DE3516108A1 - Verfahren zur aufzeichnung und wiedergabe eines signals auf einem traeger - Google Patents

Verfahren zur aufzeichnung und wiedergabe eines signals auf einem traeger

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DE3516108A1
DE3516108A1 DE19853516108 DE3516108A DE3516108A1 DE 3516108 A1 DE3516108 A1 DE 3516108A1 DE 19853516108 DE19853516108 DE 19853516108 DE 3516108 A DE3516108 A DE 3516108A DE 3516108 A1 DE3516108 A1 DE 3516108A1
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Description

  • Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Signals
  • auf einem Träger, Zusatz zu P 35 09 584.9 Die Hauptanmeldung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung eines Signals auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger, insbesondere für ein Digitalsignal auf einem Magnetband, bei dem jeweils zeitlich aufeinanderfolgende, gegenüber der Länge des Trägers kurze Spurabschnitte auf dem Träger nebeneinander liegen.
  • Der Erfindung nach der Hauptanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Aufzeichnungsverfahren zu schaffen, bei dem längere Segmente von Signalabschnitten möglich sind, und das sich besonders für die digitale Aufzeichnung eines Videosignals und für die Realisierung üblicher Trickmodi eignet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Erfindung nach der Hauptanmeldung dadurch gelöst, daß die Spurabschnitte etwa parallel zur Trägerkante verlaufen und in Querrichtung zur Trägerkante derart nebeneinander liegen, daß die Begrenzungslinien der gebildeten Blöcke von Spurabschnitten senkrecht oder annähernd senkrecht zur Trägerkante gerichtet sind.
  • Durch diese Art der Aufzeichnung entstehen auf dem Magnetband matrixartige, rechteckförmige, in Richtung des Magnetbandes aufeinanderfolgende Blöcke mit je einer Vielzahl von ca. 300 -1.000 parallel zur Bandkante verlaufenden Aufzeichnungsspuren.
  • Für die Abtastung müssen dabei die Köpfe in Längsrichtung des Magnetbandes mit der Abtastgeschwindigkeit bewegt werden.
  • Außerdem ist eine Bewegung des Kopfrades quer zur Bandlängsrichtung erforderlich, damit die einzelnen Spurabschnitte quer zur Bandkante nebeneinander geschrieben werden. Diese Bewegung muß mit einer konstanten Geschwindigkeit erfolgen, damit auf dem Magnetband geradlinige Spuren unter einem geringen Winkel zur Bandkante geschrieben werden.
  • An die Genauigkeit dieser Hubbewegung quer zur Bandlängsrichtung werden hohe Anforderungen gestellt, da die einzelnen Spurabschnitte genau wiedergefunden werden müssen und die Spurabschnitte nur eine Breite in der Größenordnung von 10 Fm haben.
  • Die erforderliche hohe Genauigkeit in dieser Hubbewegung läßt sich mit herkömmlichen Antriebsmitteln wie z.B. einem Schneckengetriebe, einem Hubmagneten oder einer Kulissenführung nicht ohne weiteres erreichen. Das beruht im wesentlichen darauf, daß die mechanischen Ungenauigkeiten und Toleranzen in dem Antrieb größer sind als die geforderte, durch die geringe Spurbreite bedingte Genauigkeit. Ungenauigkeiten in der Abtastung machen sich besonders stark bemerkbar bei dem Austausch von Bändern, wenn also ein auf einem Gerät bespieltes Band auf einem anderen Gerät abgespielt werden soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren nach der Hauptanmeldung die Genauigkeit der Hubbewegung des Kopfrades quer zur Bandlängsrichtung zu erhöhen.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf folgender Uberlegung. Der für die Hubbewegung erforderliche Antrieb hat unvermeidbare Ungenauigkeiten und Toleranzen, die eine genaue und fehlerfreie Aufzeichnung bzw. Abtastung der Spuren erschweren. Diese Ungenauigkeiten und Toleranzen können gar nicht oder nur mit einem unverhältnismäßig großen Aufwand verringert werden. Deshalb werden bei der Erfindung diese Ungenauigkeiten toleriert. Die Ungenauigkeiten und Abweichungen werden für einen bestimmten mechanischen Antrieb ermittelt, in einem programmierbaren Speicher abgelegt und dann zur Formung der Steuerspannung für den Antrieb für die Hubbewegung ausgenutzt, derart, daß sich eine weitestgehend fehlerfreie Abtastung ergibt. Die durch die Mechanik vorgegebenen Ungenauigkeiten werden also durch eine entsprechend vorgeformte Steuerspannung für den mechanischen Antrieb kompensiert.
  • Durch diese Lösung ergeben sich mehrere Vorteile. Die an sich sehr hohen Anforderungen an die mechanischen Toleranzen werden somit durch elektronische Mittel vermindert. Es kann mit geringem mechanischen Aufwand ein äußerst präziser Antrieb hergestellt werden, der durch direkte Verringerung der mechanischen Ungenauigkeiten und Toleranzen praktisch nicht erreichb#ar wäre.
  • Dadurch kann eine besonders genaue Festlegung der Spurlage auf dem Band erreicht werden. Die Austauschbarkeit der Bänder zwischen verschiedenen Abspielgeräten kann weitestgehend garantiert werden. Der Zugriff zu einzelnen Spuren ist mit Hilfe einfacher Zählschaltungen möglich, wenn für den Antrieb gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Schrittmotor verwendet wird. Die vom Motor durchgeführten Schritte können in einem Zähler ermittelt werden, und das Zählergebnis gibt mit großer Genauigkeit die jeweilige Lage des Kopfes quer zur Bandlängsrichtung an. Die an sich verwendete automatische Spurführung ATF (Automatic Track Following) braucht dann nur noch geringfügige Abweichungen zu korrigieren und wird damit wesentlich sicherer.
  • Vorzugsweise erfolgt die Ermittlung der im Korrekturspeicher abzulegenden Fehlerwerte durch genaue Justierbänder. Dann wird erreicht, daß alle Antriebe für den Vorschub quer zur Bandlängsrichtung gleich sind, d.h. unabhängig von mechanischen Toleranzen und ggf. Toleranzen eines elektromechanischen Wandlers.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht für die Hubbewegung die Anwendung eines Schrittmotors. Sog. lineare Actuatoren, die je Schritt eines Schrittmotors eine lineare Bewegung von 8 ... 32 ßm durchführen, sind bekannt und z.B. angeboten in der Druckschrift "Electronic Product News" Europe Middle East Band 14, Nr. 3, März 1985, Seiten 9 und 14. Derartige Schrittmotore erscheinen an sich für die genannte Hubbewegung ungeeignet. Sie bewirken nicht die gewünschte gleichförmige Bewegung, sondern nur eine treppenförmige Bewegung, die im vorliegenden Fall ungeeignet erscheint. Außerdem würden sich alle Abweichungen in der Größe eines Hubes bei der Vielzahl von Hüben addieren, so daß der Kopf über mehrere Spurabschnitte nicht mehr auf den richtigen Spurabschnitt gesteuert wird. Bei der erfindungsgemäusen Lösung indessen kann durch die Steuerspannung die treppenförmige Bewegung in eine kontinuierliche lineare Bewegung umgewandelt werden. Außerdem können durch in dem Speicher programmierte Werte die einzelnen Treppenstufen je für sich in ihrer Größe so korrigiert werden, daß sie den richtigen, dem Spurabstand entsprechenden Betrag haben.
  • Vorzugsweise besteht der Antrieb für die Köpfe für die Hubbewegung aus zwei Teilen. Zunächst ist ein Hauptantrieb z.B. in Form eines Schrittmotors mit einer Gewindespindel vorgesehen, der mit Stromimpulsen angetrieben wird und dessen Bewegungsschritte nicht korrigierbar sind. Zusätzlich ist ein mit diesem Antrieb in Reihe geschalteter elektromechanischer Wandler für einen Feinantrieb vorgesehen. Dieser Wandler wird durch die von dem programmierbaren Speicher entnommene und entsprechend den mechanischen Fehlern vorgeformte Steuerspannung gesteuert.
  • Dieser Wandler beseitigt dann einerseits die Ungleichmäßigkeit in der durch den Hauptantrieb bewirkten Bewegung und korrigiert außerdem die Amplituden der Stufen des Hauptantriebes.
  • Der Wandler, z.B. ein piezoelektrischer oder magnetostriktiver Wandler erzeugt eine fest mit seiner Eingangsspannung verkoppelte Bewegung. Dabei können große Kräfte wirken, die der Hauptantrieb aufnehmen muß. Falls der Hauptantrieb nicht in der Lage ist, entsprechend große Antriebskräfte zu liefern, sollte er zumindest selbsthemmend sein, damit bei durch den Wandler erzeugten Kraftspitzen kein Ausweichen erfolgen kann. Da Wandler, die als Dicken- oder Longitudinal-Schwinger ausgeführt sind, besonders für die Erzeugung von Druckkräften geeignet sind, sollte die Vorschubanordnung unter einer entsprechenden mechanischen Vorspannung gehalten werden. Diese Vorspannung bewirkt gleichzeitig die Spielfreiheit der Vorschubanordnung.
  • Wenn es gelingt, z.B. durch Reihenschaltung mehrerer als Biegeschwinger ausgeführter Wandler einen genügend großen Hub für die Gesamtbewegung des Kopfrades zu erzeugen, kann der Wandler alleine für die gesamte Hubbewegung des Kopfrades ausgenutzt werden, so daß der genannte Hauptantrieb, z.B. der Schrittmotor, entfallen kann.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
  • Darin zeigen Fig. 1 einen Antrieb mit einem Schrittmotor und einem Wandler für den Feinantrieb in zwei Ansichten, Fig. 2,3 Kurven zur Erläuterung der in Fig. 1 auftretenden Bewegungen und Spannungen, Fig. 4 ein Blockschaltbild für die Erzeugung der Steuerspannungen in Fig. 1,2, Fig. 5 den Zusammenhang zwischen den aufgezeichneten Signalen und den Spannungen zur Steuerung des Schrittmotors, Fig. 6 die Spuranordnung auf dem zur Programmierung des Speichers dienenden Justierband und Fig. 7 ein Blockschaltbild für die Programmierung des Speichers und die Erzeugung der Steuerspannungen aus dem Justierband.
  • Fig. 1 zeigt prinzipiell die Vorschuberzeugung mit einem Schrittmotor M als Hauptantriebselement. Ein spielfreier Seilzugantrieb 1 ist angedeutet. Durch Wahl einer dünnen Motorwelle 2 können bereits sehr kleine Bewegungsstufen erzeugt werden. Da hier jedoch die Wegstufen nur etwa 10 Fm betragen, wird eine zusätzliche Zahnraduntersetzung erforderlich sein, die durch eine mech. Vorspannung spiel frei gemacht werden kann.
  • Statt des Seilzuges kann auch eine Gewindespindel verwendet werden. Der Schrittmotor M besitzt ein scheibenförmiges Polrad 3 mit einer Vielzahl von in gleichmäßigem Abstand aufeinanderfolgenden Nord- und Südpolen. Die Bewegung des Polrades 3 ist davon abhängig, in welcher Reihenfolge und Richtung die Statorwicklungen 4,5 erregt werden. In Fig. 1 dreht sich das Polrad 3 bei jedem fl-Impuls einen Schritt weiter. Die Drehrichtung wird durch das Vorzeichen der Spannung mit der Frequenz f2 bestimmt.
  • Zur Erzeugung der für den Antrieb des Polrades 3 erforderlichen Stromimpulse dient die Steuerschaltung 7.
  • Zur Ubertragung der Vorschubbewegung auf die verschiebbare Einheit E dient das Seil. Die Einheit E stellt entweder eine mi den Aufzeichnungsköpfen rotierende Scheibe oder eine verschiebbare Bandführung dar. Zwischen das Seil und die Einheit E ist ein elektromechanischer Wandler W geschaltet, der als piezoelektrischer Biegeschwinger dargestellt ist. Es können auch andere piezoelektrische oder magnetostriktive Wandler verwendet werden. Die Abstimmung des aus Seil, Wandler W und Masse der Einheit E gebildeten Systems ist so, daß die Einheit E den Drehungen der Motorwelle 2 und den Auslenkungen des Wandlers W möglichst ohne Phasenfehler folgt.
  • Der Verschiebungsbereich der Einheit E muß einen Bezugspunkt besitzen. Dieser Bezugspunkt wird hier fotoelektrisch festgelegt. Dazu ist das scheibenförmige Polrad 3 des Schrittmotors M mit einer Öffnung 4 versehen, die mit dem Loch einer Blende B zur Deckung zu bringen ist, damit ein Fototransistor 6 das Signal Lm abgibt. Die Blende B ist drehbar und befindet sich an einem der beiden Anschläge A1 bzw. A2. Der justierbare Anschlag A2 bestimmt, bei welcher Stellung des Polrades 3 das Signal Lm erscheint. Liegt die Blende B am Anschlag Al, so ist die Blendenöffnung aus dem Bewegungsbereich der Polradöffnung herausgeklappt, so daß das Polrad kein Signal Lm erzeugen kann.
  • In Fig. 2 ist der stufenförmige Weg S1 des Seiles über der Zeit dargestellt. S2 ist der gewünschte kontinuierliche Wegverlauf der verschiebbaren Einheit E. Indem die Summe der in Fig. 3 dargestellten Spannungsverläufe auf den Wandler W gegeben wird, kann der gewünschte Wegverlauf erzeugt werden. Die Hauptkomponenten dieser Korrekturspannung bestehen aus einer Sägezahnspannung ul mit der Frequenz fl und einer Treppenkurve u2 mit der Grundfrequenz f2. ul sorgt für die konstante Vorschubgeschwindigkeit, u2 korrigiert Abweichungen der Stufengröße.
  • Die Spannung ul dient also zum Ausgleich der Treppenstufen in dem stufenförmigen Weg S1 und zur Umwandlung der Treppenkurve in die lineare Kurve S2. Die Spannung u2 dient zur Korrektur der Stufengröße des Weges S1, z.B. zum Ausgleich von zu großen Treppenstufen und damit einer zu großen Schrittbewegung der Einheit E, die sich über eine Vielzahl von Schrittbewegungen addieren würde. Derartige Abweichungen von der vorgeschriebenen Schrittweite können beim Seilzug durch Abweichungen des Durchmessers der Welle, um die das Seil läuft, entstehen, oder bei einer Gewindespindel durch Steigungstoleranzen. Die Zeit T1 entspricht also der Zeit der Abtastung eines Spurabschnittes und die Zeit T2 der Dauer einer Vorschubperiode, d.h. T2/2 der Zeit der Abtastung eines vollständigen Blockes in der Hauptanmeldung.
  • Die Treppenkurve S1 in Fig. 2 und die Sägezahnspannung ul in Fig. 3 sind idealisierte Darstellungen. In der Praxis werden sich hier andere Kurvenformen ergeben, die vor allem von der zu bewegenden Masse und den verfügbaren Antriebskräften abhängen.
  • Sofern die Kurvenformen bekannt sind, kann mit Hilfe des Schrittmotors M und des elektromechanischen Wandlers W die gewünschte gleichförmige Vorschubbewegung gemäß S2 erzeugt werden.
  • In Fig. 4 ist eine Elektronik zur Erzeugung der Vorschubbewegung dargestellt, bei der die Stellgröße für den Wandler W digitalisiert in einem PROM abgelegt ist.
  • Mit dem Zähler Z1 wird aus einer Ausgangsfrequenz f0 zunächst die Stufenfrequenz fl erzeugt. f0 ist bei der Aufzeichnung (Rec) mit denTaktfrequenzen des aufzuzeichnenden Signals verkoppelt.
  • Bei der Wiedergabe (Pb) wird f0 mit einem Quarzoszillator erzeugt. fl bestimmt die Bewegungsstufen und die Phase der Kopfumschaltung. Je fl-Periode wird eine Spur aufgezeichnet.
  • Der Zähler Z2 zählt die für eine Periode von f2 (Vorschubperiode) zu durchlaufenden Bewegungsstufen. Die Phase der Vorschubperiode muß so festgelegt werden, daß der vorgeschriebene Aufzeichnungsbereich auf dem Band durch die Vorschubbewegung überstrichen wird. Bei der Aufzeichnung erfolgt dies durch einseitige "mechanische" Begrenzung der Vorschubbewegung durch das Signal Lm, das ausgelöst wird, sobald das Vorschubgetriebe eine bestimmte Stellung erreicht. Bei der Wiedergabe erfolgt die Begrenzung des Vorschubes in einer der beiden Vorschubrichtungen durch ein in einer Randspur aufgezeichnetes Kennsignal, durch das die Erzeugung des Signals Ls ausgelöst wird. Durch die Vorderflanke des Signals Lm bzw. Ls wird in dem Monoflop MF ein Rückstellimpuls R für den Zähler Z2 erzeugt und damit der Beginn der f2-Periode festgelegt.
  • Fig. 5 zeigt den Zusammenhang zwischen den aufgezeichneten Spursignalen und den Spannungen zur Steuerung des Schrittmotors.
  • Der Spalt der Aufzeichnungsköpfe A und B besitzt unterschiedlichen Azimut. Während jeder f2-Periode werden zwei Blöcke oder tSpurpakete" mit entgegengesetzter Vorschubrichtung aufgezeichnet. Jeder Block besteht aus z = fl/2.f2 Spuren. Die jeweilige Vorschubrichtung wird durch die Polarität von f2 festgelegt.
  • Zwischen der letzten Spur jedes Aufzeichnungspaketes und der ersten Spur des neuen Paketes erfolgt kein Kopfwechsel. Der Schrittmotor M behält seine Stellung bei. Lediglich der Wandler W wird so gesteuert, daß zu den übrigen Spuren des jeweiligen Aufzeichnungspaketes parallele Spuren geschrieben bzw. abgetastet werden (Fig. 2 und 3). Sobald der Zähler Z2 durch das Signal Lm bzw. Ls in die richtige Zählphase gebracht ist, werden diese Signale wirkungslos, da der Zähler durch das Zählen der fl-Perioden beim Auftreten der Signale Lm bzw. Ls jeweils bereits in der Position ist, in die er durch die Signale andernfalls gebracht werden würde (s. Fig. 5).
  • Die Zählerstände der Zähler Z1 und Z2 definieren die Aufzeichnungspunkte innerhalb eines Spurpaketes (Matrix). Z2 gibt an, in welcher Spur (Zeile) sich der jeweils eingeschaltete Kopf befindet, und Z1 gibt an, an welchem Punkt der Spur (Spalte) Die Zählerstände von Zl und Z2 werden daher als Speicheradressen verwendet, um aus den in einem Speicher abgelegten Amplitudenwerten die Stellgröße für den Wandler W zu erzeugen. In dem in Fig. 4 gezeigten PROM 8 ist der Verlauf der Spannung u2 über eine volle f2-Periode abgelegt. Der Verlauf der Spannung ul ist jeweils nur für eine fl-Periode abgelegt, und zwar getrennt für die beiden Vorschubrichtungen.
  • Weitere Verläufe der Spannung ul für den Fall des abgeschalteten Schrittmotors sind ebenfalls im PROM 8 abgelegt.
  • Die digitalisierten Amplitudenwerte von ul und u2 werden mit zwei D/A-Wandlern 9,10 in Analogsignale gewandelt und in der Stufe 11 addiert. Die Verwendung nur eines D/A-Wandlers und eines digitalen Addierers ist ebenfalls möglich.
  • Bei Wiedergabe wird der aus der gespeicherten Information gewonnenen Stellgröße noch eine aus den Signalen für die automatische Spurführung (ATF) gewonnene Stellgröße uR zugeführt. Bei der Aufzeichnung wird letztere Stellgröße durch eine feste Spannung u0 ersetzt.
  • Anhand von Fig. 6 und 7 wird nun erläutert, wie die Daten zur Erzeugung der für den Wandler W erforderlichen periodischen Stellgröße unter Verwendung eines Justierbandes 12 gewonnen werden.
  • Fig. 6 zeigt die Spuranordnung auf dem Justierband 12. Die Aufzeichnung ist mit einem Präzisionsaufzeichnungsgerät mit kontinuierlichem Vorschub hergestellt. Die Schwierigkeiten, die bei der Umkehr der Vorschubrichtung auftreten, können hier dadurch ausgeschaltet werden, daß die Vorschubumkehr in zusätzlich aufgezeichneten Spuren durchgeführt wird. Innerhalb der z vorschriftsmäßigen Spuren ist dann die Vorschubgeschwindigkeit konstant.
  • Die Aufzeichnung enthält über die gesamte Spurlänge die für die automatische Spurführung (ATF) erforderlichen Informationen. So sind hier z.B. die Signale S1 bis S4 periodisch wiederkehrend jeweils über die volle Spurlänge aufgezeichnet. Der Azimut der Aufzeichnungsköpfe wurde gegenüber der vorschriftsmäßigen Zuordnung vertauscht. Auf diese Weise werden ideale Verhältnisse für die automatische Spurführung geschaffen. Das Signal der Spur, in der der Kopf geführt wird, induziert in der Wicklung des Kopfes keine Spannung, sondern nur die für die Spurführung auszuwertenden Signale aus den beiden Nachbarspuren.
  • Die auf den vorschriftsmäßigen Spurbereich (z Spuren) folgende Spur enthält ein zusätzliches Signal SL, durch das der Zähler Z2 (Fig. 4) in die richtige Zählphase gebracht wird.
  • Das zusätzliche Signal SL erscheint beimAbtasten der letzten Spur des vorschriftsmäßigen Spurbereiches. SL kann daher auch für die Einstellung des Anschlags A2 der Blende dienen. Der Anschlag ist so einzustellen, daß das vom Fototransistor erzeugte Signal Lm gleichzeitig mit dem durch das abgetastete Signal SL ausgelösten Signal Ls erscheint.
  • Um denVerlauf der Stellgröße für denWandler W zu ermitteln und abzuspeichern, wird die in Fig. 7 innerhalb der gestrichelten Linie dargestellte Schaltung an das Aufzeichnungsgerät angeschlossen.
  • Die Schaltung enthält eine spezielle ATF-Elektronik 13 zur Auswertung der vom Justdierband 12 abgetasteten Signale. Die Signale der Köpfe mit gleichem Azimut sind hier jeweils zusammengefaßt, bevor sie der Elektronik zugeführt werden. Bei 4 Köpfen sind das jeweils die einander gegenüberliegenden Köpfe.
  • Die ATF-Elektronik 13 erzeugt die Regelspannung uR, die dem Wandler W als Stellgröße zugeführt wird. Durch die idealen ATF-Signale werden die Köpfe mit höchster Genauigkeit in den Spuren des Justierbandes 12 geführt. uR ist die Stellgröße, die dem Wandler W zugeführt werden muß, damit alle Ungleichmäßigkeiten und Ungenauigkeiten des Hauptantriebs und des Wandlers ausgeglichen werden.
  • Die Schaltung nach Fig. 4 kann, wie bereits erwähnt, mit nur einem DAC aufgebaut sein. Dazu müssen die Signale ul und u2 in digitaler Form addiert werden (ul + u2 = uR). Oder die Stellgröße uR muß direkt im ROM abgespeichert sein. In diesen Fällen wäre es zweckmäßig, die digitalisierte Spannung uR vom Ausgang des ADC 14 dem DAC der Fig. 4 zuzuführen. Dadurch werden die Ungenauigkeiten des DAC bei der Erzeugung der Stellgröße uR mit berücksichtigt.
  • Nach Einlauf des Wiedergabebetriebes mit dem Justierband wird uR über ein oder mehrere f2-Perioden mit Hilfe des A/D-Wandlers 14 mit der Frequenz f0 abgetastet. Die Abtastwerte werden zunächst in einem RAM 15 gespeichert. Danach werden sie, mit Hilfe eines Mikroprozessors 16 so aufbereitet, daß sie als Daten für die spätere Reproduktion der Stellgröße im PROM 18 abgelegt werden können. Zu diser Aufbereitung gehört z.B. auch die Trennung des periodischen Anteils mit der Schritt frequenz fl vom Anteil mit der Frequenz f2. Natürlich kann der Spannungsverlauf von uR auch direkt, d.h. ohne diese Trennung im PROM 8 abgelegt werden.
  • Nach dem Laden des PROM 8, dem Einstellen des Anschlags A2 und dem Einsetzen des PROM 8 in die Schaltung nach Fig. 4 ist das Laufwerk für die Matrix-Aufzeichnung justiert.
  • Bei nur geringen Exemplarabweichungen innerhalb einer größeren Herstellungsserie kann die individuelle PROM-Erzeugung eingespart werden. Es kann dann z.B. ein maskenprogrammiertes ROM verwendet werden, das für alle Geräte der Serie gleich ist.
  • Die hier beschriebene Verwendung und Ermittlung eines stets gleichen Stellgrößenverlaufs für den Wandler W kann auch bei einem kontinuierlichen Hauptantrieb zur Erzeugung einer genauen periodischen Vorschubbewegung nützlich sein.
  • Bei Verfügbarkeit eines Wandlers mit genügend großem Hub und guter Langzeit- und Temperaturkonstanz des Spannungs-Weg-Verlaufs kann auf den Hauptantrieb vollständig verzichtet werden.
  • Unterschiede in den Wandlerkennlinien sind nicht störend, wenn der Inhalt des PROM 8 für jeden Wandler W mit Hilfe des Justierbandes 12 ermittelt wird. Diese Lösung verspricht durch ihren außerordentlich geringen mechanischen Aufwand eine hohe Betriebssicherheit.

Claims (26)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Signals auf einem Träger mit rotierenden Köpfen, bei dem aufeinanderfolgende Spuren etwa parallel zur Trägerkante verlaufen und in Bandlaufrichtung begrenzte Blöcke bilden und durch einen Vorschubantrieb eine Realtivbewegung zwischen Köpfen und Träger quer zur Spurrichtung erzeugt wird, nach Patentanmeldung P 35 09 584.9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerspannung (ul,u2) für den Vorschubantrieb (M,W) einem Speicher (8) entnommen und durch darin gespeicherte Antriebsfehlerwerte so vorgeformt ist, daß Toleranzen und Ungleichmäßigkeiten im Antrieb ausgeglichen werden und die Vorschubbewegung der Köpfe die vorschriftsmäßige Zeit/Weg-Kurve (S2) einhält.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung (ul,u2) nach verschiedenen periodischen Komponenten getrennt in dem Speicher (8) abgelegt ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubantrieb einen zur Grobbewegung dienenden Hauptantrieb (M) und einen zur Feinbewegung dienenden Zusatzantrieb (W) enthält.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Speicher (8) kommende Steuerspannung (ul,u2) an den Zusatzantrieb (W) angelegt ist.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptantrieb (M) eine treppenförmige Bewegung (S1) erzeugt und an den Zusatzantrieb (W) eine in dem Speicher (8) derart vorgeformte sägezahnförmige Steuerspannung (ul) angelegt ist, daß die treppenförmige Bewegung (S1) des Hauptantriebs (M) und die durch die Steuerspannung (ul) erzeugte Bewegung des Zusatzantriebs (W) zusammen eine zeitlineare Vorschubbewegung (S2) ergeben.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zusatzantrieb (W) eine vom Speicher (8) entnommene zweite treppenförmige Steuerspannung (u2) angelegt ist, die zum Ausgleich von Toleranzen und Ungenauigkeiten vorgeformt ist.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe an den Zusatzantrieb (W) zusätzlich eine Stellgröße (uR) zur automatischen Spurführung (ATF) angelegt ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptantrieb einen Schrittmotor (M) enthält.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzantriebselement (W) ein piezoelektrischer, magnetostriktiver oder ein anderer elektromechanischer Wandler dient.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Bewegungsschritt des Hauptantriebes eine Spur auf dem Aufzeichnungsträger entspricht.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptantrieb einen Seiltrieb (1) enthält.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptantrieb eine Gewindespindel enthält.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmierung des Speichers (8) mittels eines mit hoher Präzision mit den Soll-Spuren beschriebenen Justierbandes (12) erfolgt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Abtastung des Justierbandes (12) die Differenz zwischen der Ist-Lage und der Soll-Lage des Kopfes ermittelt und als Steuerprogramm in einen Speicher (8,15) eingelesen wird (Fig. 6,7).
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abtastung des Justierbandes (12) mit Hilfe einer speziell für das Justierband (12) eingerichteten Spurführungselektronik (ATF) die Köpfe mit höchster Genauigkeit in den Spuren des Justierbandes (12) geführt werden und die dafür erforderlichen Steuersignale für den Vorschubantrieb in einem Speicher (8,15) abgelegt werden.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Spuren des Justierbandes (12) über ihre ganze Länge mit zur automatischen Spurführung (ATF) geeigneten Signalen (S1-S4) beschrieben sind.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (S1-S4) jeweils einer Gruppe von nebeneinanderliegenden Spuren verschiedene Frequenzen haben.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale (S1-S4) in nebeneinander liegenden Spuren mit abwechselnd verschiedenen Azimutwinkeln (A,B) aufgezeichnet sind (Fig. 6).
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Justierband (12) die Zuordnung der Azimutwinkel (A,R) der Spuren zu denen der Köpfe vertauscht ist.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet daß bei der Aufzeichnung die Lage des Vorschubbereichs realtiv zum Aufzeichnungsträger durch eine markierte Stellung des Hauptantriebs (4,6) festgelegt ist (Signal Lm).
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe die Lage des Vorschubbereichs durch ein Signal (Ls), das bei der Abtastung einer vorgegebenen Spur erscheint, festgelegt ist.
  22. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke im wesentlichen parallel und senkrecht zur Bandkante begrenzt sind.
  23. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke im wesentlichen parallel und schräg zur Bandlaufkante begrenzt sind.
  24. 24. Verfahren nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Blöcke voneinander getrennt sind.
  25. 25. Verfahren nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Blöcke einander überlappend angeordnet sind.
  26. 26. Justierband für ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 - 19.
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