JPH03270686A - 磁気テープ装置のリールモータ駆動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気テープ装置のリールモータ駆動装置に係り
、特にブラシレスサーボモータにより構成されたリール
モータの駆動装置に関する。

小型磁気テープ装置においては、装置の小型集積化、ブ
ラシカ−ボン粉塵による記録／再生機構の汚染防止、及
びモータ寿命の延長による交換保守不要の省力化を目的
として、磁気テープを走行させるリールモータにブラシ
レスサーボモータを採用している。また、小型化のため
、リール間テープ直接駆動方式を採用している。

第６図は磁気テープ装置の一例の構成図を示す。

同図中、１は磁気テープで、例えばシングルリールカー
トリッジ内のファイルリール２に巻回されている。従っ
て、磁気テープ装置に装着し、磁気テープ１を走行させ
るには、磁気テープ１を装置側に設けられているマシン
リール３に巻き付ける必要がある。ファイルリール２．
マシンリール３は夫々ブラシレスモータ４ａ、４ｂによ
り回転駆動される。磁気テープ１の先端には引き出し巻
き付は機構と結合するためのリーダブロックが備えられ
ていて、装置側のマシンリール３には磁気テープ１が巻
き付けられた時に先端のリーダブロックを収納する溝が
設けられている。従って、リーダブロックを収納する際
には、リールの溝位置を所定の方向に移動して固定しな
ければならない。

このため、マシンリール用リールモータであるブラシレ
スモータ４ｂに、その固定位置を検出するセンサ機構と
して、マシンリールタコメータ５ｂが設けられている。

また、ファイルリール用リールモータであるブラシレス
モータ４ａにも、センサ機構としてファイルリールタコ
メータ５ａが設けられている。

ブラシレスモータ４ａ、４ｂには、そのロータ・マグネ
ットの回転位置を検出するボール（極）センサ６ａ、６
ｂが設けられ、またその回転を維持するために検出され
たロータ回転位置に応じて駆動すべき固定子巻数を選択
し、駆動電流を巡回的に切り換えるのに必要な信号を出
力してモータ駆動電力増幅回路７ａ、７ｂを制御し、か
つ、ボールセンサ５ａ、５ｂの出力信号の位相差から順
方向回転及び逆方向回転を判別するデコーダ回路８ａ、
８ｂが設けられている。

また、９ａ、９ｂはセンサ受信回路で、ファイルリール
タコメータ５ａ、マシンリールタコメータ５ｂの各出力
センサ信号を受信し、波形整形する。

１０は方向判別・周期測定回路で、センサ受信回路９ａ
からの信号に基づき、ファイルリール２の回転速度、回
転方向を示す各信号をリールモータ駆動制御回路１１へ
夫々供給し、また１回転当り例えば５００個の割合で回
転パルスを発生して回転方向判別信号と共に半径比カウ
ンタ１２へ供給する。

１３は方向判別回路で、マシンリール３の１回転当り１
個の割合で１回転パルスを発生し、それを半径比カウン
タ１２及び積算回路１４に夫々供給し、かつ、方向判別
信号を積算回路１４へ供給する。マシンリールタコメー
タ５ｂより取り出されるセンサ信号は第７図にＭＴＡ及
びＭＴＢに示す２信号であり、これらの信号の位相関係
がテープ順方向走行時と逆方向走行時とで逆になるので
、これらの信号の位相差の関係から回転方向を判別する
。また、上記１回転パルスは第７図に示す如く、信号Ｍ
ＴＡの立上りに同期して取り出される。

一方、磁気テープ装置では磁気テープ１に対し所定張力
を与えながら一定速度で双方向に走行させてデータの記
録／再生を実施するため、速度制御と張力制御を行なう
。従って、モータ駆動制御においては、ファイルリール
２やマシンリール３のテープ巻径に応じてモータ４ａ、
４ｂの回転速度と発生トルクを変化させてテープの安定
走行を維持しなければならない。

そのため、半径比カウンタ１２と積算回路１４が設けら
れ、方向判別回路１３からの１回転パルスで半径比カウ
ンタ１２をクリアし、かつ、方向判別・周期測定回路１
０からの回転パルスを計数することによって半径比を算
出する。この半径比カウンタ１２の値はファイルリール ール３のテープ巻径が同一ならば“５００”であり、マ
シンリール３のテープ巻径が大きくなるにつれて小なる
値となる。なお、半径比カウンタ１２の計数方向は方向
判別・周期測定回路１０の方向判別信号で制御される（
テープ順方向走行時加算、テープ逆方向走行時減算）。

積算回路１４はマシンリール３の回転回数を積算する回
路で、テープ順方向走行時は１回転パルスを加算し、テ
ープ逆方向走行時は１回転パルス入力毎に減算する。

このような構成の磁気テープ装置においては、回路構成
をできるだけ簡略化することが望まれている。

〔従来の技術〕

第８図は従来のり一方モータ駆動装置の一例の構成図を
示す。同図中、第６図と同一構成部分には同一符号を付
しである。第８図において、マシン′リール用リールモ
ータであるブラシレスモータ４ｂは、３相全波駆動型ブ
ラシレスサーボモータで、図示しないロータの他、Ｙ結
線されたモータコイルＣＡ．０８及びＣＣを有している
。また、ブラシレスモータ４ｂのシャフトには半円形状
の遮蔽板１６が該ロータと一体的に回転するように取付
けられており、この遮蔽板１６の位置検出を光学的に行
なう光センサＭＡ及びＭＢと共に、前記したマシンリー
ルタコメータ５ｂを構成している。

一方、ＡＰ．ＢＰ及びＣＰは夫々ソース側半導体スイッ
チング素子、ＡＮ．ＢＮ及びＣＮは夫々シンク側半導体
スイッチング素子で、スイッチング素子ＡＰとＡＮの接
続点はモータコイルＣＡの一端に接続され、ＢＰとＢＮ
の接続点はモータコイルＣＢの一端に接続され、ＣＰと
ＣＮの接続点はモータコイルＣＣの一端に接続されてお
り、これらはモータ駆動電力増幅回路７ｂを構成してい
る。また、１７及び１８は夫々センサ回路で、センサ受
信回路９ｂを構成している。

この従来のモータ駆動装置において、ポールセンサＰｉ
．Ｐ２及びＰ３より第９図に示す如きロータ回転位置検
出信号φ１．φ２及びφ３が取り出され、デコーダ回路
８ｂに供給されると、デコーダ回路８ｂはリールモータ
駆動制御回路１１よりの駆動信号及び駆動方向信号と共
に、第９図に示す如く半導体スイッチング素子ＡＰ．Ｂ
Ｐ及びＣＰとＡＮ，ＢＮ及びＣＮにスイッチング信号を
生成出力する。これにより、ＡＰ〜ＣＰを通じて電源Ｖ
ＳＩ）ｌからモータコイルＧＡ〜ＣＣへ電流を供給して
ロータを回転させ、第９図にＡＮ−ＣＮで示す各スイッ
チング信号でスイッチング制御されるシンク側半導体ス
イッチング素子ＡＮ−ＣＮによりモータ電流の戻りを電
源ＶＳＤＩに帰す。そして、ロータの回転位置の移動に
伴って各半導体スイッチング素子ＡＰ−ＣＰ．ＡＮ−Ｃ
Ｎの通電状態が第９図に示す如く巡回的に変化し、回転
を維持する。

この通電相の巡回的切り換えは３儂のボールセンサＰ１
〜Ｐ３の信号の状態の組合わせを一デコーダ回路８ｂで
解析し、回転を維持する駆動相をオンにすることにより
実行される。また、ソース側半導体スイッチング素子Ａ
Ｐ−ＣＰは各通電期間内において駆動信号に応じてオン
／オフ動作をしてモータコイルＣＡ−ＣＧに流れる第９
図に示す如きモータ電流ＩＡ〜ＩＧの平均値を制御する
。

一方、ブラシレスモータ４ｂの９−夕と一体的に遮蔽板
１６が回転する。光センサＭＡ及びＭＢは互いに遮蔽板
１６の回転方向上、９０”の角度位置に設けられており
、遮蔽板１６によって発光素子と受光素子間の光路が遮
蔽される構成とされているため、各光センサＭＡ及びＭ
Ｂは遮蔽板１６の回転周期の半分の期間は光路が遮蔽さ
れてオフとされ、残りの半分の期間は遮蔽されることな
く光路が形成されてオンとなる。この２つの光センサＭ
Ａ．ＭＢの各検出信号はｐンサ回Ｑ１　７。

１８を介して信号ＭＴＡ，ＭＴＢとさ，れＴ方向判別回
路１３に供給される一方、センサ回路１７の出力信号Ｍ
ＴＡは前記したように遮蔽板１６の一回転に一回の信号
変化位置が回転位置基準信号として用いられる。

〔発明が解決しようとする課題） しかるに、上記の従来のモータ駆動装置は、２つの光セ
ンサＭＡ、ＭＢによる回転信号パルスより回転方向と回
転位置を検出し、またボールセンサＰ１〜Ｐ３による検
出信号でロータの回転位置を検出しており、よってほぼ
同様の目的の回路が二重にあることになり、回路構成が
冗長で、また部品数や回路部の増加により装置の小型化
に対して制約を与えている。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、簡略かつ安価
な構成とし得るリールモータの駆動装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図を示す。本発明は磁気テー
プが巻回されたリールを回転するリールモータ　１０１
のロータの回転位置をボールセンサ１０２により検出し
、その検出回転位置に応じて駆動すべきリールモータの
モータコイルを選択して電力増幅回路１０４よりモータ
コイルに流される駆動電流を巡回的に切換えるのに必要
な信号を出力して電力増幅回路１０４を１１１１１１す
るデコーダ回路１０３を備えたリールモータ駆動装置に
おいて、リールモータ１０１のロータの回転を１回転当
り１回検出する単一の回転検出手段１０５を設け、かつ
、デコーダ回路１０３に判別部１０６を有する構成とし
たものである。

ここで、判別部１０６は、ボールセンサ１０２の出力信
号の位相差からリールモータ　１０１が順方向回転か逆
方向回転かを判別する。

〔作用〕

回転検出手段１０５はリールモータ　１０１のロータが
１回転する毎に回転検出信号を出力する構成であるから
、回転位置基準信号と１回転パルスとを夫々同時に得る
ことができる。

また、ボールセンサ１０２は従来の駆動装置においてリ
ールモータ　１０１のロータの回転位置を検出するため
にもともと用いられているセンサであり、その検出信号
を利用して制御部１０６により回転方向判別信号を生成
することができる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例の構成図を示す。同図中、第
１図と同一構成部分には同一符号を付し、また第８図と
同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する
。第２図において、２０はデコーダ回路で、第１図のデ
コーダ回路１０３に相当する。また、２１は遮蔽板で、
中心部２１ａがリールモータであるブラシレスモータ４
ｂのモータシャフトに固定され、モータシャフトと一体
的に回転する構成とされており、また円形で、かつ、そ
の一部にはスリット２２が穿設されている。

２３は光センサで、発光素子と受光素子との組で構成さ
れており、発光素子より受光素子に到る光路が通常は遮
蔽板２１により遮蔽されているが、スリット２２が光セ
ンサ２３上を横切る時のみ上記の光路が形成される。ス
リット２２は円形の遮蔽板２１の１１１１所にのみ穿設
されているから、光センサ２３はリールモータ４ｂのロ
ータ１回転当り１回の短期間のみスリット２２を検出し
、１回転当り１パルスの信号を発生する。

この先センサ２３の出力信号はセンサ回路２４に供給さ
れ、波形整形されてリールモータ４ｂの１回転当り幅の
狭いパルス信号を回転位置基準信号及び１回転パルスと
して出力する。回転位置基準信号は前記した磁気テープ
装置内のリールモータ駆動制御回路１１へ供給される。

また１回転パルスは同じ磁気テープ装置内の半径比カウ
ンタ１２及び積算回路１４に夫々供給される。従って、
従来必要であった方向判別回路１３は不要となる。

上記の遮蔽板２１．光センサ２３及びセンサ回路２４が
前記した回転検出手段１０５を構成している。

デコーダ回路２ｏは前記したデコーダ回路８ｂと異なり
、回転方向判別信号も発生して前記積算回路１４へ供給
する構成とされており、例えば第３図に示す如き構成と
されている。第３図中、第２図と同一構成部分には同一
符号を付しである。

第３図において、ボールセンサＰｉ、Ｐ２及びＰ３より
取り出された第４図に示す如きロータ回転位置検出信号
φ１．φ２及びφ３はブラシレスモータ駆動デコーダ３
１に供給され、ここで前記した半導体スイッチング素子
ＡＰ−ＣＰ、ＡＮ〜ＣＮへのスイッチング信号を発生さ
せる一方、ボールセンサ信号デコーダ３２とレジスタ制
御パルス３３とに夫々供給される。

ボールセンサ信号デコーダ３２は入力されたロータ回転
位置検出信号φ１．φ２及びφ３の各論理値に基づいて
、第４図に「シーケンス番号」の欄で示す３ビツトの信
号（シーケンス番号）を発生し、これを第１のレジスタ
３４と第２のレジスタ３５に夫々供給する。一方、レジ
スタ制御パルス発生回路３３はパルス幅ｔのりＯツク信
号に同期し、かつ、前記ロータ回転位置検出信号φ１〜
φ３のレベル変化時点で、第４図に示す如きレジスタセ
ット信号ＳＰを発生し、この信号をレジスタ３４及び３
５に供給し、また後述のフリップ７０ツブ３７にも供給
する。ここで、レジスタセット信号ＳＰはその立上りで
レジスタ３５をセットし、かつ、その立下りでレジスタ
３４をセットするため、レジスタ３４には現在の位相シ
ーケンス（シーケンス番号）が保持され、レジスタ３５
には前の位相シーケンスが保持される。第４図中、レジ
スタセット信号ＳＰの波形上部のカッ］内の番号は上記
の現在の位相シーケンス（シーケンス番号）を示す。

コンパレータ３６はレジスター３４からの第５図の「シ
ーケンス番号Ｊの欄に示す現在の位相シーケンスと、第
５図の「前シーケンス番号」の欄に示す前の位相シーケ
ンスとを大小比較して、第５図の「回転方向」の欄に示
すようにレジスタ３４の値がレジスタ３５の値より大の
とき回転方向が時計廻り（ＣＷ）と判定し、逆の大小関
係のときは反時計廻り（ＣＣＷ）と判定し、回転方向が
時計廻り（ＣＷ）のときハイレベル、回転方向が反時計
廻り（ＣＣＷ）のときローレベルの信号を発生してフリ
ップフロップ３７に供給する。

これにより、フリップフロップ３７はレジスタセット信
号ＳＰの立下りでコンパレータ３６の出力信号をラッチ
して、Ｍ４図にＲＤＩＲに示す如き回転方向判別信号を
出力する。このようにして、本実施例のデコーダ回路２
０によれば、回転方向判別信号を生威し、前記した積算
回路１４へ供給する。

このように、本実施例によれば、従来よりも少ない数の
単一の光センサ２３により回転位置の検出用と回転数の
検出用に使用することができ、またブラシレスモータに
必須のボールセンサＰ１〜Ｐ３　（１０２）を本来の用
途に加えて回転方向の検出用に使用することができる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば磁気テープ装置のファイルリール側に設けるこ
とも原理的には可能である。また、光センサ２３の代り
に機械的に回転を検出する機械的スイッチ（マイクロス
イッチ、近接スイッチその他）や磁気的スイッチなどを
使用してもよい。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、回転検出手段が単一で、
しかも既存のボールセンサの出力信号を本来の用途に加
えて回転方向判別にも使用するようにしたため、従来に
比べて回路構成を簡略化できると共に、安価で小形な機
構とすることができる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明装置の一実施例の構成図、第３図は第２
図中のデコーダ回路の一実施例のブロック図、 第４図は第３図の動作説明用タイムチャート、第５図は
デコーダシーケンステーブルと方向判別との関係を示す
図、 第６図は磁気テープ装置の一例の構成図、第７図は第６
図の要部のタイムチャート、第８図は従来装置の一例の
構成図、 第９図はモータ駆動動作説明用信号波形図である。 図において、 ４ａ、４ｂはブラシレスモータ、 ５ａ、５ｂ、１０２．Ｐｉ　〜Ｐ３はボールセンサ、７
ａ、７ｂ、１０４ＬＬ電力増幅回路、８ａ、８ｂ、２０
，１０３はチー）−ダ回路、２１は遮蔽板、 ２２はスリット、 ２３は光センサ、 １０１はリールモータ、 １０５は回転検出手段、 １０６は判別部 を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気テープが巻回されたリールを回転するリールモータ
   （１０１）のロータの回転位置をポールセンサ（１０２
   ）により検出し、その検出回転位置に応じて駆動すべき
   該リールモータ（１０１）のモータコイルを選択して電
   力増幅回路（１０４）より該モータコイルに流される駆
   動電流を巡回的に切換えるのに必要な信号を出力して該
   電力増幅回路（１０４）を制御するデコーダ回路（１０
   ３）を備えたリールモータ駆動装置において、 前記ロータの回転を１回転当り１回検出する単一の回転
   検出手段（１０５）を設け、かつ、前記デコーダ回路（
   １０３）を、前記ポールセンサ（１０２）の出力信号の
   位相差から前記リールモータ（１０１）が順方向回転か
   逆方向回転かを判別する判別部（１０６）を有する構成
   としたことを特徴とする磁気テープ装置のリールモータ
   駆動装置。