JPH08241549A - Ｖｃｒのサーボ制御装置及びその方法 - Google Patents
Ｖｃｒのサーボ制御装置及びその方法Info
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- JPH08241549A JPH08241549A JP8012124A JP1212496A JPH08241549A JP H08241549 A JPH08241549 A JP H08241549A JP 8012124 A JP8012124 A JP 8012124A JP 1212496 A JP1212496 A JP 1212496A JP H08241549 A JPH08241549 A JP H08241549A
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- G11B15/46—Controlling, regulating, or indicating speed
- G11B15/467—Controlling, regulating, or indicating speed in arrangements for recording or reproducing wherein both record carriers and heads are driven
- G11B15/4673—Controlling, regulating, or indicating speed in arrangements for recording or reproducing wherein both record carriers and heads are driven by controlling the speed of the tape while the head is rotating
Abstract
(57)【要約】
【課題】 巻取リールモータを能動的に制御してキャプ
スタンモータにかかる負荷を減らせるＶＣＲのサーボ制
御装置及びその方法を提供する。 【解決手段】 テープの張力を直接に検出して巻取リー
ルモータを能動的に制御することによりキャプスタンモ
ータを中心として巻取リール側のテープの張力Ｆ t ’と
供給リール側の張力Ｆs ’を同一にし、ＶＣＲのサーボ
システムの（Ｂc／Ｒc ）ωc 項（ここで、Ｂc はキャ
プスタンモータのダンピング定数、Ｒc はキャプスタン
モータの軸半径、ωc はキャプスタンモータの回転角速
度である）が最小となるようにＶＣＲのサーボシステム
を設計することにより達成される。本発明のように
Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒc ）ωc となるように制御
すれば、キャプスタンモータの運動方程式はＪc （ｄω
c ／ｄｔ）＝Ｔc となり、ここでｄωc ／ｄｔは極めて
小さくてキャプスタンモータにかかるトルクＴc は小さ
くなる。
スタンモータにかかる負荷を減らせるＶＣＲのサーボ制
御装置及びその方法を提供する。 【解決手段】 テープの張力を直接に検出して巻取リー
ルモータを能動的に制御することによりキャプスタンモ
ータを中心として巻取リール側のテープの張力Ｆ t ’と
供給リール側の張力Ｆs ’を同一にし、ＶＣＲのサーボ
システムの（Ｂc／Ｒc ）ωc 項（ここで、Ｂc はキャ
プスタンモータのダンピング定数、Ｒc はキャプスタン
モータの軸半径、ωc はキャプスタンモータの回転角速
度である）が最小となるようにＶＣＲのサーボシステム
を設計することにより達成される。本発明のように
Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒc ）ωc となるように制御
すれば、キャプスタンモータの運動方程式はＪc （ｄω
c ／ｄｔ）＝Ｔc となり、ここでｄωc ／ｄｔは極めて
小さくてキャプスタンモータにかかるトルクＴc は小さ
くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリールモータ付きの
ＶＣＲに係り、特に巻取リールモータを能動的に制御し
てキャプスタンモータにかかる負荷を減らすことを特徴
とするＶＣＲのサーボ制御装置及びその方法に関する。
ＶＣＲに係り、特に巻取リールモータを能動的に制御し
てキャプスタンモータにかかる負荷を減らすことを特徴
とするＶＣＲのサーボ制御装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、リールモータが別途に付いてい
てリールサーボ制御のできる高性能ＶＣＲにはスイッチ
ング回路が別途についていて、モードに応じて張力制御
部と速度制御部を選択できるようになっている。すなわ
ち、再生時にはキャプスタンモータの回転によりテープ
が移送され、リールモータは張力制御部の制御を受けて
移送されるテープの張力を調節する。そして、高速制御
時はリールモータによりテープが迅速に移送され、この
際リールモータは速度制御部の制御を受けることにな
る。
てリールサーボ制御のできる高性能ＶＣＲにはスイッチ
ング回路が別途についていて、モードに応じて張力制御
部と速度制御部を選択できるようになっている。すなわ
ち、再生時にはキャプスタンモータの回転によりテープ
が移送され、リールモータは張力制御部の制御を受けて
移送されるテープの張力を調節する。そして、高速制御
時はリールモータによりテープが迅速に移送され、この
際リールモータは速度制御部の制御を受けることにな
る。
【０００３】本発明は前記の二つのモードのうち再生時
に張力制御部の制御を受けるリールモータを従来と異な
る方法で制御してキャプスタンモータにかかる負荷を減
らせるＶＣＲのサーボ制御装置及びその方法に関する。
図１は従来のサーボ制御装置であって、ＶＣＲにおける
テープの走行状態を示す構造図である。
に張力制御部の制御を受けるリールモータを従来と異な
る方法で制御してキャプスタンモータにかかる負荷を減
らせるＶＣＲのサーボ制御装置及びその方法に関する。
図１は従来のサーボ制御装置であって、ＶＣＲにおける
テープの走行状態を示す構造図である。
【０００４】図１において、１はテンションポールであ
って、テープ２がドラム３に斜めに巻取られた状態で走
行する際テープの張力を検出する。ドラム３を基準とし
てテンションポール１の反対側にはキャプスタンモータ
軸４とピンチローラ５が設けられている。キャプスタン
モータ軸４とピンチローラ５はテープ２を挟んで密着し
ており、テープの再生時キャプスタンモータによりドラ
ム３とキャプスタンモータが一定速度で回転し、テープ
２が一定速度で走行される。
って、テープ２がドラム３に斜めに巻取られた状態で走
行する際テープの張力を検出する。ドラム３を基準とし
てテンションポール１の反対側にはキャプスタンモータ
軸４とピンチローラ５が設けられている。キャプスタン
モータ軸４とピンチローラ５はテープ２を挟んで密着し
ており、テープの再生時キャプスタンモータによりドラ
ム３とキャプスタンモータが一定速度で回転し、テープ
２が一定速度で走行される。
【０００５】ドラム３の周りに設けられた案内ローラ６
は走行されるテープ２の皺を防ぎ、テープ２がドラムの
表面に沿って走行するように案内する。図１の７は供給
リールモータであって、第１ドライブ回路９により制御
されテンションポール１を通じてドラム３側にテープ２
を供給する。第１ドライブ回路９には張力制御部１１が
連結されており、該張力制御部１１はテンションポール
１により検出されたテープの張力Ｔd と供給リールモー
タ７から検出された回転角速度ωs に応じて第１ドライ
ブ回路９を制御する。第１ドライブ回路９の制御を受け
る供給リールモータ７はテープ２の引張を調節して供給
されるテープの張力を一定に保たせる。
は走行されるテープ２の皺を防ぎ、テープ２がドラムの
表面に沿って走行するように案内する。図１の７は供給
リールモータであって、第１ドライブ回路９により制御
されテンションポール１を通じてドラム３側にテープ２
を供給する。第１ドライブ回路９には張力制御部１１が
連結されており、該張力制御部１１はテンションポール
１により検出されたテープの張力Ｔd と供給リールモー
タ７から検出された回転角速度ωs に応じて第１ドライ
ブ回路９を制御する。第１ドライブ回路９の制御を受け
る供給リールモータ７はテープ２の引張を調節して供給
されるテープの張力を一定に保たせる。
【０００６】８は巻取リールモータであって、第２ドラ
イブ回路１０により制御され、案内ローラ６を通じて巻
取られたテープ２を巻き取る。第２ドライブ回路１０に
は加算器１２が連結され、キャプスタンモータからのエ
ラー命令と張力制御部１３の出力信号を加えた後第２ド
ライブ回路１０に出力する。加算器１２に入力されるキ
ャプスタンモータのエラー命令はキャプスタンモータの
速度が急激に変わる際対処するためのものである。前記
張力制御部１３はテンションポール１により検出された
テープ２の実際張力Ｔd によらず、巻取リールモータ８
から検出されたリールの半径Ｒt （リールに巻かれたテ
ープ量に比例する）に応じて制御信号を出力する。この
際、張力制御部１３にはリールの半径による出力値が実
験により予め設定されている。第２ドライブ回路１０の
制御を受ける巻取リールモータ８は巻取られるテープ２
の張力を一定に保たせる。
イブ回路１０により制御され、案内ローラ６を通じて巻
取られたテープ２を巻き取る。第２ドライブ回路１０に
は加算器１２が連結され、キャプスタンモータからのエ
ラー命令と張力制御部１３の出力信号を加えた後第２ド
ライブ回路１０に出力する。加算器１２に入力されるキ
ャプスタンモータのエラー命令はキャプスタンモータの
速度が急激に変わる際対処するためのものである。前記
張力制御部１３はテンションポール１により検出された
テープ２の実際張力Ｔd によらず、巻取リールモータ８
から検出されたリールの半径Ｒt （リールに巻かれたテ
ープ量に比例する）に応じて制御信号を出力する。この
際、張力制御部１３にはリールの半径による出力値が実
験により予め設定されている。第２ドライブ回路１０の
制御を受ける巻取リールモータ８は巻取られるテープ２
の張力を一定に保たせる。
【０００７】しかし、前述した従来の技術は再生時テー
プが一定速度で動かす役目をキャプスタンモータのみ果
たしていてキャプスタンモータに大きな負荷がかかるよ
うになり、よって大容量のキャプスタンモータを必要と
する。一方、前述した従来の技術によれば、巻取リール
モータはテープを適宜に引っ張れば良いので巻取リール
モータにはさほど負荷がかからない。
プが一定速度で動かす役目をキャプスタンモータのみ果
たしていてキャプスタンモータに大きな負荷がかかるよ
うになり、よって大容量のキャプスタンモータを必要と
する。一方、前述した従来の技術によれば、巻取リール
モータはテープを適宜に引っ張れば良いので巻取リール
モータにはさほど負荷がかからない。
【０００８】また、供給リール側ではテープの実際張力
を検出してテープの張力を調節する一方、巻取リール側
にはリール半径により既に設定された値によりテープを
引っ張るのでキャプスタンモータを中心として両側テー
プの張力が相違なのでキャプスタンモータにかかる負荷
がさらに大きくなる欠点があった。
を検出してテープの張力を調節する一方、巻取リール側
にはリール半径により既に設定された値によりテープを
引っ張るのでキャプスタンモータを中心として両側テー
プの張力が相違なのでキャプスタンモータにかかる負荷
がさらに大きくなる欠点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前述し
た従来の問題点を解決するためのもので、本発明の目的
は巻取リールモータを能動的に制御してキャプスタンモ
ータの負荷を減らすことによりキャプスタンモータの容
量の少ないＶＣＲのサーボ制御方法及びその装置を提供
することである。
た従来の問題点を解決するためのもので、本発明の目的
は巻取リールモータを能動的に制御してキャプスタンモ
ータの負荷を減らすことによりキャプスタンモータの容
量の少ないＶＣＲのサーボ制御方法及びその装置を提供
することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明によるＶＣＲのサーボ制御方法及びその装
置は、テープの張力を直接に検出して巻取リールモータ
を能動的に制御することによりキャプスタンモータを中
心として巻取リール側のテープの張力Ｆt ’と供給リー
ル側の張力Ｆs ’とを同一にし、ＶＣＲのサーボシステ
ムの（Ｂc ／Ｒ c ）ωc 項（ここで、Ｂc はキャプスタ
ンモータのダンピング定数、Ｒc はキャプスタンモータ
の軸半径、ωc はキャプスタンモータの回転角速度であ
る）が最小となるようにＶＣＲのサーボシステムを設計
することにより、キャプスタンモータの運動方程式がＪ
c （ｄωc ／ｄｔ）＝Ｔc （ここで、Ｊc はキャプスタ
ンモータ軸の慣性モーメント、Ｔc はキャプスタンモー
タのトルクである）となるようにして、キャプスタンモ
ータにかかるトルクＴc を小さくすることを特徴とす
る。
ために本発明によるＶＣＲのサーボ制御方法及びその装
置は、テープの張力を直接に検出して巻取リールモータ
を能動的に制御することによりキャプスタンモータを中
心として巻取リール側のテープの張力Ｆt ’と供給リー
ル側の張力Ｆs ’とを同一にし、ＶＣＲのサーボシステ
ムの（Ｂc ／Ｒ c ）ωc 項（ここで、Ｂc はキャプスタ
ンモータのダンピング定数、Ｒc はキャプスタンモータ
の軸半径、ωc はキャプスタンモータの回転角速度であ
る）が最小となるようにＶＣＲのサーボシステムを設計
することにより、キャプスタンモータの運動方程式がＪ
c （ｄωc ／ｄｔ）＝Ｔc （ここで、Ｊc はキャプスタ
ンモータ軸の慣性モーメント、Ｔc はキャプスタンモー
タのトルクである）となるようにして、キャプスタンモ
ータにかかるトルクＴc を小さくすることを特徴とす
る。
【００１１】また、前述した目的を達成するための本発
明によるＶＣＲのサーボ制御方法及び装置は、テープの
張力Ｔd 、キャプスタンモータの回転角速度ωc 、巻取
リールモータの回転角速度ωt とサーボ制御装置の定め
られたパラメータである巻取リールからキャプスタンモ
ータまでのテープ摩擦係数μt 、供給リールからキャプ
スタンモータまでのテープ摩擦係数μs 、キャプスタン
モータの軸半径Ｒc 、キャプスタンモータのダンピング
定数Ｂc が次のような関係式、
明によるＶＣＲのサーボ制御方法及び装置は、テープの
張力Ｔd 、キャプスタンモータの回転角速度ωc 、巻取
リールモータの回転角速度ωt とサーボ制御装置の定め
られたパラメータである巻取リールからキャプスタンモ
ータまでのテープ摩擦係数μt 、供給リールからキャプ
スタンモータまでのテープ摩擦係数μs 、キャプスタン
モータの軸半径Ｒc 、キャプスタンモータのダンピング
定数Ｂc が次のような関係式、
【００１２】
【数３】
【００１３】（ここで、Ｔt は巻取リールモータのトル
クである）。を満たすように巻取リールモータを制御す
ることを特徴とする。
クである）。を満たすように巻取リールモータを制御す
ることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施例を詳細に説明する。図２は本発明のサーボ制
御装置であって、ＶＣＲにおけるテープ走行状態を示し
た構造図である。キャプスタンモータ軸４とピンチロー
ラ５及び案内ローラ６の役目は図１に示した従来の技術
と同様である。また、第１張力制御部１４ではテンショ
ンポール１から検出されたテープの張力Ｔd を入力さ
れ、第１ドライブ回路９を制御して供給リールモータ７
にして供給されるテープ２の張力を一定に保たせること
も同様である。
明の実施例を詳細に説明する。図２は本発明のサーボ制
御装置であって、ＶＣＲにおけるテープ走行状態を示し
た構造図である。キャプスタンモータ軸４とピンチロー
ラ５及び案内ローラ６の役目は図１に示した従来の技術
と同様である。また、第１張力制御部１４ではテンショ
ンポール１から検出されたテープの張力Ｔd を入力さ
れ、第１ドライブ回路９を制御して供給リールモータ７
にして供給されるテープ２の張力を一定に保たせること
も同様である。
【００１５】本発明の特徴は巻取リール側の第２張力制
御部１５にある。巻取リール側の第２張力制御部１５は
巻取リールモータ８から検出された回転角速度ωt とテ
ンションポール１で検出されたテープの張力Ｔd 及びキ
ャプスタンモータ軸４から検出された回転角速度ωc を
入力され巻取リールモータのトルクＴt を制御信号とし
て加算器１２に出力する。加算器１２では前記制御信号
とキャプスタンモータのエラー命令を加えて第２ドライ
ブ回路１０に出力し、第２ドライブ回路１０により巻取
リールモータ８が制御される。
御部１５にある。巻取リール側の第２張力制御部１５は
巻取リールモータ８から検出された回転角速度ωt とテ
ンションポール１で検出されたテープの張力Ｔd 及びキ
ャプスタンモータ軸４から検出された回転角速度ωc を
入力され巻取リールモータのトルクＴt を制御信号とし
て加算器１２に出力する。加算器１２では前記制御信号
とキャプスタンモータのエラー命令を加えて第２ドライ
ブ回路１０に出力し、第２ドライブ回路１０により巻取
リールモータ８が制御される。
【００１６】本発明によるサーボ制御方法及び装置は、
リール半径に従って予め設定された制御信号に応じて巻
取リールモータを制御することではなく、テープの張力
を直接に検出して巻取リールモータを能動的に制御する
ことである。従って、キャプスタンモータを中心として
巻取リール側のテープの張力と供給リール側のテープの
張力を同一に調節できるのでキャプスタンモータにかか
る負荷を減らせる。
リール半径に従って予め設定された制御信号に応じて巻
取リールモータを制御することではなく、テープの張力
を直接に検出して巻取リールモータを能動的に制御する
ことである。従って、キャプスタンモータを中心として
巻取リール側のテープの張力と供給リール側のテープの
張力を同一に調節できるのでキャプスタンモータにかか
る負荷を減らせる。
【００１７】図３は図２のＡ部分を拡大した図であっ
て、キャプスタンモータ軸４とピンチローラ５がテープ
２を挟んで密着した状態を示す。図２に示されたパラメ
ータを説明すれば次の通りである。μs とμt はキャプ
スタンモータと各リールモータとの間の摩擦係数であっ
て、μs は供給リールからキャプスタンモータまでのテ
ープ摩擦係数であり、μt は巻取リールからキャプスタ
ンモータ間のテープ摩擦係数である。Ｆs とＦt は各リ
ールモータからテープを引っ張る力を示し、Ｆs は供給
リール側のテープの張力であり、Ｆt は巻取リール側の
テープの張力である。ωs ，ωt ，ωc は各モータの回
転角速度であり、ωs は供給リールモータ７の回転角速
度であり、ωt は巻取リールモータ８の回転角速度であ
り、ωc はキャプスタンモータの回転角速度である。Ｔ
d はドラム３側のテープの張力であって、テンションポ
ール１により検出される。
て、キャプスタンモータ軸４とピンチローラ５がテープ
２を挟んで密着した状態を示す。図２に示されたパラメ
ータを説明すれば次の通りである。μs とμt はキャプ
スタンモータと各リールモータとの間の摩擦係数であっ
て、μs は供給リールからキャプスタンモータまでのテ
ープ摩擦係数であり、μt は巻取リールからキャプスタ
ンモータ間のテープ摩擦係数である。Ｆs とＦt は各リ
ールモータからテープを引っ張る力を示し、Ｆs は供給
リール側のテープの張力であり、Ｆt は巻取リール側の
テープの張力である。ωs ，ωt ，ωc は各モータの回
転角速度であり、ωs は供給リールモータ７の回転角速
度であり、ωt は巻取リールモータ８の回転角速度であ
り、ωc はキャプスタンモータの回転角速度である。Ｔ
d はドラム３側のテープの張力であって、テンションポ
ール１により検出される。
【００１８】図３に示したパラメータを説明すれば次の
通りである。Ｆs ’はキャプスタンモータ軸４とピンチ
ローラ５を中心として供給リール側にテープが引っ張ら
れる力であり、Ｆt ’はキャプスタンモータ軸４とピン
チローラ５を中心として巻取リール側にテープが引っ張
られる力を示す。Ｒc はキャプスタンモータの軸半径、
ωc はキャプスタンモータの回転角速度、Ｔc はキャプ
スタンモータの回転トルク、Ｊc はキャプスタンモータ
の慣性モーメント、Ｂc はキャプスタンモータのダンピ
ング定数をそれぞれ示す。
通りである。Ｆs ’はキャプスタンモータ軸４とピンチ
ローラ５を中心として供給リール側にテープが引っ張ら
れる力であり、Ｆt ’はキャプスタンモータ軸４とピン
チローラ５を中心として巻取リール側にテープが引っ張
られる力を示す。Ｒc はキャプスタンモータの軸半径、
ωc はキャプスタンモータの回転角速度、Ｔc はキャプ
スタンモータの回転トルク、Ｊc はキャプスタンモータ
の慣性モーメント、Ｂc はキャプスタンモータのダンピ
ング定数をそれぞれ示す。
【００１９】前述したパラメータを用いて本発明の基本
原理を数式的に表現すれば次の通りである。まず、再生
時ピンチローラ５とキャプスタンモータ軸４が密着した
状態（図３参照）でキャプスタンモータ軸４に対する運
動方程式は次の通りである。
原理を数式的に表現すれば次の通りである。まず、再生
時ピンチローラ５とキャプスタンモータ軸４が密着した
状態（図３参照）でキャプスタンモータ軸４に対する運
動方程式は次の通りである。
【００２０】
【数４】
【００２１】一般に、ＶＣＲにおいてテープの速度が一
定なので、式（１）でωc は殆ど一定であり、ｄωc ／
ｄｔは極めて小さい。従って、Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc
／Ｒ c ）ωc となるように制御すれば、前記式（１）は
Ｊc （ｄωc ／ｄｔ）Ｔc となり、前述したように（ｄ
ωc ／ｄｔ）は極めて小さくてキャプスタンモータにか
かるトルクＴc が小さくなる。
定なので、式（１）でωc は殆ど一定であり、ｄωc ／
ｄｔは極めて小さい。従って、Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc
／Ｒ c ）ωc となるように制御すれば、前記式（１）は
Ｊc （ｄωc ／ｄｔ）Ｔc となり、前述したように（ｄ
ωc ／ｄｔ）は極めて小さくてキャプスタンモータにか
かるトルクＴc が小さくなる。
【００２２】前述したことはＶＣＲのサーボシステムに
おいてＦt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒ c ）ωc が成り立つ
ように制御することを前提とすることであって、これを
本発明の制御式とする。既に説明したように、本発明で
はテープの張力を直接に検出して巻取リールモータを能
動的に制御するので、キャプスタンモータを中心として
巻取リール側のテープの張力Ｆt ’と供給リール側のテ
ープの張力Ｆs ’を同様にし得る。ＶＣＲのサーボシス
テムにおいて、（Ｂc ／Ｒc ）ωc 項が最小となるよう
にＶＣＲのサーボシステムを設計すれば、図２に示した
本発明によるサーボ制御装置により本発明の制御式が成
り立つ。
おいてＦt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒ c ）ωc が成り立つ
ように制御することを前提とすることであって、これを
本発明の制御式とする。既に説明したように、本発明で
はテープの張力を直接に検出して巻取リールモータを能
動的に制御するので、キャプスタンモータを中心として
巻取リール側のテープの張力Ｆt ’と供給リール側のテ
ープの張力Ｆs ’を同様にし得る。ＶＣＲのサーボシス
テムにおいて、（Ｂc ／Ｒc ）ωc 項が最小となるよう
にＶＣＲのサーボシステムを設計すれば、図２に示した
本発明によるサーボ制御装置により本発明の制御式が成
り立つ。
【００２３】さて、本発明における第２張力制御部１５
を詳細に説明するに、本発明の制御式に基づき、前記式
（１）のパラメータＦx ’，Ｆt ’，Ｒc と第２張力制
御部の入力パラメータＴd ，ωc 及び巻取リールモータ
８にかかるパラメータＴt ，Ｒt ，Ｆt 間の関係式を成
り立たせる。ここで、Ｔt は巻取リールモータ８のトル
クであり、Ｒt は巻取リールモータ８の半径である。
を詳細に説明するに、本発明の制御式に基づき、前記式
（１）のパラメータＦx ’，Ｆt ’，Ｒc と第２張力制
御部の入力パラメータＴd ，ωc 及び巻取リールモータ
８にかかるパラメータＴt ，Ｒt ，Ｆt 間の関係式を成
り立たせる。ここで、Ｔt は巻取リールモータ８のトル
クであり、Ｒt は巻取リールモータ８の半径である。
【００２４】キャプスタンモータ軸４とピンチローラ５
を中心として供給リール側にテープが引っ張られる力で
あるＦs ’とドラム３側のテープの張力であるＴd は摩
擦係数μs により次の式（２）のような関係にある。 Ｆs ’＝（１μs ）Ｔd …（２） 巻取リールモータでテープを引っ張る力であるＦt とキ
ャプスタンモータ軸４とピンチローラ５を中心として巻
取リール側にテープが引っ張られる力であるＦ t ’は摩
擦係数μt により次の式（３）のような関係にある。
を中心として供給リール側にテープが引っ張られる力で
あるＦs ’とドラム３側のテープの張力であるＴd は摩
擦係数μs により次の式（２）のような関係にある。 Ｆs ’＝（１μs ）Ｔd …（２） 巻取リールモータでテープを引っ張る力であるＦt とキ
ャプスタンモータ軸４とピンチローラ５を中心として巻
取リール側にテープが引っ張られる力であるＦ t ’は摩
擦係数μt により次の式（３）のような関係にある。
【００２５】 Ｆt ＝（１＋μt ）Ｆt ’ …（３） 巻取リールモータ８のトルクＴt はトルクの定義により
巻取リールモータでテープを引っ張る力Ｆt と巻取リー
ルモータの半径Ｒt と次のような式（４）のように示せ
る。 Ｔt ＝Ｆt Ｒt …（４） テープ２がキャプスタンモータ軸４と巻取リールモータ
８に連結されているのでωc ・Ｒc とωt ・Ｒt は全部
テープの線形的な速度と同一になり、よって、次の式
（５）が成り立つ。
巻取リールモータでテープを引っ張る力Ｆt と巻取リー
ルモータの半径Ｒt と次のような式（４）のように示せ
る。 Ｔt ＝Ｆt Ｒt …（４） テープ２がキャプスタンモータ軸４と巻取リールモータ
８に連結されているのでωc ・Ｒc とωt ・Ｒt は全部
テープの線形的な速度と同一になり、よって、次の式
（５）が成り立つ。
【００２６】 ωc ・Ｒc ＝ωt ・Ｒt …（５） 式（４）のＦt に式（３）を代入すれば、次の式（６）
となる。 Ｔt ＝｛（１＋μt ）Ｆt ’｝・Ｒt …（６） 前記式（６）のＦt ’の代わりに本発明の制御式である
Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂ c ／Ｒc ）・ωc を代入すれば、
次の式（７）となる。
となる。 Ｔt ＝｛（１＋μt ）Ｆt ’｝・Ｒt …（６） 前記式（６）のＦt ’の代わりに本発明の制御式である
Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂ c ／Ｒc ）・ωc を代入すれば、
次の式（７）となる。
【００２７】 Ｔt ＝［（１＋μt ）・｛Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒc ）ωc ｝］・Ｒt …（７） 式（７）のＦs ’の代わりに式（２）を代入すれば、次
の式（８）となる。 Ｔc ＝（１＋μt ）・ ｛（１＋μs ）・Ｔd ・Ｒt ＋（Ｒt ／Ｒc ）・Ｂc ・／ωc ｝…（８） 式（８）に式（５）の関係式を代入して定理すれば、次
の式（９）となる。
の式（８）となる。 Ｔc ＝（１＋μt ）・ ｛（１＋μs ）・Ｔd ・Ｒt ＋（Ｒt ／Ｒc ）・Ｂc ・／ωc ｝…（８） 式（８）に式（５）の関係式を代入して定理すれば、次
の式（９）となる。
【００２８】 Ｔt ＝（１＋μt ）・｛（１＋μs ）・Ｔd （ωc ／ωt ）・ Ｒc ＋Ｂc （ωc ／ωt ）・ωc ｝ …（９） 上記式（９）は本発明の制御式であるＦt ’＝Ｆs ’＋
（Ｂc ／Ｒc ）・ωcと本発明によるサーボ装置のパラ
メータ間の関係式である式（２）乃至式（５）を連立し
て得た結果式であって、本発明の第２張力制御部は前記
式（９）により構成される。
（Ｂc ／Ｒc ）・ωcと本発明によるサーボ装置のパラ
メータ間の関係式である式（２）乃至式（５）を連立し
て得た結果式であって、本発明の第２張力制御部は前記
式（９）により構成される。
【００２９】図４は上記式（９）により構成された第２
張力制御部の詳細ブロック図である。同図において、Ｂ
部分は図２に示した加算器１２、第２ドライブ回路１
０、巻取リールモータ８を含むもので、巻取リールモー
タ８の回転角速度ωt が第２張力制御部１５に入力され
る。ここでは第２張力制御部１５の詳細な構成を説明す
る。
張力制御部の詳細ブロック図である。同図において、Ｂ
部分は図２に示した加算器１２、第２ドライブ回路１
０、巻取リールモータ８を含むもので、巻取リールモー
タ８の回転角速度ωt が第２張力制御部１５に入力され
る。ここでは第２張力制御部１５の詳細な構成を説明す
る。
【００３０】第２張力制御部１５はキャプスタンモータ
の回転角速度ωc とテンションポール１により検出され
たテープの張力Ｔd 及び巻取リールモータ８の回転角速
度ω t を入力され回転リールモータ８のトルクＴt を制
御信号として出力する。入出力が式（９）を満たすよう
にする第２張力制御部の詳細な構成は次の通りである。
の回転角速度ωc とテンションポール１により検出され
たテープの張力Ｔd 及び巻取リールモータ８の回転角速
度ω t を入力され回転リールモータ８のトルクＴt を制
御信号として出力する。入出力が式（９）を満たすよう
にする第２張力制御部の詳細な構成は次の通りである。
【００３１】キャプスタンモータの回転角速度ωc は分
割器１６と第１乗算器１７にそれぞれ印加され、この際
分割器１６には巻取リールモータ８の回転角速度ωt が
入力されωt ／ωc を第１乗算器１７に出力する。第２
乗算器１８はこの入力信号に定められた値Ｒc をかけた
結果であるＲc ・（ωc ／ωt ）・ωc を加算器１９に
出力する。一方、第４乗算器２１は分割器１６から入力
された（ωc ／ωt ）に定められた値Ｒc をかけてその
結果である（ωc ／ωt ）・Ｒc を第５乗算器２２に出
力する。第５乗算器２２にはテンションポール１から検
出されたテープの張力Ｔd が入力されるので、第５乗算
器２２によりＴd ・（ωc ／ωt ）・Ｒ c が第６乗算器
２３に入力される。第６乗算器２３はこの入力に定めら
れた値（１＋μs ）をかけてその結果である（１＋
μs ）・Ｔd ・（ωc ／ωt ）・Ｒcを前記加算器１９
に出力する。
割器１６と第１乗算器１７にそれぞれ印加され、この際
分割器１６には巻取リールモータ８の回転角速度ωt が
入力されωt ／ωc を第１乗算器１７に出力する。第２
乗算器１８はこの入力信号に定められた値Ｒc をかけた
結果であるＲc ・（ωc ／ωt ）・ωc を加算器１９に
出力する。一方、第４乗算器２１は分割器１６から入力
された（ωc ／ωt ）に定められた値Ｒc をかけてその
結果である（ωc ／ωt ）・Ｒc を第５乗算器２２に出
力する。第５乗算器２２にはテンションポール１から検
出されたテープの張力Ｔd が入力されるので、第５乗算
器２２によりＴd ・（ωc ／ωt ）・Ｒ c が第６乗算器
２３に入力される。第６乗算器２３はこの入力に定めら
れた値（１＋μs ）をかけてその結果である（１＋
μs ）・Ｔd ・（ωc ／ωt ）・Ｒcを前記加算器１９
に出力する。
【００３２】加算器１９は第２乗算器１８から入力され
たＲc （ωc ／ωt ）・ωc と第６乗算器２３から入力
された（１＋μs ）・Ｔd ・（ωc ／ωt ）・Ｒc を加
えた値である［（１＋μs ）・Ｔd ・（ωc ／ωt ）・
Ｒc ＋（ωc ／ωt ）・ωc］を第３乗算器２０に出力
する。第３乗算器２０はこの入力に定められた値（１＋
μt ）をかけた値を第２張力制御部１５の最終結果とし
て出力する。
たＲc （ωc ／ωt ）・ωc と第６乗算器２３から入力
された（１＋μs ）・Ｔd ・（ωc ／ωt ）・Ｒc を加
えた値である［（１＋μs ）・Ｔd ・（ωc ／ωt ）・
Ｒc ＋（ωc ／ωt ）・ωc］を第３乗算器２０に出力
する。第３乗算器２０はこの入力に定められた値（１＋
μt ）をかけた値を第２張力制御部１５の最終結果とし
て出力する。
【００３３】前述した詳細な構造を有する第２張力制御
部１５は本発明の制御式であるＦt’＝Ｆs ’＋（Ｂc
／Ｒc ）ωc と本発明によるサーボ装置のパラメータ間
の関係式（式（２）乃至式（５））を満たす巻取リール
モータのトルク値Ｔt ＝（１＋μt ）・｛（１＋μs ）
・Ｔd ・（ωc ／ωt ）・Ｒc ＋Ｂc ・（ωc ／ωt）
・ωc ｝を出力する。
部１５は本発明の制御式であるＦt’＝Ｆs ’＋（Ｂc
／Ｒc ）ωc と本発明によるサーボ装置のパラメータ間
の関係式（式（２）乃至式（５））を満たす巻取リール
モータのトルク値Ｔt ＝（１＋μt ）・｛（１＋μs ）
・Ｔd ・（ωc ／ωt ）・Ｒc ＋Ｂc ・（ωc ／ωt）
・ωc ｝を出力する。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるＶＣＲ
のサーボ制御方法及びその装置ではＦ t ’＝Ｆs ’＋
（Ｂc ／Ｒc ）ωc が成り立つように制御し、これはテ
ープの張力を直接に検出して巻取リールモータを能動的
に制御することによりキャプスタンモータを中心として
巻取リール側のテープの張力Ｆt ’と供給リール側のテ
ープの張力Ｆs ’を同一にし、ＶＣＲのサーボシステム
の（Ｂc ／Ｒc ）ωc 項が最小となるようにＶＣＲのサ
ーボシステムを設計することにより達成される。本発明
のように、Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒc ）ωc となる
ように制御すれば、前記式（１）はＪc （ｄωc ／ｄ
ｔ）＝Ｔc となり、ここで（ｄωc ／ｄｔ）は極めて小
さくてキャプスタンモータにかかるトルクＴc は小さく
なる長所がある。
のサーボ制御方法及びその装置ではＦ t ’＝Ｆs ’＋
（Ｂc ／Ｒc ）ωc が成り立つように制御し、これはテ
ープの張力を直接に検出して巻取リールモータを能動的
に制御することによりキャプスタンモータを中心として
巻取リール側のテープの張力Ｆt ’と供給リール側のテ
ープの張力Ｆs ’を同一にし、ＶＣＲのサーボシステム
の（Ｂc ／Ｒc ）ωc 項が最小となるようにＶＣＲのサ
ーボシステムを設計することにより達成される。本発明
のように、Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒc ）ωc となる
ように制御すれば、前記式（１）はＪc （ｄωc ／ｄ
ｔ）＝Ｔc となり、ここで（ｄωc ／ｄｔ）は極めて小
さくてキャプスタンモータにかかるトルクＴc は小さく
なる長所がある。
【図１】従来のサーボ制御装置であって、ＶＣＲにおけ
るテープ走行状態を示す構造図である。
るテープ走行状態を示す構造図である。
【図２】本発明のサーボ制御装置であって、ＶＣＲにお
けるテープ走行状態を示す構造図である。
けるテープ走行状態を示す構造図である。
【図３】図２においてキャプスタンモータ軸とピンチロ
ーラが密着された状態を示した拡大図である。
ーラが密着された状態を示した拡大図である。
【図４】図２の第２張力制御部の詳細構成を示したブロ
ック図である。
ック図である。
１ テンションポール ４ キャプスタンモータ軸 ５ ピンチローラ ７ 供給リールモータ ８ 巻取リールモータ ９ 第１ドライブ回路 １０ 第２ドライブ回路 １１，１３ 張力制御部 １２，１９ 加算器 １４ 第１張力制御部 １５ 第２張力制御部 １６ 分割器
Claims (5)
- 【請求項１】 キャプスタンモータによりテープが一定
速度で走行されて巻取られるテープに張力が一定に保た
れるようにリールモータがテープを引っ張るＶＣＲのサ
ーボ制御方法において、 Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒc ）ωc （ここで、Ｆt ’はキャプスタンモータ軸とピンチロー
ラを中心として巻取リール側にテープが引っ張られる
力、Ｆs ’はキャプスタンモータ軸とピンチローラを中
心として供給リール側にテープが引っ張られる力、Ｂc
はキャプスタンモータのダンピング定数、Ｒc はキャプ
スタンモータの軸半径、ωc はキャプスタンモータの回
転角速度をそれぞれ示す）が成り立つように制御するこ
とを特徴とするＶＣＲのサーボ制御方法。 - 【請求項２】 テープの張力を直接に検出して巻取リー
ルモータを制御することによりキャプスタンモータを中
心として巻取リール側のテープの張力Ｆt ’と供給リー
ル側のテープの張力Ｆs ’を同一にし、（Ｂc ／Ｒc ）
ωc 項（ここで、Ｂc はキャプスタンモータのダンピン
グ定数、Ｒc はキャプスタンモータの軸半径、ωc はキ
ャプスタンモータの回転角速度である）が最小となるよ
うにＶＣＲのサーボシステムを設計することにより達成
されることを特徴とする請求項１に記載のＶＣＲのサー
ボ制御方法。 - 【請求項３】 前記制御式Ｆt ’＝Ｆs ’＋（Ｂc ／Ｒ
c ）ωc を成り立たせるために巻取リールモータのトル
クＴt が次の関係式、 【数１】 （ここで、μt は巻取リールからキャプスタンモータま
でのテープ摩擦係数、μs は供給リールからキャプスタ
ンまでのテープ摩擦係数、Ｔd はテープの張力、ωt は
巻取リールモータの回転角速度である）を満たすように
巻取リールモータを制御することを特徴とする請求項２
に記載のＶＣＲのサーボ制御方法。 - 【請求項４】 キャプスタンモータによりテープが走行
されてテンションポールにより検出されたテープの張力
とリールモータの回転角速度に応じてリールモータの駆
動を制御して一定張力を保つようにテープを引っ張るＶ
ＣＲのサーボ制御装置において、 前記テンションポールにより検出されたテープの張力、
キャプスタンモータの回転角速度及び巻取リールモータ
の回転速度により巻取リールモータのトルクを計算して
巻取リールモータを駆動することによりキャプスタンモ
ータを中心として供給リール側のテープの張力と巻取リ
ール側のテープの張力が等しくなるようにする巻取リー
ル側の張力制御部を備えることを特徴とするＶＣＲのサ
ーボ制御装置。 - 【請求項５】 前記巻取リール側の張力制御部はテープ
の張力Ｔd 、キャプスタンモータの回転角速度ωc 、巻
取リールモータの回転角速度ωt を入力され、サーボ制
御装置の定められたパラメータ、巻取リールからキャプ
スタンモータまでのテープ摩擦係数μc 、供給リールか
らキャプスタンモータまでのテープ摩擦係数μs 、キャ
プスタンモータの軸半径Ｒc 、キャプスタンモータのダ
ンピング定数Ｂc により次の関係式、 【数２】 を満たす巻取リールモータのトルクＴt を制御信号とし
て出力する構成を有することを特徴とする請求項４に記
載のＶＣＲのサーボ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950001453A KR0142234B1 (ko) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | 브이씨알의 서보제어방법 및 그 장치 |
| KR1453/1995 | 1995-01-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08241549A true JPH08241549A (ja) | 1996-09-17 |
| JP2780741B2 JP2780741B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=19407330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8012124A Expired - Fee Related JP2780741B2 (ja) | 1995-01-27 | 1996-01-26 | Ｖｃｒのサーボ制御装置及びその方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5692694A (ja) |
| JP (1) | JP2780741B2 (ja) |
| KR (1) | KR0142234B1 (ja) |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3892038A (en) * | 1973-06-25 | 1975-07-01 | Phillip J Novak | Single sheet paper slitter |
| JPS5637852A (en) * | 1979-09-04 | 1981-04-11 | Sony Corp | Tape run driver of vtr |
| JPS57167154A (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-14 | Sony Corp | Tape slip compensating device |
| US4731679A (en) * | 1984-09-20 | 1988-03-15 | Ampex Corporation | Method and apparatus for transporting a recording medium with an adaptive velocity change profile |
| DE3634662A1 (de) * | 1985-10-11 | 1987-04-16 | Hitachi Ltd | Bandtransporteinrichtung und -verfahren |
| US5248112A (en) * | 1988-05-20 | 1993-09-28 | Ampex Systems Corporation | Tape transport control system with a feedforward capstan drive to the reel motors |
| JP2875540B2 (ja) * | 1988-11-04 | 1999-03-31 | 株式会社日立製作所 | 磁気テープ張力制御装置 |
| JP2569169B2 (ja) * | 1989-03-17 | 1997-01-08 | 株式会社日立製作所 | テープ走行制御装置 |
| JP2936606B2 (ja) * | 1989-12-18 | 1999-08-23 | ソニー株式会社 | フリクションキャプスタン駆動方式のテープ走行駆動装置 |
| EP0524819B1 (en) * | 1991-07-24 | 2001-03-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic tape tension control device |
-
1995
- 1995-01-27 KR KR1019950001453A patent/KR0142234B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-01-26 US US08/592,670 patent/US5692694A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-26 JP JP8012124A patent/JP2780741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2780741B2 (ja) | 1998-07-30 |
| KR0142234B1 (ko) | 1997-05-20 |
| US5692694A (en) | 1997-12-02 |
| KR960030164A (ko) | 1996-08-17 |
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