NO135493B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en forbedret styreanord-ning for opptak- og avspillingssystemer av tverrtypen. Det er tidligere kjent å utlikne uriktig sporinnstilling for de spor som inneholder signalinformasjonene ved de avsøkende transduktorer når den uriktige styring skyldes variasjoner i strekk og dermed forléng-elsen av opptaksmediet over en støttende styreflate.

Det er kjent forskjellige signalopptaks- og avspillingssystemer der et magnetbånd eller et annet langstrakt opptakelses-medium bringes til å følge en bane over omkretsen av en trommel-liknende konstruksjon/ vanligvis en sylinder, og der man har en eller flere anordninger for signalopptak eller avspilling. Slike systemer betegnes da som skråbanesystemer. Båndet kan helt omslutte den nevnte konstruksjon slik at båndet ligger over 360° eller mer. Alternativ kan en åpen sløyfe også benyttes med båndet liggende i

en bane bare rundt en del av konstruksjonens omkrets. Som eksempel kan nevnes båndomslutninger på omtrent 270°, 180° eller 90° som er fremkommet på denne måte.

Anordningene, for innspilling og avspilling, som kan

være magnethoder, bringes til å rotere med en styrt hastighet og i et fast plan i en vinkel på den retning som båndet drives i. Man får således en skruevinkel eller avsøkningsvinkel mellom de roterende anordninger for opptak og avspilling og båndets bevegelsesretning. Vinkelen styres av båndets bredde og av diameteren på den konstruksjon som understøtter båndet. Hver innspillings/avspillingsanordning vil avsøke båndet diagonalt over dettes bredde. Ved riktig valg av" slike faktorer som antall og avstand mellom innspillingsanordninger som benyttes, båndets skruevinkel, båndets hastighet og rotasjons-hastigheten for anordningene til innspilling og avspilling kan de nevnte anordninger bringes til å avsøke i en ønsket vinkel diagonalt fra en kant av båndet til den annen eller over bare en bestemt del av båndet, f.eks. halvparten av båndets bredde. Et signal som mates til innspillings/avspillingsanordningene spilles inn og kan spilles av fra en rekke parallelle baner som er like lange og som hver strekker seg i samme vinkel over båndets bredde.

I innspillings/avspillingssysterner som forklart ovenfor, har man en foretrukken stramning-av innspillingsmediet når dette beveger seg i en bane forbi de avsøkende innspillings/avspillings-anordninger. Denne stramning bestemmer den egentlige posisjon båndet inntar i forhold til de avsøkende transduktoranordninger. For å

kunne avspille et signal fra de innspilte spor på båndet er det ønskelig at strekket over den innspilte sporlengde er den samme under avspilling som den var ved innspilling. Hvis disse forhold ikke opp-nås ved avspilling vil innspillings/avspillingsanordningene ikke stå riktig innstilt i forhold til de innstilte spor.

Ved tidligere kjente systemer der man har skrå avsøkning benyttes et stasjonært transduktorhode til frembringelse av et ytterligere signalspor som kalles et styrespor og som strekker seg på langs langs lengden av innspillingsmediet. Ved innspilling av skrå informasjonsspor blir et signal hvis verdi angir hastigheten på de roterende innsfjillings/avspillingsanordninger innspilt som styrespor. Ved avspilling benyttes signalene i styresporet som referanse ved styring av hastigheten på de roterende innspillings/avspillings-anordninger for informasjonssignalet, og disse anordninger blir vanligvis betegnet som hovedhjul.

I de fleste eksisterende systemer med skrå avsøkning ligger de transduktorer som spiller inn og spiller av styresporet ved en del av båndet som ligger foran eller følger den trommelflate som inneholder de. roterende signaltransduktorer som følger over de skrå spor. Ved en slik anordning av hodet for styresporet vil, hvis det båndformede innspillingsmedium strekker seg eller får en annen spenning ved avspilling enn den det hadde ved innspilling, hodehjulet som henhører til styresignalsporet, bevirke at de roterende signaltransduktorer ikke følger de skrå spor. Dette betyr at man vil få en sporfeil under hele passeringen av det skrå spor på grunn av uriktig innstilling av de roterende signaltransduktorer og det skrå spor som det skal avspilles fra.

Andre uønskede forhold som gjelder innstillingen av styresportransduktoren i forhold til det område der de skrå spor passeres av de roterende signaltransduktorer er tidligere kjent. F.eks. vil en svak fluktuerihg av båndet under dettes løp føre til tidsforsinkelse mellom de informasjonssignaler som fåes ved avsøk-ning av de skrå baner og signalet fra styresportransduktoren som står i en annen avstand. Det er tidligere kjent ved slike anordninger at jo større avstanden er mellom den trommel som har de roterende in-formas jonstransduktorer og det stasjonære styresporhode er,desto større vil tidsforsinkelsen være mellom de gjengitte informasjonssignaler og det gjengitte styresporsignal.

På grunn av tidsforsinkelsesfenomeriet er det ved noen kjente systemer truffet foranstaltninger for å sette styresporhodet og informasjonssignaltransduktorene i tilsvarende fluktueringer eller svingninger ved å anbringe styresporhodet slik at det samvirker med båndet ved det geometriske sentrum eller midtpunktet for den del av båndet som ligger rundt trommelen for avsøkning av båndet med informa-sjonstransduktorene.

Selv om den tidligere kjente styresporanordning kan være hensiktsmessig er man ved foreliggende oppfinnelse kommet frem til en forbedret styresportransduktoranordning som er mer fordelaktig når det gjelder å rette på gal sporinnstilling som skyldes variasjoner i strekk og forlengelse av båndet mellom innspilling og avspilling.

Oppfinnelsen angår således en anordning til styring av bånd i båndspillere, der båndet transporteres med friksjon over en sylindrisk båndstyreflate i samvirkning med en roterende signaltransduktor langs baner som strekker seg på tvers av båndets bevegelsesretning, der båndtransportanordningen setter opp et på forhånd bestemt strekk i båndet ved dets innløpsport på båndstyreflaten, og med en vesentlig større verdi for strekket ved utløpspunktet for båndet på den nevnte flate fastlagt ved utstrekningen av båndbahen på styreflaten og friksjonsforholdet mellom bånd og flate, for derved å frembringe en bestemt strekking av båndet på den nevnte flate, og der en stasjonær signaltransduktor for omformning av styÆinforma-sjoner på langs av båndet er anordnet for å styre strekket i båndet, hvilken stasjonær transduktor er innrettet til å samvirke med båndet i et mellomliggende punkt mellom innløps- og utløpspunktene på overflaten, og den er i det vesentlige kjennetegnet ved at posisjonen for det mellomliggende punkt er slik at den strekking som fremkommer i den del av båndet som ligger mellom innløpspunktet og det nevnte mellomliggende punkt i det vesentlige tilsvarer størrelsen av strekkingen av den del av båndet som ligger mellom det nevnte utløpspunkt og det mellomliggende punkt, idet vinkelstillingen Øp for den stasjonære signaltransduktor (styresporhodet 18) for styreinformasjon målt fra det nevnte innløpspunkt, er fastlagt ved likningen:

der 0 er omslutningsvinkelen for båndet om båndstyreflaten og y er friksjonskoeffisienten mellom båndet og flaten.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere

under henvisning til tegningene der:

Fig. la og b viser, henholdsvis sett ovenfra og fra siden, en innspillings/avspillingsanordning utført i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 viser skjematisk et system for anvendelse av styresignalanordningen i henhold til oppfinnelsen ved innspilling og avspilling,

fig. 3-7 er forenklede tegninger som forklarer oppfinnelsen ytterligere og

fig. 8 og 9 viser alternative utførelsesformer sett ovenfra, for anvendelse av en styretransduktor, i henhold til oppfinnelsen.

På fig. 1 er det i en så enkel form som mulig vist en anordning for et innspillings/avspillingssystem av den type som har j skrå avsøkning. På fig. 1 blir et innspillingsmeåium, såsom et magnetisk bånd 2, lagt rundt omkretsen av en stasjonær sylinder eller trommel 4. På vanlig måte er en dreibar transduktor 6 anordnet for

å avsøke båndet 2 gjennom en spalte som står skrått i forhold til bevegelsesretningen for båndet 2. Båndet'2 trekkes rundt overflaten av trommelen 4 ved hjelp av en anordning, f.eks. en drivrulle 10 og en klemrulle 12 i kombinasjon. Hensiktsmessige spoler som båndet ruller av og på er ikke vist, men benyttes for håndtering av båndet 2. På fig. 1 ligger båndet 2 over så godt som 360° av overflaten av trommelen 4. Imidlertid er det kjent med andre omslutningsgrader som da kan anvendes sammen med et passende antall dreibare transduktorer.

Fig. 2 viser skjematisk en anordning ved et innspillings/ avspillingssystem som sammenholder styresporet 20 og bevegelsen av den dreibare transduktor eller hovedhjulet 22 for avsøkning av skrå spor på et bånd 24. Under innspilling er hovedhjulet 22 servostyrt i av en sammenlikningskrets 26 som avgir et drivsignal på grunnlag av et referansesignal 28 og et signal fra en pickup 30 som roterer med samme hastighet som hovedhjulet og drives av hovedhjulets motor 31. Under opptak blir også det signal som angir hovedhjulets 22 hastighet innspilt i styresporet 20 av en stasjonær transduktor 32. Ved av- j spilling blir hastigheten og dermed posisjonen av hovedhjulet 22 styrt i forhold til båndet 24 som er i bevegelse, i overensstemmelse med det signal som.spilles tilbake fra styresporet 20.

Når båndet 2 som står under strekk, trekkes rundt overflaten av trommelen 4, vil det være friksjon mellom båndet og trommelen. Virkningen av friksjonen består i at man får forskjellig

spenning i båndet mellom innløpspunktet og utløpspunktet for båndet 2 på overflaten av trommelen 4. Spenningen i båndet 2 øker eksponen-sielt fra innløpspunktet til. båndets 2 utløpspunkt. Derfor vil størrelsen på båndets strekk på overflaten av trommelen 4 ikke være lineært, men følge en eksponentialfunksjon. Strekkpåkjenningen og strekkingen av båndet 2 gis av denne likning:

I denne formel er: Tm. n strekket i båndet 2 ved styJre-delen 14 som danner båndets innløpspunkt mot overflaten av trommelen 4, T strekket i båndet ved styringen 16 som er båndets 2 utløps-punkt, y er friksjonskoeffisienten som gjelder mellom båndet 2 og overflaten av trommelen 4 som båndet passerer over, 0 er omslutningsvinkelen for båndet 2 rundt trommelen 4, R er radius for avsøknings-trommelens flate, A er tverrsnittet av båndet 2 og E er Youngs modul for båndet 2.

Av det forhold som her er gjengitt kan det vises at det eksisterer et punkt på båndet rundt ^overflaten av trommelen der størrelsen av strekkingen av båndet er lik halvparten av den totale strekkinga mellom innløp- og utløpspunkter. Dette er det nøytrale punkt for strekk der strekkingen fra dette punkt til innløpspunktet og utløpspunktet for båndet er det samme. Formelen for dette punkt kan uttrykkes ved en vinkel 0, målt fra båndets innløpspunkt slik:

Av denne likning sees det at dette er riktig uavhengig av den bestemte verdi for inngangs- og utgangsspenninger for ét bestemt tilfelle. For å vise betydningen av dette kan det antas, som vist på fig. 1, at en transduktor 18 som er stasjonær og skal samvirke med styresporet ligger ved det nøytrale strekkingspunkt som vil være i en vinkel Øp rundt trommelen 4 fra båndets 2 innløpspunkt. Transduktoren 18 frembringer et langsgående informasjonsspor 17 langs båndet 2. Selv om verdien Øb vil,være en funksjon av den spesi-elle verdi av y det her gjelder vil plaseringen av det nøytrale strekkingspunkt på grunn av funksjonens eksponensielle natur, som vist på fig. 1, ikke være i det geometriske midtpunkt eller ha en middelverdi mellom innløps- og utløpspunktene for båndet 2. Hvis man nu antar at en eller annen informasjon registreres i et skrått spor på båndet 2 av transduktoren 6 under på forhånd bestemte strekktilstander i båndet 2 ved innløps- og utløpspunktene 14 og 16 og man ser på båndet 2 som er i kontakt med trommelen 4, vil man finne at de innspilte skrå spor og bevegelsesbanen for transduktoren vil fremtre som på hverandre liggende rette linjer som vist på fig. 3. Hvis nu det samme båndstykke avspilles med de samme kjente spenningsforhold som man hadde under innspilling og omhylningssignalene observeres på et oscilloskop, vil signalomhylningen i det vesentlige være et regulært rektangel som vist på fig. 4. Der spenningen er den samme både ved innspilling og avspilling som antatt i dette eksempel, vil resultatene som er angitt være i det vesentlige uavhengige av hvor styresportransduktoren er plasert rundt trommelen. I praktisk be-nyttede innspillings/ avspillingssystemer har man imidlertid ikke sammea spenning eller strekkpåkjenning på båndet gående under inn-, spilling og avspilling.

Det skal derfor nu antas at det samme båndstykke som er innspilt som forklart ovenfor, avspilles med andre strekktilstander enn de som hersker under innspilling. Det kan f.eks. antas at strekket under avspilling er høyere enn strekket under innspilling. Hvis man igjen ser på båndet under de nye strekkforhold vil det fremtre som vist på fig. 5. Som vist på fig. 5 strekkes båndet under de høyere avspillingspåkjenninger med avvik eller gal sporfølging mellom det innspilte spor, som har eksponential form, og den lineære bane til skråsportransduktoren. Med den anordning som er vist på fig. 1 og styresporet 17 som vist, kan under avspilling stillingen av den roterende transduktor 6 styres av en styreservovirkning slik at maksimum av informasjoner som meddeles den roterende transduktor finner sted ved det punkt der styresportransduktorens hode ligger. Dette kan være slik fordi plaseringen av styresporhodet er ved det punkt rundt hvilket sporstyringen for de roterende transduktorer servobetjenes.

Hvis et oscilloskop anvendes for å observere omhylningskurven for det avspilte signal med den høyere spenning i båndet under avspilling vil omhylningskurven fremtre som vist på fig. 6, med et tap av informasjoner på grunn av gal sporfølging som skyldes den ekstra strekking av båndet.

Hvis man nu antar at transduktorhodet for systemet på fig. 1 er den stasjonære transduktor 19 i stedet for transduktoren 18 kan transduktoren 19 være plasert midt på eller midt mellom inn-løpspunktet 14 og utløpspunktet 16 for båndet 2. Styresportransduktoren 19 blir således.liggende like langt fra innløps- og utløps-punktene for båndet rundt trommelen 4. Hvis båndet nu spilles inn under ett strekkforhold og avspilles under høyere strekkforhold med styresporet 19 benyttet, vil omhylningskurven for det avspilte signal på et oscilliskop fremtre som vist på fig. 7. Man ser av figurene 6 og 7 at på fig. 7 der man anvender styresporhodet 19,

vil den gale sporfølging være større ved en ende av sporet enn ved den annen i motsetning til den symmetri man har på fig. 6. Dette angis ved dimensjonene a, b og c; c>> a og c> b >a.

Man vil således se at det finnes et punkt rundt trommelens omkrets der styresportransduktorhodet kan anbringes for å redusere virkningen av gal sporfølgning på grunn av spenningsvaria-sjoner og dermed også strekking av båndet rundt trommelen. Da strekkingen fra det nøytrale punkt er jevnt fordelt fra innløpspunkt og utløpspunkt har det vist seg særlig fordelaktig å plasere styresportransduktoren, f.eks. hodet 18 på fig. 1, i det nøytrale strekkingspunkt.

Selv om oppfinnelsen her er forklart under henvisning

til en enkel roterende transduktor med en i det vesentlige 360° om-slutning om trommelen, som vist, kan samme prinsipper benyttes for innspillings/avspillingssystemer der det benyttes andre omslutnings-vinkler for båndet, andre antall lydhoder og for forskjellige friksjonskoeffisienter.

Med et bånd som har en Youngs modulus "E" i området 0,3115 til 0,3577.IO<5> kg/cm<2>, vil-f.eks. båndets tverrsnitt "A" være på omtrent 6,45 . 10 — 3 cm, mens trommelens radius "R" kan være på 5,2385 cm. De verdier som er gjengitt nedenfor bygger på de ovennevnte forhold og gjelder også en omslutningsvinkel 9 på 360° og 180° med et inngangstrekk T. på 0,2268 kg for friksjonskoeffisienter p som kan ligge i området fra 0,2 til 0,3.

x) Omslutningsvinekl for båndet rundt trommelen,

xx) Vinkelstilling for styresporhodet målt i forhold til båndets bevegelsesretning for båndets innløpspunkt på trommelen.

Man skal også merke seg at selv om den stasjonære styre-sportransduktor ligger rundt styretrommelen som forklart, kan styretransduktoren innrettes for samvirkning med båndet ved dette punkt på en rekke forskjellige måyer. For eksempel kan styretransduktoren monteres i eller gjennom overflaten av styretrommelen som vist. Styretransduktoren i et magnetisk innspillings/ avspillingssystem kan f.eks. være et vanlig hesteskoformet magnethode. Styretransduktoren 40 kan som vist på fig. 8, plaseres ved det ønskede punkt rundt styreflaten 42 på den side 44 av båndet 46 som vender bort fra styreflaten 42. Med denne anordning kan båndet 46 innrettes for opptak av styresporene på siden 44 eller opptak av styresporet finner sted på den side som vender mot styreflaten 42 gjennom båndet 46. På fig. 9 ser man videre at en del 50 av styresportransduktoren kan anbringes i styreflaten 52 med en samvirkende ytterligere del 54 av styretransduktoren anbrakt på utsiden av innspillingsmediet 56. Med denne utførelse kan styresignalet anordnes i eller på begge sider av mediet 56.

Claims (4)

1. Anordning til styring av bånd i båndspillere, der båndet transporteres med friksjon over en sylindrisk båndstyreflate i samvirkning med en roterende signaltransduktor langs baner som strekker seg på tvers av båndets bevegelsesretning, der båndtransportanordningen setter opp et på forhånd bestemt strekk i båndet ved dets innløpsport på båndstyreflaten, og med en vesentlig større verdi for strekket ved utløpspunktet for båndet på den nevnte flate fastlagt ved utstrekningen av båndbanen på styreflaten og friksjonsforholdet mellom bånd og flate, for derved å frembringe en bestemt strekking av båndet på den nevnte flate, og der en stasjonær signaltransduktor for omformning av styreinformasjoner på langs av båndet er anordnet for å styre strekket i båndet, hvilken stasjonær transduktor er innrettet til å samvirke med båndet i et mellomliggende punkt mellom " innløps- og utløpspunktene på overflaten, karakterisert v e d at posisjonen for det mellomliggende punkt er slik at den strekking som fremkommer i den del av båndet som ligger mellom inn-løpspunktet (14) og det nevnte mellomliggende punkt i det vesentlige tilsvarer størrelsen av strekkingen av den del av båndet som ligger mellom det nevnte utløpspunkt (16) og det mellomliggende punkt, idet vinkelstillingen 0 tr for den stasjonære signaltransduktor (styresporhodet 18) for styreinformasjon målt fra det nevnte innløpspunkt, er' fastlagt ved likningen: der 0 er omslutningsvinkelen for båndet om båndstyreflaten og y er friksjonskoeffisienten mellom båndet og flaten.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert v e d at den stasjonære styresignaltransduktor (styresporhodet 18) er anordnet i båndstyreflaten (4).

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den stasjonære styresignaltransduktor (styresporhodet 40) står på den side (44) av båndet (46) som vender fra båndstyreflaten (42).

4. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den stasjonære styresignaltransduktor har to partier der ett (50) av disse står slik at det samvirker med den side av båndet som ligger på båndsideflaten (52),mens det annet (54) av de nevnte partier samvirker med den side av båndet som vender fra båndstyreflaten.