JPH02301051A - デジタルサーボ回路及び磁気記録再生装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は磁気テープが巻かれるテープリールの回転を制
御するデジタルサーボ回路及びこの回路を備えた磁気記
録再生装置に関する。

（ロ）従来の技術 回転ヘッド方式のデジタル・オーディオ・テープレコー
ダ（Ｒ−ＤＡＴ）に於いては、磁気テープに記録された
サブコード情報に依り従来のコンパクトカセットに比し
て格段の操作性向上が図られている。このような機能を
実現するには、高精度のメカニズムを精度良く制御する
ことが必要となることから、Ｒ−ＤＡＴの回転系に対し
て信頼性の高いサーボ技術を供給することが望まれる。

第３図は、上述の如きＲ−ＤＡＴのテープパスを示す概
略図である。

音声情報が記録された磁気テープ（１）は、供給側リー
ル（２）から引き出され、テンションレギュレータ（３
）からボスト（４）を経てシリンダ（５）に一定角度、
例えば９０°巻付けられる。そして、磁気テープ（１）
は、シリンダ（５〉からポスト（６）を経てキャプスタ
ン（７）とピンチローラ（８）との間を通り、引出しガ
イド（９）を経て巻取側リール（１０）に巻取られる。

ところで、磁気テープ（１）の走行は、キャプスタン（
７）とこれに圧接するピンチロー’／（８）との作用に
依って行われるもので、キャプスタン（７）が一定速度
で回転駆動されることで走行速度が一定に保たれる。こ
のキャプスタン（７）の回転サーボでは、回転速度に応
じた周期のパルスを発生するＦＧコイルをキャプスタン
（７）に装着し、そのパルスの周期が一定となるように
キャプスタンモータを制御している。このようなサーボ
回路は、例えば特開昭６１−３９８７６号公報に開示さ
れている。両リール（２）（１０）は、磁気テープ（１
）の走行速度に合わせて回転駆動されるもので、リール
（２）（１０）に巻かれた磁気テープ（１）の半径に依
って回転速度は変化する。即ち、テンションレギュレー
タ（３）で検知される磁気テープ（１）の張力が常に一
定となるように両リール（２）（１０）が回転駆動され
、磁気テープ（１）とシリンダ（５）との接触圧力が一
定に保たれるように構成される。このため、リール（２
）（１０）に巻かれた磁気テープの半径が時々刻々と変
化するのに従ってリール（２）（１０）の回転速度が変
化し、磁気テープ（１）の走行速度は一定に保たれる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上述の如きＲ−ＤＡＴに於いては、第３図に矢印で示す
ような通常の正方向再生モードに加えて、これとは反対
方向に磁気テープ（１）を送る逆方向再生モードが設定
される。この逆方向再生モードではキャプスタン（７〉
、両リール（２）（１０）及びシリンダ（５）が正方向
再生時とは逆方向に回転駆動されることになる。これら
が逆方向に回転駆動される場合に於いても、サーボ回路
は正方向再生時と同様に働き、各回転速度が制御される
ことになる。

ところが、テンションレギュレータ（３）とキャプスタ
ン（７）との位置関係が逆方向再生時には、正方向再生
時とは反対となることから、逆方向再生時の磁気テープ
（１）の張力の調整が不十分となる。即ち、正方向再生
時には供給側リール（２）に逆トルクが印加されて磁気
テープ（１）の張力が調整されるのに対し、逆方向再生
時には供給側リール（２）に依って逆トルクをかけるこ
とはできず、供給側リール（２）の巻取りトルク（正ト
ルク）のみが調整されることになるため、シリンダ（５
）と磁気テープ（１）との接触圧の制御の信頼性が低下
する。

また、正方向再生用のテンションレギュレータ（３）及
びキャプスタン（７）に加えて逆方向再生用のテンショ
ンレギュレータ及びキャプスタンをテンションレギュレ
ータ（３）とキャプスタン（７）とに対称な位置に配置
することも考えられるが、Ｒ−ＤＡＴの機構が極めて複
雑になるために、装置の大型化やコスト高を招くことに
なる。

そこで本発明は、機構を複雑にすることなく、Ｒ−ＤＡ
Ｔの正方向及び逆方向の再生を行う場合にテープの張力
を正確に調整できるデジタルサーボ回路を提供すること
を目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、
情報の記録された磁気テープが磁気ヘッドの装着された
シリンダに一定角度巻付けられた後、第１のテープリー
ルから第２のテープリールに上記磁気テープを所定の速
度で送る磁気記録再生装置に於いて、磁気テープを供給
する側のテープリールの回転速度を検知し、この回転速
度と磁気テープの走行速度とからテープリールに巻かれ
た磁気テープの半径を算出し、供給側テープリールを駆
動するリールモータに半径に応じた駆動電圧を供給して
供給側リールモータが磁気テープに対して走行方向とは
反対の方向に常に一定のトルクを与えるようにしたこと
を特徴とするものである。

（ホ）作用 本発明に依れば、第２のテープリールとシリンダとの間
の磁気テープの張力が強くなると第２のテープリールの
回転速度が遅くなり、逆に磁気テープの張力が弱くなる
と第２のテープリールの回転速度が速くなると共に、第
１のテープリールに巻かれた磁気テープの半径が減少す
るに従って第１のリールモータの発生する逆トルクが減
少することから第２のリールモータに依って磁気テープ
に印加される張力が一定に保たれる。従って、第１のテ
ープリールから第２のテープリールまでの磁気テープの
搬送経路全体に亘って磁気テープの張力が一定に保持さ
れる。

（へ）実施例 本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明デジタルサーボ回路の構成を示すブロッ
ク図であり、第１のリールサーボ系（２０）、第２のリ
ールサーボ系（３０）及びキャプスタンサーボ系（４０
）で構成される。

第１のリールサーボ系（２０）は、テンションセンサ（
２１）、テンションセンサアンプ（２２）、基準電圧発
生回路（２３）及び位相補償フィルタ（２４）からなり
、テンションセンサ（２１）で検知される磁気テープの
張力の増減に従って変化する誤差電圧Ｖおが基準電圧■
５に加算され、位相補償フィルタ（２４）を介してモー
タドライバ（２５）に供給される。即ち、テンションセ
ンサ（２１）は、磁気テープの張力とテンションレバー
（２１ａ）を引張るバネの張力とがつり合う位置の変動
を電圧値として出力し、この電圧から誤電圧ｖ８を得て
いる。そして、電圧Ｖｌ＋Ｖ！が駆動電圧Ｖ　Ｄ　ｌと
してモータドライバ（２５）に供給され、モータドライ
バ（２５）は駆動電圧■旧に応じて駆動信号ＤＳ、をリ
ールモータ（２６〉に供給する。従って、磁気テープの
張力が強くなってテンションレバー（２１ａ）が一方に
押圧されると誤差電圧Ｖｔが低くなり、その結果駆動電
圧ｖＩ）ｌ（＝ｖｔ＋ｖｍ）も低くなってリールモータ
（２６）の回転速度が遅くなるため磁気テープの張力が
弱められる。逆に磁気テープの張力が弱くなると誤差電
圧ｖ８が高くなり、駆動電圧Ｖ　ＤＩが高くなってリー
ルモータ（２６）の回転速度が速くなる。このように、
第１のり一ルサーポ系（２０）に於いては、リールモー
タ（２６）の回転速度が磁気テープの張力を一定に保つ
ように制御される。

次に第２のリールサーボ系（３０）は、ＦＧセンサク３
１）、ＦＧアンプ（３２）、周期測定回路（３３）、演
算回路（３４）、ＰＷＭフィルタ（３５）及びＤ／Ａ変
換回路（３６）からなり、磁気テープに対し、走行方向
とは逆方向の逆トルクを印加して張力の調整を行うもの
で、リールモータ（３７）の回転速度と磁気テープの走
行速度とからリールに巻かれた磁気テープの半径を算出
し、この半径の変動に従ってモータドライバ（３８）に
供給する駆動電圧Ｖゎ、を変動せしめる。即ち、ＦＧセ
ンサ（３１）は、リールモータ（３７）１回転あたり一
定数のパルスを発生するように構成されており、リール
モータ（３７）の回転速度に応じた周期Ｔを有する回転
検知パルスＦＧを発生する。そして、その周期Ｔを周期
測定回路（３３）で測定し、その測定値と後述するキャ
プスタンサーボ系（４０）で設定される磁気テープの走
行速度とからリールに巻かれる磁気テープの半径ｒが演
算回路（３４）で算出され、この半径ｒの減少に従って
駆動電圧ｖＩ）ｌが減少される０、磁気テープにかかる
力は、リールモータ（３７）の出力が一定の場合、半径
ｒに反比例することから、磁気テープにかかる力を一定
に保つためにリールモータ（３７）の出力は半径ｒの減
少に従って小さくなるように構成される。従って磁気テ
ープを送り出して徐々に半径ｒが小さくなると駆動電圧
Ｖ４も徐々に低くなり、リールモータ（３７）の出力が
減少するため磁気テープにかかる力が一定に保たれる。

周期測定回路（３３）は、タイミング発生回路（３３ａ
）、カウンタ（３３ｂ）及びラッチ回路（３３ｃ）から
なるもので、その動作タイミングを第２図に示す。カウ
ンタ（３３ｂ）は、一定周期のクロックＣＫでカウント
アツプされその出力Ｃ８がタイミング発生回路（３３ａ
）の発生するラッチパルスＬＰの各タイミングでラッチ
回路（３３ｃ）にラッチされると共にカウンタ（３３ｂ
）がリセットされる。即ち、ラッチパルスＬＰは回転検
出パルスＦＧの各立下りのタイミングにタイミングパル
スを有しており、各タイミングパルスの間隔が回転検出
パルスＦＧの１周期Ｔに一致し、従って、この期間にカ
ウンタ（３３ｂ）がカウントした値がラッチ回路（３３
ｃ）にラッチされ、周期データＴＤとして演算回路（３
４）に供給される。尚、カウンタ（３３ｂ）のリセット
タイミングは、ラッチパルスＬＰと同一の周期で行われ
るが、リセットのタイミングはラッチのタイミングより
僅かに遅れて設定される。演算回路（３４）では、周期
測定回路（３３）からの周期データＴＤと磁気テープの
走行速度を設定する速度データＶＤとに基づいてテープ
リールに巻かれた磁気テープの半径Ｔが算出される。即
ち、半径ｒは磁気テープの走行速度νと回転検出パルス
ＦＧの周期Ｔとに対し、 ＭＬ／Ｔ−２πｒ の関係を満すため、速度データＶＤに基づく速度νと周
期データＴＤに基づく周期Ｔとから半径ｒが算出される
。ここで、Ｍは、テープリール１回転毎にＦＧセンサ（
３１）が発生するパルス数を示している。この式に於い
て、速度νが一定に設定されれば、周期Ｔと半径ｒ以外
は定数となり、半径ｒは周期Ｔに比例する。このように
、演算回路（３４）に於いては、周期データＴＤに速度
データに依って決まる定数を掛けて半径データＲＤが算
出され、この半径データＲＤに応じた駆動電圧Ｖ　Ｄ　
ｆｆｉがモータドライバ（３８）に供給される。従って
、磁気テープが引き出されて半径ｒが徐々にノＪ＼さく
なり、リールモータ（３７）の回転速度が速くなると周
期Ｔが小さくなるため、半径データＲＤが小さくなり、
駆動電圧Ｖ　ｏｔがノＪ＼きくなってリールモータ（３
７）の発生する逆トルクが減少する。半径ｒが小さくな
るに従ってリールモータ（３７）の逆トルクが小さくな
ることから磁気テープにかかる力が一定に保たれる。

また、キャプスタンサーボ系（４０）については、基本
的に第２のリールサーボ系と同様アあり、キャプスタン
モータ（４１）の回転をＦＧセンサで検知し、その検知
信号の周期を測定して周期に応じた駆動電圧Ｖ　ｏｓを
モータドライバ（４２）に供給するように構成きれてい
る。そして、モータドライバ（４２）は駆動信号ＤＳ、
をキャプスタンモータ（４１）に供給し、一定の速度で
回転駆動させる。このキャプスタンサーボ系（４０）に
は速度データＶＤが与えられ、この速度データＶＤに基
づいて磁気テープの走行速度が設定される。この走行速
度の設定については、例えば本願出願人に依る特願昭６
３−１７８８２４号の如く、周期測定回路の力ウンタに
速度データＶＤを各リセットタイミングでプリセットす
るように構成することで実現される。磁気テープの走行
速度を設定する速度データＶＤは、キャプスタンサーボ
系（４０）に与えられる外に第１のリールサーボ系（２
０）の基準電圧発生回路（２３）や第２のリールサーボ
系（３０）の演算回路（３４）に与えられ、両リールの
回転が磁気テープの走行速度に適応せしめられる。

以上の構成に依れば、磁気テープを逆方向に送る際にシ
リンダの下流側ではテンションセンサ（２１）で検知さ
れた張力に基づいてリールモータ（２６）が回転駆動さ
れることで磁気テープの張力が調整され、上流側では一
定に保たれるリールモータ（３７）の逆トルクに依って
張力が調整されることになる。

上述の如きリールのサーボ方法に於いては、供給側リー
ルのリールモータ（２６）の逆トルクをテンションセン
サ（２１）に依る張力の検知に基づいて制御する正方向
再生モードに比して制御の精度は低下するが、再生しか
行わない逆方向再生モードでは特に問題とはならない。

逆に、磁気テープを正方向へ送る場合には、録音モード
の設定が必要となるため、テンションセンサ（２１）を
外すことはできない。ただし、再生専用の装置に於いて
は、テンションセンサ（２１）を外すことも可能である
。

尚、本発明実施例に於いては、Ｒ−ＤＡＴについて例示
したが、正逆両方向の再生が必要な回転ヘッド方式の磁
気記録再生装置、例えばＶＴＲ等にも適応することがで
きる。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、磁気テープの張力を調整するだめのテ
ンションレギュレータの如き機構をシリンダの両側に設
けることなく磁気テープの正逆両方向への走行を実現で
き、信頼性の高いサーボ回路を得られると共に、機構の
複雑化を防止でき、装置の大型化やコスト高が防げる。

また、テープリールに巻かれた磁気テープの半径をテー
プリールの回転速度と磁気テープの走行速度とから直接
算出していることから、如何なる種類（ＩＨ角、２Ｈ用
といった長さの種類）の磁気テープにでも対応できると
共に、磁気テープの走行速度が変わっても差支えない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明デジタルサーボ回路を備えた磁気記録再
生装置の構成を示すプロ・ンク図、第２図は周期測定回
路の動作タイミング図、第３図はＲ−ＤＡＴのテープパ
スを示す概略図である。 （１）・・・磁気テープ、　（２）（１０）・・・テー
プリール、（３）・・・テンションレギュレータ、（５
）・・・シリンダ、　（７）・・・キヤプスタン、　（
２０）・・・第１のり一ルサーボ系、（２１）・・・テ
ンションセンサ、（２３）・・・基準電圧発生回路、　
＜２５）（３８）・・・モータドライバ、　（２６）（
３７）・・・リールモータ、　（３０）・・・第２のリ
ールサーボ系、　（３１）・・・ＦＧセンサ、　（３３
）・・・周期測定回路、　（３４）・・・演算回路、　
（４０）・・・キャプスタンサーボ系、　（４１）・・
・キャブスタンモータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報の記録された磁気テープが磁気ヘッドの装着
   されたシリンダに一定角度巻付けられた後、第１のテー
   プリールから第２のテープリール側に上記磁気テープを
   所定の速度で送る磁気記録再生装置の回転系を制御する
   デジタルサーボ回路に於いて、 上記第１のテープリールの回転速度を検知する検知手段
   、 この検知手段に依り得られる回転速度データと上記磁気
   テープの走行速度を設定する走行速度データとから上記
   第１のテープリールに巻かれた磁気テープの半径を算出
   する演算回路、 この演算回路の出力に基づき上記磁気テープの張力を一
   定に保つように上記リールの回転を制御する回転制御手
   段、 を備えたことを特徴とするデジタルサーボ回路。
2. （２）情報の記録された磁気テープが磁気ヘッドの装着
   されたシリンダに一定角度巻付けられた後、第１のテー
   プリールから第２のテープリール側に上記磁気テープを
   所定の速度で送る磁気記録再生装置に於いて、 供給される駆動電圧に応じて所定のトルクを発生し、上
   記第１及び第２のテープリールを夫々回転駆動する第１
   及び第２のリールモータ、 与えられる走行速度データに基づいて上記磁気テープを
   一定の速度で走行せしめるテープ走行制御手段、 上記第１のテープリールの回転速度を検知し、この回転
   速度と上記テープ走行制御手段に設定される走行速度と
   から上記第１のリールに巻かれた磁気テープの半径を算
   出する演算回路、 この演算手段で算出される半径の減少に従い、上記磁気
   テープの走行方向に対して逆方向のトルクが減少するよ
   うに上記第１のリールモータに駆動電圧を与える第１の
   駆動回路、 上記シリンダと上記第２のテープリールとの間の磁気テ
   ープの張力を検知する張力検知手段、この検知手段の出
   力に基づいて上記磁気テープの張力を一定に保持して上
   記第２のリールが上記磁気テープを巻取るように上記第
   ２のリールモータに駆動電圧を供給する第２の駆動回路
   、 を備えたことを特徴する磁気記録再生装置。
3. （３）請求項第２項記載の磁気記録再生装置に於いて、 上記演算手段は、 上記第１のリールの回転速度に応じた回転検出パルスを
   発生するセンサと、 上記回転検出パルスの周期を測定して周期データを得る
   周期測定回路と、 上記周期データに対し、上記テープ走行制御手段に与え
   られる速度データに応じて決まる係数を乗じて半径デー
   タを得る乗算回路と、 からなることを特徴とする磁気記録再生装置。