DE3246062A1 - Schraegspur-magnetband-aufzeichnungs/wiedergabe-einrichtung - Google Patents
Schraegspur-magnetband-aufzeichnungs/wiedergabe-einrichtungInfo
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Description
-4-Schrägspur-Magnetband-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schrägspur-Magnet band-Aufzeichungs/Wiedergabe-Einrichtung, insbesondere
auf eine Magnetband-Aufzeichungs/Wiedergabe-Einrichtung
mit verringerten Abmessungen, die für die Verwendung in einem Miniatur-Video-Magnetbandrecorder, beispielsweise in
einer Kombination aus einer Fernsehkamera und einem Video-Magnetbandrecorder, die als eine Einheit ausgebildet ist,
geeignet ist.
Ein Schrägspur-Video-Magnetbandrecorder (VTR), der beispielsweise
für den Heimgebrauch geeignet ist (im folgenden als Standard-VTR bezeichnet), ist üblicherweise so aufge-
!5 baut, daß ein Video-Magnetband um eine Führungstrommel mit
einem Umschlingungs- oder Wickelwinkel von im wesentlichen
180° gewickelt ist. Ein Paar von Magnetköpfen ist in einem Abstand von der Führungstrommel angeordnet, wobei die Magnetköpfe
um 180° gegeneinander versetzt sind. Sie werden abwechselnd benutzt, um das Video-Signal in aufeinanderfolgenden
schrägverlaufenden Spuren auf dem Magnetband aufzu.-zeichnen.
Die Magnetköpfe werden außerdem dazu benutzt, das Video-Signal aus den schrägverlaufenden Spuren auf dem Magnetband
auszulesen. Das Magnetband ist um die Führungstrommel
oder Kopftrommel bei einem sog. Standwinkel relativ zu der Ebene der Magnetköpfe gewickelt.
Weil das Aufzeichnungsmuster der aufgezeichneten schrägverlaufenden
Spuren von dem Wickelwinkel und dem Standwinkel
OQ des Magnetbandes, das um die Trommel gewickelt ist, und
außerdem von dem Durchmesser der Trommel abhängt, folgt, daß dann, wenn der Wickelwinkel vergrößert und der Standwinkel
verändert wird, der Durchmesser der Trommel verringert werden kann und die Abmessungen über alles des Video-Magnet-
gg bandrecorders VTR dementsprechend verringert werden können.
Wenn beispielsweise der Wickelwinkel von 180° auf 300° erhöht
wird und das Aufzeichnen und die Wiedergabe des Video-
-δ-
Signals unter Benutzung eines einzigen sich drehenden Magnetkopfes
durchgeführt wird, kann eine im Durchmesser verkleinerte Trommel verwendet werden, die einen Durchmesser
hat, der nur etwa 3/5 desjenigen einer Führungstrommel eines Standard-VTR beträgt.
Indessen wird dann, wenn eine derart im Durchmesser verkleinerte Kopftrommel oder Führungstrommel verwendet wird, das
sich ergebende Aufzeichnungsmuster der aufgezeichneten
schrägverlaufenden Spuren unterschiedlich von demjenigen
sein, das in einem Standard-VTR benutzt wird. Demzufolge waren frühere Vorschläge für Miniatur-VTR's ungeeignet hinsichtlich
der Verwendung von Kopftrommeln mit verringertem Durchmesser, um Video-Signale so auf dem Magnetband aufzuzeichnen,
daß die Signale auf einfache Weise durch Abspielen des Magnetbandes mit einem Standard-VTR hätten ausgelesen
werden können. Umgekehrt konnten Magnetbänder, die mit einem Standard-VTR bespielt wurden, nicht mit einem der
früher vorgeschlagenen Miniatur-VTR1s, der eine im Durchmesser
verkleinerte Trommel hat, wiedergegeben werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Miniatur-Magnetband-Videorecorder zu schaffen,
der die Nachteile der betreffenden Einrichtungen nach
dem Stand der Technik vermeidet. Außerdem besteht die Aufgabe für die vorliegende Erfindung darin, eine Aufnahme/Wiedergabe-Einrichtung
zu schaffen, die eine im Durchmesser verkleinerte Trommel aufweist, die Video-Signale jedoch
derart auf einem Magnetband aufzeichnet, daß das Magnetband ohne besondere Schwierigkeiten mit einem Standard-VTR abgespielt
werden kann. Desweiteren besteht die Aufgabe für die vorliegende Erfindung darin, einen Miniatur-Video-Magnetbandrecorder
(VTR) zu schaffen, der geeignet ist, in Kombination mit einer Fernsehkamera benutzt zu werden, so daß
der VTR und die Kamera als eine integrierte Einheit aufgebaut werden können. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Magnetband-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung
zu schaffen, die ein sog. Haibbi1d-Zittern oder eine
Bildinstabilität und ein Springen des Signals während aufeinanderfolgender
Video-Felder ebenfalls Verluste des Bildsynchronismus eines wiedergegebenen Video-Bildes vermeiden
kann, wie sie beispielsweise auf einem Video-Monitor bemerkt
werden können.
Zur Lösung dieser Aufgaben wird erfindungsgemäß eine Schrägspur-Magnetband-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung
vorgeschlagen, die einen sich drehenden Magnetkopf mit zumindest
einem Luftspalt hat und auf einer im Durchmesser reduzierten Führungstrommel oder Kopftrommel eines Durchmessers D„
sitzt. Ein Magnetband wird um den Umfang der Führungstrommel mit einem Wickelwinkel α gewickelt. Der zumindest eine
sich drehende Magnetkopf zeichnet Felder eines Video-Signals in schrägverlaufenden Spuren auf dem Magnetband auf,
die unter einem Aufzeichnungswinkel eQ in bezug auf die
Längsausdehnung des Magnetbandes angeordnet sind, wenn sich das Magnetband bei einer Magnetbandlaufgeschwindigkeit V-,
mit einer Länge der Spuren A^' fortbewegt. Die aufgezeichneten
Felder des Video-Signals haben eine Standard-Vertikai synchroni
sierungsfrequenz f„. Das Magnetband, das von der
Einrichtung bespielt wird, ist kompatibel mit Standard-Video-Magnetband-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtungen,
die eine dem Standard entsprechend dimensionierte sich drehende
Trommel mit einem Durchmesser D-, haben, der größer als der
Durchmesser Dp ist, und wobei das Magnetband um diese herum
mit einem Wickelwinkel von im wesentlichen 180° und unter
einem Standwinkel von Θ, derart gewickelt ist, daß das Video-Signal, welches von dem Standard-VTR abgespielt wird,
go die dem Standard entsprechende Vertikai frequenz fv und die
dem Standard entsprechende Horizontalabtastfrequenz FH hat.
Um dies zu erreichen, ist der Durchmesser D„ der im Durchmesser
verkleinerten Führungstrommel so ausgewählt, daß die
Gleichung
erfüllt ist.
Das Magnetband wird um die im Durchmesser verkleinerte Füh
rungstrommel unter einem Standwinkel 0„, der so ausgewählt
ist, daß die Gleichung
isn° D1
Θ2 = arc sin (~— · SInG
Θ2 = arc sin (~— · SInG
erfüllt ist, herumgewickelt.
Außerdem wird das Video-Signal, das aufzuzeichnen ist, dem
zumindest einen Magnetkopf derart zugeführt, daß es eine nicht dem Standard entsprechende Horizontalabtastfrequenz
f'„ hat, die so ausgewählt wird, daß die Gleichung
f . - 36°!. f
H " α H
H " α H
erfüllt ist.
Um die Video-Signale in einem sicherheitsabstandslosen Bandformat aufzuzeichnen, hat der zumindest eine Magnetkopf
einen ersten Luftspalt und einen zweiten Luftspalt, wobei die Luftspalte unterschiedliche Azimutwinkel haben und mit
einem Abstand hintereinander angeordnet sind, der beispielsweise
mit 1.5 Horizontalinterval1 en korrespondiert. Der
erste Luftspalt wird dazu benutzt, sich abwechselnde Felder des Video-Signals aufzuzeichnen, und der zweite Luftspalt
wird dazu benutzt, die restlichen, jeweils dazwischenliegen·
den Felder aufzuzeichnen. Um sicherzustellen, daß das Video-Signal
zeitlich richtig aufgezeichnet wird, so daß es von einem Standard-VTR mit zwei Magnetköpfen abgetastet
werden kann, ist eine Verzögerungsschaltung vorgesehen, so
daß das Video-Signal, das von dem zweiten Luftspalt aufgezeichnet
wird (d. h. jedes zweite Feld), um einen Betrag (d. h. 1.5 Horizontalabtastinterval1e ) verzögert wird, damit
es mit dem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten
-8-Luftspalt korrespondiert.
Der Miniatur-VTR gemäß der vorliegenden Erfindung kann so
aufgebaut sein, daß er sowohl auf Video-Signale nach dem
NTSC-System als auch auf Video-Signale nach dem CCIR-System
angewendet werden kann.
Die zuvor angegebenen und weitere Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden anhand der Figuren gegebenen Beschreibung von Ausführungsbeispielen
für die Erfindung ersichtlich.
Fig. IA und Fig.-IB zeigen jeweils eine Seitenansicht bzw.
eine Draufsicht eines Drehmagnetkopf-Aufbaues eines herkömmlichen Standard-Video-Magnetbandrecorders
(VTR).
Fig. 2A und Fig. 2B zeigen eine Seitenansicht bzw. eine
Draufsicht eines im Durchmesser reduzierten Drehmagnetkopf-Aufbaues,
der einem Miniatur-VTR gemäß einem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung
zugeordnet ist.
Fig. 3A u. Fig. 3B zeigen Aufzeichnungsmuster von Video-Signalen,
die auf einem Magnetband mit einem Standard-VTR bzw. mit einem Miniatur-VTR gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgezeichnet worden sind.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Fernsehkamera und
einer zugeordneten Referenzsignal-Erzeugungsschaltungsanordnung
zur Benutzung in Kombination mit dem Miniatur-VTR gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht eines im Durchmesser reduzierten
Drehmagnetkopf-Aufbaues, der einen Miniatur-VTR
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel für
die vorliegende Erfindung zugeordnet ist.
Fig. 5A zeigt eine Einzelheit der Drehmagnetkopf-Aufbaues
gemäß Fig. 5.
Fig. 5B verdeutlicht das Aufzeichnen von Signalen mittels des Drehmagnetkopf-Aufbaues gemäß Fig. 5.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Kombination einer Fernsehkamera mit einem Miniatur-VTR,
der den Drehmagnetkopf-Aufbau gemäß Fig. 5 verwendet.
Fig. 7A u. Fig. 7B zeigen jeweils ein Zeitdiagramm zur Erklärung
der Arbeitsweise der Kombination gemäß Fig. 6.
In den Figuren sind durchwegs gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. IA u. Fig. IB ist ein Aufnahme/Wiedergabe-Magnetkopftrommel-Aufbau
zur Verwendung in einem Schrägspur-Video-Magnetbandrecorder (VTR) gezeigt,
der eine Drehkopf trommel 1 eines Durchmessers D-, und zwei
Magnetköpfe H„ und Hg5 die um einen Winkel von 180° gegeneinander
versetzt montiert sind, aufweist. Ein Magnetband ist um den Umfang der Drehkopftrommel 1 über einen Winkelbereich
von im wesentlichen 180 und bei. einem Wendelwinkel oder Standwinkel von 6 relativ zu der Rotationsebene der
Magnetköpfe H* und HR gewickelt, wie dies in Fig. IB gezeigt
ist. Das Magnetband wird in einer Vor!aufrichtung a
gezogen, während die Magnetköpfe H„ und H„ in einer Drehrichtung
b gedreht werden.
In einem Standard-Video-Magnetbandrecorder oder Standard-VTR
ist die Drehkopftrommel (auch Führungstrommel genannt) verhältnismäßig groß. Alle Versuche, die Abmessungen über
alles des VTR zu verringern, sind durch die mangelnde Möglichkeit begrenzt, die Größe der Drehkopftrommel 1 zu verringern.
Dementsprechend betrifft ein Ausführungsbeispiel
für die vorliegende Erfindung die Verringerung der Größe der Drehkopftrommel, während diese Drehkopftrommel in der
-ιοί Lage ist, Video-Signale in einem Aufzeichnungsmuster aufzuzeichnen,
das kompatibel mit einem Standard-VTR ist. Wie in Fig. 2A und Fig. 2B gezeigt, hat ein Miniatur-VTR eine im
Durchmesser verkleinerte Drehkopftrommel 3 mit einem Durchmesser
D25 der hier zu 3/5 des Durchmessers D-, der normal
großen Drehkopftrommel gewählt ist. Das Magnetband wird um diese verkleinerte Drehkopftrommel über einen Winkelbereich
α gewickelt, der hier angenähert 300 beträgt. Zu diesem Zweck sind eine erste und eine zweite Führungsrolle
4a und 4b vorgesehen, um das Magnetband 2 in einer sog. Omega-Wickelkonfiguration um die Drehkopftrommel 3 zu halten.
Das Magnetband 2 wird bei einem Standwinkel θ2 9e~
wickelt, wie dies in Fig. 2B gezeigt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel trägt die Drehkopftrommel 3
einen sich drehenden Magnetkopf H mit einem einzigen Luftspalt.
Dieser einzige Magnetkopf H wird zum Aufzeichnen aller Video-Signale auf dem Magnetband 2 benutzt. Da jedoch
die Führungsrollen 4a und 4b nicht in Koinzidenz (d. h. an
einem einzigen Ort montiert) gebracht werden können, muß der Wickelwinkel α kleiner als 360° (vorzugsweise 300°)
sein. Dadurch entsteht eine Lücke von 360° - α, in der der Magnetkopf H außer Berührung mit dem Magnetband steht.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Magnetband 2, wie in
Fig. 2A und Fig, 2B gezeigt, in Vorlaufrichtung a gezogen,
während sich der Magnetkopf H um die Drehkopftrommel 3 in der Drehrichtung b dreht.
3Q Beispiele für Magnetbandaufzeichnungsspuren, wie sie von
einem Standard-VTR und einem Miniatur-VTR aufgezeichnet werden, sind in Fig. 3A und Fig. 3B gezeigt. Auf der linken
Seite der Figur 3A ist ein Magnetbandaufzeichnungsmuster P^
gezeigt, das durch einen Standard-VTR (Fig. IA u. Fig. IB)
gebildet ist. Auf der rechten Seite der Figur ist ein Magnetbandaufzeichnungsmuster
Ρς gezeigt, das von einem Miniatur-VTR mit der im Durchmesser verkleinerten Drehkopftrommel
3 (Fig. 2A u. Fig. 2B) aufgezeichnet ist.
-πι In dem Standard-VTR-Magnetbandaufzeichnungsmuster Pn sind
wegen der relativen Bewegung des Magnetbandes 2 und der Magnetköpfe H„ und HR - während sich das Magnetband 2 und
die Magnetköpfe H. und Hß in ihren jeweiligen Richtungen a
und b fortbewegen - Aufzeichnungsspuren T^-, , T«,? auf dem
Magnetband 2 unter einem Aufzeichnungswinkel q~ relativ zu
der Vor!aufrichtung a gebildet. Diese Spuren haben eine
Spurlänge JL.. Wenn das Magnetband nicht fortbewegt wird,
werden Standbild-Betriebsweisen-Aufzeichnungsspuren Τςρ und
Τς., auf dem Magnetband 2 unter dem Standwinkel Θ, gebildet.
Weil diese Standbild-Betriebsweisen-Aufzeichnungsspuren
Τς2, Τςο nur aufgrund der Drehbewegung der Magnetköpfe H^
und HR in der Richtung b gebildet werden, haben sie eine
Länge JL· gleich der Umfangslänge der Berührung zwischen dem
Magnetband 2 und der Drehkopftrommel T, d. h.
Obgleich ersichtlich ist, daß diese Aufzeichnungsspuren
20
^Nl' TN2' TS2' TS3 ei'ne endliche Breite haben würden, sind
aus Gründen der Einfachheit nur ihre jeweiligen Mittellinien dargestellt.
Um ein Magnetband zu erstellen, das kompatibel mit dem Standard-VTR
und den Miniatur-VTR ist, muß der Miniatur-VTR Aufzeichnungsspuren der gleichen Länge SL*. und des gleichen
Aufzeichnungswinkels Θ« bilden, dies sogar obwohl die Umfangsstrecke,
die durch den Magnetkopf H überlaufen wird, während er in Berührung mit dem Magnetband 2 steht, unterschiedlich
von den korrespondierenen Werten in dem Standard-VTR ist.
Dementsprechend hat, wie dies auf der rechten Seite in Fig. 3A gezeigt ist, das Magnetbandaufzeichnungsmuster Ρς, das
cc ^
durch den Miniatur-VTR gebildet wird, Aufzeichnungsspuren
T1^-J und T'N2>
die eine Länge £'., haben und unter einem
Aufzeichnungswinkel 0Q gebildet sind. StandbiId-Betriebswei-
sen-Auf zei chnungsspuren T/., T.1, sind unter einem Standwinkel
ausgebildet und haben eine Länge g,' <-korrespondi erend
mit der Strecke, die durch den Magnetkopf H auf dem Magnetband 2 überlaufen wird, wobei letzteres mit einem Wickel-
winkel α um die Drehkopftrommel gewickelt ist. Weil dieser
Wickelwinkel α kleiner als 360° ist, wird die Länge I'ς zu
5 360°
Weil das Magnetband 2 bei einer Geschwindigkeit V sowohl in
dem Standard-VTR-Magnetbandaufzeichnungsmuster P^ als auch
in dem Miniatur-VTR-MagnetbandaufZeichnungsmuster Ρςι gezogen
wird, haben aufeinanderfolgende Aufzeichnungsspuren T^-,
und Τ»,,, oder T».', und T,.'« einen Abstand oder ein Inter-
T p- vail L , das durch die Beziehung
el —
La = TY
bestimmt ist, wobei fw die Vertikalfrequenz (d. h. die TeilbiIdfrequenz)
des Video-Signals ist, das auf dem Magnetband 2 aufgezeichnet ist. In dem NTSC-System (benutzt in den USA
und in Japan) beträgt diese Frequenz fw ungefähr 60 Hz,
während sie in dem CCIR-System (beispielsweise in einigen
Ländern Europas benutzt) 50 Hz beträgt.
Um ein Magnetbandaufzeichnungsmuster Ρς so auszubilden, daß
das Magnetband 2, das durch den Miniatur-VTR ausgebildet ist, kompatibel mit dem Standard-VTR ist, müssen der Wickelwinkel
α, der Durchmesser D2 der Drehkopftrommel 3 und der
Standwinkel Θρ so ausgewählt werden, daß sie geeignete Werte
haben.
Zunächst wird die Auswahl des Wickel winkels α erläutert.
Für jeden ausgewählten Wickelwinkel α des Magnetbandes 2 um
die Drehkopftrommel 3 herum muß die Menge der aufgezeichneten Video-Information während einer Vertikalperiode, die
aufzuzeichnen ist und innerhalb der Länge &' der Spur ent-
halten ist, die gleiche wie in der Länge £.. einer Standard-VTR-Aufzeichnungsspur
sein. Im einzelnen ausgedrückt heißt dies, daß die Menge der aufgezeichneten Video-Information
innerhalb der Länge £' der Spur 262.5 H in dem NTSC-System beträgt, wobei H ein Horizontalabtastintervall ist, während in einem CCIR-System, beispielsweise dem PAL-System, Video-Information entsprechend 312.5 H innerhalb der Länge Jl'n
der Spur aufzuzeichnen ist.
innerhalb der Länge £' der Spur 262.5 H in dem NTSC-System beträgt, wobei H ein Horizontalabtastintervall ist, während in einem CCIR-System, beispielsweise dem PAL-System, Video-Information entsprechend 312.5 H innerhalb der Länge Jl'n
der Spur aufzuzeichnen ist.
Deshalb ist dann, wenn das Magnetband 2 um die Drehkopftrommel
3 über einen Wickelwinkel von 360° gewickelt wird, die Menge der aufgezeichneten Video-Information zu diesem Zeitpunkt
durch
525 M Y
+ x
in dem NTSC-System und durch
625 + γ
2
20
20
in dem CCIR-System gegeben. Wenn sowohl in dem NTSC-System als auch in dem CCIR-System der Wickelwinkel zu α gewählt
ist, wobei α kleiner als 360° ist, kann eine Beziehung wie in der folgenden Gleichung (1) ausgedrückt aufgestellt werden:
ist, wobei α kleiner als 360° ist, kann eine Beziehung wie in der folgenden Gleichung (1) ausgedrückt aufgestellt werden:
Die Anzahl der Horizontalabtastzei1 en, die mit einer Dre-QQ
hung der Drehkopftrommel 3 korrespondiert, sollte aus mehreren Gründen eine ganze Zahl sein, nämlich wegen des Entfernens
einer Bildinstabilität, wegen der Beseitigung eines
Sprung-Phänomens zwischen aufeinanderfolgenden Feldsignalen und wegen weiterer Probleme.
Sprung-Phänomens zwischen aufeinanderfolgenden Feldsignalen und wegen weiterer Probleme.
Die folgende Beziehung (2) besteht zwischen dem NTSC-System und dem CCIR-System:
-14-525 : 625 = 21 : 25 ... (2)
Da 21 und 25 in ihrem Verhältnis zueinander "Primzahlen"
sind, kann, wenn 2X zu 21m und 2Y zu 25m angenommen wird (wobei m eine ganze Zahl ist), der Wickelwinkei a5 der
durch die folgende Gleichung (3) ausgedrückt ist, aus den Gleichungen (1) und (2) gewonnen werden:
525 · 360° 625 · 360° 25 · 360° ,,x
525 + 21m 625 + 25m 25 + m IO
Der Ausdruck links von dem zweiten Gleichheitszeichen repräsentiert
den Wickelwinkel in dem NTSC-System, und der Ausdruck rechts davon repräsentiert den Wickelwinkel in dem
CCIR-System. Die Gleichung (3) zeigt, daß der Wickelwinkel α so ausgewählt werden kann, daß er gemeinsam für VTR's
des CCIR-Systems und des NTSC-Systems verwendet werden kann.
Falls ganzzahlige Werte m = 1, 2, 3 ... in die Gleichung
(3) eingesetzt werden, werden Werte für α für die korrespondierenden
Werte für m erhalten. Indessen ist der Wickelwinkel aufgrund der Konstruktion des VTR auf ein bestimmtes
Maß begrenzt. Das bedeutet, daß falls m als sehr kleine ganze Zahl (m = 1 oder 2) ausgewählt wird, der Wickelwinkel
α groß wird und es schwierig wird, die Führungsrollen 4a und 4b, die in Fig. 2A gezeigt sind, in mechanischer
Hinsicht zusammen mit der zugeordneten Drehkopftrommel 3
OQ anzuordnen. Andererseits wird der Wickelwinkel α dann, wenn
m als eine große ganze Zahl ausgewählt wird, klein, und der Durchmesser D2 der Drehkopftrommel wird groß. Daher ist es
vorzuziehen, daß m zu 4 bis 5 gewählt wird. Vom praktischen Standpunkt aus gesehen beträgt der Wickelwinkel α dann,
wenn m zu 4 ausgewählt wurde, 310.34°, und wenn m zu 5 ausgewählt wurde, beträgt der Wickelwinkel α 300°. In diesem
Ausführungsbeispiel ist der ganzzahlige Wert m zu 5 ausgewählt,
so daß der Wickelwinkel 300° beträgt.
-15-
Wenn der Wickelwinkel α einmal ausgewählt worden ist, ist
damit der Durchmesser D2 der Drehkopftrommel 3 bestimmt. In
anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß in dem Magnetbandaufzeichnungsmuster
Ρς in Fig. 3A ein Dreieck AABC aus
den Verbindungspunkten A, B u. C gebildet ist und der Durchmesser
D? der im Durchmesser verkleinerten Drehkopftrommel
3 erhalten werden kann. Die Punkte A und B repräsentieren
die Uberschneidungspunkte der verlängerten Aufzeichnungsspuren Tn,ρ und Τ«,, mit der verlängerten StandbiId-Be-
IQ triebsweisen-Aufzeichnungsspur Tc12- Der Punkt C korrespondiert
mit dem Punkt As ist jedoch um einen Spurenschritt L,
in der Vorlaufrichtung a des Magnetbandes positioniert. Auf
dieses Dreieck AABC kann das Cosinus-Theorem angewendet
werden, und die im folgenden ausgedrückte Beziehung kann !5 gewonnen werden. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies,
daß dann, wenn das Magnetbandaufzeichnungsmuster Ρς in Fig.
3A durch die Winkelpunkte A, B, C und die Längen AB5 AC u.
BC, wie sie in Fig. 3B gezeigt sind, ausgedrückt wird, die
Beziehung die folgende Form annimmt:
UDJ2 - (U2 + (M0° - O2 - 2-1- - *™-°^ . cos(180°-e0)
ά 'V a V a°
V " " 'Va0
' sZ ,360° „„^2 „ 360°>
Va a
/V ν 2 ^360° oa ^2 360°x£f N V_
= t__; + (___ .^nJ + 2. . f^
Auf diese Weise kann die folgende Gleichung (4) aufgestellt werden :
1V
35
-16-wobei fy die Video-Feld- oder Halbbildfrequenz ist.
Unter Benutzung der Gleichung (4) kann, da die Magnetbandgeschwindigkeit
V, die Vertikal- oder Feldfrequenz fy, die
Spurlänge £'N und der Aufzeichnungswinkel Θ~ zuvor erstellt
worden sind, falls der Wickelwinkel α wie zuvor erwähnt in die Gleichung (4) eingesetzt wird, der Durchmesser D2 der
im Durchmesser verkleinerten Drehkopftrommel 3 berechnet
werden.
IO
IO
Es sei nun angenommen, daß der Durchmesser D-, der Standard-VTR-Drehkopftrommel
1, der beispielsweise das sog. ß-Magnetbandformat
ermöglicht, 74.487 mm, der Standwinkel Θ, 50O-O'5T", die Magnetbandtransportgeschwindigkeit V 20 mm/s
,15 und die Feldfrequenz 59.94 Hz ist. Wenn diese Werte in die Gleichung (4) eingesetzt werden, wird der Durchmesser D2
der Drehkopftrommel 3 44.6742 mm. Auf diese Weise kann der Durchmesser D2 der Drehkopftrommel auf etwa 3/5 des Durchmessers
D-, herkömmlicher Drehkopf trommel η reduziert werden.
Als nächstes wird die Gewinnung des Standwinkels θ? erläutert.
Wie in Fig. 3A gezeigt, muß die Sinus-Komponente (d. h. die Projektion längs der effektiven Breite des Magnetbandes)
der Spurlänge ϋ,ς der Standbild-Betriebsweisen-Aufzeichnungsspur
Τς2 in dem Standard-VTR gleich der Sinuskomponente
der Spurlänge i\ der Standbild-Betriebsweisen-Aufzeichnungsspur
T'S3 in dem Miniatur-VTR sein. Aus dieser Tatsache
heraus kann die folgende Gleichung (5) erhalten werden:
πϋι TrD2 α
s i η Q0 . . . (5 ).
2
360°
Auf diese Weise kann der Standwinkel G2 durch die folgende
Gleichung (6) ausgedrückt werden:
i«n° D1
O2 = arc sin (-i£H_ . ^- . sinoj ... (6)
O2 = arc sin (-i£H_ . ^- . sinoj ... (6)
α 2
Wie zuvor beschrieben, ist der größere Durchmesser D, der Drehkopftrommel 74.487 mm groß, der kleinere Durchmesser
Dp der Drehkopftrommel ist 44.6742 mm groß, und der Standwinkel
Θ-ι beträgt 5°. Dementsprechend wird der Standwinkel
5°00'08". In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß der Standwinkel Θρ einen Korrekturanteil von im wensentlichen
acht Bogensekunden enthält, wenn er mit dem Standwinkel Θ, des Standard-VTR verglichen wird. Dieser Korrekturanteil
korrepsondiert mit einer Versetzung um 5 pm. Die Neigung der Führungsrollen 4a, 4b, die der Drehkopftrommel 3 des
Miniatur-VTR zugeordnet sind, ist auf geeignete Weise ausgewählt.
Da, wie in Fig. 2A gezeigt, die Magnetbandrecorder-Einrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung ein Signal über einen Magnetkopf H aufzeichnet und das Magnetband 2 um die Drehkopftrommel
3 über einen Bereich eines Wi ekelwinkels α von
im wesentlichen 300° aufgewickelt ist, kann das gleiche Feld Video-Information, wie es durch einen herkömmlichen
Standard-VTR in den Standard-Aufzeichnungsspuren T^-, und
Tj^j2 aufgezeichnet ist, nicht innerhalb der Spurlänge £'
aufgezeichnet werden, es sei denn, daß eine Nichtstandard-Horizontalabtastfrequenz
f',, benutzt wird, die sich von der Standard-Hori zontal abtastf requenz f„, die in dem Standard-VTR
benutzt wird, unterscheidet. Folglich wird das Video-Signal,
das aufzuzeichnen ist, in Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung modifiziert, so daß es die Nichtstandard-Horizontalabtastfrequenz
f'u hat, wie sie durch die folgende Gleichung (7) ausgedrückt ist:
f = 36° f it)
I Ii ■ lij ... V'/·
π α π
Hier kann f^ die Standard-Horizontalabtastfrequenz des
NTSC-Systems oder des CC IR-Systems, beispielsweise des PAL-Systems,
repräsentieren.
Das bedeutet, daß für einen bestimmten Wickel winkel α ein
geeigneter Wert der Horizontalabtastfrequenz f'„ ausgewählt
ist. In gleicher Weise wird eine FarbhiIfsträgerfrequenz
f für einen FarbhiIfsträger im gleichen Verhältnis, d. h.
O C K
. von der Hi Ifträgerfrequenz f , die in einem Standard-VTR
benutzt wird, ausgewählt.
Wenn die Horizontalabtastfrequenz f'H ausgewählt wird, wie
sie durch die Gleichung (7) ausgedrückt ist, kann während der Periode, in der der sich drehende Magnetkopf H das Magnetband
2 berührt, die Video-Information, die in einem
Video-Feld enthalten ist (beispielsweise Signale von 262.5
Horizontalperioden) vollständig aufgezeichnet werden. In
diesem Fall wird während einer Periode, innerhalb derer die Drehkopftrommel 3 ein vollständige Umdrehung in im wesentlichen
1/60 s ausführt, dem VTR das Äquivalent zu etwa 304 horizontalen Zeilen des Video-Signals von einer Signalquelle,
beispielsweise einer Fernsehkamera, zugeführt. Daher
sollte, wenn das Signal, welches aufzuzeichnen ist, von einer Fernsehkamera geliefert wird, die Hoizontalabtastfrequenz,
die der Fernsehkamera zur Steuerung der Horizontalablenkung
der Fernsehkamera zugeführt wird, zu f., ausgewählt
werden. Dann kann, wenn das sich ergebende Signal aufgezeichnet ist, dieses vollständig und genau mit einem Standard-VTR
wiedergegeben werden. Außerdem kann, wenn das aufzuzeichnende Signal ein von einem Sender empfangenes Video-Signal
oder ein Video-Signal ist, das von einem Standard-VTR wiedergegeben wird, die Umsetzung der Standard-Horizontalabtastfrequenz
fH in eine Nichtstandard-Horizontalabtastfrequenz
f., leicht durch Einschreiben des Video-Signals
bei einer Einschreibgeschwindigkeit in eine Speichereinheit,
beispielsweise eine ladungsgekoppelte Schaltung CCD oder dergl., und dann durch Auslesen des Signals aus der
Speichereinrichtung bei einer Auslesegeschwindigkeit, die
um einen Faktor größer als die Einschreibgeschwindig-
Ub
keit ist, ausgeführt werden.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Anordnung eines Ausführungs-
beispiels für eine Referenzsignal-Erzeugungsschaltungsanordnung
10. Die Anordnung ist vorzugsweise in eine Kombination aus einer Fernsehkamera und einem Miniatur-VTR eingebaut,
in der das Signal aus der Fernsehkamera dem Miniatur-VTR zugeführt und direkt auf ein Magnetband durch den Magnetbandrecorder
gemäß der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet
wird. Ein Referenzsignaloszi11ator 11 erzeugt an seinem Ausgang
ein Referenzschwingungs-Ausgangssignal mit einer Fre-
OCQ
quenz von χ 4f (wobei f die Hi1fsträgerfrequenz ei-
nes FarbhiIfsträgers ist, der in einem Standard-VTR benutzt
wird). Diese Referenzfrequenz enthält einen Korrekturfaktor
korrespondierend mit dem Wickelwinkel α. Das Referenzschwingungs-Ausgangssignal
aus dem Referenzsignaloszi11ator 11
wird einer Viertelungsschaltung 12 zugeführt, in der die
Hilfträgerfrequenz f mit dem Korrekturfaktor wie zuvor
erläutert gewonnen wird, die dann an eine FarbhiIfsträger-Anschlußklemme
18 abgegeben wird. Auf ähnliche Weise wird das Referenzschwingungs-Ausgangssignal einer Halbierschaltung
13 zugeführt. Das Referenzschwingungs-Ausgangssignal,
das in der Halbierschaltung 13 heruntergeteilt worden ist,
wird dann einem Zähler 14 zur Teilung durch 455 zugeführt. Demzufolge liefert der Zähler 14 an eine Horizontalabtastsi■
gnalklemme 19 ein Signal mit der Nichtstandard-Horizontalabtastfrequenz
f'„. Das Referenzschwingungs-Ausgangssignal
wird ferner an einen Eingang eines weiteren Zählers 15 zur Teilung durch 455 geliefert, dessen Ausgang mit einem Eingang
eines anderen Zählers 16 zur Teilung durch 525 verbunden ist. Der Ausgang des letzteren ist mit einem Frequenzteilungszähler
17 verbunden, um das ihm zugeführte Signal
3q mit einem Wert a/360° zu teilen. Der Frequenzteilungszähler
17 liefert ein Vertikai synchroni sierungssignal bei der Feldfrequenz
fw, die die gleiche Feldfrequenz ist, wie sie
durch den Standard-VTR erzeugt wird. Dieses Vertikai synchroni
si erungssi gnal wird an einen zweiten Anschluß 20 abgegeben .
Die zugeordnete Fernsehkamera-Anordnung enthält eine Aufnahmeröhre
31 sowie Horizontal- und Vertikai ab!enkschaltungen
32, 33. Eine Ausgangsklemme 34 ist mit einer Fangelektrode
der Aufnahmeröhre 31 verbunden, und es tritt ein Ausgangsfernsehsignal
an deren Ausgangsklemme 34 auf. Die Horizontal- und Vertikaiablenkschaltungen 32, 33 haben Ausgänge,
die mit entsprechenden Horizontal und Vertikai ab!enkspulen
35, 36 verbunden sind, welche über der Aufnahmeröhre 31 angeordnet sind.
Das Fernsehsignal, das an der Ausgangsklemme 34 auftritt,
kann direkt dem Magnetkopf H des Miniatur-VTR gemäß der vorliegenden Erfindung zugeführt werden, um es dadurch auf
dem Magnetband 2 aufzuzeichnen;
Wie zuvor beschrieben, kann mit dem Miniatur-VTR gemäß der vorliegenden Erfindung das Magnetbandaufzeichnungsmuster Ρς
davon perfekt durch Benutzung der im Durchmesser reduzierten Drehkopftrommel 3 gebildet werden, und dieses Magnetbandaufzeichnungsmuster
Ρς ist das gleiche wie das magnetbandaufzeichnungsmuster,
das von dem Standard-VTR gebildet wird. Auf diese Weise ist die Kompatibilität zwischen dem
Standard-VTR und dem Miniatur-VTR sichergestellt.
Durch den Miniatur-VTR aufgezeichnete Signale können durch
den Standard-VTR wiedergegeben werden, und umgekehrt können
durch den Standard-VTR aufgezeichnete Signale durch den
Miniatur-VTR wiedergegeben werden.
Daher ist die Magnetband-Aufzeichnungs/Wiedergabe-Einrichtung
gemäß der vorliegenden Erfindung ausgezeichnet für die Verwendung in einer Kombination aus einem Miniatur-VTR und
einer Fernsehkamera, welche Einrichtungen zu einer einzigen Einheit zusammengebaut sind, geeignet. Dies kann auf einfache
Art und Weise durch das Erzeugen der Horizontalabtastfrequenz
f'u» die benutzt wird, um die Fernsehkamera 30 in
Übereinstimmung mit der Horizontalabtastfrequenz f„ zu
treiben, durchgeführt werden, wobei die Horizontalabtastfrequenz
f 1M in Übereinstimmung mit dem Wickelwinkel α und dem
Durchmesser D2 der Drehkopftrommel 3 des VTR, mit dem die
-21-Kamera 30 direkt verbunden ist, bestimmt wird.
Obgleich der sich drehende Magnetkopf H, der in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzt wird, ein solcher
ist, der einen einzigen Magnetisierungsspalt hat, ist es
aus praktischen Gründen vorzuziehen, einen sog. Doppel-Azimut-Magnetkopf zu verwenden, so daß das Magnetbandaufzeichnungsmuster,
das durch diesen gebildet wird, als ein sicherheitsabstandsloses
Magnetbandaufzeichnungsmuster, beispielsweise
des Typs, wie er häufig in einem Heim-VTR benutzt wird, aufgezeichnet wird. In dem Standard-VTR haben die
Magnetköpfe H. und Hß unterschiedliche Azimutwinkel, und
das Magnetbandaufzeichnungsmuster kann ohne Sicherhaitsabstände
oder -streifen zwischen den Aufzeichnungsspuren T.,-, ,
!"..ρ aufgezeichnet werden. Es ist wünschenswert, einen Doppel-Azimut-Magnetkopf
oder dergl . in dem Miniatur-VTR zu verwenden, so daß die magnetischen Spuren, die dadurch aufgezeichnet
werden, identisch mit dem Magnetbandaufzeichnungsmuster
eines Standard-Doppel-Azimut-VTR sind.
Wie in Fig. 5 gezeigt, hat beispielsweise ein Doppelluftspalt-Magnetkopf
Aufzeichnungsluftspalte H'A und Η'β, die
einen Abstand in Richtung der Drehung, der mit einem Wert zwischen IH und 2H korrespondiert, aufweisen, wobei H das
Horizontalabtastinterval1 ist. In diesem Fall sind die Aufzeichnungsluftspalte
H'A und H' umfangsorientiert in der
Reihenfolge angeordnet, wie sie in Berührung mit dem Magnetband 2 kommen. Die Phase des Vertikai synchronisierungssi gnals
von der Fernsehkamera wird um einen vorbestimmten Betrag vorverschoben oder verzögert, der mit dem Abstand G
zwischen den Aufzeichnungsluftspalten korrespondiert, so
daß irgendeine Bildinstabilität oder ein Springen des Signals,
beispielsweise zwischen aufeinanderfolgenden Feldern,
vermieden wird. Damit macht sich keine Störung im Synchronismus auf dem Bildschirm eines zugeordneten Fernsehmonitors
bemerkbar.
Wenn
die Aufzeichnungsluftspalte H'„ und H'ß unterschiedli -
ehe Azimutwinkel haben, werden die aufeinanderfolgenden
Aufzeichnungsspuren T'N1 und T1^2 mit damit korrespondierenden
unterschiedlichen Azimutwinkeln aufgezeichnet, wie
dies in Fig. 5B dargestellt ist.
Fig. 6 zeigt signifikante Teile einer Kombination einer Fernsehkamera und eines Miniatur-VTR gemäß einem Ausführungsbeispiel
für die vorliegende Erfindung, bei dem ein Doppel 1uftspalt-Magnetkopf H1 verwendet wird. Als Ergebnis
werden dadurch aufeinanderfolgende Felder des Video-Signals
mit unterschiedlichen Azimutwinkeln in einem sicherheitabstandslosen
Format auf dem Magnetband 2 aufgezeichnet.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Aufzeichnungsluftspalte
H'« und H' durch einen Abstand G, der mit dem Wert 1.5H korrespondiert, voneinander getrennt. Die Referenzsignal
-Erzeugungsschaltungsanordnung 10 erzeugt den Farbhilfsträger
mit der Frequenz f , das Horizontal abtastsignal mit
der Nichtstandard-Horizontalabtastfrequenz f'„ und das Verti
kai synchroni sierungssignal bei der Standard-Feldfrequenz
fw jeweils an den Klemmen oder Anschlüssen 18, 19 bzw. 20.
Das Horizontalabtastsignal wird außerdem der Horizontalablenkschal
tung 32 der Fernsehkamera 30 zugeführt. Indessen wird das Vertikai synchroni sierungssignal nicht direkt von
der Referenzsignal-Erzeugungsschaltungsanordnung 10 an die
Vertikai ab!enkschaltung 33 geliefert, sondern wird stattdessen
an eine Verzögerungsschaltung abgegeben, die zwischen
der Referenzsignal-Erzeugungsschaltungsanordnung 10
und der Vertikai ab!enkschaltung 33 angeordnet ist.
Die Verzögerungsschaltung ist aus einer Verzögerungsleitung
37 mit einer Verzögerung um 1.5H und einer Schalteinrichtung
38 gebildet. Die Verzögerungsleitung 37 hat einen Eingang,
der mit der Referenzsignal-Erzeugungsschaltungsanordg5
nung 10 verbunden ist, und einen Ausgang, der mit einem Eingang der Schalteinrichtung 38 verbunden ist. Die Referenzsignal
-Erzeugungsschal tungsanordnung TO ist direkt mit einem weiteren Eingang der Schalteinrichtung 38 verbunden, und
ein Ausgang der letzteren ist mit der Vertikaiablenkschaltung
33 verbunden. Die Schalteinrichtung 38 wird mit der
Halbbildwechselfrequenz umgeschaltet, so daß der Ausgang
der Schalteinrichtung 38 an die Vertikaiablenkschaltung 33
ein modifiziertes Vertikai synchroni sierungssignal Sw abgibt,
wobei sich abwechselnde Vertikaiablenkimpulse um den
Betrag 1.5H korrespondierend mit dem Abstand G des AufzeichnungsTuftspalts
H'B hinter dem Aufzeichnungsluftspalt H'
verzögert werden.
Das Fernsehsignal wird von der Ausgangsklemme 34 aus durch
eine Video-SignalVerarbeitungseinheit 39 gesendet, an die
der FarbhiIfsträger, das Horizontalabtastsignal und das
Vertikai synchroni sierungssignal von den Anschlüssen oder
Klemmen 18, 19 bzw. 20 geliefert werden. Die Video-Signal-Verarbeitungseinheit
39 liefert Felder des verarbeiteten Fernsehsignals abwechselnd an die Aufzeichnungsluftspalte
H'Ä und H'B.
Eine Servo-Steuerschaltung 40 ist derart angeordnet, daß
sie das Vertikai synchroni sierungsignal von dem Anschluß 20
aufnimmt und somit die Drehgeschwindigkeit und Phase der
Drehkopftrommel 3 steuern kann.
Da die Schalteinrichtung 38 mit der Halbbildwechselfrequenz
umgeschaltet wird, beginnen die Felder des Fernsehsignals,
die durch den Aufzeichnungsluftspalt H ' » aufgezeichnet werden, zu einer Zeit, die mit dem Auftreten des Vertikalsynchronisierungssignals
korrespondiert, wohingegen die restliehen Felder, die durch den Aufzeichnungsluftspalt H'ß
aufgezeichnet werden, zu einer Zeit beginnen, die um einen Betrag von 1.5H danach verzögert ist. Dies erlaubt, daß die
Erzeugung des Fernsehsignals zeitlich mit der Ausrichtung
der betreffenden Aufnahmeluftspalte H'A, H'B mit dem Anfang
der jeweils zugeordneten Aufzeichnungsspur Τ'Ν,- bzw. T'N„
zusammenfal 11.
Dies kann anhand von Fig. 7A und Fig. 7B erklärt werden.
Wie in Fig. 7A gezeigt, korrespondiert jede Umdrehung dann,
wenn jede Umdrehung des Doppel 1uftspalt-Magnetkopfes H1
jeweils in 1/60 s (in dem NTCS-System) auftritt, ebenfalls
mit 315 Horizontalabtastinterval1 en. Indessen beginnen wegen
des Abstandes oder des Versatzes zwischen den Aufnahmeluftspalten H'A und H'p die ungeradzahligen Aufzeichnungsspuren T'.n, T'N, usw., die von dem Aufnahmeluftspalt H1.
überlaufen werden, an einen vorbestimmten NuI1-Referenzpunkt
der Drehung der Drehkopftrommel 3 auf, wohingegen die restlichen geradzahligen Aufzeichnungsspuren T1*,,, usw., die
durch den Aufnahmeluftspalt H1□ überlaufen werden, an einem
Punkt in der Drehbewegung der Drehkopftrommel 3 beginnen, der von dem vorbestimmten NuI1-Referenzpunkt um den Betrag
1.5H entfernt ist. Dementsprechend hat, wie dies in Fig. 7B gezeigt ist, das modifizierte Vertikai synchroni sierungssi gnal
Sw erste und zweite modifizierte Feldintervalle F. und
FB, gleich mit (1/60 s + 1.5H) bzw. (1/60 s - 1.5H). Auf
diese Weise werden die aufeinanderfolgenden Felder des Video-Signals
um Beträge voneinander getrennt, die zwischen 54H und 51H wechseln.
Das Signal, das auf diese Weise erzeugt und aufgezeichnet
wird, führt zu einem Magnetbandaufzeichnungsmuster, das
kompatibel mit einem Standard-Doppel-Azimut-VTR ist und ohne Bildinstabilität oder ein merkbares Springen in dem
erzeugten Bild wiedergegeben werden kann.
Es ist ersichtlich, daß die Fernsehkamera nicht von einen Typ sein muß, der magnetische Ablenkspulen benötigt, und
daß eine Kamera, die eine ladungsgekoppelte Schaltung (CCD)
oder eine andere Einrichtung anstelle einer Video-Fotokatode hat, benutzt werden könnte.
Desweiteren ist es, während spezielle Ausführungsbeispiele
für die vorliegende Erfindung beschrieben worden sind, ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf genau diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist und daß zahlreiche mögliche
1 Modifikationen und Variationen dieser Ausführungsbeispiele
durch den Fachmann ausgeführt werden können, ohne daß dazu der allgemeine Erfindungsgedanke und der Schutzumfang, wie
er durch die Ansprüche bestimmt ist, verlassen werden müß-
5 ten.
Patentanwalt
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