JPH0664785B2 - テ−プ速度制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、高速動作するデジタルデータレコーダの速
度制御系に適用して好適なテープ速度制御回路に関す
る。

［従来の技術］ 各種のデイジタルデータを記録するために使用されてい
る、例えばデジタルカセットデータレコーダとしては、
リール駆動方式と、オーデオテープレコーダと同様なキ
ャプスタン駆動方式の２種類の駆動方式が知られてい
る。

最近では、リール駆動方式の特徴に着目して前者の駆動
方式を採用したデータレコーダが普及しつつある。

リール駆動方式を採用する場合において、最も問題とな
るのが、高速で走行するテープの速度制御の問題であ
る。

データレコーダの場合には、テープの巻径が変化しても
テープ速度は常に一定でなければならないからである。

従来では、このテープ速度の定速化を図るために、以下
のようなテープ速度制御回路を構成していた。

まず、データレコーダに使用されるテープとして特殊な
テープが使用される。これは、第６図に示すように、デ
ータトラックＴ１，Ｔ２の他に、テープ速度検出用のト
ラックＴＳが設けられ、ここに所定周波数の基準信号が
記録されている。

そして、テープ再生系においては、この基準信号に対す
る専用の磁気ヘッドが取り付けられ、この磁気ヘッドで
再生した基準信号から、その再生周波数がテープ巻径に
拘らず、一定となるように速度制御系を構成していた。

また、市販されているオーデオテープレコーダに使用す
る通常のテープをデータレコーダ用として使用する場合
においては、データの記録・再生時に、テープに当接す
るローラなどでテープ速度の検出を行なう場合もある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した特殊なテープを使用する場合におい
ては、テープ速度を定速化するための手段として、基準
信号が記録された専用のカセットを使用する必要があ
る。

また、この基準信号を再生するため、専用の磁気ヘッド
を設けなければならないので、これによって、データレ
コーダの構成が複雑化する。

さらに、特殊テープを使用する場合には、磁気ヘッドが
テープに当接し、また通常テープの場合にはローラがテ
ープに当接する、いわゆるテープ接触型の速度検出とな
るため、これによって負荷が増える。

負荷が増えると、巻き取り側のモータとしてもトルクの
大きなものを必要とする。

従って、上述したテープ接触型の速度検出を使用しなけ
れば、トルクの小さなモータを使用することができ、こ
れびよって装置自体の大幅なコストダウンを図ることが
できる。また、基準信号を記録するような付属の回路構
成も不要となる。

そこで、この発明では、このような従来の問題点を構成
簡単に解決したものであって、基準信号やこれを再生す
るための磁気ヘッドなどのテープ接触型の速度検出手段
を設けないでも、テープ速度の定速化を図れるデータレ
コーダを提案するものである。

［問題点を解決するための技術的手段］ 上述の問題点を解決するため、特許請求の範囲第１項記
載の発明においては、巻き取りリール駆動用の専用のモ
ータに関連して設けられたテープ速度検出手段と、この
駆動モータに対する速度制御信号が格納された速度制御
信号記憶手段と、テープ速度検出手段から出力されたテ
ープ速度信号を電圧信号に変換する周波数・電圧変換手
段と、速度制御信号記憶手段から出力された速度制御信
号と周波数・電圧変換手段から出力された電圧信号とを
比較する比較手段とを有し、テープ速度検出手段から得
られたテープ巻径に関連したテープ速度信号によって速
度制御信号記憶手段に記憶された速度制御信号が参照さ
れ、周波数・電圧変換手段によってテープ速度信号が電
圧信号に変換され、参照された速度制御信号と変換され
た電圧信号とが比較手段で比較され、この比較結果が駆
動モータにフィードバックされて、テープの巻径の変化
に拘らず常に一定のテープ速度となるように、駆動モー
タが制御されるようになされたことを特徴とするもので
ある。

特許請求の範囲第２項に記載の発明においては、テープ
速度検出手段で検出されたテープ速度を一定のパルス幅
に変換するモノマルチと、モノマルチの出力を積分する
積分回路と、積分回路の出力によってテープ供給側のモ
ータを制御する制御手段とを有し、テープの巻き終わり
に向かうにしたがって、供給側のモータ出力が小さくな
るように制御することによって、テープの巻径の変化に
拘らず一定のテープテンションとなるようになされたこ
とを特徴とするものである。

［作用］ この構成において、巻き取り側のテープ巻き始めから巻
き終りに至るまでのテープの巻径の変化に対して、常に
一定のテープ速度となるために必要な巻取りモータに対
する多数の駆動電圧、換言すれば速度制御信号が、記憶
手段に予め格納されている。

どの格納データを使用するかは、テープ速度検出手段か
ら得られたテープ巻径に関連したテープ速度信号によっ
て決まる。具体的には、テープ速度信号がどの値のと
き、どのアドレスの速度制御信号を参照すれば、一定の
テープ速度なるかは予め判っているので、このテープ速
度信号に対応する速度制御信号が参照されることにな
る。

このように、テープ速度検出信号を使用するだけで、巻
取りモータの速度制御が行なわれ、これによってテープ
の巻径の変化に拘わず常にテープ速度が定速化される。

［実施例］ 続いて、この発明に係るテープ速度制御回路の一例を、
上述したデータレコーダの速度制御系に適用した場合に
つき、第１図以下を参照して詳細に説明する。

まず、この発明では基準信号なしでテープ速度の定速度
化を図るものであるから、この実施例のテープフォーマ
ットは第２図に示すようなものとなる。これによって、
データ記録トラックの増設が可能になったり、他の信号
（制御信号、その他）を記録することができるようにな
る。

さて、第１図のテープ速度制御回路１０において、１Ｓ
はテープ供給側の駆動モータ（供給側モータ）であり、
１Ｔは巻取り側モータである。これら駆動モータ１Ｓ，
１Ｔはいづれも通常のオーデオテープレコーダにおいて
要求される程度のトルクを発生するような小型モータを
使用することができる。

この実施例では、定速度制御系１０Ａの他に、定テンシ
ョン制御系１０Ｂが設けられ、テープの巻き始めから巻
き終りまで、常に一定のテンションとなるように制御さ
れている。

定テンション化を行なうのは、テープ巻き始めから巻き
終りに至るまでのテープの磁気ヘッドに対するヘッドタ
ッチを安定させ、データの記録・再生時におけるドロッ
プアウトの発生を減少させるためである。

定速度制御系１０Ａから説明する。

巻取り側モータ１Ｔに関連してテープ速度を検出するた
めに、テープ速度検出手段２が設けられる。このテープ
速度検出手段２として、この例では周波数発電機（Ｆ
Ｇ）が利用される。

磁気的な手段によってその回転状態を検出する場合に
は、図のように磁石が回転円板２Ａ上に形成され、これ
に対向して磁気検出素子２Ｂが配置されて構成される。

これによって、検出素子２Ｂからは、巻取り側モータ１
Ｔの回転数、従って巻き取りリール側に巻き取られるテ
ープのテープ速度が検出されることになる。

このテープ速度検出信号は分周器３によって１／ｍ（ｍ
は整数）に分周され、単位時間内の分周パルスがカウン
タ４においてカウントされる。

従って、このカウンタ４からはテープ速度に対応したカ
ウント出力が得られる。テープ速度とテープ巻量とは比
例関係にあるので、カウント出力をみれば、テープがど
の程度まで巻取られているかが判る。

カウント出力はテープ速度制御信号の記憶手段５に供給
される。ここで、どのテープ速度のとき、どの程度の駆
動電圧を巻取り側モータ１Ｔに印加すれば、テープ速度
を定速化できるかは予め判明している。記憶手段５には
テープ速度を定速化するために必要なデータ、すなわち
巻取り側モータ１Ｔに加えるべき、テープの巻き始めか
ら巻き終りまでの各ポイントにおける速度制御情報が格
納されている。

テープの巻量と、そのときに必要とする巻取り側モータ
１Ｔに対する駆動電圧との関係は、第３図曲線Ｌ１に示
すようになる。従って、巻始めから巻終りまでの各駆動
電圧の値を速度制御信号用のデータ（デジタルデータ）
として記憶させておき、そのデータをテープ速度検出信
号によって参照するように構成されている。このような
ことから記憶手段５としては、ＲＯＭ構成でかつ、テー
ブル化されたものを使用すればよい。

テープ速度検出信号によって参照された速度制御信号は
Ｄ／Ａ変換器６でアナログ信号に変換され、これがモー
タドライブ回路１１に供給される。

ドライブ回路１１はオペアンプ１３を有し、アナログ化
された速度制御信号が抵抗分圧回路１２を経てオペアン
プ１３の＋端子に供給される。

オペアンプ１３の出力はコンプリメンタリ接続された出
力トランジスタＱ１，Ｑ２を経て巻取り側モータ１Ｔに
印加される。

なお、１４は帰還抵抗器である。

この実施例ではさらに、負荷変動による速度変動をも除
去するため、テープ速度検出信号がさらに、周波数・電
圧変換回路１５に供給されて、テープ速度が所定の電圧
信号に変換される。これが抵抗器１６を介して、オペア
ンプ１３の−端側に供給される。

これによって、巻取り側モータ１Ｔは負荷変動をも考慮
した状態で、テープ速度が一定となるように速度制御さ
れることになる。

次に、定テンション制御系１０Ｂについて説明する。

テープ速度検出信号は速度変動に拘らず、パルス幅が一
定となるように、モノマルチ２１に供給されてパルス整
形される。

パルス幅が一定になされたテープ速度検出信号は、オペ
アンプ２３で構成された積分回路２２に供給されて、第
４図直線Ｌ２に示すような積分出力が形成される。

ここでは、テープの巻き始めから巻き終りに向かって、
そのレベルが負方向に大きくなるような積分出力が形成
される。

積分出力は駆動電圧制御回路２４に供給される。この制
御回路２４はオペアンプ２６を有し、積分出力がレベル
調整素子２７を介してその＋端子に供給される。この＋
端子にはレベル調整素子２８を介して定電圧Ｖｏが印加
されているので、オペアンプ２６の出力は第５図に示す
ように、巻き終りに向かうにしたがって、出力レベルが
低下するような駆動電圧（直線Ｌ３）が得られる。

この駆動電圧は定電流回路３０を構成するオペアンプ３
１に供給され、これがさらに制御トランジスタＱ３に供
給されて電流変換される。供給側モータ１Ｓはこの制御
トランジスタＱ３の電流ラインに直列接続されている。

いま、供給側モータ１Ｓの回転トルクが一定であると、
供給側リールのテープの巻径が小さい方が、すなわち、
巻き終わりの方がテープテンションが大きくなる。ここ
で、第５図に示すようなモータ制御特性に選定すれば、
これによって供給側モータ１Ｓに対する駆動電流がテー
プの巻き終り側に向かって低下するから、このような制
御によって定テンション化を達成することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の構成によれば、テープ
速度検出信号に基づいて、巻取り側モータを速度制御し
たから、テープ速度を常に一定に維持することができ
る。

その場合、この発明では予め定速度化できるような速度
制御信号を記憶させておき、そのデータをテープ速度の
検出信号で参照するようにしたから、速度制御信号用の
データを増やせば、それだけ制御精度が向上し、これに
よって高精度の定速度制御を実現できる。

更に、テープ速度を電圧信号に変換し、これと速度制御
信号とを比較した結果で巻き取り側モータを制御したか
ら、巻き取り側モータに負荷変動が発生してもテープ速
度を一定に維持することが可能になる。

また、速度制御する場合でも、従来のようにテープに基
準信号を記録する必要もなければ、基準信号を再生する
ための専用の磁気ヘッドを増設する必要もない。

そのため、この発明に係るテープ速度制御回路をデータ
レコーダに応用する場合には、既存のオーデオテープレ
コーダを、若干仕様を変更するだけで流用できる特徴を
有する。

従って、この発明に係るテープ速度制御回路は上述した
ようなカセット式のデシタルデータレコーダに適用して
極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るテープ速度制御回路をデータレ
コーダに適用した場合の一例を示す系統図、第２図はそ
のときに使用されるテープフォーマット、第３図〜第５
図はその動作説明に供する特性図、第６図は従来のデー
タレコーダにおけるテープフォーマットである。 １０……テープ速度制御回路 １０Ａ……定速度制御系 １０Ｂ……定テンション制御系 ５……速度制御信号記憶手段 １Ｔ……巻取り側モータ １Ｓ……供給側モータ ２……テープ速度検出手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻き取りリール駆動用の専用のモータに関
   連して設けられたテープ速度検出手段と、 この駆動モータに対する速度制御信号が格納された速度
   制御信号記憶手段と、 上記テープ速度検出手段から出力されたテープ速度信号
   を電圧信号に変換する周波数・電圧変換手段と、 上記速度制御信号記憶手段から出力された速度制御信号
   と上記周波数・電圧変換手段から出力された電圧信号と
   を比較する比較手段とを有し、 上記テープ速度検出手段から得られたテープ巻径に関連
   したテープ速度信号によって上記速度制御信号記憶手段
   に記憶された速度制御信号が参照され、 上記周波数・電圧変換手段によって上記テープ速度信号
   が電圧信号に変換され、 参照された上記速度制御信号と上記変換された電圧信号
   とが上記比較手段で比較され、この比較結果が上記駆動
   モータにフィードバックされて、テープの巻径の変化に
   拘らず常に一定のテープ速度となるように、上記駆動モ
   ータが制御されるようになされたことを特徴とするテー
   プ速度制御回路。
2. 【請求項２】上記テープ速度検出手段で検出されたテー
   プ速度を一定のパルス幅に変換するモノマルチと、 上記モノマルチの出力を積分する積分回路と、 上記積分回路の出力によってテープ供給側のモータを制
   御する制御手段とを有し、テープの巻き終わりに向かう
   にしたがって、上記供給側のモータ出力が小さくなるよ
   うに制御することによって、テープの巻径の変化に拘ら
   ず一定のテープテンションとなるようになされたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のテープ速度制御
   回路。