JP2564361B2 - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録再生装置に関し、特に回転ヘッド
方式ディジタルオーディオテープレコーダ（以下DATと
称す）に関する。

〔従来の技術〕

回転ヘッド方式のDATにおいて、通常再生速度の数十
〜数百倍の速度で高速ランダム選曲（曲の頭出し）を行
なうためには、トラックの中に記録された曲の開始を示
す信号や、時間表示をするための信号、曲番情報信号な
ど音楽PCM信号と同じ記録密度で記録されている制御信
号を高速テープ走行事に正確に読み取る必要がある。

ところで、通常記録再生時と異なる速度でテープを高
速走行させると、ヘッドの走査軌跡はテープに記載され
た信号トラックを複数横断するものとなり、シリンダ回
転数が一定であるとするとヘッドとテープの相対速度が
変化してしまう。

一方DATでは、ヘッドより再生された信号からディジ
タル信号を再生する回路としてデータ打ち抜き（データ
ストローブ）回路を用いるが、通常この回路の入力の伝
送レートはテープ走行系の速度偏差、ジッタに対する余
裕が±10％前後であり、テープの高速走行によってヘッ
ドとの相対速度が変化し、入力信号を伝統レートを±10
％前後の範囲を逸脱するとデータ再生が不能、つまりラ
ンダムアクセスが出来ないという不都合が起る。

このため、DATではテープの高速走行時にはシリンダ
回転数を通常記録再生時と同一には出来ず、ヘッドとテ
ープの相対速度が常に一定となるよう、或いはデータス
トローブ回路の許容ジッタ内に入るようテープの走行速
度に応じて追従制御することが不可欠である。テープの
走行速度に応じてシリンダの回転数を変化させ、テープ
とヘッドの相対速度を一定に制御する装置としては、例
えば特開昭61−214164号、61−110359号公報に記載され
ているものがある。これらの装置は、データストローブ
回路において再生信号に同期した周波数として得られる
再生クロック周波数が所定の定まった周波数となるよう
にシリンダ回転数を制御するものである。

さて、上記の高速アクセス制御では、アクセス開始と
同時にテープ速度、すなわちリール第を駆動するリール
モータの回転を急激に上げるわけにはいかない。これ
は、テープ速度を急激に立ち上げるとシリンダの慣性に
よる回転数の追従遅れから上記のシリンダ追従サーボが
ロックはずれを起こしてしまうためであり、テープ高速
走行の立ち上げ速度をゆるやかに、すなわちリールモー
タの回転数の立ち上げはゆるやかに行なわなければなら
ない。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術はテープ高速走行の立ち上げ速度の点に
ついては配慮されておらず、テープ速度、すなわちリー
ル台を駆動するリールモータの回転を急激に立ち上げる
とシリンダ回転数の追従制御が外れ、ヘッドとテープの
相対速度がずれてデータ再生が不能になるという問題が
あった。

本発明の目的は、上記テープ高速走行の立ち上げ時
に、しかもテープにたるみがあった場合でもシリンダ回
転数追従制御が外れることのないリールモータ起動装置
を提供することにある。

〔課題が解決するための手段〕

上記目的において、先ずテープ高速走行の立ち上げ時
にシリンダ回転数追従サーボが外れないようにするに
は、リールモータの回転数を徐々に緩やかに立ち上げる
ようにすれば良く、これは、リールモータサーボを開放
の状態でリールモータに印加する電圧を緩やかなランプ
状電圧をすることにより達成できる。しかしリールモー
タ立ち上げ開始から緩やかなランプ電圧を印加したので
は、モータには不感帯があることから、リールモータが
回転し始めるまでにはロス時間が生じ好ましくない。こ
のためリールモータが回転し始めるまでは勾配が急なラ
ンプ電圧を印加してロス時間を短縮し、リールモータが
回転を始めた後に緩やかなランプ電圧に切り換える構成
とした。

また、テープのたるみによる急峻な立ち上りを防ぐに
は、テープ走行開始のタイミングをテープ走行方向に応
じ常に巻き取り側リール台の回転開始を検知するように
し、この検出信号でリールモータに印加する電圧を勾配
が急なランプ電圧から緩やかなランプ電圧に切換えるこ
とによって達成される。

〔作用〕

テープ巻き取り側および送り出し側のリール台回転検
出手段は、それぞれリール台の回転に同期した回転信号
を出力し、またエッジ検出手段は例えばシステム制御マ
イクロプロセッサなどによって制御されていて、フォワ
ードおよびリバースサーチモードに応じ常にテープの巻
き取り側のリール台の回転検出手段の出力を監視するよ
う動作し、リール台の回転開始に一致して制御信号を出
力する。

リールモータ起動手段は、サーチ開始と同時に勾配が
急なランプ電圧を発生してリールモータの起動を開始
し、エッジ検出手段からの制御信号を受けた後は緩やか
なランプ電圧を出力するよう動作する。

この構成により、リール台すなわちテープが動き出し
た後はリールモータ起動手段からの緩やかなランプ電圧
によってテープ速度はリールモータの回転に応じて除々
に緩やかに立ち上るため、シリンダ回転数の追従サーボ
がロック外れを起こすようなことはない。しかも、ラン
プ電圧の切換えをサーチ方向に応じ常にテープ巻き取り
側のリール台の回転開始を検知して行なうため、テープ
にたるみがあってもテープ速度が急峻に立ち上るような
ことはない。

〔実施例〕

以下、本発明の具体実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示したものである。同図
において１はシリンだ、2aおよび2bは磁気ヘッド、３は
磁気テープ、４および５はそれぞれテープ巻き取り、送
り出しのリール台、６はリールモータ、７はリールモー
タに連結され、リールモータの回転に応じてリール台４
および５を駆動するギア、８および９はそれぞれ４およ
び５のリール台回転検出手段、10はエッジ検出手段、11
はリールモータ起動手段、12はリールモータの回転数を
制御しテープ高速走行速度を所定値に制御するテープ高
速走行制御手段、13は切換え手段、14はシリンダ回転数
制御手段、15はシリンダ１を駆動するシリンダモータ、
16はシステムの制御を司どるシステム制御用のマイクロ
プロセッサ、17は加算手段を示す。

第１図の実施例は、既述のようにサーチ開始時はスイ
ッチ13を開放してサーボループを開とし、リールモータ
起動手段11から勾配の急なランプ電圧を出力してリール
モータの起動を開始し、エッジ検出手段10でリール台の
動きを検出した後はその制御信号によってリールモータ
起動手段から緩やかなランプ電圧を出力してテープの走
行速度を除々に緩やかに立ち上げるもので、しかもテー
プ走行開始のタイミングを常にテープ巻き取り側のリー
ル台の動きを判別して行なうものである。すなわち、ギ
ヤ７がＡ側に動いてテープをＡ′の方向に走行するフォ
ワードサーチの場合にはエッジ検出手段10はリール台回
転検出手段８のエッジを判別し、またギヤ７がＢ側に動
いてテープＢ′の方向へ走行さすリバーチサーチの場合
には逆にリール台回転検出手段９のエッジを判別して上
記ランプ電圧の切換えを行なうものである。

シリンダ回転数制御手段14の具体例は、例えば既述の
特開昭61−110359号公報の装置等で構成される。また、
テープ高速走行制御手段12も、例えば周知のリール台４
および５のそれぞれの回転数に同期したFG信号の周期和
が一定となるようなサーボループで構成される。これら
の回路構成および制御動作などは周知であり、また本発
明の本質とは直接係りないため詳細については省略す
る。

以下、本発明の主旨であるリールモータの起動制御に
つき、先ず各部の動作について説明する。

第２図はリール台回転検出手段８および９の構成と動
作波形を示したものである。同図において18はリール台
４および５と一体に取り付けられ、その表面が図のよう
に円周上で等間隔毎に黒色に処理された例えばアルミ箔
であり、19は光検出器ある。19の光検出器の発光素子よ
り発光された光はアルミ箔18に照射され、その反射光を
光検出器19の受光素子で受光するが、アルミ箔18が黒色
でない部分では反射光が最大となって受光素子出力は最
大となり、また黒色の部分では反射光が最少となって受
光素子出力も最少となるよう動作する。したがって光検
出器19の受光素子出力e₁およびe₂は図のようにリール台
が回転している時はアルミ箔18の回転に同期して交番変
化し、リール台が停止している時はアルミ箔18と光検出
器19の位置関係により“L"、または“H"の固定電圧とな
る。

第３図はエッジ検出手段10の動作波形である。第２図
で示したようにリール台が回転を始めるとリール台回転
検出手段８および９の出力e₁,e₂はリール台が動き始め
た時点t₀で（ａ）図のように“H"から“L"、または
（ｂ）図のように“L"から“H"に反転し、その後はリー
ル台の回転に同期して交番変化するものとなる。エッジ
検出手段10は、（ａ）図、（ｂ）図のt₀におけるリール
台回転検出手段出力の変化点を検知し、e₃の如くt₀にお
いて“L"から“H"に変化するリール台回転開始検知信号
を出力する。またエッジ検出手段10によるリール台回転
検出手段の出力の判別はシステム制御用マイクロプロセ
ッサ16により制御され、サーチの方向に応じ常にテープ
巻き取り側のリール台回転検出手段側が選択される構成
となっている。すなわち、第１図において、フォワード
サーチの場合にはリール台回転検出手段８の出力e₁が選
ばれ、またリバースサーチの場合にはリール台回転検出
手段９の出力e₂が選ばれ、これを元にエッジ検出信号e₃
が出力される。

なお、第３図の例では時刻t₀におけるリール台回転検
出手段の出力の最初の変化点を検出するようにしている
が、これは特に限定されるものではない。例えばノイズ
による誤動作などを考慮し、（ａ）図、（ｂ）図の時刻
t₁における２番目の変化点を検出するようにしても良
い。これらの具体的なエッジ検出回路については周知で
あるため、その詳細については省略する。

第４図は、リールモータ起動手段11の具体例とその動
作波形である。同図において20および21は定電流源、22
乃至24はスイッチ、25はコンデンサ、26はサンプルホー
ルド回路であり、その他第１図と同一記号は同一物を示
す。

スイッチ22はエッジ検出手段10の制御信号e₃によって
制御され、e₃が“L"の場合は接点はａ側に、またe₃が
“H"になるとｂ側に閉じるように動作する。スイッチ23
はシステム制御マイクロプロセッサ16の制御信号e₅によ
って制御され、e₅が“H"のときにスイッチが閉じるよう
に働らく。またサンプルホールド回路26は、リールモー
タが起動した後、テープ走行速度が所定の速度に達した
時にテープ速度制御手段12から出力される制御信号e₆に
よってコンデンサ25の電圧を前値ホールドするよう動作
する。またスイッチ24もe₆によって制御され、リールモ
ータ起動時は接点はｃ側に、制御信号e₆が発せられてサ
ンプルホールド回路26が動作すると同時に接点はｄ側に
閉じるよう動くものである。さらに、直流定電流源20お
よび21はコンデンサ25を定電流充電するためのものであ
り、それぞれの電流値I₁およびI₂はI₁＞I₂に設定されて
いる。

係る構成にあって、（ｂ）図の動作波形の（ａ）のよ
うにサーチ開始のキー操作がなされると、システム制御
マイクロプロセッタ16から（ｃ）に示すe₅の制御信号が
出力される。これによりスイッチ23が閉じ、またリール
モータは最初停止しているので（ｂ）のようにエッジ検
出手段10の制御出力信号e₃は“L"であり、スイッチ22の
接点はａ側に閉じる。したがって定電流源20からスイッ
チ22およびスイッチ23を介してコンデンサ25にI₁なる定
電流が流れコンデンサが充電され始める。テープ走行速
度が所定の速度に達するまではスイッチ24の接点はｃ側
に閉じているためリールモータ起動手段11の出力e₄はコ
ンデンサの充電に応じ（ｅ）に示すものとなる。この電
圧はコンデンサ25を定電流充電することにより、時間と
ともに直線的に上昇するランプ状のものである。e₄は第
１図で示したように加算手段17を介してリールモータに
印加されるが、時刻t₀における電圧V₀がリールモータの
起動不感帯を越えるとリールモータが回転し始め、リー
ル台が動き始める。この時点でエッジ検出手段10の制御
出力信号e₃は既述の動作によって“L"から“H"に反転す
るため、スイッチ22の接点がａ側からｂ側に切り換りコ
ンデンサ25の充電々流がI₁からI₂に切り換る。ここでI₂
＜I₂のため、コンデサ25の端子電圧すなわちe₄は、
（ｅ）のようにサーチ開始からt₀までの勾配に対し、t₀
以後はV₀を初期値として勾配が緩やかなものとなる。t₀
以後、緩やかなランプ状電圧e₄によってリールモータ回
転数、すなわちテープ走行速度は除々に緩やかに上昇す
るが、テープ走行速度が所定の速度に達したt₁の時点で
はテープ速度制御手段12からの制御信号e₆によってサン
プルホールド回路26がコンデンサ25の電圧を前値ホール
ドするよう動作し、同時にスイッチ24の接点がｃ側から
ｄ側に切換わるためe₄は（ｅ）の如く時刻t₁におけるコ
ンデンサ25の端子電圧V₁にホールドされる。

そしてt₁以後は、第１図に示したスイッチ13が閉じ、
e₄がホールド値V₁を基準にテープ高速走行制御手段12に
よる所定のテープ走行速度サーボ動作が行なわれる。

なお、第１図および第４図ではe₄直にリールモータに
加かる構成としている。具体的には適宜な駆動増幅器な
どを介在させるがこの点については割愛した。

以上、第２図乃至第４図を基にリールモータ起動制御
の各部の動作について説明した。第４図の動作より明ら
かなように、サーチ開始と同時にリールモータ起動手段
11から先ず勾配が急なランプ電圧e₄を出力してリールモ
ータを駆動さす。そして、リールモータが動き始めたら
これを境にランプ電圧を勾配が緩やかなものに切換え制
御するため、テープの走行速度はランプ電圧の切換え点
を堺とし勾配が緩やかなランプ電圧に応じて除々に緩や
かに上昇するものとなる。しかも、サーチ開始から緩や
かなランプ電圧を印加するものではなく、リールモータ
が動き始めるまでは勾配が急なランプ電圧を印加するた
め、サーチ開始からリールモータが動き始めるまでの時
間を短縮することができ、サーチのロス時間が低減でき
る。

さて、本発明のもう一つの主旨であるリール台の回転
開始検出をサーチ方向に応じ常にテープ巻き取り側で行
なう点につき、以下説明する。

第５図（ａ）はリール台４を駆動してテープをフォワ
ード方向に走行さすフォワードサーチ、（ｂ）は逆にリ
ール台５を駆動してテープをリバース方向に走行させる
リバースサーチの様子を示したものである。（ａ）のフ
ォワードサーチの場合、サーチ開始時にテープが破線の
Ａ、あるいは実線のＢのようにたるんでいるとしよう。
この時、リール台の回転開始検出をテープ送り出し側で
あるリール台５の動きで行なうものとすると、リールモ
ータによって駆動されるリール台は巻き取り側である４
のため、リール台の回転検出タイミングはリール台４が
駆動されてからテープのたるみがなくなり送り出し側の
リール台５が動き始める時点までずれることになる。す
なわち、既述したリールモータ起動手段11から出力され
た勾配が急なランプ電圧によってリール台４が動き始め
たにも拘らず、リール台回転検出をテープ送り出し側の
リール台５を元に行なえば勾配が緩やからランプ電圧へ
の切り換え制御タイミングがテープのたるみ量に応じ遅
れることになる。また（ｂ）のリバースサーチの場合も
同様で、リール台の回転開始検出をテープ送り出し側で
あるリール台４で行なうと同様の現象となる。

しかし、リール台の回転検出をサーチ方向に応じ、フ
ォワードサーチの場合はリール台４で、またリバースサ
ーチの場合はリール台５とし、常にテープ巻き取り側の
リール台を元に行なうようにすればこの問題は解消され
る。

第６図はフォワードサーチにつき（リバースサーチも
同様）その動作を示したものである。テープにたるみが
ある場合、テープ巻き取り側と送り出し側のリール台４
および５のそれぞれのリール台回転検出手段８の出力e₁
および９の出力e₂は（ｃ），（ｄ）のようになり、タイ
ミングがずれる。ここでリール台回転検出をテープ送り
出し側であるe₂の出力を元に行なうとエッジ検出手段10
の制御出力信号e₃は（ｅ）の破線で示したt₁のタイミン
グとなる。しかし、テープ巻き取り側であるe₁の出力を
元にリール台回転検出を行なえば、e₃は実線の如くe₁の
エッジに同期してt₀のタイミングに早めることができ
る。当然のことながら、リール回転検出のタイミングが
t₁に遅れるケースではリールモータ起動手段11の出力e₄
のランプ電圧の切換えが（ｂ）の破線のように遅れて、
最初のランプ電圧は勾配が急であることからリールモー
タには大きな電圧が加わり、テープ速度（ｆ）は破線で
示すように急激に立ち上ることになるが、リール台の回
転検知を常にテープ巻き取り側で行なうことによりテー
プ走行開始のタイミングを正確に検出でき、たるみがあ
る場合でも（ｆ）の実線で示すように緩やかな走行立ち
上げを行なうことができる。

以上、本発明の実施例について説明した。第４図のリ
ールモータ起動手段では２つの定電流源を用意しこれを
切り換えてランプ電圧の勾配を切り換えるようにした
が、これは特に限定されるものではなく、例えば定電流
源は１つとして定量値の異なるコンデンサを切り換える
ことも可能である。また、回路についてもアナログで構
成したが、これをディジタル回路で構成することも容易
である。さらに、第１図の実施例ではエッジ検出手段10
を独立に備えたが、これも特に限定されるものではな
く、例えばシステム制御マイクロプロセッサ16にこの機
能を持たせ共用化しても同様な制御が可能なのは勿論、
本発明の要旨を変えない範囲で種々変形可能は容易であ
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、サーチ開始と同時
にリールモータを勾配が急なランプ電圧で駆動し、リー
ルモータが回転し始めてリール台が動き始めた後はこれ
を検出してリールモータに加えるランプ電圧を勾配が緩
やかなものに切り換えるようにし、しかもリールモータ
の回転検出をサーチ方向に応じて常にテープ巻き取り側
のリール台の動きを検出して行なうようにしたため、起
動時リールモータが動き始めるまでのロス時間を短縮で
き、しかもテープにたるみがあるような場合でもリール
モータの回転、すなわちテープ走行速度をランプ電圧の
勾配に応じ緩やかに除々に立ち上げることが可能とな
り、テープ走行速度が急峻に立ち上ることに起因するシ
リンダ回転数追従サーボのロック外れを防止でき、安定
なサーチ制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記録再生装置を実施例を示す
ブロック図、第２図はリール台回転検出手段の具体的な
構成例とその動作を示す模式図、第３図はエッジ検出手
段の動作を示す図、第４図はリールモータ起動手段の具
体的な構成例とその動作波形を示す図、第５図はサーチ
時のテープのたるみの状態を示す模式図、第６図は本発
明による実施例の動作を示す波形図である。 １……シリンダ、３……テープ、8,9……リール台回転
検出手段、10……エッジ検出手段、11……リールモータ
起動手段、17……加算手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 敬治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 坂口 正三郎 埼玉県川越市山田字西町25番地１ パイ オニア株式会社川越工場内 (72)発明者 河崎 憲一郎 埼玉県川越市山田字西町25番地１ パイ オニア株式会社川越工場内

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転シリンダに装着されたヘッドにより磁
   気テープ上を走査して信号を記録し、記録されている信
   号の再生を行なう磁気記録再生装置であって、磁気テー
   プが装着されるリール軸を駆動して通常記録再生速度よ
   り速い速度で磁気テープを走行させる高速走行制御手段
   と、磁気テープの走行速度に関連して該シリンダの回転
   数を制御するシリンダ回転数制御手段を有して成る磁気
   記録再生装置において、 磁気テープ巻き取り側および送り出し側のリール台の回
   転を検出する回転検出手段と、 該リール台回転検出手段の出力の信号のエッジを検出す
   るエッジ検出手段と、磁気テープの高速走行制御開始指
   令と共に勾配が急な第１のランプ電圧を発生し、次いで
   該エッジ検出手段の制御手段によって該第１のランプ電
   圧よりも勾配が緩やかな第２のランプ電圧を発生し、更
   にリールモータの回転数があらかじめ定められた所定の
   値に達した後はランプ電圧の発生を止め最終値の電圧を
   ホールド出力するリールモータ起動手段と、 該リールモータ起動手段により、該リールモータの回転
   数があらかじめ定められた所定の値に達した後は該高速
   走行制御手段によるテープ走行速度制御を閉じる切換手
   段と、 該リールモータ起動手段の制御信号と該切換手段を介し
   た該高速走行制御手段の制御信号とを加算し、加算信号
   により該リール軸を駆動する加算手段とを具備し、 該エッジ検出手段による該リール台の回転開始検知がテ
   ープ走行方向に応じて常に該磁気テープ巻き取り側のリ
   ール台回転検出手段の出力信号により行われ、該リール
   モータの起動手段の第１から第２へのランプ電圧の切換
   が常に該磁気テープ巻き取り側のリール台回転開始タイ
   ミングに一致させて行なわれることを特徴とする磁気記
   録再生装置。