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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Wiedergeben von Signalen, die auf einem
Magnetband längs sich schräg dazu erstreckender paralleler Spuren aufgezeichnet worden sind, mit mehreren drehbaren Magnetköpfen, die das Magnetband in einer sich wiederholenden zyklischen
Reihenfolge schräg überstreichen, wobei mindestens ein Überlappungsintervall auftritt, während dessen zwei Magnetköpfe gleichzeitig auf zugehörigen Spuren aufgezeichnete Signale wiedergeben, wobei zwischen den drehbaren Magnetköpfen ein solcher axialer Abstand vorhanden ist, dass sich die durch die Magnetköpfe abgetasteten Spuren schräg zu zugehörigen Längszonen erstrecken, durch welche die Breite des Magnetbandes in im wesentlichen gleich breite Abschnitte unterteilt wird, sowie mit einer Schaltung, die es ermöglicht,
innerhalb der sich wiederholenden zyklischen Reihen- folge sequentiell Signale zu kombinieren, die durch die Magnetköpfe aus durch sie abgetasteten
Spuren wiedergegeben werden.
Es sind bereits verschiedene Bauarten von Videobandaufnahmegeräten bekannt, z. B. das
Fabrikat Ampex mit vier Magnetköpfen sowie Geräte zum Abtasten eines Magnetbandes längs schrau- benförmiger Spuren, wobei mit der sogenannten Omega-Umschlingung über einen Winkelbereich von
180 oder 3600 oder mit der sogenannten Alpha-Umschlingung gearbeitet wird. Die meisten Videoband- aufnahmegeräte mit schraubenlinienförmiger Spurabtastung arbeiten mit der 180 -Omega-Umschlin- gung, und es werden zwei rotierende Aufnahme- bzw. Wiedergabe-Magnetköpfe verwendet. Allgemein gesprochen bieten Videobandaufnahmegeräte, bei denen schraubenlinienförmige Spuren abgetastet werden, im Vergleich zu dem bekannten Ampextyp mit vier Magnetköpfen zahlreiche Vorteile.
Insbesondere ist es bei Geräten mit Abtastung schraubenlinienförmiger Spuren leicht möglich, eine Umschaltung zwischen verschiedenen Aufnahme- und Wiedergabeverfahren zu bewirken, d. h. es ist möglich, einen Zeitlupenbetrieb oder einen Zeitrafferbetrieb durchzuführen sowie Einzelbilder im Stillstand wiederzugeben.
Von den bekannten Geräten mit Abtastung schraubenlinienförmiger Spuren bieten die mit 1800-0megaumschlingung arbeitenden, im Vergleich zu Geräten mit 3600-0megaumschlingung oder Alphaumschlingung insofern Vorteile, als die Bandführungstrommel nur über einen relativ kleinen Winkelbereich vom Magnetband umschlungen wird, so dass sich eine entsprechende Verringerung des Reibungswiderstandes ergibt, der einer Längsbewegung des Magnetbandes gegenüber der Führungstrommel entgegengesetzt wird. Diese Verringerung des Reibungswiderstandes in der Bandlaufrichtung führt zu einer entsprechenden Verringerung der Dehnung des Magnetbandes bei der Aufnahme oder Wiedergabe sowie der Parallelogrammverzeichnung bei dem wiedergegebenen Fernsehbild.
Ferner ist es schwierig, bei der 3600-0megaumschlingung bzw. der Alphaumschlingung einen zügigen Bandlauf gegenüber der Umfangsfläche der Führungstrommel aufrechtzuerhalten.
Zwar werden mit der 1800-0megaumschlingung arbeitende Videobandaufnahmegeräte in grossem Umfang sowohl von Privatpersonen als auch in Industriebetrieben sowie zu Ausbildungszwecken verwendet, doch ist es schwierig, Geräte dieser Art bei Fernsehsendern zu verwenden, da hiebei ein relativ grosser Frequenzbereich benötigt wird. Hiezu sei bemerkt, dass der Frequenzbereich eines Videobandaufnahmegeräts von der Geschwindigkeit abhängt, mit der sich jeder rotierende Magnet-
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der im wesentlichen diametral gegenüberliegenden drehbaren Köpfen zur Verarbeitung von Videosignalen nach der NTSC-Norm führen die Magnetköpfe je Sekunde 30 Umdrehungen aus, wobei die beiden Köpfe z.
B. abwechselnd aufeinanderfolgende Teilbilder des Videosignals aus zugehörigen parallelen Spuren wiedergeben, die sich schräg im wesentlichen über die ganze Breite des Magnetbandes erstrecken. Somit wird innerhalb jeder dieser sich im wesentlichen über die ganze Breite des Magnetbandes erstreckenden, schräg verlaufenden Spuren jeweils ein Teilbildintervall aufgezeichnet, das entsprechend wiedergegeben werden kann.
Wenn die Drehgeschwindigkeit der Magnetköpfe von 30 Umdr/s beibehalten wird, kann man zur Erweiterung des möglichen Frequenzbereichs im für den Sendebetrieb erforderlichen Ausmass eine Erhöhung der Relativgeschwindigkeit zwischen den Köpfen und dem Magnetband dadurch erreichen, dass man den Durchmesser der Bandführungtrommel und der Kreisbahn, längs welcher die Magnetköpfe bei Aufnahme und Wiedergabe bewegt werden, in einem sehr erheblichen Ausmass vergrössert. Jedoch führt eine solche Vergrösserung des Durchmessers der Bandführungstrommel zu einer entsprechenden Vergrösserung der Gesamtabmessun-
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gen des Videobandaufnahmegeräts, so dass es schwierig ist, transportable Geräte zu konstruieren.
Um die Relativgeschwindigkeit zwischen den Magnetköpfen und dem Magnetband bei mit 1800-0megaumschlingung arbeitenden Videobandaufnahmegeräten zu steigern, ohne den Durchmesser der Bandführungstrommel zu vergrössern, wurde bereits vorgeschlagen, jedes Teilbild des aufzu- zeichnenden Videosignals in mehrere Abschnitte zu unterteilen, die innerhalb zugehöriger aufeinan- derfolgender paralleler Spuren aufgezeichnet werden, welche sich schräg im wesentlichen über die ganze Breite des Magnetbandes erstrecken.
Beispielsweise kann man die Drehgeschwindigkeit der Magnetköpfe so erhöhen, dass jeder der sich im wesentlichen über die ganze Breite des Magnet- bandes erstreckenden Spuren nur Signalinformationen aufnimmt, die einem Drittel eines Teilbildinter- valls entsprechen ; somit werden drei aufeinanderfolgende Spuren verwendet, um jeweils ein Teil- bild des Videosignals aufzuzeichnen.
Zwar ist es auf diese Weise möglich, die Relativgeschwindig- keit zwischen den Magnetköpfen und dem Magnetband zu steigern, um den Frequenzbereich zu er- weitern, ohne dass eine unerwünschte Vergrösserung des Durchmessers der Bandführungstrommel er- forderlich ist, doch macht die Verwendung von zwei oder mehr aufeinanderfolgenden schrägen
Spuren zum Aufzeichnen jedes Teilbildes des Videosignals eine Umschaltung der Magnetköpfe an einem oder mehreren Punkten innerhalb jedes Teilbildintervalls während des Aufnahme- oder Wieder- gabevorgangs erforderlich.
Wenn sich die verschiedenen aufeinanderfolgenden Spuren, innerhalb welcher jedes Teilbild des Videosignals aufgezeichnet wird, schräg im wesentlichen über die ganze
Breite des Magnetbandes erstrecken, ergeben sich relativ grosse Abstände längs des Magnetbandes zwischen den Magnetkopfumschaltpunkten, d. h. zwischen einem Punkt auf einer Spur, an dem die
Wiedergabe beendet wird, und dem Punkt auf der nächsten Stufe, an dem mit der Wiedergabe die- ser Spur begonnen wird.
Wird das Magnetband nach der Aufzeichnung gedehnt, kann sich eine erhebliche Veränderung des Abstandes zwischen den Magnetkopf-Umschaltpunkten ergeben und der sogenannte Sprungsynchronisationsfehler, der durch eine Parallelogrammverzeichnung hervorgerufen wird, kann das Horizontalaustastintervall bei der Wiedergabe der Videosignale überschreiten, so dass sich Unstetigkeiten bei dem wiedergegebenen Bild auf dem Schirm eines Monitors oder Fernsehempfängers ergeben, und dass bei der Wiedergabe von Farbfernsehsignalen die Farbtreue beeinträchtigt wird.
Aus den vorstehend genannten Gründen werden zu Sendezwecken gewöhnlich Videobandaufnahmegeräte mit schraubenlinienförmiger Abtastung und 3600-0megaumschlingung oder Alphaumschlingung verwendet, wie sie z. B. in der US-PS Nr. 3, 188, 385 beschrieben sind. Bei diesen Geräten dient ein einziger drehbarer Magnetkopf dazu, aufeinanderfolgende Teilbilder von Videosignalen aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben, u. zw. unter Verwendung aufeinanderfolgender Spuren, die sich schräg im wesentlichen über die ganze Breite des Magnetbandes erstrecken.
Da auf jeder Spur ein vollständiges Teilbildintervall aufgezeichnet wird, beträgt die Drehgeschwindigkeit des Magnetkopfes 60 Umdr/s, um die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Magnetkopf und dem Magnetband auf den gewünschten Wert zu bringen, und ausserdem treten die Magnetkopf-Umschaltpunkte innerhalb der Vertikalaustastintervalle auf, die beim möglichen Auftreten von Sprungsynchronisationsfehlern nicht überschritten werden. Wie erwähnt, sind jedoch Videobandaufnahmegeräte, bei denen mit 3600-Omega- umschlingung oder Alphaumschlingung gearbeitet wird, im allgemeinen unerwünscht, da ein relativ hoher Reibungswiderstand gegenüber der Längsbewegung des Magnetbandes auftritt, und da es schwierig ist, ein einwandfreies Zusammenarbeiten des Magnetbandes mit der Führungstrommel zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit schraubenlinienförmiger Abtastung arbeitendes Videobandaufnahmegerät zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Schwierigkeiten vermieden sind, so dass es für den Sendebetrieb geeignet ist. Ferner soll ein solches Gerät geschaffen werden, bei dem die Relativgeschwindigkeit zwischen dem bzw. jedem Magnetkopf und dem Magnetband so hoch ist, dass sich ein für den Sendebetrieb ausreichender Frequenzbereich ergibt, ohne dass es erforderlich ist, den Durchmesser der Bandführungstrommel in einem unerwünschten Ausmass zu vergrössern, so dass sich das Gerät leicht als tragbares Gerät ausbilden lässt.
Schliesslich soll ein Gerät der genannten Art geschaffen werden, bei dem mit der sogenannten 1800-0megaumschlin- gung gearbeitet wird, und bei dem die auf eine Parallelogrammverzeichnung zurückzuführenden Sprungsynchronisationsfehler möglichst gering gehalten bzw. im wesentlichen beseitigt werden.
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Erfindungsgemäss wird dies bei einem Gerät zum Wiedergeben von Signalen, die auf einem
Magnetband längs sich schräg dazu erstreckender paralleler Spuren aufgezeichnet worden sind, mit mehreren drehbaren Magnetköpfen, die das Magnetband in einer sich wiederholenden zyklischen
Reihenfolge schräg überstreichen, wobei mindestens ein Überlappungsintervall auftritt, während dessen zwei Magnetköpfe gleichzeitig auf zugehörigen Spuren aufgezeichnete Signale wiedergeben, wobei zwischen den drehbaren Magnetkörper ein solcher axialer Abstand vorhanden ist, dass sich die durch die Magnetköpfe abgetasteten Spuren schräg zu zugehörigen Längszonen erstrecken, durch welche die Breite des Magnetbandes in im wesentlichen gleich breite Abschnitte unterteilt wird, sowie mit einer Schaltung, die es ermöglicht,
innerhalb der sich wiederholenden zyklischen Reihen- folge sequentiell Signale zu kombinieren, die durch die Magnetköpfe aus durch sie abgetasteten
Spuren wiedergegeben werden, dadurch erreicht, dass an diese Schaltung ein Komparator angeschlos- sen ist, der die gleichzeitig durch die beiden Magnetköpfe wiedergegebenen Signale vergleicht, während die betreffenden Spuren innerhalb jedes Überlappungsintervalls gleichzeitig abgetastet werden, und der ein Kopfverstellsignal in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen den vergliche- nen Signalen erzeugt, und eine verstellbare Magnetkopfhalterung, welche wenigstens einen Magnetkopf trägt, mit dem Komparator verbunden ist und welche wenigstens diesen einen Magnetkopf in Abhängigkeit von dem Kopfverstellsignal längs der zugehörigen abgetasteten Spuren verstellt.
Beim Aufnahmebetrieb werden die Drehbewegungen der Magnetköpfe so gesteuert, dass die zyklische Reihenfolge, innerhalb welcher die Magnetköpfe die zugehörigen Zonen des Magnetbandes schräg überstreichen, bei jedem aufzuzeichnenden Teilbildintervall des Videosignals einmal wiederholt wird, so dass innerhalb der Spuren, die von den Magnetköpfen innerhalb der zugehörigen Zonen des Bandes überstrichen werden, im wesentlichen gleich grosse zugehörige Bruchteile der Teilbildintervalle des Videosignals aufgezeichnet werden.
Beim Wiederabgabebetrieb werden Signale, die durch die Magnetköpfe aus den Spuren wiedergegeben werden, welche sich in der sich wiederholenden zyklischen Reihenfolge schräg zu den betreffenden Zonen des Bandes erstrecken, nacheinander in einer solchen Reihenfolge kombiniert, dass sie das wiederzugebende Videosignal bilden, wobei der Komparator einen Phasenvergleich bewirkt, z. B. bei Horizontalsynchronsignalen, die gleichzeitig durch die beiden Magnetköpfe wiedergegeben werden, welche während des erwähnten Überlappungsintervalls gleichzeitig die zugehörigen Zonen des Bandes überstreichen, so dass als Ergebnis des Vergleichs ein Ausgangssignal erzeugt wird, das den Pegel eines Magnetkopf-Umschaltsignals bestimmt, mittels dessen mindestens einer der drehbaren Magnetköpfe längs der zugehörigen abzutastenden Spuren verlagert wird.
Beispielsweise kann mindestens einer der drehbaren Magnetköpfe auf einem drehbaren Teil der Bandführungstrommel mit Hilfe eines blattförmigen Zweielementkristalls unterstützt sein, dem das Magnetkopf-Umschaltsignal zugeführt wird, und der eine Bewegung des betreffenden Magnetkopfes längs der zugehörigen Spuren in Abhängigkeit von den Änderungen des Umschalt- bzw. Verstellsignals herbeiführt.
Diese Anordnung ermöglicht es, Phasenunterschiede zwischen denjenigen Teilen der Teilbildintervalle des Videosignals, welche aus Schrägspuren innerhalb einer Längszone des Bandes wiedergegeben werden, und den Teilen der entsprechenden Teil- bilder des Videosignals, welche aus den übrigen Längszonen des Magnetbandes wiedergegeben werden, im wesentlichen auszuschalten, so dass es möglich ist, die Wirkung von Sprungsynchronisationsfehlern und einer Parallelogrammverzeichnung im wesentlichen auszuschalten.
Bei einem erfindungsgemässen Gerät, bei dem zwei drehbare Magnetköpfe vorgesehen sind, welche eine erste Zone bzw. eine zweite Zone des Magnetbandes überstreichen, dass die Spuren in der ersten bzw. der zweiten Zone Aufzeichnungen etwa der vorderen Hälfte bzw. der hinteren Hälfte von Teilbildintervallen der Videosignale enthalten, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass der die zweite Zone überstreichende Magnetkopf derjenige ist, welcher durch die Magnetkopfhalterung in Abhängigkeit von dem Kopfverstellsignal längs der zugehörigen Spuren verstellt wird.
Bei einem solchen Gerät, bei dem die Videosignale Horizontalsynchronsignale enthalten, und an die Schalteinrichtung Trennschaltungen angeschlossen sind, welche Horizontalsynchronsignale von den durch die Magnetköpfe wiedergegebenen Signalen abtrennen, ist es wesentlich günstig, dass der Komparator mit den Trennschaltungen verbunden und von den Horizontalsynchronsignalen, die von den durch die Magnetköpfe gleichzeitig wiedergegebenen Signalen abgetrennt worden sind, angesteuert ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 ein Blockschaltbild, in dem nur diejenigen Teile des Aufnahme- teils einem mit schraubenlinienförmiger Abtastung arbeitenden Videobandaufnahmegeräts nach der
Erfindung dargestellt sind, die zum Verständnis der Erfindung erläutert werden müssen ; Fig. 2 eine vergrösserte Seitenansicht der Bandführungstrommel des Geräts nach.
Fig. 1 mit den zugehörigen drehbaren Magnetköpfen ; Fig. 3 eine in einem noch grösseren Massstab gezeichnete Darstellung eines Teils eines Magnetbandes, auf dem Videosignale in der erfindungsgemässen Weise aufgezeichnet worden sind ; Fig. 4 das Blockschaltbild der wesentlichen Teile des Wiedergabeteils eines erfindungsgemässen, mit schraubenlinienförmiger Abtastung arbeitenden Videobandaufnahmegeräts ; Fig. 5A bis 5J jeweils eine Wellenform zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemässen Videobandaufnahmegeräts ; und Fig. 6A und 6B jeweils eine weitere Wellenform zur Erläuterung der Wirkungsweise des Geräts nach der Erfindung.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät --10-- zur erfindungsgemässen Aufzeichnung von Videosignalen unter Abtastung schraubenlinienförmiger Spuren und bei Anwendung der 180 -0megaumschlingung werden die aufzuzeichnenden Videosignale über eine Eingangsklemme --11-- einem Frequenzmodulator --12-- zugeführt, wo die Videosignale auf bekannte Weise eine Frequenzmodulation eines Trägers bewirken, um frequenzmodulierte Signale zu erzeugen, die einem Aufnahmever- stärker --13-- zugeführt werden. Das Magnetband --T-- zum Aufzeichnen der Videosignale wird z.
B. mit Hilfe von Umlenkrollen --14a und 14b-- längs einer schraubenlinienförmigen Bahn über einen Teil der zylindrischen Umfangsfläche einer Führungstrommel --15-- geleitet. Der Führungs- trommel --15-- sind z. B. zwei Magnetköpfe --16a und 16b-- so zugeordnet, dass sie sich auf zugehörigen Kreisbahnen gegenüber der Umfangsfläche der Führungstrommel bewegen, wobei gemäss Fig. 2 ein axialer Abstand zwischen den Kreisbahnen vorhanden ist. Wenn das Gerät --10-- mit der genannten 1800-0megaumschlingung arbeitet, so dass das Magnetband --T-- die Umfangsfläche der
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etwas weniger als 180 getrennt.
Gemäss Fig. 2 können zu der Führungstrommel --15-- ein ortsfester oberer Teil --15b--, ein ortsfester unterer Teil --15a-- und ein dazwischen angeordneter drehbarer mittlerer Teil --15c-gehören, wobei zwischen diesen Teilen in der Umfangsrichtung verlaufende Spalte --17a und 17b-vorhanden sind. Der drehbare mittlere Teil --15c-- der Bandführungstrommel --15-- kann die Unterstützung für die Magnetköpfe --16a und 16b-bilden, die an der Unterseite bzw. der Oberseite des Trommelteils --15c-- so befestigt sind, dass zwischen ihnen ein axialer Abstand vorhan- den ist, und dass sie durch die Spalte --17a und 17b--ragen, um mit dem Magnetband --T-zusammenzuarbeiten.
Beim Aufnahmebetrieb des Geräts --10-- werden die frequenzmodulierten Videosignale aus dem Aufnahmeverstärker --13-- den drehbaren Köpfen --16a und 16b-- zugeführt, während das Band --T-- mit einer vorbestimmten Laufgeschwindigkeit in der Längsrichtung transportiert wird, u. zw. durch eine antreibbare Bandantriebsrolle --18-- und eine Andruckrolle --19--. Beim Aufnahmebetrieb wird die Drehgeschwindigkeit der beiden Magnetköpfe, die z.
B. durch einen Motor - angetrieben werden, welcher durch eine Welle --21-- mit dem drehbaren Führungstrommelteil --15c-- gekuppelt ist, so gesteuert, dass für jedes Teilbild des aufzunehmenden Videosignals eine vollständige Umdrehung des drehbaren Trommelteils --15c-- mit den beiden Magnetköpfen herbeigeführt wird.
Um diese Regelung der Drehbewegung der beiden Magnetköpfe beim Aufnahmebetrieb zu ermöglichen, weist das Gerät eine Schaltung --22-- zum Abtrennen eines Vertikalsynchronsignals auf, die an die Eingangsklemme --11-- angeschlossen ist und dazu dient, von dem zugeführten Videosignal die Vertikalsynchronsignale P abzutrennen und sie einem Eingang eines Phasenkomparators --23-- zuzuführen. Ferner ist ein Bezugsimpulsgenerator --24-- vorhanden, welcher der Welle --21-- zugeordnet ist ; hiezu können ein zusammen mit der Welle --21-- umlaufen- der Dauermagnet und eine Spule gehören, welche letztere nahe der Welle ortsfest angeordnet ist und dazu dient, Bezugsimpulssignale P, zu erzeugen, welche die jeweilige Winkelstellung eines der Magnetköpfe, z.
B. des Kopfes --16a--, repräsentieren. Diese Bezugsimpulssignale werden über einen Verstärker --25-- einem weiteren Eingang des Komparators --23-- zugeführt, der die aus
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dem Videosignal abgetrennten Vertikalsynchronsignale P mit den Bezugsimpulssignalen P 1 des Generators --24-- vergleicht, um ein entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen. Dieses Ausgangssignal des Komparators --23-- wird einer Servosteuerschaltung --26-- zugeführt, mittels welcher die Drehgeschwindigkeit des Motors --20-- so geregelt wird, dass der Magnetkopf --16a-- mit dem Abtasten des Bandes --T-- jeweils am Anfang jedes Teilbildes des aufgezeichneten Videosignals beginnt.
Die Vertikalsynchronsignale Pv aus der Trennschaltung --22-- werden ausserdem einer Wellen- formungsschaltung --27-- zugeführt, um entsprechende Steuersignale CTL zu erzeugen, die einem festen Magnetkopf --28-- zugeführt werden, welcher nahe einem der Randabschnitte des Magnetbandes-T-nach Fig. 3 angeordnet ist.
Wird das Band durch die Antriebsrolle --18-- und die Andruckrolle --19-- in der Längsrichtung transportiert, und werden die beiden Magnetköpfe durch den Motor --20-- gedreht, um die einzelnen Teilbildintervalle der Videosignale in zugehörigen Spuren auf dem Magnetband aufzuzeichnen, dient der feste Kopf --28-- dazu, die Steuersignale CTL an durch geeignete Abstände getrennten Stellen längs des Randabschnitts --T1-- des Bandes aufzuzeichnen, um entsprechende Punkte längs des Bandes zu identifizieren, an denen durch den Magnetkopf --16a-- Spuren aufgezeichnet werden.
Bei dem erfindungsgemässen Gerät --10-- sind der Winkelabstand der drehbaren Magnetköpfe und der axiale Abstand zwischen den Kreisbahnen, auf denen sich die Köpfe bewegen, so gewählt, dass sich die Köpfe schräg zu in der Längsrichtung verlaufenden Zonen bewegen, welche die Breite des Bandes in im wesentlichen gleich breite Abschnitte unterteilt, wobei das Band mindestens einen Teil der Umfangsfläche der Führungstrommel schraubenlinienförmig umschlingt. Werden gemäss Fig. 1 zwei drehbare Magnetköpfe verwendet, bewirkt das Drehen der Köpfe durch den Motor--20--, dass
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unterteilt wird, gegenüber denen sich die Köpfe --16a und 16b-- in einer sich zyklisch wiederholenden Reihenfolge schräg bewegen.
Wird das Band --T-- in der Längsrichtung transportiert, während die Köpfe gedreht werden, werden von jedem Teilbildintervall der Videosignale jeweils annähernd eine vordere und eine hintere Hälfte in parallelen Spuren aufgezeichnet, die innerhalb der beiden Längszonen schräg zu einem Band verlaufen. Beispielsweise werden gemäss Fig. 3 etwa die vordere und die hintere Hälfte eines ersten Teilbildintervalls durch die beiden Köpfe auf den Spuren --Fla und F1b-- innerhalb der Zonen und T.-aufgezeichnet, und etwa die beiden Hälften des nächsten oder zweiten Teilbildintervalls zur Vervollständigung eines Einzelbildes werden auf ähnliche Weise längs zweier Schrägspuren-Fn und Fn,-innerhalb der beiden Längszonen aufgezeichnet.
Entsprechend werden etwa die vordere und die hintere Hälfte weiterer Teilbildintervalle auf zugehörigen Schrägspuren F3a und F3b, F4a und F4b-- usw. aufgezeichnet.
Die Feststellung, dass auf den Schrägspuren der beiden Zonen jeweils etwa die vordere bzw. etwa die hintere Hälfte eines Teilbildintervalls aufgezeichnet wird, bedeutet, dass jede dieser Spu- ren etwas mehr als eine Hälfte eines Teilbildintervalls enthält. Wenn es sich z. B. gemäss Fig. 3 um NTSC-Videosignale handelt, bei denen zu jedem Teilbild 525 Zeilen oder Horizontalintervalle gehören, enthalten die Spuren --F1a und F1b-- z. B. die Zeilen 1 bis 141 bzw. die Zeilen 122 bis 262 eines ersten Teilbildes der Videosignale, während die Spuren--Fg und Fn,-die Zeilen 264 bis 525 des nächsten Teilbildes enthalten.
Dies ergibt sich daraus, dass das Band --T-etwas mehr als eine Hälfte der Umfangsfläche der Führungstrommel --15-- umschliesst, und dass die Köpfe --16a und 16b-- durch einen Winkelabstand von etwas weniger als 1800 getrennt sind, wie es weiter oben erwähnt wurde. Somit ergibt sich bei der sich wiederholenden zyklischen Reihenfolge, in welcher die Köpfe die Zonen und T.--überstreichen, ein erstes Überlappungsintervall, wie es in Fig. 5A und 5B bei 01 dargestellt ist, innerhalb dessen der Kopf --16a-- fortfährt, eine Spur der Zone --Ta -- (Fig. 3) zu überstreichen, um die Aufzeichnung bzw.
Wiedergabe etwa der vorderen Hälfte eines Teilbildintervalls durchzuführen, während der Kopf --16b-- mit dem Überstreichen einer Spur der Zone-T,-beginnt, um etwa die hintere Hälfte des gleichen Teilbildintervalls aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben. Gemäss Fig. 5A und 5B ist das erste Überlappungsintervall 01 länger als das zweite Überlappungsintervall Og der sich wiederholenden zyklischen Reihenfolge, wenn der Kopf --16b-- fortfährt, eine Spur der Zone-Ti-zu überstreichen, damit die Aufzeichnung oder Wiedergabe etwa der zweiten Hälfte eines Teilbildintervalls abgeschlossen
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wird, während der Kopf --16a-- beginnt, eine Spur der Zone--T a--zu überstreichen,
um etwa die vordere Hälfte des nächsten Teilbildintervalls aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben.
In Fig. 4, wo ein erfindungsgemässes Gerät zum Wiedergeben von Videosignalen dargestellt ist, bei dem es such um den Wiedergabeteil eines Gerätes handeln kann, das gemäss Fig. 1 benutzt werden kann, um Videosignale aufzuzeichnen, sind die aus Fig. 1 ersichtlichen Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Somit wird bei dem Gerät nach Fig. 4 das Band--T-, auf dem in der an Hand von Fig. 3 beschriebenen Weise Videosignale aufgezeichnet worden sind, mit Hilfe der Umlenkrollen --14a und 14b-- so geführt, dass es sich schraubenlinienförmig um einen Teil der Umfangsfläche der Bandführungstrommel --15-- erstreckt, der die Magnetköpfe --16a und 16b-- zugeordnet sind.
Das Band --T-- kann in der Längsrichtung durch eine Antriebsrolle
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usw., auf denen etwa die Hälften aufeinanderfolgender Teilbilder der Videosignale aufgezeichnet sind, durch den Kopf --16a-- während der Drehung des drehbaren Teils --15c-- der Führungstrommel genau abgetastet werden. Zu dieser Nachführservosteuereinrichtung kann ein fester Magnet- kopf --28-- gehören, der die Steuersignale CTL wiedergibt, die vorher auf dem Band --T-- an in Abständen verteilten Punkten in einer vorbestimmten Beziehung zu den Spuren-FundFp- aufgezeichnet worden sind.
Die wiedergegebenen Steuersignale werden einem Eingang eines Phasen- komparators --23-- zugeführt, dem über einen weiteren Eingang von einem Verstärker --25-- aus die Bezugsimpulssignale P1 zugeführt werden, welche durch den der Welle --21-- zugeordneten Impulsgenerator --24-- erzeugt werden, um die jeweilige Winkelstellung des Kopfes --16a-- anzu- zeigen. Entsprechend dem Vergleich zwischen den Phasen der wiedergegebenen Steuersignale CTL und der Bezugsimpulssignale P 1 liefert der Komparator --23-- ein Ausgangssignal für die Servo- steuerschaltung --26-- zum Steuern des Motors --20--, der die Magnetköpfe antreibt.
Da bei dem erfindungsgemässen Gerät eine volle Umdrehung der Magnetköpfe erforderlich ist, um jedes Teilbild der Videosignale aufzuzeichnen bzw. wiederzugeben, u. zw. im Gegensatz zu einem mit schraubenlinienförmiger Abtastung arbeitenden Videobandaufnahmegerät bekannter Art mit zwei drehbaren Magnetköpfen und 180 -0megaumschlingung, bei dem während jeder Umdrehung der Köpfe zwei Teilbilder der Videosignale aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden, muss bei einer Bandführungstrommel mit gegebenem Durchmesser die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Band und den Köpfen gemäss der Erfindung doppelt so hoch sein, um das Gerät für den Sendebetrieb geeignet zu machen.
Da jedoch jedes Teilbild der Videosignale auf mehreren schrägen Spuren aufgezeichnet wird, die bei der Wiedergabe durch zugehörige drehbare Köpfe abgetastet werden, treten innerhalb jedes Teilbildintervalls Kopfumschaltpunkte auf, so dass eine unvermeidliche Dehnung des Bandes nach dem Aufzeichnen der Signale zu Synchronisationsfehlern führt. Wie erwähnt, erstrecken sich natürlich bei dem erfindungsgemässen Gerät die Spuren, auf denen aufeinanderfolgende Teile jedes Teilbildes aufgezeichnet werden, jeweils nur schräg zu den zugehörigen Zonen--Ta und Tb--, die sich jeweils nur über die halbe Breite des Magnetbandes --T-- erstrecken. Daher ist der längs des Bandes gemessene Abstand zwischen den Kopfumschaltpunkten, d. h. zwischen dem Punkt, an dem z.
B. der Kopf --16a-- die Abtastung der Spur --F1a-- beendet, und dem Punkt, an dem der Kopf --16b-- mit der Abtastung der Spur --F 1b -- beginnt, erheblich kleiner als der entsprechende Abstand, der zwischen den Kopfumschaltpunkten vorhanden sein würde, wenn Teile eines Teilbildes auf mehreren aufeinanderfolgenden Spurden aufgezeichnet werden, die sich schräg über die ganze Breite des Bandes erstrecken. Da zwischen den Kopfumschaltpunkten längs des Bandes nur relativ kleine Abstände vorhanden sind, wenn Videosignale in der erfindungsgemässen Weise aufgezeichnet werden, führt eine Drehung des Bandes höchstens zu geringen Synchronisationsfehlern, die sich leicht auf eine noch zu erläuternde Weise kompensieren lassen.
Allgemein gesprochen, ist bei dem erfindungsgemässen Gerät zum Wiedergeben von Videosignalen mindestens einer der drehbaren Magnetköpfe, z. B. der Kopf --16b-- zum Wiedergeben jeweils etwa der hinteren oder zweiten Hälfte jedes Teilbildes der aufgezeichneten Videosignale auf dem drehbaren Teil --15c-- der Führungstrommel so gelagert, dass er sich gegenüber der Führungstrommel in der Drehebene, d. h.
längs der zugehörigen Spuren-F.., Fni-usw. verlagern lässt, und das Ausmass dieser Verlagerung des Kopfes --16b-- gegenüber dem Führungstrommelteil
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- 15c-- wird so geregelt, dass alle Phasendifferenzen beseitigt werden, die zwischen den durch die Köpfe --16a und 16b-- wiedergegebenen Signalen vorhanden sein können, wenn die Köpfe während jedes Überlappungsintervalls 01 gleichzeitig Spuren innerhalb der Zonen-Ta und Tb--abtasten.
Bei dem erfindungsgemässen Gerät nach Fig. 4 ist der drehbare Kopf --16b-- mit dem drehbaren Führungstrommelteil --15c-- durch ein bimorphes Plättchen verbunden. Ein solches bimorphes Plättchen kann bekanntlich zwei langgestreckte dünne Streifen aus piezokeramischem Material aufweisen, das bei seiner Herstellung polarisiert und auf beiden Flachseiten mit dünnen leitfähigen Schichten versehen wird, woraufhin die beiden Streifen mit Hilfe eines leitfähigen Kitts zu einem geschichteten Verband vereinigt werden.
Wird über entsprechende Leitungen ein Kopfverstellsignal ER an die leitfähigen äusseren Schichten des Laminats angelegt, biegt sich das bimorphe Plättchen in der einen oder andern Richtung durch, u. zw. entsprechend dem Kopfverstellsignal, so dass der Kopf --16b-- gegenüber dem drehbaren Führungstrommelteil --15c-- entsprechend verlagert wird.
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durch die beiden Köpfe aus den Spuren innerhalb der Zonen und T.-wiedergegeben werden, über zugehörige Wiedergabeverstärker-31a und 31b-- den Eingangsklemmen --32a und 32b-einer Schalteinrichtung --32-- zugeführt, zu der ein beweglicher Kontakt --32c-- gehört, der die Eingangsklemmen --32a und 32b-- abwechselnd mit einem Frequenzdemodulator --33a-- verbindet, durch den einer Ausgangsklemme --34-- demodulierte wiedergegebene Videosignale zugeführt werden.
Gemäss Fig. 4 wird das Ausgangssignal des Wiedergabeverstärkers --31b-- auch einem Fre- quenzdemodulator --33b-- zugeführt, der die durch den Kopf --16b-- wiedergegebenen Teile des Videosignals demoduliert. Die demodulierten Ausgangssignale der Demodulatoren --33a und 33b-werden Schaltungen --35a und 35b-- zum Abtrennen der Horizontalsynchronsignale zugeführt ; den Ausgangssignalen der beiden Köpfe werden somit die Horizontalsynchronsignale Pha und Phb ent- nommen. Diese Signale werden Gatterschaltungen --36a und 36b-- zugeführt, deren Ausgänge an die zugehörigen Eingänge eines Phasenkomparators --37-- angeschlossen sind.
Das Ausgangssignal s : f des Komparators --37-- wird einem Integrator --38-- zugeführt, von dem aus das resultierende integrierte Ausgangssignal zu einer Treiberschaltung --39-- gelangt, mittels welcher das Kopfverstellsignal ER für den den Kopf --16-- tragenden Zweielementkristall --30-- erzeugt.
Bei dem erfindungsgemässen Gerät nach Fig. 4 werden die in Fig. 5C dargestellten Bezugsimpulssignale Pu. dite der Generator --24-- jeweils am Beginn der Abtastung der schrägen Spuren --F 1a und Fg-usw. innerhalb der Zone --Ta -- erzeugt, über den Verstärker-25-einer Setzklemme
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der zweiter Generator --41-- zugeordnet, der Bezugsimpulssignale P2 nach Fig. 5D erzeugt, welche ebenfalls die jeweilige Winkelstellung der beiden Köpfe repräsentieren.
Genauer gesagt tritt jedes Bezugsimpulssignal P2 nahe dem Ende des Überlappungsintervalls 01 auf, d. h. wenn der Kopf --16a-- die Abtastung einer Spur innerhalb der Längszone-T -beendet. Die Bezugsimpulssignale P2 werden gemäss Fig. 4 über einen Verstärker-42-einer Rücksetzklemme-R-der Kipp-
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Die Schalteinrichtung --32-- wird durch die Ausgangssignale S. der Kippschaltung --40-- so gesteuert, dass ihr beweglicher Kontakt --32c-- gemäss Fig.4 zur Anlage an der Klemme --32a-gebracht wird, wenn das Signal S, seinen hohen Wert annimmt, und dass der bewegliche Kontakt zur Anlage an der Klemme --32b-- gebracht wird, wenn dieses Ausgangssignal seinen niedrigen Pegel annimmt.
Gemäss Fig. 4 werden die Bezugsimpulssignale P1 auch einem monostabilen Multivibrator --43-zugeführt, der hiedurch getriggert wird, so dass er das Ausgangssignal MM nach Fig. 5F erzeugt, das einem Setzeingang --S-- einer weiteren Kippschaltung --44-- zugeführt wird, deren Rücksetzklemme --R-- die Bezugsimpulssignale P2 zugeführt werden. Das in Fig. 5C dargestellte Ausgangs-
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--44-- wirdFig. 5G in Abhängigkeit von der abfallenden Flanke des Ausgangssignals MM nach Fig. 5F des monostabilen Multivibrators --43-- zu erzeugen, und diese Kippschaltung wird durch das nächste Bezugsimpulssignal P2 des Generators --41-- zurückgesetzt, so dass an ihrem Ausgang das Signal 0 erscheint.
Nachstehend ist die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Geräts zum Wiedergeben von Videosignalen mit weiteren Einzelheiten beschrieben.
Wie erwähnt, bewirkt der mit Hilfe des Komparators --23-- durchgeführte Vergleich zwischen den durch den festen Kopf --28-- aus dem Magnetband --T-- wiedergegebenen Steuersignalen CTL und den Bezugsimpulssignalen PI des Generators --24-- über die Servosteuerschaltung --26--, dass der Kopf --16a-- jede der Spuren-F,F.,-usw. innerhalb der Zone --Ta -- des Bandes genau abtastet.
Hiebei, d. h. während des Intervalls, das gemäss Fig. 5C zwischen den Bezugsimpulssignalen P 1 und dem nächsten Bezugsimpulssignal P 2 nach Fig. 5D vorhanden ist, befindet sich die Kippschaltung --40-- in ihrem gesetzten Zustand, und ihre Ausgangssignal S. nach Fig. 5E
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hiebei erhaltene demodulierte Videosignal wird der Ausgangsklemme --34-- sowie der Schaltung --35a-- zum Abtrennen des Horizontalsynchronsignals zugeführt.
Beim Auftreten des Bezugsimpulssignals P1 wird auch der monostabile Multivibrator --43-- getriggert, so dass er während einer
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fallenden Flanke des Ausgangssignals MM des Multivibrators --43-- wird die Kippschaltung --44-gesetzt, so dass sie gemäss Fig. 5G ihr relativ starkes Ausgangssignal S2 zum Öffnen der Gatterschaltungen --36a und 36b-- erzeugt. Da dieses Ausgangssignal seinen hohen Pegel nur beibehält, bis die Kippschaltung --44-- durch das nächste Bezugsimpulssignal P2 zurückgesetzt wird, werden die Gatterschaltung --36a und 36b-- nur während einer Periode innerhalb des Überlappungsintervalls 01 geöffnet.
Während des Überlappungsintervalls 01 beendet der Kopf --16a-- die Wiedergabe eines ersten Teils eines Teilbildes der Fernsehsignale, die in der Zone --Ta -- auf einer Spur aufgezeichnet worden sind, und der Kopf --16b-- beginnt mit der Wiedergabe des nachfolgenden Teils des glei- chen Teilbildes, welcher in einer Spur der Zone --Tb-- aufgezeichnet worden ist. Während das Ausgangssignal S des Kopfes --16a-- nach Fig. 5A über die Schalteinrichtung --32-- dem Frequenz-
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den, welche von den demodulierten Signalen S'a und S'b durch die Trennschaltungen --35a und 35b-- abgetrennt und über die geöffneten Gatterschaltungen --36a und 36b-- dem Phasenkompara- tor --37-- zugeführt werden.
Daher liefert während des Überlappungsintervalls O1 der Phasenkomparator --37-- ein Ausgangssignal nach Fig. 5H, das über den Integrator --38-- der Trei- berschaltung --39-- zugeführt wird, die ein entsprechendes Kopfverstellsignal ER an das bimorphe Plättchen --30-- abgibt. Das Kopfverstellsignal ER der Treiberschaltung --39-- für den Zweielementkristall wird nur während jedes Überlappungsintervalls 01 verändert, bleibt jedoch im übrigen konstant.
In jedem Fall bewirkt eine Veränderung des dem bimorphen Plättchen --30-- zugeführten Kopfverstellsignals ER eine Bewegung des Kopfes --16b-- in seiner Drehebene sowie in dem Sinne, dass die Phasengleichheit zwischen den Horizontalsynchronsignalen Phi, dite dem Ausgangssignal des Kopfes --16b-- entnommen werden und den Horizontalsynchronsignalen Pha aus
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dem Ausgangssignal des Kopfes --16a-- wieder hergestellt wird.
Somit besteht die Wirkung jeder Veränderung des dem bimorphen Plättchen --30-- zugeführten Kopfverstellsignals ER darin, dass eine Phasenverschiebung des Signals S'b, das durch eine Demodulation aus dem Ausgangssignal des Kopfes --16b-- gewonnen wurde, aus der mit Vollinien wiedergegebenen Lage in die in Fig. 6B mit gestrichelten Linien angedeutete Lage herbeigeführt wird.
Die Breite des einem starken Signal entsprechenden Teils des Steuerimpulses bzw. des Ausgangssignals S2 der Kippschaltung --44-- sowie die Länge des Überlappungsintervalls 01 richten sich natürlich nach der Ansprechgeschwindigkeit des Zweielementkristalls-30--. Mit andern Worten, das Überlappungsintervall 01 hat eine ausreichende Länge, so dass das bimorphe Plättchen vollständig auf jede Veränderung des Kopfverstellsignals ER ansprechen kann, das innerhalb des Intervalls während des Steuerimpulses auftritt.
Um zu gewährleisten, dass das Überlappungsinter-
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bildern des Videosignals, und diese Beziehung zwischen den Intervallen 01 und On wird dadurch festgelegt, dass der Winkelabstand zwischen den Köpfen --16a und 16b-etwas kleiner ist als 1800.
Nach dem Abschluss der Verstellung des Kopfes --16b-- gegenüber dem Führungstrommelteil - -15c--, d. h. nach dem Auftreten jedes Bezugsimpulssignals Pu, werden die Kippschaltungen --40 und 44-- zurückgesetzt, so dass die Schalteinrichtung --32-- umgestellt wird, um das Ausgangssignal Sb des Kopfes --16b-- dem Frequenzdemodulator --33a-- zugeführt wird und die Gatterschaltungen --36a und 36b-- geschlossen werden.
Somit wird während jeder Periode zwischen dem Bezugsimpulssignal P 2 und dem Auftreten des nächsten Bezugsimpulssignals P.. das Ausgangssignal des Kopfes --16b-- durch den Demodulator --33a-- demoduliert und dann der Ausgangsklemme - zugeführt. Mit andern Worten, während jeder Periode zwischen einem Bezugsimpulssignal P, und einem Bezugsimpulssignal P2 empfängt die Klemme --34-- das demodulierte Signal, das durch den Kopf --16a-- aus einer Spur der Zone --Ta -- wiedergegeben wird, und während der nachfolgenden Periode zwischen dem Bezugsimpulssignal P 2 und dem nächsten Bezugsimpulssignal P. wird
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treffende Signal an der Ausgangsklemme --34-- erscheint.
Bei einem bimorphen Plättchen tritt bekanntlich eine Hysterese auf, d. h. es besteht die Möglichkeit, dass der den Kopf --16b-- tragende Zweielementkristall auf dem Führungstrommelteil - nicht in seine Ausgangslage zurückkehrt, wenn das Kopfverstellsignal ER nicht mehr zugeführt wird.
Bei dem erfindungsgemässen Aufnahme-und/oder Wiedergabegerät, bei dem die gleichen Köpfe --16a und 16b-- in Verbindung mit der Bandführungstrommel --15-- sowohl zur Aufnahme als auch zur Wiedergabe verwendet werden, wird daher das Kopfverstellsignal ER aus der Treiberschaltung --39-- dem bimorphen Plättchen --30-- über einen Wiedergabekontakt P eines Schalters - zugeführt, der gemäss Fig. 4 für den Wiedergabebetrieb in die gezeigte Stellung gebracht wird. Für den Aufnahmebetrieb wird dagegen der bewegliche Kontakt des Schalters-SW--zur Anlage an dem Kontakt --R-- gebracht, dem gemäss Fig. 5J ein Hystereselöschsignal von einem Generator --45-- aus zugeführt wird.
Beim Umschalten auf den Aufnahmebetrieb wird somit dem Zweielementkristall zunächst das Hystereselöschsignal RE zugeführt, um den Kristall wieder in seine ursprüngliche Lage zu bringen und zu gewährleisten, dass der Aufnahmevorgang durchgeführt wird, während zwischen den Magnetköpfen --16a und 16b-- ein vorbestimmter Winkelabstand vorhanden ist.
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The invention relates to a device for reproducing signals on a
Magnetic tape has been recorded along parallel tracks which extend obliquely thereto, with a plurality of rotatable magnetic heads which cyclically repeat the magnetic tape
Skew the order at an angle, with at least one overlap interval during which two magnetic heads simultaneously reproduce signals recorded on associated tracks, the axial distance between the rotating magnetic heads being such that the tracks scanned by the magnetic heads extend obliquely to associated longitudinal zones through which the width of the magnetic tape is divided into sections of essentially the same width, and with a circuit which makes it possible
to combine signals sequentially within the repeating cyclic order that are sensed by them through the magnetic heads
Tracks are played.
Various types of video tape recorders are already known, e.g. B. that
Manufacturer Ampex with four magnetic heads and devices for scanning a magnetic tape along screw-shaped tracks, with the so-called omega loop over an angular range of
180 or 3600 or with the so-called alpha wrap. Most helical track tape recorders work with the 180-omega wrap, and two rotating magnetic or playback magnetic heads are used. Generally speaking, video tape recorders in which helical tracks are scanned offer numerous advantages compared to the known type of ampex with four magnetic heads.
In particular, in devices with scanning helical tracks, it is easily possible to switch between different recording and playback methods, i. H. It is possible to carry out slow-motion or time-lapse operation and to play back individual images at a standstill.
Of the known devices with scanning of helical tracks, the ones working with 1800-0megaumschlaltung, compared to devices with 3600-0megaumschlendung or Alpha Umschlangung offer advantages in that the tape guide drum is wrapped around the magnetic tape only over a relatively small angular range, so that a corresponding reduction in Frictional resistance results, which is opposed to a longitudinal movement of the magnetic tape with respect to the guide drum. This reduction in the frictional resistance in the direction of tape travel leads to a corresponding reduction in the stretching of the magnetic tape during recording or reproduction and in the parallelogram distortion in the reproduced television picture.
Furthermore, it is difficult to keep the tape running smoothly against the circumferential surface of the guide drum in the 3600-0mega loop.
While video tape recorders operating with the 1800-0megaumschlingung are used extensively by private individuals as well as in industrial companies as well as for educational purposes, it is difficult to use such devices with television stations, since a relatively large frequency range is required. It should be noted that the frequency range of a video tape recorder depends on the speed with which each rotating magnetic
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of the essentially diametrically opposite rotatable heads for processing video signals according to the NTSC standard, the magnetic heads make 30 revolutions per second, the two heads being e.g.
B. alternate successive fields of the video signal from associated parallel tracks that extend obliquely over the entire width of the magnetic tape. Thus, a field interval is recorded within each of these oblique tracks, which extend essentially over the entire width of the magnetic tape, and which can be reproduced accordingly.
If the rotational speed of the magnetic heads of 30 rev / s is maintained, one can achieve an increase in the relative speed between the heads and the magnetic tape by extending the diameter of the tape guide drum and the circular path, to extend the possible frequency range to the extent necessary for the transmission operation which the magnetic heads are moved during recording and playback is enlarged to a very considerable extent. However, such an increase in the diameter of the tape guide drum leads to a corresponding increase in the overall dimensions
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against the video tape recorder, so that it is difficult to construct portable devices.
In order to increase the relative speed between the magnetic heads and the magnetic tape in the case of video tape recorders operating with 1800-0mega looping, without increasing the diameter of the tape guide drum, it has already been proposed to divide each field of the video signal to be recorded into several sections, the inside of which are consecutive parallel tracks are recorded, which extend obliquely substantially over the entire width of the magnetic tape.
For example, the speed of rotation of the magnetic heads can be increased such that each of the tracks extending essentially over the entire width of the magnetic tape only records signal information which corresponds to a third of a field interval; thus three successive tracks are used to record one field of the video signal each.
Although it is possible in this way to increase the relative speed between the magnetic heads and the magnetic tape in order to broaden the frequency range without an undesired increase in the diameter of the tape guide drum being necessary, the use of two or more successive slopes
Tracks for recording each field of the video signal require switching of the magnetic heads at one or more points within each field interval during the recording or playback process.
When the various successive tracks within which each field of the video signal is recorded are skewed substantially over the whole
Extend width of the magnetic tape, there are relatively large distances along the magnetic tape between the magnetic head switching points, d. H. between a point on a track where the
Playback stops, and the point on the next level where playback of that track begins.
If the magnetic tape is stretched after recording, the distance between the magnetic head switching points can change considerably and the so-called jump synchronization error, which is caused by parallelogram distortion, can exceed the horizontal blanking interval when the video signals are reproduced, so that there are discontinuities in the reproduced video signals Picture on the screen of a monitor or television receiver, and that when color television signals are reproduced, the color fidelity is impaired.
For the foregoing reasons, helical scan, 3600-0mega-loop or alpha-loop video tape recorders, such as those used for e.g. B. are described in US Patent No. 3, 188, 385. In these devices, a single rotatable magnetic head is used to record or reproduce successive fields of video signals, u. between using successive tracks that extend obliquely over substantially the entire width of the magnetic tape.
Since a complete field interval is recorded on each track, the rotational speed of the magnetic head is 60 rev / s to bring the relative speed between the magnetic head and the magnetic tape to the desired value, and furthermore, the magnetic head switching points occur within the vertical blanking intervals which occur during the possible occurrence of jump synchronization errors are not exceeded. However, as mentioned, video tape recorders using 3600 omega wrap or alpha wrap are generally undesirable because of a relatively high frictional resistance to the longitudinal movement of the magnetic tape and because it is difficult to properly cooperate between the magnetic tape and the guide drum to guarantee.
The invention has for its object to provide a helical scanning video tape recorder in which the aforementioned difficulties are avoided, so that it is suitable for broadcasting. Furthermore, such a device is to be created in which the relative speed between the or each magnetic head and the magnetic tape is so high that there is a sufficient frequency range for the transmission operation, without it being necessary to increase the diameter of the tape guide drum to an undesirable extent enlarge, so that the device can be easily trained as a portable device.
Finally, a device of the type mentioned is to be created, in which the so-called 1800-0 mega space looping is used, and in which the jump synchronization errors attributable to a parallelogram distortion are kept as low as possible or substantially eliminated.
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According to the invention, this is the case with a device for reproducing signals which are on a
Magnetic tape has been recorded along parallel tracks which extend obliquely thereto, with a plurality of rotatable magnetic heads which cyclically repeat the magnetic tape
Skew the order at an angle, with at least one overlap interval during which two magnetic heads simultaneously reproduce signals recorded on associated tracks, the axial distance between the rotatable magnetic bodies being such that the tracks scanned by the magnetic heads extend obliquely to associated longitudinal zones through which the width of the magnetic tape is divided into sections of essentially the same width, and with a circuit which makes it possible
to combine signals sequentially within the repeating cyclic order that are sensed by them through the magnetic heads
Tracks are reproduced by connecting to this circuit a comparator which compares the signals reproduced simultaneously by the two magnetic heads, while the relevant tracks are sampled simultaneously within each overlap interval, and which provides a head adjustment signal depending on the relationship between generates the compared signals, and an adjustable magnetic head holder, which carries at least one magnetic head, is connected to the comparator and which adjusts at least this one magnetic head as a function of the head adjustment signal along the associated scanned tracks.
During the recording operation, the rotary movements of the magnetic heads are controlled in such a way that the cyclical order in which the magnetic heads cross the associated zones of the magnetic tape is repeated once with every field interval of the video signal to be recorded, so that within the tracks that are generated by the magnetic heads within the associated Zones of the tape are swept, substantially equal fractions of the field intervals of the video signal are recorded.
In the reproducing operation, signals reproduced by the magnetic heads from the tracks extending obliquely to the respective zones of the tape in the repeating cyclic order are successively combined in such an order that they form the video signal to be reproduced, the comparator being one Phase comparison causes z. B. with horizontal synchronizing signals, which are simultaneously reproduced by the two magnetic heads, which simultaneously sweep over the associated zones of the tape during the mentioned overlap interval, so that as a result of the comparison an output signal is generated which determines the level of a magnetic head switching signal, by means of at least one of the rotatable magnetic heads is displaced along the associated tracks to be scanned.
For example, at least one of the rotatable magnetic heads can be supported on a rotatable part of the tape guide drum with the aid of a sheet-shaped two-element crystal, to which the magnetic head switchover signal is fed, and which moves the relevant magnetic head along the associated tracks as a function of the changes in the switchover or Adjustment signal brings about.
This arrangement makes it possible to substantially eliminate phase differences between those parts of the field intervals of the video signal which are reproduced from oblique tracks within a longitudinal zone of the tape and the parts of the corresponding field images of the video signal which are reproduced from the other longitudinal zones of the magnetic tape. so that it is possible to substantially eliminate the effect of jump synchronization errors and parallelogram distortion.
In a device according to the invention, in which two rotatable magnetic heads are provided which sweep over a first zone or a second zone of the magnetic tape, the tracks in the first or second zone recordings of approximately the front half or the rear half of sub-picture intervals of the According to a further feature of the invention, video signals can be provided that the magnetic head sweeping over the second zone is the one that is adjusted along the associated tracks by the magnetic head holder as a function of the head adjustment signal.
In such a device, in which the video signals contain horizontal synchronizing signals and isolating circuits are connected to the switching device, which isolate horizontal synchronizing signals from the signals reproduced by the magnetic heads, it is essential that the comparator is connected to the isolating circuits and from the horizontal synchronizing signals generated by the signals reproduced simultaneously by the magnetic heads have been driven.
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An embodiment of the invention is explained below with reference to schematic drawings. 1 shows a block diagram in which only those parts of the recording part of a video tape recording device working with helical scanning according to FIG
Invention are shown, which must be explained in order to understand the invention; Fig. 2 is an enlarged side view of the tape guide drum of the device.
Figure 1 with the associated rotatable magnetic heads. 3 shows an illustration, drawn on an even larger scale, of a part of a magnetic tape on which video signals have been recorded in the manner according to the invention; 4 shows the block diagram of the essential parts of the reproduction part of a video tape recording device according to the invention, which works with helical scanning; 5A to 5J each show a waveform to explain the mode of operation of the video tape recorder according to the invention; and FIGS. 6A and 6B each show another waveform to explain the operation of the device according to the invention.
In the device --10-- shown in FIG. 1 for recording video signals according to the invention by scanning helical tracks and using the 180-0.0 mm loop, the video signals to be recorded are fed via an input terminal --11-- to a frequency modulator --12--, where the video signals effect frequency modulation of a carrier in a known manner to produce frequency modulated signals which are fed to a recording amplifier. The magnetic tape --T-- for recording the video signals is e.g.
B. with the help of deflection rollers --14a and 14b-- along a helical path over part of the cylindrical circumferential surface of a guide drum --15--. The guide drum --15-- are e.g. B. two magnetic heads --16a and 16b-- assigned so that they move on associated circular paths relative to the circumferential surface of the guide drum, with an axial distance between the circular paths being shown in FIG. 2. If the device --10-- works with the mentioned 1800-0mega loop, so that the magnetic tape --T-- the peripheral surface of the
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a little less than 180 separated.
According to FIG. 2, the guide drum --15-- can include a stationary upper part --15b--, a stationary lower part --15a-- and an intermediate rotatable middle part --15c-, whereby between these parts in circumferential gaps --17a and 17b - are present. The rotatable middle part --15c-- of the tape guide drum --15-- can support the magnetic heads --16a and 16b-which are attached to the underside and the top of the drum part --15c-- in such a way that there is an axial distance between them and that they protrude through the gaps --17a and 17b - to work with the magnetic tape --T-.
During recording operation of the device --10--, the frequency-modulated video signals from the recording amplifier --13-- are fed to the rotatable heads --16a and 16b--, while the tape --T-- is transported in the longitudinal direction at a predetermined running speed , u. between a drivable belt drive roller --18-- and a pressure roller --19--. When recording, the rotational speed of the two magnetic heads, the z.
B. driven by a motor - which is coupled by a shaft --21-- with the rotatable guide drum part --15c--, controlled so that for each field of the video signal to be recorded a complete revolution of the rotatable drum part --15c- - is brought about with the two magnetic heads.
In order to enable this control of the rotary movement of the two magnetic heads during recording operation, the device has a circuit --22-- for separating a vertical synchronizing signal, which is connected to the input terminal --11-- and which serves for the vertical synchronizing signals from the supplied video signal Detach P and feed it to an input of a phase comparator --23--. There is also a reference pulse generator --24-- which is assigned to shaft --21--; this can include a permanent magnet rotating with the shaft --21-- and a coil, the latter being arranged in a fixed position near the shaft and used to generate reference pulse signals P, which determine the respective angular position of one of the magnetic heads, e.g.
B. of the head --16a--. These reference pulse signals are fed via an amplifier --25-- to another input of the comparator --23--, which turns the
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the vertical synchronization signals P separated from the video signal is compared with the reference pulse signals P 1 of the generator --24-- in order to generate a corresponding output signal. This output signal of the comparator --23-- is fed to a servo control circuit --26--, by means of which the speed of rotation of the motor --20-- is regulated in such a way that the magnetic head --16a-- with the scanning of the tape --T - begins at the beginning of each field of the recorded video signal.
The vertical synchronizing signals Pv from the separating circuit --22-- are also fed to a wave shaping circuit --27-- in order to generate corresponding control signals CTL which are fed to a fixed magnetic head --28-- which is close to one of the edge sections of the magnetic tape -T is arranged according to Fig. 3.
If the tape is transported in the longitudinal direction by the drive roller --18-- and the pressure roller --19--, and the two magnetic heads are rotated by the motor --20-- to separate the individual field intervals of the video signals in corresponding tracks on the To record magnetic tape, the fixed head --28-- serves to record the control signals CTL at suitably separated locations along the edge portion --T1-- of the tape in order to identify corresponding points along the tape at which the magnetic head - -16a-- tracks are recorded.
In the device according to the invention --10--, the angular distance between the rotatable magnetic heads and the axial distance between the circular paths on which the heads move are selected such that the heads move obliquely to zones running in the longitudinal direction, which are the width of the Band divided into sections of substantially the same width, the band wrapping around at least part of the circumferential surface of the guide drum in a helical manner. If two rotatable magnetic heads are used according to FIG. 1, the rotation of the heads by the motor 20
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is subdivided, against which the heads --16a and 16b-- move obliquely in a cyclically repeating sequence.
If the tape --T-- is transported in the longitudinal direction while the heads are rotated, approximately one front and one rear half of each field interval of the video signals are recorded in parallel tracks which run obliquely to a tape within the two longitudinal zones. For example, according to FIG. 3, approximately the front and the rear half of a first field interval are recorded by the two heads on the tracks --Fla and F1b-- within the zones and T., and approximately the two halves of the next or second field interval are recorded Completion of a single image is similarly recorded along two helical tracks-Fn and Fn-within the two longitudinal zones.
Correspondingly, the front and the rear half of further field intervals are recorded on associated inclined tracks F3a and F3b, F4a and F4b-- etc.
The finding that approximately the front or approximately the rear half of a field interval is recorded on the inclined tracks of the two zones means that each of these tracks contains slightly more than half of a field interval. If it is e.g. 3 is NTSC video signals in which 525 lines or horizontal intervals belong to each field, the tracks contain --F1a and F1b-- z. B. lines 1 to 141 or lines 122 to 262 of a first field of the video signals, while the tracks - Fg and Fn, - contain lines 264 to 525 of the next field.
This results from the fact that the tape --T-encloses slightly more than half of the circumferential surface of the guide drum --15--, and that the heads --16a and 16b-- are separated by an angular distance of slightly less than 1800, as mentioned above. Thus, with the repeating cyclic order in which the heads cross the zones and T .--, there is a first overlap interval, as shown at 01 in FIGS. 5A and 5B, within which the head continues --16a-- to scan over a trace of the zone --Ta - (Fig. 3) to record or
Play back about the front half of a field interval while the head --16b-- starts scanning a zone-T, track to record or play back about the back half of the same field interval. 5A and 5B, the first overlap interval 01 is longer than the second overlap interval Og of the repeating cyclic order as the head --16b-- continues to sweep a track of the zone Ti so that the recording or playback may be approximately the same second half of a field interval completed
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as the head --16a-- begins to paint over a trace of the zone - T a -
to record or play back the front half of the next field interval.
In Fig. 4, where a device according to the invention for reproducing video signals is shown, which can also be the reproduction part of a device which can be used according to Fig. 1 to record video signals, the parts shown in Fig. 1 are each designated by the same reference numerals. 4, the tape - T-, on which video signals have been recorded in the manner described with reference to FIG. 3, is guided with the aid of the deflection rollers --14a and 14b-- so that it is extends helically around a part of the circumferential surface of the tape guide drum --15-- to which the magnetic heads --16a and 16b-- are assigned.
The belt --T-- can be driven lengthways by a drive roller
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etc., on which about half of successive fields of the video signals are recorded, are precisely scanned by the head --16a-- during the rotation of the rotatable part --15c-- of the guide drum. This tracking servo controller may include a fixed magnetic head --28-- which reproduces the control signals CTL previously recorded on the tape --T-- at spaced points in a predetermined relationship with the track findFp- .
The reproduced control signals are fed to an input of a phase comparator --23--, to which the reference pulse signals P1 are fed via an additional input from an amplifier --25-- which are generated by the pulse generator - assigned to the wave --21-- -24-- are generated to show the respective angular position of the head --16a--. According to the comparison between the phases of the reproduced control signals CTL and the reference pulse signals P 1, the comparator --23-- provides an output signal for the servo control circuit --26-- for controlling the motor --20-- which drives the magnetic heads.
Since in the device according to the invention a full rotation of the magnetic heads is required to record or reproduce each field of the video signals, u. between. In contrast to a known type of helical scanning video tape recorder with two rotatable magnetic heads and 180 -0megaumschlaltung, in which two fields of the video signals are recorded or reproduced during each revolution of the heads, the relative speed between the Band and the heads according to the invention be twice as high to make the device suitable for broadcasting.
However, since each field of the video signals is recorded on a plurality of oblique tracks which are scanned during playback by associated rotatable heads, head switching points occur within each field interval, so that inevitable stretching of the tape after the signals have been recorded leads to synchronization errors. As mentioned, the tracks on which successive parts of each partial image are recorded naturally only extend obliquely to the associated zones - Ta and Tb--, which each extend only over half the width of the magnetic tape --T - extend. Therefore, the distance between the head switching points measured along the band, i. H. between the point at which e.g.
For example, the head --16a-- stops scanning the track --F1a-- and the point at which the head --16b-- starts scanning the track --F 1b - is significantly smaller than that corresponding distance that would exist between the head switching points if parts of a field are recorded on several successive tracks which extend obliquely across the entire width of the tape. Since there are only relatively small distances between the head switching points along the tape when video signals are recorded in the manner according to the invention, a rotation of the tape leads to at most minor synchronization errors which can easily be compensated for in a manner to be explained.
Generally speaking, in the device for reproducing video signals according to the invention, at least one of the rotatable magnetic heads, e.g. B. the head --16b-- for reproducing approximately the rear or second half of each field of the recorded video signals on the rotatable part --15c-- of the guide drum so that it is opposite the guide drum in the plane of rotation, i. H.
along the associated trace-F .., Fni-etc. and the extent of this displacement of the head --16b-- in relation to the guide drum part
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- 15c-- is controlled so that all phase differences that may exist between the signals reproduced by heads --16a and 16b-- are eliminated if the heads simultaneously have tracks within the zones Ta and Tb- during each overlap interval 01. -scan.
4, the rotatable head --16b-- is connected to the rotatable guide drum part --15c-- by a bimorph plate. As is known, such a bimorph plate can have two elongated thin strips of piezoceramic material, which is polarized during its manufacture and provided with thin conductive layers on both flat sides, whereupon the two strips are combined to form a layered bond with the aid of a conductive cement.
If a head adjustment signal ER is applied to the conductive outer layers of the laminate via corresponding lines, the bimorph plate bends in one direction or the other, u. between according to the head adjustment signal, so that the head --16b-- is shifted accordingly with respect to the rotatable guide drum part --15c--.
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are reproduced by the two heads from the tracks within the zones and T., via associated playback amplifiers-31a and 31b-- to the input terminals --32a and 32b -a switching device --32--, to which a movable contact - 32c--, which alternately connects the input terminals --32a and 32b-- to a frequency demodulator --33a--, through which an output terminal --34-- is supplied with demodulated reproduced video signals.
4, the output signal of the playback amplifier --31b-- is also fed to a frequency demodulator --33b-- which demodulates the parts of the video signal reproduced by the head --16b--. The demodulated output signals of the demodulators --33a and 33b - are supplied to circuits --35a and 35b-- for separating the horizontal synchronizing signals; The horizontal synchronization signals Pha and Phb are thus taken from the output signals of the two heads. These signals are fed to gate circuits --36a and 36b--, the outputs of which are connected to the associated inputs of a phase comparator --37--.
The output signal s: f of the comparator --37-- is fed to an integrator --38--, from which the resulting integrated output signal reaches a driver circuit --39--, by means of which the head adjustment signal ER for the head - 16-- supporting two-element crystal --30--.
4, the reference pulse signals Pu shown in FIG. 5C. the generator --24-- at the beginning of the scanning of the oblique tracks --F 1a and Fg-etc. generated within the zone --Ta - via the amplifier-25-a set clamp
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assigned to the second generator --41--, which generates reference pulse signals P2 according to FIG. 5D, which likewise represent the respective angular position of the two heads.
More specifically, each reference pulse signal P2 occurs near the end of the overlap interval 01, i. H. when the head --16a-- stops scanning a track within the longitudinal zone-T. The reference pulse signals P2 are shown in FIG. 4 via an amplifier-42-a reset terminal-R-the tilting
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The switching device --32-- is controlled by the output signals S. of the flip-flop --40-- in such a way that its movable contact --32c-- is brought into contact with the terminal --32a-as shown in Fig. 4, if that Signal S, assumes its high value, and that the movable contact is brought into contact with terminal --32b-- when this output signal assumes its low level.
According to FIG. 4, the reference pulse signals P1 are also fed to a monostable multivibrator --43-which is triggered by them so that it generates the output signal MM according to FIG. 5F which is used for a set input --S-- of a further flip-flop circuit --44- - is supplied, the reset terminal --R-- of which the reference pulse signals P2 are supplied. The output shown in Fig. 5C
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--44-- becomes 5G depending on the falling edge of the output signal MM according to FIG. 5F of the monostable multivibrator --43--, and this flip-flop is reset by the next reference pulse signal P2 of the generator --41--, so that the signal at its output 0 appears.
The mode of operation of the device according to the invention for reproducing video signals is described in more detail below.
As mentioned, the comparison carried out with the aid of the comparator --23-- between the control signals CTL reproduced by the fixed head --28-- from the magnetic tape --T-- and the reference pulse signals PI of the generator --24-- over the servo control circuit --26-- that the head --16a-- each of the tracks F, F., - etc. within the zone --Ta - of the tape.
Hiebei, d. H. 5C between the reference pulse signals P 1 and the next reference pulse signal P 2 according to FIG. 5D, the flip-flop --40-- is in its set state, and its output signal S. according to FIG. 5E
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The demodulated video signal obtained is fed to the output terminal --34-- and the circuit --35a-- to separate the horizontal synchronizing signal.
When the reference pulse signal P1 occurs, the monostable multivibrator --43-- is also triggered, so that during a
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falling edge of the output signal MM of the multivibrator --43-- the flip-flop --44-is set, so that it generates its relatively strong output signal S2 according to FIG. 5G for opening the gate circuits --36a and 36b--. Since this output signal only maintains its high level until the flip-flop --44-- is reset by the next reference pulse signal P2, the gate circuits --36a and 36b-- are only opened for a period within the overlap interval 01.
During the overlap interval 01, the head --16a-- stops playing a first portion of a field of the television signals recorded on a track in the zone --Ta - and the head --16b-- starts playing the subsequent part of the same field, which has been recorded in a track of zone --Tb--. While the output signal S of the head --16a-- according to FIG. 5A via the switching device --32-- the frequency
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those which are separated from the demodulated signals S'a and S'b by the isolating circuits --35a and 35b-- and fed to the phase comparator --37-- via the open gate circuits --36a and 36b--.
Therefore, during the overlap interval O1, the phase comparator --37-- supplies an output signal according to FIG. 5H, which is fed via the integrator --38-- to the driver circuit --39--, which sends a corresponding head adjustment signal ER to the bimorph plate --30-- delivers. The head adjustment signal ER of the driver circuit --39-- for the two-element crystal is only changed during each overlap interval 01, but remains constant for the rest.
In any case, a change in the head adjustment signal ER fed to the bimorph plate --30-- causes a movement of the head --16b-- in its plane of rotation and in the sense that the phase equality between the horizontal synchronizing signals Phi, dite the output signal of the head - 16b-- and are taken from the horizontal synchronizing signals Pha
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the output signal of the head --16a-- is restored.
Thus, the effect of any change in the head adjustment signal ER supplied to the bimorph plate --30-- is that a phase shift of the signal S'b, which was obtained by demodulation from the output signal of the head --16b--, comes from that with solid lines reproduced position is brought into the position indicated in Fig. 6B with dashed lines.
The width of the part of the control pulse or the output signal S2 of the flip-flop --44-- corresponding to a strong signal and the length of the overlap interval 01 naturally depend on the response speed of the two-element crystal -30--. In other words, the overlap interval 01 has a sufficient length so that the bimorph plate can respond completely to any change in the head adjustment signal ER that occurs within the interval during the control pulse.
To ensure that the overlap
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images of the video signal, and this relationship between intervals 01 and On is determined by making the angular distance between the heads -16a and 16b-slightly less than 1800.
After completing the adjustment of the head --16b-- opposite the guide drum part - -15c--, d. H. after the occurrence of each reference pulse signal Pu, the flip-flops --40 and 44-- are reset so that the switching device --32-- is switched over to the output signal Sb of the head --16b-- fed to the frequency demodulator --33a-- the gate circuits --36a and 36b-- are closed.
Thus, during each period between the reference pulse signal P 2 and the occurrence of the next reference pulse signal P .., the output signal of the head --16b-- is demodulated by the demodulator --33a-- and then supplied to the output terminal. In other words, during each period between a reference pulse signal P and a reference pulse signal P2, the terminal --34-- receives the demodulated signal which is reproduced by the head --16a-- from a track of the zone --Ta -, and during the subsequent period between the reference pulse signal P 2 and the next reference pulse signal P.
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The relevant signal at the output terminal --34-- appears.
As is well known, hysteresis occurs with a bimorph plate. H. there is a possibility that the two-element crystal carrying the head --16b-- on the guide drum part - does not return to its starting position when the head adjustment signal ER is no longer supplied.
In the recording and / or reproducing device according to the invention, in which the same heads --16a and 16b-- are used in connection with the tape guide drum --15-- both for recording and for playback, the head adjustment signal ER is therefore from the driver circuit --39-- supplied to the bimorph plate --30-- via a playback contact P of a switch - which is brought into the position shown for playback operation according to FIG. 4. For the recording operation, however, the movable contact of the switch SW - is brought into contact with the contact --R--, to which, according to FIG. 5J, a hysteresis cancellation signal is supplied from a generator --45--.
When switching to the recording mode, the two-element crystal is first supplied with the hysteresis erase signal RE in order to bring the crystal back into its original position and to ensure that the recording process is carried out while there is a predetermined angular distance between the magnetic heads --16a and 16b-- is.
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