JP3562160B2 - テープ走行装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテープを供給する側のリールからテープを巻取る側のリールへテープを巻取るリール駆動によるテープ走行装置に係り、特に、テープ走行に関係する機構系やテープ等にダメージを与えることなく早送り／巻戻し時間を短縮するテープ走行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１−２１７７５２号に記載のように、テープ走行位置により決定される許容速度を目標速度として速度制御を実施することで安全、且つ高速にテープ走行を可能としたテープ走行装置が考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、テープ走行位置により決定される許容速度にて速度制御を実施するためモーターの特性を最大限に活用することが出来ず、早送り／巻戻し時間の更なる短縮が出来ない、と云う問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、かかる問題点を解決し、許容速度以上の走行を可能とし、早送り／巻戻しに要する時間を短縮することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、通常再生速度を大幅に上回る速度でテープを走行させるテープ速度制御手段と、テープ走行速度を検出するテープ速度検出手段と、テープを供給する側のリール巻径値を検出する巻径検出手段と、該巻径検出手段にて検出した供給する側のリール巻径値に応じて減速度ａを設定する減速度設定手段と、停止指令信号の入力に応答して設定した減速度ａでテープ速度を減速する減速手段と、停止指令信号の入力後、上記速度検出手段にて検出したテープ速度が許容速度ＶＬ以下となった場合に、テープ走行を停止させる走行停止手段と、により構成される。
【０００６】
また、前記速度制御手段は、許容速度ＶＬを超える第１の高速度Ｖ１にてテープを走行させる第１の速度制御手段と、許容速度ＶＬ以下の第２の高速度Ｖ２にてテープを走行させる第２の速度制御手段と、速度切り換え指令信号の入力に応答して、前記第１と第２の速度制御手段とを切り換える速度切り換え手段と、により構成すると共に、第１の高速度Ｖ１または第２の高速度Ｖ２で走行している際に、高速走行指令信号の入力毎に前記第１の高速走行手段と第２の高速走行手段とを切り換える速度切り換え信号を生成するように構成する。
【０００７】
更に、前記減速度設定手段にて設定された減速度ａで所定時間ｔだけ減速する際の速度変化量△Ｖ（ｔ）を算出し、該速度変化量△Ｖ（ｔ）と許容速度ＶＬとの加算値、或いは該速度変化量△Ｖ（ｔ）と第２の高速度Ｖ２との加算値を最大走行速度Ｖｍａｘとして速度を制限する速度制限手段を有する。
【０００８】
上記構成により、供給する側のリール巻径を検出し、検出したリール巻径値により減速度ａを設定しており、減速時に巻取り側のリールで巻取れないほどのテープを供給側のリールから繰り出すことはない。そして、ブレーキをかけてもテープを損傷しない速度である許容速度以下まで前記減速度で減速した後、ブレーキ等によりテープを停止させる。これにより、高速度でテープを走行させた状態からテープを停止させてもテープが損傷することはない。これにより、許容速度を上回る高速度でテープを走行させる際の問題点を解決し、早送り／巻戻し時間の更なる短縮が可能となる。
【０００９】
また、第１と第２の高速度Ｖ１とＶ２とを切り替えて制御する構成であり、テープの位置決めの際の使い勝手を向上させることが出来る。
【００１０】
更には、減速度ａで所定時間ｔだけ減速する際の速度変化量を算出し、これに基づいて設定した最高速度により速度制限を行うことにより、停止指令信号、または速度切り換え指令信号の入力から所定時間ｔ以内に許容速度以下の速度への遷移を完了することができ、停止に要する時間、または各走行モードへの遷移時間を設定することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１のブロック図によって説明する。図１において、１、２はリール、３はテープ、４、５はリール台、６はリール台４の回転に比例して得られるＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）パルスからリール台４の回転周期Ｔｓを計測する計測器、７はリール台５の回転に比例して得られるＦＧパルスからリール台５の回転周期Ｔｔを計測する計測器、８、９はブレーキ、１０はモータ、１１はモータ１０の回転駆動力をリール台４、またはリール台５に伝達する駆動力伝達手段、１２はモータ１０の回転に比例して得られるＦＧパルスよりモータ１０の回転周期Ｔｃを計測する計測器、１３は巻径検出手段、１４は速度検出手段、１５は減速度設定手段、１６は目標速度切り換え手段、１７は速度誤差検出手段、１８はＰＷＭ発生器、１９は積分器、２０はモータドライバ、２１は停止判別手段、２２はブレーキ駆動手段、Ｔ１、Ｔ２は入力端子である。
【００１２】
先ず、速度Ｖｎにて走行する場合の動作について説明する。
【００１３】
モータドライバ２０からの出力信号によりモータ１０が回転駆動する。モータ１０の駆動力は駆動力伝達手段１１を介して、正転時はリール台５、逆転時はリール台４に伝達される。これにより、テープ３が正転時はリール２、逆転時はリール１に巻取られる。このとき、計測器６にてリール台４、計測器７にてリール台５、計測器１２にてモータ１０の回転周期がそれぞれ計測される。該計測されたリール台４、５、及びモータ１０の回転周期データは巻径検出手段１３、及び速度検出手段１４に入力される。
【００１４】
巻径検出手段１３では、例えば下式（１）によりリール１、２の巻径値（半径）Ｒｓ、Ｒｔを検出する。
【００１５】
【数１】

【００１６】
但し、Ｓはテープを上方から見たときのリールハブを含むテープの総巻面積を示す。
【００１７】
また、速度検出手段１４では、例えば下式（２）によりテープの走行速度Ｖを検出する。
【００１８】
Ｖ＝２・π・Ｒｔ／Ｔｔ ……（２）
巻径検出手段１３にて検出された巻径（半径）データＲｓ、Ｒｔは速度検出手段１４、及び減速度設定手段１５に入力される。また、該速度検出手段１４にて検出した速度データＶは速度誤差検出手段１７、及び停止判定手段２１に入力される。
【００１９】
減速度設定手段１５では、巻径検出手段１３から入力される巻径（半径）データＲｓ、またはＲｔにより減速時にテープ弛みの発生しない減速度ａが設定される。ここで、テープ弛みのない減速走行を行うためには、制御されるテープ巻取り側リールの減速度ａを非制御となるテープ供給側リールの負荷トルクによる減速度以下に設定する必要がある。すなわち、減速度ａ［ｍｍ／ｓ２］は下式（３）により設定される。下式（３）において、Ｔ、Ｒ、Ｉはそれぞれテープ供給側リールの負荷トルク［ｇｒｆ／ｃｍ］、巻径（半径）値［ｍｍ］、及び慣性モーメント［ｇｒ／ｍｍ２］ である。ここで、負荷トルクＴ、慣性モーメントＩについては測定等により予め求めておく必要がある。また、テープ供給側とは、正転時はリール１側であり、逆転時はリール２側である。下式（３）にて設定される巻径（半径）値と減速度ａとの関係を図２に示す。但し、同図では下式（３）の左右の両辺を等しいとした場合を示す。
【００２０】
ａ≦Ｔ・Ｒ／Ｉ …… （３）
減速度設定手段１５にて設定された減速度ａは目標速度切り換え手段１６に入力される。目標速度切り換え手段１６では、端子Ｔ２を介して入力される速度切り換え信号により目標速度Ｖｎが設定される。設定された目標速度Ｖｎは速度誤差検出手段１７に入力される。速度誤差検出手段１７では、速度検出手段１４にて検出された速度データＶと、目標速度切り換え手段１６にて設定された目標速度Ｖｎとの誤差成分を算出する。この速度誤差検出手段１７にて算出した速度誤差成分がＰＷＭ発生器１８、積分器１９、及びモータドライバ２０を介しモータ１０にフィードバックされることにより、テープ走行速度Ｖを目標速度Ｖｎに追従させる。
【００２１】
次に、走行速度Ｖｎから走行を停止する場合について、図３、及び図４の波形図により説明する。
【００２２】
走行を停止する場合は、先ず停止信号が端子Ｔ１を介して目標速度切り換え手段１６、及び停止判別手段２１に入力される。目標速度切り換え手段１６では、この停止信号の入力により目標速度Ｖｎの減算を開始する。ここで、目標速度Ｖｎの単位時間当たりの減算量は減速度設定手段より入力される減速度ａに比例する。これにより、目標速度Ｖｎは減速度ａに相当する傾きで変化することになる。従って、走行速度Ｖは目標速度Ｖｎに追従するため、減速度ａで減速する。一方、停止信号の入力後、停止判別手段２１では、速度検出手段１４より入力される速度データＶが許容速度ＶＬ以下となったことを検出すると、ブレーキ許可信号を出力する。停止判別手段２１から出力されたブレーキ許可信号はブレーキ駆動手段２２に入力される。ブレーキ駆動手段２２では、停止判別手段２１からのブレーキ許可信号により、ブレーキ８、９を駆動し、テープ走行を停止させる。
【００２３】
従って、上記における目標速度切り換え手段１６から出力される目標速度Ｖｎが許容速度ＶＬを上回る速度Ｖ１ならば、その停止動作は図３に示すように、停止信号の入力後、速度Ｖ１から速度ＶＬまで減速した後、停止判別手段２１からブレーキ許可信号が出力され、走行を停止する。ここで、図２に示す様に、供給側リールの巻径値がＲ１、Ｒ２、Ｒ３の様に変化することに伴って減速度もａ１、ａ２、ａ３と変化するため、図３に示される様に、それぞれの巻径値に対してブレーキのタイミングは異なる。
【００２４】
また、上記における目標速度Ｖｎが許容速度ＶＬ以下の速度Ｖ２ならば、その停止動作は図４に示すように、従来機と同様に停止信号の入力と同時に停止判別手段２１からブレーキ許可信号が出力され、走行を停止する。
【００２５】
上記実施の形態により、許容速度ＶＬを上回る速度Ｖ１にて走行する場合、早送り／巻戻し時間は大幅に短縮するが、停止動作において、停止前に速度ＶＬまで減速してから停止するためテープ位置決めが困難となり、記録内容の検索等において非常に不便である。また、許容速度ＶＬ以下の速度Ｖ２にて走行する場合は、停止信号の入力と同時に走行を停止するので、記録内容の検索等においては便利であるが、従来の技術と変わらず早送り／巻戻し時間は短縮されない。
【００２６】
そこで、上記した目標速度切り換え手段１６にて速度Ｖ１とＶ２とを切り換えることで用途別の使い勝手を向上することが可能となる。
【００２７】
また、この速度Ｖ１とＶ２とを、例えば、早送り動作中に早送りボタンを押した時、または巻戻し動作中に巻戻しボタンを押した時に切り換えることで、該切り換え操作を簡略化し、更に使い勝手が向上する。
【００２８】
但し、この時の速度Ｖ１からＶ２への切り換えは、上記したテープ停止時と同様に、目標速度を減速度ａで速度Ｖ２まで減速させている。
【００２９】
次に、本発明の他の実施の形態を図５のブロック図により説明する。図５において、２３は速度変化量算出手段、２４は速度制限手段である。但し、図１のブロック図と同番号で示されるブロックの動作は上記説明の通りである。
【００３０】
上述の説明と同様にして、減速度設定手段１５にて設定された減速度ａが速度変化量算出手段２３に入力される。また、目標速度切り換え手段１６にて設定の目標速度Ｖｎが速度制限手段２４に入力される。速度変化量算出手段２３では、該減速度設定手段１５から入力される減速度ａで減速する時の時間ｔにおける速度変化量ΔＶ（ｔ）を算出する。該速度変化量算出手段２３にて算出された速度変化量ΔＶ（ｔ）は速度制限手段２４に入力される。速度制限手段２４では、目標速度切り換え手段１６から入力される目標速度Ｖｎが、速度変化量算出手段２３から入力される速度変化量ΔＶ（ｔ）に所定の速度Ｖｍを加算した最高速度Ｖｍａｘ以下の場合は、目標速度Ｖｎを新たな目標速度Ｖｎ’として出力し、また、目標速度Ｖｎが最高速度Ｖｍａｘを上回る場合は最高速度Ｖｍａｘを新たな目標速度Ｖｎ’として出力する。速度制限手段２４から出力される目標速度Ｖｎ’は速度誤差検出手段１７に入力される。以下、上述の説明と同様にして、テープ走行速度Ｖは目標速度Ｖｎ’を追従する。
【００３１】
従って、テープ走行を停止する場合、上記した速度制限手段２４において所定の速度Ｖｍを許容速度ＶＬとして最高速度Ｖｍａｘを算出し、且つ停止判別手段２１においてテープ速度が許容速度ＶＬとなったことを検出して直ちにブレーキをかけるようにすれば、停止信号の入力から実際に停止するまでの時間は時間ｔ以内となる。
【００３２】
また、前述のように、速度Ｖ１とＶ２（Ｖ１＞Ｖ２）とで切り換える場合、所定の速度Ｖｍを速度Ｖ２として最高速度Ｖｍａｘを算出すれば、速度Ｖ１から速度Ｖ２への減速を時間ｔ以内に完了することができる。
【００３３】
以上の実施の形態では、一方のリールから他方のリールへテープを巻取る場合について述べたが、本願発明は両リール間のテープの挙動やカセットの有無に関しては何等限定するものではない。例えば、回転ヘッドによるヘリカルスキャン型ＶＴＲやＤＡＴやディジタルデータレコーダ、固定ヘッドによるカセット式テープレコーダやオープンリール式のテープレコーダやディジタルデータレコーダ等のリール駆動による早送り／巻き戻しに適用可能であることは明らかである。
【００３４】
また、以上の実施の形態では通常の再生速度を大幅に上回る速度Ｖ１でテープ走行させた状態からテープを停止、或いは速度Ｖ２への切り換え等について述べた。しかし、本願発明はこれに限らず、通常の再生速度を大幅に上回る速度であればその速度を特に限定するモノではない。例えば、テープ走行を巻取り側のリールの回転速度により制御する場合においても、本願発明は適用可能である。
【００３５】
以上のように本発明によれば、停止前に許容速度ＶＬまで減速した後停止するため、許容速度ＶＬを上回る速度での走行を可能とし、テープを損傷させずに早送り／巻戻し時間を大幅に短縮することが可能となる。
【００３６】
また、許容速度ＶＬを上回る速度Ｖ１と、許容速度ＶＬ以下の速度Ｖ２との２つの走行モードを備えることで、用途別の使い分けを可能とし、使い勝手が向上する。
【００３７】
また、設定の減速度ａに応じて最高速度を制限するため、テープが停止するまでの時間や所望の速度Ｖｍまでの減速動作を時間ｔ以内で完了することも可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、停止前に許容速度ＶＬまで減速し停止するため、許容速度ＶＬを上回る速度での走行を可能とし、早送り／巻戻し時間を大幅に短縮する。
【００３９】
また、許容速度ＶＬを上回る速度Ｖ１と、許容速度ＶＬ以下の速度Ｖ２との２つの走行モードを備えることで、用途別の使い分けを可能とし、使い勝手を向上する。
【００４０】
また、設定の減速度ａに応じて最高速度を制限するため、所望の速度Ｖｍまでの減速動作を時間ｔ内で完了する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるテープ走行装置の一実施の形態を示すブロック図。
【図２】本発明による巻径値と減速度との関係を示すグラフ。
【図３】本発明によるテープ走行装置の走行停止動作を示す波形図。
【図４】本発明によるテープ走行装置の走行停止動作を示す波形図。
【図５】本発明によるテープ走行装置の他の実施の形態のブロック図。
【符号の説明】
１３…巻径算出手段、
１４…速度検出手段、
１５…減速度設定手段、
１６…目標速度切り換え手段、
１７…速度誤差検出手段、
２１…停止判別手段、
２２…ブレーキ駆動手段。

Claims (8)

1. テープを供給する側のリールからテープを巻取る側のリールへテープを巻取るリール駆動によるテープ走行装置において、
   リールを駆動するためのリールモータと、
   該リールモータから一方の巻取る側のリールへ駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、
   前記リールモータを駆動して、通常再生速度を上回る速度でテープを走行させるテープ走行手段と、
   テープ走行速度を検出するテープ速度検出手段と、
   テープを供給する側のリール巻径値（Ｒ）を検出する巻径検出手段と、
   少なくとも前記巻径検出手段により検出されたリール巻径値（Ｒ）に応じて変化する供給する側のリールの慣性モーメント（Ｉ）と、供給する側のリールが受ける負荷トルク（Ｔ）より、走行テープ速度の減速度（ａ）をａ≦Ｔ・Ｒ／Ｉの範囲にて可変する減速度設定手段と、
   停止指令信号の入力に応答して上記設定した減速度でテープ速度を減速する減速手段とを備えた事を特徴とするテープ走行装置。
2. 前記テープ走行手段は、
   停止指令信号の入力後、上記テープ速度検出手段にて検出したテープ速度が予め設定された許容速度ＶＬ以下となった場合に、テープ走行を停止させる走行停止手段と
   前記許容速度ＶＬを超える第１の高速度Ｖ１にてテープを走行させる第１の速度制御手段と、
   前記許容速度ＶＬ以下の第２の高速度Ｖ２にてテープを走行させる第２の速度制御手段と、
   速度切り換え指令信号の入力に応答して、該第１と第２の速度制御手段とを切り換える速度切り換え手段と、を備えた事を特徴とする請求項１に記載のテープ走行装置。
3. 前記減速度設定手段にて設定された減速度で所定時間ｔだけ減速する際の速度変化量△Ｖ（ｔ）を算出する速度変化量算出手段と、
   該速度変化量△Ｖ（ｔ）と前記許容速度ＶＬとの加算値を最大走行速度Ｖｍａｘとしてテープ走行速度を制限する速度制限手段とを備えた事を特徴とする請求項１に記載のテープ走行装置。
4. 前記減速度設定手段にて設定された減速度で所定時間ｔだけ減速する際の速度変化量△Ｖ（ｔ）を算出する速度変化量算出手段と、
   該速度変化量△Ｖ（ｔ）と前記第２の高速度Ｖ２との加算値を最大走行速度Ｖｍａｘとしてテープ走行速度を制限する速度制限手段とを備えた事を特徴とする請求項２に記載のテープ走行装置。
5. 前記第１の高速度Ｖ１または前記第２の高速度Ｖ２で走行している際に、高速走行指令信号の入力毎に前記第１の速度制御手段と前記第２の速度制御手段とを切り換える速度切り換え信号を生成する信号生成手段とを備えた事を特徴とする請求項２に記載のテープ走行装置。
6. テープを供給する側のリールからテープを巻取る側のリールへテープを巻取るリール駆動によるテープ走行装置において、
   リールを駆動するためのリールモータと、
   該リールモータから一方の巻取る側のリールへ駆動力を伝達する駆動力伝達手段と、
   速度切り換え指令信号の入力に応答して、通常再生速度を上回り予め設定された許容速度ＶＬを超える第１の速度か、通常再生速度を上回り上記許容速度ＶＬ以下の第２の速度にてテープを走行させるために前記リールモータの回転制御を行うサーボ手段と、
   テープ走行速度を検出するテープ速度検出手段と、
   テープを供給する側のリール巻径値（Ｒ）を表す値を算出する算出手段と、
   停止指令信号の入力に応答して上記算出手段で算出されたリール巻径値（Ｒ）に応じて変化する供給する側のリールの慣性モーメント（Ｉ）と、供給する側のリールが受ける負荷トルク（Ｔ）より、走行テープ速度の減速度（ａ）をａ≦Ｔ・Ｒ／Ｉの範囲にて可変する減速手段とを備えた事を特徴とするテープ走行装置。
7. テープを供給する側のリールからテープを巻取る側のリールへテープを巻取るリール駆動によるテープ走行装置において、
   通常再生速度を上回る速度でテープを走行させるテープ走行手段と、
   テープ走行速度を検出するテープ速度検出手段と、
   テープを供給する側のリール巻径値を検出する巻径検出手段と、
   該巻径検出手段にて検出した供給する側のリール巻径値に応じて減速度を設定する減速度設定手段と、
   停止指令信号の入力に応答して上記設定した減速度でテープ速度を減速する減速手段と、
   停止指令信号の入力後、上記テープ速度検出手段にて検出したテープ速度が予め設定された許容速度ＶＬ以下となった場合に、テープ走行を停止させる走行停止手段とを備え、
   リールモータが１つの場合であっても、リールの巻径値に応じて、減速度設定手段により、停止指令信号の入力に応答してテープ速度を減速させる事ができることを特徴とすることを特徴とするテープ走行装置。
8. 前記テープ走行手段は、
   停止指令信号の入力後、上記テープ速度検出手段にて検出したテープ速度が予め設定された許容速度ＶＬ以下となった場合に、テープ走行を停止させる走行停止手段と
   前記許容速度ＶＬを超える第１の高速度Ｖ１にてテープを走行させる第１の速度制御手段と、
   前記許容速度ＶＬ以下の第２の高速度Ｖ２にてテープを走行させる第２の速度制御手段と、
   速度切り換え指令信号の入力に応答して、該第１と第２の速度制御手段とを切り換える速度切り換え手段と、を備えた事を特徴とする請求項７に記載のテープ走行装置。

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