JPH0487586A - テンション制御装置 - Google Patents

テンション制御装置

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JPH0487586A
JPH0487586A JP2196296A JP19629690A JPH0487586A JP H0487586 A JPH0487586 A JP H0487586A JP 2196296 A JP2196296 A JP 2196296A JP 19629690 A JP19629690 A JP 19629690A JP H0487586 A JPH0487586 A JP H0487586A
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JP
Japan
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rotation angle
signal
rotational angle
tension
error voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2196296A
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English (en)
Inventor
Yoshihiko Yokoyama
横山 義彦
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

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】 〔概 要〕 本発明は供給リールの軸に設けられた回転角検出部と、
該回転角検出部の回転角に応じて誤差信号を積分する誤
差電圧積分手段と、該誤差電圧積分手段の出力信号を電
動機へ印加するテンション制御装置であってサーボ帯域
を超える高い周波数のトルク変動を制御できる。
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁気テープ装置における信号の記録/再生時に
供給リールにバックトルクを与え磁気テ−プのテンショ
ンを一定に制御するテンションサーボ装置に関する。
本発明は供給リールの回転に同期したテンション変動を
抑制するフィードバック制御に言及する。
〔従来の技術〕
第9図は従来のサーボテンション装置を示す図である。
なお、企図を通じて同様の構成要素については同一の参
照符号又は記号をもって表す。本図の構成を説明する。
本図は磁気テープ装置において電気信号が記録/再生さ
れる磁気テープ1と、該磁気テープ1を供給する供給リ
ール2と、テンションポストを磁気テープ1へ押しつけ
て磁気テープにかかるテンションを電圧信号V、に変換
するテンション検出器3と、その軸が前記供給I7−ル
と同一の軸に供給され供給リール2に対しその回転する
方向と逆方向へのバックトルトルクを与える直流電動機
4と、基準電圧信号vrに前記テンション検出器3から
の電圧信号Vtを反転して加算する加算器5と、該加算
器5の出力信号を電力増幅して、バックトルクを発生す
るために前記直流電動機4へ供給する直流電動機駆動制
御部10と、その軸が前記供給リール2と同一の軸に結
合されたリール回転検知センサ11と、磁気テープ1を
一定速度で走行させるための送りの役目をするキャプス
タン12と、磁気テープ1を該キャプスタン12に圧着
して走行させる回転ローラであるピンチローラ13と、
磁気テープ1の記録/再生を行う磁気ヘッド14とから
なる公知のテンションサーボ装置を含む。前記リール回
転検知センサ11は種々の形式のものがあり、例えば円
盤の周辺に複数の孔を明け、発光/受光部によって回転
角を検出するもの、反射形によるもの、マグネットと磁
気抵抗素子を用いるものなどがありテープが切れていな
いか、ローディングが正常かの異常検知、またテープカ
ウンタやFP/RE11時にサーボをかけてテープ速度
の制御に用いられる。
次に動作を説明する。供給リールから磁気テープが供給
されるのでテープが引出されるに従い供給リールに巻か
れている磁気テープの径(r)が減少していく。一般に
磁気テープ1のテンションをFとするとバックトルクT
との関係はT=rXFが成立する。磁気テープ1のテン
ションFはキャプスタン12とピンチローラ13とが磁
気テープlを固定されることによって形成される。した
がって磁気テープの径rが減少するに従ってテンション
Fが一定になるにはバックトルクTを減少させる必要が
ある。なぜならΔV、=v、−vt=。
のときrだけが小さくなるとテンションFは増加する。
このためテンション検出器3からのテンション変動V、
が大き(なりΔV、=V、−Vt<0となることによっ
て直流電動機4の電機子電流が減少するのでこのバック
トルクTが減少すること1ごなる。、;欠r−)l;3
にムトI:つい1飢明する。
巻き乱れとは供給リール2の磁気テープ1が進行方向に
対して直角方向の一方にずれ他の構造物と接触して巻か
れている状態をいう。この場合、巻き乱れは抵抗となり
、磁気テープのテンションFを大きくするように作用す
る。この場合、前記で説明したと同様にバックトルクT
を減少させてテンションFを一定にする。
かくしてテンションサーボ装置は磁気テープのテンショ
ンを一定にして磁気ヘッド14での記録/再生を行って
いた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら従来のテンションサーボ装置の直流電動機
4は複数の磁極を有し、この磁極数が大きい場合には特
に問題を生じないが、経済コスト低減から磁極数を減少
させると回転数に同期するトルクリップルがそれ自身に
生ずる。このトルクリップルは従来のような磁気テープ
の巻径の変化、巻乱れによる変動と比較して周波数が高
く、検出した変動を押える作用が著しく低下する。なぜ
なら、供給リール2、直流電動機4等には慣性モーメン
トがあり、高い周波数のトルクリップルに応答してバッ
クトルクを形成できないためである。
よって磁気テープ1のテンションFに高い周波数成分の
変動が残り、このため磁気へラド14での記録/再生が
正常にできなくなるという問題があり、テンションサー
ボ装置の小形化による経済性向上の要請に対し支障を招
いていた。さらに前記問題点を解決するための一歩とし
てこの高い周波数成分のトルクリップルを供給リール2
0回転角に対応して精度よく検出しようとすると、リー
ル回転検知センサ11#Pはその円盤の径が大きくなり
、小型化、コストダウンの妨げとなる。
したがって本発明は上記問題点に鑑み、磁気テープの高
い周波数のテンション変動をフィードバック制御できる
テンションサーボ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〕
第1図は本発明の原理構成を示す図である。本図は前記
問題点を解決するためにテンションサーボ装置において
回転角検出部6と、誤差電圧積分手段7とを有する。該
回転角検出部6は供給り−ル2の軸上に設けられる。該
誤差電圧積分手段7は前記回転角検出部6の回転角θに
応じて誤差信号ΔV1を積分する。さらに該回転角検出
部6は複数の回転角θ1を検出し、該回転角θ1と次の
該回転角θ1゜1の間を複数の時間間隔に分割して複数
の回転角θil+  012+  ・・・1θINを発
生する回転角発生部9を備える。
〔作 用〕
第1図において本発明のテンションサーボ装置によれば
誤差電圧積分手段7は誤差信号ΔV1が存在するとその
積分値の絶対値が増加しつづけ、電動機へ供給されモー
タートルクリップルや巻き乱れによって生じる高い周波
数のバックトルクを電動機に生じさせ、誤差信号ΔV1
が零になるとその積分値が一定になる。さらに回転角発
生部9は回転角検出部6から回転の基準信号を得て、電
気的に回転角を発生させるので、回転角検出部6を簡単
な構造にでき、かつ小形化できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第2図は本発明の第1の実施例に係るテンションサー
ボ装置を示す図である。本図の構成を説明する。本図は
磁気ヘッド14で読み出し、書き込まれる磁気テープ1
をキャプスタン12およびピンチローラ13を介して供
給する供給リール2の軸に設けられた回転角検出部6と
、前記磁気テープ1のテンションを検出するテンション
検出器3のテンション電圧Vtおよび基準電圧Vrとか
ら第1の加算器5で形成される誤差電圧ΔV1を積分す
る誤差電圧積分手段7と、該誤差電圧積分手段7の出力
信号ΔV2(θ)を前記誤差信号ΔV+に加算し供給リ
ール2と同軸の直流電動機4を駆動する直流電動機駆動
部10へ出力する第2の加算器8とを含む。
次に、回転角検出部6は後述する回転角発生部9とリー
ル回転検出センサ11とを含む。第3図はリール回転検
出センサの回転角を示す図である。
本図に示すリール回転検出センサ11は透過形ホトイン
タラプタであるが反射形ホトインタラプタであってもよ
い。該リール回転検出センサ11は供給リールの軸に取
りつけられた円盤11−1の周辺にこの孔の2n個のエ
ツジを発光・受光部11−2で検出する。ある孔を基準
としてi番目のエツジのたある時刻から円盤11−1の
回転数をjとして、jと表わす。次に第2図における誤
差電圧積分手段7はアナログ信号である誤差電圧ΔVi
をディジタル信号へ変換するA/D (Analog/
Digital)変換器21と、該A/D変換器21か
らの今回の入力信号と前回までの累積加算した入力信号
とを加算する第3の加算器22と、該第3の加算器22
の出力信号を記憶しこの記憶した信号を前記第3の加算
器22へ前記前回までの累積加算した入力信号として出
力するRAM (Random Acces Memo
ry)23と、該RAM 23からの出力信号を保持す
るラッチ手段24と、該ラッチ手段24からのディジタ
ル信号をアナログ信号へ変換し、その出力が第2の加算
器8へ接続されるD/ A (Digital /An
alog)変換器25と、前記回転角検出部6からの回
転角θ1を入力し、この回転角θ1に基づいてA/D変
換器21、第3の加算器22、RAM 23、ラッチ手
段24を動作させるタイミング信号を発生させるタイミ
ングコントローラ26と、該タイミングコントローラ2
6からの出力を計数して、前記タイミングコントローラ
26からRAM 23へのリード/ライトR/W信号と
協働して回転角θ1が前記誤差信号ΔV 2 (θi)
のパラメータになるようにRAM 23のアドレス信号
を形成するカウンタ27とを含む。なお以上の構成はマ
イクロコンピュータのソフトプログラムでも実現可能で
ある。
第4図は誤差電圧積分のフローチャートである。
本図において、ステップ1.2右よび3でRAM 23
に右けるΔV2(θi)を初期化する。次に円盤11−
1の第1番目の回転において誤差電圧ΔVr=V、−V
、の信号がA/D変換器21でアナログからディジタル
へ変換される(ステップ5)。そのタイミングは回転角
信号のエツジにより開始する(ステップ4)。第3の加
算器ではA/D変換器21からの入力信号ΔV2(θ、
)と、RAM 23から読み出した信号ΔV 2 (θ
、)とから誤差電圧積分値はΔV2(θ1)=ΔV2(
θl)+ΔV r (θ1)を算出する。
次にΔV2(θ2)=ΔV 2 (θ2)+Vl(θ2
)、・・・。
ΔV 2 (θ2、)=ΔV2(θ2−) +Vl(θ
2..)を算出して順次RAM 23へ書き込む(ステ
ップ6)。円盤11−1の第j番目の回転においての誤
差電圧積分値は一般的には次のようになる(ステップ6
.7)。
ΔV 2 (θ1)−gΔV+(θ1)kk、Q (i=1.・・・、2n) 次にこのΔV2(θi)がラッチ手段24を介してD/
A変換器25でディジタルからアナログへ変換され(ス
テップ7)、このΔV2(θ)にΔV1(θ)を加算す
る(ステップ8)。ここでΔV+(θ)は突発的なテン
ション変動を防止するために加えるものであり、他の方
法でこの巻乱が除去される場合にはこの加算は不要であ
る。
第5図は任意回転角度θ1と回転数Jとの関係を示す図
である。本図の縦軸は誤差電圧積分値を示し、横軸は回
転数jを示す。ある回転角度θ1の誤差電圧積分値ΔV
 2 (θ、)は回転に対して誤差電圧ΔV r (θ
)が零でない限りその絶対値が増加しつづける。ΔV2
(θi)は直流電動機4にフィードバックされるので、
その絶対値が増加するにつれ、誤差電圧ΔVI(θ)が
零に近づき、最終的には一定値になる。
第6図は最終の誤差電圧積分値ΔV 2(θ1)の波形
を示す図である。本図はj番目の回転数において、(a
)では円盤11−1の孔を発光・受光部11−2で検出
したパルスを表し、孔のエツジで立上り、立下り、その
エツジの序数が1番目の回転角θ1に相当する。本ff
l (b)は従来生じていた直流電動機4によるトルク
リップルを示す。目標とするトルクT0を中心に変動す
る。本図(C)のBは従来の誤差電圧ΔV + (θ)
の波形を示すが、トリクリップに従属して変動する。こ
の状態で直流電動機駆動部10のゲインを調節しても周
波数が高いリップルについては押えにくかった。本図(
C)のBは本発明の最終の誤差電圧積分値ΔV2(θ1
)の波形を示し直流電動機4ヘフイードバツクする信号
の波形の形状が変化する。このためトルクリップが除去
され一定値T0になる。
すなわち、本発明によって直流電動機4の慣性モーメン
トを打消し、周波数が高いトリクリップルを除去できる
第7図は本発明の第2の実施例に係る回転角信号発生部
を示す図である。本図において回転角信号発生部9はリ
ール回転検出器11に接続される立上りエツジ検出器3
1と、水晶発振器のクロック信号を分周した基準クロッ
クCPを入力として計数し、前8己立上りエツジ検出器
31でその計数をクリアするカウンタA32と、該カウ
ンタA32の計数データを1/N (=1/2” : 
nはシフト量)にデータ下位シフトしたものをラッチし
このラッチデータが前記立上りエツジ検出器31によっ
てクリアされるラッチ部34と、基準クロックCPを入
力し、計数するカウンタB35と、該カウンタB35の
計数と前記ラッチ部34のラッチ計数とを比較して一致
する場合にはパルス信号をタイミングコントローラ26
へ出力し、前記カウンタB35の計数をクリアするデジ
タルコンパレータ36とを含む。
第8図は第7図における回転角発生部のタイムチャート
を示す図である。本図aはリール回転検出器11からの
信号を示す。第3図に示す円盤の孔の数を大幅に削減し
た場合、例えば孔の数を1にまで削減した場合における
信号である。本部すは立上りエツジ検出器31で前記リ
ール回転検出器11の立上りエツジを検出したときのパ
ルス信号である。本図Cは基準クロックをカウンタA3
2で計数した計算値であり、立上りエツジ検出器31の
パルス信号すでクリアされ、クリアされる直前の計数値
をαとする。供給でリール2に巻かれる磁気テープは非
常に薄いので、直前の計数値を用いても後述する回転角
を発生させるのに精度上問題はない。本図dはラッチ部
34の設定値例えばα/4の値が設定され次のエツジ信
号すがくるまで保持されることを示す。本図eはカウン
タ35の計数値を示す。本図fはカウンタ35の計数値
eがα/4値に達するとパルス信号を発生し、カウンタ
B35の計数値をクリアすることを示す。このようにし
てリール回転検出器の周期を1/Nにしたすなわち回転
角θ1とθi41の間を複数の等時間間隔に分割して複
数の回転角θ目、θ12.・・・、θi8の仮想の回転
角信号が出力可能になる。このため回転角検出部6を従
来よりも簡単な構造にでき小形化できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば供給リールの軸に設
けられた回転角検出部の回転角に応じてテンション検出
器の出力信号と基準信号との誤差電圧を積分する誤差電
圧積分手段を設けて電動機へ印加するようにしたので、
高い周波数のトルク変動を制御できることが期待される
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理構成を示す図、 第2図は本発明の第1の実施例に係るテンションサーボ
装置を示す図、 第3図は第2のリール回転検出センサの回転角を示す図
、 第4図は誤差電圧積分フローチャート、第5図は任意回
転角度θi、Jの誤差電圧積分値と回転数Jとの関係を
示す図、 第6図は最終の誤差電圧積分値ΔV 2 (θiN」)
の波形を示す図、 第7図は本発明の第2の実施例に係る回転角発生部を示
す図、 第8図は第7図における回転角発生部のタイムチャート
、 第9図は従来のテンションサーボ装置を示す図。 図において、 1・・・テープ、      2・・・供給リール、3
・・・テンション検出器、 4・・・電動機、     5・・・加算器、6・・・
回転角検出部、  7・・・誤差電圧積分手段、9・・
・回転角発生部。 本発明の原理構成を示す図 第1図 第 図 回転数ノー4− H−一一一トーーー門 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、テープ(1)を供給する供給リール(2)と、該テ
    ープ(1)のテンションを検出するテンション検出器(
    3)と、前記供給リール(2)と結合される電動機(4
    )とを備え、前記テンション検出器(3)の出力信号(
    V_t)および基準信号(V_r)との誤差信号(ΔV
    _1)を前記電動機(4)へ印加してバックトルクを調
    整することによって前記テープ(1)のテンションを一
    定に保つテンション制御装置において、 前記供給リール(2)の軸に設けられた回転角検出部(
    6)と、 該回転角検出部(6)の回転角(θ)に応じて前記誤差
    信号(ΔV_1)を積分する誤差電圧積分手段(7)と
    、 該誤差電圧積分手段(7)の出力信号(ΔV_2(θ)
    )を前記誤差信号(ΔV_1)に加算して、この加算信
    号を前記電動機(4)へ印加することを特徴とするテン
    ション制御装置。 2、前記回転角検出部(6)が複数の回転角(θ_i)
    を検出し、該回転角(θ_i)と次の該回転角(θ_i
    _+_1)との間を複数の時間間隔に分割して複数の回
    転角(θ_i_1、θ_i_2、・・・、θ_i_N)
    を発生する回転角発生部(9)を備える請求項1に記載
    のテンション制御装置。
JP2196296A 1990-07-26 1990-07-26 テンション制御装置 Pending JPH0487586A (ja)

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JP2196296A JPH0487586A (ja) 1990-07-26 1990-07-26 テンション制御装置

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JP2196296A JPH0487586A (ja) 1990-07-26 1990-07-26 テンション制御装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206906B2 (en) 2009-03-16 2015-12-08 Vulco, S.A. Adjustable mechanical seal

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9206906B2 (en) 2009-03-16 2015-12-08 Vulco, S.A. Adjustable mechanical seal
US9249885B2 (en) 2009-03-16 2016-02-02 Vulco, S. A. Mechanical seal with improved seal assembly
US9593777B2 (en) 2009-03-16 2017-03-14 Vulco S.A. Mechanical seal

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