DE1102803B - Einrichtung zur magnetischen Speicherung von Fernsehsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur magnetischen Speicherung von Fernsehsignalen, bei der das Videosignal durch auf einem rotierenden Kopfträger angebrachte Magnetköpfe auf einen z. B. bandförmigen Aufzeichnungsträger quer zu dessen Laufrichtung aufgezeichnet bzw. von diesem abgetastet wird.

Da Fernsehsignale allgemein ein breites Frequenzband, z. B. von 0 bis 4,5 MHz, erfordern, sind bei der magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe erhebliche Schwierigkeiten zu überwinden. Die hohe obere Grenzfrequenz erfordert eine sehr große Geschwindigkeit zwischen Magnetkopf und Aufzeichnungsträger, da die kürzeste auf dem Träger aufgezeichnete halbe Signalwellenlänge größer als die Spaltbreite des Magnetkopfes sein muß. Das führt bei den praktisch noch einigermaßen zu beherrschenden Spaltbreiten in Größenordnung von einigen Mikron zu Geschwindigkeiten in Größenordnung von 5 bis 50 m/Sek. zwischen Kopf und Aufzeichnungsträger.

Es ist bekannt, zur Speicherung von Fernsehsignalen einen bandförmigen Aufzeichnungsträger zu benutzen, auf dem quer zu seiner Laufrichtung mittels am Rand einer rotierenden Scheibe angeordneter induktiver Ringmagnetköpfe verlaufende Aufzeichnungsspuren hergestellt und abgetastet werden. Bei diesen bekannten Verfahren kann dadurch die Geschwindigkeit des Bandes auf 38 cm/Sek. herabgesetzt werden, obwohl die Geschwindigkeit zwischen Magnetkopf und Tonträger dabei etwa 40 m/Sek. beträgt. Bei dieser hohen Geschwindigkeit zwischen Magnetkopf und Tonträger können zwar Frequenzen in Größenordnung von 4 MHz mit den bekannten Ringmagnetköpfen aufgezeichnet und wiedergegeben werden. Die beim Fernsehsignal für die Übertragung ebenfalls sehr wichtigen Frequenzen in Größenordnung von wenigen Hertz sind jedoch auf dem Band mit sehr großer Wellenlänge aufgezeichnet. Sie erzeugen daher in einem induktiven Wiedergabekopf, ζ. Β. Ringkopf, nur eine äußerst geringe Spannung, welche unterhalb des Rauschpegels liegt und daher praktisch nicht mehr zur Wiedergabe geeignet ist.

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist es bekannt, durch Modulation die tiefen Frequenzen des Fernsehsignals in einen höheren Frequenzbereich zu verschieben. Dies erfolgt bei bekannten Anordnungen durch Frequenzmodulation des gesamten Fernsehsignals oder aber auch dadurch, daß das Fernsehsignal in mehrere Frequenzbereiche aufgeteilt wird, welche für sich frequenzmoduliert und auf einzelne Spuren aufgezeichnet werden. Bei der Wiedergabe wird dann das Signal demoduliert und gegebenenfalls die Teilsignale mit verschiedenen Frequenzbereichen wieder gemischt.

Die Modulation des Fernsehsignals bringt verschie-Einrichtung zur magnetischen Speicherung von Fernsehsignalen

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. Helmut Neumann, und Dipl.-Ing. Peter Drost,

Karlsruhe,
sind als Erfinder genannt worden

dene Nachteile und Schwierigkeiten mit sich. So ist eine Beeinträchtigung des Signals nicht zu vermeiden, da gleichzeitig ja die Forderung besteht, daß die obere Grenzfrequenz nicht erhöht werden soll. Bei einem bekannten Verfahren wird z. B. für das Fernsehsignal eine Trägerfrequenz von 5 MHz vorgesehen, wobei eine Bandbreite von 1 MHz und eine höchste Modulationsfrequenz von 4,5 MHz gewählt ist. Die Modulationsfrequenz erreicht also dabei annähernd dia Trägerfrequenz. Bei Verringerung des Abstandes von Modulations- und Trägerfrequenz treten jedoch in zunehmendem Maße störende Kombinationsfrequenzen auf.

Die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zur magnetischen Speicherung von Fernsehsignalen zu schaffen, bei der eine Modulation des Fernsehsignals zum Zwecke der Wiedergabe der tiefen Frequenzen nicht vorgenommen werden muß. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß nach dem Induktionsprinzip arbeitende Aufzeichnungsköpfe und den Halleffekt ausnutzende Wiedergabeköpfe jeweils zu einen gemeinsamen einzigen Arbeitsspalt aufweisenden Einheiten vereinigt sind, durch welche die Aufzeichnung des Videosignals auf induktivem Wege und dessen Abtastung unter Ausnutzung des Halleffektes erfolgt, und daß in dem Kopfträger gleichzeitig Mittel vorgesehen sind, die bei Rotation des Kopfträgers den für die einzelnen Hallgeneratoren erforderlichen Hilfsstrom erzeugen.

Den Halleffekt ausnutzende Magnetköpfe sind bereits bekannt. Bei derartigen Magnetköpfen befindet sich ein den Halleffekt zeigender Stoff in Form eines Belages, dünnen Plättchens usw. zwischen zwei Stücken aus ferromagnetischem Material, derart, daß

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durch dessen Ebene die vom Aufzeichnungsträger an einem Spalt abgenommenen magnetischen Kraftlinien hindurchtreten. Die im allgemeinen rechteckig gestaltete Fläche des sogenannten Hallgenerators besitzt an ihren Schmalseiten Anschlüsse zur Zuführung eines Hilfsstromes, während an den Längsseiten Anschlüsse zur Abnahme der der abgetasteten Aufzeichnung entsprechenden Wiedergabespannung vorgesehen sind. Der von einem den Halleffekt ausnutzenden Abtastkopf abgegebene Strom ist proportional dem Augenblickswert der Feldstärke der auf dem Träger befindlichen Aufzeichnung und damit von der Geschwindigkeit zwischen Träger und Magnetkopf unabhängig. Bei einem induktiven Abtastkopf ist dagegen der Strom der Feldstärkeänderung proportional und fällt somit bei wachsender Wellenlänge des aufgezeichneten Signals ab. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Magnetköpfe mit Hallgenerator mit einer Aufsprechwicklung zu versehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und weitere Einzelheiten sind nachstehend an Hand der Figuren erläutert.

Fig. 1 zeigt einen rotierenden Kopfträger,

Fig. 2 und 3 kombinierte Aufnahme- und Wiedergabeköpfe,

Fig. 4 die Schaltung der in einem rotierenden Kopfträger angeordneten Magnetköpfe.

Als Aufzeichnungsträger für längere Aufzeichnungen wird bekanntlich in den meisten Fällen (Bildfilm, Magnetton) ein bandförmiger Träger verwendet. Wie eingangs erwähnt, kann bei der Fernsehaufzeichnung eine Verringerung der Bandgeschwindigkeit entweder dadurch erreicht werden, daß das Signal in quer zur Bandrichtung verlaufende Spuren aufgezeichnet wird oder daß eine Signalzerlegung in einzelne Frequenzoder Amplitudenbereiche stattfindet, welche eine Aufzeichnung des Signals in mehreren parallel zur Bandlaufrichtung verlaufenden Spuren ermöglicht. Im übrigen ist es denkbar, daß die beiden eben genannten Lösungen miteinander kombiniert werden. In allen diesen Fällen ist das Verfahren gemäß der Erfindung anwendbar.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung sei im folgenden die Herstellung von quer zur Bandlaufrichtung verlaufenden Aufzeichnungsspuren angenommen. In Fig. 1 ist mit 1 eine rotierende Scheibe bezeichnet, an deren äußerem Umfang die Spalte von Magnetköpfen 2,3, 4 angeordnet sind. Auf die Ausbildung dieser Magnetköpfe wird später eingegangen. Die Scheibe 1 wird durch den Motor 5 mit hoher Drehzahl entsprechend der erforderlichen Relativgeschwindigkeit zwischen Tonträger und Magnetkopf angetrieben. Mit 6 ist ein bandförmiger Tonträger bezeichnet, welcher die Scheibe 1, die beispielsweise an ihrem Umfang vier Magnetköpfe enthält, so weit umschlingt, daß er ständig von mindestens einem Magnetkopf überstrichen wird. Mit 7 ist eine Schleifkontaktanordnung bezeichnet, welche eine Verbindung zwischen den Magnetköpfen und gegebenenfalls jedem einzelnen Kopf zugeordneten, nicht dargestellten Verstärkern gestattet. Es ist möglich, jeden dieser Verstärker in bekannter Weise mit einem elektronischen Schalter zu versehen, so daß die Köpfe nur während einer bestimmten Zeit, z. B. entsprechend einer ganzzahligen Anzahl von Zeilen des Fernsehbildes, mit den zugehörigen Verstärkern verbunden sind. Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Wiedergabe verwendeten, den Halleffekt ausnutzenden Magnetköpfe erfordern einen Hilfsstrom. Dieser kann gemäß der Erfindung in dem rotierenden Teil des Gerätes selbst erzeugt werden.

Hierzu ist indem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel auf der Welle des Motors 5 ein zusätzlicher Anker 8 angeordnet, in welchen von außen durch Magnete 9 während des Laufens ein Strom induziert wird. Dieser Strom kann innerhalb des rotierenden Teiles gleichgerichtet und als Hilfsstrom verwendet werden, so daß zusätzliche Schleifringe in Fortfall kommen.

Grundsätzlich können zur Aufzeichnung und zur Wiedergabe verschiedene Magnetköpfe verwendet werden. Da die Magnetköpfe jedoch genau justiert werden müssen, ist es günstig, die Anordnungen derart zu treffen, daß Aufnahme- und Wiedergabekopf einen gemeinsamen, am Aufzeichnungsträger anliegenden Spalt aufweisen. Kombinierte Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe dieser Art sind in Fig. 2 und 3 dargestellt. In Fig. 2 ist mit 11 ein ringförmiger Kern aus ferromagnetischem Material, z. B. Ferrit, bezeichnet. Dieser trägt eine Wicklung 12, der das aufzuzeichnende Signal zugeführt wird. Der Ringkern 11 ist an der Stelle 13 unterbrochen und mit Polschuhen 14, 15 versehen, zwischen denen sich der magnetische Spalt 16 befindet. Die Polschuhe 14 und 15 können aus Plättchen aus ferromagnetischem Material großer Abschleifhärte bestehen. Der Spalt 16 ist in üblicher Weise mit einem geeigneten, möglichst diamagnetischen Material ausgefüllt. Für die Wiedergabe ist ein den Halleffekt zeigender Körper 17 in Folien- oder Plättchenform oder als z. B. durch Aufdampfen oder Abätzen gebildeter Belag zwischen dem Kern 11 und den Polschuhen 14 bzw. 15 derart angeordnet, daß er von den magnetischen Kraftlinien durchdrungen wird. Falls erforderlich, kann hinter jedem der Polschuhe 14, 15 ein derartiger sogenannter Hallgenerator vorgesehen sein. Die Hallgeneratoren können hierbei parallel oder hintereinander geschaltet werden.

In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform eines kombinierten Aufzeichnungs- und Wiedergabekopfes zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. Hierbei ist ebenfalls ein Ferritringkern vorgesehen, der aus den Teilen 21, 22 und 26 besteht, wobei die Wicklung 23 auf dem Teil 26 angeordnet ist. Die Anordnung eines Hallgenerators 25 ist hierbei innerhalb des Spaltes 24 möglich. Durch die rückwärtigen Spalte 24 a und 24 b des Magnetkopfes wird erreicht, daß der vom Band herrührende magnetische Fluß im wesentlichen durch den Spalt 24 und damit durch den Hallgenerator 25 verläuft. Die Anordnung eines Hallgenerators im Arbeitsspalt des Magnetkopfes ist möglich, da die den Halleffekt zeigende Schicht in sehr geringer Stärke, z. B. in der Größenordnung von 1 μ, aufgebracht werden kann.

Bei der Verwendung von rotierenden Magnetkopfanordnungen besteht das Problem, zuverlässige elektrische Verbindungen vom Gerät zu dem rotierenden Teil herzustellen. Gemäß Fig. 4 sind vier Magnetköpfe 40 bis 43 vorgesehen, welche jeweils mit einer Aufzeichnungswicklung versehen sind. Die Leitungen 44 bis 47 führen jeweils über einen Schleifring zu der zum Kopf gehörigen Verstärkeranordnung. Mit 48 bis 51 sind die zur Abtastung erforderlichen Hallgeneratoren bezeichnet, die beispielsweise in der oben angegebenen Weise in den magnetischen Kreis des Ringkopfes eingefügt sind. Zur Erzeugung des Hilfsstromes für die Hallgeneratoren sind mit dem Gerät fest verbundene Elektromagnete 52, 53 (entsprechend 9 in Fig. 1) vorgesehen, welche aus einer Gleichstromquelle 54 gespeist werden. Ihr Magnetfeld durchdringt die Wicklungen 55, 56 im Anker 57, der mit dem rotierenden Teil des Gerätes fest verbunden, z. B. mit dem rotierenden Kopfträger auf einer gemeinsamen Welle

angeordnet ist. In dem rotierenden Teil 57 sind Gleichrichter 58, Glättungskondensatoren 59 sowie gegebenenfalls zur Glättung des Gleichstromes Induktivitäten 60, 61 vorgesehen. Die Induktivität 61 kann auch durch ein Relais gebildet werden, welches die Umschaltekontakte 62 bis 65 betätigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stellung der Kontakte 62 bis 65 derart, daß die Aufzeichnungswicklung und der Hallgenerator in Reihe geschaltet sind. Soll die Aufzeichnung wiedergegeben werden, so werden mittels des Schalters 66 die Magnete 52 und 53 (9 in Fig. 1) erregt. Der jetzt fließende Gleichstrom bringt das Relais 61 zum Anzug. Die Kontakte 62 bis 65 werden umgelegt, so daß die Aufsprechwicklungen der Magnetköpfe 40 bis 43 abgeschaltet werden und nur die Hallgeneratoren mit den Leitungsausgängen 44 bis 47 in Verbindung stehen.

Um zu vermeiden, daß Pegelschwankungen bei der Signalabtastung infolge Inhomogenitäten des magnetischen Aufzeichnungsträgers auftreten, kann von einem aufgezeichneten Hilfssignal, z. B. von den Synchronimpulsen, eine Regelspannung abgeleitet werden, mit deren Hilfe eine Verstärkungsregelung für das abgetastete Signal durchgeführt wird, so daß unabhängig von den schwankenden Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers ein gleichbleibender Signalpegel bei der Abtastung erhalten wird. Bei den bisher bekannten Anordnungen wurde der gleichbleibende Signalpegel durch Begrenzung des frequenzmodulierten Signals vor dem Demodulator erreicht.

Claims (7)

Patentansprüche: 30

1. Einrichtung zur magnetischen Speicherung von Fernsehsignalen, bei der das Videosignal durch auf einem rotierenden Kopfträger angebrachte Magnetköpfe auf einen z. B. bandförmigen Aufzeichnungsträger quer zu dessen Laufrichtung aufgezeichnet bzw. von diesem abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Induktionsprinzip arbeitende Aufzeichnungsköpfe und den Halleffekt ausnutzende Wiedergabeköpfe jeweils zu einem gemeinsamen einzigen Arbeitsspalt aufweisenden Einheiten vereinigt sind, durch welche die Aufzeichnung des Videosignals auf induktivem Wege und dessen Abtastung unter Ausnutzung des Halleffekts erfolgt, und daß in dem Kopfträger gleichzeitig Mittel vorgesehen sind, die bei Rotation des Kopf trägers den für die einzelnen Hallgeneratoren erforderlichen Hilfsstrom erzeugen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit dem Kopfträger rotierenden Teil Mittel zur Gleichrichtung einer von außen induzierten Wechselspannung als Hilfsspannung für die Wiedergabeköpfe vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Magnetköpfe mit einer Wicklung und mit einem ringförmigen Kern, z. B. aus Ferrit, vorgesehen sind und daß sich im Spalt zwischen Teilen des Kernes mindestens ein Hallgenerator befindet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anlage am Aufzeichnungsträger Polschuhe aus anderem, z. B. härtbarem Material als der Magnetkopfkern vorgesehen sind und daß zwischen Polschuh und Kern ein Hallgenerator vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Wicklung eines Aufsprechkopfes und ein oder mehrere Hallgeneratoren elektrisch miteinander verbunden sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten vom Aufzeichnungskopf auf den Wiedergabekopf beim Abtasten selbsttätig, z. B. durch Einschalten des Hilfsstromes, erfolgt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfsstromkreis für die Abtastköpfe ein Relais eingeschaltet ist, welches die Umschaltung von Aufzeichnung auf Wiedergabe bewirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 927 999;
deutsche Auslegeschrift S 38962 VIII d/42g
kanntgemacht am 13. 9. 1956).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 537/245 3.61