JPH0278049A - テープ走行装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は８　ｓ　Ｖ　Ｔ　ＲやＲ−ＤＡＴ等のヘリカル
スキャン方式の磁気記録再生装置において、磁気ヘッド
の走査軌跡がトラックに沿う様にテープの走行位相を制
御し、かつ、磁気テープのテンションを一定に保ちなが
らテープを走行させるテープ走行装置に関するものであ
る。

従来の技術 一般に、ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置にお
いては、信号再生時に磁気ヘッドが磁気テープ上の記録
トラックを正確に走査するように磁気テープの走行位相
を制御する。例えば、Ｒ−ＤＡＴではＡＴＦ　（ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃ　ｔｒａｃＫ　ｆｉｎｄｉｎｇ　）信号を
記録時にエリア分割で記録し、再生時にはＡＴＦエリア
を磁気ヘッドが走査する際に両隣接トランクからのクロ
ストークを利用してトラッキングずれを検出し、これに
応じてキャプスタンモータを制御して磁気テープの走行
位相を制御している。（例えば、「日経エレクトロニク
ス」また、磁気テープのテンションを適当な値に保つた
めに、磁気テープのテンションを検出する手段を設け、
検出結果に応じて磁気テープが巻かれた供給リールの駆
動トルクを制御して磁気テープのテンシロンを略一定に
することを行なっていた。

（例えば、ｒＶＴＲ設計最新技術資料集」日本工業技術
センター編） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の様な構成では、例えばカセット式
ＶＴＲにおいては供給リールと供給リールを駆動する手
段との間には機械的なガタがあり、制御利得を大きくす
るとこのガタによってバックラッシュが発生し制御帯域
を十分確保できず、高い周波数のテンシロン変動を抑制
することができない課題があった。すなわち、磁気ヘッ
ドが磁気テープ上の記録トラックを正しく走査するよう
に磁気テープの走行位相を制御することによって発生す
る高い周波数の磁気テープのテンション変動を十分抑制
することができなかった。

課題を解決するための手段 ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置において、磁
気テープが巻かれた供給リールを駆動するリール駆動手
段と、前記磁気テープを磁気ヘッドが搭載される回転ド
ラムを介して前記供給リールから引き出し略一定速度で
走行させるテープ移送手段と、前記磁気テープのテンシ
ョンを検出するテンション検出手段と、前記供給リール
と前記テープ移送手段との間に設置され前記供給リール
と前記テープ移送手段との前記磁気テープの長さを可変
規制する第１及び第２の可動ポストと、前記第１及び第
２の可動ポストをそれぞれ駆動する第１及び第２のアク
チュエータ手段と、前記磁気テープ上の記録トラックの
位置と前記磁気ヘッドの走査位置のずれを検出するトラ
ッキングエラー検出手段と、前記トラッキングエラー検
出手段の出力に応じて前記テープ移送手段を制御して前
記磁気テープの走行位相を制御する第１のトラッキング
制御手段と、前記トラッキングエラー検出手段の出力に
応じて前記第１のアクチュエータ手段を制御して前記第
１の可動ポストの位置を可変する第２のトラッキング制
御手段と、前記テンション検出手段の出力に応じて前記
リール駆動手段を制御する第１のテンション制御手段と
、前記トラッキングエラー検出手段の出力を前記テンシ
ョン検出手段の出力に応じて可変倍する可変利得増幅手
段と、前記可変利得増幅手段の出力に応じて前記第２の
アクチュエータ手段を駆動し前記第２の可動ポストの位
置を制御する第２のテンション制御手段とを具備するも
のである。

作用 本発明は上記した構成によって、トラッキングエラー検
出手段によって磁気ヘッドの走査軌跡と磁気テープ上の
記録トラックとのずれを検出し、低周波数成分のトラッ
キング誤差はテープ移送手段によって補正され、高周波
数成分のトラッキング誤差は第１のアクチュエータ手段
による第１の可動ポストの位置制御によって補正される
。

さらに、磁気テープのテンション変動はテンション検出
手段によって検出され、低周波数のテンション変動はリ
ール駆動手段によって抑制され、第１のアクチュエータ
手段によるトラッキング動作に起因する高周波数成分の
テンシコン変動は第２のアクチュエータ手段による第２
の可動ポストの位置制御によって抑制される。

以上の作用によって、トラッキング動作による高い周波
数のテンション変動を抑制し上記した課題を解決してい
る。

実施例 以下本発明の一実施例のテープ走行装置について、図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例におけるテープ走行装置の構成
図を示すものである。第１図において、ｌは磁気テープ
、２は磁気テープｌが巻かれた供給リールである。供給
リール２はその同心軸２ａを介してリールモータ３によ
って駆動される。４は磁気テープ１を供給リール２から
引き串し移送するテープ移送手段である。テープ移送手
段４はキャプスタンモータ４Ｃによって直接回転駆動さ
れるキャプスタン軸４ａと磁気テープ１をキャプスタン
軸４ａに押圧するピンチローラ４ｂで構成される。

磁気テープ１は供給リール２から引き出されポストＰｉ
、Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４．Ｐ５．Ｐ６．Ｐ７゜Ｐ８を経てテ
ープ移送手段４に至り、巻取リリール（図示を省略）に
よって巻き取られる。５はテンション検出手段である。

軸５ｄの周りに回動自在に構成されるアーム５ａはバネ
５ｂによって牽引される。ポストＰ４はアーム５ａに取
り付けられており、磁気テープｌのテンションとバネ５
ｂのバネ力のつり合いによるアーム５ａの位置変動によ
ってテンションの検出が行なわれる。アーム５ａの位置
変動は位置センサ５Ｃによって検出される。

テンション検出手段５の出力ａは第１のテンション制御
回路１３に入力される。第１のテンシロン制御回路１３
はリールモータ３を制御し、磁気テープ１に適当なバッ
クテンシランを与える。

６は第２のアクチュエータであり、軸６ｂによっで第２
の可動ポストＰ２が取り付けられたアーム６ａが接続さ
れる。

７は回転ドラムであって、磁気へラド８が搭載される。

磁気ヘッド８は回転ドラム７と共に回転し、磁気テープ
１上の記録トラックをヘリカル走査する。

トラッキングエラー検出回路９は、磁気ヘッド８の再生
出力すから磁気テープｌに記録構成されたトラックの位
置と磁気ヘッドｌの走査位置のずれを検出する。トラッ
キングエラー検出回路９の出力Ｃは第１のトラッキング
制御回路ｌＯに入力される。第１のトラッキング制御回
路１０はトラッキングエラー検出回路９の出力Ｃに応じ
てテープ移送手段４を駆動し、磁気テープ１の走行位相
を制御して磁気ヘッド１の走査位置と磁気テープｌ上の
記録トラック位置のずれを補正する。

さらに、トラッキングエラー検出回路９の出力Ｃはフィ
ルタ回路１４を経て第２のトラッキング制御回路１５に
入力される。フィルタ回路１４はハイ・パス・フィルタ
であってトラッキングエラ−検出回路９の出力Ｃの所定
の周波数以上の成分を通過する。第２のトラッキング制
御回路１５はフィルタ回路１４の出力ｄに応じて第１の
アクチュエータ１６を駆動・制御する。第１のアクチュ
エータ１６には軸１６−２によって第１の可動ポストＰ
７が取り付けられたアーム１６ａが接続される。すなわ
ち、第２のトラッキング制御回路１５はフィルタ回路１
４の出力Ｃに応じて第１の可動ポストＰ７を位置制御し
て磁気テープｌのポストＰ６．Ｐ７．Ｐ８に拘わるテー
プ規制長を増減し、磁気テープ１の回転ドラム７での走
行位相を高周波数領域で制御して磁気ヘッド８の走査軌
跡に対して磁気テープ１上の記録トラックの位置を一致
させる。

さらに、フィルタ回路１４の出力ｄは可変利得増幅器１
１に入力される。可変利得増幅器１１はフィルタ回路１
４の出力ｄをテンション検出手段５の出力ａに応じて可
変倍して出力する。第２のテンション制御回路１２は、
可変利得増幅器１１の出力信号ｅを入力指令として第２
のアクチュエータ６を駆動し、トラッキング制御動作（
第１の可動ボス）Ｐ７の位置制御動作）によって発生す
る磁気テープｌのテンション変動を除去する様に第２の
可動ポストＰ２を位置制御する。

すなわち、第２のトラッキング制御回路１５による第１
の可動ボス１−Ｐ７の位置変化によって磁気テープ１の
回転ドラム７での走行位相が進められ供給リール２から
磁気テープｌが引き出され様とする時は第２のテンショ
ン制御回路１２によって第２の可動ボス）Ｐ２は磁気テ
ープｌのポストＰＬ、Ｐ２．Ｐ３に拘わるテープ規制長
を短くし磁気テープ１を弛ませる方向に駆動され、逆に
第２のトラッキング制御回路１５による第１の可動ポス
トＰ７の位置変化によって磁気テープ１の回転ドラム７
での走行位相が遅らされ供給リール２に磁気テープｌが
巻取られようとする時は第２のテンション制御回路１２
によって第２の可動ボス）Ｐ２は磁気テープ１のポスト
ＰＩ、Ｐ２．．Ｐ３に拘わるテープ規制長を長＜シ磁気
テープｌを張る方向に駆動される。また、第２の可動ポ
ストＰ２の位置変化の大きさは可変利得増幅器１１によ
ってテンシコン検出手段５のの出力ａに応じて自動調整
されテンション変動が最小となる様に構成される。

次に、第１図における構成要素の動作について説明する
。

第２図は磁気テープ１に記録されたトラックの様子を示
す概念図である。２１，２２．２３が記録トラックを示
す、各トラックにはそれぞれｆｌ。

ｆ２．ｆ３の周波数の信号が記録されるエリア２１ａ、
２２ａ、２３ａが設けられる。

第３図はトラッキングエラー検出回路９の具体的な構成
を表す構成図である０例えば、磁気ヘッド８が第２図に
示したトラック２２を走査している場合、まず磁気ヘッ
ド８の再生出力すは周波数選別回路３２に入力される０
周波数選別回路３２は、ｆ２なる周波数の信号の入力を
検出する。ｆ２なる周波数の信号の入力が検出されると
、磁気ヘッド８が第２図に示したエリア２２ａの位置を
走査していることが検出される０周波数選別回路３２の
結果によってサンプリングタイミング発生回路３３が動
作して時間ｔｌ後にスイッチ３４を、時間ｔ２後にスイ
ッチ３７をそれぞれ所定時間だけ閉じる０時間ｔｌ後の
磁気ヘッドｌの走査位置はエリア２１ａに差しかかった
所であり、時間ｔ２後の磁気ヘッド１の走査位置はエリ
ア２３ａに差しかかった所であるように時間ｔｌ、ｔ２
が設定される。磁気へラド８の再生出力すはエンベロー
プ検出回路３１にも人力される。エンベロープ検出回路
３１は再生信号すの包路線を検出して出力する０周波数
選別回路３２によって磁気ヘッド８の走査位置がエリア
２２ａにあると検出された後、時間ｔｌ後にスイッチ３
４が所定時間だけ閉じられるとエンベロープ検出回路３
１の出力はホールド回路３５によってその後ホールドさ
れる。このときの磁気へラドｌにはクロストークによっ
て、隣接トラック２１のエリア２１ａの周波数ｒ１の信
号が再生されている。また、時間ｔ２後にはスイッチ３
７が所定時間だけ閉じられると先のｔｌ後にホールドし
た信号から現時刻のエンベロープ検出回路の出力を減算
器３６によって減算した信号がホールド回路３８によっ
てホールドされる。

このときの磁気ヘッド１にはクロストークによって、隣
接トラック２３のエリア２３ａの周波数ｆ３の信号が再
生されている。すなわち、この−連の動作によって磁気
へラド８がトラック２２を走査する場合のトラック２２
と磁気ヘッド８の走査位置のずれが検出されることにな
る。なお、３９は時間積分回路であって、ホールド回路
３８の出力を時間積分して信号Ｃを出力している。

第４図は第１のトラッキング制御回路ｌＯの具体的な構
成を表す構成図である。

キャプスタンモータ４Ｃの回転位相に同期したパルスを
発生するパルス発生手段４１の出力パルスと基準パルス
４４の位相差を位相比較器４５で検出する。トラッキン
グエラー検出回路９の出力Ｃと位相比較器４５の出力は
比較器４６で比較されその結果が補償回路４３に入力さ
れる。補償回路４３はここでの制御ループの安定性を確
保するために入力信号の所定の周波数以上の成分を＋６
ｄＢ１０ｃｔの傾斜で強調して出力する。補償回路４３
の出力は駆動回路４２に入力され、駆動回路４２はキャ
プスタンモータ４Ｃに入力に応じたトルクを発生させる
。すなわち、トラッキングエラー検出回路９の出力Ｃに
応じた分だけキャプスタンモータ４Ｃの回転位相を増減
させる。結局、トラッキングエラー検出回路９の出力Ｃ
に応じて磁気テープ１の走行位相が補正され、磁気テー
プｌ上のトラック位置に対する磁気へラド８の走査位置
のずれを無くするように動作する。

第５図は第１のテンシラン制御回路１３の具体的な構成
を表す構成図である。

テンション検出手段５の出力ａは補償回路５１の成分を
＋６ｄＢ１０ｃｔの傾斜で強調して出力する。補償回路
５１の出力は駆動回路５２人力され、駆動回路５２はリ
ール駆動手段３に入力に応じたトルクを発生させ、磁気
テープ１のバックテンションを略一定に制御している。

第６図は可変利得増幅器１１の具体的な構成を表す構成
図である。

フィルタ回路１４の出力ｄとテンション検出手段５の出
力ａは第１の乗算器６１に入力され乗算され、第１の乗
算器６１は乗算結果である信号ｆを出力する。信号ｆは
積分器６２に入力され時間積分され、積分器６２は積分
結果である信号Ｇを出力する。第２の乗算器６３はトラ
ッキングエラー検出手段９の出力Ｃと信号「を乗算し、
出力信号ｅを発生する。すなわち、信号ｅはフィルタ回
路１４の出力ｄ（トラッキングエラー検出回路９の出力
Ｃの高周波数成分）をテンション検出手段５の出力ａに
応じて可変倍することになり、利得調整はテンション変
動がゼロとなるように収束する。

第７図は第２のトラッキング制御回路１５の具体的な構
成を表す構成図である。

フィルタ回路１４の出力ｄは、比較器７２によって第１
の可変ボス）Ｐ７の位置を検出する位置センサ７１の出
力と比較されその結果が補償回路７３に入力される。補
償回路７３はここでの制御ループの安定性を確保するた
めに入力信号の所定の周波数以上の成分を＋６ｄＢ１０
ｃｔの傾斜で強調して出力する。補償回路７３の出力は
駆動回路７４に入力され、駆動回路７４は第１のアクチ
ュエータ１６に人力に応じたトルクを発生させ、軸１６
ｂ、アーム１６ａを介して第１の可変ポストＰ７を駆動
し位置制御する。

第８図は第２のテンション制御回路１２の具体的な構成
を表す構成図である。

可変利得増幅器１１の出力ｅは、比較器８２によって第
２の可変ポストＰ２の位置を検出する位置センサ８１の
出力と比較されその結果が補償回路８３に入力される。

補償回路８３はここでの制御ループの安定性を確保する
ために入力信号の所定の周波数以上の成分を＋６ｄＢ／
ａｃｔの傾斜で強調して出力する。補償回路８３の出力
は駆動回路８４に入力され、駆動回路８４は第２のアク
チュエータ６に入力に応じたトルクを発生させ、軸６ｂ
、アーム６ａを介して第２の可変ポストＰ２を駆動し位
置制御する。

さて、前に述べた通りテープ移送手段４によって磁気テ
ープ１が略一定速度で走行されるとき、テンション検出
手段５によって磁気テープ１のテンションが検出され、
これに応じて第１のテンション制御手段１３はリールモ
ータ３のトルクを制御し、磁気テープ１に適当なパック
テンションを与える。さらに、トラッキングエラー検出
回路９によって磁気テープ１上の記録トラックの位置と
磁気ヘッド８の走査位置のずれが検出されると第１のト
ラッキング制御回路１０によってテープ移送手段４を制
御すると同時に、第２のトラッキング制御回路１５によ
って第１の可動ボス）Ｐ７の位置が制御され、磁気テー
プ１の回転ドラム７での走行位相を補正して磁気テープ
１上の記録トラックの位置と磁気ヘッド８の走査位置の
ずれをなくする。このトラッキング動作の繰り返しにお
いて、磁気テープ１には第１のテンシロン制御手段１３
だけでは抑制できない高い周波数のテンション変動が発
生しようとする。しかし、トラッキングエラー検出回路
９の出力はフィルタ回路１４及び可変利得増幅器１１を
介して第２のテンション制御手段１２に送られ、第２の
テンション制御手段１２は第２の可動ポストＰ２を第１
のトラッキング制御回路ＩＯによるテープ移送手段４の
動作、及び第２のトラッキング制御回路１５による第１
の可動ボス）Ｐ７の動作に対して略差動駆動して、磁気
テープ１のポストＰＩからボストＰ３に至る規制長を可
変して磁気テープ１のテンション変動を抑制する。また
、可変利得増幅器１１の利得はテンション検出手段５の
出力によって調整され、テンション変動が無くなったと
ころで収束する。

以上、本発明の一実施例のテープ走行装置について説明
したが、テープ走行装置全体の系の安定性を考慮すると
、磁気テープ１の走行位相を制御する第２のトラッキン
グ制御回路１５の制御周波数特性（極配置）と第２のテ
ンション制御回路１２の制御周波数特性（掻起Ｗ）は、
はぼ等しく設計されることが望ましい。

また、第１のテンショ制御回路１３の制御周波数特性は
第１のトラッキング制御回路１０の制御周波数特性より
広帯域に設計されることが望ましい。

さらに、可変利得増幅器１１は第９図に示す構成図の様
に構成されることが望ましい、第９図は第１図における
可変利得増幅器１１の別の具体的な構成例を示す構成図
である。テンシリン検出手段５の出力ａは微分器９１に
入力され、微分器９１は微分結果である信号りを出力す
る。加算器９２は信号ａと信号りを所定の利得で加算し
、加算結果である信号ｉを出力する。さらに、乗算器９
３は信号ｌとフィルタ回路１４の出力ｄを乗算し、乗算
結果である信号ｊを出力する。積分器９４は信号ｊを時
間積分し、積分結果である信号ｋを出力する０乗算器９
５はフィルタ回路１４の出力ｄと信号ｋを乗算し、出力
信号ｅを発生する。

発明の効果 以上のように本発明によるテープ走行装置は、トラッキ
ングエラー検出手段の出力に応じてテープ移送手段及び
第１のアクチエエータ手段を駆動し、磁気テープの走行
位相を制御して磁気ヘッドの走査軌跡を磁気テープ上の
記録トラックに沿うようにする際、第２のアクチエエー
タ手段によって第２の可動ポストは磁気テープの走行位
相変動によるテンション変動を打ち消すように第１の可
動ポストに対し略差動動作してトラッキング動作によっ
て発生する高い周波数のテンション変動は抑制されたの
で、従来によるテープ走行装置の課題を解決し、磁気ヘ
ッドと磁気テープのタッチは良好に保たれ、かつ、再生
ジッタは極めて小さくなると同時に磁気テープのダメー
ジも極めて小さくなる。

また、本発明のテープ走行装置においては可変利得増幅
手段を具備することによって機構部材のばらつき等を吸
収し穫めて精度の高いテンション制御が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるテープ走行装置の構成
図、第２図は磁気テープに記録されたトラックの様子を
示す概念図、第３図はトラッキングエラー検出回路の具
体的な構成を表す構成図、第４図は第１のトラッキング
制御回路の具体的な構成を表す構成図、第５図は第１の
テンション制御回路の具体的な構成を表す構成図、第６
図は可変利得増幅器の具体的な構成を表す構成図、第７
図は第２のトラッキング制御回路の具体的な構成を表す
構成図、第８図は第２のテンション制御回路の具体的な
構成を表す構成図、第９図は第１図における可変利得増
幅器の別の具体的な構成例を示す構成図である。 ｌ・・・・・・磁気テープ、２・・・・・・供給リール
、３・・・・・・リールモータ、４・・・・・・テープ
移送手段、５・・・・・・テンション検出手段、Ｐ２・
・・・・・第２の可動ポスト、６・・・・・・第２のア
クチュエータ、８・・・・・・磁気ヘッド、９・・・・
・・トラシキングエラー検出回路、ｌＯ・・・・・・第
１のトラッキング制御回路、１１・・・・・・可変利得
増幅器、１２・・・・・・第２のテンション制御回路、
１３・・・・・・第１のテンション制御回路、１５・・
・・・・第２のトラッキング制御回路、１６・・・・・
・第１のアクチエエータ、Ｐ７・・・・・・第１の可動
ポスト。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名Ｇ　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｖｔｓ　　　
　　　　　　　　　　　　　城第４図 ４と 第５図 ”−−−−−７−−” 第６図 第７図 第８図 Ｌ　　　−”’ｒ　　　Ｊ ／Ｚ 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置におい
   て、磁気テープが巻かれた供給リールを駆動するリール
   駆動手段と、前記磁気テープを磁気ヘッドが搭載される
   回転ドラムを介して前記供給リールから引き出し略一定
   速度で走行させるテープ移送手段と、前記磁気テープの
   テンションを検出するテンション検出手段と、前記供給
   リールと前記テープ移送手段との間に設置され前記供給
   リールと前記テープ移送手段との前記磁気テープの長さ
   を可変規制する第１及び第２の可動ポストと、前記第１
   及び第２の可動ポストをそれぞれ駆動する第１及び第２
   のアクチュエータ手段と、前記磁気テープ上の記録トラ
   ックの位置と前記磁気ヘッドの走査位置のずれを検出す
   るトラッキングエラー検出手段と、前記トラッキングエ
   ラー検出手段の出力に応じて前記テープ移送手段を制御
   して前記磁気テープの走行位相を制御する第１のトラッ
   キング制御手段と、前記トラッキングエラー検出手段の
   出力に応じて前記第１のアクチュエータ手段を制御して
   前記第１の可動ポストの位置を可変する第２のトラッキ
   ング制御手段と、前記テンション検出手段の出力に応じ
   て前記リール駆動手段を制御する第１のテンション制御
   手段と、前記トラッキングエラー検出手段の出力を前記
   テンション検出手段の出力に応じて可変倍する可変利得
   増幅手段と、前記可変利得増幅手段の出力に応じて前記
   第２のアクチュエータ手段を駆動し前記第２の可動ポス
   トの位置を制御する第２のテンション制御手段とを具備
   するテープ走行装置。
2. （２）可変利得増幅手段はテンション検出手段の出力の
   値とトラッキングエラー検出手段出力の値を乗算する第
   １の乗算器と、前記第１の乗算器の乗算結果を時間積分
   する積分器と、前記トラッキングエラー検出手段の出力
   の値と前記積分器の積分結果の値を乗算する第２の乗算
   器から構成され、前記第２の乗算器の乗算結果を前記第
   ２のテンション制御手段の入力信号とすることを特徴と
   する請求項（１）記載のテープ走行装置。
3. （３）可変利得増幅手段はテンション検出手段の出力の
   値を時間微分する微分器と、前記テンション検出手段の
   出力の値と前記微分器の微分結果の値を加算する加算器
   と、前記加算器の加算結果の値と前記トラッキングエラ
   ー検出手段の出力の値を乗算する第１の乗算器と、前記
   第１の乗算器の乗算結果を時間積分する積分器と、前記
   トラッキングエラー検出手段の出力の値と前記積分器の
   積分結果の値を乗算する第２の乗算器から構成され、前
   記第２の乗算器の乗算結果を前記第２のテンション制御
   手段の入力信号とすることを特徴とする請求項（１）記
   載のテープ走行装置。
4. （４）第２のテンシヨン制御手段の周波数特性は第２の
   トラッキング制御手段の周波数特性と略等しく設定され
   ることを特徴とする請求項（１）、（２）、又は（３）
   のいずれかに記載のテープ走行装置。