DE2911122C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der deutschen Patentanmeldung P 27 11 703.9 ist eine Aufzeichnungs- und Wiedergabeanordnung sowie ein Verfahren zur deren Betrieb vorgeschlagen worden, mit der wesentliche Verbesserungen bei der Aufzeichnung und Wiederga­ be von Videosignalen mit speziellen Bewegungseffekten reali­ sierbar sind. In der genannten Patentanmeldung ist die Anord­ nung für die Verwendung in verschiedenen unterschiedlichen Geräten und nicht nur für die Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen beschrieben. Sie ist jedoch mit Vorteil zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen auf bzw. von Magnetbändern geeignet. Dies ergibt sich aufgrund der Tatsa­ che, daß mit dieser Anordnung eine Wiedergabe von Signalen mit Normalgeschwindigkeit sowie mit speziellen Bewegungsef­ fekten, wie beispielsweise Zeitlupenbetrieb und Betrieb mit stehenden Bildern sowie Zeitrafferbetrieb möglich ist, ohne daß dabei in der Videoanzeige Rauschbänder oder Bildunter­ brechungen auftreten. Es sind verschiedene unterschiedliche Formate zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen auf bzw. von Magnetbändern entwickelt worden. Wie in der vorge­ nannten Patentanmeldung beschrieben ist, besitzt jedoch eine Aufzeichnungsart, bei der ein Magnetband schraubenförmig um eine zylindrische Trommelführung geführt und dabei durch einen Magnetwandler abgetastet wird, viele wesentliche Vor­ teile. Diese Vorteile ergeben sich hinsichtlich eines rela­ tiv einfachen Bandtransport-Antrieb- und Regelmechanismus, hinsichtlich der beteiligten notwendigen Elektronik, hin­ sichtlich der Anzahl der Magnetwandler im Gerät und hinsicht­ lich der effizienten Ausnutzung des Magnetbandes in bezug auf diejenige Bandmenge, welche für die Aufzeichnung einer vorgegebenen Informationsmenge erforderlich ist. Durch schraubenförmige Umschlingung der Trommelführung durch das Band kann ein einziger, auf einer rotierenden Trommel­ führung montierter Magnetwandler zur Aufzeichnung und Wieder­ gabe von Information benutzt werden. Bei Verwendung eines einzigen Magnetwandlers in einem Magnetbandgerät mit schrauben­ förmiger Bandführung sind zwei in weitem Umfang benutzte unterschiedliche Konfigurationen der Führung (d. h. , der Umschlingung) des Bandes um die zylindrische Trommelführung zur Abtastung durch den Magnetwandler möglich. Es handelt sich dabei um die sogenannte Alpha-Umschlingung und die sogenann­ te Omega-Umschlingung bei der schraubenförmigen Führung des Bandes im Gerät. Bei beiden Umschlingungskonfigurationen wird das Band generell in einer Spirale um die Trommelführung geführt, wobei das Band relativ zu der Stelle, an der es auf die Trommel aufläuft, an einer anderen axial versetzten Stelle von der Trommel abläuft. Ist die Trommel vertikal orientiert, so läuft das Band von der Trommelfläche bezogen auf die Stelle, an der es zu der mit der Trommelfläche in Kontakt tritt, entweder an einer höheren oder an einer tiefe­ ren Stelle ab. Video-Informationssignale oder andere Daten- Informationssignale werden in diskreten parallelen Spuren aufgezeichnet, welche unter einem relativ kleinen Winkel zur Längsrichtung des Bandes verlaufen, so daß eine Spur­ länge die Breite des Bandes wesentlich übersteigt. Die Win­ kelorientierung der aufgezeichneten Spuren ist eine Funktion sowohl der Geschwindigkeit des um die Trommelführung transportierten Bandes als auch der Drehzahl des abtasten­ den Magnetwandlers. Der resultierende Winkel variiert da­ her in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen rotierendem abtastendem Magnetwandler und dem transportier­ ten Band.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Informationssignale auf einem Band unter einem vorgegebenen Winkel aufgezeichnet werden, der aus der genauen Drehzahl des abtastenden Magnetwandlers und der genauen Bandtransportgeschwindigkeit re­ sultiert, und daß die nachfolgende Wiedergabe der Infor­ mationssignale mit der gleichen Geschwindigkeit bzw. Dreh­ zahl erfolgen muß, da sonst der Magnetwandler der Spur nicht genau folgt. Wird die Bandgeschwindigkeit bei Wiedergabe geändert, d. h., reduziert oder sogar auf Null gestoppt, so folgt der Magnetwandler der aufgezeichneten Spur nicht mehr genau und kann auf eine benachbarte Spur übergehen. Folgt der Magnetwandler der Spur bei Wiedergabe nicht genau, so führt dies zu Nebensprechrauschen und anderen uner­ wünschten Signaleffekten, welche bei Wiedergabe der Video- Information in der dargestellten Information, beispiels­ weise im Videosignal auftreten. Es sind verschiedene Systeme bekannt geworden, um diese unerwünschten Effekte auf­ grund eines mangelnden Gleichlaufes zwischen Kopf und Spur zu reduzieren. Diese Systeme arbeiten jedoch nicht voll­ ständig erfolgreich, auch wenn die Wiedergabegeschwindig­ keiten als mit den Geschwindigkeiten bei Aufzeichnung identisch angesehen werden können.

Bandgeräte mit schraubenförmiger Bandführung zur Realisie­ rung von speziellen geänderten Zeitbasis-Referenzeffekten sind bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht speziell erfolgreich gewesen, da aufgrund des Übergangs des Wandler­ kopfes von einer Spur auf eine andere bei Wiedergabe ein Rauschen erzeugt wird. Beispielsweise erfordern Zeit­ lupeneffekte und die Video-Aufzeichnung notwendigerweise, daß die Daten in einer Spur, typischerweise ein gesamtes Halbbild in jeder Spur, bei Wiedergabe ein- oder mehrmal wiederholt werden, so daß die visuelle Bewegung verlangsamt wird. Werden Daten mit Redundanz aufgezeichnet, so muß eine Spur einmal oder mehrmals abgetastet werden, um dies zu erreichen, wobei auch die Bandgeschwindigkeit abgesenkt werden muß. Der resultierende Weg, welchem der Magnetwandler längs des Bandes während derartiger Wiedergabeprozesse folgt, unterscheidet sich daher von der aufgezeichneten Spur, welche während des Aufzeichnungsprozesses entstan­ den ist. Ein noch extremerer Unterschied ist bei abgestopp­ ter Bewegung bzw. bei Betrieb mit stehenden Bildern vor­ handen, wobei die Bandtransportvorrichtung abgestoppt wird und der Videomagnetwandler den gleichen Teil des Magnet­ bandes mehrmals abtastet. Bei einer solchen Betriebsart kann der abtastende Magnetwandler einen Teil des Bandes ab­ decken, welcher durch zwei oder mehr benachbarte Spuren mit aufgezeichneter Information belegt ist. Um die störenden Effekte von Rauschbalken in stehenden Videobildern zu redu­ zieren, ist es bisher Praxis gewesen, die Bandposition re­ lativ zur Position des abtastenden Magnetwandlers so zu ju­ stieren, daß der Magnetwandler jede Bandabtastung in zur gewünschten Spur benachbarten Schutzbändern beginnt und endet, wobei die gewünschte Spur während des Zwischeninter­ valls jeder Bandabtastung abgetastet wird. Damit werden die visuellen Störungen in Form von Rauschbalken an das obere und das untere Ende des stehenden Videobildes gelegt, wobei der mittlere Teil des Bildes relativ frei von störenden Effekten ist.

Derartige Techniken zur Reduzierung oder zur Überwindung der durch das Überkreuzen von Spuren erzeugten Rauschbalken sind bis zu dem Zeitpunkt nicht speziell erfolgreich gewe­ sen, seitdem ein Gerät vorhanden sind, wie es in der deutschen Patentanmeldung P 27 11 703.9 vorgeschlagen ist. Bei dem Verfahren und der Anordnung nach dieser Patentanmeldung wird ein Magnetwandler automatisch so eingestellt, daß er genau einem gewünschten Weg längs eines Magnetbandes folgt. Im Bedarfsfall wird der Magnetwandler am Beginn des Weges, dem er nachfolgend folgen soll, schnell neu eingestellt. Die nächste Spur, welcher der Magnetwandler bei Aufzeichnung oder bei Wiedergabe folgen soll, ist eine Funktion der gewählten Betriebsart. Bei Wiedergabe von Videosignalen kann es sich bei den verschiedenen Betriebs­ arten um Zeitlupenbetrieb, Betrieb mit stehenden Bildern, um Zeitrafferbetrieb und um Rückwärtslauf-Betrieb handeln. Weitere Betriebsarten sind beispielsweise eine Aufzeichnung mit Überspringen von Halbbildern und ein Kompensations- Wiedergabebetrieb, sowie ein Überwachungsbetrieb. In den beiden letztgenannten Betriebsarten wird die Zeitperiode, welche auf einer vorgegebenen Bandlänge aufgezeichnet werden kann, dadurch wesentlich erhöht, daß während der Aufzeichnung ein oder mehrere Halbbilder übersprungen werden, wobei bei­ spielsweise jedes zweite Halbbild oder ein Halbbild von je­ weils 60 Halbbildern aufgezeichnet wird. Die genannte Anord­ nung ermöglicht ein genaues Abtasten der Spuren, selbst wenn die Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes in weiten Gren­ zen variieren kann. Sollen bei Wiedergabe von Videosignalen Zeitraffereffekte realisiert werden, so muß die Bandgeschwin­ digkeit erhöht werden, während sie bei Zeitlupeneffekten ver­ ringert werden muß. Bei Betrieb mit stehenden Bildern wird ein Halbbild typischerweise mehrfach abgetastet, wobei sich das Magnetband in dieser Betriebsart überhaupt nicht bewegt. Die Relativbewegung zwischen Magnetband und Magnetwandler ist daher allein durch die Rotation der den Magnetwandler tragenden Kopftrommel gegeben. Durch Änderung der Bandtrans­ portgeschwindigkeit wird der Winkel des Weges geändert, auf dem der Magnetwandler längs des Bandes läuft. Wird der durch die rotierende Trommelführung getragene Videomagnetwandler in einer festen Stellung relativ zur Trommel gehalten, so kann er einer vorbespielten Spur nicht genau folgen, wenn die Transportgeschwindigkeit des Bandes bei Wiedergabe re­ lativ zur Geschwindigkeit auf Aufzeichnung geändert wird.

Bei in den deutschen Patentanmeldungen P 27 11 703.9, P 27 12 504.8, P 27 11 691.2, P 27 11 935.3 und P 27 11 976.2 vorgeschlagenen Anordnungen sind Einrichtungen vorgesehen, welche den Magnetwandler quer zur Längsrichtung der Spuren bewegen, so daß er vorgegebenen Spuren auf dem Magnetband folgt, wonach seine Stellung selektiv geändert wird, nach­ dem er die Abtastung einer vorgegeben Spur abgeschlossen hat, wodurch der Magnetwandler zum Beginn der Abtastung einer neuen Spur richtig eingestellt wird. Für den Fall, daß der Magnetwandler der nächsten, in Bandbewegungsrichtung hinteren Spur folgen soll, steht er in der richtigen Stellung, um dieser Spur nach Vollendung der Abtastung der vorher ausge­ wählten Spur zu folgen. Es ist darauf hinzuweisen, daß eine vollständige Umdrehung des Magnetwandlers die Abtastung einer Spur in einer vorgegebenen Winkelorientierung relativ zur Längsrichtung des Magnetbandes bewirkt, wobei die Bewegung des Bandes am Ende der Umdrehung bewirkt, daß der Magnetwandler graduell um eine vorgegebene Strecke gegen die Bewe­ gungsrichtung des Magnetbandes verschoben wird, so daß er dann in einer Stellung steht, um die Abtastung der nächsten benachbarten Spur beginnen zu können. Auf diese Weise zeichnet der Magnetwandler beispielsweise bei Aufzeichnungsoperationen Informationen in Spuren auf, welche parallel zueinander lie­ gen. Unter der Annahme, daß die Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes und die Drehgeschwindigkeit des abtastenden Magnetwandlers konstant gehalten werden, haben die Spuren einen konstanten Abstand zu benachbarten Spuren, d. h., der Abstand von Zentrum zu Zentrum zwischen benachbarten Spuren ist bei Fehlen von geometrischen Fehlern konstant. Geometrische Fehler ergeben sich aufgrund von Abmessungsänderungen des Bandes durch Temperatur oder Feuchtigkeit, durch fehlerhafte Bandspannungsmechanismen in der Bandtransportvorrichtung, welche eine Drehung des Bands bewirken oder durch eine un­ genaue Regelung der Relativgeschwindigkeit zwischen Magnetwandler und Magnetband. Bei Wiedergabeoperationen mit Normal­ geschwindigkeit, bei denen die Transportgeschwindigkeit des Bandes und die Drehgeschwindigkeit des Magnetwandlers gleich denen bei der Aufzeichnungsoperation sind, folgt der ab­ tastende Magnetwandler einer Spur während einer einzigen Umdrehung, wonach er in einer Stellung steht, um während der nächsten Umdrehung die Abtastung der nächsten, in Bandbewegungsrichtung hinteren Spur zu beginnen. Weiterhin wird jede Spur nur einmal überlaufen, so daß unveränderte Zeitbasiseffekte, beispielsweise visuelle Effekte der aufge­ zeichneten Information mit normaler Geschwindigkeit erwartet werden können. Soll jedoch ein Effekt mit stehenden Bildern realisiert werden, so wird der Bandtransport gestoppt und eine aufgezeichnete Spur typischerweise undefiniert wieder­ holt. In dieser Betriebsart wird der Magnetwandler kontinuier­ lich ausgelenkt, um der Spur vom Beginn bis zum Ende zu fol­ gen. Am Ende wird der Magnetwandler in Richtung gegen die Rich­ tung der Auslenkung zurückgesetzt, um ihn auf den Beginn der gleichen Spur einzustellen. Die Strecke, um welche der Magnetwandler aus seinem normalen Weg bei der Abtastung der Spur ausgelebkt und nachfolgend zurückgesetzt wird, ist gleich dem Abstand von Mitte zu Mitte zwischen benachbarten Spuren. Durch kontinuierliches Auslenken und Rücksetzen des Magnetwandlers folgt dieser der gleichen Spur, so daß zur Reali­ sierung der Anzeige eines stehenden visuellen Bildes ein einziges Halbbild wiederholt wiedergegeben wird. Dies wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Aus­ führungsbeispielen noch näher erläutert. Der gleiche Sach­ verhalt ist auch in der deutschen Patentanmeldung P 27 11 703.9 erläutert.

Die in der vorstehend genannten Patentanmeldung beschriebene Anordnung stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber ande­ ren Anordnungen dar, da es mit ihr möglich ist, spezielle Bewegungseffekte, wie beispielsweise Zeitlupeneffekte und Effekte mit stehenden Bildern, ebenso wie reguläre Bewegungs­ effekte zu realisieren. Dies erfolgt ohne die typischer­ weise zu erwartenden Rauschbalken in der Anzeige des Video­ bildes bei Wiedergabe. Arbeitet die Anordnung in einer die­ ser Betriebsarten, so gewährleistet sie zuverlässig rausch­ freie Wiedergaben der auf dem Magnetband aufgezeichneten Signalinformation. Sollte jedoch aus irgendeinem Grunde der Magnetwandler geändert werden, wodurch dessen natürliche Resonanzfrequenz geändert wird, so kann es notwendig werden, die Regelschaltung für den Magnetwandler nach der­ artigen Änderungen neu zu justieren.

Eine in der älteren deutschen Patentanmeldung P 28 24 277.5 (vgl. DE-OS 28 24 277) vorgeschlagene Anordnung dient zur Eliminierung unerwünschter Resonanz- und Anti­ resonanz-Frequenzkomponenten aus einem Magnetwandler- Spurnachlaufkorrektursystem. Die Eliminierung derartiger Komponenten führt nicht zu einer automatischen Kompensation des Spurnachlaufkorrektursystems hinsichtlich von Unter­ schieden in der Phasencharakteristik der Wandler/Haltean­ ordnung. Sie kann die automatische Kompensation von Unter­ schieden der Phasencharakteristik nicht realisieren, da die Bandbreite eines darin verwendeten Filters am Eingang eines abgeglichenen Modulators groß genug sein muß, um die unerwünschte Resonanz- und Antiresonanz-Frequenzkomponen­ ten zum abgeglichenen Modulator durchzulassen. Aufgrund der großen Bandbreite des Filters, enthält das dem abgeglichenen Modulator zugeführte Signal viele Frequenzkomponenten der dem Halteelement für den Magnetwandler aufgeprägten schwingenden Bewegung. Dabei handelt es sich etwa um die vorgenannten unerwünschten Resonanz- und Antiresonanz-Frequenzkomponenten, ein dreieckförmiges Signal sowie im Durchlaßbereich des Filters liegende Frequenzkomponenten und alle anderen Frequenzkomponenten der schwingenden Bewegung des Halteelementes. Obwohl dies zur Eliminierung der unerwünschten Resonanz- und Antiresonanz- Frequenzkomponenten führt, kann aufgrund des großen Durchlaßbereiches des Filters dem abgeglichenen Modulator kein Signal zugeführt werden, das genau die Phasen­ charakteristik des beweglichen Halteelementes für den Magnetwandler definiert, und zwar unabhängig von Unter­ schieden in der Phasencharakteristik der beweglichen Wandler/Halteanordnung. Die Anordnung nach der genannten Druckschrift kann daher derartige Unterschiede nicht auto­ matisch kompensieren, so daß die folgende Justierung des Magnetwandlers noch von Unterschieden der Phasencharakte­ ristik der beweglichen Kopf/Halteanordnung beeinflußt bleibt. Darüber hinaus trägt auch ein nachfolgendes Filter in der Anordnung nach der Druckschrift in diesem Zusammen­ hang nichts bei, da es auf dem abgeglichenen Modulator folgt und daher die nachteiligen Effekte, die sich aus dem Vorhandensein vieler Frequenzkomponenten des Signals am Eingang des abgeglichenen Modulators ergeben, nicht beheben kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun­ de, eine verbesserte Anordnung der in Rede stehenden Art anzugeben, welche bei verschiedenen Signalwiedergabe- Betriebsarten einschließlich Zeitlupenbetrieb bzw. Betrieb mit stehenden Bildern, Rückwärtsbetrieb und Betrieb mit Normalbewegung arbeiten kann, und mit der eine automatische Korrektur von Fehlern möglich ist, welche aufgrund von Effekten in das Spurfehlersignal eingeführt werden, die von tatsächlichen Spurfehlern eines Magnetwandlers verschieden sind, und mit der Änderungen in der natürlichen Resonanz­ frequenz des Magnetwandlers korrigierbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer automatischen Kopfgleichlauf- Servoschaltung für ein Aufzeichnungs- und Wieder­ gabegerät, wie sie in der oben genannten Patent­ anmeldung P 27 11 703.9 erläutert ist;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Trommel- und Abtastkopfanordnung für schraubenförmige Omega- Bandführung eines Aufzeichnungs- und Wiedergabe­ gerätes in vereinfachter Darstellung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 4 in teilweise geschnittener und teilweise weggebro­ chener Darstellung;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Segmentes eines Magnetbandes mit auf diesem aufgezeichneten Spuren A bis G;

Fig. 5 ein Blockschaltbild der automatischen Kopfgleich­ lauf-Servoschaltung in der erfindungsgemäßen An­ ordnung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild der automatisch kompensierten Kopfgleichlauf-Servoschaltung;

Fig. 7a bis 7f jeweils ein Signaldiagramm, anhand dessen die Wirkungsweise der automatischen Kopfgleich­ lauf-Servoschaltung gemäß Fig. 13 erläutert wer­ den kann;

Fig. 8 ein Frequenzspektrum zur Auswahl einer Schwebungs­ frequenz zwecks Vermeidung einer Überlappung im Spektrum.

Vor der Beschreibung eines die erfindungsgemäße Anordnung enthaltenden Gerätes seien zum besseren Verständnis der erfindungsgemäßen Anord­ nung zunächst dessen Anwendungsmöglichkeiten erläutert. Obwohl die oben genannte Patentanmeldung P 27 11 703.9 und die deutsche Patentanmeldung P 27 12 504.8 bereits die Grundlagen für die Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Anord­ nung enthalten, sei dennoch eine kurze Beschreibung der An­ wendungsmöglichkeiten gegeben. Obwohl die erfindungsgemäße Anordnung speziell für die Anwendung in Video-Magnetband­ geräte mit schraubenförmiger Bandführung geeignet ist, ist darauf hinzuweisen, daß deren Anwendung nicht auf solche Ge­ räte beschränkt ist. Vielmehr ist die Anordnung auch bei Quadratur-, Schraubsegment-, Bogen- und anderen Typen von Video-Magnetbandgeräten mit rotierender Abtastung geeignet. Weiterhin eignet sich die erfindungsgemäße Anordnung auch für verschiedene Band-Aufzeichnungsformate der verschie­ denen Magnetbandgeräte mit rotierender Abtastung. Darüber hinaus ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung nicht auf die Verwendung in Magnetbandgeräten mit schrauben­ förmiger Abtastung zur Verarbeitung von Videosignalen be­ schränkt. Die erfindungsgemäße Anordnung ist überall dort verwendbar, wo Information in bezug auf einen bandförmigen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet oder wiedergegeben, d. h., transferiert werden soll, ohne daß dabei Sprungstörungen in der transferierten Information bei Änderungen der Relativ­ geschwindigkeit zwischen Magnetwandler und Aufzeichnungsträger auftreten.

Die Fig. 2 und 3 der Zeichnungen zeigen eine generell mit 20 bezeichnete Anordnung mit einer zylindrischen Bandfüh­ rungstrommel für eine schraubenförmige Führung Aufzeichnungsträgers in Form eines Video­ bandes und mit einem Magnetwandler zur Bandabtastung (im folgen­ den Kopf-Trommelanordnung genannt). Speziell in Fig. 3 ist diese Anordnung mit weggebrochenen Teilen dargestellt. Die Kopf-Trommelanordnung 20 umfaßt ein rotierendes oberes Trommelteil 22 sowie ein stationäres unteres Trommelteil 24, wobei das obere Trommelteil 22 an einer Welle 26 befestigt ist, welche drehbar in einem Lager 28 gelagert ist, das auf dem unteren Trommelteil 24 montiert ist. Die Welle 26 wird durch einen in konventioneller Weise mit ihr verbundenen Motor (nicht dargestellt) angetrieben. Die Kopf-Trommelan­ ordnung 20 besitzt weiterhin einen vom rotierenden Trommel­ teil 22 getragenen Videomagnetwandler 30, der auf einem lang­ gestreckten beweglichen Halteelement 32 montiert ist, das seinerseits in einer nach Art eines Auslegers ausgebilde­ ten Halterung 34 montiert ist, welche am oberen Trommelteil 22 befestigt ist. Das Halteelement 32 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß es in Richtung quer zu einer ausgezeichneten Spur flexibel bzw. biegbar ist, wobei der Betrag und die Rich­ tung der Bewegung eine Funktion von in das Halteelement ein­ gespeisten elektrischen Signalen ist.

Gemäß Fig. 2 ist die Kopf-Trommelanordnung 20 Teil eines Video-Magnetbandgerätes mit schraubenförmiger Bandführung in Form eines Omega, wobei ein Magnetband 36 in Richtung eines Pfeiles 38 auf das untere Trommelteil 24 aufläuft. Speziell wird das Magnetband gemäß der Zeichnung von unten rechts über einen Führungszapfen 40 auf die Trommelfläche geführt, welcher das Magnetband mit der Außenfläche des stationären unteren Trommelteils 24 in Kontakt bringt. So­ dann läuft das Band im wesentlichen vollständig um die zylin­ drische Bandführungstrommel, bis es an einem zweiten Füh­ rungszapfen 42 vorbeiläuft, der die Richtung des von der Kopf­ trommelanordnung 20 ablaufenden Magnetbandes ändert.

Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, ist die Konfiguration des Band­ weges so gestaltet, daß das Magnetband 36 mit der Bandfüh­ rungstrommel nicht über volle 360° in Kontakt steht, da für das Auflaufen und Ablaufen des Magnetbandes ein Frei­ raum erforderlich ist. Dieser Freuraum bzw. Spalt ist vor­ zugsweise nicht größer als ein Trommelwinkel von mehr als etwa 60°, wodurch jedoch ein Informations-Ausfallintervall entsteht. Im Falle der Aufzeichnung von Videoinformation ist das Auftreten dieses Ausfalls relativ zur aufzuzeichnen­ den Videoinformation vorzugsweise so gewählt, daß die ver­ lorengehende Information nicht während des aktiven Teils des Videosignals auftritt. Im Falle der Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen ist dieser Ausfall vorzugs­ weise so gewählt, daß der Beginn der Abtastung einer Spur mit dem Videosignal richtig bildsynchronisiert werden kann.

Das langgestreckte bewegliche, vorzugsweise flexible Halteele­ ment 32, auf dem der Magnetwandler 30 montiert ist, kann durch ein langgestrecktes zweischichtiges Element (oft auch als bimorphes Element bezeichnet) gebildet werden, das bei Vor­ handensein eines elektrischen oder magnetischen Feldes Ab­ messungsänderungen erfährt. Das auslenkbare bewegliche Halteele­ ment 32 bewegt den auf ihm montierten Wandlerkopf 30 als Funktion von elektrischen Signalen, welche über Leitungen 44 von einer schematisch als Block 46 dargestellten auto­ matischen Kopfführungs-Servoschaltung geliefert werden, in Fig. 3 gesehen in Vertikalrichtung. Der Magnetwandler 30 ist so montiert, daß er geringfügig über die Außenfläche des rotierenden Trommelteils 22 durch eine Öffnung 48 in dieser Außenfläche hinaussteht. Das bewegliche Halteelement 32 dient dazu, den Magnetwandler aufgrund seiner Auslenkung längs eines Weges quer zur Richtung seiner Relativbewegung in bezug auf das Magnetband 36, d. h., quer zur Richtung der aufgezeichneten Spuren auszulenken.

Wird die Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes 36 wäh­ rend der Wiedergabe von aufgezeichneter Information relativ zu der Geschwindigkeit geändert, mit der die Information auf dem Magnetband aufgezeichnet wurde, so wird der Winkel des durch den Magnetwandler 30 abgetasteten Weges relativ zur Länge des Magnetbandes 36 geändert, wobei Nachlauf-Fehlerkor­ rektursignale erzeugt werden, welche bewirken, daß der Magnetwandler der unter einem anderen Winkel verlaufenden Spur der aufgezeichneten Information folgt. Da das bewegli­ che Halteelement 32 in beiden Richtungen bewegbar ist, kann das Magnetband relativ zur Aufzeichnungsgeschwindigkeit entweder mit größerer oder kleinerer Geschwindigkeit um die Führungs­ trommelteile 22 und 24 transportiert werden, wobei das be­ wegliche Halteelement den Magnetwandler 30 so positionieren kann, daß er der aufgezeichneten Spur für beide Bedingungen folgt.

Fig. 4 zeigt ein Segment des Magnetbandes 36 mit einer An­ zahl von Spuren A-G, welche durch den Magnetwandler 30 auf­ gezeichnet werden können, wenn das Band gemäß Fig. 2 um die Führungstrommelteile 22 und 24 transportiert wird. Ein Pfeil 38 zeigt dabei die Bewegungsrichtung des Bandes um die Kopf-Trommelanordnung an, während ein Pfeil 50 die Richtung der Abtastbewegung des Magnetwandlers relativ zum Magnetband anzeigt. Rotiert das obere Trommelteil 22 in Richtung des Pfeiles 50′ (Fig. 2), so bewegt sich der Magnetwandler 30 in Richtung des in Fig. 4 eingetragenen Pfeiles längs des Bandes. Bei konstanter Transportgeschwin­ digkeit des Bandes 36 und konstanter Winkelgeschwindigkeit des rotierenden Trommelteils 22 sind die Spuren A-G gerade und parallel zueinander, wobei sie unter einem Win­ kel R (von beispielsweise 3°) relativ zur Längsrich­ tung des Bandes liegen. Während eines Aufzeichnungsvorgangs werden die Spuren dabei sukzessive in der Zeichenebene nach rechts erzeugt. Da bei konstanter Drehzahl von Kopf- Trommelanordnung und konstanter Bandtransportgeschwindig­ keit beispielsweise die Spur B unmittelbar nach der Spur A aufgezeichnet wurde, ergibt sich, daß der Magnetwandler 30 bei Aufrechterhaltung dieser Drehzahl bzw. Geschwindigkeit während eines Wiedergabevorgangs die Spur B während einer nachfolgenden Umdrehung unmittelbar nach Wiedergabe der Information aus der Spur A abtastet.

Wären die Bedingungen ideal und wären keine Bandtransport­ störungen vorhanden, so würde der Magnetwandler 30 in ein­ facher Weise aufeinanderfolgend den benachbarten Spuren ohne Justierung folgen, da keine Fehlersignale zur Quer­ bewegung des Magnetwandlers 30 realtiv zur Spur erzeugt würden. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet das, daß der Magnetwandler automatisch in einer Stellung steht, in wel­ cher er mit der Abspielung der nachfolgenden Spur B beginnt, nachdem er die Wiedergabe der Information aus der Spur A abgeschlossen hat. Selbst wenn die Bandtransportgeschwindig­ keit bei Wiedergabe relativ zur Bandtransportgeschwindigkeit bei Aufzeichnung geändert und der Magnetwandler bewegt würde, um bei Abspielung der Spur eine genaue Nachführung aufrecht zu erhalten, so würde der Magnetwandler am Ende der Abtastung einer abzuspielenden Spur nichtsdestoweniger in einer Stellung stehen, um die Abspielung der nächsten benachbarten Spur, d. h., der Spur B im Falle der Beendigung der Abspielung der Spur A zu beginnen. Dies geschieht selbst dann, wenn das Band gestoppt wird oder in bezug auf die Transportge­ schwindigkeit bei Aufzeichnung langsamer oder schneller transportiert wird.

Um bei Wiedergabe der auf einem Magnetband aufgezeichneten Informationssignale spezielle Bewegungseffekte und andere Effekte zu realisieren, ist es notwendig, bei der dargestell­ ten Ausführungsform die Transportgeschwindigkeit des Bandes an der Stelle des abtastenden Magnetwandlers und damit um die Füh­ rungstrommelteile 22 und 24 zu verändern bzw. zu regeln. Um einen Schnellauf- bzw. Zeitraffereffekt zu realisieren, wird die Transportgeschwindigkeit bei Wiedergabe relativ zur Transportgeschwindigkeit beim Aufzeichnungsprozeß ver­ größert. Für Zeitlupeneffekte ist es entsprechend erforder­ lich, die Transportgeschwindigkeit des Bandes um die Führungs­ trommelteile bei Wiedergabe relativ zur Transportgeschwindig­ keit bei Aufzeichnung zu reduzieren. Bei Betrieb mit stehenden Bildern wird das Band bei Wiedergabe gestoppt, so daß der rotierende Magnetwandler 30 die Signale typischerweise aus einer einzigen aufgezeichneten Spur wiederholt wiedergeben kann.

Die in der vorgenannten Anmeldung P 27 11 703.9 beschriebene Anordnung kann in unterschied­ lichen Betriebsarten betrieben werden, wobei entweder Vorwärts- oder Rückwärtsbewegungseffekte erreicht werden können und wobei die Bewegung in einfacher Weise dadurch beschleunigt oder verlangsamt werden kann, daß die Transportgeschwindig­ keit des Bandes in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bei Wie­ dergabe der aufgezeichneten Information zur Gewährleistung der gewünschten Bewegungsgeschwindigkeit eingestellt wird. Ist die Bewegungsrichtung einmal gewählt, so stellt die An­ ordnung den Magnetwandler automatisch so ein, daß er einer Spur vom Beginn bis zum Ende folgt, wonach seine Stellung (falls eine Justierung notwendig ist) auf den Beginn der richtigen Spur justiert wird. Die Anordnung bewirkt unter bestimmten Bedingungen eine automatische Querbewegung bzw. Rücksetzung des Magnetwandlers 30 am Ende der Abtastung einer Spur auf eine Stelle, welche dem Beginn einer Spur entspricht, welche nicht die nächstfolgende be­ nachbarte Spur ist. Unter anderen Bedingungen erfolgt eine Querbewegung bzw. Rücksetzung des Magnetwandlers nicht. Die Entscheidung zur Querbewegung der Stellung des Magnetwandlers hängt von der Betriebsart, in der die Anordnung arbeitet, und weiterhin davon ab, ob der Betrag der Querbewegung in vorgegebenen erreichbaren Grenzen liegt. Ist der Magnetwandler in einer Richtung um den durch das bewegliche Halteelement 32 ermöglichten maximalen Betrag ausgelenkt worden, so kann er in dieser Richtung nicht weiter bewegt werden. Der gesamte Bewegungsbereich soll dabei in durch die Charakteristik des bewegenden Halteelementes 32 festgelegten praktischen Grenzen liegen.

Arbeitet die Anordnung im Zeitlupenbetrieb oder im Betrieb mit stehenden Bildern, so kann es erforderlich sein, den Magnetwandler 30 am Ende der Abtastung der abzuspielenden Spur zurückzusetzen, was davon abhängt, ob er am Ende der Abtastung einer Spur die durch das Halteelement 32 vor­ gegebenen Grenzwerte für die Auslenkung erreicht. Wird das Band 36 für einen Betrieb mit stehenden Bildern gestoppt, so wird der Wandlerkopf 30 typischerweise am Ende der Ab­ tastung der auszulesenden Spur auf den Beginn dieser Spur rückgesetzt, so daß diese so oft abgespielt werden kann, wie es für die Dauer der Darstellung der Szene notwen­ dig ist. Die in der Spur aufgezeichnete Information wird daher bei stehendem Band 36 effektiv mehrmals wiedergegeben. Da der Magnetwandler 30 relativ zur Bandtransportvorrichtung bei Aufzeichnung in Gegenrichtung ausgelenkt wird, damit er bei jeder sich wiederholenden Wiedergabe der Spur folgen kann, ist die Gesamtauslenkung in Gegenrichtung gleich einem Gesamtabstand d von Spurmitte zu Spurmitte der aufgezeich­ neten Spuren, so daß der Magnetwandler 30 am Ende der Abtastung um ein entsprechendes Stück in der anderen Richtung, d. h. in Vorwärtsrichtung rückgesetzt werden, damit er für die er­ neute Abtastung der gleichen Spur in der richtigen Stellung steht. Da sich der Winkel des Weges, welchem der Magnet­ wandler 30 relativ zum Magnetband 36 folgt, bei gestopptem Band vom Winkel der aufgezeichneten Spuren unterscheidet, wird die Stellung des Magnetwandlers in Achsrichtung der Kopf-Trommelanordnung auch im Laufe der Wiedergabe des Informations­ signals in einer Spur graduell justiert. Wenn sich der ab­ tastende Magnetwandler 30 längs der Spur bewegt, so bewirken also die Fehlerkorrektursignale, daß er in Querrichtung bewegt wird, um ihn zur Spur ausgerichtet zu halten, wobei er am Ende des Abtastung der Spur um einen Querabstand d zurückgesetzt wird, damit er sich in der für den Beginn der erneuten Abtastung der gleichen Spur richtigen Stellung befindet.

Um den Magnetwandler 30 zur Spur ausgerichtet zu halten, wenn er während einer Umdrehung des rotierenden Trommelteils 22 einer Spur folgt, wird eine Servoschaltung verwendet, welche ein Fehlerkorrektursignal erzeugt, das vorzugsweise ein niederfrequentes Signal oder ein sich ändernder Gleichspannungs­ wert ist. Dieses Signal wird durch die Anordnung erzeugt, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 27 12 504.8 beschrieben ist. Tastet der Magnet­ wandler 30 eine Spur ab, so bewirkt das Fehlersignal eine der­ artige Justierung des Magnetwandlers, daß er der Spur unabhängig von der Bandtransportgeschwindigkeit folgt, vorausgesetzt, diese Justierung liegt in den Grenzen der Bewegung des Halteele­ mentes 32.

In der als Blockschaltbild dargestellten Schaltung nach Fig. 1, welche Teil der Anordnung nach der Patentanmeldung P 27 12 504.8 und der Patentanmeldung P 27 11 703.9 ist, liefert ein Oszillatorkreis 60 ein sich sinusförmig ändern­ des Signal der Frequenz f _d auf eine Leitung 62, welche an eine Summationsstufe 64 angekoppelt ist, in der diese Signal einem Gleichspannungs-Fehlerkorrektursignal von einer Lei­ tung 66 hinzuaddiert wird. Das Ausgangssignal der Summations­ stufe 64 wird über eine Leitung 68 in eine zweite Summations­ stufe 69 eingespeist, in der es einem von einer elektroni­ schen Dämpfungsstufe 71 über eine Leitung 73 gelieferten Dämpfungssignal hinzuaddiert wird. Eine derartige Dämpfungs­ stufe ist in der Patentanmeldung P 27 11 935.3 beschrieben. Wie in dieser Patentanmeldung beschrieben, werden störende Fremdvibrationen im bewegli­ chen Element 32 durch einen elektrisch isolierten Positionssen­ sor 83 festgestellt, welcher am Rande eines piezoelektri­ schen Wandlers angeordnet ist, der seinerseits auf einer Sei­ te des beweglichen Elementes vorgesehen ist. Der Positions­ sensor 83 erstreckt sich in Längsrichtung des beweglichen Halteele­ mentes 32 und ist in der in der Patentanmeldung P 27 11 976.2 beschriebenen Weise ausge­ bildet. Der Positionssensor 83 erzeugt ein Rückkopplungssignal, das ein Maß für die Augenblicksauslenkgeschwindigkeit des beweglichen Halteelementes ist und gibt dieses Signal über eine Leitung 77 in den Eingang der elektronischen Dämpfungsstufe 71.

Die elektronische Dämpfungsstufe erzeugt infolgedessen ein Dämpfungssignal der richtigen Phase und der richtigen Ampli­ tude zur Einspeisung in das bewegliche Halteelement um den störenden Fremdvibrationen entgegenzuwirken und sie damit zu dämpfen. Das kombinierte Fehlerkorrektursignal sowie das durch die zweite Summationsstufe 69 gelieferte Dämpfungs­ signal werden über eine Leitung 79 in den Eingang eines Treiberverstärkers 70 eingespeist, welcher über eine Lei­ tung 81 ein Signal für das den Magnetwandler 30 tragende piezoelektrische bewegliche Halteelement 32 liefert. Das Schwe­ bungstreibersignal bewirkt, daß dem beweglichen Halteelement 32 eine oszillierende Bewegung (Schwebung) mit kleinem Spitzen­ wert aufgeprägt wird, wodurch sich der Magnetwandler 30 quer zur Spur abwechselnd zwischen den Grenzen bewegt, wenn er die Spur in Längsrichtung zur Wiedergabe des aufgezeichne­ ten Signals abtastet. Die dem Magnetwandler 30 aufgeprägte oszillierende Bewegung bewirkt eine Amplitudenmodulation des wiedergegebenen Signals, das im Falle der Aufzeichnung von Videoinformation oder anderen hochfrequenten Signalen die Form einer HF-Hüllkurve eines frequenzmodulierten Trägers besitzt. Die oszillierende Bewegung des beweglichen Halteele­ mentes 32 erzeugt eine Amplitudenmodulation der HF-Hüll­ kurve. Befindet sich der Magnetwandler im Zentrum der Spur, so wer­ den durch die Wirkung des beweglichen Halteelementes 32 ledig­ lich gerade harmonische Amplitudenmodulationskomponenten in der HF-Hüllkurve erzeugt, da die mittlere Magnetwandlerstellung im Spurzentrum liegt und da sich die durch die Schwebung hervorgerufene HF-Hüllkurvenänderung als symmetrische Funk­ tion darstellt. Bei im Mittelpunkt der Spur stehenden Magnet­ wandler 30 ist die Amplitude des vom Band wiedergegebenen HF-Signals maximal. Bewegt sich der Magnetwandler 30 während jeder Halbperiode des Schwebungssignals nach den Seiten aus dem Spurzentrum, so nimmt die Amplitude der wiedergegebenen HF-Hüllkurve ab.

Ist der Magnetwandler 30 andererseits geringfügig nach je­ weils einer Seite aus dem Zentrum einer Spur versetzt, so ist die Amplitudenänderung der wiedergegebenen HF- Hüllkurve nicht symmetrisch, da Auslenkungen des Magnet­ wandlers nach einer Seite der Spur zu einer anderen Ampli­ tudenänderung der HF-Hüllkurve führen, als dies bei einer Auslenkung nach der anderen Seite der Fall ist. Für jede Periode des Schwebungssignals bzw. mit der Schwebungsfrequenz f _d tritt daher einmal eine Maximum-Minimum-Hüllkurven- Amplitudenänderung auf, wobei die Reihenfolge des Auftre­ tens des Maximums und des Minimums der Hüllkurvenamplitu­ de davon abhängt, nach welcher Seite der Magnetwandler 30 gegen das Spurzentrum versetzt ist. Die Grundschwingung der Schwebungsfrequenz wird dabei nicht mehr ausgeglichen, so daß die wiedergegebenen HF-Hüllkurvenänderungen eine Grundschwingung der Schwebungsfrequenz enthalten, wobei die Phase der Grundschwingungskomponente für eine Verschiebung nach einer Seite aus dem Zentrum einer Spur sich um 180° von der Phase für einer Verschiebung nach der anderen Seite aus dem Zentrum der Spur unterscheidet. Die Erfassung der Reihenfolge des Auftretens des Maximums und des Minimums der Hüllkurvenamplitude d. h., der Phase der Hüllkurven­ amplitudenänderungen liefert daher eine Information für die Richtung, in welcher der Magnetwandler 30 aus dem Zentrum einer abgetasteten Spur verschoben ist. Die Erfassung der Hüll­ kurvenamplitudenänderung liefert eine Information für den Betrag der Auslenkung.

Zur Gewinnung der Kopfpositionsinformation wird das durch den Magnetwandler 30 wiedergegeben modulierte HF-Hüllkurven­ signal über einen Video-Vorverstärker 72 in eine Detektor­ schaltung eingespeist, wobei es zunächst in eine Entzerrer­ stufe 74 eingegeben wird, bevor es über eine Leitung 75 in einen Amplitudenmodulations-HF-Hüllkurvendetektor 76 einge­ speist wird, durch den die Grundschwingung des Schwebungs­ signale sowie dessen Seitenbänder zurückgewonnen werden. Das Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors 76 wird in einen Amplitudenmodulations-Synchrondetektor 78 eingespeist. Der Synchrondetektor 78 arbeitet auf der Basis der kohärenten Feststellung der Amplitude und der Polarität eines hinsicht­ lich der tatsächlichen Phase unbekannten aber hinsichtlich der Frequenz bekannten Eingangssignals in bezug auf die Phase eines Referenzsignals der gleichen Nennfrequenz. Das Referenzsignal wird vom Schwebungssignalgenerator 60 über eine Leitung 62 und eine Phasenjustierstufe 85 in den Syn­ chrondetektor 78 eingespeist. Die Phasenjustierstufe 85 wird in einem Video-Magnetbandgerät mit der Bezeichnung VPR-1 der Anmelderin durch eine manuell betätigbare Justierein­ richtung gebildet, welche typischerweise für jede im Gerät verwendete Anordnung aus Magnetwandler und beweglichem Ele­ ment entsprechend eingestellt wird. Die Phase des Referenz­ signals wird so justiert, daß Phasenänderungen im Schwe­ bungssignal aufgrund anderer Faktoren, die nicht durch die Verschiebung des Magnetwandlers 30 aus dem Zentrum einer abgetasteten Spur bedingt sind, kompensiert werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Änderungen in der mechani­ schen Resonanzcharakteristik der Anordnung aus Magnetwandler und beweglichem Halteelement handeln. Wie im folgenden anhand der Fig. 5 bis 8 noch genauer beschrieben wird, kommt in der erfindungsgemäßen Anordnung ein automatisch phasenkompen­ siertes Referenz-Schwebungssignal zur Anwendung, um die Not­ wendigkeit einer manuellen Justierung der Phase des Schwe­ bungs-Referenzsignals für jedes Video-Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät mit einem einstellbaren Magnetwandler zu vermeiden, das durch eine in der Patentanmeldung P 27 12 504.8 beschriebenen Anordnung ge­ regelt wird.

Der Synchrondetektor 78 liefert ein gleichgerichtetes Aus­ gangssignal mit der Amplitude des unbekannten rückgewon­ nenen Schwebungssignals, wobei das gleichgerichtete Aus­ gangssignal positiv ist, wenn das Referenzsignal und das rückgewonnene Schwebungssignal in Phase sind, und wobei das gleichgerichtete Ausgangssignal negativ ist, wenn die bei­ den Signale um 180° in der Phase gegeneinander verschoben sind. Da das am Eingang des Synchrondetektors stehende Sig­ nal vom Hüllkurvendetektor 76 eine Komponente mit der Grund­ frequenz f _d der Schwebungsfrequenz besitzt, wenn ein Zähler in der Abtaststellung des Wandlerkopfes vorhanden ist, lie­ fert der Synchrondetektor 78 auf einer Ausgangsleitung 80 ein Gleichlauf-Fehlersignal, das ein Maß für den Kopfgleich­ lauf-Positionsfehler ist. Die Amplitude des Fehlers ist proportional zum Betrag, um den der Magnetwandler 30 gegen das Spurzentrum versetzt ist, während die Polarität des Gleichlauf-Fehlersignals ein Maß für die Richtung ist, in welcher der Magnetwandler gegen das Spurzentrum versetzt ist. Die Ausgangsleitung 80 ist an eine gestrichelt eingefaßte Schaltung 82 angekoppelt, deren Ausgangssignal das Fehler­ korrektursignal auf der zur Summationsstufe 64 führenden Leitung 66 im oben beschriebenen Sinne ist. Für den Fall, daß ein Rücksetzglied zur Rücksetzung des Magnetwandlers 30 bei Beendigung der Abtastung einer Spur auf eine andere Spur erforderlich ist, erfolgt die Erzeugung dieses Signals duch die Schaltung 82.

In der Anordnung nach der vorgenannten Patentanmeldung P 27 11 703.9 ist die Wirkungs­ weise der Schaltung 82, welche die Impulse zur Änderung der Position des Magnetwandlers 30 relativ zu seiner Stellung am Ende der Abtastung einer Spur erzeugt, teilweise durch die Betriebsart der Anordnung, d. h. Betrieb mit normaler Wieder­ gabe, Zeitlupenbetrieb, usw., sowie zum Teil durch eine Schaltung mitbestimmt, welche die Position des Magnetwandlers 30 in bezug auf seinen Bewegungsbereich festlegt. Wie Fig. 1 zeigt, ist gemäß der vorgenannten Patentanmeldung P 27 11 703.9 ein Betriebsart-Auswahlschal­ ter 84 vorgesehen, welcher einen oberen Servoverstärker 86 für Zeitlupenbetrieb und Betrieb mit stehenden Bildern oder einen unteren Servoverstärker 88 für normale Wieder­ gabe wirksam schaltet, wobei die Betriebsart durch die das Aufzeichnungsgerät benutzende Bedienungsperson festgelegt wird. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Betriebsart-Aus­ wahlschalter 84 von einer Schaltstellung in die andere umge­ schaltet werden muß, wenn von normaler Wiedergabe auf Zeit­ lupenbetrieb und Betrieb mit stehenden Bildern oder umge­ kehrt umgeschaltet werden soll. Wird durch Umschaltung des Betriebsart-Auswahlschalters 84 zwischen normaler Wiederga­ be und Zeitlupenbetrieb bzw. Betrieb mit stehenden Bildern umgeschaltet, so tritt im wiedergegebenen Videosignal eine störende Übergangsunterbrechung auf, weil das richtige regelnde Positions-Fehlersignal zeitweise verlorengeht. Für die Rückgewinnung des richtigen regelnden Fehlersignals kann eine Zeitdauer von 100 ms bzw. von 6 Fernsehhalbbildern erforderlich sein. Dies führt zu einem diskontinuierlichen Videobild auf einem Monitor.

Gemäß dem Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltung nach Fig. 5 wird das Kopfgleichlauf-Positionsfehlersignal durch den Hüllkurvendetektor 76 erfaßt und in den Synchron­ detektor 78 eingespeist. Der Synchrondetektor 78 erhält weiterhin ein phasenkompensiertes Referenzsignal über die Leitung 87, das in seinem Steuereingang eingespeist wird. In Fig. 5 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche, bereits oben beschriebene Komponenten. Das phasenkompensierte Referenz­ signal wird durch einen Kommutatorkammfilterkreis 306 gebildet, das die Schwebungs-Grundfrequenzkomponente von allen anderen durch das bewegliche Halteelement 32 erzeugten Komponen­ ten trennt, wobei diese Komponenten durch eine geringfügige oszillierende Bewegung des Halteelementes aufgrund der Einspei­ sung eines oszillierenden Treibersignals in das bewegliche Halte­ element 32 erzeugt werden. Das oszillierende Signal bzw. das Schwebungssignal wird durch den Schwebungssignaloszil­ latorkreis 60 in das bewegliche Halteelement 32 eingespeist. Aufgrund dieser oszillierenden Ansteuerung wird dem beweglichen Halte­ element eine Vibration aufgeprägt. Lediglich die Grund­ frequenzkomponente dieser Vibration ist von Interesse. Da­ her läßt der Filterkreis 306 die Grundfrequenzkomponente durch, während alle anderen durch die Bewegung des Elementes er­ zeugten Frequenzen gesperrt werden. Die durch den Filterkreis 306 gefilterte Komponente wird unabhängig von Abweichungen in der Masse oder anderen charakteristischen Eigenschaften der durch das Halteelement 32 und den Magnetwandler gebildeten Anordnung, welche die Charakteristik dieser Anordnung be­ einflussen, zu einem Referenzsignal mit der richtigen Phase verarbeitet. Dieses verarbeitete Referenzsignal wird im Synchrondetektor 78 zur Erfassung des in die Kopfpositions- Servoschaltung 90 eingespeisten Kopfpositions-Fehlersignals ausgenützt.

Der Positionssensor 83 des beweglichen Halteelementes 32 ist an einen Eingang der elektronischen Dämpfungsstufe 71 ange­ koppelt, was in der Patentanmeldung P 27 11 691.2 näher beschrieben ist. Das Aus­ gangssignal des Positionssensors 83 wird in der Dämpfungs­ stufe 71 gepuffert und über die Leitung 308 in einen Eingang des Filterkreises 306 eingespeist. Der zweite Ausgangs der Dämpfungs­ stufe 71 ist an einen Eingang der Summationsstufe 69 im oben beschriebenen Sinne angekoppelt, um ein Dämpfungssig­ nal mit richtiger Pgase und Amplitude für den Treiberver­ stärker 70 des beweglichen Halteelementes zu erzeugen, wodurch in ihm induzierte außerordentliche störende Vibrationen kompensiert werden.

Das durch den Oszillatorkreis 60 erzeugte Schwebungssignal (typischerweise 450 Hz für eine Netzfrequenz von 60 Hz und 425 Hz für eine Netzfrequenz von 50 Hz) wird über die Leitung 260 in einen zweiten Eingang des Filterkreises 306 eingespeist, während ein System-Taktreferenzsignal (Referenzsignal 2H) in einen dritten Eingang des Filterkreises 306 über eine Leitung 404 eingespeist wird. Der Ausgang des Filterkreises 306 ist an den Synchrondetektor 78 angekoppelt. Der verbleibende Teil der Schaltung nach Fig. 5 funktioniert in der gleichen Weise wie dies anhand von Fig. 1 beschrieben wurde.

Der Kommutatorkammfilterkreis 306 ist im einzelnen im Block­ schaltbild nach Fig. 6 dargestellt. Die Leitung 62, welche das Schwebungssignal auf den Filterkreis 306 koppelt, ist an den Löscheingang eines Zählers 406 angekoppelt. Die Leitung 404, welche das Taktsignal (Referenzsignal 2H) auf den Filterkreis koppelt, ist an den Takteingang des Zählers 406 angekoppelt. Der Zähler 406 ist ein Binärzähler mit vier Ausgangsleitungen 408, welche an vier Eingänge eines 1 aus 10-Dekoders 410 angekoppelt sind.

Die Ausgänge der Dekoder 410 stellen "offene" Kollektor­ anschlüsse von Transistoren dar, deren Emitter an Erde liegen. Wird ein Ausgangstransistor im Dekoder nicht ausge­ wählt, so entsteht am entsprechenden Ausgang eine große Impedanz.

Die Ausgänge eines Dekoders 410 (im vorliegenden Ausführungs­ beispiel 10) sind an eine Seite von Kapazitäten C 1 bis C 10 angekoppelt. Die andere Seite dieser Kapazitäten C 1 bis C 10 ist an den Eingang eines Pufferverstärkers 412 sowie an eine Seite eines Widerstandes R 10 angekoppelt. Die andere Seite des Widerstandes R 10 liegt an der Leitung 308. Die Ausgänge des Dekoders 410 werden jeweils sequentiell als Funktion der inkrementellen Zählungen des Zählers 406 geerdet. Daher tastet jede Kapazität C 1 bis C 10 die Ampli­ tude des über die Leitung 308 empfangenen Sensorsignals, wobei die getasteten Amplituden in den Verstärker 412 einge­ speist werden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 412, das in Fig. 7c dargestellt ist, wird in den Eingang eines Tief­ paßfilters 414 eingespeist.

Frequenzkomponenten, welche nicht die Schwebungsfrequenz besitzen, können von Periode zu Periode nicht die gleiche Ladung in den Kapazitäten C 1 bis C 10 aufbauen. Daher wird jede Ladung in den Kapazitäten als Funktion von Frequenz­ komponenten, welche von der Schwebungsfrequenz verschieden sind, über der zeit gelöscht. Auf diese Weise besitzt der Kommutatorkammfilterkreis 306 ein schmales Durchlaßband von weni­ ger als 1 Hz, das um die Schwebungsfrequenz zentriert ist, wobei alle Frequenzkomponenten außerhalb dieses Durchlaß­ bandes unterdrückt werden. Das Signal am Ausgang des Ver­ stärkers 412 besitzt daher lediglich eine solche Frequenz­ komponente, welche gleich der Schwebungsfrequenz ist. Eine generelle Diskussion der Wirkungsweise von Filtern, wie sie durch Kombination des Zählers 406, des Dekoders 410 , sowie der Kapazitäten C 1 bis C 10 gebildet werden, findet sich in "Electronic Design", 16, vom 2. August 1974 auf Seite 94.

Das Tiefpaßfilter 414 glättet die inkrementellen Stufen im Ausgangssignal des Verstärkers 412, wobei das Ausgangs­ signal dieses Filters in den Eingang eines weiteren Ver­ stärkers 416 eingespeist wird. Das Filter 414 bewirkt eine unerwünschte Phasenverzögerung im Signal. Daher wird das Ausgangssignal des Verstärkers 416 in ein die Phase vorverschiebendes Netzwerk 418 eingespeist, um diese Phasen­ verzögerung des Signals zu kompensieren.

Das Ausgangssignal des die Phase vorverschiebenden Netzwerkes 418 wird in einen Pegeldetektorverstärker 420 eingespeist, dessen Ausgangssignal in den Eingang eines Begrenzers 422 eingespeist wird, dessen Ausgang an den Synchrondetektor 78 angekoppelt ist. Der Pegeldetektorverstärker 420 und der Begrenzer 422 formen das phasenkorrigierte und frequenzge­ filterte Signal vom Positionssensor 83 in ein rechteckförmi­ ges Signal um, dessen Frequenz und Phase den im beweglichen Halte­ element 32 als Funktion des eingespeisten Schwebungssignals induzierten mechanischen Vibrationen entspricht. Der Synchron­ detektor 78 wird daher als Funktion der tatsächlichen als Funktion eines eingespeisten Schwebungssignals im beweg­ lichen Element induzierten mechanischen Vibrationen ange­ steuert. Jede geringfügige Änderung in der Phase der mechani­ schen Vibration des beweglichen Halteelementes (die beispiels­ weise beim Austausch des Halteelementes durch ein anderes Ele­ ment unter unterschiedlicher Resonanzfrequenz bewirkt wer­ den kann) wird daher automatisch gelöscht, wodurch die Notwendigkeit einer kontrollierten Phasenjustierung des Referenzsignals für den Synchrondetektor 78 nach einem Aus­ tausch des beweglichen Halteelementes 32 oder des auf diesem befindlichen Magnetwandlers 30 durch eine Bedienungsperson enfällt.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung wird anhand der Diagramme nach den Fig. 7a-7f er­ läutert. Arbeitet die Anordnung im Zeitlupenbereich oder im Betrieb mit stehenden Bildern, so entspricht die oszil­ lierende Bewegung des beweglichen Halteelementes 32 dem Signal nach Fig. 7a. Ein Signalteil 424, welcher die Fernseh­ norm-Vertikalfrequenz von 60 Hz für einen Betrieb mit stehenden Bildern mittels eines einzigen Halbbildes ent­ spricht, repräsentiert die Rücksetzung des beweglichen Halte­ elementes 32 nach der Abtastung einer Spur auf den Beginn einer erneuten Abtastung der gleichen Spur. Ein Signalteil 426 des Signals nach Fig. 7a repräsentiert die oszillieren­ de Bewegung des beweglichen Halteelementes 32 als Funktion der Einspeisung des Schwebungssignals. Lediglich der Signalteil 426 des Signals 424 wird durch den Kammfilterkreis 306 aus den anderen oszillierenden Bewegungen herausgefiltert, wobei diese anderen oszillierenden Bewegungen beispielsweise durch den zusammengesetzten Signalteil 424 repräsentiert werden können. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Schwebungsfrequenz vorzugsweise so gewählt ist, daß sie zwischen den Harmoni­ schen der Fernsehstandard-Vertikalfrequenz von 60 Hz liegt, so daß eine Überlappung des Spektrums vermieden wird, welche eine wirksame Ausfilterung der Schwebungsfrequenz aus der Vertikalfrequenz verhindern würde. Bei einer Ausführungsform für eine Netzfrequenz mit 60 Hz liegt die Schwebungsfrequenz bei 450 Hz, welche wiederum zwischen der siebten (420 Hz) und der achten (480 Hz) Harmonischen der Vertikalfrequenz liegt. Die Schwebungsfrequenz muß jedoch nicht unbedingt ge­ nau in der Mitte zwischen Harmonischen und Vertikalfrequenz liegen. Sie kann auch an anderen Stellen zwischen den Harmoni­ schen liegen, solange keine Möglichkeit einer Überlappung der Spektren gegeben ist. Dies ergibt sich detallierter aus dem Diagramm des Frequenzspektrums nach Fig. 8.

Arbeitet die Anordnung im Betrieb mit Normalgeschwindigkeit, so entsprechen die oszillierenden Bewegungen des bewegli­ chen Halteelementes 32 dem Signal nach Fig. 7b. Stellen 428 in diesem Signal identifizieren die Periodizität der gleichen, durch den Kammfilterkreis 306 zu unterdrückenden Vertikalfrequenz. Ebenso wie beim Signal nach Fig. 7a sind die Schwebungs­ frequenzkomponenten der oszillierenden Bewegung des Halteelementes aus allen anderen Frequenzkomponenten der oszillierenden Be­ wegung des beweglichen Halteelementes 32 auszufiltern.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Signale nach den Fig. 7c bis Fig. 7f auf einer gedehnten Zeitskala aufgetragen sind, da sonst Irrtümer über die periodischen Zusammenhänge mit den Signalen nach Fig. 7a und 7b entstehen können. Das Signal nach Fig. 7c ist das am Ausgang des Pufferverstärkers 412 auftretende Signal, während das Signal nach Fig. 7d das am Ausgang des Tiefpaßfilters 414 auftretende Signal ist. Es ist darauf hinzuweisem, daß das Signal nach Fig. 7d gegenüber dem Signal nach Fig. 7c in der Phase verzögert ist. Diese Phasen­ verzögerung ist wie oben bereits ausgeführt durch das Tief­ paßfilter 414 bedingt.

Das das Ausgangssignal des Verstärkers 420 darstellende Signal nach Fig. 7e eilt dem Signal nach Fig. 7c in der Phase nach. Das Signal nach Fig. 7f, das das Ausgangssignal des Begrenzers 422 darstellt, ist das geformte und phasenkorrigierte Referenz­ signal für den Synchrondetektor 78.

Das Ausgangssignal des Synchrondetektors 78 stellt ein Gleich­ spannungs-Fehlersignal dar, das in die anhand von Fig. 1 beschriebene Schaltung zur weiteren Verar­ beitung eingespeist wird, um das kombinierte Fehlerkorrektur-, Schwebungs- und Dämpfungssignal zu erzeugen, das zu Steuerung der Nachführstellung des Magnetwandlers 30 auf das Halteelement 32 gekoppelt wird.

Die vorstehend beschriebene Anordnung und deren Funktions­ weise eignet sich speziell zur Verwendung in einem Bandge­ rät mit rotierender Bandabtastung, wobei während eines In­ formationstransfers in bezug auf das Magnetband ein auto­ matischer Spurgleichlauf gewährleistet ist, und wobei der Magnetwandler sodann als Funktion der Betriebsart der An­ ordnung auf die entsprechende Spur bewegt werden kann. Durch eine einheitliche Regelung der Wechselwirkung der Bandtransport-Servoschaltung, welche die Bandbewegung regelt, sowie der automatischen Spurgleichlauf-Servoschaltung, wel­ che die Bewegung des Magnetwandlers regelt, können rausch­ freie Informationstransfers, beispielsweise eines Video­ bildes aufrechterhalten werden, selbst wenn wesentlich unterschiedliche Schaltungsoperationen auftreten. Die daraus resultierenden Vorteile sind durch das Fehlen von störenden Effekten in der tranferierten Information wäh­ rend der Übergänge zwischen den Betriebsarten gekennzeich­ net. Bei der kommerziellen Aussendung von Fernsehinfor­ mation wird durch die Vermeidung solcher Probleme, wo immer dies möglich ist, eines wesentliche Verbesserung er­ zielt. Durch Verwendung der durch die Schwebungsbewegung des beweglichen Halteelements erzeugten verarbeiteten Signale selbst als Referenzsignal für die automatische Magnetwandlergleich­ lauf-Servoschaltung werden Änderungen in der natürlichen Resonanzfrequenz der Magnetwandleranordnung automatisch kompensiert. Ein exemplarischer Vorteil dieser Ausgestal­ tung besteht darin, daß folgend auf eine Neueinstellung der Magnetwandleranordnung weniger manuelle Justierungen erforderlich sind.

Claims (4)

1. Anordnung zur Spurnachführregelung eines Informationen von einer Spur eines magnetischen Aufzeichnungsträgers wiedergebenden Magnetwandlers (30), mit einem den Magnetwandler (30) quer zur Spur auslenkenden, steuerbaren Halteelement (32) und einem das Halteelement (32) in eine oszillierende Bewegung versetzenden Oszillatorkreis (60), mit einem die Auslenkstellung des Halteelements (32) erfassenden Positionssensor (83), der ein der oszillierenden Bewegung des Halteelements (32) entsprechendes Signal erzeugt und einem Spurabweichungsdetektor (76), der abhängig von durch die oszillierende Bewegung des Halteelements (32) amplitudenmodulierten Wiedergabesignalen des Magnetwandlers (30) ein die Stellung des Magnetwandlers (30) relativ zur Spur repräsentierendes Signal erzeugt und mit einem abhängig von den Signalen des Spurabweichungs­ detektors (76) und den über einen Filterkreis (306) zugeführten Signalen des Positionssensors (83) ein die Spurabweichung des Magnetwandlers (30) nach Größe und Richtung repräsentierendes Spurfehlersignal zur Spurnachführregelung des Halteelements (32) erzeugenden Vergleichskreis (78), dadurch gekennzeichnet, daß das Durchlaßfrequenzband des Filterkreises (306) so schmalbandig bemessen ist, daß es bis auf eine einzige, ein Phasenreferenzsignal für die Erzeugung eßdes Spurfehler­ signals bildende Frequenzkomponente sämtliche anderen Frequenzkomponenten des Signals des Positionssensors (83) sperrt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgelassene Frequenzkomponente der Grundfrequenz des Oszillatorkreises (60) entspricht und daß das Durchlaßfrequenzband des Filterkreises (306) diese Grundfrequenz als Mittenfrequenz besitzt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkreis (306) ein Kammfilter ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammfilter ein kommutierendes, kapazitives Filter (406, 410) ist, das vom Oszillatorkreis (60) und einem bezogen auf die Oszillatorfrequenz höher­ frequenten Zeittaktsignal angesteuert ist.