JPS60197973A - テ−プ走行機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は回転ヘッド式のヘリカル走査型ＶＴＲ（ビデオ
テープレコーダー）のテープ走行機構に関し、特に再生
時に回転磁気ヘッドが記録トラックを忠実に追跡できる
ように磁気テープの走行状岬を制御したテープ走行機構
に関する◎〔従来技術〕 従来例は特公昭５６−５０３２９、特願昭５３ドの位置
の制御により記録トランクを正確に追跡するようにした
ものが主流である０これらの従来例では回転体内の磁気
ヘッドの位置制御を行なうために、スリップリングとそ
れに接触するブラシの組合わせ、またはロータリートラ
ンスの使用などにより電気エネルギーを回転体内に送り
込まねばならないという問題点があるＯ 回転体内に磁気ヘッドの位置を移動させるための機構を
設けていることにより、組立調整作業が困難であり、し
かも回転体に前記機構が加わったことによる重量増によ
って消費電力の増加があり・さらに複雑な構造体が高速
回転することによる空気抵抗によっても消費電力は大き
くなるなどの問題点がある０ 〔目　的〕 本発明は上記に示した従来技術の問題点を解決したもの
で、その目的は制御機構部を高速回転体内から静止系（
基板又は受板）へ移動させたことにより、機構を簡単に
し、組立調整作業を容易にし、消費電力を小さくするこ
とである。

本発明の他の目的は制御精度の向上を実現することであ
る〇 〔概　要〕 本発明によるテープ走行機構は回転磁気ヘッドとキャプ
スタンとを備えたテープ走行機構において、前記回転磁
気例ツドと前記キャプスタンとの間を走行する第１の磁
気テープ部分に接する第１テープ位置制御ヘッド、及び
前記第１テープ位置制御ヘッドを取り付けた第１電気機
械変換要素、及び前記第１電気機械変換要素は基板又は
受板に取り付けられ、前記第１′ｗＬ気機械変換要素を
駆動するための電子回路とから構成され、さらに供給リ
ールと前記回転磁気ヘッドとの間を走行する第２の磁気
テープ部分に接する第２テープ位置制御ヘッド、及び前
記第２テープ位置制御ヘッドを取り付けた第２電気機械
変換要素、及び前記第２′ｗＬ気機械変換要素は基板又
は受板に取り付けられ、前記第２電気機械変換要素を駆
動するための電子回路とから構成されることを特徴とす
る０〔実施例〕 実施例に基づき本発明の詳細な説明するＯ第１図は本発
明によるテープ走行機構の実施例の平面図である。再生
時には磁気テープ３は回転磁気ヘッド２　（１％　ドラ
ム１、ガイドポスト９へと、即ち第１図の矢印の方向へ
走行する。さらに磁気テープ３は第１テープ位置制御ヘ
ッド４、ガイドポスト１０、それからキャプスタン７と
ピンチローラ−８との間へと走行する０ガイドボスト９
と１０との間の第１の磁気テープ部分に第１テープ位置
制御ヘッド４を接するように設置する０また供給リール
（図示せず）からの磁気テープ６はガイドポスト２１、
第２テープ位置制御ヘッド４′、ガイドポスト１１、ド
ラム１へと走行する。ガイドポスト２１と１１との間の
第２の磁気テープ部分に接するように第２テープ位置制
御ヘッド４′を設置する＠第１テープ位置制御ヘッド４
は片持梁形状の第１電気機械変換要素５の自由端に接着
又は溶接により取り付けられている０また片持梁形状の
電気機械変換要素５の固定端は支持装置６に付けられて
いる。支持装置６は基板を床面とするとき・壁面又は天
井面に相当する受板に取り付けてもよい。なお基板又は
受板に加工を施して支持部を基板又は受板が有する場合
は支持装置６は必要でない。つまり電気機械変換要素５
は直接、基板又は受板に取り付けられる〇 次に第２テープ位置制御ヘッド４′は片持梁形状の第２
電気機械変換要素５′の自由端に取り付けられている。

第２電気機械変換要素５′の構造と機能は第１電気機械
変換要素５と同じである。

ただし設計寸法は必ずしも一致していなくてもよいが、
加工を容易にするという点で同−設計寸法が好ましい。

片持梁形状の第２電気機械変換要素５′の固定端は支持
装置６′により支持され、支持装置６′は基板又は受板
に取り付けられている。

支持装置６を支持している基板又は受板と、支持装置６
′を支持している基板又は受板とは一致したほうか好ま
しいが、構造によっては、必ずしも一致する必要はない
。

佑ｑＦＬ＋笛４蕾侑朧鯖亦漁西轡ζｆ笛り雷侠畑械変換
要素５′は５と同じ構造、同じ機能である）を拡大した
図であり、金属板５ａｓ圧電性物質板５６、及び電極１
２ａとから構成されているＯ金属板５ａは燐青銅、ニッ
ケル鋼、恒弾性材、アモルファス金属、ヘリリウム銅、
ベリリウム、ボロン、チタンなどから成り、圧電性物質
板５ｂはピエゾセラミックスや酸化亜鉛などからなる０
圧電性物質板５６は、電極１２ａと金編板５ａとの間に
挾まれており、’ｌ１ｉｉｌｔｉ　１２　ａと金属板５
ａとの間に電圧を印加することにより、圧電性物質板５
ｂを長手方向に伸びたり、縮んだりできるように設定さ
れている０ある電圧を加えると伸び・その電圧と逆の符
号の電圧を加えると縮むＯ圧電性物質板５ｂが伸びてい
くように（第２図圧電性物質板５ｂ中の実線矢印参照）
電圧を加えていくと、第１１１１気機械変換要素５は変
形し、第１テープ位置制御ヘッド４は磁気テープ３を押
して行く（第２図第１テープ位置制御ヘッド４近くの弧
状実線矢印参照）。また電圧を下げていくと圧電性物質
板５ｂの伸び量は小さくなり、第１テープ位置制御ヘッ
ド４が磁気テープ５を押し込んでいる量も小さくなる◎
電圧の符号を変えて圧電性物質板５ｂを縮むようにする
こと（第２図圧電性物質板５ｂ中の点線矢印参照）もで
きて、この際、第１テープ位置制御ヘッド４は磁気テー
プ６から離れる方向へ移動する（第２図第１テープ位置
制御ヘッド４近くの弧状点線矢印参照）。さらに離れる
方向に変形が大きくなって第１テープ位置制御−ラド４
が磁気テープ３から離れてしまうように設計条件を設定
することも、離れることがないように設計条件を設定す
ることも可能である。テープ位置制御ヘッド４及び４′
は円筒状または楕円筒状または曲線筒状で磁気テープ５
と面接触状態を保ち、材質は金属又は金属酸化物又はア
モルファス材又はファインセラミックス又は雪面などを
用いる。

また第３図は本発明による他の実施例の第１電気機械変
換要素５（第２電気機械変換要素５′にも採用される）
である０圧電性物質板は５ｂと５０の二つの層から成り
でいるが、圧電性物質板５ｂが伸びる際には（第３図圧
電性物ＩＩｔＳｈ中の実線矢印）、圧電性物質板５ｃは
縮むように（第６図圧電性物質板５ｃ中の実線矢印）圧
電性物質板の方向性と電圧の印加が考慮されており・第
１テープ位置制御ヘッド４は磁気テープ３を必要な量だ
け押し込む（第６図第１テープ位置制御ヘッド４近くの
弧状実線矢印）ことが可能である０また、その逆の移動
も可能であって、第３図の点線矢印はその間の事情をあ
られしている。

また金属板５ａは必ずしも金属である必要はなく、有機
物質や繊維などで置き換えてもよいが、もし、置き換え
た材質が導電材料でないならば、圧電性物質板５ｂや５
６（第２図及び第３図参照）との境界面には新たに電極
を挿入しなければならない。

第４図は二等辺三角形で底辺の長さＡはガイドポスト９
と１０との間の距離であって、第１テープ位置制御ヘッ
ド４が磁気テープ３から離れたときのガイドボスト９と
１０との間の磁気テープ５の長さでもある。第１テープ
位置制御ヘッド４が磁気テープ６を距離需（第４図工等
辺三角形の高さ）だけ押し込んだとき、ガイドボスト９
と１０との間の磁気テープ３は、およそ二つの等辺Ｂと
Ｂの和であられされる。この時ガイドポスト９と１０と
の間の磁気テープ６の長さは、第１テープ位置制御ヘッ
ド４が磁気テープ６を押していないときの長さＡから、
第１テープ位置制御へラド４が磁気テープ３を２だけ押
し込んだときの長さＢ十Ｂに増加したのである。このと
きの増加分／　（ｇ）は　ｔ　（ｇ）　＝　２　Ｂ　−
Ａ　（ｉｔで示される。（ここで行なっている計算は近
似である口全体の見通しが良く、大勢を鯛ぺるのに十分
である。ガイドボスト９と１０の曲率半径を零とし、第
１テープ位置制御ヘッド４の曲率半径も零として計算し
た＠厳密には三つの接触部分の曲率を指定して計算すれ
ばよい。） この増加分／　（ｆｆｉ）がどこから来たかというと、
キャプスタン７とピンチ四−ラー８は磁気テープを挾ん
でいるため、この付近の磁気テープは動こうとしないが
、ドラム１の方の磁気テープを引き寄せることはできて
、これが増加分／　（ｇ）となった〇つまり回転磁気ヘ
ッド２ａに接している磁気テープ３は、／　（ｇｅ）だ
けずれたのである０すなわち／　（りは磁気テープ引き
寄せ量である０さらに式（１）を変形すると ／（ｅ）＝２　ｚ２＋’（Ａ／２）２−Ａ　（２１＝Ａ
（ｖ’Ｔ：−ゴτ７丁廼−１）　’（３）（２π／Ａ）
２＜１として ／　（ｚ）＝　２　ｚ２／　Ａ　（４１となる。さらに
押し込み量Ｘが２＋Δ２へ変化したとき磁気テープの引
き寄せ量の変化分△／　（ｇｅ）はΔ／　（ｚ）＝　２
　（２＋＋△ａｓ　）　２／　Ａ　２　ｚ　２／　Ａ　
（５）＝４ｚΔｚ／ｈ　（ｅ） となる。ガイドボスト９と１０との間の距［Ａをｓｏ（
ｍ）とし、テープ押し込みｉｔ、を１（間）とし、押し
込み量の変化分△Ｘをｏｌ（ｍ）とすれば、式（６）よ
り △／（ｚ）＝４　Ｘ　Ｉ　Ｘ　Ｏ，１／　５０（ａ）　
＝８　（μｍ）　（７）である。つまり、この条件（Ａ
＝５０（阿）。

ｘ　＝　１　（ｍＷ）のとき第１テープ位置制御ヘッド
４の移動量０．１（鵠）で磁気ヘッド２ａでの磁気テー
プ３のずれ１１１Ｂ（μｍ）を補正できる０市販のＶＴ
Ｒで録画された記録トラックは直線からずれており、ず
れの状態は２曲線又は０曲線状で、ずれの量は数（μｍ
）から大きなもので１０（μｍ）程度となりている。

式（６）より数（μ悟）から２０（μｒｎ）のずれ量に
対しても、条件設定（Ａ、ｚ、△２を与えること）によ
り十分に補正できるのである。なお式（７）より８（μ
ｍ）のずれ景を補正するのに、０．１（ｊ＠）＝１００
（μｍ）の第１テープ位置制御ヘッド４の移動を行なう
。補正倍率１００／８＝１２．５である。設計条件を選
ぶことにより補正倍率を大きくも、小さくも設定するこ
とが可能である０わずかのテープずれ量を補正するため
に補正倍率を大きくして厳しくずれ員を追い込むことが
可能であるＯ 次に第２テープ位置制御ヘッド４′の働きを述べる。ガ
イドボスト２１と１１との間の距離をＡ。

、第２テープ位置制御ヘッド４′が磁気テープ３を距１
１１ｔ　＊だけ押し込んだ条件下で、押し込み量が＋△
ｚ２だけ変化したときの磁気テープ６の引き寄せ量の変
化分△ｆｔ（ｘｚ）は式（６）を導入したときと同様の
計算を行なって △ｆ２（ｚ、）＝４２２△、、　／Ａ、　（ｇｌとなる
。　ここで △／　（Ｚ）　＝−Δｆｚ　（ｔｔ　）　（９）なる条
件が成立するように設定する。つまり第１テープ位置制
御ヘッド４による磁気テープ３の押し込み量を増大（増
大量△２）させて、磁気テープ引き寄せ量が△／　（Ｚ
）だけ増大したとき、第２テープ位置制御ヘッド４′に
関する引き寄せ量を同じ量だけ減少させる。また逆に第
１テープ位置制御ヘッド４による磁気テープ３の押し込
み量が減少して、磁気テープ引き寄せ量が減少したとき
、その減少分を第２テープ位置制御ヘッド４′に関する
引き寄せ量を同量だけ増大させるのである・これが式（
９）の説明である。もう少し具体的に述べると磁気テー
プ補正量は第１テープ位置制御ヘッド４付近の磁気テー
プと、第２テープ位置制御ヘッド４′刊近との間のテー
プのやりとりをするのである。これによりトリックプレ
イ（スチル再生、スルー再生、倍速再生など）を可能に
する。普通の再生時は磁気テープ引き寄せ量は数（μｍ
）程度で十分であり第２テープ位置制御ヘッド４′は必
要ではない。（勿論４′があってもさしつかえない。）
だがトリックプレイに対応するには数十（μｍ）程度の
引き寄せ量が必要になる。第２テープ位置制御ヘッド４
′により大きな移動量に対応できる０なお、スチル再生
の場合供給側リールに軽くブレーキをかけるか、供給リ
ールと第２テープ位置制御ヘッド４′との間の磁気テー
プ３を軽く保持することが好ましい。

上記計算例はガイドボスト９と１０との中間に第１テー
プ位置制御ヘッド４を、ガイドボスト２１と１１の中間
に第２テープ位置制御ヘッド４′を置いて計算したが、
必ずしも中間にある必要はなく、片側のガイドボストの
ほうへずれていてもさしつかえない。テープを引き寄せ
る作用さえあれば十分である。ガイドボスト９と１０及
び２１を除いて９と１１を残してもさしつかえない。あ
まり好ましくはないが、ガイドボスト９，１０゜２１．
１１を除いてもよい。またガイドポストを他の機能と兼
用（例えばガイドボスト２１又は１１を全幅消去ヘッド
と兼ねる）してもさしつかえない。

なお回転磁気ヘッド２ａ、２６と記録トラックとの相対
位置関係を検出する点では従来例と同じ（四周波による
パイロット方式など）であるが、従来例では電子回路を
介して磁気ヘッドを移動させるが、本発明では電子回路
を介してテープ位置制御ヘッド４と４′を移動させる点
が異なる。

〔効　果〕

従来方式が回転磁気ヘッドの位置補正を行なうのに対し
て、本発明は磁気テープの位置補正で記録トラックを忠
実にトレースすることを可能にする。このため従来例の
持っている問題点を解決できる。効果を箇条書きにする
。

■従来例の回転体内への電気エネルギー伝達機構が本発
明では不要となる。

■従来例では回転磁気ヘッドの回転を止めて調整・修理
を行なうが、本発明では回転磁気ヘッド２ａ、２ｂを回
転させたままで調整・修理が行なえる。

■組立作業も容易となる。

■従来例では回転体内に複雑な機構があり・本発明には
、それがなくなり、重量減と空気抵抗の減少により消費
電力が低減される０ ■実施例に示した補正倍率をＶＴＲの性能に合わせて適
宜設定することができる。例えば１〜２（μｍ）程度の
微小ずれ量を補正するのに従来例では１〜２（μｍ）の
磁気ヘッドの位置制御をしなければならない。本発明で
は補正倍率を高めに設定して、例えば１０倍を採用すれ
ば１０〜２０（μｍ）の位置制御で１〜２（μｍ）とい
う困難な補正を可能とする０（ヒステリシス誤差２〜３
（μｍ）程度の片持梁によって、一方では従来例の磁気
ヘッドの支持バネを作り、他方では本発明によるテープ
位置制御ヘッドの支持バネを作る。

このとき従来例ではヒステリシス誤差２〜３（μ−は、
そのまま影響するため１〜２（μｍ）の位置補正を行な
うことはできない。だが本発明では補正倍率１０を採用
すれば、ヒステリシス誤差２〜３（μｍ）は０２〜０３
（μｍ）の彫物し、か与えないので１〜２（μｍ）程度
の補正は可能であるＯ本発明により多少悪いヒステリシ
ス特性を持つノくネ系を使用しても制御精度の向上が期
待できるのである０）市販ＶＴＲの記録トラック幅約２
０〜６０（μｍ）を１桁小さくすることも本発明により
可能となる。

〔応用範囲〕

本発明はＶＴＲ用テープ走行機描機構するものとして述
べてきたが、映像信号の記録をせず、音声信号の記録を
行なう装置（例えばＰＯＭ記録装置）に転用しても有効
である・回転磁気ヘッドがヘリカル状に磁気テープを走
査して信号の記録・再生（再生のみの場合を含む）を行
なう装置に対して有効である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるテープ走行機構の実施例の平面図
、第２図、第３図は本発明による実施例のテープ位置制
御ヘッドと電気機械変換要素の図、第４図は二等辺三角
形による説明図である。 １・・・・・・ドラム ２ａ、２ｈ・・・・・・回転磁気ヘッド３・・・・・・
磁気テープ ４．４′・・・第１．第２テープ位置制御ヘッド５．５
′・・・第１．第２電気機械変換要素５ａ、５’ａ・・
・金属板 ５６．５’６，５ａ・・・圧電性物質板６．６′・・・
支持装置 ７・・・・・・キャプスタン ８・・・・・・ピンチローラ− ９，１０，１１，２１・・・ガイドポスト１２　ａ　、
　１２　ｂ　−電極 板　上 出願人　株式会社諏訪精工舎 第２図 ４ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　回転磁気ヘッドとキャプスタンとを備えたテー
   プ走行機構において、前記回転磁気ヘッドと前記キャプ
   スタンとの間を走行する第１の磁気テープ部分に接する
   第１テープ位置制御ヘッド、及び前記第１テープ位置制
   御ヘッドを取り付けた第１電気機械変換要素、及び前記
   第１１！気機械変換要素は基板又は受仮に取り付けられ
   、前記第１電気機械変換要素を駆動するための電子回路
   とから構成され、さらに供給リールと前記回転磁気ヘッ
   ドとの間を走行する第２の磁気テープ部分に接する第２
   テープ位置制御ヘッド、及び前記第２テープ位置制御ヘ
   ッドを取り付けた第２電気機械変換要素、及び前記第２
   電気機械変換要素は基板又は受駆動するための電子回路
   とから構成されることを特徴とするテープ走行機構。
2. （２）第１テープ位置制御ヘッドによる磁気テープの押
   し込み量の移動により発生する磁気テープ引き寄せ量が
   △ｆであるとき、第２テープ位置制御ヘッドによる磁気
   テープの押し込み量の移動により発生する磁気テープ引
   き寄せ量が−△ｆであるように設定された特許請求の範
   囲第１項記載のテープ走行機構＠