DE2007221B2

DE2007221B2 - Servosystem fuer ein video bandaufnahme und wiedergabegeraet

Info

Publication number: DE2007221B2
Application number: DE19702007221
Authority: DE
Inventors: Leonard Saratoga Calif. Kowal (V.StA.)
Original assignee: Ampex Corp., Redwood City, Calif. (V.StA.)
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1970-02-17
Publication date: 1971-11-25
Also published as: DE2007221A1; US3636252A; DE2007221C3; NL7001120A; GB1280603A; JPS4918805B1; FR2035461A5; NL144805B; BE746032A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Video-Bandauf- erzeugt, daß an den Detektor eine Stufe angekoppelt nähme- und Wiedergabegerät, umfassend ein Kap- ist, welche den Detektor bei einem Übergang von stan-ServGsystem mit einem an einen Bandkapstan Wiedergabebetrieb auf Aufnahmebetrieb derart umangekoppelien Kapstan-Antriebsmotor und mit einer schaltet, daß dieser die Rückkoppelimpulsfolge aus Tachometeranordnung, welche als Funktion der 5 der Tachomete !impulsfolge mit einer maximalen Drehzahl des Kapstan-Antriebsmotors eine vorge- Pha^enabweichung von der Phase der Steuerimpulse gebene Anzah! elektrischer Impulse ^;n der Periode in Radianten von nicht mehr als 2junal Jem Rezizwischen Steuerimpulsen vom Videoband erzeugt, ein prokwert der Anzahl der Tachometerimpulse liefert, Kopftrommel-Servoregelsystem mit einem an eine daß an den Detektor und an den Bezugsimpulsgene-Kopftrommel angekoppelten Kopftrommel-Antriebs- io rat^r eine Signalvergleichsschaltung angekoppelt ist, motor und mit einer TachOiueteranordnung, welche welche die Rückkoppelimpulsfolge und die Bezugsais Funktion der Drehzahl des Kopftrommel-An- impulsfolge vergleicht und eine deren Phasendiffetriebsmotors ein impulsförmiges Rückkoppel-Aus- renz entsprechende Fehlerausgangsspannung liefert, gangssignal liefert, sowie einen eine Bezugsimpuls- daß die Signalvergleichsschaltung zur phasenstarren folge mit vorgegebener Impulsfolgefrequenz liefern- 15 Synchronisation der Bezug- und Rückkoppelimpulsden Generator. folge über eine Koppelschaltung an deu Kapstan-Das Redigieren schräg abgetasteter Videobandauf- Antriebsmotor angekoppelt ist, daß das Kopftromnahmen wurde bisher entweder durch mechanische mel-Servoregelsystem eine an den Bezugsimpulsgene- oder durch elektronische Verfahren vorgenommen. r.ilor und die Kopftrommel-Tachometeranordnung Bei den mechanischen Verfahren wird, um redigiertes 20 angekoppelte Signalvergleichsschaltung aufweist, Material zu erhalten, das Band geschnitten und ge- welche eine der Phasendifferenz der Bezugsimpulsklebt, wobei es praktisch unmöglich ist, völlig glatte folge und der Kopftrommel-Tachometerimpulsfolge Bandränder an einer Klebestelle zu erhalten, was entsprechende Fehlerausgangsspannung liefert, und wiederum zu Bildstörungen bei dem reproduzierten daß die Signalvergleichsschaltung des Kopftrommel-Bild auf Grund der Bandunregelmäßigkeiten führt. 25 Servoregelsystem zur phasenstarren Synchronisation Im Unterschied hierzu wird bei dem elektronischen der Bezugsimpulsfolge und der Kopftrommel-Tacho-Verfahren das Redigieren automatisch und schnell meterimpulse an den Kofptrommelmotor angekopausgeführt, wällend sich das Band mit Normal- pelt ist.

geschwindigkeit bewegt. Obwohl bei diesem Verfah- Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ren keine Bandunregelmäßigkeiten wie bei dem me- 30 ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen chanischen Verfahren auftreten, '-.önnen sich doch sowie aus der Beschreibung eines bevorzugten Auserhebliche Zeitbasisfehler an der redigierten Stelle führungsbeispiels an Hand der F i g. 1 bis 6.
ergeben, was wiederum zu einer Horizontalverschie- F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Kapstanbung des wiedergegebenen Videosignals, zu Bild- und Trommelservosystems gemäß der Erfindung;
störungen oder auch zu Verlusten der Horizontal- 35 F i g. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Spannungssynchronsignale im Empfänger oder Monitor führen wellenformen an verschiedenen Funkten des Tromkann. Hierbei können solche Fehler beispielsweise melservosystems der Fig. 1 im Aufnahme- und durch den Verlust der Phasenstarrheit des Kapstan- Wiedergabebetrieb wiedergibt;
Servosystems erzeugt werden, wenn das Aufnahme- Fig. 3 zeigt ein Zeitdigramm, das die Spannungsgerät gerade in dem redigierten Bereich von Wieder- 40 wellenformen an verschiedenen Punkten des Kapgabe- auf Aufnahmebetrieb geschaltet wird und/oder stanscrvosystems der Fig. 1 im Wiedergabebetrieb durch eine Phasenabweichung zwischen der neuen wiedergibt;

Spur auf dem eingesetzten Material und dem Steuer- F i g. 4 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Spannungsspursignal auf dem ursprünglichen Bandmaterial, wellenformen an verschiedenen Punkten des Kap-Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher. 45 stanservosystems der F i g. 1 während des Aufnahmeunter Vermeidung der bisherigen Fehlermöglichkei- betriebes wiedergibt;

ten ein Servosystem zu schaffen, bei dem ein genauer F i g. 5 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Spannungsphasenstarrer Synchronismus zwischen der Rotation v. ellenformen wiedergibt, die im Betrieb des Kapstander Videokopftrommel, der Rotation des Videoband- tachometers des Systems der Fig. 1 verwendet werantriebskapstans und den Videobandsteuerspur- 50 den.

impulsen für eine normale Videobandaufnahm«: und Fig. (S zeigt eine schematische Darstellung der

-wiedergabe erreicht wird, so daß eine elektronische Steuerspurdetektorschaltung des in Fig. 1 gezeigten

Montage von neuem Videomaterial möglich ist. ohne Blockschaltbildes.

daß hierdurch erhebliche Zeitbasisfehler oder daraus Fig. I zeigt ein Blockschaltbild des vollständigen resultierende Bildstörungen im Bereich der Ein- 55 Videobandaufnahmegerätservosystems gemäß der fügung auftreten. Erfindung, das ein Kopftrommelservosystem 12 und Bei einem Servosystem für ein Video-Bandauf- ein Bandantriebswellenservosystem 14 umfaßt, welche nähme- und Wiedergabegerät der eingangs beschrie- beide phasenstarr zu einem Bezugssignal sind, das benen Art wird die vorstehende Aufgabe erfindungs- der Eingangsleitung 16 entweder durch die Vertikalgemäß dadurch gelöst, daß das Kapstanservosystem 60 Synchronisationsimpulse eines Fernsehsignaleingangs «inen bei Wiedergabebetrieb an die Kapstan-Tacho- 18, die Netzfrequenzquelle 20 oder einen 50/60-Hzmeteranordnung und an einen die Steiierspurimpulse Eigenoszillator 22 geliefert wird. Das Vertikalvom Videoband wiedergebenden Magnetkopf sowie synchronbezugssignal wird in einen Synchronisierbei Aufnahme an die Kapstan-Tachometeranordnung impulsdetektor 24 eingespeist, der das Vorhanden- und den Bezugsimpulsgenerator angekoppelten De- 65 _sein von Vertikalsynchronimpulsen vom Fernsehlektor aufweist, der bei Wiedergabe als Funktion der signaleingang 18 nachweist und — falls keine Verti-Steuerspurimpulse und bei Aufnahme als Funktion kalsynchronimpulse vorhanden sein sollten — auto- «ler Tachometerimpulse eine Riickkoppelimpulsfolge matisch ein Ausgangsbezugsignal entweder von Netz-

frequenz oder Eigenoszillatorfrequenz liefert, je nachdem, in welcher Stellung sich der Handschalter 26 befindet. Die Bezugsimpulsfolge auf der Leitung 16 wird als Bezugssignal sowohl für das Trommelservosystem 12 und das Anlriebswellenservosystem 14 als auch zum Erzeugen von Steuerspurimpulsen ausgenutzt, die auf die Videobandsteuerspur aufgenommen werden und bei der Wiedergabe für genaue Phasensteuerung des Kapstanmotors verwendet werden, wie im folgenden noch genauer erläutert wird. Genauer gesagt, wird die Bezugsimpulsfolge in das Trommelservosystem 12 eingespeist, nachdem sie durch die Differenzierschaltung 28 differenziert und einer Phasenverschiebung unterzogen worden ist durch eine Signalausf allverzcgerungsschaltung 30, die so eingestellt ist, daß das Ausfallintervall beim Aufnehmen auf das Band an die gewünschte Stelle gebracht wird. Die Signalausfallverzögerung kann einstellbar verändert werden mittels eines veränderlichen Widerstandes 32, wie schematisch dargestellt, und das Ausfallsintervall wird auf eine solche Stelle auf dem Band gebracht, daß es gerade vor dem Vertikalsynchronimpulsinte rvall auftritt. F i g. 2 a zeigt die differenzierte Bezugsimpulsfolge auf der Leitung 16, während Fig. 2b die verzögerte Ausgangswellenform von der AusfEillverzögerungsleitung 30 zeigt, die eine Verzögerung D von sechs Millisekunden für eine genaue Ausfallsanordnung in der Vorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung hat. Die Verzögerungsschaltung kann aus jedem geeigneten monostabilen Multivibrator gebildet werden, der eine einstellbare Zeitkonstante hat

Die verzögerten Bezugsimpulse der Fig. 2b werden in eine Signal-Vergleichse.inrichtung eingespeist, die einen Vorwärts-Rückwärtszähler 34 eines geeigneten Standardtyps, einen Sägezahngenerator 36 und eine Abfrage- und Halteschaltung 38 umfaßt und die eine analoge Fehlerspannung erzeugt, die für den Phasenfehler zwischen den verzögerten Bezugsimpulsen und den Tachometerimpulsen von dem Kopftrommeltachometer 40 bezeichnend ist, der in fester Beziehung zu der Kopftrommel angeordnet ist und ein Rückkoppeleingangssignal zu der Vergleichseinrichtung über die Leitung 44 in einer Anordnung mit geschlossener ?:ervoschleife liefert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Tachometer 40 so angeordnet, daß die Tachoimpulse auf der Leitung 44 den Vertikalsynchronimpulsen um 2,2 ms vorauseilen.

Dei Fehlerspannung wird verwendet, um den Trommelmotor 42 in einem phasenstarren Synchronismus mit dem Be7Ugssignal zu halten. Genauer gesagt, wird die Vorderflanke jedes verzögerten Bezugsimpulses differenziert und invertiert durch die Differenzierschaltung 46, um die ins Negative gehenden Impulse der Fig. 2c zu erzeugen, die in einen Eingang des Vorwärts-Rückwärtszählers 34 eingespeist werden. Die Rückkoppeltachometerimpulse auf der Leitung 44 werden einem zweiten Eingang des Vorwärts-Rückwiirtszählets zugeführt und werden mit der Kopftrommel so korreliert, daß bei jeder Trommelumdrehung ein Tachometerimpuls erzeugt wird. Die Tachometerimpulse auf der Leitung 44 sind in Fig. 2d dargestellt.

Das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 34 auf der Leitung48 ist in Fig. 2e dargestellt und hat eine solche Charakteristik, daß es auf einem relativ niedrigen Spannungspegel 50 bleibt, wenn die Bezugsimpulsgeschwindigkeit kleiner als die Tachometerimpulsgeschwindigkeit ist, d. h„ wenn zwei oder mehr Bezugsimpulse zwischen den aufeinanderfolgenden Tachometerimpulsen auftreten, und daß es umschaltet und auf einem relativ hohen S^annungspegel 52 bleibt, wenn die Bezugsimpulsgeschwindigkeit größer als die Tachometerimpulsgeschwindigkeit ist, d. h., wenn zwei oder mehr Bezugsimpulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden

ίο Tachometerimpulsen auftreten. Wenn die Bezugsimpulsgeschwindigkeit oder Frequenz gleich der Tachometerimpulsgeschwindigkeit ist, dann ist das Zählerausgangssignal eine Rechteckwelle (d.h., es hat steile Vorder- und Hinterfianken zwischen relativ konstanten Werten und ist aber nicht notwendig »quadratförmig«), wobei die Spannungsübergänge koinzident sind mit den verzögerten Bezugsimpulsen und den Tachoimpulsen unü 4ie Vorderflanke jedes Zählerausgangsimpulses mit dem Auftreten des verzögerten Bezugssignals (Fig. 2c) und die Hinterflanke mit den Tachoimpulsen (F i g. 2 u) koinzident ist. Somit ist die Impulsbreite des Rechteckzählerausgangssignals direkt auf die Phasendifferenz zwischen den verzögerten Bezugs- und Tachometer-

a5 impulsen bezogen und folglich auch auf die Phasendifferenz zwischen dem Bezugrsignal und der augenblicklichen Trommelstellung, die einmal pro Umdrehung kontrolliert wird.
Der Sägezahngenerator 36 spricht auf die Zählerausgangswellenform auf Leitung 48 an und arbeitet zum Einstellen oder Demodulieren dieses Signals, so daß ein Ausgangssignal erzeugt wird, das für die Phasenabweichung zwischen dem verzögerten Bezugssignal und der Kopftrommelstellung bezeichnend

ist, indem eine Sägezahnspannung der Abfrage- und Haltesschaltung 38 zugeführt wird, wobei jede Sägezahnperiode mit dem Auftreten der Vorderflanke des Zählet ausgangssignals koinzident mit dem Auftreten jedes Tachometerimpulses der F i g. 2 d beginnt.

Die Vorderflanke der verzögerton Bezugswellenform der F i g. 2 b ist differenziert, um die in F i g. 2 f dargestellten Abfragetriggerimpulse zu erzeugen, die koinzident mit den invertierten Zählereingangsimpulsen der Fi g. 2 c sind. Die Abfragetriggerimpulse werden der Abfrage- und Halteschaltung 38 zugeführt, um jede lineare Sägezahnspannung abzufragen und den abgefragten Wert zu halten. Somit wird, wie in Fi g. 2 g gezeigt, jeder Sägezahn beim Auftreten eines Ύachometerimpulses erzeugt, z. B. zu der mit 54 be-

zeichneten Zeit, und durch Abfragen beendet beim Auftreten eines verzögerten Bezuglimpulses und Abfragetriggerimpulses, z. B. zu der mit 56 bezeichneten Zeit. Der Spannungspegel des Sägezahns im Augenblick des Abfragens ist durch die gestrichelte Linie

58 angedeutet, und dieser Spannungspegel liefert ein Ausgangssignal von der Abfrage- und Halteschaltung 38 an die Leitung 60, bis ein neuer Spannungspegel beim nächsten Abfragen gebildet wird, wie das durch die gestrichelte Linie 62 angedeutet ist. Folglich

liefert die Abfrage- und Halteschaltung 38 eine analoge Fehlerspannung, die für den durch Vergleich mit dem Bezugssignal erhaltenen Phasenfehler des Trommelmotors bezeichnend ist. Dieses Signal wird dann in eine Kompensationsschaltung 64 und einen

K5 Leistungsverstärker 68 eingespeist, der zum Betreiben des Trommelmotors 42 verwendet wird, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß der Fehler gegen Null geht.

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Die Kompensationsschaltung 64 hat eine Zeitkon- nicht auftritt, dann klemmt der Detektor 74 den Einstante, die von der Trägheit, Bandbreite und auge- gang an dsn Sägezahngenerator 36, so daß keine Anmeinen Parametern des Motors abhängt und die vor- triebsspannung an den Trommelmotor anliegt oder, zugsweise zum Betreiben des Rückkoppelsystems in mit andeien Worten, der relativ niedrige oder NuIldessen kritischen gedämpften Betrieb konstruiert ist. S Spannungspegel 50 (Fig. 2e) an den Kopftrommel-Der Leistungsverstärker kann jeder geeigneten Kon- motor angelegt ist. Zum Rückstellen dieser Schaltung struktion sein zum Betreiben des Gleichstrommotors können geeignete Einrichtungen, wie zum Beispiel bei einer Geschwindigkeit von 3600 Umdrehungen solche zum Abschalten und Wiedereinschalten der pro Minute. Eine Motorgeschwindigkeit von Aufnahmegerätsleistung, vorgesehen werden. Für den 3600 Umdrehungen pro Minute macht ein Tacho- io Phasenstarrdetektor 70 und den Trommelblockiermeterausgangssignal von 60 Impulsen pro Sekunde detektor 74 können beliebige geeignete Differenziererforderlich. Das ist die Frequenz des Vertikal- und Zeitgeberschaltungen zum Liefern eines Signals synchronbezugssignals auf der Leitung 16 und die oder zum Anklemmen des Spannungsausgangs ver-Standardfernsehteilbildgeschwindigkeit. Wie somit wendet werden.

ersichtlich ist. ist das Trommelservosystem ein Servo- »5 Während das Trommelservosystem 12 im allge-

system mit geschlossener Rückkoppelschleife und meinen sowohl für den Aufnahme- als auch für den

kritischer Dämpfung, das die Trommel in einem Wiedergabebetrieb genauso arbeitet, arbeitet das

phasenstarren Synchronismus mit den Vertikalsyn- Kapstanservosystem 14 in einer etwas unterschied-

chronsignalen oder einem inneren Bezugssignal mit liehen Weise bei jeder dieser Betriebsarten, und daeiner Frequenz von 60 Hz hält. ao her wird im folgenden jede Betriebsart getrennt be-

Sollte die Frequenz der Tachometerimpulse höher schrieben, um das Verständnis für den Systembetrieb sein als die Bezugsfrequenz, dann wird der relativ und die Konstruktion zu erleichtern. Die Hauptniedrige (oder Null-) Spannungspegel 50 an den funktion des Kapstanservosystems 14 im Aufnahme-Gleichstrommotor 42 angelegt, der die Trommel- betrieb ist eine genaue Bandlängsgeschwindigkeit zu geschwindigkeit relativ rasch verringert. Sollte die as eräugen, und dies wird durch ein Phasenfesthalten Frequenz der Tachometerimpulse niedriger sein als des Kapstanmotors mittels eines Bezugssignals bedie Bezugsfrequenz, dann wird der relativ hohe (posi- werkstelligt, das dasselbe Signal ist, das den Tromtive) Spannungspegel 52 an den Trommelmotor 42 melmotor 42 festhält, mit der Ausnahme, daß es angelegt, um die Geschwindigkeit der Trommel durch zwei dividiert ist, s.o daß es eine Frequenz von relativ rasch zu erhöhen. Wenn die Frequenz der 30 30Hz statt von 60Hz hat. Die Verwendung eines Tachometerimpulse gleich der Bezugsfrequenz ist, 30-Hz-Bezugssignals ermöglicht ein Betreiben den dann rotiert der Trommelmotor mit ungefähr der Systems auf der Basis von Steuerspurimpulsen, die genauen Geschwindigkeit, bis auf augenblickliche sowohl mit jedem Fernsehbild als auch mit jedem Phasenabweichungen, die durch die Änderung der Fernsehteilbild zusammenstimmen, da zwei Teil-Breite jedes Zählerausgangsimpulses angezeigt wer- 35 bilder pro Bild vorhanden sind und die 30-Hz-Beden und die zum Bewirken einer Fehlerspannung ver- zugsfrequenz der gemeinsame Nenner der beiden ist. wendet werden durch geeignetes Abfragen jeder Die 30-Hz-Bezugsfrequenz wird von dem Ausgang linearen Sägezahnspannungswellenform, um auf den des Frequenzteilers 76 geliefert und ist durch die Phasenfehler linear bezogen zu werden, der zwischen Wellenform der Fig. 4b beschrieben. Fig.4a ist den Tachometer- und den Bezugsimpulsen existiert. 40 identisch mit F i g. 2 a und zeigt die differenzierten Die abgefragte Spannung wird gespeichert, beipiels- Bezugsimpulse auf der Leitung 16, die als Eingangsweise mittels eines Kondensators, dessen Ladung mit signal für den Frequenzteiler 76 dienen. Die divijeder erfolgenden Abfrageoperation zu-oder abnimmt. dierte Bezugswellenform der Fig. 4 b wird in das Die Kompensationsschaltung 64 erzeugt die genaue Differenziergerät 78 eingespeist, das die Wellenform Amplituden- und Phasenkorrektur zum Stabilisieren 45 differenziert und invertiert und die Ausgangsimpulsder geschlossenen Servoschleife. Die Konstruktion folge, die in Fig. 4c gezeigt ist, auf der Leitung 80 der Schaltung ist von einzelnen geläufigen Para- erzeugt, wobei jeder Impuls koinzident imt der Vormetern abhängig. derflanke jedes Teilerausgangsimpulses ist und folg-

Auf das in Fig. 2e dargestellte Ausgangssignal des lieh koinzident mit jedem anderen Bezugsimpuls auf

Vorwärts-Rückwärtszählers 34 spricht eine Phasen- 50 der Eingangsleitung 16 ist.

Starrdetektorschaltung 70 an, die ein Ausgangssignal Mit dem Handschalter 82 in AUFNAHME-Stel-

an die Leitung 72 zur Trommelsynchronsieriicht- lung wird das differenzierte, dividierte Bezugssignal

quelle abgibt, wenn das Zählerausgangssignal eine zum Steuern des Bezugseingangssignals der Servo-

Rechteckwelle ist, die jedoch kein Ausgangssignal an Signalvergleichseinrichtung verwendet und auch zum

die Leitung 72 abgibt, wenn die Zählerausgangs- 55 Anlegen des Signaleingangs des Steuerspuraufnahme-

wellenform einen konstanten Spannungspegel, ent- Verstärkers 84 zum Aufnehmen der Steuersignale auf

weder den Pegel 50 oder 52, aufweist. Somit liefert die Steuerspur des Videobandes, angezeigt durch die

die Trommelsynchronisierlichtquelle eine Koinzi- Linie 86, mittels des Steuerspuraufnahme- und -wie-

denzanzeige am Kontrollpult, wenn eine Phasenstarr- dergabekopfes 88. Das Relais 130 wird betätigt, um

bedingung erreicht ist. Außerdem spricht ein Trom- 60 den Kontakt 83 in AUFNAHME-SteHung zu brin-

melblockierdetektor 74 auf das Vorwärts-Rückwärts- gen, in einer Weise, die im folgenden noch besthrie-

rählerausgangssignal an und weist das Nichtvorhan- ben wird, wobei der Verstärkerausgang mit dem

densein einer Phasenstarrbedingung nach durch Dif- Steuerspurkopf gekoppelt wird. Der Ausgang des

ferenzierung des Zählerausgangssignals und Nach- SteuLrspuraufnahmeverstärkers 84 zeichnet ein 30-Hz-

weisen der Abwesenheit einer Rechteckwelle inner- 65 NRZ-Signal auf das Band ?uf, wobti jedes vorherige

halb eines fest vorgegebenen Zeitraumes, typisch sind Signal auf der Spur gelöscht wird,

ungefähr 20 Sekunden. Wenn ein aufeinanderfolgen- Genauer gesagt, ist die Signalvergleichseinrichtune

der Impuls oder Spitze innerhalb dieser Periode des Kapstanservosystems 14 ähnlich der im Trom-

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melservosystem 12 verwendeten und umfaßt einen Ausführungsbeispiel wurde es für wünschenswert gc-Vorwärts-Rückwärtszähler 90, einen Sägezahngene- funden, aus Gründen, die später diskutiert werden, rator92, der auf das Ausgangssignal des Vorwärts- 64 Tachometerimpulse pro Umdrehung der Bandan-Rückwärtszähler anspricht, und eine Abfrage- und triebswelle zu erzeugen. Die Tachometerimpulsfolge, Halteschaltung 94, die auf die Sägezahngeneratoraus- 5 die durch die kontinuierliche Rotation des Kapstangdqgswellenform anspricht, der auf die Trigger- motors bei 1800 Umdrehungen pro Minute erzeugt impulse anspricht, die von der differenzierten 30-Hz- wird, ist in Fig. 5a dargestellt. Diese Tachometer-Bezugsfrequenz abgeleitet werden auf der Leitung 80, impulse werden dann an einen 1:64-Teiler 112 annachdem sie von dem Inverter 96 zurückinvertiert gelegt, der ein Ausgangssignal auf Leitung 114 Hesind und der Abfrage- und Halteschaltung 94 über io fert. das aus einem Impuls für alle 64 Eingangstachodie Leitung 98 zugeführt sind. Die Abfragetrigger- meterimpulse besteht, und jeder Ausgangsimpuls impulse sind in I"ig. 4g dargestellt und treten koinzi- somit mit einer Geschwindigkeit von einem Impuls dent mit den Bezugsimpulsen auf der Leitung 80 auf, pro Kapstanumdrehung auftritt. Diese dividierten die in Fig. 4c dargestellt sind. Diese letzteren Im- Tachometerimpulse auf Leitung 114 werden von pulse werden an einen Eingang des Vorwärts-Rück- 15 einem Inverter 116 invertiert und in den Steuerspurwärtszählers 90 und an den anderen Eingang zu die- detektor 100 über die Eingangsleitung 102 eingeser Schaltung angelegt, der vom Steuerspurdetektor speist. Folglich hat das Ausgangssignal des Steuer 100, dessen Betriebsweise nicht näher erläutert wird, spurdetektors 100 auf Leitung 108 die Gestalt von abgezweigt. Tachometerimpulsen mit einer Geschwindigkeit von

Der Steuerspurdetektor 100 steuert das Signal, das ao einem Impuls pro Kapstanumdrehung, welches als dem Kapstan-Vorwäits-Rückwärtszähler 90 züge- das Rückkoppelsignal zu dem zweiten Eingang des führt wird und gewährleistet, daß das Kapstanservo- Vorwärts-Rückwärtszählers 90 dient zum Aufrechtsystem immer mit einem Signal synchronisiert ist, erhalten des Kapstanmotors in phasenstarrem Synd. h., daß es unter keinen Umständen frei läuft. Der chronismus mit dem Bezugssignal während des AUF-Steuerspurdetektor ist in der Rückkoppelschleife des 35 NAHME-Betriebes. Der Vorwärts-Rückwärtszähler Kapstanservosystems 14 so angeordnet, daß er ein 90, der Sägezahngenerator 92 und die Abfrage- und Eingangssignal auf Leitung 102 empfängt, das vrm Halteschaltung 94 funktionieren in der gleichen Kapstantachometer 104 abgeleitet wird, und ein an- Weise wie die entsprechenden Komponenten 34, 36 deres Eingangssignal auf Leitung 106, das von der und 38 in dem Trommelservosystem 12, dns weiter Steuerspur des Bandes 86 über den Steuerspurkopf 30 oben bereits diskutiert worden ist. Und sie erzeugen 88 abgeleitet wird, wenn sich das Aufnahmegerät im in ähnlicher Weise eine analoge Fehlerspannung auf WIEDERGABE-Betrieb befindet. Da in der vorlie- der Ausgangsleitung 118 von der Abfrage- und genden Betrachtung angenommen wird, daß sich das Halteschaltung 94, die linear abhängig vom Phasen-Aufnahmegerät im AUFNAHME-Betrieb befindet, fehler ist, der zwischen den dividierten Tachometersind keine Steuerspurimpulse auf der Steuerspurein- 35 impulsen auf Leitung 108 und den Bezugsimpulsen gangsleitung 106 vorhanden, und der Steuerspur- auf Leitung 80 existiert.

detektor 100 spricht daher nur auf das Eingangs- Diese Fehlerspannung wird dann an eine Leitungssignal an, das vom Tachometer 104 abgeleitet wird, kompensationsschaltung 120 angelegt, die die geum das zweite oder Rückkoppeleingangssignal für naue Amplituden- und Phasenkorrektur zum Stabiliden Vorwärts-Rückwärtszähler 90 auf Leitung 108 40 sieren der geschlossenen Servoschleife herstellt, und zu liefern. Für die vorliegenden Zwecke genügt es zu nach der Kompensation steuert das Signal den sagen, daß der Steuerspurdetektor 100 unter diesen Leistungsverstärker 122, der wiederum den Kap-Aufnahmebedingungen ein Signal an die Ausgangs- stangleichstrommotor bei 1800 Umdrehungen pro Mileitung 108 liefert, das die invertierte Version des auf nute steuert, der mechanisch mit dem Kapstan geder Eingangsleitung 102 empfangenen Signals dar- 45 koppelt ist.

stellt. Der Steuerspurdetektor ist eine digitale Logik- An den Steuerspurdetektor 100 wird über eine und Zeitschaltung mit einer allgemeinen Charakte- Leitung 124 von der Brückenschaltung 126 zum Beristik, so daß diese ein Ausgangssignal an den Zähler ginnen des Aufnehmens eine getriggerte Aufnahme-90 liefert, das von den Steuerspurimpulsen am Ein- befehlsspannung angelegt. Dieses Signal hält den gang 106 abgeleitet wird, unbeschadet des Vorhan- 50 Detektor 100 ansprechbar auf das dividierte Tachodenseins oder NichtVorhandenseins von Impulsen am eingangssignal anstatt auf das Steuerspureingangssi-Eingang 102, wenn ein Steuerspursignal vorhanden gnal in einer Weise, die im Detail im folgenden beist. wenn aber kein Steuerspursignal vorhanden ist schrieben wird. Das Schnellaufsperrsignal, das am (wie beim AUFNAHME-Betrieb), wird das Aus- Eingang 128 auftritt, ist eine Steuerspannung, die das gangssignal von den Impulsen am Eingang 102 abge- 55 dividierte Tachosignal am Ausgang des Detektors bei leitet, die wiederum vom Kapstantachometer 104 ab- jedem Schnellaufbetrieb aufrechterhält, unabhängig geleitet werden. Das Vorhandensein oder Nichtvor- davon, ob ein Steuereingangssignal vorhanden ist odei handensein eines Steuerspursignals wird durch die ob das Servosystem sich im Wiedergabe- oder Auf-Zeitfunktion der Detektorschaltung 100 bestimmt, so nahmebetrieb befindet.

daß, wenn keine Steuerimpulse auftreten, über einen 60 Die dem Vorwärts-Rückwärtszähler 90 zugeführ-

Zeitraum von beispielsweise drei oder vier Impuls- ten dividierten Tachoimpulse werden mit dem Be-

perioden oder -zyklen, der Detektor vom Eingang zugssignal verglichen, und das Fehlersignal auf dei

106 zum Eingang 102 schaltet. Ausgangsleitung 118 veranlaßt den Leistungsverstär-

Das Kapstantachometer 104 spricht auf die Rota- ker 122, den Kapstangleichstrommotor in phasen-

tion des Kapstangleichstrommotors 110 an und lie- 65 starren Synchronismus mit dem Bezugssignal zu steu-

fert eine vorgegebene Vielzahl von Impulsen wäh- ern, und somit mit dem Trommelgleichstrommoio]

rend jeder Umdrehung des Kapstans, die für dessen 42, der phasenstarr zum gleichen Bezugssignal ist

Geschwindigkeit bezeichnend sind. Im vorliegenden In einer besonderen Konstruktion des erfindungs-

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gemäßen Ausführungsbeispiels erzeugt der Kap- mit Impulsen, die von den dividierten Bezugsimpul-

stanmotor 110 eine Kapstanrotation mit einer sen auf Leitung 80 herstammen.

Bandgeschwindigkeit von 24,4 Zentimeter pro Se- Die Impulse, die an den Steuerspurdetektor 100

künde. auf Leitung 106 angelegt werden, geben außerdem

Das getriggerte Aufnahmebefehlssignal von der 5 den 1: 64-Teilef 112 mit jedem Impuls frei, und der

Brückenschaltung 126 liefert zusätzlich zürn Betrei- Vorteil dieses Betriebes wird weiter unten im Zu-

ben des bereits beschriebenen Steuerspurdetektors sammenhang mit der Montageeinfügfähigkeit d«*.s

ein langsames Einschaltsignal für den Aufnnhmever- Systems beschrieben.

stärker 84, um zu verhindern, daß unechte Impulse Eine veränderbare Nachlaufverzögerungsschaltung vom Verstärkerausgang übertragen werden, und das io 140 ist in Reihe gekoppelt mit den dividierten Begetriggerte Aufnahmebefehlssij^ial wird außerdem zugsimpulsen auf Leitung 80 und den Bezugseingang einer Spule des Relais 130 zugeführt, das den Steuer- des Vorwärts-Rückwärtszählers 90. Die Nachlaufspurkopf in dessen AUFNAHME-Stellung geschaltet verzögerumgsschaltung 140, die aus jedem geeigneten hält, wobei das von dem dividierten Bezugssignal ab- Typ eine«, monostabilen Multivibrators bestehen geleitete 30-Hz-Signal an die tlandsteuerspur 86 an- 15 kann, ist einstellbar variabel, wie das schematisch gelegt wird. durch den variablen Widerstand 142 dargestellt ist. Die Hauptfunktion des Ka pstanservosy stems 14 zum Variiersn der Zeitkonstanten der Verzögerungsbesteht im Wiedergabebetrieb darin, einen genauen schaltung. Die Schaltung ermöglicht die Einstellung Gleichlauf des Videokopfes über den Videospuren, des Gleichlaufes des Videokopfes und der auf dem die auf das Band aufgezeichnet sind, herzustellen, »o Band aufgezeichneten Videospuren durch Erhöhen Deshalb wird beim Wiedergabebetrieb der Hand- oder Verringern der Kapstanrotation gegenüber der wählschalter 82 in die WIEDERGABE-Stellung ge- Rotation der Kopftrommel.

bracht, und der Schaltkontakt {13 des Relais 130 be- In Fig. 3 sind verschiedene Wellenformen der Befindet sich in seiner senkrechten WIEDERGABE- zugsimpulse auf Leitung 16 dargestellt, die in den Stellung. Die Steuerspursignalimpulse von der Band- 95 Wiedergabebetrieb verwickelt sind und die die gleisteuerspur werden durch den Wiedergabe- oder chen sind wie in den F i g. 2 und 4. F i g. 3 b zeigt Steuerspurverstärker 132 verstärkt, und dessen Aus- die Ausgangswellenform des Frequenzteilers 76. der gangssignale steuern eine Spannungsvergleichsschal- die Eingangsbezugsimpulse um den Faktor zwei teilt; tung 134, die die Impulse regeneriert, um eine es ist dieselbe Wellenform, die in Fig. 4b für den Rauschimmunität zusätzlich zum Formen der Im- 30 Aufnahmebetrieb dargestellt ist. F i g. 3 c zeigt das pulse zu gewährleisten, so daß die Anstiegszeiten Ausgangssignal der Nachlaufverzögerungsschaltung schnell genug sind, um die Digitalschaliung des 140, die eine verzögerte Impulswellenform liefert, üie 1: 64-Teilers 112 und den Steuurspurdetektor lOK) zu auf dem dividierten Bezugseingangssignal basiert steuern. Die Spannungsvergleichsschaltung 1134 kann wobei der Bereich der Verzögerung, die erzeugt werjeden geeigneten Typ eines Impulsgenerator ent- 35 den kann, mit W bezeichnet ist.
halten, wie z. B. einen Schmitt-Trigger, der eine be- Das Ausgangssignal der Nachlauf ve rzögerungsstimmte Schaltschwelle aufweist zum Ausfiltern des schaltung 140 wird durch den Differentiator 144 Rauschens, das Amplituden unterhalb des Schwell- differenziert und in dieser Form Js das Bezugseinwertes hat. gangssignal in den Vorwärts-Rückwärtszähler 90 Ein Frequenzteiler 136 und ein Handwälilschalter *o eingespeist. Die verzögerten, differenzierten Bezugs- 138 sind vorgesehen, um ein Arbeiten des Systems impulse sind in Fig. 3e dargestellt und können einentweder mit einer Halbbild- cder einer Bildsteuer- stellbar sein, so daß sie innerhalb des Verzöge -ngsspurgeschwindigkeit zu ermöglichen. Das heißt, wenn bereiches W vorausgehend oder folgend einem der die Bandsteuerspur Steuerimpulse mit 30-Hz-Fre- Bezugsimpulse auf Leitung 16, die in Fig. 3a darquenz enthält, dann ist der Wählschalter 138 ledig- 45 gestellt sind, auftreten. Die verzögerten Bezugsimlich in die Stellung geschaltet, in der Steuerspur- pulse werden außerdem zum Erzeugen der in Fig. 3 h eingangsimpuise zur Digitalschaltung mit der 30-Hz- dargestellten Abfragetriggerimpulse verwendet, nachFrequenz direkt von der Spannungsvergleichsschal- dem sie durch die Inverterschaltung 96 invertiert tung 134 geliefert werden. Wenn das System jedoch worden sind.

in Verbindung mit einem Videoband verwendet wird, 50 Da die Steuerimpulse dem Rückkoppeleingang des

das Steuerspurimpulse mit 60-Hz-Frequenz hat, dann Vorwärts-Rü'ckwärtszählers 90 zugeführt werden,

wird der Handschalter 138 in seine 60-Hz-StelIung synch ronisieirt das Kapstanservosystem 14 beirn

gebracht, wodurch der Frequenzteiler 136 mit der Wieaergabebetrieb das Steuerspursignal mit dem

Spannungsvergleichsschaltung 134 in Reihe geschal- verzögerten Bezugssignal. Da auch die Kopftrommel tet wird, wodurch ein Eingangssignal zu der Digital- 55 mit dem gleichen Bezugssignal synchronisiert ist, isl

schaltung des Systems mit einer Frequenz von 30 Hz das Steuerspursignal in Synchronismus mit der Trom-

abgeleitet wird, oder mit anderen Worten ein Steuer- mtl. Gea?'λ :γ gesagt, sind die Steuerspurimpulse, wie

spureingangssignal geliefert wird, mit Impulsen, die in Fig. "■ dargestellt, in Phasensynchfonismus mii

alle koinzident sind mit jedem anderen Ist-Steuerim- den dividierten Bezugsimpulsen der F i g. 3 b, und diepuls von der Bandsteuerspur. 60 selbe Impulsfolge, wird dem Steuer^ptureingang de:

Die Steuerspursignale werden somit dem Steuer- Vorwärts-Rückwärtszählers 90 über eine Leitung 10t

spurdetektor 100 über die Leitung 106 zugeführt, und zugeführt, wo sie abgenommen weiaen zur Inversioi

der Detektor ist effektiv vom Ansprechen auf die (Fig. 3f) durcL. den Steuerspurdstektör. Der Betriet

dividierten Tachoimpulse auf seiner Eingangsleitung des Vorwäits-Rückwärtszählers 90 eiipigt wie be 102 angeschlossen, so daß das Ausgangssignal des 65 reits beschrieben, und es wird ein Ausgangssigrial al

Steuerspurdetektors auf Leitung 108 die invertierten den Sägezahngenerator 92 in Gestalt einer Rechteck

Steuerspurimpulse sind, die dem Vorwärts-Rück- welle, dargestellt in F^g. 3 g, geliefert, w-Hei di<

wärtszähler 90 zugeführt werden zum Vergleichen Vorderflanke jedes Impulses koinzident mit jeden

1777

11 12

verzögerten Bezugsimpuls (F i g. 3 d) und jede Hin- dung ist die Zahl der Tachoimpulse pro Kapstanum-

lerflanke koinzident mit jedem Steuerspurimpuls drehung des »Divisors« gewählt als »64«, die sowohl

(F i g. 3 e) ist. Die Breite oder Dauer jedes Zähler- genügend groß ist, um die gewünschten Resultate zu

«usgangsimpulses ist abhängig von dsr Phasendiffe- erzielen als auch eine gerade Binärzahl ist, die be-

renz zwischen den verzögerten Bezugssignalen und !( quem durch konventionelle binäie Digitalschaltungen

den Steuerspurimpulsen, und das Auftreten jeder verarbeitet werden kann. Es kann jodoch jede Zahl

Hinterflanke triggert den Sägezahngenerator 92, der verwendet werden, solange wie sie ausreichend hoch

die Breite des Impulses mißt, die durch die Vor- ist, um die oben beschriebenen Resultate zt¹ erzielen,

derflanke markiert wird, die gleichzeitig mit dem In einigen Ausführungen kann ein Divisor 32 ver-

Abfragetriggerimpuls auf Leitung 98 auftritt, wie das io wendet werden als nächstniedrige gerade Binärzahl.

in Fig. 3i gezeigt ist, und eine analoge Fehlerspan- um die zufriedenstellenden Resultate zu erzielen,

nung auf der Ausgangsleitung 118 erzeugt, die zum Wenn die Schaltung jedoch auf einem Zahlensystem

Steuern der Geschwindigkeit des Kapstanmotors tlO basiert, das anders als das verwendete binäre ist,

in der bereits beschriebenen Weise verwendet wird. dann kann sich dies auf den numerischen Wert des

Die Redigierfunktion, die mit dem Servosystem 15 Divisors auswirken. Obwohl der spezifische numegemäß der Erfindung besonders vorteilhaft bewerk- rische Wert des Divisors den Vorteil der Ausnutzung stelligt werden kann, ist die Einfügungsmontage. mit jeder besonderen Elektronik beeinflussen kann. Während einer Einfügungsmontage ibt es erwünscht, muß der Wert somit nur von ausreichender Größe das P.apstanservosystem von einer Phasenstarrbe- sein, so daß die erlaubte Abweichung der Phase dingung, bei der das Steuerspursignal phasenstarr 30 zwischen den Steuerspurimpulsen und jedem Tachomit dem Bezugssignal ist, in eine Phasenstarrbedin- meteritnpuls gerade vor jedem Steuerspurimpuls gegung zu schalten, bei der das Kapstantachometer- nügend klein ist, um keinen bedeutenden Phasensignal phasenstarr mit demselben Bezugssignal ist fehler und keinen Verlust der Phasenstarre während ohne jeglichen Verlust der Phasenstarre und mit des Übergangs von der Phasenstarrheitsbedingung einem minimalen Phasenfehler während des über- 25 des Kapstanservosystems während des Wiedergabeganges vom existierenden Videosignal zum einzu- betriebes zu erhalten, der auf den SteueispurimpuU fügenden Videosignal an der elektronischen Ver- sen basiert, während der Einfügungsaufnahmebetrieb spleißung. Zusätzlich ist es erwünscht, daß die auf auf den Tachometerimpulsen basiert,
das Band aufgezeichnete neue Steuerspur einen mini- Beim Betrieb während der Wiedergabe und vor malen Phasenfehler im Vergleich zum Steuerspur- 30 dem Zusammensetzen wird die Gleichlaufverzögesignal hat, das sich bereits auf dem Band befindet. rungssteuerung 142 eingestellt für einen genauen

Das Kapstan ist erfindungsgemäß phasenstarr mit Gleichlauf des Videosignals, zu dem das neue Matedem Kapstantachometer, und dasselbe Bezugssignal rial zusammengefügt werden soll, so daß die Steuerwird für die Steuerspurphasenstarre verwendet ohne spurimpulse in Phase gebracht werden, so daß sie jeglichen Verlust an Phasenstarre während des Über- 35 koinzident mit den Vertikalsynchronimpulsen vom ganges, und es wird kein bedeutender Phasenfehler Band und mit jenen von dem neuen hinzuzufügenden erzeugt. Weiterhin ist die neue Steuerspur mit keinem Material sind. Oa das Vertikalsynchronsignal zum bedeutenden Fehler aufgezeichnet im Vergleich zu Erzeugen des neuen Steuerspursignals verwendet wird, dem Steuerspursignal, das hinzugefügt wurde. Mit wird die neue Steuerspur in Phase mit der alten dem Ausdruck »kein bedeutender Phasenfehler« ist 40 Steuerspur aufgezeichnet. Das versichert, daß kleine gemeint, daß der Fehler genügend minimal ist, so Bandgeschwindigkeitsstörungen während der Wiederdaß die Auswirkungen der elektronischen Verspiel- gäbe der ZusammenfügungsverspIeirSung auftreten,
ßung nicht nachgewiesen oder beobachtet werden In F i g. 5 ist in F i g. 5 a die Impulsfolge dargelcönnen bei der praktischen Verwendung der Auf- stellt, die durch das Kapstantachometer 104 erzeugt nahmevorrichtung. Zum Beispiel tritt keine bemerk- 45 wird und aus 64 Impulsen pro Kapstanumdrehung bare Horizontalverschiebung des reproduzierten besteht. Gleichzeitig werden während des WiederVideosignals auf, und es ist im wesentlichen keine gabebetriebes Steuerspurimpulse von der Ba»·^:-,teuer· Verlustmöglichkeit von Horizontalsynchronimpulsen spur 86 an die Leitung 106 geliefert, und dies« im Videoempfänger oder Monitor vorhanden. Impulse sind in F i g. 5 b als Impulse 150 und 150

Um diese Redigierfunktion zu verrichten, werden 50 dargestellt und sind zwei beliebige aufeinander

von dem Kapstantachometer 104 bei jeder Umdre- folgende Steuerspurimpulse auf dem Videoband

hung des Kapstanmotors eine vorgegebene Vielzahl Da jeder Steuerspurimpuls den 1:64-Teiler frei

von Kapstantachoimpulsen erzeugt, und das Kap- gibt oder zurückstellt, findet das ersten Zählen de

stanservosystem ist phasenstarr mit genau dem einen Teilers nach dem ersten Tachometerimpuls stat

der Tachoimpulse, der unmittelbar vor dem Steuer- 55 nachfolgend auf jeden aufeinanderfolgenden Steuer

spurimpuls von der Bandsteuerspur erzeugt wird. Spurimpuls. Dann wird in F i g. 5 a das erste Zählei

Dann sind die restlichen Tachoimpulse, die während des Teilers 112 mit dem Impuls 152 stattfinden, um

dieser Umdrehung des Kapstans auftreten, im Grunde das letzte Zählen oder der vierundsechzigste Impul

genommen gesperrt. Dies erzeugt einen maximalen des Teilers wird mit dem Impuls 154 stattfinder Phasenfehler in Radianten während des Übergangs 60 z. B. dicht vor dem Impuls 150', wie dargestellt. Di

zu dem eingefügten Material von 2 si mal dem Re- Signaleingänge zu dem Steuerspurdetektor umfasse

ziproken der vorgegebenen Vielzahl von Tachoim- dann einen dividierten Tachoimpuls auf dem divi

pulsen pro Kapstanumdrehung. Daher ist die Zahl dierten Tachoeingangssignal 102 und dann direl

der Tachoimpr.isc pro Umdrehung ausreichend groß nachfolgend einen Steuerimpuls 150' an der Steuei gewählt, um eine Miüiinalstörung der Bandgeschwin- 65 spureingangsleitung 106. Da die Steuerspurdetekto'

digkeit für jede einzelne Aiifnahmegerätcharakteristik schaltung die Eigenschaft hat, daß sie das dividien

zu erhalten. Tachoeingangssignal sperrt oder blockiert, wen

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfän- Steuerspursignale vorhanden sind, erscheint ein ii

JIl

13 14

vertierter Steuerspurimpuls 150' am Ausgang 108 Die Funktionsweise des Steuerspurdetektors 100 in

beim normalen Wiedergabebetrieb. dauerndem Aufrechterhalten eines Ausgangssignals

Zum Beginnen des Zusammenfügungsbetriebes entweder vom Kapstantachometer oder von der

wird zur Brückenschaltung 126 ein Aufnahmebe- Steuerspur stellt sicher, daß das Kapstanservosystem

fehlssignal zum Eingang 158 geschickt, das die Brük- 5 immer unter einer phasenstarren Bedingung arbeitet,

kenschaltung steuert, es wird jedoch kein Ausgangs- Obwohl verschiedene digitale Logikschal'ungen oder

signal erzeugt, bis ein Triggersignal in die Trigger- Anordnungen zum Ausführen dieser Funktionen ver-

eingangsleitung 160 eingespeist wird durch den Aus- wendet werden können, ist in Fig. 6 eine bevorzugte

gang des Steuerspurdetektors 100 an Leitung 108. Schaltungsanordnung dargestellt. Wie dort gezeigt,

Wenn somit Steuerspurimpulse 150 ein Impulsaus- io wird das Steuerspursignal auf Leitung 106 als das

gangssignal vom Detektor 100 liefern, dann triggert erste Eingangssignal in das NAND-Gatter 203 einge-

dies die Brückenschaltung zum Erzeugen eines ge- speist, nachdem es durch den Inverter 206 invertiert

triggerten Aufnahmebefehlssignals auf Leitung 124, worden ist und als das erste Eingangssignal in das

das dann den Detektor schallet, so daß er sofort auf NAND-Gatter 204 eingespeist; die Steuerspursignale

das dividierte Tachoeingangssignal anspricht statt auf 15 auf Leitung 106 haben die Gestalt von ins Positive

irgendwelche weitere Steuerspurimpulse vom Ein- gehenden Impulsen und sind mit dem binären »1«-

gang 106. Weiterhin liefert der getriggerte Aufnahme- Zustand bezeichnet. Das Schnellaufsperrsignal wird

befehl, der normalerweise den Aufnahmeverstärker in den zweiten Eingang des NAND-Gatters 203 über

84 sperrt, jetzt sowohl ein langsames Einschalt- a's die Leitung 128 eingespeist und befindet sich nor-

auch ein Betätigungssignal, das das Relais 130 in die ao malerweise in einem niedrigen Spannungs- oder bi-

AUFNAHME-Stellung schaltet zum Liefern der nären »NuII«-Zustand. Somit werden am Ausgang

neuen Steuerspurimpulse für die Bandsteuerspur 86. des NAND-Gatters 203 die Steuerspurimpulse repro-

Inzwischen zählt der 1 : 64-Teiler die Kapstantacho- duziert, die an die Basis des npn-Transistors 208 an-

meterimpulse aus, beginnend mit Impuls 152 oder gelegt werden, der normalerweise zwischen Steuer-

dem ersien Tachoimpuls, der nach dem Steuerspur- 25 spurimpulsen nichtleitend ist. Jedoch auf jeden inver-

impuls 150 auftritt (jetzt annehmend, daß dies der tierten Stcuerspureingangsimpuls zum NAND-Gatter

letzte empfangene Bandsteuerspurimpuls sei). Die 203 liefert der Ausgang einen ins Positive gehenden

F i g. 5 c bis h stellen jede Stufe des binären Teilens Impuls, der den Transistor augenblicklich in den Iei-

dar und sind jeweils dividiert durch 2, 4, 8, 16, 32 tendcn Zustand bringt. Das führt zu einem schnellen

und schließlich durch 64 in Fig. 5h. Die Hinter- 30 Aufladen des Kondensators214, der eine positive

flanke des durch 64 dividierten Impulses wird diffe- Steuergleichspannung am Eingang des Inverters 212

renziert und invertiert, um den in Fig. 5i darge- erzeugt,

stellten Ausgangsimpuls 162 zu erzeugen. Zu dem Eingang des Inverters 212 ist ein Ent-

Aus dem Obengesagten ist ersichtlich, daß die ladungstransistor 210 parallel geschaltet, der nor-

maximale Phasendifferenz zwischen dem letzten 35 malerweise im Aufnahmebetrieb nichtleitend ist, der

Steuerspurimpuls 150 und dem ersten dividierten jedoch zum Leiten beim Wiedergabebetrieb auf die

Tachoimpuls 162 nicht größer als 2 .τ/64 Radianten getriggerten Aufnahmebefehlssignale auf Leitung 124

der Kapstandrehung ist oder, in der Zeit ausgedrückt, von der Brückenschaltung 126 anspricht. Da als Be-

0.52 Millisekunden. Dieser Wert liegt innerhalb der triebsart der Wiedergabebetrieb angenommen worden

Fähigkeit typischer Aufnahmegeräte und erzeugt mit 40 ist, befindet sich das getriggerte Aufnahmebefehls-

vollkommener Sicherheit keine beobachtbare Störung signal in seinem niedrigen Sperrspannungs- oder

während des Überganges der Verspleißung (Verkle- »(!«-Zustand. Das Ausgangssignal des Inverters 212

bung). Während des Restes der Zusammenfügungs- wird in den zweiten Eingang des NAND-Gatterr 204

arbeit ist das Kapstan phasenstarr zum Tachometer eingespeist über eine Diode 216. die wie in Fig. f

gende wie im regulären Aufnahmebetrieb. 45 gezeigt gepolt ist, und in einen weiteren Inverter 218.

Die Brückenschaltung 126. die aus jeder konven- Das Ausgangssignal des Inverters 212 befindet sich tionellen Steuerlogik gebildet werden kann, hindert im niedrigen Spannungs- oder Nullzustand, und sonormalerweise den Detektor 100 am Schalten des mit liefert das NAND-Gatter 204 an seinem Ausgang Kapstanservosystems von der Steuerspurphasenstarr- eine invertierte Version des in seinen ersten Eingang heit in die Tachometerphascnstarrheit. nachdem ein 50 eingespeisten Steuerspureingangsimpulses. Das Aus-Tachoimpuls auftritt, jedoch bevor dem Auftreten gangssignal des Inverters 218 befindet sich in seinerr eines Steuerspiirimpulses. und somit wird durch die hohen Spannungs-oder Einszustand, das in den erster Operation des Detektors 100 das Kapstanservosystem Eingang des NAND-Gatters 220 eingespeist wird sogar am Herauskommen aus der Phasenstarrheit ge- Das dividierte Tacliometerdngangssignal von dei hindert. 55 Leitung 102 wird in den zweiten Eingang des NAN D-

Ein Phasenstarrdetektor 164, im wesentlichen der- Gatters 220 eingespeist und hat die Gestalt von im

selbe wie der Phasenstarrdetektor 70 im Trommel- Positive gehenden Impulsen. Da jedoch das erst«

servosystem 12, ist mit dem Eingang an den Ausgang Eingangssignal zum NAND-Gatter 220 im Einszu

des Vorwärts-Rückwärtszählcrs 90 gekoppelt und stand ist, blockiert das NAND-Gatter 220 die divi

liefert eine Signalspannung an die Ausgangsleitung 60 dierten Tachoeingangsimpulsc und liefert ein Null-

166 zu einer Kapstansynchronisierlichtqiiclle, svenn ausgangssignal an den zweiten Eingang des NAND-

er eine Rechteckwellenform vom Zähler 90 emp- Gatters 222. Da das Ausgangssignal des NAND

fängt. Somit liefert die Kapstanlichtquelle eine Koin- Gatters 204 eine invertiefte Version des Steuerspur

zidenzanzeige am Steuerpult, daß das Kapstan in eingangsimpulses ist und dieser Ausgang mit derr

Synchronismus mit dem Bezugssignal rotiert, d. h. 65 ersten Eingang des NAND-Gatters gekoppelt ist, is

mit derselben Frequenz und auf Grund der Natur das Ausgangssignal des letzteren NAND-Gatters eint

des Servosystems in phascnstarren Synchronismus zurückinverticrte Version der Steuerspureingangsim

damit. Dulse, die dann wieder invertiert werden durch der

in

Inverter 224, um das Ausgang>signal auf Leitung 108 zu liefern, das das Rückkoppeleingangssignal zu dem Vorwärts-Rückwärtszähler 90 bildet, diese Impulse sind bereits weiter vorn beschrieben. Beim Aufnahme- oder beim Einfügungsbetrieb wird eine stark positive oder »!«-Zustandsspannung durch die Brükkenschaltung über die Leitung 124 an die Basis des Transistors 210 angelegt, die diesen in den leitenden Zustand bringt, wodurch der Kondensator 214 m-^h entladen und ein Signal mit einem Niederspannungs- oder 0-Zustand in den Eingang des Inverters 212 eingespeist wird. Das liefert ein Signal mit einem 1-Zii-tand an den zweiten Eingang des NAND-Gatu-is204, welches die Steuerspureingangsimpulse zum ersten Eingang blockiert und den Ausgang des NAND-Gatters 204 in dem 0-Zustand hält. Zur gleichen Zeit legt der Ausgang des Inverters 218 ein O-Zii^tandssignal an den ersten Eingang des NAND-Gaiters 220, welches dann dem Ausgang ermöglicht, eine invertierte Version des dividierten Tachoeingangssignals auf Leitung 102 zu bilden. Somit hat das NAND-Gatter 222 ein O-Zusvandssignal an seinem ersten Eingang und die invertierten Tachoeinganisimpuise an seinem zweiten Eingang, so daß ein reinvertiertes Tachoimpulsausgangssignal erzeugt wird, welches dann durch den Inverter 224 wieder invertiert wird, um das Ausgangssignal auf die Leitung J 08 zu geben.

Der Transistor 208, dessen Kollektor über einen Vorspannungswiderstand auf positivem Potential lieüt und dessen Emitter über einen 10-mF-Kondensator auf Erde liegt, arbeitet in Verbindung mit einem 3,3-K-Koppelwiderstand, um eine schaltbare Integrierschaltung zu bilden, welche die Steuerspurdetektorschaltung nur auf die Steuerspureingangssignale ansprechbar hält ohne Rücksicht auf das Vorhandensein von dividierten Tachoeingangsimpulsen, wenn ein Steuerspureingangssignal vorhanden ist. Das Vorhandensein des Steuerspureingangssignals wird hergeleitet durch Speichern von aufeinanderfolgenden Impulsen mit der 30-Hz-Frequenz, so daß der Kondensator fortfährt, eine positive Spannung oder 1-Zustand an den Eingang des Inverters 212 zu liefern, obwohl augenblicklich oder zwischen Impulsen keine Steuerspureingangsspannung vorhanden ist. Die Schaltungsparamcter und Zeitkonstante können so gewählt sein, daß sich der Kondensator 210 aus-1 eichend entlädt, um eine niedrige Spannung oder 0-Zustand an den Inverter 212 anzulegen für den Fall, daß ein NichtVorhandensein von drei oder vier Stcuci spurimpulsen eintritt. Eine geeignete Entladungsstreckc über den Koppelwiderstand kann für den Kondensator vorgesehen werden durch Erden des Inverters 212 oder in irgendeiner brauchbaren Weise. Nach der Abwesenheit von drei oder vier Stcuerspiircingangsimpulsen schaltet die Steuersptirdetektorschaltung 100 dann um, so daß sie auf die dividierten Tachoeingangsimpulse auf Leitung anspricht. Somit wird während des normalen Wiedergabebetriebes der dividierte Tachometerimpuls, weleher dem Steuerspurimpuls unmittelbar vorausgeht, durch den Steuerspurdetektor blockiert, der nur auf die Steuerspur anspricht; während des Überganges zum Einfügtings- oder Aufnahmebetrieb jedoch wird der Steuerspurdetektor rasch auf die dividierten Sj Tachoeingangssignale umgeschaltet durch den Triggeraufnahmebefehl zum Transistor 214, der sofort die Inteerierschaltung abschaltet. Während eines Einfügens liefert der erste Steuerspurimpuls nach dem Aufnahmebefehl den Phasensynchronisierimpuls an den Zähler 90, gibt den 1:64-Teiler 112 frei und triggert die Brückenschaltung 126 zum Liefern des getriggerten Aufnahmebefehlssignals an den Detektor 100. Der nächste Phasensynchronisierimpuls, der in den Zähler 90 eingespeist wird, wird dann der dividierte Tachoimpuls vom Teiler 112 sein, der eine Phasenabweichung vom letzten Steuerspiirimpuls aufweist, die nicht größer ist als 2.-r/64 1 dianten bei einer Frequenz von 30 Hz,

Claims

Patentansprüche:

1. Servosystem für ein Video-Bandaufnahme- und Wiedergabegerät, umfassend ein i'.apstan-Servosystem mit einem an einem Bandkapstan angekoppelten Kapstan-Antriebsmotor und mit einer Tachometeranordnung, weiche als Funktion der Drehzahl des Kaipstan-Antriebsmotors eine vorgegebene Anzahl elektrischer Impulse in der Periode zwischen Steuerimpulsen vom Videoband erzeugt, ein Kopftrommel-Servoregelsystem mit einem an eine Kopftrommel angekoppelten Kopftrommel-Antriebsmotor und mit einer Tachometeranordnung, welche als Funktion der Drehzahl des Kopftrommel-Antriebsmotors ein impulsförmiges Rückkoppel-Ausgangssignal liefert, sowie einen eine Bezugsimpulsfolge mit vorgegebener Impulsfolgefrequenz liefernden Generator, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapstanservosystem (14) einen bei Wiedergabebetrieb an die Kapstan-Tachometeranordnung (104) und an einen die Sieuerspurimpulse vom Videoband wiedergebenden Magnetkopf (88) sowie bei Aufnahme an die Kapstan-Tachometeranordnung (104) und den Bezugsimpulsgenerator (18, 24, 28; 20. 24, 28 oder 22, 24, 28) angekoppelten Detektor (100) aufweist, der bei Wiedergabe als Funktion der Steuerspurimpuls·; und bei Aufnahme als Funktion der Tachometerimpulse eine Rückkoppelimpulsfolue erzeugt, daß an den Detektor (100) eine Stufe (126) angekoppelt ist. welche den Detektor (t00) bei einem Übergang von Wiedergabebetrieb auf Aufnahmebetrieb derart umschaltet, daß dieser die Rückkoppelimpulsfolge aus der Tachometerimpulsfolge mit einer maximalen Phasenabweichune von der Phase der Steuerspurimpulse in Radianten von nicht mehr als 2.7 mal dem reziproken Wert der Anzahl der Tachometerimpulsfolge liefert, daß an den Detektor (100) und an den Bezugsimpulsgenerator (18. 24. 28; 20. 24. oder 22. 24, 28) eine Signalvcrglcichsschaltung (90, 92. 94, 96) angekoppelt ist, welche die Rtick"-koppelimpulsfolge und die Bezugsimpulsfolge vergleicht und eine deren Phasendifferenz entsprechende Fehlerausgangsspannung liefert, daß die Signalvergleichsschaltung (90, 92, 94, 96) zur phasenstarren Synchronisation der Bezugs- und Rückkoppelimpulsfolge über eine Koppelschaltung (120, 122) an den Kapstan-Antriebsmotor (110) angekoppelt ist, daß das Kopftrommel-Servoregelsystern (12) eine an den Bezugsimpulsgenerator (18. 24, 28; 20, 24, 28 oder 22, 24. 28) und die Kopftrommel-Tachometeranordnung(40) angekoppelte Signalvergleichsschaltung (34, 38, 66) aufweist, welche eine der Phasendifferenz

der Bezugsimpulsfolge und der Kopftrommel-Tachometerpulsfolge entsprechende Fehlerausgangsspannung liefert, daß die Signalvergleichsschaltung (34, 36, 38, 66) des Kppltrommel-Servoregelsystems (12) zur phasenstarren Synchroni- «ation der Bezugsimpulsfolge und der Kopl'trommel-Tachometerünpulse an den Kopftrommelmotor (42) angekoppelt ist,

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl von Tachometerimpulsen gleich oder größer als 32 ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl von Tachometerimpulsen eine gerade Binärzahl ist.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl von Tachometerimpulsen gleich 64 ist.

5. System c.^ch einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalvergleichsschaltung (90, 92, 94, 96) des Kapstan-Servosystems (14) folgende Komponenten aufweist: einen Zähler (90), welcher ein Ausgangssignal

mit einem ersten konstanten Wert, wenn die Frequenz der Rückkoppelimpulse größer als die Frequenz der Bezugsimpulse ist, ein Ausgangssignal mit einem zweiten konstanten Wert, wenn die Frequenz der Rückkoppelimpulse kleiner als die Frequenz der Bezugsimpulse ist, sowie einen Rechteckausganfcsimpuls, wenn die Frequenz der Rückkoppelimpuise gleich der ^prequenz der Bezugsimpulse ist, liefert, wobei die Impulsdauer der Ausgangssignale sich als Fu; ktion der Phasenabweichung zwischen den Riickkoppel- und Bezugsimpulsen ändert, einen an den Zähler (90) angekoppelten Sägezahngenerator (92) zur Erzeugung eines mit der Erzeugung des rechteckförmigen Ausgangsimpulsen koinzidenten Sägezahnimpulses. sowie eine an den Sägezahngenerator (92) angekoppelte Tast- und Haltestufe (94), welche als Funktion ties Siige/ahnimpulses und eines von dem recbteckförmtgen Impuls abgeleiteten Triggersignals die der Phasendifferenz zwischen den Rückkoppel- und Bezugsimpulsen entsprechende Fehlerausgangsspannung liefert.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bi« 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal vergleichsschaltung (90, 92, 94, 96) des Kapstan-Servosystems (14) eine bei Wiedergabebetrieb in das Kapstan-Servosystern eingekoppelte Stufe (140, 142) mit veränderbarer Verzögerung vorgeschaltet ist, welche die Bezugsimpulsfolge im Wiedergabebetrieb derart verzögert, daß die Steuerimpulse mit den vertikalen Synchronimpulsen auf dem Videoband und mit Synchronimpulsen von neu auf dem Videoband einzufügendem Material koinzident sind, und daß die Aufzeichnung von neuen Steuerspurimpulsen für das einzufügende neue Material aus den Bezugsimpulsen erfolgt.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsimpulse eine Frequenz von 30 Hz besitzen.

8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Rückkoppelimpulsfolge liefernde Detektor (100) über eine Teilerstufe (116) an die Kapstan-'i'achometeranordnung (104) angekoppelt ist, daß die Teilerstufe (116) die Tachometerimpulsfolge auf eine der Frequenz der Steuerspurinipulse gleiche Frequenz teilt, daß der Detektor (100) als logische Schaltung ausgebildet ist, welche die Rückkoppelimpulsfolge unabhängig vom Vorhandensein der Steuerspurimpulse liefert, und daß die den Detektor bei einem Übergang von Wiedergabebetrieb auf Aufnahmebetrieb umgeschaltete Stufe (126) den Detektor derart als Funktion eines Aufnahmebefehlssignals schaltet, daß dieser die Rückkoppelimpulse aus den Ausgangsimpulsen der Teilerstufe (116) bei Auftreten des ersten auf das Aufnahmebefehlssignal folgenden Steuerimpulses liefert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen