DE3044524A1

DE3044524A1 - Verfahren und einrichtung zum ausrichten eines wandlerkopfes bezueglich eines bespielten aufzeichnungstraegers

Info

Publication number: DE3044524A1
Application number: DE19803044524
Authority: DE
Inventors: Henry Ray Belle Mead N.J. Warren
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1981-08-27
Also published as: GB2064830A; FR2476361A1; JPS5690420A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung Einrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Insbesondere betrifft die Erfindung die Einrichtung eines Wandlerkopfes bezüglich eines bespielten Aufzeichnungsträgers in einer Wiedergabeeinrichtung, besonders in einer Wiedergabeeinrichtung, bei der eine solche Ausrichtung bezüglich relativ langer Spuren kontinuierlich erforderlich ist.

130035/0U1

Ein wichtiger Gesichtspunkt bei der Konstruktion dieses Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems besteht darin, daß der bespielte Aufzeichnungsträger austauschbar mit allen für das System hergestellten Wiedergabeeinrichtungen abspielbar sein soll. Bei vielen Systemen, z.B. solchen, die mit Magnetband als Aufzeichnungsträger arbeiten, wird die Information auf sehr nahe benachbarten Spuren des Aufzeichnungsträgers gespeichert. Bei der Konstruktion der Wiedergabeeinrichtungen für solche Systeme treten daher Probleme auf, da es schwierig ist, eine einwandfreie Ausrichtung eines zum Abspielen dienenden Wandlerkopfes bezüglich der aufgezeichneten Information oder Spur aufrecht zu erhalten. Ein Spurlauffehler des Wiedergabekopfes bezüglich des Aufzeichnungsträgers bzw. der aufgezeichneten Spur kann durch mechanische Toleranzen, Temperaturänderungen, durch hygroskopische Effekte verursachte Abmessungsänderungen des bespielten Aufzeichnungsträgers und andere Phänomene verursacht werden. Die Spurlaufprobleme werden immer gravierender, je mehr die Breite der Informationsspuren auf den Aufzeichnungsträgern verschmälert wird, was der Trend bei der digitalen Aufzeichnungstechnik ist.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um einen Wiedergabekopf bezüglich der abzutastenden Spur justiert zu halten, am beliebtesten ist derzeit wohl die sogenannte Wobbeitechnik. Bei der Wobbeitechnik wird dem Wandlerkopf eine Schwingungsbewegung erteilt, durch die in die Hüllkurve des abgespielten Informationssignals Abweichungen eingeführt werden, so daß ein amplitudenmoduliertes Signal entsteht, welches zur Erzeugung eines den Spurlauf bewirkenden Lageregelsignals demoduliert wird. Alle bekannten Verfahren zum Aufrechterhalten der gewünschten Ausrichtung eines Wandlerkopfes bezüglich einer abzutastenden Informationsspur lassen jedoch mit abnehmender Breite der Informationsspur immer mehr zu

13Q035/0U1

30A452A

wünschen übrig, so wird z.B. die Wobbeitechnik problematisch, wenn die Amplitude der Kopfschwingung bewirkt, daß der Wandler benachbarte Informationsspuren überlappt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das auch noch bei sehr schmalen Informationsspuren eine einwandfreie Ausrichtung eines Wandlerkopfes bezüglich der Spur ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst.

Vorteilhafte Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens sind Gegenstand von UnteranSprüchen.

Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Aufrechterhaltung des Spurlaufes eines Wandlerkopfes in einer Abspieleinheit bezüglich eines bespielten Aufzeichnungsträgers, der mindestens eine Informationsspur aufweist, welche simultan auftretende Information enthält, die in einem winkel- oder sparrenförmigen Muster aufgezeichnet ist. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung werden getrennte Wandler im Wandlerkopf vorgesehen, um die simultane Information gleichzeitig zu reproduzieren, wenn der Kopf bezüglich des bespielten Aufzeichnungsträgers einwandfrei ausgerichtet ist. Ein Fehlersignal wird in Abhängigkeit von der Phasendifferenz gewonnen, welche zwischen der Reproduktion der simultanen Information von beiden Seiten des sparrenförmigen Musters auftritt, wenn der Kopf nicht richtig ausgerichtet ist. Das Fehlersignal wird dann dazu verwendet, die Phasendifferenz und damit den Lagefehler des Kopfes zu verringern.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

130035/0441

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzipes der Wandlerkopfeinjustierung gemäß der Erfindung, wobei ein Lagefehlersignal durch getrennte Wandler von simultaner Information gewonnen wird, die in einem sparrenförmigen Muster in mindestens einer Spur eines bespielten Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet ist;

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 bei einem Spurlauffehler des Wandlerkopfes;

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform einer Vergleicheranordnung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Spurlaufregelung gemäß der Erfindung, bei der die simultane Information von benachbarten Spuren eines bespielten Aufzeichnungsträgers gewonnen wird und

Fig. 5 und 6 andere mögliche Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die getrennten Wandler längs des Weges beabstandet sind, der von den Informationsspuren auf dem bespielten Aufzeichnungsträger durchlaufen wird und die simultane Information in einem invertierten bzw. in einem versetzten Sparrenmuster aufgezeichnet ist.

In Fig. 1 ist ein Teil eines bespielten Aufzeichnungsträgers 10, z.B. eines Magnetbandes, in einer Wiedergabeeinrichtung 12 eines Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabesystems dargestellt. Von der Wiedergabeeinrichtung 12 sind nur ein Lese- oder Wiedergabewandlerkopf 14 und eine Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In der Praxis würde die Wiedergabeeinrichtung bei einem Longitudinal-, Quadruplex- oder Wendel- bzw. Schrägschriftbandaufzeichnungs- und Wiedergabesystem ferner noch eine Bandan-

13QQ35/0U1

triebsvorrichtung und gegebenenfalls eine Kopfantriebsvorrichtung enthalten, die der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.Wie durch einen Pfeil dargestellt ist, bewegt sich der Aufzeichnungsträger 10 beim Lesen oder Abspielen der Information bezüglich des Kopfes 14 und er ist mit mindestens einem Weg oder einer Spur bespielt, welche simultane Information in einem winkel- oder sparrenförmigen Muster enthält,
wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Das sparrenförmige Muster kann durch benachbarte Spuren eines konventionellen Azimut-Aufzeichnungsformats oder in einer einzigen Spur gebildet
sein. Im Wandlerkopf 14 sind mindestens zwei Wandler 16 und 18 vorgesehen, um die simultane Information von jeder Seite des sparrenförmigen Musters gleichzeitig abzulesen, wenn der Kopf 14 bezüglich des bespielten Aufzeichnungsträgers 10 in der Wxedergabeexnrichtung 12 einwandfrei ausgerichtet oder
einjustiert ist. Die simultane oder doppelte Information wird von den Wandlern 16 und 18 unabhängig oder getrennt einer Vergleicheranordnung 20 zugeführt, um ein Lagefehlersignal entsprechend einer etwaigen Phasendifferenz zu erzeugen, welche zwischen den von den beiden Seiten des sparrenförmigen Musters abgespielten Versionen der simultanen Information auftritt. Mit der Vergleicheranordnung 20 ist eine Lagekorrektur- oder Stellvorrichtung 20 gekoppelt, die den Phasenfehler unter
Steuerung durch das Fehlersignal verringert.

Bei Figur 2 ist der Kopf 14 bezüglich des bespielten Aufzeichnungsträgers 10 bzw. der das sparrenartige Muster aufweisenden Spur in der Wiedergabeeinrichtung 12 dejustiert, so daß die simultane Information von den beiden Seiten des sparrenförmigen Musters von den Wandlern 16 und 18 nicht gleichzeitig empfangen bzw. gelesen wird. Die Wandler 16 und 18 sind jeweils so orientiert, daß sie die simultane Information von
einer Seite des sparrenförmigen Musters ablesen und nur auf

13GO35/0U1

3Q44524

die simultane Information von ihrer Seite ansprechen, wie es dem Fachmann bekannt ist. Der Lagefehler verursacht eine Phasendifferenz zwischen den an den getrennten Wandlern 16 und 18 ankommenden simultanen Informationen. Dies ist in Fig. 2 durch die beiden Ausgangsimpulsfolgen von den Wandlern 16 und 18 dargestellt, zwischen denen eine Phasendifferenz herrscht, die der Zeit entspricht, welche der bespielte Aufzeichnungsträger 10 braucht, um bezüglich des Kopfes 14 die Strecke Y-Z zu durchlaufen. In Fig. 1 liegt kein Lagefehler vor, da die Strecke Y gleich der Strecke Z ist. . : Die Vergleicheranordnung 20 liefert dann auch kein Fehlersignal an die Steilvorrichtung 22. Bei einem Lagefehler zwischen dem bespielten Aufzeichnungsträger 10 und dem Kopf 14, wie es in Fig. 2 beispielsweise dargestellt ist, liefert die Vergleicheranordnung 20 jedoch ein Fehlersignal proportional dem Abstand Y-Z an die Stellvorrichtung 22. Die Größe des Fehlersignals hängt dementsprechend nur von der Phasendifferenz zwischen dem Eintreffen der simultanen Information an den separaten Wandlern 16 und 18 ab. Die Amplitudeneigenschaften der simultanen Information sind also ohne Bedeutung.

Die Vergleicheranordnung 20 läßt sich in der verschiedensten Weise realisieren, ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Die in Fig. 2 dargestellten Ausgangsimpulse, die der Wandler 16 aus der simultanen Information erzeugt, werden einer Schaltungsanordnung 24 zum Erzeugen eines durch diese Ausgangsimpulse gesteuerten Rampenoder Sägezahnsignales zugeführt, während die Ausgangsimpulse, die der Wandler 18 aus der simultanen Information erzeugt, einer Schaltungsanordnung 26 zum Erzeugen eines entsprechend gesteuerten verzögerten Impulses zugeführt wird. Die Ausgangssignale von den Schaltungen 24 und 26 werden einer Schaltungsanordnung 28 zugeführt, die das Lagefehlersignal proportional zu der Amplitude erzeugt, die das Sägezahnsignal beim Auftreten

130035/0441

des verzögerten Impulses hat. Das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung 28 wird der Stellvorrichtung 22 zugeführt und kann proportional seiner Phasenvoreilung oder Phasennacheilung der Ausgangsimpulse vom Wandler 18 bezüglich der Ausgangsimpulse vom Wandler 16 sein, da die Verzögerungszeit der den verzögerten Impuls erzeugenden Schaltungsanordnung 26 so gewählt ist, daß sichergestellt ist, daß ihr Ausgangssignal dem Ausgangssignal der Sägezahnschaltung 24 nacheilt, wenn ein maximaler Lagefehler in einer Richtung vorliegt, bei dem die Ausgangsimpulse vom Wandler 18 den Ausgangsimpulsen vom Wandler 16 voreilen. Das Ausgangssignal der Sägezahnschaltung 24 wird also der das Fehlersignal erzeugenden Schaltungsanordnung 28 immer vor dem Ausgangssignal der den verzögerten Impuls erzeugenden Schaltungsanordnung 26 zugeführt. Wenn der Kopf 14 bezüglich des Aufzeichnungsträgers 10 einwandfrei ausgerichtet ist, wie Figur 1 zeigt, liefert die Vergleicheranordnung 20 unter Steuerung durch die dabei auftretende Sägezahnsignalamplitude ein Fehlersignal des Wertes Null. Die Vergleicheranordnung 20 liefert außerdem Fehlersignale der entgegengesetzten Polarität bei Lagefehlerverhältnissen, bei denen die Ausgangsimpulse vom Wandler 18 den Ausgangsimpulsen vom Wandler 16 voreilen bzw. nacheilen.

Die Konstruktion der Stellvorrichtung 22 wird vom Typ des Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems abhängen, indem die Einrichtung 12 verwendet wird, im allgemeinen wird es sich jedoch um eine konventionelle Servoeinrichtung handeln. In Systemen, bei denen die Informationsspuren im wesentlichen longitudinal längs der Richtung, in der der bespielte Aufzeichnungsträger läuft, abgetastet werden, kann die Servoeinrichtung die Position des Kopfes 14 relativ zur Longitudxnalrichtung der Spuren positionieren. Eine solche Servoeinrichtung kann ein piezoelektrisches keramisches Biegeelement enthalten, an dem der Kopf 14 angebracht ist. Man kann auch andere Stellvorrichtungen

130035/0441

zur Querverschiebung des Wandlerkopfes bezüglich der Längsrichtung der Spur verwenden. Bei Systemen, in denen die Informationsspuren wendelförmig bezüglich der Laufrichtung des bespielten Aufzeichnungsträgers 10 abgetastet werden, kann die Stellvorrichtung die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kopf 14 und dem bespielten Aufzeichnungsträger 10 beeinflussen. Bei einer solchen Servoeinrichtung kann das Fehlersignal die Drehzahl eines Kapstan-Motors steuern.

Der sparrenförmige Weg der simultanen Information kann in benachbarten, vorteilhafterweise aneinander angrenzenden Spuren untergebracht sein, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, bei der jede Spur separate Information, die im konventionellen Azimutformat aufgezeichnet ist, enthält. Videoinformation wird häufig in diesem Format aufgezeichnet, wobei die Zeilensynchronisiersignale sich an gleichzeitigen Stellen längs jeder Spur befinden. Im Falle einer solchen Videoinformation kann das Lagefehlersignal durch die Vergleicheranordnung 20 proportional zur Phasendifferenz zwischen gleichzeitigen Zeilensynchronisierimpulsen der Videoinformation in den benachbarten Spuren gewonnen werden. Auch digitale Information kann in einem solchen Format aufgezeichnet werden, wobei die Wortsynchronisieranteile dieser Information an gleichen Zeiten entsprechenden Plätzen längs jeder Spur aufgezeichnet sind und das Lagefehlersignal wird dann aus den Wortsynchronisieranteilen in der gleichen Weise erzeugt, wie es oben für die Horizontalsynchronisiersignale der Videoinformation erläutert wurde.

Es bedarf für den Fachmann wohl kaum eines Hinweises, daß sich die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele in der verschiedensten Weise abändern lassen, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Wie Fig. 5 zeigt, können die Wandler 16 und 18 z.B. an getrennten Stellen längs der Wege der Spuren so angeordnet werden, daß die simultane oder periodische Infor-

130035/0441

mation von den beiden Seiten des sparrenförmigen Musters abtasten und die Richtung des sparrenförmigen Musters nicht wichtig ist. Das sparrenförmige Muster kann ferner versetzt sein, wie es inFig. 6 dargestellt ist.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Wandler 16 und 18, falls erforderlich, im Kopf 14 an getrennten Stellen längs des Weges der Spuren so angeordnet sein können,daß die simultane Information von den beiden Seiten des sparrenförmigen Masters nicht gleichzeitig ablesen. Wenn die simultane Information an den Wandlern 16 und 18 nicht gleichzeitig eintrifft, wird eine konventionelle Verzögerungsanordnung zwischen den die voreilende Information ablesenden Wandler (Wandler 16 in Fig. 6) und die Vergleicheranordnung 20 eingeschaltet, um die simultane Information dort gleichzeitig eintreffen ζμ lassen. Die eingeführte Verzögerung kann mit der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 10 oder des Wandlerkopfes 14 veränderbar sein, so daß die Kopfspurlaufregelung gemäß der Erfindung auch dann einwandfrei arbeitet, wenn die Wiedergabeeinrichtung 12 angefahren wird und Aufzeichnungsträger bzw. Kopf auf ihre Betriebsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl hochlaufen.

130035/0 441

eerse

it

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Ausrichten eines Wandlerkopfes bezüglich eines bespielten Aufzeichnungsträgers in einem Wiedergabegerät, wenn simultane Information in einem sparrenförmigen Muster aufgezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß separate Wandler (16,18) derart im Wandlerkopf (14) angeordnet werden, daß die Information bei ordnungsgemäßer Ausrichtung des Wandlerkopfes bezüglich des Aufzeichnungsträgers von beiden Seiten des sparrenförmigen Musters gleichzeitig reproduziert wird;

1 30035/0441

POSTSCHECK MÖNCHEN -MR. 65! 43 - 600

ORfGiM.AL INSPECTED

daß auf einer etwaigen Phasendifferenz zwischen der von den beiden Seiten des sparrenförmigen Musters reproduzierten Information ein Lagefehlersignal erzeugt wird und daß das Lagefehlersignal zur Verringerung der Phasendifferenz verwendet wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Wandlerkopf (14) zwei separate Wandler(16,18) derart angeordnet sind, daß die simultane Information von beiden Seiten des sparrenförmigen Musters gleichzeitig abgelesen wird, wenn der Kopf bezüglich des bespielten Aufzeichnungsträgers (10) richtig ausgerichtet ist; daß eine Vergleicheranordnung (20) zur Erzeugung eines Lagefehlersignals vorgesehen ist, welches einer etwaigen Phasendifferenz zwischen den von den beiden Seiten des sparrenförmigen Musters reproduzierten Informationen proportional ist, vorgesehen ist und daß eine Ausrichtungskorrekturanordnung (22) zur Reduzierung der Phasendifferenz mittels des Fehlersignals vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seite des sparrenförmigen Musterweges durch simultane, in benachbarten Spuren aufgezeichnete Information eines AzimuthaufZeichnungsformats gebildet ist und daß die separaten Wandler (16,18) im Wandlerkopf (14) so angeordnet ist, daß sie die simultane Information von den beiden Seiten des sparrenförmigen Musters gleichzeitig reproduzieren, wenn der Kopf bezüglich der benachbarten Spuren richtig ausgerichtet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Vergleicheranordnung (20) eine Schaltung (24) zum Erzeugen eines Rampensignals unter Steuerung durch die von einem der Wandler

130035/04A1

reproduzierte simultane Information, ferner eine Schaltung

(26) zum Erzeugen eines verzögerten Impulses und der Steuerung durch die von einem anderen der Wandler reproduzierte simultane Information und eine Schaltung zum Erzeugen des Fehlersignals in Abhängigkeit vom Wert des Rampensignals beim Auftreten des verzögerten Impulses enthält,

5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Korrektur anordnung (22) eine Servo-Vorrichtung zum Positionieren des Wandlerkopfes (14) bezüglich der longitudinalen Richtung der Wege auf dem bespielten Aufzeichnungsträger enthält.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturanordnung (22) eine Servo-Vorrichtung zum Verstellen der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Wandlerkopf und dem bespielten Aufzeichnungsträger enthält..

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Spuren Videoinformation enthalten und daß die Vergleicheranordnung (20) das Fehlersignal in Abhängigkeit von der Phasendifferenz erzeugt, die zwischen gleichzeitig auftretenden Horizontalsynchronisier-Anteilen der Videoinformation in den benachbarten Spuren auftritt.

8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicheranordnung (20) digitale, von den benachbarten Spuren reproduzierte Information zugeführt ist und daß die Vergleicheranordnung das Fehlersignal proportional zur Phasendifferenz zwischen entsprechenden Wortsynchronisationsteilen der digitalen Information in den benachbarten Spuren erzeugt.

130035/0441