JP2921263B2 - リール制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオテープレコーダな
どのテープ走行系に用いられるリール制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より磁気記録再生装置、例えばビデ
オテープレコーダ（以下ＶＴＲと記す）のリール制御に
は、テープが巻かれている第２のリールと第２のリール
に巻かれているテープを引き出し巻き取るための第１の
リールを２つのモータ、つまり第１のリールを駆動する
第１のモータと第２のリールを駆動する第２のモータで
適切にコントロールすることによって行う方法がある。
この場合、通常第１のモータは、テープの速度の制御を
行い、第２のモータはテープの張力を制御する。以下、
図面を参照しながら従来のリール制御装置の一例につい
て説明する。

【０００３】図６は従来のリール制御装置の構成を示し
ており、テープ走行系は簡略化した図で示している。第
２のリール１１に巻かれたテープ１は回転ポスト５１、
傾斜ポスト５２を介しシリンダ５５の円周上に斜めに巻
き付けられ、さらに傾斜ポスト５３、回転ポスト５４を
介し第１のリール２に巻取られていく。

【０００４】速度指令手段５はテープ速度指令に応じて
第１のモータ３の回転速度指令を出力する。一方、速度
検出手段４により検出された第１のモータ３の回転速度
は、第１の比較手段６において、速度指令手段５の回転
速度指令値と比較される。第３の駆動回路２０は第１の
比較手段６の比較結果に応じて第１のモータ３の発生ト
ルクを制御する。その結果、第１のモータ３の回転速度
が速度指令手段５の回転速度指令値に一致するように第
１のモータ３の発生トルクが増減し、第１のリール２が
巻き取るテープ１の速度がコントロールされる。

【０００５】また、張力指令手段１４はテープ１の走行
経路において希望のテープ張力（以下単に張力と呼ぶ）
に制御したい所定の位置（以下Ａ点と呼ぶ）における張
力指令を出力する。一方、張力検出手段１３により検出
されたＡ点の張力は、第２の比較手段１５において、張
力指令手段１４の張力指令値と比較される。第４の駆動
回路２１は、第２の比較手段１５の比較結果に応じて第
２のモータ１２の発生トルクを制御する。その結果、Ａ
点の張力が張力指令手段１４の張力指令値に一致するよ
うに第２のモータ１２の発生トルクが増減し、Ａ点の張
力が希望の張力になるようにコントロールされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
編集の効率化や操作性の向上のためサーチ速度の高速
化、テープ速度指令に対する速応性など、サーチにおけ
る操作性の改善の要望が強くなってきている。

【０００７】従来のリール制御装置におけるテープ速度
制御では、上述したように速度検出手段４を用いたフィ
ードバック制御によって行われている。第１のモータ３
の回転速度指令値に対する系の応答は、一次遅れ要素あ
るいは二次遅れ要素の応答となる。その結果、回転速度
指令値に対して時間遅れが発生する。また、二次遅れ要
素の場合にはテープ速度のオーバーシュートも発生する
場合があり、ＶＴＲのシステムを考えた場合、高速サー
チから静止画像になるように操作すると、一度逆再生を
介して画面が静止することになり、操作感が悪化すると
いう場合（第１の問題点）があった。

【０００８】また、従来のリール制御装置におけるテー
プ張力制御では、同じように張力検出手段１３を用いた
フィードバック制御系によって行われている。そのため
テープ速度指令に対する速応性を確保するために第１の
リール２の回転を急峻に変化させた場合、第１のリール
２の加減速よって生じる張力変動にテープ張力制御の応
答が追いつかず、テープ１がたるんだり大きな張力がか
かったりする場合があった。その結果、テープダメージ
の発生や、また、最適なテープ・ヘッドの接触を保つこ
とができずテープ１に記録された信号を再生することが
不可能となる場合（第２の問題点）があった。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑み、急峻なテープ
速度指令変化に対してもほとんど時間遅れなく応答し、
張力変化も良好に抑制できる操作性の良いリール制御装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の問題点を解決
するために本発明のリール制御装置は、第１のリールを
回転駆動するモータと、前記モータの回転速度を検出す
る速度検出手段と、テープ速度指令に応じて前記モータ
の回転速度を指令する速度指令手段と、前記速度指令手
段と前記速度検出手段の出力を比較する比較手段と、前
記速度指令手段の出力を微分処理する微分手段と、前記
モータの回転軸の回りに換算した前記モータに結合され
る慣性体の慣性モーメントを求める慣性モーメント演算
手段と、前記慣性モーメント演算手段と前記微分手段の
出力から前記第１のリールが前記速度指令手段の出力の
変化と等価な回転加速度を得るために必要なトルクを求
める加速トルク演算手段と、前記加速トルク演算手段と
前記比較手段の出力を所定の利得で加算した値に応じて
前記モータの発生トルクを制御する駆動回路とを備えた
ものである。

【００１１】また、上記第２の問題点を解決するために
本発明のリール制御装置は、第２のリールを回転駆動す
るモータと、テープ走行経路の所定位置における前記テ
ープの張力を検出する張力検出手段と、前記テープ走行
経路の所定位置における前記テープの張力を指令する張
力指令手段と、前記張力指令手段と前記張力検出手段の
出力を比較する比較手段と、前記第２のリールの加速度
を指令する加速指令手段と、前記モータの回転軸の回り
に換算した前記モータに結合される慣性体の慣性モーメ
ントを求める慣性モーメント演算手段と、前記慣性モー
メント演算手段と前記加速指令手段の出力から前記第２
のリールが前記加速指令手段の出力と等価な回転加速度
を得るために必要なトルクを求める加速トルク演算手段
と、前記加速トルク演算手段と前記比較手段の出力を所
定の利得で加算した値に応じて前記モータの発生トルク
を制御する駆動回路とを備えたものである。

【００１２】

【作用】本発明は上記した構成により、モータ（第１の
モータ）が速度指令手段の回転速度指令値の変化と等価
な加減速を得るために必要な加速トルクを算出し、フィ
ードフォワード的にモータ（第１のモータ）を駆動す
る。その結果、回転速度指令に対して時間遅れなく動作
し、また、加減速時に必要なトルクをフィードバック系
で発生する必要がないため、テープ速度のオーバーシュ
ートも抑えることができる。

【００１３】また、急なモータ（第１のモータ）の速度
変化に対する張力変化を抑制するため、第１のリールの
加減速に応じて第２のリールを加減速するための加速ト
ルクを算出し、フィードフォワード的にモータ（第２の
モータ）を駆動するため、急峻なテープ速度の加減速時
においても張力を安定に保つことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例のリール制御装置に
ついて図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一
実施例のリール制御装置の構成図である。図１におい
て、従来のリール制御装置の説明に用いた図６の構成要
素と同じものは同じ番号を付けてある。

【００１５】まず、テープ速度制御について説明を行
う。図１において、５は速度指令手段、８は微分手段、
９は第１の加速トルク演算手段、１０は第１の慣性モー
メント演算手段である。

【００１６】以上のように構成された本実施例の動作に
ついて説明すると、まず、テープ静止状態からテープ速
度ＶTになるように操作したとする。速度指令手段５
は、それに応じて、例えば（図２a）に示すような第１
のリール２の回転速度指令Ｗを出力する。テープ速度Ｖ
Tになる第１のリール２の回転速度はＷ1とする。微分手
段８は速度指令手段５の出力を微分処理し、第１のモー
タ３の回転加速度指令ａ1を出力する。第１の慣性モー
メント演算手段１０は、第１のモータ３の回転軸の回り
に換算した第１のモータ３に結合される慣性体の慣性モ
ーメントＪ1を求める。

【００１７】そこで、第１の加速トルク演算手段９は、
微分手段８と第１の慣性モーメント演算手段１０の出力
から、第１のモータ３が加速度ａ1で回転変化するため
に必要な加速トルクＪ1・ａ1を求め、第１の駆動回路７
に出力する。第１の駆動回路７は、第１の加速トルク演
算手段９と第１の比較手段６の出力を適当な利得で加算
し、その値に応じて第１のモータ３の発生トルクをコン
トロールする。このように第１の加速トルク演算手段９
の出力する加速トルクの値によって、速度指令手段５の
出力変化に対し時間遅れなく第１のモータ３を加減速さ
せることができる。

【００１８】実際には、演算誤差やトルクリップルなど
のパラメータ誤差により回転速度指令に対する誤差が生
じるため、これらの誤差は第１の比較手段６が出力する
フィードバック系のトルク指令によって補償される。

【００１９】その結果、図２（ａ）の回転速度指令Ｗに
対し、従来と本実施例のリール制御装置の第１のモータ
２の回転速度の応答は例えば、図２（ｂ）、図２（ｃ）
のようになり、本実施例の装置では、急峻な回転速度指
令の変化に対してほとんど時間遅れなく応答させること
ができる。

【００２０】ここで、第１の慣性モーメント演算手段１
０について説明を行う。図３にテープ走行系の簡易モデ
ルを示す。図３において、テープ１は回転ポスト５６を
通り、固定ポスト５７を通り、第１のリール２に巻取ら
れていく。Ａ点は第２のリール１１により一定張力Ｆ1
に張力制御されているとする。Ｂ点は、回転ポスト５６
を介しているだけであるため、ほぼ張力Ｆ1である。固
定ポスト５７はテープガイドの摩擦係数と巻付け角によ
って決まる張力倍率Ｋ1を持つので、Ｃ点の張力はＫ1Ｆ
1となる。

【００２１】ここで、第１のリール２を加速度ａで加速
したいとする。この時、第１のモータ３が回転駆動させ
る必要がある慣性体は、第１のリール２と第１のリール
２を駆動しているモータ３の回転子と回転ポスト５６で
ある。第１のリール２、第１のモータ３の回転子、回転
ポスト５６の慣性モーメントをそれぞれＪR1、ＪM1、Ｊ
P1とする。

【００２２】第１のリール２と第１のモータ３の回転子
を回転加速度ａで加速するためには、（ＪR1＋ＪM1）ａ
の第１のモータ３のトルクが必要である。また、第１の
リール２の巻径、回転ポスト５６の半径をそれぞれｒ
1、ｒ3とすると、回転ポスト５６は（ｒ1／ｒ3）ａの回
転加速度が必要であるため、ＪP・（ｒ1／ｒ3）ａのト
ルクが回転ポスト５６に必要である。そこで、Ｂ点の張
力Ｆbは、（数１）で表される張力が必要となり、さら
にＣ点の張力Ｆcは、（数２）で表される張力が必要で
ある。

【００２３】

【数１】

【００２４】

【数２】

【００２５】ここで、Ｋ1は回転ポスト５６から第１の
リール２の間の張力倍率である。回転ポスト５６を加速
するのに必要な第１のモータ３のトルクＴPは、（数
３）で求められる。

【００２６】

【数３】

【００２７】結局、第１のリール２を回転加速度ａで加
速するために必要な第１のモータ３のトルクＴは、（数
４）で得られる。

【００２８】

【数４】

【００２９】つまり、第１のモータ３の回転軸の回りに
換算した第１のモータ３に結合される慣性体の慣性モー
メントＪ1は、（数５）で得られる。

【００３０】

【数５】

【００３１】ここで、第１のモータ３の回転子の慣性モ
ーメントＪM1、回転ポスト５６の慣性モーメントＪP1お
よび径ｒ3、回転ポスト５６から第１のリール２の間の
張力倍率Ｋ1はあらかじめ計測しておくことにより既知
の固定値である。ただし、張力倍率Ｋ1はテープ走行方
向によって値が変化することに注意する必要がある。

【００３２】第１のリール２のテープ巻径ｒ1および慣
性モーメントＪR1はテープ走行によって変化するため、
その時点の値を検出することにより、第１のモータ３の
回転軸の回りに換算した第１のモータ３に結合される慣
性体の慣性モーメントＪ1を求めることができる。第１
の慣性モーメント演算手段１０はこの値Ｊ1を演算し出
力する。この第１の慣性モーメント演算手段１０の出力
Ｊ1を用いて微分手段８の出力ａ1に応じた加速トルクＪ
1・ａ1を求めることができる。

【００３３】上記は図３の簡易的なテープ走行系を想定
して説明した。一般的な場合の第１の慣性モーメント演
算手段１０の構成例について図４に示す。図４におい
て、２２は第１のリール２の慣性モーメントＪR1を検出
する第１のリール慣性モーメント検出手段、２３は第１
のモータ３の回転子の慣性モーメントＪM1を記憶する第
１の回転子慣性モーメント記憶手段である。２４は図１
のＡ点から第１のリール２に至る間に配置されるｎ個
（ｎは１以上の整数）の回転ポストの慣性モーメントＪ
P1i（ｉは１からｎの整数）を記憶する第１のポスト慣
性モーメント記憶手段である。

【００３４】テープ走行経路には、実際には傾斜ポス
ト、固定ヘッド、回転シリンダなどが存在するが、これ
らは前述した固定ポストと同様に扱うことができる。２
５は第１の加算手段であり、第１の積和回路２６と第１
の加算回路２７で構成される。慣性モーメントＪP1iを
持つ回転ポストに対し、その半径をｒ3i（ｉは１からｎ
の整数）、その回転ポストから第１のリール２までの張
力倍率をＫ1i（ｉは１からｎの整数）、第１のリール２
の巻径をｒ1とすると、第１の積和回路２６は第１のポ
スト慣性モーメント記憶手段２４のｎ個の出力から、回
転ポストの慣性モーメントを第１のモータ３の回転軸の
回りの慣性モーメントに換算した値Ｊk1を求めるため、
（数６）で表される積和演算を行う。

【００３５】

【数６】

【００３６】第１の加算回路２７は第１の積和回路２６
と第１のリール慣性モーメント検出手段２２と第１の回
転子慣性モーメント記憶手段２３の出力を加算する。こ
のように第１の慣性モーメント演算手段１０を構成する
ことができる。

【００３７】次に、本実施例の張力制御について説明を
行う。図１において、１７は加速指令手段、１８は第２
の加速トルク演算手段、１９は第２の慣性モーメント演
算手段である。

【００３８】応答性の良いリールサーチを実現するため
には、上述したテープ速度制御以外に急峻な第１のリー
ル２の加減速に対しても張力変動を抑え、テープ１のダ
メージなく、安定したテープ１とヘッドの接触を保ちな
がらテープ１を移送する必要がある。

【００３９】本実施例は、第１のリール２の加減速に応
じて第２のリール１１の加減速指令ａ2を出力する加速
指令手段１７を備える。第２の慣性モーメント演算手段
１９は、第２のモータ１２の回転軸の回りに換算した第
２のモータ１２に結合される慣性体の慣性モーメントＪ
2を求める。そこで、第２の加速トルク演算手段１８
は、加速指令手段１７と第２の慣性モーメント演算手段
１９の出力から、第２のモータ１２が加速度ａ2で回転
変化するために必要な加速トルクＪ2・ａ2を求め、第２
の駆動回路１６に出力する。第２の駆動回路１６は、第
２の加速トルク演算手段１８と第２の比較手段１５の出
力を適当な利得で加算し、その値に応じて第２のモータ
１２の発生トルクをコントロールする。

【００４０】このように第２の加速トルク演算手段１８
の出力する加速トルク値によって、フィードフォワード
的に第２のモータ１２を駆動することにより、第１のリ
ール２の加減速に時間遅れなく第２のリール１１を加減
速させることができ、張力変化を抑えることができる。
実際には、演算誤差やトルクリップルなどのパラメータ
誤差によりテープ１において希望の一定張力値に保ちた
いＡ点の張力は張力指令に対し誤差が生じるが、この誤
差は第２の比較手段１５が出力するフィードバック系の
トルク指令によって補償される。

【００４１】図５に第２の慣性モーメント演算手段１９
の構成を示す。第２の慣性モーメント演算手段１９は第
１の慣性モーメント演算手段１０とほとんど同様に構成
することができる。

【００４２】図５において、２８は第２のリール１１の
慣性モーメントＪR2を検出する第２のリール慣性モーメ
ント検出手段である。２９はあらかじめ計測した第２の
モータ１２の回転子の慣性モーメントＪM2を記憶する第
２の回転子慣性モーメント記憶手段である。第２のポス
ト慣性モーメント記憶手段３０は図１のＡ点から第２の
リール１１に至る間に配置されるｍ個（ｍは１以上の整
数）の回転ポストの慣性モーメントＪP2i（ｉは１から
ｍの整数）を記憶する。

【００４３】３１は第２の加算手段であり、第２の積和
回路３２と第２の加算回路３３で構成される。慣性モー
メントＪP2iを持つ回転ポストに対し、その半径をｒ4i
（ｉは１からｍの整数）、その回転ポストから第２のリ
ール１１までの張力倍率をＫ2i（ｉは１からｍの整
数）、第２のリール１１の巻径をｒ2とすると、第２の
積和回路３２は第２のポスト慣性モーメント記憶手段３
０のｍ個の出力から第２のモータ１２の回転軸回りに換
算した第２のモータ１２に結合された慣性体の慣性モー
メントＪk2を求めるため、（数７）で表す積和演算を行
う。

【００４４】

【数７】

【００４５】第２の加算回路３３は第２の積和回路３２
と第２のリール慣性モーメント検出手段２８と第２の回
転子慣性モーメント記憶手段２９の出力を加算する。こ
のように第２の慣性モーメント演算手段１９は構成され
る。

【００４６】加速指令手段１７の構成例について述べ
る。加速指令手段１７は、第１のリール２の加減速に応
じて、Ａ点において張力変化が生じないような第２のリ
ール１１の回転加速度指令を出力する。第１のリール２
が回転加速度ｂ1で加速を行うとき、第２のリール１１
は回転加速度（ｒ1／ｒ2）ｂ1で加速を行えば、第１の
リール２と第２のリール１１がそれぞれ移送しているテ
ープ速度変化は等しくなり、Ａ点での張力変化は発生し
ない。

【００４７】そこで、加速指令手段１７の第１の構成例
は上記したテープ速度制御の微分手段８の出力ａ1より
（ｒ1／ｒ2）ａ1を演算し、第２の加速トルク演算手段
１８に出力する。このような構成をとると、テープ速度
指令の変化にともなう速度指令手段５の回転速度指令値
の変化に応じて第１および第２のリール２、１１はそれ
ぞれ加減速されるため、張力変化を抑制することができ
る。

【００４８】また、加速指令手段１７の第２の構成例
は、第１のモータ３に対するトルク指令Ｔ1から加速指
令手段１７の出力を決める方法である。テープ１の定速
走行時に第１のリール２にかかるテープ１の張力をｆ、
第１の慣性モーメント演算手段１０の出力値をＪ1とす
ると、第１のリール２の加速度は（Ｔ1−ｆ・ｒ1）／Ｊ
1である。したがって、加速指令手段１７の出力ａ2とし
て、（数８）を出力する。

【００４９】

【数８】

【００５０】このような構成をとると、第１のリール２
のトルク指令の増減に応じて第２のリール１１が加減速
を行い張力変動を抑制することができる。

【００５１】このように従来のリール制御装置の張力制
御のフィードバック系の応答を上げるのにも上限がある
ため、本実施例では第１のリール２の動きに応じてフィ
ードフォワード的に第２のリール１１を時間遅れなく駆
動する。その結果、第１のリール２の急な速度変化に対
しても安定した張力制御が行われるため、テープ速度指
令に対して速応性のあるテープ速度制御の実現を可能に
することができる。

【００５２】最後に、第１および第２の慣性モーメント
演算手段１０、１９や加速指令手段１７で必要となる第
１および第２のリール２、１１のテープ巻径および慣性
モーメントの検出について説明する。これらの値はテー
プ走行に従い刻々と変化するため、その時点での値を検
出する必要がある。

【００５３】第１のリール２のテープ巻径ｒ1と第２の
リール１１のテープ巻径ｒ2は、例えば両リール２、１
１を駆動するモータの回転速度に比例した周波数のパル
スを発生するパルス発生回路を設け、そのパルスを用い
て求めることができる。

【００５４】まず、第１のリール２と第２のリール１１
はテープ１で結合されている。そのため、一定期間に発
生する両リール２、１１のパルス発生回路の出力パルス
数（それぞれＮ1、Ｎ2とする）から、第１のリール２に
対する第２のリール１１のテープ巻径の比は、（数９）
で得られる。

【００５５】

【数９】

【００５６】また、テープ巻面積和Ｓは、（数１０）で
テープ走行によらず一定である。

【００５７】

【数１０】

【００５８】テープローディング直後に、一定期間キャ
プスタンを用いてテープ１を移送し、この時キャプスタ
ン、第１のリール２、第２のリール１１の回転速度ω
c、ω1、ω2を検出することにより、既知の値であるキ
ャプスタン径ｒcを用いて、第１および第２のリール
２、１１のテープ巻径ｒ1、ｒ2は、（数１１）（数１
２）で得られる。

【００５９】

【数１１】

【００６０】

【数１２】

【００６１】この値を（数１０）に代入することによ
り、テープ巻面積和和Ｓを求めることができる。このよ
うにあらかじめテープ巻面積Ｓを求めておくことによ
り、（数９）、（数１０）から、刻々と変化する第１お
よび第２のリール２、１１のテープ巻径ｒ1、ｒ2は、
（数１３）（数１４）で得られる。

【００６２】

【数１３】

【００６３】

【数１４】

【００６４】また、リールの慣性モーメントＪRは、リ
ールのハブに巻かれたテープ１の慣性モーメントＪT、
リールハブの慣性モーメントＪHの和で表されるので、
リールのテープ巻径をｒとすると、（数５）となる。

【００６５】

【数１５】

【００６６】ｒ0はリールハブの半径、Ｈはテープ幅、
ρはテープ１の単位体積あたりの密度を表しており、こ
れらの値とリールハブの慣性モーメントＪHをあらかじ
め求めておくと刻々と変化するリールの慣性モーメント
ＪRをリールのテープ巻径から演算により求めることが
できる。

【００６７】なお、本実施例は第１および第２の慣性モ
ーメント演算手段１０、１９において、リール、モータ
の回転子、回転ポストの慣性モーメントを用いた構成を
示したが、速度制御の応答時間、張力制御の応答時間に
対して回転速度指令の変化が十分緩やかである場合に
は、リールの慣性モーメントのみ、あるいは、リールと
モータの回転子の慣性モーメントのみを用いて構成する
こともできる。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明は、回転速度指令値
の変化に応じたモータ（第１のモータ）の加減速のトル
ク指令値を求め、フィードフォワード的にモータ（第１
のモータ）を駆動するため、回転速度指令の変化に対し
て時間遅れなく第１のリールの回転を変化させることが
可能であり、急な回転速度指令の変化に対してもほぼ忠
実に回転を制御することができる。

【００６９】また、同時に第１のリールの加速減速に応
じて、第２のリールが時間遅れなく追随して動作するよ
うに構成するため、急峻なテープ速度の変化に対しても
良好に張力を保つことができる。

【００７０】その結果、テープの信頼性やテープヘッド
の安定な接触状態を確保しながら、テープ速度指令に対
し応答性がよいリール制御装置が構成できるため、非常
に操作性の優れたリールサーチが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のリール制御装置の構成図

【図２】回転速度指令の特性、従来及び本実施例のテー
プ速度応答特性を示す図

【図３】テープ走行系の簡易モデルの構成図

【図４】本発明の一実施例の第１の慣性モーメント演算
手段の構成図

【図５】本発明の一実施例の第２の慣性モーメント演算
手段の構成図

【図６】従来例のリール制御装置の構成図

【符号の説明】

１ テープ ２ 第１のリール ３ 第１のモータ ４ 速度検出手段 ５ 速度指令手段 ６ 第１の比較手段 ７ 第１の駆動回路 ８ 微分手段 ９ 第１の加速トルク演算手段 １０ 第１の慣性モーメント演算手段 １１ 第２のリール １２ 第２のモータ １３ 張力検出手段 １４ 張力指令手段 １５ 第２の比較手段 １６ 第２の駆動回路 １７ 加速指令手段 １８ 第２の加速トルク演算手段 １９ 第２の慣性モーメント演算手段 ２２ 第１のリール慣性モーメント検出手段 ２３ 第１の回転子慣性モーメント記憶手段 ２４ 第１のポスト慣性モーメント記憶手段 ２５ 第１の加算手段 ２６ 第１の積和回路 ２７ 第１の加算回路 ２８ 第２のリール慣性モーメント検出手段 ２９ 第２の回転子慣性モーメント記憶手段 ３０ 第２のポスト慣性モーメント記憶手段 ３１ 第２の加算手段 ３２ 第２の積和回路 ３３ 第２の加算回路

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のリールによって第２のリールに巻
   かれたテープを引き出し前記第１のリールに前記テープ
   を巻取るリール制御装置であって、前記第１のリールを
   回転駆動するモータと、前記モータの回転速度を検出す
   る速度検出手段と、テープ速度指令に応じて前記モータ
   の回転速度を指令する速度指令手段と、前記速度指令手
   段と前記速度検出手段の出力を比較する比較手段と、前
   記速度指令手段の出力を微分処理する微分手段と、前記
   モータの回転軸の回りに換算した前記モータに結合され
   る慣性体の慣性モーメントを求める慣性モーメント演算
   手段と、前記慣性モーメント演算手段と前記微分手段の
   出力から前記第１のリールが前記速度指令手段の出力の
   変化と等価な回転加速度を得るために必要なトルクを求
   める加速トルク演算手段と、前記加速トルク演算手段と
   前記比較手段の出力を所定の利得で加算した値に応じて
   前記モータの発生トルクを制御する駆動回路とを備えた
   ことを特徴とするリール制御装置。
2. 【請求項２】 加速トルク演算手段は、第１のリールの
   慣性モーメントを検出するリール慣性モーメント検出手
   段と、前記モータの回転子の慣性モーメントを記憶する
   回転子慣性モーメント記憶手段と、テープ走行経路にお
   いて所定の位置から前記第１のリールに至る間に配置さ
   れるｎ個（ｎは１以上の整数）の回転ポストの慣性モー
   メントを記憶するポスト慣性モーメント記憶手段と、前
   記リール慣性モーメント検出手段の出力と前記回転子慣
   性モーメント記憶手段の出力と前記ポスト慣性モーメン
   ト記憶手段のｎ個の出力を所定の利得で加算する加算手
   段とで構成されることを特徴とする請求項１記載のリー
   ル制御装置。
3. 【請求項３】 加算手段は、ポスト慣性モーメント記憶
   手段のｎ個のそれぞれの出力について回転ポストの径と
   第１のリールの巻径の比の２乗と前記回転ポストから前
   記第１のリール間の張力倍率を掛け合わせた値を係数と
   して積和演算する積和回路と、前記リール慣性モーメン
   ト検出手段と前記回転子慣性モーメント記憶手段と前記
   積和回路の出力を加算する加算回路とで構成されること
   を特徴とする請求項２記載のリール制御装置。
4. 【請求項４】 第１のリールによって第２のリールに巻
   かれたテープを引き出し前記第１のリールに前記テープ
   を巻取るリール制御装置であって、前記第２のリールを
   回転駆動するモータと、テープ走行経路の所定位置にお
   ける前記テープの張力を検出する張力検出手段と、前記
   テープ走行経路の所定位置における前記テープの張力を
   指令する張力指令手段と、前記張力指令手段と前記張力
   検出手段の出力を比較する比較手段と、前記第２のリー
   ルの加速度を指令する加速指令手段と、前記モータの回
   転軸の回りに換算した前記モータに結合される慣性体の
   慣性モーメントを求める慣性モーメント演算手段と、前
   記慣性モーメント演算手段と前記加速指令手段の出力か
   ら前記第２のリールが前記加速指令手段の出力と等価な
   回転加速度を得るために必要なトルクを求める加速トル
   ク演算手段と、前記加速トルク演算手段と前記比較手段
   の出力を所定の利得で加算した値に応じて前記モータの
   発生トルクを制御する駆動回路とを備えたことを特徴と
   するリール制御装置。
5. 【請求項５】 加速トルク演算手段は、第２のリールの
   慣性モーメントを検出するリール慣性モーメント検出手
   段と、モータの回転子の慣性モーメントを記憶する回転
   子慣性モーメント記憶手段と、テープ走行経路の所定位
   置から前記第２のリールに至る間に配置されるｍ個（ｍ
   は１以上の整数）の回転ポストの慣性モーメントを記憶
   するポスト慣性モーメント記憶手段と、前記リール慣性
   モーメント検出手段の出力と前記回転子慣性モーメント
   記憶手段の出力と前記ポスト慣性モーメント記憶手段の
   ｍ個の出力を所定の利得で加算する加算手段とで構成さ
   れることを特徴とする請求項４記載のリール制御装置。
6. 【請求項６】 加算手段は、ポスト慣性モーメント記憶
   手段のｍ個のそれぞれの出力について回転ポストの径と
   第２のリールの巻径の比の２乗と前記回転ポストから第
   ２のリール間の張力倍率を掛け合わせた値を係数として
   積和演算する積和回路と、前記リール慣性モーメント検
   出手段と前記回転子慣性モーメント記憶手段と前記積和
   回路の出力を加算する加算回路とで構成されることを特
   徴とする請求項５記載のリール制御装置。