JP3541581B2 - テープ状媒体走行装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、テープ状媒体を用いているビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲとする）等の磁気記録再生装置に搭載されているテープ状媒体走行装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テープ状媒体走行装置は特開平２−４９２５６号公報に記載されたものが知られている。
以下、従来のテープ状媒体走行装置について図面を用いて説明する。図７は従来のテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。図７において、７１はキャプスタンモータ、７２は巻取りリール、７３は供給リール、７７は巻取りリール７２及び供給リール７３の巻径を算出する中央処理部、７８は中央処理部７７で発生した巻径に応じたデジタル信号を、そのレベルに応じた電圧に変換するＤ／Ａ変換器、７６は入力制御信号に応じてキャプスタンモータ７１に供給する駆動信号を可変にして磁気テープ（テープ状媒体を示す）の走行速度を可変にするテープ走行速度可変部、７４はキャプスタンモータ７１の回転周波数を検出する回転検出部と、７５は回転検出部７４により検出した回転周波数に基づいて、テープ走行速度可変部７６に入力する制御信号を生成すると共に、高速サーチ開始時に磁気テープの走行速度を段階的に徐々に加速した後、高速サーチ時の目標走行速度で走行させるように制御信号を出力する制御部である。
【０００３】
以上のように構成された従来のテープ状媒体走行装置について、以下その動作を説明する。
高速走行が指令されると、まず制御部７５はキャプスタンモータ７１を起動して、通常再生時の走行速度の５０倍速にテープ走行速度となるようにキャプスタンモータ７１の目標速度を設定して立ち上げ、テープを５０倍速で走行するように制御する。その後一定時間が経過すると、制御部７５は１００倍速のテープ走行速度となるようにキャプスタンモータ７１の目標速度を設定し、テープが１００倍速で走行するように制御する。
【０００４】
以上のように、このテープ状媒体走行装置では高速でテープを走行させる際には、設定速度を複数設定（最終速度設定までに途中の速度を設定）して、段階的にキャプスタンモータ７１を立ち上げている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のテープ状媒体走行装置では、段階的に中間速度を介してモータを立ち上げるため、最終的な目標速度に到達するまでに時間を要してしまい、テープの巻取り／巻き戻しに時間を要してしまう。また、立ち上げ時には５０倍速に設定して立ち上げるため、モータ起動時に過大なテープテンションが発生し、テープダメージにつながるという問題点がある。
【０００６】
本発明では上記従来の問題点を解決するもで、テープ状媒体の高速走行に於いて、テープ状媒体にダメージを与えることなく、モータ起動時の応答性を高めることで、短時間で目標速度にテープ速度を到達させるテープ状媒体走行装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、巻取り動作開始時におけるモータの回転に同期して回転する第１のリールに巻かれているテープ状媒体の巻径に基づいて、目標テープ速度でテープ状媒体が走行するために必要なモータの目標速度を算出し、その目標速度に最短時間でモータの回転速度が到達するようにモータを立ち上げるように構成したものである。
【０００８】
これにより、起動時の過渡応答性を向上さると共に、短時間でテープ状媒体を目標最高速度に到達させることができ、巻取りに要する時間を大幅に短縮できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１の発明は、モータの回転速度に比例した周波数の信号を出力する信号発生手段と、前記信号発生手段が出力する信号を分周する分周手段と、テープ状媒体の一端が巻かれ前記モータの回転に同期して回転する第１のリールと、前記テープ状媒体の他端が巻かれた第２のリールと、前記第１のリールに巻かれている前記テープ状媒体の巻径を検出する巻径検出手段と、前記巻径検出手段が出力する巻径に基づいて、前記テープ状媒体が目標速度で走行するために必要な前記モータの回転速度を算出する必要速度算出手段と、前記必要速度算出手段の出力する必要速度が所定の範囲に収まっているかを確認し、収まっている場合は必要速度を目標速度とし、収まっていない場合は必要速度に基づいて前記分周手段の分周値と所定範囲に収まる目標速度を算出する目標速度算出手段と、前記信号発生手段の出力と前記目標速度算出手段の出力する目標速度とに基づいて回転指令信号を出力する速度制御手段と、前記回転指令信号に基づいて前記モータを回転させる駆動手段とを備えたことを特徴とするテープ状媒体走行装置であり、請求項６に記載の発明の有する作用に加え、目標速度が所定の範囲内に収まるように分周値を変化させるため、モータの回転速度が変化しても常に一定周期で速度制御の実行する事が可能であるため、一定の制御特性を保ち、安定したテープ状媒体の高速走行が可能であるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１はモータで、その回転は後述する第１のリール２に伝達される。２は第１のリールで、テープ状媒体の一端が巻かれており、第１のリール２が回転する事でテープ状媒体を走行させ、第１のリール２に巻取る事が出来る。なお、モータ１の回転力を第１のリール２への伝達にはベルトや歯車を用いる。また、モータ１が一回転する間に第１のリール２が何回転するかを示す減速比をＭとする。
【００１５】
３は第２のリールで、テープ状媒体の他端が巻かれており、第１のリール２が回転することでテープ状媒体は走行し、第２のリール３から第１のリール２へとテープ状媒体は供給される。
４は信号発生器で、モータ１の回転速度に比例した周波数の信号を出力する。信号発生器としてのＭＲ素子は、モータ１の周辺部に所定の間隔で着磁されており、その極性（Ｎ極とＳ極）を検出して周波数信号を出力する。
【００１６】
５は巻径検出回路で、テープ状媒体を一定速度で走行させた時（巻取りではなく、正確な速度でテープ状媒体を走行させるＶＴＲ等における再生や、キュー／レビューと言われる早送り再生／巻き戻し再生いった特殊再生などを行ったときを示す）の第１のリール２の回転数から第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径を検出する。
【００１７】
以下、巻径算出方法を説明する。テープ速度をＶ１、第１のリールが１回転する時間をＴ１、巻径をＲ（リールの中心からテープ媒体の外周までの半径を示す）とする。リール１回転で巻取られるテープ状媒体の長さは、
【００１８】
【数１】
【００１９】
で求められる。このときのリールの外周は、円周率πを用いると、
【００２０】
【数２】
【００２１】
である。第１のリール２の回転によりテープ状媒体は巻取られるため、（数１）と（数２）の長さは等しい。従って、両者から巻径Ｒは、
【００２２】
【数３】
【００２３】
で求められる。
なお、リールの回転を検出するために、リールに設けられたスリットが、フォトセンサが設けられた一カ所をスリットが何回通過したかでリールの回転を検出する。また、上記ではリール１回転の時間を用いた巻径算出方法を説明したが、上記スリットがリールにＡ個設けられていた場合、１／Ａ回転のリール回転時間からも巻径は求めることが出来る。また、モータ１のようにＭＲ素子を用いても同様の効果が得られる（逆に、モータ１にスリットを設けても同じである） 。
【００２４】
６はテープ速度検出回路で、テープ状媒体のテープ走行速度を検出する。テープ走行速度の検出方法を説明する。基準速度（ＶＴＲの再生速度など１倍速を示す）での第１のリールが１回転する時間をＴ１、第２のリールが１回転する時間をＴ２とし、ｎ倍速でテープ状媒体が走行したときの、第１と第２のリールが１回転する時間をそれぞれＴ１ｎ、Ｔ２ｎとするとテープ状媒体のテープ総量が不変であるため、
【００２５】
【数４】
【００２６】
が成り立つ。これより、基準速度に対しての倍速値ｎは、
【００２７】
【数５】
【００２８】
で求められる。また、テープ状媒体に一定間隔で制御信号が記録されている場合は、制御信号の発生周期、又は発生周波数からもテープ状媒体のテープ速度を求めることが出来る。
７は目標速度算出回路で、テープ状媒体の走行速度が所定の目標テープ速度に到達するまでは巻径検出回路５が出力する巻径に基づいてモータ１の目標速度を算出する。算出方法を以下に説明する。巻径算出回路５の出力である巻径Ｒ、内部に設定されたテープ状媒体の目標速度の基準速度に対する倍速値ｎ、基準速度Ｖ１、減速比Ｍとから、モータ１の目標回転数Ｎｍは、
【００２９】
【数６】
【００３０】
で求められる。目標回転数Ｎｍに基づいて、モータの目標速度を算出する。また、テープ速度検出回路６によりテープ走行速度が目標テープ速度に到達した事を検出すると、テープ速度検出回路６に基づいてテープ状媒体が目標速度で走行するように目標速度を設定する。
８は速度制御回路で、信号発生回路４の出力する周波数信号の発生周期からモータ１の回転速度を検出する。検出した回転速度と、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００３１】
９は駆動回路で、速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路８は駆動回路９を介してモータ１を起動する。巻径検出回路５は、そのテープ位置における第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒを検出する（事前に再生等を実施していない場合は、その位置から再生等を行って巻径を算出する）。また、テープ速度検出回路６は、基準速度での各リールの１回転の回転時間の２乗和である
【００３２】
【数７】
【００３３】
モータ起動後、巻取り動作中の各リールの１回転の回転時間の２乗和である、
【００３４】
【数８】
【００３５】
とから、（数５）を用いてテープ走行速度を検出するし、目標速度算出回路７に出力する。
目標速度算出回路７は、テープ速度検出回路６から供給されるテープ走行速度が目標速度に到達していない場合は、巻径検出回路５が出力する巻径Ｒに基づいてモータ１の目標速度を算出し、速度制御回路８に出力する。
【００３６】
速度制御回路８は、モータ１の回転により信号発生回路４から発生を開始した周波数信号からモータ１の回転速度を検出し、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。駆動回路９は、速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
【００３７】
その後、モータ１の回転速度が上昇し、テープ走行速度が目標速度に到達したことをテープ速度検出回路６の出力から検出した目標速度算出回路７は、テープ速度検出回路６の出力が常に目標速度と一致するように、目標速度を算出して出力する。
以上のように本実施の形態によれば、短時間でテープ状媒体を目標速度に到達させることが出来る。
【００３８】
なお、上記の実施の形態１において、図１中に破線で囲まれた部分１００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図面を用いて説明する。図２は本実施の形態であるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図２に示すようにテープ状媒体走行装置は、モータ１と、第１のリール２と、第２のリール３と、信号発生手段となる信号発生器４と、巻径検出手段となる巻径検出回路５と、テープ速度検出手段となるテープ速度検出回路６と、分周手段となる分周器１０と、必要速度算出手段となる必要速度算出回路１１と、目標速度算出手段となる目標速度算出回路２７と、速度制御手段となる速度制御回路２８と、駆動手段となる駆動回路９とからなる。
【００４０】
図２に示された各部の機能について以下に説明する。但し、実施の形態１の構成と同一部分は同一符号とし説明を省く。
１１は必要速度算出回路で、テープ状媒体の走行速度が所定の目標テープ速度に到達するまでは、巻径検出回路５が出力する巻径に基づいてモータ１の目標速度を算出する。算出方法を以下に説明する。巻径算出回路５の出力である巻径Ｒ、内部に設定されたテープ状媒体の必要速度が基準速度に対する倍速値ｎ、基準速度Ｖ１、減速比Ｍとから、モータ１の必要回転数Ｎｍは、（数６）を用いて求められる。そして、必要回転数Ｎｍに基づいて、モータの必要速度を算出する。また、テープ速度検出回路６によりテープ走行速度が目標テープ速度に到達した事を検出すると、テープ速度検出回路６に基づいてテープ状媒体が目標速度で走行するように必要速度を設定する。
【００４１】
１０は分周器で、後述する目標速度検出回路２７の出力する分周値Ｂ（Ｂは自然数）に基づいて、モータ１の回転により信号発生回路４から発生される周波数信号を分周する。
２７は目標速度算出回路で、必要速度算出回路１１の出力する必要速度Ｖｍが分周器１０に設定する分周値Ｂ＝１の時、Ｖｍｉｎ（範囲下限値）からＶｍａｘ（範囲上限値）の速度範囲に収まっているかを確認する。収まっている場合は、分周器に分周値Ｂ＝１を設定し、必要速度Ｖｎを目標速度とし速度制御回路２８に出力する。収まっていない場合は、必要速度に基づいて分周器１０に分周値Ｂを、
【００４２】
【数９】
【００４３】
により算出して設定する。そして、目標速度Ｖｎを、
【００４４】
【数１０】
【００４５】
により算出して、後述する速度制御回路２８に出力する。これにより、速度制御回路２８に入力される周波数信号は、ほぼ一定の周期で入力されるため、速度制御回路２８は回転指令信号の出力値を更新する間隔を常に一定範囲内の周期に収めることが出来る。
２８は速度制御回路で、分周器１０から供給される分周後の周波数信号に基づいてモータ１の回転速度を検出する。検出した回転速度と、目標速度算出回路２７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００４６】
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路２８は駆動回路９を介してモータ１を起動する。巻径検出回路５は、そのテープ位置における第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒを検出する。
【００４７】
また、テープ速度検出回路６は、基準速度での各リールの１回転の回転時間の２乗和と、モータ起動後の巻取り動作中の各リールの１回転の回転時間の２乗和とから、（数５）を用いてテープ走行速度を検出し、必要速度算出回路１１に出力する。
必要速度算出回路１１は、テープ速度検出回路６から供給されるテープ走行速度が目標速度に到達していない場合は、巻径検出回路５が出力する巻径Ｒに基づいてモータ１の必要速度を算出し、目標速度算出回路２７に出力する。
【００４８】
目標速度算出回路２７は、供給された必要速度に基づいて、周波数信号が所定の速度範囲に収まるように、分周器１０に分周値Ｂを設定すると共に、目標速度を算出して速度制御回路２８に供給する。
速度制御回路８は、モータ１の回転により信号発生回路４から発生を開始した周波数信号からモータ１の回転速度を検出し、これと目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００４９】
駆動回路９は、速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
その後、モータ１の回転速度が上昇し、必要速度算出回路１１はテープ走行速度が目標速度に到達したことをテープ速度検出回路６の出力から検出すると、テープ速度検出回路６の出力が常に目標速度と一致するように、必要速度を算出して出力する。
【００５０】
以上のように本実施の形態によれば、短時間でテープ状媒体を目標速度に到達させることが出来る。
なお、上記の実施の形態２において、図２中に破線で囲まれた部分２００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
【００５１】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について図面を用いて説明する。
図３は本実施の形態であるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。
図３に示すようにテープ状媒体走行装置は、モータ１と、第１のリール２と、第２のリール３と、信号発生手段となる信号発生器４と、巻径検出手段となる巻径検出回路５と、テープ速度検出手段となるテープ速度検出回路６と、目標速度算出手段となる目標速度算出回路７と、速度制御手段となる速度制御回路８と、指令制限手段となる指令制限回路３１と、駆動手段となる駆動回路９とからなる。
【００５２】
図３に示された各部の機能について、以下に説明する。但し、実施の形態１及び２の構成と同一部分は同一符号とし説明を省く。
３１は指令制限回路で、モータ１が起動すると計時を開始する。そして、速度制御回路８から供給される回転指令信号の最大値を起動からの経過時間に応じて設定する。そして、速度制御回路８からの回転指令信号が、制限値より大きい場合は制限値を回転指令信号として駆動回路９に出力する。また、制限値より小さい場合は、速度制御回路８からの回転指令信号をそのまま出力する（図４の特性図参照）。これにより、速度制御回路８の出力する回転指令信号の出力値（電圧値）に比例するモータ１の発生トルクに制限をモータ起動時から所定時期間中に加え、テープ状媒体に加わる急激且つ過大なテープテンションを防止する。
【００５３】
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路８は指令制限回路３１と駆動回路９を介してモータ１を起動する。巻径検出回路５は、そのテープ位置における第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒを検出する（事前に再生等を実施していない場合は、その位置から再生又はキュー等を行って巻径を算出する）。
【００５４】
また、テープ速度検出回路６は、基準速度での各リールの１回転の回転時間の２乗和と、モータ起動後、巻取り動作中の各リールの１回転の回転時間の２乗和とから、式（５）を用いてテープ走行速度を検出するし、目標速度算出回路７に出力する。
目標速度算出回路７は、テープ速度検出回路６から供給されるテープ走行速度が目標速度に到達していない場合は、巻径検出回路５が出力する巻径Ｒに基づいてモータ１の目標速度を算出し、速度制御回路８に出力する。
【００５５】
速度制御回路８は、モータ１の回転により信号発生回路４から発生を開始した周波数信号から検出したモータ１の回転速度と、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
指令制限回路３１は、モータが起動すると計時を開始する。そして、計時時間に応じた制限値で速度制御回路８から供給される回転指令信号に制限を加えて駆動回路９へ出力する。
【００５６】
駆動回路９は速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
その後、モータ１の回転速度が上昇し、目標速度算出回路７はテープ走行速度が目標速度に到達したことをテープ速度検出回路６の出力から検出すると、テープ速度検出回路６の出力が常に目標速度と一致するように、目標速度を算出して出力する。
【００５７】
以上のように本実施の形態によれば、短時間でテープ状媒体を目標速度に到達させることが出来ると共に、モータ起動時に発生する過大なテープテンションを防止することが出来る。
なお、上記の実施の形態３において、指令制限回路３１の制限値の初期値は、モータ起動起動時に必要な出力値、又は巻取り動作の直前に行ったテープ走行に要した出力値することで、走行負荷の異なる各種テープ状媒体に対してテープダメージを防ぐことが可能である。
【００５８】
また、回転指令信号の制限を、モータ１の起動からの経過時間に基づいて変化するとしたが、これは一定値にしても対応が可能である。そして、出力値の制限を経過時間に依存しているしたが、これは、テープ速度が所定速度に達するまで制限を加える、または起動後のリールの回転角、回転数が所定の位置に達するまで制限を加える事でも同様の効果が得られ、本実施の形態にとどまるものではない。
【００５９】
さらに、図３中に破線で囲まれた部分３００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４について図面を用いて説明する。
【００６０】
図５は本実施の形態であるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。図５に示すようにテープ状媒体走行装置は、モータ１と、第１のリール２と、第２のリール３と、信号発生手段となる信号発生器４と、巻径検出手段となる巻径検出回路５と、目標速度算出手段となる目標速度算出回路５７と、速度制御手段となる速度制御回路８と、駆動手段となる駆動回路９とからなる。
【００６１】
図５に示された各部の機能について、以下に説明する。但し、実施の形態１〜３の構成と同一部分は同一符号とし説明を省く。
５７は目標速度算出回路で、巻径算出回路５の出力である巻径Ｒ、内部に設定されたテープ状媒体の目標速度の基準速度に対する倍速値ｎ、基準速度Ｖ１、減速比Ｍとから、モータ１の目標回転数Ｎｍとして、（数６）を用いて求める。そして、目標回転数Ｎｍに基づいてモータの目標速度を算出し、速度制御回路８に供給する。
【００６２】
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路８は駆動回路９を介してモータ１を起動する。起動後、巻径検出回路５は、第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒ１を検出する。
【００６３】
目標速度算出回路５７は、巻径算出回路５の出力である巻径Ｒ１に基づいて、モータ１の目標回転数Ｎｍ１を、（数６）より、
【００６４】
【数１１】
【００６５】
と算出する。そして、目標回転数Ｎｍ１に基づいてモータの目標速度を算出し、速度制御回路８に供給する。
速度制御回路８は、信号発生回路４から発生を開始した周波数信号から検出したモータ１の回転速度と、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００６６】
駆動回路９は速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
そして、巻径検出回路５は、巻取り動作中は巻径を算出し、巻取り動作が進み、第１のリールの巻径が増加すると、第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒ２を検出する。目標速度算出回路５７は、モータ１の目標回転数Ｎｍ２を、
【００６７】
【数１２】
【００６８】
と算出し、目標回転数Ｎｍ２に基づいてモータの目標速度を算出する。
速度制御回路８は、周波数信号から検出したモータ１の回転速度と、目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。駆動回路９は速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。
【００６９】
以上のように本実施の形態によれば、巻取り動作中に常に巻径を検出し、巻径が変化する度に目標速度を更新して、常にテープ状媒体が目標速度で走行するようにモータ１の回転を制御することができる。
なお、図５中に破線で囲まれた部分５００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
【００７０】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５について図面を用いて説明する。
図６は本実施の形態であるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。図６に示すようにテープ状媒体走行装置は、モータ１と、第１のリール２と、第２のリール３と、信号発生手段となる信号発生器４と、巻径検出手段となる巻径検出回路５と、分周手段となる分周器１０と、必要速度算出手段となる必要速度算出回路６１と、目標速度算出手段ととなる目標速度算出回路６７、速度制御手段となる速度制御回路２８と、駆動手段となる駆動回路９とからなる。
【００７１】
図６に示された各部の機能について、以下に説明する。但し、実施の形態１〜４の構成と同一部分は同一符号とし説明を省く。
６１は必要速度算出回路で、巻径算出回路５の出力である巻径Ｒに基づいて、モータ１の目標回転数Ｎｍを、（数６）より、
【００７２】
【数１３】
【００７３】
と算出する。そして、目標回転数Ｎｍに基づいてモータの必要速度Ｖｍを算出し、目標速度算出回路６７に供給する。
６７は目標速度算出回路で、必要速度算出回路６１の出力する必要速度Ｖｍが分周器１０に設定する分周値Ｂ＝１の時、Ｖｍｉｎ（範囲下限値）からＶｍａｘ（範囲上限値）の速度範囲に収まっているかを確認する。収まっている場合は、分周器に分周値Ｂ＝１を設定し、必要速度Ｖｎを目標速度とし速度制御回路２８に出力する。収まっていない場合は、必要速度に基づいて分周器１０に分周値Ｂを、
【００７４】
【数１４】
【００７５】
により算出して設定する。そして、目標速度Ｖｎを、
【００７６】
【数１５】
【００７７】
により算出して、速度制御回路２８に出力する。これにより、速度制御回路２８に入力される周波数信号は、ほぼ一定の周期で入力されるため、速度制御回路２８は回転指令信号の出力値を更新する間隔を常に一定範囲内の周期に収めることが出来る。
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
【００７８】
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路２８は駆動回路９を介してモータ１を起動する。起動後、巻径検出回路５は、第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒ１を検出する。
必要速度算出回路６１は、モータ１起動時点における巻径に基づいて、モータ１の目標回転数を、（数６）より算出する。そして、目標回転数に基づいてモータの必要速度を算出し、目標速度算出回路２８に供給する。
【００７９】
目標速度算出回路２７は、供給された必要速度に基づいて、周波数信号が所定の速度範囲に収まるように、分周器１０に分周値Ｂを設定すると共に、目標速度を算出して速度制御回路２８に供給する。
速度制御回路２８は、信号発生回路４から発生を開始した周波数信号から検出したモータ１の回転速度と、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００８０】
駆動回路９は速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
以上のように本実施の形態によれば、常に第１のリール２の巻径を検出し、巻径が変化する度に分周値と目標速度を算出して、安定してテープ状媒体が目標速度で走行するようにモータ１の回転を制御する。
【００８１】
なお、図６中に破線で囲まれた部分６００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
【００８２】
【発明の効果】
以上により本発明によれば、テープ状媒体の高速走行開始位置の巻取り側のテープ巻径から、モータの目標回転速度を算出し、停止から直ちに目標回転速度に到達するようにモータを立ち上げるため、一旦、中間速度を設定して立ち上げないため、テープ状媒体の高速走行の起動時の応答性を高め、短時間での目標のテープ走行速度への到達が可能であるという効果が得られる。
【００８３】
また、目標速度が所定の範囲内に収まるように分周値を設定して立ち上げるため、モータの回転速度が変化しても常に一定周期内でモータの回転制御を行うため、一定の制御特性を保ち安定したモータ制御を行うことが可能であるという効果が得られる。
さらに、モータの立ち上げ開始時にはモータの発生トルクに制限を加えることにより、テープ状媒体に加わる過大なテープテンションを防止し、テープへのダメージを発生なせないという効果が得られる。
【００８４】
また、高速走行に検出したテープ状媒体の巻取り側リールの巻径のみを用いて、目標のテープ速度を走行させるために必要なモータの回転速度を算出して、テープ状媒体の所定の速度で高速走行する事が可能であるという効果が得られる。さらに、巻取り側リールの巻径に基づいて、目標速度が所定の範囲内に収まるように分周値を変化させるため、モータの回転速度が変化しても常に一定範囲内の周期で速度制御の実行する事が出来るため、ほぼ一定の制御特性を保ち、安定したテープ状媒体の高速走行が可能であるという作用を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図４】モータ起動時における、回転指令信号の制限値と時間の関係を概略図
【図５】本発明の実施の形態４におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態５におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図７】従来のテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１ モータ
２ 第１のリール
３ 第２のリール
４ 信号発生器
５ 巻径検出回路
６ テープ速度検出回路
７ 目標速度算出回路
８ 速度制御回路
９ 駆動回路
１０ 分周回路
１１ 必要速度算出回路
２７ 目標速度算出回路
３１ 指令制限回路
５７ 目標速度算出回路
６１ 必要速度算出回路
６７ 目標速度算出回路
３１ 指令制限回路
【発明が属する技術分野】
本発明は、テープ状媒体を用いているビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲとする）等の磁気記録再生装置に搭載されているテープ状媒体走行装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テープ状媒体走行装置は特開平２−４９２５６号公報に記載されたものが知られている。
以下、従来のテープ状媒体走行装置について図面を用いて説明する。図７は従来のテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。図７において、７１はキャプスタンモータ、７２は巻取りリール、７３は供給リール、７７は巻取りリール７２及び供給リール７３の巻径を算出する中央処理部、７８は中央処理部７７で発生した巻径に応じたデジタル信号を、そのレベルに応じた電圧に変換するＤ／Ａ変換器、７６は入力制御信号に応じてキャプスタンモータ７１に供給する駆動信号を可変にして磁気テープ（テープ状媒体を示す）の走行速度を可変にするテープ走行速度可変部、７４はキャプスタンモータ７１の回転周波数を検出する回転検出部と、７５は回転検出部７４により検出した回転周波数に基づいて、テープ走行速度可変部７６に入力する制御信号を生成すると共に、高速サーチ開始時に磁気テープの走行速度を段階的に徐々に加速した後、高速サーチ時の目標走行速度で走行させるように制御信号を出力する制御部である。
【０００３】
以上のように構成された従来のテープ状媒体走行装置について、以下その動作を説明する。
高速走行が指令されると、まず制御部７５はキャプスタンモータ７１を起動して、通常再生時の走行速度の５０倍速にテープ走行速度となるようにキャプスタンモータ７１の目標速度を設定して立ち上げ、テープを５０倍速で走行するように制御する。その後一定時間が経過すると、制御部７５は１００倍速のテープ走行速度となるようにキャプスタンモータ７１の目標速度を設定し、テープが１００倍速で走行するように制御する。
【０００４】
以上のように、このテープ状媒体走行装置では高速でテープを走行させる際には、設定速度を複数設定（最終速度設定までに途中の速度を設定）して、段階的にキャプスタンモータ７１を立ち上げている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のテープ状媒体走行装置では、段階的に中間速度を介してモータを立ち上げるため、最終的な目標速度に到達するまでに時間を要してしまい、テープの巻取り／巻き戻しに時間を要してしまう。また、立ち上げ時には５０倍速に設定して立ち上げるため、モータ起動時に過大なテープテンションが発生し、テープダメージにつながるという問題点がある。
【０００６】
本発明では上記従来の問題点を解決するもで、テープ状媒体の高速走行に於いて、テープ状媒体にダメージを与えることなく、モータ起動時の応答性を高めることで、短時間で目標速度にテープ速度を到達させるテープ状媒体走行装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、巻取り動作開始時におけるモータの回転に同期して回転する第１のリールに巻かれているテープ状媒体の巻径に基づいて、目標テープ速度でテープ状媒体が走行するために必要なモータの目標速度を算出し、その目標速度に最短時間でモータの回転速度が到達するようにモータを立ち上げるように構成したものである。
【０００８】
これにより、起動時の過渡応答性を向上さると共に、短時間でテープ状媒体を目標最高速度に到達させることができ、巻取りに要する時間を大幅に短縮できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１の発明は、モータの回転速度に比例した周波数の信号を出力する信号発生手段と、前記信号発生手段が出力する信号を分周する分周手段と、テープ状媒体の一端が巻かれ前記モータの回転に同期して回転する第１のリールと、前記テープ状媒体の他端が巻かれた第２のリールと、前記第１のリールに巻かれている前記テープ状媒体の巻径を検出する巻径検出手段と、前記巻径検出手段が出力する巻径に基づいて、前記テープ状媒体が目標速度で走行するために必要な前記モータの回転速度を算出する必要速度算出手段と、前記必要速度算出手段の出力する必要速度が所定の範囲に収まっているかを確認し、収まっている場合は必要速度を目標速度とし、収まっていない場合は必要速度に基づいて前記分周手段の分周値と所定範囲に収まる目標速度を算出する目標速度算出手段と、前記信号発生手段の出力と前記目標速度算出手段の出力する目標速度とに基づいて回転指令信号を出力する速度制御手段と、前記回転指令信号に基づいて前記モータを回転させる駆動手段とを備えたことを特徴とするテープ状媒体走行装置であり、請求項６に記載の発明の有する作用に加え、目標速度が所定の範囲内に収まるように分周値を変化させるため、モータの回転速度が変化しても常に一定周期で速度制御の実行する事が可能であるため、一定の制御特性を保ち、安定したテープ状媒体の高速走行が可能であるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１はモータで、その回転は後述する第１のリール２に伝達される。２は第１のリールで、テープ状媒体の一端が巻かれており、第１のリール２が回転する事でテープ状媒体を走行させ、第１のリール２に巻取る事が出来る。なお、モータ１の回転力を第１のリール２への伝達にはベルトや歯車を用いる。また、モータ１が一回転する間に第１のリール２が何回転するかを示す減速比をＭとする。
【００１５】
３は第２のリールで、テープ状媒体の他端が巻かれており、第１のリール２が回転することでテープ状媒体は走行し、第２のリール３から第１のリール２へとテープ状媒体は供給される。
４は信号発生器で、モータ１の回転速度に比例した周波数の信号を出力する。信号発生器としてのＭＲ素子は、モータ１の周辺部に所定の間隔で着磁されており、その極性（Ｎ極とＳ極）を検出して周波数信号を出力する。
【００１６】
５は巻径検出回路で、テープ状媒体を一定速度で走行させた時（巻取りではなく、正確な速度でテープ状媒体を走行させるＶＴＲ等における再生や、キュー／レビューと言われる早送り再生／巻き戻し再生いった特殊再生などを行ったときを示す）の第１のリール２の回転数から第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径を検出する。
【００１７】
以下、巻径算出方法を説明する。テープ速度をＶ１、第１のリールが１回転する時間をＴ１、巻径をＲ（リールの中心からテープ媒体の外周までの半径を示す）とする。リール１回転で巻取られるテープ状媒体の長さは、
【００１８】
【数１】
で求められる。このときのリールの外周は、円周率πを用いると、
【００２０】
【数２】
である。第１のリール２の回転によりテープ状媒体は巻取られるため、（数１）と（数２）の長さは等しい。従って、両者から巻径Ｒは、
【００２２】
【数３】
で求められる。
なお、リールの回転を検出するために、リールに設けられたスリットが、フォトセンサが設けられた一カ所をスリットが何回通過したかでリールの回転を検出する。また、上記ではリール１回転の時間を用いた巻径算出方法を説明したが、上記スリットがリールにＡ個設けられていた場合、１／Ａ回転のリール回転時間からも巻径は求めることが出来る。また、モータ１のようにＭＲ素子を用いても同様の効果が得られる（逆に、モータ１にスリットを設けても同じである） 。
【００２４】
６はテープ速度検出回路で、テープ状媒体のテープ走行速度を検出する。テープ走行速度の検出方法を説明する。基準速度（ＶＴＲの再生速度など１倍速を示す）での第１のリールが１回転する時間をＴ１、第２のリールが１回転する時間をＴ２とし、ｎ倍速でテープ状媒体が走行したときの、第１と第２のリールが１回転する時間をそれぞれＴ１ｎ、Ｔ２ｎとするとテープ状媒体のテープ総量が不変であるため、
【００２５】
【数４】
が成り立つ。これより、基準速度に対しての倍速値ｎは、
【００２７】
【数５】
で求められる。また、テープ状媒体に一定間隔で制御信号が記録されている場合は、制御信号の発生周期、又は発生周波数からもテープ状媒体のテープ速度を求めることが出来る。
７は目標速度算出回路で、テープ状媒体の走行速度が所定の目標テープ速度に到達するまでは巻径検出回路５が出力する巻径に基づいてモータ１の目標速度を算出する。算出方法を以下に説明する。巻径算出回路５の出力である巻径Ｒ、内部に設定されたテープ状媒体の目標速度の基準速度に対する倍速値ｎ、基準速度Ｖ１、減速比Ｍとから、モータ１の目標回転数Ｎｍは、
【００２９】
【数６】
で求められる。目標回転数Ｎｍに基づいて、モータの目標速度を算出する。また、テープ速度検出回路６によりテープ走行速度が目標テープ速度に到達した事を検出すると、テープ速度検出回路６に基づいてテープ状媒体が目標速度で走行するように目標速度を設定する。
８は速度制御回路で、信号発生回路４の出力する周波数信号の発生周期からモータ１の回転速度を検出する。検出した回転速度と、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００３１】
９は駆動回路で、速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路８は駆動回路９を介してモータ１を起動する。巻径検出回路５は、そのテープ位置における第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒを検出する（事前に再生等を実施していない場合は、その位置から再生等を行って巻径を算出する）。また、テープ速度検出回路６は、基準速度での各リールの１回転の回転時間の２乗和である
【００３２】
【数７】
モータ起動後、巻取り動作中の各リールの１回転の回転時間の２乗和である、
【００３４】
【数８】
とから、（数５）を用いてテープ走行速度を検出するし、目標速度算出回路７に出力する。
目標速度算出回路７は、テープ速度検出回路６から供給されるテープ走行速度が目標速度に到達していない場合は、巻径検出回路５が出力する巻径Ｒに基づいてモータ１の目標速度を算出し、速度制御回路８に出力する。
【００３６】
速度制御回路８は、モータ１の回転により信号発生回路４から発生を開始した周波数信号からモータ１の回転速度を検出し、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。駆動回路９は、速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
【００３７】
その後、モータ１の回転速度が上昇し、テープ走行速度が目標速度に到達したことをテープ速度検出回路６の出力から検出した目標速度算出回路７は、テープ速度検出回路６の出力が常に目標速度と一致するように、目標速度を算出して出力する。
以上のように本実施の形態によれば、短時間でテープ状媒体を目標速度に到達させることが出来る。
【００３８】
なお、上記の実施の形態１において、図１中に破線で囲まれた部分１００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について図面を用いて説明する。図２は本実施の形態であるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図２に示すようにテープ状媒体走行装置は、モータ１と、第１のリール２と、第２のリール３と、信号発生手段となる信号発生器４と、巻径検出手段となる巻径検出回路５と、テープ速度検出手段となるテープ速度検出回路６と、分周手段となる分周器１０と、必要速度算出手段となる必要速度算出回路１１と、目標速度算出手段となる目標速度算出回路２７と、速度制御手段となる速度制御回路２８と、駆動手段となる駆動回路９とからなる。
【００４０】
図２に示された各部の機能について以下に説明する。但し、実施の形態１の構成と同一部分は同一符号とし説明を省く。
１１は必要速度算出回路で、テープ状媒体の走行速度が所定の目標テープ速度に到達するまでは、巻径検出回路５が出力する巻径に基づいてモータ１の目標速度を算出する。算出方法を以下に説明する。巻径算出回路５の出力である巻径Ｒ、内部に設定されたテープ状媒体の必要速度が基準速度に対する倍速値ｎ、基準速度Ｖ１、減速比Ｍとから、モータ１の必要回転数Ｎｍは、（数６）を用いて求められる。そして、必要回転数Ｎｍに基づいて、モータの必要速度を算出する。また、テープ速度検出回路６によりテープ走行速度が目標テープ速度に到達した事を検出すると、テープ速度検出回路６に基づいてテープ状媒体が目標速度で走行するように必要速度を設定する。
【００４１】
１０は分周器で、後述する目標速度検出回路２７の出力する分周値Ｂ（Ｂは自然数）に基づいて、モータ１の回転により信号発生回路４から発生される周波数信号を分周する。
２７は目標速度算出回路で、必要速度算出回路１１の出力する必要速度Ｖｍが分周器１０に設定する分周値Ｂ＝１の時、Ｖｍｉｎ（範囲下限値）からＶｍａｘ（範囲上限値）の速度範囲に収まっているかを確認する。収まっている場合は、分周器に分周値Ｂ＝１を設定し、必要速度Ｖｎを目標速度とし速度制御回路２８に出力する。収まっていない場合は、必要速度に基づいて分周器１０に分周値Ｂを、
【００４２】
【数９】
により算出して設定する。そして、目標速度Ｖｎを、
【００４４】
【数１０】
により算出して、後述する速度制御回路２８に出力する。これにより、速度制御回路２８に入力される周波数信号は、ほぼ一定の周期で入力されるため、速度制御回路２８は回転指令信号の出力値を更新する間隔を常に一定範囲内の周期に収めることが出来る。
２８は速度制御回路で、分周器１０から供給される分周後の周波数信号に基づいてモータ１の回転速度を検出する。検出した回転速度と、目標速度算出回路２７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００４６】
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路２８は駆動回路９を介してモータ１を起動する。巻径検出回路５は、そのテープ位置における第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒを検出する。
【００４７】
また、テープ速度検出回路６は、基準速度での各リールの１回転の回転時間の２乗和と、モータ起動後の巻取り動作中の各リールの１回転の回転時間の２乗和とから、（数５）を用いてテープ走行速度を検出し、必要速度算出回路１１に出力する。
必要速度算出回路１１は、テープ速度検出回路６から供給されるテープ走行速度が目標速度に到達していない場合は、巻径検出回路５が出力する巻径Ｒに基づいてモータ１の必要速度を算出し、目標速度算出回路２７に出力する。
【００４８】
目標速度算出回路２７は、供給された必要速度に基づいて、周波数信号が所定の速度範囲に収まるように、分周器１０に分周値Ｂを設定すると共に、目標速度を算出して速度制御回路２８に供給する。
速度制御回路８は、モータ１の回転により信号発生回路４から発生を開始した周波数信号からモータ１の回転速度を検出し、これと目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００４９】
駆動回路９は、速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
その後、モータ１の回転速度が上昇し、必要速度算出回路１１はテープ走行速度が目標速度に到達したことをテープ速度検出回路６の出力から検出すると、テープ速度検出回路６の出力が常に目標速度と一致するように、必要速度を算出して出力する。
【００５０】
以上のように本実施の形態によれば、短時間でテープ状媒体を目標速度に到達させることが出来る。
なお、上記の実施の形態２において、図２中に破線で囲まれた部分２００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
【００５１】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について図面を用いて説明する。
図３は本実施の形態であるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。
図３に示すようにテープ状媒体走行装置は、モータ１と、第１のリール２と、第２のリール３と、信号発生手段となる信号発生器４と、巻径検出手段となる巻径検出回路５と、テープ速度検出手段となるテープ速度検出回路６と、目標速度算出手段となる目標速度算出回路７と、速度制御手段となる速度制御回路８と、指令制限手段となる指令制限回路３１と、駆動手段となる駆動回路９とからなる。
【００５２】
図３に示された各部の機能について、以下に説明する。但し、実施の形態１及び２の構成と同一部分は同一符号とし説明を省く。
３１は指令制限回路で、モータ１が起動すると計時を開始する。そして、速度制御回路８から供給される回転指令信号の最大値を起動からの経過時間に応じて設定する。そして、速度制御回路８からの回転指令信号が、制限値より大きい場合は制限値を回転指令信号として駆動回路９に出力する。また、制限値より小さい場合は、速度制御回路８からの回転指令信号をそのまま出力する（図４の特性図参照）。これにより、速度制御回路８の出力する回転指令信号の出力値（電圧値）に比例するモータ１の発生トルクに制限をモータ起動時から所定時期間中に加え、テープ状媒体に加わる急激且つ過大なテープテンションを防止する。
【００５３】
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路８は指令制限回路３１と駆動回路９を介してモータ１を起動する。巻径検出回路５は、そのテープ位置における第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒを検出する（事前に再生等を実施していない場合は、その位置から再生又はキュー等を行って巻径を算出する）。
【００５４】
また、テープ速度検出回路６は、基準速度での各リールの１回転の回転時間の２乗和と、モータ起動後、巻取り動作中の各リールの１回転の回転時間の２乗和とから、式（５）を用いてテープ走行速度を検出するし、目標速度算出回路７に出力する。
目標速度算出回路７は、テープ速度検出回路６から供給されるテープ走行速度が目標速度に到達していない場合は、巻径検出回路５が出力する巻径Ｒに基づいてモータ１の目標速度を算出し、速度制御回路８に出力する。
【００５５】
速度制御回路８は、モータ１の回転により信号発生回路４から発生を開始した周波数信号から検出したモータ１の回転速度と、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
指令制限回路３１は、モータが起動すると計時を開始する。そして、計時時間に応じた制限値で速度制御回路８から供給される回転指令信号に制限を加えて駆動回路９へ出力する。
【００５６】
駆動回路９は速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
その後、モータ１の回転速度が上昇し、目標速度算出回路７はテープ走行速度が目標速度に到達したことをテープ速度検出回路６の出力から検出すると、テープ速度検出回路６の出力が常に目標速度と一致するように、目標速度を算出して出力する。
【００５７】
以上のように本実施の形態によれば、短時間でテープ状媒体を目標速度に到達させることが出来ると共に、モータ起動時に発生する過大なテープテンションを防止することが出来る。
なお、上記の実施の形態３において、指令制限回路３１の制限値の初期値は、モータ起動起動時に必要な出力値、又は巻取り動作の直前に行ったテープ走行に要した出力値することで、走行負荷の異なる各種テープ状媒体に対してテープダメージを防ぐことが可能である。
【００５８】
また、回転指令信号の制限を、モータ１の起動からの経過時間に基づいて変化するとしたが、これは一定値にしても対応が可能である。そして、出力値の制限を経過時間に依存しているしたが、これは、テープ速度が所定速度に達するまで制限を加える、または起動後のリールの回転角、回転数が所定の位置に達するまで制限を加える事でも同様の効果が得られ、本実施の形態にとどまるものではない。
【００５９】
さらに、図３中に破線で囲まれた部分３００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４について図面を用いて説明する。
【００６０】
図５は本実施の形態であるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。図５に示すようにテープ状媒体走行装置は、モータ１と、第１のリール２と、第２のリール３と、信号発生手段となる信号発生器４と、巻径検出手段となる巻径検出回路５と、目標速度算出手段となる目標速度算出回路５７と、速度制御手段となる速度制御回路８と、駆動手段となる駆動回路９とからなる。
【００６１】
図５に示された各部の機能について、以下に説明する。但し、実施の形態１〜３の構成と同一部分は同一符号とし説明を省く。
５７は目標速度算出回路で、巻径算出回路５の出力である巻径Ｒ、内部に設定されたテープ状媒体の目標速度の基準速度に対する倍速値ｎ、基準速度Ｖ１、減速比Ｍとから、モータ１の目標回転数Ｎｍとして、（数６）を用いて求める。そして、目標回転数Ｎｍに基づいてモータの目標速度を算出し、速度制御回路８に供給する。
【００６２】
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路８は駆動回路９を介してモータ１を起動する。起動後、巻径検出回路５は、第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒ１を検出する。
【００６３】
目標速度算出回路５７は、巻径算出回路５の出力である巻径Ｒ１に基づいて、モータ１の目標回転数Ｎｍ１を、（数６）より、
【００６４】
【数１１】
と算出する。そして、目標回転数Ｎｍ１に基づいてモータの目標速度を算出し、速度制御回路８に供給する。
速度制御回路８は、信号発生回路４から発生を開始した周波数信号から検出したモータ１の回転速度と、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００６６】
駆動回路９は速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
そして、巻径検出回路５は、巻取り動作中は巻径を算出し、巻取り動作が進み、第１のリールの巻径が増加すると、第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒ２を検出する。目標速度算出回路５７は、モータ１の目標回転数Ｎｍ２を、
【００６７】
【数１２】
と算出し、目標回転数Ｎｍ２に基づいてモータの目標速度を算出する。
速度制御回路８は、周波数信号から検出したモータ１の回転速度と、目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。駆動回路９は速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。
【００６９】
以上のように本実施の形態によれば、巻取り動作中に常に巻径を検出し、巻径が変化する度に目標速度を更新して、常にテープ状媒体が目標速度で走行するようにモータ１の回転を制御することができる。
なお、図５中に破線で囲まれた部分５００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
【００７０】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５について図面を用いて説明する。
図６は本実施の形態であるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図である。図６に示すようにテープ状媒体走行装置は、モータ１と、第１のリール２と、第２のリール３と、信号発生手段となる信号発生器４と、巻径検出手段となる巻径検出回路５と、分周手段となる分周器１０と、必要速度算出手段となる必要速度算出回路６１と、目標速度算出手段ととなる目標速度算出回路６７、速度制御手段となる速度制御回路２８と、駆動手段となる駆動回路９とからなる。
【００７１】
図６に示された各部の機能について、以下に説明する。但し、実施の形態１〜４の構成と同一部分は同一符号とし説明を省く。
６１は必要速度算出回路で、巻径算出回路５の出力である巻径Ｒに基づいて、モータ１の目標回転数Ｎｍを、（数６）より、
【００７２】
【数１３】
と算出する。そして、目標回転数Ｎｍに基づいてモータの必要速度Ｖｍを算出し、目標速度算出回路６７に供給する。
６７は目標速度算出回路で、必要速度算出回路６１の出力する必要速度Ｖｍが分周器１０に設定する分周値Ｂ＝１の時、Ｖｍｉｎ（範囲下限値）からＶｍａｘ（範囲上限値）の速度範囲に収まっているかを確認する。収まっている場合は、分周器に分周値Ｂ＝１を設定し、必要速度Ｖｎを目標速度とし速度制御回路２８に出力する。収まっていない場合は、必要速度に基づいて分周器１０に分周値Ｂを、
【００７４】
【数１４】
により算出して設定する。そして、目標速度Ｖｎを、
【００７６】
【数１５】
により算出して、速度制御回路２８に出力する。これにより、速度制御回路２８に入力される周波数信号は、ほぼ一定の周期で入力されるため、速度制御回路２８は回転指令信号の出力値を更新する間隔を常に一定範囲内の周期に収めることが出来る。
以上のように構成された本実施の形態のテープ状媒体走行装置について、以下その動作について説明する。
【００７８】
テープ状媒体走行装置にテープ状媒体を巻取るように指令が入力されると（指令は図示せず）、速度制御回路２８は駆動回路９を介してモータ１を起動する。起動後、巻径検出回路５は、第１のリール２に巻かれているテープ状媒体の巻径Ｒ１を検出する。
必要速度算出回路６１は、モータ１起動時点における巻径に基づいて、モータ１の目標回転数を、（数６）より算出する。そして、目標回転数に基づいてモータの必要速度を算出し、目標速度算出回路２８に供給する。
【００７９】
目標速度算出回路２７は、供給された必要速度に基づいて、周波数信号が所定の速度範囲に収まるように、分周器１０に分周値Ｂを設定すると共に、目標速度を算出して速度制御回路２８に供給する。
速度制御回路２８は、信号発生回路４から発生を開始した周波数信号から検出したモータ１の回転速度と、目標速度算出回路７の出力する目標速度とから、モータ１を目標速度で回転するための回転指令信号を出力する。
【００８０】
駆動回路９は速度制御回路８の出力する回転指令信号に基づいて、モータ１を回転させる。モータ１の回転により、回転を伝達された第１のリール２はテープ状媒体を第２のリール３から巻取る。
以上のように本実施の形態によれば、常に第１のリール２の巻径を検出し、巻径が変化する度に分周値と目標速度を算出して、安定してテープ状媒体が目標速度で走行するようにモータ１の回転を制御する。
【００８１】
なお、図６中に破線で囲まれた部分６００はマイクロコンピュータの中でソフトウェア処理によっても同様に実現すること可能であり、本実施の形態にとどまるものではない。
【００８２】
【発明の効果】
以上により本発明によれば、テープ状媒体の高速走行開始位置の巻取り側のテープ巻径から、モータの目標回転速度を算出し、停止から直ちに目標回転速度に到達するようにモータを立ち上げるため、一旦、中間速度を設定して立ち上げないため、テープ状媒体の高速走行の起動時の応答性を高め、短時間での目標のテープ走行速度への到達が可能であるという効果が得られる。
【００８３】
また、目標速度が所定の範囲内に収まるように分周値を設定して立ち上げるため、モータの回転速度が変化しても常に一定周期内でモータの回転制御を行うため、一定の制御特性を保ち安定したモータ制御を行うことが可能であるという効果が得られる。
さらに、モータの立ち上げ開始時にはモータの発生トルクに制限を加えることにより、テープ状媒体に加わる過大なテープテンションを防止し、テープへのダメージを発生なせないという効果が得られる。
【００８４】
また、高速走行に検出したテープ状媒体の巻取り側リールの巻径のみを用いて、目標のテープ速度を走行させるために必要なモータの回転速度を算出して、テープ状媒体の所定の速度で高速走行する事が可能であるという効果が得られる。さらに、巻取り側リールの巻径に基づいて、目標速度が所定の範囲内に収まるように分周値を変化させるため、モータの回転速度が変化しても常に一定範囲内の周期で速度制御の実行する事が出来るため、ほぼ一定の制御特性を保ち、安定したテープ状媒体の高速走行が可能であるという作用を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図４】モータ起動時における、回転指令信号の制限値と時間の関係を概略図
【図５】本発明の実施の形態４におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態５におけるテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【図７】従来のテープ状媒体走行装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１ モータ
２ 第１のリール
３ 第２のリール
４ 信号発生器
５ 巻径検出回路
６ テープ速度検出回路
７ 目標速度算出回路
８ 速度制御回路
９ 駆動回路
１０ 分周回路
１１ 必要速度算出回路
２７ 目標速度算出回路
３１ 指令制限回路
５７ 目標速度算出回路
６１ 必要速度算出回路
６７ 目標速度算出回路
３１ 指令制限回路
Claims (1)
- モータの回転速度に比例した周波数の信号を出力する信号発生手段と、前記信号発生手段が出力する信号を分周する分周手段と、テープ状媒体の一端が巻かれ前記モータの回転に同期して回転する第１のリールと、前記テープ状媒体の他端が巻かれた第２のリールと、前記第１のリールに巻かれている前記テープ状媒体の巻径を検出する巻径検出手段と、前記巻径検出手段が出力する巻径に基づいて前記テープ状媒体が目標速度で走行するために必要な前記モータの回転速度を算出する必要速度算出手段と、前記必要速度算出手段の出力する必要速度が所定の範囲に収まっているかを確認して収まっている場合は必要速度を目標速度として収まっていない場合は必要速度に基づいて前記分周手段の分周値と所定範囲に収まる目標速度を算出する目標速度算出手段と、前記信号発生手段の出力と前記目標速度算出手段の出力する目標速度とに基づいて回転指令信号を出力する速度制御手段と、前記回転指令信号に基づいて前記モータを回転させる駆動手段とを備えたことを特徴とするテープ状媒体走行装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26430696A JP3541581B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | テープ状媒体走行装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26430696A JP3541581B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | テープ状媒体走行装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112096A JPH10112096A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3541581B2 true JP3541581B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=17401355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26430696A Expired - Lifetime JP3541581B2 (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | テープ状媒体走行装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3541581B2 (ja) |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP26430696A patent/JP3541581B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10112096A (ja) | 1998-04-28 |
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