KR20000043650A - 브이 씨 알의 캡스턴모터 감속 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브이씨알에서 고속 FF/REW 등의 동작에서 정지 모드를 수행하기 위한 캡스턴 모터의 감속이 효율적으로 이루어지도록한 것으로, 테이프의 감김 상태에 따라서 드라이브측과 공급측 릴의 상대적인 회전 속도비가 변화하는 것을 이용하여 테이프의 종류에 대한 판별이 이루어지면 감속을 시작하는 시점을 결정하고, 감속의 시작 점에 해당하는 릴 스피드의 비에 이르게 되면 지수함수적인 프로파일을 갖도록 캡스턴 모터의 회전속도를 감속하여 캡스턴 모터의 감속 모드의 실행 시간을 단축하고, 슬랙 현상이 발생하는 것을 방지하는 것이다.

Description

브이 씨 알의 캡스턴 모터 감속 방법

본 발명은 브이 씨 알(Video Cassettee Recorder:이하 VCR이라 칭함)에 관한 것으로, 특히 고속 FF/REW 등의 동작에서 정지 모드를 수행하기 위한 캡스턴 모터의 감속이 효율적으로 이루어지도록 한 VCR의 캡스턴 모터 감속 방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 VCR의 캡스턴 모터 감속모드 수행방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 드럼과 캡스턴 서보제어계를 나타낸 구성 블록도이고, 도 2a와 도 2b는 종래 기술의 캡스턴 모터의 감속에 따른 회전 속도 변화를 나타낸 그래프이다.

일반적인 드럼과 캡스턴 서보 제어계는 자기 N/S극이 다수개 착자된 착자기(2)를 드럼 모터의 회전자에 부착하여 드럼 모터의 축상에 연결된 드럼이 1회전 할 때마다 착자된 자기 N/S극 개수만큼의 펄스(FG펄스)가 발생하도록하고 발생된 펄스는 회전 속도 검출기(3)에 의해 검출되도록 한다.

그리고 드럼 속도 제어부(4)는 상기 회전 속도 검출기(3)에 의해 검출된 FG (Frequency Generation)펄스의 일정시간당 개수를 검출하여 기준값과 비교하여 속도 에러량을 검출하며, 상기 속도 에러량에 따라 FG 펄스가 PWM(Pulse Width Modulation)부(6)에서 임피던스 매칭된 부 드럼 모터 구동부(7)에 인가되므로써 드럼 모터(8)의 회전 속도가 제어된다.

또한 드럼(1)의 위상 제어는 드럼 위상 제어부(10)에서 드럼이 1회전 할 때마다 하나의 펄스를 출력하도록 하는 PG검출부(9)에서 출력되는 PG 펄스와 재생되는 제어 펄스와의 시간축상의 위상차를 제어하는 것이다.

캡스턴 서보계는 캡스턴 모터(11) 회전자에 부착된 다수의 착자기와 이를 검출하는 외부에 설치된 자기 헤드에 의한 모터의 회전에 따라 발생되는 PG 펄스를 캡스턴 속도 검출부(12)가 검출하고 검출된 FG 펄스는 캡스턴 속도 제어부(13)에 의해 속도 에러량이 펄스폭 변조신호로 변환된 후 직류화되어 믹서(14)에 공급되어 임피던스 매칭부(15)를 지나 캡스턴 모터 구동부(16)에 전달된다.

그리고 캡스턴 모터(11)의 위상은 컨트롤 헤드로부터 재생된 컨트롤 펄스와 재생 신호 트래킹 위치와의 관계인 캡스턴 위상을 의미하고 이 위상은 캡스턴 위상 검출부(17)에 의해 검출되고 캡스턴 위상 제어부(18)에 의해 상기 위상의 차인 위상 에러량이 검출되어 상기 믹서(14)에 공급되므로 그 위상이 제어된다.

이와 같은 캡스턴 서보 제어계를이용한 슬로우 재생 동작을 설명하면 다음과 같다.

캡스턴 모터(11)가 주행과 정지를 반복하여 이루어지는 간헐 슬로우 방식이 주로 행하여지는데, 이 경우 캡스턴 모터(11)는 가속→정속→감속→정지의 동작을 반복하게 된다.

이와 같은 캡스턴 서보계를 갖는 브이씨알에서 고속 FF/REW 말기 캡스턴 모터를 정지시키기 전에 테이프의 속도를 저속으로 감속이 수행되어야 정지시 테이프의 손상 및 테이프의 투명 부분에서 정확히 정지할 수 있다.

종래 기술의 고속 FF/REW 모드 수행시의 캡스턴 모터 정지에 관하여 설명하면 다음과 같다.

고속 FF/REW 모드의 수행시에는 FF의 경우 테이크업 릴에서의 최고 회전속도Tmax에서 REW의 경우 서플라이 릴의 최고 회전속도 Smax근처에서 캡스턴 모터의 회전속도 변화가 도 2에서와 같은 특성을 갖는다.

도 2a의 경우는 샤프사(社)에서 사용하는 방식의 경우를 나타낸 것으로, 상당히 감속 시간이 길게 소요되는 것을 알 수 있다.

특히, 감속 구간에서 FF혹은 REW를 수행하는 경우에는 FF/REW에 소요되는 시간이 증가하게 된다.

이와 같은 샤프사(社)의 감속 방식은 테이프가 늘어지는 슬랙(Slack) 현상이 발생하지 않는 특징을 갖는다.

도 2b는 마쯔시다사(社)에서 사용하는 방식을 나타낸 것으로, 상당히 급격하게 속도를 감속하는 것을 알 수 있다.

이 방식에서는 테이프 슬랙이 발생할 가능성이 많이 존재한다.

그러므로 테이프 슬랙 발생을 억제하기 위한 기구적인 보완 장치들을 필요로 한다. 즉, 테이프 공급측에서 발생하는 슬랙을 억제하기 위해서 공급측에 언제나 작용하는 구동 부하(Load)를 가할 수 있는 기구물들을 필요로 한다.

이는 데크(Deck)의 전체적인 가격 상승 요인이 되고 파워 측면에서의 단점을 갖게 된다.

이와 같은 종래 기술의 VCR의 캡스턴 모터 감속 방법은 다음과 같은 문제를 갖는다.

캡스턴 모터의 감속 모드를 수행하는 과정에서 시간이 많이 소요되거나 슬랙 현상이 발생하는 문제를 갖는다.

슬랙을 억제하기 위한 보조 장치들을 구비하는 경우 구조가 복잡해지는 문제가 있다.

또한, 고속 FF/REW 모드의 수행시의 동작이 불안정하고, 소음 발생 문제 그리고 테이프의 주행계 이탈 등의 문제가 있다.

이와 같이 정확한 감속 모드의 수행이 어려워 사용자에게 불편함을 주고 기기의 신뢰성을 저하시키게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 캡스턴 모터 감속 방법의 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 고속 FF/REW 등의 동작에서 정지 모드를 수행하기 위한 캡스턴 모터의 감속이 효율적으로 이루어지도록 한 VCR의 캡스턴 모터 감속 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 브이 씨 알에서의 헤드드럼과 캡스턴 서보제어계를 나타낸 구성 블록도

도 2a와 도 2b는 종래 기술의 캡스턴 모터의 감속에 따른 회전 속도 변화를 나타낸 그래프

도 3은 테이프 공급측의 드라이브측에 대한 상대적인 릴 회전 속도비를 나타낸 그래프

도 4a는 드라이브측과 슬레이브측의 감속 프로파일을 비교한 그래프

도 4b는 본 발명에 따른 브이 씨 알에서의 캡스턴 모터 감속 원리를 나타낸 도면

도 5는 본 발명에 따른 브이씨알에서의 캡스턴 모터 감속 방법에 동작 플로우차트를 나타낸 도면

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 VCR의 캡스턴 모터 감속 방법은 테이프의 감김 상태에 따라서 드라이브측과 공급측 릴의 상대적인 회전 속도비가 변화하는 것을 이용하여 테이프의 종류에 대한 판별이 이루어지면 감속을 시작하는 시점을 결정하고, 감속의 시작 점에 해당하는 릴 스피드의 비에 이르게 되면 지수함수적인 프로파일을 갖도록 캡스턴 모터의 회전속도를 감속함으로써, 캡스턴 모터의 감속 모드의 실행 시간을 단축하고, 슬랙 현상이 발생하는 것을 막는 것을 특징으로 한다. 즉, 고속 FF/REW를 위한 감속 모드가 실행되면 드라이브/공급측의 상대적인 회전 속도비를 검출하는 단계; 검출된 회전 속도비를 이용하여 테이프의 종류를 판별하는 단계; 슬레이브측의 회전속도에 관한 레퍼런스값을 지수함수적 감소 형태를 갖도록 결정하는 단계; 드라이브측의 속도가 슬레이브측의 이동 속도보다 빠르게 하여 캡스턴 모터에 의한 테이프 이동 속도를 결정하는 단계; 구해진 팩터들을 이용하여 테이프 잔량을 계산하는 단계; 테이프 잔량이 감속 구간에서 이동하게 되는 전체 테이프의 길이보다 작게하여 감속 시작점을 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 브이씨알에서의 캡스턴 모터 감속 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 테이프 공급측의 드라이브측에 대한 상대적인 릴 회전 속도비를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 캡스턴 모터의 감속 과정중에서 테이프의 슬랙이 발생하게 되는 문제를 해결하기 위한 것으로 테이프의 슬랙 및 파워 문제 해결 그리고 단순 구조의 데크 구성을 위해서 다음과 같은 원리를 이용하여 감속 방법을 제안한다.

우선, 테이프의 감김 상태에 따라서 드라이브측과 공급측 릴의 상대적인 회전 속도비가 변화하게 되는데, 이는 도 3에서와 같다.

이와 같이 테이프의 감김 상태에 따라서 드라이브측과 공급측 릴의 상대적인 회전 속도비가 변화하는 것을 이용하여 테이프의 종류에 대한 판별이 이루어지면 감속을 시작하는 시점을 결정한다.

이러한 감속 시작 시점에 대한 결정은 테이프의 잔량이 감속 구간에서 이동하게 되는 전체 테이프의 길이보다 작게 결정한다.

감속의 시작 점에 해당하는 릴 스피드의 비에 이르게 되면 도 4a에서와 같은 프로파일을 갖도록 캡스턴 모터의 회전속도를 감속하게 된다.

도 4a는 드라이브측과 슬레이브측의 감속 프로파일을 비교한 그래프이고, 도 4b는 본 발명에 따른 브이씨알에서의 캡스턴 모터 감속 원리를 나타낸 구성도이다.

이러한 속도 프로파일의 결정은 테이프의 최대 감김 상태에서 초기 회전 속도(ω₀)가 원하는 최종 속도(ω_s)에 이르는 동안 외부에서 어떤 회전력도 가해지지 않은 상태에서의 속도가 떨어지는(Decay)는 프로파일보다는 여유를 두고 결정해야 한다.

도 4a의 Ae^-k't는 실제 드라이브측의 레퍼런스 프로파일을 나타낸 것이고, Ae^-kt는 슬레이브측의 최악의 상황에서의 감속 형태를 나타낸 것이다.

여기서, k ＞k'이고, k는 E300 테이프를 기준으로 Smax,Tmax 상태에서의 측정값을 나타낸다.

그리고 이러한 감속을 수행하는 도중 테이프의 이송 속도에 대한 정보를 계산한다.

계산해낸 테이프의 이송 속도를 이용하여 캡스턴 모터에 의한 테이프의 이동 속도를 설정할 수 있다.

즉, 드라이브측의 속도가 슬레이브측의 이동속도 보다 빠르게 설정한다.

이때, 슬레이브측의 회전속도는 슬레이브측의 릴과 테이프 잔량과 릴 테이블등의 회전관성 모멘트가 작고 테이프 특성의 변동에 의해서 약간씩 차이가 날 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 슬레이브측의 회전이 가장 많이 발생하는 테이프를 이용하여 레퍼런스값을 결정한다.

이때, 레퍼런스 프로파일은 지수함수적인 감속 형태를 갖는데 이는 다음의 문제들을 해결하기 위한 것이다.

현재까지 채택되어 왔던 감속 프로파일의 형태는 계단식을 이용하는 이산적(Discrete)인 감속 형태를 가지고 있다.

이때 문제가 되는 것은 드라이브측의 이러한 불연속적인 속도 레퍼런스에 의해서 실제로 테이프에 작용하는 텐션에는 충격(Shock)형태의 임팩트가 가해지게 되고 이러한 영향으로 테이프의 속도가 불안정하게 된다. 이러한 문제로 인해서 소음같은 현상이 일어나고 주행계를 이탈하는 현상마저 일어나게 된다.

특히 이러한 현상은 고속 FF/REW시에 심하게 발생하는 경향이 있다.

따라서 본 발명에서는 연속적인 속도 감속을 이용하여 이러한 급격한 테이프의 텐션 변화를 억제한다.

이와 같은 본 발명에 따른 캡스턴 모터의 감속 모드 실행에서의 감속 원리는 도 4b에서와 같다.

도 4b에서 `B'는 댐핑 계수를 나타내고, ω<sub>0</sub>는 초기 회전 속도, `J'는 회전관성 크기를 나타낸 것이다.

이와 같은 본 발명의 캡스턴 모터 감속 방법의 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 브이씨알에서의 캡스턴 모터 감속 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

먼저, 고속 FF/REW를 위한 감속 모드가 실행되면(501S) 드라이브/공급측의 상대적인 회전 속도비를 검출한다.(502S)

회전 속도비의 검출이 완료되면(503S) 회전 속도비를 이용하여 테이프의 종류를 판별한다.(504S)

그리고 슬레이브측의 회전속도에 관한 레퍼런스값을 지수함수적 감소 형태를 갖도록 결정한다.(505S)

이어,드라이브측의 속도가 슬레이브측의 이동 속도보다 빠르게 하여 캡스턴 모터에 의한 테이프 이동 속도를 결정한다.(506S)

이와 같은 단계에서 구해진 팩터들을 이용하여 테이프 잔량을 계산한다.(507S)

그리고 테이프 잔량의 계산이 끝나면(508S) 감속 시작점을 결정한다.(509S)

이때, 감속 시작점의 결정은 테이프 잔량이 감속 구간에서 이동하게 되는 전체 테이프의 길이보다 작게 결정한다.

이어, 감속 시작점이되면(510S) 감속 모드를 수행한다.(511S)

이와 같은 본 발명에 따른 캡스턴 모터 감속 방법은 릴 펄스만을 이용하여테이프의 잔량을 구하고 고속 FF/REW의 마지막 부분에서 캡스턴 모터의 지수함수적인 속도 레퍼런스값을 결정하여 감속 모드를 수행하는 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 브이씨알에서의 캡스턴 모터 감속 방법은 테이프의 감김 상태에 따라서 드라이브측과 공급측 릴의 상대적인 회전 속도비가 변화하는 것을 이용하여 테이프의 종류에 대한 판별이 이루어지면 감속을 시작하는 시점을 결정하고, 감속의 시작 점에 해당하는 릴 스피드의 비에 이르게 되면 지수함수적인 프로파일을 갖도록 캡스턴 모터의 회전속도를 감속하여 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 캡스턴 모터의 감속 모드의 실행 시간을 단축하고, 슬랙 현상이 발생하는 것을 막는 효과가 있다.

둘째, 릴 펄스만을 이용하여 테이프 잔량을 구하므로 슬랙을 억제하기 위한 보조 장치들을 구비하지 않아도되어 데크의 구조를 단순화하는 효과가 있다.

셋째, 고속 FF/REW 모드의 수행시의 동작을 안정화하고, 소음 발생의 억제 그리고 테이프의 주행계 이탈 등을 막아 정확한 감속 모드를 수행을 하는 효과가 있다.

이는 사용자의 편리성을 높이고 기기의 신뢰성을 높이게 된다.

Claims (1)

1. VCR의 감속 모드 실행방법에 있어서,

   고속 FF/REW를 위한 감속 모드가 실행되면 드라이브/공급측의 상대적인 회전 속도비를 검출하는 단계;

   검출된 회전 속도비를 이용하여 테이프의 종류를 판별하는 단계;

   슬레이브측의 회전속도에 관한 레퍼런스값을 지수함수적 감소 형태를 갖도록 결정하는 단계;

   드라이브측의 속도가 슬레이브측의 이동 속도보다 빠르게 하여 캡스턴 모터에 의한 테이프 이동 속도를 결정하는 단계;

   구해진 팩터들을 이용하여 테이프 잔량을 계산하는 단계;

   테이프 잔량이 감속 구간에서 이동하게 되는 전체 테이프의 길이보다 작게하여 감속 시작점을 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 브이씨알에서의 캡스턴 모터 감속 방법.