JPS6085459A - 走行テ−プの位相サ−ボ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は走行テープの位相サーボ回路に関し、例えばビ
デオテープレコーダ（ＶＴＲ）のキャプスタン位相サー
ボ回路に適用して好適なものである。

〔背景技術とその問題点〕

ＶＴＲのキャプスタンモータは通常直流モータが用いら
れており、この直流モータを速度サーボ及び位相サーボ
動作させることによってテープ上に形成されたビデオト
ラックにできるだけ正確にトラッキングして再生できる
ようになされておシ、例えば第１図のような構成が用い
られている。第１因において１はテープで、キャプスタ
ン２にチー１１を挾んでピンチローラ３を転接すること
Ｋよりテープをキャプスタン２の回転速度に応じた速度
で走行させる。

チー六ｌ；は斜め方向に順次記録されたビデオトラック
と同期した関係で長手方向圧制御パルス信号ＣＴＬが記
録されており、これが固定ヘッド４によって再生されて
位相サーボ回路５に検出信号Ｓ１として与えられる。こ
こで制御パルス信号ＣＴＬはビデオトラックが１秒間に
（資）フレーム分記録さｎていることに対応して３０（
ｆｌｚ）　となるように選定されている。この再生制御
パルス信号Ｓ１は位相サーボ回路５においてＩＤ（ｚ〕
の基準パルス信号Ｓ２と位相比較され、その位相差に応
じた大きさをもちかつこの位相差を打消丁ように変化す
る制御信号Ｓ３を速度サーボ回路６に与える。

速度サーボ回路６にはキャプスタンモータ７０回転を検
出するパルス発信ａ８の出力Ｓ４がフィードバックされ
、このフィードバック信号Ｓ４と位相サーボ回路５から
与えられるエラー信号Ｓ３とによってキャプスタンモー
タ７に対する駆動出力８５１に修正するようになされて
いる。

第１図の構成によれば、キャプスタンモータ７は速度サ
ーボ回路６の出力８５によって一足速度で回転駆動され
、これにより走行するテープ１０位相が再生制御パルス
信号Ｓ１として位相サーボ回路５にフィードバックされ
てその位相が基準位相信号Ｓ２の位相と一致するように
キャプスタンモータ７０位相が制御される。

ところが第１図のように構成すると、Ｖ’ｌ’Ｒを停止
モードから再生モードに切換えたときキャプスタン２の
位相が基準位相信号Ｓ２の位相に安冗する状態になるま
でにかなυ長い時間（例えば１．５秒程度）を必要とす
る問題がある。その原因は位相サーボ回路５の引込動作
は再生制御パルス信号Ｓ１及び基準位相信号Ｓ２の比較
結果に基づいて行なわれるものであるのに対してその周
波数が（９）［：Ｈｚ］　であることにある。因みにこ
のことは鴇秒ごとに位相比較が行なわれることを意味し
ており、そのためにキャプスタン２σ）位相の引込みが
遅れる結果になる。

実際上位相比較結果は３０Ｃｈ）　のサンプルホールド
回路を用いてホールドするようになされているので、信
号Ｓ１及びＳ２の位相差の関係が変化してもこの変化が
サンプルホールド回路にホールドされるまでには約鴇秒
の遅延が生じ、この遅延の影響を３００の位相回りで抑
えようとすると位相サーボ回路５のカットオフ周波ひは
２．５［：Ｈ７］忙制限さｎる結果になる。このため笑
際上位相サーボ回路５がキャブスタフ２０位相を基準位
相信号Ｓ２の位相に引込んで安定状態に至るまでの時間
（±５°の範囲にべろまでの時間をいう）は１秒程度か
かることＫなる。

〔発明の目的〕

本発明は以上の唐を考厘してなさ扛たもので、かかる位
相サーボの引込速度をできるだけ短く耳るように位相サ
ーボ回路を改良しようとするものである。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するため本発明においては、テープか
ら得らする再生制御信号と基準位相信号との比較を、そ
の周波数よυ格段的に高い周波数をもちかつこの周波数
が走行テープの走行速度に応１ｉＪ″′ｆるパルス信号
によってその各パルスが得られるごとに実行し、この差
信号によって走行テープの位相を修正するようにしたも
のである。

〔実施例〕

以下図面について本発明の一実施例を詳述する。

第１図との対応部分に同一符号な付して第２図に示すよ
うに、キャプスタンモータ７にはその回転速度に比例す
る周波数をもつ周波数パルス信号Ｓ１１を送出する周波
数発信機１１が設けられ、その周波針パルス信号８１１
を速度サーボ回路６及び位相サーボ回路５に対してフィ
ードバックする。ここで周波数発信機１１の周波数パル
ス信号８１１の周波数は基準位相イｇ号Ｓ２の周波数（
３００１Ｚ）　に選足さ扛ている）Ｋ対して格段的に高
い周波数、例えば数十佃にえば数百〔Ｈ７〕〜数〔ＫＩ
（ｚ））に選定されて（する。

位相サーボ回路５は第３図に示すように構成されている
。すなわち周波数パルス信号８１１をカウンタ２１にク
ロック入力として受ける位相比較回路ｎを有し、このカ
ウンタ２１に対するリセット信号として固定ヘッド４か
ら得られる再生制御パルス信号Ｓ１が与えらｎる。

カウンタ２１のカウント出力８１５はデジタル−アナロ
グ変換回路お和よってアナログ４ｍ号に変換されてその
出力端に第４図（Ｃ）［おいて一点鎖線で示すような鋸
歯状波出力信号８１６を得ることができる。この鋸歯状
波出力信号８１６は再生制御パルス信号ｓｉの各パルス
によってカウンタ２］　カリセットされることによりθ
レベルに戻り、その後側仮数発信機１１から到来する周
波数パルス信号Ｓ１１の各パルスをカウンタ２１がカウ
ントして行くことにより徐々に信号レベルが上昇して行
くことになる。

また位相サーボ回路５を１基準位相信号Ｓ２をリセット
スイッチ２８に対するオン制御信号として受ける積分回
路２４を有し、演算増幅器６０反転入力端及び出力端間
に、Ｍ列に接続されたコンデンサ２６に対して基準電流
源ｎから基準電１流を流し込むことによって演算増幅器
５の出力端に第４図（Ｏにおいて実線で示すような鋸歯
状波イぎ号８１７を得る。

鋸歯状波信号８１７は基準位相信号Ｓ２（第４図（Ａ）
）の立上りによってスイッチ四がオン動作したときθレ
ベルに戻り、その後スイッチ部がオフ動作することＫよ
り１！流源ｎの電流によって決まる傾斜をもって信号レ
ベルを上昇させて行く。

ここで積分回路２４において形成される鋸歯状波信号Ｓ
１７のピーク電位ｖＰはデジタル−アナログ変換回路器
から得られる１Ｊ１１歯状波出力信号Ｓ１６のピーク電
位と等しい値に選定さ扛ている。捷た周波斂発個機１１
の周波数パルス信号８１１について、テープ上に記録さ
れている制御パルス信号ＣＴＬ（７，）　１周期分の長
さの間に周波数パルス信号８１１として発生されるパル
スの数はテープの走行速度が進み又は遅れてもほぼ同じ
数になるので、鋸歯状波出力信号８１６のピークレベル
ｖＰはどの周期においても同じレベルになる。因みにテ
ープ速度が速いとき１周期分の制御パルス信号を再生す
るに要する時間は短かくなるか、このときのキャプスタ
ンモータフの回転速度は速くなっているので周波数パル
ス信号Ｓｌｌの周波数はテープ速度に応じて高くなるの
で結局カウンタ２１のパルス信号Ｓ１の１周期区間にお
けるカウント値はテープが基準速度で走行しているとき
のカウント価と同じになる。このことはテープ速度が基
準速度より遅くなった場合でも同様である。

一カ（シて鋸歯状波出力８１６はテープ速度が基準速度
より遅くなったとき、基準時間より長い時間の間にθレ
ベルから信号レベルｖＰまでゆつくシと立上り、これに
対してテープ速度が基準速度より速くなったときには基
準区間よシ短かい時間の間ＫＯレベルから信号レベル■
Ｐまで急速に立上る波形を画くことになる。

検出出力信号８１６は演算増幅器３１を有するアナログ
減算回路３２に与えられ、その出力端に第４１０に示す
ように基準出力信号８１７から検出出力信号８１６を差
引いた値でなる瞬時値を有する差信号８１８を得ること
ができる。

ここで鋸歯状波基準出力信号８１７は上述のように基準
位相信号８２　ａ〕１周期の間に直線的にθレベルから
ピークレベルｖＰマで上昇して行くのでその各一時値は
基準位相信号Ｓ２の１周期を３６０゜の位相と考えたと
き各時点の位７Ｆ＠を表わしていることになシ、例えば
θレベルのときを００　と丁ればピークレベルｖＰ　の
とき３６０°の位相であることを表わすことになる。同
様に鋸歯状波検出出力信号８１６も再生制御パルス信号
Ｓ１の１周期の間に直線的にＯレベルからピークレベル
ＶＰ　まで上昇して行くので、その各瞬時値は再生制御
パルス信号８１の各位相従って固定ヘッド４が再生して
いる制御パルス信号のテープ上の位相（これをテープの
位相という）を表わしており、θレベルのときのテープ
の位相は０°でありまたピークレベルＶＰのときはテー
プの位相が３６０°である。そこで減算回路３２の出力
端に得ら１．る差信号３１Ｂの各瞬時値はテープが基準
速度で走行しているときの位相（基準出力信号８１７の
各瞬時値によって表わされている）と、テープ上に記録
されている制御パルス信号ＣＴＬの実際の位相との位相
差を表わしていることになる。

このような内容を持つ差信号８１８の各瞬時値は第４図
００例えば時点ｔ１　における場合のように、基準出力
信号８１７０位相と検出出力信号８１６０位相とが一致
したときＯレベルにな夛、また時点ｔ□〜ｔ２　の区間
におけるように基準出力信号８１７０位相より検出出力
信号８１６０位相の方が遅れている場合には正の値にな
り、逆に時点ｔ２〜ｔ３の区間のように基準出力信号８
１７の位相より検出出力信号８１６０位相の方が進んで
いる場合には負の値をとる。

そしてその正及び負の各瞬時値は基準出力信号Ｓ１７に
対する検出出力信号８１６０位相進み量又は位相遅れ量
に相当する値になる。従って時点ｔ４゜１５、１６．１
７　における基準出力信号Ｓ１７及び検出出力信号８１
６０位相差を順次見てみると、検出出力信号８１６０位
相が基準出力信号Ｓ１７の位相に対して次第に遅れて行
って時点ｔ５〜ｔ６におけるようにほぼ３６０°の位相
遅れが生ずれば信号８１７及び８１６のピークレベル■
ＰＫ近い正の値を呈することになる。この関係は負の方
向においても同様である。

ところが検出出力信号Ｓ　１６の位相が基準出力信号８
１７の位相に対して３６０°に近い値まで遅れていると
いうことは、検出出力信号８１６の位相が基準出力信号
８１７に対してＯｏに近い位相だけ進んでいると等価で
あると考えられる。従って差信号８１８１，１ の５ち信号レベルか、ＶＰ（これは信号Ｓ１６が８１７
に対して１８０°遅れていることを意味している）より
高い瞬時値を有する区間Ｃまこれを−ｖＰ　だけレベル
をシフトさせ、かつ差信号８１Ｂの瞬時値が２　Ｖｐ　
以下である区間においてはその信号レベルを＋■１だけ
レベルシフトをしたとする。かかるレベルシフトは差信
号８１８が位相差を表わしていると考えたとき、位相差
を決める基準点を３６０゜だけ移してみることを意味し
ている。従ってこのような処理を丁れば差信号８１８の
位相は第４図■に示すように±１８０°の範囲で位相が
変化てる位相差信号８１９によって表わすことができる
ことを意味している。

第３図において減算回路３２から得られる差信号８１８
は位相誤差信号形成回路部に与えられ、第４図０及び［
Ｆ］について上述したと同様の信号処理を受けた後位相
誤差信号８１９として送出される。丁なわち位相誤差信
号形成回路３３は、基準電圧２　Ｖｐを出力する基準電
臨調に反転入力端を接続してなる比較回路３５の非反転
入力端に差イぎ号８１８を与えす ると共に、非反転入力端に基準電圧−ず嚢の基準電圧源
３８を接続してなる比較回路３６の反転入力端（１１） に差信号８１８を与える。かくして比較回路あの出刃端
には差信号８１８が信号レベルΣＶＰ　より大きくなっ
たとき論理ｒＨＪとなる比較出力８２１が得られ、この
信号８２］がスイッチ回路３７にオン制御信号として与
えらｎる。また比較回路あの出力端には差信号８１８が
信号レベル−２Ｖｐ　より低下したとき論理ｒＨＪに支
止る比較出力８２２が得らハ、この信号Ｓηが切換スイ
ッチ３９に対してオン制御信号として与えられる。

スイッチ３７には電圧■アの基準電源４０が接続さ３、
ｘインチ３フがオン動作したとき電源４０の出力電圧ｖ
Ｐを演算増幅器４９を有するバッファ回路（資）を介し
て誤差出力回路５１に基準信号８３０として与える。ま
たスイッチ３９には電圧−ｖＰの基準電−４２が接続さ
れスイッチ３９がオン動作したとき電圧−ｈの基準信号
８３０′１にバッファ回路間を介して誤差出力回路５１
に与える。誤差出力回路５１には減算回路３２から得ら
れる差信号８１Ｂが比較入力として与えら扛、かくして
第４図ａＫついて上述したように、差信号８１８の瞬時
値が信号レベルシフト〜（１２） 一、ＶＰの範囲にあるときは比較回路お及び３６の出力
８２１及び８２２が共に論理ｒ’ＬＪＫあるのでスイッ
チ３７及び３９はオフ動作し、このときバッファ回路間
がθレベルの基準出力Ｓよ＋を誤差出力回路５１に与え
ることにより誤差出力回路５１の出力端に差信号８１Ｂ
がそのまま送出される状態になる。これに対して差信号
８１Ｈの瞬時値が信号レベル２　Ｖｐより高くなると比
較回路３５σノ出力Ｓ２１が論理「ＨＪになることによ
りオンになるスイッチ３７を介しさらにバッファ回路間
を介して誤差出力回路５１に信号レベルＶＰの基準信号
Ｓ３０か与えられ、これにより誤差出力回路５１０基準
入力が一■だけレベルシフトする。従って出力回路５１
の位相誤差信号Ｓ１９は（ｓｌｓ−ＶＰ）になる。

　１ ゛　また同様に差信号Ｓ１８の瞬時値か一７ＶＰよシ低
下すると比較回路あの出力８２２が論理ｒＨＪになるこ
とによりスイッチ３９がオン劇作して電圧−Ｖアがバッ
ファ回路間を介して誤差出力回路５１に対する基準信号
８３０として与えらｆる。かくして−差出力回路５１０
基準信号は＋■アだけシフトされたことになり、これに
より誤差出力回路５１０位相誤差信号８１９の信号レベ
ルは（８１８＋ＶＰ）にレベルシフトされる。

かくして第４図［Ｆ］に示すように位相誤差信号Ｓ１９
は位相差＋１８０°〜−１８００の範囲を連続的に変化
する位相差信号となる。

以上の構成において現在のテープの位相を表わす検出出
力信号８１６０位相が、テープ１が追従子べき基準位相
な表わ丁基準出力信号８１７０位相と一致丁れば位相誤
差信号８１９０レベルはθレベルになり、これにより位
相差がないことを表わす。

これに対して検出出力信号８１６の位相が基準信号８１
７に対して遅れればその位相遅れ量に相当する正の信号
レベルの位相誤差信号８１９が得られ、逆に検出出力信
号８１６０位相が基準出力信号８１７より進めはその位
相進み量に相当する負の信号レベルの位相誤差信号Ｓｌ
’ｌ得ることができる。かくするにつき基準出力信号８
１７の変化は電流源υの出力電流をコンデンサ２６ｖ用
いて連続的に積分して得らｎるのでその変化は連続的で
ある。これに対して検出出力信号８１６の信号レベルの
変化は周波数発信機ｌＩにおいて得られる周波数パルス
信号Ｓ１１をカウンタ２１においてカウントした結果得
られるので、そのサンプル時間間隔は周波数パルス信号
３１１０周波数分の１（すなわち数百外の１秒〜数千分
の１秒−参斗会哨４吻→になる。従って位相誤差信号８
１９の変化も検出出力信号８１６のサンプル周期と同じ
時間間隔で現在のチーグーの位相とテープ１が追従子べ
き基準位相とをサンプリングしたと同様の内容を持つこ
とになる。

従ってこの位相誤差信号８１９を速度サーボ回路６（第
２図）を介してキャプスタンモータ７Ｔｌｒ対する駆動
出力Ｓ５を修正するように丁れは位相サーボ回路５は従
来の場合と比較して格段的に速い速度で安定な位相サー
ボ状態に引込むことができる。

因みに第１図について上述したように従来は基準位相信
号Ｓ２と再生制御パルス信号Ｓ１の比較を腸秒の間隔で
行なっていたＱ）に対して第２図及び第３図の構成によ
ｎばこれより格段的に短かい時間間隔（周波数パルス信
号Ｓｌｌの周波数によって決まる）で比較動作をしてい
るからである。

なお上述においては鋸歯状波基準出力信号８１７を得る
につき、積分器に１．流源を持続した構成を用いたがこ
扛に代え、鋸歯状波検出出力信号８１６を得る場合と同
様にして基準位相信号８２に相当する周期を持つクロッ
クパルスなカウンタによってカウントし、そのカウント
出力をデジタル−アナログ変換回路によってアナログ信
号に変換するようなデジタル処理回路を用いてもよい。

また位相誤差信号８１９を得るにつき、キャプスタンモ
ータ７が基準位相信号Ｓ２に同期して位相サーボがかか
つている状態になったとき、周波数発信機１１から得ら
れる周波数パルス信号８１１の周波数と同じ周波数の基
準クロック信号によってアップダウンカウンタをアップ
カウントすると共に、籾、に周波数発信機１１から得ら
れる周波数パルス信号Ｓｌｌの各パルスによってダウン
カウントさせるようにし、そのカウント出力をデジタル
−アナログ変換回路でアナログ信号に変換して位相誤差
信号８１９を形成するよ５ＫＬ、てもよく、要は基準位
（１７） 相信号Ｓ２の周波数に対して格段的に高い周波数パルス
信号を発生する周波数発信器の出力パルスに基づいて追
従１べき位相と埃仕の位相とを比較するようにてｎ、は
よい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によぉ、ば、基準位相信号と掬在の
テープの位相とを比較するにつき、テープの走行速度に
対応しかつ基準位相信号の周期より格段的に短かい周期
でテープの位相検出信号と基準位相信号の位相との比較
を行なうようにしたことにより、位相サーボ回路がテー
プを安定状態に引込むまでに有する時間な従来の場合と
比較して格段的に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位相サーボ回路な示す路線的ブロック図
、第２図は本発明による走行テープの位相サーボ回路の
一実施例を示す路線的ブロック図、第３図はその位相サ
ーボ回路５の詳細構成を示す接続図、第４図はその各部
の信号な示す信号波（１８） 形因である。 １・・・テープ、２・・・キャプスタン、３・・・ピン
チローラ、５・・・位相サーボ回路、６・・・速度サー
ボ回路、７・・・キャプスタンモータ、１１・・・周波
数発信機、ｎ・・・位相比較回路、３２・・・減算回路
、お・・・位相誤差信号形成回路、関・・・バッファ回
路、５１・・・誤差出力回路。 代理人　田辺恵基 （１９）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 走行テープの位１ｆ＠を基準位相信号の位相に追従制御
   させるようＫした走行テープの位相サーボ回路において
   、 （ａ）　上記走行テープの走行速度に応動しかつ上記基
   準位相信号の周期より短かい周期をもつ検出パルス信号
   を送出する周波数発信機と、（ｂｌ　上記検出パルス信
   号の各パルスが得られるごとに上記基準位相信号との位
   相差に相当する差信号を得る位相比較回路と、 を具え、上記差信号によって上記走行テープの位相を修
   正するようにしたこと′％：特徴とする走行テープの位
   相サーボ回路。