【発明の詳細な説明】
情報記録および／または再生システム、および情報記録
および／または再生用カセット
この発明は、情報を記録および／または再生するためのシステムに関するもの
で、テープおよび該テープと協働するヘッドを有し、前記テープは第１の円形状
円柱リールハブ上でスプールを形成すると共に、第２の円形状円柱リールハブに
取り付けられ、前記テープを前記第１のリールハブから前記第２のリールハブ上
に巻回可能とし、前記テープの一部は前記ヘッドに対向して配置されたガイド表
面に位置し、該ガイド表面は、前記両リールハブの中心を相互に接続する接続ラ
インと平行に延在し、該接続ラインから距離ｈに位置する正接ラインを有する。
さらに、この発明は、情報を記録および／または再生するためのカセットに関
するもので、テープの主表面にアクセスする窓を有するハウジング内にテープを
有し、該テープは第１の円形状円柱リールハブ上にスプールを形成すると共に、
第２の円形状円柱リールハブに取り付けられ、前記テープの一部は前記窓に対向
して配置されたガイド表面に位置し、該ガイド表面は、前記両リールハブの中心
を相互に接続する接続ラインと平行に延在し、該接続ラインから距離ｈに位置す
る正接ラインを有する。
このようなシステムおよびカセットは、ＥＰ−Ｂ−０，２０６，３９２から公
知である。この公知のシステムは、二つのリールハブおよび回転可能なテープガ
イドを有するカセットを含んでいる。テープは、リールハブ上に巻回され、二つ
のリールハブ間で、テープガイドによって案内される。テープガイドは、カセッ
トの窓の近傍に位置し、窓から離れたテープエッジで、テープを窓位置に支持す
る。この窓は、テープを読み取りまたは記録する装置の光学ヘッドに、テープを
近づけ易くする。この公知のシステムおよび公知のカセットは、テープガイドの
真円度からの外れによって、光学ヘッドに対応する窓位置で、テープ位置が変わ
るという欠点がある。さらに、埃や塵の粒子が、回転可能なテープガイドの表面
に付着し易く、これにより窓位置でのテープ位置に悪影響を及ぼす。
この発明の目的は、上述したシステムおよびカセットにおいて、テープの高速
走行を可能にすると同時に、テープを光学ヘッドによって読み取るために正確に
位置決めすることにある。
上記目的を達成するため、この発明に係るシステムは、前記両リールハブの軸
に垂直な前記ガイド表面の断面がほぼ円弧で、該円弧は、０．５Ｒ3≦Ｒ4≦Ｒ3
、に従う半径Ｒ4を有することを特徴とするシステム。
ここで、Ｒ3は、
と定義する。
ただし、Ｒ1；小さいリールハブの半径
Ｒ2；大きい半径を有するリールハブにテープが全部巻かれた状
態でのスプールの最大半径
ｄ；両リールハブの中心間距離
テープの安定な位置決めには、ガイド表面を静止させることが有利である。さ
らに、テープはガイド表面をスライドするので、テープによって埃や塵が容易に
除去される。このガイド表面上でのテープのスライドには、摩擦が伴われる。こ
の摩擦は、テープの走行速度を制限する要因となる。この発明に従ってガイド表
面を特定の寸法に形成することによって、比較的遅い走行速度でテープとガイド
表面との間にエアークッションを生成する。このエアークッションは、テープと
ガイド表面との間の摩擦をかなり減少させるので、テープがガイド表面によって
正確に位置決めされている間、テープ走行速度の高速化が可能である。テープか
らのいわゆるアドレス情報の読み取りが、高速の走行速度でも可能であるので、
テープ上の情報の所定の一部分を迅速に検索することが可能になる。情報検索の
時間は、いわゆるアドレス時間である。このアドレス時間は、情報の任意の一部
分に達するのに要する平均時間である。この発明によれば、１００ｍのテープ長
に対して、アドレス時間を数秒に減少することが可能である。これは、テープシ
ステムの適用範囲を拡張する。さらに、オーディオやビデオ情報の記録および再
生に使用する場合には、テープ上の情報のいかなる部分でも確実に直接アクセス
する機能を著しく改善することができる。
この発明に係るシステムの一実施例では、上記の半径Ｒ4を、Ｒ4＝Ｒ3、とす
る。
この手段によれば、上記システムの特徴的寸法に対して、ガイド表面の最大半
径を与える。テープとガイド表面との間のエアークッションの厚さは、ガイド表
面の半径に正比例するので、ガイド表面の最大半径は、エアークッションの最大
厚さをも与える。エアークッションの最大厚さは、テープとガイド表面との間の
摩擦を最小にすることを意味する。
この発明に係るシステムの一実施例では、ｈ＝Ｒ2、とする。
この手段によれば、ガイド表面上のテープの接触角を最小にすると共に、あら
ゆる条件下で、テープはヘッドがテープと協働する位置でガイド表面に接触した
状態を保つ。ガイド表面とテープとの間の摩擦は、テープがガイド表面を押圧す
る力に比例し、この力は押圧力と言われる。押圧力は、テープのテンションおよ
び接触角に正比例する。ここで、接触角を最小にすると、押圧力、したがって摩
擦も最小になる。
この発明に係るシステムの一実施例では、Ｒ1≧０．５Ｒ2、とする。
この実施例においては、小さいリールハブの半径を、最大直径をもつスプール
の半径の半分よりも大きく選ぶ。これは、リールハブに巻回できるテープ長を制
限するので、テープシステムにおいては一般的でない。しかし、この発明によれ
ば、ガイド表面とテープとの間の摩擦がより小さくなるように、ガイド表面の半
径をより大きくすることが可能となる。テープの記録容量は、例えば、ディスク
と比較して大きいので、この手段によれば記録容量とアクセス時間とのバランス
を良くする。
以下、図面を参照して、この発明を詳細に説明する。
図１は、この発明にかかるシステムの一実施例の断面図である。
図２は、この発明にかかるシステムの一実施例におけるテープ通路を線図的に
示す図である。
図１は、この発明に係るシステムの一実施例を示す断面図である。このシステ
ムは、テープ、この場合、カセット１０のハウジング１１内に収容された光学的
に読み取り可能なテープ１３と、このテープ１３と協働するヘッド、この場合、
装置２０内に搭載された光学ヘッド２１とを有する。テープ１３は、第１の円形
状円柱リールハブ１８上でスプール１６を形成する。テープ１３は、第２の円形
状円柱リールハブ１９に取り付けられ、スプール１６から該第２の円形状円柱リ
ールハブ１９に延在する。テープの一部は、ヘッド２１と対向して配置されたガ
イド表面３２によって位置決めされる。この実施例では、ガイド表面３２および
リールハブ１８，１９が、カセット１０の一部を構成する。装置２０のヘッド２
１は、カセット１０のハウジング１１の窓１５を経て、テープ１３の主表面にア
クセスする。したがって、ガイド表面３２は、窓１５に対向して配置される。さ
らに、ガイド表面３２は、リールハブ１８，１９の中心を相互接続する接続ライ
ン４２と平行で、接続ライン４２から距離ｈに配置する正接ラインを有するよう
に、リールハブ１８，１９に対して位置させる。このガイド表面３２は、リール
ハブ１８，１９の軸線に垂直なガイド表面の断面が、ほぼ円弧となるような形状
を有する。この円弧は、半径Ｒ4を有する。
テープ１３が走行して、リールハブ１９が駆動されると、テープはガイド表面
３２上をスライドする。テープ１３を走行させるため、テープにはテンションが
与えられる。テープ１３が接触角αでガイド表面３２上を走行するので、テープ
のテンションは、ガイド表面３２に対する押圧力に変わる。これは、テープ１３
とガイド表面３２との間に摩擦力を発生し、この摩擦力は、押圧力に正比例する
。テープ１３を高速でリールハブ１９に巻回する際には、十分な巻回を確保する
ために、テープには相当の引っ張り応力をかける必要がある。その理由は、高速
では、テープ１３とスプールとの間に空気が入り込んで、いわゆる空気包含状態
になってしまうおそれがあるためである。これらの空気包含状態は、結果として
弛み巻きを生じさせる。弛み巻きの場合、リールハブ１９は、テープが静止して
いる状態で回転するおそれがある。その結果、空気包含状態の圧力は、スプール
サイドを経て漏れることにより減少し、空気包含状態は、テープ１３がリールハ
ブ１９の周りに固く巻きつくに従って除去される。この現象は、リールハブ１８
，１９の駆動によって、ヘッドに対応するテープ１３の位置を決定するシステム
では、非常に望ましくない。
テープ１３がガイド表面３２上をスライドすると、テープとガイド表面との間
に摩擦が生じる。摩擦は、ガイド表面３２およびテープ１３を加熱し、テープ１
３をドライブするのに付加的なパワーが必要となり、走行速度を制限する。この
走行速度は、テープ１３がしばしばほぼ１００ｍの長さを有し、結果として、短
時間でテープ１３上の情報の所定の一部分をアクセスするのに高速走行を必要と
するため、テープシステムでは重要なパラメータである。この時間は、しばしば
アクセス時間と呼ばれ、摩擦が減少するのに従って短くなる。摩擦は、ガイド表
面３２とテープ１３との間のエアークッションの増強によって、著しく減少する
。摩擦は、エアークッションの厚さが増加するのに従って減少し、エアークッシ
ョンの厚さは、ガイド表面３２の半径Ｒ4に正比例する。したがって、このシス
テムの所定の特徴的寸法で、Ｒ4を最適にすることにより、アクセス時間を減少
させることができる。以下、半径Ｒ4の最適値について、図２を参照して説明す
る。
図２は、この発明に係るシステムの実施例を線図的に示すもので、ガイド表面
３２は、このシステムの特徴的寸法に対して最適半径Ｒ3を有する。テープスパ
ン１３ａは、空のリールハブ１８からガイド表面３２まで延在する。テープ１３
とガイド表面３２との間の一様な接触を確実にするため、テープスパン１３ａの
方向は、ガイドスパン１３ａがガイド表面３２の正接となる点、この場合、点Ｅ
を通るガイド表面３２の正接ラインの方向と一致させなければならない。図２に
明瞭に示すように、この半径Ｒ3は、ガイド表面３２がスプール１６（テープ１
３がリールハブ１８上に全部巻かれた状態）に達すると最大になる。ガイド表面
３２の位置および互いに関係するリールハブ１８，１９に応じて、最適半径Ｒ3
は、以下のように引き出される。
式（１），（３）および（４）を式（２）に代入すると、下記のようになる。
ここで、Ｒ1はリールハブ１８の半径、Ｒ2はテープ１３がリールハブ１８に全部
巻かれたときのスプール１６の最大半径、ｈはガイド表面３２における正接ライ
ンと接続ライン４２との間の距離、ｄはリールハブ１８，１９の中心間の距離を
それぞれ示す。したがって、Ｒ3は、ガイド表面３２の半径Ｒ4に対する最適値で
ある。しかし、ガイド表面３２の半径Ｒ4が、０．５Ｒ3とＲ3との間であれば、
満足する結果が得られることがわかる。
装置２０のヘッド２１は、図２の位置Ｃでテープ１３と協働する。この位置Ｃ
で、テープ１３をガイド表面３２に常に確実に接触させるため、位置Ｃと接続ラ
イン４２との間の距離ｈは、少なくともＲ2と等しくしなければならない。図１
にαで示す接触角は、距離ｈが大きくなるに従って大きくなる。さらに、接触角
αが大きくなると、ガイド表面３２上に全体的に圧力をかけ、テープ１３とガイ
ド表面３２との間の摩擦が増加する。したがって、好適例では、ｈをＲ2と等し
くする。
さらに、上述したところから、Ｒ1を距離ｈに近づけるのに従って、Ｒ3は大き
くなる。Ｒ1を大きくするのに従って、カセット１０内に収容できるテープの長
さ、したがってカセット１０の記録容量は減少する。したがって、テープシステ
ムにおいて、Ｒ1は、通常、Ｒ1＜Ｒ2／３となるように選ばれる。しかし、Ｒ1を
大きくするのに従って、テープ１３とガイド表面３２との間の摩擦に対し
て有効な効果をもつ最適半径Ｒ3も大きくなる。したがって、アクセス時間は、
Ｒ1を大きくすることにより、減少させることができる。記録容量とアクセス時
間との好適バランスは、Ｒ1＞０．５Ｒ2となるように、リールハブの半径Ｒ1を
選ぶことによって得られる。
この発明は、上述した実施例にのみ限定されるものではなく、種々の変更また
は変形が可能である。例えば、この発明に係るシステムにおいては、カセット１
０は必ずしも必要ではなく、分離したリールハブ１８および１９、ガイド表面３
２を装置２０に形成してもよい。さらに、この発明は、例えば、磁気ヘッドを有
するシステムにも適用することができる。Detailed Description of the Invention
Information recording and / or reproducing system, and information recording
And / or cassette for reproduction
The present invention relates to a system for recording and / or reproducing information
A tape and a head cooperating with the tape, the tape having a first circular shape
A spool is formed on the cylindrical reel hub, and a second circular cylindrical reel hub is formed.
Attached to the tape from the first reel hub onto the second reel hub.
It is possible to wind the tape around a part of the tape, and a part of the tape is arranged to face the head.
And the guide surface is located on a surface of the reel hub and connects the centers of the reel hubs to each other.
It has a tangent line extending parallel to the in and located at a distance h from the connecting line.
Furthermore, the invention relates to a cassette for recording and / or reproducing information.
The tape in a housing that has a window to access the main surface of the tape.
The tape forming a spool on the first circular cylindrical reel hub,
Attached to a second circular cylindrical reel hub with a portion of the tape facing the window
Positioned on the guide surfaces arranged in the center of the reel hubs.
Extending parallel to the connecting line that connects them to each other and located at a distance h from the connecting line
It has a tangent line.
Such systems and cassettes are available from EP-B-0,206,392.
Is knowledge. This known system uses two reel hubs and a rotatable tape guard.
Includes a cassette with an id. The tape is wound around the reel hub and
Guided between the reel hubs by the tape guide. The tape guide is a cassette
Support the tape in the window position with the tape edge located near the window and away from the window.
You. This window allows the tape to be attached to the optical head of a device that reads or records the tape.
Make it easy to approach. This known system and known cassette are
The tape position changes at the window position corresponding to the optical head due to deviation from the roundness.
Disadvantage. In addition, dust and particles of dust can be trapped on the surface of the rotatable tape guide.
Easily adhere to the tape, which adversely affects the tape position at the window position.
It is an object of the present invention to provide high speed tape in the system and cassette described above.
Accurate for the tape to be read by the optical head while at the same time enabling the running
It is in positioning.
In order to achieve the above object, the system according to the present invention is provided with a shaft of both reel hubs.
Section of the guide surface perpendicular to theThree≤ RFour≤ RThree
, According to radius RFourA system having:
Where RThreeIs
Is defined.
However, R1; Small reel hub radius
R2; Tape completely wrapped around reel hub with large radius
Radius of spool in stationary state
d; Distance between centers of both reel hubs
A stationary guide surface is advantageous for stable positioning of the tape. Sa
In addition, since the tape slides on the guide surface, the tape makes it easy to remove dust and dirt.
To be removed. The sliding of the tape over this guide surface is accompanied by friction. This
Friction is a factor that limits the running speed of the tape. Guide table according to this invention
By forming the surface to a certain size, the tape and guide can be moved at a relatively slow running speed.
Creates an air cushion between the surface. This air cushion and tape
It significantly reduces the friction between the guide surface and the tape
The tape running speed can be increased while the positioning is accurately performed. Tape
Since the so-called address information can be read at high speeds,
It makes it possible to quickly retrieve a given portion of the information on the tape. Information retrieval
The time is a so-called address time. This address time is any piece of information
The average time it takes to reach a minute. According to this invention, a tape length of 100 m
On the other hand, it is possible to reduce the address time to several seconds. This is a tape
Expand the scope of the stem. In addition, it records and replays audio and video information.
For raw use, ensure direct access to any piece of information on the tape
The function to do can be improved significantly.
In one embodiment of the system according to the invention, the radius RFourAnd RFour= RThree, Tosu
You.
By this means, for the characteristic dimensions of the system, up to half the guide surface
Give the diameter. The thickness of the air cushion between the tape and the guide surface is shown in the guide table.
The maximum radius of the guide surface is the maximum of the air cushion because it is directly proportional to the radius of the surface.
It also gives thickness. The maximum thickness of the air cushion is between the tape and the guide surface.
It means minimizing friction.
In one embodiment of the system according to the invention, h = R2, And
By this means, the contact angle of the tape on the guide surface is minimized and
Under mild conditions, the tape contacts the guide surface where the head cooperates with the tape.
Keep the state. The friction between the guide surface and the tape causes the tape to press the guide surface.
The force is proportional to the force, and this force is called pressing force. The pressing force depends on the tape tension and
And the contact angle. Here, if the contact angle is minimized, the pressing force and
Friction is also minimized.
In one embodiment of the system according to the invention, R1≧ 0.5R2, And
In this embodiment, the radius of the small reel hub is set to the spool with the largest diameter.
Choose more than half the radius of. This controls the length of tape that can be wound on a reel hub.
This is not common in tape systems as it is limited. But according to this invention
Half of the guide surface to reduce the friction between the guide surface and the tape.
It is possible to make the diameter larger. The recording capacity of a tape is, for example, a disk
Since it is larger than that of this method, this method balances recording capacity and access time.
Improve
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the system according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a tape path in an embodiment of the system according to the present invention.
FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the system according to the present invention. This system
Is a tape, in this case an optical disc housed in the housing 11 of the cassette 10.
Readable tape 13 and a head cooperating with this tape 13, in this case,
And an optical head 21 mounted in the device 20. Tape 13 is the first circle
A spool 16 is formed on the cylindrical reel hub 18. Tape 13 is the second circle
-Shaped cylindrical reel hub 19 and is connected to the second circular cylindrical reel from the spool 16.
To the hub 19. A part of the tape is used as a guide
Positioned by the id surface 32. In this embodiment, the guide surface 32 and
The reel hubs 18 and 19 form a part of the cassette 10. Head 2 of device 20
1 passes through the window 15 of the housing 11 of the cassette 10 and is attached to the main surface of the tape 13.
Access. Therefore, the guide surface 32 is arranged opposite the window 15. Sa
In addition, the guide surface 32 connects the centers of the reel hubs 18, 19 to the connecting line.
So that it has a tangent line parallel to the connector 42 and arranged at a distance h from the connecting line 42.
Then, the reel hubs 18 and 19 are positioned. This guide surface 32 is a reel
A shape in which the cross section of the guide surface perpendicular to the axes of the hubs 18 and 19 is substantially an arc.
Having. This arc has a radius RFourHaving.
When the tape 13 runs and the reel hub 19 is driven, the tape is guided to the guide surface.
Slide on 32. In order to run the tape 13, tension is applied to the tape.
Given. Since the tape 13 runs on the guide surface 32 at the contact angle α, the tape
Tension changes to a pressing force against the guide surface 32. This is tape 13
Generates a frictional force between the guide surface 32 and the guide surface 32, and the frictional force is directly proportional to the pressing force.
. When winding the tape 13 around the reel hub 19 at high speed, ensure sufficient winding.
Therefore, it is necessary to apply a considerable tensile stress to the tape. The reason is fast
Then, the air enters between the tape 13 and the spool, which is a so-called air inclusion state.
This is because there is a risk that These air inclusions result in
Causes slack winding. In case of slack winding, the reel hub 19 is
There is a risk of rotating in the state. As a result, the air inclusion pressure is
It decreases by leaking through the side, and when the air is contained, the tape 13
It is removed as it tightly wraps around the bump 19. This phenomenon is caused by the reel hub 18
, 19 for determining the position of the tape 13 corresponding to the head
So that's very undesirable.
As the tape 13 slides over the guide surface 32, it is between the tape and the guide surface.
Friction occurs. The friction heats the guide surface 32 and the tape 13 and the tape 1
Additional power is required to drive the 3, which limits travel speed. this
The running speed is short, as a result of which the tape 13 often has a length of almost 100 m.
Requires fast running to access a given portion of the information on tape 13 in time
This is an important parameter in tape systems. This time is often
It is called the access time, and it shortens as friction decreases. Friction guide table
Significantly reduced due to the increased air cushion between surface 32 and tape 13.
. Friction decreases as the thickness of the air cushion increases and the air cushion
The thickness of the guide is the radius R of the guide surface 32.FourIs directly proportional to. Therefore, this sys
R with a given characteristic dimension of the systemFourReduces access time by optimizing
Can be done. Below, radius RFourThe optimum value of will be described with reference to FIG.
You.
FIG. 2 shows diagrammatically an embodiment of the system according to the invention, in which the guide surface
32 is the optimum radius R for the characteristic dimensions of this systemThreeHaving. Tape spa
13a extends from the empty reel hub 18 to the guide surface 32. Tape 13
Of the tape span 13a to ensure a uniform contact between the guide surface 32 and the guide surface 32.
The direction is the point where the guide span 13a is the tangent of the guide surface 32, in this case the point E.
Must match the direction of the tangent line of the guide surface 32 through. In FIG.
As clearly shown, this radius RThreeHas the guide surface 32 on the spool 16 (tape 1
3 reaches a maximum when the reel 3 is completely wound on the reel hub 18. Guide surface
The optimum radius R depending on the position of 32 and the reel hubs 18 and 19 which are related to each other.Three
Is derived as follows.
Substituting equations (1), (3) and (4) into equation (2) yields:
Where R1Is the radius of the reel hub 18, R2Tape 13 is all on reel hub 18
The maximum radius of the spool 16 when wound, h is the tangent line on the guide surface 32.
Distance between the connection hub and the connection line 42, d is the distance between the centers of the reel hubs 18 and 19.
Shown respectively. Therefore, RThreeIs the radius R of the guide surface 32FourWith the optimum value for
is there. However, the radius R of the guide surface 32FourBut 0.5RThreeAnd RThreeBetween
It can be seen that satisfactory results are obtained.
The head 21 of the device 20 cooperates with the tape 13 at position C in FIG. This position C
In order to ensure that the tape 13 always contacts the guide surface 32, the position C and the connection
The distance h to the in 42 is at least R2Must be equal to. FIG.
The contact angle indicated by α increases as the distance h increases. Furthermore, the contact angle
As α increases, overall pressure is exerted on the guide surface 32 and the tape 13 and guide
The friction with the surface 32 is increased. Therefore, in the preferred example, h is R2Equal
To get rid of
Furthermore, from the above, R1R as the distance becomes closer to hThreeIs large
It becomes. R1As the tape length increases, the length of tape that can be stored in the cassette 10 increases.
Therefore, the recording capacity of the cassette 10 is reduced. Therefore, the tape system
R1Is usually R1<R2It is chosen to be / 3. But R1To
As the size increases, the friction between the tape 13 and the guide surface 32
Optimum radius R with effective effectThreeAlso increases. Therefore, the access time is
R1Can be decreased by increasing. Recording capacity and access
A good balance with the space is R1> 0.5R2So that the reel hub radius R1To
Obtained by choosing.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and
Can be transformed. For example, in the system according to the present invention, the cassette 1
0 is not absolutely necessary, but separate reel hubs 18 and 19, guide surface 3
2 may be formed in the device 20. Further, the present invention has, for example, a magnetic head.
It can also be applied to the system.