(57)【特許請求の範囲】
【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、
テープを走行から停止させる時、前記駆動回路は前記モータへ逆回転指令を出し、前記周期計測器で計測された周期に基づいて前記可変分周器の分周比率を下げて周期を計測し、かつ前記周期計測器で計測された周期に基づいて前記駆動回路による前記モータのトルク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。
【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前記第１の周期時よりさらに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。
【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１９ａ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２０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、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、テープを走行から停止させる時、前記駆動回路は前記モータへ逆回転指令を出し、前記周期計測器で計測された周期に基づいて前記可変分周器の分周比率を下げて周期を計測し、かつ前記周期計測器で計測された周期に基づいて前記駆動回路による前記モータのトルク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、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、テープを走行から停止させる時、前記駆動回路は前記モータへ逆回転指令を出し、前記周期計測器で計測された周期に基づいて前記可変分周器の分周比率を下げて周期を計測し、かつ前記周期計測器で計測された周期に基づいて前記駆動回路による前記モータのトルク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前記第１の周期時よりさらに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１９ａ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）、１０〜１２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。
【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。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、Ｘ０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（Ｘ３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
【図１】
0003541660.tif 000002
【図２】
0003541660.tif 000003
【図３】
0003541660.tif 000004
【図４】
0003541660.tif 000005