JPH07130047A - 記録再生装置のテープ走行駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テープの起動，停止時の過渡状態におけるテ
ープダメージを低減することができるようにする。 【構成】 速度検出回路１５はキャプスタン１１の回転
速度からテープ１の走行速度を検出する。この検出速度
信号と基準速度信号発生器１６からの基準速度信号との
速度誤差信号が比較器１７で検出され、この速度誤差信
号に応じてキャプスタンモータ１２が制御され、テープ
１は一定速度で走行する。また、巻径検出回路２３は供
給リールモータ４と巻取リールモータ７の回転速度から
供給リール３，巻取リール６のテープ巻径を検出する。
これらのテープ巻径の情報は、比較器１７からの速度誤
差信号とともに、加減速トルク発生回路２９に供給さ
れ、リール３，６の過渡駆動トルク情報Δｉｓ，Δｉｔ
が生成される。これにより、キャプスタン１１の加速度
に協調してリール３，６の加速度が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体にテープを用
いて情報を記録再生する記録再生装置に係り、特に、キ
ャプスタンによりテープ移送を行ない、テープの走行速
度とテンションとを一定に制御できるようにしたテープ
走行駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の記録再生装置のテープ走行駆動装
置の一例が特開平５ー５４４８１号公報に開示されてい
る。テープを用いた記録再生装置において、正確かつ高
密度な記録再生を行なうためには、テープの走行速度を
一定に保つと共にテープに加えられるテンションを一定
にしなければならない。このため、従来の記録再生装置
では、キャプスタンとピンチローラとでテープを圧着駆
動することにより、テープの走行速度を一定にしてお
り、また、テープテンションは、テンションアームと呼
ばれるテープのテンション機構を用いて、ドラム面での
テープテンションが一定になるように、供給リールモー
タと巻取リールモータとに所定トルクを与えるようにし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の大半の
記録再生装置は、機構部の構造の簡略化及びコスト低減
化、さらには、テープとの接触部分の低減化から、テン
ションセンサを供給リールとキャプスタンとの間に１系
統設ける構成が取られている。従って、供給リール，巻
取リール間のテープテンションはキャプスタンとピンチ
ローラで２分されることになる。キャプスタンと供給リ
ールとの間のテンション変動はテンションセンサによっ
て検出され、テープを所定のテンションに制御するよう
に供給リールモータへ所定のトルクを与える。

【０００４】しかし、かかる構成では、キャプスタンと
巻取リールとの間のテンション変動を検出することがで
きず、このため、正確なテンション制御が不可能とな
る。キャプスタンのテープ移送量と巻取リールのテープ
巻取り量または送出し量を等しくすることは困難であ
り、このため、巻取り量と送出し量がアンバランスにな
ると、テープが弛んだり、突っ張ったりなどしてテープ
を傷つけてしまうし、また、テープガイドから外れてし
まうというような問題があった。特に、応答性が異なる
キャプスタンモータとリールモータでは、異常のような
問題が顕著に現れる。

【０００５】また、記録再生装置のテープ駆動装置で
は、テープアクセスを高速化し、且つテープダメージを
低減したテープ駆動ができることが要求されている。

【０００６】本発明の目的は、かかる問題を解消し、起
動停止時の過渡状態におけるテープダメージを低減する
ことができるようにした記録再生装置のテープ走行起動
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、キャプスタンの回転速度を検出するキャ
プスタン回転速度検出手段と、このキャプスタン回転速
度検出手段によって検出された速度と基準速度とを比較
するキャプスタン速度誤差検出手段と、テープの走行に
伴う巻取リールの回転を検出する巻取リール回転検出手
段と、テープ走行に伴う供給リールの回転を検出する供
給リール回転検出手段と、供給リール回転検出手段と巻
取リール回転検出手段との検出結果とキャプスタン回転
速度検出手段の検出結果とによって供給リールと巻取リ
ールの巻径を算出するリール巻径算出手段と、このリー
ル巻径算出手段の算出結果に応じて供給リールと巻取リ
ールとの駆動トルクを算出する第１のリールトルク算出
手段と、キャプスタン速度誤差検出手段とリール巻径算
出手段との結算結果を演算してリールトルクを算出する
第２のリールトルク算出手段と、テープから再生される
コントロール信号からテープ速度を算出するテープ速度
算出手段と、このテープ速度算出手段によって算出され
たテープ速度情報で第２のリールトルク算出手段の算出
結果を補正する第３のリールトルク算出手段と、第１の
リールトルク算出手段と第２のリールトルク算出手段と
第３のリールトルク算出手段との算出結果とを加算し、
供給リールと巻取リールの駆動トルクとする手段とを備
える。

【０００８】

【作用】この発明では、テープのテンションの制御と走
行速度制御がと行われる。その中で供給リール回転検出
手段と巻取リール回転検出手段との検出結果からリール
巻径を検出し、この検出結果をテープテンション制御ト
ルク算出手段に与え、さらに、キャプスタン回転速度検
出手段で検出された速度と基準速度とを比較して得られ
る速度誤差をこのテープテンション制御トルク算出手段
に与えることにより、供給リールと巻取リールとの駆動
トルクが得られ、これにより、キャプスタンの回転速度
に応じた供給リールと巻取リールの回転速度の協調制御
が行なわれる。

【０００９】また、テープから再生されるコントロール
信号をテープ速度演算手段で演算することにより、実際
のテープ移送量が算出され、この演算結果をテープテン
ション制御トルク算出手段に与えることにより、実際の
テープ移送量と供給リール及び巻取リールの回転速度と
の協調制御が行なわれる。

【００１０】さらに、テープ上でのコントロール信号の
有無をコントロール信号検出手段で検出することによ
り、コントロール信号が記録されていない未記録テープ
の場合には、上記の再生コントロール信号によるテープ
移送量の演算を停止するように制御される。さらに、テ
ープ移送応答を落し、テープダメージを低減するように
制御される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明による記録再生装置のの一実施例を示
す構成図であって、１はテープ、２はテンションアー
ム、３は供給リール、４は供給リールモータ、５は供給
リールモータ回転検出器（以下、ＳＦＧヘッドとい
う）、６は巻取リール、７は巻取リールモータ、８は巻
取リール回転検出器（以下、ＴＦＧヘッドという）、９
はドラムモータ、１０は回転ドラム、１１はキャプスタ
ン、１２はキャプスタンモータ、１３はキャプスタンモ
ータ回転検出器（以下、ＣＦＧヘッド）、１４はコント
ロールヘッド、１５は速度検出器、１６は基準速度信号
発生器、１７は比較器、１８はスイッチ回路、１９はコ
ントロール信号（以下、ＣＴＬ信号という）発生回路、
２０はＣＴＬ信号再生回路、２１は速度検出器、２２は
比較器、２３は巻径検出回路、２４はテンション検出回
路、２５は基準テンション発生回路、２６は比較器、２
７は供給リール一定テンション制御回路、２８は巻取リ
ール一定テンション制御回路、２９は加減即トルク発生
回路、３０は比較器、３１〜３５は加算回路である。

【００１２】この実施例は、図１に示すように、回転駆
動される回転ドラム１０の外周に沿ってテープ１を斜め
方向に走行させ、回転ドラム１０上の図示しない回転ヘ
ッドによってヘリカルトラックを形成することにより、
テープ１に大容量のデータを高速に記録再生することが
できるようにしたヘリカルスキャン型の記録再生装置の
テープ走行駆動装置である。

【００１３】キャプスタン１１と図示しないピンチロー
ラとでテープ１を挾持し、キャプスタン１１をキャプス
タンモータ１２で回転させることにより、テープ１を定
速に走行させる。キャプスタンモータ１２の回転軸にＦ
Ｇ着磁ディスクが連結されている。ＦＧ着磁ディスクの
周縁部に複数の着磁が等間隔になされており、この着磁
面に対向して電磁変換用ヘッドであるＣＦＧヘッド８が
配置されている。従って、ＦＧ着磁ディスクの回転速度
（従って、キャプスタン１１の回転速度）に比例した周
波数のパルス（ＣＦＧ信号）がＣＦＧヘッド８から得ら
れる。

【００１４】また、リールモータ４，６の回転軸にも、
夫々ＦＧ着磁ディスク（図示せず）が連結されている。
これらＦＧ着磁ディスクの周縁部にも複数の着磁が当間
隔になされており、これら着磁面夫々に対向して電磁変
換用ヘッドであるＳＦＧヘッド５、ＴＦＧヘッド８が配
置されている。従って、かかるＦＧ着磁ディスクの回転
速度（従って、供給リール３，巻取リール６の回転速
度）に比例した周波数のパルス（ＳＦＧ信号，ＴＦＧ信
号）が夫々ＳＦＧヘッド５，ＴＦＧヘッド８から得られ
る。

【００１５】次に、テープ１の走行速度とテンションと
を制御する回路構成について説明する。

【００１６】まず、テープ１の走行速度制御系について
説明する。

【００１７】テープ１の走行速度ｖ_cは、 ｖ_c＝２・π・Ｒ_c・ｆ_c ーーーーーーー(1) ｆ_c＝ｆ_CFG／Ｄ_c ーーーーーーー(2) で表わされる。なお、Ｒ_cはキャプスタン１１の軸半
径、ｆ_cはキャプスタン１１の回転周波数、ｆ_CFGはＣＦ
Ｇヘッド１３からのＣＦＧ信号の周波数、Ｄ_cはキャプ
スタン１１に連結したＦＧ着磁ディスクの着磁数であ
る。

【００１８】従って、ＣＦＧヘッド１３からのＣＦＧ信
号の周波数ｆ_CFGを検出し、上記(1)式，(2)式へ代入す
ることにより、テープ１の走行速度ｖ_cを算出すること
ができる。以上の演算は速度検出回路１５で行なわれ
る。

【００１９】上記のようにして得られたテープ１の走行
速度Ｖ_Cと基準速度発生回路１６から出力される基準速
度との誤差が比較器１７で検出される。即ち、比較器１
７では、速度検出器１５の出力信号が与えるテープ１の
速度基準データを減算するような回路構成になってお
り、この減算結果が速度誤差信号として出力され、図示
しない増幅器で充分増幅されてキャプスタンモータ１２
の駆動に供される。

【００２０】次に、テープ１のテンション制御系につい
て説明する。

【００２１】テンションの制御は、供給リール４と巻取
リール７とにテープ１が所定のテンションとなるように
互いにテープ１を引っぱり合う駆動トルクが与えられる
ことによって行なわれる。しかし、これら駆動トルク
は、リール４，７のテープ巻径によって逐次変更させる
必要がある。

【００２２】リールモータへ与えるトルクτ_Rは、 τ_R＝Ｔ・Ｒ ーーーーーーー（３） で表わされる。なお、Ｔはリールがテープ１へ与える目
標テンション、Ｒはリール巻径である。従って、リール
の駆動トルクを得るためには、リール４，７の巻径演算
が必須となる。ここで、リールの巻径検出回路２３の演
算動作について図３及び図４を用いて説明する。

【００２３】図３はリールの巻径演算を説明するための
図であり、４０はピンチローラ、４１は巻取リール半径
演算結果の出力端子、４２は供給リール半径演算結果の
出力端子、Ｒ_Ｓは供給リール３の半径、Ｒ_Tは巻取リー
ル６の半径、Ｒ_Cはキャプスタン１１の半径、ｖ_Sは供給
リールがテープ１を送り出すテープ速度、ｖ_Cはキャプ
スタン１２がテープ１を送り出すテープ速度、ｖ_Tは巻
取リール６がテープ１を巻取るテープ速度である。

【００２４】図４は巻径検出回路２３の一具体例を示す
ブロック図であって、５２，５３は掛算器、５５，５６
はラッチ回路、５７はＴＦＧ信号の入力端子、５８ＣＦ
Ｇ信号の入力端子、５９はＳＦＧ信号の入力端子，６０
はテンション誤差情報の入力端子、６１は巻取リール半
径演算結果の出力端子、６２は供給リール半径演算結果
の出力端子、６３は過渡判別回路である。

【００２５】図３において、テープ速度ｖ_S，ｖ_C，ｖ_T
は夫々、 ｖ_S＝Ｒ_S・ω_S＝Ｒ_S・（２・π・ｆ_SFG／Ｄ_S） ーーーーーーー(4) ｖ_C＝Ｒ_C・ω_C＝Ｒ_C・（２・π・Ｄ_C） ーーーーーーー(5) ｖ_T＝Ｒ_T・ω_T＝Ｒ_T・（２・π・ｆ_TFG／Ｄ_T） ーーーーーーー(6) で表わされる。なお、ω_Sは供給リール３の角速度、ω_C
キャプスタン１１の角速度、ω_Tは巻取リールの角速
度、ｆ_SFGはＳＦＧヘッド５から出力されるＳＦＧ信号
の周波数、ｆ_TFGはＴＦＧヘッド８からの出力されるＴ
ＦＧ信号の周波数、Ｄ_Sは供給リール３に連結されたＦ
Ｇ着磁ディスク（図示せず）の着磁数、Ｄ_Tは巻取リー
ル６に連結されたＦＧ着磁ディスク（図示せず）の着磁
数である。

【００２６】ここで、前提条件として、供給リール３か
ら巻取リール６までの間のテープ１の弛みはないものと
する。また、Ｄ_R＝Ｄ_S＝Ｄ_Tとする。

【００２７】上記条件下においては、 ｖ₀＝ｖ_S＝ｖ_C＝ｖ_T ーーーーーーー(7) Ｒ_S＝（Ｄ_R・Ｒ_C／Ｄ_C）・（ｆ_CFG／ｆ_TFG） ーーーーーーー(8) Ｒ_T＝（Ｄ_R・Ｒ_C／Ｄ_C）・（ｆ_CFG／ｆ_SFG） ーーーーーーー(9) となる。上記式(8)、(9)において、Ｒ_C、Ｄ_R、Ｄ_Cは既
知であることから、周波数ｆ_CFG，ｆ_TFG，ｆ_SFGを計測
することにより、供給リール３及び巻取リール６の巻径
を演算で求めることができる。以上の演算処理が巻径検
出回路２３で行なわれる。

【００２８】図４において、巻径検出回路２３には、入
力端子５７，５８，５９から夫々モータのＦＧ信号（Ｃ
ＦＧ，ＴＦＧ，ＳＦＧ）が演算器５０，５１に入力さ
れ、それらの演算結果が既知パラメータの演算項５４と
掛算器５２，５３で掛算され、ラッチ回路５５，５６に
送出される。以上のようにして算出されたリール巻径情
報は出力端子６１，６２から出力されて、図１での供給
リール一定テンション回路２７と巻取り一定テンション
回路２８とに送出され、上記式(3)に従って定常リール
トルクが算出されて夫々加算回路３２，３５に送出され
る。

【００２９】しかし、実際には、テープ１の起動、停止
時などの過渡状態においては、テープ１が弛みやすく、
上記のような供給リール３から巻取リール６までの間の
テープ弛みはないという条件が成り立たなくなり、これ
によってテープ１は傷つき、さらにはテープ巻径演算に
誤差が生じてしまう。

【００３０】そこで、テープ巻径演算に関しては、テー
プテンションの乱れがほとんどない場合に限って巻径演
算結果を更新することにより、巻径演算誤差の発生を防
ぐことができる。

【００３１】以上の動作を、巻径演算回路２３では、入
力端子６０から入力されるテンション誤差信号から過渡
判別回路６３（図４）でテープテンションの乱れの有無
を判断し、テンション誤差信号が所定値以下のとき、即
ち、テンションが安定している期間のみラッチ回路５
５，５６をスルー状態にし、テンション誤差信号が所定
値以上の場合には、ラッチ回路５５，５６を保持状態し
て巻径データの更新を停止する。

【００３２】さらに、回転ドラム１０とテープ１とのテ
ンションを正確に制御するために、図１に示すように、
ドラム１０と供給リール３との間にテンションセンサ２
を設置し、これより、テンション値を検出する。テンシ
ョンセンサ２はテープ弛み量をテンションセンサアーム
の回転角によって検出し、回転角対テンションセンサ２
位置のテープテンション値は一意的に決定されている。
テンションセンサ２からは回転角に対するテンションセ
ンサ出力電圧（ＴＮＳ）が出力され、テンション検出回
路２４へ送出されてテンション値に換算される。基準テ
ンション発生回路２５から出力される基準テンション値
とこの換算されたテープテンション値との差分が比較器
２６で求められ、この差分が加算器３１に送出される。

【００３３】以上のように、供給リール３とドラム１０
との間のテンション値を供給リールモータ４に負帰還制
御することにより、一定のテンションが得られるように
供給リール３がテープ１を供給するので、テンションは
一定に保たれる。

【００３４】次に、この実施例の最も重要な特徴である
テープ１の過渡状態におけるテンション変動の低減手段
について説明する。

【００３５】過渡状態においては、上記の速度ｖ_S，
ｖ_C，ｖ_T（以下、過渡状態でのテ−プ速度を、夫々Δｖ
_S，Δｖ_C，Δｖ_Tとする）を同一になるように制御が行
なわれる。即ち、テープ１の移送を支配するキャプスタ
ン１１の過渡テープ速度Δｖ_CにΔｖ_SとΔｖ_Tとを追従
制御させる（キャプスタンモータ１２にリール３，６を
協調制御する）。以下、かかる協調制御について図３を
用いて説明する。

【００３６】モータの運動方程式より、過渡状態のモー
タに必要なトルクτは、 Δτ_C＝（ｊ_C／Ｒ_C）・（Δｖ_C／Δｔ）＝ｋ_C・ｉ_C ………(10) Δτ_S＝（ｊ_S／Ｒ_S）・（Δｖ_S／Δｔ）＝ｋ_S・ｉ_S ………(11) Δτ_T＝（ｊ_T／Ｒ_T）・（Δｖ_T／Δｔ）＝ｋ_T・ｉ_T ………(12) で表わされる。但し、ｊ_Cはキャプスタン１１のイナー
シャ(キャプスタンモータ１２のイナーシャを含む）、
ｊ_Sは供給リール３のイナーシャ、ｊ_Tは巻取リール６の
イナーシャ、ｋ_Cはキャプスタンモータ１２のトルク定
数、ｋ_Sは供給リールモータ４のトルク定数、ｋ_Tは巻取
リールモータ７のトルク定数、ｉ_Cはキャプスタンモー
タ１２のモータ電流、ｉ_Sは供給リールモータ４のモー
タ電流、ｉ_Tは巻取リールモータ７のモータ電流であ
る。

【００３７】供給リールモータ４のモータ電流ｉ_Sと巻
取リールモータ７のモータ電流ｉ_TをΔｖ_C／Δｔの加速
度になるように制御する。これにより、 Δｖ_C／Δｔ＝Δｖ_S／Δｔ＝Δｖ_T／Δｔ ………(13) となる。従って、式(13)から Δｖ_C／Δｔ＝（Ｒ_C・ｋ_C・ｉ_C）／ｊ_C＝（Ｒ_T・ｋ_T・ｉ_T）／ｊ_T ＝（Ｒ_S・ｋ_S・ｉ_S）／ｊ_S ………(14) となる。これら式(13),(14)より、供給リールモータ４
と巻取リールモータ７に流す電流は、 ｉ_S＝（Ｒ_C・ｋ_C／ｊ_C・ｋ_S）・（ｊ_S／Ｒ_S）・ｉ_C ………(15) ｉ_T＝（Ｒ_C・ｋ_C／ｊ_C・ｋ_T）・（ｊ_T／Ｒ_T）・ｉ_C ………(16) となる。但し、、ｊ_S，ｊ_Tはモータ４，７のイナーシャ
（ｊ_M）とテープ巻径によって変化するテープ１のイナ
ーシャ（ｊ_T）との加算値であり、 ｊ_S＝ｊ_M＋ｊ_TS＝π・Ｔ_W・ρ・（Ｒ_S ⁴ーＲ_h ⁴）／２ ………(17) ｊ_T＝ｊ_M＋ｊ_TT＝π・Ｔ_W・ρ・（Ｒ_T ⁴ーＲ_h ⁴）／２ ………(18) で表わされる。但し、Ｔ_Wはテープ１の幅、ρはテープ
１の比重、Ｒ_hはリールハブ径である。

【００３８】上記式(15),(16),(17),(18)のうち、Ｒ_C，
ｋ_C，ｊ_C，ｋ_S，ｋ_T，ｊ_M，Ｔ_W，ρ及びＲ_hは既知であ
り、Ｒ_S，Ｒ_Tは巻径検出回路２３で算出される。従っ
て、モータ電流ｉ_S，ｉ_Tを算出するためには、モータ電
流ｉ_Cを計測する必要がある。

【００３９】以上の演算処理は加減速トルク発生回路２
９で行なわれ、この加減速トルク発生回路２９は巻径検
出回路２３から送出される巻径情報と比較器１７から送
出されるキャプスタン１１の速度誤差情報が供給され、
その出力は加算回路３５，３３にリール６，３の過渡駆
動トルク情報Δｉｔ，Δｉｓとして与えられる。従っ
て、テープ１の起動時では、供給リール３がテープ１を
送り出し、巻取リール６がこのテープ１を巻き取るよう
に動作し、テープ１の停止時では、供給リール３がテー
プ１を巻き取る方向に駆動され、巻取リール６がテープ
１を送り出す方向に駆動されるように動作する。これに
より、キャプスタンモータ１２の加速度に協調してリー
ル３，６の加速度を制御することができ、起動時及び停
止時でのテープ弛みを低減することができる。

【００４０】しかし、キャプスタン１１のトルク情報と
テープ移動量とは必ずしも等しくなるとは限らない。図
３に示すように、キャプスタン１１とピンチローラ４０
とでテープ１を挾持し、キャプスタン１１を回転駆動す
ることにより、テープ１の移送を実現しているのであっ
て、実際のテープ移送量は把握できていない。これに対
し、記録済テープであれば、コントロール信号を再生す
ることにより、テープ速度を計算することができる。

【００４１】以下、図５を用いてコントロール信号を利
用したテープ速度検出機構について説明する。但し、図
５においては、７０は記録済テープ１のコントロール信
号、７１は再生アンプ、７２は波形整形回路、７３は立
上り検出回路、７４はラッチ付きカウンタ、７５は掛算
器、７６は割算器、７７はＣＰ０基準時間データ発生
器、７８はＣＴＬ基準信号発生回路、７９は記録再生切
替信号の入力端子、８０はカウンタ７４への基準パルス
の入力端子、８１はテープ速度情報の出力端子、８２は
ＣＴＬパルス発生装置である。

【００４２】また、図６は図５の各部の信号を示す波形
図であって、図５に対応する信号には同一符号をつけて
いる。

【００４３】図５及び図６において、テープ１からコン
トロールヘッド１４によって再生されるコントロール
（ＣＴＬ）信号ａはスイッチ回路１８を通り、再生アン
プ７１で増幅された後、波形整形回路７２で波形整形さ
れる。この波形整形回路７２の出力信号ｂは立上り検出
回路７３に供給されてその立上りエッジが検出され、ラ
ッチ付きカウンタ７４にラッチ／リセット信号として供
給される。ラッチ付きカウンタ７４は入力端子８０から
基準パルスが供給される毎にカウントアップし、立上り
検出回路７３からのラッチ／リセット信号毎に現在のカ
ウント値ＦＲＣＮ（ＣＴＬ信号の周期データ）をラッチ
すると同時に、リセットされる。

【００４４】なお、以上の動作は、 ｖ_TP＝Ｌ／（ＣＰ０・ＦＲＣＮ） ………(19) で表わされる。但し、ｖ_TPは再生ＣＴＬ信号から算出さ
れたテープ速度、Ｌはテープ１上に記録されるべきＣＴ
Ｌ信号の基準距離、ＣＰ０はラッチ付きカウンタ７４に
供給される上記基準パルスの周期、ＦＲＣＮは再生ＣＴ
Ｌ信号の周期をＣＰ０でカウントした結果得られるカウ
ント値である。

【００４５】ここで、上記式(19)において、Ｌ，ＣＰ０
は既知であることから、カウント値ＦＲＣＮを計測する
ことにより、テープ速度を演算することができ、かかる
演算は速度検出回路２１で行なわれる。

【００４６】一方、記録時では、ＣＴＬ基準信号発生回
路７８で発生されるＣＴＬ基準信号がＣＴＬパルス発生
回路８２に供給されてＣＴＬパルスが生成され、記録ア
ンプ８３及びスイッチ回路１８を介してコントロールヘ
ッド１４に供給される。このようにして、テープ１にＣ
ＴＬ信号が記録される。

【００４７】図１において、比較器２２は、速度検出回
路２１で再生ＣＴＬ信号から算出した実テープ速度信号
と基準速度信号発生回路１６から出力される基準速度信
号との速度誤差データを検出し、速度誤差信号として加
算回路３４に送出する。比較器３０は、速度検出回路２
１で再生ＣＴＬ信号から算出した実テープ速度信号と基
準速度信号発生回路１６から出力される基準速度信号と
の速度誤差データを検出し、速度誤差信号として加算回
路３３に送出する。これにより、リールモータ７，４の
駆動トルク信号が得られる。

【００４８】ここで、上記速度誤差データのリールトル
ク信号への加算手段の他の具体例を用いた本発明による
記録再生装置のテープ走行駆動装置の実施例について図
２を用いて説明する。但し、図２において、３６はキャ
プスタン回転方向検出回路、３７，３８はスイッチ回
路，３９はＮＯＴ回路であり、図１に対応する部分には
同一符号を付けて重複する説明を省略する。

【００４９】図２において、供給リールモータ４と巻取
リールモータ７との回転方向の属性は、通常状態でアク
ティブな回転方向を正転と決めている。従って、リール
はテープに常時バックテンションをかけていることか
ら、供給リール３ではテープ１を巻き取る方向が正転、
テープ１を送り出し方向が逆転とし、巻取リール６では
テープ１を巻き取る方向が正転、テープ１を送り出す方
向が逆転としている。以上のことから、リール３，６に
対して供給すべき速度誤差信号は互いに極性が逆でなけ
ればならない。

【００５０】以上のことから、速度検出回路２１から出
力される速度信号と基準速度信号発生回路１６から出力
される基準速度信号とは、夫々比較器２２と比較器３０
とで極性が異なるように供給される。比較器２２，３０
から出力される互いに極性が異なる速度誤差信号は、ス
イッチ回路３７，３８の正転側（Ｆ側）入力端子と逆転
側(Ｒ側）入力端子に夫々供給される。これらスイッチ
回路３７，３８はテープ走行方向によって切り替えられ
る。

【００５１】ここで、図２におけるキャプスタン回転方
向検出回路３６によるテープ走行方向の検出について図
７及び図８を用いて説明する。

【００５２】図７はこのキャプスタン回転方向検出回路
３６の一具体例を示すブロック図であって、９１，９２
はＣＦＧアンプ、９３，９４は立上り検出回路、９５，
９６はＡＮＤ回路、９７はセット／リセットフリップフ
ロップ回路（以下、ＲＳ−ＦＦ回路という），９８はキ
ャプスタン１１の回転方向判別信号の出力端子、９９は
キャプスタン回転ロータ、１００，１０１はＣＦＧヘッ
ドである。

【００５３】また、図８は図７の各部の信号を示す波形
図であり、図７に対応する信号には同一符号を付けてい
る。

【００５４】まず、図示する正転時のキャプスタン１１
の回転方向検出について説明する。

【００５５】キャプスタン回転ロータ９９の周辺は当間
隔に着磁されており、これと対向して２個のＣＦＧヘッ
ド１００，１０１が互いに近接して取り付けられてい
る。正転時では、これらＣＦＧヘッド１００から出力さ
れるＣＦＧ信号ｃがＣＦＧヘッド１０１から得られるＣ
ＦＧ信号ｄよりも９０゜位相が進んでいる。

【００５６】これらＣＦＧ信号ｃ，ｄは夫々、ＣＦＧア
ンプ９１，９２で増幅された後、立上り検出回路９３，
９４に供給されてそれらの立上りエッジ信号が抽出され
る。

【００５７】ＡＮＤ回路９５はＣＦＧ信号ｄと立上り検
出回路９３からの立上りエッジ信号とが供給され、ＡＮ
Ｄ回路９６はＣＦＧ信号ｃと立上り検出回路９４からの
立上りエッジ信号とが供給される。そして、ＡＮＤ回路
９５の出力信号ｅがＲＳ−ＦＦ回路９７にセット信号と
して供給され、ＡＮＤ回路９６の出力信号ｆがＲＳ−Ｆ
Ｆ回路９７にリセット信号として供給される。キャプス
タン１１が正転する場合、ＣＦＧ信号ｃがＣＦＧヘッド
１０１から得られるＣＦＧ信号ｄよりも９０゜位相が進
んでいるので、ＡＮＤ回路９５からセット信号ｅは出力
されず、ＡＮＤ回路９６からリセット信号が出力され
る。従って、ＲＳ−ＦＦ回路９７のＱ端子から出力端子
９８に低レベルのキャプスタン回転方向判別信号ｇが出
力される。

【００５８】また、キャプスタン１１が逆転していると
きには、ＣＦＧ信号ｃ，ｄの位相関係が図８に示すもの
と逆になる。従って、ＡＮＤ回路９５からセット信号ｅ
は出力されてＡＮＤ回路９６からリセット信号が出力さ
れず、ＲＳ−ＦＦ回路９７から高レベルのキャプスタン
回転方向判別信号ｇが出力される。

【００５９】以上のようにして得られたキャプスタン回
転方向判別信号ｇは、図２において、スイッチ回路３７
に切替制御信号として供給され、また、ＮＯＴ回路３９
でレベル反転されてスイッチ回路３８に切替制御信号と
して供給される。従って、比較器２２，３０から出力さ
れる互いに極性が異なる速度誤差信号は、テープ走行方
向に応じてさらに互いに極性が切り換えられてリールモ
ータ４，７の駆動トルク信号に加算される。

【００６０】以上のように、リール３，６の巻径計算結
果をパラメータとし、フィードフ_オアード制御として、
巻取リールモータ７と供給リールモータ４への一定テン
ショントルク制御とを行ない、キャプスタンモータ１２
のトルク情報を過渡時のリールの加減速トルク制御を、
フィードバック制御として供給リール３のテンション制
御と再生ＣＴＬ信号から算出した速度誤差信号をリール
のトルク制御とすることにより、起動時や停止時などの
過渡時におけるテープテンション変動を充分抑圧するこ
とができる。

【００６１】次に、未記録テープを再生する場合につい
て説明する。

【００６２】未記録テープにおいては、速度検出回路２
１で速度誤差データを算出することが不可能である。従
って、再生ＣＴＬ信号が検出されないときは、速度検出
回路２１の出力信号を遮断する。

【００６３】即ち、図２において、ＣＴＬ信号再生回路
２０によって再生ＣＴＬ信号の有無が検出され、その検
出信号がスイッチ回路３７，３８に切替制御信号として
供給される。これにより、再生ＣＴＬ信号が検出されな
いときには、スイッチ回路３７，３８はＮ側に切り替え
られ、速度検出回路２１からの速度検出信号による速度
誤差信号が遮断される。

【００６４】図１に示す記録再生装置では、低速テープ
走行モード時、キャプスタン駆動でテープ移送が行なわ
れ、高速テープ走行モード時、リール３，６だけでテー
プ移送が行なわれるのであるが、キャプスタンが介在せ
ず、リール３，６だけでテープ移送を行なった場合のテ
ープ速度補正制御について、図９を用いて説明する。但
し、図９において、１１０は速度検出器、１１１は比較
器、１１２は加算回路であり、図１に対応する部分には
同一符号を付けて重複する説明を省略する。

【００６５】まず初めに、リールモータのフィードバッ
ク速度制御について説明する。

【００６６】テープ速度は巻径情報とＲＦＧ信号から算
出される。巻径の計算は、キャプスタン１１の駆動時に
予め算出されている供給リール３と巻取リール６の巻径
Ｒ_S，Ｒ_Tを用い、テープ巻面積が一定であるという条件
下で行なわれる。従って、リール巻径計算が完了してい
ない場合において、リールだけによるテープ移送動作に
入る前には、必ずキャプスタン駆動によるテープ移送動
作を経由する。

【００６７】キャプスタン駆動により算出されたリール
３，６の巻径Ｒ_S，Ｒ_Tを用い、以降のリールだけの駆動
において、次の式(20),(21),(22) Ｓ＝πＲ_S ²＋πＲ_T ² ………(20) Ｒ_S＝ＳＱＲ（Ｓ／（π・（１＋（ｆ_SFG／ｆ_TFG）²） ………(21) Ｒ_T＝ＳＱＲ（Ｓ／（π・（１＋（ｆ_TFG／ｆ_SFG）²） ………(22) で表わされる。従って、テープ速度ｖ_Tは、 ｖ_T＝２π・ｆ_TFG・Ｒ_T／Ｄ_T ………（２３） で表わされる。

【００６８】以上の演算処理は速度検出回路１１０で行
なわれる。

【００６９】基準速度信号発生回路１６で上記のように
算出された巻径情報と速度設定値に応じた基準速度情報
が発生される。速度検出回路１１０で得られた上記のテ
ープ速度信号とこの基準速度信号とは比較器１１１で比
較され、速度誤差信号が得られる。この速度誤差信号は
加算回路１１２に供給されて、巻取リールモータ７の駆
動トルクに加算され、これにより、巻取リールモータ７
の速度が制御される。

【００７０】また、再生ＣＴＬ信号を用いた速度制御は
前述と同様に行なわれ、テープ１の走行精度が高められ
る。

【００７１】以上のように、テープ走行方向にかかわら
ず、テープ１の速度制御は一方のリールモータの速度制
御を行なうことによって実現できる。

【００７２】次に、リールモータのフィードフォアード
速度制御について説明する。

【００７３】上記加減速トルクを発生させる供給リール
モータ４のモータ電流をＩ_Ｓとし、巻取リールモータ７
のモータ電流をＩ_Tとすると、これらモータ電流Ｉ_S，Ｉ
_Tは次の式(24)，(25)、 Ｉ_S＝（ｊ_S／ｋ_S・Ｒ_S）・（Δｖ_S／Δｔ） ………(24) Ｉ_T＝（ｊ_T／ｋ_T・Ｒ_T）・（Δｖ_T／Δｔ） ………(25) で表わされる。

【００７４】供給リール３の加速度Δｖ_S／Δｔと巻取
リール６の加速度Δｖ_T／Δｔとは、リールモータの加
減速仕様により決定されている。従って、リール巻径を
算出することにより、起動，停止，加速及び減速を行な
う過渡時でのフィード，フォアード速度制御を実現する
ことができる。以上の起動，停止，加速及び減速を行な
う過渡時のフィード，フォアード速度制御は、加減速ト
ルク発生回路２９で行なわれる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、キャプ
スタンモータの加速度に協調して供給リール，巻取リー
ルの加速度を制御することができる。さらに、再生ＣＴ
Ｌ信号を用いて算出されたテープ速度情報に協調して供
給リールと巻取リールの加速度を制御することができ
る。従って、起動，停止，加速及び減速などの過渡時に
おけるテープ弛みを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による記録再生装置のテープ走行駆動装
置の一実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明による記録再生装置のテープ走行駆動装
置の一実施例を示すブロック図である。

【図３】本発明による記録再生装置のテープ走行駆動装
置のキャプスタンとリールの協調制御を説明する図であ
る。

【図４】図１，図２における巻径検出回路の一具体例を
示すブロック図である。

【図５】再生コントロール信号を用いてテープ速度の演
算処理を行なう図１，図２における速度検出回路の一具
体例を示すブロック図である。

【図６】図５の各部の信号を示す波形図である。

【図７】図２でのキャプスタン回転方向検出器の一具体
例を示すブロック図である。

【図８】図７の各部の信号を示す波形図である。

【図９】本発明による記録再生装置のテープ走行駆動装
置のさらに他の実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

２ テンションアーム ３ 供給リール ４ 供給リールモータ ５ 供給リールモータ回転検出器 ６ 巻取リール ７ 巻取リールモータ ８ 巻取リール回転検出器 １３ キャプスタンモータ回転検出器 １４ コントロールヘッド １５ 速度検出器 １６ 基準速度信号発生器 １７ 比較器 １８ スイッチ回路 １９ コントロール信号発生回路 ２０ ＣＴＬ信号再生回路 ２１ 速度検出器 ２２ 比較器 ２３ 巻径検出回路 ２４ テンション検出回路 ２５ 基準テンション発生回路 ２７ 供給リール一定テンション制御回路 ２８ 巻取りリール一定テンション制御回路 ２９ 加減速トルク発生回路

フロントページの続き (72)発明者 相澤 俊郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 小山 利裕 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャプスタンとピンチローラでテープを
   挾持し、テープ走行速度とテープテンションとを一定に
   保ちつつ、供給リールから巻取リールへ該テープを移送
   させる記録再生装置のテープ走行装置において、 前記キャプスタンの回転速度を検出するキャプスタン回
   転速度検出手段と、 前記キャプスタン回転速度検出手段によって検出された
   速度と基準となる基準速度とを比較するキャプスタン速
   度誤差検出手段と、 前記テープの走行に伴う前記巻取リールの回転を検出す
   る巻取リール回転検出手段と、 前記テープ走行に伴う前記供給リールの回転を検出する
   供給リール回転検出手段と、 前記供給リール回転検出手段と前記巻取リール回転検出
   手段と前記キャプスタン回転速度検出手段との検出結果
   とによって前記供給リールと前記巻取リールの巻径を算
   出するリール巻径算出手段と、 前記リール巻径算出手段の算出結果に応じて前記供給リ
   ールと前記巻取リールとの駆動トルクを算出する第１の
   リールトルク算出手段と、 前記キャプスタン速度誤差検出手段と前記リール巻径算
   出手段との結算結果を演算してリールトルクを算出する
   第２のリールトルク算出手段と、 前記テープから再生される前記コントロール信号からテ
   ープ速度を算出するテープ速度算出手段と、 前記テープ速度算出手段によって算出されたテープ速度
   情報で前記第２のリールトルク算出手段のリールトルク
   算出結果を補正する第３のリールトルク算出手段と、 前記第１のリールトルク算出手段と前記第２のリールト
   ルク算出手段と前記第３のリールトルク算出手段との算
   出結果とを加算し、前記供給リールと前記巻取リールの
   駆動トルクを生成する手段とを備えたことを特徴とする
   記録再生装置のテープ走行駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記第３のリールトルク算出手段の算出結果を、供給リ
   ール駆動トルクと巻取りリール駆動トルクとに対し、互
   いに符号反転して加算する手段と、 前記テープの移送方向に応じて、前記第３のリールトル
   ク算出手段の算出結果の符号を反転する演算手段とを備
   えたことを特徴とする記録再生装置のテープ走行駆動装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記コントロール信号記録再生手段は、前記テープ上で
   のコントロール信号の有無を検出するコントロール信号
   検出手段と、 前記コントロール信号検出手段の検出結果に応じて、前
   記第３のリールトルク算出手段の算出結果を前記供給リ
   ール駆動トルクと前記巻取リール駆動トルクとに加算す
   るか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とす
   る記録再生装置のテープ走行駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記キャプスタンを使用しないテープ移送手段と、 前記コントロール信号よりテープ速度を算出するテープ
   速度算出手段と、 前記算出されたテープ速度と基準テープ速度を比較して
   速度誤差信号を検出する速度誤差検出手段と、 前記第１のリールトルク算出手段の算出結果を前記速度
   誤差検出手段の検出結果を用いて補正する手段とを備え
   たことを特徴とする記録再生装置のテープ走行駆動装
   置。