JPS63500210A - 動的トラッキング制御用テ−プ案内機構 - 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】 発明の名称 動的トラッキング制御用テープ案内機構この発明は磁気テープを案内するための 装置に関係している。特に、この発明は過渡的トラッキングエラーが存在する際 の動的トラッキング制御のためのテープ案内機構に関係し関連従来技術について の次の説明においては添付諸図面のうちの図１が参照されるが、この図は技術上 既知のテープ案内機構の一部断面による立面図である。

磁気テープ記録技術に関して、トラッキングは磁気テープ上に既に記録されたト ラックの経路に再生ヘッドを保持する過程である。トラッキング制御の目的は、 記録トラックに対する再生ヘッドの又はその逆の位置を調整して再生ヘッドが記 録トラックと整列するようにして最大の信号対雑音出力を得るようにすることで ある。

トラッキングを容易にするために、テープを側方においてまっすぐに保つのに役 立つテープ案内部が、例えば記録・再生ヘッドの入口点及び出口点において、通 常巧みに配置されている。一つの特に好適な形式のテープ案内部は一方向にわず かな側方の力を発生するための装置を備えていて、テープ縁部の損傷又はテープ の曲がりを伴うことなく、進行するテープの所与の縁部を固定基準面と連続的に 接触させて維持することができる。

米国特許第４４０３７２０号は、この発明の譲受人に譲渡されたものであるが、 この一般的な形式のテープ案内部を開示している。諸図面中の図１に示されたこ の種のテープ案内部１０の基本的構成部分は次のとおりである。テープ案内部１ ０には中空のテープ案内ロー２１４を支持するための柱１２がある。柱１２け図 １においては基板１６に取り付けられ且つこれから垂直に延びたものとして示さ れている。柱１２は他の任意の角度で延びてもよく、又所望ならば、回転可能な 軸又は類似の装置の形態を持つか又はこれらによって置き換えられてもよい。

テープ案内部１０には案内ローラ１４の内部で柱１２を取り巻いているスリーブ １８がちる。スリーブ１８は柱１２の外径よりも大きい内径を持っていて、柱と スリーブとの間にＯリング２４を受けることができる。０リング２４は、柱１２ の周囲溝２６及びスリーブ１８における対応する溝に着座していて、○リングの 平面２８に対するスリーブの傾斜運動を与えるための支点として役立つ。

玉軸受３０は、Ｏリング２４の平面２８の対立する側においてレース３２に配置 されていて、案内ローラ１４をスＩＪ−ブ１８に結合しており、従って案内ロー ラはスリーブの周りに回転することができる。それゆえ、隔置された玉軸受３゜ はテープ案内ローラ１４を柱１２の周シに回転可能に且つスリーブ１８と傾斜運 動可能に取り付けている。

テープ案内フランジ３４は、柱１２から牛径方向に延びた基準面３６を備えてお り、テープ案内ローラ１４の一端部に近接して柱１２に精密に配置されていて、 テープ（図示されず）の側方位置を制御する。実際には、基準面３６はセラミッ ク又はその他の硬い物質の層であシ、回転可能であっても回転不可能であっても よい。

テープ案内部１０は記録装置（レコーダ）において磁気テープを案内するために 一般に適用することができるが、テープが複数の近接して隔置された記録・再生 ヘッドからなるヘッドスタックを通り過ぎて進むときにテープの側方位置を制御 するのに特によく適している。この構成形態においては、テープ案内部１０は進 行するテープがテープ案内ローラ１４の囲りに部分的に巻き付くようにヘッドス タックの直前に配置されている。テープ案内部１０は、基準面３６がテープ移動 方向に平行であり且つ進行するテープの３８で示された中心線が案内フランジ３ ４の方向において０リング２６の平面２８に関してｄで示された距離ずらされる ように配置されている。

テープはローラ１４の表面に接するようにテープ案内部１０に接近する。テープ の縁部が案内フランジ３４と接触していない場合には、Ｏリング２６からのテー プの中心線３８のずれのために、スリーブと共に傾斜する。この傾斜移動に応じ て、テープはフランジ３４の方向において軸方向に移動する。

テープの縁部が基準面３６に接触すると、テープ移動方向ば再び基準面３６に平 行になる。

実際には、図１のテープ案内部１０はテープの縁部をテープ移動運動の期間中板 して基準面３６に垂直に且つこれと連続的に接触するように維持する。Ｑ　ＩＪ ング２６の支点効果及びそれのｆずれのためにテープに作用する力は案内フラン ジ３４からテープに作用する力と平衝する。

米国特許第４１５０７７３号は、テープの縁部を基準面と連続接触させてテープ を案内するための代替的構成を開示している。テープの縁部に作用する力を減小 させ、従ってテープに対する損傷を防止するために、回転可能なテープ接触面が 複数の隔置されたゴム製のリングを備えていて、このリングがテープ案内フラン ジの方へ傾けられている。テープ進行運動に応じて、テープと接触しているリン グがそらされる。

リング上でのテープの摩擦係数のために、テープはリングと共にフランジの方へ 移動し、これによシテープの縁部は概してフランジの基準面に垂直に且つこれと 連続接触するように維持される。回転可能な面のリングは進行するテープと接触 していないときにはその公称の半径方向位置に復帰する。

種種の標準磁気テープ記録形式が現在商業的に使用されている。例えば、現在米 国で使用されている一つの標準テープ記録形式は１４の平行な記録トラックから なっている。１インチ幅のテープでは、各トラックは７０ミル（５０ミルの記録 トラック幅及び２０ミルの保護帯幅）のトラックピッチを持っている。前述の諸 特許に開示された形式のテープ案内部はこの記録形式及びトラックピッチが同程 度の大きさであるその他の形式に対しては許容可能なトラッキング制御を与える 。

しかしながら、従来技術のテープ案内部を、更に一層近接して隔置された記録ト ラックに記録された情報のトラッキング制御のために使用したときには一般的な 問題が起こる。例えば、他の磁気テープ記録方式は、磁気テープが移動している ときに高速でこのテープを横切って掃引する一つ以上の記録ヘッドを使用してい る。それらの方式のあるものでは、１．２ミル（１，０ミルの記録トラック幅及 び０．２ミルの保護帯幅）のような小さいトラックピッチを使用することがある 。

それゆえ、テープが再生ヘッドを通過するときのテープの整合のずれが記録ヘッ ドを通過するときのものに比べて小さい場合でさえも、再生信号強度の相当な損 失又は間違ったトラックの再生が生じることがある。

記録のために使用された装置とは異なった装置において幅の狭い記録トラックの 再生が行われたときには更なる問題が生じる。この状況においては、異なった再 生装置に固有の機械的公差の蓄積、走査面及び再生ヘッドの走査平面における変 動、トラック中心線位置の変動、並びに温度及び温度の変動によるテープ引張力 の変化のようなその他の副次的事項を含む静的及び動的トラッキング誤差源のた めに、精密トラッキング制御がなおさら必要であることが判明している。

技術上既知の種種のテープ案内部では、少なくとも理論上は、トラッキング誤差 源が静的であるときに、又はこの誤差源が時間と共になおゆっくりと変化してい るときに、例えばテープの寸法が湿度及び温度と共に変化するときに、狭幅の記 録トラックのトラッキング制御が有効に行われ得る。これは、再生中再生装置の 操作員調整によって静的又はかたより誤差を補償することができるからでおる。

しかしながら、比較的急速に変化しており従って過渡的であるトラッキング誤差 源が存在する場合、例えば、再生中の走査面の一つの位相が記録中の走査面の対 応する位相と異なってｔ・る場合には、操作員調整によって有効に補正され得な いトラッキング外れが生じる。記録トラックが比較的狭い幅のものである場合に は、再生信号の相当な損失が生じ得る。

従って、従来技術のテープ案内部は、過渡的トラッキング誤差の存在時における 狭幅の記録トラックのトラッキング制御には適していないという欠点を持ってい る。

発明の開示 前述の事柄を考慮して、この発明の目的はテープ案内部の動的調整を行って磁気 テープの記録トラックを対応する再生ヘッドと自動的に整列させ最大の信号対雑 音出力を得るようにすることである。この目的は、中心軸から半径方向に延びた 縁部案内素子、及び、進行するテープによって部分的に取り巻かれたことに応答 して進行テープに軸方向の力を加えてテープを縁部案内素子の方向において側方 に移動させてテープの所定の縁部をテープ移動運動中縁部案内素子と連続接触さ せて維持することのでざるローラを備えた既知の形式のテープ案内部により達成 される。この発明によれば、この形式の改良形テープ案内部は縁部案内素子がロ ーラに対して軸方向に移動可能に取り付けられていることによって特徴づけられ る。トラッキング誤差電圧信号に応答して移動可能に構成された出力部を持った エネルギー付与可能な素子は、この素子の出力部の移動に従ってローラに対する 縁部案内素子の軸方向移動を生じさせる。それゆえ、テープはトラッキング制御 のためにいずれかの方向に、すなわちローラの方への縁部案内素子の軸方向移動 の影響下では一方の方向に、且つ又ローラの押しやりの下では反対の方向に、側 方へ移動させられてローラから離れる方向の縁部案内素子の移動に従う。

この発明の採択実施例では、エネルギー付与可能な部材はトラッキングエラー信 号に応答して二方向性曲げ運動を生じるように配列された圧電バイモルフ素子か らなっている。このバイモルフ素子は縁部案内素子に結合されているので、バイ モルフ素子の曲げ運動に対応して縁部案内素子の軸方向移動が生じる。圧電素子 の曲げ運動の大きさはトラッキング誤差電圧信号の振幅に関係しており、又曲げ 運動の方向は信号の極性によって決定され、この振幅及び極性は所望のトラック 中心線位置からの磁気ヘッドのずれの大きさ及び方向にそれぞれ対応している。

望ましくは、縁部案内素子はバイモルフ素子に加えられる電圧に無関係にテープ と正常な接触を維持するように取り付けられる。特に、採択された実施例は平行 な片持たわみばシを備えており、これらの自由端はそれぞれ縁部案内取付ブロッ クの上面及び底面に取り付けられていてはシの自由端を平行な平面に束縛する。

取付ブロックはバイモルフ素子の曲げ運動に応答して軸方向に移動する。平行な はシは、ブロックの移動に応答して、取付ブロックを固定直立位置に束縛する形 態でたわむ。これによりブロックの移動は、縁部案内素子をテープの縁部と垂直 に維持する第１の軸方向成分と、テープ縁部に平行な第２の半径方向成分とを持 った単一の合成方向に制限される。

ローラ及び縁部案内素子は、バイモルフ素子が曲げられる方向に関係なくテープ の縁部を縁部案内素子に当てて維持するように互いに配列されている。バイモル フ素子により縁部案内素子がテープから離れるように動かされると、ローラによ シテープが側方へ動かされて縁部案内素子に従う。縁部案内素子がテープの方へ 反対方向に動かされると、テープの剛性及びローラのたわみ性のためにテープは 縁部案内素子の押しやりを受けて、テープの曲がり又はその他の損傷を伴うこと なく、側方へ移動することができる。

この発明及びこれのその他の利点は以下に述べられる採択実施例についての詳細 な説明において一層明らかになるであろう。

以下に述べられるこの発明の採択実施例についての詳細な説明においては添付の 諸口面が参照されるが、この諸図面中、図２はこの発明によるテープ案内機構の 一部断面による立面図であシ、 図３はこの発明のテープ案内機構の縁部案内素子を取り付けるためのたわみ丁番 の透視図であり、図４は図２の縁部案内素子を可動的に配置するための代替的な 採択実施例を含んでおり、 図５は縁部案内素子を可動的に取シ付けるための代替的実施例の透視図であり、 図６はこの発明のテープ案内機構と共に使用するためのトラッキング制御装置の 三つのトラッキング状態を図解した線図であり、 図７は図５の三つのトラッキング状態に対応する再生信号の包絡線を図示してお り、 図８は回転式変換器装置についてのこの発明のテープ案内装置の使用を図解して おり、又 図９はこの発明のテープ案内機構を制御するための、図６のトラッキング制御装 置と関連した回路部の概略的構成図である。

この発明は、磁気テープを一方向において側方へ押しやってテープ移動運動中テ ープの一縁部を縁部案内素子と連続接触させて維持するようにするための軸方向 の力を発生する前述の形式のテープ案内部と組み合わされて使用されるときに最 も有効である。所望の力は、テープ進行運動中テープ縁部の損傷又はテープの曲 がりを避けるため（（テープの縁部と縁部案内素子との間の実質的な接触力を防 止するのにちょうど十分であることが望ましい。しかしながら、従来技術のテー プ案内装置とは異なり、この発明は、縁部案内素子の軸方向位置を電気的に制御 することによって動的トラッキング制御を行い、これによシテープを縁部案内素 子の軸方向位置に従っていずれの方向にも側方へ移動させるようにするものであ る。

図２はこの発明によるテープ案内部４０の採択実施例を図示している。図１のテ ープ案内素子と共通又は実質上類似である図２の素子は同様の数字で同定されて いる。

磁気テープ１００をいずれの方向にも側方へ動かすために、この発明は、図１の テープ案内フランジ３４をいずれの方向にも軸方向に移動可能に取シ付けられた 縁部案内素子４２で置き換えることを必要とする。この目的のために、素子４２ は図３にも示されたたわみ丁番４４に固定され、そしてこの丁番はねじ又は接着 剤のような適当な手段によって基板１６に取り付けられている。素子４２の公称 位置は、この素子がローラ１４の方に移動することを可能にする４６で示された すきまを与えている。トラッキング制御補正は通常１トラックピッチ未満である ことに留意して、すきま４６は近接して隔置された記録トランクのトラッキング 制御のためにはわずか１ミルはどの位数のものでよい。

この発明は更に、素子４２をいずれの軸方向にも自動的に移動させるための装置 を設けることを必要とする。この装置は、再生ヘッドトラッキング誤差の大きさ 及び方向に機能上関係した電気信号に応答できることが望ましい。この目的のた めに、この発明の採択実施例は、素子４２を付けたたわみ丁番４４の端部に接続 された、たわみ形バイモルフ素子５２の形態をした圧電作動子５１を備えている 。素子５２はトラッキング誤差信号に応答して曲げ運動が可能なように配置され ておシ、バイモルフ素子５２のこの曲げ運動に従って縁部案内素子４２の軸方向 移動が可能である。電圧誤差信号は制御回路部５４によって加えられるが、これ の実施例は図９に関して詳細に説明される。

圧電気はある種の結晶及びセラミック素子によって示される周知の現象でおる。

圧電素子が特定の方向に圧縮又は伸張されると、素子の両端に反対符号の電荷が 発生される。機械的応力又はひずみの印加によって圧電素子に電気的モーメント が誘起されるだけでなく、逆の効果も存在する。すなわち、電界を加えると、素 子は一方向への伸張及び他方向への収縮によって形状を変える。この直接及び逆 の効果についての更に詳細な論述はパーガモン・プレス、１９６２年発行の「物 理学百科録Ｊ　（Ｅｎｃｙｃｌｏｐａｅｄｉｃ　Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｐ ｈｙｓｉｃｓ　。

Ｐｅｒｇｕ］ｏｎ　Ｐｒｅｓｓ　、　１９６２　）の５０３−５０５ページに見 られる。

図２の友わみ形バイモルフ素子５２は圧電材料の二つの整列した条片５６及び５ ８からなっていて、条片５６の伸張方向は条片５８の収縮方向と整列しており、 その逆も同様である。適当な接着手段（図示されず）、例えばエポキシ樹脂が条 片５６及び５８をこれらの境界面において互いに結合している。

バイモルフ素子５２の曲げ運動は次のように縁部案内素子４２の軸方向運動に変 換される。条片５６の伸張を生じさせ、従って条片５８の収縮を生じさせる極性 の電圧が加えられると、素子５２の自由又は可動端部がたわみ丁番４４を上方へ 移動させ、これにより素子４２は案内ローラ１４の方向に軸方向に押しやられる 。逆に、反対極性の電圧が加えられると、素子５２が丁番４４を下方へたわめて 、これによシ素子４２を案内ローラ１４から離れる方向において軸方向に引っ張 る。

どちらの電圧も除去されるまで、バイモルフ素子５２は曲がったままである。

図４は縁部案内素子４２を可動的に配置するた必乞の発明の代替的採択実施例を 示している。図４の圧電作動子５１の特別な利点は、所与レベルの印加電圧に応 答して増幅される曲げ運動が与えられ、これに対応して一層大きい軸方向運動が 縁部案内素子４２に与えられるということである。この目的のために、作動子５ １はバイモルフ素子７２の積重ねを備えており、これらの三つが前述の回路部５ ４の出力に並列に電気的に接続されたものとして示されている。

積重ねの各素子７２は結び合った一対の曲がり条片７４及び７６からなっており 、これらの端部は６片７４の伸張の方向が条片７６の収縮の方向と整列し且つ又 その逆も成り立つように互いて結合されている。隣接した素子７２の中心部分は 、各素子７２が基板１６に対して機械的に直列に接続されるように適当な手段に よって互いにしっかりと結合されている。

印加電圧に応答しての作動子５１の曲げ運動は次のように行われる。条片７６の 収縮を生じさせ、従って条片７４の伸張を生じさせる極性の電圧が加えられると 、条片７６はそれぞれ内方へたわむ。この内方移動は対応する条片７４の曲率を 増大させ、これによりそれの中心位置を上方に押す。この上方移動は更に条片７ ４の同時発生の伸張によって高められる。

従って、基板１６に取シ付けられた素子７２の条片７４は印加電圧の大きさに従 って所与の量だけ上方へたわむ。その他の素子は直列に接続されているので、積 重ねにおけるその他の素子７２のそれぞれは積重ねにおけるそれの位置によって 乗算された所与の量だけ上方へ移動する。すなわち、積重ねにおける最上部の素 子７２は積重ねにおける最初の素子７２の距離の３倍移動する。

印加電圧が反対極性のものである場合には、条片７６のそれぞれは伸張し、これ により外方へたわむ。この外方移動は条片７４の曲率を減小させ、これにより条 片７４を下方へ引っ張る。条片７４の同時発生の収縮により、この下方移動は増 幅される。従って、条片７６の伸張及び条片７４の収縮によシ素子７２のそれぞ れは下方へたわめられ、各素子７２の下方移動の全量は積重ねにおけるそれの位 置に関係している。

リンク８２によって圧電作動子５１の出力部に取ジ付けられている片持式剛性は り８０は圧電作動子のたわみ運動に応答して縁部案内取付はブロック８４の軸方 向移動を生じさせる。ブロック８４を柱１２に結合している平行な片持式たわみ ばり８６及び８８はテープの進行運動の影響下での縁部案内素子４２の側方移動 を阻止する。

はり８６及び８８は更に、ブロック８４が軸方向に動かさプとの間の正常な接触 を維持するように配列されている。この目的のために、はり８６及び８８の自由 端はそれぞれ取付ブロック８４の上面及び２面にこれらを横切るよう忙取り付け られていて、たわみはりの自由端を互いに平行な平面に制約している。

取付ブロック８４がバイモルフ素子７２の曲げ運動の影響下で軸方向に移動する と、はり８６及び８８は取付ブロックを柱１２と平行に上方位置へ押しやるよう な形態でたわむ。

バイモルフ素子７２が上又は下へ動作させられると、ブロック８４は、テープの 縁部に垂直な第１の軸方向成分とテープ縁部に平行な第２の半径方向成分とを持 った合成方向において柱１２の方向に移動する。ブロック８４０半径方向の変位 は縁部案内素子４２が上方へ動かされた場合について図４に例示されている。も ちろん、素子４２の幅は縁部案内素子が案内ローラ１４０面を越えて半径方向内 方へ移動されないよう゛に選択されている。

図５は傾斜成分を伴うことなく縁部案内素子４２を軸方向に移動させるための車 状素子９０を図示している。柱１２に取り付けられた内方リング９４はハブとし て役立ち且つ外方リング９８はリムとして役立って、縁部案内素子４２を支持し ている。半径方向に延びた比較的狭いスローク状の条片９６は内方リング９４及 び外方リング９８の対応する上方及び下方面に取り付けられて、外方リングが内 方リングに対して傾斜しないようにしている。

リング９８は、これの−刃側又は他方側を圧電作動子５１で動作させることによ ってリング９４に対して軸方向に移動させることができる。素子９０の更なる利 点は、リング９８が縁部案内素子４２を案内ローラ１４に対して円周方向に延長 させることを可能にしていることである。

磁気テープの側方位置を動的に調整することの準備をするために、この発明のテ ープ案内部４０は、トラック中心線位置からの再生ヘッドのずれの測度であり且 つずれの方向を示しているトラッキング誤差電圧信号を与えることのできるトラ ッキング制御装置と共に使用されるべきである。

関連の情報保持記録トラックの基準線に関する磁気ヘッドの不整合の大きさ及び 方向に対応するトラッキング制御誤差信号を与える種種のトラッキング制御装置 が磁気記録技術上知られている。米国特許第４０４４３８８号、第４１２０００ ８号、第４１８４１８１号及び第４２９７９３１号に開示された装置はビデオレ コーダと共に使用するためのトラッキング制御装置の例である。

図６及び７１ｄ、この発明の譲受人に譲渡された、１９８５年１月７日出願の、 同時出願係属中のジョセフ・セラフイニ（Ｊｏｓｅｐｈ　５ｅｒａｆｉｎｉ　） の米国特許出願、連続番号第６８９４０６号において開示され且つ請求された形 式のトラッキング制御装置を図解している。それにおいて開示されたトラッキン グ制御装置は、前掲の諸特許のトラッキング制御装置の場合のように、所定の信 号、例えばビデオ信号のトラッキングに限定されず、従ってこの発明のテープ案 内部４０との使用に対して特別の利点を提供する。

図６は信号が平行な斜めのトラックに記録されている磁気テープ１００を図示し ている。この図では、三つの隣接した信号トラック１１２，１１４及び１１６が 矢印１１８で示されたテープの移動方向に整列させられている。点線で示された ように、隣接するトラックの隣接する縁部は一致しており、従ってテープ１００ における保護帯は除去されている。図６の記録トラックのこの並行配置は単に図 解のためのものであることが理解されるであろう。以下において明らかにされる ように、隣接したトラックは実際にはある程度型なり合ってもよく、又は保護帯 によって分離されてもよい。

隣接したトラック間のクロストーク（漏話）を制御するために、一つおきのトラ ックは相互に異なった方位角で記録された情報を持っている。これらの異なった 方位角は図６ａに図示されており、記録情報は近接隔置された平行線の群によっ て表されている。一つのトラック、すなわちトラック１１２上の情報はヘッドの ギャップが方位において＋Ｕの角度に配置された記録ヘッドで記録されており、 次のトラック、すなわちトラック１１４では情報が−Ｕの方位角で記録されてお り、そしてトラック１１６では＋Ｕの角度で記録されている（以下同様）。

再生に使用される磁気ヘッドも無論記録情報の方位角に対応する方位に配置され たギャップを持っている。従って、図っは一対の再生ヘッド１２２及び１２４を 図示している。再生ヘッド１２２は、トラック１１２及びトラック１１６、並び にその他の一つおきのトラック（図示されず）上に記録された信号の方位角に対 応して、線図で図示されたように＋Ｕの方位角を持っている。同様に、再生ヘッ ド１２４はトラック１１４及び一つおきのトラック（やはり図示されず）上に記 録された信号に対応して−Ｕの方位角を持っている。

図６のトラッキング制御装置は、再生ヘッドが基準線、例えばトラック中心線１ ２５から、それの再生信号の減衰を伴わずにわずかな量だけそれてもよいことを 必要とする。わずかなトラック不整合が生じたときに信号損失を防止するために 、再生ヘッド１２２は、記録トラックの幅Ｗに比べて狭いトラック方向の幅Ｘを 持っている。ヘッド１２２のこの狭いトラック方向の幅のために、再生ヘッド１ ２２は、信号減衰を生じることになるような、それのそれぞれの記録トラックの 境界を越えての移動を生じることなく、トラック中心線１２５かられずかにそれ ることが許される。

再生ヘッド１２２及び再生ヘッド１２４は両方とも、トラック幅Ｗの２分の１で あるトラック方向の幅Ｘを持つことが望ましい。このようにすれば、再生トラッ ク１２２も１２４も、これらの再生信号の認められるほどの減衰を伴うことなく 幅Ｗの４分の１中心線１２５からそれることができる。

図６のトラッキング制御装置は更に、再生ヘッド１２２の、これの関連の記録ト ラックの中心線１２５に対する位置に直接依存するトラッキング制御信号を発生 する。この目的のために、＋Ｕの方位角を持ったトラッキング制御ヘッド１２６ が設けられている。ヘッド１２６は、再生ヘッド１２２及び１２４がこれらの関 連の記録トラックの中心線１２５と整列したときに各記録トラックの所与の部分 に重なシ合うように再生ヘッド１２２及び１２４に関して取り付けられている。

同様に、両再生ヘッドがこれらのそれぞれの中心線１２５に対して不整列にされ 几ときには、制御ヘッド１２６はより大きい量だけ記録トラックの一方と重なり 、且つこれに対応してより小さい量だけ隣接の記録トラックに重なる。再生ヘッ ド１２２及び１２４が不整列にされた方向は、どのトラックが制御トラック１２ ６とより多く重なり且つどのトラックが制御トラックとより少なく重なっている かを決定する。

トラッキング制御ヘッド１２６は、再生ヘッドのトラック方向幅Ｘに比べて広い トラック方向幅Ｙを持っている。制御ヘッド１２６の幅Ｙは記録トラックの幅Ｗ に等しいことが望ましい。従って、再生ヘッド１２２及び１２４がこれらの中心 線を正確に追跡しており且つ隣接したトラックの縁部が一致している場合には、 制御ヘッド１２６は再生ヘッドの幅である量Ｘだげ各トラックと重なる。

制御ヘッド１２６は隣接した＋Ｕ及び−Ｕの記録トラックと重なり合うように取 り付けられているけれども、ヘッド１２６の出力は実質上子Ｕ記録トラックから の磁束によってだけ影響されるので、−ｕ記録トラックからの信号磁束は無視し てよい。それゆえ、トラッキング制御信号の振幅は、出力が幅と共に直線的に変 化するヘッドについては、ヘッド１２６が＋Ｕ記録トラックに重なり合っている 量に正比例する。

図６は又記録情報の再生に関する三つのトラッキング整列状態を図解し、且つ図 ７はこれらの状態のそれぞれが再生ヘッド１２２及び１２４並びにトラッキング 制御ヘッド１２６により発生される信号に及ぼす対応する効果を図解している。

図６已に示されたように、再生ヘッド１２２及び再生ヘッド１２４がこれらのそ れぞれのトラックの中心上に正確に配置された場合には、トラッキング制御ヘッ ド１２６は、再生ヘッド１２２及び１２４のトラック方向幅Ｗである同じ量だけ トラック１１４及び１１６に重なり合うように配置される。

この状態が存在するときには、対応する図６２Ｌが示したように、ヘッド１２６ からの信号の包絡線はヘッド１２２からの信号の包絡線にほぼ等しくなっている 。

図６ｂ及び６Ｃ並びに対応する図６ｂ及び６ｃはそれぞれ、どちらのトラッキン グ不全が発生しているか並びにどのように対応の再生ヘッド及び制御トランクヘ ッドの出力信号が変化するかの二つの方法を図解している。図６ｂは再生ヘッド １２２及び１２４がトラック中心線位置から、図面において眺めたときにそれら のそれぞれの記録トラックの左手縁部の方へそれた状態を図示している。このト ラッキング状態が存在するときには、再生ヘッド１２２及び１２４によって発生 された信号の振幅は、比較的狭い再生ヘッドが、これらのヘッドのそれぞれの記 録トラックの中心に正確に配置された虐た場合と同じ量だけそれらの各記録トラ ックになお重なり合っているので、変化しないであろう。しかしながら、図６ａ に示されたように、トラッキング制御ヘッド１２６によって発生される信号の振 幅は、ヘッド１２６が＋Ｕ記録トラック１１６と重なる量における対応する増大 のために増大することになるであろう。

図６０は再生ヘッド１２２及び１２４がこれらのそれぞれの記録トラックの反対 側にそれたときのそれらの再生ヘッドを図示している。この状態においては、再 生ヘッドからの信号の強度にはやはり変化がない。しかしながら、トラッキング 制御ヘッド１２６が今度は−Ｕ記録トラック１１４とはより多く且つ＋Ｕ記録ト ラック１１６とはよシ少なく重なり合っているので、ヘッド１２６からの信号の 振幅における対応する減小が生じる。

再生中、テープ１００及び再生ヘッド１２２及び１２４のヘッドホイールは適当 な速度で駆動される。テープ１００＋５Ｚ進められすぎると、再生ヘッド１２２ 及び１２４はこれらの所望のトラック中心線位置から左の方へそれすぎる。同様 に、テープ１００が十分に進められない場合には、再生ヘッドはトラック中心線 の右の方に位置する。このようなトラッキング不全を補正する一つの方法はこの 発明のテープ案内部４゜を用いて再生ヘッドに対するテープの位置を調整するこ とである。

今度は図８について述べると、傾斜トラック磁気テープ移送装置の基本的構成部 品と共に、この発明圧よる一対のテープ案内部４０ａ及び４０ｂが示されている 。磁気テープ１００は矢印１４０の方向においてリール（図示されず）から解が れる。第１のテープ案内部４０２Ｌは二つの同軸的に配列されたドラム部分１４ ４及び１４６に対するテープ１ｏｏの入口点を制御するように配置されている。

磁気テープ１００はそこでドラム部分１４４及び１４６の表面に近接したらせん 経路に沿って約１８００の角度範囲にわたって通過させられる。

第２のテープ案内部４０ｂはテープ１００がドラム部分１４４及び１４６を離れ るときのテープの出口点を制御するように配置されている。テープ１００は、キ ャプスタンモータ１６０に接続されたキャプスタン１５６によって矢印１５４の 方向に第２テープ案内部４０ｂを通り過ぎて駆動される。その後、テープ１００ は前述の供給リールに類似したリール（図示されず）によって巻き取られる。

らせん経路に涜って所望の案内を行うために、二つのテープ案内部４０ａ及び４ ０ｂの軸はドラム組立体の軸に対して且つ又キャプスタン１５６の軸に対して斜 めにされている。

又、ドラム組立体の周りのテープ１ｏｏのらせん案内のために、テープ案内部４ ０ａはドラム組立体の軸の方向にテープ案内部４０ｂから上方へずらされる。

ドラム部分１４４及び１４６は円周ギャップ１６２を形成するように分離されて いる。モータ１６４はヘッドホイール１６６を駆動するが、このヘッドホイール はドラムの中心位置に取り付けられていてギャップ１６２と整タルた動作平面１ ６７において回転することができる。注意しておくが、テープ１００はドラム本 体上にある間テープ案内部４０ａ及び４０ｂの図示の配列に従ってヘッドホイー ＃１６６の平面１６７に対して移送される。

モータ１６４は、その電力を得るために、安定化電源（図示されず）の出力に接 続されておシ、この電源はその電力を望ましぐは配電電圧から得ている。ヘッド 回転速度計１７２は、一般に傾斜トラック記録再生装置に存在するものであって 、モータ１６４がヘッドホイール１６６を適当な速度で駆動するように使用され ている。特に、いわゆる「ワンス・アラウンド」回転速度計はこの点に関して、 角ヘッド位置を制御するので、適当である。すなわち、回転速度計１７２は変換 器組立体の１回転ごとに、モータ１６４を調整するために基準信号と比較される タイミングパルスを発生する。

再生ヘッド１２２及び１２４（図８には図示されず）はテープ１００を異なった 時点で掃引するようにヘッドホイール１６６に取り付けられている。トラックヘ ッド１２６は二つの再生ヘッドの中間においてヘンドホイー／Ｉ／１６６に取り 付けられている。三つすべてのヘッドはヘッドホイール１６６の円周縁部に取り 付けられていて、各ヘッドの先端部はヘッドホイール１６６が一方の縁部から他 方の縁部までテープ１００を通り過ぎて各ヘッドを１８０°移動させるときにテ ープ１００と接触関係にあるようになっている。望ましくは、再生ヘッド１２２ が記録トラック、例えばトラック１１６の経路に沿って動作掃引を開始するとき に、再生ヘッド１２４が先行のトラック１１４をちょうど離れようとしている。

そのような時点では、制御ヘッド１２６はテープの中間位置にあり、従って、ヘ ッド１２４より９０°遅れ且つヘッド１２２より９０°進んでいる。同様に、制 御ヘッド１２６は再生ヘッド１２４がテープの中間位置にあるときにテープ１０ ０と接触するようになり、且つ又再生ヘッド１２２がテープの中間位置までしか 進んでいないときにテープを離れる。

図９には図６のトラッキング制御装置と共に使用されるための前述の制御回路５ ４の構成図が示されている。図９の回路部においては、再生ヘッド１２２がテー プ１００を横切ってその動作掃引を開始する時点に対応して制御信号を発生する ための装置が準備されている。この目的のために、前述のヘッド回転速度計１７ ２を使用して、ヘッド１２２がテープ１００の各通゛ミを開始するときにヘッド １２２と同期して出力タイミングパルスＰを発生している。

論理スイッチ駆動器１７３は、ヘッド回転速度計１７２の出力パルスＰによって 時間設定されており、再生ヘッド１２２の各通過と同期して一対の電子スイッチ １７４及び１７６を動作させるように配列されている。そうすることにより、駆 動器１７３は回転速度計１７２の出力タイミングパルスに応答してスイッチ１７ ４及び１７６をヘッド１２２がテープ１００を横切って移動している間それらの それぞれの接点１７４ａ及び１７６ａに当てて閉じさせる。同様に、駆動器１７ ３はヘッド１２２がテープ１００から離れている間スイッチ１７４及び１７６を これらの接点１７４ｂ及び１７６ｂに当てて閉じた状態に維持する。

例えば、１８００回転毎回転速度で、すなわち１／３０秒の周期で動作すること のできる回転式変換器装置においては、スイッチ駆動器１７３はそれゆえスイッ チ１７４及び１７６を、それぞれ１７６０秒開い１閉じさせることになるであろ う。

スイッチ１７４及び１７６は性質上機械的なものとして図面に示されているけれ ども、これらのスイッチは電子的なものであるので、一方の状態から他方の状態 への切換が無視できる時間内に行われることは技術に通じた者にはもちろん明ら かでおろう。

再生信号増幅器１８０は、再生ヘッド１２２によって発生された信号Ｓ　１２２ を受ける。増幅器１８０はその出力を整流器回路部１８２に加える。回路部１８ ２の目的はそれの入力Ｓ、２２の正行部分の複製である出力を発生することであ る。

低域フィルタ１８４は整流器回路部１８２の出力を受ける。

フィルタ１８４の目的はその入力の移動平均を与えることである。この移動平均 は回路１８２によって加えられるような信号５１２２の正行部分の比較的平滑な 出力を与える。

今度はトラッキング制御ヘッド１２６によって発生された信号Ｓ　１２６のたど る回路経路について述べる。信号Ｓ、２６は増幅器１８６によって増幅されて遅 延回路１８８に加えられる。

回路１８８は増幅された信号３１２ｇを量Ｔだけ遅延させて、同一であるが遅延 した出力信号５１２６を与える。遅延量Ｔはトラッキング制御ヘッド１２６が再 生ヘッド１２２より進んでいる量に対応する時間に等しくなっており、遅延した 信号Ｓ１わが信号Ｓ１２’２と同時に発生するように与えられている。

スイッチ１７６はスイッチ駆動器１７３の制御を受けてそれの出力を整流器回路 部１９０に加える。回路部１９０の目的はそれの入力Ｓ１□、の正行部分の複製 である出力を発生することである。

低域フィルタ１９２は整流器１９０の出力を受ける。フィルタ１９２は、フィル タ１８４と同様に、それの入力の移動平均を発生して、回路１９０によって加え られたような遅延した信号の正行部分の比較的平滑な出力を与える。

フィルタ１８４及びフィルタ１９２の出力はそれぞれ差動増幅器１９４の非反転 及び反転端子に加えられる。増幅器１９４は減算回路として機能して、フィルタ １８４の出力からフィルタ１９２の出力を差し引いたものに比例した出力を発生 する。従って、増幅器１９４の出力は信号Ｓ１□６及びＳ、２２０両正行部分間 の差に比例している。

増幅器１９４の出力は積分器１７６によって積分される。

積分器１９６からの出力電圧は、フィルタ１８４の出力とフィルタ１９２の出力 との差の積分に比例したトラッキング誤差信号を表している。この誤差信号の大 きさは、再生ヘッド１２２がトラック中心線１２５から変位している程度に比例 している。誤差信号の符号、すなわち正又は負は変位の方向を表している。

積分器からの出力はテープ案内部４０の圧電作動子５１に加えられる。誤差信号 が負であるときには、バイモルフ素子５２は、上方に曲がって、これによりその それぞれの縁部案内素子４２の影響下でテープ１００の経路を上方に移動させる ように配列されている。逆に、誤差信号が正であるときには、素子５２は下方に 曲がって、案内ローラ１４の影響下でテープ１００の経路を下方に移動させる。

第１の場合には、テープ１００の記録トラックはそのそれぞれの再生ヘッドの掃 引に対して左の方に移動される。後者の場合には、記録トラックはその再生トラ ックに関して右の方に移動される。

磁気テープ１００が供給リールから巻取リールへ進行しているときには、テープ 案内部４０ａ及び４０ｂでのトラッキング制御は次のような種種のトラッキング 状態下で達成される。再生ヘッド１２２が＋Ｕ記録トラックのトランク中心線１ ２５と整列しているときには、トラッキング制御ヘッド１２６は再生ヘッド１２ ２のトラック幅Ｘに等しい量だけその記録トラックと重なり合う。この状態にお いては、遅延信号８１２６の振幅はＳ、２２の対応部分の振幅にほぼ等しい。積 分器１９６への人力はそれ２二はぼ零ボルトであり、従って積分器によってテー プ案内部４０に加えられたトラッキング誤差信号電圧は無視してよい。従って、 バイモルフ素子５２はその縁部案内素子４２を動かすようにはエネルギーを付与 されず、その結果テープ１００の経路に対する側方調整は生じない。

磁気テープ１００が不整列であって、再生ヘッド１２２が図６ｂにおいて観察さ れた場合トラック中心線１２５の左の方にそれているときには、ヘッド１２６は ヘッド１２２のトラッキングエラーに従って＋Ｕ記録トラックとよシ大きい程度 まで重なり合う。このトラッキング状態はトラッキング制御信号Ｓ１□６の振幅 を再生ヘッド１２２が左の方にそれている量に従って増大させる。従って、減算 回路１９４の反転端子への入力は非反転端子への人力よりも大きい。積分器１９ ６は貴行トラッキング誤差信号を発生するが、この信号はテープ記録トラックが 右の方に離れすぎていることを示している。

この誤差信号の振幅はヘッド１２２が中心線１２５からそれている距離に比例し ており、従ってトラッキングエラーに関係している。

テープ案内部４０２Ｌ及び４０ｂの圧電素子５２は、貴行誤差信号に応答して、 印加電圧の振幅に従って上方へ曲がる。

この曲げ運動により圧電素子のそれぞれの縁部案内素子４２は対応する案内ロー ラ１４の方へ軸方向に移動する。テープ１００は、その剛性及びローラ１４のた わみ可能な性質のために、縁部案内素子４２の影響下で軸方向に移動して、これ によりテープ１００の経路の入口点及び出口点をドラム組立体に対して上方へ移 動させる。テープ１００の上方移動のために、テープ案内部４０ａとヘッドホイ ールのギャップ１６２との間のテープ経路の長さはわずかに増大する。テープ経 路長におけるこの増大は、テープの瞬時速度を瞬間的に減小させることが持って いるような効果と同じ効果を持っている。

すなわち、記録トラックは再生ヘッド１２２の瞬時位置に対して左の方へ移動さ れる。この相対的移動によって、ヘッド１２２はその位置から左の方へ移動して 中心線１２５を追跡する。

再生ヘッド１２２が図４０に示されたようにトラック中心線１２５の右方へそれ たときには、類似ではおるが反対の結果を生じる状況が生じる。このトラッキン グ状態に対しては、トラッキング制御ヘッド１２６は−Ｕ記録トラックとはよυ 大きく且つ無論＋Ｕ記録トラックとはより小さく重なり合う。

従って、５１２６の振幅は減小され、従って、減算回路１９４の反転端子への入 力はその非反転端子への入力よシも小さい。

積分器１９６によって発生された誤差信号の振幅はやはりトラッキングエラーに 比例しているけれども、今回は誤差信号の符号は正であってトラッキングエラー が反対方向であることを示している。

正の誤差信号により圧電素子５２は下方へ曲がって、これによりそのそれぞれの 縁部案内素子を案内ローラ１４から離れるように軸方向に引っ張る。この軸方向 移動が生じると、案内ロー２１４はテープを軸方向に移動させて縁部案内素子４ ２に追従するようにさせ、これによシテープの縁部を縁部案内素子に当てて維持 する。

テープ１００の下方移動により、テープ案内部４０ａからヘッドホイールのギャ ップ１６２までのテープ経路の長さが減小し、これにより記録トラックは再生ヘ ッド１２２の位置に対して右方へ移動される。この相対的移動により、ヘッド１ ２２はトラック中心線に復帰する。

傾斜トラックテープ移送装置に関しては、もちろんこの発明を使用してテープ出 口点と無関係にテープ入口点を制御することができる。例えば、制御回路部５４ は、テープを横切っての再生ヘッドの掃引の第１牛部の期間中テープ案内部４０ ａがトラッキング誤差信号に応答し且つ又テープを横切っての掃引の第２半部の 期間中テープ案内部４０ｂがトラッキング誤差信号に応答するように構成すれば よい。

産業上の適用性 この発明によるテープ案内機構は種種の信号記録形式及び記録構成の任意のもの のトラッキング制御に一般に適用することができる。例えば、テープ案内部４０ は、開示されたように、傾斜トラックに記録された信号のトラッキング制御に使 用することができるが、横断トラックのトラッキング制御又は長手方向のトラッ クに記録された信号のトラッキング制御にも又使用することができる。

曲率誤差は、傾斜トラックテープ移送装置においてはテープ入口点でテープ案内 機構の傾斜角を調整することによって補償することができる。この発明の範囲と の関係においては、傾斜角は、曲率誤差信号に応答して対応するテープ縁部案内 素子４２の角度をテープ案内部４０＆の中心軸に対して調整することのできる圧 電作動子によって調整することができる。

この発明はその採択実施例に関して詳細に開示されたが、この発明の精神及び範 囲内において種種の変形及び変更が行われ得ることは理解されるであろう。

１芝未装断 閏２ 図　３ 閏４ 図　５ の 腟 国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．テープ案内機構の中心軸から半径方向に延びた縁部案内素子、及び、この縁 部案内素子から軸方向に配置されており且つ周囲に部分的に進行テープが巻かれ たことに応答して進行テープに軸方向の力を加えてこのテープを前記の縁部案内 素子の方向に側方へ移動させてこのテープの所定の縁部をテープ移送運動中前記 の縁部案内素子の基準面と連続接触させて維持することのできるテープ案内部材 、を備えた前記のテープ案内機構において、 ａ）前記の縁部案内素子が前記のテープ案内部材に対して軸方向に移動可能に取 り付けられていること、及びｂ）出力部を備えたエネルギー付与可能装置が前記 の縁部案内素子に結合されており、且つこの装置が、テープトラツキングエラー に機能上関係している電圧信号に応答して移動可能に配置されていて、前記のエ ネルギー付与可能装置の出力部の移動に従つて前記のテープ案内部材に対して前 記の縁部案内素子の軸方向移動を生じさせることができ、これによりテープが前 記の縁部案内素子の移動に従つて側方へ移動させられること、 からなる改良。
2. ２．前記のエネルギー付与可能装置の出力部が、前記のテープ案内部材に向かう 第１の軸方向と前記のテープ案内部材から離れる第２の軸方向とにおいて前記の 縁部案内素子の移動を生じさせることができるように配置されており、且つ、前 記のテープ案内部材及び前記のエネルギー付与可能装置が、第１及び第２の方向 における前記の縁部案内素子の移動中テープの所定の縁部を前記の基準面と接触 させて維持するように相互に配置されている、請求の範囲第１項に記載のテープ 案内機構。
3. ３．前記のエネルギー付与可能装置が、電圧信号に応答して曲げ運動をするよう に構成された圧電装置からなつていて、この圧電装置の曲げ運動に従つて前記の テープ案内部材に対して前記の縁部案内素子の軸方向移動を生じさせることがで きる、請求の範囲第１項に記載のテープ案内機構。
4. ４．前記の圧電装置が、（１）第１極性の電圧信号に応答して第１方向に曲げ運 動可能に、且つ（２）反対極性の電圧信号に応答して第２方向に曲げ運動可能に 構成されたバイモルフ素子からなつている、請求の範囲第３項に記載のテープ案 内機構。
5. ５．前記のバイモルフ素子が、これの曲げ運動の方向に従つてある方向前記の縁 部案内素子の軸方向移動を生じさせることができるように接続されている、請求 の範囲第４項に記載のテープ案内機構。
6. ６．前記のバイモルフ素子を前記の縁部案内素子に結合し且つ前記のバイモルフ 素子の曲げ運動に応答して、所定のテープ縁部に垂直な第１成分とこのテープ縁 部に平行な第２成分とを持つた合成方向において前記の縁部案内素子の移動を生 じさせることのできる装置を備えている、請求の範囲第４項に記載のテープ案内 機構。
7. ７．前記の素子移動装置が前記の素子の合成移動中前記の素子の前記の縁部案内 面をテープに直角に維持する、請求の範囲第６項に記載のテープ案内機構。 ８，前記の圧電装置が、電圧信号を受けるために電気的に並列に接続された直列 接続のバイモルフ素子の積重ねからなつていて、所与のレベルの印加電圧に応答 して増幅された前記の圧電装置の出力部の移動が与えられるようになつている、 請求の範囲第３項に記載のテープ案内機構。