JPS6084995A - ステツプモ−タ駆動方法 - Google Patents

ステツプモ−タ駆動方法

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JPS6084995A
JPS6084995A JP19064183A JP19064183A JPS6084995A JP S6084995 A JPS6084995 A JP S6084995A JP 19064183 A JP19064183 A JP 19064183A JP 19064183 A JP19064183 A JP 19064183A JP S6084995 A JPS6084995 A JP S6084995A
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JP
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track
envelope
level
rotor
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JP19064183A
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Haruo Ito
春雄 伊藤
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6084995A publication Critical patent/JPS6084995A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/36Protection against faults, e.g. against overheating or step-out; Indicating faults
    • H02P8/38Protection against faults, e.g. against overheating or step-out; Indicating faults the fault being step-out

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

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】 斑正公者 未発明はステップモータ駆動方法、とくに、磁気ディス
クや磁気ドラムなどの回転磁気記録体に記録された情報
を再生する際にトラッキングを行なう回転磁気記録体ト
ラッキング装置に有利に適用されるステップモータ駆動
方法に関する。このような回転磁気記録体トラッキング
装置はとりわけ、磁気ディスク上に同心円状に形成され
たトラックに記録された情報をトラッキングサーボをか
けながら再生するものを企図している。
11韮遺 、最近、固体撮像素子や撮像管等の撮像装置と。
記録媒体として安価で比較的記憶容量の大きな磁気ディ
スクを用いた記録装置とを組み合せて被写体を純電子的
にメチル撮影して回転するディスクに記録し、画像の再
生は別設のテレビジョンシステムやプリンタなどで行な
う電子式スチルカメラシステムが開発されている。
しかし、このような磁気記録に使用される記録媒体、と
くに磁気ディスクは、異方性、偏心、熱膨張等に起因し
てトラッキング不良を発生しやすく、そのため、再生時
に所期のトランクに隣接するトラックを走査してクロス
トークを生ずるという問題がある。
この問題を回避するために、情報の記録時にトラッキン
グサーボをかけてトラッキング信号を記録し、再生時に
はこのトラッキング信号を利用してトランキングサーボ
をかける方式がある。しかしカメラなどの小型、軽量の
記録装置に、精密な制御を必要とするトラッキングサー
ボ機構を設けることは現実的でない。
そこで1つには、記録方式としてガートバンド方式また
はFMアジマス方式を採用し、再生時における多少のト
ラッキング不良は、隣接トランクを再生ヘッドが走査し
ないように、または走査しても隣接トラックの信号を拾
わないようにすることで補償する方法がある。
またこれとともに、いわゆる山登り方式が用いられる。
これは、記録時はトラッキングサーボをかけないで記録
ヘッドをステッピングモータによって所定のトラックピ
ッチで移送し、再生時には各トラックの出力信号のエン
ベロープを検出してそのピーク位置から最適トラックを
識別することによってトラッキングサーボをかけるもの
である。
山登りトラッキング方式では、このように記録信号のエ
ンベロープレベルに応じてトラッキング制御を行なって
いる。エンベロープレベルの正のピーク付近に磁気ヘッ
ドがある状態が最適にトラッキングされた状態である。
ヘッドがピーク付近にあるか否かは、相互に接近した少
なくとも2つのヘッド位11¥においてエンベロープレ
ベルヲ比較し、両名に実質的に差がないことで識別され
る。
回転磁気記録体には通常、複数のトラックが所定の間隔
で記録される。電子式スチルカメラシステムなどに使用
される回転磁気記録体では、たとえば、直径50mm程
度の小径のディスクにトラックピンチがloopLm程
度で、すなわちトラック幅が50〜60pm程度、カー
ドバンド幅が50〜40gm程度で50木のトランクが
記録される。再生装置では、この磁気ディスクがたとえ
ば毎分3.Boo回転で定速回転し、フィールドまたは
フレーム速度で映像信号の再生が行なわれる。したがっ
て、山登りトラッキング方式では、IOILm以下のオ
ーダーければならない。
ヘッド移送の駆動源としてはステップモータが有利に使
用される。ステップモータからヘッドに至るヘッド移送
機構は、ヘッドの微小な移動に対して高い位置精度を達
成し、しかも小さいモータにて高いトルクを得るために
、高い減速比を有するのがよい。
ステップモータのロータを含む回転部分や、これに関連
するヘッド移送機構は、ある程度の慣性を有し、また上
述のような高い減速比を有していても、かなり大きな負
荷をモータに享える。このため、モータの起動、停止時
には、モータの励磁コイルに通電してこれを励磁する励
磁パターンのrlIn次の歩進、すなわち励磁パターン
の回転にa −夕の回転が同期しない「脱調」を生ずる
ことになる。この脱調は、モータの起動時にはロータの
スリツタとなり、停止時にはロータの停止位置のずれと
なって現れる。
トラッキング動作では、ステップモータを駆動し、磁気
ヘッドをあるトラックから次のトラックへ向って制御回
路などによって指示された移送距離だけ移動させる。こ
の移送距離だけヘッドを移送後、エンベロープレベルを
検出してトラッキングサーボをかけるのが、トラッキン
グの迅速さおよび正確さの点で有利である。
しかし前述のような脱調を生ずると、指示された移送距
離とは異なった距離だけ磁気ヘッドが移送されてしまう
。したがって、前述したような精密な位置精度を要求さ
れるトラッキング制御を常に良好に実現することはでき
ない。
止−」 本発明はこのような問題点に鑑み、ステップモータに税
調が発生することのないステップモータ駆動方法を提供
することを目的とする。
2監立上逐 本発明によれば、ステップモータの励磁コイルの励磁パ
ターンを順次歩進させて該励磁コイルを励磁することに
よりステップモータを駆動するステップモータ駆動方法
は、励磁パターンの歩進する速度を励磁パターンの歩進
に応じて所定のシーケンスに従って可変とし、この所定
のシーケンスは、ステップモータの定常回転状態におい
て相対的に最も速い所定の速度で励磁パターンが歩進す
丈】白飯り郷艶固 次にt(づ図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
第1図に示す本実施例の装置では、たとえば磁気ディス
クなどの回転記録媒体10が直流モータ12の回転軸1
4に着脱可能に装着される。磁気ディスク10は、直径
約5011II11の磁性記録材料シートを有し、その
記録面1Gには複数、たとえば50本の記録トランクが
同心円上に間隔dO(たとえば約 100μm、第3B
図参照)で記録される。記録トラックに記録yれる信号
は本実施例では映像信号であり、これはたとえば輝度信
号およびクロ148号がFM変μjされたカラー映像信
号でよい。この映像信号はたとえば、ラスク走査によっ
て画像の1つのフィールドを形成するフィールド映像信
号か1つのl・ラック宛てに記録される。
直流モータ12は、交流周波数信号を発生する周波数発
生器18を有し、サーボ回路20によって電源供給を受
け、ディスク10が所定の回転速度、たとえば3,80
0回転/分で定速回転するようにサーボ制御される。サ
ーボ回路2oは、本装置全体を制御する制御装置100
に接続され、信号DISKに応動してディスク10の回
転駆動、停止を制御する。
ディスク10の記録面16付近の所定の位置にはパルス
発生器22が配設され、これは増幅器24を介してサー
ボ回路20および制御装置100に接続されている。こ
れによって、記録面16の所定の位置に対応して形成さ
れているタイミングマークが検出され、タイミングパル
スPGが形成される。
記f7面16の」−には磁気トランスジューサすなわち
磁気ヘンド26が配設され、これは支持機構28に1u
持されている。この支持機構は、点線28で概念的に示
すようにステップモータ(PM)30によって駆動され
、矢印Rで示すようにヘッド26を記録面16に沿って
その半径方向の両方向に移動させ、記録面16上の任意
のトラックを選択できるように構成されている。
磁気ヘッド26は、磁気記H機佳を有していてもよいが
、本実施例では、記録面18にすでに記録されているト
ラックから映像信号を検出して対応の電気信号に変換す
る再生機能を有するものが例示されている。前述のよう
に本実施例ではディスク10が3 、6(+(1回転/
分で定速回転するので、1回転1/60秒ごとに1トラ
ック分の映像信号、すなわち1フイールドのFM変調映
像信号200(第2A図)が磁気ヘッド26から再生さ
れることになる。これは、第2A図の下輪に示すごとく
復調されることによって、NTSC方式などの標準カラ
ー−テレビジョン方式と両立し得るようになるものであ
る。
磁気ヘッド2Gの再生出力32は前置増幅器34を通し
て映像信号処理回路36およびエンベロープ検波回路3
8に接続されている。映像信号処理回路36は、−、、
l” 28で検出された映像信号を信号処理し、たとえ
ばNTSCフォーマントの複合カラー映像信号として装
置出力40に出力する回路である。これは復調され、N
TSC:フォーマットの複合カラー映像信号から@直間
1tJ+信号VSYNC(第2A図)を抽出し、 ;l
j制御装置 100へこれを供給する機能を有する。ま
た制御装置100からは信号EEを受けて磁気ヘッド2
6の回路系を処理回路36から分離し、処理回路38を
EE8m(fi気元系接続状態にし、他の信号、たとえ
ば放送信号を装置出力へ出力したり、また信号MUTE
を受けて映像信号の有効水平走査期間を空白信号とし、
ミューティング操作を行なう。なお、このような標準 
フォーマットに変換する機能は本装置に必須ではなく、
処理回路36は、ヘッド26でセンスした映像信号から
の同期抽出機部と、これを単に制御装置1100の制御
により端子40に出力する機能を有するものであっても
よい。
エンベロープ検波回路38は、記録面16のトランクに
記録されたFM変調映像信号のエンベロープ(包絡線)
 200 0R2A図)を検出してこれに応じた電圧を
出力42に出力する検波回路である。これはエンベロー
プ増幅器44を介してアナログ拳ディジタル変換器(A
DC) 4Bに接続されている。ADC4f(は1本実
施例では256の量子化レベルを有し、制御装置100
の要求に応じてこれを8ビツトのデータとして制(H装
置10clに出力する。
制御装置100は、のちに詳述するように操作者の操作
に応じて本装置全体の制御を統括する制御装置であり、
たkえばマイクロプロセッサシステムによって有利に構
成される。
本実施例では、本装置の起動、停止を指示する再生キー
PL、ヘッド26をトラック番号の順方向(たとえば外
側のトラックから内側のトラックに)に移送させる順方
向キーFW、およびヘット26をこれと逆の方向に移送
させる逆方向キーRVを備え、これらがtlil 42
TJ装置+00に接続されている。
キーFW、RVなどで指示されたトランクの番号は、制
御装置100に接続された、たとえは発光グイオードや
CRTディスプレイなどの表示装置48に可視表示され
る。勿論、警報などを可聴表示する機能を備えていても
よい。
ステップモータ30は、本実施例では4相駆動のパルス
動作モータであり、1つの駆動パルスに応動して約18
°回転するものである。したがって20パルスで1回転
する。ヘッド支持機構28は、ステップモータ30ヘイ
共斥合される1パルスでヘッド26を矢印Hの方向に約
5jLm移送するように構成されている。したがって、
10パルスでヘッド26は約50ルm移送される。
この駆動パルスは、電流増幅器からなる駆動回路50か
ら供給され、後者は制御装置100によって指示された
励磁パターンに従ってステップモータ30の励磁コイル
駆動パルスを発生する。このような励磁パターンの発生
制御は、第4図に示すヘッド送り制御部102によって
行なわれる。
第4図は、第1図に示す制御装置100の内部構成例を
示し、とくに、制御装置100がマイクロプロセッサシ
ステムで構成された例における概念的な機能ブロックを
100番台の参照符号にて示すものである。この第4図
の機能ブロック図とともに他のフローチャートなどを参
照して本実施例の動作を訂細に説明する。
たとえば、制御装置100は信号DISKをオン状態と
してディスクlOを定速回転させ、そのあるトラック(
位置旧、第3B図)の上にヘッド2Bが丁度オントラッ
クしているとする。そこで、順方向キーFWまたは逆方
向キーRVを操作して対応する隣接トランクへヘッド2
6を移動させ、トラッキングを行なう場合を説明する。
再生キーPLが操作されたあと、たとえばFW主キー操
作すると、主制御部104はこれに応動して第5A図の
「トラッキング」動作(300)を開始する。
まず、信号MUTEをオン状1ムにする(302)と、
映像信号処理回路36はこれに応動して映像信号をミュ
ーティングする。これは、ヘッド26が記録トランク間
の記録信号レベルの低い区間を移送されているときに、
装置端子40の先に接続されている映像モニタ装置に乱
れた映像を表示して視者に不快感を与えないようにする
ためである。
つぎに主制御部104は、ヘッド送り制御部+02を制
御してヘッド26を順方向に距’mdiだけ移送するヘ
ッド送りステップ304を実行する。
コノステラフ304の説明の前に、エンベロープについ
て一般的な説明を行なうと、第3B図に示すように、ヘ
ッド26が移送されるにつれ磁気ヘッド26で検出され
た映像信号は、エンベロープ検波回路38および増幅器
46を通してA[lC48にエンベロープ波形250と
して入力される。これは、後述のように制御装置100
から要求があるとそれに対応するディジタルデータの形
で制御装置100に入力される。2つのトラックが所定
の間隔dO(本例では100gm)で正しく記録されて
いると、第3B図に示すようにエンベロープ250のピ
ーク間距離が実質的にdoに一致するはずである。そこ
で、本実施例ではまず、ヘッド26が正しく正のピーク
すなわち山でオントラックさせるために、正規のトラン
ク間間隔すなわちトラックピッチdOの中間のある、v
li #U d Iの位置H2にへ・ソド26を移送し
、まずその状態でエンベロープレベルを検出する。この
距、Mdlの位1σH2は、好ましくはトラック間隔の
ほぼ中央付近であり、本実施例ではdlは約dO/2に
等しい。これは、正規のトラック間隔dOで記録されて
いれば、負のピークすなわち谷に相当する。
そこで、ステップ304では、ヘッド26を順方向にd
lだけ移送する。このヘッド送りは、第6図に示すよう
なルーチン360によって行なわれる。このルーチン3
80についてはのちに詳述する。ここでヘッド送りを一
旦停止させ、エンベロープ検出RRIOEiを制御して
エンベロープ検出ステップ306を行なう。これは第7
図に示す「エンベロープ検出」ルーチンにて行なわれ、
ADC46でディジタルデータに変換されたエンベロー
プデータを離散的なサンプリング時点で読み込み、重み
付は加算を行なうものである。
i2A図を参照してより詳細に説明すると、ヘッド26
がオントラックしているとき、そのトラックから読み出
されるFM変調映像信号は、符号200で示すような波
形となる。つまり本実施例では、復調後にディスクの1
回転ごとに1フイールドの映像信号(第2A図下端)が
再生される。なお第2A図下端では水平同期信号は図の
複雑化を避けるため図示を省略している。
第7図に示す「エンベロープ検出」ルーチン380では
、垂直同期信号VSYNCの立下りから所定の時間t1
経過後(382,384)、所定の時間間隔t2で生起
するn個のサンプリング時点において逐次、ADO4G
のエンベロープデータを読み取る(386)。
本実施例ではNTSC方式に両立し得るフィールド映像
信号をディスク10から読み出すので、lフィールド(
1v)期間は約113−7 ミリ秒である。このサンプ
リングはIV期間にわたって均等間隔でしかも奇数個の
点で行なわれるのが有利であるので、本実施例ではtl
が2.7ミリ秒、t2が1.5 ミリ秒であり。
nは9としている。したがって画面中心は点E、すなわ
ち信号VSYNC:から8.7 ミリ秒の位置である。
このような時間はタイマ116にて管理される。
このように本実施例では、9個のサンプリング点A〜工
にてADC46にデータ読取りをかけ、エンベロープデ
ータを制御装置100に取り込む(388)。制御装置
100は、エンベロープ検出部106にてエンベロープ
データを読み取り、メモリすなわちエンベロープ記憶部
(領域)108にこれを一時蓄積し、各サンプリング値
に所定の重みを乗じてこれを積算する(38B)。
この重みは本実施例では、第2A図に示すように、サン
プリング点A−Iについてそれぞれ1,2゜4.6,7
,6,4.2および1をとる。この値は、各サンプl)
ング点について相対的なもので;これに限定されない。
たとえば単純加Jでもよいが、とくに有利な点は、フィ
ールド画面の周縁部より中央部はどサンプル(+<iに
大きな重みが付されていることである。これは主として
次の理由による。
ディスク10は駆動軸14に着脱可能に装着されるが、
そのチャッキング状態は着脱の都度、異なる。つまり同
心円である記録トラックに対して必ずしもその円心に正
確に一致1.て装着されるとは限らず、中心点がずれる
偏心を生ずる。しかもこの偏心は装着の都度ばらつく。
さらに、記録!・ラック自体も、記録時に中心位置が正
確に一致して記録されるとは限らず、偏心を生じ、しか
も装着の都度ばらつきを生ずる。このような偏心が生ず
ると、l・う・ツクから再生される映像信号は、第2A
図に200a、 200bおよび200cで例示するよ
うにレベルがチャッキング状態に応じて変化することに
なる。したかって、このばらつきによる再生画像への影
響を少なくするためには、第2B図に示すように画面の
中央付近のサンプリング点に大きな重みを付し1周縁の
サンプリング点には相対的に小さい重みを付すことが有
利である。このような重み付は加算で得られたエンベロ
ープレベルヲ使用して、いわゆる「山登りトラッキング
制御」を行なうことによって、画像の観賞土酸も重要な
画面中央部が最良の状態で再生されることになる。
n(9)点のサンプリングおよび重み付は加算を終了す
ると(388)、その加算結果をそのヘッド位置H2に
オit ルエンベロープレベルとしてメモリ(エンベロ
ープ記憶部108 )に蓄積しく380)、 rエンベ
ロープ検出」ルーチンを終了する。
第5A図に戻って、主制御部104は再びヘッド送り制
御部102を制御してヘッド26を同じ移送方向に距M
d2だけ移送させる(30.8)。この移送距1!1l
ld2は、前述の移送距離d1との和が正規のトラック
間圧f!Fdoより名士短くなるように選定するのがイ
i利である。これについては後に詳述する。
第3B図を参照すると、正規のトラック間隔dOにてト
ラックが記録されている場合、本装置ではトラッキング
の際、ヘッド26を距11111dOまで移送する直前
の位iH3で一旦、ヘッド送りを停止させ、その位置H
3で前述の「エンベロープ検出」(第7図)を行なう。
 したがって、前述のように正規のトラック間圧#dO
の1/2に実質的に等しい距離d1だけヘッド2Bを移
送してエンベロープ検出を行なったのち、さらに距離d
1より若干短い距離d2だけヘッド2θを移送し、サン
プリングおよび重み付は加てζγを行なう。本実施例で
は、この距〜トd2は約45μmであり、したがってd
Oに対するdl+ 62の差d3は約5μmである。
より詳細には、へ、、ト’2Bを距離d2だけ移送させ
ると、信号MUTEをオフとする(310)。正規の位
置H4にトランクが記録されていれば、位置H1からH
4に近い位置H3までヘッド26を移送する間は両トラ
ンクの映像信号がクロストークする領域があり、これに
よって再生モニタ装置に映像の乱れが生して視者に不快
感を与える可能性がある。しかし位置H3の付近までヘ
ッド26が移送されると、はぼオントラックしているの
で、ミュートを解除しても映像の乱れが生ずる可能性が
少ないため。
ミュート期間を制限′したものである。後述のようにト
ラッキングを完了するまでに最小13V程度の時間を要
するので、ミュート期間が長ずざると長い無映像期間の
画面な視者が見ることになり視者に不快感を与える。し
たがってこれは、ミュート期間が短い点でも有利である
主制御部104は信号MUTEをオフにした(310)
のち、再度「エンベロープ検出」 (ルーチン380.
第7図)を行なう(312)。
次に、位置H3で検出したエンベロープレベルが所定の
レベルL1以上であるか否かの比較をレベル比較判定部
110で行なう(314)。このレベルL1は、記録面
16における映像信号トランクが記録されていない部分
をヘッド26が走行し、そのとき「エンベロープ検出」
で重み付は加算を行なった値より若干大きな値に設定さ
れる(118、第4図)。たとえば本実施例では、通常
の記録トラ・ツクから検出されたエンベロープレベルの
10%程度に設定される。
この比較314において、エンベロープレベル検出定の
レベルト1以下であれば、そこにはトラックが記録され
ていない可能性がある。そこでさらにヘッド2Gを同じ
方向に距11111d3だけ移送しく31B)、位置H
4にて「エンベロープ検出」を行なう(322,第5B
図)。この移送距離d3は、たとえばステップモータ3
0の1パルス分の駆動によるヘッド26の移動距離に等
しく設定される。本実施例では、これは5gm程度であ
る。ここで再び所定のレベルLlとの比較を行ない(3
,24:l 、位置H4においてもエンベロープレベル
がレベルLl以下であったときは、レベルLl以下の状
態が2回連続したことになり(326)、そこには映像
信号トラックが記録されていないものと判定し、所定の
処置をとる。このような状態計数はカウンタ120によ
って行なわれる。
そこで本実施例では、後述するオーバーオールタイマが
このときすでにタイムアウトになっているか否かを判定
して(327) 、タイムアウトになっていなければ、
映像信号処理回路36をヘッド26から切り離してEE
壮態とする。これは、制御装置100において信号PC
の立下りを検出しく328)、これに同期して信号EE
をオンとすることによって処理回路36に指示される(
330)。その際、表示装置48に未記録部分にヘッド
26が移行して系をEE状態に切り換えたことを表示し
てもよい。また、信号EEをオンとする代りに、信号M
UTEをオンとして映像のミュートを行なうようにして
もよい。または、これらの代りに、ヘッド26を最外側
のトラック位置などのホームポジションに戻すが、もし
くはこれまでと逆の方向に移送する、すなわちその直前
の記録トラックに戻すように構成してもよい。
ところで第5A図に戻って、位置H3におけるレベル比
較314においてエンベロープレベルが所定のレベルし
1以上であったときは、前回のエンベロープレベルすな
わち位置H2におけるエンベロープレベルと今回のエン
ベロープレベルとの比較を行なう(318)。この比較
は、両者のレベル差が所定の値ΔL以上あるか否か、お
よび前回と今回とではいずれが大きいかについて行なわ
れる。換言すれば、両レベルのいずれが有意に大きいか
の判定を行なう。レベル比較においてこのようなイ〕意
差の概念を導入した理由については後に説明する。なお
1本実施例ではステップ31Oで信号MUTEをオフに
しているが、これの代りに、比較314で「あるレベル
以上」と判定されたときに信号MUTEをオフとするよ
うにしてもよい。後者のようにした場合は、エンベロー
プレベルが所定のレベル以下のときは必ず映像がミュー
トされるので有利である。
比較31Bにおいて、通常は位置H3におけるエンベロ
ープレベルが有意差ΔL以上−に大きいので。
ヘッド26がエンベロープの山の付近にあると判定され
、同じ方向にさらに距離d3だけへツl’2Bを移送し
て(31B)、前述したエンベロープ検出ステップ32
2(第5B図)に移行する。これは第3B図に示すよう
な場合に相当する。
しかし比較318において、位置H3におけるエンベロ
ープレベルが位置H2におけるそれより有意差ΔL以上
には大きくないときは、第3A図あるいは?l53c図
に示すように記録トラック間隔が狭すぎるか、あるいは
広すぎる場合である。したがって、仮りにこの判定をし
ないでさらに距#d3だけ進んだ位置でエンベロープレ
ベル検出、比較を行なうとすれば、たとえば第3C図に
示すようにトラック間隔が広すぎてヘッド26が谷にあ
るときは有意差が検出されず、ここでトラッキングを終
了してしまう危険性がある。このようなときはヘッド2
6を逆方向に戻して谷にあることの確認をとる動作に移
り(320)、山登り制御を早める。この戻しの距碑d
4は、谷にあることを確認できる程度の大きさであれば
よ〈、たとえばdlのほぼ1/2.すなわち本実施例で
はトラックピッチdOの約1/4に等しい距離でよい。
本例ではこれは約25pLmである。この位置H5にお
いてエンベロープ検出ステンプ322を行なう。
これまでの説明かられかるように、あるトラックから次
のトラックにトラッキングする場合、本装置では、へ・
ンド26を直接トラック間距離doだけ移送するのでは
なく、一旦、トラック開孔#doのほぼ中央付近まで距
11111dlだけ移送してエンベロープレベルを検出
している。これはたとえば、いわゆ″る電子カメラなど
で映像トラックを記録した磁気ディスク10を使用した
場合や、手動移送機構によってヘッド26を移動させた
場合などのように、各トラックが必ずしも正規のトラッ
ク間隔dOで記録、されているとは限らないので、中間
のエンベロープレベルを検出することによって、そのよ
うな場合でもエンベロープの谷でヘッド26が停止する
のを防止するためである。
レベル比較においてこのような所定の値すなわちイク意
差ΔL以上の差がないとレベル差がないものとみなすの
は、次の理由による。
トランクから検出されたエンベロープには様々な雑音が
混入する。たとえば、制御装置100を処理装置で実現
し、[エンベロープ検出438Q(第7図)におけるサ
ンプリング時間が割込みによって変動するような場合は
、サンプリング時間のばらつきによっても雑音が発生す
る。とくにエンベロープをディジタルデータの形に変換
するADC48ベロープの山の付近では比較的短い移送
圧#d3でヘッド26を移送するが、それらの位置で検
出されるエンベロープレベルは値が相互に接近する。し
たがってレベル比較はこれらの雑音による影響を受けや
すく、このため系の収束が遅れたり、ヘッド26が振動
したりすることがある。
エンベロープの山または谷の付近において、本装置にお
ける最小のへ・ンド移送距Md3だけヘッド26を移動
させ、そのエンベロープレベルの変化が有意差61以上
ないときは、山または谷と判定している。そのためには
有意差ΔLは、理想的な状?ffiでヘッド26が山ま
たは谷にあって、この最小の移送距離d3だけへ一2ド
2Bを移送したときに生ずるエンベロープレベル変化よ
り適当に大きな値に設定される。本実施例では、この最
小移送距離d3はステップモータ30の1パルスに応動
した移送距離に設定されている。したがって有意差ΔL
の値は、ステップモータ30の離散的な1パルス分のヘ
ッド移送距離において生ずる最小のエンベロープレベル
変化に前述の雑音の影響すなわちノイズマージンを考慮
した大きさに設定されている。これは、たとえば通常の
重み付は加算したエンベロープレベルの数%程度でよい
。このようにすることによって、山または谷の判定を雑
音の影響が少なく行なうことができ、しかも後述のヘッ
ドの「振動jをある程度防ぐことができる。
ところで、ステップ322で検出したエンベロープレベ
ルが所定のレベルト1以上であれば(324) 。
これを前回のエンベロープレベルと比較する(332)
。この場合、M 5A図のフローにおいてステップ31
8.318または320のいずれのループを経てきたに
せよ、前回のエンベロープレベルは位置H3におけるも
のである。今回のエンベロープレベルが11(1回のそ
れより有意差61以上に大きいときは、エンベロープの
山にさしかかっている可能性があるので、さらに同じ方
向にヘッド26を移送しく344)、 r有意差なし」
と判定される(332)までエンベロープ検出ステップ
322を含むループを縁り返す。
第3B図の場合のように正規のトラック位置に記録され
ていれば、比較332において有意差ありと判定される
ことは少なく、通常そのフローは第5B図の下方に進む
理解を容易にするために、判定ボックス334などにお
ける「振動」の説明は後にするとして、判定ボックス3
36において「有意差なし」がたとえば4回連続したか
否かの判定を行なう。この計数は、カウンタ120(第
4図)において行なわれる。
比較336において有意差が4回連続していないと、ヘ
ッド26をこれまでとは逆の方向に距離d3だけ戻しく
348) 、さらにエンベロープ検出322t−3ヨび
レベル判定332などのステップを反覆することになる
。このように「有意差なし」の場合、ヘッド26をそれ
までとは逆の方向に移送してエンベロープ検出、判定を
反覆することは、後述する映像信号のドロップアウトに
よる影響を除去するためである。こうして通常の状態で
は、2つのエンベロープ検出位置H3およびH4につい
て各2回ずつ工ンベロープレベル検出およびレベル比較
を行なう。
一度「有意差なし」と判定されても、ヘッド26がトラ
ンクから映像信号を読み泡る際にその接触不良などで一
時的に生じ得る映像信号のドロップアウトによってたま
たまそのように判定されてしまう場合もある。そこで、
このようなドロップアウトがトラッキング制御に影響を
与えるのを除去するために、前述のようにエンベロープ
の山の付近においてレベル検出および比較を計4回行な
い、再確認をとっている。
ステップ348を実行する場合はこの他に、第5B図か
られかるように、ステップ326においてレベルト1以
下が2回連続しなかった場合と、振動発生が4回連続し
なかった場合とがある。いずれの場合にも、有意差なし
か、またはレベル差が有意に低いと判定され、ヘッド2
8を距@d3だけこれまでと反対の方向に戻すことにな
る(348)。
前述のようにトラック間圧#dOまでヘッド26を移送
させる直前の位置H3で移送を一μ停止し、そこでエン
ベロープレベルを検出しているのは、このような再確認
を行ないながらなおトラッキング所要時間を最小にする
ためである。
たとえば第10図に示すように、仮りに距離dOにある
位ZH4までへ、ンド26を移送しエンベロープレベル
の比較を行ない、次にいずれかの方向に距離d3だけ、
たとえば位置H3まで移送し同操作を繰り返して確認を
行なうように構成したとすると、最適トラック位置にヘ
ッド26を配置するには少なくとも1v期間余分な時間
を必要とするであろう。すなわち、位置H4、H3、H
4、H3の順に確認動作を実行し、最適位置H4に戻る
ことになる。しかし本装置では、まず位置H3からH4
、H3、H4の順に確認動作を行ない、最後の位iH4
にて収束することができる。1つのヘッド位置について
エンベロープレベルの検出、比較を行なうには少なくと
もヘッド2Bがトラック上を一周する時間を要するので
1本装置は前者の場合より1v期間早く最適トラックに
達することができる。
この確認動作は、位置H3の次にH4、そこで少し時間
をおいて再度H4について行ない、次にH3に戻っても
よく、また1位置H4をまず行ない、その次にH6、そ
こで少し時間をおいて再度H6について行ない、次にH
4に戻ってもよい。または、位置H4をまず行ない、そ
の次にH3、そこで少し時間をおいて再度H3について
行ない、次にH4に戻ってもよい。勿論、これと同様に
、位置H6をまず行ない、その次にH4、そこで少し時
間をおいて再度H4について行ない、次にH6に戻って
もよい。
ところでステップモータ30からヘッド26までのヘッ
ド支持機構28は、ヘッド26の5gm程度の微小な移
動に対して高い位置精度を達成し、また、小さいモータ
30にて高いトルクを得るために、高い減速比、たとえ
ば100:I程度の減速比を有するのが有利である。し
かしこのため使用する歯車に何らかのバックラッシュが
含まれるので、ヘッド26の移送にはあそびが生ずる。
そこで通常、上述の距離d3だけ戻すステップでは、ス
テップモータ30を逆方向に2パルス駆動し、次に順方
向に1パルス駆動する操作を行なう。このようにすると
、理論的には両方向のバックラッシュが相殺されて結果
として距#d3だけ戻るはずであるが、実際にはこれよ
り長い距離戻ってしまうことがある。そこで、その戻っ
た位置で再び「エンベローフ検出」を行なっても以前に
検出した値と異なることがあり、したがってその直前の
エンベロープレベルと比較しても、必ず「有意差なし」
と判定されることは保証されない。
そこで、→ヘッド28の順方向移送と逆方向移送とを反
覆し、これを長時間継続するヘッドの「振動」が発生す
ることがある。つまり、順方向移送では「有意差なし」
と判定されて逆方向に移送され、逆方向移送では「有意
差あり」と判定されて順方向に移送され、これを繰り返
すことがある。
この「振動」が無限に継続するのを防ぐために、ステッ
プ334にてその発生を検出し、これが所定の回数、た
とえば4回連続すると(34B)、オントラックされた
とみなして所定の動作、すなわちEE替態をオフにする
動作にはいる。具体的には、信号PCの立下りに応動し
て(340)、信号EEをオフにする(342)。なお
通常、それまで系はEE状態にないので、この動作は何
らかの原因でEE状態にあったマを起動してそのトラッ
クにおけるスチル再生時間の監視を開始する(341)
。この時間監視については後述する。また、オントラッ
クしたトラックの番号は主制御部104より表示装置4
8に可視表示される。
ステ、プ336において「有意差なし」が4回連続した
ことが検出されると、これは、微小な距離d3だけ両方
向に離間した合計4点についてのエンベロープレベルが
相互に有意差なく分布していることを意味する。つまり
、このときはヘッド26が山または谷のレベル変化の緩
やかな部分にあるので、このエンベロープレベルが所定
の(liffL2以上である力χぞかの判定を行なうこ
とによって両者を識別する(33 ’8 )。値L2は
、通常のトラック間の谷の部分で検出され重み付は加算
されたレベルより適当に大きく設定されている。これは
、通常のエンベロープレベルの数分の1程度の値でよい
これによって、エンベロープレベルが値し2以下であれ
ば谷と判定され、これを超えていれば山と判定される。
谷であればヘッド26を距@d2だけ移送しく3.50
)、そこで「エンベロープ検出」ステップ322ヲff
行する。このように、エンベロープレベルが低いときは
距#d2だけヘッド2Bを同じ方向に移送させることに
よって、エンベロープレベルが低い谷にヘッド26が停
止し、誤って谷でトラッキングされるのを防止している
。これによって早く山登り制御を行なうことができる。
なおステップ350において逆方向に移送するように構
成されていないのは、ステップ318において第3A図
のように山が近すぎる場合がすでに除外されているので
、ステップ350で対象となるのは第3C図のようにト
ラック間隔が広すぎる場合であるためである。
所定のレベルL2を超えて山と判定されれば、これは適
切にオントラックされた状IEを示し、前述のような確
認的動作としてEE状態の解除動作−を行なう(340
,342)。これによってヘッド26が映像信号処理回
路36に接続され、そのトラックに記録されている映像
信号の再生動作が行なわれる。ヘッド移動を開始してか
らオントラックするまで、最も早くオントラックした場
合で、モータによってばらつくがヘッド移動に5v〜8
v、トラッキングに7Vの計12V−13V程度の所要
時間でヘッド移動を完了する。
オントラック状態においては、そのトラックがヘッド2
6によって繰り返し再生され、映像信号処理回路38に
よってたとえばlフレーム2フイールドの飛越し走査さ
れた複合映像信号に変換され、映像のスチル再生が行な
われる。前述したステップ341にて設定されるオーバ
ーオールタイマは、たとえばタイマ122(第1図)に
て実現され、l木のトラックにて継続的にスチル再生さ
れるトータルの時間を監視している。このタイマはステ
ップ341で起動されて以来の経過時間を計数し、これ
が所定の時間、たとえば15分でタイムアウトすると主
制御部104は次のトラックにへ・ンド26を移送させ
るため、トラッキングシーケンス300を起動する。し
たがって、スチル再生は次のトラックに移行するので、
1本のトラックを継続的に長時間ヘッド28が走行する
ことによる記録面1Bの損傷を防ぐことができる。
このようにして1本のトラックの最大スチル再生時間が
制限されているので、本装置を長時間スチル再生モート
にしておいたような場合は、記録面1Bに記録されてい
る最終のトラックまでヘッド26が移行してスチル再生
を行ない、ここでオーバーオールタイマがタイムアウト
することがある。そのときは、やはりトラッキングシー
ケンス300(第5A図)が起動され、ヘッド26が無
記録部分に移送されるので、処理フローは[レベルLL
以下2回連続か?Jステップ32B(第5B図)に進み
、ここでオーバーオールタイマの内容を読み取る。オー
バーオールタイマはこのときすでにタイムアウトしてい
るので、処理フローは飛越し記号2によってステ、プ3
29(第5A図)に進み、ヘッド26の送り方向をこれ
までと反対の方向に設定する8以下、処理はヘッド26
を逆方向に移送するための通常のトラッキング動作に従
って進行する。
、このようにして、記録トラックの最終まで各トラック
ごとに最大監視時間にわたるスチル再生が進むと、ヘッ
ド26の送り方向を反転して同じ動作を繰り返す。なお
、ヘッド送り方向の反転の代りに、ヘッド28ヲホーム
ポジシヨン、たとえば最若番トラックの位置に復帰させ
、ここからスチル再生を継続するように構成してもよい
これらの代りに、オーバーオールタ、イマがタイムアウ
トしたら信号DISK (第1図)をオフにしてディス
クモータ12を停止させ、映像信号対I回路36をEE
状態にするように構成してもよい。その場合は1表示装
置48にオーバーオールタイムアウトの旨表示し、たと
えば再生キーPLなどのキー操作によってスチル再生を
再開できるように構成してもよい。
ところでステップ304などのヘッド送り動作は第6図
に示すルーチン360に従ってヘッド送り制御部102
で行なわれる。
主制御部104はまず、それらのステップで必要な移送
距離に対応したパルス数をヘッド送り制御部にセットす
る(3B2)。本実施例では、たとえば距#dl、50
pmなら10に、距#d3.5gmなら1に設定される
。本実施例ではステップモータ30は4相の駆動コイル
を有し、■パルスごとにロータが18°回転する。
これら4相コイルの励磁パターンはメモリ(励磁パター
ン記憶部112)に記憶され、励磁の都度これを順次歩
進させることによって励磁信号φA〜φDを変化させ、
ロータを回転させる。したがって、回転を停止させたと
きにはメモリに最終の励磁パターンか蓄積されている。
そこでステップモータ30を所定のパルス数だけ回転さ
せる際、駆動コイルを励磁中でなければ(364)、メ
モリに記憶されていた前回の励磁における最終の励磁パ
ターンを読み出し、これに従ってコイルを駆動する(3
H)。この最終励磁パターンは前回の駆動停止時にとっ
ていたロータの停止位置のはずであるから、前回の駆動
から今回の駆動までの間にわずかな負荷の変動などの何
らかの原因によってロータの位置が多少ずれたとしても
、この最終励磁パターンによる励磁によって前回の励磁
の最終停止位置にけ一夕を引き込むことができる。した
がって、以降の励磁によって脱調することなく駆動パル
スに同期してロータを回転させることができる。これに
よって本実施例では±18°までのずれならば正規の位
相にロータを戻すことができる。この引込みは10期間
(たとえば10ミリ秒程度)行なわれる(368)。
次に、このように引き込まれた初期位置を基準としてロ
ータは、ヘッド移送方向に応じた回転方向に励磁パター
ンを1相ずつ回転させることによって1パルス分の回転
角だけ回転する(370)。
本装置では、第1f図に示すように、たとえば前回の励
磁パターンがφA、φBであれば、これを最初10ミリ
秒励磁し、つぎにφB、φGを6ミリ秒励磁し、つぎに
φC9φ0を5.5 ミリ秒励磁し、つぎにφD、φA
を5ミリ秒励磁し、という具合に励磁期間が漸減する。
このように各相の励磁期間を徐々に短縮することによっ
て脱調することなくロータを短時間で所期の速度に到達
させることができる。本実施例では定常状態では4ミリ
秒の励磁でデユーティ比は50%である。また停止させ
るときには、これと反対にパルス幅を漸増させ、ロータ
を所望の停止位置に引き込んでから励磁を停止させる。
これによって、急激な励磁停止でロータの慣性によって
生ずるであろう停止位置のずれをなくしている。
このような起動、停止における励磁期間の漸減および漸
増は、ステップ372においてタイマ114(第4図)
にセットされるフルカウント値を設定パル゛ス数に応じ
た所定のスケジュールに従って変え、タイマ+14がタ
イムオーバーすると、設定パルス数を1だけチクリメン
トしく37B)、これが0になるまでijl l+tl
lパターンの歩進動作を繰り返す(370)ことによっ
て実現される。
タイマ+14の設定は第8図に示すルーチン400によ
って行なわれる。これかられかるように、まずス、テッ
プ402で、パルスカウンタPLSCTの内容から5を
引いたものの絶対値をレジスタAにセラ容から1を引い
た仙の正負が判定され、これが負のときはレジスタAを
Oに (406)、負でないときはレジスタAの内容を
2倍した値をレジスタAにセットする (408)。そ
こでステップ410では、レジスタAの内容を256倍
したもの(マイクロ秒)に4ミリ秒を加算した値をタイ
マにセットする。
パルスカウンタPLS[ETにたとえば10を設定すれ
ばタイマ114は6ミリ秒に、7を設定すれハ4,5ミ
リ秒にセットされる。その設定例を第9図に示す。同図
において、PLSCTがlOないし6の値は起動に使用
され、4ないし1は停止に使用される。
これまで主として、いずれかの方向の次のトラ・ツクに
キーFWまたはRVを操作することでステ・ンプパイス
テップにトラックを歩進させてゆく場合を説明した。し
かし本装置は、所望の任意のトラックにランダムにアク
セスすることも可能に構成されている。
たとえば再生キーPLを操作して非再生モードにしたま
まキーFWまたはRVを間欠的に操作すると、主制御部
+04は、表示装置48に表示しているトラックカウン
タのトラック番号をこれに応じて順次歩進させる。所望
のトラック番号が表示されたときに再生キーPLを操作
すると、主制御8部104はランダムアクセスによる[
目的トラ・ツク指定」ルーチン420(第12A図およ
び第12B図)を起動する。
そこで目的トラック番号を現在のトラック番号と比較し
く422)、両者が等しくないときは、ステップモータ
30にトラックの差から1を減じた数に相当する数を設
定するカウンタに両者の差に相当するパルス数をセット
する(424.428)。トラックの差から1を減した
のは、目的トラックへのトラ・ンキング動作において前
述のトラック中間位置H2(第3B図)でまず「エンベ
ロープ検出」を行なうために、目的トラックの1つ手前
のトランクからトラッキングルーチン300(第5A図
、第5B図)に移行させるためである。(目的のトラッ
ク番号−現在のトラック番号)が正のときは正の送り方
向が、負のときは負の送り方向が設定される(426゜
430)。
そこでステップモータ30を駆動してヘッド2Bを目的
トラックの手前のトラック位置器まで移送する。これは
ステップ432ないし458にて実行されるが、そのう
ちステップ432から442まではヘッド送りルーチン
360(第6図)のステップ364ないし374までと
ほぼ同様でよい。つまり初期位置へのロータ引込みとモ
ータ30の回転速度の漸増および漸減とが行なわれる。
本装置では、各トラックと次のトラ・ツクとの中間領域
ではミューティングを行なっている。ランダムアクセス
の場合、トラック間距離dOの中央部分、たとえば1/
3の区間についてミュートさせている。このため主制御
部104は、カウンタ124などによってミュートカウ
ンタを設定し、ステップモータ30を1パルス励磁する
ごとにこれをインクレメントする(444)。ミュート
カウンタの計数値がN/3に等しくなると、信号MUT
Eをオンとして制御は飛越し記号4を経てステップ43
8に戻り、ヘッド26をさらに移送する。その後、ミュ
ートカウンタの計数値が2N/、3に等しくなると、信
号MUTEをオフとして制御は飛越し記号4を経てステ
ップ438に戻り、ヘッド26をさらに移送させる。こ
れによって、各トラックの中間部分ではその1/3の区
間で映像信号がミュートされる。
ミュートカウンタの計数値がNになると(450)。
ミュートカウンタをリセットし、パルスカウンタのパル
ス数を1だけデクリメントして制御は飛越し記号4を経
てステップ438に戻り、モータ30の駆動動作を継続
する。パルスカウンタがOになると、所望のトラックの
手前のトラック位置旧までヘッド26が移送されたこと
になり、トラッキング動作460に移行する。ステップ
460では前述のトラ・ンキングルーチン300が実行
される。
このように山登りトラッキング動作は目的トラックの直
前から行なうことでランダムアクセスにおける平均呼出
し時間を最短にすることができる。また、目的トラック
に到達するまでの間でも、その期間完全に映像がミュー
トされているのではなく、目的トラックまでの各トラッ
クを通過するごとに映像の乱れが生じない部分について
はミュートを解除しているので、視者に不快感を与える
ことがなく、しかもランダムアクセス中であることを明
瞭に視認させることができる。
勤−一里 本発明はこのように、ステップモータのコイル励磁パタ
ーンを順次歩進させてこれを駆動するが、その励磁パタ
ーンの歩進の速度は、定常回転状fgで最も速くなるよ
うに励磁パターンの歩進に従って可変としている。つま
り起動時は、比較的遅く、その後次第に速くして定常状
態では比較的速くし、また停止させるときは、比較的速
い定常状態から次第に遅くしたのち停止させる。したが
って、ロータは起動時には徐々に回転速度を増し、停止
時には徐々に回転速度を減するので。
ロータの回転が励磁パターンの回転に確実に引き込まれ
、脱調が生しない。したがって、この駆動方法は、回転
磁気記録体トラッキング装置に有利に適用され、迅速か
つ正確なトララッキング制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発男の実施例を示すブロック図、第2A図、
第2B図、および第3八図ないし第3C図は第1図の実
施例における映像信号のエンベロープレベル検出動作を
説明するための説明図、第4図は第1図に示す制御装置
の機能を示す機能ブロック図、 第5A図、第5B図、第6図、第7図、第8図、第12
A図および第12B図は、第1図および第4図に示す実
施例の制御装置の動作の例を示すフロー図、 rJJ9図、第1θ図および第11図はこれらのフロー
図における動作説明に使用する説明図である。 fJLfiノの′昇の月 10、、、磁気ディスク 2B、、、磁気へ・ンド 28、、、ヘッド移送機構 30、、、ステップモータ 36、、、映像信号処理回路 38、、、エンベロープ検波回路 100、、、制御装置 102、、、ヘッド送り制御部 104、、、主制御部 108、、、エンベロープ検出部 110.、、レベル比較判定部 特許出願人 富士写真フィルム体式会社尾2A 図 200 襄26 図 $、tzAU;fJ ゐ/2B図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ステップモータの励磁コイルの励磁パターンを順次
    歩進させて該励磁コイルを励磁することにより該ステッ
    プモータを駆動するステップモータ駆動方法において、
    該方法は、 前記励磁パターンの歩進する速度を該励磁パターンの歩
    進に応じて所定のシーケンスに従って可変とし、 該所定のシーケンスは、該ステップモータノ定常回転状
    態において相対的に最も速い所定の速度で該励磁パター
    ンが歩進するように設定されていることを特徴とするス
    テップモータ駆動方法。 2、特許請求の範囲第1項記載の方法においで、 前記所定のシーケンスは、前記ステップモータの起動時
    には、前記励磁パターンの歩進の速度を前記所定の速■
    「に向って&塙に増加させるように設定すれていること
    を特徴とするステップモータ駆動方法。 3、特許請求の範囲第1項記載の方法において、 前記所定のシーケンスは、前記ステップモータの駆動を
    停止させるときは、前記励磁パターンの歩進の速度を前
    記所定の速度から減少する方向に次第に減じたのち該ス
    テップモータを停止させるように設定されていることを
    特徴とするステップモータ駆動方法。
JP19064183A 1983-10-14 1983-10-14 ステツプモ−タ駆動方法 Pending JPS6084995A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015089166A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 リンナイ株式会社 ステッピングモータの回路システムの異常検知装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015089166A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 リンナイ株式会社 ステッピングモータの回路システムの異常検知装置

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