JPH02206052A - テンション制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略す）
や、デ、イジタルオーディオテーブレコーダ（以下ＤＡ
Ｔと略す）等のテープ走行系におけるテープのテンショ
ン制御装置に関するものである。

従来の技術 近年、テープを使用した記録再生装置の小型化、高記録
密度化が進み、より高性能の制御が求められるようにな
っており、例えばテープとヘッドとの接触を一様に保つ
ために、テープのテンション制御は欠かせないものとな
っている。

以下図面を参照しながら、上記した従来のテンション制
御装置の一例について説明する。

第７図は従来のテンション制御装置の一例を示す構成図
であり、８０はテンションポスト、８１はテンションレ
バー　８２はばね、８３はフォトカプラ、８４は補償ア
ンプ、８５はモータ駆動回路、８６はテープ、８７はシ
リンダ、８８はキャプスタン、８９はピンチローラ、９
０はリールモータである。

以上のように構成されたテンション制御装置について、
以下その動作を説明する。

第７図のテンション制御装置の動作原理は、テープ８６
にかかるテンションとばね８２のばね力の釣り合いを保
つことである。このため、テンションポスト８０の変位
をフォトカプラ８３で検出し、補償アンプ８４で増幅し
た後、モータ駆動回路８５を介してリールモータ９０に
発生するトルクを制御する。その結果テンションボスト
８０の変位が一定に保たれ、テープ８６にかかるテンシ
ョンは一定値となる。　（例えば、ＶＴＲ設計最新技術
資料集　日本工業センター出版） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、フォトカプラやテ
ンションレバー　テンションレバーをテープに接触させ
る機構が必要となり、小型化の妨げになるばかりでなく
、テープ走行中、テンションレバーがテープに接触して
いるためテープを走行させるための負荷が増えるという
問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、テンションレバーを設ける
ことなく、常に安定した一定テンションをテープに与え
るテンション制御装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のテンション制御装
置は、テープと、テープを一定速度で走行させるテープ
駆動手段と、テープの送出を行なうリールと、リールの
回転状態を検出する回転検出手段と、回転検出手段の出
力を受けて低周波成分を出力するフィルタ手段と、フィ
ルタの出力に比例したトルクをリールに加えるリール駆
動手段とを備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、テープ駆動手段により
テープが所定の速度で駆動される。一方、リールの回転
状態は回転検出手段で検出され、リールの回転周期に比
例した情報に変換される。フィルタ手段では、回転検出
手段の出力の低周波成分がリール駆動手段へ出力される
。リール駆動手段がリールに加えるトルクはリールの回
転周期に比例した値となり、テープ径によらずテープに
かかるテンションを一定に制御することが可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例のテンション制御装置について、
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例のテンション制御装置の構成
図である。第１図において、１はテープ、２はテープ駆
動手段、３はテープ１の巻取もしくは送出を行なうリー
ル、４はリール３の回転状態を検出する回転検出手段、
５は回転検出手段４の出力を受けて、低周波成分を出力
するフィルタ手段、６はフィルタ手段５の出力をうけて
リール３を駆動するリール駆動手段である。

以上のように構成されたテンション制御装置について以
下第１図を用いてその動作を説明する。

第１図において、テープ１にかかるテンション値を一定
に保つためには、テープ巻厚を含むリール３の半径（以
降リールの半径といった場合はテープ巻厚を含んだ半径
のことをいう）に比例したトルクをリール３に加えれば
よい。リール３の回転状態は回転検出手段４を通して回
転情報に変換される。テープ１はテープ駆動手段２によ
り一定速度で駆動されるので、回転検出手段４の出力か
らはリール３の半径に関する情報が得られる。フィルタ
手段５では回転検出手段４の出力からリール３の半径に
比例する情報が出力され、リール駆動手段６でトルクに
変換される。このトルクは、リール３の半径に比例して
いるため、テープ１にかかるテンションはリール３の半
径によらず一定となる。

以下本発明の第２の実施例について、第２図。

第３図を参照しながら説明する。

第２図は、本発明の第２の実施例におけるテンション制
御装置の構成図である。第３図において、第１図と同じ
部分には同一番号を付し、説明を省略する。

４１はリール３の回転周期を検出する周期検出器、４２
は周期検出器４１の出力を受けてリール３の回転周期情
報に変換し出力する周期変換器、５１はテープ駆動手段
２よりも応答周波数の低いカットオフを持つローパスフ
ィルタである。

第３図は、第２図の各部の動作を示した動作図である。

以上のように構成されたテンション制御装置について以
下その動作を説明する。

テープ駆動手段２は、テープ１を一定速度で駆動する。

リール３はテープ１の走行とともに回転し、回転状態は
周期検出器４１で検出される。周期検出器４１は、リー
ル３が一定角度回転する毎にパルスを出力する。この様
子を第３図Ａに示す。

周期検出器４１の出力は、周期変換器４２にてパルス周
期に比例した量に変換される。この出力を第３図Ｂに示
す。ローパスフィルタ５１では、周期変換器４２の出力
の低周波成分を出力する。この様子を第３図Ｃに示す。

従ってリール駆動手段６には、リール３の回転周期に比
例した変化のなめらかな指令が伝えられることになる。

テープ速度が一定の場合、リール３の回転周期とリール
３の半径は比例するため、結局リール駆動手段θではリ
ール３の半径に比例したトルクが発生し、テープ１のテ
ンションはリール３の半径に依存せず、また周期検出器
４１のパルス精度によらず一定に保たれることになる。

以上のように、本発明のテンション制御装置において、
テープと、テープを一定速度で走行させるテープ駆動手
段と、テープの巻取または送出を行なうリールと、リー
ルの回転状態を検出する回転検出手段と、回転検出手段
の出力を受けて低周波成分を出力するフィルタ手段と、
フィルタの出力に比例したトルクをリールに加えるリー
ル駆動手段とを備えることによりテープにかかるテンシ
ョンを一定値に保つことが可能となる。

本発明の第３の実施例におけるテンション制御装置につ
いて説明する。

第４図は本発明の第３の実施例におけるテンション制御
装置の構成図である。第４図において第１図と同じ部分
には同一番号を付し説明を省略する。

３１．３２はテープ１の巻取及び送出を行なう巻取リー
ルと送出リール、４３，４４は巻取リール３１．送出リ
ール３２の回転状態を検出する巻取リール回転検出手段
と送出リール回転検出手段、５２は送出リール回転検出
手段４４の出力から低周波成分を出力するフィルタ手段
、６１，６２は巻取リール３１．送出リール３２を駆動
する巻取リール駆動手段と送出リール駆動手段、７は巻
取リール回転検出手段３２の出力と送出リール回転検出
手段４４の出力を受けて巻取リール３１の回転数を巻取
リール駆動手段６１を介して制御する速度制御手段であ
る。

以上のように構成されたテンション制御装置について第
１の実施例と異なる部分を中心にその動作を説明する。

巻取リール３１．送出リール３２の回転状態は、それぞ
れ巻取リール回転検出手段４３．送出リール回転検出手
段４４で検出され、速度制御手段７へ伝えられる。速度
制御手段７は、巻取リール３１と送出リール３２の回転
情報より、巻取リール駆動手段６１を介して巻取リール
３１の回転速度を制御し、テープ１の速度は一定となる
。

また、送出リール３２においては、回転状態が送出リー
ル回転検出手段４４で検出され、フィルタ手段５２では
、送出リール３２の回転周期に比例した出力の低周波成
分が出力され、送出リール駆動手段６２へ伝達される。

従って、第１の実施例で述べた通り、テープ１が一定速
度で送られており、送出リール３２に加わるトルクは送
出リール３２の回転周期に比例するため、テープ１にか
かるテンションは一定となる。

以下本発明の第４の実施例について、第５図。

第６図を参照しながら説明する。

第５図は、本発明の第４の実施例におけるテンション制
御装置の構成図である。第５図において、第４図と同じ
部分には同一番号を付し、説明を省略する。４３１．４
４１は巻取リール３１．送出リール３２の回転状態を検
出する巻取リール回転検出器と送出リール回転検出器、
４３２と４４２はそれぞれ巻取リール回転検出器４３１
と送出リール回転検出器４４１の出力から巻取リール３
１と送出リール３２の回転周期に比例する信号を出力す
る巻取リール周期検出器と送出リール周期検出器である
。巻取リール回転検出手段は、巻取リール回転検出器４
３１と巻取リール周期検出器４３２で構成され、送出リ
ール回転検出手段は、送出リール回転検出器４３１と送
出リール周期検出器４４２で構成される。

５３はテープ駆動手段の応答周波数より低いカットオフ
周波数をもち、送出リール周期検出器４４２の出力から
低周波成分を出力するローパスフィルタである。

７１は巻取リール周期検出器４３２の出力と送出リール
周期検出器４４２の出力との和を出力する加算器、７２
はテープ速度の目標値を出力する目標値発生器、７３は
加算器７１の出力と目標値発生器７２の出力の差を出力
する演算器である。

速度制御手段は、加算器７１、目標値発生器７２、演算
器７３で構成される。

第６図は、第５図の各部の動作を示した動作図である。

以上のように構成されたテンション制御装置について第
３の実施例と異なる部分を中心にその動作を説明する。

巻取リール３１はテープ１の走行とともに回転し、巻取
リール３１が一定角度回転する度に巻取リール回転検出
器４３１からパルスが出力される。

巻取リール回転検出器４３１の出力を第６図りに示す。

巻取リール周期検出器４３２は、巻取リール回転検出器
４３１の出力の周期を検出し出力する。この様子を第６
図Ｅに示す。

一方送出リール３２もテープ１の走行とともに回転し、
送出リール３２が一定角度回転する度に送出リール回転
検出器４４１からパルスが出力される。送出リール周期
検出器４４１の出力を第６図Ｆに示す。送出リール周期
検出器４４２は、送出リール周期検出器４４１の出力の
周期を検出し出力する。この様子を第６図Ｇに示す。

加算器７１では、巻取リール周期検出器４３２と送出リ
ール周期検出器４４２の出力を加算し出力する。この様
子を第６図Ｈに示す。

演算器７３では、加算器７１の出力と目標値発生器７２
の出力の差が出力される。演算器７３の出力を第６図Ｉ
に示す。

巻取リール駆動手段６１は、演算器７３の出力がゼロと
なるように巻取リール３１を駆動するため、結局、巻取
リール３１は、巻取リール周期検出器４３２と送出リー
ル周期検出器４４２の出力の和が目標値発生器７２の出
力と等しくなるように駆動され、テープ１の速度はほぼ
一定に保たれこの際、送出リール駆動手段６２でテープ
１に加えられるテンションが巻取リール駆動手段６１の
負荷トルクとなるため、送出リール駆動手段６２で発生
するトルクの変化が問題となる。

ローパスフィルタ５３は、送出リール周期検出器４４２
の出力の低周波成分を出力する。この様子を第６図Ｊに
示す。ローパスフィルタ５３のカットオフ周波数は巻取
リール駆動手段６１の応答速度より低く設定されるため
、送出リール駆動手段６２には、送出リール３２の回転
周期に比例し、巻取リール駆動手段６１の応答より変化
の遅い出力指令が伝えられる。従ってテープ１の速度は
、送出リール駆動手段６２で発生するトルクの変化の影
響を受けずに一定で駆動されることになる。

そして、送出リール周期検出器４４２の出力と送出リー
ル３２の半径は比例関係にあり、また送出リール駆動手
段６２では送出リール周期検出器４４２の出力に比例し
たトルクが発生されるため、結局、送出リール３２に加
わるトルクは送出リール３２の半径に比例し、テープ１
のテンションは送出リール３２の半径に依存せず一定に
保たれ、しかもローパスフィルタ５３の効果で周期検出
器４１のパルス精度の影響を受けない。

以上のように本実施例によれば、巻取リール駆動手段６
１の応答周波数を送出リール駆動手段６２の応答周波数
より低く設定することで、テープ１の速度をほぼ一定に
制御すると共に、テープ１にかかるテンション値を一定
に保つことが可能となる。

発明の効果 以上のように本発明は、テープと、テープを一定の速度
で走行させるテープ駆動手段と、テープの巻取または送
出を行なうリールと、リールの回転状態を検出する回転
検出手段と、回転検出手段の出力の低周波成分を出力す
るフィルタ手段と、フィルタ手段の出力に比例したトル
クをリールに加えるリール駆動手段とを設けることによ
り、テンションレバーを設けることなく、テープ速度。

テープ巻き厚によらないテンションの制御が可能となる
。例えば、ＤＡＴやＶＴＲに用いた場合、テンション制
御にかかわる機構が省け、小型化が図れると同時にテン
ション制御がテープと非接触状態で可能となるため、テ
ープ高速走行時のテープ走行負荷が小さくなる。その結
果、より高速なテープ走行が実現でき、その効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のテンション制御装置の構成
図、第２図は本発明の第２の実施例におけるテンション
制御装置の構成図、第３図は、同実施例の動作を示した
動作図、　　第４図は本発明の第３の実施例におけるテ
ンション制御装置の構成図、第５図は本発明の第４の実
施例におけるテンション制御装置の構成図、第６図は同
実施例の動作を示した動作図、第７図は従来のテンショ
ン制御装置の構成図である。 １・・・テープ、　　２・・・テープ駆動手段、　　３
・・・リール、　　４・・・回転検出手段、　　５・・
・フィルタ手段、６・・・リール駆動手段。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　はか１名＼Ｑ４〜
Ｎ４０〈 区 憾 鍜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）テープと、前記テープを一定速度で走行させるテ
   ープ駆動手段と、前記テープの送出を行なうリールと、
   前記リールの回転状態を検出して前記リールの回転周期
   に比例した情報を出力する回転検出手段と、前記回転検
   出手段の出力の低周波成分を出力するフィルタ手段と、
   前記フィルタ手段の出力に比例したトルクを前記リール
   に加えるリール駆動手段とを具備し、テープにかかるテ
   ンションを一定とすることを特徴とするテンション制御
   装置。
2. （２）回転検出手段はリールの回転周期に比例した周期
   のパルスを出力する周期検出器と前記周期検出器のパル
   ス周期に比例した値を出力する周期変換器とからなり、
   フィルタ手段は、テープ駆動手段の応答周波数より低い
   カットオフ周波数をもつローパスフィルタからなる請求
   項１記載のテンション制御装置。
3. （３）テープと、前記テープの巻取を行なう巻取リール
   と、前記テープの送出を行なう送出リールと、前記巻取
   リールを駆動する巻取リール駆動手段と、前記送出リー
   ルを駆動する送出リール駆動手段と、前記巻取リールの
   回転状態を検出する巻取リール回転検出手段と、前記送
   出リールの回転状態を検出する送出リール回転検出手段
   と、前記送出リール回転検出手段と前記巻取リール回転
   検出手段の出力を受けてテープ速度の制御量を前記巻取
   リール駆動手段へ出力する速度制御手段と、前記送出リ
   ール回転検出手段の出力を受けて前記送出リールの回転
   周期に比例した値の低周波成分を前記送出リール駆動手
   段へ出力するフィルタ手段とを具備し、テープテンショ
   ンを一定とすることを特徴とするテンション制御装置。
4. （４）巻取リール回転検出手段は、巻取リール回転検出
   器と巻取リール周期検出器とからなり、送出リール回転
   検出手段は、送出リール回転検出器と送出リール周期検
   出器とからなり、速度制御手段は、前記巻取リール周期
   検出器の出力と前記送出リール周期検出器の出力の加算
   値を出力する加算器と、テープ速度の目標値を出力する
   目標値発生器と、前記加算器の出力と前記目標値発生器
   の出力の差を出力する減算器とからなり、フィルタ手段
   は、テープ駆動手段の応答周波数より低いカットオフ周
   波数をもつローパスフィルタからなる請求項１記載のテ
   ンション制御装置。