JPH09120602A

JPH09120602A - 磁気テープ装置

Info

Publication number: JPH09120602A
Application number: JP7278212A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Inoue; 貴博井上; Kazuo Sakai; 和夫酒井; Fujio Tajima; 富士雄田島; Takeshi Ito; 毅伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】キャプスタンやピンチローラ等の機構を用い
ることなく、磁気テープの走行状態を安定かつ正確に制
御する。【解決手段】磁気テープ１に接する回転ローラ６、周
波数発電機９、ローラ周期検出器１７、記録時位相制御
器２６からなる第１の制御系と、回転ドラム４の磁気ヘ
ッド２１からタイミング信号を読み出して位相制御を行
うタイミング信号検出部３１、位相発電機２８、再生時
位相制御器２７からなる第２の制御系と、両制御系のい
ずれを位相制御ループに組み込むかを切り換える位相制
御器モード切替部２０とを備え、磁気テープ１に対する
情報の記録時には第１の制御系による位相制御によって
磁気テープ１の速度を制御し、再生時には、第２の制御
系による位相制御によって、キャプスタンやピンチロー
ラ等を用いることなく、磁気テープ１の速度を制御する
磁気テープ装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気テープ装置に
関し、特に、供給リールおよび巻取りリールの制御によ
ってキャプスタン等を用いることなく磁気テープの走行
動作を制御するテープ駆動方式に適用して有効な技術に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、キャプスタンとピンチローラを用
いずに磁気テープを一定速度で移送するテープ駆動装置
としては、たとえば、特開平３−１７１４５９号公報に
示されているように、走行路中にテープ速度センサを設
け、供給、巻取りの２つのリールによって制御する方法
が知られている。すなわち、供給リールおよび巻取りリ
ールの回転周期の二乗和が一定となるように、両リール
の回転動作を制御するものである。

【０００３】図１１は、ＶＴＲの記録再生時のような低
速走行時におけるキャプスタンを用いない従来のテープ
定速駆動方法、およびテープ張力制御方法を説明するた
めの構成図である。以下、図１１をもとに従来のテープ
定速駆動方法を説明する。

【０００４】図１１において、磁気テープ１は供給リー
ル（Ｓリール）２から引き出され、回転磁気ヘッド（図
示せず）を搭載した回転ドラム４に巻付けられ、ガイド
ポスト３ａ〜３ｅに案内され、巻取りリール（Ｔリー
ル）５に巻き取られる。

【０００５】磁気テープ１の速度制御は、Ｓリール２か
らＴリール５への磁気テープ走行経路上に設けられた回
転ローラ６の回転周期情報をローラ周期検出器１７で検
出し、この回転ローラ６の回転周期が一定となるように
巻取りリールの回転数を制御することにより、達成でき
る。

【０００６】回転ローラ６には周波数発電機９が設置さ
れており、回転数に比例した周波数のパルス信号（ＦＧ
信号）が得られる構造となっている。回転ローラ６のＦ
Ｇ信号はローラ周期検出器１７に入力され、ＦＧ信号の
周期情報ＴＲＦＧが減算器１８へ出力される。一方、テ
ープ速度の目標値は、ローラ速度基準発生器１９０に入
力され、それに対応するローラＦＧ周期の目標値ＴＲＥ
Ｆとして、減算器１８へ出力される。減算器１８では、
目標値ＴＲＥＦとローラＦＧの周期情報ＴＲＦＧとの減
算が行われ、この演算結果がＴリールモータ駆動回路８
Ｔに供給され、Ｔリールモータ７Ｔの回転数が制御され
る。すなわち、テープ速度の情報が回転ローラ６によっ
て検出され、目標速度と比較されてＴリールモータ７Ｔ
の回転が制御されるので、テープ速度を一定として走行
させることができる。

【０００７】次に、テンション制御について説明する。
Ｓリール２のテープ半径（テープ巻回半径）に比例した
バックトルク情報と、磁気テープ移送の加減速に起因す
る張力変動を抑制するための加速度補償トルク情報とを
加算したエラー情報でＳリール２を制御している。

【０００８】まず、張力制御を行うために必要となる各
リールのテープ半径とリール慣性モーメントの演算方法
を説明する。Ｓリール２およびＴリール５には、回転ロ
ーラ６と同様な周波数発電機１０Ｓ，１０Ｔが設置され
ており、回転数に比例した周波数のパルス信号（ＦＧ信
号）が得られる構造となっている。パルス信号は周期検
出器１１Ｓ，１１Ｔに入力され、各リール回転周期が検
出される。テープ半径演算回路１２Ｓ，１２Ｔには、各
リールの回転周期情報とローラ周期情報（テープ速度情
報）が入力され、テープ半径情報が出力される。慣性演
算器１３Ｓ，１３Ｔには、各リールのテープ半径が入力
され、リールの慣性モーメントが出力される。

【０００９】定常状態では、バックトルク演算器１５に
張力目標値ＴＴＲＥＦとＳリールテープ半径が入力さ
れ、Ｓリールテープ半径に比例したトルクを発生するよ
うな指令がＳリールモータ駆動回路８Ｓに出力される。

【００１０】過渡状態では、Ｔリールモータのトルク指
令を加速度補償電流演算器１４０に入力し、Ｓリール２
のテープ半径、リール慣性とから、Ｓリール２の駆動ト
ルクを演算し、出力する。加算器１６では、定常時のバ
ックトルクと、過渡時のテープ加速度トルクが加算され
て、Ｓリールモータ駆動回路８Ｓに出力される。

【００１１】以上により、定常時、過渡時ともに安定に
張力を制御できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本来、テープ駆動制御
の目的は回転磁気ヘッドを搭載した回転ドラム４の回転
に同期して磁気テープ１を目標速度で駆動することであ
る。ところが、前述の従来技術では、磁気テープ１の速
度を検出する回転ローラ６は供給リール２と巻取りリー
ル５の間のテープ走行パス途中に配置されているため、
検出されるべきテープ速度は回転ローラ６上の通過速度
となり、回転ローラ６と回転ドラム４間のテープ走行経
路上に配置されたガイドポスト３ｄと磁気テープ１との
間の摩擦や、その他不規則な外乱の影響により、ヘッド
上のテープ速度とは異なっていることが懸念される。従
って、回転ローラ６上の速度を用いて、巻取りリール５
の駆動入力を決定する従来技術では、テープ走行パス上
に摩擦等の不規則な外乱が存在する場合には、正確に回
転ドラム４上のテープ速度を目標速度に高精度に追従さ
せることは困難となる。また、速度制御ループのみで構
成される従来技術では、前述の外乱が存在する場合には
目標速度とテープ速度の間にオフセットが生じることが
有り得る。

【００１３】さらに、3.５インチフォームファクタサイ
ズのような従来より小さいサイズに収納するためには、
走行系からキャプスタンとピンチローラを排除し、走行
系を簡略化しなけらばならず、巻取りリール５および供
給リール２を駆動することによって磁気テープ１を高精
度に搬送することが必要不可欠となる。

【００１４】本発明の目的は、キャプスタンやピンチロ
ーラ等の機構を用いることなく、磁気テープの走行状態
を安定かつ正確に制御することが可能な磁気テープ装置
を提供することにある。

【００１５】本発明の他の目的は、テープ走行系からの
キャプスタンやピンチローラ等の排除による小型化と、
磁気テープの走行状態の安定化かつ正確な制御とを両立
させることが可能な磁気テープ装置を提供することにあ
る。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、3.５インチフ
ォームファクタサイズの仕様を満たしつつ、磁気テープ
の走行状態を安定かつ正確に制御することが可能な磁気
テープ装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気テープ装置
では、テープ速度情報と目標テープ速度の差を利用した
速度制御ループに加えて、供給リールから巻取りリール
へのテープ走行経路上に配置された回転ローラの位相情
報を回転ローラ周期検出手段で検出し、この回転ローラ
の位相情報が一定となるように巻取りリールを駆動する
第１の制御手段と、磁気ヘッドからの再生出力情報を利
用し、この再生出力情報が一定値となるように巻取りリ
ールを駆動する第２の制御手段とを備える。そして、記
録時には、前記第１の制御手段を選択し、再生時には、
前記第２の制御手段を選択する。

【００１８】すなわち、記録時および再生時の各々の場
合に応じて、前記第１または第２の制御手段を選択し、
選択された制御手段を速度ループに付加することによ
り、テープ速度制御系に作用する摩擦等の外乱が存在す
る場合でも、記録時および再生時のいずれにおいても、
高精度に磁気テープの走行速度を制御して、ヘッド付近
でのテープ速度を高精度に目標速度に追従させることが
でき、良好な記録再生を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００２０】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態である磁気テープ装置におけるテープ駆動制御系
の構成の一例を示すブロック図であり、図２は、その作
用の一例を示す概念図、図８は、その内部構造の一例を
示す平面図、図９は、その外観の一例を示す斜視図、図
１０は、本実施の形態における磁気テープ媒体の一例を
示す外観斜視図である。

【００２１】図１において、回転ドラム４には、磁気ヘ
ッド２１が搭載され、磁気テープ１は、供給リール２
（Ｓリール）から引き出され、各ガイドポスト３ａ〜３
ｅに案内されて回転ドラム４に巻き付けられた状態で走
行し、巻取りリール５（Ｔリール）に巻き取られる。情
報は、回転する回転ドラム４上に配置された磁気ヘッド
２１により、磁気的に磁気テープ１上の傾斜トラックに
記録および再生される。

【００２２】本実施の形態では、Ｓリール制御系は張力
制御ループにより構成されており、Ｔリール制御系は、
速度制御ループおよび位相制御ループにより構成されて
いる。

【００２３】Ｓリール制御系の張力制御ループは、周波
数発電機１０Ｓ（ＳリールＦＧ）、周期検出器１１Ｓ
（ＳリールＦＧ周期検出）、テープ半径演算回路１２Ｓ
（Ｓリールテープ半径演算）、慣性演算器１３Ｓ（Ｓリ
ール慣性演算）、Ｓリール慣性補償器１４、バックトル
ク演算器１５、加算器１６、Ｓリールモータ駆動回路８
Ｓ、Ｓリールモータ７Ｓを含んでいる。

【００２４】Ｔリール制御系の速度制御ループは、周波
数発電機１０Ｔ（ＴリールＦＧ）、周期検出器１１Ｔ
（ＴリールＦＧ周期検出）、テープ速度変換器３２、減
算器１８、速度制御補償器１９、Ｔリールモータ駆動回
路８Ｔ、Ｔリールモータ７Ｔと、磁気テープ１の巻回半
径および慣性の変化の影響を排除して制御特性を一定に
するためのテープ半径演算回路１２Ｔ（Ｔリールテープ
半径演算）、慣性演算器１３Ｔ（Ｔリール慣性演算）、
Ｔリール慣性補償器２３を含んでいる。

【００２５】Ｔリール制御系の位相制御ループは、回転
ローラ６の回転に同期したパルス信号を生成する周波数
発電機９（ローラＦＧ）、ローラ周期検出器１７（ロー
ラＦＧ周期検出）、減算器２５、基準信号発生器２４、
記録時位相制御器２６を含む第１の制御系と、回転ドラ
ム４の位相発電機２８（ドラムＰＧ）、回転ドラム４に
搭載された磁気ヘッド２１を介して磁気テープ１上の傾
斜トラックに記録されているタイミング信号を読み出す
タイミング信号検出部３１、減算器２９、再生時位相制
御器２７を含む第２の制御系からなる。

【００２６】記録時位相制御器２６および再生時位相制
御器２７の出力は、上位ホスト３０からの指令によって
動作する位相制御器モード切替部２０によって選択さ
れ、加算器２２を介して速度制御ループに入力される。

【００２７】本実施の形態１における磁気テープ装置
は、いわゆる3.５インチフォームファクタサイズの仕様
を満たしている。すなわち、筐体６０の外形寸法は、一
例として、幅Ｗ＝１０1.６ｍｍ、高さＨ＝４1.３ｍｍ、
奥行きＬ＝１５６ｍｍとなっている。この筐体６０の内
部には、図８に例示されるように、回転ドラム４、ガイ
ドポスト３ａ〜３ｅ、後述の回転ローラ６、Ｓリール２
およびＴリール５を駆動するＳリールモータ７Ｓ、Ｔリ
ールモータ７Ｔ等を搭載した装置基板６１が収容されて
いる。この装置基板６１の寸法は、一例として、幅Ｗ１
＝９9.６ｍｍ、奥行きＬ１＝１２2.９ｍｍに設定されて
いる。

【００２８】また、回転ドラム４の口径Ｄｄは、たとえ
ば４0.０ｍｍであり、Ｓリール２およびＴリール５の寸
法は、テープ巻き始めの巻き芯径Ｄｉ＝１6.０ｍｍ、テ
ープ巻き終わりの最大巻き径Ｄｏ＝４5.８ｍｍ、であ
る。

【００２９】筐体６０の前面には、ローディング口６２
が設けられており、図１０に例示されるような、磁気テ
ープカセット７０が装填される。磁気テープカセット７
０の内部には、供給リール２および巻取りリール５が収
容されており、この両リールの間には所望の長さの磁気
テープ１が巻回されている。磁気テープカセット７０の
寸法は、たとえば、幅Ｗ２＝９5.０ｍｍ、高さＨ２＝１
5.０ｍｍ、奥行きＬ２＝６2.５ｍｍとなっている。

【００３０】まず、Ｓリール制御系の張力制御ループに
ついて簡単に説明する。Ｓリール２の周波数発電機１０
Ｓから出力されるパルス信号は周期検出器１１Ｓに入力
され、Ｓリール２の回転周期が検出される。テープ半径
演算回路１２Ｓには、Ｓリール２の回転周期情報と、回
転ローラ６からのローラ周期情報（テープ速度情報）が
入力され、テープ半径情報が出力される。慣性演算器１
３Ｓには、Ｓリール２のテープ半径が入力され、Ｓリー
ル２の慣性モーメントＪＳが出力される。Ｓリール慣性
補償器１４には、テープ半径ＲＳおよび慣性モーメント
ＪＳが入力され、加算器１６に駆動トルクの制御信号を
出力する。

【００３１】定常状態では、バックトルク演算器１５に
張力目標値ＴＴＲＥＦとＳリールテープ半径が入力さ
れ、Ｓリールテープ半径に比例したトルクを発生するよ
うな指令がＳリールモータ駆動回路８Ｓに出力される。
また、過渡状態では、Ｓリール２のテープ半径ＲＳおよ
び慣性演算器１３Ｓからのリールの慣性モーメントＪＳ
をＳリール慣性補償器１４に入力し、Ｓリール２のテー
プ半径ＲＳ、慣性モーメントＪＳとから、Ｓリール２の
駆動トルクを演算し、出力する。加算器１６では、定常
時のバックトルクと、過渡時のテープ加速度トルクが加
算されて、Ｓリールモータ駆動回路８Ｓに出力される。
これにより、定常時、過渡時ともに安定に張力を制御で
きる。

【００３２】次に、Ｔリール５の速度制御ループについ
て説明する。テープ速度は、Ｔリール５下部に取付けら
れた周波数発電機１０Ｔ（ＴリールＦＧ）によって得ら
れたパルス数が周期検出器１１Ｔに入力され、Ｔリール
回転周期情報ＴＦＧが検出される。ＴＦＧはテープ速度
変換器３２によってテープ速度ＶＴに変換されて出力さ
れる。ここでＴリールＦＧの分解能をＴＲＦＧＰ（Ｐ／
Ｒ：パルス／回転）、Ｔリール５の半径をＲＴとする
と、テープ速度ＶＴ（ｍ／ｓ）のとき、ＴリールＦＧ信
号の周波数ＦＲＦＧ（Ｈｚ）は数１で表される。

【００３３】ＦＲＦＧ＝ＶＴ／（２π×ＲＴ）×ＴＲＦＧＰ（数１）ＦＧ信号の周波数ＦＲＦＧと周期ＴＲＦＧ（ｓｅｃ）と
は数２の関係がある。

【００３４】ＴＲＦＧ＝１／ＦＲＦＧ（数２）数１、数２より、ＴリールＦＧ信号の周期ＴＲＦＧとテ
ープ速度には数３の関係が成り立つ。

【００３５】ＶＴ＝（２π×ＲＴ）／（ＴＲＦＧＰ×ＴＲＦＧ）（数３）数３において、Ｔリールの半径ＲＴは磁気テープ１の巻
き量により異なった値となる。そのため時々刻々のＴリ
ールの半径ＲＴを検出することにより、テープ速度ＶＴ
を算出できる。

【００３６】以上のようにして得られるテープ速度ＶＴ
を用いて、速度制御ループを構成する。まず、減算器１
８により、テープ速度ＶＴ０とＶＴの比較を行い、誤差
信号を生成する。誤差信号は速度制御補償器１９により
増幅され加算器２２に出力される。

【００３７】次に位相制御ループについて述べる。位相
制御はデータの再生時および記録時により制御モードの
切替を行う。最初に、データの記録を行う場合の位相制
御系について説明する。上位ホスト３０からの記録状態
を示す信号を検出し、位相制御器モード切替部２０によ
り、記録時位相制御モードを選択する。磁気テープ１の
位相または送り量は、Ｔリール５とＳリール２の磁気テ
ープ経路上に配置された、回転ローラ６の回転周期とし
て、ローラ周期検出器１７（ローラＦＧ）で検出する。
基準信号発生器２４により、ローラＦＧの回転周波数の
目標となる信号ＦＲＲＥＦを発生する。この基準信号Ｆ
ＲＲＥＦは、磁気テープ１がテープ目標速度で走行した
場合に、回転ローラ６の発生するＦＧの周波数と同じで
ある。すなわち、基準信号の周波数ＦＲＲＥＦは、回転
ローラ６の半径をＲＲ（ｍ）、回転ローラ６のＦＧパル
ス数をＲＲＦＧＰ（Ｐ／Ｒ）とすると、数１と同様にし
て、数４に示すように与えられる。

【００３８】ＦＲＲＥＦ＝ＶＴ０／（２π×ＲＲ）×ＲＲＦＧＰ（数４）この基準信号ＦＲＲＥＦとローラＦＧの信号の位相誤差
を減算器２５により求める。減算器２５で検出された位
相誤差信号は、記録時位相制御器２６に入力され、増幅
され加算器２２へ出力される。

【００３９】再生時の位相制御について説明する。上位
ホスト３０より、再生時であることを示す信号を発生す
る。この信号を検出し、位相制御器モード切替部２０に
より、再生時位相制御器２７を選択する。再生時には磁
気ヘッド２１からの出力信号を得ることができるので、
磁気ヘッド２１からの出力信号を利用した位相制御ルー
プを構成する。

【００４０】まず、記録時において、磁気テープ１上の
各トラックの指定したデータ中に、回転ドラム４の位相
発電機２８（ドラムＰＧ）からの信号を検出後、基準時
間Ｔ０秒後に、タイミング信号ＴＧを記録しておく。再
生時に、タイミング信号検出部３１により、ドラムＰＧ
信号の発生からタイミング信号ＴＧを検出するまでの時
間を計測する。図２（ａ）のように磁気ヘッド２１がト
ラックの中心を走査しているとき、すなわち、磁気テー
プ１が目標速度で走行しているときのＴＧを検出するま
での時間をＴａとする。この場合、ＴａとＴ０は等しく
なり、Ｔａ＝Ｔ０となる。また、図２（ｂ）のように磁
気ヘッド２１がトラックの左側にずれて走査している場
合（テープ速度が、テープ目標速度より小さい場合）、
ＴＧを検出するまでの時間をＴｂとする。このとき、Ｔ
ｂ＜Ｔ０という関係が成立する。同様にして、図２
（ｃ）のように磁気ヘッド２１がトラックの右側にずれ
て走査している場合（テープ速度がテープ目標速度より
大きい場合）、ＴＧを検出するまでの時間をＴｃとす
る。このときＴｃとＴ０の関係はＴｃ＞Ｔ０となる。

【００４１】以上のように、ドラムＰＧ信号の発生から
タイミング信号ＴＧを検出するまでの時間は、磁気ヘッ
ド２１のトラック中心からのずれ（位置誤差）によって
変化する。

【００４２】よって、再生時の位相制御として、ドラム
ＰＧ信号が発生してから、タイミング信号ＴＧを検出す
るまでの時間をタイミング信号検出部３１によって計測
し、減算器２９より、基準時間Ｔ０とＴＧを検出した時
間との比較を行ない、再生時位相制御器２７に入力し、
増幅され加算器２２に出力する。

【００４３】加算器２２では、速度制御補償器１９およ
び記録時位相制御器２６または、再生時位相制御器２７
により増幅された速度誤差信号および位相誤差信号が加
算され、Ｔリール慣性補償器２３に出力される。Ｔリー
ル慣性補償器２３では、誤差信号にＴリール５の半径Ｒ
Ｔとリール慣性ＪＴの比が乗算される。すなわち、Ｔリ
ール慣性補償器２３のゲインＧＣＴは、数５で表され
る。

【００４４】ＧＣＴ＝ＪＴ／ＲＴ（数５）このゲインは、磁気テープ１の半径およびリール慣性の
変化によらず、一定の特性を得るためのものである。速
度誤差信号および位相誤差信号の和はＴリール慣性補償
器２３によって増幅されＴリールモータ駆動回路８Ｔに
入力される。

【００４５】Ｔリールモータ駆動回路８Ｔは、入力信号
に比例した電流をモータに供給する電流型のアンプであ
る。すなわち、入力信号電圧をＶＧＣＴ（Ｖ）、ゲイン
をＧＴＭ（Ａ／Ｖ）とすると、Ｔリールモータ７Ｔには
ＩＴ（Ａ）の電流が供給される。

【００４６】ＩＴ＝ＧＴＭ×ＶＧＣＴ（数６）ここで、Ｔリールモータ７Ｔのトルク定数をＫＴとすれ
ば、発生するトルクＴＲＭＴ（Ｎ）はモータ駆動電流Ｉ
Ｔに比例する。

【００４７】ＴＲＭＴ＝ＫＴ×ＩＴ（数７）したがって、Ｔリールモータ７Ｔは、加算器２２の出力
電圧ＶＧＣＴ（Ｖ）に比例したトルクを発生する。以上
のようにしてＴリールモータ７Ｔを目標速度に追従する
ことができる。

【００４８】このように、本実施の形態の磁気テープ装
置によれば、Ｓリール２およびＴリール５によって磁気
テープ１を走行させる磁気テープ装置において、記録時
および再生時に応じて、磁気テープ１の速度を制御する
第１および第２の制御系を位相制御器モード切替部２０
によって切り替えることにより、キャプスタンやピンチ
ローラ等の部品を用いることなく、また、テープ走行経
路における摩擦抵抗等の外乱等に影響されることなく、
記録時および再生時のいずれにおいても、回転ドラム４
に対して走行する磁気テープ１の実際のテープ速度を正
確に制御することができ、安定した記録再生が可能とな
る。

【００４９】また、キャプスタンやピンチローラ等の部
品を用いないので、小型化が容易となり、図９等に例示
される3.５インチフォームファクタサイズの仕様を容易
に実現することが可能となる。

【００５０】（実施の形態２）図３は、本発明の他の実
施の形態である磁気テープ装置のテープ駆動制御系の構
成の一例を示すブロック図であり、図４は、その作用の
一例を示す概念図、図５および図６は、その作用の一例
を示す線図である。

【００５１】この実施の形態２では、再生時の位相制御
の方法として、再生データのエンベロープを用いて、再
生時の位相制御入力を生成する場合について説明する。

【００５２】この実施の形態２の場合、回転ドラム４に
搭載された磁気ヘッド２１の再生出力は、エンベロープ
検波部４０に入力され、再生信号のエンベロープが検出
され、検出されたエンベロープは、減算器２９に入力さ
れる。この減算器２９には、最大値設定部４１が接続さ
れており、所定のテープ速度時におけるエンベロープの
最大値が記憶される。エンベロープ検波部４０の出力で
あるエンベロープは、微分演算器４２にも入力され、エ
ンベロープの経時的な変化率（増減の方向）を検出し
て、再生時位相制御器２７Ａに入力する。再生時位相制
御器２７Ａは、減算器２９から得られるエンベロープの
最大値と現在の値との差分と、エンベロープの増減の方
向とによって、位相制御信号を生成し、位相制御ループ
を構成する加算器２２に入力する。

【００５３】以下、本実施の形態２の作用の一例を説明
する。

【００５４】＜位相制御開始前＞磁気テープ１の速度お
よび回転ドラム４の回転数が目標速度に到達した後、図
４に例示されるように、磁気テープ１の速度を意図的に
微小に変化（スイープ）させ、磁気テープ１上の複数の
トラックに渡って、磁気ヘッド２１からの再生信号のエ
ンベロープを検出し、スイープによって図５に例示され
るように変化するエンベロープの最大値を最大値設定部
４１に記憶する。

【００５５】＜位相制御開始後＞再生信号のエンベロー
プを検出しながら、磁気テープ１の速度を一定時間微小
に変化させ、エンベロープ検波部４０によってエンベロ
ープの検出を行い、エンベロープの時間変化を微分演算
器４２によって検出する。たとえば、図４に例示される
方向にスイープさせる（磁気テープ１の速度を微小に増
加させる）時、図６の（ａ）の状態にある場合には、一
定時間後の再生信号のエンベロープは図６の（ａ’）の
ようになる。この時、（ａ）のエンベロープ振幅と、
（ａ’）のエンベロープ振幅には、（ａ）のエンベロープ振幅＜（ａ’）のエンベロー
プ振幅の関係が成立するので、エンベロープ振幅の時間変化は
正（０より大）となる。よって、エンベロープ振幅の時
間変化が正の場合には、テープ速度が速くなるように、
再生時位相制御器２７は、モータ駆動電流ＩＴを生成
し、Ｔリールモータ７Ｔを駆動する。

【００５６】また、トラックと磁気ヘッド２１が、図４
の（ｃ）の状態にある場合には、一定時間後の再生信号
のエンベロープは図６（ｃ’）のようになる。この時に
は、（ｃ）のエンベロープ振幅と、（ｃ’）のエンベロ
ープ振幅との間には、（ｃ）のエンベロープ振幅＞（ｃ’）のエンベロー
プ振幅の関係が成り立つので、微分演算器４２によって検出さ
れるエンベロープ振幅の時間変化は負（０より小）とな
る。よって、エンベロープ振幅の時間変化が負の場合に
は、テープ速度が遅くなるようにモータ駆動電流ＩＴを
生成し、Ｔリールモータ７Ｔを駆動する。

【００５７】上述の一連の動作を、再生信号のエンベロ
ープ振幅が最大値設定部４１に保持されているエンベロ
ープの最大値に一致するまで繰り返す。これにより、キ
ャプスタンやピンチローラ等の部品を用いることなく、
また、テープ走行経路における摩擦抵抗等の外乱等に影
響されることなく、回転ドラム４に対して走行する磁気
テープ１の実際のテープ速度を正確に制御することがで
きる。

【００５８】（実施の形態３）図７は、本発明のさらに
他の実施の形態である磁気テープ装置のテープ駆動制御
系の構成の一例を示すブロック図である。

【００５９】この実施の形態３の場合には、再生時の位
相制御のさらに別の方法として、あらかじめ磁気テープ
１の長さ方向に記録されているパルス信号を用いて、再
生時の位相制御入力を生成する場合について説明する。

【００６０】すなわち、この実施の形態３の場合、Ｓリ
ール２から回転ドラム４に至る磁気テープ１の走行経路
には、たとえば、磁気テープ１の長さ方向の一側端縁に
パルス信号を記録およよび再生する固定ヘッド５０が配
置されており、この固定ヘッド５０には、パルス検出部
５１が接続されている。固定ヘッド５０の配置位置は、
ガイドポスト３ａ〜３ｃの間において、装置の寸法を増
加させない位置が選択される。

【００６１】パルス検出部５１は、通過する磁気テープ
１から読み出されるパルス信号の読み出し時間間隔を検
出して、位相制御ループの減算器２９に入力する。この
減算器２９には、磁気テープ１が所定の基準走行速度の
時のパルス信号の読み出し時間間隔が基準時間Ｔ０とし
て設定されており、再生時位相制御器２７は、パルス検
出部５１から出力される現在のパルス信号の読み出し時
間間隔を基準時間Ｔ０に一致させるように、モータ駆動
電流ＩＴを生成し、Ｔリールモータ７Ｔを駆動する。

【００６２】これにより、キャプスタンやピンチローラ
等の部品を用いることなく、また、テープ走行経路にお
ける摩擦抵抗等の外乱等に影響されることなく、回転ド
ラム４に対して走行する磁気テープ１の実際のテープ速
度を正確に制御することができる。

【００６３】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６４】たとえば、再生時の位相制御方法として、
Ｔリール５に取付けられたＴリールＦＧ１０Ｔのパルス
出力と基準信号との位相差を比較し、位相誤差信号を生
成してもよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明の磁気テープ装置によれば、キャ
プスタンやピンチローラ等の機構を用いることなく、磁
気テープの走行状態を安定かつ正確に制御することがで
きる、という効果が得られる。

【００６６】また、テープ走行系からのキャプスタンや
ピンチローラ等の排除による小型化と、磁気テープの走
行状態の安定化かつ正確な制御とを両立させることがで
きる、という効果が得られる。

【００６７】また、3.５インチフォームファクタサイズ
の仕様を満たしつつ、磁気テープの走行状態を安定かつ
正確に制御することができる、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である磁気テープ装置に
おけるテープ駆動制御系の構成の一例を示すブロック図
である。

【図２】本発明の一実施の形態である磁気テープ装置の
作用の一例を示す概念図である。

【図３】本発明の他の実施の形態である磁気テープ装置
のテープ駆動制御系の構成の一例を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明の他の実施の形態である磁気テープ装置
の作用の一例を示す概念図である。

【図５】本発明の他の実施の形態である磁気テープ装置
の作用の一例を示す線図である。

【図６】本発明の他の実施の形態である磁気テープ装置
の作用の一例を示す線図である。

【図７】本発明のさらに他の実施の形態である磁気テー
プ装置のテープ駆動制御系の構成の一例を示すブロック
図である。

【図８】本発明の一実施の形態である磁気テープ装置の
内部構造の一例を示す平面図である。

【図９】本発明の一実施の形態である磁気テープ装置の
外観の一例を示す斜視図である。

【図１０】本発明の一実施の形態である磁気テープ装置
における磁気テープ媒体の一例を示す外観斜視図であ
る。

【図１１】従来のテープ駆動制御技術の一例を示す概念
図である。

【符号の説明】

１…磁気テープ、２…供給リール、４…回転ドラム、５
…巻取りリール、６…回転ローラ、９…周波数発電機、
１６…加算器、１７…ローラ周期検出器、１８…減算
器、１９…速度制御補償器、２０…位相制御器モード切
替部、２１…磁気ヘッド、２２…加算器、２４…基準信
号発生器、２５…減算器、２６…記録時位相制御器、２
７…再生時位相制御器、２７Ａ…再生時位相制御器、２
８…位相発電機、２９…減算器、３０…上位ホスト、３
１…タイミング信号検出部、３２…テープ速度変換器、
４０…エンベロープ検波部、４１…最大値設定部、４２
…微分演算器、５０…固定ヘッド、５１…パルス検出
部、６０…筐体、６１…装置基板、６２…ローディング
口、７０…磁気テープカセット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田島富士雄東京都渋谷区東３丁目16番３号日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者伊藤毅神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気テープに対する情報の記録および再
生を行う磁気ヘッドを搭載した回転ドラムと、前記回転
ドラムに対する前記磁気テープの供給および巻取り動作
をそれぞれ行う供給リールおよび巻取りリールと、前記
供給リールおよび巻取りリールを個別に駆動するリール
モータとを含む磁気テープ装置であって、前記回転ドラムに対する前記磁気テープの送り量を検出
するテープ送り量検出手段と、前記磁気テープ上に記録された信号情報を読み出す信号
情報検出手段と、前記テープ送り量検出手段によって検出された信号を用
いて、前記巻取りリールおよび供給リールの少なくとも
一方の前記リールモータの駆動入力を生成し、前記磁気
テープの速度を制御する第１の制御手段と、前記信号情報検出手段を介して前記磁気テープから読み
出される前記信号情報を用いて、前記巻取りリールおよ
び供給リールの少なくとも一方の前記リールモータの駆
動入力を生成し、前記磁気テープの速度を制御する第２
の制御手段と、前記磁気テープに対する前記情報の記録時および再生時
に、前記第１および第２の制御手段の何れかを選択する
選択手段と、を備えたことを特徴とする磁気テープ装
置。
【請求項２】磁気テープに対する情報の記録および再
生を行う磁気ヘッドを搭載した回転ドラムと、前記回転
ドラムに対する前記磁気テープの供給および巻取り動作
をそれぞれ行う供給リールおよび巻取りリールと、前記
供給リールおよび巻取りリールを個別に駆動するリール
モータとを含む磁気テープ装置であって、前記回転ドラムに対する前記磁気テープの送り量を検出
するテープ送り量検出手段と、前記回転ドラムの回転位相に同期して前記磁気テープ上
の傾斜トラックに記録されているタイミング信号を検出
するタイミング信号検出手段と、前記テープ送り量検出手段によって検出された信号を用
いて、前記巻取りリールおよび供給リールの少なくとも
一方の前記リールモータの駆動入力を生成し、前記磁気
テープの速度を制御する第１の制御手段と、前記タイミング信号検出手段によって、前記磁気テープ
上の前記傾斜トラックに記録されている前記タイミング
信号を検出し、前記回転ドラムの回転位相信号と、再生
された前記タイミング信号との時間差を用いてタイミン
グ誤差信号を検出し、前記タイミング誤差信号に基づい
て、前記巻取りリールおよび前記供給リールの少なくと
も一方の前記リールモータの駆動入力を生成し、前記磁
気テープの速度を制御する第２の制御手段と、前記磁気テープに対する前記情報の記録時および再生時
に、前記第１および第２の制御手段の何れかを選択する
選択手段と、を備えたことを特徴とする磁気テープ装
置。
【請求項３】磁気テープに対する情報の記録および再
生を行う磁気ヘッドを搭載した回転ドラムと、前記回転
ドラムに対する前記磁気テープの供給および巻取り動作
をそれぞれ行う供給リールおよび巻取りリールと、前記
供給リールおよび巻取りリールを個別に駆動するリール
モータとを含む磁気テープ装置であって、前記回転ドラムに対する前記磁気テープの送り量を検出
するテープ送り量検出手段と、前記磁気テープから再生されたデータ信号からエンベロ
ープを検出するエンベロープ検出手段と、前記テープ送り量検出手段によって検出された信号を用
いて、前記巻取りリールおよび供給リールの少なくとも
一方の前記リールモータの駆動入力を生成し、前記磁気
テープの速度を制御する第１の制御手段と、前記エンベロープ検出手段によって、再生されたデータ
信号のエンベロープを検出し、検出された前記エンベロ
ープと基準信号によりエンベロープ誤差信号を生成し、
前記エンベロープ誤差信号を用いて、前記巻取りリール
および供給リールの少なくとも一方の前記リールモータ
の駆動入力を生成し、前記磁気テープの速度を制御する
第２の制御手段と、前記磁気テープに対する前記情報の記録時および再生時
に、前記第１および第２の制御手段の何れかを選択する
選択手段と、を備えたことを特徴とする磁気テープ装
置。
【請求項４】磁気テープに対する情報の記録および再
生を行う磁気ヘッドを搭載した回転ドラムと、前記回転
ドラムに対する前記磁気テープの供給および巻取り動作
をそれぞれ行う供給リールおよび巻取りリールと、前記
供給リールおよび巻取りリールを個別に駆動するリール
モータとを含む磁気テープ装置であって、前記回転ドラムに対する前記磁気テープの送り量を検出
するテープ送り量検出手段と、前記磁気テープ上に予め記録されたパルス信号を読み出
すパルス信号検出手段と、前記テープ送り量検出手段によって検出された信号を用
いて、前記巻取りリールおよび供給リールの少なくとも
一方の前記リールモータの駆動入力を生成し、前記磁気
テープの速度を制御する第１の制御手段と、前記パルス信号検出手段を介して前記磁気テープから検
出される前記パルス信号と、前記回転ドラムの回転位相
信号との位相差を用いて、前記巻取りリールおよび供給
リールの少なくとも一方の前記リールモータの駆動入力
を生成し、前記磁気テープの速度を制御する第２の制御
手段と、前記磁気テープに対する前記情報の記録時および再生時
に、前記第１および第２の制御手段の何れかを選択する
選択手段と、を備えたことを特徴とする磁気テープ装
置。
【請求項５】磁気テープに対する情報の記録および再
生を行う磁気ヘッドを搭載した回転ドラムと、前記回転
ドラムに対する前記磁気テープの供給および巻取り動作
をそれぞれ行う供給リールおよび巻取りリールと、前記
供給リールおよび巻取りリールを個別に駆動するリール
モータとを含む磁気テープ装置であって、前記回転ドラムに対する前記磁気テープの送り量を検出
するテープ送り量検出手段と、前記磁気テープ上に記録された信号情報を読み出す信号
情報検出手段と、前記テープ送り量検出手段によって検出された信号を用
いて、前記巻取りリールおよび供給リールの少なくとも
一方の前記リールモータの駆動入力を生成し、前記磁気
テープの速度を制御する第１の制御手段と、信号情報検出手段を介して前記磁気テープから読み出さ
れる前記信号情報を用いて、前記巻取りリールおよび供
給リールの少なくとも一方の前記リールモータの駆動入
力を生成し、前記磁気テープの速度を制御する第２の制
御手段と、前記磁気テープに対する前記情報の記録時および再生時
に、前記第１および第２の制御手段の何れかを選択する
選択手段と、を3.５インチフォームファクタサイズの筐
体に収納したことを特徴とする磁気テープ装置。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５記載の磁
気テープ装置において、前記テープ送り量検出手段は、前記巻取りリールおよび供給リールの少なくとも一方に
取付けられた回転検出センサ、または、前記供給リールと巻取りリールと間における前
記磁気テープの走行経路上に配置された回転ローラおよ
び前記回転ローラに取付けられた回転検出センサからな
ることを特徴とする磁気テープ装置。