JPH0469850A - テープレコーダの位置制御装置 - Google Patents

テープレコーダの位置制御装置

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JPH0469850A
JPH0469850A JP2180607A JP18060790A JPH0469850A JP H0469850 A JPH0469850 A JP H0469850A JP 2180607 A JP2180607 A JP 2180607A JP 18060790 A JP18060790 A JP 18060790A JP H0469850 A JPH0469850 A JP H0469850A
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tape
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deviation
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Yoshiaki Hirano
義昭 平野
Terufumi Noshiro
照史 能代
Takamoto Shimizu
清水 隆元
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Original Assignee
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
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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】 A、産業上の利用分野 本発明は、テープレコーダの位置制御装置に関し、特に
、マスターテープを作成する業務用デジタルオーディオ
テープレコーダやビデオテープレコーダ等の編集時の頭
出し等に使用されるようなテープレコーダの位置制御装
置に関する。
B6発明の概要 本発明は、テープ走行方向の位置情報に応してテープ走
行駆動用リールモータの回転を制御することによりテー
プ走行方向の位置を制御するテブレコーダの位置制御装
置において、テープの現在位置と目標位置との差に応じ
て予め定められる目標指示速度を、モータ回転速度制御
手段での速度偏差に応じて補正し、この補正された目標
速度となるようにリールモータの回転速度を制御するこ
とにより、位置制御動作を円滑化し、位置制御精度を高
めるものである。
C1従来の技術 近年において、いわゆるコンパクトディスク等の光学式
デジタルオーディオディスクやデジタルオーディオチー
ブ等のデジタルオーディオソフトを制作するためのマス
ターテープの作成時には、デジタルレコーディングが行
われることも多く、この収録からカンティングまでの多
くの部分がデジタル化されている。このような業務用の
機器には、高い精度や機能が要求されている。たとえば
所望の目標位置に高速にアクセスする機能は、編集の時
間短縮につながり、コストの面で有益である。このよう
なテープ上の目標位置への高速アクセスは、テープ位置
制御、あるいはいわゆるローケート制御により行われる
このテープ位置制御(ローケート制′a)を行うために
、テープの記録フォーマット上でたとえばテープ位置情
報が記録された補助トラックを設け、この補助トラック
を再生することで、テープ位置を検出している。この補
助トラックとしては、いわゆるコントロール(CTL)
)ラックや、いわゆるタイムコード(TC))ラック等
が知られている。またリール台、テープ転接ローラや、
いわゆるタイマローラ等の回転を測定してテープ位1を
検出することも知られている。これらの方法により検出
されたテープ位置情報を用いてテープ位置制御を行う各
動作モー・ドとしては、コントロールトラック上のセク
タアドレスを利用して位置制御を行うコントロール(C
TL)モードと、いわゆるタイマローラのカウント値を
使用して行うタイマモードと、タイムコードトラック上
のタイムコードを使用して行うタイムコード(TC)モ
ード等が知られている。
ここで、テープ位置制御のサーボ系を含むテープ走行駆
動系の概略構成について、第5図を参照しながら説明す
る。
この第5図において、先ずリールセンサIA、IBは、
現在使用されているテープのリールの径を検出してテー
プ走行系制御部2に送る。テープ走行系制御部2には、
各リール5A、5B、キャプスタンローラ6A、6Bの
回転をそれぞれ検出するための各FG(周波数発電)信
号検出器7A〜7CからのFC信号と、再生磁気へノド
8で検出されたコントロールデータやタイムコードデー
タと、上記モード切換信号等が供給されている。
テープ走行系制御部2は、これらの信号に基づいて内部
処理を行い、キャプスタンサーボ回路3にクラッチオン
/オフ制御信号やPC;/CTLサーボ信号等を送り、
キャプスタンサーボ回路3は、これらの信号に応じてキ
ャプスタンローラ6A、6Bを回転駆動制御する。また
テープ走行系制御部2は、リールサーボ回路4に対して
、速度サーボのオン/オフ制御信号、速度サーボゲイン
調整信号、テープ位置!I11御ゲインのオン/オフ制
御信号、テンション設定信号、指示電圧信号等を送り、
リールサーボ回路4は、モータドライバ9A、9Bを制
御して各リールモータを回転駆動制御する。
また、テンシaン!IiwI部10からのテンション検
出値をフィードバックしてリールサーボ回路4に入力し
ている。
さらに、リールサーボ回路4においては、上記検出され
たテープ現在位置と、アクセスしようとする目標テープ
位置との差、いわゆるアドレス差(ADR−DIF)を
求め、このアドレス差(ADI?−DIF)に対応して
予め定められた速度(目標指示速度)に従ってテープ走
行速度が変化するようにリールモータを駆動制御してい
る。この場合の上記目標指示速度(TGV)は、例えば
目標テープ位1から離れた位置ではテープ走行速度を速
くし、目標位置に近付くに従って速度を落として、目標
位置で停止するような距離−速度特性曲線を有し、これ
によって目標テープ位置に高速かつ円滑にアクセスさせ
るようなテープ位置制御を行わせている。この場合、上
記アドレス差(^DR−DIF>データを所定の目標指
示速度テーブルROM等に入力して、対応する目標指示
速度(TGV−LOG)を読み出し、所定のサンプリン
グ周期、例えば10m5ec毎に加速レートを加減算し
た後、制限速度でリミットをかけるまでの処理をデジタ
ル信号処理により行っている。
この出力データを実際の指示速度(CUR−TGV) 
として、D/A変換等を介して、速度サーボループをマ
イナーループとして持つアナログサーボ回路部に送り、
実際のテープ速度(実速度)と上記指示速度データ(C
UI?−TGV)との誤差(速度偏差)が無くなるよう
に号−ボ動作を行っている。
ここで、上記ROMテーブル等に設定されているローケ
ート制御曲線(アドレス差(ADH−DIF)に対する
目標指示速度(TGV−LOG)を示す曲線)は、リー
ルサーボ系の最高速度や最大加速レート等を考慮して予
め計算して求められたものであり、具体的には例えば、
最高速度を1.6e/sとし、最大加速レートについて
は、10インチリールの場合に約8 m/s”、14イ
ンチリールの場合に約3m/s”として算出している。
D1発明が解決しようとする課題 ところで、上述のようなテープ位置制御(ローケート制
御)を行わせる場合には、速度サーボ/テンションサー
ボのループゲインは現実に無限大になり得ないので応答
が追従できず、例えばランプ応答の場合、速度偏差はゼ
ロにならない。すなわち、時定数、加速度に比例し、ゲ
インに反比例した速度偏差が、必ず存在する。このため
、上記リールサーボの指示速度(CIIR−TGV)に
対する実際の速度は、速度偏差の大きさ分だけ大きくな
る。
加速レートが大きくなればなるほどぞの偏差は大きいの
で、例えば10インチリールの場合(加速レー)8i/
s”)と14インチリールの場合(加速レート3糟/s
2)とでは、10インチの方が8/3倍の速度偏差とな
る。これは、同し指示速度で動作するように制御しても
、リール径による慣性モーメントの違いにより各加速レ
ートが異なってくるからである。
また、前述した位置制御の動作モードの内で、CTLモ
ードとTCモードとでは、TCモードの方がサンプリン
グが粗いため、CTLモードの場合の約30〜42倍の
時間遅れが生じる。
すなわち、CTLモードでは、上述の速度偏差分によっ
て、第6図に示すように、目標指示速度データ(TGV
−LOG)を示す曲線すとリールサーボへの指示速度デ
ータ(Ctl[?−TG&)を示す曲線aとの間に誤差
が生している。これに対して、TCモードでは、上記C
TLモードの場合と速度偏差は同しであるが、サンプリ
ング時間分の時間遅れによって、第6図に示すように、
TCモードでの(TGV−LQC)を示す曲線Cと(C
[II?−TGV)を示す曲線aとの間のひらきかさら
に大きくなっている。
これらのいずれもモードにおいても、実際の速度との速
度偏差及びサンプリングによる時間遅れのために、目標
指示速度(TGV−LOG)の加速レートが、上記10
インチリールの8m/s’より大きくなってしまって、
指示速度(C[II?−TG%l)が追従しきれなくな
っている。
従来においては、上記目標指示速度(τにV−LOG)
と指示速度(C[Il?−TGV)とのずれが生じてい
るとは認識されていなかったため、特に上記TCモード
の位置制御の場合、リールサーボに動作不安定な異常が
みられるとき、速度サーボゲインの偏差をシビアに調整
して対処しているが、調整が難しく、リール径ごとの加
速度の違い等を含めた不安定な動作に対して十分調整が
できなかった。この速度サーボゲインが±1dBの範囲
に調整されていないと、オーバーシュート気味の動作と
なってしまうという不都合が生じていた。
そこで、本発明は上述のような従来のテープ位置1ti
1111Iの問題点に鑑み、いずれのモート′であって
も、円滑に目標位置に制御されて停止するようなテープ
レコーダの位置副装置を促供することを目的とする。
E1課題を解決するための手段 本発明に係る位1制御は、テープ走行方向の位置情報に
応してテープ走行駆動用リールモータの回転を制御する
ことによりテープ走行方向の位置を制御するテープレコ
ーダの位置制御装置において、上記テープの走行方向の
位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段から
のテープの現在位置と目標位置との差に応じて予め定め
られた目標指示速度を出力する目標指示速度出力手段と
、この目標指示速度出力手段からの目標指示速度に基づ
いて上記リールモータの回転速度を制御するモータ回転
速度制御手段とを備え、上記モータ回転速度制御下段ご
の速度偏差に応し;7:、f記目標指示速度を補正した
口標速慶をF記モータ回転速度制御f段に供給すること
により、]−述の課題を解決する。
F1作用 速度偏差分を考慮して目標指示速度を補止し“ているた
め、現実のサーボ動作時に必ず生じる速度偏差による理
論値からのずれが相殺され、精度が高く円滑なテープ位
置制御動作が行える。
G、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、本発明の一実施例となるテープレコダの位置
制御装置のサーボ系の概略構成を示すブロック図である
この第1図において、減算器11ごは、現在のテープ位
置と目標テープ位置とが供給され−“こ、これらの差が
とられる。ずなわち、減算器11には編集作業等のため
の所望の7クセスしよ・)と言る目標テープ位置が入力
されると共に、磁気・\ラド2.0により読み取られた
タイムコードデータ等に基づく現在のテープ位置情報が
入力されている。
減算器11は、F記目橙テープ位置から上記現在のテー
プ位置を減算してその位置誤差、いイ)ゆるアドレス差
(Al]R,、D!F)を求め、ソフFウニ゛、?制御
部14のROMテーブル12に送る。R(’)Mテーブ
ル12は、上記テープ位置誤差である7ドレス差(AD
II−DIF)に基づいて目標指示速度データ(TGV
−LOG)を出力する。ソフトウェア制御部14内では
、目標指示速度データ(TGシーLOG)に基づいて、
たとえばlQmsecごとにデータに従い加速L/−ト
を加減算し、リミッタ13により制限速度でリミッタを
かけた後、リールサーボ用の指示速度ブタ(CIJR−
TGV)として出力する。ソフトウェア制御部】4から
出力された上記指示速度チ′−タ(CUl?−TGV)
は、ハードウェア制御部19に送られる。ハードウェア
制御部19はD/A変換器15、速度サーボブロンク1
6、モータ駆動回路17、り一ルモータ18等から成り
、いわゆる速度号−ボ/テンンヨンサーボルーブを構成
する。ハードウェア制御部19は、テープ走行速度がソ
フトウェア制御部14からの上記出力信号(CUR−T
GII)となるような速度制御を行う、すなわち、上記
指示速度データ(CHIR−TGV)を目標にして、実
際のテープ走行速度との誤差分がなくなるようにリール
サーボが働く。
ここで、上記ROMテーブル12に記憶されているロー
ケート制御特性曲線、特に上記アドレス差(ADII−
DIF)に対する目標指示速度(TGシーLOG)を示
す曲線は、リールサーボ系での速度偏差(サーボ目標と
して与えられる指示速度と実際の速度との差)に応じた
補正がなされている。具体的には、アドレス差(ADl
?−DIF)に対する目標指示速度(TGVLOC)を
計算する過程で、速度偏差分を見込んで加速レートを設
定している1例えば10インチのリールでの加速レート
8JsT′を、前記CTLモトのときには6.4m八へ
に変更した値で計算して曲線を設定することにより、現
実の勺−未動作時に必ず生じる速度偏差によって、実際
の1一ブ走行速度に現れる加速レートが最悪でも811
+/s”となるようにしている。
さらに、前述したTC(タイムコード)を用いたり一ル
サーボモードであるTCモード時には、サンプリング粗
さによる時間遅れの問題があるため、上記CTLモード
の場合を基とし、これをさらにTCモード用に最適化し
て、アドレス差(A、DRDIF)に対する目標指示速
度(TGV−10c)の曲線を設定している。
このようなアドレス差(A[ll?−DIF)に対する
目標指示速度(TGシーLOG)の曲線の設定力法を、
第2図を参照しながら説明する。
この第2図において、g軸に目標指示速度(TGV−L
OC)をy1横軸にアドレス差(A口R−111F)を
Xとして示しており、x=Oは目標アドレス位置に対応
する。一定加速レートのとき、上記目標指示速度(TG
V、、i、QC)  !/はアドレス差(ADR−[1
1F)  X ノ%乗の関数として表されるが、実際の
目標値に対して予め少し1前に位置を目標値として設定
i1、この設定目標値をオーバー、ランしても上記実際
の目標値はオーバーランしないように所定のオフセット
を付けて設定している。また、所定のアドレス差の範囲
以内に入ったときには、アドレス差に比例した電圧を出
力するように直線にしている。
すなわち、一定加速し・−トαのときのテープ位1ある
いはアドレス差Xは、時間t、の2乗の関数になるが、
テープ走行停止した時刻を基準としてそれ以前の時間を
Tと置き換えると、 x =−−・αT2 となる、また、速度yは、 y=αT I Ti1 =alx      Ca=ITi) これに所定のオフセット値X、を付けると、y −a 
J′X −X ;”−’− となる。これに対して、アドレス差がX1以内となった
とき、点(X3.)’りで上記曲線に接する直g y 
−b (X−X、)→−ylによりローゲートさせるよ
うにし5.アドレス差がX1以内となったときには一定
の速度y1に固定し5、さらに1、アドレス差がXo以
内となったときに(よ速度号−ボを切っている。ここで
アドレス差X。は、ロー々−F精度に応じて決定される
ものであり、例えば目標値に対して±16セクタのロー
ゲート精度が要求される場合には、xo=16セクタと
する。また、速度y、は、リールの最小駆動電圧より大
で、かつ目標値に対し5て16セクタ以内に入ったとき
に速度サーボを切って、メカロス(mtd的な負荷)だ
けで停止するようにされたときにでも目標値:!:16
セクタ以内に入るような値に設定している。
本実施例においては、上述した各オフセット値Xl、χ
2、χ3を計算する際に、上記速度偏差を考慮して変更
した加速レートを用いている。具体的には、10インチ
リールの場合の加速レート8@/s”及び14インチリ
ールの場合の加速レート3m/s”に対し、上記CTL
モード時にはそれぞれ6.4−/S”及び2.1m/s
”を用い、また上記TCモード時にはそれぞれ7.2m
/s”及び17m/s”を用いて、上記各オフセント値
、特に上記Xs、X*を求めている。
次に第3図は、↓記補正されたローケート制御特性曲線
の具体例を上記TCモード時の場合について示している
。すなわち、テープ位置制御として上記TCモードが選
ばれた場合に、上記ROMテーブル12は、上記入力さ
れたアドレス差(ADH−DIF)に応じ、この第3図
の特性曲線に従った目標指示速度(TGシーLOG)を
出力するものである。
この第3図において、10インチリールの場合には、目
標指示速度(TGV−LOG)の速度偏差量を見込んだ
理論上の加速レートを6.14m/s2としている。
上記CTLモードでは、この曲線を理論通りの値で使用
しているが、TCモードでは、さらに最適化して使用し
ている。すなわち、ROMテーブル12に書き込まれて
いる目標指示速度(TGν〜LOG)C1は、アドレス
差がX1以上の範囲では上記加速レート6、4 van
s”で計算した速度曲線とし、アドレス差X、からX、
までの間を直線とし、でいる。
ROMテーブルに書き込まれているc 1 (Nopq
+に対する実際のリールサーボへ、の指示速度C2(C
URTGV、N017M)は、アドレス差Xtまで目標
指示速度と速度偏差をもって動作していることを示して
いる。ここで、CTLモードでは、設計通りの特性曲線
を用いて滑らかな減速カーブで位置制御することができ
たが、TCモード時にはこれだけの補正では設計通りの
速度が得られない。
そこで、さらに最適化を施した目標指示速度である第3
図の曲線C3について説明する。
TCモード時には、目標指示速度(TGV−1,0c)
の理論加速レー1の6.4m/s”に対し、実質の加速
レートは、速度サーボゲインのずれがOdBのとき、7
.2m/s2となった。
理論(TGV−LOG)の曲線CI (NORM)に対
し、実際の指示速度テアル(CtlR−TGV)は曲線
C2(NORM)となる関係があることから、予めこれ
を考慮して、特性曲線の2次曲線の部分を、加速レー1
7.2 m/S:のときの曲線上のポイントX2“、X
3゛にまで後退させる。こうすることによって、実際の
指示速度である(C[IR−TGV)は調整された理論
(TGV−[、OC)の曲線C3(ADJtlST)に
対して曲線C4(A[]JlIST)のようになり、曲
線C2に比べるとローケート目標値の十分前方からアド
レス差に比例した速度で減速するようになった。
この実際の指示速度(CUII−TGV)における曲線
C2(NORM)と曲線C4(ADJ[l5T)の相違
を実際の速度と時間の関係で模式的に描くと第4図のよ
うになる。第4図では、時間とともに曲線C4が滑らか
に速度制御されている。一方、曲線C2は曲線C4より
ある時間だけ遅い速度制御の部分がある。
実測結果では速度サーボゲインのずれがOdBのとき両
者の差はほとんどないが、−3dBのときには両者の差
が比較的大きく、動作的にも効果が現れている。
また、前述しているように同じ指示速度で動作するよう
に制御しても、リール径による慣性モーメントの違いに
より各加速レートが異なるから、TCモードにおける1
4インチリールの場合、理論加速レートの値を2.7替
/s”に設定した。
この場合、号−ボゲインのずれは、−3d B程度のと
き実際の指示速度である(CUR−TGV)に対する実
速度(F/V 0UT)の偏差がほとんどないので、少
ない。
また、上記設定した加速レートでの速度サーボゲインの
ずれとロー今一・F制御の特性曲線に対する実際の加速
レートの関係は、以下の第1表の通りであった。
第1表 上記第1表に示すように一3dBにおいて10インチの
リールでは、加速レートを6.4m/s”に対して7.
.22m/s’、  14インチのリールでは、加速レ
ートを2.1m/s”に対して2.79m/s”となっ
ており、設定値と速度サーボゲインのずれによる実測の
加速レートの差はほとんどない。14インチリールの位
置側蓋では、調整された理論のローケート制御の特性曲
線部分でローケート制御用のゲインに切り換えているの
で、アドレス差1024セクタ以上において速度サーボ
ゲインは10インチリールの場合の2倍ある。また、上
記の表から14インチリールの実測した加速レートは、
10インチリールの実測した加速レートの約2.5〜3
倍ある。
前述で示したように速度偏差の関係は、加速度と系の時
定数に比例し速度サーボゲインに反比例する関係にある
から、系の時定数がほぼ一定のとき、14インチリール
の場合、たとえば、実際の速度偏差は(1/2.5) 
x (1/2)= (115)と計算して表される。従
って、14インチリールは10インチリールの(115
)〜(1/6)の範囲になると考えられる。
これによって、リールサーボへの指示速度(CIIR−
TGV)に対する実速度(F/V QUIT)の偏差は
ほとんどなくなる。
従来、TCモードの位置制御の場合、リールサーボに動
作不安定な異常がみられるとき、速度サーボゲインの偏
差をシビアに調整して対処しているが、調整が難しく、
リール径ごとの加速度の違い等を含めた不安定な動作に
対して十分調整ができなかった。この速度サーボゲイン
が±1dBの範囲に調整されていないと、オーバーシュ
ート気味の動作となってしまうという不都合が生してい
た。しかしながら、以上の方法で位置制御することによ
って、円滑に目標位置に制御されて停止するテープレコ
ーダの位置制御を行うことができ、調整に伴って調整コ
ストの低減も図ることができる。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでな
く、アドレス差(ADR−D[F)に対する目標指示速
度(TGV−LOG)の比を増減させるだけでも同様の
効果を上げることができる。
H8発明の効果 本発明では、テープ走行方向の位置情報に応じてテープ
駆動用リールモータの回転を上述した方法によって制御
することにより、いずれのモードであっても、現実のサ
ーボ動作時に必ず生じる速度偏差による理論値からのず
れが相殺され、内肩に目標位置に制御して停止させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るテープレコーダの位置制御装置の
一実施例の要部を示すブロック図、第2図はアドレス差
に対する目標指示速度(TGV−LOG)の曲線を示す
グラフ、第3図はTCモード時の場合の補正されたロー
ケート制御特性曲線の一具体例を示すグラフ、第4図は
実際の指示速度曲線C2(NORM)と曲線C4(A[
IJliST) (7)相違を実際ノ速度と時間の関係
で示すグラフ、第5図はテープ位置制御のサーボ系を含
むテープ走行駆動系の概略構成を示すブロック図、第6
図はCTLモードとTCモードにおける目標指示速度と
リールサーボへの指示速度の関係を示すグラフである。 14・・・・・・・・・・ソフトウェア制御部19・・
・・・・・・・・ハードウェア制御部21・・・・・・
・・・・・・現在位百検出器a・・・CTLモードにお
ける リールサーボへの指示速度(CIIR−TGV)b・・
・CTILモードにおける 目標指示速度データ(TGV−LOC)C・・・TCモ
ードにおける 目標指示速度データ(TGシーLOC)C1・・・・・
未調整の理論値の目標指示速度C2・・・・・・・・・
C1による実際の速度C3・・・・・調整した理論値の
目標指示速度C4・・・・・・・・・C3による実際の
速度NORM・・・未調整の理論値の目標指示速度AD
JtJST・ 調整した理論値の目標指示速度

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 テープ走行方向の位置情報に応じてテープ走行駆動用リ
    ールモータの回転を制御することによりテープ走行方向
    の位置を制御するテープレコーダの位置制御装置におい
    て、 上記テープの走行方向の位置を検出する位置検出手段と
    、 この位置検出手段からのテープの現在位置と目標位置と
    の差に応じて予め定められた目標指示速度を出力する目
    標指示速度出力手段と、 この目標指示速度出力手段からの目標指示速度に基づい
    て上記リールモータの回転速度を制御するモータ回転速
    度制御手段とを備え、 上記モータ回転速度制御手段での速度偏差に応じて上記
    目標指示速度を補正した目標速度を上記モータ回転速度
    制御手段に供給することを特徴とするテープレコーダの
    位置制御装置。
JP2180607A 1990-07-10 1990-07-10 テープレコーダの位置制御装置 Pending JPH0469850A (ja)

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