JPH06505824A - 記録テープの高速巻取り方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 記録テープの高速巻取り方法および装置本発明は、請求項１の上位概念に記載の 方法並びに本発明の方法を実施するのに適した、第１の装置請求項の上位概念に 記載の装置に関する。

例えばデータ処理装置に対するデジタルデータまたは音声または画像再生装置に 対するデジタルまたはアナログデータのような情報の記録の際に、情報を記憶す る記録テープを使用することができる。このことは、磁気的、光学的または当業 者には公知のその他の方法によって行うことができる。

上述の記録テープの利用の際に、これらテープは通例、異なった速度で前送りな いし巻戻しされる。その際一方において、記録テープから情報を読取る速度間に しばしば差異がある。このことは所謂再生速度と所謂検索である。

他方において、再生テープは適当な機会において高速に前送りまたは巻戻される 。その際それぞれの端部まで巻取られるとき、ここではそれを高速巻取つと称す る。

以下に本発明をビデオカセットの高速巻取りに基づいて説明する。しかし本発明 は、それに限定されるものではないことを述べておく。

通例、ビデオカセットの磁気テープはその両端部の前の数センチメータのところ にそれぞれ、透明なテープとして実現されているテープ終端マークを有している 。このマークは使用のビデオレコーダによって検出され、ビデオレコーダはそれ に基づいて、記録テープが巻取られる第１のリール並びに記録テープを巻取る第 ２のリールを制動装置を用いて制動する。

この制動は前以て決められた最大制動力によってしか行われないので、テープが 許容されない高い速度でストッパに到達することが起こり得る。これによりテー プに亀裂が生じることがある。これに対して制動が著しく大きい制動力によって 行われると、テープにたるみが発生することがある。

公知の実施例は巻取り速度またはもっと正確に言えば巻取られるべき第１のリー ルの回転数を次のような最大速度に＠限する。即ち最大速度の値は、制動過程に よる減速度が、テープがストッパに達するのを回避するのに十分である程度の高 さにある。

しかし巻取り速度をこの最大速度に制限することによって、巻取りはまさに長め に持続する。

本発明の課題は、一方においてそのために必要な時間、所謂巻取り時間が低減さ れかつ他方において巻取るべき記録テープが許容されない速度でストッパに達す ることが防止される、記録テープの巻取りを実現することである。

この課題は、本発明の方法および本発明の方法を実施するために適した装置から 成る冒頭に述べた形式のシステムにおいて、請求項１の特徴部分ないし第１の装 置請求項の特徴部分に記載の構成によって解決される。

本発明によればまず、第１のリール、即ち記録テープが巻取られるリールが、テ ープ終端マークによって制御される制動装置による制動の前に有するべき、最終 回転数に対する目標値が決定される。この決定は例えば、制動装置の制動作用、 並びにテープ終端マークが実際のテープ端部から有している間隔に依存して行う ことができる。

更に、第１のリールの回転数を最終回転数に減速する減速度に対する目標値が決 定される。このことは例えば、第２のリールを駆動する力、即ち記録テープを巻 取る力を低減することによって行うことができる。

このことは、記録テープ、リールの全質量、並びに別の状況を考慮して行うこと ができる。

その場合巻取り時間を出来るだけ短く保持するために、第２のリールが駆動モー タによって最大回転数に加速されかつ通例、駆動モータの特性によって決められ るのだが、引き続いてこの回転数に保持される。第１のリールの回転数は、この ことはとりわけ、巻取る方の記録テープ円周が連続的に増加するが、巻取られる べきテープの円周は連続的に減少することによって惹き起こされるのだが、連続 的に高められる。

記録テープが許容されない高い速度でストッパにぶつかるのを妨げるために、第 １のリールの回転数（Ｗｌ）は、まだ残っている巻取り時間が、減速度（ａｔ） に対して前以て決められた目標値に従って第１のリールの回転数を前以て決めら れた最終回転数（Ｗ　ｏ　）に減速するのに十分であるところまで、最大回転数 （Ｗ　ｍ　）に高められる。

本発明のシステムの利点は、減速の適時の開始によって、一方において使用の記 録テープの機械的な負荷が軽減されかつ他方において操作の簡便性が高められる ことにある。

巻取り時間は、第１のリールに存在するそのときの巻数から決定されるので、こ のことは殊に、本発明のシステムが、種々異なりたテープ長を有する記録テープ が使用されるときまたは巻取りが、テープの一部が既に巻取られていたときにス タートするときでも申し分なく機能するという利点を有する。

そのときの巻数は、記録テープの厚さ、場合によっては記録テープが巻き付けら れているコア部の半径および第１のリールに存在する記録テープ全体の厚さから めることができる。これによりそのときの巻数を決＝定するための簡単なシステ ムが可能になる。

既存のセンサを使用しかつ後に請求項に記載されているステップを考慮して、簡 単かつ安価なシステムが実現される。

次に、本発明の別の特徴、利点および詳細を図示の実施例に基づいて説明する。

その際 第１図は、本発明の装置の実施例を示すプロ・ツク図であり、 第２図は、本発明の方法の第１の実施例を説明するフローチャートを示す図であ り、 第３図は、本発明の巻取り速度の時間経過を示す線図である。

図示の実施例を詳しく説明する前に、図示されて（Ｘる個々のブロックは単に本 発明を理解するためにのみ用いられるものであることを述べておく。これら（よ 、集積またはハイブリッド技術またはプログラム制御されるマイクロ計算機にお いて、な（λしその制御御に適しているプログラムの部分として実現すること力 （できる個々の段において素子を別個に実現することもできることは勿論である 。

以下において、同じ意味を有する手段および信号経過は図面においてそれぞれ同 一の参照番号なｌ、ＸＬ記号が付されている。

第１図には、本発明の装置の実施例力（略示されてＧ）る。その際本発明の装置 は部分的に、相応のカセットが巻取られるビデオレコーダないしビデオ再生装置 の要素である。本発明の理解にとって重要である手段のみが図示されている。

電子制御装置１０には、第１の回転数センサ１１から、第１のリール１２の回転 数Ｗ１に対する尺度を表す信号が供給される。第１のリールから記録テープ１３ が第２のリール１４に巻取られる。

第１のリール１２は、半径ＲＯを有する第１のコア部１２ａと、厚さｅを有する 再生テープ１３のＮ１巻きを含んでいる残量１２ｂとから形成され、これにより 残量１２ｂの全体の厚さＤｌに対して次式が成り立Ｄ１＝Ｎ１＊ｅ 従って第１の全体の半径Ｒ１は、 Ｒ１＝Ｒｏ＋Ｄ１ になる。

第２のり−ル１４は、第１のり−ル１２に類似して、この実施例では第１のコア 部１２ａと同じ半径ＲＯを有する第２のコア部１４ａと、次式で表される厚さＢ ２を有する、Ｎ２巻きを有する巻取り量１４ｂとから形成される： Ｄ２＝Ｎ２＊ｅ ここから、第２の全体の半径Ｒ２が生じる：Ｒ２＝Ｒｏ＋Ｄ２ 第２のり−ル１４の回転数Ｗ２は第２の回転数センサ１５によって検出され、そ れは相応の信号を電子制御装置１０に送出する。

回転数センサ１１ないし１５は有利には、図示されていない回転子に取り付けら れているデジタルマークが検出されかつこれにより回転数が推定されるように、 構成されている。これらの回転子の１つの回転数は、所属のリール１２ないし１ ４の回転数に結合されており、これにより考察のリール回転数に反比例する、個 々のマーク間の時間間隔が得られる。

電子制御装置１０には更に、記録テープ１３のテープ終端マークを検出するテー プ終端センサ１６から信号ＢＥが供給される。テープ終端マークは、電気的、光 学的、磁気的等であってよ（、テープ終端センサ１６はその形式に応じて形成さ れている。

第１のリール１２は、例えば所属の制御装置を含んでいる電気モータのような図 示されていない第１の駆動手段、並びに図示されていない第１の、制動手段を含 んでいる第１の回転装置１７に連結されている。電子制御装置１０は、上述の駆 動手段を制御する信号Ｍ１、および上述の第１の制動手段を制御する信号Ｂ１を 第１の回転装置に送出する。

第２の回転装置１８は、第１の回転装置１７と類似して、図示されていない第２ の駆動手段と、図示されていない第２の制動手段とを備えている。これらには、 電子制御装置１０から相応の制御信号Ｍ２ないしＢ２が供給される。

回転装置１７ないし１８に含まれている２つの駆動手段に代わって、適当な方向 転換手段を介してその都度駆動すべきリール１２ないし１４に駆動作用を伝達す る唯一の駆動手段を使用することができる。

第１の駆動手段、ないし第１のリール１２への駆動作用の上述の方向転換は、巻 取りのために、第２の方向においても、即ち第２のり−ル１４から第１のり−ル １２への巻取りが行われるべき時にのみ必要である。この形式の巻取り過程は、 ここで詳しく説明する過程と類似して行われる。

更にメモリ１９が設けられており、このメモリには、最大の制動回転数に関する 目標値Ｗ　ｏ　、最大減速度に関する値ａｌ、再生テープ１３の厚さに対する値 ｅおよびコア部１２ａないし１４ａの半径ＲＯに対する値が記憶されておりかつ メモリは相応の信号を電子制御装置１０に送出する。更に、以下に定義する面積 値ｑが記憶されている。

付加的に更に、記録テープ１３に付けられている付加的なマークを検出する読取 りヘッド２０が設けられている。これにより、例えば“映画の始端”識別のよう な相応の信号を電子制御装置１０に送出することかでき、電子制御装置はこれに 基づいて、巻取り期間中の停止を行う。

−２つのがイドローラ２１および２２は、記録テープ１３を適当にガイドするた めに用いられる。

次に本発明の方法を、第２図のフローチャート並びに第３図の線図を用いて説明 する。

ステップ１００において巻取り過程がスタートした後、電子制御装置１０はステ ップ１０１において次の値をメモリ１９から読込むニ ー第１のリールが制動装置による制動の前に有しているべき制動回転数に対する 目標値ＷＯ１−減速度に対する最大値ａｌ。

一テープの厚さの値ｅ１ 一巻取るべきおよび巻取られたテープ１３の全体の面積Ａ並びにコア部１２ａ、 １４ａの面積に依存している面積値ｑ１即ち Ｑ　”＝　ｋ　＊　（Ｒ１２＋　Ｒ２２）、−値Ｒｏ。

この実施例の第１の態様によれば、メモリ１９に記憶されている上述の値は工場 で決定さらたものでありかつ通例のカセットの使用の際に生じる平均値ないし臨 界的な極値に相応している。

別の態様では、これらの値は使用の再生装置によるテープ検出に基づいて決定す ることができる。

ステップ１０２において、回転数センサ１１ないし１５から値Ｗ１およびＷ２が 読込まれる。

読込まれた値からステップ１０３において第１の項Ｔ１が計算される： （２＊ａ　１）／ｅ＊　（Ｒ１−Ｒｏ）　（１）ステップ１０４において第２の 項が Ｗ１２−Ｗｏ”　（２） から決定される。

項（１）は次の項 ４＊π＊ａ　１＊Ｎ１　（３） の換算である。

項（３）は次の基本式： ％式％（） から生じ、この基本式は、第１のリール１２における巻き数Ｎ１の時間的な変化 とこのリールの回転数Ｗ１との間の関係を表している。

別の基本式として項（３）に次式が関連付けられるｄＷ１／ｄ　ｔ＝−ａ　１　 （ｂ） この式は、回転数Ｗ１の時間的な変化と減速度の目標値ａ１との関連を表してい る。

項（１）は次の略式 ％式％（） を導入しかつ Ｒ１＝ｐ＊ｃ＋／　（１＋ｐ”）”２　（ｄ）を考慮して次式 ％式％） 従って（１）ないしく４）の形の第１の項Ｔ１は、個々の量の既述の定義を考慮 して、第１のリール１２の回転数を減速度ａｌによって前以て決められた最終回 転数Ｗｏに減速するために必要な巻戻し時間に対する値を表している。

ステップ１０５において、第１の項Ｔ１が第２の項Ｔ２より大きいかどうかが検 査される。“ｙｅｓ”であれば、第１のリール１２の回転数Ｗ１を引き続き高め るステップ１０６が続（。それに続いて、ステップ１０２に戻り、その結果ステ ップ１０２ないし１０５が新たに実行される。

ステップ１０５において、第１の項Ｔ１が第２の項Ｔ２より大きくないことが確 認されると、第１のり一ル１２の回転数Ｗ１を減速度ａｌの目標値に相応して低 減するステップ１０７が続く。

本発明の方法の作用は、第３ａ図および第３ｂ図から成る第３図から明らかであ る。第１のリール１２の回転数Ｗ１はまず最大値Ｗｍまで上昇しかつ引き続き、 目標減速度ａｔによって前以て決められた最終回転数Ｗｏに減速される。

第３ｂ図には、回転数Ｗ１の種々の経過が示されている。これらの経過は例えば 、巻戻しに対する種々のスタート点によって惹き起こされるものである。

目標減速度ａ１および最終回転数ＷＯが常に同じ大きさであることがわかる。し かし最大回転数Ｗｍの値は様々である。

第２の実施例において、第１の項および第２の項は、計算および引き続（比較が 電子制御装置１０により出来るだけ迅速に実施することができるように、変形さ れる。

ｐ−Ｒ１／Ｒ２（ｃ） は、巻取り過程の終了時には１より非常に小さくなるので、（ｄ）から近似的に Ｒ１＝ｑ＊ｐ　（ｅ） が生じ、これにより（４）および（２）から新しい項ＴＩ’　として次式が生じ る： ｄＴ２（２＊　ａ　１／ｅ　＊（ｑ　＊　ｐ−Ｒｏ）＋１／ｄＴｏ２）ただしＴ ＝１／ＷｌおよびＴ　ｏ　＝　１　／　Ｗ　ｏである。

この場合（５）に示された新しい第１の項ＴＩ’　は、それが、常に値“１″を 有する新しい第２の項Ｔ２′より大きいかまたは小さいかが検査される。

相応の方法は、第２図のフロチャートに相応して実行されるが、Ｔ１”に代わっ て“Ｔｌ”　”、また“Ｔ２″に代わって“Ｔ２°“を使用することができる別 の実施例では更なる計算加速が実現される。

第２の回転装置１８に含まれている第２の駆動手段は、図示されていない回転子 に不動に結合されており、゛この回転子は、適当なセンサによって検出される光 学的、磁気的またはその他の特性を有するデジタルマークを含んでいる。

第１のリール１２の１回転内で検出されるマークの数によって信号ＦＧＩが生じ かつ第２のリール１４の１回転内Ｗ２内で検出されるマークの数によって信号Ｆ Ｇ２が生じる。

第２のリール１４は通例、第２の駆動手段の最大回転数によって駆動されるので 、リール１４の回転数、ひいてはＦＧ２も一定である。

これに対して第１のリール１２の回転数は第１の半径Ｒ１が減少するに従って増 大する。その際次式が成り立つ： Ｒ１／Ｒ２＝ＦＧ１／ＦＧ２＝ｐ　（ｃ’　）（５）に従った新しい項の計算は 、例えばｄＴ”＊　（ＫＩＦＧ１＊に２）　（５ａ）のような定数をまとめると き、高速化することができ、ただし に１＝２＊ａ　１＊ｑ／　（ｅ＊ＦＧ２）Ｋ２＝１／ｄＴｏ”−２零ａ　ｌ　＊ ｑ　＊Ｒｏ　／（ｅ　＊Ｆ　Ｇ　２　）付加的に、項（５）ないしく５ａ）にお ける別の通例の近似を実施することができる。

２つの上述の実施例に対する１態様では、厚さｅ、コア部半径Ｒｏ、面積値ｑ等 のような特性量が、平均値としてメモリ１９に記憶されている値とは大幅に異な っている記録テープ１３が使用されることが考慮される。

その場合、新しい項（５）、（５ａ）が負になることが起こり得る。計算は通例 デジタルに実施されるので、状況によっては、高い正の値として解釈される補数 が形成されることが生じ、その結果ステップ１０５における質問は”ｙｅｓ“に なりかつ減速フェーズの期間に新たに加速される。

このことは、減速フェーズの開始時に、即ち最大速度Ｗｍを上回った後、引き続 く加速を妨げるフラグをセットすることによって回避される。

考察の項が連続的に変化するかどうかを質問することも考えられる。

考察の項が負になると、巻取り過程は一定の速度ＷＯによって行われる。

これまで説明してきた実施例の別の態様は、次の変形の少なくとも１つを含むこ とができるニー加速するかまたは減速するかを決定するために、個別値に代わっ て、その都度相応の平均値を形成する複数の値を用いる； 一ステップ１０５における質問の際に、ヒステリスを設定することができ、これ により著しい調整振動が回避される； 一半径Ｒ１，Ｒ２は図示されていないセンサによって検出することができる。即 ち厚さＤＩ、　Ｄ２は、例えば基準点に対する外側の巻きの距離のような光学的 な量の測定または磁気的な量または当業者には公知のその他の方法によってＲ１ およびＲ２を検出することができるニ ー　Ｗ　ｍからＷＯへの減速フェーズにおいて、電子モータの制御のために使用 されるＰＩＤ調整器のＤ部分力（、過振動が大幅に低減されるように、変化され る。

このように、第１のリールから第２のリールへの高速の巻取りを許容する、方法 およびこの方法を実施するのに適した装置から成るシステムが提供される。

本発明によれば、制動装置を用いた著しく強（Ａ機械的な負荷なしにテープを制 動することができるところの最終回転数が決定される。

更に、上述の制動装置の使用なしに使用の駆動手段（電子モータ）の低減された 制御によって通例実現される最大目標減速度が決定される。この目標減速度（よ 、たるみの形成が回避されかつ例えばビデオテープ上の映画の始端ような特別な マークを検出するセンサ（こテープが当接しているように選択される。

巻取られる第１のリールは本発明によれば、まだ残っている巻取り時間が最終回 転数まで目標減速度（二よって減速するために十分である間、加速される。

まだ残っている巻取り時間は、最終回転数および目標減速度、第１および第２の リールの半径基こような作動量の他に、所属の回転数等が関連付けられてＬＮる 項の比較によって所要の時間と比較される。

更に、使用の記録テープの種類に依存して（する量も考慮される。これらの量は 、平均値としてメモリ番二記憶しかつ計算の際に考慮することができるが、ある いは使用の記録テープの種類はテープ検出装置によって検出される。これに基づ いて、予め格納されている特性値を使用することができ、または相応の値を計算 することができる。

本発明のシステムによって、公知のシステムに対して所要巻取り時間が著しく低 減される（１８０ｍｉｎのビデオテープに対して約１００５ｅｃ）。更に、記録 テープの著しい機械的な負荷が軽減されかつ読取りヘッドに対する持続的な接触 が実現される。

大きなコア部１２ａ、１４ａの使用の際に、式（ｄ）に対する近似において分母 におけるｐは“１“にセットされることを補足しておく。

Ｆ／Ｇ、３ａ Ｆ／Ｇ、３ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１のリールから第２のリールに記録テープを高速に巻取る方法において、 前記第１のリールの回転数（Ｗ１）を最大回転数（Ｗｍ）に、まだ残っている巻 取り時間が、減速度（ａ１）に対する前以て決められた目標値に従って前記第１ のリールの回転数（Ｗ１）を前以て決められた最終回転数（Ｗ０）に減速するた めに十分であるところまで高める ことを特徴とする高速巻取り方法。 ２．まだ残っている巻取り時間に対する尺度を表す値を、第１のリールに存在す る、記録テープのそのときの巻数から求める請求項１記載の方法。 ３．そのときの巻数を、記録テープの厚さ（ｅ）、記録テープが巻付けられてい る、第１のリールのコア部（Ｒ０）の半径、および第１のリールに存在する記録 テープ全体の厚さ（Ｄ）から求める請求項２記載の方法。 ４．第２のリールの回転数（Ｗ２）に結合されている速度によって回転する回転 子の回転数を検出し、かつまだ残っている巻取り時間を、第１のリールないし第 ２のリールが１回転するのに要した時間間隔の間の前記回転子の回転数から決定 される第１の値および第２の値から計算する請求項１から３までのいずれか１項 記載の方法。 ５．第１のリール（１２）から第２のリール（１４）に記録テープ（１３）を巻 取る装置において、センサ（１１，１５，１６）から作動値を受け取り、メモリ （１９）から予め与えられている値（Ｗ０，ａ１，Ｒ０，ｅ，ｑ）を読出す手段 （１０）が設けられており、かつ計算および比較に基づいて、第２の駆動手段は 、前記第１のリール（１２）の回転数（Ｗ１）が最大回転数（Ｗｍ）に、まだ残 っている巻取り時間が、減速度（ａ１）に対する前以て決められた目標値に従っ て前記第１のリール（１２）の回転数を前以て決められた最終回転数（Ｗ０）に 減速するために十分であるところまで高められるように、制御する ことを特徴とする高速巻取り装置。 ６．手段（１０）は、そのときの巻数を、記録テープの厚さ（ｅ）、記録テープ が巻付けられている、第１のリールのコア部（Ｒ０）の半径の値、および第１の リールに存在する記録テープ全体の厚さ（Ｄ）の値から求める請求項５記載の装 置。 ７．第２のリールの回転数（Ｗ２）に結合されている速度によって回転する回転 子の回転数を検出しかつまだ残っている巻取り時間を、第１のリールないし第２ のリールが１回転するのに要した時間間隔の間の前記回転子の回転数から求めら れる第１の値および第２の値から計算する手段（１０）に相応の信号を送出する センサが設けられている請求項５または６記載の装置。