JPS588068B2 - テ−プ残量表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は速度調節可能なテープレコーダなどのようなテ
ープ定速走行装置において、供給リール（またはテープ
カセットのハブのごときテープ巻装体）におけるテープ
（フイルムなどのテープ状体も含む）の残量を表示する
ようにした装置に関するものである。

例えばテープレコーダにおいて、キャプスタンが定速回
転することによりテープは供給リールから巻取リールへ
定速走行する。

近年、可変抵抗などを使用してキャプスタンの回転速度
を調節可能にし、テープの走行速度を中心設定速度に対
して±５％程度連続的に変化させる機能を有するテープ
レコーダなどのようなテープ定速走行装置が使用される
ようになった。

このようなテープ定速走行装置に、従来からある単一の
走行速度においてテープ残量を正確に表示するような構
成のテープ残量表示装置を用いた場合には、一般にテー
プの走行速度を変化させるとテープ残量の表示に誤差を
生じる。

特にテープの残量が少ないときに、その誤差率が大きく
、実用上好ましくない。

本発明は、そのような点を考慮し、速度調節可能なテー
プ定速走行装置に有効に使用できるテープ残量表示装置
を提供するものである。

もちろん本発明は、テープレコーダに限らず、テープ状
体を定速回転体を使用して供給部から巻取部へ定速走行
させるようにしたいかなる装置に利用できるものである
。

本発明の基本的な構成を第１図にブロック図にて示す。

これについて説明すると、検出リール１は供給リールま
たは巻取リールであり、検出リール１の回転周波数をリ
ール速度検出部２により検出する。

走行体であるテープの走行速度を走行速度検出部３によ
り検出する。

リール速度検出部２および走行速度検出部３の出力信号
に応じて表示駆動部４は表示部５に駆動信号を与え、表
示部５においてテープの走行速度に関連した残量の表示
を行なう。

次に、第１図の構成により残量の表示が可能であること
を、供給リールを例にとって説明する。

第２図に供給リールの略図を示す。

０はリール中心、Ｒはテープ巻装部の半径、ｒはリール
ハブ（リールの巻芯）の半径、νはテープの走行速度で
ある。

ここで、リールの回転周波数をｆＲ、テープ残量を４１
走行時間残量をｔとすれば、次式の関係式が成立する。

ｆ Ｒ＝ＫＩ Ｒ ………（１）１２
＝ Ｋ２（ Ｒ２− ｒ ２） −（２
）ｔ＝５（Ｒ２：ｒ２）・・・・・・・・・（３）ここ
に、Ｋ１，Ｋ２はテープの種類によって定まる定数であ
る。

リールハブの半径ｒは定数であるから、（１）〜（３）
式より、リールの回転周波数ｆＲと走行速度νがわかれ
ば、テープ残量ｌまたは走行時間残量ｔなどを表示する
ことが可能である。

従って、第１図のリール速度検出部２により供給リール
（検出リール）の回転周波数ｆＲを検出し、かつ走行速
度検出部３によりテープの走行速度νを検出すれば、表
示駆動部４および表示部５によりテープ残量または走行
時間残量などを表示することができる。

なお、検出リールとして巻取リールを使用しても同様な
結果が得られる。

第１図のごとく、検出リールの回転周波数とテープの走
行速度を検出して残量を表示するならば、たとえばカセ
ットテープレコーダなどのようにテープをケース内に格
納して使用するテープ定速走行装置においても簡単にテ
ープ残量を検出することができる。

また、電気的な検出および表示を行なうことができ、表
示の場所などの制約がなくなり、実用上有利である。

本発明の一実施例を第３図に示す。

これについて説明すると、供給リール１１の回転周波数
に反比例する周期の周期信号を周期検出部１２により得
て、周期−電圧変換部１３において周期信号に応じた電
圧に変換する。

また、走行速度検出部１４の信号に応じて基準電圧部１
５の基準電圧を変化させる。

周期−電圧変換部１３の出力電圧と基準電圧部１５の基
準電圧との差電圧を電圧減算部１６にて得る。

電圧減算部１６の出力電圧を表示部１７に供給し、表示
部１７において走行時間残量を表示する。

以上の説明から明らかなように、周期検出部１２が第１
図のリール速度検出部２に相当し、周期−電圧変換部１
３、基準電圧部１５および電圧減算部１６により第１図
の表示駆動部４を構成し？いる。

次に、本実施例の構成により走行時間残量の表示が可能
であることを説明する。

周期−電圧変換部１３において、周期信号の周期ＴＲに
ほぼ比例する電圧Ｖに変換するならば、周期ＴＲは供給
リールの回転周波数ｆａに反比例し、ｆＲは（１）式で
表わせるから、 一Ｒ ………（４） ”… ■一”ＴＲ−Ｋ１゜フ ゜゜゜゜゜゜゜゜゜（５
）となる。

ここに、ｍは比例定数である。また、基準電圧部１５の
基準電圧Ｖ，は走行速度検出部１４の信号に応じて走行
速度νにほぼ反比例して変化するようにし、次式のよう
に設定してある。

１ ………（６） ■５−（Ｔ１・ｒ）・− ここに、ｒはリールハブの半径であり、Ｋ１ は定？で
ある。

上記（５）と（６）式より電圧減算部１６の出力電圧は
、ｍＲ−ｒ ………（７） Ｖ一■ｓ一Ｋ１゜下璽 となる。

表示部１７において、電圧減算部１６の出力電圧に応じ
て、たとえばメータなどを使用してテープ残量を表示す
る。

供給リールにおけるテープ巻装部の半径Ｒと走行速度ν
と走行時間残量ｔとの間には前記（３）式の関係があり
、これを第４図に示す。

第４図の破線は、走行速度νを変化させた場合である。

第４図より走行時間残量ｔは、（Ｒ−ｒ）にほぼ比例し
て変化し、次の近似式が成立する。

ｔ ＝ ｄ， Ｒ ｒ ………（８）
ν ここに、ｄは定数である。

リールハブの半径ｒとテープ巻装部の半径Ｒの最大値Ｒ
との変化は、通常、カセットテープＣ−６０型などでは
２．３倍程度であり、テープ残量ｔは（８）式によって
十分に近似できる。

前記（７）式と（８）式より次式が成立する。ｔごｋ（
Ｖ−Ｖ５） ………（９）ここに、ｋは
比例定数である。

以上のことから、第３図の構成の実施例ではテープの走
行速度を変化させた場合にも、ほぼ正確な走行時間残量
を表示することが可能である。

なお、上述の本発明の実施例では検出リールとして供給
リールを使用したが、巻取リールを使用しても同様な構
成で走行時間残量の表示が可能である。

しかし、前述の実施例のごとく、検出リールとして供給
リールを使用した場合には、走行時間残量の零値はリー
ルハブにより決まり、走行時間残量の少ないときのテー
プの巻きむらなどによる表示誤差が少なくなるので有利
となる。

また、本実施例のごとき構成により、比較的簡単に走行
時間残量を表示することができ、さらに走行速度を変化
させた場合のテープ残量の少ないときの表示誤差も小さ
い。

また、前述の本発明の実施例のごとく、リール速度検出
部として周期検出部を使用した場合には温度変化、環境
変化などの影響も少なく、正確な検出が可能である。

さらに、検出リールの１回転に１周期の周期信号を検出
するならば、リール台の偏心などによる表示のふらつき
がなくなり、正確な表示が可能となる。

なお、検出リールと連動して回転する直流発電機の発電
電圧を利用しても良いことは、いうまでもない。

さらに本実施例のごとく、リール速度検出部として周期
検出部を使用し、表示駆動部として周期−電圧変換部と
基準電圧部と電圧減算部とを使用し、検出リールの回転
周波数にほぼ反比例（回転周期にほぼ比例）する電圧と
テープの走行速度に応じた電圧との電位差を検出して、
この電位差に応じて表示部を駆動するならば、比較的簡
単な構成で正確もしくは、ほぼ正確な走行時間残量を表
示することができる。

また、表示部への供給電圧を零ボルトから変化させるこ
とができ、たとえばメータを使用した場合にはメータの
全範囲を表示に利用できる。

第３図に示した実施例に使用する周期−電圧変換部１３
、走行速度検出部１４、基準電圧部１５、電圧減算部１
６、および表示部１７の一回路例を第５図に示す。

同図において、トランジスタＱ１，Ｑ２、抵抗Ｒｌ ，
Ｒ２ ＪＲ３ ，Ｒ４、およびコンデンサＣ１によりサ
ンプルパルス発生部Ａを構成し、トランジスタＱ３，Ｑ
４ ，Ｑ５抵抗Ｒ５， Ｒ６， Ｒ７，Ｒ８，Ｒ，，Ｒ
１ｏおよびコンデンサＣ２，Ｃ３により鋸歯状波信号発
生部Ｂを構成している。

また、トランジスタＱ６，Ｑ７，Ｑ８、抵抗Ｒ１１，Ｒ
１２、およびコンデンサＣ４によりサンプル・ホールド
部Ｃを構成し、トランジスタＱ９、ダイオードＤ１抵抗
Ｒ１３ ， Ｒ１４ ， Ｒ１５ ， Ｒ１６、コンデ
ンサＣ５、およびメータＭにより表示部Ｄを構成し、抵
抗Ｒ１７，Ｒ１８により基準電圧部Ｅを構成している。

可変抵抗Ｒ１９はテープの走行速度検出用であり、これ
は、たとえばテープレコーダのキャプスタンなどのよう
なテープの走行速度を決める定速回転体の速度調節用可
変抵抗と連動して抵抗値が変化するものである。

第５図のサンプルパルス発生部Ａ１鋸歯状波信号発生部
Ｂ１およびサンプル・ホールド部Ｃにより第３図の周期
−電圧変換部１３を構成している。

次に、第５図に示した回路の動作を第６図の動作波形図
を参照して説明する。

第３図の周期検出部１２に得られるパルス状の周期信号
ａ〔第６図ａ１以下同様〕を第６図の入力端子ＳＩに加
えれば、サンプルパルス発生部ＡにおいてコンデンサＣ
１の充放電によりトランジスタＱ２のコレクタにサンプ
ルバルスｂを得る。

鋸歯状波信号発生部Ｂは、コンデンサＣ３と、 トラン
ジスタＱ３，Ｑ４、抵抗Ｒ５〜Ｒ７、およびコンデンサ
Ｃ２からなる放電部αと、トランジスタＱ５および抵抗
Ｒ８〜ＲＩＯからなる定電流部βとにより構成されてい
る。

放電部αにおいて、サンプルバルスｂに応じてコンデン
サＣ２が充放電し、トランジスタＱ３のコレクタにクリ
アーパルスＣを得る。

コンデンサＣ３は定電流部βにより、ほぼ定電流充電さ
れると共に、放電部αのクリアーパルスＣに応じて放電
され、コンデンサＣ３の両端に鋸歯状波電圧ｄを得る。

従って、鋸歯状波電圧ｄのピーク値は周期信号ａの周期
にほぼ比例した値となる。

サンプル・ホールド部Ｃにおいて、トランジスタＱ６を
サンプルパルスｂによりゲート動作させ、鋸歯状波電圧
ｄをコンデンサＣ４にサンプリングし、かつ次のサンプ
リング時点までホールドする。

従って、トランジスタＱ７のエミツタにホールド電圧ｅ
を得る。

このホールド電圧ｅは周期信号ａの周期にほぼ比例して
おり、第７図にこの関係を示す。

表示部Ｄは、トランジスタＱ９および抵抗Ｒ１３〜Ｒ１
５からなる振切れ防止部Ｘと、抵抗Ｒ１６、コンデンサ
Ｃ５、ダイオードＤ１、およびメータＭからなるメータ
表示部ｙにより構成され、メークＭにおいて走行時間残
量を表示する。

メークＭの振れは、サンプル・ホールド部Ｃのホールド
電圧ｅと、走行速度検出用抵抗Ｒ１９に応じた基準電圧
部Ｅの基準電圧との差電圧によって決まる。

ダイオードＤ１は、メータＭが逆方向に振れるのを防止
すると共に、サンプル・ホールド部ＣのトランジスタＱ
７のベース・エミツタ間の順方向電圧の温度変化を補償
している。

コンデンサＣ５は、ホールド電圧ｅに含まれるリツプル
を吸収し、メータＭの指示を安定に保つ。

振切れ防止部Ｘはニミツタホロワをなしており、メータ
Ｍが振切れないように電圧を制限する。

トランジスタＱ，のベース電位は、基準電圧部Ｅの基準
電圧と同様に走行速度検出用抵抗Ｒ１９によって変化し
、従ってメータＭの最大振れ角度はほぼ一定となる。

テープ残量を最大値から最小値まで表示する場合には、
上記の振切れ防止部Ｘは不要である。

本回路例のごとく、周期−電圧変換部として、サンプル
パルス発生部、鋸歯状波信号発生部、およびサンプル・
ホールド部とを使用すれば、正確かつ安定な周期−電圧
変換部を構成することができ、しかもホールド期間中に
おけるホールド電圧の変動は非常に少ないため、メータ
Ｍの振れは安定している。

さらに、鋸歯状波信号発生部としてコンデンサ、定電流
部、および放電部とからなる鋸歯状波信号発生部を使用
すれば、第７図に示すごとく周期信号ａの周期にほぼ比
例したホールド電圧ｅを得ることができ、走行速度を変
化させたときの表示誤差が少なくなる。

なお、本回路例では鋸歯状波信号発生部に発生する鋸歯
状波電圧のピーク値をサンプリングしたが、鋸歯状波電
圧の中間点でサンプリングしても良いことはいうまでも
ない。

また、本回路例のごとく、基準電圧部として、電源電圧
を分圧する分割抵抗を使用し、走行速度検出部として、
テープの走行速度を決める定速回転体の速度調節用可変
抵抗と連動して値が変化する可変抵抗を使用するならば
、走行速度を簡単に検出でき、また、基準電圧部の電圧
を可変抵抗の値に応じて変化させることも容易である。

なお、走行速度の検出方法には、定速回転体に直流発電
機を取付けて、その発電電圧により走行速度を検出する
方法や、定速回転体の速度基準電圧を検出する方法や、
さらにはテープに記録された信号を再生検出する方法な
どがあり、いずれの方法を使用しても良い。

さらに本回路例のごとく、表示部として、メータを使用
し、かつ、それと直列にダイオードを接続すれば、メー
タの逆方向への振れを防止することができる。

さらに本回路例のごとく、表示部として、メータを使用
し、かつメータに印加する電圧を制限するエミッタホロ
ワを接続すれば、メータの振切れを防止することができ
るとともにテープ残量の表示を拡大することも可能であ
る。

特に、エミツタホロワを構成するトランジスタにベース
電位を与える電位供給部の供給電位が、本回路例のごと
く走行速度に応じて変化するならば、メータの最大振れ
角度は走行速度を変化させてもほぼ一定となる。

また、表示部において、テープ残量が一定値以下の状態
において、ランプまたはブザー音により警報することも
可能である。

本発明の別の実施例を第８図に示す。

これについて説明すると、供給リール２１の回転周波数
に反比例する周期の周期信号を周期検出部２２に得る。

周期信号は変換部２４において電圧に変換され、周期信
号の周期にほぼ比例した電圧を得る。

変換部２４の変換利得は、走行速度検出部２３の信号に
応じて変化し、テープの走行速度にほぼ比例している。

変換部２４の出力電圧は表示部２５に供給され、表示部
２５においてテープ残量を表示する。

次に、本実施例の構成によりテープ残量の表示が可能で
あることを説明する。

周期検出部２２に得られる周期信号の周期Ｔは、供給リ
ールの回転周波数に反比例するから次式で表わされる。

Ｔ＝ｄ旦 ・・・・・・・・・（１０
）ここに、ｄは比例定数である。

変換部２４の変換利得はテープの走行速度にほぼ比例す
るから、出力電圧■，はｇを比例定数とすると次式で表
わせる。

Ｖ［一（ｇν）・Ｔ ＝（ ｇｄ ）・Ｒ ・・・・・・・・・
０υ一方、テープ残量は（２）式で表わされ、テープ巻
装部の半径Ｒにより決まる。

従って、変換部２４の出力電圧Ｖｔにより、テープ巻装
部の半径Ｒを検出すれば、テープ残量を表示することが
可能である。

本実施例のごとく、リール速度検出部として周期検出部
を使用し、表示駆動部として変換部を使用するならば、
比較的簡単にテープ残量を表示することができる。

また、検出および表示を電気的に処理できるので、たと
えばカセットテープのようにテープをケース内に格納し
て使用する構造の定速走行装置においても、表示の場所
などに制約を受けることはない。

なお、本実施例では検出リールとして供給リールを使用
したが、巻取リールを使用しても良いことは前述の場合
と同様である。

第８図の実施例に使用する変換部２４の一構成例を第９
図に示す。

同図において、入力端子■に第８図の周期検出部２２に
得られる周期信号を加えれば、比例変換部２１により周
期信号の周期にほほ比例した電圧を得る。

抵抗Ｒ３４，Ｒ３５は固定抵抗である。

抵抗Ｒ３６は走行速度検出用であり、走行速度が速いと
大きく、遅いと小さい。

抵抗Ｒ３４〜Ｒ３６により比例変換部２１の電圧を分圧
する分圧部を構成している。

従って、出力端子Ｊには周期信号の周期とテープの走行
速度に比例した電圧を得る。

本構成例のごとく、変換部として、比例変換部と、走行
速度検出用抵抗を利用した分圧部を使用すれば、比較的
簡単な構成で周期信号の周期とテープの走行速度に比例
した電圧を得ることができる。

以下のごとく、本発明は速度調節可能なテープ定速走行
装置に使用した場合、テープの走行速度を変化させても
、正確なテープ残量を表示することが可能となるもので
、応用範囲も広く、その工業的価値は非常に太きいもの
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を説明するためのブロック図
、第２図はテープを含む供給リール部分の略図、第３図
は本発明の一実施例のブロック図、第４図は走行時間残
量と供給リールのテープ巻装部半径および走行速度の関
係を示す図、第５図は本発明の実施例の要部具体的回路
構成図、第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは第５図の各部信号
波形図、第７図は本発明の実施例における周期信号の周
期とホールド電圧の関係を示す図、第８図は本発明の別
の実施例のブロック図、第９図は第８図における変換部
の一構成例を示す図である。 １……検出リール、２……リール速度検出部、３……走
行速度検出部、４……表示駆動部、５……表示部、１１
……供給リール、１２……周期検出部、１３……周期−
電圧変換部、１４……走行速度検出部、１５……基準電
圧部、１６……電圧減算部、１７……表示部、Ａ……サ
ンプルパルス発生部、Ｂ……鋸歯状波信号発生部、Ｃ…
…サンプル・ホールド部、Ｄ……表示部、Ｅ……基準電
圧部、α……放電部、β……定電流部、Ｘ……振切れ防
止部、ｙ……メータ表示部、Ｒ１９……走行速度検出用
抵抗、２１……供給リール、２２……周期検出部、２３
……走行速度検出部、２４……変換部、２５……表示部
、３１……比例変換部、Ｒ３６……走行速度検出用抵抗
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 定速回転する回転体を使用してテープを供給リール
   から巻取リールへ定速走行させ、かつ設定走行速度を連
   続的に調整することのできる機能を有するテープ定速走
   行装置に使用され、検出リールと、前記検出リールの回
   転周波数に反比例した周期の周期信号を得る周期検出部
   と、前記周期信号の周期に比例または略比例した電圧を
   得る周期一電圧変換部と、前記テープの走行速度を検出
   する走行速度検出部と、前記走行速度検出部の信号に応
   じて基準電圧を変化する基準電圧部と、前記周期一電圧
   変換部の出力電圧と前記基準電圧部の基準電圧の差を得
   る電圧減算部と、前記電圧減算部の出力電圧に応じてテ
   ープ残量を表示する表示部とを具備してなるテープ残量
   表示装置。