JPH02287946A - 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、ディジタルオーディオチーブレコーダ（以下ＤＡＴ
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。

高記録密度化が進められており、より高性能の制御が求
められるようになっている。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６図は従来のテンション制御装置の一例を示すブロッ
ク図であり、１５はテンションレバ−１４はテンション
レバー１５の一端に植立されたテンションポスト、１Ｂ
はテンションレバー１５の他端に一端が係合されたばね
、１７はフォトカプラ、１８は補償アンプ、１９はモー
タ駆動回路、２０はテープ、２１はシリンダ、２２はキ
ャプスタン、２３はピンチローラ、２４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６図のテンシーン制御装置の動作原理は、テープ２０
にかかるテンションとばね１６のばね力の釣り合いを保
つことである。このため、テンシーンポスト１４の変位
をフォトカプラ１７で検出し、補償アンプ１８で増幅し
た後、モータ駆動回路１９を介してリールモータ２４に
発生するトルクを制御する。その結果テンションポスト
１４の変位が一定に保たれ、テープ２０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、テンションレバー
やフォトカプラが必要となり、小型化の妨げになるばか
りでなく、テープ走行中はテンションポスト１４がテー
プ２０に接触しているためテープ２０を走行させるため
の負荷が増加する。

また、テープ走行状態が不安定な場合には安定したテン
シーン制御が不可能であるという問題点を有していた。

本発明は、上記問題点を解決するもので、テンションレ
バーを設けることな（、テープ走行状態が安定な場合は
勿論、テープ走行状態が不安定な場合においても安定し
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
を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明のテンション制御装置
は、回転運動によりテープを一定速度で走行させるテー
プ走行手段と、テープ走行手段の回転数情報を出力する
第１の回転数情報検出手段と、第１の回転数情報検出手
段の出力を周期情報に変換し出力する第１の周期情報変
換手段と、テープの巻き取り及び送出を行うリールと、
リールを駆動するためのリール駆動装置と、リールの回
転数情報を出力する第２の回転数情報検出手段と、第２
の回転数情報検出手段の出力を周期情報に変換し出力す
る第２の周期情報変換手段と、前記第２の周期情報変換
手段の出力に定数を乗算し結果を出力する乗算回路と、
第１の周期情報変換手段よりテープの速度が定常状態で
あるかどうかを判別し結果を出力する比較手段と、前記
比較手段の出力から前記テープの速度が定常状態であれ
ば前記乗算回路の出力をラッチし、非定常状態であれば
新たにラッチ動作を行なわないホールド手段と、ホール
ド手段の出力を受けてリール駆動装置を駆動する駆動回
路から構成される。

作用 本発明のテンション制御装置は上記した構成により、リ
ールの回転状態が第２の回転数情報検出手段を通して第
２の周期情報変換手段で周期情報に変換される。テープ
速度が一定なので、この周期情報からはリールの半径に
関する情報が得られる。周期情報は乗算回路によって定
数を乗算され、トルク情報に変換される。テープ速度が
安定しているときホールド手段は乗算回路の出力をラッ
チし、トルク情報をそのまま出力している。°リール駆
動装置は駆動回路により駆動され、トルク情報に比例し
たトルクを発生する。このトルクはリールの半径に比例
しているため、テープにかかるテンシ式ンはリールの半
径によらず一定となる。また、テープ速度が定常状態で
あるかどうかを判別する比較手段の出力により、テープ
速度が不安定な場合、ホールド手段は定常状態の乗算回
路の出力をホールドしている。そのため、テープ速度が
不安定な場合においても、安定なテンションがテープに
与えられる。

実施例 以下本発明の一実施例について、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ブロ
ック図である。第１図において、１はテープ、２はテー
プ１の巻き取り及び送出を行うリール、３はテープ１を
一定速度で走行させるためのテープ走行手段、４はリー
ル２を駆動するためのリール駆動装置、５ａはテープ走
行手段３の回転数情報を出力する第１の回転数情報検出
手段、５ｂはリール２の回転数情報を出力する第２の回
転数情報検出手段、６は第１の回転数情報検出手段５ａ
の出力を周期情報に変換し出力する第１の周期情報変換
手段、７は第２の回転数情報検出手段５ｂの出力を周期
情報に変換し出力する第２の周期情報変換手段、８は第
１の周期情報変換手段６よりテープ１の速度が定常状態
であるかどうかを判別し結果を出力する比較手段、９は
第２の周期情報変換手段７の出力に定数を乗算し結果を
出力する乗算回路、１０は比較手段８の出力結果によっ
て、テープ１の速度が定常状態では乗算回路９の出力を
ラッチし、非定常状態では新たにラッチ動作を行なわな
いホールド手段、１１はリール駆動装置４を駆動する駆
動回路である。

以上のように構成された本実施例の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、テープ巻き厚を含むリール２の半径（
以降、リール２の半径といった場合は、テープ巻き厚を
含んだ半径のことをいう。）に比例したトルクをリール
２に加えればよい。また、テープ１はテープ走行手段３
の回転とともに走行しているので、第１の回転数情報検
出手段５ａよりテープ１の速度に比例した情報を得るこ
とができる。第１の回転数情報検出手段５ａの出力は、
第１の周期情報変換手段６により周期データに変換され
出力される。比較手段８は、第１の周期情報変換手段６
から出力される周期データの周期を判別することによっ
て、テープ１の速度が定常状態であるかどうかを判別す
ることが可能となる。

まず、テープ速度が一定な定常状態で安定している場合
を考える。リール２の回転状態は第２の回転数情報検出
手段５ｂを通して第２の周期情報変換手段７で周期情報
に変換される。テープ速度が一定なので、この周期情報
からはり−ル２の半径に関する情報が得られる。乗算回
路９からは、周期情報に定数を乗算してリール２の半径
に比例するトルク情報が出力される。今、定常状態であ
るので、比較手段８の出力結果からホールド手段１０は
乗算回路９の出力をラッチし、乗算回路９の出力がその
まま出力される。リール駆動装置４は駆動回路１１によ
り駆動され、ホールド手段１０の出力はトルクに変換さ
れる。このトルクは、リール２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り−ル２の半径によ
らず一定となる。

次に、負荷などによりテープ速度が定常状態でない場合
を考える。この時、乗算回路９の出力はテープ速度の変
動により変化するが、比較手段８の出力結果によって新
たにラッチ動作を行なわないので、定常状態時にラッチ
した乗算回路９の出力がホールド手段１０に保持されて
いる。そのため、リール２の回転の変化によるトルク情
報の乱れがリール２にかかるトルクの乱れとはならず、
安定したテンションをかけることが可能となっている。

以上のように負荷などによりテープ速度が変動した場合
においても、テープにかかるテンション値を一定に保つ
ことが可能となる。

以下本発明の第２の実施例について、第２図。

第４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ブロック図で
ある。第２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。６３は第１の回転数情報検出
手段５ａの出力を受けて回転数に反比例し周期に比較し
て微小のパルス幅の信号を出力する第１のタイミング発
生回路、６４は第１のタイミング発生回路６３から出力
される信号の立ち下がりエツジ毎に初期化を行いカウン
ト動作を繰返す第１のカウンタ回路、θ２は第１のカウ
ンタ回路６４に初期値を出力する第１の初期値発生回路
、６１は第１のカウンタ回路８４がカウント動作を行う
ためのクロックを発生する第１のクロック発生回路、６
５は第１のタイミング発生回路６３から出力される信号
の立ち上がりエツジで第１のカウンタ回路６４の出力を
ラッチする第１のラッチ回路、７３は第２の回転数情報
検出手段５ｂの出力を受けて回転数に反比例し周期に比
較して微小のパルス幅の信号を出力する第２のタイミン
グ発生回路、７４は第２のタイミング発生回路７３から
出力される信号の立ち下がりエツジ毎に初期化を行いカ
ウント動作を縁返す第２のカウンタ回路、７２は第２の
カウンタ回路７４に初期値を出力する第２の初期値発生
回路、７１は第２のカウンタ回路７４がカウント動作を
行うためのクロックを発生する第２のクロック発生回路
、７５は第２のタイミング発生回路７３から出力される
信号の立ち上がりエツジで第２のカウンタ回路７４の出
力をラッチする第２のラッチ回路、８１は上限値と下限
値を出力する上限値下限値発生回路、８２は第１のラッ
チ回路６５の出力と上限値下限値発生回路８１から出力
される上限値との比較を行う第１のコンパレータと、８
３は第１のラッチ回路６５の出力と上限値下限値発生回
路８１から出力される下限値との比較を行う第２のコン
パレータ、８４は第１のコンパレータ８２の出力と第２
のコンパレータ８３の出力の論理積をとるアンド回路、
１０１はＤラッチ回路である。

第４図は、第２図の各部の動作を示した波形図である。

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１はテープ走行手段３の回転とともに走行し、回
転数情報は第１の回転数情報検出手段５ａで検出される
。第１の回転数情報検出手段５ａは、テープ走行手段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４図Ａに示す。第１のタイミング発生回路６３は、第
１の回転数情報検出手段５ａの出力を受は信号を発生す
る。この出力を第４図Ｂに示す。第１のカウンタ回路６
４は、第１のタイミング発生回路６３の出力信号の立ち
下がりエツジで第１の初期値発生回路６２の値を入力し
、第１のクロック発生回路６１の出力でカウントを行う
。この様子を第４図Ｃに示す。第１のラッチ回路６５は
、第１のカウンタ回路６４の出力を第１のタイミング発
生回路６３の出力信号の立ち上がりエツジでラッチする
。この様子を第４図りに示す。第１のコンパレータ８２
は、第１のラッチ回路６５の出力と上限値下限値発生回
路８１から出力される上限値との比較を行い、第１のラ
ッチ回路６５の出力が上限値以下の場合にＨＩＧＨレベ
ル（以下ｒＨＪと略）を、それ以外の場合にＬＯＷレベ
ル（以下ｒＬＪと略）を出力する。第２のコンパレータ
８３は、第１のラッチ回路６５の出力と上限値下限値発
生回路８工から出力される下限値との比較を行い、第１
のラッチ回路６５の出力が下限値以上の場合にｒＨＪを
、それ以外の場合にｒＬＪを出力する。アンド回路８４
は、第１のコンパレータ８２と第２のコンパレータ８３
の出力が共にｒＨＪの場合のみｒＨＪを、それ以外の場
合にはｒＬＪを出力する。この様子を第４図Ｅに示す。

また、リール２はリール駆動装置４と共に回転しており
、第２の回転数情報検出手段５ｂでリール２の回転数情
報が検出される。第２の回転数情報検出手段５ｂは、リ
ール駆動装置４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４図Ｆに示す。第２の周期情報変換手
段７は第１の周期情報変換手段６と同様な動作を行い、
第２の回転数情報検出手段５ｂの出力を周期情報に変換
する。この様子を第４図Ｇに示す。Ｄラッチ回路１０１
は、アンド回路８４の出力がｒＨＪの時は乗算回路９の
出力をそのまま出力し、アンド回路８４の出力がｒＬＪ
の時にはアンド回路８４の出力がｒＨＪであった最後の
乗算回路９の出力を保持する。この様子を第４図Ｈに示
す。第１の実施例で説明したようにテープ速度が定常状
態でない場合（第４図のホールド区間）、アンド回路８
４の出力によって定常状態の乗算回路９の出力がＤラッ
チ回路１０１によってホールドされている。そのため、
リール２の回転の変化によるトルク情報の乱れがリール
２にかかるトルクの乱れとはならず、安定したテンショ
ンをかけることが可能となっている。

以上のように本実施例によれば、リール２の回転の変化
によるトルク情報の乱れがリール２にかかるトルクの乱
れとはならず、安定したテンシヨンをかけることが可能
となる。

以下本発明の第３の実施例について、第３図。

第５図を参照しながら説明する。第３図は、本発明の第
３の実施例におけるテンシジン制御装置のブロック図で
ある。第３図において、第１図、第２図と同じ部分には
同一番号を付し、説明を省略する。８６．７６は第１．
第２の回転数情報検出手段５　ａｔ　　５　ｂの出力か
ら回転数に反比例した周期でラッチ信号と一定時間後に
リセット信号を出力するタイミング発生回路である。本
実施例と第２の実施例との相違点は、タイミング発生回
路６６゜７６がリセット信号とラッチ信号を発生する点
である。

第５図は、第３図の第２図と異なる部分の動作を示した
波形図であり、以下動作を説明する。

第１．第２の回転数情報検出手段５ａ、５ｂは、テープ
走行手段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５図工に示す。タイミング発生回路６６．
７８は、第１．第２の回転数情報検出手段５ａ＊５ｂの
出力を受け、ラッチ信号とリセット信号を発生する。ラ
ッチ信号を第５図Ｊに、リセット信号を第５図Ｋに示す
。第１゜第２のカウンタ回路６４．７４は、第１．第２
のタイミング発生回路６６．７６から出力されるリセッ
ト信号で第１．第２の初期値発生回路６２゜７２の値を
入力し、第１．第２のクロック発生回路Ｅｌｆ、７１の
出力でカウントを行う。この様子を第５図りに示す。第
１．第２のラッチ回路６５゜７５は、第１．第２のカウ
ンタ回路８４．７４の出力を第１．第２のタイミング発
生回路８６．７６から出力されるラッチ信号でラッチす
る。この様子を第５図Ｍに示す。

以上本実施例においても、リール２の回転の変化による
トルク情報の乱れがリール２にかかるトルクの乱れとは
ならず、安定したテンションをかけることが可能となる
。

なお、実施例ではホールド手段をＤラッチ回路で構成し
た場合のみ説明したが、Ｄフリップフロップ回路で構成
しても同様の効果が得られ、本願が実施例のみに留まる
ものでないことは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明は、リールの回転数情報を検出して
リールを制御すると共に、テープの速度が定常状態であ
るかどうかを判別してリール制御の状態を設定するよう
にしたものであり、テンションレバーを設けることなく
、テープ巻き厚によらないテンシ１ンの制御が可能とな
る。また、負荷などによるテープ速度変動時の安定性も
確保される。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ブロ
ック図、第２図は本発明の第２の実施例におけるテンシ
ョン制御装置のブロック図、第３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ブロック図、第４図
は同実施例の動作を示した波形図、第５図は同実施例の
動作を示した波形図、第６図は従来のテンション制御装
置のブロック図である。 １・・・テープ、　　２・・・リール、　　３・・・テ
ープ走行手段、　　４・・・リール駆動装置、　　５ａ
、５ｂ・・・回転数情報検出手段、６．７・・・周期情
報変換手段、８・・・比較手段、　　９・・・乗算回路
、　　１０・・・ホールド手段、　　１１・・・駆動回
路。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　はか１８第 図 ／−−−テープ ２−−−　　リ　　−　　ル ４゛−リールＮ勧裟Ｌ ／−−−テープ ２−　リール シ、５ｂ−−−回１ｉ、数情帽情出手段１０−一一ホー
ルド＋６ 簗　５　図 １−一− 一一一 　−−一 ５ａ、５ｂ　−−− ６，７ チー７ リール テープ走ｔテ手＃？ Ｊ−ルＨ勧装置 回転数情指恢出手収 同朋情相窄・停手段 Ｉｔ　穀＋６ 第４区 →Ｓ閾 ＋４−−− ５−一 １６　°°− ／７−−− π− ２＋　−−− テリジョンボスト テンションしバー ｌばね フォトＤブフ テープ シリシダ 狙−リールモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転運動によりテープを一定速度で走行させるテ
   ープ走行手段と、 前記テープ走行手段の回転数情報を出力する第１の回転
   数情報検出手段と、 前記第１の回転数情報検出手段の出力を周期情報に変換
   し出力する第１の周期情報変換手段と、前記テープの巻
   き取り及び送出を行うリールと、前記リールを駆動する
   ためのリール駆動装置と、前記リールの回転数情報を出
   力する第２の回転数情報検出手段と、 前記第２の回転数情報検出手段の出力を周期情報に変換
   し出力する第２の周期情報変換手段と、前記第２の周期
   情報変換手段の出力に定数を乗算し結果を出力する乗算
   回路と、 前記第１の周期情報変換手段より前記テープの速度が定
   常状態であるかどうかを判別し結果を出力する比較手段
   と、 前記比較手段の出力から前記テープの速度が定常状態で
   あれば前記乗算回路の出力をラッチし、非定常状態であ
   れば新たにラッチ動作を行わないホールド手段と、 前記ホールド手段の出力を受けて前記リール駆動装置を
   駆動する駆動回路とを具備してなるテンション制御装置
   。
2. （２）第１及び第２の周期情報変換手段は、前記回転数
   情報検出手段の出力から回転数に反比例し周期に比較し
   て微小のパルス幅の信号を出力するタイミング発生回路
   と、 前記タイミング発生回路から出力される信号の立ち下が
   りエッジ毎に初期化を行いカウント動作を繰返すカウン
   タ回路と、 前記カウンタ回路に初期値を出力する初期値発生回路と
   、 前記カウンタ回路がカウント動作を行うためのクロック
   を発生するクロック発生回路と、 前記タイミング発生回路から出力される信号の立ち上が
   りエッジで前記カウンタ回路の出力をラッチするラッチ
   回路とから成り、 比較手段は、上限値と下限値を出力する上限値下限値発
   生回路と、 第１の周期情報変換手段の出力と前記上限値下限値発生
   回路から出力される上限値との比較を行う第１のコンパ
   レータと、 第１の周期情報変換手段の出力と前記上限値下限値発生
   回路から出力される下限値との比較を行う第２のコンパ
   レータと、 前記第１のコンパレータの出力と前記第２のコンパレー
   タの出力の論理積をとるアンド回路とから成り、 ホールド手段は、Ｄラッチ回路から成る請求項１記載の
   テンション制御装置。
3. （３）第１及び第２の周期情報変換手段は、前記回転数
   情報検出手段の出力から回転数に反比例した周期でラッ
   チ信号と一定時間後にリセット信号を出力するタイミン
   グ発生回路と、 前記タイミング発生回路から出力されるリセット信号毎
   に初期化を行いカウント動作を繰返すカウンタ回路と、 前記カウンタ回路に初期値を出力する初期値発生回路と
   、 前記カウンタ回路がカウント動作を行うためのクロック
   を発生するクロック発生回路と、 前記タイミング発生回路から出力されるラッチ信号で前
   記カウンタ回路の出力をラッチするラッチ回路とから成
   る請求項１記載のテンション制御装置。