CN1102794C - 磁带速度控制方法和装备有该控制方法的磁带装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制卷绕磁带传送速度的方法和装备有该控制方法的磁带装置，其目的是提供一种磁带速度控制方法和采用此方法的磁带装置。根据本发明的磁带装置，包括：一对磁带盘；绕在所述磁带盘上的磁带；用于旋转驱动所述磁带盘的旋转驱动装置；用于检测所述磁带盘的旋转速率的检测装置；用于从所述磁带盘的旋转速率计算卷绕半径并根据所述卷绕半径控制所述旋转驱动装置的控制装置，当所述一个磁带盘旋转传送磁带时，所述控制装置从被所述传送磁带从属旋转的所述另一磁带盘的旋转速率来计算卷绕半径，并根据所述卷绕半径控制所述旋转驱动，当另一磁带盘的旋转速率超过预定旋转速率时和/或当在时间的预定阶段期间所述卷绕半径的变化量超过预定值时，所述控制装置控制所述旋转驱动装置降低所述磁带盘的旋转速率。

Description

磁带速度控制方法和装备有该控制方法的磁带装置
本发明涉及一种用于控制卷绕磁带传送速度的方法和装备有该控制方法的磁带装置，特别是涉及一种控制用于磁带录象机(后面称VTR)、盒式磁带走带机构或类似物的绕在一对磁带盘上的磁带传送速度的方法和装备有该控制方法的磁带装置。
用在VTR或类似物的磁带布置成它的两端分别固定在供带盘和卷带盘上，而它的中间部分用作按记录信号能磁化的磁化面。磁化面接触位于供带盘和卷带盘之间的磁头，这样磁头读取在磁带上记录的信息并传送信息给预定电路。
当供带盘的盘毂或卷带盘的盘毂由主导电动机驱动时，供带盘和卷带盘以同样方向转动。因此，磁带在接触磁头同时被传送。磁带从供带盘退绕并由卷带盘卷带的操作叫作馈给操作(F)，而磁带从卷带盘侧到供带盘侧倒带的操作叫作反转(REV)。
当进行重放或记录时，磁带以正常速度被传送。但是为了用户发现磁带的想要记录位置并迅速带到磁带前面的此位置，设有以高速传送磁带的快进(FF)和倒带(REW)功能。
在最近研制的VTR中，为了降低用户的等待时间，引入微计算机来控制在快进(FF)和倒带(REW)状态时用于以高速率传送磁带的主导电动机的旋转速率。
当磁带以高速度传送时，必须考虑如何停止磁带。例如，当放置到倒带状态时，磁带重绕直到它的终端。因此，如果在靠近终端减速开始太迟，磁带的终端越过磁头并且会曝露引带。在最坏的情况下，在引带完全重绕后磁带盘仍在转动。结果，磁带和引带会在磁带和引带之间的连接部分处或在引带和盘毂的连接部分处断开或裂开。
现今，作为用于停止高速传送的磁带的方法，提出检查磁带绕在其上的供带盘和卷带盘的半径之比，以便确定绕在每一供带盘和卷带盘上的磁带的数量的方法。具体地说，磁带以高速传送直到绕供带盘的磁带的半径变成等于绕卷带盘的磁带的半径，此后速度减小到允许磁带立刻停止的速度，从而避免磁带受损伤。
另外，如果在快进或倒带时要控制相对短的磁带的传送速度，存在如下已知技术。即，在磁带装入后，当快进或倒带开始时，紧带轮紧压住磁带以测量磁带的面积，即，磁带卷的半径，然后根据测量结果确定磁带长度，根据由此确定的长度控制磁带的传送速度。
然而，通过检测供带盘和卷带盘上的磁带卷的半径之比来控制磁带速度的方法存在如下缺陷。具体地说，如果以高速传送的磁带是一种具有极短长度的磁带，如用在视频内部系统(后面称为VHS)的小型盒式磁带(后面称为C盒式磁带)的磁带或切断的专用磁带，按照供带盘和卷带盘上的磁带卷的半径比率的检测来完成减速的定时趋于太迟，导致磁带损伤。
而且，紧带轮紧压住磁带来控制磁带速度的方法存在下面缺陷。即，如果在关于磁带长度的信息无法获得的情况下磁带设定成完成FF/REW方式，那么在设定高速传送方式之前紧带轮应该紧压住磁带，用于测量磁带长度。因此原因，必须进行用紧带轮紧压住磁带的操作，这导致开始FF/REW操作时损失时间的问题和与操作的不相称感。
而且，不能避免微计算机花费计算时间，并且只读存储器(后面称ROM)也必须具有大容量，用来计算磁带卷的横截面积、存储记录测量结果的表、计算磁带剩余量等。因此，控制方法本身存在实质问题。
因此，本发明的总的目的是提供一种改进的磁带速度控制方法和采用此磁带速度控制方法的磁带装置，能排除现有技术遇到的上述缺点和不利。
更具体地说，本发明目的是提供一种磁带速度控制方法和采用此方法的磁带装置，其中无论磁带长度如何，能适当控制磁带传送速度，而不用延迟减速定时，从而能避免磁带损伤。
根据本发明的一个方面，提供用于控制绕在一对磁带盘上的磁带的速度的磁带速度控制方法，其中当磁带盘的一个旋转来传送磁带时，从被传送带从属地转动的另一磁带盘的旋转速率来计算卷绕半径，并且根据卷绕半径控制转动驱动。
根据本发明的另一方面，提供一种磁带装置，该磁带装置包括：一对磁带盘，绕在磁带盘上的磁带，用于旋转地驱动磁带盘的旋转驱动装置，用于检测磁带盘的旋转速率的检测装置，以及用于从磁带盘的旋转速率计算卷绕半径并根据卷绕半径控制旋转驱动装置的控制装置，其中，当一个磁带盘旋转传送磁带时，控制装置从另一磁带盘的旋转速率来计算卷绕半径，另一磁带盘被传送带从属地转动，并根据卷绕半径来控制旋转驱动。
根据本发明，根据被一个磁带盘传送的磁带从属地旋转的另一磁带盘的旋转速率来控制磁带盘的旋转驱动。因此，即使绕在磁带盘上的磁带很短，卷绕在从属旋转磁带盘上的磁带的磁带剩余量能由磁带盘的旋转迅速检测，即使磁带很短，不用延迟也能实现减速控制。因此，能避免磁带受损伤。
而且，根据本发明，当由磁带从属地旋转的磁带盘的旋转速率超过预定速度和/或当在时间的预定期间旋转速率的变化量超过预定值时，旋转驱动减速。因此，即使磁带盘以高速开始转动，也能迅速且正确地检测磁带的终端。相应地，避免磁带受损伤。
从结合附图将读到的本发明示意实施例的下面详细描述，本发明的上述和其它目的、特征及优点将变得明显，在一些图中相同参数用于说明相同或相似部分。
图1是根据本发明的实施例示意表示磁带装置的布置图；
图2是根据本发明的实施例表示磁带速度控制方法的流程图；
图3是依据磁带传送程度用于说明供带侧的磁带量和卷带侧的磁带量的变化率的图；
图4是表示供带侧磁带卷绕半径与卷带侧磁带卷绕半径之比变化的图；
图5是表示供带侧磁带卷绕半径与卷带侧磁带卷绕半径之比的绝对值变化的图；
下面结合附图将详细说明根据本发明的磁带速度控制方法和包括实现磁带速度控制方法的布置的磁带装置。
图1表示盒式磁带2要插入作为磁带装置的VTR机壳1的状态，磁带装置包括根据本发明实现磁带速度控制方法的布置。VTR机壳1设置有一对磁带盘座3，4，一个主动轮8，一个主导电动机10和微计算机11。
一对磁带盘座3，4和主动轮8布置成按照记录、重放、快进(FF)、倒带(REW)等方式由主导电动机10的驱动转动。例如，如果设定记录或重放方式，那么主动轮8旋转，同时控制磁带盘座3或4的转动。如果设定快进方式(FF)，控制磁带盘座4以高速率旋转，而如果设定倒带方式(REW)，控制磁带盘座3以高速率旋转。而且，主导电动机10布置成响应从微计算机11输出的信号来控制其速度。
而且，装置还设置有磁带盘传感器12，13，用于发送表示此对磁带盘座3、4的每个的旋转速率的旋转信号给微计算机11；以及FG(频率发生器)传感器14，用于发送表示主导电动机10的旋转速率的旋转信号给微计算机11。
另一方面，在盒式磁带2中，磁带7在它的两端通过引带分别固定到供带盘5和卷带盘6的盘毂5a，6a的表面上，这样避免磁带7从磁带盘分离。
如果用户把盒式磁带2插入具有上述结构的VTR机壳1，此对磁带盘座3、4的磁带盘啮合凸起部分3a、4a分别与供带盘5和卷带盘6的盘毂5a，6a的啮合孔啮合。这样，盒式磁带2装到VTR机壳1上。
当磁带7以快进或倒带方式传送时，磁带盘传感器12，13计算磁带盘座3，4的旋转速率或转数，并把供带盘5和卷带盘6的旋转速率送至微计算机11。微计算机11检测旋转驱动盘的旋转速率和被传送磁带从属转动的磁带盘的旋转速率。然后，微计算机11根据各磁带盘5，6的检测到的旋转速率来计算表征卷绕磁带7的数量的旋转速率和旋转半径rs，rt。此程序将在后面详细说明。
FG传感器14是用于检测主导电动机10的旋转速率的传感器。这个FG传感器14发送检测信号给微计算机11。因此，微计算机11能知道在那个时间点绕在旋转从动的磁带盘上的磁带7的传送速度。正如下面将说明，此程序用作检测磁带盘5，6的转动速率的基准。
接着，将说明通过VTR机壳1控制盒式磁带2的卷带速度的方法。
图3A到3C是用于说明绕盘毂5a，6a的磁带7的卷绕状态的图，磁带7在它的两端分别固定到供带盘毂5a和卷带盘毂6a。因为磁带7的长度恒定，如果绕在一个盘毂上的磁带数量多，那么绕在另一盘毂的磁带数量就少。
图3A表示磁带7刚开始从供带盘5到卷带盘6的传送。此时，绕在供带盘壳5a上的磁带7数量是最大，因此，在供带侧的卷绕半径rs，即，从供带盘毂5a的中心到包括磁带7的外圆周的距离是最大。另一方面，磁带7没绕在供带盘毂6a上。因此，卷带侧的卷绕半径rt等于卷带盘毂6a的卷绕半径，即最小。在卷带操作开始之前的状态称为开始状态。
图3B表示绕在供带盘毂5a上的磁带7数量等于被卷带盘毂6a卷带的磁带7数量的状态。在这种状态下，卷绕半径rs和卷绕半径rt变成相互相等，并且卷绕半径之比rs/rt实际上变成“1”。这种状态称为中间状态。
图3C表示磁带7完全从供带侧传送到卷带侧的状态。在这种状态下，磁带7没有卷绕在供带盘毂5a上，并且卷绕半径rs变成最小，而绕在卷带盘毂6a上的磁带7的数量是最大，卷绕半径rt变成最大。这种状态称为结束状态。
图4是表示在从供带侧传送到卷带侧的磁带7的数量和卷绕半径rs/rt之比之间的关系曲线。在从开始状态到中间状态的范围内卷绕半径rs/rt之比大于“1”，在中间状态是“1”，然后在从中间状态到结束状态的范围内小于“1”。而且，图5是表示在从供带侧传送到卷带侧的磁带7的数量和卷绕半径rs/rt之比的绝对值之间的关系曲线。
在图4和5中，当磁带7有正常长度时，曲线NT表示在传送带的数量和卷绕半径rs/rt之比之间的关系。另一方面，曲线ST表示当磁带短于正常磁带，如用在VHS的C盒式磁带时在传送带数量和卷绕半径rs/rt之比之间的关系。通过计算在比率变成rs/rt＝1(中间状态)的中心点附近的开始状态和结束状态的变化率，同时比较曲线ST的变化率与曲线NT的变化率就能确定磁带7的卷绕状态。因此，即使绕在磁带盘上的磁带较短，减速控制也能从结束状态和开始状态适当地实现。
而且，磁带7愈短，在磁带7的卷绕开始端和卷绕完成端曲线ST的变化愈快，当卷绕磁带变得更短时，曲线NT也一样。
因此，在磁带盘每次转动时检测在供带盘5侧的卷绕半径rs和在卷带盘6侧上的卷绕半径rt之间的比率，然后根据此间比率的变化率确定磁带7的长度。因此，根据与磁带7的长度相一致的确定结果就能完成减速控制。
具体地说，例如，当磁带7以高速传送时，根据供带盘5的旋转速率和卷带盘6的旋转速率计算卷绕半径rs/rt的比率，并且磁带7以高速传送，直到卷绕半径rs/rt的比率变成“1”。此后，速度降低到允许磁带7快迅停下的速度。
而且，在每次转动时记录卷绕半径rs/rt的比率，如果卷绕半径rs/rt的比率变化率超过预定标准值，那么可确定磁带7是短的并且可较早定时实现减速。
接着，参见图2的流程将说明盒式磁带2装入具有上述结构的VTR机壳1时用于根据磁带的卷绕数量控制转动的方法。
图2是一流程图，用于说明通过微计算机11设定磁带快进(FF)方式的情况。
当用户安置盒式磁带2到VTR机壳1并按下FF键(未示出)时，仅磁带盘座4以高速主动地旋转并且磁带盘座4旋转地驱动装入的盒式磁带2的卷带盘6。当卷带盘6旋转缠绕磁带7时，供带盘5由传送的磁带7从属地转动。也就是说，磁带7通过卷带盘6的旋转驱动开始以高速传送(步骤ST1)。
当高速转动开始时，微计算机11根据磁带盘传感器12，13检测到的磁带盘座3，4的旋转信息，计算绕供带盘5的磁带7的卷绕半径rs和绕卷带盘6的磁带7的卷绕半径rt的比率，然后存储此比率信息(步骤ST2)。
在此应该注意到的是，在按照绕供带盘5和卷带盘6的磁带7的卷绕数量而改变的卷绕半径rs，rt和磁带盘5，6的旋转速率之间的关系是这样的：卷绕半径rs，rt愈小，磁带盘5，6转动愈快。具体地说，因为在本实施例中放置在快进方式(FF)，卷带盘6的旋转速率由主导电动机10控制。然而，因为供带盘5的转动依据卷带盘6的旋转，当绕供带盘5的磁带7的剩余量变少时磁带盘5的旋转速率变快。
因此，如果卷绕半径rs，rt变小，那么由磁带7从属转动的磁带盘5的旋转速率变大。因此，磁带的卷绕半径rs，rt的比率，即磁带卷绕数量的比率就能从磁带盘传感器12，13检测到的磁带盘5，6的旋转速率计算出。
接着，确定卷绕半径rs/rt的比率是否大于“1”，也就是说，确定磁带7的卷绕状态是否在开始状态和中间状态之间的范围内(步骤ST3)。如果卷绕半径rs/rt的比率大于“1”，实际上意味着磁带7的卷绕状态在开始状态和中间状态之间。因此，处理继续进行步骤ST4。另一方面，如果卷绕半径rs/rt的比率小于“1”，那么确定状态在中间状态和结束状态之间的范围内，并且磁带传送速度降低到允许磁带7迅速停下的速度(步骤ST8)。
在时间的预定阶段期间，卷绕半径rs/rt的比率的变化率Δ(rs/rt)的绝对值与预定标准值a相比较(步骤ST4)。当变化率超过标准值a时，那么判定磁带7是短的，微计算机11发出降低磁带传送速度到允许磁带7迅速停下的速度的命令(步骤ST8)
如果变化率Δ(rs/rt)的绝对值不超过标准值a，那么判定磁带7具有正常长度(步骤ST6)，然后判定卷绕半径rs和rt的比率是否变成“1”，即是否产生中间状态(步骤ST7)。如果状态仍未变成中间状态，高旋转速率保持成原来那样。
当磁带7倒带(REW)时，也就是说，磁带7在与FF方式相反的方向上传送时，根据在步骤ST3中实施的、比率是否小于“1”的判定来控制磁带传送速度。
如果卷绕半径rs和rt变成基本相等，或者卷绕半径rs和rt的比率变成“1”，那么磁带7的传送速度降低到允许磁带7迅速停下的速度(步骤ST8)。在上述情况的任一种中，停止主导电动机10来停止磁带7(步骤ST9)。
因此，不管磁带的长度如何，磁带都能以高速传送，并不受损伤等地停止。
而且，因为紧带轮不必紧压住磁带，在操作中将不会导致不一致感。
而且，不必通过测量磁带卷7的横截面积来计算磁带的长度。因此，能降低施加于微计算机11的负载并使其存储器容量减小。
在已用VTR说明本实施例时，本发明的原理不仅能应用于采用磁带的装置，而且能应用于磁带作为介质的装置，如盒式磁带走带机构、DAT(数字音频磁带录音机)走带机构、DCC走带机构等。而且，不必说本发明能应用于光射(streamer)磁带、β系统的磁带等。
如上所述，根据磁带速度控制方法和采用本发明方法的磁带装置，当一个磁带盘被旋转驱动时，根据被传送磁带从属转动的另一磁带盘的旋转速率来计算卷绕半径，从而控制磁带速度。因此，能够节约用于计算磁带卷的横截面积的存储器容量并降低成本。
而且，在FF/REW操作中，从被传送带从属旋转的磁带盘的旋转速率检测卷绕状态。因此，只要磁带盘旋转，就能计算磁带的卷绕状态。相应地，即使磁带是短的，也能精确实现减速控制和磁带被平滑卷带。
已结合附图说明了本发明的最佳实施例，可以理解本发明不局限于此精确实施例，本领域技术人员能实现各种变化和变形，而不脱离附加权利要求限定的本发明的精神或范围。

Claims (2)

1.一种用于控制绕在一对磁带盘上的磁带的速度的磁带速度控制方法，包括步骤：
当所述磁带盘的一个旋转传送磁带时，从被所述传送磁带从属转动的另一磁带盘的旋转速率计算卷绕半径，以及
根据所述卷绕半径来控制所述旋转驱动，
其特征在于，当另一磁带盘的旋转速率超过预定旋转速率时和/或当在时间的预定阶段期间所述卷绕半径的变化量超过预定值时，对所述旋转驱动进行减速。
2.一种磁带装置，包括：
一对磁带盘；
绕在所述磁带盘上的磁带；
用于旋转驱动所述磁带盘的旋转驱动装置；
用于检测所述磁带盘的旋转速率的检测装置；
用于从所述磁带盘的旋转速率计算卷绕半径并根据所述卷绕半径控制所述旋转驱动装置的控制装置，
当所述一个磁带盘旋转传送磁带时，所述控制装置从被所述传送磁带从属旋转的所述另一磁带盘的旋转速率来计算卷绕半径，并根据所述卷绕半径控制所述旋转驱动，
其特征在于，当另一磁带盘的旋转速率超过预定旋转速率时和/或当在时间的预定阶段期间所述卷绕半径的变化量超过预定值时，所述控制装置控制所述旋转驱动装置降低所述磁带盘的旋转速率。
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