JPH06169596A - リール回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】供給側リールモータと巻取側リールモータの回
転に基づいて、テープ走行速度が一定になるように、巻
取側リールモータを制御する。 【構成】ＡＦＣ回路５０は、供給側リールモータＦＧ信
号ａS の周波数ｆS と巻取側リールモータＦＧ信号ａT
の周波数ｆT より巻取側テープ巻径ＲT を算出し、この
巻取側テープ巻径ＲT に基づいてテープ１１のテープ走
行速度Ｖを一定にするための巻取側リールモータＦＧ信
号ａT の周波数ｆT の目標値となる周波数ｆTrを求め、
周波数ｆT が周波数ｆTrと一致するように制御電圧ＶCT
を作成して出力する。これにより、供給側リールモータ
と巻取側リールモータの回転に基づいて、テープ走行速
度が一定になるように、巻取側リールモータを制御でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リールモータの回転を
制御するリール回転制御装置に係り、特に高価な機械部
品を削減できるリール回転制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＶＴＲにおいては、供給リール
及び巻取リールはそれぞれ供給側及び巻取側リールモー
タとリール台で嵌合されており、テープ走行速度（１秒
間のテープ走行距離）を一定とした場合、巻取リールは
テープを巻き取るに従ってテープ巻径が大きくなり、そ
れによりリール回転数は減少し、リール周波数発生器
（巻取側リールモータＦＧ）からの巻取側リールモータ
ＦＧ信号の周波数は減少する。すなわち、巻取側リール
モータＦＧ信号の周波数は時間の経過に伴い変化し、一
定ではないということになる。このため、記録及び通常
の再生中にテープの走行速度を一定化するために、キャ
プスタンローラの回転をキャプスタン周波数発生器（キ
ャプスタンＦＧ）により検出して、キャプスタンモータ
を制御することにより、テープの走行速度の一定化を図
っている。しかしながら、早送り再生のように高速でテ
ープを走行させる場合には、抵抗の大きいキャプスタン
ローラはテープから離さなければならない。このため、
テープ走行速度を検出するタイムローラを走行系に設
け、このタイムローラの回転をタイムローラＦＧにより
検出して、リールモータを制御することにより、高速で
テープを走行させる場合のテープの走行速度の安定化を
図っている。

【０００３】図７はこのような従来のモータ制御装置を
用いたテープ張力制御部を示す回路図である。

【０００４】図７において、テープ８１は、一端側が供
給リール８２に巻き付けられ、他端側が巻取リール８３
に巻き付けられている。テープ８１は、供給リール８２
側から、まずテープテンションアーム８４に取付けられ
たガイド８５に導かれてからタイムローラ８６に導か
れ、図示しない回転ドラムに巻き付けられた後、キャプ
スタンとピンチローラとの間に圧接挟持され、テープテ
ンションアーム８７に取付けられたガイド８８に導かれ
てから巻取リール８３側に向かうようになっている。

【０００５】供給リール８２は、供給側リールモータ９
１の軸に取付けられている。

【０００６】テープテンションアーム８４は、軸８９を
中心にして回転可能になっている。テープテンションア
ーム８４の一端側にはガイド８５が取付けられている。
テープテンションアーム８４は、図示しないコイルばね
により、テープ８１の張力により加えられる合力とは反
対方向に付勢される。センサ９２は、テープテンション
アーム９１の他端の位置を検出することにより、テープ
テンションアーム８４の軸８９を中心とした角度を検出
し、この検出電圧ＶAS1 をテンション制御回路９３に供
給している。

【０００７】テンション制御回路９３は、検出電圧ＶAS
1 より制御電圧ＶBS1 を作成し、供給側モータドライブ
回路９４に供給する。

【０００８】供給側モータドライブ回路９４は、制御電
圧ＶBS1 に基づいて供給側リールモータ９１のトルクを
制御することにより、供給側リールモータ９１の回転を
制御している。

【０００９】巻取リール８３は、巻取側リールモータ１
０１の軸に取付けられている。

【００１０】テープテンションアーム８７は、軸８０を
中心にして回転可能になっている。テープテンションア
ーム８７の一端側にはガイド８８が取付けられている。
テープテンションアーム８８は、図示しないコイルばね
により、テープ８１の張力により加えられる合力とは反
対方向に付勢される。センサ１０２は、テープテンショ
ンアーム８７の他端の位置を検出することにより、テー
プテンションアーム８７の軸８０を中心とした角度を検
出し、この検出電圧ＶAT1 をテンション制御回路１０３
に供給している。

【００１１】テンション制御回路１０３は、検出電圧Ｖ
AT1 より制御電圧ＶBT1 を作成し、加算器１０５の第１
の入力端子に供給する。

【００１２】タイムローラＦＧ１０６は、タイムローラ
８６の回転を検出し、タイムローラＦＧ信号ａ1 を発生
し自動周波数制御検波回路（以下ＡＦＣ検波回路と呼
ぶ）１０７に供給する。ＡＦＣ検波回路１０７は、タイ
ムローラＦＧ信号ａ1 の周波数と予め設定された周波数
の目標値を比較し、この比較結果に基づいて制御電圧Ｖ
CT1 をフィルタ１０８を介してノイズを除去して制御電
圧ＶET1 として加算器１０５の第２の入力端子に供給す
る。加算器１０５は、制御電圧ＶET1 と制御電圧ＶBT1
を加算し、制御電圧ＶFT1 として巻取側モータドライブ
回路１０４に供給する。巻取側モータドライブ回路１０
４は、制御電圧ＶFT1 に基づいて巻取側リールモータ１
０１のトルクを制御することにより、巻取側リールモー
タ１０１の回転を制御している。

【００１３】このような従来のモータ制御装置におい
て、テープ８１のテープ走行速度が目標値にある場合に
は、ＡＦＣ検波回路１０７は、タイムローラＦＧ信号ａ
1 の周波数が周波数の目標値と同一であることを検出
し、制御電圧ＶCT1 を０にする。これにより、巻取側モ
ータドライブ回路１０４は、テンション制御回路１０３
からの検出電圧ＶAT1 のみに基づいて巻取側リールモー
タ１０１の回転を制御する。

【００１４】テープ８１のテープ走行速度が目標値を上
回った場合には、ＡＦＣ検波回路１０７は、タイムロー
ラＦＧ信号ａ1 の周波数が周波数の目標値を上回ったこ
とを検出し、制御電圧ＶCT1 を０より小さくする。巻取
側モータドライブ回路１０４は、テンション制御回路１
０３からの検出電圧ＶAT1 よりも小さな制御電圧ＶFT1
に基づいて巻取側リールモータ１０１の回転を制御す
る。この場合、制御電圧ＶFT1 が小さくなると、巻取側
モータドライブ回路１０４は巻取側リールモータ１０１
のトルクが小さくなるように制御するので、巻取側リー
ル８３の回転速度が低下し、テープ８１のテープ走行速
度が低下することになる。

【００１５】テープ８１のテープ走行速度が目標値を下
回った場合には、ＡＦＣ検波回路１０７は、タイムロー
ラＦＧ信号ａ1 の周波数が周波数の目標値を下回ったこ
とを検出し、制御電圧ＶCT1 を０よりおおきくする。巻
取側モータドライブ回路１０４は、テンション制御回路
１０３からの検出電圧ＶAT1 よりも大きな制御電圧ＶFT
1 に基づいて巻取側リールモータ１０１の回転を制御す
る。この場合、制御電圧ＶFT1 が大きくなると、巻取側
モータドライブ回路１０４は巻取側リールモータ１０１
のトルクが大きくなるように制御するので、巻取側リー
ル８３の回転速度が上昇し、テープ８１のテープ走行速
度が上昇することになる。

【００１６】このような従来のモータ制御装置によれ
ば、テープ走行速度を一定となるように制御できるが、
タイムローラ８６にすべり率及び慣性力の極めて少ない
回転体を用いなければならず、タイムローラ８６は極め
て高価なものになっていた。又一般的にすべり率を小さ
くすることは、良質のゴムを使用するため経年変化も大
きくメンテナンスも必要である。更に走行調整時等、走
行方向に対して直角方向にテープを移動させる場合に
は、タイムローラ８６の抵抗により困難になっていた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】この様な従来のリール
回転制御装置では、テープ走行速度が一定となるように
巻取モータを制御するために、タイムローラにすべり率
及び慣性力の極めて少ない回転体を用いなければなら
ず、製造コストの削減を困難にしているとともに、頻繁
にメンテナンスも必要である。更に走行調整時等、走行
方向に対して直角方向にテープを移動させる場合には、
タイムローラの抵抗により困難になっていた。

【００１８】そこで本発明は、供給側リールモータと巻
取側リールモータの回転に基づいてテープ走行速度が一
定となるように制御することができるリール回転制御装
置の提供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
よるリール回転制御装置は、供給リールを回転駆動する
ための供給側リールモータと、この供給側リールモータ
の回転を制御する供給側モータドライブ回路と、前記供
給側リールモータの回転数に比例した第１の周波数の信
号を発生する周波数発生器と、巻取リールを回転駆動す
るための巻取側リールモータと、この巻取側リールモー
タの回転を制御する巻取側モータドライブ回路と、前記
巻取側リールモータの回転数に比例した第２の周波数の
信号を発生する周波数発生器と、前記第１及び第２の周
波数から供給リールと巻取リールに巻回されているテー
プの巻径のうち少なくとも一方のテープ巻径を求め、こ
のテープ巻径からテープの速度を一定にするための前記
第１及び第２の周波数のうち一方の目標値を求め、前記
１及び第２の周波数の内一方が該目標値に一致するよう
に巻取側及び供給側モータドライブ回路の少なくとも一
方を制御する制御回路とを具備したことを特徴とする。

【００２０】

【作用】このような構成によれば、制御回路が前記第１
及び第２の周波数から供給リールと巻取リールの少なく
とも一方のテープを含めたテープ巻径を求め、このテー
プ巻径からテープの速度を一定にするための前記第１及
び第２の周波数のうち一方の目標値を求め、前記１及び
第２の周波数の内一方が該目標値に一致するように巻取
側及び供給側モータドライブ回路のうち少なくとも一方
を制御するので、供給側リールモータと巻取側リールモ
ータの回転に基づいてテープ走行速度が一定となるよう
に制御することができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して説明する。

【００２２】図１は本発明に係るリール回転制御装置の
一実施例を示すブロック図である。

【００２３】図１において、テープ１１は、一端側が供
給リール１２に巻き付けられ、他端側が巻取リール１３
に巻き付けられている。テープ１１は、供給リール１２
側から、まずテープテンションアーム１４に取付けられ
たガイド１５に導かれてから、図示しない回転ドラムに
巻き付けられた後、キャプスタンとピンチローラとの間
に圧接挟持され、テープテンションアーム１７に取付け
られたガイド１８に導かれてから巻取リール１３側に向
かうようになっている。

【００２４】供給側リールモータ２１は、供給リール１
２を回転駆動するためものであり、軸に供給リール１２
が取付けられている。

【００２５】テープテンションアーム１４は、軸１９を
中心にして回転可能になっている。テープテンションア
ーム１４の一端側にはガイド１５が取付けられている。
テープテンションアーム１４は、図示しないコイルばね
により、テープ１１の張力により加えられる合力とは反
対方向に付勢される。センサ２２は、テンションアーム
１４の他端の位置を検出することにより、テンションア
ーム１４の軸１９を中心とした角度を検出し、この検出
電圧ＶASをテンション制御回路２３に供給している。

【００２６】テンション制御回路２３は、検出電圧ＶAS
より制御電圧ＶBSを作成し、供給側モータドライブ回路
２４に供給する。

【００２７】供給側モータドライブ回路２４は、制御電
圧ＶBSに基づいて供給側リールモータ２１に流れる電流
ＩMSを制御し供給側リールモータ２１のトルクを制御す
ることにより、供給側リールモータ２１の回転を制御し
ている。

【００２８】供給側リールモータＦＧ４１は、供給側リ
ールモータ２１の回転数を検出し、供給側リールモータ
ＦＧ信号ａS を作成し、この供給側リールモータＦＧ信
号ａS をＡＦＣ回路５０の第１の入力端子に供給する。

【００２９】巻取側リールモータ３１は、巻取リール１
３を回転駆動するためのものであり、軸に巻取リール１
３が取付けられている。

【００３０】テンションアーム１７は、軸１０を中心に
して回転可能になっている。テンションアーム１７の一
端側にはガイド１８が取付けられている。テンションア
ーム１７は、図示しないコイルばねにより、テープ１１
の張力により加えられる合力とは反対方向に付勢され
る。センサ３２は、テンションアーム１７の他端の位置
を検出することにより、テンションアーム１７の軸１０
を中心とした角度を検出し、この検出電圧ＶATをテンシ
ョン制御回路３３に供給している。

【００３１】テンション制御回路３３は、検出電圧ＶAT
より制御電圧ＶBTを作成し、加算器３５の第１の入力端
子に供給する。

【００３２】巻取側リールモータＦＧ５１は、巻取側リ
ールモータ３１の回転数を検出し、巻取側リールモータ
ＦＧ信号ａT を作成し、この巻取側リールモータＦＧ信
号ａT をＡＦＣ回路５０の第２の入力端子に供給する。

【００３３】ＡＦＣ回路５０は、供給側及び巻取側リー
ルモータＦＧ信号ａT ，ａS の周波数より所定の演算を
行い、この演算結果の制御電圧ＶCTをゲイン補正回路６
１に供給する。ゲイン補正回路６１は、制御電圧ＶCTに
対して、後述の巻取側テープ巻径ＲT を示す演算信号ｃ
に基いて検波ゲインの補正を行い制御電圧ＶDTをフィル
タ６２を介してノイズを除去して制御電圧ＶETとして加
算器３５の第２の入力端子に供給する。加算器３５は、
制御電圧ＶETと制御電圧ＶBTとを加算し、制御電圧ＶFT
として巻取側モータドライブ回路３４に供給する。巻取
側モータドライブ回路３４は、制御電圧ＶFTに基づいて
巻取側リールモータ３１に流れる電流ＩMTを制御し巻取
側リールモータ３１のトルクを制御することにより、巻
取側リールモータ３１の回転を制御している。

【００３４】次にＡＦＣ回路５０について詳細に説明す
る。

【００３５】ＡＦＣ回路５０の第１の入力端子に導かれ
た供給側リールモータＦＧ信号ａSは演算器５１の第１
の入力端子に供給される。ＡＦＣ回路５０の第２の入力
端子に導かれた巻取側リールモータＦＧ信号ａT は演算
器５１の第２の入力端子に供給されるとともに、周波数
比較器５２の第１の入力端子に供給される。

【００３６】演算器５０は、供給側リールモータＦＧ信
号ａS の周波数ｆS と巻取側リールモータＦＧ信号ａT
の周波数ｆT より以下に示す演算を行うことによりＲT
² （巻取側テープ巻径ＲT の二乗）を求める。

【００３７】

【数１】 但し、Ａは後述の定数を示している。

【００３８】演算器５１は、式（１）の演算結果のＲT
² を示す演算信号ｂを平方根処理回路５３に供給する。
平方根処理回路５３は、演算信号ｂが示すＲT ² の平方
根を取り、この平方根の巻取側テープ巻径ＲT を示す演
算信号ｃを演算器５４に供給するとともにゲイン補正回
路６１に供給する。

【００３９】演算器５１は、演算信号ｃが示す巻取側テ
ープ巻径ＲT より以下に示す演算を行うことにより、テ
ープ１１のテープ走行速度Ｖを一定にするための巻取側
リールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆT の目標値となる
周波数ｆTrを求める。

【００４０】

【数２】 但し、ｎは巻取リール１３の１回転で発生する巻取側リ
ールモータＦＧ信号ａT のパルス数、Ｖr はテープ走行
速度Ｖの目標値を示している。

【００４１】演算器５１は、式（２）の演算結果の目標
値ｆTrが周波数となるパルス信号を基準信号ｄとして比
較回路５２の第２のに入力端子に供給する。

【００４２】比較回路５２は、巻取側リールモータＦＧ
信号ａT の周波数ｆT と、基準信号ｄの周波数ｆTrの比
較を行い、この比較結果の制御電圧ＶCTをゲイン補正回
路６１に供給する。

【００４３】このような実施例において、テープ１１の
テープ走行速度Ｖが目標値Ｖr にある場合には、周波数
比較器５２は巻取側リールモータＦＧ信号ａT の周波数
ｆTと演算器５４による基準信号ｄの周波数ｆTrとが同
一であることを検出し、制御電圧ＶETが０となる。これ
により、巻取側モータドライブ回路３４は、テンション
制御回路３３からの検出電圧ＶBTのみに基づいて巻取側
リールモータ３１の回転を制御する。

【００４４】テープ１１のテープ走行速度Ｖが目標値Ｖ
r を上回った場合には、周波数比較器５２は基準信号ｄ
の周波数ｆTrが巻取側リールモータＦＧ信号ａT の周波
数ｆT を下回ったことを検出し、制御電圧ＶFTが０より
小さくなり、巻取側モータドライブ回路３４は、テンシ
ョン制御回路３３からの検出電圧ＶBTよりも小さな制御
電圧ＶFTに基づいて巻取側リールモータ３１の回転を制
御する。この場合、制御電圧ＶFTが小さくなると、巻取
側モータドライブ回路３４は巻取側リールモータ３１の
トルクが小さくなるように制御するので、巻取側リール
モータ３１の回転速度（角速度ｗT ）が低下し、テープ
１１のテープ走行速度Ｖが低下することになる。

【００４５】テープ１１のテープ走行速度Ｖが目標値Ｖ
r を下回った場合には、周波数比較器５２は基準信号ｄ
の周波数ｆTrが巻取側リールモータＦＧ信号ａT の周波
数ｆT を下回ったことを検出し、制御電圧ＶFTが０より
大きくなり、巻取側モータドライブ回路３４は、テンシ
ョン制御回路３３からの検出電圧ＶATよりも大きな制御
電圧ＶFTに基づいて巻取側リールモータ３１の回転を制
御する。この場合、制御電圧ＶFTが小さくなると、巻取
側モータドライブ回路３４は巻取側リールモータ３１の
トルクが大きくなるように制御するので、巻取側リール
モータ３１の角速度ｗT が上昇し、テープ１１のテープ
走行速度Ｖが上昇することになる。

【００４６】次に、ＡＦＣ回路５０における演算の根拠
を詳細に説明する。

【００４７】図２は供給リール１２と巻取リール１３の
テープ巻径を示す説明図である。

【００４８】図２において、Ｒ0 は供給リール１２と巻
取リール１３のリールハブ径、ＲTは巻取リール１３の
テープ巻径（テープを含めたリール径）、ＲS は供給リ
ール１２のテープ巻径（テープを含めたリール径）、ｗ
S は供給リール１２の角速度、ｗT は巻取リール１３の
角速度である。

【００４９】テープ走行速度Ｖは、供給リール１２の回
転周期をＴS とすると、以下の式に表すことができる。

【００５０】

【数３】 ここで、回転周期ＴS と供給側リールモータＦＧ信号ａ
S の周波数ｆS との間には以下の式が成り立つ。

【００５１】

【数４】 この式（４）を式（３）に代入すると以下の式が成り立
つ。

【００５２】

【数５】 テープ走行速度Ｖは、巻取リール１３の回転周期をＴT
とすると、以下の式に表すことができる。

【００５３】

【数６】 ここで、回転周期ＴT と巻取側リールモータＦＧ信号ａ
T の周波数ｆT との間には以下の式が成り立つ。

【００５４】

【数７】 この式（７）を式（６）に代入すると以下の式が成り立
つ。

【００５５】

【数８】 テープ１１は供給リール１２と巻取リール１３の双方に
接続されているので、供給側と巻取側でテープ速度Ｖは
一致する。このため以下の式が成り立つ。

【００５６】

【数９】 この式を変形すると、以下の式が成り立つ。

【００５７】

【数１０】 一方、平面側から見たテープの総面積をＳ、テープ１１
の厚をＴh 、テープ１１の全長をＬとすると、以下の式
が成り立つ。

【００５８】

【数１１】 この式（１２）を式（１０）に代入すると、以下の式が
成り立つ

【数１２】 この式を変形すると、以下の式が成り立つ。

【００５９】

【数１３】 ここで、演算器５１に示した定数Ａは、定数であるＬ，
Ｔh ，Ｒ0 より以下の式により表すことができる。

【００６０】

【数１４】 式（１５）を式（１４）に代入すると、以下の式が成立
する。

【００６１】

【数１５】 この式（１６）は、演算器５１の演算に一致する。この
式（１６）の両辺の平方根を取ると、以下の式が成立す
る。

【００６２】

【数１６】 この式（１７）は、平方根処理回路５３の出力に相当す
る。このような式（１７）により、巻取側テープ巻径Ｒ
T を供給側リールモータＦＧ信号ａS の周波数ｆS と巻
取側リールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆT より算出す
ることができる。

【００６３】一方、式（８）を変形すると、以下の式が
成り立つ。

【００６４】

【数１７】 この式（１８）のテープ速度Ｖを目標値Ｖｒとすれば、
以下の式に示すように巻取側リールモータＦＧ信号ａT
の周波数ｆT の目標値ｆTrを求めることできる。

【数１８】 但し、巻取側テープ巻径ＲT には式（１７）を用いる。

【００６５】この式は、演算器５４の演算に相当する。

【００６６】このように、演算器５１，５４及び平方根
処理回路５３は、供給側リールモータＦＧ信号ａS の周
波数ｆS と巻取側リールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆ
T より巻取側リールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆT の
目標値ｆTr（基準信号ｄの周波数ｆTr）を求めることが
できる。

【００６７】この実施例には直接関係しないが、供給側
リールモータＦＧ信号ａS の周波数ｆS と巻取側リール
モータＦＧ信号ａT の周波数ｆT より供給側リールモー
タＦＧ信号ａS の周波数ｆS の目標値ｆSrを求める方法
について以下に説明する。式（１２）を式（１１）に代
入すると、以下の式が成り立つ

【数１９】 この式（２０）を変形すると、以下の式が成り立つ。

【００６８】

【数２０】 式（１５）を式（２１）に代入すると、以下の式が成立
する。

【００６９】

【数２１】 この式（２２）の両辺の平方根を取ると、以下の式が成
立する。

【００７０】

【数２２】 このような式（２３）により、供給側テープ巻径ＲS を
供給側リールモータＦＧ信号ａS の周波数ｆS と巻取側
リールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆT より算出するこ
とができる。

【００７１】一方、式（１８）と同様に巻取リール１３
では、以下の式が成り立つ。

【００７２】

【数２３】 この式（２４）のテープ速度Ｖを目標値Ｖｒとすれば、
以下の式に示すように供給側リールモータＦＧ信号ａS
の周波数ｆS の目標値ｆSrを求めることできる。

【数２４】 次に、平方根処理回路５３の式（１４）のＲT ² の平方
根の演算方法について説明する。

【００７３】図３は平方根処理回路５３の演算方法を説
明するグラフであり、横軸にｘを取り、縦軸にｙを取っ
ている。

【００７４】ここで式（１４）をｘ² ＝ＲT ² ＝ａと仮
定する。

【００７５】まず、ｙ＝ｘ² のｘ0 点の接線Ｌ0 を求め
る。この接線Ｌ0 の傾きは、２ｘ0となる。

【００７６】次に、接線Ｌ0 とｙ＝ａの交点におけるｘ
の座標ｘ1 を以下の式により求める。

【００７７】

【数２５】 次に、ｙ＝ｘ² のｘ1 点の接線Ｌ1 を求め、接線Ｌ1 と
ｙ＝ａの交点におけるｘの座標ｘ2 を以下の式により求
める。このような処理を繰返すことにより、Ｘn として
ＲT の近似が得られる。

【００７８】次に、周波数比較器５２を説明するために
位相比較器について説明する。

【００７９】図４は位相比較器を示すブロック図であ
る。

【００８０】位相比較器６０の第１の入力端子６１には
帰還信号ｅが導かれる。第１の入力端子６１に導かれた
帰還信号ｅはエッジ検出回路６２に供給される。エッジ
検出回路６２は、帰還信号ｅのパルスのエッジを検出す
ることにより、サンプリングパルス信号ｇを作成し、こ
のサンプリングパルス信号ｇをスイッチ６３の制御信号
入力端子に供給する。

【００８１】周波数比較器５２の第２の入力端子６４に
は基準信号ｆが導かれる。第２の入力端子６４に導かれ
た基準信号ｆは遅延回路６５に供給される。遅延回路６
５は、基準信号ｆの遅延を行うことにより遅延信号ｈを
作成し、この遅延信号ｈをスイッチ６６の制御信号入力
端子に供給する。

【００８２】直流電流源６７の出力端子は、コンデンサ
Ｃ1 を介して基準電位点に接続される。また、直流電流
源６７の出力端子は、スイッチ６６の一方の端子に接続
されるとともに、アンプ６８の入力端子に接続される。
スイッチ６６の他方の端子は、基準電位点に接続され
る。スイッチ６６は、遅延信号ｈがハイレベルの場合オ
ンとなり、遅延信号ｈがローレベルの場合オフとなる。

【００８３】このような接続により、遅延回路６５，ス
イッチ６６，直流電流源６７及びアンプ６８は、台形波
作成回路を構成し、アンプ６８からは、台形波ｉが出力
される。この台形波ｉはスイッチ６３の一方の端子に導
かれる。

【００８４】スイッチ６３の一方の端子は、コンデンサ
Ｃ2 を介して基準電位点に接続されるとともに、アンプ
６９の入力端子に接続される。スイッチ６３は、サンプ
リングパルス信号ｇがハイレベルの場合オンとなり、サ
ンプリングパルス信号ｇがローレベルの場合オフとな
る。

【００８５】このような接続によりスイッチ６３、アン
プ６８及びコンデンサＣ2 は、サンプルホールド回路を
構成し、アンプ６８からサンプリングホールド信号ｋを
出力する。サンプリングホールド信号ｋは出力端子７０
に導かれる。

【００８６】図５はこのような位相比較器６０の動作を
説明する波形図であり、図５（ａ）は入力端子６４に導
かれる基準信号ｆを示し、図５（ｂ）は遅延回路６５が
出力する遅延信号ｈを示し、図５（ｃ）はアンプ６８が
出力する台形波ｉを示し、図５（ｄ）は入力端子６１に
導かれる帰還信号ｅを示し、図５（ｅ）はエッジ検出回
路６２が出力するサンプリングパルス信号ｇを示す。

【００８７】図５（ａ）に示すように、基準信号ｆは、
周期ＴP のパルス信号である。タイミングＴ1 において
基準信号ｆがハイレベル（Ｈ）に立上がると、図５
（ｂ）に示す遅延回路６５が出力する遅延信号ｈも立ち
上がりハイレベル（Ｈ）となる。遅延信号ｈがハイレベ
ル（Ｈ）の状態ではスイッチ６６はオンされるので、図
５（ｃ）に示す台形波ｉはローレベルとなる。タイミン
グＴ2 において基準信号ｆがローレベル（Ｌ）に立下が
った後、遅延時間が経過したタイミングＴ3 において、
遅延信号ｈもローレベル（Ｌ）に立ち下がる。遅延信号
ｈがローレベル（Ｌ）に立ち下がると、スイッチ６６は
オフされ、台形波ｉは傾きΔＶP ／ΔＴP で上昇し、上
昇開始から時間ΔＴP 後のタイミングＴ４において、ハ
イレベル（Ｈ）の状態となる。この後、台形波ｉは遅延
回路６５が出力する遅延信号ｈが立ち上がるタイミング
Ｔ5 まで、ハイレベル（Ｈ）の状態となる。

【００８８】帰還信号ｅは、台形波ｉの上昇中のタイミ
ングＴ31でハイレベル（Ｈ）に立上がる。これにより、
サンプリングパルス信号ｇは、ハイレベル（Ｈ）に立上
がり、のパルス幅の短い、パルス期間となる。このサン
プリングパルス信号ｇのパルス期間により、スイッチ６
３がオンされ、台形波ｉがスイッチ６３、アンプ６８及
びコンデンサＣ2 により構成されるサンプルホールド回
路によりサンプリングホールドされ、このサンプリング
ホールドされた電圧値がサンプリングホールド信号ｋと
して出力端子６０に導かれる。

【００８９】ここで基準信号ｆと、帰還信号ｅの位相差
変動Δθと、これに対応する時間差変動Δｔと、上述の
台形波作成回路のスイッチ６３がオンされた場合の台形
波ｉのレベルＶi との関係は、以下に示す式となる。

【００９０】

【数２６】 Δｔに対する位相差変動Δθは、以下に示す式が成立す
る。

【００９１】

【数２７】 式（２８）と式（２９）よりΔｔを消去すると、以下に
示す式となる。

【００９２】

【数２８】 とすると、上述の台形波作成回路のスイッチ６３がオン
された場合のゲインＧP は、以下に示す式となる。

【００９３】

【数２９】 この式（３１）に上述のサンプリングホールド回路の伝
達関数のをかけると、位相比較器６０のゲインＫP を求
めることができる。この式を以下に示す。

【００９４】

【数３０】 但し、ｓは微分シンボルｄ／ｄｔを示す。

【００９５】図１のＡＦＣ回路５０は、図４の位相比較
器６０における基準信号ｆに帰還信号ｅを入力し、目標
時間差を周波数の目標値ｆTrの周期１／ｆTrに設定した
ものである。即ち、巻取側リールモータＦＧ信号ａT の
周期変動（Δｔ）を測定して角周期変動を近似するもの
である。

【００９６】図６はＡＦＣ回路５０の概念を示すブロッ
ク図である。

【００９７】符号７１は角周波数ｗ＝２πｆT の巻取側
リールモータＦＧ信号ａT が導かれる入力端子であり、
この入力端子７１に導かれた巻取側リールモータＦＧ信
号ａT は積分回路７２に供給される。、積分回路７２は
巻取側リールモータＦＧ信号ａの角周波数ｗT の積分、
即ち（１／ｓ）の演算を行い位相θを示す位相信号ｍと
して、遅延回路７３に供給するとともに、減算器７４の
第１の入力端子に供給する。遅延回路７３は、位相信号
ｍを一つ前の位相に遅延し、遅延信号ｎを減算器７４の
第２の入力端子に供給する。

【００９８】この場合の減算器７４の演算Ｆ74は以下に
示す式となる。

【００９９】

【数３１】 但し、ＴF ＝１／ｆT となる。

【０１００】減算器７４は、位相信号ｍから遅延信号ｎ
を減算し、現在の位相との差を求めことにより、周期測
定した周期信号ｐを台形波作成回路７５に供給する。台
形波作成回路７５は、図４の遅延回路６５，スイッチ６
６，直流電流源６７及びアンプ６８に相当しており、周
期信号ｐから台形波ｉを作成してサンプルホールド回路
７６に供給する。

【０１０１】台形波作成回路７５のゲインＧF は以下に
示す式となる。

【０１０２】

【数３２】 但し、ΔＴF は台形波ｉの上昇開始から上昇終了までの
時間、ΔＶF は台形波ｉの上昇開始から上昇終了までの
レベル差である。

【０１０３】サンプルホールド回路７６は、図４のスイ
ッチ６３、アンプ６８及びコンデンサＣ2 相当してお
り、台形波ｉのサンプリングホールドを行い、このサン
プリングホールドの電圧値をサンプリングホールド信号
ｋとして出力端子７７に導びく。

【０１０４】サンプルホールド回路７６の伝達関数Ｆ76
は、以下に示す式となる。

【０１０５】

【数３３】 このような回路構成により、ＡＦＣ回路５０の検波ゲイ
ンＫF は、以下に示す式となる。

【０１０６】

【数３４】 この式（３６）は、変形すると以下の式となる。

【０１０７】

【数３５】 ここで、ｓ＝ｊｗとおくと以下の式が成立する。

【０１０８】

【数３６】 式（３７）に式（３９）を代入すると、検波ゲインＫF
は、以下に示す式となる。

【０１０９】

【数３７】 式（４０）に示すように、検波ゲインＫF は、巻取側リ
ールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆT ＝ｗ／２πの２乗
に反比例する。

【０１１０】ここで、巻取リール１３の巻径が最小の場
合は、巻取リール１３のテープ巻径ＲT は、リールハブ
径Ｒ0 と一致する。この場合の巻取側リールモータＦＧ
信号ａT の周波数ｆT をｆTmaxとすると、式（１９）よ
り、以下の式が成立する。

【０１１１】

【数３８】 周波数ｆTmaxを基準とすると、ＡＦＣ回路５０の検波ゲ
インＫF に対して、ゲイン補正回路６１が行う補正量ｚ
は、以下に示す式となる。

【０１１２】

【数３９】 この式（４２）に示すように、ゲイン補正回路６１の補
正量ｘは、巻取リール１３の巻径比の２乗で求めること
ができる。

【０１１３】従って、ＡＦＣ回路５０の出力を補正量ｚ
で割ってやれば、リール回転制御装置のループゲインを
一定にすることができる。

【０１１４】ここで、リールハブ径Ｒ0 が一定の機種に
適用する場合、ゲイン補正回路６１は巻取リール１３の
テープ巻径ＲT のみに基づいてゲイン補正を行えばよ
く、リールハブ径Ｒ0 がカセットによって異なる機種に
適用する場合には、光学センサ等でリールハブ径Ｒ0 を
求め、ゲイン補正回路６１が巻取リール１３のリールハ
ブ径Ｒ0 とテープ巻径ＲT に基づいてゲイン補正を行よ
うにすればよい。

【０１１５】このような実施例によれば、ＡＦＣ回路５
０は、供給側リールモータＦＧ信号ａS の周波数ｆS と
巻取側リールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆT より巻取
側テープ巻径ＲT を算出し、この巻取側テープ巻径ＲT
に基づいてテープ１１のテープ走行速度Ｖを一定にする
ための巻取側リールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆTの
目標値となる周波数ｆTrを求め、周波数ｆT が周波数ｆ
Trと一致するように制御電圧ＶCTを出力して、テープ走
行速度が一定になるように巻取側リールモータ３１を制
御できるので、タイムローラのような高価で耐久性の低
い部品を使用する必要がなく、リール回転制御装置を用
いた機種の製造コストを削減できるとともに、メンテナ
ンスの回数を低減できる。また、走行調整時等、走行方
向に対して直角方向にテープを移動させるのが容易にな
る。

【０１１６】尚、図１の実施例では、巻取側テープ巻径
ＲT を算出し、この巻取側テープ巻径ＲT に基づいてテ
ープ１１のテープ走行速度Ｖを一定にするための巻取側
リールモータＦＧ信号ａT の周波数ｆT の目標値となる
周波数ｆTrを求め、周波数ｆT が周波数ｆTrと一致する
よう制御するように構成したが、式（２０）乃至式（２
５）に示した演算により供給側テープ巻径ＲS を算出
し、この供給側テープ巻径ＲS に基づいてテープ１１の
テープ走行速度Ｖを一定にするための供給側リールモー
タＦＧ信号ａS の周波数ｆS の目標値となる周波数ｆSr
を求め、周波数ｆS が周波数ｆSrと一致するように構成
してもよい。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、供
給側リールモータと巻取側リールモータの回転に基づい
て、テープ走行速度が一定になるように、供給側及び巻
取側リールモータの内、少なくとも一方を制御できるの
で、タイムローラを使用する必要がなく、リール回転制
御装置を用いた機種の製造コストを削減できるととも
に、メンテナンスの回数を低減できる。また、走行調整
時等、走行方向に対して直角方向にテープを移動させる
のが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るリール回転制御装置の一実
施例を示すブロック図。

【図２】図１の供給リールと巻取リールのテープ巻径を
示す説明図。

【図３】図１の平方根処理回路の演算方法を説明するグ
ラフ。

【図４】図１の周波数比較器５２を説明するため位相比
較器を示すブロック図。

【図５】図４の位相比較器の動作を説明する波形図。

【図６】図１のＡＦＣ回路の概念を示すブロック図。

【図７】従来のリール回転制御装置の一実施例を示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１１ テープ １２ 供給リール １３ 巻取リール ２１ 供給側リールモータ ２４ 供給側モータドライブ回路 ３１ 巻取側リールモータ ４１ 供給側リールモータＦＧ ５０ ＡＦＣ回路 ５１ 巻取側リールモータＦＧ ６１ ゲイン補正回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給リールを回転駆動するための供給側
   リールモータと、 この供給側リールモータの回転を制御する供給側モータ
   ドライブ回路と、 前記供給側リールモータの回転数に比例した第１の周波
   数の信号を発生する周波数発生器と、 巻取リールを回転駆動するための巻取側リールモータ
   と、 この巻取側リールモータの回転を制御する巻取側モータ
   ドライブ回路と、 前記巻取側リールモータの回転数に比例した第２の周波
   数の信号を発生する周波数発生器と、 前記第１及び第２の周波数から供給リールと巻取リール
   に巻回されているテープの巻径のうち少なくとも一方の
   テープ巻径を求め、このテープ巻径からテープの速度を
   一定にするための前記第１及び第２の周波数のうち一方
   の目標値を求め、前記１及び第２の周波数の内一方が該
   目標値に一致するように巻取側及び供給側モータドライ
   ブ回路の少なくとも一方を制御する制御回路とを具備し
   たことを特徴とするリール回転制御装置。
2. 【請求項２】 供給リールを回転駆動するための供給側
   リールモータと、 この供給側リールモータの回転を制御する供給側モータ
   ドライブ回路と、 前記供給側リールモータの回転数に比例した第１の周波
   数の信号を発生する周波数発生器と、 巻取リールを回転駆動するための巻取側リールモータ
   と、 この巻取側リールモータの回転を制御する巻取側モータ
   ドライブ回路と、 前記巻取側リールモータの回転数に比例した第２の周波
   数の信号を発生する周波数発生器と、 前記第１及び第２の周波数から供給リールと巻取リール
   に巻回されているテープの巻径のうち少なくとも一方の
   テープ巻径を求め、このテープ巻径からテープの速度を
   一定にするための前記第１及び第２の周波数のうち一方
   の目標値を求め、前記１及び第２の周波数の内一方が該
   目標値に一致するように巻取側及び供給側モータドライ
   ブ回路の少なくとも一方に制御電圧を供給する制御回路
   と、 この制御回路が前記巻取側及び供給側モータドライブ回
   路のうち少なくとも一方に制御電圧を供給する経路に設
   けられ、該制御回路が求めたテープ巻径に基づいて前記
   制御電圧のゲイン補正を行うゲイン補正回路とを具備し
   たことを特徴とするリール回転制御装置。