JPS62141996A - テープ移送装置におけるモータ制御装置 - 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〕 本発明はモータのトルクを制御するモータ制御装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

例えばＶＴＲの様な記録再生装置の場合、ＩＪ−ルに巻
かれているテープの巻取り及び送出動作を制御するリー
ルモータの制御方式においては、テープ送り速度例えば
早送り（ＦＦ）から通常の再生（ＰＬＡＹ）の場合のよ
うに、異った速度に対応した制御を行う必要がある。さ
らに、テープの巻始めから、巻終りまで異った巻径に対
応して、一様のテープテンションにてテープを巻取る必
要性が生じて来る。この為、テープ巻取りのトルク制御
は上述の各要因に応じて複雑な演算処理に基づく制御を
行わなければならなくなる。このようなトルク制御の為
に、従来はり一ルモータの駆動に用いる信号はパルス巾
制御方式即ち、トルクが大きい程、モータ制御入力のパ
ルスの巾を大きくする様な制御方式による装置が用いら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のような従来の装置においてはパルス巾を設定する
為に常にパルスを始めからカウントし続ける必要があり
、このカウント動作を行う期間はパルス巾の設定の動作
を行うだけで、他の動作を禁止しなければならないとい
う問題点がある。

本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされた
もので、パルス巾を短時間で設定することができるモー
タ制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のモータ制御装置は基準パルス信号を発生する基
準パルス発生手段と、該基準パルスを計測し互いに異な
るパルス巾の複数種のパルス信号を発生するパルス発生
手段と、該モータの駆動トルク値に対応したパルス巾の
信号を該パルス発生手段より発生されたパルス信号より
形成するパルス信号形成手段とを備えたものである。

〔作　用〕

上記の構成により、モータの駆動トルク値に対応したパ
ルス巾の信号を異なるパルス巾の複数種のパルス信号に
より形成することが出来る。

〔実施例〕 以下、本発明を実施例に基づき説明する。

第１図はモータ制御装置におけるサーボ系のブロック図
であり、１は不図示のリールモータにより回転する不図
示のリールの回転周期を検知している周波数信号発生器
（以下ＦＧという）、２は前記ＦＧの周期を計測するカ
ウンタとゲート等で構成され、ＦＧの立上りのエツジに
よりカウンタのゲートが開成し、次のエツジがくるまで
カウントを続けることによりリール周期を求める周期計
測回路、３は後述するシーケンス制御回路８からの速度
に関する情報（モード情報）を前記リール周期によりリ
ールの巻径に変換する第１のコンバータ、４は前記第１
のコンバータ３から得られた巻径テープの情報を記憶す
るメモリ、５は後述するタイマ９が作動中は開成するス
イッチ、６は後述するシーケンス制御回路８からのモー
ド情報と前記テープの巻径情報から後述するリール制御
回路７に与えるトルク値に変換する第２のコンバータ、
７はこの第２のコンバータ６から発生するトルク値によ
り不図示のリールモータを駆動するリール制御回路、８
はＶＴＲの走行モードにより、テープの走行速度の情報
を前記第１のコンバータと前記第２のコンバータに与え
るシーケンス制御回路、９はこのシーケンス制御回路８
によりモード変換時により発生する信号でトリガするタ
イマである。

第２図は、第１図における第１のコンバータ３の内容を
示したブロック図で、１０は掛算器、１１は割算器であ
り、前記周期計測回路２からの周期ｔと、前記シーケン
ス制御回路８からのモード情報、例えば早送り（ＦＦ）
、高速再生（ＣＵＥ）、記録・再生（Ｐ／Ｒ）によるテ
ープスピードＶが求められる。例えば、ＮＴＳＣ方式の
ＴＶ信号を記録再生する８　ｒｍｎ　Ｖ　Ｔ　Ｒの標準
速度（ＳＰ）におけるＰ／Ｒは１４．３４５ｍｍ、’ｓ
ｅａ、ＣＵＥは１４．３４５Ｘ　ｎ　ｌ　ｍｍ／ｓｅｅ
、ＦＦは１４．３４５　Ｘ　ｎ２　ｒｒｒｍ／ｍａとな
り、掛算器１０により、Ｖ−ｔ（速度Ｘ時間）を求め、
割算器１１は前記Ｖ−ｔを２πの定数で割り、ｖ−ｔ／
２πを演算することにより、リール巻径Ｒ？：求めてい
る。

第３図は各テープ速度の情報即ちモード情報、ＦＦ、Ｃ
ＵＥ、Ｐ／Ｒをパラメータにしてリール巻径対トルクと
の関係を表わしたものである。このモード情報と巻径に
よりトルクを求め、このトルクによりリール制御回路７
を制御している。

今、該ＶＴＲがＦＦモードである時、テープは高速で巻
取リール側に巻取られている。リール回転によりＦＧＩ
から周波数信号が発生し、周期計測回路２によりリール
の周期ｔを計測し、第１のコンバータ３によりＲ＝ｖ−
ｎ２・ｔ／２π（但し、Ｖ　＝　１４．３４５　ｍｍ　
／（６））から、リール巻径が算出され１．スイッチ５
を通してメモリ４に記憶される。

この記憶された巻径とシーケンス制御回路９からのモー
ド情報により第３図に示したようなトルクに変換し、こ
のトルクによりリール制御回路７を介してリールモータ
を駆動している。これによりリールに巻かれたテープの
巻径により、トルク値を可変し、テープテンションを一
定にしている。

モードがＦＦからＰＬＡＹ、ＰＬＡＹからＣＵＥと切換
った時、テープ速度はすぐに安定せず、ある過渡期を経
て安定する。そのため、逐一、リールの周期を計測して
テープの巻径に変換しトルク制御を行っていると、過渡
期の部分の周期は不安定なためトルクの制御を忠実に行
うことが出来なくなる。

そこで、シーケンス制御回路８からのテープ速度信号が
切換わったら、タイマ９が作動して、切換スイッチ５を
オフにし、第１のコンバータからの巻径信号をオフにす
る。メモリ４には今迄求められた巻径情報により第２の
コンバータでトルクに変換し、このトルクによってリー
ル制御を行っている。又、ある時間経過後はタイマ９に
よってスイッチ５がオンになり、安定したテープ速度の
周期を巻径に変換し、リール制御を行うので、モード移
行時にテープ速度が変化しても、テープテンションが急
激に変化しない様に制御することが出来る。

更に本発明においては、このようなリール制御系の第２
のコンバータ６をテープの巻径値−パルス巾変換回路と
して構成する。これは、第２のコンバータ６のテープの
巻径値−トルク値変換回路内に新たに第３のコンバータ
ともいうべきものを付加する。この付加した変換回路が
、トルク値−パルス巾変換回路である。

以下、トルク値−パルス巾変換回路を用いたモータ制御
装置について説明する。

第４図（勾は本発明の一実施例であるテープの巻径値−
パルス巾変換回路のブロック図で、２０はキャラクタジ
ェネレータ、２１はメモリ、２２は比較回路、２３．　
２４．　２５．　２６．　２７，２８゜２９．３０．３
１はアンドゲート、３２．３３はオアゲート、３４はフ
リップフロップ（以下ＦＦと略す）、４１はカウンタで
ある。また、第４図（′ｂ）はキャラクタジェネレータ
２０にパルス巾の指定値が指定されたときのメモリ２１
との関係を示した図である。

第１図のメモリ４からのテープの巻径の情報とシーケン
ス制御回路８からのモード信号とを読出しアドレス信号
としてキャラクタジェネレータ２゜に入力する。キャラ
クタジェネレータ２０はＲＯＭ（読出専用メモリ）等で
構成される。

第６図はＣＵＥ、Ｐ／Ｒ等のモード信号をパラメータに
、横軸をテープの巻径とし、縦軸はそれに対応したパル
ス巾の値を示したものであり、モード毎にテープの巻径
に対応したパルス巾の指定値をキャラクタジェネレータ
２０に記憶させたものである。モード信号とテープの巻
径値はキャラクタジェネレータ２０のアドレスに対応し
、このアドレスにより指定されたパルス巾の指定値を読
出していくものである。この読出されたパルス巾の指定
値をメモリ２１に入力する。

第５図はタイミングパルスＣ１ｅ　　Ｃ２＋　　Ｃｓ　
＋Ｃ４を発生する回路の構成例であり、第９図はこの第
５図の回路から発生されたタイミングパルスＣｔ　、Ｃ
２、Ｃａ　、Ｃ４のタイムチャートを示したものである
。

第５図において、３５は基準クロック発生器で、前記パ
ルス巾の異なる信号を発生させる為の基本となるクロッ
クである。３６は４０進カウンタであり、基準クロック
発生器３５からの基準パルスを４０進でカウントするも
のである。この４ｏ進カウンタ３６の出力端子０，１６
，２０，２４がらは該カウンタ３６のカウント値がそれ
ぞれ０゜１６．２０．２４になった時にＨ（高）レベル
になるように構成されている。タイミングパルスＣ＋は
４０進カウンタ３６のカウント値が０〜１５間の基準ク
ロック１６個分の期間Ｈレベルになり、タイミングパル
スＣ２は１６〜１９のクロック４個分の期間、タイミン
グパルスＣ８は２０〜２３ツクロック４個分の期間、タ
イミングパルスＣ４は２４〜３９のクロック１６個分の
期間に夫々Ｈレベルになる。３７，３８，３９．４０は
７リツプフロツブ（以下ＦＦという）であり、前記タイ
ミングパルスＣ１−Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を発生するための
もので、ＦＦ４０はセット端子Ｓに４０進カウンタ３６
のＯ端子からの信号を入力し、又、該カウンタ３６の１
６端子からの信号をリセット端子Ｒに入力することによ
り、タイミングパルスＣ＋　を作っている。以下同様に
、ＦＦ３９のＳ端子にカウンタ３６の１６端子からの信
号を、２゜端子からの信号をＲ端子に入力してタイミン
グパルスＣ２を発生し、ＦＦ３８のＳ端子にカウンタ３
６の２０端子からの信号を、Ｒ端子に２４端子からの信
号を入力してタイミングパルスＣＢを発生し、ＦＦ３９
のＳ端子にカウンタ３６の２４端子からの信号を、Ｒ端
子にＯ端子からの信号を入力してタイミングパルスＣ４
を発生している。

キャラクタジェネレータ２０からのパルス巾の指定値を
一旦メモリ２１に記憶し、このデータとカウンタ４１の
データとを比較器２２によって大小の判別を行っている
。このカウンタ４１はクロック発生器３５からのタイミ
ングパルスヲ受ケ、タイミングパルスＣＩがＨレベルの
間のみゲート２３が開いて基準パルスをカウントする１
６進のカウンタである。メモリ２１からの出力の下位ピ
ッ）Ｑ。−Ｑ３の内容がカウンタ４１からの出力より大
きい場合、比較器２２のＱ端子から出力される信号はＨ
レベルになる。タイミングパルスＣＩがＨレベルの期間
中にメモリ２１からの出力の下位ビットＱ。−Ｑ、は、
１５の時、すべてＨレベルになり、０の時、すべてＬ（
低）レベルになる。

これらは、ゲート３１．３２を介してＦＦ３４のＳ端子
に入力し、比較器２２のＱ端子から出力される信号がＨ
レベルなら、ＦＦ３４のＱ端子から出力される信号もＨ
レベルになる。そしてカウンタ４１におけるカウント値
がメモリ２１から出力される値より大きくなると、比較
器２２のＱ端子から出力される信号はＬレベルになり、
該信号はゲー）３０．３３を介してＦＦ３４のＲ端子に
入力され、ＦＦ３４をリセットする。つまりＦ　Ｆ３４
においてセットしてからリセットするまでの期間がパル
ス巾を示す信号がＨレベルになる期間である。タイミン
グパルスＣ２がＨレベルの期間ニなると、メモリ２１の
Ｑ４の端子から出力される信号がＨレベルであると、ゲ
ート２９．３２を介してＦＦ３４をセットし、又、メモ
リ２１のＱ４の端子から出力される信号がＬレベルであ
ると、ゲート２８．３３を介してＦＦ３４をリセットす
る。

以下、同様にメモリ２１のＱ５の端子から出力される信
号がＨレベルなら、ゲー）２７．３２を介してＦＦ３４
をセットし、メモリ２１のＱ５の端子から出力される信
号がＬレベルならゲート２６゜３３を介してＦＦ３４を
リセットにする。メモリ２１のＱ６の端子から出力され
る信号がＨレベルならゲート２５．３２を介してＦＦ３
４をセットし、メモリ２１のＱ６の端子から出力される
信号がＬレベルならゲート２４．３３を介してＦ　Ｆ３
４をリセットする。故にメモリ２１の内容によりＦＦ３
４のＱ端子から出力される信号をタイミングパルスＣ１
，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４がＨレベルになるタイミングに合わ
せてＨレベルにしたり、Ｌレベルにしたりしている。

ここで−例として、パルス巾を２１／４０のデユーティ
にしたい場合を第４図（ａ）、第８図を用いて説明する
。第８図はパルス巾を２１／４０にした場合の各部分の
波形のタイムチャートを示したものである。

まず、キャラクタジェネレータ２０からの出力を最上ビ
ットから順に１０００１０１にセットする。この値はパ
ルス巾の指定値で、メモリ２１にストアされる。このよ
うにキャラクタジェネレータ２０において指定が行われ
ると、タイミングパルスＣ１がＨレベルのタイミング中
、第８図の如く、Ｏ〜４までの基準クロック５個の期間
だけ信号はＨレベルになり、それ以後はＬレベルになる
ハ／Ｌ／　スＣ＋　ａがＦＦ３４のＱ端子から出力され
る。

タイミングパルスＣ２がＨレベルのタイミング中ではメ
モリ２１のＱ４端子より出力される信号がＬレベルであ
るので、ＦＦ３４のＱ端子から出力される信号もＬレベ
ルになるパルスＣ２ａが出力され、タイミングパルスＣ
３がＨレベルのタイミングではメモリ２１のＱ５端子か
ら出力される信号はＬレベルであるので、同様にＦＦ３
４のＱ端子から出力される信号はＬレベルであるパルス
Ｃ３ａが出力され、タイミングパルスＣ４がＨレベルの
タイミングではメモリ２１のＱ６の端子から出力される
信号がＨレベルであるのでゲー）２５，３２を介してＦ
Ｆ３４をセットし、タイミングパルスＣ４が立下った時
点でＦＦ３４をリセットするパルスＣ４ａが出力される
。その結果、ＦＦ３４のＱ端子からは第８図に示した波
形がパルス巾を示す信号として出力される。

以々の説明のように、タイミングパルスＣ１のタイミン
グでは１７４０秒の分解能、タイミングパルスＣ２のタ
イミングで４／４０の分解能、タイミングパルスＣ３の
タイミングで４／４０の分解能、タイミングパルスＣ４
のタイミングで１６／４０の分解能のパルスを発生する
ことができる。

また、パルス巾はキャラクタジェネレータを変えること
により可変にすることができる。

第７図はパルス巾−リールモータのトルク値の関係を示
す図である。本発明では複数の分解能１／４０．４／４
０，１６／４０を適宜、使いわけることによりパルス巾
の長さによりトルク値を制御しているが、第７図に示す
ようにトルク値が小さい所ではモータの特性上のバラツ
キ、モータ軸の損失のバラツキ等により最小値が不安定
になる為にリニアな特性が得られない。そこで、本発明
ではこの区間はリールモータの最低電流値を流す様にし
ている。また、このトルク値の小さい部分とトルク値の
制御を行う部分とに分けることによりトルク値の小さい
部分は粗く、制御に関係ある部分は細かくパルス巾の制
御ができるようになる。

マイコン等によりこれらのタイミングパルスを発生させ
、かつこれ以外に他の仕事も合わせ持つと、タイムシェ
アリングによって各動作の割振りを行う必要が生じ、そ
のためにパルス巾を示す信号を発生している途中でも他
の動作を行わなければならない。本発明では、分解能を
粗密に分けることにより、分解能が粗の部分で他の動作
の割込みを有効にし、分解能が密の部分では割込みを無
効にしてパルス巾の制御を専従することにより、精度の
良い制御が出来る。又、トルク値の小さい部分とトルク
値の制御を行う部分を分離することによりパルス巾の示
す信号の発生周期を短かくすることができ、パルス巾を
示す信号をローパスフィルタを通して波形のリップルを
なくす場合にも有効となる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明により短時間でパルス巾を設定
することが出来るモータ制御装置を提供することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてモータ制御装置におけ
るサーボ系のブロック図、第２図は第１図における第１
のコンバータの内容を示したブロック図、第３図はリー
ルに巻かれているテープの巻径−トルク値との関係を表
わした図、第４図は本発明の一実施例を示すリールに巻
かれているテープの巻径−パルス巾を決定するための回
路ブロック図、第５図はタイミングパルスＣ１−Ｃ４’
に発生する回路の構成例を示すブロック図、第６図は各
モード毎のリールに巻かれているテープの巻径−パルス
巾の値を示した図、第７図はトルク値−パルス巾の関係
を示す図、第８図はパルス巾を２１／４０にした場合の
各部分の出力波形のタイムチャート、第９図は第５図の
回路で発生されたパルスの各部分の出力波形のタイムチ
ャートである。 ２０・・・・・・キャラクタジェネレータ、２１・・・
・・・メモリ、２２・・・・・・比較器、４１・・・・
・・カウンタ、３１１・・・・・・フリップ・フロップ
代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 第２図。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータの駆動トルク値に対応してパルス巾を変化させ該
   パルス巾に応じてモータの駆動トルクを制御するモータ
   制御装置において、基準パルス信号を発生する基準パル
   ス発生手段と、該基準パルスを計測し、互いに異なるパ
   ルス巾の複数種のパルス信号を発生するパルス発生手段
   と、該モータの駆動トルク値に対応したパルス巾の信号
   を該パルス発生手段より発生されたパルス信号により形
   成するパルス信号形成手段とを備えたことを特徴とする
   モータ制御装置。