DE69219937T2

DE69219937T2 - Bandaufzeichnungs- und -wiedergabegerät

Info

Publication number: DE69219937T2
Application number: DE69219937T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kiriyama; Toshiaki Kojima; Etsuro Saito
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2012-03-28
Also published as: EP0506472B1; KR100245153B1; JPH04301256A; KR920018656A; EP0506472A2; DE69219937D1; US5319506A; JP3114221B2; EP0506472A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bandaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät, beispielsweise auf einen Videobandrekorder (VTR).
Bei einem VTR wird ein Band, welches auf einer Liefer- und Aufwickelspule gewickelt ist, zwischen diesen so geführt, daß es durch Drehköpfe erfaßt werden kann, die mit einer Führungstrommel in Verbindung stehen, um Videosignale in Spuren, die auf dem Band abgetastet werden, welches um den Umfang der Führungstrommel geschlungen ist, aufzuzeichnen und zu reproduzieren. Bandführungen, die zur Führung des Bandes von und zur Führungstrommel verwendet werden, sind im allgemeinen drehbar oder fest. Die drehbaren Bandführungen besitzen den Vorteil, daß sie einen relativ kleinen Widerstand gegenüber der Bewegung des vorbeilaufenden Bandes bilden. Jedoch wird irgendeine Unregelmäßigkeit in der Lagerung, die für die drehbare Lagerung der Bandführungsrolle verwendet wird, eine entsprechende Unregelmäßigkeit des Lauf des geführten Bandes verursachen. Außerdem muß das Band im rechten Winkel zur Drehachse der Drehführungsrolle laufen, so daß irgendeine Abweichung der Drehachse von der genauen Senkrechten zur Längsrichtung des Bandes das Band veranlaßt, daß es sich quer bewegt, wenn es hinter die Drehführungsrolle läuft. Eine solche Querbewegung des Bandes wird einen Längs- oder Seitenrand des Bandes in ein lagernden Eingriff mit einem Flansch, der auf der Führungsrolle vorgesehen ist, bringen, wodurch der Flansch den Randbereich des Bandes zerknittern oder anderweitig beschädigen wird. Wenn daher drehende Bandführungen verwendet werden, müssen die Führungen und der Aufbau, der zur Befestigung und Positionierung der Führung verwendet wird, mit einer sehr hohen Genauigkeit hergestellt und zusammengebaut werden, mit dem Ergebnis, daß diese Führungen schwierig und teuer herstellbar sind.
Wenn andererseits feste oder nicht drehbare Führungen verwendet werden, um die obigen Schwierigkeiten zu vermeiden, bringen die Bandführungen einen unerwünscht hohen Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des Bandes mit sich. Bei einem Versuch, den Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des Bandes vorbei an nichtdrehbaren Führungen zu minimieren, wurde vorgeschlagen, eine sogenannte "Luftführung" zu verwenden, d.h., eine nichtdrehbare Bandführung, welche Perforationen auf ihrer Oberfläche hat, durch die Luftstrahlen ausgestoßen werden, um einen Luftfilm zwischen dem Band und der Führungsfläche einzurichten. Obwohl derartige Luftführungen einen reduzierten Reibungswiderstand in bezug auf die Bewegung des Bandes bilden, ist ein Luftkompressor oder eine andere unter Druck stehende Luftquelle erforderlich und führt zu einer weiteren Kompliziertheit des betreffenden VTRs.
Um die obigen Schwierigkeiten zu lösen, haben wir beispielsweise in der US-Patentanmeldung Serial No. 07/489 043, angemeldet am 5. März 1990 eine nichtdrehbare Bandführungseinrichtung vorgeschlagen, bei der ein Führungselement einer Ultraschallschwingung unterworfen wird, um einen geringen Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des Bandes zu bilden, wobei das Band stabil geführt wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß dieses einen Schaden erleidet.
Obwohl es relativ einfach erscheint, die notwendige Ultraschallenergie bereitzustellen, um eine Schwingung der Bandführung zu bewirken, bestehen in der Realität damit in Verbindung stehende Probleme. Insbesondere sollte die Frequenz der Ultraschallenergie, die an das Bandführungselement angelegt wird, um eine Ultraschallschwingung zu bewirken, eine Resonanzfrequenz des Führungselements sein. Eine solche Resonanzfrequenz jedoch ändert sich mit der Temperatur. Darüber hinaus ändert sich die Amplitude oder die Leistung der Ultraschallenergie, die zur Ausführung einer Ultraschallschwingung des Führungselements erforderlich ist, um die erwünschte Verminderung des Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des geführten Bandes zu erzielen, mit der Bandgeschwindigkeit. Wenn das Band in der Realität mit einer sehr hohen Geschwindigkeit beispielsweise in der schnellen Vorlauf- oder Rücklaufbetriebsart läuft, wird ein Luftfilm zwischen die Oberfläche des Führungselements und dem Band gezogen, so daß der Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des Bandes ausreichend durch diesen Luftfilm reduziert wird und eine Ultraschallschwingung des Führungselements dann nicht erforderlich ist. Folglich hat die Erzeugung einer Ultraschallenergie zum in Schwingung versetzen des Führungselements bei einem konstanten Leistungspegel einen verschwenderischen Leistungsverbrauch zur Folge.
Die EP-A 0386712 offenbart eine Bandführungseinrichtung für einen Videobandrekorder oder eine ähnliche Ausrüstung. Die Einrichtung besitzt ein verlängertes Führungselement, welches so ausgelegt ist, daß es ein Magnetband, welches vor diesem läuft, verschiebbar erfaßt. Das Führungselement ist mit einem Basisteil durch - bei einer Ausführungsform - ein Paar von Streben verbunden, die dazu dienen, zwischen dem Führungsteil und dem Basisteil einen Zwischenraum zu bilden. Zwischen dem Führungselement und dem Basisteil ist ein Ultraschallschwingungs-Erzeugungsübertrager vorgesehen, der sowohl an das verlängerte Führungselement als auch an das Basisteil angrenzt. Der Übertrager erzeugt, wenn dieser aktiviert ist, Ultraschallschwingungen, welche eine stehende Welle in dem langgestreckten Führungselement bilden, die Knoten an Stellen besitzt, wo die Verstrebungen am Führungsteil befestigt sind.
Mehrere alternative Ausführungsformen sind in der EP- A 0386712 offenbart, wobei alle jedoch auf dem gleichen Prinzip arbeiten.
Erfindungsgemäß wird ein Gerät zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen auf einem Band bereitgestellt, wobei das Gerät aufweist:
eine Bandliefereinrichtung und eine Bandaufwickeleinrichtung, zwischen denen sich ein Band erstreckt;
eine Bandantriebseinrichtung, um das Band zwischen der Liefereinrichtung und der Aufwickeleinrichtung in Längsrichtung zu transportieren;
einen Kopf, der das Band zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung erfaßt, während das Band zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen auf dem Band transportiert wird;
eine Führungseinrichtung, um das Band zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung zu führen, welche zumindest ein Führungselement besitzt, das eine Oberfläche hat, an der das Band in Gleitanlage ist, um dieses zu führen, und eine Ultraschallschwingungserzeugungseinrichtung, die mit dem Führungselement verbunden ist und eine Ultraschallschwingung des Führungselements bewirken kann, um damit den Reibungswiderstand in bezug auf die Bewegung des Band quer zur Oberfläche des Führungselements zu reduzieren;
eine Ansteuerschaltungseinrichtung, um ein sinusförmiges Ultraschallansteuersignal zur Schwingungserzeugungseinrichtung zu liefern, um diese zu betreiben;
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gerät wahlweise in mehreren Betriebsarten betreibbar ist, wobei die Bandantriebseinrichtung das Band mit Geschwindigkeiten transportiert, die gemäß den Betriebsarten bestimmt werden, und daß vorgesehen ist
eine Steuereinrichtung, um die Leistung des Ansteuersignals gemäß einer der Betriebsarten zu steuern, die für den Betrieb des Geräts ausgewählt ist, um somit eine optimale Reduktion des Reibungswiderstandes gegenüber der Bewegung des Bandes zu erzielen, während der Leistungsverbrauch der Ansteuerschaltungseinrichtung minimiert ist.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein Gerät zur Aufzeich nung und/oder Wiedergabe von Signalen auf einem Band bereitgestellt, wobei das Gerät aufweist:
eine Bandliefereinrichtung und eine Aufwickeleinrichtung, zwischen denen sich ein Band erstreckt;
eine Bandantriebseinrichtung, um das Band zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung in Längsrichtung zu transportieren;
einen Kopf, der das Band zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung erfaßt, während das Band zum Aufzeichnen und/oder Wiedergaben von Signalen auf dem Band transportiert wird;
eine Führungseinrichtung, um das Band zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung zu führen, die zumindest ein Führungselement aufweist, welches eine Oberfläche hat, an der das Band in Gleitanlage ist, um das letztere zu führen, und eine Ultraschallschwingungserzeugungseinrichtung, die mit dem Führungselement verbunden ist und eine Ultraschallschwingung des Führungselements bewirken kann, um den Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des Bandes quer zur Oberfläche des Führungselements zu reduzieren;
eine Ansteuerschaltungseinrichtung, um ein sinusförmiges Ultraschallansteuersignal zur Schwingungserzeugungseinrichtung zu liefern, um diese zu betreiben;
wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bandantriebseinrichtung das Band mit verschiedenen Geschwindigkeiten transportiert, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, um die Leistung des Ansteuersignals gemäß der Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Band durch die Bandantriebseinrichtung transportiert wird, um so eine optimale Reduzierung des Reibungswiderstandes gegenüber der Bewegung des Bandes zu erzielen, während der Leistungsverbrauch der Ansteuerschaltungseinrichtung minimiert ist.
Erfindungsgemäß wird weiter ein Gerät zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen auf einem Band bereitgestellt, welches durch ein Führungselement geführt wird, das mit einem Ultraschallschwingungsgenerator verbunden ist, welcher eine Ultraschallschwingung des Führungselements bewirken kann, um den Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des Bandes quer zum Führungselement zu reduzieren, wobei das Gerät eine Betriebsschaltung hat, die aufweist:
eine Ansteuerschaltungseinrichtung zum Liefern eines sinusförmigen Ultraschallansteuersignals zum Schwingungsgenerator, um diesen zu betreiben;
dadurch gekennzeichnet, daß das Band mit einer Geschwindigkeit in Abhängigkeit von einer ausgewählten Gerätebetriebsart angetrieben wird, und daß vorgesehen ist:
eine Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung von Spitzenwerten von Spannungs- und Stromsignalen, die aus dem sinusförmigen Ansteuersignal hergeleitet werden, und einer Phasendifferenz zwischen den Spannungs- und Stromsignalen; und
eine Steuereinrichtung, die auf die ermittelten Spitzenwerte des Spannungs- und Stromsignals und die ermittelte Phasendifferenz anspricht, um die Leistung des Ansteuersignal daraus zu bestimmen.
Ausführungsformen nach dieser Erfindung können somit ein Bandaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät bereitstellen, welches durch Ultraschall in Schwingung versetzte Bandführungen hat, und welches eine optimale Reduzierung des Reibungswiderstandes gegenüber der Bewegung des Bandes in bezug auf die Führungen erzielt, wobei die Leistung, die für diesen Zweck verbraucht wird, minimiert wird. Die Frequenz der Ultraschallenergie zum in Schwingung versetzen eines jeden Bandführungselements kann mit Änderungen der Temperatur variiert werden, so daß sie in etwa bei der Resonanzfrequenz des Führungselements bleibt. Die Leistung der Ultraschallenergie kann in Abhängigkeit von Änderungen der Bandgeschwindigkeit geändert werden, beispielsweise, wenn man von einem zum anderen der verschiedenen Betriebsarten des Geräts wechselt. Außerdem kann ein Fehlbetrieb oder eine Fehlfunktion der Bandführungen automatisch angezeigt werden.
Gemäß einem Gesichtspunkt dieser Erfindung umfaßt ein Gerät, welches wahlweise in mehreren Betriebsarten zur Aufzeichnung- und/oder Wiedergabe von Signalen auf einem Band betreibbar ist, während dieses in Längsrichtung zwischen einer Liefer- und Aufwickeleinrichtung mit Geschwindigkeiten, die in Abhängigkeit von den Betriebsarten bestimmt ist, transportiert wird, zumindest ein Führungselement, welches eine Oberfläche hat, an der das Band, um dieses zu führen, in Gleitanlage, eine Ultraschallschwingungserzeugungseinrichtung, die mit dem Führungselement verbunden ist und eine Ultraschallschwingung des Führungselements bewirken kann, um den Reibungswiderstand gegenüber der Verschiebung des Bandes quer zur Fläche des Führungselements zu reduzieren, eine Ansteuerschaltungseinrichtung, um ein Ultraschall-Sinuswellenansteuersignal zur Schwingungserzeugungseinrichtung zu liefern, um die letztere zu betätigen, und eine Steuereinrichtung, um die Leistung des Ansteuersignals gemäß einer der Betriebsarten zu steuern, die für einen Betrieb des Geräts ausgewählt wird, um somit eine optimale Reduktion des Reibungswiderstands gegenüber der Bewegung des Bandes zu erzielen, wobei der Leistungsverbrauch durch die Ansteuerschaltung minimiert wird. Beispielsweise errichtet in einem Fall, wo die Betriebsarten des Geräts die Normalaufzeichnungs- und Wiedergabebetriebsart umfassen, bei denen das Band mit einer relativ langsamen konstanten Normalgeschwindigkeit transportiert wird, einen relativ hohen Pegel der Ansteuersignalleistung bei Beginn entweder der Normalaufzeichnungs- oder Wiedergabeart und während der Beschleunigung des Bandes bis zur Normalgeschwindigkeit, worauf die Steuereinrichtung die Leistung auf einen relativ niedrigen Pegel während des folgenden Transports des Bandes bei der konstanten Normalgeschwindigkeit reduziert. In dem Fall, wo die Betriebsarten außerdem die Jog-Betriebsart umfassen, errichtet die Steuereinrichtung einen anderen hohen Pegel der Ansteuersignalleistung beim Umschalten von der Normalaufzeichnungs- oder Wiedergabeart in die Jog-Betriebsart ein, um eine weitere Reduktion der Reibungskraft in bezug auf die Bewegung des Bandes während der schnellen Änderungen bezüglich der Geschwindigkeit und Richtung der Bandbewegungskennlinie der Jog-Betriebsart sicherzustellen.
In dem Fall, wo außerdem die Betriebsarten eine schnelle Vorlauf- und Rücklaufbetriebsart umfassen, bei denen das Band auf eine Geschwindigkeit beschleunigt wird, die höher ist als die, bei der ein Luftfilm zwischen das Band und die Oberfläche des Führungselements gezogen wird, richtet die Steuereinrichtung einen relativ hohen Pegel der Ansteuersignalleistung beim Beginn der schnellen Vorlauf- oder Rücklaufbetriebsart ein und reduziert dann diese Leistung während der Beschleunigung des Bandes auf die Geschwindigkeit, bei der der Luftfilm zuerst gebildet wird, worauf die Ansteuerschaltungseinrichtung unwirksam gemacht wird, um die Schwingungserzeugungseinrichtung zu betätigen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist die Steuereinrichtung eines Bandaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräts, die allgemein oben beschrieben wurde, so programmiert, anfangs die Frequenz des Ultraschall-Sinuswellenansteuersignals abzutasten, und die Resonanzfrequenz des Bandführungselements wird so festgelegt, daß sie die Abtastfrequenz ist, bei der die maximale Amplitude des Ansteuersignals ermittelt wird.
Die Erfindung wird nun durch ein Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, und in denen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform des Bandaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräts nach der vorliegenden Erfindung ist, das mit einem Band im ungeladenen Zustand gezeigt ist;
Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie die von Fig. 1 ist, wobei jedoch das Gerät in seinem Ladezustand bei der Vorbereitung eines Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabebetriebs gezeigt ist;
Fig. 3 eine Blockdarstellung ist, die eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von Betriebsarten des Geräts von Fig. 1 und Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 eine ausführlichere Blockdarstellung eines Teils der Schaltungsanordnung von Fig. 3 ist;
Fig. 5 ein Flußdiagramm ist, auf das beim Erklären des Betriebs der Schaltungsanordnung von Fig. 3 bezuggenommen wird;
Fig. 6 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer durch Ultraschall in Schwingung versetzten Bandführungseinrichtung ist, die bei der Ausführungsform verwendet werden kann;
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Führungseinrichtung von Fig. 6 ist;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht ist, die eine andere durch Ultraschall in Schwingung versetzte Bandführungseinrichtung zeigt, die bei der Ausführungsform verwendet werden kann;
Fig. 9 eine graphische Darstellung ist, die Änderungen der Impedanz und der Phase als Funktion der Frequenz zeigt, und auf die beim Erklären des Betriebs der Schaltung von Fig. 4 bezuggenommen wird;
Fig. 10 eine Blockdarstellung ist, die Details einer Phasenermittlungsschaltung zeigt, die bei der Schaltung von Fig. 4 verwendet werden kann;
Fig. 11 eine Blockdarstellung ist, die Details einer Temperaturkompensationsschaltung zeigt, die bei der Schaltung von Fig. 4 verwendet werden kann;
Fig. 12 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz und Temperatur zeigt, und auf die beim Erklären des Betriebs der Temperaturkompensationsschaltung von Fig. 11 bezuggenommen wird;
Fig. 13 und 14 Flußdiagramme sind, die Programme zeigen, mit denen ein Gerät, welches eine Schaltungsanordnung, wie in Fig. 3 gezeigt ist, hat, am Anfang eine Resonanzfrequenz eines dazugehörigen Führungselements bestimmen kann;
Fig. 15A und 15B graphische Darstellungen sind, die Leistungsänderungen in Abhängigkeit von der Zeit und Änderungen der Bandgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Zeit zeigen;
Fig. 16A und 16B graphische Darstellungen ähnlich denen von Fig. 15A und 15B sind, die jedoch den Betrieb der Ausführungsform zeigen, wenn das Gerät in seiner Normalaufzeichnungs- und Wiedergabeart ist;
Fig. 17 eine graphische Darstellung ist, die die Leistungsänderung in Abhängigkeit von der Zeit zeigt, wenn die Ausführungsform von einer Normalwiedergabebetriebsart in eine Jog-Betriebsart umgeschaltet wird;
Fig. 18 eine graphische Darstellung ist, die das Spektrum eines Ansteuersignals zeigt, das für eine fehlerhafte Verbindung zwischen einem Bandführungselement und einem Schwingungserzeuger charakteristisch ist;
Fig. 19 eine Blockdarstellung ist, die eine spezielle Verzerrungsermittlungsschaltung zeigt, die bei der Schaltungsanordnung von Fig. 3 verwendet werden kann;
Fig. 20 eine Blockdarstellung ist, die Details einer Zugspannungsermittlungsschaltung zeigt, die bei der Schaltungsanordnung von Fig. 3 verwendet werden kann;
Fig. 21A und 21B graphische Darstellungen sind, die die Beziehung des Zugspannungsverhältnisses in bezug auf die Bandgeschwindigkeit zeigen, wenn ein Band in der Vorwärtsbzw. Rückwärtsrichtung angetrieben wird;
Fig. 22 eine graphische Darstellung ist, die die Beziehung eines Reibungskoeffizienten in bezug auf die Bandgeschwindigkeit für verschiedene Leistungspegel der Ultraschallenergie zeigt, die zur Erzeugung einer Schwingung eines Bandführungselements verwendet wird; und
Fig. 23 eine graphische Darstellung ist, die die Temperaturänderung der durch Ultraschall in Schwingung versetzten Bandführungseinrichtung zeigt, wenn die Leistung der Ultraschallenergie zur Ausübung der Erzeugung der Ultraschallschwingung des Bandführungselements geändert wird.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen im Detail und zu Anfang auf Fig. 1 ist es wesentlich, daß die vorliegende Erfindung bei verschiedenen Arten von Bandaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegeräten angewandt werden kann, beispielsweise auf VTRs, die ein D-2 Digitalformat, ein Betaformat oder das VHS- oder 8-mm-Format verwenden, und sie wird auf einen Videokassettenrekorder (VCR) 10 angewendet, d.h., einen VTR, der zur Verwendung einer Bandkassette 12 vorgesehen ist. Der VCR 10 besitzt ein Basisteil 11, auf dem die Kassette 12 in geeigneter Weise angeordnet ist. Die gezeigte Kassette 12 besitzt ein Gehäuse 12a, eine Lieferspule 12b und eine Aufwickelspule 12c, die drehbar innerhalb des Gehäuses 12a angeordnet sind und auf denen ein Band 13 gewickelt ist, und Führungen 12d innerhalb des Gehäuses 12a an gegenüberliegenden Enden einer Ausnehmung 12e, die in einem Vorderbereich des Kassettengehäuses 12a vorgesehen ist, und durch die das Band 13, welches sich zwischen den Spulen 12b und 12c erstreckt, geführt wird, so daß es sich längs zur offenen Front der Ausnehmung 12e erstreckt, wenn die Kassette 12 nicht in Gebrauch ist.
Der VCR 10 kann einen sogenannten "M-Lade"-Betrieb verwenden, um das Band 13 aus dem Gehäuse 12a zu ziehen, welches im Betrieb auf dem Basisteil 11 angeordnet ist, und um das herausgezogene Band 13 schräg um eine geneigte Drehkopftrommel 14 zu schlingen, welche auf dem Basisteil 11 befestigt ist, wie durch volle Linien in Fig. 2 gezeigt ist. Die Kopftrommel 14 besitzt zugehörige Drehköpfe (nicht gezeigt), um Videosignal oder andere Informatiossignale in schrägen Spuren auf dem Band 13, welches um die Trommel 14 geschlungen ist, aufzuzeichnen oder wiederzugeben. Auf dem Basisteil 13 sind außerdem feste Bandführungen 15a, 15b, 15c, 15d und 15e in geeigneter Weise, ein Kapstan 16, ein fester Aufzeichnungs-/Wiedergabekopf 17, der beispielsweise zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe eines Audiosignals in einer Längsspur auf dem Band 13 verwendet wird, und ein Löschkopf 18 angordnet.
Der M-Ladebetrieb wird teilweise durch Bandführungseinrichtungen 19S und 19T ausgeführt, die auf geeigneten Führungsschienen 20S bzw. 20T befestigt sind, damit sie sich zwischen Anfangspositionen, wie mit vollen Linien in Fig. 1 gezeigt ist, wo die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T sich nach oben in die Ausnehmung 12e der betriebsbereit positionierten Kassette 12 hinter den Lauf des Bandes 13 erstrekken, welches sich längs zur Ausnehmung 12e erstreckt, und Betriebspositionen zu verschieben, die mit vollen Linien in Fig. 2 angedeutet sind, bei denen die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T das herausgezogene Band zur Oberfläche der Trommel 14 führen und wegführen.
Der gezeigte VCR 10 besitzt außerdem eine Andrucksrolle 21 und bewegbare Bandzugspannungsführungen 22S und 22T, die in geeigneter Weise zur Verschiebung zwischen Anfangspositionen befestigt sind, die mit vollen Linien in Fig. 1 gezeigt sind, wo die Andrucksrolle 21 und die Bandzugspannungsführungen 22S und 22T sich ebenfalls nach oben in die Ausnehmung 12e der betriebsbereit angeordneten Kassette 12 erstrekken, und Betriebspositionen, die mit vollen Linien in Fig. 2 angedeutet sind, bei denen die Andrucksrolle 12 das herausgezogene Band gegen den Kapstan 16 drückt, so daß es dadurch in Längsrichtung transportiert wird, und die Bandzugspannungsführungen 22S und 22T bilden entsprechende Buchten im herausgezogenen Band 13 und sind in Abhängigkeit von Änderungen der Bandzugspannung bewegbar, wie danach ausführlicher beschrieben wird. Die Bewegungen der Andrucksrollen 21 und der Bandzugspannungsführungen 22S und 22T zwischen ihren entsprechenden Anfangs- und Betriebspositionen werden in geeigneter Weise durch den M-Ladebetrieb aufeinander abgestimmt.
Es sind Anschläge 23S und 23T gezeigt, die auf dem Basisteil 11 in der Nähe der Trommel 14 befestigt sind und die Aussparungen 24 haben, die von den Gleitschienen 20S und 20T in den Betriebspositionen der letzteren erfaßbar sind, um die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T in bezug auf die Fläche der Trommel 14 genau zu positionieren. Anschlußverbinder 25S und 25T erstrecken sich von den Anschlägen 23S und 23T aus und besitzen Anschlußstifte 26, die davon ragen, so daß Wechselspannungs-Ansteuersignale von einer Schaltungsplatte 27 des VCR 10 über die Anschlußstifte 26 zu den Bandführungseinrichtungen 19S und 19T geliefert werden können, wenn diese in ihren in Fig. 2 gezeigten Betriebspositionen sind.
Wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, kann eine jede Bandführungseinrichtung 19S und 19T ein Basisteil 18 besitzen, welches auf der entsprechenden Gleitschiene 20S oder 20T befestigt ist oder diese bildet, und das eine Bohrung 29 hat, die darin gebildet ist, um fest ein unteres Endteil 30a einer Lagerwelle 30 aufzunehmen, die einen reduzierten Durchmesser und ein mit einem Gewinde versehenes oberes Endteil 30b hat. Eine zylindrische Hülse 31 aus Messing ist auf der Welle 30 verschiebbar angeordnet und besitzt ringförmige Erhebungen 31a, die sich von ihrer Außenfläche mit einem Axialabstand n vom oberen und unteren Ende der Hülse 31 erstrecken. Ein rohrförmiges Bandführungselement 32 aus Metall oder Keramik ist ihr gegenüberliegend so angeordnet, daß es sich um die Hülse 31 ausdehnt und diese lediglich an den Bereichen der ringförmigen Erhebungen 31a erfaßt. Ein Ultraschallschwingungsgenerator oder Schwinger 33 ist am Führungselement 32 befestigt und kann aus einem Stapel piezoelektrischer Keramikplatten mit positiven und negativen Elektroden gebildet sein, die abwechselnd zwischen aufeinanderfolgenden Keramikplatten angeordnet sind. Die positiven Elektroden sind mit einer positiven Elektrodenplatte verbunden, welche auf einer Seite des Keramikplattenstapels vorgesehen ist, während die negativen Elektroden elektrisch mit einer negativen Elektrodenplatte verbunden sind, die an der anderen Seitenfläche des Keramikplattenstapels vorgesehen ist. Die Endflächen der Keramikplatten an einem Ende des Ultraschallschwingers 33 sind in geeigneter Weise ausgeformt und mit der Zylinderaußenfläche des Führungselements 32 auf dem halben Wege zwischen den Enden dieses Elements verbunden, und die gegenüberliegenden Endflächen der Keramikplatten sind mit einem Isolierteil abgedeckt. Die positive Elektrodenplatte des Ultraschallschwingers 33 ist mit einem positiven Leiter 33a verbunden, und die negative Elektrode des Schwingers 33 ist in ähnlicher Weise mit einem negativen Leiter 33b verbunden.
Ein oberer Flansch 34 bzw. ein unterer Flansch 35 drückt gegen den oberen bzw. den unteren Endrand der Hülse 31. Eine Einstelimutter 36 besitzt ein Innengewinderohr 36a, welches auf dem Gewindeendbereich 30a mit dem reduzierten Durchmesser der Welle 30 aufgeschraubt ist, und einen geschlitzten Kopf 36b am oberen Ende des Rohrs 36a. Die Außenfläche des Rohrs 36a ist so dimensioniert, daß sie frei innerhalb der Hülse 31 drehen kann. Der obere und untere Flansch 34 und 35 besitzt eine Bohrung 34a bzw. 35a, die sich dadurch erstrecken, die diametral angeordnet sind, so daß sie lose das Rohr 36a bzw. die Welle 30 aufnehmen. Eine Spiraldruckfeder 37 erstreckt sich um die Welle 30 herum zwischen dem Basisteil 28 und dem unteren Flansch 35, um diesen nach oben zu drücken. Ein Befestigungsteil 38 ist an seinem unteren Ende am oberen Flansch 34 mittels einer Schraube 39 befestigt, und der untere Flansch 35 ist am Boden des Befestigungsteils 38 mittels Stifte 40 und 41 befestigt. Das Befestigungsteil 38 hält den oberen und unteren Flansch 34 und parallel, wobei der Zwischenraum dazwischen ungefähr 0,1 mm größer ist als die axiale Länge des Führungselements 32, um somit eine Störung durch die Schwingung des Führungselements zu vermeiden. Außerdem ist ein Hohlraum 38a innerhalb des Befestigungsteils 38 gebildet und öffnet sich in Richtung auf das Führungselement 32 zwischen Seitenwänden 38b, um den Ultraschallschwinger 33 innerhalb des Hohlraums 38a unterzubringen. Die Seitenwände 38b besitzen kleine Locher 38c, die sich dadurch erstrecken, und nehmen Ansätze 42a auf und positionieren diese, die sich von plattenförmigen Gummianschlägen 42 erstrecken, die zwischen den Seitenwänden 38b und den benachbarten Seiten des Ultraschallschwingers 33 angeordnet sind. Es ist wesentlich, daß die Anschläge 42 verhindern, daß der Ultraschallschwinger 33 und daher das Führungselement 32, das daran befestigt ist, um die Welle 30 gegenüber der Baugruppe des Befestigungsteils 38 und den Flanschen 34 und 35 dreht. Außerdem hängt der Stift 41, der in Fig. 6 gezeigt ist, wesentlich vom unteren Flansch 35 herab und wird in einem Loch 43 in der Kopffläche des Basisteils 28 aufgenommen, um zu verhindern, daß das Befestigungsteil 38 und die Flansche 34 und 35 sich drehen, wobei eine vertikale Einstellung gegenüber dem Basisteil 28 zugelassen wird. Wenn somit die Einstellmutter 36 gedreht wird und dadurch diese sich vertikal auf dem Gewindeendteil 30b der Welle 30 verschiebt, wird das zusammengebaute Befestigungsteil 38, die Flansche 34 und 35, die Hülse 31 und das Führungselement 32 ähnlich vertikal als Einheit gegen die Vorspannkraft der Feder 37 verschoben. Somit kann die Höhe der Bandführungsfläche des Führungselements 32 zwischen den Flanschen 34 und 35 eingestellt werden.
Es ist wesentlich, daß, wenn der Ultraschallschwinger 33 durch geeignete Wechselspannungs-Ultraschallansteuersignale erregt wird, die vorzugsweise eine Frequenz gleich einer Resonanzfrequenz des Rohrführungselements 32, welches direkt damit verbunden ist, haben, eine stehende Welle im Führungselement 32 erzeugt wird, welche Knoten den Stellen der ringförmigen Erhebungen 31a hat, wo das Führungselement 32 gegenüber der Hülse 31 und der Welle 30 positioniert ist. In anderen Worten ausgedrückt wird der Abstand n von den Enden der Hülse 31 gegenüber den ringförmigen Erhebungen 31a so ausgewählt, daß die Erhebungen 31a an Knoten der stehenden Welle, die im Führungselement 32 erzeugt wird, angeordnet sind.
Wenn das Band 13 schräg um die Trommel 14 geschlungen wird, ist es notwendig, die Richtung des Bandes 13 zwischen jeder Bandführungseinrichtung 19S und 19T und der Trommel 14 zu ändern. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann eine Schrägbandführungseinrichtung 19'S oder 19'T mit der Bandführungseinrichtung 195 oder 19T auf der gleichen Gleitschiene 20S oder 20T kombiniert werden. Eine jede Schrägbandführungseinrichtung 19'S oder 19'T ist im allgemeinen ähnlich den oben beschriebenen Bandführungseinrichtungen 19S und 19T darin, daß sie ein rohrförmiges Bandführungselement 32' aufweisen, in welchem eine stehende Ultraschallwelle als Antwort auf einen Betrieb eines entsprechenden Ultraschallschwingers 33' erzeugt wird. Wie außerdem in Fig. 8 gezeigt ist, kann ein Lagestift 43 auf jeder Gleitschiene 20S und 20T vorgesehen sein, der eine Aussparung 24 des entsprechenden Anschlags 23S oder 23T nach Abschluß des M-Ladebetriebs erfaßt. Außerdem ist eine gedruckte Anschlußschaltungsplatte 44 (in gebrochenen Linien in Fig. 8 gezeigt) auf jeder Gleitschiene 20S und 20T vorgesehen, die Anschlußstifte 26 auf den entsprechenden Anschlußverbindern 25S oder 25T nach Abschluß des M-Ladebetriebs erfassen, wodurch die Ultraschallschwinger 33 und 33' in geeigneter Weise erregt werden können, um eine Ultraschallschwingung der Bandführungselemente 32 und 32' zu bewirken, um dadurch den Reibungswiderstand bezüglich der Bewegung des Bandes 13 längs seiner Oberfläche zu reduzieren.
Wie man aus Fig. 22 erkennt, die die Beziehung des Reibungskoeffizienten des Bandes 13 in bezug auf die Oberfläche des Bandführungselements 32 oder 32' für verschiedene Geschwindigkeiten des Bandes 13 zeigt, wenn die Leistung des Ansteuersignals, welches an den Ultraschallschwinger 33 oder 33' angelegt wird, bei verschiedenen Pegeln liegt, wird, wenn die Bandgeschwindigkeit niedrig ist, beispielsweise unter 10 mm/s, eine große Verminderung des Reibungskoeffizienten realisiert, wenn die Leistung des Ansteuersignals nur um einen kleinen Betrag von 0 W bis auf 0,2W angehoben wird. Wenn die Bandgeschwindigkeit beispielsweise auf 100 mm/s angehoben wird, erfordert eine vergleichbarere Reduzierung des Reibungskoeffizienten, daß der Pegel der Ansteuersignalleistung weiter beispielsweise auf 0,6 W angehoben wird. Wenn weiter die Bandgeschwindigkeit hoch ist, beispielsweise ungefähr 500 mm/s, wird der Reibungskoeffizient stark reduziert, sogar wenn der Ultraschallschwinger 33 oder 33' nicht in Betrieb ist, wie durch eine gestrichelte Kurve dargestellt ist, die mit 0W in Fig. 22 bezeichnet ist. Bei einer solchen hohen Bandgeschwindigkeit wird Luft zwischen das Band 13 und die Oberfläche des Führungselements 32 oder 32' hineingezogen, um einen Luftfilm dazwischen zu bilden, der den Reibungskoeffizienten wesentlich reduziert, sogar wenn eine Schwingung des Führungselements 32 oder 32' fehlt. Wenn wie vorher vorgeschlagen die Leistung des Ansteuersignals, welches an den Ultraschallschwinger 33 oder 33' angelegt wird, nicht in Abhängigkeit von der Änderung der Bandgeschwindigkeit geändert wird, wird entweder eine unzureichende Reduzierung des Reibungswiderstands in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 erzielt oder es gibt einen verschwenderischen Energieverbrauch, wenn eine unnötige Schwingung der Bandführungselemente 32 und 32' ausgeübt wird.
Außerdem besitzt der VCR, wie der VCR 10 in Fig. 1 und 2, eine Anzahl von Betriebsarten, beispielsweise eine schnelle Vorlaufsbetriebsart und eine Rücklaufbetriebsart, wo das Band in Längsrichtung zwischen der Liefer- und Aufwickelspule mit einer Geschwindigkeit transportiert wird, die zumindest mehrere Male größer ist als die Normalbandgeschwindigkeit, die bei der Signalaufzeichnungs- oder der Wiedergabebetriebsart verwendet wird. Wenn die Leistung, die zum Ansteuern des Ultraschallschwingers verwendet wird, nicht beim Umschalten des VCR von einer seiner Betriebsarten auf die andere geändert wird, gibt es entweder eine unzureichende Reduzierung des Reibungswiderstandes in bezug auf die Bewegung des Bandes oder einen verschwenderischen Energieverbrauch beim Ausüben einer Schwingung der Bandführungselemente, wenn eine solche Schwingung nicht notwendig ist. Außerdem kann bei der schnellen Vorlaufbetriebsart die Zeit, die erforderlich ist, um das Band von der Lieferspule zur Aufwickelspule zu transportieren, reduziert werden, wenn man die Beschleunigung des Bandes von einem Ruhezustand oder von der Normalbandgeschwindigkeit bis zu einer hohen Bandgeschwindigkeit, die bei der schnellen Vorlaufbetriebsart verwendet wird, erhöht. Beim Erhöhen der Beschleunigung des Bandes erhöht sich jedoch entsprechend die Bandzugspannung, die aus dem Reibungswiderstand resultiert, gegenüber der Bewegung des Bandes im unteren Geschwindigkeitsbereich, d.h., unter 500 mm/s, wie in Fig. 22 gezeigt ist. Obwohl eine solche Bandzugspannung durch Verwendung einer Ultraschallschwingung der Bandführungselemente reduziert werden kann, um den Reibungswiderstand in bezug auf die Bewegung des Bandes im relativ niedrigen Geschwindigkeitsbereich zu reduzieren, wird der Reibungskoeffizient im Hochgeschwindigkeitsbereich vermindert, sogar wenn die Ultraschallschwingung der Führungselemente nicht vorhanden ist, wie vorher beschrieben, so daß eine solche Ultraschallschwingung dann nicht notwendig ist. Wenn anders ausgedrückt die Leistung des Ansteuersignals zur Ausübung einer Ultraschallschwingung der Bandführungselemente nicht mit der Zeit während eines schnellen Vorlaufbetriebs verändert wird, wird entweder die Bandspannung übergroß während einer hohen Beschleunigung im Niedergeschwindigkeitsbereich, oder es wird ein verschwenderischer Energieverbrauch auftreten, wenn man die Schwingung der Bandführungselemente im Hochgeschwindigkeitsbereich fortsetzt.
Weiter ändert sich, wie in Fig. 23 gezeigt ist, die Temperatur eines Schwingers in Abhängigkeit von den Änderungen der Leistung des angelegten Ansteuersignals, und, wie in Fig. 12 gezeigt ist, ändert sich die Resonanzfrequenz des in Schwingung versetzten Führungselements, welches am Schwinger befestigt ist, in Abhängigkeit von den Änderungen seiner Temperatur. Da die Reduktion des Reibungskoeffizienten am meisten ausgeprägt ist, wenn das Führungselement bei seiner Resonanzfrequenz mit einer Schwingung beaufschlagt wird, sieht man, daß das Fehlen, Temperaturänderungen zu kompensieren, das Ziel opfert, eine optimale Reduktion des Reibungswiderstandes in bezug auf die Bewegung des Bandes zu erzielen.
Allgemein wird bei dem beschriebenen VCR eine optimale Reduktion des Reibungswiderstandes in bezug auf die Bewegung des Bandes erzielt, während der Leistungsverbrauch zum Antrieb der durch Ultraschall in Schwingung versetzten Bandführungselemente minimiert wird, wobei die Frequenz der Schwingung auf der Basis von Temperaturänderungen gesteuert wird, und wobei der Leistungspegel des Ansteuersignals zur Ausführung einer solchen Ultraschallschwingung auf der Basis der ausgewählten Betriebsrat des VCR 10 und weiter auf der Basis der Bandgeschwindigkeit gesteuert wird. Um eine solche Steuerung auszuführen, besitzt die gezeigte Schaltungsplatte 27 des VCR 10 einen Steuerbereich 100, um Ultraschallansteuersignale zu den Schwingern 33 und 33' der Bandführungseinrichtungen 19S bzw. 19T zu liefern, einen Ermittlungsbereich 200, der verschiedene Betriebskennlinien des VCRs 10 ermittelt, insbesondere seines Ansteuerbereichs 100, und einen Steuerbereich 300, der, wie anschließend ausführlich beschrieben wird, auf Signale vom Ermittlungsbereich 200 und einer anderen Eingangsinformation anspricht, um den Betrieb des Ansteuerbereichs 100 zu steuern. Die Schaltungsplatte 27 des VCRs 10, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, besitzt außerdem einen Signalverarbeitungsbereich 400, durch den Video- oder Informationssignale, die auf dem Band 13 aufgezeichnet oder davon reproduziert werden, in geeigneter Weise verarbeitet werden.
Aus Fig. 3 erkennt man, daß der Ansteuerbereich 100 Ansteuerschaltungen 101s und 101t zur Bereitstellung entsprechender Ultraschallansteuersignale für die Schwinger 33 und 33' der schwingungserregten Bandführungseinrichtungen 19S bzw. 19T aufweist. Der gezeigte Ansteuerbereich 100 besitzt außerdem Temperaturkompensationsschaltungen 102S und 102T, durch die Frequenzen der Ansteuersignale, welche durch die Ansteuerschaltungen 101a und 101t bereitgestellt werden, entsprechend gesteuert werden.
Der gezeigte Steuerbereich 300 besitzt eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 301, einen Bus 302, der aus einem Datenbus, Adreßbus und Steuerbus besteht, einen Nur-Lesespeicher (ROM) 303, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 304, eine Systemsteuerung 305, einen Analog-Digital-Umsetzer (A/D) 306 und einen Digital-Analog-Umsetzer (D/A) 307.
Eine jede Temperaturkompensationsschaltung 102S und 102T addiert ein temperaturabhängiges Signal zu einem Steuersignal, welches von der CPU 301 über den Bus 302 und den D/A Umsetzer 307 geliefert wird, und liefert das resultierende temperaturkompensierte Signal zur entsprechenden Ansteuerschaltung 101S oder 101t, um die Frequenz des Ansteuersignals, welches davon geliefert wird, für den entsprechenden Ultraschallschwinger 33 oder 33' festzulegen. Außerdem steuern die Ansteuerschaltungen 101s und 101t die Verstärkung oder die Amplitude des Ansteuersignals, welches zu den Ultraschallschwingern 33 und 33' geliefert wird, als Antwort auf Verstärkungsfaktorsteuerdaten, die zu den Ansteuerschaltungen 101S und 101T über den Bus 302 von der CPU 301 geliefert werden.
Bewegungsermittlungseinrichtungen 201S und 201T ermitteln den Grad der Bewegung der Bandzugspannungsführungen 22S bzw. 22T, der aus den Änderungen in der Zugspannung im Band 13 an den Bereichen resultieren, die von den Bandzugspannungsführungen 22S und 22T erfaßt werden. Signale, die die ermittelten Bewegungen der Bandzugspannungsführungen 22S und 22T darstellen, werden von den Ermittlungseinrichtungen 201S und 201T zu Zugspannungsermittlungsschaltungen 202S und 202T im Ermittlungsbereich 200 geliefert. Die Zugspannungsermittlungsschaltungen 202S und 202T setzen die Signale, die die ermittelten Bewegungen der Bandzugspannungsführungen repräsentieren, in entsprechende Ermittlungszugspannungssignale um, welche zur CPU 201 über den A/D-Umsetzer 306 und den Bus 302 geliefert werden.
Der gezeigte Ermittlungsbereich 200 besitzt außerdem Spitzenwerthalteschaltungen 203S und 203T, die mit den Ansteuerschaltungen 101S und 101T verbunden sind, und er kann im wesentlichen Gleichstromsignale auf der Basis der Ansteuersignale erzeugen, die durch die Ansteuerschaltungen 101S und 101T zu den Schwingern 33s und 33t der Bandführungseinrichtungen 19S und 19T geliefert werden. Die durch die Spitzenwerthalteschaltungen 202S und 203T erzeugten stabilen Gleichstromsignale werden zur CPU 301 über den A/D-Umsetzer 306 und den Bus 302 geliefert, die beim Steuern der Leistung der Ansteuersignale verwendet werden, wie später ausführlich beschrieben wird.
Im Ermittlungsbereich 200 sind außerdem Spitzenwerthalteschaltungen 204S und 204T vorhanden, die mit den Ansteuerschaltungen 101S bzw. 101T verbunden sind und die stabile Gleichspannungssignale auf der Basis der Ansteuersignale erzeugen, die zu den Schwingern der Bandführungseinrichtungen 19S bzw. 19T geliefert werden. Die Spannungssignale, die durch die Spitzenwerthalteschaltungen 204S und 204T erzeugt werden, werden zur CPU 301 über den A/D-Umsetzer 306 und den Bus 302 geliefert, um beim Ausüben der Leistungssteuerung und der Temperaturkompensation verwendet zu werden, wie später ausführlich beschrieben wird.
Phasenermittlungsschaltungen 205S und 205T im Ermittlungsbereich 200 sind mit den Ansteuerschaltungen 101S bzw. 101T verbunden und können die Phasendifferenzen zwischen der Spannung und dem Strom der Ansteuersignale ermitteln, die von den Ansteuerschaltungen 101S und 101T zu den Schwingern der Bandführungseinrichtungen 19S bzw. 19T geliefert werden. Außerdem liefern die Phasenermittlungsschaltungen 205S und 205T Signale, die den entsprechenden ermittelten Phasendifferenzen entsprechen, zur CPU 301 über den A/D-Umsetzer 306 und den Bus 103, um bei der Ausführung der Leistungssteuerung, wie anschließend beschrieben wird, verwendet zu werden.
Verzerrungsermittlungsschaltungen 206S und 206T im Ermittlungsbereich 200 sind mit den Ansteuerschaltungen 101S und 101T verbunden und erzeugen entsprechende stabile Gleichspannungssignale, welche Abnormalitäten oder Verzerrungen bei den Ansteuersignalen anzeigen, die von den Ansteuerschaltungen 101S und 101T zu den Schwingern 33 und 33' der Bandführungseinrichtungen 19S und 19T geliefert werden. Die stabilen Gleichspannungssignale, welche durch die Ermittlungsschaltungen 206S und 206T erzeugt werden, werden zur CPU 301 über den A/D-Umsetzer 306 und den Bus 302 geliefert, um bei der Bestimmung verwendet zu werden, ob Fehler bei den Bandführungseinrichtungen 19S und 19T aufgetreten sind, welche für Verzerrungen verantwortlich sein könnten, wie anschließend beschrieben wird.
Der Ermittlungsbereich 200 der Schaltungsplatte 27 wird durch einen Temperatursensor oder Detektor 207 vervollständigt, der ein Signal entsprechend der abgetasteten Temperatur liefert, die über den A/D-Umsetzer 206 und den Bus 302 zur CPU 301 geliefert wird.
Wie oben angemerkt, werden die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T am wirksamsten betrieben, wenn die Ansteuersignale, die von den Ansteuerschaltungen 101S und 101T geliefert werden, Frequenzen haben, die der Resonanzfrequenz des Führungselements 32 entspricht, welches in Schwingung versetzt werden soll, beispielsweise bei einer Frequenz von 150 KHz ± 5 bis 10 KHz. Die Resonanzfrequenz entspricht dem maximalen Impedanzpunkt, da die Ansteuerung eines Schwingers durch den Strom gesteuert wird, und daher bei einer höheren Impedanz ein geringerer Strom zur Erzeugung einer großen Leistung benötigt wird. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, hat sich herausgestellt, daß die Resonanzfrequenz sich mit den Änderungen der Temperatur um beispielsweise 9 Hertz für jedes Grad Celsius ändert. Wenn eine Steuerung zur Beibehaltung einer konstanten Frequenz des Ansteuersignals ausgeführt wird, während sich die Impedanz in Abhängigkeit von Temperaturänderungen ändert, wird eine konstante Leistungsabgabe nicht erhalten, was beispielsweise während einer Aufzeichnung oder Wiedergabe gewünscht wird, wenn das Band mit einer Normalgeschwindigkeit angetrieben wird.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, tritt die hochste Impedanz bei der Resonanzfrequenz Fr auf. Außerdem steigt die Phasendifferenz zwischen dem Strom und der Spannung des Ultraschallantriebssignals plötzlich im Bereich der Resonanzfrequenz an, und die Wechselbeziehung zwischen der Resonanzfrequenz und der Frequenz bei der maximalen Phasendifferenz ist im wesentlichen konstant ohne Rücksicht auf die Temperaturänderungen. Der Bereich von der Frequenz, bei der die Spitze der Phasendifferenz auftritt, zu einer höheren Frequenz, bei dem die Phasendifferenz in etwa konstant wird, wird als Phasensteuerbereich definiert, innerhalb dem die Phasendifferenz so gesteuert wird, daß sie bei einem konstanten Impedanzwert bleibt.
Bei der Ausführungsform der beschriebenen Erfindung wird ein sogenanntes Frequenzabtasten verwendet, um zu Anfang die Resonanzfrequenz des Führungselements 32 der Bandführungseinrichtung 19T oder 19S zu ermitteln, wenn die Bandführungseinrichtung ausgetauscht oder neu verwendet wird. Eine solche Frequenzabtastung besteht in einem Abtasten oder einem progressiven Ändern der Schwingungsfrequenz, während ein konstanter Ansteuerstrom für den Schwinger 33 verwendet wird, und aus einem Ermitteln der Ansteuerspannung während eines solchen Frequenz-Abtastens. Diese ermittelte Ansteuerspannung wird sich in Abhängigkeit von der Impedanzänderung ändern, und sie wird ein Maximum bei der Resonanzfrequenz erreichen. Somit kann die Resonanzfrequenz ermittelt werden, indem nach der maximalen Ansteuerspannung gesucht wird.
Die Frequenzabtastung und die nachfolgende Phasensteuerung wird durch die Phasenermittlungsschaltungen 205S und 205T durchgeführt, die wie in Fig. 10 gezeigt angeordnet sein können. Insbesondere besitzt eine jede Phasenermittlungsschaltung 205S und 205T einen Verstärker 208, der einen Eingang hat, der mit einem der Leiter verbunden ist, die die Ansteuerschaltungen 101S oder 101T mit dem Ultraschallschwinger 33 der Bandführungseinrichtung 19S oder 19T verbinden. Der andere Eingangsanschluß des Verstärkers 208 ist mit dem anderen Leiter verbunden, der die Ansteuerschaltungen 101S oder 101T mit dem Ultraschallschwinger 33 verbindet. Damit wird ein Spannungssignal aus dem Ansteuersignal extrahiert, welches durch die Ansteuerschaltung 101S oder 101T bereitgestellt wird, und zu einem Impulsgenerator 209 geliefert. Der Impulsgenerator 209 spricht auf das sinusförmige Spannungssignal vom Verstärker 208 an, um ein Rechteckspannungssignal zu erzeugen, welches zu einem Eingang eines Phasendetektors 210 geliefert wird. Ein anderer Verstärker 211 besitzt zwei Eingangsanschlüsse, die mit gegenüberliegenden Enden eines Widerstandes 212 verbunden sind, der zwischen der Ansteuerschaltung 101S oder 101T und dem entsprechenden Ultraschallschwinger 33 geschaltet ist. Damit wird das Ansteuersignal von der Ansteuerschaltung 101S oder 101T als sinusförmiges Stromsignal extrahiert, welches zu einem Impulsgenerator 213 geliefert wird. Der Impulsgenerator 213 spricht auf das sinusförmige Stromsignal vom Verstärker 211 an, um ein Rechteckspannungssignal zu erzeugen, welches zum anderen Eingang des Phasendetektors 210 geliefert wird. Der Phasendetektor 210 ermittelt die Phasendifferenz zwischen den Rechteckspannungssignalen von den Impulsgeneratoren 209 bzw. 213 und liefert ein entsprechendes ermitteltes Phasendifferenzsignal über ein Tiefpaßfilter 214 zu dem A/D-Umsetzer 306 des Steuerbereichs 300.
Wie weiter in Fig. 10 gezeigt ist, besitzt die Spitzenwerthalteschaltung 204S oder 204T einen Verstärker, der parallel zum Verstärker 208 geschaltet ist, um ein sinusförmiges Spannungssignal aus dem Ansteuersignal zu extrahieren, welches durch die Ansteuerschaltung 101S oder 101T bereitgestellt wird, und dieses Spannungssignal wird zu einer Spitzenwerthalteschaltung 216 geliefert. Das resultierende stabile Gleichspannungssignal wird von der Spitzenhalteschaltung 216 zum Steuerbereich 300 geliefert, und, wenn dieses Spannungssignal von der Spitzenwerthalteschaltung 216 maximal ist, speichert der Speicherbereich 300 sogenannte Offset-Daten, die dem ermittelten Phasendifferenzsignal vom Tiefpaßfilter 214 und Temperaturdaten vom Temperatursensor 207 entsprechen. Während dieser Ermittlung der maximalen Ansteuerspannung werden die Verstärkungsfaktordaten vom Steuerbereich 300 zur Ansteuerschaltung 101S oder 101T konstant gehalten, und der Steuerbereich 300 liefert weiter das Offset-Signal, welches dem ermittelten Phasendifferenzsignal entspricht und das Steuersignal, um die Phasendifferenz zu steuern, zur Temperaturkompensationsschaltung 102S oder 102T, welche, wie anschließend mit Hilfe von Fig. 11 beschrieben, ein geeignetes Frequenzsteuersignal zur Ansteuerschaltung 1018 oder 101T liefert.
Es wird nun die Art und Weise, wie die Temperaturkompensation durchgeführt wird, mit Hilfe von Fig. 11 beschrieben, bei der eine jede Temperaturkompensationsschaltung 102S und 102T einen Addierer 217 besitzt, der das Offset-Signal und das Steuersignal, welches vom Steuerbereich 300 empfangen wird, addiert, um ein addiertes Ausgangssignal bereitzustellen, welches zur Ansteuerschaltung 101S oder 101T als Frequenzsteuersignal für die letztere geliefert wird. Wieder extrahiert der Verstärker 215 ein sinusförmiges Spannungssignal aus dem Ansteuersignal, welches durch die Ansteuerschaltung 101S oder 101T bereitgestellt wird, und die Spitzenwerthalteschaltung 216 ändert das sinusförmige Spannungssignal in ein stabiles Gleichspannungssignal um, welches zum Steuerbereich 300 geliefert wird. Der Steuerbereich 300 ändert das Offset- Signal und das Steuersignal, welche zum Addierer 217 geliefert werden, auf der Basis der Temperaturdaten vom Temperatursensor 207. Obwohl Fig. 12 zeigt, daß sich die Resonanzfrequenz über den Bereich von 149,85 85 KHz bis 150,4 KHz für Temperaturänderungen zwischen -10 und +50ºC ändert, ist ein Gerät nach der Erfindung in der Lage, Änderungen der Resonanzfrequenz aufgrund von Temperaturänderungen in einem Bereich von -20ºC bis +80ºC zu kompensieren. Daher können die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T immer wirksam angesteuert werden, sogar wenn sie in Abhängigkeit von der Schwingung der Führungselemente 32 wesentlich erhitzt werden.
Ein Frequenzabtastbetrieb und ein Temperaturkompensationsbetrieb des VCR 10 wird nun mit Hilfe des Flußdiagramms von Fig. 13 beschrieben.
Im ersten Schritt 500, der auf den Start folgt, setzt der Steuerbereich 300 bestimmte Verstärkungsdaten, um einen gewünschten Pegel der Ansteuersignalleistung während des Frequenzabtastens einzurichten. Anders ausgedrückt wird das Ansteuersignal, welches von der Ansteuerschaltung 101S oder 101T zum Ultraschallschwinger 33 der Bandführungseinrichtung 19S oder 19T geliefert wird, mit einem konstanten Leistungspegel während des Frequenzabtastens beliefert. Wenn die Verstärkungsdaten gesetzt sind, läuft das Programm weiter zum Schritt 501, wo die Temperatur aus den Temperaturdaten ermittelt wird, die durch den Sensor 207 bereitgestellt werden. Dann läuft das Programm weiter zum Schritt 502, bei dem die Steuerdaten für jede Änderung aufgrund der abgetasteten Temperatur kompensiert werden, d.h., daß die Steuerdaten oder das Signal, welches zum Addierer 217 geliefert wird, gemäß den ermittelten Temperaturdaten geändert werden, worauf das Programm weiter zum Schritt 503 läuft.
Im Schritt 503 werden die Steuerdaten gemäß der Temperaturkompensation gesetzt und das Programm schreitet weiter zum Schritt 504, wo die Frequenzabtastung durchgeführt wird, d.h., die Frequenz des Ansteuersignais, welches zum Schwinger 33 geliefert wird, wird progressiv variiert, während das Gleichspannungssignal von der Spitzenwerthalteschaltung 204S oder 204T ermittelt wird, um daraus die Resonanzfrequenz zu bestimmen.
Im nächsten Schritt 506 werden Offset-Daten, die der Resonanzfrequenz entsprechen, bei der die Ansteuerspannung maximal ist, und ein Frequenzabtastendflag, welches ein Ende der Abtastung bei dieser Resonanzfrequenz anzeigt, durch den Steuerbereich 300 gespeichert.
Dann schreitet das Programm weiter zum Schritt 507, wo die Verstärkungsdaten zurückgesetzt werden, und dann zum Schritt 508, wo die Steuerdaten zurückgesetzt werden, worauf das Programm endet.
Bei dem mit Hilfe von Fig. 13 beschriebenen Programm werden die Steuerdaten gemäß den Temperaturänderungen während der Frequenzabtastung geändert, und es können daher Offset- Daten bei der Normaltemperatur erhalten werden. Außerdem speichert gemäß dem Programm nach Fig. 13 der Steuerbereich 300 nur die Offset-Daten und das Frequenzabtastendflag im Schritt 506, und danach kann, d.h., unmittelbar nach der Frequenzabtastung die Phasensteuerung durchgeführt werden.
Es wird nun ein anderes Programm zur Ausführung der Frequenzabtastung mit Hilfe von Fig. 14 beschrieben, das zeigt, daß beim ersten Schritt 600 nach dem Start die Verstärkungsdaten gesetzt werden, d.h., daß der Steuerbereich 300 vorgegebene Daten für den Frequenzabtastbetrieb setzt, und durch das ein konstanter Leistungspegel des Ansteuersignals, welches von der Ansteuerschaltung 101S oder 101T zum entsprechenden Ultraschallschwinger 33 geliefert wird, beibehalten wird.
Dann läuft das Programm zu einem Schritt 601, in welchem die Frequenzabtastung durchgeführt wird.
Im Schritt 602 speichert, wenn die ermittelte Ansteuerspannung einen Maximalwert hat, d.h., wenn die Resonanzfrequenz während des Frequenzabtastens erreicht wird, der Steuerbereich 300 die Offset-Daten, die der Resonanzfrequenz entsprechen, die Temperaturdaten vom Sensor 207 und das Frequenzabtastendflag.
Das Programm schreitet dann weiter zum Schritt 603, wo die Verstärkungsdaten zurückgesetzt werden, wonach das Programm endet.
Bei dem oben mit Hilfe von Fig. 14 beschriebenen Beispiel speichert der Steuerbereich 300 die Temperaturdaten, die während der Frequenzabtastung erhalten werden, zusätzlich zu den Offset-Daten, wie im Schritt 602 gezeigt ist, und in einem späteren Zeitpunkt, wenn die Phasensteuerung durchgeführt wird, berechnet der Steuerbereich 300 die Differenz zwischen der abgetasteten Temperatur, wenn die Phasensteuerung durchgeführt wird, und der Temperatur, die durch die gespeicherten Daten während der Frequenzabtastung dargestellt werden, und kompensiert die Offset-Daten bei jeglicher Differenz zwischen zwei Temperaturen. Daher kann das mit Hilfe von Fig. 14 beschriebene Verfahren die Phasensteuerung bei jedem Bereich durchführen. Es ist wesentlich, daß das oben mit Hilfe von Fig. 13 beschriebene Verfahren sich von dem mit Hilfe von Fig. 14 beschriebenen Verfahren dahingehend unterscheidet, daß die Temperaturkompensation während des Frequenzabtastens im Verfahren, das in Fig. 13 ist, durchgeführt wird, wie beispielsweise im Schritt 502, während die Temperaturkompensation während der Phasensteuerung durchgeführt wird, d.h., nach dem Verfahren, das mit Hilfe von Fig. 14 beschrieben ist.
Es wesentlich, daß in jedem Fall, d.h., wenn das Programm nach Fig. 13 oder das Programm nach Fig. 14 durchgeführt wird, die Frequenzabtastung nur einmal durchgeführt wird, d.h., wenn die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T neu verwendet oder ersetzt werden. Danach kann die Phasensteuerung sofort durchgeführt werden. Wenn die Phasensteuerung nach der Frequenzabtastung durchgeführt wird, wird das ermittelte Phasendifferenzsignal vom Detektor 210 über das Tiefpaßfilter 214 zum Steuerbereich 300 (Fig. 10) geliefert. Der Steuerbereich 300 spricht auf das Eingangssignal an, um das Steuersignal zu ändern, welches zur Ansteuerschaltung 101S oder 101T geliefert wird, mit dem Ergebnis, daß es immer möglich ist, das Bandführungselement 32 bei seiner Resonanzfrequenz und daher mit einer hohen Wirksamkeit anzusteuern.
Es wird nun die Leistungssteuerung einer jeder Ansteuerschaltung 101S und 101T ausführlich mit Hilfe von Fig. 4 beschrieben, in der jede Ansteuerschaltung einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 218 enthält, welcher mit einer Frequenz schwingt, die durch ein Spannungssignal festgelegt ist, welches von der entsprechenden Temperaturkompensationsschaltung 102S oder 102T geliefert wird, und welches, wie in Fig. 11 gezeigt ist, die Summe des Steuersignals und des Offset-Signals ist, welches durch den Steuerbereich 300 geliefert wird. Die Ansteuerschaltung 101S oder 101T besitzt außerdem eine Verstärkungssteuerung 219, welche das sinusförmige Signal vom VCO 218 empfängt und dessen Verstärkungsfaktor gemäß den Verstärkungsdaten vom Steuerbereich 300 ändert. Ein Verstärker AMP 220 empfängt das sinusförmige Signal von der Verstärkungssteuerung 219 und verstärkt dieses, um das Ansteuersignal bereitzustellen, welches zum Ultraschallschwinger 33 der entsprechenden Bandführungseinrichtung 19S oder 19T, um diese anzusteuern, geliefert wird.
Wie oben mit Hilfe von Fig. 10 beschrieben kann die Spitzenwerthalteschaltung 204S oder 204T, die den Verstärker 215 und die Spitzenwerthalteschaltung 216 enthält, ein Spannungssignal aus dem Ansteuersignalausgangssignal des Verstärkers 220 extrahieren, und die Spitzenwerthalteschaltung 216 setzt ein sinusförmiges Spannungssignal vom Verstärker 215 in ein stabiles Gleichspannungssignal um, welches zum Steuerbereich 300 geliefert wird.
Wie weiter in Fig. 4 gezeigt ist, besitzt die Spitzenwerthalteschaltung 203S und 203T einen Verstärker 221, der Eingangsanschlüsse besitzt, die mit den gegenüberliegenden Enden des Widerstandes 212 verbunden sind, so daß der Verstärker 221 ein sinusförmiges Stromsignal aus dem Ansteuersignal extrahiert, welches von der Ansteuerschaltung 101S oder 101T zum Ultraschallschwinger 33 geliefert wird. Dieses sinusförmige Stromsignal wird vom Verstärker 221 zur Spitzenwerthalteschaltung 222 geliefert, die dieses in ein stabiles Gleichstromsignal umsetzt, welches zum Steuerbereich 300 geliefert wird. Die Phasenermittlungsschaltung 205S oder 205T, die den oben mit Hilfe von Fig. 10 beschriebenen Aufbau hat, liefert, wie ebenfalls in Fig. 4 gezeigt ist, ein ermitteltes Phasendifferenzsignal, d.h., ein Signal, welches die Differenz zwischen dem Strom und Spannungssignalen anzeigt, die vom Ansteuersignal extrahiert sind, zum Steuerbereich 300. Der Steuerbereich 300 spricht auf dieses ermittelte Phasendifferenzsignal von der Phasenermittlungsschaltung 205S oder 205T, auf das Gleichspannungssignal von der Spitzenhalteschaltung 204S oder 204T und auf das Gleichstromsignal von der Spitzenhalteschaltung 203S oder 203T an, um daraus die effektive Leistung zur Ansteuerung der Bandführungseinrichtung 19S oder 19T zu erhalten, welche durch V x I x cosθ bestimmt wird, wobei V und I Spannungs- und Stromsignale sind, die aus dem Ansteuersignal hergeleitet sind, und θ die Phasendifferenz zwischen den Spannungs- und Stromsignalen ist.
Der gezeigte Steuerbereich 300 empfängt außerdem ein Signal S&sub1;, welches in geeigneter Weise beispielsweise als Antwort auf die Betätigung eines entsprechenden Schalters erzeugt wird, und welches die ausgewählte Betriebsart des VCR darstellt, ein Signal S&sub2; welches mit der aktuellen Bandgeschwindigkeit variiert, und ein Signal S&sub3;, welches mit der Bandzugspannung variiert, welche durch die Zugspannungsermittlungsschaltung 202S oder 202T (Fig. 3) angezeigt wird. Der Steuerbereich 300 spricht auf die Signale S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; an, um zwischen den verschiedenen Betriebsarten des VCR 10 zu unterscheiden, beispielsweise zwischen dem sogenannten Jog- und-Shuttle-Modus, der Normalaufzeichnungs- und Wiedergabebetriebsart, der schnellen Vorlaufbetriebsart, der Rücklaufbetriebsart und dergleichen, und ändert die Verstärkungsdaten, die zur Verstärkungssteuerung 219 geliefert werden, gemäß dieser Unterscheidung der Betriebsart und der Bandzugspannung, wie anschließend ausführlich beschrieben wird.
Mit Hilfe von Fig. 15A und 15B sieht man nun, daß beim Beginn des Betriebs des VCR 10 in seiner schnellen Vorlaufbetriebsart das Band 13 über eine Zeitdauer von ungefähr 1 Sekunde von seinem Ruhezustand aus bis zu einer Bandgeschwindigkeit von 5000 mm/s beschleunigt wird, worauf die hohe Bandgeschwindigkeit für den übrigen Betrieb in der schnellen Vorlaufbetriebsart (Fig. 15B) in etwa beibehalten wird. Wie in Fig. 15A gezeigt ist, wird die Leistung des Ansteuersignals, welches zu jeder Ansteuerschaltung 101S und 101T zum entsprechenden Ultraschallschwinger 33 geliefert wird, auf 0,6 W in dem Augenblick gesteigert, wo die Bewegung des Bandes 13 begonnen wird und unmittelbar danach auf 0,4 W reduziert. Wenn die Bandgeschwindigkeit ungefähr 1000 mm/s erreicht hat, wird die Leistung des Ansteuersignals auf 0W reduziert, d.h., daß eine jede Ansteuerschaltung 101S und 101T abgeschaltet wird. Eine solche Variation der Leistung in Abhängigkeit von Zeit wird durch geeignete Änderungen der Verstärkungsfaktordaten durchgeführt, die von dem Steuerbereich 300 zur Verstärkungsfaktorsteuerung 219 als Antwort auf die Signale S&sub1; und S&sub2; geliefert werden, die die schnelle Vorlaufbetriebsart bzw. die augenblickliche Bandgeschwindigkeit darstellen.
Es ist wesentlich, daß die Variation der Leistung in Abhängigkeit von Änderungen der Bandgeschwindigkeit für die schnelle Vorlaufbetriebsart, wie in Fig. 15A und 15B gezeigt ist, sicherstellt, daß beim Anfang der Bewegung des Bandes 13 von einem Ruhezustand aus das Auftreten eines hohen Reibungswiderstandes in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 vermie den wird. Wenn das Band 13 in einem relativ niedrigen Geschwindigkeitsbereich beschleunigt, wird die Leistung des Ansteuersignals, welches an jede Bandführungseinrichtung 19S und 19T angelegt wird, ausreichend sein, um die gewünschte Reduktion des Reibungswiderstandes in bezug auf die Bewegung des geführten Bandes 13 zu erzielen. Weiter wird im Hochgeschwindigkeitsbereich, d.h., bei Bandgeschwindigkeiten über 1000 mm/s Luft zwischen das Band 13 und die Oberfläche eines jeden Bandführungselements 32 gezogen, wodurch ein Luftfilm dazwischen gebildet wird, durch den der Reibungswiderstand in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 ausreichend reduziert wird. Daher kann der Betrieb der Ansteuerschaltungen 101S und 101T bei Geschwindigkeiten über 1000 mm/s unterbrochen werden, um einen verschwenderischen Energieverbrauch zu vermeiden. Somit wird die Leistung eines jeden Ansteuersignals so gesteuert, daß eine optimale Reduktion des Reibungswiderstandes in bezug auf die Bewegung des Bandes erzielt wird, wobei der Leistungsverbrauch der Ansteuerschaltungen 101S und 101T minimiert wird.
Mit Hilfe von Fig. 16A und 16B sieht man, daß, wenn das Signal S&sub1; anzeigt, daß die Normalaufzeichnungs- oder Wiedergabebetriebsart ausgewählt wurde, wird die Leistung des Ansteuersignals, welches von jeder Ansteuerschaltung 101S und 101T zum Ultraschallschwinger 33 der entsprechenden Bandführungseinrichtung 19S oder 19T geliefert wird, auf den Pegel von 0,6 W während der Anfangszeit angehoben wird, die für die Beschleunigung des Bandes aus dem Ruhezustand bis hinauf zur Normalgeschwindigkeit von beispielsweise 100 mm/s erforderlich ist. Danach wird die Leistung auf 0,4W (Fig. 16A) reduziert und wird auf diesem Pegel beibehalten, während die Bandgeschwindigkeit auf dem Normalwert von 100 mm/s (Fig. 16B) beibehalten wird. Wieder einmal antwortet der Steuerbereich 300 auf das Signal S&sub1; und S&sub2;, um in geeigneter Weise die Verstärkungsfaktordaten zu ändern, die für die Verstärkungsfaktorsteuerung 219 einer jeden Ansteuerschaltung 101S und 201T bereitgestellt werden, um somit den Leistungspegel des entsprechenden Ansteuersignals, wie oben mit Hilfe von Fig. 16A und 16B beschrieben, zu ändern. Die vergrößerte Leistung, die am Anfang der Bandbewegung bereitgestellt wird, vermeidet eine abnormale Bandzugspannung, die üblicherweise erzeugt wird, wenn aus dem statischen Reibungswiderstand zur Bewegung des Bandes 13 durchgebrochen wird, und reduziert die Anstiegszeit, d.h., die Zeit, die zur Beschleunigung des Bandes aus dem Ruhezustand auf seine Normalbandgeschwindigkeit von 100 mm/s erforderlich ist, auf ungefähr 1/10 der Zeit, die normalerweise erforderlich ist.
Aus Fig. 17 sieht man nun, daß, wenn das Signal S&sub1; ein Umschalten von der Normalwiedergabe- oder Playbackbetriebsart zum Jog-Modus anzeigt, der Steuerbereich 300 darauf antwortet, wobei er in geeigneter Weise die Verstärkungsfaktordaten ändert, so daß die Leistung des Ansteuersignals für jede Ansteuerschaltung 101S und 101T von 0,4W, die für die Normalwiedergabebetriebsart aufrechterhalten wird, auf 0,8W geändert wird, die solange beibehalten wird, wie der VCR 10 sich im Jog-Modus befindet. Eine solche vergrößerte Leistung stellt sicher, daß der Reibungswiderstand in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 ausreichend reduziert wird, wenn die Bandgeschwindigkeit im Jog-Modus unterschiedlich geändert wird, wodurch das Ansprechen des VCRs 10 auf die Änderungsbefehle der Bandgeschwindigkeit verbessert wird.
Die Leistungssteuerung, bei der die Bandzugspannung verwendet wird, die durch das Signal S&sub3; angezeigt wird, wird als Parameter im Spulmodus verwendet, der durch das Signal S&sub1; angezeigt wird und bei dem das Band 13 mit einer geeigneten Drehung der Liefer- und Aufwickelspulen 12b und 12c transportiert wird, während die Andrucksrolle 21 vom Kapstan 16 beabstandet ist, so daß das Band 13 nicht durch den Kapstan 16 angetrieben wird. Bei der obigen Situation wird die Leistung eines jeden der Ansteuersignale, die von den Ansteuerschaltungen 101S und 101T zu den Ultraschallschwingern 33 der Bandführungseinrichtungen 19S und 19T geliefert wird, in geeigneter Weise so gesteuert, daß ein Verhältnis der zugspannungswerte, die durch die Zugspannungsermittlungsschaltungen 202S und 202T angezeigt werden und denen das Signal S&sub3; entspricht, konstant aufrechterhalten werden. In Verbindung mit den obigen Ausführungen ist es wesentlich, daß durch Variieren der Leistung der Ansteuersignale, die von den Ansteuerschaltungen 101S oder 101T zu den Ultraschallschwingern 33 der Bandführungseinrichtung 19S und 19T geliefert werden, der Reibungswiderstand in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 quer zu den entsprechenden Bandführungselementen 32 entsprechend variiert wird, um die Zugspannung des Bandes 13 zwischen der Trommel 14 und der Lieferspule 12b bzw. zwischen der Trommel 14 und der Aufwickelspule 12c zu ändern.
Man sieht, daß der Ultraschallschwinger 33 einer jeden Bandführungseinrichtung 19S und 19T strengen Betriebsbedingungen unterworfen wird, wenn er zum Schwingen bei einer hohen Resonanzfrequenz des entsprechenden Bandführungselements 32 gebracht wird. Als Folge davon können die Ultraschallschwinger 33 sich von den entsprechenden Bandführungselementen 32 teilweise trennen oder abschälen oder es können Brüche oder andere Fehler sich bei den Ultraschallschwingern 33 entwickeln. Solche Fehler, sogar zu Anfang, beeinträchtigen die Schwingungswellenform des Führungselements 32, wobei jedoch die Reduktion des Reibungswiderstandes in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 in bezug auf das Bandführungselement 32 als Antwort auf den Betrieb des entsprechenden Ultraschallschwingers 33 nicht wesentlich durch Anfangsänderungen der Schwingungswellenform beeinträchtigt wird. Daher ist der Beginn ein teilweisen Trennung des Schwingers 33 vom Führungselement 32 oder das Auftreten von Brüchen oder anderen Fehlern im Schwinger 33 aus einer resultierenden Änderung des Widerstandes in bezug auf die Bewegung des Bandes schwierig zu ermitteln.
Wenn jedoch der Ultraschallschwinger 33 sich teilweise vom entsprechenden Führungselement 32 gelöst hat oder wenn Brüche oder andere Fehler auf den Oberflächen des Ultraschallschwingers erscheinen, erzeugt der Ultraschallschwinger 33 eine Schwingung einer Harmonischen einer höheren Ordnung, und als Ergebnis tritt eine Verzerrung der Spannungsschwingungsform des Ansteuersignals auf, welches an den Ultraschallschwinger 33 von der Ansteuerschaltung 101S oder 101T angelegt wird. Wenn beispielsweise, wie in Fig. 18 gezeigt ist, einer der Schwinger 33 damit beginnt, sich vom entsprechenden Führungselement 32 zu trennen, oder damit beginnt, Brüche oder andere Fehler auf seiner Oberfläche zu entwikkeln, wird das Ansteuersignal von der entsprechenden Ansteuerschaltung 101S oder 101T, welches normalerweise ein Spektrum hat, welches in der Nähe der Resonanzfrequenz Fr konzentriert ist, verzerrt, d.h., es werden harmonische Komponenten am Punkt (2Fr) der Harmonischen zweiter Ordnung und am Punkt (3Fr) der Harmonischen dritter Ordnung enthalten, die von der Resonanzfrequenz Fr entfernt sind.
Bei gezeigten Ausführungsform können die Verzerrungsermittlungsschaltungen 206S und 206T (Fig. 3) üblicherweise die Erscheinung der oben beschriebenen harmonischen Komponenten zweiter und dritter Ordnung im Ansteuersignal von den entsprechenden Ansteuerschaltungen 101S und 101T ermitteln und es dadurch ermöglichen, daß die oben erwähnten Fehler in einem frühen Stadium ermittelt werden können.
Insbesondere besitzt, wie in Fig. 19 gezeigt ist, jede Verzerrungsermittlungsschaltung 206S und 206T einen Verstärker 223, dessen Eingangsanschlüsse mit Leitern verbunden sind, die die entsprechende Ansteuerschaltung 101S und 101T mit dem Ultraschallschwinger 33 der entsprechenden Bandführungseinrichtung 19S oder 19T verbinden. Damit extrahiert der Verstärker 223 ein sinusförmiges Spannungssignal aus dem Ansteuersignal, welches durch die entsprechende Ansteuerschaltung 101S oder 101T bereitgestellt wird, und dieses sinusförmige Spannungssignal wird über ein Hochpaßfilter 224 und ein Bandbeseitigungsfilter 225 zu einer Spitzenwerthalteschaltung 226 geliefert. Das Hochpaßfilter 224 und das Bandbeseitigungsfilter 225 kann aus dem Signal, welches die Spitzenwerthalteschaltung 226 erreicht, Frequenzkomponenten entfernen, die unterhalb der gestrichelten Linie in Fig. 18 erscheinen und die die Resonanzfrequenzkomponente enthalten. Die Spitzenwerthalteschaltung 226 setzt das Spannungssignal, aus dem die Resonanzfrequenzkomponente extrahiert wurde, in ein stabiles Gleichspannungssignal um, welches das Vorhandensein der zweiten und dritten Harmonischen anzeigt, d.h., das Vorhandensein einer Verzerrung, und welches zum Steuerbereich 300 geliefert wird. Der Steuerbereich 300 bestimmt, ob die Verzerrung auf der Basis des Spannungssignals, welches von der Verzerrungsermittlungsschaltung 206S oder 206T erhalten wird, vorhanden ist, und kann dieses auf einer geeigneten Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) anzeigen. Da das Vorhandensein und Nicht-Vorhandensein von harmonischen Komponenten höherer Ordnung innerhalb des Ansteuersignals aus einem Signal ermittelt wird, welches durch Halten der Spitzenwerte des Spannungssignals erhalten wird, welches vom Ansteuersignal hergeleitet wird und aus dem die Resonanzfrequenzkomponente entfernt wurde, kann das Lösen des Ultraschallschwingers 33 vom entsprechenden Führungselement 32 oder das Auftreten von Brüchen oder anderen Fehlern auf der Oberfläche des Ultraschallschwingers 33 in jeder Bandführungseinrichtung 19S und 19T in einem frühen Stadium ermittelt werden.
Die Ermittlung der Bandzugspannung kann außerdem dazu verwendet werden, um eine Abnormalität oder einen Fehler in der einen oder der anderen Bandführungseinrichtung 19S und 19T bezüglich der Reduktion des Reibungswiderstandes in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 zu bestätigen. Wie man in Fig. 3 sieht, kann die Bandzugspannung als Antwort auf die Bewegung der Bandzugspannungsführungen 22S und 22T, die durch entsprechende Bewegungsdetektoren 201S und 201T bestimmt werden, und der Zugspannungsermittlungsschaltung 202S und 202T ermittelt werden, die die ermittelten Bewegungen in entsprechende Zugspannungsermittlungssignale, die zum Steuerbereich 300 geliefert werden, umsetzen. Diese Zugspannungsermittlung wird durchgeführt, wenn der VCR 10 in seinem sogenannten Spulmodus ist, d.h., wenn die Andrucksrolle 21 vom Kapstan 16 beabstandet ist, und kann durch den Steuerbereich 300 jedesmal, wenn die Spannung eingeschaltet wird, durchgeführt werden.
Wenn das Band im Spulmodus transportiert wird, sind die lieferseitige Zugspannung (S-Seite), d.h., die Bandspannung zwischen der Trommel 14 und der Lieferspule 12b, und die aufwickelseitige Zugspannung (T-Seite), d.h., die Bandspannung zwischen der Aufwickelspule 12c und der Trommel 14, sicher voneinander bestimmbar. Wenn beispielsweise die lieferseitige Zugspannung einen gewissen Wert hat, während das Band 13 in der Vorwärtsrichtung transportiert wird, ist die aufwickelseitige Bandzugspannung die Summe der Reibungswiderstände in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 zwischen den Bandzugspannungsführungen 22S und 22T und der Drehkopftrommel 14 (Fig. 2 und 3). Da ein Luftfilm zwischen dem Band 13 und der Oberfläche der Trommel 14 eingerichtet wird, bewirkt die Trommel einen sehr kleinen Widerstand in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 mit dem Ergebnis, daß, wenn das Band 13 in der Vorwärtsrichtung im Spulmodus transportiert wird, die Bandzugspannung durch das Maß weitgehend bestimmt wird, bei dem die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T die entsprechenden Reibungswiderstände in bezug auf die Bewegung des Bandes 13 reduzieren können.
Es wird nun die Art und Weise, wie die Zugspannung ermittelt wird, mit Hilfe von Fig. 20 beschrieben, bei der eine jede Bandzugspannungsführung 22S und 22T am einen Ende eines entsprechenden Lagerarms 227 befestigt ist, der auf der anderen Seite zwecks Winkelbewegungen um eine Achse innerhalb der entsprechenden Winkelbewegungsdetektoren 201S oder 201T angelenkt ist. Eine Feder 228 ist am winklig-bewegbaren Arm 227 befestigt, um diesen in die Richtung des Pfeils a zu drängen. Somit wird sich bei einer Abnahme der Zugspannung im Band 13, welches durch die entsprechende Zugspannungsführung 22S oder 22T erfaßt wird, die Feder den Arm 227 in der Richtung des Pfeils a winklig verschieben, während ein Anstieg der Bandspannung eine Verschiebung des Arms 227 in der Richtung des Pfeils b in Fig. 20 verursachen wird. Jeder der Winkelbewegungsdetektoren 201S und 201T kann ein bekannter magneto-sensitiver Detektor sein, der Ausgangssignale 0&sub1; und 0&sub2; liefert, die sich voneinander in Abhängigkeit von der Winkelposition des entsprechenden Arms 227 unterscheiden. Eine jeder der Zugspannungsermittlungsschaltungen 202S und 202T besteht aus einer Differenzverstärkungsschaltung, die einen Operationsverstärker 229 enthält, der einen invertierenden Eingangsanschluß (-) hat, an den das Ausgangssignal 0&sub1; über einen Widerstand 230 geliefert wird, und einen nicht-invertierenden Eingangsanschluß (+), an dem das Ausgangssignal 0&sub2; über einen Widerstand 231 angelegt wird. Der invertierende Eingangsanschluß (-) des Operathonsverstärkers 229 ist ebenfalls über einen Widerstand 232 mit dem Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 229 verbunden, und der nicht-invertierende Eingangsanschluß (+) des Operationsverstärkers 229 ist mit Erde über einen Widerstand 233 verbunden. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 229 einer jeden Zugspannungsermittlungsschaltung 202S und 202T bildet ein entsprechendes Zugspannungsinformationssignal, welches zum Steuerbereich 300 geliefert wird.
Somit erhält der Steuerbereich 300 Zugspannungsinformationssignale von den Zugspannungsermittlungsschaltungen 202S und 202T, d.h., Signale, die die ermittelte Zugspannung auf der Lieferseite bzw. der Aufwickelseite anzeigen, und der Steuerbereich 300 erzeugt entsprechende Zugspannungsverhältnisse, aus denen der Zustand der Bandführungseinrichtungen 19S und 19T bestimmt werden kann. Anders ausgedrückt kann aus den Verhältnissen der Zugspannungsinformationssignale, die von den Zugspannungsermittlungsschaltungen 202S bzw. 202T erhalten werden, bestimmt werden, ob die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T normal arbeiten oder nicht, um den Reibungswiderstand in bezug auf die Bewegung des vorbeilaufenden Bandes 13 zu reduzieren.
Aus Fig. 21A und 21B sieht man nun, daß das Verhältnis der Bandzugspannung auf der Aufwickelseite (T-Seite) zur Bandzugspannung auf der Lieferseite (S-Seite), d.h., das Verhältnis T-Seite/S-Seite, wenn das Band 13 in der Vorwärtsrichtung im Spulmodus sich befindet, in Fig. 21A gezeigt ist, während das Verhältnis der lieferseitigen Zugspannung zur aufwickelseitigen Zugspannung, d.h., das Verhältnis S- Seite/T-Seite, wenn das Band 13 in der Umkehrrichtung im Spulmodus sich befindet, in Fig. 21B gezeigt ist. In den Fig. 21A und 21B zeigen die Kurven mit gestrichelten Linien die entsprechenden Zugspannungsverhältnisse, wenn die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T normal durch Ansteuersignale von den entsprechenden Ansteuerschaltungen 101S und 101T betrieben werden, während die Kurven, die in vollen Linien gezeigt sind, das Zugspannungsverhältnis zeigen, wenn die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T nicht betrieben werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wurde angenommen, daß die Bandgeschwindigkeit im Spulmodus abnormal oder unerwünscht ist, wenn das ermittelte Zugspannungsverhältnis 3,0 oder mehr ist. Solange wie die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T durch die entsprechenden Ansteuerschaltungen 101S und 101T richtig angesteuert werden, liegen die Bandzugspannungsverhältnisse für alle gezeigten Bandgeschwindigkeiten unter dem Wert von 3,0, und alle angezeigten Bandgeschwindigkeiten sind akzeptabel. Wenn jedoch die Bandführungseinrichtungen 19S und 19t nicht in Betrieb sind, übersteigt das Zugspannungsverhältnis den Wert von 3,0 bei jeder Bandgeschwindigkeit, die niedriger als 1,5 x der Normalbandgeschwindigkeit im Spulmodus ist. Anders ausgedrückt werden bei einem fehlenden Betrieb der Bandführungseinrichtungen 19S und 19T Bandgeschwindigkeiten in der Vorwärtsrichtung kleiner als 1,5 x der Normalbandgeschwindigkeit für die Spulmodusgeschwindigkeit als abnormale Geschwindigkeiten angesehen.
Daher kann, ob die Bandgeschwindigkeit nicht normal ist oder ob die Bandführungseinrichtungen 19S und 19T die gewünschten Reibungsreduzierungseffekte liefern, schnell durch Messen der Bandzugspannung an der Lieferseite und an der Aufwickelseite durch die Winkelbewegungsermittlungsschaltungen 201 und 201T und die zugehörigen Zugspannungsermittlungsschaltungen 202S und 202T bestätigt werden, wobei die entsprechenden Zugspannungsverhältnisse durch den Steuerbereich 300 berechnet werden, und dann, ob die Bandgeschwindigkeit abnormal ist, auf der Basis dieses Zugspannungsverhältnisses entschieden werden. Außerdem kann durch Unterbrechung des Betriebs der Ansteuerschaltungen 101S und 101T, um Reibungsreduzierungseffekte der entsprechenden Bandführungseinrichtungen 19S und 19T zu reduzieren, eine Schlaffheit im Band 13 im wesentlichen vermieden werden, wenn der Transport des Bandes 13 im Spulmodus angehalten wird.
Der Betrieb des Bandführungssystems wird nun mit Hilfe des Flußdiagramms von Fig. 5 insgesamt beschrieben. Im Schritt 701 entscheidet nach dem Start die Systemsteuerung 305, ob der Befehl zu den Ansteuerschaltungen 101S und 101T zur Erregung der Ultraschallschwinger 33 auf "EIN" oder "AUS" ist. Wenn entschieden wird, daß der Befehl auf "EIN" ist, läuft das Programm weiter zum Schritt 702. Wenn entschieden wird, daß der Befehl "AUS" ist, läuft das Programm zum Schritt 703.
Im Schritt 702 wird entschieden, ob die Ultraschallschwinger 33 im Augenblick "EIN" sind oder nicht. Wenn die Entscheidung im Schritt 702 "JA" ist, läuft das Programm zum Schritt 704, und wenn die Entscheidung "NEIN" ist, läuft das Programm zum Schritt 705.
Im Schritt 704 wird die Phasensteuerung durch die Phasenermittlungsschaltungen 205S und 205T durchgeführt, wie oben mit Hilfe von Fig. 10 beschrieben wurde, und dann läuft das Programm zum Schritt 706 weiter.
Im Schritt 706 wird die Leistungssteuerung durchgeführt, wie vorher mit Hilfe der Schaltungsanordnung in Fig. 4 beschrieben wurde, und dann läuft das Programm weiter zum Schritt 707.
Im Schritt 707 wird die Verzerrungsermittlung durch die Verzerrungsermittlungsschaltungen 121S und 121T wie oben mit Hilfe von Fig. 19 beschrieben durchgeführt, um zu bestimmen, ob es einen Fehler bei den Ultraschallerzeugern 33 oder deren Befestigung an den entsprechenden Bandführungselementen 32 gibt. Dann läuft das Programm weiter zum Schritt 708.
Im Schritt 708 wird entschieden, ob die Verzerrung, wenn es eine gibt, die im Schritt 707 ermittelt wird, irgendeine Abnormalität anzeigt. Wenn die Entscheidung im Schritt 708 "JA" ist, läuft das Programm weiter zum Schritt 709. Wenn die Entscheidung im Schritt 708 "NEIN" ist, läuft das Programm zum Schritt 710.
Im Schritt 709 wird die Information, die die ermittelte Abnormalität betrifft, zur Systemsteuerung 305 geliefert, und über diese zu einer Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) geliefert, um diese anzuzeigen. Dann läuft das Programm weiter zum Schritt 711. Im Schritt 711 werden Steuerdaten und Verstärkungsfaktordaten im RAM 304 gespeichert, und das Programm läuft weiter zum Schritt 712.
Im Schritt 712 werden die Ultraschallschwinger 33 der Bandführungseinrichtungen 19S und 19T außer Betrieb gesetzt, d.h., daß die entsprechenden Ansteuerschaltungen 101S und 101T ausgeschaltet werden, und das Programm kehrt zurück zum Schritt 701.
Wenn keine Abnormalität im Schritt 708 ermittelt wird, läuft das Programm zum Schritt 710, wo Bandzugspannungen durch die Zugspannungsermittlungsschaltungen 202S und 202T und die zugehörigen Winkelbewegungsdetektoren 201S und 201T ermittelt werden, wie oben mit Hilfe von Fig. 20 und Fig. 21A und 21B beschrieben wurde. Dann läuft das Programm weiter zum Schritt 713.
Im Schritt 713 wird entschieden, ob es irgendeine Abnormalität beim ermittelten Zugspannungsverhältnis gibt oder nicht. Wenn die Entscheidung "JA" ist, kehrt das Programm zurück zum Schritt 709. Wenn die Entscheidung im Schritt 713 "NEIN" ist, kehrt das Programm zum Schritt 701 zurück.
Wenn die Entscheidung im Schritt 702 "NEIN" ist, d.h., daß die Ultraschallschwinger nicht arbeiten, läuft im Gegensatz zum Befehl oben das Programm weiter zum Schritt 705, wo entschieden wird, ob der Frequenzabtastbetrieb beendet wurde oder nicht. Wenn die Entscheidung im Schritt 705 "JA" ist, läuft das Programm zum Schritt 714. Wenn die Entscheidung im Schritt 705 "NEIN" ist, läuft das Programm weiter zum Schritt 715.
Im Schritt 714 wird die Frequenzkompensation durchgeführt, wie beispielsweise oben mit Hilfe von Fig. 11 beschrieben wurde, und dann läuft das Programm zum Schritt 716 weiter.
Im Schritt 716 werden die entsprechenden Offset-Daten gesetzt, und dann läuft das Programm weiter zum Schritt 717.
Im Schritt 717 werden die Ultraschallschwinger 33 eingeschaltet oder durch die entsprechenden Ansteuerschaltungen 101S und 101T mit Energie versorgt, und dann läuft das Programm zum Schritt 704 weiter.
Im Schritt 715 wird das Frequenzabtasten mittels der Phasenermittlungsschaltungen 205S und 205T, dem Temperaturdetektor oder dem Sensor 207 und den Temperaturkompensations schaltungen 102S und 102T durchgeführt, und dann läuft das Programm weiter zum Schritt 718.
Im Schritt 718 werden die 0ffset-Daten und die Temperaturdaten im RAM 304 gespeichert und dann kehrt das Programm zurück zum Schritt 701.
Wenn im Schritt 701 die Entscheidung "AUS" ist, läuft das Programm weiter zum Schritt 703, wo es entscheidet, ob die Ultraschallschwinger 33 in Betrieb sind oder nicht. Wenn die Entscheidung im Schritt 703 "JA" ist, kehrt das Programm wieder zurück zum Schritt 701. Wenn die Entscheidung im Schritt 703 "NEIN" ist, läuft das Programm weiter zum Schritt 711.
Damit kann bei der beschriebenen Ausführungsform, da die Ansteuerschaltungen 101S und 101T durch die CPU 301 so gesteuert werden, daß die Spannungen der Ansteuersignale zu den Ultraschallschwingern 33 bei verschiedenen Betriebsarten des VCR 10 oder gemäß den Zuständen dieses Gerätes geändert werden können, die Bandzugspannung bei optimalen Werten beibehalten werden, und die Reibungsreduzierungs-Bandführungseinrichtungen 19S und 19T können wirksam bei einem relativ kleinen Leistungsverbrauch betrieben werden.

Claims

1. Gerät (10) zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen auf einem Band (13), wobei das Gerät (10) aufweist:

eine Bandliefereinrichtung (12b) und eine Bandaufwikkeleinrichtung (12c), zwischen denen sich ein Band (13) erstreckt;

eine Bandantriebseinrichtung (16, 21), um das Band (13) zwischen der Liefereinrichtung und der Aufwickeleinrichtung (12b, 12c) in Längsrichtung zu transportieren;

einen Kopf (14), der das Band (13) zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung (12b, 12c) erfaßt, während das Band (13) zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen auf dem Band (13) transportiert wird;

eine Führungseinrichtung (19S, 19T), um das Band (13) zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung (12b, 12c) zu führen, welche zumindest ein Führungselement (32) besitzt, das eine Oberfläche hat, die mit dem Band (13) in Gleitanlage ist, um dieses zu führen, und eine Ultraschallschwingungserzeugungseinrichtung (33), die mit dem Führungselement (32) verbunden ist und eine Ultraschallschwingung des Führungselements (32) bewirken kann, um damit den Reibungswiderstand in bezug auf die Bewegung des Band (13) quer zur Oberfläche des Führungselements (32) zu reduzieren;

eine Ansteuerschaltungseinrichtung (100), um ein sinusförmiges Ultraschallansteuersignal zur Schwingungserzeugungseinrichtung (33) zu liefern, um diese zu betreiben; dadurch gekennzeichnet, daß

das Gerät wahlweise in mehreren Betriebsarten betreibbar ist, wobei die Bandantriebseinrichtung (16, 21) das Band (13) mit Geschwindigkeiten transportiert, die gemäß den Betriebsarten bestimmt werden, und daß vorgesehen ist eine Steuereinrichtung (300), um die Leistung des Ansteuersignals gemäß einer der Betriebsarten zu steuern, die für den Betrieb des Geräts (10) ausgewählt ist, um somit eine optimale Reduktion des Reibungswiderstandes gegenüber der Bewegung des Bandes (13) zu erzielen, während der Leistungsverbrauch der Ansteuerschaltungseinrichtung (100) minimiert ist.

2. Gerät (10) nach Anspruch 1, wobei die Betriebsarten die Normalaufzeichnungs- und Wiedergabebetriebsart einschließen, wobei in jeder von diesen die Bandantriebseinrichtung (16, 21) das Band (13) mit einer relativ kleinen Normalgeschwindigkeit transportiert; und bei denen die Steuereinrichtung (300) einen relativ hohen Leistungspegel beim Beginn einer jeden der Normalaufzeichnungs- und Wiedergabebetriebsarten und während der Beschleunigung des Bandes (13) bis zur Normalgeschwindigkeit einrichtet, und die Steuereinrichtung (300) die Leistung auf einen relativ niedrigeren Pegel während des folgenden Transportes des Bandes (13) kontinuierlich bei der Normalgeschwindigkeit reduziert.

3. Gerät (10) nach Anspruch 2, wobei die Betriebsarten außerdem eine Jog-Betriebsart (Tastbetriebsart) umfassen; und wobei die Steuereinrichtung (300) einen anderen hohen Leistungspegel beim Umschalten vom Normalaufzeichnungs- oder Wiedergabebetrieb auf die Jog-Betriebsart einrichtet.

4. Gerät (10) nach Anspruch 3, wobei die Betriebsarten außerdem eine Schnell-Vorlaufbetriebsart und eine Rückspulbetriebsart umfassen, wobei bei jeder von diesen das Band (13) mit einer Geschwindigkeit transportiert wird, die eine Geschwindigkeit übersteigt, bei der ein Luftfilm zwischen dem Band (13) und der Oberfläche des Bandführungselements (32) gebildet wird; und wobei die Steuereinrichtung (300) einen relativ hohen Leistungspegel beim Beginn der Schnell-Vorlaufbetriebsart oder der Rückspulbetriebsart einrichtet und dann die Leistung während der Beschleunigung des Bandes (13) bis zu der Geschwindigkeit reduziert, bei der der Luftfilm gebildet wird, worauf die Ansteuerschaltungseinrichtung (100) unwirksam gemacht wird, um die Schwingungserzeugungseinrichtung (33) zu betreiben.

5. Gerät (10) nach Anspruch 1, wobei die Betriebsarten eine Schnell-Vorlaufbetriebsart und eine Rückspulbetriebsart umfassen, wobei in jeder von diesen das Band (13) mit einer Geschwindigkeit transportiert wird, die eine Geschwindigkeit übersteigt, bei der ein Luftfilm zwischen dem Band (13) und der Oberfläche des Führungselements (32) gebildet wird; und wobei die Steuereinrichtung (300) einen relativ hohen Leistungspegel beim Beginn der Schnell-Vorlaufbetriebsart oder der Rückspulbetriebsart einrichtet und die Leistung während der Beschleunigung des Bandes (13) bis zu der Geschwindigkeit reduziert, bei der der Luftfilm gebildet wird, worauf die Ansteuerschaltungseinrichtung (100) unwirksam gemacht wird, um die Schwingungserzeugungseinrichtung (33) zu betreiben.

6. Gerät (10) nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerschaltungseinrichtung (100) einen spannungsgesteuerten Oszillator (218) aufweist, der ein Schwingungsausgangssignal mit einer Frequenz bereitstellt, die durch eine Frequenzsteuerspannung bestimmt wird, und eine Verstärkungsfaktorsteuereinrichtung (219), die auf das Schwingungsausgangssignal einwirkt, um die Amplitude des sinusförmigen Ultraschallansteuersignals zu bestimmen, welches daraus gemäß dem Verstärkungsfaktorsteuersignal erzeugt wird.

7. Gerät (10) nach Anspruch 6, welches außerdem eine Einrichtung (203S, 203T) umfaßt, um Spannungs- und Stromsignale aus dem sinusförmigen Ansteuersignal herzuleiten; eine Einrichtung (205S, 205T), um ein Phasensignal bereitzustellen, das eine Phasendifferenz zwischen den Spannungs- und Stromsignalen darstellt; eine Einrichtung (204S, 204T), welche Spitzenwerte der Spannungs- und Stromsignale ermittelt, um ein stabiles Gleichspannungs- und Gleichstromsignal bereitzustellen; und eine Einrichtung (306), um das Phasensignal und die Gleichspannungs- und Gleichstromsignale an die Steuereinrichtung (300) anzulegen, welche daraus die Leistung des Ansteuersignals bestimmt.

8. Gerät (10) nach Anspruch 6, wobei das Führungselement (32) eine vorgegebene Resonanzfrequenz hat, und die Steuereinrichtung (300) die Steuerspannungsfrequenz so festlegt, daß der spannungsgesteuerte Oszillator (218) das Schwingungsausgangssignal bei der Resonanzfrequenz bereitstellt.

9. Gerät (10) nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (300) zu Anfang so programmiert ist, um die Frequenz des sinusförmigen Ultraschallansteuersignals abzutasten, um die Resonanzfrequenz zu bestimmen, wenn das Gleichspannungssignal auf einem Maximalwert ist.

10. Gerät (10) nach Anspruch 8, welches außerdem eine Temperaturerfassungseinrichtung (207) aufweist; und wobei die Steuereinrichtung (300) eine Temperaturkompensationseinrichtung (102S, 102T) umfaßt, die auf die Temperaturerfassungseinrichtung (207) anspricht, um die Steuerspannungsfrequenz in einem Sinn zu ändern, um jede Änderung der Resonanzfrequenz aufgrund von Temperaturänderungen zu kompensieren.

11. Gerät (10) nach Anspruch 1, wobei das Führungselement (32) eine vorgegebene Resonanzfrequenz hat, und die Steuereinrichtung (300) die Frequenz des sinusförmigen Ultraschallansteuersignals so festlegt, daß es der Resonanzfrequenz entspricht.

12. Gerät (10) nach Anspruch 11, wobei die Steuereinrichtung (300) anfangs programmiert ist, um die Frequenz des sinusförmigen Ansteuersignals abzutasten und die Resonanzfrequenz als die abgetastete Frequenz festlegt, welche der Maximalamplitude des Ansteuersignals entspricht.

13. Gerät (10) nach Anspruch 11, welches außerdem eine Temperaturerfassungseinrichtung (207) umfaßt, auf die die Steuereinrichtung (300) anspricht, und eine Temperaturkompensationseinrichtung (102S, 102T), die durch die Steuereinrichtung (300) gesteuert wird, um die Frequenz des sinusförmigen Ultraschallansteuersignals so zu ändern, daß sie jeder Änderung der Resonanzfrequenz entspricht, die aus einer erfaßten Temperaturänderung resultiert.

14. Gerät (10) nach Anspruch 1, welches außerdem eine Einrichtung (206S, 206T) umfaßt, um eine Verzerrung des Ansteuersignals als Anzeichen eines abnormalen Betriebs der Führungseinrichtung (32) zu ermitteln.

15. Gerät (10) nach Anspruch 14, wobei das Führungselement (32) eine vorgegebene Resonanzfrequenz hat, und das Ansteuersignal normalerweise diese Resonanzfrequenz hat, und wobei die Einrichtung (206S, 206T) zur Ermittlung einer Verzerrung eine Einrichtung (223) zum Liefern eines Spannungssignals umfaßt, welches dem Ansteuersignal entspricht, eine Filtereinrichtung (225), um aus dem Spannungssignal eine Komponente in einem Band zu eliminieren, das die Resonanzfrequenz enthält, und eine Einrichtung (226) zur Ermittlung eines Ausgangssignals des Filters (225) als ein Anzeichen des abnormalen Betriebs.

16. Gerät (10) nach Anspruch 1, wobei das eine Führungselement (32) das Band (13) zwischen der Liefereinrichtung (12b) und einer Stelle längs des Bandes (13) erfaßt, wo dieses durch den Kopf (14) erfaßbar ist; und wobei die Führungseinrichtung (19S, 19T) außerdem ein zweites Führungselement (32') umfaßt, das eine Oberfläche hat, an der das Band (13) zwischen der Lage längs des letzteren und der Aufwickeleinrichtung (12c) in Gleitanlage ist, und eine zweite Ultraschallschwingungserzeugungseinrichtung (33'), die mit dem zweiten Führungselement (32') verbunden und betreibbar ist, um eine Ultraschallschwingung des zweiten Führungselements (32') zu bewirken

17. Gerät (10) nach Anspruch 16, wobei eine jedes der Führungselemente (32, 32') eine Stehwellenschwingung hat, die darin durch die entsprechende Schwingungserzeugungseinrichtung (33, 33') erzeugt wird, und die fest bei Knoten der stehenden Welle gestützt ist.

18. Gerät (10) nach Anspruch 16, welches außerdem eine erste und zweite Einrichtung (202S, 202T) zur Ermittlung von Zugspannungen im Band (13) zwischen dem einem Führungselement (32) und der Liefereinrichtung (12b) bzw. zwischen dem zweiten Führungselement (32') und der Aufwickeleinrichtung (12c) aufweist; und wobei die Steuereinrichtung (300) auf Unterschiede zwischen den Zugspannungen anspricht, die durch die erste und zweite Einrichtung (202S, 202T) dafür ermittelt werden, welche abnormal für die ausgewählten Betriebsarten als Anzeichen eines fehlerhaften Betriebs der Führungseinrichtung (19S, 19T) sind.

19. Gerät (10) zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen auf einem Band (13), wobei das Gerät aufweist:

eine Bandliefereinrichtung (12b) und eine Aufwikkeleinrichtung (12c), zwischen denen sich ein Band (13) erstreckt;

eine Bandantriebseinrichtung (16, 21), um das Band (13) zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung (12b, 12c) in Längsrichtung zu transportieren;

einen Kopf (14), der das Band (13) zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung (12b, 12c) erfaßt, während das Band (13) zum Aufzeichnen und/oder Wiedergaben von Signalen auf dem Band (13) transportiert wird;

eine Führungseinrichtung (19S, 19T), um das Band (13) zwischen der Liefer- und Aufwickeleinrichtung (12b, 12c) zu führen, die zumindest ein Führungselement (32) aufweist, welches eine Oberfläche hat, an der das Band (13) in Gleitanlage ist, um das letztere zu führen, und eine Ultraschallschwingungserzeugungseinrichtung (33), die mit dem Führungselement (32) verbunden ist und eine Ultraschallschwingung des Führungselements (32) bewirken kann, um den Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des Bandes (13) quer zur Oberfläche des Führungselements (32) zu reduzieren;

eine Ansteuerschaltungseinrichtung (100), um ein sinusförmiges Ultraschallansteuersignal zur Schwingungserzeugungseinrichtung (33) zu liefern, um diese zu betreiben;

wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bandantriebseinrichtung (16, 21) das Band (13) mit verschiedenen Geschwindigkeiten transportiert, und daß eine Steuereinrichtung (300) vorgesehen ist, um die Leistung des Ansteuersignals gemäß der Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Band (13) durch die Bandantriebseinrichtung (16, 21) transportiert wird, um so eine optimale Reduzierung des Reibungswiderstandes gegenüber der Bewegung des Bandes (13) zu erzielen, während der Leistungsverbrauch der Ansteuerschaltungseinrichtung (100) minimiert ist.

20. Gerät (10) nach Anspruch 19, welches außerdem eine Einrichtung (203S, 203T) aufweist, um Spannungs- und Stromsignale aus dem sinusförmigen Ansteuersignal herzuleiten; eine Einrichtung (205S, 205T), um ein Phasensignal bereitzustellen, das eine Phasendifferenz zwischen dem Spannungssignal und dem Stromsignal darstellt; eine Einrichtung (204S, 204T), die Spitzenwerte des Spannungssignals bzw. des Stromsignals ermittelt, um stabile Gleichspannungs- und Gleichstromsignale daraus herzuleiten; und eine Einrichtung (306), um das Phasensignal und die Gleichspannungs- und Gleichstromsignale an die Steuereinrichtung (300) anzulegen, die die Leistung des Ansteuersignals daraus bestimmt.

21. Gerät (10) nach Anspruch 19, wobei das Führungselement (32) eine vorgegebene Resonanzfrequenz hat, und die Steuereinrichtung (300) die Ansteuerschaltungseinrichtung (100) steuert, um zu veranlassen, daß das Ansteuersignal die Resonanzfrequenz hat.

22. Gerät (10) nach Anspruch 21, welches außerdem eine Temperaturerfassungseinrichtung (207) besitzt; und wobei die Steuereinrichtung (300) eine Temperaturkompensationseinrichtung (102S, 102T) aufweist, die auf die Temperaturerfassungseinrichtung (207) anspricht, um die Frequenz des Ansteuersignals in dem Sinn zu ändern, um jede Änderung der Resonanzfrequenz aufgrund von Temperaturänderungen zu kompensieren.

23. Gerät (10) nach Anspruch 19, welches außerdem eine Einrichtung (206S, 206T) zur Ermittlung einer Verzerrung des Ansteuersignals als ein Anzeichen eines abnormalen Betriebs der Führungseinrichtung (32) besitzt.

24. Gerät (10) nach Anspruch 19, wobei das eine Führungselement (32) das Band (13) zwischen der Liefereinrichtung (12b) und einer Stelle längs des Bandes (13) erfaßt, wo dieses durch den Kopf (14) erfaßbar ist; und die Führungseinrichtung (19S, 19T) außerdem ein zweites Führungselement (32') aufweist, das eine Oberfläche hat, an der das Band (13) zwischen der Stelle längs des letzteren und der Aufwikkeleinrichtung (12c) in Gleitanlage ist, und eine zweite Ultraschallschwingungserzeugungseinrichtung (33'), die mit dem zweiten Führungselement (32') verbunden ist und die eine Ultraschallschwingung des zweiten Führungselements (32') bewirken kann; und außerdem eine erste und zweite Einrichtung (202S, 202T) aufweist, um Zugspannungen im Band (13) zwischen dem einen Führungselement (32) und der Liefereinrichtung (12b) bzw. zwischen dem zweiten Führungselement (32') und der Aufwickeleinrichtung (12c) zu ermitteln; wobei die Steuereinrichtung (300) auf abnormale Differenzen zwischen den Zugspannungen, die durch die erste und zweite Einrichtung (202S, 202T) dafür ermittelt werden, als ein Anzeichen eines fehlerhaften Betriebs der Führungseinrichtung (19S, 19T) anspricht.

25. Gerät (10) zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen auf einem Band (13), welches durch ein Führungselement (32) geführt wird, das mit einem Ultraschallschwingungsgenerator (33) verbunden ist, welcher eine Ultraschallschwingung des Führungselements (32) bewirken kann, um den Reibungswiderstand gegenüber der Bewegung des Bandes (13) quer zum Führungselement (32) zu reduzieren, wobei das Gerät eine Betriebsschaltung hat, die aufweist:

eine Ansteuerschaltungseinrichtung (100) zum Liefern eines sinusförmigen Ultraschallansteuersignals zum Schwingungsgenerator (33), um diesen zu betreiben;

dadurch gekennzeichnet, daß das Band (13) mit einer Geschwindigkeit in Abhängigkeit von einer ausgewählten Gerätebetriebsart angetrieben wird, und daß vorgesehen ist:

eine Ermittlungseinrichtung (200) zur Ermittlung von Spitzenwerten von Spannungs- und Stromsignalen, die aus dem sinusförmigen Ansteuersignal hergeleitet werden, und einer Phasendifferenz zwischen den Spannungs- und Stromsignalen; und

eine Steuereinrichtung (300), die auf die ermittelten Spitzenwerte des Spannungs- und Stromsignals und die ermittelte Phasendifferenz anspricht, um die Leistung des Ansteuersignal daraus zu bestimmen.

26. Gerät (10) nach Anspruch 25, wobei die Ermittlungseinrichtung (200) einen ersten und zweiten Impulsgenerator (209, 213) aufweist, der die Spannungs- bzw. Stromsignale empfängt, die aus dem sinusförmigen Ansteuersignal hergeleitet werden, und entsprechende erste und zweite Rechteckwellen-Spannungssignale bereitstellt, und eine Phasenvergleichseinrichtung (210), um eine Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten Rechteckwellen-Spannungssignalen als Anzeichen der Phasendifferenz zwischen den Spannungs- und Stromsignalen, die aus dem Ansteuersignal hergeleitet werden, zu ermitteln.

27. Gerät (10) nach Anspruch 25, wobei die Ermittlungseinrichtung (200) eine Einrichtung (202S, 202T) aufweist, um die Zugspannung im Band (13), während es angetrieben wird, zu ermitteln, und die Steuereinrichtung (300) auf die ermittelte Zugspannung anspricht, um einen fehlerhaften Betrieb des Schwingungsgenerators (33) beim Ausführen einer Ultraschallschwingung des Führungselements (32) zu ermitteln.

28. Gerät (10) nach Anspruch 25, wobei die Ermittlungseinrichtung (200) eine Einrichtung (206S, 206T) aufweist, um eine Verzerrung des Ansteuersignals zu ermitteln, und die Steuereinrichtung (300) aus der ermittelten Verzerrung des Ansteuersignals bestimmt, daß der Schwingungsgenerator (33) fehlerhaft beim Veranlassen der Ultraschallschwingung des Führungselements (32) ist.

29. Gerät (10) nach Anspruch 25, wobei die Ermittlungseinrichtung (200) eine Temperaturerrnittlungseinrichtung (207) aufweist, und die Steuereinrichtung (300) auf Änderungen der ermittelten Temperatur anspricht, um zu veranlassen, daß die Ansteuerschaltungseinrichtung (100) Kompensationsänderungen in der Frequenz der Ultraschallschwingung des Führungselements (32) bewirkt.

30. Gerät (10) nach Anspruch 25, wobei die Ansteuerschaltungseinrichtung (100) einen spannungsgesteuerten Oszillator (218) aufweist, der ein Schwingungsausgangssignal mit einer Frequenz bereitstellt, die durch eine Frequenzsteuerspannung bestimmt wird, eine Einrichtung (102S, 102T), um die Frequenzsteuerspannung gemäß einem Offset-Signal von der Steuereinrichtung (300) bereitzustellen, und eine Verstärkungsfaktorsteuereinrichtung (219), die auf das Schwingungsausgangssignal einwirkt, um die Amplitude des sinusförmigen Ultraschallansteuersignals zu bestimmen, welches daraus gemäß dem Verstärkungsfaktorsteuersignal von der Steuereinrichtung (300) erzeugt wird.

31. Gerät (10) nach Anspruch 30, wobei das Führungselement (32) eine vorgegebene Resonanzfrequenz hat, und die Steuereinrichtung (300) das Offset-Signal so bestimmt, daß der spannungsgesteuerte Oszillator (218) das Schwingungsausgangssignal bei der Resonanzfrequenz bereitstellt.

32. Gerät (10) nach Anspruch 31, wobei die Steuereinrichtung (300) programmiert ist, anfangs die Frequenz des sinusförmigen Ultraschallansteuersignals abzutasten, um die Resonanzfrequenz zu bestimmen, wenn das Gleichspannungssignal auf einem Maximalwert ist.

33. Gerät (10) nach Anspruch 31, wobei die Ermittlungseinrichtung (200) eine Temperaturerfassungseinrichtung (207) aufweist, wobei die Einrichtung (102S, 102T) zur Bereitstellung der Steuerspannungsfrequenz eine Kompensationseinrichtung umfaßt, und die Steuereinrichtung (300) auf die Temperaturerfassungseinrichtung (207) anspricht, um zu veranlassen, daß die Kompensationseinrichtung die Steuerspannungsfrequenz in einem Sinn ändert, um jede Änderung in der Resonanzfrequenz aufgrund von Temperaturänderungen zu kompensieren.

34. Gerät (10) nach Anspruch 33, wobei die Steuereinrichtung (300) einen Bus (302), einen Analog-Digital-Umsetzer (306), über den die Ermittlungseinrichtung mit dem Bus (302) verbunden ist, einen Digital-Analog-Umsetzer (307), über den der Bus (302) mit der Einrichtung zur Bereitstellung der Steuerspannungsfrequenz in der Ansteuerschaltungseinrichtung verbunden ist, und eine CPU (301), einen ROM (303), einen RAM (304) und eine Systemsteuerung (305) aufweist, die über den Bus (302) mit dem Analog-Digital-Umsetzer (306) und dem Digital-Analog-Umsetzer (307) verbunden ist.

35. Gerät (10) nach Anspruch 34, wobei die Ansteuerschaltungseinrichtung (100) eine Verstärkungsfaktorsteuerung besitzt, die mit dem Bus (302) verbunden ist, um ein Verstärkungsfaktorsteuersignal von der Steuereinrichtung (100) zu empfangen.