JPH01204256A - テープ走行装置のためのリールモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、テープレコーダなどに応用されるリールモー
タの制８装置に関するもので、特にリールモータを制御
することによって、テープの張力を常時制御する形式の
リールモータの制御装置に関する。

（従来の技術〉 テープレコーダで代表されるテープを走行させるための
装置の中には、リールモータを制御することによってテ
ープの張力を常時制御する形式のものがある（特開昭６
２−２９８９５９号などに示される）。これらに応用さ
れるリールモータの制御装置は、２つの制御系が組み合
された構成になっている。１つは張力の制御系であり、
他の１つはテープ速度制御系である。張力の制御系は、
テープの張力を検出する手段を備えており、リールモー
タを制御することによって、テープが停止状態か、ある
いは走行状態かに拘らずテープの張力を制御するように
動作する。テープ速度の制御系は、テープの走行状態を
検出する手段を備えており、リールモータを制御するこ
とによって、テープ速度の制御系に設定された速度でテ
ープが走行するように制御を行なう。

この２つの制御系は、１つのリールモータに対して、相
互に関連し合って作用する。即ち、リールモータに実際
に加わるパワーは、２つの制御系の制御出力が合成され
たものでおる。

（発明が解決しようとする課題） 従来のリールモータの制御装置では、テープを停止状態
から高速走行速度に移行させるときに、急速な加速を行
なうことができず、テープの移動に時間がかかるという
問題があった。

この原因は、テープリールの径がテープの走行とともに
変化すること、また、リールモータの制御装置に含まれ
る張力の制御系及びテープ速度の制御系の相互作用によ
って動作していることにある。

テープリールの径は、テープの走行とともに、３倍程度
変化する。それにともなってテープリールの慣性も変化
する。

一方、テープを加速又は減速するときには、リールモー
タ制御装置の張力の制御系とテープ速度の制御系は、相
互に干渉し合うという現象が起こる。これは、例えば、
テープを加速する場合について考えると、加速を開始し
た瞬間には、テープの速度の制御系は、リールモータを
回転させようとする。リールモータが回転を開始すると
、テープの張力が大きくなるため張力の制御系はリール
モータを逆方向に回転させようとする。その結果テープ
を停止状態から高速走行状態に移行させる場合に、テー
プリールの径が小さい場合は、張力の制御系の動作が遅
れて、瞬間的にテープの張力が極めて強くなる。これは
、張力の制御系は、リールモータの回転が開始した後で
なければ、張力の変化を検出できないからである。この
ため、テープリールの径が小さい場合に、テープの張力
が瞬間的に強くならないように、リールモータの回転を
除々に上昇させるようにすると、テープリールの径が大
きいときに、テープ速度の加速がゆるやかになり、所定
の速度に達するのに時間がかかる。しかし、瞬間であっ
てもテープの張力が極端に大きくな°ることは許されな
いため、結局テープリールの径が小さい場合でもテープ
の張力が強くならない程度の加速しかできないのでおる
。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 、本発明は、上記の課題を解決するために、リールモー
タの制御装置を、テープの張力を検出する張力検出手段
と、張力検出手段によって検出したテープの張力があら
かじめ設定した張力と一致するように張力制御信号を出
力する張力制御手段と、テープの走行を検出する走行検
出手段と、走行検出手段によって検出したテープの走行
速度が、必らかしめ設定した走行速度と一致するように
、速度制御信号を出力する速度制御手段と、リールに巻
かれたテープの巻き径を検出する巻き径検出手段と、速
度制御手段から出力される速度制御信号の立ち上り状態
を、巻き径検出手段の出力信号によって制御する立ち上
り制御手段と、張力制御手段及び立ち上り制御手段の出
力に基づいて、リールモータを駆動するモータ駆動手段
によって構成したものである。

（作　用） 上記のリールモータの制御装置は、テープの張力を制御
する張力制御系と、テープの走行速度を制御する速度制
御系の２つの制御系が組み合わされている。張力制御系
は、張力検出手段、張力制御手段、加算手段、モータ駆
動手段からなる。

そして、リールモータと張力検出手段は、その間に張ら
れたテープによって結合されており、また、張力の基準
となる数値は張力制御手段に設定されている。張力制御
系は、テープの張力が張力制御手段に設定された張力の
基準と一致するように、テープの張力を制御する。速度
制御系は、走行検出手段、速度制御手段、立ち上り制御
手段、加算手段及びモータ駆動手段からなる。リールモ
ータと走行検出手段は、その間に張られたテープによ、
って結合されている。走行速度の基準は速度制御手段に
設定される。速度制御系は、テープの走行速度が、速度
制御手段に設定された走行速度の基準に一致するように
、テープの走行速度を制御する。テープ巻き径検出手段
は、リールモータによって駆動されるリールに巻かれた
、テープの巻き径を検出する。立ち上り制御手段は、テ
ープ巻き径検出手段によって検出されたテープの巻き径
に応じて、速度制御手段から出力される信号の立ち上り
状態を制御する。この立ち上り状態の制御はテープが急
激に加速される場合に、テープに加わる瞬間的な張力の
増加が許容される範囲に収まり、かつ、テープの走行速
度が速やかに上昇するようになされる。

（実施例） 第１図は、本発明の実施例を示したものである。１はテ
ープでおる。２はリールモータである。

テープ１は、リールモータ２によって回転駆動されるリ
ール３に巻き取られる。４は、張力検出手段である。張
力検出手段４は、テンションアーム５と、テンションア
ーム５０角度を検出する角度検出器６とによって構成さ
れている。７は張力制御手段でおる。張力制御手段７に
は、テープ１の張力の基準値が設定される。張力制御手
段７は、張力検出手段から出力されるテープ１の張力に
応じた信号と、必らかしめ設定されたチー１１の張力の
基準値との比較を行なう。８は加算手段である。９はモ
ータ駆動手段でおる。張力制御手段７の出力は、加算手
段８の２つの入力の一方に入力され、加算手段８の出力
はモータ駆動手段９に入力される。リールモータ２は、
モータ駆動手段９によって駆動される。１０はテープ１
の走行を検出する走行検出手段である。１１は、速度制
御手段である。速度制御手段１１には、テープ］の走行
速度の基準値が設定される。速度制御手段］１は、走行
検出手段１０から出力される信号に基づいてテープ１の
走行速度を算出するとともに、設定された走行速度の基
準値との比較を行なう。

１２はテープ巻き径検出手段でおる。テープ巻き径検出
手段１２は、リール３の巻き径に応じた信号を出力する
。１３は立ち上り制御手段である。

立ち上り制御手段１３は、テープ巻き径検出手段１２の
出力に基づいて、速度制御手段１１の出力の立ち上り状
態の制御を行なう。立ち上り制御手段］３の出力は、加
算手段８の２つの入力の１方に入力される。

次に、立ち上り制御手段１３の動作について説明する。

テープ１が停止中のときは、速度制御手段１１の速度の
基準には、停止（、：′相当する基準値が設定されてい
る。次に、テープ１を高速走行させようとする場合には
、まず速度制御手段１１に、高速走行時のテープ速度の
基準値が設定される。

一方、高速走行時のテープ速度の基準値が設定された時
点では、テープ１の走行状態は停止状態にある。従って
テープ走行検出手段１０は、テープ１が停止しているこ
とを示し、速度制御手段１１の出力は、リールモータ２
を直ちに高速で回転させるような出力となる。立ち上り
制御手段１３は、速度制御手段１１の出力が急激に変化
した場合に、テープ巻き径検出手段１２の出力に基づい
て速度制御手段１１の出力を変形する。

この変形は、テープリール３の巻き径が小さいときに、
テープリール３の巻き径が大きいときに較べて、リール
モータ２に除々にパワーが加わるようになされる。第２
図は、第１図に示した本発明の実施例をより詳細に説明
したものである。第２図に示すように、張力制御手段７
は、張力基準電圧回路１４と比較回路１５から構成され
ている。

張力基準電圧回路１４は、入力端子１６から入力された
電圧を維持する。入力端子１７には、第１図に示した張
力検出手段４の出力が入力される。

比較回路１５は、張力基準電圧回路１４の出力電圧と入
力端子１７に入力される電圧とを比較して出力する。速
度制御手段１１は、周波数電圧変換回路１８．速度基準
電圧回路１９及び比較回路２０によって構成されている
。速度基準電圧回路１９は、入力嫡子２１から入力され
る速度基準電圧を維持する。入力端子２１から入力され
る速度基準電圧は、テープ１の走行速度の設定速度に応
じた電圧になっている。周波数電圧変換回路１８、は、
入力端子２２に入力される信号の周波数に応じた電圧を
出力する。入力端子２２には、第１図に示した走行検出
手段１０の出力が入力される。

走行検出手段１０の出力が、テープ１の走行に応じた周
波数の信号であれば、周波数電圧変換回路１８の出力は
テープ１の走行速度に応じた電圧となる。比較回路２０
は、周波数電圧変換回路１８及び速度基準電圧回路１９
の出力を比較する。

立ち上り制御手段１３は、ランプ波形発生回路２３、電
圧シフト回路２４及びリミット回路２５から構成されて
いる。ランプ波形発生回路２３は、必要に応じて、時間
の経過にともなって除々に変化する電圧を発生する回路
である。電圧シフト回路２４は、テープ巻き型検出手段
１２から出力される電圧に基づいて、ランプ波形発生回
路２３から出力されるランプ波形をシフトさせる。リミ
ット回路２５は、速度制御手段１１の出力を電圧シフト
回路２４の出力によって制限する。即ち、リミット回路
２５の出力は、速度制御手段１１の出力を電圧シフト回
路２４によって変形したものでおる。

第３図は、第２図に示したブロック図の一部をより具体
的に示したものであり、第４図は第３図に示した構成の
動作を説明した図である。第３図において、ランプ波形
発生回路２３は、電源２６゜スイッチ２７．抵抗２８及
びコンデンサ２９によって構成される。ランプ波形発生
回路２３は、スイッチ２７が閉じることにより、抵抗２
８及びコンデンサ２９によって決まる定数に従って除々
に上昇する電圧を発生する。電圧シフト回路２４は、オ
ペアンプ３Ｑ及びダイオード３１から構成されている。

電圧シフト回路２４は、オペアンプ３０に入力される電
圧を出力する。リミット回路２５は、直列に接続された
抵抗３２．３３及びトランジスタ３４から構成されてい
る。

また、テープ巻き径検出手段１２は、リールモータ２に
直列に接続された抵抗３５及び抵抗３５の電圧をサンプ
リングしてホールドするサンプリングホールド回路３６
から構成されている。テープ巻き径検出手段１２は、テ
ープ１が走行を停止、しているときに、リールモータ２
に流れている電流を検出することによってテープリール
３の巻き径を検出する。

また、第３図の入力端子３７には図示しない制御手段か
らの制御信号が接続され、入力端子３８には速度制御手
段１１の出力が接続され、さらに出力端子３９には、加
算手段８の入力の一方が接続されている。

以上のような構成で、第４図に示す時刻ｔｏで、テープ
１が停止状態から高速走行状態に移行したとする。そう
すると、時刻ｔｏでは、速度制御手段１１は、直ちにＶ
３の電圧を発生する。電圧Ｖ３は、リールモータ２を駆
動する場合の最高電圧である。電圧Ｖ３が発生する原因
は、速度制御手段１１に設定された速度の基準値が高速
走行に相当する基準であるにもかかわらず、時刻ｔｏで
は未だテープ１は停止状態にあるからでおる。時刻ｔｏ
において、入力端子３７には、制御入力信号が入力され
る。そうすると、スイッチ２７が閉じ、コンデンサ２９
の充電がはじまる。それと同時に、サンプリングホール
ド回路３６は、制御入力信号によって抵抗３５の電圧を
サンプリングし、ホールドする。サンプリングホールド
回路３６から信号が出力されると、電圧シフト回路２４
によって、直ちにコンデンサ２９の初期電圧が決まる。

すなわち、電圧シフト回路２４の出力電圧がＶ２であれ
ば、抵抗２８を通じてのコンデンサ２９の充電は、初期
電圧をＶ２としてはじまる。また、入力端子３８に入力
される電圧は■３でおってもリミット回路２５によって
、出力端子３９から出力される電圧は、コンデンサ２９
の電圧とほぼ同一でおる。

以上のような動作により、出力端子３９から出力される
電圧は、時刻ｔｏで電圧Ｖ２となり、それ以降は除々に
上昇する。

時刻ｔ１でコンデンサ２９の電圧が入力端子３８の電圧
よりも高くなるとリミット回路２５の動作は終了し出力
端子３９の電圧は入力端子３８の電圧と同一となる。も
し、電圧シフト回路２４の出力電圧がＶｌでおれば、出
力端子３９の電圧はＶｌから上昇をはじめ、時刻ｔ２で
Ｖ３に一致する。この場合Ｖ２はＶｌよりも電圧が°高
いが、Ｖ２は■１に比べてテープリールの巻き径が大き
いことを示している。

また第４図に示すように、出力端子３９の電圧は、時刻
ｔ３で下降をはじめるが、これは速度制御手段１１に設
定された速度の基準値に対して、テープ１の走行速度が
近付いていくためである。

本発明は、以上に述べた実施例に限らず、種々の実施が
可能である。

例えば、テープ巻き径検出手段は、上記の実施例では、
テープの走行が停止しているときのリールモータに流れ
ている電流をサンプリングすることによって実現した例
を示したが、例えばテープリールの回転速度とテープの
走行速度から演算して求めてもよい。

また立ち上り制御手段は、テープ巻き径検出手段の出力
によって除々に増加するランプ波形をシフトさせるよう
にして実現した例を示したが、テープ巻き径検出手段１
２の出力に応じて特性が変化するローパスフィルタを用
いて実現することも可能である。

尚、本発明の詳細な説明では、特に動作の説明において
テープの走行が停止状態から高速走行状態に移行する場
合について詳細に説明したが、他の走行状態間の移行に
も当然に適用可能である。

［発明の効果］ 本発明は、以上述べたように、本発明を実施したリール
モータ制御装置によれば検出したテープリールの径に応
じて、速度制御手段から出力される信号の立ち上りを制
御ｌするようにしたため、テープリールの径によらず、
速やかなテープ速度の加速が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例ブロック図、第２図は第１図
の主要ブロックの詳細を示すブロック図、第３図は第２
図の主要ブロックの具体的回路図、第４図は本発明の動
作説明のための電圧波形図である。 １・・・テープ、２・・・リールモータ、３・・・リー
ル１．４・・・張力検出手段、７・・・張力制御手段、
９・・・モータ駆動手段、１１・・・速度制御手段、１
２・・・テープ巻き径検出手段、 １３・・・立ち上り制御手段。 〜　　　〉 騙り　　〉　　　　〉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 リールモータを制御することによってテープの張力を常
   時制御しながらテープを走行させるテープ走行装置に応
   用するためのリールモータ制御装置において、前記テー
   プの張力を検出する張力検出手段と、 前記張力検出手段によって検出したテープの張力があら
   かじめ設定した張力と一致するように張力制御信号を出
   力する張力制御手段と、 前記テープの走行状態を検出する走行検出手段と、前記
   走行検出手段によって検出したテープの走行速度が、あ
   らかじめ設定した走行速度と一致するように、速度制御
   信号を出力する速度制御手段と、リールに巻かれた前記
   テープの巻き径を検出する巻き径検出手段と、前記速度
   制御手段から出力される速度制御信号の立ち上り状態を
   、前記巻き径検出手段の出力信号によって制御する立ち
   上り制御手段と、 前記張力制御手段及び前記立ち上り制御手段の出力に基
   づいて前記リールモータを駆動するモータ駆動手段を備
   えたことを特徴とするテープ走行装置のためのリールモ
   ータ制御装置。