JPH0328911B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はテープレコーダあるいはビデオテープ
レコーダ等に使用されるモータの制御回路に関す
る。

(ロ) 従来の技術 カセツト型テープの録音、再生を行うテープレ
コーダにおいて、ピンチローラとキヤプスタンと
にてテープを定速走行し、その定速走行されたテ
ープをリール軸に巻取る必要がある。そのために
前記リール軸を駆動させるが、そのリール軸駆動
装置にはキヤプスタンを有するフライホイールよ
り摩擦材を介して伝達トルクをリール軸に伝達す
るタイプと、実公昭55−13796号公報に記載され
るようにモータよりの回転力をアイドラを介して
リール軸に伝達するタイプとがある。リール軸の
回転力をフライホイールより得るタイプは価格が
安いが機構が複雑となり、又リール軸の回転力を
アイドラを介して得るタイプはリール軸を駆動す
るのに専用のモータを必要とするので、コストが
高くなつた。

ところでテープをリール軸に巻取る巻取りトル
クはカセツトテープによつて異なり、通常のカセ
ツトテープで正常状態では10gcmでも十分である
が、性能が悪くスベリ摩擦が大きいカセツトテー
プを巻取る場合、あるいは何等かの原因による負
荷の増大等をを考慮し、如何なる状態においても
テープを巻取ることが出来るようにするため常に
40gcm以上の巻取りトルクが得られるようにして
いる。しかし通常のカセツトテープを巻取る場合
には巻取りトルクは10gcmあれば十分であり、そ
れ以上のトルクはスリツプしたり、テープの張力
を増大するのに費やされ無駄に消費されてしま
う。このテープを巻取る巻取りトルクが大きいこ
とは消費電流を徒らに大きくし、特に携帯用テー
プレコーダのように電源に電池を用いるものにあ
つては問題となつている。

そのため本件出願人は先きに第３図に示すよう
なモータの制御回路を出願した。即ち回転検出回
路１にてリール軸（図示せず）の回転速度に応じ
た電気信号を検出し、波形整形回路２で前記電気
信号を矩形波信号に波形整形し、前記矩形波信号
をパルス信号発生回路３に印加しパルス信号を発
生させる。そのパルス信号にて第１トランジスタ
４をオンオフさせると、積分回路のコンデンサー
５に鋸歯状波信号が発生する。発生された鋸歯状
波信号は第２トランジスタ６をオンしコンデンサ
ー７に充電しピーク値を保持する。そして前記ピ
ーク値が保持されたピーク電圧とモータ８に並列
接続されている抵抗７に生じるモータの端子電圧
とが比較回路１０で比較され比較信号を生じ、第
３トランジスタ１１を制御してモータ８に流れる
電流を増減し、リール軸にはテープを巻取るのに
必要とする最小限のトルクが加えられるようにし
消費電流を減少させることができるようにしてい
る。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 前述のようにリール軸に加えられる負荷の大き
さに応じてモータに流れる電流を増減し、リール
軸にテープを巻取るのに必要とするトルクが印加
されるようにしているが、しかし急激に負荷が増
大しても前記モータに流れる電流がすぐには増加
出来ず、十分なトルクが得られずリール軸の回転
が停止してしまう。一方テープはこのときもピン
チローラとキヤプスタンとで定速駆動され続ける
ので、テープがキヤプスタンに巻き付いてしまう
おそれがある。そこでリール軸に大きな負荷が加
わつたとき、前記ピーク値を保持するピーク値保
持回路の出力電圧を急速に増加することにより、
モーータにも増大した負荷に応じた大電流を迅速
に印加し、リール軸を直ぐに回転させるようにす
ることはすでに本件出願人が提案するところであ
る。前述においてリール軸が回転されるとピーク
値保持回路に加わる鋸歯状波信号のピーク値が低
下するので、保持されているピーク値も低下して
しまう。しかし重い負荷のカセツトテープを使用
したときリール軸には依然として大きい負荷が加
わつているので、再びトルク不足を生じリール軸
は停止してしまう。本発明は斯る欠点を除去する
ため、前述の急増したピーク値を維持するラツチ
回路を設け、大きい負荷がリール軸に連続して印
加されても回転し続けるようにしたモータの制御
回路を提供するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明のモータの制御回路はモータの回転力を
すべることがなくリール軸に伝達しテープを巻取
るテープレコーダにおいて、リール軸の回転数の
変化を検出し該リール軸に印加される負荷の大き
さに応じた検出信号を検出する回転検出手段と、
前記検出信号をリール軸に加わる負荷の大きさに
応じた検出電圧に変換する電圧変換回路と、前記
検出電圧のピーク値を保持するとともに所定のピ
ーク値を越えると急速に出力電圧を増加させるピ
ーク値保持回路と、前記急速に増加した出力電圧
を維持するラツチ回路と、前記ピーク値保持回路
の出力電圧とモータ電圧とを比較する比較回路
と、該比較回路から生じる出力電圧にて制御され
前記モータに流れる電流を制御する制御トランジ
スタとにより構成される。

(ホ) 作用 本発明のモータの制御回路は上述のような構成
をなしており、リール軸に加わる負荷の大きさに
応じて回転検出手段より検出信号を発生させる。
その発生された検出信号を電圧変換回路で検出電
圧に変換しピーク値保持回路でピーク値を保持
し、その保持されたピーク電圧とモータ電圧とを
比較回路で比較し出力電圧を発生させ、その出力
電圧でトランジスタを制御しモータに負荷の大き
さに応じた電流を供給する。ところでリール軸に
加わる負荷が急激に大きくなり、リール軸の回転
が停止し検出電圧が予め定められたピーク値を越
えるとピーク値保持回路の出力電圧が急増するの
で、比較回路に印加されるピーク値保持回路から
の電圧も増加し比較回路の出力電圧も急速に増大
する。そして増大された出力電圧はラツチ回路で
維持されるので、リール軸に大きな負荷が加えら
れつづけてもリール軸を停止することがなく回転
し続けられる。

(ヘ) 実施例 本発明のモータの制御回路の実施例を図面に従
つて説明する。１５はモータ１６よりの回転力が
歯車（図示せず）等にてすべりがなく伝達される
リール軸（図示せず）の回転速度を検出する回転
検出手段で、例えば発光ダイオードより発光され
る光線をリール軸に設けた反射板にて反射させ、
その反射させた光線をホトセル等で受光して回転
速度に応じ検出信号を検出する。１７は前記検出
された正弦波状の検出信号を矩形波信号に整形す
る波形整形回路、１８は前記矩形波信号よりクロ
ツクパルス信号を発生するクロツクパルス信号発
生回路、２０は前記クロツクパルス信号の周期に
応じた検出電圧を発生する検出電圧発生回路で、
前記クロツクパルス信号が加わるごとにオンする
第１トランジスタ１９、該第１トランジスタ１９
がオフ時に充電しオン時に放電する抵抗２１とコ
ンデンサー２２とよりなる充放電回路２３を有す
る。２４はピーク値保持回路で、前記充放電回路
２３の充放電電圧が印加されるオペアンプ２５、
ダイオード２６、ピーク値を保持するコンデンサ
ー２７及び電界効果型トランジスタ２８を備え、
さらにオペアンプ２５の負端子と電界効果型トラ
ンジスタ２８のドレイン電極間に帰還抵抗２９が
接続され、又帰還抵抗２９の一端とアース間に分
割抵抗３０とツエーナダイオード３１とが接続さ
れている。３２は前記ピーク値保持回路２４で保
持されたピーク値をラツチするラツチ回路で、前
記帰還抵抗２９に生じる帰還電圧で、制御される
第１スイツチングトランジスタ３３と、該第１ス
イツチトランジスタ３３にてオンされ前記第１ト
ランジスタ１９を強制的にオフさせる第２スイツ
チトランジスタ３４とよりなる。３５はリール軸
を駆動するモータ１６の駆動回路で、比較回路３
６、モータ１６にエミツタ・コレクタが直列接続
され前記比較回路３６の出力に生じる出力電圧に
て制御される第２トランジスタ３７と、前記モー
タ１６に並列接続された抵抗３８とよりなり、前
記比較回路３６の−入力端子にはピーク電圧保持
回路２４でピークホールドされた電圧が印加さ
れ、又他入力端子には前記モータ１６に流れる電
流を抵抗３８にて検出して得た電圧が加えられ
る。

次に本発明の動作を説明する。録音又は再生を
行うため録音釦あるいは再生釦を押圧する。する
とモータ１６は回転しフライホイールを回転する
ので、前記フライホイールに有するキヤプスタン
（図示せず）も回転し、該キヤプスタンにテープ
を介して接するピンチローラとでもつて前記テー
プを定速走行させ、ヘツドにて再生又は録音を行
う。このとき巻取り側のリール軸もモータ１６に
て回転され、前記定速走行されたテープを巻取
る。モータ１６には通常のカセツトテープを巻取
るに十分なトルク、例えば10gcm程度のトルクが
発生される電圧を加えている。従つて通常のカセ
ツトテープを用いて録音又は再生を行うとリール
軸が回転し、そのリール軸に嵌合するハブも回転
されテープを巻取る。リール軸が回転すると回転
検出手段１５により第４図イに示すような検出信
号を生じる。その検出信号は波形整形回路２で第
４図ロに示すような矩形波信号に変換され、矩形
波信号はクロツクパルス信号発生回路３に供給さ
れ第４図ハに示すように矩形波信号の到来ごと、
即ち矩形波信号の周期に応じたクロツクパルス信
号を発生する。前記クロツクパルス信号は検出電
圧発生回路２０の第１トランジスタ１９に加わ
る。前記検出電圧発生回路２０のコンデンサ２２
には第１トランジスタ１９がオフしている間に抵
抗２１を通じて充電され、第１ランジスタ１９に
前記クロツクパルス信号が加わりオンされると該
第１トランジスタ１９のコレクタ・エミツタを通
して放電される。従つて検出電圧発生回路２０に
第４図ニに示すようにリール軸の回転数、換言す
ればリール軸の負荷の大きさに応じた検出電圧が
得られる。その検出電圧はオペアンプ２５の−入
力端子に加えられ、前記検出電圧の大きさに比例
した電圧を生じダイオード２６を通つてコンデン
サー２７に充電される。前記検出電圧が零となり
オペアンプ２５の出力が零となつてもコンデンサ
ー２７に充電された電圧は放電されないので、第
４図に示すピーク電圧が保持され、このピーク電
圧は電界効果型トランジスタ２８を介して比較回
路３６の−入力端子に加えられる。一方前記比較
回路３６の他入力端子にはモータ１６に流れる電
流に比例して抵抗３８に生じる電圧が加えられて
いるので、前記ピーク電圧と比較され、それによ
り得れる比較回路３６の出力で第２トランジスタ
３７を制御し、該第２トランジスタ３７を介して
モータ１６に印加される電圧を増減し、リール軸
にテープを巻取るに必要とする最小限のトルクを
与える。このようにしてモータ１６に電圧が印加
され、それによつて回転されるモータ１６のトル
クがリール軸に印加されテープを巻取る。

しかし粗悪なカセツトテープを用いて再生を行
つた場合にハブの滑りが悪い等のため、リール軸
に加わる負荷が大きくモータ１６に印加される前
記電圧では十分にテープを巻取るに必要なトルク
が得られないことがある。斯る場合にはモータ１
６の回転数が低下し、リール軸の回転数も低下す
るので、回転検出手段１５にて検出される検出信
号の周期が長くなる。それに伴い矩形波信号及び
クロツクパルス信号の周期も長くなる。クロツク
パルス信号の周期が長くなれば、第１トランジス
タのオフ時間が長くなり、コンデンサーに充電さ
れる充電電圧が高まり検出電圧発生回路より得ら
れる検出電圧のピーク値も上り、ピーク値保持回
路２４のコンデンサー２７に保持されているピー
ク電圧も大きくなる。従つて比較回路３６の出力
が小さくなり第２トランジスタ３７のコレクタ・
エミツタ間のインピーダンスは低下し、モータ１
６に電池から以前より大きい電圧を加えトルクを
増大しリール軸に加わる負荷が大きくなつても、
リール軸を十分に回転しテープをたるみなく巻取
ることが出来るようにしている。このようにして
使用されるカセツトテープに応じてモータ１６に
印加される電圧を制御するので、モータ１６には
使用されるカセツトテープを巻取るのに必要とす
る最小限のトルクを得るのに十分な電圧を供給出
来る。

前述において使用されるカセツトテープの負荷
の大きさによりリール軸の回転数が変り、それを
回転検出手段１５にて検出信号の周期の長短とし
て検出し、モータ１６に印加される電圧を増減す
るようにしたが、カセツトテープの巻始めと巻終
り近くとではリール軸に加わる負荷の大きさが変
るが、このときにもリール軸の回転数の変化とし
て検出し始め供給電圧を小さくし、カセツトテー
プの巻取りが進みリール軸に加わる負荷の増加に
応じてモータ１６への供給電圧を大きくすること
も出来る。

上述ようにしてテープの巻取りが正常に行なわ
れていれば巻取りリールの回転周期は巻始めで約
1.4sec、巻終りで約3.3secとなり放電パルスの周
期もこの周期に比例した値となる。この状態での
検出電圧を図示したのが第５図で、第５図イはテ
ープの巻始めを、又第５図ロはテープの巻終り状
態の検出電圧Vcの変化を表わしたものである。
このように通常の動作状態では0.33sec以上放電
パルスの周期が延びることはない。しかし負荷の
大きいカセツトテープを使用したため巻取りリー
ルに加わる負荷が異常に大きいときリール軸の回
転が異常に低いか、あるいはリール軸の回転が停
止するが、リール軸の回転が低下または停止して
もキヤプスタンは回転し続けテープは定速駆動さ
れるから、テープは巻取られずにピンチローラ周
囲に捲きついてしまう。即ちリール軸の回転が停
止すると第５図ハに示すような検出信号が生じな
いので、検出電圧発生回路２０の第１トランジス
タ１９に第４図ハに示すクロツクパルス信号が印
加されず第１トランジスタ１９はオフされたまま
となる。従つてコンデンサー２７に充電される検
出電圧Vcは第５図ハの点線の如く上昇し時間Ts₁
後にVxに達し、電界効果型トランジスタ２８を
介し比較回路３６に大きな電圧を加え、大出力電
圧を生じ第２トランジスタ３７を十分にオンしモ
ータ１６に大電流を流して、リール軸に大きな負
荷が加わつているにも拘わずモータ１６を回転し
前記リール軸を回転してテープを巻取ることが出
来るが、しかし前記時間Tsの間リール軸は停止
しているのでその間にピンチローラにテープが捲
きつくおそれがある。しかし本発明ではオペアン
プ２５に帰還抵抗２９、分割抵抗３０及びツエー
ナダイオード３１を接続したので、前記検出電圧
Vcが正常動作を行なつている場合の最大電圧Vz
を越えると急激に増大する。このことを第５図ハ
に従つて詳述すると、リール軸が停止し時刻t₃に
なるとそのときの検出電圧Vc₁はVzを越える。
するとツエーナダイオード３１がオンして分割抵
抗３０に電流I₁が流れるから Vc₁＝I₁（Ra＋Rb）＋Vz ここでRa……帰還抵抗３０の抵抗値 Rb……分割抵抗２９の抵抗値 又I₁＝（Vc−Vz）／Ra 従つてVc₁＝（１＋Rb／Ra）（Vc−Vz）＋Vzとな る。これから分かるように検出電圧Vcは最大電
圧Vzを越えると（１＋Rb／Ra）倍に増幅されてピ ークホールドされる。従つて第６図に示す如く時
刻t₃で検出電圧Vc₁が最大電圧Vzを越えると急激
に増加し、従来であるなら時間Ts₂で検出電圧Vc
が大きい負荷でもモータ１６を回転させることが
出来る前記電圧Vxに達したのが、本発明では時
間Ts₂に比して極めて短時間Ts₁で検出電圧Vcが
Vxに達する。そのため重い負荷のカセツトテー
プを用いたときでも迅速にモータ１６を回転し巻
取りリール軸を正規の速度で回転出来る。

前記リール軸が停止してから動き出すまでの時
間Ts₁は分割抵抗３０と帰還抵抗２９との比によ
つて変えられる。一方時間Ts₁にキヤプスタンに
て駆動されるテープ長さは、 ＝Ts₁×ν 但しν……テープスピード であるから、前記テープ長さがピンチローラに
捲きつくことのおそれがないように時間Ts₁を定
める必要がある。

ところで前記コンデンサー２７に大なるピーク
電圧が生じ帰還抵抗２９に生じる帰還電圧が大と
なると第１スイツチトランジスタ３３がオンし、
それにより第２スイツチトランジスタ３４もオン
され第１トランジスタ１９をオフする。第１トラ
ンジタ１９がオフされるとコンデンサー２２は抵
抗２１を介し充電され続けので、オペアンプ２５
に印加される検出電圧も大きいままであるからピ
ーク値は大きいままに保持される。従つてリール
軸が回転を開始しクロツクパルス発生回路１８か
らクロツクパルス信号が発生されても、第１トラ
ンジスタ１９はオフし続け前記ピーク値は保持さ
れる。

第２図は本発明の他の実施例を示す回路図で、
ラツチ回路３２にオペアンプ４０を用いているこ
とが第１図と異なる。第２図において検出電圧
Vc₁がVzを越えると電界効果型トランジスタ２
８のドレイン側の電圧が高まり、オペアンプ４０
の正端子の電圧が負端子の電圧より高まり、前記
オペアンプ４０の出力にスイツチ電圧を生じ、ス
イツチングトランジスタ４１をオンする。すると
第１図と同様第１トランジスタ１９を強制的にオ
フにしピーク値を保持し続ける。

(ト) 発明の効果 本発明のモータの制御信号は上述したように、
リール軸に加わる負荷の大きさに応じた検出電圧
のピーク値を保持するピーク値保持回路におい
て、検出電圧が通常動作時の最大ピーク値を越え
ると、ピーク値保持回路で保持され出力される出
力電圧を急速に増大させる一方、増大された出力
電圧をラツチ回路でラツチさせるようにしたの
で、リール軸に大負荷がくわわつても迅速にモー
タの回転が開始され且つリール軸に大負荷が加わ
つている間その状態を保持出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のモータの制御回路
図、第３図は従来のモータの制御回路図、第４
図、第５図及び第６図は本発明のモータの制御回
路の各部の信号波形図である。 ２０……検出電圧発生回路、２４……ピーク値
保持回路、２９……帰還抵抗、３０……分割抵
抗、３２……ラツチ回路、３５……駆動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モータの回転力をすべることがなくリール軸
   に伝達しテープを巻取るテープレコーダにおい
   て、リール軸の回転数の変化を検出し該リール軸
   の回転数に応じた検出信号を検出する回転検出手
   段と、前記検出信号にてオンオフされる検出トラ
   ンジスタ及び該検出トランジスタにより充放電さ
   れる充放電回路とを備え前記検出信号をリール軸
   の回転数に応じた検出電圧に変換する電圧変換回
   路と、一端子に前記検出電圧が印加され他端子に
   帰還回路からの帰還電圧が印加されるオペアンプ
   及び該オペアンプの出力電圧のピーク値を保持す
   るコンデンサー及び帰還回路に接続されたツエー
   ナダイオードとを備えピーク値を保持するととも
   に所定のピーク値を越えると急速に増加した出力
   電圧を維持するピーク値保持回路と、前記急速に
   増加した出力電圧にて制御されるラツチトランジ
   スタを備え該ラツチトランジスタにて検出トラン
   ジスタを強制的にオンまたはオフし充放電回路に
   検出電圧を充電し急速に増加した出力電圧をラツ
   チするラツチ回路と、前記ピーク値保持回路の出
   力電圧とモータ電圧とを比較する比較回路と、該
   比較回路から生じる出力電圧にて制御され前記モ
   ータに流れる電流を制御する制御トランジスタと
   よりなるモータの制御回路。