JPS604293Y2 - 磁気録音再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はキャプスタンレス磁気録音再生装置に係り、特
にテープの正逆回転を容易におこない得る様にしたテー
プ速度制御方式に関し、テンションアームを設けること
なく供給及び巻き取りモータにあらかじめバイアスを与
えてテープテンションをも略々一定と威し得る磁気録音
再生装置のテープ速度制御方式を提供するものである。

従来のキャプスタンレス磁気録音再生装置として供給用
リール及び巻き取り用リール間に配した案内ローラ軸に
嵌着したパルス発生器の出力をマルチバイブレータに加
え、該マルチバイブレータ出力を低域フィルタに加えて
直流誤差信号を得、該信号を増巾して巻き取り用のリー
ルモータを速度制御信号とするようにした磁気録音再生
装置が特公昭４１−６８６吋公報に記載されている。

該公報ではバックテンションサーボをテープに与えテー
プ速度を検出して巻き取り用リールモータを速度サーボ
しているが巻き取り用リールモータのみを速度制御する
のみであるからヘッド対接面のテープテンションを正確
に一定に威し得ない欠点を有する。

本考案はこの欠点を除去することの出来るキャプスタン
レス磁気録音再生装置を提供することを目的とするもの
で、その要旨とするところを以下に詳述する。

上述した従来公報でバックテンションを与えずに供給リ
ール用モータに一定電圧をかけた場合、該供給リールに
巻回されテープが多い場合はテープテンションは小さく
、巻き終り部分で増加するが、巻き取り用リールモータ
の電圧を制御する様な速度サーボを行うことが可能であ
り、例えばテープの速度が遅ければ巻き取りモータへの
電圧を増加させてテープ速度を早くすればよい。

又、他の方法として巻き取りリールに一定電圧を加え供
給リールのトルク、即ちバックテンションを制御しても
テープ速度サーボを行い得る、この場合、例えばテープ
速度が遅ければ供給用リールモータへのサーボ電圧を減
少させることで供給用リールモータの負荷を減少させれ
ばテープ速度は増加する方向にサーボされる。

上記した各サーボを同時に行なってもテープの速度サー
ボを行い得る。

この場合テープ速度に対応した誤差電圧を供給及び巻き
取り用リールモータに差動的に与えればよい。

こ）で両モータに予め逆トルクを与えてテープテンショ
ンを付加して置くと両モータによるテープトルクが等し
ければテープは停止するが速度誤差電圧によって例えば
テープ速度が遅いと巻き取り用リールモータへの電圧が
増加し、供給用リールモータへの電圧を減少させるため
にテープは移動しサーボが行なわれる、テープ速度が早
いと当然巻き取り用リールモータのトルクが減少し、供
給用リールモータの逆トルクが増加してブレーキが加わ
る様になってテープ速度は遅くなり一定のサーボとなる
。

こ）で予め両モータにテープが引き合う様なバイアス電
圧を加えて置けば所定のテープテンションが与えられる
。

サーボの誤差電圧によって一方のモータ電圧が増加し、
他方が減少してもテープを引き合う電圧は一定である。

例えばバイアスが両リールにＩＯＶづつ加わっていたも
のが一方が１５Ｖになれば他方は５■で両モータのテー
プテンションを与える方向（引き合う方向）のトルクの
和は一定である。

この為にテープの巻き始めにはテープ速度を一定に保つ
ために通常は巻き取り用リールモータへの駆動電圧が供
給用リールモータへの駆動電圧と等しいと巻き取り用リ
ールの半径が小さいために負荷が小さくテープスピード
が早くなる。

この為に誤差電圧により供給用リールモータへの電圧を
増加し、ブレーキ力を増加させ巻き取り用リールモータ
の電圧を下げて巻き取り力を小さくしテープ速度を一定
に保つ様にする。

この場合リール径の大きい方に大きい電圧、小さい方に
小さい電圧を印加することになる。

両リールの巻回が等しくなると両モータは略々同一電圧
となり、巻き終りに近づくと供給用リールモータは小さ
な電圧となってテープ速度を制御する。

この様にテープリール径が大きい方に大きな電圧が加わ
り、小さな径の方には小さな電圧が加わるので発生する
テープテンションはリール径が変化してもそれに対しト
ルクが変化するため発生するテンションが一定の方向に
向うことが解る。

実際にはテープは巻回半径の２乗の和が一定であり誤差
があるが実用上はテープテンションは一定と考えても問
題はない。

以下本考案の磁気録音再生装置を第１図乃至第５図につ
いて詳記する。

１は供給用リール、２は巻き取り用リールで該両リール
は２つの巻き取り用モータ４と供給用モータ３によって
回転駆動されるように威され、両す−ル１，２間には磁
気テープ５が速度検出器ローラ７とガイドローラ６を介
して掛は渡され該両ローラ間に磁気ヘッド群１０が配さ
れる。

上述の速度検出器ローラ７は磁気テープ５によって回転
させられ、そのテープ速度によって電圧を発生する、例
えば直流タコジェネレータの如きものでよい。

該速度検出器７の出力は差動増巾器等より成る誤差増巾
器１１に加えられ該誤差増巾器の出力をバイアス回路１
４を通して２つの駆動増巾器１２．１３に加えて巻き取
り用リールモータ１４及び供給用リールモータ３を同時
に駆動制御するように構成する。

上述の構成で第２図に示す如く磁気テープ５の速度をｖ
ｌとした時、速度検出器７に■１で示す電圧を得たとす
れば誤差増巾器１１の基準電圧■８（種々の値に選択出
来る）と速度検出器７の出力電圧Ｖ□を比較し、この誤
差出力を増巾器１２に加えて増巾し、該出力で巻き取り
用リールモータ４を制御するが、誤差出力電圧が正の時
駆動増巾器１２を通じて巻き取り用リールモータ４に正
電圧が加えられると巻き取り用モータ４は反時計方向に
駆動されるようになされているので磁気テープを巻き込
み方向に動作する。

一方前記の様に誤差電圧が正の時供給用モータ３には駆
動増巾器１３より値は正電圧と等しい負電圧が加えられ
る（この場合の供給用モータは正電圧が与えられた時に
時計方向に駆動されるものを選択しである）と供給用モ
ータ３は反時計方向に回転して磁気テープ５を送り出す
方向に動作する。

ここでバイアス回路１４によって両モータ３゜４にはバ
イアス電圧が加えられている。

この回路例を第３図に示すに誤差増巾器１１は差動増巾
器より威り、そのマイナス入力端子に速度検出器７より
の入力が与えられ、プラス端子に基準電圧■８が与えら
れており、第４図Ａに示す如く速度検出器７よりの出力
電圧７ａと誤差増巾器１１の基準電圧■８が等しい点ａ
に於て、基準電圧零ボルトのラインと鎖交するｌｌａの
如き出力を生ずる。

またバイアス回路１４には加算増巾器１４−１、減算増
巾器１４−２を有し、バイアス電圧■８が加えられてい
るため、速度検出器７の出カフａが基準電圧■８と等し
い第４図Ａのａ点であれば駆動増巾器１２．１３には等
しい正電圧が加わり、両モータ３，４には互に等しいト
ルクを発生し、テープ５にテンションを与える。

またｂ点の如く速度検出器７の出力電圧７ａが基準電圧
■。

に比べて小さい時には巻き取り用モータのトルクを増大
する方向に作用させ、供給用モータのトルクを減少させ
るように作用させる。

又速度検出器７の出力電圧７ａが基準電圧Ｖｓに比べて
大きい時には巻き取り用モータのトルクが減少する方向
に作用腰供給用モータのトルクを増大させるよう作用す
る。

この様に両リールには誤差電圧１１ａが零■の時に等し
いバイアス電圧ＶＢが加わり、テープを引き合ってテー
プテンションを発生する。

（第４図Ｂ参照）誤差電圧１１ａの変化に対し、両モー
タ３，４にはバイアス電圧ＶＢを中心として、差動的に
電圧が変化する。

その結果両モータへの印加電圧はバイアス電圧の和と常
に等しい。

更に詳細に説明すると、全基準電圧■、を零Ｖ即ち、テ
ープを停止する様なサーボ系とし両リールのテープ巻回
半径が等しい時に於いては通常停止中は誤差電圧１１ａ
が零■であり、両り−ルのトルクは互に逆方向にバイア
ス電圧に対応したトルクが発生し安定しており、これに
よりテープにテンションが与えられている。

（こ）でテープや軸受は部分等の摩擦は無視する。

）基準電圧Ｖｓが所定テープ速度に設定されると、誤差
電圧１１ａが発生し、一方のモータの電圧が増加し、他
方がその分だけ減少するためテープは移動し、テープ速
度が基準電圧Ｖｓに対応するようにサーボされ安定する
。

この時、巻き取りリールモータと供給用リールモータの
回転数は等しく同一方向である。

このため供給用リールモータはバックテンションを与え
るために逆方向に掛っていた電圧が減少するが回転は逆
方向に回転し巻き取り用リールモータ側は電圧が増加し
た分だけ回転されるので互に引き合うトルクは変化して
いない。

このトルク即ちテープ張力は先に述べた停止中と変らな
いことになる。

更に第５図Ａによってモータのトルクカーブで説明する
と、第５図Ａ、 Ｂは縦軸は回転数、横軸はトルクであ
る。

今両リールに等しく電圧Ｖ３が加わり停止中にはトルク
Ｔでバランスがとれている。

今、基準電、ＥＥＶＳに対応して一定速でサーボが掛け
られ巻き取り用リールモータ４に＋Δ■の電圧が加わる
と、供給用リールモータ３に−Δ■の電圧が加わり、直
線Ｖ３＋Δ■及びＶ３−ΔＶで示される様になる。

こ）で両モータの回転数は同一回転しており（電圧に対
し逆）第５図Ａの＋Ｐと−Ｐで表される値である。

この時のトルクはＴとなり停止中のトルクＴとテープ速
度にか）わらず等しい、実際には通常の記録再生等のテ
ープ走行状態（定速）ではリールの回転数は停止の状態
に近く、電圧増減分はわずかである。

次にテープの巻半径が１．３３ ： ０．６７即ち２：
１に変化した場合を説明する。

先づ基準電圧Ｖｓ＝Ｑの時、両リールは停止するように
サーボされる。

サーボループによって停止で安定した時には結果的に誤
差電圧１１ａが発生し、巻半径の大きい方に電圧が増加
し他方は減少する。

この時の変化分は一方が十〇、オ他方が一〇、３３であ
り第５図Ｂの様に回転数が零でトルク比が２倍でバラン
スがとれている。

この時の巻半径の増大したリールのトルクもそれに見合
って増大しているのでテープテンションは両リールの巻
径が等しい１：１の時と等しい。

次にある速度でテープが移動している場合にはＶ３＋Δ
■、Ｖ３−Δ■は±ΔＶ“だけわずかに変化しバランス
するがこの場合も停止中のテープテンションと略々等し
い、たく走行中に於いて巻径の小さいリールの回転数が
他方の２倍だけ多くその為にバランス点のテープテンシ
ョンはわずかに巻径の大きいリールの方へ移動するが通
常の速度では無視し得る。

以上の様に両リールの巻回半径の和が等しい場合には一
定速のテープ送りにおいては略々一定のテンションとな
る。

然し通常のリールの巻径の比変化は両リールの半径の２
乗の和に等しいため実際には誤差を生ずる。

然し例えば２映リールの場合最大半径１２４ｍｍ最小は
５７ｍｍであるが両リール半径が等しい時はその半径が
９６．５ｍｍであり、これより９６．５ ＋９６．５
＝ １９３ｍ、１２４＋ ５７＝ １８１ｍｍの様に５
％程度のずれであり、この程度のテープテンションの変
化は事実上問題は生じない事が解る。

従って上述の構成の磁気記録再生装置に於てはテープ速
度が所定値より遅ければ供給リール側のテンションが減
少し、巻き取り側のテンションが増大してテープ速度が
早くなって所定の速度に成るように両方の駆動モータが
差動的に制御される。

更に早送り、巻戻し等の時も一定のバックテンションが
加わることなく供給用モータと巻き取り用モータが差動
的に共同に動作するためバックテンション分だけの負荷
を軽減することができるのでモータの巻き取りトルクが
少くても高速で巻き取れる特徴がある。

更に両方のモータを駆動増巾器で制御しているために通
常の磁気録音再生装置の如くピンチローラとキャプスタ
ンで磁気テープを挟着している部分から供給リール個迄
の負荷が有するテープのバネ性とかリールの慣性モーメ
ント等によって起る共振作用がないので略々ワウ、フラ
ッタを発生することなくテープテンションを常に一定に
出来る特徴を有するものである。

更に本考案の特徴は磁気録音再生装置の早送り、巻き戻
し等の操作が簡単に行われることである。

即ち誤差増巾器１１の内部基準電圧Ｖｓと等しい第２図
のＶｌを与えれば磁気テープはｖｌの速度で走行するが
早送りの場合はＶ２なる電圧を与えればＶ２なる速度で
テープは走行する。

更に早送り状態から通常の磁気録音再生装置の如く零位
置（停止）に戻し再び再生又は録音状態とする必要はな
く早送り状態（テープ速度ｖ２）から録音再生状態（テ
ープ速＃Ｖ１）に直ちに戻すことが出来る。

又、基準電圧Ｖｓを０ボルトにすれば停止し、一定の速
度−■□でテープの巻戻しを行う場合には−Ｖ１の電圧
を基準電圧として与えればよく、更に早く巻戻す場合に
は−Ｖ２の電圧を誤差増巾器１１の基準電圧とすればよ
い。

このように基準電圧を変化させるだけで磁気録音再生装
置としてのすべての動作が可能であり、操作釦等を複数
個配することなくｌらのノブですべての動作を行い得る
。

更にリールに巻装した磁気テープが駆動されて巻径が変
化することを補償するために従来の如くテンションアー
ムを用いなくてもバイアス回路１４によって検出器７よ
りの出力と誤差増巾器１１とを比較して取り出される誤
差出力にバイアス値を加えた出力が駆動増巾器１２．１
３を通して各リールモータ３，４に加えられ、且つテー
プのテンションに必要なバイアス値が供給及び巻き取り
用モータに加えられるので常にテープテンションを一定
にすることが出来る。

この場合のバイアス値の設定は供給及び巻き取り用リー
ル１，２に等量の磁気テープが巻き込まれている時に適
当なパックテンションが与えられるように選べばよい。

例えば供給及び巻き取りリールに巻かれたテープの半径
をそれぞれＲとし、これらにＴなる張力を必要とすれば
、ＲＸ Ｔ ９ ｃｍのトルクを与えておく。

かくすれば例えば供給リール１のテープの巻径が最大（
ＲＭ）で巻き取り用リール２のテープの巻き径が最小（
Ｒｏ）とすればその巻径の差（ＲＭ−ＲＯ）だけテープ
張力は巻き取り用リール２側が増大し、磁気テープは（
ＲＭ ＲＯ） ｘＴ９０だけ多く巻き取り側に移動し
ようとするが速度検出器７よりの出力で所定の速度より
早くなった巻き取りモータのトルクを減少させようとし
、張力の少い供給側リールモータのトルクを増大させる
ように制御するので常に両モータに与える張力を等しく
することが出来る。

ここで両モータに加える制御電圧の増巾度が等しければ
磁気テープの巻径が大きい方が大きなトルクを発生し、
その分だけ巻径の小さい方のトルクが減少して供給及び
巻き取り用リールの巻径がＲである時のトルクＲＸ Ｔ
Ｅｌ ｃｍに略々等しくなる。

この場合磁気テープ巻径半径とに対し、磁気テープ移動
量が直線的に変化しない問題はあるが、実用上は問題に
ならない変化であり、通常の磁気録音再生装置の如く一
定のトルクを与えて巻径の変化に応じて直線的に張力を
変化させる場合に比べて格段の向上を示すものでその実
用効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の系統図、第２図は動作説明特性図、第
３図は第１図の要部の系統図、第４図Ａ、 Ｂ並に第５
図Ａ、 Ｂはその説明のための波形図である。 １．２・・・・・・リール、３，４・・・・・・モータ
、５・・・・・・磁気テープ、６・・・・テ・ガイドロ
ーラ、７・・・・・・速度検出器、１０・・・・・・ヘ
ッド群、１１・・・・・・誤差増巾器、１２．１３・・
・・・・駆動増巾器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 供給及び巻き取り用リールを駆動する供給及び巻き取り
   用リールモータと、該供給及び巻き取り用リール間に掛
   は渡されたテープの速度（回転数）を検知して該速度（
   回転数）に対応する電圧を取り出す速度検出手段と、該
   速度検出手段の出力を基準電圧と比較して差動的に出力
   をとり出して上記供給及び巻き取り用リールモータに逆
   電圧を加えたとき同一方向に回動する様に威された誤差
   増巾手段と、該誤差増巾手段の出力を加算及び減算増巾
   手段の正及び負入力端子に加え、バイアス電圧を該加算
   及び減算増巾手段の正入力端子に加えて上記供給及び巻
   、き取り用リールモータを互に反対方向に回動させる様
   に威したバイアス手段と該バイアス手段からの差動出力
   を駆動増巾手段を介して上記供給及び巻き取り用リール
   モータに加えて、上記バイアス手段によってリールの巻
   径変化に伴うテープテンションを補償するようにして威
   ることを特徴とするキャプスタンレス磁気録音再生装置
   。