CH650610A5

CH650610A5 - Magnetkopfanordnung fuer die aufzeichnung und wiedergabe von videosignalen.

Info

Publication number: CH650610A5
Application number: CH4349/80A
Authority: CH
Inventors: Takeo Ohba; Hirohisa Koga
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-06-09
Filing date: 1980-06-05
Publication date: 1985-07-31
Also published as: ES8102392A1; AU535786B2; DK147956C; IT8022590A0; DK147956B; DK246480A; SE451908B; AT374942B; FR2458866B1; NL193705B; NL193705C; ATA302880A; US4441128A; ES492211A0; FR2458866A1; NL8003359A; IT1131284B; GB2050671A; AU5884780A; GB2050671B

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetkopfanordnung für die Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen gemäss dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

In letzter Zeit werden Aufzeichnungsgeräte für Videosignale mit einer schraubenlinienartigen Relativbewegung zwischen dem Wandlerkopf und dem Band und automatischen Nachlaufsystemen für den Wandlerkopf benützt. Derartige Nachlaufsysteme besitzen eine auslenkbare Magnetkopfhal-terung, an der ein Videomagnetkopf befestigt ist und die Halterung kann gesteuert werden, so dass der magnetische Kopf ein Videoband unter verschiedenen Winkeln relativ zur Länge des Videobandes abtastet. Die Steuerung des Winkels ist notwendig, um den Magnetkopf genau auf die Spur ausgerichtet zu halten, die wiederzugeben ist, insbesondere wenn das Videoband mit einer anderen Geschwindigkeit als die normale Wiedergabegeschwindigkeit läuft oder wenn das Videoband angehalten wird, um ein Stehbild wiederzugeben. Daher erlaubt eine solche Befestigung eine Einstellung des benötigten Abtastwinkels während der sogenannten speziellen Wiedergabebetriebsarten, wie Stehbild, langsamer Lauf, rascher Lauf und sogar Rücklauf, aber nichtsdestoweniger ergeben sich Probleme mit solchen Anordnungen. Ein Problem ergibt sich daraus, dass bei den Anordnungen ein einzelnes Zweielementkristallblatt benützt wurde, das z.B. aus piezoelektrischem, keramischen Material besteht und von welchem Blatt das eine Ende am Rotationskörper und der Magnetkopf am andern Ende des Blattes befestigt ist. Die Zweielementkri-stallblatt-Anordnung ist sehr einfach, und solange der Ablenkwinkel des Zweielementkristallblattes gering ist, kann eine gute Berührung zwischen dem Kopf und dem Band beibehalten werden. Wenn jedoch ein wesentlich grösserer Auslenkwinkel benötigt wird, z.B. wenn das Videoband mehr als doppelt so schnell transportiert wird, wie die normale Wiedergabegeschwindigkeit ist, oder wenn das Band in umgekehrter Richtung läuft, dann ist die Fläche des Magnetkopfes, die das Band berührt, nicht mehr mit der Oberfläche des Videobandes ausgerichtet und daraus folgt dann eine Verschlechterung der Bildqualität des wiedergegebenen Signals.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Magnetkopfanordnung zu schaffen, bei der diese Nachteile nicht auftreten.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Aufriss einer Bandführungsanordnung, Fig. 2 eine Ansicht eines Videobandes mit angedeuteten Aufzeichnungsspuren,

Fig. 3 eine Schnittansicht durch einen Teil einer bisher verwendeten, rotierenden Magnetkopfanordnung,

Fig. 4 eine Ansicht eines Details der Anordnung nach Fig- 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der rotierenden Magnetkopfanordnung nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Detailansicht aus Fig. 5 zur Darstellung der Betriebsweise,

Fig. 7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Betriebsweise der Ausführungsform gemäss Fig. 5 und 6, und

Fig. 8,9A, 9B und 9C Ansichten in vergrössertem Massstab von modifizierten Ausführungsformen der Anordnung gemäss Fig. 5 und 6.

Die zu beschreibende Magnetkopfanordnung bildet einen Teil einer Anordnung für die Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen mit einem Band, das in einer Schraubenlinie um die Magnetkopfanordnung herumgeführt ist (dazu die englische Bezeichnung «Helical Scan Video Tape Recorder» HVTR), derart, dass das Band ^-förmig um einen Magnetkopf geschlungen ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese eine Anwendung beschränkt. Wie gut bekannt ist, wird ein Videoband von einem Zoll Breite als Typ C bezeichnet und wird von der SMPTE zugelassen, und in diesem Format wird das Videoband um eine Bandführungsanordnung gewickelt, so dass es diese auf einem Winkel von 340° umschlingt. HVTR, bei denen das Band Typ C verwendet ist, weisen einen Synchronisationskopf und einen Videokopf für die Aufzeichnung und die Wiedergabe der Vertikalsynchronisiersignale und des Videoanteils eines Fernsehsignals auf. Für spezielle Betriebsarten, nämlich Stehbild, langsamer, rascher

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oder Rücklauf ist ein zusätzlicher Wiedergabe-Videomagnetkopf vorhanden. Dieser Magnetkopf besitzt eine auslenkbare Halterung. Wenn dieser zusätzliche Videokopf in Betrieb ist, werden nur die Videoanteile auf den Spuren des Videobands abgetastet und wiedergegeben und die Synchronisierspurteile werden nicht wiedergegeben.

Die vorliegende Beschreibung betrifft insbesondere die auslenkbare Halterung für einen solchen zusätzlichen Kopf.

Gemäss Fig. 1 ist ein Videoband 1 um eine Bandführung 2 gewunden, wobei der Umschlingungswinkel angenähert 340° beträgt und durch ein Paar Bandführungen 3 und 4 bestimmt ist. Die Bandführungsanordnung 2 umfasst eine obere drehbare Trommel 54 und eine untere feststehende Trommel 6, wobei die drehbare Trommel 5 durch einen Motor 7 mit 60 Umdrehungen pro Sekunde im Falle eines NTSC-Femsehsi-gnals rotiert, oder mit einer anderen Geschwindigkeit, wie es dem aufzuzeichnenden Videosignal angepasst erscheint, welche Geschwindigkeit z.B. 50 Umdrehungen pro Sekunde für ein PAL-Fernsehsingal sein kann. In Fig. 1 ist die Drehrichtung der drehbaren Trommel 5 und die normale Bandlaufrichtung mittels Pfeilen A und B eingezeichnet. In der Peripherie der drehbaren Trommel 5 befindet sich ein Kopffenster 8, durch das ein Videokopf 9 vorsteht und das Videoband 1 berührt.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung von Videoaufzeichnungsspuren 10, 11 und 12 auf dem Videoband 1 und auch eine Linie 15, die den Abtastbereich des Kopfes darstellt. Es wid vorausgesetzt, dass das Videoband 1 in der normalen Richtung und bei normaler Wiedergabegeschwindigkeit transportiert wird, dann kann der Videokopf 9 die Spur 11 abtasten. Andererseits, wenn das Videoband 1 angehalten wird, kann der Videokopf 9 die Abtastkurve 15 verfolgen, die auf der Spur 11 beginnt, das Abstandsband zwischen den Spuren 11 und 10 überspringt und auf der Spur 10 endet. Es ist klar, dass dies zu einer Wiedergabe führt, die nicht zufriedenstellt, und um diesem entgegenzuwirken, ist vorgesehen, den Videokopf 9 innerhalb eines geringeren Abtastwinkels bezüglich der Länge der Videobandes 1 mittels einer Steuerung einer auslenkbaren Kopfhalterung zu bewegen, wobei die Halterung den Videokopf 9 trägt, so dass der Videokopf 9 genauer der Spur 11 folgen kann, als dies vorher der Fall war.

Ein Beispiel einer schon früher vorgeschlagenen Anordnung mit einem beweglichen Kopf 16 ist in Fig. 3 dargestellt, wo der Videokopf 9 am freien Ende eines Zweielementkristallblattes 17 befestigt ist. Das Zweielementkristallblatt 17 ist an der drehbaren Trommel 5 zusammen mit einem Deckglied 18 durch eine Schraube 19 befestigt. Zwischen dem Deckglied 18 und dem Körper der rotierenden Trommel 5 befindet sich ein Gummipuffer 20, um die Vibrationen des Zweielementkristallblattes 17 zu dämpfen.

Fig. 4 zeigt ein Detail der auslenkbaren Kopfhalterung 16 von Fig. 3, um das Problem darzustellen, das im Betrieb erscheint. Normalerweise wird das Zweielementkristallblatt 17 nicht ausgelenkt, und so wird der Spalt des Videokopfes 9 senkrecht gegen die Oberfläche des Videobandes 1 gehalten. Mit andern Worten ist die Bandberührungsfläche des Videokopfes 9 auf die Oberfläche des Videobandes 1 ausgerichtet. Wenn jedoch das Zweielementkristallblatt in eine Endlage ausgelenkt wird, wie es in unterbrochenen Strichen in Fig. 4 dargestellt ist, wird der Magnetspalt des Videokopfes 9 nicht mehr länger senkrecht gegen die Fläche des Videobandes ausgerichtet, d.h., die Bandberührungsfläche des Videokopfes 9 ist nicht mehr mit der Oberfläche des Videobandes ausgerichtet, sondern liegt in einem Winkel zu dieser Oberfläche des Videobandes 1, wodurch die Qualität des wiedergegebenen Signals verschlechtert wird.

Eine Anordnung einer auslenkbaren Kopfhalterung gemäss der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. In dieser Anordnung ist der Videokopf 9 auf einem auslenkbaren Kopfhalter 21 befestigt, der aus einem Paar von parallel zueinander gerichteten Zweielementenkristallblättern 22 und 23 besteht, die voneinander mittels eines Abstandhalters 24 im Abstand gehalten werden und durch ein Deckglied 25 mittels einer Schraube 26 an der drehenden Trommel befestigt ist. Am freien Ende der Zwei-elementenkristallblätter 22 und 23 befindet sich eine selbst-auslenkende Kopfhalterung 27 mit einer starren Blockpartie 28 und einer elastischen Partie, bestehend aus zwei elastischen Platten 29, die starr an die Zweielementenkristallblätter 22 und 23 festgemacht sind. Werden die Zweielementenkristallblätter 22 und 23 durch ein Steuersignal ausgelenkt, werden die elastischen Platten 29 in Gegenrichtung ausgelenkt, weil die entsprechenden elastischen Platten 29 starr an der Blockpartie 28 und auch an den Zweielementenkristallblättern 22 und 23 befestigt sind. Dies ist in Fig. 6 durch unterbrochene Linien dargestellt, und der Zweck dieser Selbstauslenkung der Kopfhalterung 27 besteht darin, den magnetischen Spalt des Videokopfes 9 praktisch senkrecht gegen die Oberfläche des Videobandes 1 zu halten. Mit andern Worten bleibt die Bandberührungsfläche des Videokopfes 9 mit der Oberfläche des Videobandes 1 ausgerichtet, wenn die Zweielementenkristallblätter 22 und 23 infolge eines Steuersignals, das mittels eines Steuersignalgenerators j30 erzeugt wird, angesteuert werden.

Fig. 7 zeigt eine experimentell gemessene Biegekurve bei einer Kopfanordnung 21. In Fig. 6 und 7 bedeuten die Abmessungen A, B und C die Abmessungen der Zweielementenkristallblätter 22 und 23 der elastischen Platten 29 und der starren Blockpartie 28. In Fig. 7 bedeuet die Abszisse die Distanz in Längsrichtung des auslenkbaren Kopfhalters 21, und die Ordinaten bedeuten die Distanzen in Mikrometern zwischen der Normallage der oberen Fläche eines Zweiele-mentenkristallblattes 22 und der Kopfhalterbasis 27. Somit ist die Distanz oder Auslenkung 0, wenn das Zweielementenkri-stallblatt 22 den Drehhalter, auf dem es montiert ist, berührt und bewegt sich bis zu einem Maximum, d.h., wenn die Auslenkung des Videokopfes 9 angenähert 280 Mikrometer beträgt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Form der Kurve in Fig. 7 der Auslenkungsform der auslenkbaren Kopfhalterung 21 in Fig. 6 entspricht und zeigt an, dass die Bandberührungsfläche des Videokopfs 9 mit der Oberfläche des Videobandes 1 übereinstimmt, wenn die Zweielementenkristallblätter 22 und 23 ausgelenkt sind.

Bei diesem speziellen Experiment, das in Fig. 7 dargestellt ist, sind die Abmessungen A, B und C 18,2 und 1,5 mm und es wurde ein Wechselstrom mit einer Amplitude von 200 Volt bei einer Frequenz von 60 Hz an die Zweielementenkristallblätter 22 und 23 angelegt, so dass die auslenkbare Kopfhalterung 21 mit 60 Hz vibrierte.

Fig. 8 zeigt einen möglichen Aufbau der auslenkbaren Kopfhalterung 21 in grösserem Detail. Insbesondere ist die Form der Zweielementenkristallblätter 22 und 23 derart, dass die äusseren 2h der gesamten Länge, d.h. die Partien, die über das Deckelglied 25 vorstehen, eine trapezoide Form aufweisen, wobei die sich gegenüberliegenden Kanten unter gleichen Winkeln nach innen geneigt sind. Die Kopfhalterung 27 ist aus einem federnden Material gebildet, z.B. einem Kohlefasermaterial, die elastischen Platten 29 sind dabei an den entsprechenden Zweielementenkristallblätter 22 und 23 mittels eines Klebstoffs befestigt. Der Kopfhalter 27 kann separate, elastische Platten 29 und eine starre Blockpartie 28 aufweisen, die auch miteinander verklebt sind. Anderseits könnte auch ein einzelner Block verwendet werden, in dem mehrere Lamellen aus Kohlenstoffasermaterial aufeinandergeschich-tet sind und die endgültige Form der Kopfhalterung 27 durch Ausschneiden des Materials aus dem Block gebildet wird, um

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den Zwischenraum zwischen den elastischen Platten 29 zu erhalten.

Fig. 9A-9C zeigen weitere Beispiele einer Anordnung der Kopfhalterung 27. In Fig. 9A und 9B besteht die Kopfhalterung 27 aus zwei elastischen Platten 29, an die eine Blockpartie 28 befestigt ist, die den Videokopf 9 trägt. In Fig. 9C umfasst der Kopfhalter 27 zwei elastische Platten 29, die eine derartige Form aufweisen, dass der Videokopf 9 direkt, d.h. ohne einen starren Block 28, befestigt werden kann. In jedem von diesen drei Beispielen ist ersichtlich, dass die zum Betrieb notwendigen Partien der elastischen Platten 29 sich in der Vertikalen erstrecken, d.h. sie stehen normal auf der Längenausdehnung der Zweielementenkristallblätter 22 und 23.

Verschiedene andere Modifikationen sind selbstverständlich möglich. So könnten in der oben beschriebenen Anordnung die Zweielementenkristallblätter 22 und 23, die aus pie-5 zoelektrischem, keramischem Material bestehen durch Verbinden von zwei Elmentenkristallblättern erhalten werden. Als Alternative könnte jedoch eines der Zweielementenkristallblätter 22 oder 23 durch eine elastische Platte ersetzt werden, die selbstverständlich der Auslenkung auf dem andern io Zweielementenkristallblatt 23 oder 22 gemäss einem Signal aus dem Steuersignalgenerator 30 folgen würde.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Magnetkopfanordnung mit einem auslenkbaren Wandlerkopf für die Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen mit einem Band, das in einer Schraubenlinie um die Magnetkopfanordnung herumgeführt ist, gekennzeichnet durch eine Bandführung, bestehend aus einer koaxialen Trommelanordnung mit feststehender und rotierender Trommel (5,6), einem ersten auslenkbaren Träger (22, 23) und einem zweiten auslenkbaren Träger (29), welcher zweite Träger am ersten Träger befestigt ist, derart, dass er in Abhängigkeit von der Auslenkung des genannten ersten Trägers ausgelenkt wird, und durch einen am zweiten Träger (29) befestigten Wandlerkopf.

2. Magnetkopfanordnung nach Patentanspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass der genannte erste Träger (22, 23) an der rotierenden Trommel (5) befestigt ist, derart, dass er das im Gegensinn zur Rotation der Trommel um dieselbe transportierte Band periodisch berührt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Magnetkopfanordnung nach Patentanspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass der erste auslenkbare Träger (22,23) aus einem Paar parallel zueinander ausgerichteter, auslenkbarer Platten besteht, die beide zusammen mittels eines Steuersignals an diesem ersten Träger auslenkbar angeordnet sind.

4. Magnetkopfanordnung nach Patentanspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Platte des Paares von Platten (22,23) aus einem piezoelektrischen, keramischen Material besteht.

5. Magnetkopfanordnung nach Patentanspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass das Paar von Platten (22, 23) aus Zweielementenkristallblättern besteht und dass der zweite auslenkbare Träger (29) die freien Enden der Zweielementen-kristallblätter miteinander verbindet.

6. Magnetkopfanordnung nach Patentanspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der zweite auslenkbare Träger (29) aus einem Paar elastischer Platten und einem starren Block (28) besteht, dass beide Platten am Block befestigt sind und dass der Wandlerkopf (9) seinerseits ebenfalls am Block befestigt ist (Fig. 5, 6, 8).

7. Magnetkopfanordnung nach Patentanspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der zweite auslenkbare Träger (29) aus einem Paar elastischer Platten besteht, deren freie Enden gegeneinander umgebogen sind (Fig. 9A-9C).

8. Magnetkopfanordnung nach Patentanspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die gegeneinander umgebogenen Enden zur Halterung eines starren Blockes (28) ausgebildet sind (Fig. 9A, 9B).

9. Magnetkopfanordnung nach Patentanspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass die gegeneinander umgebogenen Enden zusammen eine Halterung bilden, in die der Wandlerkopf (9) direkt eingesetzt ist (Fig. 9).

10. Magnetkopfanordnung nach einem der Patentansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Platten (29) aus einem Material mit Kohlenstoffasern besteht.