DE4223893C2 - Rotierende Abtasteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer rotierenden Abtasteinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Abtasteinrichtung ist aus der Druckschrift IEEE Transactions on Broadcasting, Vol. BC-33, No. 4, December 1987, Seiten 203 bis 209, bekannt. Die bekannte Abtasteinrichtung enthält einen 18-kanaligen rotierenden Transformator für 18 Magnetköpfe, die am Umfang einer rotierenden Trommel befestigt sind. Von den 18 Magnetköpfen sind acht Magnetköpfe zum Aufsprechen, acht Magnetköpfe zum Wiedergeben sowie zwei Magnetköpfe zum Löschen eines digitalen HDTV-Signals vorgesehen. Auf der rotierenden Trommel sind Aufsprech- und Wiedergabe-Verstärker angeordnet, die jeweils eine Datenübertragungsrate von 148,5 Mbit/s verarbeiten müssen, um eine Gesamtdatenübertragungsrate von 1,188 Gbit/s auf Magnetband aufzuzeichnen bzw. von Magnetband wiederzugeben.

Das Dokument JP 62-208409 A beschreibt eine rotierende Abtasteinrichtung. Aufnahme- /Wiedergabe-Verstärker der Abtasteinrichtung sind in der Nähe der Magnetköpfe auf Leiterplatten montiert, die sich ebenfalls auf der rotierenden Trommel befinden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rotierende Abtasteinrichtung nach der eingangs genannten Art anzugeben, welche eine größere Anzahl von Aufsprechverstärkern aufnimmt und die von den Aufsprechverstärkern abgegebene Verlustleistung abführen kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße rotierende Abtasteinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß die auf Leiterplättchen angeordneten Aufsprechverstärker Radialschaufeln für ein Laufrad darstellen, wobei das Laufrad von dem Drehkörper der Abtasteinrichtung angetrieben wird. Die auf den Leiterplättchen angeordneten Verstärkerelemente werden von der Umgebungsluft umströmt und damit gekühlt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch den senkrecht zur Planfläche des Drehkörpers vorgenommenen Aufbau der Aufsprechverstärkerplättchen der Platz geschaffen wird, der in der Planfläche des Drehkörpers aufgrund seines endlichen Durchmessers nicht zur Verfügung steht, um eine Vielzahl von Aufsprechverstärkern in der Abtasteinrichtung auf zunehmen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen rotierenden Abtasteinrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch eine Vorwärtsneigung der Aufsprechverstärkerplättchen in Drehrichtung des Drehkörpers die durchströmte Luft in Achsrichtung des Drehkörpers gefördert wird, so daß ein im Bereich der zwischen Obertrommel und Untertrommel der Abtasteinrichtung befindlichen Teilungsfuge entstehender Überdruck abgebaut werden kann. Durch diese Maßnahme läßt sich der Kopf-Band-Kontakt und damit der Signal/Stör- Abstand im wiedergebenen Signal verbessern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der rotierenden Abtasteinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schaufelradförmige Haltevorrichtung der Aufsprechverstärkeranordnung und

Fig. 3 die Vor- und Rückseite einer U-profilförmigen Halterung für ein Aufsprechleiterplättchen.

In den Figur sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In der Fig. 1 ist mit 1 eine Obertrommel und mit 2 eine Untertrommel einer feststehenden Bandführungstrommel 3 bezeichnet. Die Obertrommel 1 und die Untertrommel 2 sind durch eine prismenartig ausgestaltete Trommelführung 4 koaxial ausgerichtet. Senkrecht zur Achsrichtung der Obertrommel 1 und der Untertrommel 2 befinden sich in der Trommelführung 4 Bohrungen 5, durch die Schrauben 6 greifen und die beiden Trommeln 1 und 2 in das Prisma der Trommelführung 4 ziehen und dort fixieren. In einer zwischen der Obertrommel 1 und der Untertrommel 2 befindlichen Teilungsfuge dreht sich eine Kopfradscheibe 7, an deren Umfang Magnetköpfe 8' und 8" clusterförmig zusammengefaßt befestigt sind. Die Kopfradscheibe 7 ist drehfest mit einer Welle 9 verbunden, die von einem in der Untertrommel 2 befindlichen Kopfradmotor angetrieben wird.

Die Übertragung von Aufsprech- und Löschsignalen sowie der Betriebsspannung erfolgt über rotierende Transformatoren, die aus einem Statorteil 10 und einem Rotorteil 11 bestehen. Der Statorteil 10 der rotierenden Transformatoren ist in einer Innenbohrung der Obertrommel 1 festgelegt. Der Rotorteil 11 ist kraftschlüssig mit einem Aufnahmedorn 12 der Kopfradscheibe 7 verbunden. Räumlich getrennt von den aufsprechseitigen Transformatoren 10 und 11 sind unterhalb der Kopfradscheibe 7 weitere rotierende Transformatoren für die Wiedergabesignale angeordnet, die durch Abtastung eines (nicht dargestellten Magnetbandes) in Wiedergabe- Magnetköpfen 8" entstehen.

Oberhalb der Kopfradscheibe 7 sind achtzehn breitbandige Aufsprechverstärker angeordnet. Sechzehn dieser Aufsprechverstärker sind für eine 16-kanalige digitale Aufzeichnung eines HDTV-Signals vorgesehen, welche jeweils bei einer induktiven Belastung von 300 nH eines Aufsprechmagnetkopfes 8' einen Aufsprechstrom von 160 nA bei einer Steigzeit von 2,6 ns liefern. Zwei weitere dieser Aufsprechverstärker dienen zur Ansteuerung von zwei Löschköpfen, die jeweils eine Kopfinduktivität von ca. 1,2 uH aufweisen.

Jeder Aufsprechverstärker ist auf einem rechteckförmigen Leiterplättchen 13 aufgebracht, das aus Keramikmaterial besteht. In der Fig. 3a ist die Rückseite und in der Fig. 3b die Vorderseite eines derartigen Leiter­ plättchens 13 dargestellt, welches von einer doppel-L-förmigen Halterung 14 gehaltert ist. Am unteren Rand eines jeden Leiterplättchens 13 sind vier Anschlußstifte 15 zur Betriebsspannungsversorgung, Signalzuführung und zur Ein- bzw. Abschaltung eines Aufsprechverstärkers vorgesehen. Einem am oberen Rand des Leiterplättchens 13 angebrachten Anschlußstift 16 wird ein weiteres Betriebsspannungssignal zugeführt. Ein von dem Aufsprechverstärker abgegebener Aufsprechstrom gelangt über eine verdrillte Leitung 17 direkt an die Kopfwicklung eines zugeordneten Aufsprech-Magnetkopfes 8'. Jede doppel-L-förmige Halterung 14 weist an ihrer Unterseite zwei Zapfen 18 und 19 und an ihrer Oberseite einen Zapfen 20 auf.

Die achtzehn in der Fig. 3 dargestellten Aufsprechverstärkermodule sind gemäß der Fig. 2 zwischen zwei beabstandeten Ringen 21 und 22 befestigt. Auf den beiden Ringen 21 und 22 sind Leiterbahnen aufgebracht. Ferner weisen die beiden Ringen 21 und 22 eine Vielzahl von Bohrungen 23 zur Aufnahme der Anschlussstifte 15 und 16 sowie der Zapfen 18, 19 und 20 auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind jeweils neun der achtzehn Aufsprechverstärkermodule zu einer Segmentgruppe zusammengefasst; die so gebildeten Segmentgruppen liegen sich diagonal gegenüber.

Die in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung ähnelt einem 'Schaufelrad', bei welchem die Aufsprechverstärkermodule Radialschaufeln bilden. Dieses 'Schaufelrad' ist auf der Oberseite der Kopfradscheibe 7 angeordnet und dort konzentrisch ausgerichtet festgelegt. Bei einer Drehung des 'Schaufelrades' in Richtung eines Pfeiles 24 werden die Aufsprechverstärkermodule von Luft umströmt, so dass die aufgrund der Verlustleistung der Aufsprechverstärker erzeugte Wärme an die Umgebungsluft abgegeben werden kann.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des 'Schaufelrades' sind die von den Halterungen 14 gehalterten Leiterplättchen 13 in Drehrichtung 24 vorwärtsgeneigt. Durch diese Maßnahme wird ein Teil der durchströmten Luft nicht nach außen, d. h. in Richtung der am Umfang der Kopfradscheibe 7 befestigten Magnetköpfe 8 und 8" gedrängt sondern in Richtung der Kopfradachse geleitet. Im Bereich der Flugbahn der Magnetköpfe 8' und 8" wird somit weitgehend verhindert, dass Überdruck das um die Bandführungstrommel 3 geschlungene Magnetband von den Kopfspiegeln der Magnetköpfe 8' und 8" in nicht vertretbaren Maße wegdrückt und den Kopf-Band-Kontakt stört. Ein in Achsrichtung sich aufbauender Überdruck kann durch (nicht dargestellte) Bohrungen in der Obertrommel 1 abgebaut werden.

Wie eingangs erwähnt werden die Aufsprech- und Löschsignale von rotierenden Transformatoren übertragen, die oberhalb der Kopfradscheibe 7 angeordnet sind. Wicklungsenden der Rotorwicklungen 11 sind an dem Ring 22 angeschlossen, der die aufgeführten Aufsprechsignale über Leiterbahnen zu den Anschlußstiften 15 der Aufsprechverstärkermodule weiterleitet. Die ebenfalls über rotierende Transformatoren zugeführte Wechselspannung wird im Bereich der Segmente 25 des Ringes 22 gleichgerichtet, um die zum Betrieb der Aufsprechverstärkermodule erforderliche Betriebsspannung zu erzeugen.

Claims (7)

1. Rotierende Abtasteinrichtung mit einem Drehkörper, bei welchem am Umfang mehrere Aufsprechmagnetköpfe befestigt sind und
bei welchem in einer Planfläche den Aufsprechmagnetköpfen zugeordnete Aufsprechverstärker angeordnet sind, die jeweils über einen rotierenden Übertrager ansteuerbar sind,
gekennzeichnet durch
mehrere Leiterplättchen (13), auf welchen jeweils ein Aufsprechverstärker angeordnet ist, und
mindestens eine ringförmige Leiterplatte (21, 22), welche koaxial zu dem Drehkörper (7) ausgerichtet ist und mit dem Drehkörper (7) umläuft und auf welcher senkrecht zur Planfläche die Leiterplättchen (13) sternförmig verteilt befestigt sind.

2. Rotierende Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere doppel-L-förmige Halterungen (14) für die Leiterplättchen (13), welche an ihrem Rand Zapfen (18, 19, 20) aufweisen, die in Bohrungen (23) von zwei beabstandet angeordneten koaxial ausgerichteten ringförmigen Leiterplatten (21, 22) greifen.

3. Rotierende Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ränder der Leiterplättchen (13) mit Anschlußstiften (15, 16) versehen sind, welche in Bohrungen von Leiterbahnen der beabstandet angeordneten ringförmigen Leiterplatten (21, 22) elektrisch leitend eingeführt sind.

4. Rotierende Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den zwei ringförmigen Leiterplatten (21, 22) gestellten Halterungen (14) der Leiterplättchen (13) in Drehrichtung des Drehkörpers (7) vorwärtsgeneigt sind.

5. Rotierende Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den zwei ringförmigen Leiterplatten (21, 22) gestellten Halterungen (14) der Leiterplättchen (13) segmentweise gruppiert sind.

6. Rotierende Abtasteinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse von Rotorwicklungen der rotierenden Übertrager (10, 11) mit Leiterbahnen der beabstandet angeordneten ringförmigen Leiterplatten (21, 22) verbunden sind, die zu Anschlußstiften (15, 16) der Leiterplättchen (13) führen, und daß Ausgänge der auf den Leiterplättchen (13) angeordneten Aufsprechverstärker über verdrillte Leitungen (17) mit Kopfwicklungen zugeordneter Aufsprechmagnetköpfe (8') verbunden sind.

7. Rotierende Abtasteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anstellwinkel der in Drehrichtung des Drehkörpers (7) geneigten Leiterplättchen (13) so gewählt ist, daß der Luftdruck in einem Bereich der Flugbahn der Aufsprechmagnetköpfe (8') nicht erhöht wird.