JP3837864B2 - モータを用いた駆動装置及びテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置 - Google Patents
モータを用いた駆動装置及びテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転数を一定に制御するモータを用いた駆動装置及びテープ状記録媒体の走行系に用いられるモータの回転数を一定に制御するテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型のテープレコーダは、例えば乾電池、充電型電池等が電源として用いられている。このようなテープレコーダでは、装置が使用されることにより、電池電圧が低下すると、モータの回転数が少なくなり、磁気テープの走行速度を一定に維持することができなくなる。そこで、この種のテープレコーダでは、磁気テープの走行速度を一定に維持するために様々な工夫がなされており、例えばモータの巻線数を電池電圧により切り換えるようになっている。
【０００３】
具体的には、このようなテープレコーダは、各相の巻線（以下、コイルという。）の途中にそれぞれ中間タップを設けた例えば３相直流モータと、各相のコイルに流れる駆動電流の経路を電池電圧に応じて変えてモータを駆動する駆動回路とを備えている。ここで、コイル全体に駆動電流を流してモータを回転するモード、すなわち駆動電流が実際に流れるコイルの巻線数が多い動作モードを第１のモードとし、コイルの一端と中間タップ間のみに駆動電流を流してモータを回転するモード、すなわち巻線数が少ない動作モードを第２のモードとする。
【０００４】
駆動回路は、コイルに流れる駆動電流を切り換えるトランジスタからなるモータ駆動部と、電池電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検出された電圧に応じてモータ駆動部を制御するモータ制御部とを備える。そして、モータ制御部は、電圧検出部で検出された電池電圧に基づき、電池電圧が所定の閾値電圧より高いとき第１のモードを選択し、電池電圧が所定の閾値電圧より低いとき第２のモードを選択する。
【０００５】
このようなテープレコーダでは、再生釦が押されると、先ず、モータが第１のモードで駆動される。ここで、電圧検出部で検出された電池電圧が所定の閾値電圧より高い場合、モータ制御部は、第１のモードを維持するようにモータ駆動部を制御する。そして、モータ制御部は、テープレコーダが使用され電圧検出部で検出される電池電圧が所定の閾値電圧より低くなったとき、モータを第２のモードに切り換えるようにモータ駆動部を制御する。
【０００６】
すなわち、モータ制御部は、電池電圧が所定の閾値電圧より高いとき、第１のモードを選択することにより、コイルに流れる駆動電流を少なくして省電力化を図っている。そして、モータ制御部は、電池電圧が所定の閾値電圧より低くなったとき、モータ制御部は、モータの回転数も下がることから、第２のモードを選択することにより、コイルに流れる駆動電流を多くしモータの回転数を上げ、モータの回転数が一定になるように制御する。このようにしてモータの駆動回路は、ータの回転数を一定に維持し、これにより磁気テープの走行速度がほぼ一定となり、確実な音声信号の記録再生が行われると共に省電力化が図られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した所定の閾値電圧は、従来のテープレコーダでは、電池電圧がモータの回転数を一定にするためのサーボがかからなくなる回転数の下限値に設定されていた。具体的に、この所定の閾値電圧は、テープレコーダ毎のモータのトルク定数のばらつき、コイル抵抗のばらつき、コイルに駆動電流を流すトランジスタのオン抵抗のばらつき、及びそれらの温度変化と経年変化を考慮して定められている。これらの所定の閾値電圧を定める要因をモータにかかる負荷に換算して、最悪の負荷Ｐ1を算出する。そして、どのテープレコーダにおいてもモータが所定の回転数で正常に回転するようにするために、モータの回転数ートルク特性が、図７中点線で示すように、この最悪の負荷Ｐ1よりも上側に位置するようにモータを設計している。ところで、上述した要因の最悪の組み合わせは、滅多に生じるものではなく、通常は、平均的負荷Ｐ2に対する図７中実線で示す平均的な回転数−トルクの特性で足りる。したがって、モータを回転数Ｎで一定に回転駆動させる場合、平均的な回転数−トルクの特性と最悪の負荷Ｐ1である場合回転数−トルクの特性とを示す直線間には、間隔Ｃの分、余分にトルクが大きく、コイルに駆動電流を流した状態でモータを回転駆動させている状態になる。
【０００８】
そこで、本発明は、モータの回転数を一定に維持すると共に更なる省電力化を図ることのできるモータを用いる駆動装置及びテープ状記録媒体の走行速度を一定に維持すると共に省電力化を図ることのできるテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るモータを用いる駆動装置は、上述のような課題を解決すべく、駆動電流が流れるコイルの巻線数を少なくとも２以上切り換えることができるモータと、上記モータのコイルの巻線数を切り換えて上記モータを駆動する駆動手段と、上記コイルの逆起電圧の周期に基づいて上記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、上記回転数検出手段で検出された回転数に基づいて、上記コイルの巻線数を可変し上記コイルに駆動電流が流れるように上記駆動手段を制御する制御手段とを備える。そして、上記制御手段は、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出すると共に、上記コイルの巻線数を多くして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出し、上記コイルの巻線数の少ないときの回転数に対する巻線数が多いときの回転数の差分が所定の閾値より大きいとき、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転させるように上記駆動手段を制御する。
【００１０】
このような駆動装置は、制御手段が回転数検出手段で検出されるモータの回転数に基づき、コイルの巻線数を選択しコイルに駆動電流が流れるように駆動手段を制御する。すなわち、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数のとき、コイルの巻線数を多くすることでコイルに流れる駆動電流を少なくし、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数より低いとき、コイルの巻線数を少なくすることでコイルに流れる駆動電流を多くする。これにより、この駆動装置は、電源部の電圧に依存することなく、モータの回転数を一定に維持する。
【００１１】
本発明に係るテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置は、上述のような課題を解決すべく、テープ状記録媒体を走行させる走行手段と、情報信号の記録及び／又は再生を行う記録再生手段と、上記走行手段を駆動させると共に駆動電流が流れるコイルの巻線数を少なくとも２以上切り換えることができるモータと、上記モータのコイルの巻線数を切り換えて上記モータを駆動する駆動手段と、上記コイルの逆起電圧の周期に基づいて上記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、上記回転数検出手段で検出された回転数に基づいて、上記コイルの巻線数を可変し上記コイルに駆動電流が流れるように上記駆動手段を制御する制御手段とを備える。そして、上記制御手段は、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出すると共に、上記コイルの巻線数を多くして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出する。次いで、上記コイルの巻線数の少ないときの回転数に対する巻線数が多いときの回転数の差分が所定の閾値より大きいとき、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転させるように上記駆動手段を制御する。
【００１２】
このようなテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置は、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数のとき、コイルの巻線数を多くすることでコイルに流れる駆動電流を少なくし、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数より低いとき、コイルの巻線数を少なくしすることでコイルに流れる駆動電流を多くする。これにより、テープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置は、電源部の電圧に依存されることなくモータの回転数を一定に維持すると共に、記録、再生時等におけるテープ状記録媒体の走行速度を一定にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されたテープカセットの記録再生装置について、図面を参照して説明する。
【００１４】
この記録再生装置は、図１に示すように、テープカセット１と略同じ大きさまで小型化され、磁気テープ２を走行させるテープ走行機構１０と、磁気テープ２に記録された楽音信号等の情報信号を増幅し出力する記録再生部２０と、テープ走行機構１０を駆動するモータ３０とを備える。このような記録再生装置は、情報信号の再生を行う場合、テープカセット１が装置本体に装着されると、磁気テープ２がテープ走行機構１０により定速走行され、記録再生ヘッド１１により情報信号の読み出しが行われ、記録再生部２０で増幅され出力される。
【００１５】
ここで、テープ走行機構１０には、テープカセット１が位置決めして装着されるカセット装着部１２が設けられる。そして、このカセット装着部１２には、磁気テープ２を定速に走行させるキャプスタン１３とピンチローラ１４と、テープカセット１の磁気テープ２が巻回されるテープリール３，４を回転させるリール軸１５，１６とを備える。このようなテープ走行機構１０は、カセット装着部１２にテープカセット１が装着されると、記録再生ヘッド１１がテープカセット１内に進入し磁気テープ２に接触される。また、キャプスタン１３は、ピンチローラ１４と共に磁気テープ２を狭持し走行させ、リール軸１５，１６は、テープリール３，４を回転操作し磁気テープ２をテープリール３，４に巻き取らせる。
【００１６】
また、記録再生部２０は、記録される情報信号が入力されこの情報信号を記録再生ヘッド１１へ供給する記録アンプ２１と、記録再生ヘッド１１で再生された情報信号が入力されるプリアンプ２２と、プリアンプ２２で増幅された情報信号を出力するスピーカ２３とを備える。また、記録再生部２０は、記録釦、再生釦、停止釦、早送り釦、巻き戻し釦等の押圧操作型釦から構成される操作部２４と、情報信号の記録を行う場合に記録アンプ２１又情報信号の再生を行う場合にプリアンプ２２を制御する記録再生制御部２５とを備える。
【００１７】
操作部２４は、操作部を構成する操作釦が操作されると、操作信号を記録再生制御部２５を供給する。操作部２４は、例えば記録釦が押圧操作がされると、記録開始信号を記録再生制御部２５に供給し、また再生釦が押圧操作されると、再生開始信号を記録再生制御部２５に供給する。
【００１８】
記録再生制御部２５は、操作部２４からの操作信号に応じて記録アンプ２１、プリアンプ２２、等を制御するため、後述するモータ制御部５０に制御信号を供給する。例えば、記録再生制御部２５に録音開始信号が供給されると、記録再生制御部２５は、記録再生ヘッド１１、記録アンプ２１、モータ制御部５０等に録音制御信号を供給する。また、記録再生制御部２５に再生開始信号が供給されると、記録再生制御部２５は、記録再生ヘッド１１、記録アンプ２１、モータ制御部５０等に再生制御信号を供給する。
【００１９】
このような記録再生部２０は、再生釦が押されると、記録再生ヘッド１１より磁気テープ２より読み出された情報信号をプリアンプ２２で増幅しスピーカ２３より出力する。また、記録再生部２０は、録音釦が押されると、例えばマイクにより電気信号に変換された情報信号を記録アンプ２１で増幅し、記録再生ヘッド１１により磁気テープ２に書き込む。
【００２０】
また、モータ３０は、磁気テープ２を定速走行させる際キャプスタン１３を回転させる。具体的には、モータ３０とキャプスタン１３とは、キャプスタン１３に一体に取り付けられたキャプスタン１３の回転時に偏心をなくすためのフライホイールとモータ３０とが無端ベルトを介して連結され、これにより、モータ３０の駆動力は、キャプスタン１３に伝達される。また、モータ３０は、記録再生を行う記録再生時や早送り、巻き戻し操作時において磁気テープ２を高速走行させる際磁気テープ２を巻き取るため詳細は省略する駆動力伝達機構を介してリール軸１５，１６を回転させる。さらに、モータ３０は、記録再生時に限って、記録再生ヘッド１１及びピンチローラ１４がテープカセット１外の待機位置よりテープカセット１内の磁気テープ２に接触する記録再生位置までリンク機構を介して移動操作させる。
【００２１】
このようなモータ３０は、図２に示すように、３相直流モータよりなり、ステータ３１と、図示しないロータとから構成される。ステータ３１は、Ｕ相を構成する２つのコイル３２ａ，３２ｂからなるコイル部３２と、Ｖ相を構成する２つのコイル３３ａ，３３ｂからなるコイル部３３と、Ｗ相を構成する２つのコイル３４ａ，３４ｂからなるコイル部３４とを備える。そして、コイル部３２，３３，３４は、一端が共通接続される。このようなステータ３１は、一方のＵ相、Ｖ相、Ｗ相を構成するコイル３２ａ，３３ａ，３４ａが他方のコイル３２ｂ，３３ｂ，３４ｂに対向して６０度の角間隔をもって配設される。
【００２２】
ロータは、円周方向にＳ極とＮ極が交互に着磁された円環状の永久磁石から構成される。
【００２３】
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の他端は、駆動電流の方向を切り換えるための第１のトランジスタ３５，３６，３７と第２のトランジスタ３８，３９，４０との接続点に接続される。ここで、第１のトランジスタ３５，３６，３７は、ＰＮＰ型であり、第２のトランジスタ３８，３９，４０は、ＮＰＮ型である。そして、第１のトランジスタ３５，３６，３７の各エミッタは、それぞれ電源部５２の電源＋Ｂに接続される。また、第１のトランジスタ３５，３６，３７の各コレクタは、コイル部３２，３３，３４の他端にそれぞれ接続されると共に第２のトランジスタ３８，３９，４０に接続される。一方、第２のトランジスタ３８，３９，４０の各コレクタは、コイル部３２，３３，３４の他端にそれぞれ接続される。また、第２のトランジスタ３８，３９，４０の各エミッタは、接地される。
【００２４】
また、Ｕ相のコイル部３２には、コイル３２ａとコイル３２ｂとの間にタップ３２ｃが設けられ、Ｖ相コイル部３３には、コイル３３ａとコイル３３ｂとの間にタップ３３ｃが設けられ、Ｗ相のコイル部３４には、コイル３４ａとコイル３４ｂとの間にタップ３４ｃが設けられる。これらタップ３２ｃ，３３ｃ，３４ｃには、ＮＰＮ型の第３のトランジスタ４１，４２，４３の各コレクタが接続される。また、これら第３のトランジスタ４１，４２，４３の各エミッタは、接地される。
【００２５】
さらに、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の一端が接続される共通接続点には、ＰＮＰ型の第４のトランジスタ４４のコレクタが接続される。この第４のトランジスタ４４のエミッタは、電源部５２の電源＋Ｂに接続される。
【００２６】
さらに、第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４のベースは、上記モータ制御部５０に接続される。
【００２７】
このようなモータ３０は、図４に示すＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の内何れか２つのコイル部、すなわち４つのコイルから構成される巻線数の多い第１の電気回路に正逆両方向の駆動電流を流すモードを第１のモードとし、図５に示すＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の内何れか１つのコイル部及び他の一のコイル部の内一のコイル、すなわち３つのコイルから構成される巻線数の少ない第２の電気回路に正逆両方向の駆動電流を流すモードを第２のモードとする。すなわち、第２のモードでは、駆動電流の流れるコイルが第１のモード場合より少なく、第１のモードより多くの駆動電流を流すことができる。したがって、第２のモードは、トルク定数が第１のモードのトルク定数より小さく設定される。なお、第１のモードと第２のモードの切り換えのタイミングは後述する。
【００２８】
また、記録再生装置には、モータ３０の駆動回路が設けられる。この駆動回路は、図１及び図２に示すように、このようなモータ３０の駆動を制御するモータ制御部５０と、モータ３０の回転数を検出しこの回転数信号をモータ制御部５０に供給する回転数検出部５１と、電源部５２とが設けられる。
【００２９】
モータ制御部５０は、回転数検出部５１から供給される回転数信号等に基づき、モータ３０の回転数が一定となるようにサーボ制御を行い、第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４の切り換えを行う制御信号を第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４のベースに供給する。そして、モータ制御部５０は、第１のモードと第２のモードの切り換えを行う。具体的に、モータ制御部５０は、詳細は後述するが第２のモードでの回転数検出部５１から供給される回転数信号から第１のモードでの回転数検出部５１から供給される回転数信号を減算し、第１のモードと第２のモードの切り換えを行う。
【００３０】
回転数検出部５１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の一端側の共通接続点とコイル部３２，３３，３４の他端が接続され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の逆起電圧の周期及びその位相を検出することにより、モータ３０の回転数及び回転位相を検出する。そして、回転数検出部５１は、検出したモータ３０の位相及び回転数を示す回転数信号をモータ制御部５０に供給する。
【００３１】
電源部５２は、例えば乾電池、充電型バッテリ等から構成される。そして、電源部５２は、モータ３０に電力を供給すると共に、記録再生ヘッド１１、操作部２４、記録再生部２０、回転数検出部５１、モータ制御部５０等に電力を供給する。
【００３２】
このような記録再生装置は、テープカセット１がカセット装着部１２に位置決めして装着され再生釦が押圧操作されると、操作部２４が操作信号を記録再生制御部２５に供給する。すると、記録再生制御部２５は、モータ制御部５０の他プリアンプ２２等に制御信号を供給する。モータ制御部５０は、モータ３０に磁気テープ２を定速走行させるためモータ制御信号をモータ３０に供給し、モータ３０を駆動させる。すると、磁気テープ２は、キャプスタン１３により定速に走行され、記録再生ヘッド１１により磁気テープ２に記録された情報信号の読み出しが行われ、プレアンプ２２で増幅された後スピーカ２３より出力される。
【００３３】
ここで、モータ制御部５０は、以下のように巻線数の多い第１の電気回路に正逆両方向の駆動電流を流す第１のモードと、巻線数の少ない第２の電気回路に正逆両方向の駆動電流を流す第２のモードとで切り換えを行うように第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４の制御を行う。なお、この第１のモードと第２のモードとは、情報信号の記録、再生を行う磁気テープ２の定速走行時において切り換えが行われる。
【００３４】
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の内何れか２つのコイル部、合計４つのコイルから構成される第１の電気回路に駆動電流を流す第１のモードでは、図３及び図４に示すように、第３のトランジスタ４１，４２，４３及び第４のトランジスタ４４は、常にオフのままである。そして、期間ｔ１では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３５及び第２のトランジスタ３９を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３６〜３８，４０〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｕ相のコイル部３２からＶ相のコイル部３３に流れる。
【００３５】
期間ｔ２では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３５及び第２のトランジスタ４０を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３６〜３９，４１〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｕ相のコイル部３２からＷ相のコイル部３４に流れる。
【００３６】
期間ｔ３では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３６及び第２のトランジスタ４０を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３７〜３９，４１〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｖ相のコイル部３３からＷ相のコイル部３４に流れる。
【００３７】
期間ｔ４では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３６及び第２のトランジスタ３８を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３７，３９〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｖ相のコイル部３３からＵ相のコイル部３２に流れる。
【００３８】
期間ｔ５では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３７及び第２のトランジスタ３８を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３６，３９〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｗ相のコイル部３４からＵ相のコイル部３２に流れる。
【００３９】
期間ｔ６では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３７及び第２のトランジスタ３９を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３６，３８，４０〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｗ相のコイル部３４からＶ相のコイル部３３に流れる。以後、モータ制御部５０は、期間ｔ１からｔ６の制御を繰り返す。
【００４０】
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の内何れか１つのコイル部及び他の一のコイル部の内一のコイル、合計３つのコイルから構成される第２の電気回路に駆動電流を流す第２のモードでは、図３及び図５に示すように、第２のトランジスタ３８，３９，４０及び第４のトランジスタ４４は、常にオフのままである。そして、期間ｔ１では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３５及び第３のトランジスタ４２を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３６〜４１，４３，４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｕ相のコイル部３２を構成するコイル３２ａ，３２ｂ及びＶ相のコイル部３３を構成するコイル３３ａに流れる。
【００４１】
期間ｔ２では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３５及び第３のトランジスタ４３を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３６〜４２，４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｕ相のコイル部３２を構成するコイル３２ａ，３２ｂ及びＷ相のコイル部３４を構成するコイル３４ａに流れる。
【００４２】
期間ｔ３では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３６及び第３のトランジスタ４３を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３７〜４２，４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｖ相のコイル部３３を構成するコイル３３ａ，３３ｂ及びＷ相のコイル部３４を構成するコイル３４ａに流れる。
【００４３】
期間ｔ４では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３６及び第３のトランジスタ４１を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３７〜４０，４２〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｖ相のコイル部３３を構成するコイル３３ａ，３３ｂ及びＵ相のコイル部３２を構成するコイル３２ａに流れる。
【００４４】
期間ｔ５では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３７及び第３のトランジスタ４１を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３６，３８〜４０，４２〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｗ相のコイル部３４を構成するコイル３４ａ，３４ｂ及びＵ相のコイル部３２を構成するコイル３２ａに流れる。
【００４５】
期間ｔ６では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３７及び第３のトランジスタ４２を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３６，３８〜４１，４３，４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｗ相のコイル部３４を構成するコイル３４ａ，３４ｂ及びＶ相のコイル部３３を構成する３３ａに流れる。以後、モータ制御部５０は、期間ｔ１からｔ６の制御を繰り返す。
【００４６】
また、具体的にモータ制御部５０は、以上のような第１のモードと第２のモードの切り換えを図６に示すように行う。先ず、ステップＳＴ１において操作部２４の再生釦又は記録釦が押圧操作されると、モータ制御部５０は、ステップＳＴ２において、第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４を第２のモードに切り換え、モータ３０を駆動する。そして、モータ３０の回転が安定すると、ステップＳＴ３において、回転数検出部５１は、第２のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｘを検出し、回転数信号Ｘをモータ制御部５０に供給する。ここで、モータ制御部５０は、この回転数信号Ｘをモータ３０の基準となる所定回転数信号として記憶する。
【００４７】
そして、モータ制御部５０は、ステップＳＴ４において、第２のモードから第１のモードへ切り換えるための制御信号を第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４に供給し第２のモードから第１のモードへの切り換えを行う。ステップＳＴ５において、第１のモードにおけるモータ３０の駆動が安定すると、第１のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｙを検出し、この回転数信号Ｙをモータ制御部５０に供給する。ここで、モータ制御部５０は、第１のモードにおける回転数信号Ｙを記憶する。
【００４８】
モータ制御部５０は、ステップＳＴ６において、第２のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｘより第１のモードのモータ３０の回転数信号Ｙを減算し、この減算値が予めモータ制御部５０に記憶された所定値Ａ以上か否かを比較する。そして、この減算値が所定値Ａ以上である場合には、ステップＳＴ７に進み、この減算値が所定値Ａ未満である場合には、ステップＳＴ４に戻り、再度、第１のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｙを検出する。
【００４９】
ステップＳＴ６での減算値が所定値Ａ以上である場合、ステップＳＴ７において、モータ制御部５０は、第１のモードから第２のモードへ切り換えを行うため第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４に制御信号を供給する。以後、モータ制御部５０は、記録釦、再生釦が押される毎に、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ７の動作を繰り返し行う。
【００５０】
なお、以上、モータ制御部５０について、先ず第２のモードにおけるモータ３０の回転数を検出し、次に第１のモードにおけるモータ３０の回転数を検出する場合について説明したが、これとは逆に、第１のモードにおけるモータ３０の回転数を検出し、次に第２のモードにおけるモータ３０の回転数を検出するようにしても良い。
【００５１】
このような記録再生装置は、第２のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｘより第１のモードのモータ３０の回転数信号Ｙを減算した減算値が所定値Ａ未満である場合、すなわち、電源部５２の電池電圧が高い場合、モータ制御部５０がコイルの巻線数が多い第１のモードにモータ３０を切り換え、コイル部３２，３３，３４に流れる駆動電流を減らすことにより、モータ３０の回転数が一定の状態で省電力化を図ることができる。また、電源部５２の電池電圧が下がると、図７に示す直線は、垂下することになる。そして、第２のモードにおけるモータ３０の回転数Ｘより第１のモードのモータ３０の回転数Ｙを減算した減算値が所定値Ａ以上である場合、すなわち、電源部５２の電池電圧が低い場合、記録再生装置は、第１のモードから第２のモードに切り換え、コイルの巻線数を減らし、コイル部３２，３３，３４に流れる駆動電流を増やすことで、トルク定数を小さくし、回転数を上げることでモータ３０の回転数を一定に維持することができる。
【００５２】
すなわち、記録再生装置は、回転数検出部５１で検出されるモータ３０の回転数に基づいて、モータ制御部５０がコイル部３２，３３，３４の巻線数を可変しコイル部に流れる駆動電流を可変することで、電源部５２の電池電圧に依存されることなくモータ３０の回転数を一定に維持しつつ省電力化を図ることができる。また、モータ３０に対する負荷は、記録再生装置毎のモータのトルク定数のばらつき、コイル抵抗のばらつき、コイルに駆動電流を流すトランジスタのオン抵抗のばらつき、及びそれらの温度変化と経年変化等の要因によりばらつきを有するが、記録再生装置は、モータ３０の回転数に基づき第１のモードと第２のモードの切り換えを行うことから、モータ３０の負荷に依存することなく、すなわち図７に示す間隔Ｃを少なくすることができ省電力化を図ることができる。したがって、記録再生装置は、記録又は再生中において、磁気テープ２の走行させるキャプスタン１３の回転速度及び磁気テープ２をテープリール３，４に巻き取らせるリール軸１５，１６の回転速度を一定にすることができ、磁気テープ２の走行速度を電池電圧に依存されることなく一定に維持することができ、確実な情報信号の記録、再生を行うことができる。また、記録再生装置は、記録釦、再生釦が押される毎に回転数検出部５１がモータ３０の回転数を検出し、モータ制御部５０がモードの切換を行うことから、使用環境温度等の使用環境に応じた最適なモータ３０の制御を行うことができる。
【００５３】
以上、３相直流モータを用いた記録再生装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、これより大きいｎ相のモータを用いることも可能である。また、以上コイル部３２，３３，３４が２分割されたモータについて説明したが、コイル部３２，３３，３４は、これより多いｍ分割にしても良い。このような場合、モータ駆動手段としてトランジスタの数を増やすことでコイル部の巻線数の切り換えを多段階で行うことができることから更なる省電力化を図ることができると共に、磁気テープ２の早送り時、巻き戻し時等の高速走行時と記録、再生時の磁気テープ２の定速走行時との切り換えも行うことができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に係るモータを用いる駆動装置によれば、制御手段が回転数検出手段で検出されるモータの回転数に基づき、コイルの巻線数を選択しコイルに駆動電流が流れるように駆動手段を制御することから、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数のとき、コイルの巻線数を多くすることでコイルに流れる駆動電流を少なくすることができ、省電力化を図ることができる。また、この駆動装置は、電源部の電圧が下がり、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数より低くなったとき、コイルの巻線数を少なくすることでコイルに流れる駆動電流を多くし、モータの回転数を上げ、モータの回転数を一定に維持することができる。さらに、この駆動装置は、モータ個々の負荷に影響されることなく回転数を一定にすることができる。なお、本発明は、省電力化が図られることから、電源が限られた携帯型の電子機器に対し特に有効である。
【００５５】
また、本発明に係るテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置によれば、制御手段が回転数検出手段で検出されるモータの回転数に基づき、コイルの巻線数を選択しコイルに駆動電流が流れるように駆動手段を制御することから、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数のとき、コイルの巻線数を多くすることでコイルに流れる駆動電流を少なくし、省電力化を図ることができる。また、電源部の電圧が下がり、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数より低くなったとき、コイルの巻線数を少なくすることでコイルに流れる駆動電流を多くし、モータの回転数を上げ、モータの回転数を一定に維持することができる。さらに、モータ個々の負荷に影響されることなく回転数を一定にすることができる。したがって、テープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置は、電源部の電圧に依存することなく、モータの回転数を一定にすることで、記録、再生時等におけるテープ状記録媒体の走行速度を一定にすることができ、確実な確実な情報信号の記録、再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同記録再生装置に用いられるモータを説明するための回路図である。
【図３】第１乃至第４のトランジスタのオンオフの状態を示すタイミングチャートである。
【図４】第１のモードにおける電流通路を示すためのステータの回路図である。
【図５】第２のモードにおける電流通路を示すためのステータの回路図である。
【図６】第１のモードと第２のモードの切り換えを行う手順を示すフローチャートである。
【図７】直流モータの回転数−トルク特性を示す図である。
【符号の説明】
１ テープカセット、２ 磁気テープ、３，４ テープリール、１０ テープ走行機構、１１ 記録再生ヘッド、１２ カセット装着部、１３ キャプスタン、１４ ピンチローラ、１５，１６ リール軸、２０ 記録再生部、２４ 操作部、２５記録再生制御部、３０ モータ、３１ ステータ、３２ Ｕ相コイル部、３２ａ，３２ｂ コイル、３２ｃ タップ、３３ Ｖ相コイル部、３３ａ，３３ｂ コイル、３３ｃ タップ、３４ Ｗ相コイル部、３４ａ，３４ｂ コイル、３４ｃ タップ、３５〜３７ 第１のトランジスタ、３８〜４０ 第２のトランジスタ、４１〜４３ 第３のトランジスタ、４４ 第４のトランジスタ、５０ モータ制御部、５１ 回転数検出部、５２ 電源部
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転数を一定に制御するモータを用いた駆動装置及びテープ状記録媒体の走行系に用いられるモータの回転数を一定に制御するテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型のテープレコーダは、例えば乾電池、充電型電池等が電源として用いられている。このようなテープレコーダでは、装置が使用されることにより、電池電圧が低下すると、モータの回転数が少なくなり、磁気テープの走行速度を一定に維持することができなくなる。そこで、この種のテープレコーダでは、磁気テープの走行速度を一定に維持するために様々な工夫がなされており、例えばモータの巻線数を電池電圧により切り換えるようになっている。
【０００３】
具体的には、このようなテープレコーダは、各相の巻線（以下、コイルという。）の途中にそれぞれ中間タップを設けた例えば３相直流モータと、各相のコイルに流れる駆動電流の経路を電池電圧に応じて変えてモータを駆動する駆動回路とを備えている。ここで、コイル全体に駆動電流を流してモータを回転するモード、すなわち駆動電流が実際に流れるコイルの巻線数が多い動作モードを第１のモードとし、コイルの一端と中間タップ間のみに駆動電流を流してモータを回転するモード、すなわち巻線数が少ない動作モードを第２のモードとする。
【０００４】
駆動回路は、コイルに流れる駆動電流を切り換えるトランジスタからなるモータ駆動部と、電池電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検出された電圧に応じてモータ駆動部を制御するモータ制御部とを備える。そして、モータ制御部は、電圧検出部で検出された電池電圧に基づき、電池電圧が所定の閾値電圧より高いとき第１のモードを選択し、電池電圧が所定の閾値電圧より低いとき第２のモードを選択する。
【０００５】
このようなテープレコーダでは、再生釦が押されると、先ず、モータが第１のモードで駆動される。ここで、電圧検出部で検出された電池電圧が所定の閾値電圧より高い場合、モータ制御部は、第１のモードを維持するようにモータ駆動部を制御する。そして、モータ制御部は、テープレコーダが使用され電圧検出部で検出される電池電圧が所定の閾値電圧より低くなったとき、モータを第２のモードに切り換えるようにモータ駆動部を制御する。
【０００６】
すなわち、モータ制御部は、電池電圧が所定の閾値電圧より高いとき、第１のモードを選択することにより、コイルに流れる駆動電流を少なくして省電力化を図っている。そして、モータ制御部は、電池電圧が所定の閾値電圧より低くなったとき、モータ制御部は、モータの回転数も下がることから、第２のモードを選択することにより、コイルに流れる駆動電流を多くしモータの回転数を上げ、モータの回転数が一定になるように制御する。このようにしてモータの駆動回路は、ータの回転数を一定に維持し、これにより磁気テープの走行速度がほぼ一定となり、確実な音声信号の記録再生が行われると共に省電力化が図られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した所定の閾値電圧は、従来のテープレコーダでは、電池電圧がモータの回転数を一定にするためのサーボがかからなくなる回転数の下限値に設定されていた。具体的に、この所定の閾値電圧は、テープレコーダ毎のモータのトルク定数のばらつき、コイル抵抗のばらつき、コイルに駆動電流を流すトランジスタのオン抵抗のばらつき、及びそれらの温度変化と経年変化を考慮して定められている。これらの所定の閾値電圧を定める要因をモータにかかる負荷に換算して、最悪の負荷Ｐ1を算出する。そして、どのテープレコーダにおいてもモータが所定の回転数で正常に回転するようにするために、モータの回転数ートルク特性が、図７中点線で示すように、この最悪の負荷Ｐ1よりも上側に位置するようにモータを設計している。ところで、上述した要因の最悪の組み合わせは、滅多に生じるものではなく、通常は、平均的負荷Ｐ2に対する図７中実線で示す平均的な回転数−トルクの特性で足りる。したがって、モータを回転数Ｎで一定に回転駆動させる場合、平均的な回転数−トルクの特性と最悪の負荷Ｐ1である場合回転数−トルクの特性とを示す直線間には、間隔Ｃの分、余分にトルクが大きく、コイルに駆動電流を流した状態でモータを回転駆動させている状態になる。
【０００８】
そこで、本発明は、モータの回転数を一定に維持すると共に更なる省電力化を図ることのできるモータを用いる駆動装置及びテープ状記録媒体の走行速度を一定に維持すると共に省電力化を図ることのできるテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るモータを用いる駆動装置は、上述のような課題を解決すべく、駆動電流が流れるコイルの巻線数を少なくとも２以上切り換えることができるモータと、上記モータのコイルの巻線数を切り換えて上記モータを駆動する駆動手段と、上記コイルの逆起電圧の周期に基づいて上記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、上記回転数検出手段で検出された回転数に基づいて、上記コイルの巻線数を可変し上記コイルに駆動電流が流れるように上記駆動手段を制御する制御手段とを備える。そして、上記制御手段は、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出すると共に、上記コイルの巻線数を多くして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出し、上記コイルの巻線数の少ないときの回転数に対する巻線数が多いときの回転数の差分が所定の閾値より大きいとき、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転させるように上記駆動手段を制御する。
【００１０】
このような駆動装置は、制御手段が回転数検出手段で検出されるモータの回転数に基づき、コイルの巻線数を選択しコイルに駆動電流が流れるように駆動手段を制御する。すなわち、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数のとき、コイルの巻線数を多くすることでコイルに流れる駆動電流を少なくし、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数より低いとき、コイルの巻線数を少なくすることでコイルに流れる駆動電流を多くする。これにより、この駆動装置は、電源部の電圧に依存することなく、モータの回転数を一定に維持する。
【００１１】
本発明に係るテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置は、上述のような課題を解決すべく、テープ状記録媒体を走行させる走行手段と、情報信号の記録及び／又は再生を行う記録再生手段と、上記走行手段を駆動させると共に駆動電流が流れるコイルの巻線数を少なくとも２以上切り換えることができるモータと、上記モータのコイルの巻線数を切り換えて上記モータを駆動する駆動手段と、上記コイルの逆起電圧の周期に基づいて上記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、上記回転数検出手段で検出された回転数に基づいて、上記コイルの巻線数を可変し上記コイルに駆動電流が流れるように上記駆動手段を制御する制御手段とを備える。そして、上記制御手段は、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出すると共に、上記コイルの巻線数を多くして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出する。次いで、上記コイルの巻線数の少ないときの回転数に対する巻線数が多いときの回転数の差分が所定の閾値より大きいとき、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転させるように上記駆動手段を制御する。
【００１２】
このようなテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置は、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数のとき、コイルの巻線数を多くすることでコイルに流れる駆動電流を少なくし、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数より低いとき、コイルの巻線数を少なくしすることでコイルに流れる駆動電流を多くする。これにより、テープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置は、電源部の電圧に依存されることなくモータの回転数を一定に維持すると共に、記録、再生時等におけるテープ状記録媒体の走行速度を一定にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されたテープカセットの記録再生装置について、図面を参照して説明する。
【００１４】
この記録再生装置は、図１に示すように、テープカセット１と略同じ大きさまで小型化され、磁気テープ２を走行させるテープ走行機構１０と、磁気テープ２に記録された楽音信号等の情報信号を増幅し出力する記録再生部２０と、テープ走行機構１０を駆動するモータ３０とを備える。このような記録再生装置は、情報信号の再生を行う場合、テープカセット１が装置本体に装着されると、磁気テープ２がテープ走行機構１０により定速走行され、記録再生ヘッド１１により情報信号の読み出しが行われ、記録再生部２０で増幅され出力される。
【００１５】
ここで、テープ走行機構１０には、テープカセット１が位置決めして装着されるカセット装着部１２が設けられる。そして、このカセット装着部１２には、磁気テープ２を定速に走行させるキャプスタン１３とピンチローラ１４と、テープカセット１の磁気テープ２が巻回されるテープリール３，４を回転させるリール軸１５，１６とを備える。このようなテープ走行機構１０は、カセット装着部１２にテープカセット１が装着されると、記録再生ヘッド１１がテープカセット１内に進入し磁気テープ２に接触される。また、キャプスタン１３は、ピンチローラ１４と共に磁気テープ２を狭持し走行させ、リール軸１５，１６は、テープリール３，４を回転操作し磁気テープ２をテープリール３，４に巻き取らせる。
【００１６】
また、記録再生部２０は、記録される情報信号が入力されこの情報信号を記録再生ヘッド１１へ供給する記録アンプ２１と、記録再生ヘッド１１で再生された情報信号が入力されるプリアンプ２２と、プリアンプ２２で増幅された情報信号を出力するスピーカ２３とを備える。また、記録再生部２０は、記録釦、再生釦、停止釦、早送り釦、巻き戻し釦等の押圧操作型釦から構成される操作部２４と、情報信号の記録を行う場合に記録アンプ２１又情報信号の再生を行う場合にプリアンプ２２を制御する記録再生制御部２５とを備える。
【００１７】
操作部２４は、操作部を構成する操作釦が操作されると、操作信号を記録再生制御部２５を供給する。操作部２４は、例えば記録釦が押圧操作がされると、記録開始信号を記録再生制御部２５に供給し、また再生釦が押圧操作されると、再生開始信号を記録再生制御部２５に供給する。
【００１８】
記録再生制御部２５は、操作部２４からの操作信号に応じて記録アンプ２１、プリアンプ２２、等を制御するため、後述するモータ制御部５０に制御信号を供給する。例えば、記録再生制御部２５に録音開始信号が供給されると、記録再生制御部２５は、記録再生ヘッド１１、記録アンプ２１、モータ制御部５０等に録音制御信号を供給する。また、記録再生制御部２５に再生開始信号が供給されると、記録再生制御部２５は、記録再生ヘッド１１、記録アンプ２１、モータ制御部５０等に再生制御信号を供給する。
【００１９】
このような記録再生部２０は、再生釦が押されると、記録再生ヘッド１１より磁気テープ２より読み出された情報信号をプリアンプ２２で増幅しスピーカ２３より出力する。また、記録再生部２０は、録音釦が押されると、例えばマイクにより電気信号に変換された情報信号を記録アンプ２１で増幅し、記録再生ヘッド１１により磁気テープ２に書き込む。
【００２０】
また、モータ３０は、磁気テープ２を定速走行させる際キャプスタン１３を回転させる。具体的には、モータ３０とキャプスタン１３とは、キャプスタン１３に一体に取り付けられたキャプスタン１３の回転時に偏心をなくすためのフライホイールとモータ３０とが無端ベルトを介して連結され、これにより、モータ３０の駆動力は、キャプスタン１３に伝達される。また、モータ３０は、記録再生を行う記録再生時や早送り、巻き戻し操作時において磁気テープ２を高速走行させる際磁気テープ２を巻き取るため詳細は省略する駆動力伝達機構を介してリール軸１５，１６を回転させる。さらに、モータ３０は、記録再生時に限って、記録再生ヘッド１１及びピンチローラ１４がテープカセット１外の待機位置よりテープカセット１内の磁気テープ２に接触する記録再生位置までリンク機構を介して移動操作させる。
【００２１】
このようなモータ３０は、図２に示すように、３相直流モータよりなり、ステータ３１と、図示しないロータとから構成される。ステータ３１は、Ｕ相を構成する２つのコイル３２ａ，３２ｂからなるコイル部３２と、Ｖ相を構成する２つのコイル３３ａ，３３ｂからなるコイル部３３と、Ｗ相を構成する２つのコイル３４ａ，３４ｂからなるコイル部３４とを備える。そして、コイル部３２，３３，３４は、一端が共通接続される。このようなステータ３１は、一方のＵ相、Ｖ相、Ｗ相を構成するコイル３２ａ，３３ａ，３４ａが他方のコイル３２ｂ，３３ｂ，３４ｂに対向して６０度の角間隔をもって配設される。
【００２２】
ロータは、円周方向にＳ極とＮ極が交互に着磁された円環状の永久磁石から構成される。
【００２３】
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の他端は、駆動電流の方向を切り換えるための第１のトランジスタ３５，３６，３７と第２のトランジスタ３８，３９，４０との接続点に接続される。ここで、第１のトランジスタ３５，３６，３７は、ＰＮＰ型であり、第２のトランジスタ３８，３９，４０は、ＮＰＮ型である。そして、第１のトランジスタ３５，３６，３７の各エミッタは、それぞれ電源部５２の電源＋Ｂに接続される。また、第１のトランジスタ３５，３６，３７の各コレクタは、コイル部３２，３３，３４の他端にそれぞれ接続されると共に第２のトランジスタ３８，３９，４０に接続される。一方、第２のトランジスタ３８，３９，４０の各コレクタは、コイル部３２，３３，３４の他端にそれぞれ接続される。また、第２のトランジスタ３８，３９，４０の各エミッタは、接地される。
【００２４】
また、Ｕ相のコイル部３２には、コイル３２ａとコイル３２ｂとの間にタップ３２ｃが設けられ、Ｖ相コイル部３３には、コイル３３ａとコイル３３ｂとの間にタップ３３ｃが設けられ、Ｗ相のコイル部３４には、コイル３４ａとコイル３４ｂとの間にタップ３４ｃが設けられる。これらタップ３２ｃ，３３ｃ，３４ｃには、ＮＰＮ型の第３のトランジスタ４１，４２，４３の各コレクタが接続される。また、これら第３のトランジスタ４１，４２，４３の各エミッタは、接地される。
【００２５】
さらに、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の一端が接続される共通接続点には、ＰＮＰ型の第４のトランジスタ４４のコレクタが接続される。この第４のトランジスタ４４のエミッタは、電源部５２の電源＋Ｂに接続される。
【００２６】
さらに、第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４のベースは、上記モータ制御部５０に接続される。
【００２７】
このようなモータ３０は、図４に示すＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の内何れか２つのコイル部、すなわち４つのコイルから構成される巻線数の多い第１の電気回路に正逆両方向の駆動電流を流すモードを第１のモードとし、図５に示すＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の内何れか１つのコイル部及び他の一のコイル部の内一のコイル、すなわち３つのコイルから構成される巻線数の少ない第２の電気回路に正逆両方向の駆動電流を流すモードを第２のモードとする。すなわち、第２のモードでは、駆動電流の流れるコイルが第１のモード場合より少なく、第１のモードより多くの駆動電流を流すことができる。したがって、第２のモードは、トルク定数が第１のモードのトルク定数より小さく設定される。なお、第１のモードと第２のモードの切り換えのタイミングは後述する。
【００２８】
また、記録再生装置には、モータ３０の駆動回路が設けられる。この駆動回路は、図１及び図２に示すように、このようなモータ３０の駆動を制御するモータ制御部５０と、モータ３０の回転数を検出しこの回転数信号をモータ制御部５０に供給する回転数検出部５１と、電源部５２とが設けられる。
【００２９】
モータ制御部５０は、回転数検出部５１から供給される回転数信号等に基づき、モータ３０の回転数が一定となるようにサーボ制御を行い、第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４の切り換えを行う制御信号を第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４のベースに供給する。そして、モータ制御部５０は、第１のモードと第２のモードの切り換えを行う。具体的に、モータ制御部５０は、詳細は後述するが第２のモードでの回転数検出部５１から供給される回転数信号から第１のモードでの回転数検出部５１から供給される回転数信号を減算し、第１のモードと第２のモードの切り換えを行う。
【００３０】
回転数検出部５１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の一端側の共通接続点とコイル部３２，３３，３４の他端が接続され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の逆起電圧の周期及びその位相を検出することにより、モータ３０の回転数及び回転位相を検出する。そして、回転数検出部５１は、検出したモータ３０の位相及び回転数を示す回転数信号をモータ制御部５０に供給する。
【００３１】
電源部５２は、例えば乾電池、充電型バッテリ等から構成される。そして、電源部５２は、モータ３０に電力を供給すると共に、記録再生ヘッド１１、操作部２４、記録再生部２０、回転数検出部５１、モータ制御部５０等に電力を供給する。
【００３２】
このような記録再生装置は、テープカセット１がカセット装着部１２に位置決めして装着され再生釦が押圧操作されると、操作部２４が操作信号を記録再生制御部２５に供給する。すると、記録再生制御部２５は、モータ制御部５０の他プリアンプ２２等に制御信号を供給する。モータ制御部５０は、モータ３０に磁気テープ２を定速走行させるためモータ制御信号をモータ３０に供給し、モータ３０を駆動させる。すると、磁気テープ２は、キャプスタン１３により定速に走行され、記録再生ヘッド１１により磁気テープ２に記録された情報信号の読み出しが行われ、プレアンプ２２で増幅された後スピーカ２３より出力される。
【００３３】
ここで、モータ制御部５０は、以下のように巻線数の多い第１の電気回路に正逆両方向の駆動電流を流す第１のモードと、巻線数の少ない第２の電気回路に正逆両方向の駆動電流を流す第２のモードとで切り換えを行うように第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４の制御を行う。なお、この第１のモードと第２のモードとは、情報信号の記録、再生を行う磁気テープ２の定速走行時において切り換えが行われる。
【００３４】
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の内何れか２つのコイル部、合計４つのコイルから構成される第１の電気回路に駆動電流を流す第１のモードでは、図３及び図４に示すように、第３のトランジスタ４１，４２，４３及び第４のトランジスタ４４は、常にオフのままである。そして、期間ｔ１では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３５及び第２のトランジスタ３９を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３６〜３８，４０〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｕ相のコイル部３２からＶ相のコイル部３３に流れる。
【００３５】
期間ｔ２では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３５及び第２のトランジスタ４０を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３６〜３９，４１〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｕ相のコイル部３２からＷ相のコイル部３４に流れる。
【００３６】
期間ｔ３では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３６及び第２のトランジスタ４０を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３７〜３９，４１〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｖ相のコイル部３３からＷ相のコイル部３４に流れる。
【００３７】
期間ｔ４では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３６及び第２のトランジスタ３８を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３７，３９〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｖ相のコイル部３３からＵ相のコイル部３２に流れる。
【００３８】
期間ｔ５では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３７及び第２のトランジスタ３８を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３６，３９〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｗ相のコイル部３４からＵ相のコイル部３２に流れる。
【００３９】
期間ｔ６では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３７及び第２のトランジスタ３９を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３６，３８，４０〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｗ相のコイル部３４からＶ相のコイル部３３に流れる。以後、モータ制御部５０は、期間ｔ１からｔ６の制御を繰り返す。
【００４０】
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のコイル部３２，３３，３４の内何れか１つのコイル部及び他の一のコイル部の内一のコイル、合計３つのコイルから構成される第２の電気回路に駆動電流を流す第２のモードでは、図３及び図５に示すように、第２のトランジスタ３８，３９，４０及び第４のトランジスタ４４は、常にオフのままである。そして、期間ｔ１では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３５及び第３のトランジスタ４２を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３６〜４１，４３，４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｕ相のコイル部３２を構成するコイル３２ａ，３２ｂ及びＶ相のコイル部３３を構成するコイル３３ａに流れる。
【００４１】
期間ｔ２では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３５及び第３のトランジスタ４３を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３６〜４２，４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｕ相のコイル部３２を構成するコイル３２ａ，３２ｂ及びＷ相のコイル部３４を構成するコイル３４ａに流れる。
【００４２】
期間ｔ３では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３６及び第３のトランジスタ４３を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３７〜４２，４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｖ相のコイル部３３を構成するコイル３３ａ，３３ｂ及びＷ相のコイル部３４を構成するコイル３４ａに流れる。
【００４３】
期間ｔ４では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３６及び第３のトランジスタ４１を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３７〜４０，４２〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｖ相のコイル部３３を構成するコイル３３ａ，３３ｂ及びＵ相のコイル部３２を構成するコイル３２ａに流れる。
【００４４】
期間ｔ５では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３７及び第３のトランジスタ４１を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３６，３８〜４０，４２〜４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｗ相のコイル部３４を構成するコイル３４ａ，３４ｂ及びＵ相のコイル部３２を構成するコイル３２ａに流れる。
【００４５】
期間ｔ６では、モータ制御部５０は、第１のトランジスタ３７及び第３のトランジスタ４２を同時にオンに制御し、他の第１乃至第４のトランジスタ３５，３６，３８〜４１，４３，４４をオフに制御する。すると、駆動電流は、Ｗ相のコイル部３４を構成するコイル３４ａ，３４ｂ及びＶ相のコイル部３３を構成する３３ａに流れる。以後、モータ制御部５０は、期間ｔ１からｔ６の制御を繰り返す。
【００４６】
また、具体的にモータ制御部５０は、以上のような第１のモードと第２のモードの切り換えを図６に示すように行う。先ず、ステップＳＴ１において操作部２４の再生釦又は記録釦が押圧操作されると、モータ制御部５０は、ステップＳＴ２において、第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４を第２のモードに切り換え、モータ３０を駆動する。そして、モータ３０の回転が安定すると、ステップＳＴ３において、回転数検出部５１は、第２のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｘを検出し、回転数信号Ｘをモータ制御部５０に供給する。ここで、モータ制御部５０は、この回転数信号Ｘをモータ３０の基準となる所定回転数信号として記憶する。
【００４７】
そして、モータ制御部５０は、ステップＳＴ４において、第２のモードから第１のモードへ切り換えるための制御信号を第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４に供給し第２のモードから第１のモードへの切り換えを行う。ステップＳＴ５において、第１のモードにおけるモータ３０の駆動が安定すると、第１のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｙを検出し、この回転数信号Ｙをモータ制御部５０に供給する。ここで、モータ制御部５０は、第１のモードにおける回転数信号Ｙを記憶する。
【００４８】
モータ制御部５０は、ステップＳＴ６において、第２のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｘより第１のモードのモータ３０の回転数信号Ｙを減算し、この減算値が予めモータ制御部５０に記憶された所定値Ａ以上か否かを比較する。そして、この減算値が所定値Ａ以上である場合には、ステップＳＴ７に進み、この減算値が所定値Ａ未満である場合には、ステップＳＴ４に戻り、再度、第１のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｙを検出する。
【００４９】
ステップＳＴ６での減算値が所定値Ａ以上である場合、ステップＳＴ７において、モータ制御部５０は、第１のモードから第２のモードへ切り換えを行うため第１乃至第４のトランジスタ３５〜４４に制御信号を供給する。以後、モータ制御部５０は、記録釦、再生釦が押される毎に、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ７の動作を繰り返し行う。
【００５０】
なお、以上、モータ制御部５０について、先ず第２のモードにおけるモータ３０の回転数を検出し、次に第１のモードにおけるモータ３０の回転数を検出する場合について説明したが、これとは逆に、第１のモードにおけるモータ３０の回転数を検出し、次に第２のモードにおけるモータ３０の回転数を検出するようにしても良い。
【００５１】
このような記録再生装置は、第２のモードにおけるモータ３０の回転数信号Ｘより第１のモードのモータ３０の回転数信号Ｙを減算した減算値が所定値Ａ未満である場合、すなわち、電源部５２の電池電圧が高い場合、モータ制御部５０がコイルの巻線数が多い第１のモードにモータ３０を切り換え、コイル部３２，３３，３４に流れる駆動電流を減らすことにより、モータ３０の回転数が一定の状態で省電力化を図ることができる。また、電源部５２の電池電圧が下がると、図７に示す直線は、垂下することになる。そして、第２のモードにおけるモータ３０の回転数Ｘより第１のモードのモータ３０の回転数Ｙを減算した減算値が所定値Ａ以上である場合、すなわち、電源部５２の電池電圧が低い場合、記録再生装置は、第１のモードから第２のモードに切り換え、コイルの巻線数を減らし、コイル部３２，３３，３４に流れる駆動電流を増やすことで、トルク定数を小さくし、回転数を上げることでモータ３０の回転数を一定に維持することができる。
【００５２】
すなわち、記録再生装置は、回転数検出部５１で検出されるモータ３０の回転数に基づいて、モータ制御部５０がコイル部３２，３３，３４の巻線数を可変しコイル部に流れる駆動電流を可変することで、電源部５２の電池電圧に依存されることなくモータ３０の回転数を一定に維持しつつ省電力化を図ることができる。また、モータ３０に対する負荷は、記録再生装置毎のモータのトルク定数のばらつき、コイル抵抗のばらつき、コイルに駆動電流を流すトランジスタのオン抵抗のばらつき、及びそれらの温度変化と経年変化等の要因によりばらつきを有するが、記録再生装置は、モータ３０の回転数に基づき第１のモードと第２のモードの切り換えを行うことから、モータ３０の負荷に依存することなく、すなわち図７に示す間隔Ｃを少なくすることができ省電力化を図ることができる。したがって、記録再生装置は、記録又は再生中において、磁気テープ２の走行させるキャプスタン１３の回転速度及び磁気テープ２をテープリール３，４に巻き取らせるリール軸１５，１６の回転速度を一定にすることができ、磁気テープ２の走行速度を電池電圧に依存されることなく一定に維持することができ、確実な情報信号の記録、再生を行うことができる。また、記録再生装置は、記録釦、再生釦が押される毎に回転数検出部５１がモータ３０の回転数を検出し、モータ制御部５０がモードの切換を行うことから、使用環境温度等の使用環境に応じた最適なモータ３０の制御を行うことができる。
【００５３】
以上、３相直流モータを用いた記録再生装置について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、これより大きいｎ相のモータを用いることも可能である。また、以上コイル部３２，３３，３４が２分割されたモータについて説明したが、コイル部３２，３３，３４は、これより多いｍ分割にしても良い。このような場合、モータ駆動手段としてトランジスタの数を増やすことでコイル部の巻線数の切り換えを多段階で行うことができることから更なる省電力化を図ることができると共に、磁気テープ２の早送り時、巻き戻し時等の高速走行時と記録、再生時の磁気テープ２の定速走行時との切り換えも行うことができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に係るモータを用いる駆動装置によれば、制御手段が回転数検出手段で検出されるモータの回転数に基づき、コイルの巻線数を選択しコイルに駆動電流が流れるように駆動手段を制御することから、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数のとき、コイルの巻線数を多くすることでコイルに流れる駆動電流を少なくすることができ、省電力化を図ることができる。また、この駆動装置は、電源部の電圧が下がり、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数より低くなったとき、コイルの巻線数を少なくすることでコイルに流れる駆動電流を多くし、モータの回転数を上げ、モータの回転数を一定に維持することができる。さらに、この駆動装置は、モータ個々の負荷に影響されることなく回転数を一定にすることができる。なお、本発明は、省電力化が図られることから、電源が限られた携帯型の電子機器に対し特に有効である。
【００５５】
また、本発明に係るテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置によれば、制御手段が回転数検出手段で検出されるモータの回転数に基づき、コイルの巻線数を選択しコイルに駆動電流が流れるように駆動手段を制御することから、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数のとき、コイルの巻線数を多くすることでコイルに流れる駆動電流を少なくし、省電力化を図ることができる。また、電源部の電圧が下がり、回転数検出手段で検出されるモータの回転数が予め設定された所定回転数より低くなったとき、コイルの巻線数を少なくすることでコイルに流れる駆動電流を多くし、モータの回転数を上げ、モータの回転数を一定に維持することができる。さらに、モータ個々の負荷に影響されることなく回転数を一定にすることができる。したがって、テープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置は、電源部の電圧に依存することなく、モータの回転数を一定にすることで、記録、再生時等におけるテープ状記録媒体の走行速度を一定にすることができ、確実な確実な情報信号の記録、再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同記録再生装置に用いられるモータを説明するための回路図である。
【図３】第１乃至第４のトランジスタのオンオフの状態を示すタイミングチャートである。
【図４】第１のモードにおける電流通路を示すためのステータの回路図である。
【図５】第２のモードにおける電流通路を示すためのステータの回路図である。
【図６】第１のモードと第２のモードの切り換えを行う手順を示すフローチャートである。
【図７】直流モータの回転数−トルク特性を示す図である。
【符号の説明】
１ テープカセット、２ 磁気テープ、３，４ テープリール、１０ テープ走行機構、１１ 記録再生ヘッド、１２ カセット装着部、１３ キャプスタン、１４ ピンチローラ、１５，１６ リール軸、２０ 記録再生部、２４ 操作部、２５記録再生制御部、３０ モータ、３１ ステータ、３２ Ｕ相コイル部、３２ａ，３２ｂ コイル、３２ｃ タップ、３３ Ｖ相コイル部、３３ａ，３３ｂ コイル、３３ｃ タップ、３４ Ｗ相コイル部、３４ａ，３４ｂ コイル、３４ｃ タップ、３５〜３７ 第１のトランジスタ、３８〜４０ 第２のトランジスタ、４１〜４３ 第３のトランジスタ、４４ 第４のトランジスタ、５０ モータ制御部、５１ 回転数検出部、５２ 電源部
Claims (2)
- 駆動電流が流れるコイルの巻線数を少なくとも２以上切り換えることができるモータと、
上記モータのコイルの巻線数を切り換えて上記モータを駆動する駆動手段と、
上記コイルの逆起電圧の周期に基づいて上記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
上記回転数検出手段で検出された回転数に基づいて、上記コイルの巻線数を可変し上記コイルに駆動電流が流れるように上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出すると共に、上記コイルの巻線数を多くして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出し、
上記コイルの巻線数の少ないときの回転数に対する巻線数が多いときの回転数の差分が所定の閾値より大きいとき、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転させるように上記駆動手段を制御することを特徴とするモータを用いた駆動装置。 - テープ状記録媒体を走行させる走行手段と、
情報信号の記録及び／又は再生を行う記録再生手段と、
上記走行手段を駆動させると共に駆動電流が流れるコイルの巻線数を少なくとも２以上切り換えることができるモータと、
上記モータのコイルの巻線数を切り換えて上記モータを駆動する駆動手段と、
上記コイルの逆起電圧の周期に基づいて上記モータの回転数を検出する回転数検出手段と、
上記回転数検出手段で検出された回転数に基づいて、上記コイルの巻線数を可変し上記コイルに駆動電流が流れるように上記駆動手段を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出すると共に、上記コイルの巻線数を多くして上記モータを回転して上記回転数検出手段で回転数を検出し、
上記コイルの巻線数の少ないときの回転数に対する巻線数が多いときの回転数の差分が所定の閾値より大きいとき、上記コイルの巻線数を少なくして上記モータを回転させるように上記駆動手段を制御することを特徴とするテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27769297A JP3837864B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | モータを用いた駆動装置及びテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27769297A JP3837864B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | モータを用いた駆動装置及びテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122970A JPH11122970A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3837864B2 true JP3837864B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=17586982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27769297A Expired - Fee Related JP3837864B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | モータを用いた駆動装置及びテープ状記録媒体の記録及び／又は再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3837864B2 (ja) |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP27769297A patent/JP3837864B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11122970A (ja) | 1999-04-30 |
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