JPH02310845A - リールモータ駆動制御装置 - 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、テープレコーダのリールモータ駆動制御装置
に関するものである。

従来の技術 音声信号をＰＣＭ方式にて記録再生を行うディジタルテ
ープレコーダ、あるいは映像と音声の記録再生を行うビ
デオテープレコーダ等において、早送り１巻取り、ある
いは、いわゆる高速サーチやピクチャーサーチ（高速再
生）等の高速テープ走行を行う場合、高速サーチ等を確
実に行うため、及びテープの巻むらやテープ損傷が生じ
ないように、テープテンション及びテープ速度を容易に
しかも確実に制御することが必要である。そこで、従来
より特開昭５６−４４１４１号公報に公開されているよ
うなテープレコーダのテープ駆動制御装置を用いたもの
があった。

以下に、従来のテープレコーダのテープ駆動制御装置に
ついて説明する。

第６図は従来のテープレコーダのテープ駆動制御装置を
示すものである。第６図において、６１及び６２はそれ
ぞれ巻取り側及び供給側のり−ルモータ（直流モータ）
で、ある。そして駆動回路６４の入力端子６３にはリー
ルモータ６１の速度制御信号が与えられる。このリール
モータ６１の速度制御信号はリールモータ６１の回転ト
ルクを一定にできるものであれば任意の態様のものでよ
く、本従来例ではリールモータ６１を定電圧駆動する場
合を示す。一方、供給側のリールモータ６２は巻取り時
、巻取り側のリールモータ６１により図示せずもテープ
を介して逆回転させられ、この回転に抗して正回転方向
のパックテンションを得るように駆動回路６５よりテン
ション制御信号を供給するのが慣用の方法であるが、本
従来例では更に供給側リールモータ６１の駆動電流を検
出するための検出手段、例えば抵抗器６６を設け、この
抵抗器６６の両端に発生する電圧を差動増幅器６７を介
して電圧比較器６８の一方の入力端に供給し、他方の入
力へ入力端子６９より供給される所定の基準電圧と差動
増幅器６７を介して供給される検出電圧を比較し、その
差電圧の大きさに応じて供給側リールモータ６２による
バックテンシロンを駆動回路６５を介して制御し、供給
側リールモータ６２とテープを介して係合する巻取り側
リールモータ６１の回転トルクが一定となるように構成
しである。即ち、モータに発生するトルクはモータの駆
動電流に比例することにより、テープパス系の負荷変動
によりリールモータ６１の駆動電流が変化すると、この
リールモータ６１の駆動電流を検出している抵抗器６６
の端子電圧が変化し、この変化した端子電圧が検出電圧
として差動増幅器６７を介して電圧比較器６８に供給さ
れ、基準電圧と比較される。電圧比較器６８は検出電圧
が基準電圧より大きいとその出力レベルが小さくなり、
逆の場合は大きくなるように予め設定されている。従っ
て、今、負荷変動によりリールモータ６１の駆動電流が
大きくなるとその回転トルクも大きくなるが、このとき
電圧比較器６８の出力レベルは上述のごとく小さくなる
のでこの電圧比較器６８の出力レベルに応じて駆動回路
６５を介し付勢されるリールモータ６２の正回転方向の
トルク即ちパックテンションも小さくなる。この結果、
テープを介してリールモータ６１に係合しているリール
モータ６２のトルクが小さくなり、もってその駆動電流
も小さくなり一定の回転トルクが保持されて巻取り側の
リール台の定スピードが得られ、テープスピードを一定
とすることができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、前記従来の構成では、巻取り側のリール
台の定速度制御は可能であるが、テープの定速度化が不
可能なため、ヘッドを通過するテープ速度が一定でない
。従って、高速サーチやピクチャーサーチ等の高速再生
が困難であるという問題点を有していた。また、テープ
速度が一定でないためテープ位置の特定が困難であると
いう問照点を有していた。さらに、リールモータ及びモ
ータ駆動回路が２つ必要であるという問題点も有してい
た。

本発明は、前記従来の問題点を解決するもので、テープ
速度を一定にして高速走行を実現すること、テープを任
意の状態から巻取ってもテープ速度を一定にして高速走
行を実現すること及びテープ位置の特定を実現し、さら
にリールモータ及びモータ駆動回路が１つで実現できる
リールモータ駆動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第１のリールモータ
駆動制御装置は、−巻取り側リールを駆動するリールモ
ータが回転することにより発生する逆誘起電圧を検出す
る検出手段と、検出手段の出力に基づいてリールモータ
の回転回数をカウントするカウンタと、カウンタの出力
に基づいて巻取り側リールに巻取られたテープの巻取り
半径を算出する第１の演算手段と検出手段の出力と第１
の演算手段の出力に基づいて巻取り側リールに巻取られ
ているテープの巻取り速度を算出する第２の演算手段と
、テープの巻取り速度の制御目標速度を生成する基準信
号生成手段と、第２の演算手段の出力と基準信号生成手
段の出力を比較する第１の比較手段と、第１の比較手段
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
段とを具備したものである。

本発明の第２のリールモータ駆動制御装置は、本発明の
第１のリールモータ駆動制御装置の構成に第１の比較手
段の出力と検出手段の出力に基づいてリールモータの回
転回数を算出する第３の演算手段とを具備したものであ
る。

本発明の第３のリールモータ駆動制御装置は、本発明の
第２のリールモータ駆動制御装置の構成唱こカウンタの
出力を記憶するメモリと、カウンタの出力とメモリの出
力を比較する第２の比較手段とを具備したものである。

作用 本発明は、前記した構成により、リールモータが回転す
ることにより発生する逆誘起電圧を検出手段によって検
出する。この検出手段の出力より、リールモータの回転
数及び回転回数を検出し、これより、テープの走行速度
を算出する。この算出したテープ速度が一定となるよう
にリールモータを駆動制御するようにしている。このよ
うにして、テープ速度を一定にして高速走行させること
ができる。また、前記逆誘起電圧を検出する検出手段の
出力より、リール駆動開始時のテープ速度と基準テープ
速度の差から巻取り側リールに巻取られたテープをテー
プ始端から巻取った場合に相当するリールモータの回転
回数を算出、することでテープを任意の状態から巻取っ
てもテープ速度を一定にして高速走行させるようにして
いる。さらに、前記逆誘起電圧を検出する検出手段の出
力より、巻取り側リールに巻取られたテープの量を検出
し、特定したいテープ位置におけるリールモータの回転
回数をメモリに記憶させ、このメモリの内容と実際に回
転しているリールモータの回転回数が一致するようにリ
ールモータを駆動することによりテープ位置の特定を実
現するようにしている。

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、本発明の第１の実施例におけるり−ルモータ
駆動制御装置のブロック図を示すものである。１はリー
ルモータ、２はリールモータ１が回転することにより発
生する逆誘起電圧を検出する検出回路、３は検丑回路２
の出力に基づいてリールモータ１の回転回数をカウント
するカウンタ、４はカウンタ３の出力に基づいて巻取り
側リールに巻取られたテープの巻取り半径を算出する第
１の演算回路、５は検出回路２の出力と第１の演算回路
４の出力に基づいて巻取り側リールに巻取られているテ
ープの巻取り速度を算出する第２の演算回路、６はテー
プの巻取り速度の制御目標速度を生成する基準信号生成
回路、７は第２の演算回路５の出力と基準信号生成回路
６の出力を比較する第１の比較回路、８は第１の比較回
路７の出力に基づいてリールモータ１を駆動するモータ
駆動回路である。

次に本発明の第１の実施例のリールモータ駆動制御装置
の動作について第２図を参照しつつ述べる。第２図は、
リールモータを回転させた時に発生する逆誘起電圧の波
形図である。本実施例ではリールモータ１を直流モータ
とし、モータ駆動回路８は入力される速度指令電圧に比
例したトルクをリールモータに発生させるものであり、
ここではモータを電流駆動するものとする。さて、テー
プを早送り等一方向にテープ始端より高速に走行させる
場合を例にとって、第１図に基づいて説明する。リール
モータ１を駆動すると、モータが回転することにより第
２図に示すような逆誘起電圧を発生する。検出回路２は
、この逆誘起電圧を検出する。第２図に示すように逆誘
起電圧は正弦波であり図示しであるゼロクロス点をカウ
ンタ３でカウントすることによりリールモータ１の回転
回数をカウントできる。さらに、カウンタ３をリールモ
ータ１の駆動開始時にリセットすることにより、モータ
駆動開始時からのリールモータ１の回転回数ｎをカウン
トできる。次にカウンタ３の出力に基づいて図示してい
ない巻取り側リールに巻取られたテープの巻取り半径を
算出する。すなわち、リールのハブの半径をｒＯ、テー
プの厚みをｔとすると、巻取られたテープの巻取り半径
ｒは次式で表現できる。

ｒ＝　ｒＯ＋　ｔ−ｎ−に１　　　　　　　　　−（１
）但し、Ｋｌはリールモータとリール台との間の伝達系
数とする。また、第一２の演算回路５は検出回路２の出
力と第１の演算回路４の出力に基づいて巻取り側リール
に巻取られているテープの巻取り速度を算出する。とこ
ろで、検出回路２で検出する逆誘起電圧の瞬時値Ｅａは
、モータの発電系数をＫａｌ　モータの回転数をＮとす
ると次式で表現される。

Ｅａ　＝Ｋ　ａ−Ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　−（２）従って、式（１）、　　（２）より巻取
り側リールに巻取られているテープの巻取り速度Ｖは次
式で表現できる。

Ｖ＝　ｒ　−に２・Ｅ　ａ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　・　（３）但し、Ｋ２は比例定数である。

次に、第１の比較回路７は、第２の演算回路５の出力と
基準信号生成回路６の出力とを比較し、比較した結果に
従ってモータ駆動回路８に速度指令電圧を出力する。即
ち、第１の比較回路７は、第２の演算回路５の出力であ
る巻取り側リールに巻取られているテープの巻取り速度
■と基準信号生成回路６の出力であるテープの巻取り制
御目標速度ｖＯとを比較し、Ｖ＜Ｖｏの場合はリールモ
ータ１の回転数が増大するように、ｖ＞ｖＯの場合はリ
ールモータ１の回転数が減少するように、Ｖ＝ｖＯの場
合はリールモータ１の回転数を維持するようにモータ駆
動回路８に速度指令電圧を出力する。

モータ駆動回路８は入力される速度指令電圧に従ってリ
ールモータ１を駆動する。以上のように、リールモータ
１に発生する逆誘起電圧から巻取り側リールに巻取られ
るテープの巻取り速度Ｖを算出し、これが制御目標速度
ＶＯに等しくなるようにリールモータ１を駆動すること
で、巻取りテープ速度が一定になるように駆動制御する
ことができる。

次に、第３図は本発明の第２の実施例におけるリールモ
ータ駆動制御装置のブロック図を示すものである。２１
はリールモータ、２２はリールモータ２１が回転するこ
とにより発生する逆誘起電圧を検出する検出回路、２３
は検出回路２２の出力に基づいてリールモータ２１０回
転回数をカウントするカウンタ、２４はカウンタ２３の
出力に基づいて巻取り側リールに巻取られたテープの巻
取り半径を算出する第１の演算回路、２５は検出回路２
２の出力と第１の演算回路２４の出力に基づいて巻取り
側リールに巻取られているテープの巻取り速度を算出す
る第２の演算回路、２６はテープの巻取り速度の制御目
標速度を生成する基準信号生成回路、２７は第２の演算
回路２５の出力と基準信号生成回路２６の出力を比較す
る第１の比較回路、２８は第１の比較回路２７の出力に
基づいてリールモータ１を駆動するモータ駆動回路、２
９は第１の比較回路２７の出力と検出回路２２の出力に
基づいてリールモータの回転回数を算出する第３の演算
回路である。

次に第２の実施例のリールモータ駆動制御装置の動作に
ついて述べる。本実施例では第３図に示しであるリール
モータ２１．検出回路２２カウンタ２３．第１の演算回
路２４．第２の演算回路２５゜基準信号生成回路２６．
第１の比較回路２７．及びモータ駆動回路２８はそれぞ
れ本発明の第１の実施例の第１図に示しであるリールモ
ータ１．＠出回路２．カウンタ３．第１の演算回路４．
第２の演算回路５．基準信号生成回路６．第１の比較回
路７．及びモータ駆動回路８と同じ動作をする。

さらに以下に述べる動作も行う。即ち、任意のテープ巻
取り状態からテープを早送り等一方向に高速に走行させ
る場合を例にとって第３図に基づいて説明する。リール
モータ２１を駆動開始する場合、カウンタ２３は第３の
演算回路２９によりリールモータ２１の回転回数の所定
の初期値がプリセットされる。次に第１の演算回路２４
は、カウンタ２３の出力に基づいて式（１）より第３の
演算回路２９によりプリセットされた値からカウントを
開始した回転回数に基づく巻取り側リールに巻取られた
テープの巻取り半径を算出する。そして第２の演算回路
２５は、検出回路２２で検出した逆誘起電圧と第１の演
算回路２４の出力より式（２）、　　（３）に従い、巻
取りテープ速度Ｖを算出する。そして、第１の比較回路
２７は第２の演算回路２５の出力である算出した巻取り
テープ速度Ｖと、基準信号生成回路２６の出力である制
御目標速度ｖＯを比較し、巻取りテープ速度Ｖが制御目
標速度ＶＯとなるようにモータ駆動回路２８に速度指令
電圧を与える。この時、第３の演算回路２９は、第１の
比較回路２７の出力に基づいて、第１の比較回路２７の
出力である速度指令電圧の値がＶ＝ｖＯの場合に出力す
る値になるようにリールモータ２１の回転回数を算出す
る。即ち、次式で表されるリールモータ２１の回転回数
ｎ２を算出する。即ち式（１）〜（３）より （ｒＯ＋に１−ｎ２・ｔ）・Ｋ２・Ｅａ＝ｖ。

となる。従って、第３の演算回路２９は算出したリール
モータ２１の回転回数ｎ２をリールモータ２１駆動開始
直後にカウンタ２３に再プリセットし、以後、リールモ
ータ２１を再駆動するまでカウンタ２３に対して算出し
たリールモータ２１の回転回数をプリセットしない。そ
して本発明の第２の実施例のリールモータ駆動制御装置
は以後リールモータ２１を再駆動するまで本発明の第１
の実施例と同一の動作を行う。

以上のようにリールモータ駆動開始時に第３の演算口！
！２９でカウンタ２３にプリセットしたリールモータ２
１の回転回数から第１の演算回路２４で算出した巻取り
側リールに巻取られるテープの巻取り半径に基づいて算
出した巻取りテープ速度が基準信号生成回路２６で生成
した制御目標速度に等しく４うように第１のカウンタ２
３にプリセットしたリール、モー　タ２１の回転回数を
第３の演算回路２９で算出し、カウンタに再設定するこ
とにより、任意のテープ状態からリールモータ２１を駆
動してもテープの巻取り速度が一定となるようにして駆
動制御されることになる。

更に、本発明の第３の実施例について説明する。

第４図は第３の実施例におけるリールモータ駆動制御装
置のブロック図を示すものである。３１はリールモータ
、３２はリールモータ３１が回転することにより発生す
る逆誘起電圧を検出する検出回路、３３は検出回路３２
の出力に基づいてり−ルモータ３１の回転回数をカウン
トするカウンタ、３４はカウンタ３３の出力に基づいて
巻取り側リールに巻取られたテープの巻取り半径を算出
する第１の演算回路、３５は検出回路３２の出力と第１
の演算回路３４の出力に基づいて巻取り側リールに巻取
られているテープの巻取り速度を算出する第２の演算回
路、３６はテープの巻取り速度の制御目標速度を生成す
る基準信号生成回路、３７は第２の演算回路３５の出力
と基準信号生成回路３６の出力を比較する第１の比較回
路、３８は第１の比較回路３７の出力に基づいてリール
モータ１を駆動するモータ駆動回路、３９は第１の比較
回路３７の出力と検出回路３２の出力に基づいてリール
モータの回転回数を算出する第３の演算回路、３１０は
カウンタ３３の出力を記憶するメモリ、３１１はカウン
タ３３の出力とメモリ３１０の出力を比較する第２の比
較回路である。

次に、本発明の第３の実施例のリールモータ駆動制御装
置の動作について述べる。本実施例では第４図に示しで
あるリールモータ３１、検出回路３２、カウンタ８３、
第１の演算回路３４、第２の演算回路３５、基準信号生
成回路３６、第１の比較回路３７、モータ駆動回路３８
、及び第３の演算回路３９はそれぞれ本発明の第２の実
施例の第３図に示しであるリールモータ２１、検出回路
２２、第１のカウンタ２３、第１の演算回路２４、第２
の演算回路２５、基準信号生成回路２６、第１の比較回
路２７、モータ駆動回路２８、及び第３の演算回路２９
と同じ動作をする。さらに以下に述べる動作も行う。即
ち、例えばテープを走行させている時、特定したいテー
プ位置を指令するとメそり３１０はカウンタ３３の出力
を記憶する。

即ち、リールモータ３１がテープを始端から特定したい
テープ位置までテープを巻取り側リールに巻取るのに要
したリールモータ３１の回転回数をメモリ３１０は記憶
する。次に、例えばテープを先頭まで巻戻した状態から
前記テープ位置を特定する場合について述べる。リール
モータ３１の駆動を開始すると、本第２の実施例で説明
したようにテープを一定速度で走行するようにリールモ
ータ３１は駆動される。次に第２の比較回路３１１はメ
モリ３１０の出力とカウンタ３３の出力を比較し、モー
タ駆動回路３８にリールモータ３１を駆動または停止さ
せる指令信号を出力する。即ち、第１のメモリ３１０に
記憶しである特定したいテープ位置までにテープ始端か
ら巻取るのに要したリールモータ３１の回転回数と、カ
ウンタ３３の出力であるテープ始端から現時点までにテ
ープを巻取るのに要したリールモータ３１の回転回数と
を第２の比較回路３１１で比較し、メモリ３１０の出力
とカウンタ３３の出力が一致すればリールモータ３１を
停止させる指令信号を、メモリ３１０の出力がカウンタ
３３の出力より大きい場合はリールモータ３１を回転を
継続する指令信号を、メモリ３１０の出力がカウンタ３
３の出力より小さい場合はテープを始端にまで巻戻して
前記と同一の動作を行う。この動作の流れを第５図に示
す。

前記の動作説明は、テープの始端から行ったものであっ
たが、テープの任意状態から始めた場合は、前記の動作
説明のようにカウンタ３３の出力がメモリ３１０の出力
を越えている場合は、テープを巻戻して前記の動作を行
いカウンタ３３の出力とメモリ３１０の出力が一致した
らモータ駆動回路３８にリールモータ３１の駆動を停止
する指令信号を出力する。以上のようにメモリ３１０の
出力であるテープ始端から特定したいテープ位置までに
巻取るのに要したリールモータ８１の回転回数とカウン
タ３３の出力である実際に駆動されているリールモータ
３１のテープ始端からテープを巻取った場合の回転回数
を第２の比較回路３１１で比較し、両者が一致するとこ
ろでリールモータ３１の回転を停止させるようにモータ
駆動回路３８に指令信号を出力する。以上より、テープ
の走行速度が一定であるためリールモータ３１０回転回
数を比較することによりテープ位置の特定ができること
になる。なお、本発明の第３の実施例では、メモリ３１
０は例えばテープを走行させている時、特定したいテー
プ位置を指令すると、カウンタ３３の出力であるリール
モータ３１がテープを始端から特定したいテープ位置ま
でテープを巻取り側リールに巻取るのに要したリールモ
ータ３１の回転回数を記憶するとしたが、テープ始端か
ら特定したいテープ位置までに巻取り側リールにテープ
を巻取るに要したリールモータ３１の回転回数をあらか
じめ計算してメモリ３１０に記憶させる構成にしてもよ
い。

発明の効果 以上のように本発明は、リールモータの状態を検出した
検出出力に基づいて巻取り側リールに巻取られるテープ
の速度を検出し、このテープ速度が一定となるようにリ
ールモータを駆動することによりテープ速度を一定にし
て高速走行を実現することと、また、リールモータの状
態を検出した検出出力に基づいて、リール駆動開始時の
テープ速度と基準テープ速度の差から巻取り側リールに
巻取られたテープをテープ始端から巻取った場合に相当
するリールモータの回転回数を算出することでテープを
任意の状態から巻取ってもテープ速度を一定にして高速
走行を実現することと、リールモータの状態を検出した
検出出力に基づいて、巻取り側リールに巻取られたテー
プの量を検出することでテープ位置の特定を実現するこ
とと、さらにリールモータ及びモータ駆動回路１つで実
現できローコスト化がはかられるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるリールモータ駆
動制御装置のブロック図、第２図はリールモータ、を回
転させた時に発生する逆誘起電圧の波形図、第３図は本
発明の第２の実施例におけるリールモータ駆動制御装置
のブロック図、第４図は本発明の第３の実施例における
リールモータ駆動制御装置のブロック図、第５図は本発
明の第３の実施例の動作説明図である。第６図は従来の
テ１、　２Ｌ　　３１・・・リールモータ、２，２２゜
３２・・・検出回路、　　３，２３．３３・・・カウン
タ、４．２４．３４・・・第１の演算回路、　　５，２
５゜３５・・・第、２の演算回路、　　６．２８．３６
・・・基準信号生成回路、　　７，２７．３７・・・第
１の比較回路、　　８．２８．３８・・・モータ駆動回
路、２９．３９・・・第３の演算回路、　　３１０・・
・メモリ、３１１・・・第２の比較回路。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　はか１名第１図 １−−−リールモータ ８・−モ゛−グＭ、動回語 第２ｒｌＡ ２１−　　リールモータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）巻取り側リールを駆動するリールモータが回転す
   ることにより発生する逆誘起電圧を検出する検出手段と
   、 前記検出手段の出力に基づいて前記リールモータの回転
   回数をカウントするカウンタと、 前記カウンタの出力に基づいて前記巻取り側リールに巻
   取られたテープの巻取り半径を算出する第１の演算手段
   と、 前記検出手段の出力と前記第１の演算手段の出力に基づ
   いて前記巻取り側リールに巻取られているテープの巻取
   り速度を算出する第２の演算手段と、 前記テープの巻取り速度の制御目標速度を生成する基準
   信号生成手段と、 前記第２の演算手段の出力と前記基準信号生成手段の出
   力を比較する第１の比較手段と、 前記第１の比較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とを具備したことを特徴とす
   るリールモータ駆動制御装置。
2. （２）第１の比較手段の出力と検出手段の出力に基づい
   てリールモータの回転回数を算出する第３の演算手段と
   を具備したことを特徴とする請求項１記載のリールモー
   タ駆動制御装置。
3. （３）カウンタは、第３の演算手段の出力に基づいてリ
   ールモータの回転回数をプリセットされるものであるこ
   とを特徴とする請求項２記載のリールモータ駆動制御装
   置。
4. （４）第３の演算手段は、巻取り側リールに巻取られた
   任意のテープ状態から巻取りを開始した場合、リールモ
   ータが前記テープを始端から巻取った時の前記リールモ
   ータの回転回数を算出することを特徴とする請求項２記
   載のリールモータ駆動制御装置。
5. （５）カウンタの出力を記憶するメモリと、前記カウン
   タの出力と前記メモリの出力を比較する第２の比較手段
   とを具備したことを特徴とする請求項２記載のリールモ
   ータ駆動制御装置。
6. （６）モータ駆動手段は、第２の比較手段の出力に基づ
   いてリールモータの駆動及び停止を行うことを特徴とす
   る請求項５記載のリールモータ駆動制御装置。