JPH0823950B2 - テープ走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は8mmVTRやR-DAT等のヘリカルスキャン方式の
磁気記録再生装置において、磁気ヘッドの走査軌跡がト
ラックに沿う様にテープの走行位相を制御し、かつ、磁
気テープのテンションを一定に保ちながらテープを走行
させるテープ走行位置に関するものである。

従来の技術 一般に、ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置に
おいては、信号再生時に磁気ヘッドが磁気テープ上の記
録トラックを正確に走査するように磁気テープ走行位相
を制御する。例えば、R-DATではATF（automatic track
finding）信号を記録時にエリア分割で記録し、再生時
にはATFエリアを磁気ヘッドが走査する際に両隣接トラ
ックからのクロストークを利用してトラッキングずれを
検出し、これに応じて磁気テープの走行位相を制御して
いる。（例えば、「日経エレクトロニクス」1987 6-2
9） また、磁気テープのテンションを適当な値に保つため
に、磁気テープのテンションを検出する手段を設け、検
出結果に応じて磁気テープが巻かれた供給リールの駆動
トルクを制御して磁気テープのテンションを略一定にす
ることを行なっていた。（例えば、VTR設計最新技術資
料集」日本工業技術センター編） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、例えばカセッ
ト式VTRにおいては供給リールと供給リールを駆動する
手段との間には機械的なガタがあり、制御利得を大きく
するとこのガタによってバックラッシュが発生し制御帯
域を十分確保できず、高い周波数のテンション変動を抑
制することができない課題があった。すなわち、磁気ヘ
ッドが磁気テープ上の記録トラックを正しく走査ように
磁気テープの走査位置を制御することによって発生する
高い周波数の磁気テープのテンション変動を十分抑制す
ることができなかった。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のテープ走行装置
は、ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置におい
て、磁気テープが巻かれた供給リールを駆動するリール
駆動手段と、前記磁気テープを磁気ヘッドが搭載される
回転ドラムを介して前記供給リールから引き出し略一定
速度で走行させるテープ移送手段と、前記磁気テープの
テンションを検出するテンション検出手段と、前記供給
リールと前記テープ移送手段との間に設置され前記供給
リールと前記テープ移送手段との前記磁気テープの長さ
を可変規制する可動ポストと、前記可動ポストを駆動す
るアクチュエータ手段と、前記磁気テープ上の記録トラ
ックの位置と前記磁気ヘッドの走査位置のずれを検出す
るトラッキングエラー検出手段と、前記トラッキングエ
ラー検出手段の出力に応じて前記テープ移送手段を制御
して前記磁気テープの走行位相を制御するトラッキング
制御手段と、前記テンション検出手段の出力に応じて前
記リール駆動手段を制御する第１のテンション制御手段
と、前記トラッキングエラー検出手段の出力を前記テン
ション検出手段の出力に応じて可変倍する可変利得増幅
手段と、前記可変利得増幅手段の出力に応じて前記アク
チュエータ手段を駆動し前記可動ポストの位置を制御す
る第２のテンション制御手段とを具備するものである。

作用 本発明は上記した構成によって、トラッキングエラー
検出手段の出力に応じてテープ移送手段を駆動し、磁気
テープの走行位相を制御して磁気ヘッドの走査軌跡を磁
気テープ上の記録トラックに沿うようにする際、アクチ
ュエータ手段によって可動ポストは磁気テープの走行位
相変動によるテンション変動を打ち消すようにテープ移
送手段に対して差動動作するのでトラッキング動作によ
って発生する高い周波数のテンション変動は抑制され
る。すなわち、テープ移送手段の動作によって磁気テー
プの走行位相が進められ供給リールから磁気テープを引
き出される時はアクチュエータ手段によって可動ポスト
は磁気テープ長の規制を短くし磁気テープを弛ませる方
向に駆動され、逆にテープ移送手段の動作によって磁気
テープの走行位相が遅らされ磁気テープが弛む時はアク
チュエータ手段によって可動ポストは磁気テープ長の規
制を長くし磁気テープを張る方向に駆動される。

さらに、テープ移送手段に対する可動ポストの差動動
作の誤差がテンション変動として発生することから可変
利得増幅手段によって、可動ポストの動作振幅をテンシ
ョン検出手段に応じて調整している。

また、直流的なテンションはリール駆動手段によって
制御され安定したバックテンションを得ている。

以上の作用によって、トラッキング動作による高い周
波数のテンション変動を抑制し上記した課題を解決して
いる。

実施例 以下本発明の一実施例のテープ走行装置について、図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例におけるテープ走行装置の構
成図を示すものである。第１図において、１は磁気テー
プ、２は磁気テープ１が巻かれた供給リールである。供
給リール２はその同心軸2-1を介してリール駆動手段３
によって駆動される。４は磁気テープ１を供給リール２
から引き出し移送するテープ移送手段である。テープ移
送手段４はキャプスタンモータ4-3によって直接回転駆
動されるキャプスタン軸4-1と磁気テープ１をキャプス
タン軸4-1に押圧するピンチローラ4-2で構成される。

磁気テープ１は供給リール２から引き出されポストP
1,P2,P3,P4,P5,P6を経てテープ移送手段４に至り、巻取
リール（図示を省略）によって巻取られる。

５はテンション検出手段である。軸5-4の周りに回動
自在に構成されるアーム5-1はバネ5-2によって牽引され
る。ポストP4はアーム5-1に取り付けられており、磁気
テープ１のテンションとバネ5-2のバネ力のつり合いに
よるアーム5-1の位置変動によってテンションの検出が
行なわれる。アーム5-1の位置変動は位置センサ5-3によ
って検出される。

テンション検出手段５の出力は第１のテンション制御
手段13に入力される。第１のテンション制御手段13はリ
ール駆動手段３を制御し、磁気テープ１に適当なバック
テンションを与える。

６はアクチュエータ手段であり、軸6-2によって可動
ポストP2が取り付けられたアーム6-1が接続される。

７は回転ドラムであって、磁気ヘッド８が搭載され
る。磁気ヘッド８は回転ドラム７と共に回転し、磁気テ
ープ１上の記録トラックをヘリカル走査する。

トラッキングエラー検出手段９は磁気ヘッド８の再生
出力ｂから磁気テープ１に記録構成されたトラックの位
置と磁気ヘッド１の走査位置のずれを検出する。トラッ
キングエラー検出手段９の出力ｃはトラッキング制御手
段10に入力される。トラッキング制御手段10はトラッキ
ングエラー検出手段９の出力ｃに応じてテープ移送手段
４を駆動し、磁気テープ１の走行位相を制御して磁気ヘ
ッド１の走行位置と磁気テープ１上の記録トラック位置
のずれを補正する。

さらに、トラッキングエラー検出手段９の出力ｃは可
変利得増幅手段11に入力される。可変利得増幅手段11は
トラッキングエラー検出手段９の出力信号ｃをテンショ
ン検出手段５の出力ａに応じて可変倍して出力する。第
２のテンション制御手段12は、可変利得増幅手段11の出
力信号ｄを入力指令としてアクチュエータ手段６を駆動
し、テープ移送手段４に対して差動動作させる。すなわ
ち、テープ移送手段４の動作によって磁気テープ１の走
行位相が進められ供給リール２から磁気テープ１が引き
出される時はアクチュエータ手段６によって可動ポスト
P2は磁気テープ長の規制を短くし磁気テープ１を弛ませ
る方向に駆動され、逆にテープ移送手段４の動作によっ
て磁気テープ１の走行位相が遅らされ磁気テープ位置が
弛む時はアクチュエータ手段６によって可動ポストP2は
磁気テープ長の規制を長くし磁気テープを張る方向に駆
動される。また、テープ位相手段４に対する可動ポスト
P2の差動動作の誤差がテンション変動として発生するこ
とから可変利得増幅手段11によって、可動ポストP2の動
作振幅（すなわち、第２のテンション制御手段12の入力
指令）をテンション検出手段５の出力ａに応じて調整し
ている。

次に、第１図における構成要素の動作について説明す
る。

第２図は磁気テープ１に記録されたトラックの様子を
示す概念図である。21,22,23が記録トラックを示す。各
トラックにはそれぞれf1,f2,f3の周波数の信号が記録さ
れるエリア21-1,22-2,23-1が設けられる。

第３図はトラッキングエラー検出手段９の具体的な構
成を表す構成図である。例えば、磁気ヘッド８が第２図
に示したトラック22を走査している場合、まず磁気ヘッ
ド８の再生出力ｂは周波数選別回路32に入力される。周
波数選別回路32は、f2なる周波数の信号の入力を検出す
る。f2なる周波数の信号の入力が検出されると、磁気ヘ
ッド８が第２図に示したエリア22-1の位置を走査してい
ることが検出される。周波数選別回路32の結果によって
サンプリングタイミング発生回路33が動作して時間t1後
にスイッチ34を、時間t2後にスイッチ37をそれぞれ所定
時間だけ閉じる。時間t1後に磁気ヘッド１の走査位置は
エリア21-1に差しかかった所であり、時間t2後の磁気ヘ
ッド１の走査位置はエリア23-1に差しかかった所である
ように時間t1,t2が設定される。磁気ヘッド８の再生出
力ｂはエンベロープ検出回路31にも入力される。エンベ
ロープ検出回路31は再生信号ｂの包絡線を検出して出力
する。周波数選別回路32によって磁気ヘッド８の走査位
置がエリア22-1にあると検出された後、時間t1後にスイ
ッチ34が所定時間だけ閉じられるとエンベロープ検出回
路31の出力はホールド回路35によってその後ホールドさ
れる。このときの磁気ヘッド１にはクロストークによっ
て、隣接トラック21のエリア21-1の周波数f1の信号が再
生されている。また、時間t2後にはスイッチ37が所定時
間だけ閉じられた先のt1後にホールドした信号から現時
刻のエンベロープ検出回路の出力を減算器36によって減
算した信号がホールド回路38によってホールドされる。
このときの磁気ヘッド１にはクロストークによって、隣
接トラック23のエリア23-1の周波数f3の信号が再生され
ている。すなわち、この一連の動作によって磁気ヘッド
８がトラック22を走査する場合のトラック22と磁気ヘッ
ド８の走査位置のずれが検出されることになる。なお、
39は時間積分回路であって、ホールド回路38の出力を時
間積分して信号ｃを出力している。

第４図はトラッキング制御手段10の具体的な構成を表
す構成図である。

キャプスタンモータ4-3の回転位相に同期したパルス
を発生するパルス発生手段41の出力パルスと基準パルス
44の位相差を位相比較器45で検出する。トラッキングエ
ラー検出手段９の出力ｃと位相比較器45の出力は比較器
46で比較されその結果が補償回路43に入力される。補償
回路43はここでの制御ループの安定性を確保するために
入力信号の所定の周波数以上の成分を＋6dB/octの傾斜
で強調して出力する。補償回路43の出力は駆動回路42に
入力され、駆動回路42はキャプスタンモータ4-3に入力
に応じたトルクを発生させる。すなわち、トラッキング
エラー検出手段９の出力ｃに応じた分だけキャプスタン
モータ4-3の回転位相を増減させ。結局、トラッキング
エラー検出手段９の出力ｃに応じて磁気テープ１の走行
位相が補正され、磁気テープ１上のトラック位置に対す
る磁気ヘッド８の走査位置のずれを無くするように動作
する。

第５図は第１のテンション制御手段13の具体的な構成
を表す構成図である。

テンション検出手段５の出力ａは補償回路51に入力さ
れる。補償回路51は所定の周波数以上の成分を＋6dB/oc
tの傾斜で強調して出力する。補償回路51の出力は駆動
回路52に入力され、駆動回路52はリール駆動手段３に入
力に応じたトルクを発生させ、磁気テープ１のバックテ
ンションを略一定に制御している。

第６図は可変利得増幅手段11の具体的な構成を表す構
成図である。

トラッキングエラー検出手段９の出力ｃとテンション
検出手段５の出力ａは第１の乗算器61に入力され乗算さ
れ、第１の乗算器61は乗算結果である信号ｅを出力す
る。信号ｅは積分器62に入力され時間積分され、積分器
62は積分結果である信号ｆを出力する。第２の乗算器63
はトラッキングエラー検出手段９の出力ｃと信号ｆを乗
算し、出力信号ｄを発生する。すなわち、信号ｄはトラ
ッキングエラー検出手段９の出力ｃをテンション検出手
段５の出力ａに応じて可変倍されることになる。

第７図は第２のテンション制御手段12の具体的な構成
を表す構成図である。

可変利得増幅手段11の出力ｄは、比較器72によって可
変ポストP2の位置を検出する位置センサ71の出力と比較
されその結果が補償回路73に入力される。補償回路73は
ここでの制御ループの安定性を確保するために入力信号
の所定の周波数以上の成分を＋6dB/octの傾斜で強調し
て出力する。補償回路73の出力は駆動回路74に入力さ
れ、駆動回路74はアクチュエータ手段６に入力に応じた
トルクを発生させ、軸6-2,アーム6-1を介して可変ポス
トP2を駆動し位置制御する。

さて、前に述べた通りテープ移送手段４によって磁気
テープ１が略一定速度で走行されるとき、テンション検
出手段５によって磁気テープ１のテンションが検出さ
れ、これに応じて第１のテンション制御手段13はリール
駆動手段３のトルクを制御し、磁気テープ１に適当なバ
ックテンションを与える。さらに、トラッキングエラー
検出手段９によって磁気テープ１上の記録トラックの位
置と磁気ヘッド８の走査位置のずれが検出されるとトラ
ッキング制御手段10によってテープ移送手段４を制御
し、磁気テープ１の走行位相を補正して磁気テープ１上
の記録トラックの位置と磁気ヘッド８の走査位置のずれ
を無くする。このトラッキング動作の繰り返しにおい
て、磁気テープ１には第１のテンション制御手段13だけ
では抑制できない高い周波数のテンション変動が発生し
ようとする。しかし、トラッキングエラー検出手段９の
出力は可変利得増幅手段11を介して第２のテンション制
御手段12に送られ、第２のテンション制御手段12は可動
ポストP2をテープ移送手段４の動作に対して差動駆動し
て、磁気テープ１の供給リール２からテープ移送手段４
に至る規制長を可変して磁気テープ１のテンション変動
を抑制する。また、テープ移送手段４と可動ポストP2の
差動動作の誤差が存在することによってテンション変動
が発生することに注目し、テンション検出手段５の出力
をテープ移送手段４と可動ポストP2の差動駆動の誤差信
号とし、これによって可変利得増幅手段11の利得が調整
され、テンション変動が無くなったところで収束する。

以上、本発明の一実施例のテープ走行位置について説
明したが、テープ走行装置全体の系の安定性を考慮する
と、磁気テープ１の走行位相を制御するトラッキング制
御手段10の制御周波数特性（極配置）と可動ポスト２を
位置制御する第２のテンション制御手段12の制御周波数
特性（極配置）は、ほぼ等しく設計されることが望まし
い。

また、可変利得増幅手段11は第８図に示す構成図の様
に構成されることが望ましい。第８図は第１図における
可変利得増幅手段11の別の具体的な構成例を示す構成図
である。テンション検出手段５の出力ａは微分器81に入
力され、微分器81は微分結果である信号ｇを出力する。
加算器82は信号ａと信号ｇを所定の利得で加算し、加算
結果である信号ｈを出力する。さらに、乗算器83は信号
ｈとトラッキングエラー検出手段９の出力ｃを乗算し、
乗算結果である信号ｉを出力する。積分器84は信号ｉを
時間積分し、積分結果である信号ｊを出力する。乗算85
はトラッキングエラー検出手段９の出力ｃと信号ｊを乗
算し、出力信号ｄを発生する。

さらに、可変利得増幅手段11の入力部には所定の周波
数以下の周波数の信号は通過させない様なフィルタ手段
を挿入することが望ましい。

発明の効果 以上のように本発明によるテープ走行装置、トラッキ
ングエラー検出手段の出力に応じてテープ移送手段を駆
動し、磁気テープの走行位相を制御して磁気ヘッドの走
査軌跡を磁気テープ上の記録トラックに沿うようにする
際、アクチュエータ手段によって可動ポストは磁気テー
プの走行位相変動によるテンション変動を打ち消すよう
にテープ位相手段に対して差動動作してトラッキング動
作によって発生する高い周波数のテンション変動は抑制
されるので、従来によるテープ走行装置の課題を解決
し、磁気ヘッドと磁気テープのタッチは良好に保たれ、
かつ、再生ジッタは極めて小さくなると同時に磁気テー
プのダメージを極めて小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるテープ走行装置の構成
図、第２図は磁気テープに記録されたトラックの様子を
示す概念図、第３図はトラッキングエラー検出手段の具
体的な構成を表す構成図、第４図はトラッキング制御手
段の具体的な構成を表す構成図、第５図は第１のテンシ
ョン制御手段の具体的な構成を表す構成図、第６図は可
変利得増幅手段の具体的な構成を表す構成図、第７図は
第２のテンション制御手段の具体的な構成を表す構成
図、第８図は第１図における可変利得増幅手段の別の具
体的な構成例を示す構成図である。 １……磁気テープ、２……供給リール、３……リール駆
動手段、４……テープ移送手段、５……テンション検出
手段、P2……可動ポスト、６……アクチュエータ手段、
８……磁気ヘッド、９……トラッキングエラー検出手
段、10……トラッキング制御手段、11……可変利得増幅
手段、12……第２のテンション制御手段、13……第１の
テンション制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置
   において、磁気テープが巻かれた供給リールを駆動する
   リール駆動手段と、前記磁気テープを磁気ヘッドが搭載
   される回転ドラムを介して前記供給リールから引き出し
   略一定速度で走行させるテープ移送手段と、前記磁気テ
   ープのテンションを検出するテンション検出手段と、前
   記供給リールと前記テープ移送手段との間に設置され前
   記供給リールと前記テープ移送手段との前記磁気テープ
   の長さを可変規制する可動ポストと、前記可動ポストを
   駆動するアクチュエータ手段と、前記磁気テープ上の記
   録トラックの位置と前記磁気ヘッドの走査位置のずれを
   検出するトラッキングエラー検出手段と、前記トラッキ
   ングエラー検出手段の出力に応じて前記テープ移送手段
   を制御して前記磁気テープの走行位相を制御するトラッ
   キング制御手段と、前記テンション検出手段の出力に応
   じて前記リール駆動手段を制御する第１のテンション制
   御手段と、前記トラッキングエラー検出手段の出力を前
   記テンション検出手段の出力に応じて可変倍する可変利
   得増幅手段と、前記可変利得増幅手段の出力に応じて前
   記アクチュエータ手段を駆動し前記可動ポストの位置を
   制御する第２のテンション制御手段とを具備するテープ
   走行装置。