JP3542317B2 - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビデオテープレコーダなどの磁気記録再生装置において、磁気テープの走行状態の制御に関するもので、特に、高速走行時、すなわち早送り（ＦＦ）、巻戻し（ＲＥＷ）時における磁気テープの走行制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、ビデオテープレコーダでは、再生モード、記録モードのとき、テープをキャプスタンとピンチローラで挟みつけ、キャプスタンモータの駆動によってキャプスタンを回転させることにより、テープを一定の速度で走行させている。
【０００３】
また、ＦＦ／ＲＥＷモードのときには、キャプスタンとピンチローラを離間させておき、キャプスタンモータにプーリ、ベルト等の伝達機構を介して接続された供給側リールあるいは巻取側リールを高速回転させることにより、テープをリールに高速で巻き取っている。このとき、モータに再生モード時等における通常の電圧よりも高い電圧をかけて、モータを高速回転させる。
【０００４】
走行手段としては、供給側リール、巻取側リール、キャプスタンといったテープを走行させるものであり、駆動手段として１つの駆動モータを用いて、各リールおよびキャプスタンを駆動したり、あるいはキャプスタン用およびリール用の２つの駆動モータを用いることもある。そして、制御手段は、駆動モータに対する出力電圧を制御しており、ＦＦ／ＲＥＷモードが選択されたときには、高速でテープを走行させる必要があることから他のモードの場合よりも高い出力電圧をかける。
【０００５】
上記のような走行／駆動系において、従来、ＦＦ／ＲＥＷ動作処理に入った場合、供給側リール及び巻取側リールの各リール面積を算出し、テープポジションを判断後、テープポジションに合った加速動作に入っていた。又、各リール面積の算出は精度確保のため、両リール共に１回転以上回転させて各リールの回転速度比を算出する必要があり、ＦＦ／ＲＥＷ動作の加速開始までに時間が掛る難点があった。
【０００６】
そこで本発明においては、各リール面積算出前に、ＦＦ／ＲＥＷ動作の加速処理に入る様になしＦＦ／ＲＥＷ処理動作の時間短縮を図ることを目的とする。
【０００７】
また、ＦＦ／ＲＥＷ動作で加速処理実行後、キャプスタンモータの回転数がある値になると、供給側リール面積がある値になるまでその回転を維持し、供給側リール面積が所定値になったことを検知すると、キャプスタンモータの回転を徐々に減速させていく処理を行っていた。
【０００８】
しかし、キャプスタンモータの回転数が一定でテープ送りされる制御区間においても、巻取側のリールハブに巻かれたテープの巻径は徐々に大きくなり、それにつれて巻取側リールの持つ慣性も徐々に大きくなる。 また、前記巻取側に巻かれたテープの巻径の大きさに比例して、テープ送り速度も上昇するが、テープ送り速度に対する規制や検知手段は無く、カセットの状態によっては、テープ送り速度が速くなるため、テープ自身の寿命を縮めるばかりか、テープと共同して動く回転ローラーの寿命等、機構部の寿命を縮める難点が合った。
【０００９】
そこで本発明の他の目的とするところは、テープ送り速度に上限を設けることにより、上記従来例の難点を解消することを目的とする。
【００１０】
さらにまた、一般的なビデオテープレコーダの機構部では、ＦＦ／ＲＥＷ動作から停止時動作に入った時、巻取リール台にはキャプスタンモータの反転ブレーキによる制動力と機構的ブレーキによる制動力が、又、供給側リール台には機構的ブレーキによる制動力が働く様に構成されている。また、前記機構的ブレーキはテープ走行方向に応じ、供給側の制動力として働いたり巻取側の制動力として働く。また、その大きさはテープポジションに関係無く常に一定の制動力をリール台に与える様に構成されていることや、供給側に働く制動力が機構的ブレーキのみであることから、その大きさは供給リール台に必要な制動力で決められている。
【００１１】
しかし、ＦＦ／ＲＥＷ動作で加速処理実行後、上記キャプスタンモータ一定回転制御区間や減速区間で供給リール回転速度に対する規制や監視手段がない従来技術においては、テープ総面積の大きなカセットをＦＦ／ＲＥＷ動作する場合には、同じキャプスタンモータ回転数でも巻取側のテープ巻径が大きくなるため、供給リールの回転速度はより大きく（速く）なり、前記供給リールの持つ慣性力が前記機構的ブレーキの制動能力限界を超えてしまうことがあった。その結果、制動動作時に供給リールがスムーズに制動できず、機構内へ余分なテープを送り出してしまい、テープ弛みを発生するなどし、ひいてはテープダメージを発生するなどの問題があった。
【００１２】
そこで本発明のさらに他の目的とするところは、テープ総面積に合わせ供給リール回転速度の限界を設定し、目標（限界）の供給リール回転速度になるように、キャプスタンモータ回転速度を制御することにより上記従来例の問題点を解消するところにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明においては、第一の手段として次のような即加速処理を採用した。
【００１４】
すなわち、前記各リール面積算出の過程で、両リール面積算出に要する各リール回転数より少ない回転数で、両リールの回転速度比を比較し、供給側に対し巻取側の速度比がある値以上の時は巻始状態（REWの場合は巻終わり状態）であると判断し、各リール面積算出前に即ＦＦ／ＲＥＷ動作の加速処理に入る様にした。すなわち、巻取側リールパルスと供給側リールパルスの比較を行ない、明らかに巻取側リール面積が小さく供給側リール面積が大きいと分かった場合にはリール面積の算出を行わずに即加速処理を開始することによりＦＦ／ＲＥＷ処理動作の時間短縮を図るようにした。また巻取側リールパルスに代えてキャプスタンFGに置き換えることも可能である。
【００１５】
このように構成すれば、ＦＦ／ＲＥＷ動作に多くの時間が必要とされる巻始め・巻終わり状態において、巻取側と供給側のリールパルスを比較することでリール面積の算出を行わなくてもテープの状態がある程度判るため、明らかに加速しても良い場合には各リール面積算出迄の時間を要すること無く、短時間でＦＦ／ＲＥＷの加速処理に入ることが可能となり、結果として、ＦＦ／ＲＥＷ処理動作の時間短縮が可能となる。
【００１６】
また、本発明では、第二の手段として次のようなテープ送り速度一定処理を採用した。
【００１７】
すなわち、テープ総面積に合わせてテープ送り速度限界値を設定し、テープ送り速度が前記限界値を超えていないか監視すると共に、前記限界値を越えているときには、巻取側面積より算出される目標(限界)キャプスタンモータ回転数になるようにテープ送り速度の制御を行った。すなわち、ＦＦ／ＲＥＷ 中の供給側リール回転数を計算で求め、閾値を超えないようにキャプスタン回転数を制御している。
【００１８】
このように構成すれば、テープ送り速度に上限を設けたことで、巻取側リールの慣性が大きくなりすぎるのを防止できると共に、テープ自身の寿命を縮めることや、テープと共同して動く回転ローラーの寿命等、メカ自身の寿命を縮める弊害無く、ＦＦ／ＲＥＷ処理が可能となった。ＦＦ／ＲＥＷ中のテープ速度を抑えることでSTOP時のテープ飛び出しやテープダメージを防ぐことができる。
【００１９】
さらにまた、本発明では第三の手段として次のような供給側リール回転数一定処理を採用した。
【００２０】
すなわち、テープ総面積に合わせて供給リール回転速度の限界を設定し、供給リール回転速度が前記限界を超えていないか監視すると共に、前記限界を越えているときには、目標（限界）の供給リール回転速度になるように、キャプスタンモータ回転速度を制御する様にした。すなわち、ＦＦ／ＲＥＷ中の供給側リール回転数を計算で求め、閾値を超えないようにキャプスタン回転数を制御している。
【００２１】
このように構成すれば、供給リールの回転速度に上限を設けたことで、供給側リールの慣性が大きくなりすぎるのを防止できると共に、メカブレーキの設定が容易にできる様になり、より安定したＦＦ／ＲＥＷ処理からの制動処理が提供できる。 ＦＦ／ＲＥＷ 中の供給側リール回転数を抑えることでストップ時のテープ飛び出しやテープダメージを防ぐことができる。
【００２２】
なお、上記即加速を行うかどうかの判定中に、リールの周期が乱れた場合や、リールパルスにノイズが載ってしまった場合に、テープエンド付近で即加速してしまい減速しきらない場合がある。このような問題点を解消するため、本発明においてはさらに追加手段として次のような一旦停止処理を採用した。
【００２３】
加速前に算出した巻取側（供給側）リール面積と、加速中に算出したリール面積を比較し、ＦＦ／ＲＥＷを一旦停止して再度ＦＦ／ＲＥＷ処理に入り、通常の加速を行う。一旦停止することで巻き緩みがなくなり、次の加速を正常に行うこができる。この場合、一旦停止した後の加速を最も緩やかな加速にすることが望ましい。一旦停止しても巻き緩みが完全になくなっていない場合、又はその他の要因によりＦＦ／ＲＥＷの停止処理が繰り返されるのを防ぐためである。
【００２４】
上記第一の手段ないし第三の手段を同時に用いれば、テープダメージを発生させることなくＦＦ／ＲＥＷを高速化する最良の手段となる。また前記追加手段を併用すればテープエンド付近での即加速を防止することができ、安全性を向上し得る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態のビデオテープレコーダにおけるテープ駆動装置は、テープを巻き取ることによって高速で走行させる供給側リールおよび巻取側リールと、シリンダに巻回されたテープを挟みつけて一定速度で走行させるキャプスタンおよびピンチローラと、各リールおよびキャプスタンを回転駆動する駆動モータとを備えた公知な構造のものである。各リールには、走行方向に応じて駆動モータからプーリ、 ベルト等の伝達機構を介して高トルクの駆動力が選択的に伝達され、高速巻取が行われる。なお、ＦＦモード時とＲＥＷモード時によって供給リールあるいは巻取リールへの駆動伝達が切換えられる。
【００２６】
また、再生、記録、早送り再生、巻戻し再生、ＦＦ、ＲＥＷの各走行モードに応じて駆動モータの駆動を制御する制御部を備え、この制御部からの出力電圧に基づいてモータドライバは駆動モータを所定の回転数で駆動する。また、駆動モータの回転数は回転検出器によって検出される。回転検出器としては、例えば周波数発生器（ＦＧ）が用いられ、回転数に応じた周波数信号を発生させて、制御部に出力している。さらに、各リールの回転数を検出するリール回転検出器がそれぞれ設けられている。このリール回転検出器としては、リールの回転に応じてパルスを発生する光センサ等の回転センサが用いられ、そのリールパルスをカウントすることによってリールの回転数が得られる。マイクロコンピュータからなる制御部では、入力されたモードに応じた走行速度になるように駆動モータへの出力電圧を制御する。
【００２７】
ＦＦ／ＲＥＷの加速条件および減速ポイントは、テープの総面積および各リール面積に基づいて設定される。そのため、制御部では、ＦＦ／ＲＥＷ開始後のテープの走行速度が一定の期間にリールの回転数からテープの総面積を算出し、その後各リール面積を算出して、加速条件および減速ポイントを設定するようになっている。なお、テープの総面積とは、平面に投影された両リールのハブ面積とテープの面積との和であり、リール面積とは、各リールにおけるハブ面積とそこに巻かれているテープの面積との和であり、両リール面積の和が総面積となる。
【００２８】
ＦＦ／ＲＥＷの入力操作によって、制御部で総面積の算出が既に求められているかどうか確認を行い、算出されていない場合には総面積算出動作に移行し、総面積が算出されている場合には、駆動機構をＦＦ／ＲＥＷ動作へ移行させる。
【００２９】
総面積未算出時には、駆動機構の状態をピンチローラとキャプスタンが共動してテープを送る状態に移行させた後、駆動モータを略一定速度で回転させ、リールを回しながらテープをゆっくりと走行させる。リールの回転によって最初のリールパルスが立ち上がり、これを検出すると、リールパルスおよび周波数信号の取り込みを開始する。なお、回転開始直後はテープの走行が安定していないので異常なリールパルスとなる。そこで、最初のリールパルスをカウントした後、一定期間、例えば２秒間あるいはリールが１回転する間に取り込んだデータは無視する。一定時間経過後、テープの総面積の算出を開始する。すなわち、リールパルスのカウント数から回転数を計算し、このときのテープ送り量を周波数信号のカウント値から求め、回転数とテープ送り量によってリールの半径を求めて、各リールのテープ面積を算出してから総面積を算出するか、各リールにおける周長を周波数信号のカウント値と基準のテープ速度とから求めて総面積を算出する。そして、 上記方法で総面積算出後、または既に総面積が求められている場合には駆動機構を高速巻き取り可能な状態に移行させ、各リールの回転比に応じて総面積を分けることにより各リール面積を算出する動作に入る。例えば、駆動機構の状態設定後、駆動モータを略一定速度で回転させ、リールを回しながらゆっくりとテープを走行させる。リールの回転によって最初のリールパルスが立ち上がり、これを検出するとリールパルスおよび周波数信号の取り込みを開始する。なお、回転開始直後はテープの走行が安定していないので、異常なリールパルスとなる。そこで、最初のリールパルスをカウント後、一定期間、例えば１秒間あるいはリールが１回転する間に取り込んだデータは無視する。この一定時間経過後は、各リールで一定数のリールパルスがカウントされる間における周波数信号のカウント値に基づいて回転比を求め、各リール面積を求める。高速巻取動作中は常時リールパルスをカウントし、各リールの回転比を求めて各リール面積を算出する。上記のように総面積およびリール面積を算出した後、テープの巻取状態に応じた最適な加速条件および減速ポイントを設定してから、駆動モータへの出力を高めていき、加速を開始する。
【００３０】
ところで、上記のように供給側リール及び巻取側リールの各リール面積を算出し、テープポジションを判断後、テープポジションに合った加速動作に入る場合にはＦＦ／ＲＥＷ動作の加速開始までに時間が掛るため、両リール面積算出に要する各リール回転数より少ない回転数で、両リールの回転速度比を比較し、供給側に対し巻取側の速度比がある値以上の時は巻始状態（ＲＥＷの場合は巻終わり状態）であると判断し、各リール面積算出前に即ＦＦ／ＲＥＷ動作の加速処理に入る様にした。すなわち、巻取側リールパルスと供給側リールパルスの比較を行い、明らかに巻取側リール面積が小さく供給側リール面積が大きいと分かった場合にはリール面積の算出を行わずに即加速処理を開始することによりＦＦ／ＲＥＷ処理動作の時間短縮を図るようにした。また巻取側リールパルスに代えてキャプスタンFGに置き換えることも可能である。
【００３１】
添付のフローチャートに従って説明すると、ＲＲ／ＲＥＷ開始の操作が行われた場合、各リールパルスのカウントを開始するが、ＦＦ操作の場合において供給側リールパルスのカウント数Ｎｓがある閾値Ａ以下であり、また巻取側リールパルスのカウント数Ｎｔがある閾値Ｂを超えれば即加速を開始する。また、ＲＥＷ操作の場合において巻取側リールパルスのカウント数Ｎｔがある閾値Ａ以下であり、また供給側リールパルスのカウント数Ｎｓがある閾値Ｂを超えれば即加速を開始する。すなわち、巻取側と供給側のリールパルスを比較することでリール面積の算出を行わなくてもテープの状態がある程度判るため、明らかに加速しても良い場合には各リール面積算出迄の時間を要すること無く、短時間でＦＦ／ＲＥＷの加速処理に入るようにしたものである。
【００３２】
ＦＦ／ＲＥＷ操作によって駆動モータが最高回転数に達し、テープを高速で巻き取って行くが、巻取側のリールハブに巻かれたテープの巻径は徐々に大きくなり、それにつれて巻取側リールの持つ慣性も徐々に大きくなり、また、巻取側に巻かれたテープの巻径の大きさに比例して、テープ送り速度も上昇する。そこでこの発明では、テープ総面積に合わせてテープ送り速度限界値を設定し、テープ送り速度が前記限界値を超えていないか監視すると共に、前記限界値を越えているときには、巻取側面積より算出される目標(限界)キャプスタンモータ回転数になるようにテープ送り速度の制御を行っている。すなわち、ＦＦ／ＲＥＷ 中の供給側リール回転数を計算で求め、閾値を超えないように駆動モータの回転数を徐々に下げてキャプスタン回転数を制御している。
【００３３】
さらにまたこのような走行状態において、テープが巻き取られていくと、同じキャプスタンモータ回転数でも巻取側のテープ巻径が大きくなるため、供給リールの回転速度はより大きく（速く）なり、供給リールの回転が速くなりすぎてしまうので、テープ総面積に合わせ供給リール回転速度の限界を設定し、供給リール回転速度が前記限界を超えていないか監視すると共に、前記限界を越えているときには、目標（限界）の供給リール回転速度になるように、キャプスタンモータ回転速度を制御する様にした。すなわち、ＦＦ／ＲＥＷ中の供給側リール回転数を計算で求め、閾値を超えないように駆動モータの回転数をさらに下げてキャプスタン回転数を制御している。これにより、より安定したＦＦ／ＲＥＷ処理からの制動処理を提供することができ、ストップ時のテープ飛び出しやテープダメージを防ぐことができる。
【００３４】
なお、上記即加速を行うかどうかの判定中に、リールの周期が乱れた場合や、リールパルスにノイズが載ってしまった場合に、テープエンド付近で即加速してしまい減速しきらない場合があるため、加速前に算出した巻取側（供給側）リール面積と、加速中に算出したリール面積を比較し、ＦＦ／ＲＥＷを一旦停止して再度ＦＦ／ＲＥＷ処理に入り、通常の加速を行うように制御している。
【００３５】
添付のフローチャートに示すように、加速開始時に巻取側リール面積Ｓｏを記憶させ、同時に１パルスごとの周期における加速中に算出した巻取側リール面積Ｓ１を測定して、両者の差｜Ｓｏ−Ｓ１｜を監視し、閾値Ｃよりも大きくなれば加速動作を止め、テープ送りを一旦停止して再度ＦＦ／ＲＥＷ動作を開始させるようにしている。なおこの場合の加速は、最も緩やかな加速としてＦＦ／ＲＥＷの停止処理が繰り返されるのを防止している。
【００３６】
【発明の効果】
以上詳述の通り、本発明による磁気記録再生装置における磁気テープの走行制御方式によれば、明らかに加速しても良い場合には各リール面積算出迄の時間を要すること無く、短時間でＦＦ／ＲＥＷの加速処理に入るため、ＦＦ／ＲＥＷ処理動作の時間短縮が可能となる。
【００３７】
またテープ総面積に合わせてテープ送り速度限界値を設定し巻取側面積より算出される目標(限界)キャプスタンモータ回転数になるようにテープ送り速度の制御を行っているため、巻取側リールの慣性が大きくなりすぎるのを防止できると共に、テープ自身の寿命を縮めることや、テープと共同して動く回転ローラーの寿命等、メカ自身の寿命を縮める弊害無く、ＦＦ／ＲＥＷ処理が可能となった。
【００３８】
さらにまた、テープ総面積に合わせ供給リール回転速度の限界を設定し、目標（限界）の供給リール回転速度になるように、キャプスタンモータ回転速度を制御しているので、供給側リールの慣性が大きくなりすぎるのを防止できると共に、メカブレーキの設定が容易にできる様になり、より安定したＦＦ／ＲＥＷ処理からの制動処理を提供している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気記録再生装置における磁気テープの走行制御方式において、即加速処理及びこれに関連した加速停止処理を示すフローチャートである。

Claims (4)

1. テープを送り出す供給リールと、テープを巻き取る巻取リールと、前記各リールを回転駆動するための駆動モータと、前記供給リールおよび巻取リールの回転数をそれぞれ測定するリール回転検知手段と、該リール回転検知手段によって検出した各リールの回転数からテープの総面積および各リール面積を算出するとともに、これらの面積データに基づいて判断されるテープポジションに合わせて早送り又は巻戻し動作を行うための加速条件を含むテープの走行条件を設定する演算手段とを有する磁気記録再生装置であって、
   前記テープポジションを判断するための各リール面積の算出に要する各リールの回転数より少ない回転数において検出された前記供給リール及び巻取リールの回転数により該両リールの回転速度比を比較し、
   前記両リールの回転速度比の比較により、供給側に対し巻取側の速度比がある値以上である場合に、各リール面積を算出することなく早送り又は巻戻し動作のための加速処理を行うようにされた磁気記録再生装置。
2. テープを送り出す供給リールと、テープを巻き取る巻取リールと、前記各リールを回転駆動するための駆動モータと、前記供給リールおよび巻取リールの回転数をそれぞれ測定するリール回転検知手段と、該リール回転検知手段によって検出した各リールの回転数からテープの総面積および各リール面積を算出するとともに、これらの面積データに基づいて早送り又は巻戻し動作を行うための前記駆動モータの回転数を含むテープの走行条件を設定する演算手段とを有する磁気記録再生装置であって、
   前記テープ総面積に合わせたテープ送り速度限界値が設定されるようにされており、
   早送り又は巻戻し動作を行う場合に、テープ送り速度が前記テープ送り速度限界値を越えると、前記巻取リール側のリール面積である巻取側面積より算出される駆動モータの回転数の限界である駆動モータの目標回転数となるようにテープの送り速度が制御される磁気記録再生装置。
3. テープを送り出す供給リールと、テープを巻き取る巻取リールと、前記各リールを回転駆動するための駆動モータと、前記供給リールおよび巻取リールの回転数をそれぞれ測定するリール回転検知手段と、該リール回転検知手段によって検出した各リールの回転数からテープの総面積および各リール面積を算出するとともに、これらの面積データに基づいて早送り又は巻戻し動作を行うための前記駆動モータの回転数を含むテープの走行条件を設定する演算手段とを有する磁気記録再生装置であって、
   前記テープ総面積に合わせた前記供給リール回転速度の限界が設定されるようにされており、
   早送り又は巻戻し動作を行う場合に、前記供給リールの回転速度が前記設定された限界を越えると、前記供給リールの回転速度が前記限界の回転速度となるように前記駆動モータの回転速度が制御される磁気記録再生装置。
4. テープを送り出す供給リールと、テープを巻き取る巻取リールと、該巻取リールを回転駆動するためのモータと、前記供給リールおよび巻取リールの回転数をそれぞれ測定するリール回転検知手段と、該検知手段によって検出した各リールの回転数からテープの総面積および各リール面積を算出して、これらの面積データに基づいて早送りモードあるいは巻き戻しモード時におけるテープの走行条件を設定する演算手段とを有し、各リール面積算出の過程において両リール面積算出に要する各リール回転数より少ない回転数で、両リールの回転速度比を比較し、供給側に対し巻取側の速度比がある値以上の時、各リール面積算出前に即ＦＦ／ＲＥＷ動作の加速処理に入る様にした磁気記録再生装置において、加速前に算出した巻取側リール面積と、加速中に算出したリール面積を比較し、閾値を越える差を検出した場合、テープ送りを一旦停止して再度早送りあるいは巻き戻し処理に入ることを特徴とする磁気記録再生装置。

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