JPH10255352A

JPH10255352A - 情報信号記録再生装置

Info

Publication number: JPH10255352A
Application number: JP9060479A
Authority: JP
Inventors: Koji Fujita; 浩司藤田; Shigemitsu Higuchi; 重光樋口; Seiji Imagawa; 制時今川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ヘリカルスキャン方式記録においてリールとモ
ータを直結したダイレクトドライブを採用し、メカニズ
ムの簡略化を図り、テープの損傷を少なくする。【解決手段】テープのキャンプスタンレスでの定速制御
と張力制御を、それぞれ巻取および供給リールモータ
９，３をその時点のテープの巻き半径に応じた角速度に
制御することにより行う。テープの巻き半径はテープの
総巻き量に対する巻取りおよび供給リール７，１それぞ
れの角速度から計算する。テープの総巻き量は既知のハ
ブ径とテープが始端か終端のときの角速度とから計算で
きる。リールモータの速度の検出においては、仕様上非
常に高いサンプル周波数が必要であるため、発生器にお
いて着磁層の着磁間隔以下の間隔で磁気検出器を配置
し、見かけ上逓倍された周波数の信号を得るようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻取リール及び供
給リールがそれぞれリールモータに接続されたリール駆
動方式により、テープを定速で順方向走行及び逆方向走
行させて、データ信号を記録再生することができるよう
にした小型でかつ薄型の情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来８ミリデータレコーダは、磁気テー
プの両端が巻装されている一対のリールを一対のリール
台に装着し、テープローディング手段によってテープを
リールから引き出して記録再生部である回転ドラムにロ
ーディングし、該ローディングされたテープをキャプス
タンとピンチローラで挟み込み、前記キャプスタンを回
転駆動させることによりテープを定速走行させて、前記
回転ヘッドにより記録または再生をしている。

【０００３】また、テープを高速に走行させる場合は、
前記ピンチローラを前記キャプスタンより離別し、前記
一対のリールのみによりテープ走行を行う。上記公知例
として特開照57-176558に述べられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】８ミリデータレコーダ
は、ダウンサイジング化、パーソナルユースなどの影響
を受け、装置の小型化が要求されている。さらに、デー
タの大容量化を推進する上で、テープの薄手化に伴いテ
ープ損傷の少ないテープ走行が必須となってきた。

【０００５】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を排除し、リールモータとリールが直結された一対の
リール駆動系によりテープを走行させ、回転ヘッドによ
りテープ上斜め方向にディジタル信号をヘリカルスキャ
ンにて記録再生を行うことで、複雑なテープ走行メカニ
ズムの低減化とテープ損傷が少ないテープ走行系を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、前記供給リールが嵌合される供給リール台と、前記
巻取リールが嵌合される巻取リール台と、前記供給リー
ル台に対してその回転軸と同軸に接続され、前記供給リ
ール台を回転駆動する供給リール駆動手段と、前記巻取
リール台に対してその回転軸と同軸に接続され、前記巻
取リール台を回転駆動する巻取リール駆動手段と、を備
えてなり、前記磁気テープを走行させるためのキャプス
タンモータは非搭載とされるとともに、前記磁気テープ
は、前記供給リール駆動手段および前記巻取リール駆動
手段を備える。

【０００７】また、前記供給リール駆動手段の回転角速
度を検出する第１の検出手段と、前記巻取リール駆動手
段の回転角速度を検出する第２の検出手段と、前記第１
の検出手段の出力結果、および前記第２の検出手段の出
力結果より、磁気テープの総巻き量を検出する第３の検
出手段と、前記第１の検出手段の出力と前記第２の検出
手段の出力と前記第３の検出手段の出力に基づいて前記
テープの走行速度を検出する第４の検出手段と、前記第
４の検出手段の出力に基づいて前記巻取リールモータの
回転角速度を制御する磁気テープ速度制御手段と、前記
巻取リール駆動手段に前記磁気テープ速度制御手段の出
力信号を送出する手段と、前記供給リールと前記記録再
生部との間に配置したテープ張力検出手段と、前記テー
プ張力検出の出力に基づいて、前記テープが所定の張力
になるように前記供給リール駆動手段に張力制御信号を
送出する張力制御手段を備えている。

【０００８】また、前記供給リールモータと前記巻取リ
ールモータの回転部直径が,30mm以上、47mm以下に構成
されてなる。

【０００９】また、前記供給リールモータと前記巻取リ
ールモータの回転部直径が,38mm以上、42mm以下に構成
されてなる。

【００１０】また、前記供給リールモータと前記巻取リ
ールモータの回転部直径が,ほぼ40mmに構成されてな
る。

【００１１】また、前記巻取リールモータと前記供給リ
ールモータの中心距離が、46.2mm±3mmに位置して配置
されてなる。

【００１２】また、前記巻取リールモータと前記供給リ
ールモータの中心距離が、46.2mm±1.5mmに位置して配
置されてなる。

【００１３】また、前記巻取リールモータと前記供給リ
ールモータの中心距離が、ほぼ46.2mmに位置して配置さ
れてなる。

【００１４】また、前記巻取リールモータと前記供給リ
ールモータを基盤へ装着する手段を備え、該基盤寸法
を、一方の一辺が、80mm以上110mm以下、他方の一辺が6
0mm以上90mm以下とされてなる。

【００１５】また、該基盤寸法を、一方の一辺が、90mm
以上100mm以下、他方の一辺が70mm以上80mm以下とされ
てなる。

【００１６】また、前記巻取リールモータと前記供給リ
ールモータを基盤へ装着する手段を備え、該基盤寸法
を、一方の一辺が、ほぼ95mm、他方の一辺がほぼ75mmと
されてなる。

【００１７】また、前記基盤下面を基準面として前記巻
取リールモータと前記供給リールモータの高さ寸法が、
15mm以上23mm以下に構成されてなる。

【００１８】また、前記基盤下面を基準面として前記巻
取リールモータと前記供給リールモータの高さ寸法が、
17mm以上21mm以下に構成されてなる。

【００１９】また、前記基盤下面を基準面として前記巻
取リールモータと前記供給リールモータの高さ寸法が、
ほぼ19mmに構成されてなる。

【００２０】また、前記両リール台は、前記両リールモ
ータの回転部より５mm以上８mm以下の高さに位置されて
なる。

【００２１】また、前記両リール台は、前記両リールモ
ータの回転部より6mm以上7mm以下の高さに位置されてな
る。

【００２２】また、前記両リール台は、前記両リールモ
ータの回転部よりほぼ6.5mmの高さに位置されてなる。

【００２３】また、前記供給リールモータの回転角速度
を検出する第１の検出手段と前記巻取リールモータの回
転角速度を検出する第２の検出手段は、前記両リールモ
ータの回転部の全周を,470以上738以下に分割された分
割部を有してなり、さらに、該分割部を検出する周波
数発生手段と、前記巻取リールの周波数を逓倍する手段
とを備える。

【００２４】また、前記供給リールモータの回転角速度
を検出する第１の検出手段と前記巻取リールモータの回
転角速度を検出する第２の検出手段は、前記両リールモ
ータの回転部の全周を,595以上600以下に分割された分
割部を有してなり、さらに、該分割部を検出する周波
数発生手段と、前記巻取リールの周波数を逓倍する手段
とを備える。

【００２５】また、前記供給リールモータの回転角速度
を検出する第１の検出手段と前記巻取リールモータの回
転角速度を検出する第２の検出手段は、前記両リールモ
ータの回転部の全周を,ほぼ628に分割された分割部を有
してなり、さらに、該分割部を検出する周波数発生手
段と、前記巻取リールの周波数を逓倍する手段とを備え
る。

【００２６】また、前記巻取リールモータのトルク発生
能力としてのトルク定数は、200gcm/A以上500gcm/A以下
に構成されてなる。

【００２７】また、前記巻取リールモータのトルク発生
能力としてのトルク定数は、260gcm/A以上450gcm/A以下
に構成されてなるまた、前記巻取リールモータのトルク
発生能力としてのトルク定数は、ほぼ320gcm/Aに構成さ
れてなる。

【００２８】また、前記供給リールモータのトルク発生
能力としてのトルク定数は,50gcm/A以上200gcm/A以下に
構成されてなる。

【００２９】また、前記供給リールモータのトルク発生
能力としてのトルク定数は, 70gcm/A以上180gcm/A以下
に構成されてなる。

【００３０】また、前記供給リールモータのトルク発生
能力としてのトルク定数は,ほぼ100gcm/Aに構成されて
なる。

【００３１】また、前記巻取リールモータと前記供給リ
ールモータの慣性質量は、0.05gcms2以上0.24gcms2以下
に構成されてなる。

【００３２】また、前記巻取リールモータと前記供給リ
ールモータの慣性質量は、 0.10gcms2以上0.20gcms2以
下に構成されてなる。

【００３３】また、前記巻取リールモータと前記供給リ
ールモータの慣性質量は、ほぼ1.15gcms2に構成されて
なる。

【００３４】また、前記供給リールモータの定常損失ト
ルクは、1gcm以上4gcm以下に構成されてなる。

【００３５】また、前記供給リールモータの定常損失ト
ルクを、1.5gcm以上3gcm以下に構成されてなる。

【００３６】また、前記供給リールモータの定常損失ト
ルクを、ほぼ2gcmに構成されてなる。

【００３７】また、前記供給リール駆動手段は、該供給
リール駆動手段へ入力される電圧値に基づいて前記供給
リールモータへ流れる電流値が変わる電流駆動手段を備
えてなり、前記巻取リール駆動手段は、該巻取リール駆
動手段へ入力される電圧値に基づいて前記巻取リールモ
ータへかかる電圧値が変わる電圧駆動手段を備える。

【００３８】また、前記巻取リールが前記磁気テープを
巻取る時のテープ張力は、12gf以上40gf以下に構成され
てなる。

【００３９】また、前記巻取リールが前記磁気テープを
巻取る時のテープ張力は、12gf以上30gf以下に構成され
てなる。

【００４０】また、前記巻取リールが前記磁気テープを
巻取る時のテープ張力は、ほぼ12gfに構成されてなる。

【００４１】また、前記供給リールが前記磁気テープを
供給する時のテープ張力は、2gf以上6gf以下に構成され
てなる。

【００４２】また、前記供給リールが前記磁気テープを
供給する時のテープ張力は、2gf以上4gf以下に構成され
てなる。

【００４３】また、前記供給リールが前記磁気テープを
供給する時のテープ張力は、ほぼ3gfに構成されてな
る。

【００４４】また、前記供給リールから巻取リール間に
前記磁気テープの走行を案内するテープガイドが、8本
以上12本以下で配置されてなり、該テープガイドの少
なくとも１本以上が可動するガイドに構成されてなる。

【００４５】また、前記供給リールから巻取リール間に
前記磁気テープの走行を案内するテープガイドが、8本
以上10本以下で配置されてなり、該テープガイドの少な
くとも１本以上が可動するガイドに構成されてなる。

【００４６】また、前記磁気テープ幅寸法は、８mmとさ
れてなる。

【００４７】また、前記速度制御手段の出力結果を順次
積分する積分手段と、前記磁気テープ速度制御手段出力
結果と前記積分手段出力結果を加算する加算手段とを備
える。

【００４８】また、3.5インチハーフハイトサイズ、す
なわちその外形を、幅寸法がほぼ101.6mm,高さ寸法がほ
ぼ41.3mm,奥行き寸法がほぼ158.2mmのサイズに収納可能
とされてなる情報信号記録再生装置である。

【００４９】上記構成によれば、巻取リールモータ及び
供給リールモータを0.5rad/sec〜0.1rad/secの低速回転
にて安定に制御することができ、各々直結されたリール
台を直接駆動してテープを安定に定速走行させることが
できる。

【００５０】また、3.5インチハーフハイトサイズ、す
なわちその外形を、幅寸法がほぼ101.6mm,高さ寸法がほ
ぼ41.3mm,奥行き寸法がほぼ158.2mmのサイズに収納可能
となる効果がある。

【００５１】また、テープ走行方向の切り替えはキャプ
スタンを用いていないため応答性が向上しテープ損傷の
低減化に効果がある。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００５３】図１は本発明による情報信号記録再生装置
の実施の形態を示す構成図であって、１は供給リール、
２は供給リールを装着するリール台、３は供給リールモ
ータ、４は供給リールモータの角速度を検出する角速度
検出器、５は供給リールモータを駆動するモータ駆動
器、６は張力制御器、７は巻取リール、８は巻取リール
を装着するリール台、９は巻取リールモータ、１０は巻
取リールモータの角速度を検出する角速度検出器、１１
は巻取リールを駆動するモータ駆動器、１２は速度制御
器、１３はテープ、１４はドラムモータ、１５と１６は
回転ヘッド、１７は出力端子、１８は入力端子、１９は
再生回路、２０は記録回路、２１は張力検出器、２２は
ドラム、２３はテープ巻き量検出器、２４はテープ速度
検出器である。

【００５４】入力端子１８から入力されるディジタル信
号は記録回路２０にて信号処理された後,ドラム２２の
外周に取り付けられた回転ヘッド１５、１６にてテープ
１３上にヘリカル記録される。再生時は、回転ヘッド１
５、１６によりテープ１３から読み込まれた再生信号
は、再生回路１９にて信号処理されて出力端子１７より
出力される。

【００５５】次に、供給リールと巻取リールが各々リー
ル台とリールモータで直結されているリールダイレクト
ドライブ方式のテープ走行制御について以下説明する。

【００５６】巻取リール７によるテープ巻取速度を一定
に制御するためには巻取リール７のテープ巻き半径の情
報が必須である。

【００５７】巻取リール７がテープ１３を巻取るテープ
速度をνt、巻取リール７の回転周波数をft、現在の巻
取リール７のテープ巻き半径をRt0とすれば、巻取リー
ルのテープ巻取速度νtは、式（１）となる。同様に供
給リール１がテープを送り出す速度νtは式（２）とな
る。

【００５８】本発明で述べているテープ幅が８ミリのテ
ープを用いたデータレコーダの通常記録再生時のテープ
速度が例えば23.6633mm/secの場合、両リールの回転周
波数ftは0.47Hz〜0.17Hzであり、リールは超定速回転で
あることがわかる。ここで、巻取リール７及び供給リ
ール１のテープ巻き半径を、例えば最小半径8mmから最
大半径21.6mmの範囲とする。

【００５９】

【数１】

【００６０】

【数２】

【００６１】リールダイレクドドライブにおけるテープ
定速制御は、テープ走行に伴い順次変化する巻取リール
の半径に応じて巻取リールの回転角速度を変化させるこ
とにより実現できる。

【００６２】上記演算に必要な両リールの回転周波数の
検出は、図１の供給リールモータ回転角速度検出器４と
巻取リールモータ回転角速度検出器１０により行われ
る。

【００６３】上記両リールモータの回転角速度情報は、
各々テープ巻き量検出器２３に送出され、供給リールと
巻取リールの投影面積（以下テープ総巻き量という）と
巻取リール７のテープ巻き半径を演算する。

【００６４】巻取リール７の巻き半径演算結果と巻取リ
ールモータ９の回転角速度検出結果はテープ速度検出器
２４に送出されてテープ速度νtが演算される。

【００６５】テープ速度検出器２４の検出結果は速度制
御器１２へ送出されて、目標とするテープ速度との速度
誤差情報を増幅してモータ駆動器１１へ送出する。すな
わちテープ速度が目標の速度で走行するように巻取リー
ルモータ９の回転角速度を制御する。

【００６６】巻取リールモータ９は上記モータ駆動器１
１からの出力信号に応じて回転駆動する。

【００６７】次に供給リールモータ３の駆動は、テープ
１３が一定の張力にて走行できるように、テープ１３の
走行方向とは反対方向に駆動力を与え（以下バックトル
クという）、テープ１３の張力制御を行う。テープの張
力を検出するために、図１に示すごとくドラム２２と供
給リール１との間に張力検出器２１を備え、該張力検出
結果は張力制御器６へ送出され、モータ駆動器５を介し
て、常時目標張力になるように供給リールモータ３のバ
ックトルクを制御する。ここで本発明の実施の形態で取
り上げているリールダイレクトドライブテープ駆動方式
における両リールの半径演算手段の一例について以下説
明する。

【００６８】まずリールの半径演算は、テープ総巻き量
情報が必須である。テープ総巻き量情報とは、テープを
巻いている両リールの投影面積を示す。

【００６９】テープ総巻き量情報の演算手段は以下の行
程にて行う。

【００７０】供給リールの投影面積Ssと巻取リールの投
影面積Stとの合計面積S0（以下総投影面積と呼ぶ）はテ
ープ位置に関わらず一定である。この関係を式（３）に
示す。

【００７１】

【数３】

【００７２】以上式（１）〜（３）より巻取リール半径
Rt0は式（４）で算出される。

【００７３】

【数４】

【００７４】本発明の実施の形態のような、タイマーロ
ーラ、キャプスタン等の直接にテープ実速度の検出手段
を持たないリールダイレクトドライブの場合は、テープ
を巻いているリールハブの半径が既知であることから、
テープの始端あるいは終端において前記テープ総巻き量
の演算を行う必要がある。

【００７５】次に、本実施の形態においてテープの始端
あるいは終端でテープ総巻き量の演算手段について以下
説明する。

【００７６】供給リール半径をRs0、テープ厚をTd、供
給リールの回転数をs、巻取リールの回転数をNtとすれ
ば、供給リールからのテープ移動量Lsは式（５）で算出
される。

【００７７】

【数５】

【００７８】また巻取リールへのテープ移動量Ltは式
（６）で算出される。

【００７９】

【数６】

【００８０】両リールのテープ移動量は等しいことから
Rs0、Rt0は式（７）,式（８）で算出される。

【００８１】

【数７】

【００８２】

【数８】

【００８３】以上の演算過程を経てテープ総巻き量演算
が行われる。

【００８４】次に本発明で最も重要なリールモータの形
状と性能及び制御性について以下説明する。

【００８５】まずはじめにリールモータの形状について
説明する。

【００８６】図２、図３に本発明で使用するリールモー
タの外観図を示す。

【００８７】図２において、２５は供給リールモータの
角速度を検出する角速度検出器、２６は巻取リールモー
タの角速度を検出する角速度検出器、２７は供給リール
モータの回転ロータ外周に取り付けられている磁性層で
あり、該外周を等間隔にて磁化されている。２８は巻取
リールモータの回転ロータ外周に取り付けられている磁
性層であり、該外周を等間隔にて磁化されている。２
９、３０はリールモータの回転ロータ、３１はモータが
取り付けられている基盤、３２はリールモータとリール
台を勘合する突起部、３３はリール台の基準面を位置付
ける突起部、３４はリール回転ロータ部３５は上記基盤
３１に取り付けられたモータの電機子である。

【００８８】本発明のキャプスタンレス情報信号記録再
生装置（以下８ミリデータレコーダと呼ぶ）の装置サイ
ズは、3.5インチハーフハイトサイズすなわち、幅寸法
をほぼ101.6mm,高さ寸法をほぼ41.3mm,奥行き寸法をほ
ぼ158.2mmである。

【００８９】従って、前記3.5インチハーフハイトサイ
ズに８ミリデータレコーダのメカニズム及びリールモー
タを納めるためには、少なくともリールモータ及びメカ
ニズムの寸法は、以下に示す値にする必要がある。

【００９０】まずリールモータの形状は、図２、図３に
示すとうりの構造とした。両リールモータの回転ロータ
直径は、少なくとも30mm〜47mm、好ましくは38mm〜42mm
に限定する。サーボ制御性能から述べれば、リールモー
タの直径は大きいほど制御性能は向上する。しかし、本
実施例のように小型化を目的とした構成では、図示しな
いメカニズム部との兼ね合いによりリールモータの直径
は少なくとも30mm〜47mmに決定ずけらる。

【００９１】また、両リールモータの回転中心距離は、
8ミリデータレコーダのテープカーセット寸法より決定
されるものであり,少なくとも46.2mm±3mm以下の精度に
限定する。

【００９２】次にリールモータの基盤寸法は、装置の横
幅を3.5inchサイズに構成することから、少なくとも基
盤寸法を横80mm〜110mm、縦60mm〜90mmの寸法に限定す
る。

【００９３】次にリールモータの高さは、少なくとも基
盤３１から15mm〜23mmに構成する。

【００９４】さらに、リールモータ回転ロータ部面から
リールモータとリール台を勘合する突起部32までの寸法
は、少なくとも5mm〜8mmに限定し、本発明で用いるリー
ルダイレクトドライブ専用モータとする。

【００９５】次にリールモータの性能面について以下説
明する。

【００９６】前記図１の動作説明で述べたように、本発
明のリールダイレクトドライブでは、巻取リールモータ
９が巻取テープの速度が定速になるように速度制御を行
い、供給リールモータ３がテープにバックトルクを与え
てテープの張力制御を行う。従ってリールモータは供給
側と巻取側では性能が異るリールモータが必要となる。

【００９７】まず巻取リールモータの必要性能について
説明する。

【００９８】本発明では、巻取リールの巻取半径が0.8c
m〜2.16cmに変化し,巻取トルクが12gfcm以上40gfcm以下
である場合を一例とすると巻取リールのトルク定数は、
少なくとも200gcm/A以上500gcm/A以下が必要である。

【００９９】さらにリールの回転周波数が0.47Hz〜0.17
Hzと超低速回転であることから、リールの慣性質量が大
であるほど安定に回転できる。しかし、リールの応答性
能の問題、図示しないメカニズム構成との関係より本発
明では巻取リールの慣性質量は、0.05gcms2以上0.24gcm
s2以下に限定した構成とした。

【０１００】次に供給リールモータの必要性能について
説明する。

【０１０１】本実施例において、供給リールのリール巻
き半径が0.8cm〜2.16cmに変化し、通常記録再生時の供
給リール側のテープ張力が例えば3gf〜5gfであることか
ら供給リールモータのバックトルクの最小値は2.4gcm〜
4gcmなる。

【０１０２】一般にモータのトルク定数が大きくなるに
つれてモータのロストルクが増加傾向にある。したがっ
てモータのロストルクを2.4gcm〜4gcmにするためには必
然的に供給リールのモータトルク定数は少なくとも50gc
m/A以上200gcm/A以下に決定される。

【０１０３】図７に以上のことをふまえて構成した巻取
リールモータと供給リールモータの特性を示す。この図
は一般にモータの性能を示すモータ発生トルクに対する
回転数と電流を示した図であり、巻取リールをＴ−Ｒｅ
ｅｌ、供給リールをＳーＲｅｅｌの表記で示す。また、
モータの発生トルクに対する回転数をτーＮで、モータ
の発生トルクに対する電流をτーＩにて表記する。

【０１０４】ここでは、巻取リールのトルク定数が320g
cm/A,供給リールのトルク定数が110gcm/Aの場合を示
す。

【０１０５】次にリールモータの角速度検出器について
説明する。一般にモータの角速度を定速に制御する場合
は、該モータに負帰還速度制御をかける。そしてその負
帰還制御の応答周波数が高いほど安定な負帰還制御をか
けることができる。

【０１０６】応答周波数を高くするためには、モータの
回転角速度の検出サンプリングレートを高くする必要が
ある。すなわちモータが１回転するあいだに検出される
周波数発生器の数を多くすることにある。本発明では前
記リールモータの回転ロータ寸法より少なくとも、巻取
リール及び供給リールの周波数発生器数を少なくとも47
0p/r以上738p/r以下に限定した。

【０１０７】図４の３６は磁気検出器、３７は挺倍器、
３８はプラスティック磁性層、３９はモータの回転ロー
タである。モータの回転ロータの外周にプラスティック
磁性層３８を設け、等間隔にてＮ極とＳ極が磁化されて
いる。

【０１０８】モータの回転と共にその磁性層３９を回転
し、該磁性層３９に近接して配置した磁気検出器３６に
て磁界の変異を電気信号に変換する。磁性層３８の磁化
間隔を狭めるほど磁気検出器３６の出力は低下する傾向
にあり、上記プラスティック磁性層３８は、磁化間隔に
限界がある。

【０１０９】磁化間隔の限界値は、プラスティック磁性
層でほぼ200μmである。

【０１１０】従って、例えばモータの回転ロータ直径が
40mmであれば磁性層３９の着磁数は628p/rとなる。

【０１１１】本発明の実施の形態の情報信号記録再生装
置は、例えばテープ速度が２３．６mm/sec、巻取リール
の半径が８mm〜２１．６mmであることから、巻取リール
の回転周波数は、0.47Hz〜0.17Hzとなる。

【０１１２】速度変動が２％以下にて上記巻取リールを
安定に回転させるためには、前記巻取リールの速度制御
のサンプル周波数がほぼ８５０Ｈｚ以上必要である。

【０１１３】巻取リールのサンプル周波数を決定づける
ものとして、巻取リールモータの周波数発生器がある。
しかし、巻取リールの速度のサンプル周波数及び巻取リ
ールの回転周波数より、巻取リールモータの全周分割数
は5000p/r以上必要であることは明らかである。

【０１１４】しかし、本発明の実施の形態のリールモー
タの周波数発生器は628pp/rである。

【０１１５】そこで上記周波数発生器を見かけ上増やす
方法（以下挺倍という）について以下説明する。

【０１１６】ここでは一例として挺倍数を４の場合につ
いて図５を用いて説明する。

【０１１７】図５において４１はプラスティック着磁
層、４２はＮ極の着磁、４３はＳ極の着磁、４４〜４７
は磁気検出器である。例えば着磁間隔が100μmである場
合、25μm間隔にて４個の磁気検出器を配置する。こう
することにより、位相差が４５deg異なる４つのパルス
波形をえることができる。図６の波形１〜波形４が得ら
れた波形である。その４つの波形を挺倍回路３７に入力
することにより４挺倍の波形５を得ることができる。以
上の構成にすることにより見かけ上の着磁数を４倍に上
げた2512p/rのリールモータを得ることができる。

【０１１８】次に、波形５のエッジ情報を検出すること
により、図示しない８挺倍に上げた5024p/rのリールモ
ータを得ることができる。

【０１１９】タコパルス挺倍手段は以上述べた方法に限
る必要はない。

【０１２０】次に巻取リールモータ９と供給リールモー
タ３の駆動回路について以下図９と図１０を用いて説明
する。

【０１２１】図９において４８は入力端子、４９は電圧
駆動回路、５０は巻取リールモータの電機子、５１は供
給リールモータ、５２は入力端子、５３は電流駆動回
路、５４は供給リールモータの電機子、５５は供給リー
ルモータである。図１０は電圧駆動回路及び電流駆動回
路の入出力特性を示す図である。

【０１２２】モータの駆動方式は大別して、電流駆動方
式と電圧駆動方式がある。

【０１２３】本発明の実施の形態では、巻取リールモー
タを電圧駆動方式に、供給リールモータを電流駆動方式
とすることを特徴としている。

【０１２４】前記電圧駆動方式は、電圧駆動回路４９へ
入力する電圧Ｖｔによりモータの電機子５０にかかる電
圧Ｖｔｏｕｔが出力され、該Ｖｔｏｕｔの値に対してモ
ータの回転角速度が一意的に決まる、テープの速度制御
に適した駆動方式である。しかし、モータのトルク制御
には適していない。

【０１２５】一方前記電流駆動方式は、電流駆動回路５
３へ入力する電圧Ｖｓによりモータの電機子５４に流れ
る電流Ｉｓが出力され、該Ｉｓの値に対してモータの発
生トルクが一意的に決まる。テープの張力制御に適した
駆動方式である。しかしモータの角速度制御には適して
いない。

【０１２６】以下に電流駆動方式と電圧駆動方式の動作
説明をする。

【０１２７】巻取リールモータの駆動は、入力端子４８
から制御電圧Ｖｔを入力し、電圧駆動回路４９へ入力す
る。電圧駆動回路４９の出力電圧Ｖｔｏｕｔは、前記制
御電圧Ｖｔと比例関係にあり、巻取リールモータの電機
子５０にかかり電流が流れてモータを駆動する。一例と
して図１０に上記入力電圧Ｖｔに対する出力電圧Ｖｔｏ
ｕｔの特性を示す。

【０１２８】一方供給リールモータの駆動は、入力端子
５２から制御電圧Ｖｓを入力し、電流駆動回路５３へ入
力する。電流駆動回路５３からの出力電流Ｉｓは、前記
制御電圧Ｖｓと比例関係にあり、供給リールモータの電
機子５４にＩｓの電流が流れてマータを駆動する。一例
として図１０に上記入力制御電圧Ｖｓに対する出力電流
Ｉｓの特性を示す。

【０１２９】次に本発明のキャプスタンレス情報記録再
生装置のテープ走行メカニズムについて以下図８を用い
て説明する。

【０１３０】図８において、６０はテープガイド１、６
１は張力検出器、６２はテープガイド２、６３はテープ
ガイド３、６４はテープガイド４、６５はテープガイド
５、６６はテープガイド６、６７はテープガイド７、６
８はテープ回転ガイド８、６９は回転ドラム、７０は供
給リール、７１は巻取リールである。

【０１３１】図８に示すごとくテープは巻取リール７０
よりテープガイド１から８と張力検出器６１を経て巻取
リール７１へ移送される。

【０１３２】本実施例では、ドラム上のテープ張力は10
gfを満足するために、巻取リールの巻取張力と供給リー
ルの供給張力を設定する必要がある。

【０１３３】前記巻取張力は、前記テープガイドと磁気
テープとの摩擦により巻取張力は、少なくとも12gf以上
40gf以下に限定する。一方、供給リールからのテープ張
力は、少なくとも2gf以上6gf以下に限定することにより
回転ヘッドとテープの接触状態を最適にすることができ
る。

【０１３４】上記の説明によれば例えばテープガイドの
数が８本、その内テープの移送に伴い回転するガイドを
１本の構成にて説明したが、本発明の実施の形態では、
前記供給リールから巻取リールへ前記テープを少なくと
も8本以上12本以下のテープガイドで構成し、該テープ
ガイドを少なくとも１本以上を可動するガイドに構成す
るように限定する。以上のようなテープガイド構成とす
ることにより、キャプスタンレステープトランスポート
に最も適したメカニズムを構成することができる。

【０１３５】次に、本発明の実施の形態における記録の
テープ速度制御について以下図１１を用いて説明する。
図１１において、図１と同一機能ブロックについてここ
での説明は省略する。図１１にの５７は積分器、５５は
加算器である。

【０１３６】巻取リールの回転角速度を高精度に制御す
るためには、一般に角速度制御のほかに位置制御（以下
積分制御という）が必要である。従来では、例えばキャ
プスタンの回転角速度を示すキャプスタンタコパルスを
分周した分周タコパルスと該分周タコパルスと同一周期
の基準信号との位相誤差情報を前記積分出力信号とし
て、前記角速度制御信号に加算していた。しかし本発明
の実施の形態では、リールのタコパルスは巻取リールの
テープ巻き半径量に伴って変化するため従来方式は適用
できない。

【０１３７】そこで本発明の実施の形態では、速度制御
器１２からの信号を積分器５７にて順次累積し、該積分
信号を前記積分信号の代用として加算機５５により速度
制御器１２の速度制御信号と加算しモータ駆動器１１へ
送出する構成にした。

【０１３８】前記積分器は、例えばディジタルフィルタ
にて構成し、前記速度誤差信号を順次累積するように動
作させることで実現できる。

【０１３９】

【発明の効果】以上、本発明によれば、3.5インチハー
フハイトサイズ、すなわちその外形を、幅寸法がほぼ10
1.6mm,高さ寸法がほぼ41.3mm,奥行き寸法がほぼ158.2mm
のサイズに収納可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図。

【図２】リールモータを上から見た図。

【図３】リールモータを横から見た図。

【図４】リールモータの回転周波数検出機構を示す図。

【図５】リールモータの着磁レート挺倍機構を示す図。

【図６】リールモータの着磁レート挺倍機構の動作波形
図。

【図７】巻取リールモータと供給リールモータの特性
図。

【図８】キャプスタンレス情報信号記録再生装置のテー
プトランスポートを示す図。

【図９】リールモータの駆動構成を示す図。

【図１０】リールモータの入出力特性を示す図。

【図１１】本発明の第２の実施の形態を示すブロック
図。

【符号の説明】

１. 供給リ−ル２. リール台３. 供給リールモータ４. 角速度検出器５. モータ駆動器６. 張力制御器７. 巻取リール９. 巻取リールモータ 12. 速度制御器 15,16. 回転記録再生ヘッド 19. 再生回路 20. 記録回路 21. 張力検出器 22. ドラム 23. テープ巻き量検出器 24. テープ速度検出器 49. 電圧駆動回路 50. 電流駆動回路 55. 加算器 57. 積分器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今川制時神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つのリールに磁気テープが巻装されたテ
ープカセットが用いられ、前記磁気テープが回転ヘッド
を有した回転ドラムに対してローディングされて所定の
速度で走行され、前記回転ヘッドにより前記磁気テープ
へ信号が記録され、あるいは前記磁気テープから信号が
再生される情報信号記録再生装置であって、前記供給リールが嵌合される供給リール台と、前記巻取リールが嵌合される巻取リール台と、前記供給リール台に対してその回転軸と同軸に接続さ
れ、前記供給リール台を回転駆動する供給リール駆動手
段と、前記巻取リール台に対してその回転軸と同軸に接続さ
れ、前記巻取リール台を回転駆動する巻取リール駆動手
段と、を備えてなり、前記磁気テープを走行させるためのキャプスタンモータ
は非搭載とされるとともに、前記磁気テープは、前記供
給リール駆動手段および前記巻取リール駆動手段により
駆動されて走行されてなることを特徴とする情報信号記
録再生装置。
【請求項２】請求項１記載の情報信号記録再生装置にお
いて、前記供給リール駆動手段の回転角速度を検出する第１の
検出手段と、前記巻取リール駆動手段の回転角速度を検出する第２の
検出手段と、前記第１の検出手段の出力結果、および前記第２の検出
手段の出力結果より、磁気テープの総巻き量を検出する
第３の検出手段と、前記第１の検出手段の出力と前記第２の検出手段の出力
と前記第３の検出手段の出力に基づいて前記テープの走
行速度を検出する第４の検出手段と、前記第４の検出手段の出力に基づいて前記巻取リールモ
ータの回転角速度を制御する磁気テープ速度制御手段
と、前記巻取リール駆動手段に前記磁気テープ速度制御手段
の出力信号を送出する手段と、前記供給リールと前記記録再生部との間に配置したテー
プ張力検出手段と、前記テープ張力検出の出力に基づい
て、前記テープが所定の張力になるように前記供給リー
ル駆動手段に張力制御信号を送出する張力制御手段と、
を備えたことを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項３】請求項２記載の情報信号記録再生装置にお
いて、前記供給リールモータと前記巻取リールモータの回転部
直径が、30mm以上、47mm以下に構成されてなることを特
徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項４】請求項２記載のキャプスタンレス情報信号
記録再生装置において、前記供給リールモータと前記巻取リールモータの回転部
直径が、38mm以上、42mm以下に構成されてなることを特
徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項５】請求項２記載の情報信号記録再生装置にお
いて、前記供給リールモータと前記巻取リールモータの回転部
直径が、ほぼ40mmに構成されてなることを特徴とする情
報信号記録再生装置。
【請求項６】請求項２記載の情報信号記録再生装置にお
いて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータの中心距
離が、46.2mm±3mmに位置して配置されてなることを特
徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項７】請求項２記載の情報信号記録再生装置にお
いて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータの中心距
離が、46.2mm±1.5mmとされてなることを特徴とする情
報信号記録再生装置。
【請求項８】請求項２記載の情報信号記録再生装置にお
いて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータの中心距
離が、ほぼ46.2mmとされてなることを特徴とする情報信
号記録再生装置。
【請求項９】請求項２記載の情報信号記録再生装置にお
いて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータを基盤へ
装着する手段を備え、該基盤寸法を、一方の一辺が、80mm以上110mm以下、他
方の一辺が60mm以上90mm以下とされてなることを特徴と
する情報信号記録再生装置。
【請求項１０】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータを基盤へ
装着する手段を備え、該基盤寸法を、一方の一辺が、90mm以上100mm以下、他
方の一辺が70mm以上80mm以下とされてなることを特徴と
する情報信号記録再生装置。
【請求項１１】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータを基盤へ
装着する手段を備え、該基盤寸法を、一方の一辺が、ほぼ95mm、他方の一辺が
ほぼ75mmとされてなることを特徴とする情報信号記録再
生装置。
【請求項１２】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記基盤下面を基準面として前記巻取リールモータと前
記供給リールモータの高さ寸法が、15mm以上23mm以下に
構成されてなることを特徴とする情報信号記録再生装
置。
【請求項１３】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記基盤下面を基準面として前記巻取リールモータと前
記供給リールモータの高さ寸法が、17mm以上21mm以下に
構成されてなることを特徴とする情報信号記録再生装
置。
【請求項１４】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記基盤下面を基準面として前記巻取リールモータと前
記供給リールモータの高さ寸法が、ほぼ19mmに構成され
てなることを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項１５】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記両リール台は、前記両リールモータの回転部より５
mm以上８mm以下の高さに位置されてなることを特徴とす
る情報信号記録再生装置。
【請求項１６】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記両リール台は、前記両リールモータの回転部より6m
m以上7mm以下の高さに位置されてなることを特徴とする
情報信号記録再生装置。
【請求項１７】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記両リール台は、前記両リールモータの回転部よりほ
ぼ6.5mmの高さに位置されてなることを特徴とする情報
信号記録再生装置。
【請求項１８】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータの回転角速度を検出する第１の検
出手段と前記巻取リールモータの回転角速度を検出する
第２の検出手段は、前記両リールモータの回転部の全周
を470以上738以下に分割された分割部を有してなり、さらに、該分割部を検出する周波数発生手段と、前記巻取リールの周波数を逓倍する手段とを備えてなこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項１９】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータの回転角速度を検出する第１の検
出手段と前記巻取リールモータの回転角速度を検出する
第２の検出手段は、前記両リールモータの回転部の全周
を595以上600以下に分割された分割部を有してなり、さらに、該分割部を検出する周波数発生手段と、前記巻取リールの周波数を逓倍する手段とを備えてなこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項２０】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータの回転角速度を検出する第１の検
出手段と前記巻取リールモータの回転角速度を検出する
第２の検出手段は、前記両リールモータの回転部の全周
をほぼ628に分割された分割部を有してなり、さらに、該分割部を検出する周波数発生手段と、前記巻取リールの周波数を逓倍する手段とを備えてなこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項２１】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールモータのトルク発生能力としてのトルク
定数は、200gcm/A以上500gcm/A以下に構成されてなるこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項２２】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールモータのトルク発生能力としてのトルク
定数は、260gcm/A以上450gcm/A以下に構成されてなるこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項２３】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールモータのトルク発生能力としてのトルク
定数は、ほぼ320gcm/Aに構成されてなることを特徴とす
る情報信号記録再生装置。
【請求項２４】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータのトルク発生能力としてのトルク
定数は、50gcm/A以上200gcm/A以下に構成されてなるこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項２５】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータのトルク発生能力としてのトルク
定数は、70gcm/A以上180gcm/A以下に構成されてなるこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項２６】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータのトルク発生能力としてのトルク
定数は、ほぼ100gcm/Aに構成されてなることを特徴とす
る情報信号記録再生装置。
【請求項２７】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータの慣性質
量は、0.05gcms2以上0.24gcms2以下に構成されてなるこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項２８】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータの慣性質
量は、0.10gcms2以上0.20gcms2以下に構成されてなるこ
とを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項２９】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールモータと前記供給リールモータの慣性質
量は、ほぼ1.15gcms2に構成されてなることを特徴とす
る情報信号記録再生装置。
【請求項３０】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータの定常損失トルクは、1gcm以上4g
cm以下に構成されてなることを特徴とする情報信号記録
再生装置。
【請求項３１】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータの定常損失トルクは、1.5gcm以上
3gcm以下に構成されてなることを特徴とする情報信号記
録再生装置。
【請求項３２】請求項２記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールモータの定常損失トルクは、ほぼ2gcmに
構成されてなることを特徴とする情報信号記録再生装
置。
【請求項３３】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リール駆動手段は、該供給リール駆動手段へ入
力される電圧値に基づいて前記供給リールモータへ流れ
る電流値が変わる電流駆動手段を備えてなり、前記巻取リール駆動手段は、該巻取リール駆動手段へ入
力される電圧値に基づいて前記巻取リールモータへかか
る電圧値が変わる電圧駆動手段を備えてなることを特徴
とする情報信号記録再生装置。
【請求項３４】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールが前記磁気テープを巻取る時のテープ張
力は、12gf以上40gf以下に構成されてなることを特徴と
する情報信号記録再生装置。
【請求項３５】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールが前記磁気テープを巻取る時のテープ張
力は、12gf以上30gf以下に構成されてなることを特徴と
する情報信号記録再生装置。
【請求項３６】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記巻取リールが前記磁気テープを巻取る時のテープ張
力は、ほぼ12gfに構成されてなることを特徴とする情報
信号記録再生装置。
【請求項３７】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールが前記磁気テープを供給する時のテープ
張力は、2gf以上6gf以下に構成されてなることを備えた
ことを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項３８】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールが前記磁気テープを供給する時のテープ
張力は、2gf以上4gf以下に構成されてなることを備えた
ことを特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項３９】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールが前記磁気テープを供給する時のテープ
張力は、ほぼ3gfに構成されてなることを備えたことを
特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項４０】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールから巻取リール間に前記磁気テープの走
行を案内するテープガイドが8本以上12本以下で配置さ
れてなり、該テープガイドの少なくとも１本以上が可動するガイド
に構成されてなることを特徴とする情報信号記録再生装
置。
【請求項４１】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記供給リールから巻取リール間に前記磁気テープの走
行を案内するテープガイドが8本以上10本以下で配置さ
れてなり、該テープガイドの少なくとも１本以上が可動するガイド
に構成されてなることを特徴とする情報信号記録再生装
置。
【請求項４２】請求項１記載の情報信号記録再生装置に
おいて、前記磁気テープ幅寸法は、ほぼ８mmとされてなることを
特徴とする情報信号記録再生装置。
【請求項４３】請求項１または請求項２記載の情報信号
記録再生装置において、前記速度制御手段の出力結果を順次積分する積分手段
と、前記磁気テープ速度制御手段出力結果と前記積分手段出
力結果を加算する加算手段とを備えてなることを特徴と
する情報信号記録再生装置。
【請求項４４】請求項１ないし請求項43のいずれかに記
載の情報信号記録再生装置において、 3.5インチハーフハイトサイズ、すなわちその外形を、
幅寸法がほぼ101.6mm,高さ寸法がほぼ41.3mm,奥行き寸
法がほぼ158.2mmのサイズに収納可能とされてなること
を特徴とする情報信号記録再生装置。