JPH04175082A - 磁気記録再生装置 - 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、磁気記録再生装置に係り、特にヘリカルスキ
ャン方式のビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲという
）の高速特殊再生方式及びトラッキング制御方式及びテ
ンション制御方式に関するものである。

Ｅ従来の技術］ ヘリカルスキャン方式のＶＴＲにおける、従来のオート
トラッキング再生装置では、通常、映像信号再生用磁気
ヘッドを電気−機械変換素子（以下、ヘッドアクチュエ
ータと略称する）に取り付けられていた。再生時にヘッ
ドアクチュエータは記録トラックの走行方向に対して垂
直方向に駆動され磁気ヘッドが記録トラックがらオフト
ラックしないように自動追尾制御かがけられていた。

ヘッドアクチュエータに取り付けられた磁気ヘッドを記
録トラックに自動追尾させる、いわゆるオートトラッキ
ング制御技術については、種々の方法が提案されがっ既
に実用化されている。たとえば８　ａｎＶＴＲフォーマ
ットで公知であるように、映像信号帯域外の数種類（例
えば４種類）の低い周波数トラッキング用パイロット信
号を映像信号に重畳して、数トラツク（４トラツク）に
わたって別々のパイロット信号が隣り合うように記録さ
れる。このパイロット方式では、再生時に左右トラック
からのクロストークレベルの違いによってトラックエラ
ー信号が検出される。

また、アンペックス社の１インチＶＴＲやソニー社のＤ
−２フオーマツトデイジタルＶＴＲＤＶＲ−１０等で実
用化されたウオブリング方式では、磁気ベツドがトラッ
ク幅方向に一定周波数のいわゆるウオブリング周波数で
強制的に微小振動される。そのときの磁気ヘッドからの
再生エンベロープ信号はウオブリング周波数で同期検波
され、トラックエラー信号が検出される。

更に、松下電器産業（株）社（７）ＶＨ８ＶＴＲ、ＮＹ
−１００００や、三菱電機（株）　ノＶＨ８ＶＴＲ、Ｈ
Ｖ、Ｐ７５等で実用化されている山登り方式では、磁気
ヘッドからの再生エンベロープ信号が読み出されたフィ
ールドの中央部でサンプルホールドされる。次にアクチ
ュエータに与える印加電圧もしくはキャプスタンモータ
の回転位相を１ステツプ変化させて（たとえば増やして
）、次フレームのエンベロープレベルと前記サンプルホ
ールド値とが比較され、この一連の動作が、次フレーム
のエンベロープが小さくなるまで続けられる。そして、
次フレームのエンベロープが小さくなれば、印加電圧の
方向を反転させて同様の動作を続けることにより、再生
エンベロープレベルが上登り式に最大値に向って収れん
される。。

従来のオートトラッキング再生装置は、上述したような
種々のトラックエラー検出法によってトラックエラーを
検出して、回転ドラムに内蔵されたヘッドアクチュエー
タにトラックエラーをフィードバックすることによって
実現されている。

一般にこの様な可動ヘッドは、通常速度再生時のトラッ
クエラー補正のためのダイナミック・トラック・フォロ
ーイング（以下、ＤＴＦと略称する）制御に使用される
だけはなく、特殊再生時（高速再生・スロー再生・スチ
ル再生）にも使用されることが多い。そこで、このよう
な可動ヘッドをノイズレス特殊再生に利用した一例とし
て、ナショナル・テクニカル・レポート（Ｎａｔｉｏｎ
ａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ　）　Ｖｏｌ
、２ｇ、Ｎｏ、３１９８２年６月号の第４１ページに掲
載されたものを第７５図にシステム概略図で示す。

これらの従来技術による高速特殊再生法を簡単に説明す
ると、第７６図のブロック図で示すようになる。ｉ７６
図において、回転する磁気ヘッド（１）はヘッドアクチ
ュエータ（２）にてテープ走行方向と垂直方向に駆動さ
れる。磁気ヘッド（１）の再生エンベロープ信号からは
トラッキングエラー量がトラッキングエラー検知器（３
）にて検知され、トラックエラー信号が出力される。

磁気ヘッド（１）がテープ（図示しない）上を走査する
角度を、記録トラック（図示しない）の角度と一致する
ように、傾斜補正パターン発生器（４）はテープ速度情
報から傾斜補正を行い、磁気ヘッド（１）のトラックト
レースパターンを発生する。トラッキングエラー検知器
（３）からのトラックエラー信号と傾斜補正パターン発
生器（４）からの傾斜補正パターンとは加算器（５）に
より加算される。

次に従来方式の動作について説明する。通常速度再生（
１倍速）時に、磁気ヘッド（１）が　テープ上をトレー
スする角度は、記録トラックの角度と同じである。しか
しながら、異速度再生を行うと磁気ヘッド（１）がトレ
ースする角度は記録トラックの角度と一致しなくなるた
め、トラックずれ（以下、傾斜エラーという）が生じ、
再生画上でノイズを発生してしまう。−例として、第７
７図に正方向、第７８図に逆方向の５倍速再生時のテー
プ上の記録トラックパターンと磁気ヘッド（１）のヘッ
ド軌跡との関係を表した概略図を示す。両図において、
Ａば通常再生時の磁気ヘッド（１）の軌跡、Ｂは５倍速
再生時の磁気ヘッド（１）の軌跡、Ｃは５倍速逆再生時
の磁気ヘッド（１）の軌跡を示す。両図を見るとわかる
ように、ノイズレス再生を行うためには、磁気ヘッド（
１）の軌跡をＢ及びＣからＡに補正しなければならない
。

第７９図はｎ倍速再生（ｎは任意の実数）時における磁
気ヘッド（１）の傾斜エラーパターンの概略図を示す。

今、アジマス・ロスの利用によるガードパンドレス記録
方式のＶＴＲを想定し、Ｔを回転ドラムの１／２周期、
ｔ　をトラックピッチとすると、ｎ倍速再生時における
傾斜エラーはｔｐ（ｎ−１）；（ｎは整数）で表される
。このように傾斜エラーパターンは、ｎをパラメータと
する関数として表される。換言すれば、傾斜エラーパタ
ーンはテープ走行速度に依存して変化することがわかる
。第７６図中の傾斜補正パターン発生器（４）では、テ
ープ速度情報、例えば、キャプスタンＦＧ信号等を利用
することによって傾斜補正パターンを発生する構成にな
っている。

この傾斜補正パターンをヘッドアクチュエータ（２）に
加えると、磁気ヘッド（１）は異速度再生時においても
記録トラックの軌跡に対して平行に動くように傾斜が補
正されることになる。しかしながら、単に磁気ヘッド（
１）を記録トラックの角度に追従して変位させただけで
は、記録トラックと磁気ヘッド（１）の軌跡の直線性、
あるいはトラックの位相ずれ等により、更にトラックず
れが生じる。このトラックずれを防止するために、通常
、第７５図の点線で囲んだ閉ループによるオートトラッ
キング制御系が付は加えられる。

このオートトラッキング制御系の制御方法として、前述
したパイロット方式、ウオブリング方式、山登り方式等
いかなる方式でも良いが、異速度再生時においても高品
位な映像を得たい場合には、記録トラックの非直線性（
以下、トラック曲りという）に追従させる必要があるた
め、制御帯域が比較的広くとれるパイロット方式、もし
くはウオブリング方式をとることが望ましい。また、こ
のオートトラッキング制御系の制御方法及び動作は、す
でに公知になっているので、ここでは詳細な説明を省略
する。

次に従来のテープテンション制御について説明する。

第８０図は例えば横山著磁気記録技術入門総合電子出版
社編の１８７ページに記載された磁気記録再生装置とし
てのＶＨ３方式ビデオテープレコーダの磁気テープ走行
系の構成図である。

第８０図においてビデオテープ（磁気テープ）は供給リ
ール（６）から送り出され、磁気テープ走行系のテンシ
ョンがパックテンションポスト（７）で検出される。ビ
デオテープ上に記録された情報は−Ｈ全幅消去ヘッド（
８）で消去される。

磁気テープ走行系はインピーダンスローラ（９）、（１
０）で安定化されている。回転ドラム（１１）は上シリ
ンダ（１２）と下シリンダ（１３）を含み、上シリンダ
（１２）にはビデオヘッド（１４）が固定されている。

ビデオテープ上のリニアトラックの音声信号は音声消去
ヘッド（１５）にて消去され、次に音声コントロールヘ
ッド（１６）により上記リニアトラックに音声及びコン
トロールパルスが記録される。キヤプスタン軸（１７）
とビデオテープをある一定の抑圧ではさみ込むためニヒ
ンチローラ（１８）が設けられ、ビデオテープを走行さ
せビデオテープ上のビデオトラックと、ビデオヘッド軌
跡とのトラックずれをコントロールするために、キャプ
スタン（１７）がピンチローラ（１８）と対向して設け
られている。ビデオテープを巻き取るために巻き取りリ
ール（１９）が設けられてる。

第８１図は従来のテンション制御機構（テンションサー
ボ機構）の構成図である。第８１図において供給リール
（６）の回転はバンドブレーキ（２０）により抑えられ
ている。磁気テープ走行系の張力すなわちテンションは
テンション制御アーム（２１）にて検出される。テンシ
ョン制御アーム（２１）の変位量に比例した力がバネ（
２２）によりバンドブレーキ（２０）に印加され、この
バネ（２２）はテンション制御アーム（２１）に加える
力を可変する。そして、テンション制御機構の基準テン
ションを調整するためにテンション調整レバー（２３）
がバネ（２２）に接続されている。

次にこの従来例の動作について説明する。

供給リール（６）から供給されるビデオテープは、ピン
チローラ（１８）とキャプスタン軸（１７）で挾まれ、
キャプスタン軸（１７）の回転により引っ張られる。こ
の後ビデオテープは巻き取りリール（１９）に巻き取ら
れる。この際、ビデオテープは、全幅消去ヘッド（８）
、ビデオヘッド（１４）、音声消去ヘッド（１５）、音
声コントロールヘッド（１６）に対して、スペーシング
量が最適になるように磁気テープ走行系のテンションが
一定値に制御されなければならない。

当然その走行系テンションを強くするとヘッドとテープ
間のスペーシング量は少なくなり、記録再生系の高周波
特性は向上するが、テープの傷が゛　増加し、また同一
トラックを連続して再生するスチル状態の耐久性が劣化
する。またヘッドの磨耗等が増加する。逆に走行系テン
ションを弱くすると、スペーシグ量が増加するため、記
録再生系の高周波特性が劣化する。このため従来のＶＴ
Ｒにおイテハ、第８１図に示すようなテンション制御機
構が装備されている。

第８１図において、例えば磁気テープ走行系のテンショ
ンが増加すると、テンション制御アーム（２１）とバネ
（２２）のつり合い点がずれるためバネ（２２）がのび
る方向に移動する。この時バンドブレーキ（２０）がゆ
るみ、供給リール（６）の回転はフリーになり、ビデオ
テープの送り出し量が多くなるため、磁気テープ走行系
のテンションが元にもどり、このようにして磁気テープ
走行系のテンションが一定に保たれる。

［発明が解決しようとする課題］ ハイビジョンや、映像信号及び音声信号をディジタル化
して記録再生するディジタルＶＴＲ等においては、記録
する信号の情報量が大幅に増大するため、限られたサイ
ズのカセットテープに対しても長時間記録を可能にする
ためには、高密度記録及び高精度ＤＴＦ制御による再生
技術が不可欠となる。

従来のＶＴＲにおけるＤＴＦ装置は、トラックエラー補
正手段がドラムに内蔵された可動ヘッドのみでありたの
で、ＤＴＦ制御性能は可動ヘッドを移動させるヘッドア
クチュエータの性能で決定されていた。

そこで、一般に高精度広帯域なりＴＰ制御に用いるヘッ
ドアクチュエータ（２）としては、比較的高周波数、例
えばＩ　ＫＨｚ〜数ＫＨｚ付近まで位相シフトがないも
のが、制御性が良いので選ばれる。

高い周波数まで位相シフトが生じないためには、高い周
波数まで共振しない機械特性が要求される。

一般にアクチエエータの機械特性の一次の共振周波数は
アクチュエータバネ定数をアクチュエータ可動部質量で
割ったものの平方根を２πで割ったもので与えられるの
で、−次共振周波数を高くするには、可動部質量を軽く
するか、もしくはアクチュエータバネ定数を高くすると
いう方法によって実現できる。

また、前述した様に、一般に可動ヘッドは、通常速度再
生時のＤＴＦ　ｆＪｒＪｌｌに使用されるだけではなく
、特殊再生にも使用されることが多い。従来のＶＴＲに
おける高速ノイズレス再生装置は、磁気ヘッドをヘッド
アクチュエータで記録トラックの幅方向に移動させるこ
とによってトラックエラーを補正している。従って、補
正可能なトラックエラー量はヘッドアクチュエータの可
動範囲内に限定されてしまう。そのため、磁気ヘッドを
駆動するヘッドアクチュエータの可動範囲はできる限り
広い方が望ましい。しかし、従来構成ではヘッドアクチ
ュエータは規格によって外径が定まっている回転ドラム
に内蔵されなくてはならず、必然的に小型のものが要求
される。

そこで、小型でかつ、可動範囲が広くとれるように、貼
り合せ型圧電素子（以下バイモルフと略称する）や、積
層型圧電素子にテコや座屈バネといった変位拡大機構を
取り付けたものや、磁気回路中にバネ支持されたムービ
ングコイルを電磁駆動するもの（以下、電磁アクチュエ
ータと略称する）がヘッドアクチュエータとして提案さ
れ、あるものは実用化されている。

以下にそれぞれのヘッドアクチュエータをＤＴＦ制御用
及び高速ノイズレス再生用に使用した場合を考える。

まず、ヘッドアクチュエータをバイモルフに想定した場
合を考えてみる。バイモルフは前述のとおり、圧電素子
の中でも駆動電圧の割に振幅量が大きくとれる素子とし
て知られている。そしてバイモルフの変位量ξは次式で
与えられる。

ｌま ただし ξ：変位、■：印加電圧、ｄ３□：圧電定数Ｊ！：有効
長、ｔ：圧電体１枚当りの厚みＳ、：電極係数（０，９
４〜０．９５）Ｒ：ロスファクタ（０，９） ここで、圧電定数ｄ３□は印加電圧Ｖの関数であり、■
が大きいときにはｄ３１も大きくなる関数になっている
。また、Ｓｋ、にはバイモルフの電極形状で決まる定数
である。

さて、バイモルフの変位量ξは、このようにさまざまな
要因によって決まるものであることがわかった。

二こで、ＤＴＦ制御用としてバイモルフを見ると、機械
的な一次共振周波数を高くするためには、圧電体１枚当
りの厚みｔを大きく、有効長ｌを小さくする、すなわち
１／ｌを小さくする必要がある。

しかし、１／ｌを小さくすればバイモルフの変位量ξは
Ｊ／ｌの２乗で小さくなる。これは振幅量を必要とする
高速特殊再生用としてのバイモルフの使用の立場から見
ると、相反する要求であり、問題がある。そこで、一般
には、ＤＴＦ制御用、高速特殊再生用のどちらかを重視
してシステム構成する場合が多い。

例えば現行民生ＶＴＲの方式であるＶＨ８やβ、８ミリ
といったトラックピッチが広いテーブフ１−マットにお
いては比較的高精度なりＴＰ制御を必要としないので、
ヘッドアクチュエータは主に従来例で示したように高速
特殊再生用として使用される。

この場合は、大振幅でかつ機械的共振ゲインが低くとれ
るように、圧電定数ｄ３１の大きいものが選ばれる。し
かしながら、変位ξに主に影響するのは２乗の項である
バイモルフの有効長１であり、１を長くすればそれだけ
変位量ξは大きくとれることになる。

前述したようにヘッドアクチュエータは限られた回転ド
ラム系内に内蔵されるため、有効長１も制限されてしま
う。そこで有効長１を長くする様々な工夫がなされるこ
とになる。例えば特開昭５５−２２２８５号公報に開示
されかつ第８２図の平面図で示されたヘッド（１４ａ）
、（１４ｂ）を担持したリング状バイモルフ（２ａ）や
、特公昭６３−４１１３０号公報に開示されかつ第８３
図の平面図で示されたリーフ状バイモルフ（２ｂ）、（
２ｃ）等がある。しかし、このようにして有効長１を長
くして変位ξをかせいだとしても、次のような問題点が
ある。

第８４図はバイモルフの有効長と磁気ヘッドの傾きとの
関係を示す図である。このように、大振幅時にはヘッド
傾きが大きくなるため、画質の劣化はまぬがれない。

また一方、ハイビジョンＶＴＲやディジタルＶＴＲとい
ったトラックピッチの狭いテープフォーマットにおいて
は、高精度広帯域なりＴＰ制御が必須となるため、上述
した高速特殊再生における可能な倍速速度を下げても、
機械的−次共振周波数の高いバイモルフが選定される。

以上のように、バイモルフにおいては、高精度広帯域Ｄ
ＴＦ制御性能と高速特殊再生性能の両者を同時に満たす
ことは不可能であった。

次に、積層型圧電素子に変位拡大機構を取り付けたヘッ
ドアクチュエータの場合を考える。このヘッドアクチュ
エータの一例として、例えばＮＥＣ技報１Ｖｏｌ、４０
．Ｎｏ、５（１９８７年）の第１１８〜１２２ページに
掲載されたものが挙げられる。この例では、バイモルフ
のように変位時にヘッド傾きが生じることはなくなるが
、駆動素子として変位量が小さい積層型圧電素子を用い
ているため、変位量が大きくとれないという問題がある
。テコや座屈バネによって変位を大幅に拡大したとして
も、ＶＴＲの回転ドラムに内蔵させた場合、拡大機構が
機械的に行われているため遠心力の影響をうけて変位に
オフセットが生じてしまうという問題がある。

次に、電磁アクチュエータの場合を考える。電磁アクチ
ュエータの例としては、例えば特開昭６３−１７３２１
９号公報に開示されたものがある。電磁アクチュエータ
は、上述した２つのアクチュエータと比べて、比較的変
位量が大きくとれるアクチュエータとして知られている
。その構成を第８５図に示す。

図において、ヘッド（１４）は可動コイル（２４）に担
持され、この可動コイル（２４）が永久磁石（２５）の
周囲に軸方向移動自在に支持されている。従って、可動
コイル（２４）に適当な駆動電流を供給することによっ
て、ヘッド（１４）の位置を任意に調整可能である。

このような電磁アクチュエータを高速特殊再生用として
使用すれば駆動電圧は数■ですむこと、ヒステリシスが
ないこと、ヘッ′ド傾きも生じないこと、高信頼性が確
保されること、経時劣化がないこと、安価であること等
、利点が多い。特に最後に述べた安価であることから民
生用ＶＴＲの実用化に適している。しかしながら一般に
特殊再生用としての電磁アクチュエータは、第８６図の
ような周波数応答特性をしている。すなわち、特殊再生
用として電磁アクチュエータを使用する場合は、コイル
で発生する力に対して、変位量がかせぐためバネ定数を
弱く設定するので機械的１次共振周波数は低く、また駆
動時の駆動コイルから発生する磁界の影響をさけるため
、駆動コイルと磁気ヘッドをある部材を介して十分に離
す必要がある。

その部材に起因する２次共振周波数が上述した１次共振
周波数の比較的近くにあるため、１次共振周波数より低
い帯域で制御をかける共振外補償によってＤＴＦ制御系
を構築せねばならず、結局、制御帯域が広くとれないた
め、高精度広帯域なりＴＰ制御系は実現できない。

そこで、ＤＴＦ制御用として、バネ定数を高くしてやれ
ば、高精度広帯域なりＴＰ制御系の構築は可能となる。

しかし、これを特殊再生用に使用することを考えると、
大振幅の変位を得るには駆動コイルが発生する力を大き
くする必要があり、そのためには大きな電流を流さなけ
ればならなくなり、発熱等の点から大きな開局となる。

結局、電磁アクチュエータにおいても、ＤＴＦ制御性能
と高速特殊再生性能とを両立させることは困難である。

以上の説明をまとめると、従来の装置では、例えば制御
帯域が数百Ｈｚであるような高精度広帯域なりＴＰ制御
と数十倍速といったノイズレス高速再生の両者を同時に
実現することは不可能であるという問題があった。

次に、従来の磁気記録再生装置におけるテンション制御
装置の問題点について説明する。

第８７図及びｊ！！８８図は実開昭８４−５８０３６号
公報で示された従来の磁気記録再生装置、特にテープテ
ンシ目ン制御装置を示す図である。第８７図は記録再生
状態、第８８図は高速テープ走行状態である。

磁気テープがテープカセットから引き出されて第８７図
に示すようなテープ走行経路が形成される。テンション
レバー（２８）　、アーム（２９）及びアーム（３０）
は回転支点（３１）を支点として一体的に回転可能であ
る。

記録、再生時には、スライダ（３２）により、第８７図
に示すように、テンションポスト（３３）を磁気テープ
に当接させると同時に、テンションバンド（３４）が供
給側リール（３５）に接触される。磁気テープはキャプ
スタンにより一定速度で巻取側リール（３６）方向に送
られ、供給側リール（３５）より送り出される。この時
、テンシジン解除しｔ＜−（３７）とテンションレバー
（２８）のアーム間にあるスプリング（３８）によって
発生するテンションレバー（２８）のモーメントと、テ
ープガイド（３９）、　　（４０）間の張力によりテン
ションポスト（３３）に加わる力によって発生するテン
ションレバー（２８）のモーメントとテンションバンド
（３４）と供給側リール（３５）間の摩擦力によって発
生するモーメントの合力とはつりあっている。磁気テー
プのテンションは、主に、テンションバンド（３４）に
より供給側リール（３５）に与えられる摩擦力にょうて
制御される。

例えば、外乱によりテープテンションが上記つりあい値
より大きくなった場合、テンションポスト（３３）から
見て供給側のテープガイド（３９）と巻取側のテープガ
イド（４０）間のテープテンションも大きくなる。この
結果、テンションポスト（３３）は第８７図に示すつり
あいの位置より左側へ押し出される。すると、テンショ
ンレバー（２８）は回転支点（３１）を支点として反時
計方向に回転し、同時にアーム（３０）も反時計方向に
回転し、テンションバンド（３４）と供給側リール（３
５）との接触力の減少に伴い摩擦力が小さくなり、その
結果テンションは緩み、ついにはつりあい位置まで復帰
する。

一方、外乱によりテープテンションがつりあい値より小
さくなった場合には、上記とは逆に、テンションバンド
（３４）と供給側リール（３５）との摩擦力が大きくな
り、その結果テンションは増えてつりあい位置まで復帰
する。

上記のようにして記録、及び再生時にはテープテンショ
ンが一定に保たれる。

次に、高速テープ走行時には、スライダ（３２）により
、第８８図に示すように、テンションポスト（３３）は
磁気テープと当接しない位置まで移動される。また、テ
ンションバンド（３４）は供給側リール（３５）と当接
しない位置まで緩み、上述のようなテンション制御機構
がテープ走行系から切り離される。またキャプスタン（
４１）とピンチローラ（４２）も離される。供給側リー
ル（３５）から巻取側リール（３６）に高速テープ走行
させる場合、巻取側リール（３６）を所望の速度で回転
させて磁気テープを巻き取り、供給側リール（３５）に
は磁気テープがたるみを発生しない程度に一定の負荷を
かける。逆に巻取側リール（３６）から供給側リール（
３５）に高速テープ走行させる場合、供給側リール（３
５）を所望の速度で回転させて磁気テープを巻き取り、
巻取側リール（３６）の磁気テープがたるみを発生しな
い程度に一定の負荷をかける。

従来の磁気録再主装置におけるテープテンシラン制御機
構は以上のように構成されているので、高速テープ走行
時はテープ送り方向と逆方向にある一定の負荷をかける
のみで特別なテープテンション制御を行っていない。従
って、過渡的なテンション変動には応答できずにテープ
に損傷を与えたり、またテンション変動に伴う磁気ヘッ
ドとテープとの接触状態変化により出力変動が発生し情
報の劣化が起こり易い等の問題点があった。

更に、従来のテンシラン制御装置は、テンション制御帯
域が狭く、数）１ｚ以下のテンション変動しか抑圧する
ことができなかった。よって、ディジタルＶＴＲ等の高
密度記録再生を行うＶＴＲにおいては、磁気ヘッドと磁
気テープとの間の最適なスペーシング量を常に保つこと
は不可能であり、良好な記録再生が行えないという問題
があった。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされた
もので、制御帯域が数百Ｈｚといった広帯域でのＤＴＦ
制御を高速度で行いながら、がっ数十倍速といったノイ
ズレス高速再生を画像の劣化なく同時に実現した磁気再
生装置を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は高精度広帯域なテンション制
御によって常に最適なヘッドとテープとのコンタクトを
実現し、良好な記録再生が可能な磁気再生装置を得るこ
とにある。

［課題を解決するための手段及び作用コ上記目的を達成
するために、本発明に係る磁気再生装置は、磁気ヘッド
をテープ走行方向と直交する方向に移動させる従来のヘ
ッドアクチュエータに加えて、磁気テープ走行路中のヘ
ッドが設けられた回転ドラムの磁気テープ出口側と入口
側のそれぞれにテープ引きアクチュエータ及びテープテ
ンションアクチュエータを設けたことを特徴とする。

これらの両テープアクチュエータは互いに差動的に動作
し、テープのヘッド面での走行速度を自由に変化させる
ことができる。

従って、このようなテープアクチュエータを用いること
により、本発明によればＤＴＦ制御とテンション制御を
それぞれ単独にあるいは組合わせて広周波数帯域で高精
度のトラック制御及びテンション制御を可能とする。

前記両テープアクチュエータは、それぞれテープを引き
あるいは押しするローラと、このローラを所定回転軸に
対して回動自在に担持するアームと、このアームを駆動
する駆動部と前記アーム駆動部の変位位置を検出する位
置センサを含むことが好適である。また、本発明におけ
る前記両テープアクチュエータはそれぞれの電気的特性
及び機械的特性を等しく設定することが前記差動的な働
きを得るために好ましい。

本発明において、前記ヘッドアクチュエータとテープ引
きアクチュエータとは共通のＤＴＦ制御系の中で結合さ
れ、可動ヘッドのトラッキングエラー信号を両アクチュ
エータに負帰還させて両アクチュエータの協働によって
トラッキングエラーを解消する制御ループを構成する。

そして、本発明においては、ヘッドアクチュエータはト
ラッキングエラーの高周波帯域の小振幅補償を行い、一
方においてテープ引きアクチュエータが低周波帯域にお
ける大振幅補償を受は持つ。

本発明において、前記ＤＴＦ制御にテン５ヨン制御を組
合わせるため、前述したテープ引きアクチュエータのト
ラッキング制御ループから発生する制御電圧は前記テー
プテンションアクチュエータに供給され、両テープアク
チュエータの差動動作によって所望の安定したテープテ
ンションを得、テープとヘッドとの良好なコンタクトを
実現している。

前記テープテンションアクチュエータを正しく制御する
ため、このテープテンションアクチュエータの動特性が
電気的に推定され、このためにテンションアクチュエー
タへの入力電圧とテンションアクチュエータの変位との
関係を電気的に模擬したテンション推定器を設けること
が好ましい。

この関係は（入力電圧）／（変位）伝達特性として示さ
れ、これによって、テンションアクチュエータに加わる
外乱テンションを推定することができる。

従って、この推定テンションがあらかじめ定められた基
準テンションと一致するようにテンションエラー信号の
高域成分をテープテンションアクチュエータに負帰還し
、また前記テンションエラー信号低域成分を磁気テープ
送り側のリールモータに負帰還させ、広帯域にテンショ
ン制御を行うことができる。

従って、本発明によれば、通常の再生モード時に、大き
な高周波数帯域ゲインを持ったヘッドアクチュエータと
大きな低周波数帯域ゲインを持ったテープアクチュエー
タとの協働によって高精度、広帯域かつ広ダイナミツク
レンジのトラッキング制御を可能とする。この周波数帯
域分割により、トラックピッチの狭いテープフォーマッ
トにおいても、広帯域のトラッキング制御が実現できた
。

また、本発明によれば、テープアクチュエータは引きア
クチュエータとテンションアクチュエータの差動動作に
よってテープの走行速度を変化させるので、テンション
変動は両テープアクチニエータによって抑制される。

そして、テープアクチュエータ対が往復動作するときに
アクチュエータ自体の電気的あるいは機械的な特性及び
外乱により生じるテンション変動はテンション推定器か
ら発生する信号をテープテンションアクチュエータ及び
テープ巻出しリールモータにフィードバックすることに
より抑制される。

従って、このようなりＴＰ制御とテンション制御を同時
に行うことによって、通常の再生動作時にトラッキング
エラーがなくまたテープとヘッドとの良好なコンタクト
が得られ、高品質の信号再生が可能となる。

また、高速再生モードにおいては、テープを高速走行さ
せながら、前記テープアクチュエータテンション対で回
転ドラムの入口出口間でテープに揺動運動を与え、ヘッ
ドに対して相対的にテープ速度が低下した状態で信号再
生を間欠的に行う。

従って、テープの高速走行状態においても、高品質の再
生画像を間欠的に見ることができる。

前記テープアクチュエータ対に揺動運動を与えるため、
両アクチニエータには回転ドラムの回転周波数の１／ｍ
倍（ｍは正の整数）に同期した周波数の三角波が与えら
れる。

このような特殊高速ノイズレス再生時にも、テープテン
ションアクチュエータ及びテープ巻出しリールモータに
はテンション制御をかけることが好適である。

本発明は、さらに前述したテープテンションアクチュエ
ータを用いて記録あるいは再生時におけるテンションを
最適値に制御することを特徴とする。

従って、本発明においては、ＤＴＦ制御とは別個に前記
テープテンションアクチュエータによるテンション制御
が独立して実現可能である。このために、テープテンシ
ョンアクチュエータは回転ドラムのテープ入口側におい
てテープに所望のテンションを与え、このテンション制
御系はテンションアクチュエータの（入力電圧）／（変
位）伝達特性を用いる。従って、このテンション制御系
は、テープテンションアクチュエータがテープ走行系か
らうけるテンションを推定し、この推定テンションが基
準テンションと一致するようにテープテンションアクチ
ュエータ及びテープ巻出しリールモータをフィードバッ
ク制御する。

以上のようにして、本発明によれば、テープテンション
を広い周波数帯域で高精度に制御することができ、記録
時及び再生時のいずれにおいても、最適なテープテンシ
ョンを得ることが可能となる。

［実施例］ 以下に本発明の好適な実施例を図を参照して説明する。

第１実施例の概略構造 第１図には本発明に係る磁気再生装置の好適な第１実施
例が概略的に示されている。図において、磁気テープ（
５０）に巻き付けられる回転ドラム（５１）は２個の磁
気ヘッド（５２ａ）、（５２ｂ）を内蔵している。前記
磁気テープ（５０）は巻出しリール（５３）から巻き出
され、巻取リール（５４）に巻き取られ、両リール（５
３）、（５４）はそれぞれモータ（５５）、（５６）に
よって駆動されている。磁気テープ（５０）をその走行
方向に一定速度で送るため、キャプスタン（５７）とこ
のキャプスタン（５７）と共にテープ（５０）を挟むピ
ンチローラ（５８）が設けられ、前記キャプスタン（５
７）はキャプスタンモータ（５９）によって駆動されて
いる。テープ（５０）を回転ドラム（５１）に対して所
定の傾斜角で巻き付けるため、回転ドラム（５１）の入
口側及び出口側にはそれぞれスラントポール（６０ａ）
、（６０ｂ）が設けられている。

本発明において特徴的なことは、前記回転ドラム（５１
）の出口側及び人口側にそれぞれテープ引きアクチュエ
ータ（６１）、テープテンションアクチュエータ（６２
）が設けられていることにある。

テープ引きアクチュエータ（６１）はテープ（５０）と
接触する可動テープパスローラ（６３）を含み、このパ
スローラ（６３）を担持したローラアーム（６４）は駆
動部（６５）によって揺動されている。前記ローラアー
ム（６４）の揺動角は位置センサ（６６）により検出さ
れる。

前記可動パスローラ（６３）の揺動軌跡の両側には固定
テープパスローラ（６７）、（６８）が設けられ、両ロ
ーラ（６７）、（６８）間を可動テープパスローラ（６
３）が通り抜けられるように、両固定テープパスローラ
（６７）、（６８）間の間隙が定められている。本実施
例において、パスローラ（６３）は固定パスローラ（６
７）、（６８）の中間点を通過し、このときにローラ（
６３）と固定ローラ（６７）、（６８）とのギャップが
等しくなる。

前述したテープ引きアクチュエータ（６１）と同様に、
テープテンションアクチュエータ（６２）も可動テープ
テンションローラ（６９）、（７０）、駆動部（７１）
そして位置センサ（７２）を含み、前記可動テンション
ローラ（６９）の通過軌−跡両側には固定テープパスロ
ーラ（７３）、（７４）が設けられている。

高速特殊再生の動作原理 第２図は本発明の高速特殊再生時における動作原理を説
明するための斜視図である。

図において、装置各部の速度と磁気テープの速度が模式
的に表されており、ＶＡは回転ドラム（５１）上での磁
気テープ（５０）の速度、ＶＢはテープ引きアクチュエ
ータ（６１）の可動テープパスローラ（６３）の移動速
度、ｖｃはキャプスタンモータ（５９）もしくは巻き取
りリールモータ（５６）によって駆動された磁気テープ
速度である。

高速特殊再生は、任意の倍速走行を行いながら、画面を
間欠的に再生するものであり、従来においては、この倍
速再生時のヘッドのトラック追従をヘッドアクチュエー
タのみで行っていたので、再生可能なテープ倍速度が低
く制限されていた。

本発明において、この課題を解消するために、回転ドラ
ム（５１）の出側及び入り側にそれぞれ設けられたテー
プ引きアクチュエータ（６１）、テープテンションアク
チュエータ（６２）を差動的に動かすことにより、高速
走行時においてもヘッド（５２）に対して相対的にテー
プ（５０）の走行速度が低い期間を作り、この期間中に
再生を行うので、高速走行中でありながら品質の良い再
生を可能とする。

今、仮に固定テープパスローラ（６７）、（６８）と可
動テープパスローラ（６３）の位置関係が第３図の概略
図のようになっている場合を考える。すなわち、図は２
つの固定テープパスローラ間（６７）、（６８）の距離
ｄ′が可動テープパスローラ（６３）の直径ｄと等しい
場合を示す。

まず最初に、理解しやすいように静止系を考える。すな
わち第３図のように、仮に磁気テープ（５０）の一端を
固定し、可動テープパスローラ（６３）を時間Δを内に
距離ΔＸだけ移動させた場合を想定する。自由端例の磁
気テープ（５０）の任意の点Ｄｏは、２×ΔＸ離れた点
Ｄ１に移動する。よって、その時の点り。の移動速度は
、可動テープパスローラ（６３）の速度の２倍となる。

すなわち、可動テープパスローラ（９ｂ）の速度をＶＢ
とすると、自由端側の磁気テープ（５ｏ）の速度は２　
ｘ　Ｖ　Ｂという関係になることがわかる。

なお、第１図を見るとわかるように、テープローディン
グを行うために、２つの固定テープパスローラ（６７）
、（６８）間のすきまを可動テープパスローラ（６３）
が通過しなければならないので ｄ＝＞ｄ でなければならない。ただし、ｄとｄ′の差をΔｄとす
ると、Δｄはできるだけ小さい方が望ましい。というの
は、Δｄが大きくなればなるほど、先はど述べた、自由
端側の速度と可動テープパスローラ（６３）の移動速度
の線形性がくずれ、制御性が劣化するためである。よっ
て、本実施例の原理説明においてはΔｄ岬０とし、線形
性がくずれないものとして説明し、後にΔｄを考慮した
説明を行う。

次に、第４図の概略図で示すように、キャプスタンモー
タ（５９）によって磁気テープ（５０）が定常速度Ｖｃ
で動かされている場合を考える。

これは先はど第３図について述べた磁気テープ（５０）
の固定端が速度Ｖｃで動いていると考えられるので、他
端例の磁気テープ（５０）の速度ＶＡは、 Ｖ　　−Ｖ　　＋２ｘｌＶＢＩ Ｃ と表される。また、回転ドラム（５１）の入り側におけ
る固定テープパスローラ（７３）、（７４）及び可動テ
ンションローラ（６９）についても、前記出側と同様の
関係を満たすようにする。

以上から、第２図の可動テープパスローラ（６３）、（
６９）（７）速度ＶＢと回転ドラム（５１）の磁気テー
プ（２）の速度Ｖ＾との関係がわかった。

もう−変節２図に戻って説明を進めると、テープ速度Ｖ
Ｃが回転ドラム（５１）内の従来例で説明したヘッドア
クチュエータによるダイナミックトラックフォローイン
グ（ＤＴＦ　）追従可能速度より大きくなった場合、磁
気テープ（５０）の速度を下げるために、テープをゆる
める方向に可動テープパスローラ（６３）を、またテー
プを引張る方向に可動テープパスローラ（６９）を動作
させる。すなわち可動テープパスローラ（６３）と（６
９）を逆相に同量ずつ差動動作させることにより、ある
一定の期間だけ速度ＶＡをヘッドアクチュエータがＤＴ
Ｆ追従可能な速度に低下できる。

可動テープパスローラ（６３）と（６９）を逆相に同量
移動させることによりテンション変動を防止できる。

次に、可動テープパスローラ（６３）、（６９）をそれ
ぞれテープ引きアクチュエータ（６１）、テープテンシ
ョンアクチュエータ（６２）で駆動して、回転ドラム（
５１）上での磁気テープ（５０）の速度ＶＡを、ヘッド
アクチュエータによるＤＴＦのノイズレス再生可能速度
に抑制する方法について述べる。

ＶＴＲ記録フォーマットの一例が第５図の概略図に示さ
れ、通常再生時の磁気テープ速度をＶとすると、 ｖ−ｆａ　　　　（ｍ／５ｅｃ） となる。

ただし、ｆは回転ドラム（５０）の回転周波数（Ｈｚ）
である。また、ａ＝　（２ＸＴ　　）　／　（ｓ　ｉ０
θ）である。

ただし、Ｔｐはトラックピッチ、θはトラック角である
。回転ドラム（５１）に搭載されたヘッド・アクチュエ
ータによる従来のＤＴＦサーボ系か追従可能なテープ速
度Ｖ′を仮にｎ倍速すると、Ｖ″−ｎｖ　　　（ｎは整
数） となる。前述したように、’ｖｃ＞＞ｖ−のとき、すな
わち高速再生時、可動テープパスローラ（６３）、（６
９）と、速度ＶＢで互いに同量ずつ逆相に動かすことに
より、回転ドラム（５１）上での磁気テープ（５０）の
速度ＶＡを間欠的に低くし、この速度ＶＡを従来のＤＴ
Ｆが追従可能な速度Ｖ′まで落とす。こうすることによ
って、従来ノイズレス再生が不可能であった高速再生が
間欠的に可能となる。

尚、本実施例のテープアクチュエータ（６１）、（６２
）の変位角とトルクの特性は第６図に示されるように若
干の非直線性を有する。

テープ引きアクチュエータ（６１）、テープテンション
アクチュエータ（６２）の駆動速度ＶＢは、再生可能期
間ができる限り長くなるように、また回転ドラム（５１
）上でのテープ速度の減速比を考えると、第７図の概略
図で示すようなデユーティ５０％の三角波信号による駆
動が望ましい。

コノ場合、上式Ｖ　　−Ｖ　　＋２ｘｌＶＢ　ｌからＣ 回転ドラム（５１）上での磁気テープ（５０）の速度ｖ
Ａは、第７図の概略図に示すようになる。

第７図において、回転ドラム（５１）上でのテープ速度
ＶＡがヘッドアクチュエータによるＤＴＦ追従可能速度
Ｖ−になるよう、ＶＡを選べばＶＡは最小となり最も効
率が良い ｖＡ　（ｍｉｎ）−ｖｃ−２×ＶＢ−ｖ″この場合、Ｖ
Ｂは第４図において逆方向を向くので、　ＶＢになる。

ただし、そのときのノイズレス再生可能期間Ｔ′、すな
わち第７図で示した矩形状波形ＶａがＶＡ＜Ｖ”となっ
ている期間は、少なくとも磁気ヘッド（５２）が１画面
を再生できる期間、すなわち１／ｆ秒以上必要である。

よって、ノイズレス再生可能期間ニー中に必ず１画面以
上の再生を可能にするには、第７図で示した矩形状波形
の１サイクルタイムＴを、ドラム回転周期１／ｆの整数
倍（少なくとも２倍以上）にしなくてはならない。これ
によりテープアクチュエータ駆動とドラム回転駆動が同
期される。

以上のようにして、高速再生時に間欠的にノイズレス再
生できることが原理的にわかった。またノイズレス再生
した画面を画像メモリーに記憶しておき、ノイズレス再
生できない期間に前記記憶した画像を出力するようにす
れば、飛ばし見的ではあるが、画面中断のない連続的な
フルタイムノイズレス高速再生が可能になる。

高速再生のサーボシステム 次に、本発明の磁気再生装置における、上記動作原理を
実現するためのサーボシステムについて説明を行う。第
１図を参照するとわかるように、テープ引きアクチュエ
ータ（６１）及びテープテンションアクチュエータ（６
２）は、動作原理で説明したような直線運動ではなく、
円弧運動するアクチュエータから成る。よってこの構造
では、原理的に円弧連動を直線運動に近似させるときに
非線形な誤差が生じる。この誤差を示すため、本発明の
第１実施例のテープパスローラ（６３）、（６９）と固
定テープパスローラ（７３）、（７４）、（６７）、（
６８）の位置関係を表した模式図を第８図に示す。ここ
で、ｒはアーム（７０）（６４）のうで長さ、βはアー
ム変位角度を示す。

各要素が第８図のように位置関係にある場合の可動テー
プパスローラ（６９）の変位角度βとテープ（５０）の
引き出し長さとの関係を第９図に示す。第９図から、Δ
ｄ−Ｏｍｍのアイデイアルの場合はほぼ線形特性が得ら
れるがΔｄが大きくなるにつれ、可動テープパスローラ
（６９）が固定テープパスローラ（７３）、（７４）に
近い領域（第９図でいえば変位角度βが０〜１０°程度
の領域）において非線形性が顕著となる。よって本発明
の実施例においては、Δｄ　ｍ　１　ｍｍに設定してシ
ステムを構成し、非線形性がほぼ無視できるようにして
いる。

しかしながら、デツキの機械的制約や、機械的取付は精
度のバラツキ等によってこの非線形誤差量が増大する場
合が一般的であり、これを考慮した制御システムの構築
をする必要がある。例えば第１０図は、第９図の特性と
比べて非線形誤差量が大きい実施例を示す。このときの
機械的特性Ｅを第１１図の符号（７５）で示し、これが
第１０図のような非線形であると、第１１図のＤＴＦ制
御系では、その非線形誤差がヘッドアクチュエータ（７
６）の追従補正可能範囲を超えてしまう危険性がある。

よって、従来例のＤＴＦ制御よりも、本発明ではより高
精度広帯域広ダイナミツクレンジなりＴＰ制御方式が必
要となる。

そこで本発明では、トラックエラーをダイナミックレン
ジの狭いヘッドアクチュエータだけ補正するのではなく
、このヘッドアクチュエータに加えてダイナミックレン
ジの広いテープアクチュエータを設け、これら両者で分
担して補正するようにした。

第１２図は本発明のサーボシステムの簡単なブロック図
を示す。

第１２図に、１ｉｉｉ１図の装置に高速再生制御・ＤＴ
Ｆ制御テンション制御を施した場合の具体的な信号の流
れを含む概略図を示す。　　　　　□ＤＴＦ制御の構成
を簡単に以下に述べる。磁気ヘッド（５２ａ）、（５２
ｂ’）で再生されたエンベロープ信号はＤＴＦ回路に供
給される。ＤＴＦ回路でエンベロープ信号からトラック
エラー信号を得、その高周波成分をヘッドアクチュエー
タ（７６）に、同じくその低周波成分をテープ引きアク
チュエータ（６１）に、また直流成分はキャプスタンモ
ータ（５９）またはリールモータ（５６）にフィードバ
ックする。また、テープ引きアクチュエ−１（６１）の
ＤＴＦ動作に基づくテンション変動を防止するため、テ
ープ引きアクチュエータ（６１ンの駆動信号は加算器（
９１）を介してテープテンションアクチュエータ（６２
）にも供給される。

テンシラン制御の構成を簡単に以下に述べる。

可動ローラ（６９）の位置を検出するポジションセンサ
（７２）からの可動６一ラ位置信号と、テンションアク
チュエータ（６２）に供給される駆動信号は、テンショ
ン推定器（９２）に供給される。テンション推定器（９
２）では、上記２つの信号から可動ローラ（６９）部で
のテープテンションを推定し、推定テンション信号を出
力する。

この信号はテンションサーボ回路（８３）に供給される
。テンションサーボ回路（８３）では、上記推定テンシ
ョン信号と基準テンション信号との比較をし、テンショ
ンエラー信号を得る。そしてテンションエラー信号の低
周波成分はり一ルモータ（５５）に、高周波成分はテー
プテンションアクチュエータ（６２）にフィードバック
される。

また、高速再生制御の構成を簡単に以下に述べる。テー
プ走行速度を表すキャプスタンＦＣ信号（高速再生時等
、リールモータ駆動時にはリールＦＣ信号）とドラムＰ
Ｃ信号の２つの信号は特殊再生用信号発生器（８０）に
供給される。特殊再生用信号発生器（８０）ではこの２
つの信号から、テープ引きアクチュエータ（６１）及び
テープテンションアクチュエータ（６２）を動作させる
特殊再生信号を出力する。

なお、各々の制御の詳細については後述する。

次に動作について説明する。まず、通常再生時の説明を
する。磁気テープ（５０）が通常再生速度で走行してい
る場合には、特殊再生用信号発生器（８０）は特殊再生
用信号を発生せず、テープ引きアクチュエータ（６１）
は所定の位置に固定される。この固定方法としては、機
械的に行ってもよいが、テープ引きアクチュエータ（６
１）にポジションセンサ（図示しない）を設け、クロー
ズトループによるポジション制御回路にて、電気的に位
置を固定することが望ましい。

テープテンションアクチュエータ（６２）は、アクチュ
エータ（６１）と同様に、初期状態においては所定の位
置に固定されるが、磁気テープ（５０）のテープテンシ
ョン変動を抑えて一定値にするためのクローズトループ
によるテンション制御を行う。

このように、テンション制御をクローズトループによっ
て構成したので、従来の機械的テンション制御より広帯
域となり、性能が向上している。

なお、テンション制御の原理の構成の動作の詳細は後述
する。

次に、磁気テープ（５０）の速度がヘッドアクチュエー
タ（７６）によって補正可能な速度の領域でのＤＴＦ動
作は、いわば従来行われてきた高速特殊再生と全く同様
の方法で行われるので、その説明は省略する。この場合
も、特殊再生用信号発生器（８０）は特殊再生用信号を
出力しない。ただ、従来例と異なるのは、トラックエラ
ー補正をヘッドアクチュエータ（７６）とテープ引きア
クチュエータ（６１）の両者で協働して行うためダイナ
ミックレンジの広いＤＴＦ制御となっている点である。

さて、この発明の主要部となる、磁気テープ（５０）の
速度がヘッドアクチュエータ（７６）によって補正不可
能な高速度の領域での動作について説明する。磁気テー
プ（５０）の速度がヘッドアクチュエータ（７６）によ
って補正不可能な高速度で動作している場合、従来の装
置では、ノイズバーもしくはモザイクが再生画面に生じ
ていた。

そこで、テープ引きアクチュエータ（６１）及びテープ
テンションアクチュエータ（６２）を、前述した原理に
従って動作させることにより、回転ドラム（５１）上で
の磁気テープ（５０）の速度を、ヘッドアクチュエータ
（７６）が補正可能な速度の領域まで、同期的に落とす
。磁気テープ速度がヘッドアクチュエータ（７６）の補
正可能な速度の領域になっている期間、すなわち、原理
説明で前述した再生可能期間Ｔ′の間、第１２図中の後
に詳しく述べる広ダイナミツクレンジなりＴＰで囲まれ
た一点鎖線、例えばウオブリング法やパイロット法等の
方式で構成された従来のオートトラッキング制御系によ
り、磁気テープ（５０）上の記録トラックと磁気ヘッド
（５１）との相対位置ずれ量、すなわちトラッキングエ
ラーを補正する。なお、トラックエラー信号は、既に公
知であるウオブリング法やパイロット法等によって得る
。こうすることにより、再生可能期間Ｔ゛においては、
トラックずれによるノイズのない、良好な再生画面が得
られることになる。

なお、再生可能期間Ｔ′においては、少なくとも１画面
を再生できる期間、すなわち１／ｆ（秒）以上となって
いることは原理説明で既に述べたとおりである。

テープ引きアクチュエータ（６１）及びテープテンショ
ンアクチュエータ（６２）を駆動するための特殊再生用
信号は特殊再生用信号発生器（８０）から出力されてい
る。例えばキャプスタンＦＣ信号等のキャプスタンのテ
ープ速度信号とドラムＰＧ信号を入力として、この２つ
の入力から、特殊再生用信号発生器（８０）は磁気テー
プ速度がヘッドアクチュエータ（７６）の補正不可能な
速度になった場合を検知する。そして、原理説明で述べ
た原理に基づいて、第７図に示したような速度パターン
になるように、テープ引きアクチュエータ（６１）及び
テープテンションアクチュエータ（６２）を動作する駆
動電圧パターンを出力する。

また、再生可能期間Ｔ′以外の期間では、再生画像が得
られないため、１サイクル周期毎に再生可能期間Ｔ′で
再生した良好な画面を画像メモリ等に再生しておき、再
生可能期間Ｔ゛以外期間中、記憶した画像を出力し続け
れば連続的な高速再生を可能とする。このようにすれば
、飛ばし見的、紙芝居的ではあるが、従来のサーボシス
テムではノイズレス再生不可能であったテープ速度にお
いても、ノイズのない良好な再生画面が連続的に得られ
る。

また、前述したようにテープテンションアクチュエータ
（６２）は、クローズトループにより、従来の機械式の
ものより広帯域なテープテンションサーボで常に動作し
続けているので、どのような状態においても磁気テープ
（５０）が最適なテープテンションに保たれている。そ
の効果もあって、この発明の磁気再生装置は、低速から
高速まで広いテープ速度範囲において良好な再生画像を
得ることが可能となる。

なお、テープアクチュエータ（６１）、（６２）の運動
は第１３図に示すように円弧状の運動をする構成になっ
てもかまわない。

ＤＴＦ制御 以下に、この発明のＤＴＦ制御の動作を説明する。

第１４図は本発明によるＤＴＦ制御の一例を示すブロッ
ク図である。本発明では、磁気ヘッド（５２）から得ら
れる再生信号から、従来例で示したパイロット方式によ
ってトラックエラー信号を検出し、このトラックエラー
信号にてヘッドアクチュエータ（７６）及びテープ引き
アクチュエータ（６１）を電気的に結合させてトラッキ
ング制御する２段結合制御方式を用いている。

第１４図において、アクチュエータ（７６）、（６１）
によるＤＴＦ制御出力は目標トラック位置と加算器（８
５）により加算され、トラッキングエラー信号が補償器
（８６）を介して両アクチュエータへ供給される。

前記補償器（８６）の出力はヘッドアクチュエータ（７
６）へ直接供給されると共に、第１４図において、ヘッ
ドアクチュエータ等値回路（８７）及び補償器（８８）
そして加算器（８９）を通ってテープ引きアクチュエー
タ（６１）へ供給される。従って、等価回路（８７）の
出力はヘッドアクチュエータ（７６）の推定値を示すこ
ととなる。

また、加算器（８９）の他の入力には特殊再生信号が供
給されている。

一方、テンシラン制御系は、第１２図に示したテンショ
ン推定器（９２）及びテンションサーボ回路（８３）を
含み、テンション推定器（９２）による推定テンシラン
信号がテンションサーボ回路（８３）に供給され、また
前記ＤＴＦ制御系のテープ引きアクチュエータ（６１）
への駆動信号がテンションサーボ回路（８３）の出力と
共に加算器（９１）に供給されている。

加算器（９１）の出力はアクチュエータ（６２）へ供給
されると共にアクチュエータ（６２）のテンションロー
ラがテープから受ける推定テンションを出力するための
テンション推定器（９２）へ出力されている。このテン
ション推定器（９２）の出力が前記減算器（９０）−に
供給されている。

テンション推定器（９２）はテープテンションアクチュ
エータ（６２）の入力電圧とテンションローラ（６９）
の変位との関係を電気的に模擬し、実施例においては（
入力電圧）／（変位）伝達特性を用いて模擬が行われて
いる。

このような２段結合制御方式は、例えば１９８５年１２
月１２−１３日に開催された光メモリシンポジウム。

８５の論文集Ｐ２Ｏ３〜Ｐ２Ｏ３で公知となっており、
光ディスクのトラッキング制御の分野では、高精度広帯
域で広ダイナミツクレンジな制御として知られている。

しかしながら、ＶＴＲのトラッキング制御の分野におい
ては、従来ではトラックエラー補正がドラム（５０）に
内蔵されたヘッドアクチュエータ（７６）のみで行われ
ていたため、このような２段結合制御方式は応用不可能
であった。本発明では、トラックエラー補正手段として
新たにテープ引きアクチュエータ（６１）を設けたので
、２段結合制御方式の応用が可能となり、高精度広帯域
かつ広ダイナミクレンジなりＴＰ制御系の構築が可能と
なった。

第１４図で示した実施例は、本発明をディジタルＶＴＲ
に適用した場合である。ディジタルＶＴＲは記録情報量
が増大するため、高画質化、多機能化、長時間記録化と
いった要求を実現するには、狭トラツクピッチ化による
高密度記録が不可欠となる。

一般に記録トラックは、主に機械的要因によって生じる
トラックの非直線性（以下、トラック曲りという）をも
っており、このような狭トラツク化が進むと、トラック
ピッチがトラック曲り量より小さくなるため、狭トラツ
クを正確にトレースするためには、少なくともトラック
曲りの基本周波数の１０倍以上の制御帯域を持ったＤＴ
Ｆ制御に要求される。トラック曲りの基本周波数は、ド
ラム回転周波数に依存するため例えばドラム回転周波数
が１８００ｒｐｍの場合、ＤＴＦ制御系の要求される制
御帯域は３００Ｈｚ以上となる。

そこで、制御帯域を広くとるために制御性の良いヘッド
アクチュエータ（７６）が必要となり、本実施例では第
１５図で示した電磁アクチュエータを用いている。

磁気ヘッド（５２）は板バネ（９３）によってコイルボ
ビン（９４）に支持され、このコイルボビン（９４）に
は励磁コイル（９５）が巻回されている。

コイルボビン（９４）はその両端がシンバルバネ（９６
）、（９７）により円筒状ヨーク（９８）及び円板状ヨ
ーク（９９）、（１００）に軸方向移動自在に支持され
ている。コイルボビン（９４）と各ジンバルバネ（９６
）、（９７）の結合部には高分子材料からなるマウント
部材（１０１）が設けられている。

前記コイルボビン（９４）の内部には円柱型永久磁石（
１０２）、（１０３）が前記ヨーク（９９）、（１００
）の間に固定され、また両永久磁石間にはセンターヨー
ク（１０４）が設けられている。

従って、図示したヘッドアクチュエータ（７６）は第８
５図に示した従来のアクチュエータと同様に励磁コイル
（１０５）への励磁電流を適当に制御することによって
所望のヘッド（５２）の移動を行うことができる。

また、図から明らかなごとく、ヘッド位置検知手段（１
０５）によってヘッド（５２）の位置が常時光学的ある
いは電磁的に検出されている。

第１５図において、制御性が良ければヘッドアクチュエ
ータ（７６）として、バイモルフや他の素子を用いても
何ら問題はないが、本実施例は民生用ディジタルＶＴＲ
であるので、安価なこと、信頼性が高いこと等を重視し
て電磁アクチュエータを用いる。従来例で前述したよう
に、電磁アクチュエータを用いてもＤＴＦ性能と特殊再
生性能の両立は不可能である。ここで用いた電磁アクチ
ュエータはＤＴＦ性能に重点をおいて構成となっている
。

すなわち、第１５図でいうジンバルバネ（９６）、（９
７）の弾性係数を大きくすることによって、機械的１次
共振周波数を上げて、Ｉ　ＫＨｚ程度の周波数まで位相
０°フラツトの特性を得ている。しかしながら、このよ
うにジンバルバネ（９６）、（９７）の弾性係数を高く
すると、共振ピークゲインが大きくなってしまい、制御
性が劣化する。

そこで、本実施例においては第１５図で示すようなヘッ
ドアクチュエータ可動部の位置情報を位置検知手段（１
０５）によって検知する。この位置信号とヘッドアクチ
ュエータ駆動電圧とを、ヘッドアクチュエータの（入力
電圧）／（変位）伝達特性を電気的に模擬した回路によ
る速度推定器に入力して、電磁アクチュエータ可動部の
速度を推定する。そして、この推定速度を電磁アクチュ
エータ駆動コイル（９５）に負帰還して電気的にダンピ
ングをかけることによって、高い周波数まで制御性のよ
いアクチュエータとしている。

このようなアクチュエータをヘッドアクチュエータ（７
６）として従来のようなりＴＰ制御性を構築すれば、た
しかに高精度広帯域なりＴＰ制御系が実現されるが、Ｄ
ＴＦ制御性能を重視してジンバルバネの弾性係数を上げ
たため、大振幅駆動時には大電流が必要となり、その時
の発熱等の問題から可動振幅は狭く制限されてしまう。

換言すれば、ダイナミックレンジは下がってしまう。

そこで、本発明では、ヘッドアクチュエータには小振幅
補償を主として受は持たせ、新たに設けられたテープア
クチュエータが大振幅補償を受は持つように、テープ引
きアクチュエータ（６１）の構成を低域ゲインが大きく
とれる第１６図に示すような支持バネのないボイスコイ
ル型電磁駆動アクチュエータとした。このテープ引きア
クチュエータ（６１）の構成はハードディスクドライブ
装置のトラッキングアクチュエータであるスイングアー
ムアクチュエータで実用化されている磁気回路と同様な
ものである。１８１７図にテープ引きアクチュエータ（
６１）の磁気回路、第１８図に駆動原理そして第１９図
にはテープ引きアクチュエータの断面が示されている。

ローラアーム（６４）は駆動部（６５）のヨーク（１０
６）に回動自在に軸支されており、このヨーク（１０６
）には永久磁石（１０７）が固定されている。

第１７．１８図から明らかなように、永久磁石（１０７
）は左右の着磁方向が逆となるように着磁されている。

前記アーム（６４）の一端には可動コイル（１０８）が
固定されており、このコイル（１０ｇ）が永久磁石（１
０７）の着磁方向と垂直に移動可能である。

従って、コイル（１０８）に適当な電流を供給すれば、
コイル（１０８）と永久磁石（１０７）との電磁作用に
よってパスローラ（６３）を任意位置へ回動することが
できる。

図には、テープ引きアクチュエータ（６１）を例示して
いるが、テープテンションアクチュエータ（６２）も同
様の構造とすることが好ましい。

第２１図にはアクチュエータのローラ位置センサの一例
が示されている。図において、アクチュエータの回動軸
（１０９）には鏡面部（１０９ａ）が設けられ、光源（
１１０）からの光を鏡面（１０９ａ）にて反射し受光器
（１１１）にてこれを受光する。

前記光源（１１０）はレーザ発振器とコリメータとの組
合わせ等から構成することが好適である。

従って、第２０因から明らかなように、アクチュエータ
回動軸の回動角度が受光器（ユ１１）によって検出され
、これによってローラ（６３）の位置を知ることができ
る。

このような構成のテープアクチュエータのトルク特性は
、１６図に示すように、変位角によらずほぼフラットで
、また、第２１図のようにテープアクチュエータの（変
位角）／（電圧）周波数特性は高域まで機械共振がなく
、制御性が非常に良好となる。

本発明では以上のような、ヘッドアクチュエータ（７６
）とテープアクチュエータ（６１）とを共通の制御系で
制御してトラックエラー補正を行うわけだが、この２段
結合制御の結合周波数（両アクチニエータによる各々の
制御ループのゲインが等しくなる周波数）は以下のよう
に決定される。

広ダイナミツクレンジが必要な高速特殊再生時における
機械的特性Ｅ（７５）に起因する非線形誤差によるトラ
ックエラーの基本周波数は、主にテープ引きアクチュエ
ータ（６１）の駆動パターン周波数によって決定される
。テープ引きアクチ二工−タ（６１）は前述したように
特殊再生時においてドラム回転周波数に同期した周波数
、例えばＸＨｚの三角波信号で駆動されるため、トラッ
クエラーのＸＨｚ以下の低域成分の振幅は大きくなり、
よってこの成分は主に可動範囲の広いテープ引きアクチ
ュエータ（６１）が補正するようにしなくてはならない
。

以上の理由から本実施例においては、結合周波数をＸＨ
ｚ付近にとる構成にした。本実施例においてＸ−７，５
Ｈｚである。逆に言えばこのように共通周波数を選べば
、トラックエラーの高域周波数成分は主に高域追従能力
の高いヘッドアクチュエータ（７６）に、低域周波数成
分は主に低域トルクが大きく低域追従能力が高いテープ
引きアクチュエータ（６１）に分担させることができる
。このように、２段結合制御系は、１つの制御目標に対
し、２つのアクチュエータが同時に追従し、目標追従の
ための制御能力が２つに周波数分割された構成になるの
で結合周波数において各々のアクチュエータ制御系の位
相差が１８０　ｄｅｇであると全体のゲインが一〇〇ｄ
Ｂとなる（反共振という）問題がある。本実施例におい
ては、テープ引きアクチュエータ（６１）の動きをヘッ
ドアクチュエータ（７６）の動きに追従させる構成とし
、さらに結合周波数での位相補償量を極配置によって決
定し系の安定化を図っている。

なお、第１４図に示した制御システムでは、トラックエ
ラー信号の直流成分あるいは低周波成分をテープ引きア
クチュエータ（６１）のみが補正するので、補正量が制
約される場合がある。第２２図は低周波成分の補正をテ
ープ引きアクチュエータ（６１）とキャプスタンモータ
（５９）またはリールモータ（５６）で分担した実施例
である。

図の制御システムでは、可動テープパスローラ（６３）
の位置を検知し、その基準位置（例えば可動範囲の中心
点）からの誤差の直流成分をキャプスタンモータ（５９
）もしくはリールモータ（５６）にフィードバックする
構成となっている。

こうすれば、２段結合系の２つのアクチュエータ（７６
）、（６１）はそれらのの可動範囲内で常に動作するこ
とになる。

以上本発明のＤＴＦ制御の原理について述べたが、次に
動作について第１４図のＤＴＦ制御系を書き直した第２
３図のブロックダイヤグラムを参照しながら述べる。

第２３図は本発明の実施例におけるＤＴＦ制御を伝達関
数で表示したブロック図であり、Ｓはラプラス演算子で
ある。

図において、（１２０）はトラックエラー信号を低域周
波数成分と高域周波数成分に帯域分離する手段を表す伝
達関数であり、高域成分はＤＴＦ制御系へ、低域成分は
キャプスタンモータ（５９）またはリールモータ（５６
）へフィードバックされる。符号（８６）は補償フィル
タを表す伝達関数でありｆ　　（ｓ）−１／　（１＋Ｔ
ｔ　Ｓ）で表される−次のローパスフィルタからなる。

符号（１２１）はＤＴＦ制御のサーボゲインを調整する
アンプゲインを表す伝達関数である。ヘッドアクチュエ
ータ（７６）は（入力電圧）／（変位）特性を表す伝達
関数で示され、ＫＨｚはトルク定数、Ｒｎはコイル抵抗
、ｍ　は可動部質量、ＣＨは粘性係数、ＲＨは弾性係数
を示す伝達係数である。（８７）はヘッドアクチュエー
タ（７６）の周波数特性を電気的に模擬したフィルタの
伝達関数でありてアクチュエータ（７６）の等価回路を
表す。

（８８）は補償器を示す伝達関数であり、ｆ２　（ｓ）
−（１＋０２Ｔ２Ｓ）／（１＋Ｔ２Ｓ）で表されるリー
ド中ラグフィルタである。（１２２）はアンプゲインを
示す伝達係数である。テープ引きアクチュエータ（６１
）は（入力電圧）／（変位角度）特性を表す伝達関数で
示され、ＫＨｚはトルク定数、Ｒはコイル抵抗、ＪＴは
回動部イナーシャ、Ｃ０は回動部の粘性係数を示す。

（７５）は第１０図で示したテープ引きアクチュエータ
（６１）の変位角と記録トラック幅方向の変位量との関
係を示す回動角βに関する非線形関数であり、回動角が
限定された狭い範囲例えばアクチュエータ（７６）の変
位角と記録トラック幅方向のβ。付近で使用する場合、
ｆ３　（β）−（ｄｆ３　（βｏ））／ｄβ−ｃｏｎｓ
ｔａｎｔと近似可能である。ポジションセンサ（６６）
は（電圧）／（変位角度）特性を表すセンサゲインを示
す伝達係数で表される。（１２４）はテープ引きアクチ
ュエータ（６１）を電気的に位置固定するためのポジシ
ョン制御ループを安定化するための補償フィルタを表す
伝達関数であり、ｆ　４　　（ｓ）　＝　（１＋　ｎ４
Ｔ４Ｓ）／　（１＋Ｔ４Ｓ）で表されるリード・ラグフ
ィルタである。（１２５）は上記ポジション制御ループ
のループゲインを決めるアンプのアンプゲインを表す伝
達係数である。

ＤＴＦ制御の動作 磁気ヘッドの再生信号からパイロット方式等によって得
られたトラックエラー信号は、カットオフ周波数が数Ｈ
ｚのローパスフィルタ（１２０）を通って、その低域成
分がキャプスタンモータ（５９）またはり−ルモータ（
５６）へフィードバックされる。また、同時にトラック
エラー信号は数Ｈｚの低域カットオフ周波数をもった一
次遅れフィルタからなる補償器（８６）によって位相補
償され、増幅器（１２１）によって増幅され、ヘッドア
クチュエータ（７６）のドライブアンプ（図示しない）
に供給され、ヘッドアクチュエータ（７６）をドライブ
する。この結果、磁気ヘッド（５２）が移動され、′１
ｓ１の制御ループが閉じているまた増幅器（１２１）の
出力はヘッドアクチュエータ（７６）の（入力電圧）／
（変位）特性を電気的に模擬したフィルタ、ここではカ
ットオフ周波数がヘッドアクチュエータ（７６）の−次
共振周波数となる２次遅れフィルタであるヘッドアクチ
ュエータ等価回路（８７）に入力される。その出力信号
は、第１の制御ループを含む２段制御ループが安定にな
るように、補償器（８８）へ送られる。

例えばこの信号は第２４図に示すように制御系の極がす
べて負のリアル軸領域に配置されるように（収束ポール
ポジッショニング）、伝達係数Ｔ２及びｎ２を定められ
たフィルタ、ｆ２　（ｓ）−（１＋ｎ２Ｔ２Ｓ）／　（
１＋７２Ｓ）からなる補償器（８８）に送られる。補償
器（８８）の出力は前述した′１ｓ１のループとＸＨｚ
で結合するようなゲインに増幅器（１２２）によって増
幅される。

そして、この出力はテープ引きアクチュエータ（６１）
の位置制御ループの加算器（１２３）、Ｏ特殊再生用信
号加算器（８９）を介してドライブアンプ（図示しない
）に供給され、テープ引きアクチュエータ（６１）をド
ライブする。この結果、第１４図で示した機械的特性Ｅ
（７５）を介して磁気テープ（５０）が送行方向に移動
されトラックエラーが補正されるように第２の制御ルー
プが閉じていることが理解される。

本発明では以上の２つの電気的に結合された２段階結合
制御ループによって、高精度広帯域かつ広ダイナミツク
レンジなりＴＰ副制御実現される。

そのオーブンループ特性を第２５図に示す。

本発明の実施例である第２３図のシステムにおいては、
トラックエラーの直流成分の一部をテープ引きアクチュ
エータ（６１）が補正する構成になっている。そして、
テープ引きアクチュエータ（６１）の可動範囲が限られ
ているため、トラックエラーの直流成分の残りはキャプ
スタンモータ（５９）もしくはリールモータ（５６）に
フィードバックされている。もちろん、その際のサーボ
ゲインはテープ引きアクチュエータ（６１）のみの２段
結合制御系よりもハイゲインになるように構成される。

こうすれば２段結合制御系の２つのアクチュエータ（７
６）、（６１）は、直流成分の補正をほとんどしなくて
すむため常に可動範囲内で動作する。

しかしながら、本発明の実施例によれば、トラックエラ
ーの低域成分をテープ引きアクチュエータ（６１）にフ
ィードバックして磁気テープ（５０）を走行方向に移動
させてＤＴＦ制御を行うため、原理的にテンション制御
が生じる。そこで本発明の実施例においては、第１４図
に示すようにテープ引きアクチュエータ（６１）のドラ
イブ電圧をテーブテンションアクチニエータ（６２）に
も加える。これによっていがなるモード（例えば通常再
生モードや高速特殊再生モード）においても２つのテー
プアクチュエータ（６１）、（６２）が差動動作するよ
うに構成している。これは、すなわちテープ引きアクチ
ュエータ（６１）のトラッキング動作に起因するテンシ
ョン変動を抑圧するためである。しかし２つのテープア
クチュエータ（６１）、（６２）の電気−機械特性及び
各ローラ、ガイドビン配置が完全に等しい場合には正し
い抑圧ができるが、実際は種々の電気的、及び機械的な
バラツキによって２つのテープアクチュエータ（６１）
、（６２）に等しい電圧を加えたとしても一般的には全
く同じように動作させることは不可能である。よって実
際にはテンション変動が生じる。本発明ではこの後に詳
細に説明を行うクローズトループによるテンション制御
方式によって上記テンション変動を補正し、いがなるモ
ードにおいても最適テンション値に制御する。

テンション制御動作 次に本発明の実施例のテンション制御の動作について説
明する。

従来のテンション制御においては、第８４図のテンショ
ン制御アーム（２１）がバネ（２２）の力とテープのテ
ンションとでつり合う事により、テンション制御アーム
（２１）の変位量がテンションに相当するとして、この
変位量を検出テンション値としてリールモータ（６）に
フィードバックしている。

しかし厳密に言うと、バネ支持されたテンション制御ア
ーム（２１）の変位がテープテンションニ比例するのは
、バネ支持されたテンション制御アーム（２１）のバネ
共振周波数までで、バネ共振周波数を超えると、テンシ
ョン制御アーム（２１）に加わるテンション変動と、テ
ンション制御アーム（２１）の位置変動の位相がずれて
くる。

実際にはバネ共振周波数において９０度、さらに高い周
波数では１１１１０度ずれる。このため従来のテンショ
ン制御は、テンション制御アーム（２１）を含むバネ支
持系の位相シフトにより制御帯域が制限されていた。こ
れは、すなわち、テンション制御アーム（２１）で検出
できるテンションが、テンション制御アーム（２１）を
含むバネ支持系のバネ共振周波数以下であることを示し
ている。もちろんこのバネ共振周波数を上げるためにテ
ンション制御アームを軽くしたり、バネ定数を強くした
りすることが考えられる。しかしながら、テンション制
御アームを軽くするには限界があり、また、バネ定数を
大きくすると、テンション変動があっても、テンション
制御アーム（２１）があまり動かなくなるため、検出精
度か劣化する。

そこで、本発明の実施例ではテンション制御アームを機
械的なバネ支持をせず、電気的に位置制御をかけること
によって、いわば電気的なバネ支持をした。また、電気
的な位置制御の制御帯域と無関係にテンションを広帯域
に検出可能とし、この結果、てテンション制御も高精度
に行った。この方法を第２６図に示した。

第２６図は本発明の実施例によるテンション制御方式を
示すブロック図である。図において、・（１２６）は（
発生トルク）／（入力電圧）特性を示すテンションアク
チュエータ（６２）の電気的特性である。（１２７）は
（変位角度）／（供給トルク）特性を示すテンションア
クチュエータ（６２）の機械特性である。（１２８）は
テンションアクチュエータ（６２）のアーム（７ｏ）の
うて長さやテンションローラ（６９）と固定テープパス
ローラ（７３）、（７４）との幾何学的位置関係及び磁
気テープ（５ｏ）の長さ方向の（応力）／（ひずみ）特
性及び磁気テープ（５ｏ）の断面積等の諸特性によって
定まるテープ機械特性Ｆである。（１２９）は固定テー
プパスローラ（７３）、（７４）とテンションローラ（
６９）との幾何学的位置関係及び磁気テープ（５ｏ）と
テンションローラ（６９）とのカのつりあい及びテンシ
ョンローラ（６９）とテンションアクチュエータ駆動部
（７１）の回動軸との幾何学的位置関係等の諸特性によ
って定まる走行バス機械特性である。

（１３０）はテンションアクチュエータ（６２）を基準
位置に電気的に固定するための位置制御回路である。（
１３１）はテープテンションアクチュｘ−夕（６２）を
駆動するためのドライバである。（１３２）はテープテ
ンションアクチニエータ（６２）に入力される駆動電圧
もしくは駆動電流とポジショセンサ（７２）からの検出
変位量よりテープテンションを電気的に推定するテンシ
ョン推定器である。（１３３）及び（１３４）はテンシ
ョン推定器（１３２）からの推定テンション値と基準テ
ンション値との差出力、すなわち外乱テンション量をル
ープが安定になるようにテンションアクチュエータ（６
２）及び供給リールモータ（５５）にフィードバックす
るための補償回路である。（１３５）は供給リールモー
タ（５５）を駆動するためのドライバである。

（１３６）はリールモータ（５５）の回転角度変化がお
よぼすテープテンション変動特性を表すテープ機械特性
Ｇである。（１３７）はテンション推定器（１３２）か
らの推定テンション値と基準テンション値との差をとる
減算器である。（１３８）はポジション制御回路（１：
３０）からの位置制御信号と補償回路（１３３）がらの
テンション制御信号とを加算する加算器である。

第２６図において、テンションアクチュエータ（６２）
の角度変化によるテンション値変動とす−ルモータ（５
５）の回転角変化によるテンション変動との合計したも
のに、テンション外乱（テープが受ける軸及びドラムか
らの動摩擦や、テープの摩擦係数変動によって発生する
もの、及び外部からのテープ長さ方向の外乱力）を加え
たものがトータルの磁気テープ走行系のテンションとな
る。従って、このテンションに基づいて、テープテンシ
ョンアクチュエータ（６２）が変位される。

テープテンションアクチュエータ駆動部（７１）の磁気
回路は既に第１７図で示したが、以下に更に詳しく説明
する。可動コイル（１０８）の回動面と垂直な方向に着
磁され、可動コイル（１０８）の回動アーク方向に対し
て着磁方向が逆に２分割された永久磁石（１０７）とヨ
ーク（１０６）によって磁気回路が閉じている。従って
可動コイル（１０ｇ）の回動面と垂直な方向に高磁束密
度が得られる。この可動コイル（１０８）に電流を流す
と第１８図の（１０８ａ）、（１０８ｂ）で示した部分
に生じたフレミングの左手の法則による力によって可動
コイル（１０８）は回動する。さらにアーム（７０）あ
るいはテンションローラ（６９）の変位量を計測するた
めに、前述した第２０図のような光学的な位置センサが
設けられている。

この第２０図で示した構成は、テンション変動基本波が
高周波でかつ広ダイナミツクレンジな場合に好適である
。テンション変動基本波が比較的低周波でかつ振幅が小
さい場合は発光部（１１０）をより安価なＬＥＤにした
り、受光部（１１１）をより安価な２分割検知器にした
りしてもよいことはいうまでもない。また、第２７図、
２８図に示すようにより安価な磁気的手段によって位置
を検知してもよい。

第２７図において、励磁コイル（１０８）と−体にホー
ル素子（１４０）がアームに設けられ、第１２図に示し
た永久磁石（１０７）と協働してテンションローラ（６
３）の回動位置を電気的に検出することができる。

また、第２８図においては、前記駆動コイル（１０８）
には回動軸（１０９）の反対側でホール素子（１４１）
が設けられ、位置検出用に固定された永久磁石（１４２
）と前記ホール素子（１４１）とが協働してテンション
ローラ（６３）の位置を電気的に検出することができる
。

以上のような構成によってテープテンションアクチュエ
ータ（６２）は電磁力により駆動されかつ自身の変位量
を検出することができる。

°　本発明の実施例では、上記テンションアクチュエー
タ（６２）の伝達特性（駆動電流／変位）を電気的に内
含する（現代制御理論）同一次元オブザーバを構成（以
下テンション推定器と称することにより、上記テンショ
ンアクチュエータ（６２）に加わるテープテンションを
従来の第８１図に示すような機械式テンション検出機構
に比べ十分広帯域に検出することが可能となる。

以上の原理をさらに詳しく説明する。上記テンション推
定器（１３２）の伝達関数が第２９図に示される。

第２９図は第２６図のテンション制御系置のブロック図
を制御理論の伝達関数に直したものであり、Ｓはラプラ
ス演算子である。

（１２６）はテンションアクチュエータ（６２）におけ
るコイル抵抗Ｒと電磁駆動部の力定数Ｋｒとを含む伝達
関数、（１２７）はテンションアクチュエータ（６２）
の可動部イナーシャＪ粘性係数Ｃを含む伝達関数、（１
２８）はテンションアクチュエータ（６２）の回転角変
動に対するテープテンション変動の伝達特性を示す伝達
関数、（１３１）はテープテンションがテンションアク
チュエータ（６２）に与えるトルクの伝達特性を示す伝
達関数である。

（１３０ａ）はテンションアクチュエータを基準位置に
電気的に固定するためのポジション制御ループの位置セ
ンサ（７２）からの位置信号と基準位置信号ＰＮとの差
である位置誤差信号を補償するための補償回路である位
相進みフィルタ、（１３０ｂ）はポジション制御フィー
ドバックループのループゲインを定めるアンプゲインで
ある。

（１３３ａ）はテンション制御系における制御帯域内の
比較的高い周波数成分をテンションアクチュエータ（６
２）にフィードバックするための補償回路（１３Ｂ）の
１部であるバイパスフィルタ、（１３３ｂ）はテンショ
ンアクチュエータ（６２）に対するフィードバックルー
プのループゲインを定めるためのアンプゲインである。

（１３４ａ）は上記テンション制御系における制御帯域
内の比較的低い周波数成分を供給リールモータ（５５）
にフィードバックするための補償回路の１部であるロー
パスフィルタ、（１３４ｂ）はリールモータ（５５）に
対するフィードバックループのループゲインを定めるた
めのアンプゲインである。

（５５ａ）はリールモータ（５５）のコイル抵抗Ｒとト
ルク定数ＫＬＺとを含む伝達係数、（５５ｂ）はリール
モータ（５５）の回転イナーシャＪ、を含む伝達関数で
ある。（１３６）はリールモータ（５５）の角度変化が
テープテンションに及ぼす影響を表す（テープテンショ
ン）／（角度）特性を示す伝達関数である。

（１５０）は上記伝達関数（１２６）を電気的に模擬し
た伝達関数、（１５１）は伝達関数（１５２）と共に制
御論理の等価変換により上記伝達関数（１２７）を電気
的に模擬した伝達関数である。（１５３）及び（１５４
）はテープテンションアクチュエータ（６２）の特性を
電気的に模擬した伝達関数（１５０）、（１５１）、（
１５２）の動特性を実際のテンションアクチュエータ（
６２）と一致させるためにポジションセンサ（７２）の
出力と伝達関数（１５０）、（１５１）、（１５２）の
出力との差が零に収束するようにフィードバックされた
オブザーバ（テンション制御系）のフィードバックゲイ
ンである。（１５５）は伝達関数（１３１）の逆特性て
表される伝達関数である。

第２９図において、テンションアクチュエータ（６２）
に入力される駆動電圧を、コイル抵抗Ｒ１力定数Ｋ　を
模擬したブロック（１５０）に入力τ すると、テンション推定器（１Ｂ２）内の出力ｂ′は実
際のテンション制御機構の駆動力すを推定した値となっ
ている。伝達関数（１５１）及び（１５２）をまとめる
と となる。伝達関数（１５１）及び（１５２）はテンショ
ンアクチュエータ（６２）の機械特性伝達関数（１２７
）を模擬しており、伝達関数（１５０）の出力であるｂ
′を入力すると（１５２）の出力であるｄ−はテンショ
ンアクチュエータ機構部（１２７）の回転角ｄを推定し
た値となるはずである。しかし伝達関数（１５１）及び
（１５２）は内部に積分器をもっており、周波数特性上
ではテンションアクチュエータ（６２）内の伝達関数（
１２７）の特性と同じであっても、動特性が、上記積分
器の初期値の違い等によって同じにならない。そこでポ
ジションセンサ（７２）で検出した実際の変位量ｄ′と
テンション推定器（１３２）内の推定値ｄ′との差ｅを
ゲインＦ１及びＦ２でフィードバックして、周波数特性
のみならず、動特性も実際のテンションアクチュエータ
（６２）に一致するように構成した。

以上の構成は、現代制御理論の同一次元オブザーバの構
成としてよく知られている。テンションアクチュエータ
（６２）のモデルにおける積分器（ラプラス変換におけ
る１／Ｓ）を含む伝達関数（１５１）と（１５２）の入
力にそれぞれＦｌ、Ｆ２のゲインのループでフィードバ
ックしているのは、オブザーバの収束性を自由に決定す
るためである。一般的に、制御対象の駆動電圧と変位を
入力とする同一次元オブザーバは、その内部の推定速度
を求めるために使用される。制御対象にオブザーバの動
特性及び静特性（周波数特性）が適合した状態において
、同一次元オブザーバのフィードバックゲインＦ１、Ｆ
２を、制御対象の極を示す第３０図の（１５６）に比べ
てオブザーバの極（１５７）が十分大きく（負の実数の
値が大きく）なるように、ハイゲイン（Ｆｌ、Ｆ２の値
を大きく）にすると、テンションを推定できる。この時
、動特性が一致しているため変位出力であるｄ′は ｄ−≠ｄ　　　　　　　　　　　・・・（２）が成立す
る。

第３０図は本制御系の極配置を示す図で、（１５６）は
テンションアクチュエータ（６２）の極、（１５ｇ）は
本制御系の位置制御フィードバックループの極、（１５
９）は本制御系のリールモータ（５５）へのフィードバ
ックループの極、（１６０）は本制御系におけるテンシ
ョンアクチュエータ（６２）へのフィードバックループ
の極、（１５７）はテンション推定オブザーバの極であ
り、横軸は実数値、縦軸は虚数軸を示す。

また伝達関数及びそのモデル（１５０）には積分器が含
まれないため駆動力ｂ″は ｂ″岬ｂ　　　　　　　　　　・・・（３）が成立して
いる。また制御対象と、オブザーバ内モデルの動特性が
一致していることから、変位のみならず、速度及び加速
度も一致しており、このことより加速度をＭ倍した値で
あるテンションアクチュエータ（６２）のアームに加わ
る力Ｃ′もＣ″岬Ｃ・・・（４） が成立する。

もともとのテンションアクチュエータ（６２）において
は、 駆動力すにテンションによるトルクａを加えるとテンシ
ョンローラ（６９）に加わるトルクＣと成る ｂ十ａ■Ｃ川（５） が成立しているため 式（２）〜式（５）より ｂ−＋ａｍｃ　−川（６） となりｂ−−ｃ−−ａ　　　すなわち ａ＝−，ａ　　　　　　　　　・・・（７）となる。こ
のことは、オブザーバ内の信号経路ａ′はテンションに
よるトルクを表していることとなり、これを取り出すこ
とにより、テンションによるトルクを検出することがで
きる。

テープテンションと、テープテンションがテンションア
クチュエータ機構部に与えるトルクとの関係は第３１図
、及び第３２図に示すようになる。

第３１図はテンションローラ（６９）と磁気テープ（５
０）との力のつりあいを示す概略図であり、図中に１は
磁気テープ（５ｏ）の長手方向の縦弾性係数、Ｃ１は磁
気テープ（５ｏ）の粘性係数を示す。またＴ　はテンシ
ョン値、Ｔｃは外乱テンション値を示す。

第３２図はテンションローラ（６９）と固定テープパス
ローラ（７３）、（７４）との位置とアーム（７０）の
うで長さの機械的位置関係を示す図である。

静的にみれば、第３１図に示すように、可動テンション
ローラ（６９）がテープ（５ｏ）から受けめる力は２　
（ＴＮ＋ＴＧ）で与えられる。しがし、実際の磁気テー
プ（５ｏ）は剛体ではなく、粘弾性体と考えられるので
、テープテンション値も時間と場所をパラメータとして
変化する関数として考える必要がある。本発明の実施例
の場合、このようなテープの長さ方向の動特性の影響を
できる限り受けないように第１図に示すようにテンショ
ン制御したい回転磁気ヘッド（５２）と実際に制御する
作用点であるテンションローラ（６９）間のテープ長さ
を短くする構成をとっていることも特徴の１つである。

また実際のテンションローラ（６９）と磁気テープ（５
０）との関係は第３１図のように１８０　”巻き付けで
かかっているのではなく第３２図のように１８０　”未
満の巻き付は角でかかっている。この巻き付は角を１Ｉ
ｉＯ°−２θ１　（θ１は正の角度）とすると、テンシ
ョンローラ（６９）にかかる力は２　ｅＯｓθｌ　（Ｔ
Ｎ十ＴＧ）となる。また同図に示すようにテンションロ
ーラ（６９）はうで長さｒのアーム（７０）を介してア
クチュエータ駆動部（７１）の回転軸に連結されている
ので、このテンションローラ（６９）にテープテンショ
ンによってかかるトルクはで表される。よって第２９図
の外乱テンションを含むテープテンション値ａ　ａ　（
−Ｔ　Ｎ　十Ｔ　ｃ　）とテープテンションがアクチュ
エータ（６２）に与えるトルクａとの関係は ａ−２ｒｃｏｓ　　θｌａａ　　　　　＝（９）で与え
られる。逆に推定テープテンショントルクａ゛によるテ
ープテンション推定値ａ−ａ−はａ′に（１３１）のＦ
８の逆特性をかけてやれば良いので、 Ｆ８　　２ｒＣＯ５θ１ ・・・（１０） となる。

以上のようにして、テンションを推定によって検出する
ことができる。なお、テンション推定器（１Ｂ２）のテ
ンション推定能力はオブザーバがモデルマツチングして
いるとき、２つのフィードバックゲインＦ１、Ｆ２に依
存し、 ・・・　（１１） となる。主にＦ　は推定可能な周波数を定めＦ２はオブ
ザーバループの安定性を定める。本実施例のテンション
推定器（１３２）のテンション推定能力を第３３図に示
す。この場合外乱推定能力は約Ｉ　ＫＨｚ程度となって
いる。

推定したテンションａａ″はテンションの最適値である
基準テンションＴＮと比較され、テンションエラーすな
わち外乱テンションＴｃが検出される。外乱テンション
ＴＧの高周波成分のみをノ＼イパスフィルタ（１３３ａ
）によって取り出し、位相補償及び増幅を含んだ伝達関
数ｆ５でテンションアクチュエータ（６２）にフィード
バックする。また同時に低域成分をローパスフィルタ（
１３４ａ）で取り出し、ゲインＧ６で供給側リールモー
タ（５５）にフィードバックする。ここで以上のように
周波数帯域を分けたのは、一般的にテンションアクチュ
エータ２（６２）はリールモータ（５５）に比べ機械的
時定数が小さく高帯域な制御に向いている反面、可動範
囲が制限されており、直流近くの大きなテンション変動
の制御ができないからである。この際の上記伝達関数ｆ
５（Ｓ）及びＦ６　（Ｓ）は第３０図の極配置において
例えばテンションアクチュエータ（６２）へのテンショ
ン制御ループ極（１６０）、リールモータ（５５）への
テンション制御ループ極（１５９）がオブザーバの極（
１５７）よりも原点に近い位置になるように選ばれる。

またこの時の推定外乱量の過渡的な挙動は第３４図のよ
うになり、一定時間後に実際のテンション値（Ｔ「）と
推定値（Ｔｐ）とが一致する。

第３４図はテンション推定器（１Ｂ２）の推定テンショ
ン量（Ｔｒ）と実際のテープテンション変動（Ｔｐ）と
を、テンション推定器（１３２）の動作開始からの過渡
特性を見たもので、横軸は時間、縦軸はテンション力を
示す。

第３５図は本テンシジン制御系のオーブンループ特性図
であり、第３５図は縦軸がゲイン、横軸が周波数、第３
５図は縦軸が位相、横軸が周波数を示す。

以上、本発明の実施例に係るテンション制御の原理及び
説明を行った。

以上のようなテンション外乱を推定する方法を用いてテ
ンション制御すると、推定テンションが従来のテンショ
ン制御機構におけるテンション制御アームの変位量で代
用するよりも、はるかに高い周波数まで正確に検出して
いることになるため、極めて広帯域なテンション制御が
実現できる。

また、このようなテンション制御は、単純な１人力１出
力のフィードバックループと異なり、ループが複雑にか
らみあっているため演算量が多い。

もちろんオフセットやドリフトの少ないオペアンプ等を
用いて積分器、アンプ、加減算器をアナログ回路で構成
することも可能であるが、オフセットやドリフトの少な
いオペアンプが高価であることや、回路規模が大きくな
ることからマイクロコンピュータ等でディジタル的に演
算する方が望ましい。

そこで第２９図の制御システムをマイクロコンピュータ
で構成した場合、ハードウェア構成は第３６図のように
なり、きわめて少ないハードウェアで実現できる。第３
６図において（１６１）はセンサーアンプ、（１６２）
はセンサーアンプ（１６１）からのアナログ信号をディ
ジタル信号に変換するためのアナログ／ディジタル変換
器、（１６３）は第２９図の伝達関数に基づいてテンシ
ョン推定や補償をディジタル的に行うマイクロコンピュ
ータ等で実現される高速演算回路である。

（１６４）はテンション制御機構の駆動電流を電圧とし
て取り出すための電流／電圧変換回路、（１６５）は電
流／電圧変換回路（１６４）のアナログ出力をディジタ
ル信号に変換するためのアナログ／ディジタル変換器で
ある。（１６６）、（１６７）は高速演算回路にて演算
された結果をアナログ出力に変換するためのディジタル
／アナログ変換器である。

第３６図で示した構成において、高速演算回路（１６３
）でのディジタル演算において演算されるテンション推
定のアルゴリズムを示すフローチャートの一例を第３７
図に示す。なお、第３７図で示した積分要素Σは第３８
図のブロック図の構成でもって実現される。

以上説明したように上記実施例によれば、テンションア
クチュエータ（６２）によりテンション変動の高周波領
域を抑圧し、リールモータ（５５）によりテンション変
動の低周波領域を抑圧するのでテンション制御精度が向
上し、高精度広帯域かつ広ダイナミツクレンジなテンシ
ョン制御系が実現できる。

このように、本発明では、第１４図に示すよう１；２段
結合制御方式によるＤＴＦ制動と外乱オブザーバを用い
たテンション制御を用いて、各々の制御系を高精度広帯
域かつ広ダイナミツクレンジ化しているので、通常再生
モード時だけでなく高速特殊再生モード時においても良
好な再生が可能であるＯ なお、上記実施例においては、テンションアクチュエー
タ（６２）はＶＴＲデツキの表側（回転ドラムがある側
）に設置されている例を示したが、デツキサイズの制約
等を考慮して、第３９図に示すようにデツキの裏面に設
置しても良い。またテンションアクチュエータ（６２）
の磁気回路をデツキ内蔵にして、コンパクトな構成にし
ても同様の効果が得られる。

次に、この発明の主要部となる磁気テープ（５０）の速
度カベラドアクチュエータ（７６）によって補正不可能
な高速特殊再生時の動作につ（九で説明する。

磁気テープ（５０）の速度がヘッドアクチュエータ（７
６）によって補正不可能な高速度で動作している場合、
従来の装置では、ノイズバーが再生画面に生じる、もし
くはモザイク画面となっていた。そこで、テープ引きア
クチュエータ（６１）及びテープテンシランアクチュエ
ータ（６２）を、前述した原理に従って動作させること
により、回転ドラム（５１）上での磁気テープ（５０）
の速度をヘッドアクチュエータ（７６）が補正可能な速
度の領域まで、例えば通常再生速度まで間欠的に落とす
。磁気テープ速度がヘッドアクチュエータ（７６）の補
正可能な速度の領域になっている期間、すなわち、原理
説明で前述した再生可能期間Ｔ′の間、例えば第１０図
の機械特性によって速度が変動し、トラックエラーパタ
ーンがヘッドアクチュエータ（７６）の補正可能領域を
超える最悪の場合においても、前述した本発明の２段結
合によるＤＴＦ制御方式によってトラックエラーの補正
が可能となる。

こうすることによって、再生可能期間Ｔ′においては、
トラックずれによるノイズのない良好な再生画面が得ら
れる。なお、再生可能な期間Ｔ゛においては、少なくと
も１画面を再生可能な期間、すなわちｍ。／ｆ　（ｍｏ
は２以上の整数）（秒）以上となっていることは原理説
明で既に述べたとおりである。また、テープアクチュエ
ータ（６１）、（６２）を駆動するための特殊再生用信
号を出力するのが特殊再生用信号発生器（図示しない）
である。ここでは例えばキャプスタンＦＧ信号等のキャ
プスタン部でのテープ速度情報とドラムＰＧ信号を入力
して、この２つの入力信号から原理説明で述べた原理に
基づいて、第７図に示した速度パターンになるように、
ディジタル的にテープアクチュエータ（６１）、（６２
）を動作させる駆動電圧パターンを出力する。この特殊
再生用信号発生器のハード構成は簡単なディジタル回路
にて実現できるがここではその説明は省略する。

また、再生可能期間Ｔ′以外の期間では、再生画像が得
られないため、１サイクル周期毎に再生可能期間Ｔ−で
再生した良好な画面を画像メモリに記憶しておき、再生
可能期間Ｔ′以外の期間中、記憶した画像を出力し続け
れば良い。このようにすれば、飛ばし見的、紙芝居的で
はあるが、従来のサーボシステムではノイズレス高速再
生不可能であったテープ速度においても、ノイズのない
良好な再生画面が連続的に得られることになる。また、
前述したようにテープテンションアクチュエータ（６２
）は、クローズトループにより、従来の機械式のものよ
り広帯域なテープテンションサーボで常に動作し続けて
いる。従って、どのような状態においても磁気テープ（
５０）が最適なテープテンションに保たれているのはい
うまでもない。その効果もあって、この発明の磁気再生
装置は、低速から高速まで広いテープ速度範囲において
良好な再生画像を得ることが可能となる。

第２実施例 次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第４０図は本発明の第２の実施例を示すＤＴＦ制御系の
ブロック図である。本発明の第１の実施例と異なる点は
テープ引きアクチュエータ（６１）に、本発明の第１の
実施例でテンション検出に使用した現代制御理論の外乱
オブザーバで構成されるテンション推定器（１３２）と
同じものを設けた所である。

この外乱オブザーバをテープ引きアクチュエータ外乱推
定器（１７０）とする。この外乱推定器（１７０）の原
理・構成は第４１図に示すように、第１の実施例でのテ
ンション推定器（１３２）と全く同じであるのでその説
明を省略する。

テープ引きアクチュエータ外乱推定器（１７０）の出力
であるアクチュエータ駆動部（６５）に加わる推定外乱
トルクは、その外乱トルクが打ち消されるように回路（
１７１）でテープ引きアクチュエータ電気特性に、ア／
Ｒ，の逆特性回路（１４９）で（Ｒ−）／（Ｋ−）倍さ
れて正帰Ｔ　　　　　　Ｔτ 還される。その時の外乱抑圧特性は第４２図に示すよう
になる。

このようにテープ引きアクチュエータ（６１）に外乱を
打ち消すように新たに外乱抑圧ループを構成すると、Ｖ
ＴＲデツキが例えば車載されて揺すられる場合等の外部
からの外乱に対して、外乱抑圧ループの抑圧制御帯域ま
での外乱（第４２図の例では約ＩＫＨｚ）に対してはテ
ープ引きアクチュエータ（６１）はあたかも外乱がない
かのように位置固定される。テープ引きアクチュエータ
（６１）はへッドアクチニエータ（７６）に比べ、可動
部質量も大きく、また外乱を受けやすい片持ちアーム方
式であり、かつバネ支持されていないので、外部外乱に
対して弱い系であるので、この方式は特に有効である。

このように制御系を構成すれば、デツキが揺すられると
いった突発的な外乱に対してもテープアクチュエータ（
６１）は振れることがなくなるのでＤＴＦ制御が常に安
定に動作する。

以上のように、この発明によればトラックエラー補正手
段を新にドラム外のテープ走行経路中の可動ローラとし
て設けられている。また、ＤＴＦ制御方式を高精度広帯
域でかつ広ダイナミツクレンジな２段結合方式で行って
いる。更にテンション検知を外乱オブザーバによって行
い高精度広帯域かつ広ダイナミツクレンジなテンション
制御を構成している。従って、通常再生において良好な
再生が可能なだけでなく、広範囲の異速度再生において
も同様に良好な再生が可能なシステムが得られる利点が
ある。

第３実施例 前述した各実施例において、テープ引きアクチュエータ
とテープテンションアクチュエータによって、磁気ヘッ
ドのＤＴＦ制御を補助し、あるいは高速ノイズレス再生
動作を行うことが理解されたが、本発明は、前記テープ
テンションアクチュエータのみを用いて最適なテンショ
ン制御を行うことができ、以下にこのテープテンション
制御の好適な第３実施例を説明する。

第３実施例においても、テープテンションアクチュエー
タの構造は前記各実施例と同様であり（またテンション
制御も前記各実施例と同様に入力電圧と変位の関係を推
定した、フィードバック系を作ることにより広帯域でか
つ高精度の制御が行われる。

テープテンションアクチュエータの構造第４３図には前
述した実施例におけるテープテンションアクチュエータ
（６２）と同様の構成が示されている。

図において、テープ供給リール（２００）から巻き出さ
れたテープ（２０１）は固定パスローラ（２０２）、（
２０３）を通って回転ドラム（２０４）に導かれている
。

テープテンションアクチュエータ（２０５）は揺動アー
ム（２０６）を含み、その一端に設けられたテンション
アーム（２０７）が図の矢印方向に移動してこれに接触
するテープ（２０１）のテンシヨンを任意に調整するこ
とができる。

揺動アーム（２０６）の回転軸は符号（２０８）で示さ
れており、またその他端には永久磁石（２０９）が接続
されており、この永久磁石（２０９）の周囲には励磁コ
イル（２１０）が固定配置されており、この結果、励磁
コイル（２１０）に所定の励磁電流を供給することによ
って、永久磁石（２０９）は任意位置に移動制御される
。

図において、励磁コイル（２１０）はヨーク（２１１）
に固定されており、このヨーク（２１１）が外部への洩
れ磁束を防ぐ磁気シールド効果も有する。前記揺動アー
ム（２０６）はジンバルバネ（２１２）等によって揺動
自在に支持されている。

図において、このようなテンションアクチュエータ（２
０５）は模式的に示されているが、その具体的な構造は
、前述した第１５．１６．１９図と同様の構成とするこ
とができる。

第４４図には本実施例の他の変形例が示されている。こ
の変形例は、永久磁石（２０９）にテンションアーム（
２１２）が直接接続されていることであり、テンション
アーム（２１２）及びテンションローラ（２０７）は図
示の如く直線運動をする。

本実施例においても、テンションローラ（２０７）の位
置は常に検出され、これを基準値あるいは外乱推定出力
と比較して所定のテンション制御が行われる。第４５図
は前記第４３図に示したテープテンションアクチュエー
タ（２０５）の位置センサを示す。

位置センサ（２１４）はレーザダイオードあるいはＬＥ
Ｄなどからなる発光器（２１５）とフォトダイオードな
どからなる二分割受光器（２１６）を含む。

また、揺動アーム（２０６）には前記発光器（２１５）
からの光を反射する反射ミラー（２１７）が設けられて
おり、この反射光がレンズ（２１８）によって平行光に
変換され受光器（２１６）に入射する。

従って、揺動アーム（２０６）の揺動によって、受光器
（２１６）への入射光量あるいは位置が異なり、これに
よってテンションローラ（２０７）の位置を電気的に検
出することができる。

第４６図は位置センサの他の実施例であり、位置センサ
（２１４）は発光器（２１９）、コリメータレンズ（２
２０）そして受光器（２２１）を含み、これらの各部は
ホルダ（２２２）によって固定支持されている。

一方、揺動アーム（２０６）には光遮蔽部（２０７ａ）
が設けられ、この光遮蔽部（２０７ａ）が発受光器間を
インタラブドすることによって電気的な位置検出を行う
ことができる。

前記位置検出は磁気センサによっても可能であり、第４
７図にはこのような磁気的位置センサの一例が示されて
いる。

図において、揺動アーム（２０６）には永久磁石（２２
３）が固定されており、この磁石（２２３）近傍には２
ｍのホール素子（２２４）、（２２５）が固定され、画
素子の出力を差動アンプ（２２６）によって比較するこ
とにより、所望の位置信号を得ることができる。

このような磁気的位置センサは第４８図に示されるよう
にテンションアクチュエータ（２０５）に組み込まれる
。

すなわち、図のアクチュエータ（２０５）は第４４図と
同様であり、そのテンションアーム（２１３）に固定さ
れたテンションローラ（２０７）の一部に磁石（２２３
）が固定される。

テンション制御系 以上のテープテンションアクチュエータ（２０５）及び
位置センサ（２１４）を用いてテンション制御を行う制
御系の一例が第４９図に示されており、前述した第１実
施例を示す第２６図と類似する。

本図において特徴的なことは、テンションアクチュエー
タ（２０５）の入力電圧と位置センサ（２１４）から検
出されるテンションローラ変位とによってテンション外
乱量を電気的に推定することであり、このために、外乱
テンション推定器（２３０）が設けられている。

本発明においてさらに特徴的なことは、前記推定値と基
準テンション値とが比較された後のテンションエラーを
高周波数成分と低周波数成分とに分け、前者をテンショ
ンアクチュエータ（２０５）へ供給しまた後者をテープ
供給側リールモータへ供給することである。

前記広域エラーは補償回路及びドライバ（２３１）から
テンションアクチュエータ（２０５）へ供給され、また
低域エラーは補償回路及びドライバ（２３２）からリー
ルモータ（２３３）へ供給される。

また、前記テンションアクチュエ−９（２０５）及びリ
ールモータ（２３３）がエラー修正を行うと、これらの
テンション変動はそれぞれ特性回路（２３４）、（２３
５）により置換され、これらの変動がテンションアクチ
ュエータ（２０５）にフィードバックされる。

従って、第４９図において、テンションアクチュエータ
（２０５）の変位によりテンション変動と、リールモー
タ（２３３）の変位によるテンション変動とがまず加算
され、次にこれらの加算値にテンション外乱例えばテー
プがうける軸やドラムとの摩擦、テープの摩擦係数の変
動により発生する外乱を加え、テンションアクチュエー
タ（２０５）にフィードバックされることが理解される
。

すなわち、これらのフィードバック合計値が磁気テープ
走行系の全テンションを表すこととなり、このようなす
べての要素を考慮したテンションエラーによって本発明
では広帯域高精度のテンション補正が可能となる。

（２３６）はテンションアクチュエータ（２０５）のコ
イル抵抗Ｒと電磁駆動部の力定数Ｋ　とτ を含む伝達係数、（２３７）はテンションアクチュエー
タ（２０５）のバネ定数ｋ及び可動部質量Ｍを含む伝達
関数である。

（２３８）は上記伝達関数（２３６）を電気的に模擬し
た伝達関数、（２３９）は伝達関数（２４０）、（２４
１）と共にフィードバックループを構成し、制御理論の
等価変換により上記伝達関数（２３７）を模擬した伝達
関数である。（２４２）、（２４Ｂ）は、テンションア
クチュエータ（２０５）の特性を模擬した伝達関数（２
３８）〜（２４１）までの動特性を実際のテンションア
クチュエータ（２０５）と一致させるために、位置セン
サ（２１４）の出力と、伝達関数（２３６）〜（２４１
）の出力との差がゼロに収束するようにフィードバック
されたオブザーバ（テンション制御系）のフィードバッ
クゲインである。

（２４４）は本制御系における制御帯域内の比較的高い
周波数成分をテンションアクチュエータ（２０５）にフ
ィードバックするための補償回路の１部であるバイパス
フィルタ、（２４５）は上記帯域内の比較的低い周波数
成分をリールモータ（２３３）にフィードバックするた
めの補償回路の１部であるローパスフィルタである。（
２４６）はテンションアクチュエータ（２０５）に対す
るフィードバックループのループゲインを定めるための
アンプゲインである。（２４７）はリールモータ（２３
３）に対するフィードバックループのループゲインを定
めるためのアンプゲインである。

（２４８）はリールモータ（２３Ｂ）のコイル抵抗町と
トルク定数Ｋｔｌを表す伝達関数、（２４９）はり−ル
モータ（２３３）の回転イナーシャＪを表す伝達関数で
ある。

第３実施例の動作 次に本発明の第３実施例の動作について説明する。従来
のテンション制御においては、第８１図のテンション制
御アーム（２１）がバネ（２２）の力とテープテンショ
ンとがつり合うことを想定する。このため、テンション
制御アーム（２１）の変位量がテンションに相当すると
して、この変位量を検出テンションとしリールモータ（
６１）にフィードバックしている。

しかし厳密に言うと、バネ支持されたテンション制御ア
ーム（２１）の変位がテンションに比例するのは、バネ
支持されたテンション制御アーム（２１）のバネ共振周
波数までである。バネ共振周波数以上では、テンション
制御アーム（２１）に加わるテンション変動と、テンシ
ョン制御アーム（２１）の位置変動の位相がずれてくる
。実際にはバネ共振周波数において９０度、さらに高い
周波数では１８０度ずれる。このため従来のテンション
制御は、テンシラン制御アーム（２１）を含むバネ支持
系の位相口りにより制御帯域が制限されていた。これは
、すなわち、テンション制御アーム（２１）で検出でき
るテンションが、テンション制御アーム（２１）を含む
バネ支持系のバネ共振周波数以下であることを示してい
る。

もちろんこのバネ共振周波数を上げるために、テンショ
ン制御アームを軽くしたり、バネ定数を強くしたりする
ことが考えられるが、テンション制御アームを軽くする
には限界があり、また、バネ定数を大きくすると、テン
ション変動があっても、テンション制御アーム（２１）
があまり動かなくなるため、検出精度が劣化する。

本実施例では、テンション制御アームのバネ共振周波数
に無関係にテンションが広帯域に制御できることを特徴
とする。

本実施例は、上記テンションアクチュエータ（２０５）
の伝達特性（駆動電流または入力電圧／変位）を電気的
に模擬した、現代制御理論で言う、同一次元オブザーバ
を構成（以下テンション外乱推定器と称する）すること
を特徴とする。この結果、上記テンションアクチュエー
タ（２０５）に加わるテープ走行系テンションを、従来
の第８１図のような機械式テンション検出機構に比べて
十分広帯域に検出することができる。

以上の原理をさらに詳しく説明する。上記テンション外
乱推定器の伝達関数は、第５０図に示されている。図に
おいて、テンションアクチュエータ（２０５）に入力さ
れた駆動電圧を、コイル抵抗Ｒ１力定数Ｋ　を模擬した
回路に入力すると、テンション外乱推定器（２３０）内
のｂ″は、実際のテンション制御機構の駆動力すを推定
した値となる。フィードバックループを構成している伝
達関数（２３９）、（２４０）、（２４１）は制御理論
により等価変換すると ＭＩ　　　　Ｓ　　　　　　　　　１ １　　　　１　　　　　　Ｍ１２Ｘｋ−１＋□９□ψに
″ Ｍ″ＳＳ となるため、伝達関数（２３９）、（２４０）、（２４
１）は、テンションアクチュエータ（２０５）の伝達関
数（２３７）を模擬することとなる。

従って伝達関数（２３８）の出力であるｂ″を入力する
と、伝達関数（２３９）、（２４０）、（２４１）を伝
達した出力ｄ′は、テンションアクチュエータ（２０５
）の出力ｄを推定した値となるはずである。しかし伝達
関数（２３９）、（２４０）、（２４１）は、内部に積
分器を持つており、周波数特性上ではテンションアクチ
ュエータ（２０５）の伝達関数（２３７）の特性と同じ
ても動特性が上記積分器の初期値の違いにより同じにな
らない。そこで位置センサ（２１４）で検出した実際の
変位量ｄ′と、テンション外乱推定器（２３０）の推定
変位量ｄ′との差ｅをゲインｆ　及びｆ２でフィードバ
ックして、周波数特性のみならず、動特性も実際のテン
ションアクチュエータ（２０５）に一致させた。

以上の構成は、現代制御理論の同一次元オブザーバの構
成としてよく知られている。テンションアクチュエータ
（２０５）のモデルにおける積分器（ラプラス変換にお
ける１／Ｓ）を含む伝達関数（２３９）と（２４０）の
入力側にそれぞれｆｌ、ｆ２でフィードバックしている
のは、オブザーバの収束性を自由に決定するためである
。一般的に、制御対象の駆動電圧と変位を入力とする同
一次元オブザーバは、その内部の推定速度を取り出すた
めに使用される。この同一次元オブザーバは、制御対象
及び動特性（周波数特性）が一致した状態において、オ
ブザーバフィードバックゲインｆ１、ｆ２を制御対象の
極に比べてオブザーバの極が十分大きく　（負の実数の
値が大きく）なるように、ハイゲイン（ｆｌ、ｆ２の値
を大きく）にすると、テンション推定できる。この場合
、動特性が一致しているため ｄ−岬ｄ　　　　　　　　　　　・・・（２１）が成立
する。

前記極の関係は第１実施例の第３０図と同様である。

また伝達関数（２３６）及びそのモデル（２３８）には
積分器が含まれないため駆動力ｂ′はｂ−坤ｂ　　　　
　　　　　　　・・・（２２）が成立している。また制
御対象と、オブザーバ内モデルの動特性が一致している
ことから、変位のみならず、速度及び加速度も一致して
おり、このことより加速度をＭ倍した値であるテンショ
ンアクチュエータ（２０５）のテンションローラに加わ
る力Ｃ′も Ｃ″≠Ｃ・・・（２３） が成立する。

もともとのテンションアクチュエータ（２０５）におい
ては、駆動力すにテンションによるトルクａを加えると
テンションローラに加わる力Ｃとなるので、 ｂ＋ａ−ｃ　　　　　　　　　　　・・・（２４）式（
２１）〜（２４）より ｂ−＋ａ−ｃ　−−・−（２５） となり、 ｂ−−（−−ｍＢすなわち ａ−−ａ　　　　　　　　　・・・（２６）となる。こ
のことは、オブザーバ内の信号経路ａ′はテンションを
表していることとなり、これを取り出すことにより、テ
ンション機構のバネ共振等に無関係にテンションを検出
することができる。

推定したテンションａ′は基準テンション値と比較され
、高周波成分のみを、バイパスフィルタ（２４４）を介
して取り出し、ゲインｆ３でテンションアクチュエータ
（２０５）にフィードバックする。また同時に低域成分
をローパスフィルタ（２４５）で取り出し、ゲインｆ４
で、リールモータ（２３３）にフィードバックする。こ
こで以上のように周波数帯域を分けたのは、一般的にテ
ンションアクチュエータは、リールモータに比べ機械的
時定数が小さく広帯域な制御に向いている反面、可動範
囲が制限されており、直流に近い制御値となる大きなテ
ンション変動の制御ができないからである。

この際上記フィードバックゲインｆ３、ｆ４は、極配置
において例えばテンションアクチュエータへのループの
極、リールモータへのループの極がオブザーバの極より
も虚軸に近い位置になるように選ばれる。例えば実数部
の値が１／１０程度に選ばれる。この関係も第１実施例
の第３０図と同様である。

またこの時の推定外乱量の挙動も、前記した第３４図の
ようになり、一定時間後に実際のテンション外乱と推定
値が一致する。

以上、本発明の第３実施例に係るテンション制御の原理
及び説明を行ったが、実際のテンションアクチュエータ
には、第４３図のマグネット（２０９）、電磁コイル（
２１０）、ヨーク（２１１）等が、スペース的またはコ
スト的に搭載できない場合もある。

、　　本発明のテンション制御においては、このように
電磁駆動装置でテンションローラを制御できない場合に
おいても、リールモータの制御のみで、従来のテンショ
ン制御に比べて広帯域のテンション制御を行うことが可
能である。この時の一例を第５１図に示す。第５１図は
、第５０図におけるテンションアクチュエータの入力電
圧を常にゼロと置き換えたもので、テンション外乱推定
器（２３０）内においても同様である。

その動作は第５０図の場合と同じてあり、式（２０）〜
式（２６）において、ｂ−ｏ　　ｂ−−ｏとしたことに
他ならない。この場合でもテンション外乱推定器（２３
０）内の信号経路ａ′はテンション外乱を推定している
。従って、これを基準テンションと比較した後、ゲイン
ｆ４でリールモータ（２３３）にフィードバックするこ
とにより磁気テープ走行系のテンション変動を、従来の
テンション機構に比べ広帯域に抑圧することが可能であ
る。

以上のようなテンション外乱を推定する方法を用いてテ
ンションをコントロールすると、推定テンションが、従
来のテンション機構におけるテンション制御アームの変
位量で代用するよりも、はるかに高い周波数まで正確に
検出していることになる。このためきわめて広帯域なテ
ンション制御が実現できる。

第５０図のテンション制御における制御系は、オーブン
ループ特性を、第２５図のようにすることが可能である
。すなわち、高周波領域にてテンション制御機構のルー
プをリールモータのループよりハイゲインにして、２０
ｄＢ／ｄｅｄとすることにより、位相回り量を制御帯域
内において９０度までに抑えて、全体の安定性を確保す
るようにすればリールモータループのゲインを低域で確
保することができる。

このようなテンション制御方式は、単純な１人力１出力
のフィードバックループと違い、演算が複雑である。も
ちろんオフセットや、ドリフトの少ないオペアンプ等を
用いて積分器、アンプ、加減算器を構成しアナログ回路
で構成することも可能であるが、オフセットやドリフト
の少ないオペアンプが高価であることや、回路規模が大
きくなることからマイクロコンピュータ等の演算で行う
方が望ましい。そこで、第５０図の制御システムをマイ
クロコンニータで構成した場合、ハードウェア構成は第
１実施例の第３６図のようになり、きわめて少ないハー
ドウェアで実現できる。

以上説明したように上記実施例によれば、テンションア
クチュエータによりテンション変動の高周波領域を抑圧
し、リールモータによりテンション変動の低周波領域を
抑圧するので、テンション制御精度が向上する。

なお、本実施例のアクチュエータは圧電素子等のセラミ
ックアクチュエータや回転モータ、超音波モータ等向等
の性能が得られる。

以上のように、本発明によれば、テンション制御系によ
りテンションローラが磁気テープ走行系から受けるテン
ションを推定し、この推定テンションが基準テンション
に一致するようにテンションアクチュエータとリールモ
ータとのいずれか一方または両方に位置センサの出力信
号に基づく駆動信号をフィードバックする。従って、テ
ンション制御帯域が広くできるとともに、テンション変
動の抑圧量が大きく取れるようになり、テンション制御
精度が向上する。これにより磁気ヘッドの記録密度が高
く、磁気ヘッドと磁気テープ間のスペーシングを常に一
定に管理する必要がある。例えばディジタルＶＴＲやハ
イビジョンＶＴＲにおけるテンション制御には特に有効
的であるという効果が得られる。

テープアクチュエータの構造 前述した各実施例に用いられるテープ引きアクチュエー
タあるいはテープテンションアクチュエータの具体的な
構造を以下に示す。

第５３〜５６図には位置センサが組み込まれたテープア
クチュエータの具体的な構成が示されている。ＶＴＲ基
板（２５０）にはヨークホルダ（２５１）が固定され、
さらにこのホルダ（２５１）にはヨーク（２５２）が一
体的に固定されている。

前記ヨークホルダ（２５１）には支軸（２５３）が植立
され、この支軸（２５３）に上下の軸受け（２５５）、
（２５６）によってローラアーム（２５７）が回動自在
に軸支されている。そして、このローラアーム（２５７
）の先端にはテープパスローラ（２５８）が回転自在に
軸支され、図示していない磁気テープとローラ（２５８
）が接触、して、前述した如くテープに所定の引き／緩
めあるいは所望のテンション値を与えることができる。

ローラ（２５８）のローラ軸（２５９）はネジ（２６０
）によって前記アーム（２５７）にしっかりと固定され
、またローラ（２５８）の高さ方向の調整は前記軸（２
５９）に設けられたネジ（２５９ａ）によって行われて
いる。

アーム（２５７）の他端に設けられたコイルホルダ（２
６１）には駆動コイル（２６２）が固定されており、前
記ヨークホルダ（２５１）に固定された磁石（２６３）
と協働して、前述した如くローラ（２５８）を軸（２５
３）を中心として任意角度変位させることができる。

図において、アーム（２５７）の変位位置を知るために
、アーム（２５７）にはレーザダイオード等の発光器（
２６４）が設けられており、スリット板（２６５）を通
して絞られた光が第５２図の矢印のようにエミツトされ
る。

前記照射された光線（２６６）は前記ヨーク（２５２）
に固定された一次元型受光器（２６７）にて受光され、
アーム（２５７）の変位位置を電気的に検出することが
できる。

第５４図から明らかなように、前記永久磁石（６３）は
セクタ形状からなり、コイル（２６２）の回動方向に沿
って逆極性に２分割されている。

第５５図は前記発光器（２６４）及びスリット板（２６
５）を示し、レーザダイオード等の発光素子（２６８）
から放射されたレーザ光はコリメータレンズ（２６９）
にて平行光線に変換される。

そして、この平行光線はスリット板（２６５）のスリッ
ト（２６５ａ）から細長断面の光線（２６６）として放
出される。

第５６図は一次元型受光器（２６７）の受光面（２６７
ａ）に照射されるスリット光（２６６）を示し、図から
明らかなように、スリット光（２６６）が図の左右方向
に移動することによって、ローラ（２５８）の位置を知
ることが可能となる。

なお、前記発光器としてはレーザダイオードばかりでな
（ＬＥＤを用いても良い。

第５７図には、前記第５２図と類似するアクチュエータ
の他の実施例が示されている。第５７図において、第５
２図と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

第５７図の実施例では、位置センサが光学的ではなく、
磁気的な素子が用いられている。

すなわち、アーム（２５７）の尾端（２５７ａ）にはホ
ール素子（２７０）が固定されており、このホール素子
（２７０）と対向する基板側には磁石（２７１）が固定
されている。従って、アーム（２５７）の回動に従って
ホール素子（２７０）と磁石（２７１）の相対関係が変
位し、これによってローラ（２５８）の位置を電気的に
検出することができる。第５８図にはさらに他の位置セ
ンサの例が示されており、アーム（２５８）の回動軸上
に反射ミラー（２７２）が固定され、発光器（２７３）
から放射されたレーザ光がミラー（２７２）によりて反
射され受光器（２７４）に受光され、アーム（２５７）
の回動角度が電気的に検出される。

第５９図は前述した第５４図と類似する永久磁石（２６
３）の他の例を示す。図から明らかなように、磁石（２
６３）は２個の台形を連結した構造からなる。

第６０図は前述した第５２図と類似した他の例を示し、
前記スリット板（２６５）及び受光器（２６７）が遮蔽
板（２７５）によって光遮蔽され、外部からの光ノイズ
の侵入を防いでいる。

さらに、第６１．６２図はそれぞれホール素子（２７６
）と磁石（２７７）とを組合せた位置センサの他の例を
示す。第６１図では、ホール素子（２７６）はアーム（
２５７）に固定されている。

また第６２図ではホール素子（２６７）はアーム（２５
７）の尾端に設けられた突出部（２５７ｂ）に設けられ
ている。

テープアクチュエータが組み込まれたＶＴＲの構造以上
説明したように、本発明においては、回転ドラムの入り
側及び出側のいずれか少なくとも一方にテープテンショ
ンアクチュエータを配置し、ＤＴＦ制御、高速ノイズレ
ス再生あるいはテープテンション制御を行うことができ
る。

前述した各テープアクチュエータをディジタルＶＴＩ？
等に組み込んだ好適な実施例を以下に説明する。

第６３図には回転ドラムの入り側及び出側にそれぞれテ
ープテンションアクチュエータ及びテープ引きアクチュ
エータが設けられたディジタルＶＴＲの概略構成が示さ
れている。

ＶＴＲデツキの基板（３００）にはテープ力セッ）　（
３０１）が装着され、そのテープ（３０２）が磁気ヘッ
ド（３０３ｇ）、（３０３ｂ）を内蔵した回転ドラム（
３０４）にロードされる。

カセット（３０１）の供給側リール（３０５）及び巻取
側リール（３０６）を駆動するため、カセットデツキに
は供給側リールモータ（３０７）及び巻取側リールモー
タ（３０８）が設けられている。

第６３図にはテープがロードされた状態を示され、供給
側リール（３０５）から巻き出されたテープ（３０２）
はガイド（３０９）、（３１０）から後述する固定ビン
（３１１）、テンションローラ（３１２）、固定ピン（
３１３）そしてスラントビン（３１４）から回転ドラム
（３０４）に導かれる。

一方、回転ドラム（３０４）の出側では、テープ（３０
２）はスラントビン（３１５）、固定ピン（３１６）、
テープ引きローラ（３１７）、固定ピン（３１８）を通
ってキャプスタン（３１９）に導かれる。キャプスタン
（３１９）にはピンチローラ（３２０）が圧接されてお
り、テープ（３０２）はさらにガイド（３２１）、（３
２２）を介して前記巻取リール（３０６）に導かれてい
る。

テープテンションアクチュエータは符号（３２３）で示
され、支軸（３２４）に揺動自在に支持されたテンショ
ンアーム（３２５）の先端に前述したようにテンション
ローラ（３１２）が支持されている。テンションアクチ
ュエータ（３２３）に内蔵された位置センサ（３２６）
からの信号は前述したようにテンション制御回路へ供給
され、またリールモータ制御回路（３２７）から供給側
リールモータ（３０７）へ制御信号を供給している。

一方、テープ引きアクチュエータ（３２８）は支軸（３
２９）で軸支された揺動アーム（３３０）を有し、この
アーム（３３０）の先端に前記テープパルスローラ（３
１７）が固定されている。アクチュエータ（３２８）に
内蔵された位置センサ（３３１）から得られた信号はア
クチュエータ制御回路及びキャプスタン制御回路に供給
されると共に、リールモータ制御回路（３３２）へ供給
され、巻取側リール（３０８）を制御する。

以下、第６３図は通常の記録再生時、第６４．６５図は
両テープアクチニエータを差動的に動作させる特殊再生
状態を示し、以下にこれらの動作を説明する。

通常の記録再生時には第５７図に示すように、従来と同
様のテープ走行経路が形成され、供給側リール（３０５
）から巻取側リール（３０６）に向って、キャプスタン
（３１９）により一定速度で磁気テープ（３０２）は送
られる。

テープアクチュエータ（３２８）の巻取側可動テープパ
スローラ（３１７）は所定の位置に機械的もしくは電気
的に固定される。一方、テンションアクチュエータ（３
２３）のテンションローラ（３１２）は磁気テープ（３
０２）に一定の力で押し当てられる。同時に、磁気テー
プ（３０２）のテンションが所望の値となるように、供
給側リールモータ（３０７）が制御され、その結果、テ
ンションローラ（３１２）は所望のテンションとなる位
置で釣り合う。なお、上記釣合位置は位置検出手段（３
２６）によりテンションローラ（３１２）の基準位置と
して検出される。第５６図に示したように、発光部から
の光を細長あるいは楕円光にすることにより、検出感度
をあげ、かつ、テンションアーム（３１２）の回動力向
と直角方向に対して光線（２６６）と受光器（２６７）
との相対位置関係をルーズにできる。磁気テープ（３０
２）の走行に伴ってリール巻径が変化すると、テンショ
ンは変化し、それに伴いテンションローラ（３１２）の
位置は上記基準位置からずれる。位置検出手段（３２６
）は上記移動量を検知しつつ、基準位置に復帰するよう
供給側リールモータ（３０７）を制御する。

また、外乱によってテンションが変化すると、力の釣り
合いがくずれて、テンションローラ（３１２）が基準位
置から移動する。上記移動量も゛位置検出手段（３２６
）によって検知され、所定のテンションとなるように、
言い換えればテンションローラ（３１２）が基準位置に
戻るように、供給側リールモータ（３０７）が制御され
る。

また、供給側リール（３０５）から巻取側リール（３０
６）への高速テープ送り時（早送り時）においても、同
様な方法にてテンションの制御が行われる。このとき上
記記録再生時とは設定テンション値を換えてもよい。

巻取側リール（３０６）から供給側リール（３０５）へ
の高速テープ送り時（巻戻し時）においては、上記早送
り時の供給側と巻取側を逆にしてテンションの制御が行
われる。すなわち、テンションローラ（３１２）を所定
の位置に固定するとともに、可動テープパスローラ（３
１７）の所定位置からの移動量を位置検出手段（３３１
）によって検知し、巻取側リールモータ（３０８）を制
御してテンションを一定に保つ。

次に、磁気テープ（３０２）を記録時のテープ送り速度
から変化させた状態で特殊再生を行う場合を説明する。

特殊再生時には、磁気ヘッド（３０３）自身をトラック
幅方向に移動させて磁気テープ（３０２）上の記録トラ
ックをトレースする方法と、上記磁気ヘッド（３０３）
自身を移動させると共に可動ローラ（３１２）、（３１
７）を移動させる方法があり、テープ送り速度によって
切り替えられる。

磁気ヘッド移動のみの場合、磁気テープ（３０２）を供
給側リール（３０５）から巻取側リール（３０６）に送
る場合は、上記早送り時と同様にテンションを制御し、
磁気テープ（３Ｃ１２）を巻取側リール（３０６）から
供給側リール（３０５）に送る場合は上記巻戻し時と同
様にテンションを制御する。

磁気ヘッド移動と可動テープパスローラ移動の両方を行
う場合には、第５８図と第５９図に示すように、テンシ
ョンローラ（３１２）と可動テープパスローラ（３１７
）とを、互いに連動して逆相に同距離移動させる。

以上のようにして、本発明に係るテープアクチュエータ
をディジタルＶＴＲデツキに組み込んだ構造が理解され
る。

本発明においては、両テープアクチュエータの可動パス
ローラ及びテンションローラが固定パスローラに対して
移動するので、テープをその走行方向及び高さ方向に対
して正しく位置規制して回転ドラムのシリンダ溝に送り
込まなければならない。また、テープカセットがら磁気
テープを引き出して記録再生のために回転ドラムにロー
ドするための高精度でかつ簡単な構造が望まれる。

本発明においては、このような要求に答えるため、新た
なテープロード機構を提供し、その好適な実施例が第６
６〜６９図に示されている。

第６６図は前述した第６３図の要部を画描したものであ
り、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

＊６６図がテープロード後の記録再生状態を示し、また
第６７図はテープロード前のカセット挿入時を示す。

入り側ガイド（３１０）、出側ガイド（３２１）そして
ピンチローラ（３２０）は従来と同様にテープロード前
後において移動可能であり、この詳細は省略する。

同様に、入り側固定テープパスローラ（３１１）、（３
１３）及びスラントピン（３１４）もテープ（３０２）
をカセットから引き出して回転ドラム（３０４）の入り
側に導くためにテープロードの前後において移動しなけ
ればならず、本発明において特徴的なことはこれらの両
ローラ（３１１）、（３１３）及びスラントピン（３１
４）が１個のテープローダ（３４０）に固定されており
一体的に移動することであり、これによって、各テープ
ガイドの位置決めを正しく行うことができる。

同様に、回転ドラム（３０４）の出側においても、スラ
ントピン（３１５）、固定テープパスローラ（３１６）
、（３１８）は１個の出側テープローダ（３４１）に固
定されており、一体にテープローディングを行うことが
でき、出側のテープ位置決めを正しく行うことが可能で
ある。

図には詳細に示していないが、入り側テープロ−ダ（３
４０）及び出側テープローダ（３４１）はそれぞれ、デ
ツキベース（３００）に設けられたガイド溝（３４２）
、（３４３）に導がれ、テープ（３０２）を回転ドラム
（３０４）に導き、またテープカセット（３０１）のテ
ープ（３ｏ２を引っ掛けるためにこれらのテープローダ
（３４０）、（３４１）が上下方向に移動可能である。

デツキ基板（３０２）は、さらにに入り側キャッチ（３
４４）、及び出側キャッチ（３４５）が設けられ、それ
ぞれ第６３図で示されるようにロード後において固定テ
ープパスローラ（３１Ｂ）及び（３１６）を正しく位置
決め規制することができる。

第６８図にはテープＣ３０２）の走行パスが展開して示
され、図はロード後の状態を示している。

図から明らかなように、回転ドラム（３０４）の入り側
においては、テープテンションアクチュエータのテンシ
ョンローラ（３１２）に対してテープ（３０２）を正し
く位置決めするため、固定パスローラ（３１１）、（３
１３）及びスラントビン（３１４）が単一の入り側テー
プローダ（３４０）で位置決めされていることが理解さ
れる。

同様に、回転ドラム（３０４）の出側においても、出側
テープローダ（３４１）がスライドピン）　　（３１５
）、固定パスローラ（３１６）、（３１８）を正しく位
置決めしている。

さらに、本実施例において特徴的なことは、テープ（３
０２）の幅方向を位置規制するため、入り側及び出側に
おいて、固定パスローラ対がテープ（３０２）の上下端
をフランジによって位置規制していることであり、これ
によって、テープ（３０２）は回転ドラム（３０４）の
所定シリンダ溝に正しく送り込まれ、これによってトラ
ッキングエラーの発生を減少させている。

第６９図には出側テープローダＣ３４１）の拡大図が示
されており、固定パスローラ（３１６）の上側フランジ
（３１６ａ）がテープの上側端を規制し、また固定パス
ローラ（３１８）の下側フランジ（３１８ａ）がテープ
（３０２）の下側端を規制している。

従って、テープ（３０２）は上下方向を正しく位置決め
された状態で走行バスを通過することができる。

前記固定パスローラ（３１６）、（３１８）のフランジ
位置を正しく定めるため、各ローラ（３１６）、（３１
８）の固定部には高さ調整ネジ（３１６ｂ）、（３１８
ｂ）が設けられており、これによって、組み立て時の高
さ調整が行われる。

回転ドラム（３０４）の入り側における入り側テープロ
ーダ（３４０）に設けられている固定パスローラ（３１
１）、（３１３）も同様にテープ（３０２）の上下端を
規制する。このために、第６８図に示されるように、固
定パスローラ（３１１）の下側フランジ（３１１ａ）が
テープ（３０２）の下端を規制し、同様に固定パスロー
ラ（３１３）の上側フランジ（３１３ａ）がテープ（３
０２）の上側端を規制する。このテープローラ（３４０
）における各ローラ高さ調整は第６９図に示した出側と
同様に行われる。

以上説明したように、本発明に係るテープアクチュエー
タはディジタルＶＴＲデツキに装着される。

しかしながら、前記実施例では、各アクチュエータとテ
ープローダとが共にデツキ基板の上側に装着されるので
、これらの部品を狭い空間内に配置することが困難とな
る場合がある。

従って、本発明では、各テープアクチュエータとテープ
ローダとを基板の上下に振り分けて配置することが好適
であり、これによってスペースユーティリティを高める
ことができる。

第７０〜７４図にはこのようなデツキベースの両面に配
置した本発明の好適な実施例が示されている。

これらの図において、前述した第６６図の実施例と同一
部材には同一符号を付して説明を省略する。

第７０図はテープロードが完了した記録再生状態を示し
、また第７１図はテープカセット（３０１）がデツキに
挿入されてテープロード前の状態が示されている。

まず、本実施例におけるテープアクチニエータの構造を
説明する。

第７２図は本実施例におけるテープテンションアクチュ
エータ（３５０）の好適な実施例か示されており、テー
プ引きアクチュエータ（３５１）も同一の構成を有する
もので詳細な説明は省略する。

第７２図において、デツキベース（３００）には支軸（
３５２）が固定されておりこの支軸（３５２）に軸受け
（３５３）、（３５４）を介してテンションアーム（３
５５）が回転自在に軸支されている。そしてテンション
アーム（３５５）の先端にはテンションローラ（３５６
）が設けられている。本実施例において特徴的なことは
、前記テンションアーム（３５５）がベース（３００）
の下面に配置されていることにある。そして、テンショ
ンローラ（３５６）はベース（３００）の下側から、ベ
ース（３００）に設けられたガイド溝（３５７）を通っ
てベース（３００）の上面に突出している。

従って、本実施例によれば、ベース（３００）の上面に
はテープアクチュエータの駆動部が一切配置されず、他
の部品例えばテープローダ等をベース（３００）の上面
に容易に装着することが可能となる。

第７２図から明らかなように、テンションアーム（３５
５）には駆動コイル（３５８）が一体に回動するように
設けられている。一方、ベース（３００）の裏面には、
ホルダヨーク（３５９）が固定され、このホルダヨーク
（３５９）には永久磁石（３６０）が固定され、さらに
ヨーク（３６１）が設けられている。

従って、前述した実施例から明らかなように、駆動コイ
ル（３５８）に所定の電流を供給することによって、永
久磁石（３６０）との電磁作用によってテンションロー
ラ（３５６）を任意に位置決め駆動することができる。

なお、第７２図において、ガイド溝（３５７）は第７０
図に示されるように他の溝部より大きな直径を有するロ
ーラ挿入穴（３５７ａ）を形成しており、これによって
、直径の大きなローラ（３５６）を容易にベース（３０
０）の下面から上面に向って組み付けることが可能とな
る。

本実施例において、前記ガイド溝（３５７）がテンショ
ンローラ（３５６）が移動する通路を形成すると共に、
後述するテープローダの支軸が通過するガイド溝として
も用いられており、両者が連続した溝で形成され、加工
を容易にしている。

テープ引きアクチュエータ（３５１）側も同様の構成か
らなり、図においてその可動テープパスローラ（３６２
）が示され、このローラ（３６２）を通過させる溝がガ
イド溝（３６３）として図示され、またローラ（３６２
）を組み付けるときの直径の大きなローラ挿入穴が符号
（３６３ａ）で示されている。

出側のガイド溝（３６３）も後述するテープローダの支
軸が通過する溝と兼用されている。

以上説明したように、本実施例によれば、テープアクチ
ュエータ（３５０）、（３５１）はデツキベース（３０
０）の下面に配置されている。

一方、本実施例におけるテープローダはデツキベース（
３００）の上面に配置され、図において入り側テープロ
ーダが符号（３６４）でまた出側テープローダが符号（
３６５）で示されている。

テープローダ（３６４）には前述した各実施例と同様に
固定テープパスローラ（３１１）、（３１３）及びスラ
ントピン（３１４）が一体的に固定されており、同様に
出側テープローダ（３６５）にもスラントピン（３１５
）、固定テープパスローラ（３１６）、（３１８）が一
体的に固定されている。

入り側テープローダ（３６４）の支軸（３６６）はガイ
ド溝（３５７）に沿って移動し、第７０゜７１図で示さ
れるように磁気テープ（３０２）を確実に回転ドラム（
３０４）に導くことによって導かれている。

図から明らかなように、入り側テープローダ（３６４）
にはテンションローラ（３５６）が移動できる逃げ溝（
３６４ａ）が設けられており、第７３．７４図で示され
る高速ノイズレス再生時にテンションローラ（３５６）
が移動するスペ−スを形成している。

同様に、出側テープローダ（３６５）にも可動テープパ
スローラ（３６２）が移動可能な逃げ溝（３５６ａ）が
設けられている。

以上のようにして、本実施例によれば、第７３．７４図
のように、テンションローラ（３５６）と可動テープパ
スローラ（３６２）が差動的に移動するときにも、テー
プローダ（３６４）、（３６５）がこれらのローラの移
動を邪魔することがない。

【図面の簡単な説明】

ｊｉ１図は本発明の第１実施例による磁気再生装置の構
成を示す概略図、ｊＩ２図は本発明の詳細な説明する斜
視図、第３図及び第４図は本発明のテープアクチュエー
タにより磁気テープの走行速度を変える関係を説明する
概略図、第５因はＶＴＲの記録トラックパターンを示す
概略図、第６図は本発明のテープアクチュエータの変位
角／トルク特性を示す図、第７図は本発明の高速ノイズ
レス再生時の各部の動作を示すタイムチャート、第８図
は本発明の固定テープパスローラと可動テープパスロー
ラ及びテープアクチュエータの回動輪との機械的位置関
係を示す模式図、第９図は第８図における変位角度とテ
ープ引き出し長さとの関係を示す図、第１０図は本発明
の第１実施例のテープ引きアクチュエータの変位角と記
録トラック幅方向変位量との関係を示す図、第１１図は
本発明による理想的な機械特性が実現した場合の特殊再
生時のトラッキング制御系のブロック図、第１２図はこ
の発明の磁気記録再生装置におけるサーボシステムを示
すブロック図、第１３図はこの発明のテープアクチュエ
ータの他の変形例の構成を示す概略図、第１４図は本発
明の第１実施例のＤＴＦ制御方式を示すブロック図、第
１５図は本発明の第１実施例のヘッドアクチュエータの
構成を示す断面図、第１６図は本発明によるテープアク
チュエータの概略斜視図、第１７．１８図はテープアク
チュエータの駆動原理を説明するための磁気回路の概略
図、第１９図は本発明によるテープアクチュエータの断
面図、第２０図は本発明の第１実施例によるテープアク
チュエータのポジションセンサの一例を示す図、第２１
図は本発明によるテープアクチュエータの周波数特性図
、第２２図は制御システムの他の例を示すブロック図、
第２３図は本発明のＤＴＦ制御回路を伝達関数で表示し
たブロック図、第２４図は本発明によるＤＴＦ制御系の
極配置図、第２５図は本発明のＤＴＦ制御系のオーブン
ループ特性図、第２６図は本発明のテンション制御方式
を示すブロック図、ｉ！２７．２８図は本発明のテープ
アクチュエータのポジションセンサの他の構成例を示す
図、第２９図は本発明のテンション制御機構を伝達関数
で表示したブロック図、第３０図は本発明のテンシラン
推定オブザーバの極配置図、第３１図及び第３２図は可
動テープパスローラ部の力のつりあいを示す概略図、第
３３図は本発明のテンション推定器のテンション推定能
力を示す周波数特性図、第３４図は本発明のテンション
推定器の過渡特性を示す図、第３５図は本発明のテンシ
ラン制御系のオーブンループ特性図、第３６図は本発明
のテンション制御系をマイクロコンピュータ等の高速演
算回路にて構成した場合のハードウェア構成を示すブロ
ック図、第３７図は本発明のテンション推定アルゴリズ
ムのフローチャート図、第３８図は第３７図のΣを実現
するためのブロック図、第３９図は本発明のテープアク
チュエータの実施例を示す斜視図、第４０図は本発明の
第２実施例を示すブロック図、第４１図は第４０図を伝
達関数で表示した図、第４２図はテープアクチュエータ
外乱抑圧ループの外乱抑圧特性図、第４３図はこの発明
の実施例に係るテンション制御方式を用いたテンション
制御機構の構成図、１４４図は第４３図のテンション制
御機構の変形例の構成図、第４５図は第４３図のテンシ
ョンアームの変位量を検出するための光センサを説明す
るための構成図、第４６図は光センサの変形例を説明す
るための構成図、第４７図は第４３図中のテンションア
ームの変位量を検出するための磁気式センサの説明図、
第４８図は第４４図のテンションアームの変位量を検出
するための磁気式センサを説明するための図、第４９図
はこの実施例におけるテンション制御系のブロック図、
第５０図は第４９図のテンション制御系を制御理論の伝
達関数で表したブロック図、第５１図はこの実施例にお
けるテンション制御機構に駆動部がない場合のテンショ
ン制御系を制御理論の伝達関数で表したブロック図、第
５２図はこの発明の実施例を示すテープアクチュエータ
駆動機構の詳細断面図、第５３図は第５２図の一部破断
斜視図、第５４図は可動フィル部とマグネットとの位置
関係を示す要部平面図、第５５図は発光部の構成を示す
要部断面図、第５６図は光線と受光素子との位置関係を
示す概略平面図、第５７図は他のテープアクチュエータ
機構を示す断面図、第５８図は反射ミラー式位置検出手
段を搭載した他のテープアクチュエータを示す断面図、
第５９図は第５４図の他のマグネット形状を示す要部平
面図、第６０図は遮蔽板を設けた位置センサをもったア
クチュエータを示す断面図、第６１，６２図はホール素
子を有する位置センサを含んだテープアクチュエータの
他の例を示す図、第６３図〜第６５図はこの機構を搭載
した磁気記録再生装置を示す平面図であり、第６３図は
記録、再生、及び高速テープ走行時、第６４図、第６５
図は特殊再生時を示す図、第６６図はこの発明の一実施
例による磁気記録再生装置のロード後を示す要部平面図
、第６７図はロード前を示す要部平面図、第６８図はこ
の発明の磁気テープの上下方向の規制手段を示し、磁気
テープの走行方向に展開して示した詳細な側面図、第６
９図は巻取リール側テープパスローラの上下方向の移動
機構の詳細を示す一部断面図、第７０図はこの発明の他
の実施例による磁気記録再生装置のロード後を示す要部
平面図、第７１図はロード前を示す要部平面図、第７２
図はこの発明のテープアクチュエータをベース下面に配
置した詳細を示す断面図、′Ｍ７３図、第７４図はこの
発明の特殊再生時におけるテープアクチュエータの動作
を示す平面図、第７５図は従来の磁気再生装置を示すシ
ステム図、第７６図は従来の磁気再生装置の高速特殊再
生サーボ系を示す図、第７７図及び第７８図は従来の磁
気再生装置におけるそれぞれ正、逆５倍速時のテープパ
ターンと磁気ヘッドの走査軌跡との関係を示す図、第７
９図は従来の磁気再生装置における磁気ヘッドが追従す
べき傾斜エラーパターンを示す概略図、第８０図は従来
のＶＴＲの磁気テープ走行系図、第８１図は従来のテン
ション制御機構図、第８２図、第８３図は従来のヘッド
アクチュエータを示す平面図、第８４図はバイモルフの
有効長と磁気ヘッドとの傾きとの関係を示す図、第８５
図は従来のヘッドアクチュエータの断面図、第８６図は
第８５図の周波数特性図、第８７図は従来のビデオテー
プレコーダの他の磁気テープ走行系の構成図、第８８図
はこの従来例におけるテンション制御機構の構成図であ
る。 図において、（５０）は磁気テープ、（５１）は回転ド
ラム、（５５）は巻き出し側リールモータ、（５６）は
巻き取り側リールモータ、（５９）はキャプスタンモー
タ、（６１）はテープ引きアクチュエータ、（６２）は
テープテンションアクチュエータ、（７６）はヘッドア
クチュエータである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　吉　１）研　二 （外２名） 第６図 ７″り（ｇ−ｃｍ） ｆｆｉｐ７ｉＩ（ＤＥＧ） （ｓｅｅ） ＠９図 ＯＩｏ　　　　　　　２０　　　　　　３０２４ｉＪ’
７Ｊ　　６　（ｄｅｇ） 第１０図 第１２図 （尺す５１４１１方 第１７図 ＋０８ 第１θ図 第２０図 第２／図 １　　　　　　１０　　　　　１００　　　　　１に司
ＪＬＫ　　ｆＨｚｌ 第２４図 ・ＩＪ衿料・Ｔ 玄−λｉ 第２７図 第２８図 第３０図 第３４図 ｏ（ｓｅｃ） ａ５Ｉ関 第３θ図 θに一テαに−ｎのフロン７図 ｎｓ。 第３９図 型可昇 ０　００　　ｏＯＢ　　ｏＢ　　ｇ 太３ 第４３図 第４４図 第４５図 印４ 第４６図 第４７図 第４８図 臀、ζ 第５３図 第５４図 第５５図 第５６図 第５８図 第５９図 第６６図 第６７図 第６９図 第８０図 第８４図 パンＬルハ、有支７ｉｃ（□ｍｌ 第に図 第８６図 １００　　　　　　　１に 司遥収ＩＨｚ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）通常再生モードと高速モードをもった磁気再生装
   置であって、以下を含む： （ａ）少なくともキャプスタンモータ及びリールモータ
   を有し磁気テープを走行駆動させる磁気テープ送り手段
   ； （ｂ）磁気テープ上の記録トラックのトラック幅方向に
   磁気ヘッドを移動させる、回転ドラムに搭載されたヘッ
   ドアクチュエータ； （ｃ）前記回転ドラムの出口側に設けられ、高速再生モ
   ード時においては回転ドラムと同期して周期的に往復動
   し、テープを引き出す可動テープパスローラを有するテ
   ープ引きアクチュエータ； （ｄ）前記回転ドラムの入り口側に設けられ、前記可動
   テープパスローラと差動的に往復動する可動テンション
   ローラを有するテープテンションアクチュエータ。 （２）請求項（１）記載の磁気再生装置において、装置
   は更に以下を含む： （ａ）前記磁気ヘッドのトラッキングエラー信号を得る
   トラッキングエラー検知手段； （ｂ）前記トラッキングエラー信号に基づいて前記ヘッ
   ドアクチュエータ及び前記テープ引きアクチュエータに
   所定のエラー補正信号を供給するトラッキングコントロ
   ール回路。（３）磁気テープのテンションを制御する磁
   気記録再生装置であって、以下を含む： （ａ）磁気ヘッドを内蔵した回転ドラムに磁気テープを
   所定の走行速度で送り込むテープ送り手段； （ｂ）回転ヘッドの入り側に設けられ、磁気テープに可
   動的に接触する可動テンションローラをもったテープテ
   ンションアクチュエータ； （ｃ）前記テンションローラの位置を検出するテンショ
   ンローラ位置検出手段； （ｄ）前記テンションローラ位置検出信号に基づいてテ
   ンションローラを可動制御してテンションローラが磁気
   テープから受けるテンションを基準テンションに制御す
   るテンションコントロール回路であって、この回路はテ
   ンションアクチュエータへの入力電圧とテンションロー
   ラ変位との関係を示す（入力電圧）／（変位）伝達特性
   を電気的に模擬したテンション制御系を含み、この制御
   系によりテンションローラが磁気テープから受けるテン
   ションを推定し、この推定テンションを基準テンション
   に一致させる。 （４）磁気テープの記録トラックに磁気ヘッドを追従さ
   せるＤＴＦ制御を行う磁気再生装置であって、以下を含
   む： （ａ）前記磁気ヘッド及びこの磁気ヘッドを記録トラッ
   クの幅方向に変位可能なヘッドアクチュエータを内蔵し
   た回転ヘッド； （ｂ）カセットから磁気テープを所定速度で送り出す供
   給側リールモータ； （ｃ）前記供給リールモータから送り込まれ磁気テープ
   を回転ドラムの入り側に所定位置で導く一対の入り側固
   定パスローラ； （ｄ）回転ドラムから引き出された磁気テープを所定位
   置に導く一対の出側固定パスローラ； （ｅ）前記出側固定パスローラから送り出された磁気テ
   ープを所定速度で巻き取る巻取リールモータ； （ｆ）前記入り側固定パスローラ間を通って磁気テープ
   を引っ張ることによって磁気テープに所定のテンション
   をかけるテンションローラを有し、このテンションロー
   ラの変位量によって所定のテンションを磁気テープに与
   えるテープテンションアクチュエータ； （ｇ）前記テープテンションアクチュエータのテンショ
   ンローラ変位を検出するテンションローラ位置センサ； （ｈ）前記出側固定パスローラ間を通ってテープを引っ
   張ることによって回転ドラム上のテープ走行速度を遅速
   させる可動パスローラを有し、この可動パスローラを変
   位させるテープ引きアクチュエータ； （ｉ）前記可動パスローラの変位を検出するローラ位置
   センサ； （ｊ）目標テンション信号と前記テンションローラ位置
   センサ出力を入力し、テンション外乱推定器を有し、テ
   ンションコントロール信号を前記テンションローラアク
   チュエータに供給するテンションサーボコントローラと
   、； （ｋ）目標トラック位置信号と前記固定パスローラ位置
   センサ出力を入力し、ヘッドアクチュエータ外乱推定器
   を有し、前記磁気ヘッドアクチュエータ及びテープ引き
   アクチュエータにトラッキングコントロール信号を供給
   するＤＴＦコントローラ。 （５）請求項（４）記載の磁気再生装置において、前記
   テープテンションアクチュエータ及びテンション引きア
   クチュエータは以下の構造を含む： （ａ）ＶＴＲデッキベースに固定され、高透磁率材料か
   ら成るヨークホルダ； （ｂ）前記ヨークホルダに固定された永久磁石； （ｃ）デッキベース又はヨークホルダに植立された支軸
   ； （ｄ）前記支軸に回動自在に軸支され先端に磁気テープ
   と接触するテンションローラを担持したアーム； （ｅ）前記アームに固定され、前記永久磁石と対向して
   揺動自在な励磁コイル； （ｆ）前記ヨークホルダに密接され前記駆動コイルと近
   接して配置されたヨーク。 （６）磁気テープ高速走行中に走行速度を間欠的に遅く
   してこの遅速走行中に再生を行う高速ノイズレス再生可
   能な磁気再生装置であって、以下を含む： （ａ）磁気ヘッドを内蔵した回転ヘッド； （ｂ）カセットから磁気テープを所定速度で送り出す供
   給側リールモータ； （ｃ）前記供給リールモータから送り込まれた磁気テー
   プを回転ドラムの入り側に所定位置で導く一対の入り側
   固定パスローラ； （ｄ）回転ドラムから引き出された磁気テープを所定位
   置に導く一対の出側固定パスローラ； （ｅ）前記出側固定パスローラから送り出された磁気テ
   ープを所定速度で巻き取る巻取リールモータ； （ｆ）巻取側の磁気テープを定速にコントロールするキ
   ャプスタンモータ； （ｇ）前記入り側固定パスローラ間を通って磁気テープ
   を引っ張ることによって磁気テープに所定のテンション
   をかけるテンションローラを有し、このテンションロー
   ラの変位量によって所定のテンションを磁気テープに与
   えるテープテンションアクチュエータ； （ｈ）前記テープテンションアクチュエータのテンショ
   ンローラ変位を検出するテンションローラ位置センサ； （ｉ）前記出側固定パスローラ間を通ってテープを引っ
   張ることによって回転ドラム上のテープ走行速度を遅速
   させる可動パスローラを有し、この可動パスローラを変
   位させるテープ引きアクチュエータ； （ｊ）前記可動パスローラの変位を検出する位置センサ
   ； （ｋ）目標テンション信号と前記テンションローラ位置
   センサ出力を入力し、テンション外乱推定器を有し、テ
   ンションコントロール信号を前記テンションローラアク
   チュエータに供給するテンションサーボ系と、； （ｌ）高速再生信号と前記固定パスローラ位置センサ出
   力を入力し、前記テープ引きアクチュエータに高速再生
   駆動信号を供給する高速再生コントローラ； （ｍ）前記テンションコントロール信号と前記高速再生
   駆動信号とが差動的にテープテンションアクチュエータ
   とテープ引きアクチュエータとに供給され、前記テンシ
   ョンローラと前記可能テープパスローラとが差動により
   往復動する。 （７）磁気テープのテンションを所定値に制御する磁気
   記録再生装置であって、以下を含む： （ａ）磁気ヘッドを内蔵した回転ヘッド； （ｂ）カセットから磁気テープを所定角度で送り出す供
   給側リールモータ； （ｃ）前記供給側リールモータから送り込まれた磁気テ
   ープを回転ドラムの入り側に所定位置で導く一対の入り
   側固定パスローラ； （ｄ）回転ドラムから引き出された磁気テープを所定位
   置に導く一対の出側固定パスローラ； （ｅ）前記出側固定パスローラから送り出された磁気テ
   ープを所定速度で巻き取る巻取リールモータ； （ｆ）前記入り側固定パスローラ間を通って磁気テープ
   を引っ張ることによって磁気テープに所定のテンション
   をかけるテンションローラを有し、このテンションロー
   ラの変位量によって所定のテンションを磁気テープに与
   えるテープテンションアクチュエータ； （ｇ）前記テープテンションアクチュエータのテンショ
   ンローラ変位を検出するテンションローラ位置センサ； （ｈ）目標テンション信号と前記テンションローラ位置
   センサ出力を入力し、テンション外乱推定器を有し、テ
   ンションコントロール信号を前記テンションローラアク
   チュエータに供給するテンションサーボコントローラ。