DE2334310B2 - Schaltungsanordnung zur ermittlung von zeitabweichungen eines von einem speichermedium abgenommenen bildsignalgemisches und zur steuerung der laufgeschwindigkeit des speichermediums - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, wie sie im Anspruch 1 vorausgesetzt ist.

Als Wiedergabegerät für Fernsehaufzeichnungen kennt man beispielsweise Videobandgeräte, bei denen ein Magnetband über magnetische Abtastköpfe bewegt wird, und Videoplattenspieler, wo ein Abtaster in die Rille einer sich drehenden Aufzeichnungsplatte greift. Damit derartige Geräte richtig arbeiten, müssen die Geschwindigkeiten des Aufzeichnungsträgers und der Abtastvorrichtung in einer vorgegebenen Beziehung zueinander gehalten werden, damit die wiedergewonnenen Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse stabil sind und eine Frequenz haben, die innerhalb des Synchronisierbereichs der Horizontal- und Vertikalablenkschaltungen des Fernsehempfängers liegt, mit welchem das Wiedergabegerät verbunden ist. Wenn es sich bei der aufgezeichneten Information um ein Farbfernsehsignal handelt, bei welchem die Farbinformation als ein vom Wiedergabegerät zu verarbeitendes moduliertes Trägersignal aufgezeichnet ist, dann muß das wiedergewonnene Signal ebenfalls stabil sein und eine Frequenz haben, die innerhalb des Synchronisier- oder Fahgbereichs der im Wiedergabegerät enthaltenen Farbschaltungen sein.

Die vorgegebene Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Abtastvorrichtung kann dadurch eingehalten werden, daß man im Wiedergabegerät eine Drehzahlregelung des Antriebsmotors für den Aufzeichnungsträger vorsieht. Für eine derartige Drehzahlregelung ist es jedoch notwendig, die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Abtastvorrichtung zu bestimmen. Eine entsprechende Regelungseinrichtung muß Informationen' über die Richtung und Größe irgendwelcher Abweichungen von der vorgegebenen Relativgeschwindigkeit zwischen Aufzeichnungsträger und Abtastvorrichtung erhalten. Wenn diese Informationen auf dem Abfühlen der Geschwindigkeit sich bewegender Teile des Wiedergabegeräts beruhen, dann steht die der Regelungseinrichtung gegebene Information nicht unbedingt in direkter Beziehung zur Aufgabe, die Stabilität und die Frequenz des wiedergewonnenen Fernsehsignals innerhalb eines gewünschten Synchronisierbereichs der signalverarbeitenden Schaltungen zu halten. So wird beispielsweise im genannten Fall ein fehlerhafter Betrieb des Wiedergabegeräts, der auf einen Schlupf zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Antriebsmechanismus zurückzuführen ist, weder erfaßt noch korri-. giert.

Es ist aus der US-PS 29 13 652 bekannt, ein Zeitsignal zusammen mit der wiederzugebenden Information auf den Aufzeichnungsträger aufzuzeichnen. Bei einem solchen System wird beim Abspielen das wiedergewonnene Zeitsignal dazu verwertet, eine Information über die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Abtastvorrichtung zu erhalten. Jedoch steht auch in diesem Fall die der Regelungseinrichtung zugeführte Information nicht in direkter Beziehung zur Aufgabe, die Stabilität und die Frequenz des wiedergewonnenen Fernsehsignals innerhalb eines gewünschten Synchronisierbereichs der signalverarbeitenden Schaltungen zu halten. Falls nämlich das aufgezeichnete Zeitsignal nicht genau auf die aufgezeichnete Information bezogen ist, oder falls beim Abspielen zwisehen den Zeitsignalen und den Informationssignalen eine Verzerrung eintritt (beispielsweise durch eine Verbiegung oder eine Streckung des Aufzeichnungsträgers), dann wird der Zeitfehler im wiedergewonnenen Fernsehsignal weder gefühlt noch korrigiert.

Während im Fall der US-PS 29 13 652 ein vom Speichermedium abgenommener Impuls mit seiner um den Abstand zweier entsprechender Impulse verzögerten Version verglichen wird und aus dem Vergleichsergebnis ein Korrektursignal für die Laufgeschwindigkeit des Speichermediums im Sinne der Konstanthaltung eines gewünschten Impulsabstands erzeugt wird, erfolgt demgegenüber gemäß dem DT-PS 11 06 799 und der OE-PS 2 86 384 der Vergleich eines regelmäßig wiederkehrenden Signalanteils mit einer Bezugsfrequenz, die möglichst konstant sein muß, damit die Lauffrequenz des Speichermediums im gewünschten Maße konstant gehalten wird. Gemäß der GB-PS 8 24 041 wird zwar ebenfalls ein Signalanteil mit seiner verzögerten Version verglichen, jedoch wird die Verzögeruhg in diesem Fall durch die Laufzeit eines Magnetbands zwischen zwei Magnetköpfen bestimmt. Die DT-AS 12 61543 benutzt ebenfalls eine Bezugsfrequenz und bewirkt die Korrektur festgestellter Zeitfeh-

ier durch Einschaltung von Laufzeitgliedern mit gestaffelter Verzögerungszeit, wobei die Einschaltung der jeweils erforderlichen Laufzeitglieder mit Hilfe von aus dem Vergleich abgeleiteten Steuersignalen erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die erreichbare Genauigkeit der Regelung im Verhältnis zum Aufwand zu verbessern und hierzu eine besonders zweckmäßige Anordnung anzugeben. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Während die bekannten Schaltungen, soweit sie überhaupt mit der Erfindung vergleichbar sind, mit Analogsignalen arbeiten und von einer Analogregelung der Laufgeschwindigkeit des Speichermediums Gebrauch machen, erfolgt die Regelung gemäß der Erfindung in digitaler Weise, welche bekanntlich hinsichtlich der erreichbaren Genauigkeit im Verhältnis zum Aufwand vorteilhafter ist. Die entsprechenden binären Schaltungselemente und ihre Zusammenschaltung sind nunmehr Gegenstand des neuen Schutzbegehrens.

Die Anordnung ist erfindungsgemäß so getroffen, daß die Bremseinrichtung für den Speichermediumantrieb nur dann eingeschaltet ist, wenn einem bistabilen Multivibrator ein verzögertes Eingangssignal zugeführt wird. Läuft der Plattenteller zu schnell, dann trifft der verzögerte Eingangsimpuls zuerst beim Multivibrator ein, der dadurch in einen Schaltzustand kommt, bei dem die Bremseinrichtung nicht angesteuert wird. Kurze Zeit darauf erscheint der verzögerte Impuls am anderen Eingang des Multivibrators und schaltet diesen in einen Zustand um, bei welchem die Bremseinrichtung betätigt wird. Dieser Zustand bleibt während des gerade laufenden Zeilenintervalls bestehen, so daß der Plattenteller bis zum Auftreten des nächsten Zeilenimpulses gebremst wird. Ist seine Drehzahl dann immer noch zu hoch, dann wiederholt sich das gleiche. Ist die Drehzahl dagegen bereits unter die Solldrehzahl abgesunken, dann erscheint der verzögerte Impuls zuerst am Multivibrator, der damit noch in der Bremslage verbleibt, jedoch beim kurz danach auftretenden unverzögerten Impuls in die andere Lage zurückgeschaltet wird, wo er ein Bremsfreigabesignal erzeugt, der Plattenteller also nicht weiter abgebremst wird, sondern durch seinen Antrieb wieder auf eine höhere Drehzahl gebracht werden kann. In einem praktischen Fall ließ sich bei einer Drehzahl des Plattentellers um etwa 450 U/min und einem Zeilenimpulsabstand von 63,5 μβ die Regelung sehr feinfühlig durchführen.

Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele an Hand von Zeichnungen ausführlich beschrieben.

Fig. 1 zeigt teilweise in Blockform das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erfassung von Zeitfehlern und Geschwindigkeitsregelung;

F i g. 2 ist eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erfassung von Zeitfehlern und Geschwindigkeitsregelung, die besonders für die Wiedergabe von Farbfernsehaufzeichnungen geeignet ist.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung befindet sich eine Videoplatte 12 als Aufzeichnungsträger auf dem Drehteller 14 eines Videoplattenspielers. Der Plattenteller 14 besteht aus leitendem Material und wird über einen Transmissionsriemen 15 und eine Riemenscheibe 17 durch einen Motor 16 angetrieben. Der Motor ist ein Synchronmotor mit einer Synchrondrehzahl von 3600 Umdrehungen je Minute. Der Durchmesser des Plattentellers 14 und der Durchmesser der Riemenscheibe 17 sind so gewählt, daß der Plattenteller im freilaufenden Zustand eine Drehzahl (455 U/min) hat, die etwas größer ist als seine Drehzahl im normalen Betrieb (449, 55 U/min). Es sei bemerkt, daß die Anzahl der Lamellen im Rotor und im Stator des Synchronmötors so gewählt ist, daß das gewünschte Motordrehmoment erhalten wird. Ein Bremssystem 18 verlangsamt die Drehgeschwindigkeit des Plattentellers 14, um den zu schnellen Antrieb des Plattentellers durch den Motor 16 auszugleichen.

Die Videoplatte 12 wird von einem Abtaster 20 berührt. Bei Relativbewegung zwischen der Platte 12 und dem Abtaster 20 wird die auf der Platte aufgezeichnete Fernsehinformation erfaßt und dem Anschluß 22 der signalverarbeitenden Schaltungsanordnung 24 des Abspielgeräts zugeführt. Die Schaltungsanordnung 24 gewinnt aus den am Anschluß 22 zugeführten Signalen ein Fernseh-Signalgemisch, welches an der Ausgangsklemme 26 erscheint und Synchronimpulse enthält.

Das an der Klemme 26 erscheinende Signalgemisch wird über die Klemme 28 der Wiedergabeapparatür eines Fernsehempfängers 30 zugeführt. Im Bedarfsfall kann das an der Klemme 26 erscheinende Signalgemisch einer Trägerwelle aufmoduliert werden und in dieser Form den (nicht gezeigten) Antennenanschlüssen des Fernsehempfängers 30 zugeführt werden.

Das an der Klemme 26 erscheinende Signalgemisch gelangt ferner über eine Leitung 32 zum Anschluß 34 eines Separators 36 zur Synchronimpuls-Abtrennung. Der Separator 36 und andere damit zusammenhängende Schaltungen liefern ein Nutzsignal, welches sich mit der Horizontalablenkfrequenz (Zeilenfrequenz) des wiedergewonnenen Video-Signalgemischs wiederholt. Dieses Nutzsignal wird einer Verzögerungsleitung zugeführt, womit es um eine Zeitspanne verzögert wird, die einer normalen Zeilendauer im Videosignal entspricht. Durch Vergleich des verzögerten mit dem unverzögerten Nutzsignal wird ein Fehlersignal erzeugt, welches dem Bremsmechanismus 18 zugeführt wird. Der Bremsmechanismus 18 verringert die Drehzahl des Plattentellers 14 und stellt die Relativgeschwindigkeit zwischen der Videoplatte 12 und dem Abtaster 20 so ein, daß die Zeitfehler im wiedergewonnenen Videosignal verschwinden.

Der Anschluß 34 ist über einen Widerstand 35 und einen Kondensator 37 mit einem Differentialverstärker 38 verbunden. Der Differentialverstärker 38 kann eine integrierte Schaltung sein, wie sie unter der Typenbezeichnung CA 3028 A von der RCA Corporation angeboten wird. Eine Beschreibung dieser integrierten Schaltung befindet sich in einer RCA-Veröffentlichung mit dem Titel »Finear Integrated Circuits, File No. 400«, die von der RCA Electronic Components, Harrison, New Jersey, USA, bezogen werden kann. Der Differentialverstärker 38 ist so vorgespannt, daß er im nichtlinearen Bereich arbeitet Er erhält seine Betriebsspannungen über Widerstände 40,42,44,46 und 48 von einer Klemme 50, die mit +15 Volt Gleichspannung versorgt wird. Die Klemme 50 ist mit einem Ableitkondensator 56 für Signalfrequenzem verbunden. Zwischen der Klemme 50 und der integrierten Schaltung liegen äußere Lastwiderstände 52 und 54 für den Differentialverstärker.

Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 38 wird einem Emitterfolger 58 zugeführt. Die Wellenformen der Spannungen am Anschluß 34 (d. h. am Eingang des Separators 36) und am Emitter des Emitterfolgers 58 sind in F i g. 1 dargestellt Das dem Anschluß 34 zu-

geführte Video-Signalgemisch wird in nichtlinearer Weise verstärkt, wobei die negativen Komponenten des Signals (die Synchronimpulse) mehr verstärkt werden als weniger negative oder positive Komponenten. Der Emitterfolger 58 ist über ein die Widerstände 62 und 64 und die Kondensatoren 66 und 68 enthaltendes Tießpaßfilter 60 mit der Basis eines Separatortransistors 70 verbunden. Der Transistor 70 ist durch Widerstände 72 und 74 an die Schwelle seiner Leitfähigkeit vorgespannt. Die negativ gerichteten Synchronimpulse treiben den Transistor weit in den leitenden Bereich, so daß eine Spannung am Widerstand 76 entsteht.

Der Spannungsverlauf am Kollektor des Transistors 70 ist in der Zeichnung neben diesem Bauelement dargestellt. Die Synchronimpulse gelangen über eine Blokkierdiode 78 zu einer Integratorschaltung mit den Widerständen 80 und 82 und dem Kondensator 84. Die Integratorschaltung verhindert, daß Ausgleichs- oder Stoßspannungen einer Dauer von weniger als etwa 5 Mikrosekunden (der Dauer eines Horizontalsynchronimpulses) den Transistor 86 in den Durchlaßbereich vorspannen. Wenn die Spannung am Widerstand 82 und am Kondensator 84 einen den Transistor 86 durchschaltenden Wert erreicht, dann fällt die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 88 und 90 auf den Wert des Massepotentials, wodurch ein monostabiler Multivibrator 92 ausgelöst wird.

Der monostabile Multivibrator 92 liefert einen negativ gerichteten Ausgangsimpuls von 45 Mikrosekunden Dauer. Wenn dem Eingangsanschluß 34 des Separators während des Vertikalaustastintervalls Ausgleichsimpulse zugeführt werden, dann können diese Impulse den Betrieb des Systems somit nicht stören. Die Ausgleichsimpulse erscheinen am Anschluß 34 etwa alle 31,5 Mikrosekunden, während des Vertikalaustastintervalls. Der erste Ausgleichsimpuls löst den monostabilen Multivibrator 92 aus, und der nächste Ausgleichsimpuls erscheint nach dem Auslösen des Multivibrators während des 45 Mikrosekunden dauernden Ausgangsimpulses. Der zweite Ausgleichsimpuls hat somit keinen Einfluß auf den Multivibrator und löst bei diesem keinen weiteren Ausgangsimpuls aus.

Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 92 gelangt zu einem weiteren monostabilen Multivibrator 94, der im Fall seiner Auslösung einen negativgerichteten Ausgangsimpuls von 5 Mikrosekunden Dauer erzeugt. Es entsteht somit eine Reihe von Impulsen, die in ihrer Dauer und im zeitlichen Auftreten den Horizontalsynchronimpulsen in dem am Anschluß 34 zugeführten Eingangssignal entsprechen. Die Multivibratoren 92 und 94 erhöhen die Zuverlässigkeit des Systems, indem sie verhindern, daß dem übrigen Teil des Systems ungewollte Signale zugeführt werden.

Die Ausgangsimpulse des Separators 36 werden über eine Leitung 98 und einen Kondensator 99 auf die Basis eines normalerweise leitenden Transistors 100 gegeben. Dieser Transistor erhält seine Betriebsspannung " über Widerstände 101 und 103 von der auf +15 Volt Gleichspannung liegenden Versorgungsklemme 50. Die vom Separator 36 kommenden Impulse versetzen den Transistor 100 periodisch in den Sperrzustand. Die daraufhin am Kollektor des Transistors 100 erscheinenden positiven Spannungsimpulse gelangen über einen Kondensator 105 zur Basis eines Transistors 102. Ein Widerstand 107 hält den Transistors 102 normalerweise im leitenden Zustand. Der am Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 105 und dem Widerstand erscheinende Impuls sperrt den normalerweise leitenden Transistor 102, wodurch der Stromfluß von der Klemme 50 über einen Widerstand 109, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 102 und einen auf 3,58 MHz abgestimmten Schwingkreis 111 unterbrochen wird.

Der Schwingkreis 111 enthält eine abstimmbare Spule 104 und einen Kondensator 106. Ein Widerstand 110, der für Signalfrequenzen durch einen Kondensator 108 überbrückt ist, stellt die Kollektorlast für den Transistör 102 in dessen Leitzustand dar. Wenn der Transistor 102 gesperrt wird, dann wird der Schwingkreis 111 dazu gebracht, mit einer Frequenz von 3,58 MHz zu schwingen. Wenn der Transistor 102 nach Absinken der an seiner Basis liegenden positiven Spannung wieder leitend wird, bricht die Schwingung ab. Der erzeugte 3,58 MHz-Schwingimpuls wird auf die Basiselektrode einer als Emitterfolger geschalteten Transistorstufe 112 gegeben. Das Ausgangssignal des Emitterfolgers 112 gelangt über einen Widerstand 114 und einen Kondensator 116 zu einem monostabilen Multivibrator 118. Die Vorderflanke jedes erzeugten 3,58 MHz-Schwingimpulses entspricht in ihrem zeitlichen Auftreten der Vorderflanke jedes Horizontalsynchronimpulses im Videosignal, welches dem Eingangsanschluß 34 des Separators 36 zugeführt wird. Der Ausgang des Emitterfolgers 112 ist zusätzlich über einen Widerstand 120 mit der Eingangsklemme 122 einer Verzögerungsleitung 124 verbunden, deren Verzögerungszeit 63,5 Mikrosekunden beträgt. Eine solche Verzögerungsleitung wird oft als »1 Η-Verzögerungsleitung« bezeichnet, weil ihre Verzögerungszeit der Dauer einer horizontalen Abtastzeile der Information des Videosignals entspricht. Die Verzögerungsleitung 124 ist ein akustisches Laufzeitglied mit Glasmaterial, dessen Durchlaßbereich seine Mitte bei 3,58 MHz hat. Die Eingangsimpedanz der Verzögerungsleitung 124 ist mittels einer einstellbaren Spule 126 auf 3,58 MHz abgestimmt. Auch die Ausgangsimpedanz der Verzögerungsleitung 124 ist auf ähnliche Weise mittels einer an den Ausgangsanschluß 128 der Verzögerungsleitung angeschlossenen einstellbaren Spule 130 auf 3,58 MHz abgestimmt. Es sei darauf hingewiesen, daß der Schwingkreis 111 auf die Mittenfrequenz der Verzögerungsleitung 124 abgestimmt ist. Sollte die Mittenfrequenz der Verzögerungsleitung 124 geändert werden, dann muß die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 111 entsprechend geändert werden. Jeder dem Eingangsanschluß 122 der Verzögerungsleitung zugeführte 3,58 MHz-Schwingimpuls erscheint nach einer Verzögerung von 63,5 Mikrosekunden am Ausgangsanschluß 128 der Verzögerungsleitung. Die verzögerten Schwingimpulse gelangen über einen Widerstand 132 und einen Kondensator 134 zu einer Verstärkerstufe 136, die einen Verstärker 138 in Basisschaltung und einen Verstärker 140 in Kollektorschaltung (Emitterfolger) enthält. Die verzögerten und verstärkten Schwingimpulse werden dann über einen Kondensator 142 auf einen monostabilen Multivibrator gegeben.

Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 118, der durch die Vorderflanke jedes unverzögerten 3,58 MHz-Schwingimpulses ausgelöst wird, und das Ausgangssignal des Multivibrators 144, der durch die Vorderflanke jedes verzögerten 3,58 MHz-Schwingimpulses ausgelöst wird, werden beide einer Vergleicherstufe 146 zugeführt. Die Vergleicherstufe 146 kann ein bistabiler Multivibrator sein, der einen oder den anderen von zwei stabilen Zuständen annehmen kann, je nachdem, welche seiner Eingangsklemmen 148 und

beaufschlagt wird. Wenn die Klemme 148 erregt ist, liefert die Vergleicherstufe 146 eine Gleichspannung von +4 Volt an ihrer Ausgangsklemme 152, und wenn die Klemme 150 erregt ist, dann hat der Ausgang 152 Massepotential. Eine gleichzeitige Beaufschlagung der s Eingangsklemmen 148 und 150 hat zur Folge, daß die Spannung am Ausgang des Vergleichers ihren bisherigen Wert nicht ändert. Das Ausgangssignal des Vergleichers 146 ist charakteristisch für die Reihenfolge, in der die monostabilen Multivibratoren 118 und 144 ausgelöst werden. Dies wiederum steht in direkter Beziehung zur Frequenz der Horizontalsynchronimpulse im Videosignal, welches am Eingangsanschluß 34 des Separators 36 zugeführt wird.

Wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen der Videoplatte 12 und dem Abtaster 20 wächst, dann betätigt der unverzögerte 3,58 MHz-Schwingimpuls den monostabilen Multivibrator 118, bevor der verzögerte 3,58 MHz-Schwingimpuls den Multivibrator 144 betätigt. Der verzögerte Schwingimpuls verdankt seine Entstehung dem unmittelbar vorhergehend erzeugten Schwingimpuls, der bereits zu einem Zeitpunkt vor dem Anwachsen der Relativgeschwindigkeit aufgetreten ist. In diesem Fall gibt der monostabile Multivibrator 118 ein Ausgangssignal etwas eher zum Vergleichereingang 148, als der monostabile Multivibrator 144 ein Ausgangssignal zum Vergleichereingang 150 liefert. Die entsprechenden Signalzustände an den Eingängen 148 und 150 des Vergleichers haben zur Folge, daß das Potential am Vergleicherausgang 152 zuerst auf +4 Volt ansteigt und dann auf Massepotential abfällt. Das Massepotential bleibt etwa 63,5 Mikrosekunden lang bestehen. Nach dieser Zeit betätigt ein neuer 3,58 MHz-Schwingimpuls die beiden monostabilen Multivibratoren 118 und 144, womit dem Vergleicher wiederum Signale zugeführt werden.

Wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen der Videoplatte 12 und dem Abtaster 20 groß bleibt oder weiter anwächst, dann empfängt der Multivibrator 118 einen 3,58 MHz-Schwingimpuls, bevor die verzögerte Version des (dem Multivibrator 118 zuvor zugeführten) 3,58 MHz-Schwingimpulses zum Multivibrator 144 gelangt, und der oben beschriebene Vorgang wiederholt sich. Falls sich die Relativgeschwindigkeit zwischen Videoplatte 12 und Abtaster 20 so weit verringert hat, daß die beiden monostabilen Multivibratoren 118 und 144 gleichzeitig 3,58 MHz-Schwingimpulse erhalten, dann bleibt das Massepotential am Vergleicherausgang 152 für etwa weitere 63,5 Mikrosekunden unverändert.

Wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen der Videoplatte 12 und dem Abtaster unter ihren Sollwert absinkt, dann empfängt der monostabile Multivibrator 144 einen verzögerten Schwingimpuls, bevor ein Schwingimpuls zum monostabilen Multivibrator 118 gelangt. Der unverzögerte Schwingimpuls verdankt seine Entstehung einem Ausgangssignal des Separators 36, welches nach dem Absinken der Relativgeschwindigkeit aufgetreten ist, während der verzögerte Schwingimpuls seine Entstehung dem unmittelbar vorhergehend erzeugten Schwingimpuls verdankt, der vor dem Absinken der Relativgeschwindigkeit aufgetreten ist. In diesem Fall empfängt der Vergleicher an seinem Eingang 150 ein Signal vom Multivibrator 144 etwas eher, als ein Signal vom Multivibrator 118 am Vergleichereingang 148 empfangen wird. Diese Signalkom- »5 bination an den Vergleichereingängen 148 und 150 hat zur Folge, daß das Potential am Vergleicherausgang 152 zuerst auf Massepotential fällt und dann auf +4 Volt absteigt. Das positive Potential bleibt für etwa 63,5 Mikrosekunden erhalten, und am Ende dieser Zeitspanne werden wiederum 3,58 MHz-Schwingimpulse an die beiden monostabilen Multivibratoren 118 und 144 gelegt, wodurch dem Vergleicher 146 wiederum Signale zugeführt werden.

Falls die Relativgeschwindigkeit zwischen Videoplatte 12 und Abtaster 20 niedrig bleibt oder noch weiter absinkt, wird ein (zuvor dem Multivibrator 118 zugeführter) Schwingimpuls zum Multivibrator 144 gegeben, bevor der Multivibrator 118 einen Schwingimpuls empfängt, und die oben beschriebene Folge wiederholt sich. Falls die Relativgeschwindigkeit zwischen Videoplatte 12 und Abtaster 20 so weit angewachsen ist, daß die beiden Multivibratoren 118 und 144 gleichzeitig Schwingimpulse erhalten, dann bleibt das positive Potential am Vergleicherausgang 152 der annähernd weitere 63,5 Mikrosekunden unverändert. Wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen Videoplatte 12 und Abtaster 20 über den Sollwert ansteigt, dann arbeitet die Anordnung in der weiter oben beschriebenen Weise.

Der Vergleicher 146 liefert ein binäres Ausgangssignal, welches charakteristisch für die Frequenz der Horizontalsynchronimpulse des Videosignals ist, welches vom Aufzeichnungsträger abgenommen und in der signalverarbeitenden Schaltungsanordnung 24 verarbeitet wird. Wenn die Frequenz dieser Synchronimpulse aus irgendwelchen Gründen zu hoch ist, liefert der Vergleicher 146 an seinem Ausgang 142 Signale, die eine Herabsetzung der Relativgeschwindigkeit verursachen. Mit Abnahme der Relativgeschwindigkeit wird auch die Frequenz der Horizontalsynchronimpulse niedriger. Wenn andererseits die Frequenz der Horizontalsynchronimpulse aus irgendwelchen Gründen niedrig ist, dann liefert der Vergleicher 146 an seinem Ausgang 152 Signale, die zu einer Erhöhung der Relativgeschwindigkeit führen. Mit höherer Relativgeschwindigkeit steigt auch die Frequenz der Horizontalsynchronimpulse. Der Vergleicher 146 kann auch ein anderes Gerät als ein monostabiler Multivibrator sein und ein analoges Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 152 liefern, welches auf der zeitlichen Beziehung der den Vergleichereingängen 146 und 150 zugeführten Signale beruht. In diesem Fall müßte dem Vergleicher eine geeignete Anordnung nachgeschaltet werden, welche das Analogsignal zur Geschwindigkeitssteuerung des Antriebs heranzieht.

Der Vergleicherausgang 152 ist über eine Diode 146 mit der Basis eines normalerweise leitenden Transistors 156 verbunden. Der Transistor 156 wird mittels der an der Klemme 50 liegenden Gleichspannung über die Widerstände 158 und 160 in Durchlaßrichtung vorgespannt. Wenn der Vergleicherausgang 152 Massepotential aufweist, dann wird der Transistor 156 gesperrt; und wenn der Vergleicherausgang 152 auf +4 Volt liegt, dann bleibt der Transistor 156 leitend. Der Kollektor des Transistors 156 ist direkt mit der Basis eines normalerweise nichtleitenden Transistors 164 verbunden. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 164 liegt in Reihe mit einer Eisenkernspule 166 zwischen einer Klemme 168 und Masse. Die Klemme 168 ist auf +40 Volt Gleichspannung gelegt und für Wechselstromsignale durch einen Kondensator 170 an Masse angeschlossen.

Die Eisenkernspule 166 befindet sich in der Nachbarschaft des metallenen Plattentellers 114, so daß der Plattenteller einen Teil des Kraftlinienwegs für das Magnetfeld der Eisenkernspule darstellt. Wenn Strom

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durch die Spule 166 fließt, entsteht ein Magnetfeld, welches Wirbelströme im Metall des Plattentellers 14 induziert. Diese Wirbelströme erzeugen ein Magnetfeld, welches mit dem Magnetfeld der Eisenkernspule 166 in Wechselwirkung tritt, wodurch eine Bremskraft entsteht, die der Drehung des Plattentellers 14 entgegenwirkt. Die durch die Wirbelströme hervorgerufene Kraft ist ausreichend stark, um die Drehung des Plattentellers zu verlangsamen und die richtige Relativgeschwindigkeit zwischen Platte 12 und Abtaster 20 einzustellen, damit die Horizontalsynchronimpuise im wiedergewonnenen Videosignal die gewünschte Frequenz haben.

Die durch Wirbelströme hervorgerufene Bremskraft hat zur Folge, daß der Plattenteller 14 mit einer Drehzahl rotiert, die bezüglich der Drehzahl der Riemenscheibe von 3600 U/min asynchron ist. Der asynchrone Betrieb wird durch den Treibriemen 15 hervorgerufen. Der Treibriemen 15 besteht aus elastischem Material wie z. B. Neopren-Gummi oder Polyurethan und hat einen rechteckigen Querschnitt von

5,842 mm χ 0,508 mm. Der Riemen bildet einen Mechanismus zur kontrollierbaren, reproduzierbaren linearen Geschwindigkeitsänderung, wobei die Kriechdehnung des Riemens herangezogen wird. Der Treibriemen 15 wird schlupflos um den Umfang der Riemenscheibe 17 und des Plattentellers 14 aufgezogen und dabei um etwa 10% seines nichtanliegenden Innenumfangs von 73,66 cm gestreckt. Die Streckung wird eingestellt durch geeignete Wahl des Abstands (15,72 cm) zwischen den Rotationsachsen der Riemenscheibe 17 (Durchmesser 2,91 cm) und des Plattentellers 14 (Durchmesser 24,22 cm).

Es wurde gefunden, daß die von den Wirbelströmen verursachte Bremswirkung die Drehzahl des Plattentellers von 455 U/min (im freilaufenden Zustand) auf 445 U/min vermindern kann, ohne daß zwischen dem Treibriemen 15 und sowohl der Riemenscheibe 17 als auch dem Plattenteller 14 ein Schlupf eintritt. Wegen der elastischen Nachgiebigkeit des Treibriemens 15 führt das Bremsen zu einer Kriechdehnung des Treibriemens. Genauer gesagt führt das Bremsen zu einer Streckung des vom Plattenteller fortlaufenden Riemensteils und zu einer Komprimierung des zum Plattenteller hinlaufenden Riementeils, ohne daß zwischen dem Treibriemen einerseits und der Riemenscheibe 17 und dem Plattenteller 14 andererseits ein Schlupf eintritt.

Der Plattenteller kann auch durch eine anders geartete Antriebseinrichtung auf eine gegenüber der Antriebsscheibe 17 asynchrone Drehzahl gebracht werden. Beispielsweise kann die Antriebsscheibe 17 mit dem Plattenteller 14 ähnlich wie bei Phono-Plattenspielern über eine Zwischenrolle gekoppelt sein, wobei die Bremsung einen Schlupf entweder mit dem Plattenteller oder mit der Antriebsscheibe bewirkt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine Schlupfverbindung zwischen der Antriebsscheibe und dem Plattenteller entweder mittels einer Zwischenrolle oder eines Treibriemens keinen Mechanismus darstellt, der eine so gut kontrollierbare und reproduzierbare Geschwindigkeitsänderung zuläßt wie die oben beschriebene Kopplung mit dem kriechenden Treibriemen.

Wenn der Motor 16 ein Asynchronmotor ist, dann existiert eine Schlupfgeschwindigkeit zwischen dem sich drehenden Statorfeld und dem sich drehenden Rotor. Die Schlupfgeschwindigkeit des Motors hängt ab von der Motorlast. Somit ändert die von den Wirbelströmen hervorgerufene Bremsung die Motorlast und daher auch die Schlupfgeschw.indigkeit des Motors, um die Drehzahl des Plattentellers zu regeln. Der Effekt der Schlupfgeschwindigkeit im Motor 16 kann mit dem

5 oben beschriebenen Kriecheffekt des Riemenantriebs kombiniert werden.

Wenn beim Betrieb des Abspielgeräts der Vergleicherausgang 152 auf Massepotential abfällt, dann wird der Transistor 156 gesperrt, wodurch der Transistör 164 leitend wird. Dies entspricht einem Zustand, wo die Frequenz der Horizontalsynchronimpuise des wiedergewonnenen Videosignals über dem Sollwert liegt. Bei leitendem Transistor 164 fließt Strom durch die Eisenkernspule 166, womit eine Bremskraft zur Verlangsamung der Drehzahl des Plattentellers 14 ausgeübt wird. Die Drehzahl des Plattentellers 14 wird so weit vermindert, bis die Frequenz der Horizontalsynchronimpuise des wiedergewonnenen Videosignals unter den Sollwert sinkt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Potential am Vergleicherausgang 152 positiv, und der Transistor 156 wird leitend. Hierdurch wird der Transistor 164 gesperrt, und der Stromfluß durch die Eisenkernspule 166 hört auf, so daß die Bremskraft verschwindet. Mit dem Fortfallen der Bremskraft steigt die Drehzahl des Plattentellers 14 auf die Leerlaufdrehzahl (d.h. die Drehzahl bei freilaufendem Plattenteller) an. Wenn ein Punkt erreicht ist, wo die Frequenz der Horizontalsynchronimpuise des wiedergewonnenen Videosignals zu hoch ist, wiederholt sich der Vorgang von selbst. Man erkennt, daß die Drehzahl des Plattentellers ständig nachgestellt wird, um die für den Normalbetrieb richtige Frequenz der Horizontalsynchronimpuise des wiedergewonnenen Videosignals zu erhalten. Es sind Einrichtungen zur Farbcodierung bei Wiedergabegeräten für Fernsehaufzeichnungen vorgeschlagen worden, in denen das wiedergewonnene Videosignal durch Schaltungen decodiert wird, die eine Verzögerungsleitung enthalten. Ein derartiges Farbcodierungssystem ist in der USA.-Patentschrift 35 60 635 offenbart. Damit diese Systeme richtig arbeiten, muß jedoch das Zeitintervall zwischen jeder horizontalen Abtastzeile des wiedergewonnenen Videosignals genau der Verzögerungszeit der in den Decodierschaltungen verwendeten Verzögerungsleitung angepaßt sein. Wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen den Aufzeichnungsträger und der Abtasteinrichtung so ist, daß das Intervall zwischen den Zeilen des wiedergewonnenen Videosignals der Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung nicht angepaßt ist, dann arbeiten die Decodierschaltungen nicht richtig.

In F i g. 2 ist ein System 200 zur Wiedergabe eines aufgezeichneten Farbfernsehsignals dargestellt. Das innerhalb des gestrichelten Rahmens gezeigte System 200 gleicht dem System nach der USA.-Patentschrift 35 60 635. Ein Triebwerk 202 treibt einen Aufzeichnungsträger an, um zwischen diesen und einer Abtasteinrichtung 204 eine Relativbewegung herzustellen. Das Farbfernsehsignal ist zeilensequentiell aufgezeichnet, wobei die Farbinformation über eine 3-Zeilen-Periode (eine Farbe je Zeile) als Niederfrequenzsignal (0-600 kHz) codiert ist. Die Leuchtdichteinformation oberhalb 600 kHz ist kontinuierlich von Zeile zu Zeile aufgezeichnet.

Das von der Aufzeichnung abgefühlte Video-Signalgemisch wird einem Tießpaßfilter (0 bis 600 kHz) zugeführt. Das Filter 206 trennt die niederfrequente Farbinformation vom Signalgemisch ab. Das Ausgangssignal des Tießpaßfilters 206 gelangt zu zwei hintereinan-

dergeschalteten »1 Η-Verzögerungsleitungen« 208 und 210 mit jeweils einer Verzögerungszeit von 63,5 Mikrosekunden. Das gesamte Video-Signalgemisch gelangt zu einem Verzögerungsnetzwerk 212, wo es verzögert, um eine Anpassung an die durch das Tiefpaßfilter 206 hervorgerufene Verzögerung der niederfrequenten Farbinformätion herzustellen.

Die Ausgangssignale des Tiefpaßfilters 206 und des Verzögerungsnetzwerks 212 werden auf eine Subtrahierschaltung 214 gegeben, wo das niederfrequente Farbsignal vom verzögerten Video-Signalgemisch subtrahiert wird. Am Ausgang der Subtrahierschaltung erscheint daher das hochfrequente Leuchtdichtesignal. Dieses hochfrequente Leuchtdichtesignal und das verzögerte niederfrequente Farbsignal von der Verzögerungsleitung 208 werden in einem Addierer 216 addiert. In ähnlicher Weise werden das hochfrequente Leuchtdichtesignal und das von der Verzögerungsleitung 210 kommende, zweifach verzögerte niederfrequente Farbsignal in einem Addierer 218 miteinander addiert. Die Ausgangssignale der Addierer 216 und 218 und das Ausgangssignal des Verzögerungsnetzwerks 212 werden parallel jedem einzelnen dreier dekommutierender Schalter 220,222 und 224 zugeführt.

Eine dekommutierende Taktschaltung 228 empfängt das wiedergewonnene Farbfernsehsignal und fühlt auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnete Synchronisiersignale. Diese Synchronisiersignale markieren jeweils den Beginn jeder Dreizeilenfolge der Farbinformation. Die Taktschaltung 228 steuert eine Synchronisiervorrichtung 226, die mit den drei Schaltern 220, 222 und 224 gekoppelt ist. Diese Schalter werden von der Synchronisiervorrichtung 226 derart gesteuert, daß sie im Gleichlauf miteinander und synchron mit den zeilensequentiellen Farbsignalen arbeiten. Die Schalter werden periodisch derart betrieben, daß an der Ausgangsklemme jedes Schalters ständig ein Signal erscheint, welches nur eine der drei Farbinformationen und die Leuchtdichteinformation enthält. Somit erscheint am Ausgang 230 des Schalters 220 ein die Farbinformation für rot enthaltendes niederfrequentes Signal und ein die Leuchtdichteinformation enthaltendes hochfrequentes Signal. Am Ausgang 232 des Schalters 222 erscheint ein niederfrequentes Grün-Signal und ein hochfrequentes Leuchtdichtesignal, und am Ausgang 234 des Schalters 224 erscheint ein niederfrequentes Blau-Signal und ein hochfrequentes Leuchtdichtesignal. Es wurde gefunden, daß die im Wiedergabesystem 200 enthaltenen Verzögerungsleitungen ebenso wie die Signale, welche die Verzögerungsleitungen durchlaufen haben, mit Vorteil für die Geschwindigkeits-Regelungseinrichtung 235 des Wiedergabesystems verwendet werden können. Die Horizontal-Synchronimpulse des wiedergewonnenen Videosignals erscheinen mit einer Folgefrequenz von 15 734 kHz. Diese Frequenz liegt im Durchlaßbereich (0 bis 60OkHz) des Tiefpaßfilters 206. Daher können die durch die Verzögerungsleitung 208 oder 210 laufenden Horizontalsynchronimpulse in einer ähnlichen Geschwindigkeits-Regelungseinrichtung verwendet werden, wie sie an Hand der F i g. 1 beschrieben wurde. Es sei angemerkt, daß auch irgendein anderes Signal, welches mit Zeilenfrequenz auftritt und eine der Verzögerungsleitungen durchläuft, als Nutzsignal für die Regelungseinrichtung 235 herangezogen werden kann.

In der Ausführungsform nach F i g. 2 durchlaufen die Horizontalsynchronimpulse des wiedergewonnenen Videosignals beide Verzögerungsleitungen 208 und 210. Eingang und Ausgang der Verzögerungsleitung 208 sind mit Separatorstufen 236 und 238 zur Abtrennung der Horizontalsynchronimpulse verbunden. Die abgetrennten Horizontalsynchronimpulse vom Ausgang des Separators 236 werden über einen Impulsformer 239 auf einen Vergleicher 240 gegeben. Die verzögerten abgetrennten Horizontalsynchronimpulse vom Ausgang des Separators 238 werden in ähnlicher Weise über einen Impulsformer 242 auf den Vergleicher 240 gegeben.

Der Vergleicher 240 liefert ein Ausgangssignal, welches für die Frequenz der Horizontalsynchronimpulse des wiedergewonnenen Videosignals charakteristisch ist. Der Vergleicher 240 ist mit einem Fehlersignalgenerator 244 verbunden, der den Antriebsmechanismus 202 steuert. Der Antriebsmechanismus stellt unter Steuerung durch das Ausgangssignal des Fehlersignalgenerators die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Abtaster so ein, daß Frequenzänderungen der Horizontalsynchronimpulse des wiedergewonnenen Videosignals korrigiert werden. Der Vergleicher 240, der Fehlersignalgenerator 244 und der Antriebsmechanismus 202 arbeiten ähnlich wie die entsprechenden Einrichtungen in F i g. 1, um das gleiche Ergebnis wie dort zu erzielen.

Es sei darauf hingewiesen, daß viele »1 H-Verzögerungsleitungen« extrem genau und innerhalb von Toleranzen arbeiten, die enger sind als der Stabilitätsund Synchronisierbereich der Ablenk- und Farbschaltungen vieler Fernsehempfänger. Da aber die Einrichtung zur Erfassung von Zeitfehlern und zur Geschwindigkeitsregelung so genau ist wie die Verzögerungszeit der im Abspielgerät enthaltenen Verzögerungsleitungen, wird das wiedergewonnene Videosignal exakt auf der genauen Frequenz gehalten, wie sie dann erforderlich ist, wenn die signalverarbeitenden Schaltungen des Wiedergabesystems weniger genaue Verzögerungsleitungen enthalten. Daher erlaubt das vorliegende System die Verwendung billigerer Verzögerungsleitungen in den signalverarbeitenden Schaltungen, ohne daß darunter die Wiedergabequalität leidet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Ermittlung von Zeitabweichungen eines von einem Speichermedium mittels eines Abtasters abgenommenen Bildsignalgemischs und zur Steuerung der Laufgeschwindigkeit des Speichermediums gegenüber dem Abtaster mit Hilfe eines Fehlersignals, welches durch Vergleich eines mit der Zeilenfrequenz regelmäßig wiederkehrenden, um eine Zeilendauer verzögerten Signalanteils mit dem entsprechenden unverzögerten Signalanteil gewonnen wird, gekennzeichnet durch einen ersten Impulsgenerator (118), der bei Zuführung des unverzögerten Signalanteils einen ersten Triggerimpuls erzeugt, einen zweiten Impulsgenerator (144), der bei Zuführung des verzögerten Signalanteils einen zweiten Triggerimpuls erzeugt, und einen bistabilen Multivibrator (146), dessen Eingänge mit je einem der Impulsgeneratoren (118, 144) verbunden sind und der bei nur am ersten Eingang liegenden ersten Triggerimpuls ein Ausgangssignal (Bremsfreigabesignal) und bei nur am zweiten Eingang liegenden zweiten Triggerimpuls ein anderes Ausgangssignal (Bremssignal) liefert, das einer an sich bekannten Bremseinrichtung (164) für den Speichermediumsantrieb (14) zugeführt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuersignale für die Impulsgeneratoren (118, 144) aus den vom Bildsignalgemisch abgetrennten Zeilensynchronimpuls abgeleitet werden, indem letztere einem Schwingungszuggenerator (100, 102, 111) zugeführt werden, welcher mit der Zeilenfrequenz periodisch auftretende Schwingungszüge erzeugt, deren Schwingungsfrequenz im Durchlaßbereich des die Verzögerung um eine Zeilendauer bewirkenden, als akustische Verzögerungsleitung (124) mit Bandpaßeigenschaft ausgebildeten Verzögerungsglieds liegt und die dem ersten Impulsgenerator (118) unverzögert, dem zweiten Impulsgenerator (144) dagegen nach Durchlaufen der Verzögerungsleitung (124) zugeführt werden.