JPH0560182B2

JPH0560182B2 -

Info

Publication number: JPH0560182B2
Application number: JP59087366A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yoshino
Original assignee: Sansui Electric Co Ltd
Current assignee: Sansui Electric Co Ltd
Priority date: 1984-04-30
Filing date: 1984-04-30
Publication date: 1993-09-01
Also published as: JPS60231952A

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術的分野本発明は回転ヘツド型磁気記録再生装置におい
て、テープの高速走行時にヘツドの回転速度およ
びテープ走行速度を制御してヘツドとテープの相
対速度を一定に保つための相対速度制御装置に関
する。

(2) 発明の技術的背景近年、回転ヘツド型磁気記録再生装置に用いら
れるテープの記録密度が向上したため、同一テー
プに多数のプログラムが記録されることが多い。
そのためプログラムの検索を行う必要がある。回
転ヘツド型VTRでは、記録されているプログラ
ムの検索を行うための専用のトラツクを設けて、
ここにアドレス信号を記録してプログラムの検索
や編集を行う方法が業務用に広く用いられてい
る。しかし、家庭用VTRではテープ幅が狭いた
めにプログラム検索専用のトラツクを設けること
はテープの利用効率の上から好ましくなく、さら
にこのための固定ヘツドを設けなければならない
のでコスト高になる。そのため専用のトラツクを
設けないで、主信号とともにアドレス信号をビデ
オトラツク上に記録することが行われる。この場
合、ビデオトラツク１本毎に所定の位置にデイジ
タル符合化したアドレス信号が記録される。

高密度で記録されているデイジタル信号を再生
する場合、一般に再生波形の立上り立下りは傾斜
し、そのピーク位置は符号間干渉によりピークシ
フトを生じている。そのため波形等化が行われた
後PLL回路によつてピツトクロツクが生成され、
このビツトクロツクによりデイジタル信号が再生
され復調される。この場合、テープとヘツドとの
相対速度（以下相対速度と略称する）が変化する
と、その変化に応じて波形等化回路の周波数特性
やPLL回路のキヤプチヤレンジやロツクレンジ
を変化させなければならない。このため相対速度
はほぼ一定である必要がある。また、高速でプロ
グラムの検索をするためには、テープを記録時よ
りも高速で走行させながらテープ上に記録されて
いるアドレス信号を読みとる必要がある。しか
し、テープを記録時よりも高速で走行させると
き、ドラム回転数およびテープに対するドラムの
傾斜角が一定であると、相対速度が記録時とは異
なつて安定にアドレス信号が読みとれない。した
がつて、アドレス信号の読み出しのためにも相対
速度を一定にする必要がある。プログラムの検索
は順方向または逆方向にテープを高速走行させて
行うが、順方向と逆方向での相対速度の比は数倍
にもなる。

さらに、プログラム検索専用トラツクのない場
合には、テープ走行速度を一定にするために必要
な速度検出に専用トラツクを利用できないという
問題がある。すなわち、プログラム検索専用トラ
ツクのある場合はそのための固定ヘツドを有して
いるので、このヘツドよりテープ走行速度信号を
得て、この信号により走行速度を制御して一定に
することができるが、プログラム検索専用トラツ
クがないと他の手段により速度検出を行わなけれ
ばならない。

(3) 発明の目的本発明は、回転ヘツド磁気記録再生装置におい
て、アドレス信号等の専用トラツクのないテープ
を再生時に高速走行させる場合、ヘツドとテープ
の速度を制御して簡単な方法で相対速度を一定に
保つための相対速度制御装置を提供することを目
的とする。

(4) 発明の概要再生時に、テープを標準速度のｎ倍速で高速走
行させる場合、テープ走行速度および方向設定信
号に対し、相対速度が標準速度時と同じ一定の相
対速度になるようなドラムモータの回転数N_oを N_o＝Ａ・ｎ＋Ｂ（Ａ，Ｂは定数、ｎは高速走行
速度／標準走行速度の比、また、ｎの極性はテー
プ走行方向が順方向のときは正、逆方向のときは
負とする）なる式にて算出し、この算出結果に比例した電圧
を基準電圧としてドラムモータを制御し、次にド
ラムモータの回転数N_oを検出して、この回転数
N_oにて M_o＝−Ｃ／N_o＋Ｄ（Ｃ，Ｄは定数）なる式を演算し、一定の相対速度とするに必要な
テープ走行速度のとき得られるべきM_o（ヘツドが
１回トレースする間に横切るトラツク数）を求
め、このM_oに比例した電圧を基準電圧として、
実際にテープ走行により検出されるヘツドが横切
るトラツク数に比例した電圧と比較し、この比較
結果でテープを一定速度で走行させ一定の相対速
度とする磁気記録再生装置の相対速度制御装置で
ある。

(5) 発明の実施例本発明を回転２ヘツド型磁気記録再生装置に適
用した場合について説明する。第２図は本実施例
の磁気記録再生装置に用いられる回転ドラム部
で、１は回転ドラム、２Ａと２Ｂは回転ドラム１
上に180゜の角間隔で取付けられた各々アジマス角
の異なるヘツド、３Ａと３Ｂは互いに極性の異な
るマグネツトで180゜の角間隔でドラム１に取付け
られている。４はドラムPUヘツド（ドラムピツ
クアツプヘツド）でマグネツト３Ａまたは３Ｂの
接近により正負のドラムパルスをドラム１の半回
転ごとに交互に出力する。５はテープでドラム１
の円周上に90゜より若干多い角範囲に亘つて巻付
けられている。したがつて、ドラム１の１回転の
間に記録されるべき主信号は時間圧縮されて２本
のトラツク上に記録される。以上のようにして第
３図に示すように、ドラム１の回転90゜分に対応
したテープ有効幅Ｗの部分に、長さL₁、幅T_w、
傾きθ₁のトラツクがトラツクの幅方向に並んで記
録される。

第１図に本発明の制御装置の一実施例のブロツ
ク図を示す。図において、１０はテープ走行速度
設定信号の入力端子、１１はテープ走行方向設定
信号の入力端子、１２は前記テープ走行速度およ
び方向設定信号に基づいて所定の演算をしてドラ
ム１の回転数を決定し、その回転数に対応した基
準電圧を発生する第１の演算回路、１３はドラム
回転制御回路、１４はドラムモータ駆動回路、１
５はドラムモータ、１６は回転ドラム１の回転数
を検出するためのドラムFG（ドラムフリクエンシ
ージエネレータ）、１７はドラムパルスによつて
セツト、リセツトされるドラムFF（ドラムフリツ
プフロツプ）、１８はドラムFF１７の出力によつ
て切換えられ、ヘツド２Ａまたは２Ｂの再生出力
を選択して導出するスイツチ、１９は再生アン
プ、２０は再生アンプ１９の出力を波形整形する
波形整形回路、２１は波形整形回路２０の出力パ
ルスをドラムFF１７の出力の期間を単位として
計数し、その計数値に対応した電圧を出力する計
数回路、２２はドラムFG１６の出力、すなわち
ドラムモータの回転数に基づいて所定の演算をし
てテープ走行速度を決定し、このテープ走行速度
の基準電圧を発生する第２の演算回路、２３はテ
ープ走行制御回路、２４はリールモータ駆動回
路、２５はリールモータである。

以上の構成によつて、テープ走行速度および方
向を任意に設定してそれぞれの設定信号を入力端
子１０および１１に加えると、設定されたテープ
走行速度および方向信号に対してヘツドが一定の
相対速度となるようにドラムモータ１５が回転す
る。（一定の相対速度とは記録時の相対速度であ
る）一方、テープの走行は、ドラムモータ１５の
実際の回転数を検出しこの検出電圧に基づいた電
圧を基準電圧として走行される。以下第１図を参
照して詳細に説明する。

入力端子１０と１１にはテープ走行速度設定信
号と方向設定信号がそれぞれ入力される。テープ
を記録時の走行速度（以下標準速度と呼ぶ）のｎ
倍の速度で走行させるとき、テープ走行速度設定
信号はｎの絶対値に対応した信号であり、テープ
走行方向設定信号はｎの極性に対応した信号であ
る。これらの設定信号は第１の演算回路１２に入
力され、第１の演算回路１２では、下記の式 N_o＝Ａ・ｎ＋Ｂ …(1) （ここでN_oはドラムモータの回転数で添字の
ｎはテープのｎ倍速時を示す。ＡとＢは定数であ
る。）によつてドラムモータ１５の回転数を算出
し、この回転数に比例した電圧を基準電圧として
発生する。前記基準電圧はドラム回転制御回路１
３およびドラムモータ駆動回路１４を経てドラム
モータ１５を回転する。ドラムモータ１５の回転
方向は、テープの走行方向が順逆いずれの場合も
同一方向に回転するように設定されているので、
テープの走行方向が記録時と同じでｎの極性が正
であればドラムモータ１５の回転数N_oは増加し、
逆方向でｎの極性が負であれば減少する。

ドラムFG１６はドラムモータ１５の回転数を
検出して、その回転数に比例した電圧を発生す
る。ドラム回転制御回路１３では第１の演算回路
１２の出力である基準電圧とドラムFG１６の出
力が入力され、ドラムFG１６の出力を周波数−
電圧交換した後基準電圧と比較してその差電圧が
出力され、ドラムモータ駆動回路１４に加えられ
るので、ドラムモータ１５は回転数N_oで安定に
回転する。ドラムFG１６の出力、すなわちドラ
ムモータ１５の回転数N_oは第２の演算回路２２
に入力されれ、下記の式 M_o＝−Ｃ（１／N_o）＋Ｄ …(2) （ここでＣとＤは定数である。）によつて、１つのヘツドがテープを１回トレース
する間に横切るトラツク数M_oを算出する。

テープが標準速度であればヘツドは同一トラツ
ク上をトレースするので他のトラツクを横切るこ
とはない。第４図はテープが高速で順方向と逆方
向に走行する場合のヘツドがトレースする軌跡を
示してある。図中ａは順方向にテープが高速走行
する場合、ｂは逆方向にテープが高速走行する場
合で、いずれも複数本のトラツクを横切つてい
る。これから明らかなように、ヘツドがテープを
１回トレースする期間内にヘツドが横切るトラツ
ク数が常に一定であれば、テープは一定速度で走
行していることになる。

(1)式および(2)式について詳細に後述するが、ヘ
ツドが横切るトラツク数M_oとドラムモータ１５
の回転数N_oとが(2)式によつて関係づけられてい
るときは、ヘツドとテープの相対速度はテープの
標準速度における相対速度に等しい。

第２の演算回路２２はドラムモータ１５の実際
の回転数を受けて(2)式を計算してトラツク数M_o
を求め、さらにこのトラツク数に比例した基準電
圧を発生する。この電圧の極性は、テープ走行方
向が順方向すなわちドラムモータ１５の回転が記
録時よりも早ければ正であり、逆方向すなわちド
ラムモータ１５の回転が記録時よりも遅ければ負
である。

一方、ドラムPUヘツドからは、第５図ａに示
すドラム回転に同期したドラムパルスが検出され
る。このドラムパルスの１周期はドラム１回転に
等しく、またドラムモータ１５の１回転に等し
い。ドラムパルスはドラムFF１７に入力され、
ドラムFF１７からは同図ｂに示すパルスが出力
される。ドラムFF１７の出力はスイツチ１８に
作用し、その出力がハイレベルのときは、そのと
きテープをトレースしているヘツド２Ａの再生出
力を導出して再生アンプ１９に入力し、ドラム
FF１７の出力がローレベルのときは、そのとき
テープをトレースしているヘツド２Ｂの再生出力
を導出して再生アンプに入力する。同図ｃはドラ
ムが２分の１回転する間の再生アンプ１９の出力
であるが、テープはドラムの約90゜の角範囲に亘
つて巻付けられているので、再生アンプの出力は
ドラムの４分の１回転の期間のみに図のような波
形の電圧を出力する。この出力はヘツドがトラツ
クを横切るために生ずるものである。トラツクは
アジマス角の異なるヘツド２Ａと２Ｂで交互に記
録したものであるので、ヘツド２Ａ（またはヘツ
ド２Ｂ）がトラツクを横切るときヘツド２Ａ（ま
たはヘツド２Ｂ）とアジマス角の一致するトラツ
クは１本おきにある。図の再生アンプの出力波形
の山の部分はアジマス角の一致するトラツクによ
る出力で、谷の部分はアジマス角の一致しないト
ラツクによる出力である。したがつて、山の数は
横切るトラツク数の半分である。

再生アンプ１９により増幅されたヘツド２Ａま
たはヘツド２Ｂによる再生出力は波形整形回路２
０に入力される。波形整形回路２０は第５図ｃの
波形を適当なレベルでスライスし、これを矩形波
に整形して同図ｄに示すパルスを出力する。計数
回路２１には、第５図ｂに示すドラムFFの出力
と、同図ｄに示す波形整形回路の出力が入力され
る。係数回路２１は、ドラムFF１７の出力であ
るドラム２分の１回転期間を単位として波形整形
回路２０の出力パルスを計数し、計数終了後その
計数値に比例した電圧をホールドして出力し、計
数結果はリセツトされる。次のドラム２分の１回
転期間に計数回路はあらたに波形整形回路２０の
出力パルスを計数し、その計数値に比例した電圧
をホールドするが、その直前に前期間においてホ
ールドされた出力電圧のホールドは解除される。
以上のように計数回路２１の出力電圧はドラムの
４分の１回転の間に発生するヘツド再生出力のピ
ーク数に比例した電圧で、ピーク数が増えると、
すなわちテープが高速で走行（順方向または逆方
向に）すると計数回路２１の出力電圧は上昇す
る。

テープ走行制御回路２３には計数回路２１の出
力、第２の演算回路２２の出力およびテープ走行
方向設定信号が入力される。第２の演算回路２２
の出力は、相対速度を一定に保ちながらテープを
高速走行させたときに、ヘツドがテープを１回ト
レースする間に横切るトラツク数M_oを(2)式によ
り計算したものであり、計数回路２１の出力は実
際にヘツドが横切つたトラツク数の約２分の１で
あり、さらにテープ走行方向設定信号はテープが
走行すべき方向を表す。テープ走行制御回路２３
は第２の演算回路２２の出力を２分の１にしてこ
れをテープ走行速度の基準電圧とする。テープ走
行方向が逆方向の場合は(2)式の結果が負となるの
で、テープ走行方向設定信号により極性を反転さ
せて基準電圧とする。計数回路２１の出力は前記
基準電圧と比較されてその差電圧がテープ走行制
御回路２２より出力され、この出力はリールモー
タ駆動回路２４を経てリールモータ２５を制御す
る。したがつてテープは定速度で走行される。リ
ールモータ駆動回路２４には、テープ走行方向設
定方向が入力されリールモータ２５の回転方向、
すなわちテープ走行方向を制御する。

以上のようにしてテープを標準速度のｎ倍速で
走行させる場合、設定されたテープ速度および方
向に対し相対速度が標準速度時と同じ一定の相対
速度になるようなドラムモータの回転数N_oを(1)
式により算出し、この回転数になるようにドラム
モータを制御し、かつ実際に検出したドラムモー
タの回転数N_oにより(2)式を計算して、ドラムモ
ータの回転数N_oのときに、一定の相対速度とな
るべきテープ走行速度のときに得られるM_o（ヘツ
ドが１回トレースする間に横切るトラツク数）を
算出し、この算出されたM_oと、実際にテープ走
行により検出されるヘツドが横切るトラツク数と
比較して、この比較結果でテープ走行速度を定速
とし、一定の相対速度とするものである。この基
本となつている(1)式および(2)式について以下説明
する。この説明では次の記号を用いる。

Ｄ：ドラムの直径 φ：テープの巻付け角度 θ_o：テープに対するヘツドのトレース軌跡の角
度 V_o：テープ走行速度 N_o：ドラムの回転数 V_o：相対速度Ｗ：テープ有効幅なお、添字ｎは標準速度時に対する倍数であ
る。すなわちｎ＝１は標準速度時、ｎ＝０は停止
時である。またｎの極性はテープ走行方向が順方
向のときは正、逆方向のときは負とする。

第６図はテープで、H₀およびH_oはそれぞれヘ
ツドのトレースする軌跡で、H₀はテープ停止時、
H_oはテープがｎ倍速で走行する場合である。H₀
の長さL₀は L₀＝φ／2ππD＝φD／2π …(3) である。テープがｎ倍速で走行しているとき、ド
ラムがφ／2π回転する間にテープが走行する距
離l_oは l_o＝φ／2π・V_o／N_o …(4) であり、H_oの長さL_oは L_o＝√（₀ ₀−_o）²＋² …(5) である。(5)式の長さL_oをヘツドはN_oの回転数で
トレースするが、そのトレースに要する時間は
φ／2πN_oであるから相対速度v_oは v_o＝L_o2πN_o／φ …(6) であり、また図から明らかなようにＷ＝L₀ cosθ₀ …(7) である。以上(3)〜(7)式よりドラムの回転数N_oを
求めると N_o＝V_o cosθ₀＋√v_o ²−（V_o sinθ₀）²／πD…(8) である。ここで相対速度v_oが標準速度時の相対速
度v₁と同じであると、v_o＝v₁として N_o＝V_o cosθ₀＋√v₁ ²−（V_o sinθ₀）²／πD…(9) となる。V_oは標準速度のｎ倍であり、またテー
プの高速走行時でも相対速度v₁はテープの走行速
度に比し大きく、かつθ₀は普通６・程度であるか
ら、(9)式は N_o≒V₁cosθ₀／πDｎ＋v₁／πD …(10) で近似できる。

一方、ｋ個のヘツドがドラムに等間隔で取付け
られているとき、各トラツクはテープの長さ方向
でV₁／kN₁につき１本記録されているので、テ
ープ高速走行時にN_oで回転しているドラムが
φ／2π回転する間に横切るトラツク数M_oは M_o＝（l_o−l₁）kN₁／V₁＝kφ（nN₁−N_o）／2πN_o…(1
1) となるから、この(11)式に(10)式より得られるｎを代
入すると M_o＝−kφN₁v₁／2πV₁cosθ₀・１／N_o＋kφ（πDN₁−
V₁cosθ₀）／2πV₁cosθ₀…(12) となる。

(10)、(12)式でｎとN_o以外は定数であるから(10)式
と(12)式は N_o＝Ａ・ｎ＋Ｂ …(13) M_o＝−Ｃ（１／N_o）＋Ｄ …(14) となり、これらは前出の(1)、(2)式である。

以上のごとく、(13)式は、ｎ倍速でテープを順・
逆方向に高速走行させるとき、相対速度を一定の
v₁とするに必要なドラムモータの回転数N_oであ
り、(14)式は、そのドラム回転数N_oのときに、テ
ープが走行すべき速度に相当するヘツドの横切る
トラツク数であるから、(13)，(14)式となるごとくド
ラムモータおよびテープ走行速度を制御すれば、
テープは一定速度で高速走行し、相対速度をｎの
各値に対して一定とすることができる。

なお、テープの走行速度をヘツドの横切るトラ
ツク数なるデイジタル値で検出しているので、(14)
式で得られる計算結果と比較するには誤差が存在
するが、一般にプログラム検索は高速で行われる
ので、ヘツドの横切るトラツク数が多いため実用
上前記の誤差は問題にならない。

なお、本実施例では相対速度を標準速度時の相
対速度v₁になるようにしたが、相対速度は任意に
定めてよい。

第１図の実施例では、テープ走行速度設定信号
とテープ走行方向設定信号とをそれぞれ入力端子
１０と１１に加えて第１の演算回路１２に入力す
るようにしたが、テープ走行速度設定信号に走行
方向の極性を付して入力端子１０のみに設定信号
を入力してもよい。このようにした場合、入力端
子１０よりテープ走行方向設定信号を分離抽出し
て、テープ走行制御回路２３およびリールモータ
駆動回路２４に加えるならば、入力端子１１は省
くことができる。

また第２の演算回路２２の出力は(2)式にしたが
つて正負の電圧が出力されるが、この電圧の絶対
値を第２の演算回路２２より出力するようにすれ
ば、テープ走行制御回路２３に加えるテープ走行
方向設定信号は省くことができる。

(6) 発明の効果本発明によると、再生時にテープを高速走行さ
せる場合、テープ走行速度および方向設定信号に
基づいた演算結果を基準電圧としてドラムモータ
を制御し、ドラムモータの回転数に相当する検出
電圧に基づいた演算結果を基準電圧としてリール
モータを制御し、ヘツドが横切るトラツク数によ
りテープ走行速度を検出したので、簡単な方法で
相対速度を一定にすることができ、かつ特別な速
度検出手段を設けることなくテープを一定速度で
高速走行させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例、第２図は本実施例
の説明に用いられる回転ドラム部、第３図は本実
施例の説明に用いられる記録トラツク図、第４図
は本実施例の説明に用いられるヘツドのトレース
軌跡図、第５図は本実施例の説明に用いられる各
部波形図、第６図は本発明の原理の説明図であ
る。１２：第１の演算回路、１３：ドラム回転制御
部、１４：ドラムモータ駆動回路、１５：ドラム
モータ、１６：ドラムFG、１７：ドラムFF、１
８：スイツチ、１９：再生アンプ、２０：波形整
形回路、２１：計数回路、２２：第２の演算回
路、２３：テープ走行制御回路、２４：リールモ
ータ駆動回路、２５：リールモータ。

Claims

【特許請求の範囲】１テープ走行速度設定信号とテープ走行方向設
定信号を入力する入力手段と、この入力手段より
得られる信号に基づきN_o＝Ａ・ｎ＋Ｂ（ＡとＢは
定数、ｎは高速走行速度／標準走行速度の比、ま
た、ｎの極性はテープ走行方向が順方向のときは
正、逆方向のときは負とする）なる演算をし、か
つこの演算結果によるドラムモータ回転数N_oに
比例する第１の基準電圧の発生手段と、この第１
の基準電圧の発生手段の出力によりドラムモータ
を駆動する駆動手段と、前記ドラムモータの回転
数N_oを検出する検出手段と、この検出手段より
得られるドラムモータの回転数N_oによりM_o＝−
Ｃ／N_o＋Ｄ（ＣとＤは定数）なる演算をし、この
演算結果によるヘツドが横切るトラツク数M_oに
比例する第２の基準電圧の発生手段と、実際にヘ
ツドが横切るトラツク数を計数し、この計数値に
比例した電圧を発生する発生手段と、この発生手
段の出力電圧と前記第２の基準電圧の発生手段の
出力電圧の絶対値とを比較する比較手段と、この
比較手段の出力とテープ走行方向設定信号とによ
りリールモータを駆動する駆動手段とを具備し、
テープを定速度で走行させて常に一定の相対速度
を得るようにしたことを特徴とする磁気記録再生
装置の相対速度制御装置。２前記比較手段は、前記第２の基準電圧の発生
手段の出力が式M_o＝−Ｃ／N_o＋Ｄの演算結果の
絶対値に比例する電圧である場合、この電圧と実
際にヘツドが横切るトラツク数の計数値に比例し
た電圧とを比較する比較手段であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の磁気記録再生装
置の相対速度制御装置。