JP2663709B2 - テープ駆動装置 - Google Patents
テープ駆動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、供給リールと巻取リールとにより磁気テー
プ等の長尺物の移送を制御するテープ駆動装置に係り、
特に、テンション検出センサを用いずにテープテンショ
ン制御を行うテープ駆動装置に関するものである。
プ等の長尺物の移送を制御するテープ駆動装置に係り、
特に、テンション検出センサを用いずにテープテンショ
ン制御を行うテープ駆動装置に関するものである。
従来の技術 近年、テープ駆動装置ではテープの薄手化の傾向が著
しいため、テープダメージを与えない高性能なテンショ
ン制御技術が要求されている。また、装置の小型，軽量
化，薄型化の要求も強く、テープ駆動機構も簡素化され
てきている。このため、テープのテンション検出センサ
を設置せず、機構を簡素化したテープ駆動装置が提案さ
れてきた。
しいため、テープダメージを与えない高性能なテンショ
ン制御技術が要求されている。また、装置の小型，軽量
化，薄型化の要求も強く、テープ駆動機構も簡素化され
てきている。このため、テープのテンション検出センサ
を設置せず、機構を簡素化したテープ駆動装置が提案さ
れてきた。
この従来のテープ駆動装置（以下、代表してVTRを例
にして説明する。）としては、例えば米国特許第380019
6号明細書に示されている。第９図は、従来のVTRのテー
プテンション制御方法を説明するためのブロツク図であ
る。
にして説明する。）としては、例えば米国特許第380019
6号明細書に示されている。第９図は、従来のVTRのテー
プテンション制御方法を説明するためのブロツク図であ
る。
以下、従来のテープテンション制御方法について説明
する。テープ移送が定常状態にあるとき、供給リール径
に比例したバックトルクを供給リールモータに印加すれ
ば、テープテンションが一定に制御されることを説明す
る。ここで、 STSN:供給リールにおけるテープテンション QS:供給モータトルク とすると、次式が成り立つ。
する。テープ移送が定常状態にあるとき、供給リール径
に比例したバックトルクを供給リールモータに印加すれ
ば、テープテンションが一定に制御されることを説明す
る。ここで、 STSN:供給リールにおけるテープテンション QS:供給モータトルク とすると、次式が成り立つ。
STSN×RS＝QS …（１） したがって、テープが一定速度で移送されている際、
供給リールにおけるテープテンションSTSNを一定に保つ
には、供給リール径に比例したトルクを供給リールモー
タに印加すればよいことがわかる。
供給リールにおけるテープテンションSTSNを一定に保つ
には、供給リール径に比例したトルクを供給リールモー
タに印加すればよいことがわかる。
第９図において、１は供給リール（以下、Ｓリールと
称す。）、２は巻取リール（以下、Ｔリールと称す。）
であり、テープ３が回転磁気ヘッド（図示せず。）を搭
載したドラム４（図示の矢印方向に回転している。）に
巻き付けられ、矢印の方向に移送されている。端子５に
はＴリール駆動のためのＴリールモータ（以下、TMと称
す。）を制御するためのＴリールトルク情報が供給さ
れ、Ｔリールモータ駆動回路６では、このＴリールトル
ク情報に応じたトルクがTM7に発生するように動作す
る。８はＳリール径検出器であり、Ｓリール１の半径に
対応した情報RSを出力する。９はバックトルク演算器で
あり、（１）式に示した演算を行い、Ｓリール１に与え
るトルクに応じた情報QSを出力する。Ｓリールモータ駆
動回路10では、バックトルク演算器９の出力情報QSに応
じたトルクをＳリールモータ（以下、SMと称す。）11に
発生させるように動作する。
称す。）、２は巻取リール（以下、Ｔリールと称す。）
であり、テープ３が回転磁気ヘッド（図示せず。）を搭
載したドラム４（図示の矢印方向に回転している。）に
巻き付けられ、矢印の方向に移送されている。端子５に
はＴリール駆動のためのＴリールモータ（以下、TMと称
す。）を制御するためのＴリールトルク情報が供給さ
れ、Ｔリールモータ駆動回路６では、このＴリールトル
ク情報に応じたトルクがTM7に発生するように動作す
る。８はＳリール径検出器であり、Ｓリール１の半径に
対応した情報RSを出力する。９はバックトルク演算器で
あり、（１）式に示した演算を行い、Ｓリール１に与え
るトルクに応じた情報QSを出力する。Ｓリールモータ駆
動回路10では、バックトルク演算器９の出力情報QSに応
じたトルクをＳリールモータ（以下、SMと称す。）11に
発生させるように動作する。
以上のような構成で、Ｓリール径に比例したトルクを
Ｓリールモータに発生させ、テープテンションが一定に
保たれる。
Ｓリールモータに発生させ、テープテンションが一定に
保たれる。
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、下記のような種
々の課題があった。
々の課題があった。
VTRでは、記録，ノーマル再生だけでなく、ジョグ，
シャトルと呼ばれる操作モードが存在し、テープの加
速，減速が繰り返される。このとき、前述のＳリール径
に比例したトルクを印加するだけでは、テープの加速，
減速に起因するダイナミックなテンションの変動を抑え
きれない。そこで、従来のテープ駆動装置では、テープ
を加速，減速する際、加速，減速を遅くさせ、テンショ
ンの変動が少なくなるようにしていた。そのため、テー
プのアクセス性を犠牲にしていた。本発明はかかる点に
鑑み、テープの加速，減速を速め、アクセス性を向上さ
せ、かつ、テンション検出センサを除いた構成で良好な
テンション制御を行うことのできるテープ駆動装置を提
供することを目的とする。
シャトルと呼ばれる操作モードが存在し、テープの加
速，減速が繰り返される。このとき、前述のＳリール径
に比例したトルクを印加するだけでは、テープの加速，
減速に起因するダイナミックなテンションの変動を抑え
きれない。そこで、従来のテープ駆動装置では、テープ
を加速，減速する際、加速，減速を遅くさせ、テンショ
ンの変動が少なくなるようにしていた。そのため、テー
プのアクセス性を犠牲にしていた。本発明はかかる点に
鑑み、テープの加速，減速を速め、アクセス性を向上さ
せ、かつ、テンション検出センサを除いた構成で良好な
テンション制御を行うことのできるテープ駆動装置を提
供することを目的とする。
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テープ駆動装置
は、供給リールの半径情報RSを検出する供給リール径検
出手段と、巻取リールの半径情報RTを検出する巻取リー
ル径検出手段と、前記供給リールの半径情報RSをもとに
供給リールのイナーシャに対応した情報JSを演算する供
給リールイナーシャ演算手段と、前記巻取リールの半径
情報RTをもとに巻取リールのイナーシャに対応した情報
JTを演算する巻取リールイナーシャ演算手段と、巻取リ
ールモータのトルク情報QTを微分し巻取リールの加減速
に費やしたトルク量に応じた情報ACCTを検出する巻取リ
ール加速トルク検出手段と、前記両リールの半径情報
RS,RTと両リールのイナーシャ情報JS,JTと巻取リール加
速トルク情報ACCTとを用いて、巻取リールの加減速に応
じた加速度補償トルク情報CMPTを演算するい巻取リール
加速度補償トルク演算手段と、前記供給リールの半径情
報RSに比例したバックトルク情報QBを演算するバックト
ルク演算手段と、このバックトルク情報QBと前記加速度
補償トルク情報CMPTとを加算する加算手段とを備えたも
のである。
は、供給リールの半径情報RSを検出する供給リール径検
出手段と、巻取リールの半径情報RTを検出する巻取リー
ル径検出手段と、前記供給リールの半径情報RSをもとに
供給リールのイナーシャに対応した情報JSを演算する供
給リールイナーシャ演算手段と、前記巻取リールの半径
情報RTをもとに巻取リールのイナーシャに対応した情報
JTを演算する巻取リールイナーシャ演算手段と、巻取リ
ールモータのトルク情報QTを微分し巻取リールの加減速
に費やしたトルク量に応じた情報ACCTを検出する巻取リ
ール加速トルク検出手段と、前記両リールの半径情報
RS,RTと両リールのイナーシャ情報JS,JTと巻取リール加
速トルク情報ACCTとを用いて、巻取リールの加減速に応
じた加速度補償トルク情報CMPTを演算するい巻取リール
加速度補償トルク演算手段と、前記供給リールの半径情
報RSに比例したバックトルク情報QBを演算するバックト
ルク演算手段と、このバックトルク情報QBと前記加速度
補償トルク情報CMPTとを加算する加算手段とを備えたも
のである。
作用 本発明は上記した構成により、供給リールの半径情報
RSから演算されるバックトルク情報QBによって、リール
径が変化することに起因する静的なテンション変動の補
正を行い、また、巻取リールが加減速することに起因す
る動的なテンション変動は、加速度補償トルク情報CMPT
によって抑えられるため、テンション検出センサを用い
ないテンション制御が実現される。
RSから演算されるバックトルク情報QBによって、リール
径が変化することに起因する静的なテンション変動の補
正を行い、また、巻取リールが加減速することに起因す
る動的なテンション変動は、加速度補償トルク情報CMPT
によって抑えられるため、テンション検出センサを用い
ないテンション制御が実現される。
実施例 本発明では、Ｓリール径に比例したバックトルク情報
と、テープ移送の加減速に起因するテンション変動を抑
制するための加速度補償トルク情報とを加算したエラー
情報でＳリールモータのトルクを制御する。
と、テープ移送の加減速に起因するテンション変動を抑
制するための加速度補償トルク情報とを加算したエラー
情報でＳリールモータのトルクを制御する。
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第１図は、本発明の一実施例におけるテープ駆動装置
のブロック図である。第１図において、第９図と同じ動
作を行うブロックは、同一符号を付与し、説明を省略す
る。12はＴリール２のリール半径に応じた情報RTを検出
するＴリール径検出器、13はＳリールの半径情報RSをも
とにＳリールイナーシャJSを演算するＳリールイナーシ
ャ演算器、14はＴリールの半径情報RTをもとにＴリール
イナーシャJTを演算するＴリールイナーシャ演算器、15
は後述するＴリールの速度制御の方法からＴリール１の
加減速に費やされたトルクを検出するためのＴリール加
減速トルク検出器、16はテープ速度を検出し、その検出
結果に応じた周波数でパルスを発生させるテープ速度検
出器、17はＴリール１の加減速に起因するテンション変
動を補償するために加速度補償演算を行うＴリール加速
度補償トルク演算器、18はＳリール径に比例したバック
トルク情報QBとＴリール加速度補償トルク情報CMPTとを
加算する第２の加算器、端子19は目標とするテープ速度
指令を供給する端子、20は端子19より供給された目標テ
ープ速度に応じた周波数のパルスを発生させるテープ速
度基準パルス発生器、21,22は共にテープ速度検出器16
から供給されるクロックパルスをカウントアップ端子
に、またテープ速度基準パルス発生器20から供給される
クロックパルスをカウントダウン端子に、それぞれ接続
した第1,第２のアップダウンカウンタ（以下、U/Dカウ
ンタと称す。）、23は第１のU/Dカウンタ21の出力情報Q
T1と第２のU/Dカウンタ22の出力情報QT2とを加算する第
１の加算器、端子24は第２のU/Dカウンタ22の出力情報Q
T2を一定時間毎にラッチし、その直後のカウンタの値を
イニシャライズするタイミング信号を供給する端子であ
る。
のブロック図である。第１図において、第９図と同じ動
作を行うブロックは、同一符号を付与し、説明を省略す
る。12はＴリール２のリール半径に応じた情報RTを検出
するＴリール径検出器、13はＳリールの半径情報RSをも
とにＳリールイナーシャJSを演算するＳリールイナーシ
ャ演算器、14はＴリールの半径情報RTをもとにＴリール
イナーシャJTを演算するＴリールイナーシャ演算器、15
は後述するＴリールの速度制御の方法からＴリール１の
加減速に費やされたトルクを検出するためのＴリール加
減速トルク検出器、16はテープ速度を検出し、その検出
結果に応じた周波数でパルスを発生させるテープ速度検
出器、17はＴリール１の加減速に起因するテンション変
動を補償するために加速度補償演算を行うＴリール加速
度補償トルク演算器、18はＳリール径に比例したバック
トルク情報QBとＴリール加速度補償トルク情報CMPTとを
加算する第２の加算器、端子19は目標とするテープ速度
指令を供給する端子、20は端子19より供給された目標テ
ープ速度に応じた周波数のパルスを発生させるテープ速
度基準パルス発生器、21,22は共にテープ速度検出器16
から供給されるクロックパルスをカウントアップ端子
に、またテープ速度基準パルス発生器20から供給される
クロックパルスをカウントダウン端子に、それぞれ接続
した第1,第２のアップダウンカウンタ（以下、U/Dカウ
ンタと称す。）、23は第１のU/Dカウンタ21の出力情報Q
T1と第２のU/Dカウンタ22の出力情報QT2とを加算する第
１の加算器、端子24は第２のU/Dカウンタ22の出力情報Q
T2を一定時間毎にラッチし、その直後のカウンタの値を
イニシャライズするタイミング信号を供給する端子であ
る。
Ｓリール径に比例したバックトルク情報QBは、第９図
で説明したのと同様に、Ｓリール径検出器8,バックトル
ク演算器９を通して得られ、第２の加算器18へ供給され
る。
で説明したのと同様に、Ｓリール径検出器8,バックトル
ク演算器９を通して得られ、第２の加算器18へ供給され
る。
次に、テープ移送が加速，減速される際のテンション
変動の補正について説明する。
変動の補正について説明する。
ここで、 JS:Sリールイナーシャ JT:Tリールイナーシャ STSN:Sリールのテープテンション TTSN:Tリールのテープテンション QT:Tリールモータトルク ωS:Sリール回転角速度 ωT:Tリール回転角速度 ａωS:Sリール回転加速度 ａωT:Tリール回転加速度 とすると、S,T両リールの運動方程式は次のようにな
る。
る。
JS×ａωＳ＝QS−RS×STSN …（２） JT×ａωＴ＝QT−RT×TTSN …（３） ＳリールのテープテンションSTSNとＴリールのテープ
テンションTTSNの関係は、 TTSN＝α×STSN …（４） （但し、αはテープ走行パスで決まる比例係数） また、テープ速度Ｖは、 Ｖ＝RS×ωＳ＝RS×ωＳ …（５） （２）式から、Ｓリールの回転加速度ａωＳが、テー
プ加速，減速時に変化してもテープテンションを一定に
保つためには、補正トルクdQS（QSの変化分）を次式の
ようにすればよい。
テンションTTSNの関係は、 TTSN＝α×STSN …（４） （但し、αはテープ走行パスで決まる比例係数） また、テープ速度Ｖは、 Ｖ＝RS×ωＳ＝RS×ωＳ …（５） （２）式から、Ｓリールの回転加速度ａωＳが、テー
プ加速，減速時に変化してもテープテンションを一定に
保つためには、補正トルクdQS（QSの変化分）を次式の
ようにすればよい。
dQS＝JS×daωＳ …（６） （但し、daωＳはａωＳの変化分） （５）式から、S,T両リール回転加速度の関係は、 daωＴ＝（RS/RT）×daωＳ …（７） （３）より、テープテンションが一定に制御された状
態では、 daωＴ＝dQT/JT …（８） ところで、（４）式の比例係数αは、テープが加速方
向と減速方向で大きく異なる。これはドラム４の回転方
向と同じ方向にテープが移送されるときと、逆らった方
向に移送されるときとで走行負荷が異なること、さらに
はテープ３をドラム４に巻き付けるためのポストでテー
プが走行制御される等の理由による。
態では、 daωＴ＝dQT/JT …（８） ところで、（４）式の比例係数αは、テープが加速方
向と減速方向で大きく異なる。これはドラム４の回転方
向と同じ方向にテープが移送されるときと、逆らった方
向に移送されるときとで走行負荷が異なること、さらに
はテープ３をドラム４に巻き付けるためのポストでテー
プが走行制御される等の理由による。
そのため、テープが加速方向か減速方向かによって、
比例係数Ｋとおいたパラメータを導入する。
比例係数Ｋとおいたパラメータを導入する。
よって、テンション変動を抑制するためのＳリールモ
ータ補正トルクdQSは、 dQS＝Ｋ（RT/RS）×（JS/JT）×dQT …（９） すなわち、S,T両リール径，イナーシャ、それにＴリ
ールモータの加減速トルク変動量を検出し、（９）式に
示したトルク補正をＳリールモータに行えば、テープの
加速，減速に伴うダイナミックなテンション変動を抑制
することができる。
ータ補正トルクdQSは、 dQS＝Ｋ（RT/RS）×（JS/JT）×dQT …（９） すなわち、S,T両リール径，イナーシャ、それにＴリ
ールモータの加減速トルク変動量を検出し、（９）式に
示したトルク補正をＳリールモータに行えば、テープの
加速，減速に伴うダイナミックなテンション変動を抑制
することができる。
上述したテンション制御系を、第１図をもとにして説
明する。
明する。
第１図において、８はＳリール径検出器であり、Ｓリ
ール半径に対応した情報RSが出力される。同様に、Ｔリ
ール径検出器12にはＴリール半径に対応した情報RTが出
力される。Ｓリールイナーシャ演算器13では、Ｓリール
半径情報RSをもとに、Ｓリール１のイナーシャJSを演算
する。
ール半径に対応した情報RSが出力される。同様に、Ｔリ
ール径検出器12にはＴリール半径に対応した情報RTが出
力される。Ｓリールイナーシャ演算器13では、Ｓリール
半径情報RSをもとに、Ｓリール１のイナーシャJSを演算
する。
一般に、リールのイナーシャＪは、（10）式で示され
る。
る。
Ｊ＝Jfix＋Jvar …（10） J:リールイナーシャ Jfix:リールモータや空リールイナーシャ等のイナーシ
ャ（リール径に不変） Jvar:テープイナーシャ（リール径に比例） Jvar＝K1×（R4−Rh 4） …（11） K1:定数 R:リール半径 Rh:リールハブ半径 （10），（11）式からリール半径Ｒが測定できれば、
リールイナーシャＪを演算することが可能である。
ャ（リール径に不変） Jvar:テープイナーシャ（リール径に比例） Jvar＝K1×（R4−Rh 4） …（11） K1:定数 R:リール半径 Rh:リールハブ半径 （10），（11）式からリール半径Ｒが測定できれば、
リールイナーシャＪを演算することが可能である。
したがって、Ｓリールイナーシャ演算器13でＳリール
イナーシャ情報JSを、Ｔリールイナーシャ演算器14でＴ
リールイナーシャ情報JTを、（10），（11）式にもとづ
いて演算する。第２図はＳリール１の半径情報RSに対応
したＳリールイナーシャJSの演算結果を示した特性図、
第３図はＴリール２半径情報RTとＴリールイナーシャJT
の特性図（Ｓリール半径と対応させるため、横軸は最大
半径からハブ半径の順に図示した）である。
イナーシャ情報JSを、Ｔリールイナーシャ演算器14でＴ
リールイナーシャ情報JTを、（10），（11）式にもとづ
いて演算する。第２図はＳリール１の半径情報RSに対応
したＳリールイナーシャJSの演算結果を示した特性図、
第３図はＴリール２半径情報RTとＴリールイナーシャJT
の特性図（Ｓリール半径と対応させるため、横軸は最大
半径からハブ半径の順に図示した）である。
ここで、Ｔリール２の加減速に費やされるトルク情報
の検出方法を説明する前に、Ｔリールモータ７の制御に
ついて説明する。
の検出方法を説明する前に、Ｔリールモータ７の制御に
ついて説明する。
VTRでは、前述したようにシャトルモードが存在する
ことから、複数種類のテープ目標速度が存在する。この
ため巻取側リールを駆動する制御は、システムコントロ
ール等から与えられた目標テープ速度になるよう、実際
のテープ速度を検出し、目標速度との誤差信号を検出
し、この誤差信号をＴリールモータ駆動回路にフィード
バックしてテープ速度制御をかける。
ことから、複数種類のテープ目標速度が存在する。この
ため巻取側リールを駆動する制御は、システムコントロ
ール等から与えられた目標テープ速度になるよう、実際
のテープ速度を検出し、目標速度との誤差信号を検出
し、この誤差信号をＴリールモータ駆動回路にフィード
バックしてテープ速度制御をかける。
このテープ速度制御について、第１図をもとにして説
明する。
明する。
第１図において、テープ速度検出器16には両リールの
回転に比例した周波数の回転パルスfs,ftが入力されて
おり、両リールの回転周波数からテープ速度を検出す
る。両リールの回転周波数をテープ速度の検出に利用す
ることは周知のとおりであり、本実施例でもこの両リー
ル回転周波数の和情報を用いた例で構成している。
回転に比例した周波数の回転パルスfs,ftが入力されて
おり、両リールの回転周波数からテープ速度を検出す
る。両リールの回転周波数をテープ速度の検出に利用す
ることは周知のとおりであり、本実施例でもこの両リー
ル回転周波数の和情報を用いた例で構成している。
第５図は、テープ速度と両リール回転周波数の和情報
fs＋ftとテープ巻径の関係を示した関係図であり、テー
プ速度がV1とV2（V1＜V2）のとき両リール回転周波数の
和情報fs＋ftは、テープ巻径が同じ場所であれば比例し
ていることがわかる。さらにテープ巻径情報から、制御
するテープ速度基準情報を補正すれば、巻始めから巻終
わりまでのテープ速度を一定に制御することも可能であ
る。
fs＋ftとテープ巻径の関係を示した関係図であり、テー
プ速度がV1とV2（V1＜V2）のとき両リール回転周波数の
和情報fs＋ftは、テープ巻径が同じ場所であれば比例し
ていることがわかる。さらにテープ巻径情報から、制御
するテープ速度基準情報を補正すれば、巻始めから巻終
わりまでのテープ速度を一定に制御することも可能であ
る。
第６図は第１図におけるＴリールモータ駆動回路６に
供給するＴリール駆動情報QTと、Ｔリールモータ７の発
生するトルクとの関係を示した関係図であり、Ｔリール
駆動情報QTがセンタのときＴリールモータの発生トルク
はゼロであり、駆動情報QTの値が小さくなるにつれ、発
生トルクはテープを巻き締める方向に大きくなり、逆
に、駆動情報QTの値が大きくなるにつれ、発生トルクは
テープを送り出す方向に大きくなっていくことを示して
いる。
供給するＴリール駆動情報QTと、Ｔリールモータ７の発
生するトルクとの関係を示した関係図であり、Ｔリール
駆動情報QTがセンタのときＴリールモータの発生トルク
はゼロであり、駆動情報QTの値が小さくなるにつれ、発
生トルクはテープを巻き締める方向に大きくなり、逆
に、駆動情報QTの値が大きくなるにつれ、発生トルクは
テープを送り出す方向に大きくなっていくことを示して
いる。
次に第１図，第７図をもとにして、テープ速度が目標
速度に制御されることを説明する。
速度に制御されることを説明する。
第７図（ａ）は経過時間に伴って変化するテープ速度
指令を示しており、時刻t0からt1までは加速、時刻t1か
らt2は定速、時刻t2からt3までは減速するテープ速度指
令が与えられた例を示している。また（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は第１図における第１のU/Dカウンタ21の出力情
報QT1,第２のU/Dカウンタ22の出力情報QT2,第１の加算
器23の出力情報QTの変化を示している。
指令を示しており、時刻t0からt1までは加速、時刻t1か
らt2は定速、時刻t2からt3までは減速するテープ速度指
令が与えられた例を示している。また（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は第１図における第１のU/Dカウンタ21の出力情
報QT1,第２のU/Dカウンタ22の出力情報QT2,第１の加算
器23の出力情報QTの変化を示している。
第１図においてテープ速度指令は、端子19からテープ
速度基準パルス発生器20に供給され、第1,第２のU/Dカ
ウンタ21,22ともカウントダウン側には目標速度に応じ
たクロックパルスが供給されている。テープが停止もし
くは制御目標速度よりも遅く移送されている状態では、
テープ速度検出器16から各U/Dカウンタのカウントアッ
プ側に接続したクロックパルスの周波数は、カウントダ
ウン側に接続されたクロックパルスの周波数よりも低い
ため、第1,第２のU/Dカウンタ21,22のカウンタ値は下が
っていく。このため、第１の加算器23の出力情報QTも下
がっていき、Ｔリールモータ駆動回路６はテープ速度を
上昇するように動作させる。
速度基準パルス発生器20に供給され、第1,第２のU/Dカ
ウンタ21,22ともカウントダウン側には目標速度に応じ
たクロックパルスが供給されている。テープが停止もし
くは制御目標速度よりも遅く移送されている状態では、
テープ速度検出器16から各U/Dカウンタのカウントアッ
プ側に接続したクロックパルスの周波数は、カウントダ
ウン側に接続されたクロックパルスの周波数よりも低い
ため、第1,第２のU/Dカウンタ21,22のカウンタ値は下が
っていく。このため、第１の加算器23の出力情報QTも下
がっていき、Ｔリールモータ駆動回路６はテープ速度を
上昇するように動作させる。
逆に、テープ速度が速度指令よりも速ければ、第1,第
２のU/Dカウンタ21,22の値は大きくなっていき、この結
果Ｔリールモータ７の発生するトルクはテープ速度を減
じる方向に動作していく。このようにしてテープ速度が
与えられたテープ速度指令に一致するように制御され
る。
２のU/Dカウンタ21,22の値は大きくなっていき、この結
果Ｔリールモータ７の発生するトルクはテープ速度を減
じる方向に動作していく。このようにしてテープ速度が
与えられたテープ速度指令に一致するように制御され
る。
ここで、第２のU/Dカウンタ22の動作について説明す
る。
る。
第８図は、第２のU/Dカウンタ値と端子24から供給さ
れるサンプリングパルスと第２のU/Dカウンタ出力QT2の
関係を示した波形図である。（ｂ）に示されたように、
第２のU/Dカウンタ22には一定周期TRでサンプリングパ
ルスが供給されており、このタイミングにおける第２の
U/Dカウンタの値QT2が出力され、次回サンプリングのタ
イミングまでこの出力値が保持されている。第２のU/D
カウンタ値はサンプリング後、（ａ）に示したように初
期値（本実施例ではセンタの値）にセットされ、次のサ
ンプリングパルスが到来するまでカウントアップ，カウ
ントダウンの動作を行う。（ｃ）は第２のU/Dカウンタ2
2の出力情報QT2を示している。
れるサンプリングパルスと第２のU/Dカウンタ出力QT2の
関係を示した波形図である。（ｂ）に示されたように、
第２のU/Dカウンタ22には一定周期TRでサンプリングパ
ルスが供給されており、このタイミングにおける第２の
U/Dカウンタの値QT2が出力され、次回サンプリングのタ
イミングまでこの出力値が保持されている。第２のU/D
カウンタ値はサンプリング後、（ａ）に示したように初
期値（本実施例ではセンタの値）にセットされ、次のサ
ンプリングパルスが到来するまでカウントアップ，カウ
ントダウンの動作を行う。（ｃ）は第２のU/Dカウンタ2
2の出力情報QT2を示している。
以上のように第２のU/Dカウンタ22を動作させること
により、第１のU/Dカウンタ21の値を微分した情報を得
ることができる。
により、第１のU/Dカウンタ21の値を微分した情報を得
ることができる。
上記したように２つのU/Dカウンタを用いる構成にす
ると、下記のような効果が生じる。
ると、下記のような効果が生じる。
テープ速度制御系は２次系の制御系となるため、巻取
側モータに供給されるエラー情報QTに、微分された情報
加味することで制御系の安定性を向上させることができ
る。
側モータに供給されるエラー情報QTに、微分された情報
加味することで制御系の安定性を向上させることができ
る。
第２のU/Dカウンタ出力情報QT2は、Ｔリール２の加減
速トルク情報を示しており、次に述べるテンションの制
御に利用することが容易である。
速トルク情報を示しており、次に述べるテンションの制
御に利用することが容易である。
Ｔリール２の加減速に費やされるトルク量の検出は、
Ｔリール加減速トルク検出器15で行われる。Ｔリール加
減速トルク検出器15には、第２のU/Dカウンタ22の出力
情報QT2が供給されており、この情報QT2から加速方向か
減速方向かの極性判別を行うとともに比例係数情報Ｋ
と、加減速に費やされたトルク量に相当するトルク情報
ACCTが、Ｔリール加速度補償トルク演算器17へ出力され
る。
Ｔリール加減速トルク検出器15で行われる。Ｔリール加
減速トルク検出器15には、第２のU/Dカウンタ22の出力
情報QT2が供給されており、この情報QT2から加速方向か
減速方向かの極性判別を行うとともに比例係数情報Ｋ
と、加減速に費やされたトルク量に相当するトルク情報
ACCTが、Ｔリール加速度補償トルク演算器17へ出力され
る。
Ｔリール加速度補償トルク演算器17には、S,T両リー
ル半径情報RS,RTと両リールイナーシャ情報JS,JTとＴリ
ール加減速トルク情報ACCT、それに比例係数情報Ｋが入
力され、（９）式に示された演算を行い、Ｔリールが加
速，減速された際に変動するテンション抑制のためのＳ
リールモータ11のトルク補正情報CMPTを演算する。第４
図はＳリールの半径情報RSに対応した加速度補償係数
（RT・JS）／（RS・JT）の演算結果を示した特性図であ
り、トルク補正情報CMPTはこの加速度補償係数（RT・
JS）／（RS・JT）にＴリール加速トルク情報ACCT,比例
係数Ｋを乗算して求める。
ル半径情報RS,RTと両リールイナーシャ情報JS,JTとＴリ
ール加減速トルク情報ACCT、それに比例係数情報Ｋが入
力され、（９）式に示された演算を行い、Ｔリールが加
速，減速された際に変動するテンション抑制のためのＳ
リールモータ11のトルク補正情報CMPTを演算する。第４
図はＳリールの半径情報RSに対応した加速度補償係数
（RT・JS）／（RS・JT）の演算結果を示した特性図であ
り、トルク補正情報CMPTはこの加速度補償係数（RT・
JS）／（RS・JT）にＴリール加速トルク情報ACCT,比例
係数Ｋを乗算して求める。
一方、Ｓリール径に比例したバックトルク情報QBは第
２の加算器18に供給されており、これとＴリール加速度
補償トルク演算器17から出力されるトルク補正情報CMPT
とを第２の加算器18で加算し、この加算結果QSをテンシ
ョン制御エラー情報としてＳリールモータ駆動回路10へ
出力する。
２の加算器18に供給されており、これとＴリール加速度
補償トルク演算器17から出力されるトルク補正情報CMPT
とを第２の加算器18で加算し、この加算結果QSをテンシ
ョン制御エラー情報としてＳリールモータ駆動回路10へ
出力する。
以上のようなテンション制御系で、テンション検出セ
ンサを用いない構成でありながら、静的な巻径差による
テンション変化と、テープ加速，減速に起因する動的な
テンション変動を抑制することができる。
ンサを用いない構成でありながら、静的な巻径差による
テンション変化と、テープ加速，減速に起因する動的な
テンション変動を抑制することができる。
なお、マイクロコンピュータやディジタル・シグナル
・プロセッサは、各種演算，情報の記憶，タイマ等の機
能があり、広く電子機器に利用されており、本実施例に
おいても第１図の点線にて囲んだブロック26をマイクロ
コンピュータやディジタル・シグナル・プロセッサにて
構成することが可能であり、この場合、回路の小型，軽
量化，省スペース化に寄与することができる。
・プロセッサは、各種演算，情報の記憶，タイマ等の機
能があり、広く電子機器に利用されており、本実施例に
おいても第１図の点線にて囲んだブロック26をマイクロ
コンピュータやディジタル・シグナル・プロセッサにて
構成することが可能であり、この場合、回路の小型，軽
量化，省スペース化に寄与することができる。
また、テンション制御に用いるリールのイナーシャ演
算では、演算時間の短縮化を図るために、予め演算して
おいた結果をテーブル検索する構成にすることも可能で
ある。
算では、演算時間の短縮化を図るために、予め演算して
おいた結果をテーブル検索する構成にすることも可能で
ある。
以上のように本実施例によれば、供給リール径に比例
したトルクと、巻取リールが加減速した際にテンション
変動を抑えるための補償トルクとを加算する手段を設け
ることにより、定常移送時だけでなく、テープが加速，
減速する過渡時にもテープダメージを予防することがで
きる。
したトルクと、巻取リールが加減速した際にテンション
変動を抑えるための補償トルクとを加算する手段を設け
ることにより、定常移送時だけでなく、テープが加速，
減速する過渡時にもテープダメージを予防することがで
きる。
発明の効果 以上のように本発明は、供給リール径検出手段と、巻
取リール径検出手段と、供給リールイナーシャ演算手段
と、巻取リールイナーシャ演算手段と、巻取リール加減
速トルク検出手段と、巻取リール加速度補償トルク演算
手段と、バックトルク演算手段と、加算手段とを設ける
ことにより、テンション検出センサを用いないテンショ
ン制御系でテンションを安定に制御することが可能とな
り、テープ駆動装置の簡略化，小型化，軽量化，テープ
ダメージの予防，可変速でのアクセス性に優れ、その実
用的効果は大きい。
取リール径検出手段と、供給リールイナーシャ演算手段
と、巻取リールイナーシャ演算手段と、巻取リール加減
速トルク検出手段と、巻取リール加速度補償トルク演算
手段と、バックトルク演算手段と、加算手段とを設ける
ことにより、テンション検出センサを用いないテンショ
ン制御系でテンションを安定に制御することが可能とな
り、テープ駆動装置の簡略化，小型化，軽量化，テープ
ダメージの予防，可変速でのアクセス性に優れ、その実
用的効果は大きい。
第１図は本発明の実施例におけるテープ駆動装置の構成
を示すブロック図、第２図はＳリール半径情報RSに対す
るリールイナーシャJSの特性の一例を示した特性図、第
３図はＴリール半径情報RTに対するＴリールイナーシャ
JTの特性の一例を示した特性図、第４図はＳリール半径
情報RSに対する加速度補償係数（RT・JS/RS・JT）の一
例を示した特性図、第５図はテープ速度を一定に移送し
た際の両リールの回転周波数の和情報とテープ巻径の特
性を示した特性図、第６図は第１図におけるＴリールモ
ータ駆動回路６に供給されるＴリール駆動情報QTとＴリ
ールモータ７の発生トルクの関係を示した特性図、第７
図は目標テープ速度を加速減速したときの第１図におけ
るテープ速度制御系の各情報信号の関係を示した波形
図、第８図は第１図における第２のU/Dカウンタ22の動
作を説明するための波形図、第９図は従来のテープ駆動
装置の構成を示すブロック図である。 ８……Ｓリール径検出器、12……Ｔリール径検出器、13
……Ｓリールイナーシャ演算器、14……Ｔリールイナー
シャ演算器、15……Ｔリール加減速トルク検出器、16…
…テープ速度検出器、17……Ｔリール加速度補償トルク
演算器、18……加算器。
を示すブロック図、第２図はＳリール半径情報RSに対す
るリールイナーシャJSの特性の一例を示した特性図、第
３図はＴリール半径情報RTに対するＴリールイナーシャ
JTの特性の一例を示した特性図、第４図はＳリール半径
情報RSに対する加速度補償係数（RT・JS/RS・JT）の一
例を示した特性図、第５図はテープ速度を一定に移送し
た際の両リールの回転周波数の和情報とテープ巻径の特
性を示した特性図、第６図は第１図におけるＴリールモ
ータ駆動回路６に供給されるＴリール駆動情報QTとＴリ
ールモータ７の発生トルクの関係を示した特性図、第７
図は目標テープ速度を加速減速したときの第１図におけ
るテープ速度制御系の各情報信号の関係を示した波形
図、第８図は第１図における第２のU/Dカウンタ22の動
作を説明するための波形図、第９図は従来のテープ駆動
装置の構成を示すブロック図である。 ８……Ｓリール径検出器、12……Ｔリール径検出器、13
……Ｓリールイナーシャ演算器、14……Ｔリールイナー
シャ演算器、15……Ｔリール加減速トルク検出器、16…
…テープ速度検出器、17……Ｔリール加速度補償トルク
演算器、18……加算器。
Claims (1)
- 【請求項１】目標とするテープ速度情報と実際に検出さ
れるテープ速度の差に応じて値が増減する第1,第２のア
ップダウンカウンタと、 前記第１のアップダウンカウンタの出力情報QT1と前記
第２のアップダウンカウンタの出力情報QT2とを加算す
る第１の加算手段と、を備え、 前記第２のアップダウンカウンタは一定時間毎にカウン
タ値をサンプリングし、このカウンタ情報を前記加算手
段に出力し、出力後カウンタ値を初期化させるよう動作
させ、前記第１の加算手段の出力情報をもとにして巻取
側リールモータトルクを制御するとともに、 供給リールの半径情報RSを検出する供給リール径検出手
段と、 巻取リールの半径情報RTを検出する巻取リール径検出手
段と、 前記供給リールの半径情報RSをもとに供給リールのイナ
ーシャに対応した情報JSを演算する供給リールイナーシ
ャ演算手段と、 前記巻取リールの半径情報RTをもとに巻取リールのイナ
ーシャに対応した情報JTを演算する巻取リールイナーシ
ャ演算手段と、 前記第２のアップダウンカウンタの出力情報を用い、巻
取リールモータの加減速に費やしたトルク量に応じた情
報ACCTを検出する巻取リール加減速トルク検出手段と、 前記両リールの半径情報RS,RTと両リールのイナーシャ
情報JS,JTと巻取リール加減速トルク情報ACCTを用い
て、巻取リールの加減速に応じた加速度補償トルク情報
CMPTを演算する巻取リール加速度補償トルク演算手段
と、 前記供給リールの半径情報RSに比例したバックトルク情
報QBを演算するバックトルク演算手段と、 このバックトルク情報QBと前記加速度補償トルク情報CM
PTとを加算する第２の加算手段と、を備え、 この第２の加算手段の出力情報QSをもとに供給側リール
モータトルクを制御することを特徴とするテープ駆動装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309822A JP2663709B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | テープ駆動装置 |
| DE1991614739 DE69114739T2 (de) | 1990-03-19 | 1991-03-18 | Bandantriebsgerät für Bandaufnahme-Wiedergabegerät. |
| EP19910104150 EP0448014B1 (en) | 1990-03-19 | 1991-03-18 | Tape driving apparatus for tape medium record reproducing apparatus |
| US07/895,465 US5222684A (en) | 1990-03-19 | 1992-06-08 | Tape driving apparatus for tape medium record reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309822A JP2663709B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | テープ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04178948A JPH04178948A (ja) | 1992-06-25 |
| JP2663709B2 true JP2663709B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=17997676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2309822A Expired - Fee Related JP2663709B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-11-14 | テープ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663709B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6817560B2 (en) | 2002-09-04 | 2004-11-16 | International Business Machines Corporation | Combined tension control for tape |
| US6712302B2 (en) | 2002-09-04 | 2004-03-30 | International Business Machines Corporation | Delta velocity tension control for tape |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0351000B1 (en) * | 1988-07-12 | 1993-09-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | High-pressure discharge lamp |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP2309822A patent/JP2663709B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04178948A (ja) | 1992-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 12 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |