JPH06215448A - テープ走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テープテンション検出機構を備えずにテープ
テンション制御を行うテープ走行装置を提供することを
目的とする。 【構成】 テープ１に当接しこのテープ１の走行に伴っ
て回転するエンコーダー３と、一対のリール５，６の回
転数を各々計測するＦＧ検出部２２，２６と、前記ＦＧ
検出部２２，２６にて得られたテープ送り出し側となっ
ているリールについての回転数値と前記エンコーダー３
の回転数値との比により得られるテープ送り出し側とな
っているリールのテープ巻径値によって前記テープの張
力が一定となるようにテープ送り出し側のリールを駆動
するモーター２１，２５を制御するモーター駆動回路２
０，２４とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＴＲ（ビデオテープ
レコーダー）やＤＡＴ（デジタルオーディオテープ）な
どのカセットテープを用いる記録再生装置に組み込まれ
るテープ走行装置に係り、詳しくは、キャプスタンとピ
ンチローラーの組み合わせによるテープ駆動手段を省略
したテープ走行装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常のＶＴＲでは、図４及び図５に示す
ように、キャプスタン１００とピンチローラー１０１と
の組み合わせによるテープ駆動手段にてテープを定速走
行させる方式が一般的である。この方式では、例えば、
キャプスタン１００の回転状態を、ＦＧ検出部１０５に
てＦＧ信号として検出し、このＦＧ信号の周波数及び位
相が基準信号と一致するように、分周回路１０６、位相
誤差検出部１０７、速度誤差検出部１０８、加算部１０
９、及び積分増幅駆動回路１１０にてキャプスタン１０
０の回転状態を制御することでテープ定速制御を行う。

【０００３】また、これと同時にキャプスタン１００と
供給側リール１０３間に配置されたテープテンション検
出手段１０２（検出ピン１０２ａとホール素子１０２ｂ
と位置変化を電気信号に変換するテープテンション検出
部１０２ｃとで構成）にてテープテンションを検出し、
この検出値を積分増幅回路１１２にて積分・増幅した信
号を駆動回路１１１に与え、この駆動回路１１１にて供
給側リール１０３を駆動するリールモーター１０３ａを
制御し、供給側リール１０３に所定のバックトルクを与
えることでテープテンション制御を行う。また、供給側
リール１０３がテープ巻き取り側となるとき（テープが
逆方向走行の場合：Ｒｅｖ）、駆動電流検出回路１１
５、積分増幅回路１１６、駆動回路１１１、及びリール
モーター１０３ａによって供給側リール１０３における
テープの巻取回転制御がなされる。一方、巻取側リール
１０４については、テープの正方向走行時（Ｆｗｄ）お
よび逆方向走行時（Ｒｅｖ）のいずれについても、駆動
電流検出回路１１７、積分増幅回路１１８、駆動回路１
１９、及びリールモーター１０４ａによる駆動制御がな
されるものであり、この巻取側リール１０４がテープ送
り出し側となるとき（テープが正方向走行の場合：Ｆｗ
ｄ）でも、前述のようなバックトルク発生のための駆動
制御はなされない。

【０００４】即ち、上記のテープ走行装置では、キャプ
スタン１００と巻取側リール１０４と供給側リール１０
３の各制御駆動系が完全に独立しており、正方向のテー
プ走行時のみテープテンションのフィードバック制御を
行っており、テープ走行方向が変わることに対する対称
性がない。また、対称性を持たせようとすれば、テープ
走行系の構造が複雑化するという問題がある。

【０００５】そこで、キャプスタンとピンチローラーと
の組み合わせによるテープ駆動手段を省略し、巻取側リ
ールを駆動するモーターと供給側リールを駆動するモー
ターとを用いて「テープ定速走行」及び「テープテンシ
ョン制御」を行う方式を考え出し、本願出願人が既に出
願した（実願平４−２２１０５号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
テープ走行装置による「テープテンション制御」に関し
ては、テープテンション検出のために従来例の図４で示
したテープテンション検出機構１００を用いているた
め、部品点数が多く、テープ走行系の構造が複雑化する
欠点は解消されていない。また、「テープ定速走行」に
関しては、キャプスタンを使わずにリールの回転速度制
御によりテープ定速走行を行う場合、テープ巻き取り側
となっているリールのテープ巻径の変化によってリール
駆動モーターに加わる負荷が変動するため、この負荷変
動によるテープ定速走行制御に与える影響を解消するこ
とが望まれていた。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、テープテン
ション検出機構を備えずにテープテンション制御を行う
と共に、前記のテープ巻径変化に起因する負荷変動によ
るテープ定速走行制御に与える影響を解消できるテープ
走行装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のテープ走行装置
は、上記の課題を解決するために、テープに当接しこの
テープの走行に伴って回転するエンコーダーと、一対の
リールの回転数を各々計測するリール回転数計測手段
と、前記リール回転数計測手段にて得られたテープ送り
出し側となっているリールについての回転数値と前記エ
ンコーダーの回転数値との比により得られるテープ送り
出し側となっているリールのテープ巻径値によって前記
テープの張力が一定となるようにテープ送り出し側のリ
ールを駆動するモーターを制御するモーター駆動手段と
を備えたことを特徴としている。

【０００９】また、本発明のテープ走行装置は、テープ
に当接しこのテープの走行に伴って回転するエンコーダ
ーと、一対のリールの回転数を各々計測するリール回転
数計測手段と、前記エンコーダーの回転数に対応した周
波数信号と所定の基準周波数との差を速度誤差として出
力する速度誤差検出手段と、前記リール回転数計測手段
にて得られたテープ巻き取り側となっているリールにつ
いての回転数値と前記エンコーダーの回転数値との比に
より得られるテープ巻き取り側となっているリールのテ
ープ巻径値によって前記の速度誤差出力を補正する巻径
補正手段と、上記補正された速度誤差出力にてテープ巻
き取り側となっているリールを駆動するモーターを制御
するモーター駆動手段とを備えたことを特徴としてい
る。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、「テープテンション制
御」においては、テープ送り出し側となっているリール
のテープ巻径値が算出され、このテープ巻径値によって
テープ送り出し側のリールを駆動するモーターが制御さ
れる。即ち、前記モーターの出力（バックトルク）は、
前記のテープ巻径値にテープテンションを乗算した値に
等しく、上記モーターの出力を前記テープ巻径値の変化
に応じて増減することでテープテンションの一定制御が
可能になる。従って、従来のようなホール素子およびピ
ン等で構成されるテープテンション検出機構は不要とな
り、部品点数の削減及び機構の簡素化が図れる。

【００１１】また、「テープ定速走行」に関しては、テ
ープ巻き取り側となっているリールのテープ巻径値が算
出され、このテープ巻径値にて速度誤差出力が補正さ
れ、この補正された速度誤差出力にてテープ巻き取り側
となっているリールを駆動するモーターの制御が行われ
る。即ち、上記モーターの出力をテープ巻径値の変化に
応じて制御することにより、テープ巻径の変化に起因し
て生ずる負荷変動によるテープ定速走行制御に与える影
響が解消される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて説明する。図１はＶＴＲにおけるテープ走行系を示
した平面図である。記録時や通常再生時においては、テ
ープ１は正方向に走行する。即ち、テープ１は供給側リ
ール５から引き出され、回転シリンダー４に巻回・摺接
して走行すると共に、コントロールヘッド２に対しても
摺接して走行する。さらに、テープ１はエンコーダー３
に対しても摺接状態に走行し、このエンコーダー３を回
転させる。そして、テープ１は巻取側リール６に巻き取
られることになる。一方、逆再生時においては、テープ
１は巻取側リール６から引き出され、以上とは逆方向に
走行して供給側リール５に巻き取られることになる。

【００１３】図２は、テープ走行装置のシステム構成を
示したブロック図である。エンコーダー３は、前述した
ように、走行するテープ１に接触してこのテープ１の走
行に伴って回転し、その回転数値（ｎ）に対応した周波
数信号を生成して分周回路８、速度誤差検出回路１１、
及び巻径演算部１３，２８に入力する。また、コントロ
ールヘッド２はテープ１に記録されているコントロール
信号を再生してこれを増幅回路７に入力する。

【００１４】スイッチ９は、ＶＴＲが再生状態か記録状
態かで切り替わるスイッチであり、入力端子Ｐ（プレ
イ）側には、前記増幅回路７にて増幅されたコントロー
ル信号が入力され、入力端子Ｒ（レコード）側には、前
記分周回路８にて分周された信号が入力される。また、
スイッチ９の出力端子には位相誤差検出回路１０が接続
されており、再生時には前記のコントロール信号が、記
録時には前記の分周信号が択一的に位相誤差検出回路１
０に入力される。

【００１５】位相誤差検出回路１０は、再生時において
は、前記のコントロール信号と内蔵の発振器からの基準
信号との位相差を位相誤差信号として出力する。一方、
記録時においては、分周回路８からの信号と上記基準信
号との位相差を位相誤差信号として出力する。

【００１６】速度誤差検出回路１１は、所望のテープ走
行速度に対応した基準周波数と、エンコーダー３からの
回転数値（ｎ）に対応した周波数信号との差を速度誤差
信号として出力する。

【００１７】加算部１２は、前記の速度誤差信号及び位
相誤差信号を加算し、この加算値を巻径補正部１４に出
力する。

【００１８】巻径補正部１４は、前記の加算値および後
述する巻径演算部１３から出力されるテープ巻径値（ｎ
／Ｎ(t））を入力し、このテープ巻径値に基づいて上記
加算値に対して補正を行う。具体的には、テープ巻き取
り側となるリールのテープ巻径が大きくなれば、そのリ
ールの駆動負荷が大きくなり、リールのテープ巻径が小
さくなれば、そのリールの駆動負荷が小さくなるため、
テープ巻径の変化に起因して生ずる負荷変動によるテー
プ定速走行制御に与える影響を解消すべく上記のテープ
巻径に応じた（負荷の増大・減少に応じた）補正を行
う。

【００１９】積分・増幅回路１５は、前記の補正された
信号を積分及び増幅し、この積分及び増幅した信号（以
下、テープ速度制御信号という）をスイッチ１６の入力
端子Ｆ（Ｆｗｄ）側、及び、スイッチ１９の入力端子Ｒ
（Ｒｅｖ）側に入力する。スイッチ１６及びスイッチ１
９は、テープ走行方向が正方向か逆方向かで切り替わる
ものであり、正方向走行状態であれば、巻取側リールモ
ーター２１を駆動する駆動回路２０に前記のテープ速度
制御信号を入力する一方、逆方向走行状態であれば、供
給側リールモーター２５を駆動する駆動回路２４にテー
プ速度制御信号を入力する。

【００２０】前記の両リールモーター２１，２５には、
これらモーターの回転状態、即ちリールの回転状態を例
えば磁気的に検出するＦＧ検出部２２，２６が接続され
ている。ＦＧ検出部２２にて検出されたリール回転数信
号（Ｎ(t））は、増幅器２３にて増幅された後、スイッ
チ１７の入力端子Ｆ側およびスイッチ１８の入力端子Ｒ
側にそれぞれ入力される。一方、ＦＧ検出部２６にて検
出されたリール回転数信号（Ｎ(t））は、増幅器２７に
て増幅された後、スイッチ１７の入力端子Ｒ側及びスイ
ッチ１８の入力端子Ｆ側にそれぞれ入力される。

【００２１】スイッチ１７及びスイッチ１８は、テープ
走行方向が正方向か逆方向かで切り替わるものであり、
正方向走行状態であれば、ＦＧ検出部２２から出力され
たリール回転数信号（Ｎ(t））を巻径演算部１３に入力
すると共に、ＦＧ検出部２６から出力されたリール回転
数信号（Ｎ(t））を巻径演算部２８に入力する。その一
方、逆方向走行状態であれば、ＦＧ検出部２２から出力
されたリール回転数信号（Ｎ(t））を巻径演算部２８に
入力すると共に、ＦＧ検出部２６から出力されたリール
回転数信号（Ｎ(t））を巻径演算部１３に入力する。

【００２２】巻径演算部１３は、前記のスイッチ１７の
切替え操作により、テープ巻き取り側となっているリー
ルについてのリール回転数信号（Ｎ(t））を得ることに
なり、この信号（Ｎ(t））とエンコーダー３からの回転
数値（ｎ）との比により得られるテープ巻き取り側とな
っているリールのテープ巻径値（ｎ／Ｎ(t））を算出
し、これを前述の巻径補正部１４に入力する。

【００２３】巻径演算部２８は、前記のスイッチ１８の
切替え操作により、テープ送り出し側となっているリー
ルについてのリール回転数信号（Ｎ(t））と、エンコー
ダー３からの回転数値（ｎ）との比およびエンコーダー
３の半径ｒにより得られるテープ送り出し側となってい
るリールのテープ巻径値（Ｒ(t））を算出し、これをス
イッチ１６の入力端子Ｒ側およびスイッチ１９の入力端
子Ｆ側に入力する。

【００２４】スイッチ１６及びスイッチ１９は、前述し
たように、テープ走行方向が正方向か逆方向かで切り替
わるものであり、正方向走行状態であれば、テープ送り
出し側となっている供給側リールモーター２５を駆動す
る駆動回路２４にテープ巻径値（Ｒ(t））を入力する一
方、逆方向走行状態であれば、テープ送り出し側となな
っている巻取側リールモーター２１を駆動する駆動回路
２０にテープ巻径値（Ｒ(t））を入力する。このテープ
巻径値（Ｒ(t））を得た駆動回路２０，２４は、各モー
ターの出力（Ｐ(t））を制御し、テープ１に一定のテン
ション（Ｔ）が加わるように、このテンションとなるバ
ックトルクを発生させる。

【００２５】ここで、図３に示すように、テープテンシ
ョンＴとリール巻径値Ｒ(t）、及びリールモーターの出
力Ｐ(t)との間には、以下の関係式が成立する。

【００２６】

【数式１】Ｐ(t) ＝Ｔ・Ｒ(t） Ｐ(t) ：リールモーター出力 Ｔ ：テープテンション Ｒ(t）：リールの巻径値（半径）

【００２７】また、Ｒ(t）は、以下のように表すことが
できる。

【００２８】

【数式２】Ｒ(t）＝ｒ・ｎ／Ｎ(t) ｒ ：エンコーダーの半径 ｎ ：エンコーダーの回転数 Ｎ(t) ：リールの回転数

【００２９】上記の数式１と数式２とにより、Ｐ(t)は
以下のようになる。

【００３０】

【数式３】Ｐ(t) ＝Ｔ・ｒ・ｎ／Ｎ(t)

【００３１】上記の数式３により、テープテンションＴ
を一定に保つためには、リールモーターの出力Ｐ(t)が
ｎ／Ｎ(t)に比例すればよいことが分かる。従って、駆
動回路２０，２４は、巻径演算部２８から出力されるＲ
(t）を表す信号に基づいて出力Ｐ(t)を変化させること
により、リールに一定のバックトルクを与えてテープテ
ンションＴを一定に保つことができる。

【００３２】上記の構成によれば、「テープ定速走行」
に関しては、テープ巻き取り側となっているリールのテ
ープ巻径値が算出され、このテープ巻径値にて速度誤差
出力が補正され、この補正された速度誤差出力（テープ
速度制御信号）にてテープ巻き取り側となっているリー
ルを駆動するモーターの制御が行われる。即ち、上記モ
ーターの出力をテープ巻径値の変化に応じて制御するこ
とにより、テープ巻径の変化に起因して生ずる負荷変動
によるテープ定速走行制御に与える影響が解消される。

【００３３】また、「テープテンション制御」において
は、テープ送り出し側となっているリールのテープ巻径
値が算出され、このテープ巻径値によってテープ送り出
し側のリールを駆動するモーターが制御される。即ち、
前記モーターの出力（バックトルク）は、前記のテープ
巻径値にテープテンションを乗算した値に等しく（上記
の数式１〜数式３参照）、上記モーターの出力を前記テ
ープ巻径値の変化に応じて増減することでテープテンシ
ョンの一定制御が可能になる。従って、従来のようなホ
ール素子およびピン等で構成されるテープテンション検
出機構は不要となり、部品点数の削減及び機構の簡素化
が図れる。

【００３４】なお、本実施例では、加算部１２と積分増
幅回路１５との間に巻径補正部１４を設けたが、速度誤
差検出部１１と加算部１２との間に巻径補正部１４を設
けるようにしてもよいものである。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、「テー
プテンション制御」においては、従来のようなホール素
子およびピン等で構成されるテープテンション検出機構
は不要であり、部品点数の削減及び機構の簡素化が図れ
る。また、「テープ定速走行」に関しては、テープ巻き
径の変化に起因して生ずる負荷変動によるテープ定速走
行制御に与える影響を解消することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のテープ走行装置のテープ走行系を示す
平面図である。

【図２】本発明のテープ走行装置のシステム構成を示す
ブロック図である。

【図３】本発明の基本原理を説明するための説明図であ
る。

【図４】従来のテープ走行装置のテープ走行系を示す平
面図である。

【図５】従来のテープ走行装置のシステム構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ テープ ２ コントロールヘッド ３ エンコーダー ５ 供給側リール ６ 巻取側リール １０ 位相誤差検出回路 １１ 速度誤差検出回路 １３ 巻径演算部 １４ 巻径補正部 ２２ ＦＧ検出部 ２６ ＦＧ検出部 ２８ 巻径演算部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テープに当接しこのテープの走行に伴っ
   て回転するエンコーダーと、一対のリールの回転数を各
   々計測するリール回転数計測手段と、前記リール回転数
   計測手段にて得られたテープ送り出し側となっているリ
   ールについての回転数値と前記エンコーダーの回転数値
   との比により得られるテープ送り出し側となっているリ
   ールのテープ巻径値によって前記テープの張力が一定と
   なるようにテープ送り出し側のリールを駆動するモータ
   ーを制御するモーター駆動手段とを備えたことを特徴と
   するテープ走行装置。
2. 【請求項２】 テープに当接しこのテープの走行に伴っ
   て回転するエンコーダーと、一対のリールの回転数を各
   々計測するリール回転数計測手段と、前記エンコーダー
   の回転数に対応した周波数信号と所定の基準周波数との
   差を速度誤差として出力する速度誤差検出手段と、前記
   リール回転数計測手段にて得られたテープ巻き取り側と
   なっているリールについての回転数値と前記エンコーダ
   ーの回転数値との比により得られるテープ巻き取り側と
   なっているリールのテープ巻径値によって前記の速度誤
   差出力を補正する巻径補正手段と、上記補正された速度
   誤差出力にてテープ巻き取り側となっているリールを駆
   動するモーターを制御するモーター駆動手段とを備えた
   ことを特徴とするテープ走行装置。