KR900001259B1 - 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터제어장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터제어장치

제1도는 본 발명에 의한 자기테이프 이동제어 장치의 제1실시예의 개통도.

제2도는 제1도의 장력 매카니즘의 장력 암회전각 감지기의 단면도.

제3도는 제2도의 장력 매카니즘의 평면도.

제4도는 제3도의 장력 매카니즘의 부분도로서 그의 이동을 설명하는 도면.

제5도는 자기테이프 이동을 설명하는 제1도의 정면 및 부분 확대도.

제6도는 제1도의 장력 암 회전각 감지기의 일부분의 사시도.

제7도는 제6도의 장력 암 회전각 감지기내의 디스크의 평면도.

제8도는 제1도의 장력 암 회전각 감지기의 회로도.

제9도는 제1도의 장력 암 회전각 검출회로의 회로도.

제10a 내지 10k도는 제9도의 장력 암 회전각 검출회로의 동작을 나타내는 타이밍.

제11a 내지 11k도는 제9도의 장력암 회전각 검출회로의 동작을 나타내는 기타 타이밍 도표들.

제12도는 제1도의 장력 교정회로, 오차증폭기회로 및 파워 증폭기회로의 회로도.

제13도는 제1도의 또다른 오차 증폭기 회로와 또다른 파워 증폭기회로의 회로도.

제14도는 제2도의 장력암 회전각 감지기내의 탄성마찰판의 완충효과를 나타내는 특성곡선.

제15도는 제1도의 장력암 회전각 검출회로의 또 다른 회로도.

제16도는 본 발명에 의한 자기테이프 이동제어 장치의 또다른 실시예의 개통도.

제17도는 제16도의 장력 교정회로, 오차증폭기 회로, 파워 증폭기회로 및 또 다른 속도 교정회로의 회로도.

제18도는 본 발명에 의한 자기테이프 이동제어장치의 또다른 실시예의 개통도.

본 발명은 릴 투 릴(reel-to-reel) 테이프 시스템의 모터 제어장치에 관한 것으로 특히 각 릴에 대하여 별도의 구동모터들을 갖는 비완충된 릴 투 릴 자기 테이프 구동시스템의 테이프 장력 제어수단을 갖는 자기테이프 이동제어 장치에 관한 것이다.

최근에, 캡스탄들과 같은 테이프 완충 매카니즘이 없는 릴 투 릴 자기테이프 시스템들의 자기테이프 이동제어장치와, 진공 컬럼들(columns)과 같은 테이프 장력제어 수단은 컴퓨터 시스템용으로 사용되어 왔다.

미국특허 제3,764,087호와 미국특허 제3,984,868호는 각 릴에 대해 별개의 구동모터들을 사용하며 또한 자기 테이프 공급경로에 자기테이프 완충수단이나 회전 속도계가 필요없는 릴 투 릴 자기 테이프 이동제어 시스템에 대해 기술되어 있다. 각각의 제어시스템에서, 릴 모터들은 선택적으로 구동되고 회전 속도계는 권취릴샤프트와만 연관되어 있어 일회전당한 펄스를 제공한다. 펄스들은 그릴둘레에 잠긴 자기테이프의 반경을 나타내는 연속계수식 카운터내에 누산된다. 그러나, 이 제어시스템들에서는 하나의

상술한 단점을 제거하기 위한 것으로 미국특허 제4,125,881호는 릴 투 릴 자기테이프 구동시스템을 개량자기 이동제어 장치를 기술하고 있다.

자기이동 제어장치는 자기테이프의 미끄러짐 없이 고가속으로 동작되고, 자기테이프 장력을 전동작에 걸쳐 항상 일정하게 유지시키고, 가속과 감속의 주기들간에 자기테이프의 속도를 항상 일정하게 유지시키고, 릴 반경의 변동에 무관하게 가속을 제어할 필요가 있을 때 자기 테이프 위치를 유지시키도록 되어 있다.

상기 자기이동 제어장치는 자기테이프 구동 매카니즘, 한 그룹의 감지기들, 그리고 제어회로를 포함한다. 자기테이프 구동 매카니즘은 후술되는 제어기에 의해 공통으로 작동되는 한쌍의 모터들, 모터들에 의해 구동되는 한쌍의 릴들, 릴들간에 제공되는 독출 및 기입 자기헤드 그리고, 릴들사이에서 독출 및 기입 자기헤드에 인접하여 제공되는 이동가능 회전자로 구성된다. 감지기들은 각 릴에 직접 연결되어 릴의 회전을 검출하는 한쌍의 회전속도계들 그리고 이동가능 회전자에 인가되는 장력을 검출하는 장력감지기이다. 하나의 회전속도계는 릴들의 반경을 유도해내도록 다른 회전속도계보다 더 고속의 회전 펄스들을 출력시킨다. 하나의 회전속도계는 또한 릴들의 회전방향을 검출하기 위한 두개의 상이한 위상 신호들을 출력시킨다. 제어기는 상술한 목적들을 달성시키도록 제어 신호들을 모터들의 쌍으로 출력시킨다. 제어기는 릴들중 하나가 비교적 큰 기선택된 각을 통하여 회전할 때마다 단일 게이팅 펄스를 제공하기 위한 회로와, 릴들중 다른 하나가 기선택된 각보다 작은 다른 각을 통해 회전할 때마다 다수의 펄스들을 제공

미국특허 제4,125,881호에 기술된 종래의 기술은 자기이동제어장치가 고밀도 자기테이프가 사용되는 릴 투 릴 자기 테이프 구동시스템에 적용될 때 정밀한 위치 제어 및 정밀한 장력제어에 있어 여전히 부정확하다.

자기테이프는 인터레코드 갭(IRG)을 짧게 해줌으로서 세로방향 및 18트랙들에서 예를 들어 인치당 32,000비트(BPI)로 축적밀도가 고도로 개선되어 왔다. 이는 이송반향과 별개의 구동모터들의 특성의 불균일성으로 인해 고도의 위치제어가 필요하다. 고밀도 자기 테이프는 자기 테이프의 기장을 예를 들어 800피트(243.8m)정도로 짧게 해 줄 수 있으므로 릴의 직경을 예를 들어 4인치(10.16cm)로 감소시켜 줄 수 있다.

이것은 또한 자기테이프를 감아주기 위한 릴의 관성값이 작음을 뜻한다. 관성값이 작다함은 릴들을 동작시킴에 있어 지연시간이 짧아짐을 뜻하며, 결국 구동시스템이 이상적인 조건에서 동작할 때만 제어 시스템을 간략화하여 형성하기에 용이함을 뜻한다. 다른 한편 작은 관성 값을 갖는 구동 시스템은 외부잡음, 구동모니터들의 특성의 불안정, 그리고 자기테이프에 가해지는 장력과 자기테이프의 이송속도의 불안성과 같은 다대한 장애들을 허용할 수 있다. 따라서, 고밀도 자기 테이프가 사용되는 릴 투 릴 자기 테이프 구동시스템에서는 상술한 장애들에 대한 조치로서 정밀한 제어 시스템이 필수적

릴 투 릴 자기테이프 구동 시스템에서, 롤러들과 같은 안내수단은 자기 테이프의 장력에 제어를 예정된 값으로 하기에는 용이하지만 자기테이프의 마멸을 줄일 수 없고 또한 자동테이프 장전이 용이해지지 않는다. 결과적으로, 더 정밀하고 더 미세한 제어가 필요하게 되어 특히 릴 투 릴 자기 테이프 구동시스템에 대해서는 더 미세한 장력제어가 필요하다.

본 발명의 목적은 예정된 장력의 테이프에 대해 정밀한 장력제어로서 테이프의 정밀한 위치를 제어할 수 있는 릴 투 릴 테이프 시스템의 모터 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 테이프의 마손을 최소화하기 위해 안내 수단을 적게 갖고 있는 릴 투 릴 테이프 시스템의 모터 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 제1릴을 구동시키는 제1모터, 제1모터에 무관하게 동작하는 제2릴을 구동시키는 제2모터, 그리고 제1 및 제2릴들 간에서 이송되는 테이프를 긴장시키기 위한 유니트로서, 테이프를 맞물어주는 부재와 부재에 결합되는 암을 갖고 있어 예정된 힘으로 이동가능하게 고정되어 동력을 전달받으므로 부재와 맞물리는 테이프를 예정된 힘으로 긴장시켜주는 유니트를 포함하는 모터 제어장치가 제공된다. 모터 제어장치는 또한 암의 번위, 테이프의 이송속도, 제1릴상에 감긴 테이프의 직경 그리고 변위와 직경에 반응하는 장력을 검출하기 위한 유니트와, 그리고 검출 유니트에 동작 가능하게 연결되어 장력에 반응하는 제1모터와 이송속도에 반응하는 제2모터를 제어하기 위한 유니트를 더 포함한다.

더욱 특히, 제1모터는 장력 및 이송속도에 반응하여 제어된다. 본 발명에 의하면

본 발명의 기타 목적 및 특징들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도를 참조하면, 본 발명의 자기 테이프 이동제어장치는 모터26에 의해 구동되는 권취릴1, 모터 16에 의해 구동되는 공급릴 2, 아이들 롤러 3, 자기헤드 4, 장력 매카니즘 5, 그리고 안내구들 7a 및 7b를 포함한다. 모터들 16과 26은 DC모터들이다. 그 밖에, 자기 테이프 이동제어장치는 장력암 회전각 감지기 11, 장력암 회전각 검출회로 12, 장력 교정회로 13, 오차 증폭기 회로 14, 파워 증폭기회로 15, 공급릴 회전감지기 17 그리고 공급릴 회전검출회로 18을 포함한다. 자기 테이프 동작 제어장치는 또한 아이들 롤러 회전 감지기 19, 아이들 롤러 회전 검출회로 20, 권취된 자기 테이프 직경 계산회로 21, 테이프 속도 검출회로 22, 오차 증폭기 회로 23, 속도교정회로 24, 권취릴 직경 계산회로 29, 파워증폭기 회로 25, 권취릴 회전감지기 27, 그리고 권취릴 회전검출 회로 28을 더 포함한다.

자기 테이프 6은 릴 2로부터 A방향으로 풀려 B방향으로 릴들 1과 2간에 제공된 상기 중간부재들을 통과하여 릴 1에 감긴다. 본 실시예에서, 제어산법은 상세히 후술되는 바와 같이 권취릴 1이 속도를 제어하고 또한 공급릴 2는 장력을 제어한다.

제1 내지 제3도를 참조하면, 장력 매카니즘 5는 자기 테이프 6을 긴장시키고 또한 그의 이송방향을 변경시키는 롤러 51, 샤프트 51a를 통하여 일단에서 롤러 51에 결합되는 암 52로서, 그의 일단은 롤러 51의 바닥에 결합되고, 타단은 암 52의 구멍속으로 삽입되어 베아링들 57a와 57b에 의해 스프링 51b와 함께 슬라이딩 가능하게 지지되는

종래의 기술에서, 아이들롤러 또는 기타 안내부재들은 릴 2와 안내구 7b간에 제공되어 있어 아이들롤러로 들어오는 자기 테이프 6과 나가는 자기 테이프6에 의해 한정된 롤러51에 대응하는 상기 아이들롤러상에서 권취 각도 θ가 예정된 값을 유지하게 되어 이송되는 자기테이프 6의 장력을 예정된 값에 유지 시킬 수 있다. 그러나, 이것은 전술한 단정을 야기시킨다. 반대로, 본 실시예에서, 권치각도 θ는 자기테이프 6의 장력 T에 반응하여 변화될 수도 있다. 제4도를 참조하면 다음식이 유도될 수 있다.

여기서 Ψ: 암 52의 회전각(rad) θ : 권취각(rad) T : 자기 테이프 장력(N) K : 스

상기식으로부터, 회전각 Ψ는 자기테이프 력 T에 비례한다. 그러나, 비례인수(1+cosθ)는 공급릴 2둘레에 감기는 자기 테이프의 직경 D_A에 따라 1과 2사이에서 변동될 수 있다. 이 때문에 자기테이프 이동제어를 고도로 정밀하게 하기 어렵다. 따라서 공급릴 2둘레에 감긴 자기 테이프의 직격 D_A는 자기 테이프 동작제어를 위해 고려되어야만 한다.

제5도를 참조하면 다음식이 유도될 수 있다.

여기서 θ : 전술한 권취각(rad), L₁: 롤러 51의 중심과 공급릴 2의 중심간의 수직방향의 거리(m), L₂: 릴 2의 중심과 롤러 51의 중심간의 수평 방향의 거리(m), D_t: 롤러 51의 직경(m)(제2 및 제3도 참조), D_A: 릴2 둘레에 감긴 자기 테이프의 직경(m).

상기식(1)과 (2)로부터, 다음 공식이 유도될 수 있다.

식(4)에서, L₁,L₂, D_t및 K는 상수이다. 따라서 자기 테이프 장력 T는 암 52의 회전각 Ψ의 매개변수와 릴 2 둘레에 감긴 자기 테이프의 직경 D_A의 함수로서 한정될 수_e

장력 암 회전각 감지기 11과 장력암 호회전각 검출회로 12는 함께 동작되어 암 52의 회전각 Ψ을 검출한다. 제1, 2 및 6내지 8도를 참조하면 장력암 회전각 감지기 11은 샤프트 53의 단부에 고정된 디스크 112를 포함하며 등간격으로 그의 주변을 따라 제공된 다수의 광투명 슬리트들 112a, 상기 주변상의 예정된 거리에서 평행하게 배열되어 지지부재 110상에 장치된 한쌍의 광방출 다이오드들(LED들) 111a 및 111b 그리고 상기 주변상의 예정된 거리에서 평행하게 배열된 슬리트들 112a를 통하여 LED들 111a와 111b에 대향해 있는 지지부재 110상에 장치된 한쌍의 광수신 트랜지스터들(또는 광다이오드들) 113과 114를 제7도에 보인 바와 같이 갖고 있다. 슬리트들 112a는 회전각 Ψ을 검출하기에 충분한 범위내에 제공된다. 인접한 슬리트들 42a간의 거리는 고해상도를 갖는 회전각 Ψ를 변별할 수 있도록 한정된다. LED들 111a 및 111b로부터 방출된 빛은 슬리트들 112a를 노출시키도록 투사된다. 슬리트들 112a를 통과하는 투명광은 광수신 트랜지스터들 113과 114에 의해 각각 검출된다. 제8도에 보인 바와 같이, 펄스신호 PA₁에 대한 소오스 펄스신호 검출회로를 나타내는 것으로 전압 V는 수신된 광을 광수신 트랜지스터 113에서 전기신호로 변환시키며 또한 비교기 116에서 기준전압 V_s에 의해 변별시킨다. 펄스신호 PA₁은 전압 V가 전압 V_s보다 더 높을 때 고레벨이며, 그렇지 않으면 저레벨이다. 제8도에서, 참조문자 111c는 LED 111a로 흐르는 전기전류를 변동시키기 위한 가변저항기를 나타내며, 참조문자 115, 117 및 118은 저항들을 나타낸다. 제8도에 보인 회로는 또다른 펄스 신호 PB₁을 발생시키도록 LED 111b와 광수신 트랜지스

디스크 112가 암 52의 회전에 반응하여 예정된 각만큼 회전될 때 상기 회전된 각에 대응하는 하나 이상의 펄스들을 각각 갖는 두 펄스신호들 PA₁과 PB₁은 장력암 회전각 감지기 11로부터 얻어질 수 있다. 광경로들간의 거리로 인해 한 경로는 LED 111a와 광수신 트랜지스터 113간에 형성되며, 다른 한 경로는 LED 111b와 광수신 트랜지스터 114간에 형성되며, 펄스신호 PA₁는 디스크 112가 제7도에서 시계반대방향 Mc에서 회전될 때 90°와 같은 예정된 위상만큼 펄스신호 PB₁로부터 지체되고, 그렇지 않으면 펄스신호 PA₁은 펄스신호 PB₁으로 전진된다. 두 위상펄스 신호들 PA₁과 PB₁은 장력암 회전각 검출회로 12에 공급된다.

제9도를 참조하면, 장력암 회전각 검출회로 12는 4개의 입력단자들 a₁내지 a₄와 4개의 출력단자들 b₁내지 b₄를 갖는 4비트 레지스트 120, 출력단자들 b₂와 b₃에 동작 가능하게 연결된 입력단자들을 갖는 익스클루시브OR(EOR) 게이트 121 그리고 출력단자들 b₁과 b₄에 동작가능하게 연결된 입력단자들을 갖게된 EOR 게이트 122를 포함한다.

EOR 게이트 121의 출력은 인버터 126을 통하여 AND 게이트 123 입력단자뿐만 아니라 AND 게이트 124의 입력단자에 공급된다. EOR 게이트 122의 출력은 인버터 125를 통하여 AND 게이트 123의 다른 입력단자뿐만 아니라 AND 게이트 124의 다른 입력단자에 공급된다. AND 게이트 123의 출력 S123은 J-K 플립플롭 127의 K- 입력단

를 수신하여 플립플롭 127이 클록신호 CLK와 동기하여 동작할 수 있게 된다.

EOR 게이트들 121와 122의 출력들은 또한 EOR게이트 128의 입력단자들에 공급된다. 장력암 회전각 검출회로 12는 8개의 프리세트 단자들 C₁내지 C₈과 8개의 출력단자들 d₁내지 d₈를 갖는 8개의 비트 상승 및 하강 카운트 129와 OR 게이트 131을 더 포함한다.

초기조건에서, 리세트 펄스 RS가 발생되면 레지스터 120과 플립플롭 127은 리세트된다. 레지스터 120의 입력단자들 a₁내지 a₄에서의 모든 입력들은 저레벨이다. 플립플롭 127의 입력단자들의 모든 입력들은 또한 저레벨이다. 카운터 129의 프리세트 단자 PR은 오아게이트 131에서 공급릴 동작신호 RDV2와 권취릴 동작가능 신호 RDV1의 논리합에 의해 얻어지는 논리 OR 신호를 수신한다. 만일 공급릴 2 또는 권취릴 1중 어느 하나가 비동작일 경우 RDV1또는 RDV2중 하나는 고레벨이 되고, 논리 OR 신호는 고레벨이 되어 카운터 129내의 계수값을 입력단자들 C₁내지 C₈에 인가된 값 V_p에 의해 한정된 프리세트값으로 세트시킨다. 암 52의 초기 회전각을 나타내는 프리세트값은 본 실시예에서 0이다. 따라서, 입력단자들 C₁내지 C₈은 접지된다.

제 10a도 내지 제10k도를 참조하면, 제9도에서 장력 암 회전각 검출회로 12의 동작에 대해 설명된다.

두 위상 펄스신호들 PA₁과 PB₁은 암 52의 회전에 반응하여 장력암 회전각 감지기 11로부터 발생될 수 있다. 암 52가 제3도에서 시계회전 반대방향 Mac로 카운터 내에서 회전할 때 디스크 112는 또는 제6 및 7도에서 시계회전 반대방향 Mac로 회전하여 펄스신호 PA₁은 제10b 및 10c도에 보인 바와 같이 약 90°만큼 펄스신호 PB₁을 전진시킨다. 상기 펄스 위상 상호관계를 갖는 펄스 신호들 PA₁과 PB₁은 래지스터 120에 공급된다. 상기 펄스 신호들 PA₁과 PB₁의 수신 즉시 래지스터 120은 공지된 방법으로 상기 위상상호관계와 클록신호 CLK에 의해 60진법수를 계산하여 출력 단자들 b₁내지 B₄에 출력을 출력시킨다. 그 출력은 값들 SR₁, SR₂, SR₄와 SR₈로 구성되며, 여기서 SR₁은 ＂2⁰＂, SR₂는 ＂2¹＂. SR₄는 ＂2²＂ 그리고 SR₈는 ＂2³＂을 나타낸다. 따라서, SR₁내지 SR₈와 조합된 출력은 60진법수(제10d 내지 10g도)를 나타낸다. AND 게이트 124로부터 출력되어 J-K 플립플롭 127의 J-입력단자에 인가되는 신호 S124는 클록 신호 CLK에 반응하여 고레벨과 저레벨(제10h도) 사이에서 교호로 연속 변동될 수도 있다. AND게이트 124으로부터 출력된 신호 S123과 J-K 플립플롭 127의 K-입력단자에 공급되는 신호 S123은 저레벨(제10i도)에서 유지된다. 결과적으로 J-K 플립플롭 127은 Q-출력단자(제10j도)에서 고레벨의 후진신호 BK를 출력시킬 수도 있다. J-K플립플롭 127은 디스크 112의 회전방향을 검출하기 위한 회로로서 작용한다. EOR 게이트 128로부터 출력되는 신호 QTP는 고레벨과 저레벨 사이에서 연속 반복적으로 변동될 수도 있고 또한 신호_{1 1}

제11a 내지 11k도를 참조하면, 여기서 타이밍 도표들은 디스크 112의 회전방향이 전술한 바와 같이 시계회전 반대방향 Mac로부터 클록시간 t₃'에서 시계회전방향 Mc로 변경될 때(제11a도)를 나타내는 것이다. 상기 시간 t₃'의 경과 후 펄스신호 PA₁의 위상은 약 90°만큼 펄스신호 PB₁으로 후진된다(제11b 및 11c도). J-K플립플롭 127의 J-입력단자에 가해지는 신호 S124는 저레벨로 떨어진다. 다른 한편, K-입력단자에 가해지는 신호 S123 교대로 변동될 수도 있으므로 후진 신호 BK는 저레벨이 된다. 결과적으로, 카운터 129는 신호 QTP의 인가에 반응하여 계수값을 감소시킨다.

카운터 129에 계수되어 암 52의 회전각 Ψ에 대응하는 값은 장력 교정회로 13으로 출력된다.

제1도를 다시 참조하면, 장력암 회전각 감지기 11과 장력암 회전각 검출회로 12의 기본구성은 그와 동일한 것으로 아이들롤러회전 감지기 19, 아이들롤러 회전 검출회로 20, 그리고 권취된 자기테이프 직경 계산회로 21로 적용될 수 있다. 아이들롤러 회전_{2 2 2 2 2 2 A A}

테이프 속도 검출회로 22는 펄스신호 QTP'를 수신하여 예를 들어 펄스신호 QTP'의 인접한 수신펄스간의 시간을 계산하여줌으로써 실제 자기테이프 공급속도 N을 계산한다. 상기 속도 N은 모터 26을 제어하기 위한 궤환신호로서 오차증폭기 회로 23에 공급된다.

공급릴 회전감지기 17은 공급릴 2를 구동시키기 위한 모터 16의 샤프트에 연결된 디스크 172, 광방출회로 171, 그리고 광수신회로 179를 포함한다. 디스크 172는 하나의 슬리트를 갖고 있다. 광수신회로 173은 모터 16의 일회전마다 하나의 신호를 출력시킨다. 공급릴 회전검출회로 18은 광수신회로 173으로부터 출력된 신호를 수신하여 권취된 자기테이프 직경계산회로 21의 리세트 단자에 연결된 펄스형상의 신호 SP를 출력시킨다.

권취릴 회전감지기 27은 디스크 272, 광방출회로 271, 그리고 광수신회로 273을 포함한다. 감지기 27의 구성 및 동작은 감지기 17의 것과 동일하다. 권취릴 회전 검출회로 28의 구성 및 동작은 회로 18의 것과 비슷하다.

제12도를 참조하면, 장력교정회로 13은 판독메모리(ROM)131과 디지털 아나로그 변환기(DAC)131을 포함한다. ROM131은 장력암 회전각 검출회로 12로부터의 계수값을 독출하여 암 52의 회전각 Ψ과 직경계산회로 21로부터의 직경 D₄를 나타내준다. ROM131에는 식(4)에 의해 미리 계산된 다수의 장력 교정 데이터가 기억된다. 상기 회전각 Ψ과 직경 D₄에 따라 한 장력 교정 데이터가 선택되어 신속히 픽엎된다.

DAC131은 디지털 형의 픽엎 장력 데이터를 아나로그 장력 데이터 T로 변환시킨다.

오차증폭기회로 14는 증폭회로 141과 루우프 필터 142를 포함한다. 증폭회로 141은 이득률 K를 조정하기 위한 가변저항 R14, 증폭기 A14, 궤환저항 R14₂, 그리고 저항 R14₃으로 구성된다. 장력편차 : ΔT=기준장력 T₀-교정된 장력 T이 얻어져 증폭된_{0 7 1 1 1 4 8 2 5 6 2 A}

파워증폭기회로 15는 증폭기회로 151과 출력회로 152를 포함한다. 증폭기회로 151은 저항 R15₁내지 R15₃, 증폭기 A15₁, 그리고 캐패시터 C15₁로 구성된다. 증폭기회로 151은 전류 I_A를 통과하여 저항 R15₆에서 강하되는 전압인 장력제어신호 T_A와 궤환신호간의 편차를 계산하여 그 편차를 증폭시킨다. 전류 I_A는 모터 16과 저항 161을 통하여 흐르는 전류로서 상기 궤환신호용으로 사용되므로 모터 16에 대한 정전류를 제어한다. 출력회로 152는 pnp 트랜지스터 T15₁₀, npn 트랜지스터 T15₁₂, pnp 파워트랜지스터 T15₁₁, 그리고 npn 파워트랜지스터 T15₁₃을 포함한다. 출력회로 152는 또한 저항 R15₄, R15₅및 R15₁₀내지 R15₁₇, 캐패시터 C15₁₀및 C15₁₁그리고 다이오드 D15₁₀및 D15₁₁을 포함한다. 출력회로 152는 상기 편차신호에 반응하여 모터 16에 대한 구동전류를 출력시킨다. 결과적으로, 자기테이프 6의 장력은 예정된 값에 유지된다.

제1도를 참조하면, 오차증폭기회로 23은 제12도에 도시된 오차증폭기회로 14와 같이 구성된다. 그러나 오차증폭기회로 23은 모터 26에 대한 기준속도 No와 테이프_B

제13도를 참조하면, 속도교정회로 24는 ROM241과 DAC242로 구성된다. ROM241은 속도오차신호 ΔN과 직경신호 D_B를 수신한다. ROM241에는 사전에 계산된 다수의 속도교정 데이터가 기억된다. 상기 신호들 ΔN과 D_B에 의해 결정된 한 속도교정 데이터는 즉시 선택된다. DAC242는 디지털형의 선택된 데이터를 아나로그형 속도 신호 N_B로 변환시킨다.

제13도에 보인 파워증폭기회로 25는 제12도에 보인 회로 15와 동일한 회로 형태를 갖는다. 파워증폭기회로 25는속도신호 N_B와 모터 26과 저항 261을 통해 흐르는 실제전류 I_B를 수신하여 신호들 N_B와 실제전류 I_B에 비례하는 궤환신호간의 편차에 반응하여 모터 26을 구동시키기 위한 전류를 주므로 N_B에서 모터 26에 대한 정전류제어를 실현시킬 수 있다.

상기 설명으로부터 알 수 있는 것은 자기테이프 6의 교정장력은 암 52의 회전각 Ψ와 공급릴 2상에 잠긴 자기테이프 6의 직경 D_A를 검출하여 회전각 Ψ와 직경 D_A를 근거로 장력을 교정하여 얻을 수 있으므로 결국 자기테이프 동작 제어가 롤러 51상의 권취각 θ가 자기테이프 6의 동작에 의해 변동된다 할지라도 고도로 정밀한 속도와 장력을 달성할 수 있다는 것이다.

제2도를 참조하면, 디스크 112는 탄성마찰판 59와 회전가능하게 접촉상태에 있다. 만일 디스크112가 탄성마찰판 59와 접촉상태에 있지않을 경우 자기테이프 속도와 시간간의 상호관계는 제14도에 보인 바와 같은 곡선C₁으로 나타낼 수 있으며, 자기테이프가 빈번하게 시동 및 정지를 계속할 때 장력과 시간간의 상호관계는 곡선 C₁과 동일할 수도 있다. 만일 자기테이프 이동의 시동 및 동작의 반복적인 횟수가 스프링 54에 의해 동력화된 암 52의 자연횟수와 동일 또는 가깝게 될 경우 자기테이프장력과 자기테이프 동작속도는 불안정해져, 자기테이프 운동제어에 단점이 된다. 반대로 디스크 112에 적당한 압력으로 탄성마찰판 59와 접촉상태에서 회정가능하게 되어 있기 때문에 탄성마찰판 59는 디스크112에 기계적으로 결합된 암 52의 동작에 대해 점성소자로서 작용하여 상기 불안정을 해소시킨다. 이 경우에 자기테이프 속도 또는 장력과 시간간의 상호관계는 제14도에서 점선곡선 C₂로 나타낼 수 있다. 제동효과는 상술한 자기테이프 이동제어의 정확성을 증가시킨다.

상술한 것으로부터, 자기테이프 6은 정속과 정장력으로 릴들 1과 2간에서 이송될 수 있어 시동 및 정지요청에 부응하여 고도의 정확성으로 위치 제어될 수 있다. 결과적으로, 신뢰성 있는 독출 및 기입동작이 달성될 수 있다.

제15도는 제1도에 보인 장력암 회전각 검출회로 12와 장력 교정회로 13의 또다른 회로도이다. 장력암 회전각 검출회로 12'는 4비트 레지스터 120과 EOR 게이트들 121과 122를 포함하는데 이는 제9도의 것들과 동일하나 OR 게이트 132는 제9도에 나타나는 다른 회로소자들은 포함하지 않는다. 장력 연결회로 13'는 마이크로 프로세서 유니트(MPU), ROM131, 그리고 DAC123(도시안됨)을 포함한다. ROM131과 DAC132는_{1 1 A}

제16도는 본 발명에 의한 자기테이프 제어장치의 제2실시예의 개통도이다. 제16도의 자기테이프 제어장치는 제1도의 자기테이프 제어장치 이외에 제2속도 교정회로 30을 포함한다.

속도 교정회로 30은 공급릴 D_A상에 잠긴 자기테이프 6의 직경 D_A와 오차증폭기회로 23으로부터의 속도오차 ΔN을 수신하여 파워증폭기회로 15에 모터 16에 대한 속도제어신호 N_A를 출력시킨다. 제17도는 속도교정회로 30의 특정회로도와 동일한 것에 관련된 다른 회로도이다. 속도교정회로 30은 직경 D_A, 속도오차 ΔN을 수신하는 ROM301과 DAC302를 포함한다. 회로구성 및 동작은 제13도의 속도교정회로 24의 것과 비슷하다. ROM301에는 모터 16에 대한 다수의 기준속도 데이터, 직경 D_A와 속도오차 ΔN의 기능들이 기억된다. 한 속도 데이터는 직경 D_A와 기준속도로서 속도오차 ΔN에 반응하여 선택된다. 디지털형 기준속도는 DAC302에 아나로그형 제어속도 N_A로 변환된다. 제어속도 N_A는 파워증폭기회로 15에 공급되어 제어장력 T_A와 합성되므로 결국 모터 16과 공급릴 2가 제어되어 예정된 값에 자기테이프 장력을 유지시키는 한편 예정

제어산법에서, 권취릴 1은 속도에 제어되고 공급릴 2는 속도와 장력에 의해 제어된다. 이러한 제어는 상당히 복잡하나 제1도의 것보다 자기테이프 이동제어의 정확성을 향상시켜 준다.

제18도는 본 발명에 의한 자기테이프 이동제어 장치의 또다른 실시예이다. 이러한 자기테이프 장치는 카트리지형이다.

제18도의 장치는 릴 1a와 2a, 아이들롤러 3a, 자기헤드 4a, 장력메카니즘 5a, 자기테이프 6a, 안내구들 7a' 및 7b', 암들 8a 및 8b 그리고 샤프트 80a 및 80b를 포함한다. 릴들 1a 및 2a 구동용 모터들과 제어회로들은 도시안되고 있다. 암 8a는 일단이 샤프트 80a에 선회가능하게 회전하도록 고정되어 있는 한편 타단은 아이들롤러를 갖고 있다. 암 8b는 또한 일단이 샤프트 80b에 선회가능하게 회전하도록 고정되어 있는 한편 타단은 장력 매카니즘 5a를 갖고 있다. 장력 메카니즘 5a는 회전각을 검출하는 디스크(도시안됨)에 연결된 롤러 51a, 암 52a, 샤프트 53a 및 스프링 54a를 포함한다. 암들 8a와 8b는 실선과 점선으로 각각 도시된 위치들 사이의 범위를 이동할 수 있다. ㄷ이터 기억 및 재생동작이 시행될 때 암들 8a 및 8b는 접선들로 보인 위치들에 놓인다.

제1 내지 17도를 참조하여 설명된 자기테이프 속도, 장력 및 직경 감지용 수단과 제어수단은 제18도의 자기테이프 운동 제어장치에 적용될 수 있다.

본 발명의 여러 다른 실시예들을 본 발명의 정신과 범위로부터 이탈하지 않는 범위내에서 구성가능하며 본 명세서에서 언급한 특정 실시예에만 국한되지 않음을 이해할 것이다.

Claims (33)

1. 제1릴(2)를 구동시키는 제1모터수단(16)과, 상기 제1모터수단과 무관하게 동작하는 제2릴(1)을 구동시키는 제2모터수단(26)과, 상기 제1 및 제2릴들간에 이송되는 테이프를 긴장시키기 위한 것으로 상기 테이를 맞물어주는 부재(51)와 이동가능하게 고정되어 예정된 힘(54)에 의해 동력화되는 상기 부재에 결합되는 암(52)를 갖고 있어 상기 부재와 맞물리는 상기 테이프가 예정된 힘으로 긴장될 수 있도록 하는 수단과, 상기 암의 변위(Ψ), 상기 테이프의 이송속도(N 또는 QTP'), 상기 제1릴상에 잠긴 상기 테이프의 직경(D₄) 그리고 상기 변위와 직경에 반응하는 장력(T)를 검출하기 위한 수단과, 그리고 상기 장력에 반응하는 상기 제1모터수단과 상기 이송속도에 반응하는 상기 제2모터수단을 제어하기 위한 상기 검출수단에 동작 가능하게 연결되는 수단을 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
2. 제1항에서, 상기 검출수단은 : 상기 장력수단에 동작 가능하게 연결되어 암의 상기 변위를 검출하는 변위 검출수단(11,12)과, 상기 테이프의 동작속도를 검출하는 속도검출수단(19,20,22)과, 상기 속도검출수단으로부터 상기 테이프의 상기 동작속도와 상기 제1릴의 회전에 의해 얻어진 이동된 상기 테이프의 기장에 반응하여 상기 직경을 계산하는 직경검출수단(21)과, 그리고 상기 변위검출 수단으로부터의 상기 변위와 상기 직경검출 수단으로부터 상기 직경에 반응하여 상기 장력을 계산하는 장력검출 수단(13)을 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
3. 제2항에서, 상기 암(52)은 그의 일단이 샤프트(53)에 회전 가능하게 고정되고, 상기 샤프트는 상기 맞물림부(51)에 상기 테이프의 장력의 인가에 반응하여 선회가능하게 회전가능한 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
4. 제3항에서, 상기 변위검출수단(11,12)는 광학인코오더를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
5. 제4항에서, 상기 광학 인코오더는 : 상기 장력수단의 상기 샤프트(53)에 동작가능하게 연결되며 또한 그의 둘레를 따라 다수의 광투명 슬리트들(112a)를 갖고 있는 디스크(112)와, 예정된 거리에서 상기 디스크의 일측에 제공되며, 예정된 거리에서 상기 둘레를 평행하게 격리되어 상기 광투명 슬리트들에 투사되는 광을 방출시키는 한쌍의 광방출장치들(111a,111b)와, 예정된 거리에서 상기 디스크의 타측에 제공되어 상기 디스크를 통하여 상기 쌍의 광방출 장치들과 마주보고 있어 상기 디스크상의 상기 슬리트들을 통하여 통과하는 빛을 수신하여 상기 디스크의 회전방향에 의해 한정된 위상차를 갖는 한쌍의 신호들(PA₁과 PB₁)을 출력시키는 한쌍의 광수신장치들(113,114)와, 그리고, 상기 신호들쌍에 반응하는 상기 암의 상기 회전각을 검출하는 회로를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
6. 제5항에서, 상기 광방출장치는 광방출 다이오드를 포함하는 것이 특징인 릴 투
7. 제5항에서, 상기 광수신장치는 광트랜지스터들을 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
8. 제5항에서, 상기 회전각 검출회로는 상기 신호들 쌍(PA₁, PB₁)의 상승 및 하강연부들을 검출하기 위한 회로, 상기 상승 하강 연부들간의 상호관계에 반응하여 상기 디스크의 상기 회전방향을 검출하기 위한 회로, 그리고 상기 회전방향에 의해 한정된 상기 상승 및 하강 연부들에 반응하여 그내의 계수값을 증가 및 감소시키기 위한 만능 카운터를 포함하되 상기 카운터는 상기 암의 회전각에 일치하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
9. 제5항에서, 상기 광학 디코오더의 상기 디스크(112)는 상기 암(52)상의 변동을 제거하도록 마찰부재(59)와 회전가능한 접촉상태에 있는 것이 특징인 릴 투릴릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
10. 제3항에서, 상기 장력검출수단(13)은 다음식으로 상기 장력 T를 계산하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.

    

    여기서, K₁, K₂, K₃, K₄: 상수, Ψ : 회전각, DA : 직경.
11. 제10항에서, 상기 장력검출수단은 상기 회전각과 직경에 반응하여 사전에 계산되는 상기 장력을 기억하는 메모리를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
12. 제2항에서, 상기 테이프의 이동을 안내하는 롤러수단(3)을 더 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
13. 제12항에서, 상기 속도검출수단(19,20,22)는 상기 롤러수단에 동작 가능하게 연결되어 상기 롤러수단의 상기 회전에 반응하여 상기 테이프의 상기 이동속도와 상기 롤러수단의 회전을 검출하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
14. 제13항에서, 상기 속도검출수단은 상기 이동속도를 검출하기 위한 광학인코오더(19,20)과 회로(22)를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
15. 제14항에서, 상기 광학 인코오더는 : 상기 롤러 수단에 동작 가능하게 연결되며 그의 전 둘레를 따라 다수의 광 투명 슬리트들을 갖고 있는 디스크(192)와, 예정된 거리에서 상기 디스크의 일측에 제공되며 예정된 거리에서 상기 둘레를 따라 평행하게 격리_{2 2}
16. 제15항에서, 상기 이동속도 검출회로(22)는 상기 광학 인코오더로부터 상기 신호들의 쌍중 하나에 대해 인접한 신호들 간의 시간을 계산함에 의해 이동속도를 검출하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 광방출장치는 광방출 다이오드인 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
18. 제15항에서, 상기 광수신 장치는 광트랜지스터인 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
19. 제2항에서, 상기 제어수단은 기준장력(T₀)와 상기 장력검출수단으로부터 상기₀검출된 장력(T)간의 편차에 대응하는 제어신호(TA)를 출력시키는 회로(14)와, 상기 제어신호에 반을하여 상기 제1모터수단을 구동시키는 회로(15)와, 기준속도(N₀)와 상기 속도검출수단으로부터 상기 검출된 이송속도(N)간의 또다른 편차(△N)에 대응하는 또다른 제어신호(NB)를 출력시키기 위한 수단(23,24,25)와, 그리고 상기 또 다른 제어신호에 반응하여 상기 제2모터 수단을 구동시키기 위한 회로(25)를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어 장치.
20. 제19항에서, 상기 제1모터 수단 구동회로(15)는 상기 제1모터 수단에 상기 제어신호(TA)에 의해 한정된 정전류를 공급해주기 위한 회로를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 구동시스템의 모터 제어장치.
21. 제19항에서, 상기 제2모터 구동회로(25)는 상기 제2모터 수단에 상기 제어신호(N_B)에 의해 한정된 정전류를 공급해 주기 위한 회로를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 구동시스템의 모터 제어장치.
22. 제21항에서, 상기 또 다른 출력수단(23,24,25)는 상기 또 다른 편차(ΔN)을 계산하기 위한 회로(23)과, 상기 이송속도(N 또는 QTP')와 상기 제2릴의 회전에 반응하여 상기 제2릴상에 감긴 상기 테이프에 대한 또 다른 직경(D_B)를 계산하기 위한 회로(29)와, 그리고 상기 편차 및 또 다른 직경 계산회로들에 동작 가능하게 연결되며 상기 또다른 편차와 상기 또다른 직경에 반응하여 상기 또다른 제어신호 N(_B)를 계산하는 회로(24)를포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어 장치.
23. 제19항에서, 상기 제어수단은 상기 또다른 제어신호(N_B)에 대응하는 속도로 상기 제1모터 수단을 제어하기 위해 제3제어신호(N_A)를 발생시켜 상기 제1모터 수단 구동회로(15)에 출력시키기 위한 회로를 포함하되, 상기 제3제어신호는 상기 또 다른 편차(ΔN)과 상기 직경(D_A)에 반응하여 계산되는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
24. 제23항에서, 상기 제1모터 구동회로(15)는 상기 제어 신호(T_A)와 상기 제3제어신호(N_A)에 의해 한정된 정전류르르 상기 제1모터 수단에 공급하기 위한 회로를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
25. 제2항에서, 상기 검출수단은 광학 인코오더를 더 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
26. 제25항에서, 상기 광학 인코오더는 : 상기 제1모터 수단의 샤프트에 연결되어 동작하며 그의 둘레를 따라 적어도 하나의 광투명 슬리트를 갖고 있는 디스크(172)와, 상기 광투명 슬리트들에 광을 투사하도록 예정된 거리에서 상기 디스크의 일측에 제공되는 적어도 하나의 광방출장치(171)과, 상기 디스크를 통하여 상기광방출장치와 마주보며 예정된 거리에서 상기 디스크의 타측에 제공되어 상기 디스크상의 상기 슬리트를 통과하는 빛을 수신하여 상기 디스크의 회전에 반응하여 적어도 한 신호를 출력시키는 적어도 하나의 광수신장치(173)과, 그리고 상기 디스크의 상기 회전을 검출하기 위한 회로를 포함하는 것이 특징인 릴 투 일 테이프구동시스템의 모터 제어 장치.
27. 제26항에서, 상기 광방출장치는 광방출 다이오드를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
28. 제26항에서,상기 광수신장치는 광트랜지스터를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
29. 제2항에서, 상기 검출수단은 광학 인코오더를 더 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
30. 제29항에서, 상기 광학 인코오더는 : 상기 제2모터 수단의 샤프트에 동작 가능하게 연결되어 그의 둘레를 따라 적어도 하나의 광투명 슬리트를 갖는 디스크(272)와, 상기 광투명 슬리트들에 광을 투사하도록 예정된 거리에서 상기 디스크의 일측에 제공되는 적어도 하나의 광방출장치(271)과, 상기 디스크를 통하여 상기 광방출장치를 마주보고 있는 예정된 거리에서 상기 디스크의 타측에 제공되어 상기 디스크상의 상기 슬리트를 통과하는 빛을 수신하여 상기 디스크의 회전에 반응하여 적어도 하나의 신호를 출력시키는 적어도 하나의광수신장치(273)과, 그리고 상기 디스크의 상기 회전을 검출하기 위한 회로를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴테이프 구동시스템의 모터 제어 장치.
31. 제30항에서, 상기 광방출장치는 광방출 다이오드를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
32. 제30항에서, 상기 광수신장치는 광트랜지스터를 포함하는 것이 특징인 릴 투 릴 테이프 구동시스템의 모터 제어장치.
33. 제1항에 의한 비완충된 릴 투 릴 자기테이프 구동시스템의 자기테이프 이동 제어장치.

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