KR100487788B1 - 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 고속감기모드 말기에 테이프에 충격이 가해지는 것을 방지하기 위해 고속으로 회전되던 캡스턴모터(40)를 원하는 회전속도까지 정확하게 감속시키도록 하는 것이다. 이를 위해 공급릴구동구(12)나 권취릴구동구(14)의 회전속도를 제어할 수 있는 브레이크를 사용하고 상기 브레이크에 의한 감속시 적어도 2회 캡스턴모터(40)의 회전속도를 검출하여 목표회전속도 도달시간을 계산하고 상기 도달시간에 브레이크의 동작을 정지시켜 보다 안정되게 목표회전속도를 구현한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 고속감기모드에서 테이프에 충격을 주지 않으면서도 보다 신속하게 고속감기를 수행할 수 있게 되고, 주변여건에 관계없이 항상 정확한 제어를 수행할 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법{Tape velocity control method of express winding mode in VCR}

본 발명은 자기기록재생기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테이프를 고속으로 감을 때 테이프가 늘어지는 것을 방지하기 위해 테이프의 속도를 제어하는 테이프감속제어방법에 관한 것이다.

자기기록재생기는 테이프 주행계를 따라 테이프를 주행시키면서 자기헤드를 이용하여 자성체인 테이프를 선택적으로 자화시킴으로써 영상 및 오디오 신호를 테이프에 기록하거나 기록된 신호를 독취하여 출력하는 장치이다.

자기기록재생기에서 테이프에 신호를 기록하거나 기록된 신호를 재생하는 경우, 테이프가 테이프카세트의 공급릴에서 풀려나와 테이프 주행계를 주행하고 테이프카세트의 권취릴에 감겨진다.

그리고 테이프가 공급릴에서 풀려나와 권취릴에 모두 감긴 경우에는 테이프를 다시 공급릴에 감아야만 신호의 기록과 독취를 할 수 있다. 이때에는 상기 테이프를 고속으로 상기 권취릴에서 공급릴로 감게 된다. 물론 테이프의 특정 위치부터 신호를 기록하거나 재생하기 위해 공급릴에서 권취릴로 테이프를 고속으로 감는 경우도 있다.

이와 같이 테이프를 고속으로 감을 때, 테이프가 공급릴이나 권취릴에 완전히 감기게 되는 순간에 반대측 릴에 연결되어 있는 테이프의 단부에 일시적으로 큰 장력이 가해지게 된다. 심한 경우, 이와 같은 장력에 의해 릴과 테이프 사이의 연결이 끊어지는 문제점이 발생한다.

이를 해결하기 위해 종래에는 테이프를 감기 위한 구동력을 제공하는 캡스턴모터의 회전속도를 도 1에 도시된 그래프에서와 같이 제어하였다.

즉, 테이프의 고속감기가 시작되면, a점까지 캡스턴모터의 회전속도를 급격하게 끌어올리고, 그 이후에는 캡스턴모터의 회전속도를 b점까지 일정하게 유지한다. 여기서 상기 b점은 릴센서로부터 양측 릴의 주기를 계산하여 권취릴의 테이프 잔량이 정해진 정도가 되는 시점이다.

일단 b점에 도달하면 캡스턴모터의 회전속도를 완만하게 감속시킨다.(도 1의 b-c 구간) 그리고 캡스턴모터의 회전속도가 설정된 값까지 떨어지면 캡스탄모터를 등속으로 회전하게 한다.(도 1의 c-d 구간)

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 종래 기술에서는 캡스턴모터의 회전속도를 감속시켜 주는 감속구간(b-c)이 상대적으로 길어 감속하는데 걸리는 시간이 길어진다. 이는 테이프를 약 500배속 정도의 고배속으로 고속감기를 구현하는데 심각한 제약으로 작용하게 된다.

그리고 감속을 수행함에 있어서 단순히 정해진 감속프로그램에 따르므로, 테이프카세트 전체의 테이프 길이에 따른 부하편차 또는 데크의 릴구동부나 주행계의 부하편차 그리고 캡스턴모터의 회전토오크 편차에 따라 도 1의 b-c 구간에서 테이프 풀림이 발생할 가능성이 많아진다.

또한, 자기기록재생기가 설치된 공간의 온도나 습도조건 등의 환경조건이 변하면 테이프의 장력이 변하고 릴의 주기가 달라지면서 도 1의 b-c 구간에서 테이프 풀림이 발생할 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자기기록재생기에서 사용되는 테이프카세트에서 테이프에 손상을 주지 않으면서 테이프를 보다 빠른 속도로 감도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 테이프 풀림이 발생하지 않는 테이프의 감속제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 테이프를 고속으로 감음에 있어 주변여건의 영향을 받지 않도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 캡스턴모터의 구동력으로 선택적으로 회전되어 권취릴이나 공급릴에 테이프를 고속으로 감아주는 공급릴구동구 또는 권취릴구동구와, 별도의 구동원의 동력을 전달받아 상기 공급릴구동구나 권취릴구동구의 회전속도를 제어하는 브레이크를 구비하는 자기기록재생기에서, 고속으로 테이프를 감는 동작중에 상기 브레이크의 동작시점을 결정하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 결정된 동작시점에서 상기 브레이크를 작동시켜 공급릴구동구나 권취릴구동구의 회전속도를 감속시키는 제2단계와, 상기 제2단계의 진행중 적어도 2회에 걸쳐 캡스턴모터의 회전속도와 시간을 감지하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 감지된 캡스턴모터의 회전속도와 시간에 기초하여 상기 캡스턴모터의 목표회전속도 도달시점을 계산하는 제4단계와, 상기 제4단계에서 계산된 시점에 상기 브레이크를 공급릴구동구나 권취릴구동구에서 분리하여 캡스턴모터가 목표회전속도로 구동되게 하는 제5단계를 포함하여 구성된다.

상기 제 3 단계에서는 캡스턴모터의 회전속도를 임의 설정된 값으로 제어하고, 그에 따른 시간을 감지한다.

상기 제 3 단계에서는 캡스턴모터 회전속도 감지 시점의 시간을 임의 설정된 값으로 제어하고, 실제 동작시 캡스턴모터의 회전속도를 감지한다.본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 캡스턴모터의 구동력에 의하여 선택적으로 회전되어 테이프를 감는 권취릴구동구 또는 공급릴구동구와, 상기 공급릴구동구나 권취릴구동구의 회전속도를 제어하는 브레이크수단을 구비하는 자기기록재생기에서, 상기 권취릴구동구 또는 공급릴구동구를 구동하여 테이프를 감는 단계, 상기 권취릴구동구 또는 공급릴구동구에 상기 브레이크수단을 작동시켜 상기 공급릴구동구 또는 권취릴구동구가 상기 테이프를 감는 단계보다 느린 목표회전속도로 회전하도록 감속시키는 단계와, 상기 권취릴구동구 또는 공급릴구동구가 상기 목표회전속도에 도달하면 상기 브레이크를 상기 권취릴구동구 또는 공급릴구동구에서 분리하는 단계를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명에 의하면 테이프고속감기에 소요되는 시간을 최소화할 수 있으며, 주변 여건에 관계없이 일정하게 테이프 감속제어를 수행할 수 있게 된다.

이하 본 발명에 의한 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 2를 참고하여 메인샤시 상에 구비되는 테이프의 주행을 위한 구성들을 살펴본다. 메인샤시(10)에는 테이프카세트의 공급릴을 구동시켜 주는 공급릴구동구(12)와 권취릴을 구동시켜 주는 권취릴구동구(14)가 소정 간격을 두고 설치된다.

그리고 테이프 카세트에서 빠져나온 테이프(T)의 주행을 안내하기 위한 테이프주행계(20)가 메인샤시(10) 상에 설치된다. 상기 테이프주행계(20)는 다수개의 포스트(22,23,28,28',45)와 롤러(25,27,27',42)를 구비한다. 상기 테이프주행계(20)의 중간지점에는 헤드드럼(30)이 구비된다. 참고로 텐션포스트(22)는 텐션레버(21) 상에 설치되어 테이프(T)의 장력을 조절한다. 슬랜트포스트(28,28')는 메인샤시(10) 상에서 이동되는 슬랜트베이스(26,26')상에 설치되어 테이프(T)를 상기 헤드드럼(30)에 감아주게 된다. 상기 슬랜트베이스(26,26')의 이동에 의해 테이프(T)는 테이프카세트에서 인출된다. 도면 부호 24는 전폭소거헤드이고, 29는 오디오/콘트롤헤드이다.

테이프(T)의 주행을 위한 동력을 캡스턴모터(40)가 제공한다. 상기 캡스턴모터(40)의 캡스턴축(41)은 메인샤시(10)에서 상기 캡스턴모터(40)가 설치된 반대쪽으로 돌출되어 상기 테이프주행계(20)를 따라 주행되는 테이프(T)를 핀치롤러(42)와 협력하여 안내한다.

상기 공급릴구동구(12)와 권취릴구동구(14)의 사이에는 상기 캡스턴모터(40)로부터 동력을 전달받아 공급릴이나 권취릴에 감겨져 있는 테이프(T)의 양에 상관없이 일정한 토크로 상기 공급릴이나 권취릴을 구동할 수 있도록 하는 클러치조립체(50)가 설치된다.

그리고 상기 클러치조립체(50)로부터 동력을 전달받아 상기 공급릴구동구(12)나 권취릴구동구(14)에 선택적으로 연결되어 동력을 전달하는 아이들러기어(52)가 상기 클러치조립체(50)와 동축으로 설치된 아이들러아암(54)의 선단에 설치되어 있다.

한편, 상기 공급릴구동구(12)에는 텐션브레이크(60)가 설치된다. 상기 텐션브레이크(60)는 테이프(T)의 장력에 따라 상기 공급릴구동구(12)의 회전속도를 제어하게 된다. 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 공급릴구동구(12)에는 별도의 릴브레이크가 설치되어 공급릴구동구(12)의 회전속도를 제어할 수 있다.

다음으로 상기 권취릴구동구(14)의 회전속도를 제어하기 위한 구성을 살펴보면, 상기 권취릴구동구(14)의 회전속도를 제어하여 테이프(T)의 텐션을 조절하기 위한 제1브레이크(62)가 구비되고, 상기 권취릴구동구(14)의 회전속도를 제어하기 위한 제2브레이크(64)가 구비된다. 상기 제1 및 제2 브레이크(62,64)는 별도의 펑션플레이트에 의해 구동된다. 그리고 상기 펑션플레이트는 일반적으로 로딩모터의 동력에 의해 모드에 따라 구동된다.

여기서, 상기 제1브레이크(62)는 상기 권취릴구동구(14)의 속도를 제어하여 역방향주행모드에서 테이프(T)의 텐션을 일정하게 유지시키는 역할을 하고, 상기 제2브레이크(64)는 예를 들어 주행모드나 고속감기모드에서 정지모드로 전환될 때, 상기 권취릴구동구(14)를 정지시키거나 회전속도를 감속시켜 주는 역할을 한다.

이와 같은 구성에서 일반적인 주행모드(재생모드, 기록모드 등)에서는 실선으로 표시된 바와 같이 테이프(T)의 주행이 이루어지고, 고속감기모드에서는 점선에 표시된 바와 같이 테이프(T)의 주행이 이루어진다.

여기서, 본 발명에 의한 고속감기모드의 테이프감속제어방법의 원리를 설명한다. 본 발명은 공급릴구동구(12)나 권취릴구동구(14)의 회전속도를 제어하는 브레이크(권취릴구동구(14)의 경우 제2브레이크(64))를 사용하여 공급릴이나 권취릴의 회전속도를 일정한 감가속도로 감속시킬 때 나타나는 시간-회전속도의 관계가 음의 기울기를 가지는 직선으로 된다는 점에 착안한 것이다.

즉, 브레이크를 사용한 감속중에 적어도 2회에 걸쳐 회전속도와 시간을 감지하고, 이 데이터를 사용하여 원하는 회전속도에 도달하는 시간을 구하여 브레이크작동을 정지시키고 다시 캡스턴모터를 상기 원하는 회전속도, 다시 말해 테이프(T)에 충격을 주지 않을 정도의 느린 회전속도로 동작시키는 것이다.

이를 도 3에서 도 5를 참고하여 설명한다. 먼저, b점은 상기 공급릴구동구(12)나 권취릴구동구(14)의 회전속도를 제어하기 위한 브레이크가 작동하기 시작하는 시점이다. A점은 캡스턴모터(40)의 회전속도를 처음으로 관측한 시점이다. B점은 캡스턴모터(40)의 회전속도를 두번째로 관측한 시점이다. C는 캡스턴모터(40)의 감속목표속도가 되는 지점이다. 상기 감속목표속도는 그 속도로 테이프(T)가 권취릴이나 공급릴에 감겨도 감기동작이 끝날 때 반대편의 릴과 연결된 테이프가 손상되지 않을 정도의 장력을 가하게 된다.

여기서 직선 A-C에 대한 직선의 방정식은

이다. 여기서 도 4에서와 같이 t₀=0로 가정한다.

이를 t에 대해 정리하면,

그리고 t=t₂일 때

①

그리고, 도 5에서 보면, t_C는 모드 이동시까지의 대기시간으로 제어에 사용되고, t_L은 모드이동하는데 소요되는 시간으로, 로딩모터의 구동에 의해 동작중인 브레이크가 브레이크 작용을 정지할 때 까지 소요되는 시간이다. t_C와 t_L은

여기서 t₂-t₁ = t_C + t_L 이다.

따라서 t_C = t₂ - t₁ - t_L ②

①,②에서

③

여기서 상기 t_L은 해당되는 세트의 특성에 따라 결정되는 값이다. 이는 로딩모터의 구동력이 펑션플레이트로 전달되어 펑션플레이트가 브레이크를 작동시켜 브레이크 동작이 일어날 때까지의 시간이기 때문이다.

그리고, 2번에 걸친 회전속도의 감지에 의해 ω₀, ω₁ 을 구하고, t₁을 측정하면, 식 3에서 t_C를 구할 수 있다. 따라서, 원하는 회전속도인 ω₂가 되는 시점을 주변 여건에 관계없이 항상 정확하게 찾을 수 있어 원하는 회전속도 ω₂ 까지 정확하게 감속시켜, 계속해서 캡스턴모터(40)가 감속된 일정한 속도로 테이프(T)를 감을 수 있게 된다.

여기서, 고속감기모드(정방향 및 역방향 포함)의 완료 직전에 테이프를 보호하기 위해 감속을 수행하는 것을 설명하기로 한다.

고속감기모드에서는 슬랜트베이스(26,26')가 점선으로 표시된 바와 같이 헤드드럼(30)에서 후퇴된 위치에 있어, 도 2에 점선으로 표시된 바와 같은 경로를 통해 테이프(T)가 주행한다. 그리고 상기 테이프(T)의 주행을 위한 동력은 캡스턴모터(40)에서 제공되어 클러치조립체(50)를 통해 공급릴구동구(12)나 권취릴구동구(14)로 선택적으로 전달된다. 상기 캡스턴모터(40)의 동력이 상기 권취릴구동구(14)로 전달되면 공급릴에 감겨 있던 테이프가 권취릴에 감기게 된다.

고속감기가 시작되면 상기 캡스턴모터(40)의 회전속도는 도 3에 도시된 바와 같이,ω_m이 될 때 까지 급격하게 상승한다.(a점) 그리고 상기 회전속도로 테이프(T)를 계속하여 권취릴에 감게 된다. 이와 같이 테이프(T)를 감다가 릴센서(도시되지 않음)가 b점 도달여부를 감지한다. 여기서 b점이란 릴에 감겨있는 테이프(T)의 잔량이 미리 설정된 값으로 된 때를 말하는 것이다. 이는 릴에 감겨있는 테이프(T)의 잔량을 체크함에 의해 감지될 수 있다.

테이프(T)의 감기동작중 b점 도달이 확인되면 로딩모터가 동작되어 상기 제2브레이크(64)가 상기 권취릴구동구(14)에 밀착되면서 권취릴구동구(14)의 회전속도를 급격하게 감소시킨다.

이와 같이 제2브레이크(64)에 의한 감속이 이루어지는 중에 캡스턴모터(40)의 속도가 미리 설정된 ω₀에 도달하는가를 감시한다. 만약 회전속도 ω=ω₀인 것으로 감지되면 t=t₀로 설정한다.

그리고, 다시 한번, 캡스턴모터(40)의 속도가 미리 설정된 ω₁에 도달하는 가를 감시한다. 만약 회전속도 ω=ω₁인 것으로 감지되면 t=t₁로 설정한다.

다음으로는 상기 식 3으로부터 t_C를 계산한다. 여기서 계산된 t_C시점이 될 때까지 대기하였다가. 상기 t_C시점이 되면 로딩모터를 구동하여 제2브레이크(64)가 권취릴구동구(14)에서 분리되도록 한다. 여기서 상기 로딩모터의 구동에서 제2브레이크(64)가 권취릴구동구(14)에서 분리될 때까지는 t_L만큼의 시간이 걸린다.

따라서 상기 제2브레이크(64)는 캡스턴모터(40)의 회전속도가 ω₂가 될 때 까지만 동작된다. 이는 도 3의 c점이다. 이와 같이 캡스턴모터(40)의 회전속도가 ω₂로 된 후에는 그 회전속도를 계속하여 유지하게 된다. 그리고 필요한 경우 도 3에 도시된 바와 같이, 캡스턴모터(40)의 회전속도를 다시 한번 낮춰 e-f 구간과 같이 더 낮은 회전속도로 구동되도록 할 수도 있다.

한편, 상기와 같이 동작되는 본 발명에서 상기 A,B점의 시간 간격을 일정하게 하여 제어를 할 수도 있다. 그리고, ω₁ - ω₀ = ω₂ - ω₁ 이 되도록 ω₀ 와 ω₁ 을 설정할 수 있는데, 이와 같이 되면, 제어를 위한 시간 설정이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법을 사용하면 고속감기모드의 말기에 캡스턴모터의 회전속도를 감속시킴에 있어 감속시간을 크게 단축시킬 수 있다. 이는 최고의 회전속도로 일정 시점까지 테이프를 감은 후, 릴의 회전을 감속시키도록 브레이크를 작동시키고 목표속도에 이르면 브레이크의 작동을 멈추고 캡스턴모터를 구동시켜 테이프의 마지막부분까지 감겨지도록 하기 때문으로 릴과 연결되는 테이프에 큰 장력을 가하지 않게 되어 테이프손상을 방지하면서도 보다 신속하게 테이프를 감을 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 브레이크의 토오크, 데크의 축계부하, 카세트의 부하특성 그리고 온도나 습도 등의 주변 환경이 변경되더라도, 이에 대응하여 t₁값이 비례하여 변경되어 편차가 보정되므로 항상 안정되게 목표감속속도를 구현할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법을 설명하는 감속선도.

도 2는 일반적인 자기기록재생기의 데크 구성을 보인 평면도.

도 3은 본 발명 실시예에 의한 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법을 설명하는 감속선도.

도 4는 본 발명 실시예에서 감속시의 시간-속도 관계를 보인 그래프.

도 5는 본 발명 실시예에서 로딩모터에 의한 브레이크의 동작을 설명하기 위한 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 메인샤시 12: 공급릴구동구

14: 권취릴구동구 20: 테이프주행계

30: 헤드드럼 40: 캡스턴모터

50: 클러치조립체 62: 제1브레이크

64: 제2브레이크

Claims (5)

1. 캡스턴모터의 구동력으로 선택적으로 회전되어 권취릴이나 공급릴에 테이프를 고속으로 감아주는 공급릴구동구 또는 권취릴구동구와, 별도의 구동원의 동력을 전달받아 상기 공급릴구동구나 권취릴구동구의 회전속도를 제어하는 브레이크를 구비하는 자기기록재생기에서,

   고속으로 테이프를 감는 동작중에 상기 브레이크의 동작시점을 결정하는 제1단계와,

   상기 제1단계에서 결정된 동작시점에서 상기 브레이크를 작동시켜 공급릴구동구나 권취릴구동구의 회전속도를 감속시키는 제2단계와,

   상기 제2단계의 진행중 적어도 2회에 걸쳐 캡스턴모터의 회전속도와 시간을 감지하는 제3단계와,

   상기 제3단계에서 감지된 캡스턴모터의 회전속도와 시간에 기초하여 상기 캡스턴모터의 목표회전속도 도달시점을 계산하는 제4단계와,

   상기 제4단계에서 계산된 시점에 상기 브레이크를 공급릴구동구나 권취릴구동구에서 분리하여 캡스턴모터가 목표회전속도로 구동되게 하는 제5단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계에서는 캡스턴모터의 회전속도를 임의 설정된 값으로 제어하고, 그에 따른 시간을 감지하는 것을 특징으로 하는 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계에서는 캡스턴모터 회전속도 감지 시점의 시간을 임의 설정된 값으로 제어하고, 실제 동작시 캡스턴모터의 회전속도를 감지하는 것을 특징으로 하는 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프감속제어방법.
4. 캡스턴모터의 구동력에 의하여 선택적으로 회전되어 테이프를 감는 권취릴구동구 또는 공급릴구동구와, 상기 공급릴구동구나 권취릴구동구의 회전속도를 제어하는 브레이크수단을 구비하는 자기기록재생기에서,

   상기 권취릴구동구 또는 공급릴구동구를 구동하여 테이프를 감는 단계,

   상기 권취릴구동구 또는 공급릴구동구에 상기 브레이크수단을 작동시켜 상기 공급릴구동구 또는 권취릴구동구가 상기 테이프를 감는 단계보다 느린 목표회전속도로 회전하도록 감속시키는 단계와,

   상기 권취릴구동구 또는 공급릴구동구가 상기 목표회전속도에 도달하면 상기 브레이크를 상기 권취릴구동구 또는 공급릴구동구에서 분리하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자기기록재생기 고속감기모드의 테이프속도제어방법.
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