DE3701774A1 - Spurfolge-steuerungseinrichtung fuer eine videosignal-aufzeichnungs- und wiedergabevorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Auf­ zeichnungs- und Wiedergabevorrichtung des Typs mit einem rotierenden schraubenförmig abtastenden Kopf und insbe­ sondere eine magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabevor­ richtung für Videosignale, in der eine Spurfolge-Steuerung unter Verwendung von Pilot-Signalen bewirkt wird.

In einer Videosignal-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrich­ tung des Typs mit einem rotierenden schraubenförmig abtastenden Kopf, typischerweise ein Heimgebrauchs-Video- Kassetten-Recorder (VCR), wird ein bestimmtes Synchroni­ sierungs-Signal getrennt von der Video-Information auf einem Magnetband während der Aufzeichnung aufgezeichnet, um so eine Spurfolge-Steuerung zu bewirken. Während der Wiedergabe wird die Steuerung der Rotationsphase einer Antriebswelle oder des rotierenden Kopfes durch Verwenden des wiedergegebenen Synchronisierungs-Signals bewirkt und eine Spurfolge-Steuerung wird durch eine Servo-Schaltung bewirkt, so daß der rotierende Kopf die Videosignal-Aufzeichnungsspuren auf dem Magnetband korrekt verfolgen wird.

Für das Synchronisierungs-Signal wird ein Impuls-Signal, das im allgemeinen ein Steuer-Signal genannt wird und einen halben Zyklus des Vertikal-Synchronisierungs-Signals hat, verwendet, und ein System, durch das dieses Steuer- Signal verwendet wird, nachdem es bei einer Kante des Bandes durch einen festen Aufzeichnungs- und Wiedergabe­ kopf geschrieben worden ist, ist verwendet worden. Da jedoch die Position, bei der das Steuer-Signal gemäß diesem System aufgezeichnet wird, und die Video-Spur entfernt voneinander sind, gibt es Fälle, wo ein Spur­ fehler erscheint, falls die Wiedergabe unter Verwendung einer Vorrichtung durchgeführt wird, die unterschiedlich von derjenigen ist, die beim Aufzeichnen verwendet wurde, oder wegen einer Veränderung mit dem Alter, selbst wenn Aufzeichnung und Wiedergabe durch dieselbe Vorrichtung ausgeführt werden. Aus diesem Grund hat darin ein Problem bestanden, daß es notwendig wurde, eine manuelle Spurfolge­ Einstelleinrichtung vorzusehen.

Folglich wurde in den vergangenen Jahren ein Servo-Spur­ folge-System (kurz genannt Pilot-System) entwickelt, in dem vier Arten von Pilot-Signalen f ₁, f ₂, f ₃ und f ₄ mit unterschiedlichen Freguenzen auf der Video-Spur als Synchronisierungs-Signale in einer überlagerten Art und Weise aufgezeichnet werden, um automatisches Spurfolgen zu ermöglichen.

Ein Beispiel eines solchen Systems ist im US-Patent 42 97 733 offenbart. In diesem System werden vier Arten von Pilot-Signalen von f ₁ (6,5 f _H ), f ₂ (7,5 f _H ), f ₃ (10,5 f _H ) und f ₄ (9,5 f _H ) (worin f _H die horizontale Synchronisations- Frequenz ist) in dieser Ordnung in Spuren für jedes Feld geschrieben und während der Wiedergabe werden nicht nur das Pilot-Signal in der abgetasteten Spur des rotierenden Kopfes sondern ebenfalls die in beiden benachbarten Spuren gleichzeitig gelesen. Ein Differential-Signal von Pilot- Signalen in beiden benachbarten Spuren wird als ein Analog-Signal unter Verwendung eines Differential-Ver­ stärkers erzeugt und ein Spurfehler-Signal wird erzeugt auf der Basis des Differential-Signals, um dadurch die Spurfolge-Steuerung des Magnetbandes zu bewirken.

Dieses Pilot-System erlaubt eine automatische Spurfolge­ funktion, aber, da die Spurfolge-Steuerung auf der Basis der Größe des Differential-Signals bewirkt wird, sind die folgenden Nachteile herausgefunden worden:

• 1) Ein Spurfehler erscheint aufgrund der Drift von Konstanten und Kennwerten von Komponenten in der Servo-Schaltung, die durch Temperaturveränderung und ähnliches verursacht werden, um dabei eine Störung in dem Signal-Rausch-Abstand von Bildern zu bewirken.
• 2) Falls die Schleifenverstärkung des Servo-Systems eine größere Veränderung wegen des Wiedergabepegels beim Wiedergeben von Pilot-Signalen erfährt mit einer sich daraus ergebenden Abnahme im Wiedergabepegel, gibt es die Möglichkeit, daß die Stabilität des Systems gestört wird, was dadurch zu einem fehlerhaften Einkuppeln des Servo-Systems und ähnlichem führt.

Insbesondere in Fällen, wo die Spurbreite verengt wird, um die Aufzeichnungsdichte von Signalen zu vergrößern, und in dem Fall einer magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabe­ vorrichtung mit zwei Arten von Aufzeichnungs-Bandgeschwin­ digkeiten von SP (Standard-Spiel-)Betriebsweise und LP (Lang-Spiel-)Betriebsweise (z. B. ist die Bandgeschwindig­ keit von LP 1/2 der von SP), ist, da der Wiedergabe-Pilot- Pegel im wesentlichen abnimmt, das durch Fluktuationen in dem Wiedergabe-Pilot-Pegel verursachte Problem in dem obenerwähnten Nachteil (2) groß geworden.

Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Spurfolge-Steuereinrich­ tung hat, die Spurfehler und Instabilität in dem Servo-Be­ trieb verhindert, selbst wenn Fluktuationen in Schaltungs­ konstanten und in dem Pegel der Wiedergabe-Pilot-Signale auftreten.

Zu diesem Zweck ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Wiedergabe-Pilot-Signale getrennt werden und von beiden Spuren benachbart zu der durch einen rotierenden Kopf abgetasteten Spuren erfaßt werden, ein Spurfehler-Signal, das in der Form eines Impuls-Breiten- Modulations-(PWM)-Signals umgewandelt wird, unter Verwen­ dung eines Komparators erzeugt wird, der die Größe der beiden Wiedergabe-Pilot-Signale vergleicht, die von den benachbarten Spuren erfaßt werden, und eine Spurfolge­ Steuerung bewirkt wird mit Hilfe dieses Signals, und daß ein Antriebswellenmotor umgeschaltet und angetrieben wird mittels dieses Spurfehler-Signals unter Verwendung der Tatsache, daß ein Spurfehler durch PWM ausgedrückt wird.

Gemäß den Kennzeichen der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Spur durch den Kopf während der Wiedergabe nahe der Mitte des Spurfolgens ist, die Erfassungsempfindlich­ keit des Spurfehler-Signals besonders groß, so daß Spur­ folge-Steuerung nicht dem Effekt von Fluktuationen in den Konstanten der Servo-Schaltung und dem Pegel des Wieder­ gabe-Pilot-Signals unterworfen ist, und stabile Spurfolge­ Operationen können erhalten werden. Zusätzlich kann, da der Antriebswellenmotor für die Bandbewegung direkt mit Hilfe des Spurfehler-Signals in der Form des PWM-Signals umgeschaltet und angetrieben werden kann, die Anordnung der Servo-Schaltung einfach gemacht werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer Spurfolge-Steuerungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Musterdiagramm, das schematisch den Zustand der Aufzeichnungs-Pilot-Signale zeigt,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die Erfassungskennwerte des Fehlersignals zeigt,

Fig. 4a bis 4d Diagramme, die Signal-Verläufe von einigen Signalen in einer in Fig. 1 gezeigten Schaltung zeigen, um den Betrieb zu erläutern,

Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Erfassungskennwerte eines in herkömmlichen Pilot-System-Spurfolge-Steuerungen verwendeten Fehlersignals zeigt,

Fig. 6 ein Blockdiagramm, das eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 7a bis 7c Diagramme, die Signal-Verläufe von einigen Signalen zeigen, um den Betrieb der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform zu zeigen,

Fig. 8a bis 8d Diagramme, die in ähnlicher Weise Signal-Verläufe von einigen Signalen in der in Fig. 6 gezeigten Schaltung zeigen und

Fig. 9 ein Blockdiagramm, das einige Schaltungen einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer magnetischen Aufzeich­ nungs- und Wiedergabevorrichtung gemäß einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 bewegt sich ein Magnetband 1 bei einer konstan­ ten Geschwindigkeit, z. B. in der Richtung des Pfeiles, mit Hilfe einer Antriebswelle 6 a, die durch einen Antriebs­ wellenmotor 6 in bekannter Art und Weise gedreht wird. Ein rotierender Video-Kopf 3 bewirkt Aufzeichnen und Wieder­ geben eines Videosignals durch eine Schaltung (nicht gezeigt) in einer bekannten Weise. Zur gleichen Zeit wird ebenfalls Aufzeichnen und Wiedergeben von Pilot-Signalen zum Bewirken der Spurfolge-Steuerung durchgeführt, die sich auf die Kennzeichen der vorliegenden Erfindung bezieht. Wenn Video-Signale von z. B. dem NTSC-System aufgezeichnet und wiedergegeben werden, wird dieser rotierende Video-Kopf 3 durch einen Motor 2 so ange­ trieben, daß er 30 Umdrehungen pro Sekunde macht. Für den Rotationsantrieb dieses Motors 2 wird die Anzahl der Umdrehungen und die Phase durch eine Servo-Schaltung (nicht gezeigt) gesteuert. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das Teile von Schaltungen erläutert, die sich auf die Spurfolge-Steuerung während der Wiedergabe beziehen. Im folgenden wird der Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Aus­ führungsform unter Bezug auf Fig. 2, die ein erläuterndes Diagramm eines Aufzeichnungsmusters auf dem Magnetband ist, Fig. 3, die Fehlersignal-Erfassungskennwerte er­ läutert, und Fig. 4a bis 4d erläutert, die Signal-Wellen­ form-Diagramme sind.

In Fig. 2 deuten schrägstehende Rechtecke, in die f ₄, f ₁, f ₂, f ₃, f ₄ und f ₁ geschrieben ist, Spuren an, in denen Pilot-Signale zuvor aufgezeichnet worden sind. (Natürlich sind Videosignale ebenfalls aufgezeichnet worden.) Die Figur zeigt einen Zustand, in dem der Video-Kopf 3 die Spur, in der das Pilot-Signal der Freguenz f ₁ aufgezeich­ net worden ist, in der Richtung des Pfeiles abtastet.

Die Frequenzen f ₁ bis f ₄ sind so ausgewählt, daß Differen­ zen zwischen der Frequenz der durch den Video-Kopf 3 abgetasteten Spur und denen der beiden benachbarten Spuren f _H und 3 f _H werden und die Anordnung ist so, daß ein Spurfehler erfaßt werden kann durch Vergleichen eines Betrages des Übersprechens von den benachbarten Spuren während der Wiedergabe.

Mit anderen Worten wird in Fig. 1 nach dem Aufnehmen eines Niederfrequenz-Wiedergabe-Pilot-Signals durch einen Tiefpaßfilter (LPF) von einem Wiedergabe-Signal, das durch den rotierenden Video-Kopf 3 gelesen und durch einen Vorverstärker 11 verstärkt wird, eine Frequenzumwandlung bewirkt durch Multiplizieren mit Hilfe eines Mischers 15 des Wiedergabe-Pilot-Signals mit einem lokalen Pilot-Signal P von einem Lokal-Pilot-Signal-Generator 14, der dieselbe Frequenz wie der des Pilot-Signals der abzutastenden Spur hat (die f ₁ in Fig. 2). Der Lokal-Pilot-Signal-Generator 14 erzeugt vier Arten von Pilot-Signalen durch Umschalten derselben aufeinanderfolgend für jedes Feld (d. h. für jede Spur) in derselben Art wie Aufzeichnen. Das Ausgangs- Signal eines Kopf-Umschaltsignal-Generators 5, der in Synchronisation mit der Rotationsphase des rotierenden Kopfs 3 erzeugt wird, wird zum Umschalten für jedes Feld verwendet. Der Kopf-Umschaltsignal-Generator 5 erzeugt ein Impuls-Signal mit einem Abtastverhältnis von 50%, wenn es durch einen Impuls getriggert wird, der für jede Umdrehung durch einen Rotationserfassungskopf erhalten wird (im folgenden als "Tach. Kopf" bezeichnet), um die Rotations­ phase des rotierenden Video-Kopfs zu erfassen. (In einer Vorrichtung, die NTSC-Signale behandelt, wird die wieder­ holte Frequenz 30 Hz. Dieses Kopf-Umschaltsignal soll im folgenden als "SW30-Signal" bezeichnet werden.) Wenn vier Arten von Pilot-Signalen von Frequenzen f ₁, f ₂, f ₃ und f ₄ jeweils zu 6,5 f _H , 7,5 f _H , 10,5 f _H und 9,5 f _H gesetzt werden unter der Annahme, daß die horizontale Abtastfre­ quenz f _H ist, wie in Fig. 2 gezeigt, multipliziert der Mischer 15 das von der Zielspur, die durch den Video-Kopf 3 abgetastet wird, wiedergegebene Pilot-Signal mit dem Ausgang des Lokal-Pilot-Signal-Generators 14, und, zur gleichen Zeit, werden die gleichzeitig wiedergegebenen Pilot-Signale für die dieser Spur benachbarten Spuren ebenfalls mit dem lokalen Pilot-Signal multipliziert. Folglich werden Signale, die jeweils die Frequenzen von 1 f _H und 3 f _H haben, durch die benachbarten Pilot-Signale erzeugt. Von da an werden diese beiden Signale durch ein f _H Bandpaßfilter (im folgenden als das "f _H BPF" bezeichnet) und ein 3 f _H -Bandpaßfilter (im folgenden als das "3f _H BPF" bezeichnet) herausgezogen und jeweils durch Defektoren 18, 19 erfaßt, mit dem Ergebnis, daß zwei Fehlersignale, ein f _H -Fehlersignal und ein 3f _H -Fehlersignal, erhalten werden können. Nachfolgend kann durch Vergleichen der Größe des f _H -Fehlersignals und des 3f _H -Fehlersignals mit Hilfe eines Komparators 20 eine Information über die Richtung des Spurfehlers relativ zu dem Zustand des gerade erfolgenden Spurfolgens erhalten werden.

Wenn jedoch der rotierende Kopf 3 zu der oberen Rechten in Fig. 2 während des Abtastens der Spur f ₁ abweicht, wird der Ausgang des Komparators 20 "H" (d. h. der Fehler für f _H wächst) und wenn er zu der oberen Rechten während des Abtastens der Spur f ₂ abweicht, wird der Ausgang des Komparators 20 "L". Mit anderen Worten, selbst wenn eine Abweichung in derselben Richtung für jede Spur auftritt, reversiert die Polarität abhängig davon, auf welcher der Spuren f ₁ bis f₄ abgetastet wird.

Aus diesem Grund wird der Ausgang des Komparators 20 und ein Signal, dessen Phase durch einen Inverter 21 invertiert worden ist, abwechselnd umgeschaltet und für jedes Feld mit Hilfe des Kopf-Umschaltsignals SW30 umge­ schaltet, das der Rotation des rotierenden Kopfs 3 ent­ spricht. Dies macht es möglich, korrekte Information E zu erhalten (Information, die die Größe der Wiedergabe-Pilot- Signale von benachbarten Spuren zeigt) in der Richtung eines Spurfehlers, selbst wenn die Spur, die abgetastet wird, irgendeine der Spuren f ₁ bis f ₄ ist.

Fig. 3 zeigt eine Beziehung zwischen dem Betrag eines Spurfehlers ′x′, der in dieser Ausführungsform erhalten wird, und dem Spurfolge-Signal-Fehlerausgang E zu dieser Zeit. Zum Beispiel ist in der Kopf-Verfolgungsbedingung, die in Fig. 2 gezeigt ist, (in der der Kopf leicht zu der oberen Rechten abweicht), der Spurfehler-Signal-Ausgang E "H", wie durch den Pfeil ′a′ in Fig. 3 gezeigt. Wenn dieser Zustand durch die in Fig. 4a bis 4d gezeigten Signal-Ver­ laufs-Diagramme gezeigt wird, die die Zustände der je­ weiligen Teile zeigen, bleibt der Spurfehler-Signal- Ausgang E in dem Zustand "H", wie in Fig. 4b gezeigt.

Im Zustand des im wesentlichen korrekten Spurfolgens wird der Spurfehler-Signal-Ausgang E ein Impuls-Weiten-Modula­ tions-(PWM)-Signal, das "H" und "L" wiederholt, wie in Fig. 4c gezeigt, und die mittlere Spannung wird im wesent­ lichen Null. Zusätzlich variiert das Tastverhältnis des PWM-Signals in Abhängigkeit von jedem leichten Spurfehler.

Unterdessen verbleibt in einem Zustand, in dem das Kopfver­ folgen leicht zu der unteren Linken abweicht, im Gegensatz zu der Kopfverfolgungsbedingung, die in Fig. 2 gezeigt ist, der Spurfehler-Signal-Ausgang E in dem "L"-Zustand, wie in Fig. 4d gezeigt.

Der Spurfehler-Signal-Ausgang E, der solche Kennwerte hat, wie in Fig. 3 gezeigt, wird durch ein Tiefpaßfilter 23 (im folgenden als der "LPF" bezeichnet) geglättet und an einen Addierer 9 angelegt. Zusätzlich wird ein Geschwindigkeits­ fehler-Signal ′v′, das über einen Frequenz-Diskriminator 8 von einem Signal erhalten wird, das eine Frequenz propor­ tional zu der Anzahl der Umdrehungen des Antriebswellenmo­ tors 6 hat, das von einem Frequenz-Generator 7 erhalten wird, der das Signal einer Frequenz erzeugt, die der Anzahl der Umdrehungen entspricht, an den Addierer 9 angelegt, um zu dem geglätteten Spurfehler-Signal hinzu­ addiert zu werden. Das Signal, das durch den Addierer 9 addiert ist, wird dem Antriebswellenmotor 6 über einen Antriebswellentreiber 10 zugeführt und eine automatische Spurfolge-Operation wird durch Steuern des Antriebswellen­ motors 6 auf solch eine Art bewirkt, daß ein korrekter Spurfolgezustand konstant aufrechterhalten wird.

Wie oben beschrieben, erzeugt die Fehlersignal-Erfassungs- Charakteristik in der vorliegenden Erfindung verschiedene Vorteile, wie unten beschrieben, verglichen mit einem herkömmlichen System, da die Verstärkung in der Nachbar­ schaft der Spurfolge-Mitte (x=0) extrem groß ist, wie in Fig. 3 gezeigt.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die Fehler-Signal- Erfassungskennwerte ähnlich zu dem in Fig. 3 gezeigte in dem Fall eines herkömmlichen Systems erläutert. Die Figur zeigt Fehlersignal-Erfassungskennwerte, die in Fällen erhalten werden, wo ein Differential-Verstärker zum Ausgeben einer Differenz zwischen dem f _H -Fehlersignal und dem 3f _H -Signal anstelle des Komparators 20 in dem Blockdia­ gramm von Fig. 1 verwendet wird.

In diesem Fall erscheint in der in Fig. 2 gezeigten Kopfverfolgungsbedingung (in dem die Kopfverfolgung leicht zu der oberen Rechten abweicht) eine gegebene positive Spannung als ein Spurfehler-Signal E _A in diesem Fall, wie durch den Pfeil b in Fig. 5 gezeigt. In dem herkömmlichen System wird die Spurfolge-Steuerung durch Rückführen dieses Differential-Signals E _A zu dem Antriebswellenmotor 6 bewirkt, das als Antwort auf einen Spurfehler erscheint. Wenn jedoch die Anfangswerte der Geschwindigkeit wegen des Temperaturdrifts und ähnlichem einer Schaltungskonstanten verschoben sind (die Anfangswerte werden so gemacht, daß eine Standard-Wiedergabe-Geschwindigkeit eingerichtet wird, wenn E oder E _A Null ist), ist es notwendig, das Spurfehler-Signal E _A, das ein Phasen-System ist, in die Richtung des in Fig. 5 gezeigten Pfeiles C anzulegen, um dasselbe auszulöschen. Folglich ergibt sich ein Betrag eines Spurfehlers, der durch den Pfeil C gezeigt ist. (Natürlich ist, wenn die Anfangswerte korrekt sind, E _A Null in dem korrekten Spurfolgezustand, und der Betrag des Spurfehlers ist ebenfalls Null).

Im Gegensatz dazu kann in der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Anfangswerte der Geschwindigkeit in ähnlicher Weise abweichen und eine Spannung zum Auslöschen derselben durch das Spurfehler-Signal E zugeführt wird, der Betrag des Spurfehlers im wesentlichen auf Null vermindert werden, da die Verstärkung sehr groß ist, wie in Fig. 3 gezeigt.

Als ein zweiter Vorteil kann hervorgehoben werden, daß die Schleifenverstärkung des Servo-Systems durch den Wiedergabe­ pegel des Wiedergabe-Pilot-Signals nicht wesentlich variiert wird. In dem herkömmlichen System variiert, wie in Fig. 5 gezeigt, in Fällen, wo das Band, der Kopf usw. sich unterscheiden, und wo die Breite der Wiedergabespur unterschiedlich wird als ein Ergebnis einer Veränderung in der Wiedergabe-Betriebsweise (in der LP-Betriebsweise wird die Spurbreite 1/2 der der SP-Betriebsweise) die Erfassungs­ empfindlichkeit (die gekrümmte Neigung in Fig. 5) in Abhängigkeit von derselben, so daß die Schleifenverstärkung des Servo-Systems im wesentlichen variiert, mit dem Ergebnis, daß ein Problem dadurch auftaucht, daß die Stabilität des Systems gestört wird.

Im Gegensatz dazu werden in der vorliegenden Erfindung, da nicht die Amplitude des Differential-Ausgangs der Fehler­ signale in den benachbarten Spuren sondern die Information ausschließlich auf der Beziehung in der Größe der beiden betreffenden Signale verwendet wird, die in Fig. 3 gezeig­ ten Erfassungskennwerte keiner Veränderung in den absoluten Werten des Wiedergabe-Ausgangs unterworfen und ändern sich nicht, selbst wenn der Wiedergabe-Ausgang eine Veränderung erfährt. Folglich ist es möglich, die Schleifenverstärkung des Servo-Systems bei einem konstanten Pegel zu halten.

Als eine zweite Ausführungsform wird nun ein Beispiel beschrieben, in dem der Antriebswellenmotor umgeschaltet und angetrieben wird durch das Spurfehler-Signal des PWM-Signals durch Verwenden des Ausgangs E von dem Kompara­ tor 20, der die Größe der Wiedergabe-Pilot-Signale von den benachbarten Spuren vergleicht.

Fig. 6 erläutert ein Blockdiagramm in dem Fall dieser Schaltungseinrichtung, in der Komponenten mit denselben Figuren wie die in Fig. 1 gezeigten durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind. In dieser Ausführungsform wird der Treiber des Antriebswellenmotors gebildet durch eine schaltende Leistungsquelle, die einen Schalttransistor 105, eine Schwungrad-Diode 106 (Freilauf-Diode), eine Spule 107 und einen Glättungskondensator 108 aufweist.

Wenn man sich zuerst auf die in Fig. 7a bis 7c gezeigten Signal-Verlaufs-Diagramme bezieht, wird die Beschreibung eines Zustands vorgenommen, in dem ein Schalter 104 konstant mit einem Komparator 103 verbunden ist, d. h. des Betriebs der Geschwindigkeitssteuerung allein. Zu dieser Zeit wird eine Versorgungsspannung V _cc an den Emitter des Transistors 105 angelegt, und die Beschreibung wird unter der Annahme gemacht, daß eine Spannung V _T des Kollektors des Transistors 105 V _TO ist und daß eine Spannung (der Ausgang der Spule 107) V _M , die an den Antriebswellenmotor 6 angelegt wird, V _MO ist. Um den Betrieb unter Verwendung eines Beispiels von besonderen Zahlen zu beschreiben, wird angenommen, daß die 100 Umdrehung pro Minute Rotation bei 2V erhalten wird, und daß die Standard-Bewegung von Band 1 in diesem Zustand bewirkt wird. Es wird angenommen, daß der Frequenz-Diskriminator 8 V _FG =V _MO bei 100 Umdrehung pro Minute ausgibt.

In diesem Fall sind, wenn der Antriebswellenmotor bei 100 Umdrehungen pro Minute rotiert, sowohl V _FG als auch V _M gleich V _MO , und der Differential-Ausgang V _F davon ist Null. Folglich, wie in Fig. 7a bis 7c gezeigt (die Figur zeigt einen Fall, wo V _F einen leicht positiven Wert zeigt), wird der Transistor 105 umgeschaltet durch einen Vergleichs-Ausgang des Komparators, der den Ausgang V _F des Differential-Verstärkers 101 mit dem Ausgang V _osc eines Sägezahn-Oszillators 102 vergleicht, und die Kollektor­ spannung V _TO wird eine Spannung des PWM-Signal-Verlaufs mit einem Tastverhältnis von 50%. Folglich wird die Ausgangsspannung durch die Spule 107 und den Kondensator 108 geglättet (hier wird eine Diode 106 verwendet, um zu erlauben, daß ein Strom kontinuierlich zu der Spule 107 fließt, wenn der Transistor 105 aus ist), und eine Gleich­ spannung von V _MO wird an den Motor 6 angelegt, mit dem Ergebnis, daß der Antriebswellenmotor 6 seine Standard-Ro­ tation fortsetzt.

Dann, z. B., wenn die Rotation des Antriebswellenmotors 6 beschleunigt wird, steigt V _FG an und V _F wird ein leicht positiver Wert, wie in Fig. 7c gezeigt. Folglich, wie in Fig. 7b gezeigt, fällt das Tastverhältnis unter 50%, um V_MO zu veranlassen abzunehmen und die Steuerung zum Verzögern der Rotation des Antriebswellenmotors 6 wird dadurch bewirkt, so daß eine konstante Rotationsgeschwindig­ keit automatisch aufrechterhalten wird.

Die wiederholte Frequenz der Sägezahnwellen, die durch den Sägezahn-Oszillator 102 erzeugt werden, wird bestimmt durch Erfordernisse, wie die Zeitkonstante der Schaltung, die das Servo-System bildet, und die Antwortgeschwindig­ keit des Servo, und kann aus einem weiten Bereich von Frequenzen in der Nachbarschaft von einigen 100 Hz bis 10 kHz ausgewählt werden.

Wenn die Steuerung, die ein Spurfehler-Signal verwendet, die eine Phasensteuerschleife bildet, zu der Geschwindig­ keitssteuerschleife hinzugefügt wird, die wie oben be­ schrieben arbeitet, ist herkömmlicherweise ein System ausgeführt worden, in dem ein Gleichspannungs-Signal, das durch einen Differential-Verstärker läuft, um ein Spur­ fehler-Signal, das der Umdrehungszahl entspricht, zu erzeugen, analog zu dem Ausgang V _FG eines Frequenz-Diskri­ minators addiert wird.

Im Gegensatz dazu werden in der vorliegenden Ausführungs­ form das Fehlersignal der Geschwindigkeitssteuerschleife und das Spurfehler-Signal, das eine Phasensteuerschleife bildet, auf einer Zeitteilungsbasis addiert, wie in Fig. 8a bis 8d gezeigt, durch Umschalten des Schalters 104 abwechselnd durch das Ausgangs-Signal eines Umschaltim­ puls-Generators 109.

Mit anderen Worten zeigt Fig. 8a ein Spurfehler-Signal in dem Zustand des PWM-Signal-Ausgangs von der Spurfehler- Signal-Verarbeitungsschaltung 12; Fig. 8b zeigt ein Fehlersignal in dem Zustand des PWM-Signals des Geschwindig­ keitssteuerschleifen-Ausgangs von dem Komparator 103; Fig. 8c zeigt ein Ausgangs-Signal des Umschaltimpuls-Generators 109 und Fig. 8d zeigt das Ausgangs-Signal des Schalters 104.

Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform das Spur­ fehler-Signal E in den Zustand des PWM-Signals, das ein digitaler Ausgang des Komparators ist, direkt umgeschaltet und über den Schalter 104 getrieben. Folglich kann eine Einrichtung zum Glätten des Spurfehler-Signals E und Addieren desselben im Vergleich mit dem herkömmlichen System weggelassen werden.

Zusätzlich ist klar, daß das Verhältnis der Addition zwischen dem Fehlersignal der Geschwindigkeitssteuer­ schleife und dem Fehlersignal der Phasensteuerschleife wie gewünscht variiert werden kann.

Mit anderen Worten kann die Motorspannung V _M gesteuert werden durch Variieren des Verhältnisses des Mischens des PWM-Signals V _RO, das in der Geschwindigkeitssteuerung erhalten wird, und des digitalen PWM-Signals E.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird nun eine dritte Ausführungs­ form beschrieben. Die Spurfehler-Signal-Verarbeitungsschal­ tung 12 in Fig. 1 ist so angeordnet, daß der Ausgang des Komparators 20 und ein Signal mit durch den Inverter 21 invertierter Phase abwechselnd umgeschaltet werden durch einen Umschaltschalter 22 für jedes Feld mittels eines Kopf-Umschaltsignals. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch der Ausgang des Komparators 20 per se als Spurfehler-Signal E in der Art ähnlich zu der von Fig. 1 verwendet durch Umwandeln des Verfahrens zum Erzeugen des lokalen Pilot-Signal-Ausgangs von dem Lokal-Pilot-Signal- Generator 14 in die umgekehrte Rotation, so wie f ₄, f ₃, f ₂, f ₁ . . . wie in dem Fall einer in Fig. 9 gezeigten Spurfehler-Signal-Verarbeitungsschaltung 200 (dieselben Bezugszeichen werden für dieselben Komponenten, die in Fig. 1 gezeigt sind, verwendet).

Gemäß dieser dritten Ausführungsform kann verglichen mit der ersten Ausführungsform eine einfachere Anordnung gemacht werden durch Weglassen des Phasen-Inverters und des Umschaltschalters 22 in Fig. 1.

Claims (8)

1. Spurfolge-Steuereinrichtung für eine magnetische Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung des Typs mit schraubenförmigem Abtasten, in der Pilot-Signale, die durch eine Vielzahl von Signalen gebildet sind, deren Frequenzen für jede Spur umgeschaltet werden, im voraus auf Videosignal-Spuren auf dem Magnetband aufgezeichnet sind, um durch ein Videosignal über­ lagert zu werden, und die aufgezeichneten Pilot- Signale während eines Wiedergabe-Betriebs wiederge­ geben werden, um zum Bewirken einer Spurfolge-Steuerung verwendet zu werden, wobei die Spurfolge-Steuereinrich­ tung gekennzeichnet durch
eine Erfassungseinrichtung (13-19) zum jeweiligen Trennen und Erfassen von Pilot-Signalen, die gleich­ zeitig von den Spuren benachbart zu der wiederzugeben­ den Spur aufgenommen werden, von den Signalen, die durch Abtasten durch einen rotierenden Kopf wiederge­ geben werden;
eine Vergleichseinrichtung (20-22) zum Vergleichen der Größe der beiden Signale, die durch die Erfassungseinrichtung (13-19) erfaßt werden, und zum Ausgeben der Signale von einem der binären Pegel entsprechend ihrer Größe; und
eine Steuereinrichtung (6, 9, 10, 23, 104-109) zum Steuern des Spurfolgens durch den rotierenden Kopf in Bezug auf eine Aufzeichnungsspur durch Steuern der Bewegungsphase eines Magnetbandes (1) durch Verwenden des Ausgangs-Signals der Vergleichseinrichtung (20-22).

2. Spurfolge-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6, 9, 10, 23, 104-109) zum Steuern der Bewegungsphase und des Spurfolgens des Magnetbandes (1) eine Antriebseinrich­ tung (105-108) aufweist zum Antreiben eines Antriebs­ wellenmotors (6) zum Laufenlassen des Magnetbandes (1), die eine Leistungsquelle aufweist, die umgeschal­ tet und angetrieben wird mittels eines Spurfehler- Signal-Ausgangs durch die Vergleichseinrichtung (20-22).

3. Spurfolge-Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6, 9, 10, 23, 104-109) zum Steuern der Bewegungsphase des Magnetbandes (1) und zum Spurfolgen Geschwindig­ keitssteuerschleifen (7, 8, 10, 101, 102, 103, 105- 108) zum Rotieren des Antriebswellenmotors (6) bei einer konstanten Geschwindigkeit durch Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit des Antriebswellenmotors (6) zum Laufenlassen des Magnetbandes (1) und durch Rückführen des Ausgangs einer Erfassung zu der An­ triebseinrichtung (10, 105-108) des Antriebswellen­ motors (6) und eine Versorgungseinrichtung (23, 9, 104, 109) zum Versorgen eines Spurfehler-Signal-Aus­ gangs durch die Vergleichseinrichtung (20-22) zu der Antriebseinrichtung (10, 105-108) zum Antreiben des Antriebswellenmotors (6) aufweist.

4. Spurfolge-Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich­ tung (6, 9, 10, 23, 104-109) zum Steuern der Be­ wegungsphase des Magnetbandes (1) und der Spurfolge eine Einrichtung (7, 8, 101-103) hat zum Erfassen der Rotationsgeschwindigkeit des Antriebswellenmotors (6) zum Laufenlassen des Magnetbandes (1) und zum Erzeugen eines PWM-Signals, das der Rotationsgeschwindig­ keit entspricht, eine Antriebseinrichtung (105-108) zum Antreiben des Antriebswellenmotors (6), die gebildet wird durch eine Leistungsquelle, die gesteuert wird durch Umschalten, und eine Umschalteinrichtung (104, 109) zum Zeitteilen des PWM-Signals, das der Rotationsgeschwindigkeit entspricht, und einen Spur­ fehler-Signal-Ausgang durch die Vergleichseinrichtung (20-22) bei einem voreingestellten Zyklus, um so umgeschaltet und an die Antriebseinrichtung (105- 108) angelegt zu werden.

5. Spurfolge-Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitssteuerschleifen einen Frequenz-Generator (7) aufweisen zum Erzeugen eines Signals einer Frequenz, die der Rotationsgeschwin­ digkeit des Antriebswellenmotors (6) entspricht, einen Frequenz-Diskriminator (8), dem der Ausgang des Frequenz-Generators (7) zugeführt wird, und eine Treiberschaltung (10), der der Ausgang des Frequenz- Diskriminators (8) zugeführt wird und die angepaßt ist, den Antriebswellenmotor (6) anzutreiben, wobei die Zufuhreinrichtung zum Zuführen des Spurfehler- Signals zu der Antriebseinrichtung zum Antreiben des Antriebswellenmotors (6) ein Tiefpaßfilter (23) zum Glätten des Spurfehler-Signal-Ausgangs durch die Vergleichseinrichtung (20-22) und eine Addiererschal­ tung (9) zum Addieren des Ausgangs des Tiefpaßfilters und des Ausgangs des Frequenz-Diskriminators (8) aufweisen.

6. Spurfolge-Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen des PWM-Signals, das der Rotationsgeschwindig­ keit des Antriebswellenmotors (6) entspricht, eine Einrichtung (7, 8, 101) zum Ausgeben eines Signals einer Größe hat, das einem Fehler der Rotationsgeschwin­ digkeit des Antriebswellenmotors (6) entspricht, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Sägezahn-Signals eines vorbestimmten Zyklus und eine Vergleichseinrichtung (103) zum Vergleichen des Geschwindigkeitsfehler- Signals des Antriebswellenmotors (6) mit dem Sägezahn- Signal.

7. Spurfolge-Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erfassen der Pilot-Signale eine Einrichtung (14) zum Erzeugen eines lokalen Pilot-Signal-Satzes mit dersel­ ben Frequenz wie die eines aufzuzeichnenden Pilot- Signals und eine Einrichtung (15) hat zum Bewirken einer Frequenzwandlung eines wiedergegebenen Pilot- Signals unter Verwendung des lokalen Pilot-Signals.

8. Spurfolge-Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lokal-Pilot-Signal-Erzeugungs­ einrichtung (14) so angeordnet ist, daß lokale Pilot- Signale in der umgekehrten Rotation der Frequenzen der Pilot-Signale, die auf dem Magnetband (1) aufgezeich­ net sind, erzeugt werden.