JPH06103654A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半速モードにおいてもトラックパターンに近
い軌跡を得るようにし、記録データを安定に再生できる
ようにする。 【構成】 ＰＧ検出器２０が検出したヘッド１１の位相
に基づいて目標値出力装置６ａで発生する目標値を補正
する。その補正は、読み取り中の信号が再生出力される
ものである場合は、キャプスタンモータ１を早く回転さ
せてトレース誤差を減少させるようにする。この補正信
号によって、周波数検出器５から出力されるキャプスタ
ンモータ１の回転数が補正され、その結果がモータドラ
イバ１７を介してキャプスタンモータ１に帰還される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば回転ヘッド方式
デジタルオーディオテープレコーダ（ＤＡＴ）の半速モ
ード再生時におけるモータを制御するモータ制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、音楽ソースを高品質で記録再生で
きるＤＡＴが注目を集めている。この装置はキャプスタ
ンモータによってテープを所定速度で移動させると共に
ヘッドを回転させる回転ヘッド方式が取られている。

【０００３】そして、長時間の記録を行うときヘッド回
転速度およびテープ走行速度を標準モードの半速で制御
する。従って、テープ上の磁化パターンを標準モードと
同じにする必要から書込周波数は標準モードの半分にし
なければならない。また、再生周波数も標準モードの半
分になることからこのままでは電磁変換系やイコライザ
等の再生系を標準モードとは別個に設ける必要がある。

【０００４】そこで、このようにして記録されたテープ
を再生する際、テープ速度は記録時から変更せず（すな
わち標準モードの半分）、ヘッド回転数のみを記録時の
倍の速度（すなわち標準モードと同様）とすれば、磁化
パターンに対する再生周波数は標準モードと同一にな
り、電磁変換系やイコライザ等の負担を軽減できる。こ
の方式は同一トラックに対してヘッドが重複してトレー
スすることからダブルスキャン方式と呼ばれている。

【０００５】図７は、ダブルスキャン再生時のテープ記
録パターンと再生ヘッドのトレース軌跡を示したもので
あり、ヘッド回転方向は左上方向、テープ走行方向は左
方向となっている。記号Ｂ０Ｔ，Ａ１Ｔ，Ｂ１Ｔ，Ａ２
Ｔ，Ｂ２Ｔ，Ａ３Ｔ・・・・は記録トラックであり、標
準モードと同じ記録トラック角θS で記録されている。
これに対して再生時は点線で示すように、記録トラック
角θS よりも小さなヘッドトレース角θL でＡ１，Ｂ
１，Ａ１’，Ｂ１’，Ａ２，Ｂ２・・・・のようにトレ
ースする。

【０００６】すなわち、標準モードでは図８（ａ）に示
すように、ヘッドの速度ベクトルをＶH 、テープに対す
るヘッドの速度ベクトルをＶTSとすると、ヘッドがテー
プ上をトレースするベクトルはＶPSとなり、ヘッドトレ
ース角はθS となる。一方、ダブルスキャン時はテープ
に対するヘッドの速度ベクトルが標準モード時のＶTSの
半分であるＶTLになるため、ヘッドがテープ上をトレー
スするベクトルはＶPLとなって、ヘッドトレース角は標
準モードの角度θS より小さなθL になる。

【０００７】図９はダブルスキャン時のテープ再生信号
波形を示す図であり、図７のトラックＡ１ＴをＡ１のヘ
ッドトレースでテープより再生した信号を図９（ｅ）の
記号Ａ１、トラックＢ１ＴをＢ１のヘッドトレースでテ
ープより再生した信号を図９（ｅ）の記号Ｂ１、トラッ
クＡ２ＴをＡ１’のヘッドトレースでテープより再生し
た信号を図９（ｅ）の記号Ａ１’、トラックＢ２ＴをＢ
１’のヘッドトレースでテープより再生した信号を図９
（ｅ）の記号Ｂ１’とし、以下この順序でテープ再生信
号が得られる。

【０００８】すなわち、同一トラックに対して各ヘッド
が重複してトレースすることになるので、例えばＡ１、
Ｂ１トラックについては図９（ｅ）の記号Ａ１、Ｂ１の
情報があれば十分であり、Ａ１’およびＢ１’の情報は
不要である。これはＡ２、Ｂ２トラック等、その他のト
ラックについても同様である。

【０００９】図９において、（ａ）はモータの回転速度
を検出するための速度信号（以下、ＦＧ信号と称す
る）、（ｂ）はＦＧ信号の周期に対応するレベルの信号
である。（ｃ）はＦＧ信号の目標値であり、（ｂ）の信
号がこれと同じであれば正しい回転速度である。（ｄ）
は（ｂ）の信号と（ｃ）の信号の差であり、これがゼロ
になれば良い。（ｅ）は半速モードのテープ再生信号、
（ｆ）は標準モードのテープ再生信号である。

【００１０】図１０はこのような信号を再生する装置の
ブロック図であり、図中の記号（ａ）乃至（ｅ）は図９
の各記号と対応している。キャプスタンモータ１の回転
速度によってテープはその送り速度が決められるように
なっており、そのキャプスタンモータ１の回転速度がＦ
Ｇ検出器２によってＦＧ信号として検出される。検出さ
れたＦＧ信号は増幅器３で増幅された後、波形成形回路
４によって波形成形され方形波として出力される。

【００１１】この方形波は周波数検出器５に供給され、
その周波数に対応して決まる直流電圧がその周波数検出
器５から出力されるようになっている。目標値出力装置
６はキャプスタンモータ１が目標の回転数で回転したと
き周波数検出器５から出力される直流電圧が目標値信号
として出力されるようになっている。

【００１２】周波数検出器５の出力信号と目標値出力装
置６の出力信号は互いに逆位相で加算器７に供給され、
その出力はフィルタ８および増幅器９を介して加算器１
０に供給される。

【００１３】一方、ヘッド１１は磁気テープ上のデータ
を電気信号に変換し、後述する。そのうちの、ＡＴＦパ
イロット信号は増幅器１２、フィルタ１３を介してトラ
ッキング誤差検出器１４に供給される。トラッキング誤
差検出器１４は記録トラックに対するヘッド１１の遅
れ、進み位相を検出し、トラッキング誤差信号として出
力する。

【００１４】トラッキング誤差検出器１４から出力され
た信号はフィルタ１５および増幅器１６を介して加算器
１０に供給され増幅器９を介して供給されるキャプスタ
ンモータ１の目標値からのズレ量に対応した信号と加算
されモータドライバ１７を介してキャプスタンモータ１
に供給され、そのキャプスタンモータ１の回転速度を制
御するようになっている。

【００１５】標準モードでのテープ速度におけるＦＧ信
号の周波数を例えば６００Ｈｚとした場合に、目標値と
して常に６００Ｈｚの値を設定しておくことにより、一
定速度での回転制御が可能であり、ＬＰモードの場合、
目標値を半分の３００Ｈｚの値に設定することにより標
準モードの半分の速度でキャプスタンモータ１の回転制
御が可能になる。

【００１６】一方、トラッキングエラー信号は標準モー
ドにおいては記録トラック角とヘッドトレース角が等し
いため、各ヘッドとも記録トラックのセンタと再生ヘッ
ドのトレースセンタが一致するように制御することが可
能である。

【００１７】このときの再生信号波形とトラッキング誤
差信号を得るためのパイロット信号（以下、ＡＴＦパイ
ロット信号と称する）を図１１に示す。図１１において
（ａ）は標準モード時の再生信号であり、（ｂ）はＡＴ
Ｆパイロット信号である。ＡＴＦパイロット信号は図１
３に示すように、各トラックに記録された記号ｆ１のパ
イロット信号を検出することによって得られ、ａ，ｂ，
ｃ，ｄは自トラックのパイロット信号、ｅ，ｆ，ｇ，ｈ
は後行隣接トラックのパイロット信号、ｉ，ｊ，ｋ，ｌ
は先行隣接トラックのパイロット信号である。なお、図
１３において、記号ｆ２およびｆ３は同期信号である。

【００１８】そして、標準モードでは図１１に示すよう
にＡ、Ｂ各ヘッドとも後行隣接パイロットレベルと、先
行隣接パイロットレベルが等しくなり、トラッキング誤
差信号が発生しない。すなわち、ｅ＝ｉ、ｆ＝ｊ、ｋ＝
ｇ、ｈ＝Ｉとなり、トラッキングのバランスがとれてい
ると制御部が判断できる。

【００１９】半速モードの場合、前述したようにヘッド
回転速度は通常通りでテープ速度のみが半分であるた
め、ヘッドトレース角が小さくなる。このときの再生信
号波形およびＡＴＦパイロット信号波形を図１２に示
す。この波形は図９（ｅ）の記号Ａ１、Ｂ１の信号また
は記号Ａ２、Ｂ２の信号を示しておりトラッキング誤差
信号はこの２つの信号から検出できる。図１２において
ｅーｉ＝ＡＦ、ｆ−ｊ＝ＡＢ、ｇ−ｋ＝ＢＦ、ｈ−ｌ＝
ＢＢとすると、ＡＦ＋ＡＢ＋ＢＦ＋ＢＢ＝０なるように
トラッキング制御が行われる。

【００２０】従って例えば信号Ａ１の前半および信号Ｂ
１の後半でトラックセンタに対してオフセットが大きく
なり、再生信号波形としては両肩の振幅が小さくなるよ
うな波形で安定する。具体的にはドラム径によってこの
オフセットが変わる。

【００２１】図７でトラックＡ１ＴのセンタをＡ１ヘッ
ドがトレースした場合を０°とし、トラックＢ０Ｔのセ
ンタまでＡ１ヘッドのセンタがずれた場合を＋１８０°
オフセット、トラックＢ１ＴのセンタまでＡ１トラック
のセンタがずれた場合を−１８０°オフセットとすると
３０φドラムの場合は図１２においてＡＦ≒＋６５°、
ＡＢ≒＋２５°、ＢＦ≒−２５°、ＢＢ≒−６５°とな
る。

【００２２】ドラムの径が小さくなればＡＦ、ＢＢの値
が更に大きくなった状態、すなわち図１２において両信
号の両肩に振幅が更に小さくなった状態が安定状態にな
る。通常、ヘッド幅がトラック幅に対して広く設計され
ており、多少トラッキングにオフセットを生じても十分
再生信号が得られるように設計されている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらテープの
記録状態が悪化して記録トラックが曲がったり、再生時
のテープ走行系が曲がっていたりした場合に、更にオフ
セット量が増し、再生データが十分抽出できないことが
あり、更に程度が劣化すると再生時にノイズが発生する
ことがあると言う課題を有していた。

【００２４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、ダブルスキャン再生時にキャプスタンモータ速
度制御系の目標値をあるタイミングで切換えることによ
り、必要なトレースエリアでのトラッキングオフセット
量を軽減し、トラックパターンに近い軌跡を得るように
することで、半速モードにおいても安定に再生できるよ
うにするものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために第１の発明によるモータ制御装置は、再生時に
回転ヘッドを、記録時より速い回転速度となるよう制御
し、該回転ヘッドにより、記録媒体から読み取った信号
を再生出力する場合と、再生出力しない場合とを混在さ
せて再生を行うことが可能な記録媒体再生装置におい
て、回転ヘッドが読み取っている信号が、再生出力され
るものであるか否かを判定する判定手段と、判定手段の
判定結果により、回転ヘッドが読み取っている信号が再
生出力されるものである時は、回転ヘッドが読み取って
いる信号が再生出力されないものである時より速い速度
で、記録媒体の読み取り位置が移行するように、該記録
媒体の読み取り位置を移行させるモータの回転速度を制
御する制御手段とを備えたものである。

【００２６】第２の発明によるモータ制御装置は第１の
発明において、回転ヘッドが記録媒体から読み取った信
号に基づいて、該回転ヘッドのトレース角の誤差を検出
するトレース誤差検出手段を更に有し、制御手段は、ト
レース誤差検出手段が検出するトレース誤差の値が減少
するように、記録媒体の読み取り位置を移行させるモー
タの回転速度を更に制御することを特徴とする。

【００２７】

【作用】請求項１に記載のモータ制御装置においては、
判定手段すなわちＰＧ検出器２０が検出したヘッド１１
の位相に基づいて目標値出力装置６ａで発生する目標値
を補正する。そして、その補正は読み取っている信号を
再生出力する場合は、キャプスタンモータ１を早く回転
させてトレース誤差を減少させるようにする。

【００２８】請求項２に記載のモータ制御装置において
は、請求項１の構成に加えてトレース誤差検出手段、す
なわちトレース角検出回路２３を有し、モータ制御手段
すなわち目標値出力装置６ｂはトレース角検出回路２３
で検出されるトレース誤差を減少させるようにキャプス
タモータ１の速度制御を行う。

【００２９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
あり、従来例と同一部分は同記号を使用している。図１
において目標値出力回路６ａは標準モードの場合、従来
例と同様に一定値を出力するが、半速モードのときはド
ラム１回転毎に目標値を切換えるようになっている。

【００３０】ＰＧ検出器２０はヘッド１１の出力信号か
らこの切換えタイミングを検出するための位相検出信号
を発生するものであり、ここで発生した位相検出信号は
増幅器２１で増幅された後、波形成形回路２２で波形成
形され、目標値出力装置６ａに供給されるようになって
いる。

【００３１】図２はこの装置の再生信号波形、目標値出
力、ヘッドの位相信号の関係を示したものであり、
（ａ）はＦＧ信号、（ｂ）はＦＧ信号の周期に対応する
レベルの信号、（ｃ）はヘッド位相信号であり、「１」
レベルがＡのヘッド、「０」レベルがＢのヘッドのトレ
ース時の信号である。

【００３２】（ｄ）はＦＧ信号の目標値であり、ドラム
の１回転毎に目標値が異なるようになっている。（ｅ）
はモータ回転速度の補正値であり、（ｂ）の信号と
（ｄ）の信号の差である。（ｆ）は再生信号である。

【００３３】信号Ａ１、Ｂ１の再生区間では（ｅ）に示
すようにキャプスタンモータ１の回転数を上げ、逆に信
号Ａ１’、Ｂ１’の区間では回転数を下げるように回転
速度の補正を行っている。この切り換えタイミングはヘ
ッド１１の位相信号から生成されるが、ヘッド１１は常
に一定速度で回転しており、テープ速度には関係なく常
に（ａ）に示すＦＧ信号と同期している。

【００３４】このため、図（ｅ）に示すように点線で示
す標準状態からの補正値増減量を同じにしておけば、ヘ
ッド２回転でのテープ移動量は従来と同等となる。図３
はこのときのヘッドトレース軌跡を示すものであり、Ａ
１、Ｂ１のヘッドトレース角θLHはキャプスタンモータ
１の回転数が大きくなっていることから従来のものより
も大きくなり、記録トラック角度に近づく。

【００３５】これにより所望のトラック信号をほとんど
カバーすることができ、再生信号の両肩落ちがほぼ無く
なる。逆に、信号Ａ１’、Ｂ１’のトレース時はテープ
速度が遅くなり、トレース角θLL は小さくなるが、こ
の区間のテープ再生信号は前述のように使用する必要が
ないため、トレース角θLL が小さくなっても支障は無
い。

【００３６】半速モードの通常目標値に対してα％だけ
目標値を増減する場合、３０φドラムの場合、トラッキ
ングオフセット量がほぼα／１００倍で軽減される。す
なわち、テープ走行系の曲がり等の影響に対し、軽減さ
れた分だけマージンが拡大することになる。

【００３７】一方、記録時に記録トラックが標準パター
ンからずれて記録された場合や、記録時の速度変動が大
きい状態で記録されたテープに対しては、半速再生時に
再生するメカのテープ走行系の直線性等のバラツキによ
りトラッキングオフセットが個々の機器で変わってしま
う。この場合、テープ再生信号波形の肩落ちは図２
（ｆ）の場合よりも増すため、再生データの誤り率が増
加する。

【００３８】そこで図４に示す第２実施例のように、ト
ラッキング誤差検出器１４の出力信号からトレース角検
出回路２３によって各ヘッドの前半、後半の誤り率を各
々検出し、その誤り率の程度によって目標値出力装置６
ｂから出力される目標値を変更することによって最適な
トラッキングオフセット補正を行う。

【００３９】トレース各検出回路２３はその内部が図５
のように構成されており、タイミングパルス発生回路２
３ａから発生する図６のようなタイミングパルスＰＴ１
乃至ＰＴ４によってトラッキング誤差検出回路からの誤
差信号をラッチ回路２３ｂ乃至２３ｅによってラッチす
る。そしてラッチ回路２３ｃの出力を逆位相で出力し
て、ラッチ回路２３ｂとラッチ回路２３ｃのラッチ結果
を加算器２３ｆで加算する。

【００４０】同様にラッチ回路２３ｄの出力とラッチ回
路２３ｅの逆位相出力を加算器２３ｇで加算し、加算器
２３ｆの出力と加算器２３ｇの逆位相出力を加算器２３
ｈで加算し、その加算結果によって差動増幅器２３ｉに
より所定値のレベルをシフトさせる。

【００４１】例えば記録トラック角が標準トラックに対
して大きく記録されているテープに対してはトラッキン
グオフセットＡＦ（図Ｆの信号ｅ−信号ｉ）、ＢＢ（信
号ｈ−信号ｌ）が更に大きくなり両肩落ちが顕著にな
る。この場合、ＡＦ（信号ｅ−信号ｉ）とＡＢ（信号ｆ
−信号ｊ）の差が大きくなるので、トレース検出回路２
３の出力信号が大きくなる。

【００４２】このため、波形成形回路２２の出力によっ
て目標値出力装置６ｂで設定されていたキャプスタンモ
ータ１の補正量が更にトレース角検出回路２３の出力に
よって補正されるので図３の角度θLHが更に大きくな
り、キャプスタンモータ１の回転はトレース角検出回路
２３の出力が小さくなるように制御される。すなわちト
ラッキングオフセット量が軽減できる。

【００４３】逆に、再生するメカのトレース角が大きく
なるようにずれている場合はトラッキングオフセットＡ
Ｂ（信号ｆ−信号ｊ）、ＢＦ（信号ｇ−ｋ）が大きくな
り、内側の肩落ちとなる。この場合は補正量を小さくす
ることによりヘッドトレース角を小さくし、トラッキン
グオフセット量を軽減できる。

【００４４】以上の説明を整理すると次にようになる。
第１実施例において、半速再生時はダブルスキャンを行
うので、同一トラックに対して各ヘッドが重複してトレ
ースすることになる。従ってテープから再生される信号
は重複して読み取られる信号の内、都合の良い方を使用
すれば良い。

【００４５】一方、テープ速度が小さくなることによっ
てトレース角が小さくなるのでトレース誤差が増える。
このため、テープから再生中の信号が再生出力されるも
ののときは、キャプスタンモータ１の回転速度を早くし
てトレース角を大きくすればトレース誤差を軽減でき
る。

【００４６】ところが、このままであると従来のものと
テープ走行量が相違するので、テープ再生信号を再生出
力しないタイミングのときはキャプスタンモータ１の回
転速度を遅くする。これによりトータルのテープ走行量
は従来のものと同じになる。

【００４７】第２実施例はテープに記録されているトラ
ック角度が誤差を有する場合はＡＴＦ信号よりヘッド角
度とトラック角度の誤差を検出し、この誤差を減少させ
るようにキャプスタンモータ１の速度を調整したもので
ある。

【００４８】なお、ドラム径やトラック角度は上述した
数値に限るものではない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明によるモ
ータ制御装置においては、読み取り中の信号が再生され
るものであるときにキャプスタンモータの速度を早くし
たので、半速再生時であってもトレース誤差を軽減する
ことができるという効果を有する。

【００５０】第２の発明によるモータ制御装置において
は第１の発明によるキャプスタンモータの速度を更にヘ
ッド角度とトラック角度の誤差に基づいて補正するよう
にしたので、テープに記録されているトラック角度が誤
差を有していてもそれが補正されるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１の装置の各部波形を示す波形図である。

【図３】本発明を適用したときヘッドがトラックをトレ
ースする状態を示す図である。

【図４】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】図４の装置に用いられるトレース角検出回路の
内部構成を示すブロック図である。

【図６】図４に示すトレース角検出回路のタイミングを
示す図である。

【図７】従来装置においてヘッドがトラックをトレース
する状態を示す図である。

【図８】標準再生状態と半速再生状態のトレース角の変
化を説明する図である。

【図９】従来装置における半速再生時の各部波形を示す
波形図である。

【図１０】従来装置の構成の一例を示すブロック図であ
る。

【図１１】標準モードにおけるテープ再生信号とＡＴＦ
信号の関係を示す図である。

【図１２】従来装置によるテープ再生信号とＡＴＦ信号
の関係を示す図である。

【図１３】ＡＴＦパターンを示す図である。

【符号の説明】

１ キャプスタンモータ ２ ＦＧ検出器 ３、９、１２、１６、２１ 増幅器 ４ 波形成形回路 ５ 周波数検出器 ６、６ａ 目標値出力装置 ７、１０ 加算器 ８、１３、１５ フィルタ １１ ヘッド １４ トラッキング誤差検出器 ２０ ＰＧ検出器 ２２ 波形成形回路 ２３ トレース角検出回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 再生時に回転ヘッドを、記録時より速い
   回転速度となるよう制御し、該回転ヘッドにより、記録
   媒体から読み取った信号を再生出力する場合と、再生出
   力しない場合とを混在させて再生を行うことが可能な記
   録媒体再生装置において、 前記回転ヘッドが読み取っている信号が、再生出力され
   るものであるか否かを判定する判定手段と、 前記判定手段の判定結果により、前記回転ヘッドが読み
   取っている信号が再生出力されるものである時は、前記
   回転ヘッドが読み取っている信号が再生出力されないも
   のである時より速い速度で、前記記録媒体の読み取り位
   置が移行するように、該記録媒体の読み取り位置を移行
   させるモータの回転速度を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするモータ制御装置。
2. 【請求項２】 前記回転ヘッドが、前記記録媒体から読
   み取った信号に基づいて、該回転ヘッドのトレース角の
   誤差を検出するトレース誤差検出手段を更に有し、 前記制御手段は、前記トレース誤差検出手段が検出する
   トレース誤差の値が減少するように、前記記録媒体の読
   み取り位置を移行させるモータの回転速度を更に制御す
   ることを特徴とするモータ制御装置。