【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＶフォーマットヘリカルスキャン方式ＶＴＲ等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、ディジタル技術の著しい進歩に伴い、ホームビデオ向けとして磁気テープ上に映像、音声、磁気テープに関するシステムデータ等をディジタル記録再生できるＤＶフォーマットＶＴＲが普及しつつある。また、磁気テープに関するシステムデータの中には磁気テープを高速で送ったり、巻き戻す際にも再生することを目的とするテープの位置情報、頭出し信号のようなものがある。
【０００３】
以下、従来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構成およびキャプスタンモータの制御系を示すブロック図である。図４において、１は磁気テープ２に映像音声信号等を記録再生可能な磁気ヘッドを有した回転ヘッドドラム、２は回転ヘッドドラム１により映像音声信号等が記録される磁気テープ、３は回転してピンチローラ４とともに磁気テープ２を挟持して所定速度で走行させるキャプスタン軸、４はピンチローラ、５はキャプスタン軸３を所定回転数で回転させるキャプスタンモータで、キャプスタン軸３と一体になっている。６はキャプスタンモータ５の回転周波数（回転速度）を検出してキャプスタンＦＧ信号を出力する第１の周波数発電機であるキャプスタンＦＧセンサ、７は磁気テープ２が巻き取られる巻取リール（以下、Ｔリールと記す）、８は磁気テープ２を送出する供給リール（以下、Ｓリールと記す）、９及び１０はそれぞれＴリールハブ及びＳリールハブ、１１及び１２はＴリール７及びＳリール８の回転周波数（回転速度）を検出してＴリールＦＧ信号及びＳリールＦＧ信号を出力する第２の周波数発電機であるＴリールＦＧセンサ及びＳリールＦＧセンサ、１３はキャプスタンＦＧセンサ６からのキャプスタンＦＧ信号を分周する分周手段であるキャプスタンＦＧ分周器、１６はＴリールＦＧ信号周期及びＳリールＦＧ信号周期のそれぞれの２乗の和が所定の基準値になるようにキャプスタンＦＧ基準周期を変化させてＴリール７の回転速度を制御するリール周期制御手段であるリール周期制御部、１４はキャプスタンＦＧ分周器１３からのキャプスタンＦＧ信号とリール周期制御部１６からのリールＦＧ信号とによりキャプスタンモータ５の回転制御を行う制御信号を出力する制御手段である制御回路、１５は制御回路１４からの制御信号に基づいてキャプスタンモータ５を駆動する駆動回路、１７はテープ厚、テープ長さとテープ残量を検出するテープ残量検出部、１８はＦＦ／ＲＥＷモードにおいてテープ残量検出部１７からのテープ残量情報からＴリール側の巻き取り径を算出し、巻き取り径変化に応じてテープ送り速度が所定速度になるようにキャプスタンＦＧ分周器１３の分周比を算出して分周比データ２０を出力する分周比算出部であり、テープ残量検出部１７と分周比算出部１８とで分周比制御手段を形成する。２０は分周比算出部１８で算出された分周比データである。
【０００４】
以上のように構成された従来の磁気テープ制御装置について、以下その動作について説明する。
【０００５】
記録再生モードでの磁気テープ２の移送はキャプスタンモータ５と一体となったキャプスタン軸３とピンチローラ４に挟み込まれるようにして矢印Ａ方向へ駆動され、Ｓリール８から送出された磁気テープ２はＴリール７で巻き取られる。ＦＦモードでは、磁気テープ２はキャプスタン軸３とピンチローラ４による挟持が解除され、Ｔリール７の高速回転によりＴリール７に巻き取られる。Ｔリール７はキャプスタンモータ５を駆動源としてギヤ等を介して減速比係数Ｃｚで駆動される。一方、ＲＥＷモードでは、磁気テープ２はキャプスタン軸３及びピンチローラ４の挟持が解除されるが、Ｓリール８が高速回転し磁気テープ２は矢印Ｂ方向に高速走行されて、Ｓリール８で巻き取る。
【０００６】
ＤＶフォーマットでは映像音声信号以外に使い勝手を良くする様々なシステムデータが磁気テープ上に記録されており、サブコードエリアには高速サーチのデータやテープ管理のための絶対トラック番号、テープカウンタとして機能するタイムコード等が記録されている。これらの信号はＦＦ／ＲＥＷモードでも回転ヘッドドラム１で再生させる必要があり、このとき磁気テープ移送速度は一定速度であることが要求される。以下これを実現する方法を、ＦＦモードを一例に説明する。
【０００７】
ＦＦモードではキャプスタンモータ５を駆動源に、Ｔリール７を高速回転させてＴリール７で巻き取られるが、その巻き径は磁気テープ２の巻き取った量で変化していくので、テープの始端から終端まで一定回転数で回転させると、磁気テープ２の移送速度は一定ではなくなる。つまり、ＦＦモードにおいてはテープ始端で最も低速となり、序々にテープ速度は速くなっていき、テープ終端で最も高速となる。磁気テープ２の移送速度を終始一定に保つためには、巻き径が小さい時つまりテープ始端ではＴリール７を速く回転させ、巻き径が大きくなるに従ってＴリール７の回転速度を下げるように制御する必要がある。
【０００８】
キャプスタンモータ５は、キャプスタンモータ５の回転速度を検知するキャプスタンＦＧセンサ６と、キャプスタンＦＧセンサ６からのキャプスタンＦＧ信号を分周するキャプスタンＦＧ分周器１３と、キャプスタンＦＧ信号の周期を計測しＦＧ周期があらかじめ設定されたキャプスタンモータＦＧ基準周期に等しくなるようにキャプスタンモータの回転速度を制御する制御回路１４と、制御回路１４からの制御によりキャプスタンモータ５を回転駆動させる駆動回路１５とで制御され、回転速度を制御する方法として以下の２つの方法が一般的である。
【０００９】
まず第１の制御方法として、キャプスタンＦＧ分周器１３の分周比を変化させることで、分周後のキャプスタンＦＧ周期が一定周期になるようにキャプスタンモータ５の回転制御を行う方法がある。この方法によれば、例えば分周比を「２」に設定すれば、キャプスタンモータ５の回転速度が２倍になり、分周比を「３」にすれば回転速度が３倍になるように回転速度を制御できる。
【００１０】
次に第２の制御方法として、制御回路１４においてキャプスタンＦＧ周期を計測してキャプスタンＦＧ周期があらかじめ設定されたキャプスタンＦＧ周期基準に等しくなるように、キャプスタンモータ５の回転速度を制御する方法がある。この方法において、キャプスタンＦＧ周期基準を変化させることで、回転速度を制御できる。
【００１１】
第１の制御方法におけるキャプスタン分周器１３の分周比設定による回転制御だけでは１倍、２倍、３倍……等、整数倍速の回転制御しかできず、また第２の制御方法だけではキャプスタンＦＧ周期を計測するカウンタ段数、クロックパルス周波数に対してキャプスタンＦＧ周波数の周波数レンジが制限を受けてしまうため、第１及び第２の制御方法を組み合わせて、第１の制御方法でキャプスタンＦＧ周波数の周波数レンジをカバーし、第２の制御方法で第１の制御方法の速度補正をすることで回転数レンジの広いキャプスタンモータ回転制御が可能となる。その動作について以下詳述する。
【００１２】
まず第１の制御方法に関して、テープ残量よりＴリール７の巻き径を算出し、キャプスタンＦＧ分周器１３の分周比を算出する方法を説明する。リールハブ９及び１０の半径をＲｈ、Ｔリール７側に巻回されたテープとハブとを含んだ半径をＲｔ、Ｓリール８側に巻回されたテープとハブとを含んだ半径をＲｓ、磁気テープ２のテープ全長をＬ、テープ厚をＴ、Ｓリール８側のテープ残量の残量時間をＺ［ｍｉｎ］とし、使用する磁気テープが例えば６０分テープであった場合、Ｔリール７側の総面積は、
【００１３】
【数３】
【００１４】
となり、つまりＴリールに巻回されたテープ面積＋Ｔリール側のハブ面積となる。また、テープ速度１倍速時のテープ速度をＶ１、倍速比をＮｘ、キャプスタン回転数をＮｃｐ、減速比（キャプスタン回転数／リール回転数）をＣｚとすると、テープ速度１倍速×倍速比＝リール円周×リール回転数であることより、
【００１５】
【数４】
【００１６】
となる。さらにキャプスタンＦＧ分周比をＮ、キャプスタン回転数（１倍速）をＮｃｐ１とすると、
【００１７】
【数５】
【００１８】
となり、Ｔリール側のリール半径Ｒｔは（数３）より、
【００１９】
【数６】
【００２０】
となる。またキャプスタン回転数Ｎｃｐは（数４）より、
【００２１】
【数７】
【００２２】
となる。（数５）に（数７）を代入し、さらに（数６）を代入するとキャプスタンＦＧ分周比は、
【００２３】
【数８】
【００２４】
となる。この（数８）より磁気テープ移送速度を一定（Ｎｘ倍速）にするときのテープ残量に対するキャプスタンＦＧ分周比を得る。
【００２５】
また（数８）の右辺におけるテープ全長Ｌ、テープ厚Ｔ、テープ残量Ｚは、図４のテープ残量検出部１７で検出される。それ以外の数値（１倍速時のテープ速度Ｖ１、リールハブ半径Ｒｈ、減速比Ｃｚ、キャプスタン回転数Ｎｃｐ１）はＤＶフォーマットやメカニズムにより一義的に求めることができる。これらの数値をもとに分周比算出部１８で（数８）に基づいて、キャプスタンＦＧ分周器１３において設定すべき分周比を算出し、分周比データ２０としてキャプスタンＦＧ分周器１３に出力する。
【００２６】
次に、第２の制御方法について説明する。
図３は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、ＳｓはＳリール側のリール面積（テープ面積＋ハブ面積）、ＳｔはＴリール側のリール面積（テープ面積＋ハブ面積）で、リール面積ＳｓとＳｔの和は磁気テープ全長に対して現在位置がどこであっても変化しない。これを利用してＳリール及びＴリール回転周期の２乗和が基準値になるように、キャプスタンのＦＧ周期基準を変化させることでテープ移送速度を一定にする方法が、第２の制御方法である。以下、その制御動作について、テープ移送速度を記録速度の６０倍（６０倍速）とした場合を一例として詳述する。
【００２７】
まず、Ｔリール側におけるリールハブを含んだリール半径をＲｔ、Ｓリール側におけるリールハブを含んだリール半径をＲｓ、テープ全長をＬ、テープ厚をＴ、リールハブの半径をＲｈとした時、Ｔリール及びＳリールのそれぞれのリール面積和＝テープ面積＋ハブ面積であることより、
【００２８】
【数９】
【００２９】
という数式が成り立つ。ここで、６０倍速のテープ速度をＶ６０とした時、Ｔ側リール回転周期Ｔｔ、Ｓ側リール回転周期Ｔｓは、
【００３０】
【数１０】
【００３１】
【数１１】
【００３２】
となる。ここで（数１０）及び（数１１）を（数９）に代入すると、
【００３３】
【数１２】
【００３４】
となり、よってＶ６０を一定にするならば右辺は一定となる。
よって Ｔｔ、Ｔｓの２乗和が一定になるようにキャプスタンモータをキャプスタンＦＧ基準周期を変化させることで制御すればテープ巻径に関係なくテープ速度を一定（Ｖ６０）に保つことができる。尚、Ｔｔ、Ｔｓは図４におけるＳリールＦＧセンサ１２及びＴリールＦＧセンサ１１の周期を計測することで得られ、（数１２）右辺を基準値として「左辺＞右辺」であれば磁気テープの移送速度は遅いことになり、キャプスタンＦＧ周期基準を小さくする。逆に「左辺＜右辺」であれば磁気テープの移送速度は速いことになり、キャプスタンＦＧ周期基準を大きくするように、リール周期制御部１６は制御回路１４内のキャプスタンＦＧ周期基準を変化させる。
【００３５】
また（数１２）の右辺において、テープ全長Ｌ及びテープ厚Ｔは図４のテープ残量検出部１７で検出される。それ以外の数値（リールハブ半径Ｒｈ、６０倍速時のテープ速度Ｖ６０）はＤＶフォーマット、所望の倍速比より一義的に求めることができる。これらの数値をもとにリール周期制御部１６で（数１２）が計算され、制御回路１４内のキャプスタンＦＧ周期基準を変化させている。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、以下のような問題点があった。その問題点について図５を用いて説明する。
【００３７】
図５（ａ）は６０分標準テープのテープ残量に対するキャプスタンＦＧ分周比、つまり（数８）で算出されるキャプスタンＦＧ分周比特性を示した特性図で、１倍速時のテープ速度Ｖ１を１８．８１２［ｍｍ／ｓ］、倍速比Ｎｘを６０（倍）、減速比Ｃｚを２．５７５、キャプスタン回転数Ｎｃｐ１を２．９９６［ｒｐｓ］、テープ全長Ｌを７０４００［ｍｍ］（一例としてＤＶフォーマットの６０分カセット）、テープ厚Ｔを０．００７［ｍｍ］、リールハブ半径Ｒｈを５．８５［ｍｍ］としたときのものである。
【００３８】
また 図５（ｂ）は図５（ａ）において点線で囲んだ部分を拡大した特性図である。図５（ｂ）において、４１は理想的な連続曲線となっている第１の特性、４２は実際の特性であり階段状特性である第２の特性である。図５（ｂ）において分周比は実際は正の整数であり、またテープ残量は離散的に検出される（図５（ｂ）では５分毎）ので、理想的な連続曲線に対して、実際は図５（ｂ）に示すような階段状曲線となる。図５（ｂ）において、テープ残量６０分における分周比から５５分の分周比に移行する直前では、第１の特性４１に対してＮａに示すような差分が生じ、５５分の分周比になった直後では前述した第２の制御方法による補正引き込み動作に時間がかかってしまう。特にテープ残量値が大きいときには差分Ｎａの値は大きくなっており、第２の制御方法の引き込み動作が遅くなり、磁気テープ上の映像音声信号記録領域に隣接して記録されたサブコード領域の再生信号が、ＦＦ／ＲＥＷモードでしばらく再生できないことがあるという問題点があった。
【００３９】
本発明は上記の問題点を解決するもので、ＦＦ／ＲＥＷモードでの速やかでなめらかなテープ定速走行への移行が可能でかつ、ＦＦ／ＲＥＷモードにおいてもサブコード領域の再生が良好に行える磁気テープ制御装置を提供することを目的とする。
【００４０】
【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は、キャプスタンモータの駆動に連動してリール駆動を行い磁気テープの走行制御を行う磁気テープ制御装置であって、前記キャプスタンモータの回転速度を検出する第１の周波数発電機と、前記第１の周波数発電機で検知した回転速度信号を分周する分周手段と、前記磁気テープのリールにおけるテープ残量を検出して分周比を算出し前記分周手段の分周比を制御する分周比制御手段と、前記リールの回転速度を検出する第２の周波数発電機と、前記第２の周波数発電機で検出した回転速度から前記リールの回転周期を検出するリール周期制御手段と、前記分周手段で分周された回転速度信号と前記リール周期制御手段で検出した回転周期から前記キャプスタンモータの駆動制御を行う制御手段とを備え、前記分周比制御手段は、テープ残量に基づいて算出されるリールのテープ巻き取り径の連続的変化に応じた分周比特性上で、検出されるテープ残量値Ｚ（ｉ）に対する分周比をＮ（ｉ）とし、Ｚ（ｉ）より所定量多いテープ残量値Ｚ（ｉ＋１）に対応する分周比をＮ（ｉ＋１）とした時、前記分周手段にて設定する分周比Ｎｒ（ｉ）を、（数１）としたものである。
【００４１】
このような構成により、ＦＦ／ＲＥＷモードでの速やかでなめらかなテープ定速走行への移行が可能でかつ、ＦＦ／ＲＥＷモードにおいてもサブコード領域の再生が良好に行える磁気テープ制御装置を得ることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１及び２に記載の発明は、キャプスタンモータの駆動に連動してリール駆動を行い磁気テープの走行制御を行う磁気テープ制御装置であって、前記キャプスタンモータの回転速度を検出する第１の周波数発電機と、前記第１の周波数発電機で検知した回転速度信号を分周する分周手段と、前記磁気テープのリールにおけるテープ残量を検出して分周比を算出し前記分周手段の分周比を制御する分周比制御手段と、前記リールの回転速度を検出する第２の周波数発電機と、前記第２の周波数発電機で検出した回転速度から前記リールの回転周期を検出するリール周期制御手段と、前記分周手段で分周された回転速度信号と前記リール周期制御手段で検出した回転周期から前記キャプスタンモータの駆動制御を行う制御手段とを備え、前記分周比制御手段は、テープ残量に基づいて算出されるリールのテープ巻き取り径の連続的変化に応じた分周比特性上で、検出されるテープ残量値Ｚ（ｉ）に対する分周比をＮ（ｉ）とし、Ｚ（ｉ）より所定量多いテープ残量値Ｚ（ｉ＋１）に対応する分周比をＮ（ｉ＋１）とした時、前記分周手段にて設定する分周比Ｎｒ（ｉ）を、（数１）としたものであり、上記手段を設けることにより、ＦＦ／ＲＥＷモードにおいては、理想的なキャプスタンＦＧ分周比−テープ残量特性（連続曲線）に対して実際は階段状のキャプスタンＦＧ分周比−テープ残量特性となる。故にこの階段状特性をできる限り理想特性（連続曲線）に近づけることにより、引き込み動作に負担をかけず速やかな引き込み動作をさせることができ、またサブコード領域の再生も良好に行うことができる。
【００４３】
以下本発明の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は本実施の形態における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構成およびキャプスタンモータの制御系を示すブロック図である。図１において、１は磁気テープ２に映像音声信号等を記録再生可能な磁気ヘッドを有した回転ヘッドドラム、２は回転ヘッドドラム１により映像音声信号等が記録される磁気テープ、３は回転してピンチローラ４とともに磁気テープ２を挟持して所定速度で走行させるキャプスタン軸、４はピンチローラ、５はキャプスタン軸３を所定回転数で回転させるキャプスタンモータで、キャプスタン軸３と一体になっている。６はキャプスタンモータ５の回転周波数（回転速度）を検出してキャプスタンＦＧ信号を出力する第１の周波数発電機であるキャプスタンＦＧセンサ、７は磁気テープ２が巻き取られる巻取リール（以下、Ｔリールと記す）、８は磁気テープ２を送出する供給リール（以下、Ｓリールと記す）、９及び１０はそれぞれＴリールハブ及びＳリールハブ、１１及び１２はＴリール７及びＳリール８の回転周波数（回転速度）を検出してＴリールＦＧ信号及びＳリールＦＧ信号を出力する第２の周波数発電機であるＴリールＦＧセンサ及びＳリールＦＧセンサ、１３はキャプスタンＦＧセンサ６からのキャプスタンＦＧ信号を分周する分周手段であるキャプスタンＦＧ分周器、１６はＴリールＦＧ信号周期及びＳリールＦＧ信号周期のそれぞれの２乗の和が所定の基準値になるようにキャプスタンＦＧ基準周期を変化させてＴリール７の回転速度を制御するリール周期制御手段であるリール周期制御部、１４はキャプスタンＦＧ分周器１３からのキャプスタンＦＧ信号とリール周期制御部１６からのリールＦＧ信号とによりキャプスタンモータ５の回転制御を行う制御信号を出力する制御手段である制御回路、１５は制御回路１４からの制御信号に基づいてキャプスタンモータ５を駆動する駆動回路、１７はテープ厚、テープ長さ、テープ残量を検出するテープ残量検出部、１８はＦＦ／ＲＥＷモードにおいてテープ残量検出部１７からのテープ残量情報からＴリール側の巻き取り径を算出し、巻き取り径変化に応じてテープ送り速度が所定速度になるようにキャプスタンＦＧ分周器１３の分周比を算出して分周比データ１９を出力する分周比算出部で、テープ残量検出部１７と分周比算出部１８とで分周比制御手段を形成する。１９は分周比算出部１８で算出された分周比データである。
【００４４】
以上のように構成された本実施の形態の磁気テープ制御装置について、以下その動作について説明する。
【００４５】
記録再生モードでの磁気テープ２の移送はキャプスタンモータ５と一体となったキャプスタン軸３とピンチローラ４に挟み込まれるようにして矢印Ａ方向へ駆動され、Ｓリール８から送出された磁気テープ２はＴリール７で巻き取られる。ＦＦモードでは、磁気テープ２はキャプスタン軸３とピンチローラ４による挟持が解除され、Ｔリール７の高速回転によりＴリール７に巻き取られる。Ｔリール７はキャプスタンモータ５を駆動源としてギヤ等を介して減速比係数Ｃｚで駆動される。一方、ＲＥＷモードでは、磁気テープ２はキャプスタン軸３及びピンチローラ４の挟持が解除されるが、Ｓリール８が高速回転して磁気テープ２は矢印Ｂ方向に高速走行されて、Ｓリール８で巻き取る。
【００４６】
ＤＶフォーマットでは映像音声信号以外に使い勝手を良くする様々なシステムデータが磁気テープ上のサブコード領域に記録されており、サブコード領域には高速サーチのデータやテープ管理のための絶対トラック番号、テープカウンタとして機能するタイムコード等が記録されている。これらの信号はＦＦ／ＲＥＷモードでも回転ヘッドドラム１で再生させる必要があり、このとき磁気テープ移送速度は一定速度であることが要求される。以下これを実現する方法を、ＦＦモードを一例に説明する。
【００４７】
ＦＦモードではキャプスタンモータ５を駆動源に、Ｔリール７を高速回転させてＴリール７で巻き取られるが、その巻き径は磁気テープ２の巻き取った量で変化していくので、テープの始端から終端まで一定回転数で回転させると、磁気テープ２の移送速度は一定ではなくなる。つまり、ＦＦモードにおいてはテープ始端で最も低速となり、序々にテープ速度は速くなっていき、テープ終端で最も高速となる。磁気テープ２の移送速度を終始一定に保つためには、Ｔリール７の巻き径が最も小さい時、つまりテープ始端ではＴリール７を最も速く回転させ、巻き径が大きくなるに従って、Ｔリール７の回転速度を下げるように制御する必要がある。
【００４８】
キャプスタンモータ５は、キャプスタンモータ５の回転速度を検知するキャプスタンＦＧセンサ６と、キャプスタンＦＧセンサ６からのキャプスタンＦＧ信号を分周するキャプスタンＦＧ分周器１３と、キャプスタンＦＧ信号の周期を計測しＦＧ周期があらかじめ設定されたキャプスタンモータＦＧ基準周期に等しくなるようにキャプスタンモータの回転速度を制御する制御回路１４と、制御回路１４からの制御によりキャプスタンモータ５を回転駆動させる駆動回路１５とで制御され、回転速度を制御する方法として以下の２つの方法がある。
【００４９】
まず第１の制御方法として、キャプスタンＦＧ分周器１３の分周比を変化させることで、分周後のキャプスタンＦＧ周期が一定周期になるようにキャプスタンモータ５の回転制御を行う方法がある。この方法によれば、例えば分周比を「２」に設定すれば、キャプスタンモータ５の回転速度が２倍になり、分周比を「３」にすれば回転速度が３倍になるように回転速度を制御できる。
【００５０】
次に第２の制御方法として、制御回路１４においてキャプスタンＦＧ周期を計測してキャプスタンＦＧ周期があらかじめ設定されたキャプスタンＦＧ周期基準に等しくなるように、キャプスタンモータ５の回転速度を制御する方法がある。この方法において、キャプスタンＦＧ周期基準を変化させることで、回転速度を制御できる。
【００５１】
第１の制御方法におけるキャプスタン分周器１３の分周比設定による回転制御だけでは１倍、２倍、３倍……等、整数倍速の回転制御しかできず、また第２の制御方法だけではキャプスタンＦＧ周期を計測するカウンタ段数、クロックパルス周波数に対してキャプスタンＦＧ周波数の周波数レンジが制限を受けてしまうため、第１及び第２の制御方法を組み合わせて、第１の制御方法でキャプスタンＦＧ周波数の周波数レンジをカバーし、第２の制御方法で第１の制御方法の速度補正をすることで回転数レンジの広いキャプスタンモータ回転制御が可能となる。その動作について以下詳述する。
【００５２】
まず第１の制御方法に関して、テープ残量検出部１７で検出したテープ残量よりＴリール７の巻き径を算出し、分周比算出部１８でキャプスタンＦＧ分周器１３の分周比を決定する方法を説明する。リールハブ９及び１０の半径をＲｈ、Ｔリール７側に巻回されたテープとハブとを含んだＴリール半径をＲｔ、Ｓリール８側に巻回されたテープとハブとを含んだＳリール半径をＲｓ、磁気テープ２のテープ全長をＬ、テープ厚をＴ、Ｓリール８側のテープ残量の残量時間をＺ［ｍｉｎ］とし、使用する磁気テープが例えば６０分テープであった場合、Ｔリール７側のリール総面積は、
【００５３】
【数１３】
【００５４】
となり、つまり「Ｔリール７に巻回されたテープ面積＋Ｔリール側のハブ面積」となる。また、テープ速度１倍速時のテープ速度をＶ１、倍速比をＮｘ、キャプスタン回転数をＮｃｐ、減速比（キャプスタン回転数／リール回転数）をＣｚとすると、「テープ速度１倍速×倍速比＝リール円周×リール回転数」であることより、
【００５５】
【数１４】
【００５６】
となる。さらにキャプスタンＦＧ分周比をＮ、キャプスタン回転数（１倍速）をＮｃｐ１とすると、
【００５７】
【数１５】
【００５８】
となり、Ｔリール側のリール半径Ｒｔは（数１３）より、
【００５９】
【数１６】
【００６０】
となる。またキャプスタン回転数Ｎｃｐは（数１４）より、
【００６１】
【数１７】
【００６２】
となる。（数１５）に（数１７）を代入し、さらに（数１６）を代入するとキャプスタンＦＧ分周比は、
【００６３】
【数１８】
【００６４】
となる。この（数１８）より磁気テープ移送速度を一定（Ｎｘ倍速）にするときのテープ残量に対するキャプスタンＦＧ分周比を得る。
【００６５】
また（数１８）の右辺におけるテープ全長Ｌ、テープ厚Ｔ、テープ残量Ｚは、図１のテープ残量検出部１７で検出される。それ以外の数値（１倍速時のテープ速度Ｖ１、リールハブ半径Ｒｈ、減速比Ｃｚ、キャプスタン回転数Ｎｃｐ１）はＤＶフォーマット、メカニズムにより一義的に求めることができる。これらの数値をもとに分周比算出部１８で（数１８）に基づいて、キャプスタンＦＧ分周器１３において設定すべき分周比を算出し、分周比データ１９としてキャプスタンＦＧ分周器１３に入力される。キャプスタンＦＧ分周器１３は、入力された分周比データ１９に基づいて駆動回路１５を制御し、キャプスタンモータ５の回転制御を行う。
【００６６】
次に、第２の制御方法について説明する。
図３は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、ＳｓはＳリール８側のリール面積（テープ面積＋ハブ面積）、ＳｔはＴリール７側のリール面積（テープ面積＋ハブ面積）で、リール面積ＳｓとＳｔの和は磁気テープ全長に対して現在位置がどこであっても変化しない。これを利用してＳリール８及びＴリール７の回転周期の２乗和が基準値になるように、キャプスタンモータ５のＦＧ周期基準を変化させることでテープ移送速度を一定にする方法が、第２の制御方法である。以下、その動作制御について、テープ移送速度を記録速度の６０倍（６０倍速）とした場合を一例として詳述する。
【００６７】
まず、Ｔリール７側におけるリールハブを含んだリール半径をＲｔ、Ｓリール８側におけるリールハブを含んだリール半径をＲｓ、テープ全長をＬ、テープ厚をＴ、リールハブ９及び１０の半径をＲｈとした時、Ｔリール７及びＳリール８のそれぞれのリール面積和＝テープ面積＋ハブ面積であることより、
【００６８】
【数１９】
【００６９】
という式が成り立つ。ここで、６０倍速のテープ速度をＶ６０とした時、Ｔリール７の回転周期ＴｔとＳリール８の回転周期Ｔｓは、
【００７０】
【数２０】
【００７１】
【数２１】
【００７２】
となる。ここで（数２０）及び（数２１）を（数１９）に代入すると、
【００７３】
【数２２】
【００７４】
となり、よってＶ６０を一定にするならば右辺は一定となる。
よって Ｔｔ、Ｔｓの２乗和が一定になるようにキャプスタンモータ５をキャプスタンＦＧ基準周期を変化させることで制御すれば、テープ巻径に関係なくテープ速度を一定（Ｖ６０）に保つことができる。尚、Ｔｔ、Ｔｓは図１におけるＳリールＦＧセンサ１２及びＴリールＦＧセンサ１１の周期を計測することで得られ、（数２２）右辺を基準値として「左辺＞右辺」であれば磁気テープ２の移送速度は遅いことになり、キャプスタンＦＧ周期基準を小さくする。逆に「左辺＜右辺」であれば磁気テープ２の移送速度は速いことになり、キャプスタンＦＧ周期基準を大きくするように、リール周期制御部１６は制御回路１４内のキャプスタンＦＧ周期基準を変化させる。
【００７５】
また（数２２）の右辺において、テープ全長Ｌ及びテープ厚Ｔは図１のテープ残量検出部１７で検出される。それ以外の数値（リールハブ半径Ｒｈ、６０倍速時のテープ速度Ｖ６０）はＤＶフォーマット、所望の倍速比より一義的に求めることができる。これらの数値をもとにリール周期制御部１６で（数２２）が計算され、制御回路１４内のキャプスタンＦＧ周期基準を変化させている。
【００７６】
以下、本実施の形態の磁気テープ駆動装置におけるテープ残量に対する分周比特性について説明する。
【００７７】
図２は本実施の形態におけるテープ残量に対する分周比の特性を示した特性図で、２１は理想的な連続曲線よりなる第１の特性、２２は実際の分周特性であり階段状特性である第２の特性である。従来技術における図５（ｂ）でテープ残量６０分（６０分テープで始端）直後から５５分までのＦＧ分周比は、第１の特性４１上のテープ残量５５分のキャプスタンＦＧ分周比が「２２」に設定されるのに対して、図２（ａ）でのテープ残量６０分直後から５５分までのＦＧ分周比は、第１の特性２１上のテープ残量６０分と５５分のキャプスタンＦＧ分周比の中間値「２４」が設定されている。図２（ａ）の第２の特性２２と図５（ｂ）の第２の特性４２とを比較すると、図５（ｂ）に示す差分Ｎａよりも図２（ａ）における差分Ｎｂの方が小さくなっており、理想的な連続曲線である第１の特性２１に、より近似された特性となっていることがわかる。
【００７８】
図２（ｂ）はさらに詳細に示した特性図で、テープ残量をＺ（ｉ）で示し（Ｚ（ｉ−２）＜Ｚ（ｉ−１）＜Ｚ（ｉ）＜Ｚ（ｉ＋１）…）、これに対応した第１の特性２１上の分周比をＮ（ｉ）とすると、実際に設定する分周比Ｎｒ（ｉ）は、
【００７９】
【数２３】
【００８０】
で算出される。つまり、実際の分周比Ｎｒ（ｉ）は、Ｚ（ｉ）に対応する分周比Ｎ（ｉ）と、Ｚ（ｉ＋１）に対応する分周比Ｎ（ｉ＋１）との中間値（平均値）に設定される。また、Ｎ（ｉ＋１）が存在しないとき、つまりＮ（ｉ）が磁気テープの始端の時（Ｚ（ｉ）＝６０の時）は、
【００８１】
【数２４】
【００８２】
という関係にすることにより、第２の特性２２が、より第１の特性２１の曲線に近似した特性となる。
【００８３】
以上のように本実施の形態によれば、ＦＦ／ＲＥＷモードにおける第１の特性に対して、実際は第２の特性２２に示すように階段状特性となるが、その第２の特性２２をできる限り第１の特性２１に近づけることにより、引き込み動作を速やかに行わせることができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ＦＦ／ＲＥＷモードでの速やかでなめらかなテープ定速走行への移行が可能でかつ、ＦＦ／ＲＥＷモードにおいてもサブコード領域の再生が良好に行え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の磁気テープ制御装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態におけるキャプスタンＦＧ分周比−テープ残量特性を示す特性図
【図３】ヘリカルスキャン方式ＶＴＲの磁気テープ走行系を示す模式図
【図４】従来の磁気テープ制御装置の構成を示すブロック図
【図５】従来の磁気テープ制御装置におけるキャプスタンＦＧ分周比−テープ残量特性を示す特性図
【符号の説明】
１ 回転ヘッドドラム
２ 磁気テープ
３ キャプスタン軸
４ ピンチローラ
５ キャプスタンモータ
６ キャプスタンＦＧセンサ
７ Ｔリール
８ Ｓリール
９ Ｔリールハブ
１０ Ｓリールハブ
１１ ＴリールＦＧ
１２ ＳリールＦＧ
１３ キャプスタンＦＧ分周器
１４ 制御回路
１５ 駆動回路
１６ リール周期制御部
１７ テープ残量検出部
１８ 分周比算出部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic tape control device that is effective when used in a DV format helical scan VTR or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the remarkable progress of digital technology, DV format VTRs for digital recording and reproduction of video, audio, system data related to a magnetic tape, and the like on a magnetic tape for home video have become widespread. Further, among the system data relating to the magnetic tape, there are data such as position information of the tape and a cue signal which are intended to be reproduced even when the magnetic tape is sent at high speed or rewound.
[0003]
Hereinafter, a conventional magnetic tape control device will be described.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional helical scan type VTR magnetic tape traveling system from the top and a control system of a capstan motor. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a rotary head drum having a magnetic head capable of recording and reproducing video and audio signals on a magnetic tape 2; 2, a magnetic tape on which video and audio signals are recorded by the rotary head drum 1; A capstan shaft for holding the magnetic tape 2 together with the pinch roller 4 and running at a predetermined speed, 4 for a pinch roller, 5 for a capstan motor for rotating the capstan shaft 3 at a predetermined speed, and integrated with the capstan shaft 3. It has become. Reference numeral 6 denotes a capstan FG sensor, which is a first frequency generator that detects a rotation frequency (rotation speed) of the capstan motor 5 and outputs a capstan FG signal. Reference numeral 7 denotes a take-up reel on which the magnetic tape 2 is wound. Hereinafter, the reels are referred to as T reels), 8 is a supply reel (hereinafter, referred to as an S reel) for sending out the magnetic tape 2, 9 and 10 are T reel hubs and S reel hubs, respectively, and 11 and 12 are T reels 7 and S reels 8, respectively. A T-reel FG sensor and an S-reel FG sensor, which are second frequency generators that detect a rotation frequency (rotational speed) and output a T-reel FG signal and an S-reel FG signal, and 13 is a captor from the capstan FG sensor 6. A capstan FG frequency divider which is frequency dividing means for dividing the frequency of the stun FG signal. Is a reel cycle control section which is a reel cycle control means for controlling the rotation speed of the T reel 7 by changing the capstan FG reference cycle so that the sum of the capstan FG becomes a predetermined reference value. Is a control circuit for outputting a control signal for controlling the rotation of the capstan motor 5 based on the capstan FG signal of FIG. 1 and the reel FG signal from the reel cycle control unit 16, and 15 is based on the control signal from the control circuit 14. A drive circuit for driving the capstan motor 5 by using a tape remaining amount detecting unit 17 for detecting the tape thickness, the tape length and the remaining amount of the tape; and 18, a tape remaining amount information from the tape remaining amount detecting unit 17 in the FF / REW mode. The winding diameter on the T reel side is calculated from the above, and the capstan FG frequency divider 13 is adjusted so that the tape feeding speed becomes a predetermined speed according to the change in the winding diameter. Dividing ratio and calculates the a frequency division ratio calculation unit that outputs a frequency division ratio data 20, to form a frequency dividing ratio control means and the tape remaining amount detecting section 17 and the frequency division ratio calculation unit 18. Reference numeral 20 denotes frequency division ratio data calculated by the frequency division ratio calculation unit 18.
[0004]
The operation of the conventional magnetic tape control device configured as described above will be described below.
[0005]
The magnetic tape 2 in the recording / reproducing mode is driven in the direction of arrow A so as to be sandwiched between the capstan shaft 3 and the pinch roller 4 integrated with the capstan motor 5, and the magnetic tape sent from the S reel 8. 2 is wound on a T reel 7. In the FF mode, the magnetic tape 2 is released from being pinched by the capstan shaft 3 and the pinch roller 4, and is wound around the T reel 7 by the high speed rotation of the T reel 7. The T reel 7 is driven at a reduction ratio coefficient Cz via a gear or the like using the capstan motor 5 as a drive source. On the other hand, in the REW mode, the nipping of the magnetic tape 2 between the capstan shaft 3 and the pinch roller 4 is released, but the S reel 8 rotates at a high speed, and the magnetic tape 2 runs at a high speed in the direction of arrow B. Take up.
[0006]
In the DV format, various system data other than video / audio signals are recorded on a magnetic tape, and the subcode area functions as high-speed search data, an absolute track number for tape management, and a tape counter. Time code and the like are recorded. These signals need to be reproduced by the rotary head drum 1 even in the FF / REW mode. At this time, the magnetic tape transfer speed is required to be constant. Hereinafter, a method for realizing this will be described using the FF mode as an example.
[0007]
In the FF mode, the T reel 7 is rotated at a high speed with the capstan motor 5 as a drive source and wound on the T reel 7, but the winding diameter changes according to the amount of the magnetic tape 2 wound. When the magnetic tape 2 is rotated at a constant rotation speed from the start end to the end, the transfer speed of the magnetic tape 2 becomes not constant. In other words, in the FF mode, the tape speed becomes the lowest at the beginning of the tape, the tape speed gradually increases, and becomes the highest at the end of the tape. In order to keep the transfer speed of the magnetic tape 2 constant from beginning to end, when the winding diameter is small, that is, at the beginning of the tape, the T reel 7 is rotated quickly, and the rotation speed of the T reel 7 is controlled to decrease as the winding diameter increases. There is a need.
[0008]
The capstan motor 5 includes a capstan FG sensor 6 for detecting the rotation speed of the capstan motor 5, a capstan FG divider 13 for dividing the capstan FG signal from the capstan FG sensor 6, and a capstan FG. The control circuit 14 measures the signal cycle and controls the rotation speed of the capstan motor so that the FG cycle becomes equal to a preset capstan motor FG reference cycle. The capstan motor 5 is controlled by the control circuit 14. The following two methods are generally used as a method of controlling the rotation speed, which is controlled by the drive circuit 15 that drives the rotation.
[0009]
First, as a first control method, a method of controlling the rotation of the capstan motor 5 by changing the frequency division ratio of the capstan FG frequency divider 13 so that the period of the capstan FG after frequency division becomes a constant period. There is. According to this method, for example, if the division ratio is set to “2”, the rotation speed of the capstan motor 5 is doubled, and if the division ratio is “3”, the rotation speed is tripled. Can control the rotation speed.
[0010]
Next, as a second control method, the control circuit 14 measures the capstan FG cycle and controls the rotation speed of the capstan motor 5 so that the capstan FG cycle becomes equal to a preset capstan FG cycle reference. There is a way to do that. In this method, the rotation speed can be controlled by changing the capstan FG cycle reference.
[0011]
In the first control method, rotation control only by setting the frequency division ratio of the capstan frequency divider 13 can only perform rotation control at an integer multiple speed such as 1, 2, 3,..., And only the second control method. Since the frequency range of the capstan FG frequency is limited with respect to the number of counter stages for measuring the capstan FG cycle and the clock pulse frequency, the first control method is combined with the first and second control methods. By covering the frequency range of the capstan FG frequency and performing the speed correction of the first control method with the second control method, it is possible to perform capstan motor rotation control with a wide rotation speed range. The operation will be described in detail below.
[0012]
First, regarding the first control method, a method of calculating the winding diameter of the T reel 7 from the remaining amount of tape and calculating the frequency division ratio of the capstan FG frequency divider 13 will be described. The radius of the reel hubs 9 and 10 is Rh, the radius including the tape and the hub wound on the T reel 7 is Rt, the radius including the tape and the hub wound on the S reel 8 is Rs, If the total length of the tape 2 is L, the tape thickness is T, the remaining time of the remaining tape on the S reel 8 is Z [min], and the magnetic tape to be used is, for example, a 60-minute tape, the T reel 7 The total area of
[0013]
(Equation 3)
[0014]
That is, the area of the tape wound on the T reel + the area of the hub on the T reel side. Further, assuming that the tape speed at the 1 × speed of the tape is V1, the speed ratio is Nx, the capstan rotation speed is Ncp, and the reduction ratio (capstan rotation speed / reel rotation speed) is Cz, the tape speed 1 × speed ratio = Because of the reel circumference x reel rotation speed,
[0015]
(Equation 4)
[0016]
It becomes. Further, assuming that the capstan FG frequency division ratio is N and the capstan rotation speed (1 × speed) is Ncp1,
[0017]
(Equation 5)
[0018]
And the reel radius Rt on the T reel side is obtained from (Equation 3).
[0019]
(Equation 6)
[0020]
It becomes. The capstan rotation speed Ncp is given by
[0021]
(Equation 7)
[0022]
It becomes. By substituting (Equation 7) into (Equation 5) and further substituting (Equation 6), the capstan FG dividing ratio becomes
[0023]
(Equation 8)
[0024]
It becomes. From this (Equation 8), the capstan FG frequency division ratio with respect to the remaining tape when the magnetic tape transfer speed is constant (Nx double speed) is obtained.
[0025]
The total tape length L, the tape thickness T, and the remaining tape Z on the right side of (Equation 8) are detected by the remaining tape detecting unit 17 in FIG. Other values (tape speed V1 at 1x speed, reel hub radius Rh, reduction ratio Cz, capstan rotation speed Ncp1) can be uniquely obtained by the DV format or mechanism. Based on these numerical values, the frequency division ratio calculation unit 18 calculates the frequency division ratio to be set in the capstan FG frequency divider 13 based on (Equation 8). Output to the frequency divider 13.
[0026]
Next, a second control method will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram of the magnetic tape traveling system of the helical scan type VTR as viewed from above, where Ss is the reel area (tape area + hub area) on the S reel side, and St is the reel area (tape area + hub area) on the T reel side. Area), the sum of the reel areas Ss and St does not change regardless of the current position with respect to the entire length of the magnetic tape. A second control method is to use this to make the tape transfer speed constant by changing the FG cycle reference of the capstan so that the sum of squares of the S-reel and T-reel rotation cycles becomes the reference value. It is. Hereinafter, the control operation will be described in detail by taking as an example a case where the tape transfer speed is set to 60 times the recording speed (60 times speed).
[0027]
First, when the reel radius including the reel hub on the T reel side is Rt, the reel radius including the reel hub on the S reel side is Rs, the total tape length is L, the tape thickness is T, and the radius of the reel hub is Rh. Since the sum of the reel areas of the S reels is equal to the tape area + the hub area,
[0028]
(Equation 9)
[0029]
Equation holds. Here, when the 60-times tape speed is V60, the T-side reel rotation period Tt and the S-side reel rotation period Ts are:
[0030]
(Equation 10)
[0031]
(Equation 11)
[0032]
It becomes. Here, when (Equation 10) and (Equation 11) are substituted into (Equation 9),
[0033]
(Equation 12)
[0034]
Thus, if V60 is constant, the right side is constant.
Therefore, if the capstan motor is controlled by changing the capstan FG reference cycle so that the sum of the squares of Tt and Ts becomes constant, the tape speed can be kept constant (V60) regardless of the tape winding diameter. Note that Tt and Ts are obtained by measuring the period of the S reel FG sensor 12 and the T reel FG sensor 11 in FIG. 4. The transfer speed will be slow, and the capstan FG cycle reference will be reduced. Conversely, if “left side <right side”, the transfer speed of the magnetic tape is high, and the reel cycle control unit 16 changes the capstan FG cycle reference in the control circuit 14 so as to increase the capstan FG cycle reference. Let it.
[0035]
On the right side of (Equation 12), the total tape length L and the tape thickness T are detected by the remaining tape detecting unit 17 in FIG. Other values (reel hub radius Rh, tape speed V60 at 60 × speed) can be uniquely obtained from the DV format and a desired double speed ratio. (Equation 12) is calculated by the reel cycle control unit 16 based on these numerical values, and the capstan FG cycle reference in the control circuit 14 is changed.
[0036]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional configuration has the following problems. The problem will be described with reference to FIG.
[0037]
FIG. 5A is a characteristic diagram showing the capstan FG frequency division ratio with respect to the remaining tape amount of the 60-minute standard tape, that is, the capstan FG frequency division ratio characteristic calculated by (Equation 8). The speed V1 is 18.812 [mm / s], the speed ratio Nx is 60 (times), the reduction ratio Cz is 2.575, the capstan rotation speed Ncp1 is 2.996 [rps], and the entire length L of the tape is 70400 [mm]. (For example, a 60-minute cassette in DV format), when the tape thickness T is 0.007 [mm] and the reel hub radius Rh is 5.85 [mm].
[0038]
FIG. 5B is a characteristic diagram in which a portion surrounded by a dotted line in FIG. 5A is enlarged. In FIG. 5B, reference numeral 41 denotes a first characteristic which is an ideal continuous curve, and reference numeral 42 denotes a second characteristic which is an actual characteristic and is a step-like characteristic. In FIG. 5B, the frequency division ratio is actually a positive integer, and the remaining tape is detected discretely (every 5 minutes in FIG. 5B). Actually, it becomes a step-like curve as shown in FIG. In FIG. 5B, immediately before shifting from the division ratio at the remaining tape time of 60 minutes to the division ratio of 55 minutes, a difference as shown by Na occurs in the first characteristic 41, and the difference of 55 minutes is generated. Immediately after the circumference ratio is reached, it takes time for the correction pull-in operation by the above-described second control method. In particular, when the remaining tape value is large, the value of the difference Na is large, and the pull-in operation of the second control method is delayed, and the sub-code area recorded adjacent to the video / audio signal recording area on the magnetic tape is reduced. There is a problem that the reproduced signal cannot be reproduced for a while in the FF / REW mode.
[0039]
The present invention solves the above-mentioned problems, and enables a quick and smooth transition to tape constant speed running in the FF / REW mode, and excellent reproduction of the subcode area even in the FF / REW mode. It is an object to provide a magnetic tape control device.
[0040]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the present invention provides a magnetic tape control device that controls the running of a magnetic tape by driving a reel in conjunction with the driving of a capstan motor, wherein the magnetic tape control device detects a rotation speed of the capstan motor. A frequency generator, a frequency dividing means for dividing a rotational speed signal detected by the first frequency generator, and a frequency dividing ratio calculated by detecting a remaining tape amount of the magnetic tape on a reel. Frequency dividing ratio control means for controlling the frequency dividing ratio of the peripheral means, a second frequency generator for detecting the rotation speed of the reel, and a rotation cycle of the reel based on the rotation speed detected by the second frequency generator. Reel cycle control means for detecting the rotation speed signal divided by the frequency dividing means and control means for controlling the drive of the capstan motor from the rotation cycle detected by the reel cycle control means, The division ratio control means, based on a division ratio characteristic corresponding to a continuous change in the tape winding diameter of the reel calculated based on the remaining amount of tape, calculates the division of the detected remaining tape value Z (i). Assuming that the dividing ratio is N (i) and the dividing ratio corresponding to the remaining tape value Z (i + 1) which is larger by a predetermined amount than Z (i) is N (i + 1), the dividing set by the dividing means. The ratio Nr (i) is defined as (Equation 1).
[0041]
With such a configuration, it is possible to obtain a magnetic tape control device capable of promptly and smoothly shifting to constant tape speed running in the FF / REW mode and capable of reproducing the subcode area well even in the FF / REW mode. Can be.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claims 1 and 2 of the present invention is a magnetic tape control device for controlling the running of a magnetic tape by driving a reel in conjunction with the driving of a capstan motor, wherein the rotation speed of the capstan motor is reduced. A first frequency generator to be detected, frequency dividing means for dividing a rotational speed signal detected by the first frequency generator, and a frequency dividing ratio by detecting a remaining tape amount of the magnetic tape on a reel. A frequency dividing ratio control means for controlling a frequency dividing ratio of the frequency dividing means; a second frequency generator for detecting a rotational speed of the reel; and a reel based on the rotational speed detected by the second frequency generator. Reel cycle control means for detecting the rotation cycle of the capstan motor, and control means for controlling the drive of the capstan motor from the rotation speed signal divided by the frequency division means and the rotation cycle detected by the reel cycle control means. The frequency division ratio control means controls a frequency division ratio characteristic corresponding to a continuous change of the tape winding diameter of the reel calculated based on the tape remaining amount, with respect to the detected remaining tape value Z (i). Assuming that the frequency division ratio is N (i) and the frequency division ratio corresponding to the remaining tape value Z (i + 1) which is larger than Z (i) by a predetermined amount is N (i + 1), the frequency division set by the frequency dividing means is as follows. The circumference ratio Nr (i) is defined as (Equation 1). By providing the above means, in the FF / REW mode, the ideal capstan FG frequency division ratio-tape remaining amount characteristic (continuous curve) Actually, however, the step-like capstan FG division ratio-tape remaining amount characteristic is obtained. Therefore, by bringing the step-like characteristic as close as possible to the ideal characteristic (continuous curve), the pull-in operation can be performed quickly without imposing a load on the pull-in operation, and the subcode area can be reproduced well.
[0043]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a magnetic tape traveling system of a helical scan type VTR according to the present embodiment from above and a control system of a capstan motor. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotating head drum having a magnetic head capable of recording and reproducing video and audio signals on a magnetic tape 2; 2, a magnetic tape on which video and audio signals are recorded by the rotating head drum 1; A capstan shaft for holding the magnetic tape 2 together with the pinch roller 4 and running at a predetermined speed, 4 for a pinch roller, 5 for a capstan motor for rotating the capstan shaft 3 at a predetermined speed, and integrated with the capstan shaft 3. It has become. Reference numeral 6 denotes a capstan FG sensor, which is a first frequency generator that detects a rotation frequency (rotation speed) of the capstan motor 5 and outputs a capstan FG signal. Reference numeral 7 denotes a take-up reel on which the magnetic tape 2 is wound. Hereinafter, the reels are referred to as T reels), 8 is a supply reel (hereinafter, referred to as an S reel) for sending out the magnetic tape 2, 9 and 10 are T reel hubs and S reel hubs, respectively, and 11 and 12 are T reels 7 and S reels 8, respectively. A T-reel FG sensor and an S-reel FG sensor, which are second frequency generators that detect a rotation frequency (rotational speed) and output a T-reel FG signal and an S-reel FG signal, and 13 is a captor from the capstan FG sensor 6. A capstan FG frequency divider which is frequency dividing means for dividing the frequency of the stun FG signal. Is a reel cycle control section which is a reel cycle control means for controlling the rotation speed of the T reel 7 by changing the capstan FG reference cycle so that the sum of the capstan FG becomes a predetermined reference value. Is a control circuit for outputting a control signal for controlling the rotation of the capstan motor 5 based on the capstan FG signal of FIG. 1 and the reel FG signal from the reel cycle control unit 16, and 15 is based on the control signal from the control circuit 14. A drive circuit for driving the capstan motor 5 by the controller 17 is a tape remaining amount detecting unit for detecting the tape thickness, tape length and remaining tape amount, and 18 is a remaining tape amount from the tape remaining amount detecting unit 17 in the FF / REW mode. The winding diameter on the T reel side is calculated from the information, and the capstan FG frequency divider 13 is adjusted so that the tape feeding speed becomes a predetermined speed according to the change in the winding diameter. In the frequency division ratio calculation unit that outputs a frequency division ratio data 19 to calculate the division ratio, to form a frequency dividing ratio control means and the tape remaining amount detecting section 17 and the frequency division ratio calculation unit 18. Reference numeral 19 denotes frequency division ratio data calculated by the frequency division ratio calculator 18.
[0044]
The operation of the magnetic tape control device of the present embodiment configured as described above will be described below.
[0045]
The magnetic tape 2 in the recording / reproducing mode is driven in the direction of arrow A so as to be sandwiched between the capstan shaft 3 and the pinch roller 4 integrated with the capstan motor 5, and the magnetic tape sent from the S reel 8. 2 is wound on a T reel 7. In the FF mode, the magnetic tape 2 is released from being pinched by the capstan shaft 3 and the pinch roller 4, and is wound around the T reel 7 by the high speed rotation of the T reel 7. The T reel 7 is driven at a reduction ratio coefficient Cz via a gear or the like using the capstan motor 5 as a drive source. On the other hand, in the REW mode, the magnetic tape 2 is released from being pinched by the capstan shaft 3 and the pinch roller 4, but the S reel 8 rotates at a high speed, and the magnetic tape 2 runs at a high speed in the direction of arrow B. Take up with.
[0046]
In the DV format, in addition to video and audio signals, various system data for improving usability are recorded in a subcode area on a magnetic tape. In the subcode area, high-speed search data, an absolute track number for tape management, a tape A time code functioning as a counter is recorded. These signals need to be reproduced by the rotary head drum 1 even in the FF / REW mode. At this time, the magnetic tape transfer speed is required to be constant. Hereinafter, a method for realizing this will be described using the FF mode as an example.
[0047]
In the FF mode, the T reel 7 is rotated at a high speed with the capstan motor 5 as a drive source and wound on the T reel 7, but the winding diameter changes according to the amount of the magnetic tape 2 wound. When the magnetic tape 2 is rotated at a constant rotation speed from the start end to the end, the transfer speed of the magnetic tape 2 becomes not constant. In other words, in the FF mode, the tape speed becomes the lowest at the beginning of the tape, the tape speed gradually increases, and becomes the highest at the end of the tape. In order to keep the transfer speed of the magnetic tape 2 constant throughout the time, when the winding diameter of the T reel 7 is the smallest, that is, at the beginning of the tape, the T reel 7 is rotated at the highest speed. It is necessary to control to reduce the rotation speed.
[0048]
The capstan motor 5 includes a capstan FG sensor 6 for detecting the rotation speed of the capstan motor 5, a capstan FG divider 13 for dividing the capstan FG signal from the capstan FG sensor 6, and a capstan FG. The control circuit 14 measures the signal cycle and controls the rotation speed of the capstan motor so that the FG cycle becomes equal to a preset capstan motor FG reference cycle. The capstan motor 5 is controlled by the control circuit 14. There are the following two methods for controlling the rotation speed, which is controlled by the drive circuit 15 that drives the rotation.
[0049]
First, as a first control method, a method of controlling the rotation of the capstan motor 5 by changing the frequency division ratio of the capstan FG frequency divider 13 so that the period of the capstan FG after frequency division becomes a constant period. There is. According to this method, for example, if the division ratio is set to “2”, the rotation speed of the capstan motor 5 is doubled, and if the division ratio is “3”, the rotation speed is tripled. Can control the rotation speed.
[0050]
Next, as a second control method, the control circuit 14 measures the capstan FG cycle and controls the rotation speed of the capstan motor 5 so that the capstan FG cycle becomes equal to a preset capstan FG cycle reference. There is a way to do that. In this method, the rotation speed can be controlled by changing the capstan FG cycle reference.
[0051]
In the first control method, rotation control only by setting the frequency division ratio of the capstan frequency divider 13 can only perform rotation control at an integer multiple speed such as 1, 2, 3,..., And only the second control method. Since the frequency range of the capstan FG frequency is limited with respect to the number of counter stages for measuring the capstan FG cycle and the clock pulse frequency, the first control method is combined with the first and second control methods. By covering the frequency range of the capstan FG frequency and performing the speed correction of the first control method by the second control method, it is possible to perform capstan motor rotation control with a wide rotation speed range. The operation will be described in detail below.
[0052]
First, regarding the first control method, the winding diameter of the T reel 7 is calculated from the remaining tape amount detected by the remaining tape detecting unit 17, and the dividing ratio of the capstan FG divider 13 is calculated by the dividing ratio calculating unit 18. A method for deciding will be described. The radius of the reel hubs 9 and 10 is Rh, the radius of the T reel including the tape wound around the T reel 7 and the hub is Rt, and the radius of the S reel including the tape wound around the S reel 8 and the hub. Is Rs, the total length of the magnetic tape 2 is L, the tape thickness is T, the remaining time of the remaining tape on the S reel 8 side is Z [min], and the magnetic tape to be used is, for example, a 60-minute tape. The total reel area on the T reel 7 side is
[0053]
(Equation 13)
[0054]
That is, "the area of the tape wound on the T reel 7 + the area of the hub on the T reel side". When the tape speed at 1x speed is V1, the double speed ratio is Nx, the capstan rotation speed is Ncp, and the reduction ratio (capstan rotation speed / reel rotation speed) is Cz, "tape speed 1x speed x double speed ratio" = Reel circumference x Reel rotation speed "
[0055]
[Equation 14]
[0056]
It becomes. Further, assuming that the capstan FG frequency division ratio is N and the capstan rotation speed (1 × speed) is Ncp1,
[0057]
(Equation 15)
[0058]
And the reel radius Rt on the T reel side is obtained from (Equation 13),
[0059]
(Equation 16)
[0060]
It becomes. Further, the capstan rotation speed Ncp is obtained from (Equation 14).
[0061]
[Equation 17]
[0062]
It becomes. By substituting (Equation 17) into (Equation 15) and further substituting (Equation 16), the capstan FG dividing ratio becomes
[0063]
(Equation 18)
[0064]
It becomes. From this (Equation 18), the capstan FG frequency division ratio with respect to the remaining tape when the magnetic tape transfer speed is constant (Nx speed) is obtained.
[0065]
Further, the total tape length L, the tape thickness T, and the remaining tape Z on the right side of (Equation 18) are detected by the remaining tape detecting unit 17 in FIG. Other numerical values (tape speed V1 at 1x speed, reel hub radius Rh, reduction ratio Cz, capstan rotation speed Ncp1) can be uniquely obtained by DV format and mechanism. Based on these numerical values, the frequency division ratio calculator 18 calculates the frequency division ratio to be set in the capstan FG frequency divider 13 based on (Equation 18). It is input to the frequency divider 13. The capstan FG frequency divider 13 controls the drive circuit 15 based on the input frequency division ratio data 19 and controls the rotation of the capstan motor 5.
[0066]
Next, a second control method will be described.
FIG. 3 is a schematic view of the magnetic tape traveling system of the helical scan type VTR as viewed from above, where Ss is the reel area (tape area + hub area) on the S reel 8 side, and St is the reel area (tape area) on the T reel 7 side. + Hub area), the sum of the reel areas Ss and St does not change regardless of the current position with respect to the entire length of the magnetic tape. A method of making the tape transfer speed constant by changing the FG cycle reference of the capstan motor 5 so that the sum of the squares of the rotation cycles of the S reel 8 and the T reel 7 becomes the reference value by using this is described below. This is a second control method. Hereinafter, the operation control will be described in detail by taking, as an example, a case where the tape transfer speed is set to 60 times the recording speed (60 times speed).
[0067]
First, the reel radius including the reel hub on the T reel 7 side is Rt, the reel radius including the reel hub on the S reel 8 side is Rs, the total tape length is L, the tape thickness is T, and the radii of the reel hubs 9 and 10 are Rh. At this time, since the sum of the respective reel areas of the T reel 7 and the S reel 8 = tape area + hub area,
[0068]
[Equation 19]
[0069]
Holds. Here, when the tape speed of 60 times speed is V60, the rotation cycle Tt of the T reel 7 and the rotation cycle Ts of the S reel 8 are:
[0070]
(Equation 20)
[0071]
(Equation 21)
[0072]
It becomes. Here, when (Equation 20) and (Equation 21) are substituted into (Equation 19),
[0073]
(Equation 22)
[0074]
Thus, if V60 is constant, the right side is constant.
Therefore, if the capstan motor 5 is controlled by changing the capstan FG reference cycle so that the sum of squares of Tt and Ts becomes constant, the tape speed can be kept constant (V60) regardless of the tape winding diameter. it can. Note that Tt and Ts are obtained by measuring the cycles of the S reel FG sensor 12 and the T reel FG sensor 11 in FIG. 1. (Equation 22) If the right side is a reference value and “left side> right side”, the magnetic tape 2 Will be slow, and the capstan FG cycle reference will be reduced. Conversely, if “left side <right side”, the transfer speed of the magnetic tape 2 is high, and the reel cycle control unit 16 uses the capstan FG cycle reference in the control circuit 14 to increase the capstan FG cycle reference. Change.
[0075]
On the right side of (Equation 22), the tape total length L and the tape thickness T are detected by the tape remaining amount detecting unit 17 in FIG. Other values (reel hub radius Rh, tape speed V60 at 60 × speed) can be uniquely obtained from the DV format and a desired double speed ratio. (Equation 22) is calculated by the reel cycle control unit 16 based on these numerical values, and the capstan FG cycle reference in the control circuit 14 is changed.
[0076]
Hereinafter, a frequency division ratio characteristic with respect to the remaining tape amount in the magnetic tape driving device according to the present embodiment will be described.
[0077]
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the characteristics of the dividing ratio with respect to the remaining amount of tape in the present embodiment, where 21 is a first characteristic formed of an ideal continuous curve, 22 is an actual frequency dividing characteristic, and a step-like characteristic. This is the second characteristic. In FIG. 5B in the related art, the FG frequency division ratio from immediately after the remaining tape time of 60 minutes (starting at the 60-minute tape) to 55 minutes is the capstan FG value of the 55 minutes remaining tape on the first characteristic 41. While the circumference ratio is set to “22”, the FG frequency division ratio from immediately after the remaining tape time of 60 minutes to 55 minutes in FIG. An intermediate value “24” of the capstan FG frequency division ratio of minutes and 55 minutes is set. Comparing the second characteristic 22 of FIG. 2A with the second characteristic 42 of FIG. 5B, the difference Nb in FIG. 2A is larger than the difference Na shown in FIG. 5B. It can be seen that the characteristic is smaller and is a characteristic more approximate to the first characteristic 21 which is an ideal continuous curve.
[0078]
FIG. 2B is a characteristic diagram showing the tape in more detail, in which the remaining tape amount is indicated by Z (i) (Z (i−2) <Z (i−1) <Z (i) <Z (i + 1). Assuming that the division ratio on the first characteristic 21 corresponding thereto is N (i), the division ratio Nr (i) actually set is:
[0079]
(Equation 23)
[0080]
Is calculated. That is, the actual frequency dividing ratio Nr (i) is an intermediate value (average value) between the frequency dividing ratio N (i) corresponding to Z (i) and the frequency dividing ratio N (i + 1) corresponding to Z (i + 1). ). When N (i + 1) does not exist, that is, when N (i) is the beginning of the magnetic tape (when Z (i) = 60),
[0081]
(Equation 24)
[0082]
With this relationship, the second characteristic 22 becomes a characteristic closer to the curve of the first characteristic 21.
[0083]
As described above, according to the present embodiment, the first characteristic in the FF / REW mode is actually a step-like characteristic as shown by the second characteristic 22, but the second characteristic 22 can be obtained. By approaching the first characteristic 21 as far as possible, the pull-in operation can be performed quickly.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has an excellent effect that a quick and smooth transition to the tape constant speed running in the FF / REW mode is possible and the subcode area can be reproduced well in the FF / REW mode. Is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a magnetic tape control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a capstan FG frequency division ratio-remaining tape characteristic in the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a magnetic tape running system of a helical scan type VTR.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional magnetic tape control device.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a capstan FG frequency division ratio-tape remaining amount characteristic in a conventional magnetic tape control device.
[Explanation of symbols]
1 rotating head drum
2 Magnetic tape
3 Capstan axis
4 Pinch roller
5 Capstan motor
6 Capstan FG sensor
7 T reel
8 S reel
9 T reel hub
10 S reel hub
11 T reel FG
12 S reel FG
13 Capstan FG divider
14 Control circuit
15 Drive circuit
16 reel cycle control unit
17 Tape Remaining Detector
18 Division ratio calculator