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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Wiedergeben von Signalen, die auf einem
Magnetband längs sich schräg dazu erstreckender paralleler Spuren aufgezeichnet worden sind, mit mehreren drehbaren Magnetköpfen, die das Magnetband in einer sich wiederholenden zyklischen
Reihenfolge schräg überstreichen, wobei mindestens ein Überlappungsintervall auftritt, während dessen zwei Magnetköpfe gleichzeitig auf zugehörigen Spuren aufgezeichnete Signale wiedergeben, wobei zwischen den drehbaren Magnetköpfen ein solcher axialer Abstand vorhanden ist, dass sich die durch die Magnetköpfe abgetasteten Spuren schräg zu zugehörigen Längszonen erstrecken, durch welche die Breite des Magnetbandes in im wesentlichen gleich breite Abschnitte unterteilt wird, sowie mit einer Schaltung, die es ermöglicht,
innerhalb der sich wiederholenden zyklischen Reihen- folge sequentiell Signale zu kombinieren, die durch die Magnetköpfe aus durch sie abgetasteten
Spuren wiedergegeben werden.
Es sind bereits verschiedene Bauarten von Videobandaufnahmegeräten bekannt, z. B. das
Fabrikat Ampex mit vier Magnetköpfen sowie Geräte zum Abtasten eines Magnetbandes längs schrau- benförmiger Spuren, wobei mit der sogenannten Omega-Umschlingung über einen Winkelbereich von
180 oder 3600 oder mit der sogenannten Alpha-Umschlingung gearbeitet wird. Die meisten Videoband- aufnahmegeräte mit schraubenlinienförmiger Spurabtastung arbeiten mit der 180 -Omega-Umschlin- gung, und es werden zwei rotierende Aufnahme- bzw. Wiedergabe-Magnetköpfe verwendet. Allgemein gesprochen bieten Videobandaufnahmegeräte, bei denen schraubenlinienförmige Spuren abgetastet werden, im Vergleich zu dem bekannten Ampextyp mit vier Magnetköpfen zahlreiche Vorteile.
Insbesondere ist es bei Geräten mit Abtastung schraubenlinienförmiger Spuren leicht möglich, eine Umschaltung zwischen verschiedenen Aufnahme- und Wiedergabeverfahren zu bewirken, d. h. es ist möglich, einen Zeitlupenbetrieb oder einen Zeitrafferbetrieb durchzuführen sowie Einzelbilder im Stillstand wiederzugeben.
Von den bekannten Geräten mit Abtastung schraubenlinienförmiger Spuren bieten die mit 1800-0megaumschlingung arbeitenden, im Vergleich zu Geräten mit 3600-0megaumschlingung oder Alphaumschlingung insofern Vorteile, als die Bandführungstrommel nur über einen relativ kleinen Winkelbereich vom Magnetband umschlungen wird, so dass sich eine entsprechende Verringerung des Reibungswiderstandes ergibt, der einer Längsbewegung des Magnetbandes gegenüber der Führungstrommel entgegengesetzt wird. Diese Verringerung des Reibungswiderstandes in der Bandlaufrichtung führt zu einer entsprechenden Verringerung der Dehnung des Magnetbandes bei der Aufnahme oder Wiedergabe sowie der Parallelogrammverzeichnung bei dem wiedergegebenen Fernsehbild.
Ferner ist es schwierig, bei der 3600-0megaumschlingung bzw. der Alphaumschlingung einen zügigen Bandlauf gegenüber der Umfangsfläche der Führungstrommel aufrechtzuerhalten.
Zwar werden mit der 1800-0megaumschlingung arbeitende Videobandaufnahmegeräte in grossem Umfang sowohl von Privatpersonen als auch in Industriebetrieben sowie zu Ausbildungszwecken verwendet, doch ist es schwierig, Geräte dieser Art bei Fernsehsendern zu verwenden, da hiebei ein relativ grosser Frequenzbereich benötigt wird. Hiezu sei bemerkt, dass der Frequenzbereich eines Videobandaufnahmegeräts von der Geschwindigkeit abhängt, mit der sich jeder rotierende Magnet-
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der im wesentlichen diametral gegenüberliegenden drehbaren Köpfen zur Verarbeitung von Videosignalen nach der NTSC-Norm führen die Magnetköpfe je Sekunde 30 Umdrehungen aus, wobei die beiden Köpfe z.
B. abwechselnd aufeinanderfolgende Teilbilder des Videosignals aus zugehörigen parallelen Spuren wiedergeben, die sich schräg im wesentlichen über die ganze Breite des Magnetbandes erstrecken. Somit wird innerhalb jeder dieser sich im wesentlichen über die ganze Breite des Magnetbandes erstreckenden, schräg verlaufenden Spuren jeweils ein Teilbildintervall aufgezeichnet, das entsprechend wiedergegeben werden kann.
Wenn die Drehgeschwindigkeit der Magnetköpfe von 30 Umdr/s beibehalten wird, kann man zur Erweiterung des möglichen Frequenzbereichs im für den Sendebetrieb erforderlichen Ausmass eine Erhöhung der Relativgeschwindigkeit zwischen den Köpfen und dem Magnetband dadurch erreichen, dass man den Durchmesser der Bandführungtrommel und der Kreisbahn, längs welcher die Magnetköpfe bei Aufnahme und Wiedergabe bewegt werden, in einem sehr erheblichen Ausmass vergrössert. Jedoch führt eine solche Vergrösserung des Durchmessers der Bandführungstrommel zu einer entsprechenden Vergrösserung der Gesamtabmessun-
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gen des Videobandaufnahmegeräts, so dass es schwierig ist, transportable Geräte zu konstruieren.
Um die Relativgeschwindigkeit zwischen den Magnetköpfen und dem Magnetband bei mit 1800-0megaumschlingung arbeitenden Videobandaufnahmegeräten zu steigern, ohne den Durchmesser der Bandführungstrommel zu vergrössern, wurde bereits vorgeschlagen, jedes Teilbild des aufzu- zeichnenden Videosignals in mehrere Abschnitte zu unterteilen, die innerhalb zugehöriger aufeinan- derfolgender paralleler Spuren aufgezeichnet werden, welche sich schräg im wesentlichen über die ganze Breite des Magnetbandes erstrecken.
Beispielsweise kann man die Drehgeschwindigkeit der Magnetköpfe so erhöhen, dass jeder der sich im wesentlichen über die ganze Breite des Magnet- bandes erstreckenden Spuren nur Signalinformationen aufnimmt, die einem Drittel eines Teilbildinter- valls entsprechen ; somit werden drei aufeinanderfolgende Spuren verwendet, um jeweils ein Teil- bild des Videosignals aufzuzeichnen.
Zwar ist es auf diese Weise möglich, die Relativgeschwindig- keit zwischen den Magnetköpfen und dem Magnetband zu steigern, um den Frequenzbereich zu er- weitern, ohne dass eine unerwünschte Vergrösserung des Durchmessers der Bandführungstrommel er- forderlich ist, doch macht die Verwendung von zwei oder mehr aufeinanderfolgenden schrägen
Spuren zum Aufzeichnen jedes Teilbildes des Videosignals eine Umschaltung der Magnetköpfe an einem oder mehreren Punkten innerhalb jedes Teilbildintervalls während des Aufnahme- oder Wieder- gabevorgangs erforderlich.
Wenn sich die verschiedenen aufeinanderfolgenden Spuren, innerhalb welcher jedes Teilbild des Videosignals aufgezeichnet wird, schräg im wesentlichen über die ganze
Breite des Magnetbandes erstrecken, ergeben sich relativ grosse Abstände längs des Magnetbandes zwischen den Magnetkopfumschaltpunkten, d. h. zwischen einem Punkt auf einer Spur, an dem die
Wiedergabe beendet wird, und dem Punkt auf der nächsten Stufe, an dem mit der Wiedergabe die- ser Spur begonnen wird.
Wird das Magnetband nach der Aufzeichnung gedehnt, kann sich eine erhebliche Veränderung des Abstandes zwischen den Magnetkopf-Umschaltpunkten ergeben und der sogenannte Sprungsynchronisationsfehler, der durch eine Parallelogrammverzeichnung hervorgerufen wird, kann das Horizontalaustastintervall bei der Wiedergabe der Videosignale überschreiten, so dass sich Unstetigkeiten bei dem wiedergegebenen Bild auf dem Schirm eines Monitors oder Fernsehempfängers ergeben, und dass bei der Wiedergabe von Farbfernsehsignalen die Farbtreue beeinträchtigt wird.
Aus den vorstehend genannten Gründen werden zu Sendezwecken gewöhnlich Videobandaufnahmegeräte mit schraubenlinienförmiger Abtastung und 3600-0megaumschlingung oder Alphaumschlingung verwendet, wie sie z. B. in der US-PS Nr. 3, 188, 385 beschrieben sind. Bei diesen Geräten dient ein einziger drehbarer Magnetkopf dazu, aufeinanderfolgende Teilbilder von Videosignalen aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben, u. zw. unter Verwendung aufeinanderfolgender Spuren, die sich schräg im wesentlichen über die ganze Breite des Magnetbandes erstrecken.
Da auf jeder Spur ein vollständiges Teilbildintervall aufgezeichnet wird, beträgt die Drehgeschwindigkeit des Magnetkopfes 60 Umdr/s, um die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Magnetkopf und dem Magnetband auf den gewünschten Wert zu bringen, und ausserdem treten die Magnetkopf-Umschaltpunkte innerhalb der Vertikalaustastintervalle auf, die beim möglichen Auftreten von Sprungsynchronisationsfehlern nicht überschritten werden. Wie erwähnt, sind jedoch Videobandaufnahmegeräte, bei denen mit 3600-Omega- umschlingung oder Alphaumschlingung gearbeitet wird, im allgemeinen unerwünscht, da ein relativ hoher Reibungswiderstand gegenüber der Längsbewegung des Magnetbandes auftritt, und da es schwierig ist, ein einwandfreies Zusammenarbeiten des Magnetbandes mit der Führungstrommel zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit schraubenlinienförmiger Abtastung arbeitendes Videobandaufnahmegerät zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Schwierigkeiten vermieden sind, so dass es für den Sendebetrieb geeignet ist. Ferner soll ein solches Gerät geschaffen werden, bei dem die Relativgeschwindigkeit zwischen dem bzw. jedem Magnetkopf und dem Magnetband so hoch ist, dass sich ein für den Sendebetrieb ausreichender Frequenzbereich ergibt, ohne dass es erforderlich ist, den Durchmesser der Bandführungstrommel in einem unerwünschten Ausmass zu vergrössern, so dass sich das Gerät leicht als tragbares Gerät ausbilden lässt.
Schliesslich soll ein Gerät der genannten Art geschaffen werden, bei dem mit der sogenannten 1800-0megaumschlin- gung gearbeitet wird, und bei dem die auf eine Parallelogrammverzeichnung zurückzuführenden Sprungsynchronisationsfehler möglichst gering gehalten bzw. im wesentlichen beseitigt werden.
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Erfindungsgemäss wird dies bei einem Gerät zum Wiedergeben von Signalen, die auf einem
Magnetband längs sich schräg dazu erstreckender paralleler Spuren aufgezeichnet worden sind, mit mehreren drehbaren Magnetköpfen, die das Magnetband in einer sich wiederholenden zyklischen
Reihenfolge schräg überstreichen, wobei mindestens ein Überlappungsintervall auftritt, während dessen zwei Magnetköpfe gleichzeitig auf zugehörigen Spuren aufgezeichnete Signale wiedergeben, wobei zwischen den drehbaren Magnetkörper ein solcher axialer Abstand vorhanden ist, dass sich die durch die Magnetköpfe abgetasteten Spuren schräg zu zugehörigen Längszonen erstrecken, durch welche die Breite des Magnetbandes in im wesentlichen gleich breite Abschnitte unterteilt wird, sowie mit einer Schaltung, die es ermöglicht,
innerhalb der sich wiederholenden zyklischen Reihen- folge sequentiell Signale zu kombinieren, die durch die Magnetköpfe aus durch sie abgetasteten
Spuren wiedergegeben werden, dadurch erreicht, dass an diese Schaltung ein Komparator angeschlos- sen ist, der die gleichzeitig durch die beiden Magnetköpfe wiedergegebenen Signale vergleicht, während die betreffenden Spuren innerhalb jedes Überlappungsintervalls gleichzeitig abgetastet werden, und der ein Kopfverstellsignal in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen den vergliche- nen Signalen erzeugt, und eine verstellbare Magnetkopfhalterung, welche wenigstens einen Magnetkopf trägt, mit dem Komparator verbunden ist und welche wenigstens diesen einen Magnetkopf in Abhängigkeit von dem Kopfverstellsignal längs der zugehörigen abgetasteten Spuren verstellt.
Beim Aufnahmebetrieb werden die Drehbewegungen der Magnetköpfe so gesteuert, dass die zyklische Reihenfolge, innerhalb welcher die Magnetköpfe die zugehörigen Zonen des Magnetbandes schräg überstreichen, bei jedem aufzuzeichnenden Teilbildintervall des Videosignals einmal wiederholt wird, so dass innerhalb der Spuren, die von den Magnetköpfen innerhalb der zugehörigen Zonen des Bandes überstrichen werden, im wesentlichen gleich grosse zugehörige Bruchteile der Teilbildintervalle des Videosignals aufgezeichnet werden.
Beim Wiederabgabebetrieb werden Signale, die durch die Magnetköpfe aus den Spuren wiedergegeben werden, welche sich in der sich wiederholenden zyklischen Reihenfolge schräg zu den betreffenden Zonen des Bandes erstrecken, nacheinander in einer solchen Reihenfolge kombiniert, dass sie das wiederzugebende Videosignal bilden, wobei der Komparator einen Phasenvergleich bewirkt, z. B. bei Horizontalsynchronsignalen, die gleichzeitig durch die beiden Magnetköpfe wiedergegeben werden, welche während des erwähnten Überlappungsintervalls gleichzeitig die zugehörigen Zonen des Bandes überstreichen, so dass als Ergebnis des Vergleichs ein Ausgangssignal erzeugt wird, das den Pegel eines Magnetkopf-Umschaltsignals bestimmt, mittels dessen mindestens einer der drehbaren Magnetköpfe längs der zugehörigen abzutastenden Spuren verlagert wird.
Beispielsweise kann mindestens einer der drehbaren Magnetköpfe auf einem drehbaren Teil der Bandführungstrommel mit Hilfe eines blattförmigen Zweielementkristalls unterstützt sein, dem das Magnetkopf-Umschaltsignal zugeführt wird, und der eine Bewegung des betreffenden Magnetkopfes längs der zugehörigen Spuren in Abhängigkeit von den Änderungen des Umschalt- bzw. Verstellsignals herbeiführt.
Diese Anordnung ermöglicht es, Phasenunterschiede zwischen denjenigen Teilen der Teilbildintervalle des Videosignals, welche aus Schrägspuren innerhalb einer Längszone des Bandes wiedergegeben werden, und den Teilen der entsprechenden Teil- bilder des Videosignals, welche aus den übrigen Längszonen des Magnetbandes wiedergegeben werden, im wesentlichen auszuschalten, so dass es möglich ist, die Wirkung von Sprungsynchronisationsfehlern und einer Parallelogrammverzeichnung im wesentlichen auszuschalten.
Bei einem erfindungsgemässen Gerät, bei dem zwei drehbare Magnetköpfe vorgesehen sind, welche eine erste Zone bzw. eine zweite Zone des Magnetbandes überstreichen, dass die Spuren in der ersten bzw. der zweiten Zone Aufzeichnungen etwa der vorderen Hälfte bzw. der hinteren Hälfte von Teilbildintervallen der Videosignale enthalten, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass der die zweite Zone überstreichende Magnetkopf derjenige ist, welcher durch die Magnetkopfhalterung in Abhängigkeit von dem Kopfverstellsignal längs der zugehörigen Spuren verstellt wird.
Bei einem solchen Gerät, bei dem die Videosignale Horizontalsynchronsignale enthalten, und an die Schalteinrichtung Trennschaltungen angeschlossen sind, welche Horizontalsynchronsignale von den durch die Magnetköpfe wiedergegebenen Signalen abtrennen, ist es wesentlich günstig, dass der Komparator mit den Trennschaltungen verbunden und von den Horizontalsynchronsignalen, die von den durch die Magnetköpfe gleichzeitig wiedergegebenen Signalen abgetrennt worden sind, angesteuert ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 ein Blockschaltbild, in dem nur diejenigen Teile des Aufnahme- teils einem mit schraubenlinienförmiger Abtastung arbeitenden Videobandaufnahmegeräts nach der
Erfindung dargestellt sind, die zum Verständnis der Erfindung erläutert werden müssen ; Fig. 2 eine vergrösserte Seitenansicht der Bandführungstrommel des Geräts nach.
Fig. 1 mit den zugehörigen drehbaren Magnetköpfen ; Fig. 3 eine in einem noch grösseren Massstab gezeichnete Darstellung eines Teils eines Magnetbandes, auf dem Videosignale in der erfindungsgemässen Weise aufgezeichnet worden sind ; Fig. 4 das Blockschaltbild der wesentlichen Teile des Wiedergabeteils eines erfindungsgemässen, mit schraubenlinienförmiger Abtastung arbeitenden Videobandaufnahmegeräts ; Fig. 5A bis 5J jeweils eine Wellenform zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemässen Videobandaufnahmegeräts ; und Fig. 6A und 6B jeweils eine weitere Wellenform zur Erläuterung der Wirkungsweise des Geräts nach der Erfindung.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät --10-- zur erfindungsgemässen Aufzeichnung von Videosignalen unter Abtastung schraubenlinienförmiger Spuren und bei Anwendung der 180 -0megaumschlingung werden die aufzuzeichnenden Videosignale über eine Eingangsklemme --11-- einem Frequenzmodulator --12-- zugeführt, wo die Videosignale auf bekannte Weise eine Frequenzmodulation eines Trägers bewirken, um frequenzmodulierte Signale zu erzeugen, die einem Aufnahmever- stärker --13-- zugeführt werden. Das Magnetband --T-- zum Aufzeichnen der Videosignale wird z.
B. mit Hilfe von Umlenkrollen --14a und 14b-- längs einer schraubenlinienförmigen Bahn über einen Teil der zylindrischen Umfangsfläche einer Führungstrommel --15-- geleitet. Der Führungs- trommel --15-- sind z. B. zwei Magnetköpfe --16a und 16b-- so zugeordnet, dass sie sich auf zugehörigen Kreisbahnen gegenüber der Umfangsfläche der Führungstrommel bewegen, wobei gemäss Fig. 2 ein axialer Abstand zwischen den Kreisbahnen vorhanden ist. Wenn das Gerät --10-- mit der genannten 1800-0megaumschlingung arbeitet, so dass das Magnetband --T-- die Umfangsfläche der
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etwas weniger als 180 getrennt.
Gemäss Fig. 2 können zu der Führungstrommel --15-- ein ortsfester oberer Teil --15b--, ein ortsfester unterer Teil --15a-- und ein dazwischen angeordneter drehbarer mittlerer Teil --15c-gehören, wobei zwischen diesen Teilen in der Umfangsrichtung verlaufende Spalte --17a und 17b-vorhanden sind. Der drehbare mittlere Teil --15c-- der Bandführungstrommel --15-- kann die Unterstützung für die Magnetköpfe --16a und 16b-bilden, die an der Unterseite bzw. der Oberseite des Trommelteils --15c-- so befestigt sind, dass zwischen ihnen ein axialer Abstand vorhan- den ist, und dass sie durch die Spalte --17a und 17b--ragen, um mit dem Magnetband --T-zusammenzuarbeiten.
Beim Aufnahmebetrieb des Geräts --10-- werden die frequenzmodulierten Videosignale aus dem Aufnahmeverstärker --13-- den drehbaren Köpfen --16a und 16b-- zugeführt, während das Band --T-- mit einer vorbestimmten Laufgeschwindigkeit in der Längsrichtung transportiert wird, u. zw. durch eine antreibbare Bandantriebsrolle --18-- und eine Andruckrolle --19--. Beim Aufnahmebetrieb wird die Drehgeschwindigkeit der beiden Magnetköpfe, die z.
B. durch einen Motor - angetrieben werden, welcher durch eine Welle --21-- mit dem drehbaren Führungstrommelteil --15c-- gekuppelt ist, so gesteuert, dass für jedes Teilbild des aufzunehmenden Videosignals eine vollständige Umdrehung des drehbaren Trommelteils --15c-- mit den beiden Magnetköpfen herbeigeführt wird.
Um diese Regelung der Drehbewegung der beiden Magnetköpfe beim Aufnahmebetrieb zu ermöglichen, weist das Gerät eine Schaltung --22-- zum Abtrennen eines Vertikalsynchronsignals auf, die an die Eingangsklemme --11-- angeschlossen ist und dazu dient, von dem zugeführten Videosignal die Vertikalsynchronsignale P abzutrennen und sie einem Eingang eines Phasenkomparators --23-- zuzuführen. Ferner ist ein Bezugsimpulsgenerator --24-- vorhanden, welcher der Welle --21-- zugeordnet ist ; hiezu können ein zusammen mit der Welle --21-- umlaufen- der Dauermagnet und eine Spule gehören, welche letztere nahe der Welle ortsfest angeordnet ist und dazu dient, Bezugsimpulssignale P, zu erzeugen, welche die jeweilige Winkelstellung eines der Magnetköpfe, z.
B. des Kopfes --16a--, repräsentieren. Diese Bezugsimpulssignale werden über einen Verstärker --25-- einem weiteren Eingang des Komparators --23-- zugeführt, der die aus
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dem Videosignal abgetrennten Vertikalsynchronsignale P mit den Bezugsimpulssignalen P 1 des Generators --24-- vergleicht, um ein entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen. Dieses Ausgangssignal des Komparators --23-- wird einer Servosteuerschaltung --26-- zugeführt, mittels welcher die Drehgeschwindigkeit des Motors --20-- so geregelt wird, dass der Magnetkopf --16a-- mit dem Abtasten des Bandes --T-- jeweils am Anfang jedes Teilbildes des aufgezeichneten Videosignals beginnt.
Die Vertikalsynchronsignale Pv aus der Trennschaltung --22-- werden ausserdem einer Wellen- formungsschaltung --27-- zugeführt, um entsprechende Steuersignale CTL zu erzeugen, die einem festen Magnetkopf --28-- zugeführt werden, welcher nahe einem der Randabschnitte des Magnetbandes-T-nach Fig. 3 angeordnet ist.
Wird das Band durch die Antriebsrolle --18-- und die Andruckrolle --19-- in der Längsrichtung transportiert, und werden die beiden Magnetköpfe durch den Motor --20-- gedreht, um die einzelnen Teilbildintervalle der Videosignale in zugehörigen Spuren auf dem Magnetband aufzuzeichnen, dient der feste Kopf --28-- dazu, die Steuersignale CTL an durch geeignete Abstände getrennten Stellen längs des Randabschnitts --T1-- des Bandes aufzuzeichnen, um entsprechende Punkte längs des Bandes zu identifizieren, an denen durch den Magnetkopf --16a-- Spuren aufgezeichnet werden.
Bei dem erfindungsgemässen Gerät --10-- sind der Winkelabstand der drehbaren Magnetköpfe und der axiale Abstand zwischen den Kreisbahnen, auf denen sich die Köpfe bewegen, so gewählt, dass sich die Köpfe schräg zu in der Längsrichtung verlaufenden Zonen bewegen, welche die Breite des Bandes in im wesentlichen gleich breite Abschnitte unterteilt, wobei das Band mindestens einen Teil der Umfangsfläche der Führungstrommel schraubenlinienförmig umschlingt. Werden gemäss Fig. 1 zwei drehbare Magnetköpfe verwendet, bewirkt das Drehen der Köpfe durch den Motor--20--, dass
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unterteilt wird, gegenüber denen sich die Köpfe --16a und 16b-- in einer sich zyklisch wiederholenden Reihenfolge schräg bewegen.
Wird das Band --T-- in der Längsrichtung transportiert, während die Köpfe gedreht werden, werden von jedem Teilbildintervall der Videosignale jeweils annähernd eine vordere und eine hintere Hälfte in parallelen Spuren aufgezeichnet, die innerhalb der beiden Längszonen schräg zu einem Band verlaufen. Beispielsweise werden gemäss Fig. 3 etwa die vordere und die hintere Hälfte eines ersten Teilbildintervalls durch die beiden Köpfe auf den Spuren --Fla und F1b-- innerhalb der Zonen und T.-aufgezeichnet, und etwa die beiden Hälften des nächsten oder zweiten Teilbildintervalls zur Vervollständigung eines Einzelbildes werden auf ähnliche Weise längs zweier Schrägspuren-Fn und Fn,-innerhalb der beiden Längszonen aufgezeichnet.
Entsprechend werden etwa die vordere und die hintere Hälfte weiterer Teilbildintervalle auf zugehörigen Schrägspuren F3a und F3b, F4a und F4b-- usw. aufgezeichnet.
Die Feststellung, dass auf den Schrägspuren der beiden Zonen jeweils etwa die vordere bzw. etwa die hintere Hälfte eines Teilbildintervalls aufgezeichnet wird, bedeutet, dass jede dieser Spu- ren etwas mehr als eine Hälfte eines Teilbildintervalls enthält. Wenn es sich z. B. gemäss Fig. 3 um NTSC-Videosignale handelt, bei denen zu jedem Teilbild 525 Zeilen oder Horizontalintervalle gehören, enthalten die Spuren --F1a und F1b-- z. B. die Zeilen 1 bis 141 bzw. die Zeilen 122 bis 262 eines ersten Teilbildes der Videosignale, während die Spuren--Fg und Fn,-die Zeilen 264 bis 525 des nächsten Teilbildes enthalten.
Dies ergibt sich daraus, dass das Band --T-etwas mehr als eine Hälfte der Umfangsfläche der Führungstrommel --15-- umschliesst, und dass die Köpfe --16a und 16b-- durch einen Winkelabstand von etwas weniger als 1800 getrennt sind, wie es weiter oben erwähnt wurde. Somit ergibt sich bei der sich wiederholenden zyklischen Reihenfolge, in welcher die Köpfe die Zonen und T.--überstreichen, ein erstes Überlappungsintervall, wie es in Fig. 5A und 5B bei 01 dargestellt ist, innerhalb dessen der Kopf --16a-- fortfährt, eine Spur der Zone --Ta -- (Fig. 3) zu überstreichen, um die Aufzeichnung bzw.
Wiedergabe etwa der vorderen Hälfte eines Teilbildintervalls durchzuführen, während der Kopf --16b-- mit dem Überstreichen einer Spur der Zone-T,-beginnt, um etwa die hintere Hälfte des gleichen Teilbildintervalls aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben. Gemäss Fig. 5A und 5B ist das erste Überlappungsintervall 01 länger als das zweite Überlappungsintervall Og der sich wiederholenden zyklischen Reihenfolge, wenn der Kopf --16b-- fortfährt, eine Spur der Zone-Ti-zu überstreichen, damit die Aufzeichnung oder Wiedergabe etwa der zweiten Hälfte eines Teilbildintervalls abgeschlossen
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wird, während der Kopf --16a-- beginnt, eine Spur der Zone--T a--zu überstreichen,
um etwa die vordere Hälfte des nächsten Teilbildintervalls aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben.
In Fig. 4, wo ein erfindungsgemässes Gerät zum Wiedergeben von Videosignalen dargestellt ist, bei dem es such um den Wiedergabeteil eines Gerätes handeln kann, das gemäss Fig. 1 benutzt werden kann, um Videosignale aufzuzeichnen, sind die aus Fig. 1 ersichtlichen Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Somit wird bei dem Gerät nach Fig. 4 das Band--T-, auf dem in der an Hand von Fig. 3 beschriebenen Weise Videosignale aufgezeichnet worden sind, mit Hilfe der Umlenkrollen --14a und 14b-- so geführt, dass es sich schraubenlinienförmig um einen Teil der Umfangsfläche der Bandführungstrommel --15-- erstreckt, der die Magnetköpfe --16a und 16b-- zugeordnet sind.
Das Band --T-- kann in der Längsrichtung durch eine Antriebsrolle
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usw., auf denen etwa die Hälften aufeinanderfolgender Teilbilder der Videosignale aufgezeichnet sind, durch den Kopf --16a-- während der Drehung des drehbaren Teils --15c-- der Führungstrommel genau abgetastet werden. Zu dieser Nachführservosteuereinrichtung kann ein fester Magnet- kopf --28-- gehören, der die Steuersignale CTL wiedergibt, die vorher auf dem Band --T-- an in Abständen verteilten Punkten in einer vorbestimmten Beziehung zu den Spuren-FundFp- aufgezeichnet worden sind.
Die wiedergegebenen Steuersignale werden einem Eingang eines Phasen- komparators --23-- zugeführt, dem über einen weiteren Eingang von einem Verstärker --25-- aus die Bezugsimpulssignale P1 zugeführt werden, welche durch den der Welle --21-- zugeordneten Impulsgenerator --24-- erzeugt werden, um die jeweilige Winkelstellung des Kopfes --16a-- anzu- zeigen. Entsprechend dem Vergleich zwischen den Phasen der wiedergegebenen Steuersignale CTL und der Bezugsimpulssignale P 1 liefert der Komparator --23-- ein Ausgangssignal für die Servo- steuerschaltung --26-- zum Steuern des Motors --20--, der die Magnetköpfe antreibt.
Da bei dem erfindungsgemässen Gerät eine volle Umdrehung der Magnetköpfe erforderlich ist, um jedes Teilbild der Videosignale aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben, u. zw. im Gegensatz zu einem mit schraubenlinienförmiger Abtastung arbeitenden Videobandaufnahmegerät bekannter Art mit zwei drehbaren Magnetköpfen und 180 -0megaumschlingung, bei dem während jeder Umdrehung der Köpfe zwei Teilbilder der Videosignale aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden, muss bei einer Bandführungstrommel mit gegebenem Durchmesser die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Band und den Köpfen gemäss der Erfindung doppelt so hoch sein, um das Gerät für den Sendebetrieb geeignet zu machen.
Da jedoch jedes Teilbild der Videosignale auf mehreren schrägen Spuren aufgezeichnet wird, die bei der Wiedergabe durch zugehörige drehbare Köpfe abgetastet werden, treten innerhalb jedes Teilbildintervalls Kopfumschaltpunkte auf, so dass eine unvermeidliche Dehnung des Bandes nach dem Aufzeichnen der Signale zu Synchronisationsfehlern führt. Wie erwähnt, erstrecken sich natürlich bei dem erfindungsgemässen Gerät die Spuren, auf denen aufeinanderfolgende Teile jedes Teilbildes aufgezeichnet werden, jeweils nur schräg zu den zugehörigen Zonen--Ta und Tb--, die sich jeweils nur über die halbe Breite des Magnetbandes --T-- erstrecken. Daher ist der längs des Bandes gemessene Abstand zwischen den Kopfumschaltpunkten, d. h. zwischen dem Punkt, an dem z.
B. der Kopf --16a-- die Abtastung der Spur --F1a-- beendet, und dem Punkt, an dem der Kopf --16b-- mit der Abtastung der Spur --F 1b -- beginnt, erheblich kleiner als der entsprechende Abstand, der zwischen den Kopfumschaltpunkten vorhanden sein würde, wenn Teile eines Teilbildes auf mehreren aufeinanderfolgenden Spurden aufgezeichnet werden, die sich schräg über die ganze Breite des Bandes erstrecken. Da zwischen den Kopfumschaltpunkten längs des Bandes nur relativ kleine Abstände vorhanden sind, wenn Videosignale in der erfindungsgemässen Weise aufgezeichnet werden, führt eine Drehung des Bandes höchstens zu geringen Synchronisationsfehlern, die sich leicht auf eine noch zu erläuternde Weise kompensieren lassen.
Allgemein gesprochen, ist bei dem erfindungsgemässen Gerät zum Wiedergeben von Videosignalen mindestens einer der drehbaren Magnetköpfe, z. B. der Kopf --16b-- zum Wiedergeben jeweils etwa der hinteren oder zweiten Hälfte jedes Teilbildes der aufgezeichneten Videosignale auf dem drehbaren Teil --15c-- der Führungstrommel so gelagert, dass er sich gegenüber der Führungstrommel in der Drehebene, d. h.
längs der zugehörigen Spuren-F.., Fni-usw. verlagern lässt, und das Ausmass dieser Verlagerung des Kopfes --16b-- gegenüber dem Führungstrommelteil
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- 15c-- wird so geregelt, dass alle Phasendifferenzen beseitigt werden, die zwischen den durch die Köpfe --16a und 16b-- wiedergegebenen Signalen vorhanden sein können, wenn die Köpfe während jedes Überlappungsintervalls 01 gleichzeitig Spuren innerhalb der Zonen-Ta und Tb--abtasten.
Bei dem erfindungsgemässen Gerät nach Fig. 4 ist der drehbare Kopf --16b-- mit dem drehbaren Führungstrommelteil --15c-- durch ein bimorphes Plättchen verbunden. Ein solches bimorphes Plättchen kann bekanntlich zwei langgestreckte dünne Streifen aus piezokeramischem Material aufweisen, das bei seiner Herstellung polarisiert und auf beiden Flachseiten mit dünnen leitfähigen Schichten versehen wird, woraufhin die beiden Streifen mit Hilfe eines leitfähigen Kitts zu einem geschichteten Verband vereinigt werden.
Wird über entsprechende Leitungen ein Kopfverstellsignal ER an die leitfähigen äusseren Schichten des Laminats angelegt, biegt sich das bimorphe Plättchen in der einen oder andern Richtung durch, u. zw. entsprechend dem Kopfverstellsignal, so dass der Kopf --16b-- gegenüber dem drehbaren Führungstrommelteil --15c-- entsprechend verlagert wird.
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durch die beiden Köpfe aus den Spuren innerhalb der Zonen und T.-wiedergegeben werden, über zugehörige Wiedergabeverstärker-31a und 31b-- den Eingangsklemmen --32a und 32b-einer Schalteinrichtung --32-- zugeführt, zu der ein beweglicher Kontakt --32c-- gehört, der die Eingangsklemmen --32a und 32b-- abwechselnd mit einem Frequenzdemodulator --33a-- verbindet, durch den einer Ausgangsklemme --34-- demodulierte wiedergegebene Videosignale zugeführt werden.
Gemäss Fig. 4 wird das Ausgangssignal des Wiedergabeverstärkers --31b-- auch einem Fre- quenzdemodulator --33b-- zugeführt, der die durch den Kopf --16b-- wiedergegebenen Teile des Videosignals demoduliert. Die demodulierten Ausgangssignale der Demodulatoren --33a und 33b-werden Schaltungen --35a und 35b-- zum Abtrennen der Horizontalsynchronsignale zugeführt ; den Ausgangssignalen der beiden Köpfe werden somit die Horizontalsynchronsignale Pha und Phb ent- nommen. Diese Signale werden Gatterschaltungen --36a und 36b-- zugeführt, deren Ausgänge an die zugehörigen Eingänge eines Phasenkomparators --37-- angeschlossen sind.
Das Ausgangssignal s : f des Komparators --37-- wird einem Integrator --38-- zugeführt, von dem aus das resultierende integrierte Ausgangssignal zu einer Treiberschaltung --39-- gelangt, mittels welcher das Kopfverstellsignal ER für den den Kopf --16-- tragenden Zweielementkristall --30-- erzeugt.
Bei dem erfindungsgemässen Gerät nach Fig. 4 werden die in Fig. 5C dargestellten Bezugsimpulssignale Pu. dite der Generator --24-- jeweils am Beginn der Abtastung der schrägen Spuren --F 1a und Fg-usw. innerhalb der Zone --Ta -- erzeugt, über den Verstärker-25-einer Setzklemme
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der zweiter Generator --41-- zugeordnet, der Bezugsimpulssignale P2 nach Fig. 5D erzeugt, welche ebenfalls die jeweilige Winkelstellung der beiden Köpfe repräsentieren.
Genauer gesagt tritt jedes Bezugsimpulssignal P2 nahe dem Ende des Überlappungsintervalls 01 auf, d. h. wenn der Kopf --16a-- die Abtastung einer Spur innerhalb der Längszone-T -beendet. Die Bezugsimpulssignale P2 werden gemäss Fig. 4 über einen Verstärker-42-einer Rücksetzklemme-R-der Kipp-
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Die Schalteinrichtung --32-- wird durch die Ausgangssignale S. der Kippschaltung --40-- so gesteuert, dass ihr beweglicher Kontakt --32c-- gemäss Fig.4 zur Anlage an der Klemme --32a-gebracht wird, wenn das Signal S, seinen hohen Wert annimmt, und dass der bewegliche Kontakt zur Anlage an der Klemme --32b-- gebracht wird, wenn dieses Ausgangssignal seinen niedrigen Pegel annimmt.
Gemäss Fig. 4 werden die Bezugsimpulssignale P1 auch einem monostabilen Multivibrator --43-zugeführt, der hiedurch getriggert wird, so dass er das Ausgangssignal MM nach Fig. 5F erzeugt, das einem Setzeingang --S-- einer weiteren Kippschaltung --44-- zugeführt wird, deren Rücksetzklemme --R-- die Bezugsimpulssignale P2 zugeführt werden. Das in Fig. 5C dargestellte Ausgangs-
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--44-- wirdFig. 5G in Abhängigkeit von der abfallenden Flanke des Ausgangssignals MM nach Fig. 5F des monostabilen Multivibrators --43-- zu erzeugen, und diese Kippschaltung wird durch das nächste Bezugsimpulssignal P2 des Generators --41-- zurückgesetzt, so dass an ihrem Ausgang das Signal 0 erscheint.
Nachstehend ist die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Geräts zum Wiedergeben von Videosignalen mit weiteren Einzelheiten beschrieben.
Wie erwähnt, bewirkt der mit Hilfe des Komparators --23-- durchgeführte Vergleich zwischen den durch den festen Kopf --28-- aus dem Magnetband --T-- wiedergegebenen Steuersignalen CTL und den Bezugsimpulssignalen PI des Generators --24-- über die Servosteuerschaltung --26--, dass der Kopf --16a-- jede der Spuren-F,F.,-usw. innerhalb der Zone --Ta -- des Bandes genau abtastet.
Hiebei, d. h. während des Intervalls, das gemäss Fig. 5C zwischen den Bezugsimpulssignalen P 1 und dem nächsten Bezugsimpulssignal P 2 nach Fig. 5D vorhanden ist, befindet sich die Kippschaltung --40-- in ihrem gesetzten Zustand, und ihre Ausgangssignal S. nach Fig. 5E
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hiebei erhaltene demodulierte Videosignal wird der Ausgangsklemme --34-- sowie der Schaltung --35a-- zum Abtrennen des Horizontalsynchronsignals zugeführt.
Beim Auftreten des Bezugsimpulssignals P1 wird auch der monostabile Multivibrator --43-- getriggert, so dass er während einer
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fallenden Flanke des Ausgangssignals MM des Multivibrators --43-- wird die Kippschaltung --44-gesetzt, so dass sie gemäss Fig. 5G ihr relativ starkes Ausgangssignal S2 zum Öffnen der Gatterschaltungen --36a und 36b-- erzeugt. Da dieses Ausgangssignal seinen hohen Pegel nur beibehält, bis die Kippschaltung --44-- durch das nächste Bezugsimpulssignal P2 zurückgesetzt wird, werden die Gatterschaltung --36a und 36b-- nur während einer Periode innerhalb des Überlappungsintervalls 01 geöffnet.
Während des Überlappungsintervalls 01 beendet der Kopf --16a-- die Wiedergabe eines ersten Teils eines Teilbildes der Fernsehsignale, die in der Zone --Ta -- auf einer Spur aufgezeichnet worden sind, und der Kopf --16b-- beginnt mit der Wiedergabe des nachfolgenden Teils des glei- chen Teilbildes, welcher in einer Spur der Zone --Tb-- aufgezeichnet worden ist. Während das Ausgangssignal S des Kopfes --16a-- nach Fig. 5A über die Schalteinrichtung --32-- dem Frequenz-
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den, welche von den demodulierten Signalen S'a und S'b durch die Trennschaltungen --35a und 35b-- abgetrennt und über die geöffneten Gatterschaltungen --36a und 36b-- dem Phasenkompara- tor --37-- zugeführt werden.
Daher liefert während des Überlappungsintervalls O1 der Phasenkomparator --37-- ein Ausgangssignal nach Fig. 5H, das über den Integrator --38-- der Trei- berschaltung --39-- zugeführt wird, die ein entsprechendes Kopfverstellsignal ER an das bimorphe Plättchen --30-- abgibt. Das Kopfverstellsignal ER der Treiberschaltung --39-- für den Zweielementkristall wird nur während jedes Überlappungsintervalls 01 verändert, bleibt jedoch im übrigen konstant.
In jedem Fall bewirkt eine Veränderung des dem bimorphen Plättchen --30-- zugeführten Kopfverstellsignals ER eine Bewegung des Kopfes --16b-- in seiner Drehebene sowie in dem Sinne, dass die Phasengleichheit zwischen den Horizontalsynchronsignalen Phi, dite dem Ausgangssignal des Kopfes --16b-- entnommen werden und den Horizontalsynchronsignalen Pha aus
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dem Ausgangssignal des Kopfes --16a-- wieder hergestellt wird.
Somit besteht die Wirkung jeder Veränderung des dem bimorphen Plättchen --30-- zugeführten Kopfverstellsignals ER darin, dass eine Phasenverschiebung des Signals S'b, das durch eine Demodulation aus dem Ausgangssignal des Kopfes --16b-- gewonnen wurde, aus der mit Vollinien wiedergegebenen Lage in die in Fig. 6B mit gestrichelten Linien angedeutete Lage herbeigeführt wird.
Die Breite des einem starken Signal entsprechenden Teils des Steuerimpulses bzw. des Ausgangssignals S2 der Kippschaltung --44-- sowie die Länge des Überlappungsintervalls 01 richten sich natürlich nach der Ansprechgeschwindigkeit des Zweielementkristalls-30--. Mit andern Worten, das Überlappungsintervall 01 hat eine ausreichende Länge, so dass das bimorphe Plättchen vollständig auf jede Veränderung des Kopfverstellsignals ER ansprechen kann, das innerhalb des Intervalls während des Steuerimpulses auftritt.
Um zu gewährleisten, dass das Überlappungsinter-
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bildern des Videosignals, und diese Beziehung zwischen den Intervallen 01 und On wird dadurch festgelegt, dass der Winkelabstand zwischen den Köpfen --16a und 16b-etwas kleiner ist als 1800.
Nach dem Abschluss der Verstellung des Kopfes --16b-- gegenüber dem Führungstrommelteil - -15c--, d. h. nach dem Auftreten jedes Bezugsimpulssignals Pu, werden die Kippschaltungen --40 und 44-- zurückgesetzt, so dass die Schalteinrichtung --32-- umgestellt wird, um das Ausgangssignal Sb des Kopfes --16b-- dem Frequenzdemodulator --33a-- zugeführt wird und die Gatterschaltungen --36a und 36b-- geschlossen werden.
Somit wird während jeder Periode zwischen dem Bezugsimpulssignal P 2 und dem Auftreten des nächsten Bezugsimpulssignals P.. das Ausgangssignal des Kopfes --16b-- durch den Demodulator --33a-- demoduliert und dann der Ausgangsklemme - zugeführt. Mit andern Worten, während jeder Periode zwischen einem Bezugsimpulssignal P, und einem Bezugsimpulssignal P2 empfängt die Klemme --34-- das demodulierte Signal, das durch den Kopf --16a-- aus einer Spur der Zone --Ta -- wiedergegeben wird, und während der nachfolgenden Periode zwischen dem Bezugsimpulssignal P 2 und dem nächsten Bezugsimpulssignal P. wird
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treffende Signal an der Ausgangsklemme --34-- erscheint.
Bei einem bimorphen Plättchen tritt bekanntlich eine Hysterese auf, d. h. es besteht die Möglichkeit, dass der den Kopf --16b-- tragende Zweielementkristall auf dem Führungstrommelteil - nicht in seine Ausgangslage zurückkehrt, wenn das Kopfverstellsignal ER nicht mehr zugeführt wird.
Bei dem erfindungsgemässen Aufnahme-und/oder Wiedergabegerät, bei dem die gleichen Köpfe --16a und 16b-- in Verbindung mit der Bandführungstrommel --15-- sowohl zur Aufnahme als auch zur Wiedergabe verwendet werden, wird daher das Kopfverstellsignal ER aus der Treiberschaltung --39-- dem bimorphen Plättchen --30-- über einen Wiedergabekontakt P eines Schalters - zugeführt, der gemäss Fig. 4 für den Wiedergabebetrieb in die gezeigte Stellung gebracht wird. Für den Aufnahmebetrieb wird dagegen der bewegliche Kontakt des Schalters-SW--zur Anlage an dem Kontakt --R-- gebracht, dem gemäss Fig. 5J ein Hystereselöschsignal von einem Generator --45-- aus zugeführt wird.
Beim Umschalten auf den Aufnahmebetrieb wird somit dem Zweielementkristall zunächst das Hystereselöschsignal RE zugeführt, um den Kristall wieder in seine ursprüngliche Lage zu bringen und zu gewährleisten, dass der Aufnahmevorgang durchgeführt wird, während zwischen den Magnetköpfen --16a und 16b-- ein vorbestimmter Winkelabstand vorhanden ist.
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