JPH08129728A - タイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転体の回転に応じたタイミング制御処理を
容易に行うことができると共に、タイミング制御精度を
向上させることができるタイミング制御装置を提供す
る。 【構成】 回転検出手段７２は、回転体７１の回転の位
相情報及び速度情報を検出する。タイミング発生手段３
０は、上記回転検出手段７２からの検出出力により位相
及び速度制御される。上記タイミング発生手段７２は、
回転に同期したタイミング信号を出力するカウンタのク
ロック制御を、上記回転検出手段７２からの位相情報と
タイミング発生基準位相の目標値との差を次の周期まで
に０とするフィードフォワード制御で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体の回転に応じた
動作を行うためのタイミング制御装置に関するものであ
り、例えば、回転ヘッド型のデジタルオーディオテープ
レコーダ等の回転ヘッド型電子機器装置に用いて好適な
タイミング制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転ヘッドを備える電子機器装置の一例
として、回転ヘッドにより磁気テープへの記録／再生を
行う回転ヘッド型のデジタルオーディオテープレコーダ
（ＤＡＴ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｔａｐｅｒｅ
ｃｏｒｄｅｒ）について説明する。

【０００３】上記ＤＡＴとは、例えば、回転ドラムに１
８０°の角度間隔を持って一対の磁気ヘッドが取り付け
られた回転ヘッドを１秒間当り５０回転（＝５０Ｈｚ）
で回転駆動させることにより、磁気テープの走行方向に
対してデジタルオーディオデータを傾斜記録／再生する
ものである。一般に、上記ＤＡＴでは、ドラム回転数を
１００／３Ｈｚ、即ち、２０００ｒｐｍとしている。

【０００４】また、上記ＤＡＴの主な特徴として、上記
ＤＡＴでは、２時間連続記録を行うことができる縦横７
３×５４ｍｍ厚さ１０．５ｍｍの大きさの小型カセット
を用るため小型軽量化を図ることができる。さらに、回
転ヘッドにより傾斜記録を行うため、磁気テープへの記
録時間の長時間化、小型化、低価格化を図ることができ
る。

【０００５】このようなＤＡＴでは、一定のタイミング
で記録／再生を行うために、回転ヘッドの回転位相に対
して位相サーボがかけられている。即ち、上記ＤＡＴで
は、タイミング発生器等により、回転ヘッドの回転位相
から回転ヘッドの位相エラー信号に対応したタイミング
信号を生成し、このタイミング信号で記録再生系の動作
切換えを行っている。

【０００６】これにより、例えば、上記ＤＡＴを小型携
帯用テープレコーダに適用した場合、持ち運びによる振
動等の外乱が与えられた場合を考慮すると、外乱により
回転ヘッドの回転位相がずれたときでもタイミング発生
器からのタイミング信号は上記位相エラー信号に対応し
たものとなるため、回転ヘッドの回転位相とタイミング
信号とは常に同期関係を保つこととなる。従って、回転
ヘッドの回転に同期して、一定のタイミングで記録／再
生を行うことができる。

【０００７】しかしながら、回転ヘッドは常に一定の回
転数で回転しているわけではなく、ローリング等の負荷
変動により位相のみならず速度も変動する。特に、テー
プレコーダのさらなる小型軽量化、消費電力化、或は、
低価格化を図るために、回転駆動源となる回転ヘッドの
モータを１個のみ用いる１モータ制御を行う場合には、
テープ走行駆動用のキャプスタンも同じモータで回転駆
動されることとなる。このため、キャプスタンサーボの
速度制御に伴って、回転ヘッドの回転速度も変動し、回
転位相がロックしたときに誤差が生じる場合がある。

【０００８】そこで、本件出願人は、特開昭６３−３７
８０８号公報において、回転ヘッドの位相変動のみなら
ず、速度変動に対してもタイミング制御の精度を確保す
ることができるような回転ヘッド型電子機器装置を提案
している。即ち、上記回転ヘッド型電子機器装置の特徴
は、回転ヘッドの回転を検出する回転検出手段と、上記
回転検出手段からの検出出力により位相及び速度制御さ
れるタイミング発生手段を有し、上記回転検出手段から
の位相情報及び速度情報に応じて、上記タイミング発生
手段の位相及び速度を制御することにより、回転ヘッド
の回転が変動したときにもタイミング制御の精度を確保
することとなる。

【０００９】また、上記回転検出手段からの位相情報に
対するタイミング発生基準位相の位相差の目標値を、上
記回転検出手段からの速度情報に応じて補正することに
より、回転ヘッドの速度変動に対してもタイミング制御
の精度を確保することとなる。例えば、上記回転ヘッド
型電子機器装置は、種々のタイミング信号を発生するタ
イミング発生器を備えており、上記タイミング発生器
は、回転ヘッドの回転に関する位相情報と速度情報に基
いて位相ロック及び速度追従サーボが施される。また、
上記回転ヘッド型電子機器装置では、回転ヘッド１回転
に対するタイミング発生の起点を示す信号の目標位相を
補正すると共に、上記タイミング発生器におけるタイミ
ング信号の発生の周期を可変（以下、プログラマブルと
言う。）として速度情報に応じてタイミング制御を行っ
ている。

【００１０】即ち、上記タイミング発生器は、回転ヘッ
ドの回転に同期したタイミング信号を出力するカウンタ
と、上記カウンタのクロックを回転ヘッドの回転に関す
る速度情報に応じて制御するプログラマブル分周器とを
備えている。そして、上記プログラマブル分周器に回転
ヘッドの位相及び速度に応じた可変分周用速度情報を供
給することにより、上記タイミング発生器は、供給され
た可変分周用速度情報に応じて上記カウンタのクロック
制御を行う。

【００１１】上記可変分周用速度情報は、例えば、図８
に示すような、可変分周用速度情報取得部により求めら
れる。上記可変分周用速度情報取得部は、フィードバッ
ク制御により上記タイミング発生器のカウンタのクロッ
ク制御を行うものであり、まず、端子５１に供給される
可変分周用速度情報Ｄ_PTGと端子５２に供給される回転
ヘッドの回転速度情報Ｄ_SPの差を加算／減算器５３によ
り求め、その結果を速度誤差分として速度ゲインアンプ
５４を介して加算器５５に供給する。

【００１２】また、端子５６に供給される上記タイミン
グ発生器の基準位相と端子５７に供給される上記パルス
信号Ｓ_PGとの差、即ち、位相差を加算／減算器５８によ
り求める。ここで、端子６０に供給される位相目標値Ｔ
_dは、位相目標補正ブロック６１で補正する。従って、
加算／減算器５９で上記位相差に対する上記位相目標補
正ブロック６１で補正された位相目標値Ｔ_dの誤差分を
求める。この誤差分を位相ゲインアンプ６２及び位相積
分ブロック６３に供給する。

【００１３】上記位相ゲンアンプ６２からの出力は加算
器５５に供給し、上記速度誤差分と加算する。その結果
を加算器６５に供給する。また、上記位相積分ブロック
６３からの出力を位相積分ゲインアンプ６４を介して加
算器６５に供給する。上記加算器６５で位相積分ゲイン
アンプ６４からの出力と上記加算器５５からの出力とを
加算し、その結果を可変分周用速度情報Ｄ_PTGとして出
力する。

【００１４】従って、上記タイミング発生器は、上述の
ようにして求められた可変分周用速度情報Ｄ_PTGに応じ
てカウンタのクロック制御を行うことにより、上記タイ
ミング発生器におけるタイミング発生信号動作は、回転
ヘッドの回転速度変動に追従されて制御されることとな
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このタイミン
グ制御処理の制御量である可変分周用速度情報は、上記
図８に示したように、回転体が１回転した時の時刻と、
回転体の回転に同期したクロックをカウントするカウン
タが１周した時の時刻を各々計測し、その差を目標値と
比較することによりサーボ誤差を得ていた。この方式で
は、目標値を現在の回転体の回転速度を考慮したサーボ
誤差に変換する必要があった。即ち、回転体の回転速度
に応じて目標値を補正すると共に、上記カウンタの周回
の位相を補正する必要があったため、上記カウンタのク
ロック制御をフィードバック制御で行っていた。このた
め、回転体の回転に応じたタイミング制御処理を容易に
行うことができなかった。

【００１６】また、上記可変分周用速度情報、即ち、上
記カウンタのクロック制御を行うための制御量を、求め
たサーボ誤差から直接計算することが困難であった。従
って、回転ヘッド等の回転に対するタイミング発生動作
の追従の高速化を図ることができず、タイミング制御精
度を向上させることができなかった。そこで、本発明
は、上述の如き従来の実情に鑑みてなされたものであ
り、次のような目的を有するものである。

【００１７】即ち、本発明の目的は、回転体の回転に応
じたタイミング制御処理を容易に行うことができると共
に、タイミング制御精度を向上させることができるタイ
ミング制御装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るタイミング制御装置は、回転体の回
転の位相情報及び速度情報を検出する回転検出手段と、
上記回転検出手段からの検出出力により位相及び速度制
御されるタイミング発生手段とを有するタイミング制御
装置であって、上記タイミング発生手段は、回転に同期
したタイミング信号を出力するカウンタのクロック制御
を、上記回転検出手段からの位相情報とタイミング発生
基準位相の目標値との差を次の周期までに０とするフィ
ードフォワード制御で行うことを特徴とする。

【００１９】また、本発明に係るタイミング制御装置
は、上記タイミング発生手段は、上記回転検出手段によ
り検出された位相情報と上記回転検出手段により検出さ
れた位相情報に基いて取り込まれる上記カウンタの値に
よる位相情報との差を補正し、補正した結果に基いて上
記フィードフォワード制御を行うことを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明に係るタイミング制御装置では、回転検
出手段は、回転体の回転の位相情報及び速度情報を検出
する。タイミング発生手段は、上記回転検出手段からの
検出出力により位相及び速度制御される。上記タイミン
グ発生手段は、回転に同期したタイミング信号を出力す
るカウンタのクロック制御を、上記回転検出手段からの
位相情報とタイミング発生基準位相の目標値との差を次
の周期までに０とするフィードフォワード制御で行う。

【００２１】また、本発明に係るタイミング制御装置で
は、上記タイミング発生手段は、上記回転検出手段によ
り検出された位相情報と上記回転検出手段により検出さ
れた位相情報に基いて取り込まれる上記カウンタの値に
よる位相情報との差を補正し、補正した結果に基いて上
記フィードフォワード制御を行う。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。本発明に係るタイミング制御装置
は、例えば、回転ヘッド型のデジタルオーディオテープ
レコーダ（ＤＡＴ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｔａ
ｐｅｒｅｃｏｒｄｅｒ）に適用したものであり、上記Ｄ
ＡＴは、図１に示すように、回転体である回転ヘッド７
１と、上記回転ヘッド７１の回転の位相情報及び速度情
報を検出する回転検出手段７２と、上記回転検出手段７
２からの検出出力により位相及び速度制御されるタイミ
ング発生手段３０とを備えている。

【００２３】また、上記ＤＡＴは、上記タイミング発生
手段３０において記録／再生等の動作モードに応じたタ
イミング信号が発生されるように上記タイミング信号の
発生動作の制御をフィードフォワード制御で行うマイク
ロコンピュータ（以下、マイコンと言う。）１００と、
上記タイミング発生手段３０が発生するタイミング信号
により記録／再生信号の入出力が切り換えられる切換え
処理部７３と、磁気テープ３に記録するアナログオーデ
ィオ信号が入力される入力端子１３と、上記入力端子１
３を介して入力されるアナログオーディオ信号に対して
上記タイミング発生手段３０が発生するタイミング信号
に応じて記録のための信号処理を行う記録処理部７４
と、上記回転ヘッド７１により磁気テープ３から読み取
られた信号に対して上記タイミング発生手段３０が発生
するタイミング信号に応じて再生のための信号処理を行
う再生処理部７５と、上記再生処理部７５により信号処
理が行われた再生オーディオ信号を出力する出力端子２
５とを備えている。

【００２４】上記回転ヘッド７１は、回転ドラム１と、
磁気ヘッド２Ａ，２Ｂとから成り、上記回転ドラム１に
は、１８０°の角度間隔を持って一対の磁気ヘッド２
Ａ，２Ｂが取付けられている。上記磁気ヘッド２Ａ，２
Ｂの磁気ギャップの角度は、互いに異なるように設けら
れている。このような回転ドラム１は、例えば、１秒間
当り５０回転（＝５０Ｈｚ）で回転駆動される。また、
上記回転ドラム１には、磁気テープ３が９０°の巻き付
け角度で斜めに巻き付けられており、所定速度で走行駆
動される。従って、磁気ヘッド２Ａ，２Ｂが交互に磁気
テープ３上を走査することにより、磁気テープ３上に
は、傾斜した記録トラックが形成されることとなる。

【００２５】上記切換え処理部７３は、磁気ヘッド２
Ａ，２Ｂを交互に切り換えるヘッド切換えスイッチ１１
と、記録アンプ１８と、再生アンプ１９と、記録信号と
再生信号の入出力を切り換える記録／再生スイッチ１２
とを備えている。この切換え処理部７３における各スイ
ッチの切換え動作制御は、タイミング発生手段３０が発
生するタイミング信号により行われる。

【００２６】上記記録処理部７４は、ローパスフィルタ
１４と、アナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換
器と言う。）１５と、記録信号処理部１６と、変調器１
７とを備えている。上記Ａ／Ｄ変換器１５、上記記録信
号処理部１６、及び、上記変調器１７における動作制御
は、タイミング発生手段３０が発生するタイミング信号
により各々行われる。

【００２７】上記再生処理部７５は、イコライザ／ＰＬ
Ｌ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路２０
と、復調器２１と、再生信号処理部２２と、デジタル／
アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と言う。）２３
と、ローパスフィルタ２４とを備えている。上記イコラ
イザ／ＰＬＬ回路２０と、上記復調器２１と、上記再生
信号処理部２２と、上記Ｄ／Ａ変換器２３における動作
制御は、タイミング発生手段３０が発生するタイミング
信号により各々行われる。

【００２８】上記回転検出手段７２は、上記回転ヘッド
７１を回転駆動するドラムモータ４と、上記回転ヘッド
７１の回転速度に応じた周波数の信号Ｓ_FGを発生する周
波数発電機（以下、ＦＧと言う。）５と、上記ＦＧ５か
らの信号Ｓ_FGにより速度エラー信号Ｅ_S及び回転ヘッド
７１の回転に関する速度情報を検出する速度サーボ回路
６と、上記回転ヘッド７１が１回転する毎に１個のパル
ス信号Ｓ_PGを発生するパルス発生器（以下、ＰＧと言
う。）８と、上記ＰＧ８からのパルス信号Ｓ_PGにより位
相エラー信号Ｅ_P及び回転ヘッド７１の回転に関する位
相情報を検出する位相サーボ回路９と、上記速度サーボ
回路６により検出された速度エラー信号Ｅ _Sと上記位相
サーボ９回路により検出された位相エラー信号Ｅ_Pとを
加算する加算器７と、上記加算器７からの加算出力を制
御信号として上記ドラムモータ４に供給するアンプ１０
とを備えている。

【００２９】また、上記ＦＧ５は、ドラムモータ４の回
転軸に設けられている。また、上記ＰＧ８が発生するパ
ルス信号Ｓ_PGは、例えば、回転ヘッド７１の磁気ヘッド
２Ａが磁気テープ３の走査を開始するタイミングで発生
される信号である。上記タイミング発生手段３０は、上
記回転検出手段７２により検出された速度情報及び位相
情報により位相及び速度制御されるものであり、上述し
たように、このタイミング発生手段３０が発生する種々
のタイミング制御信号に基いて、切換え処理部７３、記
録処理部７４、再生処理部７５等は各処理を行うことと
なる。

【００３０】ここで、上記タイミング発生手段３０にお
ける回転ヘッド７１の回転に同期したタイミング信号を
出力するカウンタのクロック制御は、マイコン１００に
より行われる。即ち、上記マイコン１００は、上記回転
検出手段７２からの位相情報とタイミング発生基準位相
の目標値との差を、回転ヘッド７１が次の回転を行うま
でに０とするフィードフォワード制御で上記クロック制
御を行う。

【００３１】また、この時、上記回転検出手段により検
出された位相情報と、上記回転検出手段により検出され
た位相情報に基いて取り込まれる上記カウンタの値によ
る位相情報との差を補正して、補正した結果に基いて上
記フィードフォワード制御を行う。まず、タイミング発
生手段３０について具体的に説明する。

【００３２】上記タイミング発生手段３０には、上述し
た位相サーボ回路９からの位相情報と、速度サーボ回路
６からの速度情報が供給されている。そして、タイミン
グ発生手段３０は、回転ヘッド７１の回転に関する位相
情報と速度情報に基いて、位相ロック及び速度追従サー
ボが施される。この時、回転ヘッド７１の回転位相の目
標値（以下、位相目標値と言う。）は、回転ヘッド７１
の回転速度が定常状態の時であり、回転ヘッド７１の回
転速度が変動した時、その位相目標値（＝時間）がずれ
ることを考慮して、回転速度により位相目標値を補正す
ることにより、それによる誤差を無くしている。

【００３３】ここで、図２は、タイミング発生手段３０
からの出力タイミングパターンの一例を示しており、図
中の信号ａは、ＰＧ８が発生するパルス信号Ｓ_PG、信号
ｂは、回転ヘッド７１の磁気ヘッド２Ａ，２Ｂにより記
録再生される高周波信号（以下、ＲＦ信号と言う。）Ｓ
_RF、信号ｃは、タイミング発生手段３０が発生するタイ
ミング出力信号Ｓ_TGの一例、信号ｄは、タイミング発生
手段３０におけるタイミング発生の起点となる位相、即
ち、目標位相を示す信号ＴＧ、信号ｅは、タイミング発
生手段３０が発生するタイミングパターンＴＧの一例を
各々示している。

【００３４】回転ヘッド７１は、上述したように、５０
Ｈｚ、即ち、１回転周期Ｔ_Rが２０ｍｓｅｃで回転駆動
されており、上記回転ヘッド７１の回転基準位置を示す
パルス信号Ｓ_PGからタイミング発生起点位相信号、即
ち、目標位相信号ＴＧまでの時間をＴ_dとする。この時
間Ｔ_dは、回転ヘッド７１の回転周期Ｔ_Rに対する１回転
角度２πに対する目標位相値θ_dに相当する。

【００３５】上記図２に示すように、一般に、回転ヘッ
ド型のＤＡＴは、間欠記録再生であり、回転ヘッド７１
にようにヘッドが２系統であれば、回転ヘッド１回転Ｔ
_R毎に、磁気ヘッド２Ａ，２Ｂが磁気テープ３に接触し
ている区間に記録信号を流したり、再生信号を増幅した
りする。上記図２に信号ｃとして示しているタイミング
出力信号Ｓ_TGは、例えば、再生アンプのパワーオンタイ
ミングである。即ち、磁気ヘッド２Ａ，２Ｂが磁気テー
プ３に接触している区間だけ再生アンプをパワーオンす
る。上記以外にも、上述のようなタイミング信号を出力
することにより、記録電流区間のタイミングや、磁気ヘ
ッド２Ａ，２Ｂが磁気テープ３に接触していない区間で
の信号処理、外部との通信等、回転ヘッド７１の回転位
相に同期して正確なタイミング制御を行う。

【００３６】上述のようなタイミング発生手段３０は、
例えば、図３に示すように、１チップのマイコンの内部
に組み込まれており、上記タイミング発生手段３０は、
回転ヘッド７１の１周期分をフルビットとする時間軸カ
ウンタ３１と、タイミングパターンを発生するためのデ
ータが格納されたタイミングパターンメモリ３２と、時
間軸カウンタ３１のクロックを速度情報に応じて制御す
るプログラマブル分周器４０とを備えている。

【００３７】また、上記タイミング発生手段３０は、コ
ンパレータ３３と、タイミングコントローラ３４と、イ
ベントカウンタ３５と、セレクタ３６と、タイミング出
力バッファ３７と、波形整形処理部３８と、割り込み信
号を出力する端子３９と、マスタクロックＣＫ_MSが入力
される端子４４と、データバス４６と、データバッファ
４７と、アドレスバス４８と、アドレスバッファ４９と
を備えている。

【００３８】まず、タイミングパターンメモリ３２は、
通常スタティックＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ
Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられており、例えば、６ビット
の出力データと１０ビットの時間軸データとから成る１
ワード（＝１６ビット）データが３２ワード分（＝６４
バイト）の領域が使用される。ここで、時間軸データ
は、時間軸カウンタ３１のカウント値に対応するもので
あり、時間軸カウンタ３１が示す時刻、即ち、位相及び
位置が上記時間軸データと一致した時に出力データの各
ビットが各々のタイミング出力信号Ｓ_TG0〜Ｓ_TG5とな
る。即ち、時間軸カウンタ３１からの時刻が上記時間軸
データとなる時の６種類のタイミングパターンＴＰ₀〜
ＴＰ₅が、上記６ビットの出力データの各ビットとして
上記タイミングパターンメモリ３２に記憶されている。

【００３９】上記プログラマブル分周器４０は、速度レ
ジスタ４１と、加算器４２と、分周レジスタ４３とから
成り、上記図１に示した速度サーボ回路６により検出さ
れた速度情報が、マイコン１００により処理されて可変
（＝プログラマブル）分周用速度情報となる。この可変
分周用速度情報は、８ビットの２の補数表示データ（−
１２８〜＋１２７）として速度レジスタ４１に供給され
るものであり、上記可変分周用速度情報により、時間軸
カウンタ３１のクロックが制御されることとなる。

【００４０】そこで、本実施例では、例えば、上記マイ
コン１００は、回転ヘッド７１の回転速度変動に追従さ
せて制御するための上記図３に示した時間軸カウンタ３
１のクロック制御を、フィードフォワード制御で行うタ
イミング制御装置を備えている。即ち、上記タイミング
制御装置は、上記クロック制御の制御量である上記図３
に示した速度レジスタ４１に供給する可変分周用速度情
報を、上記図１に示した回転検出手段７２からの位相情
報とタイミング発生基準位相の目標値との差が上記図１
に示した回転ヘッド７１が次の回転を行うまでに「０」
となるような上記回転ヘッド７１の速度とする。

【００４１】また、このような上記回転ヘッド７１の速
度を求める際には、上記回転検出手段７２により検出さ
れた位相情報と上記回転検出手段７２により検出された
位相情報に基いて取り込まれる上記時間軸カウンタ３１
のカウント値による位相情報との差を補正して求める。
上記タイミング制御装置の構成を説明すると、例えば、
上記タイミング制御装置は、上記図４に示すように、位
相誤差が上記回転ヘッド７１の次の回転までに「０」と
なるような上記回転ヘッド７１の速度を求めるキャンセ
ル演算部２００と、上記回転検出手段７２からの位相情
報に合った上記回転ヘッド７１の速度を求める回転速度
演算部２３０と、上記キャンセル演算部２００と上記回
転速度演算部２３０からの各演算結果から上記可変分周
用速度情報を求める可変分周用速度情報演算部２４０と
を備えている。

【００４２】また、上記キャンセル演算部２００は、上
記回転検出手段７２により検出された位相情報と上記回
転検出手段７２により検出された位相情報に基いて取り
込まれる上記時間軸カウンタ３１のカウント値による位
相情報との差を補正する補正処理部２１０を備えてい
る。上記キャンセル演算部２００には、計測された上記
回転ヘッド７１の割り込みが発生した時刻（以下、ＰＧ
割り込み時刻と言う。）ＰＧ＿ＣＡＰＴＵＲＥ、例え
ば、図示していないデジタルシグナルプロセッサ（以
下、ＤＳＰと言う。）から上記回転ヘッド７１の位相情
報をリードした時の時刻（以下、ＤＳＰ計測時刻と言
う。）ＳＯＦＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥ、及び、上記ＤＳＰ計
測時刻ＳＯＦＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥ時の基準位相ＰＨＡＳ
Ｅと、位相目標値Ｔ_d（＝８０００ｈ）が供給される。

【００４３】以下、上記キャンセル演算部２００で行う
演算処理について説明する。ここで、上記回転ヘッド７
１の位相ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ、及び、ＤＳＰからの基準
位相ＰＨＡＳＥは、上記回転ヘッド７１の回転に同期し
た同期信号の周期ＶＳＹＮＣ、上記回転ヘッド７１の速
度ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤを持って、 ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ＝（１＋ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ／２０
０ｈ）×ＶＳＹＮＣ ＰＨＡＳＥ＝ＶＳＹＮＣ−ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ なる基本式で表すことができる。

【００４４】そこで、まず、ＤＳＰ計測時刻ＳＯＦＴ＿
ＣＡＰＴＵＲＥ時の上記回転ヘッド７１の位相ＦＬＹ＿
ＷＨＥＥＬ＿２を求める。この時、図５に示すように、
マイコンの稼働状態によっては、ＤＳＰ計測時刻ＳＯＦ
Ｔ＿ＣＡＰＴＵＲＥと、ＰＧ割り込み時刻ＰＧ＿ＣＡＰ
ＴＵＲＥ間には時差ＤＬＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥが生じてい
る。

【００４５】従って、上記位相ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ＿２
を、 ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ＿２＝ＳＯＦＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥ−
ＰＨＡＳＥ＝（ＰＧ＿ＣＡＰＴＵＲＥ−ＰＨＡＳＥ）＋
ＤＬＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥ なる演算で求める。

【００４６】一方、上記補正処理部２１０では、現在の
上記回転ヘッド７１の速度ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ＿ＯＬＳ
を用いて位相誤差に対する補正値が、 補正値＝１＋（ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ＿ＯＬＳ／２００
ｈ）×ＤＬＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥ なる演算で求められる。

【００４７】上記補正処理部２１０で求められた補正値
と、上述のようにして求めた位相ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ＿
２を用いて、ＰＧ割り込み時刻ＰＧ＿ＣＡＰＴＵＲＥ時
の上記回転ヘッド７１の位相値ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ＿１
を、 ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ＿１＝ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ＿２−
（１＋ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ＿ＯＬＳ／２００ｈ）×ＤＬ
Ｔ＿ＣＡＰＴＵＲＥ＝（ＰＧ＿ＣＡＰＴＵＲＥ−ＰＨＡ
ＳＥ）−（ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ＿ＯＬＳ／２００ｈ）×
ＤＬＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥ なる演算で求める。即ち、この演算式における補正項
は、「（ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ＿ＯＬＳ／２００ｈ）×Ｄ
ＬＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥ」となる。

【００４８】次に、求められた上記位相値ＦＬＹ＿ＷＨ
ＥＥＬ＿１を、位相目標値、即ち、上記回転ヘッド７１
の１回転に同期したクロックを生成するＰＴＧ（Ｐｒｏ
ｇｒａｍａｂｌｅ Ｔｉｍｉｎｎｇ Ｇｅｎｅｒａｔｏ
ｒ）の位相ＰＴＧ＿ＰＨＡＳＥと任意のオフセット値Ｐ
ＴＧ＿ＰＨＡＳＥ＿ＯＦＦＳＥＴから得られた位相目標
値（＝ＰＴＧ＿ＰＨＡＳＥ＋ＰＴＧ＿ＰＨＡＳＥ＿ＯＦ
ＦＳＥＴ）から減算し、その差を位相誤差ＥＲＲＯＲと
する。この時、上記オフセット値ＰＴＧ＿ＰＨＡＳＥ＿
ＯＦＦＳＥＴは、記録時のみ有効とする。即ち、上記誤
差ＥＲＲＯＲを、 ＥＲＲＯＲ＝（ＰＴＧ＿ＰＨＡＳＥ＋ＰＴＧ＿ＰＨＡＳ
Ｅ＿ＯＦＦＳＥＴ）−ＦＬＹ＿ＷＨＥＥＬ＿１ なる演算で求める。

【００４９】次に、この求めた誤差ＥＲＲＯＲが次のＰ
Ｇ割り込み時刻で「０」となるような上記回転ヘッド７
１の速度ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ＿ＮＥＷを、 ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ＿ＮＥＷ＝（２００ｈ／（８０００
ｈ−ＤＬＴ＿ＣＡＰＴＵＲＥ））×ＥＲＲＯＲ なる演算で求める。

【００５０】このようにして求めた上記回転ヘッド７１
の速度ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤ＿ＮＥＷ（＝ＦＲＹ＿ＳＰ＿
Ｐ）は、可変分周用速度情報演算部２４０に供給され
る。また、回転速度演算部２３０は、上記回転検出手段
７２により検出された位相情報ＳＰＤＴＧＴに対応する
上記回転ヘッド７１の速度ＦＲＹ＿ＳＰ＿Ｓを、ＦＲＹ
＿ＳＰ＿Ｐ＝２００ｈ×（８００ｈ−ＳＰＤＴＧＴ）／
ＳＰＤＴＧＴなる演算で求め、求めた速度ＦＲＹ＿ＳＰ
＿Ｓを上記可変分周用速度情報演算部２４０に供給す
る。

【００５１】上記可変分周用速度情報演算部２４０は、
上記キャンセル演算部２００で求められた速度ＦＲＹ＿
ＳＰ＿Ｐと、上記回転速度演算部２３０で求められた速
度ＦＲＹ＿ＳＰ＿Ｓとを加算して、その加算結果を可変
分周用速度情報ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤとして出力する。上
記可変分周用速度情報ＦＬＹ＿ＳＰＥＥＤは、上記図３
に示したデータバス４６を介して速度レジスタ４１に供
給される。

【００５２】上記速度レジスタ４１は、データバス４６
を介して供給された可変分周用速度情報を必要に応じて
ビット拡張して加算器４２に供給する。加算器４２から
の出力は、分周レジスタ４３を介して加算器４２に戻さ
れる。上記分周レジスタ４３には、端子４４を介してマ
スタクロックＣＫ_MSが供給されており、上記速度サーボ
回路６により検出された速度情報に応じて可変される分
周比ｒで上記マスタクロックＣＫ_MSを分周して、時間軸
カウンタ３１のカウントクロックＣＫ_rを発生する。こ
の分周比ｒは、上記可変分周用速度情報Ｎ_SPを持って、 ｒ＝（Ｎ_SP＋５１２）／２０４８ とされており、５１２／２０４８＝１／４を中心とし
て、３８４／２０４８〜６３９／２０４８までの範囲で
変化させ得るようになっている。

【００５３】上記時間軸カウンタ３１は、例えば、１０
ビットのバイナリカウンタで、上述したプログラマブル
分周器４０から出力されるカウントクロックＣＫ_rをカ
ウントするものである。そして、このカウントクロック
ＣＫ_rでトリガされる毎にインクリメントされる。ま
た、上記時間軸カウンタ３１は、上述したマスタクロッ
クＣＫ_MSがプログラマブル分周器４０に供給され続ける
限りバイナリカウント動作を継続し、上記プログラマブ
ル分周器４０により分周されたカウントクロックＣＫ_r
の１０２４で１サイクルが構成される。この時間軸カウ
ンタ３１の１サイクルが最終的なタイミング出力信号Ｓ
_TG0〜Ｓ_TG5の出力パターンの１サイクルとなる。

【００５４】上述のような構成をしたタイミング発生手
段３０の動作を説明する。まず、上記図１に示したマイ
コン１００は、ＤＡＴの状態、例えば、記録、再生、停
止等に応じて、予め、データバス４６からデータバッフ
ァ４７を介して、また、アドレスバス４８からアドレス
バッファ４９、セレクタ３６を介して、例えば、１０ビ
ットの時間軸データ、及び、６ビットのタイミングパタ
ーンデータをタイミングパターンメモリ３２にロードす
る。

【００５５】一方、入力端子４４に供給されたマスタク
ロックＣＫ_MSは、プログラマブル分周器４０で分周され
てカウントクロックＣＫ_rとなり時間軸カウンタ３１に
供給される。また、上述したタイミング制御装置から
は、上記時間軸カウンタ３１に可変分周用速度情報が供
給される。上記時間軸カウンタ３１は、上記カウントク
ロックＣＫ_r、及び、上記タイミング制御装置からの可
変分周用速度情報に基いてカウント動作を行う。

【００５６】ここで、例えば、上記時間軸カウンタ３１
がオーバーフローすると、タイミングコントローラ３４
を介してリセット信号がイベントカウンタ３５に供給さ
れる。このリセット信号により、イベントカウンタ３５
はリセットされる。上記イベントカウンタ３５からの出
力「０」がセレクタ３６を介してタイミングパターンメ
モリ３２に供給されることにより、タイミングパターン
メモリ３２に記憶されている全３２ワード、即ち、アド
レス［０］〜［３１］中の第１のワード、即ち、アドレ
ス［０］のワードがポイントされる。

【００５７】上記タイミングパターンメモリ３２のアド
レス［０］のワード（＝１６ビット）中の時間軸データ
（＝１０ビット）は、コンパレータ３３の入力としてラ
ッチされ、上記アドレス［０］のワード中の出力データ
（＝６ビット）は、タイミング出力バッファ３７を介し
て出力される。この６ビット出力の各ビットが、６種類
のタイミング出力信号Ｓ_TG0〜Ｓ_TG5に各々相当する。

【００５８】上記コンパレータ３３の入力としてラッチ
された上記時間軸データは、時間軸カウンタ３１からの
出力と比較されている。カウント動作している時間軸カ
ウンタ３１からの出力が上記時間軸データに一致した時
点で上記コンパレータ３３が一致出力を発生し、その一
致出力がタイミングコントローラ３４を経由してイベン
トカウンタ３５に供給されることにより、上記イベント
カウンタ３５はインクリメントされる。

【００５９】即ち、イベントカウンタ３５が上述したリ
セット信号によりリセットされた次の回の時は、イベン
トカウンタ３５からの出力が「０」から「１」に変化
し、タイミングパターンメモリ３２の第２のワード、即
ち、アドレス［１］のワードがポイントされ、このワー
ドデータが読みだされる。一般的には、インクリメント
されたイベントカウンタ３５からの出力によりポイント
されたタイミングパターンメモリ３２のワードが読み出
され、時間軸データ（＝１０ビット）がコンパレータ３
３の入力としてラッチされると共に、出力データ（＝６
ビット）がタイミング出力バッファ３７を介して出力ポ
ートに出力されることとなる。

【００６０】以上の動作を繰り返すことにより、タイミ
ング出力出力信号Ｓ_TG0〜Ｓ_TG5についてのタイミングパ
ターンメモリ３２に記憶された各時間軸データ毎の出力
が得られる。時間軸カウンタ３１が上記カウントクロッ
クＣＫ_rをフルビット相当の１０２４カウントすること
により時間軸カウンタ３１がオーバーフローした際に
は、イベントカウンタ３５はリセットされ、再びタイミ
ングパターンメモリ３２の第１のワード、即ち、アドレ
ス［０］のワードから上記動作が繰り返される。

【００６１】尚、時間軸カウンタ３１からのオーバーフ
ロー出力は、波形整形処理部３８にも供給されている。
この波形整形処理部３８から端子３９を介して割り込み
信号がマイコンに供給される。この割り込み信号は、マ
イコンに対して割り込みを行い、所定の割り込みプログ
ラムを起動させるためのものであり、この割り込み信号
により、例えば、上記図１に示した回転ヘッド７１の回
転毎にタイミングパターンメモリ３２の記憶内容を書き
換える処理等を行うことができる。

【００６２】ここで、具体例として、簡易的に、イベン
ト数、即ち、ワード数を１０、回転ヘッド７１の１回転
分の時間軸カウント数を３６０、出力データのビット
数、即ち、タイミング出力の種類数を４とした場合のタ
イミングパターンメモリ３２の記憶内容を図６に示し、
この時の各タイミング出力を図７に示す。即ち、上記図
６に示す出力データ及び時間軸データをタイミングパタ
ーンメモリ３２に記憶し、３６０カウント周期の時間軸
カウンタ３１からのカウント出力でイベントカウンタ３
５とセレクタ３６を介してタイミングパターンメモリ３
２をアクセスすることにより、上記図７に示すタイミン
グ出力信号Ａ〜Ｄを得ることができる。

【００６３】上記タイミング出力信号Ａ〜Ｄは、上記図
１において、切換え処理部７３において記録側に切り換
えるための信号Ｓ_REC，Ｓ_A/B、再生処理部７５の処理が
不要である場合に電源オフとするための信号Ｓ_PWR、及
び、切換え処理部７３において再生側に切り換えるため
の信号Ｓ_PBを各々示している。上述のように、タイミン
グ発生手段３０におけるタイミング信号発生動作は、従
来のようなフィードバック制御ではなく、上記図４に示
したタイミング制御装置で得られた可変分周用速度情報
に基いてフィードフォワード制御され、上記タイミング
発生手段３０からは回転ヘッド７１の回転速度変動に追
従された各種のタイミング信号が発生される。即ち、こ
のＤＡＴにおける各処理は、上記タイミング信号により
正確にタイミングコントロールされる。

【００６４】これにより、このＤＡＴでは、上記回転ヘ
ッド７１の回転に応じたタイミング制御処理を容易に行
うことができる。また、上記回転ヘッド７１に、例え
ば、ローリングや振動が与えられた場合等、上記回転ヘ
ッド７１の回転に対するタイミング発生手段３０のタイ
ミング発生動作の追従を高速に行うことができるため、
再生データの欠落や記録位置のずれを防ぐことができ
る。

【００６５】以下、上述のようなタイミング制御装置を
適用したＤＡＴの動作を上記図１を用いて説明する。ま
ず、回転ドラム１は、ドラムモータ４により回転駆動さ
れる。上記ドラムモータ４の回転軸に設けられたＦＧ５
は、回転ドラム１の回転速度に応じた周波数の信号Ｓ_FG
を発生して速度サーボ回路６に供給する。

【００６６】上記速度サーボ回路６は、上記ＦＧ５から
の信号Ｓ_FGから速度エラー信号Ｅ_Sを求め、その速度エ
ラー信号Ｅ_Sを加算器７に供給する。一方、パルス発振
器８は、回転ドラム１が１回転する毎に１個のパルス信
号Ｓ _PGを発生する。上記パルス発振器８が発生したパル
ス信号Ｓ_PGは、位相サーボ回路９に供給される。

【００６７】上記位相サーボ回路９は、上記パルス発振
器８が発生したパルス信号Ｓ_PGから位相エラー信号Ｅ_P
を求めると共に、回転ドラム１の回転に関する位相情報
を求め、上記位相エラー信号Ｅ_Pを加算器７に供給し、
上記位相情報をタイミング発生手段３０に供給する。上
記加算器７では、上記速度サーボ回路６からの速度エラ
ー信号Ｅ_Sと、上記位相サーボ回路９からの位相エラー
信号Ｅ_Pとが加算される。そして、その加算出力がアン
プ１０を介してドラムモータ４に制御信号として供給さ
れることにより、上記ドラムモータ４は、５０Ｈｚで、
且つ、パルス信号Ｓ_PGが同期信号Ｖ_{sy nc}に同期するよう
に回転駆動制御される。

【００６８】上述のようにしてドラムモータ４が回転駆
動制御されると同時に、上記タイミング発生手段３０
は、マイコン１００に組み込まれているタイミング制御
装置により、タイミング信号発生動作が上述したような
フィードフォワード制御で行われる。上記タイミング発
生手段３０は、上記タイミング制御装置によるフィード
フォワード制御に基いて、回転ドラム１の位相、速度に
応じた種々のタイミング信号を発生する。

【００６９】従って、上記タイミング発生手段３０が発
生するタイミング信号に応じて、磁気ヘッド２Ａ，２Ｂ
は、ヘッド切換えスイッチ１１により交互に切り換えら
れる。これにより、記録時には、入力端子１３からのア
ナログオーディオ信号がローパスフィルタ（以下、ＬＰ
Ｆと言う。）１４を介してアナログ／デジタル（以下、
Ａ／Ｄと言う。）変換器１５に供給される。上記Ａ／Ｄ
変換器１５は、アナログオーディオ信号をデジタルオー
ディオ信号に変換して記録信号処理回路１６に供給す
る。上記記録信号処理回路１６は、上記Ａ／Ｄ変換器１
５からのデジタルオーディオ信号に、誤り検出処理、誤
り訂正用の符号付加処理、インターリーブ、時間軸圧縮
処理等を施し、それらの各処理を施した信号を変調回路
１７に供給する。上記変調回路１７は、上記記録信号処
理回路１６からの信号を記録に適した信号に変調して記
録信号として出力する。

【００７０】従って、上記変調回路１７から出力される
記録信号は、記録アンプ１８、及び、記録／再生スイッ
チ１２の端子ｒを介してヘッド切換えスイッチ１１に供
給され、上記ヘッド切換えスイッチ１１により磁気ヘッ
ド２Ａ，２Ｂに交互に供給される。また、再生時には、
上記磁気ヘッド２Ａ，２Ｂにより磁気テープ３から読み
取られた再生信号が上記回転トランス等を介して記録／
再生スイッチ１２の端子ｐに取り出される。

【００７１】上記端子ｐにより取り出された再生信号
は、再生アンプ１９、及び、イコライザ／ＰＬＬ（Ｐｈ
ａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路２０を介して復
調回路２１に供給される。上記復調回路２１は、上記イ
コライザ／ＰＬＬ回路２０からの再生信号を復調し、再
生信号処理回路２２に供給する。上記再生信号処理回路
２２は、上記復調回路２１からの再生信号に、時間軸伸
長処理、デインターリーブ、誤り訂正処理、誤り補正処
理等を施し、それらの各処理を施した再生信号をデジタ
ル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと言う。）変換器２３に供
給する。上記Ｄ／Ａ変換器２３は、上記再生信号処理回
路２２からの再生信号をアナログ信号に変換する。従っ
て、上記Ｄ／Ａ変換器２３からの再生オーディオ信号
は、ＬＰＦ２４を介して出力端子２５より取り出され
る。

【００７２】尚、本発明に係るタイミング制御装置は、
上述した本実施例のみに限定されるものではなく、例え
ば、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等のように、回転
ヘッド等の回転体を備える機器であれば適用することが
できる。

【００７３】

【発明の効果】本発明に係るタイミング制御装置では、
回転検出手段は、回転体の回転の位相情報及び速度情報
を検出する。タイミング発生手段は、上記回転検出手段
からの検出出力により位相及び速度制御される。上記タ
イミング発生手段は、回転に同期したタイミング信号を
出力するカウンタのクロック制御を、上記回転検出手段
からの位相情報とタイミング発生基準位相の目標値との
差を次の周期までに０とするフィードフォワード制御で
行う。これにより、上記回転体の回転に応じたタイミン
グ制御処理を容易に行うことができる。また、上記回転
体の回転に対するタイミング発生動作の追従を高速に行
うことができる。従って、タイミング制御精度を向上さ
せることができる。

【００７４】また、本発明に係るタイミング制御装置で
は、上記タイミング発生手段は、上記回転検出手段によ
り検出された位相情報と上記回転検出手段により検出さ
れた位相情報に基いて取り込まれる上記カウンタの値に
よる位相情報との差を補正し、補正した結果に基いて上
記フィードフォワード制御を行う。これにより、さらに
タイミング制御精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタイミング制御装置を適用したデ
ジタルオーディオテープレコーダ（ＤＡＴ）の構成を示
す図である。

【図２】上記ＤＡＴにおける動作を示すためのタイミン
グチャートである。

【図３】上記ＤＡＴに用いられるタイミング発生手段の
構成を示す図である。

【図４】上記タイミング制御装置の構成を示す図であ
る。

【図５】上記タイミング制御装置において可変分周用速
度情報を求める処理を説明するための図である。

【図６】上記タイミング発生手段のタイミングパターン
メモリの記憶内容の一例を示す図である。

【図７】上記タイミング発生手段からの出力信号の一例
を示すタイミングチャートである。

【図８】従来のタイミング発生器に用いられる可変分周
用速度情報を求めるための構成例を示す機能ブロック図
である。

【符号の説明】

２００ キャンセル演算部 ２１０ 補正処理部 ２３０ 回転速度演算部 ２４０ 可変分周用速度情報演算部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体の回転の位相情報及び速度情報を
   検出する回転検出手段と、上記回転検出手段からの検出
   出力により位相及び速度制御されるタイミング発生手段
   とを有するタイミング制御装置であって、 上記タイミング発生手段は、回転に同期したタイミング
   信号を出力するカウンタのクロック制御を、上記回転検
   出手段からの位相情報とタイミング発生基準位相の目標
   値との差を次の周期までに０とするフィードフォワード
   制御で行うことを特徴とするタイミング制御装置。
2. 【請求項２】 上記タイミング発生手段は、上記回転検
   出手段により検出された位相情報と上記回転検出手段に
   より検出された位相情報に基いて取り込まれる上記カウ
   ンタの値による位相情報との差を補正し、補正した結果
   に基いて上記フィードフォワード制御を行うことを特徴
   とする請求項１記載のタイミング制御装置。