DE3020589C2 - - Google Patents
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- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem Bildbandgerät mit Schrägspurabtastung verläuft
das Magnetband schraubenlinienförmig um zumindest einen Teil
des Umfangs einer Führungstrommel, wobei das betreffende
Magnetband imstande ist, in Bandlängsrichtung bewegt oder
transportiert zu werden, während zumindest ein Teil der
Führungstrommel gedreht wird. Dabei ist der Wandler oder
Magnetkopf auf einem gedrehten Teil der Führungstrommel
derart angeordnet, daß er sich mit der betreffenden Führungstrommel
dreht und dadurch eine wiederholte Abtastung
über dem Band längs einer Bahn ausführt, die unter einem
Winkel zur Bandlängsrichtung verläuft. Während des Aufzeichnungsbetriebs
des Bildbandgeräts hängt der Winkel
zwischen der Abtastbahn und damit zwischen der jeweiligen
Aufzeichnungsspur und der Bandlängsrichtung von der Drehzahl
bzw. Drehgeschwindigkeit des rotierenden Kopfes und außerdem
von der Geschwindigkeit ab, mit der das Magnetband in Längsrichtung
fortbewegt wird. Wenn die Fortbewegungsgeschwindigkeit
und -richtung des Magnetbandes während des Wiedergabebetriebs
nicht übereinstimmen mit den betreffenden Werten beim Aufzeichnungsbetrieb,
dann wird der Abtastweg des Magnetkopfes
während der Wiedergabe einer Aufzeichnungsspur auf dem Band
während der jeweiligen Bewegung des Kopfes über das Band nicht
genau folgen oder damit übereinstimmen. Infolgedessen können
die aufgezeichneten Bild- oder sonstigen Informationssignale
nicht richtig oder genau wiedergegeben werden.
Es sind bereits verschiedene Gleichauf-Steuersysteme oder
Servosysteme vorgeschlagen worden, um den richtigen Gleichlauf
oder die richtige Abtastung der Aufzeichnungsspuren durch den
rotierenden Kopf aufrechtzuerhalten. Bei diesen bekannten Anordnungen
sind bestenfalls Einrichtungen vorgesehen, welche den
Kopf in einer senkrecht zur Ebene der Kopfdrehung verlaufenden
Richtung auszulenken gestatten, d. h. in einer Richtung, die
quer zu der Richtung verläuft, längs der die jeweilige Aufzeichnungsspur
verläuft. Das Ausmaß einer derartigen Auslenkung
wird dabei elektrisch während der Bewegung des Kopfes längs der
jeweiligen Spur derart gesteuert, daß die genaue Abtastung der
betreffenden Spur erzielt wird.
In vielen bereits existierenden Gleichlauf-Steuersystemen oder
Servosystemen ist jedoch die Amplitude der Auslenkung des rotierenden
Kopfes oder Wandlers durch dessen Wandler-Auslenkeinrichtung
nicht optimiert. Dies bedeutet, daß die maximal
erforderliche Auslenkung des Kopfes bei den vom normalen Wiedergabebetrieb
verschiedenen Betriebsarten, wie beispielsweise beim
Standbildbetrieb, beim Zeitlupenbetrieb, beim Schnellvorlaufbetrieb
und beim Rücklaufbetrieb, nicht minimiert ist. Dies
führt zu der Neigung, die zulässige Bandgeschwindigkeit für die
Wiedergabe beim Schnellvorlauf- und Rücklaufbetrieb zu begrenzen.
Außerdem führt dies dazu, daß Phasenabweichungen oder Phasenfehler
in den wiedergegebenen Signalen hervorgerufen werden. Überdies
führt die mangelnde Optimierung der Amplitude der Auslenkung
des rotierenden Kopfes oder Wandlers durch ein Zweielementblatt
oder durch eine andere Wandlerauslenkeinrichtung
in nachteiliger Weise dazu, daß die Haltbarkeit der Wandlerauslenkeinrichtung
sowie die Geschwindigkeit und die Linearität
des Ansprechverhaltens dieser Einrichtung auf elektrische Antriebs-
oder Steuersignale verringert wird. Darüber hinaus ist
eine Schaltungsanordnung mit in unerwünschter Weise hoher Kapazität
erforderlich, um das elektrische Antriebssignal für die
Wandlerauslenkeinrichtung bereitzustellen, wenn die Auslenkamplitude
nicht optimiert ist.
Es ist bereits ein automatisches Gleichlauf-Steuersystem vorgeschlagen
worden (DE-OS 29 36 083), welches die Amplitude der Auslenkung
des vorgesehenen rotierenden Kopfes durch dessen Auslenkeinrichtung
für jeden vom normalen Wiedergabebetrieb verschiedenen
Wiedergabebetrieb zu optimieren gestattet. Dabei
wird ein erstes Signal erzeugt, welches der Auslenkung des
Zweielementblattes oder Wandlers entspricht, der die Einrichtung
auslenkt. Dieses Signal wird dazu benötigt, den Wandler
oder Kopf zu veranlassen, der gewünschten Spur an einer bestimmten
Stelle längs der Spur zu folgen. Außerdem wird ein
zweites Signal erzeugt, welches dem nachstehenden Wert ent
spricht:
wobei n das Verhältnis der Bandgeschwindigkeit während der
Wiedergabe zur Bandgeschwindigkeit während der Aufzeichnung,
d den prozentualen Anteil der Strecke längs der jeweiligen
Spur von einem Spurende zu der betreffenden bestimmten Stelle
längs der Spur hin und m eine positive ganze Zahl bedeuten,
die nicht größer ist als n und nicht kleiner als n-1. Außerdem
wird ein Kopfstellungs- und Spurenauswahl-Steuersignal auf
der Grundlage der Beziehung der vorstehend erwähnten ersten
und zweiten Signale erzeugt und an die Wandlerauslenkeinrichtung
abgegeben, um die Anfangsstellung des Wandlers oder
Kopfes zu bestimmen und dadurch die nächste gewünschte Spur,
der somit zu folgen ist oder die abzutasten ist. Bei dem vorstehend
erwähnten automatischen Gleichlauf-Steuersystem umfaßt
das an die Wandler-Auslenkeinrichtung abgegebene Steuersignal
zusätzlich zu dem oben erwähnten Kopfeinstell- und Spurauswahl-
Steuersignal insbesondere ein Zitter- oder Schwingungssignal
und ein Spurnachlauf-Fehlersignal. Ein derartiges Fehlersignal
wird durch eine synchrone Ermittlung oder Demodulation der
Hüllkurve des wiedergegebenen Signals des Kopfes mit einem
Kopfbewegungssignal gewonnen, welches von einem Kopfbewegungsdetektor
erhalten wird, wie beispielsweise von einem Dehnungsmeßstreifen,
der an dem den Kopf tragenden Zweielementblatt
befestigt ist, so daß das Kopfbewegungssignal Komponenten enthält,
die sämtlichen Quellen der Kopfauslenkung quer zur Richtung
längs der Spuren entsprechen, einschließlich des Kopfeinstell-
und Spurenauswahl-Steuersignals, welches bei den vom
normalen Wiedergabebetrieb verschiedenen Wiedergabebetriebsarten
eine Sägezahnkonfiguration aufweist, und zwar zusätzlich
zu den Zitter- und Fehlersignalen sowie zu den mechanischen
Schwingungen des Zweielementenblattes selbst. Von derartigen
Komponenten des Kopfbewegungssignals sind zumindest die auf
das Kopfeinstell- und Spurauswahl-Steuersignal mit einer Sägezahnkonfiguration
zurückgehenden Komponenten der Hüllkurve der
von dem Kopf wiedergegebenen Signale nicht überlagert. Deshalb
sind solche Komponenten des Kopfbewegungssignals, die auf das
Kopfeinstell- und Spurauswahl-Steuersignal zurückgehen, ohne
Bedeutung hinsichtlich Zusammensetzung des Fehlersignals durch
Synchrongleichrichtung der Hüllkurve der wiedergegebenen Signale.
Vielmehr tritt eine Verschlechterung des so erzeugten Fehlersignals
auf. Bei einem Versuch zur Minimierung einer derartigen
Verschlechterung des Fehlersignals ist ein Filter in der
Leitung verwendet worden, die das Kopfbewegungssignal an den
Synchrondetektor abgibt, um die unerwünschten Komponenten,
einschließlich jener mit der Sägezahnkonfiguration, aus dem
Signal zu eliminieren, welches zu dem Synchrondetektor weitergeleitet
wird. Eine derartige Funktion des Filters erfordert
jedoch eine sorgfältige Auslegung und Konstruktion, was
zu einem unerwünschten Ansteigen der Kosten der Anordnung
bzw. des Gerätes führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu
zeigen, wie unter Vermeidung der vorstehend aufgezeigten
Schwierigkeiten auf besonders einfache Weise ein Gleichlauf
bei der Wiedergabe von auf einem Aufzeichnungsträger
aufgezeichneten Informationssignalen erzielt werden kann.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die
im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen.
Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil eines insgesamt
besonders geringen schaltungstechnischen Aufwands
aus, durch den ein Gleichlauf bei der Wiedergabe von
auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationssignalen
erreicht ist.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
Fig. 1A zeigt in einer Seitenansicht und zum Teil im Schnitt
eine Kopftrommelanordnung eines bekannten Bildbandgerätes mit
Schräglaufabtastung, bei dem eine Anordnung gemäß
der Erfindung angewendet werden kann.
Fig. 1B zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 1A eingetragenen
Linie I-I.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Stück eines Magnetbandes
zur Veranschaulichung von aufgezeichneten Spuren und Kopfabtastbahnen
bei verschiedenen Wiedergabe- oder Bandabspielge
schwindigkeiten.
Fig. 3 zeigt in einem Diagramm den Bereich erforderlicher
maximaler Kopfauslenkungen für verschiedene Verhältnisse n
der Bandwiedergabegeschwindigkeit zur Bandaufnahmegeschwindig
keit.
Fig. 4A und 4B zeigen schematisch die Spuren, denen nachgelaufen
wird, und die Spuren, die beim Schnellvorlauf-Wiedergabebetrieb
dann übersprungen werden, wenn beim Wiedergabebetrieb
die Wiedergabebandgeschwindigkeit das 2,5- bzw.
2,25fache der Aufzeichnungsbandgeschwindigkeit beträgt.
Fig. 5 veranschaulicht in einem Kurvendiagramm die Auslenkbewegung
des Kopfes für den Fall, daß das Verhältnis der Bandwiedergabegeschwindigkeit
zur Bandaufnahmegeschwindigkeit mit
n gegeben ist.
Fig. 6 zeigt in einem Kurvendiagramm eine Gruppe von Grenzlinien
zur Bestimmung des Kopfsprung- oder Rücklaufzustands.
Fig. 7 zeigt eine ähnliche Kurvendarstellung wie Fig. 3, wobei
jedoch die notwendigen Kopfauslenkungen für verschiedene
Verhältnisse von n in Komponenten aufgeteilt sind, um Anfangsphasenfehler
bzw. Schräglauf-Abtastfehler zu kompensieren.
Fig. 8 zeigt eine ähnliche Kurvendarstellung wie Fig. 6, wobei
allerdings eine andere Gruppe von Grenzlinien veranschaulicht
ist, um den Kopfsprung- oder Rücklaufzustand auf der Grundlage
der Kopfauslenkung an einer Stelle zu bestimmen, die um
d=50% der Spurlänge vom ersten Ende oder Anfangsende einer
Abtastspur entfernt ist.
Fig. 9 zeigt eine ähnliche Kurvendarstellung wie Fig. 8, wobei
für d=0% gewählt sind.
Fig. 10 zeigt in einer Kurvendarstellung anteilige Bereiche,
die jeweils kennzeichnend sind für die erforderliche Kopfrücklaufamplitude
zur Ausführung eines Spursprunges oder einer
Spuränderung.
Fig. 11 zeigt in einem Blockdiagramm eine
Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 12 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Phasenbeziehung
zwischen einem wiedergegebenen Vertikal-Synchronisiersignal
und einem Vertikal-Bezugssynchronisiersignal.
Fig. 13 veranschaulicht den Nachlaufbetrieb für einen Schnellvorlauf-
Wiedergabebetrieb bei einem Bandgeschwindigkeitsverhältnis
von n=2,25.
Fig. 14 zeigt den Verlauf einer Signalspannung, die an ein
Zweielementblatt für eine Kopfauslenkung in der in Fig. 13
veranschaulichten Weise abgegeben wird.
Im folgenden wird auf die in den Zeichnungen dargestellten
bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung näher eingegangen.
In Fig. 1A und 1B ist eine drehbare Kopftrommelanordnung eines
bekannten, einen Kopf enthaltenden Bildbandgerätes vom Schräg
lauf-Abtasttyp gezeigt. Die dargestellte rotierende Kopftrommelanordnung
enthält eine obere rotierende Trommel 3, die durch
eine Antriebswelle 1 in Drehungen versetzt wird, und eine
untere feststehende Trommel 3, die an einem Chassis 4 des Bildbandgerätes
konzentrisch zu der Antriebswelle 1 derart fest
angebracht ist, daß sie der oberen Trommel 2 mit einem zwischen
den beiden Trommeln vorhandenen kleinen Spalt gegenüberliegt.
Ein Magnetkopf 5 ist an der Unterseite der oberen Trommel 2
über ein Zweielementblatt 7 angebracht, bei dem es sich um
einen elektromechanischen Wandler handelt, der aus piezoelektrischen
Elementen gebildet ist. Der Kopf 5 dreht sich mit der
oberen Trommel 2 bei einer bestimmten Drehzahl; er wird rechtwinklig
zu seiner Abtastbahn ausgelenkt oder quer in bezug auf
die Längsrichtung der jeweiligen Aufzeichnungsspur. Diese Ablenkung
erfolgt dabei mit Hilfe des Zweielementblattes 7.
Ein Magnetband 8 wird schraubenlinienförmig um die Außenumfänge
der oberen Trommel 2 und der unteren Trommel 1 herumgewickelt,
und zwar über einen Bogen von nahezu 360°. Das Magnetband wird
dabei durch Bandführungen 9 a und 9 b derart geführt, daß eine
sogenannte Omega-Umschlingung erzielt wird, wie dies aus Fig. 1A
und 1B hervorgeht. Während des Aufzeichnungsbetriebs wird das
Band 8 in Längsrichtung mit einer bestimmten Geschwindigkeit
fortbewegt, so daß die Bild- oder anderen Informationssignale
von dem Kopf 5 in einer Reihe von parallel zueinander verlaufenden
Magnetspuren T aufgezeichnet werden, die unter einem bestimmten
Neigungswinkel zur Längsrichtung des Bandes 8 verlaufen,
wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist.
Beim Playback- oder Wiedergabebetrieb, bei dem das Band 8 mit
der Aufzeichnungsgeschwindigkeit transportiert wird, kann ein
genaues Bildsignal mit Hilfe eines Gleichlaufservosystems wiedergegeben
werden, welches eine Trommelservo- und/oder An
triebswellen-Servoeinrichtung enthält, mit deren Hilfe die
Umlaufphase des Kopfes 5 derart eingestellt wird, daß der betreffende
Kopf den aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsspuren genau
folgt oder diese abtastet. Beim Playback- bzw. Wiedergabebetrieb
mit einer beliebigen Bandgeschwindigkeit, die verschieden
ist von der Aufzeichnungsgeschwindigkeit, fallen sowohl
die Phase als auch der Neigungswinkel der Kopfabtastbahn nicht
mit der Phase bzw. dem Neigungswinkel der Aufzeichnungsspur T
zusammen. Einige Beispiele dafür sind in Fig. 2 veranschaulicht.
Dabei sind die Strichpunktlinien A, B bzw. C kennzeichnend für
Abtastwege des Kopfes für die Signalwiedergabe beim Rückwärtsbewegungsbetrieb,
beim Standbildbetrieb bzw. beim 2,5/1-Schnell
vorlauf-Betrieb.
Deshalb muß beim Wiedergabebetrieb mit willkürlicher bzw. beliebiger
Geschwindigkeit die vertikale Einstellung des Kopfes 5
durch die Auslenkung des Zweielementblattes 7 in Abhängigkeit
von einem Steuer- oder Antriebssignal derart geändert werden,
daß die Anfangsphasenfehlerkompensation oder die Neigungsspurfehlerkompensation
erzielt wird. Zusätzlich zu derartigen
Kompensationen ist es erforderlich, die Erzielung einer solchen
Spurauswahl zu bewirken, daß eine Überlappungs-Verfolgung
oder Intervall-Verfolgung auftritt. Eine Überlappungs-Verfolgung
ist dabei beim Zeitlupen-Wiedergabebetrieb erforderlich, bei
dem mit einer geringeren Bandgeschwindigkeit als der Aufzeichnungsgeschwindigkeit
gearbeitet wird und bei dem der Kopf
wiederholt einer Aufzeichnungsspur nachläuft oder diese abtastet
und sodann die nächste Spur auf dem Band abtastet. Die Inter
vall-Verfolgung bzw. der Intervall-Nachlauf ist beim Zeitraffer-
Wiedergabebetrieb erforderlich, bei dem mit einer höheren Bandgeschwindigkeit
als der Aufzeichnungsgeschwindigkeit gearbeitet
wird und bei dem eine oder mehrere Spuren übersprungen werden
und bei dem der Kopf lediglich die Spuren in Intervallen abtastet.
Wenn Phasen- und Neigungs- bzw. Schräglauffehler kompensiert
werden, muß der optimalen einen Spur der aufgezeichneten
Spur somit nachgelaufen werden, um einen derartigen Überlappungs-
Nachlauf oder Intervall-Nachlauf zu bewirken, während sichergestellt
ist, daß die vertikale Einstellung des Kopfes nicht über
die kleinstmögliche maximal zulässige Auslenkung für den Nachlaufbetrieb
hinausgeht. Die Änderung der Spur, der nachgelaufen
wird, und zwar von einer Spur zur nächsten erwünschten Spur,
wird nachstehend als "Spursprung" bezeichnet.
Im folgenden wird der Zustand für den Spursprung betrachtet,
d. h. die optimale Bedingung für die Minimierung der Amplitude
der Kopfablenkung oder Auslenkung.
Wie oben erwähnt, umfaßt die Gleichlauf-Federkompensation sowohl
eine Phasenfehlerkompensation als auch eine Schräglauf-Fehlerkompensation.
Hinsichtlich der Phasenfehlerkompensation ist in
dem Fall, daß der Kopf 5 eine der Bahnen A, B oder C abtastet,
wie dies durch Strichpunktlinien in Fig. 2 veranschaulicht ist,
eine maximale Ablenkung von±1/2 Teilung (eine Teilung ist
gleich dem Abstand zwischen benachbarten Aufzeichnungsspuren)
der höchste Wert, der erforderlich sein kann, um den Kopf zum
Anfangspunkt einer nachzulaufenden Aufzeichnungsspur zu bewegen.
Wenn der Kopf zwischen benachbarten Spuren zu Beginn seiner Abtastbewegung
zentriert ist, bedeutet dies mit anderen Worten
ausgedrückt, daß der Phasenfehler ein Maximum hat und daß er
durch eine Auslenkung um±1/2 Teilung korrigiert werden kann.
Wenn die Anordnung benutzt wird, bei der der Kopf zu beiden
Seiten der Spur T durch das Zweielementblatt 7 ausgelenkt werden
kann, welches derart gesteuert wird, daß es selektiv eine
Ausbiegung nach oben und nach unten von seiner in Fig. 1A dargestellten
neutralen Stellung aus erfährt, dann ist eine Kopfauslenkamplitude
von einer Teilung bei einem Spitzen-Spitzen-
Wert erforderlich, um die Phasenkompensation unabhängig von
der Bandgeschwindigkeit während der Wiedergabe zu bewirken.
Demgegenüber variiert die Schräglauf-Kompensation, die erforderlich
ist um sicherzustellen, daß der Kopf - nachdem er einer
gewünschten Spur nachzulaufen beginnt - der betreffenden einen
Spur vom Anfang bis zum Ende auch nachläuft, in Übereinstimmung
mit der Bandgeschwindigkeit. Wenn das Verhältnis der Wiedergabe-
Bandgeschwindigkeit zur Aufzeichnungs-Geschwindigkeit mit n bezeichnet
wird, dann ergibt sich die erforderliche Schräglauf-
Kompensation wie folgt:
(n-1) Teilung (im Falle n≧1) (1)
oder
(1-n) Teilung (im Falle n<1) (2)
Demgemäß kann eine Phasenkompensation von einer Teilung und
eine Schräglauf-Kompensation von (n-1) Teilungen für die Korrektur
der Abtastbahn des Kopfes erforderlich sein. Da die Phasenkompensation
keine Beziehung zu der Wiedergabe-Bandgeschwindigkeit
aufweist, sind die Phasen- und Schräglauf-Kompensationen
unabhängig voneinander. Demgemäß ist die erforderliche maximal
Amplitude P der Kopfauslenkung durch die Summe der Kompensationskomponenten
wie folgt gekennzeichnet:
P = [(n - 1) + 1] Teilung für n ≧ 1 (3a)
P = [(1 - n) + 1] Teilung für n<1 (3b)
In Fig. 3 ist der Bereich der erforderlichen Kopfauslenkungen
veranschaulicht, der aus den Gleichungen (3a) und
(3b) abgeleitet ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, kann die
Auslenkamplitude P gemäß den Gleichungen (3a) und (3b) in
gleicher Weise zwischen einen oberen Bereich und einen unteren
Bereich auf beiden Seiten einer Grundfläche verteilt sein bzw.
werden (entsprechend der Abszissenachse in Fig. 3), auf der das
den Kopf tragende Zweielementblatt 7 angeordnet ist, da das
Zweielementblatt 7 in gleicher Weise in die Aufwärtsrichtung
und in die Abwärtsrichtung auslenkbar ist. Die obere Grenzlinie
V und die untere Grenzlinie U des Bereiches sind durch
P = ± 1/2 [(n - 1) + 1] für n ≧ 1 (4a)
oder
P = ± 1/2 [(1 - n) + 1] für n < 1 (4b)
gegeben.
Die optimale Auslenkung wird dadurch erzielt, daß das Zweielementblatt
7 in dem Bereich ausgebogen wird, der zwischen die
oberen und unteren Grenzlinien V bzw. U festgelegt ist. Die
vorstehende Bedingung ist eine notwendige Bedingung, um die
erforderliche Auslenkamplitude des Zweielementblattes auf das
absolute Minimum zu reduzieren.
Nachstehend wird ein Verfahren zur Steuerung des Spursprungs
erläutert, welches den erforderlichen Bedingungen gemäß Fig. 3
genügt.
Wenn das Wiedergabe-Geschwindigkeitverhältnis n eine ganze
Zahl ist, wird ein Intervall-Spurnachlauf, bei dem eine oder
mehrere aufgezeichnete Spuren übersprungen werden, mit einem
Spursprung von n Teilungen nach jedem Nachlaufen oder Abtasten
einer Spur bewirkt. So wird beispielsweise bei der 2/1-Schnell
lauf-Wiedergabe das Nachlaufen in 2-Teilungs-Intervallen oder
in jeder zweiten Spur bewirkt. Wenn das Wiedergabe-Ge
schwindigkeitsverhältnis n eine ganze Zahl ist, dann kann demgemäß
die "Spursprungteilung" oder "Nachlaufteilung", d. h.
der Abstand zwischen benachbarten Nachlaufspuren durch n Teilungen
gekennzeichnet werden. Wenn das Geschwindigkeitsverhältnis
n keine ganze Zahl ist, beispielsweise dann, wenn n gleich
dem Quotienten aus 1 dividiert durch eine ganze Zahl ist, dann
wird jedoch eine der aufgezeichneten Spuren n-mal wiederholt
nachgelaufen, und sodann erfolgt ein Spursprung um eine Teilung,
d. h. zur nächsten Spur. Deshalb kann in dem Fall, daß das Geschwindigkeitsverhältnis
n keine ganze Zahl ist, die "Spur
sprungteilung" nicht durch n dargestellt werden.
Da dem Kopf nicht ermöglicht ist, von einer Spur zu einer
anderen Spur in der Mitte des Nachlaufens oder Abtastens einer
Spur zu springen, ist die Spursprungteilung stets ein ganzzahliges
Vielfaches einer Teilung. Wenn das Geschwindigkeitsverhältnis
n keine ganze Zahl ist, muß demgemäß n durch zwei ganze
Zahlen 1 und n in der nachstehenden Weise angegeben werden:
Dabei sind l und m durch die Umgleichung (n+1)<l<m (n-1) bestimmt,
und X und y sind geeignete ganze Zahlen. In der nachstehenden
Tabelle sind Werte von l und m angegeben, die aus
der Gleichung (5) für verschiedene Bereiche von n erhalten worden
sind.
Die Zahlen l und m geben die erforderlichen Spursprungteilungen
an, und die Größen X und y geben die Häufigkeit an, mit der die
Sprünge mit den Teilungen l bzw. m bewirkt werden. Die Kombination
der Spursprünge mit den Teilungen l und m, die X-mal bzw.
y-mal beim jeweiligen Einheits-Nachlaufbetrieb ausgeführt werden,
dient dazu, im Mittel einen Spursprung mit n Teilungen zu
erzielen und dadurch eine Wiedergabe bei dem Geschwindigkeitsverhältnis
n zu erreichen.
Wenn beispielsweise n gleich 2,5 für den 2,5/1-Schnellauf-
Wiedergabebetrieb ist, dann führt die Gleichung (5) zu l=3,
m=2, X=1 und y=1. Wie in Fig. 4A veranschaulicht, wird
in diesem Fall die Nachlaufoperation dadurch ausgeführt, daß
abwechselnde Einzelspursprünge mit drei Teilungen und zwei
Teilungen ausgeführt werden. Beim 2,5/1-Schnellauf-Wiedergabebetrieb,
bei dem n=2,5 ist, umfaßt somit jeder Zyklus der
Nachlaufoperation zwei Abtastungen, während welcher ein Abtastsprung
von drei Teilungen erfolgt, bzw. einen Abtastsprung von
zwei Teilungen, was zu einem Gesamtspursprung von 5 Teilungen
für zwei Spursprünge oder zu einem "mittleren" Spursprung von
2,5 Teilungen führt.
Wenn n gleich 2,25 ist, dann führt die Gleichung (5) zu l=3,
m=2, X=1 und y=3. Wie in Fig. 4B veranschaulicht, umfaßt
in diesem Falle jeder Zyklus der Nachlaufoperation einen Einzelspursprung
von drei Teilungen und sodann einen Spursprung
von zwei Teilungen, der dreimal wiederholt wird. In diesem Fall
wird in jedem Nachlaufoperationszyklus ein Gesamtspursprung von
neun Teilungen in vier Spursprüngen erzielt, was zu einem
"mittleren" Spursprung von 2,25 Teilungen führt.
Demgemäß wird bei der Wiedergabe mit beliebiger Geschwindigkeit
die bestimmte Anzahl von Spursprüngen mit l Teilungen und
m Teilungen ausgeführt, um den gewünschten Nachlaufbetrieb zu
erzielen. In gewissen besonderen Fällen wird l oder m Null,
wenn das Wiedergabe-Geschwindigkeitsverhältnis n eine ganze
Zahl ist oder der Beziehung | n | <1 genügt. Die tatsächlichen
Werte der Kopfauslenkung, die erforderlich sind, um die Spursprünge
mit l Teilungen und m Teilungen zu bewirken, sind die
Teilungen l-1=m bzw. m-1, da der Kopf vom Abschlußende einer
abgetasteten Spur zum Anfangsende einer nächsten abzutastenden
Spur springt und da die vertikale Positionen der Abschluß- und
Anfangsenden benachbarter Aufzeichnungsspuren auf der Umfangsfläche
der Kopftrommelanordnung miteinander übereinstimmen. Mit
anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß beim Fehlen jeglicher
Auslenkung des Kopfes durch dessen Zweielementblatt
ein sogenannter Spursprung von einer Teilung ausgeführt wird,
wenn der Kopf sich vom Abschlußende einer Spur zum Anfangsende
der nächsten Spur bewegt.
Die Kopfauslenkungen bzw. -ablenkungen mit den Teilungen l-1=m
bzw. m-1 werden nachstehend als "m-Sprung" bzw. als "(m-1)-
Sprung" bezeichnet. Der größere Sprung dieser beiden Sprünge
(das sind der m-Sprung und der (m-1)-Sprung) in absoluten Werten
betrachtet wird als der "große Sprung" bezeichnet, während
der kleinere Sprung der betreffenden Sprünge als der "kleine
Sprung" bezeichnet wird. Daraus folgt, daß der m-Sprung der
große Sprung in dem Fall ist, daß n<1 ist, und daß der (m-1)-
Sprung der große Sprung im Falle n<1 ist.
Im folgenden wird die Folge oder der Zustand bzw. die Bedingung
der Spursprünge näher betrachtet, die erforderlich sind, um die
Ablenkung bzw. Auslenkung des Kopfes innerhalb des in Fig. 3 dargestellten
Bereiches aufrechtzuerhalten. Wie in Fig. 4A und 4B
veranschaulicht, tastet der Kopf - nachdem ein großer Sprung oder
ein kleiner Sprung ausgeführt worden ist, um den Kopf zum Anfangs-
oder Startende einer gewünschten Aufzeichnungsspur zu
bewegen - eine derartige Spur ab, während die Schräglauf-Kompensation
von n-1-Teilungen bewirkt wird. Die Ablenkungen bzw.
Auslenkungen des Zweielementblattes für den Spursprung und die
Schräglauf-Kompensation werden in zueinander entgegengesetzten
Richtungen ausgeführt.
In Fig. 5 ist die Ablenkbewegung des Kopfes für den Fall veranschaulicht,
daß das Wiedergabe-Bandgeschwindigkeitsverhältnis n
beispielsweise 2,5 beträgt. Die Ordinate der Kurvendarstellung
gemäß Fig. 5 gibt die Kopfablenkung bzw. -auslenkung D p in
Teilungseinheiten wieder. Wenn der Kopf am Punkt A sich am Abschlußende
einer Aufzeichnungsspur befindet, wird ein großer
Sprung von (l-1) oder m Teilungen ausgeführt, um den betreffenden
Kopf zum Anfangsende der nächsten gewünschten Spur auszulenken,
der nachzulaufen ist. Dies bedeutet, daß der Kopf zum
Punkt B ausgelenkt wird, wie dies in Fig. 5 durch eine voll
ausgezogene Linie veranschaulicht ist. Sodann läuft der Kopf
der Spur nach, während die (n-1)-Schräglauf-Kompensation bewirkt
wird, wie dies durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht
ist. Am Abschlußende der Spur ist der Kopf am Punkt C ausgelenkt
worden. Danach wird ein kleiner Sprung von m-1 Teilungen ausgeführt,
wie dies durch eine voll ausgezogene Linie veranschaulicht
ist, um den Kopf zu dem Punkt D hin auszulenken, der am
Anfangsende der nächsten gewünschten Spur liegt, welcher nachzulaufen
ist. Sodann läuft der Kopf der zuletzt erwähnten Spur
nach, während die (n-1)-Schräglauf-Kompensation bewirkt wird,
wie dies durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht ist, und
zwar bis zum Abschlußende der Spur, in der der ausgelenkte Kopf
sich am Punkt A befindet. Der vorstehend erläuterte Vorgang
kennzeichnet den Ablenkungs- bzw. Auslenkungszyklus. Derartige
sequentielle Ablenkungsoperationen werden wiederholt.
Die in Fig. 5 dargestellte Auslenkbewegung des Kopfes entspricht
dem Nachlaufbetrieb gemäß Fig. 4A; dabei werden der große
Sprung (drei Teilungen) und der kleine Sprung (zwei Teilungen)
abwechselnd ausgeführt. Bei anderen Nachlaufbetriebsarten, bei
denen der kleine Sprung und der große Sprung mehrere Male wiederholt
werden, beispielsweise in der aus Fig. 4B ersichtlichen
Weise, werden der kleine Sprung (oder der große Sprung) und die
nachfolgende Spur mehrere Male wiederholt, um den Ablenkpunkt A
zu erreichen.
Im Hinblick auf den Auslenkungszyklus sind die nachstehenden
Zustände (1) und (2) festzustellen.
Wenn beispielsweise der große Sprung vom Punkt A zum Punkt B
ausgeführt wird, darf der Punkt B nicht außerhalb der unteren
Grenzlinie U gemäß Fig. 3 oder Fig. 5 liegen. Die Auslenkung
für den großen Sprung beträgt l-1=m Teilungen, wenn das Geschwindigkeitsverhältnis
n größer ist als 1. Der große Sprung
ist lediglich dann zulässig, wenn der Punkt A, bei dem der
Kopf vor Ausführen des großen Sprungs liegt, oberhalb einer
Position vorhanden ist, die um l-1 oder m Teilungen von der
unteren Grenzlinie U entfernt ist. Wenn die Abweichung bzw.
Auslenkung des Kopfes aus seiner neutralen oder nicht ausgelenkten
Stellung vor Ausführen des großen Sprungs mit D p
(Teilungen) bezeichnet wird, dann wird der Kopf mit dem großen
Sprung zu einer Stelle hin ausgelenkt, die durch (D p -m) Teilungen
gegeben ist und die oberhalb der unteren Grenzlinie U
liegen muß. Damit gelten folgende Beziehungen:
(D p - m) < Linie U
oder
(D p - m) < - 1/2 n,
so daß die Beziehung gilt:
D p < - 1/2 n + m (6)
Die obige Ungleichung (6) liefert eine notwendige Bedingung
für den großen Sprung im Falle von n<1.
Wie bei der Schräglauf-Kompensation bei (n-1) Teilungen, die für
ein richtiges Nachlaufen nach Ausführen des großen Sprunges erforderlich
ist, zeigt sich, daß (n-1) kleiner als (l-1) ist.
Dies ergibt sich aus Gleichung (5). Wenn die Auslenkung D p des
Punktes A vor Ausführen des großen Sprungs die obige Ungleichung
(6) erfüllt, dann erfolgt die Auslenkung des Nachlaufendes
beispielsweise am Punkt C niemals über den zulässigen Bereich
hinaus.
Im Falle von n<1 wird der große Sprung durch eine Auslenkung
um (m-1) Teilungen bewirkt, wobei m eine negative ganze Zahl
ist. Demgemäß wird in derselben Weise wie oben beschrieben der
Kopf durch den großen Sprung vom Punkt D p zu einem Punkt um
(D p -m+1) Teilungen ausgelenkt, der unterhalb der oberen
Grenzlinie V liegen muß. Demgemäß müssen folgende Beziehungen
gelten:
(D p - m + 1) < Linie V
oder
(D p - m + 1) < (- 1/2 n + 1),
so daß die Beziehung gilt:
D p < - 1/2 n + m (7)
Für den kleinen Sprung, beispielsweise vom Punkt C zum Punkt D,
ist die Auslenkung gleich (m-1) Teilungen im Falle von n<1.
Die Schräglaufkompensation von (n-1) Teilungen, die vor dem
kleinen Sprung ausgeführt worden ist, ist größer als die Auslenkung
von (m-1) Teilungen für den kleinen Sprung, so daß der
Punkt D nach Ausführen des kleinen Sprungs niemals über dem
Punkt B zu Beginn des Nachlaufens vor dem kleinen Sprung liegt.
Da die Schräglaufkompensation von (n-1) Teilungen, die für das
Nachlaufen nach dem kleinen Sprung erforderlich ist, größer ist
als die kleine Sprungauslenkung von (m-1) Teilungen, muß dafür
gesorgt werden, daß die Auslenkung am Endpunkt A′ des Nachlaufens
nicht über die obere Grenzlinie V hinausgeht. Der Abstand
zwischen den Punkten C und A′ ist gleich den (n-m) Teilungen.
Demgemäß ist der kleine Sprung nur dann zulässig, wenn der Auslenkungspunkt
C vor Ausführung des kleinen Sprungs unterhalb
einer Stelle sich befindet, welche um einen Teilungsabstand von
(n-m) von der oberen Grenzlinie V entfernt ist. Wenn der Kopf
an einem Punkt D p vor dem kleinen Sprung positioniert ist, dann
wird der Kopf durch den kleinen Sprung und das nachfolgende
Nachlaufen zum Punkt D p , -(m-1)+(n-1) ausgelenkt, der unterhalb
der Linie V liegen muß. Demgemäß gelten die Beziehungen:
D p , - m + n < Linie V
oder
D p , - m + n < 1/2 n,
so daß die Beziehung gilt:
D p , < - 1/2 n + m (8)
Die obige Ungleichung (8) liefert eine notwendige Bedingung für
den kleinen Sprung im Falle von n<1.
Im Falle von n<1 wird der kleine Sprung durch eine Auslenkung
um Teilungen bewirkt. Demgemäß kann in derselben Weise wie oben
beschrieben festgestellt werden, daß der Kopf nach Ausführen des
kleinen Sprungs und des anschließenden Nachlaufs sich am Punkt
D p , -m+(n-1) befindet, der oberhalb der unteren Grenzlinie U
liegen muß. Demgemäß gelten folgende Beziehungen:
D p , - m + n - 1 < Linie U
oder
D p , - m + n - 1 < 1/2 n -1
D p , < - 1/2 n + m (9)
Infolgedessen ist eine Gruppe von Grenzlinien, welche die Übergangsbedingungen
zwischen dem großen Sprung und dem kleinen
Sprung festlegen, wie folgt ausgedrückt:
D p , = - 1/2 n + m (10)
wobei m eine ganze Zahl ist, die gegeben ist durch die Bedingung
n≧m≧n-1. Die Grenzlinien sind in Fig. 6 durch gestrichelte
Linien veranschaulicht; sie sind um (l-1) Teilungen, das ist
die Auslenkung für den großen Sprung bei n<1, von der unteren
Grenzlinie U oder um (m-1) Teilungen, das ist die Auslenkung
für den großen Sprung bei n<1, von der oberen Grenzlinie V entfernt.
Die schraffierten dreieckförmigen Bereiche erfüllen somit
die obigen Ungleichungen (6) und (7). Wenn der Kopf derart
ausgelenkt oder abgelenkt wird, daß er in den schraffierten Bereichen
am Abschlußende einer abgetasteten Spur liegt, muß somit
ein großer Sprung bewirkt werden, um den Kopf zum Anfangsende
der nächsten gewünschten Spur zurückzuführen.
Die in Fig. 6 eingetragenen gestrichelten Grenzlinien sind
ebenfalls um (n-m) Teilungen von den oberen bzw. unteren Grenzlinien
V und U für n<1 bzw. n<1 entfernt. Demgemäß erfüllen die
Bereiche mit Ausnahme der schraffierten Bereiche im zulässigen
Bereich zwischen den Linien U und V die obigen Ungleichungen
(8) und (9).
Deshalb legen die gestrichelten Linien in Fig. 6 die Grenzlinien
fest, anhand welcher bestimmt wird, ob ein großer Sprung
oder ein kleiner Sprung als nächster Sprung erforderlich ist.
Wenn der Kopf-Abweichungspunkt bzw. -Auslenkungspunkt am Abschlußende
einer nachgelaufenen Spur eine der Grenzlinien in
der durch Pfeile in Fig. 6 angedeuteten Richtung überschreitet,
dann ist ein großer Sprung erforderlich. Wenn der betreffende
Kopf-Auslenkungspunkt bzw. -Abweichungspunkt eine der betreffenden
Grenzlinien nicht überschreitet, dann ist ein kleiner Sprung
erforderlich. Wenn die vorstehenden Bedingungen beachtet werden,
überschreitet die Kopfauslenkung niemals den maximal zulässigen
Bereich gemäß Fig. 3. Dadurch ist die Kopfauslenkung oder -Ablenkung
des Zweielementblattes minimiert.
Die Sprungbedingungen gemäß Fig. 6 können unter einem anderen
Gesichtspunkt betrachtet werden. So zeigt insbesondere Fig. 7
eine Kurvendarstellung, bei der die erforderliche Maximalamplitude
der Kopfauslenkung gemäß Fig. 3 in ihre zwei Komponenten
aufgeteilt veranschaulicht ist, nämlich in eine Komponente für
die Phasenkomponenten (±1/2 Teilungen) und in eine Komponente
für die Schräglaufkompensation (n-1 Teilungen). In Fig. 7 ist
die Phasenkompensationskomponente von±1/2 Teilungen, d. h. eine
Auslenkung um eine Teilung von Spitze zu Spitze durch einen
schraffierten Bereich veranschaulicht. Der übrige Bereich oder
Teil entspricht der Schräglaufkompensationskomponente. Wenn die
schraffierten Bereiche gemäß Fig. 6, derer jeder als "Teilbereich"
bezeichnet wird und einen sich ändernden Bereich von
(n-m) umfaßt, der Fig. 7 überlappt werden, dann sind die resultierenden
mit einer Kreuzschraffur versehenen "Teilbereiche"
vollständig innerhalb des schraffierten Teiles enthalten. Damit
dürfte ersichtlich sein, daß der durch den Anteil (n-m) hervorgerufene
Phasenfehler durch Phasenkompensation weggebracht werden
kann.
Die obige Gleichung (10) gibt die Grenzlinien für die Entscheidung
der Ausführung des Sprunges auf der Grundlage der Kopfauslenkung
an der Stelle an, die unmittelbar vor einem Spursprung
liegt, d. h. am Abschlußende einer nachgelaufenen Spur.
Wenn es erforderlich ist, die Ausführung des Sprungs auf der
Grundlage der Kopfabweichung bzw. -auslenkung an einer anderen
Stelle längs einer abgetasteten Bahn zu entscheiden, beispielsweise
an einer Stelle, die um d% vom Anfangsende der Spur entfernt
ist, welcher vor dem auszuführenden Sprung nachgelaufen
oder welche abgetastet wird, dann muß die übrige Schräglaufkompensation,
die gegeben ist durch , von dem
Ausdruck für D p in der Gleichung (10) subtrahiert werden. Demgemäß
ändert sich der generelle Ausdruck für die Grenzlinien
bzw. Grenzen wie folgt:
Fig. 8 zeigt eine Kurvendarstellung einer Gruppe von Grenzlinien
(gestrichelte Linien), anhand derer die Entscheidung
bezüglich der Ausführung des Sprunges (großer Sprung oder kleiner
Sprung) auf der Grundlage der Kopfauslenkung an einer Stelle
längs der Spur erfolgt, die abgetastet wird. Die betreffende
Stelle ist dabei um einen Abstand von 50% der Spurlänge vom
Beginn- oder Anfangsende der Spur entfernt. Mit anderen Worten
ausgedrückt heißt dies, daß Fig. 8 eine ähnliche Ansicht wie
Fig. 6 zeigt, wobei jedoch die Grundlage die Abweichung oder
Auslenkung des Kopfes in der Mitte der abgetasteten Spur ist
und nicht das Abschlußende einer derartigen Spur. In Fig. 9
ist eine noch weitere Kurvendarstellung gezeigt, die ähnlich
der in Fig. 8 gezeigten Kurvendarstellung ist. In Fig. 9 sind
jedoch Grenzlinien in gestrichelten Linien für eine Entscheidung
darüber angegeben, ob ein großer Sprung oder ein kleiner
Sprung auf der Grundlage der Auslenkung des Kopfes zu Beginn
einer Abtastbahn oder -spur erfolgt.
Die Entscheidung bzw. Beurteilung auf der Grundlage der Kopfauslenkung
am Abschlußende einer Spur, der nachgelaufen wird,
ist für den Nachlaufbetrieb im Falle einer abrupten Änderung
der Wiedergabesituation von Vorteil, beispielsweise im Falle
einer abrupten Änderung der Bandgeschwindigkeit. Ein Nachteil
dabei liegt jedoch darin, daß lediglich eine relativ kurze Zeitspanne
für die Sprung- oder Rücklaufbewegung des Kopfes
zwischen der Abtastung des Abschlußendes einer Spur und der
Abtastung des Beginns der nächsten Spur zur Verfügung
steht.
Aus Fig. 10 ist nun eine Kurvendarstellung ersichtlich, die
aufgeteilte Bereiche veranschaulicht, deren jeder die erforderliche
Kopf-Rücklaufamplitude für den Spursprung angibt, der
hinsichtlich seines Zustands (großer Sprung oder kleiner
Sprung) auf der Grundlage der Kopfauslenkung am Abschlußende
der abgetasteten Spur beurteilt wird.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird - nachdem ein großer Sprung
(von A nach B) oder ein kleiner Sprung (von C nach D) ausgeführt
worden ist - der nächsten gewünschten Spur dadurch nachgelaufen,
daß der Kopf durch die Schräglaufkompensation um
(n-1) Teilungen ausgelenkt wird. Die Kopfauslenkung am Entscheidungspunkt
(C oder A′) gelangt stets in einen Bereich,
wie in einen der schraffierten Bereiche F₂, F₁, F₀, F -1, F -2
gemäß Fig. 10, der von der unteren Grenzlinie um (n-1) Teilungen
für n≧1 oder von der oberen Grenzlinie um (1-n) Teilungen
für n<1 entfernt ist. Die Auslenkung bzw. Abweichung
des Entscheidungspunktes, d. h. die Auslenkung des Kopfes am
Abschlußende einer abgetasteten Spur ändert sich innerhalb
eines entsprechenden Bereiches der Bereiche F₂, F₁, F₀, F -1,
F -2, etc., und zwar in Abhängigkeit von der Bandgeschwindigkeit
und Bandrichtung, d. h. in Abhängigkeit vom Wert n.
In dem Fall, daß n<1 ist, wenn der Entscheidungspunkt eine
der durch die Gleichung (10) definierten Grenzlinien überschreitet,
wie bei C₃ oder C₄ gemäß Fig. 10, und zwar in Richtung
zu dem benachbarten oberen dreieckförmigen Bereich beispielsweise
in dem Fall, daß der Entscheidungspunkt die Linie
C₃ in der Richtung von F₀ zu F -1 überschreitet, sollte ein
großer Sprung von (l-1) oder m Teilungen ausgeführt werden, um
den Kopf zurückzustellen. Wenn der Entscheidungspunkt nun die
Grenzlinie zu dem benachbarten unteren dreieckförmigen Bereich
überschreitet, beispielsweise über die Linie C₃ zu dem
Bereich F₀ hin gelangt, wird ein kleiner Kopfsprung von (m-1)
Teilungen ausgeführt, um den Kopf zurückzubringen bzw. zurückzustellen.
Im Falle von n<1 wird ein großer Sprung ausgeführt,
um den Kopf zurückzubringen, wenn der Entscheidungspunkt eine
der Grenzlinien C₁ oder C₂ in Richtung zu dem benachbarten
unteren dreieckförmigen Bereich überschreitet. Ein kleiner
Sprung wird hingegen dann ausgeführt, wenn der Entscheidungspunkt
über die Linie C₁ oder C₂ in Richtung zu dem benachbarten
oberen dreieckförmigen Bereich hinaus auftritt.
Die Auslenkungen des Kopfes um m Teilungen bzw. (m-1) Teilungen
für den großen Sprung bzw. den kleinen Sprung sind in Fig. 10
als "Rücklauf"-Amplituden veranschaulicht, und zwar in Werten
entsprechender Teilungszahlen mit jeweils zugehörigem positiven
oder negativen Vorzeichen. Dabei weisen Paare von horizontal
nebeneinander liegenden dreieckförmigen Bereichen in Fig. 10
dieselben Rücklaufamplituden untereinander auf; sie sind zur
Bildung der rautenförmigen Bereiche F₂, F₁, F₀, F -1, F -2, etc.
kombiniert. Die positiven und negativen Vorzeichen kennzeichnen
die Richtung der Rücklaufbewegung des Kopfes. Das positive
Vorzeichen gibt dabei an, daß das Zweielementblatt 7 gemäß
Fig. 1A um die vorgeschriebene Anzahl von Teilungen nach oben
ausgebogen oder ausgelenkt wird. Das negative Vorzeichen gibt
an, daß das Zweielementblatt 7 um die vorgeschriebene Anzahl
von Teilungen nach unten ausgelenkt wird. Unter "(0)-Rücklauf"
wird verstanden, daß der Spursprung zur Zurückführung des
Kopfes zum Anfang der nächsten gewünschten Spur ohne irgendeine
Rücklaufbewegung oder -auslenkung des Zweielementblattes ausgeführt
wird, allerdings automatisch beim Bandlauf. Jede der in
Klammer neben der Bezeichnung "Spur" in Fig. 10 gesetzten Zahlen
gibt die Anzahl von Teilungen zu einer nächsten gewünschten
Spur an, d. h. die "Spurteilungen" für den betreffenden Spur-
bzw. Nachlaufbetrieb.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 wird nachstehend eine Kopfnach
lauf-Steuerschaltung näher beschrieben werden, die die oben
beschriebene Nachlaufoperation ausführt.
Die Nachlaufsteuerschaltung gemäß Fig. 11 enthält generell eine
Bandgeschwindigkeits-Detektorschaltung 12, eine Kopfauslenkungs-
Detektorschaltung 13, eine Rücklaufspannungsbildungsschaltung
14, einen Integrator 15 und eine Fehlersignalbildungsschaltung
17.
Die Frequenz oder Periode des Horizontal-Synchronisiersignals
des wiedergegebenen Bildsignals ändert sich entsprechend der
Wiedergabegeschwindigkeit. Der Grund dafür liegt darin,
daß die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kopf und der Aufzeichnungsspur
auf dem Band sich in Übereinstimmung mit der
Bandgeschwindigkeit ändert. Dies führt zu einer Änderung der
Frequenz des wiedergegebenen Horizontal-Synchronisiersignals.
Obwohl die Kopfabtastbahn durch Auslenken des Zweielementblattes
korrigiert wird, so daß die Schräglaufkompensation bewirkt
wird, bewirkt eine derartige Kompensation dennoch keine
Frequenzänderung des Horizontal-Synchronisiersignals, da nämlich
der Kopf durch das Zweielementblatt in Querrichtung zu
der Abtastbahn ausgelenkt wird. Damit kann das Bandgeschwindigkeitsverhältnis
n aus der Frequenz des wiedergegebenen Hori
zontal-Synchronisiersignals ermittelt werden.
Gemäß Fig. 11 wird das wiedergegebene Horizontal-Synchronisiersignal
PB.H, welches in geeigneter Weise vom Ausgangssignal
des Kopfes 5 abgetrennt ist, der Bandgeschwindigkeits-
Detektorschaltung 12 zugeführt. Die Detektorschaltung 12 enthält
einen Taktimpulsgenerator 20, der Taktimpulse mit einer
bestimmten Frequenz erzeugt. Ferner enthält die Detektorschaltung
einen Zähler 21, der die Taktimpulse zählt, sowie eine
Verriegelungsschaltung 22, die das Ausgangssignal des Zählers
während einer bestimmten Zeitspanne festhält, und einen Digi
tal-Analog-(D/A)-Wandler 23.
Der Taktimpulsgenerator 20 erzeugt Taktimpulse mit einer geeigneten
hohen Frequenz von beispielsweise 14 MHz. Die Taktimpulse
werden einem Taktanschluß CP des Zählers 21 zugeführt.
Dieser Zähler 21 zählt die Taktimpulse in Horizontal-Abtastintervallen.
Ein Rücksetzimpuls mit einer bestimmten Breite,
der mit dem wiedergegebenen Horizontal-Synchronisiersignal
synchronisiert ist, wird einem Rücksetz- oder Ladenanschluß R
des Zählers 21 über ein monostabiles Kippglied 24 zugeführt.
Dadurch wird der betreffende Zähler zurückgesetzt. Das Ausgangssignal
des Zählers 21 wird der Verriegelungsschaltung 22
zugeführt. Wenn das wiedergegebene Horizontal-Synchronisiersignal
einem Triggeranschluß T der Verriegelungsschaltung 22
zugeführt wird, wird das Ausgangssignal des Zählers 21 in die
Verriegelungsschaltung 22 gelesen, und zwar unmittelbar bevor
der Zähler 21 zurückgestellt wird. Ein derartiges Ausgangssignal
des Zählers 21 wird in der Verriegelungsschaltung 22 während
eines Zeitintervalls bis zum nächsten Horizontal-Synchronisiersignal
festgehalten. Das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung
22 wird dem Digital-Analog-Wandler 23 zugeführt, der
ein dem Bandgeschwindigkeitsverhältnis n entsprechendes Ausgangsspannungssignal
V n abgibt. Eine dem Bandgeschwindigkeitsverhältnis
n=-1 für den Rücklauf-Wiedergabebetrieb entsprechende
Vorspannung V-1 wird dem Spannungssignal V n in einem Addierer
25 zur Bildung der Spannung V n-1 hinzuaddiert, die dem
Schräglaufkompensationsfaktor oder der Komponente (n-1) ent
spricht.
Das Spannungssignal V n-1 wird über einen Widerstand 26 dem
einen Eingang der Eingänge des Summierintegrators 15 zugeführt,
der an seinem Ausgang eine Sägezahnspannung mit einem der
Schräglaufkompensation entsprechenden bestimmten Schräglauf
abgibt. Die Sägezahnspannung wird einer Treiberschaltung 29
über Addierer 27 und 28 zugeführt. Ein Signal zur Ausführung
einer Wobbelungs- oder Zitterbewegung bei dem Zweielementblatt
7 mit einer bestimmten Frequenz f₀ wird von einem Oszillator
16 abgegeben. Damit gibt die Treiberschaltung 29 ausgangsseitig
eine Sägezahnspannung ab, der das Wobbelungs- oder
Zittersignal überlagert ist. Das Zweielementblatt 7 wird durch
das Ausgangssignal der Treiberschaltung 29 derart gesteuert
bzw. angetrieben, daß die Abtastbahn des Kopfes 5 durch die
Schräglaufkompensation so korrigiert ist, daß sie einer gewünschten
Spur auch dann folgt, wenn die Bandlaufgeschwindigkeit
für die Wiedergabe nicht gleich der Bandaufzeichnungsgeschwindigkeit
ist. Der Kopf erfährt dabei eine Wobbelung in
Querrichtung zur Längsrichtung der Abtastbahn.
Infolgedessen ist das von dem Kopf 5 wiedergegebene HF- oder
FM-Signal einer Amplitudenmodulation mit der Wobbelungs- oder
Zitterfrequenz f₀ unterzogen. Das von dem Kopf 5 wiedergegebene
HF-Signal wird einem Bildsignal-Wiedergabesystem (nicht dargestellt)
über einen Verstärker 32 zugeführt, und außerdem wird
es an die Fehlersignalbildungsschaltung 17 abgegeben. Das
Zweielementblatt 7 ist mit einem Kopfbewegungsdetektor versehen,
der in Form eines Dehnungsmessers 33 veranschaulicht
ist und der auf einer Seite des Zweielementblattes vorgesehen
ist, um dessen Auslenkung zu ermitteln. Das Ausgangssignal des
Dehnungsmeßstreifens 33 ist ein Kopfbewegungssignal, welches
der Fehlersignalbildungsschaltung 17 zugeführt wird und welches
Komponenten umfaßt, die sämtlichen Bewegungsquellen des
Kopfes 5 in Querrichtung bezogen auf die Aufzeichnungsspuren
entsprechen.
Die dargestellte Fehlersignalbildungsschaltung 17 enthält eine
Hüllkurvendetektorschaltung 34, Bandpaßfilter 35 und 36, einen
durch einen Vervielfacher bzw. eine Multiplikationsschaltung 37
gebildeten Synchrondetektor und eine Abtast- und Halteschaltung
100. Das wiedergegebene HF-Signal wird von dem Kopf 5 an
die Hüllkurvendetektorschaltung 34 abgegeben, von der eine in
dem HF-Signal enthaltene Amplitudenmodulationskomponente erhalten
wird. Das Ausgangssignal der Detektorschaltung 34 umfaßt
eine Information bezüglich der Größe und Richtung des Gleichlauf-
bzw. Spurfehlers der tatsächlichen Abtastbahn bezogen
auf die Aufzeichnungsspur. Außerdem enthält das betreffende
Ausgangssignal teilweise amplitudenmodulierte Komponenten aufgrund
unerwünschter mechanischer Schwingungen, wie Resonanz-
und Einstell- bzw. Ausgleichschwingungen.
Das Ausgangssignal der Detektorschaltung 34 wird der Abtast-
und Halteschaltung 100 zugeführt, die außerdem das von dem
wiedergegebenen Signal abgetrennte Horizontal-Synchronisiersignal
PB.H zugeführt erhält. Damit tastet die Schaltung 100
das Ausgangssignal der Hüllkurvendetektorschaltung 34 mit jedem
Horizontal-Synchronisiersignal ab und hält den abgetasteten
Wert solange fest, bis sie das nächste Horizontal-Synchronisiersignal
aufnimmt. Der durch die Schaltung 100 abgetastete
Wert wird dem einen Eingang der Multiplizierschaltung 37 über
das Bandpaßfilter 35 zugeführt. Ein weiterer Eingang der Multiplizierschaltung
37 erhält das Ausgangssignal des Dehnungsmeßstreifens
33 über das Bandpaßfilter 36 zugeführt. Das Ausgangssignal
des Dehnungsmeßstreifens bzw. Dehnungsmessers 33
enthält die Frequenzkomponente f₀ des Wobbelungssignals und die
erwähnten unerwünschten mechanischen Schwingungen. Diese beiden
Größen dienen als Modulationsquelle für die Amplitudenmodulation;
sie enthalten keinerlei Information bezüglich des Gleichlauf-
bzw. Spurfehlers. Deshalb kommt zwischen der Modulationswelle
(das ist das Ausgangssignal des Dehnungsmessers 33) und
der modulierten Welle (das ist das Ausgangssignal der Detektorschaltung
34) eine Korrelation in der Multiplizierschaltung 37
in Frage, die als Synchrondetektor wirkt. Die in Phase befindlichen
Komponenten (f₀-Komponente und die unerwünschte mechanische
Schwingungskomponente) in den Eingangssignalen für die
Multiplizierschaltung 37 werden dadurch eliminiert, womit beabsichtigt
ist, daß lediglich das Spur- bzw. Gleichlauffehlersignal
aus den betreffenden Eingangssignalen ermittelt werden
sollte. Das Gleichlauffehlersignal wird von der Multiplizierschaltung
37 über ein Tiefpaßfilter 200, welches Kerbstellen
bzw. Einschnitte bei der Wobbelungs- oder Zitterfrequenz f₀
und bei der Frequenz 2f₀ aufweist, einem Eingang des Addierers
27 zugeführt, um in diesem zu der Sägezahnspannung oder
Rampenspannung von dem Integrator 15 hinzuaddiert zu werden.
Damit wird die Auslenkamplitude des Zweielementblattes 7
derart gesteuert, daß die Abtastbahn des Kopfes 5 weitgehend
mit der Aufzeichnungsspur koinzidiert.
Wenn das Nachlaufen oder Abtasten einer Aufzeichnungsspur beendet
ist, wird dem Zweielementblatt 7 eine Kopfrücklaufbewegung
oder Rücksetzbewegung erteilt, so daß der betreffende
Kopf zum Anfang der nächsten gewünschten Spur in Übereinstimmung
mit der Spursprungbedingung zurückgesetzt wird. Die
Entscheidung bezüglich der Spursprungbedingung bzw. bezüglich
des Spursprungzustands erfolgt auf der Grundlage eines Ausgangssignals
F d der Kopfauslenkungs-Detektorschaltung 13, welche
die Größe der Kopfauslenkung am Abschlußende einer Spur
ermittelt, die abgetastet oder der nachgelaufen wird bzw. worden
ist. Das Ausgangssignal V d der Detektorschaltung 13 wird
der Rücklaufspannungsbildungsschaltung 14 zugeführt, die in
Übereinstimmung mit den in Fig. 10 veranschaulichten Rücklaufbedingungen
betrieben wird.
Die Größe der Kopfauslenkung oder der Abstand von der Nullstellung
des Kopfes kann dadurch ermittelt werden, daß die
Phasendifferenz zwischen dem wiedergegebenen Vertikal-Synchronisiersignal
PB.V und einem externen Bezugs-Vertikal-Synchronisiersignal
Ref.V gemessen wird. Wenn der Kopf in seiner Nullstellung
festläge, beispielsweise dadurch, daß das Steuersignal
von dem Zweielementblatt 7 weggelassen würde, so würde, wie
dies in Fig. 12 veranschaulicht ist, der Kopf eine Abtastung
längs einer Abtastbahn S ausführen, wie dies durch gestrichelte
Linien veranschaulicht ist. Dabei hätte die Abtastbahn
einen Schräglauf in Übereinstimmung mit der Ablaufgeschwindigkeit.
Das Bezugs-Vertikal-Synchronisiersignal (ref.V) tritt
zu einem Zeitpunkt auf, der dem Zeitpunkt entspricht, zu welchem
der Kopf das Abschlußende der Abtastbahn erreicht. Das
Signal (ref.V) kann durch einen Umlaufphasendetektor (nicht dargestellt)
gebildet werden, der der umlaufenden oberen Trommel 2
zugehörig ist.
Wenn ein dem Zweielementblatt 7 zugeführtes Steuersignal den
Kopf veranlaßt, der Aufzeichnungsspur T oder T′ unter Ausführung
der Schräglaufkompensation und der Phasenkompensation
nachzulaufen, dann wird der Kopf in Querrichtung bezogen auf
die Abtastbahn S ausgelenkt. Demgemäß eilt die Phase des wiedergegebenen
Vertikal-Synchronisiersignals PB.V am Abschlußende
der Spur T der Phase des Bezugssignals (ref.V) um eine Größe
voraus, die der Kopfauslenkung proportional ist. Demgegenüber
eilt die Phase des Signals PB.V am Abschlußende der Spur T′
der Phase des Singals (ref.V) nach. Damit kann die Größe und
Richtung der Kopfauslenkung dadurch bestimmt werden, daß die
Phase des wiedergegebenen Vertikal-Synchronisiersignals PB.V
in bezug auf das Bezugs-Vertikal-Synchronisiersignal (ref.V)
ermittelt wird.
Zurückkommend auf Fig. 11 dürfte ersichtlich sein, daß die
Kopfauslenkungs-Detektorschaltung 13 einen Zähler 40 zum Zählen
der Ausgangsimpulse des Taktimpulsgenerators 20, eine Verriegelungsschalung
41 zum Festhalten des Ausgangssignals des
Zählers 40 und einen Digital-Analog-Wandler 42 umfassen kann,
mit dessen Hilfe das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung
41 in einen Analogwert oder in eine Analogspannung V d
umgesetzt wird. Das Ausgangssignal des Taktimpulsgenerators 20
wird einem Taktanschluß CP des Zählers 40 zugeführt. Ein Ladeanschluß
LO des Zählers dient zur Aufnahme des Bezugs-Vertikal-
Synchronisiersignals (ref.V). Dadurch wird der Zähler 40 mit
einem bestimmten Wert geladen oder in seiner Einstellung verschoben.
Dieser Wert ist ein Mittenwert, der der Phase des
Bezugssignals (ref.V) entspricht. Der Zähler 40 zählt die positive
oder negative Phasendifferenz zwischen dem Bezugssignal
(ref.V) und dem wiedergegebenen Signal PB.V auf der Taktimpuls
grundlage.
Das Ausgangssignal des Zählers 40 wird der Verriegelungsschaltung
41 zugeführt, die an einem Triggeranschluß T das Signal
PB.V aufnimmt. Damit wird das Ausgangssignal oder die Zählerstellung
des Zählers 40 in die Verriegelungsschaltung 41 mit
dem wiedergegebenen Signal PB.V eingelesen; die betreffende
Größe zeigt die Phasendifferenz an. Das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung
41 wird dem Digital-Analog-Wandler 42 zugeführt,
in welchem das der Phasendifferenz entsprechende
Spannungssignal V d , d. h. die Auslenkung D p des Kopfes gebildet
wird. Der Digital-Analog-Wandler 42 erhält über einen
Widerstand 43 eine Vorspannung -V zugeführt, durch die das
Ausgangssignal des betreffenden Wandlers derart verschoben
bzw. versetzt wird, daß das Spannungssignal V d zu Null wird,
wenn die Phasendifferenz zwischen dem Signal (ref.V) und dem
Signal PB.V Null ist. Das Spannungssignal V d wird der Rück
laufspannungsbildungsschaltung 14 zugeführt.
Die Rücklaufspannungsbildungsschaltung 14 enthält gemäß Fig. 11
einen Vergleicher 46, eine Multiplizierschaltung 47, einen
Analog-Digital-Wandler 48 und einen Digital-Analog-Wandler 49.
Das dem Bandgeschwindigkeitsverhältnis n entsprechende Spannungssignal
V n wird dem Analog-Digital-Wandler 48 von der Bandge
schwindigkeits-Detektorschaltung 12 her zugeführt. Der von dem
Analog-Digital-Wandler 48 erhaltene Digital-Wert wird dem
Digital-Analog-Wandler 49 zugeführt, welcher an seinem Ausgang
ein Spannungssignal V m abgibt, das der ganzen Zahl m entspricht,
die durch die Bedingung n≧m≧n-1 bestimmt ist. Die Spannung V m
kann bei Abgabe an das Zweielementblatt 7 den Kopf 5 um m
Teilungen auslenken. Die Spannung V m wird einem Addierer 50
mit negativer Polarität (-V m ) zugeführt, so daß sie vom Ausgangssignal
der Multiplizierschaltung 47 subtrahiert wird.
Das Spannungssignal V n , welches kennzeichnend ist für das Ge
schwindigkeitsverhältnis n, wird der Multiplizierschaltung 47
zugeführt, die das betreffende Signal mit 1/2 multipliziert, so
daß sie ein Ausgangssignal 1/2 V n abgibt. Damit gibt der Addierer
50 ein Ausgangsspannungssignal 1/2 V n -V m ab, welches einer Kopfauslenkung
um (1/2 n-m) Teilungen entspricht. Das Spannungssignal
1/2 V n -V m wird einem Eingangsanschluß (-) des Vergleichers
46 zugeführt, der an seinem anderen Eingangsanschluß
(+) das Spannungssignal V d von der Schaltung 13 her
zugeführt erhält. Dieses Spannungssignal kennzeichnet die
Kopfauslenkung bzw. -abweichung. In dem Vergleicher 46 werden
die Spannungen V d und -1/2 V n +V m miteinander verglichen. Das
Ausgangssignal a des Vergleichers 46 weist die nachstehenden
beiden Zustände oder Werte auf:
(1) a = 1 wenn V d < - 1/2 V n + V m ist
(2) a = 0 wenn V d < - 1/2 V n + V m ist
Damit trifft der Vergleicher 46 eine Entscheidung darüber, ob
die Kopfauslenkung bzw. Abweichung D p am Abschlußende einer
Nachlaufspur eine der durch die Gleichung (10) angegebenen
und durch die Strichlinien in Fig. 6 veranschaulichten Grenzen
überschritten hat oder nicht. So zeigt beispielsweise beim
Wiedergabebetrieb und einem Bandgeschwindigkeitsverhältnis n
innerhalb des Bereiches von 1 bis 2 das Vorhandensein des
Zustands (1) eines Ausgangssignals a an, daß die Kopfablenkung
bzw. Auslenkung am Entscheidungspunkt in dem dreieckförmigen
Bereich F₀ gemäß Fig. 10 liegt. Das Vorhandensein des Zustands
(2) zeigt an, daß die Kopfauslenkung in dem dreieckförmigen
Bereich F -1 liegt.
Das Ausgangssignal a des Vergleichers 46 wird einem Addierer
51 mit negativer Polarität und mit einem Pegel zugeführt, der
einer Kopfablenkung um eine Teilung für den Fall entspricht,
daß a=1 ist. Das Ausgangssignal V m des Digital-Analog-Wandlers
49 wird ebenfalls dem Addierer 51 zugeführt, so daß das
Ausgangssignal des Addierers 51 ein Spannungssignal V m-1 im
Zustand (1) ist, d. h. dann, wenn a=1 ist. Demgegenüber wird
ein anderes Spannungssignal V m im Zustand (2) oder dann erhalten,
wenn a=0 ist. Die Spannungssignale V m-1 und V m entsprechen
der Rücklaufteilung m-1 (kleiner Sprung) bzw. der
Rücklaufteilung m (großer Sprung). Das Spannungsfeld V m-1
oder V m wird als Rücklaufsignal dem Integrator 15 über eine
Analog-Verknüpfungsschaltung 52 und einen Widerstand 53 zugeführt.
Die Verknüpfungsschaltung bzw. Tastschaltung 52 wird
durch das wiedergegebene Vertikal-Synchronisiersignal PB.V
derart gesteuert, daß sie das Signal für einen Augenblick von
beispielsweise 1 ms nach Beendigung der Abtastung einer Spur
weiterleitet. Die Zeitkonstante für die in dem Integrator 15
bewirkte Integration bezüglich des Rücklaufsignals ist wesentlich
kleiner gemacht als hinsichtlich des Signals V n-1 von dem
Addierer 25, und zwar entsprechend dem Schräglaufkompensations
faktor n-1. Die Zeitkonstanten für die Integration sind durch
die Widerstandswerte der Widerstände 26 und 53 bestimmt.
Infolgedessen wird das Zweielementblatt 7 durch die der Schräglaufkompensation
n-1 entsprechende Rampen- bzw. Sägezahnspannung
ausgelenkt, und danach erfolgt eine Rückwärtseinordnung
oder ein Sprung um eine vorgeschriebene Anzahl von
Teilungen mit wiedergegebenen Vertikal-Synchronisiersignal.
In Fig. 13 ist der Nachlaufzyklus oder das Nachlaufmuster für
den 2,25/1-Schnell-Wiedergabebetrieb veranschaulicht. Fig. 14
zeigt den Signalverlauf der Treiberspannung, die dem Zweielementblatt
7 zugeführt wird, um einen derartigen Nachlaufzyklus
zu erhalten. Der Signalverlauf gemäß Fig. 14 entspricht
der Kopfauslenkung bzw. dem Kopfantrieb.
Wie in Fig. 13 durch Strichpunktlinien beim 2,25/1-Schnell-
Wiedergabebetrieb veranschaulicht, weist jede Kopfabtastbahn
einen Schräglauffehler von 1,25-Teilungen in bezug auf die
Aufzeichnungsspuren T₁, T₂ . . . auf. Es wird angenommen, daß
der Kopf um D₁ Teilungen am Abschlußende des Abtastens der
Spur T₁ ausgelenkt ist, um den Phasenfehler und den Neigungsfehler
zu korrigieren. Dies führt zu dem Zustand D₁<1/2 n+m.
Demgemäß befindet sich das Ausgangssignal a des Vergleichers 46
gemäß Fig. 11 im Zustand (2), was bedeutet, daß a=0 ist. Damit
wird eine Rücklaufspannung V m entsprechend m=2 Teilungen erzeugt
und an das Zweielementblatt 7 abgegeben, um den Kopf 5
um -2 Teilungen zum Anfangsende der Spur T₄ auszulenken. Sodann
wird der Spur T₄ nachgelaufen oder diese Spur wird abgetastet,
und zwar mit einer Schräglaufkompensation von 1,25
Teilungen. Am Abschlußende der Spur T₄ ändert sich die Kopfauslenkung
zu D₂. Dies führt zu dem Zustand D₂<-1/2 n+m. Demgemäß
erhöht das Ausgangssignal a des Vergleichers 46 den Zustand
(2), was bedeutet, daß a=1 ist. Infolgedessen wird eine
der m-1=1 Teilung entsprechende Rücklaufspannung V m-1 erzeugt,
durch die der Rücklauf des Kopfes 5 um -1 Teilung zum Anfangsende
der Spur T 6 bewirkt wird. Danach werden die Abtastung
einer Spur und der Rücklauf um -1 Teilung zweimal wiederholt,
und sodann wird der Rücklauf um -2 Teilungen ausgeführt, wie
dies in Fig. 14 veranschaulicht ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Dehnungsmesser bzw. Dehnungsmeßstreifen
33 auf irgendeine und sämtliche Bewegungen
des Zweielementblattes 7 von dessen Nullstellung oder nicht
ausgelenkter Stellung anspricht. Demgemäß enthält bei den vom
normalen Wiedergabebetrieb abweichenden Wiedergabebetriebsarten
der Anordnung gemäß Fig. 11 das Kopfbewegungssignal oder
Ausgangssignal des Dehnungsmessers 33 Signalkomponenten zusätzlich
zu solchen Signalkomponenten, die aus dem Zitter-
oder Wobbelungssignal des Oszillators 16 und aus den mechanisch
induzierten Schwingungen resultieren. Derartige zusätzliche
Signalkomponeneten des Ausgangssignals des Dehnungsmessers 33
enthalten Komponenten, die auf das Ausgangssignal des Integrators
15 zurückgehen. Dieses Ausgangssignal stellt ein
Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignal mit einer Sägezahnkonfiguration
dar. Das Kopfpositions- und Spurauswahl-
Steuersignal wird durch den Integrator 15 aus der von dem
Addierer 25 abgegebenen, die Kopfposition angebenden Rampenspannung
bzw. Sägezahnspannung V n-1 und aus dem Spannungssignal
V m oder V m-1 abgeleitet, welches durch das Verknüpfungsglied
52 mit Auftreten des Vertikal-Synchronisiersignals hindurchgeleitet
wird. Dadurch erfolgt die Auswahl der nächsten
abzutastenden Spur. Von den verschiedenen Komponenten des
Kopfbewegungssignals von dem Dehnungsmesser 33 sind zumindest
die auf die Auslenkung des Zweielementblattes 7 durch das
Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignals mit der Sägezahnkonfiguration
von dem Integrator 15 her zurückgehenden Komponenten
der Hüllkurve der von dem Kopf 5 wiedergegebenen Signale
nicht überlagert. Deshalb sind derartige Komponenten des
Kopfbewegungssignals, die auf das Kopfpositions- und Spurauswahl-
Steuersignal zurückgehen, ohne Bedeutung hinsichtlich
der Fehlersignalzusammensetzung durch die Synchron-Gleichrichtung
der Hüllkurve der wiedergegebenen Signale; sie verschlechtern
lediglich das so erzeugte Fehlersignal. Es ist
schwierig, eine derartige Verschlechterung des Fehlersignals
mittels des Filters 36 zu minimieren, welches in der das Kopfbewegungssignal
zu dem Synchrondetektor oder der Multipliziereinrichtung
37 hinführenden Leitung liegt.
Deshalb werden gemäß der vorliegenden Erfindung zumindest die
auf das Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignal von dem
Integrator 15 her zurückgehenden Komponenten des Kopfbewegungssignals
aus dem Kopfbewegungssignal eliminiert, wie es
von dem Dehnungsmesser 33 an das Filter 36 und damit an die
Multipliziereinrichtung oder den Synchrondetektor 37 abgegeben
wird. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, wird das Ausgangssignal
des Addierers 27 dabei insbesondere einem invertierenden
oder einem Minuseingang eines Addierers 300 zugeführt, der
an einem weiteren Eingang das Ausgangssignal des Dehnungsmessers
33 aufnimmt. Es dürfte einzusehen sein, daß der
Addierer 300 in der Weise wirkt, daß er zumindest das Kopfpositions-
und Spurauswahl-Steuersignal mit der Sägezahnkonfiguration
von dem Kopfbewegungssignal oder Ausgangssignal
des Dehnungsmessers 33 subtrahiert, wie es dem Filter 36 für
die Weiterleitung zu der Multipliziereinrichtung 37 zugeführt
wird. Demgemäß enthält das Ausgangssignal des Addierers 300
(der als Subtrahiereinrichtung wirkt) weitgehend lediglich
auf das Wobbelungs- oder Zittersignal und auf unerwünschte
mechanische Schwingungen zurückgehende Komponenten, die beide
als Modulationswelle zur Amplitudenmodulation des Ausgangssignals
des Kopfes 5 dienen und die keinerlei Information
bezüglich des Spur- bzw. Gleichlauffehlers enthalten.
Wenn eine Korrelation zwischen der Modulationswelle, wie sie
in typischer Weise durch das Ausgangssignal des Addierers 300
gegeben ist, und der modulierten Welle, die von der Detektorschaltung
34 abgegeben wird, in der Multipliziereinrichtung 37
in Betracht gezogen wird und wenn die in Phase befindlichen
Komponenten in beiden Eingangssignalen für die Multipliziereinrichtung
37 eliminiert sind, dann bleibt somit lediglich
das genau bestimmte Spurfehlersignal bzw. Gleichlauffehler
signal als Ausgangssignal der Multipliziereinrichtung 37 übrig.
Da zumindest das Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignal
mit der Sägezahnkonfiguration von dem Kopfbewegungssignal oder
Ausgangssignal des Dehnungsmessers 33 gemäß der Erfindung subtrahiert
wird, ist hinsichtlich der Auslegung und des Aufbaus
des Filters 36 keine Schwierigkeit dafür zu erwarten, daß im
wesentlichen lediglich die Wobbelungs- oder Zitterfrequenz f₀
und die zugehörigen Seitenbandkomponenten durchgelassen werden,
die wirksam sind für die Fehlersignalbildung durch die Multipliziereinrichtung
37.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform der Erfindung
wird das Spur- bzw. Gleichlauffehlersignal vom Ausgang des Filters
200 dem Addierer 27 zugeführt, dessen Ausgangssignal dem
Minus- oder invertierten Eingang des Addierers 300 zugeführt
wird, in welchem eine Subtraktion vom Ausgangssignal der
Dehnungsmeßeinrichtung 33 erfolgt. Wie durch gestrichelte
Linien 200 in Fig. 11 als Modifikation der dargestellten Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht, kann das Ausgangssignal
des Filters 200 jedoch einem weiteren Eingang des
Addierers 28 zugeführt werden, so daß lediglich das Ausgangssignal
des Integrators 15 dem Minuseingang des Addierers 300
zugeführt wird. Selbstverständlich kann bei einer derartigen
Modifikation der Addierer 27 weggelassen werden.
Obwohl die Erfindung in Anwendung auf eine Anordnung beschrieben
und veranschaulicht worden ist, bei der das Kopfbewegungssignal
von der Dehnungsmeßeinrichtung 33 gewonnen wird, die an
dem Zweielementblatt 7 angebracht ist, dürfte einzusehen sein,
daß das Kopfbewegungssignal auch in anderer Weise gewonnen
werden kann, beispielsweise von einem Zweielement-Generator,
der in entsprechender Weise auf die Auslenkung oder Bewegung
des Wiedergabekopfes anspricht. Es ist ferner darauf hinzuweisen,
daß die in Fig. 11 dargestellte Schaltungsanordnung
zur Abgabe bzw. Bereitstellung des Kopfpositions- und Spurauswahl-
Steuersignals mit Rücksicht darauf bevorzugt wird, daß sie
die Auslenkung des Zweielementblattes 7 für die verschiedenen
von dem normalen Wiedergabebetrieb abweichenden Wiedergabebetriebsarten
optimiert, daß allerdings die vorliegende Erfindung
auch ohne weiteres und in vorteilhafter Weise bei anderen Nachlauf-
bzw. Gleichlaufsteuersystemen angewandt werden kann, die
selektiv die aufeinanderfolgenden Spuren bestimmen, die durch
einen rotierenden Kopf oder durch rotierende Köpfe in vom
normalen Wiedergabebetrieb abweichenden Wiedergabebetriebsarten
abzutasten sind.
Es sei bemerkt, daß bei dem in Fig. 11 dargestellten bevorzugten
Nachlauf- bzw. Gleichlaufsteuersystem die Genauigkeit des
von der Multipliziereinrichtung 37 abgeleiteten Gleichlauffehlersignals
durch das Vorhandensein der Abtast- und Halteschaltung
100 gesteigert wird. Wie an sich bekannt, ist ein
Bildsignal ein frequenzmoduliertes Signal, das für die Aufzeichnung
auf einem Magnetband zur Verfügung gestellt wird.
Aufgrund der nichtlinearen Eigenschaften des Magnetbandes ist
das wiedergegebene frequenzmodulierte Bildsignal etwas verzerrt.
Deshalb wird die Hüllkurve des frequenzmodulierten Bildsignals
durch den Inhalt der Bildinformation beeinflußt. Überdies
wird das Eingangssignal für die Hüllkurven-Detektorschaltung
34 üblicherweise von einem Wiedergabe-Entzerrer (nicht
dargestellt) abgeleitet, so daß die Signalhüllkurve auch durch
die Wiedergabe-Entzerrung bezüglich des Inhalts der Bildinformation
beeinflußt sein kann. Wenn das Ausgangssignal der
Detektorschaltung 34 kontinuierlich durch das Filter 35 dem
entsprechenden Eingang der Multipliziereinrichtung 37 zugeführt
wird, ist aus diesem Grunde die somit der Multipliziereinrichtung
37 zur Ermittlung des Spur- bzw. Gleichlauffehlers
zugeführte Information etwas fehlerhaft, und zwar mit
Rücksicht darauf, daß sie durch den Inhalt der wiedergegebenen
Bildinformation beeinflußt ist. Wenn jedoch das Ausgangssignal
der Detektorschaltung 34 nur zu den Horizontal-Synchronisierteilen
der wiedergegebenen Signale abgetastet wird, wie in der
Abtast- und Halteschaltung 100 gemäß Fig. 11, dann beeinflußt
bzw. beeinträchtigt der Inhalt der Bildinformation die Abtastproben
der ermittelten Hüllkurve nicht. Deshalb wird der Nachlauf-
bzw. Gleichlauffehler genau abgeleitet.
Die Anordnung gemäß der Erfindung kann zusätzlich
zu dem in Fig. 1A und 1B gezeigten Bildbandgerät mit Einzelkopf
bei einem Bildbandgerättyp angewandt werden, bei dem zwei
Videoköpfe in 180°-Intervallen am Umfang der umlaufenden
Trommel angeordnet sind.
Claims (9)
1. Anordnung zur Wiedergabe von Informationssignalen, die
in aufeinanderfolgenden parallelen Spuren auf einem
Aufzeichnungsträger aufgezeichnet sind, mit einem Wandler,
der zur Wiedergabe der in Spuren aufgezeichneten
Signale generell in Längsrichtung der Spuren bewegbar
ist und der an einer Wandlerauslenkeinrichtung angebracht
ist, die auf die Aufnahme eines elektrischen Antriebssignals
hin derart betätigbar ist, daß sie den Wandler
in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Spuren
auszulenken gestattet, mit einem Kopfbewegungsdetektor,
der an der Wandlerauslenkeinrichtung angebracht ist und
der in Übereinstimmung mit sämtlichen Bewegungen des
Kopfes in der genannten Querrichtung ein Kopfbewegungssignal
abgibt, mit einer Zittersignalquelle, mit einem
Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignalgenerator
und mit einem Spurnachlauf-Fehlersignalgenerator, der
eine Synchron-Demodulation eines ermittelten Hüllkurvensignals
der von dem Wandler wiedergegebenen
Signale unter Bildung eines Fehlersignals vornimmt,
welches mit dem Zittersignal und dem Kopfpositions-
und Spurauswahl-Steuersignal zur Bildung des Treibersignals
für die Wandlerauslenkeinrichtung kombiniert
ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Subtrahiereinrichtung (300) vorgesehen ist, durch die aus dem Kopfbewegungssignal jegliche Signalkomponenten entfernbar sind, die zumindest auf das Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignal zurück gehen,
und daß durch den Fehlersignalgenerator (17) eine Synchron-Demodulation des ermittelten Hüllkurven- Signals der wiedergegebenen Signale mit dem von den genannten Komponenten befreiten Kopfbewegungssignal vornehmbar ist.
daß eine Subtrahiereinrichtung (300) vorgesehen ist, durch die aus dem Kopfbewegungssignal jegliche Signalkomponenten entfernbar sind, die zumindest auf das Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignal zurück gehen,
und daß durch den Fehlersignalgenerator (17) eine Synchron-Demodulation des ermittelten Hüllkurven- Signals der wiedergegebenen Signale mit dem von den genannten Komponenten befreiten Kopfbewegungssignal vornehmbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Subtrahiereinrichtung eine Addiererschaltung (300) umfaßt,
die an einem ersten Eingang das Kopfbewegungssignal von dem
Detektor (33) und an einem zweiten Eingang (-) zumindest
das Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignal von dem
genannten Steuersignal-Generator (15) derart zugeführt erhält, daß dieses
Steuersignal von dem Kopfbewegungssignal subtrahierbar ist,
und daß ein Subtraktions-Ausgangssignal der Addiererschaltung
(300) an den Fehlersignalgenerator (17) abgebbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Zusammenfassung der Zittersignals, des Kopfpositions-
und Spurauswahl-Steuersignals und des Spurnach
lauf-Fehlersignals eine erste Addierereinrichtung (27) vorgesehen
ist, die das Kopfpositions- und Spurauswahl-Steuersignal
mit dem Spurnachlauf-Fehlersignal zu kombinieren gestattet,
und daß eine zweite Addierereinrichtung (28) vorgesehen
ist, die das Zittersignal mit dem Ausgangssignal der
ersten Addierereinrichtung (27) zu kombinieren gestattet
und durch deren Ausgangssignal die Abgabe des Treibersignals
erfolgt.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ausgang der ersten Addierereinrichtung (27) mit dem Minuseingang
(-) der Addiererschaltung (300) verbunden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Minuseingang (-) der Addiererschaltung (300) mit dem genannten
Steuersignal-Generator (15) verbunden ist, der das Kopfpositions-
und Spurauswahl-Steuersignal vor der Zusammenfassung dieses
Steuersignals mit dem Zittersignal und dem Fehlersignal ab
gibt.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufzeichnungsträger ein Magnetband (8)
ist, auf dem die betreffenden Spuren (T) schräg verlaufen,
daß das Magnetband (8) schraubenlinienförmig um zumindest
einen Teil des Umfangs einer Führungstrommel (2) hergewickelt
und in Längsrichtung fortbewegbar ist, daß zumindest
ein Teil der betreffenden Führungstrommel (2) drehbar ist
und daß der Wandler einen Magnetkopf (5) enthält, der mittels
der Wandlerauslenkeinrichtung (7) an dem drehbaren
Teil der Führungstrommel (2) derart angebracht ist, daß er
sich mit dieser Führungstrommel (2) zu drehen vermag und
dadurch eine Abtastung längs einer ausgewählten Spur der
Spuren (T) auszuführen gestattet, die in der Nähe des betreffenden
Magnetkopfes durch die Fortbewegung des Magnetbandes
(8) positioniert sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für
die Synchron-Demodulatin des ermittelten Hüllkurvensignals
eine Multipliziereinrichtung (37) vorgesehen ist, die eingangsseitig
das von einem Hüllkurvendetektor (34) ermittelte
Hüllkurvensignal sowie das Ausgangssignal der Subtrahiereinrichtung
(300) aufzunehmen gestattet.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandlerauslenkeinrichtung durch ein Zweielementblatt
(7) gebildet ist, welches an einem Ende freitragend
ist und an dessen anderen Ende der Wandler (5) befestigt ist,
und daß dem Zweielementblatt (7) ein solches Treibersignal
zuführbar ist, daß das betreffende Zweielementblatt (7)
unter Ausbiegung die Auslenkung in der genannten Querrichtung
hervorruft.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kopfbewegungsdetektor einen Dehnungsmesser (33) enthält,
der an dem Zweielementblatt (7) derart angebracht ist, daß
er in Übereinstimmung mit der Ausbiegung des Zweielementblattes
(7) beanspruchbar ist.
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