DE3230732C2

DE3230732C2 - Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einer Bildplatte aufgezeichneten Videosignalen

Info

Publication number: DE3230732C2
Application number: DE3230732A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Tokio/Tokyo Fukui
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1981-08-24
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1987-01-08
Also published as: US4555734A; CA1214869A; JPS5835703A; DE3230732A1; NL8203308A; JPH056272B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Aufzeichnungsdaten durch Abgreifen von auf einem drehbaren Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Daten während der Drehung des Aufzeichnungsträgers. Diese Vorrichtung kennzeichnet sich durch eine variable Verzögerungseinrichtung zur Verzögerung eines abgegriffenen Datensignals, durch eine phasenstarre Regelschleife zur Erzeugung eines Taktsignals, das die variable Verzögerungseinrichtung steuert, und durch einen Bezugssignalgenerator zur Gewährleistung einer Synchronisation mit einem von der phasenstarren Regelschleife gelieferten Taktsignal.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einer Bildplatte aufgezeichneten Videosignalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein demoduliertes Videosignal enthält im allgemeinen Rausch- oder Störsignalanteile, die Signalausfälle verursachen, sowie Zeitachsenfehler aufgrund einer Exzentrizität der Bildplatte, mangelhafter mechanischer Präzision eines die Bildplatte tragenden Abschnitts (Spindelschlag) usw. Das demodulierte Audiosignal enthält gewöhnlich Zeitachsenfehler, die hauptsächlich von Tonhöhenschwankungen ("Jaulen") und Gleichlaufschwankungen ("Flattern") herrühren.
Eine aus der JP-OS 55 58 681 bekannte Einrichtung ist mit einem geschlossenen Regelschleifensystem versehen, in welchen ein Farbsynchronsignal im abgegriffenen FM-Signal und ein Bezugsfrequenzsignal einem Phasenvergleich unterworfen werden, und ein Zeitachsenfehlersignal, das als Ergebnis des Phasenvergleichs erhalten wird, wird über ein Ladungsverschiebeelement (CCD) zu einem variablen Verzögerungselement geleitet. Außerdem ist ein offenes Regelschleifensystem vorgesehen, in welcher das Horizontalsynchronsignal im demodulierten Videosignal und das Bezugsfrequenzsignal einem Phasenvergleich unterworfen werden und ein als Ergebnis dieses Vergleichs erhaltenes Zeitachsenfehlersignal zu einem Fehlersignal des geschlossenen Regelschleifensystems hinzuaddiert wird, wobei die Summe der addierten Signale zum variablen Verzögerungselement übertragen wird.
Die gemeinsame Verwendung einer geschlossenen und einer offenen Regelschleife ermöglicht eine feine Zeitachsenfehlerkompensation durch die erstere Regelschleife und eine grobe Zeitachsenfehlerkompensation durch die letztere Regelschleife.
Bei dieser bisherigen Einrichtung ist es möglich, die Verwendung einer geschlossenen Multiplex-Regelschleife zu vermeiden, die eine große Verstärkung erfordert. Eine Erweiterung des Verzögerungsbereichs bei Ermöglichung einer Modulation erfordert jedoch eine Vergrößerung der Zahl der Verzögerungsstufen des Ladungsverschiebeelements od. dgl. wegen dessen Eigenschaften bzw. Kennlinien. Dies ist vom Fertigungs- und Kostenstandpunkt unerwünscht. Außerdem führt die grobe Zeitachsenfehlerkompensation dazu, daß unerwünschte variable Gleichspannungskomponenten oder -anteile nach der Kompensation in das Videosignal eingeführt werden, die zu einem Flimmern bei der Bildwiedergabe führen. Zum Kompensieren von Signalausfällen muß weiterhin eine 1H-Verzögerungsleitung zur Verzögerung des abgegriffenen FM-Signals um eine Horizontalsynchronsignalperiode (d. h. um 1 H) im Signalausfallkompensator vorgesehen sein. Eine solche 1H-Verzögerungsleitung besteht jedoch aus einem Ultraschall-Verzögerungselement mit Glas als Ausbreitungsmedium, und sie ist sehr teuer. Darüber hinaus beträgt die Übertragungsbandbreite des Signals aufgrund der 1H-Verzögerungsleitung etwa 1,5 MHz; sie ist also für Lieferung eines Wiedergabefarbbilds nicht geeignet. Des weiteren ist die Größe der Verzögerung mittels der 1H-Verzögerungsleitung auf die 1H-Periode festgelegt, weshalb Signalausfälle einer diese Periode übersteigenden Länge nicht kompensiert werden können.
Zudem wird das Ton- bzw. Audiosignal beim Abgreifen des FM-Signals vom Videosignal getrennt und daher nicht bezüglich der Zeitachsenfehlerkomponente kompensiert.
Infolgedessen ist es unmöglich, den Tonhöhen- und Gleichlaufschwankungsanteil zu beseitigen und auf diese Weise eine gute Tonwiedergabe zu gewährleisten.
Es ist noch eine andere Einrichtung bekannt, bei der die Zeitsteuerflanke des im demodulierten Videosignal enthaltenen Horizontalsynchronsignals durch eine von Farbsynchronsignal abgeleitete Zeitsteuerflanke ersetzt und dieses Ersatz-Zeitsteuersignal zur Lieferung des Zeitachsenfehlersignals einem Phasenvergleich mit einem Bezugszeitsteuersignal unterworfen wird. Dieses Zeitachsenfehlersignal wird bei einer geschlossenen Multiplex-Regelschleife dazu benutzt, eine Zeitachsenfehlerkompensation eines Spindelmotors für den Antrieb der Bildplatte und eines Tangentialspiegels zur Verlagerung der Abtaststellung eines Laserstrahls zum Ausziehen des abgegriffenen FM-Signals von der Bildplatte durchzuführen.
Diese Einrichtung benötigt jedoch eine zusätzliche Schaltung zur Beseitigung der mit der Verwendung der Multiplex- Regelschleife verbundenen Instabilität. Weiterhin wird die Abgreif- oder Meßansprechempfindlichkeit des Phasenkomparators für die Farbsynchron-Phasenfehlerfassung vermindert, weil der erfaßbare Zeitachsenfehler aufgrund des Farbsynchronsignals ebenfalls bis zu einem mit dem Horizontalsynchronsignal abgreifbaren Bereich erweitert wird und außerdem nur eine einzige Takt- oder Zeitsteuerflanke im Farbsynchronsignal ausgezogen wird. Infolgedessen verschlechtert sich der Rauschabstand des Zeitachsenfehlersignals, wodurch verschiedene externe Störungen in bezug auf die Servosysteme für den Spindelmotor und den Tangentialspiegel begünstigt werden. Da zudem die Vertikalaustastperiode im Gegensatz zur Horizontalsynchronperiode vom Farbsynchronsignal frei ist, ist der Tangentialspiegel Rausch- bzw. Störsignalmodulation unterworfen, wodurch das demodulierte Audiosignal ungünstig beeinflußt wird und folglich keine zufriedenstellende Tonwiedergabe erzielt werden kann.
Aus der US-PS 41 95 309 ist ein Video-Verarbeitungssystem mit Kammfiltern bekannt, bei dem eine phasenstarre Regelschleife aus einem Phasenkomparator, einem spannungsgesteuerten Oszillator und einem Dividierer besteht. Diese phasenstarre Regelschleife ist mittels eines Bezugsoszillators über eine Mischstufe gesteuert. Der phasenstarren Regelschleife ist ein Takt-Ansteuerglied nachgeschaltet, an dessen Ausgang wiederum eine veränderliche Verzögerungsleitung liegt. Auf diese Weise wird die veränderliche Verzögerungsleitung innerhalb einer einzigen Horizontal-Abtastzeitdauer durch die phasenstarre Regelschleife taktgesteuert.
In der US-PS 39 40 556 ist ein Zeitfehler-Erfassungs- und Drehzahl-Steuersystem für ein Video-Wiedergabesystem beschrieben. Dieses Steuersystem weist eine Verzögerungsschaltung auf, die ein zusammengesetztes Videosignal so verzögert, daß eine Anpassung an ein Niederfrequenz-Farbinformationssignal durch ein Tiefpaßfilter vorliegt.
Weiterhin ist aus der DE-OS 25 00 812 eine Schaltungsanordnung zur Korrektur von Zeitbasisfehlern bekannt, bei der eine Abtrennstufe eine Zeitbasisimpulsfolge aus einer Information abtrennt, um so möglicherweise auftretende Zeitbasisfehler ausgleichen zu können, was zu einer Verbesserung der Bildstabilität führt. Im einzelnen sind hierzu eine elektronische Verzögerungsleitung und ein Frequenzkompensationskreis vorhanden, die durch eine Phasenvergleichsstufe so gesteuert werden, daß eine richtige Zeitbasisimpulsfolge elektronisch eingestellt wird.
In der DE-AS 10 14 153 ist eine Einrichtung zur Wiedergabe von Fernseh- oder anderweitigen Signalen beschrieben, die auf einen bewegten magnetischen Träger aufgezeichnet sind. Bei dieser Einrichtung wird aus einem von einem bewegten Träger abgenommenen Hilfssignal und einem frequenzkonstanten Vergleichssignal durch Phasenvergleich ein Regelsignal gewonnen, das eine regelbare Verzögerungsstufe derart steuert, daß das ebenfalls von dem bewegten Träger abgenommene Fernsehsignal oder anderweitige Signale durch die Verzögerungsstufe im Sinne einer Verminderung der Phasendifferenz mehr oder weniger verzögert wird.
Schließlich ist noch in der DE-PS 11 72 297 eine Einrichtung zur Wiedergabe eines auf einem Magnetband aufgezeichneten Fernsehsignals erläutert, bei der durch Phasenvergleich von Horizontal-Synchronimpulsen mit frequenzkonstanten Bezugsimpulsen gemessene Zeitfehler von Zeile zu Zeile durch Änderung der Laufzeit eines Verzögerungsnetzwerkes ausgleichbar sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einer Bildplatte aufgezeichneten Videosignalen anzugeben, bei der auf einfache Weise die Drehzahl des Antriebsmotors der Bildplatte und die Bewegung eines Bildplattenabtasters genau steuerbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 5.
Die vorliegende Erfindung schafft eine einfach aufgebaute Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einer Bildplatte aufgezeichneten Videosignalen, bei der aus unverzögerten und verzögerten demodulierten Videosignalen gewonnene erste Vergleichssignale zur Steuerung eines Antriebsmotors und aus einem unverzögerten demodulierten Videosignal und einem Bezugssignal gewonnene zweite Vergleichssignale zur Steuerung eines Bildabtasters herangezogen werden.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Grundaufbaus einer Vorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung und
Fig. 2 ein detailliertes Blockschaltbild, welches die Anordnung nach Fig. 1 näher veranschaulicht.
Nachstehend ist zunächst der Grundaufbau gemäß Fig. 1 erläutert. Das von einer Bildplatte als dem sich drehenden Aufzeichnungsträger abgegriffene FM-Signal wird an eine Eingangsklemme K angelegt. Dieses abgegriffene FM-Signal kann ein frequenzmoduliertes Signal sein, das Farbfernseh- bzw. -videodaten und Ton- bzw. Audiodaten z. B. nach dem bekannten NTSC-System enthält. Das an die Eingangsklemme K angelegte FM-Signal wird durch einen Video-FM-Demodulator 1 zu einem Videosignal demoduliert und außerdem einem Signalausfalldetektor 2 zur Erfassung des Auftretens von Signalausfällen im abgegriffenen FM-Signal zugeführt. Der Detektor 2 steuert einen Signalausfallschalter 21 an, der eine torgesteuerte Transistoranordnung umfassen kann und der zum Zeitpunkt eines Ausfalls des an eine Eingangsklemme 21 a angelegten, demodulierten Videosignals auf einen Anschluß 21 b umgeschaltet wird. Die Ausgangsklemme 21 c dieses Schalters 21 ist mit einer ersten und einer zweiten variablen Verzögerungsstufe 4 bzw. 5 verbunden, die in Form zweier Stufen angeordnet sind. Nach dem Durchlauf durch die zweite variable Verzögerungsstufe 5 wird das demodulierte Videosignal über einen Videosignal-Verstärker 15 zu einer Videosignal- Ausgangsklemme V übertragen.
An die Ausgangsklemme V kann eine Wiedergabevorrichtung, etwa ein Fernsehmonitor, für die Bildwiedergabe angeschlossen sein.
Die beiden variablen Verzögerungsstufen 4 und 5 sind Analogsignal-Verzögerungselemente, wie Ladungsverschiebe- (CCD) oder Eimerkettenelemente (BBD). Ihre jeweiligen Verzögerungsperioden sind nach Maßgabe der Übertragungstaktfrequenz änderbar. An die Verzögerungsstufen 4 und 5 ist eine Ansteuerschaltung bzw. Treiberstufe 6 angeschlossen, ein einziges, von einem spannungsgesteuerten Oszillator 7 mit dem Pegel einer Transistor-Transistor-Logik (TTL) geliefertes Taktsignal umsetzt und als Schnittstelle für die Ansteuerung der beiden Verzögerungsstufen 4 und 5 dient.
Der spannungsgesteuerte Oszillator 7 ist mit der Ausgangsklemme einer Addierstufe 8 verbunden, deren erste Eingangsklemme 8 a über einen Integrator 11 mit der Ausgangsklemme eines Phasenkomparators 10 verbunden ist. Der Integrator 11 dient zur Begrenzung des Frequenzgangs des Phasenkomparators 10 auf einen sehr niedrigen Gleichspannungs-Frequenzbereich. Die eine Eingangsklemme des Phasenkomparators 10 ist über einen Frequenzteiler 9 mit der Ausgangsklemme des Oszillators 7 verbunden, während seine andere Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme eines Bezugssignalsgenerators 12 verbunden ist. Der spannungsgesteuerte Oszillator 7, die Addierstufe 8, der Frequenzteiler 9, der Phasenkomparator 10 und der Integrator 11 bilden eine als sog. phasenstarre Regelschleife (PLL) dienende (Regel-)Schleife.
Die Zeitverzögerung τ der variablen Verzögerungsstufen 4 und 5, die Übertragungstaktfrequenz f _C und die Zahl N der Übertragungsstufen stehen in folgender Beziehung zueinander: °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Die Übertragungstaktfrequenz f _C wird vom Ausgang der phasenstarren Regelschleife abgenommen und mit der Schwingungsfrequenz f _R des Bezugssignalgenerators 12 synchronisiert.
Wenn die Zahl der Stufen des Frequenzteilers 9 mit n bezeichnet wird, ergibt sich die folgende Beziehung: &udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;°=b:1&udf54;°Kf°T°KC°t = °Kn°k¤´¤°Kf°T°KR°t@,(2)&udf53;zl10&udf54;
Durch Einsetzen von Gleichung (2) in Gleichung (1) erhält man: °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Die Gesamtverzögerung der variablen Verzögerungsstufen 4 und 5 wird somit durch die Schwingfrequenz f _R des Bezugssignalgenerators 12 gesteuert.
Beim Kompensieren oder Ausgleichen von Ausfällen des Videosignals wird im allgemeinen zum Ausfallzeitpunkt ein Teil des Videosignals einer Dauer entsprechend einer Horizontalsynchronperiode, d. h. 1 H, ersetzt. Aus diesem Grund kann die Verzögerung gleich dem Reziprokwert von 1 H, d. h. der Horizontalsynchronsignalfrequenz f _H (15,75 kHz) gesetzt werden. Demzufolge ergibt sich folgende Beziehung: °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Die Zahl n der Frequenzteilerstufen beträgt damit: °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Da die Zahl n der Frequenzteilerstufen eine ganze Zahl sein muß, wird die Schwingfrequenz f _R als ganzzahliges Vielfaches der Horizontalsynchronsignalfrequenz f _H gewählt.
Das verzögerte Ausgangssignal der variablen Verzögerungsstufe 5 wird über eine feste Verzögerungsstufe 3 zum Anschluß 21 b des Signalausfall-Schalters 21 rückgekoppelt. Die feste Verzögerungsstufe 3 bewirkt eine weitere Verzögerung um eine Halbperiode der Phase des Chrominanzsignals, weil die Chrominanzsignalphase beim Videosignal des NTSC-Systems aufgrund der Frequenzverschachtelung für eine Horizontalsynchronperiode invertiert wird. Auf diese Weise kann eine Phasenanpassung des Chrominanzsignals zum Zeitpunkt der Signalausfallkompensation erreicht werden, so daß eine Kompensation bis hinauf zum Farbbereich ermöglicht wird.
Die Eingangsklemmen der variablen Verzögerungsstufen 4 und 5 sind mit Horizontal-Synchronisationssignaltrennstufen 16 und 17 verbunden, die ihrerseits an einen Frequenzfehlerdetektor 18 angeschlossen sind, welcher einen Frequenzfehler im wiedergegebenen, abgegriffenen FM-Signal feststellt. Die Verzögerungsperiode 1/2H der variablen Verzögerungsstufe 4 wird durch die erwähnte phasenstarre Regelschleife konstant auf der Bezugszeitachse des Bezugssignalgenerators 12 gehalten. Wenn die Zeitachse des wiedergegebenen, abgegriffenen FM-Signals mit der Zeitachse des Bezugssignalgenerators 12 koinzidiert, wird der Phasenunterschied zwischen den Ausgangssignalen der genannten Trennstufen 16 und 17 auf 180° gehalten. Wenn die Zeitachse dieses FM-Signals von der Zeitachse des Bezugssignalgenerators 12 abweicht, pendelt der Phasenunterschied zwischen den Ausgangssignalen der beiden Trennstufen 16 und 17 entsprechend der Abweichung der Zeitachse, d. h. der Frequenzabweichung um etwa 180° hin und her. Der dabei erhaltene Phasenunterschied wird in eine entsprechende Spannung umgesetzt, so daß von einer Ausgangsklemme F ein Frequenzfehlersignal bezüglich des wiedergegebenen, abgegriffenen FM-Signals abgenommen werden kann. Es kann somit eine sog. Motorservoanordnung erhalten werden, indem das Frequenzfehlersignal zusammen mit einem noch zu beschreibenden Horizontalsynchron-Fehlersignal der Spindelmotorservoanordnung für die Bildplatte zugeliefert wird.
Die Ausgangsklemme der Trennstufe 16 ist mit einer Eingangsklemme eines Phasenfehlerdetektors 19 verbunden, dessen andere Eingangsklemme mit dem Bezugssignalgenerator 12 verbunden ist. Der Phasenfehlerdetektor 19 wird, ebenso wie der Frequenzfehlerdetektor 18, durch einen Phasenkomparator auf der Grundlage einer PBM- bzw. Pulsbreitenmodulationssystems, d. h. eines Abtast/Haltesystems, gebildet.
Das von der Ausgangsklemme D des Phasenfehlerdetektors 19 gelieferte Horizontalsynchron-Phasenfehlersignal wird einem Servosystem zur Steuerung eines Tangentialspiegels für den Bildplattenspieler zugeführt.
Es wird somit eine Pressung des Zeitachsenfehlers durchgeführt, um die Zeitachse des abgegriffenen FM-Signals mit der Bezugszeitachse des Bezugssignalgenerators 12 koinzidieren zu lassen.
Aus dem Ausgangssignal der zweiten variablen Verzögerungsstufe 5 wird das im Videosignal enthaltene Farbsynchronsignal ausgezogen. Die Phase dieses ausgezogenen Signals wird mit z. B. der Bezugsphase des Bezugssignalgenerators 12 verglichen. Ein Farbsynchronphasenfehlerdetektor 13 wandelt den so erhaltenen Phasenunterschied in eine entsprechende Spannung um. Von der vom Detektor 13 gelieferten Farbsynchronfehlerspannung wird nur die Wechselspannungskomponente über einen Koppelkondensator Cc an die Eingangsklemme der Addierstufe 8 angekoppelt. Der genannte Detektor 13, der Koppelkondensator Cc, die Addierstufe 8, der spannungsgesteuerte Oszillator 7, die Ansteuerschaltung 6 sowie die beiden variablen Verzögerungsstufen 4 und 5 bilden einen Regelkreis der als Zeitachsenfehler-Feinkompensator zur Durchführung einer Zeitachsenfehlerkompensation bis zur Phasengenauigkeit des Farbsynchronsignals dient.
Mit diesem Zeitachsenfehler-Feinkompensator kann die Zeitachsenfehlerkompensation unabhängig von dem durch das Frequenzfehlersignal und das Horizontalphasenfehlersignal angesteuerten geschlossenen Multiplex-Regelschleifenservosystem für den Spindelmotor bzw. den Tangentialspiegel durchgeführt werden, so daß damit die gesamte Anordnung stabilisiert werden kann. Auf diese Weise ist es mithin möglich, den Einfluß externer Störungen auszuschalten und eine Bildwiedergabe hoher Güte zu erzielen.
Das Ausgangssignal eines Modulationswellengenerators 14 wird an die Eingangsklemme 8 b der Addierstufe 8 angelegt. Der Modulationswellengenerator 14 nimmt ein Sprungfunktionssignal von einer Sprungimpuls-Eingangsklemme J ab und erzeugt eine Rechteckwelle mit einem Tastverhältnis von 0,5 bei 15 kHz. Bei der Wiedergabe eines Stehbilds mit z. B. einer optischen Bildplatte von konstanter Winkelgeschwindigkeit (CAV) wird das Chrominanzsignal für das Bildfeld des Wiedergabebilds so invertiert, daß das Chrominanzsignal diskontinuierlich wird, wenn ein die Bildplatte abtastender Laserstrahl eine Spur überspringt. Diese Diskontinuität verursacht Farbunregelmäßigkeiten oder ein Flimmern im Wiedergabebild. Um diese Erscheinung zu verhindern, ist es nötig, die Verzögerungszeit der variablen Verzögerungsstufen 4 und 5 zum Zeitpunkt des Sprungs um für eine halbe Periode des Farbsynchronsignals zu modifizieren. Dieses Modulationssignal wird vom Modulationswellengenerator 14 geliefert.
Wie erwähnt, wird ein Steuersignal zum Pressen des Zeitachsenfehlers eines großen variablen Bereichs an das Multiplex-Regelschleifenservosystem für den Spindelmotor und den Tangentialspiegel angelegt. Damit wird eine ausreichend große Zeitachsenfehlerkompensation des vom Audio-FM-Demodulator 20 gelieferten, abgegriffenen FM- Signals bewirkt. Das von diesem Demodulator 20 gelieferte demodulierte Audiosignal enthält daher praktisch keine Tonhöhen- oder Gleichlaufschwankungskomponente, und außerdem ist ihm während der Vertikalaustastperiode kein Rauschen bzw. Störsignal überlagert, so daß eine zufriedenstellende Tonwiedergabe gewährleistet wird.
Im folgenden ist die Beziehung zwischen der durch die variablen Verzögerungsstufen 4 und 5 bewirkten Verzögerung und der Steuerspannung Vc des spannungsgesteuerten Oszillators 7, d. h. der Zeitachsenfehlerspannung, bei der Zeitachsenfehlerkompensation erläutert.
Bei einem normalen spannungsgesteuerten Oszillator 7 ändert sich die Schwingfrequenz f _C linear mit der Steuerspannung Vc. Wenn somit die Mittenfrequenz der Schwingfrequenz f _C mit f&sub0; bezeichnet wird, ergibt sich folgende Beziehung: &udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;°=b:1&udf54;°Kf°T°KC°t = °Kf°kø + °KVc°k¤´¤&udf57;°KD&udf56;°Kf°k@,(6)&udf53;zl10&udf54;
Darin bedeutet Vc · Δ f die Änderung der Schwingfrequenz f _C.
Durch Einsetzen von Gleichung (6) in Gleichung (1) ergibt sich: °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Wenn daher die Änderung der Schwingfrequenz f _C ausreichend klein ist, ergibt sich die Beziehung: &udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;°=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;1 &udf53;sa30&udf54;E&udf53;sa21&udf54; @W:°KVc°k¤´¤&udf53;sa27&udf54;°KD&udf53;sa21&udf54;°Kf°k:°Kf°kø&udf54;@,(8)&udf53;zl&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Gleichung (7) reduziert sich zu °=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Hierbei ist der Koeffizient N/f&sub0; gleich der Verzögerung τ _H für eine durch die genannte phasenstarre Regelschleife gleichspannungsmäßig gesteuerte Horizontalabtastperiode. Die Änderung Δτ in der Verzögerungszeit bezüglich der Zeitachsenfehlerkompensation entspricht somit &udf53;sb37,6&udf54;&udf53;el1,6&udf54;°=c:30&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;sa27&udf54;°KDt&udf53;sa21&udf54; = @W:°KN°k¤´¤°KVc°k¤´¤&udf53;sa27&udf54;°KD&udf53;sa21&udf54;°Kf°k:°Kf°køÊ&udf54;@,-(10)&udf53;zl&udf54;&udf53;vu10&udf54;
Solange Gleichung (10) zutrifft, ändert sich Δτ gleichspannungsmäßig mit der Steuerspannung Vc nach Maßgabe von Gleichung (8), so daß sich keine Störungen bezüglich der Eigenschaften oder Kennlinien des Servosystems ergeben.
Während vorstehend der Grundaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben ist, ist im folgenden ein spezielles Ausführungsbeispiel derselben anhand von Fig. 2 erläutert, wobei vorher bereits erläuterte Elemente nicht erneut beschrieben werden sollen.
Das an eine Eingangsklemme K angelegte, abgegriffene FM-Signal wird einem Frequenz-Schrägenentzerrer 101 eingegeben, dessen Ausgangssignal einem Video-FM-Filter 102, einem Audio-FM-Filter 151 und einem Begrenzer 106 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Audio-FM-Filters 151 wird dem Audiodemodulator zugeführt, während das Ausgangssignal des Video-FM-Filters 102 über einen Begrenzer 103 einem Video-FM-Demodulator eingespeist wird, dessen Ausgangssignal seinerseits zu einem Videofilter 105 übertragen wird. Das Ausgangssignal des Begrenzers 106 wird einem Signalausfall-Detektor 107 zugeführt. Das Ausgangssignal des Videofilters 105 wird an die eine Eingangsklemme 148 a eines Signalausfall-Schalters 148 angelegt, der durch das Ausgangssignal des Detektors 107 angesteuert wird und dessen Ausgangsklemme 148 c mit einer zweistufigen Ladungsverschiebeelement- bzw. CCD-Verzögerungsleitung 108 mit einer Übertragungsstufenzahl 910 verbunden ist. Die Verzögerungsleitung 108 wird durch einen Zweiphasen-Taktimpuls von einer Ladungsverschiebeelement- Ansteuerschaltung 129 angesteuert. Das Ladungsverschiebeelement ist eine Abtast- oder Abfragevorrichtung, so daß sie Umkehrrauschen erzeugt, wobei der übertragene Taktimpuls ihrem Ausgangssignal überlagert ist. Zur Beseitigung dieses Rauschens bzw. Störsignals ist ein Videofilter 105 mit der Eingangsklemme 148 a des Signalausfall-Schalters 148 verbunden, während ein Taktimpuls-Filter 109 an die Ausgangsklemme der CCD-Verzögerungsleitung 108 angeschlossen ist. Eine feste Verzögerungsleitung 147, die eine Verzögerung um eine Halbperiode des Farbsynchronsignals bewirkt, ist an die Ausgangsseite des Takt-Filters 109 angeschlossen und mit der anderen Eingangsklemme 148 b des Signalausfall-Schalters 148 verbunden.
Das Ausgangssignal des Takt-Filters 109 wird einer Entzerrerstufe bzw. De-emphasisstufe 110 (Begrenzer oder Dämpfungsglied) zur Entzerrung der Kennlinien des demodulierten Videosignals bei der Aufzeichnung zugeführt. Das Ausgangssignal der Entzerrung 110 wird einem Videoprozessor 111 zugeführt, in welchem das eingespeiste Videosignal Verarbeitungen, wie Zeicheneinfügung, Squelch usw., unterworfen wird. Das vom Videoprozessor 111 gelieferte Videosignal wird an eine Videosignal-Ausgangsklemme V angelegt.
Das Ausgangssignal des Takt-Filters 109 wird einem Bandpaßfilter 112 zum Ausziehen des Farbsynchronsignals aus dem Videosignal zugeführt. Das ausgezogene Farbsynchronausgangssignal wird über ein Farbsynchron-Tor 113 zu einem Begrenzer 114 geleitet und auf diese Weise auf einen Transistor-Transistor-Logik- bzw. TTL-Pegel umgesetzt. Das Tor 113 ist mit einem Farbsynchrontorsignalgenerator 149 verbunden, der ein Farbsynchrontorsignal eines vom Horizontalsynchronsignal geleiteten Takts erzeugt.
Das Ausgangssignal des Begrenzers 114 wird an die eine Eingangsklemme eines Phasenkomparators 115 angelegt, dessen andere Eingangsklemme mit einem Ausgangssignal von einem spannungsgesteuerten Kristall-Oszillator 120beschickt wird, der auf der Mittelfrequenz des Farbsynchronsignals schwingt. Das Ausgangssignal des Phasenkomparators 115 wird über einen Filterverstärker 116 einer Abtast/Halteschaltung 117 zugeführt, deren Ausgangssignal wiederum über ein Tiefpaßfilter 118 und einen Verstärker 119 zum spannungsgesteuerten Kristalloszillator 120 geleitet wird. Es ist zu beachten, daß die an den Oszillator 120 angekoppelte Fehlersignalkomponente durch das Tiefpaßfilter 118 auf eine superniedrige Frequenzkomponente begrenzt wird, so daß nur eine variable Wechselspannungskomponente als Farbsynchronphasenfehler am Ausgang der Abtast/Halteschaltung 117 erfaßt bzw. abgegriffen wird. Das Ausgangssignal der Abtast/Halteschaltung 117 wird einem Phasenkomparator 121 zum Kompensieren der Servocharakteristika der Zeitachsenfehler-Kompensierschleife zugeführt. Das Ausgangssignal des Phasenkomparators 121 wird über den Koppelkondensator Cc und einen Regelschleifen- Schalter Ls zu einer Addierstufe 123 übertragen.
Das Ausgangssignal der Addierstufe 123 wird einem spannungsgesteuerten Oszillator 124 eingespeist, dessen Ausgangssignal wiederum über einen Frequenzteiler 125 der einen Eingangsklemme eines Phasenkomparators 126 zugeführt wird. An die andere Eingangsklemme des Phasenkomparators 126 wird ein Ausgangssignal eines auf 2f _H schwingenden Bezugsfrequenzgenerators 128 angelegt. Das Ausgangssignal des Phasenkomparators 126 wird über einen Integrator 127 an eine erste Eingangsklemme 123 a der Addierstufe 123 angelegt. Auf die beschriebene Weise wird eine phasenstarre Regelschleife gebildet, deren Ausgangssignal über die CCD-Ansteuerschaltung 129 zur variablen Verzögerungsleitung 108 zur Ansteuerung derselben übertragen wird.
Die Schwingfrequenz 2f _H des Bezugsfrequenzgenerators 128 wird durch einen 1/2-Frequenzteiler 130 zu f _H dividiert, und dieses Ausgangssignal der Frequenz f _H wird einem Sägezahnwellenwandler 131 zugeführt, um in eine Sägezahnwelle umgesetzt zu werden, die für die Erfassung des Phasenfehlers des Horizontalsynchronsignals benutzt wird. Die Sägezahnwelle wird zur Abtast/Halteschaltung 139 übertragen, deren Ausgangssignal einer Horizontalsynchronphasenfehlersignal-Ausgangsklemme -D zugeführt wird.
Die Ausgangsklemme 148 c des Signalausfall-Schalters 148, d. h. die Eingangsklemme der ersten Stufe 108 a der variablen Verzögerungsleitung, und die Ausgangsklemme dieser Stufe 108 a sind jeweils mit einem 2 MHz-Tiefpaßfilter 132 bzw. 133 verbunden. Mit dieser Anordnung kann das Synchronsignal ohne weiteres vom demodulierten Videosignal getrennt werden. Die den Tiefpaßfiltern 132 und 133 zugeführten Signale sind zeitlich um 1/2 H voneinander getrennt. Nach dem Durchgang durch die Tiefpaßfilter 132 und 133 werden die Signale über Synchron- Trennstufen 134 bzw. 135 zu 1/2 H-Sperrschaltungen 136 bzw. 137 geleitet, um das abgetrennte Horizontalsynchronsignal zu erhalten. Das von der 1/2H-Sperrschaltung 136 erhaltene Horizontalsynchronsignal wird über einen Abtast/Halte-Impulsoszillator 138 zu einer Abtast/Halteschaltung 139 übertragen, welcher das Ausgangssignal des Sägezahnwellenwandlers 131 zugeführt wird und welche eine dem Phasenunterschied zwischen dem Horizontalsynchronsignal und der Sägezahnwelle entsprechende Spannung abtastet und hält, wobei an der Ausgangsklemme D das Horizontalsynchronsignal-Phasenfehlersignal erhalten wird. Die beiden verschiedenen, von den Sperrschaltungen 136 und 137 gelieferten Horizontalsynchronsignale werden Flankendetektoren 140 bzw. 141 zur Erfassung der Zeitsteuer- bzw. Taktflanken zugeführt. Diese Takt- oder Zeitsteuerflanken werden einer Logikschaltung 142, die ein R-S-Flip-Flop sein kann, eingespeist, um eine Modulation auf eine Impulsbreite entsprechend dem Phasenunterschied durchzuführen. Diese impulsbreitenmodulierte Welle wird durch eine Ladungspumpe 143 in eine analoge Frequenzfehlersignalspannung umgewandelt, die an eine Ausgangsklemme F angelegt wird.
Zum Ausziehen des Vertikalsynchronsignals im Vertikalaustastsignal aus den Ausgangssignalen der Synchrontrennstufen 134 und 135 werden die koinzidierenden Zeitsteuersignalteile als 1/2H-Impulsreihe über eine Torschaltung 144, die ein NOR-Glied sein kann, abgenommen. Diese Impulsreihe wird zu einem Vertikalsynchrongenerator 145, bei dem es sich um einen monostabilen Multivibrator handeln kann, geleitet, um das Vertikalsynchronsignal zu erhalten. Letzteres kann als hochpräzises Bezugssignal benutzt werden, das mithin an eine Vertikalsynchronsignal-Ausgangsklemme V&sub0; angelegt wird, so daß es bei der Stehbildwiedergabe und als Zeitreferenz für das Ausziehen der eingegebenen Daten benutzt werden kann.
Das Ausgangssignal der 1/2H-Sperrschaltung 136 wird einem Farbsynchron- bzw. Burst-Torgenerator 149 eingespeist, dessen Ausgangssignal zu einem Abtast/Halte- Impulsgenerator 150 übertragen wird, um die Abtast/Halteschaltung 117 für die Erfassung des Farbsynchronsignalfehlers benutzte Abtast/Halteimpulse erzeugen zu lassen. Dieser Impulsgenerator 150 wird mit dem Vertikalsynchronsignal des Vertikalsynchrongenerators 145 beschickt, um die Erzeugung von Abtast/Halteimpulsen während der Vertikalaustastperiode zu verhindern.
Ein zum Zeitpunkt der Stehbildwiedergabe benötigter Sprungimpuls wird an eine Sprungimpulsklemme J angelegt und über einen Sprunganschluß bzw. eine Sprungkorrekturstufe 122 an eine Eingangsklemme 123 b der Addierstufe 123 angelegt.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Schwingfrequenz 2f _H des Bezugsfrequenzgenerators 128 auf 2f _H gesetzt ist, beträgt die Zahl der Frequenzteilerstufen des Frequenzteilers 125 gemäß Gleichung (5) vierhundertfünfundfünfzig (455). Die Mittelfrequenz f&sub0; des spannungsgesteuerten Oszillators 124 beträgt daher nach Gleichung (2) 14 318 MHz, d. h. 910 · f _H.
Wie vorstehend beschrieben, sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wiedergabe von Videosignalen durch Abgreifen der auf einer sich drehenden Bildplatte aufgezeichneten Daten während der Drehung des Aufzeichnungsträgers mit einer variablen Verzögerungseinrichtung zur Verzögerung des durch das Abgreifen erhaltenen Datensignals eine phasenstarre Regelschleife für die Taktsteuerung der variablen Verzögerung und ein Bezugssignalgenerator zum Synchronisieren der phasenstarren Regelschleife mit dem Taktsignal vorgesehen, wobei die Verzögerungsgröße der Zeitachse des z. B. in einem Bildplattenspieler abgegriffenen FM-Signals genau bestimmt werden kann. Infolgedessen können Signalausfallkompensation, Zeitachsenfehler-Feinkompensation und Servosystemsteuerung auf der Grundlage der Erfassung des Frequenzfehlers und des Horizontalsynchronphasenfehlers mit einem einfachen Schaltungsaufbau und in zuverlässiger Weise durchgeführt werden. Außerdem können auch die Vorrichtungskosten gesenkt werden. Weiterhin kann die Signalausfallkompensation auch bei einem Wiedergabebild eines hohen Farbsättigungsgrads wirksam erreicht werden. Da die Zeitachsenfehler-Feinkompensation und die -Grobkompensation unabhängig voneinander erfolgen können, kann die Stabilität der gesamten Anordnung verbessert werden, so daß die Wiedergabe von Videosignalen mit hoher Güte ohne Beeinflussung durch verschiedene externe Störungen möglich ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einer Bildplatte aufgezeichneten Videosignalen, mit

- einem Video-FM-Demodulator (1), der ein von der Bildplatte abgetastetes Video-FM-Signal demoduliert und ein demoduliertes Videosignal liefert,

- einer dem Video-FM-Demodulator (1) nachgeschalteten und taktgesteuerten veränderlichen Verzögerungseinrichtung (4, 5) zum Verändern der Verzögerungszeit des demodulierten Videosignales,

- einem Bezugssignalgenerator (12) zum Erzeugen eines Bezugssignales als Bezugszeitbasis,

- einer phasenstarren Regelschleife aus wenigstens einem spannungsgesteuerten Oszillator (7), einem Phasenkomparator (10) und einem Frequenzteiler (9) zwischen dem spannungsgesteuerten Oszillator (7) und dem Phasenkomparator (10), wobei das Schwingungs-Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators (7) in durch den Frequenzteiler geteilter Form und das Bezugssignal in den Phasenkomparator (10) einspeisbar sind und der spannungsgesteuerte Oszillator (7) durch das vom Phasenkomparator (10) erzeugte Ausgangssignal so steuerbar ist, daß das Schwingungs-Ausgangssignal mit dem Bezugssignal synchronisiert ist, und

- einer Ansteuerschaltung (6), die das Schwingungs-Ausgangssignal empfängt und ein Übertragungs-Taktsignal erzeugt, das zur veränderlichen Verzögerungseinrichtung (4, 5) gespeist) ist, um deren Verzögerungszeit entsprechend der Bezugszeitbasis auf eine Horizontal-Synchronisationsperiode zu steuern,

- einem Antriebsmotor für die Bildplatte, und

- einem Bildplattenabtaster,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Bezugssignalgenerator (12) das Bezugssignal als Bezugszeitbasis eines Zeitbasis-Servosystems erzeugt,

- vom unverzögerten und vom verzögerten demodulierten Videosignal abgetrennte Horizontalsynchronsignale phasenmäßig miteinander verglichen werden und ein daraus resultierendes erstes Vergleichssignal zur Steuerung des Antriebsmotors verwendet wird, und

- das vom unverzögerten demodulierten Videosignal abgetrennte Horizontalsynchronsignal phasenmäßig mit dem Bezugssignal verglichen und ein daraus resultierendes zweites Vergleichssignal zur Steuerung des Bildplattenabtasters in Tangentialrichtung verwendet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- einen Signalausfalldetektor (2), der das Video- FM-Signal empfängt, um in diesem Signalausfälle zu erfassen, und

- einen Signalausfallschalter (21), der zwischen dem Video-FM-Demodulator (1) und der veränderlichen Verzögerungseinrichtung (4, 5) vorgesehen ist, der auf ein Signalausfall-Signal vom Signalausfalldetektor (2) anspricht, um zwischen dem direkt vom Video-FM-Demodulator (1) eingespeisten demodulierten Videosignal und dem um eine Horizontal-Synchronisationsperiode verzögerten demodulierten Videosignal umzuschalten, und der eine Korrektur von Signalausfällen bis zu dem Farbband gemäß dem Farbburstsignal bewirkt, das in dem um eine Horizontal-Synchronisationsperiode verzögerten demodulierten Videosignal enthalten und in seiner Phase um 180° verzögert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feinzeitachsen-Fehlerkompensationseinrichtung (115, 116, 117, 121, 118, 119, 120) aus

- einer Farbburst-Trennstufe (112, 113, 114) zum Aussieben des Farbburstsignals, das in dem um eine Horizontal-Synchronisationsperiode verzögerten und von der veränderlichen Verzögerungseinrichtung (5) eingespeisten demodulierten Videosignal enthalten ist,

- einem Zeitachsenfehlersieb, das entsprechend der Phasenfehlerkomponente in dem durch die Farbburst-Trennstufe (112, 113, 114) ausgesiebten Farbburstsignal ein den Zeitachsenfehler darstellendes Zeitachsenfehlersignal erzeugt, und

- einem Addierer (8) zum Addieren des Zeitachsenfehlersignals und des Ausgangssignals des Phasenkomparators (10) um den spannungsgesteuerten Oszillator (7) mit dem Summensignal aus dem Zeitachsenfehlersignal und dem Ausgangssignal des Phasenkomparators (10) zu beaufschlagen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die veränderliche Verzögerungseinrichtung (4, 5) zwei in Reihe verbundene veränderliche Verzögerungselemente aufweist, die jeweils das demodulierte Videosignal um eine halbe Horizontal- Synchronisationsperiode verzögern,

- daß das Horizontal-Synchronisationssignal, das in dem um die halbe Horizontal-Synchronisationsperiode verzögerten demodulierten Videosignal enthalten ist, und das noch nicht verzögerte Horizontal-Synchronisationssignal jeweils über Horizontal-Synchronisationssignaltrennstufen (16, 17) in einen Frequenzfehlerdetektor (18) einspeisbar sind, und

- daß der Frequenzfehlerdetektor (18) die Phasendifferenz zwischen dem um die halbe Horizontal- Synchronisationsperiode verzögerten Horizontal- Synchronisationssignal und dem noch nicht verzögerten Horizontal-Synchronisationssignal erfaßt, um ein Frequenzfehlersignal für ein Spindelmotor-Servosystem zu erzeugen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- einen auf einen Sprungimpuls ansprechenden Modulationswellengenerator (14) zum Erzeugen eines Modulationssignales, um die Verzögerungszeit der veränderlichen Verzögerungseinrichtung (4, 5) zur Zeit des Sprunges zu verändern, wodurch die Farbbildwiedergabe während des Stehbildbetriebs des Video-Plattenspielers stabilisierbar ist, und

- einen Addierer (8) zum Addieren des Modulationssignales vom Modulationswellengenerator (14) und des Ausgangssignales vom Phasenkomparator (10), um den spannungsgesteuerten Oszillator (7) mit dem Summensignal aus dem Modulationssignal und dem Ausgangssignal des Phasenkomparators (10) zu beaufschlagen.