JPH11176044A - 磁気テープ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速走行するときのテープ速度は、通常再生
または記録時のテープ速度の数倍から数十倍と速く、ま
たリーダテープ２０ｂの長さは比較的短いため、第１の
受光素子１９ａでリーダテープ２０ｂの検出後、すぐに
テープ移送を停止させなければ、テープダメージやヘッ
ド目詰まりを発生していた。 【解決手段】 テープ１を高速走行から停止させるの
に、キャプスタンモータ２２に反転且つ最大トルクを加
えることで急減速させ、また可変分周器７を利用してＦ
Ｇ周期を精度良く計測することでタイミング良くトルク
制御、モータ停止制御を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ビデオテープレコ
ーダー（以下、ＶＴＲと記す）に利用して有効な磁気テ
ープ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＶＴＲ、特にカメラ一体型ＶＴＲ
に関してはその小型化、軽量化が著しい。

【０００３】以下に従来のＶＴＲの磁気テープ制御装置
について説明する。図４は従来のヘリカルスキャン方式
ＶＴＲの磁気テープ走行系を上面から見た模式図であ
る。図４において、２０はテープで、映像音声信号など
が記録される磁気テープ２０ａと、信号の記録が不可能
で略透明状でかつ磁気テープ２０ａの始終端（両リール
に接続された部分）に設けられたリーダテープ２０ｂと
からなる。１３は回転して磁気テープ２０ａへ映像信号
や音声信号を記録する磁気ヘッドを有するヘッドドラ
ム、１４はモータ（図示せず）により回転されるキャプ
スタン軸、１５はキャプスタン軸１４に圧接してテープ
２０を挟持して走行させるピンチローラ、１６はテープ
２０が巻回されたテープ供給リール（以下、Ｓリールと
記す）、１７はテープ２０が巻回されたテープ巻き取り
リール（以下、Ｔリールと記す）、１８は発光ダイオー
ド、１９ａはＳリール１６近傍に配され発光ダイオード
１８から出力される光信号をテープ２０を介して検知す
る第１の受光素子、１９ｂはＴリール１７近傍に配され
発光ダイオード１８から出力される光信号をテープ２０
を介して検知する第２の受光素子である。受光素子１９
ａ及び１９ｂにおいて、発光ダイオード１８からの光信
号を検出した時には、リーダテープ２０ｂが走行中であ
ると判断し、光信号を検出しなかった時には磁気テープ
２０ａが走行中であると判断する。Ａ点はリーダテープ
２０ｂが最初に検出される点、Ｂ点はテープ２０がヘッ
ドドラム１３に接触し始める点である。矢印ａはテープ
２０が正方向に走行する方向を示す。

【０００４】以上のように構成された従来のＶＴＲにお
ける磁気テープ走行系について、以下その動作について
説明する。

【０００５】テープ２０は、回転するキャプスタンモー
タに直結されたキャプスタン軸１４とピンチローラ１５
に挟まれ矢印ａ方向に移送される。テープ２０はＳリー
ル１６から供給され、Ｔリール１７により巻き取られ
る。Ｓリール側のテープが終端付近になると、テープ２
０の終端に設けられたリーダテープ２０ｂがＡ点を通過
するが、リーダテープ２０ｂは光透過性のある素材であ
るために、発光ダイオード１８からの光信号はリーダテ
ープ２０ｂを透過して、第１の受光素子１９ａで検知さ
れテープ終端を検出することができる。

【０００６】第１の受光素子１９ａでテープ終端検出
後、すみやかにキャプスタンモータを停止させキャプス
タン軸１４の回転を停止させてテープ２０の移送を停止
する。ここでテープ終端検出後、すみやかにテープ２０
の移送が停止されず、Ｓリール１６のテープ終端まで高
速走行のままであれば、テープ２０に異常な張力がかか
り、テープダメージ等を起こす場合がある。また、リー
ダテープ２０ｂがＢ点にさしかかれば、高速回転してい
るヘッドドラム１３がリーダテープ２０ｂをスキャンす
るために、ヘッドドラム１３に設けられたヘッドの目詰
まりを起こすこともある。

【０００７】

【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２０を高速再生または高速逆再生
（ＣＵＥ／ＲＥＶ）したり、高速で早送りまたは巻き戻
し（ＦＦ／ＲＥＷ）するときのテープ速度は、通常再生
または記録時のテープ速度の数倍から数十倍と速く、ま
たリーダテープ２０ｂの長さは比較的短いため、第１の
受光素子１９ａでリーダテープ２０ｂの検出後、すぐに
テープ移送を停止させなければ、テープダメージやヘッ
ド目詰まりを発生してしまうという問題点があった。

【０００８】また近年、カメラ一体型ＶＴＲのその小型
化に伴い、Ａ点とＢ点との間の距離が短くなっており、
上記のようなテープの高速走行からすみやかな停止への
制御がかなり困難となっている。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、磁気テープを高速走行から短時間でかつ安定させて
停止させることができる磁気テープ制御装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の磁気テープ制御装置は、キャプスタンとピン
チローラとによりテープを挟持して移送可能なテープ制
御装置であって、キャプスタンを回転させるモータと、
モータを駆動制御する駆動回路と、モータにより回転さ
れるキャプスタンの回転速度を検出する周波数発電機
と、周波数発電機の出力信号を波形整形する波形整形回
路と、波形整形回路の出力信号を分周する可変分周器
と、可変分周器の出力信号の周期を計測する周期計測器
と、周期計測器で計測された周期により可変分周器及び
駆動回路を制御する制御手段とを備えたものである。

【００１１】上記構成により、磁気テープを高速走行か
ら短時間でかつ安定させて停止させることができるもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、キャプスタンとピンチローラとによりテープを挟持
して移送可能なテープ制御装置であって、キャプスタン
を回転させるモータと、モータを駆動制御する駆動回路
と、モータにより回転されるキャプスタンの回転速度を
検出する周波数発電機と、周波数発電機の出力信号を波
形整形する波形整形回路と、波形整形回路の出力信号を
分周する可変分周器と、可変分周器の出力信号の周期を
計測する周期計測器と、周期計測器で計測された周期に
より可変分周器及び駆動回路を制御する制御手段とを備
えたものであり、磁気テープを高速走行から短時間でか
つ安定させて停止させることができる。

【００１３】本発明の請求項２に記載の発明は、キャプ
スタンとピンチローラとによりテープを挟持して移送可
能なテープ制御装置であって、キャプスタンを回転させ
るモータと、モータを駆動制御する駆動回路と、モータ
により回転されるキャプスタンの回転速度を検出する周
波数発電機と、周波数発電機の出力信号を波形整形する
波形整形回路と、波形整形回路の出力信号を分周する可
変分周器と、可変分周器の出力信号の周期を計測する周
期計測器と、周期計測器で計測された周期により可変分
周器及び駆動回路を制御する制御手段とを備え、制御手
段は、テープを高速走行から停止させる時、制御手段は
駆動回路に対してモータを反転するよう指令を与えると
ともにモータに最大トルクを加え、可変分周器の出力信
号の周期が第１の周期になった時に可変分周器の分周比
率を下げるとともにモータのトルクを減少させ、可変分
周器の出力信号の周期が第２の周期になった時に可変分
周器の分周比率を下げるとともにモータに加えるトルク
を順次減少させ、可変分周器の出力信号の周期が第３の
周期になった時にモータを停止させるよう制御するもの
であり、磁気テープを高速走行から短時間で停止させる
ために、テープ停止時に磁気テープを移送するキャプス
タンモータに最大の反転トルクを加え、同時にモータの
回転速度を観測するためにＦＧ周期計測する。反転トル
クを加え続ければいずれは停止に至り、ついには逆転し
始めるのでタイミング良くモータを停止させることが重
要である。それを実現するためにＦＧ周期を計測するの
であるが、高速でキャプスタンモータが回転していると
きにはＦＧ周期も大変短いのでＦＧを分周して計測し、
所定の周期以上にまで減速したところで分周器の分周比
率を下げることでＦＧ周期の計測精度を高める。モータ
を減速させながら、ＦＧ周期計測を行い、ＦＧ分周比率
下げ、ＦＧ周期の計測精度を上げることを繰り返しなが
らＦＧ周期を計測し、キャプスタンモータの回転が止ま
る直前と見なされる所定のＦＧ周期に達した時点でモー
タを停止させる。また減速する過程でキャプスタンモー
タに加える反転トルクを最大にして短時間で減速させる
ようにし、停止する直前ではトルクを下げるようにトル
ク制御する。これはモータの持つ慣性モーメントによ
り、モータを急停止させても慣性の法則によりモータは
回転速度を維持しようとするため停止する直前ではあま
り急激な減速をさせないようにするためである。

【００１４】以下、本発明における実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本実施の形態のヘリカルスキャ
ン方式ＶＴＲにおける磁気テープ走行系の模式図であ
る。図１において、２０はテープで、映像音声信号など
が記録される磁気テープ２０ａと、信号の記録が不可能
で略透明状でかつ磁気テープ２０ａの始終端（両リール
に接続された部分）に設けられたリーダテープ２０ｂと
からなる。１３は回転して磁気テープ２０ａへ映像信号
や音声信号を記録する磁気ヘッドを有するヘッドドラ
ム、１４はモータ（図示せず）により回転されるキャプ
スタン軸、１５はキャプスタン軸１４に圧接してテープ
２０を挟持して走行させるピンチローラ、２１はキャプ
スタン軸１４を回転制御するキャプスタン制御回路で、
その詳細構成は図２を用いて後述する。１６はテープ２
０が巻回されたテープ供給リール（以下、Ｓリールと記
す）、１７はテープ２０が巻回されたテープ巻き取りリ
ール（以下、Ｔリールと記す）、１８は発光ダイオー
ド、１９ａはＳリール１６近傍に配され発光ダイオード
１８から出力される光信号をテープ２０を介して検知す
る第１の受光素子、１９ｂはＴリール１７近傍に配され
発光ダイオード１８から出力される光信号をテープ２０
を介して検知する第２の受光素子である。受光素子１９
ａ及び１９ｂにおいて、発光ダイオード１８からの光信
号を検出した時には、リーダテープ２０ｂが走行中であ
ると判断し、光信号を検出しなかった時には磁気テープ
２０ａが走行中であると判断する。Ａ点はリーダテープ
２０ｂが最初に検出される点、Ｂ点はテープ２０がヘッ
ドドラム１３に接触し始める点である。矢印ａはテープ
２０が正方向に走行する方向を示す。

【００１５】図２は本実施の形態において図１のキャプ
スタン制御回路２１の構成を示すブロック図である。図
２において、１はテープ、２はキャプスタン、２２はキ
ャプスタン２を回転駆動するキャプスタンモータ、３は
キャプスタン２と挟持してテープ１を走行させるピンチ
ローラ、４はキャプスタン２を回転駆動する駆動回路、
５はキャプスタン２の回転周波数（回転速度）を検出し
てＦＧ信号を出力する周波数発電機で、周波数発電機５
は磁石からなり、キャプスタン２に複数設けられた磁石
との位置関係から回転周波数を検出する。６は周波数発
電機５で検出されたＦＧ信号を増幅及び波形整形（矩形
波整形）する波形整形回路、７は波形整形回路６から出
力されるＦＧ信号を分周する可変分周器、８は可変分周
器７で分周されたＦＧ信号の周期を計測する周期計測
器、９は周期計測器８で計測された周期に基づいて可変
分周器７及び駆動回路４を制御する制御手段であるマイ
クロコンピュータ（以下、マイコンと記す）、１０〜１
２はそれぞれマイコン９から出力される可変分周器７及
び駆動回路４への指令信号で、１０は可変分周器７に対
する分周比率の変更指令信号、１１は駆動回路４へのキ
ャプスタンモータ２２の正回転、逆回転、停止制御を行
う回転制御信号、１２はキャプスタンモータ２２のモー
タトルクの制御指令を行うモータトルク指令信号であ
る。

【００１６】以上のように構成された本実施の形態のＶ
ＴＲにおける磁気テープ走行系について、以下その動作
について説明する。

【００１７】テープ２０は、キャプスタン制御回路２１
により制御されて回転動作するキャプスタン軸１４と、
ピンチローラ１５とに挟まれ矢印ａ方向に移送される。
テープ２０はＳリール１６から供給され、Ｔリール１７
により巻き取られる。Ｓリール側のテープが終端付近に
なると、テープ２０の終端に設けられたリーダテープ２
０ｂがＡ点を通過するが、リーダテープ２０ｂは光透過
性のある素材であるために、発光ダイオード１８からの
光信号はリーダテープ２０ｂを透過して、第１の受光素
子１９ａで検知されテープ終端を検出することができ
る。第１の受光素子１９ａでテープ終端検出後、すみや
かにキャプスタンモータを停止させキャプスタン軸１４
の回転を停止させてテープ２０の移送を停止する。

【００１８】以下、キャプスタン制御回路２１の動作に
ついて説明する。キャプスタンモータ２２の回転周波数
（回転速度）を周波数発電機５で検知し、ＦＧ信号を波
形整形回路６へ出力する。周波数発電機５からのＦＧ信
号は、波形整形回路６で増幅及び矩形波整形され可変分
周器７で分周される。分周されたＦＧ信号は周期計測器
８に入力されて周期計測され、マイコン９へ入力され
る。マイコン９は、可変分周器７への指令である分周比
率の変更指令信号１０と、駆動回路４への指令であるキ
ャプスタンモータ２２への正回転、逆回転、停止指令で
ある回転制御信号１１と、モータトルク指令信号１２と
を出すタイミングを、周期計測器８からの周期計測結果
を基に作成している。

【００１９】図３は本実施の形態の図２の構成における
各部のタイミングチャートであり、一例としてテープを
３０倍速の高速走行から短時間で停止させる時のタイミ
ングチャートである。図３（Ａ）はキャプスタンモータ
２２への正回転、逆回転、停止指令を示す（図１におい
て回転制御信号１１に相当する）。同図（Ｂ）は波形整
形回路６の出力波形、同図（Ｃ）は可変分周器７の分周
後のＦＧ波形、同図（Ｄ）は可変分周器７の分周比率の
変化例を示したもの、同図（Ｅ）はモータトルク指令信
号１１の波形、同図（Ｆ）はキャプスタンモータ２２の
回転速度変化（３０倍速から停止まで）を示す波形であ
る。Ｘ０点は図１のＡ点でリーダテープ２０ｂを検出し
テープの減速を開始するタイミング、Ｘ１点及びＸ２点
は可変分周器７の分周比率を変えるタイミングで、Ｘ２
点ではモータのトルクも減少させている。Ｘ３点はキャ
プスタン及びテープの停止タイミングである。なお、Ｘ
０点からＸ３点までの時間は、リーダテープの巻き取り
時間より短く設定されている。これはテープが高速走行
したまま終端に到達するのを防ぐためである。

【００２０】図３を用いてキャプスタンの回転制御につ
いてさらに詳述する。まず、キャプスタン２が高速回転
しテープが通常速度よりも３０倍で走行している状態か
ら、停止させる時は、図３のＸ０点において、（Ａ）に
示すようにキャプスタンモータ２２に逆回転指令を出
し、また（Ｅ）のようにキャプスタンモータ２２に最大
トルクを加えることにより、（Ｆ）で示すようにキャプ
スタン２の回転速度は減速を開始する。この時、可変分
周器７の分周比率（Ｄ）は１／３０分周から１／１５分
周に下げられている。

【００２１】次に所定時間が経過し、分周器出力（Ｃ）
のパルス周期が所定の値Ｔ１（第１の周期）になったこ
とを検知したＸ１点で、可変分周器の分周比率（Ｄ）を
１／１５分周から１／８分周に下げている。これは、高
速でキャプスタンが回転しているときには、ＦＧ周期も
大変短くなっているので周期検出器８で誤検出が生じる
可能性がある。よって、ＦＧ信号を可変分周器７で分周
して周期検出器８で周期計測し、所定の周期以上になる
まで減速したところで、可変分周器７の分周比率を下げ
ることで、周期検出器８において周期の誤検出がなくな
り、ＦＧ周期の計測精度を高めることができる。

【００２２】可変分周器７の出力（Ｃ）のパルス周期が
所定の値Ｔ２（第２の周期）になったＸ２点で、可変分
周器７におけるＦＧ信号の検出精度を向上させるために
分周比率（Ｄ）を１／８分周から１／４分周に下げるよ
う制御される。このＸ２点において、キャプスタンモー
タ２２はマイコン９からのモータトルク指令信号（Ｅ）
によって、反転トルクを周期Ｔ２以前に比べて下げてい
る。

【００２３】これは、キャプスタンモータの停止時（Ｘ
３点）、確実にモータの回転を停止させるためである。
つまり、Ｘ２点までの反転トルクのままＸ３点に到達し
キャプスタンモータ２２にブレーキをかけた場合、一旦
は回転が停止するが反転トルクが大きいため、ブレーキ
解除後、キャプスタンモータ２２が逆回転を始め、テー
プ１が逆走行を開始する可能性がある。そこで、Ｘ３時
点での反転トルクを極力抑えておくことで、ブレーキを
かけた時にキャプスタンモータ２２の反転トルクも抑え
ることができ、ブレーキ解除後におけるキャプスタンモ
ータ２２の逆回転を防止でき、テープ１の逆走行を防止
することができる。

【００２４】また、高速回転しているキャプスタンモー
タ２２に対してブレーキをかけて急停止を行えば、キャ
プスタンモータ２２は慣性の法則により急停止前の回転
速度を維持しようとする。急停止を行っても慣性により
そのままキャプスタンモータ２２が回転を維持すると、
テープ１は高速走行のままテープ終端に到達するのでテ
ープ１に異常なテンションがかかりテープダメージが生
じてしまう。このようなキャプスタンモータ２２の慣性
を低減させるためには、停止する直前ではあまり急激な
減速をさせず、反転トルクを極力低下させてから停止さ
せる必要がある。

【００２５】可変分周器７の出力（Ｃ）のパルス周期
が、キャプスタンモータ２２にブレーキをかけることに
よってキャプスタンモータ２２が停止可能な速度におけ
る周期Ｔ３（第３の周期）になったことを検知したＸ３
点で、マイコン９はキャプスタンモータ２２を停止させ
るよう駆動回路４を制御し、駆動回路４はキャプスタン
モータ２２にブレーキをかける。つまり、マイコン９か
ら駆動回路４へのキャプスタンモータ方向指令（Ａ）は
停止信号となると共に、モータトルク指令（Ｅ）は無ト
ルク指令となっている。駆動回路４は、このキャプスタ
ンモータ方向指令とモータトルク指令により、キャプス
タンモータ２２を停止させる。ここで無トルク指令を送
るのは、キャプスタンモータ２２の逆転を防止するため
である。よって、テープ１はＸ３のタイミングで停止、
つまりテープ終端直前で停止することとなる。

【００２６】以上のように本実施の形態によれば、テー
プを高速走行から停止させるのに、キャプスタンモータ
２２に反転且つ最大トルクを加えることで急減速させ、
また可変分周器７を利用して減速と共に分周比率及び減
速トルクを変えながら減速することで、最短時間で停止
させることができかつ、高速走行のままテープ終端に到
達しないようにモータ停止制御を行うことができるもの
である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、テープを
高速走行から最短時間で停止させることができると共
に、高速走行のままテープ終端に到達しないので、異常
なテープテンションによるテープダメージや、停止して
いるテープへのヘッドスキャンによるヘッド目詰まりを
防止できるテープ停止制御を行うことができるという優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるヘリカルスキャン
方式ＶＴＲの磁気テープ走行系の模式図

【図２】同実施の形態を示す磁気テープ制御装置におけ
るキャプスタン制御回路のブロック図

【図３】同実施の形態におけるキャプスタン制御回路の
各部のタイミングチャート

【図４】従来のヘリカルスキャン方式ＶＴＲの磁気テー
プ走行系の模式図

【符号の説明】

１ テープ ２ キャプスタンモータ ３ ピンチローラ ４ 駆動回路 ５ 周波数発電機 ６ 波形整形回路 ７ 可変分周器 ８ 周期計測器 ９ マイクロコンピュータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャプスタンとピンチローラとによりテ
   ープを挟持して移送可能なテープ制御装置であって、前
   記キャプスタンを回転させるモータと、前記モータを駆
   動制御する駆動回路と、前記モータにより回転されるキ
   ャプスタンの回転速度を検出する周波数発電機と、前記
   周波数発電機の出力信号を波形整形する波形整形回路
   と、前記波形整形回路の出力信号を分周する可変分周器
   と、前記可変分周器の出力信号の周期を計測する周期計
   測器と、前記周期計測器で計測された周期により前記可
   変分周器及び前記駆動回路を制御する制御手段とを備え
   たことを特徴とする磁気テープ制御装置。
2. 【請求項２】 キャプスタンとピンチローラとによりテ
   ープを挟持して移送可能なテープ制御装置であって、前
   記キャプスタンを回転させるモータと、前記モータを駆
   動制御する駆動回路と、前記モータにより回転されるキ
   ャプスタンの回転速度を検出する周波数発電機と、前記
   周波数発電機の出力信号を波形整形する波形整形回路
   と、前記波形整形回路の出力信号を分周する可変分周器
   と、前記可変分周器の出力信号の周期を計測する周期計
   測器と、前記周期計測器で計測された周期により前記可
   変分周器及び前記駆動回路を制御する制御手段とを備
   え、前記制御手段は、テープを高速走行から停止させる
   時、制御手段は駆動回路に対して前記モータを反転する
   よう指令を与えるとともに前記モータに最大トルクを加
   え、前記可変分周器の出力信号の周期が第１の周期にな
   った時に前記可変分周器の分周比率を下げるとともに前
   記モータのトルクを減少させ、前記可変分周器の出力信
   号の周期が第２の周期になった時に前記可変分周器の分
   周比率を下げるとともに前記モータに加えるトルクを順
   次減少させ、前記可変分周器の出力信号の周期が第３の
   周期になった時に前記モータを停止させるよう制御する
   ことを特徴とする磁気テープ制御装置。