JPS634255B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS634255B2
JPS634255B2 JP56111451A JP11145181A JPS634255B2 JP S634255 B2 JPS634255 B2 JP S634255B2 JP 56111451 A JP56111451 A JP 56111451A JP 11145181 A JP11145181 A JP 11145181A JP S634255 B2 JPS634255 B2 JP S634255B2
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JP
Japan
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tape
reel
speed
winding diameter
speed control
Prior art date
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Expired
Application number
JP56111451A
Other languages
English (en)
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JPS5812157A (ja
Inventor
Masaru Nakahama
Masaru Hashirano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP56111451A priority Critical patent/JPS5812157A/ja
Publication of JPS5812157A publication Critical patent/JPS5812157A/ja
Publication of JPS634255B2 publication Critical patent/JPS634255B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/18Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
    • G11B15/46Controlling, regulating, or indicating speed
    • G11B15/54Controlling, regulating, or indicating speed by stroboscope; by tachometer

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はキヤプスタンを用いずに磁気テープを
移送するリール間テープ移送装置に関する。
テープレコーダ等の磁気テープ駆動装置におい
て、キヤプスタンを用いず、リールを直接駆動す
ることによつてテープを走行させる所謂リール間
直接テープ移送装置では、テープの速度及び位相
を一定に保つために、リールを駆動するモータ
(以下リールモータと称す)にサーボ、即ち速度
制御及び位相制御をかけている。
この速度制御ループのブロツク線図は一般的に
第1図の如く表わされ、この開ループ利得G1
(S)は、リール全体の慣性モーメントをJ、速
度比較感度をKd、直流増幅器利得をKa、モータ
のトルク定数をKT、モータ駆動回路の伝達関数
をGn(S)、サンプルホールド回路の伝達関数を
GsH(S)、テープ速度−サンプリング周波数変換
係数をn、テープ巻径をR、テープ速度検出ロー
ラ(後述する)の半径をR′とすると下記の式
で示される。
G1(S)=n・kd・GSH(S)・Ka・Gm(S)・KT
・1/JS・R/R′…… ところでこのようなテープ走行において、リー
ルに巻かれたテープの巻径が変化し、それに従い
上記式のR/R′の項がテープ巻径Rに比例し
て変化し、リール全体の慣性モーメント(以下単
に慣性モーメントと称す)Jが下記式の如く変
化する。なおρはテープの密度、gは重力の加速
度、tはテープ幅、Rminはテープ巻き内径、R
はテープ巻き径、Jnはモータの慣性モーメント、
JRはリール単体の慣性モーメントである。
J=Jn+JR+πρt/2g(R4−Rmin4) …… この式からわかるように、Jn、JRは一定であ
るため、慣性モーメントJは第2図に示す如くテ
ープ巻き径の4乗に比例して増加し、その最内径
と最外径の差が大きい程、その慣性モーメントJ
の差は著しくなる。すなわち速度制御ループの開
ループ利得G1(S)は式に示すように慣性モー
メントJの項及びR/R′の項項を含むため、速
度制御ループの閉ループ利得の周波数特性(以下
単にf特と称す)は第3図のようにテープ巻き径
によつて変化し(上記式より1/JS・R/R′の値は テープ巻径Rの増加に伴い減少する)、テープ巻
き径が大きい程閉ループのカツトオフ周波数は低
く、逆にテープ巻き径が小さい程そのカツトオフ
周波数は高くなる。
いま、慣性モーメントJ(以下、説明簡略化の
ため、J・R′/Rを単に慣性モーメントJという) を最小値J1(R=Rmin)〔第2図〕に設定し、速
度制御ループを最適設計した場合、テープ巻径が
増加すると慣性モーメントJが増えるので、次第
に閉ループのカツトオフ周波数は低くなり、速度
制御系の応答特性が悪化し、更に位相制御系の発
振の原因にもなつている。また逆に慣性モーメン
トJを最大値J3(R=Rmax)〔第2図〕に設定
し、速度制御ループを最適化すると、上記した問
題は解決されるが、テープ巻き径の小さいうちは
閉ループのカツトオフ周波数は高くなるので、速
度制御系の発振の原因になるし、またテープ速度
の検出手段の精度が良くないと、それによつて生
ずる速度検出誤差が強調されることになる。例え
ば速度検出を、テープ速行に伴なつて回転する回
転体に周波数発電機やロータリエンコーダ等を取
付けて行なつた場合、回転体の偏心、周波数発電
機の歯ムラ、ロータリエンコーダのスリツト間隔
等の精度が出ていないと、下記式で表わされる
周波数成分及び下記式で表わされる周波数成分
更にこれら周波数の高調波成分が強調されること
になり、これがワウ・フラツターやジツタの原因
となつてテープ走行に悪影響を与える。
fa=Vt/πD …… (ただしVtはテープ速度、Dは回転体の直径) fb=n・f1 …… (ただしnは周波数発電機の歯数あるいはロータ
リエンコーダのスリツト数) また、慣性モーメントJを中間値、例えば第2
図のJ2(R=R2)に選んでも、テープ巻き径の最
小値と最大値の差が著しければ、上記と同様の問
題が生じるのを免れ得ない。このようにリールモ
ータに直接速度制御をかけることは種々の問題点
を含んでおり、その最適設計は非常に困難であつ
た。
本発明は上記の点に鑑み、テープ巻径が変化し
ても常に速度制御ループを最適の状態に維持でき
るリール間テープ移送装置を提供することを目的
とするものである。
すなわち本発明にかかるリール間テープ移送装
置は、テープ巻径検出手段により巻取りリールに
巻かれたテープ巻径の増加を検出するに伴いテー
プ速度制御手段の利得を段階的にもしくは連続的
に増加させるように構成された利得可変手段を設
け、刻々と変化するテープ巻径に応じて速度制御
ループの閉ループ利得の周波数特性を補正して、
この周波数特性をテープ巻径に関わらず常に略一
定に保つようにしたものである。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第4図において、1は供給リール、2は巻取
りリール、3は磁気テープ、4は前記磁気テープ
3の走行力を受けて回転する慣性力の極めて小さ
いテープ速度検出ローラ、5は前記磁気テープ3
にコントロール信号(以下CTL信号と称す)を
記録し、また前記磁気テープ3に記録された
CTL信号を再生するCTL信号記録再生ヘツド、
6は前記巻取りリール2を駆動するリールモー
タ、7は前記テープ速度検出ローラ4の回転軸に
取付けられ、外周縁に等間隔に切欠あるいは濃淡
が施されたロータリエンコーダ、8は回転する前
記ロータリエンコーダ7からパルス信号を得るた
めのフオトインタラプタ、9は前記リールモータ
6の回転軸に取付けられたロータリエンコーダ、
10は前記ロータリエンコーダ9の回転によりパ
ルス信号を得るためのフオトインタラプタであ
り、前記ロータリエンコーダ9は前記ロータリエ
ンコーダ7と同様の構成である。
信号の記録再生時(以下単に記録再生時と称
す)、磁気テープ3は供給リール1からヘツド位
置(図示せず)を巡り、更にテープ速度検出ロー
ラ4及びCTL信号記録再生ヘツド5を経て巻取
りリール2に巻取られる。このとき、磁気テープ
3のバツクテンシヨンは、供給リール1側で図外
のテンシヨンアームや供給リール1に取付けられ
たモータ等で制御される。また磁気テープ3の巻
取りの駆動源はリールモータ6である。
ところで記録再生時、テープ速度及びその位相
は一定に保つ必要がある。これについて次に説明
する。テープ速度は、その速度に比例して回転数
が変化するテープ速度検出ローラ4に取付けられ
たロータリエンコーダ7の回転によつて発光素子
と受光素子とから成るフオトインダラプタ8から
得られるパルス信号の周波数として検出される
(勿論、この周波数とテープ速度は1対1に対応
している)。フオトインタラプタ8から得られた
パルス信号は、波形整形回路11を介して速度検
出信号として速度制御手段である速度制御回路1
2に与えられる。一方、記録時にはスイツチ
(SW1)は記録側に倒れ、前記速度検出信号を、
位相制御回路13に与えられる基準位相信号fps
と同一の周波数に分周回路14で分周した信号が
位相制御回路13に入力され、また再生時にはス
イツチSW1は再生時に倒れ、磁気テープ3から
CTL記録再生ヘツド5によつて再生されかつ
CTL信号増幅器15で増幅されたCTL信号が位
相制御回路13に入力される。位相制御回路13
はこれらの入力信号の位相と基準位相信号fpsの
位相とを比較して位相誤差信号を作出し、この位
相誤差信号は速度制御回路12に入力される。速
度制御回路12は、速度検出信号と位相誤差信号
とから速度誤差信号を作出する。この速度誤差信
号はモータ駆動回路16に与えられ、リールモー
タ6の駆動力及び回転数が制御されて、テープ速
度及び位相が一定に保たれる。
一方、巻取りリール2が回転すると同時にリー
ルモータ6に取付けられたロータリエンコーダ9
が回転し、巻取りリール2の回転に応じたパルス
信号がフオトインタラプタ10から得られる。こ
のパルス信号は波形整形回路17に入力され、波
形整形されたパルス信号となつて巻径検出回路1
8に入力される。この巻径検出回路18の出力信
号は速度制御回路12に入力され、該速度制御回
路12を制御するのであるが、これについては後
述する。
次に前記巻径検出回路18について説明する。
前述の如く巻取りリール2の回転に応じた第7図
aのようなパルス信号が波形整形回路17によつ
て得られる。このパルス信号の周期Tは、テープ
巻径をR、テープ速度をVt、ロータリエンコー
ダ9のスリツト数をnとすると、下記式で与え
られる。
T=2πR/Vt×1/n …… ここでロータリエンコーダ9のスリツト数nは
一定であるので、テープ速度Vtが一定であれば、
周期Tはテープ巻径Rに比例する。したがつて第
7図bのように、巻取りリール2の回転周期信号
(第7図a)に対応し、周期Tが同一で一定の傾
斜をもつた鋸歯状波信号を作り、そのピークをホ
ールドすれば、その時のテープ巻径Rに対応した
直流電圧E3(第7図c)が得られる。すなわち、
テープ巻径Rが増加するに従い、それに比例して
周期Tも長くなるので、直流電圧E3もそれに比
例して増加する。したがつて直流電圧E3のレベ
ルを検出することによつてテープ巻径Rを知るこ
とができる。
第5図は本実施例における速度制御ループのブ
ロツク線図であり、前記巻径検出回路18の信号
により直流増幅器19の利得KaがスイツチSW2
によつてそれぞれ値の異なつたKa1〜Kamまで
切り換えられる。すなわち直流電圧E3(第7図
c)は巻径検出回路18内の段階にレベルを検出
するレベル比較器(図示せず)によつてそのレベ
ルが検出され、その検出信号によつてスイツチ
SW2のオンされるべき接点が選択される。更に換
言すれば、テープ巻径Rの値によつて速度制御回
路12内の直流増幅器191〜19mの1つが選
択されるわけで、テープ巻径Rが増加するにつれ
て、直流増幅器19の利得Kaは高い方へと切り
換わつていく。このようにすることにより、前記
式で表わされる速度制御ループの開ループ利得
G1(S)の慣性モーメントJの増加に伴うG1(S)
の低下はKaで補正されることになり、テープ巻
径Rの変化によらずG1(S)をある一定の範囲に
保つのである。すなわち、速度制御ループの閉ル
ープのf特を一定の範囲に保つことができる。な
お直流増幅器19の利得Kaの切り換えの段数m
は、慣性モーメントJの最大値と最小値との差の
度合及び要求されるf特の変動範囲によつて決定
される。当然のことながら、切り換えの段数のm
が多い程f特の変動範囲を狭くすることができ
る。
第6図は直流増幅器19及びその利得切換回路
の具体構成例を示しており、この例では、演算増
幅器20のマイナス入力端に接続される抵抗R1
〜Rmを切り換えることによつて演算増幅器20
の利得を切り換えている。
速度制御ループの慣性モーメントJを補正する
他の実施例について第8図を用いて説明する。こ
の実施例では、速度比較感度Kdを変化させて速
度制御ループの慣性モーメントJを補正するので
ある。すなわち、テープ速度検出信号(第8図
d)によつて作られる台形波(第8図f)の傾斜
をイの如くテープ巻径Rによつて変化させるもの
で、テープ巻径Rが増加するにつれてその傾斜勾
配を急にして速度比較感度Kdの利得を増加させ
る。このとき、速度制御ループの動作基準電圧を
変えないために、テープ速度検出信号dによつて
作られる速度基準モノマルチのパルス幅(第8図
e)もそれに合わせてロの如く変化させてやる必
要がある。
なおテープ巻径Rは、巻取りリール21回転中
に得られるテープ速度検出信号のパルス数をカウ
ントすることにより下記式から求められている
ので、この値を利用してもよい。
R=n′/n×R′ …… (ただしnはロータリエンコーダ7のスリツト
数、n′はカウントパルス数、R′はテープ速度検出
ローラ4の半径である) また上記実施例においては、速度制御回路12
の利得を段階的に変化させた例について説明した
が、連続的に変化させてもよいことは言うまでも
ない。
以上説明したように、本発明にかかるリール間
テープ移送装置によれば、テープ巻径検出手段に
より巻取りリールに巻かれたテープ巻径の増加を
検出するに伴いテープ速度制御手段の利得を段階
的にもしくは連続的に増加させるように構成され
た利得可変手段を設け、刻々と変化するテープ巻
径の値を検出してその値を基に速度制御ループの
閉ループ利得の周波数特性を補正するようにした
ので、この周波数特性を常に略一定に保つことが
でき、したがつて常に最適な速度制御のもとに安
定なテープ走行を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の速度制御ループのブロツク線
図、第2図はテープ巻径と慣性モーメントとの関
係の説明図、第3図は速度制御ループの閉ループ
伝達特性の説明図、第4図〜第8図は本発明の実
施例を示し、第4図は概略全体構成図、第5図は
速度制御ループのブロツク線図、第6図は速度制
御回路における直流増幅器の一例を示す回路図、
第7図は巻径検出回路の各部信号波形図、第8図
は別の実施例を説明するための信号波形図であ
る。 1……供給リール、2……巻取りリール、3…
…磁気テープ、4……テープ速度検出ローラ、5
……CTL信号記録再生ヘツド、6……リールモ
ータ、7,9……ロータリエンコーダ、8,10
……フオトインタラプタ、12……速度制御回
路、13……位相制御回路、14……分周回路、
15……CTL信号増幅器、16……モータ駆動
回路、18……巻径検出回路、19……直流増幅
器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 テープ巻取りリールを駆動するリールモータ
    と、テープ速度を検出するテープ速度検出手段
    と、前記巻取りリールに巻かれている磁気テープ
    の巻径を検出する巻径検出手段と、前記テープ速
    度検出手段の出力情報を基に前記リールモータの
    回転を制御することによりテープ速度を所定値に
    制御するテープ速度制御手段と、前記テープ巻径
    検出手段により前記巻取りリールに巻かれたテー
    プ巻径の増加を検出するに伴い前記テープ速度制
    御手段の利得を段階的にもしくは連続的に増加さ
    せるように構成された利得可変手段とを有したこ
    とを特徴とするリール間テープ移送装置。 2 利得可変手段は、テープ巻径検出手段からの
    検出信号に応じて、速度制御手段に含まれている
    直流増幅器の利得を複数段に切り換えるように構
    成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のリール間テープ移送装置。 3 利得可変手段は、テープ巻径検出手段からの
    検出信号に応じて速度制御手段の速度比較感度及
    び速度基準を複数段に切り換えるように構成され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載のリール間テープ移送装置。
JP56111451A 1981-07-15 1981-07-15 リ−ル間テ−プ移送装置 Granted JPS5812157A (ja)

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JPS5812157A JPS5812157A (ja) 1983-01-24
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6146956U (ja) * 1984-08-30 1986-03-28 富士通株式会社 紙送り機構
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JPS53144307A (en) * 1977-05-19 1978-12-15 Ibm Interrreel direct tape transfer device

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