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Videorecorder mit Schrägspuraufzeichnung
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Bei Videorecordern erfolgt die Aufzeichnung des Videosignals in Form
eines frequenzmodulierten Trägers im allgemeinen derart, daß jeweils das Videosignal
eines Halbbildes entlang einer Spur aufgezeichnet wird, die unter einem bestimmten
Winkel schräg zur Kante des Magnetbandes verläuft. Der Winkel beträgt vorzugsweise
60. Diese Art der Aufzeichnung erfolgt mit einer sogenannten Kopftrommel mit ein
oder zwei Videoköpfen, die von dem Magnetband umschlungen wird. Das Tonsignal wird
dabei außerhalb der rotierenden Kopftrommel mit einem feststehenden Kopf auf einer
zur Bandkante parallelen Längs pur aufgezeichnet.
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Bei der Wiedergabe muß dafür gesorgt werden, daß der Abtastkopf genau
den aufgezeichneten Schrägspuren folgt und die Abtastung einer Schrägspur innerhalb
der vorgeschriebenen Zeit von z.B. der Dauer eines Halbbildes durchführt. Bei der
Wiedergabe ist es daher erforderlich, die Lage der einzelnen Schrägspuren auf dem
Band wieder zu erkennen, um die richtige Abtastbewegung des Videokopfes entlang
dieser Schrägspuren
in der vorgeschriebenen Zeit zu steuern.
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Zu diesem Zweck ist es bekannt, parallel zur Bandkante außer der genannten
Tonspur mit einem weiteren feststehenden Kopf noch eine sogenannte Synchronspur
aufzuzeichnen. Diese enthält z.B. zu Beginn jeder zweiten Schrägspur, also zu Beginn
jedes Bildes, einen Impuls, der den Anfang jeder zweiten Schrägspur und damit jedes
aufgezeichneten Bildes markiert.
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Diese Impulse werden mit einem feststehenden Synchronkopf an einer
Stelle abgetastet, wo das Band eine reine Längsbewegung ausführt. Die dadurch gewonnenen
Impulse dienen dann in einer sogenannten Servosteuerschaltung zur Steuerung der
Geschwindigkeit der Kopftrommel.
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Durch die genannte Synchronspur wird neben der Tonspur auf dem Magnetband
zusätzlicher Platz benötigt. Dieser Platzbedarf ist auch nicht unerheblich, da die
Breite einer solchen Synchronspur bei einem Magnetband mit einer Breite von 1/2"
etwa 1 mm beträgt. Diese Fläche der Synchronspur steht somit wie die Fläche der
Tonspur für die Aufzeichnung des Videosignals nicht zur Verfügung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugruntle, einen Videorecorder zu
schaffen, der ohne die genannte Synchronspur auskommt.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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An sich ist es nicht denkbar, daß ein feststehender, in Bandlängsrichtung
die Schrägspuren überstreichender Synchronkopf den Übergang von einer Schrägspur
zur anderen erkennen kann, da die in den Spuren aufgezeichnete Information völlig
undefiniert ist. Die Erfindung jedoch beruht auf der überraschenden Kenntnis, daß
bei ganz bestimmter Anordnung eines solchen
Synchronkopfes eine
derartige Unterscheidung der Schrägspuren möglich ist. Dies läßt sich folgendermaßen
erklären. Norm.alerweise steht bei einem Aufzeichnungskopf der Kopfspait senkrecht
zur Längsrichtung der Spur. Bei Videorecordern ist es jedoch bekannt, den Kopfspalt
um einen sogenannten Azimutwinkel von etwa 60 schräg zur Querrichtung der Spuren
zu versetzen, und zwar von einer Längs pur zur anderen Längsspur in entgegengesetzter
Richtung zur Querrichtung der Längs spuren. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß
die aufeinanderfolgenden Längsspuren mit zwei Videoköpfen aufgezeichnet werden,
die zeitlich abwechselnd die Halbbilder aufzeichnen und deren Kopfspalte entsprechend
justiert sind. Diese Schräglage der Kopfspalte hat den Sinn, ein Übersprechen zwischen
den Spuren zu vermeiden. Bei der Erfindung wird nun dieser Azimutwinkel in vorteilhafter
Weise dazu ausgenutzt, aus den aufgezeichneten Schrägspuren allein ein Erkennungssignal
für die Schrägspuren zu gewinnen, also ein Signal, das den Übergang von einer Schrägspur
zun nächsten Schrägspur kennzeichnet.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. Darin zeigen Figur 1 die erfindungsgemäße Lösung im Prinzip, Figur 2
das Prinzip der Schrägspuraufzeichnung mit zwei Videoköpfen und Figur 3 einen Auszug
aus den Schrägspuren zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung.
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Figur 1 zeigt in vereinfachter Darstellung das Magnetband 1, auf dem
in Längsrichtung die Tonspur 2 und außerdem die Schrägspuren 3 aufgezeichnet sind.
Jede Schrägspur 3 enthält das Videosignal eines Halbbildes in Form eines frequenzmodulierten
Trägers. Durch die schwarzen Kästchen 4 sind die Vertikalsynchronimpulse zu Beginn
jedes Halbbildes angedeutet. Der Winkel, den die Schrägspuren 3 mit der Bandkante
bilden, ist hier vergrößer dargestellt. Er beträgt in der Praxis etwa 60. Das
Magnetband
1 ist hier in einem Bereich dargestellt, wo es außerhalb der Kopftrommel eine reine
Längsbewegung in Richtung 5 ausführt.
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Außer dem Tonkopf 24 zur Abtastung der Tonspur 2 ist im Bereich der
Schrägspuren 3 der feststehende Synchronkopf 6 angeordnet, der somit bei der Abtastung
die Schrägspuren 3 entlang der Richtung 7 schneidet. Wie noch erläutert, erkennt
der Synchronkopf 6 den Übergang von einer Schrägspur zur nächsten und liefert dadurch
eine Spannung von 25 Hz. Diese Spannung wird in dem Impulsformer 8 in eine Rechteckspannung
9 umgewandelt. Diese Spannung 9 ist somit ein Kriterium für den Übergang von einer
Schrägspur 3 zur nächsten. Sie wird der Schaltung 10 zur Steuerung der Geschwindigkeit
der Kopftrommel zugeführt.
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Da die Spannung 9 außerdem ein Maß für die Längsgeschwindigkeit des
Magnetbandes 1 in Richtung 5 darstellt, also auch ein Maß für die Geschwindigkeit
zwischen dem Magnetband 1 und dem Tonkopf ist, kann die Spannung 9 zusätzlich zum
Ausgleich von Zeitfehlern im NF-Tonsignal ausgenutzt werden. Zu diesem Zweck wird
die Spannung 9 außerdem einer Phasenvergleichsstufe 11 zugeführt, die außerdem von
dem Genrator 12 mit einer Bezugsspannung von 25 Hz gespeist ist. Am Ausgang der
Phasenvergleichsstufe 11 entsteht eine Stellgröße Us. Us ist ein Maß für die jeweilige
Geschwindigkeit des Magnetbandes in Richtung 5. Sie wird der Schaltung 13 zugeführt,
über die das NF-Tonsignal läuft und bewirkt dort einen Zeitfehlerausgleich.
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Die Schaltung 13 kann z.B. eine gesteuerte Eimerkette enthalten, über
die das NF-Tonsignal geführt wird. Eine derartige Schaltung zum Zeitfehlerausgleich
eines Tonsignals ist z.B.
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beschrieben in der DE-AS 22 17 818.
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In Figur 2 trägt die rotierende Kopftrommel 14 die beiden um 1800
versetzten Videoköpfe 15,16, die in der beschriebenen
Weise abwechselnd
die Halbbilder auf den Schrägspuren des Magnetbandes 1 aufzeichnen. Das Kopfrad
14 rotiert dabei in Richtung 17 und wird von dem Magnetband 1 um einen Winkel von
etwa 200° umschlungen. Das Kopfrad 14 enthält entweder einen (18)oder zwei Permanentmagnete
18,19, der, bzw. die in dem Kopf 20 bei der Rotation Impulse erzeugen. Diese Impulse
dienen bei der Servosteuerung als Kriterium für die jeweilige Stellung und Geschwindigkeit
der Kopftrommel.
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In Figur 3 ist ein Ausschnitt aus dem Magnetband 1 dargestellt.
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Durch die schrägen ausgezogenen Striche sind insgesamt fünf Schrägspuren
mit den Nummern 1-5 angedeutet. Diese Schrägspuren bilden mit der Bandkante einen
Winkel von 60. Die Schraffierung der einzelnen Schrägspuren 3 deutet die Magnetisierungsrichtung
an, d.h. die Lage des Spaltes des Videokopfes zur Spur bei der Aufnahme. Diese Magnetisierungsrichtung
liegt nicht senkrecht zur Längsrichtung der Schrägspur 3, sondern ist dazu um einen
Winkel von 60 geneigt. Diese Neigung ist von einer Schrägspur 3 zur nächsten in
entgegengesetzter Richtung, wie durch die Schraffur dargestellt ist.
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Durch die dicke schwarze Linie ist der Spalt 21 des feststehenden
Synchronkopfes 6 angedeutet. Wie bereits in Figur 1 gezeigt, schneidet der feststehende
Synchronkopf 6 bei der Abtastung die einzelnen Schrägspuren 3 in Richtung 7 unter
einem spitzen Winkel. Der Spalt 21 des Synchronkopfes 6 beschreibt dabei auf dem
Magnetband 1 die durch die gestrichelten Linien 22,23 angedeutete Spur.
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Im folgenden wird erläutert, warum der Synchronkopf 6 nunmehr ein
die Schrägspuren 3 markierendes Signal abgibt. Die Richtung des Spaltes 21 stimmt
mit der Magnetisierungsrichtung jeweils jeder zweiten Schrägspur überein, in Figur
3 mit derjenigen der Spuren mit den Nummern 2 und 4. Am linken Ende in Figur 3 befindet
sich der Spalt 21 nur auf der Spur Nr. 3
und ist somit zur Magnetisierungsrichtung
auf der Spur Nr. 3 um 120 geneigt. Wenn die Richtung des Spaltes derart schräg zur
Magnetisierungsrichtung liegt, kann der Synchronkopf 6 kein Signal abtasten. Das
vom Kopf 6 gelieferte Signal hat bei dieser Lage praktisch den Wert 0. Da der Kopf
6 schräg über die Spuren 3 läuft, tastet er in Figur 3 zunehmend mehr die Spur Nr.
4 und zunehmend weniger die Spur Nr. 3 ab. In der mittleren dargestellten Stellung
des Spaltes 21 erstreckt sich der Spalt 21 bereits etwa über die Hälfte der Schrägspur
Nr. 4, wo er mit der Magnetisierungsrichtung übereinstimmt.
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Hier wird also bereits ein bestimmtes Signal vom Kopf 6 geliefert.
In der rechten Stellung hat sich dieser Betrag noch weiter vergrößert, weil jetzt
der Spalt 21 des Kopfes 6 schon fast die gesamte Spur Nr. 4 abtastet. Am rechten
Ende des dargestellten Ausschnittes befindet sich der Spalt 21 nur auf der Spur
4, stimmt mit der dortigen Magnetisierungsrichtung überein und liefert somit ein
maximales Signal. Anschließend gelangt entsprechend den gestrichelten Linien 22
der Spalt 21 wieder mehr auf die Spur Nr. 5, deren Magnetisierungsrichtung mit der
Spur 3 übereinstimmt. Dort besteht wieder die Schräglage von 120, bei der im Kopf
6 kein Signal erzeugt wird. Demzufolge nimmt das vom Kopf 6 gelieferte Signal wieder
ab.
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Da der Kopf 6 nun die Schrägspuren 3 gemäß Figur 1 schneidet und mit
einer Frequenz von 50 Hz jeweils auf eine neue Schrägspur 3 trifft, liefert er somit
ein Signal von 25 Hz, das den Übergang von einer Schrägspur 3 zur nächsten anzeigt.
Dieses Signal ist von der aufgezeichneten Videoinformation praktisch unabhängig.
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Die Schrägspuren werden also praktisch doppelt ausgenutzt, einmal
zur Abtastung des Videosignals mit den Köpfen 15,16 und zum anderen zur Gewinnung
des Synchronsignals mit dem Kopf 6.
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Durch den Wegfall der bisher benötigten Synchronspur auf dem
Band
wird die für die Schrägspuren 3 verfügbare Fläche vergrößert. Dadurch lassen sich
folgende Vorteile erzielen.
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Wenn der Winkel, den die Schrägspuren 3 mit der Bandkante bilden,
unverändert bleibt, ergibt sich zwar keine Einsparung an Bandmaterial, jedoch eine
längere Schrägspur 3, damit eine größere Relativgeschwindigkeit zwischen den Videoköpfen
15,16 und der Schrägspur 3 und somit eine größere Bandbreite und eine bessere Auflösung.
Wenn man die geometrische Länge der Schrägspuren 3 und damit die Relativgeschwin
digkeit zwischen den Videoköpfen und den Schrägspuren 3 unverändert läßt, kann man
den Winkel zwischen den Schrägspuren und der Bandkante entsprechend vergrößern,
z.B. von 60 auf 80. Das bedeutet, daß nunmehr eine Schrägspur auf dem Band eine
geringere geometrische Länge hat und somit weniger Fläche einnimmt, was einer besseren
Ausnutzung des Bandes und einer höheren Spieldauer entspricht.
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Die Erfindung ist anwendbar unabhängig davon, ob die Spuren mit einem
Zwischenraum, einem sogenannten Rasen, ohne Zwischenraum oder sogar mit Überlappung
auf dem Band 1 geschrieben werden.
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