JPS63177341A - テ−プスピ−ド制御装置 - 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、テープによるディジタル・データの記録再生
装置に関するものであり、特にテープの高速走行時のテ
ープスピード制御装置に関するものである。

従来の技術 近年ディジタル記録再生技術は、広い分野に応用される
ようになり、特にディジタル・オーディオ、ディジタル
ＶＴＲ等の音声、画像の分野で、めざましい発展を遂げ
ている。

その中でも、回転ヘッド方式の記録装置においては、Ａ
Ｔ　Ｆ　（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　　Ｔｒａｃｋ　　Ｆｉ
ｎｄｉｎｇ）等のテープ上に記録した、トラフキング用
の信号をもとにして、テープスピードを制御する方式が
採用されており、正確なテープスピード制御を可能にし
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような方式では、通常のスピードで
の再生は正確に出来るが、テープスピードを通常走行の
何倍ものスピードにし、間欠的に出て（る再生信号の中
から制御データ等を広い出す高速アクセス・モードにお
いては、トラッキング用の信号をいつも再生できるとは
限らず、またテープの駆動にキャプスタン等を用いるの
が困難であるため十分な能力が得られないという問題点
を有していた。

本発明は上記問題点を鑑み、間欠的にしか得られない再
生信号もとにテ・−ブスピードを制御し、入力信号のビ
ットレイトを特定の範囲に押える。

あるいは、テープスピードを特定の範囲に限定してシス
テム設計を容易にすることのできるテープスピード制御
装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のテープスピード制
御装置は、再生されたディジタル信号の中から再生クロ
ックを抽出するクロック抽出部と、上記クロックの周波
数を検出する周波数検出部と、周波数検出部より出力さ
れる周波数情報と、テープスピード設定部より出力され
るテープスピード情報、及びテープ走行方向情報より、
各アジマス角のヘッドとテープの相対速度を独立に算出
し、相対速度データを出力する相対速度算出部と、テー
プスピードとテープ走行方向を設定するテープスピード
設定部と、上記相対速度データと、テープスピード、及
びテープ走行方向情報をもとにテープスピードを制御す
るテープスピード制御手段を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、高速アクセス・モード
でも再生クロックの周波数をもとにテープとヘッドの相
対速度を算出し、テープのリールの回転数を制御し、テ
ープスピード制御をすることができる。

実施例 以下、本発明のテープスピード制御装置を回転ヘッド方
式の記録再生機に応用した一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるテープスピード制御
装置の構成を示すブロック図である。

第１図において、１０１はカセットハーフ、１０２はリ
ール、１０３はテープ、１０４はシリンダ、１０５ａ、
　　１０５ｂはヘッド、１０６はヘッドアンプ、１０７
は再生クロック抽出用のＰ　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈａｓｅ　　
１ｏｃｋｅｄＬ　ｏｏｐ）回路、１０８はＰＬＬ回路か
ら出力される再生クロック（ｂ）の周波数を検出するＰ
ＬＬ周波数検出部、１０９は目的のテープスピードを設
定するためのテープスピード設定部、１１５はＰＬＬ周
波数検出部１０８から出力されるＰＬＬ周波数データ（
ｅ）とテープスピード設定部より出力されるテープスピ
ード及び走行方向の情９Ｉ（ｅ）をもとに２つのヘッド
のアジマス角を考慮して、テープとヘッドの相対速度を
算出する相対速度算出部、１１０はＰ　Ｌ　Ｌ周波数検
出部１０８から出力されるＰＬＬロック信号（ｄｌと、
相対速度算出部１１５から出力される相対速度データと
、テープスピード設定部１０９より出力されるスピード
データ（ｅｌをもとに、目的のテープスピードになるよ
うに、シリンダ・サーボ１１１、リール・サーボ１１３
に対して、制御パラメータをを与えるテープスピード制
御部、１１２はシリンダを駆動するシリンダ・ドライバ
、１１４はリールを駆動するリール・ドライバである。

以上のように構成されたテープスピード制御装置の動作
を説明する。

第１図におけるテーブスビー・ド制御装置は、キャプス
タンを用いずにリールの駆動のみで、テープスピードを
制御する方式である。

ここで、リールの回転周波数を一定にしてテープを走行
させたときテープスピードの変化について考えてみる。

第２図は、テープがリールの駆動によって巻き取られる
様子を示したものでありｒｏはリールの半径、ｒは、ｒ
ｅに巻き取られたテープのテープ製分を加えた値、ｆ２
はリールの回転周波数、■はテープスピードである。

ここで、テープ厚をＴ、巻き始めからの時間をｔとする
と ｖ＝２π　（ｒｏ　＋ｒ）ｆ。

＝　’ｌ　ｙｃ　（ｒｏ　＋　ｆｒ　Ｔ　ｔ）　　ｆｒ
＝２π　（ｒｏ　　ｆｒ　＋Ｔｆｒ　２　ｔ）−（１）
これをグラフに書くと第３図のようになる。つまり、上
記のリール駆動によるテープ走行では、時間ｔとともに
テープスピードが変化し、その傾きもテープ厚によって
変わるので、制御が難しい。

そこで本発明のテープスピード制御装置においては、再
生クロックの周波数く以降ＰＬＬ周波数と呼ぶ）をもと
にリールの回転周波数ｆ、を制御し、一定のテープスピ
ードが得られるようにしている。

次に、ＰＬＬ周波数をもとにして、テープスピードを制
御する原理について説明する。

第４図は、テープとヘッドの相対速度を示した図である
。第４図において、４００はシリンダー、４０１はテー
プ、ｖｈｏは、ヘッド・スキャン・スピード、Ｖｔはテ
ープスピード、Ｖｔ１は高速走行時のテープスピード、
ｖｈは記録時のヘッドとテープの相対速度、ｖｈ、は高
速走行時のヘッドとテープの相対速度、Ｖｈ２は、ｖｈ
、のｖｈ方向成分、θはヘッドスキャン仰角、θ１は記
録されたトラックの仰角、θ２は高速走行時のヘッド、
スキャンの仰角、θ３はθ３＝θ２−θ１である。

ここで記録時のテープとヘッドの相対速度ｖｈは下のよ
うに表わされる。

Ｖｈ”　＝　（Ｖｈｏ−Ｖｔ）　２ ＋２Ｖｈ、Ｖｔ　　（１−ｃｏｓ　θ）θが十分率さい
とき Ｖｈ　　！　　Ｖｈｏ−Ｖｔ　　　　　　　　　（２）
同様にして Ｖｈ、！　　Ｖｈｏ−Ｖｔｌ　　　　　　　　　ｆ３）
ｖｈ、のｖｈ力方向成分、つまり高速走行時のヘッド・
スキャンのトラック方向の成分をＶｈ２とすると ’Ｊ　ｈ２＝Ｖ　ｈ、　　ｃｏｓ　　θ。

＝Ｖｈ、ｃｏｓ（θ２−θ１　） 記録されたトラックのアジマス角が０度であるとき、こ
れをＰＬＬ周波数ｆｐに換算すると／（＋。

＝　−（Ｖ　ｈ、　−Ｖ　ｔ　、　）　ｃｏｓ（θ２−
θｌ）λｂ ここでλ、は最小記録波長とする。

θが十分率さいとき、ｃｏｓ（θ２−θり＝１、−、　
ｆ　ｐさ−（Ｖｈｏ　　Ｖ　ｔ＋　）　　　　　　（４
１λｂ 、’、　ｖ　ｔ　、さ■ｈ０−λｂｆｐ／２（５１一方
記録されたトラックが、アジマス角をもつときはトラッ
クによってＰＬＬ周波数ｆ２は変わってくる。

第６図は２つの記録再生ヘッドが乎αのアジマス角ヲモ
つ場合の順方向の高速アクセス時のヘッド軌跡を示した
ものである。

第６図において６０１は−アジマス・トラック、６０２
は＋アジマス・トラックの記録されたビット・パターン
を示したもので、６０４．６０５は高速アクセス時のヘ
ッド・スキャンを表す速度ベクトルＶｈｌで、６０３は
■ｂ＋　６０４．　６０５のトラック方向成分Ｖｈ２で
、ベクトルＶｈｌはベクトル■、に対しててθ、の角度
をもち、各トランクのビット・パターンはそれぞれ乎α
のアジマス角をもつ。

このときアジマス角を考慮しなければ単位時間当りＶｈ
２の距離に相当するビット・パターンをスキャンするこ
とになるが、アジマス角を考慮すれば、−アジマス・ト
ランクではＶｈｍ、＋アジマス・トラックでは■ｈｐの
距離に相当するビット・パターンをスキャンすることに
なる。

ここで、 ＶｈＺ＝ＶｂｌＣＯ３θ３ Ｖｈｍ＝Ｖｓ＋＋ｃｏｓ　θｚ　　・（１＋ｔａｎ　θ
ｚ　ｔａｎ　ａ）Ｖｈｐ＝Ｖｂ＋ｃｏｓ　　θ３　°　
（１−ｔａｎ　　θ：ｌ　　ｔａｎ　　α）となるので
、−アジマス・トラック、＋アジマス・トランクに対す
るＰＬＬ周波数をそれぞれｆ　ｐｍ＋ｒｐｐとすると、 Ａｂ （１＋ｔａｎ　　θゴ　ｔａｎ　　α）スト （１ｔａｎ　　θ３　　ｔａｎ　　α）ここでλ５は最
小記録波長とする。

θが十分小さいとき、ＣＯ３θ３さ１ ｆ　、、％−Ｖ　ｈ　、　　−（１＋ｔａｎ　θ：Ｉ　
ｔａｎ　α）ハ ｆｐｐ＝　　Ｖｈ＋　　・　（１ｔａｎ　θ、　ｔａｎ
α）れ 一’−Ｖｈｌユλｂｆｐｍ・ ／２（１＋ｔａｎ　θ、　ｔａｎα）　　−（６）パ・
ＶｈＩ！λｂｆｐｐ’ ／　２　　（１−ｔａｎ　θ、　ｔａｎα）　　−（７
１また式（３）より Ｖ　ｔ、＝Ｖｈ、−Ｖｈ、　　　　　　　　　　（８１
したがって、ＰＬＬ周波数ｆ□、ｒ□とヘッド・スキャ
ン・スピードＶｈｌ）からテープの走行速度を求めスビ
・−ドの制御を行うためには、ＰＬＬ周波数ｆ　ｐｍ＋
　　ｆ　ｐＰより式（６）、（７）を用いてテープとヘ
ッドの相対速度■ｈ、を各アジマス・ヘッド独立に求め
、それをもとに式（８）を用いてテープスピード■ｔ１
を求め、その値を目的のテープスピードＶｔ、と比較し
てやり、リールの回転周波数ｆ。

を変えて目的のテープスピード■ｔ０に収束するように
制御する。

なお上述の説明は順方向の高速アクセスに関するもので
あったが逆方向の高速アクセスの場合はベクトル■ｈＩ
とベクトルｖｈ　（ｖｈ２）のなす角度θ、の符号が逆
になる。したがって順方向と逆方向では各アジマス・ヘ
ッドに対する補正係数（１＋ｔａｎ　θゴｔａｎ　α）
、（１−ｔａｎ　θゴｔａｎ　α）の値が異なる。

第５図はテープスピードの制御アルゴリズムを示したフ
ローチャートである。

５００で、実際のテープスピードＶｔｌと目的のテープ
スピードを比較して、その結果により５０１〜５０３で
、リールの回転周波数を制御することによって目的のテ
ープスピード■ｔ、が得られる。

以上のような原理にもとづいて構成されたテープスピー
ド制御装置の信号の流れを第１図にもとづいて説明する
。

第１図において、ヘッド１０５　ａ　、　　１０５　ｂ
によって再生された再生電流は、ヘッドアンプ１０６を
とおして、ＰＬＬ１０７（再生クロック抽出部）に供給
され、最小記録波長に対応する再生クロックが抽出され
ＰＬＬ周波数検出部１０８に供給される。

ＰＬＬ周波数検出部は、再生クロック（ｂｌと、ヘッド
アンプ１０６からの再生信号（ａｌによってＰＬＬ周波
数（再生クロックの周波数）を検出し、ＰＬＬ周波数デ
ータ（Ｃ）を相対速度算出部１１５に、ＰＬＬ周波数が
検出出来たことを示すＰＬＬ周波数検出フラグ（ｄ）を
テープスピード制御部１１０に供給する。

相対速度算出部１１５はＰＬＬ周波数データ（ｅ）をも
とに式（６）または式（７）を用いて、テープとヘッド
の相対速度を算出し、相対速度データ（ｆ）をテープス
ピード制御部１１０に与え、テープスピード制御部１１
０はテープスピード設定部１０９によって設定されたス
ピードデータ（８１によって目的のテープスピードにな
っときに、ＰＬＬ周波数ｆｐが通常再生（記録時と同じ
テープスピードでの再生）時と同じ、あるいはほぼ近い
値になるようにシリンダ・サーボ１１１にシリンダー回
転数のパラメータを与える。またＰＬＬ周波数検出部１
０８から供給されるＰＬＬ周波数データ（Ｃ）をＰＬＬ
周波数検出フラグ（ｄｌが有効なときだけ用いて、第５
図で説明したアルゴリズムにもとづいて、目的のテープ
スピードを得られるようなリール回転周波数のパラメー
タをリールサーボ１１３に与えテープスピードを制御す
る。

なお相対速度算出部１１５は、汎用のマイクロ・プロセ
ッサ等を用いて節単に構成することができる。

発明の効果 以上のように本発明は、異なるアジマス角をもった複数
のヘッドを回転させ、テープ上に斜めのトラックを形成
してディジタル・データを記録するディジタル信号記録
再生装置において、再生されたディジタル信号の中から
再生クロックを抽出するクロック抽出部と、上記クロッ
クの周波数を検出する周波数検出部と、周波数検出部よ
り出力される周波数情報と、テープスピード設定部より
出力されるテープスピード情報、及びテープ走行方向情
報より、各アジマス角のヘッドとテープの相対速度を独
立に算出し、相対速度データを出力する相対速度算出部
と、テープスピードとテープ走行方向を設定するテープ
スピード設定部と、上記相対速度データと、テープスピ
ード、及びテープ走行方向情報をもとにテープスピード
を制御するテープスピード制御手段を設けることにより
、キャプスタン等のテープ走行手段を用いずにリール制
御のみで、テープスピードを制御することが可能となり
、高速走行時のテープスピード制御が容易になり、それ
によって再生クロックの周波数を一定にし、ＰＬＬ、等
他罪等の設計を容易にするとともに、テープスピードを
制服してメカニズムの設計を容易にすることができる。

なお本発明の実施においてはＰＬＬ周波数の情報によっ
てテープスピードを制御する方式について説明したが、
同様にして、シリンダの回転数を制御してテープとヘッ
ドの相対速度を一定にし、システム設計を容易にするこ
とも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるテープスピード制御
装置のブロック図、第２図はテープの巻き取りを示す概
略図、第３図はテープスピードの変化を示すグラフ、第
４図はテープとヘッドの相対速度を示すペルトル図、第
５図はテープスピードの制御アルゴリズムを示すフロー
チャート、第６図は高速アクセス時のヘッド軌跡を示し
た説明図である。 １０１・・・・・・カセットハーフ、１０２・・・・・
・リール、１０３・・・・・・テープ、１０４・・・・
・・シリンダ、１０５　ａ　、　１０５　ｂ・・・・・
・ヘッド、ＩＯ６・・・・・・ヘッドアンプ、１０７・
・・・・・ＰＬＬ、　　１０８・・・・・・ＰＬＬ周波
数検出部、１０９・・・・・・テープスピード設定部、
１１０・・・・・・テープスピード制御部、１１１・・
・・・・シリンダ・サーボ、１１２・・・・・・シリン
ダ・ドライバ、１１３・・・・・・リール・サーボ、１
１４・・・・・・リール・ドライバ、１１５・・・・・
・相対速度算出部。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第２図 Ｆト 第４図 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）異なるアジマス角をもった複数のヘッドを回転さ
   せ、テープ上に斜めのトラックを形成してディジタル・
   データを記録するディジタル信号記録再生装置であって
   、再生されたディジタル信号の中から再生クロックを抽
   出するクロック抽出部と、上記クロックの周波数を検出
   する周波数検出部と、周波数検出部より出力される周波
   数情報と、テープスピード設定部より出力されるテープ
   スピード情報、及びテープ走行方向情報より、各アジマ
   ス角のヘッドとテープの相対速度を独立に算出し、相対
   速度データを出力する相対速度算出部と、テープスピー
   ドとテープ走行方向を設定するテープスピード設定部と
   、上記相対速度データと、テープスピード、及びテープ
   走行方向情報をもとにテープスピードを制御するテープ
   スピード制御手段とを備えたことを特徴とするテープス
   ピード制御装置。
2. （２）テープスピード制御手段は、テープのリールの回
   転数を制御するリールサーボと、相対速度算出部より出
   力される相対速度情報をもとにリールサーボを制御する
   テープスピード制御部よりなることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載のテープスピード制御装置。