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発明の名称 テープ装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−85539
公開日 平成7年(1995)3月31日
出願番号 特願平5−254931
出願日 平成5年(1993)9月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 宜喜
発明者 阪本 圭司 / 小幡 茂雄
要約 目的
キャプスタン・ピンチローラ系のテープ移送機構を用いず、磁気テープを所定速度で安定に走行させること。

構成
テープ製造工程にて予めインデックス信号Iを磁気テープ1Aの下端縁に記録する。テープ装置にインデックス信号再生周波数検出手段18と、基準信号発生手段20の出力とを比較する周波数差検出手段19を設ける。リール速度回転制御手段15は、周波数差検出手段19の出力を基にトルク信号を生成し、供給リール駆動手段11及び巻取りリール駆動手段12に与える。こうして周波数差が0となるようフィードバック制御を行うと、磁気テープ1Aの移送速度は一定に制御される。
特許請求の範囲
【請求項1】 予めテープ移送方向に一定ピッチのインデックス信号を記録した磁気テープを巻装し、前記磁気テープの供給リール及び巻取りリールと係合する供給リール台及び巻取りリール台を有するテープ装置であって、前記供給リール台及び前記巻取りリール台を回転駆動する供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段と、前記供給リール台及び前記巻取りリール台の回転周波数を夫々検出する供給リール回転周波数検出手段及び巻取りリール回転周波数検出手段と、前記磁気テープの基準テープ移送速度に対応した基準周波数の信号を発生する基準信号発生手段と、前記磁気テープの移送時に得られるインデックス信号の再生周波数を検出するインデックス信号周波数検出手段と、前記インデックス信号周波数検出手段で得られた再生周波数と前記基準信号発生手段の出力する基準周波数との差を検出し、周波数差を出力する周波数差検出手段と、前記供給リール回転周波数検出手段及び巻取りリール回転周波数検出手段から前記供給リール台及び前記巻取りリール台の回転周波数の信号、及び前記周波数差検出手段の周波数差の信号が入力され、該周波数差が0になるようにトルク信号を前記供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段に与えるリール回転速度制御手段と、を具備することを特徴とするテープ装置。
【請求項2】 予めテープ移送方向に一定ピッチの第1インデックス信号を記録した磁気テープを巻装し、前記磁気テープの供給リール及び巻取りリールと係合する供給リール台及び巻取りリール台を有するテープ装置であって、前記供給リール台及び前記巻取りリール台を回転駆動する供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段と、前記供給リール台及び前記巻取りリール台の回転周波数を夫々検出する供給リール回転周波数検出手段及び巻取りリール回転周波数検出手段と、前記磁気テープの所望のテープ移送速度を設定するテープ移送速度設定手段と、前記テープ移送速度設定手段の出力に対応した周波数の第2インデックス信号を生成する第2インデックス信号発生手段と、前記磁気テープの第1インデックス信号を読み取る第1の固定磁気ヘッドと、前記磁気テープの移送時に得られる第1インデックス信号を前記第1の固定磁気ヘッドを介して入力し、その再生周波数を検出する第1インデックス信号周波数検出手段と、前記第1の固定磁気ヘッドに対し前記磁気テープの移送経路の下流側に取付けられ、前記第2インデックス信号発生手段の出力する第2インデックス信号を前記磁気テープに記録する第2の固定磁気ヘッドと、前記第1インデックス信号周波数検出手段から得られた再生周波数、前記供給リール回転周波数検出手段及び巻取りリール回転周波数検出手段から前記供給リール台及び前記巻取りリール台の回転周波数の信号が入力され、現在の磁気テープの移送速度を検出するテープ速度検出手段と、前記テープ速度検出手段の出力する現在の磁気テープの移送速度、前記テープ移送速度設定手段の出力する設定テープ移送速度が入力され、これらの速度差を検出して該速度差が0になるようにトルク信号を前記供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段に与えるリール回転速度制御手段と、を具備することを特徴とするテープ装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオテープレコーダ(以下、VTRと略す)において、磁気テープの走行速度を制御するテープ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のテープ装置について図4を用いて説明する。図4は従来のVTRにおける磁気テープの走行を案内するテープ装置の概念図である。本図に示すようにVTRには、磁気テープ1を巻装した供給リール2及び巻取りリール3を駆動するため、供給リール台4及び巻取りリール台5が取付けられている。そして、回転磁気ヘッド6を搭載した回転シリンダ7が設けられ、磁気テープ1を所定量巻き付けて、映像/音声信号(以下、主信号と略す)の記録が行えるようになっている。
【0003】磁気テープ1はキャプスタンモータ8の回転軸8aとピンチローラ9とに圧接されて移送される。キャプスタンモータ8のロータ8bの外周部に磁気抵抗効果素子(MR素子)8cが取付けられ、ロータ8bに一定ピッチで設けた周波数発電(FG)用のパターンが読み取られる。磁気抵抗効果素子8cで読み取られたFG周波数は基準周波数と比較され、その周波数誤差を図示しないキャプスタンモータ回転制御手段に与え、その駆動信号をキャプスタンモータ8にフィードバックするようにしている。このようにして磁気テープ1の移送速度を一定に保持している。
【0004】又、磁気テープ1上に既に記録された主信号に重畳して、別の主信号を記録する場合には、回転シリンダ7の上流側(供給リール側)に設けた全幅消去ヘッド10により既に記録された全ての信号を消去した後、所望の主信号を記録する方法が一般的に用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来のテープ装置では、以下の2点の問題点を有していた。
(1)キャプスタンモータ8のロータ8bは、所望の性能を満足するために一定以上の径が必要となる。このことはVTRの小型化・薄型化を妨げ、キャプスタンモータ8をテープ走行系に取付ける際、その位置が制限されるという原因となっていた。一方、ピンチローラ9が所定の圧着力を受けてキャプスタンモータ8の回転軸8aに接している。VTRの長期使用に伴って、側圧によるキャプスタン/ピンチローラの軸受の変形や、ピンチローラ9のゴム変形等が生じる。そのため所定のテープ駆動力、ワウ特性等を確保することができなくなる恐れがあった。特にピンチローラ9は環境変化により、そのゴム硬度や摩擦係数等の特性が大きく変化する。
【0006】(2)VTRとしてキャプスタン・ピンチローラ系を使用することなしに磁気テープを移送し、且つオーバーライトを行う場合、仮に磁気テープの移送速度を一定に制御するための基準信号が磁気テープに記録されてあったとしても、全幅消去ヘッド10により既に記録されている全ての信号が消去されるので、基準信号を用いずにリール駆動系だけで磁気テープの移送速度を制御することが必要となる。しかしリール駆動系を用いたテープ装置は、かなり高精度なテープの巻径判別機能、及びキャプスタンモータ8の高精度の制御性能が必要となり、VTRの価格が大幅に上昇してしまうという欠点があった。
【0007】本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、キャプスタン・ピンチローラ系のテープ移送機構を用いることなしに、磁気テープを一定速度で移送でき、オーバーライトを行う場合においても非常に安価な方法で磁気テープを一定速度で移送することができるテープ装置を実現することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明は、予めテープ移送方向に一定ピッチのインデックス信号を記録した磁気テープを巻装し、磁気テープの供給リール及び巻取りリールと係合する供給リール台及び巻取りリール台を有するテープ装置であって、供給リール台及び巻取りリール台を回転駆動する供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段と、供給リール台及び巻取りリール台の回転周波数を夫々検出する供給リール回転周波数検出手段及び巻取りリール回転周波数検出手段と、磁気テープの基準テープ移送速度に対応した基準周波数の信号を発生する基準信号発生手段と、磁気テープの移送時に得られるインデックス信号の再生周波数を検出するインデックス信号周波数検出手段と、インデックス信号周波数検出手段で得られた再生周波数と基準信号発生手段の出力する基準周波数との差を検出し、周波数差を出力する周波数差検出手段と、供給リール回転周波数検出手段及び巻取りリール回転周波数検出手段から供給リール台及び巻取りリール台の回転周波数の信号、及び周波数差検出手段の周波数差の信号が入力され、該周波数差が0になるようにトルク信号を供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段に与えるリール回転速度制御手段と、を具備することを特徴とするものである。
【0009】本願の請求項2の発明は、予めテープ移送方向に一定ピッチの第1インデックス信号を記録した磁気テープを巻装し、磁気テープの供給リール及び巻取りリールと係合する供給リール台及び巻取りリール台を有するテープ装置であって、供給リール台及び巻取りリール台を回転駆動する供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段と、供給リール台及び巻取りリール台の回転周波数を夫々検出する供給リール回転周波数検出手段及び巻取りリール回転周波数検出手段と、磁気テープの所望のテープ移送速度を設定するテープ移送速度設定手段と、テープ移送速度設定手段の出力に対応した周波数の第2インデックス信号を生成する第2インデックス信号発生手段と、磁気テープの第1インデックス信号を読み取る第1の固定磁気ヘッドと、磁気テープの移送時に得られる第1インデックス信号を第1の固定磁気ヘッドを介して入力し、その再生周波数を検出する第1インデックス信号周波数検出手段と、第1の固定磁気ヘッドに対し磁気テープの移送経路の下流側に取付けられ、第2インデックス信号発生手段の出力する第2インデックス信号を磁気テープに記録する第2の固定磁気ヘッドと、第1インデックス信号周波数検出手段から得られた再生周波数、供給リール回転周波数検出手段及び巻取りリール回転周波数検出手段から供給リール台及び巻取りリール台の回転周波数の信号が入力され、現在の磁気テープの移送速度を検出するテープ速度検出手段と、テープ速度検出手段の出力する現在の磁気テープの移送速度、テープ移送速度設定手段の出力する設定テープ移送速度が入力され、これらの速度差を検出して該速度差が0になるようにトルク信号を供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段に与えるリール回転速度制御手段と、を具備することを特徴とするものである。
【0010】
【作用】このような特徴を有する本願の請求項1の発明によれば、リール回転速度制御手段は、供給リール回転速度検出手段及び巻取リール回転速度検出手段から、供給リール及び巻取りリールの回転周波数信号を入力する。そして予め磁気テープに記録されているインデックス信号の再生周波数と基準信号の設定周波数との周波数差が0になるようにトルク信号を生成し、供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段に出力する。こうすると磁気テープは信号のフィードバック動作により基準テープ移送速度に保持される。
【0011】又、本願の請求項2の発明によれば、テープ速度検出手段は、供給リール回転速度検出手段及び巻取リール回転速度検出手段から、供給リール及び巻取りリールの回転周波数信号を入力し、走行中の磁気テープの移送速度を検出する。テープ移送速度設定手段に所望のテープ移送速度を与えると、リール回転速度制御手段は、設定速度と現在の移送速度とを比較し、磁気テープの再生周波数と設定周波数との周波数差が0になるようにトルク信号を生成し、供給リール駆動手段及び巻取りリール駆動手段に出力する。磁気テープが設定速度に制御されると、第2の固定磁気ヘッドを介して第2インデックス信号が磁気テープの下端縁に再記録される。こうすると所望の移送速度で主信号が記録再生される。
【0012】
【実施例】以下、本発明の第1実施例のテープ装置について図1及び図2を参照しながら説明する。図1は第1実施例のテープ装置の全体構成を示す説明図である。尚、図4に示す従来例と同一部分には同一符号を付け、それらの詳細な説明は省略する。又、主信号の記録方法については従来例と同様である。
【0013】先ず本実施例のテープ装置に用いられる磁気テープ1Aの信号配置図を図2に示す。本図に示すように主信号Sの記録領域の他に、インデックス信号Iの記録領域を磁気テープ1Aの下端縁に設ける。そしてテープの製造工程において、磁気テープ1Aの下端縁に一定波長λ0 のインデックス信号Iを飽和記録レベル以上で記録する。
【0014】一方、図1に示すようにVTRの本体側においては、磁気テープ1Aを巻装した供給リール2及び巻取りリール3を夫々駆動するため、供給リール台4及び巻取りリール台5を設ける。供給リール駆動手段11は供給リール台4を回転駆動する第1のモータと、その駆動回路とを含んで構成される。同様に巻取りリール駆動手段12は巻取りリール台5を回転駆動する第2のモータと、その駆動回路とを含んで構成される。
【0015】供給リール駆動手段11の回転信号は供給リール回転周波数検出手段13に与えられ、巻取りリール駆動手段12の回転信号は巻取りリール回転周波数検出手段14に与えられる。供給リール回転周波数検出手段13は供給リール駆動手段11から出力される回転信号を回転周波数fS に変換する回路である。同様に巻取りリール回転周波数検出手段14は巻取りリール駆動手段12から出力される回転信号を回転周波数fT に変換する回路である。
【0016】回転周波数fS 及びfT の信号はリール回転速度制御手段15に与えられる。リール回転速度制御手段15は後述する周波数差検出手段の出力する周波数差Δfの信号が入力され、回転周波数fS 及びfT との論理演算処理を行い、テープ移送速度Vを基準テープ移送速度V0 となるよう制御するためのトルク信号TS,TT を生成する回路である。トルク信号TS は供給リール駆動手段11に入力され、トルク信号TT は巻取りリール駆動手段12に入力される。
【0017】回転シリンダ7のテープ排出側に固定磁気ヘッド16が取付けられている。固定磁気ヘッド16は、図2に示すように磁気テープ1Aの下端縁に記録された移送時のインデックス信号Iを読み取るヘッドである。固定磁気ヘッド16の信号は再生出力増幅回路17で増幅され、インデックス信号周波数検出手段18に与えられる。インデックス信号周波数検出手段18は、インデックス信号Iを基に磁気テープ1Aの移送速度を検出する回路で、再生周波数f1 を周波数差検出手段19に出力する。
【0018】周波数差検出手段19の入力部に基準信号発生手段20が接続されている。基準信号発生手段20は基準テープ移送速度V0 に比例した基準周波数f0 の信号を発生する回路である。周波数差検出手段19は基準周波数f0 と再生周波数f1 を入力し、その周波数差Δf(=f0 −f1 )を演算してリール回転速度制御手段15に与える。
【0019】基準テープ移送速度V0 は、磁気テープ1Aのインデックス信号Iの記録波長をλ0 とすると、V0 =f0 *λ0となる。リール回転速度制御手段15は、周波数差Δfの信号が入力されると、供給リール駆動手段11及び巻取りリール駆動手段12に所定のトルク信号TS,TT を与え、周波数差Δf=0となるようフィードバック制御を行う。
【0020】以上のように構成された第1実施例のテープ装置の動作について説明する。一例として、インデックス信号Iのみ記録された磁気テープ1Aに主信号を記録する場合について述べる。供給リール駆動手段11及び巻取りリール駆動手段12によって、供給リール2及び巻取りリール3が回転して磁気テープ1Aが移送されると、各々のリールの回転周波数が供給リール回転周波数検出手段13及び巻取りリール回転周波数検出手段14により検出される。そして、これらの回転周波数fS 、fT はリール回転速度制御手段15に入力される。
【0021】この時点では現在のテープ移送速度Vは、基準テープ移送速度V0 と必ずしも一致していない。ここで移送中の磁気テープ1Aには予めインデックス信号Iが記録されているので、この信号Iは固定磁気ヘッド16によって読み取られる。そして、インデックス信号周波数検出手段18はインデックス信号Iを再生周波数f1 に変換し、周波数差検出手段19に与える。他方、基準信号発生手段20より発生した基準周波数f0 の信号も周波数差検出手段19に与える。
【0022】周波数差検出手段19は周波数差Δfを検出し、この値をリール回転速度制御手段15に出力する。リール回転速度制御手段15は、この周波数差Δfが0となるように供給リール駆動手段11及び巻取りリール駆動手段12にトルク信号TS ,TT を与える。そして、このような一連の動作を繰り返す。このようにして、磁気テープ1Aが供給リール駆動手段11及び巻取りリール駆動手段12により移送される間、このフィードバック動作を実行することにより、磁気テープ1Aを基準テープ移送速度V0 で移送しながら、回転磁気ヘッド6により主信号の記録を行う。以上のように本実施例によれは、テープ装置にキャプスタン・ピンチローラ系を用いたテープ速度制御系が不要となり、VTRのメカニズムの小型化に寄与することができる。
【0023】次に、本発明の第2実施例におけるテープ装置について図3を参照しつつ説明する。図3は第2実施例のテープ装置の全体構成を示す説明図である。尚、図1に示す第1実施例と同一部分には同一符号を付け、それらの詳細な説明は省略する。又、主信号の記録方法については従来例と同様である。
【0024】図2に示すように磁気テープ1Aには予め記録波長λ0 なる第1インデックス信号I0 がテープ製造工程にて記録されてあるものとする。一方、VTRの本体側においては、第1実施例と同様に一対のリールに対応した供給リール駆動手段11、巻取りリール駆動手段12、及びこれらに対応した供給リール回転周波数検出手段13、巻取りリール回転周波数検出手段14が設けられている。又、リール回転速度制御手段15を設け、供給リール回転周波数検出手段13及び巻取りリール回転周波数検出手段14より各リールの回転周波数が入力されるようにする。
【0025】回転シリンダ7のテープ排出側に第1の固定磁気ヘッド30と、後述する第2の固定磁気ヘッド31が取付けられている。固定磁気ヘッド30は第1実施例と同様に磁気テープ1Aの下端縁に記録された第1インデックス信号I0 を読み取るヘッドである。固定磁気ヘッド30の出力信号は再生出力増幅回路17で増幅され、第1インデックス信号周波数検出手段18に与えられる。インデックス信号周波数検出手段18は第1インデックス信号I0 に基づいて磁気テープ1Aの移送速度を検出する回路で、再生して得られる信号を周波数信号に変換して後述するテープ速度検出手段32に出力する。
【0026】次に第1実施例と異なり、テープ移送速度設定手段33が新たに設けられている。テープ移送速度設定手段33は、VTRの使用者が基準テープ移送速度V0とは異なる設定テープ移送速度V1 を設定する回路である。テープ移送速度設定手段33の出力は第2インデックス信号発生手段34とテープ速度比較手段35とに与えられる。一方、テープ速度検出手段32は、供給リール回転周波数検出手段13及び巻取りリール回転周波数検出手段14より、供給リール2の回転周波数fS 及び巻取りリール3の回転周波数fT の信号が入力され、現在のテープ移送速度V2 を演算し、その信号をテープ速度比較手段35に出力する回路である。
【0027】ここで基準テープ移送速度V0 は、f0 を第1インデックス信号I0 の基準周波数とすると、V0 =f0 *λ0となる。又テープ移送速度設定手段33に設定された設定テープ移送速度V1 に比例した周波数f1 (=(V1/V0 )*f0 )を第2インデックス信号I1 とすると、第2インデックス信号発生手段34は第2インデックス信号I1 を生成し、この信号を固定磁気ヘッド31に出力する。固定磁気ヘッド31は固定磁気ヘッド30の下流側(巻取りリール側)に設けられた書き込みヘッドであり、第2インデックス信号I1 を磁気テープ1Aの下端縁にオーバーライトする。
【0028】テープ速度比較手段35は、テープ移送速度設定手段33から設定テープ移送速度V1 、及びテープ速度検出手段32から現在のテープ移送速度V2 が入力され、これらの信号を比較してその速度差ΔV(=V1 −V2 )を演算する。この信号ΔVはリール回転速度制御手段15に出力される。そうするとリール回転速度制御手段15は、速度差ΔV=0となるように供給リール駆動手段11及び巻取りリール駆動手段12にトルク信号TS ,TT を与える。
【0029】このように構成された第2実施例のテープ装置の動作について説明する。一例として、磁気テープ1Aには第1インデックス信号I0 のみが記録されてものとする。そしてV1 =(1/3)*V0を満たす設定テープ移送速度V1 (3倍モード)で主信号の記録を行う場合について述べる。
【0030】供給リール駆動手段11及び巻取りリール駆動手段12によって供給リール2及び巻取りリール3が回転して磁気テープ1Aが移送されると、供給リール台4及び巻取りリール台5の回転信号が供給リール回転周波数検出手段13及び巻取りリール回転周波数検出手段14に与えられる。この回転信号は回転周波数fS,fT に変換され、リール回転速度制御手段15及びテープ速度検出手段32に出力される。
【0031】この時点では現在のテープ移送速度V2 は、所望の設定テープ移送速度V1 と必ずしも一致していない。移送された磁気テープ1Aに予め記録してある第1インデックス信号I0 が固定磁気ヘッド30によって読み取られる。この信号は再生出力増幅回路17により増幅され、第1インデックス信号周波数検出手段18により再生周波数f0 ’に変換され、テープ速度検出手段32に入力される。このときテープ速度検出手段32は、現在のテープ移送速度V2 がV2 =f0 ’*λ0であると認識し、この値をテープ速度比較手段35に出力する。
【0032】他方、テープ移送速度設定手段33において設定した設定テープ移送速度V1の信号もテープ速度比較手段35に出力される。ここで設定テープ移送速度V1は、V1 =(1/3)*f0 *λ0となる。
【0033】従って、テープ速度比較手段35は、ΔV=V1 −V2=(f0 /3−f0 ’)*λ0の速度差ΔVの信号をリール回転速度制御手段15に出力する。この信号を得たリール回転速度制御手段15は、速度差ΔVが0となるように供給リール駆動手段11及び巻取りリール駆動手段12にトルク信号TS ,TT を与える。そしてこの一連の動作を繰り返していくに伴い、過渡時における磁気テープ1Aの再生周波数f0 ’は、漸次(f0 /3)に近づくこととなり、やがて速度差ΔV=0となる。
【0034】その一方、テープ移送速度設定手段33にて設定した設定テープ移送速度V1の信号を第2インデックス信号発生手段34に出力する。ここでは、第2インデックス信号I1 の周波数f1 は、f1 =(1/3)*f0となっている。そして第2インデックス信号I1 を固定磁気ヘッド31に与え、順次磁気テープ1Aの下端縁に記録する。この際、第2インデックス信号I1 は予め記録されていた第1インデックス信号I0 と同トラックに記録され、かつ、記録用の固定磁気ヘッド31は再生用の固定磁気ヘッド30より下流側に位置しているので、新しいインデックス信号がオーバーライトされることとなる。しかも、第1インデックス信号I0 に基づく再生出力を得ることは、テープ移送速度設定手段33の設定値を変更することにより可能となる。こうして所望の設定テープ移送速度に対応した記録を行うことができる。尚、第2インデックス信号I1 の記録は、磁気テープ1Aの移送速度が設定テープ移送速度V1 になってから行うものとする。
【0035】以上のように本実施例によれば、キャプスタン・ピンチローラ系のテープ移送機構を用いずに、任意の設定速度に応じたテープ移送系を実現することができ、既に記録されている主信号と異なった記録時間モードの信号を記録する場合においても、既に記録されたインデックス信号を利用してテープ移送速度を一定にすることができる。
【0036】
【発明の効果】以上のように本願の請求項1の発明によれば、キャプスタン・ピンチローラ系のテープ移送系を用いずに、磁気テープを基準速度で移送することができる。このためテープ移送機構に対し、高価な部品が一切不要となり、大幅な価格低減を図ることができる。しかも、テープ移送機構の中で大きい体積・重量を占めていた部品がなくなるので、大幅な小型化・軽量化を図ることができる。更にテープ走行系等のメカニズム全体の配置自由度が大きくなるので、高い組立精度が不要となり、テープ装置の組立て工数を削減することができる。
【0037】更に本願の請求項2の発明によれば、このような効果に加えて任意の設定速度で磁気テープを移送することができる。任意の記録時間モードで主信号の記録を行う場合においても、キャプスタンモータ及びピンチローラ等のテープ定速移送手段が不要となり、テープ装置の大幅な価格低減と小型化及び軽量化が可能となり、その実用的効果は大きい。




 

 


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