JP3240761B2 - Tension servo circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録再生装置にセ
ットされている磁気テープの動作中のテンションを所定
の値に制御するテンションサーボ回路に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tension servo circuit for controlling a tension during operation of a magnetic tape set in a magnetic recording / reproducing apparatus to a predetermined value.
【0002】[0002]
【従来の技術】磁気記録再生装置において、磁気テープ
に接するヘッドから正常の大きさの再生信号を得るた
め、あるいは正常の大きさの信号で記録するためには、
その磁気テープが記録・再生ヘッドにたいして所定のテ
ンションで圧接されていなければならないことは従来か
ら知られていることである。このために、磁気記録再生
装置にはテンションサーボ回路が一般に設けられ、磁気
テープをヘッドに対して所定のテンションで圧接するよ
うにしている。このような、従来のテンションサーボ回
路の一例を図6に示す。2. Description of the Related Art In a magnetic recording / reproducing apparatus, in order to obtain a reproduction signal of a normal magnitude from a head in contact with a magnetic tape or to record with a signal of a normal magnitude,
It is conventionally known that the magnetic tape must be pressed against the recording / reproducing head with a predetermined tension. For this purpose, a magnetic recording / reproducing apparatus is generally provided with a tension servo circuit so as to press the magnetic tape against the head with a predetermined tension. FIG. 6 shows an example of such a conventional tension servo circuit.
【0003】この図において、リールモータ51により
駆動されるリール53には磁気テープ55が巻回されて
おり、このリール53から引き出された磁気テープ55
はローラガイド54及びテンションアーム57の一端に
設けられたポスト56に掛け渡されている。このポスト
56が一端に設けられたテンションアーム57は回転軸
58を中心として回動自在に軸支されており、その回転
軸58の回転角度を検出する角度センサ59が回転軸5
8に取り付けられている。さらに、テンションアーム5
7を磁気テープ55のテンションに対抗して付勢するス
プリング60がテンションアーム57の一端に取り付け
られている。In this figure, a magnetic tape 55 is wound around a reel 53 driven by a reel motor 51, and the magnetic tape 55 pulled out of the reel 53
Is wound around a roller guide 54 and a post 56 provided at one end of a tension arm 57. A tension arm 57 having one end provided with the post 56 is rotatably supported about a rotation shaft 58, and an angle sensor 59 for detecting the rotation angle of the rotation shaft 58 is connected to the rotation shaft 5.
8 attached. In addition, tension arm 5
A spring 60 that urges the magnetic tape 7 against the tension of the magnetic tape 55 is attached to one end of the tension arm 57.
【0004】すると、例えば磁気テープ55のテンショ
ンが緩くなるとスプリング60によりテンションアーム
57は付勢されてB方向に回動する。この場合緩くなっ
たテンションをもとに戻すには、リールモータ51に供
給されているC方向のトルクが増大するように制御する
とテープ55に掛かるテンションが増加し、もとのテン
ションに戻るようになる。また、逆にテープ55のテン
ションが強くなると、スプリング60の付勢力に抗して
テンションアーム57はA方向に回動する。この場合に
もとのテンションに戻すには、リールモータ51に供給
されている駆動電流をD方向のトルクが増大するように
制御するとテープ55に掛かるテンションが低減され、
もとのテンションに戻るようになる。Then, for example, when the tension of the magnetic tape 55 becomes loose, the tension arm 57 is urged by the spring 60 and rotates in the B direction. In this case, in order to restore the loosened tension, if the torque in the C direction supplied to the reel motor 51 is controlled to increase, the tension applied to the tape 55 increases, and the tension returns to the original tension. Become. Conversely, when the tension of the tape 55 increases, the tension arm 57 rotates in the A direction against the urging force of the spring 60. In this case, in order to return to the original tension, when the drive current supplied to the reel motor 51 is controlled so that the torque in the D direction increases, the tension applied to the tape 55 is reduced,
It returns to the original tension.
【0005】このようなテンションを一定とする制御を
行うために、上記角度センサ59から出力される角度デ
ータをサーボ回路63に供給し、このサーボ回路63に
おいてシステムコントロール回路62から出力される目
標テンションとの差分を演算すると共に、その差分を積
分制御回路,比例制御回路及び微分制御回路に印加し
て、サーボ出力信号を演算する。この演算されたサーボ
出力信号はドライバ64を介してリールモータ51に供
給されて、リールモータ51の回転数を制御することに
よりテープテンションを目標テンションとなるように制
御している。[0005] In order to perform such control to keep the tension constant, the angle data output from the angle sensor 59 is supplied to a servo circuit 63, and the target tension output from the system control circuit 62 is supplied to the servo circuit 63. And the difference is applied to an integral control circuit, a proportional control circuit and a differential control circuit to calculate a servo output signal. The calculated servo output signal is supplied to the reel motor 51 via the driver 64, and controls the number of rotations of the reel motor 51 to control the tape tension to the target tension.
【0006】上記サーボ回路63を構成する積分制御回
路63−1は比例制御回路63−2の比例動作により残
るオフセットを除くために設けられており、また、微分
制御回路63−3は積分制御回路63−1の積分動作に
よる安定度の劣化を補うために設けられるものであり、
微分動作を追加して安定化を図っている。以上説明した
ように、この従来のテンションサーボ回路はテンション
を一定にするためにテンションアーム57の角度を一定
にするように制御しているが、テンションアーム57の
角度を一定にすることでテンションを一定にするには、
磁気テープ55が正常にリール53に巻かれていること
や走行系が正常に動作していることが前提となる。The integral control circuit 63-1 of the servo circuit 63 is provided for removing an offset remaining due to the proportional operation of the proportional control circuit 63-2. The differential control circuit 63-3 is provided with an integral control circuit. 63-1 is provided to compensate for the degradation of stability due to the integration operation of 63-1.
Stability is achieved by adding a differential operation. As described above, in this conventional tension servo circuit, the angle of the tension arm 57 is controlled to be constant in order to keep the tension constant. However, the tension is controlled by keeping the angle of the tension arm 57 constant. To make it constant
It is assumed that the magnetic tape 55 is normally wound on the reel 53 and that the traveling system is operating normally.
【0007】ところが、磁気記録再生装置においてはテ
ープ走行系がなにかに引っかかったり、テープが緩くリ
ールに巻かれていたり、あるいは逆さにリールに巻かれ
ていたり、テンションアームに外力が加わったりする等
の外乱が発生する場合がある。このような場合には、前
記前提が崩れているにもかかわらず、テンションサーボ
回路はテンションが急激に変動したとしか認識せず、テ
ンションを一定とするためにリールモータに対し瞬時に
テープの送りだしあるいは巻取り動作を行うような制御
を行うようになる。すると、テープには大きなテンショ
ンが印加されて強く張られたり、或は小さなテンション
が印加されて緩んだりするようになってしまい、テープ
にテープダメージを引き起こす恐れが発生するようにな
る。However, in the magnetic recording / reproducing apparatus, the tape running system may get caught, the tape may be loosely wound on the reel, or the tape may be wound upside down, or an external force may be applied to the tension arm. Disturbance may occur. In such a case, the tension servo circuit recognizes only that the tension fluctuates abruptly, and the tape is instantaneously fed to the reel motor in order to keep the tension constant despite the assumption being broken. Alternatively, control for performing a winding operation is performed. Then, a large tension is applied to the tape and the tape is strongly tensioned, or a small tension is applied and the tape is loosened, which may cause tape damage to the tape.
【0008】そこで、本願出願人からテープダメージを
防止するためにリールモータのトルクを制限するように
したテンションサーボ回路が既に出願され公開(特開平
4−302838号公報参照)されている。この先行技
術のテンションサーボ回路の概要を図7を用いて説明す
る。[0008] Therefore, the tension servo circuit so as to limit the torque of the reel motor to prevent tape damage from Applicants have already been published, filed (see Japanese Patent Laid-Open No. 4 30 2838). The outline of this prior art tension servo circuit will be described with reference to FIG.
【0009】この図において、リールモータ72により
駆動されるリール71には磁気テープ73が巻回されて
おり、このリール71から引き出された磁気テープ73
はローラガイド79及びテンションアーム75の一端に
設けられたポスト74に掛け渡されている。ポスト74
が一端に設けられたテンションアーム75は回転軸76
を中心として回動自在に軸支されており、その回転軸7
6の回転角度を検出する角度センサ77が回転軸76に
取り付けられている。さらに、テンションアーム75を
磁気テープ73のテンションに対抗して付勢するスプリ
ング78がテンションアーム75の一端に取り付けられ
ている。In this figure, a magnetic tape 73 is wound around a reel 71 driven by a reel motor 72, and the magnetic tape 73 pulled out from the reel 71
Is wound around a roller guide 79 and a post 74 provided at one end of the tension arm 75. Post 74
A tension arm 75 provided at one end is provided with a rotating shaft 76.
And is rotatably supported about the
An angle sensor 77 for detecting the rotation angle of the rotation shaft 6 is attached to the rotation shaft 76. Further, a spring 78 for urging the tension arm 75 against the tension of the magnetic tape 73 is attached to one end of the tension arm 75.
【0010】さらに、ローラガイド79に設けられてい
るロータリーエンコーダからの信号をテープ走行量検出
器84に印加してテープ走行量を検出する。また、リー
ルモータ72に設けられた周波数発電機(FG)の出力
信号をリール回転検出器83に印加してリールモータ7
2の回転数を検出する。そして、テープ走行量とリール
モータ72の回転数とからリール71に巻かれているテ
ープの径をリール巻径検出器85により算出する。この
算出されたテープの巻径のデータは変換器86に入力さ
れ、そのデータに応じて比例制御フィードバックゲイン
GP ,微分制御フィードバックゲインGD及び制限トル
クTL が変換器86から読みだされ演算手段81に入力
される。Further, a signal from a rotary encoder provided on the roller guide 79 is applied to a tape travel detector 84 to detect the tape travel. Further, an output signal of a frequency generator (FG) provided on the reel motor 72 is applied to a reel rotation detector 83 so that the reel motor 7
2 is detected. Then, the reel diameter detector 85 calculates the diameter of the tape wound on the reel 71 from the tape running distance and the rotation speed of the reel motor 72. Data of the winding diameter of the calculated tape is inputted to the transducer 86, the proportional control feedback gain G P according to the data, differential control feedback gain G D and the limit torque T L is read from converter 86 operation It is input to the means 81.
【0011】ところで、リール71に巻かれているテー
プの径をRとし、この時テープに掛かっているテンショ
ンをNとすると、定常状態ではリールモータ72のトル
クTはT=R・Nと表せる。すなわち、テンションNを
一定とするにはリールモータ72のトルクをテープの巻
径に比例して変化させなければならないことが分かる。
このために、ゲインGP ,GD を図8に示すように巻径
に比例するように変換器85から読み出しているのであ
る。さらに、前記外乱が発生したとしてもテープダメー
ジを起こさないようにリールモータ72のトルクを制限
する制限トルクTL が設定されている。この制限トルク
も図示するようにリール巻径に比例して変換器86から
読みだされるようにされている。By the way, if the diameter of the tape wound on the reel 71 is R and the tension applied to the tape at this time is N, the torque T of the reel motor 72 can be expressed as T = RN in a steady state. That is, it is understood that the torque of the reel motor 72 must be changed in proportion to the tape diameter in order to keep the tension N constant.
For this, the gain G P, I'm reading from the transducer 85 in proportion to the winding diameter, as shown in FIG. 8 G D. Further, a limiting torque TL for limiting the torque of the reel motor 72 is set so as not to cause tape damage even if the disturbance occurs. This limit torque is also read from the converter 86 in proportion to the reel diameter as shown in the figure.
【0012】そして、変換器86から読みだされた比例
制御フィートバックゲインGP ,微分制御フィードバッ
クゲインGD 及び制限トルクTL は目標テンション発生
器87から出力される目標テンションデータ及び角度セ
ンサ77から出力される角度データと共に演算手段81
に入力され、所定の演算が施されてモータドライバ82
を介してリールモータ72に印加される。[0012] Then, read from transducer 86 proportional control foot back gain G P, differential control feedback gain G D and the limit torque T L from the target tension data and the angle sensor 77 is outputted from the target tension generator 87 Calculation means 81 together with the output angle data
Are input to the motor driver 82 and are subjected to a predetermined calculation.
Is applied to the reel motor 72.
【0013】この演算手段81による演算は、まず角度
データD1 と目標テンションDR との差分(D1 −D
R )を演算し、この差分に比例制御フィードバックゲイ
ンGPを乗算して比例制御サーボデータEP を算出す
る。すなわち、 EP =(D1 −DR )×GP ・・・(1) となる。さらに、角度データの微分値dD1 /dtを演
算し、この微分値に微分制御フィードバックゲインGD
を乗算して微分制御サーボデータED を算出する。すな
わち、 ED =(dD1 /dt)×GD ・・・(2) となる。[0013] calculation by the calculation means 81, first angle data D 1 and the difference between the target tension D R (D 1 -D
It calculates the R), to calculate a proportional control servo data E P is multiplied by the proportional control feedback gain G P to the difference. That is, E P = (D 1 −D R ) × G P (1) Further, a differential value dD 1 / dt of the angle data is calculated, and the differential control feedback gain G D
The multiplied to calculate the differential control servo data E D. That is, E D = (dD 1 / dt) × G D (2)
【0014】ここで、演算手段81から出力されるサー
ボデータは上記サーボデータEP とサーボデータED と
を加算したデータ E=(EP +ED ) となる。そし
て、演算手段81はこの加算値データEが制限トルクT
L を越えるときはテープダメージを防止するため制限ト
ルクTL を出力するように動作する。これらEP 、ED
のデータが、例えば図9(a)(b)に示すように変化
したとすると、この図の(c)に示されるように加算デ
ータEが変化し、加算データEが制限トルクTL を越え
るときは正側の制限トルクTL +あるいは負側の制限ト
ルクTL −が出力されるようになされる。図7に示すテ
ンションサーボ回路は以上のように構成されているた
め、外乱が発生してもテープにダメージを与えるような
テンションがテープに印加されることが防止される。[0014] Here, the servo data output from the operation unit 81 becomes the servo data E P and servo data E D and the added data E = (E P + E D ). The calculating means 81 determines that the added value data E is equal to the limit torque T.
When it exceeds L , it operates to output the limit torque TL to prevent tape damage. These E P , E D
Is changed as shown in FIGS. 9A and 9B, for example, the addition data E changes as shown in FIG. 9C, and the addition data E exceeds the limit torque TL . when the positive side of the limit torque T L + or the negative side limit torque T L - is made so is output. Since the tension servo circuit shown in FIG. 7 is configured as described above, it is possible to prevent a tension that may damage the tape from being applied to the tape even when disturbance occurs.
【0015】次に、本願出願人の出願(特開平5−54
480号公報参照)にかかるテープダメージを防止でき
る他のテンションサーボ回路の例を図10に示す。この
図に示すテンションサーボ回路は、ローディング/アン
ローディングモード、ピンチモード、ストップモード等
リールの回転数がある一定回転数以上に上がらないと予
測されるモードの場合において、リールの回転数が或る
回転数以上となった時に、リールの回転数を一定にする
制御に切り替えることにより、過大なテンションがテー
プに掛かることを防止しようとするものである。Next, an application filed by the present applicant (Japanese Unexamined Patent Publication No.
FIG. 10 shows another example of a tension servo circuit that can prevent tape damage according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 480/480. The tension servo circuit shown in this figure has a certain reel rotation speed in a mode such as a loading / unloading mode, a pinch mode, and a stop mode, in which the reel rotation speed is predicted not to exceed a certain rotation speed. When the rotation speed becomes equal to or more than the rotation speed, the control is switched to a control for keeping the rotation speed of the reel constant, thereby preventing an excessive tension from being applied to the tape.
【0016】図10を参照しながらその概要を説明す
る。リールモータ101に取りつけられた周波数発電機
等からなる回転数検出器110からの出力はリール回転
数一定制御回路113及び制御切換回路114に印加さ
れる。そして、リールの回転数がある一定回転数以上に
上がらないと予測されるモードであって、リールモータ
101の回転数が或る一定数以下の場合、制御切換回路
114は可動接点114cを固定接点114bに接続す
るように制御する。すると、リールモータ101にはテ
ンションサーボ回路112の出力が供給されるため、こ
のサーボ回路112により制御されるようになる。この
テンションサーボ回路112には、テンションアーム1
07の回転軸108に取りつけられた角度センサ109
からの角度データが印加されている。従って、前記のよ
うにテンションサーボ回路112はテンションアーム1
07の角度が一定になるようにリールモータ101をリ
ールドライバ116を介して制御し、このためテープ1
05に掛かるテンションは一定に制御されるようにな
る。The outline will be described with reference to FIG. An output from a rotation speed detector 110 such as a frequency generator attached to the reel motor 101 is applied to a reel rotation speed constant control circuit 113 and a control switching circuit 114. In the mode in which the rotation speed of the reel is not expected to exceed a certain rotation speed, and the rotation speed of the reel motor 101 is a certain rotation speed or less, the control switching circuit 114 sets the movable contact 114c to the fixed contact. It is controlled to connect to 114b. Then, since the output of the tension servo circuit 112 is supplied to the reel motor 101, the reel motor 101 is controlled by the servo circuit 112. The tension servo circuit 112 includes a tension arm 1
07 angle sensor 109 attached to the rotation shaft 108
Is applied. Therefore, the tension servo circuit 112 is connected to the tension arm 1 as described above.
The reel motor 101 is controlled via the reel driver 116 so that the angle of the tape 07 becomes constant.
The tension applied to 05 is controlled to be constant.
【0017】また、角度センサ109の出力はリール回
転方向決定回路111にも印加されている。このリール
回転方向決定回路111は予め記憶されている目標テン
ションに近づける方向を角度センサ109からの角度デ
ータに基づいて決定し、その方向信号をリール回転数一
定制御回路113に供給する。このリール回転数一定制
御回路113はリール回転方向決定回路111よりの方
向信号及び回転数検出器110よりの回転数信号に基づ
いてリール103の回転数を一定にする制御信号を出力
する。The output of the angle sensor 109 is also applied to a reel rotation direction determining circuit 111. The reel rotation direction determination circuit 111 determines a direction approaching the target tension stored in advance based on the angle data from the angle sensor 109, and supplies a direction signal to the reel rotation speed constant control circuit 113. The reel rotation speed constant control circuit 113 outputs a control signal for keeping the rotation speed of the reel 103 constant based on the direction signal from the reel rotation direction determination circuit 111 and the rotation speed signal from the rotation speed detector 110.
【0018】そして、制御切換回路114はシステムコ
ントローラ115よりのモード信号がリールの回転数が
或る一定の回転数より上がらないと予測されるモードの
信号であって、回転数検出器110よりの検出信号が或
る一定回転数以上の場合に、可動接点114cを固定接
点114aに接続するよう動作する。すると、リール回
転数一定制御回路113よりの制御信号がリールドライ
バ116を介してリールモータ101に供給されるよう
になり、何らかの理由でエラーが大きい状態が続いても
リールの回転数を一定値に押さえるようリールモータ1
01が制御されるため、磁気テープ105にダメージを
与えることが防止されるようになる。The mode signal from the system controller 115 is a signal of a mode in which the rotation speed of the reel is predicted not to exceed a certain rotation speed. When the detection signal is equal to or higher than a certain rotation speed, the operation is performed to connect the movable contact 114c to the fixed contact 114a. Then, the control signal from the reel rotation constant control circuit 113 is supplied to the reel motor 101 via the reel driver 116, and even if the error continues for a certain reason, the reel rotation speed is kept at a constant value. Reel motor 1 to hold down
Since 01 is controlled, it is possible to prevent the magnetic tape 105 from being damaged.
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】ところで、外乱が走行
系に加わり大きなエラー信号がテープテンションサーボ
回路に加わる時は、テープテンションサーボ回路以外に
もその影響が現れるため、磁気記録再生装置に設けられ
ている診断機能により、外乱が発生したときは停止動作
が行われることがある。このような診断機能による停止
動作は瞬時に行われるものではなく、或る一定時間異常
状態が継続する時に動作させているため、従来のテープ
ダメージ防止方法では停止するまでにテープがダメージ
を受ける可能性がある。さらに、外乱が取り去られた時
に従来のテープダメージ防止方法では目標テンションと
テンションアームの角度との間に大きなずれがある。When a disturbance is applied to the running system and a large error signal is applied to the tape tension servo circuit, the effect appears not only in the tape tension servo circuit but also in the magnetic recording / reproducing apparatus. Depending on the diagnosis function, when a disturbance occurs, a stop operation may be performed. The stop operation by such a diagnostic function is not performed instantaneously, but is performed when the abnormal state continues for a certain period of time, so the conventional tape damage prevention method can damage the tape before stopping. There is. Furthermore, when the disturbance is removed, the conventional tape damage prevention method has a large deviation between the target tension and the angle of the tension arm.
【0020】このため、大きなエラーがテープテンショ
ンサーボ回路に供給されて、このサーボ回路が過度応答
を繰り返しながら目標テンションに達するため、テープ
ダメージが発生する恐れがあると共に安定状態に復帰す
るまでの時間が長くなると云う問題点があった。そこ
で、本発明は停止動作をさせてもテープダメージを受け
ることなく停止動作を行えると共に、外乱が取り去られ
た時にはテンションサーボ回路に入力されるエラー信号
が小さいと共に、速やかに安定状態に復帰するテープテ
ンションサーボ回路を提供することを目的としている。For this reason, a large error is supplied to the tape tension servo circuit, and the servo circuit reaches the target tension while repeatedly responding excessively. There was a problem that it became long. Therefore, according to the present invention, the stop operation can be performed without damaging the tape even when the stop operation is performed, and when the disturbance is removed, the error signal input to the tension servo circuit is small, and the state quickly returns to the stable state. It is intended to provide a tape tension servo circuit.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は目標テンションの変化速度をテープテンシ
ョンサーボ回路の応答速度より遅くしたものである。さ
らに、テープテンションが過大となり、異常状態となっ
た時にテープテンションサーボ回路に入力される目標テ
ンションをテンションアームの角度データに切り替える
ことにより、そのサーボ回路の出力を一定時間ゼロとす
ると共に、そのサーボ回路の構成の一部である積分制御
手段をリセットするようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a target tension changing speed which is lower than a response speed of a tape tension servo circuit. Further, when the tape tension becomes excessive and an abnormal state occurs, the target tension input to the tape tension servo circuit is switched to the angle data of the tension arm, so that the output of the servo circuit is reduced to zero for a certain period of time, and the servo is turned off. In this case, the integral control means, which is a part of the circuit configuration, is reset.
【0022】[0022]
【作用】本発明によれば、テープテンションが過大とな
り、異常状態となった時にテープテンションサーボ回路
に入力される目標テンションを切り替えることにより、
そのサーボ回路の出力が一定時間ゼロとされるため、こ
のときにはリールモータは惰性で回転し続けるようにな
り、テープにダメージを与えることが防止される。ま
た、テープテンションが異常状態から復帰した時は目標
テンションとテンションアームの角度との間のエラーが
小さいと共に目標テンションが元に戻る変化速度が遅い
ため、サーボ回路は変化している目標テンションに十分
追従することができるようになる。従って、外乱があっ
たとしても速やかに安定状態に戻り、何事もなかったか
のようにテープを走行することができるようになる。According to the present invention, the tape tension becomes excessive.
By switching the target tension input to the tape tension servo circuit when an abnormal condition occurs ,
Since the output of the servo circuit is set to zero for a certain period of time, the reel motor continues to rotate by inertia at this time, thereby preventing the tape from being damaged. In addition, when the tape tension returns from the abnormal state, the error between the target tension and the angle of the tension arm is small, and the speed at which the target tension returns to the original state is slow. You will be able to follow. Therefore, even if there is a disturbance, the tape quickly returns to a stable state, and the tape can be run as if nothing had happened.
【0023】さらに、この場合テープテンションサーボ
回路の一部である積分制御手段をリセットしているた
め、この積分制御手段の出力はゼロから立ち上がるよう
になる。従って、このサーボ回路からは以前のエラー信
号の影響を受けずに目標テンションに近づく出力が出力
されるようになり、テープに過大なテンションが掛かる
ことが防止される。Further, in this case, since the integral control means which is a part of the tape tension servo circuit is reset, the output of the integral control means rises from zero. Accordingly, an output approaching the target tension is output from the servo circuit without being affected by the previous error signal, thereby preventing the tape from being over-tensioned.
【0024】[0024]
【実施例】本発明のテープテンションサーボ回路の第1
実施例のブロック図を図1に示し、以下にその詳細な説
明を行う。この図において、リールモータ1により駆動
されるリール3には磁気テープ5が巻回されており、こ
のリール3から引き出された磁気テープ5はローラガイ
ド4及びテンションのアーム7の一端に設けられたポス
ト6に掛け渡されている。ポスト6が一端に設けられた
テンションアーム7は回転軸8を中心として回動自在に
軸支されており、その回転軸8の回転角度を検出する角
度センサ9が回転軸8に取り付けられている。さらに、
テンションアーム7を磁気テープ5のテンションに対抗
して付勢するスプリング10がテンションアーム57の
一端に取り付けられている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment of Tape Tension Servo Circuit of the Present Invention
A block diagram of the embodiment is shown in FIG. 1 and will be described in detail below. In this drawing, a magnetic tape 5 is wound around a reel 3 driven by a reel motor 1, and the magnetic tape 5 pulled out from the reel 3 is provided at one end of a roller guide 4 and one end of a tension arm 7. It is hung over the post 6. A tension arm 7 having one end provided with a post 6 is rotatably supported around a rotation shaft 8, and an angle sensor 9 for detecting a rotation angle of the rotation shaft 8 is attached to the rotation shaft 8. . further,
A spring 10 for urging the tension arm 7 against the tension of the magnetic tape 5 is attached to one end of the tension arm 57.
【0025】すると、例えば磁気テープ5のテンション
が緩むとスプリング10によりテンションアーム7は付
勢されてB方向に回動する。この場合テンションをもと
に戻すには、リールモータ1に供給されている駆動電流
を制御してC方向へのトルクを増大すれば、テープ5に
掛かるテンションが増加し、テンションアーム7はA方
向に回動することとなって、もとのテンションに戻るよ
うになる。また、逆にテープ5のテンションが強くなる
と、スプリング10の張力に抗してテンションアーム7
はA方向に回動する。この場合にもとのテンションに戻
すには、リールモータ1に供給されている駆動電流を制
御してD方向へのトルクを増大すれば、リールモータ1
の回転数が減少するためテープ5に掛かるテンションが
低減され、テンションアーム7はB方向に回動すること
となって、もとのテンションに戻るようになる。Then, for example, when the tension of the magnetic tape 5 is loosened, the tension arm 7 is urged by the spring 10 to rotate in the direction B. In this case, in order to restore the tension, if the drive current supplied to the reel motor 1 is controlled to increase the torque in the C direction, the tension applied to the tape 5 increases, and the tension arm 7 moves in the A direction. To return to the original tension. Conversely, when the tension of the tape 5 increases, the tension arm 7 resists the tension of the spring 10.
Rotates in the A direction. In this case, in order to return the tension to the original tension, the drive current supplied to the reel motor 1 is controlled to increase the torque in the D direction.
, The tension applied to the tape 5 is reduced, and the tension arm 7 rotates in the direction B, thereby returning to the original tension.
【0026】このような制御は、上記角度センサ9、サ
ーボ回路23、ドライバ24、リールモータ1からなる
サーボループにより行われる。このサーボ回路23はテ
ンションサーボ回路2の一部を構成しており、テンショ
ンサーボ回路2は他に異常テンション検出器21および
目標テンション生成器22を備えている。この異常テン
ション検出器21はテンションアーム7の回転軸8の角
度データ11を出力する角度センサ9よりの出力を監視
して、その角度データ11がある一定角度範囲を超えた
時にテンションが異常であるとして、その検出出力を目
標テンション生成器22及びサーボ回路23に印加す
る。Such control is performed by a servo loop including the angle sensor 9, the servo circuit 23, the driver 24, and the reel motor 1. The servo circuit 23 constitutes a part of the tension servo circuit 2, and the tension servo circuit 2 further includes an abnormal tension detector 21 and a target tension generator 22. The abnormal tension detector 21 monitors the output from the angle sensor 9 that outputs the angle data 11 of the rotating shaft 8 of the tension arm 7, and when the angle data 11 exceeds a certain angle range, the tension is abnormal. The detection output is applied to the target tension generator 22 and the servo circuit 23.
【0027】また、目標テンション生成器22は磁気記
録再生装置のモードをコントロールしているシステムコ
ントロール26より出力される目標テンション指令12
と、前記角度センサ9より出力されるテンションアーム
7の回転角度の角度データ11とを切り替えるスイッチ
手段22−1と、このスイッチ手段22−1よりの出力
が通過する低域通過フィルタ(LPF)22−2と、こ
のLPF22−2よりの出力を遮断するスイッチ手段2
2−3と、前記スイッチ手段22−1よりの出力をLP
F22−2を介せず直接出力するスイッチ手段22−3
から構成されている。The target tension generator 22 has a target tension command 12 output from a system control 26 which controls the mode of the magnetic recording / reproducing apparatus.
Switching means 22-1 for switching between the rotation angle data 11 of the tension arm 7 output from the angle sensor 9 and a low-pass filter (LPF) 22 through which the output from the switching means 22-1 passes. -2 and switch means 2 for cutting off the output from LPF 22-2
2-3 and the output from the switch means 22-1 is LP
Switch means 22-3 for directly outputting without passing through F22-2
It is composed of
【0028】さらに、前記サーボ回路23は積分制御回
路23−1、積分制御回路23−1よりの出力を遮断す
るスイッチ手段23−2と、比例制御回路23−3、微
分制御回路23−4及び加算器23−5からなってい
る。この積分制御回路23−1は比例制御回路23−3
の比例動作により残るオフセットを除くために設けられ
ており、微分制御回路23−3は積分制御回路23−1
の積分動作による安定度の劣化を補うために設けられて
いるものであり、微分動作を追加してサーボ回路23の
安定化を図っているものである。Further, the servo circuit 23 includes an integral control circuit 23-1, switch means 23-2 for cutting off the output from the integral control circuit 23-1, a proportional control circuit 23-3, a differential control circuit 23-4, It comprises an adder 23-5. This integral control circuit 23-1 is a proportional control circuit 23-3.
The differential control circuit 23-3 is provided to remove an offset remaining due to the proportional operation of the integral control circuit 23-1.
This is provided to compensate for the deterioration of the stability due to the integration operation described above, and is intended to stabilize the servo circuit 23 by adding a differentiation operation.
【0029】このテンションサーボ回路2は前記角度デ
ータ11がある一定角度範囲内の場合は、異常テンショ
ン検出器21は検出出力を発生しない。従って、目標テ
ンション生成器22内のスイッチ手段22−1は目標テ
ンション指令12を出力するように切り替えられてお
り、さらにスイッチ手段22−3はオンとされスイッチ
手段22−4はオフとされている。このため、この目標
テンション生成器22からはシステムコントロール26
より出力される目標テンション指令12が、LPF22
−2を介して目標テンション25としてサーボ回路23
に出力されている。In the tension servo circuit 2, when the angle data 11 is within a certain angle range, the abnormal tension detector 21 does not generate a detection output. Therefore, the switch means 22-1 in the target tension generator 22 has been switched to output the target tension command 12, and the switch means 22-3 is turned on and the switch means 22-4 is turned off. . Therefore, the target tension generator 22 outputs the system control 26
Is output from the LPF 22
Servo circuit 23 as target tension 25 through
Is output to
【0030】また、この場合は異常テンション検出器2
1よりサーボ回路23に印加される検出出力も出力され
ていないので、スイッチ手段23−2はオンとされてい
ると共に、積分制御回路23−1にはリセット信号が印
加されていない。従って、サーボ回路23は入力される
前記角度センサ9より出力される角度データ11と目標
テンション25との差分であるエラー信号を比例制御回
路23−3、積分制御回路23−1、微分制御回路23
−4によりそれぞれ演算し、さらに、これらの出力が加
算器23−5により加算されて出力されている。このサ
ーボ回路23の出力はドライバ24を介してリールモー
タ1に供給され、前記したようにテンションアーム7の
角度を一定とすることによりテープ5に掛かるテンショ
ンを一定とするよう制御している。In this case, the abnormal tension detector 2
Since no detection output is applied from 1 to the servo circuit 23, the switch means 23-2 is turned on and the reset signal is not applied to the integration control circuit 23-1. Therefore, the servo circuit 23 outputs the error signal, which is the difference between the input angle data 11 output from the angle sensor 9 and the target tension 25, to the proportional control circuit 23-3, the integral control circuit 23-1, and the differential control circuit 23.
-4, and these outputs are added and output by the adder 23-5. The output of the servo circuit 23 is supplied to the reel motor 1 via a driver 24, and controls the tension applied to the tape 5 to be constant by keeping the angle of the tension arm 7 constant as described above.
【0031】この時の角度データ11と目標テンション
25との波形を図2に示す。この図において、横軸は時
間でありシステムコントロール26から出力されLPF
22−2を介した目標テンション25はモードの切換に
より時々変化している。この目標テンションの曲線を挟
むように細かく振動を繰り返しているのがテンションア
ーム7の角度データ11である。ただし、この図では見
やすいように強調して示しており、実際には図示するほ
ど大きくは振動を繰り返して制御されてはいない。さら
に、この図に示されるように、目標テンション25はL
PF22−2によりその変化速度が図示するようにゆる
やかにされているため、サーボ回路23は目標テンショ
ン25に十分追従することができるようになることが理
解できる。FIG. 2 shows the waveforms of the angle data 11 and the target tension 25 at this time. In this figure, the horizontal axis is time, and the LPF output from the system control 26 is shown.
The target tension 25 via 22-2 is sometimes changed by the mode switching. Angle data 11 of the tension arm 7 repeats fine vibrations so as to sandwich the curve of the target tension. However, in this figure, it is emphasized so that it is easy to see, and it is not actually controlled by repeating the vibration as much as shown. Further, as shown in this figure, the target tension 25 is L
It can be understood that the servo circuit 23 can sufficiently follow the target tension 25 because the change speed is made gentle as shown by the PF 22-2.
【0032】そして、何らかの原因によりテープ5の走
行系に外乱が発生したとすると、テンションアーム7は
A方向あるいはB方向に大きく回動する。このため、こ
の外乱が発生したことが角度センサ9より出力される角
度データ11を監視している異常テンション検出器21
により検出されるようになる。この異常テンション検出
器21の検出出力は目標テンション生成器22に印加さ
れて、スイッチ手段22−1を切り替えることにより、
角度データ11がスイッチ手段22−1から出力される
ようにされる。さらにこの検出出力により、スイッチ手
段22−3はオフ、スイッチ手段22−4はオンと切り
替えられるため、角度データ11が目標テンション25
として目標テンション生成器22から出力されるように
なる。If a disturbance occurs in the running system of the tape 5 for some reason, the tension arm 7 largely rotates in the direction A or B. Therefore, the abnormal tension detector 21 monitoring the angle data 11 output from the angle sensor 9 that the disturbance has occurred.
To be detected. The detection output of the abnormal tension detector 21 is applied to the target tension generator 22, and by switching the switch means 22-1,
The angle data 11 is output from the switch 22-1. Further, the switch 22-3 is turned off and the switch 22-4 is turned on by this detection output.
Is output from the target tension generator 22.
【0033】また、異常テンション検出器21のタイマ
回路21−1を介して一定時間継続する検出信号を、角
度データ11が入力されているサーボ回路23に印加す
る。この検出信号によりサーボ回路23内の積分制御手
段23−1はリセットされると共にスイッチ手段23−
2はオフとされる。そして、目標テンション生成器22
から出力された目標テンション25がサーボ回路23に
入力され、角度データ11との差分が演算されることに
なるが、この場合の目標テンション25は角度データ1
1となっているため、当然のことながら差分はゼロとな
る。従って、比例制御回路23−3、積分制御回路23
−1、微分制御回路23−4からの出力はいずれもゼロ
となり、加算器23−5出力もゼロとなって、リールモ
ータ1には出力が供給されなくなる。この場合、リール
モータ1は惰性で回転を継続する状態となる。このた
め、テープ5には過大なテンションが加わることがなく
テープダメージが発生することはない。Further, a detection signal which continues for a certain period of time is applied to the servo circuit 23 to which the angle data 11 is inputted, via the timer circuit 21-1 of the abnormal tension detector 21. This detection signal resets the integration control means 23-1 in the servo circuit 23 and switches the integration means 23-.
2 is turned off. Then, the target tension generator 22
Is output to the servo circuit 23, and the difference from the angle data 11 is calculated. In this case, the target tension 25 is the angle data 1
Since it is 1, the difference is naturally zero. Therefore, the proportional control circuit 23-3 and the integral control circuit 23
-1, the output from the differential control circuit 23-4 becomes zero, the output of the adder 23-5 becomes zero, and no output is supplied to the reel motor 1. In this case, the reel motor 1 is in a state of continuing rotation by inertia. For this reason, no excessive tension is applied to the tape 5 and no tape damage occurs.
【0034】この時の角度データ11及び目標テンショ
ン25の波形を図3に示すが、この図は外乱によりテー
プテンションが強くなった場合を示している。この図に
おいて、外乱が発生した時にテンションアーム7の角度
データ11が予め定められた最大点を越えていることが
分かる。この場合には、前記したように目標テンション
25が角度データ11に置き換えられるようになる。そ
の後、或る時間が経過すると前記外乱は納まるようにな
る。すると、テンションアーム7は元の回転角度に戻る
ように動作するために、図3に示すように角度データ1
1がテンション最大点内に納まるようになり、異常テン
ション検出器21より発生される検出出力はなくなるよ
うになる。FIG. 3 shows the waveforms of the angle data 11 and the target tension 25 at this time. FIG. 3 shows a case where the tape tension is increased by disturbance. In this figure, it can be seen that when disturbance occurs, the angle data 11 of the tension arm 7 exceeds a predetermined maximum point. In this case, the target tension 25 is replaced with the angle data 11 as described above. Thereafter, after a certain period of time, the disturbance stops. Then, since the tension arm 7 operates to return to the original rotation angle, as shown in FIG.
1 falls within the tension maximum point, and the detection output generated by the abnormal tension detector 21 disappears.
【0035】従って、目標テンション生成器22内のス
イッチ手段22−1、スイッチ手段22−3及びスイッ
チ手段22−4は再び切り替えられてもとの状態に復帰
するようになる。この場合、再度目標テンション指令1
2がLPF22−2に供給されるようになるが、このL
PF22−2には直前まで異常なテンションに基づく角
度データ11が供給されていたために、図示するように
LPF22−2からはテンション最大点の角度データ1
1から目標テンション指令12に向かって緩やかに立ち
下がる変化をしていくようになる。従って、目標テンシ
ョンと角度データ11との間の差すなわちエラーが小さ
いと共にサーボ回路23の応答速度は速いためサーボ回
路23はこの目標テンション25の変化に追従するよう
に制御動作を行い、速やかに安定状態に戻るようにな
る。そして、図示するごとく何事もなかったかのように
サーボ動作を継続する。Accordingly, the switch means 22-1, the switch means 22-3 and the switch means 22-4 in the target tension generator 22 are restored to the original state after being switched again. In this case, the target tension command 1 again
2 is supplied to the LPF 22-2.
Since the angle data 11 based on the abnormal tension was supplied to the PF 22-2 immediately before, the angle data 1 of the tension maximum point was supplied from the LPF 22-2 as shown in the figure.
From 1 to the target tension command 12, the change gradually falls. Therefore, since the difference between the target tension and the angle data 11, that is, the error is small and the response speed of the servo circuit 23 is fast, the servo circuit 23 performs a control operation so as to follow the change of the target tension 25, and quickly becomes stable It will return to the state. Then, the servo operation is continued as if nothing had happened as shown in the figure.
【0036】ところで積分動作を一定期間オフにするの
は、異常テンション域から通常テンション域に戻ったと
きにテープに弛み等があって、直後にまた異常テンショ
ン域に戻ってしまうような場合、テープダメージが発生
・拡大するのを防ぐための処理である。なお、サーボ回
路23に印加される一定時間継続する検出信号の一定時
間とは、少なくとも経験的に外乱が納まる時間とすれば
よい。また、テープテンションが緩くなる外乱が発生し
た場合にはテンションアーム7の角度データ11がテン
ション最小点を越えるように急激に変化する点、及び、
外乱が納まる時にLPF22−2はテンション最小点か
ら目標テンション指令12に向かって緩く立ち上がるよ
うに変化をしていくようになる点、が相違するだけでそ
の他の動作については前記と同様であるのでその説明は
省略する。前記説明した図1に示す実施例では、LPF
22−2の出力を遮断するスイッチ手段22−3を設け
ているが、これは必ずしも必要なものではなくLPF2
2−2が、例えばディジタルフィルタにより構成されて
いる特は削除することもできる。By the way, when the integration operation is turned off for a certain period of time, the tape may become loose when returning from the abnormal tension area to the normal tension area, and may return to the abnormal tension area immediately afterward. This is a process for preventing the occurrence and expansion of damage. Note that the fixed time of the detection signal applied to the servo circuit 23 for a certain time may be at least empirically set to a time at which the disturbance is settled. Further, when a disturbance occurs in which the tape tension becomes loose, the angle data 11 of the tension arm 7 suddenly changes to exceed the minimum tension point, and
The difference is that the LPF 22-2 changes gradually from the minimum tension point to the target tension command 12 when the disturbance is settled, but the other operations are the same as described above. Description is omitted. In the embodiment shown in FIG.
A switch means 22-3 for shutting off the output of 22-2 is provided, but this is not always necessary.
The feature that 2-2 is constituted by, for example, a digital filter can also be deleted.
【0037】また、図1に示すテンションサーボ回路2
は目標テンション25を角度データ11に切り替えるよ
うにしてサーボ回路23の動作を止めているが、サーボ
回路23のフィードバックゲインをゼロにすることによ
りサーボ回路23の動作を止めることも考えられる。し
かしながら、このようにするとサーボ回路23は図4に
示すように不安定な動作をするようになる。すなわち、
この場合は目標テンション25として目標テンション指
令12がサーボ回路23に入力され続けることになり、
外乱が納まる時にサーボ回路23に入力される目標テン
ション25とテンション最大点の角度データ11との差
分は図示するように大きいものとなる。すると、サーボ
回路23は図に示すように目標テンションを挟んで過渡
的な振動を繰り返すように制御動作を行うようになるた
め、この動作の間にテープ5に掛かるテンションが大き
く変化することになりテープにダメージを与える恐れが
発生する。従って、このような手段を採用することはで
きない。The tension servo circuit 2 shown in FIG.
Although the operation of the servo circuit 23 is stopped by switching the target tension 25 to the angle data 11, the operation of the servo circuit 23 may be stopped by setting the feedback gain of the servo circuit 23 to zero. However, in this case, the servo circuit 23 operates in an unstable manner as shown in FIG. That is,
In this case, the target tension command 12 is continuously input to the servo circuit 23 as the target tension 25,
The difference between the target tension 25 input to the servo circuit 23 when the disturbance is settled and the angle data 11 of the maximum tension point is large as shown in the figure. Then, as shown in the drawing, the servo circuit 23 performs the control operation so as to repeat the transient vibration with the target tension interposed therebetween, so that the tension applied to the tape 5 greatly changes during this operation. There is a risk of damaging the tape. Therefore, such means cannot be adopted.
【0038】次に、本発明のテープテンションサーボ回
路の第2実施例のブロック図を図5に示す。この実施例
は、図1に示すテープテンションサーボ回路2にさらに
リール巻径に応じてリールモータのトルクの制限を行う
トルク制限回路30を付加して、テープダメージをより
防止するようにしたものである。図5に示す実施例はこ
のようにリール巻径によりリールモータのトルクを制限
する構成を付加したものであるので、図1に示す構成と
同じ部分の説明はここでは省略し、トルクを制限する構
成につき説明する事とする。FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the tape tension servo circuit according to the present invention. In this embodiment, the tape tension servo circuit 2 shown in FIG. 1 is further provided with a torque limiting circuit 30 for limiting the torque of the reel motor in accordance with the reel winding diameter, so as to further prevent tape damage. is there. Since the embodiment shown in FIG. 5 has a structure in which the torque of the reel motor is limited by the reel diameter in this manner, the description of the same portions as those in the structure shown in FIG. 1 is omitted here, and the torque is limited. The configuration will be described.
【0039】この図において、30はトルク制限回路で
あり、この制限回路30はテープ走行量検出器31、リ
ール回転数検出器32、リール巻径検出器33及び変換
器34により構成されている。このテープ走行量検出器
31はローラガイド4に設けられているロータリーエン
コーダからの信号によりテープ走行量を検出する。ま
た、リールモータ1に設けられた周波数発電機(FG)
の出力信号をリール回転数検出器32に印加してリール
モータ1の回転数を検出する。そして、テープ走行量と
リールモータ1の回転数とからリール3に巻かれている
テープの径をリール巻径検出器33により算出する。こ
の算出されたテープの巻径のデータは変換器34に入力
され、そのデータに応じて比例制御回路23−3のフィ
ードバックゲインGP ,微分制御回路23−4のフィー
ドバックゲインGD 及び制限トルクTL が変換器86か
ら読みだされサーボ回路23に供給される。In this figure, reference numeral 30 denotes a torque limiting circuit, which comprises a tape running amount detector 31, a reel rotation speed detector 32, a reel winding diameter detector 33, and a converter 34. The tape travel detector 31 detects the tape travel based on a signal from a rotary encoder provided on the roller guide 4. Further, a frequency generator (FG) provided on the reel motor 1
Is applied to the reel rotation speed detector 32 to detect the rotation speed of the reel motor 1. Then, the diameter of the tape wound on the reel 3 is calculated by the reel diameter detector 33 from the tape running distance and the rotation speed of the reel motor 1. Data of the winding diameter of the calculated tape is input to the converter 34, the feedback gain of the proportional control circuit 23-3 in accordance with the data G P, the feedback gain G D and the limit torque T of the differential control circuit 23-4 L is read from the converter 86 and supplied to the servo circuit 23.
【0040】ところで、前記したようにリール3に巻か
れているテープの径をRとし、この時テープに掛かって
いるテンションをNとすると、定常状態でのリールモー
タ1のトルクTはT=R・Nと表せる。すなわち、テン
ションを一定とするにはリールモータ1のトルクをテー
プの巻径に比例して変化させなければならない。このた
め、ゲインGP ,GD として前記図8に示すように巻径
に比例するようなデータを変換器34から読み出し、さ
らに、前記外乱が発生したとしてもテープダメージを起
こさないようにリールモータ1のトルクを制限する図8
に示すリール巻径に比例する制限トルクTL を変換器3
4から読み出している。Assuming that the diameter of the tape wound on the reel 3 is R and the tension applied to the tape at this time is N, the torque T of the reel motor 1 in the steady state is T = R・ It can be expressed as N. That is, in order to keep the tension constant, the torque of the reel motor 1 must be changed in proportion to the tape diameter. Therefore, the gain G P, reads data such as proportional to the winding diameter, as shown in FIG. 8 as G D from the transducers 34, further reel motor so as not to cause tape damage even as the disturbance occurs Fig. 8 Limiting torque of 1
The limiting torque TL proportional to the reel winding diameter shown in FIG.
4 is read.
【0041】そして、変換器34から読みだされたフィ
ートバックゲインGP ,フィードバックゲインGD 及び
制限トルクTL は目標テンション生成器22から出力さ
れる目標テンション25及び角度センサ9から出力され
る角度データ11とが入力されるサーボ回路23に入力
され、リールモータ1のトルクを制限するような出力が
ドライバ24を介してリールモータ1に印加される。こ
のサーボ回路23においては、角度データ11をD1 と
し、目標テンション25をDR とした時に、まず、両者
の差分(D1 −DR )を演算し、この差分にフィードバ
ックゲインGP を乗算して前記(1)式に示す比例制御
サーボデータEP を比例制御回路23−3から出力す
る。次に、角度データ11の微分値dD1 /dtを演算
し、この微分値にフィードバックゲインGD を乗算して
前記(2)式に示す微分制御サーボデータED を微分制
御回路23−4から出力する。The feedback gain G P , feedback gain G D and limiting torque TL read from the converter 34 are the target tension 25 output from the target tension generator 22 and the angle output from the angle sensor 9. The data 11 is input to the servo circuit 23 to which the data is input, and an output for limiting the torque of the reel motor 1 is applied to the reel motor 1 via the driver 24. In the servo circuit 23, the angle data 11 and D 1, the target tension 25 when the D R, first, calculates the difference between them (D 1 -D R), multiplied by the feedback gain G P to the difference outputting a proportional control servo data E P shown in the equation (1) by the proportional control circuit 23-3. Then, it calculates a differential value dD 1 / dt of the angular data 11, the differential control servo data E D shown in the equation (2) by multiplying the feedback gain G D in the differential value from the differential control circuit 23-4 Output.
【0042】そして、前記サーボデータEP とサーボデ
ータEV とを加算器23−5により加算して、E=(E
P +ED )なるサーボ出力を出力する。ただし、加算器
23−5により加算されたデータEが制限トルクTL を
越える場合はサーボ回路23は制限トルクTL を出力す
るように動作する。この時の動作波形は前記図9(C)
に示す波形と同じ動作波形となる。図5に示すテンショ
ンサーボ回路は以上のようにトルク制限回路30を設け
て、リール3に巻かれたテープ5の径に応じてフィード
バックゲインGP ,GD 及び制限トルクTL を設定して
いるため、異常テンションに対する動作の遅れがあって
もテープにダメージを与えるようなテンションがテープ
に掛かることが防止される。以上の説明では、異常テン
ション検出器が異常テンションを検出している間目標テ
ンションを切り替えるようにしているが、本発明はこれ
に限らず、異常テンションが検出された時点から或る一
定の時間目標テンションを切り替えるようにしても良
い。[0042] Then, the by adding the servo data E P and the servo data E V and the adder 23-5, E = (E
P + E D ) is output. However, when the data E added by the adder 23-5 exceeds the limit torque TL , the servo circuit 23 operates to output the limit torque TL . The operation waveform at this time is as shown in FIG.
The operation waveform is the same as the waveform shown in FIG. Tension servo circuit shown in FIG. 5 is provided with a torque limiting circuit 30 as described above, are set the feedback gain G P, G D and limit torque T L in accordance with the diameter of the tape 5 wound on the reel 3 Therefore, even if there is a delay in the operation with respect to the abnormal tension, it is possible to prevent the tape from being tensioned so as to damage the tape. In the above description, the target tension is switched while the abnormal tension detector is detecting the abnormal tension. However, the present invention is not limited to this, and the target tension may be changed for a certain time from the time when the abnormal tension is detected. The tension may be switched.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明は以上説明したように、テープテ
ンションが異常状態となった時にテープテンションサー
ボ回路に入力される目標テンションを切り替えて、その
サーボ回路の出力を一定時間ゼロとしているため、異常
テンション時にはリールモータは惰性で回転し続けるよ
うになり、テープにダメージを与えることが防止され
る。また、テープテンションが異常状態から復帰する場
合は、目標テンションとテンションアームの角度データ
との間の差が小さいと共に、目標テンションが元に戻る
変化速度が遅いためにテンションサーボ回路は変化して
いる目標テンションに十分追従することができるように
なる。従って、外乱が発生したとしても速やかに安定状
態に戻り、何事もなかったかのようにテープを走行する
ことができるようになる。As described above, according to the present invention, when the tape tension becomes abnormal, the target tension input to the tape tension servo circuit is switched, and the output of the servo circuit is set to zero for a certain time. At the time of abnormal tension, the reel motor continues to rotate by inertia, thereby preventing the tape from being damaged. Further, when the tape tension returns from the abnormal state, the difference between the target tension and the angle data of the tension arm is small, and the tension servo circuit is changing because the change speed at which the target tension returns to the original state is slow. It becomes possible to sufficiently follow the target tension. Therefore, even if disturbance occurs, the tape quickly returns to a stable state, and the tape can be run as if nothing had happened.
【0044】さらに、この場合テープテンションサーボ
回路内の積分制御手段をリセットしているため、この積
分制御手段の出力がゼロから立ち上がるようになる。こ
のため、以前のデータの影響を受けることなく目標テン
ションに近づく出力がこのサーボ回路から出力されるよ
うになり、テープに過大なテンションが掛かることを防
止することができる。なお、テンションサーボ回路の動
作を磁気記録再生装置のモードによってはオフするよう
にし、そのモードが切り替えられた時にオンするように
することもある。このような場合においても、目標テン
ションを角度データに切り替えることによりテンション
サーボ回路の動作をオフとしている本発明によれば、テ
ンションサーボ回路がオンされた時にテンションアーム
の角度を目標テンションとなるよう速やかに、かつ安定
に制御することができるようになる。Further, in this case, since the integral control means in the tape tension servo circuit is reset, the output of the integral control means rises from zero. Therefore, an output approaching the target tension without being affected by the previous data is output from the servo circuit, and it is possible to prevent an excessive tension from being applied to the tape. The operation of the tension servo circuit may be turned off depending on the mode of the magnetic recording / reproducing apparatus, and may be turned on when the mode is switched. Even in such a case, according to the present invention in which the operation of the tension servo circuit is turned off by switching the target tension to the angle data, when the tension servo circuit is turned on, the angle of the tension arm is quickly adjusted to become the target tension. , And can be controlled stably.
【図1】本発明の第1実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施例におけるテンションアームの角度と
目標テンションとの関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a tension arm angle and a target tension in the first embodiment.
【図3】異常テンション時の第1実施例におけるテンシ
ョンアームの角度と目標テンションとの関係を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an angle of a tension arm and a target tension in the first embodiment at the time of abnormal tension.
【図4】目標テンションを切り替えない時のテンション
アームの角度と目標テンションとの関係を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the angle of the tension arm and the target tension when the target tension is not switched.
【図5】本発明の第2実施例のブロック図を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a block diagram of a second embodiment of the present invention.
【図6】従来のサーボテンションサーボ回路を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing a conventional servo tension servo circuit.
【図7】従来提案されているサーボテンションサーボ回
路を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a servo tension servo circuit conventionally proposed.
【図8】リール巻径に対するゲインとトルク制限の量を
示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the amount of gain and torque limitation with respect to the reel diameter.
【図9】図7に示すサーボ回路の動作波形を示す図であ
る。9 is a diagram showing operation waveforms of the servo circuit shown in FIG.
【図10】従来提案されている他のサーボテンションサ
ーボ回路を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another servo tension servo circuit conventionally proposed.
1,51,72,101 リールモータ 2,52,112 テンションサーボ回路 3,53,71,103 リール 4,54,79,104 ローラガイド 5,55,73,105 テープ 6,56,74,106 ポスト 7,57,75,107 テンションアーム 8,58,76,108 回転軸 9,59,77,109 角度センサ 10,60,78,107a スプリング 11,61 角度データ 12 目標テンション指令 21 異常テンション検出器 21−1 タイマ 22 目標テンション生成器 22−1,22−3,22−4 スイッチ手段 22−2 LPF 23 サーボ回路 23−1,63−1 積分制御回路 23−2 スイッチ手段 23−3,63−2 比例制御回路 23−4,63−3 微分制御回路 23−5,63−4 加算器 24,64 ドライバ 25 目標テンション 26,62,115 システムコントロール 30 トルク制限回路 31,84 テープ走行量検出器 32,83,110 リール回転数検出器 33,85 リール巻径検出器 34,86 変換器 35 リール巻径データ 36 トルク制限データ 37 フィードバックゲインGD 38 フィードバックゲインGP 81 演算手段 82 モータドライブ 87 目標テンション発生器 111 リール回転方向決定回路 113 リール回転数一定制御回路 114 制御切換回路 114a,114b 固定接点 114c 可動接点 116 リールドライバ1, 51, 72, 101 Reel motor 2, 52, 112 Tension servo circuit 3, 53, 71, 103 Reel 4, 54, 79, 104 Roller guide 5, 55, 73, 105 Tape 6, 56, 74, 106 Post 7, 57, 75, 107 Tension arm 8, 58, 76, 108 Rotation axis 9, 59, 77, 109 Angle sensor 10, 60, 78, 107a Spring 11, 61 Angle data 12 Target tension command 21 Abnormal tension detector 21 -1 Timer 22 Target tension generator 22-1, 22-3, 22-4 Switch means 22-2 LPF 23 Servo circuit 23-1, 63-1 Integration control circuit 23-2 Switch means 23-3, 63-2 Proportional control circuit 23-4, 63-3 Differential control circuit 23-5, 63-4 Adder 24, 6 4 Driver 25 Target tension 26, 62, 115 System control 30 Torque limiting circuit 31, 84 Tape running distance detector 32, 83, 110 Reel rotation speed detector 33, 85 Reel winding diameter detector 34, 86 Converter 35 Reel winding Diameter data 36 Torque limit data 37 Feedback gain G D 38 Feedback gain GP 81 Calculation means 82 Motor drive 87 Target tension generator 111 Reel rotation direction determination circuit 113 Reel rotation speed constant control circuit 114 Control switching circuit 114a, 114b Fixed contact 114c Movable contact 116 Reel driver
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−282959(JP,A) 特開 昭59−201256(JP,A) 特開 昭58−189852(JP,A) 特開 昭61−196544(JP,A) 特開 平2−257455(JP,A) 特開 平2−276049(JP,A) 特開 平3−280239(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 15/43 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-282959 (JP, A) JP-A-59-201256 (JP, A) JP-A-58-189852 (JP, A) JP-A 61-2012 196544 (JP, A) JP-A-2-257455 (JP, A) JP-A-2-276049 (JP, A) JP-A-3-280239 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 15/43
Claims (6)
ルと、 該リールを駆動するリールモータと、 上記リールから引き出された上記磁気テープが掛け渡さ
れると共に、上記磁気テープのテンションの大きさに応
じて回動するテンションアームと、 該テンションアームの回転軸の回転角度を出力する角度
検出手段と、 目標テンション信号を出力する目標テンション出力手段
と、 上記角度検出手段から出力される角度信号と、上記目標
テンション出力手段から出力される目標テンション信号
とが入力され、上記両信号の差をなくすよう上記リール
モータを制御することにより、上記テンションアームの
角度を一定とするサーボ制御手段とを備えるようにした
テンションサーボ回路において、 上記サーボ制御手段の応答速度より上記目標テンション
信号の変化速度を遅くする手段を設けると共に、 上記角度検出手段の出力を監視することにより過大テン
ションを検出する異常テンション検出手段を設け、該異
常テンション検出手段から過大テンションが検出された
時に、上記目標テンションを上記目標テンション出力手
段の出力から上記角度検出手段から出力される角度信号
に切換えるようにしたことを特徴とするテンションサー
ボ回路。1. A reel for feeding or winding a magnetic tape, a reel motor for driving the reel, the magnetic tape drawn from the reel being wound, and according to the magnitude of the tension of the magnetic tape. A rotating tension arm, angle detection means for outputting a rotation angle of a rotation shaft of the tension arm, target tension output means for outputting a target tension signal, an angle signal output from the angle detection means, and the target A target tension signal output from the tension output means, and a servo control means for controlling the reel motor so as to eliminate the difference between the two signals, thereby making the angle of the tension arm constant. In the tension servo circuit, the target tension is calculated based on the response speed of the servo control means. Provided with a means to slow the rate of change of ® tone signal, the abnormality tension detecting means for detecting an excessive Ten <br/> Deployment by monitoring the output of the angle detection means is provided, excessive from the abnormal tension detecting means tension Wherein the target tension is switched from the output of the target tension output means to the angle signal output from the angle detection means when the signal is detected.
手段から検出された時に、上記サーボ制御手段の出力を
一定時間出力しないようにすることを特徴とする請求項
1記載のテンションサーボ回路。2. The tension servo circuit according to claim 1, wherein when the excessive tension is detected by the abnormal tension detecting means, the output of the servo control means is not output for a predetermined time.
を含み、過大テンション検出時に上記積分制御手段の出
力を遮断すると共に、上記積分制御手段をリセットする
ことを特徴とする請求項1あるいは2に記載のテンショ
ンサーボ回路。3. The apparatus according to claim 1, wherein said servo means includes at least an integral control means, and shuts off an output of said integral control means when an excessive tension is detected, and resets said integral control means. Tension servo circuit.
の巻径を検出する巻径検出手段を設け、該巻径検出手段
から出力される巻径信号に応じて、上記サーボ回路のフ
ィードバックゲインを制限することを特徴とする請求項
1ないし3のいずれかに記載のテンションサーボ回路。4. A feedback gain of the servo circuit according to a winding diameter signal output from the winding diameter detecting means, wherein the winding diameter detecting means detects a winding diameter of the magnetic tape wound on the reel. 4. The tension servo circuit according to claim 1, wherein:
の巻径を検出する巻径検出手段を設け、該巻径検出手段
から出力される巻径信号に応じて、上記リールモータの
トルクを制限するように上記サーボ回路の出力を制御す
ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載
のテンションサーボ回路。5. A winding diameter detecting means for detecting a winding diameter of the magnetic tape wound on the reel, wherein a torque of the reel motor is changed according to a winding diameter signal outputted from the winding diameter detecting means. 4. The tension servo circuit according to claim 1, wherein an output of said servo circuit is controlled so as to limit.
の巻径を検出する巻径検出手段を設け、該巻径検出手段
から出力される巻径信号に応じて、上記サーボ回路のフ
ィードバックゲインを制限するとともに、上記リールモ
ータのトルクを制限するように上記サーボ回路の出力を
制御することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
に記載のテンションサーボ回路。6. A winding gain detecting means for detecting a winding diameter of the magnetic tape wound on the reel, and a feedback gain of the servo circuit in accordance with a winding diameter signal output from the winding diameter detecting means. 4. The tension servo circuit according to claim 1, wherein the output of the servo circuit is controlled so as to limit the torque of the reel motor.
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---|---|---|---|
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