JPH04195949A - モータ制御装置 - 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、供給リールと巻取りリールとにより磁気テー
プ等の移送をり〜ル・トウ・リールで行う際、移送され
る磁気テープの速度を一定に保つよう巻取り側リールモ
ータの制御を行うモータ制御装置に関するものである。

従来の技術 以下に従来の技術として、磁気記録再生装置（以下、代
表してＶＴＲと称す）に用いられているモータ制御装置
について説明する。

第３図は従来のモータ制御装置のブロック図、第４図は
従来の制御方法を説明するための波形図を示すものであ
る。以下その動作と構成について説明する。

従来の速度検出方法はり−ル巻径変化に影響を受けない
ように、固定円周のローラをテープに圧着し、このロー
ラがテープ速度に比例して回転することによって発生す
るパルスの周波数を検出してテープ速度情報を得、この
速度情報が一定になるように巻取りリール駆動モータを
制御する。このローラがタイマーローラ１であり、パル
スヲ検出する手段がパルス検出素子２である。

一般にパルス検出素子２には砒気抵抗センサ（以下、Ｍ
Ｒセンサと称す）等がよく用いられており、第１の増幅
器３で増幅されたセンサ信号を波形整形回路４を介して
矩形波に整形し、速度比較回路７へ出力する。第４図に
おける比較パルスｄが波形整形回路４の出力波形である
。

基準発信器５は、速度比較を行うための基準周波数のパ
ルスを発生し、希望するテープ速度に応じた周波数のパ
ルスを出力する。第４図における基準パルスａが基準発
信器６の出力波形である。

台形波回路６では、基準発信器から供給された基準パル
スを基に、速度比較に必要な台形波を内部クロックで形
成する。第４図の遅延パルスｂは基準パルスとによって
作られ、遅延パルスｂにより位相を遅らし立ち下がりで
リセットすることで台形波Ｃが作られる。

速度比較回路７は台形波回路６で作られた台形波Ｃに対
し波形整形回路４で得られた比較パルスｄの立ち上がり
位置により速度差を検出する。速度比較回路７で得られ
た速度差を速度エラー出力回路８により速度制御用信号
として出力する。

第４図に於て、速度制御用信号（速度エラー）ｅは速度
エラー出力回路８より出力された信号である。テープ速
度が目標速度で安定している時は比較パルスｄの立ち上
がり部が、台形波Ｃ傾斜部の中心に位置する。もしも、
目標速度に達しない場合は、比較パルスｄの立ち上がり
部が台形波Ｃ傾斜部の中心より上部となり、速度制御用
信号（速度エラー）ｅは高くなりモータへのトルクをあ
げる。又、目標速度より速い場合は、比較パルスｄの立
ち上がり部が台形波Ｃ傾斜部の中心より下部となり、速
度制御信号（速度エラー）ｅは低くなシモータへのトル
クを下げる。

第２の増幅器９は速度エラー出力回路８で得られた速度
制御信号をテープ速度制御系が安定するよう設定された
ゲインを持った増幅器である。この第２の増幅器９から
出力された信号を巻取りリール制御信号として巻取りリ
ール駆動回路（以下、Ｔリール駆動回路と称す）１０に
供給し、１１の巻取りリールモータを制御する。１２は
巻取り側のテープリールである。１７は供給側のテープ
リールである。１８は一定速度に走行を制御されるテー
プである。

１３．１４，１５．１６はテープ１８のテンジョンを制
御するもので本発明の主旨であるテープ速度制御とは直
接関係しない。

尚、テープを逆にＴリール１２からＳリール１７へ移送
する際は、第２の増幅器９から出力される速度制御信号
は５ＩＪ−段駆動回路１５に供給される。

以上のようにしてタイマーローラ１の回転周波数を一定
に制御することでテープ速度が一定に制御される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記記載従来例の速度制御精度は、タイマ
ーローラ１とパルス検出素子２により検出されるパルス
が、いかにテープ速度に一致しているかに付随する。タ
イマーローラとテープの圧着には限度があり、あまり圧
着力を増やすと走行負荷となりテープダメージにつなが
る。

又、テープを高速走行させるとタイマーローラの上をテ
ープが滑りテープ速度に対応した正確な情報を得られな
い。さらに、実際のテープ速度情報に対し遅い情報とな
るため制御系はより速く走らせようと制御する。よって
、正確なテープ速度に制御することができず、リールモ
ータが暴走する可能性がある。又、コンパクトなテープ
走行系が必要となった場合、スペース確保などの問題が
生じる可能性を有している。

本発明は従来の課題を解決するもので、タイマーローラ
を廃止し供給側及び巻取り側リールが回転することで得
られるパルスを比較信号として用いることで、高速での
安定したテープ走行が得られるモータ制御装置を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するだめの手段 この目的を達成するために本発明のモータ制御装置は、
巻取りリールの回転に比例した周波数のパルスを発生す
る巻取りリールパルス発生手段と、供給リールの回転に
比例した周波数のパルスを発生する供給リールパルス発
生手段と、前記それぞれのパルス発生手段で検出された
パルスを用いてリール巻径比を検出する巻径比検出手段
と、 実際に走行させるテープの総巻径面積を得るためのテー
プ総量検出手段と、 テープ速度制御を行うだめの基準パルスを発生させるタ
イマーカウンタと、 前記巻径検出手段により得られた巻径比とテープ総量検
出手段により得られた総面積情報を用いて前記タイマー
カウンタの周波数を演算するテープ速度基準演算手段と
、 前記タイマーカウンタより発生した基準パルスが入力す
る毎にカウントアツプし、前記巻取シ及び供給リールパ
ルスが入力する毎にカウントダウンするアップダウンカ
ウンタと、 前記アップダウンカウンタのカウント値を巻取り側リー
ルモータ駆動のエラー信号として巻取りリールモータを
駆動する構成を有している。

作　　　用 本発明は上記した構成によυ、テープ速度制御の基准パ
ルス周波数は、テープ総巻径情報、テープ巻径比情報９
倍速比情報とから演算によって求められ、この基準パル
スと巻取シ及び供給リールパルスを入力とするアップダ
ウンカウンタの出力値を、巻取り　’Ｊ−ルモータの駆
動情報とする。このため、テープ速度が目標速度より遅
いと、目標速度に対応した基準パルスの周波数が両リー
ルパルスの和よりも大きくなり、アップダウンカウンタ
の出力値により、巻取シリールモ〜りのトルクを増加さ
せるように動作し、逆にテープ速度が目標速度よりも速
いと、前記基準パルスの周波数が両リールパルス周波数
の和よりも小さくなり、巻取りリールモータのトルクが
減少する。

以上のようにして、タイマーローラを用いない構成で、
テープ速度が一定に保たれる。

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図は本発明の実施例に於けるモータ制御装
置のテープ巻取り側速度制御ブロック図を示すものであ
る。

第１図に於て、２Ｑはピンチローラ、２１はキャプスタ
ンモータ、２２はキャプスタン回転検出素子（以下、Ｃ
ＡＰＦＧ検出素子と称す）、３は第１の増幅器、４は第
１の波形整形回路、２６はテープ総量検出手段、２７は
巻径検出及び演算用手段、２８Ｆｉ演算用デ一タ格納手
段、２４Ｓは第３の増幅器、２５Ｓは第３の波形整形回
路、−２４７は第４の増幅器、２５Ｔは第４の波形整形
回路、２９はタイマーカウンタ、３ｏはアップダウンカ
ウンタ、３１はデジタル／アナログ変換回路（以下、Ｄ
／Ａ変換回路と称す）、９は第２の増幅器、１ｏは巻取
シ側リールモータ駆動回路、１１は巻取り側リールモー
タ、２３Ｔは巻取り側リール回転検出素子（以下、ＴＦ
Ｇ検出素子と称す）、２３Ｓは供給側リールモータ回転
検出素子（以下、ＳＦＧ検出素子と称す）、１６は供給
側リールモ−タ、１７は供給リール、１２は巻取シリー
ル、１３はテープテンシランセンサ、１４は位相補償増
幅器、１５は供給側リールモータ駆動回路、１８は磁気
テープである。

以上のように構成されたモータ制御装置について、以下
その動作を説明する。

まず、リール・トウ・リールで速度制御モードに移行す
る前に、キャプヌタンモータ２１によりテープを定速走
行させテープ総量を演算する。ギヤブスタンモータ２１
が所定回転するうちに、ＴＦＧ検出素子２３ＴとＳＦＧ
検出素子２３Ｓ及びＣＡＰＦＧ検出素子２２から得られ
たパルスを用い、テープ総量検出手段２６でテープの総
量を算出する。テープ総量検出手段２ｅによって得られ
たテープ総量は巻初めから巻終わυまでのテープの総記
録時間として現され、−度検出されればテープがアンロ
ードされるまで有効となる。テープ総量が検出されたこ
とにより速度制御モードに移る準備が完了する。次に、
リール・トウ・リ−ｐでのテープ速度制御モードについ
て説明する。

巻径検量及び演算用手段２７は、ＴＦＧ倹土集土素子２
３ＴＦＧ検呂検子素子２３Ｓ得られたパルスを用い巻取
り側リール１２と供給側リール１アとの巻径比を検出す
る。この巻径比に対応したタイマーカウンタ値演算用デ
ータを、演算用データ格納手段２８から取り呂す。又、
テープ総量検出手段２６からの得られるテープ総量時間
も同様に、対応するタイマーカウンタ値演算用データを
、演算用データ格納手段２８からとりだす。この演算用
データ格納手段２８から取り呂されたデータの、算出方
法の考え方は下記の通りである。

カウント値りは Ｄ＝Ｃ／（Ｘ−Ｆ）　　　　・・・・・・・・・・・・
・・・・・・　（２）Ｆ　＝　（ＦＳ＋ＦＴ）　　　　
・・・・・・・・・・・・・・　（３）ＦＳ：供給側リ
ール検出パルス周波数 ＦＴ二巻取り側リール検出パ／Ｌ／７周波数Ｃ：タイマ
ーカウンタのクロック周波数Ｘ：倍速値 で表せる。

各リールの検品パルス周′ｅ、数は ＦＳ　＝Ｖ−Ｎ／（２・π−Ｒ３）　　−−−−−−−
（４）ＦＴ＝Ｖ−Ｎ／（２−π−ＲＴ）　　・・・＝−
−−−−（ｓ）Ｖ：基準テープ速度 Ｒ８：供給側リール半径 ＲＴ二巻取り側リール半径 Ｎ：！Ｊ−／ｖ１回転あたりの発生パルス数により得ら
れる。

前式のＦをテープの総面積Ａ及び巻取り側と供給側との
巻径比Ｍをを用い表すよう考える。

すると次式が成り立つ。

Ｍ　＝　ＲＴ／Ｒ８＝　ｉμ丁・・・・・・・・・・・
・　（６）Ａ工ＡＴ／Ａｓ　　　　　　・・・・・・・
・・・・・・・・・・・　（７）（帽（７）式より、 Ａ＝ＡＳ（Ｍ２＋１）　　　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・　　（８）と表せる。

ＡＳ＝π・Ｒ８及びＡＴ＝π・ＲＴで表せることからＲ
８＝　Ｊｉｍ、画一７π■・・・・・・・・・・・・（
＠巻取り側ＲＴも同様に考え ＲＴ＝びπＪ票石ｊ７■・・・・・・ＱＯとなシ、それ
ぞれ←）、　（５）式に代入しＦ　Ｓ　＝　Ｖ　−Ｎ　
−ｑ／　（２−ｐ　）　、、、Ｑｌ）Ｆ　Ｔ　＝　Ｖ　
−Ｎ−ｍ（２・ｒ　）　・＠と表せ、前式を（３）式に
代入し、代入した（３）式を（２）式に代入すると カウント値Ｄ＝Ｚ／（Ｙ−Ｘ）　　　・・−・＝・（１
）Ｙ＝Ｅ而石面ｎ刀・・・・・・・・（至）Ｚ　＝　Ｃ
ｘ　４　　　、、、、、、、、、、、、Ｑ、０となる。

演算用データ格納手段２８より取り出す巻径比対応のデ
ータは、次式により得られる テープ総量時間に対応するデータは、次式より得られる 演算用データ格納手段２８から得られた２つのデータよ
りタイマーカウンタ値を、下記式より演算手段２７で算
出する。

カウント値Ｄ Ｄ＝Ｚ／（Ｙ−Ｘ）　　　　　　・・・・・・・・・・
・・・・・　（１）前記式より得られた値をカウント値
に用い、りイマーカウンタ２９より速度制御用の基準パ
ルスを発生させる。

次に第２図のアップダウンカウンタ動作図を用いて説明
する。タイマーカウンタ２９にて発生する度にアップダ
ウンカウンタ３０ではカウントアツプがされる。アップ
ダウンカウンタ３０から出力されるカウンタ値がカウン
トアンプすればするほど、モータの駆動トルりは大きく
なり、逆にカウントダウンされればされるほどモータの
駆動トルクは小さくなるように設計されている。このカ
ウント値はある一定周期毎にＤ／Ａ変換回路３１へ送ら
れアナログ信号に変換される。アナログ信号は第２の増
幅器９を経て速度制御信号として巻取り側リールモータ
駆動回路１ｏへ送られ、巻取り側す＋　ルモータが制御
される。第２の増幅器９は速度制御系のゲインを調整す
るものである。

タイマーカウンタが発生するパルス毎に、アップダウン
カウンタ３ｏはカウントアツプして、巻取す（ＩＩＮＩ
−ｗモータ１１のトルりを太きくしｆ−プが走行始める
。テープの走行が始まることで第２図に示すようにアッ
プダウンカウンタ３ｏには、ＴＦＧ検出素子２３ＴとＳ
ＦＧ検出素子２３Ｓからのパルスが入力される。パルス
が入力される度にアップダウンカウンタ３０はカウント
ダウンされる。このように常にアップダウンを繰り返し
た値がカウンタ出力値として呂され、このカウント値の
応じたモータ）／レフを発生させる。そして徐々にアッ
プ値とダウン値が釣り合い、その時点からテープ速度は
安定する。

前記のような動作を繰り返す上で、タイマーカウンタ２
９の値を常に現状状態の巻径差を用いて算出しているた
めに、テープ巻き初めからテープ巻き終わりまで、一定
速度に制御することができる。

以上のように本実施例によれば巻取りリールの回転に比
例した周波数のパルスを発生する巻取シリールパルヌ発
生手段と、供給リールの回転に比例した周波数のパルス
を発生する供給リールパルス発生手段と、パルス発生手
段で検出されたパルヌを用いてリール巻径比を検出する
巻径比検出手段と、前記巻径検出手段により得られた巻
径比とテープ総量検出手段により得られた総量情報を用
いてタイマーカウンタの周波数を演算するテープ速度基
準演算手段を、巻径比検量及び演算手段と演算用データ
格納手段とを設けることにより、タイマーローラを取り
除き、リール・　トウ・リールで安定したテープ高速走
行ができるモータ制御装置を実現することができる。

発明の効果 以上のように本発明は巻取υｌ）　−／Ｌ／の回転に比
例した周波数のパルスを発生する巻取りリールパルス発
生手段と、供給リールの回転に比例した周波数のパルス
を発生する供給リールパｌＶ７発生手段と、前記それぞ
れのパルス発生手段で検出されたパルスを用いてリール
巻径比を検出する巻径比検出手段と、実際に走行させる
テープの総巻径面積を得るためのテープ総量検出手段と
、テープ速度制御を行うだめの基準パルスを発生させる
タイマーカウンタと、前記巻径検出手段により得られた
巻径比とテープ総量検出手段により得られた総カウンタ
より発生した基準パルスが入力する毎にカウントアツプ
し、前記巻取り及び供給リールパルスが入力する毎にカ
ウントダウンするアップダウンカウンタとを設けること
により、タイマーローラの必要性がなくなり、走行系の
ヌベー７縮小化が図れ、又、テープ速度比較信号として
供給リール及び巻取シリールから直接回転横比手段によ
りパルヌを得るため、正確なテープ速度が得られ、高速
走行でも安定した速度制御ができ、安定した走行を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるモータ制御装置のブ
ロック図、第２図はアップダウンカウンタ動作図、第３
図は従来のモータ制御装置のブロック図、第４図は従来
の速度比較波形図である。 ２６・・・・・・テープ総量検出手段、２７・・・・・
・巻径比検量及び演算用手段、２８・・・・・・演算用
データ格納手段、２９・・・・・・タイマーカウンタ、
３０・・・・・・アップダウンカウンタ。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　　明　ほか２名／２　
、、　Ａ　取りリール １７　　　イ梵　給ソール １８　−　礒気？−７曽 第１図　　　　ｚｙｔ−ｓＦａｍ＊％７第２図 〔Ｔ　時開） ｌ　−タイマーローラ ２−　タイマーローラバ２ルス楕島１）１２−　　春取
りソール ！γ　　伝給リール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）巻取りリールの回転に比例した周波数のパルスを
   発生する巻取りリールパルス発生手段と、供給リールの
   回転を比例した周波数のパルスを発生する供給リールパ
   ルス発生手段と、 前記それぞれのパルス発生手段で検出されたパルスを用
   いてリール巻径比を検出する巻径比検出手段と、 実際に走行させるテープの総巻径面積を得るためのテー
   プ総量検出手段と、 テープ速度制御を行うための基準パルスを発生させるタ
   イマーカウンタと、 前記巻径検出手段により得られた巻径比とテープ総量検
   出手段により得られた総面積情報を用いて前記タイマー
   カウンタの基準パルス周波数を演算するテープ速度基準
   演算手段と、 前記タイマーカウンタより発生した基準パルスが入力す
   る毎にカウントアップし、前記巻取り及び供給リールパ
   ルスが入力する毎にカウントダウンするアップダウンカ
   ウンタと、前記アップダウンカウンタのカウント値を巻
   取り側リールモータ駆動のエラー信号として巻取りリー
   ルモータを駆動することを特徴とするモータ制御装置。
2. （２）請求項１記載のタイマーカウンタのカウント値は
   （１）式 カウント値＝Ｚ／（Ｙ・Ｘ）・・・・・・・・・・・・
   （１）Ｙ＝√（１＋Ｍ＾２）＋√（１＋（１／Ｍ）＾２
   ）Ｚ＝Ｃ×√Ａ・π／（Ｖ・Ｎ） Ｍ：テープの巻径比 Ａ：テープの総巻径面積 Ｖ：任意に設定された基準テープ速度 Ｘ：基準テープ速度に対する倍速値 Ｃ：タイマーカウンタのクロック周波数 Ｎ：リールが１回転することで発生するクロック数の計
   算により得られることを特徴とするモータ制御装置。