DE3005328C2

DE3005328C2 - Gerät zum Aufzeichnen oder Wiedergeben elektrischer Signale

Info

Publication number: DE3005328C2
Application number: DE19803005328
Authority: DE
Inventors: Hans 2000 Hamburg Wellhausen
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Norddeutscher Rundfunk Anstalt Des Oeffentlichen R
Priority date: 1980-02-13
Filing date: 1980-02-13
Publication date: 1982-06-09
Also published as: DE3005328A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Aufzeichnung und selbstverständlich auch bei der späteren Wiedergabe von elektrischen Signalen auf einem Magnetband muß eine bestimmte Relativgeschwindigkeit zwischen dem Magnetband und dem Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabekopf eingestellt werden, die zum einen von der Spaltbreite des Aufzeichnungs- und Wiedergabekopfes abhängt und zum anderen von der höchsten aufzuzeichnenden Frequenz. Für Aufzeichnungsgeräte von Videosignalen im professionellen Bereich sind heute z. B. Kopf-Band-Geschwindigkeiten von ca. 20 m pro Sekunde üblich. Für Geräte, die für den Heimgebrauch entwickelt wurden, ist man bei verminderter Bandbreite bereits auf 4 m pro Sekunde zurückgegangen.

Um diese hohen Kopf-Band-Geschwindigkeiten realisieren zu können, hat man sogenannte Querspur- oder Schrägspuraufzeichnungsgeräte entwickelt. Bei diesen Geräten wird das Magnetband mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit an einer rotierenden Kopftrommel vorbeigeführt. Bei den Querspurgeräten wird das Band um das Kopfrad gewölbt Das Kopfrad hat 4 um 90 Grad versetzt angeordnete Köpfe und schreibt in einem relativ steilen Winkel quer zum Band liegende Spuren auf. Bei den Schrägspurgeräten ist entweder eine Alpha- oder eine Omega-Umschlingung des Bandes um die Kopftrommel erforderlich. Die Kopftrommel hat hier entweder einen oder zwei Aufzeichnungsköpfe, die abwechselnd auf dem Band

ίο schrägliegende Spuren aufzeichnen. Die hohe Kopf-Band-Relativgeschwindigkeit wird durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit der Kopftrommeln erreicht Nach diesem Prinzip arbeiten alle zur Zeit auf dem Markt befindlichen Videoaufzeichnungsgeräte.

Bei den nach diesen Prinzipien arbeitenden Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabegeräten muß jedoch die Kopftrommel mit allergrößter Präzision angetrieben und geregelt werden, ferner ist die Bandführung längs der Kopftrommel außerordentlich kompliziert Es ist deshalb ein hoher mechanischer und elektrischer Aufwand erforderlich, wodurch die Herstellung der Geräte sehr teuer wird. Darüber hinaus ist beim Betrieb auch ein hoher Wartungsaufwand erforderlich. Weitere Nachteile sind relativ geringe Kopflebensdauer sowie die Tatsache, daß das Videosignal nur über rotierende Transformatoren abgenommen werden kann.

In letzter Zeil ist weiterhin ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem mit einem feststehenden Kopf gearbeitet wird. Bei diesem sogenannten LVR-Verfahren (Longitudinal-Video-Recording) wird das Band mit der erforderlichen Kopf-Band-Relativgeschwindigkeit am Kopf vorbei bewegt. Nachdem das Band sein Ende erreicht hat, wird es relativ schnell in seiner Bewegungsrichtung umgekehrt, gleichzeitig wird der Magnetkopf in der Höhe um eine Spurbreite verstellt und dann wird die Aufzeichnung in entgegengesetzter Bewegungsrichtung fortgesetzt. Dieses Verfahren hat gegenüber den vorherbeschriebenen den großen Vorteil, daß es nicht mehr mit einer rotierenden Kopftrommel arbeitet und somit alle Nachteile, die damit verbunden sind, vermieden werden. Indessen entsteht bei dem beschriebenen Verfahren eine Aufzeichnungslücke während der Zeit, in der das Band in seiner Bewegungsrichtung umgekehrt wird. Aus diesem Grunde muß mit sehr dünnem Band, mit sehr geringen Massen gearbeitet werden, um die Bewegungsumkehr so schnell wie möglich durchführen zu können. Aus dem gleichen Grund wird die Bandgeschwindigkeit relativ niedrig gehalten. Durch diese beiden Nachteile ist das LVR-Verfahren nur begrenzt einsetzbar. Vor allem ist der Einsatz im professionellen Bereich nicht möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einem Gerät der eingangs erwähnten Art bei feststehendem Kopf Aufzeichnungslücken bei der Bewegungsrichtungsumkehrung des Bandes zu vermeiden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gerätes nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät umfaßt die Magnetkopfanordnung zwei gleichartige, voneinander unabhängige und im gegenseitigem Abstand längs der Bewegungsbahn des Magnetbandes angeordnete Kopfaggregate, die jeweils um eine oder mehrere Spurbreiten versetzt einer der beiden Laufrichtungen des Magnetbandes zugeordnet sind. Bei der Richtungsum-

kehrung des Magnetbandes wird dieses während eines kurzen Zeitintervalles gleichzeitig an beiden Kopfaggregaten in der jeweils zugeordneten Aufzeichnungsbzw. Wiedergabevorrichtung vorbei bewegt, so daß eine unterbrechungsfreie Aufzeichnung oder Wiedergabe auch bei der Richtungsumkehrung gewährleistet ist

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. la eine schematische Darstellung des Grundprinzips des erfindungsgemäßen Magnetbandgerätes;

Fig. Ib ein Zeitdiagramm für den Verlauf der Bandgeschwindigkeit vor, während und nach einer Bewegungsrichtungsumkehrung,

Fig. Ic eine Draufsicht auf dem Magnetband mit verschiedenen, bei dem Gerät nach Fig. la möglichen Spurlagen, und

Fig.2 eine schematische Darstellung weiterer Einzelheiten des erfindungsgemäßen Gerätes,

F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gerätes.

Bei dem in F i g. 1 a dargestellten Gerät sei angenommen, daß sich das Magnetband 6 momentan in Laufrichtung A bewegt. Das Band 6 wird von der Bandwickelspule 3 abgezogen und am Kopfaggregat 1 vorbei bewegt. Die Transportvorrichtung 4 sorgt dafür, daß das Band 6 in der Laufrichtung A die Nenngeschwindigkeit einhält. Nach Verlassen der Bandtransportvorrichtung 4 wird das Band 6 am Kopfaggregat 2 vorbeilaufend auf die Bandwickelspule 5 aufgewickelt. Dies ist der Zustand, der in der Fig. Ib bis zum Zeitpunkt fi dargestellt ist. Während dieser Zeit wy-d vom Kopfaggregat 1 die Spur A\. ι (F i g. Ic) aufgezeichnet

Der Zeitpunkt ft bei dem Diagramm nach Fig. Ib markiert den Zeitpunkt kurz bevor das Band auf der Bandwickelspule 3 sein Ende erreicht hat. Mit durchgezogener Linie ist dabei die Bandbewegung vor dem Kopfaggregat 1 und mit gestrichelter Linie die Bandbewegung vor dem Kopfaggregat 2 dargestellt. Von diesem Zeitpunkt an wird durch die Transportvorrichtung 4 das Band vor dem Kopfaggregat 2 in seiner Laufrichtung umgekehrt, bis es die Nenngeschwindigkeit in Laufrichtung B erreicht hat. Dieses ist der Zeitpunkt t₂ bei dem Diagramm nach Fig. Ib. Von diesem Zeitpunkt t₂ ab zeichnet das Kopfaggregat 2 die Spur B₂, ι auf. Ab dem Zeitpunkt U kann nunmehr auch das Kopfaggregat 1 abgeschaltet werden und die Laufrichtung vor dem Kopfaggregat 1 umgekehrt werden. Da sich zwischenzeitlich in der Transportvorrichtung 4 einiger Bandvorrat angesammelt hat, wird nun mit erhöhter Aufwickelgeschwindigkeit in Laufrichtung B durch die Bandwickelspule 3 dieser Bandvorrat abgebaut bis sich ab dem Zeitpunkt fe auch vor dem Kopfaggregat 1 die Nenngeschwindigkeit in Laufrichtung Beingestellt hat. Nunmehr kann das Kopfaggregat 1 auf die nächste Aufzeichnungsspur A\,₂ umgeschaltet werden. Wird nun auf der Bandwickelspule 5 das Bandende erreicht, so wiederholt sich der vorstehend beschriebene Vorgang, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Das Diagramm gemäß F i g. 1 b erscheint nun in einer um die waagerechte Achse gespiegelten Form.

Bei der Wiedergabe der so aufgezeichneten Spuren wird zum Zeitpunkt h von der Spur A^ ι auf die Spur B₂, ι umgeschaltet. Da zu diesem Zeitpunkt das Band 6 in beiden Laufrichtungen A und B vor den Kopfaggregaten 1, 2 stabil mit Nenngeschwindigkeit läuft, erfolgt eine störungs- und unterbrechungsfreie Umschaltung für die Wiedergabe der aufgezeichneten Signale.

Die in der Fi g. Ic dargestellte Spuranordnung ist nur beispielhaft Selbstverständlich können pro Kopfaggregat auch mehrere Spuren gleichzeitig aufgezeichnet werden, z. B. eine Videospur und zwei Tonspuren oder auch bei Aufzeichnung digitalisieiter Video- und/oder Tonsi™nale mehrerer Spuren des gleichen Signals.

Ebenso können die veränderten Spurlagen auf verschiedene Art und Weise erreicht werden. So z. B. dadurch, daß in einem Kopfaggregat für jede Spur ein

ίο gesonderter Kopf vorhanden ist oder dadurch, daß die Kopfaggregate in ihrer Querrichtung zum Band insgesamt um eine Spurbreite angehoben oder abgesenkt werden.
Anhand von F i g. 2 soll die Transportvorrichtung 4 des Magnetbandgerätes näher erläutert werden. Die Transportvorrichtung 4 enthält zwei Capstan-Wellen 7 und 8, die von einem Motor angetrieben sein können und sich in entgegengesetzter Drehrichtung bewegen. In dem dargestellten Beispielsfall wird davon ausgegangen, daß es sich bei diesen um sogenannte Vakuum-Capstan handelt. Durch feine Löcher oder Schlitze wird an der Seite, an der die Capstan-Welle vom Band umschlungen wird, das Band 6 durch Unterdruck in der Welle an diese Capstan-Welle angedrückt und mitgenoramen. Die andere Capstan-Welle hingegen, an der das Band nicht mitgenommen werden soll, wird mit Überdruck versehen, so daß das Band 6 an dieser Welle sogar abgehoben wird. Durch diese Art des Band-Antriebs erreicht man sehr schnelle Umschaltzeiten der Bewegungsrichtung des Bandes 6.

Der während der Zeitpunkte fi und is gemäß dem Diagramm nach F i g. 1 b anfallende Bandvorrat wird in einer Vakuumkammer 9 angesammelt. Bei dieser Kammer 9 wird ebenfalls durch Unterdruck dafür gesorgt, daß das Band ohne sich querzulegen oder zu knittern aufgenommen werden kann. Diese Art der Vorratsbildung ist von Magnetbandgeräten für Computeranwendungen her an sich bekannt.

Desweiteren sind gemäß F i g. 2 Ausgleichshebel mit Umlenkrollen 10 und 11 vorgesehen, durch die die größere Trägheit der Bandwickelspulen 3 und 5 während der Umsteuerphasen ausgeglichen werden kann. Diese Ausgleichshebel 10 und 11 müssen so gesteuert werden, daß vor der aufwickelnden Bandwikkelspule z. B. 5 eine möglichst große Bandschlaufe gebildet wird, wie das z. B. bei dem Ausgleichshebel 11 in der mit ausgezogener Linie gezeichneten Stellung in F i g. 2 der Fall ist, damit bei Richtungsumkehrung des Bandes 6 vor dem Kopfaggregat 2 genügend Band zur

Überbrückung der mit größerer Trägheit reagierenden vollen Bandwickelspule 5 vorhanden ist, und damit sich der eine der Ausgleichshebel z. B. 10 vor der abwickelnden Bandwickelspule z. B. 3 in der in F i g. 2 mit gestrichelter Linie eingezeichneten Stellung befindet, damit der Bandvorrat bei Richtungsumkehr vor dem Kopfaggregat 1 schneller aus der Vakuumkammer 9 abgebaut wird.

Alle genannten Maßnahmen sollen dazu dienen, die Richtungsumkehrungsphasen zwischen den Zeitpunkten fi und is in dem Diagramm nach Fig. Ib möglichst kurz zu halten.

Die Transportvorrichtung kann sich auch auf andere Art und Weise realisieren lassen, was im Rahmen des fachmännischen Könnens liegt.

Der sich in der Transportvorrichtung 4 bildende Bandvorrat während der Richtungsumkehrung des Magnetbandes 6 ist in Fig. Ib durch die sich im Zeitintervall fi bis fs zwischen der durchgezogenen und

der gestrichelten Kurve liegenden Fläche ausgedrückt. Hieraus geht hervor, daß dieser Bandvorrat einmal von der Geschwindigkeit der Richtungsumkehrung und zum anderen von der Bandgeschwindigkeit abhängt. Der Flächeninhalt zwischen diesen Kurven im Zeitintervall 5 fi und fs muß identisch sein mit dem Flächeninhalt zwischen den Zeitpunkten fs und fe. Der sich bildende Bandvorrat kann näherungsweise nach folgender Gleichung bestimmt werden:

10

Bv = (t₅ - f,) · Vb

Bv = Bandvorrat in (m)

fs — fi = Zeitdauer des Bandrichtungsumkehrvorganges(sek)

Vb = Bandgeschwindigkeit (m/s)

In Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes dargestellt, welche sich besonders für die Anwendung von Magnetbandkassetten eignet Hierbei sind die beiden Capstan-Wellen 7 und 8 nicht zwischen den Magnetkopfaggregaten 1 und 2, sondern jeweils zwischen den Bandwickelspulen 3 und 5 und den Magnetkopfaggregaten 1 und 2 angeordnet. Die Funktionsweise der Ausführungsform nach F i g. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. 2 hauptsächlich dadurch, daß während des Betriebes in einer der beiden Laufrichtungen A oder B zwischen den beiden Magnetkopfaggregaten 1 und 2 eine Bandschleife aufgebaut wird, die im Zeitpunkt der Richtungsumkehr als erforderlicher Bandvorrat zur Verfügung steht und während der kurzzeitigen gegenläufigen Bewegung des Bandes 6 vor den Magnetkopfaggregaten 1 und 2 abgebaut wird.

Im einzelnen ergibt sich folgende Funktionsweise der Ausführungsform nach F i g. 3:

Nach Einlegen einer Kassette K in das Magnetbandgerät wird die Kassette K abgesenkt. Während des Absenkens werden verschiedene Rollen in entsprechende Aussparungen des Kassettengehäuses eingeführt. Dieses sind die Umlenkrollen 10 und 11 der Ausgleichshebel sowie die beiden Gummiandruckrollen 12 und 13 und eine Einführungsrolle 14. Gleichzeitig werden die beiden Wickeldorne der Wickelmotoren in die Bandwickelspulen 3 und 5 eingeführt und in Eingriff gebracht. Die Umlenkrollen U gehören zur Kassette. Das Magnetband 6 befindet sich dann in der langgestrichelt gezeichneten Lage.

Nach Absenken der Kassette wird die Einführungsrolle 14 aus der Position 14' in die Position 14 gebracht. Danach werden die beiden Bandschleifenhebel mit den Umlenkrollen 15 und 16 von unten in die Bandschleife, die durch die Rolle 14 gebildet wurde, eingeführt. Die endgültige Betriebsstellung ist erreicht, wenn die Bandschleifenhebel 15 und 16 in die Positionen 15 und 16 gebracht worden sind. In der Ausgangsstellung werden auch die beiden Zwischenrollen 17 und 18 in der Position 17' und 18' gehalten. Diese beiden Rollen haben nur die Funktion, das Band von dem nicht in Eingriff befindlichen Kopfaggregat jeweils abzuheben, um unnötigen Abrieb zu vermeiden.

Das Band 6 ist mit ausgezogener Linie in Laufrichtung A dargestellt. Wenn weiterhin angenommen wird, daB sich das Band auf der Bandwickelspuie 3 kurz vor seinem Ende befindet, so erfolgt der Bandrichtungswechsel folgendermaßen:

Als erstes wird die Zwischenrolle 18 in die Position 18' gebracht, damit das Band am Kopf 2 anliegt Danach wird die Gummiandruckrolle 13 aus der Position 13' in die Position 13 gebracht, wodurch das Band 6 vor dem Kopfaggregat 2 von Laufrichtung A in die Laufrichtung B überwechselt. Gleichzeitig wird der Motor des Bandwickeltellers 3 in Aufwickeldrehrichtung gesteuert Die Trägheit dieser Umsteuerung wird durch den Ausgleichshebel mit der Umlenkrolle 10 ausgeglichen, der bis zur Position 10" eine Bandschleife bilden kann.

Während dieser Phase wird nunmehr die durch die Bandschleifenhebel mit den Rollen 15 und 16 gebildete Bandschleife abgebaut. Hat das Band vor dem Kopfaggregat 2 die Nennlaufgeschwindigkeit B erreicht, so wird vom Kopfaggregat 1 auf das Kopfaggregat 2 umgeschaltet. Anschließend wird die Andruckrolle 12 in die Position 12' gebracht und gleichzeitig der Motor der Bandwickelspule 5 in die Abwickelrichtung umgesteuert. Die Umsteuerträgheit wird wiederum durch den Ausgleichshebel mit der Umlenkrolle 11 ausgeglichen, die bis in die Position 11' ausgleichen kann.

Nunmehr wird wieder langsam eine Bandschleife durch die Bandschleifenhebel 15 und 16 aufgebaut und die Zwischenrolle 17 wird von Position 17' in die Position 17 gebracht damit das Band frei vor dem Kopfaggregat 1 laufen kann. Danach kann das Kopfaggregat 1 in die nächste Spurlage gebracht werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gerat zum Aufzeichnen oder Wiedergeben elektrischer Signale, insbesondere Videosignale, auf ein bzw. von einem Magnetband nach dem Längsaufzeichnungsprinzip, bei dem während des Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgangs die Laufrichtung des Magnetbandes mehrmals umgekehrt und bei jedem Umkehrvorgang auf eine andere Spur des Magnetbandes umgeschaltet wird, mit einer Vorrichtung zum Transportieren des Magnetbandes mit einer festgelegten Geschwindigkeit relativ zu einer Magnetkopfanordnung in beiden Laufrichtungen zwischen zwei Bandwickelspulen, daduYch gekennzeichnet, daß die Magnetkopfanordnung zwei gleichartige, voneinander unabhängige und in gegenseitigem Abstand längs der Bewegungsbahn des Magnetbandes (6) angeordnete Kopfaggregate (1, 2) umfaßt, die jeweils um eine oder mehrere Spurbreiten versetzt einer der beiden Laufrichtungen (A, B) des Magnetbandes (6) zugeordnet sind und an denen das Magnetband (6) bei dessen Richtungsumkehrung während eines kurzen Zeitintervalls gleichzeitig in der jeweils zugeordneten Aufzeichnungs- bzw. Wiedergaberichtung vorbei bewegt wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Bewegungsrichtung des Magnetbandes (6) eine gesonderte, mit dem Magnetband in Eingriff steuerbare Transportvorrichtung (7, 8) vorgesehen ist, wobei während des kurzen Zeitintervalls beide Transportvorrichtungen (7, 8) mit dem Magnetband (6) in Eingriff sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtungen (7, 8) zwischen den beiden Kopfaggregaten (1, 2) angeordnet werden (F i g. 2).

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtungen (7, 8) außerhalb der Kopfaggregate (1, 2) jeweils zwischen einer Bandwickelspule (3 oder 5) und dem dazu benachbarten Kopfaggregat (1 bzw. 2) angeordnet sind (F i g. 3).