DE3130801C2

DE3130801C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur elektrischen Einstellung der Kopfradhöhe von Video-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegeräten

Info

Publication number: DE3130801C2
Application number: DE19813130801
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 8502 Zirndorf Schülein
Original assignee: Grundig EMV Elektro Mechanische Versuchsanstalt Max Grundig & Co Kg 8510 Fuerth; Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Priority date: 1981-08-04
Filing date: 1981-08-04
Publication date: 1984-09-27
Also published as: DE3130801A1

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur elektrischen Einstellung der Kopfradhöhe von Video-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegeräten beschrieben, wodurch der Arbeitsaufwand bei der Einstellung der Kopfradhöhe verringert, d.h. zeitintensive mechanische Einstellvorgänge vermieden werden. Dies wird nach Fig. 1 erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die mechanische Restumschlingung des Kopfrades (1) durch das Magnetband (2) vergrößert wird, die mechanische Umschlingung größer als die elektrische Umschlingung (zugeschaltete Videoköpfe) für einen sicheren Band/Kopfkontakt gewählt wird. Die Videoköpfe bei Aufnahme und Wiedergabe werden entsprechend geschaltet und die Phasendifferenz zwischen Bildimpuls bei Aufnahme bzw. Quarzreferenz bei Wiedergabe (Führungsgröße) und Kopfradtachogeneratorimpulsen (Regelgröße) wird zur Verstellung der Mitte der Aufzeichnungshöhe (5) der Videospuren eingestellt. Die Erfindung bewirkt durch eine fehlende mechanische Einstellung der Kopfradhöhe eine Erhöhung der Betriebssicherheit des Videorecorders und eine Reduzierung der Fertigungskosten, wobei die entsprechende Videonorm exakt eingehalten wird. Insbesondere durch die Verwendung eines Mikrocomputers läßt sich der Meß- und Einstellvorgang automatisieren.

Description

Kopfhides um mehr als 180° vorgesehen ist. Bekanntermaßen wird bei den verschiedenen Videoaufzeichnungs- und -Wiedergabesystemen die Kopftrommel vom Magnetband in einem bestimmten Winkel umschlungen und bei Aufnahme bzw. Wiedergabe die Videoinformation mittels der elektronisch geschalteten Videokopfe aufgezeichnet bzw. abgetastet.

Der in der »Internationale elektronische Rundschau«. 1974. Nr. 7. Seite 131 bis 134 enthaltene Aufsatz beschreibt die Anwendung des Halbbildverfahiens bei der magnetischen Bildaufzeichnung. Die darin erläuterte Maßnahme, die mechanische Umschlingung der Kopftrommel größer als die elektrische Umschlingung zu bemessen, ur.i einen sicheren Band-Kopf-Kontakt zu erzielen, ist beim Anmeldungsgegenstand ein erforderliches is Teilmerkmal, d.h.. die Erhöhung der mechanischen Restumschlingung .Λ Voraussetzung, um die elektrische Kopfradhöheneinstellung zu ermöglichen.

Eine in der DE-OS 28 38 848 beschriebene Servo-Steuereinrichtung zur Steuerung der Spurhaltung er- :i> möglicht die genaue und parallele Spurabtastung durch einen Videokopf und betrifft damit im wesentlichen die sogenannte Abtastspureinstellung bzw. Sf>urlagenregelung. wobei ein Quarz-Oszillator zur Ableitung von Bezugsimpulsen verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Arbeitsaufwand bei der Einstellung der Kopfradhöhe zu verringern, d.h. zeitintensive mechanische Einstellvorgänge zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im w kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7.

Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 8 angegeben.

Mit dem erftndungsgemäßen Verfahren läßt sich auf einfache Art und Weise die Kopfradhöhe in den Gren- 4ii zen der gewählten Restumschlingung elektrisch beliebig einstellen, wobei die systembedingte Kompatibilität garantiert bleibt. Eine durch die Bandführung des Magnetbandes um die Kopftrommel im Laufeder Verwendungszeit des Videogerätes eventuell entstehende, und Bild- störungen verursachende Welligkeit des Magnetbandes (an der Führungskante bzw. Bancuinterkante) wirkt sich nicht mehr störend aus: auch entstehen keine Störungen in der in der Videorecordertechnik üblichen Frequenzmodulation. Darüber hinaus werden durch eine fehlende mechanische Einstellung der Kopfradhöhe die Betriebssicherheit des Videorecorders erhöht und die Kosten der Fertigung reduziert, wobei die entsprechende Videonorm (des Systems VIDEO 2000) exakt eingehalten wird.

Der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Kopfradhöhenverstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen «) Verfahrens,

Fig. 2 ein Impulsdiagramm zur Videokopfumschaluing.

Fig. 3 eine crfindungsgemäße Schaltungsanordnung für eine Kopfschaltimpulserzeuaung zur Durchführung <..^; des erfindungi>ge'näßen Verfahrens.

Fig. 4 eine vorteilhafte Weiterbildung der Schaltungsanordnung ucmäß Fim. 3 und

Fig. 5 eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein Videokopfrad I dargestellt, an dem ein Videomagnetband 2 unter einem Aufzeichnungswinkel α schräg vorbeigeführt ist. Dabei liegt die Ebene 3 der (nicht dargestellten) Videokopfe auf dem (gedachten) einen Schenkel des Aufzeichnungswinkels 2, dessen anderer Schenkel die Bandkante 4 darstellt. Die Kopfraühöhe /j_k ist gemäß Fig. 1 als Abstand zwischen Kopfebene 3 und Bandkante 4 dargestellt (wobei diese Strecke senkrecht zur Kopfebene 3 ist). Die durch das Kopfrad 1 begrenzte Kopfebene 3 (Strecke A B). die Aufzeichnungshöhe /;, der Videospuren (im folgenden kurz Videohöhe genannt: Strecke BC) und eine (gedachte und gestrichelt dargestellte) Parallele zur Bandkante 4 (Strecke A C) bilden ein rechtwinkliges Dreieck, dessen rechter Winkel beim Punkt C liegt (Schnittpunkt Parallele/ Videohöhe /;,.). Der Pfeil 5 kennzeichnet die Mitte der Videohöhe. Ein weiterer Pfeil (Doppelpfeil 6) kennzeichnet eine Phasenverschiebung des Kopfrades I.

Fig. 2 zeigt ein Impuisdiagrar^rTi zur Videokopfumschaliung bzw. eine Zuordnung von SchuUimpuisen zum Kopfrad. Fig. 2a stellt dabei den Bildimpuls bei Aufnahme oder eine Quarzreferenz bei Wiedergabe als Führungsgröße dar. während Fig. 2b die (den) Tachoimpi'ls(e) vom mit dem Kopfradmotor verbundenen Tachogenerator zeigt, der um einen Phasenwinkel φ zum Bildimpuls gemäß Fig. 2a versetzt ist. Fig. 2c stellt die Kopfschaltimpulse des ersten (AK 1) und zweiten (AK 2) als Aufnahmekopf geschalteten Videokopfes dar. während in die Fig. 2d die Kopfschaltimpulse des ersten (WK 1) und zweiten (WK 2) als Wiedergabekopf geschalteten Videokopfes bei Wiedergabe gezeigt sind. In Fig. 2c kennzeichnet ein Winkel β den Zusammenhang zwischen Überumschlingung am Trommelein- und -auslauf (normgemäß je 3°) als Sicherheit gegen Band-Kopfkontaktschwankungen und der 180°-Umschlingung, während der die abgespeicherte Videoinformation ausgelesen wird. Gemäß Fig. 2 stell·, der dort dargestellte Bereich von 180° die Zeitdauer der Zuschaltung der jeweiligen Videokopfe (entspricht der äildwiederholfrequenz) dar. Der Winkel ;■ (normgemäß 5°) gibt die Lage des Bildimpu'ses bzw. der Quarzreferenz gegenüber dem Spurbeginn des Ncitzbereichs an.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 näher erläutert:

Bei Aufnahme und Wiedergabe werden die Videokopfe mit den Schaltimpulsen gemäß Fig. 2 geschaltet, so daß die aufgezeichnete Videohöhe der Systennorm entspricht. Die Bandumschlingung des Kopfrades 1 wird dabei größer gewählt als die Videohöhe, ist aber ansonsten beliebig. Wird die Unischlingung so groß gewählt, daß bei einer Phasenverschiebung (Doppelpfeil 6 ir· Fig. 1) des Kopfrades 1 zur Führungsgröße (impulsfolge gemäß Fig. 2a) der Band-Kopfkontakt während der gesamten Schreib-ZLesezeit erhalten bleibt, so läßt sich auf einfache Weise die Mitte der Videohöhe (Pfeil 5 in Fig. I) auf dem einen Schenkel des Aufzeichnungswinkels -Ji verschieben. Durch Einstellen der Zeitdifferenz zwischen Führungsgröße (Bildi'Tipuls bei Aufnahme: Quarzroferenz bei Wiedergabe) und Regelgröße (Kopfradtachogeneratorimpulse) ergibt sich eine elektrische Einstellmöglichkeit (beispielsweise mit'eis eines Potentiometers) der Kopfradhöhe.

Die mögliche Höhenverschiebung liil.it sich dabei nach folcender Bczichu.m berechnen:

lan y. · ti

kopf

360°

Αφ.

M Λ) «Ul

wobei l/ij,,,,,, die Koplhiilliöhcnändcrung. ί den Anf-/eiehnungswinkel. </_Kll|„ ilen Kopfradih.rehmesser iinil \ψ die Phasenänderung heilcuici.

Für ihis VIDFO-System 2000 bedeutet ilemn;ieh eine Phasenverschiebung von einem (irad (1°) eine Kopf- > höhenverstellung um bzw. von 26 (im.

Fig. 3 stellt eine Schaltungsanordnung für eine Koplschaltimpulserzeugungzur Durchführung des erfindiingsgemäßen Verfahrens dar, bei welcher die jeweilige Führungsgröße (Biidinipuls bei Aufnahme: Quarzreferenz in bei Wiedergabe, dargestellt durch die Funktion eines Aufnahme-Wiedergabeschaliers II). an einen Phasendiskriminaior 12 und ein sequentielles Netzwerk 13 geführt ist. Das sequentielle Netzwerk 13 erzeugt der Videohöhe /;, entsprechende, vom Bildimpuls oder der is Quarzreferenz abgeleitete Schallimpulse (Kopfsehaltimpulse für die Videoköpfe und deren jeweilige Funktion. z.B. als Aufnahmekopf I. Aufnahmekopf 2 bzw. Wiedergabekopf 1. Wiedergabekopf 2). Dem anderen F.inu.ing des Phascfuiiskrirr.ir.aiors !2 werden die Tacho- :» impulse des mit einem Kopfradmotor 15 verbundenen Tachogenerators 14 zugeführt. Der Phasendiskriminator 12 ist ausgangsseitig über einen Verstärker 16 mit dem Kopfradmotor 15 verbunden. An einem weiteren Eingang des Phasendiskriminaiors 12 ist ein Potentiometer :> 17 zur Kopfhöheneinstellung angeschlossen.

Gemäß einer Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 werden die Kopfschaltimpulse erfindungsgemäß durch einen Mikrocomputer 21 erzeugt, dem

gemäß Fig. 4. in welcher gleiche Teile wie in Fig. 3 in mit gleichen Bezugszeichen versehen sind die BiIdimpulse. die entsprechende Funktion Aufnahme Wiedergabe, der Einstell- Meß-Status und die Impulse des Tachogenerators 14 zugeführt werden. Über einen Verstärker 16 ist det Mikrocomputer 21 mit dem Kopfradmotor 15 verbunden. Eine weitere, gegenseitige Verbindung des mit einem Quarz 23 beschalteten Mikrocomputers 21 besteh', mit einem njrhifhVhtipen .Speicher 22. ' "

Durch die Verwendung eines (dieses) Mikrocomputers -10 21 für den Phasenregelkreis und die Schultimpiilserzeiigung. läßt sich der Meß- und Einstellvorgang automatisieren. Pie Einstellung der Phasendifferenz erfolgt dabei durch den Mikrocomputer 21 automatisch, wobei eine Norm-Magnetbandkassette verwendet wird und die Einstellung der Kopfradhöhe bei Wiedergabe einer Normaufzeichnung durch einen Soll-Ist-Vergleich erfolgt.

Bei einer erforderlichen Neueinstellung der Kopfradhöhe h_K mißt der Mikrocomputer 21 durch Wiedergäbe der Normaufzeichnung in einem kurzen Meßlauf die Phasendifferenz zwischen Führungsgröße und Regelgröße und speichert anschließend diese gemessene Information im nichtflüchtigen Speicher 22. Die so gewonnene und gespeicherte Phasendifferenz kann beliehig oft aus dem Speicher 22 abgerufen und verarbeitet werden.

Insbesondere auf diese Weise wird die Betriebssicherheit eines Videorecorders erhöht und eine Kostenreduzierung bei der Fertigung erreicht. «1

In Fig. 5. die eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 darstellt und dieser im wesentlichen entspricht, fehlt das sequentielle Netzwerk 13. Demgegenüber ist mit dem Kopfradmotor 15 ein erster Tachogenerator 31 (der dem Tachogenerator !4 gemäß den F'ig. 3 und 4 im wesentlichen entspricht) verbunden, der seinerseits — neben der »elektrischen« Verbindung mit dem Phasendiskriminator 12 mit einem zusätzlichen Tachogenerator 32 verbunden ist. der in diesem I alle die Kopfschaltinipulse erzeugt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektrischen Einstellung der Kopfradhöhe (Λ,;) von Video-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegeräten. bei welchem ein Magnetband (2) ein Kopfrad (1) umschlingt und von einem Kopfnid-Tachogenerator (14: 31. 32) Regelimpulse abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die mechanische Umschlingung des Kopfrades in (1) durch das Magnetband (2) größer als die elektrische Umschlingung bei zugeschalteten Videoköpfen für einen sicheren Band-Kopfkontakt gewählt wird.

b) die Videoköpfe bei Aufnahme und Wiedergäbe in Abhängigkeit vom verwendeten Schrägspur-Aufzeichnungsstandard geschaltet werden (Fig. 2) und

c) die Phasendifferenz zwischen Bildimpulsen bei Aufnahme oder Quarzreferenz bei Wiedergabe :o (Führungsgröße) und Kopfrad-Tachogeneratorimpulsen (Regelgröße) zur Verstellung der Mitte der Aufzeichnungshöhe der Videospuren eingestellt wird, wobei die Aufzeichnungshöhe die Länge des Lotes von der Mitte der Videospuren :> auf eine Kante des Magnetbandes (2) oder eine zur Kante in bestimmtem Abstand vorgegebene Parallele ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch ein Potentiometer (17) erfolg..

3. Verfahren nach Anspruch ! dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung durch einen Mikrocomputer (21) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- »5 zeichnet, daß die Videoköpfe bei Aufnahme und Wiedergabe durch ein sequentielles Netzwerk (13) geschaltet werden.

5. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Videoköpfe bei Aufnahme und -m Wiedergabe durch die Impulse eines zusätzlichen Tachogenerators (32) geschaltet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Videoköpfe bei Aufnahme und Wiedergabe durch den Mikrocomputer (21) geschaltet werden.

7. Verfahren nach Anspruch I oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Phasendifferenz durch den Mikrocomputer (21) automatisch erfolgt, wobei eine Normmagneibandkassctte verwendet. ein kurzer Meßlauf durchgeführt wird zur Messung der Phasendifferenz zwischen Führungsgröße und Regelgröße und anschließend diese gemessene Information in einem nichtflüchtigen Speicher (22) gespeichert wird.

8. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I. mit einem Kopfradmotor, einem zugeordneten Tachogenerator, einem cingangsseitig mit der Führungsgröße und den Tachogcncnitorimpulsen (Regelgröße) beaufschlagten Plia- m> senregelkreis. der ausgangsseitig über einen Verstärker mit dem Kopfradmotor verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzeugung der Kopfschaltimpulse ein sequentielles Netzwerk (13) vorgesehen ist. welches eingangsseitig mit dem Führungsgrößeneingang des Phasenregelkreises (i2) verbunden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur elektrischen Einstellung der Kopfradhöhe von Video-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegeräten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs ! sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens, wie es aus der DE-OS 2446 817 bekannt ist.

In Videoaufzeichnungssystemen, beispielsweise dem System VIDEO 2000. wird normjtemäß aus Koinpatibilitätsgründen die Videospurbreite und die Mitte der V .deohöhe bzw. Aufzeichnungshöhe der Videospuren auf dem Videomagnetband festgelegt.

Durch diese Festlegung ist die absolute Höhe der Videoköpfe zur Bandunterkante, d.h. die Kopfradhöhe fixiert. Daraus ergeben sich sehr enge mechanische Fertigungstoleranzen des Kopfrades und der Bandtrommel. In den meisten Fällen ist eine zusätzliche, zeitaufwendige mechanische Höhenverstellung des Kopfrades nötig. Weiterhin wird die aufgezeichnete Videobreite durch die Umschlingung des Magnetbandes um das Kopfrad erreicht, wodurch auch entsprechende Forderungen an die Mechanik gestellt «erden.

Die DE^OS 2446817 beschreibt eine Drehzahl- und Phasenregeleinrichtung für ein rotierendes Glied mit einer Bezugssignalquelle, einem Drehzahldetektor zur Erzeugung eines Impulssignales mit einer eine Funktion der Drehzahl des rotierenden Gliedes darstellenden Wiederholungsgeschwinditiweit und einem Phasenkomparator zum Erzeugen eines Phasenfehlers'gnals in Abhängigkeit von der Zeitmessung zwischen dem Ausgangssignal der Bezugssignalquelle und dem Drehzahldetektor. Im wesentlichen betrifft diese Offenlegungsschrift dabei eine Drehzahl- und Phasenregeleinrichtung für Videomagnetbandgeräte bzw. deren rotierende Videomagnetköpfe, wobei die Wirkungen des drehzahlabhängigen Signals und des phasenabhängigen Signals derart getrennt werden sollen, daß Bänder mit einer notwendigen unterschiedlichen Synchrondrehzahl als üblich wiedergegeben werden können, ohne daß <iie Phasenbedingung des Drehkopfes nachteilig beeinflußt v.ir-J. Hierfür sind eine Zeitsignalquelle, eine Zählvorrichtung zum Zählen der Zeitimpulse in durch den Drehzahldetektor bestimmten Intervallen. Vorrichtungen zur Steuerung der Zählungsbedingung der Zählvorrichtung in Abhängigkeit dos Ausgangssignals der Bezugssignalquelle und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Drehzahl und Phase des rotierenden Gliedes in Abhängigkeit von den Ausgangssignalcn der Zählvorrichtung und des Phasenkomparator vorgesehen. Eine Kopfradhöheneinstelhing auf elektrischem Wege ist in dieser Schrift nicht angesprochen.

Die DE-OS 26 29 536 bezieht sich auf eine Anordnung zur Regelung der Bandtransportgeschwindigkeit und zur exakten Spurhaltung bei der Wiedergabe von Videosignalen, die auf einem Magnetband in Schrägspuren gespeichert sind. Der Gegenstand dieser Offenlegungsschrift betrifft dabei nur einen sogenannten »Tracking-Regler«. bei welchem, nachdem die Videospiir mit dem Hand-Spursuchregler eingestellt ist. Geschwindigkeiisabweichungen. Spurabweichungen und Banddehnungen automatisch ausgeregelt werden, und zwar ohne Synchronspur auf dem Band und ohne gesonderten Synchronkopf.

In der DE-OS 2847 550 wird ein Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen beschrieben, bei welchem eine wesentlich größere Aufzeichnungs- bzw. WiedcrgabekapazitiJt ohne Änderung der Grundabmessungen der verwendeten Magnetbandkassette erreicht werden soll und bei welchem gemäß Fig. 2 eine auch anmeldungsgemüß vorgesehene Umschlingung des