JPS6268083A - 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
載き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りはカセ
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１０　ｇＣＴｎ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４０ｇＣｒｌ１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ｉ　ｏ　ｇｃｍあれば十分
であり、それ以上のトルクはスリップしたり、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３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）の回転速度に応じた電気信号を検出
し、波形整形回路（２）で前記電気信号を矩形波信号に
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ずる。発
生き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り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。そこでリール軸に大きな負荷が加わったとき、
前記ピーク値を保持するピーク値保持回路の出力電圧を
急速に増加することにより、モータにも増大した負荷に
応じた大電流を迅速に印加し、リール軸を直ぐに回転さ
せるようにすることはすでに本件出願人が提案するとこ
ろである。前述においてリール軸が回転されるとピーク
値保持回路に加わる鋸歯状波信号のピーク値が低下する
ので、保持されているピーク値も低下してしまう。しか
し重い負荷のカセットテープを使用したときリール軸に
は依然として大きい負荷が加わっているので、再びトル
ク不足を生じリール軸は停止してしまう。本発明は斯る
欠点を除去するため、前述の急増したピーク値を維持す
るラッチ回路を設け、大きい負荷がリール軸に連続して
印加されても回転し続けるようにしたモータの制御回路
を提供するものである。

（二〉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出力電圧を増加させるピーク値
保持回路と、前記急速に増加した出力電圧を維持するラ
ッチ回路と、前記ピーク値保持回路の出力電圧とモーフ
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により構成される。

（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
テープに負荷の大きさ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。そして増大さ
れた出力電圧はラッチ回路で維持されるので、リール軸
に大きな負荷が加えられつづけてもリール軸を停止する
ことがなく回転し続けられる。

（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きれるリール軸（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
）のドレイン軍極間に帰還抵抗−’／　− （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）とツエーナダイオード（３１）
とが接続されている。（３２）は前記ピーク値保持回路
（２４）で保持きれたピーク値をラッチするラッチ回路
で、前記帰還抵抗（２９）に生じる帰還電圧で、制御さ
れる第１スイツチトランジスタ（３３）と、該第１スイ
ツチトランジスタ（３３）にてオンされ前記第１トラン
ジスタ（１９）を強制的にオフきせる第２スイツチトラ
ンジスタ（３４）とよりなる、　（３５）はリール軸を
駆動するモータ（１６）の駆動回路で、比較回路（３６
）、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（３６）の出力に生じる出力電圧にて制
御きれる第２トランジスタ（３７）と、前記テープ（１
６）に並列接続きれた抵抗（３８）とよりなり、前記比
較回路（３６）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、又他入
力端子には前記モータ（１６）に流れる電流を抵抗（３
８）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
でもって前記テ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１０ｇｃｍ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４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（２）で第４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）に供給きれ第４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りロック
パルス信号を発生する。前記クロックパルス信号は検出
電圧発生回路り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＜２
２）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（１
９）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４
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）ヲ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ブク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Ｎ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（３６）の−入力端子に加えられる。一
方前記比較回路＜３６）の他入力端子にはモータ（１６
）に流れる電流に比例して抵抗（３８）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り３６）の出力で第２トランジ
スタ（３７）を制御し、該第２トランジスタ（３７）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小限のトルクを与
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（１５）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
タのオフ時間が長くなり、コンデンサーに充電きれる充
電電圧が高まり検出電圧発生回路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（３６）の出力が小きくなり第２ト
ランジスタ（３７〉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
使用されるカセツ）・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大きさ
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＝１２− 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
圧を小さくし、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応じてモータ（１６）への供給電
圧を大きくすることも出来る。

上述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　ｓ
ｅｃ、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５図で、第５図（りはテープの巻
始めを、又第５図（口〉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０．３３　ｓｅｃ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または停
止してもキヤプスタンは回転し続はテープは定速駆動き
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５
図（ハ）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）に示すり１］ツ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（２７）に充電される検出電圧ｖｃは第５
図（ハ）の点線の如く上昇し時間Ｔｇ、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（３
６）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（３７）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（３１）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Ｖ
ｚを越えると急激に増大する。このことを第５図（ハ）
に従って詳述すると、リール軸が停止し時刻ｔｓになる
とそのときの検出電圧Ｖｃ、はＶｚを越える。するとツ
エーナダイオード（３１）がオンして分割抵抗（３０）
に電流■１が流れるから Ｖ　ＣＩ＝　Ｉ　Ｉ（Ｒａ　＋　Ｒｂ　）　＋　Ｖ　ｚ
ここでＲａ・・・・・・帰還抵抗（３０）の抵抗値Ｒｂ
・・・・・・分割抵抗（２９）の抵抗値又Ｉ＋＝（ｖｃ
−Ｖｚ）／Ｒａ 従ってＶｃ＋＝（ｉ　＋Ｒ７）（Ｖｃ−Ｖｚ）＋Ｖｚと
なる。これから分かるように検出電圧Ｖｃは最大電圧Ｖ
ｚを越えると（１＋　１７）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ｔ、で検出型
ＪＥＶｃ、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
さ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Ｔｓ、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
れるテープ長さ史は １＝Ｔｓ、Ｘν 但し　ν・・・・・・テープスピード であるから、前記テープ長さＰ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。

ところで前記コンデンサー（２７）に大なるピーク電圧
が生じ帰還抵抗（２９）に生じる帰還電圧が大となると
第１スイツチトランジスタ（３３）がオンし、それによ
り第２スイツチトランジスタ（３４）もオンきれ第１ト
ランジスタ（１９）をオフする。第１トランジスタ（１
９）がオフされるとコンデンサー（２２）は抵抗（２１
）を介し充電され統けので、オペアンプ（２５）に印加
される検出電圧も大きいままであるからピーク値は大き
いままに保持される。従ってリール軸が回転を開始しク
ロックパルス発生回路（１８）からクロックパルス信号
が発生されても、第１トランジスタ（１９）はオフし続
は前記ピーク値は保持される。

第２図は本発明の他の実施例を示す回路図で、ラッチ回
路（３２）にオペアンプ（４０）を用いていることが第
１図と異なる。第２図において検出電圧ＶＣ８がＶｚを
越えると電界効果型トランジスタ（２８）のドレイン側
の電圧が高まり、オペアンプ（４０）の正端子の電圧が
負端子の電圧より高まり、前記オペアンプ（４０）の出
力にスイッチ電圧を生じ、スイッチトランジスタ（４１
）をオンする。すると第１図と同様第１トランジスタ（
１９）を強制的にオフにしピーク値を保持し続ける。

（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、ピーク値保持回路で保持
され出力きれる出力電圧を急速に増大させる一方、増大
きれた出力電圧をラッチ回路でラッチさせるようにした
ので、リール軸に大負荷がくわわっても迅速にモータの
回転が開始され且つリール軸に大負荷が加わっている間
その状態を保持出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のモータの制御回路図、第３
図は従来のモータの制御回路図、第４図、第５図及び第
６図は本発明のモータの制御回路の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、　（２９）・・・帰還抵抗、　（３０
）・・・分割抵抗、（３２）・・・ラッチ回路、　（３
５）・・・駆動回路。 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］ｌ￥１ 第３図 □−−月 第４図 （才、） 第５図 ■ （イ）　　　　０ ．１１　　　　　　　　　　　　　　　’第６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、前記急速
   に増加した出力電圧を維持するラッチ回路と、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。