JPH04102251A - 磁気テープ装置の高速走行制御方式 - 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、リール・トウ・リール磁気テープ装置におけ
る効率的な高速走行制御方式に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のリール・トウ・リール磁気テープ装置として、例
えば特開昭５３−１４４３０７号公報に記載されている
ものがある。この装置は、それぞれ別個のモータによっ
て、供給リール及び巻取りリールが駆動され、供給リー
ルから読み書きヘッドのところを通って巻取リールまで
、バッファなしに、はぼ一定の長さの経路を経て、磁気
テープが移送され、その際、読み書きヘッドのところに
おいて、磁気テープの張力が一定とされ、磁気テープ速
度が一定となるように移送状態が維持されるいわゆるリ
ール・トウ・リール型の磁気テープ装置である。この装
置では、一方のリールが比較的大きな所定角度回転する
毎に１つずつパルスを生ずる第１のタコメータと、他方
のリールが前記所定角度よりも十分に小さな別の所定角
度回転する毎に１つずつパルスを生ずる第２のタコメー
タとを設け、それらタコメータパルスの比率を算出する
と共に、最初のテープ巻径を検出することによって、２
つのリールにおけるテープ巻径を逐次求め、それに基づ
いて各リールにおけるテープ巻径（リールの慣性）の変
化に適合するように各リールモータの駆動電流をコント
ロールしているが、テープ速度を一定にするために、一
定の目標速度に対する走行制御についてのみ検討されて
いる。

〔発明が解決しようとす課題〕

前記従来技術は、一定の目標速度に対する走行制御につ
いては、検討されていたが、その目標速度は装置の許容
最高速度よりも相当に低い値であって、装置の許容し得
る限界速度（許容最高速度）で制御することについては
、配慮がされておらず、装置の性能を十分に引き出して
いない問題があった。

従って、本発明は、装置の許容し得る限界速度で制御す
ることによって、処理時間を短縮することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、供給リール及び巻
取りリールの間を走行するテープの速度を検出するテー
プ走行速度検出手段と、テープの目標速度の設定手段と
、前記検出したテープ走行速度を前記目標速度と比べて
、その比較結果に基づき、テープ走行速度が目標速度に
一致するように供給リールモータ及び巻取りリールモー
タを制御する速度制御手段とを有するリール・トウ・リ
ール磁気テープ装置において、前記供給リールのテープ
巻径及び前記巻取りリールのテープ巻径をそれぞれ検出
するテープ巻径検出手段を備えるとともに、前記テープ
の目標速度設定手段は、供給リール及び巻取りリールの
前記検出したテープ巻径のうち小さい方の値とリールモ
ータの最高回転角速度とにより定まる許容限界速度を、
前記目標速度として設定するように構成する６ また、リールモータ駆動電圧（モータ供給電源電圧）を
検出する手段を更に備え、検出したリールモータ駆動電
圧に応して前記リールモータの最高回転角速度が与えら
れ、これによって前記許容限界速度が設定されるように
構成する。

〔作　用〕

上記構成に基づく作用を説明する。

テープの目標速度設定手段（実施例の許容最高速度演算
器）は、供給リールのテープ巻径と巻取りリールのテー
プ巻径を比較して、小さい方のテープ巻径を選択する。

ロードしたテープの走行開始時（全部のテープが供給リ
ールのみに巻かれているとき）から両リールのテープ量
が等しくなる中間時点までは、巻取りリールのテープ巻
径が供給リールのテープ巻径より小さいので、巻取りリ
ールのテープ巻径が選択される。またこの間の選択され
た巻取りリールのテープ巻径は、時間と共に増加して行
く。中間時点から巻取り終了時点（全部のテープが巻取
りリールに巻かれたとき）までは、供給リールのテープ
巻径が巻取りリールのテープ巻径より小さいので、供給
リールのテープ巻径が選択される。また、この間の選択
された供給リールのテープ巻径は、時間と共に減少して
行く。従って、選択されたテープ巻径は、走行開始時と
走行終了時（巻取り終了時）とが最小で、中間時点が最
大の、山形に変化するものとなる。

許容最高速度は、この選択されたテープ巻径とリールモ
ータの最高回転角速度の積で与えられるが、この最高回
転角速度はリールモータの駆動電圧（モータ供給電源電
圧）やモータ定数などで定まるほぼ一定値と考えてよい
ので、許容最高速度もまた選択されたテープ巻径と同様
に山形に変化したものとなる。

本発明では、この山形を呈する許容最高速度を今現在の
装置の許容最高速度であると判断し、これを目標速度と
して速度制御手段に与えることにより、テープ走行速度
はこの目標速度と一致するように制御されるので、従来
技術に比べて（従来技術では、テープ走行開始時または
巻取り終了時の値を限度とする一定の目標値）、この山
形に高くなる分、走行速度を上昇することができ、ひい
ては、処理速度を大幅に向上し、処理時間を短縮するこ
とができる。

また、モータ供給電源電圧検出器は、装置によって、ば
らつきのある電源電圧を認識し、これを許容最高速度演
算器に転送する。それによって、許容最高速度の演算に
使用されるリールモータ駆動電圧は、より正確なものと
なり、許容最高速度を向上することができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図において、１０１は供給リール、１０２は巻取リ
ール、１０３は磁気テープを示す。供給リール１０１は
供給リールモータ１で駆動され、巻取リール１０２は巻
取リールモータ２で駆動される。３はテンションセンサ
を示し、両リール間に張られた磁気テープ１０３の張力
を検出する。

供給リールモータ１、巻取リールモータ２には、それぞ
れ、シャフト同軸上に、タコメータが取り付けられてい
る。巻取リールモータ２ムこ取り付けられた巻取リール
タコメータ５は、１回転で１パルスを発生し、供給リー
ルモータ１に取り付けられた供給リールタコメータ４は
、巻取リールモータ２に取り付けられたタコメータ５に
比べ、十分小さい角度で１パルスを発生するように構成
されている。６は半径比計数器で、巻取リールタコメー
タ５の１パルス間隔中に供給リールタコメータ４がＮパ
ルスを計数し、半径比計数器６に設けられたレジスタに
格納される。このレジスタは、巻取リールタコメータ５
の１パルス毎に更新される。

７は初期半径演算器であり、磁気テープをロードした時
点での最初の供給リール側半径Ｒ０を演算し、これを初
期半径演算器７に設けられたレジスタに格納する。この
状態での初期半径Ｒ０は、磁気テープ１０３が供給リー
ル１０１から巻取り−ル１０２に巻き取られ、時々刻々
変化していく供給リール１０１及び巻取り−ル１０２の
半径演算に必要となり、（１）式で求められる。

りＲｏより、その時点での半径を演算し、それぞれの演
算器に設けられたレジスタに格納する。供給リール半径
ＲＦ％巻取リール半径Ｒ８は時々刻々変化し、（２）式
、及び、（３）式により求められる。

ここに、Ｎｏ　：磁気テープロード時点での半径比計数
器の値、Ｎｌ　：供給リールタコメータ４０１回転あた
りのパルス数、Ｒ１４ｏ：巻リール１０２にテープが巻
かれていない状態の半径、８は供給リール半径演算器、
９は巻取リール半径演算器で、半径比計数器６に格納さ
れているデータＮと初期半径演算器７に格納されている
デー１０はパルス間隔計算器で、供給リールタコメータ
４からのパルスのパルス間隔を十分短い一定周期Ｔのク
ロックパルスで計数し、そのカウント値Ｍをパルス間隔
計数器１０レジスタに格納する。

このレジスタは、供給リールタコメータ４からのパルス
毎に更新される。

１１はテープ送り速度演算器で、供給リール半径演算器
８のデータＲ，とパルス間隔計数器１０のデータＭによ
り、その時点での実際のテープ送り速度υを演算し、テ
ープ送り速度演算器１１に設けられたレジスタに格納す
る。テープ送り速度υは、（４）式により求められる。

１２はＡＤ変換器で、テンションセンサ３のアナログ出
力をディジタルデータに変換する。

１３は張力制御器で実際のテープ張力よ目標テープ張力
との差に基づくテンション・フィードバック電流■、を
演算し、張力制御器１３に設けられたレジスタに格納す
る。

１４は供給リール半径係数演算器、１５は巻取リール半
径係数演算器である。半径係数演算器についての詳細は
、ここでは記述しないが、フィードバック電流ＩＦＤに
半径係数を乗じたものが、モータ駆動電流となる。供給
リール半径係数ＤＦ、巻取リール半径係数ＤＭは、それ
ぞれの半径値Ｒｒ、Ｒｓより求められ、それぞれの半径
係数演算器１４．１５に設けられたレジスタに格納され
る。

モータ供給電源電圧検出器２４は、モータ供給電源電圧
■３をＡＤ変換し、変換したディジタル値を、モータ供
給電源電圧検出器２４に設けられたレジスタに格納する
。

１６は速度制御器で、磁気テープ装置の目標速度（詳細
は後述）とテープ送り速度演算器１１のデータ（実際の
テープ走行速度）υとの差に基づく速度フィードバック
電流１ｖを演算し、速度制御器１６に設けられたレジス
タに格納する。

１７はフィードバック電流演算器で、張力制御器１３の
データＩアと速度制御器１６のデータＩｖを加算し、フ
ィードバック電流１ｒｎを求め、フィードバック電流演
算器エフに設けられたレジスタに格納する。

１８は供給リールモータ駆動電流演算器、１９は巻取リ
ールモータ駆動電流演算器で、フィードバック電流演算
器１７のデータＪＦＤと各半径係数演算器のデータＤＦ
、ＤＭを乗算することによって求められる。供給リール
モータ駆動電流ＩＦ。

巻取リールモータ駆動電流Ｉ。は、それぞれ下式によっ
て求められ、ＤＡ変換器２０．２１に転送される。

１Ｆ　＝　ＩＦＤＤＦ　、１．４＝　ＩＦＩＩＤＭ　　
　　　（５）ＤＡ変換器２０．２１はリールモータ駆動
電流ＩＦ、１．をアナログレベルに変換し、それぞれ、
供給リールモータ駆動回路２２、巻取リールモータ駆動
回路２３に転送する。

供給リールモータ駆動回路２２、巻取リールモータ駆動
回路２３は、ＤＡ変換器２０．２１のアナログ出力に応
じた電流をモータに印加し、供給リールモータ１、巻取
リールモータ２を駆動する。

これにより、磁気テープの走行速度及び張力は、目標速
度及び目標張力に一致するように制御され、安定に走行
させることができる。

つぎに、本実施例の特徴であるモータ供給電源電圧検出
器２４及び許容最高速度演算器２５の詳細について説明
するが、その説明をする前に、まず、許容最高速度の概
要及びこれと目標速度の関係について説明する。

モータ供給電圧（端子間電圧）Ｖ＋　とモータ回転速度
（角速度）ωの関係は（６）式にて表わされる。

ｉ ■、≧Ｖ、＝に、　　・ω＋Ｒ−ｉ＋Ｌ・　　　　（６
）ｔ ｔ ここでＲ−ｉ及び　Ｌ・　　　　はモータ制御器ｉ 流ｊによって決まる電圧であり、制御に必要な電圧であ
る。制御に必要な最大電流を１２＋最大電圧を■２とす
ると これより（６）式は（７）式となる。

一般にモータ供給電源電圧Ｖ、は装置により一定である
から、 Ｖｓ　　Ｖｚ−一定　　　　　　（８）またモータ誘起
電圧定数にやも既知であるからωは一意的に決定される
。ここで υ−γ°ω　　　　　　　　　（９） であるから、テープ最外周の半径（テープ巻径）Ｔが小
さければテープ送り速度υは小さ（なり、γが大きけれ
ばυは大きくなる。すなわちテープ最外周の半径（テー
プ巻径）Ｔに応して、テープ送り速度の限界値υ１が決
定される。

本実施例においては、供給リールのテープ巻径と巻取リ
ールのテープ巻径を常時監視し、供給リール速度限界値
υＦ１と巻取リール速度限界値υ。

の低い方を速度を目標速度として、テープ走行制御を実
施するものである。

そこで、モータ供給電源電圧検出器２４は、モータ供給
電源電圧■、をＡＤ変換し、変換したディジタル値を、
検出器２４内に設けたレジスタに格納する。

また、許容最高速度演算器２５は、供給リール半径演算
器８のデータ（テープ最外周半径すなわちテープ巻径）
ＲＦと巻取リール半径演算器９のデータ（テープ最外周
半径すなわちテープ巻径）ＲＭのうち、小さい方の半径
Ｒ，を検出し、これを演算器２５内の図示しないレジス
タに格納する。

ωｌ＋１ｌｌｋを演算し、これをレジスタに格納する。

ここで、Ｒ１とωｗ＋ａｘとから、磁気テープ装置の許
容限界速度υ、を、υ１＝Ｒ１ωＩＩＩＩＩＸの演算に
より求め、同様にレジスタに格納する。

速度制御器１６では、この許容限界速度υ１を目標速度
として、前述した速度制御を実施する。

この目標速度（すなわち、許容限界速度）υ１は、（７
）式で求まる最高回転角速度（リールモータの回転角速
度の上限値）ωｓｅｘが一義的に定まることから、Ｒ８
の変化につれて同様に変化する。すなわち、目標速度υ
１は、テープの巻取り開始時（全テープが供給リールに
あるとき）とテープの巻取り終了時（全テープが巻取り
リールに巻かれたとき）に、最小値であり、その中間時
点で（テープが半分ずつ両リールに巻かれた状態のとき
）最大値であり、山形状に変化する。

従って、本実施例によれば、従来技術（従来技術では、
目標速度を一定とするものであるから、この値を上記最
小値よりも高く設定することはできない）に比べて、こ
の山形の分だけ目標速度を高く設定することができ、テ
ープ送り速度（走行速度）は、常に装置の許容し得る最
大（最高）速度となるように制御されることとなり、所
定量の磁気テープを高速に送る早送りや巻戻しの際のテ
ープ送り速度を高め、磁気テープ装置としての処理速度
を大幅に向上し、処理時間の短縮を図ることができる。

なお、本実施例は、テープの早送りや巻戻しの際のテー
プ高速送りに適用したものであるが、磁気テープの記録
／再生（書込み／読取り）の際のテープ送りに対しても
、同様に適用することができる。

また、本実施例によれば、装置によりモータ供給電源電
圧■、が変化するような場合、モータ供給電源電圧を検
出する回路を設けることによって、電源仕様値の最低電
圧で見積もっていたＶｓを高く見積もることができ、許
容最高速度を速くすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、供給リール及び巻取りリールのテープ
巻径のうち小さい方の値とリールモータの最高回転角速
度とにより定まる許容限界速度を目標速度として設定し
たので、常に、磁気テープ装置の許容し得る限界の速度
でテープの走行速度を制御することができ、もって、磁
気テープ装置の処理速度を大幅に向上することができる
。

また、モータ駆動電圧検出手段を設け、この検出電圧に
応じて許容限界速度を設定するようにしたので、各装置
間の電源電圧のバラツキを吸収でき、更に、効率よく限
界速度を設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のブロック図である。 １・・・・・・・・・供給リールモータ、１０１・・・
・・・・・・供給リール、１０２・・・・・・・・・巻
取リール、１０３・・・・・・・・・磁気テープ、２・
・・・・・・・・巻取リールモータ、３・・・・・・・
・・テンションセンサ、４・・・・・・・・・供給リー
ルタコメータ、５・・・・・・・・・巻取リールタコメ
ータ、６・・・・・・・・・半径比計数器、７・・・・
・・・・・初期半径演算器、８・・・・・・・・・供給
リール半径演算器、９・・・・・・・・・巻取リール半
径演算器、１０・・・・・・・・・パルス幅計数器、１
１・・・・・・・・・テープ送り速度演算器、１２・・
・・・・・・・ＡＤ変換器、１３・・・・・・・・・張
力制御器、１４・・・・・・・・・供給リール半径係数
演算器、１５・・・・・・・・・巻取リール半径係数演
算器、１６・・・・・・・・・速度制御器、１７・・・
・・・・・・フィードバック電流演算器、１８・・・・
・・・・・供給リールモータ駆動電流演算器、１９・・
・・・・・・・巻取リールモータ駆動電流演算器、２０
．２１・・・・・・・・・ＤＡ変換器、２２・・・・・
・・・・供給リールモータ駆動回路、２３・・・・・・
・・・巻取リールモータ駆動回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、供給リール及び巻取りリールの間を走行するテープ
   の速度を検出するテープ走行速度検出手段と、テープの
   目標速度の設定手段と、前記検出したテープ走行速度を
   前記目標速度と比べて、その比較結果に基づき、テープ
   走行速度が目標速度に一致するように供給リールモータ
   及び巻取りリールモータを制御する速度制御手段とを有
   するリール・トウ・リール磁気テープ装置において、前
   記供給リールのテープ巻径及び前記巻取りリールのテー
   プ巻径をそれぞれ検出するテープ巻径検出手段を備える
   とともに、前記テープの目標速度設定手段は、供給リー
   ル及び巻取りリールの前記検出したテープ巻径のうち小
   さい方の値とリールモータの最高回転角速度とにより定
   まる許容限界速度を、前記目標速度として設定するよう
   に構成したことを特徴とする磁気テープ装置の高速走行
   制御方式。 ２、リールモータ駆動電圧を検出する手段を備え、検出
   したリールモータ駆動電圧に応じて前記リールモータの
   最高回転角速度が与えられ、これによつて前記許容限界
   速度が設定されるように構成したことを特徴とする請求
   項１記載の磁気テープ装置の高速走行制御方式。 ３、供給リール及び巻取りリール間で走行するテープの
   張力を検出する手段と、検出したテープ張力を目標テー
   プ張力と比較してその差が零となるように前記供給リー
   ルモータ及び巻取りリールモータを制御するテープ張力
   制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載
   の磁気テープ装置の高速走行制御方式。