JP2000048430A - 磁気テープ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】テープ走行中は、制御部内部のソフトタイマで
も、割り込み間隔をチェックし、リールモータに電流を
流し続けているにもかかわらず、ある時間割り込みがか
からない場合、テープを停止させ、テープ暴走を防止す
ること。 【解決手段】テープ送り／巻き取りを行う２つのリール
モータ２１、２２と、２つのリールモータ２１、２２の
制御を行う制御部１ａと、２つのリールモータ２１、２
２軸のそれぞれの回転速度を検出するパルスを発生する
回転パルス発生手段４２ａ、９２ａと、制御部内の規定
処理を行う時間により定まるソフトタイマ１００とを備
え、制御部１ａは、テープ定速走行中に、予め定めた前
記ソフトタイマ１００の時間内に回転パルス発生手段４
２ａ、９２ａからのパルスが検出されなかった時、２つ
のリールモータ２１、２２を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体としてカ
ートリッジテープを使用して記録再生を行う磁気テープ
装置に関する。特に本発明は、磁気テープ走行用のリー
ルモータ等をＰＷＭ（パルス幅変調）制御する際、ディ
ジタル・シグナル・プロセッサ（以下「ＤＳＰ」と記
す）を用いて駆動制御を行うようにした磁気テープ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、磁気テープ装置の従来例について
説明する。図１１は従来例の説明図であり、図１１Ａは
サーボ制御系ブロック図、図１１ＢはＰＷＭ制御部の内
部回路である。

【０００３】従来、記録媒体としてカートリッジテープ
（例えば、「３５９０型」カートリッジテープ）を使用
した磁気テープ装置が知られていた。このような磁気テ
ープ装置においては、リールモータにより巻き取り側の
リールと供給（送り）側のリールを駆動することで、磁
気テープの走行駆動を行っていた。

【０００４】そして、前記リールモータ（以下、単に
「モータ」とも記す）を駆動制御するためのサーボ制御
系には、図１１Ａに示したように、サーボ制御系全体の
制御を行うＤＳＰ１と、前記ＤＳＰ１が設定した指示値
のディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタル
／アナログコンバータ（以下「ＤＡＣ」と記す）２と、
前記ＤＡＣ２で変換した指示値を基にＰＷＭ（パルス幅
変調）パルスを生成するＰＷＭ制御部３と、前記ＰＷＭ
制御部３から出力されたＰＷＭパルスにより駆動素子を
駆動制御することで、モータ５を駆動するパワーアンプ
部４が設けてある。また、モータ５には、テープ供給リ
ール側に５００スリットのタコメータ４２が、巻き取り
リール側には一周に一発のフォトセンサ（インデック
ス）が設けてある。

【０００５】この場合、モータ５に流れる電流（リール
モータ電流）をパワーアンプ部４を介して検出し、その
電流検出値（電流の実測値）をＰＷＭ制御部３へフィー
ドバックしている。そして、ＰＷＭ制御部３では、前記
電流検出値と、ＤＳＰ１からの電流指示値を基にＰＷＭ
パルスを生成しパワーアンプ部４に供給する。なお、前
記ＰＷＭ制御部３とパワーアンプ部４はアナログの定電
流サーボアンプを構成している。

【０００６】前記のようなＰＷＭパルスを生成するＰＷ
Ｍ制御部３には、図１１のＢ図に示したようなアナログ
回路が設けてあり、このアナログ回路によりＰＷＭパル
スを生成する。すなわち、前記ＰＷＭ制御部３内には、
加算増幅器（ＡＭＰ）６１と、のこぎり波発生回路６３
と、比較器（コンパレータ：ＣＭＰ）６２からなるアナ
ログ回路が設けてある。

【０００７】前記加算増幅器６１は、ＤＳＰ１から送ら
れた電流指示値と、パワーアンプ部４を介して検出し
たモータ５の電流検出値とを入力して加算すること
で、両者の電流誤差を示す誤差電圧を生成し比較器６
２へ出力する。のこぎり波発生回路６３は、ＰＷＭパル
スのオンタイミングに合わせて一定周期のこぎり波信号
（のこぎり歯状の信号）を生成し比較器６２へ出力す
る。

【０００８】比較器６２は前記加算増幅器６１の誤差電
圧と、のこぎり波発生回路６３から出力されるのこぎ
り波信号とを入力して比較し、両者が一致した時点で
ＰＷＭパルスをオフにする（出力信号をローレベルＬに
する）。このようにしてＰＷＭパルスのオン／オフを制
御し、ＰＷＭパルスが出力される。

【０００９】従来の磁気テープ装置においては、リール
モータにより巻き取り側のリールと供給側のリールを駆
動することで、磁気テープの走行駆動を行っていた。そ
して、従来の磁気テープ装置においては、５００スリッ
トの精密タコパルスの立ち上がりで、ＤＳＰに割り込み
をかけ、割り込み間隔をカウンタで測定することによ
り、リールの回転速度を求めていた。

【００１０】また、従来のカートリッジテープを使用し
た磁気テープ装置のテープ走行用リールモータには、テ
ープ供給リール側に５００スリットの精密タコメータ、
巻き取りリール側に一周に一発の発行ダイオードタイプ
のフォトセンサが取り付けられていた。

【００１１】更に、従来の磁気テープ装置のテープスピ
ードは、リールモータのタコメータでのみ検出してい
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のものは、次
のような課題があった。 （１）：５００スリットの精密タコパルスの立ち上がり
で、ＤＳＰに割り込みをかけ、割り込み間隔をカウンタ
で測定することにより、リールの回転速度を求めていた
ため、タコパルス出力が出ない等、ハードウエア異常に
なった時は、ＤＳＰに割り込みがかからず、回転速度を
認識できず、停止しているものと誤認識しリールモータ
に電流を流し続けることにより、テープ暴走の原因とな
っていた。

【００１３】（２）：カートリッジテープを使用した磁
気テープ装置のテープ走行用リールモータには、テープ
供給リール側に５００スリットの精密タコメータ、巻き
取りリール側に一周に一発の発行ダイオードタイプのフ
ォトセンサが取り付けられていたため、テープパス上で
テープスリップやテンションアラームを検出するまでに
は、供給リール側の５００スリットの精密タコメータ間
隔が大きく変動しない限り、その変動が検出できなかっ
た。

【００１４】（３）：テープ装置のテープスピードは、
リールモータのタコメータでのみ検出していたため、ス
ピード検出の代替手段が無かった。 本発明は、テープ走行中は、ＤＳＰ内部のソフトタイマ
でも、割り込み間隔をチェックし、リールモータに電流
を流し続けているにもかかわらず、ある時間ＤＳＰに割
り込みがかからない場合、テープを停止させる機能を有
する磁気テープ装置を提供することを目的とする。

【００１５】また、本発明は、精密タコパルス及びエン
コーダのパルス間隔を精密クロックで測定することによ
り、正確な回転速度とテープ巻き径等を算出する機能を
有する磁気テープ装置を提供することを目的とする。

【００１６】さらに、本発明は、テープ暴走の時は、リ
ールモータは、ほぼ無負荷回転数で高速回転し続けるた
め、ＰＷＭパルス周期のオン時間が長くなり、オン時間
は、リミット状態が続くため、テープ定速走行制御の
時、このリミット状態が数十サイクル続いた時、テープ
を停止させる機能を有する磁気テープ装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図１中、１ａは制御部、２１、２２はリール
モータ、４１ａ、９１ａはインデックスパルス発生手
段、４２ａ、９２ａは回転パルス発生手段、１００はソ
フトタイマである。

【００１８】本発明は前記従来の課題を解決するため次
のように構成した。 （１）：テープ送り／巻き取りを行う２つのリールモー
タ２１、２２と、前記２つのリールモータ２１、２２の
制御を行う制御部１ａと、前記２つのリールモータ２
１、２２軸のそれぞれの回転速度を検出するパルスを発
生する回転パルス発生手段４２ａ、９２ａと、前記制御
部内の規定処理を行う時間により定まるソフトタイマ１
００とを備え、前記制御部１ａは、テープ定速走行中
に、予め定めた前記ソフトタイマ１００の時間内に前記
回転パルス発生手段４２ａ、９２ａからのパルスが検出
されなかった時、前記２つのリールモータ２１、２２を
停止する。

【００１９】（２）：テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータ２１、２２と、前記２つのリールモータ
２１、２２の制御を行う制御部１ａと、前記２つのリー
ルモータ２１、２２軸のそれぞれの回転速度を検出する
パルスを発生する回転パルス発生手段４２ａ、９２ａと
を備え、前記制御部１ａは、一方のリールモータの回転
パルス発生手段４２ａからのパルスが検出されているに
もかかわらず、他方のリールモータの回転パルス発生手
段９２ａからのパルスが検出されない場合、前記２つの
リールモータ２１、２２を停止する。

【００２０】（３）：テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータ２１、２２と、前記２つのリールモータ
２１、２２の制御を行う制御部１ａと、前記２つのリー
ルモータ２１、２２軸のそれぞれの回転方向と速度を検
出するパルスを発生する回転パルス発生手段４２ａ、９
２ａと、前記リールモータ２１、２２軸の回転によりイ
ンデックスパルスを発生するインデックスパルス発生手
段４１ａ、９１ａとを備え、前記制御部１ａは、同一方
向へテープを走行させているにもかかわらず、前記イン
デックスパルスの発生間隔に、前記回転パルス発生手段
４２ａ、９２ａのパルスが規定値より少ない場合、又
は、回転パルス発生手段４２ａ、９２ａから逆回転のパ
ルスを検出した場合、前記２つのリールモータ２１、２
２を停止する。

【００２１】（４）：テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータ２１、２２と、前記２つのリールモータ
２１、２２のそれぞれの回転磁極の位置を検出するセン
サと、前記リールモータ２１、２２の回転により前記セ
ンサの出力からエンコーダパルスを発生するエンコーダ
パルス発生手段と、前記２つのリールモータ２１、２２
の制御を行う制御部１ａと、前記２つのリールモータ２
１、２２軸のそれぞれの回転速度を検出するパルスを発
生する回転パルス発生手段４２ａ、９２ａとを備え、前
記制御部１ａは、一方のリールモータ２１のエンコーダ
パルス発生手段からパルスが出力されているにもかかわ
らず、他方のリールモータ２２のエンコーダパルス発生
手段からパルスが出力されない場合、又は、前記エンコ
ーダパルス発生手段のパルス１周期の前記回転パルス発
生手段４２ａ、９２ａのパルス数が、期待値と規定数異
なる場合、前記２つのリールモータ２１、２２を停止す
る。

【００２２】（５）：テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータ２１、２２と、前記２つのリールモータ
２１、２２をＰＷＭパルスで制御する制御部１ａと、前
記２つのリールモータ２１、２２軸のそれぞれの回転速
度を検出するパルスを発生する回転パルス発生手段４２
ａ、９２ａとを備え、前記制御部１ａは、テープ定速走
行制御時に、前記ＰＷＭパルスのリミット状態に近いオ
ン時間が規定サイクルの間続いた時、前記２つのリール
モータ２１、２２を停止する。

【００２３】（作用）前記構成に基づく作用を説明す
る。テープ送り／巻き取りを行う２つのリールモータ２
１、２２の制御を行う制御部１ａで、テープ定速走行中
に、予め定めたソフトタイマ１００時間内に回転パルス
発生手段４２ａ、９２ａからのパルスが検出されなかっ
た時、前記２つのリールモータ２１、２２を停止する。
このため、ハードウエア異常などで回転パルス発生手段
４２ａ、９２ａからのパルスが検出できない場合でもソ
フトタイマ１００で異常をチェックでき、テープ暴走を
防止することができる。

【００２４】また、テープ送り／巻き取りを行う２つの
リールモータ２１、２２の制御を行う制御部１ａで、一
方のリールモータ２１の回転パルス発生手段４２ａから
のパルスが検出されているにもかかわらず、他方のリー
ルモータ２２の回転パルス発生手段９２ａからのパルス
が検出されない場合、前記２つのリールモータ２１、２
２を停止する。このため、回転パルス発生手段の異常等
によるテープ暴走、テープの切断保護を行うことができ
る。

【００２５】さらに、テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータ２１、２２の制御を行う制御部１ａで、
同一方向へテープを走行させているにもかかわらず、イ
ンデックスパルスの発生間隔に、回転パルス発生手段４
２ａ、９２ａのパルスが規定値より少ない場合、又は、
回転パルス発生手段４２ａ、９２ａから逆回転のパルス
を検出した場合、前記２つのリールモータ２１、２２を
停止する。このため、回転パルス発生手段の異常やリー
ルの逆転等によるテープ暴走、テープの切断保護を行う
ことができる。

【００２６】また、テープ送り／巻き取りを行う２つの
リールモータ２１、２２の制御を行う制御部１ａで、一
方のリールモータ２１のエンコーダパルス発生手段から
パルスが出力されているにもかかわらず、他方のリール
モータ２２のエンコーダパルス発生手段からパルスが出
力されない場合、又は、前記エンコーダパルス発生手段
のパルス１周期の回転パルス発生手段４２ａ、９２ａの
パルス数が、期待値と規定数異なる場合、前記２つのリ
ールモータ２１、２２を停止する。このため、リールモ
ータの回転を回転パルス発生手段４２ａ、９２ａとエン
コーダパルス発生手段でチェックでき、テープ暴走、テ
ープの切断保護を行うことができる。

【００２７】さらに、テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータ２１、２２をＰＷＭパルスで制御する制
御部１ａで、テープ定速走行制御時に、前記ＰＷＭパル
スのリミット状態に近いオン時間が規定サイクルの間続
いた時、前記２つのリールモータ２１、２２を停止す
る。このため、テープ定速走行制御時に、ＰＷＭパルス
のオンデューティが９０％を越えるようなリミット状態
が続くテープ暴走を防止することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図２〜図９は本発明の実施の形態
を示した図である。以下、図面に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。 （１）：磁気テープ装置の説明 図２は磁気テープ装置の説明図である。図２に示したよ
うに、磁気テープ装置には、マシンリールを駆動するモ
ータ（マシンモータ）２１とファイルリールを駆動する
モータ（ファイルモータ）２２と、ヘッド２３を含む機
構が設けてあり、これらの機構を使用して磁気テープに
対するデータの記録／再生を行うように構成されてい
る。

【００２９】磁気テープ装置にカートリッジテープ（カ
ートリッジ入りの磁気テープ）が挿入されると、該カー
トリッジテープは所定の位置に自動的にセットされる。
そして、内部機構によりカートリッジテープから磁気テ
ープの先端に設けられているリーダブロックが引き出さ
れ、マシンリールの位置まで搬送された後、該リーダブ
ロックがマシンリールに装着される。

【００３０】この状態で、磁気テープは磁気テープの軌
跡２４を辿りファイルリールからマシンリールに巻き取
られる。次に、磁気テープを巻き戻す場合は、リールモ
ータの回転が前記とは逆の軌跡を辿り、マシンリールに
巻き付けられた磁気テープがファイルリール側に巻き戻
される。そして、最後に、リーダブロックがカートリッ
ジに挿入され巻き取りが完了する。

【００３１】前記のようにして磁気テープの走行駆動が
行われるが、磁気テープを巻き取る場合と巻き戻す場合
とでは、リールモータの回転方向を逆にする。この制御
は上位制御部からの指示に基づいて行うものである。

【００３２】（２）：磁気テープ制御部の説明 図３は磁気テープ制御部の説明図（その１）、図４は磁
気テープ制御部の説明図（その２）である。

【００３３】図３において、上位制御部に接続されたデ
ータバス１０には、ＤＳＰ１、インデックスカウンタ１
２、タコカウンタ１３、タコタイマ１４、エンコーダカ
ウンタ１６、エンコーダタイマ１７、ＰＷＭ回路３０か
らのオン時間精密クロック（Ｅ）が接続されている。Ｄ
ＳＰ１には、内部ソフトタイマ１００が設けてあり、発
振器１８、割り込み回路１９、データバス２０が接続さ
れている。また、インデックスカウンタ１２、タコカウ
ンタ１３、タコタイマ１４は、受信回路（ファイル及び
マシンのインデックス／タコメータ）１１と接続されて
いる。エンコーダカウンタ１６、エンコーダタイマ１７
は、受信回路（ファイル及びマシン、エンコーダ）１５
と接続されている。また、受信回路１１には、インデッ
クス４１、タコメータ４２、インデックス９１、タコメ
ータ９２の出力が入力されている。受信回路１５には、
エンコーダ４３、エンコーダ９３の出力が入力されてい
る。割り込み回路１９には、エンコーダ４３、エンコー
ダ９３の出力が入力されている。

【００３４】図４において、データバス２０には、ＤＳ
Ｐ用のＥＰＲＯＭ（erasable programmable read only
memory）２６、スイッチＳＷのオン・オフ用のライトレ
ジスタ２７、ＤＳＰの計算処理用のＳＲＡＭ（static r
andom access memory ）２８、ファイルＤＡＣ（ディジ
タル／アナログコンバータ）２、マシンＤＡＣ７が接続
されている。

【００３５】ファイルＤＡＣ２の出力は、ＰＷＭ制御部
３に与えられ、ＰＷＭ制御部３の出力はファイルモータ
２２に与えられる。ファイルモータ２２は、ファイルリ
ール３４を駆動する。また、ファイルモータ２２の回転
をインデックス４１、タコメータ４２、エンコーダ４３
で検出している。インデックス４１の出力は、受信回
路１１に与えられ、タコメータ４２の出力は、受信回
路１１と割り込み回路１９に与えられ、エンコーダ４３
の出力は、受信回路１５に与えられる。更に、ファイ
ルモータ２２は、駆動回路を持ち、ファイルモータ２２
を駆動する電流を抵抗Ｒ_S1の両端の端子Ｃ、Ｄ及び抵抗
Ｒ_S2の両端の端子Ａ、Ｂで検出しＰＷＭ制御部３にフィ
ードバックしている。

【００３６】マシンＤＡＣ７の出力は、ＰＷＭ制御部３
と同様の構成をもつＰＷＭ制御部８に与えられ、ＰＷＭ
制御部８の出力はマシンモータ２１に与えられる。マシ
ンモータ２１は、マシンリール３５を駆動する。また、
マシンモータ２１の回転をインデックス９１、タコメー
タ９２、エンコーダ９３で検出している。インデックス
９１の出力は、受信回路１１に与えられ、タコメータ
９２の出力は、受信回路１１と割り込み回路１９に与
えられ、エンコーダ９３の出力は、受信回路１５に与
えられる。更に、マシンモータ２１は、ファイルモータ
２２と同様に駆動回路を持ち、マシンモータ２１を駆動
する電流を検出しＰＷＭ制御部８にフィードバックして
いる。

【００３７】ａ）ＰＷＭ制御部の説明 ＰＷＭ制御部３には、ＰＷＭ回路３０、加算アンプ３
１、アンプ３２、アンプ３３、スイッチＳＷが設けてあ
る。ＰＷＭ回路３０は、加算アンプ３１からの指示値を
基にＰＷＭ（パルス幅変調）パルスを生成するものであ
る。加算アンプ３１は、ファイルＤＡＣ２とスイッチＳ
Ｗの出力およびアンプ３３の出力を加算するものであ
る。アンプ３２は、端子Ｃ、Ｄの出力を増幅するもので
ある。アンプ３３は、端子Ａ、Ｂの出力を増幅するもの
である。スイッチＳＷは、ライトレジスタ２７の値によ
り開閉制御され、ファイルモータ２２が回生モードでＰ
ＷＭ信号（パルス）がオフの時に閉じ、駆動モードの時
と回生モードの時のＰＷＭ信号がオンの時は開である。

【００３８】ｂ）ＰＷＭ回路の説明 図５はＰＷＭ回路の説明図である。図５において、ＰＷ
Ｍ回路３０には、コンパレータ５１、アンド回路５２、
フリップフロップ回路（ＦＦ）５３、ドライバ５４、ス
イッチング用のトランジスタＴ_r 、抵抗Ｒ₁₁、Ｒ₁₂、ゼ
ナーダイオードＺＤ、コンデンサＣが設けてある。な
お、＋１２Ｖは電源電圧、Ｉ_c はコンデンサＣに流れる
電流、Ｖ_Z はゼナーダイオードＺＤのゼナー電圧、Ｖ_BE
はトランジスタＴ_r のベース・エミッタ間電圧、Ｖ_c は
コンデンサＣの端子電圧（出力電圧）を示す。

【００３９】このＰＷＭ回路３０の動作は次の通りであ
る。ＤＳＰ１等からＰＷＭの周期パルス（この例では４
０μｓ）がＦＦ５３の端子＊ＰＲに与えられると、端子
＊Ｑの出力でドライバ５４が駆動され、コンデンサＣの
電圧が放電させる。その後、＋１２Ｖの電源電圧により
＋１２Ｖ→ＺＤ→抵抗Ｒ₁₁→ＧＮＤの経路で電流が流
れ、一定のゼナー電圧Ｖ_Z が発生する。このゼナー電圧
Ｖ_Z によりトランジスタＴ_r のベース・エミッタ間には
所定の電圧Ｖ_BEが印加するので、＋１２Ｖ→Ｒ₁₂→Ｔ_r
のエミッタ・コレクタ→Ｃ→ＧＮＤの経路で電流が流
れ、コンデンサＣは所定の時定数に応じて充電する。

【００４０】コンデンサＣの充電電圧は、次の４０μｓ
後の端子＊ＰＲに与えられるＰＷＭの周期パルスにより
放電する。その後、再びコンデンサＣの充電が行われ、
前記の動作を繰り返して行う。

【００４１】このような動作により、のこぎり波信号
が、コンデンサＣの端子電圧Ｖ_c の変化として得られ
る。この場合、コンデンサＣの充電電流Ｉ_c と、コンデ
ンサＣの端子電圧Ｖ_c は次の式で示される。

【００４２】すなわち、Ｉ_c ＝（Ｖ_Z −Ｖ_BE）／Ｒ₁₂、
Ｑ＝ＣＶ_c により、

【００４３】

【数１】

【００４４】これによりコンデンサＣの端子電圧Ｖ_c は
時間とともに積分された、のこぎり波になる。こののこ
ぎり波信号は、コンパレータ５１により加算アンプ３１
の出力と比較され、のこぎり波信号が加算アンプ３１の
出力より低い時はコンパレータ５１より「高」が出力さ
れＦＦ５３の端子Ｄに与えられ、端子ＱよりＰＷＭオン
パルスが出力される。のこぎり波信号が加算アンプ３１
の出力を越えると、コンパレータ５１より「低」が出て
ＦＦ５３の端子Ｄに与えられ、端子ＱよりＰＷＭのオフ
パルスが出力されることになる。

【００４５】また、アンド回路５２には、発振器１８等
からの１２ＭＨｚのクロックとＰＷＭパルスが入力され
ている。このため、アンド回路５２は、ＰＷＭのオンパ
ルスの期間に１２ＭＨｚのクロックが出力される
（Ｅ）。このＰＷＭのオン期間はＤＳＰ１等でこのクロ
ックをカウントすることにより計算される。

【００４６】ｃ）モータ駆動部の説明 図６はスイッチング定電流アンプの説明図であり、図６
Ａは駆動モードの説明、図６Ｂは回生モードの説明を示
す。前記スイッチング定電流アンプには、トランジスタ
Ｔ_r1〜Ｔ_r4の４個のトランジスタと、ダイオードＤ₁ 〜
Ｄ₄ 、及びｄ₁、ｄ₂ が設けてあり、これらの素子によ
りモータＭを駆動するようになっている。

【００４７】また、このスイッチング定電流アンプに
は、駆動用の電源電圧＋Ｖが供給されると共に、モータ
Ｍに流れる電流（モータ電流）を検出するために、抵抗
Ｒ_S1、Ｒ_S2（センス抵抗）が設けてある。なお、この抵
抗Ｒ_S1、Ｒ_S2により、モータ電流を該モータ電流に比例
した電圧値として検出し、抵抗Ｒ₃ を通して加算アンプ
３１でフィードバックされるように構成されている。

【００４８】スイッチング定電流アンプの動作は次の通
りである。スイッチング定電流アンプは、図６Ａの駆動
モードと図６Ｂの回生モードの２モードにおいて、定電
流を構成している。

【００４９】即ち、テープ供給リール（ファイルリー
ル）と巻き取りリール（マシンリール）の制御電流指示
値であるファイルＤＡＣとマシンＤＡＣの出力に対し
て、３相ブラシレスモータの巻線に直列に接続されてい
る抵抗Ｒ_S1、Ｒ_S2に流れる電流を検出し、抵抗Ｒ₃ を通
して加算アンプ３１でフィードバックしている（図４参
照）。

【００５０】図６の下部に各モードの動作状態を図示し
てある。図示のはトランジスタＴ _r1のベースに印加す
る電圧、はトランジスタＴ_r4のベースに印加する電
圧、はモータＭに流れる電流（モータ電流）を示す。

【００５１】・駆動モードの説明 図６Ａにおいて、駆動モードでは、トランジスタＴ_r4を
センサ出力（ホール素子出力）でオンにした状態で、ト
ランジスタＴ_r1をＰＷＭパルスでオン／オフ駆動する
と、モータ電流Ｉはのように略一定の高い値となる。
この時、トランジスタＴ_r1がオンになると、図示実線で
示したように、＋Ｖ→Ｔ_r1→モータＭ→Ｔ _r4→ｄ₂ →Ｒ
_S2→ＧＮＤの経路でモータＭの電流Ｉが流れる。

【００５２】また、トランジスタＴ_r1がオフの場合は、
図示点線で示したように、モータＭに誘起した電圧によ
り、Ｄ３→モータＭ→Ｔ_r4→ｄ₂ →Ｒ_S2→ＧＮＤの経路
で電流Ｉが流れる。この時、抵抗Ｒ_S1の端子Ａ、Ｂから
前記電流Ｉを電圧値に変換して検出し、電流検出値とし
てＰＷＭ制御部３へフィードバックされる。なお、この
場合、トランジスタＴ_r2、Ｔ_r3はオフのままである。

【００５３】・回生モードの説明 図６Ｂにおいて、回生モードでのテープ供給側のリール
モータ駆動においては、トランジスタＴ_r1、Ｔ_r4のベー
スに同時にＰＷＭパルスを供給することで、トランジス
タＴ_r1、Ｔ_r4を同時にオンにスイッチングする。そし
て、トランジスタＴ_r1、Ｔ_r4がオフの時は、ダイオード
Ｄ₃ 、Ｄ₂ へモータＭからの誘起電圧分から生じる回生
電流を流すようにすることで、モータ発生トルクを低下
させる。これにより、磁気テープ装置のテープ供給側リ
ールモータのバックテンションコントロールを可能にす
る。

【００５４】一方、テープ巻き取り側のリールモータ駆
動は、図６Ａに示した駆動モードで行われる。この駆動
モードでは、トランジスタＴ_r1はＰＷＭパルスによりオ
ン／オフ駆動されるが、トランジスタＴ_r4は、モータＭ
の回転を検出するセンサ（ホール素子）からの出力信号
に基づいてオン／オフされる。

【００５５】図６Ｂに示した回生制動モードでは、トラ
ンジスタＴ_r1とＴ_r4が同時にオンになると、図示実線で
示したように、＋Ｖ→Ｔ_r1→モータＭ→Ｔ_r4→ｄ２→Ｒ
_S2→ＧＮＤの経路でモータＭの駆動電流Ｉが流れる。こ
の時、抵抗Ｒ_S2の端子Ａ、Ｂから前記電流Ｉが電圧値に
変換されて検出され、電流検出値としてＰＷＭ制御部３
へフィードバックされる。

【００５６】また、トランジスタＴ_r1とＴ_r4がオフの時
は、モータＭに誘起された電圧により、図示点線で示し
たように、ＧＮＤ→Ｒ_S1→Ｄ₃ →モータＭ→Ｄ₂ →＋Ｖ
の経路で回生電流Ｉ（電源へ戻される電流）が流れる。
この時、抵抗Ｒ_S1の端子Ｃ、Ｄから前記電流が検出さ
れ、電流検出値としてＰＷＭ制御部３へフィードバック
される。この場合、トランジスタＴ_r2、Ｔ_r3はオフのま
まである。なお、このアンプ部のトランジスタは、バイ
ポーラ型トランジスタに限らず、ＭＯＳ型ＦＥＴなど、
他の同様なトランジスタで実現可能である。

【００５７】（３）：ブラシレスモータの駆動シーケン
スの説明 図７はブラシレスモータの駆動シーケンスの説明図であ
る。図７において、上から機械角、ポールセンサの出力
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、エンコーダパルス出力、時計方向回
転の各コイルの捲線電流、反時計方向の各コイルの捲線
電流の波形を示している。

【００５８】ブラシレスモータには、磁極位置を検出す
るためホール素子等で構成される３つのポールセンサの
出力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を機械角で１２°ずつずらして配
置してある。ブラシレスモータが回転すると、１２°ず
つずれた出力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が得られる。エンコーダ
パルス出力は、ポールセンサの出力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の
内の２つが「高」のとき「高」となる。

【００５９】コイル駆動電流は、時計方向回転の場合、
例えばコイルＡは、（１）〜（６）の相順で駆動され
る。即ち、機械角０°〜１２°の（１）では負の電流で
駆動され、機械角１２°〜２４°の（２）では駆動電流
は零となり、機械角２４°〜４８°の（３）、（４）で
は正の電流で駆動され、機械角４８°〜６０°の（５）
では駆動電流は零となり、機械角６０°〜７２°の
（６）では負の電流で駆動される。

【００６０】（４）：ブラシレスモータの接続状態の説
明 図８はブラシレスモータの接続とタコメータの説明図で
あり、図８Ａはブラシレスモータの接続状態の説明であ
る。図８Ａにおいて、ブラシレスモータには、コイル
Ａ、Ｂ、Ｃ、ポールセンサＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３が設
けてある。各コイルＡ、Ｂ、Ｃの一方の端子から各コイ
ルの駆動電流ＩＡ、ＩＢ、ＩＣが供給され、他方の端子
は互いに接続されている。各コイルＡ、Ｂ、Ｃへの駆動
電流は、図７の駆動シーケンスのように時計方向回転の
場合は（１）〜（６）の順で駆動され、反時計方向の場
合は〜の順で駆動される。

【００６１】ポールセンサＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３から
は、それぞれの出力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が出力される。 （５）：回転速度とテープ巻き径の説明 図８Ｂはタコメータの説明である。図８Ｂにおいて、リ
ールモータシャフトに直結された回転円板ｐに、一周に
一発のインデックスパルスを発生するためのスリットｉ
と一周に１０２４パルスの精密タコパルスを発生するた
めのスリットｔが設けてある。パルスの発生は、例え
ば、このスリットを通る光をフォトトランジスタ等で検
出することによって行う。

【００６２】ブラシレスモータを両（ファイル及びマシ
ン）リールの回転駆動用に用いた磁気テープ装置におい
て、両リールモータシャフトに直結のタコメータのタコ
メータパルス（タコパルス）数の内、１０２４スリット
をカウントするカウンタ値を有し、且つ、両リールのエ
ンコーダパルス（ホール素子出力パルス）をカウントす
るカウンタ値を有する。

【００６３】このため、１０２４スリットの精密タコパ
ルス、及び、エンコーダパルスのパルス間隔を精密クロ
ックで測定することにより、回転速度とテープ巻き径を
正確に算出することができる。

【００６４】ファイルリールとマシンリールのテープ巻
き径が同じとき、片方のリールのインデックスパルスが
一発出る間のマシンリール側のタコパルスＲ_M とファイ
ルリール側のタコパルスＲ_F は同じとなる（Ｒ_M ＝Ｒ_F
＝１０２４個）。

【００６５】ファイルリールがマシンリールのテープ巻
き径より大きいとき、片方（ファイル）リールのインデ
ックスパルスが一発出る間のマシンリール側のタコパル
スＲ _M はファイルリール側のタコパルスＲ_F より少なく
なる（Ｒ_M ＜Ｒ_F ；Ｒ_M は１０２４個より少ない）。こ
のため、テープ走行速度とタコパルスＲ_M とＲ_F の比較
によりテープ巻き径を算出することができる。

【００６６】（６）：テープ暴走防止の説明 従来、５００スリットの精密タコパルスの立ち上がり
で、ＤＳＰに割り込みをかけ、割り込み間隔をカウンタ
で測定することにより、リールの回転速度を求めてい
た。しかし、タコパルス出力が出ない等、ハードウェア
異常になった時は、ＤＳＰに割り込みがかからず、回転
速度を認識できず、停止しているものと誤認識しリール
モータに電流を流し続けることにより、テープ暴走の原
因となっていた。

【００６７】ａ）ソフトタイマによるチェックの説明 そこでテープ定速走行中は、ＤＳＰ内部のソフトタイマ
（図３の符号１００参照）でも、割り込み間隔をチェッ
クし、リールモータに電流を流し続けているにもかかわ
らず、ある時間ＤＳＰに割り込みがかからない場合、テ
ープを停止させる機能を有するようにする。

【００６８】図９はテープ定速走行処理フローチャート
である。以下、図９の処理Ｓ１〜Ｓ７に従って説明す
る。Ｓ１：ＤＳＰ１は、定速走行の一般的なコマンドで
ある「Forward Read Comma ndスタート」を受けると、テープ送り（ＦＷＤ）加速を
行い、処理Ｓ２に移る。

【００６９】Ｓ２：ＤＳＰ１は、テープスピードが目標
の７５％以上になったか判断する。この判断で、目標の
７５％以上になった場合は処理Ｓ３に移り、もし７５％
以上になっていない場合は処理Ｓ１に戻る。

【００７０】Ｓ３：ＤＳＰ１は、テープ送りの定速走行
処理を行い、処理Ｓ４に移る。 Ｓ４：ＤＳＰ１は、タコパルスの立ち上がりによる割り
込み時間間隔は期待値の２倍以内か判断する。この判断
で、割り込み時間間隔は期待値の２倍以内の場合は処理
Ｓ５に移り、もし２倍以内でない場合はテープストップ
処理を行う。

【００７１】Ｓ５：ＤＳＰ１は、ソフトタイマの値はテ
ープスピードの７５％以上か判断する。この判断で、テ
ープスピードの７５％以上の場合は処理Ｓ６に移り、も
し７５％以上でない場合はテープストップ処理を行う。
なお、ソフトタイマとは、処理Ｓ３〜処理Ｓ６を何回ル
ープしたかでカウントする（ループカウンタともい
う）。例えば、１０回のループを行ったときタコパルス
の割り込みが来るかどうかでテープスピードを判断す
る。

【００７２】Ｓ６：ＤＳＰ１は、ストップコマンドが発
行されたかどうか判断する。この判断で、ストップコマ
ンドが発行された場合は処理Ｓ７に移り、もし発行され
なかった場合は処理Ｓ３に戻る。

【００７３】Ｓ７：ＤＳＰ１は、テープ送りの減速処理
を行い、この処理を終了する（ＲＴＳ：Return To Subr
outine）。 ｂ）テープ送り定速サブルーチンの説明 図１０はテープ送り定速サブルーチンの説明図である。
以下、図９の処理Ｓ３の中身である図１０の処理Ｓ１１
〜Ｓ１５に従って説明する。

【００７４】Ｓ１１：ＤＳＰ１は、テープ送りの定速が
スタートすると、インデックスパルス周期間の自身のタ
コパルス数が５００以下か判断する。この判断で、タコ
パルス数が５００以下の場合はテープストップ処理を行
い、もし５００以下でない場合は処理Ｓ１２に移る。

【００７５】Ｓ１２：ＤＳＰ１は、タコパルスの位相が
反転したか判断する。この判断で、位相が反転（モータ
が逆回転）した場合はテープストップ処理を行い、もし
反転しなかった場合は処理Ｓ１３に移る。なお、位相の
反転の検出は、位置をずらせたセンサを２つ設けて、そ
の出力位相を検出することで行うことができる。

【００７６】Ｓ１３：ＤＳＰ１は、ＰＷＭパルスのオン
時間のリミット状態が規定回数（例えば、４０μｓの９
０％以上が１０回）以上続いたかどうか判断する。この
判断で、リミット状態が規定回数以上続いた場合はテー
プストップ処理を行い、もし続かなかった場合は処理Ｓ
１４に移る。

【００７７】Ｓ１４：ＤＳＰ１は、定速走行電流の計算
を行い、処理Ｓ１５に移る。 Ｓ１５：ＤＳＰ１は、ファイルモータとマシンモータの
電流をセットし、この処理を終了する。

【００７８】このように、同一方向にテープを走行させ
ているにもかかわらず、インデックスパルスが一発発生
する間に、タコメータ出力が１０２４パルスよりかなり
少ない場合、且つ、常に同一方向にテープを走行させて
いるにもかかわらず、タコパルスのパルス位相が逆転し
た時、両リールモータを停止させる機能を持たせてい
る。

【００７９】また、この磁気テープ装置では、リールモ
ータ制御電流値に比例した電圧値をＰＷＭパルスに変
換、即ち、電圧−周波数変換を行っている。このため、
ＰＷＭパルス周期のオン時間を精密クロック（１２ＭＨ
ｚクロック、図５参照）で測定するカウンタを有し、か
つ、テープ暴走の時は、リールモータは、ほぼ無負荷回
転数で高速回転を続けるため、ＰＷＭパルス（数十μ
ｓ）のオン時間が長くなり、オン時間は、ほぼリミット
状態（オンデューティ＝９０％以上）が続くため、テー
プ定速走行制御の時、このリミット状態が数十サイクル
続いた時、テープを停止させる機能を持たせている。

【００８０】更に、一方のリールのタコパルスが出力さ
れているにも係わらず、もう一方のリールのタコパルス
が出力されている場合、テープを停止し、テープ暴走／
切断保護のため、両リールモータを停止させる機能を持
たせることもできる。

【００８１】また、一方のリールのエンコーダパルスが
出力されているにもかかわらず、もう一方のリールのエ
ンコーダパルスが出力されない場合、テープを停止させ
る機能を有し、且つ、エンコーダパルス１周期のタコパ
ルス数をカウントするカウント値が、期待値と大きく異
なる場合、テープ暴走／切断保護のため、両リールモー
タを停止させる機能を持たせることもできる。この例で
は、エンコーダパルスは、（１５パルス）／（回転）で
あり、タコメータパルス数は、（１０２４パルス）／
（回転）である。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 （１）：テープ送り／巻き取りを行う２つのリールモー
タの制御を行う制御部で、テープ定速走行中に、予め定
めたソフトタイマ時間内に回転パルス発生手段からのパ
ルスが検出されなかった時、前記２つのリールモータを
停止するため、ハードウエア異常などで回転パルス発生
手段からのパルスが検出できない場合でもソフトタイマ
で異常をチェックでき、テープ暴走を防止することがで
きる。

【００８３】（２）：テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータの制御を行う制御部で、一方のリールモ
ータの回転パルス発生手段からのパルスが検出されてい
るにもかかわらず、他方のリールモータの回転パルス発
生手段からのパルスが検出されない場合、前記２つのリ
ールモータを停止するため、回転パルス発生手段の異常
等によるテープ暴走、テープの切断保護を行うことがで
きる。

【００８４】（３）：テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータの制御を行う制御部で、同一方向へテー
プを走行させているにもかかわらず、インデックスパル
スの発生間隔に、回転パルス発生手段のパルスが規定値
より少ない場合、又は、回転パルス発生手段から逆回転
のパルスを検出した場合、前記２つのリールモータを停
止するため、回転パルス発生手段の異常やリールの逆転
等によるテープ暴走、テープの切断保護を行うことがで
きる。

【００８５】（４）：テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータの制御を行う制御部で、一方のリールモ
ータのエンコーダパルス発生手段からパルスが出力され
ているにもかかわらず、他方のリールモータのエンコー
ダパルス発生手段からパルスが出力されない場合、又
は、前記エンコーダパルス発生手段のパルス１周期の回
転パルス発生手段のパルス数が、期待値と規定数異なる
場合、前記２つのリールモータを停止するため、リール
モータの回転を回転パルス発生手段とエンコーダパルス
発生手段でチェックでき、テープ暴走、テープの切断保
護を確実に行うことができる。

【００８６】（５）：テープ送り／巻き取りを行う２つ
のリールモータをＰＷＭパルスで制御する制御部で、テ
ープ定速走行制御時に、前記ＰＷＭパルスのリミット状
態に近いオン時間が規定サイクルの間続いた時、前記２
つのリールモータを停止するため、テープ定速走行制御
時に、ＰＷＭパルスのオンデューティが９０％を越える
ようなリミット状態が続くテープ暴走を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】実施の形態における磁気テープ装置の説明図で
ある。

【図３】実施の形態における磁気テープ制御部の説明図
（その１）である。

【図４】実施の形態における磁気テープ制御部の説明図
（その２）である。

【図５】実施の形態におけるＰＷＭ回路の説明図であ
る。

【図６】実施の形態におけるスイッチング定電流アンプ
の説明図である。

【図７】実施の形態におけるブラシレスモータの駆動シ
ーケンスの説明図である。

【図８】実施の形態におけるブラシレスモータの接続と
タコメータの説明図である。

【図９】実施の形態におけるテープ定速走行処理フロー
チャートである。

【図１０】実施の形態におけるテープ送り定速サブルー
チンの説明図である。

【図１１】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ａ 制御部 ２１、２２ リールモータ ４１ａ、９１ａ インデックスパルス発生手段 ４２ａ、９２ａ 回転パルス発生手段 １００ ソフトタイマ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テープ送り／巻き取りを行う２つのリール
   モータと、 前記２つのリールモータの制御を行う制御部と、 前記２つのリールモータ軸のそれぞれの回転速度を検出
   するパルスを発生する回転パルス発生手段と、 前記制御部内の規定処理を行う時間により定まるソフト
   タイマとを備え、 前記制御部は、テープ定速走行中に、予め定めた前記ソ
   フトタイマ時間内に前記回転パルス発生手段からのパル
   スが検出されなかった時、前記２つのリールモータを停
   止することを特徴とした磁気テープ装置。
2. 【請求項２】テープ送り／巻き取りを行う２つのリール
   モータと、 前記２つのリールモータの制御を行う制御部と、 前記２つのリールモータ軸のそれぞれの回転速度を検出
   するパルスを発生する回転パルス発生手段とを備え、 前記制御部は、一方のリールモータの回転パルス発生手
   段からのパルスが検出されているにもかかわらず、他方
   のリールモータの回転パルス発生手段からのパルスが検
   出されない場合、前記２つのリールモータを停止するこ
   とを特徴とした磁気テープ装置。
3. 【請求項３】テープ送り／巻き取りを行う２つのリール
   モータと、 前記２つのリールモータの制御を行う制御部と、 前記２つのリールモータ軸のそれぞれの回転方向と速度
   を検出するパルスを発生する回転パルス発生手段と、 前記リールモータ軸の回転によりインデックスパルスを
   発生するインデックスパルス発生手段とを備え、 前記制御部は、同一方向へテープを走行させているにも
   かかわらず、前記インデックスパルスの発生間隔に、前
   記回転パルス発生手段のパルスが規定値より少ない場
   合、又は、回転パルス発生手段から逆回転のパルスを検
   出した場合、前記２つのリールモータを停止することを
   特徴とした磁気テープ装置。
4. 【請求項４】テープ送り／巻き取りを行う２つのリール
   モータと、 前記２つのリールモータのそれぞれの回転磁極の位置を
   検出するセンサと、 前記リールモータの回転により前記センサの出力からエ
   ンコーダパルスを発生するエンコーダパルス発生手段
   と、 前記２つのリールモータの制御を行う制御部と、 前記２つのリールモータ軸のそれぞれの回転速度を検出
   するパルスを発生する回転パルス発生手段とを備え、 前記制御部は、一方のリールのエンコーダパルス発生手
   段からパルスが出力されているにもかかわらず、他方の
   リールのエンコーダパルス発生手段からパルスが出力さ
   れない場合、又は、前記エンコーダパルス発生手段のパ
   ルス１周期の前記回転パルス発生手段のパルス数が、期
   待値と規定数異なる場合、前記２つのリールモータを停
   止することを特徴とした磁気テープ装置。
5. 【請求項５】テープ送り／巻き取りを行う２つのリール
   モータと、 前記２つのリールモータをＰＷＭパルスで制御する制御
   部と、 前記２つのリールモータ軸のそれぞれの回転速度を検出
   するパルスを発生する回転パルス発生手段とを備え、 前記制御部は、テープ定速走行制御時に、前記ＰＷＭパ
   ルスのリミット状態に近いオン時間が規定サイクルの間
   続いた時、前記２つのリールモータを停止することを特
   徴とした磁気テープ装置。