JPH0757206A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周期的な速度ムラ（モータートルクリップ
ル）を低減し、さらに速度制御系の位相遅れが伴わない
部品点数が極めて少ない定速テープ走行メカニズムを提
供すること。 【構成】 リールトウーリール方式のテープ走行系にお
いて、周期的な速度誤差を学習する遅延回路２１と、前
記リールモーターの回転数を検出する回転検出手段４０
と、回転検出手段の出力値に応じて前記遅延時間を可変
する遅延時間演算回路２５と、前記遅延回路の出力値に
応じて磁気記録ヘッドへの記録信号を変調する変調回路
２７または磁気再生ヘッドからの再生信号を変調する変
調回路３０とを設けた構成になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は磁気テープを用いる磁
気記録再生装置に関し、特にキャプスタンモータ等を用
いないでリールモーターだけで磁気テープを等速駆動さ
せる事のできる磁気記録再生装置の速度ムラ（モーター
トルクリップル）を低減する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気テープを用いる磁気記録再生
装置では、磁気テープの定速駆動をキャプスタンと磁気
テープを介してキャプスタンに圧接されるピンチローラ
で磁気テープを挟持し、キャプスタンを一定速度で回転
させ実現している。また、送られた磁気テープをリール
に巻き取る必要があるが、リール半径は時間と共に変化
するため、リールの回転速度も時間と共に変化する。そ
のため、１個の駆動モータでキャプスタン軸とリール軸
を駆動する場合には、リール軸駆動系にスリップ機構を
入れざるを得なかった。また、一定速度で駆動する以外
に、テープの早送り等の機能も必要であり、そのためモ
ータからリール系への減速率を磁気テープを一定速度で
送る場合と早送りの場合とで切り替える必要があり、複
雑な機構が必要であった。また、記録、再生時には一定
速度でテープを駆動し、早送り時には通常速度の数倍か
ら数十倍のテープ速度でテープを駆動する必要がある。

【０００３】さらに、オートリバース対応とするとキャ
プスタン、ピンチローラなどがフォワード用、リバース
用にそれぞれ必要となり、そのうえ再生、早送り、巻戻
しなどの各モードへの切り替え機構も必要である。その
ため、非常に多くの部品からなる複雑な機構を用いて実
現しており、駆動系の軽量化、底コスト化に限界があっ
た。

【０００４】これに対し従来は、磁気テープ速度検出手
段を用いてテープ速度を検出し、その情報に基づいてリ
ールの回転数を制御することでキャプスタン等を用いず
に非常に少ない部品点数で一定速度でテープ送りを実現
できるテープ走行メカニズムを構成していた。この種の
磁気記録再生装置においては、記録、再生時にはテープ
速度を安定に走行させる必要が有り、いわゆるワウフラ
ッター値は０．３％（ＪＩＳ，ＲＭＳ，聴感補正無し）
以内にする必要がある。従来のキャプスタンを用いない
でリールモーターで磁器テープを定速駆動する方式では
ワウフラッター値は大きく、特に負荷の比較的大きなテ
ープカセットを用いた場合上記値を越えるという問題が
ありオーディオユースとして使用不可能であった。さら
に詳しくは上記ワウフラッターを悪化させる原因はリー
ルモーターのトルクリップルが支配的であった。

【０００５】そこで従来ではモータートルクリップルを
低減すべく速度制御ループ内に、周期的な速度誤差（モ
ータートルクリップル）を学習して次の周期（遅延時
間）にフィードフォワードで加算する学習補償器を備
え、上記学習補償器の遅延時間をリールモーターの回転
数に応じて可変するようにしたものがある。上記従来例
について図を用いて詳しく説明する。

【０００６】図１は、従来例におけるリールモーターの
速度制御ループ内に、周期的な速度誤差（モータートル
クリップル）を学習して次の周期（遅延時間）にフィー
ドフォワードで加算する学習補償器を付加し、上記遅延
時間をテイク側リールの回転数に応じて可変する磁気記
録再生装置のブロック図である。図１において、１は磁
気テープ、２は巻き取り側リール（以下テイクリー
ル）、３は供給側リール（以下サプライリール）、４は
テープガイド、５はテイク側リールモーター（以下リー
ルモーター）、７はプレッシャーパッドで、磁気テープ
１はサブライリール３からテイクリール２にテープガイ
ド４に案内され巻装されている。上記磁気テープ１、テ
イクリール２、サプライリールは同一のカセットケース
（図示せず）内に収納されている。磁気記録再生装置の
記録再生動作中、磁気テープ１はリールモーター５の駆
動力によりサプライリール３からリールに図中矢印６の
方向に定速走行している。なお、サブライリール３にも
他のリールモーターが付随しているが本発明と直接関連
がないので省略している。

【０００７】一方磁気ヘッド８はカセットケース内に挿
入されプレッシャーパッド７とにより走行している磁気
テープ１を挟持することで磁気テープ１に信号を記録、
または磁気テープ１から信号を再生している。９は信号
処理部で磁気テープから読み取った信号や磁気テープ１
に記録する信号に所定の処理を加える回路部である。な
お信号処理部９は音声を処理する事が主であるがこれに
限る訳ではない。次に速度制御ループについて説明す
る。速度制御は一般的に知られているため簡単に説明す
る。１０は磁気テープ１の速度検出部、１２は比較回
路、１４は位相補償回路、１５はモータードライバであ
る。速度検出部１０は回転ローラとロータリーエンコー
ダで構成され磁気テープ１の速度をパルスで出力してい
る。１１は波形整形回路でアンプ等で構成され速度検出
部１０から得られてた信号を所定の波形に整形し出力す
る。１２は比較回路で、比較的回路１２は一定の時間に
入力されたパルス数と目標値を比較し誤差信号を出力す
る。１４は位相補償回路である。１５はモータードライ
バで入力された信号に応じて次段のリールモーターの駆
動を行っている。以上のように速度制御ループが構成さ
れているためリールモーターは速度検出部からのパルス
数が常に目標値になるように制御されているため、磁気
テープ１は一定の速度で駆動される。次に学習制御につ
いて説明する。２０は学習補償器で図中破線で示してい
る。学習制御部２０は図のように後述する遅延時間がＬ
の遅延回路２１で構成され、比較回路１２の出力値を記
憶しＬ時間後の比較回路１２の出力値に加算している。
これを伝達関数で示すと以下の式で表される。

【０００８】上述した学習制御の効果は多数の文献にて
述べられているのでここでは詳細な説明は省略するが、
例えば電気学会論文誌Ｃ、昭５５−７『陽子シンクロト
ロン電磁石電源の繰り返し運転における高精度制御』な
どがある。

【０００９】図２に学習補償器２０の伝達特性をシュミ
レーションした結果を示す。図中実線がゲイン、破線が
位相を示す。ここでは遅延時間Ｌは８．４Ｈｚに設定し
た場合を示しているが、この遅延時間Ｌをリールモータ
ー５のトルクリップルの周期に相当する値に設定するこ
とにより、リールモーターのトルクリップルの周波数の
整数倍の周波数で一巡伝達特性のゲイン特性が向上でき
る。次に回転検出手段４０について説明する。回転検出
手段４０は回転検出部２２と、波形成型回路２３と回転
数演算回路２４から構成される。つまり２２はリールモ
ーター２の回転数検出部で、リールモーターのロータに
付けられたパルスパターン（図示せず）をフォトインタ
ラプタ（図示せず）によって読みだし、モータの回転数
に比例したパルスを得る構成となっている。

【００１０】２３は回転数検出部２２からの出力を所定
の波形に整形する回路で、アンプ等から構成されてい
る。２４は回転数演算回路で入力された信号からリール
モーター５の回転数を算出している。２５は遅延時間演
算回路で回転数演算回路２４で得られた情報からリール
モーター５のリップルに相当する周期を算出し遅延回路
２１の遅延時間Ｌを得る。以上のように構成されたこと
によりリールモーター５の回転数の変化に応じ遅延回路
２１の遅延時間Ｌが算出されているために、リールモー
ター５の巻初め（ＢＯＴ）から巻終わり（ＥＯＴ）にか
けて常にリップルが減少するように働く事が可能とな
り、ワウフラッターの低減が行える。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしなが前述した構
成の場合、図２にも示されるように学習制御特有の位相
の遅れが生じ速度制御系の安定範囲が狭く、９０度以上
の遅れ要素を持つ制御対象では不安定な制御系となって
しまい使用範囲が限られたものとなっていた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る制御方式
は上記問題点に顧みて、リールトウーリール方式のテー
プ走行系において、周期的な速度誤差を学習する遅延回
路と、前記リールモーターの回転数を検出する回転検出
手段と、回転検出手段の出力値に応じて前記遅延時間を
可変する遅延時間演算回路と、前記遅延回路の出力値に
応じて磁気記録ヘッドへの記録信号を変調する変調回路
または磁気再生ヘッドからの再生信号を変調する変調回
路とを設けた構成になっている。

【００１３】

【作用】上記のように構成された本発明を採用すること
で、速度制御系の一巡伝達特性に位相遅れを生じさせる
事なく、ワウフラッターの原因となっているリールモー
ターのトルクリップルを極力低減することが可能とな
り、従来のメカニズムで必要であったキャプスタン、ピ
ンチローラ、スリップ機構等が無い極めて部品点数の少
ないリールモーターによるワウフラッターの小さな定速
度制御が可能な磁気記録再生装置が得られる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）次に本発明に基づく第１の実施例を図面を
用いて説明する。図３は記録時の状態における実施例を
しめす。図中従来例で説明したものと同部品、同回路に
ついては同じ番号を記し，説明を省略する。図におい
て、２１は従来例で示した遅延回路で遅延時間演算回路
２５より得られたリールモーター５のリップルに相当す
る周期の遅延時間Ｌ’で速度誤差信号を遅延させてい
る。２６は基準クロック発生回路で記録信号の同期をと
る基準クロックを発生する。２８は記録信号発生回路で
図示しない信号処理部からの情報を基に磁気テープ１に
記録すべき信号列を基準クロックに同期して発生させ記
録ヘッド８に記録電流を供給している。２７は変調回路
であって基準クロック発生回路２６からの基準クロック
を遅延回路２１からの遅延時間Ｌ’で遅延された速度誤
差信号の情報に応じて変調をかけている。なおここで示
す変調とは時間軸方向の変調であって基準クロックのＦ
Ｍ変調を意味する。

【００１５】以上のように構成された本実施例によるリ
ールモーターのトルクリップルに相当する周期で遅延さ
れた速度誤差信号で磁気記録信号に変調を与えることに
より記録時におけるリールモーターのトルクリップルに
応じて記録信号が変調されることになり、たとえリール
モーターのトルクリップルが存在しても磁気テープに記
録される信号は実質上リールモーターのトルクリップル
の影響が無いように記録されている。さらに本発明は遅
延された速度誤差信号が従来例のように速度ループ内に
フィードフォワードで加算されるような構成でないオー
プンループの制御であるため従来例にあったような学習
制御特有の位相遅れの発生がなく速度制御系は安定な系
が得られる。

【００１６】（実施例２）次に本発明に基づく第２の実
施例を図面を用いて説明する。図４は再生時の状態にお
ける実施例をしめす。図中従来例で説明したものと同部
品、同回路については同じ番号を記し，説明を省略す
る。図において、２１は従来例で示した遅延回路で遅延
時間演算回路２５より得られたリールモーター５のリッ
プルに相当する周期の遅延時間Ｌ’で速度誤差信号を遅
延させている。２９は再生ヘッド検出部でヘッドアン
プ、波形整形回路等で構成され磁気ヘッドからの再生信
号列を得ている。３０は変調回路であって再生信号を遅
延回路２１からの遅延された速度誤差信号の情報に応じ
て変調をかけている。なおここで示す変調とは時間軸方
向の変調であって再生信号のＦＭ変調を意味する。３１
は信号処理部で上記変調された再生信号に所定の処理を
加えている。なお上記信号処理部３１は本特許の主旨に
直接関連しないためここでは詳述していない。

【００１７】以上のように構成された本実施例によるリ
ールモーターのトルクリップルに相当する周期で遅延さ
れた速度誤差信号で磁気再生信号に変調を与えることに
より再生時におけるリールモーターのトルクリップルに
応じて再生信号が変調されることになり、たとえリール
モーターのトルクリップルが存在しても磁気テープに再
生される信号は実質上リールモーターのトルクリップル
の影響が無いように信号処理部３１に伝達される。さら
に本発明は遅延された速度誤差信号が従来例のように速
度ループ内にフィードフォワードで加算されるような構
成でないオープンループの制御であるため従来例にあっ
たような学習制御特有の位相遅れの発生がなく速度制御
系は安定な系が得られる。

【００１８】なお上記実施例では記録時と再生時におい
てそれぞれ別に記載して説明しているがこれに制限され
ることなく、本特許の主旨に則した範囲において記録回
路と再生回路を組み合わせても良い。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、周期的な
外乱量あるいは速度誤差（モータートルクリップル）を
学習して次の周期に磁気ヘッドに記録あるいは再生され
た信号を変調して補正されるように構成されるため磁気
記録再生装置の問題であった周期的な速度ムラ（モータ
ートルクリップル）を低減することができる。さらに学
習制御の問題点であった位相遅れが伴わないために速度
制御の安定化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例における磁気記録再生装置のブロック図
である。

【図２】従来例における学習補償器の伝達特性を示す図
である。

【図３】本発明の第１実施例における磁気記録再生装置
の記録時ブロック図である。

【図４】本発明の第２実施例における磁気記録再生装置
の再生時ブロック図である。

【符号の説明】

１ 磁気テープ ２ サプライリール ３ リール ５ リールモーター １０ 速度検出部 ２１ 遅延回路 ２２ 回転数検出部 ２５ 遅延時間演算回路 ２６ 記録信号発生回路 ２７ 変調回路 ３０ 変調回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のリールモーターで磁気テープの速
   度制御を行うリールトウーリール方式のテープ走行系に
   おいて、 周期的な速度誤差を学習する遅延回路と、 前記リールモーターの回転数を検出する回転検出手段
   と、 回転検出手段の出力値に応じて前記遅延時間を可変する
   遅延時間演算回路と、 前記遅延回路の出力値に応じて磁気記録ヘッドへの記録
   信号を変調する変調回路と、を有する磁気記録再生装
   置。
2. 【請求項２】 一対のリールモーターで磁気テープの速
   度制御を行うリールトウーリール方式のテープ走行系に
   おいて、 周期的な速度誤差を学習する遅延回路と、 前記リールモーターの回転数を検出する回転検出手段
   と、 回転検出手段の出力値に応じて前記遅延時間を可変する
   遅延時間演算回路と、 前記遅延回路の出力値に応じて磁気再生ヘッドからの再
   生信号を変調する変調回路と、 を有する磁気記録再生装置。