JPH0235376B2 - - Google Patents

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JPH0235376B2
JPH0235376B2 JP56056043A JP5604381A JPH0235376B2 JP H0235376 B2 JPH0235376 B2 JP H0235376B2 JP 56056043 A JP56056043 A JP 56056043A JP 5604381 A JP5604381 A JP 5604381A JP H0235376 B2 JPH0235376 B2 JP H0235376B2
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tape
acceleration
inertia
moment
reel
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Sony Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/06Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by retarding devices, e.g. acting on web-roll spindle
    • B65H23/063Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by retarding devices, e.g. acting on web-roll spindle and controlling web tension
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/18Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
    • G11B15/46Controlling, regulating, or indicating speed
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/18Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
    • G11B15/46Controlling, regulating, or indicating speed
    • G11B15/48Starting; Accelerating; Decelerating; Arrangements preventing malfunction during drive change

Description

【発明の詳細な説明】 従来から知られているテープテンシヨン制御装
置では、特にテープ速度の加減速時にテープテン
ションが一定に制御されている場合であつても加
速度が一定であるとは限らない。加速度が一定で
ないと次のような不都合が生ずる場合がある。
それは、例えば編集機能を備えたVTRにおい
て高速サーチモードのときには、サーチ時間を短
縮するために、テープを高速走行させる必要があ
る。そして、サーチ位置に近ずいたときテープ速
度が自動的に減速され、目的のサーチ位置で自動
停止するように構成されている。
第1図はこの段階的は速度制御の一例であつ
て、この例は減速時の速度制御特性を示す。この
例のように最高速度(ノーマル速度の50〜60倍
速)から10倍速まで、あるいは10速から1倍速
(定常速度)まで段階的に減速するとき、減速度
特性が一定でないと、減速し始めてから所定の倍
速に至るまでの時間にバラツキが生ずる。
従つて、その場合には所定の倍速にするために
モータに加えるブレーキ力とブレーキ時間を正し
くプログラムできない。しかもブレーキ力などは
使用するリール径やテープ量によつても大きく相
異するから、この場合にはそのプログラムがさら
に難しくなる。
そこで、この発明では加減速時、特に減速時の
速度特性が一定となるようにテープ速度の制御回
路を構成したものである。すなわち、この発明に
おいてはテープ巻径、テープ加速度及びテープテ
ンシヨンからテープ速度の加減速時におけるテー
プを含めたリールの慣性モーメントを求め、この
慣性モーメントと上述の各検出出力からリールモ
ータの最適トルクを算出し、この最適トルクが得
られるようにリールモータを制御することによつ
てテープ加速度が常に一定となるようにしたもの
である。
以下図面を参照してこの発明に係るテープ速度
の制御回路の一例を詳細に説明するも、テープの
加減速時におけるリールモータのトルクは、その
加減速時のテープテンシヨン、加速度、テープを
含めたリールの慣性モーメントにより決定される
から、テープ速度を制御するためにはその時点で
の慣性モーメントを検出する必要がある。
ここで、テープを含めたリールの慣性モーメン
トとテープテンシヨン、加速度の関係は、テープ
送出し側での慣性モーメントをISO、テープ巻取
り側での慣性モーメントをITOとすれば次のよう
になる。
IS=rS/α(TSO+rSFS) ……(1) IT=rT/α(TTO+rTFT) ……(2) ここに、 rS、rT:テープ供給側及び巻取側のテープ巻径 α:テープ加速度 TSO、TTO:テープ供給側及び巻取側のモータに
発生する初期トルク FS、FT:テープ供給側及び巻取側のテープテン
シヨン 上記(1)式及び(2)式に示されるように、リールモ
ータに初期トルクTSO、TTOを発生させ、そのと
きのテープ巻径、テープ加速度及びテープテンシ
ヨンを検出することにより、送り出し側でのテー
プを含むリールの慣性モーメントISO及び巻取側
でのモーメントを含むリールの慣性モーメント
ITOが求められる。またこれらの慣性モーメント
とモータのトルクTS、TTの関係は次式で示され
る。
TS=dωS/dt・IS−rSFS ……(3) TT=dωT/dt・IT−rTFT ……(4) ここに、 ωS、ωT:供給側及び巻取側のリールの角速度 求められた慣性モーメントISO、ITO及び(3)式、
(4)式に基づいて、テープ加速度αが常に一定とな
るように、供給側及び巻取側のモータトルクTS
TTが制御される。この場合、テープテンシヨン
が変動したときでもモータトルクTS、TTを制御
してテープ加速度αが一定となるように制御して
いるので、テープ加速度αのみならず、テープテ
ンシヨンも一定に制御することができる。
第2図は上述した制御動作を実現するための具
体例の1つである。図において、10Sは供給リ
ール側のモータMSに対する制御回路、10Tは
巻取リール側のモータMTに対する制御回路であ
る。説明の便宜上、巻取リール側の制御回路10
Tから説明する。
11Tは巻取リール側のテープ巻径rTを検出す
る検出手段で、これには巻取リール駆動用モータ
MTに取付けられた周波数発電機より得られた出
力FGTが端子12Tを通つて供給されると共に、
タイマーローラより得られた出力TRが端子13
を通つて供給される。テープ巻径rTは両出力の比
TRT/FGTから求めることができる。
また、タイマーローラより得られた出力TRは
加速度αの検出手段14に供給される。検出手段
14は微分回路で構成される。なお、加速度αは
供給リール側と巻取リール側の周波数発電機から
の出力から求めることもできる。
そして、検出手段15Tにおいて供給リール側
のテープテンシヨンFTが検出される。この例で
は、供給側のテンシヨンアームに取付けられたポ
テンシヨメータでテープテンシヨンFTが検出さ
れる。
また、MTは巻取側リールを駆動するためのDC
モータで、抵抗器RTに流れる界磁電流IfTが検出
手段16Tに供給される。モータMTに対するト
ルクTTが検出される。なお、17Tは界磁電流
IfTを制御する可変電流源で、制御回路18Tの
出力で制御されるが、スタート時には所定のモー
タトルクTTOが得られるようにその初期値が設定
されている。
これら複数の検出手段によつて得られた複数の
検出出力rT、α、FT及びTTOは演算回路20Tに
供給される。従つて、モータMTに発生する初期
トルクTTOによつてテープが走行したときのテー
プを含むリールの慣性モーメントITOが検出され
る。
なお、この慣性モーメントITOの検出はテープ
の加減速時のみ行なわれる。従つて、通常は例え
ば定テンシヨンサーボ等が働らいてテープ速度が
一定に制御される。また、この慣性モーメント
ITOの検出、特に減速時の検出は最高速から10倍
速に移る第1段階だけでなく、10倍速から1倍速
に移る第2段階でも行なうようにしてもよい。
さて、演算回路20Tで検出されたこの慣性モ
ーメントITOはモータトルクTTの演算回路30T
に供給される。この演算回路30Tにはこのほか
にテープ巻径rT、テープテンシヨンFT及び加速度
αより得た角加速度dωT/dtが加えられて(4)式の
モータトルクTTが算出される。テープが走行す
ればそれにつれてテープ巻径rT、テープテンシヨ
ンFT及び角加速度dωT/dtが夫々変化するので、
モータトルクTTもテープ走行に伴つて異つた値
となる。そしてテープ加速度が一定するように、
このモータトルクTTの出力で界磁電流IfTに対す
る制御回路18Tが制御される。
なお、31Tは加速度αより角加速度dωT/dt
を得るための回路である。ここに、テープ速度を
vT、角速度ωTとすれば、 α=dvT/dt=dωT/dt・rT ……(5) である。
テープ供給側についても同様に構成され、演算
回路20Sにおいてテープ供給側の慣性モーメン
トISOが検出され、他方の演算回路30Sにおい
てテープ加速度αが一定となるように供給リール
を駆動するモータMSのトルクTSが、テープ巻径
rS、テープテンシヨンFSに応じて制御される。
なお、テープの加速度αを検出する代りに供給
側及び巻取側のテープ角加速度を求めて慣性モー
メントITO、ISOを検出してもよい。
ところで、上述した実施例はテープ速度の加減
速時だけ慣性モーメントITO、ISOを検出し、検出
された後はこの慣性モーメントITO、ISOを固定し
てモータトルクTT、TSを制御するようにした場
合である。ところが、この慣性モーメントITO
ISOはテープ巻径等の変化によつて逐次変化する
ものであるから、加減速時はテープ巻径等の変化
に応じて慣性モーメントITO、ISOを変化させた方
が好ましい。
第3図はこのような考えを取り入れた制御回路
の具体例である。まず、上述した慣性モーメント
はリール自体の慣性モーメントITRと、このリー
ルに残存するテープの慣性モーメントITTが合成
されたものとして表わせる。
テープのみの慣性モーメントITTは ITT=πγh/2g(rT 4−rO 4)=K(rT 4−rO 4) ……(6) ただし K=πγh/2g g:重力加速度 γ:テープ密度 h:テープ幅 rO:リールハブの径 である。全体の慣性モーメントITは IT=ITT+ITR ……(7) であるために、 ITR=IT−ITT ……(8) となつて、これよりリールの慣性モーメントITR
を求めることができる。この場合、リールの慣性
モーメントITRはリール径が変らない限り一定で
あるから、テープ加減速時に得られる慣性モーメ
ントITOとそのときのテープの慣性モーメントITT
とからリールの慣性モーメントITRを検出するこ
とができる。
第3図において、40Tはテープの慣性モーメ
ントITTを検出する手段であつて、(6)式から明ら
かなように、この検出手段40Tには検出手段1
1Tより検出されたテープ巻径rTの出力が供給さ
れると共に、端子41Tより使用リールのリール
ハブ径rOに関する出力が供給されて、テープ巻径
rTでの慣性モーメントITTが検出される。
この慣性モーメントITTと、演算回路20Tで
得られた全体の慣性モーメントITOは減算器42
Tに供給されてリールの慣性モーメントITRが求
められる。リールの慣性モーメントITRはメモリ
ー43Tに格納されて、現在とは異なるリール径
をもつリールに取替えられるまで、メモリー43
Tに格納されたデータがリールの慣性モーメント
のデータとして使用される。
従つて、このメモリー43Tから読出されたデ
ータは加算器44Tに供給されてテープの慣性モ
ーメントITTに加算されて、テープ巻径rTによつて
逐次変化する慣性モーメントITが形成される。
なお、45Tはメモリー43Tに対する読出し
書込み用パルスの入力端子である。
ところで、この第3図の実施例においてリール
の慣性モーメントITRのデータをテープの加減速
の都度、更新するように構成する場合において
は、更新しようとするときに得られたデータその
ものではなく、更新前のデータとの平均的なデー
タを利用した方が安定度がよい。従つて、n度目
のリール慣性モーメントITR(n)が検出された場
合には、 I′TR(o) =1/n{(n−1)ITR(o-1)+ITR(o)} ……(9) で求められるリール慣性モーメントI′TR(o)をn度
目のモーメントデータとしてメモリー43Tに格
納するようにすればよい。
第4図において、50Tがその平均値データ形
成回路であつて、ITR(o-1)はメモリー43Tに格納
されていた更新前のデータであるる。51Tはデ
ータITR(o-1)の重み付け回路、52Tは加算器、5
3は1/nに重み付けする回路である。
以上説明したようにこの発明によれば、テープ
の加減速時にテープ加速度が一定となるようにモ
ータトルクを制御したので、特にテープを減速す
る場合に、モータに加えるブレーキ力やブレーキ
時間を正しくプログラムできる。また、リール径
が異る場合でもそのデータに基いてモータトルク
が制御されるから、この場合でもプログラム精度
が高い。
そして、第3図及び第4図のように構成する場
合にはテープ巻径に応じてテープを含めたリール
合体の慣性モーメントITO、ISOを変更することが
できるから、それだけ制御精度が向上する。
また、この発明では、テープを加速する毎に、
テープを加速する直前のテープを含めたリールの
慣性モーメントを演算し、この演算結果に基づい
てテープの加速度が一定になるようにモータの駆
動トルクを制御しているので、リールの種類やテ
ープの量に関係無くテープの加速度を常に一定に
保つことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は減速特性の一例を示す特性図、第2図
〜第4図は夫々この発明に係るモータ速度の制御
回路の一例を示す要部の系統図である。 11T,11Sはテープ巻径rT、rSの検出手
段、14は加速度αの検出手段、15T,15S
はテープテンシヨンの検出手段、16T,16S
はモータトルクTT、TSの検出手段、20T,2
0S,30T,30Sは演算回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 リールに巻かれたテープの巻径を検出するテ
    ープ巻径検出手段と、上記テープの加速度を検出
    するテープ加速度検出手段と、上記テープの張力
    を検出するテープテンシヨン検出手段と、上記リ
    ールを駆動するモータの初期トルクを検出するト
    ルク検出手段と、上記テープの加速開始時に上記
    テープ巻径検出手段の出力信号と上記テープ加速
    度検出手段の出力信号と上記テープテンシヨン検
    出手段の出力信号と上記トルク検出手段の出力信
    号とに基づいて上記テープが巻かれたリールの慣
    性モーメントを演算する第1の演算手段と、上記
    テープの加速開始後、上記慣性モーメントと上記
    テープ巻径検出手段の出力信号と上記テープテン
    シヨン検出手段の出力信号とに基づいて上記テー
    プの加速度を一定にするための上記モータの駆動
    トルクを演算する第2の演算手段と、上記テープ
    の加速開始時に上記モータが上記初期トルクを発
    生するように上記モータに駆動信号を供給し、上
    記テープの加速開始後上記第2の演算手段の出力
    信号に基づいて上記モータを制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とするテープ速度の制御回
    路。
JP56056043A 1981-04-14 1981-04-14 Control circuit for tape speed Granted JPS57169956A (en)

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AT (1) AT377374B (ja)
AU (1) AU542446B2 (ja)
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DE (1) DE3213745A1 (ja)
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