DE3831143A1 - Einrichtung zur uebertragung von signalen zwischen einem feststehenden und einem rotierenden teil - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Insbesondere bei Magnetbandgeräten mit rotierenden Kopfrädern ist eine störungsfreie Übertragung von Signalen auf das Kopfrad und vom Kopfrad zu dem feststehenden Teil des Gerätes erforderlich. Nach anfänglichen Versuchen mit Schleifringen haben sich für diesen Zweck rotierende magnetische Übertrager bewährt. Bei neueren Geräten zur Aufzeichnung von digitalen Videosignalen ist jedoch der Datenstrom derart groß, daß eine Übertragung mittels magnetischen Übertragern auf Schwierigkeiten stößt.

Es sind ferner optische Einrichtungen zur Übertragung von Signalen zwischen dem Kopfrad eines Videobandgerätes und dem feststehenden Teil bekannt. Diese Einrichtungen arbeiten mit einem axial verlaufenden Lichtstrahl, was bei der gleichzeitigen Übertragung mehrerer Signale zu aufwendigen Multiplexsystemen führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Übertragung von Signalen zwischen einem feststehenden und einem rotierenden Teil mit mehreren Kanälen anzugeben, ohne daß aufwendige Multiplex- bzw. Demultiplexschaltungen erforderlich sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs kann mit einfachen Mitteln verwirklicht werden und kann derart ausgeführt sein, daß mehrere Kanäle Signale zum rotierenden Teil und vom rotierenden Teil übertragen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei praktisch allen Magnetbandgeräten mit rotierenden Kopfrädern nicht alle Magnetköpfe gleichzeitig im Eingriff mit dem Band stehen. So ist beispielsweise bei einem Magnetbandgerät, bei welchem das Magnetband das Kopfrad und die dazugehörige Kopfradtrommel mit einem Winkel von 270° umschlingt, jeder Kopf während einer Umdrehung einmal für etwa 90° nicht mit dem Band im Eingriff. Während dieser Zeit brauchen beim Aufnahmebetrieb dem Magnetkopf keine Signale zugeführt zu werden. Beim Wiedergabebetrieb erzeugt der Magnetkopf keine Signale, so daß eine Unterbrechung der Weiterleitung ebenfalls nicht stört.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel und

Fig. 4 eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels zusammen mit einem Kopfrad und einem das Kopfrad umschlingenden Magnetband.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurde der jeweils feststehende Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung mit Stator und der rotierende mit Rotor bezeichnet. Außerdem werden auch die Begriffe Sender und Empfänger für die elektro-optischen Wandler und die opto-elektrischen Wandler verwendet. Als Sender dient vorzugsweise eine Laserdiode, während sich als Empfänger eine Fotodiode bzw. ein Fototransistor eignet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht der Stator aus einem Hohlzylinder 1, in welchem zwei schräge Bohrungen 2, 3 zur Anordnung der lediglich schematisch angedeuteten Laserdioden 4, 5 vorgesehen sind.

Der Rotor wird von zwei runden Glaskörpern 6, 7 gebildet, die konzentrisch mit der Achse 8 eines in Fig. 1 nicht dargestellten Kopfrades angeordnet sind. In der Mitte der Grundfläche jeweils eines Glaskörpers ist eine Fotodiode 9, 10 angeordnet. Die von den Laserdioden 4, 5 ausgehenden Lichtstrahlen 11, 12 treffen in einem Winkel auf die Fotodioden 9, 10 auf, der noch eine brauchbare Ausnutzung des ausfallenden Lichts in elektrische Signale gestattet.

Ein Kopfrad 20 ist lediglich gestrichelt angedeutet.

Die Leitungen 14 der Fotodiode 10 zu Magnetköpfen oder anderen Elementen auf dem Kopfrad können derart geführt werden, daß keiner der Lichtstrahlen 11, 12 unterbrochen wird, wenn das Kopfrad und damit der Rotor rotiert. Für die Leitungen 16 der Fotodiode 9 ist im Glaskörper 6 ein Kanal 18 vorgesehen, der bei jeder Umdrehung einmal durch den Lichtstrahl 12 durchtritt. Die Winkellage des Kanals 18 im Verhältnis zu dem Magnetkopf, zu welchem die Leitungen 14 von der Fotodiode 10 führen, ist jedoch derart gewählt, daß der betreffende Magnetkopf sich nicht im Eingriff mit dem Band befindet, wenn der Kanal 18 bzw. die Leitungen 16 durch den Lichtstrahl 12 hindurchtreten.

Wenn lediglich zwei Kanäle benötigt werden, genügt an sich ein Glaskörper 6, an dessen oberer und unterer Grundfläche jeweils eine Fotodiode 9, 10 angeordnet ist. Für die meisten Videobandgeräte sind jedoch mehrere Kanäle erforderlich, weshalb in Fig. 1 ein weiterer Glaskörper 7 dargestellt ist, der ebenfalls mit einer Bohrung 17 für Leitungen 15 versehen ist. Auf diesen Glaskörper 7 kann dann ein weiterer Glaskörper mit einer weiteren Fotodiode usw. aufgesetzt werden.

Die Glaskörper 6, 7 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 haben im wesentlichen die Aufgabe, die Fotodiode 9 bzw. eine weitere Fotodiode zu tragen und die Leitungen 15, 16 zu halten. Dieses kann gegebenenfalls auch durch andere Konstruktionselemente wie beispielsweise eine Stange, die etwa an der Stelle des Kanals 18 senkrecht aus dem Kopfrad 20 austritt und zur Halterung der Fotodiode 9 in einem rechten Winkel in Richtung auf die Achse 8 abgebogen ist. Die Leitungen können dann beispielsweise an die Stange angeklebt sein. Hierzu ist zu vermerken, daß wegen der hohen Drehzahl des Kopfrades derartige exzentrische Massen äußerst gering zu halten und durch Gegengewichte zu kompensieren sind. Entsprechend klein sind dann die Abmessungen zu wählen. Eine vorteilhafte Größe für einen der Glaskörper ist beispielsweise ein Durchmesser von 15 mm und eine Höhe von 7 mm.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 haben die Glaskörper 26, 27 jeweils die Form eines Ringes mit einem trapezförmigen Querschnitt. Hierdurch erfüllen die Glaskörper eine weitere Aufgabe. Durch die Brechung der Lichtstrahlen 28, 29 ermöglichen sie nämlich eine geringere Bauhöhe. Dieses ist einerseits aus allgemeinen Konstruktionsgesichtspunkten erwünscht. Andererseits werden dadurch die Glaskörper leichter. Außerdem sind die Glaskörper 26, 27 auf jeweils einer vorzugsweise lichtundurchlässigen Scheibe 30, 31 angeordnet. Die Sender 4, 5 befinden sich in waagrecht verlaufenden Bohrungen 32, 33 des Stators 34. Leitungen 35 verlaufen außen am Glaskörper 27 und dann in nicht dargestellter Weise radial nach innen zum Empfänger 9.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung mit drei Kanälen zur Übertragung von Signalen zum Kopfrad und drei Kanälen zur Übertragung vom Kopfrad zum feststehenden Teil des Gerätes. Es sind sechs gleiche Glaskörper 41 vorgesehen, von denen drei mit dem Stator 42 verbunden sind und weitere drei zusammen mit einem Hohlzylinder 43 den Rotor bilden. Im Stator sind drei Sender 44, 45, 46 und drei Empfänger 47, 48, 49 vorgesehen. Der Rotor enthält drei Empfänger 50, 51, 52 und drei Sender 53, 54, 55. Die Führung der Lichtstrahlen und der Leitungen entspricht im wesentlichen dem Beispiel nach Fig. 3 und braucht daher nicht näher erläutert zu werden.

Fig. 4 stellt schematisch ein Kopfrad 61 dar, wobei der Einfachheit halber lediglich vier Magnetköpfe dargestellt sind. Insbesondere Kopfräder für die Magnetaufzeichnung von digitalen Videosignalen weisen mehr Magnetköpfe auf, wozu die erfindungsgemäßen Einrichtungen mit entsprechend vielen Übertragungsstrecken ausgerüstet werden können. Im übrigen steht die Erfindung einer mehrfachen Ausnutzung einer der Übertragungsstrecken nicht entgegen, falls es in einem Anwendungsfall nützlich sein sollte.

Mit Hilfe von Umlenkelementen 62, 63 ist ein Magnetband 64 in einem Winkel von etwa 270° um das Kopfrad 61 geschlungen. Die Magnetköpfe 65, 66, 67, 68 sind in einem Abstand von jeweils 90° angeordnet. Ferner umfaßt Fig. 4 eine erfindungsgemäße Einrichtung nach Fig. 1, welche in der Linie X-X (Fig. 1) geschnitten dargestellt ist.

Das Kopfrad 61 dreht sich in Richtung des Pfeils und ist in Fig. 4 in einem Zeitpunkt dargestellt, in dem der Kanal 18 und die Leitungen 16 den Lichtstrahl 12, der vom Sender 5 ausgeht, unterbrechen. Dadurch wird die Signalübertragung vom Sender 5 über den Empfänger 10 und die Leitungen 14 zum Magnetkopf 65 unterbrochen. Dieses stört jedoch nicht, da sich zu diesem Zeitpunkt der Magnetkopf 65 nicht im Eingriff mit dem Magnetband 64 befindet.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Übertragung von Signalen zwischen einem feststehenden und einem um eine Achse rotierenden Teil, insbesondere einem Kopfrad eines Magnetbandgerätes, wobei eine optische Übertragung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei opto-elektrische Wandler axial an einem der Teile angeordnet sind, daß mindestens zwei elektro-optische Wandler an dem anderen Teil derart angeordnet sind, daß von den elektro-optischen Wandlern ausgehende Strahlen in einem spitzen Winkel zur Achse auf die opto-elektrischen Wandler auftreffen, und daß elektrische Leitungen, die die opto-elektrischen Wandler mit weiteren Elementen auf dem jeweiligen Teil verbinden, mindestens teilweise außerhalb der Achse geführt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur mechanischen Verbindung der opto-elektrischen Wandler scheibenförmige transparente Körper vorgesehen sind, deren Umfangsfläche mindestens teilweise der Mantelfläche eines Kegelabschnitts entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Körper ringförmig sind und einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-optischen Wandler an dem feststehenden Teil und die opto-elektrischen Wandler an dem rotierenden Teil angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die opto-elektrischen Wandler am feststehenden Teil und die elektro-optischen Wandler am rotierenden Teil angeordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem rotierenden Teil mehrere durch transparente Körper verbundene opto-elektrische Wandler und ein hohlzylinderförmiger Träger für elektro-optische Wandler vorgesehen sind und daß in einem weiteren hohlzylinderförmigen Teil, das den feststehenden Teil darstellt, elektro-optische Wandler und axial jeweils durch transparente Körper verbunden weitere opto-elektrische Wandler angeordnet sind.