DE3009469A1

DE3009469A1 - Automatische hoehensteuervorrichtung fuer einen magnetkopf der an einer elektrisch ablenkbaren einrichtung befestigt ist

Info

Publication number: DE3009469A1
Application number: DE19803009469
Authority: DE
Inventors: Sadao Hosoi; Yuichi Marsushita; Masayuki Takano
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-03-15
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1980-09-25
Also published as: AU5625480A; AU539426B2; FR2451614B1; GB2045979A; US4366515A; GB2045979B; ATA139080A; CA1150830A; FR2451614A1; AT372203B; NL8001573A

Description

Dipl.-lng. H. MITSCHERLICH D-800C MCNCHEN 22

Dipl.-lng. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr. re,, „ct. W. KÖRBER ^ (089, '296684

Dipl.-lng. J. SCHMIDT-EVERS _ ₃ _

PATENTANWÄLTE *> U U U H 0 Ό

SONY CORPORATION

7-35, Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokio / Japan

Automatische Höhensteuervorrichtung für einen Magnetkopf, der an einer elektrisch ablenkbaren Einrichtung befestigt ist

Die Erfindung betrifft allgemein ein automatisches Steuersystem für ein dynamisch ablenkbares Kopfsystem und insbesondere ein automatisches Kopfhöhensteuersystem für einen Videobandrecorder.

Neuerdings wird von einem Videobandrecorder mit Wendelabtastung gefordert, daß er ein aufgenommenes Videosignal außer in der normalen Wiedergabebetriebsart auch in der Zeitlupen- und Zeitrafferbetriebsart wiedergibt. Solche Betriebsarten werden durch die Bandgeschwindigkeit und die Richtung des Bandlaufs bestimmt.

Wenn bei der Wiedergabebetriebsart die Bandgeschwindigkeit gleich der bei der Aufnahme ist, ist der Videobandrecorder in der normalen Wiedergabebetriebsart zu betreiben. In dieser normalen Wiedergabebetriebsart können rotierende Magnetköpfe einfach die aufgezeichneten Spuren abtasten, soweit ein Laufwellenphasen- Servosystem wirksam ist. Und zwar wird bei der normalen Wiedergabebetriebsart, wie in Figur 1 gezeigt, ein Neigungswinkel θρ eines Abtastortes 2 des Magnetkopfes auf einem Band 1 gleich einem Neigungswinkel Θ™ einer aufgezeichneten Spur T auf dem Band 1.

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Es werde nun angenommen, daß die Wiedergabe-Bandgeschwindigkeit gegenüber einer Bandgeschwindigkeit V_T der Aufnahmebetriebsart geändert wird. Es werde ferner angenommen, daß die Laufrichtung des Bandes 1 während der Aufnahmebetriebsart die durch den Pfeil 5 in Figur 1 gezeigte Richtung hat. Wenn in diesem Fall die Bandgeschwindigkeit höher ist als die Aufnahme-Bandgeschwindigkeit ν,_, wird die Abtastrichtung des reproduzierenden Kopfes auf dem Band 1, wie durch einen Pfeil 3 in Figur 1 gezeigt, wogegen, wenn die Bandgeschwindigkeit niedriger ist als die Aufnahme-Bandgeschwindigkeit V_, die Abtastrichtung verläuft, wie durch einen Pfeil 4 in Figur 1 gezeigt. In diesem Fall werden die Neigung oder die Neigungswinkel beider Abtastrichtungen θ und O_F , welche verschieden sind von dem Neigungswinkel Q „ der Aufnahmespur T.

Dementsprechend tastet in diesem Fall der reproduzierende Kopf das Band 1 über mehrere aufgenommene Spuren T ab mit dem Mangel, daß ein reproduziertes Bild aufgrund von Auswirkungen von Sicherheitsbandgeräuschen und dgl. schwer zu betrachten ist.

Um diesen Mangel zu vermeiden, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der reproduzierende, rotierende Kopf an einem ablenkbaren Element wie beispielsweise einem Zweikristallplättchen befestigt ist, welches elektrisch derart gesteuert werden kann, daß es den reproduzierenden, rotierenden Kopf veranlaßt, gerade die aufgezeichnete Spur T korrekt abzutasten.

Zunächst wird jetzt das Zweikristallplättchen beschrieben. Wie in Figur 2 gezeigt, besteht dieses Zweikristallplättchen aus einem Plättchen oder piezoelektrischem Element 6 mit Metallelektroden 6a,6b, welche auf seinen beiden Oberflächen durch Plattieren oder dgl. gebildet sind, sowie einem Plättchen oder piezoelektrischem Element 7 mit Metallelektroden 7a,7b,

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welche auf seinen beiden Oberflächen gebildet sind, wobei zum Beispiel die Metallelektroden 6b und 7a miteinander verkittet sind. In diesem Fall sind die aus je einem piezoelektrischen Element bestehenden Plättchen 6 und 7 derart hergestellt, daß ihre Polungsrichtungen parallel in Richtung ihrer Breite angeordnet sind. Daher werden bei Anlegen des elektrischen Feldes in der Richtung ihrer Polungsrichtung die Plättchen 6 und 7 derart verändert, daß sie aufgrund des piezoelektrischen Effekts in ihrer Längsrichtung zusammengezogen werden, wogegen sie bei Anlegen des elektrischen Feldes in der'Polungsrichtung entgegengesetzten Richtung derart verändert werden, daß sie in ihrer Längsrichtung ausgedehnt werden. Dementsprechend wird bei Verbinden der entsprechenden Elektroden der Plättchen mit einer Spannungsquelle B, wie in Figur 2 gezeigt, zum Anlegen eines elektrischen Feldes an das Plättchen 6 von der Elektrode 6a zu der Elektrode 6b und eines elektrischen Feldes an das Plättchen 7 von der Elektrode 7b zu der Elektrode 7a das Zweikristallplättchen versetzt, wie in Figur 2 gezeigt, und in diesem Fall ist sein Versetzungsbetrag im wesentlichen proportional der Größe der angelegten Spannung. Wird die Richtung der an das Zweikristallplättchen angelegten Spannung umgekehrt, so wird auch seine Versetzungrichtung umgekehrt.

Wenn, wie in den Figuren 3A und 3B gezeigt, ein Ende des Zweikristallplättchens beispielsweise durch Schrauben 9 an einer Grundplatte 8 befestigt wird, ein Magnetkopf 10 an dem anderen Ende oder freien Ende des ZweikristalIpIattchens befestigt wird und eine Spannung an die Elektroden des Zweikristallplättchens in der oben beschriebenen Art angelegt wird, wird daher der Magnetkopf 10 in der zur Abtastrichtung senkrechten Richtung versetzt, wie durch Pfeile in Figur 3A angedeutet.

In einem Videobandrecorder wird das Zweikristallplättchen mit dem an seinem einen Ende befestigten Magnetkopf 10 an einem rotierenden Körper wie beispielsweise einer rotierenden oberen

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Trommel derart befestigt, daß der Magnetkopf 10 über die Außenseite der Trommelperipherie übersteht. Also wird der Magnetkopf 10 in seiner Drehachsenrichtung versetzt. Wenn eine geeignete Sägezahnwellenform-Spannung an das Zweikristallplättchen angelegt wird entsprechend dem Abweichungsoder Versetzungsbetrag zwischen der Kopfabtastrichtung während der normalen Wiedergabebetriebsart, die durch den Pfeil 2 in Figur 1 angedeutet ist, und der Kopfabtastrichtung während einer anderen Wiedergabebetrxebsart bei unterschiedlicher Bandgeschwindigkeit, wie durch den Pfeil 3 oder 4 angedeutet, tastet der rotierende Magnetkopf 10 eine einzelne aufgezeichnete Spur T richtig ab, und folglich kann ein reproduziertes Bild ohne Geräusch erhalten werden.

Allgemein weist ein elektromechanisches Umwandlungselement wie zum Beispiel ein Zweikristallplättchen oder dgl. eine Hysterese in seiner Umwandlungscharakteristik auf.

Folglich kann selbst dann, wenn der Korrekturvorgang beendet ist und keine Korrekturspannung an das Zweikristallplättchen angelegt wird, dieses nicht vollständig in seinen Anfangszustand zurückkehren, sondern es bleibt eine gewisse restliche Verbiegung bestehen. Diese restliche Verbiegung des Zweikristallplättchens ist relativ groß, wenn sein Ablenkungsbe-r= .= trag (Ablenkungsgröße des Kopfes) groß ist. Dementsprechend besteht nach einer Zeitlupen-, Standbild- und Zeitraffer-Wiedergabebetriebsart die Gefahr, daß ein großer Betrag an restlicher Verbiegung in dem Zweikristallplättchen verbleibt. Eine solche restliche Verbiegung bewirkt schlechte Ergebnisse, wenn der von dem Zweikristallplättchen getragene Kopf in die Aufzeichnungsbetriebsart versetzt wird.

Und zwar wird, falls die Wiedergabe beendet ist, der obige Korrekturvorgang ebenfalls beendet ist und danach die Aufzeichnung eines Signals durchgeführt wird, bei Vorhandensein

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der obigen restlichen Ve legung des Zweikristallplättchens die Abtastposition des daran befestigten Magnetkopfes auf einem Band verschieden von der Position seiner normalen Aufzeichnung sspur. Polglich werden die Anordnungsabstände aufgezeichneter Spuren ungleichmäßig.

Aus diesem Grund wird nach dem Stand der Technik der an dem Zweikristallplättchen befestigte Kopf nur für die Wiedergabe verwendet, und es ist ein gesonderter rotierender Kopf für die Aufnahme vorgesehen. Daher erfordert ein Videobandrecorder nach dem Stand der Technik viele Köpfe und ist daher teuer.

Dementsprechend ist ein Gegenstand der Erfindung die Schaffung eines automatischen Kopfhöhensteuersystems, durch welches die Höhe eines Magnetkopfes automatisch verstellt werden kann.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines neuartigen Kopfhöhensteuersystems, mit welchem die Höhe eines rotierenden Magnetkopfes, welcher an einem Zweikristallplättchen befestigt ist, auf einen vorbestimmten Viert eingestellt wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Videobandrecorders mit Wendelabtastung, bei welchem ein an einem Zweikristallplättchen befestigter rotierender Magnetkopf nicht nur zur Wiedergabe verwendet wird, sondern auch zur Aufnahme, indem. . die Kopfhöhe auf einen vorbestimmten Wert während der Aufnahmebetriebsart festgelegt wird.

Erfindungsgemäß ist ein Detektorkopf in einer festgelegten Stellung auf einen Magnetkopf hinweisend befestigt, welcher seinerseits an einem Zweikristallplättchen befestigt ist, um elektrisch die Höhe des daran befestigten Kopfes zu ermitteln. D. h., der magnetische Fluß, welcher von dem an dem Zweikristallplättchen befestigten Magnetkopf ausgeht, wird durch den feststehenden Detektorkopf ermittelt. In diesem Fall ist je nach dem Aufbau des Detektorkopfes usw. eine Fehlersignalerzeugungsschal tung vorgesehen. D. h. es wird ein Fehler-

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signal erzeugt unter Berücksichtigung der Phase und/oder Amplitude des Signals von der Ermittlungsschaltung.

Da das Zweikristallplättchen an einem rotierenden Körper oder einer Trommel angebracht ist, weist der rotierende Magnetkopf periodisch zu dem Detektorkopf hin.

Die Positionsverstellung des Magnetkopfes entsprechend der Erfindung ist insbesondere während der Aufnahmebetriebsart wirksam und kann vor der Aufnahme oder während der Aufnahme durchgeführt werden. Beispielsweise kontaktiert im Fall eines Videobandrecorders des Zweikopftyps, wenn einer der Köpfe das Magnetband kontaktiert, der andere Kopf das Magnetband nicht. Dementsprechend kann das Kopfhöhensteuersystem während dieses Nicht-Kontakt-Zeitraumes betätigt werden.

Die Erfindung ist natürlich auch auf andere Videobandrecorder als die vom Zweikopftyp anwendbar. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen durchweg die gleichen Elemente und Teile bezeichnen. Es zeigt:

Figur 1 ein Bandformat, das zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Ort eines Magnetkopfes und der aufgezeichneten Spur auf dem Band verwendet wird;

Figur 2 ein schematisches Bild eines Zweikristallplättchens, das in der Erfindung verwendbar ist;

Figuren 3A

und 3B eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht des Zweikristallplättchens, an dessen einem Ende ein Magnetkopf befestigt ist, und dessen anderes Ende fixiert ist;

Figur 4 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels der rotierenden Kopftrommelvorrichtung;

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Figur 5 eine perspektivische Ansicht, welche die Beziehung zwischen dem Signalkopf und dem Detektorkopf zeigt;

Figuren 6A, 6B und 6C

Diagramme, welche die Ausgangskennwerte des in Figur 5 gezeigten Detektorkopfes zeigen;

Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer anderen Relation zwischen dem Signalkopf und dem Detektorkopf;

Figuren 8A, 8B und 8C

Diagramme, welche die Ausgangskennwerte des in Figur 7 gezeigten Detektorkopfes zeigen;

Figur 9 ein Diagramm mit der Beziehung zwischen der Rotationsphase des Signalkopfes und dem integrierten Ausgangssignal von einem Phasendetektor;

Figuren 1OA und 1OB

Diagramme, welche die Amplitude bzw. die Phase des Teiles von Figur 6B relativ zu dem Versetzungsbetrag zeigen;

Figuren 11 und 12

Blockschaltbilder mit Ausführungsbeispielen des Steuersystems;

Figur 13 ein Diagramm der Relation zwischen der Phase des durch Pfeile in Figur 3A angedeuteten Ausgangssignals und dem Abstand des Signalkopfes;

Figur 14 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform; Figuren 15A bis 15E

Wellenformdiagramme, die zur Erläuterung des in Figur 14 gezeigten Ausführungsbeispiels verwendet werden;

Figur 16 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Relation zwischen dem geneigten Abschnitt der in Figur 15B gezeigten Wellenform und der Höhe des Detektorkopfes;

Figur 17 ein Diagramm zum Aufzeigen der Relation zwischen der Abtasthaltespannung und dem Versetzungsbetrag des Signalkopfes; und

Figur 18 ein Schemabild mit einer Draufsicht auf einen Videobandrecorder .

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Figur 4 zeigt ein Beispiel der Kopftrommelvorrichtung zur Verwendung in einem Videobandrecorder. In Figur 4^ bezeichnet 11 eine feststehende untere Trommel, 12 eine rotierende obere Trommel und 13 eine rotierende Welle.

Ein Zweikristallplättchen 14 ist an der unteren Oberfläche der rotierenden oberen Trommel 12 befestigt. Im einzelnen ist eine Endseite des Zweikristallplattchens 14 an der unteren Oberfläche der rotierenden oberen Trommel 12 befestigt, und ein Magnetkopf 15 ist an der anderen, d. h. der freien Endseite des Zweikristallplattchens 14 befestigt. Eine Aussparung 16 ist an der unteren Oberfläche der rotierenden Trommel 12 an dem Abschnitt gegenüber der freien Endseite des Zweikristallplattchens 14 gebildet, wo der Magnetkopf 15 angebracht ist.

In dem in Figur 4 gezeigten Beispiel ist ein Signalwandler zur Ermittlung der Höhenposition des Magnetkopfes 15 aus einer Bezugshöhe vorgesehen. In dem dargestellten Beispiel ist als Bezugshöhe die Oberfläche eines Chassis 17 gewählt, und der Signalwandler ist ein Magnetkopf 18, der relativ zu dem Chassis 17 feststeht, und zwar ist der Magnetkopf auf einem Pfosten 19 angebracht, der auf dem Chassis 17 nach oben ragt. In diesem Fall ist der Kopf 18 in einer Stellung angeordnet, in v/elcher er zur rotierenden Umfangsoberfläche des Magnetkopfes hinweist.

In dem obigen Beispiel wird einem der Köpfe des Paares von Köpfen ein Signal zugeführt, und der andere Kopf ermittelt den Magnetfluß, der von dem einen Kopf ausgeht, so daß die Höhenposition des rotierenden Magnetkopfes 15 für das Videosignal von dem Chassis ermittelt wird.

Nun wird das tatsächliche Ausgangssignal von dem Magnetkopf erörtert.

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Zunächst wird der Fall besprochen, in welchem, wie in Figur 5 gezeigt, ein Spalt gA des Magnetkopfes 15 im wesentlichen parallel zu einem Spalt gB des Magnetkopfes 18 liegt. In diesem Fall werden beispielsweise die in den Figuren 6A, 6B und 6C gezeigten Ausgangskennwerte des Magnetkopfes 18 erhalten. In diesem Fall wird dem Magnetkopf 15 auch ein Träger von beispielsweise 4 MHz zugeführt. Figur 6A zeigt die Amplitudenvariation des Ausgangswertes von dem Magnetkopf 18, wenn der Magnetkopf 15 und der Magnetkopf 18 gerade aufeinander hinweisen und dann der Kopf 15 in Richtung nach oben oder unten versetzt wird. Praktisch wird der Magnetkopf 15 durch die rotierende Trommel so getragen, daß, wenn die Drehphase auf der Abszisse aufgetragen wird, die Ausgangsamplitude der in Figur 6B gezeigte Ausgangskennwert wird. In Figur 6B gibt die ausgezogene Linie den Fall wieder, in welchem sowohl der Kopf 15 als auch der Kopf 18 in der Höhe übereinstimmen, und die gestrichelte Linie gibt den Fall wieder, in dem die Köpfe 15 und 18 in der Aufwärts- oder Abwärtsrichtung in der Höhe gegeneinander versetzt sind.

In der in Figur 6B gezeigten Ausgangswellenform ist die Phase des Trägers in dem Mittelabschnitt gegenüber derjenigen in den beiden Seitenabschnitten invertiert, so daß bei Zuführung des Trägers zu dem Kopf 15 und Phasenbestimmung des von dem Kopf 18 empfangenen Trägers die Phasenveränderung ermittelt werden kann. Wenn dann das Ausgangssignal von dem Phasendetektor integriert wird, wird eine in Figur 6C gezeigte Ausgangswellenforrn erhalten. In Figur 6C gibt die ausgezogene Linie den Fall wieder, in welchem die Köpfe 15 und 18 in der Höhe übereinstimmen, und die gestrichelte Linie gibt den Fall wieder, in welchem die Köpfe 15 und 18· in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung gegeneinander versetzt sind.

Im Fall der Figur 5 wird jedoch, wenn der Kopf 15 entweder in der Aufwärtsrichtung oder der Abwärtsrichtung versetzt ist, nur die Ausgangsamplitude verändert. Daher kann die Information

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nicht erhalten werden, welche die Richtung der Versetzung des Kopfes 15 angibt,*ob 'der Kopf 15 in der Aufwärts- oder Abwärtsrichtung versetzt ist.

*das heißt, die Information,

Als nächstes wird der Fall erörtert, in welchem die Spalte gA und gB der Köpfe 15 und 18 so gelegen sind, daß sie einander schneiden, wie in Figur 7 gezeigt. Wenn der Kopf 15 gedreht wird, während er in seiner Höhenrichtung versetzt wird, wird das Ausgangssignal von dem Kopf 18 verändert, wie in den Figuren 8A bis 8C gezeigt. Figur 8A gibt den Fall wieder, in welchem die Köpfe 15 und 18 in der Höhe miteinander übereinstimmen, Figur 8B gibt den Fall wieder, in welchem der Kopf 15 beispielsweise nach unten versetat ist, und Figur 8C gibt den Fall wieder, in welchem der Kopf nach oben versetzt ist. In jeder der Figuren 8A bis 8C repräsentiert die Abszisse die Drehphase des Kopfes 15.

Wie aus den Figuren 8A bis 8C ersichtlich, sind im Fall der Versetzung der Kopfhöhe die Amplitudenvariationen beider Seitenabschnitte, wo die Trägerphasen invertiert sind, auf der linken und der rechten Seite voneinander verschieden, und auch die Phasen der Wellenformen werden verändert, wenn die Höhe aufwärts oder abwärts versetzt wird.

In diesem Fall wird das integrierte Ausgangssignal des Phasendetektors verändert entsprechend der Versetzrichtung, wie in Figur 9 gezeigt. Dementsprechend kann das Fehlersignal zur Steuerung direkt erhalten werden, wenn ein Abtastimpuls, welcher die Drehphase zeigt, an einer geeigneten Stelle gesetzt wird.

Wenn ferner der durch einen Pfeil in Figur 6B angedeutete Punkt i"n Betracht gezogen wird, werden die Amplituden- und Phasenkennwerte an diesem Punkt verändert, wie in den Figuren 1OA und 1OB gezeigt. In diesem Fall kann der in Figur 1OB

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gezeigte Kennwert als Ausgangskennwert der Phasendetektorschaltung angesehen werden. Wenn in diesem Fall die Breitenfcichtungen der Spalte gA und gB der Köpfe 15 und 18 einander schneidend statt parallel gewählt werden, wird die Veränderungscharakteristik ausgeprägter.

Unter Verwendung der verschiedenen oben beschriebenen Charakteristiken können verschiedene Schaltungen und Steuer-'· verfahren erwogen werden.

Figur 11 zeigt als Blockschaltbild eine Ausführungsform, bei welcher die Höhenposition des Kopfes 15 während der Aufzeichnung ermittelt wird und das ermittelte Ausgangssignal verwendet wird, um eine derartige Steuerung durchzuführen, daß der Kopf 15 während der Aufnahme auf die obige Höhenposition gebracht wird. In diesem Fall werden die Amplituden- und Phasenkennwerte des ermittelten Ausgangssignals beide verwendet.

In Figur 11 bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen Aufnahmeverstärker, der während der Aufnahmebetriebsart dem Kopf 15 einen Aufnahmestrom zuführt. Wenn der Kopf 15 gedreht wird und eine solche Position erreicht, daß er auf den Kopf 18 hinweist, wird durch diesen der Magnetfluß von dem Kopf 15 ermittelt. Der Kopf 18 liefert sein ermitteltes Ausgangssignal an einen Wiedergabeverstärker 21. Das Ausgangssignal von dem Wiedergabeverstärker 21 wird einem Pegeldetektor 22 zugeführt, welcher die Amplitude des angelegten Ausgangssignals von dem Wiedergabeverstärker 21 ermittelt. Das ermittelte Ausgangssignal von dem Pegeldetektor 22 wird einer Polungsbestimmungsschaltung 23 zugeführt. Das Ausgangssignal von dem Wiedergabeverstärker 21 wird auch einem Phasendetektor 24 zugeführt, dem auch der Aufnahmesignalstrom von dem Aufnahmeverstärker zugeführt wird. Wie oben beschrieben, wird die Phase des ermittelten Ausgangssignals von dem Kopf 18 für das dem Kopf 15

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zugeführte Signal umgekehrt bei einer normalen Kopfhöhe H_n als Grenze. Dementsprechend erzeugt der Phasendetektor 24 ermittelte Ausgangssignale, welche verschieden sind, wenn der Kopf 15 bezüglich des Chassis 17 von der normalen Kopfhöhe H_n in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung in der Rotationsachsenrichtung versetzt wird. Das ermittelte Ausganssignal von dem Phasendetektor 24 wird einem Polungsdiskriminator 25 zugeführt, itfelcher dann die Richtung der Versetzung ermittelt. Das diskriminierte Ausgangssignal von diesem wird der Polungsbestimmungs schaltung 23 zugeführt. Auf diese Weise erzeugt die Polungsbestimmungsschaltung 23 ein ermitteltes Ausgangssignal, dessen Polarität der Versetzungsrichtung des Kopfes 15 und dessen Pegel dem Versetzungsbetrag entsprechen. Das ermittelte Ausgangssignal von der Schaltung 23 wird einer Steuerschaltung 26 zugeführt, deren Ausgangssignal über eine Antriebsschaltung 27 der Elektrode des Zweikristallplattchens 14 zugeführt wird, um solch eine Steuerung auszuführen, daß der Kopf 15 auf die normale Kopfposition H_Q gebracht wird. In diesem Beispiel ist die Zeitspanne kurz, in der der Kopf den Magnetfluß von dem Kopf 15 ermittelt, aber die Steuerschaltung 26 hält das Korrektursignal während eines Drehinter— valLs des Kopfes 15.

Figur 12 zeigt als Blockschaltbild ein anderes Ausführungsbeispiel. In diesem Beispiel sind zwei Detektorköpfe vorgesehen, und es werden die Amplitudenkennwerte ihrer ermittelten Ausganssignale verwendet. Im einzelnen sind als Signalwandler zwei Magnetköpfe 28 und 29 auf dem (nicht gezeigten) Chassis 17 des rotierenden Kopfes 15 in der Art vorgesehen, daß die zwei Köpfe 28 und 29 in der zur Abtastrichtung des Kopfes senkrechten Richtung mit gleichem Abstand von der normalen Kopfhöhe H« von dem Chassis 17 angeordnet sind.

Wenn die Köpfe 28 und 29 relativ zu dem Kopf 15 so gelegen sind, wie soeben beschrieben, sind die Amplitudenkennwerte

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der ermittelten Ausgangssignale der Köpfe 28 und 29 symmetrisch für die Versetzung in der Rotationsachsenrichtung bezüglich der normalen Kopfhöhe H_. Daher ist der Kopf 15 in der korrekten Höhe H-., wenn die ermittelten Ausgangspegel von den Köpfen 28 und 29 einander gleich sind.

Das in Figur 12 gezeigte Beispiel verwendet die obige Tatsache. D. h., das Ausgangssignal von dem Kopf 28 wird über einen Wiedergabeverstärker 30 einer der Eingangsklemmen einer Addierschaltung 32 zugeführt, und das Ausgangssignal von dem Kopf 29 wird über einen Wiedergabeverstärker 31 und eine· Invertierschaltung 33 der anderen Eingangsklemme der Addierschaltung 32 zugeführt. Wenn der Kopf 15 in der Höhe H„ positioniert ist, erzeugt dementsprechend die Addierschaltung 32 kein Ausgangssignal oder das Ausgangssignal Null; wenn jedoch der Kopf 15 gegen die Höhe H~ versetzt ist, erzeugt die Addierschaltung 32 ein Ausgangssignal, welches entsprechend der Versetzungsrichtung gepolt ist, und dessen Pegel dem Versetzungsbetrag entspricht. D. h._f das Ausgangssignal von der Addierschaltung 32 ist das ermittelte Kopfhöhen-Ausgangssignal. Das Ausgangssignal von der Addierschaltung 32 wird der Steuerschaltung 26 zugeführt, und das Ausgangssignal von dieser wird über die Antriebsschaltung 27 an das Zweikristallplättchen 14 angelegt, um dieses so zu steuern, daß es die Kopfposition des Kopfes 15 auf H_ bringt. Nun wird eine Position P₃ betrachtet, in der die Phase des ermittelten Ausgangssignals von dem einzelnen Detektorkopf 18 variiert wird, insbesondere die Phase abrupt umgekehrt wird, begleitet von der Bewegung des Kopes 15 in seiner Rotationsrichtung. Dieser Punkt P₅ ist beispielsweise in Figur 8A durch Pfeile gezeigt. Wenn die Relativposition der Köpfe 15 und 18 in der Drehachsenrichtung verändert wird, wird die Position P₅, in welcher die Phase des ermittelten Ausgangssignals abrupt invertiert wird, in der Rotationsrichtung des Kopfes 15 verschoben, wie in Figur 13 gezeigt.

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Nun entspricht in dem Fall, in welchem einer der Köpfe fixiert ist und der andere Kopf in der Höhe variiert wird, der Variationsbetrag des anderen Kopfes dem Variationsbetrag der Position P₃₅ in welcher die Phase des ermittelten Ausgangssignales abrupt verändert wird. Daher kann die Höhe des Kopfes 15 ermittelt werden unter Verwendung des Variationsbetrages der Position P₅.

Figur 14 zeigt als Blockschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Durchführung der Ermittlung der Kopfhöhe, wie soeben erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Signalwandler ein einzelner Kopf 18 verwendet, welcher in einer konstanten Höhe über dem Chassis 17 (in Figur 14 nicht gezeigt) fixiert ist.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kopf 15 beispielsweise /mit

konstanter Geschwindigkeit (Drehzahl) gedreht. In diesem Zustand wird ein Signal mit konstanter Frequenz von einem Oszillator 34 dem Kopf 15 über einen Aufnahmeverstärker 35 zugeführt. Der Kopf 18 ermittelt den Magnetfluß von dem Kopf 15 und liefert sein ermitteltes Ausgangssignal über einen Wiedergabeverstärker 36 an einen Phasendetektor 37. Das Oszillationssignal von dem Oszillator 34 wird auch dem Phasendetektor 37 zugeführt. Auf diese Weise ermittelt der Phasendetektor 37 die Phase des Ausgangssignal von dem Wiedergabeverstärker 36, um ein ermitteltes Ausgangssignal P. zu erzeugen, welches in Figur 15A für einen von zwei Köpfen 15 gezeigt ist. Das ermittelte Ausgangssignal P. von dem Phasendetektor 37

jn.

wird dann einer Integrierschaltung 38 zugeführt, welche ihrerseits eine Trapezwellenform P_ß zum Vergleich erzeugt, wie in Figur 15B gezeigt. Die Trapezwellenform P_ß wird einer Abtasthalteschaltung 39 zugeführt.

In Figur 14 bezeichnet das Bezugszeichen 40 einen Impulsgenerator, welcher einen Impuls Ρ~, in Figur 15C gezeigt, bei einer

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vorbestimmten Winkelstellung des Kopfes 15 erzeugt. Der Impuls Pg wird einem monostabilen Multivibrator 41 zugeführt, um diesen zu triggern. Dann erzeugt der monostabile Multivibrator 41 ein Impulssignal S« mit der Pulsbreite f, gezeigt in Figur 15D, welches Impulssignal einem Abtastimpulsgenerator 42 zugeführt wird. Dieser Abtastimpulsgenerator 42 erzeugt dann einen Abtast S„ zu einem um Γ späteren Zeitpunkt nach dem Impuls P , wie in Figur 15E gezeigt. Der Abtastimpuls S„ wird der Abtasthalteschaltung 39 zugeführt. Daher tastet diese Abtasthalteschaltung 39 den geneigten Abschnitt der Vergleichstrapezwellenform P„ von der Integrierschaltung 38 ab und hält den abgetasteten Wert.

In diesem Fall wird die Zeitkonstante T des monostabilen Multivibrators 41 so gewählt, daß der Mittelabschnitt des geneigten Abschnitts der Vergleichstrapezwellenform P_ß beispielsweise durch den Abtastimpuls S_E abgetastet wird, wenn der Kopf 15 gedreht wird mit der Mittelstellung des Spalts zwischen den Köpfen 15 und 18 in der normalen Kopfhöhe H_n in Koinzidenz mit der Richtung der Drehachse.

Dementsprechend wird, wenn der Kopf 15 in der normalen Kopfhöhe H_ positioniert ist, der Wert eines Ausgangssignals S_, von der Abtasthalteschaltung 39 immer E , was bedeutet, daß der Kopf 15 in der normalen Kopfhöhe H„ positioniert ist.

Da das Ausgangssignal P* von dem Phasendetektor 37 bei seinem abrupt wechselnden Zeitpunkt verändert wird, wenn die Höhe des Kopfes 15 variiert wird, wird übrigens, wie oben beschrieben, die Position des geneigten Abschnitts der Vergleichstrapezwellenform P_ß geändert, wie in Figur 16 gezeigt. Und zwar werde angenommen, daß die Vergleichstrapezwellenform P„ so ist, wie durch die ausgezogene Linie in Figur 16 gezeigt, wenn der Kopf 15 in der normalen Kopfhöhe H_Q positioniert ist. Wenn der Kopf 15 von der Höhe H_n in Richtung der Drehachse

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nach oben versetzt wird, wird die Vergleichswellenform P_R so, wie durch die gestrichelte Linie in Figur 16 gezeigt, wogegen bei Versetzung des Kopfes 15 aus der Höhe H_ nach unten die Wellenform P_ß so wird, wie durch die strichpunktierte Linie in Figur 16 gezeigt. D. h., die erscheinende Position der Wellenform P_ß auf der Zeitachse wird versetzt in Abhängigkeit von der Höhe des Kopfes 15.

Dementsprechend wird, wie aus Figur 16 ersichtlich, die Abtasthaltespannung E^., welche höher ist als die Spannung E_n, wenn der Kopf 15 aus der normalen Kopfhöhe H_n nach oben versetzt ist, wogegen die Spannung E_Q wird, welche niedriger ist als E_n, wenn der Kopf 15 aus der normalen Kopfhöhe H_n nach unten versetzt ist, und der Wert der Spannung E^. oder E_Q entspricht dem Versetzungsbetrag des Kopfes 15.

Die Relation zwischen der Abtasthaltespannung und der Höhen— Versetzung des Kopfes 15 ist in Figur 17 gezeigt. Aus Figur wird klar, daß die Abtasthaltespannung linear zu dem Abstand zwischen dem rotierenden Magnetkopf 15 und dem fixierten Kopf 18 in der Drehachsenrichtung variiert wird. Dementsprechend ist es möglich, den Höhenversetzungsbetrag des Kopfes 15 aus dem fixierten Kopf 18 auf der Basis der Abtasthaltespannung zu erkennen, und zwar die Höhenposition des Kopfes 15 gegenüber der Bezugsfläche oder dem Chassis.. 17.

In dem Beispiel der Figur 14 wird die Abtasthaltespannung einer Steuerschaltung 43 zugeführt, welche ihr Ausgangssignal über eine Antriebsschaltung 44 an das Zweikristallplattchen 14 liefert, um dieses derart zu steuern, daß die Höhenposition des Kopfes 15 auf die normale Kopfhöhe H„ gebracht wird.

In dem Beispiel der Figur 14 wird zum Zweck der Erläuterung das oszillierte Signal dem Kopf 15 zugeführt. Jedoch kann eine Tätigkeit und eine Wirkung ähnlich zu den obigen selbst dann erzielt werden, wenn das Aufnahmesignal (beispielsweise ein

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FM-Signal) dem Kopf 15 während der Aufnahmebetriebsart zugeführt wird.

In einem Zweikopf-Videobandrecorder mit Wendelabtastung werden zwei Videoköpfe 15a und 15b verwendet, wie in Figur gezeigt, und das Band 1 wird auf die Trommel 12 über einen Winkelbereich von 180° gewickelt. Daher kann der Detektorkopf 18 in beliebiger Stellung gelegen sein, welche dem Abschnitt der Trommel 12 des anderen Ii in welchem kein Band aufgewickelt ist.

Abschnitt der Trommel 12 des anderen 180°-Bereichs entspricht,

Offensichtlich können von einem Fachmann viele Modifikationen und Veränderungen vorgenommen werden, ohne von dem Gedanken oder dem Rahmen der Erfindung abzuweichen, so daß der Rahmen der Erfindung nur durch die Ansprüche bestimmt werden sollte.

Dφ: Patentanwalt

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Claims

7-35, Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

Tokio / Japan

Ansprüche

Automatische Höhensteuervorrichtung für einen Magnetkopf, der an einer elektrisch ablenkbaren Einrichtung befestigt ist, gekennzeichnet durch einen Signalwandler (18;28, 29), der in einer vorbestimmten Stellung zu dem Magnetkopf (15) hinweisend befestigt ist, eine Fehlersignalerzeugungseinrichtung (22-25;33,32;37-42) zur Erzeugung von Höhenfehlersignalen auf der Basis von Signalübertragungskennwerten zwischen dem Magnetkopf (15) und dem Signalwandler (18;28,29) sowie eine Steuereinrichtung (26,27;43,44) zur Verstellung der Höhe des Magnetkopfes (15) durch Anlegen der Höhenfehlersignale an die elektrisch ablenkbare Einrichtung (14).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalwandler ein Paar Magnetköpfe (28,29) umfaßt, die in Ablenkrichtung der ablenkbaren Einrichtung (14) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch ablenkbare Einrichtung (14) an einem rotierenden Körper (12) befestigt ist, der im Verhältnis zu einer Feldfrequenz eines Aufnahmesignals während eines Aufnahmebetriebs angetrieben wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignalerzeugungseinrichtung (22-25) die Höhenfehlersignale erzeugt auf der Basis der Ermittlung der Amplitudenübertragungskennwerte zwischen dem Magnetkopf (15) und dem

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Signalwandler (18)
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignalerzeugungseinrichtung mit dem Signalwandler (18;28,29) verbunden ist und die Signalübertragunskennwerte gemessen werden mittels Aufnehmen des Streuflusses von dem Magnetkopf (15) durch den Signalwandler (18;28,29).
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignalerzeugungseinrichtung (37-42) die Höhenfehlersignale erzeugt auf der Basis der Ermittlung der Phasenübertragungskennwerte zwischen dem Magnetkopf (15) und dem Signalwandler (18).
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignalerzeugungseinrichtung (33,32) die Höhenfehlersignale erzeugt durch Vergleich der Amplitudendifferenzen zwischen den Ausgangssignalen von den beiden Magnetköpfen (28,29).
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignalerzeugungseinrichtung (37-42) das Höhenfehlersignal erzeugt auf der Basis der Ermittlung der Phasenübertragunskennwerte zwischen dem Magnetkopf (15) und dem Signalwandler (18).

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