JPH09251682A

JPH09251682A - テープ走行速度制御装置及び方法

Info

Publication number: JPH09251682A
Application number: JP8087306A
Authority: JP
Inventors: Isao Saito; 勲斉藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ＦＦ／ＲＥＷ等の高速走行を行う際に、低速
から高速にわたる走行速度制御を容易にし、かつ安定し
た低速走行を行う。【解決手段】リールモーターＦＧ制御部２とテープス
ピード制御部３とを備えている。ＦＦ／ＲＥＷを行う
際、まずリールモーターＦＧ制御部２の制御により、リ
ールモーター１が所定の回転周期で回転するように低速
走行制御を行う。次に加速を開始し、テープスピード制
御部３の制御により所定のテープスピードになるように
高速走行制御を行う。テープ端に近づいたら減速を開始
し、再びリールモーターＦＧ制御部２の制御により低速
走行制御を行った後停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルビデオテ
ープレコーダ（以下ビデオテープレコーダをＶＴＲとい
う）やデジタルオーディオテープレコーダ（以下ＤＡＴ
という）等の記録再生装置に関し、詳細には磁気テープ
の高速走行制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮符号化したビデオ信号を符号化した
オーディオ信号と共に磁気テープに記録再生するデジタ
ルＶＴＲが知られている（例えば、久保田幸雄編著
「図解デジタルビデオ読本」、（株）オーム社、平成７
年８月２５日発行）。このデジタルＶＴＲにおいては、
ビデオ信号及びオーディオ信号と共にサブコードが記録
されており、このサブコードは磁気テープを記録速度の
２００倍程度の速度で走行させても、その内容を読み取
ることができるように、フォーマットが定められている
（前記「図解デジタルビデオ読本」のＰＰ．９５−９
６）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、ＶＴＲにおいて
磁気テープを記録速度の数百倍で高速走行させるモード
としては、ＦＦ（ＦａｓｔＦｏｒｗａｒｄ：早送り）
／ＲＥＷ（Ｒｅｗｉｎｄ：巻き戻し）があり、そのモー
ド時には、リールモーターを高速回転させることによ
り、磁気テープを高速走行させている。ただし、この場
合、映像信号を再生しないので、磁気テープの速度が一
定になるような制御は行わない。

【０００４】また、ＶＴＲにおいて磁気テープを記録速
度の数十倍で高速走行させるモードとしては、キュー／
レビューがあり、このモード時にはキャプスタンモータ
を回転させている。そして、この場合、映像信号を再生
するので、磁気テープの速度が一定になるような制御を
行っている。キャプスタンサーボによる速度制御は５０
倍程度が限界である。

【０００５】したがって、前述したデジタルＶＴＲのサ
ブコードを高速で読み取る際には、ＦＦ／ＲＥＷ時と同
じリールモーターによる制御が必要となる。リールモー
ターを駆動して磁気テープの走行速度を一定に制御する
方法として、二つの制御方法が考えられる。第１の方法
はリール台の回転周期から磁気テープの走行速度を検出
し、それが目標値になるように制御するものである。第
２の方法はリールモーターＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）の周波数が目標値になるように制
御するものである。

【０００６】磁気テープを２００倍程度の高速で走行さ
せる場合、磁気テープのトップ又はエンドまで高速のま
ま走行させると、いわゆるガッツン・ストップ状態とな
り、テープにダメージを与え、テープ切れの原因となる
ため、トップ又はエンド付近では低速で走行させること
が必要である。つまり、低速から高速までの広い動作範
囲にわたって磁気テープの速度制御を行うことが必要と
なる。

【０００７】しかしながら、前記第１の方法では、低速
になるとリール台の回転周期が長くなり、計測時間が長
くなるため、制御が困難になる。また、第２の方法で
は、リールモーターＦＧはリール台の数百（例、４０
０）倍の周波数を持っているため、低速でも制御しやす
いが、リールモーターの回転数を一定にするだけでは、
リールの巻き径に応じて磁気テープの走行速度が変化し
てしまう。したがって、磁気テープの走行速度を一定に
するためには、リールモーターの回転数の目標値を巻き
径に応じて徐々に変化させる等の複雑な処理が必要とな
る。

【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、低速から高速にわたる磁気テープの走
行速度制御が容易に行えるようにした磁気テープ走行速
度制御装置及び方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係る磁気テープ走行速度制御装置は、磁気
テープの斜めのトラックに記録されたデータを再生する
装置において磁気テープの走行速度を制御する装置であ
って、磁気テープを走行させるモーターと、磁気テープ
の走行速度を検出する手段と、モーターの回転数を検出
する手段と、モーターを制御するための基準信号を発生
する手段とを備え、モーターを制御するための基準信号
を発生する手段は、磁気テープの走行速度を一定にする
第１のモードと、モーターの回転数を一定にする第２の
モードとを有することを特徴とするものである。

【００１０】また、本発明に係る磁気テープ走行速度制
御方法は、磁気テープの斜めのトラックに記録されたデ
ータを再生する装置において磁気テープの走行速度を制
御する方法であって、磁気テープの走行速度が所定値以
下のときには、磁気テープを走行させるモーターの回転
数が一定になるように制御し、磁気テープの走行速度が
所定値を越えるときには、磁気テープの走行速度が一定
になるように制御することを特徴とするものである。

【００１１】本発明によれば、磁気テープの走行速度が
所定値以下のときには、磁気テープを走行させるモータ
ーの回転数が一定になるように制御され、磁気テープの
走行速度が所定値を越えるときには、磁気テープの走行
速度が一定になるように制御される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明を適
用したテープ走行速度制御装置の構成を示すブロック図
である。この装置ではリールモーターの速度を制御する
ことにより、磁気テープの走行速度を記録時の４０倍程
度から２００倍まで変化させる。

【００１３】このテープ走行速度制御装置は、リールモ
ーター１と、リールモーターＦＧ制御部２と、テープス
ピード制御部３と、テープ速度検出部４と、制御基準値
生成部５と、リールモーターＦＧ制御部２の出力とテー
プスピード制御部３の出力とを選択してリールモーター
１へ入力するスイッチＳＷとを備えている。また、この
テープ走行速度制御装置は、サプライ（供給）リール
（以下Ｓリールという）のリール台の回転に対応して発
生したＳリールＦＧを用いてＳリールのリール台の回転
周期を検出する周期計測部６Ｓと、テイクアップ（巻き
取り）リール（以下Ｔリールという）のリール台の回転
に対応して発生したＴリールＦＧを用いてＴリールのリ
ール台の回転周期を検出する周期計測部６Ｔとを備えて
いる。ここで、リールモーター１以外の部分は、マイク
ロコンピュータ（以下マイコンという）のソフトウェア
で構成されている。

【００１４】リールモーター１はＴリールを駆動する。
また、リールモーター１の回転に対応するリールモータ
ーＦＧを出力する。リールモータＦＧはリールモーター
ＦＧ制御部２へ入力される。制御基準値生成部５には起
動時に最終目標速度（例えば２００倍）が入力される。

【００１５】リールモーターＦＧ制御部２は、リールモ
ーターＦＧを分周する分周部２１と、分周部２１の出力
信号の周期を計測する周期計測部２２と、周期計測部２
２の出力から制御基準値生成部５より出力される基準周
期を減算する減算部２３と、減算部２３の出力を基にリ
ールモーター１を駆動するエラー信号を算出するエラー
算出部２４とを備えている。リールモーターＦＧ制御部
２は、リールモーター１が所定の周期で回転するように
制御する（詳細は後述）。

【００１６】テープスピード制御部３は、テープ速度検
出部４で検出されたテープ速度から制御基準値生成部５
より出力される基準テープ速度を減算する減算部３１
と、減算部３１の出力を基にリールモーター１を駆動す
るエラー信号を算出するエラー算出部３２とを備えてい
る。テープスピード制御部３は、磁気テープがＴリール
により所定のスピードで巻き取られるように制御する
（詳細は後述）。

【００１７】図１に示したテープ走行速度制御装置の基
本動作を図２に示す。まず、停止状態から起動される
と、リールモーターＦＧ制御部２の制御により、リール
モーター１が所定の回転周期で回転するように制御され
る。この回転周期は、例えばＳリールの残量が殆どない
巻き径の時に４０倍速になるような値である。図２に
“低速”と記載されている範囲がこの回転周期制御を示
す。つまり、この範囲のテープ速度は厳密には一定では
なく、Ｓリールの巻き径が小さくなれば、テープ速度は
速くなる。

【００１８】一定時間経過すると、次に２００倍速に向
けて加速を開始し、２００倍速に到達したら、速度が一
定になるように制御する。この速度制御は、テープスピ
ード制御部３の出力を用いて行われる。ただし、Ｔリー
ルが既にテープエンドの近くまで巻き取っている時には
加速しない。テープエンドに近いかどうかは、Ｓリール
又はＴリールの巻き径を検出して判別する（詳細は後
述）。

【００１９】２００倍速で制御し、テープエンドの近く
まで巻き取ったら、４０倍速程度の低速になるように減
速を開始する。そして、４０倍速程度に到達したら、リ
ールモーターＦＧの回転周期が一定になるように制御す
る。この回転周期は、例えばＳリールの残量が殆どない
巻き径の時に４０倍速になるような値である。このと
き、減速中の速度制御はテープスピード制御部３の出力
を用いて行われ、４０倍速程度の回転周期制御はリール
モーターＦＧ制御部２の出力を用いて行われる。

【００２０】最後にテープエンドを検出したら、磁気テ
ープの走行を停止させる。ここで、起動から４０倍速に
立ち上げる代わりに、１０倍、２０倍、４０倍のように
立ち上げてもよい。停止の前の低速についても同様であ
る。なお、以上はＲＥＷの動作を説明したが、ＦＦの場
合も同様である。ただし、ＦＦの場合には、テープのト
ップを検出して停止させる。

【００２１】図１に戻って説明する。テープ速度検出部
４は、周期計測部６Ｓと周期計測部６Ｔの１倍速時の出
力を用いてテープ長の基準値を検出するテープ長検出部
４１と、周期計測部６Ｓと周期計測部６Ｔの現在（＝ｎ
倍速時）の出力を用いて現在のテープ長を検出するテー
プ長検出部４２と、テープ長検出部４１の出力とテープ
長検出部４２の出力とを用いて現在のテープ速度を算出
するテープ速度算出部４３とを備えている。

【００２２】ここで、図３を参照しながらテープ速度検
出の原理を説明する。この図において、７ＳはＳリール
に巻かれている磁気テープ、７ＴはＴリールに巻かれて
いる磁気テープ、８ＳはＳリールの軸、８ＴはＴリール
の軸、ＲｓはＳリールの巻き径、ＲｔはＴリールの巻き
径、ＲｈはＳリール及びＴリールの軸径である。

【００２３】図３において、磁気テープの全長をＬ、テ
ープの厚さをμとすると、 π（Ｒｓ²−Ｒｈ²）＋π（Ｒｔ²−Ｒｈ²）＝Ｌμ …

【００２４】式の両辺にπを掛け、移項すると、 π（Ｌμ＋２πＲｈ²）＝π²（Ｒｓ²＋Ｒｔ²） …

【００２５】式の値は軸８Ｓ、磁気テープ７Ｓ、軸８
Ｔ、磁気テープ７Ｔの面積の和であり、テープカセット
による一定値となる。

【００２６】ここで、Ｓリールの回転周期をＴｓ、Ｔリ
ールの回転周期をＴｔ、テープスピードをＶとすると、Ｖ＝２π（１／Ｔｓ）Ｒｓ＝２π（１／Ｔｔ）Ｒｔ … である。

【００２７】式よりＲｓとＲｔを求め、式の右辺に
代入すると、Ｖ²（Ｔｓ²＋Ｔｔ²）＝Ｋ（＝定数） … となる。

【００２８】したがって、１倍速とｎ倍速でのテープス
ピード、Ｓリール台周期、Ｔリール台周期を、それぞれ
Ｖ１，Ｖｎ、Ｒｓ１，Ｒｓｎ、Ｒｔ１，Ｒｔｎとする
と、Ｖ１（Ｔｓ１²＋Ｔｔ１²）^1/2＝Ｖｎ（Ｔｓｎ²＋Ｔｔｎ²）^1/2＝Ｋ^1/2 …

【００２９】式より、Ｖｎ／Ｖ１＝（Ｔｓ１²＋Ｔｔ１²）^1/2／（Ｔｓｎ²＋Ｔｔｎ²）^1/2 ＝Ｘ１／Ｘｎ … となる。

【００３０】したがって、１倍速時のリール台の回転周
期の２乗和の平方根Ｘ１（＝基準テープ長）とすると、
これとｎ倍速時のリール台の回転周期の２乗和の平方根
Ｘｎとの比からテープスピードを検出することができ
る。

【００３１】図１に戻って説明する。制御基準値生成部
５は、周期計測部６Ｓの出力と、周期計測部６Ｔの出力
と、テープ速度算出部４３の出力とからＳリールの巻き
径Ｒｓを検出する巻き径検出部５１と、巻き径検出部５
１の出力を基にリールモーターＦＧ制御部２の出力を用
いるモード（以下リールモーターＦＧ制御モードとい
う）又はテープスピード制御部３の出力を用いるモード
（以下テープスピード制御モードという）を選択するモ
ード選択部５２と、モード選択部５２のモードと起動時
に設定される最終目標速度に応じて目標速度を生成する
目標速度生成部５３と、目標速度生成部の出力に応じ
て、リールモーター制御部２内の分周部２１の分周比を
生成する分周比生成部５４と、目標速度生成部の出力を
用いてリールモーターＦＧの基準周期を生成する基準値
生成部５５とを備えている。

【００３２】次に、図１に示したテープ走行速度制御装
置の動作を説明する。まず、磁気テープの停止状態にお
いて、ユーザーの操作によりＦＦ又はＲＥＷモードに設
定されると、図１の装置が起動される。起動時には最終
目標速度の２００倍速が設定されると共に、リールモー
ターＦＧ制御モードに設定される。この時、目標速度生
成部５３は４０倍速に相当する目標速度を生成する。ま
た、分周比生成部５４は、分周器２１の分周比を“４”
に設定する。そして、基準値生成部５５は、Ｓリールの
残量が殆どない巻き径の時に１０倍速になるような目標
回転周期を生成し、減算部２３へ与える。この結果、リ
ールモーター１はＳリールの残量が殆どない巻き径の時
に４０倍速になる回転周期で回転する。

【００３３】前述したリールモーターＦＧ制御モードで
しばらく走行し、その間に、テープ速度検出部４は前述
した式を用いてテープ速度の計算を行う。また、制御
基準値生成部５内の巻き径検出部５１は、前述した式
を用いてＳリールの巻き径Ｒｓの計算を行う。そして、
巻き径Ｒｓが所定値以上あれば加速を開始する。なお、
１倍速時のリール台の回転周期の２乗和の平方根Ｘ１は
あらかじめ計測し、マイコン内のメモリに記憶してお
く。

【００３４】加速を開始すると、モード選択部５２はテ
ープスピード制御モードを選択する。そして、目標速度
生成部５３は、テープスピード制御部３の減算部３１に
対して、４０→４１→４２→・・・のように徐々に増加
する基準テープスピードを与える。最終目標速度は起動
時に２００に設定されているので、基準テープスピード
は２００に到達すると一定になる。

【００３５】巻き径検出部５１では常時、巻き径を検出
している。そして、この値が所定値以下になると減速を
開始し、テープスピード制御部３による制御のまま減速
する。この時、目標速度生成部５３は、テープスピード
制御部３の減算部３１に対して、２００→１９９→１９
８→・・・のように徐々に減少する基準テープスピード
を与える。そして、この値が４０に達すると、モード選
択部５２はリールモーターＦＧ制御モードを選択する。
そして、リールモーターＦＧ制御部２の制御により、４
０倍速程度の低速制御が行われ、テープエンドを検出す
ると、磁気テープの走行を停止させる。

【００３６】図１におけるテープスピード制御部３の処
理を図４に示す。ここで、“検出したテープ速度”は、
テープ速度検出部４から与えられるテープ速度であり、
“目標テープ速度”は制御基準値生成部５から与えられ
るテープ速度である。まず、“検出したテープ速度”か
ら“目標テープ速度”を減算して速度誤差を検出する。
これは、減算部３１の処理である。以後の処理はエラー
算出部３２の処理である。まず、速度誤差にリミッタを
かけ、次いで比例エラー、微分エラー、積分エラーを算
出し、積分値にリミッタをかける。そして、各エラー値
を合計し、その結果にリミッタをかけ、ＰＷＭ値に変換
して出力する。

【００３７】図５は図４の処理をハードウェアで構成し
た場合のブロック図である。この図において、“Ｄ”は
１サンプルの遅延回路である。

【００３８】図１におけるリールモーターＦＧ制御部２
の処理を図６（ａ）に示す。この図において、“周期の
算出”は周期計測部２２が、分周部２１の出力の間隔を
カウントすることで計測する。“目標ＦＧ周期”は基準
値生成部５５が生成した基準のＦＧ周期である。まず、
周期計測部２２が計測した周期から目標テープ速度を減
算して周期誤差を検出する。これは、減算部２３の処理
である。以後の処理はエラー算出部２４の処理である。
まず、周期誤差にリミッタをかけ、次いで比例エラーと
積分エラーを算出し、積分値にリミッタをかける。そし
て、エラー値を合計し、その結果にリミッタをかけ、さ
らにエラーを平均し、ＰＷＭ値に変換して出力する。な
お、ここでエラーを平均しているのは、計測した周期の
ばらつきを除去するためである。

【００３９】なお、前記実施の形態ではリールモーター
を駆動することにより磁気テープを高速走行させている
が、キャプスタンモーターを駆動することにより磁気テ
ープを高速走行させる場合にも本発明を適用することが
できる。その場合には、図１のリールモーター１の代わ
りにキャプスタンモーターとし、リールモーターＦＧ制
御部２の代わりにキャプスタンモーターＦＧ制御部を設
ければよい。また、前記実施の形態はテジタルＶＴＲに
関するものであったが、本発明はＤＡＴにも適用するこ
とができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、低速から高速にわたる磁気テープの速度制御が容
易に行える。また、安定した低速走行が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したテープ走行速度制御装置の構
成を示すブロック図である。

【図２】本発明を適用したテープ走行速度制御装置の基
本動作を示す図である。

【図３】テープ速度検出の原理を説明する図である。

【図４】テープスピード制御部の処理を示すフローチャ
ートである。

【図５】テープスピード制御部のエラー算出部をハード
ウェアで実現した場合のブロック図である。

【図６】リールモーター制御部の処理を示すフローチャ
ート及びそのエラー算出部をハードウェアで実現した場
合のブロック図である。

【符号の説明】

１…リールモーター、２…リールモーターＦＧ制御部、
３…テープスピード制御部、４…テープ速度検出部、５
…制御基準値生成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気テープの斜めのトラックに記録され
たデータを再生する装置において前記磁気テープの走行
速度を制御する装置であって、前記磁気テープを走行させるモーターと、前記磁気テープの走行速度を検出する手段と、前記モーターの回転数を検出する手段と、前記モーターを制御するための基準信号を発生する手段
とを備え、前記基準信号を発生する手段は、前記磁気テープの走行
速度を一定にする第１のモードと、前記モーターの回転
数を一定にする第２のモードとを有することを特徴とす
るテープ走行速度制御装置。
【請求項２】磁気テープを走行させるモーターはリー
ルモーターである請求項１に記載のテープ走行速度制御
装置。
【請求項３】磁気テープの走行速度を検出する手段
は、リール台の回転周期を基に検出するものである請求
項１に記載のテープ走行速度制御装置。
【請求項４】基準信号を発生する手段は、磁気テープ
の走行速度が所定値以下のときに第２のモードとなり、
前記磁気テープの走行速度が所定値を越えるときに第１
のモードとなる請求項１に記載のテープ走行速度制御装
置。
【請求項５】磁気テープの斜めのトラックに記録され
たデータを再生する装置において前記磁気テープの走行
速度を制御する方法であって、前記磁気テープの走行速度が所定値以下のときには、前
記磁気テープを走行させるモーターの回転数が一定にな
るように制御し、前記磁気テープの走行速度が所定値を
越えるときには、前記磁気テープの走行速度が一定にな
るように制御することを特徴とするテープ走行速度制御
方法。