JPH08122025A - エアフィルム測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数チャンネルの測定時間の短縮化と測定精
度を向上させることのできるエアフィルム測定装置の提
供を目的とする。 【構成】 ドラム６に光を照射させ、テープ１０の面か
らの反射光を検出する光マイクロ検出部１と、ドラム６
の回転に伴う同期信号を出力させる同期出力部３と、光
マイクロ検出部１からの出力信号を同期信号に同期させ
ると共に、この出力信号のサンプリング周波数をドラム
の回転数及び／又は回転ヘッドのチャンネル数に応じて
制御する計測制御部２と、計測制御部２からの出力信号
を用いて信号処理を施す信号処理部４とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テープが巻き付けられ
るドラムと上記テープとの間の間隙量をエアフィルムの
厚さとして測定するエアフィルム測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録再生装置には、記録媒体であるテー
プに対して斜めに傾斜させたドラムにテープを巻回させ
ながら、回転ヘッドを回転させてヘリカルスキャン記録
する方式の装置がある。このドラムは、上シリンダと下
シリンダとこれらの間に回転ヘッドを配して構成してい
る。最近のドラムは、上シリンダと回転ヘッドとが一体
的に構成されているものが多い。

【０００３】このようなドラムは、構造が簡単なことに
より製造やサービスにおいて有効である。このタイプの
ドラムは、上シリンダとテープとの間に空気が巻き込ま
れて0.01mm程度のエアフィルムを形成することが知られ
ている。このエアフィルムの形成によって回転ヘッドと
テープとは、当りがソフトになるようにしている。

【０００４】これによって、シリンダとテープとの摩擦
を小さくして、記録再生装置は、走行させるテープにダ
メージをかからないように防止している。

【０００５】メーカでは、記録再生装置の品質向上を図
るため各種の検査測定が行われている。この中で上述し
たエアフィルムの厚さの検査も重要な項目として行われ
る。従来からのエアフィルムの厚さを検査する装置にエ
アフィルム測定装置が用いられている。このエアフィル
ム測定装置は、ドラムが１回転毎に出力される例えば図
１０（ａ）に示すＰＧ信号が得られるパルス発生器（以
下、ＰＧという）と、レーザ出射部からのテープに出射
し、テープ面からの反射光検出に応じた、例えば図１０
（ｂ）に示すアナログ信号を得る光マイクロ検出部とを
有している。図１０（ｂ）に示す出力は、ドラムに３チ
ャンネル分のヘッドが配設されていることが判る。

【０００６】ユーザは、各回転ヘッド毎のエアフィルム
の厚さを計測するため、エアフィルム測定装置の計測制
御部に光マイクロ検出部からのアナログ出力をサンプリ
ングしてデータとして取り込む。計測制御部は、供給さ
れる信号をチャンネル毎にサンプリングする。すなわち
計測制御部は、図１０（ｂ）に示す区間ＡＢのデータを
サンプリングしている。このサンプリングによって計測
制御部は、１チャンネル分に相当するテープ走行方向の
区間ＡＢとヘッド突出し方向のテープ変位の２次元デー
タが得られる。

【０００７】このエアフィルム測定装置は、テープの幅
方向に移動する移動機構を有している。光マイクロ検出
部の一部は、この移動機構上に搭載されている。光マイ
クロ検出部の一部がテープの幅方向に移動して上述した
計測を繰り返し行うことにより、計測制御部はテープ幅
方向に変化するテープ変位も得る。計測制御部は、これ
ら３つの方向に関する測定結果をまとめて例えば図１１
に示すように、３次元でテープ面の変位状態を表示す
る。

【０００８】なお、このエアフィルム量を算出するた
め、エアフィルム測定装置は、予めテープの巻回してい
ない状況でのドラム面Ｄ_S を計測し、この状況を考慮し
てテープがドラムに巻回されている状況の値Ｔ_S からテ
ープの巻回していないときの値Ｄ_S 及びテープの厚みを
差し引いてエアフィルムＡＦを求めている（図１２を参
照）。

【０００９】このように動作させることにより、各チャ
ンネルのエアフィルムの厚さを求めてＶＴＲの良否判定
を行っている。

【００１０】

【課題を解決しようとする課題】ところで、エアフィル
ム測定装置は、図１１に示すように、テープ変位状態を
３次元で表示する際に１チャンネル分の回転ヘッドによ
る所定の区間しか測定していない。すなわち、サンプリ
ング点は、ドラムが１回転する期間の一部分にしか過ぎ
ない。このため、複数のチャンネルに対応する回転ヘッ
ドを有するドラムの動作状態を測定の場合、エアフィル
ム測定装置は、各チャンネル毎の数分３次元の表示を繰
り返し行う必要が生じ、測定時間がかかってしまう。

【００１１】また、エアフィルム測定装置は、サンプリ
ング周波数が固定されている。例えばドラムの回転数を
a[rpm]、サンプリング周波数 b[Hz]とすると、ドラム１
回転分のサンプリング数 nは、 n = b/(a/60) = 60b/a （１） となる。ここで、ドラムの回転数が２倍になった場合、
ドラム１回転分のサンプリング数n₂は、 n₂ = b/(2a/60) = 30b/a （２） となる。サンプリング数n₂は、式（１）のサンプリング
数 nに比べて半分になる。このような回転数の増加は、
サンプリング数の低下を引き起こすことになり、測定デ
ータの再現が困難になってしまう。

【００１２】他方、複数のチャンネルに対応した回転ヘ
ッドを有する場合、ドラムを一定の回転速度で回転させ
所定のサンプリング周波数によりサンプリングしても、
１チャンネル分のサンプリング数は、チャンネル数で割
った数になる。すなわち、上述したドラムの高速回転の
場合と同様にデータ不足により再現性のよい測定を行う
ことができなかった。

【００１３】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みてなされたものであり、複数チャンネルの測定時間
の短縮化と測定精度を向上させることのできるエアフィ
ルム測定装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエアフィル
ム測定装置は、上述した課題を解決するため、テープが
巻き付けられるドラムとテープとの間に間隙量をエアフ
ィルムの厚さとして測定するエアフィルム測定装置にお
いて、ドラムに光を照射させ、テープ面からの反射光を
検出する光マイクロ検出部と、ドラムの回転に伴う同期
信号を出力させる同期出力部と、光マイクロ検出部から
の出力信号を同期信号に同期させると共に、この出力信
号のサンプリング周波数をドラムの回転数及び／又は回
転ヘッドのチャンネル数に応じて制御する計測制御部
と、計測制御部からの出力信号を用いて信号処理を施す
信号処理部とを有することを特徴としている。

【００１５】ここで、計測制御部には、光マイクロ検出
部からの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器と、Ａ／Ｄ変換器からの出力に対してドラムの１回
転分のデータを記憶するバッファ部と、Ａ／Ｄ変換器へ
のサンプリング信号の周波数を選択的に調整して供給す
るサンプリングセレクト部とが設けられている。

【００１６】計測制御部では、バッファ部からドラムの
１回転毎に信号処理部に出力させている。この信号処理
部には、例えばパーソナルコンピュータを使用すると効
果的である。

【００１７】

【作用】本発明に係るエアフィルム測定装置は、計測制
御部では、光マイクロ検出部からの出力信号を同期出力
部からの同期信号に同期させると共に、この出力信号の
サンプリング周波数をドラムの回転数及び／又は回転ヘ
ッドのチャンネル数に応じて制御してドラム１回転毎に
信号処理部に供給してデータ処理を行わせることによ
り、ドラムに配設された回転ヘッドのチャンネル数やド
ラムの回転数にかかわらず、光マイクロ検出部からの出
力信号を所定のサンプリング数で常にサンプリングさせ
ている。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係るエアフィルム測定装置の
一実施例について、図面を参照しながら説明する。この
実施例では、ドラム６に３チャンネル分の回転ヘッドＨ
１〜Ｈ３が配設されたＶＴＲを一例に挙げている。

【００１９】このエアフィルム測定装置は、例えば図１
に示すように、光マイクロ検出部１と、光マイクロ検出
部１からの出力信号を取り込む計測制御部２と、計測制
御部２にドラムの回転情報に基づく同期信号を出力する
同期出力部３と、計測制御部２からの出力信号に信号処
理を施す信号処理部４とで構成されている。

【００２０】信号処理部４は、信号処理部４からの出力
をモニタ５に供給することにより、テープ１０が巻回さ
れたドラム６とテープ１０間に生じる間隙を、エアフィ
ルム量としてテープの厚みをも考慮してテープ面の形状
のように表している。

【００２１】各部の構成を簡単に説明する。

【００２２】光マイクロ検出部１は、出射されたレーザ
光を受光するセンサ部１ａと、センサ部１ａからの出力
を増幅するアンプ１ｂとで構成されている。

【００２３】このセンサ部１ａは、図示しないがレーザ
光をドラム６の所定の位置に向けて出射させる半導体レ
ーザ出射回路を有している。テープ面で反射してくるレ
ーザ光がポジションセンサによって検出される。センサ
部１ａは、このポジションセンサからの出力をアンプ１
ｂに供給している。

【００２４】アンプ１ｂは、センサ部１ａからの信号を
増幅して例えば図２（ｂ）に示すような波形の信号を計
測制御部２に供給する。

【００２５】計測制御部２は、サンプリングセレクト部
２ａと、Ａ／Ｄ変換器２ｂと、バッファ部２ｃとを有し
ている。

【００２６】サンプリングセレクト部２ａは、同期出力
部３からの同期信号に同期させるようにしながらサンプ
リングタイミング信号をＡ／Ｄ変換器２ｂに供給する。
Ａ／Ｄ変換器２ｂは、アンプ１ｂから供給される信号を
ディジタル信号に変換してＲＡＭで構成されるバッファ
部２ｃに出力する。Ａ／Ｄ変換器２ｂは、後述するよう
にドラム６のサンプリング数が一定の数になるようにし
ている。

【００２７】バッファ部２ｃは、ドラム６の１回転分の
すべてのデータを取り込む。これにより、テープ幅内の
ある位置における複数のチャンネル分の回転ヘッドをマ
ウントするドラム６とテープ１０との関係を含む情報が
一時的に格納される。バッファ部２ｃは、取り込んだデ
ータを信号処理部４にデータ転送する（図２（ｃ）を参
照）。このように１回転毎に取り込んだデータを信号処
理部４に転送することにより、テープ幅方向の測定を細
かく測定しても計測制御部２のデータの記憶不能状態を
回避してテープ幅方向の測定精度を向上させることがで
きる。

【００２８】また、同期出力部３は、ドラム６を駆動す
る駆動モータの回転に応じて１回転毎に供給されるＰＧ
信号やＦＧ信号等に基づいて同期信号を生成する（図２
（ａ）を参照）。

【００２９】信号処理部４には、例えばパーソナルコン
ピュータが用いられる。信号処理部４は、テープ１０が
ドラム６に巻回されていないときとテープ１０がドラム
６に巻回されているときの差をテープ１０の厚みを考慮
して算出する。この差が回転ヘッドの突出し方向のエア
フィルムの厚さになる。

【００３０】信号処理部４は、サンプリングポイント毎
に得られた差の各ポイント間をつなぐように補間処理を
行ってスムージングを行う。このようにしてエアフィル
ム測定装置は、あるテープ幅の位置におけるテープ走行
方向及びヘッド突出し方向のテープ変位状態に関する２
次元の情報を求めている。

【００３１】エアフィルム測定装置は、移動機構により
光マイクロ検出部１のセンサ部１ａを別のテープ幅の位
置に移動させ、この位置における２次元情報を求めてい
る。例えば、信号処理部４においてこのテープ幅方向へ
の移動時の情報も考慮してまとめると、テープ変位状態
に関する３次元情報が得られる。信号処理部４は、この
３次元情報をモニタ５に供給する。また、信号処理部４
は、この３次元情報を基にテープ１０のない状態でのド
ラム面６_S 及びテープの厚みを考慮してテープ１０をド
ラム６に巻回した際のテープ変位状態Ｔ_S から差し引い
た量をエアフィルム量ＡＦとしてモニタ５に表示させる
こともできる。

【００３２】モニタ５は、テープ１０の変形に基づく量
から求めてドラム６の周囲に形成されるエアフィルムの
厚さの情報を含むテープ変位量を図３に示すように、３
次元表示する。

【００３３】従来、エアフィルム測定装置は、ドラム６
の１回転毎に各チャンネルに対応させて例えば図２の区
間ＣＤ毎に測定していた。これにより、ドラム６の１回
転を示す区間ＡＢ全部を測定するためにはチャンネル数
の回数回転させなければならない。従って、チャンネル
数の増加は、測定に時間を要してしまうことになる。

【００３４】エアフィルム測定装置において、計測制御
部２にバッファ部２ｃを設けることにより、区間ＡＢの
複数チャンネルの回転ヘッドを有するドラム６のデータ
を１回転で取り込むことができる。これにより、エアフ
ィルム量の計測時間はチャンネル数分の１に短縮化する
ことができる。

【００３５】ユーザが例えば３チャンネル分ドラム６に
配設している回転ヘッドによるテープ形状、すなわちエ
アフィルム量の１つを拡大表示してチェックしようとし
た場合、ユーザは、エアフィルム測定装置の信号処理部
４に拡大表示する回転ヘッドに対する領域の指定を行
う。図４に示すようにこの領域が区間ＣＤのとき、信号
処理部４は、拡大表示に伴うスムージング処理を行って
３次元表示させている。

【００３６】また、信号処理部４は、３次元情報の内の
２つの情報（データ）を用いることにより、任意の方向
に切断した断面図として表示させることもできる。例え
ば図４におけるテープ幅Ｅ〜Ｆでのテープ走行方向の断
面は、図５に示すように得られる。また、図４における
テープ走行方向に直角な方向、すなわちテープ幅方向の
区間Ｇ〜Ｈの断面は、図６に示すように得られる。

【００３７】ところで、従来の計測制御部では図７に示
すように、固定のサンプリング数 nでサンプリングして
いる。換言すれば、サンプリング周波数が一定のため、
図８に示すように、回転数が２倍になると、区間ＡＢも
狭くなり、サンプリング数も半分になる。このため、エ
アフィルム量の再現が非常に困難になる。

【００３８】そこで、本発明のエアフィルム測定装置に
おける計測制御部４は、サンプリングセレクト機能を持
たせている。計測制御部４のサンプリングセレクト部２
ｃは、基本的に、エアフィルム量の再現に必要なサンプ
リング数を維持するサンプリング周波数で信号のサンプ
リングを行うように設定されている。ところが、被測定
対象のドラム６の回転数が２倍になったとき、サンプリ
ングセレクト部２ｃは、例えば同期出力部３からの同期
信号の周期が半分になったことを検出し、サンプリング
周波数を２倍に設定し直す。

【００３９】これにより、サンプリング数n₂は、 n₂ = 2b/(2a/60) = 60b/a （３） から、式（１）のサンプリング数 nに等しくすることが
できる（図９を参照）。

【００４０】このようにドラム６の回転数が機種に応じ
て変化してもサンプリング数を一定にして計測されるデ
ータの品質低下を防止している。

【００４１】また、ドラム６の回転数だけでなく、機種
の違いの影響の受け易いチャンネル数に応じてもサンプ
リング数が変化するので、データの品質を維持するため
にサンプリングセレクト部２ｃは、手動的にチャンネル
数を入力して対応したサンプリング周波数に設定し直
す。

【００４２】さらに、自動的にチャンネル数を設定する
場合、例えば回転ヘッドの配設される位置近傍でのエア
フィルムの厚さが所定の厚さよりあるとき回転ヘッドが
配設されているものとして回転ヘッド数をカウントする
ようにしてもよい。このカウント数に合わせてチャンネ
ル数を１回転廻すだけで検出し、サンプリングセレクト
部２ｃのサンプリング周波数を設定し直す。

【００４３】このようにして構成することにより、エア
フィルタ測定装置は、サンプリング周波数の設定をドラ
ムの回転数やチャンネル数に応じて調整することがで
き、精度の良いエアフィルム量を得ることができる。

【００４４】以上のように構成することにより、従来、
各チャンネルの測定を１回転ずつ行っていたが、１回転
で複数のチャンネルの回転ヘッドによるエアフィルムの
厚さ（量）の測定を可能にして測定時間を大幅に短縮化
させることができる。

【００４５】また、エアフィルタ測定装置は、サンプリ
ング周波数の設定をドラムの回転数及び／又は複数のチ
ャンネル数に応じて調整することができるので、サンプ
リング数を一定の数に保つことができるので、機種の違
い等による設定の変更にも対応させることができ、測定
精度を向上させている。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係るエアフィルム測定装置によ
れば、従来、各チャンネルの測定を１回転ずつ行ってい
たが、１回転で複数のチャンネルの回転ヘッドによるエ
アフィルムの厚さ（量）の測定を可能にして測定時間を
大幅に短縮化させることができる。

【００４７】また、エアフィルタ測定装置は、サンプリ
ング周波数の設定をドラムの回転数及び／又は複数のチ
ャンネル数に応じて調整することができるので、サンプ
リング数を一定の数に保つことができるので、機種の違
い等による設定の変更にも対応させることができ、測定
精度を向上させている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアフィルム測定装置の概略的な
構成を示すブロック図である。

【図２】上記エアフィルム測定装置の各部における出力
信号のタイミングチャートである。

【図３】上記エアフィルム測定装置の信号処理部で作成
されるエアフィルムの厚さを含むテープ変位を３次元表
示させた際の一例を示す模式図である。

【図４】上記テープ変位における３次元表示の一部を拡
大表示させた際の一例を示す模式図である。

【図５】上記テープ変位における３次元表示中のあるテ
ープ幅方向の位置での断面を示す図である。

【図６】上記テープ変位における３次元表示中のあるテ
ープ走行方向の位置での断面を示す図である。

【図７】従来のエアフィルム測定装置でのドラム回転と
サンプリングに基づくエアフィルム測定結果の関係を説
明する模式図である。

【図８】従来のエアフィルム測定装置での２倍のドラム
回転とサンプリングに基づくエアフィルム測定結果の関
係を説明する模式図である。

【図９】本発明のエアフィルム測定装置での２倍のドラ
ム回転とサンプリングに基づくエアフィルム測定結果の
関係を説明する模式図である。

【図１０】従来のエアフィルム測定装置における測定を
説明するタイミングチャートである。

【図１１】従来のエアフィルム測定装置における測定結
果を説明する３次元表示の一例を示す模式図である。

【図１２】上記エアフィルム測定装置によるエアフィル
ム量の算出を説明する模式図である。

【符号の説明】

１ 光マイクロ検出部 １ａ センサ部 １ｂ アンプ ２ 計測制御部 ２ａ サンプリングセレクト部 ２ｂ Ａ／Ｄ変換器 ２ｃ バッファ部 ３ 同期出力部 ４ 信号処理部 ５ モニタ ６ ドラム １０ テープ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テープが巻き付けられるドラムと上記テ
   ープとの間の間隙量をエアフィルムの厚さとして測定す
   るエアフィルム測定装置において、 上記ドラムに光を照射させ、上記テープ面からの反射光
   を検出する反射光検出手段と、 上記ドラムの回転に伴う同期信号を出力させる同期出力
   手段と、 上記反射光検出手段からの出力信号を上記同期信号に同
   期させると共に、この出力信号のサンプリング周波数を
   上記ドラムの回転数及び／又は回転ヘッドのチャンネル
   数に応じて制御する制御手段と、 該制御手段からの出力信号を用いて信号処理を施す信号
   処理手段とを有することを特徴とするエアフィルム測定
   装置。
2. 【請求項２】 上記制御手段には、上記反射光検出手段
   からの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
   手段と、 該Ａ／Ｄ変換手段からの出力に対して上記ドラムの１回
   転分のデータを記憶する記憶手段と、 上記Ａ／Ｄ変換手段へのサンプリング信号の周波数を選
   択的に調整して供給するサンプリングセレクト手段とが
   設けられていることを特徴とする請求項１記載のエアフ
   ィルム測定装置。
3. 【請求項３】 上記制御手段では、上記記憶手段から上
   記ドラムの１回転毎に上記信号処理手段に出力させるこ
   とを特徴とする請求項２記載のエアフィルム測定装置。