JPH0536157A - 磁気テープの再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気テープの回転ドラムへのローディング中
に供給リールの巻径を検出し、テープ再生直後のテンシ
ョンを最適にしてテープの走行安定性を図る。 【構成】 供給リール１と巻取リール２に巻かれた磁気
テープ３を、ガイドローラ４, ５を用いて磁気ヘッドを
備えた回転ドラム６にローディングして再生する磁気テ
ープの再生装置において、ローディング状態検出手段８
によってガイドローラ４による磁気テープ３の回転ドラ
ム６へのローディング状態を検出し、ローディング時お
よびテープ走行中の所定時間毎にリール回転速度検出手
段７によって供給リール１の回転速度を検出し、検出さ
れた回転速度を基にして供給リール１のテープ巻径を供
給リール巻径算出手段９によって算出し、算出された巻
径に応じてモータ駆動トルク制御手段10によって供給リ
ール駆動モータ13の駆動トルクを最適テンションが得ら
れるように制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気テープの再生装置に
関し、特に、回転ドラムにテープローディングを行う再
生装置の供給リール側のテープの巻径をローディング時
に検出し、再生直後から巻径に応じたテープテンション
制御が可能な磁気テープの再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録再生装置は低い周波数し
か記録できない固定ヘッド式のものから、高い周波数の
アナログ信号やディジタル信号を記録できる回転ヘッド
式のものへと発展しつつある。このような回転ヘッド式
の磁気テープの再生装置としては、例えば、ディジタル
・オーディオ・テープレコーダ（ＤＡＴ）やビデオ・テ
ープレコーダ（ＶＴＲ）等があり、この種の磁気テープ
の再生装置では、磁気ヘッドを備えた回転ドラムに磁気
テープをローディングして再生を行っている。

【０００３】従来、このような磁気テープの再生装置に
おいては、磁気テープの再生時のテープテンション、即
ち、回転ドラムと供給リールとの間の磁気テープのテン
ションを、供給リールを駆動するモータにテープが引き
出される時の回転方向とは逆方向の駆動トルクを発生さ
せることによって印加していた。そして、このテープテ
ンションを供給リールのテープの巻径にかかわらず一定
に保持するために、従来は供給リールと回転ドラムの間
の磁気テープの走行路にテンションセンサを設け、この
テンションセンサの出力によって供給リール駆動モータ
の駆動トルクを制御していた。

【０００４】このテンションセンサとしては一般に機械
式のものが使用され、磁気テープにばねで押し付けたロ
ーラの移動量を検出することによってテープテンション
を検出していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
機械式のテープテンションセンサを備えた磁気テープの
再生装置におけるテープテンション制御には次のような
問題がある。 （１） テープテンションの検出をテープの再生状態で
行うので、テープの再生直後はテープテンションが不適
切であり、また、テープテンションが最適になるまでに
時間がかかる。 （２） 機械式のテンションセンサを使用した磁気テー
プの再生装置を自動車等の車両に搭載すると、車両走行
時の加速度変化や振動でテンションセンサが移動する
と、検出出力が正確でなくなり、テンション制御が不適
切になる。

【０００６】そこで、本発明は、前記従来の問題点を解
消し、回転ヘッド式の磁気テープの再生装置において、
磁気テープの回転ドラムへのローディング中に供給リー
ルのテープ巻径を検出することによってその後のテープ
再生時の最適テンションを演算して求め、ローディング
直後にテープテンションを最適に制御することができる
と共に、外部振動の影響を受けることなくテープテンシ
ョンを最適に制御することができる磁気テープの再生装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の磁気テープの再生装置の構成が図１に示される。図
１において、１は供給リール、２は巻取リール、３は磁
気テープ、４，５は磁気テープ３を引き出すガイドロー
ラ、６は磁気テープ３がローディングされる磁気ヘッド
を備えた回転ドラムを示している。このような部材を備
えた磁気テープの再生装置において、リール回転速度検
出手段７は供給リール１の回転速度を検出し、ローディ
ング状態検出手段８はガイドローラ４，５による磁気テ
ープ３の回転ドラム６へのローディング状態を検出す
る。そして、供給リール巻径算出手段９は、ローディン
グ時、およびテープ走行中の所定時間毎に、リール回転
速度検出手段７によって検出された回転速度を基にして
供給リール１の巻径を算出する。そして、モータ駆動ト
ルク制御手段１０はこの供給リール１の巻径に応じて供
給リール１を駆動する駆動モータ１３の駆動トルクを最
適テンションが得られるように制御する。

【０００８】本発明の別の形態として、図１に一点鎖線
で示すように、供給リール１側のガイドローラ４による
磁気テープ３の回転ドラム６へのローディング時に、巻
取リール２をロック状態で係止する巻取リール係止手段
１１を更に設けても良い。また、更に別の形態として、
図１に二点鎖線で示すように、テープ長の異なる市販の
全磁気テープの、任意時間再生後の供給リール１の巻径
と、この巻径での再ローディング時の供給リール１の回
転速度データが対応付けて格納された回転速度−巻径デ
ータ記憶手段１２を更に設け、供給リール巻径算出手段
９がこの回転速度−巻径データ記憶手段１２により、供
給リール１の巻径を算出するようにしても良い。

【０００９】更に、前述の構成の磁気テープの再生装置
において、供給リール巻径算出手段９が、磁気テープ３
のローディング直後の磁気テープ３の走行速度が安定す
る迄の間、継続的に前記リール回転速度検出手段７の検
出値に応じて供給リール１の巻径を補正するようにして
も良い。

【００１０】

【作用】本発明の磁気テープの再生装置によれば、ガイ
ドローラによって磁気テープが回転ドラムにローディン
グされる時の供給リールの回転速度が検出され、この検
出速度から供給リールのテープ巻径が演算によって求め
られ、この巻径に応じてテープテンションを最適にする
供給リール駆動モータの駆動トルクが演算されるので、
テープローディング直後にテープテンションを最適に保
持することが可能になる。

【００１１】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図２は本発明の磁気テープの再生装置２０
の一実施例の構成を示す断面図であり、実際には、ディ
ジタル・オーディオ・テープレコーダ（ＤＡＴ）２０の
構成を示すものである。ＤＡＴ２０には一般に、カセッ
トの記録、再生を行うメインシャシ２１と、カセットを
このメインシャシ２１に装着するためのサブシャシ２２
とがある。

【００１２】メインシャシ２１には、カセット内の供給
リールと巻取リールに係合してこれを回転させ、テープ
を走行させるハブ２３、ハブ２３を駆動する駆動モータ
２４Ｓ，２４Ｔ、駆動モータ２４Ｓ，２４Ｔに取り付け
られた回転数検出板２５Ｓ，２５Ｔ、この回転数検出板
２５Ｓ，２５Ｔの回転をそれぞれ検出するためにメイン
シャシ２１に取り付けられた周波数発生器２６Ｓ，２６
Ｔ、周波数発生器２６Ｓ，２６Ｔからの信号によってカ
セット内の供給リールと巻取リールのテープ残量の検出
や駆動モータ２４Ｓ，２４Ｔの回転制御を行う制御回路
４０、および磁気ヘッドを備えた回転ドラム（図示せ
ず）等が設けられている。また、サブシャシ２２には、
カセットを嵌め込んでＤＡＴ２０内を移動する搬送用ホ
ルダ２８が、サブシャシ２２の側板２２１に取り付けら
れていると共に、この搬送用ホルダ２８を移動させるた
めのモータ２９や、減速歯車を備えた搬送機構２７が備
えられている。この搬送用機構２７は図示しないリンク
等により、搬送用ホルダ２８と係合している。この搬送
用ホルダ２８は、側面に突設された３本ずつのピン２８
１で側板２２１に支持されており、搬送機構２７によっ
てＤＡＴ２０内を移動することができるそして、搬送用
ホルダ２８にカセットが挿入されると、搬送機構２７に
よってＤＡＴ２０内をカセットが移動し、カセットがハ
ブ２３の上部に達した時点で搬送用ホルダ２８が下降
し、カセットの蓋が開かれると共に、カセットのリール
がハブ２３に噛み合わされる。カセットのリールがハブ
２３に噛み合わされると、図示しないスイッチがＯＮに
なってローディング機構に通電が行われ、テープがガイ
ドローラによって引き出されてテープの回転ドラムへの
ローディングが行われる。

【００１３】図３は図２に示される回転数検出板２５
Ｓ，２５Ｔを平面から見た図である。回転数検出板２５
Ｓ，２５Ｔの上面には、光りを反射する部分Ｒと吸収す
る部分Ｂが交互に等角度で扇状に設けられており、対向
するメインシャシ２１上に設けられた周波数発生器２６
Ｓ，２６Ｔによって、回転数検出板２５Ｓ，２５Ｔの回
転に応じた周波数が発生されるようになっている。この
周波数発生器２６Ｓ，２６Ｔとしては、フォトカプラ等
の発光、受光素子を使用すれば良い。

【００１４】図４は図２のＤＡＴ２０の回路構成の一実
施例を示すものであり、制御回路４０にマイクロコンピ
ュータを使用した実施例である。制御回路４０に内蔵さ
れるマイクロコンピュータ４１は、入出力回路（Ｉ／
Ｏ）４１１，中央処理回路（ＣＰＵ）４１２，読み出し
専用メモリ（ＲＯＭ）４１３，ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）等を備えており、それぞれバス４１０で接続
されている。Ｉ／Ｏ４１１には、図示しないスイッチか
らのローディング信号や、ローディング時やテープ走行
時に、Ｓリール５３やＴリール５４の回転によって回転
する回転数検出板２５Ｓ，２５Ｔの回転に応じて、周波
数発生器２６Ｓ，２６Ｔによって発生した信号が入力さ
れる。２４Ｓ、２４ＴはそれぞれＳリール５３とＴリー
ル５４を回転させるためのＳリールモータ、Ｔリールモ
ータである。

【００１５】この実施例のＤＡＴ２０では、ローディン
グ信号がＩ／Ｏ４１１に入力されると、ＣＰＵ４１２は
ＲＯＭ４１３に格納されたプログラムに基づき、ローデ
ィング時に周波数発生器２６Ｓ，２６Ｔから入力される
信号から各リール５３，５４の回転速度をまず求め、次
いで、検出回転速度からカセットのＳリール５３に巻か
れているテープの巻径を計算して求める。従って、この
実施例のＤＡＴ２０では、テープが回転ドラムにローデ
ィングされている時に、カセットのＳリール５３に巻か
れているテープの巻径が計算によって求められる。この
結果、Ｓリール５３に巻径に応じた適正な逆回転を、テ
ープローディング中及び再生開始直後に与えることがで
き、常に一定のテープテンションで磁気テープを安定走
行させることができる。図４に示されたＤ／Ａコンバー
タ４１５、補正フィルタ４２、および電力増幅器４３
は、Ｓリール５３を駆動するＳリールモータ２４Ｓによ
り、適正なバックテンションが磁気テープに印加される
ように、Ｓリールモータ２４Ｓそ駆動するための回路で
ある。

【００１６】ところで、テープの回転ドラムへのローデ
ィング時に、カセットのＳリール５３に巻かれているテ
ープの巻径を正確に計算するための１つの方法として
は、ローディング時にまずＴリール５４を固定してお
き、Ｓリール５３側のガイドローラのみでテープをＳリ
ール５３から引き出し、このときの回転数検出板２５Ｓ
の回転に応じた周波数発生器２６Ｓからの信号により、
Ｓリール５３に巻かれているテープの巻径を計算する方
法がある。これを図５(a) を用いて説明する。なお、図
５(a) において５０はＤＡＴカセット、５１は基準穴、
５２は磁気テープ、６０は回転ドラム、６１はＴリール
５４側のガイドローラ、６２はＳリール５３側のガイド
ローラ、６３はキャプスタン、６４はピンチローラを示
している。

【００１７】この方法では、カセット５０内の磁気テー
プ５２を回転ドラム６０にローディングを行う際に、ま
ず、図示しないロック機構によってＴリール５４を固定
しておき、Ｓリール５３側のガイドローラ６２のみを移
動させてテープ５２をカセット５０から引き出し、回転
ドラム６０にローディングする。この時は、Ｔリール５
４は固定されているので、引き出す際のテープ５２は、
Ｓリール５３側からのみ供給され、Ｓリール５３のみが
回転する。よって、この時の回転数検出板２５Ｓの回転
に応じて周波数発生器２６Ｓから発生した信号により、
Ｓリール５３に巻かれたテープの巻径をＣＰＵ４１２が
計算する。このようにして、Ｓリール５３側のテープ５
２の回転ドラム６０へのローディングが終了した時点
で、Ｓリール５３に巻かれたテープの巻径が求められ
る。この後、Ｔリール５４側のロックを解除し、ガイド
ローラ６１によってＴリール５４側のテープ５２を回転
ドラム６０にローディングすれば良い。

【００１８】更に、カセット５０内の磁気テープ５２を
Ｓリール５３側とＴリール５４側で図５(b) に示すよう
に同時に引き出す際のＳリール５３のテープ巻径の計算
の方法としては、市販のテープ長の異なる全磁気テープ
を、任意時間再生後に再ローディングした時のＳリール
５３の回転速度とリールのテープ巻径を予め試験してそ
の関係を求め、これをマップの形でＲＯＭ４１３に格納
しておく方法がある。この方法では、周波数発生器２６
Ｓによって発生した信号から求められるＳリール５３の
回転速度を、ＲＯＭ４１３に格納されたマップ値と比較
し、補間計算によってＳリール５３に巻かれた磁気テー
プの巻径を求めることができる。

【００１９】このようにして、磁気テープのローディン
グ時にＳリール５３のテープ巻径が求められると、その
後のテープ走行時に、Ｓリール５３と回転ドラム６０と
の間のテープテンションが最適になるように、Ｉ／Ｏ４
１１からパルス信号Ｐ_WMが出力され、これがＤ／Ａ４１
５にてアナログ信号に変換されて補正フィルタ４２、電
力増幅器４３をへてＳリールモータ２４Ｓがテープの引
き出し方向とは逆方向に駆動されてテープに適正なテン
ションが印加される。ローディング後のテープ走行時
は、適当な時間毎にＳリール５３の巻径を演算によって
求め、巻径に応じたテープテンション制御を行えば良
い。

【００２０】なお、以上の実施例では、テープローディ
ング中にＳリール５３の回転速度を検出し、その情報に
よって計算されたＳリール５３の巻径をローディング直
後のＳリール５３の巻径としてテープテンションが制御
されていたが、ローディング時のＳリール５３の回転速
度にはバラツキがあると、巻径が正確に求められず、テ
ープテンションが最適でなくなる。そこで、ローディン
グ後の再生後に、テープ速度が安定するまでの間、更に
継続してＳリール５３の回転速度を検出し、その情報に
よってＳリール５３の巻径を補正すれば、より正確なロ
ーディング直後のＳリール５３のテープ巻径が計算さ
れ、テープテンションが制御に信頼性が増すことにな
る。このときの計算例を以下に示す。

【００２１】(1) ローディング時：周波数発生器２６Ｓ
の出力ＴFGO から巻径を計算。 (2) 再生直後 ：周波数発生器２６Ｓの出力ＴFG1
と前回の値を用い、Ｔ₁ ＝ (ＴFGO ＋ＴFG1 ) ／２から
巻径を計算。 (3) 再生直後＋ｔ秒：周波数発生器２６Ｓの出力ＴFG2
と前回の値を用い、Ｔ₂ ＝ (Ｔ₁ ＋ＴFG2 ) ／２から巻
径を計算。 このような処理を数回繰り返せば、Ｓリール５３の巻径
は正確なものとなる。

【００２２】ここで、Ｓリールのテープ巻径計算の一例
を説明する。Ｓリール、Ｔリールとも、ＤＣブラシレス
・ダイレクトドライブ・モータとすると、このモータの
トルクΦ(gcm) と印加電圧Ｖ_m V)および、テープテンシ
ョンＴ_T との関係は、ｇ_m をモータコンダクタンス(mh
o) 、Ｋ_T をモータトルク定数(gcm/A) 、ＲをＳリール
のテープ巻径(cm)として、次の式のようになる。

【００２３】Φ＝ｇ_m ・Ｋ_T ・Ｖ_m … Φ＝Ｔ_T ・Ｒ … この式_, より、次の式が導かれる。 Ｖ_m ＝（Ｔ_T ・Ｒ）／（ｇ_m ・Ｋ_T ）… リール回転速度Ｎ（rps)とテープ速度Ｖ(cm/s)、および
周波数発生器２６Ｓの周期ＴFG(s) の関係は、Ｚをリー
ル１回転当たりの周波数発生器２６Ｓの発生パルス数
(24パルス／１回転) として、以下の式のようになる。

【００２４】１／Ｎ ＝ ＴFG・Ｚ … １／Ｎ ＝ (２πＲ) ／Ｖ … この式, より次の式が導かれる。 Ｒ ＝ Ｚ／ (２π) ・Ｖ・ＴFG … この式を式に代入して、 Ｖ_m ＝（Ｔ_T ・Ｚ・Ｖ）・ＴFG／（２πｇ_m ・Ｋ_T ） … ここで、２πｇ_m ・Ｋ_T は定数であり、テープ速度Ｖの
時の最適バックテンション値がＴ_T （Ｔ_T は実験等で予
め求めた値）であるので、式は、βをロステンショ
ン、オフセット等の値として、以下のようになる。

【００２５】Ｖ_m ＝ αＴFG ＋β … よって、式より、周波数発生器２６Ｓの発生パルスの
周期ＴFGを測定し、これに比例した電圧Ｖ_m でリールを
引っ張れば、テープテンションの巻径依存は補正できる
ことが分かる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転ヘッド式の磁気テープの再生装置において、磁気テ
ープの回転ドラムへのローディング中に供給リール側の
テープ巻径が計算によって求められるので、ローディン
グ直後のバックテンションを最適に制御することがで
き、テープの走行安定性が増すという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気テープの再生装置の原理構成図で
ある。

【図２】本発明の磁気テープの再生装置の一実施例の構
成を示す断面図である。

【図３】図２の回転数検出板の平面図である。

【図４】本発明の磁気テープの再生装置の一実施例の回
路構成を示す回路図である。

【図５】本発明におけるローディングの状態を説明する
動作説明図である。

【符号の説明】

１…供給リール ２…巻取リール ３…磁気テープ ４，５…ガイドローラ ６…回転ドラム ７…リール回転速度検出手段 ８…ローディング状態検出手段 ９…供給リール巻径算出手段 １０…モータ駆動トルク制御手段 １１…巻取リール係止手段 １２…回転速度−巻径データ記憶手段 １３…駆動モータ ２０…本発明の磁気テープの再生装置（ＤＡＴ） ２１…メインシャシ ２３…ハブ ２４Ｓ，２４Ｔ…駆動モータ ２５Ｓ，２５Ｔ…回転数検出板 ２６Ｓ，２６Ｔ…周波数発生器 ４０…制御回路 ４１…マイクロコンピュータ ５０…ＤＡＴカセット ５２…磁気テープ ５３…Ｓリール ５４…Ｔリール ６０…回転ドラム ６１，６２…ガイドローラ ６３…キャプスタン ６４…ピンチローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給リール(1) と巻取リール(2) とに巻
   かれた磁気テープ(3) を、ガイドローラ(4), (5)を用い
   て磁気ヘッドを備えた回転ドラム(6) にローディングし
   て再生を行う磁気テープの再生装置において、 前記供給リール(1) の回転速度を検出するリール回転速
   度検出手段(7) と、 前記ガイドローラ(4) による磁気テープ(3) の回転ドラ
   ム(6) へのローディング状態を検出するローディング状
   態検出手段(8) と、 ローディング時、およびテープ走行中の所定時間毎に、
   前記リール回転速度検出手段(7) によって検出された回
   転速度を基にして、前記供給リール(1) の巻径を算出す
   る供給リール巻径算出手段(9) と、 この供給リール(1) の巻径に応じて供給リール(1) を駆
   動する駆動モータ(13)の駆動トルクを最適テンションが
   得られるように制御するモータ駆動トルク制御手段(10)
   と、 を設けたことを特徴とする磁気テープの再生装置。
2. 【請求項２】 供給リール(1) 側のガイドローラ(4) に
   よる磁気テープ(3)の回転ドラム(6) へのローディング
   時に、巻取リール(2) をロック状態に係止する巻取リー
   ル係止手段(11)を更に備えることを特徴とする請求項１
   に記載の磁気テープの再生装置。
3. 【請求項３】 テープ長の異なる市販の全磁気テープ
   の、任意時間再生後の供給リール(1) の巻径と、この巻
   径での再ローディング時の供給リール(1) の回転速度デ
   ータが対応付けて格納された回転速度−巻径データ記憶
   手段(12)を更に備え、 前記供給リール巻径算出手段(9) がこの回転速度−巻径
   データ記憶手段(12)により、前記供給リール(1) の巻径
   を算出することを特徴とする請求項１に記載の磁気テー
   プの再生装置。
4. 【請求項４】 前記供給リール巻径算出手段(9) が、磁
   気テープ(3) のローディング直後の磁気テープ(3) の走
   行速度が安定する迄の間、継続的に前記リール回転速度
   検出手段(7) の検出値に応じて供給リール(1) の巻径を
   補正することを特徴とする請求項１から３のいずれか１
   項に記載の磁気テープの再生装置。