DE2007221C3 - Servosystem für ein Video-Bandaufnahme- und Wiedergabegerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Servosystem gemäß Oberbegriff des Patantanspruchs 1.

Das Redigieren schräg abgetasteter Videobandaufnahmen wurde bisher entweder durch mechanische oder durch elektronische Verfahren vorgenommen. Bei den mechanischen Verfahren wird, um redigiertes M icrial zu erhalten, das Band geschnitten und geklebt, wobei es praktisch unmöglich ist, völlig glatte Bandränder an einer Klebestelle zu erhalten, was wiederum zu Bildstörungen bei dem reproduzierten Bild

auf Grund der Bandunregelmäßigkeiten führt

Im Unterschied hierzu wird bei dem elektronischen Verfahren das Redigieren automatisch und schnell ausgeführt, während sich das Band mit Nonnalgeschwindigkeit bewegt Obwohl bei diesem Verfahren keine Bandunregelmäßigkeiten wie bei dem mechanischen Verfahren auftreten, können sich doch erhebliche Zeitbasisfehler an der redigierten Stelle ergeben, wes wiederum zu einer Horizontalverschiebung des wiedergegebenen Videosignals, zu Bildsiörungen oder auch zu Verlusten der Horizontalsynchronsignale im Empfänger oder Monitor führen kann. Hierbei können solche Fehler beispielsweise durch den Verlust der Phasen-Starrheit des Kapstan-Servosystems erzeugt werden, wenn das Aufnahmegerät gerade in dem redigierten is Bereich von Wiedergabe- auf Aufnahmebetrieb geschaltet wird und/oder durch eine Phasenabweichung zwischen der neuen Spur auf dem eingesetzten Material und dem Steuerspursignal auf dem ursprünglichen Bandmaterial

Es ist zwar aus der Zeitschrift »NTZ«, 1962, Heft 12, Seite 645, ein Servosystem für ein Video-Bandaufnahme- und Wiedergabegerät bekanntgeworden, das ein Kapstan-Servoregelsystem der eingangs genannten Art enthält Für elektronische Programmredigieroperatio- nen ist es jedoch zur Vermeidung von Fehlern bei Redigieroperationen, bei denen in ein bereits auf dem Band vorhandenes Programm ein neuer Programmteil eingefügt werden soll, erforderlich, daß sich der neue Programmteil sowie ein neues, mit dem neue;: Programmteil aufgezeichnetes Steuerspursignal mit einem möglichst geringen Phasenfehler in das bereits vorhandene Programm und in das ihm zugeordnete Steuerspursignal einfügt Dies ist mit einer einfachen, aus der vorgenannten Druckschrift bekannten Umschaltung, mittels der ein Phasendiskriminator zum Vergleich des Bezugssignals mit dem Drehzahlsignal bei Aufnah me auf einen Vergleich des Bezugssignals mit dem wiedergegebenen Steuerspursignal bei Wiedergabe umgeschaltet wird, nicht möglich.

Es ist weiterhin aus der US-PS 30 84 215 ein Redigierregelsystem für Video-Bandgeräte bekanntge worden, das auf der Basis von auf einer Steuerspur aufgezeichneten Steuerspursignalen arbeitet Dabei sind im Bandgerät auf einer Kopftrommel befindliche Aufzeichnungsköpfe sowie ein in einem vorgegebenen Abstand von diesen angeordneter Löschkopf vorgesehen, wobei während eines Redigiervorgangs zunächst der Löschkopf und nach einer durch eine vorgegebene Anzahl von Steuerspurimpulsen festgelegten Verzögerung die Aufzeichnungsköpfe wirksam geschaltet werden. Bei einem solchen System muß eine elektronische Regelung genau mit einer mechanischen Justierung des Löschkopfes abgestimmt werden. Da eine mechanische Justierung aber immer schwierig durchzuführen 5^r> und vor allen Dingen über längere Zeiten nicht immer hochgenau bleibt ist ein solches System sehr störanfäl-

Aus der US-PS 31 80930 ist ein Redigierregelsystem bekanntgeworden, bei dem nt jlii einem Kapstan-Servoregelsystem eine Redigiereinheit vorgesehen ist, welche durch von den Steuerspurimpulsen, welche das Kapstan-Servosystem steuern, verschiedene, auf dem Band aufgezeichnete Redigierimpulse gesteuert wird. Ein solches System ist insofern nachteilig, als durch ¹^ mögliche unterschiedliche Gegebenheiten bei verschiedenen Auszeichnungsvorgängen (beispielsweise unterschiedliche Bandspannungen), etwa bei Aufzeichnung zunächst eines Programms und einer späteren Redigierung von Programmteilen Diskontinuitäten zwischen dem Kapstan-Servoregelsystem und den Redigierimpulsen auftreten können. Dies führt dann zu entsprechenden Diskontinuitäten des Programmaterials.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Servosystem der in Rede stehenden Art eine Möglichkeit zu schaffen, bei Redigiervorgängen von einer phasenstarrer. Beziehung des Steuerspursignals und des Bezugssignals auf eine phasenstarre Beziehung des Drehzahlsignals von der Tachometeranordnung und des Bezugssignals mit minimalem Phasenfehler zwischen bereits aufgezeichneten Videosignalen und neu aufzuzeichnenden Videosignalen sowie den entsprechenden Steuerspursignalen umschalten zu können.

Diese Aufgabe wird bei einem Servosystem der eingangs genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst

Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den F i g. 1 bis 6 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Kapstan- und Trommelservosystems gemäß der Erfindung;
F i g. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Spannungswellenformen an verschiedenen Punkten des Trommelservosystems der F i g. 1 im Aufnahme- und Wiedergabebetrieb wiedergibt;

F i g. 3 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Spannungswellenformen an verschiedenen Punkten des Kapstanservosystems der F i g. 1 im Wiedergabebetrieb wiedergibt;

Fig.4 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Spannungswellenformen an verschiedenen Punkten des Kapstanservosystems der F i g. 1 während des Aufnahmebetriebes wiedergibt;

Fig.5 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Spannungswellenformen wiedergibt, die im Betrieb des Kapstantachometers des Systems der F i g. 1 verwendet werden;

Fig.6 zeigt eine schematische Darstellung der Steuerspurdetektorschaltung des in F i g. 1 gezeigten Blockschaltbildes.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild des vollständigen Videobandaufnahmegerätservosystems gemäß der Erfindung, das ein Kopftrommelservosystem 14 umfaßt welche beide phasenstarr zu einem Bezugssignal sind, das der Eingangsleitung 16 entweder durch die Vertikalsynchronisationsimpulse eines Fernsehsignaleingangs 18, die Netzfrequenzquelle 20 oder einen 50/60-Hz-Eigenoszillator 22 geliefert wird. Das Vertikalsynchronbezugssignal wird in einen Synchronisierimpulsdetektor 24 eingespeist, der das Vorhandensein von Vertikalsynchronimpulsen vom Fernsehsignaleingang 18 nachweist und — falls keine Vertikalsynchronimpulse vorhanden sein sollten — automatisch ein Ausgangsbezugsignal entweder von Netzfrequenz oder Eigenoszillatorfrequenz liefert, je nachdem, in welcher Stellung sich der Handschalter 26 befindet. Die Bezugsimpulsfolge auf der Leitung 16 wird als Bezugssignal sowohl für das Trommelservosystem 12 und das Antriebswellenservosystem 14 als auch zum Erzeugen von Steuerspurimpulsen ausgenutzt, die auf die Videobandsteuerspur aufgenommen werden und bei der Wiedergabe für genaue Phasensteuerung des Kapstanmotors verwendet werden, wie im folgenden noch genauer erläutert wird. Genauer gesagt, wird die Bezugsimpulsfolge in das

Trommelservosystem 12 eingespeist, nachdem sie durch die Differenzierschaltung 28 differenziert und einer Phasenverschiebung unterzogen worden ist durch eine Signalausfallverzögerungsschaltung 30, die so eingestellt ist, daß das Ausfallintervall beim Aufnehmen auf das Band an Jie gewünschte Stelle gebracht wird. Die Signalausfallverzögerung kann einstellbar verändert werden mittels eines veränderlichen Widerstandes 32, wie schematisch dargestellt, und das Ausfallsintervall wird auf eine solche Stelle auf dem Band gebracht, daß es gerade vor dem Vertikalsynchromimpulsintervall auftritt F i g. 2a zeigt die differenzierte Bezugsimpulsfolge auf der Leitung 16, während Fig.2b die verzögerte Ausgangswellenform von der Ausfallverzögerungsleitung 30 zeigt, die eine Verzögerung D von sechs Millisekunden für eine genaue Ausfallsanordnung in der Vorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung hat. Die Verzögerungsschaltung kann aus jedem geeigneten monostabüen Multivibrator gebildet werden, der eine einstellbare Zeitkonstante hat. Die verzögerten Bezugsimpulse der F i g. 2b werden in eine Signal-Vergleichseinrichtung eingespeist, die einen Vorwärts-Rückwärtszähler 34 eines geeigneten Standardtyps, einen Sägezahngenerator 36 und eine Abfrage- und Halteschaltung 38 umfaßt und die eine analoge Fehlerspannung erzeugt, die für den Phasenfehler zwischen den verzögerten Bezugsimpulsen und den Tachometerimpulsen von dem Kopftrommeltachometer 40 bezeichnend ist, der in fester Beziehung zu der Kopftrommel angeordnet ist und ein Rückkoppeleingangssignal zu der Vergleichseinrichtung über die Leitung 44 in einer Anordnung mit geschlossener Servoschleife liefert Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Tachometer 40 so angeordnet, daß die Tachoimpulse auf der Leitung 44 den Vertikalsynchronimpulsen um 2,2 ms vorauseilen.

Die Fehlerspannung wird verwendet, um den Trommelmotor 42 in einem phasenstarren Synchronismus mit dem Bezugssignal zu halten. Genauer gesagt, wird die Vorderflanke jedes verzögerten Bezugsimpulses differenziert und invertiert durch die Differenzierschaltung 46, um die ins Negative gehenden Impulse der Fig.2c zu erzeugen, die in einen Eingang des Vorwärts-Rückwärtszählers 34 eingespeist werden. Die Rückkoppeltachometerimpulse auf der Leitung 44 werden einem zweiten Eingang des Vorwärts-Rückwärtszählers zugeführt und werden mit der Kopftrommel so korreliert daß bei jeder Trommelumdrehung ein Tachometerimpuls erzeugt wird. Die Tachometerimpulse auf der Leitung 44 sind in F i g. 2d dargestellt

Das in Fig. 2e dargestellte Ausgangssignai des Vorwärts-Rückwärtszählers 34 auf der Leitung 48 bleibt auf einem niedrigen Spannungspegel 50, wenn die Bezugsimpulsfrequenz kleiner als die Tachometerimpulsfrequenz ist, d. h, wenn zwei oder mehr Tachometerimpulse zwischen den aufeinanderfolgenden Bezugsimpulsen auftreten, und auf einem relativ hohen Spannungspegel 52, wenn die Bezugsimpulsfrequenz größer als die Tachometerimpulsfrequenz ist, d. h., wenn zwei oder mehr Bezugsimpulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tachometerimpulsen auftreten. Wenn die Bezugsimpulsgeschwindigkeit oder Frequenz gleich der Tachometerimpulsgeschwindigkeit ist, dann ist das Zählerausgangssignal eine Rechteckwelle (d. h, es hat steile Vorder- und Hinterflanken zwischen relativ konstanten Werten und ist aber nicht notwendig »quadratförmig«), wobei die Spannungsübergänge koinzident sind mit den verzögerten Bezugsimpulsen und den Tachoimpulsen und die Vorderflanke jedes Zählerausgangsimpulses mit dem Auftreten des verzögerten Bezugssignals (F i g. 2c) und die Hinterflanke mit den Tachoimpulsen (F i g. 2d) koinzident ist Somit ist '·. die Impulsbreite des Rechteckzählerausgangssignals direkt auf die Phasendifferenz zwischen den verzöger ten Bezugs- und Tachometerimpulsen bezogen und folglich auch auf die Phasendifferenz zwischen dem Bezugssignal und der augenblicklichen Trommelstel- η lung, die einmal pro Umdrehung kontrolliert wird.

Der Sägezahngenerator 36 spricht auf die Zählerausgangswellenform auf Leitung 48 an und arbeitet zum Einstellen oder Demodulieren dieses Signals, so daß ein Ausgangssignal erzeugt wird, das für die Phasenabwei- '> chung zwischen dem verzögerten Bezugssignal und der Kopftrommelstellung bezeichnend ist, indem eine Sägezahnspannung der Abfrage- und Halteschaltung 38 zugeführt wird, wobei jede Sägezahnperiode mit dem Auftreten der Vorderflanke des Zählerausgangssignals koinzident mit dem Auftreten jedes Tachometerimpulses der F i g. 2d beginnt

Die Vorderflanke der verzögerten Bezugswellenform der Fig.2b ist differenziert, um die in Fig.2f dargestellten Abfragetriggerimpulse zu erzeugen, die

2^r> koinzident mit den invertierten Zählereingangsimpulsen der F i g. 2c sind. Die Abfragetriggerimpulse werden der Abfrage- und Halteschaltung 38 zugeführt um jede lineare Sägezahnspannung abzufragen und den abgefragten Wert zu halten. Somit wird, wie in Fig. 2g

jo gezeigt, jeder Sägezahn beim Auftreten eines Tachometerimpulses erzeugt z. B. zu der mit 54 bezeichneten Zeit und durch Abfragen beendet beim Auftreten e verzögerten Bezugsimpulses und Abfragetriggerimpulses, ζ. B. zu der mit 56 bezeichneten Zeit Der

3i Spannungspegel des Sägezahns im Augenblick des Abfragens ist durch die gestrichelte Linie 58 angedeutet und dieser Spannungspegel liefert ein Ausgangssignal von der Abfrage- und Halteschaltung 38 an die Leitung 60, bis ein neuer Spannungspegel beim nächsten

4n Abfragen gebildet wird, wie das durch die gestrichelte Linie 62 angedeutet ist Folglich liefert die Abfrage- und Halteschaltung 38 eine analoge Fehlerspannung, die für den durch Vergleich mit dem Bezugssignal erhaltenen Phasenfehler des Trommelmotors bezeichnend ist Dieses Signal wird dann in eine Kompensationsschal tung 64 und einen Leistungsverstärker 68 eingespeist der zum Betreiben des Trommelmotors 42 verwendet wird, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit daß der Fehlergegen Null geht

so Die Kompensationsschaltung 64 hat eine Zeitkonstante, die von der Trägheit Bandbreite und allgemeinen Parametern des Motors abhängt und die vorzugs weise zum Betreiben des Rückkoppelsystems in dessen kritischen gedämpften Betrieb konstruiert ist Der Leistungsverstärker kann jeder geeigneten Konstruktion sein zum Betreiben des Gleichstrommotors bei einer Geschwindigkeit von 3600 Umdrehungen pro Minute. Eine Motorgeschwindigkeit von 3600 Umdrehungen pro Minute macht ein Tachometerausgangssi-

bo gnal von 60 Impulsen pro Sekunde erforderlich. Das ist die Frequenz des VertikaJsynchronbezugssignals auf der Leitung 16 und die StandardfernsehteilbUdgeschwindigkeit Wie somit ersichtlich ist ist das Trommelservosystem ein Servosystem mit geschlossener Rückkoppel- schleife und kritischer Dämpfung, das die Trommel in einem phasenstarren Synchronismus mit den Vertikalsynchronsignalen oder einem inneren Bezugssignal mit einer Frequenz von 60 Hz hält

Sollte die Frequenz der Tachometerimpulse höher sein als die Bezugsfrequenz, so steuert der relativ niedrige (oder Null-)Spannungspegel 50 den Motor 42, der die Trommelgeschwindigkeit relativ rasch verringert. Sollte die Frequenz der Tachometerimpulse niedriger sein als die Bezugsfrequenz, dann steuert der relativ hohe (positive) Spannungspegel 52 den Motor 42, um die Geschwindigkeit der Trommel relativ rasch zu erhöhen. Wenn die Frequenz der Tachometerimpulse gleich der Bezugsfrequenz ist, dann rotiert der Trommelmotor mit ungefähr der genauen Geschwindigkeit, bis auf augenblickliche Phasenabweichungen, die durch die Änderung der Breite jedes Zählerausgangsimpulses angezeigt werden und die zum Bewirken einer Fehlerspannung verwendet werden durch geeignetes Abfragen jeder linearen Sägezahnspannungswellenform, um auf den Phasenfehler linear bezogen zu werden, der zwischen den Tachometer- und den Bezugsimpulsen existiert. Die abgefragte Spannung wird gespeichert, beispielsweise mittels eines Kondensators, dessen Ladung mit jeder erfolgenden Abfrageoperation zu- oder abnimmt. Die Kompensationsschaltung 64 erzeugt die genaue Amplituden- und Phasenkorrektur zum Stabilisieren der geschlossenen Servoschleife. Die Konstruktion der Schaltung ist von einzelnen geläufigen Parametern abhängig.

Auf das in Fig.2e dargestellte Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszählers 34 spricht eine Phasenstarrdetektorschaltung 70 an, die ein Ausgangssignal an die Leitung 72 zur Trommelsynchronisierlichtquelle abgibt, wenn das Zählerausgangssignal eine Rechteckwelle ist, die jedoch kein Ausgangssignal an die Leitung 72 abgibt, wenn die Zählerausgangswellenform einen konstanten Spannungspegel, entweder den Pegel 50 oder 52, aufweist. Somit liefert die Trommelsynchronisierlichtquelle eine Koinzidenzanzeige am Kontroilpult, wenn eine Phasenstarrbedingung erreicht ist. Außerdem spricht ein Trommelblockierdetektor 74 auf das Vorwärts-Rückwärtszählerausgangssignal an und weist das Nichtvorhandensein einer Phasenstarrbedingung nach durch Differenzierung des Zählerausgangssignals und Nachweisen der Abwesenheit einer Rechteckwelle innerhalb eines fest vorgegebenen Zeitraumes, typisch sind ungefähr 20 Sekunden. Wenn ein aufeinanderfolgender Impuls oder Spitze innerhalb dieser Periode nicht auftritt, dann klemmt der Detektor 74 den Eingang an den Sägezahngenerator 36, so daß keine Antriebsspannung an den Trommelmotor anliegt oder, mit anderen Worten, der relativ niedrige oder Nullspannungspegel 50 (Fig.2e) an den Kopftrommelmotor angelegt ist Zum Rückstellen dieser Schaltung können geeignete Einrichtungen, wie zum Beispiel solche zum Abschalten und Wiedereinschalten der Aufnahmegerätsleistung, vorgesehen werden. Für den Phasenstarrdetektor 70 und den Trommelblockierdetektor 74 können beliebige geeignete Differenzier- und Zeitgeberschaltungen zum Liefern eines Signals oder zum Anklemmen des Spannungsausgangs verwendet werden.

Während das Trommelservosystem 12 im allgemeinen sowohl für den Aufnahme- als auch für den Wiedergabebetrieb genauso arbeitet, arbeitet das Kapstanservosystem 14 in einer etwas unterschiedlichen Weise bei jeder dieser Betriebsarten, und daher wird im folgenden jede Betriebsart getrennt beschrieben, um das Verständnis für den Systembetrieb und die Konstruktion zu erleichtern. Die Hauptfunktion des Kapstanservosystems 14 im Aufnahmebetrieb ist eine genaue Bandlängsgeschwindigkeit zu erzeugen, und dies wird durch ein Phasenfesthalten des Kapstanmotors mittels eines Bezugssignals bewerkstelligt, das dasselbe Signal ist, das den Trommelmotor 42 festhält, mit der Ausnahme, daß es durch zwei dividiert ist, so daß es eine Frequenz von 30 Hz statt von 60 Hz hat. Durch Verwendung eines 30-Hz-Bezugssignals kann das System sowohl auf der Basis von Steuerimpulsen, welche zeitlich auf Fernsehvollbilder bezogen sind, als

ίο auch auf der Basis von Steuerimpulsen, welche zeitlich auf Fernsehhalbbilder bezogen sind, arbeiten, da zwei Halbbilder pro Vollbild vorhanden sind und das 30-Hz-BezuKSsignal für beide der gemeinsame Nenner ist. Die 30-Hz-Bezugsfrequenz wird von dem Ausgang

is des Frequenzteilers 76 geliefert und ist durch die Wellenform der Fig.4b beschrieben. Fig.4a ist identisch mit Fig.2a und zeigt die differenzierten Bezugsimpulse auf der Leitung 16, die als Eingangssignal für den Frequenzteiler 76 dienen. Die dividierte

Bezugswellenform der F i g. 4b wird in das Differenziergerät 78 eingespeist, das die Wellenform differenziert und invertiert und die Ausgangsimpulsfolge, die in F i g. 4c gezeigt ist, auf der Leitung 80 erzeugt, wobei jeder Impuls koinzident mit der Vorderflanke jedes Teilerausgangsimpulses ist und folglich koinzident mit jedem zweiten Bezugsimpuls auf der Eingangsleitung 16 ist.

Mit dem Handschalter 82 in AUFNAHME-Stellung wird das differenzierte, dividierte Bezugssignal zum Steuern des Bezugseingangssignals der Servosignalvergleichseinrichtung verwendet und auch zum Anlegen des Signaleingangs des Steuerspuraufnahmeverstärkers 84 zum Aufnehmen der Steuersignale auf die Steuerspur des Videobandes, angezeigt durch die Linie 86, mittels des Steuerspuraufnahme- und -wiedergabekopfes 88. Das Relais 130 wird betätigt, um den Kontakt 83 in AUFNAHME-Stellung zu bringen, in einer Weise, die im folgenden noch beschrieben wird, wobei der Verstärkerausgang mit dem Steuerspurkopf gekoppelt wird. Der Ausgang des Steuerspuraufnahmeverstärkers 84 zeichnet ein 30-Hz-NRZ-Signal auf das Band auf, wobei jedes vorherige Signal auf der Spur gelöscht wird.

Genauer gesagt, ist die Signalvergleichseinrichtung

des Kapstanservosystems 14 ähnlich der im Trommel-

« servosystem 12 verwendeten und umfaßt einen Vorwärts-Rückwärtszähler 90, einen Sägezahngenerator 92, der auf das Ausgangssignal des Vorwärts-Rückwärtszähler anspricht, und eine Abfrage- und Halteschaltung 94, die auf die Sägezahngeneratorausgangswellenform anspricht, der auf die Triggerimpulse anspricht, die von der differenzierten 30-Hz-Bezugsfrequenz abgeleitet werden auf der Leitung 80, nachdem sie von dem Inverter 96 zurückinvertiert sind und der Abfrage- und Halteschaltung 94 über die Leitung 98 zugeführt sind. Die Abfragetriggerimpulse sind in Fig.4g dargestellt und treten koinzident mit den Bezugsimpulsen auf der Leitung 80 auf, die in F i g. 4c dargestellt sind. Diese letzteren Impulse werden an einen Eingang des Vorwärts-Rückwärtszählers 90 und an den anderen Eingang zu dieser Schaltung angelegt, der vom Steuerspurdetektor 100, dessen Betriebsweise nicht näher erläutert wird, abgezweigt

Der Steuerspurdetektor 100 steuert das Signal, das dem Kapstan-Vorwärts-Rückwärtszähler 90 zugeführt wird und gewährleistet daß das Kapstanservosystem immer mit einem Signal synchronisiert ist d. h„ daß es unter keinen Umständen frei läuft Der Steuerspurdetektor ist in der Rückkoppelschleife des Kapstanservo-

systems 14 so angeordnet, daß er ein Eingangssignal auf Leitung 102 empfängt, das vom Kapstantachometer 104 abgeleitet wird, und ein anderes Eingangssignal auf Leitung 106, das von der Steuerspur des Bandes 86 über den Steuerspurkopf 88 abgeleitet wird, wenn sich das Aufnahmegerät im WIEDERGABE-Betrieb befindet. Da in der vorliegenden Betrachtung angenommen wird, daß sich das Aufnahmegerät im AUFNAHME-Betrieb befindet, sind keine Steuerspurimpulse auf der Steuerspureingangsleitung 106 vorhanden, und der Steuerspurdetektor 100 spricht daher nur auf das Eingangssignal an, das vom Tachometer 104 abgeleitet wird, um das zweite oder Rückkoppeleingangssignal für den Vorwärts-Rückwärtszähler 90 auf Leitung 108 zu liefern. Für die vorliegenden Zwecke genügt es zu sagen, daß der Steuerspurdetektor 100 unter diesen Aufnahmebedingungen ein Signal an die Ausgangsleitung 108 liefert, das die invertierte Version des auf der Eingangsleitung 102 empfangenen Signals darstellt. Der Steuerspurdetektor ist eine digitale Logik- und Zeitschaltung mit einer allgemeinen Charakteristik, so daß diese ein Ausgangssignal an den Zähler 90 liefert, das von den Steuerspurimpulsen am Eingang 106 abgeleitet wird, unbeschadet des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Impulsen am Eingang 102, wenn ein Steuerspursignal vorhanden ist, wenn aber kein Stc.uerspursignal vorhanden ist (wie beim AUFNAHME-Betrieb), wird das Ausgangssignal von den Impulsen am Eingang 102 abgeleitet, die wiederum vom Kapstantachometer 104 abgeleitet werden. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Steuerspursignals wird durch die Zeitfunktion der Detektorschaltung 100 bestimmt, so daß, wenn keine Steuerimpulse auftreten, über einen Zeitraum von beispielsweise drei oder vier Impulsperioden oder -zyklen, der Detektor vom Eingang 106 zum Eingang 102 schaltet.

Das Kapstantachometer 104 spricht auf die Rotation des Kapstangleichstrommotors 110 an und liefert eine vorgegebene Vielzahl von Impulsen während jeder Umdrehung des Kapstans, die für dessen Geschwindigkeit bezeichnend sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde es für wünschenswert gefunden, aus Gründen, die später diskutiert werden, 64 Tachometerimpulse pro Umdrehung der Bandantriebswelle zu erzeugen. Die Tachometerimpulsfolge, die durch die kontinuierliche Rotation des Kapstanmotors bei 1800 Umdrehungen pro Minute erzeugt wird, ist in Fig.5a dargestellt Diese Tachometerimpulse werden dann an einen 1 :64-Teiler 112 angelegt, der ein Ausgangssignal auf Leitung 114 liefert, das aus einem Impuls für alle 64 Eingar.gstachcmeteriir.pulse besteht, und jeder Ausgangsimpuls somit mit einer Geschwindigkeit von einem Impuls pro Kapstanumdrehung auftritt Diese dividierten Tachometerimpulse auf Leitung 114 werden von einem Inverter 116 invertiert und in den Steuerspurdetektor 100 über die Eingangsleitung 102 eingespeist Folglich hat das Ausgangssignal des Steuerspurdetektors 100 auf Leitung 108 die Gestalt von Tachometerimpulsen mit einer Geschwindigkeit von einem Impuls pro Kapstanumdrehung, welches als das Rückkoppelsignal zu dem zweiten Eingang des Vorwärts-Rückwärtszählers 90 dient zum Aufrechterhalten des Kapstanmotors in phasenstarrem Synchronismus mit dem Bezugssignal während des AUFNAHME-Betriebs. Der Vorwärts-Rückwärtszähler 90, der Sägezahngenerator 92 und die Abfrage- und Halteschaltung 94 funktionieren in der gleichen Weise wie die entsprechenden Komponenten 34, 36 und 38 in dem Trommelservosystem 12, das weiter oben bereits diskutiert worden ist. Und sie erzeugen in ähnlicher Weise eine analoge Fehlerspannung auf der Ausgangsleitung 118 von der Abfrage- und Halteschaltung 94, die linear abhängig vom Phasenfehler ist, der zwischen den divierten Tachometerimpulsen auf Leitung 108 und den Bezugsimpulsen auf Leitung 80 exisitert.

Diese Fehlerspannung wird dann an eine Leitungskompensationsschaltung 120 angelegt, die die genaue

ίο Amplituden- und Phasenkorrektur zum Stabilisieren der geschlossenen Servoschleife herstellt, und nach der Kompensation steuert das Signal den Leistungsverstärker 122, der wiederum den Kapstangleichstrommotor bei 1800 Umdrehungen pro Minute steuert, der mechanisch mit dem Kapstan gekoppelt ist.

An den Steuerspurdetektor 100 wird über eine Leitung 124 von der Brückenschaltung 126 zum Beginnen des Aufnehmens eine getriggerte Aufnahmebefehlsspannung angelegt. Dieses Signal hält den Detektor 100 ansprechbar auf das dividierte Tachoeingangssignal anstatt auf das Steuerspureingangssignal in einer Weise, die im Detail im folgenden beschrieben wird. Das Schnellaufsperrsignal, das am Eingang 128 auftritt, ist eine Steuerspannung, die das dividierte Tachosignal am Ausgang des Detektors bei jedem Schnellaufbetrieb aufrechterhält, unabhängig davon, ob ein Steuereingangssignal vorhander, ist oder ob das Servosystem sich im Wiedergabe- oder Aufnahmebetrieb befindet.

Die dem Vorwärts-Rückwärtszähler 90 zugeführten dividierten Tachoimpulse werden mit dem Bezugssignal verglichen, und das Fehlersignal auf der Ausgangsleitung 118 veranlaßt den Leistungsverstärker 122, den Kapstangleichstrommotor in phasenstarren Synchronismus mit dem Bezugssignal zu steuern, und somit mit dem Trommelgleichstrommotor 42, der phasenstarr zum gleichen Bezugssignal ist. In einer besonderen Konstruktion des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels erzeugt der Kapstanmotor 110 eine Kapstanrotation mit einer Bandgeschwindigkeit von 24,4 Zentimeter pro Sekunde.

Das getriggerte Aufnahmebefehlssignal von der Brückenschaltung 126 liefert zusätzlich zum Betreiben des bereits beschriebenen Steuerspurdetektors ein langsames Einschaltsignal für den Aurnahmeverstärker 84, um zu verhindern, daß unechte Impulse vom Verstärkerausgang übertragen werden, und das getriggerte Aufnahmebefehlssignal wird außerdem einer Spule des Relais 130 zugeführt, das den Steuerspurkopf in dessen AUFNAHME-Stellung geschaltet hält, wobei das von dem dividierten Bezügssigna! abgeleitete 30-Hz-3ignal an die Bandsteuerspur 86 angelegt wird.

Die Hauptfunktion des Kapstanservosysiems 14 besteht im Wiedergabebetrieb darin, einen genauen Gleichlauf des Videokopfes über den Videospuren, die auf das Band aufgezeichnet sind, herzustellen. Deshalb wird beim Wiedergabebetrieb der Handwählschalter 82 in die WIEDERGABE-Stellung gebracht, und der Schaltkontakt 83 des Relais 130 befindet sich in seiner senkrechten WIEDERGABE-Stellung. Die Steuerspursignalimpulse von der Bandsteuerspur werden durch den Wiedergabe- oder Steuerspurverstärker 132 verstärkt, und dessen Ausgangssignale steuern eine Spannungsvergleichsschaltung 134, die die Impulse regeneriert, um eine Rauschimmunität zusätzlich zum Formen der Impulse zu gewährleisten, so daß die Anstiegszeiten schnell genug sind, um die Digitalschaltung des 1 :64-TeiIers 112 und den Steuerspurdetektor

100 zu steuern. Die Spannungsvergleichsschaltung 134 kann jeden geeigneten Typ eines Impulsgenerators enthalten, wie z. B. einen Schmitt-Trigger, der eine bestimmte Schaltschwelle aufweist zum Ausfiltern des Rauschens, das Amplituden unterhalb des Schwellwertes hat.

Ein Frequenzteiler 136 und ein Handwählschalter 138 sind vorgesehen, um ein Arbeiten des Systems entweder mit einer Halbbild- oder einer Bildsteuerspurgeschwindigkeit zu ermöglichen. Das heißt, wenn die Bandsteuerspur Steuerimpulse mit 30-Hz-Frequenz enthält, dann ist der Wählschalter 138 lediglich in die Stellung geschaltet, in der Steuerspureingangsimpulse zur Digitalschaltung mit der 30-Hz-Frequenz direkt von der Spannup.gsvergleichsschaltung 134 geliefert werden. Wenn das System jedoch in Verbindung mit einem Videoband verwendet wird, das Steuerspurimpulse mit 60-Hz-Frequenz hat, dann wird der Handschalter 138 in seine 60-Hz-Stellung gebracht, wodurch der Frequenzteiler 136 mit der Spannungsvergleichsschaltung 134 in Reihe geschaltet wird, wodurch ein Eingangssignal zu der Digitalschaltung des Systems mit einer Frequenz von 30 Hz abgeleitet wird, oder mit anderen Worten ein Steuerspureingangssignal geliefert wird mit Impulsen, die alle koinzident sind mit jedem zweiten Ist-Steuerimpuls von der Bandsteuerspur.

Die Steuerspursignale werden über die Leitung 106 in den Steuerspurdetektor 100 eingespeist, der auf die heruntergeteilten Tachometerimpulse auf der Leitung 102 nicht ansprechen kann, so daß an seinem Ausgang auf der Leitung 108 die invertierten Steuerspursignale abgegeben werden, welche dem Vorwärts-Rückwärtszähler 90 zwecks Vergleich mit den heruntergeteilten Bezugsimpulsen auf der Leitung 80 zugeführt werden.

Die Impulse, die an den Steuerspurdetektor 100 auf Leitung 106 angelegt werden, geben außerdem den 1 :64-Teiler 112 mit jedem Impuls frei, und der Vorteil dieses Betriebes wird weiter unten im Zusammenhang mit der Montageeinfügfähigkeit des Systems beschrieben.

Eine veränderbare Nachlaufverzögerungsschaltung 140 ist in Reihe gekoppelt mit den dividierten Bezugsimpulsen auf Leitung 80 and den Bezugseingang des Vorwärts-Rückwärtszählers 90. Die Nachlaufverzögerungsschaltung 140, die aus jedem geeigneten Typ eines monostabilen Multivibrators bestehen kann, ist einstellbar variabel, wie das schematisch durch den variablen Widerstand 142 dargestellt ist, zum Variieren der Zeitkonstanten der Verzögerungsschaltung. Die Schaltung ermöglicht die Einstellung des Gleichlaufes des Videokopfes und der auf dein Band aufgezeichneten Vidaospuren durch Erhöhen oder Verringern der Kapstanrotation gegenüber der Rotation der Kopftrommel.

In Fig.3 sind verschiedene Wellenformen der Bezugsimpulse auf Leitung 16 dargestellt, die in den Wiedergabebetrieb verwickelt sind und die die gleichen sind wie in den Fig.2 und 4. Fig.3b zeigt die Ausgangswellenform des Frequenzteilers 76, der die Eingangsbezugsimpulse um den Faktor zwei teilt; es ist dieselbe Wellenform, die in F i g. 4b für den Aufnahmebetrieb dargestellt ist F i g. 3c zeigt das Ausgangssignal der Nachlaufverzögerungsschaltung 140, die eine verzögerte Impulswellenform liefert, die auf dem dividierten Bezugseingangssignal basiert, wobei der Bereich der Verzögerung, die erzeugt werden kann, mit

»/bezeichnet ist
Das Ausgangssignal der Nachlaufverzögerungsschaltung 140 wird durch den Differentiator 144 differenziert und in dieser Form als das Bezugseingangssignal in den Vorwärts-Rückwärtszähler 90 eingespeist. Die verzögerten, differenzierten Bezugsimpulse sind in F i g. 3d dargestellt und können einstellbar sein, so daß sie innerhalb des Verzögerungsbereiches W vorausgehend oder folgend einem der Bezugsimpulse auf Leitung 16, die in Fig.3a dargestellt sind, auftreten. Die verzögerten Bezugsimpulse werden außerdem zum Erzeugen der

ίο in F i g. 3h dargestellten Abfragetriggerimpulse verwendet, nachdem sie durch die Inverterschaltung 96 invertiert worden sind.

Da die Steuerimpulse dem Rückkoppeleingang des Vorwärts-Rückwärtszählers 90 zugeführt werden, synchronisiert das Kapstanservosystern 14 beim Wiedergabebetrieb das Steuerspursignal mit dem verzögerten Bezugssignal. Da auch die Kopftrommel mit dem gleichen Bezugssignal synchronisiert ist, ist das Steuerspursignal in Synchronismus mit der Trommel. Genauer gesagt, die mit den heruntergeteilten Bezugsimpulsen gemäß F i g. 3b phasensynchronen Steuerspurimpulse gemäß F i g. 3e werden nach Inversion durch den Steuerspurdetektor (F i g. 3f) über die Leitung 108 in den Steuerspureingang des Vorwärts- Rückwärts-Zählers 90 eingespeist Der Betrieb des Vorwärts-Rückwärtszählers 90 erfolgt wie bereits beschrieben, und es wird ein Ausgangssignal an den Sägezahngenerator 92 in Gestalt einer Rechteckwelle, dargestellt in Fig.3g, geliefert, wobei die Vorderflanke jedes Impulses koinzident mit jedem verzögerten Bezugsimpuls (F i g. 3d) und jede Hinterflanke koinzident mit jedem Steuerspurimpuls (Fig.3e) ist. Die Breite oder Dauer jedes Zählerausgangsimpulses ist abhängig von der Phasendifferenz zwischen den verzögerten Bezugssignalen und den Steuerspurimpulsen, und das Auftreten jeder Hinternanke triggert den Sägezahngenerator 92, der die Breite des Impulses mißt, die durch die Vorderflanke markiert wird, die gleichzeitig mit dem Abfragetriggerimpuls auf Leitung 98 auftritt, wie das in Fig.3i gezeigt ist, und eine analoge Fehlerspannung auf der Ausgangsleitung 118 erzeugt, die zum Steuern der Geschwindigkeit des Kapstanmotors 110 in der bereits beschriebenen Weise verwendet wird.

Die Redigierfunktion, die mit dem Servosystem gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft bewerkstelligt werden kann, ist die Einfügungsmontage. Während einer Einfügungsmontage ist es erwünscht, das Kapstanservosystern von einer Phasenstarrbedingung, bei der das Steuerspursignal phasenstarr mit dem Bezugssignal ist, in eine Phasenstarrbedingung zu schalten, bei der das KapstaniachoiTtCtersigna! phasenstarr mit demselben Bezugssigna] ist ohne jeglichen Verlust der Phasenstarre und mit einem minimalen Phasenfehler während des Überganges vom existierenden Videosignal zum einzufügenden Videosignal an der elektronischen Verspleißung. Zusätzlich ist es erwünscht, daß die auf das Band aufgezeichnete neue Steuerspur einen minimalen Phasenfehler im Vergleich zum Steuerspursignal hat, das sich bereits auf dem Band befindet

Das Kapstan ist erfindungsgemäß phasenstarr mit dem Kapstantachometer, und dasselbe Bezugssignal wird für die Steuerspurphasenstarre verwendet ohne jeglichen Verlust an Phasenstarre während des Oberganges, und es wird kein bedeutender Phasenfehler erzeugt Weiterhin ist die neue Steuerspur mit keinem bedeutenden Fehler aufgezeichnet im Vergleich zu dem Steuerspursignal, das hinzugefügt wurde. Mit dem Ausdruck »kein bedeutender Phasenfehler« ist gemeint.

daß der Fehler genügend minimal ist, so daß die Auswirkungen der elektronischen Verspleißung nicht nachgewiesen oder beobachtet werden können bei der praktischen Verwendung der Aufnahmevorrichtung. Zum Beispiel tritt keine bemerkbare Horizontalver-Schiebung des reproduzierten Videosignals auf, und es ist im wesentlichen keine Verlustmöglichkeit von Horizontalsynchronimpulsen im Videoempfänger oder Monitor vorhanden.

Um diese Redigierfunktion zu verrichten, werden von ι ο dem Kapstantachometer 104 bei jeder Umdrehung des Kapstanmotors eine vorgegebene Vielzahl von Kapstantachoimpulsen erzeugt, und das Kapstanservosystem ist phasenstarr mit genau dem einen der Tachoimpulse, der unmittelbar vor dem Steuerspurimpuls von der Bandsteuerspur erzeugt wird. Dann sind die restlichen Tachoimpulse, die während dieser Umdrehung des Kapstans auftreten, im Grunde genommen gesperrt Dies erzeugt einen maximalen Phasenfehler in Radianten während des Obergangs zu dem eingefügten Material von 2 π mal dem Reziproken der vorgegebenen Vielzahl von Tachoimpulsen pro Kapstanumdrehung. Daher ist die Zahl der Tachoimpulse pro Umdrehung ausreichend groß gewählt, um eine Minimalstörung der Bandgeschwindigkeit für jede einzelne Aufnahmegerätcharakteristik zu erhalten.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Zahl der Tachoimpulse pro Kapstanumdrehung des »Divisors« gewählt als »64«, die sowohl genügend groß ist, um die gewünschten Resultate zu erzielen als auch eine gerade Binärzahl ist, die bequem durch konventionelle binäre Digiialschaltungen verarbeitet werden kann. Es kann jedoch jede Zahl verwendet werden, solange wie sie ausreichend hoch ist, um die oben beschriebenen Resultate zu erzielen. In einigen Ausführungen kann ein Divisor 32 verwendet werden als nächstniedrige gerade Binärzahl, um die zufriedenstellenden Resultate zu erzielen. Wenn die Schaltung jedoch auf einem Zahlensystem basiert, das anders als das verwendete binäre ist, dann kann sich dies auf den numerischen Wert des Divisors auswirken. Obwohl der spezifische numerische Wert des Divisors den Vorteil der Ausnutzung mit jeder besonderen Elektronik beeinflussen kann, muß der Wert somit nur von ausreichender Größe sein, so daß die erlaubte Abweichung der Phase zwischen den Steuerspurimpulsen und jedem Tachometerimpuls gerade vor jedem .Steuerspurimpuls genügend klein ist, um keinen bedeutenden Phasenfehler und keinen Verlust der Phasenstarre während des Übergangs von der Phasen-Starrheitsbedingung des Kapstanservosystems während des Wiedergabebetriebes zu erhalten, der auf den Steuerspurimpulsen basiert, während der Einfügungsaufnahmebetrieb auf den Tachometerimpulsen basiert.

Beim Betrieb während der Wiedergabe und vor dem Zusammensetzen wird die Gleichlaufverzögerungssteuerung 142 eingestellt für einen genauen Gleichlauf des Videosignals, zu dem das neue Material zusammengefügt werden soll, so daß die Steuerimpulse in Phase gebracht werden, so daß sie koinzident mit den t>o Vertikalsynchronimpulsen vom Band und mit jenen von dem neuen hinzuzufügenden Material sind. Da das Vertikalsynchronsignal zum Erzeugen des neuen Steuerspursignals verwendet wird, wird die neue Steuerspur in Phase mit der alten Steuerspur aufge- ·>5 zeichnet. Das versichert, daß kleine Bandgeschwindigkeitsstörungen während der Wiedergabe der Zusammenfügungsverspleißung auftreten.

In F i g. 5 ist in F i g. 5a die Impulsfolge dargestellt, die durch das Kapstantachometer 104 erzeugt wird und au; 64 Impulsen pro Kapstanumdrehung besteht Gleichzeitig werden während des Wiedergabebetriebes Steuer spurimpulse von der Bandsteuerspur 86 an die Leitung 106 geliefert, und diese Impulse sind in Fig.5b al; impulse 150 und 150* dargestellt und sind zwei beliebige aufeinanderfolgende Steuerspurimpulse auf dem Videoband. Da jeder Steuerspurimpuls den 1 :64-Teilei freigibt oder zurückstellt. Findet das erste Zählen de; Teilers nach dem ersten Tachometerimpuls statt nachfolgend auf jeden aufeinanderfolgenden Steuerspurimpuls. Dann wird in Fig.5a das erste Zählen de; Teilers 112 mit dem Impuls 152 stattfinden, und da: letzte Zählen oder der vierundsechzigste Impuls de: Teilers wird mit dem Impuls 154 stattfinden, z. B. dicht vor dem Impuls 150*, wie dargestellt Die Signaleingänge zu dem Steuerspurdetektor umfassen dann einer dividierten Tachoimpuls auf dem dividierten Tachoeingangssignal 102 und dann direkt nachfolgend einer Steuerimpuls 150' an der Steuerspureingangsleitung 106. Da die Steuerspurdetektorschaltung die Eigenschaft hat, daß sie das dividierte Tachoeingangssignal sperrt oder blockiert, wenn Steuerspursignale vorhanden sind, erscheint ein invertierter Steuerspurimpuls 15O¹ am Ausgang 108 beim normalen Wiedergabebetrieb.

Zum Beginnen des Zusammenfügungsbetriebes wird zur Brückenschaltung 126 ein Aufnahmebefehlssignal zum Eingang 158 geschickt das die Brückenschaltung steuert, es wird jedoch kein Ausgangssignal erzeugt, bis ein Triggersignal in die Triggereingangsleitung . eingespeist wird durch den Ausgang des Steuerspurdetektors 100 an Leitung 108. Wenn somit Steuerspurimpulse 150 ein Impulsausgangssignal vom Detektor IOC liefern, dann triggert dies die Brückenschaltung zum Erzeugen eines getriggerten Aufnahmebefehlssignals auf Leitung 124, das dann den Detektor schaltet so daß er sofort auf das dividierte Tachoeingangssignal anspricht statt auf irgendwelche weitere Steuerspurimpulse vom Eingang 106. Weiterhin liefert der getriggerte Aufnahmebefehl, der normalerweise den Aufnahmeverstärker 84 sperrt jetzt sowohl ein langsames Einschalt- als auch ein Betätigungssignal, das das Relais 130 in die AUFNAHME-Stellung schaltet zum Liefem der neuen Steuerspurimpulse für die Bandsteuerspur 86 Inzwischen zählt der 1 :64-Teiler die Kapstantachometerimpulse aus, beginnend mit Impuls 152 oder dem ersten Tachoimpuls, der nach dem Steuerspurimpuls 150 auftritt (jetzt annehmend, daß dies der letzte empfangene Bandsteuerspurimpuls sei). Die F i g. 5c bis 5h stellen jede Stufe des binären Teilens dar und sind jeweils dividiert durch 2,4,8,16, 32 und schließlich durch 64 ir Fig.5h. Die Hinterhanke des durch 64 dividierter Impulses wird dfferenziert und invertiert um den ir F i g. 5i dargestellten Ausgangsimpuls 162 zu erzeugen.

Aus dem Obengesagten ist ersichtlich, daß die maximale Phasendifferenz zwischen dem letzter Steuerspurimpuls 150 und dem ersten dividierter Tachoimpuls 162 nicht größer als 2 π/64 Radianten dei Kapstandrehung ist oder, in der Zeit ausgedrückt, 0,52 Millisekunden. Dieser Wert liegt innerhalb der Fähigkeit typischer Aufnahmegeräte und erzeugt mit vollkommener Sicherheit keine beobachtbare Störung während des Oberganges der Verspleißung (Verklebung). Während des Restes der Zusammenfügungsarbeit ist das Kapstan phasenstarr zum Tachometer gerade wie im regulären Aufnahmebetrieb.

Die Brückenschaltung 126, die aus jeder konventionellen Steuerlogik gebildet werden kann, hindert normalerweise den Detektor 100 am Schalten des Kapstanservosystems vo-i der Steuerspurphasenstarrheit in die Tachometerphasenstarrheit, nachdem ein Tachoimpuls auftritt, jedoch bevor dem Auftreten eines Steuerspurimpulses, und somit wird durch die Operation des Detektors 100 das Kapstanservosystem sogar am Herauskommen aus der Phasenstarrheit gehindert

Ein Phasenstarrdetektor 164, im wesentlichen derselbe wie der Phasenstarrdetektor 70 im Trommelservosystem 12, ist mit dem Eingang an den Ausgang des Vorwärts-Rückwärtszählers 90 gekoppelt und liefert eine Signalspannung an die Ausgangsleitung 166 zu einer Kapstansynchronisierlichtquelle, wenn er eine Rechteckwellenform vom Zähler 90 empfängt Somit liefert die Kapstanlichtquelle eine Koinzidenzanzeige am Steuerpult, daß das Kapstan in Synchronismus mit dem Bezugssignal rotiert, d. h. mit derselben Frequenz und auf Grund der Natur des Servosystems in phasenstarren Synchronismus damit.

Die Funktionsweise des Steuerspurdetektors 100 in dauerndem Aufrechterhalten eines Ausgangssignals entweder vom Kapstantachometer oder von der Steuerspur stellt sicher, daß das Kapstanservosystem immer unter einer phasenstarren Bedingung arbeitet Obwohl verschiedene digitale Logikschaltungen oder Anordnungen zum Ausführen dieser Funktionen verwendet werden können, ist in Fig.6 eine bevorzugte Schaltungsanordnung dargestellt Wie dort gezeigt wird das Steuerspursignal auf Leitung 106 als das erste Eingangssignal in das NAND-Gatter 203 eingespeist, nachdem es durch den Inverter 206 invertiert worden ist und als das erste Eingangssignal in das NAND-Gatter 204 eingespeist; die Steuerspursignale auf Leitung 106 haben die Gestalt von ins Positive gehenden Impulsen und sind mit dem binären »1 «-Zustand bezeichnet. Das Schnellaufsperrsignal wird in den zweiten Eingang des NAND-Gatters 203 über die Leitung 128 gespeist und befindet sich normalerweise in einem niedrigen Spannungs- oder binären »Null«-Zustand. Somit werden am Ausgang des NAND-Gatters 203 die Steuerspurimpulse reproduziert die an die Basis des npn-Transistors 208 angelegt werden, der normalerweise zwischen Steuerspurimpulsen nichtleitend ist Jedoch auf jeden invertierten Steuerspureingangsimpuls zum NAND-Gatter 203 liefert der Ausgang einen ins Positive gehenden Impuls, der den Transistor augenblicklich in den leitenden Zustand bringt. Das führt zu einem schnellen Aufladen des Kondensators 214, der eine positive Steuergleichspannung am Eingang des Inverters 212 erzeugt.

Zu dem Eingang des Inverters 212 ist ein Entladungstransistor 210 parallel geschaltet, der normalerweise im Aufnahmebetrieb nichtleitend ist, der jedoch zum Leiten beim Wiedergabebetrieb auf die getriggerten Aufnahmebefehlssignale auf Leitung 124 von der Brückenschaltung 126 anspricht Da als Betriebsart der Wiedergabebetrieb angenommen worden ist, befindet sich das getriggerte Aufnahmebefehlssignal in seinem niedrigen Sperrspannungs- oder »O«-Zustand. Das Ausgangssignal des Inverters 212 wird in den zweiten Eingang des NAND-Gatters 204 eingespeist über eine Diode 216, die wie in Fig.6 gezeigt gepolt ist, und in einen weiteren Inverter 218. Das Ausgangssignal des Inverters 212 befindet sich im niedrigen Spannungs- oder Nuilzustand, und somit liefert das NAND-Gatter 204 an seinem Ausgang eine invertierte Version des in seinen ersten Eingang eingespeisten Steuerspureingangsimpulses. Das Ausgangssignal des Inverters 218 befindet sich in seinem hohen Spannungs- oder Einszustand, das in den ersten Eingang des NAND-Gatters 220 eingespeist wird. Das dividierte Tachometereingangssignal von der Leitung 102 wird in den zweiten Eingang des NAND-Gatters 220 eingespeist und hat die Gestalt von ins Positive gehenden Impulsen. Da jedoch das erste Eingangssignal zum NAND-Gatter 220 im Einszustand

to ist, blockiert das NAND-Gatter 220 die dividierten Tachoeingangsimpulse und liefert ein Nullausgangssignal an den zweiten Eingang des NAND-Gatters 222. Da das Ausgangssignal des NAND-Gatters 204 eine invertierte Version des Steuerspureingangsimpulses ist und dieser Ausgang mit dem ersten Eingang des NAND-Gatters gekoppelt ist, ist das Ausgangssignal des letzteren NAND-Gatters eine zurückinvertierte Version der Steuerspureingangsimpulse, die dann wieder invertiert werden durch den Inverter 224, um das Ausgangssignal auf Leitung 108 zu liefern, das das Rückkoppeleingangssignal zu dem Vorwärts-Rückwärtszähler 90 bildet, diese Impulse sind bereits weiter vorn beschrieben. Beim Aufnahme- oder beim Einfügungsbetrieb wird eine stark positive oder »Iw-Zu-Standsspannung durch die Brückenschaltung über die Leitung 124 an die Basis des Transistors 210 angelegt, die diesen in den leitenden Zustand bringt, wodurch der Kondensator 214 rasch entladen und ein Signal mit einem Niederspannungs- oder 0-Zustand in den Eingang des Inverters 212 eingespeist wird. Das liefert ein Signal mit einem 1-Zustand an den zweiten Eingang des NAND-Gatters 204, welches die Steuerspureingangsimpulse zum ersten Eingang blockiert und den Ausgang des NAND-Gatters 204 in dem 0-Zustand hält Zur gleichen Ze^;t legt der Ausgang des Inverters 218 ein O-Zustandssignal an den ersten Eingang des NAND-Gatters 220, welches dann dem Ausgang ermöglicht, eine invertierte Version des dividierten Tachoeingangssignals auf Leitung 102 zu bilden. Somit hat das NAND-Gatter 222 ein O-Zustandssignal an seinem ersten Eingang und die invertierten Tachoeingangsimpulse an seinem zweiten Eingang, so daß ein reinvertiertes Tachoimpulsausgangssignal erzeugt wird, welches dann durch den Inverter 224 wieder invertiert

■'s wird, um das Ausgangssignal auf die Leitung 108 zu geben.

Der Transistor 208, dessen Kollektor über einen Vorspannungswiderstand auf positivem Potential liegt und dessen Emitter über einen 10-mF-Kondensator auf

so Erde liegt, arbeitet in Verbindung mit einem 3,3-K-Koppelwiderstand, um eine schaltbare Integrierschaltung zu bilden, welche die Steuerspurdetektorschaltung nur auf die Steuerspureingangssignale ansprechbar hält ohne Rücksicht auf das Vorhandensein von dividierten Tachoeingangsimpulsen, wenn ein Steuerspureingangssignal vorhanden ist Das Vorhandensein des Steuerspureingangssignals wird hergeleitet durch Speichern von aufeinanderfolgenden Impulsen mit der 30-Hz-Frequenz, so daß der Kondensator fortfährt, eine positive Spannung oder 1-Zustand an den Eingang des Inverters 212 zu liefern, obwohl augenblicklich oder zwischen Impulsen keine Steuerspureingangsspannung vorhanden ist. Die Schaltungsparameter und Zeitkonstante können so gewählt sein, daß sich der Kondensator 210 ausreichend entlädt, um eine niedrige Spannung oder 0-Zustand an den Inverter 212 anzulegen für den Fall, daß ein NichtVorhandensein von drei oder vier Steuerspurimpulsen eintritt. Eine geeignete Entladungs-

strecke über den Koppelwiderstand kann für den Kondensator vorgesehen werden durch Frden des Inverters 212 oder in irgendeiner brauchbaren Weise. Nach der Abwesenheit von drei oder vier Steuerspureingangsimpulsen schaltet die Steuerspurdetektorschaltung 100 dann um, so daß sie auf die dividierten Tachoeingangsimpulse auf Leitung 102 anspricht Somit wird während des normalen Wiedergabebetriebes der dividierte Tachometerimpuls, welcher dem Steuerspurimpuls unmittelbar vorausgeht, durch den Steuerspurdetektor blockiert, der nur auf die Steuerspur anspricht; während des Überganges zum Einfügungs- oder Aufnahmebetrieb jedoch wird der Steuerspurdetektor rasch auf die dividierten Tachoeingangssignale umge-

schaltet durch den Triggeraufnahmebefehl zum Transistor 214, der sofort die Integrierschaltung abschaltet Während eines Einfügens liefert der erste Steuerspurimpuls nach dem Aufnahmebefehl den Phasensynchronisierimpuls an den Zähler 90, gibt den 1 :64-Teiler 112 frei und triggert die Brückenschaltung 126 zum Liefern des getriggerten Aufnahmebefehlssignals an den Detektor 100. Der nächste Phasensynchronisierimpuls, der in den Zähler SO eingespeist wird, wird dann der dividierte Tachoimpuls vom Teiler 112 sein, der eine Phasenabweichung vom letzten Steuerspurimpuls aufweist die nicht größer ist als 2 jr/64 Radianten bei einer Frequenz von 30Hz.

Hierzu 3 Bl att Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Servosystem für ein für elektronische Programmredigieroperationen geeignetes Video-Bandaufnahme- und Wiedergabegerät mit einem Kopftrommel-Servoregelsystem, durch das ein Kopftrommel-Antriebsmotor derart geregelt wird, daß ein von einer Kopftrommel-Tachometeranordnung als Funktion der Drehzahl des Kopftrommel-Antriebsmotors geliefertes impulsförmiges Rückkoppelsignal mit einer Bezugsimpulsfolge vorgegebener Impulsfolgefrequenz eines Bezugsimpulsgenerators in einer Signalvergleichsschaltung hinsichtlich der Phase verglichen und ein daraus resultierendes Phasendifferenzsignal auf den Kopftrommel-Antriebsmotor gegeben wird

und mit einem Kapstan-Servoregelsystem, das folgende Komponenten enthält:
einen bei Aufnahmebetrieb an den Bezugsimpulsgenerator angeschalteten, einen Steuerspur-Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf enthaltenden Kreis zur Aufzeichnung der Bezugsimpulsfolge in einer Steuerspur auf einem Videoband,
eine an einen Kapstan-Antriebsmotor angekoppelte Kapstan-Tachometeranordnung, welche als Funktion der Drehzahl des Kapstan-Antriebsmotors eine Drehzahlimpulsfolge mit einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen pro Periode zwischen Steuerspurimpulsen auf dem Videoband liefert, und eine Signalvergleichsschaltung, welche bei Aufnahmebetrieb die Bezugsimpulsfolge mit einer von der Drehzahlimpulsfolge abgeleiteten Rückkoppelimpulsfolge und bei Wiedergabebetrieb die Bezugsimpulsfolge mit einer von den wiedergegebenen Steuerspurimpulsen abgeleiteten Rückkoppelimpulsfolge hinsichtlich der Phase vergleicht und ein daraus resultierendes Phasendifferenzsignal auf den Kapstan-Antriebsmotor gibt,

dadurch gekennzeichnet, daß ein die Rückkoppelimpulsfolgen in die Signalvergleichsschaltung (90,92,94,96) des Kapstan-Servoregelsystems (14) einspeisender Kreis einen Detektor (100) enthält, der über einen Frequenzteiler (112) an die Kapstan-Tachometeranordnung (114) und bei Wiedergabebetrieb weiterhin auch an den die Steuerspurimpulse wiedergebenden Steuerspur-Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf (88) angeschaltet ist und die bei Aufnahmebetrieb von der Drehzahlimpulsfolge über den Frequenzteiler (112) abgeleitete Rückkoppelimpulsfolge bei dann nicht vorhandenen Steuerspurimpulsen in die Signalvergleichsschaltung (90,92,94,96) einspeist,
daß der Frequenzteiler (112) bei Wiedergabebetrieb durch die wiedergegebenen Steuerspurimpulse getaktet ist, wobei sein Teilverhältnis so gewählt ist, daß der Detektor (100) bei einem Übergang von Wiedergabe- auf Aufnahmebetrieb nach Umschaltung durch eine einen Aufnahmebefehl abgebende Stufe (126) die Rückkoppelimpulsfolge aus der wi Tachometerimpulsfolge mit einer maximalen Phasenabweichung von der Phase der Steuerspurimpulse in Radianten von nicht mehr als 2 π mal dem reziproken Wert der Anzahl der Drehzahlimpulse liefert, μ

und daß die Signalvergleichsschaltung (90,92,94,96) zur phasenstarren Synchronisation der Bezugs- und der Rückkoppelimpulsfolgen über eine Koppelschaltung (120,122) an den Kapstan-Antriebsmotor (110) angekoppelt ist

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl von Tachometerimpulsen gleich oder größer als 32 ist

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl von Tachometerimpulsen eine gerade Binärzahl ist

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl von Tachometertmpulsen gleich 64 ist

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Signalvergleichsschaltung (90,92,94,96) des Kapstan-Servosystems (14) folgende Komponenten aufweist: einen Zähler (90), welcher ein Ausgangssignal mit einem ersten konstanten Wert venn die Frequenz der Rückkoppelimpulse größer als die Frequenz der Bezugsimpulse ist ein Ausgangssignal mit einem zweiten konstanten Wert wenn die Frequenz der Rückkoppelimpulse kleiner als die Frequenz der Bezugsimpulse ist sowie einen Rechteckausgangsimpuls, wenn die Frequenz der Rückkoppelimpulse gleich der Frequenz der Bezugsimpulse ist, liefert, wobei die Impulsdauer der Ausgangssignale sich als Funktion der Phasenabweichung zwischen den Rückkoppel- und Bezugsimpulsen ändert einen an den Zähler (90) angekoppelten Sägezahngenerator (92) zur Erzeugung eines mit der Erzeugung des rechteckförmigen Ausgangsimpulsen koinzidenten Sägezahnimpulses, sowie eine an den Sägezahngenerator (92) angekoppelte Tast- und Haltestufe (94), welche als Funktion des Sägezahnimpulses und eines von dem rechteckförmigen Impuls abgeleiteten Triggersignals die der Phasendifferenz zwischen den Rückkoppel- und Bezugsimpulsen entsprechende Fehlerausgangsspannung liefert.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalvergleichsschaltung (90,92,94, 96) des Kapstan-Servosystems (14) eine bei Wiedergabebetrieb in das Kapstan-Servosystem eingekoppelte Stufe (140, 142) mit veränderbarer Verzögerung vorgeschaltet ist, welche die Bezugsimpulsfolge im Wiedergabebetrieb derart verzögert, daß die Steuerimpulse mit den vertikalen Synchronimpulsen auf dem Videoband und mit Synchronimpulsen von neu auf dem Videoband einzufügendem Material koinzident sind, und daß die Aufzeichnung von neuen Steuerspurimpulsen für das einzufügende neue Material aus den Bezugsimpulsen erfolgt.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsimpulse eine Frequenz von 30 Hz besitzen.