JPH11185462A

JPH11185462A - テープ厚測定装置

Info

Publication number: JPH11185462A
Application number: JP9349199A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Ihi; 良憲衣斐
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】リールに巻回されたテープのテープ厚を自動
的に測定する。【解決手段】キャプスタン２０、ピンチローラ２２、
サーボモータ２４、ならびに走行制御手段２６から成る
テープ走行手段は、供給リール１０から磁気テープ１２
を繰り出しつつ磁気テープ１２を一定速度Ｖで走行さ
せ、周期測定手段２８は、供給リール１０の回転周期を
測定する。そして、演算手段３０は、第１の時点で周期
測定手段２８が測定した供給リール１０の回転周期Ｔｓ
と、第１の時点から時間Ｔｗが経過した第２の時点で周
期測定手段２８が測定した供給リール１０の回転周期Ｔ
ｅとにもとづき、磁気テープ１２の厚さＤを式Ｄ＝Ｖ
（Ｔｓ²−Ｔｅ² ）／（４πＴｗ）により算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばリールに巻
回された磁気テープなどのテープ残量を求めるために、
テープの厚さを測定するテープ厚測定装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ビデオテープレコーダなどの磁気テープ
情報記録再生装置は、多くの場合、テープ残量あるいは
テープ残量時間の表示機能を備えており、利用者は後ど
の程度の時間録画できるか、あるいは残りの再生時間は
どの程度かを容易に知ることができるようになってい
る。このテープ残量は、リールに巻回されてるテープの
面積から求めることができ、図３はテープ残量の算出原
理を示す説明図である。リール１０２の中心にリールハ
ブ１０４が形成され、リールハブ１０４にテープ１０６
が巻回されている。図中、斜線部がテープ巻回部１０８
である。テープ残量はリール１０２のテープ面積Ｓ（テ
ープ巻回部１０８の面積）をテープ１０６の厚さＤによ
り除することで得られる。

【０００３】テープ１０６がリール１０２から一定速度
Ｖで繰り出され、図３の状態のときリール１０２の回転
周期がＴであったとすると、テープ巻回部１０８の外周
の長さはＴ×Ｖであるから、テープ巻回部１０８の半径
ｒはＴ×Ｖ／（２π）となる。したがって、テープ巻回
部１０８とリールハブ１０４の面積Ｓ０を合わせた総面
積は（Ｔ×Ｖ）² ／（４π）となり、テープ巻回部１０
８の面積Ｓはこの総面積からリールハブ１０４の面積Ｓ
０を減じることで得られ、

【０００４】

【数１】Ｓ＝（Ｔ×Ｖ）² ／（４π）−Ｓ０となる。そのため、リール１０２に巻回されているテー
プ１０６の長さＬ、すなわちテープ残量はテープ面積Ｓ
をテープ１０６の厚さＤにより除して、

【０００５】

【数２】Ｌ＝Ｓ／Ｄとなる。したがってまた、テープ残量時間は、このテー
プ残量を走行速度Ｖで除することで得られ、次式により
表される。

【０００６】

【数３】Ｔｒ＝Ｌ／Ｖ＝Ｌ／（ＤＶ）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気テープ
などではテープの厚さにばらつきがあり、同じタイプの
ビデオカセットテープであってもカセットが異なればテ
ープの厚さは若干異なったものとなる。しかし、従来は
上記［数３］にもとづき、予め設定したテープ厚Ｄを用
いてテープ残量時間を算出していたので、算出したテー
プ残量時間にはテープ厚のばらつきに伴う誤差が含まれ
ていた。例えば、従来のビデオテープレコーダの場合、
Ｔ１２０のＶＨＳテープを用い、供給側リールにすべて
のテープが巻回されている状態で標準モード（ＳＰモー
ド）で再生あるいは録画を開始した場合、表示されるテ
ープ残量時間には±１０分程度の誤差があった。

【０００８】また、例えばＶＨＳテープでは、現在テー
プ厚の異なる４種類のタイプが存在し、どのタイプのテ
ープを使用するかに応じて厚さデータを切り替える必要
がある。そのため、従来は、ビデオテープレコーダに接
続されたテレビに、テープの種類を選択するためのメニ
ューを表示し、利用者がテープの種類を選択するように
していた。図４はテープの種類を選択する機能を備えた
従来のビデオテープレコーダの一例を示す説明図であ
る。ビデオテープレコーダ１１０にテレビ１１２が接続
され、そのテレビ１１２の画面１１４にテープの種類と
してＴ１２０、Ｔ１６０、Ｔ１８０のいずれかを選択す
るためのメニューが表示されている。利用者はこのメニ
ューを見ながら例えばビデオテープレコーダのリモコン
を操作してテープの種類を選択する。そして、ビデオテ
ープレコーダ側ではこの選択結果にもとづいてテープ厚
のデータを切り替え、そのテープ厚データを用いてテー
プ残量を算出する。したがって、この方式では、利用者
はテープ１０６の種類を選択するための操作を必ず行わ
なければならず、面倒である。

【０００９】しかし、このようなテープ残量の算出にお
ける誤差の問題や、テープ厚データの切り替えに伴う面
倒な操作の問題は、個々のテープの厚さを知ることがで
きればいずれも解決できる。そこで本発明の目的はリー
ルに巻回されたテープのテープ厚を自動的に測定するこ
とが可能なテープ厚測定装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のテープ厚測定装
置は上記目的を達成するため、テープを巻回したリール
から前記テープを繰り出しつつ、またはリールにテープ
を巻き取りつつ前記テープを一定速度Ｖで走行させるテ
ープ走行手段と、前記リールの回転周期を測定する周期
測定手段と、第１の時点で前記周期測定手段が測定した
前記リールの回転周期Ｔｓと、前記第１の時点から時間
Ｔｗが経過した第２の時点で前記周期測定手段が測定し
た前記リールの回転周期Ｔｅとにもとづき、前記テープ
の厚さＤを式Ｄ＝Ｖ（Ｔｓ² −Ｔｅ² ）／（４πＴｗ）
により算出する演算手段と、を備えたことを特徴とす
る。本発明のテープ厚測定装置では、テープ走行手段
は、テープを巻回したリールからテープを繰り出しつ
つ、またはリールにテープを巻き取りつつテープを一定
速度Ｖで走行させる。そして、演算手段は、第１の時点
で周期測定手段が測定したリールの回転周期Ｔｓと、第
１の時点から時間Ｔｗが経過した第２の時点で周期測定
手段が測定したリールの回転周期Ｔｅとにもとづき、テ
ープの厚さＤを式Ｄ＝Ｖ（Ｔｓ² −Ｔｅ² ）／（４πＴ
ｗ）により算出する。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
例のテープ厚測定装置を組み込んだビデオテープレコー
ダの一例を示す構成図である。このビデオテープレコー
ダ２は、メカデッキ部４と、メカデッキ部４を制御する
マイクロコンピュータ６（以下、マイコン６ともいう）
を含んで構成されている。メカデッキ部４には、ビデオ
カセットテープ８が装着され、供給リール１０から繰り
出された磁気テープ１２はガイドローラ１４によりガイ
ドされてドラム１６の表面を摺動し、そして、巻取リー
ル１８に巻とられる。ドラム１６と巻取リール１８との
間にはキャプスタン２０とピンチローラ２２とが配設さ
れ、磁気テープ１２は、ピンチローラ２２によりキャプ
スタン２０に押圧され、キャプスタン２０がサーボモー
タ２４（駆動手段）により回転することで一定速度で走
行する。ここで、マイコン６により構成された走行制御
手段２６は、サーボモータ２４の回転速度を制御してキ
ャプスタン２０を一定速度で回転させ、その結果、磁気
テープ１２の走行速度を一定速度に維持する。上記キャ
プスタン２０、ピンチローラ２２、サーボモータ２４、
ならびに走行制御手段２６は、本発明に係わるテープ走
行手段を構成している。

【００１２】マイコン６はさらに、図１に示したよう
に、供給リール１０の回転周期を測定する周期測定手段
２８と、第１の時点で周期測定手段２８が測定した供給
リール１０の回転周期Ｔｓと、第１の時点から時間Ｔｗ
が経過した第２の時点で周期測定手段２８が測定した供
給リール１０の回転周期Ｔｅとにもとづき、磁気テープ
１２の厚さＤを次の［数４］にもとづいて算出する演算
手段３０としての機能を備えている。

【００１３】

【数４】Ｄ＝Ｖ（Ｔｓ² −Ｔｅ² ）／（４πＴｗ）ただし、この式において、Ｖは磁気テープ１２の走行速
度を表している。ここで、［数４］の導出について説明
する。図２は［数４］の導出を説明するための図であ
り、（Ａ）はリール１０に磁気テープ１２が巻回されて
いる状態を示す模式図、（Ｂ）はリール１０に巻回され
ていた磁気テープ１２を直線状に延在させた状態を示す
模式図である。

【００１４】図２の（Ａ）において、第１の時点におけ
る磁気テープ１２の半径はｒｓ、第２の時点における磁
気テープ１２の半径はｒｅであるとする。そして、半径
ｒｓから半径ｒｅまでの間の磁気テープ１２を直線状に
したものが図２の（Ｂ）であり、磁気テープ１２の全長
をＬとする。図２の（Ａ）における半径ｒｓと半径ｒｅ
との間のテープ面積ΔＳは、図２の（Ｂ）におけるテー
プ面積Ｄ×Ｌに等しい。したがって、テープ厚Ｄは次式
により表される。

【００１５】

【数５】Ｄ＝ΔＳ／Ｌ一方、図２の（Ａ）において磁気テープ１２の半径が、
半径ｒｓから半径ｒｅになるまでにかかる時間は上記時
間Ｔｗであり、磁気テープ１２の走行速度はＶであるか
ら、磁気テープ１２の長さＬは次式により表される。

【００１６】

【数６】Ｌ＝Ｖ×Ｔｗしたがって、［数５］は、［数６］を代入することで次
のようになる。

【００１７】

【数７】Ｄ＝ΔＳ／（Ｖ×Ｔｗ）そして、図２の（Ａ）において、半径がｒｓのときの磁
気テープ１２の外周の長さは、供給リール１０の回転周
期Ｔｓに走行速度Ｖを乗じることで得られ、その結果よ
り半径が求まるので半径ｒｓの範囲の面積ＳｓはＶ² ×
Ｔｓ² ／（４π）となる。同様に、半径ｒｅの範囲の面
積ＳｅはＶ² ×Ｔｅ² ／（４π）となる。したがって、
ΔＳは次式により表される。

【００１８】

【数８】 ΔＳ＝Ｓｓ−Ｓｅ＝Ｖ² （Ｔｓ² −Ｔｅ² ）／（４π）このΔＳを［数７］に代入して整理することで上記［数
４］が得られる。

【００１９】周期測定手段２８は、詳しくは、光学セン
サを含んで供給リール１０が１回転する間に一例として
８つのリールパルスを生成するパルス生成手段３２と、
パルス生成手段３２が連続して生成した８つのリールパ
ルスを計数し、このリールパルスの計数に要した時間を
測定する第１の計時手段３４とを含み、周期測定手段２
８は、第１の計時手段３４が測定した時間をリール１０
２の回転周期として出力する。

【００２０】マイコン６はさらに、供給リール１０が所
定回数だけ回転したことを、パルス生成手段３２からの
リールパルスにもとづいて検出する回転数検出手段３６
と、第１の時点の後、リール１０２が所定回数だけ回転
したことを回転数検出手段３６が検出するまでの経過時
間を測定する第２の計時手段３８としての機能をさらに
備え、そして、演算手段３０は、リール１０が所定回数
だけ回転したことを回転数検出手段３６が検出した時点
を上記第２の時点として周期測定手段２８が測定したリ
ール１０２の回転周期Ｔｅを取得し、さらに、第２の計
時手段３８が測定した経過時間を時間Ｔｗとして上記
［数４］にもとづき磁気テープ１２の厚さを算出する。

【００２１】マイコン６はまた、テープ残量算出手段４
０としての機能を有し、演算手段３０が算出した磁気テ
ープ１２の厚さを用いてテープ残量時間を算出する。テ
ープ残量算出手段４０はこの算出結果を不図示の例えば
液晶表示装置に供給して表示させる。

【００２２】次に、このように構成されたビデオテープ
レコーダ２の動作について説明する。このビデオテープ
レコーダ２では、新たなビデオカセットテープ８が装着
されると、マイコン６は、テープ速度が一定である情報
の記録中や再生中にテープ厚の測定を実行する。このテ
ープ厚の測定においては、走行制御手段２６は、上記サ
ーボモータ２４の回転速度を制御してキャプスタン２０
を、磁気テープ１２が供給リール１０から繰り出される
方向に一定速度で回転させ、磁気テープ１２の走行速度
を一定速度Ｖに維持する。このとき、パルス生成手段３
２は、供給リール１０が１回転する間に８つのリールパ
ルスを生成し、第１の計時手段３４および回転数検出手
段３６に出力する。また、走行制御手段２６は、磁気テ
ープ１２の走行速度Ｖのデータを演算手段３０に供給す
る。

【００２３】そして、演算手段３０は、回転数検出手段
３６および第２の計時手段３８を同時に起動し、それぞ
れの動作を行わせる。第１の計時手段３４は、常時、パ
ルス生成手段３２が連続して生成した８つのリールパル
スを計数し、この１６のリールパルスの計数に要した時
間を測定することで供給リール１０の回転周期を測定
し、結果を演算手段３０に出力している。演算手段３０
は、上述のように回転数検出手段３６および第２の計時
手段３８を起動すると同時に、第１の計時手段３４が出
力する回転周期を、第１の時点における供給リール１０
の回転周期Ｔｓとして取り込み保持する。

【００２４】一方、回転数検出手段３６は、演算手段３
０により起動されると、パルス生成手段３２からのリー
ルパルスにもとづいて供給リール１０の回転数の検出動
作を行い、供給リール１０が所定回数だけ回転したこと
を検出すると、そのことを演算手段３０および第２の計
時手段３８に通知する。演算手段３０は、回転数検出手
段３６から供給リール１０が所定回転数だけ回転した旨
の通知を受け取ると、その時点で第１の計時手段３４が
出力する回転周期を第２の時点における供給リール１０
の回転周期Ｔｅとして取り込み保持する。

【００２５】また、第２の計時手段３８は、上述のよう
に演算手段３０により起動されると、計時動作を開始
し、回転数検出手段３６からリール１０が所定回数だけ
回転した旨の通知を受け取るまでの経過時間、すなわち
第１の時点から第２の時点までの時間Ｔｗを測定し、結
果を演算手段３０に供給する。演算手段３０はこの時間
Ｔｗを第２の計時手段３８から受け取って保持する。

【００２６】演算手段３０はその後、磁気テープ１２の
走行速度Ｖ、第１の計時手段３４からの回転周期Ｔｓ、
Ｔｅ、第２の計時手段３８からの時間Ｔｗを、［数４］
に代入して磁気テープ１２の厚さＤを［数４］により算
出し、テープ残量算出手段４０に算出した厚さＤを供給
する。テープ残量算出手段４０はこの磁気テープ１２の
厚さＤを演算手段３０から受け取り、保持する。

【００２７】その後、テープ残量算出手段４０は、第１
の計時手段３４が出力する供給リール１０の回転周期Ｔ
を逐次取り込み、まず、上記［数１］に、供給リール１
０の回転周期Ｔ、走行制御手段２６から供給されるテー
プ走行速度Ｖ、ならびに供給リール１０のリールハブの
面積Ｓ０を代入してテープ面積Ｓを算出する。なお、テ
ープ残量算出手段４０は、リールハブ半径を予め記憶し
ており、このリールハブ半径を用いてリールハブの面積
Ｓ０を算出し、［数１］に代入する。テープ残量算出手
段４０はその後、［数２］に、算出したテープ面積Ｓお
よびテープ厚Ｄを代入して供給リール１０に巻回されて
いる磁気テープ１２の長さＬ、すなわちテープ残量を算
出し、さらに、磁気テープ１２の長さＬを走行速度Ｖで
除することで（［数３］）テープ残量時間を求める。テ
ープ残量算出手段４０は、求めたテープ残量時間を不図
示の液晶表示装置に供給して表示させる。

【００２８】ここで表示されるテープ残量時間は、ビデ
オテープレコーダ２に装着された磁気テープ１２の厚さ
を実際に測定して得られるテープ厚Ｄを用いて算出した
ものであり、極めて精度の高いものとなっている。さら
に、このビデオテープレコーダ２では、従来のように利
用者はテープ厚データの切り替えに伴う面倒な操作を一
切行う必要がない。

【００２９】なお、本実施の形態例では、供給リール１
０側でリールの回転周期を測定してテープ厚を求めた
が、巻取リール１８側で回転周期を測定してテープ厚を
算出することも無論可能である。また、本実施の形態例
のテープ厚測定装置を用いたビデオテープレコーダ２で
は、新たに磁気テープ１２が装着されるごとに、テープ
厚の測定を行うとしたが、一度測定したテープ厚のデー
タをＭＯＣ（ＭｅｍｏｒｙＯｎＣａｓｓｅｔ）や非
接触ＭＯＣ、あるいは磁気テープ１２の特定箇所（先頭
部など）に記録しておき、次回からは記録されたテープ
厚データを読み出してテープ残量時間を算出する構成と
することも可能であり、その場合には、毎回テープ厚の
測定を行う必要がなく、即座にテープ残量時間を表示す
ることが可能となる。

【００３０】

【実施例】磁気テープ１２の厚さＤの実際の値はμｍの
オーダーであり、したがって極めて精密な測定が必要で
ある。厚さＤの精度を左右する要因としては第１の時点
から第２の時点までの経過時間Ｔｗの影響が大きく、こ
の値ができるだけ大きくなるようにしたほうが精度を高
める上で有利である。そのためには、上記所定回転数
（第１の時点から第２の時点の間の供給リール１０の回
転数）を多くすればよいが、この回転数を多くすると測
定に時間がかかり、利用者はその間、待たされることに
なる。

【００３１】この兼合いについて実験により検討を行っ
た結果、ＶＨＳテープの場合、上記所定回転数を４０回
転程度にすれば、十分な精度でテープ厚を測定でき、そ
して、測定終了までの待ち時間も許容できる程度になる
ことが分った。具体的には、例えば、Ｔ１２０のＶＨＳ
テープを用い、供給側リールにすべてのテープが巻回さ
れている状態で標準モード（ＳＰモード）で再生あるい
は録画を開始した場合、表示されるテープ残量時間の誤
差は±１分程度と大幅に減少した。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のテープ厚測
定装置は、テープを巻回したリールから前記テープを繰
り出しつつ、またはリールにテープを巻き取りつつ前記
テープを一定速度Ｖで走行させるテープ走行手段と、前
記リールの回転周期を測定する周期測定手段と、第１の
時点で前記周期測定手段が測定した前記リールの回転周
期Ｔｓと、前記第１の時点から時間Ｔｗが経過した第２
の時点で前記周期測定手段が測定した前記リールの回転
周期Ｔｅとにもとづき、前記テープの厚さＤを式Ｄ＝Ｖ
（Ｔｓ² −Ｔｅ² ）／（４πＴｗ）により算出する演算
手段とを備えたことを特徴とする。したがって、本発明
のテープ厚測定装置によりリールに巻回されたテープの
厚さを自動的に測定することができる。そのため、例え
ばビデオテープレコーダにおけるテープ残量時間を表示
するために本発明のテープ厚測定装置を用いた場合に
は、ビデオテープレコーダに装着された磁気テープの厚
さを実際に測定してテープ残量時間を算出することがで
きるので、算出結果は、同一タイプの磁気テープ間のテ
ープ厚のばらつきがあってもその影響を一切受けること
なく極めて高精度となる。また、タイプが異なる種々の
テープ厚の磁気テープが装着されても、装着された磁気
テープの厚さを実際に測定してテープ残量時間を算出す
ることができるので、利用者は従来のようにテープ厚デ
ータの切り替えに伴う面倒な操作を一切行う必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例のテープ厚測定装置を組
み込んだビデオテープレコーダの一例を示す構成図であ
る。

【図２】［数４］の導出を説明するための図であり、
（Ａ）はリールに磁気テープが巻回されている状態を示
す模式図、（Ｂ）はリールに巻回されていた磁気テープ
を直線状に延在させた状態を示す模式図である。

【図３】テープ残量の算出原理を示す説明図である。

【図４】テープの種類を選択する機能を備えた従来のビ
デオテープレコーダの一例を示す説明図である。

【符号の説明】

２……ビデオテープレコーダ、４……メカデッキ部、６
……マイクロコンピュータ（マイコン）、８……ビデオ
カセットテープ、１０……供給リール、１２……磁気テ
ープ、１４……ガイドローラ、１６……ドラム、１８…
…巻取リール、２０……キャプスタン、２２……ピンチ
ローラ、２４……サーボモータ、２６……走行制御手
段、２８……周期測定手段、３０……演算手段、３２…
…パルス生成手段、３４……第１の計時手段、３６……
回転数検出手段、３８……第２の計時手段、４０……テ
ープ残量算出手段、１０２……リール、１０４……リー
ルハブ、１０６……テープ、１０８……テープ巻回部、
１１０……ビデオテープレコーダ、１１２……テレビ、
１１４……画面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テープを巻回したリールから前記テープ
を繰り出しつつ、またはリールにテープを巻き取りつつ
前記テープを一定速度Ｖで走行させるテープ走行手段
と、前記リールの回転周期を測定する周期測定手段と、第１の時点で前記周期測定手段が測定した前記リールの
回転周期Ｔｓと、前記第１の時点から時間Ｔｗが経過し
た第２の時点で前記周期測定手段が測定した前記リール
の回転周期Ｔｅとにもとづき、前記テープの厚さＤを式
Ｄ＝Ｖ（Ｔｓ²−Ｔｅ² ）／（４πＴｗ）により算出す
る演算手段と、を備えたことを特徴とするテープ厚測定装置。
【請求項２】前記テープ走行手段は、供給リール、巻
取リール、これらリールの間に配設されたドラム、ドラ
ムと巻取リールの間に配設されたキャプスタン、テープ
をキャプスタンに押圧するピンチローラ、キャプスタン
の駆動手段、ならびにキャプスタンを一定速度で回転さ
せるべく前記駆動手段を制御する走行制御手段を含んで
構成されていることを特徴とする請求項１記載のテープ
厚測定装置。
【請求項３】前記周期測定手段は、前記リールが１回転する間に所定数のリールパルスを生
成するパルス生成手段と、パルス生成手段が連続して生成した前記所定数のリール
パルスを計数し、このリールパルスの計数に要した時間
を測定する第１の計時手段とを備え、前記第１の計時手段が測定した前記時間を前記リールの
前記回転周期とすることを特徴とする請求項１記載のテ
ープ厚測定装置。
【請求項４】前記リールが所定回数だけ回転したこと
を検出する回転数検出手段と、前記第１の時点の後、前記リールが所定回数だけ回転し
たことを前記回転数検出手段が検出するまでの経過時間
を測定する第２の計時手段とをさらに備え、前記演算手段は、前記リールが所定回数だけ回転したこ
とを前記回転数検出手段が検出した時点を前記第２の時
点として前記周期測定手段が測定した前記リールの前記
回転周期Ｔｅを取得し、さらに、前記第２の計時手段が
測定した前記経過時間を前記時間Ｔｗとして前記テープ
の厚さを算出することを特徴とする請求項１記載のテー
プ厚測定装置。
【請求項５】前記演算手段はマイクロコンピュータに
より構成されていることを特徴とする請求項１記載のテ
ープ厚測定装置。
【請求項６】前記テープは磁気テープであることを特
徴とする請求項１記載のテープ厚測定装置。
【請求項７】磁気テープ情報記録再生装置に組み込ま
れ、前記磁気テープ情報記憶再生装置は、前記演算手段
が算出した前記テープの厚さにもとづいてテープ残量を
算出するテープ残量算出手段を備えていることを特徴と
する請求項１記載のテープ厚測定装置。