JPH04178952A - テープ走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、搬送するテープのテンション制御と速度制御
を同時に行うテープ走行制御装置に関するものである。

［従来の技術］ ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと称す）等のように
、テープ走行を要するテープ走行系においては、供給側
に巻回された磁気テープを巻取側に巻回される途中で磁
気ヘッドを介して、前記磁気テープに情報を記録再生す
るような構成となっており、前記磁気テープと前記磁気
ヘッドの接触状態（以後へラドタッチという）を適切に
保つためには、テープテンション制御が必要であり、ま
た、前記磁気ヘッドが安定した状態でテープ上を走査す
るために、テープ速度制御が必要となる。

従来のＶＴＲにおいては、テープテンション制御を供給
側リールブレーキとテンション検知アーム機構によるメ
カニカルなサーボ手段によって行ない、テープ速度制御
はテープを搬送するキャプスタン機構により行なってい
るのが常であった。

さらに、高速にテープを搬送する場合、前記キャプスタ
ン機構では十分な走行速度が得られないため、キャプス
タン機構によるテープ搬送をやめ、巻取側リールのモー
タトルクを制御することにより、リールモータによるテ
ープの速度制御を行なってきた。

第３図はキヤプスタンによるテープ駆動機構を用いない
従来のテープ走行制御装置のブロック図とテープ走行系
概略図を示す。第３図において、５１は磁気テープ、５
２は供給側リール、５３はテープのテンションをアーム
の動きに変換するテンション検出アーム、５４はテンシ
ョンアームの動きを電圧に変換するテンション検出セン
サ、５５はテープの送り速度をガイドローラの回転数に
変換するテープ速度検出ガイド、５６はガイドローラの
回転数をパルス信号として検出するテープ速度検出セン
サ、５７はテープガイドポスト、５８は磁気ヘッドを有
する回転ドラム、５９はテープガイドポスト、６０は前
記テンション検出アーム５３と同様のテンション検出ア
ーム、６１は前記テンション検出センサ５４と同様のテ
ンション検出センサ、６２は巻取側リールである。また
、５０．６３は前記供給側リール５２と巻取側リール６
２を回転駆動するリールモータである。

７０は、前記速度検出センサ５６で検出されたパルス信
号の周期を電圧にＦＶ変換（周波数電圧変換）する速度
検出回路、７１．７２は制御するテープ送り速度の設定
値に対応する電圧を発生させる速度基準電圧発生回路、
７３．７４は前記速度基準電圧発生回路７１．７２で発
生した電圧と実際のテープ速度に対応する電圧を比較し
、そのエラー信号を発生する比較器、７５．７６は前記
エラー信号を安定した制御信号に変換する補正回路、７
７．７８はテープテンションをテンション検出アームの
動きとして検出した前記電圧をテンション値に対応する
電圧に変換するテンション検出回路、７９．８０は適性
なテープテンション値に対応した一定電圧を発生させる
テンション基準電圧発生回路、８１．８２は前記テンシ
ョン基準電圧発生回路７９．８０で発生した一定電圧と
実際のテープテンションに対応する電圧を比較し、その
エラー信号を発生する比較器、８３．８４は前記エラー
信号を安定した制御信号に変換する補正回路、８５．８
６は互いに同期する切替スイッチで、テープ正送り、つ
まり供給側リール５２から巻取側リール６２ヘテープが
搬送される場合は（イ）へ、テープ逆送り、つまり巻取
側リール６２から供給側リール５２ヘテープが搬送され
る場合は、（ロ）へ接続される。８７．８８は前記制御
信号をモータの駆動電圧に変換してこれを駆動するドラ
イバである。

次にテープ走行制御方法について、第３図に従って説明
する。ここでは、磁気テープ５１が供給側リール５２か
ら引出されて巻取側リール６２に巻取られる正送り状態
について述べる。テープ逆送り状態の場合は、スイッチ
８５．８６が切替わるだけで、基本的には正送り状態と
同じなので説明を省く。磁気テープ５１は供給側リール
５２から引出されるとテンション検出アーム５３にガイ
ドされる。この場所のテープテンションは、前記テンシ
ョンアーム５３の動きに変換され、さらにテンション検
出センサ５４により、電気信号に変換される。この電気
信号はテンション検出部７７によりテンション値に対応
する電圧に変換される。さらにこの値とテンション基準
電圧部７９で発生する適性テンション値に対応する一定
電圧とを比較器８１で比較され、その差に相当するエラ
ー信号電圧を発生する。さらに前記エラー信号は補正回
路８３で安定した制御信号に変換される。正送り状態で
はスイッチ８５は（イ）に接続されているので、前記制
御信号はモータ５０のドライバ８７に送られる。モータ
５０では前記ドライバ８７で発生した駆動電圧に応じた
回転トルクを供給側リール５２に伝達し、磁気テープ５
１にテープテンションとして伝える。以下のようにテー
プテンションは、供給側のテンション検出機構によるテ
ンション電圧で供給側のリールブレーキカを制御するこ
とでテンション制御を行なう。

一方、テープ速度制御については、以下のように制御し
ている。

供給側リール５２から引き出された磁気テープ５１はテ
ープ速度検出ガイド５５にガイドされる。ここで、テー
プ速度は、テープ速度検出ガイドのガイドローラの回転
数に変換され、さら、に速度検出センサ５６によりパル
ス信号に変換される。このパルス信号の周期は速度検出
部７０により、テープ速度に対応する電圧にＦＶ変換さ
れる。

さらに、この値と速度基準電圧部７２で発生する設定速
度に対応する電圧とを比較器７４で比較し、エラー電圧
を発生する。さらに、前記エラー信号は補正回路７６で
安定した制御信号に変換される。正送り状態では、スイ
ッチ８６はイに接続しているので、前記制御信号はモー
タ６３のドライバ８８に送られる。モータ６３では、前
記ドライバ８８で発生した駆動電圧に応じた回転トルク
を巻取側リール６２に伝達し、磁気テープ５１の走行速
度を調節する。以上のようにテープ速度は、速度検出機
構による速度電圧で巻取側のリールの巻取トルクを制御
することで速度制御を行なう。

さらに、テープ走行系について述べる。

磁気テープ５１は、テープガイド５７を経て回転ドラム
５８に所定の角度で巻き付けられ、所定のテープバスが
形成される。磁気記録再生は、前記回転ドラム５８上の
ヘッドにより行なわれる。

従って、この場所（図中■）でのテープテンションを一
定に保つことが安定した記録再生には重要である。さら
に、磁気テープはガイド５９を経て、巻取側テンション
検出アーム６０を介して巻取側リール６２に巻き取られ
る。

このように、テープ走行制御は供給側リールモータを制
御することによって、供給側テンション検出部のテープ
テンションを一定に保つことによって行い、テープ走行
速度の制御は、巻取側リールモータで制御することによ
って所定の設定値に保つようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ し、かじながら、テープ走行系の機械的要因により、テ
ープの送り速度Ｖにともない、テープ走行系の負荷Ｕは
変化する。第２図は、上述の関係つまりテープ送り速度
と走行負荷の関係を示したものである。テープ送り速度
■がある程度小さい時（Ｖ＜ＶＡ）は、走行負荷が大き
い。また、ある程度太きく　（ｖ＞ｖｅ　）なると、テ
ープガイドあるいはドラム等と磁気テープの間に空気膜
が発生したり、他の要因により走行負荷が小さくなるこ
とが確認されている。上記、従来例においては、テープ
送り速度に関係なくテープテンションはテンション検出
機構の場所において（第３図のｂ）一定に保たれている
。しかしながら、上述したようにテープ走行負荷がテー
プ送り速度により変化することから、最も重要である回
転ヘッドまわり（第３図のａ）のテープテンションは変
動してしまう。また、テンション制御系においてもテー
プ走行負荷が変化するという機械的要因により、その動
特性が変動する可能性があり、安定性が失われる危険が
生じる。従って、従来の方式では、テープ高速送りの時
のへラドタッチの劣化や、走行系の不安定が生じる恐れ
があり、特に高密度磁気記録再生装置においては、大き
な欠点となっている。

この発明はかかる従来の課題を解決するためになされた
もので、磁気ヘッドの近傍で各種テープ速度に適したテ
ープテンションが得られるテープ走行制御装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明のテープ走行制
御装置は請求項（１）において、所定の走行経路を経て
テープを搬送させるテープ走行装置であって、前記走行
経路中でテープのテンションを検出するテンション検出
手段と、テープの搬送速度を検出する速度検出手段とを
有し、かつ前記テンション検出手段から得られた検出値
にもとづいてテープテンションを制御するテンション制
御手段と、前記テープ速度検出手段から得られた検出値
にもとづいてテープ搬送速度を制御する手段とを有し、
前記テンション制御手段の目標値をテープ搬送速度に応
じて切替える手段を有するものであり、また請求項（２
）において、テンション制御手段はテープテンションの
目標値を変更する手段であり、さらにまた、請求項（３
）において、テープテンション制御手段はその制御ルー
プのゲインを変更する手段である。

［作用］ 本発明によれば、設定したテープ送り速度に適したテー
プテンション制御系を選択的に切替える手段を設けるこ
とにより、各種テープ送り速度に最適なテープテンショ
ン制御を行い、最適なヘッドタッチと安定したテープ走
行系を実現することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図に従って説明する。

第１図において、１は磁気テープ、２は供給側リール、
３はテープテンションをアームの動きに変換して検出す
るテンション検出アーム、４はテンション検出アームの
動きを電圧に変換するテンション検出センサ、５はテー
プの走行速度をガイドローラの回転数に変換するテープ
走行速度検出ガイドローラ、６はガイドローラの回転数
をパルス信号として検出するテープ速度検出センサ、７
はテープガイド、８は磁気ヘッドを有する回転ドラム、
９はテープガイド、１０は前記テンション検出アーム３
と同様のテンション検出アーム、１１は前記テンション
検出センサ４と同様のテンション検出センサ、１２は巻
取側リールである。

また、１３．１４は前記供給側リール２と、巻取側リー
ル１２に回転力を与えるリールモータである。２０は前
記テープ速度検出センサ６で検出されたパルス信号の周
期を電圧にＦＶ変換し、速度に応じた電圧を出力する速
度検出回路、２１．２２は制御するテープ送り速度の目
標値に対応した電圧を発生させる速度基？＄電圧発生回
路、２３．２４は前記速度基準電圧発生回路２１．２２
で発生した電圧と、速度検出回路２０で検出された実際
のテープ速度に対応する電圧を比較し、そのエラー信号
を発生する比較器、２５．２６は前記エラー信号を安定
した制御信号に変換する補正回路である。、２７．２８
はテープテンションをテンション検出アームの動きとし
て検出した前記電圧を、テンション値に対応する電圧に
変換するテンション検出回路、２９．３１．３３はテー
プ正送り状態における各種テープ速度それぞれに対して
最も適正なテープテンション値に対応した一定電圧をそ
れぞれ発生させるテンション基準電圧発生回路、３０．
３２．３４はテープ逆送り状態における各種テープ速度
それぞれに対して最も適正なテープテンション値に対応
した一定電圧をそれぞれ発生させるテンション基準電圧
発生回路、３５．３６は各種テープ速度の選択に応じて
各端子Ａ、Ｂ、Ｃに選択的に切り替わる切替スイッチ、
３７．３８は前記テンション基準電圧発生回路２９〜３
４で発生した一定電圧と実際のテープテンションに対応
する電圧を比較し、その差にもとづくエラー信号を発生
する比較器、３９．４１．４３は、テープ正送り状態に
おける各種テープ速度において、前記エラー信号を最も
安定した制御信号に変換する補正回路、４０．４２．４
４は同じくテープ逆送り状態における補正回路である。

４５．４６は前記スイッチ３５．３６とともに各種テー
プ速度で選択的に切り替わる切替スイッチ、４７．４８
はテープの正逆送りで切り替わる切替スイッチで（イ）
に切替わったときはテープ正送り（ロ）に切替わったと
きはテープ逆送りである。４９．１９は前記制御信号を
モータの駆動電圧に変換するドライバである。

次にテープの走行制御方法について説明する。

ここでは、前記従来例と同様な理由で、テープの正送り
状態についてのみ述べる。また、テープ速度制御方法自
体は第３図の従来例と同様であるので、その説明は省略
する。磁気テープ１は供給側リール２から引出され、テ
ンション検出アーム３にガイドされる。この場所のテー
プテンションは、前記テンション検出アーム３とテンシ
ョン検出センサ４とテンション検出部２７を介して、対
応する電気信号つまり、テープテンションに応じた電圧
に変換される。

一方、テンション基準電圧発生回路２９では、第２図に
おいて、テープ速度ＶがＶ　＜　Ｖ　Ａの場合にテープ
テンション検出アーム位置（第１図■部）で最適テープ
テンションとなるようなテンション目標値に対応する基
準電圧を発生し、同様に、テンション基準電圧部３１．
３３では、それぞれＶＡ　＜ｖ＜ｖｃ　、ＶＣ＜ｖであ
る場合の最適テープテンション目標値に対応する基準電
圧を発生している。スイッチ３５では、テープ走行速度
Ｖに応じて選択的に切替わることで、これら上述したテ
ープ走行速度に対応するテンション目標値に応じた基準
電圧を選択している。前記基準電圧と前記テンション検
出回路から得られた電圧を比較器３７で比較することに
より、各種テープ速度に適切なエラー信号が発生する。

補正回路３９．４１．４３では、前記テンション基準電
圧発生回路２９．３１．３３、各種テープ速度において
前記エラー信号を最も安定した制御信号に変換する補正
回路で、スイッチ４５により前記制御信号を選択的にで
替えることが可能となる。この制御信号はスイッチ４５
によりドライバ４９を介して駆動電圧としてモータ１４
に供給され、供給側り一ル２の回転トルクを制御し、テ
ンション検出機構３でのテープテンションを最高値に常
に一定に保つ。すなわち、低速ではテープ走行負荷が大
きいので、第１１図■におけるテンション設定値を小さ
くし、テープが高速走行になるにしたがってテープ走行
負荷が小さくなるので、テンション設定値を大きくする
ことによって、ヘッドドラム回りでのテンションを一定
に保つことができる。

このように、本実施例においてはテ〜ブ速度に応じてテ
ープテンション目標値を適応的に切り替え、常に適切な
テープテンション制御を実現することが可能である。

第１図の実施例においては、テープ速度に応じてテンシ
ョン目標値を選択するためテンション制御手段として補
正回路と基準電圧発生回路をテープ走行速度に応じて選
択することを述べたが、テープ速度によりテープテンシ
ョン制御系の動特性があまり変化しない場合は、補正回
路を一つに共用して装置のコンパクト化を図ることも可
能である。

さらに、本実施例において、制御系の基準電圧や補正回
路、切替スイッチ等をひとまとめにしてソフト的に対応
することも可能であり、本発明の技術的範囲に含まれる
ことは言うまでもない。

また、上述の実施例において、テープテンションの目標
値を切替えることによって、最適テンションを得ている
が、制御系のループゲインを変更するようにしても本発
明を実現することができる。

［発明の効果１ 以上説明したように、本発明は各種テープ速度に適した
テンション制御系を選択的に切替える手段を設けること
により、テープ速度にかかわらず、常に最適で安定した
ヘッドタッチを実現する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるテープ走行制御装置の
概略構成を示す図、第２図はテープ送り速度とテープ走
行負荷の関係を示した図、第３図は従来のテープ走行側
ｍ装置の概略構成を示す図である。 図　中。 １：磁気テープ ２：供給側リール ３、ＩＯ：テンション検出アーム ６：テープ速度検出センサ １２：巻取側リール ２７．２８：テンション検出部 ２０：速度検出回路 ２９．３１．３３　：テンション基準電圧部３５：切替
スイッチ ３７：比較部 ３９、４１．４３：補正回路 ４５：切替スイッチ 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の走行経路を経てテープを搬送させるテープ
   走行装置であって、前記走行経路中でテープのテンショ
   ンを検出するテンション検出手段と、テープの搬送速度
   を検出する速度検出手段とを有し、かつ前記テンション
   検出手段から得られた検出値にもとづいてテープテンシ
   ョンを制御するテンション制御手段と、前記テープ速度
   検出手段から得られた検出値にもとづいてテープ搬送速
   度を制御する手段とを有し、前記テンション制御手段の
   目標値をテープ搬送速度に応じて切替える手段を有する
   ことを特徴とするテープ走行制御装置。
2. （２）請求項（１）において、テンション制御手段はテ
   ープテンションの目標値を変更する手段であることを特
   徴とするテープ走行制御装置。
3. （３）請求項（１）において、テープテンション制御手
   段はその制御ループのゲインを変更する手段であること
   を特徴とするテープ走行制御装置。