JP2586576B2

JP2586576B2 - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2586576B2
Application number: JP63127002A
Authority: JP
Inventors: 勝英長谷川; 孝木村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-05-26
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2012-03-05
Also published as: JPH01298562A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、回転ヘッドによりテープ状記録媒体に信号
を記録し、又は当該記録媒体から信号を再生する磁気記
録再生装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の磁気記録再生装置としては、８ミリVTRやDAT
（ディジタル・オーディオ・テープ・レコーダ）がある
が、これらの装置では、再生時に回転ヘッドを磁気テー
プの記録トラック上に正しくトレースさせることが必要
であり、従来は、再生信号から生成されるトラッキング
・エラー信号に基づきキャプスタン・モータの回転速度
を制御する方法、回転ドラムに取り付けられる磁気ヘッ
ドをバイモルフ素子により可動とし、当該バイモルフ素
子をトラッキング・エラー信号で制御する方法が知られ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前者の従来例では、キャプスタン・モータに
よりテープ走行速度を調節する方法であるので、テープ
・テンションが負荷になり、応答性を上げるのに高トル
ク・低イナーシャのモータを使用しなければならない。
それでも応答周波数はせいぜい数Hzであり、トラックの
曲がりには応答できなかった。

また、後者の従来例では、回転ヘッドを微小移動させ
るバイモルフ素子の負荷が小さいので、応答周波数を数
百Hz以上にすることができ、トラック曲がりに対応でき
る。しかし、バイモルフ素子の駆動電圧は数十〜千ボル
ト以上であり、この高電圧を回転ドラムに印加すること
になり、電気接続に貴金属ブラシなどを用いなければな
らず、安定接続が難しい。更には、磁気ヘッドがバイモ
ルフ素子に取り付けられて可動状態にあることから、取
付け調整が面倒なものになり、特に、記録の際の磁気ヘ
ッドの位置再現性が問題になるので、可動ヘッドは再生
専用とし、記録用には別の可動でないヘッドを用いるな
どの対策が必要になる。つまり、この従来例では、部品
コストの増大が著しく、また組み立ての作業性も悪くな
り、非常に高価で大型なものになってしまう。

更には、高密度記録への要求はますます強まり、特
に、ディジタルVTRは情報量が非常に多いので、この要
求が強い。トラック・ピッチを10μｍ以下にするには、
互換性を考慮するとトラックのうねりに追従できるトラ
ッキングが必須である。

そこで、本発明は、トラッキングの応答性が高くトラ
ックのうねりにも追従でき、安価で小型に製造できる磁
気記録再生装置を提示することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る磁気記録再生装置は、回転ヘッド・ドラ
ムにテープを所定角度範囲にわたって巻き付けるととも
に所定のテープ走行路を形成し、前記回転ヘッド・ドラ
ムによって前記テープに対し信号の記録または再生を可
能とする磁気記録再生装置であって、前記回転ヘッド・
ドラムの上流側及び下流側に位置し、前記テープの走行
位置を規制する第１及び第２のポストと、前記第１及び
第２のポストがそれぞれ立設され、前記所定のテープ走
行路の前記回転ヘッド・ドラムの上流側及び下流側のそ
れぞれにおいて２つのガイドポスト間のテープ長を変化
させるべく前記第１及び第２のポストをそれぞれ直線的
に移動させる第１及び第２の移動部材と、前記回転ヘッ
ド・ドラムを包囲するように配置されるとともに、前記
第１及び第２の移送部材を連結する連結部材と、前記連
結部材を変位させる駆動手段とを備え、前記駆動手段に
よって前記連結部材を変位させることにより前記第１及
び第２の移動部材を移動させて、前記回転ヘッド・ドラ
ムの上流側及び下流側のそれぞれの２つのガイドポスト
間のテープ長を正逆同量変位させ、前記回転ヘッド・ド
ラム上で前記テープをその走行方向の前又は後に移動さ
せることを特徴とする。

〔作用〕

上記駆動手段は、回転ヘッド・ドラムのような回転部
分ではなく、非回転部分に取り付け得るので、その給電
路の構成は安価で安定なものにできる。また、上記連結
手段の負荷は極めて小さいので、トラッキングの応答周
波数も高くでき、従って容易にトラックうねりに追従さ
せうる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例の平面図であり、テープ走
行機構部分を示している。10は回転ヘッド・ドラム、12
はテープ・カセット、14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,
24,25,26はガイド・ポスト、28はキャプスタン、29はピ
ンチ・ローラ、30,32はリール、34はY_i方向に移動自在
な入側レバー、36はY_o方向に移動自在な出側レバー、38
は揺動レバー、40は揺動レバー38を駆動する積層型圧電
素子である。41は入側レバー34に植立されたピン、42は
揺動レバーの先端に穿たれ、当該ピン41が遊嵌する孔、
43,44は入側レバー34の移動方向を規制するガイド・ピ
ンであり、この構造により、揺動レバー38の移動が入側
レバー34のY_i方向の移動に変換される。また同様に、45
は出側レバー36に植立されたピン、46は揺動レバーの先
端に穿たれ、当該ピン45が遊嵌する孔、47,48は出側レ
バー36の移動方向を規制するガイド・ピンであり、この
構造により、揺動レバー38の移動が出側レバー36のY_o方
向の移動に変換される。

50は磁気テープ、52は揺動レバー38の揺動動作の支点
となる軸、54は圧電素子40に予圧を与えるバネである。

第１図はローディング完了状態を示しているが、テー
プ50がカセット12に収納されている状態での各部材も併
せて示してある。収納状態の各部材には、同じ符号にａ
を付加して区別してあるが、それらが収納状態からロー
ディング完了状態へ移動する軌跡を破線の矢印で示し
た。即ち、テープ走行路の内側にあるポスト15,17,19,2
0,21,22,24,26はカセット12の開口部内の位置15a,17a,1
9a,20a,21a,22a,24a,26aから不図示のレバーにより破線
の矢印に沿って移動し、テープ走行路を形成する。公知
の機構により、ピンチ・ローラ29は走行路形成後に、上
方から下降してキャプスタン28に圧接する。ここでキャ
プスタン28を回転されて磁気テープ50をリール30からリ
ール32の方向に走行させ、回転ヘッド・ドラム10を回転
させて記録又は再生が行われる。なお、ローディング完
了状態では、磁気テープ50は回転ヘッド・ドラム10にヘ
リカルに巻き付いている。

本実施例では、その記録又は再生の際に、圧電素子40
によりポスト18及び同23をそれぞれ第１図の矢印Y_i,Y_o
の方向に同時に移動させることにより、テープ50に対す
る磁気ヘッドの相対位置を調節し、適切なトラッキング
を実現する。即ち、トラッキング・エラー信号に応じた
駆動電圧を圧電素子40に印加すると、圧電素子40は図中
のＸ方向で印加電圧にほぼ比例する変位を生じる。この
変位により揺動レバー52は対応量だけ揺動し、孔42,46
とピン41,45の係合及びガイド・ピン43,44,47,48によ
り、入側レバー34（即ち、ポスト18）はY_i方向に、出側
レバー36（即ち、ポスト23）はY_o方向に相対距離だけ移
動する。圧電素子40から得られる変位量は数μｍ〜数十
μｍ程度と小さいが、揺動レバー38の軸52の近傍に圧電
素子40を押し当てることにより、孔42,46の変位量を100
μｍ以上に拡大できる。

ポスト18が回転ヘッド・ドラム10の入口側の磁気テー
プ50を弛ませる方向に変位するとき、同時に、ポスト23
は回転ヘッド・ドラム10の出口側の磁気テープ50を張る
方向に同量変位する。従って、ポスト18と同23の間で、
磁気テープ50は、走行方向に沿って、回転ヘッド・ドラ
ムの入口側から出口側に動かされることになる。逆に、
ポスト18がテープ50を張らせるときには、ポスト23はテ
ープ50を緩ませる。ポスト18と同23の変位量が同じであ
るので、大きなテンション変動を与えることなしに、磁
気テープ50をその走行方向の前後に移動させることがで
きる。

テープ走行時のポスト18付近のテンションに対し、ポ
スト23付近のテンションは1.3〜２倍程度大きいが、揺
動レバー38にかかるモーメントとしては打ち消しあっ
て、0.3〜１倍程度の分が圧電素子40へ押当量になり、
負荷が大きく軽減されている。また、テープ50を逆方向
に走行させる必要がある場合には、両者のテンション関
係が逆転し、圧電素子40への押当量が負になるので、バ
ネ54により予圧を与えておくのがよい。

次に再生時のトラッキング動作を説明する。第２図は
磁気テープ50のトラック・パターンを示す。第２図でＴ
は記録済みのトラック、ｌは磁気ヘッド90の軌跡、ｔは
トラックＴの中心の軌跡である。軌跡l,tは直線に対し
て数μｍのうねりを持っており、現在の技術レベルで
は、３〜10μｍ程度に抑えるのが限界であり、従って、
これよりもトラック幅を狭くすると、第２図に示すよう
に、磁気ヘッドが簡単に目的のトラックから外れてしま
う。本実施例では、ポスト18,23の位置調節により、第
２図の矢印92に示すように磁気テープ50を移動させる。
他方、従来例では、第４図の矢印94に示すように磁気ヘ
ッド90を移動させる。

一般にトラックのうねりは、１トラックにつき１〜２
周期程度の成分がほとんどであり、トラックにヘッドを
追従させるのに必要な応答特性は回転ヘッド・ドラムの
回転数の１〜２倍である。また、磁気テープ50の振れ幅
は、トラックの傾き角θを６゜、ｌとｔのずれを10μm
_p-pとすると、10μm_p-p/sin6゜≒96μm_p-p程度であり、
前述のようにポスト18,23の最大移動距離を100μm_p-pと
すれば、充分に追従できることになる。

ヘッド90を動かす場合とテープ50を動かす場合とで
は、トラック上のヘッド位置がそれぞれ第４図のS₁,S₂
であり、再生信号の時間軸のずれになって現れる。従っ
て、アナログ記録方式の記録再生装置ではジッターを生
じ不都合であるので、時間軸補正回路を用いるか、回転
ドラムの回転数を変化させるなどの処置を講ずる必要が
ある。他方、ディジタル記録方式の場合には、再生信号
に対してPLLにより追従するクロックでデータを再生す
る構成を採用するのが普通であるので、何ら問題はな
い。

第３図はトラッキングのための回路構成を含む記録再
生回路の構成ブロック図である。但し、トラッキングの
ために、８ミリVTRで採用されている４周波パイロット
方式を用いる場合を例にとる。先ず、記録時の動作を説
明すると、アナログ入力信号をA/D変換器100でディジタ
ル化し、ディジタル信号処理回路102で誤り訂正符号の
付加、インターリーブなどの処理をする。変調回路104
で磁気記録に適した信号に変調して、記録アンプ106で
適当に増幅して、磁気ヘッド108に印加し、磁気テープ5
0に記録する。いうまでもないが、磁気ヘッド108は複数
個であってもよい。記録の際には、圧電素子54には電圧
を印加する必要は無く、キャプスタン24も磁気テープ50
を一定速度で走行させればよい。

再生時には、ヘッド108の再生出力は再生アンプ110で
増幅された後、イコライザ112で波形整形され、PLL検波
復調回路114により記録時とは逆の動作で復調され、デ
ィジタル信号処理回路116が誤り訂正，デインターリー
ブなどの処理を行う。回路116の出力をD/A変換器118で
アナログ信号に変換する。ここで、再生信号中の低周波
域にディジタル信号と重畳して記録されているパイロッ
ト信号をバンド・パス・フィルタ（BPF）120で取り出
し、トラッキング・エラー信号生成回路122はBPF120の
出力から公知の方法でトラッキング・エラー信号を生成
する。回路122から出力されるトラッキング・エラー信
号は、ロー・パス・フィルタ124を介してキャプスタン
・サーボ回路126に印加され、キャプスタン28の制御を
通してテープ50の走行速度を制御する。

しかし、キャプスタン28によるトラッキング・サーボ
の応答周波数は、キャプスタン・モータのイナーシャや
負荷のために通常数Hz以下であり、トラックの曲がりに
は追従できない。また、キャプスタン・モータに高トル
ク・低イナーシャのモータを採用して応答速度を速めて
も、テープ・走行路内にある固定ヘッドの再生信号に変
動を与えることになり、好ましくない。そこで本実施例
では、BPF128により、トラッキング・エラー信号からト
ラックのうねりに相当する周波数成分を取り出し、それ
をアンプ130及びトランス132により昇圧し、圧電素子40
に印加する。圧電素子40により上述の如くポスト18,23
を同時に移動させることにより、ポスト19〜22及び回転
ヘッド・ドラム10と磁気テープ50との摺動抵抗のみの負
荷で磁気テープ50を走行させることができ、応答周波数
を高くできる。

圧電素子54は数百〜数千ボルトの高電圧で駆動する必
要があるが、本実施例では、トラッキング・エラー信号
の高周波成分のみを圧電素子40に印加すればよいので、
トランスを利用でき、回路部のコストを低く抑えること
ができる。

揺動レバー38に代えてリンク機構により圧電素子40の
変位量の拡大と伝達を行ってもよい。第４図はその実施
例の平面図を示す。第１図と同じ部材には同じ符号を付
してある。レバー60はその一端で、シャーシ上に植立さ
れた軸62で回動自在に支持され、その他端ではピン62に
よりレバー63と連結されている。圧電素子64の変位面が
ピン62を駆動するように結合されている。レバー63の先
端はピン65によりレバー66に連結され、レバー66は、ガ
イド・ピン67,68により、X_l方向にのみ移動するように
規制されている。従って、圧電素子64のＸ方向の変位
は、レバー60,63により拡大され、レバー66のX_l方向の
変位に拡大変換される。

レバー66の一端にはピン69を植立してあり、そのピン
69にはレバー70の一端が係合し、当該レバー70は軸71を
中心に回動自在である。レバー70の他端はレバー34のピ
ン41に係合している。従って、レバー66のX_l方向の変位
に応じて、レバー70は軸71を中心に回動し、この回動に
応じてレバー34がY_i方向に変位する。同様に、レバー66
の他端にはピン72を植立してあり、そのピン72には、軸
74を中心に回動自在のレバー73の一端が係合し、レバー
73の他端はレバー36のピン45に係合している。従って、
レバー66のX_l方向に変位に応じて、レバー36がY_o方向に
変位する。このようにして、圧電素子64の変位が、ポス
ト18,23をそれぞれY_i,Y_o方向に変位させ、テープ50をそ
の走行方向の前又は後に移動させる。この例では、第１
図の実施例に比べると、慣性を小さくしやすいので、応
答周波数をより高くできる利点がある。

第４図の実施例では、駆動源として圧電素子64を用い
たが、その代わりに、パルス・モータを用いてもよい。
第５図はその変更例を示す。76はパルス・モータ、77は
ウオーム・ギア、78はギア、79はレバー66に固定された
ラックである。ウオーム・ギア77及びギア78によりパル
ス・モータ76の回転を減速してラック79に伝達し、レバ
ー66をX₁方向に変位させる。これにより、第４図の場合
と同様に、ポスト18,23がそれぞれY_i,Y_o方向に変位す
る。パルス・モータ76の分解能はあまり高くできない
が、適当な比率で減速することで、ポスト18,23の位置
制御に関して10μｍ以下の分解能を実現できる。応答性
はパルス・モータ76の特性で決定されるが、キャプスタ
ン・モータの場合に比べて有利であることはいうまでも
ない。また、コアレス・モータのような、低慣性・高出
力のモータを用いて、更に応答性を高めることができ
る。

〔発明の効果〕

以上の説明から容易に理解できるように、本発明によ
れば、簡単な構成でトラック曲がりに追従するトラッキ
ングが可能になり、低コストで狭トラックの、即ち高密
度記録の記録再生装置を提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回転ヘッド・ドラム付近の
構成図、第２図は磁気テープ50のトラック・パターンの
模式図、第３図は記録再生回路及びトラッキング制御回
路の概略構成ブロック図、第４図は本発明の別の実施例
の平面図、第５図は本発明の更に別の実施例の平面図で
ある。 10……回転ヘッド・ドラム、12……テープ・カセット、
14〜26……ガイド・ポスト、28……キャプスタン、29…
…ピンチ・ローラ、30,32……リール、34……入側レバ
ー、36……出側レバー、38……揺動レバー、40……圧電
素子、41,45……ピン、42,46……孔、43,44,47,48……
ガイド・ピン、50……磁気テープ、52……揺動軸

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転ヘッド・ドラムにテープを所定角度範
囲にわたって巻き付けるとともに所定のテープ走行路を
形成し、前記回転ヘッド・ドラムによって前記テープに
対し信号の記録または再生を可能とする磁気記録再生装
置であって、前記回転ヘッド・ドラムの上流側及び下流側に位置し、
前記テープの走行位置を規制する第１及び第２のポスト
と、前記第１及び第２のポストがそれぞれ立設され、前記所
定のテープ走行路の前記回転ヘッド・ドラムの上流側及
び下流側のそれぞれにおいて２つのガイドポスト間のテ
ープ長を変化させるべく前記第１及び第２のポストをそ
れぞれ直線的に移動させる第１及び第２の移動部材と、前記回転ヘッド・ドラムを包囲するように配置されると
ともに、前記第１及び第２の移送部材を連結する連結部
材と、前記連結部材を変位させる駆動手段とを備え、前記駆動手段によって前記連結部材を変位さ
せることにより前記第１及び第２の移動部材を移動させ
て、前記回転ヘッド・ドラムの上流側及び下流側のそれ
ぞれの２つのガイドポスト間のテープ長を正逆同量変位
させ、前記回転ヘッド・ドラム上で前記テープをその走
行方向の前又は後に移動させることを特徴とする磁気記
録再生装置。