DE3717163A1 - Automatische spurnachfuehrvorrichtung fuer videokassettenbandgeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Spurnachführ­ vorrichtung (tracking device) für Videokassettenband­ geräte oder sog. Videorecorder, um deren Wiedergabekopf bei der Wiedergabe einer Bandspur genau folgen zu las­ sen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine derartige Spurnachführvorrichtung, die eine automatische Spurnach­ führung mittels einer Kompensation oder eines Ausgleichs der Antriebsphase des Bandantriebsmotors in Abhängigkeit von den relativen Größen des reellen Farbsignals und des Übersprechensignals unter reproduzierten Videosignalen gewährleistet.

Bei einem sog. Videorecorder muß allgemein die Spurnach­ führbedingung für jedes Videoband eingestellt werden, um eine Austauschbarkeit (unter den Videobändern) bei Auf­ nahme zu gewährleisten. Bisher wird jedoch die Spurnach­ führ- oder auch -nachlaufbedingung beim Videorecorder durch manuelle Betätigung von an der Außenseite des Ge­ räts vorgesehenen Spurnachführeinstellern in Form von Regelwiderständen vorgenommen.

Nachteilig an dieser bisherigen Anordnung ist daher, daß die Spurnachführung bei jedesmaliger Verwendung eines Videobands durch den Anwender von Hand vorgenommen wer­ den muß; auf diese Weise läßt sich aber eine genaue Spur­ nachführung nur schwierig erreichen. Nachteilig ist da­ bei weiterhin, daß nach einmal erfolgter Spurnachführungs­ einstellung der Einstellzustand erhalten bleibt, bis er wieder von Hand verstellt wird, so daß beim Abspielen eines Videobands über mehrere Stunden hinweg kein opti­ maler Spurnachführzustand erreicht wird.

In neuerer Zeit ist eine Vorrichtung entwickelt worden, die den Mittelwert eines Detektions- oder Meßsignals durch kontinuierliche Erfassung der Hüllkurve des vom Wieder­ gabekopf abgegebenen Videosignals mit einer regelmäßigen Periode ermittelt und die Spurnachführung (tracking) automatisch entsprechend der Differenz zwischen zwei Signalgrößen durch Vergleichen des Mittelwerts mit der Signalgröße der erfaßten Hüllkurve mit regelmäßiger Periode nachstellt.

Bei dieser bisherigen Vorrichtung ist jedoch deren Grund­ konzept selbst bereits mit einem Fehler behaftet, soweit die Spureinstellung automatisch mit einer festen Grund­ größe geregelt wird, weil die Hüllkurve des vom Wieder­ gabekopf entsprechend der Bildhelligkeit abgegebenen Videosignals, der Laufzustand des Videobands und die wesentlichen Eigenschaften eines Videobands verschiedent­ lichen Änderungen unterworfen sind. Außerdem bedarf sie der Hinzufügung neuer (weiterer) Teile für die Berück­ sichtigung einer Änderung in der Hüllkurve durch Abtasten und Halten der erfaßten Hüllkurven-Signalgröße sowohl bei Vertikal- als auch bei Horizontalsynchronisation; weiter­ hin ergibt sich dabei ein Problem aufgrund von Abweichun­ gen des Bandführungssystems (travel system) oder unregel­ mäßigen Bandzuständen.

Darüber hinaus muß diese Vorrichtung mit einem exklusiv zugeordneten Mikrorechner versehen sein, weil im Mikro­ rechner das erfaßte Hüllkurven-Signal kontinuierlich be­ rechnet und gleichzeitig eine automatische Spurverfolgung oder -nachführung dadurch erreicht werden muß, daß ein Vergleich zwischen dem Mittelwert des erfaßten Hüll­ kurven-Signals und der Meßsignalgröße der Hüllkurve mit regelmäßiger Periode bzw. in regelmäßigen Abständen vor­ genommen wird.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer auto­ matischen Spurnachführvorrichtung für Videokassettenband­ geräte oder -recorder, die eine automatische Spurnachführ­ einstellung in Abhängigkeit vom Zustand des vom Wieder­ gabekopf abgegebenen Videosignals ohne (die Notwendig­ keit für) eine manuelle Spurnachführeinstellung zu ge­ währleisten vermag.

Diese Vorrichtung soll dabei insbesondere auch einen ein­ fachen Aufbau aufweisen, indem sie sich auf einen üblicher­ weise in den Videorecorder eingebauten Mikrorechner stützt und daher keinen speziellen, exklusiv für Spurnachfüh­ rung vorgesehenen Mikrorechner benötigt.

Die Lösung der angegebenen Aufgabe ergibt sich aus den im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmalen.

Die obige Aufgabe kann gelöst werden, wenn ein reelles Farbsignal und ein Neben- oder Übersprechensignal aus den vom Wiedergabekopf abgegebenen oder gelieferten Video­ signalen getrennt (ausgezogen) werden und die Hüllkurve erfaßt wird, und wenn eine automatische Spurnachführung durch Kompensieren oder Ausgleichen der Phase des Band­ antriebsmotors in Abhängigkeit von den Größen der er­ faßten Signale oder Meßsignale beider Hüllkurven durch­ geführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich durch eine jederzeit genaue Spurnachführung unter Gewährleistung einer automatischen Spurnachführung durch kontinuierliches Kompensieren der Phase des Bandantriebsmotors in Abhängig­ keit von den Größen von Übersprechenpegel und reellem Farbsignalpegel bei der Wiedergabe eines Videosignals.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung eines Farbsignal­ schemas, in welcher die Farbsignalphase im Videorecorder zwischen den Kanälen um 90° ver­ schoben ist,

Fig. 2 eine graphische Darstellung (Vektordiagramm) des reproduzierten Farbsignals,

Fig. 3 eine graphische Darstellung (Vektordiagramm) zur Verdeutlichung des Vorgangs der Trennung von reellem Farbsignal und Übersprechensignal und

Fig. 4 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen auto­ matischen Spurnachführvorrichtung für ein(en) Videokassettenbandgerät oder -recorder.

Gemäß Fig. 4 ist eine Farbsignal-Eingangsklemme Cc an die eine Eingangsklemme einer Addierstufe ADD 1 und weiterhin über einen Inverter I 1 an die eine Eingangsklemme einer Addierstufe ADD 2 angeschlossen. Die Farbsignal-Eingangsklemme Cc ist außerdem über ein 1H-Verzögerungsglied 1 jeweils mit der anderen Eingangsklemme jeder Addierstufe ADD 1 und ADD 2 verbunden. Eine Ausgangsklemme der Addierstufe ADD 1 ist über ein Hüllkurven- Detektorglied 2 und einen variablen Widerstand bzw. Regelwiderstand VR 1 an eine invertierende Eingangsklemme eines Differentialverstärkers OP 1 und einen Widerstand R 1 angeschlossen. Eine Ausgangsklemme der Addierstufe ADD 2 liegt über ein Hüllkurven-Detektorglied 3 an der nicht-invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers OP 1. Die Ausgangsklemme des Differentialverstärkers OP 1 ist mit einer Eingangsklemme eines Mikrorechners 4 sowie Eingangsklemmen von Analogschaltern SW 1, SW 2 verbunden. Die Ausgangsklemme des Mikrorechners 4 ist mit einer Steuerklemme des Analogschalters SW 1 und weiterhin über einen Inverter I 2 mit einer Steuerklemme des Analogschalters SW 2 verbunden. Die Ausgangsklemmen der Analogschalter SW 1, SW 2 liegen an einem Bandantriebsmotor M 1 über eine Addierstufe ADD 3 und eine Subtrahierstufe SUB 1, deren eine Eingangsklemmen mit einer Ausgangsklemme eines Servoschaltungsteils 5 verbunden sind. Mit Sv ist eine Vertikalsynchronsignalklemme bezeichnet.

Im folgenden ist die Arbeits- oder Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung erläutert.

Fig. 1 veranschaulicht ein Farbsignal-Aufzeichnungs- oder -Aufnahmemuster. Daraus geht hervor, daß die Signalphasen in zwei Kanälen CH 1 und CH 2 jeweils unter einem Winkel von 90° zueinander verschoben sind.

Fig. 2 veranschaulicht die reproduzierten oder wiedergegebenen Farbsignalvektoren. Dabei ist für Kanal CH 1 ein Farbsignalvektor, für Kanal CH 2 ein Übersprechensignalvektor veranschaulicht.

Dementsprechend nehmen der Vektor des Farbsignals, das an die Farbsignal-Eingangsklemme Cc gemäß Fig. 4 angelegt wird, und der Vektor von im Farbsignal enthaltenem Neben- oder Übersprechen die in Fig. 3 bei (A) dargestellte Form an. Das an der Farbsignal-Eingangsklemme Cc anliegende Signal wird dabei der einen Eingangsklemme der Addierstufe ADD 1 aufgeprägt und im 1H-Verzögerungsglied auf die in Fig. 3 bei (B) dargestellte Weise um eine Horizontalsynchronperiode verzögert, um dann der anderen Eingangsklemme der Addierstufe ADD 1 aufgeprägt zu werden. Wie in Fig. 3 bei (C) dargestellt, wird dementsprechend das Übersprechensignal in Gegenphasenbeziehung (counter-phase condition) beseitigt bzw. unterdrückt, so daß nur das reelle Farbsignal an der Ausgangsklemme der Addierstufe ADD 1 ausgegeben wird. Andererseits wird das an der Farbsignal-Eingangsklemme Cc anliegende Signal auf die in Fig. 3 bei (D) gezeigte Weise im Inverter I 1 invertiert und der einen Eingangsklemme der Addierstufe ADD 2 aufgeprägt. An die andere Eingangsklemme der Addierstufe ADD 2 wird das im 1H- Verzögerungsglied um eine Horizontalsynchronperiode verzögerte Signal angelegt. Infolgedessen wird, wie bei (E) in Fig. 3 gezeigt, das Farbsignal in Gegenphasenbeziehung entfernt bzw. unterdrückt, so daß nur das Übersprechensignal an der Ausgangsklemme der Addierstufe ADD 2 ausgegeben wird.

Auf diese Weise wird nur das reelle Farbsignal an der Ausgangsklemme der Addierstufe ADD 1 ausgegeben und dann über den Regelwiderstand VR 1 an die invertierende Eingangsklemme des Differentialverstärkers OP 1 angelegt, nachdem die Hüllkurve des reellen Farbsignals im Hüllkurven-Detektorglied 2 erfaßt worden ist. An der Ausgangsklemme der Addierstufe ADD 2 erscheint nur das Übersprechensignal, dessen Hüllkurve nach der Erfassung im Hüllkurven-Detektorglied 3 der nicht-invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers OP 1 aufgeprägt wird.

Wenn daher der Übersprechensignalpegel (cross talk signal volume) eine vorbestimmte Größe (ein vorbestimmtes Verhältnis) des reellen Farbsignalpegels übersteigt, wird ein Signal eines entsprechend proportionalen hohen Potentials an der Ausgangsklemme des Differentialverstärkers OP 1 ausgegeben und als Signal für eine Kompensation der Phase des Bandantriebsmotors M 1 angelegt. Wenn der reelle Farbsignalpegel kleiner oder der Übersprechensignalpegel größer wird, vergrößert sich das Ausgangssignal des Differentialverstärkers OP 1, so daß die Phasenkompensation größenmäßig proportional zunimmt. Wenn der reelle Farbsignalpegel größer oder der Übersprechensignalpegel kleiner wird, verkleinert sich das Ausgangssignal des Differentialverstärkers OP 1, so daß die Phasenkompensation entsprechend kleiner wird.

Das relative Verhältnis von Übersprechensignalpegel zu reellem Farbsignalpegel kann durch Einstellung des Widerstandswerts des Regelwiderstands VR 1 vorgegeben werden. Infolgedessen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auf eine große Vielfalt von Gerätemodellen unterschiedlicher Kopfbreiten anwendbar.

Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers OP 1 wird an die Eingangsklemme des Mikrorechners 4 sowie die Eingangsklemmen der Analogschalter SW 1 und SW 2 angelegt, wobei der Analogschalter SW 1 oder der Analogschalter SW 2 jeweils betätigt wird, indem zu diesem Zeitpunkt im Mikrorechner 4 entschieden wird, ob die Phase voreilen oder nacheilen soll. Mit anderen Worten: wenn das Vertikalsynchronsignal von der Vertikalsynchronsignalklemme Sv im Mikrorechner 4 eingespeist wird, wird auf der Grundlage des Zeitpunkts, zu dem das Vertikalsynchronsignal endet, bestimmt, ob das Ausgangssignal vom Differentialverstärker OP 1 ein Ende erreicht hat oder nicht. Wenn das Ausgangssignal des Differentialverstärkers OP 1 zu diesem Zeitpunkt ein Ende erreicht hat (has come to an end), gibt der Mikrorechner ein Signal eines hohen Potentials als Phasenvoreil-Steuersignal aus. Wenn das Ausgangssignal des Differentialverstärkers OP 1 (zu diesem Zeitpunkt) noch nicht das Ende erreicht hat, liefert der Mikrorechner 4 ein Signal eines niedrigen Potentials als Phasennacheil-Steuersignal.

Da eine Differenz von 1,5 h (im Fall eines 2-Stunden- Modells) bis 0,5 h (im Fall eines 6-Stunden-Modells) pro Spur zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein Vertikalsynchronsignal zu bestehen aufhört, und dem Zeitpunkt, zu dem ein Farbsignal beim Schrägspur(abtast)system erstmalig erfaßt wird, vorliegt, kann bestimmt werden, ob es sich um ein Vorspur-Übersprechen oder ein Hinterspur-Übersprechen handelt.

Wenn daher der Mikrorechner 4 ein Signal eines hohen Potentials als Phasenvoreil-Steuersignal ausgibt, wird dadurch der Analogschalter SW 1 geschlossen, während gleichzeitig der Analogschalter SW 2 durch Invertierung eines Signals eines niedrigen Potentials im Inverter I 1 geöffnet wird. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers OP 1 wird somit in der Addierstufe ADD 3 über den Analogschalter SW 1 zum Ausgangssignal des Servoschaltungsteils 5 hinzuaddiert, so daß eine Kompensation bzw. ein Ausgleich der Phase des Bandantriebsmotors, um diesen voreilen zu lassen, erfolgt.

Wenn andererseits der Mikrorechner 4 ein Signal eines niedrigen Potentials als Phasennacheil-Steuersignal ausgibt, wird dadurch der Analogschalter SW 1 geschlossen, während gleichzeitig auch der Analogschalter SW 2 durch Invertierung (des Signals) zu einem Signal eines hohen Potentials im Inverter I 1 geschlossen wird. Das Ausgangssignal des Differentialverstärkers OP 1 wird daher in der Subtrahierstufe SUB 1 vom Ausgangssignal des Servor­ schaltungsteils 5 subtrahiert, so daß eine Kompensation bzw. ein Ausgleich der Phase des Bandantriebsmotors, um diesen nacheilen zu lassen, stattfindet.

Wie vorstehend erläutert, bewirkt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine kontinuierliche Kompensation bzw. einen Ausgleich für die augenblickliche Phase des Bandantriebs­ motors in Abhängigkeit vom Relativverhältnis von Über­ sprechensignalpegel zu reellem Farbsignalpegel. Auf diese Weise kann eine automatische Spurnachführung er­ zielt werden, und die Phasenausgleichgröße kann so aus­ gelegt oder gewählt sein, daß sie in dem durch Spur­ breite und Kopfbreite bestimmten Grund-Übersprechen nicht vorliegt. Bei Verwendung einer Verstärkungs­ änderungseinrichtung für den Differentialverstärker OP 1 ist die Erfindung auch auf ein 2-Stunden- und ein 6-Stun­ den-Gerät anwendbar. Da die Phasenkompensation bzw. der Phasenausgleich während der Abtastung einer Spur von ihrem Anfang bis zu ihrem Ende stattfindet, wird die Spurnachführung des Kopfes automatisch und mit hoher Genauigkeit gewährleistet.

Claims (1)

1. Automatische Spurnachführvorrichtung für Videokassettenbandgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Farbsignal- Eingangsklemme (Cc) unmittelbar mit der einen Eingangsklemme einer Addierstufe (ADD 1), mit der einen Eingangsklemme einer Addierstufe (ADD 2) jedoch über einen Inverter (I 1) und gleichzeitig mit den anderen Eingangsklemmen beider Addierstufen (ADD 1, ADD 2) über ein 1H-Verzögerungsglied (1) verbunden ist, die Ausgangsklemme der Addierstufe (ADD 1) über ein Hüllkurven-Detektorglied (2) und einen variablen Widerstand oder Regelwiderstand (VR 1) an die invertierende und die nicht-invertierende Eingangsklemme eines Differentialverstärkers (OP 1) angeschlossen ist, die Ausgangsklemme der Addierstufe (ADD 2) über ein Hüllkurven-Detektorglied (3) an der nicht-invertierenden Eingangsklemme des Differentialverstärkers (OP 1) liegt, die Ausgangsklemme des Differentialverstärkers (OP 1) mit einem Mikrorechner (4) und gleichzeitig mit den anderen Eingangsklemmen einer Addierstufe (ADD 3) und einer Subtrahierstufe (SUB 1), deren eine Eingangsklemmen mit der Eingangsklemme eines Servoschaltungsteils (5) verbunden sind, über durch den Mikrorechner (4) (an)steuerbare Analogschalter (SW 1, SW 2) verbunden ist und die Ausgangsklemmen von Addierstufe (ADD 3) und Subtrahierstufe (SUB 1) an einen Bandantriebsmotor (M 1) angeschlossen sind.