JPH0298856A - キャプスタン制御装置 - 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〕 この発明は、高精度でトラッキングができるようにした
例えば、ディジタル・オーディオ・テープレコーダ（以
下、ＤＡＴという）などのヘリカルスキャン方式テープ
レコーダなどの回転ヘッド式再生装置におけるキャプス
タン制御装置に関するものである。

（従来の技術〕 第４図は回転ヘッド式再生装置の一例であるＤＡＴの従
来の記録再生装置の構成を示す平面図である。この第４
図において、３Ｉは円筒形状に形成されたシリンダであ
り、その中心を挟んで互いに逆向きに１対のヘッド３２
．３３が支持されている。

この１対のヘッド３２．３３はシリンダ３１の周側に沿
って図中の矢印Ａ方向に回転駆動されるようになってい
る。

また、３４はテープであり、このテープ３４０両端部が
ロール状に巻かれて、カセットケース３５内に収納され
ている。このテープ３４は記録再生時にカセットケース
内から引き出されて、テープガイドビン３６３７によっ
て、図示のようにシリンダ３１に巻き付けられるととも
に、ピンチローラ３８とキャプスタン３９との間に挟ま
れ、図中矢印Ｂで示す方向に定速走行され、ここにヘッ
ド３２．３３によるディジタル化データの記録再生が行
われるようになる。

なお、上記各ヘッド３２．３３は図示のように、シリン
ダ３１の中心から９０’の開角の範囲でテープ３４に接
触されるようになされている。

テープ３４には、第５図に示すように、ヘッド３２に対
応するトラックＴ２と、ヘッド３３に対応するトランク
Ｔ３とが交互に一定の傾斜をもって形成（ヘリカルスキ
ャン）されるようになっている。

また、第５図中、矢印Ｃはヘッド３２．３３のテープ３
４に対する進行方向を示し、矢印りはテープ３４の進行
方向をそれぞれ示す。

ここで、上記のようなりＡＴでは、再生状態で各ヘッド
３２．３３とそれに対応する各トラックＴ２．Ｔ３とに
トラッキングずれが生じないように、トラッキングサー
ボが施されている。

このトラッキングサーボは一般にエリア分割型ＡＴＦ　
（オートマチック・トラック・ファインディング）方式
が採用され、４トラツク完結弐が実際に使用されている
。

なお、これは、テープ３４にディジタル化データを記録
する際、各トラックＴ２．Ｔ３の両端部にトラッキング
エラー信号を生成するだめのＡＴＦ信号を記録しておき
、再生時にこのＡＴＦ信号を利用してヘッド３２．３３
とトラックＴ２．Ｔ３とのずれに対応した信号、つまり
、トラッキングエラー信号を生成し、このトラッキング
エラー信号に基づいて、トラッキングずれを修正するよ
うにしたものである。

具体的に説明すると、上記ＡＴＦ信号は第６図（ａ）に
示すように、パイロット信号Ｐと同期信号Ｓとよりなり
（トラックＴ３に記録されている同期信号Ｓは簡単のた
めに、省略している）、テープ３４に記録されるディジ
タル化データよりも低い周波数を有しているものである
。

ここで、ヘッド３２が自己のトラックＴ２を再生したと
き、ヘッド３２が得た再生信号をローパスフィルタに通
すと、ディジタルデータの成分である高周波は遮断され
、第６図（ｂ）のようなバイロフト信号が得られる。

次に、へラド３２がトラックＴ２に記録されたバイロフ
ト信号Ｐの部分に到達すると、第６図（ｂ）に示すよう
に、レベルの高いバイロフト信号Ｐが再生される。

その後、ヘッド３２はトラックＴ２の両側に隣接するト
ラックＴ３からもれる各パイロット信号Ｐを再生するこ
とになり、レベルの低いパイロット信号が順次再生され
るようになる。

この場合、トラックＴ２の両側に隣接する各トランクＴ
３からもれるパイロット信号Ｐを再生した信号のレベル
は互いに等しくなるものである。

ところが、トラッキングずれが生じていて、例えば、ト
ラック３２がトラックＴ２の図中下側のトラックＴ３側
に偏っていたとすると、第６図（ｂ）に示すように、ト
ラックＴ２の図中上側のトラックＴ３からもれるパイロ
ット信号Ｐを再生した信号のレベルよりも、トラックＴ
２の図中下側のトラックＴ３からもれるパイロット信号
Ｐを再生した信号のレベルの方が高（なることになる。

第７図はへラド３２が図中上側に偏った場合のバイロフ
ト信号である。

また、トラックＴ２の両側に隣接する各トラックＴ３か
らもれるバイロフト信号Ｐを再生した信号のレベルＰＩ
、Ｐ２の差をとることにより、トラッキングずれに対応
したトラッキングエラー信号が生成される。

ヘッド３２がトラックＴ２の図中上側のトラツク下３側
に偏った場合も、上記と同様にレベルＰＩ、Ｐ２の差を
とったトラッキングずれに対応したトラッキングエラー
信号が生成される。

このようにして、生成されたトラッキングエラー信号を
利用して、そのレベルがｒＯ，となるように、ヘッド３
２．３３の位置１整を行うことにより、ここにトラッキ
ングサーボが施されるようになるものである。

ここにおいて、例えば、トラックＴ２を中心に考えると
、トラックＴ２の両側に隣接する各トランクＴ３からも
れるパイロット信号Ｐのレベルを検出するタイミングは
、前記同様、信号Ｓによって決定される。

すなわち、ヘッド３２がトラックＴ２を再生している状
態で、同期信号Ｓが検出されたタイミング（第７図中、
５ＰＩ）でトラックＴ２の一方側の隣接トラックＴ３か
らもれるパイロット信号Ｐを再生した場合のレベルＰ１
を検出し、この検出時（タイミング５ＰＩ）から予め定
められた一定時間が経過したタイミング（第７図中５Ｐ
２）でトラックＴ２の他方側の隣接トラックＴ３からも
れるパイロット信号Ｐを再生して信号のレベルＰ２を検
出するようにしているものである。

第３図は例えば、「図解ＤＡＴ読本」オーム社発行、第
５章記載に近似の従来のキヤブスクン制ｊｎ装置のブロ
ック図であり、図において、加算アンプ】、モータドラ
イバ２、キャプスタンモータ３、Ｆ　Ｇ　（Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）パルス生成回路４、Ｆ
　／　Ｖ　（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／Ｖｏｌｔａｇｅ）コ
ンバータ５、ローパスフィルタ６はＡ　Ｆ　Ｃ（Ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃ　ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｔｒｏｌＨ自
動周波数制御）ループ１００を形成し、基準電圧７の電
圧レベルにしたがって、ある一定の回転数で回転させる
ような制御を行う。

また、入力端子８に供給された前記ヘッド３２３３から
の再生信号は増幅器９を介した後、イコライザ回路１０
およびコンパレータ回路１１を介して、同期信号検出回
路１２に供給され、前述したタイミング信号ＳＰ１．Ｓ
Ｐ２の生成に供される。

一方、前記増幅器９の出力信号はＡＧＣ（自動利得制御
）回路１３に加えられる。

また、同期信号検出回路１２からはタイミング信号ＳＰ
Ｉ、ＳＰ２が出力され、加算回路１６に入力される。加
算回路１６はこの二つのタイミング信号ＳＰＩ、ＳＰ２
の発生時にエンベロープ検出回路１５の出力信号レベル
をラッチして、タイミング信号ＳＰＩ、ＳＰ２の発生時
のエンベロープ検出回路１５の二つの出力信号レベルを
加算する。

この加算結果を加算回路１６からＡＧＣ回路１３に出力
する。これにより、ＡＧＣ回路１３は加算回路１６の出
力により、増幅器９の出力信号の自動利得調整を行って
、ローパスフィルタ１４に出力する。

ローパスフィルタ１４はこのＡＧＣ回路１３の出力信号
のうち、ディジタル信号成分を除去して、エンベロープ
検出回路１５に出力する。このエンベロープ検出回路１
５でレベル成分を抽出する。

このエンベロープ検出回路１５の出力信号レベルはサン
プルホールド回路１７によって、前記タイミング信号Ｓ
Ｐ１が発生された時点でホールドされる。

すなわち、サンプルホールド回路１７の出力信号レベル
は前記トラックＴ２の一方側の隣接トランクＴ３からも
れるパイロット信号Ｐを再生した信号レベルＰ１となる
。

上記エンベロープ検出回路１５の出力信号レベルは加算
回路Ｉ６にフィードバックするとともに、加算回路１日
にも送られる。

この加算回路１日はサンプルホールド回路１７の出力信
号とエンベロープ検出回路１５の出力信号レベルとが加
算される。つまり、サンプルホールド回路Ｉ７の出力信
号とエンベロープ検出回路１５の出力とが減算されるこ
とになる。

この演算結果は、サンプルホールド回路１９により、前
記タイミング信号ＳＰ２が発生した時点でホールドされ
る。このサンプルホールド回路１９からの出力信号が上
述したトラッキングエラー信号である。

かくして、増幅器９．イコライザ回路１０．コンパレー
タ１１．同期信号検出回路１２．ＡＧＣ回路１３．ロー
パスフィルタ１４　エンベロー１検出回路１５．加算回
路１６．サンプルホールド回Ｂ１７．加算回路１日、サ
ンプルホールド回路１９により、ＡＴＦループ２００を
形成している。

上記トラッキングエラー信号は増＃ｉ器２０およびロー
パスフィルタ２１を介して加算アンプ１に加えることに
よって、キャプスタンのトラッキング制御を行う。

（発明が解決しようとする課題〕 従来のキャプスタン制御装置は以上のように構成されて
いるので、隣接する各トラックＴ３がらもれるパイロッ
ト信号のレベル差が定常時にいずれかからもれるパイロ
ット信号のレベルＰ１またはＰ２の方が大きいとき、す
なわち、ヘッド３２がトラックの中心をトレースしてい
ないとき、トランキングエラー電圧のダイナミックレン
ジは狭くなり、正常なヘッドの制御範囲は狭くなる。

例えば、ＡＦＣループに回転速度に関して温度特性をも
っている場合、定常時に隣接する各トラックＴ３のいず
れかからもれるパイロ７）・信号ＰのレベルＰ１または
Ｐ２の方が大きくなる。

トラックのずれの傾向がさらに大きくなると、ついには
、ＡＴＦ制御が行えなくなる。

この発明は上記のような従来の問題点を解消するために
なされたもので、隣接する各トラックからもれるパイロ
ット信号のレベル差が定常的にいずれかからもれるパイ
ロット信号の方が大きいとき、通常のＡＴＦ制御を行う
と、トラッキングエラー電圧のダイナミックレンジは狭
くならず、ＡＦＣループの温度特性の変化のような外乱
に対しても、ヘッドをトラックの中心でＡ　Ｔ　Ｆ　Ｉ
Ｑ　ｍを行うことができるキャプスタン制御装置を得る
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るキャプスタン制御装置は、ヘッドが第１
のトラックの両側に隣接する第２および第３のトラック
からもれるパイロット信号のレベルを比較するか、ある
いはトラッキングエラー信号とヘッドのトラッキングず
れのないときのトラッキングエラー電圧と等しい基準電
圧とを比較するコンパレータと、自動周波数制御系のキ
ャプスタンの回転速度を決定する基準電圧を変化させる
制御回路とを設けたものである。

〔作　用〕

この発明におけるコンパレータは、第１のトラックの両
側に隣接する第２および第３のトランクからもれるバイ
ロフト信号に対応するトラッキングエラー信号とヘッド
のトラッキングずれのないときのトラッキングエラー電
圧と等しい基準電圧と比較するか、あるいはパイロット
信号のレベルを直接比較して、ヘッドがトラックの進み
方向にずれているか、遅れ方向にずれているかを検知し
、このコンパレータの出力信号が所定時間変化しないと
き、制御回路は自動周波数制御系の目標値に対する残留
速度偏差をなくするように作用する。

〔実施例〕

以下、この発明のキャプスタン制御装置の実施例につい
て図面に基づき説明する。第１［ｆｆｌはその一実施例
の構成を示すブロック図である。この第１図において、
構成の説明に際し、第３図と同一部分には同一符号を付
してその重複説明を避け、第３図とは異なる部分を主体
に述べる。

この第１図を第３図と比較しても明らかなように、第１
図では、符号１〜６．８〜２１で示す部分は第３図と同
様であり、また、ＡＦＣループ１００、ＡＴＦループ２
００も同様である。

第１図における基準電圧２２はヘッドが再生しているト
ラックの隣接トラックからもれるパイロット信号Ｐを再
生した信号レベルＰＩ、Ｐ２　（第７図）が等しいとき
のトラッキングエラー電圧を基準電圧としたものであり
、コンパレータ２３の一方の入力端子に加えられている
。

コンパレータ２３の他方の入力端子には、サンプルホー
ルド回１１１１９から出力されるトラッキングエラー信
号が入力されるようになっている。

したがって、コンパレータ２３はこのトラッキングエラ
ー信号の電圧と基準電圧２２とを比較して、ヘッドがト
ラックの進み方向にずれているか、遅れ方向にずれてい
るかを検知する回路である。

制御回路２４はこのコンパレータ２３がら所定の時間「
１１」レベルか、ｒ　ｌ−、レベルかが続くと、基準電
圧発生回路７ｂに基準電圧を変更する信号を出力するよ
うな制御を行うようになっている。

この基準電圧発止回路７ｂはＡＦＣループにおいて、キ
ャプスタンモータ３、ひいてはキャプスタンの回転速度
を決定する基準電圧を変化させるようになっており、こ
の場合、上記制御回路２４からの出力信号に応じて逐次
所定の電圧幅ずつ上げたり、下げたりする回路である。

その他の構成は第３図と同様である。

次に動作について説明する。第１図において、加算アン
プ１．モータドライバ２．キャプスタンモータ３．ＦＧ
パルス生成回路４．Ｆ／Ｖコンバータ５．ローパスフィ
ルタ６はＡＦＣループ１００を形成し、基準電圧発生回
路７ｂが発生する基準電圧レベルにしたがって、ある一
定の回転数でキャプスタンモータ３を回転させるような
制御を行う。

また、入力端子８に供給された前記ヘッド３２゜３３（
第４図）からの再生信号は増幅器９を介しり後、イコラ
イザ回路１０およびコンパレータ回路ｉｔを介して同期
信号検出回路１２に供給され、前述したタイミング信号
ＳＰＩ、ＳＰ２の生成に供される。

このタイミング信号ＳＰＩ、ＳＰ２が同期信号検出回路
１２から生成されると、タイミング信号ＳＰＩが加算回
路１６．サンプルホールド回路１７に出力され、また、
タイミング信号ＳＰ２は加算回路１６とサンプルホール
ド回路１９に出力される。

これにより、加算回路１６はタイミング信号ＳＰＩ、Ｓ
Ｐ２によってエンベロープ検出回路１５の出力信号レベ
ルをそれぞれラッチして、このタイミング信号ＳＰＩ、
ＳＰ２の発生タイミング時のエンベロープ検出回路１５
の再出力信号レベルを加算し、その加算結果をＡＧＣ回
路１３に供給する。

一方、前記ヘッド３２．３３からの再生信号は入力端子
８から増幅器９を介してＡＧＣ回路１３に入力されてお
り、このＡＧＣ回路１３は加算回路１６の出力信号にし
たがって増幅器９の出力信号のゲインを変化させる。

ＡＧＣ回路１３でゲイン調整された再生信号はローパス
フィルタ１４に入力され、そこでディジタル信号成分が
除去され、エンベロープ検出回路１５に送られる。

このエンベロープ検出回路１５はローパスフィルタ１４
の出力信号からレベル成分を抽出し、その信号出力レベ
ルはサンプルホールド００路１７によって前記タイミン
グ信号ＳＰＩが発生された時点でホールドされる。

すなわち、サンプルホールド回路１７の出力信号レベル
は前記トラックＴ２の一方側の隣接トラックＴ３からも
れるパイロット信号Ｐを再生した信号レベルＰ１となる
ものである。

エンベロープ検出回路Ｉ５の出力信号レベルは加算回路
１６にフィードバックするととともに、加算回路１８に
より、エンベロープ検出回路１５からの出力信号レベル
の極性を逆にしたものと加算される。

つまり、サンプルホールド回路１７の出力信号とエンベ
ロープ検出回路１５の出力信号とが加算回路１６で減算
されることになる。そして、この演算結果はサンプルホ
ールド回路１９に送られる。

サンプルホールド回路１９には、前記タイミング信号Ｓ
Ｐ２が入力されるようになっており、このタイミング信
号ＳＰ２がサンプルホールド回路１９に入力された時点
で、加算回路１８の出力信号がサンプルホールド回路１
９にてホールドされる。

このサンプルホールド回路１９からの出力信号は上述し
たトラッキングエラー信号である。このトラッキングエ
ラー信号は第３図の場合と同様に、増幅器２０．　　ロ
ーパスフィルタ２】を通して加算アンプ１に加える。

加算アンプ１はこのトラフキングエラー信号と基！ｌｌ
！Ｉ電圧発生回路７ｂの発生した基準電圧とを加算して
、モータドライバ２に出力し、キヤプスタンのトラッキ
ング制御を行う。

この制御と同時に、この発明の特徴である以下の一１扉
を行う、すなわち、サンプルホールド回路１９の出力で
あるトラッキングエラー信号とヘッドがトラックの中心
をトレースしているときの電圧である基準電圧２２をコ
ンパレータ２３で比較することにより、ヘッドがテープ
の進み方向にずれているか、遅れ方向にずれているかを
示す信号を制御回路２４に出力する。

制御回路２４では、第２図のフローチャートに示すよう
なシーケンス制御を行う。

この第２図において、ステップＳ１でコンパレータ２３
の出力を検知して、ステップＳ２で所定の時間を測定す
るためのタイマをリセットして、時間の測定を開始する
。

次に、ステップＳ３において、コンパレータ２３の出力
に変化がある場合は、ステップＳ２に戻り、タイマをリ
セットし、再び同様の制御を行う。

また、ステップＳ３において、コンパレータ２３の出力
に変化がないときは、ステップＳ３の処理からステップ
Ｓ４の処理に移行し、所定の時間が経過したか否かを判
断する。

所定の時間を経過したときは、ステップＳ５でコンパレ
ータ２３の出力にしたがい、制御回路２４から基準電圧
発生回路７ｂに信号を出力する。

所定の時間を経過しないときはステップＳ４からステッ
プＳ３の処理に戻り、コンパレータ２３の出力に変化が
あるか、否かを調べ、上記と同様の制御を行う。

以上のように、制御回路２４はヘッドがトラックの進み
方向にずれているか、遅れ方向にずれているかを検知す
る回路であり、出力する信号は例えば、電圧の上昇を指
令する信号と、下降を指令する信号を出力し、基準電圧
発生回路７ｂにて、所定の電圧幅ずつ上下させる。

以上の制御により、ＡＦＣループの回転数を確実に一定
回転にし、外乱による速度変化を補償し、トラッキング
エラー電圧のダイナミックレンジを狭めず、ヘッドをト
ラックの中心でトレースできる。

なお、上記実施例では、再往装置のみの説明であったが
、記録再生装置の再生部にも適用できる。

また、上記実施例では、サンプルホールド回路１９から
出力されたトラッキングエラー信号とトランキングずれ
かないときのトラッキングエラー電圧と等しい基準電圧
２２とをコンパレータ２３で比較することにより、ヘッ
ドがトラックの進み方向にずれているか、遅れ方向にず
れているかを検知したが、第７図に示すように、パイロ
ット信号ＰのレベルＰＩ、Ｐ２を直接コンパレータ２３
で比較して、ヘッドがトラックの進み方向にずれている
か、遅れ方向にずれているか検知してもよい。

また、上記実施例では、定常時にＡＦＣループのキャプ
スタンモータ３の回転が遅れているか、進んでいるかを
、制御回路２４で第２図に示すシーケンスにてディジタ
ル的に判断していたが、定常時のトラッキングエラー電
圧の平均電圧レベルをアナログ的に得て、それとヘッド
がトランクの中心上を走行しているときのトラッキング
エラー電圧と比較して、ヘッドとトラックのずれを検知
し、でもよい。

［発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、コンパレータにより
トラッキングエラー信号と、トラッキングずれかないと
きのトラッキングエラー信号と等しい基準電圧とを比較
するか、あるいはＶ４接する両トラックからもれるパイ
ロット信号の二つのレベルを比較して、ヘッドがトラッ
クの進み方向にずれるか、遅れ方向にずれているかを検
知し、このコンパレータの出力が所定時間存続すると、
コンパレータの出力に基づき制御Ｂ＠路でＡＦＣループ
のキャプスタンモータの速度を決定する基ｔｓ′ｒｔ圧
を逐次変化させるように構成したので、ＡＦＣループの
キャプスタンモータの回転数を確実に一定回転にするこ
とができ、温度特性の変化のような外乱による速度変化
を補償することができる。

したがって、トランキングエラー電圧のダイナミックレ
ンジを狭めず、ヘッドをトラックの中心でトレースでき
、精度よくトラッキングできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるキャプスクン制御２
Ｉ装置の構成を示すブロック図、第２図は同上実施例に
おける制御回路の動作を説明するためのフローチャート
、第３図は従来のキャプスタン制御装置の構成を示すブ
ロック図、第４図は従来のＤＡＴの記録再生装置の構成
を示す平面図、第５図は第４図の記録再生装置における
テープ上に形成されるトラックを示す平面図、第６図は
同上テープに記録されたパイロット信号と同期信号を示
す説明図、第７図は同上パイロット信号の波形図である
。 Ｉ・・・加算アンプ、３・・・キャプスタンモータ、４
・・・ＦＣパルス生成回路、７ｂ・・・基準電圧発生回
路、１１．２３・・・コンパレータ、１２・・・同期信
号検出回路、１３・・・ＡＧＣ回路、１５・・・エンベ
ロープ検出回路、１６．１８・・・加算回路、１７．１
９・・・サンプルホールド回路、２２・・・基準電圧、
２４・・・制ｆ３１１回路、１００・・・ＡＦＣループ
、２００・・・ＡＴＦループ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 第２図 １　　　哄 第 図 第 図 手 続 補 正 書 （自発） 平成１　年５ イ３ 日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トラッキングエラー信号再生用のパイロット信号が各ト
   ラックに記録されているテープの第１のトラックの再生
   時にこの第１のトラックの両側に隣接する第２および第
   ３のトラックからもれるパイロット信号を再生するヘッ
   ドと、このヘッドにより再生された上記第２および第３
   のトラックの両パイロット信号のレベル差に応じてトラ
   ッキングエラー信号を生成するオートマチック・トラッ
   ク・ファインディング・ループと、上記両パイロット信
   号の上記レベル差が定常時に上記第２または第３のいず
   れかのトラックからもれるパイロット信号の方が大きい
   とき基準電圧のレベルにしたがってキャプスタンモータ
   を一定の回転数で回転させる自動周波数制御ループと、
   上記オートマチック・トラック・ファインディング・ル
   ープから出力される上記トラッキングエラー信号と上記
   ヘッドがトラッキングずれのないときのトラッキングエ
   ラー電圧と等しい基準電圧とを比較するか、または上記
   両パイロット信号のレベルを直接に比較して上記ヘッド
   がトラックの進み方向または遅れ方向にずれているかを
   検知するコンパレータと、このコンパレータの出力が所
   定時間続くと上記自動周波数制御ループの目標値に対す
   る残留偏差をなくするように上記自動周波数制御ループ
   の上記基準電圧を変化させる制御回路とを備えたキャプ
   スタン制御装置。