KR100245153B1 - 신호 기록 재생 장치 - Google Patents

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KR100245153B1
KR100245153B1 KR1019920005265A KR920005265A KR100245153B1 KR 100245153 B1 KR100245153 B1 KR 100245153B1 KR 1019920005265 A KR1019920005265 A KR 1019920005265A KR 920005265 A KR920005265 A KR 920005265A KR 100245153 B1 KR100245153 B1 KR 100245153B1
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기리야마히로시
사이또에쯔로
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

테이프상의 신호를 기록 재생하고 정상 레코딩 또는 플레이백 모드와, 고속 전진 모드와, 되감기 모드 및 조그모드와 같은 다수의 모드에서 선택적으로 동작하는 장치에 있어서, 상기 테이프는, 상기 테이프의 이동에 대한 마찰 저항을 감소시키기 위해 초음파 적으로 진동되는 안내 소자에 의해 안내되어지는 동안, 선택된 모드의 특성을 나타내는 속도로 공급릴과 테이크-업 릴 간에 구동되어지고; 상기 안내 소자를 진동시키기 위해 사용된 초음파 구동 신호의 주파수 및 전력은, 전력 소모를 최소화하는 동안 상기 테이프의 이동에 대한 마찰 저항의 최적 감소를 얻기 위해, 제어된다.

Description

신호 기록 재생 장치
제1도는 본 발명에 따라 테이프가 로드되지 않은 상태로 도시된 테이프 기록 및 재생장치의 도시도.
제2도는 제1도와 유사한 것으로 기록 및 재생 동작에 대비하여 로드된 상태로 도시된 장치를 갖는 도시도.
제3도는 본 발명의 실시예에 따라 제1 및 제2도의 장치의 동작을 제어하기 위한 회로 배열을 도시하는 블럭 다이어그램.
제4도는 제3도에 도시된 회로 배열의 일부에 대한 상세한 블럭 다이어그램.
제5도는 본 발명에 따라 제3도의 회로 배열의 동작을 설명하기 위해 참조되는 흐름도.
제6도는 본 발명을 실시하는 테이프 기록 및 재생장치에 사용되는 초음파로 진동되는 테이프 안내 디바이스의 확대 단면도.
제7도는 제6도에 도시된 안내 디바이스의 상면도.
제8도는 본 발명을 사용하는 장치에 사용될 수 있는 초음파로 진동되는 또 다른 테이프 안내 디바이스를 도시하는 근시도.
제9도는 제4도에 도시된 회로의 동작을 설명하기 위해 참조되는 임피던스와 주파수를 갖는 위상에 있어서의 변화를 도시하는 그래프.
제10도는 제4도의 회로도에 사용될 수 있는 상세한 위상 검출 회로를 도시하는 블럭 다이어그램.
제11도는 제4도의 회로에 사용될 수 있는 상세한 온도 보상회로를 도시하는 블럭 다이어그램.
제12도는 제11도에 도시된 온도 보상회로의 동작을 설명하기 위해 참조되는 공명 주파수와 온도간의 관계를 도시하는 그래프.
제13도 및 제14도는 제3도에 도시된 회로 배열을 갖는 장치가 본 발명의 각 실시예에 따른 관련된 안내소자의 공명 주파수를 최초로 결정할 수 있는 프로그램을 도시하는 흐름도.
제15a도 및 제15b도는 고속 전진 모드일 때 본 발명에 따른 장치의 동작을 설명하기 위해 참조되는 각각 시간을 갖는 전력의 변화와 시간을 갖는 테이프 속도의 변화를 도시하는 그래프.
제16a도 및 제16b도는 정상적인 기록 및 재생 모드일 때 본 발명에 따른 동작을 도시하는 각각 제15a도 및 제15도와 유사한 그래프.
제17도는 정상적인 재생 모드로부터 조그모드로 본 발명에 따른 장치가 변할 때 시간을 갖는 전력의 변화를 도시하는 그래프.
제18도는 안내 소장와 구동신호를 받고 발진 발생기를 진동시키기 위하여 안내 소자에 통상 안정하게 부착되는 발진 발생기 사이의 결함이 있는 연결 특성을 나타내는 구동신호의 스펙트럼을 도시하는 그래프.
제19도는 본 발명에 따라 초음파로 진동되는 테이프 안내 디바이스의 정상적인 동작을 결정하기 위해 제3도의 회로배열에서 사용될 수 있는 특수한 왜곡 검출회로를 도시하는 블럭 다이어그램.
제20도는 본 발명에 따라 초음파로 진동되는 테이프 안내 디바이스의 정상적인 동작을 감지하기 위해 제3도에 회로 배열에서 실시될 수 있는 상세한 장력 검출 회로를 도시하는 블럭 다이어그램.
제21a도 및 제21b도는 테이프가 각각 고속 및 역방향에서 구동될 때 본 발명에 따른 장치에서 초음파로 진동되는 테이프 안내 디바이스의 작동 불능 또는 이상 동작을 검출하기 위해 상기 장력 비율을 이용하는 것을 설명하기 위하여 참조될 수 있는 테이프 속도대 장력비율에 관계를 도시하는 그래프.
제22도는 본 발명을 실시하는 장치에서 테이프 안내 소자를 진동시키기 위하여 사용되는 다양한 초음파 에너지의 전력 레벨에 대한 마찰계수 대 테이프속도의 관계를 도시하는 그래프.
제23도는 본 발명에 따라 안내 소자의 초음파 진동에 영향을 미치기 위해 초음파 에너지의 전력이 변화될 때 초음파로 진동되는 테이프 안내 디바이스의 온도 변화를 도시하는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 비디오 카세트 레코더(VCR) 12 : 테이프 카세트
13 : 테이프 14 : 헤드 드럼
16 : 캡스턴 18 : 소거 헤드
21 : 핀치 롤러 27 : 회로판
본 발명을 일반적인 예로 비디오 테이프 레코더(VTR)에 사용하기에 적합한 테이프 기록 및 재생장치에 관한다.
VTR에서, 공급(supply) 및 테이크-업(take-up)릴 상에 감긴 테이프가 안내 드럼의 주변을 감싸고 있는 테이프상에 스캔 주사된 트랙으로서 비디오 신호를 기록하고 재생시키기 위하여 안내드럼과 연관된 회전헤드에 의해 접속(engageable)시키기 위하여 상기 사이에 안내(guided)된다. 안내 드럼 전과 후로 테이프를 유도하는데 사용되는 테이프 안내는 일반적으로 회전형 또는 고정형이다. 회전형 테이프 안내는 공지된 테이프를 움직이는데 비교적 작은 저항을 제공하는 장점이 있다. 그러나, 테이프 안내롤러를 회전하면서 지지하기 위해 사용되는 베어링은 어떠한 불규칙성으로 안내된 테이프가 작동하는데 있어서 불규칙성을 수반하게 된다. 게다가 테이프가 세로방향에 대해 정확히 수직한 것으로부터 회전축이 이탈하게 되면 회전 안내 롤러가 지나가는 것처럼 테이프를 횡단하여 움직이게 하는 바와 같이, 테이프는 회전 안내 롤러의 회전축에 대해 직각으로 작동하여야 한다. 테이프의 상기와 같은 횡단 이동은 테이프의 수직 또는 측면 가장자리를 안내 롤러에 공급된 플랜지와 함께 접촉하게 함으로서 플랜지가 부서지거나 그렇지 않으면 테이프의 가장 자리 부분을 손상시키게 될 것이다. 그리하여, 회전테이프 안내가 사용될 때, 그와 같은 것을 위치시키고 장착하기 위해 사용되는 안내와 구조가 매우 정밀하게 만들어지고 조립되어야 하나, 그 열과 상기 안내는 만들기가 힘들고 비용이 비싸다.
다른 한편, 전술한 문제를 피하기 위해 만일 고정 또는 비-회전 안내가 사용된다면, 테이프 안내는 테이프의 이동에 바람직하지 않게 커다란 마찰저항을 가한다. 테이프가 지나가는 비-회전 안내의 이동에 가해지는 마찰저항을 최소로 하기 위해, 소위 "공기안내(air guide)"즉, 테이프와 안내 표면 사이에 공기막을 만들기 위해 표면을 통하여 공기의 기류가 추진되는 상기 표면상에 구멍(perforation)을 갖는 비-회전 테이프 안내를 사용하도록 제안된다. 비록 서술된 공기 안내가 테이프의 이동에 감소된 마찰 저항을 제공하지만, 공기 압축기 또는 압축하에 있는 공기의 다른 소스가 필요하며 관련된 VTR을 한층 복잡하게 한다. 전술한 문제를 풀기위하여, 상기 발명중에 하나는 예로 1990년 3월 5일 출원된 미합중국 특허 제07/489,043호에 간략하게 공개되고 공통의 양도인을 갖는 바와같이, 상기에 손상을 가할 위험이 없이 안정된 방법으로 테이프를 안내하는 동안 테이프 이송에 가해지는 마찰을 작게하기 위하여 안내 소자가 초음파 진동하게 되는 비-회전 테이프 안내 디바이스를 제안한다.
비록 테이프 안내의 진동에 영향을 끼치기 위해 필요로 되는 초음파 에너지를 공급하는 것이 비교적 간단하게 보일지라도, 상기에 관련된 문제가 존재한다. 특히, 상기 초음파 진동에 영향을 끼치기 위해 안내 소자에 인가되는 초음파 에너지의 주파수는 안내소자의 공명 주파수이어야 한다.
그러나, 상기 공명 주파수는 온도와 함께 변한다. 게다가, 안내된 테이프의 이동에 가해지는 마찰저항을 소정으로 감소시키기 위해 안내 소자의 초음파 진동에 영향을 끼치는데 필요한 초음파 에너지의 진폭 또는 전력은 테이프 속도와 함께 변한다. 사실, 예로 고속 또는 되감기 모드에서와 같이 테이프가 매우 고속으로 작동할 때, 테이프의 이동에 가해지는 마찰저항이 상기 공기막에 의해 충분히 감소되도록 안내 소자의 표면과 테이프 사이에 공기막이 형성되고 안내소자의 초음파 진동은 이때 필요하지 않다. 따라서, 일정한 전력 레벨에서 안내 소자를 진동시키기 위한 초음파 에너즈의 발생은 전력 소모비를 낭비하는 결과가 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 초음파로 진동되는 테이프 안내를 갖추어 선행기술에 관련된 상술된 결함이나 문제를 극복하는 테이프 기록 및 재생장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 상기 목적을 위해 전력을 최소로 소비하면서 안내에 관계되는 테이프의 이동에 가해지는 마찰저항을 최적으로 감소시키고 초음파로 진동되는 테이프안내를 갖는 테이프 기록 및 재생장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술된 바와 같이, 안내소자의 공명 주파수를 사실상 유지하기 위해 각 테이프 안내소자를 진동시키기 위한 초음파 에너지의 주파수가 온도 변화와 더불어 변화되는 초음파로 진동되는 테이프 안내를 갖는 테이프 기록 및 재생장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술된 바와 같이, 예로 장치의 다양한 동작 모드에서 한 동작에서 다른 동작 모드로 변할때와 같이, 초음파 에너지의 전력이 테이프 속도의 변화에 따라 변화되는 초음파로 진동되는 테이프 안내를 갖는 테이프 기록 및 재생장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적을 전술된 바와 같이, 테이프 안내의 결함이 있는 동작이나 이상 작동이 자동적으로 지적되는 초음파로 진동되는 테이프 안내를 갖는 테이프 기록 및 재생장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 동작모드에 따라 결정되는 속도에서 재생신호가 공급과 테이트-업 수단 사이를 수직으로 이송되는 동안 테이프상의 신호를 기록하고 재생시키기 위해 복수개의 동작 모드로 선택적으로 동작하는 장치는 게다가 후자를 안내하기 위해 테이프에 의해 비스듬하게 접촉이 가능한 표면을 갖는 적어도 한개의 안내소자, 안내소자와 연결되고 안내소자의 표면에 걸쳐 테이프의 이동에 가해지는 마찰저항을 감소시키기 위해 안내소자의 초음파 진동에 영향을 끼치도록 위 동작 가능한 초음파 발진 발생수단, 후자를 동작시키기 위하여 발진 발생 수단에 초음파 사인파 구동신호를 공급하기 위한 구동회로수단, 그리고 구동 회로수단에 의해 소비되는 전력을 최소로 하면서 테이프의 이동에 가해지는 마찰저항을 최적으로 감소시키기 위해 장치의 동작을 위해 선택된 동작 모드중의 하나에 따라 구동신호의 전력을 제어하기 위한 제어수단으로 구성된다. 그리하여, 예로 장치의 동작모드가 각각의 어느 것에서도 테이프가 비교적 저속, 일정한 정상속도로 이송되는 기록 및 재생모드를 포함하는 경우에, 제어수단은 정상적인 기록 및 재생모드를 포함하는 경우에, 제어수단은 정상적인 기록 또는 재생모드중 어느 하나의 시작과 동시에 그리고 테이프를 정상속도까지 가속되는 동안 비교적 높은 레벨의 구동신호 전력을 설정하여 제어수단은 일정한 정상속도에서 다음에 오는 테이프의 이송동안은 전력을 비교적 낮은 레벨로 감소시킨다. 게다가 동작모드가 조그모드를 포함하는 경우, 제어수단은 조그모드의 테이프 이동특성의 속도와 방향의 신속한 변화 동안에 테이프의 이동이 가해지는 마찰저항을 한층 감소시키기 위해 정상적인 기록 혹은 재생모드로부터 조그모드로 변화하자마자 또다른 높은 레벨의 구동신호 전력을 설정한다. 더군다나, 동작모드가 테이프와 안내 소자의 표면사이에 공기막이 형성되는 것 이상의 고속으로 가속되는 고속전진 및 되감기 모드의 어느것을 포함할 경우, 제어수단은 고속전진 또는 되감기 모드의 어느 하나가 시작되자마자 비교적 높은 레벨의 구동 신호 전력을 설정하며, 이때 테이프가 가속되는 동안 상기 전력을 공기막이 처음 형성되는 속도로 감소시켜 구동회로 수단은 진동발생 수단을 동작시키기에 비효율적이 된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기에 일반적으로 서술된 바와같이 테이프 기록 및 재생장치는 초음파인 사이파 구동신호의 주파수를 처음으로 주사하도록 프로그램된 제어수단을 가지며, 테이프 안내소자의 공명 주파수는 구동신호의 최대 진폭이 검출되는 주파수에서 주사되도록 결정된다.
상세히 그리고 처음으로 제1도의 도면과 관련하여, 본 발명은 D-2 디지탈, 베타 VHS 또는 8미리미터 중의 어느 하나를 사용하는 VTR같은 다양한 테이프 기록 및 재생장치 유형에 응용될 수 있으며 비디오 카세트 레코더(VCR), (10) 즉, 테이프 카세트(12)에 사용하도록 의도된 VTR에 응용되어 도시된 것을 알 수 있을 것이다. 도시된 VCR(10)은 종래의 테이프 카세트(12)가 적당히 놓여 있는 베이스(11)를 포함하도록 도시된다. 상기 카세트(12)는 케이싱(12a), 케이싱(12a)내에 회전할 수 있도록 놓여 테이프(13)가 감겨진 공급릴(12b)과 테이크-업 릴(12c), 카세트 케이싱(12a)의 전반부에 제공되어 테이프(12)가 사용되지 않을 때 리세스(12e)의 개활된 전면에 걸쳐서 릴(12b 및 12c)간에 걸쳐 있는 테이프가 안내되는 리세스(12e) 반대편 끝단의 케이싱(12a)내의 안내를 갖도록 도시된다.
VCR(10)은 제2도의 직선으로 도시된 바와 같이, 베이스(11)상에 동작할 수 있도록 놓여있는 카세트 케이싱(12a)내로부터 테이프(13)를 회수하고 베이스(11)상에 장착되어 있는 경사진 회전 헤드드럼(14)에 대해 나선형으로 회수된 테이프를 감싸기 위하여 소위 "엠-로딩"동작을 종래와 같이 사용할 수 있다. 종래와 같이 헤드드럼(14)은 비디오 또는 다른 정보 신호를 드럼을 감싸고 있는 테이프상에 경사진 트랙으로 기록 및 재생하기 위해 상기와 연관된 회전 헤드(도시되지 않음)를 갖는다. 또한 베이스(11)상에는 적당히 놓인 고정 테이프 안내(15a, 15b, 15c, 15d 및 15e), 캡스턴(16), 예로 테이프에 수직 트랙으로 오디오 신호를 기록하고 재생하기 위해 사용되는 교정 기록 및 재생헤드(7), 그리고 소거헤드(18)가 장착된다.
엠-로딩 동작은 제1도의 직선으로 도시된 바와같이, 상기 리세스에 걸쳐 있는 테이프(13)의 운행뒤에 동작가능하도록 놓인 카세트의 리세스(12e)안으로 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)를 위쪽으로 진행시키는 초기 위치와, 제2도의 직선으로 나타난 바와같이, 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 회수된 테이프(13)를 회전 헤드 드럼(14)의 표면 전후로 안내하는 동작 위치간의 이동을 위하여 각각 적당히 안내된 슬라이드(20S 및 20T)상에 장착되어 있는 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)에 의해서 부분적으로 종래와 같이 실시된다.
게다가 VCR(10)은 제1도의 직서능로 도시된 바와같이 핀치롤러(21)와 테이프 장력 안내(22S 및 22T)가 또한 동작 가능하도록 위치된 테이프 카세트(12)의 리세스(12e)의 위쪽으로 연장하는 초기 위치와 제2도의 직선으로 걸쳐 도시된 바와같이, 후자에 의해 수직으로 이송되도록 핀치롤러(21)가 캡스턴(16)에 대해 회수된 테이프를 누르는 동작 위치간의 이동을 위하여 적당히 장착된 핀치롤러(12)와 이동 가능한 테이프 장력 안내부(22S 및 22T)를 포함하고, 테이프 장력 안내부(22S 및 22T)는 각 회수된 테이프에서 각 바이트(bights)를 형성하여 이하에 보다 상세히 서술되는 바와같이, 테이프 장력의 변화에 따라 이동가능하다. 상기 각 초기 및 동작위치 사이에서 핀치롤러(21)와 안내부(22S 및 22T)의 이동은 엠-로딩 동작으로 적당히 조화된다.
스톱퍼(23S 및 23T)가 회전 헤드 드럼(14)에 인접하여 베이스(11)상에 장착되어 도시되고 회전 헤드 드럼(14)의 표면에 대해 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)를 정확하게 위치하기 위하여 후자의 동작 위치에 슬라이드(20S 및 20T)에 의해 접속 가능한 노치(24)를 갖는다. 접속기(25S 및 25T)는 스톱퍼(23S 및 23T)로부터 연장되며 테이프 안내 디바이스가 제2도에 도시된 상기 동작위치에 있을 때 단자핀(26)을 통해 VCR(10)의 회로판(27)으로부터 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)로 AC 전압 구동신호가 공급될 수 있도록 상기로부터 튀어나오는 단자핀(26)을 갖는다.
제6도 및 제7도에 도시된 바와 같이, 각 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)는 장착되거나 각 슬라이드(20S 및 20T)를 구성하고, 직경이 감소되어 상부 끝단(30b)에 연결되어 지지축(30)의 저면 끝단부(30a)를 고정적으로 받아들이기 위해 내부에 형성된 기공(29)을 갖는 베이스(28)를 포함할 수 있다. 브레스(brass)의 원통형 부싱(31)은 지지축(30)상에서 기울어 질 수 있고 부싱(31)의 상부 및 저면 끝단으로부터 축거리(n)에서 상기 외부 표면으로부터 연장되는 주기적인 돌기(31a)를 갖는다. 금속 또는 세라믹의 관오양의 테이프 안내 소자(32)는 부싱(31)주변으로 연장하고 주기적 돌기(31a)의 영역에서만 후자를 접속하기 위하여 직경으로 치수가 제어진다. 초음파 발진 발생기 또는 진동기(33)는 안내소자(32)에 고정되어 연속하는 세라믹 판사이에 교체로 겹쳐지는 양 및 음전극을 갖는 피에조 전기 세라믹판의 더미로 형성될 수 있다. 양 전극은 세라믹판 더미의 한쪽 표면에 제공되는 양전극판에 전기적으로 접속되고, 반면에 음전극은 전기적으로 세라믹 더미의 다른 쪽 표면에 제공되는 음전극판에 접속된다. 초음파 진동기(3)의 한쪽 끝단에서의 세라믹판의 끝단표면은 적당히 윤곽을 후자의 끝단사이의 중간에 안내소자(32)의 원통 외주면에 결합되고, 세라믹판의 반대편 끝단표면은 절연부재로 덮인다. 초음파 진동기(33)의 양 전극판은 양극리드(33a)로 접속되고, 진동기(33)의 음극전판도 유사하게 음극리드(33b)로 접속된다.
상부 플랜지(34)와 하부 플랜지(35)는 각각 부싱(31)의 상부 및 하부 끝단 가장자리에 관계된다. 조정 너트(36)는 지지축(30)의 직경이 감소되고 끝단부(30b)가 구멍이 연결된 곳에 나사로 죄어져 있는 내부적으로 구멍이 연결된 배럴(30a)과, 배럴(36a)의 상부끝단에 슬롯된 헤드(36b)를 갖는다.
배럴(33a)의 외부 표면이 공간이 나뉘어져 상기 배럴(36a)은 부싱(31)내를 자유로이 회전할 수 있다. 상부 및 하부 플랜지(34 및 35)는 조정 너트(36)의 배럴(36a)과 지지축(30)을 각각 느슨하게 받아들이기 위해 직경으로 공간이 나뉘어져 연장하는 기공(34a 및 35b)을 갖는다. 나선형 압축 스프링(37)은 하부 플랜지를 위쪽으로 강제하기 위하여 베이스(28)와 하부 플랜지(35)사이의 축(30) 근처로 연장한다. 장착부재(38)는 상기 상부 끝단에서 스크류(39)에 의해 상부 플랜지(34)에 고정되고, 하부 플랜지(35)는 핀(40 및 41)에 의해 장착부재(38)의 밑부분에 고정된다. 장착부재(38)는 하부플랜지가 진동으로 간섭되는 것을 피하기 위해 요동하는 안내소자(32)의 축거리보다 큰 약 01 미리미터 간격으로 공간을 이루는 병렬관계로서 상부 및 하부 플랜지(34 및 35)를 유지한다. 게다가, 캐비티(38a)가 장착부재(38)내에 형성되고 상기 캐비티내의 초음파 진동기(33)를 수용하기 위해 측벽(38b)사이의 안내소자(32)쪽으로 개활한다.
측벽(38b)은 측벽(38b)과 초음파 진동기(33)의 인접한 측면사이에 놓인 디스크같은 고무스톱퍼(42)로부터 연장하는 투사(42a)를 받아들이고 그리하여 위치시키도록 연장하는 작은 구멍(38c)을 갖는다. 스톱퍼(12)는 초음파 진동기(33), 그리고 여기서 상기에 결합된 관모양의 안내소자(32)가 장착부재(38)와 플랜지(34 및 35)를 조합한 것과 관계되는 지지축(30)에 대해 회전하는 것을 방지한다. 게다가, 제6도에 하부 플랜지(35)로부터 사실상 의존하고 베이스(28)에 대해 상기의 수직적인 조정을 가능케 하면서 장착부재(38) 및 플랜지(34 및 35)가 회전하는 것을 방지하기 위해 베이스(28)의 상 최상부 표면내의 구멍(43)에 입수되도록 도시된다. 그래서, 조정너트(36)가 회전되어 그것에 의해 지지축(30)의 구멍이 연결된 끝단부(30b)상으로 이동할 때, 함께 조합된 장착부재(38), 플랜지(34 및 35), 부싱(31)그리고 안내소자(32)도 스프링(37)의 편심력에 대하여 유니트로서 수직으로 이동된다. 따라서, 플랜지(34 및 35)간 안내소자(32)의 테이프 안내표면의 높이는 조정가능하다.
초음파 진동기에 직접 결합되어 있는 관모양의 안내소자(32)의 공명 주파수와 가능한한 같은 주파수를 갖고 있는 적당한 초음파 AC전압 구동신호에 의해 초음파 진동기(33)에 전압이 가해질 때, 안내소자(32)가 붜싱(31)과 지지축(30)에 대해 위치되어 있느나 정기적인 융기(31a)의 위치에 노드를 갖는 안내소자(32)내에 정재파 발진이 발생된다는 것을 알 수 있을 것이다. 다른 말로 표현하면, 부싱(31)의 끝단으로부터 정기적인 융기(31a)까지의 거리(n)는 상기 융기(31a)를 안내소자(32)에 발생되는 정재파 진동의 노드에 위치시키기 위해 선택된다.
상술된 바와 같이 회전 헤드 드럼(14)에 대해 테이프(13)가 나선형으로 감싸질 때, 각 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)와 회전 헤드 드럼(14)간의 테이프 방향을 바꾸는 것이 필요하다. 제8도에 도시된 바와같이, 기울어진 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)는 같은 슬라이더(20S 및 20T)상에 각각 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 결합될 수 있다. 각 기울어진 테이프 안내 디바이스(19S 또는 19T)는 각 초음파 진동기(33')의 동작에 따라 초음파 정재파 발진이 생성되는 관모양의 테이프 안내소자(32')를 포함하고 있다는 점에서 상술된 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)와 비슷하다. 제8도에 한층 도시된 바와같이, 엠-로딩 동작이 완결될 때 각 스톱퍼(23S 및 23T)의 노치(24)에 접속하기 위하여 각 슬라이더(20S 및 20T)상에 위치 지정핀(43)이 제공될 수 있다. 게다가 엠-로딩동작이 끝날 때 테이프 안내 소자(32 및 32')의 초음파 진동에 영향을 미치도록 그리하여 상기 안내 소자의 표면에 테이프(13)의 이동에 가해지는 마찰 저항을 감소시키도록 초음파 진동기(33)가 적절히 전원이 공급되는 각 접속기(23S 또는 25T)상의 단자 핀(26)과 접속 하도록 각 슬라이더(20S 및 20T)상에 인쇄단자 회로기판(44)(제8도에 점선으로 도시됨)이 제공된다.
초음파 진동기(33 또는 33')에 인가된 구동신호의 전력이 다양한 레벨에 있을 때, 다른 테이프 속도를 위해 테이프 안내소자(32 또는 32')의 표면에 대한 테이프의 마찰계수간의 관계를 도시하는 제22도로부터 명백한 바와같이, 예로 10mm/sec 이하로 테이프 속도가 낮을 때, 구동 신호의 전력이 OW에서 심지어 0.2W로 단지 조금 상승될 때 마찰계수에서의 큰 감소가 실현된다. 테이프 속도가 예로 100mm/sec로 상승될 때, 마찰계수의 상대적인 감소는 구동신호 전력의 레벨이 예로 0.6W로 더욱더 상승되는 것을 필요로 한다. 게다가, 테이프의 속도가 예로 500mm/sec 이상으로 높을 때, 제22도에 OW로 명칭이 붙어 점선으로된 곡선에 의해 나타낸 바와같이 비록 초음파 진동기(33 또는 33')가 동작하지 않을 지라도, 마찰계수는 급격히 감소된다. 상기와 같이 높은 테이프 속도에서 심지어 안내소자의 어떠한 진동도 없을지라도 마찰계수를 실질적으로 감소시키는 공기막을 형성 하기위해 안내소자(32 또는 32')의 표면과 테이프 사이에 공기가 유입된다. 선행 기술에서와 같이, 만일 초음파 진동기(33 또는 33')에 인가된 구동신호의 전력이 테이프 속도의 변화에 따라 변하지 않는다면, 테이프의 이동에 가해지는 마찰저항이 부적절하게 감소되거나 또는 테이프 안내소자의 불필요한 진동으로 에너지의 소비적인 낭비가 생긴다.
더군다나, 제1도 및 제2도상의 10에 지시된 테이프의 VCR은 테이프가 신호기록 및 재생 또는 동작모드에 사용되도록 정상적인 테이프 속도 이상으로 적어도 여러번 공급과 테이크-업 릴(12b와 12c)사이를 수직으로 이송되는 고속전진 모드와 되감기 모드 같은 많은 작 모드를 갖는다. 선행 기술에서와 같이 만일 테이프 안내 디바이스의 초음파 진동기(33 또는 33')를 구동시키도록 사용되는 전력이 상기 동작모드중의 하나에서 다른 것으로 VCR이 전환되자마자 변하지 않는다면, 테이프의 이동에 가해지는 마찰저항의 부적절한 감소 또는 상기 진동이 필요하지 않을 때 테이프 안내 소자의 진동에 영향을 끼치는 에너지의 낭비적인 소모가 있게될 것이다.
게다가, 고속 전진 동작 모드에서, 공급릴(12b)로부터 테이크-업릴(12c)로 테이프를 이송하는데 필요한 시간은 정지 상태로부터 또는 정상적인 테이프 속도로부터 고속 전진 모드에 사용되는 높은 테이프 속도로 테이프의 가속도를 증가시킴으로서 감소될 수 있다. 그러나, 테이프의 가속도를 증가시키는 것은 제22도에 도시된 바와같이, 낮은 속도 범위 즉 500mm/sec 이하로 테이프의 이동에 가해지는 마찰 저항으로 기인하는 테이프 장력을 병행해서 증가시킨다. 비록 비교적 낮은 속도범위에서 테이프의 이동에 가해지는 마찰저항을 감소시키기 위해 테이프 안내 소자의 초음파 진동을 사용하여 상기 테이프 장력이 감소될 수 있지만, 상술된 바와같이, 심지어 고속 변위에서 안내소자의 초음파 진동이 없을 때라도 마찰 계수는 증가되며, 그리하여 이때 상기 초음파 진동은 필요하지 않다. 다른말로 말해서, 만일 선행 기술에서와 같이, 테이프 안내소자의 초음파 진동에 영향을 끼치기 위해 구동신호의 전력이 고속전진 동작동안 시간과 함께 변하지 않는다면, 저속 범위에서 높은 가속도 동안 테이프 장력이 지나치게 되거나, 또는 고속 범위에서 테이프 안내 소자의 진동을 계속시킴으로서 에너지의 소모적인 낭비가 있게 될 것이다.
더우기, 제23도에 도시되듯이, 진동기(33 또는 33')의 온도는 거기에 인가된 구동 신호의 전력에서의 변화를 가지며 변하고, 제12도에 도시되듯이, 진동기에 고정되어 진동된 안내 소자(32 또는 32')의 공명 주파수는 그 온도 변화를 가지며 변한다. 안내소자(32 또는 32')가 그 공명 주파수에서 진동될 때 마찰계수 감소는 대개 결정되기 때문에, 종래 기술에서와 마찬가지로, 온도 변화를 보상하는 데에 실패는 테이프 이동에 마찰 저항의 낙관적인 감소의 획득을 희생하는 것이 명백하다.
일반적으로, 본 발명에 따른 VCR(10)에서, 온도변화를 기초로한 진동 주파수를 제어하고 VCR의 선택된 동작 모드를 기초로 하고 더우기 테이프 속도를 기초로한 초음파 진동의 결과를 내는 구동신호의 전력 레벨을 제어함으로써 초음파 진동된 테이프 안내 소자를 구동하는 전력 소모를 최소화하는 동안 테이프 이동에 마찰 저항의 낙관적인 감소는 얻어진다. 그런 제어하기 위해, VCR(10)의 회로판(27)은 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 진동기(33s 및 33t)에 초음파 구동 신호를 제공하는 구동부(100), VCR(10)의 다수의 동작 특성을 검출하는 검출부(200), 및 특히 그 구동부(100), 이하에서 상세히 설명되는 바와같이, 검출부(200)로부터의 신호 및 구동부(100)의 동작을 제어하는 다른 입력 정보에 응답하는 제어부(300)를 포함하며 도시된다. VCR(10)의 회로판(27)은 테이프(130)으로부터 기록되거나, 재생된 비디오 또는 다른 정보 신호가 알맞게 처리되는 신호처리부(400)를 포함하는 제1도 및 제2도에 부가적으로 도시된다.
현재 제3도를 참고로 할 때, 구동부(100)는 일반적으로 진동된 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 진동기(33s 및 33t)에 각기 초음파 구동신호를 제공하는 구동회로(101S 및 101T)를 포함하는 것이 보여질 것이다. 구동부(100)는 구동회로(101S 및 101T)에 의해 제공된 구동신호 주파수가 각기 제어되는 온도 보상회로(102S 및 102T)를 포함하는 것이 부각적으로 도시된다.
제어부(300)는 중앙 처리 유니트(CPU), (301), 데이타버스, 어드레스 버스 및 제어버스로 형성된 버스(302), 판독 전용 메모리(ROM), (303), 랜덤 액세스 메모리(RAM), (304), 시스템 제어기(305), 아나로그 대 디지탈 변환기(306) 및 디지탈 아나로그 변환기(307)를 포함하는 것을 도시한다.
각각의 온도 보상회로(102S 및 102T)는 버스(302) 및 D-A변환기(307)를 통해 CPU(301)로부터 거기에 주어진 제어 신호에 온도-종속 신호를 부가하고, 그 구동 회로로 부터 각각의 초음파 진동기(33s 또는 33t)까지에 공급된 구동신호 주파수를 결정하는 각각의 구동 회로(101S 또는 101T)에 결과적인 온도 보상 신호를 공급한다. 더우기, 구동 회로(101S 또는 101T)는 CPU(301)로부터 버스(302)를 통해 구동 회로(101S 또는 101T)에 공급된 이득 제어 데이타에 응답해서, 초음파 진동기(33s 및 33t)에 공급된 구동신호의 이득 또는 진폭을 제어한다.
이동 검출 디바이스(201S 및 201T)는 테이프 장력 안내(22S 및 22T)는 테이프 장력 안내(22S 및 22T)로 맞물려진 부분에서 테이프(13) 장력에서의 변화로부터 결과되는 테이프 장력 안내부(22S 및 22T)의 이동량을 검출한다. 테이프 장력 안내(22S 및 22T)의 검출된 이동을 나타내는 신호는 검출부(200)에서 검출 디바이스(201S 및 201T)로부터 장력 검출회로(202S 및 202T)까지에 공급된다. 장력 검출회로(202S 및 202T)는 A-D변환기(306)를 통한 CPU(301) 및 버스(302)에 공급되는 테이프 장력 안내의 검출된 이동을 나타내는 신호를 검출된 장력 신호로 변환된다.
검출부(200)는 구동 회로(101S 또는 101T)로 접속된 피크(peak)홀드 회로(203S 및 203T)를 포함한느 것이 도시되고, 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 진동기에 구동회로(101S 및 101T)에 의해 공급된 구동신호를 기초로한 대체적으로 DC 전류 신호를 발생하는데 동작된다. 피크 홀드회로(203S 및 203T)에 의해 발생된 대체적으로 DC 전류 신호는 이하에서 상설되듯이, 구동신호의 전력을 제어하는 데 사용하는 A-D 변환기(306) 및 버스(302)를 통해 CPU(301)에 공급된다. 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 진동기에 공급된 구동신호를 근거로해서 실제적으로 DC 전압 신호를 발생하는 구동회로(101S 및 101T)로 접속된 피크 홀드회로(204S 및 204T)가 검출부(200)에 포함된다. 피크 홀드회로(204S 및 204T)에 의해 발생된 전압 신호는 이하에서 상설되듯이, A-D변환기(306)를 통한 CPU(301) 및 전력 제어와 온도 보상을 결과로 하여 사용되는 버스(302)에 공급된다.
검출부(200)에서 위상 검출 회로(205S 및 205T)는 구동회로(101S 및 101T)로부터 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 진동기까지에 공급된 구동회로의 전압 및 전류간에 위상차를 검출하기 위해 동작된다. 더우기, 위상 검출회로(205S 및 205T)는 이하에서 설명되듯이, 전력 제어를 결과로 하여 사용되는 버스(103) 및 A-D 변환기(306)를 통한 CPU(301)에 각기 검출된 위상치에 대응하는 신호를 공급한다.
검출부(200)에서 왜곡 검출회로(206S 및 206T)는 구동회로(101S 및 101T)와 접속되고 회로(101S 및 101T)로부터 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 진동기까지 공급된 구동신호에서 이상 또는 왜곡을 표시하는 각각의 실제적으로 DC 전압 신호를 발생한다. 검출회로(206S 및 206T)에 의해 발생된 사실상 DC 전압 신호는 이하에서 설명되듯이, 결함이 왜곡을 설명하는 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)에서 발생하는 지를 결정하는데 사용하는 버스(302) 및 A-D 변환기(306)를 통한 CPU(301)에 공급된다.
회로판(27)의 검출부(200)는 A-D변환기(306) 및 버스(302)를 통해 CPU(301)에 공급되어 감지된 온도에 대응하는 신호를 공급하는 온도 감지기 또는 검출기(207)에 의해 완성된다.
이미 공지했듯이, 구동회로(101S 및 101T)로부터 공급된 구동신호가 주파수 150KHz±5 내지 10KHz를 예로하여 진동되어지는 안내소자(32)의 공명 주파수에 대응하는 주파수를 가질 때 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)는 대개 효율적으로 동작된다. 진동기의 구동이 전류에 의해 제어되기 때문에 공명 주파수는 최대 임피던스점에 대응함으로써, 임피던스가 높을수록, 적은 전류가 큰 전력의 발생을 필요로 한다. 제12도에 도시되듯이, 공명 주파수는 섭씨 온도당 약 9Hz를 예로하는 온도에서 변화를 가지며 변화한다. 임피던스가 온도 변화에 따라 변화하는 동안 제어가 구동신의 일정한 주파수를 유지하게 된다면, 일정한 전력 출력은 예를들어, 정상 속도에서 구동되는 테이프를 갖는 기록 또는 재생 동작동안 바람직하듯이, 얻어질 수 없을 것이다.
제9도에 도시되듯이, 최고 임피던스는 공명 주파수 Fr에서 발생한다. 더우기, 초음파 구동 신호의 전류 및 전압간에 위상차는 공명 주파수에서 갑자기 증가하고, 공진 주파수 및 최대 위상차의 주파수간에 상호관계는 온도 변화에 관계없이 실제적으로 일정하다. 주파수로부터 영역에서 위상차의 피크는 위상차가 거의 일정하게 되는 더 높은 주파수로 발생하는 것은 위상 제어 영역내에서 위상차가 임피던스의 일정한 값을 유지하기 위해 제어됨으로써 정의된다.
설명되는 본 발명의 실시예에서, 그 테이프 안내 디바이스가 교환되거나 초기에 사용될 때 소위 주파수 스캐닝(scanning)은 테이프 안내 디바이스(19T 및 19S)의 안내소자(32)의 초기에 검출된 공명 주파수에 대해 사용된다. 진동기(33)에 대한 일정한 구동 전류를 사용하고, 주파수의 스위핑(sweeping)동안 구동 전압을 검출하는 동안 주파수 스캐닝은 진동 주파수를 스위핑하거나 점차적으로 변화시키는 것을 포함한다. 검출된 구동 전압은 임피던스 변화에 따라 변화할 것이고 공명 주파수에서 최대로 될 것이다. 그러므로, 공명 주파수는 최대 구동 전압을 조사함으로써 검출될 수 있다.
주파수 스캐닝 및 연속적인 위상 제어는 제10도에 도시되듯이 각기 배열될 수 있는 위상 검출 회로(205S 및 205T)에 의해 결과로 되어진다. 특히, 각각의 위상 검출 회로(205S 및 205T)는 테이프 안내 디바이스(19S 또는 19T)의 초음파 진동기(33)를 갖는 구동회로(101S 또는 101T)를 접속하는 리드(leads)중 하나로 접속된 하나의 입력을 갖는 증폭기(208)를 포함하는 것이 도시된다. 증폭기(208)의 다른 입력 단자는 초음파 진동기(33)를 갖는 구동회로(101S 또는 101T)를 접속하는 리드 중 다른 하나에 접속된다. 그러므로, 전압 신호는 구동회로(101S 또는 101T)에 의해 제공된 구동 신호로부터 나오고 펄스 발생기(209)에 공급된다. 펄스 발생기(209)는 위상 검출기(210)중 하나의 입력에 공급되는 사각형 전압 신호를 발생하기 위해 증폭기(208)로부터 사인파 전압 신호에 응답적이다. 다른 증폭기(211)는 구동회로(101S 또는 101T) 및 각각의 초음파 진동기(33)간에 접속된 레지스터(212)의 반대 단부에 접속된 두 개의 입력 단자를 갖고 있다. 그러므로, 구동회로(101S 또는 101T)로부터 구동신호는 펄스 발생기(213)에 공급된 사인파 전류신호로써 발췌된다. 펄스 발생기(213)는 위상 검출기(210)의 다른 입력에 공급된 사각형 전압 신호를 발6생하기 위해 증폭기(211)로부터 사인파 전류 신호에 응답한다. 위상 검출기(210)은 펄스 발생기(209 및 213)로부터 사각형 전압 신호간에 위상차를 검출하고, 저역 필터(214)를 통해 제어부(300)의 A/D변환기(306)에 대응하는 검출된 위상차 신호를 공급한다.
제10도에 부가적으로 도시되듯이, 피크 홀드회로(204S 또는 204T)는 구동회로(101S 또는 101T)에 의해 제공된 구동 신호로부터 사인파 전압 신호를 발췌하기 위해 증폭기(208)와 병렬로 접속된 증폭기(215)를 포함하고 그 전압 신호는 피크 홀드회로(216)에 공급된다. 사실상 결과적인 DC전압 신호는 피크 홀드회로(216)로부터 제어부(300)까지에 공급되고, 피크 홀드회로(216)로부터 그 전압 신호가 최대일 때, 제어부(300)는 온도 감지기(207)로부터 온도 데이타 및 저역 필터(214)로부터 검출된 위상차 신호에 대응하는 소위 옵셋(offset) 데이타를 저장한다. 최대 구동 전압의 검출동안 제어부(300)로부터 구동회로(101S 또는 101T)까지의 이득 데이타는 일정하게 유지되고, 제어부(300)는 제11도를 참고로 해서 이하에서 설명되듯이, 구동회로(101S 또는 101T)에 적합한 주파수 제어 신호를 제공하는 온도 보상회로(102S 또는 102T)에 위상차를 제어하는 제어신호 및 검출된 위상차 신호에 대응하는 옵셋을 공급한다.
온도 보상이 결과로 되는 방법은 제11도를 참고로 현재 설명될 것이고 각각의 온도 보상회로(102S 또는 102T)는 후자에 대해 주파수 제어 신호로써 구동회로(101S 또는 101T)에 공급되어 가산된 출력을 제공하기 위해 제어부(300)로부터 수신된 제어 신호 및 옵셋 신호를 가산하는 가산기(217)를 포함하여 도시된다. 다시한번, 증폭기(215)는 구동회로(101S 또는 101T)에 의해 제공된 구동신호로 부터 사인파 전압 신호를 발췌하고, 피크 유지회로(216)는 그 사인파 전압 신호를 제어부(300)에 공급된 DC 전압 신호로 변화시킨다. 제어부(300)는 온도 감지기(207)로부터 온도 데이타를 기초로한 가산기(217)에 공급된 제어신호 및 옵셋 신호를 변화시킨다. 제12도가 -10 및 +50 섭씨 온도간에 온도 변화에 대해 149.85KHz 내지 150.4KHz의 범위에 대해 변하는 공명 주파수를 도시하였지만, 본 발명이 구체화한 장치는 -20 섭씨온도 내지 +80 섭씨 온도의 버무이에 대해 온도 변화에 기인한 공명 주파수에서 변화를 보상하는 것이 양호하게 가능하게 되었다. 그러므로, 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)는 안내소자(32)의 진동에 응답하여 실제적으로 가열될 때 조차도 항상 효과적으로 구동될 수 있다.
본 발명이 구체화한 VCR(10)의 온도 보상 동작 및 주파수 스캐닝은 제13도의 흐름도를 참고로해서 현재 설명될 것이다.
시작에 따르는 제1단계(500)에서, 제어부(300)는 주파수 스캐닝동안 구동신호 전력의 바람직한 레벨을 확립하는 설정된 이득 데이타를 세트한다. 환언하면, 구동회로(101S 또는 101T)로부터 테이프 안내 디바이스(19S 또는 19T)의 초음파 진동기(33)까지에 공급된 구동신호는 주파수 스캐닝동안 일정한 전력 레벨로써 제공된다. 이득 데이타가 세트된 후, 프로그램은 온도가 감지기(207)에 의해 제공된 온도 데이타로부터 검출되는 단계(501)에 앞서 나간다. 그런 후 프로그램은 제어 데이타가 감지된 온도에 기인해서 어떤 변화를 보상하는 단계(502)로 가게되고, 즉 가산기(217)에 주어진 제어 데이타 또는 신호는 검출된 온도 데이타에 따라 변화하고, 그위에서, 프로그램은 단계(503)에 앞서간다.
단계(503)에서, 제어 데이타는 온도 보상에 따라 세트되고 주파수 스캐닝이 결과로 되는 단계(504)에 앞서 나가고, 즉, 공명 주파수를 결정하는 피크 홀드회로(214S 또는 204T)로부터 DC 전압 신호를 검출하는 동안 진동기(33)에 공급된 구동신호의 주파수는 점차 변화된다.
다음단계(506)에서, 구동 전압이 최대로 되는 공명 주파수에 대응하는 옵셋 데이타, 및 그 공명 주파수에서 스캐닝에 끝을 표시하는 주파수 스캔 끝 플래그(flag)는 제어부(300)에 의해 저장된다.
그런후, 프로그램은 단계(507)에 연속적으로 앞서, 나가고, 거기에서 이득 데이타는 리셋되고, 그후 단계(508)로 연속적으로 앞서 나가고, 거기에서 제어 데이타는 리셋되고, 그위에서 프로그램은 끝난다.
제13도를 참고로 해서 설명된 프로그램에 따라, 제어데이타는 주파수 스캐닝 동안 온도 변화에 따라 변화되고, 그러므로, 정상 온도에서 옵셋 데이타는 얻어질 수 있다. 더우기, 제13도의 프로그램에 따라, 제어부(300)는 단계(506)에서 주파수 스캔 끝 플래그 및 옵셋 데이타 만을 저장하고 그후, 즉, 주파수 스캐닝 직후, 위상 제어는 수행될 수 있다.
주파수 스캐닝을 결과로 하는 다른 프로그램은 시작후 제1단계(600)에서, 이득 데이타가 세트되고, 즉, 제어부(300)는 주파수 스캐닝 동작에 대해 설정된 데이타를 세트하고, 그것에 의해 구동회로(101S 또는 101T)로부터 각각의 초음파 진동기(33)까지 주어진 구동신호의 일정한 전력 레벨이 유지되는 것을 도시하는 제14도에 참조해서 현재 설명될 것이다.
그런 후 프로그램은 주파수 스캐닝이 수행되는 단계(601)로 앞서 나간다.
다음 단계(602)에서, 구동 전압이 최대값에서 검출될 때, 즉, 공명 주파수가 주파수 스캐닝 동안에 도달할 때, 제어부(300)는 공명 주파수, 감지기(207)로부터 온도 데이타, 주파수 스캔 끝 플래그에 대응하는 옵셋 데이타를 저장한다.
그런후 프로그램은 이득 데이타가 리셋되는 단계(603)에 앞서가고, 그런후 프로그램은 끝난다.
제14도를 참고로 상설된 실시예에서, 제어부(300)는 단계(602)에서 표시되듯이, 옵셋 데이타에 부가해서 주파수 스캐닝동안 얻어진 온도 데이타를 저장하고, 나중에 위상 제어를 수행할 때, 제어부(300)는 주파수 스캐닝동안 저장된 데이타에 의해 표시된 온도 및 위상 제어를 수행할 때 감지된 온도간에 차를 계산하고, 두 개의 온도간에 차에 대해 옵셋 데이타를 보상한다. 그러므로, 제14도를 참고로 설명된 절차는 어떤 범위에 대해 위상 제어 결과를 가져올 수 있다. 온도 보상이 제13도에서, 예를 들어, 단계(502)에서와 같이 도시된 절차에서 주파수 스캐닝 동안 결과로 된다는 점에서 제13도를 참고로 해서 상설된 절차가 제14도를 참고로 해서 설명된 그것과 다르고, 반면에 온도보상이 위상 제어동안, 즉, 제14도를 참고로 해서 설명된 절차후 결과로 되어지는 것이 인지될 것이다. 어느 경우, 즉 제13도의 프로그램을 사용할 때 또는 제14도의 프로그램을 사용할 때 인지할 것이다. 주파수 스캐닝은 오직 한번, 즉 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 초기에 사용될 때 또는 대치될 때 수행된다. 주파수 스캐닝후 위상 제어를 결과로 할 때, 검출기(210)로부터 검출될 위상차 신호는 저역 필터(214)를 통해 제어부(300), (제10도)에 공급된다. 제어부(300)는 그 공명 주파수에서 테이프 안내소자(32)를 구동시키기 위해 항시 가능한 결과를 갖는 구동회로(101S 또는 101T)에 공급된 제어신호를 변화시키기 위해 그 입력 신호에 응답함으로써, 고효율을 갖는다.
각각의 구동회로(101S 및 101T)의 전력 제어는 제4도와 관련하여 현재 상세하게 설명될 것이고 거기에서 각각의 구동회로는 각각의 온도 보상회로(102S 또는 102T)로부터 공급된 전압 신호에 의해 결정된 주파수에서 발진하는 전압-제어된 발진기(VCO), (218)를 포함하여 도시되고, 제11도에서 도시되듯이, 그것은 제어부(300)에 의해 공급된 옵셋 신호 및 제어신호의 합계이다. 구동회로(101S 또는 101T)는 VCO(218)로부터 발진 사인파 신호를 수신하고 제어부(300)로부터 이득 데이타에 따라 그 이득을 변화시키는 이득 제어기(219)를 포함한다. 증폭기(220)는 이득 제어기(219)로부터 사인파 신호를 수신하고 후자를 구동하기 위해 각각의 테이프 안내 디바이스(19S 또는 19T)의 초음파 진동기(33)에 공급된 구동신호를 똑같이 공급하기 위해 증폭한다.
제10도를 참고로 이전에 설명됐듯이, 피크 홀드회로(204S 또는 204T)는 증폭기(215)를 포함하고 피크 홀드회로(216)는 증폭기(220)에 의해 구동신호 출력으로부터 전압 신호를 뽑아내기 위해, 동작되고, 피크 유지 회로(216)는 증폭기(215)로부터 사인파 전압 신호를 제어부(300)에 공급된 DC 전압 신호로 변환한다.
제4도에 도시되듯이, 증폭기(221)가 구동회로(101S 또는 101T)로부터 초음파 진동기(33)까지에 공급되는 구동 신호로부터 사인파 전류 신호를 뽑아내도록 하기 위해, 피크 유지회로(203S 또는 203T)는 레지스터(212)의 반대 끝에 접속된 그 입력 단자를 갖는 증폭기(221)를 포함한다. 그런 사인파 전류 신호는 동일한 것을 제어부(300)에 공급된 DC 전류 신호로 변환하는 증폭기(221)로부터 피크 홀드회로(222)까지에 공급된다. 제10도를 참고로 상설된 배열을 갖는 위상 검출회로(205S 또는 205T)는 제어부(300)에 공급하기 위해 제4도에 역시 도시되고 검출된 위상차 신호, 즉 전류 및 전압 신호간에 차를 표시하는 신호는 구동 신호로부터 뽑아낸다. 제어부(300)는 그것으로 부터 얻기 위해 피크 홀드회로(203S 및 203T)로부터 DC 전류 신호 및 피크 홀드회로(204S 또는 204T)로부터 DC 전압 신호, 위상 검출 회로(205S 또는 205T)로부터 검출된 위상차 신호에 응답하고 테이프 안내 디바이스(19S 또는 19T)를 구동하는 결과적인 파워는 V×I×Cosθ로 결정되고, 여기서 V 및 I는 구동 신호로부터 나온 전압 및 전류 신호이고 θ는 전압 및 전류 신호간에 위상차이다.
제어부(300)는 대응하는 스위치의 발동에 응답하는 것을 예로하여 알맞게 발생되는 신호(S1)를 수신하기 위해 도시되고, 그것은 VCR(10)의 선택된 동작 모드를 표시하고, 신호(S2)는 실제적인 동작 속도로 변화하고, 신호(S3)는 장력 검출 회로(205S 또는 205T)(제3도)에 의해 표시되는 테이프 장력으로 변한다. 제어부(300)는 소위 조그(jog) 및 셔틀(shuttle)모드 , 정상적인 기록 및 재생모드, 고속 전진모드, 도감기 모드등과 같이, VCR의 다수의 동작 모드간에 구분하기 위해 신호(S1, S2및 S3)에 응답하고, 이하에서 설명되듯이, 동작 모드 및 테이프 장력의 구분에 따라 이득 제어기(219)에 공급된 이득 데이타를 변화시킨다.
현재 제15a도 및 제15b도를 참조할 때, 그 고속 전진모드에서 VCR(10)의 동작의 초기상에서, 테이프는 휴지상태로부터 5,000mm/sec. 테이프 속도까지에 대략 1초의 시간이상으로 가속되고, 그 위에서 그 고속 테이프는 고속전진 모드에서 동작의 나머지에 대해 실제적으로 일정하게 유지된다. (제15b도). 본 발명에 따라, 그리고 제15a도에 도시되듯이, 각각의 구동회로(101S 및 101T)로부터 각각의 초음파 진동기(33)까지에 공급된 구동신호의 전력은 순간적으로 0.6w로 증가되고 테이프 이동은 초기화되고 직후에 0.4w로 감소된다. 더우기, 테이프 속도가 대략 1,000mm/sec. 로 도달할 때, 구동신호의 전력은 0W로 감소하고, 즉 각각의 구동회로(101S 및 101T)는 비동작된다. 시간과 함께 전력변화는 동작의 고속-전진 모드 및 순간적인 테이프 속도를 표시하는 신호(S1및 S2)에 응답하여 제어부(300)로부터 이득 제어기(219)까지에 제공된 이득 데이타에서 알맞은 변화에 의해 결과되어진다.
제15a도 및 제15b도에 도시되듯이, 동작의 고속전진 모드에 대한 테이프 속도에서 변화에 따라 전력의 변화는 휴지조건으로부터 테이프 이동의 초기에서 테이프 이동에 높은 마찰 저항의 부과는 피할것이 확실하다. 더우기, 테이프가 상대적으로 저속 영역에서 가속되듯이, 각각의 테이프 유도 디바이스(19S 및 19T)에 인가된 구동신호의 전력은 유도 테이프의 이동에 마찰 저항에서 바람직한 감소를 이루기에 충분할 거사이다. 더우기, 고속 영역에서, 즉, 10,000mm/sec. 이상의 테이프 속도에서, 공기는 테이프 이동에 대한 마찰 저항은 충분히 감속되는 공기막을 제공하기 위해 각 안내소자(32)의 표면 및 테이프간에서 이끌어진다. 그러므로, 구동회로(101S 및 101T)동작은 에너지의 낭비스러운 소모를 피하기 위해 1,000mm/sec. 이상의 테이프 속도에서 불연속으로 될 수 있다. 그러므로, 구동회로(101S 및 101T)의 전력 소모를 최소화하는 동안 각 구동신호의 전력은 테이프 이동에 마찰 저항의 낙관적인 감소를 얻기 위해 제어된다.
제16a도 및 제16b도를 참조로 할 때, 신호(S1)는 정상적인 기록 또는 재생모드가 선택되었고, 각각의 구동회로(101S 및 101T)로부터 각 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 초음파 진동기(33)까지에 제공된 구동신호의 전력은 100m/sec. 의 초기 시간동안 0.6W의 레벨로 상승되고, 휴지로부터 130mm/sec.를 예로하는 정상속도까지 테이프 가속을 위해 요구된다. 그후 전력은 0.4W로 감소되고(제16a도) 테이프 속도가 130mm/sec. 의 정상값에서 유지되는 동안 그 레벨에서 연속으로 된다(제16b도). 다시한번, 제어부(300)는 제16a도 및 제16b도를 참고로 상설되듯이 각 구동 신호의 전력 레벨을 변화시키기 위해 각 구동 신호(101S 및 101T)의 이득 제어기(219)에 제공된 이득 데이타를 알맞게 변화시키기 위해 신호(S1및 S2)에 응답한다. 테이프 이동의 초기에서 제공되어 증가된 전력은 테이프 이동에 고정적인 마찰 저항의 여유를 깰 때 보통 발생되는 비정상적인 테이프 장력을 피하고, 상승시간을 감소시키고, 즉, 그 시간은 휴지로부터 130mm/sec. 의 그 정상적인 테이프 속도로, 종래기술에서 정상적으로 요구된 1,000mm/sec. 의 약 1/10로 테이프 가속에 대해 요구된다.
제17도를 참고로 할 때, 신호(S1)는 정상적인 재생 또는 플레이백(playback)모드로부터 조그모드까지의 동작모드의 변화를 표시하고, 제어부(300)는 각 구동회로(101S 및 101T)로부터 구동신호의 전력이 정상적인 재생모드에서 유지되는 0.4W로부터 VCR(10)이 조그모드에서 변화되도록 이득 데이터를 알맞게 변화시킴으로써 거기에 응답할 때, 그것은 보여질 것이다.
상기 증가한 전력은 테이프 이동에 대한 마찰 저항이 테이프 속도가 조그모드에서 다양하게 변화될 때 충분히 감소되는 이 확실함으로써, 테이프 속도 명령을 변화시키기 위해 VCR의 응답을 개선한다.
신호 S3로 나타난 바와같이, 파라미터와 같은 테이프장력을 이용하는 전력 제어는 신호 S1로 나타날 수 있는 릴모드에서 이용되며 여기서 테이프(13)는 공급 및 테이크-업릴(12b 및 12c)의 적당한 회전에 의해 이송되는 반면, 핀치롤러(21)는 테이프가 캡스턴에 의해 구동되지 않도록 캡스턴(16)으로부터 간격이 떨어져 있다. 전술한 경우에서, 구동회로(101S 및 101T)로부터 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 초음파 진동기(33)에 공급된 구동신호의 각 전력은 적당히 제어되어 장력값의 비율은 검출 회로(205S 및 205T)로 나타나며, 대응하는 신호 S3는 일정하게 유지될 수 있다. 전술한 내용에 관련하여, 테이프 안내 장치(19S 및 19T)의 초음파 진동기(33)에 구동회로(101S 또는 101T)로부터 공급된 구동신호의 전력을 변화시킴으로써, 각각의 테이프 안내소자(32)를 가로지르는 테이프의 이동에 대한 마찰 저항은 각각, 드럼 및 테이크-업 릴 사이와 드럼(14) 및 공급 릴 사이에서 테이프내 장력을 변화시키도록 대응하여 변화된다는 것을 알 수 있다.
테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 각 초음파 진동기(33)는 각 테이프 안내소자(32)의 높은 공명 주파수에서 발진시키게끔 함으로써 동작 조건을 엄격히 한다. 그결과, 초음파 진동기(33)는 부분적으로 분리할 수 있거나 각 안내소자(32)로부터 이탈될 수 있거나, 균열될 수 있거나 다른 결함이 초음파 진동기(33)에서 발생할 수 있다. 초기에 조차, 상기 결함은 안내소자(32)의 진동파에 영향을 미칠 수 있지만, 각 초음파 진동기(33)의 동작에 응답하여 안내소자(32)에 대한 테이프의 이동의 마찰 저항 감소는 진동파형 초기 변화에 의해 크게 영향을 받지 않는다. 그러므로, 진동기내 균열 또는 다른 결함이 나타나거나 안내소자(32)로부터 진동기(33)의 부분적인 분리의 초기화는 테이프의 이동에 대한 저항의 어떤 결과적인 변화를 검출하는 것이 어렵다.
어쨌든, 초음파 진동기(33)가 각각의 안내소자(32)로부터 부분적으로 이탈될 때, 또는 균열 또는 다른 결함이 초음파 진동기의 표면상에 나타날 때, 초음파 진동기(33)는 높은-차수의 고조파 발진을 발생하며, 그결과, 왜곡을 구동회로(101S 또는 101T)로부터 초음파 진동기(33)에 인가된 구동신호의 전압파형에서 발생한다. 예로, 제18도에 도시된 바와같이, 진동기(33)중 하나가 각각의 안내소자(32)로부터 분리하기 시작한다면, 또는 자체 표면에서 균열 또는 다른 결함이 발생하기 시작한다면, 각각의 구동회로(101S 또는 101T)로부터의 구동신호는 일반적으로 왜곡될, 즉 공명 주파수 Fr로부터 떨어진 2차 고조파 포인트(2Fr) 및 3차 고조파 포인트(3Fr)에서의 고조파 성분을 포함하는 공명 주파수 Fr에 가까이 응집된 스펙트럼을 갖는다.
본 발명의 도시된 실시예에서, 왜곡 검출 회로(206S 및 206T), (제3도)는 일반적으로 각각의 구동회로(101S 및 101T)로 부터의 구동신호에서 상술된 2차 및 3차 고조파 성분의 나타남을 검출하도록 동작하여 전술된 결함은 초기 단계에서 검출되게 한다.
특히, 제19도에 도시된 바와 같이, 왜곡 검출회로(206S 및 206T)각각은 각각의 테이프 안내 디바이스(19S 또는 19T)의 초음파 진동기(33)에 각각의 구동회로(101S 또는 101T)를 접속하는 도체에 접속된 입력 단자를 증폭기(223)를 포함한다. 그리하여, 증폭기(223)는 각각의 구동회로(101S 또는 101T)에 의해 제공된 구동신호로부터 사인-파 전압 신호를 뽑아내며, 상기 사인-파 전압 신호는 고역 필터(224) 및 대역 제거 필터(225)를 통해 피크 홀드회로(226)에 공급된다. 교역 필터(224)와 대역 제거필터(225)는 공명 주파수 성분을 포함하고, 제18도에서 점선 아래 나타난 주파수 성분을 피크 홀드회로(226)에 도착하는 신호로부터 제거하는데 효과적이다. 피크 홀드회로(226)는 뽑아내진 공명 주파수 성분으로부터의 전압 신호를 2차 및 3차 고조파의 존재 즉, 제어부(300)에 공급된 존재를 나타내는 사실상의 DC 전압 신호로 변환한다. 제어부(300)는 왜곡 검출 회로(206S 또는 206T)로부터 수신된 전압 신호를 토대로 왜곡이 존재 여부를 결정하며 적당한 디스플레이(도시되지 않음0상에 같게 나타낼 수 있다. 구동신호내에 높은 차수의 고조파 성분의 존재 또는 부재가 제거된 공명 주파수 성분으로부터 그리고 구동신호로 부터 유도된 전압 신호의 최대치를 유지함으로써 얻어진 신호로부터 검출되므로, 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)중 하나에서 초음파 진동기(33)의 표면상의 균열 또는 다른 결함 발생 또는 각각의 안내소자(32)로부터 초음파 진동기(33)의 이탈 초기 단계에서 검출될 수 있다.
테이프 장력의 검출 또한 테이프의 이동에 대한 마찰 저항 감소상에서 또는 다른 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)내의 결함 또는 이상을 확인하는데 이용될 수 있다. 제3도로부터 분명한 바와같이, 테이프 장력 제어부(300)에 공급된 각각의 장력 검출신호로 검출된 이동을 변환하는 장력 검출 회로(202S 및202T), 각각의 이동 검출기(201S 및 201T)에 의해 결정된 테이프 장력 안내부(22S 및 22T)의 이동에 응답하여 검출될 수 있다. 상기 장력 검출은 VCR(10)이 소위 릴 모드에 있을 때, 즉, 핀치롤러(21)가 캡스턴(16)으로부터 떨어져 있을 때, 수행되며, 전력이 켜지는 각 시간에서 제어부(300)에 의해 수행될 수 있다.
테이프가 릴 모드에서 이송될 때, 공급-축 장력, 즉, 드럼(14) 및 공급 릴(12b)사이의 테이프 장력과, 테이크-업 축 장력, 즉, 테이크-업 릴(12c) 및 등럼(14)사이의 테이프 장력은 서로 명백히 결정가능하다. 예로, 공급-측 장력은 테이프가 앞방향으로 이송되는 동일 일정한 값이라면, 테이크-업-측 테이프 장력은 회전 헤드 드럼(14), (제2도 및 제3도)에서와 테이프 장력 안내부(22S 및 22T)사이의 테이프 이동에 대한 마찰 저항의 합이다. 공기막이 회전 헤드 드럼(14)의 표면과 테이프 사이에 설정되므로, 나중에 테이프가 릴 모드에서 앞방향으로 이송될 때, 결과의 테이프 이동에 대한 매우 작은 저항을 부과하며, 테이프 장력은 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 테이프의 이동에 대한 각각의 마찰 저항을 줄이게끔 동작하는 만큼 크게 결정된다.
장력이 검출되는 방법을 제20도를 참조로 기술될 것인데 여기서 테이프 장력 안내부(22S 및 22T)의 각각은 한단부에서는 각각의 지지암(227)이 장착되고 다른 단부에서는 각각의 각 이동 검출기(201S 또는 201T)내 축 주위의 이동을 위해 피보트됨을 보여준다. 스프링(228)을 화살표 A방향으로 후자를 조이도록 각으로 이동할 수 있는 암(227)에 접속된다. 그리하여, 각각의 장력 안내(22S 또는 22T)에 의해 연동테이프(13)내 장력이 감소하는 경우에서, 스프링(228)은 화살표 a방향으로 암(227)을 각도있게 이동하는 반면, 테이프 장력 증가는 제20도에서 화살표 b방향으로 암(227)의 이동을 야기한다. 각 움직임 검출기(201S 및 201T)의 각각은 각각의 암(227)의 각도 위치에 따라 서로 다른 출력 O1및 O2을 제공하는 공지된 자기-감지형 일 수 있다. 장력 검출회로(203S 및 203T)의 각각은 레지스터(231)를 통해 출력 O2이 공급되는 비-반전 입력 단자(9), 레지스터(230)를 통해 출력 O1이 공급되는 반전 입력 단자(-) 또한 연산 증폭기의 출력 단자에 레지스터(232)를 통해 접속되며, 연산 증폭기의 비-반전 입력단자(+)는 저항(233)을 통해 그라운드에 접속된다. 장력 검출 회로(203S 및 203T)의 각각의 연산 증폭기(229) 출력을 제어부(300)에 공급된 각각의 장력 정보 신호로 구성된다.
그리하여, 제어부(300)는 장력 검출회로(202S 및 202T)로부터의 장력 정보 신호, 즉, 공급측 및 테이크-업 측에서 검출된 테이프 장력을 나타내는 신호를 수신하며, 제어부(300)는 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 조건이 결정될 수 있는 것과 대응하는 장력 비율을 발생한다. 환언하면, 장력 검출 회로(202S 및 202T)로부터 얻어진 장력 정보 신호의 비율로부터, 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 테이프 움직임의 마찰 저항을 줄이도록 일반적으로 동작하는지 여부가 결정될 수 있다.
제21a도 및 제21b도를 참조하면, 테이프가 제21a도상의 릴 모드에서 앞방향으로 이송될 때 공급측에서의 테이프 장력과 테이크-업 측에서의 테이프 장력의 비율, 즉, T-측/S-측 비율을 알 수 있으며, 반면에, 테이프가 제21b도 상의 릴 모드에서 뒷방향으로 이송될 때 테이크-축 장력과 공급-측 장력의 비율, 즉, S-측/T-측 비율이 도시된다. 제21a도 및 제21b도의 각각에서, 점선으로 도시된 곡선은 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 각각 구동회로(101S 및 101T)로부터의 구동신호에 의해 정상적으로 동작될 때 각각의 장력 비율을 나타내는 반면, 직선으로 도시된 곡선은 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 동작하지 않을때의 장력 비율을 도시한다.
본 발명의 설명된 실시예의 경우에 있어서, 검출된 장력 비율이 3.0 또는 그 이상이면, 릴 모드에서의 속도는 변칙이거나 또는 바람직하지 않다고 가정된다. 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 각각의 구동회로(101S 및 101T)에 의해 적당히 구동되어지는한, 모든 테이프 속도에 대한 테이프 장력 비율이 3.0값 이하이라고 도시되고, 모든 지시된 테이프 속도가 수용가능하다. 그러나, 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 작용하지 않는다면, 상기 장력 비율은 릴 모드에서의 정상 테이프 속도 1.5x 보다 더 낮은 임의의 테이프 속도에 대해 3.0값을 초과한다. 바꿔말하면, 상기 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 동작하지 않으면, 릴 모드에 대해 정상 테이프 속도 1.5x 이하의 앞 방향으로의 테이프 속도가 비정상 속도로 간주된다.
그러므로, 테이프 속도가 정상이나에 따라 또는, 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 제공되었느냐에 따라, 희망 마찰 감소효과 각도 이동 검출기(201S 및 201T) 및 관련 장력 검출 회로(205S 및 205T)에 의해 공급-측 및 테이크-업 측에서의 테이프 장력을 측정을 측정하며, 제어부(300)에 의해 각각의 장력 비율을 계산하고, 그 후에 테이프 속도가 이러한 장력 비율을 근거로하여 정상인지를 결정하므로 쉽게 확증될 수 있다.
게다가, 각각의 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 마찰감소 장치를 제거하기 위해 상기 구동회로(101S 및 101T)의 동작을 중단시키므로, 테이프(13)의 이완은, 릴 모드에서의 테이프의 이송이 정지될시에, 실제로 회피될 수 있다.
전체로서, 본 발명에 따른 테이프 안내 시스템의 동작은 제5도의 순서도와 관련하여 설명될 것이다. 스타트후, 단계(701)에서, 구동회로(101S 및 101T)가 초음파 진동기(33)를 활성화시키라는 명령이 "온" 또는 "오프"인지를, 시스템 제어기(305)가 결정한다. 상기 명령이 "온"이라고 결정되면, 프로그램은 단계(702)로 진행된다. 상기 명령이 "오프"라고 결정되면, 상기 프로그램은 단계(703)로 진행된다.
단계(702)에서, 초음파 진동기(33)가 실제로 "온"인지가 결정된다. 단계(702)에서 상기 결정이 "예"이면, 상기 프로그램은 단계(704)로 진행되고, 상기 결정이 "아니오"이면, 상기 프로그램은 단계(705)로 진행된다.
단계(704)에서, 위상 제어가 제10도와 관련하여 이미 설명된 위상 검출 회로(205S 및 205T)에 의해 수행되고, 그후에 상기 프로그램은 단계(206)로 진행된다.
단계(706)에서, 전력 제어가 제4도의 회로장치와 관련하여 이미 설명된 바와같고 수행되고, 그후에 상기 프로그램은 단계(707)로 진행된다.
단계(707)에서, 왜곡 검출은 제19도와 관련하여 이미 설명된 바와 같은 왜곡 검출 회로(121S 및 121T)에 의해 실행되어 초음파 진동(33)에 임의의 결함이 있는가 또는 각각의 테이프 안내소자(32)에 부착된 부착장치에 임의의 결함이 있는가를 결정한다. 그후에 상기 프로그램을 단계(708)로 진행된다.
단계(708)에서, 만약 있다면, 단계(707)에서 검출된 왜곡이 임의의 이상을 나타내는 지가 결정된다. 단계(708)에서의 정이 "아니오"이면, 상기 프로그램은 단계(710)로 진행된다.
단계(709)에서, 검출된 이상에 관한 정보가 시스템제어기(305)에 공급되고, 상기 시스템 제어기를 통해, 상기 시스템 제어기에 관한 지시용 디스플레이(도시되지 않음)에 공급된다. 그후에 상기 프로그램은 단계(711)로 진행된다. 단계(711)에서, 제어 데이타 및 이득 데이타가 룸(304)에 기억되고 그 후에, 상기 프로그램은 단계(712)로 진행된다.
단계(712)에서, 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)의 초음파 진동기(33)가 작용하지 않게 된다. 즉, 각각의 구동회로(101S 및 101T)가 턴 오프되고 프로그램은 단계(710)로 리턴된다.
이상이 단계(708)에서 검출되면, 프로그램은 단계(710)로 진행되며, 여기서 제20도와 제21a도 및 제21b도와 관련하여 이미 설명된 바와같이, 테이프 장력은 장력 검출 회로(202S 및 202T)와 관련 각도 운동 검출기(201S 및 201T)에 의해 검출된다. 그후에 프로그램은 단계(713)로 진행된다.
단계(713)에서, 검출된 장력 비율에 임의의 이상이 있는지가 결정된다. 상기 결정이 "예"이면, 프로그램은 단계(709)로 리턴된다. 단계(713)에서의 결정이 "아니오"이면, 프로그램은 단계(701)로 리턴된다.
상기 결정이 단계(702)에서 "아니오"이면, 즉, 초음파 진동기가 명령에 상반되어 동작하지 않으면, 프로그램은 주파수 주사 동작이 완료되었는지가 결정되는 단계(705)로 진행된다. 단계(705)에서의 결정이 "예"이며, 프로그램은 단계(714)로 진행된다. 단계(705)에서의 결정이 "아니오"이면, 프로그램은 단계(715)로 진행된다.
단계(714)에서, 주파수 보상이 예를들어 제11도와 관하여, 전술된 바와같이, 수행되고 그후에 프로그램은 단계(716)로 진행된다.
단계(716)에서, 대응하는 옵셋 데이타가 세트되고 그후에 프로그램은 단계(717)로 진행된다.
단계(717)에서, 초음파 진동기(33)는 각각의 구동회로(101S 및 101T)에 의해 턴온 되거나 또는 활성화 되고, 프로그램은 단계(704)로 진행된다.
단계(715)에서 주파수 주사는 위상 검출 회로(205S 및 205T)와, 온도 검출기 또는 센서(207) 및 온도 보상회로(102S 및 102T)에 의해 수행되고, 그후에 프로그램은 단계(718)로 진행된다.
단계(718)에서, 옵셋 데이타 및 온도 데이타가 램(304)에 기억되고, 그 후에 프로그램은 단계(701)로 리턴된다.
단계(701)에서, 상기 결정이 "오프"이면, 프로그램은 초음파 진동기(33)가 동작하는지가 결정되는 단계(703)로 진행된다. 단계(703)에서의 결정이 "예"이면, 프로그램은 단계(701)로 재차 리턴된다. 상기 결정이 단계(703)에서 "아니오"이면, 프로그램은 단계(711)로 진행된다.
따라서, 본 발명의 설명된 실시예에 있어서, 초음파 진동기(33)를 향한 구동신호의 전압이 초음파(10)의 두사의 동작 모드 또는 이러한 장치의 상태에 따라 변화될 수 있도록, 구동회로(101S 및 101T)가 CPU(301)에 의해 제어되기 때문에, 테이프 장력이 최적값으로 유지될 수 있고, 마찰 감소 테이프 안내 디바이스(19S 및 19T)가 비교적 적은 전력 소모로 충분히 동작될 수 있다.
비록 본 발명의 특정 실시예가 첨부된 도면과 관련하여 본원에 설명되었다 하더라도, 본 발명이 이러한 엄밀한 실시예에 제한되지 않고, 다양한 변화 및 변경이, 이 분야의 기술에 숙련된자에 의해, 첨부된 청구범위에 규정된 바와같은 본 발명의 범위 또는 정신을 벗어나지 않고도 실행될 수도 있다.

Claims (35)

  1. 테이프상의 신호를 레코딩 및/또는 재생하고 다수의 동작 모드에 선택적으로 동작하는 장치에 있어서, 상기 장치는 테이프 공급 수단 및 상기 공급수단에서 연장된 테이프를 가진 테이크-업 수단과, 상기 동작 모드에 따라 결정된 속도로 상기 공급수단과 상기 테이크-업 수단간에 상기 테이프를 가로방향으로 이송시키기 위한 테이프 구동수단과, 상기 테이프가 상기 테이프상의 신호를 기록 및/또는 재생하기 위해 이송되어지는 동안 상기 공급수단과 상기 테이크-업 수단간에 상기 테이프와 연동할 수 있는 헤드 수단과, 적어도 하나의 안내소자를 안내하기 위해 상기 테이프에 의해 미끄러질 수 있게 연동할 수 있는 표면을 가진 상기 적어도 하나의 안내소자를 포함하는 테이크-업 수단과 상기 공급수단간에 테이프를 안내하는 안내수단 및, 상기 안내소자와 접속되고 상기 안내 소자의 상기 표면을 가로질러 상기 테이프의 이동에 대한 마찰 저항을 감소시키기 위해 상기 안내 소자의 초음파 진동을 수행할 수 있게 동작 가능한 초음파 발진 발생수단과, 상기 발진 발생 수단을 동작 시키기 위해 초음파 사인파 구동신호를 상기 발진 발생수단과 제공하기 위한 구동회로 수단 및, 상기 구동회로 수단의 전력 소모를 최소화 하는 동안, 상기 테이프의 이동에 대한 상기 마찰 저항의 최적 감소를 얻기 위해서 상기 장치의 동작에 대해 선택된 상기 동작 모드중 한 모드에 따라 상기 구동 신호의 전력을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동작 모드는 정상 레코딩 및 재생 모드를 포함하는데, 각각의 모드에서, 상기 테이프 구동 수단이 비교적 느린 정상 속도로 상기 테이프를 이송시키고, 상기 모드에서 상기 정상 레코딩 및 재생 모드의 초기와 상기 정상 속도로의 상기 테이크-업의 가속동안에, 상기 제어수단은 상기 전력의 비교적 고레벨을 설정하고, 상기 제어수단은 상기 정상 속도로 끊임없이 상기 테이프의 후속 운송동안 상기 전력을 비교적 낮은 레벨로 감소시키는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 동작 모드는 조그모드(jog mode)를 포함하는데, 상기 모드에서, 상기 제어수단은 상기 정상 레코딩 또는 재생 모드에서 상기 조그모그로의 전환에 상기 전력의 또다른 고레벨을 설정하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 동작 모도는 고속 전진 모드와 되감기 모드를 포함하는데, 각각의 모드에서, 상기 테이프는 공기막이 상기 테이프와 상기 안내소자의 상기 표면간에 형성되는 속도를 초과하는 속도로 이송되며, 상기 모드에서 상기 제어수단은 상기 고속전진 모드 또는 상기 되감기 모드에 초기에 상기 전력의 비교적 고레벨을 설정하고 그후에 상기 공기막이 형성되는 상기 속도로 상기 테이크-업의 가속동안 상기 전력을 감소시켜, 상기 구동회로가 상기 발진 발생수단을 동작시키기에 쓸모가 없게되는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 동작 모드는 고속전진 모드와 되감기 모드를 포함하는데, 각각의 모드에서, 상기 테이프는 공기막이 상기 테이프와 상기 테이프 안내소자의 상기 표면간에 형성되는 속도를 초과하는 속도로 이송되고, 상기 모드에서, 상기 제어수단은 상기 고속전진 모드 또는 상기 되감기 모드의 초기에 상기 전력의 비교적 고레벨을 설정하고 상기 공기막이 형성되는 상기 속도로 상기 테이크-업의 가속 동안에 상기 전력을 감소시켜, 상기 구동 회로수단이 상기 발진 발생수단을 동작시키기에 쓸모가 없게 되는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 구동회로 수단이 주파수 제어 전압에 의해 결정된 주파수로 발진 출력을 제공하는 전압-제어 발진기와, 이득 제어신호에 따라 형성된 상기 초음파 사인-파 구동신호의 진폭을 결정하기 위해 상기 발진 출력에 작용하는 이득 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 사인-파 구동신호로부터 전압 및 전류 신호를 유도하는 수단과, 상기 전압 및 전류 신호간의 위상차를 나타내는 위상 신호를 제공하는 수단과, 실제로 DC 전압 및 전류 신호를 제공하기 위해 상기 전압 및 전류 신호의 피크값을 검출하는 수단 및, 상기 구동 신호의 상기 전력을 결정하는 상기 제어 수단에 상기 위상신호와 DC 전압 및 전류 신호를 인가하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 안내 소자는 선정된 공명 주파수를 갖고, 상기 제어 수단이 상기 주파수 제어 전압을 결정하여, 전압-제어 발진기가 상기 공명 주파수로 상기 발진 출력을 제공하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 DC 전압 신호가 최대값에 있을시에, 상기 공명 주파수를 결정하기 위해 상기 초음파 사인-파 구동신호의 주파수를 초기에 주사하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  10. 제8항에 있어서, 온도 감지 수단을 포함하는데, 상기 감지 수단에서, 상기 제어 수단은 온도 변화로인한 상기 공명 주파수의 임의의 변화에 대한 보상을 위해 감지시 상기 주파수 제어 전압을 변화시키기 위해 상기 온도 감지 수단에 응답하는 온도 보상 수단을 포함하는 것을 특징으로 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 안내 소자는 선정된 공명 주파수를 갖고, 상기 제어 수단은 상기 공명 주파수에 대응하게 상기 초음파 사인파 구동 신호의 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어 수단이 상기 초음파 사인-파 구동 신호의 주파수를 초기에 주사하도록 프로그램되고 상기 구동 신호의 최대 진폭에 대응하는 주사된 주파수로서 상기 공명 주파수를 결정하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제어 수단이 응답되는 온도 감지 수단과, 감지된 온도 변화로부터 초래된 상기 공명 주파수의 임의의 변화에 대응하기 위해, 상기 초음파 사인-파 구동 신호의 주파수를 변화시키는 상기 제어 수단에 의해 제어된 온도 보상 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 안내 수단의 정상 동작의 지시로서 상기 구동 신호의 왜곡을 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 안내 수단은 선정된 공명 주파수를 갖고, 상기 구동 신호는 상기 공명 주파수를 정상적으로 갖고, 왜곡을 검출하는 상기 수단이 상기 구동 신호에 대응하는 전압 신호를 제공하는 수단과, 상기 공명 주파수를 포함하는 대역의 성분을 상기 전압 신호로부터 제거하는 필터 수단 및, 상기 이상 동작의 지시로서 상기 필터 수단의 출력을 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 한 안내 소자는 상기 공급 수단과 상기 테이프에 따른 장소간에 상기 헤드 수단에 의해 끌여들여질 수 있는 테이프를 끌어들이며, 상기 안내 수단은 상기 테이프에 따른 장소와 상기 테이크-업 수단간에 테이프에 의해 미끄러질 수 있게 끌여들여질 수 있는 표면을 가진 제2안내소자와, 상기 제2안내소자와 접속되고 상기 제2안내소자의 초음파 진동을 실행하도록 동작가능한 제2초음파 발진 발생 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  17. 제16항에 있어서, 각각의 상기 안내 소자는 각각의 발진 발생 수단에 의해 발생된 정재파 발진을 구비하고 상기 정재파의 노드에서 고정되게 지지되는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 한 안내 소자와 상기 공급 수단간과 상기 제2안내소자와 상기 테이크-업 수단간의 각각의 상기 테이프의 장력을 검출하기 위한 제1 및 제2수단을 포함하고, 상기 제어수단은 상기 안내 수단의 불완전한 동작의 지시로서 선택된 동작모드에 대해 정상인 상기 제1 및 제2수단에 의해 검출된 장력간의 차이에 응답하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  19. 테이프상의 신호를 기록 재생하는 장치에 있어서, 상기 장치는 테이프 공급 수단 및 공급수단에서 연장된 테이프를 가진 테이크-업 수단과, 다양한 속도로 상기 공급수단과, 상기 테이크-업 수단간에 상기 테이프를 가로방향으로 이송시키기 위한 테이프 구동수단과, 적어도 하나의 안내소자를 안내하기 위해 상기 테이프에 의해 미끄러질 수 있게 끌어들일 수 있는 표면을 가진 상기 적어도 하나의 안내 소자를 포함하는 테이크-업 수단과 상기 공급 수단간에 테이프를 안내하는 안내수단 및, 상기 안내소자와 연결되고 상기 안내소자의 상기 표면을 가로질러 상기 테이프의 이동에 대한 마찰 저항을 감소시키기 위해 상기 안내소자의 초음파 진동을 수행할 수 있게 동작 가능한 초음파 발진 발생수단과, 상기 발진 발생 수단을 동작 시키기 위해 초음파 사인파 구동신호를 상기 발진 발생수단에 제공하기 위한 구동회로수단 및, 상기 구동회로 수단의 전력 소모를 최소화하는 동안, 상기 테이프의 이동에 대한 상기 마찰 저항의 최적 감소를 얻기 위해서, 테이프가 테이프 구동 순단에 의해 이송되는 속도에 따라 상기 구동신호의 전력을 제어하기 위한 제어수단을 포함한 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 및/ 또는 재생장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 사인-파 구동신호로부터 전압 및 전류신호를 유도하는 수단과, 상기 전압신호 및 상기 전류 신호간의 위상차를 나타내는 위상 신호를 제공하는 수단과, 실제로 DC 전압 및 전류 신호를 제공하기 위해 상기 전압신호 및 전류 신호의 각각의 피크값을 검출하는 수단 및, 상기 구동 신호의 상기 전력을 결정하는 상기 제어 수단에 상기 위상신호와 DC 전압 및 전류 신호를 인가하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 안내 소자는 선정된 공명 주파수를 갖고, 상기 제어 수단은 상기 구동 신호가 상기 공명 주파수를 갖게하는 상기 구동회로 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 테이프상의 신호 기록 재생장치.
  22. 제21항에 있어서, 온도 감지 수단을 포함하는데, 상기 감지 수단에서, 상기 제어 수단은 온도 변화로인한 상기 공명 주파수의 임의의 변화에 대한 보상을 위해 감지시 상기 구동신호의 주파수를 변화시키기 위해 상기 온도 감지 수단에 응답하는 온도 보상 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  23. 제19항에 있어서, 상기 안내 수단의 정상 동작의 지시로서 상기 구동 신호의 왜곡을 검추하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  24. 제19항에 있어서, 상기 한 안내 소자는 상기 공급 수단과 상기 테이프에 따른 장소간에 상기 헤드 수단에 의해 끌여들여질 수 있는 테이프를 끌어들이며, 상기 안내 수단은 상기 테이프에 따른 장소와 상기 테이크-업 수단간에 테이프에 의해 미끄러질 수 있게 끌여들여질 수 있는 표면을 가진 제2안내 소자와, 상기 제2안내 소자와 접속되고 상기 제2안내 소자의 초음파 진동을 실행하도록 동작가능한 제2초음파 발진 발생 수단을 포함하며, 상기한 안내 소자와 상기 공급수단 간에 상기 제2안내소자와 상기 테이크-업 수단간의 각각의 상기 테이프의 장력을 검출하기 위한 제1 및 제2수단을 포함하고, 상기 제어수단은 상기 안내수단의 불완전한 동작의 지시로서 상기 제1 및 제2수단에 의해 검출된 장력간의 정상 차이에 응답하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  25. 안내 소자를 가로지는 테이프의 이동에 대한 마찰 저항을 감소시키기 위해, 상기 테이프가 상기 안내 소자의 초음파 진동을 실행하게 동작할 수 있는 초음파 발진 발생기에 접속된 상기 안내 소자에 의해 안내되는 동안, 선택된 동작 모드에 따른 속도로 구동되는 테이프상의 신호를 기록 재생하기 위한 장치에 있어서, 상기 발진 발생 수단을 동작 시키기 위해 초음파 사인-파 구동 신호를 상기 발진 발생 수단에 제공하기 위한 구동 회로 수단과, 상기 사인-파 구동 신호로부터 유도된 전압 및 전류신호의 피크 값과 상기 전압 및 전류 신호간의 위상차를 검출하기 위한 검출 수단 및, 상기 전압 및 전류 신호의 검출된 피크 값과 상기 구동 신호의 전력을 결정하는 상기 검출된 위상차에 응답하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 검출 수단은 상기 사인-파 구동 신호로부터 각기 유도된 상기 전압 및 전류 신호를 수신하고 상기 제1 및 제2 구형-파 전압 신호를 각기 제공하는 제1 및 제2펄스 발생기와, 상기 구동 신호로부터 유도된 상기 전압 및 전류 신호간의 위상차의 지시로서 상기 제1 및 제2펄스 발생기와, 상기 구동 신호로부터 유도된 상기 전압 및 전류 신호간의 위상차의 지시로서 상기 제1 및 제2구형-파 전압 신호간의 위상차를 검출하는 위상 비교 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  27. 제25항에 있어서, 상기 검출 수단은 구동되어진 동안 상기 테이프의 장력을 검출하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 안내 소자의 초음파 진동을 실행할시에 상기 발진 발생기의 불완전한 동작을 감지하기 위해 상기 검출된 장력에 응답하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  28. 제25항에 있어서, 상기 검출 수단은 상기 구동 신호의 왜곡을 검출하기 위한 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 발진 발생기가 상기 안내 소자의 상기 초음파 진동을 야기시키기에 불완전한 상기 구동 신호의 검출된 왜곡을 결정하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  29. 제25항에 있어서, 상기 검출 수단은 온도 검출 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 구동 회로 수단이 상기 안내 소자의 초음파 진동의 주파수의 보상 변화를 수행하게 검출된 온도의 변화에 응답하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  30. 제25항에 있어서, 상기 구동 회로 수단이 주파수 제어 전압에 의해 결정된 주파수로 발진 출력을 제공하는 전압-제어 발신기와, 상기 제어 수단으로부터의 옵셋 신호에 따라 상기 주파수 제어 전압을 제공하기 위한 수단 및, 이득 제어 신호에 따라 형성된 상기 초음파 사인-파 구동 신호의 진폭을 결정하기 위해 상기 발진 출력에 작용하는 이득 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 안내 소자는 선정된 공명 주파수를 갖고, 상기 제어 수단이 상기 오프셋 전압을 결정하여, 전압-제어 발진기가 상기 공명 주파수로 상기 발진 출력을 제공하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 DC 전압 신호가 최대값에 있을시에, 상기 공명 주파수를 결정하기 위해 상기 초음파 사인-파 구동신호의 주파수를 초기에 주사하도록 프로그램되는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  33. 제31항에 있어서, 상기 검출수단이 온도 감지 수단을 포함하며, 상기 주파수 제어 전압을 제공하기 위한 상기 수단이 보상 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 보상 수단이 온도 변화로 인한 상기 공명 주파수의 임의의 변화에 대한 보상을 위해 감지시 상기 주파수제어 전압을 가변시키는 상기 온도 감지 수단에 응답하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제어수단은 버스 수단과, 상기 검출 수단이 상기 버스 수단에 연결되는 아나로그-디지탈 변환기와, 상기 버스 수단이 상기 구동 회로 수단, CPU, ROM, RAM에 상기 주파수 제어 전압을 제공하기 위한 상기 수단에 접속되는 디지탈-아나로그 변환기 및, 상기 디지탈-아나로그 변환기에 접속된 시스템 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 구동 회로 수단은 상기 제어 수단으로부터 이득 제어 신호를 수신하는 상기 버스 수단과 연결된 이득 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 테이프 상의 신호 기록 재생장치.
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