JPH06215449A - テープ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テープ走行開始時における振動を防止して、
短時間でテープテンションの目標値に収束する制御を行
う。 【構成】 テープ走行開始時は、その時点のテープ巻径
における安定したテープテンションを得るための駆動予
測値がテープ巻径判別部６４で求められ、この予測値が
初期設定部６６に設定される。そして、タイマ６６Ａに
よる計時中は、この予測値に基づいてリールモータ４２
の駆動が行われる。テープ走行開始後は、テープ巻径に
おいて安定したテープテンションを得るためのオフセッ
ト積算予測値及びフィルタ変数予測値がテープ巻径判別
部６４で求められる。そして、これらの予測値がオフセ
ット積算部５８及び位相補償フィルタ６０にそれぞれセ
ットされて、フォトインタラプタ３８の出力に基づくサ
ーボエラー制御が起動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オーディオテープレコ
ーダ，ビデオテープレコーダ，あるいは磁気テープ装置
などのテープ駆動装置において、テープテンション調整
などを行うテープ駆動制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】テープ駆動装置，例えば、ヘリカルスキ
ャン方式のＶＴＲやＤＡＴでは、図１１に示すような制
御装置によってテープテンションのサーボ制御が行われ
ている。同図において、テープ１０は、供給側リール１
２と巻取側リール（図示せず）との間で走行されるよう
になっており、その通路には、ガイド１４，テンション
アームポスト１６，ローディングポスト１８，ヘッドド
ラム２０，ローディングポスト２２，ピンチローラ２
４，キャプスタン２６がそれぞれ順に設けられている。

【０００３】テンションアームポスト１６は、アーム３
０の一方の端に回転自在に取り付けられており、支点と
なる揺動軸３２にアーム３０の他方の端が回転自在に取
り付けられている。これらアーム３０及び揺動軸３２の
作用によって、テンションアームポスト１６が図の矢印
Ｆ１，Ｆ２方向に揺動可能となっている。また、アーム
３０と揺動軸３２との間にはトーションスプリング３４
が設けられており、これによって矢印Ｆ２方向にアーム
３０が付勢されている。従って、供給側リール１２から
のテープ１０の送り出し量を増大すれば、テープ１０が
ゆるんでテンションアームポスト１６は矢印Ｆ２方向に
移動し、逆に送り出し量を減少すれば、テープ１０が緊
張してテンションアームポスト１６は矢印Ｆ１方向に移
動する。

【０００４】次に、アーム３０の適宜位置には遮光板３
６が延設されており、この遮光板３６の周囲にフォトイ
ンタラプタ３８が設けられている。このフォトインタラ
プタ３８は、発光ダイオードＬＤとＮＰＮ型のフォトト
ランジスタＰＴとが遮光板３６を挟んで対向配置された
構成となっており、フォトトランジスタＰＴには調整用
の可変抵抗ＶＲが接続されている。これによって、テー
プテンションの程度に対応する遮光板３６の位置状態
が、電気信号として取り出される。図１２には、その一
例が示されている。

【０００５】フォトインタラプタ３８の出力側，すなわ
ちフォトトランジスタＰＴのコレクタ側は、抵抗Ｒを介
して演算増幅器（以下「ＯＰアンプ」という）Ａの反転
入力側に接続されている。このＯＰアンプＡは、ゲイン
設定と位相補償を行うためのもので、その非反転入力側
はアースされており、その出力側はコンデンサＣを介し
て反転入力側に接続されている。また、ＯＰアンプＡの
出力側は、モータドライブ回路４０に接続されており、
モータドライブ回路４０の出力側はリールモータ４２に
接続されている。このリールモータ４２によって、供給
側リール１２の回転駆動が行われるようになっており、
全体としてテープテンションのフィードバック制御系が
構成されている。

【０００６】次に、以上のような従来技術の動作を説明
すると、テンションアームポスト１６は、テープ１０の
テンションに対応して矢印Ｆ１又はＦ２方向に移動す
る。すると、アーム３０の遮光板３６も移動するように
なり、フォトインタラプタ３８の出力電圧が図８に示し
たグラフに従って変化するようになる。この電圧変動
は、ＯＰアンプＡ，モータドライブ回路４０を介してリ
ールモータ４２にフィードバックされ、リールモータの
回転制御が行われる。これによって、リール１２からの
テープ送り出し量が増減される。このような動作を繰り
返すことにより、遮光板３６が目標位置（所望のテープ
テンションに相当），すなわちフォトインタラプタ３８
の出力が目標制御電圧となるようにサーボ制御が行われ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な従来のテープテンションサーボ系では、一般的にアー
ム３０などの機構系の共振のために周波数特性の広帯域
化を図ることが困難であり、応答性の悪化の原因となっ
ている。このため、テープ走行のスタート時にサーボエ
ラーがすぐには出力されないので、リールモータ４２が
駆動されず、走行を始めたテープ１０のテンションの急
激な上昇により、テンションアームポスト１６が激しく
たたかれることがある。すると、テンションアームポス
ト１６は矢印Ｆ１方向に移動するが、アーム３０はトー
ションスプリング３４の作用によって矢印Ｆ２方向に付
勢されているので、サーボの線形領域外でテンションア
ームポスト１６が振動を繰り返す現象が見られるように
なる。

【０００８】また、このような振動が一旦収まって線形
領域に入っても、上述したように応答性が悪いため、目
標制御値に収束するまで時間がかかることになる。収束
するまでの間は、良好なテープテンション値が得られな
いため、例えば記録再生用の磁気ヘッドとテープ１０と
の接触が不安定となり、信号の記録再生動作に障害が生
じることになる。図１３には、テープテンションの経時
変化の一例が示されている。同図のように、テープ走行
開始直後に大きな振動が生じ、その後テンションは目標
値に収束する。

【０００９】次に、テープ走行のバックトルクを該略一
定とする制御を行う従来技術もある。この場合、リール
モータ４２によるバックトルクを、リールモータ４２の
駆動電圧と出力トルクとが良好なリニアリティを有する
範囲内で可変する必要がある。しかし、実際には、さま
ざまな要因から、リニアリティの良好な範囲の下限付近
でもモータ駆動を行わざるを得ないことが多い。従っ
て、このような動作点で外乱が入った場合、これを抑え
るために、リニアリティの悪い領域やリールモータ４２
が停止する領域に入ってしまうことがある。

【００１０】例えば、モータドライブ回路４０がトラン
ジスタを用いて構成されており、制御電圧がそのベ−ス
に印加されている場合は、制御電圧が所定値（例えば、
０．７Ｖ）以下となるとトランジスタが動作せず、リー
ルモータ４２に対する駆動電流の供給が停止してリール
モータ４２が停止することになる。すると、目標テープ
テンションを得るために必要な供給側リール１２のバッ
クトルクが小さくなってリールモータ４２のトルク制御
リニアリティが悪化し、サーボが不安定となったり、リ
ールモータ４２が停止／起動を繰り返すＯＮ／ＯＦＦ状
態となり、テープテンションが変動してしまう。

【００１１】更に、バックトルク一定の条件下でテープ
１０の巻取速度を減速する場合、供給側の慣性モーメン
トが巻取側や駆動系の慣性モーメントよりも大きいと、
供給側の減速が巻取側の減速に追いつけず、テープ１０
にゆるみやたるみが生じ、巻きムラやテープダメージが
生じる。また、ヘッド（図示せず）とテープ１０とのタ
ッチが悪化してテープ１０の記録内容を良好に読み出す
ことができなくなり、速度信号などが出力されなくな
る。このため、テープスピードのサーチができなくなる
という不都合もある。

【００１２】本発明は、これらの点に着目したもので、
第１の目的は、短時間で目標値に収束して良好なテープ
テンションを得ることができ、信号の記録再生を支障な
く行うことができるテープテンションのサーボ制御を行
うことである。第２の目的は、減速時のテープのたるみ
を良好に防止することである。第３の目的は、テープテ
ンション一定の制御を安定して良好に行うことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第１の発明は、テンション検出手段によって検出さ
れたテープテンションの状態に基づいてテープリールの
駆動を行ってテープテンションを目標値にサーボ制御す
るテープ駆動制御装置において、テープ走行開始時に、
前記テープリールにおけるテープ巻径を判別するととも
に、この巻径で安定したテープテンションが得られると
予測されるテープリールの駆動予測値を得る予測値設定
手段と、これによって設定された予測値に基づいて前記
テープリールを駆動開始するリール駆動手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１４】第２の発明は、テンション検出手段によっ
て検出されたテープテンションの状態から、オフセット
積算手段と位相補償フィルタ手段とを用いて得られたサ
ーボエラーに基づいてテープリールの駆動を行い、テー
プテンションを目標値にサーボ制御するテープ駆動制御
装置において、前記テープリールにおけるテープ巻径を
判別するとともに、この巻径で安定したテープテンショ
ンが得られると予測されるオフセット積算予測値及びフ
ィルタ変数予測値を得て、前記オフセット積算手段及び
位相補償フィルタ手段に設定する予測値設定手段と、こ
れによって設定された予測値を基準として得られたサー
ボエラー信号に基づいてテープリールを駆動するリール
駆動手段とを備えたことを特徴とする。

【００１５】第３の発明は、２つのリールを有し、第１
のリールから第２のリールにテープを巻き取る際におけ
る第１のリール側のバックトルクを制御するリール駆動
制御装置において、走行中のテープの減速時に、前記バ
ックトルクが上昇するように制御を行うバックトルク上
昇制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】第４の発明は、テンション検出手段によっ
て検出されたテープテンションの状態に基づいてテープ
リールのバックトルク制御を行ってテープテンションを
目標値にサーボ制御するテープ駆動制御装置において、
前記テープリールのバックトルクが所定の下限値以上と
なるように、前記サーボ制御の制御量を制限する下限リ
ミッタ手段を設けたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】第１の発明によれば、テープ走行開始時は、そ
の時点のテープ巻径において安定したテープテンション
を得るための駆動予測値が求められ、この予測値に基づ
いてリールモータの駆動が行われる。第２の発明によれ
ば、そのテープ巻径において安定したテープテンション
を得るためのオフセット積算予測値及びフィルタ変数予
測値が求められる。そして、これらの予測値がオフセッ
ト積算手段及び位相補償フィルタにセットされて、サー
ボ制御が起動される。本発明の主要な態様によれば、テ
ープ走行開始時は第１の発明によるテープ駆動が行わ
れ、駆動開始後は第２の発明によるテープ駆動が行われ
る。

【００１８】第３の発明によれば、テープ走行の減速時
にテープ供給側のバックトルクの上昇が行われる。この
ため、減速に伴うテープのゆるみやたるみの発生が防止
される。第４の発明によれば、バックトルクは所定の下
限値以上に制御されるので、テープテンション一定の制
御のリニアリティが良好に保持されて、安定した駆動が
行われるようになる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明によるテープ駆動制御装置の実
施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、上述した従来技術と同一の構成部分又は従来
技術に対応する構成部分には、同一の符号を用いること
とする。

【００２０】＜第１実施例＞最初に、図１〜図６を参照
しながら、本発明の第１実施例について説明する。図１
には、本実施例の構成が示されている。同図に示すよう
に、 従来ＯＰアンプＡで構成されていた部分を、本実
施例ではマイクロコンピュータを用いてディジタル的に
処理が行われ、ソフトウェアによるサーボ化が図られて
いる。マイクロコンピュータ５０には同図に示す機能ブ
ロックがソフト的に含まれており、上述したフォトイン
タラプタ３８の出力側はＡ／Ｄ変換部５２に接続されて
いる。このＡ／Ｄ変換部５２の出力側はサーボエラー生
成部５４に接続されており、サーボエラー生成部５４の
出力側は加算部５６及びオフセット積算部５８にそれぞ
れ接続されている。そして、オフセット積算部５８の出
力側も加算部５６に接続されている。

【００２１】加算部５６の出力側は位相補償フィルタ６
０に接続されており、位相補償フィルタ６０の出力側は
ＰＷＭ（パルス幅変調）処理部６２に接続されている。
また、マイクロコンピュータ５０にはテープ巻径判別部
６４，初期設定部６６がそれぞれ含まれており、テープ
巻径判別部６４の出力側はオフセット積算部５８，位相
補償フィルタ６０，及び初期設定部６６にそれぞれ接続
されている。また、初期設定部６６の出力側はＰＷＭ処
理部６２に接続されている。そして、このＰＷＭ処理部
６２の出力側がマイクロコンピュータ５０の出力側とな
っており、ＰＷＭキャリア除去フィルタ７０を介してモ
ータドライブ回路４０に接続されている。

【００２２】以上の各部のうち、Ａ／Ｄ変換部５２は、
フォトインタラプタ３０の出力信号をディジタル信号に
変換してマイクロコンピュータ５０に取り込むためのも
のである。サーボエラー生成部５４は、入力データと目
標値とを比較してサーボエラーを生成するためのもので
ある。オフセット積算部５８は、サーボエラーの上位ビ
ットをオフセットとして積算するためのものである。

【００２３】次に、位相補償フィルタ６０は、例えば図
２に示すような一次ＩＩＲ（巡回形）ディジタルフィル
タによって構成されている。その基本的な動作を説明す
ると、積算サーボエラーＸ_nが入力されると、Ｕ_n-1に乗
算要素３６Ｂで「Ｂ」を乗算し、加算要素６０Ｃで積算
サーボエラーＸ_nと加算してＵ_nを得る。他方では、前記
遅延信号Ｕ_n-1に乗算要素６０Ｄで「Ａ」を乗算し、加
算要素６０ＥでＵ_nと加算する。

【００２４】そして、加算値Ｕ_n＋ＡＵ_n-1に対して増幅
要素６０ＦによるＧ倍の増幅が行われ、位相補償エラー
Ｙ_n＝（Ｕ_n＋ＡＵ_n-1）・Ｇが得られる。そして、変数
Ｕ_nをＵ_n-1とするとともに、位相補償エラー値Ｙ_nがＰ
ＷＭ処理部３８に供給される。なお、フォトインタラプ
タ３８の出力とテープテンションとの関係は、図８に示
したように、テンションアップ時に出力電圧も増大する
という関係にある。このため、フィードバック制御を行
う必要から、位相補償エラー値Ｙ_nは−Ｙ_nに反転されて
ＰＷＭ処理部３８に供給されるようになっている。

【００２５】次に、テープ巻径判別部６４は、供給側リ
ール１２におけるテープ巻径を判別する機能を有してい
る。例えば、ＤＡＴ用の６０ｍテープや９０ｍテープと
いうような種別の区別は、テープに形成された穴などか
ら検知できるようになっている。また、テープの先頭
（ＢＯＴ）からのテープ巻量は、カウンタ６４Ａによる
カウントによって検知できるようになっている。カウン
タ６４Ａは、ＢＯＴを検知した時点でリセットされ、供
給側リール１２の１回転毎に所定数出力されるリールパ
ルスをカウントする機能を有している。テープ巻径判別
部６４では、これらの情報から供給側リール１２におけ
るテープ巻径を判別する機能を有している。

【００２６】次に、テープ巻径判別部６４はメモリ６４
Ｂを有している。テープテンションが完全に安定したと
きのサーボループにおけるフィルタ変数Ｕ_n-1，オフセ
ット積算値Ｆ_s，エラー出力Ｙ_nは、図３に示すようにテ
ープ巻径に応じて変化する。このような関係は、予め求
められてメモリ６４Ｂに格納されている。本実施例で
は、後述するようにテンションサーボの基準としてテー
プ巻径に応じたフィルタ変数Ｕ_n-1などが使用されるの
で、テープ巻径判別部６４でテープ巻径を判別して、該
当するデータをメモリ６４Ｂから読み出し、必要箇所に
出力するようになっている。以下の説明では、メモリ６
４Ｂの格納データを、フィルタ変数予測値ＵＥ_n-1，オ
フセット積算予測値ＦＥ_s，エラー予測値ＹＥ_nと表現す
る。

【００２７】次に、初期設定部６６は、テープ駆動開始
時のテープ巻径における安定駆動条件をタイマ６６Ａに
よる計時が行われている間ＰＷＭ処理部６２に出力する
ためのものである。次に、ＰＷＭ処理部６２は、入力さ
れる位相補償エラー値−Ｙ_nに基づいてＰＷＭサーボ信
号を生成出力するためのもので、ＰＷＭサーボ信号は、
抵抗及びコンデンサによって構成されているＰＷＭキャ
リア除去フィルタ７０によってキャリア除去が行われる
ようになっている。

【００２８】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について、図４〜図６を参照しながら説明する。な
お、図４及び図５には動作のフローチャートが示されて
おり、図６にはテープテンションの経時変化が示されて
いる。

【００２９】テープ走行開始時の動作 最初に、テープ走行開始時の動作から説明する。ユーザ
のテープ走行の動作指示があると、まずテープ巻径判別
部６４においてその時点におけるテープ巻径が判別され
るとともに、テープ巻径に該当するフィルタ変数予測値
ＵＥ_n-1，オフセット積算予測値ＦＥ_s，エラー予測値Ｙ
Ｅ_nがメモリ６４Ｂから位相補償フィルタ６０，オフセ
ット積算部５８，初期設定部６６にそれぞれ出力され
る。

【００３０】すると、初期設定部６６では、タイマ６６
Ａによる計時時間中、エラー予測値ＹＥ_nがＰＷＭ処理
部６２に反転して出力されることになる。ＰＷＭ処理部
６２では、入力されたエラー予測値ＹＥ_nに基づくＰＷ
Ｍサーボ信号が生成出力される（図４，ステップＳ１，
Ｓ２）。このＰＷＭサーボ信号は、ＰＷＭキャリア除去
フィルタ７０によってキャリア除去が行われた後、モー
タドライブ回路４０に供給される。モータドライブ回路
４０では、入力ＰＷＭサーボ信号に基づいてリールモー
タ４２の駆動が行われる。

【００３１】このように、動作開始時は、一定の間、エ
ラー予測値ＹＥ_nによる駆動が行われる。このエラー予
測値ＹＥ_nは、図３に示したように、その巻径において
概略目標とするテープテンションが得られる値であり、
安定状態における供給側リール１２のブレーキトルク値
に相当する。このような条件で駆動が開始されるため、
供給側のリールモータ４２がサーボ系の応答の悪さから
テープテンションが大きく振動するという上述した不都
合は、良好に防止されることになる。

【００３２】テープ走行開始後の動作 タイマ６６Ａの計時が終了すると、今度は、フォトイン
タラプタ３８の出力に基づくサーボ制御が開始される
（ステップＳ３）。上述したように、位相補償フィルタ
６０にはテープ巻径に対応して選択されたフィルタ変数
予測値ＵＥ_n-1がセットされており、オフセット積算部
５８にはテープ巻径に対応して選択されたオフセット積
算予測値ＦＥ_sがセットされている。このため、これら
の予測値を基準として、テープテンションのサーボ制御
が起動される。

【００３３】このサーボ制御は、図５に示すフローチャ
ートのように行われる。まず、フォトインタラプタ３８
の出力が、Ａ／Ｄ変換部５２によってディジタル信号に
変換されてマイクロコンピュータ５０に取り込まれ（ス
テップＳ１０）、サーボエラー生成部５４に供給され
る。サーボエラー生成部５４では、入力データから制御
目標データを減算してサーボエラーが生成される（ステ
ップＳ１１）。このサーボエラーは、一方において加算
部５６に出力され、他方においてその上位ビットがオフ
セ ットデータとしてオフセット積算部５８に出力され
る（ステップＳ１２）。

【００３４】オフセット積算部５８では、入力されたデ
ータと、予めセットされている積算値，すなわちオフセ
ット積算予測値ＦＥ_sとが積算されてオフセット積算値
Ｆ_sが得られる（ステップＳ１３）。このオフセット積
算値Ｆ_sは、加算部５６に出力される。加算部５６で
は、入力されているサーボエラー値とオフセット積算値
とが加算されて積算サーボエラーＸnが求められ（ステ
ップＳ１４）、位相補償フィルタ６０に供給される。

【００３５】次に、積算サーボエラーＸ_nが位相補償フ
ィルタ６０に入力されると、変数Ｕ_{n -1}（最初は、予め
セットされている予測変数ＵＥ_n-1である）を遅延要素
６０Ａ（図２参照）で遅延するとともに、一方では乗算
要素６０Ｂで「Ｂ」を乗算し、加算要素６０Ｃで積算サ
ーボエラーＸ_nと加算してＵ_nを得る（ステップＳ１
５）。他方では、前記Ｕ_n-1の遅延したものに乗算要素
６０Ｄで「Ａ」を乗算し、加算要素６０ＥでＵ_nと加算
する。

【００３６】そして、加算値Ｕ_n＋ＡＵ_n-1に対して増幅
要素６０ＦによるＧ倍の増幅が行われ、位相補償エラー
値Ｙ_n＝（Ｕ_n＋ＡＵ_n-1）・Ｇが得られる（ステップＳ
１６）。そして、変数Ｕ_nをＵ_n-1とするとともに（ステ
ップＳ１７）、ＰＷＭ処理部３８に位相補償エラー値Ｙ
_nが供給される（ステップＳ１８）。

【００３７】ＰＷＭ処理部３８では入力エラー値Ｙ_nに
基づいてＰＷＭサーボ信号が生成出力され、この信号が
ＰＷＭキャリア除去フィルタ７０によってキャリア除去
が行われた後、モータドライブ回路４０に供給される。
モータドライブ回路４０では、入力ＰＷＭサーボ信号に
基づいてリールモータ４２の駆動が行われる。以上の動
作が繰り返し行われる。

【００３８】このように、本実施例によれば、テープテ
ンションが完全に安定したときのエラー予測値ＹＥ_nに
基づいてテープ走行が開始され、テープテンションが完
全に安定したときのサーボループにおけるフィルタ変数
予測値ＵＥ_n-1，オフセット積算予測値ＦＥ_sを初期値と
してサーボ制御が起動される。このため、走行開始当初
の振動が防止されるとともに、短時間にテープテンショ
ン目標値に収束できるようになる。従って、良好なテー
プテンションを得て、信号の記録再生を支障なく行うこ
とができるようになる。

【００３９】図６には、本実施例によるテープテンショ
ンの経時変化の一例が示されている。同図から明らかな
ように、テープ位相開始時におけるテープテンションの
振動は良好に防止され、またそれ以降は短時間で目標値
に収束している。

【００４０】＜第２実施例＞次に、図７及び図８を参照
しながら本発明の第２実施例について説明する。本実施
例は図７に示す構成となっており、供給側リール１２を
駆動するリールモータ４２のモータドライブ回路４０
は、マイクロコンピュータ８０に接続されている。ま
た、巻取側リール８２を駆動するリールモータ８４のモ
ータドライブ回路８６も、マイクロコンピュータ８０に
接続されている。

【００４１】マイクロコンピュータ８０は、リールモー
タ４２，８４や、キャプスタン２６（図１１参照）の駆
動用モータ（図示せず）の動作制御を行うためのもので
あるが、それらの機能の他に、特にバックトルク上昇制
御部８０Ａを備えている。これによって、走行中のテー
プ１０の減速が行われたときに、そのバックトルクを上
昇させる制御が行われるように構成されている。

【００４２】例えば、ユーザによって高速サーチの動作
が指示されたとすると、マイクロコンピュータ８０によ
ってリールモータ８４を高速回転する旨の動作指示がモ
ータドライブ回路８６に対して行われる。すると、モー
タドライブ回路８６によって、リールモータ８４の高速
回転駆動が行われ、テープ１０は供給側リール１２から
巻取側リール８２に高速で巻き取られる。例えば、ＤＡ
Ｔの高速サーチ時は、通常再生時の３００倍の速さ
（２．４５ｍ／ｓ）でテープ走行が行われている。この
とき、供給側のリールモータ４２には、バックトルクが
１．１ｇｆｃｍ（１ｇｆｃｍ＝９．８×１０^-3Ｎ）とな
るように、マイクロコンピュータ８０によって駆動制御
が行われている。

【００４３】この状態で、例えば、ユーザがテープ走行
停止の動作指示を行ったとする。すると、マイクロコン
ピュータ８０によって減速の動作指示がモータドライブ
回路８６に行われる。これにより、例えば約３秒で３０
０倍速から８０倍速（０．６５ｍ／ｓ）まで減速するよ
うに、その制御が行われる。

【００４４】同時に、マイクロコンピュータ８０のバッ
クトルク上昇制御部８０Ａによって、バックトルクを上
昇させる動作指示がモータドライブ回路４０に対して行
われる。これにより、例えば１．１ｇｆｃｍから３．３
ｇｆｃｍまでバックトルクが上昇するようになる。この
様子は、図８に実線で示す通りである。なお、同図の破
線は従来例である。このように、本実施例によれば、減
速時にテープ走行のバックトルクが上昇するので、テー
プ１０のたるみやゆるみによる巻きムラやテープダメー
ジの発生が良好に防止される。また、ヘッド（図示せ
ず）とテープ１０とのタッチも良好に維持されるので、
テープ１０の記録内容は良好に読み出される。

【００４５】なお、前記説明は、巻取側のリールモータ
８４を駆動してテープ１０を供給側リール１２から直接
巻取側リール８２に巻き取る場合であるが、反対に巻取
側リール８２から供給側リール１２に巻き戻しする場合
も、リールモータ８４によるバックトルクを上昇させる
ことで、同様の効果を得ることができる。また、ピンチ
ローラ２４とキャプスタン２６によってテープ走行を行
う場合にも、同様に適用可能である。

【００４６】＜第３実施例＞次に、図９〜図１０を参照
しながら本発明の第３実施例について説明する。図９に
は、第３実施例の構成が示されている。同図において、
マイクロコンピュータ９０は、第１実施例と同様に、フ
ォトインタラプタ３８の出力側が接続されているＡ／Ｄ
変換部５２，サーボエラー生成部５４，位相補償フィル
タ６０，ＰＷＭ処理部６２を機能ブロックとしてそれぞ
れ含んでいる。そして、位相補償フィルタ６０とＰＷＭ
処理部６２の間に下限リミッタ９２が接続されている。

【００４７】次に、下限リミッタ９２について説明す
る。テープテンション一定のサーボ制御を行う場合の供
給側リール１２におけるテープ巻径と供給側リールトル
クは、例えば図１０（Ａ）に示すような関係となる。ま
た、リールモータ４２の駆動電圧と供給側リール１２の
トルクとの関係は、同図（Ｂ）に示すようになる。通常
は、同図（Ａ）のようなリニアな関係を得るため、同図
（Ｂ）の変化範囲で駆動電圧を変化させるようにマイク
ロコンピュータ９０で制御が行われる。

【００４８】ここで、変化範囲の下限付近でモータ駆動
が行なわれると、上述したように、外乱の侵入などによ
ってリニアリティの悪い領域やモータ停止の領域に入っ
てしまうことがある。そこで、本実施例では、駆動電圧
が図１１に示す動作限界の下限リミット値以下とならな
いように、下限リミッタ９２によってその制限を行う構
成としている。

【００４９】次に、以上のような第３実施例の動作を説
明すると、走行中のテープ１０のテンションはフォトイ
ンタラプタ３８で電圧信号に変換されてマイクロコンピ
ュータ９０のＡ／Ｄ変換部５２に供給される。サーボエ
ラー生成部５４は、Ａ／Ｄ変換部５２で取り込まれたテ
ンション値を目標値と比較し、その差からエラー信号を
生成し、極性反転して出力する。このエラー信号は、位
相補償フィルタ６０による位相補償，ＰＷＭ処理部６２
によるＰＷＭ処理，ＰＷＭキャリア除去フィルタ７０に
よるキャリア除去の後、モータドライブ回路４０に供給
される。モータドライブ回路４０では、入力エラー信号
に基づいてリールモータ４２の駆動制御を行い、これに
よってテープテンション一定の制御が行われることにな
る。

【００５０】この場合において、何らかの原因によりエ
ラー信号に対応するリールモータ４０の駆動電圧が図１
０（Ｂ）に示した下限リミット値以下となるような場合
は、下限リミッタ９２によってエラー信号が制限され
る。このため、供給側リール１２のトルクは、限界値以
上に良好に制御されることになる。

【００５１】＜他の実施例＞なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、例えば次のようなも
のも含まれる。 （１）前記第１実施例に、第２実施例又は第３実施例，
あるいはそれら両方を組み合わせるようにしてもよい。 （２）前記実施例では、テープの供給側でテンション制
御を行ったが、巻取側で行う場合も同様である。

【００５２】（３）前記実施例では、テープに対するバ
ックトルクの印加をリールモータを用いて行ったが、メ
カニカルブレーキ（バンドブレーキ）や電磁クラッチ
（電磁ブレーキ）などを用いるようにしてもよい。 （４）その他、テープテンション機構やフォトインタラ
プタの構成など、同様の作用を奏するように種々設計変
更が可能であり、これらのものも本発明に含まれる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるテー
プ駆動制御装置によれば、次のような効果がある。 （１）テープ巻径において安定したテープテンションが
得られる駆動予測値に基づいて、テープ走行開始を行う
こととしたので、テープ走行開始直後の振動を良好に防
止することができる。 （２）テープ巻径において安定したテープテンションが
得られるオフセット積算予測値及びフィルタ変数予測値
に基づいて、テープ走行のサーボ駆動を起動することと
したので、テープテンションの制御目標値までの収束時
間の短縮を図ることができる。

【００５４】（３）テープ走行の減速時にバックトルク
を増大することとしたので、減速時におけるテープのた
るみやゆるみが防止され、安定した走行を得ることがで
きる。 （４）テープテンション一定の制御において、バックト
ルクの下限を設けることとしたので、安定したテープテ
ンションサーボ制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるテープ駆動制御装置の第１実施例
を示す構成図である。

【図２】前記実施例における位相補償フィルタの構成例
を示す回路図である。

【図３】テープ巻径と安定したテープテンションを得る
ことができる各値との関係を示すグラフである。

【図４】前記実施例のテープ走行開始時の動作を示すフ
ローチャートである。

【図５】前記実施例のテープ走行開始後の動作を示すフ
ローチャートである。

【図６】前記実施例におけるテープテンションの経時変
化を示すグラフである。

【図７】本発明によるテープ駆動制御装置の第２実施例
を示す構成図である。

【図８】前記第２実施例におけるバックトルクの変化を
示すグラフである。

【図９】本発明によるテープ駆動制御装置の第３実施例
を示す構成図である。

【図１０】前記第３実施例の作用を示すグラフである。

【図１１】従来の装置例を示す構成図である。

【図１２】前記従来例における遮光板とフォトインタラ
プタ出力との関係を示すグラフである。

【図１３】前記従来例におけるテープテンションの経時
変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…テープ、１２…供給側リール、３８…フォトイン
タラプタ（テンション検出手段）、４０，８６…モータ
ドライブ回路、４２，８４…リールモータ（リール駆動
手段）、５０，８０，９０…マイクロコンピュータ、５
２…Ａ／Ｄ変換部、５４……サーボエラー生成部、５６
…加算部、５８…オフセット積算部（オフセット積算手
段）、６０…位相補償フィルタ（位相補償フィルタ手
段）、６２…ＰＷＭ処理部、６４…テープ巻径判別部
（予測値設定手段）、６４Ａ…カウンタ、６４Ｂ…メモ
リ、６６…初期設定部、６６Ａ…タイマ、７０…ＰＷＭ
キャリア除去フィルタ、８０Ａ…バックトルク上昇制御
部（バックトルク上昇制御手段）、８２…巻取側リー
ル、９２…下限リミッタ（下限リミッタ手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テンション検出手段によって検出された
   テープテンションの状態に基づいてテープリールの駆動
   を行ってテープテンションを目標値にサーボ制御するテ
   ープ駆動制御装置において、テープ走行開始時に、前記
   テープリールにおけるテープ巻径を判別するとともに、
   この巻径で安定したテープテンションが得られると予測
   されるテープリールの駆動予測値を得る予測値設定手段
   と、これによって設定された予測値に基づいて前記テー
   プリールを駆動開始するリール駆動手段とを備えたこと
   を特徴とするテープ駆動制御装置。
2. 【請求項２】 テンション検出手段によって検出された
   テープテンションの状態から、オフセット積算手段と位
   相補償フィルタ手段とを用いて得られたサーボエラーに
   基づいてテープリールの駆動を行い、テープテンション
   を目標値にサーボ制御するテープ駆動制御装置におい
   て、前記テープリールにおけるテープ巻径を判別すると
   ともに、この巻径で安定したテープテンションが得られ
   ると予測されるオフセット積算予測値及びフィルタ変数
   予測値を得て、前記オフセット積算手段及び位相補償フ
   ィルタ手段に設定する予測値設定手段と、これによって
   設定された予測値を基準として得られたサーボエラー信
   号に基づいてテープリールを駆動するリール駆動手段と
   を備えたことを特徴とするテープ駆動制御装置。
3. 【請求項３】 ２つのリールを有し、第１のリールから
   第２のリールにテープを巻き取る際における第１のリー
   ル側のバックトルクを制御するテープ駆動制御装置にお
   いて、走行中のテープの減速時に、前記バックトルクが
   上昇するように制御を行うバックトルク上昇制御手段を
   備えたことを特徴とするテープ駆動制御装置。
4. 【請求項４】 テンション検出手段によって検出された
   テープテンションの状態に基づいてテープリールのバッ
   クトルク制御を行ってテープテンションを目標値にサー
   ボ制御するテープ駆動制御装置において、前記テープリ
   ールのバックトルクが所定の下限値以上となるように、
   前記サーボ制御の制御量を制限する下限リミッタ手段を
   設けたことを特徴とするテープ駆動制御装置。