JPS589502B2 - テ−プ量検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテープリール、フイルム巻枠等の第１のテープ
巻同部材に巻回されている状態から第乏のテープ巻回部
材に巻取られるように構成されている磁気テープ、映写
フイルム等のテープ状部材の巻回量を電気的に検出する
ようにしたテープ量検出装置に関するものであって、テ
ープレコーダおよびＶＴＲのテープ量表示装置に適用す
るのに最適なものである。

従来、ケープレコーダやＶＴＲにおいて、テープ使用量
またはテープ残量を知るには、目視によって磁気テープ
の巻回量を直接確認するか、或いはまたリール軸の回転
数に比例したカウントを行うテープカウンタのカウント
数によってそれを認識するようにしていた。

しかし目視による場合には、テープリールに巻回されて
いる磁気テープの巻回量をそのたびに直接確認しなけれ
ばならないので、その手間が極めて煩雑であり、また正
確なテープ使用量またはテープ残量を認識することが困
難であった。

またテープカウンタによる場合には、そのカウント数か
ら直接にはテープ使用量またはテープ残量を知ることが
出来なかった。

なぜならば、テープカウンタのカウント数はリール軸、
換言すればテープリールの回転数に比例した値となるの
で、テープの巻径の大小（例えば、テープの巻取りまた
は巻戻し開始直後と、巻取りまたは巻戻し終了直前との
テープ巻径の相違）によって、リール軸の一回転による
テープの巻取りまたは巻戻し量が大巾に変化するからで
ある。

更にまた上述のテープカウンタによる場合には，使用ス
るテープの巻始めまたは巻終り時にテープカウンタなゼ
ロセットする必要があるので、その操作が煩雑となるも
のであった。

なぜならば、このようなゼロセットを行わないで、テー
プをリールに途中まで巻回した状態（以下において、任
意巻回状態と称する。

）にて使用すると、テープカウンタのカウント数とテー
プ巻回量との対応関係が生ぜず、このためにこのカウン
ト数によってはテープ使用量またはテープ残量を認識す
ることが出来ないからである。

本発明は上述の如き欠陥を是正すべく発明されたもので
あって、テープ巻回部材に巻回されている任意巻回状態
のテープ巻回量（ひいては使用量または残量）を面倒な
操作を行うこと無く正確かつ迅速に検出し得るようにし
たものである。

次に本発明をテープレコーダのテープ量表示装置に適用
した一伊リを図面に付き述べる。

第１図に示すテープ量表示装置はアンド回路１、カウン
タ回路２、リードオンリーメモリ回路３、表示駆動回路
４、テー／量表示部５、フリツプフロツプ７及び一対の
供給リール側および巻取リール側パルス発生機構８，９
から構成されている。

第１図において、１１は磁気テープ、１２は磁気ヘッド
、１３及び１４は供給リールおよび巻取リール、２５及
び２６は供給リール軸および巻取リール軸、１５はテー
プガイド、１６はキャプスタン、１７はビンチローラで
ある。

それぞれのパルス発生機構８および９は供給リール側お
よび巻取リール側回転円板３１および３２、供給リール
側および巻取リール側発光ランプ３７および３８並びに
供給リール側および巻取リール側フォトセンサー３９お
よび４０から成っている。

これらの回転円板８および９は供給リール軸２５および
巻取リール軸２６にそれぞれ直結され、このためにこれ
らのリール軸をそれぞれ介して供給リール２５および巻
取リール２６とそれぞれ連動するようになっている。

供給リール側回転円板３１の外周囲附近には多数、例え
ば１００個の開孔３３がリング状に形成され、これらの
開孔の両側には互に対向して発光ランプ３１およびフォ
トセンサー３９がそれぞれ配設されている。

また巻取リール側回転円板３２の外周囲附近には１個の
開孔３４が形成され、この開孔の両側には互いに対向し
て発光ランプ３８およびフォトセンサー４０がそれぞれ
配設されている。

なお第１図に示すテープ量表示装置の動作を説明するに
先立って、このテープ量表示装置による表示方法を原理
的に説明する。

今、磁気テープ１１の走行速度Ｖ、磁気テープ１１の厚
みθ、磁気テープの全長Ｌ、供給リール１３および巻取
リール１４のハブの半径ｒ、供給リール１３および巻取
りール１４にそれぞれ巻回されている巻回テープの半径
Ｒ１およびＲ２、供給リール軸２５および巻取リール軸
２６０角速度ω１およびω２、供給リール１３および巻
取りール１４に巻回されている磁気テープの長さｌ１お
よび１２、供給リールに巻回されているテープが総て繰
出されてしまう迄の時間ｔ１とする。

この場合、供給リール側においては、 が成立する。

何故ならば、供給リールの巻回テープの側端面の残り面
積であるπ（Ｒ■−ｒ２）を一定時間で繰り出されるテ
ープの側端面の而積Ｖθで割った値は、供給リールの巻
回テープが総て繰出されてしまう迄の時間ｔ１に等しい
からである。

がそれぞれ成立する。

式（１）に式（２）および（３）を代入すると、また巻
取側においても式（４）と同様にして、が成立する。

また供給リールおよび巻取リールに巻回されているテー
プ量ｌ１およびｌ２の和はテープ全量と実質的に同一で
あるから、 が成立し、従って、 となる。

故に式（４）および（５）からテープの走行速度Ｖを消
去するためにこれらの式を変形すると、 がそれぞれ得られるので、式（７）（８）からテープの
走行速度Ｖを消去すると、 が得られる。

式（９）に式（６）を代入してｌ２を消去すると、 が得られる。

また磁気テープ１１の厚みθ、磁気テープの全長Ｌおよ
びリール１３，１４のハブの半径ｒは一これらを式（１
０）に代入すると、 が得られる。

従って式《ｌ０）からθ、Ｌおよびｒが一定でかつ既知
であれば、ω１／ω２を測定することによってテープの
走行速度Ｖに無関係に（換言すれば停止を除く録音、再
生、巻戻しおよび早送りの何れの状態においても）、テ
ープ残量、即ちテープの絶対的位置を知ることが出来る
。

本発明においては、このω１／ω２を検出スることによ
って、テープ量を検出するようにしている。

以下において、本発明の実施例を再び図面について説明
する。

磁気テープ１１がキャプスタン１６とビンチローラ１７
との共働作用によって定速走行している録音または再生
時、或はまた早送りまたは巻戻し時においては、リール
軸２５および２６に連動して回転円板３１および３２は
それぞれ回転してぃる。

これらの回転円板３１および３２は角速度ω１およびω
２で回転するので、それぞれの回転円板３１および３２
０１回転に要する時間ｔｌｌおよびｔ２１はそれぞれ、 となる。

そして回転円板３１に形成されている開孔３３の数をｍ
１とすると、発光ランプ３７によって開孔３３を介して
間欠的に照射される供給りのうちに第２Ａ図に示すよう
にｍ１個のパルスｐ１が生ずる。

また同様にフオトセンサ４０から時間ｍ２個（但しｍ２
は回転円板３１に形成されている開孔３３の数）のパル
スｐ２が生ずる。

従って第２Ａ図に示す供給リール側パルスｐ１の周期Ｔ
１ぱ、 となる。

また第２Ｂ図に示す巻取リール側パルスｐ２の周期Ｔ２
は、 となる。

故にこのパルスｐ２ によってフリツプフ図に示す如き
出力波形を生ずる。

またこの周期Ｔ２の間にアンド回路１に加えられるパル
スｐ１の数Ｎは、 となってω１／ω２に比例する。

なおこの実施例においてはｍ２−１であるから、 となる。

要するに、テープ速度Ｖ及びそれぞれのリール巻回テー
プの値に無関係に、ω１／ω２に比例したパルス数の第
２Ｄ図に示すパルス出力Ａがアンド回路１から取出され
る。

そしてこの出力信号Ａはカウンタ回路２に供給される。

なおパルス出力Ａはω１／ω２に完全に比例している必
要は必ずしもなく、用途によっても異なるが、テープレ
コーダのテープ量表示装置に適用する場合には１割程度
の誤差があっても特に差支えはなく、２割以内であるの
が実用的な範囲である。

第２Ｄ図に示す出力信号Ａのパルス数は、供給リール軸
２５の角速度ω１に比例してこれが小さければ小さい程
小さく、また巻取リール軸２６の角速度ω２に反比例し
てこれが大きければ大きい程小さくなる。

従って例えば録音、再生又は早送りのようにテープが正
走行している場合には、供給リール１３におけるテープ
残量が多く、逆に巻取リール１４に既に巻取られたテー
プ量、即ちテープ使用量が少く、このために巻取リール
軸に較べて供給リールが低速回転している程、出力信号
Ａのパルス数は少ない。

そしてテープの使用量が増大して（換言すればテープの
残量が減少して）供給リール１３に巻回されているテー
プの巻回量が減少すればする程、供給リール軸２５また
は供給リール台の角速度が大きくなり、また巻取リール
軸２６又は巻取リール台の角速度が小さくなるので、出
力信号Ａのパルス数は増大する。

既述の如く、出力信号Ａが加えられるカウンタ回路２で
は、アンド回路１から供給される出力信号Ａのパルス数
が計数される。

そしてこの計数結果である２進符号はリードオンリーメ
モリ回路３に供給される。

なおカウンタ回路２は例えばフィリップフロツプ７の反
転から少し遅延して発生する信号によってリセットされ
てよい。

リードオンリーメモリ回路３ではカウンタ回路２の計数
結果である２進符号が表示に適した線形出力に変換され
る。

なぜならば、一般に上述の第２Ａ図および第２Ｂ図に示
す信号ｐ１およびｐ２の発生源であるパルス発生機構８
および９はテープリールにおけるテープ巻径に比例した
周期で信号を発生するので、これらの信号から作り出さ
れる第２Ｄ図に示す信号Ａの周波数とテープの巻回量（
即ちテープの使用量またはテープ残量）とは非線形の関
係にあり、このためにリードオンリーメモリ回路におい
て、表示に適した線形出力に変換する必要があるからで
ある。

リードオンリーメモリ回路３は数１００〜２０００ビッ
ト程度のビット数を有しており、そこにはカウンタ回路
２にてカウントされたカウント数に対応したテープ残量
が予め設定されている。

例えば片面で３０分間記録又は再生し得るｃ−６０のテ
ープカセットについては、θ−１８μ、ｒ＝１１ｍｍ，
Ｌ＝８５．５ｍであるから、この実施例におけるテープ
量表示装置を用いた場合のテープ残量Ｔ（但し何分間の
記録又は再生可能量として表示）と、角速度の比ω１／
ω２と、カウンタ回路２におけるカウント数Ｎとの相対
的関係は既述の式〔２）及び（１１）を用いて算出すれ
ば次のようになる。

そしてこの場合に必要なリードオンリーメモリ回路３の
ビット数は約３００ビットとなる。

また、ｃ−３０のテープカセットではそのビット数は１
５０ビットで、ｃ−９０では４５０ビットで、ｃ−１２
０では６００ビットである。

従ってｃ−３０からｃ−１２０までのテープ力セットを
用いるとすれば、精度を考慮して約２０００ビットのリ
ードオンリーメモリ回路３をテープカセットの種類に応
じて切換えて使用すればよい。

第１図に示す表示駆動回路４はリードオンリーメモリ回
路３から供給される信号によって動作する。

このためにこの表示駆動回路４によって給電されるテー
プ量表示部５の表示ランプ２８ａ〜２８１の幾つかが点
燈される。

例えば表示ランプは第３図に示す如《１２個のランプで
構成され、テープの残量に比例して例えば５分間の時間
間隔で以って順次点燈するようになっている。

従ってテープの残量が残り１５分間の録音または再生を
行うのに必要な量であるとすると、１２個の表示ランプ
のうち下から１番目２８ａから３番目２８ｃまでのラン
プが点燈している。

なお表示ランプ２８ａ〜２８１を用いる代りに、数字表
示管を用いて、テープ残量を例えば「１２分間」という
ように直接表示してもよい。

またテープ量をテープ残量としてではな《てテープ位置
として表示してもよく、この場合にはテーグアドレスカ
ウンタを得ることが出来る。

なお上述の実施例において、カウンタ回路とリードオン
リーメモリ回路との間にスイッチ手段を設け、このスイ
ッチ手段によってカウンタ回路からリードオンリーメモ
リ回路に任意あるいは一定時間毎に信号を供給するよう
にすれば、任意あるいは一定時間毎にテープ量を表示す
ることが出来る。

また上述の実施例において、テープ頭出し用フルカウン
ト回路としての動作を上記カウンタ回路２に行わせるこ
とも可能である。

即ち、テープ量表示とテープ頭出しとのそれぞれの動作
を切換えるようにした切換スイッチをテープ頭出し側に
切換えた場合には、カウンタ回路２が巻取リール軸また
はリール台の回転の一周期毎にリセットされるようには
せずに、その入力信号がとのカウンタ回路２によってフ
ルカウントさせるようになし、しかもテープの頭出し点
までのカウント数を予め設定しておくと、テープの頭出
しを自動的にかつ正確にしかも容易に行うことが可能で
ある。

なお上述の実施例においては、パルス発生機構８および
９を回転円板３１および３２、発光ランプ３１および３
８並びにフォトセンサー３９および４０からそれぞれ構
成したが、回転円板の着磁体によって動作する周波数発
電機によって構成してもよい。

本発明は上述の如き構成であるから、テープ巻回部材に
巻回されている任意巻回状態のテープ巻回量（ひいては
使用量または残量）を面倒な操作を行うことなく正確か
つ迅速に検出することが出にほｙ比例したテープ量検出
信号を得るようにしたので、実際のテープ巻回量とテー
プ量検出信号とがほｇ正比例することとなり、このため
に、第１及び第２のテープ巻回部材の角速度比ω１／ω
２（一Ｘ）に単に比例したテープ量検出信号を得る場合
に較べて、実際のテープ巻回量に応じた極めて正確なテ
ープ量検出信号を得ることが出来る。

またテープ量検出信号がテープ状部材の位置を直線的な
スケールで示すデジタル値であるから、例えばテープレ
コーダのテープ量表示装置に適用した場合、複数の表示
素子とそれぞれオン・オフさせる構成とすることが出来
、こρため表示が見易く、また精度良く検出することが
出来る。

更にまた、第４の信号発生手段の記憶手段に、複数種類
のテープカセットに応じた値を記憶しておけば、複数種
類のテープカセットを選択的に使用する場合にも、それ
ぞれのテープカセットに応じたテープ量の検出を行うこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明をテープレコーダのテープ量表示装置に適
用した＝例を示すものであって、第１図はテープ量表示
装置のブロックダイヤグラム、第２Ａ図〜第２Ｄ図は第
１図に示すテープ量表示装置の動作を説明するための各
部の信号波形図、第３図は第１図に示すテープ量表示装
置のテープ量表示部の概略図である。 なお図面に用いられている符号において、１はアンド回
路、２はカウンタ回路、３はリードオンリーメモリ回路
、４は表示駆動回路、５はテープ量表示部、８および９
は供給リール側および巻取リール側パルス発生機構であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１のテープ巻同部材に巻回されている状態から第
   ２のテープ巻回部材に巻取られるように構成されている
   テープ状部材の巻回量を電気的に検出するようにしたテ
   ープ量検出装置において、（ａ）第１のテープ巻回部材
   の角速度ω１に比例してその周波数が変化する第１の信
   号を発生する第１の信号発生手段、 （ｂ）第２のテープ巻回部材の角速度ω２に比例してそ
   の周波数が変化する第２の信号を発生する第２の信号発
   生手段、 （Ｃ）前記第１および第２の信号を用いて前記２つの角
   速度ω１とω２との比Ｘを表わす第３の信号を発生する
   第３の信号発生手段、 （ｄ）前記比Ｘを表わす前記第３の信号を用いて、（但
   し、θは前記テープ状部材の厚み、Ｌは前記テープ状部
   材の全長、ｒは前記第１又は第２のテープ巻回部材のハ
   ブの半径） にほｙ比例したテープ量検出信号を発生する第４の信号
   発生手段、 をそれぞれ具備し、上記第４の信号発生手段はテープ状
   部材及びテープ巻回部材の種類に応じた前記式に関連し
   た値が記憶された記憶手段を有し、前記テープ量検出信
   号はテープ状部材の位置を直線的なスケールで示すデジ
   タル値であることを特徴とするテープ量検出装置。