DE3305618C2 - Kopftrommel für ein Videomagnetbandgerät - Google Patents

Abstract

Magnetbandgerät zur Videoaufzeichnung und -wiedergabe mit einer Einkopftrommel, die erfindungsgemäß auf einer spitzengelagerten Kopfträgerplatte befestigt ist, die um zwei zueinander senkrechte Achsen durch elektro-dynamische Antriebsmittel beweglich ist. Die eine Bewegung arbeitet mit einer DTF-Schaltung zur dynamischen Höhenkorrektur des Kopfes zusammen und erlaubt es, Spuren bei der Wiedergabe zu erfassen, die von der parallelen Schräglage abweichen oder, bei von der Bandaufzeichnungsgeschwindigkeit abweichendem Spurverlauf zur Trickwiedergabe, diesem Spurverlauf zu folgen. Die Bewegung um die andere Achse gestattet einen gesteuerten und geregelten Azimutversatz der benachbarten Spuren bei Wiedergabe, die bei der Aufnahme mit regelmäßig konstant abwechselndem Azimut aufgezeichnet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopftrommel für ein Videomagnetbandgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits verschiedene Einkopftrommel-Video-Recorder bekannt geworden, die Halbbild für Halbbild mit dem einen Kopf aufzeichnen und wiedergeben. Die Spurlage ist dabei für alle Halbbilder gleich. Die Kopftrommel muß Omeg^-förmig umschlungen werden. Sie macht für jede Aufzeichnungsspur eine Umdrehung. Das ergibt 50 U/sec bei gleichviel Halbbildern.

Aus der GB-PS 20 76 579 und der entsprechenden DE-OS 31 20 946 i&t ein Videomagnetbandgerät bekannt, bei dem ein in seiner Längsrichtung bewegbares Magnetband eine rotierende Kopftrommel schraubenlinienförmig umschlingt und ein mit der rotierenden Kopftrommel umlaufender und einen Kopfspalt aufweisender Magnetkopf das Magnetband mit dem Kopfspalt entlang zueinander paralleler und zur Längsrichtung des Magnetbandes schräg verlaufender Spuren abtastet, wobei die Richtung des Kopfspalts bei benachbarten Spuren von Spur zu Spur zwischen zwei Azimutwinkeln durch einen elektromechanischen Antrieb umschaltbar ist.

Die genannten Schriften zeigen keine konstruktive Lösung für den elektromechanischen Antrieb für die Umschaltung des Azimutwinkels. Bekannte elektromechanische Wandler sind für die Realisierung einer preiswerten Einkopftrommel in Kleinstbauweise nicht ohne weiteres geeignet und bewirken eine beträchtliche Erhöhung der Kosten für die Kopftrommel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die genannte Umschaltung des Azimutwinkels bei einer Einkopftrommel in Kleinstbauweise eine preiswerte konstruktive Lösung zu schaffen, die zusätzlich zu der Azimutumschaltung eine weitere Funktion ausübt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der Erfindung wird also die schwenkbare Kopfträgerplatte in vorteilhafter Weise gleichzeitig zur Lösung von zwei verschiedenen Aufgaben ausgenutzt, indem die Kopfträgerplatte um zwei Achsen schwenkbar gelagert ist. Die Trägerplatte dient gleichermaßen zur Umschaltung des Azimutwinkels und zur Bewegung des Kopfes quer zur Spurrichtung für die Spurfolgesteuerung, allgemein DTF (Dynamic Track Following) genannt. Durch diese Doppelausnutzung ergibt sich eine Einsparung von Bauteilen und somit eine preiswerte Lösung für den elektromechanischen Antrieb für Köpfe

für die beiden genannten Aufgaben.

Die Erfindung kombiniert in vorteilhafter Weise die Vorteile eines Zweikopf- mit denen eines Einkopf-Recorders auf kleinstem Raum, indem der Kopfträger in seiner Mitte um zwei zueinander senkrechte Achsen bewegbar ist Um die eine Achse findet ein von Spur zu Spur abwechselnder entgegengesetzter Azimutversatz statt Eine Höhrnkorrektur des Kopfes erreicht man durch eine vom Umdrehungstakt des Kopfmotors gesteuerte und vom Abtastpegel kontrollierte Schaltung, die auf Mittel zur Steuerung des Kopfträgers um die zweite Achse einwirkt Dabei wird z. B. eine eleklrc-dynamische Betätigung mittels einer DTF-System-ähnlichen Verarbeitung von Kennsignalen realisiert und eine Höhensteuerung des Kopfes bewirkt Sie ist gleichzeitig Spurnachlaufsteuerung, kann Spurabweichungen durch den Regelkreis des Kopfmotors oder Bandantrieb-Servos ausgleichen, und erlaubt Spurfindung und Spurhaltung bei Trickabtastung. Das sind Abtastungen mit von der Aufnahmegeschwindigkeit abweichenden Wiedergabegeschwindigkeiten.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erklärt, die aus folgenden Figuren besteht:

Fi g. la, b zeigen in einer Front- und einer Seitenansicht stark vereinfacht und vergrößert eine Halterung einer Kopfträgerplatte mit elektro-dynamischen Antriebsmitteln;

F i g. 2 zeigt in einer vergrößerten Draufsicht eine detaillierte Ausführung einer Kopfträgerplatte mit ihrer Halterung und den elektro-dynamischen Antriebsmitteln;

F i g. 3 zeigt dieselbe Ausführung in einer Seitenansicht, z. T. geschnitten;

F i g. 4a, b und c zeigen symbolisch einen Videokopfspiegel in drei Lagen, nämlich a und c die Schalt-Positionen des Azimutversatzes, b die Grundposition;

Fig.5 zeigt eine Blockschaltung der Steuerung für den Azimutve.-satz.

F i g. 1 soll veranschaulichen, wie eine Kopfträgerplatte 1, die einen Videokopf 2 aufweist, zwischen einer Spitzlagerung 3 und einer Druckfeder 4 beweglich gelagert ist. Die Druckfeder 4 stützt sich gegen eine angedeutete Befestigungsbrücke 5 ab. Die Frontansicht, F i g. la, zeigi außen an der Kopfträge·, platte 1 befestigte, parallele, nach unten ragende magnetisierte Stifte 6 und 7, die in je eine Spule 8 bzw. 9 ragen. Diese Spulen 8 und 9 sind ortsfest auf einer hier nicht eingezeichneten Grundplatte befestigt zu denken. Die beiden Spulen 8 und 9 sind so gewickelt, daß ein Stromfluß in einer ein Kippen der Mopfträgerplatto 1 bewirkt. Auf diese Weise kann der Azimutwinkel geschaltet werden und zwar um die Mittellage bei einem Winkel ot = 0° um +- oder — 10°. Dieser sogenannte Azimutversatz benachbarter Spuren einer Schrägaufzeichnung erlaubt es, ohne störendes Übersprechen in Kauf nehmen zu müssen, die Spuren ohne Sicherheitsabstand aneinander zu legen. Jede der schräg verlaufenden Spuren enthält ein Halbbild, so daß die Einkopftrommel 50 U/sec machen muß, um die erforderliche Anzahl von Halbbildern pro Sekunde aufzuweisen. Bei Aufnahme muß demnach von Spur zu Spur kontinuierlich geschaltet werden. Bei Wiedergabe dient eine noch zu erklärende Steuerschaltung für die zeitrichtige A^imutumschaltung.

Die in Fig. la angedeuteten Hallgeneratoren 10 und 11 sind als Sensoren wirkrem und so angeordnet, daß sie die Bewegungen der Stifte 6 und 7 ertasten können, indem sie entsprechende Signale an die Steuerschaltung abgeben.

In der F i g. 4a und c sind die Extremstellungen eines angedeuteten Videokopfspiegels 20 mit dem Spall 21 eingezeichnet F s g. 4b zeigt die Grundposition des Videokopfspiegels 20.

In der urundposition des Videokopfspiegels 20 sind in der Verlängerung des Spaltes 21 gegenläufige Pfeile eingetragen, die eine vertikale Bewegbarkeit des Videokopfes 20 anzeigen soll. Diese wird, wie in F i g. 1 b zu

ίο erkennen, durch eine Spule 12 und einen magnetisieren Stift 13 erreicht, indem ein bekanntes DTF-System dieses elektro-dynamische Antriebsmittel ansteuert und so eine Bewegung der Kopfträgerplatte 1 um eine Achse bewirkt, die zur ersten beschriebenen Bewegung und ihrer Achse senkrecht ist. Die so bewirkbare Höhenkorrektur des Kopfes 2 macht es möglich, in Verbindung mit dem DTF-System eine Spurnachlaufstcuerung zu realisieren, die bei der Wiedergabe nicht nur vom Capstan-Servo möglicherweise verursacht·· Bandgeschwindigkeitsschwankungen und als Folge o^von Spurabweichungen vom normalen, geradlinig-schrägen Verlauf ausregelt, sondern außerdem gewissen Trickwiedergabearten, wie Standbild-, Zeitraffer- und Zeitlupeneffekte, ermöglicht. Zum besseren Verständnis sei hier daran erinnert, daß gleichmäßige Bandgeschwindigkeit bei der Aufnahme vorausgesetzt die Spuren schräg und dicht aneinander liegend, geradlinig verlaufen. Bei einer Trickwiedergabe muß der Videokopf bis zur Größenordnung von etwa 200 μπι abweichend gesteuert werden.

Die F i g. 2 und 3 lassen eine detaillierte Ausbildung der in einer Einkopftrommel enthaltenen elektro-dynamischen Antriebsmittel erkennen. Die den Positionen der Fig. la und Ib entsprechenden Teile erhielten gleiehe Bezugszahlen. Innerhalb der in F i g. 2 angedeuteten Peripherie der Kopftrommel 22 befindet sich auf einer Grundplatte 15 eine Befestigungsbrücke 5, an der sich mittels Stift 30 spitzengelagerte Kopfträgerplatte 1 mittels der Druckfeder 4 abstützt. An der Unterseite der Grundplatte 15 sind Schleifkontakte 14 angedeutet, die mit entsprechenden Potentialen der Steuerschaltung in Verbindung stehen. Einzelheiten dazu ergeben sich aus F i g. 5 und der folgenden Beschreibung derselben.

Am Kopftrommelmotor 56 ist ein Indsxmagnst 55 befestigt und arbeitet mit einer Indexspule 54 als Rotationsgeber zusammen. Die erzeugten Impulse werden im Verstärker 53 verstärkt und begrenzt und von einer an',chließenden monostabilen, einstellbaren Kippstufe 52 zeitlich aufbereitet. Diese Kippstufe 52 muß verstellbar sein, um mechanische Toleranzen bei der Magnetposition und Lage der Spule ausgleichen zu können. Über ein Widerstandsglied 51 dienen sie zum Schalten einos Flip-Flops 50. Somit ändert sich der Ausgang des Flip-Flops 50 bei jeder Motorumdrehung einmal.

Bei Standbildwiedergabe gelangt über den Eingang 41 ein Η-Potential an dan elektronischen Schalter 44 und schließt ihn. Dadurch bleibt die Schaltphase des Flip-Flops 50 konstrnt Bei Einzelbild- oder Zeitlupenbetrieb gelangt ein Η-Potential vom Eingang 40 zum elektronischen Schalter 49 und schließt ihn. Es wird bei jedem Motorschaltbefehl die Ausgangspha'-e des Flip-Flops 50 geändert.

Bei Aufnahme müssen die Azimutwinkel benachbarter Spuren kontinuie. 'ich geschaltet werden und deshalb der Schalter 47 geschlossen bleibt. Bei Wiedergabe prüft der Pegeldetektor 46 das vom Videokopf 42 über einen Verstärker 43 ihm zugeleitete Signal und somit die Schaltphase des Flip-Flops 50. Ist sie nicht richtig, d. h.

der Pegel zu niedrig, so wird der Ausgangszustand des Fiip- Flops 50 bis zur richtigen Schaltphase beibehalten.

Die beiden Ausgänge b und fi(invertiert) sind mit den elektronischen Schaltern 57 und 62 verbunden, die von diesen Ausgangssignalen entgegengesetzt geschaltet werden. Der dem Pegeldetektor 46 nachgeschaltete elektronische Schalter 48 wird bei Rauschen, d. h. zu niedrigem Pegel, geschlossen und ist bei ausreichendem Signal geöffnet.

Die in den zuvor erläuterten Figuren beschriebenen elektro-dynamischen Antriebsmittel für den Azimutversatz oder die Azimutumschaltung sind die Spulen 59 und 64 die auf die Stifte 60 und 65 bei Aktivierung einwirken, sowie die beiden Hallgeneratoren 61 und 66, die von einem konstanten Strom, wie angedeutet, durch- is flössen wurden. Ihre in Abhängigkeit von der Bewegung der Stifte 60 und 65 erzeugte Hallspannung wird von den Verstärkern 68 resp. 70 aufbereitet und den jeweils nachgeschalteten Komparatoren 67 bzw. 69 zugeführt, und zwar »ist 2« resp. »ist 1«. Den Komparatoren 67 und 69 wird außerdem, wie in F i g. 5 angedeutet, eine Bezugsspannung Uref, abgeleitet aus »soll I« bzw. »soll 2«, über getrennte Stellwiderstände zugeleitet.

Der Funktionsablauf für die Azimutschaltung läßt sich folgendermaßen erklären: Wie bereits erwähnt sind die Spulen 59 und 64 die Betätigungsspulen. Wenn die Spule 59 aktiviert wird durch die Ansteuerung vom B-Ausgang des Flip-Flops 50 über den elektronischen Schalter 57 und den nachfolgenden Verstärker 58, dann wird gleichzeitig die Hallspannung vom Hallgenerator 61 mit der Referenzspannung Uref verglichen. Tritt eine Abweichung auf, dann wird die Spule 64 so lange aktiviert, bis diese Abweichung ausgeregelt ist. Beim nächsten Takt des Flip-Flops 50 wird das Steuersystem umgeschaltet, die elektronischen Scnalter 57 und 62, und dadurch zunächst die Spule 64 voll aktiviert, die erzeugte Haiispannung vom Haiigenerator 66 gemessen bzw. verglichen und mittels der Spule_59 geregelt.

Die Ausgangssignale b und B des Flip-Flops 50 steuern demnach wie beschrieben die Aktivierung der Spulen 59 und 64. Bei Wiedergabe wird das Signal vom Videokopf 42 anschließend im Verstärker 43 verstärkt und im Pegeldetektor 46 auf Pegel geprüft. Wc₁In ein auswertbares Signal vorhanden ist, dann wird das als gleichlaufender Azimutwinkel mit der Aufnahme interpretiert und der Flip-Fiop-Takt freigegeben.

Diese Schalt- und Prüffunktion ist bei der Aufnahme außer Betrieb. Bei Standbildwiedergabe wird die aktuelle Schaltphase, wie bereits erwähnt, so lange beibehalten, bis die normale Betriebsart eingeschaltet wird. Bei Einzelbildwiedergabe wird das Band um eine Spurbreite mit dem Capstan-Motor weitertransportiert und gleichzeitig der Azimutwinkel des Videokopfes 42 durch Erzeugung eines Taktimpulses geändert.

Wesentlich für die Funktion der Steuerschaltung und der mit ihr bewirkten Azimutschaltung ist es, daß als Einschwingzeit auf die neue Kopflage oder -position die Vertikalimpulszeit zur Verfugung steht Erst die geringen Kopfträger- und Bewegungsteilmasson dieses Systems ermöglichen einen praktischen Einsatz in einem Magnetbandgerät für Videoaufzeichnung und -wiedergabe mit einer Einkopftrommel.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

65

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kopftrommel für ein Videomagnetbandgerät bei dem ein in seiner Längsrichtung bewegbares Magnetband die rotierende Kopftrommel schraubenlinienförmig umschlingt und ein mit der rotierenden Kopftrommel umlaufender und einen Kopfspalt aufweisender Magnetkopf das Magnetband mit dem Kopfspalt entlang zueinander paralleler und zur Längsrichtung des Magnetbandes schräg verlaufender Spuren abtastet, wobei die Richtung des Kopfspalts bei benachbarten Spuren von Spur zu Spur zwischen zwei Azimutwinkeln durch einen elektromechanischen Antrieb umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf (2) auf einer Kopfträgerplatte (1) angeordnet ist, die für die Umschaltung der Richtung des Kopfspalts zwischen den beiden Azimutwinkeln um eine erste zu der jeweils abgetasteten Spur senkrechte Achse und für eine Spurfolgesteuerung um eine zweite zu der jeweils abgetasteten Spur parallele Achse durch elektromechanische Steuermittel (6—13) schwenkbar am Gehäuse der Kopftrommel gelagert ist.

2. Kopftrommel für ein Videomagnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeichnet, daß der durch die Kopfspaltlage gebildete Azimutwinkel

+10° ausgehend von einer Mittellage bei 0° ist und somit die Bewegung um die zweite Achse von Halbbild zu Halbbild 20° beträgt.

3. Kopftrommel für ein Videomagnetbandgerät nach Anspruch 1 mit einem ε.'.ι Antriebsmotor für die Kopftrommel angeb-achten Dauermagnet, der als Rotationsimpulsgeber mit el· 2Γ ortsfesten Spule zusammenarbeitet, indem er bei jeder Umdrehung einen impuls induziert, wobei die Spule über einen begrenzenden Verstärker an eine einstellbare monostabile Kippstufe angeschlossen ist, die jeden empfangenen Impuls zeitlich aufbereitet und damit einem nachfolgenden Flip-Flop schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechende elektronische Schalt- und Verstärkermittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der gewählten Wiedergabeart aus dem Ausgang eines Pegeldetektors (46), der über einen Verstärker (43) vom Videokopf (42) gespeist den Signalpegel ermittelt, die Richtigkeit der jeweiligen Schaltphase des Flip-Flops (50) feststellen und entsprechend dem Ergebnis ein elektro-dynamisches Antriebsmittel für den Azimutversatz des Videokopfes (2 bzw. 42) aktivieren.

4. Kopftrommel für ein Videomagnetbandgerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrodynamischen Antriebsmittel für den Azimutversatz aus je einem Betätigungsstift (6,7 bzw. 60,65) bestehen, der entsprechend aufmagnetisiert ist, und nahe den Enden der Kopfträgerplatte (1) in gleicher Richtung montiert ist, daß jeder der Betätigungsstifte (6, 7 bzw. 60,65) in eine ortsfeste Spule (8,9) taucht und daß die Kopfträgerplatte (1) in der Mitte zwischen den Betätigungsstiften (6, 7 bzw. 60,65) derart gelagert ist, daß sie geringe Kippbewegungen auführen kann.

5. Kopftrommel für ein Videomagnetbandgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Betätigungsstift (6, 7 bzw. 60,65) ein Hallgenerator (10, 11 bzw. 61, 66) zugeordnet und ortsfest zentrisch zu einer Spule (8 oder 9 bzw. 59 oder 64) befestigt ist, daß in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Flip-Flops (50) pro Schahphase und in seinem Takt abwechselnd jeweils die eine Spule (8 oder 9 bzw. 59 oder 64) aktiviert wird, während die andere in Abhängigkeit vom Ausgang des einen Hallgenerators (10 oder 11 bzw. 61 oder 66) und einem Vergleich mit einer Referenzspannung bei Abweichung mit einem Korrekturstrom beschickt wird.

6. Kopftrommel für ein Videomagnetbandgeräi nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfträgerplatte (1) eine um zwei zueinander senkrechte Achsen definierte Beweglichkeit dadurch aufweist, daß der Drehpunkt als eine Spitzenlagerung (3) ausgebildet ist.