DE2022250A1 - Verfahren zum Ermitteln und Regeln der Bandlaufgeschwindigkeit oder der Umdrehungsgeschwindigkeit - Google Patents

Description

Patentanwalt«^ 2Q2225Q

oipi-ingleinweber o^-inglimmertnann

-6. Mai 1970

MATSUSHITA ELECTBIC IiTOUSTEIAIi CO., Osaka/Japan

Verfahren zum Ermitteln-und Segeln der Bandlaufgeschwindigkeit oder

der Umdrehungsgeschwindigkeit

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln einer Geschwindigkeit, bei dem die Laufgeschwindigkeit eines Magnetbandes oder die Umdrehungsgeschwindigkeit eines rotierenden Körpers in Form eines Signals mit einer Frequenz abgeleitet wird, die für - _Λ

die Geschwindigkeit oder Drehzahl repräsentativ ist, und die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Einregeln der Laufgeschwindigkeit des Bandes oder der Umdrehungsgeschwindigkeit des rotierenden Körpers auf einen vorbestimmten Wert anhand des so ermittelten Geschwindigkeitswerts unter Zuhilfenahme einer Servo schaltung.

Zu den bekannten Methoden zum Ermitteln der Geschwindigkeit gehört ein System, bei dem vorgesehen ist, ein Besugstaktsignal mit einer bestimmten Frequenz zusätzlich auf das Handteil eines Bandes aufzuzeichnen, und zwar gleichzeitig mit der Informationsaufzeichnung, und diese© aufgezeichnete Signal zum Ermitteln der Bandgeschwindigkeit bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Information

Wiederaufleben

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wiederzugeben, worauf das wiedergegebene Taktsignal und das Bezugssignal zum Regeln des Antriebssystems für die Bandantriebsachse beim Wiedergabevorgang miteinander verglichen werden.

Nach dieser obigen Methode ist jedoch die Bandgeschwindigkeit beim WiedergäbeVorgang nicht exakt zu ermitteln, wenn auch die Bandgeschwindigkeit beim WiedergäbeVorgang mit der Bandgeschwindigkeit beim AufnahmeVorgang in Übereinstimmung gebracht werden kann.

Mit anderen Worten, unterliegt der Bandlauf beim Aufnahmevorgang GleichlaufSchwankungen, so können die Taktsignale nicht mit gleichen Abständen auf das Band aufgezeichnet werden, so daß die wiedergegebenen Taktsignale dann nicht genau der Bandgeschwindigkeit beim WiedergabeVorgang entsprechen.

Im Pail eines Pernsehbandaufnahmegeräte mit zwei Drehköpfen und Schraubenlinienabtastung werden Videosignale für ein Teilbild von einem Drehkopf als Schrägspur aufgezeichnet, und zwar unabhängig vom Grad der GleichlaufSchwankungen in der Bandzuführung. Tritt also beim Aufzeichnungsvorgang eine GleichlaufSchwankung auf, so erscheint eine Änderung in der relativen Geschwindigkeit in bezug auf den mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Drehkopf, und das Videosignal wird entsprechend der Änderung ia der relativen Geschwindigkeit an anderer Stelle auf das Band aufgezeichnet. Im Fall eines Servospursteuerungseysteme für die Bandantriebsaohse wird die Wiedergabe so vorgenommen, daß das Brehstellungssignal der Welle des mit konstanter Geschwindigkeit umlaufenden Brehkopfes abgenommen wird und das beim AufnahmeVorgang auf das Randteil des Bandes aufgezeichnete Steuersignal wiedergegeben wird, worauf die Phasen der beiden Signale miteinander verglichen werden und die Geschwindigkeit der Bandzuführung in der Weise geregelt wird, daß der Drehkopf die in den Spuren aufgezeichnete Information exakt wiedergibt. Wird das Steuersignal beim AufnahmeVorgang infolge von aus dem Bandantriebssystera herrührenden GleichlaufSchwankungen mit Abweichungen von den vorgesehenen Stellen aufgezeichnet, so erfolgt die Regelung der Bandgeschwindigkeit in dem Sinne, daß jeweils die gleichen Bedingungen wie beim Aufnahmevorgang reproduziert werden. Es ergeben sich keine Probleme, wenn diese Regelung fehlerfrei vorgenommen wird,

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doch tritt bei der Geschwindigkeitsregelung eines rotierenden Kör- , pers, der eine gewisse Trägheit besitzt, wie dies beispielsweise bei einer Bandantriebsachse der Fall ist, eine Nacheilung im Servosystem in Erscheinung. Mit anderen Worten, für gewöhnlich zeigt sich ein solches Frequenzverhalten, daß das Servosystem den (auf Bandgleichlaufschwankungen zurückzuführenden) Frequenzänderungen oberhalb einer besteimmten Frequenz (meistens einige Hertz) nicht genau zu folgen vermag. In solchen Fällen ist das von einem Drehkopf abgenommene, wiedergegebene Signal unvermeidlicherweise· mit Zeitbasisfehlern behaftet, die dem Ansprechverzug des Servosystems für die Bandantriebsachse entsprechen. Zum Kompensieren solcher Schwankungen ist der Aufbau für den Bandantrieb bei Fernsehbandaufnahmegeräten mit höchster Λ Wiedergabetreue mit erhöhter Präzision ausgeführt, um Bandgleichlauf Schwankungen nach Möglichkeit auszuschalten, und ein komplizierter und aufwendiger Schaltungsaufbau ist erforderlich, um Zitterkomponenten zu kompensieren, die durch ein Servosystem nicht kompensiert werden können. Wenngleich im obigen zur Exemplifizierung Fernsehbandaufnahmegeräte herangezogen wurden, so werden aber auch bei üblichen !Tonbandgeräten mit höchster Wiedergabetreue die Band gleichlauf Schwankungen durch eine erhöhte Präzision des mechanischen Aufbaus nach Möglichkeit ausgeschaltet, um so zu erreichen, daß beim Wiedergabevorgang die gleichen Bedingungen herrschen wie beim Aufnahmevorgang.

Durch die Erfindung sollen die obigen Probleme einer Lösung zugeführt werden. Λ

Die Erfindung hat unter anderem zur Aufgabe, ein exaktes Ermittelnder Geschwindigkeit dadurch zu ermöglichen, daß ein Signal mit einer Frequenz abgegeben wird, die für die Geschwindigkeit eines Bandes oder für die Umdrehungsgeschwindigkeit eines rotierenden Körpers unabhängig von Gleichlaufschwankungen beim Aufnahmevorgang streng repräsentativ ist.

Weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Möglichkeit der Geschwindigkeitsregelung zu schaffen, die mit den so ermittelten Geschwindigkeitswerten arbeitet, wobei zu diesem Zweok ein Servo system zum Einregulieren der Geschwindigkeit eines Bandes oder eines . rotierenden Körpers auf einen vorbestimmten Wert vorgesehen ist.

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Bes weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Möglioh-· •keit der Bandgeschwindigkeitsregelung für ein Fernsehbandwiedergabegerät mit Drehkopf zu schaffen.

Darüber hinaus hat die Erfindung auch zur Aufgabe, eine Möglichkeit der Geschwindigkeitsregelung für ein Hotationsscheiben-Fernsehmagnetwiedergabegerät zu schaffen, bei dem eine rotierende Magnetplatte vorgesehen ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Methode zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines magnetischen Aufzeichnungsträgers geschaffen, bei der an Maßnahmen im einzelnen vorgesehen ist, daß eine aus einem ersten und zweiten Magnetkopf bestehende Anordnung an einem Punkt vorbestimmten Abstandes zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetkopf in Anlage gegen einen magnetischen Aufzeichnungsträger gebracht wird, wobei der magnetische Aufzeichnungsträger von einer Antriebsvorrichtung angetrieben wird und der erste Magnetkopf in bezug auf die Fortbewegungsrichtung des von der Antriebsvorrichtung angetriebenen Aufzeichnungsträgers vor dem zweiten Magnetkopf angeordnet ist, daß ferner durch den ersten Magnetkopf Impulssignale aus dem Ausgang eines Oszillators aufgezeichnet werden, daß diese aufgezeichneten Signale mittels des hinter dem ersten Magnetkopf angeordneten zweiten Magnetkopfes wiedergegeben werden, daß in Aufeinanderfolge Impulssign ale auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden, indem der Oszillator duroh die wiedergegebenen Signale zu einem synchronen Oszillieren betätigt wird, und daß die Fortbewegungsgeschwindigkeit des magnetischen Aufzeichnungsträgers anhand des aus den Impulssignalen herrührenden, wiedergegebenen Signals ermittelt wird.

Es sollen nun bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 ein Blooksohema des elektrischen Schaltungsaufbaus einer Ausführungsform der Erfindung»

Figur "2 einen Schaltplan der elektrischen Sohaltung des Hauptteils der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ι Figur 3 eine Darstellung zur Erläuterung der Betätigungs-

weise 009847/162 1

weise der in Figur 1 dargestellten Ausführungsformj

Figur 4 ein Bio okschema des elektrischen Schaltungsaufbaus einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fernsehbandwiedergabegeräts mit Drehkopf%

Figuren 5 und 6 Blockschemen des elektrischen Schaltungsaufbaus anderer Ausführungsformen der Erfindung;

Figur 7 ein Blookschema einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fernsehmagnetwiedergabegeräts mit rotierender Scheibe; und

Figur 8 eine Darstellung zur Erläuterung der Betätigungsweise eines üblichen Fernsehmagnetwiedergabegeräts mit rotierender \ Scheibe.

Ähnliche Bauteile sind in sämtlichen Zeichnungen jeweils, mit den gleichen Bezugszahlen versehen.

Bei der Anordnung der Figur 1 wird ein Magnetband 1 von einer Bandantriebsachse 4 angetrieben, die durch eine (in den Einzelheiten nicht dargestellte) Kupplungsanordnung 3 oder auch unmittelbar mit einem Bandantriebsmotor 2 verbunden ist, wobei beispielsweise eine Andrückrolle gegen die Bandantriebsachse 4 gedruckt wird und mit dieser zusammenwirkt. Auf dem Magnetband 1 sind ein Bereich zur Informationsaufzeichnung und eine Spur 6 zum zusätzlichen Aufzeiohnen von Steuersignalen vorgesehen. In Gegenüberstellung zur ^

Steuerspur 6 ist eine Magnetkopfanordnung 7 vorgesehen, in die zwei Magnetköpfe 8 und 9 mit einer vorbestimmten Spaltteilung eingepreßt sind. Die beiden Magnetköpfe 8 und 9 sind zur magnetischen Abschirmung durch ein Bistanzstüok 10 voneinander getrennt. Die Magnetkopfanordnung 7 dient zum Aufzeichnen von Signalen, die auf dem Band gleiche Abstände haben. Hierbei wird der Ausgang 12 eines astabilen Multivibrators 11 über einen Aufzeichnungsverstärker 13 duroh den Magnetkopf 9 auf das Band aufgezeichnet. Der Multivibrator 11 hat die Eigenschaft, daß er mit einem Impulssignal synchroniaiert ist, dessen Frequenz höher ist als seine Eigensohwingungsfrequenz, und daß er durch dieses angeschaltet wird. Bei der Fortbewegung des Bandes 1 wird die Aufzeichnung I4 eines durch den Magnetkopf 9 aufgezeichneten Impulssignals an dem Magnetkopf β vorbeigeführt, und in

diesem

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diesem Augenblick wird das Signal wiedergegeben (siehe Bezugszahl 15) und durch einen Verstärker 16 verstärkt. Der Ausgang des Verstärkers 16 triggert den astabilen Multivibrator 11 zur Polaritätsumkehrung. Hierauf verstärkt der Verstärker 13 den Ausgang des Multivibrators und es wird erneut die Aufzeichnung eines Impulssignals durch den Magnetkopf 9 vorgenommen, so daß eine Aufzeichnung 17 entsteht. Durch Wiederholung dieser Vorgänge werden in der Steuerspur 6 entsprechend der Polaritätsumkehrung des astabilen Multivibrators Il Änderungen im Magnetisierungsschema hervorgebracht, wie dies bei 19» 18, I4, 17, ■>·· angedeutet ist. Es ist zu beachten, daß bei einer geeigneten Wahl der Bandzuführgeschwindigkeit, der Spaltteilung der beiden Magnetköpfe und der Eigenschwingungsfrequenz des astabilen Multivibrators 11 auf das Band Impulssignale mit gleichbleibenden Abständen aufgezeiehaet werden, die sioh aus dieser Teilung P ergeben, und zwar unabhängig von Änderungen der Bandgeschwindigkeit. Das bedeutet also, daß ein Bezugssignal aufgezeichnet wird.

Der Grund dafür, daß ein aatabiler Multivibrator verwendet wird (und nicht beispielsweise ein Flip-Flop oder ein mono stabiler Multivibrator), ist der, daß aufeinanderfolgende Aufzeichnungen von Impulssignalen ermöglicht werden sollen, auch wenn der Wiedergabekopf 8 das aufgezeichnete Signal infolge Anfahrens nach einer Betriebsunterbrechung oder infolge eines Beschichtungsloches des Bandes usw. nicht wiedergeben kann.

Nimmt man die effektive Spaltteilung P der Magnetköpfe zu P cm an und beträgt die vorbestimmte Bandgeschwindigkeit V cm/see, so ist die Eigenschwingungsfrequenz des astabilen Multivibrators Il auf etwas weniger als

Ip h, (1)

einzustellen. Dies gestattet eine Synchronisation der Schwingungen mit dem wiedergegebenen Signal auch für den Fall, daß die Schwingungsfrequenz Schwankungen infolge einer Änderung der Bandgeschwindigkeit, der Netzspannung usw. unterliegt. Im allgemeinen läßt sich die Größe (l) als

|p * η Hz (2)

darstellen

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darstellen, wobei η eine positive ganze Zahl oder der Kehrwert einer positiven ganzen Zahl ist. Falls η / 1, so braucht es sich bei dem wiedergegebenen Signal zum Triggern des astabilen Multivibrators Il nicht um das unmittelbar zuvor aufgezeichnete Signal zu handeln. Ist beispielsweise η =2, so wird bei der Signalwiedergabe (eines voreilenden und eines nacheilenden Signals) nur das voreilende Signal zum Triggern des Multivibrators benutzt.

"Figur 2 zeigt die schaltungsteohnisehen Einzelheiten einer für die Ausführungsform der Figur 1 vorgesehenen Schaltung zur Auf-, zeichnung und Wiedergabe von Signalen mit gleichen Abständen. Die Wirkweise der Schaltung der Figur 2 erschließt sich dem Fachmann anhand dieser Zeichnung.

Sind Y β 30 cm/see und η = 1, und ist als Frequenz des wieder gegebenen Signals eine solche von 30 Hz erwünscht, so ergibt sich für die effektive Spältteilung p zwischen den beiden Magnetköpfen

■„ 30

20 χ 30

χ 1 ■ 0,5 om

Der astabile Multivibrator 11 wird also auf eine Eigenschwingungsfrequenz von etwas weniger als 30 Hz eingestellt (beispielsweise auf 28 Hz) . Das über die Leitung 20 abgegebene Signal, bei dem es sich um einen Rechteckstrom von 30 Hz handelt, wird dem Aufzeichnungskopf $ zur Sättigungsaufzeichnung auf ein Magnetband zugeführt. Von dem Wiedergabekopf 8 werden positive und negative *

Impulse abgegeben, die hierauf in der Verstärkerschaltung verstärkt und in ihrer Polarität umgekehrt werden. Die negativen Impulse 21 beziehungsweise 22 triggern dann die beiden Kollektoren von Transistoren in dem astabilen Multivibrator 11 zum sukzessiven Aufzeichnen des Signals mit 30 Hz in der Steuerspur unter Einhaltung gleichbleibender Abstände. Figur 3 zeigt den Spannungsverlauf bei dem astabilen Multivibrator der Figur 2, wobei t₁, t und t,jeweils die Zeit- · dauer der aufgezeichneten Spannungswellenforni bezeichnen, während T eine Halbperiode der Eigenschwingung bezeichnet. Die Kopfanordnung 7 ist zweokmäßigerweiee so ausgebildet, daß der Kontakt mit einem , Magnetband durch ein Druckkissen oder dergleiohen nooh unterstützt wird. ; , . ■

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Es soll im nachfolgenden auf die Regelung der Geschwindigkeit der Bandantriebsachse mit Hilfe von in gleichen Abständen aufgezeichneten Signalen eingegangen werden. Bei der Anordnung der Figur 1 werden ein äußeres Bezugssignal 23 mit einer Frequenz von beispielsweise 30 Hz und das mit dem Bezug'ssignal zu vergleichende Ausgangssignal 15 des Wiedergabekopfes mit einer Frequenz von 30 Hz oder das Rechteck-Ausgangssignal 12 des astabilen Multivibrators 11, das (in diesem Fall über eine nioht dargestellte Verbindungsleitung) als Signal 24 erscheint, zum Phasenvergleich einem Phasenvergleioher 25 zugeführt. Der Ganguntersohied zwischen diesen Signalen 23 und 24 wird in einer Tiefpaßfilter-Verstärkerschaltung 26 gefiltert, verstärkt und gleichgerichtet, worauf einer Drehzahlregelschaltung 27 für einen Gleichstrommotor 2 ein Gleichstromsignal zum Regeln der Geschwindigkeit des Motors 2 zugeleitet wird. Das Band 1 wird daher mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die der Frequenz des äußeren Signals 23 entspricht. Da das Signal 24 der Bandgeschwindigkeit entspricht sind hierbei GleiohlaufSchwankungen, die aus dem Bandantriebssystem resultieren, kompensiert.

Hinsichtlich der Methode der Verwendung einer Servoeinrichtung für die Bandantriebsachse ist es klar, daß ein synchroner Wechselstrommotor mit dem verstärkten Ausgang eines frei schwingenden Oszillators angetrieben werden kann, wobei die variable Schwingungsfrequenz durch die Gangunterschiedskomponente gesteuert wird, oder daß eine Wirbelstrombremse für einen Induktionsmotor vorgesehen sein kann, wobei der Bremsstrom durch die Gangunterschiedskomponente gesteuert wird.

Es sollen nun Ausführungsformen eines Systems zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehsignalen beschrieben werden, bei denen ein solohes Regelsystem vorgesehen ist, wobei zunächst auf Figur 4 Bezug genommen sei.

Eine Drehkopfscheibe 28 ist mit Magnetköpfen 29 und 30 versehen, die um 180° gegeneinander versetzt angeordnet sind. Bei einer Drehung der Scheibe 28 um 180° werden Videosignale eines Teilbildes ale durchgehende Schrägspur 31 aufgezeichnet und von dieser wiedergegeben. Ein Gleichstrommotor 2· wird mit einer Drehzahl von beispiels-

weise

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weise 1800 Umdrehungen pro Minute angetrieben, wenn einer Brehzahlregelsohaltung 27' ein aus dem 60-Hz-Vertikal synchron signal des Videosignals herausgeteiltes 30-Hz-Signal 23' zugeleitet wird, und ein Signal zum Ermitteln der Drehzahl wird von der aus den auf der Scheibe 28 angeordneten Dauermagneten 29 und 30 und aus einem stationären Fühlerkopf bestehenden Anordnung abgegeben. Wird das Signal zum Ermitteln der Drehzahl jeweils bei einer Scheibenumdrehung abgegeben, so hat es eine Frequenz von etwa 30 Hz. Da das Synchronsignal 23' und das Signal zum Ermitteln der Drehzahl zum Phasenvergleich einem Phasenvergleicher 25· zugeführt werden und da das ihrem Gangunterschied entsprechende Signal über eine Tiefpaßfilter-Verstärkerschaltung 26' der Drehzahlregel schaltung 27' zugeleitet wird, kann M

der Gleichstrommotor 2' durch das Synchronsignal 23' phasensynohron angetrieben werden. Beim Auf nähme Vorgang sind die Schalter £L, S₂, S^ und S, in die Stellung E umgelegt und das Synchronsignal 23' (30 Hz) wird durch einen Steuerkopf 34 iⁿ einer Steuerspur 35 eines Bandes aufgezeichnet, so daß ein Steuersignal J>6 erhalten wird, das ' beim Wiedergabevorgang zur Spursteuerung dient. Darüber hinaus ist für die Bandantriebsachse ein Präzisionsantriebssystem vorgesehen, wobei man sich ähnlicher Methoden wie der weiter oben erwähnten bedient, um GleichlaufSchwankungen naoh Möglichkeit auszuschalten. Die Bandgeschwindigkeit wird mit Hilfe einer Kopfanordnung 7 ermittelt. Beim Aufzeichnungsvorgang kann sie beispielsweise in Verbindung mit der Steuerspur 35 benutzt werden. Ist die Kopfanordnung 7 in der Fortbewegungsrichtung des Bandes vor dem Steuerkopf 34 angeordnet, ™

so werden die in gleichen Abständen aufgezeichneten Signale nach dem Ermitteln der Bandgeschwindigkeit durch den Steuerkopf 34, der eine Sättigungaaufzeiohnung vornimmt, gelöscht, so daß sioh hieraus kein Problem ergibt. Wählt man hierbei die Spurbreite für die Kopfanordnung 7 schmaler als für den Steuerkopf 34, so hat dies den Vorteil, daß eine unvollständige Löschung nicht zu befürohten steht.

Beim Wiedergabevorgang sind die Schalter S-, S₂, S, und S. nach der Seite der Kontakte P umgelegt und einem Phasenvergleioher 25 im Servosystem für die Bandantriebsaohse wird das wiedergegebene, im Aufzeichnungsvorgang aufgezeichnete Steuersignal sowie das Drehzahl signal dee Drehkopfes zugeführt, so daß sich das'Servosystem im Gleichlauf befindet. In diesem Zusammenhang ist es klar, daß eine

gesonderte

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gesonderte Steuerspur nicht benutzt zu werden braucht, wenn die Kopfanordnung 7 zum Ermitteln der Bandgeschwindigkeit in der Fortbewegungsrichtung des Bandes vor dem (nicht dargestellten) Löschkopf angeordnet ist.

Eine weitere Ausführungsform ist in Figur 5 dargestellt. Bei der obigen Ausführungsform der Figur 4 wird die Bandgeschwindigkeit nur beim Aufzeichnungsvorgang ermittelt, um hierbei Gleichlaufschwankungen nach Möglichkeit auszuschalten, nicht jedoch beim Wiedergabevorgang in Verbindung mit dem Gleichlaufservosystem. Bei der nun zu beschreibenden Ausführungsform ist demgegenüber eine Steuerspur 6 zum Ermitteln der Bandgeschwindigkeit gesondert für den Aufnahme- wie auch für den WiedergabeVorgang vorgesehen, um so die Bandgeschwindigkeit konstantzuhalten. In diesem Fall wird das eine Vergleiohssignal für einen Steuerstromkreis für den Drehkopf stets als Signal zum Ermitteln der Bandgeschwindigkeit verwandt, während es sich bei dem anderen Vergleichs signal um den Ausgang eines Signalgenerators 38 (30 Hz) handelt, der durch einen Impulsformer 39 geformt wird. Im übrigen kann die Schwingungsfrequenz des Signalgenerators 38 stabilisiert werden, falls es sich bei diesem Generator um einen Puffergenerator handelt, der durch Synchronsignalimpulse 23' zu Synchron schwingungen getriggert wird.

Ein weiteres für die Praxis geeignetes Fernsehbandaufnahme- und Wiedergabe system ist in Figur 6 dargestellt, wobei im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 4 kein gesonderter Steuerkopf (entsprechend dem Steuerkopf 34 i*¹ Figur 4) vorgesehen ist und wobei die beim Aufzeichnungsvorgang für das Servosystem der Bandantriebsachse, in gleichen Abständen aufgezeichneten Signalaufzeichnungen 37 beim Wiedergabevorgang durch den Wiedergabekopf 8 wiedergegeben werden, und das Steuersignal darstellen, um so im Synchronismus mit dem äußeren Bezugssignal 23' die Servowirkung für die Bandantriebsachse hervorzubringen. Ba der Aufzeiohnungsvorgang und der Antrieb eines Drehkopfe β 28 synchron in einer besonderen Phasenbeziehung zu dem Bezugsaignal 23' erfolgen, wird auch bei aohrägen Aufzeiohnungsspuren der Gleichlauf ermöglicht. ·

Der Aufbau des Kopfes zum Ermitteln der Bandgeschwindigkeit ist im obigen als Kopfanordnung mit zwei Köpfen beschrieben

worden

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worden, doch, ist auch jede .andere Anordnung geeignet, sofern nur die Spaltteilung zwischen zwei Köpfen auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden kann.

Bi e Erfindung soll nun weiter anhand einer Anordnung zur Geschwindigkeitsregelung eines rotierenden Körpers beschrieben werden, oder um es konkreter zu sagen, in der Anwendung auf ein System zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehsignalen, bei dem eine rotierende Scheibe vorgesehen ist.

Bei den üblichen Systemen zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehsignalen, die mit einer rotierenden Scheibe arbeiten, dreht sich eine Magnetfolie oder Magnetplatte mit einer Geschwindig- Λ

keit von 36ΟΟ Umdrehungen pro Minute im Synchronismus mit dem Vertikalsynchronsignal (60 Hz) des Fernsehsignals gemäß dem Standard-Fernsehsignalkode (60 Teilbilder, 525 Zeilen), um so die Informationen eines Teilbildes bei einer Umdrehung aufzuzeichnen.

Bei einer Runde werden also Horizontalsynchronsignale entsprechend 525 x "p » 262,5 Zeilen aufgezeichnet. Auf einer Magnetplatte 101, wie sie in Figur 8 gezeigt ist, erfolgt die Aufzeichnung der Horizontalsynchronsignale 103 daher nicht mit einem stets gleichbleibenden Abstand H, sondern es erscheint unvermeidlicherweise ein Zwischenraum -rH. Beim Wiedergabevorgang kommt es dann an der' Stelle

1 ■ -

dieses Zwischenraums-rH im Horizontalsynchronsignal zu einer Störung, was für eine gute Wiedergabe eines stationären Bildes in einem ... * M Fernsehempfänger unerwünscht ist.

Im Rahmen der Erfindung wird das obige Problem dadurch gelöst, daß die Magnetplatte im Synchronismus mit dem "VertikalSynchronsignal zu einer Drehbewegung angetrieben wird, die in jeder Umlaufperiode um ein ungerade s* Ti elf aches von -rfl schneller oder langsamer ■ ■ ■■ 1 , "■ ■ ^ά ■'■■■■

ist als .-ζ? Sekunde, so daß die Horizontalsynchronsignale in gleichen Abständen über den ge sain ten Timdrehungsbereich aufgezeichnet werden.

Es ist also vorgesehen, daß eine Umdrehung einer Magnetfolienscheibe jeweils dem 262fachen, dem 263fachen usw. der Periode des Horizontal synchron signal s entspricht. Entspricht eine Umdrehung· der Folienscheibe beispielsweise dem 262fachen einer Periode das Horizontal synchron signal s, so erhält, man ein Registrier signal einer

Ho tationage schwindlgkei t

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Rotationsgeschwindigkeit von 60 Hz im Ansprechen auf ein Eotieren

der Magnetfolienscheibe mit ——: r Umdrehungen pro Minute,

262 x 63,5 x 10

wobei der Wert 63,5 χ 10~ einer Periode 1 H (Sekunden) entspricht. Dieses Registriersignal und ein Bezugssignal von 60 Hz werden hinsichtlich ihres Gangunterschiedes verglichen. Die Drehbewegung der Magnetplatte wird dann entsprechend dem Gangunterschied geregelt, um sie so mit dem Bezugssignal zu synchronisieren.

Bei der Anordnung der Figur 7 wird eine auf einer Drehachse 105 vorgesehene drehbare Scheibe 104 der Umdrehungsregelung unterworfen. Eine SoMoht eines magnetischen Aufzeichnungsmediums ist auf der Seitenfläche oder der oberen Fläche der Scheibe I04 vorgesehen· Es ist vorgesehen, daß die Drehachse durch eine Antriebsvorrichtung über einen elastischen Riemen I06 etwas schneller als mit einer vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben werden kann, wenn sie nicht der Eegelwirkung unterliegt. Ein Magnetkopf 107 zum Aufzeichnen von Impulssignalen wird in Anlage gegen die Schicht des Aufzeichnungsmediums auf der drehbaren Scheibe 104 gebracht. Es ist ein Magnetkopf 108 vorgesehen, der zur Wiedergabe der durch den Aufzeichnungskopf 107 aufgezeichneten Signale dient. Ein astabiler Multivibrator 110 hat eine Eigenschwingungsfrequenz, die etwas geringer ist als die Frequenz eines äußeren Bezugssignals (beispielsweise des Vertikalsynohronsignals von 60 Hz), das über einen Anschluß 111 zugeleitet wird. Der Ausgang des astabilen Multivibrators 110 wird über einen Aufzeichnungsverstärker 112 dem Aufzeiohnungsmagnetkopf IO7 zur Sättigungsauf zeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium zugeführt. Der Ausgang des Wiedergabemagnetkopfes 108 triggert den astabilen Multivibrator 110 über einen Wiedergabeverstärker II3 und wird außerdem auch zum Vergleich mit dem äußeren Bezugssignal einem Phasenvergleloher II4 zugeführt.·Der Ausgang des Phasenvergleichers II4, d«r den Gangunterschied wiedergibt, wird über einen Verstärker 115 einer Wirbelstrombremse II6 zugeleitet, die zur Regelung der Drehbewegung der Welle 105 ^a" dieser vorgesehen ist. Falls sioh die Scheibe 104 in der hier durch den Pfeil angedeuteten Richtung dreht und der Wiedergabemagnetkopf 108 vom Drehungsmittelpunkt der Scheibe aus gesehen aus der 180°-Stellung zum Aufzeichnungsmagnetkopf um einen Winkel

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. - ¹^ - .■;■-. ;.■■■■

kel von -x 4 in Richtung der Drehbewegung versetzt angeordnet

2b2,5 4
ist, so wird bei einer Eotationsgeschwindigkeit der Scheibe 101 von

1 —22_ _ Umdrehungen pro Minute von dem Wiedergabemagnet- ■

262 χ 63,5 χ 10"

kopf ein Signal von 60 Hz erzeugt.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann die Scheibe 104 zu synchronen Drehbewegungen mit einer Geschwindigkeit

von ——— ■ 7 Umdrehungen pro Minute in einer besonderen

262x63,5x10 ·

Beziehung zum Vertikal Synchronsignal angetrieben werden, wenn das Kegi steuersignal für die Hotationsbewegung (der Ausgang des Wieder- μ

gab ever stärke rs 113 oder der Ausgang des durch den Ausgang des Verstärkers 113 getriggerten astabilen Multivibrators 110) und ein äußeres Bezugssignal (das über den Anschluß 111 zugeführte Vertikalsynchronsignal von 60 Hz) einem Phasenvergleich unterworfen werden, um hierauf die'Wirbelstrombremse II6 entsprechend diesem Gangunterschied zu steuern.

Setzt man die Frequenz des Horizontal synchron signals allgemein gleich-f„ Hz und die Frequenz des Tertikaisynchronsignals gleich f„ Hz, so läßt sich erreichen, daß die Umdrehungsperiode der Scheibe ein Vielfaches der Periode des Horizontal Synchronsignals ist, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit r (Umdrehungen der Scheibe pro Minute) zu g

■■'■'■ ^12OfH ^V; ■■■■ -^: ■-"'■

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2 f

H _{+ n}

^fv ■■ V ,■'■■■"■■.■■

festgelegt wird, worin η eine positive oder negative ungerade ganze Zahl ist, wie sioh dies aus der Gleichung

2 ^K f „ , ' fiÖ " H

ergibt.

Falls die Spaltanordnung der beiden Köpfe 107 und 108 in bezug auf die Drehungsachse unter Versetzung des Kopfes 108 in der

Drehungariohtung

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Drehungsrichtung einen Winkel A bildet, kann ein Drehungssignal mit der Frequenz D^f_v erhalten werden, wobei U eine positive ganze Zahl oder der Kehrwert einer positiven ganzen Zahl ist, wenn man A wie folgt wählt:

2Γ ^x 6Ö ^{= WI}Y

7 2 £

IT" ⁺ⁿ

Will man die Umdrehungsgeschwindigkeit eines drehbaren Körpers durch ein äußeres Bezugssignal der Frequenz f Hz auf einen Wert r einregeln, so wird weiterhin die Spaltteilung JL' zweier zum Ermitteln der Geschwindigkeit dienender Magnetköpfe auf einer auf dem drehbaren Körper angeordneten Magnetplatte (ausgedrückt in Grad, bezogen auf den Drehungsmibbelpunkt) auf

^Λ 2f
festgelegt.

Wie im obigen beschrieben wurde, kann bei einem gleichbleibenden Bezugssignal und für eine beliebig gewählte, erwünschte Geschwindigkeit ein Servosystem aufgebaut werden, das mit diesem Bezugssignal im Phasengleichlauf gehalten wird, indem man die wechselseitige Stellung zweier Magnetköpfe entsprechend festlegt und mit einem Signal zum Ermitteln der Geschwindigkeit arbeitet, das in einer bestimmten Beziehung zu dem äußeren Bezugssignal steht.

Patentansprüche

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Claims (4)

>i5_- : . ■.■■■ ■ =. -'■■'■ Pa te η t an sp r ü c h e

1. Verfahren zum Ermitteln der Geschwindigkeit eines Körpers eines . magnetischen AufzeichnungsmediuBis, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des Herauführens eines ersten und eines zweiten Magnetkopfes (9, 8) an einen Körper (l) eines magnetischen Aufzeichnungsmediums an einem Punkt vorbestimmten Abstandes zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetkopf (9, 8), wobei der Körper (l) durch eine Antriebsvorrichtung (2, 3, 4) antreibbar ist und der erste Magnetkopf (9) in bezug auf die Fortbewegungsrichtung des Körpers (l) des Aufzeichnungsmediums vor dem zweiten Magnetkopf (8) angeordnet ist, des Aufzeichnens von aus dem Ausgang eines Oszillators (ll) herrührenden Impuls Signalen durch den ersten Magnetkopf (9), des Wiedergebens dieser aufgezeichneten Signale durch den hinter dem ersten Magnetkopf (9) angeordneten zweiten Magnetkopf (8),des sukzessiven Aufzeichnens von ImpulsSignalen auf dem Aufzeichnungsmedium durch eine durch die wiedergegebenen Signale ausgelöste Betätigung des Oszillators (ll) zu einem synchronen Oszillieren und des Ermitteins der Fortbewegungsgeschwindigkeit des magnetischen Aufzeichnungsmediums anhand des aus den Impulssignalen herrührenden, wiedergegebenen Signals.

2ο Verfahren zum Ermitteln der Fortbewegungsgeschwindigkeit eines Körpers eines magnetischen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei der durch den ersten Magnetkopf (9) aufgezeichneten Impulssignale auf dem Aufzeichnungsmedium den gleichen Abstand voneinander haben.

3« Verfahren zum Ermitteln der Fortbewegungsgeschwindigkeit eines Körpers eines magnetisohen Aufzeiohnungsmediums nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgefrequenz der Schwingungen des Oszillators (ll) etwas kleiner als zu -^ χ η Hz gewählt ist, wobei V die Fortbewegungsgeschwindigkeit des magnetisohen Aufzeichnungsmediums und P die effektive Spaltteilung zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetkopf (9, 8) bezeichnen und η gleich 1 oder I/2 ist.

4. Verfahren zum Regeln der Fortbewegungsgeschwindigkeit einesrön einer Antriebsvorrichtung angetriebenen Körpers eines magnetisohen Aufzeiohnungsmediums, gekennzeiohnet durch die Verfahrenssohritte des '"

Heranführens

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Heranführens eines ersten und eines zweiten Magnetkopf es (9» 8) aneinen Körper (l) eines magnetisohen Aufzeiehnungsmediums an einem Punkt vorbestimmten· Afc ständes zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetkopf (9, 8), wobei der Körper (l) durch eine Antriebsvorrichtung (2, 3, 4) antreibbar ist und der erste Magnetkopf (9) in bezug auf die Fo ^bewegungsrichtung des Körpers (l) des Aufzeiohnungsmediums vor dem zweiten Magnetkopf (8) angeordnet ist, des AufZeichnens von aus dsm Ausgang eines Oszillators (ll) herrührenden Impulssignalen durch den ersten Magnetkopf (9)> des Wiedergebens dieser aufgezeichneten Signale durch den hinter dem ersten Magnetkopf (9) angeordneten zweiten Magnetkopf (θ), des sukzessiven Aufzeichnens von Impulssignalen auf dem Aufzeichnungsmedium durch eine durch die wiedergegebenen Signale ausgelöste Betätigung des Oszillators (ll) zu einem synchronen Oszillieren, des Phasenvergleichs eines zu den wiedergegebenen Signalen in einer Beziehung stehenden Signals und eines äußeren Bezugs signals zum Erzeugen eines Phasenunterschiedsei gnals und des Regeins der Antriebsvorrichtung (2, 3» 4) durch das Phasenunterschiedssignal„

Verfahren nach Anspruch 4, dadureh gekennzeichnet, daß es sich bei dem Körper des magnetisohen Auf zeiehmingsmediums um ein Magnetband (l) und bei dem äußeren Bezugssignal um das Horizontal Synchronsignal des auf dem Magnetband (l) aufzuzeichnenden Tideosignals handelt.

Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Körper des magnetisohen Aufzeichnungsmediume um eine drehbare Magnetplatte (104) handelt.

Verfahren zum Regeln der Umdrehungsgeschwindigkeit einer Magnetplatte eines Fernseh-Magnetwiedergabegeräts mit Magnetplatte beim Aufzeichnen von Videosignalen für ein Teilbild eines Fern seh signals nach einem Zeilensprungabtastsystem mit einem Vertikalsynchronsignal der Frequenz f_v Hz und einem Horizontal synchron signal der Frequenz f_TT Hz auf eine durch eine Antriebsvorrichtung zu Drehbewegungen angetriebene Magnetplatte mit einem stationären Kopf, gekennzeichnet durch die Verfahrensechritte des AufZeichnens des Sohwingungsausgangs eines Oszillators (HO) durch einen ersten Magnetkopf (10?) auf einen rotierenden Körper (lOl) eines zusammen mit der Magnetplatte (104)

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zu Drehbewegungen angetriebenen magnetischen Aufzeichnungsmediums, des Wiedergebens des aufgezeichneten Signals dieses Schwingungsausgangs durch einen zweiten Magnetkopf (108), der in einer gegen den ersten Magnetkopf (107) in bezug auf den Drehungsmittelpunkt des rotierenden Körpers (lOl) des magnetischen Aufzeichnungsmediums um

120 χ f
■jdr- χ -τ- Grad in der Drehungsriehtung versetzten Winkelstel-

lungeanordnung vorgesehen ist, des synchronen Betreibens des Oszillators (HO) mit dem wiedergegebenen Signal, des Phasenvergleich^ des von dem zweiten Magnetkopf (IO8) wiedergegebenen Signals und des Vertikal synchron signals zum Erzeugen eines Phasenunterschiedssignals und des Regeins der Antriebsvorrichtung (105) durch das Phasenunterschieds signal .

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