JPH063668B2 - 情報記録方法および情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、情報記録再生装置に関し、詳細には可変速度
で伝達される情報を高密度で記録し、かつ再生すること
に関する。

（従来の技術） データ記録および再生技術分野において、広範囲な研究
開発がなされた結果、テープのみならず他の記録媒体を
使った情報記録および再生装置について数多くの重要な
改良がなされた。磁気テープ上に情報を記録すためこれ
まで数多くの異なるフォーマットが開発されたが、円筒
形状のテープガイドドラムのまわりにらせん状にテープ
を巻いてテープ送りをするフォーマットが次の点で多く
の顕著な利点を有している。すなわちテープ送りの駆動
および制御機構が比較的簡単なこと、そのため関連電子
回路を簡単な構成にしうること、変換ヘッドの数が少な
くて済むこと、テープを効率的に使用すること、所定量
の情報を記録するのに必要なテープの品質が問われない
ことから有利であった。回転走査ヘッドのまわりにテー
プをらせん状に巻くことにより、テープ上に記録されて
いた情報を再生するために１つの変換ヘッド組立体で済
むようになった。ヘリカル式テープ記録装置で単一ヘッ
ド組立体を使用する場合、走査ヘッドにテープを巻き付
ける方法には２通りの方法があるが、それぞれアルファ
（α）巻きとオメガ（Ω）巻きと一般に呼ばれている。

アルファ巻きとは、テープをドラムの一側面から導入し
てドラムに完全に巻き付けた後他方の側面から出ていく
ようにする方式で、その配列を上から見るとギリシア文
字のαに見えるためアルファ巻きと呼ばれている。オメ
ガ巻きでは、テープはドラムに半径方向から入り、ガイ
ドのまわりを回ってドラム面に接触し、ドラムの一部を
らせん状に回って、他方のガイドを通過して、ドラムか
ら半径方向に出て行く方式である。この場合、テープ配
列を上から見ると、ギリシア文字のΩの形状に見える。
しかしながらいずれの配列でも、テープはテープガイド
ドラムの回りにらせん状に巻かれ、テープが進入してき
たドラム面より軸方向に変位した位置から出て行くとい
う点においてらせん（ヘリカル）形状である。換言すれ
ば、ドラムの軸が垂直に配列している場合、テープは最
初に接触したドラム面の位置より上方または下方のドラ
ム面位置より出て行くことになる。テープの長さ方向に
対して所定角度だけ傾斜して設けられた平行なトラック
上に上方信号が記録されるので、テープ幅に対して極め
て長いトラック長を取ることができる。記録されたトラ
ックの角度は、テープガイドドラムのまわりを搬送させ
るテープ速度のみならず走査ヘッド自体の回転速度の双
方の関数で表わされる。従って、回転走査ヘッドと搬送
テープとの相対速度に応じてトラック角度が変わること
になる。

従って、正確な回転走査ヘッドの速度と、テープ搬送速
度から決まる所定角度でテープ上に情報信号が記録され
る場合、後の情報信号の再生は記録時と同一速度で行わ
なければならない。そうしないと変換ヘッドは、記録ト
ラック上を正確に走行しなくなる。しかしながらこのこ
とはヘッドが同一赤道面を回転することを想定してい
る。再生中にテープ速度が減少または停止したりして変
わった場合、変換ヘッドは記録トラック上を正しく走行
しなくなり、場合によっては隣接トラックと交叉してし
まうことさえもある。このようにヘッドが再生中に正し
くトラック上を走行できなくなると、記録情報の不適切
な再生となってしまう。このような走行ズレによる好ま
しくない効果を低減するために、これまで種々のシステ
ムが提案され、記録時と同じ速度で正確なトラッキング
すなわち追尾をしようと意図したものであったにもかか
わらず、このうちの多くのシステムは完全に満足できる
ものであるとは云えないものであった。

従来のシステムの１つに、出力が最大となる変換ヘッド
を選択するよう作動するスイッチング手段を有する２つ
の変換ヘッドを使用するものがあるが、この方法ではい
ずれのヘッドも記録トラックの全長にわたって正確にト
ラック上に位置決めされないので、ＳＮ比の点で欠点が
あった。またらせん状に記録された信号を再生する他の
システムでは、同期パルスラインアップ技術等を用い、
かつテープガイドドラムの軸の方位を変化させてヘッド
対テープ走査角度を変えることにより誤りトラッキング
の効果を最小にしている。

最近になって上記問題は、本件出願人による米国特許第
４，１６５，５２３号に開示された記録装置により解決
または実質的に軽減された。またこの記録装置の更に詳
細な記述は本件出願人による米国特許第４，１５１，５
６９号，同第４，１５１，５７０号になされている。こ
れら明細書に記載の装置は単一の変換ヘッドを使って媒
体上に情報信号を記録および再生する技術において変化
した時間軸基準効果を得ることを意図したものである。
詳細には、上記装置は、ヘッドが移動できるように一端
が係留され他端の自由端上に変換ヘッドが載ったバイモ
ルフ素子を使用している。

（発明が解決しようとする課題） この装置はトラックが１つの場合の記録および再生に満
足できるが、多数の平行トラック、例えば２７本以上の
もの極狭幅の平行トラックに対しては十分に移動され得
ない。従って、長い距離、例えば約０．５〜１．０mm
（０．０２インチ〜０．０４インチ）の幅だけマルチ変
換ヘッド組立体を移動できる装置が必要である。更に、
記録媒体の多数の極狭幅の平行データトラックから記録
再生を行う単一のヘッド組立体において対応する数の変
換ヘッドが使用される場合には、正確なトラッキングが
一層重要となり、上記特許とは別の構成のものが必要で
ある。

従って、本発明の目的は可変速度で高密度の情報記録お
よび再生をするための改良された装置を提供することに
ある。

更に詳細には、本発明の目的は記録再生装置の媒体に沿
った複数のトラックに関して変換器を正しく再位置決め
し、トラッキングを制御する上記の改良された装置を提
供することにある。

更に本発明の目的は、再生信号の質を低下することなく
情報記録装置において可変時間軸基準を正確に再現する
上記の改良された装置を提供するにある。

本発明の他の目的は、記録動作モードおよび再生動作モ
ードのいずれでも、所定限度内で実質的に無限に可変な
相対ヘッド対テープ速度で作動する上記の改良した装置
を提供するにある。

（実施例） 以下ヘリカル式テープ記録装置に限定して本発明を説明
するが、本発明はディスク記録装置、長さ方向テープ記
録装置または回転４ヘッド方式テープ記録装置のような
他のタイプの記録装置にも等しく適用できる。更に磁気
変換ヘッドを使った磁気テープ上に情報を記録および再
生するものとして本発明を説明するが、本発明にこのよ
うな磁気式のものに限定されず、適切な記録媒体を使っ
た光学的記録装置等にも適用できる。

また本発明は、走査ヘッドをそのいずれの回転方向にも
移動でき、テープをテープガイドドラムからの出口通路
の上方または下方のいずれにも導入でき、テープガイド
ドラムのまわりをいずれの方向にも移動できる装置に適
用可能である。ヘッドの回転方向、テープ送り方向およ
びテープガイド法、すなわちテープを出口通路の上また
は下に導入するかどうかの組合わせにより８つの異なっ
た構成が作られ得るが、第１図を参照してこのうちの１
つに限定して説明する。

本発明は、広義には、可変速度で伝送されている情報の
平行トラックを記録し、かつ可変相対ヘッド対テープ送
り速度で記録装置を再生するための任意の通路に沿って
変換手段を正確に位置決めするための方法およびその装
置に関する。高速度でかつ比較的連続してデータを記録
しなければならない場合、テープの送り速度は速くしな
ければならないが、逆に間欠的または低速で発生するデ
ータを記録する場合には、比較的高密度の記録データを
与えるためにはテープ送り速度を低下しなければならな
い。テープ送り速度を変えると、ヘッド対トラック角も
変わるので、互いに平行な情報トラック群の記録中にテ
ープ送り速度が変われば異なった情報記録トラック群を
記録するため所定量だけ変換手段を正しく移動しなけれ
ばならないことは明らかである。この変換手段の移動量
と方向は、相対ヘッド対テープ送り速度と方向の関数と
なる。再生モード中は、テープ送り速度が広い範囲内で
変わっても装置は正しくトラックを追従することを可能
とする。

本発明は、情報トラック群の長さ方向に対して横方向に
変換ヘッド組立体を移動し、その後先に記録されたトラ
ック群に平行な別のトラック群の記録を開始するようヘ
ッド組立体の位置を選択的に変えヘッドを正しく位置決
めする手段から成る。定速度の記録走査中には走査ヘッ
ド組立体が完全に１回転すると、変換ヘッド組立体はテ
ープ長さ方向に対し所定角度で１つのトラック群を記録
し、テープの走査終了時にはテープの移動により記録ヘ
ッド組立体はテープ送り方向側に所定距離だけ徐々に変
位し、次の隣接して断続したトラック群の記録を開始す
る。このようにトラック群は互いに平行に記録され、テ
ープの送り速度と記録変換ヘッド組立体を支持する回転
ドラムの回転速度とが一定に維持されているとすると、
隣接トラック群の間隔は等しくなり、すなわち、テープ
の伸張、あるいは他の温度または湿気によるテープ寸法
変化、またはテープ送り装置中のテンション機構の障害
によって生じる可能性のある幾何学的誤差がなければ実
質的に等しくなる。

しかしながら、異なった速度で伝送されるデータを記録
しなければならない場合は、データ伝送速度に係わらず
これらデータをテープ上に同一角度で記録するようにヘ
ッド組立体を偏向させることが好ましい。本発明におい
ては、記録動作モード中にヘッド組立体を十分な量だけ
偏向させ、最大相対ヘッド対テープ動作速度で非偏向ヘ
ッド位置に対応する角度で常に一群のトラックを記録す
るようになっている。従って、情報の伝送速度が遅くな
れば、それだけヘッド組立体の偏向量を大きくし、最大
相対ヘッド対テープ動作速度で達成されるようなテープ
の長さ方向に対する角度で互いに平行なトラック群を記
録させなければならない。また本発明では、再生中に相
対ヘッド対テープ送り速度が変わっても、トラック上に
記録されているデータをヘッド組立体が再生時に正しく
追従するようヘッド組立体を偏向させる。換言すれば、
再生動作時に、ヘッド組立体が回転する間変換ヘッドの
追従する路は、相対ヘッド対テープ速度が正常でありか
つ変換ヘッドが偏向していない時に変換ヘッドが追従す
る路と同じテープ送り速度で再生される場合正常であ
る、任意の相対ヘッド対テープ送り速度での再生時のテ
ープの長さ方向に対する正確な角度関係を有する。ここ
で述べるトラックの幅は極めて狭い、すなわち約０．０
２５ミリ（１ミル）程度であるため、トラックを正しく
追従するために必要な上記路からのヘッドの移動は極め
て重要である。本発明において、記録モードまたは再生
モードのいずれにおいても変換手段が正確にトラックを
追従するようにする適切な路制御信号を発生させるコン
ピュータ手段を含む。記録中、本発明では、相対ヘッド
対テープ送り速度が変わってもテープの長さ方向に対し
てトラックが正しい角度で記録されるように変換ヘッド
を支持する偏向ヘッド取付機構に印加される駆動力デー
タ信号が発生される。また本発明では、再生中に、相対
ヘッド対テープ送り速度が通常の相対ヘッド対テープ送
り速度以外の速度となっても記録トラックに変換手段を
正しく追従させるように偏向ヘッド取付機構に印加され
る駆動力データ信号を発生する。

次に添付図面、特に第１，２および２ａ図を参照する。
これら図には符号１０で示すヘリカル式テープガイドド
ラム組立体が示されているが、一部を説明するため切欠
いてある。このヘリカル式テープガイドドラム組立体お
よびその構成部品は、米国特許第４，２１２，０４３号
に詳細に示されている。ドラム組立体１０は、上方ディ
スク部１２ａと下方ディスク部１２ｂから成る回転可能
な中央ドラム部１２と、固定上方マンドレルすなわちガ
イドドラム部１４および固定下方マンドレルすなわちガ
イド部１５とから成る。中央回転ドラム１２は、ベアリ
ング１８内に回転自在に軸支されたシャフト１６に固定
され、ベアリング１８は下方ドラム部１５に取付けられ
ている。シャフト１６は、これに連動するモータ（図示
せず）により駆動される。このドラム組立体１０は、回
転ドラム部１２上に支持され径方向に対向する１対の変
換ヘッド組立体２０を有する。変換ヘッド組立体２０
は、ヘッド支持機素２２に取付けられている。この機素
２２は、上記米国特許第４，２１２，０４３号に開示さ
れているように１対の平行プレート組立体２２ａおよび
２２ｂを有し、これら平行プレート組立体は互いに隔て
られ、中空管状組立体２２ｃにより接合されている。こ
のプレート組立体２２は、第２ａ図に示すように、１対
のスプリング可撓性ヒンジ２２ｄによって１対の剛性平
行プレート状リンク部材２２ｅおよび２２ｆに接合さ
れ、これらリンク部材は次に１対のスプリング可撓性ヒ
ンジ２２ｈにより固体のベースブロック２２ｇに接合さ
れ、これは下方回転ドラムディスク部１２ｂの一部を構
成する。従って、ヘッド組立体２０は、この可撓性ヒン
ジ組立体により比較的自由にドラム軸線に平行に上下動
できる。ヘッド組立体をこのように上下動するように駆
動するためにリニアモータ構造体２４が設けられてい
る。このリニアモータ構造体は、管状組立体２２ｃの延
長部分上に取付けられ、かつ駆動回路３４（第５図およ
び第６図を参照して後に説明する）からの信号によって
駆動されるボイスコイル２３と、永久磁石組立体を含む
ステータから構成される。永久磁石組立体は、炭素鋼か
ら成り、かつ上方回転ドラムディスク部１２ａに固定さ
れた磁石２４ａと、ディスク部１２ａ上に取付けられた
外部磁極片エレメント２４ｂと内部磁極片エレメント２
４ｃとから成り、これらエレメントの間にコイル２３が
位置する。またヘッド取付組立体のために設けられた位
置検出変換器２５は、コイル２５ａを含み、このコイル
２５ａは、極片２４ｂから延長するアルミ製のスペーサ
エレメント２５ｃ上に取付けられたフェライト部材２５
ｂを囲む管状組立体２２ｃに取付けられている。このコ
イル２５ａは、駆動回路３４内の検出回路に結合され、
ヘッド組立体２０の位置を表わす電気信号を発生する。
この詳細は後に説明する。

ドラム組立体１０は、第１図から明らかなように磁気テ
ープ２６が矢印方向にドラムへ向かって進入するヘリカ
ルΩ巻きテープ記録装置の一部である。更に詳細には、
このテープは図で右からドラム面に向かって進入し、ガ
イド２８を回って、固定の下方ドラム部１５の外面に接
触し、ドラム外周面を約１８０°まわり、再生または記
録を完了した後に第２ガイド３０をまわって進行方向を
変えドラム組立体より離れる。

可動のヘッド支持機素２２は、ブロック３４で示す回路
から導線３２を介してボイスコイル２４に印加される電
気信号により変換ヘッド組立体２０を垂直方向へ移動す
るよう作動する。このヘッド組立体２０は、回転中央ド
ラム部１２の外面に設けた開口３６を通って開口より約
０．０２５〜０．０５０mm（１〜２ミル）突出するよう
取付けられている。可動のヘッド支持機素２２は、リニ
アモータ構造体２４に結合され、開口３６内で変換ヘッ
ド組立体を支持し磁気テープに対する位置決め制御をす
る。従って、この可動のヘッド支持機素２２は、（図面
上にて）上下に移動でき、導線３２によって印加される
電気信号に応答して変換ヘッド組立体２０を変位させ
る。

情報記録速度に対して例えば磁気テープ送り速度が変わ
ると、テープ２６の長さに対するヘッド組立体２０が追
従する路の角度が変わり、変換ヘッドをトラックに追従
させる目的で誤差補正信号が発生される。機素２２はず
いれの方向にも移動できるので、テープはテープガイド
ドラム組立体１０のまわりを記録速度に対しより速いあ
るいはより遅い速度で送られることができ、機素２２は
いずれかの条件で再生されているトラック群を追従する
ようにヘッド組立体２０を位置決めできる。

本発明によれば、第３図に示すように、多数のトラック
群Ａ〜Ｆを記録して有するテープ部分２６には、矢印４
０および４２が付されているが、これら矢印はテープガ
イドドラム組立体１０のまわりのテープ移動方向とテー
プに対するヘッドの走査方向をそれぞれ示す。上記のよ
うに、変換ヘッド組立体２０は、対応する多数の平行ト
ラックの記録または再生を行なう多数の個別の変換ヘッ
ドを含んでいる。本明細書で使用する「トラック群」な
る用語は、テープを変換ヘッド組立体が１回斜めに横切
る間に変換ヘッド組立体によって記録される多数のトラ
ックを意味する。第３図に示すトラック群の配列と矢印
は、第１図（矢印４４および４６）に示される回転ドラ
ム部１２およびテープの移動によって得られるものと一
致する。テープ送り速度と回転ドラム部１２の角速度が
一定の場合、トラック群Ａ〜Ｆは、ほぼ直線状で互いに
平行であってかつテープの長さ方向に対して所定角度θ
（例えば１７°）をなし、記録動作時は図面中で右方向
へトラック群が連続して生じることになる。例えば、ト
ラック群Ａが一定ヘッド回転速度でかつ一定テープ送り
速度で記録された直後にトラック群Ｂが記録され始める
ので、再生時にこれら速度が維持されれば、変換ヘッド
組立体２０はトラック群Ａから情報を再生し終えた直後
の次の回転の間にトラック群Ｂを再生する。しかしなが
ら、記録動作時にテープ送り速度が変われば記録トラッ
ク群の角度も同様に変わってしまう。本発明は、記録動
作時に、テープ運動速度が変わったとしてもテープの長
さ方向に対する記録トラック群の角度θを一定に維持せ
んとするものである。

条件が理想的で、誤りトラッキングを生じさせる外乱が
ないとすると、ヘッド組立体２０をトラック群に対して
横方向に移動させる誤差信号は発生しないので、ヘッド
組立体２０は再生モード中も調節することなしに隣接ト
ラック群を追従するだけである。換言すれば、変換ヘッ
ドは、トラック群Ａから情報の再生を完了すると、次の
トラック群Ｂの再生を開始するよう自動的に位置決めさ
れる。再生モード時にテープ送り速度が記録モード時の
テープ送り速度に対して変化してしまい、このためテー
プに対する変換ヘッドの路の角度が変わったとしても、
ヘッドがトラック群の再生の際の正確なトラッキングを
走査されているトラック群の終端で維持するように横方
向に移動させるとしたら、トラック群Ａの再生が完了し
た後に次の隣接する下流トラック、すなわちトラック群
Ｂの再生を開始し始める。これはテープが停止してもま
たは、テープが記録モード時の送り速度よりも遅くなっ
たりあるいは速くなったりしても同じである。

テープまたは他の記録媒体上に異なる速度で伝達される
情報を記録するには、走査ヘッド組立体のまわりのテー
プ送り速度を変えるかあるいは調節する必要がある。す
なわち、情報を高速度で記録するにはテープ送り速度を
正常な速度よりも速くし、低速度で記録するには正常の
速度に対しテープガイドドラムのまわりのテープ送り速
度を下げる必要がある。

本発明によれば、走査ヘッド組立体の動作を適切に制御
して、テープの送り速度を調節することにより情報の記
録または再生を効率よく増減できるよう異なる動作モー
ドに装置を切替えることができる。この場合、走査ヘッ
ド組立体は一定回転速度で移動し、変換ヘッドが意図す
る動作モードを奏するよう作動されたときに記録または
再生されているデータが生じる。情報が一般的に連続し
て記録されているときには、テープ送り速度は所定の最
大値となり、回転走査ヘッド組立体が１回転する度にト
ラック群を記録する動作を行なう。これは、一般に記録
モード時の正常あるいは正常の送り速度と称される。

しかしながら、記録すべきデータが間欠的に発生する場
合には、記録を連続的に行う必要はなく、この場合、走
査ヘッド組立体が回転しても、回転中に変換ヘッドが付
勢されず、データが記録されない。このような場合、テ
ープは移動せしめられる必要はない。記録装置に与えら
れているデータが通常記録される速度よりも比較的に低
速で受信され、かつ、例えば、データが連続的に受信さ
れている間記録装置がデータをテープに高密度で記録し
ようとする場合、データを適切なメモリに歩進的に記憶
させ、その後走査ドラム組立体を選択的に回転させその
間に読出しを行なわせるようにすることもできる。この
場合、走査ドラム組立体は、テープが通常の送り速度よ
りも遅く送られていてもテープの長さ方向に対してトラ
ックがある特定の角度に配向するよう記録を行なうよう
に制御される。この結果、記録されるトラックの記録密
度および角度配向は通常のテープ送り速度で連続してデ
ータを受ける場合と同じ値になる。

データは、記録装置によって連続的に受信され、この受
信速度は、記録装置によって記録媒体上に記録される速
度よりも低速とするとことも可能である。この場合、デ
ータは同様適切なメモリに記憶され、その後、記録を間
欠的に行なって、データはより高速のデータ速度あるい
は密度で記録を行なうように続出される。換言すれば、
走査ヘッド組立体が回転する間に記録が行われないこと
もあり、この場合、テープは通常の送り速度では走行せ
しめられない。

これら例のいずれにおいても、記録装置に関連して入力
低速データ流を受ける適切なバッファをに使用し、テー
プ上に極めて高密度の記録を行うことができるので、テ
ープ面を有効に利用でき、かなりのテープ費用を低減で
きる。上記のように記録を行えば、データは通常の送り
速度で再生でき、データは通常のテープ送り速度で通常
のデータ再生を行う場合のように高密度のデータ速度で
連続して再生されることができる。

また、再生時に最高速度すなわち全パック密度でデータ
を再生し、再バッファへ読出し、かつデータをバッファ
から読出し、低速度で他の装置へまたは情報チヤンネル
を介しバッファからのデータを送り出す間、本発明の装
置は、テープを停止させ、かつバッファが空になって再
びロード可能となるまで再生変換ヘッドを付勢解除する
ことも可能である。この動作においては、テープ送り速
度は通常の送り速度よりも遅くされ、再生ヘッドは間欠
的に付勢解除される。更に、この動作の間では、可動の
ヘッド支持機素２２に駆動力データ信号を与えて、トラ
ックに正確に追従させなければならない。その理由は、
テープ送り速度が減少したりあるいは停止した場合には
テープの長さ方向に対する回転変換ヘッドの走査角度は
通常の場合の角度とは異なってしまうためである。本発
明は、１群の記録トラックの最初から最後までを変換ヘ
ッド組立体が追従できるようそのヘッド組立体を自動的
に位置決めし、その後ヘッド組立体の位置を適切なトラ
ック群の開始部分に調節する（必要がある場合に）こと
ができる。更に、本発明は、記録動作モードの際に、相
対ヘッド対テープの運動速度が変わっても記録トラック
群の角度を自動的に同一に維持する。

また本発明は、トラック群の走査終了位置にある変換ヘ
ッド組立体を次の隣接するトラック群とは異なったトラ
ック群の走査開始点に対応する位置へある所定の条件下
でリセットすなわち横方向移動させることができる。こ
のヘッド組立体の横方向への移動すなわち調節するか否
かは装置の作動モードで決まり、その移動量が達成でき
る所定限度内にあるかどうかで決まる。換言すれば、ヘ
ッド組立体を一方向へ最大量移動させれば、ヘッド組立
体はをその方向にそれ以上移動させることはできない。
この移動限度は、機素２２およびボイスコイルモータ２
４の特性によって決められる実用的限度に収まらなけれ
ばならない。

第４図には典型的な変換ヘッド組立体２０にと共にテー
プ２６上の一群のトラックを拡大して示す。このヘッド
組立体は、多数の個別の変換ヘッドを含む。図中には１
１個のヘッドすなわちＤ1〜Ｄ8およびＳ1〜Ｓ3が示して
あるが、ヘッド組立体20にはこれ以上のヘッドを付加す
ることもできる。図示して説明した実施例では、ヘッド
Ｄ1〜Ｄ8は情報またはデータを記録または再生するため
の書込み／読出しヘッドであり、ヘッドＳ1およびＳ2は
以下制御トラック４８と称す制御情報用の１対の平行ト
ラックを記録するためのもので、この制御トラックは制
御トラック読出しヘッドＳ3によって読出される。制御
トラックとこれに関連するヘッドは、記録及び再生動作
モード時に変換ヘッド組立体のトラッキング整合をする
ためのものである。例えば、制御トラック４８の各々は
一連の別々の磁化状態に分かれており、この磁化状態は
図示するように交互に異なる極性である。この極性の順
番は、２つの制御トラック間でずれており、１つの制御
トラックの中心から第２トラックの中心まで２つのトラ
ックにまたがって延びるギャップ４９を読出しヘッドＳ
3が有しているので、ヘッドＳ3はヘッド組立体２０が制
御トラック群を走査する際交流信号を発生する。ヘッド
組立体がトラックが外れると、一方のトラックから発生
される信号の振幅は他方のトラックから発生される信号
の振幅より増大する。この信号の振幅の増大を利用し、
ヘッド組立体のトラック上の位置を再調節する。このよ
うな手段については米国特許第３，８３８，４５３号お
よび第３，５３４，３４４号に詳細に述べられている。
上述の制御トラックでは磁化状態が図示するように交互
に変わるトラック対を利用しているが、各トラックが同
様な誤差信号情報を発生するように別々の周波数を記録
するようにすることもできる。

第５図を参照すると、それには、ボイスコイルモータ
（ＶＣＭ）２４が変換組立体２０と機械的に結合されて
いる本発明に係る装置のブロック図が示されている。ヘ
ッド組立体２０に関連して、位置（ポジション）センサ
２５が設けられ、その出力はマルシプレクサ５０の２つ
の入力端のうちの１つにライン１９の介して接続されて
いる。加算接合点５２が従来のサーボ補償回路網５４の
入力端に接続され、補償回路網５４の出力端は、モータ
ドライブアンプ（ＭＤＡ）５６の入力端に接続され、Ｍ
ＤＡの出力端はボイスコイルモータ２４の入力端に接続
されている。従って、センサ２５は、加算接合点５２と
共にボイスコイルモータ２４駆動用のサーボ回路のフィ
ードバック回路網を形成する。このフィードバック回路
網は以下「内部ループ」と称する。

上述したように、制御トラック読出しヘッドＳ3は、ヘ
ッド２０の位置をトラッキングするための手段を構成す
る。従って、この読出しヘッドＳ3によって再生された
信号は、マルチプレクサ５０にライン２１を介して与え
られる第２入力信号となり、マルチプレクサ５０の出力
は、アナログ対デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５８の入力端
へ送られ、Ａ／Ｄ変換器の出力はライン６１によってイ
ンターフェース回路６０の入力端へ送られる。このイン
ターフェース回路６０の機能は、中央処理ユニット（Ｃ
ＰＵ）６２との間で信号をやり取りすることにある。こ
のＣＰＵは、データゼネラルコーポレーションによって
製造されているＮＯＶＡ１２２０ミニコンピュータから
構成できる。本発明では、十分な能力を有するものであ
れば他のミニコンピュータまたはマイクロプロセッサで
も十分利用できる。このＣＰＵの機能は、各種入力デー
タおよびシステムのパラメータの関数としてヘッド組立
体を移動させるための駆動力データ信号を計算してこれ
を発生することにある。インターフェース回路６０から
の各種情報および制御信号は、ライン６４を介してＣＰ
Ｕ６２へ伝送され、同様にしてＣＰＵ６２からの情報お
よび制御信号はライン６６を介してインターフェース回
路６０へ伝送される。上記記述では、図中のライン６
４、６６を１本のものとして説明したが、これは多数の
ラインからなるものであってもよい。

また、インターフェース回路６０からＣＰＵ６２に印加
される情報および制御信号に加え、位相エンコーダ回路
６３もライン６３ａを介してＣＰＵに情報を与える。こ
の情報は、走査ドラム組立体の回転位置に対するヘッド
対テープ間の物理的関係を表わすデータである。データ
のすべてはＣＰＵで変換ヘッドの路すなわち軌跡を適切
に計算するのに使われ、記録または再生時に正しい路が
追従されるようにする。更に、インターフェース６５は
ライン６５ｂからのテープ送り速度情報を受け、これを
ライン６５ａを介してＣＰＵへ送る。このテープ速度に
関するデータは、ＣＰＵ６２で利用され、ＣＰＵは動作
中に適切な路に沿って各変換ヘッドをドライブするため
の駆動力データ信号を計算する。

また、インターフェース回路６０の他の出力は、ライン
６７を介してマルチプレクサ５０の選択入力端に接続さ
れ、これはセンサ２５または制御トラック読出しヘッド
Ｓ3からの入力信号の選択を行わせる。ＣＰＵ６２から
ライン６６を介してインターフェース回路６０に伝送さ
れるデータはライン６９を介してデジタル対アナログ
（Ｄ／Ａ）コンバータ６８に送られ、Ｄ／Ａ変換器の出
力は加算接合点５２の第２入力端に印加される。

ＣＰＵ６２は、一連の２進数を加算するが、これらの２
進数は、データトラック群の記録または再生の際にヘッ
ド組立体２０に印加されるべき偏向力（すなわち駆動力
データ）の量を次々と逐次点に定める。デジタル対アナ
ログ変換器６８は、これら一連の２進数をアナログ信号
に変換し、このアナログ信号は加算接合点５２と補償回
路網５４を介してＭＤＡ５６に印加される。ＭＤＡ５６
は、ボイスコイルモータ２４の巻線に電流を流すように
ドライブするので、偏向力が生じる。センサ２５は、ボ
イスコイルモータ２４の位置を表わす情報をフィードバ
ックする手段を与え、この情報は、マルチプレクサ５
０、Ａ／Ｄ変換器５８、およびインターフェース回路６
０を介してＣＰＵ６２に供給される。これとは別に、再
生時にヘッド組立体２０の位置を読出しヘッドＳ3で検
出し、同じ通路を通してこの情報が伝達されてもよい。
ＣＰＵ６２、インターフェース回路６０、マルチプレク
サ５０および変換器５８および６８は、読出しヘッドＳ
3と共に第２のフィードバック回路網を形成し、これを
「外部ループ」と称する。

第６図は本発明に係る装置をより完全に理解するために
有効なブロック図を示す。第６図中の回路の回転部分
は、点線７０で囲んである。この回路の回転部分の中に
は、ボイスコイルモータ２４、センサ２５、および磁気
ヘッド組立体２０がある。磁気ヘッド組立体２０は、多
数の読出し／書込みヘッドＤ1，Ｄ2，…，Ｄｎ、制御ト
ラック書込みヘッドＳ1およびＳ2と制御トラック読出し
ヘッドＳ3とから成る。第６図には、３つのデータヘッ
ドしか示されてないが、同様のヘッドを多数設けること
もできる。制御トラック書込みヘッドＳ1およびＳ2は、
摺動リング７５および７６によってアンプ７２および７
４の出力端に接続されており、これらアンプは、ライン
７８上の書込み付勢信号に応答して制御トラック付勢お
よびドライブロジック（論理）回路７７によってドライ
ブされる。これとは異なり、回転回路と固定回路との間
で信号を結合させるため回転トランスを使ってもよい。
更に摺動リングまたは回転トランスの代わりに光学的信
号カプラーを使うこともできる。

読出しヘッドＳ3は、回転トランス８０によってイコラ
イザ回路７９に結合され、データヘッドＤ1，Ｄ2，…，
Ｄｎの出力は、回転トランスＴ1，Ｔ2，…，Ｔｎをそれ
ぞれ介してイコライザ回路ＥＱ1，ＥＱ2，…，ＥＱｎに
接続されている。イコライザ回路ＥＱ1，ＥＱ2，…，Ｅ
Ｑｎの出力は、ヘッド組立体２０から従来の読出し／書
込み回路（図示せず）に延長するデータラインに結合す
る。

位置センサ２５は、ヘッド組立体２０に機械的に結合し
たコイル２５ａを含み、このコイルは固定のコア２５ｂ
のまわりで磁気結合するようになっている。またこのコ
イルは、発振回路８６の入力端に電気的に接続され、こ
れら入力端の間にコンデンサＣ１０が接続され、コンデ
ンサＣ１０の一端は、アースされている。発振器８６の
出力端は、回転トランス８８の一方の側に接続されてい
る。この発振器８６はモトローラ社のモデルNo.ＭＣ１
６４８のような集積回路から構成されてもよく、トラン
ス８８の固定巻き側は、従来のＦＭ復調器（ディモジュ
レータ）９０の入力端に接続されている。動作時に、発
振器８６は、コイル２５ａとコンデンサＣ１０から構成
されるタンク回路がコイル２５ａ内のコア２５ｂの位置
によって決定される周波数で発振することができるよう
にする。コイル２５ａがコア２５ｂのまわりで別の位置
に移動すると、発振周波数が変化するが、この周波数変
化分はトランス８８を介してＦＭ復調器９０へ伝えられ
る。この復調器の出力は、マルチプレクサ５０の２つの
入力端のうちの１つ１９を介して加算接合点５２のマイ
ナス（−）入力端に接続されているので、この発振周波
数の変化により、ＦＭ復調器９０はヘッド組立体２０の
位置を表わす電圧を発生する。この信号は、ライン１９
およびマルチプレクサ５０を介してＡ／Ｄ変換器５８の
入力端に伝えられ、次にライン６１介して２進数デジタ
ル信号状態でインターフェース回路６０へ伝えられ、次
にライン６４を介してＣＰＵ６２へ供給される。

このため、ドラム組立体１０に対するヘッド組立体２０
の位置、すなわちその垂直位置は、正確に測定されて、
ＣＰＵに与えられ、ヘッド組立体２０を制御するのに必
要な駆動力データ信号を発生するのに利用される。これ
は、ヘッド組立体が磁気テープに対して変換関係で位置
している時だけでなく、ヘッド組立体がテープに近接し
ておらず、次の回転のためテープと再度変換関係となる
よう適切に位置決めされる各回転の期間でもヘッド組立
体の制御のために行われる。ヘッドを比較的長い距離移
動させなければならない場合（例えば、トラック群の再
生のためのリセット移動の場合）には、ヘッド組立体を
大きく移動するため駆動力データ信号を発生しなければ
ならない。ヘッド組立体２０に関する垂直位置情報は、
特に、テープ２６との係合から外れる時にはセンサ２５
および関連回路によって得られる。

再生動作時にはテープの記録トラックに対する磁気ヘッ
ド組立体の位置も、制御トラック読出しヘッドＳ3によ
って検出される。読出しヘッドＳ3からの信号は、回転
トランス８０を介して、イコライザ回路７９の入力端へ
送られ、このイコライザ回路の出力端は誤差プロセッサ
回路９２の入力端に接続されている。回路９２は、ヘッ
ド組立体のトラッキング誤差を検出する。この誤差プロ
セッサ回路の例は、上述した米国特許第３，８３８，４
５３号に述べられている。

誤差プロセッサ回路９２の出力端は、ライン２１を介し
てマルチプレクサ５０の第２入力端に接続されているの
で、読出し動作時に読出しヘッドＳ3は記録トラックに
対するヘッド組立体２０の瞬時位置を表わす信号を発生
する。この信号はＡ／Ｄ変換器５８によって２進数のデ
ジタル信号に変換され、同じ通路を通ってＣＰＵ６２へ
供給される。

ボイスコイルモータ２４のドライブ信号は、ＣＰＵ６２
によって２進数のデジタル信号の形で発生される。これ
ら２進数はライン６６を介してインターフェース回路６
０へ伝えられ、次にＤ／Ａ変換器６８によってアナログ
信号へ変換される。Ｄ／Ａ変換器６８の出力はアナログ
信号であって、この信号は加算接合点５２の正（＋）の
入力端へ印加され、次に補償回路網５４を介してＭＤＡ
５６への入力端へ伝えられる。ボイスコイルモータ２４
の巻線２３は、摺動リング９４を介してＭＤＡ５６に接
続されている。

点線７０で囲んだ可動組立体の回転速度はタコメータ９
６によって検出され、タコメータ９６の出力端はライン
９８を介してインターフェース回路６０に接続されてい
るので、以下述べるような同期信号が得られる。

次にインターフェース回路６０のブロック図を詳細に示
す第７図について説明する。タコメータ９６からのライ
ン９８のうちのライン９８ａは、ディレイ（遅延）カウ
ンタ１００のクロック入力端（ＣＫ）に転送クロック信
号すなわちパルスを伝える。本実施例では、タコメータ
９６は、回転ドラム（スキャナ）が１回転するたびに２
５６個のパルスを発生する。またこの転送クロック信号
は、スキャナ回転タイミングロジック（論理）回路１０
２の３つの入力端のうちの１つの入力端、８ビットカウ
ンタ１０４のクロック入力端、制御ロジック１０６の入
力端、駆動力レジスタ１０８のクロック入力端、位置レ
ジスタ１１０のクロック入力端にも印加される。ライン
９８のうちのライン９８ｂは、カウンタ１００のロード
入力端子（ＬＤ）に未加工１回転信号と呼ばれる信号を
送る。この未加工１回転信号は、ドラム組立体すなわち
スキャナ１０の中央回転部分が回転するたびに発生され
る単一のパルスである。

ＣＰＵ６２からのライン６６のうちのライン６６ａは、
内部データバス１１４に接続されている。ライン６６ａ
上に伝えられた信号は、Ｄ0〜Ｄ15と表示する１６個の
データビットから成る。内部デーバス１１４は、後述す
るようにデータビットライン６６ａのうちの１つまたは
すべてをインターフェース回路６０内の各種レジスタま
たはカウンタに接続する。バス１１４のうち８つのデー
タビットＤ8〜Ｄ15のラインは、ディレイ（遅延）レジ
スタ１１６の入力端に接続され、このレジスタはＣＰＵ
６２からライン６６ｂに供給されるデータ出力制御信号
すなわちロード遅延レジスタ信号に応答してクロックキ
ングされる。

遅延レジスタ１１６の出力は、デイレイ（遅延）カウン
タ１００の入力端に接続されている。遅延レジスタ１１
６内に記憶されているデータビットは、遅延時間の長さ
を表わす２進ワードを構成し、この２進数は、ライン９
８ｂ上の未加工１回転信号に応答して遅延カウンタ１０
０へロードされる。この遅延時間は、電気−機械タイミ
ング基準を正確にずらすので、本装置の各種要素の動作
を正確かつ簡単に整合できる。

カウンタ１００は、転送クロック信号によって増進さ
れ、ロードされている２進数のカウントが完了すると、
スキャナ回転タイミングロジック回路１０２の第２入力
端にキャリーアウト（Ｃ0）出力信号（１回転信号と表
示）が印加される。従って、この１回転信号はカウンタ
１００にロードされる２進数をカウントダウンするのに
必要な時間量だけ遅延された未加工１回転信号に等し
い。

ＣＰＵ６２からのライン６６ｃには、ロジック１０２へ
の第３入力信号が供給される。この信号は制御信号であ
って開始信号と表示される。ロジック１０２に印加され
る開始信号に応答して、ライン１２７を介して制御ロジ
ック１０６の入力端に第１出力信号が印加される。ライ
ン１２７に供給される信号により制御ロジック１０６は
ライン６４ｃを介しＣＰＵ６２に完了または稼働中ステ
ータス信号を伝える。ロジック回路１０２からの第２出
力信号は、ライン１２９を介してバッファ出力レジスタ
１２８のクロック（ＣＫ）入力端へ供給される。この信
号は、ネクスト（次段）バッファ出力レジスタ１３０の
内容をレジスタ１２８にロードすることを可能とする。
ロジック１０２からの第３出力信号はライン１３１を介
してマルチプレクサ１３２の入力端（No.７）へ印加さ
れる。この信号は反転ゼロ変更信号と表示され、以下述
べるようにロジック回路１０２内のカウンタを増進する
次の１回転信号に応答して発生される。８ビットカウン
タ１０４のクリア（ＣＲ）入力端には、反転１回転信号
と表示される別の出力信号が供給される。カウンタ１０
４の出力端は、マルチプレクサ１３２の入力端（No.８
〜１５）に接続されている。

データバス１１４の８つの最高位のビット（Ｄ0〜Ｄ7）
のラインはネクストバッファ出力レジスタ１３０の入力
端に接続され、このレジスタのクロック入力端は、ＣＰ
Ｕ６２からのデータ出力制御信号ライン６６ｄに接続さ
れている。この制御信号はロードＮ．Ｂ．Ｏ．レジスタ
信号と表示される。レジスタ１３０の出力端は、バッフ
ァ出力レジスタ１２８の入力端に接続され、レジスタ１
２８の出力端は、マルチプレクサ１３２の入力端（No.
０〜６）へ接続されている。

本実施例のマルチプレクサ１３２は、１６ビットのマル
チプレクサであり、レジスタ１２８の主力は、６つのラ
インから成り、ロジック回路１０２からの反転ゼロ変更
出力信号ラインは、単一のラインから成り、８ビットカ
ウンタ１０４の出力は、８本のラインから成る。これら
すべてのラインは、共にマルチプレクサへの１６ビット
入力端の２つの選択可能な群のうちの１つの群を構成す
る。マルチプレクサ１３２の１６ビットの出力端は、ゲ
ート回路１３６に接続され、このゲート回路１３６は、
制御ロジック１０６からのライン１３７上の信号によっ
て付勢される。ゲート回路１３６の出力端はライン６４
ａに接続され、これらラインはＣＰＵ６２のアドレスバ
スに接続されている。

内部データバス１１４は、１６ビットのアドレスカウン
タ１３８の入力端およびワードカウンタ１４０にも接続
されている。カウンタ１３８は、ライン６６ｅを介して
ＣＰＵ６２より供給されるデータ出力制御信号（「アド
レスカウンタをロード」信号）に応答してロードされ
る。このカウンタは、ライン１４１を介して制御ロジッ
ク１０６から供給されるクロック信号に応答して増進さ
れる。同様にして、ワードカウンタ１４０は、ライン６
６ｆを介してＣＰＵ６２より供給されるデータ出力制御
信号（「ワードカウンターをロード」信号）に応答して
ロードされ、かつライン１４２を介してロジック１０６
から供給されるクロック信号に応答して減進される。ア
ドレスカウンタ１３８の出力端は、マルチプレクサ１３
２の別の群の１６の入力端（No.０’〜１５’）に接続
されている。

作動にあって、アドレスカウンタ１３８には、ライン６
６ｅ上の制御信号に応答してバス１１４のデータがロー
ドされ、ライン１４１を介し、制御ロジック１０６より
供給されるクロック信号によって増進される。ライン１
４４を介し制御ロジック１０６より供給される出力／入
力制御信号の状態に応答し、マルチプレクサ１３２を介
し、ゲート回路１３６へメモリアドレスが供給される。
ワードカウンタ１４０は、ライン６４ａを介し、ＣＰＵ
にアドレスが転送されるたびにライン１４２上のクロッ
ク信号によって減進される。カウンタ１４０のカウント
がゼロとなると、これを表わすカウント信号がライン１
４６を介して制御ロジック１０６へ供給される。このカ
ウントゼロ信号は、ゲート回路１３６を消勢するので、
ＣＰＵへのデータの転送は禁止される。

内部データバス１１４は、データチャンネル（ＤＣＨ）
出力レジスタ１４９の入力端およびコマンドレジスタ１
５０の入力端にも接続されている。ＤＣＨ出力レジスタ
１４８には、ライン１４８を介し制御ロジック１０６か
ら供給されるクロック信号に応答してバス１１４上のデ
ータがロードされる。レジスタ１４８の入力端は、駆動
力レジスタ１０８の入力端に接続されている。この駆動
力レジスタ１０８は、ライン９８ａの転送クロック信号
に応答してロードされ、このレジスタの出力はライン６
９を介してＤ／Ａ変換器６８（第６図）に供給される。
ヘッド組立体２２を偏向すべき位置を表示する２進数
は、ライン６９を少し駆動レジスタ１０８から供給さ
れ、この２進数はＣＰＵ６２によって計算されたもので
ある。コマンドレジスタ１５０には、ライン６８ｇを介
してＣＰＵ６２から供給されるデータ出力制御信号
（「コマンドレジスタをロード」信号）に応答してバス
１１４上のデータがロードされる。レジスタ１５０に記
憶される２進数は、サーボ機種（第６図参照）への制御
信号としてライン１５１上に与えられる。この２進数に
ついては後述する。更に、コマンドレジスタ１５０の単
一のデータビット位置はライン１５２を介してデータ制
御ロジック１０６へＤＣＨ付勢信号を与える。制御ロジ
ック１０６へは、ＣＰＵ６２からライン６６ｈを介して
別の制御信号も印加される。同様に、制御ロジック１０
６からライン６４ｃを介しＣＰＵ６２へ制御信号が供給
される。

制御トラック読出しヘッドＳ3またはセンサ２５（第６
図）のいずれかによって検出されたヘッド組立体の位置
は、Ａ／Ｄ変換器５８によって一連の２進数へ変換さ
れ、このデジタル信号はライン６１を介し位置レジスタ
１１０の入力端へ印加される。位置レジスタ１１０は、
そのクロック入力端へ印加されるライン９８ａ上の転送
クロック信号に応答してロードされる。位置レジスタ１
１０の出力端は、ゲート回路１５４に接続され、このゲ
ート回路はライン１５５を介し制御ロジックから送られ
る信号によって付勢される。ゲート回路１５４の出力端
は、ライン６４ｂを介してＣＰＵ６２内のデータバス
（図示せず）へ接続される。

一般に、インターフェース回路６０の基本機能は、ヘッ
ド組立体２０からの位置データをＣＰＵ６２に与えてこ
れをメインメモリへ記憶することおよびＣＰＵのメイン
メモリからデータを抽出してこれをボイスコイルモータ
２４の駆動のための強制力信号へ変換することにある。
位置データをメインメモリに記憶するときには、位置デ
ータを記憶するためのアドレス位置が、マルチプレクサ
１３２およびゲート回路１３６を介してアドレスカウン
タ１３８の内容によって与えられる。位置データを記憶
させるための初期アドレス位置は、ＣＰＵ６２によって
決定され、この初期アドレスはカウンタ１３８に記憶さ
れる。この初期アドレス位置に続く次のメモリアドレス
位置は、ライン１４１を介し制御ロジック１０６から供
給されるクロック信号によってカウンタ１３８を増進す
ることで得られる。

メインメモリ内に記憶すべき位置データは、ゲート回路
１５４の出力端すなわち６４ｂに与えられる。詳細に
は、ライン６１に供給される位置データの各２進ワード
（典型的に、１ワードは１６データビットである）は、
ゲート回路１３６を介して転送されるアドレス位置と同
時にゲート回路１５４を介して転送される前にレジスタ
１１０内に一時的に記憶される。

しかしながら、実際には、ＣＰＵと共に使用されるメイ
ンメモリのメモリサイズには限界があるので、ＣＰＵで
選択を行って、メインメモリに一時に位置データの最大
数のワードを記憶させる必要がある。当然ながら、ＣＰ
Ｕメモリ内に先に記憶されていたデータに上書きしてＣ
ＰＵメモリに新しいデータを記憶することができる。記
憶すべき位置データのワード数の選択は、ワードカウン
タ１４０内に記憶されている２進数によって表わされ
る。ワードカウンタ１４０はアドレスカウンタ１３８が
増進する度に、減進せしめられる。ワードカウンタのカ
ウントがゼロに達すると、ゲート回路１３６および１５
４が消勢される。従って、常に、メインメモリには位置
データの所定数のワードしか記憶されない。

メインメモリがボイスコイルモータ２４をドライブして
ヘッド組立体２０の位置決めをする駆動力データ信号を
発生している時に、マルチプレクサ１３２の選択された
出力によって与えられるアドレス位置のメインメモリか
らデータが抽出される。すなわち、ライン１４４上の出
力／入力信号のレベルによってマルチプレクサ１３２が
選択され、バッファ出力レジスタ１２８の出力と８ビッ
トカウンタ１０４の出力とライン１３１上の反転ゼロ変
更信号とが組合せられてゲート回路１３６を介しライン
６４ａへ初期メインメモリアドレスとして転送されて、
駆動力データを抽出する。

上述したことから明かのように、この駆動力データは、
再生時のみならず記録時にも正しい路を追従するように
組立体２０を適切に位置決めするために使用される。Ｃ
ＰＵはこの位置情報を利用し、駆動力データを発生する
が、ヘッド組立体を移動させる駆動力データは、本質的
に、ヘッド組立体を正しく位置決めすべき位置のみなら
ずヘッド組立体の現在の位置の関数であるからである。
従って、ヘッド組立体の移動量と速度は、所望位置およ
び現在の位置によって定められる。検出ヘッドＳ3は変
換ヘッド組立体２０を制御する上で使用される誤差情報
を発生し、そのため変換ヘッド組立体２０はヘッドが再
生時にトラックを走査している間にトラックを正確に追
従し、センサ２５によって得られる位置情報は、ヘッド
がテープから外れたり、ヘッド組立体の次の回転時に次
のトラック群を走査するために位置決めされている際の
ヘッドの各回転部分の間に有用でありかつ必要である。
記録動作時に、特にテープ送り速度が通常の送り速度よ
りも低下した場合、または変換ヘッドの路をテープが通
常速度で移動した場合に得られるものと同じにしたい場
合に、ＣＰＵに対して駆動力信号を発生させるのに位置
情報が必要である。

サーボ装置を詳細に説明するために第８，９および１０
図を参照する。第８図はヘッド組立体２０がトラック群
Ｍから隣接トラック群Ｎへジャンプすなわちリセットす
るためのタイミング関係を示す。このようなヘッド組立
体のジャンプは、ヘッドがテープを走査しない（すなわ
ちテープから外れる）場合に生じ、一旦ヘッド組立体が
一方向に最大限度まで偏向してしまった場合でも必要と
なる。

すなわち、回転可能な変換ヘッド組立体２０が回転する
度にそれが徐々に偏向せしめられたり、常に同一方向に
偏向せしめられるとしたら、ヘッド組立体が最大限度に
偏向した場合にヘッド組立体の位置をジャンプすなわち
リセットする必要がある。波形１６０は、ヘッド組立体
の回転角に対するヘッド組立体の実際のジャンプ移動を
示す。ここでジャンプはヘッド組立体２０がほぼ約０゜
の基準角に位置決めされると開始し、ヘッド組立体の約
１８０゜の回転角内で完了することに注意されたい。し
かしながら、周知の慣性効果のために、ヘッド組立体に
は振動運動が生じる。従って、このような振動を緩和す
るためにボイスコイルモータに印加される駆動力信号は
この慣性振動に対処するように変更される。しかしなが
ら、波形１６０の部分１６０ａに示されるように若干の
振動運動成分は残留する。

波形１６２および１６３は、ジャンプ運動の前後のヘッ
ド組立体によってトラックＭおよびＮからデータを読み
出す時間を示す。波形１６４はＣＰＵ６２がハードウェ
アを付勢する時間を示し、この信号は開始信号と表示さ
れる。波形１６５は遅延カウンタ１００の出力端に生じ
る１回転信号を表わす。ＣＰＵ６２からの開始信号の後
に、次の１回転信号はサーボ装置の動作を開始させる。
これにより、矢印１６６で示すようにヘッド組立体２０
の位置測定が開始（波形１６７）される。更に、最初の
１回転信号転移は、ゼロ変更信号時にＣＰＵのメインメ
モリ内のＪＢＵＦバッファからの駆動力データの抽出を
開始し、トラックＭからＮへのジャンプを行わせる。Ｊ
ＢＵＦバッファは、１つのトラック群から別のトラック
群へのジャンプを行なわせる駆動力データを含み、ま
た、ジャンプの後の慣性振動（波形図１６０の１６０ａ
部で示す）を緩和するように特定のヘッド組立体の質量
に特に適応するようになっている。第７図において、反
転１回転信号の終了により８ビットカウンタ１０４がク
リアされることに注目されたい。このカウンタのクリア
される状態、反転ゼロ変更信号の最初の状態およびレジ
スタ１２８の内容は、共にメインメモリのＪＢＵＦバッ
ファ位置のアドレスを与える。１回転信号の次の信号転
移は、８ビットカウンタ１０４をクリアする。しかしな
がら、反転ＲＥＶ．ＺＥＲＯ信号の状態は変化し、この
ためトラック群Ｎを追従するようにヘッド組立体を制御
する別のメモリアドレス位置信号が与えられる。この新
たなアドレスは、変換ヘッド組立体がトラック群Ｎを走
査する際に、ボイスコイルモータをドライブするため
の、ＣＰＵによって計算される駆動力データを含む。１
つのトラック群から別のトラック群へのジャンプを指示
するデータを含むバッファの位置が必要とされたという
ことをＪバッファのアドレスが識別すれば、Ｊバッファ
から得られるボイスコイルデータによってボイスコイル
モータは制御され、必要なジャンプが行われる。ジャン
プの実行中に、Ａバッファには別のアドレスが与えられ
なければならないので、ジャンプの完了時には、ヘッド
組立体を制御するボイスコイルモータには別のトラック
群を追従するのに適したデータが与えられる。しかしな
がら、Ｊバッファからのデータを使ったジャンプが行わ
れている間に、別のアドレスが与えられない場合には、
ＣＰＵは自動的にＢバッファのデータを得る。これは、
ヘッドが移動しないよう作動させるので、ヘッドが大き
く移動することはなく、このため好ましくない機構の損
傷も生じることはなくなる。Ａバッファまたは他の同様
の出力バッファに新しいアドレスが与えられるまで、Ｂ
バッファは循環し、その出力はＢバッファ内を循環し続
ける。

約１８０度にわたってすなわち変換ヘッド組立体２０の
各回転の約半分にわたって変換ヘッドがテープと変換関
係にある間、ヘッド組立体の実際の位置が測定され、入
力バッファにトラッキング情報が与えられる。３つの入
力バッファが設けられ、それぞれのバッファは１２８個
のサンプルまたはワードを受け取る。３つのバッファが
使われているが、これは、ＣＰＵによって行われる他の
ルーチンと同期化のためである。入力バッファはヘッド
組立体に関する位置情報をロードするか、あるいは感知
ヘッドＳ3からの誤差情報を受ける。この誤差情報は通
常再生時に使用される。入力バッファで１２８番目のサ
ンプルが受信された後、インタラプト信号が与えられる
が、この信号は、データが受信され、利用可能であるこ
とを表す。次で、インタラプトルーチンが開始し、バッ
ファ制御を実行する。

次に第９図を参照する。回転可能な中央ドラム部１２が
鎖線で示されており、ジャンプの際のヘッド組立体の移
動の軌跡がバンド１７０で示されている。実施例におい
て、中央ドラム部は９０００ＲＰＭで回転し、１回転に
つき２５６のサンプルが得られる。この結果、各サンプ
ルの間隔は約２６マイクロ秒となる。第５図に関連して
記載された内部ループは約４ｋHzのバンド幅を有し、応
答時間は約１ミリ秒である。変換ヘッド組立体２０が追
従する路の軌跡の誤差を補正するにはコンピュータによ
って制御される外部ループを使わなければならない。そ
のような誤差は、他の要因、例えばテープの伸び、テー
プの揺動、温度および湿度変化によって生じ、これら要
因はすべて動作中にヘッド組立体がトラックを追従する
精度に影響を与える。このようなコンピュータを使った
外部ループは、動作時の誤差波形を効果的にサンプリン
グしかつ平均化し、誤差の調和する内容を見つけ、その
データを利用し、測定された内容に基づき誤差を効果的
に予測する補正波形を発生し、それによりヘッド取付組
立体２２によって担持された変換ヘッドが正確な再生を
得るために適切な路を追従することができるようにな
る。

第１０図は、メインメモリ内のＡＢＵＦ，ＪＢＵＦ，お
よびＢＢＵＦバッファのマップを示す。１回転当り２５
６個のサンプルが発生せしめられるため、各バッファ
は、ヘッド組立体２０に印加すべき駆動力データの２５
６個のサンプルすなわちワードを記憶するための２５６
個のアドレス位置を含んでいる。

第１６〜１９図には、ヘッド組立体の移動を制御するコ
ンピュータのソフトウェアの構成を示す。このうち第１
６図にはＣＰＵ６２の一般的な作動が示してある。上述
したデータジェネラル社のノバ（ＮＯＶＡ）コンピュー
タは、マイル（ＭＩＬＥ）３と称されるシステムのメイ
ンプログラムで作動し、これはオペレータと全装置から
成るハードウェアシステムとの間のインターフェースを
行なう。コンピュータは、以下説明するような７つの個
々のタスクの各々に必要なパラメータを表示し、指示
し、要求する。このコンピュータは、多数のスイッチを
有するフロントパネルを有するが、これはノバコンピュ
ータでは標準のことで、７つのうちの１つのサブモード
を制御する。これは、反復（iteration）と呼ばれるタ
スクであって、記録または再生モード中の正常作動時に
使用される。表示されたディレクトリまたはメニュー上
にある全体の多数のタスクから選択できる利用可能なタ
スクには次のようなものがある。

１）較正；２）単一高調波の出力；３）ウィンドゥ，遅
延，Ｎフィット（適合値），ゲインのための値の補正；
４）検出スイッチ１３，１４および１５を含む反復；
５）自動走査トラッキングの制御の停止；６）速度設
定；７）プログラム停止である。この全作動は、第１６
図のプログラムに示されている。本図は、基本プログラ
ムが開始した後に出力メニュー提示され、オペレータが
適切な入力バスのうちの１つを指示すると、これがＣＰ
Ｕによって実行されることを示す。ほとんどのタスク
は、マイル３システムプログラムの中で「インライン」
に置かれており、主要な他の複雑なタスクは、次の表に
示すサブルーチン内に位置する。

表１ ＴＴＩＴ ……………高調波補正 ＦＡＳＴ ……………低周波補正 ＪＭＰＩＮＩＴ ……ジャンプバッファを満たすための
パラメータのセットアップ ＪＭＰＦＩＬＬ ……ジャンプバッファを満たす ＳＥＴＳＰＤ ………速度定数をセットアップ ＲＤＳＰＤ …………インターフェースからの速度読出
し ＳＷＩＮ ……………検出スイッチの読出し ＣＭＣＡＳ …………インターフェースへのコマンドの
送り ＳＴＣＡＳ …………インターフェースの始動およびデ
ータの読出し／書込み ＲＤＣＡＳ …………別のデータ群の読出し ＦＩＬＯＮ …………実数群の積分化 ＬＭＳＱ ……………最小二乗平均法による適合化 始動時に装置は較正され、第１２図に示す図表共に第１
７図に示すフローチャートを使ってこの手順が実施され
る。この較正の段階で、ＣＰＵは内部ループまたはコン
ピュータ制御の外部ループをブラックボックスとみな
し、このブラックボックスの入力端にsin wtの駆動力関
数が印加された場合に、ｆ＝ｆ0Ｒsin（wt＋φ）（ここ
ではＲは減衰率でφは入力に対する出力の位相角すなわ
ち遅れ）で示される変位が生じるようにする。較正時の
間に、外部ループの駆動のために正弦波状の駆動力関数
が使用され、コンピュータはセンサ２５を使って装置の
対応する変位を記録する。次にフーリエ変換を使って回
転ドラム組立体１０の１回転（回転）周波数の各高調波
ごとに減衰率Ｒと位相遅延角φを決定する。次にフーリ
エ法を使って所望の変位が分析され、振幅と位相を含め
た各種周波数成分が決定される。以前記録されていた内
部ループの応答特性から、その高調波関する必要な駆動
力関数が決定され得る。これら、高調波は組合わされて
台形（truncated）フーリエ級数とされ、この駆動力関
数は内部ループの所望する出力を発生する。

第１２図に示される図表はフーリエ解析の結果得られる
各種の正弦波を示し、これは所望する出力特性を与える
のに必要な駆動力関数を発生する。ヘッド組立体の移動
は、波形３１５（および３０８）によって概略示され、
波形３１５に示される移動に従いヘッド組立体を移動さ
せるための分析の結果必要とされる駆動力データは波形
３１６で示される。ヘッド組立体２０の移動の所望する
パターンは、波形３０８および３１５で示され、計算の
各種高調波は３１２および３１４で示される。

次に第１６図を参照すると、単一高調波を出力するタス
ク２の結果、回転ドラム組立体の基本周波数の所定高調
波の正弦波状駆動力関数が発生する。この駆動力関数の
振幅は、図示した実施例では０から３２，７６７まで変
わる。これはヘッド組立体の約１．０２mm（４０ミル）
の移動を生じさせ、この移動はデジタル対アナログ変換
器の全出力範囲に対応する。このデータは５１２の整数
列に変換され、その列のアドレスはインターフェース６
０に出力される。このインターフェースは、停止される
まで前記列からデータを連続して取り出すように指令さ
れる。このインターフェースはタスク５を実施すること
により、または、インターフェースを利用する他のタス
クを実施することにより停止され得る。

第３のタスクは、特定の回転ドラム組立体に対してプリ
セットされる４つのパラメータの値を変えるためのもの
で、これらパラメータは、ウィンドゥ，遅延，Ｎ−フィ
ット，ゲインのラベルが付けられ、変更できるようにな
っており、また特定の装置に対して回転ドラム組立体を
代えた場合にはこれらの値を変えなければならない。一
般的に云えば、遅延パラメータは、インターフェース内
の遅延カウンタを制御し、テープに対するヘッドの角度
の誤り整合状態を調節する。タコメータパルス検出装置
から１回転信号が発生するので、ヘッドがテープ上にあ
る時を決定する上で、ヘッド位置に対するその配置は重
要となる。

ウィンドゥパラメータは、変換ヘッドがテープと変換関
係にあるようなヘッド組立体の回転（時間）部分を示
す。ウィンドゥパラメータ数は、１２８を越えてはなら
ず、変換ヘッドがテープとの変換関係にある結果、入力
バッファ内にあるサンプルの数を表す。

Ｎ−フィット（適合）パラメータはオフテープ駆動力関
数を発生させるための直線フィットを奏するためのサン
プルの数であり４０の公称値のサンプル数にセットされ
る。これら４０のサンプルは、変換ヘッドがテープ上に
ある間に追従される路の終端部のみならず開始部分にも
位置決めされ、４０個のサンプルはノイズを低減するた
め平均化される。

ゲインパラメータは、変換ヘッドが正確に０．０２５mm
（０．００１インチ）移動するようヘッド組立体の移動
を強制するためインターフェースの入力端で必要とされ
る単位の数であり、１６００の公称値にセットされてい
る。換言すれば、それは、また、変換ヘッド組立体２０
を０．０２５mm（１ミル）偏向する出力を与えるように
デジタル対アナログ変換器を駆動するために必要な入力
の変化を表す。それは、内部コンピュータワードとヘッ
ド組立体の外部の物理的移動と間の変換となる。

タスクNO.４の反復は、第１９図のフローチャートに示
されており、これは速度変更法のみならず高調波および
Ｄ．Ｃ．補正を用いてヘッド組立体の移動を制御する基
本的な作動手法である。上述したように、インターフェ
ース６０は、２組バッファすなわち入力バッファ群と出
力バッファ組と共に動作する。入力バッファ群は位置す
なわち誤差データを与え、出力バッファ群は作動時に変
換ヘッドの軌跡を制御する複合駆動力関数すなわち駆動
力データ信号を含んでいる。回転ドラム組立体１０が回
転する度に、変換ヘッドがテープに対して変換関係にあ
る変換ヘッド組立体２０の１８０゜の回転角に対し１２
８点のデータが与えられ、変換ヘッドを支持するヘッド
取付組立体の制御には、２５６点のデータが必要であ
る。上記のように、ヘッドがテープを走査している時
（オンテープ）にはサンプル点０〜１２７が発生し、変
換ヘッドがテープから外れている時（オフテープ）には
サンプル点１２８〜２５５が発生する。

高調波の分析は、インタラプトサービスルーチンがアイ
ドル状態のちきに限り行われ、高調波の分析とインタラ
プトサービスルーチンの双方は、入力データ、出力デー
タの両者を使用するため、入力バッファ群および出力バ
ッファ群の各組の各種バッファが使用される。入力バッ
ファおよび出力バッファのすべては高調波補正ルーチン
またはＤ．Ｃ．補正ルーチンのいずれかによって動作さ
れるが、双方によって動作されることはない。高調波補
正ルーチンは、一方のルーチンを用いてデータを受け入
れ、出力するロジックを含む。この高調波補正ルーチン
は、「スタンドアロン」および「Ｄ．Ｃ．補正ルーチン
を伴った動作」の２つのモードで作動できる能力をも有
する。スタンドアロンモードでは、次の主要ステップを
順に実行する。すなわち、データの入力、入力データの
平滑化、誤差信号をオフテープ（テープ外れ）部めで広
げる直線の計算、駆動力関数信号係数のフィルタリング
および計算、駆動力信号の高調波の数の合計の計算、補
正を達成する上で使用するため出力バッファへのデータ
の付与である。このデータは、ＣＰＵの演算時間が可能
な程速く入力されるので、ヘッド組立体２０が連続して
回転しなくても入力データが供給される。１つのバッフ
ァには１０回転する間のデータが集められ、更新期間よ
りも速い速度で生じる変化をフィルタリングするために
平滑化される。トラッキング誤差を更新するにはヘッド
がテープにある部分のデータだけが利用される。従っ
て、各回転の（ヘッドがテープと接触しない）オフテー
プ部分は最初と最後の端フィットの直線フィットと置換
される。各端フィットは、既述のように４０個のサンプ
ルから成る。変換ヘッド組立体の各回転のオフテープ部
分の直線フィットが計算された後に、選択された特定数
の高調波に対してフーリエ変換駆動関数の係数が計算さ
れ、較正時に計算された係数と共に合計されて、次の期
間のための補正駆動力関数信号を発生する。次に出力バ
ッファが満たされ、ＲＤＣＡＳサブルーチンに至り、こ
のサブルーチンはインターフェース６０によるデータの
アクセスと利用を可能とする。

Ｄ．Ｃ．すなわちオフセット補正が使用される時は、以
下に述べるタスクをそれらが生じる順に実行するルーチ
ンにてインターフェース６０の制御が行われる。すなわ
ち、これらタスクは、データトラックの獲得、使用する
ジャンプのタイプ（すなわち小さなジャンプか、大きな
ジャンプか）の決定、次の回転のデータが利用可能とな
る時の信号システムへのパルスの送り、誤差データ内の
Ｄ．Ｃ．オフセットを決定するための直線フィットの計
算、ジャンプバッファに存在する合計値にて出力バッフ
ァを満たす上で利用するための補正入力／出力バッファ
の決定、高調波補正，トラック位置の予測およびＤ．
Ｃ．オフセット補正である。

獲得動作部分の間で、位相エンコーダ６３からのデータ
をトラック位置の予測データと同期させ、誤予測を防止
しなければならない。これは、ゼロに等しい位相エンコ
ーダの最初の値を使用し、その後位相エンコーダからの
データの傾斜を計算する前の変換ヘッド組立体の次の回
転まで待機することによって達成される。１２８のサン
プル点のための位相エンコーダからの値の傾斜は、ヘッ
ド組立体の次の回転の間の予測値を発生するために使用
され、これは現在の指示値と計算された傾斜との合計に
等しい。次に１２８のサンプル点の入力データは、最小
二乗平均フィットを計算するのに使用される。

獲得が行なわれて、所定速度のための定数がセットされ
た後は、回転ヘッド組立体１０が回転する度にジャンプ
バッファのバイアスのための予測オフセットだけが生じ
る。相対ヘッド対テープ速度が変わると、メインプログ
ラムは新しい組のデータをジャンプバッファに対して準
備するルーチンを呼出し、Ｄ．Ｃ．補正ルーチンが停止
され、再開始される。ジャンプバッファに対するデータ
は、インターフェース６５から読出されレジスタ（ＩＳ
ＰＥＥＤ）により指定される速度のためのＪＭＰＩＮＩ
ＴおよびＪＭＰＦＥＬＬと定められるルーチンの組によ
って動作に先立って構成される。

ジャンプバッファは２つのバッファを含み、各バッファ
は特定のジャンプ軌跡（放物線が好ましい）を描き、こ
れによりヘッド組立体は適切な傾斜で新しいトラック群
を追従するための適切な開始軌跡をとるように偏向せし
められ、この状態でジャンプは最少エネルギー量にて達
成される。第１のバッファは、小さなジャンプのための
データを有し、第２のバッファは大きなジャンプのため
のデータを有する。選択された速度がこのような２つの
大きさのジャンプを必要としない場合には、双方のバッ
ファは、同じデータを含むことになる。記録トラックの
端部における予測値がプリセットされた下限値以下であ
れば常に小さなジャンプのためのバッファが使用され
る。この下限値に達すると、大きなジャンプのためのバ
ッファが使用される。ジャンプバッファのためのデータ
は、次のトラックの開始点に達するようにオフセットを
無視して構成され、従ってバッファ内の値は、記録トラ
ックの予測端に対応する値を追加した値となるはずであ
る。これはバイアスとして定められ、出力バッファに印
加される前にオフセット補正値に加算され、次いで次の
回転の開始前に減算される。

記録を行う速度以外の相対ヘッド対テープ速度では、新
たなデータが読出しされないで変換ヘッド組立体が１回
またはそれ以上回転することが常に生じる。例えば、１
／２の速度では１回転おきに新たなデータが読出され、
１／４の速度では４回転中３回転で新たなデータが読出
されない。有効データの決定はプリセットレジスタを使
って行われるが、このレジスタは均一状にコード化され
たビットパターンと繰返しカウントとを含む。レジスタ
およびそのカウントは、カウントがその終了状態に達す
るごとにプリセット値に初期化される。そのカウントは
速度の逆数であり、回転ヘッド組立体が回転する度に減
進される。これらレジスタは、レジスタがゼロビットに
セットされる時に適切な動作をとるように、信号の有効
性の決定に先立って回転の度に左へシフトされる。読出
し動作が行われる時、データについて最小二乗平均フィ
ットを行なうことによってＤ．Ｃ．補正のための新しい
値が計算される。

第５図および第６図に関して既述した位相エンコーダ６
３を含む回路は第１１図に示されている。これは、左側
に４つの別々の差動ラインドライバ３３０，３３２，３
３４および３３６を含む。ドライバ３３０は、従来の回
転によって得られかつテープ上でトラックの開始点が生
じる時を定めるテープフレーム信号を与える入力ライン
３３８を有する。ライン３４０は、ドライバ３３２の入
力ラインであって、フレーム速度のほぼ２５６倍のテー
プ基準信号を与える。ドライバ３３４への入力ライン３
４２は１回転（１回転）タコメータ速度の５１２倍の信
号を含み、入力ライン９８からの１倍のタコメータ信号
は、ドライバ３３６に印加される。入力３３８および３
４０の上のテープフレームおよびテープ基準信号はテー
プ上のトラック開始点を定め、ライン９８上の信号は回
転ヘッド組立体のゼロ位置を識別し、入力ライン３４２
はタコメータ速度信号の５１２倍の信号を含む。

基本的にこの位相エンコード回路は、簡単なカウンタ回
路であり、ライン６３ａを介してＣＰＵ６２に情報を与
える。こうして走査されるべきトラックに対して回転ヘ
ッド組立体のセロ位置にどのくらいずれているかを表わ
すデータが送られる。このカウントはシステム内に存在
する誤り整合量を表わす。換言すれば、テープフレーム
信号はカウンタをゼロにし、多数のテープ基準信号は、
ゼロ位置が生じるまで（その間にカウンタ内に存在する
カウントが要求時にＣＰＵにローディングするためレジ
スタに転送される）カウンタをクロッキングする。

従って、ＣＰＵに与えられるカウント数はトラックの開
始点と回転ヘッド組立体のゼロ位置との間の誤差の程度
を表わす。トラッキングを正確にするには、変換ヘッド
がテープと変換関係になる点とトラックの開始点を一致
させて、走査時にトラックを正しく追従するようにする
ことが好ましい。また誤差量は、その時に存在する誤差
の程度を正しく表わすカウント数となり，ＣＰＵはこの
情報を使って駆動力データ信号を発生してトラッキング
誤差を補正する。位相エンコーダからの信号としてはテ
ープエッジに対するトラック高を測定した結果のものが
好ましい。これは２つの方法によって行われる。すなわ
ち、回転時に角度位置の関数で表わされるヘッド位置を
測定する方法と、テープの長さ方向の位置の関数で表わ
されるテープ上のトラック位置を測定する方法の２通り
である。ヘッドのテープエッジからの距離の値（ヘッド
の回転位置の測定値）がテープエッジとトラックとの間
の距離の値（トラックの長さ方向位置の測定値）から引
算されると、ヘッドとトラックとの間の距離が得られ
る。

従って、第１１図の回路は、変換ヘッドがテープすなわ
ちそのゼロ位置に達するまでのトラック開始点からの距
離の測定値を与え、このカウント数はＣＰＵによって利
用されて誤差補正駆動力信号が発生され。第１１図にお
いて、この回路は９ビットカウンタを構成する多数の集
積回路３４４を有し、これは２つの集積回路３４８に接
続された出力ライン３４６を有する。回路３４８はバス
ドライバ３５２に接続された出力ライン３５０を有する
９ビットレジスタを構成する。バスドライバ３５２はＣ
ＰＵ６２に接続されるライン６３ａを有する。カウンタ
３４４は排他的ＯＲゲート３５６の出力であるライン３
５４によってクロッキングされる。ドライバ３３２の出
力３５８はＤフリップフロップ３６０に接続され、次に
このフリップフロップ３６０は別のＤフリップフロップ
３６２に接続されている。

ドライバすなわちレシーバ３３０からのテープフレーム
信号は、ライン３６４に与えられ、Ｄフリップフロップ
３６６をクロッキングし、Ｄフリップフロップ３６６は
別のフリップフロップ３６８に接続されている。このよ
うなフリップフロップの組合せにより、クロック信号の
正しいタイミングが取られ、カウンタ３４４はクロッキ
ングされる前に安定化される。

レシーバすなわちドライバ３３４からのライン３７０上
には基準信号が与えられ、排他的ＯＲゲート３７２を通
ってライン３７４へ送られ、別のフリップフロップ３７
６のみならずフリップフロップ３６２および３６８をク
ロッキング制御する。フリップフロップ３７６のＤ入力
にはライン３７８に接続され、ライン３７８はフリップ
フロップ３８０に接続され、フリップフロップ３８０は
ライン３８２上のレシーバ３３８からのタコメータパル
スによりクロッキング制御される。１対の排他的ＯＲゲ
ート３８４およびそれに隣接する関連回路は、２倍乗算
器を構成する。この乗算器は，テープ基準信号に２を掛
けて、これを排他的ＯＲゲート３５６の入力ライン３８
６に印加する。従って、カウンタをクロッキングするラ
イン３５４上の信号周波数は、テープ基準信号の関数で
あり、この信号はカウンタ３４４を増進する。

入力３３８上にテープフレーム信号が生じると、レジス
タ３４８のみならずカウンタ３４４がクリアする。クリ
アされた後、カウンタ３４４はテープの移動によりクロ
ッキングされる。カウンタのカウント状態は、テープフ
レーム信号と関連したトラックの開始点と変換ヘッド組
立体の通常の回転平面との間の距離を表す。カウンタ３
４４は、タコメータ信号が生じ入力ライン９８に与えら
れるまでクロックパルスをカウントする。この結果フリ
ップフロップ３７６はライン３８８上に信号を発生し、
この信号はレジスタ３４８に印加され、その時カウンタ
３４４のライン３４６にどのような信号存在してもクロ
ッキングする。

ＣＰＵは入力ライン３９０上に選択信号を与える。この
信号は、バスドライバ３５２の付勢のために有効に働
き、レジスタ３４８からのデータは選択信号に応じてＣ
ＰＵ６２のバスライン６３ａに印加される。

以上から明らかになるように、トラックの開始点は、ラ
イン３３８上のテープフレーム信号によって表され、こ
れはカウンタをクリアし、タコメータ信号が受信される
までのカウントを開始させる。タコメータ信号の受信
で、カウンタ内に累積されたカウントはレジスタ３４８
に印加され、次にこれらレジスタからのデータは要求さ
れるとＣＰＵ６２へ送られる。

第１３図には、スキャナ回転タイミングロジック１０２
が詳細に示されている。遅延カウンタ１００からの１回
転信号は、インバータ１８０およびＡＮＤゲート１８２
へ入力され、インバータ１８０は反転１回転信号を出力
する。この信号はＡＮＤゲート１８４の入力端およびフ
リップフロップ１８６のクロック（ＣＫ）入力端に送ら
れる。ＡＮＤゲート１８２の出力端はフリップフロップ
１８８のデータ（Ｄ）入力端に接続されている。ライン
９８ａに供給される転送クロック信号は、フリップフロ
ップ１８８のクロック（ＣＫ）入力端に送られる。フリ
ップフロップ１８８の「否真」出力端（反転Ｑ）は、ラ
イン１２７に接続される。このラインは制御ロジック１
０６（第７図）の入力端に接続されている。

ライン９８の１回転信号は、カウンタ１９０のクロック
（ＣＫ）入力端にも送られる。このカウンタは、モデル
番号７４ＬＳ１６１またはこれと同等品の半導体装置で
よい。ライン６６ｃ上に供給された開始信号は、カウン
タ１９０のクリア（ＣＬＲ）入力端に送られる。カウン
タ１９０の第１データ出力端（ＱA）は、ＮＡＮＤゲー
ト１９２の入力，ＡＮＤゲート１９４の入力および別の
ＡＮＤゲート１９６の２つの入力のうちの最初のものに
接続され、カウンタ１９０の第２データ出力端（ＱB）
はインバータ１９８および２００の入力に接続され、カ
ウンタ１９０のＱBデータ出力端は、ＮＡＮＤゲート１
９２の第２入力端に接続されている。インバータ１９８
および２００の出力はそれぞれＡＮＤゲート１９４およ
び１９６の第２入力端に接続され、ＡＮＤゲート１９６
の出力はＡＮＤゲート１８２の第２入力端に接続され、
ＮＡＮＤゲート１９２の出力はカウンタ１９０の付勢
（ＥＮＴ）入力端に接続され、ＡＮＤゲート１９４の出
力は、インバータ２０２の入力およびＡＮＤゲート１８
４の第２入力に接続されている。インバータ２０２の出
力はフリップフロップ１８６のデータ（Ｄ）入力端に接
続され、ＡＮＤゲート１８４の出力端は、ライン１２９
に接続され、ライン１２９はバッファ出力レジスタ１２
８（第７図）のクロック（ＣＫ）入力端に接続されてい
る。フリップフロップ１８６の「真」出力（Ｑ）端は、
ライン１３１へ接続され、このラインはマルチプレクサ
１３２に反転ゼロ変更信号を送る。

作動時に、ライン６６ｃ上の開始信号は、カウンタ１９
０をクリアするのでデータ出力ＱAおよびＱBの双方は低
レベルとなる。ＮＡＮＤゲート１９２は付勢され、カウ
ンタ１９０が付勢される。またＡＮＤゲート１９６が低
レベルのＱA出力により消勢されるので、ＡＮＤゲート
１８２も消勢される。従って、ライン１２７上の信号レ
ベルは前の状態のままである。ＡＮＤゲート１９４は消
勢されてインバータ２０２を付勢するので、反転１回転
信号の次の負の転移でフリップフロップ１８６をセット
する。従って、ライン１３１上の信号レベルは高レベル
となる。またＡＮＤゲート１９４が消勢せしめられるこ
とで、ＡＮＤゲート１８４は消勢されるので、ライン１
２９上の信号レベルは低くなる。１回転信号はカウンタ
１９０をクロッキングし、カウンタ１９０はデータ出力
ＱAを高レベルとする。一方データ出力ＱBは低レベルの
ままである。従って、ＡＮＤゲート１９６および１８２
が付勢されると、これによりフリップフロップ１８８が
セットされ、ライン１２７上の信号レベルは低レベルと
なる。一方、ＡＮＤゲート１９４も付勢される。インバ
ータ１８０の出力の反転１回転信号レベルの変化でＡＮ
Ｄゲート１８４は付勢される。これにより、ライン１２
９のレベルは反転１回転信号の後縁で高レベルとなる。
次に、インバータ２０２が消勢されると、フリップフロ
ップ１８６をリセットし、ライン１３１の信号レベルを
低レベル（ゼロ変更信号の最初の部分）とする。

カウンタ１９０のクロック入力に供給される次に続く１
回転信号は、ＱAデータ出力を低レベルにし、ＱBデータ
出力を高レベルにする。従って、インバータ１９８およ
び２００は消勢され、これによりＡＮＤゲート１９４お
よび１９６が消勢される。このためフリップフロップ１
８８がリセットされ、ライン１２７上の信号が高レベル
となる。ＡＮＤゲート１９４が消勢されて、ＡＮＤゲー
ト１８４も消勢されるので、ライン１２９上の信号も低
レベルとなる。

第１４図は制御ロジック１０６の詳細を示す。ＣＰＵ６
２からのＣＰＵデータ入力制御信号は、ライン６６ｈの
うちのライン６６ｈ１上に供給される。この信号ライン
はＮＡＮＤゲート２１０の２つの入力のうちの１つに接
続されている。転送クロック信号ライン９８ａは、フリ
ップフロップ２１２および２１４のクロック（Ｃ）入力
端に接続され、フリップフロップ２１２のデータ（Ｄ）
および反転セット（反転Ｓ）入力は、抵抗Ｒ１０を介し
て正の電源に接続されている。ＣＰＵ６２からの別の制
御信号（ＤＣＨ出力信号）は、ライン６６ｈ2上に供給
される。ライン６６ｈ2は、フリップフロップ２１２の
入力端の反転リセット（反転Ｒ）およびインバータ２１
６の入力に接続されている。インバータ２１６の出力
は、ＮＡＮＤゲート２１８の２つの入力のうちの１つに
接続されている。フリップフロップ２１２の「真」
（Ｑ）出力端は、別のフリップフロップ２２０のデータ
（Ｄ）入力端と、出力／入力選択信号をマルチプレクサ
１３２（第７図）に転送するライン１４４と、ＮＡＮＤ
ゲート２２２の２つの入力のうちの１つに接続されてい
る。フリップフロップ２１２の「否真」（反転Ｑ）出力
端は、ＮＡＮＤゲート２２４の２つの入力のうち１つに
接続され、ＮＡＮＤゲート２２４の出力端はライン１４
１に接続されている。このライン１４１は、アドレスカ
ウンタ１３８（第７図）にクロック信号を送る。フリッ
プフロップ２２０の反転セット（反転Ｓ）および反転リ
セット（反転Ｒ）入力端は、抵抗Ｒ１０を介して正の電
源に接続されている。

フリップフロップ２２０は、本実施例ではモードフリッ
プフロップと表示され、そのクロック（Ｃ）入力端ＡＮ
Ｄゲート２２６（以下詳細に説明する）の出力に接続さ
れている。フリップフロップ２２０の真（Ｑ）出力端
は、インバータ２２８の入力に接続され、インバータ２
２８の出力はライン６４のうちのライン６４ｃ1（これ
はＤＣＨモード信号を送る）に接続されている。ＣＰＵ
６２からの要求付勢信号を伝えるライン６６ｈ3は、Ｄ
ＣＨ要求フリップフロップ２３０のクロック（Ｃ）入力
端に接続され、フリップフロップ２３０のデータ（Ｄ）
入力端は、ＤＣＨ同期フリップフロップ２１４の「真」
（Ｑ）出力端に接続され、フリップフロップ２３０の
「真」（Ｑ）出力端は、ＡＮＤゲート２３２の２つの入
力端のうちの１つと、インバータ２３４の入力と、ＡＮ
Ｄゲート２２６の４つの入力端のうちの１つに接続され
ている。ＡＮＤゲート２３２の第２入力端は、ＣＰＵか
らのデータチャンネルプライオリティ（ＤＣＨＰ）信号
を伝えるライン６６ｈ5に接続されている。このライン
６６ｈ5はＡＮＤゲート２２６の４つの入力のうちの第
２入力にも接続されている。ＡＮＤゲート２３２の出力
端は、ＤＣＨ選択フリップフロップ２３６のデータ
（Ｄ）入力端に接続され、ＣＰＵ６２からのライン６６
ｈ6は、データチャンネルアドレス（ＤＣＡ）信号を伝
え、これはＡＮＤゲート２２６の第３入力端およびフリ
ップフロップ２３６のクロック（Ｃ）入力端に接続され
ている。ライン６６ｈ6のＤＣＡ信号は、ＣＰＵ６２が
インターフェース回路６０からのアドレスを要求してい
ることを表わす。

フリップフロップ２３６の「真」（Ｑ）出力端は、ＡＮ
Ｄゲート２２６の第４入力端と、ＮＡＮＤゲート２３８
およびＡＮＤゲート２４０の２つの入力端のうちの第１
入力端と、ＮＡＮＤゲート２１８の第２入力端に接続さ
れている。ＮＡＮＤゲート２１８の出力端は、クロック
信号を出力レジスタ１４８（第７図）に伝えるライン１
４９に接続され、ＮＡＮＤゲート２３８の出力端は、ワ
ードカウンタ１４０にクロック信号を伝えるライン１４
２に接続されている。ＡＮＤゲート２４０の出力端は、
ゲート回路１５４に付勢信号を送るライン１５５に接続
されている。ＣＰＵ６２からのライン６６ｈ7はゲート
２３８および２４０の第２入力端に接続され、ライン６
６ｈ7はＣＰＵがデータバス上のデータを要求すること
を表わすＤＣＨ入力信号を伝える。

フリップフロップ２１４，２３０および２３６の反転セ
ット（反転Ｓ）入力端は、抵抗Ｒ１０を介して正の電源
に接続され、ＣＰＵ６２からの反転リセット信号を伝え
るライン６６ｈ4は、ＡＮＤゲート２４２，２４４およ
び２４６の２つの入力端のうちの第１入力端に接続さ
れ、コマンドレジスタ１５０（第７図）からのＤＣＨ付
勢信号を伝えるライン１５２は、ＡＮＤゲート２４４の
第２入力端に接続され、ＡＮＤゲート２４４の出力端
は、フリップフロップ２３０および２３６の反転リセッ
ト（反転Ｒ）入力端に接続されている。

ＡＮＤゲート２６６およびＮＡＮＤゲート２２２の出力
端は、ＮＡＮＤゲート２４７の２つの入力端に接続さ
れ、ＮＡＮＤゲート２４７の出力端はＡＮＤゲート２４
２の第２入力端に接続され、ＡＮＤゲート２４２の出力
端は、フリップフロップ２１４の反転リセット（反転
Ｒ）入力端に接続されている。

ワードカウンタ１４０からの「ゼロをカウント」信号を
伝えるライン１４６は、１対のフリップフロップ２４８
および２５０のクロック入力端に接続され、フリップフ
ロップ２４８のデータ（Ｄ）入力端は、接地されてい
る。フリップフロップ２４８の「真」（Ｑ）出力端はフ
リップフロップ２５０のデータ（Ｄ）入力端と、ＮＡＮ
Ｄゲート２５２の２つの入力端のうちの１つに接続され
ている。フリップフロップ２５０の「非真」（反転Ｑ）
出力端は、ＮＡＮＤゲート２２２の第２入力端に接続さ
れ、ＣＰＵ６２からのライン６６ｈ8はデバイス選択信
号を伝えるが、ＮＡＮＤゲート２５６の２つの入力端の
うちの１つおよびＮＡＮＤゲート２５２および２５４の
第２入力端に接続されている。

クリア信号を伝えるＣＰＵ９２からのライン６６ｈ9
は、ＮＡＮＤゲート２５６の第２入力端に接続されてい
る。ＮＡＮＤゲート２５６の出力端は、ＡＮＤゲート２
４６の第２入力端に接続され、ＡＮＤゲート２４６の出
力端は、フリップフロップ２４８の反転リセット（反転
Ｒ）入力端およびＡＮＤゲート２５８の２つの入力端の
うちの第１入力端に接続されている。スキャナ回転タイ
ミングロジック１０２からの「ＤＣＨを稼働中にセッ
ト」制御信号を伝えるライン１２７は、ＡＮＤゲート２
５８の第２入力端とフリップフロップ２４８の反転リセ
ット（反転Ｓ）入力端に接続され、ＡＮＤゲート２５８
の出力端はフリップフロップ２５０の反転リセット（反
転Ｒ）入力端に接続されている。

フリップフロップ２４８は、稼働中フリップフロップと
して示され、フリップフロップ２５０は完了フリップフ
ロップとして示されている。これらのフリップフロップ
はＣＰＵに制御信号を与え、インターフェース回路６０
のステータス（すなわちインターフェース回路が特定動
作により稼働中または完了のどちらになっているか）を
表示する。このＣＰＵ６２にステータスを伝える信号
は、ＮＡＮＤゲート２５２の出力から反転稼働中選択信
号を伝えるライン６４ｃ3またはＮＡＮＤゲート２５４
の出力から反転完了選択信号を伝えるライン６４ｃ4に
生じる。

第７図および第１４図に示した回路の動作を説明するた
め第１５図タイミングチャートを参照する。波形４００
は、ライン９８ａに供給される転送クロック信号を表示
し、この転送クロック信号の期間は、約２６μ秒であ
る。波形４０２は、アナログ対デジタル（Ａ／Ｄ）変換
器５８のサンプル・ホールド作動を示す。ここでは、安
定出力が得られるまで約５マイクロ秒かかる。波形４０
４はＡ／Ｄ変換器５８の作動を示す。Ａ／Ｄ変換器５８
の出力が安定するまで（すなわち転送クロック信号の次
のサイクルの正の前縁の直前）約２５μ秒かかる。

波形４０６は、ＤＣＨ同期フリップフロップ２１４（第
１４図）の作動を示し、波形４０８はライン６４ｃ1
（第１４図）上に供給されるＤＣＨモード信号の対応す
る状態を示す。波形４１０は、ＤＣＨサイクルはずれ信
号を示し、これはＤＣＨ出力レジスタ１４８（第７図）
に新しい駆動力データが伝送される各転送クロックサイ
クル中のタイムウィンドゥである。波形４１２はＤＣＨ
サイクル合致信号であって、位置データがＣＰＵのメモ
リに送られて記憶される各転送クロックサイクル中のタ
イムウィンドゥである。

波形４１４は、ＤＣＨ出力レジスタ１９８（第７図）の
ステータスを示し、このレジスタは波形４１４の点４１
４ａで示すようにＤＣＨサイクルはずれ信号（波形４１
０）の終了後にステータスを変える。波形４１６は、位
置レジスタ１１０（第７図）のステータスを示し、波形
４１８は駆動力レジスタ４１８のステータスを示す。こ
れらレジスタは転送クロック信号の正の立上がりエッジ
に対応して同時にステータスを変えることに注意された
い。波形４２０は、ライン１４４上に供給されるマルチ
プレクサ選択信号（出力／入力）を表示し、最後に波形
４２２はデジタル対アナログ（Ｄ／Ａ）変換器６８の出
力を示す。

（発明の効果） 上述の本発明の実施例の詳細な説明に関連して従来の装
置よりも種々の重大な利点を与える情報記録再生装置に
ついて述べたが、ここで述べた装置の利点は、相対ヘッ
ド対テープ送り速度が大きく変わっても、再生時にトラ
ックを正確に追従できる能力を有する装置により、極め
て狭いトラック上に同時の多数のトラック群を記録でき
ることにある。また，記録モード動作中は、相対ヘッド
対テープ送り速度が変わったとしても、テープの長さ方
向に対する所望の角度でトラック群を記録できる。テー
プ送り速度がその正常速度以外に変わったとしても、ヘ
ッドを支持する可動のヘッド組立体の位置情報を受け、
かつヘッド組立体を移動して所望のトラック（すなわち
再生時には先に記録されたトラックまたは記録の際には
所望の路）を追従させるように可動ヘッド取付組立体を
移動するための駆動力信号を発生するＣＰＵの利用が可
能となる。ＣＰＵを利用して計算を行い駆動力信号を発
生して、変換ヘッドを支持する可動のヘッド取付組立体
の正確な位置決めを制御することにより、従来の装置よ
りもより高速の回転速度で動作でき、かつ従来のこの種
の誤差補正機構では不可能であった極端に狭いトラック
を正確に追従することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図を本発明を具体化したオメガ巻きヘリカルテープ
ガイドドラムの斜視図、第２図は第１図に示したテープ
ガイドドラムの切欠き側面図、第２ａ図は第２図の２ａ
−２ａ平面で取った第２図の構造体の部分横断面図、第
３図は記録済みの数トラック群を有する磁気テープの部
分拡大図、第４図は第３図に示したトラック群の一部の
拡大図、第５図は本発明に係る装置の全ブロック図、第
６図は本発明に係る装置の詳細ブロック図、第７図はイ
ンターフェース回路のブロック図、第８図は磁気ヘッド
組立体のジャンプまたはリセットのためのタイミングを
示す図、第９図はテープガイドドラムのまわりのヘリカ
ルトラックの略図、第１０図はＣＰＵのメインメモリ内
のバッファのマップ図、第１１図は第５図および第６図
のブロック図内に示した回路の位相エンコーダ部分のブ
ロック図、第１２図は駆動力データ計算の波形図、第１
３図は第７図に示した回路内で使用されるスキャナ回転
タイミングロジックの回路図、第１４図は第７図に示し
た回路内で使用される制御ロジックの回路図、第１５図
は第７図に示す回路の作動を示すタイミング図、第１６
図は本装置の各種動作中のＣＰＵの制御を示すフローチ
ャート、第１７図は本装置の較正動作中のＣＰＵの作動
を示すフローチャート、第１８図は各種高調波を使って
駆動力データを発生する間のＣＰＵの作動を示すフロー
チャート、第１９図はタスク番号４の反復タスクを示す
フローチャートである。 Ａ〜Ｆ………トラック ２０ ………変換ヘッド組立体 ２２ ………可動機素 ２５ ………変換器 ２６ ………磁気テープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体の長さ方向に対して角度をなして
   配向した複数の隣接トラックからなるトラック群に沿っ
   て記録媒体を走査するため回転手段によって支持された
   変換手段を有し、上記回転手段に上記変換手段を支持さ
   せるため該変換手段を可動に担持する可動支持手段を含
   み、更に互いにほぼ平行な上記トラック群を記録するた
   め上記変換手段を上記トラック群に対して横方向となる
   ように上記回転手段のほぼ軸方向に移動させる手段を含
   む情報記録再生装置に用いる可変速度にて転送されるデ
   ータを記録することに適する情報記録方法において、 上記回転手段の角速度をほぼ一定に維持し、 上記回転手段のまわりの上記媒体の送り速度を、ゼロ速
   度を含む順方向上限と逆方向下限との間の範囲内の所望
   速度に調節し、 上記変換手段の基準走査横方向位置に対する瞬時横方向
   位置を検知し、 上記変換手段の瞬時横方向位置と、上記媒体の特定の送
   り速度および方向によって決定される所望のトラッキン
   グ路に対応する位置とを比較し、 上記変換手段の瞬時横方向位置の検知および比較の結
   果、上記変換手段を上記所望のトラッキング路に対応す
   る位置まで横方向に移動させ、互いに平行なトラック群
   を記録することを特徴とする情報記録方法。
2. 【請求項２】選択された送り速度および方向で送られる
   ことができる記録媒体に関して情報信号を転送するため
   の情報記録再生装置において、 上記記録媒体の長さ方向に関してある角度で配向される
   トラック群を形成しそれに関して情報を転送する変換手
   段と、 上記トラック群の長さ方向に関してほぼ横方向となるよ
   うに上記変換手段を移動可能に装着し、上記変換手段が
   上記媒体を走査する際に上記トラック群に関して情報を
   転送するように該変換手段を回転させる回転可能な機素
   によって支持された変換手段取付手段と、 上記変換手段取付手段に与えられている駆動信号に応じ
   て、上記トラック群のトラックの長さ方向に対して横方
   向となるように上記変換手段取付手段を移動させる手段
   と、 基準走査横方向位置に対する上記変換手段の瞬時横方向
   位置を感知して、上記変換手段の瞬時横方向位置を表す
   位置信号を発生する手段と、 所望のトラッキング路に沿って上記トラック群を同時に
   記録し引き続いて上記記録媒体の選択された速度および
   方向で上記所望のトラッキング路に平行なトラッキング
   路に沿って次のトラック群を記録するように上記位置信
   号に応じて上記変換手段取付手段を駆動する駆動信号を
   発生する手段と、 を設けたことを特徴とする情報記録再生装置。
3. 【請求項３】磁気テープがある選択された速度および方
   向で送られる際に上記テープに関して情報信号を転送す
   るようにトラック群を形成する複数の隣接したトラック
   に沿って上記テープを走査するため回転手段によって支
   持された変換手段を有し、上記回転手段は上記変換手段
   を支持する可動支持手段を含み、駆動信号に応じて上記
   トラック群の方向に対してほぼ横方向となるように基準
   走査横方向位置に対する両方向の上記変換手段の移動を
   行なわせるようにした情報信号記録再生装置において、 上記変換手段の上記基準走査横方向位置に関する瞬時横
   方向位置を検知してそれを表す位置信号を発生する検知
   手段と、 上記変換手段による上記テープの１回以上の走査の間上
   記位置信号を記憶する記憶手段と 上記駆動信号を発生して上記可動支持手段に該駆動信号
   を与え、上記検知手段によって与えられる位置信号と、
   上記記憶手段から読出された位置信号とに応じて、所望
   の選択されたトラッキング路に沿ってトラック群を同時
   に記録し上記テープの選択された送り速度および方向で
   上記選択されたトラッキング路に平行なトラッキング路
   に沿って次のトラック群を記録するように上記変換手段
   を位置決めする手段と を具備したことを特徴とする情報記録再生装置。