JPH0341912B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気記録再生装置におけるテープ走
行系のテープ速度の変動を低減する装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来よりVTRなどの磁気記録再生装置に用い
られるバツクテンシヨン付加機構としては、テー
プ巻径の変化にかかわらず、供給リール台にほぼ
一定の摩擦力を適宜の手段で加える方式や、第１
図にその概略構成を示すような、テープ巻径の変
化に応じて摩擦力を可変とする方式が知られてい
る。

第１図において、バツクテンシヨン付加機構
は、供給リール台８と、供給リール台８に半周以
上巻きつくフエルト７との摩擦力により、テープ
１の矢印イ方向走行に対してバツクテンシヨンを
与える。フエルト７はブレーキバンド９に接着さ
れ、前記ブレーキバンド９の一端はシヤーシ（図
示せず）に固定され、他端はテンシヨンアーム４
に固定される。

テンシヨンアーム４は、バネ５により初期張力
が与えるれる。供給リール台８上に置かれた供給
リール６に巻かれたテープの巻径減少により、テ
ープテンシヨンが増加する。なお以下において
は、このテンシヨン増加を「テンシヨン変化」と
言い、また、供給リール６と供給リール台８とを
合わせて「供給リール部１０」という。

テンシヨンアーム４に固定されたテンシヨンピ
ン３はテープ１の前記テンシヨン変化により回転
中心を回転支持軸として矢印ロで示した時計方
向に回動され、その結果フエルト７のブレーキ力
が弱められてテープテンシヨンが一定になるよう
に制御される。なお、図中の２は固定ガイドであ
る。

このような従来のバツクテンシヨン付加機構部
においては、その方式のいかんを問わず、供給リ
ール部に制動部材を接触させたり、フエルト７と
供給リール台８とを摺動させたりするため、この
接触、摺動部で生ずるノイズ（摩擦力の不規則的
変動）によつてテープテンシヨン変動が生じる。

このテンシヨン変動により生ずるテープの伸縮
変動は、ヘツドとテープの相対的な速度変動の原
因となる。その結果、テープより再生される映像
信号、あるいは音声信号の時間軸が変動して、い
わゆる映像ジツタあるいは音声ワウフラツタを発
生させる。

又、テープ走行系は、供給リール部の等価質量
とテープコンプライアンスにより共振特性を有す
る。したがつて、テープ走行系に及ぼす外乱周波
数がこの共振周波数と一致すれば、テープは共振
現象を生じ、映像ジツタと音声ワウフラツタが共
に劣化する。

そこで、このような問題を解決するために、ヘ
ツドとリール間においてテープにテンシヨンアー
ムを接触させ、このテンシヨンアームの弾性によ
るコンプライアンスを利用してテープ走行の安定
性を計ることが行われている。

その１例としての従来のテンシヨンアームは、
例えば阿部美春編著：「テープレコーダ」（昭和49
年３月８日、日本放送出版協会、第17刷発行）第
122〜125頁に記載されるように、テープガイドピ
ン、アーム、およびスプリング等を組み立てるこ
とによつて構成されていた。

一方、VTRなどの磁気記録再生装置は小形化、
軽量化が進み、回転系は低慣性となつているの
で、供給リール部とテープコンプライアンスとに
よつて定まる共振周波数も高くなつている。した
がつて、高域周波数での振動を抑制してテープ走
行の安定性を計るためには、テンシヨンアームの
固有振動数も高く設定する必要がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記した構造のテンシヨンアームでは、その構
成部材が相当の質量を有するので、特にテープガ
イドピンが固定されるアームの慣性モーメントが
大きくなつてしまい、さらには、アームを支持す
る軸部の摩擦や、スプリングのバネ定数の設定精
度などの面から、当該系の共振周波数を高くする
ことができず、テープ走行の安定性を計ることが
難しいという問題があつた。

本発明の目的は、前記したテープ走行系の伝達
特性を改善することによつてテープ走行速度変動
を低減させる装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 以下、テープの共振特性について簡単に述べ
る。第２図は、VTRのテープ走行系をモデル化
したものであり、同図のＡはテープ走行路上での
テープ速度変動の検出点を示す。VTRの場合、
この検出点Ａは、テープより映像信号あるいは音
声信号をヘツドで再生検出する位置に相当する。

また、図中のＭは供給リール部１０の等価質
量、L₁は供給リール６から検出点Ａまでのテー
プ長さ、L₂は検出点Ａからキヤプスタン部１１
までのテープ長さである。C₁，C₂は各テープ長
さにおけるテープコンプライアンスの値である。
なお、キヤプスタン部１１で、テープ１は仮想的
に接地されているものとする。

なお前記等価質量Ｍを求めるには、まず供給リ
ール部（リール台およびリール）の慣性モーメン
トをその形状、比重に基づいて計算する。慣性モ
ーメントのデイメンジヨンは｛（質量）×（長さ）²｝
であり、ここに言う「長さ」はカセツト規格で規
定されている最大径と最小径の平均値であるか
ら、前記の計算で得られた慣性モーメントを前記
平均値の２乗で除算した商が等価質量Ｍとなる。

またテープコンプライアンスＣは、単位力あた
りのテープ伸び量である。力学の公式からＥ
（δL／Ｌ）＝Ｆ／Ａであり、テープコンプライア
ンスＣは（δL）／Ｆで表わされるから、Ｌ／
（Ａ・Ｅ）の計算によつて求めることができる。
ここで、Ｌはテープ走行系のスパン長すなわち第
２図のL₁またはL₂であり、設計値から求めるこ
とができる。また、Ａはテープ断面積、Ｅはヤン
グ率で、これらは実測によつて得られる。

第２図のテープ走行系を、等価電気回路に変換
したものを第３図に示す。第３図において、F_B
はテープ走行系で生ずる外乱源であつて、従来よ
り周知の一定摩擦力方式における摩擦力、あるい
は前記第１図で述べた供給リール台に加える摩擦
力の不規則的変動で生ずるテープテンシヨン変動
などがこれに相当する。

第４図は、第３図における系での正の共振特性
を示す。f₀は共振点である。

第３図に示すような等価電気回路の各回路定数
をインピーダンス表示すると、第５図となる。外
乱源F_Bによる検出点Ａでのテープ速度変動Ｖは
次式で与えられる。

Ｖ＝F_B・Z₁・Z₃／（Z₁＋Z₂＋Z₃） ここで、Ｖの絶対値をできるだけ小さくするた
めには、インピーダンスZ₂をできるだけ大きくす
ればよい。特に、外乱源F_Bとしてテープ走行系
の共振周波数f₀と同じ周波数の外乱が生じたと
き、Z₂のインピーダンスが無限に大きくなれば、
検出点Ａでの速度変動Ｖは限りなく零に近づく。

本発明は、このようなテープ走行系の物理的な
性質を巧みに利用したもので、テープ走行系の共
振周波数f₀と同じ固有振動数をもつ共振回路Z₄
を、第６図に示すようにZ₂に直列に挿入すること
により、共振現象を除去しようとするものであ
る。

（実施例） この発明の一実施例を以下に述べる。第７図に
本発明に係わる振動体としての片持ち弾性体、す
なわちピン１５を挿入したテープ走行系の全体該
略図を示す。第８図はピン挿入部の概略拡大図を
示したものである。

ピン１５は、その一端が適宜部材１６に固定さ
れ、他端はＬ字型の構造となつている。テープは
Ｌ字部の先端にかけられ、テープのバツクテンシ
ヨン変動により矢印ロ，ハ方向に変位する。供給
リール部１０から繰り出されたテープ１は、ピン
１５およびシリンダ１４を経てキヤプスタン部１
１（キヤプスタン１２およびピンチローラ１３よ
りなる）へ走行する。

このような構成のピン１５は、１本の弾性線を
折り曲げた単一の弾性部材であるので軽量であ
り、また、摩擦を生じさせるための特別の可動部
分は具備していない。したがつて、前記した従来
技術のテンシヨンアームと異なつて低質量、低慣
性であり、弾性材料のヤング率、腕長の設定によ
つて固有振動数を調整すれば、高い周波数まで対
応させられるようにできる。

このように、ピン１５がテープ走行系に挿入さ
れたときの等価電気回路を第９図に示す。M_Aお
よびC_Aは、挿入状態によつて決まるピンの等価
質量とコンプライアンスであり、等価質量M_Aお
よびテープコンプライアンスC_Aは、前述した方
法で求めることができる。また、このピン全体の
インピーダンスは前記第６図のZ₄で表わされ、こ
のZ₄は次式で与えられる。

Z₄＝Ｓ・C_A／（１＋S²・M_A・C_A） このようなピン単体のインピーダンスZ₄の周波
数特性を第１０図に示す。これより明らかなよう
に、前記ピンは、 f′₀＝１／2π（M_A・C_A）^0.5 なる周波数でインピーダンスが十分大きくなる正
の共振特性をもつことがわかる。

この共振周波数f′₀が、前述のテープ走行系の
共振周波数f₀の0.1倍、0.5倍、1.0倍、1.5倍および
2.0倍近傍になるように、M_AおよびC_Aを定めたと
きの、外乱源F_Bによる検出点Ａにおけるテープ
速度変動Ｖの周波数特性｜Ｖ／F_B｜を第１１図
に示す。

すなわち、同図において破線Ｗは、本発明によ
るピン１５を有しない場合のテープ速度変動周波
数（横軸）に対するテープ速度変動量｜Ｖ／F_B
｜（縦軸）の特性を、また曲線Ａ〜Ｅはピン１５
の共振周波数f′₀をそれぞれ0.1f₀、0.5f₀、1.0f₀、
1.5f₀、2.0f₀に選定したときのテープ速度変動量
特性を示している。

さらに、横軸に平行に引いた直線Ｍはテープ速
度変動量の許容限界値に対応し、テープ速度変動
量特性曲線がこの直線より下側にあれば、実用上
十分であることになる。前記許容値は、TV画面
の映像ジツタあるいはテープレコーダのワウフラ
ツタがどの程度まで許容できるかによつて決めら
れる値であり、この例では0.01に設定してある。
その根拠はつぎのとおりである。

すなわち、VTRによる再生画面を多数の人に
見せて再生画面のゆれ（ジツタ）、換言すれば、
TV画面の１水平走査時間（約63.5マイクロ秒）
の変動がどの程度まで許容されるかを決定する。
本出願人会社における実験によれば、この値は
0.02％であつた。これに基づき、本発明者らは、
前記の値0.02％を満足するためには、テープ速度
変動量｜Ｖ／F_B｜が0.01以下であれば良いことを
実験的に確認した。

このために第１１図では、許容値としてこの値
0.01を採用し、図示している。この図から、本発
明によつて付加されるピン１５の共振周波数f′₀
を0.5f₀〜1.5f₀に選定すれば、ピン１５を挿入し
たときのテープ走行系の共振特性は、同図に破線
Ｗで示す従来の共振特性と較べて大幅に改善さ
れ、テープ速度変動量が許容値（0.01）以下に制
御されることが明らかである。

そのために、バツクテンシヨン付加部の摺動ノ
イズ（すなわち、摩擦力の不規則的変動）により
生ずるテープテンシヨン変動は、ピン１５により
十分に除去され、検出点Ａでのテープ速度変動は
実用上無視できる程度に抑圧される。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、テンシヨンアームを単一の弾性部材で構成さ
れる片持ち弾性体構造としたので、その慣性を小
さくでき、その固有振動数を高く設定することが
できる。したがつて、このコンプライアンスを利
用すれば、低慣性の回転系でもテープ走行の安定
性を計ることができる。

しかも、その構造が簡単であるので部品点数を
削減することができ、製造工程の簡略化および信
頼性の向上を計ることができる。

さらに、本発明によれば、VTRのテープ走行
系が正の共振特性をもつとき、その共振周波数f₀
の0.5倍〜1.5倍の固有振動数f′₀をもつ片持ち弾性
体（ピン）を供給リールと磁気ヘツドとの間のテ
ープ走行路に挿入することによつて、バツクテン
シヨン付加機構部における摩擦力の不規則的変動
から生ずるテープテンシヨン変動を遮断し、かつ
テープの共振現像を除去し、映像ジツタや音声ワ
ウフラツタなどを低減する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はVTRのバツクテンシヨン付加部の従
来の１例を示す構造図、第２図はVTRのテープ
走行系を簡略化したモデル図、第３図は第２図を
節点基準法にて等価電気回路に変換した図、第４
図は定電流源F_Bによるテープ走行速度変動検出
点Ａでのテープ速度変動周波数特性図、第５図は
第４図の等価電気回路の回路定数をインピーダン
ス表示した回路図、第６図は第５図に片持ち弾性
体としてのピンを挿入したときの回路図、第７図
は本発明の１実施例の概略構成図、第８図は第７
図におけるピン部分の斜視図、第９図はピンを挿
入したときの等価電気回路図、第１０図はピン単
体の共振特性図、第１１図はピンを挿入したとき
のテープ走行系の振動伝達特性図である。 １……磁気テープ、１０……供給リール部、１
１……キヤプスタン部、１２……キヤプスタン、
１３……ピンチローラ、１４……シリンダ、１５
……ピン、１６……ピン１５の固定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 供給リールと、 供給リールからくり出されたテープに接する磁
   気ヘツドと、 一端が供給リールと磁気ヘツドとの間で走行テ
   ープに接触するように他端を固定して配置され、
   前記一端がテープテンシヨン変動に応じて変位す
   る片持ち弾性体とを具備し、 供給リール部の等価質量およびテープコンプラ
   イアンスによつて決まる共振周波数f₀と、前記片
   持ち弾性体の固有振動数f′₀との間に 0.5f₀≦f′₀≦1.5f₀ なる関係をもたせたことを特徴とする磁気記録再
   生装置におけるテープ走行速度の変動低減装置。