JPH0276153A - 磁気記録再生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１回転ヘッド方式ディジタルオーディオテープ
レコーダ（以下ＤＡＴと称す）に係り。

％−に選曲などの高速ランダムアクセスにおけるテープ
走行速度およびシリンダ回転数の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ＣＤ（コンパクトディスクツプレーヤに代表されるよう
にオーディオのディジタル化は急速に進展し、テープレ
コーダでも回転ヘッド型のＤＡＴレコーダが商品化され
始めた。

回転ヘッド方式ＤＡＴにおいて１通常再生速度の数十〜
数百倍の速度で高速ランダム選曲（曲の頭出し）を行う
ためには、トラックの中に記録された曲の開始を示す信
号や１時間表示をするための信号１曲番情報信号など音
楽ＰＣＭ信号と同じ記録密度で記録されている制御用信
号を高速度テーブ走行時に正確に読み取る必要がある。

ところで１通常記録再生時と異なる速度でテープを高速
走行させると、ヘッドの走査軌跡はテープに記録された
信号トラックを複数横断するものとなり、シリンダ回転
数が一定であるとするとヘッドとテープの相対速度は変
化してしまう。

−万、ＤＡＴでは、ヘッドより再生された信号からディ
ジタル信号を再生する回路としてデータ打ち抜き（デー
タストローブ）回路を用いるが。

通常この回路の入力の伝送レートはテープ走行系の速度
側差、ジッタに対する余裕が上敷パーセント程度であり
、テープの高速走行によってヘッドとの相対速度が変化
し、入力信号の伝送レートが士数パーセントの範囲を逸
脱するとデータ再生が不能、つまクランダムアクセスが
出来ないという不都合がある。

このため、ＤＡＴではテープの高速走行時には。

シリンダ回転数は通常記録再生時と同一には出来ず、ヘ
ッドとテープの相対速度が常に一定となるよう、或いは
データストローブ回路の許容ジッタ内に入るようテープ
の走行速度に応じて追従制御することが不可欠である。

テープを一定高速走行させる従来技術としては。

例えば特開昭５７−１２４４８号公報に示されているよ
うにヘッドのヘリカルスキャン以外にテープの走行方向
に別の専用トラックを設け、テープ上で一定間隔となる
ように記録されたトラッキング用制御信号（コントロー
ル信号）を高速走行時に読み取って、その周波数からテ
ープ速度を検出して制御する方法、或いは特開昭５４−
１３６３０６号公報に示されるように、テープ巻き取り
側、送り出し側の両方のリール台の回転数に対応した信
号を発生する手段を設け、その信号を演算処理してテー
プ速度を一定制御する方法などがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記従来技術は、テープの高速走行制御に関
するものであり、シリンダ回転数制御圧ついては何ら配
慮されていない。

つまり、テープの高速走行を一定の所望速度に安定に実
現し得、且つシリンダ回転数も当該テープ速度に対しヘ
ッド相対速度が一定となるよう実現し得たとしても１通
常再生状態から高速走行状態への過渡期には、テープ走
行系とシリンダモータの立ち上が５’Ｗ性が一致しない
ことからこの期間、相対速度にずれが生じ、データ再生
が不能となるタイミングが発生するという問題がある。

また、相対速度一定の高速走行状態において。

テープ走行系の負荷変動などによってテープ走行速度が
変動した場合などでも、テープ速度状態がシリンダ回転
数制御系へフィードバックされないため相対速度がずれ
てしまうという欠点もおる。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
コントロール信号等のない型式のＤＡＴにおいて高速で
且つ正確な一定速のテープ走行を行うと同時にテープの
走行速度に応じてヘッドの相対速度が一定、或いは既述
したデータストローブ回路の許容ジッタな逸脱しない範
囲内でデータが読み取れるようシリンダ回転数を逐次連
続的に追従制御する磁気記録再生装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的において、先ずテープ走行速度に応じたシリン
ダ回転数の制御は１回転数制御回路のｆ−ｖ（速度−電
圧）変換器の特性を固定にするのではな（、テープ走行
速度に応じて掃引することＫよシ達成される。

すなわち、ｆ−ｖ変換器ケ有するモータ回転数サーボ系
では、サーボの基準（目標）値は一定のままでループに
直流オフセットを注入したり、或いはｆ−ｖ変換の比較
電圧を制御することにより注入した直流オフセット及び
比較電圧に応じてｆ−ｖ変換器の特性を平行推移できる
ため、サーボのロック点、つまり回転数を変化させるこ
とができる。

このため１本発明では、ｆ−ｖ変換器を有するシリンダ
回転数制御系にテープ走行速度に応じた直流制御電圧な
抽入、或いはｆ−ｖ変換器の比較電圧をテープ走行速度
信号ｆ応じて可変制御するようにし、シリンダ回転数ロ
ック点をテープ走行速度に応じて追従制御してテープと
ヘッドの相対速度差が生じないような構成とした。

また、高速、且つ安定なテープ走行は、テープ巻き取り
側および送り出し側の両刀に回転数検出手段を設け１両
回転数検出手段の周波数和か一定となるようリール軸を
駆動するリールモータにサーボを掛ける構成とした。

〔作用〕

シリンダ回転数制御手段は、シリンダモータのＦＧ（周
波数信号発生器）信号を入力とし、その回転数を制御す
るよう働くが、ｆ−ｖ変換器特性がテープ走行速度信号
によって掃引されるよう構成されるため、その回転数は
テープ速度に関連したものとなる。勿論、テープ速度信
号によるシリンダ回転数の制御は、テープとヘッドの相
対速度が一定となるよう設定される。

一方、テープの高速走行は、テープ巻き取ｐ側および送
ジ出し側両Ｖ−ル台に取ｐ付げられたリール回転数検出
手段の双方の周波数和が一定となるようリール軸を駆動
するリールモータ忙回転数サーボを損けるため、テープ
走行速度は両リール台回転数の周波数和が一定となる値
に維持される。

勿論テープ高速走行速度の目標値は２リ一ル台の回転数
検出手段の周波数和の設定値によって随意に設定可能で
ある。

以上の構成にあって１例えばテープ高速走行速度が所望
値になるよ５２リ一ル台回転数検出手段の周波数和を所
定値に設定し、且つテープ高速走行時のシリンダ回転数
がテープ速度に合致（ヘッドの相対速度一定）するよ５
．すなわちテープ速度信号によるシリンダ回転数のロッ
ク点が相対速度一定の電性を満足するようｆ−ｖ変換器
特性を制御するように成し、一方１通常再生時のシリン
ダ回転数も通常再生テープ速度に対して相対速度が一定
となるようテープ速度信号でｆ−ｖ変換器特性を制御す
るようにすれば、テープの高速走行開始と同時に、テー
プ速度が目標値へ向けて上昇してゆく過程にあってはシ
リンダ回転数がテープ速度に応じてヘッドとの相対速度
が一定となるよう自動的に追従するため、テープ走行系
およびシリンダモータ回転の立ち上がりスピード等の不
一致に起因するデータ再生不能という問題を解消するこ
とができる。

〔実施例〕

以下１本発明の具体実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したものである。

同図において、１はシリンダ、２ａおよび２ｂは磁気ヘ
ッド、３はテープ、４および５はそれぞれテープ送り出
しく８１側および巻き取Ｖσ）側リール台に一体に取り
付けられたリール台回転数検出手段用のｆＧ、　６はシ
リンダモータのｆＧ、７はｆ−ｖ変換器８．駆動用増幅
器９および基塩電圧１０より成るシリンダ回転数制御手
段、１１はｆＧ６を有して成るシリンダ駆動用モータ、
　１２は加算器、１３はＴ側およびＳ側リール台４Ｇ信
号をそれぞれｆ−ｖ変換する１４および１５のｆ−ｖ変
換器と、双方のｆ−ｖ変換器出力を加算する加算器１６
より成るテープ走行速度検出手段、１７はテープ高速走
行手段、１８はＩＪ−ル台（Ｔ側およびＳ側）のリール
軸を駆動し、テープを高速走行させるためのリールモー
タを示す。

第１図の実施例は、既述したようにテープの高速走行制
御時に、テープ速度に応じてヘッドとの相対速度が一定
となるようシリンダ回転数を逐次追従制御するものであ
り、テープ速度に応じたシリンダ回転数の制御はシリン
ダ回転数制御系忙加算器１２を挿入し、ｆ−ｖ菱換器特
性をテープ速度信号によって掃引するものである。以下
各部の具体実施例、動作波形等を参照しながらその動作
を説明する。

第２図は、第１図におけるテープ走行速度検出手段１３
およびテープ高速走行手段１７の具体回路を示したもの
であり、同図において２０および２１は加算器用の抵抗
、２２はリールモータの駆動用１幅器。

２３はリールモータ回転数制御の目標値であるサーボ基
準電圧である。

ｆ−ｖ変換器１４および１５はそれぞれＴ側およびＳ側
のり−ルｆｏ入力信号周波数ｆを電圧に変換するもので
あり１例えば単安定マルチバイブレータと積分回路など
で構成され、（その詳細技術については周知であるため
省略する）第３図に示したように入力信号周波数ｆに反
比例した変換電圧ｅｔを出力するよう構成されている。

加算器１６の抵抗２０および２１はｆ−ｖ変換器１４お
よび１５の電圧重力を加算するものであり、その値は同
一に設定されている。すなわち、加算出力ｅｆｒにはｆ
−ｖ変換器１４および１５の加算値の１／２が出力され
る。

駆動増幅器２２は加算器出力ｅｆｒと基準電圧６８にの
誤差項１ｌｌＩを行い、　ｅｆｒとｅ８Ｒの誤差が零と
なるようｆ。

すなわち２リールｆａのｆ−ｖ変換出力の和ｅｒｒ　（
平均値］が常にサーボ基準電圧ｅｓａに合致するようリ
ールモータの回転数制御を行う。

係る構成にあって１例えばＺＨｒ長記録再生ＤＡＴテー
プのテープ巻き取り中周での高速走行速度を通常記録再
生速度（８，１５龍／ｓ　）の２００倍に設定したとす
ると、第３図中に示したようにリール台ｔ。

周波数７ｋ　８　Ｈｚ　／回転とすると、この時のリー
ル台ｆａ胛波数はＴ側およびＳ側とも１６６ｆｌｚとな
る。したがって、ｆ−ｖ変換器１４および１５の８１％
性をそれぞれ第３図のように設定１−１駆動増幅器２２
０基準電圧ｅａｔを２．５ｖに設定すれば、テープをテ
ープ中周域において通常記録再生速度の２００倍の高速
度で走行させることがでをる。

尚、２リ一ル台ｆａの周Ｒ数和一定制御サーボでは、テ
ープ巻き取り径に応じテープ走行速度が若干異なる。こ
の様子を示したのが棋４図であるが。

テープ中周での走行速度を２００倍に設定したとすると
テープ巻き取り始めおよび終りでの走行速度は略１６３
倍である。

さて、テープ走行開始（アクセス開始）と同時に０例え
ばテープ中周域ではテープ速度は通常記録再生時の１倍
速から所定値の２００倍速へ上昇するが、この時のテー
プ速度上昇に対するＴ側、Ｓ側のｆ−ｖ変換器出力を加
算した出力ｅｆｒは第５図に示すものとなる。すなわち
＊　ｅｆｒは第３図の特性上で入力周波数が０．８３　
Ｈｚ　（１６６ｆｌｚ／　２００　）　；テープ速度１
倍から１６６　Ｈｚの（テープ速度２００倍）領域をテ
ープ速度に比例して変化するものとなる。

また、テープの巻き始め域では、テープ走行開始と同時
にテープ速匹は１倍速から１６３倍速へ向つて上昇する
ことになる（Ｔ側のリール台７０周波数は２２６　Ｈｚ
　、　Ｓ側は１０６　Ｈｚで和は１６６＆Ｘ　２＝３３
２ｔｌｚ一定）が、この時のｆ−ｖ変換器１４および１
５の出力ｅｆと加算器出力ｅｔｔは図６に示す通りでＩ
ｈり、加算出力ｅｌｒは第５図のテープ中周域の場合と
同一である。

また、テープ巻き終Ｖ域ではＷ、６１１に示すＴ側。

Ｓ側のｆ−ｖ変換器出力ｅｆが逆転するだけで加算出力
ｅｆｒは第６図、第５図と同一であり、更にその中間域
についても全（同一の加算出力ｅｔｒ　％性が得られる
。

次にシリンダ回転数制御手段の動作について説明する。

第７図は第１９忙おけるシリンダ回転数制御手段７の部
分と加算器１２の具体回路例を示したものであり、同図
において２４は演算増幅器、２５乃至２７は抵抗である
。

ｆ−ｖ変換器８はシリンダモータのｆＧ入入力信号周波
数ケ電圧に変換するものであり、その具体回路について
は第２図のｆ−ｖ変換器と同様周知であるため省略する
が、加算器１２ヲ介した出力端子には第８図に示す特性
のように入力信号周波数ｆＫ反比例した変換電圧ｅｈを
出力するよう構成されている。

また、加算器１２は演算増幅器２４を使用した周知の方
法であり、ｆ−ｖ変換器８の出力を抵抗２５および２６
の比に応じ、またＥｒ入力を抵抗２７および２６の比に
応じてそれぞれ独立に加算して加算信号を出力する。従
って、加算人力Ｅｒが＠５図および第６図の特性上のＥ
ｒ６　、すなわち、２００倍速に合致したテープ速度信
号の場合に、加算器１２を介したｆ−ｖ変換特性が第８
図の実ＩＩ（１）であるとすると。

加算入力Ｅｒ　Ｋ　Ｅｒ　＞Ｅｒ□を入力した場合のｆ
−ｖ変換特性は（１）のようＩＣ，またＥｒ　＜　Ｅｒ
（１を印加した場合は（Ｉ［Ｄのようになり、加算入力
の大小に応じて（１１を境として周波数軸上で両方向に
、しかも加算人力Ｅｒのレベルに比例して特性を平行推
移させることができる。

第８図の特性の実現により、加算入力Ｅｒの制御に応じ
てシリンダモータの回転数制御が可能なことが類推でき
よう、すなわち、駆動増幅器９の基準電圧１０をｆ−ｖ
変換特性上のＥｓＫ設定すると。

シリンダ回転数の制御目標値はＥ３に固定される。

つまり第７図の回路をシリンダモータへ接続して成る帰
還系ではｆ−ｖ変換出力ｅ１ｍが基準電圧Ｅ３に一致す
るよう制御が働り、シたがって加算入力ＥｒがＥｒｇの
場合のシリンダ回転数はＮｏＶＣ，またＥｒ＞ＥｒＯで
特性（ｉｆ）のり合ｒ（はＮＩ　Ｋ　、更にＥｒ　（Ｅ
ｒ６で特性（Ｉｎ）の場合にはＮ２のようＫＢｒのＥｒ
ｇに対するレベル忙応じてＮｏを中心に両方向に任意に
回転数を制御することがで票る。

以上第２図乃至第８図により、第１図の実施例の各部の
構成および動作について説明した。

以下１本発明の主旨であるテープ走行速度に応じたシリ
ンダ回転数の制御について述べる。

ＤＡＴでは通常記録再生時のシリンダ回転数は２０００
ｒｐ１．またテープ走行速度は８．１５ｆｌ廊であり。

このシリンダの回転数は第１図におけるシリンダ回転数
制御手段７によって制御され、またテープ走行は第１図
には図示していないが従来のＶＴＲなどと同様、専用の
駆動装置および回路により制御される。

さて、テープを高速走行させる場合、ヘッドとの相対速
度を通常記録再生の時と一定に維持するためには、シリ
ンダ回転数はテープ速度に対し第９図に示す関係（理論
値）に制御しなければならない。つまシ、テープ走行速
度を通常記録再生時の２００倍に設定したとすると、Ｆ
Ｆ方向の走行に対しては２０００ｆｌ１１を３００Ｏｒ
ｆｌｌ＋Ｃ、またＲＥＷ方向の走行に対しては２０００
　ｒ−から１１００Ｏｒｐへの制御が必要になる。

以下、ＦＦ方向に関しテープ高速走行速度目標値ｌｋ：
２００倍に設定した時の制御動作について説明する。

第１０図（α）のように通常再生状態から時刻ｔｏにお
いて高速サーチ（テープ高速走行制御）操作が開始され
ると、テープ速度は（６）のように通常再生速度（１倍
）から走行系の立ち上がり特性に応じ徐々に上昇し、　
ｔｌの時点において２００倍の目標速度にロックされる
。同時に、テープ速度検出手段の゛加算器１６からは、
テープが（，６１のように１倍から２００倍へ向けて走
行するため第５ｒＩ！Ｊの特性よ！＞　（Ａ）を丁度裏
返したような（Ｃ１に示すテープ速度信号Ｅｒが出力さ
れる。

−１、シリンダ回転数は１通常再生時は２０００囮でり
るが、ｔｏのタイミングからテープの高速走行が始まる
とテープの速度に応じて変化を始める。

既述のように、テープ速度が２００倍の時のシリンダ回
転数の目標値は３０００ｆＫならなければならない。す
なわち、テープ速度が２００倍の時の（ｃ）のシブ速度
信号Ｅｒ６によってシリンダ回転数は３ｏｏｏｒｐａに
制御されなげればならない、第８図で言えば。

ＥｒがＥｒｏとなる特性（１１ＯＮ、点が３０００ｒＰ
Ｉ　Ｋ　＠肖する。

また＄３図の特性においてシリンダ回転数Ｎ１は通常再
生時の２０００　ｒｆｌｍに合致するよう設定されてい
る。

具体的には、　Ｅｒが第５図における通常再生時（１倍
）のテープ速度信号Ｅｒｌの時にシリンダミツク点がＮ
ＩＫなるようにすればい、テープ速度が１倍から２００
倍に変化した時、シリンダ回転数を２０００−から３０
００ｒｐｌへ向けて変化させるには、第５図のテープ速
度信号Ｅｒを第７図の抵抗２７および２６の比の選び方
によって適宜増幅等して加算すれば容易に実現できる。

係る構成にあって、高速サーチ操作が開始されると、シ
リンダ回転数は＠ｌＯ図（ｄｌのようにｔｏｉｃおいて
通常再生時（Ｅｒ　＝Ｂｒ１　）の２０００ｒＦからテ
ープ速度が２００倍にロックしたｔ１以後（Ｅｒ＝Ｅｒ
））では３０００ｒ＊に、更にその過程にあっては、テ
ープ速度の上昇と共にＥｒが（ｃ）のようにＥｒｌより
順次Ｅｒ１）へ向けて減少するため（ｊｌのテープ速度
の上昇カーブ疋一致して自動的に変化するものとなる。

また、第１０図のｔ！以後の波形は１例えばテープ走行
速度が走行系の負荷変動などにより所定値の２００倍に
対し１００倍或いは３００倍に変動した場合の各部の動
作波形を示したものである。テープ速度が所定目標値に
対して上、下に変動しても、その速度信号Ｅｒを検出し
、　Ｅｒの大きさに応じて第８図のようにｆ−ｖ変換器
の特性が自動的に動（ためシリンダ回転数をテープ走行
速度に一対一に対応して自動的に追従制御させることが
できる。

以上、ＦＦ方向の制御動作について説明した。

ＲＥＶ方向の制御は１例えば第８図のＮ、点が１０００
−となるよう第７図におけるｆ−ｖ変換器８の特性を切
り換える等して、同様忙実現可能であり。

またその制御動作もＦＦ方向と同様であるため詳細は省
略する。

以上１本発明の実施例について説明した。実施例ではテ
ープ速度検出手段、加算器などは簡単な具体例を掲げた
が、これは特に限定されるものではない０例えば加算器
は単なるレベルシフト回路で構成することも可能である
。

また、実施例では加算器を用いてテープ速度信号に応じ
シリンダサーボのｆ−ｖ変換特性をシフトする例を掲げ
たが、これも特に限定されるものではな（１例えばテー
プ速度信号でｆ−ｖ変換器の比較基準電圧を制御し、ｆ
−ｖ変換器の特性自体を操作しても同様な制御が可能で
、他についても本発明の主旨を変えない範囲で種々変形
可能は容易である。

更に、実施例では第３図に示したよ５に装着テープ長さ
が２Ｈｒの場合について説明した。実際にはテープ長は
ＩＨｒ　、　０．５Ｈｒの場合もあり、詳細は省略する
が、テープ走行速度は２リールｆＱの周波数和が一定と
なるようリールモータサーボが掛るため例えばＩＨｒ長
のテープ場合では走行速度は中周で略１６５倍１巻き始
め、終りで略１５０倍、　０．５Ｈｒ長テープでは中周
で略１４４倍１巻き始め、終りで略１３９倍となり、装
着されたテープの長さ及びその位ｔＫよって走行速度が
異なる。第９図に示したテープ速度に対するシリンダ回
転数の補正特性は相対速度を完全に一致させる条件での
ものでアリ。

厳密には通常のデータストローブ回路で許容されるジッ
タかもみれば略±１０％程度の回転数変動は許容される
ためテープ長さが異って走行速度に差が生じてもヘッド
との相対速度一定の条件はほぼ満たされる。しかしなが
らテープ長さに対応して更に精度の良いシリンダ回転数
の制御を行うには。

例えば通常再生時に巻き取り側および送り出し側のリー
ル台回転周波数の関係から装着テープの長さを判別し、
これに応じてテープ走行の到達速度に見合ったシリンダ
回転数となるよう第５図のテープ速度検出信号Ｅｒ？ｌ
ｌ−適宜圧縮等して、シリンダ回転数制御手段系へ注入
するようにすれば良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、テープの走行速度に
応じてヘッドとの相対速度が一定となるようシリンダ回
転数を自動制御できるため１例えばテープ高速走行の立
ち上げ時、或いは高速走行状態で走行系の負荷変動など
によりテープ速度が基定値より変動した場合でも相対速
度の不一致に起因するデータ再生不能という問題を解消
することができる。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明による一実施例の構成図、第２′図は第
１図回路のテープ速度検出手段およびテープ高速走行手
段の具体例を示す回路図、第３南は第２図回路のｆ　−
ｖ変換器の特性図、第４図は第２図回路によるテープ走
行速度特性を示す線図。 第５図、第６図は＠２図回路のテープ速度検出手段（加
算器）の出力特性図、第７図は第１図回路のシリンダ回
転数制御手段の具体的回路図、第８図は第７図のｆ−ｖ
変換器の特性図、第９図はたプ走行速度に対するシリン
ダ回転数の補正図、Ｗ。 １０図は第１図の実施例におけるテープ高速走行制御時
の各部の動作波形図である。 １・・・シリンダ、　　　　２・・・ヘッド。 ３・・・テープ。 ４・・・巻き取ジ側リール台ｆａ。 ５・・・送り出し側リール台ｆａ。 ７・・・シリンダ回転数制御手段。 １１・・・シリンダモータ、１２・・・加算器。 １３・・・テープ速度検出手段。 １７・・・テープ高速走行手段。 １８・・・リールモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転シリンダに装着されたヘッドにより磁気テープ
   上を走査して記録再生を行う回転ヘッド方式ＰＣＭレコ
   ーダまたはＶＴＲにおいて、該シリンダの回転数を通常
   記録再生時の基準値および通常記録再生時の回転数より
   高速および低速の両方向に制御する回転数制御手段と、
   リール軸を駆動して通常記録再生速度より速い速度で該
   磁気テープを走行させる高速走行手段と、該テープの巻
   き取り側および送り出し側の両リール台に取り付けられ
   たリール回転数検出手段の各々の検出信号を周波数−電
   圧（ｆ−ｖ）変換し、該双方のｆ−ｖ変換信号を加算し
   た信号で該テープの高速走行手段を制御するようにした
   成したテープ速度検出手段を備え、該テープ速度検出手
   段の出力信号によって該シリンダ回転数制御手段を制御
   し、該磁気テープの走行速度に関連して該シリンダの回
   転数を制御し得るように成したことを特徴とする磁気記
   録再生装置。