JPS58133193A - トルク制御回路 - 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】 発明の分野 この発明はテープ　トランスデユーサのテープにおける
引張りを制御するための装置に関するものである。

従来技術゛ リールからリールへのテープ　トランスデユーサにおい
て、トランスデユーサのヘッドを通過する一定のテープ
速度はモータ駆動されるキャプスタンによって作られる
。テープ送り出しく　５ｕｐｐｌｙ）、および巻毛りリ
ールもまたモータ駆動される。一定のテープ速度を維持
してテープの摩耗を最小にした場合の良好な結果、を得
るために、テープにおける引張りは一定に保たれなけれ
ばならない。代表的にはリールは永久磁石ＤＣモータに
よって駆動される。モータ電流はモータトルクおよびテ
ープの引張りを制御よるように制御されることができる
。リール上のテープの直径は、テープが送り出しリール
から巻堆りリールへ這ばれるにつれて変化する。一定の
テープの引張りを維持してリール駆動モータのトルクを
変えることが必要である。

この発明の主な特徴は、一定の引張りを維持するように
テープの直径に従ってリールのモータ電流を変えること
である。

特にテープの直径は、直線テープ速度が一定であるので
巻取リリール上のチーでの直径とは反比例して変化する
、骸リールの角速度を測定することによって感知さ些る
。一定のテープの引張りに対してモータ電流、従ってモ
ータ・トルクはテープの直径と直接関係して制御される
。

実施例 この発明のさらに他の特徴および長所は、以下の説明お
よび添付図面から容畢に明白となる。

第１図のテープ・トランスデユーサ装置は、モータＭ、
によって駆動される送り出しリールＩＯを有しており、
その送り出しリール１０か・ら紀鍮テープｉｉが第１の
駆動キャプスタンＣ１を回って、変換ヘッドＴ１を通過
して、第コの駆動キャプスタンＣ３ｆ回って、そしてモ
ータＭ。

によって駆動される４）取りリールノコへと通過する。

駆動キャプスタンａ、およびＣ３はモータＭｃによって
一定の速度で駆動され、変換ヘッド■を通って一定の速
度でテープｉｉを動かす。以下に詳細に説明されるよう
に、モータＭ８およびＭ、への電流はモータトルクが駆
動キャプスタンＣ２と巻取りリール／Ｊとの間のテープ
部分における引張りを、送り出しリール１０と駆動キャ
プスタンＣ１との間のテープ部分における引張りに等し
いか、もしくはわずかに大きくなるように制御される。

寸法Ｄｏは各リールの最小のテープの直径を表わす。寸
法り、は送り出しリール上のテープの実際の直径であり
、他方寸法Ｄテは巻取りリールノコ上のテープの実際の
直径である。〜ムＸ（送り出しリールｉｏの場合につい
てだけ示されている）はリール上のテープの最大の直径
である。

リールのモータトルクは、テープの直径の関数としてテ
ープの一定の引張りを維持するように制御される。テー
プの直径の直接の測定は実の 際的ではない。しかしながら直纏鴬テープ速度が一定で
あるので、各リールの角速度はそれに巻かれるテープの
直径とは逆比例して変化し、そしてテープ直径の測定値
を与える。送り出しリールの速度に基づく制御が不安定
であるので巻堆りリールの速度が測定される。

第一図は巻取りリールの速度をＩＩ］定するための光学
装置を示している。放射状の不透明な線を有した透明な
ディスクＷが巻取りモータＭ丁の軸ｌＩ上に装着されて
いる。巻取りリール／コは第１図には示されてはいない
。回転ホイールすなわちディスクＷの近くには、ホイー
ルＷ上のものと同様で同じ配向かつ角度分離を有した不
透明なＳ＋有する固定のマスク８がある。

光源りからの光ビームがホイールＷおよびマスク８を通
ってフォトトランジスタＱ［放射される。ホイールＷが
回転する時フォトトランジスタＱに達する光はホイール
の角速度に関連された周波数でしゃ断される。トランジ
スタｑは電流制限抵抗Ｒを経て適当な電圧源を横切って
接続される。パルス備考ｖ８は周波数ｍｎｆ有してトラ
ンジスタ回路から引き出されて、ここにｍはホイールＷ
上の不透−な―の数であり、モしてｎは巻取りリールモ
ータＭｉとホイールＷの角速度である。テープの直４！
Ｄ！は関係式たテープ装置のための定数である。巻取り
り−ル１２の直径は最初小さくそして増加する。送り出
しリールの直径は最初大きくそして減小する。信号ＶＳ
の周波数は最初大きく、そして巻取り・リールの角速度
が減小するにつれて減小する。テープにおける所望の引
張りを維持するために、巻敗りリールモータＭ！−こお
けるトルクは、テープの直径が増加するにつれて減小し
、そして送り出しリールモータＭ、のトルクはテープの
直径Ｄ−が減小するにつれて増加する。

この動作を実行するための回路が第３図に示されている
。光エンコーｆＮからの信号ＶＳはもし必要ならばム１
において増幅され、そして周波数−電圧変換器Ｘに接続
される。その変換器！は、ｖ８の周波数ｆに比例する値
の、ＤＣ電圧Ｖ（、そその出力端子に生ずる。電圧Ｖｏ
は轡取りリール／Ｊが空であって送り出、しリール１０
が満杯の時比較的高い。その電圧はテープが送り出しリ
ールから巻取リリールに送り出されるにつれて減小する
。送り出しリールモータＭ１　　のための所望のリール
モータトルクは電圧ｖｏ　　と正比例で変化し、干して
巻取りリールモータＶ！のための所望のトルクは第３図
の回路で示されているようにｖｏとは反比例で変化し、
その電圧ｖｏは電力増幅器ムｐｇにＩＩＩ！絖され、該
電力増幅器ムＰｔは送り出しリールモータ町を駆動する
。電圧Ｔｏはｔた符号変換器ム電に接続されその出力は
ｖｏの逆関数である電圧Ｖ。

である。信号Ｖｉは電力増幅器ムシ、に接続され、該電
力増幅器ムＰ、はＩＭｉＬリリールモータ属！ヲ駆動す
る。

第３図の動作が第参図にグラフで示されており、それに
おいて電圧ｖｏおよび７丁は電圧ｖ８の周波数の関数と
してプロットされている。ｖ８の周波数は、テープがＯ
Ｓリリールに這ばれるにつれて時間と共に減小するとい
うことに注意すべきである。それ故第参図の時間目盛り
は右から左へとなっている。

第３図の回路はテープにおける所望の一定の引張りを近
似するトルク制御を提供している。

テープの直径はしかしながらｖ８の周波数と共に直接的
には変化しない。従ってより詳細な解析が望ましい。

Ｍｊ図において＊線の一１１Ｄｙは、関係式に従った、
信号ｖｓの周波数の関数としての巻取りリールの直径の
プロットである。

対応する＊１Ｉｎｓは、テープの長さが一定なので１つ
のリール上のテープの断面積は一定であるということを
考慮して、送り出しリールの直径のために引出され得る
。それ故、 シト　（Ｄａ”　　−Ｄｉ）　　＋　　ニー（Ｄ、”　
　−Ｄｏ艷ニー（Ｄ：４ムｘ　　−”ｏ”　）この式を
整理して、 曲線り、も第３図にプロットサれている。上述したよう
に電力増幅器への信号電圧は、所望の一定の引張りを維
持するようテープの直径と同じ曲線を追従するはずであ
る。それ故−ＨＤｔおよびり、は、それぞれ＊＊りおよ
び送り出しモータを動作する匿必要な電圧ｙ、ｌおよび
Ｖ。

を、異なった縦座標（ｏｒａｉｎａｎｔ）目盛で表わし
ている。

第４図の回路において、周波数−電圧コンバータＸの目
盛端子・に接−される−抵抗ｉｔは、曲線り、の左側の
線分を近似するために、第３図の点線の曲１ａ’ｉｏの
勾配を作るように選ばれる０点ａ゛の右に対して曲線り
、はマＯから大きく外れる。周波数−電圧コンバータの
出力電圧は曲１１　Ｄｉ　ｔたはＶ、により良く近似さ
せるために再整ｉ、すれなければならない。第６図の回
路はこれを達成する１つの態様を示す。外圧器ム　Ｂ　
によってバイ゛アスされたダイオードＩｌｉ。

は周波数−電圧コンバータの出力を横切って接続される
。ｖｏがダイオード回路網のバイアスを超えた時コンバ
ータ出力は１つの抵抗によって分流され、そして出力勾
配は―纏Ｄ１およびＶ、の他の一分に密接に近似するよ
う点線の曲！Ｉｖｌ　に追従する。同様に点すにおいて
、ダイオードＤ、は出力を横切って別め抵抗を導通し、
その出力電圧をほぼ整形する。もちろん、バイアスされ
たダイオード回路網のいくつかの数が、増幅器ムＰ７へ
の電圧の、曲纏り一との所望の一１ｋを提供す′るよう
使用され得志。

第Ｊｇに示すように増幅器ムＰｆに与えられる電圧は、
符号変換器ム、および増＠ｉ！Ａｐｔ、に接続されて巻
取りリールモータＭ！を動作する。

点線ノｉｌｌ　’７１７１　ｖｏ’　ｅ　ｖｌ　オよび
ｖ＊’　４１４　ＭＩＸ　ＩＱ　９−／Ｌ／　モータ回
路へ与えられる電圧の線分を示す。

□符号変換器ム、のバイアス電圧ｖｌおよび電圧利得の
選択はｓ　Ｉ’ｌｌ　＃　Ｄｔとの一致のために出力電
圧の位置を調節する。出力−−の左手部分が充分にけわ
しい匈配管持たない場合においても、別の調節が入力抵
抗−〇の部分を夕”イオードＤ、でバイパスすることに
よって為される。

直流のリールモータＭ、およびＭ、が非常に低い速度で
動作し、それらの逆起電力（ｂ＆ｏｋ］ｉＣＭＩＦ　）
は無視される。従ってモータ電流、それ故テープに与え
られるトルクは電力増幅器ム？。

およびムＰ２の入力電圧に比例すると仮定することが適
当である。

もしテープ装置が直流の永久磁石モータではなくブラシ
レスモータを使用するならば、電力増幅器ムシ 整流回路（図示せず）ｆ−経てモータに接続される。

もし駆動キャプスタン０．と巻堆りリールノコとの間の
テープにおける引張りが、駆動キャプスタンＣ８と送り
出しリールＩＯとの間のテープにおける引張りよりも大
きいならば、それはしばしば長所である。リールモータ
は次にテープを動かす際に駆動キャプスタンを助ける。

この状態において５ｌＫｂ図のダイオード−抵抗回路網
はＷａＳ図の点線の曲線り、ｌに追従するよう選ばれ、
他方符号変換器ム、のバイアスおよび利得は曲＃Ｄｙに
追従する増幅器の出力を出す０ ここに開示された装置は、第７図に示された可逆のテー
プトランスデユーサに使用されることができ、それにお
いて送り出しおよび巻取りリールのための下付き文字日
およびテの代りに、下Ｍ　！Ｆ　ノ文字しオヨＵ　Ｒ（
”Ｌ、　ｌ　”ｍｅＲＬｌ”ｌ　ｙＱＬ＋　ＱＦｌ等）
が左および右のリールを示すために使用されている。双
方のリールモータは光学的な速度エンコｆ−を有してい
る。１つの部分、１つの位置スイッチ８ト］冨　がテー
プ移動の方向の反転を提供している。スイッチ部分ａＤ
、　Ｊｉｌ　はキャプスタン駆動モータＭｃに接続され
てその動作方向を反転する。スイッチ接点の示された位
置番こおいて、装置は右から左へテープを移動するよう
条件付けられる。巻取りリール速度信号Ｖｇ　　は左手
速度エンコーｆ　ｌＬ、からスイッチ部分８Ａを通して
引き出される。周波数−電圧コンバータ■の出力は、ス
イッチ部分８烏を通して、送り出しリールとして働く右
手リールモータＭｌに接続される。符号変換器ムｉの反
転出力はスイッチ部分８ｃを通して、巻取リリールとし
て働く左リール駆動モータＭ、に接続される。スイッチ
の反対の位置への動作は、キャプスタン駆動モータＭｃ
の方向を反転し、右手エンコーｆ］１１からｖｌを選び
、そしてリール駆動モータへの信号を反転する。

【図面の簡単な説明】

１ｓ１図は３つのモータのテープトランスデユーサ装置
を示す概略図、第コ園は巻取りリールモータとモータ速
度感知装置とを概略的に示す斜視図、第３図はモータト
ルク制御回路を概略的に示すブロック図、第参図は巻取
りリール速度信号の周波数の関数として、第３図の回路
の出力電圧ｖｏおよびＶ丁を示すグラフ、第１図はトル
クおよび引張りのより正確な制御のための巻取リ−ル速
度信号の周波数の関数として、テープ直径および電圧を
示すグラフ、第６図はＪｉｌ図にプロットされた電圧を
発生するための回路を示す回路図、第７図は双方向動作
を提供する装置を示す回路図である。図において、１０
は送り出しリール、／ｌは記録テープ、／コは巻取りリ
ール、Ｍ１Ｍ丁＋ＭＣはモータ、Ｃ，、Ｃ，は駆動キャ
プスタン、■は変換ヘッド、Ｉは光エンコーダ、Ｘは周
波数−電圧変換器、＾Ｐ＋　ｒ　’Ｐ２は電力増幅器、
ム！は符号変換器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　Ｊつのモータのテープ記録１Ｂ／再門器の一
   つのリールモータの電流を制御するためのトルク制御回
   路であって、　　　　 巻堆りモータは、モータ速度に比例する周波数をもった
   交流信号を出力する移動エンコーダで装備され、 前記交流信号は増幅後に周波数−電圧コンバータの入力
   に与えられ、このコンバータの出力電圧は第７の電力増
   幅器を介して送り出しモータを駆動し、 前記コンバータの出力電圧は付加的な符号変換器で反転
   されかつ増幅され、この符号変換器の出力電圧は１１１
   コの電力増幅器を介して前記巻取りモータを駆動する、
   　　　　”ようにしたトルク制御回路。 （ｉ）周波数−電圧コンバータの出力と後続の回路との
   間に電圧整形回路網を挿入し、コンバータ出力電圧を所
   望の形状に適合させるようにした特許請求の範囲第１項
   記載のトルク制御回路。 （Ｊ）　　双方向テープ記鍮器右よび／または再生器の
   一つのリールモータの電流を制御する°ためのトルク制
   御回路であって、 一つのリールモータは移動エンコーダで装備され、そし
   て これら移動エンコーダの出力は、巻取リモータのエンコ
   ーダの出力をコンバータに接続するようテープ方向変化
   と同時に制御される切換装置によって、周波数−電圧コ
   ンバータを含む後続の回路に接続される、 ようにしたトルク制御回路。 （ダ）変換ヘッドと、テープ送り出しリールと、テープ
   巻取りリールと、゛変換ヘッドを通過させてテープを一
   定□の速度で移動させるテープ駆−機構と、送り出しリ
   ールモータと、巻取りリールモータとを有するテープト
   ランスデユーサ装置において、 前記リールの一方のテープの直径を感知する感知装置と
   、 この感知装置に応答し、前記テープにおける所望の引張
   り状態を維持するようにテープの直径に従って前記モー
   タの一方のトルクを制御する制御装置さ、 を備えたテープ上の一様の引張りを維持するためのリー
   ルモータ用トルク制御。 （ｊ）　　変換ヘッドと、テープ送り出しリールと、テ
   ープ巻板りリールと、変換ヘッドを通過させてテープを
   一定の速度で移動させるテープ駆動機構と、送り出しリ
   ールモータと、巻取りリールモータとを有するテープ記
   録装置において、 前記巻取りリールに接続され、かつ巻取りリール速度に
   直接関係した周波数におけるパルス出力信号を有する光
   学的速度エンコーダと、 このエンコーダに接続される入力を有し、る周波数−電
   圧コンバータと、 前記出力信号の振幅に従って前記送り出しリールモータ
   のトルクを制御する装置と、前記出力信号の逆関数に従
   って巻取りＩＪ　−ルモータのトルクを制御する装置と
   、 を備えたテープ上の一様の引張りを維持するためのリー
   ルモータ用トルク制御。 （６）　　以下の式、 ここに、■　　・・・コンバータの出力電圧、”ＭＡＷ
   ・・・リール上のテープの最大直径、Ｄｏ　　・・・リ
   ール上のテープの最小直径、０、　・・・テープ速度お
   よび周波数に関係した定数、 に従って前記周波数−電圧コンバータの出力を目盛（ｓ
   ｏａｌｉｍｇ　）る装置を含んだ特許請求の範１！ｌ第
   ！項配転のトルク制御。 （り）前記テープリールの各々に接続される光学的速度
   エンコーダと、 前記テープ記鍮装置の双方向動作のためζこ、前記テー
   プ駆動機構と、前記テープリールの〜　制御とを反転す
   る装置と、 を有した特許請求の範囲第３項記載のトルク制御。