JP3003147B2 - 磁気テープリール台の回転検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テープレコーダ等のテープの移動量を計測
するためにリール台の動きを検出する回転検出装置に関
するものである。

従来の技術 近年、テープレコーダ等に設置されるテープの移動量
を表示するテープカウンタとして、テープレコーダ等の
リール台の回転を電気的に検出して発光数字素子等で表
示する電子カウンタが多く用いられ、一方このリール台
の回転検出をテープの位置検出としても利用してテープ
上の特定の位置で走行停止を行なったり、テープ上の特
定の区間を繰返し再生を行なうメモリー機能が多く用い
られており、この目的のためにリール台の回転検出装置
が用いられている。

以下図面を参照しながら上述した従来の回転検出装置
の一例について説明する。

第５図において、テープ走行系１はテープ11,供給側
リール12,巻取り側リール13,巻取り駆動部14,巻取り速
度設定手段15等により構成されている。磁気テープ11
は、前記供給側リール12と巻取り側リール13の間で走行
を行なう。巻取り駆動部14は前記巻取り側リール13を駆
動する。巻取り速度設定手段15は前記巻取り駆動部14の
動作を切換えている。回転検出手段２は前記巻取り側リ
ール13に設置されている。簡単には、抵抗およびコンデ
ンサの積分回路で構成された不要パルス除去部３は前記
回転検出手段２から入力し、後述する出力端４に出力す
る。

第６図において、供給側リールギヤ124と巻取り側リ
ールギヤ134はそれぞれ第５図の供給側リール12,巻取り
側リール13と同軸上に一体に取り付けられている。

巻取り駆動用のモーター141は前記第５図のテープ走
行系１に取り付けられている。巻取り駆動用の第１のギ
ヤ142は前記モーター141の回転軸に取り付けられてい
る。巻取り駆動用の第２のギヤ143は前記第１のギヤ142
と噛み合い、かつ第１とギヤ142との軸間が固定されて
いる。高速用モーター電源144と低速用モーター電源145
は前記巻取り速度設定手段15により選択されてモーター
141に供給されている。

第７図においてリール本体131は磁気テープ11を巻き
取っている。巻取りテープ部132は磁気テープ11がリー
ル本体131に巻き取られている状態を示している。巻取
りリール台133は同軸上にリール本体131を設置できるよ
う構成されている。前記巻取り側リールギヤ134は前記
巻取りリール台133および下面に反射面をもつ反射板21
と同軸上に固定され巻取り駆動用の第２のギヤ143と噛
み合っている。光検出素子22は発光ダイオード221（以
下LEDと略称する）およびPNP型フォトトランジスタ222
（以下フォトTRと略称する）とで構成されており、前記
反射板21と対向して設置されている。LED221のアノード
とフォトTR222のエミッタは接続されている。光検出用
電源23は、その＋側はLED221のアノードに接続され、−
側は接地されている。LED用抵抗24の一端はLED221のカ
ソードに接続され、他端は接地されている。フォトTR用
抵抗25の一端はフォトTR222のコレクタに接続され他端
は接地されている。回転検出出力端26はフォトTR222の
コレクタに接続されている。

第８図は第７図の反射板21の反射面の構成例でり、光
を反射する部分と反射しない部分とが等間隔に配置され
ている。

以上のように構成された回転検出装置について以下そ
の動作を第５図，第６図，第７図，第８図および第９図
を用いて説明する。

まず、第５図において、テープ走行系１が走行状態の
ときは、テープ11が供給側リール12から送られて巻取り
側リール13に巻きとられている。このとき巻取り側リー
ル13は巻取り駆動部14により駆動されて回転する。この
巻取り側リール13の回転は回転検出手段２により検出さ
れ回転に対応したパルスを出力する。この出力パルスは
不要パルス除去部３により極端に時間の短い雑音性のパ
ルスを除去した後、出力端４に出力する。回転検出装置
は以上のようにテープ走行系のリールの回転に対応した
パルスを出力するため、このパルスを計数し、テープの
正方向走行時には加算し、テープの逆方向走行時には減
算し、テープ上の物理的な位置とパルスの計数値を対応
付けることによってテープカウンタを実現したり、テー
プ上の特定の位置での走行停止や特定の区間の再生走行
を行なうメモリー機能を実現できる。

前記第５図の動作における巻取り駆動部の動作を第６
図によって詳述する。図においてモーター141が図のよ
うに反時計方向に回転すると第１のギヤ142が回転する
が、これと噛み合う第２のギヤ143は第１のギヤと軸間
が固定されているのみであるため、第２のギヤ143の中
心点は第６図の破線矢印のように移動し、巻取り側リー
ルギヤ134に衝突する。第２のギヤ143は巻取り側リール
ギヤ134に接することにより中心点の移動が停止し、第
２のギヤ143自体が第６図のように時計方向に回転を始
める。一方巻取り側リールギヤ134は第２のギヤ143と接
しているため図のように反時計方向に回転する。この巻
取り側リールギヤ134は巻取り側リールと同軸上で固定
されているため、巻取り側リールも反時計方向に回転し
テーブを巻取ることができる。モーター141の電源は、
テープ走行系が通常再生走行時は巻取り速度設定手段15
がａ側に切換えられて低速用モータ電源145が選択され
て低い電圧で駆動され、テープ走行系が早送り走行時は
巻取り速度設定手段15がｂ側に切換えられて高速用モー
タ電源144が選択されて高い電圧で駆動されるため、モ
ーター141はテープ走行系が通常再生走行時は低速で回
転し、早送り走行時は高速で回転する。一方テープ走行
系が巻戻し走行時にはモーター141を時計方向に回転さ
せることにより第１のギヤ142が時計方向に回転し、こ
れと噛み合う第２のギヤ143の中心点が第６図の破線矢
印方向と逆の方向に移動し供給側リールギヤ124と接す
ることによって第２のギヤ143は反時計方向に回転し、
これと接する供給側リールギヤ124が時計方向に回転す
るためテープを巻戻すことができる。

一方前記第５図の動作における回転検出手段２の動作
を第７図によって詳述する。図においてLED221の電流は
光検出用電源23からLED221を順方向にLED用抵抗24を介
して流れるためLED221からは反射板21に向けて発光す
る。反射板21は第８図のように光を反射する部分と反射
しない部分が等間隔に配置されかつ巻取り側リール本体
131,巻取り側リールギヤ134等と同軸上に固定されてい
るため、巻取り側リール本体131の回転に応じてLED221
からの光を反射する期間と反射しない期間が交互に現わ
れる。一方LED221とフォトTR222は光検出素子22として
極めて近距離に配置されているため、LED221からの発光
は反射板21で反射された場合はフォトTR222に入力され
フォトTR222はオンとなり、反射板21で反射しない場合
はフォトTR222はオフとなる。フォトTR222がオンの場合
は光検出用電源23の電圧がフォトTR用抵抗25の両端に現
われて光検出出力端26に出力され、フォトTR222がオウ
の場合はフォトTR用抵抗25の両端に電圧が現われない。

以上のように動作するため回転検出装置の出力は、テ
ープ走行系１が通常再生走行中は巻取り側リール13が比
較的遅く回転するため第９図ａのように比較的長いパル
ス幅の出力となり、早送り走行中は巻取り側リール13が
比較的早く回転するため第９図ｂのように比較的短いパ
ルス幅の出力となっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成ではテープ走行系を停
止状態から再生走行状態に移行させるときに第６図にお
ける第２のギヤ143が破線方向に移動し巻取り側リール
ギヤ134に衝突するために巻取り側リールギヤ134が本来
の回転方向である反時計方向とは逆に時計方向にわずか
に回転した後に正常に反時計方向に回転する場合があ
る。巻取り側リールギヤ134が逆方向にわずかに回転す
るとこれと同軸上に固定されている第７図の反射板21も
わずかに逆方向に回転するために、テープ走行系が停止
時に反射板21の反射する部分と反射しない部分の境界部
分が光検出素子22の対向する位置に対してわずかに反時
計方向の位置にあった場合には、反射板21がわずかに逆
方向に回転した後に本来の方向に回転することによりフ
ォトTR222が一瞬オン・オフして第９図ａの左端の第１
パルスのように短いパルスが発生する。この短いパルス
は実際のテープの走行には対応していないため、このパ
ルスを計数すると、パルスの計数量とテープの移動量の
対応が一致しなくなり、たとえばテープ上の特定の位置
で走行停止を行なうメモリー・ストップ機能は特定した
位置から回転検出装置の出力パルス数を計数しながら再
生走行し、巻戻し走行を行なうときに計数したパルス数
だけ巻戻しを行なって停止することで実現しているが、
このとき、前記逆方向に回転したときの短いパルスも計
数していた場合は、同一パルス数だけ巻戻してもテープ
上の物理的な位置は元に戻らなくなってしまうという問
題点を有していた。この問題点を解決する方法として、
上記不要パルスを除去するために第５図の不要パルス除
去部３の除去パルス幅を上記不要パルス幅以上にして不
要パルスを除去することが考えられるが、不要パルスの
パルス幅と、早送り時の正常なパルスのパルス幅との時
間差がほとんどないため不要パルスを除去すると早送り
時の正常なパルスを正確に計数できない場合があるた
め、この方法を用いることができなかった。

本発明は上記問題点に対応して、上記不要パルスが発
生しても、これを完全に除去し、かつ早送り走行時の正
常なパルスは完全に計数できる回転検出装置を提供する
ものである。

課題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磁気テープリー
ル台の回転検出装置は、複数の巻取り速度を設定可能な
テープ走行系と、前記テープ走行系のリール台の回転を
検出する回転検出手段と、前記回転検出手段からの出力
パルスを入力して前記テープ走行系の巻取り速度の設定
に対応して設定されるパルス幅以下のパルスを除去する
不要パルス除去部とを備え、前記不要パルス除去部の設
定を低速巻取りの場合は前記不要パルスの上限値を長く
し、高速巻取り時には前記不要パルスの上限値を短く設
定したものである。

作用 本発明は上記した構成によってテープ走行系が再生状
態等の低速巻取り時には不要パルス除去部の除去パルス
幅を長く設定して不要パルスを除去し、一方テープ走行
系が早送り状態等の高速巻取り時には不要パルス除去部
の除去パルス幅を短く設定して正常なパルスを正確に計
数することができる。

実施例 以下本発明の一実施例の磁気テープリール台の回転検
出装置について、図面を参照しながら説明する。以下前
出のものと同一機能のものには同一符号を付けて説明を
省略する。

第１図において、２は回転検出手段、３′は不要パル
ス除去部であり、除去パルス幅設定手段31は前記巻取り
速度設定手段15に連動して不要パルス除去部３′の除去
パルス幅を設定している。

第２図において、A1は第１の演算増幅器（以下OPアン
プと略称する）、A2は第２のOPアンプ、32は不要パルス
除去入力端、33は不要パルス除去出力端である。第１の
抵抗R1の一端は前記不要パルス入力端に接続され、他端
は前記第１のOPアンプA1の＋側入力端に接続されてい
る。第２の抵抗R2の一端は後述する＋電源＋Ｂに接続さ
れ、他端は前記第１のOPアンプA1の−側入力端に接続さ
れている。第３の抵抗R3の一端は前記第１のOPアンプA1
の−側入力端に接続され、他端は接地されている。R4は
第４の抵抗、R5は第５の抵抗である。テープ走行系が低
速走行時には除去パルス幅設定手段31がａ側に接続され
るため、第１のOPアンプの出力は除去パルス幅設定手段
31のａ側を通り第４の抵抗R4を介して第２のOPアンプA2
の＋側入力端に接続される。テープ走行系が高速走行時
には除去パルス幅設定手段31がｂ側に接続されるため、
第１のOPアンプの出力は除去パルス幅設定手段31のｂ側
を通って第５の抵抗R5を介して第２のOPアンプA2の＋側
入力端に接続される。Ｃはコンデサであり、一端は第２
のOPアンプA2の＋側入力端子に接続され、他端は接地さ
れている。第２のOPアンプA2の−側入力端は接地され、
出力端は不要パルス除去出力端33に接続されている。＋
電源＋B,−電源−Ｂは第１のOPアンプA1および第２のOP
アンプA2の電源端子にそれぞれ接続されている。

以上のように構成された磁気テープリール台の回転検
出装置について、以下第１図，第２図，第３図および第
４図を用いてその動作を説明する。

まず第１図において、テープ走行系１が走行状態のと
きは、テープ11が供給側リール12から送られて巻取り側
リール13に巻き取られている。このとき巻取り側リール
13は巻取り駆動部14により駆動されて回転しており、こ
の回転は回転検出手段２により検出されて回転に対応し
たパルスを出力する。以上の動作は従来例の第５図の動
作と同様であり、巻取り駆動部14および回転検出手段２
の動作も従来例の第６図および第７図の動作説明図と同
様である。この回転検出手段２の出力パルスは不要パル
ス除去部３′に入力されて、設定されたパルス幅以下の
パルス幅のパルスを除去されて出力端４に出力する。こ
のとき除去するパルス幅の設定は、除去パルス幅設定手
段31により巻取り速度設定手段15と連動して設定され、
通常再生走行時（低速走行時）には除去パルス幅は長
く、また早送り走行時（高速走行時）には短くなるよう
に設定される。この不要パルス除去部３′および除去パ
ルス幅設定手段31の動作を、その実施例である第２図に
よって詳述する。図において、不要パルス除去入力端32
に入力された回転検出手段２からの出力パルスは第１の
OPアンプA1の＋入力端に入力される。このとき第１のOP
アンプA1の−入力端には＋電源＋Ｂの電圧を第２の抵抗
R2と第３の抵抗R3で分割した電圧が入力されているた
め、第１のOPアンプA1の＋入力端の入力電圧が、この−
入力端の電圧より高いときには第１のOPアンプA1の出力
端の電位は＋電源＋Ｂの電圧とほぼ同じになり、一方、
＋入力端の入力電圧が、この−入力端の電圧より低いと
きは第１のOPアンプA1の出力端の電位は−電源−Ｂの電
圧とほぼ同じになる。このことより、回転検出手段から
の出力パルスは、Ｌレベルがほぼ接地レベルであるが、
第１のOPアンプA1の出力端では、Ｌレベルが−電源−Ｂ
の電位となる。つまり第１のOPアンプA1は、入力パルス
に対して、Ｌレベルのレベルシフトを行なうレベルシフ
ト回路となっている。この第１のOPアンプA1の出力パル
スは、テープ走行系が通常再生走行時には、除去パルス
幅設定手段31のスイッチが、巻取り速度設定手段15と連
動してａ側に切換えられているため、第４の抵抗R4を介
してコンデンサＣを充放電する。いま、第１のOPアンプ
A1の出力端がＬレベルにあってコンデンサＣの充電が完
了しているとすると、コンデンサＣの両端電位は−電源
−Ｂの電位にある。ここで第１のOPアンプA1の出力端が
Ｈレベルに変化したとすると、コンデンサＣの両端電位
は−電源−Ｂの電位から＋電源＋Ｂの電位まで第４の抵
抗R4とコンデンサＣによる時定数で充電されて変化す
る。このコンデンサＣの両端電位はそのまま第２のOPア
ンプA2の＋入力端と−入力端に入力されているため、コ
ンデンサＣの両端電位が＋電位のときは第２のOPアンプ
A2の出力端はＨレベルとなり、−電位のときはＬレベル
となる。第１のOPアンプA1の出力端がＨレベルになって
からのコンデンサＣの両端電位ｅは、第４の抵抗R4の抵
抗値をR4、コンデンサＣの静電容量をＣ、電源電圧をそ
れぞれ＋E,−Ｅとすると、 となるため、第１のOPアンプA1の出力端がＨレベルにな
ってから第２のOPアンプA2の出力端がＨレベルになるま
では、（１）式のコンデンサＣの両端電位ｅが±０とな
るまでの時間t₁だけ遅れる。t₁は（１）式より となる。ここで第１のOPアンプA1の出力端がＨレベルに
なってから、t₁だけ経過しないあいだに再びＬレベルに
なったとすると、コンデンサＣの両端電位ｅは±０レベ
ルにならないうちに再び−電源−Ｂの電位に充電される
ことになり、第２のOPアンプA2の出力はＬレベルのまま
となる。すなわちt₁以下の時間のパルスは除去されて第
２のOPアンプA2から出力されることになる。また、第１
のOPアンプA1の出力がＨレベルの状態からＬレベルに変
化した場合も同様にt₁以下の時間のパルスは除去されて
出力される。一方テープ走行系が早送り走行時には、除
去パルス幅設定手段31がｂ側に切換えられて、第１のOP
アンプA1の出力は第５の抵抗R5を介してコンデンサＣを
充放電する。このときも第１のOPアンプA1の出力端のレ
ベルが変化してから第２のOPアンプの出力端のレベルが
変化するまでの時間t₂は、第５の抵抗R₅の抵抗値をR₅と
すると、同様に t₂＝0.7×Ｃ×R₅ ……（３） となり、t₂以下の時間のパルスは除去されて出力され
る。ここで、テープ走行系が通常再生走行時（低速走行
時）には巻取り側リールの回転が遅いためt₁は比較的大
きく設定することができ、比較的パルス幅の大きい不要
パルスを除去できる。またテープ走行系が早送り走行時
（高速走行時）には巻取り側リールの回転が早いためt₂
は比較的小さく設定する。第３図および第４図は上記の
動作を示すタイミング図であって、第３図は通常再生走
行時の動作であり、第４図は早送り走行時の動作で、Ａ
は不要パルス除去部への入力パルス、Ｂは第１のOPアン
プA1の出力、ＣはコンデンサＣの両端電位、Ｄは第２の
OPアンプの出力である。入力パルスＡは第１のOPアンプ
A1によりレベルシフトされてＢの波形となり、このパル
スにより、Ｃの波形のように抵抗とコンデンサで充放電
されて、このＣの波形が±０のレベルになる時間だけ遅
延されて第２のOPアンプA2の出力波形Ｄのように出力さ
れている。ここで第３図および第４図のようにt₁＞t₂に
設定することにより第３図の第１パルスのような不要パ
ルスが除去されることがわかる。

以上のように本実施例によれば、テープ走行系１に設
けられた回転検出手段２の出力を、テープ走行系１の巻
取り速度設定手段15と連動して切換えられる除去パルス
幅設定手段31で除去パルス幅を切換えできる不要パルス
除去部３′を介して出力するよう構成することにより、
通常再生走行時には除去パルス幅を大きくして、通常再
生走行開始時の巻取り駆動部の衝撃による不要パルスを
除去し、早送り走行時には除去パルス幅を小さくして正
常なパルスを誤りなく計数することによって、回転検出
装置の出力パルスの計数値とテープの位置との関係を正
確に対応させることができ、高精度のテープカウンタや
メモリー機能を実現することができる。

なお、実施例において回転検出手段２は巻取り側リー
ル13に設置したが、回転検出手段２は供給側リール12に
設置してもよい。また反射板は板状でなく円筒または円
柱状のものでもよい。

また、実施例において不要パルス除去部および除去パ
ルス幅設定手段31は、第２図のように、OPアンプ，抵
抗，コンデンサ等により構成したが、マイクロコンピュ
ータ等のプログラムによって構成してもよい。

なお、実施例においては回転検出手段は光学的な方法
を用いたが、導電部分と非導電部分が交互に列んだ円板
または円筒に接触片が接するものでもよく、また磁気の
変化を電気出力に変換するホール素子、あるいは電磁誘
導を用いてもよい。さらには静電誘導等を用いてもよい
ものである。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、本発明は、
複数の巻取り速度を設定可能なテープ走行系と、前記テ
ープ走行系のリール台の回転を検出する回転検出手段
と、前記回転検出手段からの出力パルスを入力して前記
テープ走行系の巻取り速度の設定に対応して設定される
パルス幅以下のパルスを除去する不要パルス除去部とを
備え、前記不要パルス除去部の設定を低速巻取りの場合
は前記不要パルスの上限値を長くし、高速巻取り時には
前記不要パルスの上限値を短く設定することにより、テ
ープ走行系が低速走行を開始するときに再生する不要パ
ルスを除去し、かつテープ走行系の高速走行時には正常
なパルスを正確に出力することができ、高精度のテープ
カウンタやメモリー機能を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における回転検出装置の要部を
示すブロック図、第２図は第１図の実施例における不要
パルス除去部の構成例を示す回路図、第３図は第２図の
回路図における低速走行時のタイミング図、第４図は第
２図の回路図における高速走行時のタイミング図、第５
図は従来の回転検出装置の例を示すブロック図、第６図
は第５図の従来例における巻取り駆動部の構成例を示す
説明図、第７図は第５図の従来例における回転検出手段
の構成例を示す説明図、第８図は第７図の回転検出手段
の構成例における反射板の例を示す平面図、第９図は第
７図の回転検出手段の構成例の動作を示すタイミング図
である。 １……テープ走行系、２……回転検出手段、３′……不
要パルス除去部、15……巻取り速度設定手段、31……除
去パルス幅設定手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の巻取り速度を設定可能なテープ走行
   系と、前記テープ走行系のリール台の回転を検出する回
   転検出手段と、前記回転検出手段からの出力パルスを入
   力して前記テープ走行系の巻取り速度の設定に対応して
   設定されるパルス幅以下のパルスを除去する不要パルス
   除去部とを備え、前記不要パルス除去部の設定を低速巻
   取りの場合は前記不要パルスの上限値を長くし、高速巻
   取り時には前記不要パルスの上限値を短く設定した磁気
   テープリール台の回転検出装置。