JPS6268082A - モ−タの制御回路 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はテープレコーダあるいはビデイオテーブレコー
ダ等に使用されるモータの制御回路に関する。

（ロ）従来の技術 カセット型テープの録音、再生を行うテープレコーダに
おいて、ピンチローラとキャプスタンとにてテープを定
速走行し、その定速走行されたテープをリール軸に巻取
る必要がある。そのために前記リール軸を駆動させるが
、そのリール軸駆動装置にはキャプスタンを有するフラ
イホイールより摩擦材を介して伝達トルクをリール軸に
伝達するタイプと、実公昭５５−１３７９６号公報に記
載されるようにモータよりの回転力をアイドラを介して
リール軸に伝達するタイプとがある。

リール軸の回転力をフライホイールより得るタイプは価
格が安いが機構が複雑となり、又リール軸の回転力をア
イドラを介して得るタイプはリール軸を駆動するのに専
用のモータを必要とするので、コストが高くなった。

ところでテープをリール軸に巻取る巻取りトルクはカセ
ットテープによって異なり、通常のカセットテープで正
常状態では１０ｇＣＴｎでも十分であるが、性能が悪く
スベリ摩擦が大きいカセットテープを巻取る場合、ある
いは何等かの原因による負荷の増大等を考慮し、如何な
る状態においてもテープを巻取ることが出来るようにす
るため常に４０　ｇｃｒｔ１以上の巻取りトルクが得ら
れるようにしている。しかし通常のカセットテープを巻
取る場合には巻取りトルクは１０　ｇｃＩＴ＋あれば十
分であり、それ以」二のトルりはスリップしたり、テー
プの張力を増大するのに費やされ無駄に消費されてしま
う。このテープを巻取る巻取りトルクが大きいことは消
費電流を徒らに大きくし、特に携帯用テープレコーダの
ように電源に電池を用いるものにあっては問題となって
いる。

そのため本件出願人は先きに第２図に示すようなモータ
の制御回路を出願した。即ち回転検出回路＜１）にてリ
ール軸（図示せず）の回転速度に応した電気信号を検出
し、波形整形回路（２）で前記電気信刀を矩形波信号に
波形整形し、前記矩形波信号をパルス信号発生回路（３
）に印加しパルス信号を発生させる。そのパルス信号に
て第１トランジスタ（４）をオンオフさせると、積分回
路のコンデンサー（５）に鋸歯状波信号が発生する。発
生された鋸歯状波信号は第２トランジスタ（６）をオン
しコンデンサー（７）に充電しピーク値を保持する。そ
して前記ピーク値が保持されたピーク電圧とモータ（８
〉に並列接続されている抵抗（７）に生じるモータの端
子電圧とが比較回路（１０）で比較され比較信号を生じ
、第３トランジスタ（１１）を制御してモータ（８）に
流れる電流を増減し、リール軸にはテープを巻取るのに
必要とする最小限のトルクが加えられるようにし消費電
流を減少させることができるようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 前述のようにリール軸に加えられる負荷の大きさに応じ
てモータに流れる電流を増減し、リール軸にテープを巻
取るのに必要とするトルクが印加されるようにしている
が、しかし急激に負荷が増大しても前記モータに流れる
電流がすぐには増加出来ず、十分なトルクが得られずリ
ール軸の回転が停止してしまう。一方テープはこのとき
もピンチローラとキャプスタンとで定速駆動され続ける
ので、テープがキャプスタンに巻き付いてしまうおそれ
がある。本発明は斯る欠点を除去したモータの制御回路
を提供するものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明のモータの制御回路はモータの回転力をすべるこ
とがなくリール軸に伝達しテープを巻取るテープレコー
ダにおいて、リール軸の回転数の変化を検出し該リール
軸に印加される負荷の大きさに応じた検出信号を検出す
る回転検出手段と、前記検出信号をリール軸に加わる負
荷の大きさに応じた検出電圧に変換する電圧変換回路と
、前記検出電圧のピーク値を保持するとともに所定のピ
ーク値を越えると急速に検出電圧を増加させるピーク値
保持回路と、前記ピーク値保持回路の出力電圧とモータ
電圧とを比較する比較回路と、該比較回路から生じる出
力電圧にて制御され前記モータに流れる電流を制御する
制御トランジスタにて構成される。

くホ）作用 本発明のモータの制御回路は上述のような構成をなして
おり、リール軸に加わる負荷の大きさに応じて回転検出
手段より検出信号を発生させる。

その発生された検出信号を電圧変換回路で検出電圧に変
換しピーク値保持回路でピーク値を保持し、その保持さ
れたピーク電圧とモータ電圧とを比較回路で比較し出力
電圧を発生させ、その出力電圧でトランジスタを制御し
モータに負荷の大きびに応じた電流を供給する。ところ
でリール軸に加わる負荷が急激に大きくなり、リール軸
の回転が停止し検出電圧が予め定められたピーク値を越
えるとピーク値保持回路の出力電圧が急増するので、比
較回路に印加されるピーク値保持回路からの電圧も増加
し比較回路の出力電圧も急速に増大する。従ってトラン
ジスタを十分に制御しモータに大電流を供給し前記負荷
の増加に打ち勝ってモータを回転する。

くへ）実施例 本発明のモータの制御回路の実施例を図面に従って説明
する。（１５）はモータ（１６）よりの回転力が歯車（
図示せず）等にてすべりがなく伝達されるリール軸（図
示せず）の回転速度を検出する回転検出手段で、例えば
発光ダイオードより発光される光線をリール軸に設けた
反射板にて反射させ、その反射させた光線をホトセル等
で受光して回転速度に応じ検出信号を検出する。（１７
）は前記検出された正弦波状の検出信号を矩形波信号に
整形する波形整形回路、（１８）は前記矩形波信号より
クロックパルス信号を発生するクロックパルス信号発生
回路、（２０）は前記クロックパルス信号の周期に応じ
た検出電圧を発生する検出電圧発生回路で、前記クロッ
クパルス信号が加わるごとにオンする第１トランジタス
ク（１９）、該第１トランジスタ（１９）がオフ時に充
電しオン時に放電する抵抗（２１）とコンデンサー（２
２）とよりなる充放電回路（２３）を有する。（２４）
はピーク値保持回路で、前記充放電回路（２３）の充放
電電圧が印加されるオペアンプ（２５）、ダイオード（
２６）、ピーク値を保持するコンデンサー（２７）及び
電界効果型トランジスタ（２８）を備え、さらにオペア
ンプ（２５）の負端子と電界効果型トランジスタ（２８
）のドレイン電極間に帰還抵抗（２９）が接続され、又
帰還抵抗（２９）の一端とアース間に分割抵抗（３０）
とツェナーダイオード（３１）とが接続されている。（
３２〉はリール軸を駆動するモータ（１６）の駆動回路
で、比較回路（３３）、モータ（１６）にエミッタ・コ
レクタが直列接続され前記比較回路（３３）の出力に生
じる出力電圧にて制御される第２トランジスタ（３４）
と、前記モータ（１６）に並列接続された抵抗（３５）
とよりなり、前記比較回路（３３）の−入力端子にはピ
ーク電圧保持回路（２４〉でピークホールドされた電圧
が印加され、又入力端子には前記モータ（１６）に並列
接続した抵抗（３５）にて検出して得た電圧が加えられ
る。

次に本発明の詳細な説明する。録音又は再生を行うため
録音釦あるいは再生釦を押圧する。するとモータ（１６
）は回転しフライホイールを回転するので、前記フライ
ホイールに有するキャプスタン（図示せず）も回転し、
該キャプスタンにテープを介して接するピンチローラと
でもって前記チープを定速走行させ、ヘッドにて再生又
は録音を行う。このとき巻取り側のリール軸もモータ（
１６）にて回転され、前記定速走行されたテープを巻取
る。モータ（１６）には通常のカセットテープを巻取る
に十分なトルク、例えばｌＱｇｃｍ程度のトルクが発生
される電圧を加えている。従って通常のカセットテープ
を用いて録音又は再生を行うとリール軸が回転し、その
リール軸に嵌合するハブも回転されテープを巻取る。リ
ール軸が回転すると回転検出手段（１５）より第３図（
イ）に示すような検出信号を生じる。その検出信号は波
形整形回路（１７）で第３図（ロ）に示すような矩形波
信号に変換され、矩形波信号はクロックパルス信号発生
回路（３）に供給され第３図（ハ）に示すように矩形波
信号の到来ごと、即ち矩形波信号の周期に応じたクロッ
クパルス信号を発生する。前記クロックパルス信号は検
出電圧発生回路（２０）の第１トランジスタ（１９）に
加わる。前記検出電圧発生回路（２０）のコンデンサ（
２２）には第１トランジスタ（１９）がオフしている間
に抵抗（２１）を通じて充電され、第１トランジスタ（
１９）に前記クロックパルス信号が加わりオンされると
該第１トランジスタ（１９）のコレクタ・エミッタを通
して放電される。従って検出電圧発生回路（２０）に第
３図（ニ）に示すようにリール軸の回転数、換言すれば
リール軸の負荷の大きさに応じた検出電圧が得られる。

その検出電圧はオペアンプ（２５）の−入力端子に加え
られ、前記検出電圧の大きさに比例した電圧を生じダイ
オード（２６）を通ってコンデンサー（２７）に充電さ
れる。前記検出電圧が零となりオペアンプ（２５）の出
力が零となってもコンデンサー（２７）に充電された電
圧は放電されないので、第３図（ホ）に示すピーク電圧
が保持され、このピーク電圧は電界効果型トランジスタ
（２８）を介して比較回路（３３）の−入力端子に加え
られる。一方前記比較回路（３３）の他入力端子にはモ
ータ（１６）に並列接続された抵抗（３５）に生じる電
圧が加えられているので、前記ピーク電圧と比較され、
それにより得られる比較回路（３３）の出力で第２トラ
ンジスタ（３４）を制御し、該第２トランジスタ（３４
）を介してモータ（１６）に印加される電圧を増減し、
リール軸にテープを巻取るに必要とする最／Ｊ＼限のト
ルクを与える。このようにしてモータ（１６）に電圧が
印加され、それによって回転されるモータ＜１６）のト
ルクがリール軸に印加されテープを巻取る。

しかし粗悪なカセットテープを用いて再生を行った場合
にハブの滑りが悪い等のため、リール軸に加わる負荷が
大きくモータ（１６）に印加される前記電圧では十分に
テープを巻取るに必要なトルクが得られないことがある
。斯る場合にはモータ（１６）の回転数が低下し、リー
ル軸の回転数も低下するので、回転検出手段（１）にて
検出される検出信号の周期が長くなる。それに伴い矩形
波信号及びクロックパルス信号の周期も長くなる。クロ
ックパルス信号の周期が長くなれば、第１トランジスタ
（１９〉のオア時間が長くなり、コンデンサー（２２）
に充電される充電電圧が高まり検出電圧発生回路（２０
）より得られる検出電圧のピーク値も上り、ピーク値保
持回路（２４）のコンデンサー（２７）に保持されてい
るピーク電圧も大きくなる。従って比較回路（２５）の
出力が小さくなり第２トランジスタ（３４〉のコレクタ
・エミッタ間のインピーダンスは低下し、モータ（１６
）に電池から以前より大きい電圧を加えトルクを増大し
リール軸に加わる負荷が大きくなっても、リール軸を十
分に回転しテープをたるみなく巻取ることが出来るよう
にしている。

このようにして使用されるカセットテープに応じてモー
タ（１６）に印加される電圧を制御するので、モータ（
１６）には使用されるカセットテープを巻取るのに必要
とする最小限のトルクを得るに十分な電圧を供給出来る
。

前述において使用されるカセットテープの負荷の太き許
によりリール軸の回転数が変り、それを回転検出手段（
１５）にて検出信号の周期の長短として検出し、モータ
（１６）に印加される電圧を増減するようにしたが、カ
セットテープの巻始めと巻終り近くとではリール軸に加
わる負荷の大きさが変るが、このときにもリール軸の回
転数の変化として検出し始め供給電圧を小さくシ、カセ
ットテープの巻取りが進みリール軸に加わる負荷の増加
にｔｉ一 応じてモータへの供給電圧を大きくすることも出来る。

」二連のようにしてテープの巻取りが正常に行なわれて
いれば巻取りリールの回転周期は巻始めで約１　、４　
ｓｅｃ、巻終りで約３　、３　ｓｅｃとなり放電パルス
の周期もこの周期に比例した値となる。この状態での検
出電圧を図示したのが第４図で、第４図（イ）はテープ
の巻始めを、又第４図（ロ）はテープの巻終り状態の検
出電圧ｖｃの変化を表わしたものである。このように通
常の動作状態では０．３３ｓｅｃ以上放電パルスの周期
が延びることはない。

しかし負荷の大きいカセットテープを使用したため巻取
りリールに加わる負荷が異常に大きいときリール軸の回
転が異常に低いか、あるいはリール軸の回転が停止する
が、リール軸の回転が低下又は停止してもキヤプスタン
は回転し続はテープは定速駆動されるから、テープは巻
取られずにピンチローラ周囲に捲きついてしまう。即ち
リール軸の回転が停止すると第３図（イ）に示すような
検出信号が生じないので、検出電圧発生回路（２０）の
第１トランジスタ（１９）に第４図（ハ）に示すクロッ
クパルス信号が印加されず第１トランジスタ（１９）は
オフされたままとなる。従ってコンデンサー（２２）に
充電される検出電圧Ｖｃは第４図（ハ）の点線の如く上
昇し時間Ｔｓ後にＶｘに達し、電界効果型トランジスタ
（２８）を介し比較回路（３３）に大きな電圧を加え、
大出力電圧を生じ第２トランジスタ（３４）を十分にオ
ンしモータ（１６）に大電流を流して、リール軸に大き
な負荷が加わっているにも拘わずモータ（１６）を回転
し前記リール軸を回転してテープを巻取ることが出来る
が、しかし前記時間Ｔｓの間リール軸は停止しているの
でその間にピンチローラにテープが捲きつくおそれがあ
る。しかし本発明ではオペアンプ（２５）に帰還抵抗（
２９）、分割抵抗（３０）及びツエーナダイオード（３
１）を接続したので、前記検出電圧Ｖｃが正常動作を行
なっている場合の最大電圧Ｖｚを越えると急激に増大す
る。このことを第５図を参照しつつ詳述すると、リール
軸が停止し時刻ｔ、になるとそのときの検出電圧Ｖｃｔ
はｖ２を越える。するとツエーナダィオード（３１）が
オンして分割抵抗（３０）に電ｆｆ１ｘ＋が流れるから Ｖ　ｃ　Ｉ＝　Ｉ　Ｉ（Ｒａ　＋　Ｒｂ　）　＋　Ｖ　
ｚここでＲａ・・・・・・帰還抵抗（２９〉の抵抗値Ｒ
ｂ・・・・・・分割抵抗（３０）の抵抗値又１．＝（Ｖ
ｃ−Ｖｚ）／Ｒａ 従ってＶ　ｃ　Ｉ＝　（１＋　五）（Ｖｃ−Ｖｚ）＋Ｖ
ｚとなる。これから分かるように検出型ＪＥＶｃは最大
電圧Ｖｚを越えると（１＋−７）倍に増幅されてピーク
ホールドされる。従って第５図に示す如く時刻ｔｓで検
出電圧Ｖｃｔが最大電圧Ｖｚを越えると急激に増加し、
従来であるなら時間Ｔｓ。

で検出電圧Ｖｃが大きい負荷でもモータ（１６）を回転
許せることが出来る前記電圧Ｖｘに達したのが、本発明
では時間ＴＳ、に比して極めて短時間Ｔｓｌで検出電圧
ＶｃがＶｘに達する。そのため重い負荷のカセットテー
プを用いたときでも迅速にモータ（１６）を回転し巻取
りリール軸を正規の速度で回転出来る。

前記リール軸が停止してから動き出すまでの時間Ｔｓ、
は分割抵抗（３０）と帰還抵抗（２９）との比によって
変えられる。−実時間Ｔｓ＋にキヤプスタンにて駆動さ
れるテープ長さ！は １＝Ｔｓ、×ν 但し　ν・・・・・・テープスピード であるから、前記テープ長さ！がピンチローラに捲きつ
くことのおそれがないように時間Ｔｓ＋を定める必要が
ある。

（ト）発明の効果 本発明のモータの制御信号は上述したように、リール軸
に加わる負荷の大きさに応じた検出電圧のピーク値を保
持するピーク値保持回路において、検出電圧が通常動作
時の最大ピーク値を越えるとピーク値保持回路の出力電
圧が急激に増大されるようにしたので、負荷の大きいカ
セットテープを使用する等のためリール軸に大負荷が加
わったときにも、迅速にモータに大電流を供給し回転さ
せることが出来る。従ってリール軸に加わる負荷が大き
くなったときでも巻取りリール軸の回転開始時刻が遅れ
てピンチローラにテープが捲き付くという欠点が除去さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータの制御回路図、第２図は従来の
モータの制御回路図、第３図、第４図及び第５図は各部
の信号波形図である。 （２０）・・・検出電圧発生回路、　（２４）・・・ピ
ーク値保持回路、（２５）・・・オペアンプ、（２９）
・・・帰還抵抗、　（３０）・・・分割抵抗、　（３１
）・・・ツエーナダイオード。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　静　夫 第１図 第２図 ［

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転力をすべることがなくリール軸に伝
   達しテープを巻取るテープレコーダにおいて、リール軸
   の回転数の変化を検出し該リール軸に印加される負荷の
   大きさに応じた検出信号を検出する回転検出手段と、前
   記検出信号をリール軸に加わる負荷の大きさに応じた検
   出電圧に変換する電圧変換回路と、前記検出電圧のピー
   ク値を保持するとともに所定のピーク値を越えると急速
   に出力電圧を増加させるピーク値保持回路と、前記ピー
   ク値保持回路の出力電圧とモータ電圧とを比較する比較
   回路と、該比較回路から生じる出力電圧にて制御され前
   記モータに流れる電流を制御する制御トランジスタとよ
   りなるモータの制御回路。