DE3854046T2

DE3854046T2 - Gerät und verfahren für die regie eines videoband-aufzeichnungsgerätes.

Info

Publication number: DE3854046T2
Application number: DE3854046T
Authority: DE
Inventors: Robert Steele
Original assignee: Ampex Systems Corp
Current assignee: Ampex Systems Corp
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1995-11-09
Anticipated expiration: 2008-04-08
Also published as: EP0360816A1; DE3854046D1; WO1988008193A1; US4887172A; KR0129465B1; JPH02503843A; EP0360816B1; KR890700899A; JP2798091B2; EP0360816A4

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Suchlauf (cueing) oder die Positionierung einer Stelle auf einem Videoband, das von einer Bandtransporteinrichtung bewegt wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Positionierung einer Such- oder Merkstelle, so daß diese ihr Bestimmungsziel erreicht und sich das Band mit einer wählbaren Geschwindigkeit bewegt.
Bei Videoproduktionen werden Videobandrecorder zur Speicherung von Videoinformationen herangezogen. Videoinformationen bestehen aus Vollbildern von Videoabbildungen. Jedes Vollbild besteht seinerseits aus zwei Videoinformationshalbbildern. Videoinformationen werden auf dem Videoband an diskreten Stellen gespeichert. Bei dem üblicherweise genutzen Videobandformat vom Typ C wird jedes Videoinformationshalbbild auf einer Schrägspur auf dem Videoband gespeichert. Zusätzlich zu diesen Videoinformationsspuren werden andere Signale auf das Videoband aufgenommen. Diese umfassen Steuerspur-, Zeitcode- und Audiosignale. Eine Steuerspur ist typischerweise ein auf dem Band gespeichertes periodisches Signal, das dazu herangezogen wird, den Anfang jedes Videoinformationsvollbildes präzise zu lokalisieren.
Videobandrecorder führen eine Reihe von Operationen einschließlich der Wiedergabe und Aufnahme von Videoinformationen aus. Zur Wiedergabe oder Aufnahme von Videoinformationen wird das Band an einer Abtastvorrichtung vorbeigeführt, die Wandler, wie etwa einen Wiedergabekopf, einen Aufnahmekopf und einen Löschkopf, aufweist. Während sich das Band an den Wandlern vorbeibewegt, werden Videoinformationen entweder mit dem Wiedergabekopf gelesen, mit dem Aufnahmekopf geschrieben oder mit dem Löschkopf gelöscht. Die Videoinformationen werden an ein eine Schnittstelle zwischen den auf dem Videoband gespeicherten Videoinformationen und der Außenwelt darstellendes Signalsystem des Videobandrecorders gesendet oder von dem Signalsystem des Videobandrecorders empfangen.
Videobandrecorder werden zur Wiedergabe und zur Aufnahme von Videoinformationen verwendet, die an bestimmten Stellen auf dem Videoband gespeichert werden. So ist es beispielsweise üblich, eine große Video-Informationsmenge während einer Videoproduktion aufzunehmen. Üblicherweise wird nur ein kleiner Teil der Informationen benötigt. Die Suchlauffunktion (Cue-Funktion) wird verwendet, um den Anfang des Teils von auf dem Band gespeicherten Videoinformationen zu lokalisieren, der benötigt wird. Entsprechend ist es bei der Aufnahme von Videoinformationen häufig erforderlich, die Aufnahme an einer bestimmten Stelle des Bandes zu beginnen, beispielsweise an einer Stelle, die einem Abschnitt von Videoinformationen folgt, welche vorher aufgenommen wurden. Die Suchlauffunktion eines Videobandrecorders wird dazu herangezogen, diese Positionierung des Videobandes vorzunehmen.
Der Zweck der Suchlauffunktion bei einem Videorecorder besteht darin, eine bestimmte Stelle auf dem Videoband zu der Abtastvorrichtung zu bewegen, so daß sie abgespielt, zur Aufnahme benutzt oder gelöscht werden kann. Diese Funktion ist auch als Suchfunktion bekannt. Für die Offenbarungszwecke wird diese Funktion Suchlauffunktion genannt. Die genannte Stelle wird als Merkstelle bezeichnet, und die Bewegung der Merkstelle zu der Abtastvorrichtung wird als Bandsuchlauf bezeichnet. Die Merkstelle markiert den Anfang eines Abschnitts von Videoinformationen, die wiedergegeben, aufgenommen oder gelöscht werden sollen. Dieser Abschnitt von Videoinformationen mag kurz sein, entsprechend einem Halbbild von Videoinformationen, oder lang, entsprechend vieler tausend Videovollbilder. Die Suchlauffunktion ist in derzeitigen Videobandrecordern wie folgt implementiert. Es wird festgestellt, ob sich die Merkstelle vor oder hinter der aktuell an der Abtastvorrichtung liegenden Stelle des Bandes befindet. Falls die Merkstelle vorn liegt, wird das Band von der Bandtransportvorrichtung in Vorwärtsrichtung beschleunigt. Falls die Merkstelle hinter der aktuellen Stelle liegt, wird das Band von der Bandtransportvorrichtung in der Rücklaufrichtung beschleunigt. Die Bandtransportvorrichtung verzögert das Band, wenn sich die Merkstelle der Abtastvorrichtung nähert. Idealerweise ist das Band auf die Geschwindigkeit Null verzögert worden, wenn die Merkstelle die Abtastvorrichtung erreicht. Weniger genaue Videobandrecorder tendieren dazu, die Merkstelle beim ersten Versuch zu verpassen, so daß sie im Sinne eines Hin- und Herspringens um die Stelle herum suchen müssen, bis die Stelle gefunden ist.
Das Erreichen der Merkstelle mit der Geschwindigkeit Null kann tatsächlich Zeitverschwendung bedeuten, da es oft erwünscht ist, daß sich das Band mit der Geschwindigkeit bewegt, bei der die Wiedergabe oder Aufnahme stattfinden soll. Ein Nachteil der gegenwärtigen Bandsuchlauffunktionen besteht darin, daß sie den Suchlauf nur mit der Geschwindigkeit Null abschließen können. Hinzukommt, daß die Transportvorrichtung nicht dazu in der Lage ist, das Band augenblicklich von der Geschwindigkeit Null auf eine gewünschte, von Null verschiedene Geschwindigkeit zu bewegen. Bei den gegenwärtigen Recordern besteht die Lösung daher darin, den Suchlauf bis zu einer Stelle durchzuführen, die eine bestimmte Anzahl von Vollbildern hinter der tatsächlichen Merkstelle liegt. Von dieser Stelle aus wird das Band über die Entfernung bis zum Erreichen der tatsächlichen Merkstelle, ausgehend von der Geschwindigkeit Null, auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt. Im Ergebnis erfährt das Band einen laufenden Start an der tatsächlichen Merkstelle. Es gibt tatsächlich verschiedene andere Gründe, eine Stelle vor der tatsächlichen Merkstelle zu wählen. Hierzu zählt, daß man den verschiedenen Steuersystemen Zeit zum Einrasten gibt und daß man der Bedienungsperson die Möglichkeit einräumt, vor der Merkstelle visuell zu vergleichen.
Es gibt einen weiteren Typ Bandsuchlaufoperation, der von gegenwärtigen Videobandrecordern nicht in brauchbarer Weise ausgeführt werden kann. Diese Funktion wird als Synchron-Suchlauf bezeichnet. Der Synchron-Suchlauf unterscheidet sich vom Standard-Suchlauf dadurch, daß sich die Merkstelle während der Bandsuchlaufoperation ändert. Beim Synchron-Suchlauf erfährt das Band einen Suchlauf zu einem sich bewegenden Ziel, während die Merkstelle mit der gewünschten Geschwindigkeit vorverlagert wird. Die sich vorverlagernde Merkstelle simmuliert eine sich bewegende Referenz, wie etwa einen weiteren Videobandrecorder. Die Bandbewegung ist mit dieser simmulierten bewegten Referenz synchronisiert.
Synchron-Bandsuchlauf kann dazu herangezogen werden, die Wiedergabe von Videoinformationen von einem Videobandrecorder mit anderen Videobandrecordern oder anderen Geräten zu synchronisieren. Ein Beispiel hierfür wäre eine Präsentation, bei der zwei oder mehrere Videobandrecorder verwendet werden, die zu synchronisieren sind. Zur Durchführung dieser Synchronisation mit gegenwärtigen Videobandrecordern würde die gegenwärtige Bandsuchlauffunktion benutzt. Nachdem bei jedem Recorder die Merkstelle für jeden Recorder gesondert durch Bandsuchlauf angesteuert worden wäre, würden all die Recorder auf Wiedergabegeschwindigkeit gebracht. Bei Verwendung dieser Methode muß jedem Recorder Zeit für den Bandsuchlauf eingeräumt werden, bevor die Recorder synchronisiert werden. Wenngleich dies unter bestimmten Umständen erforderlich sein kann, ist diese Methode kompliziert und erfordert, daß all die Bandrecorder warten müssen, bis der letzte Recorder seinen Bandsuchlauf ausgeführt hat. Dies kann viel Zeit beanspruchen.
Es besteht daher Bedarf an einer Bandsuchlauftechnik, bei der eine Merkstelle die Abtastvorrichtung mit einer gewünschten Geschwindigkeit erreichen kann. Ferner besteht Bedarf an einer Synchron-Bandsuchlauftechnik, bei der sich die Merkstelle während der Bandsuchlaufoperation mit der gewünschten Geschwindigkeitsrate ändert.

Übersicht über die Erfindung

Die US-A-3,535,467 ist ein Dokument, das Merkmale offenbart, die mit denen im Oberbegriff des Anspruchs 1 korrespondieren.
Die Erfindung liefert gemäß einem Aspekt eine Vorrichtung zur Positionierung einer Stelle auf einem Band an einer Sollposition, die sich während einer Suchlaufoperation ändert, wobei die genannte Sollposition durch einen detektierbaren Abstand von einer Momentanposition getrennt ist. Die Vorrichtung umfaßt Mittel zur Bestimmung des Abstandes und eine Transportsteuereinrichtung, die für den Bandtransport ein Treibersignal bereitstellt, um den Abstand auf null zu reduzieren, und ist gekennzeichnet durch eine Steuerung zur Bereitstellung eines Signals, das eine Sollgeschwindigkeit für die Sollposition indiziert, und eine Geschwindigkeitsselektionseinrichtung, die auf den Abstand und die Sollgeschwindigkeit anspricht, um ein Signal zu erzeugen, das eine intermediäre Geschwindigkeit entsprechend einem gespeicherten oder berechneten Geschwindigkeitsprofil repräsentiert, und die das Treibersignal kontrolliert, um das Band von der Momentanposition zu der sich ändernden Sollposition zu bewegen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Suchlauffunktion (Cue- Funktion) bereit, die eine Merkstelle oder Zielstelle auf einem Videoband an einer Abtastvorrichtung positionieren kann, wobei das Band eine wählbare Sollgeschwindigkeit hat. Die vorliegende Erfindung stellt eine Suchlauffunktion bereit, die das Band wirksam bezüglich einer Zielstelle bei einer Sollgeschwindigkeit positionieren kann, ohne die Zeit für ein Stoppen zur Suchlaufausführung zu verschwenden. Darüber hinaus stellt die Erfindung eine Synchron-Suchlauffunktion bereit, die eine Zielstelle auf dem Videoband bei einer auswählbaren Sollgeschwindigkeit an der Abtastvorrichtung positionieren kann, wobei die Zielstelle mit der Sollgeschwindigkeit vorverlegt wird.
Die Stelle auf dem Band, die sich gegenwärtig an der Abtastvorrichtung befindet, wird durch Lageinformationen ermittelt, die von der Transportvorrichtung bereitgestellt werden. Die Lageinformationen werden aus der Auslesung der Steuerspur auf dem Videoband oder alternativ aus Tachometerinformationen von der Capstanwelle oder aus beidem abgeleitet. Die gewünschte Zielstelle oder Merkstelle wird ferner bestimmt. Diese Stelle kann von einer Bedienungsperson ausgewählt oder aus anderen Informationen berechnet werden. Die Differenz zwischen diesen beiden Zahlen wird als detektierter Abstand bezeichnet und repräsentiert den Abstand und die Richtung für die Bandbewegung, die auszuführen ist, um die Zielstelle an der Abtastvorrichtung zu positionieren.
Die Geschwindigkeit, mit der sich das Band momentan bewegt, wird aus Geschwindigkeitsinformationen bestimmt, die ebenfalls von der Transportvorrichtung bereitgestellt werden. Geschwindigkeitsinformationen können aus Tachometerinformationen von der Capstanwelle abgeleitet werden. Die gewünschte Geschwindigkeit oder Sollgeschwindigkeit, die das Band haben soll, wenn die Zielstelle die Abtastvorrichtung erreicht, wird bestimmt. Diese Geschwindigkeit kann von einer Bedienungsperson gewählt oder aus anderen Informationen berechnet werden.
Für den speziellen detektierten Abstand und die ausgewählte Sollgeschwindigkeit wird eine intermediäre Geschwindigkeit gewählt. Die intermediäre Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich das Band idealerweise bewegt, so daß sich das Band dann, wenn die Zielstelle die Abtastvorrichtung erreicht, mit der Sollgeschwindigkeit bewegt. Die intermediäre Geschwindigkeit wird mittels einer Geschwindigkeitsprofil- Funktion ausgewählt, die hinsichtlich der mechanischen Beschränkungen der Bandtransportvorrichtung und hinsichtlich des Impulses des Bandes und der Bandtransportvorrichtung optimiert ist. Diese Funktion begrenzt die Änderungsrate der intermediären Geschwindigkeiten, die bei Annäherung der Zielstelle an die Abtastvorrichtung erzeugt werden, auf die Maximalverzögerung, zu der die Transportvorrichtung fähig ist.
Die intermediäre Geschwindigkeit wird mit der Geschwindigkeit verglichen, mit der sich das Band aktuell bewegt, und ein Geschwindigkeitsfehlersignal wird erzeugt. Das Geschwindigkeitsfehlersignal indiziert die Differenz zwischen der Geschwindigkeit, mit der sich das Band aktuell bewegt, und der Geschwindigkeit, mit der es sich bewegen sollte. Das Geschwindigkeitsfehlersignal wird von der Transportvorrichtung verwendet, um die Geschwindigkeit des Bandes so einzustellen, daß das Geschwindigkeitsfehlersignal minimiert wird. Der Prozeß wird fortgesetzt, bis die Zielstelle die Abtastvorrichtung erreicht. Wenn die Zielstelle die Abtastvorrichtung erreicht, wird sich das Band mit der Sollgeschwindigkeit bewegen, so daß die Zeit eingespart wird, die bei gegenwärtigen Suchlauffunktionen erforderlich ist, die einen Stopp und einen Laufstart erfordern.
Mit einem zusätzlichen Schritt kann mit dem oben beschriebenen Prozeß ein Synchron-Bandsuchlauf durchgeführt werden. Die Zielstelle wird mit der ausgewählten Sollgeschwindigkeit vorverlegt, anstatt konstant zu sein.
Die Erfindung liefert ferner ein Verfahren zum Transportieren eines Bandes längs eines Weges, ausgehend von einer Momentanposition bei einer Momentangeschwindigkeit, um eine gewählte Geschwindigkeit bei einer sich ändernden Sollposition zu erhalten, die durch einen detektierbaren Abstand von der Momentanposition beabstandet ist. Das Verfahren umfaßt die Schritte: Bestimmung einer momentanen Sollposition, die kennzeichnend ist für die mit der gewählten Geschwindigkeit während einer gewünschten Zeit geänderte Sollposition, in Abhängigkeit von der Sollposition, der gewählten Geschwindigkeit und der gewünschten Zeit, Bestimmung eines detektierten Abstandes zwischen der Momentanposition und der momentanen Sollposition, Erzeugung einer intermediären Geschwindigkeit, die kennzeichnend ist für eine aktuelle Sollgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von der gewählten Geschwindigkeit und dem detektierten Abstand, Erzeugung eines Geschwindigkeitsfehlers in Abhängigkeit von der intermediären Geschwindigkeit und der Momentangeschwindigkeit und Einstellen der Momentangeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsfehler.
Die Erfindung und die Arten, in der sie die gewünschte Positionierung herbeiführt, werden nachstehend unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen illustrierten Ausführungsformen detaillierter erläutert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein vereinfachtes Teil-Blockschaubild eines Videobandrecorders.
Fig. 2 ist ein vereinfachtes Teil-Blockschaubild des Videobandrecorders.
Fig. 3 ist ein vereinfachtes Blockschaubild der einstellbaren Geschwindigkeitsselektionseinrichtung in Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Diagramm, welches zwei Funktionen entsprechend detektierter Abstand/intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert.
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches eine zusammengesetzte Funktion entsprechend detektierter Abstand/intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert.
Fig. 6 ist ein Diagramm, welches die zusammengesetzte Funktion entsprechend detektierter Abstand/intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert, wobei die Funktion für eine Sollgeschwindigkeit eingestellt ist.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das eine zusammengesetzte Funktion entsprechend detektierter Abstand/intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert, wobei die Funktion für eine Sollgeschwindigkeit eingestellt ist und wobei eine Bandsuchlaufoperation illustriert ist.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das eine zusammengesetzte Funktion entsprechend detektierter Abstand/intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert, wobei die Funktion für eine Sollgeschwindigkeit eingestellt ist und wobei ein Überschwingen während einer Bandsuchlaufoperation illustriert ist.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das eine zusammengesetzte Funktion entsprechend detektierter Abstand/intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert, wobei die Funktion für eine Sollgeschwindigkeit eingestellt ist und wobei eine Überschwingungsbegrenzung bei einer Bandsuchlaufoperation illustriert ist.
Fig. 10 ist ein vereinfachtes Blockschaubild einer alternativen Ausführungsform des Bandsuchlaufsystems nach Fig. 2.
Fig. 11 ist ein vereinfachtes Blockschaubild des Sollpositionszählers in Fig. 9.
Fig. 12 ist ein Diagramm, das eine zusammengesetzte Funktion entsprechend detektierter Abstand/intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert, wobei die Funktion für eine Sollgeschwindigkeit in einer Bildauswahlbetriebsart eingestellt ist.
Fig. 13 ist ein Diagramm, das eine zusammengesetzte Funktion entsprechend detektierter Abstand/intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert, wobei die Funktion für eine Sollgeschwindigkeit in einer Bildauswahlbetriebsart eingestellt ist und wobei eine Bandsuchlauffunktion in einer Bildauswahlbetriebsart illustriert ist.
Fig. 14 ist ein vereinfachtes Blockschaubild einer bevorzugten Ausführungsform für das Bandsuchlaufsystem nach den Fig. 2 und 9.
Fig. 15 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm der von der Suchlaufsteuerung gemäß Fig. 14 ausgeführten Software.
Fig. 16 ist eine Fortsetzung des Flußdiagramms der von der Bandsuchlaufsteuerung gemäß Fig. 14 ausgeführten Software.
Fig. 17 ist eine Fortsetzung des Flußdiagramms der von der Bandsuchlaufsteuerung gemäß Fig. 14 ausgeführten Software.

Detaillierte Beschreibung

In Figur 1 ist ein Teil-Blockschaubild eines Videobandrecorders 2 gezeigt. Eine Videoband-Transportvorrichtung 4 wird dazu verwendet, das Videoband 14 an Wandler vorbei zu transportieren, die längs des Weges des Videobandes 14 angeordnet sind. Die Videoband-Transportvorrichtung 4 ist von konventioneller Bauart.
Im Abspielmodus wird das Videoband 14 von einer Videobandzuführspule 12 in der angedeuteten Richtung abgeführt. Das Videoband wird dann in Kontakt mit einem Longitudinal-Kanalwandler 16 geführt. Der Longitudinal-Wandler 16 kann dazu herangezogen werden, irgendwelche Longitudinal-Signale auf dem Band zu lesen, etwa Audiosignale, Longitudinal-Zeitcode- oder Steuerspurinformationen. Ein Videobandrecorder wird allgemein eine Anzahl von Longitudinal-Wandlern aufweisen. Das Videoband 14 wird von dem Longitudinal-Wandler 16 ausgehend um eine Abtastvorrichtung 20 herumgeführt.
Die Abtastvorrichtung 20 enthält zumindest einen Wandler 18 zum Lesen von Videoinformationen vom Videoband 14. Die Abtastvorrichtung 20 kann ferner andere Wandler, etwa Lösch- und Schreibwandler umfassen. Die Abtastvorrichtung 20 ist von konventioneller Bauart und dreht sich in der angedeuteten Richtung mit einer konstanten, bekannten Geschwindigkeit, so daß sie in der Lage ist, Aufnahmeschrägspuren auf dem Videoband 14 zu lesen.
Die genaue Drehgeschwindigkeit der Abtastvorrichtung 20 und die Geschwindigkeit des Videobandes 14 während der Wiedergabe sind für verschiedene Aufnahmeformate unterschiedlich. Die Werte für jedes Format sind jedoch durch bekannte Standards spezifiziert. Allgemein liegt die Drehgeschwindigkeit der Abtastvorrichtung 20 und somit des Wandlers 18 bei normaler Wiedergabegeschwindigkeit bei etwa dem hundertfachen der linearen Geschwindigkeit des Bandes 14.
Nach dem Verlassen der Abtastvorrichtung 20 wird das Videoband 14 in Berührung mit einer Capstanwelle 22 gebracht. Die Capstanwelle 22 ist ebenso von konventioneller Bauart und wird dazu herangezogen, die Geschwindigkeit des Videobandes 14 zu regulieren. Nachdem das Videoband die Capstanwelle 22 hinter sich gelassen hat, wird es einer Aufwickelspule 24 zugeführt. Die Transportvorrichtung 4 weist eine Anzahl weiterer Einrichtungen auf, welche die Bewegung des Bandes steuern, etwa die Spulenmotoren 26 und die Bandspannarme 28. Bei konventionellen Videobandrecordern folgen diese weiteren Einrichtungen jedoch den Wirkungen der Capstanwelle 22, die als primäre Bandbewegungssteuerung betrachtet wird. Da die genaue Steuerung dieser anderen Einrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist die Diskussion der Steuerung der Bandbewegung in dieser Beschreibung auf die Capstanwelle beschränkt.
Die Bandtransportvorrichtung 4 wird mittels einer Bandtransportsteuereinrichtung 10 gesteuert&sub1; die ihrerseits von einer Videobandrecordersteuerung 6 gesteuert wird. Die Recordersteuerung 6 ist konventionell und den Fachleuten bekannt.
Der Betrieb der Bandtransportvorrichtung 4 erfolgt auf Steuersignale 7 hin, wie sie von der Recordersteuerung 6 interpretiert und von der Bandtransportsteuereinrichtung 10 implementiert werden. Die Steuereingangssignale 7 können von einer Steuertafel 8 herkommen, die von einer Bedienungsperson bedient wird, oder sie können über eine externe Schnittstelle des Bandrecorders von einer äußeren Quelle zugeführt sein. Diese Signale spezifizieren einen Betriebsmodus für den Bandtransport. Die Recordersteuerung 6 empfängt diese Signale und erzeugt Gerätesteuerungssignale, die an die Bandtransportsteuereinrichtung 10 abgegeben werden. Die Bandtransportsteuereinrichtung 10 interpretiert diese Signale und erzeugt die zur Steuerung jedes Elementes der Bandtransportvorrichtung 4 erforderlichen Signale.
Die Bandtransportsteuereinrichtung 10 besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil ist die konventionelle Transportsteuerung, die sämtliche Betriebsmodi implementiert, welche nicht dem Bandsuchlauf entsprechen. Bei einer Bandsuchlauffunktion ist eine bestimmte Stelle auf dem Band in Position zu dem Wandler 18 an der Abtastvorrichtung 20 zu bringen. Der Teil der Bandtransportsteuereinrichtung 10, welcher die nicht dem Suchlauf entsprechenden Funktionen implementiert, ist konventionell und dem Fachmann bekannt.
Der zweite Teil der Bandtransporteinrichtung 10 ist das Bandsuchlaufsystem, das die vorliegende Erfindung umfaßt. Das Bandsuchlaufsystem wird benutzt, wenn eine bestimmte Stelle auf dem Videoband 14 in Position zu der Abtastvorrichtung gebracht werden muß. Nachdem das Bandsuchlaufsystem die gewünschte Positionierung ausgeführt hat, wird die Steuerung wieder zurück an die konventionelle Transportsteuerung freigegeben.
Durch die Steuerung der Geschwindigkeit und Richtung der Capstanwelle 22, der Zuführungsspule 12 und der Aufnahmespule 24 kann ein Bereich von Bandgeschwindigkeiten verwirklicht werden. Die Bandtransportvorrichtung 4 kann im Wiedergabemodus, Stoppmodus und Hin- und Her-Bewegungsmodus (Shuttle-Modus) (einschließlich dem Modus variabler Wiedergabegeschwindigkeit) betrieben werden. Im Wiedergabemodus wird das Band in Vorwärtsrichtung bewegt und die Geschwindigkeit des Videobandes 14 ist konstant und entspricht der normalerweise zur Aufnahme von Videoinformationen verwendeten Geschwindigkeit. Im Stoppmodus ist die Videobandgeschwindigkeit gleich Null, wobei die Abtastvorrichtung 20 jedoch rotiert und die Videoinformationen vom Band gelesen werden können. Der Hin- und Her-Bewegungsmodus wird verwendet, um die Bewegung des Bandes in beiden Richtungen und bei jeder Geschwindigkeit zu steuern. In der Praxis ist die Min- und Her-Bewegungsgeschwindigkeit auch bei den derzeit verwendeten schnellsten Videobandtransportvorrichtungen auf einen Wert von plus oder minus 50 mal Wiedergabegeschwindigkeit begrenzt.
Die vom Videoband 14 gelesenen Informationen werden einem Signalsystem 30 zugeführt, wo sie verarbeitet werden. Videoinformationen, die aufzunehmen sind, werden in das Signalsystem 30 eingegeben. Signalsysteme für Videobandrecorder sind bekannt.
Nachstehend wird auf Figur 2 Bezug genommen, in der ein Teil- Blockschaubild des Videobandrecorders gemäß Figur 1 gezeigt ist. Die in dieser Figur enthaltenen Elemente sind Teile der Videotransportvorrichtung 4, der Videobandrecordersteuerung 6, des Suchlaufsystems 32 und Teile der Transportsteuereinrichtung 34.
Bei der Bandtransportvorrichtung 4 in Figur 2 ist das Videoband 14 in Kontakt mit der Capstanwelle 22 und einem Steuerspurkopf 16 gezeigt. Der Steuerspurkopf 16 wird zum Auslesen magnetisch aufgenommener Steuerspursignale 44 verwendet. Diese Signale werden dazu benutzt, den Anfang jedes Vollbildes von auf dem Videoband 14 aufgenommenen Videoinformationen zu markieren und können dazu herangezogen werden, die Lage jedes Vollbildes von Videoinformationen auf dem Videoband 14 zu identifizieren. Ein Steuerspurdecoder 46 decodiert die Steuerspursignale 48 von dem Steuerspurkopf 16 in ein Steuerspurpositionssignal 50. Das Steuerspurpositionssignal 50 indiziert das gegenwärtig an der Abtastvorrichtung 20 (Figur 1) befindliche Vollbild von Videoinformationen. Da gegenwärtig verwendete Steuerspursignale lediglich bei jedem Vollbild auftreten, können einzelne Teilbilder in einem Vollbild nicht aus dem Steuerspursignal allein identifiziert werden.
In der Bandtransportvorrichtung 4 ist auch die Capstanwelle 22 gezeigt. Die Capstanwelle 22 wird von dem Motor 40 angetrieben. Die Richtung und Geschwindigkeit des Antriebsmotors 40 werden mittels eines Motorsteuerungssignals 52 gesteuert. Das Motorsteuerungssignal 52 wird von der Transportsteuerung 34 erzeugt.
Die Bewegung der Capstanwelle 22 wird von dem Tachometer 42 detektiert. Idealerweise sollte kein Schlupf zwischen der Capstanwelle 22 und dem Band 14 vorliegen, damit der Tachometer 42 die Bewegung des Bandes 14 genau erfassen kann. Es gibt eine Reihe von Gestaltungen der Capstanwelle, die für diese Aufgabe gut geeignet sind, etwa Vakuum-Capstans. Ein von dem Tachometer 42 erzeugtes Tachometersignal 54 wird der Transportsteuerung 34 zugeführt.
Die Transportsteuerung 34, von der Teile in Figur 2 gezeigt sind, hat zwei primäre Funktionen. Die erste Funktion besteht darin, verschiedene Informationen über die Position und Bewegung des Bandes 14 in der Bandtransportvorrichtung 4 zu determinieren. Die zweite Funktion besteht darin, die Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Band transportiert wird. Die Position jeder einzelnen Stelle auf dem Band kann vollständig durch Steuerung der Bandgeschwindigkeit kontrolliert werden. Bei der Suchlauffunktion werden zwei Servoschleifen verwendet. Es ist eine äußere Schleife vorgesehen, die das Suchlaufsystem 32 und die Transportsteuerung 34 umfaßt. Es ist ferner eine innere Schleife vorgesehen, die die Bandtransportvorrichtung 4 und die Transportsteuerung 34 umfaßt. Diese beiden Schleifen stellen ein Geschwindigkeits- und Positionierungsservosystem bereit.
Die in Figur 2 gezeigten Elemente der Transportsteuerung sind lediglich die Elemente, die zur Diskussion der vorliegenden Erfindung in dem Bandsuchlaufsystem 32 erforderlich sind. Wie oben bereits diskutiert, hat die Transportsteuerung 34 eine Reihe von Funktionen, und es existieren für diese Funktionen Elemente, die nicht gezeigt sind. Diese Elemente sind dem Fachmann bekannt.
Die Tachometersignale 54 werden dem Tachometerdecoder 60 zugeführt. Der Tachometerdecoder 60 decodiert diese Signale in ein Bandbewegungssignal 62 und ein Richtungssignal 63. Das Bandbewegungssignal 62 indiziert die Geschwindigkeit der Bandbewegung.
Dieses Signal wird ebenso wie das Richtungssignal 63 einem Momentanpositionsdetektor 66 zugeführt. Das Bandbewegungssignal 62 und das Richtungssignal 63 werden ferner einem Geschwindigkeitskomparator 68 zugeführt. Ein Zähler 69 empfängt ebenfalls diese beiden Signale. Der Tachometerdecoder 60 ist von konventioneller Bauart und als Baustein mit integrierter Schaltung kommerziell erhältlich.
Die Funktion des Momentanpositionsdetektors besteht darin, ein Momentanpositionssignal 65 zu erzeugen, welches die Stelle auf dem Videoband indiziert, die sich gegenwärtig an der Abtastvorrichtung 20 (Figur 1) befindet. Wie gezeigt, empfängt diese Detektor das Steuerspurpositionssignal 50 und das Bandbewegungssignal 62. Die von dem Steuerspurpositionssignal 50 bereitgestellten Informationen reichen allein aus, um ein Momentanpositionssignal 65 zu erzeugen, das auf ein Vollbild von Videoinformationen zutrifft. Unter Verwendung dieses Signals ist das Bandsuchlaufsystem 32 lediglich in der Lage, das Band im Rahmen der Genauigkeit eines Vollbildes zu positionieren. Dieser Grad an Auflösung mag für viele Recorder ausreichend sein. Es ist jedoch wünschenswert, das Band mit der Auflösung eines Halbbildes von Videoinformationen zu positionieren. Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nutzt daher ein Momentanpositionssignal mit einer Mindestpositionsauflösung eines Halbbildes.
Das Bandbewegungssignal 62 von dem Tachometerdecoder kann zur Vergrößerung der Auflösung des Steuerspurpositionssignals 50 herangezogen werden. Hierzu ist es erforderlich, daß der Tachometer 42 eine höhere Auflösung als die Steuerspur 44 hat. Das Bandbewegungssignal 62 hat die Form eines Impulszuges, dessen Frequenz die Geschwindigkeit indiziert. Bei bekannter Anzahl von Impulsen, die während der Länge jedes Vollbildes erzeugt werden, ist es möglich, die Position des Bandes 14 ab Beginn eines jeden Vollbildes, wie durch das Steuerspurpositionssignal 50 markiert, dadurch zu bestimmen, daß man die Anzahl von Impulsen ab Beginn des Vollbildes zählt. Ungeachtet der gewünschten Auflösung wird das Momentanpositionssignal 65 dem Bandsuchlaufsystem 32 zugeführt.
Eine Beschreibung dieser Methode der Bestimmung der Bandlage unter Verwendung einer Kombination aus Steuerspur- und Capstanwellen-Tachometersignalen kann der EP-A-0 173 474 entnommen werden.
Der Zähler 69 empfängt das Bandbewegungssignal 62 und das Richtungssignal 63 von dem Tachometerdecoder 60. Durch Zählen der Impulse in dem Bandbewegungssignal 62 wird ein Geschwindigkeitssignal 71 erzeugt, wobei das Richtungssignal 63 die Richtung des Geschwindigkeitssignals 71 bestimmt. Das Geschwindigkeitssignal 71 indiziert die momentane Geschwindigkeit des Bandes und wird dem Bandsuchlaufsystem 32 zugeführt.
Die zweite Funktion der Transportsteuerung in ihrer Rolle bezüglich der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Motor 40 zu steuern, und so die Geschwindigkeit des Bandes 14 mittels der Capstanwelle 22 zu steuern. Das Bandsuchlaufsystem 32 versorgt die Transportsteuerung 34 mit einem intermediären Geschwindigkeitssignal 72. Dieses Geschwindigkeitssignal indiziert die Geschwindigkeit, die von dem Bandsuchlaufsystem 32 für das Band 14 vorgesehen ist. Die intermediäre Geschwindigkeit 72 wird in die gleiche Form wie das Geschwindigkeitssignal 62 umgewandelt. Der Frequenzgenerator 70 führt diese Aufgabe aus. Der Frequenzgenerator ist von konventioneller Bauart und kann leicht von einem Fachmann verwirklicht werden.
Der Frequenzgenerator 70 gibt ein Bewegungssignal 74 und ein Richtungssignal 75 ab, die dem Geschwindigkeitskomparator 68 zugeführt werden. Dieser vergleicht das Bewegungssignal 62 und das Richtungssignal 63, die die momentane Geschwindigkeit des Bandes 14 indizieren, mit dem Bewegungssignal 74 und dem Richtungssignal 75, die die gegenwärtig gewünschte Geschwindigkeit indizieren. Das Ergebnis dieses Vergleichs ist die Differenz zwischen der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Bandes 14 und der Geschwindigkeit, die momentan von dem Suchlaufsystem gefordert wird. Diese Differenz wird durch ein Geschwindigkeitsfehlersignal 76 repräsentiert. Der Geschwindigkeitskomparator 68 ist von konventioneller Bauart.
Das Geschwindigkeitsfehlersignal 76 wird einem Motortreiberverstärker 80 zugeführt. Der Motortreiberverstärker 80 erzeugt das Motortreibersignal 52 und stellt auf diese Weise die Geschwindigkeit des Bandes 14 dahingehend ein, daß das Geschwindigkeitsfehlersignal minimiert wird. Motortreiberverstärker sind dem Fachmann bekannt.
Das Bandsuchlaufsystem 32 empfängt das Momentanpositionssignal 65 und das Momentangeschwindigkeitssignal 71 von der Transportsteuerung 34 sowie ein Suchlaufsteuersignal 82 von der Recordersteuerung 6. Das Suchlaufsteuersignal 82 spezifiziert die geforderte Position, bezüglich der das Band einen Suchlauf erfahren soll, die geforderte Geschwindigkeit und Richtung des Bandes bei erfahrenem Suchlauf und etwaige Bildlageneinstellungserfordernisse. Diese Parameter können von den Eingaben der Bedienungsperson an der Steuertafel 8 oder von einem Steuersignal abgeleitet werden, das von einer externen Quelle über eine externe Eingangsschnittstelle dem Videorecorder zugeführt wird.
Eine Bandsuchlaufsteuerungseinrichtung 100 empfängt das Bandsuchlaufsteuersignal 82 und erzeugt ein Soll-Positionssignal 102, ein Einzelbildauswahlsignal 104 und ein Soll-Geschwindigkeitssignal 106. Das Soll-Positionssignal 102 indiziert die gewünschte Merkstelle, d. h., die Stelle auf dem Band, die an der Abtastvorrichtung 20 (Figur 1) positioniert werden soll. Das Soll-Geschwindigkeitssignal 106 indiziert die Soll-Geschwindigkeit, mit der sich das Band 14 bewegen soll, wenn die gewünschte Merkstelle die Abtastvorrichtung 20 (Figur 1) erreicht. Das Einzelbildauswahlsignal 104 indiziert, ob ein bestimmter Typ Einzelbildarretierung oder Einzelbildfestlegung gewünscht ist.
Eine Bildselektionseinrichtung 108 empfängt das Soll-Positionssignal 102 und das Bildauswahlsignal 104. Sie erzeugt ein Bildfestlegungs-Soll-Positionssignal 110. Zur Ausführung der diskutierten Standard-Suchlaufoperationen kann die Bildselektionseinrichtung 108 von dem Suchlaufsystem 32 entbehrt werden.
Es ist wünschenswert, daß ein Videobandrecorder verschiedene Wiedergabebetriebsarten ausführen kann. Eine Betriebsart ist der Wiedergabemodus ohne Bildfestlegung. Dieser Modus erfordert lediglich, daß sich das Band 14 mit der Standardwiedergabegeschwindigkeit ohne Bezug zur Synchronisation einer bestimmten Stelle auf dem Band 14 mit irgendeinem Referenzsignal bewegt. Diese Funktion kann von der Bandtransportsteuereinrichtung 10 (Figur 1) ohne Unterstützung des Suchlaufsystems 32 ausgeführt werden.
Eine zweite Wiedergabebetriebsart ist der Wiedergabemodus mit Bildfestlegung. Erfordernis dieses Wiedergabemodus ist es, daß die Positionierung des Anfangs eines Vollbilds an der Abtastvorrichtung 20 (Figur 1) mit einem Referenzsignal synchronisiert ist.
Dies ist insoweit eine Variante der Standardsuchlauffunktion als der Anfang jedes Vollbildes eine mögliche Merkstelle anstelle einer bestimmten Merkstelle ist.
Die dritte Wiedergabebetriebsart ist der Farbwiedergabemodus mit Bildfestlegung. Abhängig von dem Fernsehstandard ändert sich die Phase der Farbinformation in dem Videosignal von Halbbild zu Halbbild und von Vollbild zu Vollbild. Nach einer bestimmten Anzahl von Vollbildern wiederholt sich die Farbphase. Bei dem NTSC-Fernsehstandard wiederholt sich die Farbphase beispielsweise nach jedem zweiten Vollbild, und bei dem PAL-Standard wiederholt sie sich nach jedem vierten Vollbild. In bestimmten Situationen kann es sehr erwünscht sein, den Wiedergabemodus zu Beginn einer Farbbildsequenz mit einem Referenzsignal zu synchronisieren.
Zur Bereitstellung dieser Wiedergabemodi mit Bildfestlegung verwendet die Bildselektionseinrichtung 108 den Modulus der Soll-Position 102, wobei die Bildauswahl 104 der Modul (Modulo) ist. Mit anderen Worten, die Soll-Position 102, die am Anfang eines Vollbildes oder einer Farbbildsequenz auszuwählen ist, wird durch den Bildauswahlwert 104 dividiert, der so gewählt werden muß, daß er der Länge des Vollbildes oder der Farbbildsequenz entspricht, und der Rest wird als das Soll-Positionssignal 110 mit Bildfestlegung bereitgestellt. Die Bildfestlegungsselektionseinrichtung 108 kann auf einfache Weise als digitaler Dividierer mit Restausgabesignal implementiert werden. Falls die Bildfestlegung nicht gefordert ist, wird das Bildauswahlsignal 104 auf eine große Zahl eingestellt, etwa entsprechend der Länge des Bandes, und der erzeugte Rest wird somit das Soll-Positionssignal 110 sein.
Das Soll-Positionssignal 110 mit Bildfestlegung wird einem Positionskomparator 112 zugeführt. Der Positionskomparator 112 empfängt ferner das Momentanpositionssignal 65. Der Positionskomparator ermittelt die Differenz zwischen diesen beiden Positionen, indem er das Soll-Positionssignal 110 mit Bildfestlegung von dem Momentanpositionssignal 65 subtrahiert, und er erzeugt ein detektiertes Abstandssignal 114, das den Abstand zwischen der Soll-Position und der Momentanposition indiziert. Das Vorzeichen des detektierten Abstandssignals 114 gibt an, in welcher Richtung sich die Soll-Position von der Momentanposition befindet. Der Positionskomparator 112 kann als digitaler Subtrahierer implementiert sein.
Das detektierte Abstandssignal 114 wird einer einstellbaren Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 116 zugeführt. Die einstellbare Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 116 empfängt ferner das Soll-Geschwindigkeitssignal 106. Ausgehend von diesen beiden Signalen leitet die einstellbare Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 116 die Erzeugung des vorstehend erwähnten intermediären Geschwindigkeitssignals 72 ein.
Die einstellbare Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 116 implementiert eine Funktion, die für jedes einzelne detektierte Abstandssignal 114 und Soll-Geschwindigkeitssignal 106 eine intermediäre Geschwindigkeit generiert, bei der es sich um die Geschwindigkeit handelt, mit der sich das Band 14 gegenwärtig bewegen sollte, damit die Merkstelle die Abtastvorrichtung mit der durch das Signal 106 repräsentierten Soll-Geschwindigkeit erreicht. Wie nachstehend diskutiert, kann diese Funktion viele Formen haben; sie muß jedoch das Soll-Geschwindigkeitssignal 106 als das intermediäre Geschwindigkeitssignal 163 erzeugen, wenn das detektierte Abstandssignal 114 Null ist. Dies sollte nicht als Beschränkung dieser Funktion betrachtet werden, sondern eher als Zweck der Funktion. Wenn der detektierte Abstand Null ist, wodurch indiziert ist, daß die Merkstelle auf dem Band 14 die Abtasteinrichtung 20 (Figur 1) erreicht hat, sollte somit die Geschwindigkeit des Bandes 14, wie sie von dem intermediären Geschwindigkeitssignal 72 diktiert wird, der Soll-Geschwindigkeit entsprechen, die durch 106 repräsentiert ist.
Nachstehend wird auf Figur 3 Bezug genommen, in der ein Blockschaubild der einstellbaren Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 116 gezeigt ist. Das detektierte Abstandssignal 114 wird einer Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 (Geschwindigkeitswähler) zugeführt. Die Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 erzeugt ein Auswahlgeschwindigkeitssignal 161 in Abhängigkeit von dem detektierten Abstand. Die Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 erzeugt eine ausgewählte Geschwindigkeit, bei es der sich um die Geschwindigkeit handelt, mit der das Band 14 momentan transportiert werden sollte, damit die Merkstelle die Abtastvorrichtung mit einer Geschwindigkeit Null erreicht. Diese Funktion muß ein Auswahlgeschwindigkeitssignal 161 von Null generieren, wenn das detektierte Abstandssignal 114 Null ist. Funktionsgemäß wählt die Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 für jedes detektierte Abstandssignal 114 ein Auswahlgeschwindigkeitssignal 161. Die Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 kann als Nachsuchtabelle vorher kalkulierter Werte implementiert sein, oder sie kann als mathematische Funktion implementiert sein, die für jeden Wert des detektierten Abstands berechnet wird. Details der Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 werden nachstehend diskutiert.
Das Auswahlgeschwindigkeitssignal 161 von der Geschwindigkeits- Selektionseinrichtung 160 wird einem Addierer 162 zugeführt. Dem Addierer 162 wird ferner das Soll-Geschwindigkeitssignal 106 zugeführt. Diese beiden Signale werden von dem Addierer 162 addiert, um ein nichtbegrenztes intermediäres Geschwindigkeitssignal 163 zu generieren. Der Addierer 162 kann als digitaler Addierer ausgeführt sein.
Gemäß Figur 2 wird das nichtbegrenzte intermediäre Geschwindigkeitssignal 163 einem Maximalgeschwindigkeits-begrenzer 164 zugeführt. Die Funktion des Maximalgeschwindigkeitsbegrenzers 164 besteht darin, die intermediäre Geschwindigkeit auf die Maximalgeschwindigkeit zu begrenzen, zu der die Bandtransportvorrichtung 4 in der Lage ist. Dies mag nicht erforderlich sein und würde nicht benötigt, wenn die Transportfähigkeit der Transportvorrichtung über die erwarteten intermediären Geschwindigkeiten hinausgeht.
Das Ausgangssignal des Maximalgeschwindigkeits-Begrenzers 164 wird einem Überschwingungsbegrenzer 165 zugeführt. Die Funktion des Überschwingungsbegrenzers 165 besteht darin, das nichtbegrenzte intermediäre Geschwindigkeitssignal 161 zu begrenzen, so daß ein Überschreiten der Soll-Position verhindert wird. Dies hat seinen Grund darin, daß die Transportvorrichtung 4 nicht in der Lage ist, die Geschwindigkeit augenblicklich zu verändern. Falls diese Fähigkeit auch nicht erforderlich sein sollte, kann dieses Element ausgeschlossen sein. Der Überschwingungsbegrenzer 165 empfängt das Ausgangssignal des Maximalgeschwindigkeitsbegrenzers 164 und das Momentangeschwindigkeitssignal 71 von dem Zähler 69. Die Funktion des Überschwingungsbegrenzers 165 wird nachstehend noch beschrieben. Derartige Begrenzer sind dem Fachmann bekannt. Das Ausgangssignal des überschwingungsbegrenzers 165 ist das intermediäre Geschwindigkeitssignal 72.
Nachstehend wird auf Figur 4 Bezug genommen, in der ein Diagramm der von der Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 (Figur 3) ausgeführten Funktion gezeigt ist. Es gibt eine unbegrenzte Anzahl von Funktionen, die das alleinige Erfordernis erfüllen, daß ein detektierter Abstand von Null eine Auswahlgeschwindigkeit von Null zur Folge hat. Es könnte beispielsweise eine lineare Funktion verwendet werden. Solche Funktionen werden von den Fachleuten gewöhnlich als Geschwindigkeitsprofile bezeichnet. Die Gestaltung eines Geschwindigkeitsprofils ist auf mechanische Beschränkungen des Bandes, die potentiell auf die Bandspule aufbringbare Bandmenge und die Transportvorrichtung zugeschnitten. Bezüglich derselben Elemente sind ferner ballistische Erwägungen in Betracht zu ziehen. Die Aufstellung eines Geschwindigkeitsprofils auf der Basis dieser Betrachtungen ist dem Fachmann bekannt.
Das bevorzugte Geschwindigkeitsprofil für die vorliegende Erfindung ist aus zwei Geschwindigkeitsprofilen zusammengesetzt. Das erste Geschwindigkeitsprofil ist die Quadratwurzelfunktion der Form, daß die Geschwindigkeit gleich einer mit der Quadratwurzel des detektierten Abstandes multiplizierten Konstanten ist. Die Konstante kann aus mechanischen und ballistischen Parametern bestimmt werden. Das Differential dieser Funktion liefert eine Indikation der Beschleunigung, die die maximale Beschleunigung wiedergeben sollte, derer die Transportvorrichtung für jede bestimmte Geschwindigkeit fähig ist.
Ein Diagramm dieser Funktion ist in Figur 4 gezeigt. Die vertikale Achse ist der Geschwindigkeit zugeordnet, und die horizontale Achse ist dem Abstand zugeordnet. Die Linie A repräsentiert die Quadratwurzelfunktion. Der Ursprung der Achse liegt bei der Geschwindigkeit Null und bei dem Abstand Null. Diese Funktion würde von der Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 implementiert, so daß eine Auswahlgeschwindigkeit für einen detektierten Abstand aus dem Diagramm abgelesen werden könnte. Bei einem negativen detektierten Abstand, der indiziert, daß die Merkposition vor der Momentanposition liegt, würde eine positive Auswahlgeschwindigkeit gewählt. Falls indiziert wird, daß die Merkstelle hinter der Momentanposition liegt, würde eine negative Auswahlgeschwindigkeit gewählt, so daß das Band rückwärts transportiert wird.
Die Verwendung einer Quadratwurzel-Kurve für ein Geschwindigkeitsprofil ist dem Fachmann bekannt und wird gewöhnlich für diesen Zweck herangezogen. Die Heranziehung der Quadratwurzel- Kurve ist jedoch mit einem Problem verbunden. Bei Annäherung der Kurve an ihren Nulldurchgang nähert sich ihre Steigung, d. h. die Beschleunigung, dem Wert unendlich. Dies erfordert, daß die Transportvorrichtung 4 zur unendlichen Beschleunigung oder Verzögerung fähig ist, was leider nicht möglich ist. Die Maximalbeschleunigung für den Transport kann bestimmt werden. Die Linie B des Diagramms hat eine Steigung, die der Maximalbeschleunigung der Transportvorrichtung 4 entspricht. Die Auswahlgeschwindigkeit sollte nicht größer sein als die durch diese Linie erlaubten Werte. Dort, wo die Kurve A eine größere Auswahlgeschwindigkeit als die Linie B ergeben würde, sollte die Auswahlgeschwindigkeit daher von der Linie B stammen. Dies begründet eine zusammengesetzte Funktion, wie sie als zusammengesetzte Kurve C in Figur 5 gezeigt ist.
Die zusammengesetzte Kurve C sollte so gewählt werden, daß sie kleiner ist als die maximale Kurve, die die Transportvorrichtung bewältigen kann. Diese Differenz bietet der Transportvorrichtung eine gewisse Freiheit, so daß das Servorsystem unter Kontrolle bleibt, wenn eine Geschwindigkeit überschwingt. Falls dies nicht gemacht wäre, würde das Servorsystem in die Sättigung gehen, wenn eine Geschwindigkeit oberhalb der Kurve C liegt und die Kontrolle wäre aufgehoben, bis die Geschwindigkeit wieder unter die Kurve fällt.
Während Figur 5 den Bereich von Ausgangswerten von der Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 160 zeigt, ist in Figur 6 der Bereich von Ausgangswerten von der einstellbaren Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 116 für eine bestimmte Soll- Geschwindigkeit gezeigt. Wie zu ersehen ist, hat der Addierer 162 den Effekt, daß die zusammengesetzte Kurve C um das Maß der Soll-Geschwindigkeit auf der Geschwindigkeitsachse nach oben geschoben wird. Es sollte beachtet werden, daß der Zentralpunkt der zusammengesetzten Kurve C bei einem detektierten Abstand von Null nunmehr bei der Soll-Geschwindigkeit anstatt bei der Geschwindigkeit Null liegt. Anders ausgedrückt, bei einem detektierten Abstand von Null entspricht die aufgrund einer Implementierung der zusammengesetzten Kurve C generierte intermediäre Geschwindigkeit der Soll-Geschwindigkeit. Dies ist exakt die oben diskutierte Anforderung, die an die einstellbare Geschwindigkeits-Selektionseinrichtung 116 gestellt wurde.
In Figur 6 ist ferner der Effekt des Maximalgeschwindigkeitsbegrenzers 164 gezeigt, der darin besteht, die Auswahlgeschwindigkeit auf die Maximalgeschwindigkeit zu begrenzen, zu der die Transportvorrichtung 4 in der Lage ist. Die Linie Dl gibt die maximale Vorwärtsgeschwindigkeit an, und die Linie D2 gibt die maximale Rückwärtsgeschwindigkeit an.
Figur 7 ist ein Diagramm einer einfachen Suchlaufoperation. Es ist nur die linke Seite der vorherigen Diagramme gezeigt. Wie dargestellt, schneidet die zusammengesetzte Kurve C den Abstands - und Geschwindigkeitsursprung im Punkt F. Dieser Punkt repräsentiert die Soll-Position und die Soll-Geschwindigkeit. Die Momentanposition der Merkstelle und die Momentangeschwindigkeit des Bandes sind in dem Diagramm als Punkt I dargestellt, der eine Momentangeschwindigkeit von Null indiziert. Für den detektierten Abstand, der dem Abstand zwischen dem Punkt I und dem Punkt F auf der Abstandsachse in dem Diagramm entspricht, wird eine intermediäre Geschwindigkeit ausgewählt, deren Wert durch den Punkt J angegeben ist. Aufgrund von Trägheitskräften und Impulskräften kann die Transportvorrichtung nicht augenblicklich die intermediäre Geschwindigkeit ausführen, und die als Kurve E gezeigte gegenwärtige Geschwindigkeits-Abstands-Kurve folgt nicht unverzüglich der zusammengesetzten Kurve.
Nach Reduzierung des detektierten Abstands ist die Trägheit durch die Transportvorrichtung überwunden worden, und die Momentangeschwindigkeit steigt an, so daß sie mit der Kurve der intermediären Geschwindigkeit zusammentrifft. Wenn die Momentangeschwindigkeit am Punkt K gleich der intermediären Geschwindigkeit wird, so bringt der Impuls die Momentangeschwindigkeit auf einen Wert oberhalb der intermediären Geschwindigkeit. Bei weiterer Reduzierung des detektierten Abstandes wird der Impuls von der Transportvorrichtung überwunden, und die Momentangeschwindigkeit fällt ab, so daß sie mit der Kurve der intermediären Geschwindigkeit zusammentrifft. Die Momentangeschwindigkeits-Kurve E mag sich, abhängig von den Fähigkeiten der Transportvorrichtung 4 (Figuren 1 und 2), der zusammengesetzten Kurve C lediglich annähern, während der detektierte Abstand zu dem Wert Null gelangt und die Momentangeschwindigkeit zu der Soll-Geschwindigkeit im Punkt F gelangt. Die Kurve C ist jedoch so gewählt, daß die Kurve E der Kurve C mit einem lediglich geringen Abstand folgen kann.
Wie oben diskutiert, besteht die Funktion des Überschwingungsbegrenzers 165 darin, die ausgewählte Geschwindigkeit so zu begrenzen, daß ein Überschwingen vermieden wird. Ein Beispiel dieses Problems ist in dem Diagramm gemäß Figur 8 gezeigt. Wie dargestellt, schneidet die zusammengesetzte Kurve C den Abstands - und Geschwindigkeits-Ursprung im Punkt F. Dieser Punkt repräsentiert die Soll-Position der Merkstelle und die Soll- Geschwindigkeit. Die Momentanposition und -Geschwindigkeit ist in dem Diagramm als Punkt I gezeigt, der eine Momentangeschwindigkeit von Null indiziert. Für den detektierten Abstand, der in dem Diagramm dem Abstand zwischen dem Punkt I und dem Punkt F auf der Abstandsachse entspricht, wird eine intermediäre Geschwindigkeit ausgewählt, deren Wert durch den Punkt J angegeben ist. Wie erwähnt, kann die Transportvorrichtung aufgrund der Trägheitskräfte und Impulskräfte die intermediäre Geschwindigkeit nicht unverzüglich ausführen, und die Momentangeschwindigkeits/Abstands-Kurve (Kurve E) folgt nicht der zusammengesetzten Kurve C.
Nach Reduzierung des detektierten Abstandes wird die Trägheit von der Transportvorrichtung 4 überwunden, und die Momentangeschwindigkeit steigt an, um mit der intermediären Geschwindigkeitskurve zusammenzutreffen. Wenn die Momentangeschwindigkeit im Punkt K gleich der intermediären Geschwindigkeit wird, kommt es aufgrund des Impulses der Transportvorrichtung zu einem Überschwingen über die zusammengesetzte Geschwindigkeitskurve C. Da der detektierte Abstand kürzer ist als bei dem vorherigen Beispiel, liegt ein Abstand vor, der für die Transportvorrichtung nicht ausreicht, um den Impuls zu überwinden, bevor ein detektierter Abstand von Null erreicht wird. Die Transportvorrichtung bewirkt daher ein Überschwingen über die Soll-Geschwindigkeit bei dem detektierten Abstand von Null und muß daher eine Richtungsumkehr vornehmen und wieder zurückführen, um den Punkt F zu erreichen, wie dies durch die Punkt H, G, M und N dargestellt ist. Dies ist nicht unbedingt ein Problem, falls die Merkstelle gegebenenfalls erreicht wird. Das einzige tatsächliche Problem besteht darin, daß diese Methode nicht effizient ist und Zeit vergeudet.
Dieses Problem kann - wie in dem Diagramm gemäß Figur 9 gezeigt ist - überwunden werden. Der Überschwingungsbegrenzer 165 führt eine Berechnung aus, um für jede gegebene Momentangeschwindigkeit den Abstand zu bestimmen, der erforderlich ist, den Impuls zu überwinden und zu der Momentangeschwindigkeit zurückzukehren, falls die intermediäre Geschwindigkeit bei der bestimmten Momentangeschwindigkeit gehalten ist. Diese Berechnung basiert auf der Annahme, daß die Transportvorrichtung eine feste, bekannte Beschleunigung hat, was allgemein der Fall ist, wenn das Servorsystem mit der Capstanwelle verknüpft ist. Dies würde nicht der Fall sein, falls der Pandtransport durch das Spulenservosystem begrenzt ist. Dieser Abstand, der Ansprechgrenzabstand, ist für die gezeigte bestimmte Momentangeschwindigkeit durch die Linie P angegeben. Der Ansprechgrenzabstand wird von dem detektierten Abstand subtrahiert. Dies wird als Ansprechgrenzdifferenz bezeichnet.
Für die Ansprechgrenzdifferenz wird eine Geschwindigkeit in der gleichen Weise ausgewählt, wie eine Geschwindigkeit für den detektierten Abstand ausgewählt wird. Falls die nichtbegrenzte intermediäre Geschwindigkeit gleich oder größer als diese Ansprechgrenzgeschwindigkeit ist, dann wird der Impuls die Geschwindigkeit der Transportvorrichtung über die Kurve C hinausbringen, und ein Überschwingen findet statt. Wenn die nichtbegrenzte intermediäre Geschwindigkeit gleich oder größer als die Ansprechgrenzgeschwindigkeit ist, begrenzt der Überschwingungsbegrenzer 165 die nichtbegrenzte intermediäre Geschwindigkeit auf die Momentangeschwindigkeit, um das Überschwingen zu vermeiden. Der Überschwingungsbegrenzer 165 gibt das Signal 72 der intermediären Geschwindigkeit ab.
Nachstehend wird auf Fig. 10 Bezug genommen, in der das Suchlaufsystem 32 mit der Hinzufügung eines Sollpositionszählers 130 gezeigt ist. Dieses Suchlaufsystem 32 funktioniert genauso wie das Suchlaufsystem 32 gemäß Fig. 2 mit der Ausnahme, daß die Sollposition nun mit der Rate der Sollgeschwindigkeit durch ein neues Element, den Sollpositionszähler 130, vorverlegt wird. Hierdurch wird eine Synchronsuchlaufmöglichkeit bereitgestellt, die nachstehend diskutiert wird.
Anstatt das Sollpositionssignal 102 unmittelbar der Bildselektionseinrichtung 108 zuzuführen, wird es zunächst dem Sollpositionszähler 130 zugeführt. Dem Sollpositionszähler 130 werden drei andere Signale zugeführt. Hierbei handelt es sich um ein Sollzeitsignal 134, welches den Zeitpunkt bestimmt, in dem die Synchronisation stattfinden soll, ein Synchronisationsauswahlsignal 135, welches die Synchronisation freigibt, und die Sollgeschwindigkeit 106, die von dem Sollpositionszähler 130 benutzt wird, um das Maß bereitzustellen, um das die Soll- Position vorverlegt werden soll. Diese Signale werden von der Suchlaufsteuerung 100 aus dem Suchlaufsteuersignal 82 bereitgestellt, welches die Suchlaufsteuerung 100 empfängt. Das Ausgangssignal des Sollpositionszählers 130 wird der Bildselektionseinrichtung 108 als Momentan-Sollpositionssignal 132 zugeführt. Von diesem Punkt an wird das Momentan-Sollpositionssignal so behandelt, wie das Sollpositionssignal in dem Suchlaufsystem 32 der Fig. 2.
Nachfolgend wird auf Fig. 11 Bezug genommen, in der eine Implementierung des Sollpositionszählers 130 gezeigt ist. Die Sollgeschwindigkeit wird einem Frequenzgenerator 170 zugeführt, der ein periodisches Taktsignal 172 erzeugt, dessen Frequenz der Rate der Sollgeschwindigkeit entspricht. Der Frequenzgenerator 170 wird von dem Synchronisationsauswahlsignal 135 freigegeben. Falls Synchronisation gewählt ist, wird der Frequenzgenerator 170 freigegeben. Frequenzgeneratoren sind dem Fachmann bekannt.
Das Taktsignal 172 wird einem Zähler 174 zugeführt, der dieses Signal als sein Taktsignal nutzt. Der Zähler 174 wird mit dem Sollpositionssignal 102 voreingestellt, wenn das Sollzeitsignal 134 aktiv ist. Das Ausgangssignal des Zählers 174 ist das Momentan-Sollpositionssignal 132.
Im Betrieb wird das Sollgeschwindigkeitssignal dem Frequenzgenerator 170 bereitgestellt. Das Sollpositionssignal 102 wird dem Preset(Voreinstellungs)-Anschluß des Zählers 174 zugeführt. Zu dem Zeitpunkt, von dem aus das Sollpositionssignal vorverlegt werden soll, wird das Sollzeitsignal 134 aktiviert, und der Zähler 174 erfährt eine Voreinstellung mit dem Sollpositionssignal 102. Zur gleichen Zeit wird die Synchronisationsauswahl 135 aktiviert, und der Frequenzgenerator 170 wird freigegeben. Der Zähler inkrementiert nun die ursprüngliche Sollposition 102 entsprechend der Sollgeschwindigkeit. Hierdurch wird die Synchron-Bandsuchlaufoperation ermöglicht.
In der Standard-Bandsuchlaufoperation erfährt das Band einen Suchlauf zu einer festen Sollposition. Bei dem Synchron-Bandsuchlauf wird das Band zu einem sich bewegenden Ziel hin eingestellt. Die sich vorverlagernde Sollposition simuliert eine sich bewegende Referenz, wie etwa einen anderen Videobandrecorder. Mit dieser sich bewegenden simulierten Referenz wird die Bandbewegung synchronisiert.

Beispiel:

Es ist gefordert, daß eine Suchlaufstelle oder Merkstelle auf dem Band, Vollbild 3000, aktuell an der Abtastvorrichtung sein soll und sich mit Wiedergabegeschwindigkeit bewegen soll. Statt dessen befindet sich Bild 1000 an der Abtastvorrichtung, und das Band bewegt sich im schnellen Vor/ Rücklauf (Shuttle). Es ist offensichtlich nicht möglich, das gewünschte Ziel augenblicklich zu erreichen, und es wird eine bestimmte Zeitdauer in Anspruch nehmen, bis das Bild 3000 erreicht ist. Bei Erreichen des Bildes 3000 liegt jedoch nicht mehr die ursprünglich aktuelle Zeit vor, sondern der ursprünglich aktuelle Zeitpunkt plus die Zeit, die zur Positionierung des Bandes beansprucht wurde. Falls das Band in dem ursprünglich aktuellen Zeitpunkt mit Wiedergabegeschwindigkeit bei dem gewünschten Bild 3000 gewesen wäre, so hätte sich das Band während der Positionierungszeit um eine bestimmte Strecke bewegt, und das Band sollte daher bei Bild 3000 plus der Anzahl von Bildern sein, die während dieser Periode bewegt worden wären, so daß dies Bild 3400 sein könnte.
Die Lösung dieses Problems besteht darin, die Sollposition entsprechend der Sollgeschwindigkeit vorzuverlegen, so daß dann, wenn die Sollposition die Abtastvorrichtung mit der Sollgeschwindigkeit erreicht, die Zeit kompensiert ist, die die Sollposition benötigt hat, um dorthin zu kommen. Dies ist die Synchron-Suchlauffunktion. Es gibt eine Reihe von Anwendungen für diese Funktion, einschließlich der Synchronisation mehrerer Videobandrecorder. Es gibt jedoch eine besonders zweckmäßige Anwendung für diese Möglichkeit. Diese Anwendung ist die oben diskutierte Bildfestlegung (frame locking). Verwendet man das Suchlaufsystem 32 nach Fig. 10 mit der Möglichkeit des synchronen Bandsuchlaufs, dann bewegt sich die Sollposition, wodurch eine präzise Bildfestlegung ermöglicht wird.
Nachstehend wird auf Fig. 12 Bezug genommen, in der ein Diagramm gezeigt ist, welches die Wirkung der Bildselektionseinrichtung 108 zeigt, wenn diese in Kombination mit Synchronisations-Bandsuchlauf verwendet wird. Die Linie R repräsentiert den Abstand, der durch das Bildauswahlsignal 104 spezifiziert wird. Dieser Abstand wird abhängig davon, welcher Typ Bildfestlegung gewünscht ist, gewählt. Für eine einfache Bildfestlegung wird beispielsweise ein Abstand von zwei Halbbildern oder einem Vollbild gewählt. Für eine NTSC-Farb-Festlegung wird ein Abstand von vier Halbbildern gewählt, und für eine PAL-Farb- Festlegung wird ein Abstand von acht Halbbildern gewählt. Wenngleich nur eine Kurve, nämlich Kurve C1, zur Auswahl der intermediären Geschwindigkeit herangezogen wird, besteht der Nutzeffekt der Bildselektionseinrichtung 108 darin, eine Anzahl von Geschwindigkeits-Abstands-Kurven zu erzeugen, die als C1 bis C4 über dem Abstand gezeigt sind, um den sich das Band bewegt.
Fig. 13 zeigt ein Profil, das die Geschwindigkeit des Bandes annehmen mag, wenn die Transportvorrichtung aus dem schnellen Vor/Rücklauf heraus eine Bildfestlegung erhält. Die Kurve S gibt die Änderung der Geschwindigkeit und des Abstands des Bandes an. Ausgehend vom schnellen Vor/Rücklauf auf dem oberen linken Abschnitt der Kurve S werden zunächst intermediäre Geschwindigkeiten aus der Kurve C1 ausgewählt. Die Kurve C1 hat einen geringen unmittelbaren Effekt auf die Kurve S, da die Momentan-Geschwindigkeit erheblich größer ist als die intermediäre Geschwindigkeit. Bei Überschuß über die Kurve C1 hinaus, werden intermediäre Geschwindigkeiten aus der Kurve C2 ausgewählt. Da die Kurve S der Kurve C2 näher liegt, kann ein Effekt auf ihren Verlauf insoweit erkannt werden, als die Kurve S bestrebt ist, der Kurve C2 zu folgen. Wenn die Kurve S über die Kurve C2 hinausgeht, werden intermediäre Geschwindigkeiten aus der Kurve C3 ausgewählt. Die Kurve S folgt der Kurve C3, und das Band hat eine Bildfestlegung erfahren, wenn es die Sollgeschwindigkeit erreicht.
Wenngleich die vorliegende Erfindung mit diskreten Komponenten beschrieben worden ist, mit denen sie leicht ausführbar ist, so besteht die bevorzugte Implementierung in einer Rechner-Software, die von einem Mikroprozessor 150 ausgeführt wird, wie dies in Fig. 14 illustriert ist. Die diskreten Elemente der Suchlaufsteuerung sind durch einen Mikroprozessor ersetzt, wenngleich irgendeine Rechner-Einrichtung verwendet werden könnte. Der bevorzugte Mikroprozessor ist ein Motorola 68000- Mikroprozessor, und die Software ist vorzugsweise in der Programmiersprache C geschrieben.
Der Mikroprozessor 150 erhält die Suchlaufsteuerinformation 82, das Momentan-Positionssignal 65 und das Geschwindigkeitssignal 71. Er gibt das intermediäre Geschwindigkeitssignal 72 ab. Das von dem Mikroprozessor 150 ausgeführte Programm ist in den logischen Schaubildern in den Fig. 15, 16 und 17 illustriert.
Es wird nun auf das Flußdiagramm in Fig. 15 Bezug genommen. Das Programm beginnt bei dem Startblock 300. Bei dem durch den Block 302 repräsentierten ersten Schritt wird die Suchlaufinformation empfangen und in eine Sollpositionsvariable, eine Sollgeschwindigkeitsvariable, eine Bildselektionsvariable, ein Sollzeit-Flag und ein Synchronisationsauswahl-Flag dekodiert.
Nach dem Dekodierblock 302 wird der Zustand des Sollzeit-Flags in Block 303 geprüft. Falls es aktiv ist, wird nach Block 304 verzweigt. Falls es nicht aktiv ist, wird nach Block 306 verzweigt. Das Sollzeit-Flag indiziert den Zeitpunkt, in dem die Synchronisation gestartet werden soll. In dem Block 304, zu dem verzweigt wird, falls das Sollzeit-Flag aktiv ist, wird die Sollpositionsvariable in eine Sollpositionszählprozedur geladen. Nach Block 304 wird Block 306 ausgeführt.
In Block 306 wird der Zustand der Synchronisationsauswahl geprüft. Dieses Flag gibt an, ob Synchronisation erwünscht ist. Falls Synchronisation erwünscht ist, ist das Flag aktiv. Falls es aktiv ist, wird Block 308 ausgeführt. Im Block 308 wird die Sollpositionszählprozedur freigegeben, um die Sollpositionsvariable mit einer Rate zu inkrementieren, die durch die Sollgeschwindigkeitsvariable spezifiziert ist. Die Wirkung dieser Prozedur besteht darin, die gewünschte Position oder Sollposition mit der Sollgeschwindigkeit vorzuverlegen. Diese Zählerprozedur wird fortgesetzt, um die Sollpositionsvariable zu inkrementieren, bis sie durch Deaktivierung des Synchronisationsauswahl-Flags gesperrt wird. Als nächstes wird der Block 312 ausgeführt.
Falls das Synchronisationsauswahl-Flag in Block 306 inaktiv ist, wird der Block 310 ausgeführt. In Block 310 wird die Sollpositionszählprozedur gesperrt. Als nächstes wird Block 312 ausgeführt.
Die Sollpositionsvariable wird gelesen und in eine Momentan- Sollpositionsvariable in Block 14 gespeichert. Dies wird gemacht, da sich die Sollpositionsvariable während der Ausführung dieses Programms ändern könnte, was zu ungenauen Ergebnissen führen würde. Der Effekt des Kopierens der Sollposition in die Sollpositionsvariable besteht darin, deren Wert festzuhalten.
In Block 314 wird danach die Momentan-Sollpositionsvariable durch die Bildselektionsvariable dividiert. Der Rest wird in eine Bildfestlegungs-Sollpositionsvariable geladen. Diese Operation wird herangezogen, um die oben diskutierte Bildfestlegungsprozedur zu implementieren. Die Länge der gewünschten Bildauswahl wird als der Bildselektionswert gewählt. Falls keine Bildauswahl gewünscht ist, wird für den Bildselektionswert eine Zahl gewählt, die größer ist als die Momentan-Soll- Position, etwa die Länge des Bandes. Wenn die Bildselektionszahl größer ist als die Momentan-Sollposition, dann ist die Momentan-Sollposition der Rest.
Als nächstes wird der Block 316 ausgeführt, in dem die Momentan-Position empfangen und in eine Momentan-Positionsvariable gespeichert wird. In dem nächsten Block, nämlich Block 318 der Fig. 16, wird die Differenz zwischen der Momentan-Positionsvariablen und der Bildfestlegungs-Sollpositionsvariablen berechnet. Diese Differenz wird in eine detektierte Abstandsvariable gespeichert. Dies ist der Abstand zwischen der Momentan-Position und der Sollposition und entspricht der Strecke, um die das Band bewegt werden muß, um es zu positionieren.
Der nächste Block ist der Block 320. In diesem Block wird ein Geschwindigkeitswert für den detektierten Abstand ausgewählt. Vorzugsweise erfolgt diese Auswahl entsprechend dem Geschwindigkeits/Abstandsprofil, wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 diskutiert wurde. Welche Funktion auch ausgeführt wird, sie kann in einer Reihe von Möglichkeiten ausgeführt werden. Eine Methode betrifft eine vorberechnete Tabelle aus Werten, die als Auswahltabelle verwendet wird. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Berechnung entsprechend der diskutierten zusammengesetzten Funktion durchgeführt. Falls der detektierte Abstand in dem linearen Bereich der Funktion liegt, wird die lineare Funktion benutzt. Falls der detektierte Abstand außerhalb des linearen Bereichs liegt, wird die Quadratwurzelfunktion herangezogen. Die ausgewählte Geschwindigkeit wird in einer Auswahlgeschwindigkeitsvariablen gespeichert.
In Block 322 wird danach die Auswahlgeschwindigkeitsvariable zu der Sollgeschwindigkeitsvariablen addiert, und das Ergebnis wird in eine nicht begrenzte Abstandsvariable gespeichert. Der Zweck dieser Operation besteht darin, den Ausgleich (Offset) der gewünschten Geschwindigkeit zu der ausgewählten Geschwindigkeit zu addieren, so daß die Momentangeschwindigkeit der Sollgeschwindigkeit entspricht, wenn der detektierte Abstand den Wert null erreicht.
Der dann ausgeführte Block ist in Fig. 16 gezeigt und mit 324 gekennzeichnet. Der Absolutwert der nicht begrenzten Geschwindigkeitsvariablen wird mit einer Maximalgeschwindigkeitskonstanten verglichen. Falls er größer ist, dann wird Block 326 ausgeführt, der den Wert der nicht begrenzten Geschwindigkeitsvariablen auf den Wert der Maximalgeschwindigkeit begrenzt, während das Originalvorzeichen bewahrt wird, welches zur Bestimmung der Bewegungsrichtung herangezogen wird. Der Bandtransport hat eine Maximalgeschwindigkeit. Diese wird in beiden Richtungen den gleichen Wert haben. Der nächste Block ist der Block 328. Falls die nicht begrenzte Geschwindigkeit nicht größer als die Maximalwertkonstante ist, dann ist ebenfalls der Block 328 der nächste Block.
Im Block 328 wird eine Distanz berechnet, entsprechend der die Bandtransportvorrichtung, die das Band mit maximaler Beschleunigung beschleunigt, zur Momentan-Geschwindigkeit zurückkehren kann, falls sie die Momentan-Geschwindigkeit als die intermediäre Geschwindigkeit erhalten hat. Dieser Abstand wird in eine Ansprechgrenzabstandsvariable gespeichert. Da die Beschleunigung der Transportvorrichtung eine feste Zahl ist, ist in der Berechnung nur die Momentan-Geschwindigkeit eine Variable. Die Maximalbeschleunigungskonstante wird durch die Momentan-Geschwindigkeit dividiert. Diese Berechnung wird als Teil der Schritte durchgeführt, die erforderlich sind, um ein Überschwingen zu verhindern. Im Block 330 wird dann die Ansprechgrenzabstandsvariable von der detektierten Abstandsvariablen subtrahiert. In dem nächsten Block, Block 332, wird eine Geschwindigkeit für diese Differenz ausgewählt, so wie sie für den detektierten Abstand ausgewählt wurde. Diese Geschwindigkeit wird in eine Ansprechgrenzgeschwindigkeitsvariable gespeichert. Falls die Ansprechgrenzgeschwindigkeitsvariable größer ist als die nicht begrenzte Geschwindigkeit, wird ein Überschwingen stattfinden, falls die nicht begrenzte Geschwindigkeit als die intermediäre Geschwindigkeit ausgegeben wird. Dieser Vergleich wird ausgeführt in Block 334 der Fig. 17, und falls die nicht begrenzte Geschwindigkeit größer ist, dann wird zum Block 336 verzweigt, und falls sie kleiner oder gleich ist, dann wird zum Block 338 verzweigt.
Im Block 336 wird die Momentan-Geschwindigkeit als der Wert der intermediären Geschwindigkeit ausgegeben, und im Block 338 wird die nicht begrenzte Geschwindigkeit als die intermediäre Geschwindigkeit ausgegeben. Nach jedem dieser Blöcke wird Block 340 ausgeführt.
In Block 340 wird geprüft, ob die Positionierung abgeschlossen ist, indem ermittelt wird, ob der detektierte Abstand null ist und ob die Momentan-Geschwindigkeit gleich der Sollgeschwindigkeit ist. Falls beides zutrifft, wird zum Block 342 verzweigt, welches der Endblock ist, und die Steuerung des Transports wird einer anderen Software übergeben. Falls diese Bedingungen nicht erfüllt sind, dann wird zum Block 302 verzweigt, und die Prozedur wird wiederholt, bis die Bedingungen erfüllt sind.
Zusammengefaßt stellt die vorliegende Erfindung eine Technik bereit, um mittels der Bandtransportvorrichtung eine Suchlaufpositionierung einer bestimmten Merkstelle, etwa dem Anfang eines bestimmten Bildes, an der Abtastvorrichtung bei einer wählbaren Sollgeschwindigkeit durchzuführen. Zusätzlich kann die zu positionierende Merkstelle auf dem Videoband mit der Rate der Sollgeschwindigkeit vorverlegt werden, um eine Synchronsuchlaufmöglichkeit mit einer beliebigen Geschwindigkeit bereitzustellen.

Claims

1. Vorrichtung zur Positionierung einer Stelle auf einem Band an einer Sollposition, die sich während einer Bandsuchlaufoperation ändert, wobei die Sollposition durch einen detektierbaren Abstand von einer Momentanposition getrennt ist, wobei die Vorrichtung Mittel (112) zur Bestimmung des genannten Abstandes und eine Transportsteuereinrichtung (34) umfaßt, welche zur Reduzierung des genannten Abstandes auf null ein Treibersignal für den Transport des Bandes bereitstellt, gekennzeichnet durch eine Steuerung (100) zur Bereitstellung eines Signals, das eine Sollgeschwindigkeit für die Sollposition indiziert, und eine Geschwindigkeitsselektionseinrichtung, die auf den Abstand und die Sollgeschwindigkeit anspricht, um ein Signal zu erzeugen, welches gemäß einem gespeicherten oder berechneten Geschwindigkeitsprofil eine intermediäre Geschwindigkeit repräsentiert, und welche das Treibersignal zur Bewegung des Bandes von der Momentanposition zu der sich ändernden Sollposition kontrolliert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Geschwindigkeitsprofil als ein Satz von Werten bereitgestellt ist, die die Geschwindigkeit des Bandes mit dem genannten Abstand in Beziehung setzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Geschwindigkeitsprofil aus einer von einem Computer berechneten mathematischen Formel erhalten wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sollgeschwindigkeit der Sollposition einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Geschwindigkeitsselektionseinrichtung (116) dazu eingerichtet ist, das die intermediäre Geschwindigkeit repräsentierende Signal durch Bereitstellung eines ausgewählten Geschwindigkeitssignals gemäß dem Profil und durch Kombination des die Sollgeschwindigkeit repräsentierenden Signals mit dem ausgewählten Geschwindigkeitssignal zu erzeugen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Einrichtungen (164 oder 165) vorgesehen sind, um das Signal der intermediären Geschwindigkeit zu begrenzen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einrichtung (164) zur Begrenzung dazu eingerichtet ist, das Signal der intermediären Geschwindigkeit auf eine gewünschte Maximalgeschwindigkeit des Bandtransports zu begrenzen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Einrichtung zur Begrenzung (165) dazu eingerichtet ist, eine Ansprechgrenzgeschwindigkeit zu berechnen, auf die der Bandtransport zur Vermeidung eines Überschwingens zu begrenzen ist, und die intermediäre Geschwindigkeit auf die Ansprechgrenzgeschwindigkeit zu begrenzen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Mittel (130) vorgesehen sind, die auf die Sollposition, die Sollgeschwindigkeit und eine Sollzeitdauer ansprechen, um ein Momentan-Sollpositionssignal zu erzeugen, das kennzeichnend ist für die entsprechend der Sollgeschwindigkeit während der Sollzeitdauer geänderte Sollposition.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Mittel zur Erzeugung einer momentanen Sollposition umfassen: Mittel (170), die auf das Sollgeschwindigkeitssignal und die Sollzeit ansprechen, um eine Positionsreferenz zu erzeugen, die sich während der Sollzeitdauer mit der Sollgeschwindigkeit ändert, und Mittel (174), die auf die Sollposition und die Positionsreferenz ansprechen, um die momentane Sollposition zu erzeugen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Mittel zur Erzeugung einer momentanen Sollposition Mittel (170), die auf das Signal der Sollgeschwindigkeit ansprechen, um ein Taktsignal (172) mit einer Rate entsprechend der Sollgeschwindigkeit zu erzeugen, und Mittel (174) umfassen, die auf die gewünschte Position, die Sollzeitdauer und das Taktsignal ansprechen, um das Momentan-Sollpositionssignal zu erzeugen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Mittel (174) zur Erzeugung des Momentan-Sollpositionssignals einen Zähler umfassen, der auf eine Momentan-Sollposition voreingestellt ist und während einer Sollzeit mit einer Rate zählt, die durch das Taktsignal bestimmt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mittel (66, 112) zur Bestimmung des Abstandes Mittel zur Erzeugung eines Momentan-Positionssignals, welches für die momentane Position kennzeichnend ist, Mittel zur Erzeugung eines Sollpositionssignals, welches für die sich ändernde Sollposition kennzeichnend ist, und Mittel umfaßt, die auf das Momentan-Positionssignal und das Sollpositionssignal ansprechen, um ein detektiertes Abstandssignal zu erzeugen, das kennzeichnend ist für den Abstand, der die momentane Position von der sich ändernden Sollposition trennt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Mittel zur Erzeugung des Momentan-Positionssignals dazu eingerichtet sind, ein erstes Signal, das die Momentanposition entsprechend einem Lageindikator aus einer Vielzahl von entsprechend dem Band benachbart angeordneten, periodischen Lageindikatoren indiziert, und ein von den periodischen Lageindikatoren unabhängiges zweites Signal zu erzeugen, welches den Abstand zwischen der momentanen Position und dem einen der periodischen Lageindikatoren indiziert, und dazu eingerichtet ist, auf das erste Signal und das zweite Signal ansprechend das Momentanpositionssignal zu erzeugen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Mittel zur Erzeugung des Momentanpositionssignals Mittel zur Detektion eines mit dem Band benachbart verknüpften periodischen Lageindikators an der momentanen Position und Mittel umfassen, die auf den periodischen Lageindikator ansprechen, um das Momentanpositionssignal zu erzeugen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der periodische Lageindikator ein Zeitcode ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der periodische Lageindikator eine Steuerspur ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei Mittel zur Bereitstellung einer Bediener-Positionsauswahl vorgesehen sind, die die sich ändernde Sollposition indizieren.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Einrichtung (100) zur Bereitstellung eines Sollgeschwindigkeitssignals Mittel zur Bereitstellung einer Bediener- Auswahlgeschwindigkeit, die die Sollgeschwindigkeit indiziert, und Mittel umfaßt, die auf die Bediener- Auswahlgeschwindigkeit ansprechen, um das Sollgeschwindigkeitssignal zu erzeugen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend: Mittel (100) zur Bereitstellung eines Bildfestlegungssignals, das kennzeichnend ist für ein ausgewähltes, auf dem Band aufgenommenes Videosignal-Vollbild und Mittel (108), die auf das Bildfestlegungssignal ansprechen, um einen detektierten Abstand mit Bildfestlegung zu erzeugen, der den Rest des durch das Bildfestlegungssignal dividierten detektierten Abstandssignals indiziert und das detektierte Abstandssignal mit Bildfestlegung als das detektierte Abstandssignal an die Einrichtung zur Erzeugung eines intermediären Geschwindigkeitssignals abgibt.

21. Verfahren zum Transportieren eines Bandes längs eines Weges, ausgehend von einer Momentanposition bei einer Momentangeschwindigkeit, zur Erzielung einer ausgewählten Geschwindigkeit bei einer sich ändernden Sollposition, die durch einen detektierbaren Abstand von der Momentanposition getrennt ist, umfassend die Schritte: Bestimmung einer momentanen Sollposition, die kennzeichnend ist für die mit der ausgewählten Geschwindigkeit für eine Sollzeit geänderte Sollposition, in Abhängigkeit von der Sollposition, der ausgewählten Geschwindigkeit und der Sollzeit, Bestimmung eines detektierten Abstandes zwischen der Momentanposition und der momentanen Sollposition, Erzeugen einer intermediären Geschwindigkeit, die kennzeichnend ist für eine gegenwärtige Sollgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von der ausgewählten Geschwindigkeit und dem detektierten Abstand, Erzeugen eines Geschwindigkeitsfehlers in Abhängigkeit von der intermediären Geschwindigkeit und der momentanen Geschwindigkeit und Einstellen der Momentangeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsfehler.