JPH087907B2

JPH087907B2 - テープ速度制御装置

Info

Publication number: JPH087907B2
Application number: JP60256645A
Authority: JP
Inventors: 保彦渥美; 富美繁矢沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-11-18
Filing date: 1985-11-18
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS62117160A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、回転ヘッド方式磁気記録再生装置のテープ
速度制御装置に係り、特に回転ヘッド方式ディジタルオ
ーディオテープレコーダのリールを駆動して高速かつ一
定速でテープを走行させるのに好適なテープ速度制御装
置に関する。

〔発明の背景〕

回転ヘッド方式ディジタルオーディオテープレコーダ
において、通常再生速度の数十〜数百倍の速度で、曲の
頭出し（高速サーチ）を行うためには、トラックの中に
記録された曲の開始を示す信号や時間表示をするための
信号、曲がテープの最初から数えて何曲めであるかを示
す信号等のPCM信号と同じ記録密度で記録されている制
御用信号を、高速度テープ走行時に読みとる必要があ
る。このような通常記録再生時と異なる高速度のテープ
速度で走行しているテープ上を回転シリンダに装着され
たヘッドで走査すると、特開昭57-12448号に図示されて
いるように、ヘッドの走査はテープ上に記録されたトラ
ックを横切る軌跡となる。このとき、シリンダの回転数
が一定であると、テープ上を走査するのに要する時間は
一定であり、一方ヘッドの軌跡はテープ上のトラックの
長さと異なるため、テープ・ヘッド間の相対速度が変化
するという現象が発生する。

回転ヘッド方式ディジタルオーディオテープレコーダ
では、再生された信号からディジタル信号を再生する回
路として、データ打ち抜き回路を用いる。通常この回路
の入力の伝送レートは、テープ走行メカニズムの速度偏
差、ジッタに対する余裕が±数パーセント程度である。
したがって、通常再生速度と大幅に異なるテープ速度で
高速サーチを行って、ヘッド・テープ間の相対速度がず
れ、入力信号の伝送レートが変化すると、再生信号から
ディジタル信号が再生できなくなるという不都合があ
る。

一方、テープ走行メカニズムは、通常再生時には、キ
ャプスタンとピンチローラを圧接し、テープを一定速で
駆動している。しかし、例えば通常再生時のテープ速度
より数十〜数百倍の高速度でテープを走行させるには、
この方法では困難であり、通常リール軸を回転させてテ
ープを巻き取るという方式が用いられる。

この方式では一般にリール軸回転数が略一定となり、
テープ速度はリールに巻きとられたテープの量（巻き
径）によって大幅に変化する。ここで前記したヘッドと
テープ間の相対速度を一定にするには、（１）ヘッドが装着されているシリンダの回転数をテー
プ速度に応じて刻々変化させる、（２）高速テープ走行時のテープ速度を一定に制御し、
シリンダ速度をその速度に応じた回転数に切り換える、の二つの方法が考えられる。

しかしながら、前記（１）の方法は実現することは可
能ではあるが、テープが巻き取られている状態によって
サーチの速さが変わる点が好ましくない。したがって、
上記の（２）の方法によって、高速かつ一定速度のテー
プ駆動を行なうのがよい。

この（２）の方法を実現するために、従来は、前掲し
た特開昭57-12448号に示されているように、ヘッドのヘ
リカルスキャン以外に、テープの走行方向に別トラック
を設け、テープ上で一定間隔となるように記録されたト
ラッキング用制御信号（コントロール信号）を高速走行
時に読みとって、その周波数からテープ速度を検出し制
御する方法が提案されている。しかし、この方法はコン
トロール信号のない回転ヘッド方式ディジタルオーディ
オテープレコーダに適用することができないという問題
がある。

また、これとは別に、例えば特開昭54-136306号、特
開昭57-117152号、特開昭58-35780号に示されているよ
うに、供給側、巻き取り側の両方のリール軸の回転数に
対応した信号を発生する手段を設けて、その信号から演
算処理によってテープ速度を検出する方法も提案されて
いる。しかし、この方法ではテープの全長、テープの厚
さ、リールハブの径、テープの巻き方の状態などに起因
するテープ速度検出誤差が大きくなるという問題があ
る。

また、高速テープ走行速度が概略一定となっても、正
確に通常再生テープ走行速度の一定倍に制御する点につ
いては考慮されておらず、ディジタルオーディオテープ
レコーダの高速選曲時に、テープとヘッドの相対速度を
一定にできない問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記した従来装置の問題点を除去
し、上記したコントロール信号のない回転ヘッド方式デ
ィジタルオーディオテープレコーダにおいて、高速でか
つ正確な一定倍速のテープ走行を行うためのテープ速度
制御装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、テープ・ヘッド間の相対
速度を一定にすることができるようにすることにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、回転ヘッドにより磁気テープを走査
し情報処理を行う装置のテープ速度制御装置において、
リール台の回転速度を演算する演算手段と、前記演算手
段の演算結果を記憶する記憶手段と、前記リール台を回
転駆動する駆動手段と、前記演算結果および前記記憶手
段の記憶結果に基づき前記駆動手段を制御する制御手段
とを具備し、前記磁気テープの高速再生時において、一
旦、自動的に通常再生を行わせてリール台の回転速度情
報を演算し、前記記憶手段に記憶した後、前記制御手段
により、該記憶結果と高速再生時の演算結果とが一定の
割合になるように前記駆動手段を制御するようにし、高
速再生時のテープ速度が確実に通常再生時のテープ速度
の一定倍になるようにした点にある。

〔発明の実施例〕

まず、本発明の原理について説明する。

供給側リール軸、巻き取り側リール軸それぞれの回転
数に対応したパルス信号を発生するパルス発生器と、こ
のパルス数によりリール軸の回転数を検出する回転数検
出器を設けて、テープが一定速度で走行した時に両方の
リール軸のパルス発生器から発生されたパルスを前記回
転数検出器で一定時間内計数する。この時供給側リール
軸からのパルス数n₁と巻き取り側リール軸からのパルス
数n₂からあらかじめ定められた式により演算を行うが、
この時式を適当に選ぶことによって、一本のテープにつ
いてテープが巻き取り側リールに巻き取られている量に
関係なく、演算結果を概略一定にすることができる。

この様子を第２図に示す。ここでは一例として、リー
ルに巻かれたレープの直径の小さい方、即ち回転数の大
きい側のリール軸から検出されたパルス数n₁の1/3と、
回転数の小さい側のリール軸から検出されたパルス数n₂
の和をとる演算、すなわち（n₁/3＋n₂）の演算を行なっ
た場合について示す。

第２図で、横軸はテープの通常速度での再生時間
（分）を示し、縦軸は演算結果を示し、再生時間が60分
のテープの場合に供給側リールに巻かれているテープの
径と、巻きとり側リールに巻かれているテープの径とが
等しい時の演算結果を１として正規化している。図中の
グラフの数字30〜120は、磁気テープの全体の再生時間
（分）を表している。

第２図でわかるように、テープ全体の長さによって演
算結果の値は異っているが、それぞれのテープに対して
は、テープの巻き位置によらずほぼ一定値となる。また
第２図では、テープの厚さとリールハブの径は一定とし
ているが、これらが異っている場合は、演算結果は異っ
たものとなるが、その場合も異った一定値となる。

結局１本のテープに対しては、このように演算結果を
概略一定値にできることがわかる。

従来のテープ速度制御装置では、上記演算値を一定に
するように制御を行うが、この場合には上記テープの全
長の差や、テープの厚さや、リールハブの径の違いによ
って、テープの絶対速度を一定の倍速に設定することが
できなくなる。例えば通常再生速度の100倍の速度に制
御しようとしても上記した誤差により90倍の速度になっ
てしまうことが起こり得る。（ただし１本のテープにつ
いては90倍は略一定）そこで本発明では一本のテープについて、高速サーチ
を行う際に、一旦通常再生速度でテープを走行させて、
前記した両リール軸から検出した回転パルスを一定時間
計数して、その値から例えば上記したような演算により
演算した一本のテープについて概略一定な演算結果を記
憶し、次に高速走行状態とした時該演算装置の演算結果
が、上記の記憶値の一定倍となるようにリール軸を駆動
する回路を制御するようにした。

以下に、本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図は本発明の一実施例のブロック図を示す。

１は磁気テープで、７は再生時の走行方向、1a,1bは
各々巻き取り側リール軸3a、供給側リール軸3bに巻かれ
ている部分である。以下、巻き取り側と供給側で同じ装
置を備えている場合、各々a,bの添字をもって示す。

2a,2bは、リール軸3a,3bと同軸上に取り付けられた磁
石であり、リール軸と同じ回転数で回転する。4a,4b
は、上記の磁石3a,3bの外周に近接した位置に固定され
たホール素子である。リール軸3a,3bが回転すると、磁
石2a,2bも回転し、2a,2bの外周上は多極に着磁されてい
るため、その磁界の変化によりホール素子に正弦波状の
出力が発生する。この出力は波形整形回路5a,5bに導か
れ、ディジタル信号（パルス波形）に変換される。

以上の構成により、巻き取り側、供給側各々のリール
軸の回転に比例するパルスが得られる。

ここでは説明の都合上、磁石とホール素子による検出
としたが、例えばリール軸に取り付けられた羽根状の装
置とフォトインタラプタのような光学的な検出方法を用
いてもよい。また、これらの装置はリール軸に直接取り
付けられなくても、リール軸の回転に比例さへしていれ
ばよいので、例えばベルト駆動により磁石を回転させる
ようにしてもよい。

一方制御装置８は、走行メカニズムの動作状態を変え
るため走行メカニズム駆動回路９を制御する。高速再生
時には、まずメカニズムを一旦通常再生状態とし、上記
のパルスを制御装置８によって規定される一定時間だ
け、演算回路10中の計数器16a,16b,17aおよび17b（第３
図参照）によって計数する。次いで、この２つの計数値
を演算回路であらかじめ定められた演算式によって演算
する。

ここで演算回路10の一具体例を第３図によって説明す
る。第３図は上述した回転数の大きい方のリールからの
回転検出信号の1/3と回転数の小さい方のリールからの
回転検出信号の和をとる回路の具体例を示す。15aは供
給側、15bは巻き取り側の回転検出信号入力端子、16a,1
6b,17a,17bは計数器、18は大小比較器、19a,19bは切換
回路、20は加算器、21は出力端子である。22は計数器16
a,16b,17a,17bを制御する端子で一定時間の間のみ計数
器16,17に計数を行うためのものである。この端子22に
は前記制御装置８から制御信号が供給される。また、40
a,40bはゲート回路、41は該ゲート回路を開閉する制御
信号が入力される入力端子である。

さてこの例では、制御端子22が高電位となると、計数
器16a,16bはそれぞれ供給側リール回転検出信号15a、巻
き取り側リール回転検出信号15bを計数し、一方計数器1
7a,17bは前記信号15a,15bをそれぞれ３分周器23a,23bで
1/3として計数する。大小比較器18は、計数器16a,16bの
計数結果の大小を比較し、その結果によって切換回路19
a,19bを切り換える。切換回路19a,19bには、回転検出信
号を計数した計数器16a,16bの計数結果と、回転検出信
号の1/3を計数した計数結果が入力されており、上記の
大小比較器18の出力によってそのいずれかを選択する。
こうして加算器20には、計数器16aの出力と17bの出力ま
たは16bの出力と17aの出力が入力されて加算されるの
で、出力端子21には、前述した演算式による出力が得ら
れ、この結果は記憶回路11に入力されて記憶される。

次に、制御装置８によって走行メカニズムを高速サー
チ状態とし、前述と同じ一定時間の間、計数器6a,6bに
よってパルスを計数し、演算回路10により演算を行っ
て、制御回路８に入力する。

一方先に述べた記憶回路11に記憶された演算結果も制
御装置８に入力し、高速サーチ時の演算結果が、記憶値
の一定倍となるようにリール軸駆動モータ14を制御す
る。

例えば、通常再生速度のi00倍の速度でテープを走行
させようとすれば、演算結果が記憶値の100倍になるよ
うに制御すればよい。あるいは、高速サーチ時のパルス
を計数する時間を通常再生時の1/100にして演算値が記
憶値と同一になるように制御してもよい。あるいは100
分周したパルスを計数してもよい。

ここで、制御装置８が出力する信号および演算回路10
の演算出力のタイミングを第４図によって説明する。24
はメカニズムの状態を示し、24の（１）の時点で使用者
が高速サーチのボタン（図示せず）を操作するとメカニ
ズムは制御装置８により一旦通常再生状態となった後、
高速走行状態となることを示している。25は第３図の計
数器16a,16b,17a,17bをクリアする信号、26は同じ計数
器が計数する時間を決める信号で前者は第３図の入力端
子22に入力され、後者は入力端子41から論理積ゲート40
a,40bに入力される。27は第３図の出力つまり演算結果
を記憶した値であり、28は高速サーチ時の演算出力であ
る。

さてメカニズムが再生状態になると、まず信号25によ
って計数器16a,16b,17a,17bをクリアし、信号26が高電
位となる時間（26（１））回転検出信号15a,15bを計数
する。この計数に基づく演算出力を記憶回路11に記憶し
たものが信号27（１）の部分である。この値が記憶され
れば、一本一本のテープに対する第３図の略一定演算結
果が得られた訳であるから、上に述べたようにテープを
高速走行させた場合再生時のテープ送り速さの一定倍に
することができる。

ここでは例として100倍の速さに制御したいとするな
らば、メカニズムを高速サーチ状態として信号25で計数
器16a,16b,17a,17bをクリアし、先の計数時間（26
（１））の1/100の時間（26（２））の間計数を行う。
この計数に基づく演算出力が28（１）であり、この操作
を繰り返すことにより演算出力28（２），（３），……
を得る。

ここで、27（１）と28（１），（２），（３）……を
等しくするように制御すれば、計数時間の逆比のテープ
送り速度を得ることができる。

次にPWM回路12は、制御装置８がディジタル回路であ
るのを想定したもので、制御装置８によって高速サーチ
時の演算結果と記憶値の差に基づき、一定周波数のパル
スのデューティ比を変化させて出力する。実際には現在
出力している波形のデューティ比に対して、上記の差分
を減算したに相当するデューティ比の波形を出力する
か、または演算結果と記憶値の差に相当するデューティ
比のPWM出力を出力し、これを現在のモータ駆動電圧か
ら減算して制御できる。

第５図にその様子を示す。横軸は高速サーチ時の回転
検出信号の演算出力（第４図の信号28（１）（２）
（３）……）から再生時の回転検出信号の演算出力の記
憶値（第４図の信号27（１））を引いた差を示し、縦軸
はPWM出力のデューティ比を示す。ここでは一例とし
て、差が０の時50％のデューティ比のパルス出力、高速
サーチ時の演算出力が大きい時デューティ比が大きく
（高電位の時間の割合が大きく）なるようなPWM出力と
した。

この出力を第６図の入力端子29に入力し、LPF30によ
ってデューティ比に比例した直流電圧出力とし、抵抗3
1,32演算増幅器34からなる減算回路で基準電圧33を減算
する。

37はリール軸モータを駆動する電圧の出力端子で、こ
の信号をLPF36によって時間遅延させた信号から、上述
した減算回路の出力を減算回路35により減算し、モータ
駆動出力とする。

このようにして、例えば、現在のテープ送り速度が目
標より速い場合には、第５図のPWM出力波形のデューテ
ィ比が大きくなる。このため、LPF30の出力は基準電圧3
3よりも大きくなり、減算回路34の出力は正となって現
在のモータ駆動電圧から減算回路35によって減算され
る。したがって、モータ駆動電圧は小さくなり目標のテ
ープ送り速度に近づく。

なおLPF36は、第５図の信号28の（１）（２）（３）
……が変化する周期の時間だけの遅延量を持てばよい。

また、第５図のデューティ比を逆にし、つまり差が大
きいときデューティ比を小さく、減算回路35を加算回路
とする等の設計変更も当然可能である。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、テープを高速サーチ
時に、あらかじめ設定する一定倍速で走行させることが
できるので、シリンダ回転数を一定倍速に応じた回転数
に切り換えることにより、テープ・ヘッド間の相対速度
を常に一定にすることができる。したがって、回転ヘッ
ド方式PCMテープレコーダにおいて高速サーチ時に、記
録済トラック内に記録されている制御用信号を一定の伝
送レートで再生できるので、該制御用信号を正確に読み
とることができる。

また、本発明によれば、高速再生を行う際に、一旦自
動的に通常再生を行い、引続いて高速再生が行われるの
で、テープを装着し直してすぐに高速再生を行った場合
でも、確実に該高速再生時のテープ速度を通常再生時の
テープ速度の一定倍になるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
テープ長さとテープ走行時のリール軸回転パルスを演算
した結果の一例を示す図、第３図は第１図の演算回路の
一具体例を示すブロック図、第４図は制御装置が出力す
る信号および演算回路の演算出力のタイミング図、第５
図は制御装置の出力とPWM出力のデューティ比との関係
を示す図、第６図は第１図のリール軸モータ駆動回路の
一具体例を示すブロック図である。１……磁気テープ、5a,5b……波形整形回路、８……制
御装置、10……演算回路、11……記憶回路、12……PWM
回路、13……リール軸モータ駆動回路、14……リール軸
駆動モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転ヘッドにより磁気テープを走査し情報
処理を行う装置のテープ速度制御装置において、供給側および巻き取り側の両リール台のそれぞれの回転
数に対応したパルス信号からテープ速度情報を演算する
演算手段と、前記演算手段の演算結果を記憶する記憶手段と、前記リール台を回転駆動する駆動手段と、前記演算結果および前記記憶手段の記憶結果に基づき前
記駆動手段を制御する制御手段とを具備し、前記磁気テープの高速再生時において、一旦、自動的に
通常再生を行わせてテープ速度情報を演算し、前記記憶
手段に記憶した後、前記制御手段により、該記憶結果と
高速再生時の演算結果とが一定の割合になるように前記
駆動手段を制御するようにしたことを特徴とするテープ
速度制御装置。