DE3048880A1

DE3048880A1 - Bandspannungssteuereinrichtung

Info

Publication number: DE3048880A1
Application number: DE19803048880
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Zama Kanagawa Sakamoto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-12-29
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1981-09-17
Also published as: ATA621880A; CH657732A5; DE3048880C2; BR8008548A; AU6562980A; IT1134892B; US4390909A; GB2066987B; JPH0115937B2; FR2472812A1; CA1155540A; GB2066987A; NL8006986A; FR2472812B1; JPS5698735A; AU542185B2; IT8026928A0; AT373710B

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH Ü-800Ö MÜNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN ~ 2> - Steinsdorfstraße 10

Dr.r.r.nat. W. KÖRBER ^ ⁽⁰⁸⁹⁾ *²⁹⁶⁶⁸⁴

Dipl.-I η g. J. SCHMIDT-EVERS 3048880

PATENTANWÄLTE

23. Dezember 19 8o

SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa 6-chome

Shinagawa-ku

TOKYO/JAPAN

BAND SPANNUNGSSTEUEREINRICKTUNG

Die Erfindung betrifft eine Bandspannungssteuer- bzw. -regeleinrichtung bei einem Schrägspur-Videobandgerät und insbesondere eine BandspannungsSteuer- bzw. -regeleinrichtung mit einem Paar von Bandantriebsanordnungen mit jeweils einem Kapstan und einer Andrückwalze/ wodurch ein Bandabschnitt mit geschlossener Schleife gebildet wird.

Die Entwicklung bei einem Schrägspur-Videobandgerät (Schrägspur-VTR) wird seit kurzem erheblich vorwärtsgetrieben. Das Schrägspur-VTR wird immer mehr anstelle des herkömmlichen 4-Kopf-VTR auch im Rundfunk verwendet. Insbesondere ist ein Format für ein 1-inch-Schrägspur-VTR als Typ C durch das SMPTE-Kommitee in den USA normiert worden.

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Der größte Vorteil des Schrägspur-VTR ist, daß ein Teilbild der Videosignale als eine schräge Spur auf einem Magnetband gebildet wird. Durch diesen Vorteil können wiedergegebene Bilder bei Sonderbetriebsarten wie "Stehbild", "Zeitlupe", "Zeitraffer" und "Rückwärts-Zeitlupe" lediglich durch Steuern der Laufgeschwindigkeit und der Richtung des Magnetbandes während der Wiedergabe in dem Schrägspur-VTR erhalten werden.

Es wurde bereits ein Schrägspur-VTR entwickelt, bei dem ein Drehmagnetkopf auf einem ablenkbaren Element wie einer piezokeramisehen Platte befestigt ist, die durch ein Steuersignal auf der Grundlage eines wiedergegebenen Signals zum Ablenken der Lage des Kopfes gesteuert wird. Bei diesem Schrägspur-VTR können Magnetspuren nahezu vollkommen mittels des Drehmagnetkopfes auch bei den Sonderwiedergabebetriebsarten abgetastet werden zum Erreichen eines schutzbandrauschfreien wiedergegebenen Bildes.

Ein Schrägspur-VTR, das mit derartigen Sonderwiedergabefunktionen versehen ist, reicht zum Aufsuchen eines bestimmten Bildes bei beispielsweise dem Edieren (edit_ing oder elektronischer Schnitt) aus. Weiter wurde auch ein Schrägspur-VTR entwickelt, das außerordentlich gute Betriebsfähigkeit bei sehr langsamen Zeitlupenbi.ldern erreicht (vgl. US-PS 4161001). Es wird auch ein Schrägspur-VTR vertrieben, bei dem der Bandlauf abhängig von der Drehzahl einer handbetätigbaren Welle gesteuert werden kann. Nicht nur bei der normalen Zeitlupen-Wiedergabebetriebsart und der Stehbild-Wiedergabebetriebsart sondern auch bei der sogenannten Tast- oder Sprungbetriebsart ("jog mode"), die in der erwähnten üS-Patentschfift erläutert ist, sollten Videosignale von dem Drehmagnetkopf stets stabil wiedergegeben werden. Der Wiedergabezustand der Videosignale ist nahezu durch die Bandspannung auf der Bandfuhrungstrommel bestimmt. Wenn die handbetätigbare

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Welle in dem Sprungsystem frei betätigt wird, wie Anhalten, Anhalten (nach) Zeitlupe und Rückwärts-Zeitlupe (nach) Anhalten (nach) Vorwärts-Zeitlupe, sollte die Bandspannung auf der Bandführungstrommel im richtigen Zustand eingestellt werden. Wenn die Bandspannung nicht im richtigen Zustand eingestellt wird, wird das Wiedergabeausgangssignal von dem Magnetkopf niedrig. Im extremen Fall erfolgt eine Bildverzerrung derart, daß ein wiedergegebenes Bild teilweise ausfällt.

Zur Erläuterung der Erfindung werden zunächst die Bandspanriungen an bestimmten Abschnitten eines Bandweges mit Bezug auf Fig. 1 erläutert, die ein herkömmliches System zeigt.

Bei dem Schrägspur-VTR gemäß Fig. 1 wird das C-Format verwendet. Eine Bandführungstrommelanordnung 1 besteht aus einer oberen drehbaren Trommel und einer unteren stationären Trommel. Ein Videokopf 2 ist auf der oberen drehbaren Trommel befestigt. Ein Magnetband 3 ist schräg über die Umfangsflache der Bandführungstrommel 1 bis zu etwa 340° gewickelt. Das Magnetband 3 erstreckt sich über den Spalt zwischen oberer und unterer Trommel. Gemäß dem C-Format sind ein Synchronkopf für den SYNC-Kanal und ein Löschkopf auf der drehbaren Trommel befestigt. Da sie jedoch keine direkte Beziehung zur vorliegenden Erfindung besitzen, sind sie in Fig. 1 nicht dargestellt.

In der normalen Betriebsart (Wiedergabebetriebsart oder Aufzeichnungsbetriebsart) läuft das Magnetband 3 in der durch einen Pfeil A dargestellten Richtung. Es wird von einer Abwickelspule 4 zugeführt und von einer Aufwickelspule · 5 aufgenommen. Die Bandlaufgeschwindigkeit ist durch eine Kapstaneinrichtung bestimmt, die durch einen Kapstan 6 und eine Andruckwalze 7 gebildet ist. Eine Spannungssteuerbzw, -regeleinrichtung 8, Bandführungen 9 und eine stationäre Hilfskopfeinrichtung 10 einschließlich eines Audio-

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kopfes und eines Steuersignalkopfes sind zwischen der Abwickelspule 4 und der Aufwickelspule 5 angeordnet. Wenn Fernsehsignale des NTSC-Systems zu verarbeiten sind, wird die obere drehbare Trommel der Bandführungsanordnung 1 mit einer Drehzahl von 60 1/s in der durch einen Pfeil B dargestellten Richtung gedreht. Ein Durchhang des Magnetbandes 3, der einigen Zentimetern entspricht, kann durch die Bandspannungsregeleinrichtung 8 kompensiert werden. Die Bandspannung wird so eingestellt, daß sie innerhalb des Bereiches von einigen 10 Gramm bis etwa 100 Gramm ist, mittels der Einrichtung 8. Daher besitzt die Einrichtung 8 eine Pufferwirkung für das Magnetband 3. Die obere Trommel der Bandführungstrommelanordnung 1 wird mit hoher Drehzahl gedreht, derart, daß die Umfangsgeschwindigkeit der oberen Trommel mehr als 20 m/s wird. Die Reibkraft zwischen dem Band 3 und der Bandführungstrommelanordnung 1 wird aufgrund des "Luftfilmeffekts" vernachlässigbar.

Wenn zur einfacheren Erläuterung die vertikale Reaktionskraft auf die obere und die untere Trommel als gleichförmig angenommen wird, ergibt sich die mittlere Bandspannung T (φ)

des Magnetbandes 3 an dem Punkt mit Winkel 4vom Eingang zur Bandführungstrommelanordnung 1 gemäß:

= To χ e 2x 4max

mit To = Bandspannung am Eingang,

μ = Reibungskoeffizient der unteren stationären Trommel, ■0max = gesamter Wickelwinkel.

Die Gleichung (1) trifft ziemlich genau zu, wenn das Magnetband 3 in Vorwärtsrichtung läuft.

Das Verhältnis der Bandspannung beim Winkel 4· zur Bandspannung am Eingang ist in Fig. 2 auf der Grundlage der

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Gleichung (1) dargestellt·, wobei der Reibungskoeffizient μ als Parameter dargestellt ist. In Fig. 2 ist die Beziehung zwischen der Vorwärts-Laufgeschwindigkeit des Magnetbandes 3 und der Drehrichtung der oberen drehbaren Trommel der Bandführungstrommelanordnung 1 weiter in Abwicklung der Bandführungstrommelanordnung 1 dargestellt. Beispielsweise ergibt sich bei einem Reibungskoeffizienten μ=0,3 aus Fig. 3 , daß die Bandspannung am Austritt der Bandführungstrommelanordnung 1 das 2,56fache der Bandspannung am Eingang zur Bandführungstrommelanordnung 1 ist. In Wirklichkeit werden weiter eine Reibung aufgrund von Luftviskosität und Reibungen an Führungen 9 weiter auf
das Bandlaufsystem gemäß Fig. 1 ausgeübt. Folglich ist
die Bandspannung an der Kapstaneinrichtung das 3 bis 4-fache der Bandspannung am Eingang zur Bandführungstrommelanordnung 1 .

Im folgenden wird die Sprungbetriebsart des VTR mit dem erläuterten Bandlaufsystem erläutert. Wenn das Magnetband 3 in Vorwärtsrichtung durch die Kapstaneinrichtung angetrieben wird, wird es von der Abwickelspule 4 abgewickelt. Wenn eine Bandspannung Ta an der Bandspannungsregeleinrichtung 8 70 bis 80 Gramm beträgt, beträgt die Bandspannung Tb am Eingang zur Bandführungstrommelanordnung 1 etwa 100 Gramm, die Bandspannung Tc am Ausgang der Bandführungstrommelanordnung 1 200 bis 250 Gramm und die Bandspannung Td unmittelbar vor der Kapstaneinrichtung 350 bis 400 Gramm. Solange das Magnetband 3 in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, sind die obigen Beziehungen
zwischen den Bandspannungen Ta, Tb, Tc und Td nahezu unabhängig von der Bandlaufgeschwindigkeit. Wenn jedoch
einmal der Lauf des Magnetbandes 3 bei der Sprung-Bandlaufsteuerung angehalten wird, trifft die oben erläuterte Bandspannungsverteilung nicht mehr zu. Wenn der Lauf des Magnetbandes 3 angehalten wird, wird der Gradient der
Bandspannungsverteilung von Ta -^Tb -^-Tc ->Td sehr schnell

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gelöst und ändert sich auch durch externe Vibrationen. Eine derartige SpannungsSchwankung hat Einfluß auf den Berührungszustand zwischen dem Magnetband 3 und dem Videokopf 2, der auf der oberen drehbaren Trommel befestigt ist. Die Wiedergabecharakteristiken werden gestört. Die Spurfolgefähigkeit des ablenkbaren Elementes, das den Videokopf trägt, wird ebenfalls gestört.

Wenn das Magnethand 3 plötzlich aus langsamer Geschwindigkeit oder normaler Vorwärtsgeschwindigkeit angehalten wird, folgt der Kapstan 6 relativ leicht diesem Anhalten. Jedoch besitzt die Abwickelspulenanordnung einschließlich der Abwickelspule 4 üblicherweise große Tr^.aheit und ist das Rückwärtsdrehmoment nicht so groß. Folglich hängt im schlimmsten Fall das Magnetband 3 augenblicklich in den Bandlaufweg hinein und wird die Wiedergabe unmöglich.

Um den erläuterten Übergangs-Durchhang zu vermeiden, ist ein Spannungsdetektor in der Spannungsregeleinrichtung 8 für Rückkopplungs-Steuerung, d.h. zum Regeln der Abwickelspule 4 vorgesehen, um die Bandspannung konstant zu halten. Weiter ist der Hub der Spannungsregeleinrichtung 8 relativ groß ausgelegt, um den Übergangs-Durchhang des Magnetbandes 3 zur Pufferung zu absorbieren. Jedoch kann das Problem der schnellen Änderung der Spannungsverteilung beim Anhalten des Magnetbandes 3 dadurch nicht überwunden werden. Vielmehr stört im Gegenteil die Pufferfunktion der Spannungsregeleinrichtung 8 die Spannungsverteilung. Wenn das Magnetband 3 angehalten wird, werden die Bandspannungen an den jeweiligen Teilen gleichförmig durch die Puffunktion der Spannungsregeleinrichtung 8 gelöst. Die Wiedergabecharakteristiken werden durch das Lösen der Spannung gestört.

Im folgenden wird der Fall des Rückwärtslaufes des Magnetbandes 3 erläutert. Da der Bandlaufweg gemäß Fig. 1 ur-

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sprünglich unter Bezugnahme des Vorwärtslaufs des Magnetbandes 3 ausgelegt worden ist, treten weiter verschiedene Probleme beim Rückwärtslauf des Magnetbandes 3 auf.

Beim Rückwärtslauf des Magnetbandes 3 ergibt sich die Spannungsverteilung T¹ {&■) um die Bandführungstrommel 1 gemäß:

χ e ^2xÖraax (2).

Das aus der Gleichung (2) berechnete Spannungsverhältnis ist in Fig. 3 dargestellt , wobei μ als Parameter gewählt ist. Wie sich aus dem Vergleich der Fig. 2 und 3 ergibt, sind die Spannungsverhältnisse an der Austrittsseite der Bandführungstrommel 1 beim Vorwärtslauf und beim Rückwärtslauf des Magnetbandes 3 nahezu gleich. Jedoch unterscheiden sich die Gradienten der Spannungsverhältniskurven voneinander. Der Unterschied beruht darauf, daß das VTR gemäß Fig. 1 eine Bauart mit oberer drehbarer Trommel aufweist.

Wie sich weiter aus Fig. 3 ergibt, entspricht im Rück-

„ . . _ , „ ., die Bandspannung_,. ....... -,

wärtslauf des Magnetbandes 3 ein der Eintrittsseite der Bandführungstrommel 1 dem Wert Tc in Fig. 1, während die Bandspannung an der Austrittsseite der Bandführungstrommel 1 dem Wert Tb in Fig. 1 entspricht.

In dem Augenblick, in dem die Laufrichtung des Magnetbandes 3 von der Vorwärtsrichtung zur Rückwärtsrichtung umgeschaltet wird, werden die Bandspannungen Ta, Tb, Tc und Td in dem Bandlaufsystem nur durch die Spannungsregeleinrichtung 8 bestimmt. Wenn die Bandspannung Ta 70 bis 80 Gramm beträgt, werden die Bandspannungen Tb, Tc und Td auf 50 bis 60 Gramm, bzw. 20 bis 30 Gramm bzw. 15 bis 20 Gramm verringert.

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Zur Verhinderung der Spannungserniedrigung wird angenommen, daß der Bezugswert der Spannungsregeleinrichtunq 8 zum Steuern der Abwickelspulenbefestigung gleichzeitig mit dem Umschalten der Bandrichtung umgeändert werden muß. Jedoch kann ein schnelles Ansprechverhalten nicht erreicht werden, wegen der Pufferfunktion der Bandsnannunqsregeleinrichtung 8. Beispielsweise kann der größte Teil der Betriebsfähigkeit des erwähnten Sprung-Systems in diesem Fall nicht durchgeführt werden.

Das erwähnte Problem tritt nicht nur bei dem Sprung-System auf, sondern auch bei dem Übergangs-Banddurchhang bei der Bandlaufänderung zwischen Anhalten und Laufen. Das Problem der Ansprechcharakteristik beim Übergang ist derzeit für Sonderwiedergabebetriebsarten bei Schrägspur-VTRs mit einer einzigen Kapstaneinrichtung noch nicht gelöst.

Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Überwindung der erwähnten Nachteile, ein neuartiges Bandspannungsregelsystem für ein Schrägspur-VTR anzugeben, mit dem die erforderlichen Spannungswerte erreichbar sind.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird bei einer Magnetbandwiedergabevorrichtung, bei der ein Magnetband über die ümfangsflache einer Bandführungstrommel gewickelt ist, eine Kapstaneinrichtung an der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Bandführungstrommel vorgesehen, und wird der Lauf des Magnetbandes beim Anhalten in der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung gesteuert bzw. geregelt, wobei die Antriebsausmaße der Kapstaneinrichtungen abhängig von der Bandspannung innerhalb der geschlossenen Bandschleife , die durch die Kapstaneinrichtungen gebildet sind, dem Anhältzustand des Magnetbandes und den Laufrichtungen des Magnetbandes verschieden sind.

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Die Erfindung gibt also ein Bandspannungsregelsystem in einem Schrägspur-VTR mit einem Kapstan-Paar an. Weiter gibt die Erfindung ein neuartiges Bandspannungsregelsystem an , bei dem in einem Videobandgerät mit geschlossener Bandschleife einschließlich Kapstan-Andrückwalzen-Anordnungen an Eingangs- und Ausgangsseite einer Kopftrommelanordnung die Bandspannung innerhalb der geschlossenen Bandschleife, die sich durch den Antrieb des Bandes ändert, gemessen wird, und Steuerimpulse einem der Kapstanmotore zur Steuerung der Bandspannung bezüglich dem Soll-Wert zugeführt werden.

Die Erfindung gibt also ein Paar von Bandantriebsanordnungen an, deren jede einen Kapstan und eine Andrückwalze aufweist, und das auf einem Bandweg eines Schrägspur-Videobandgerätes zum Erreichen eines Bandabschnittes mit geschlossener Schleife angeordnet ist, in dem eine Drehkopfanordnung angeordnet ist. Eine Bandspannung innerhalb der geschlossenen Schleife wird gemessen, und durch Zuführen geeigneter Antriebsimpulse zum entsprechenden Kapstanmotor wird ein richtiger Kopf/Band-Kontaktdruck trotz irgendwelcher Bandbewegungen während der Wiedergabebetriebsart erhalten.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in Aufsicht ein Bandlaufsystem bei einem herkömmlichen VTR,

Fig. 2 eine Darstellung der Bandspannungscharakteristiken beim Vorwärtslauf des Bandes gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung der Bandspannungscharakteristiken beim Rückwärtslauf des Bandes in Fig. 1,

Fig. 4 in Aufsicht ein Bandlaufsystem eines VTR, bei dem die Erfindung angewendet ist,

Fi.g 5 ein Schaltbild einer Steuerschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

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Pig. 6 ein Schaltbild von Einzelheiten der Impulssteuerschaltung gemäß Fig. 5/

Fig. 7 eine Darstellung der Beziehung zwischen dem Bandlaufzustand und der Spannung zur Erläuterung der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 8 eine Tabelle mit Werten, die in Speichern gemäß Fig. 5 gespeichert sind.

Ein herkömmliches Schrägspur-VTR und die beim Vorwärtslauf und Rückwärtslauf entstehenden Probleme wurden anhand der Fig. 1 bis 3 bereits erläutert.

Fig. 4 zeigt ein Schrägspur-VTR mit doppeltem Kapstan gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das C-Format verwendet ist. Teile in Fig. 4, die solchen in Fig. 1 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei eine neuerliche Erläuterung nicht erforderlich erscheint. Gemäß Fig. 4 ist eine 2. Kapstaneinrichtung an der Seite der Abwickelspule 4 vorgesehen, die einen Kapstan 11 und eine Andrückwalze 12 enthält. Daher ist ein Paar von Kapstaneinrichtungen beiderseits der Bandführungstrommel 1 im VTR dieses Ausführungsbeispiels zur Bildung eines sogenannten Systems mit geschlossener Schleife vorgesehen. In der geschlossenen Bandschleife sind ein Bandspannungsdetektor 13 und ein Auslenkarm 14 zum Absorbieren geringen Banddurchhangs vorgesehen. Bei dem VTR gemäß Fig. sind Antriebsmotore mit der Abwickelspule 4/der Aufwickelspule 5, der Bandführungstrommel 1 und den Kapstans 6 und 11 verbunden. Da die Erfindung jedoch nur mit Bezug auf die Steuerung der Kapstans 6 und 11 erläutert wird, sind lediglich Antriebsmotore für die Kapstans 6 und 11 in Fig. 4 dargestellt. Der Kapstan 11 wird durch einen Kapstanmotor 15 angetrieben und der Kapstan 6 wird durch einen Kapstanmotor 16 angetrieben.Die Kapstanmotore 15 und 16 werden mittels einer Steuerschaltung gemäß Fig. 5 gesteuert bzw. geregelt.

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Die Sprungsystemsteuerung wird mit Bezug auf Fig. 5 näher erläutert. Jedoch ist die Steuerschaltung gemäß Fig. 5 auf andere Bandlaufbetriebsarten anwendbar. In Fig. 5 ist eine Suchwählscheibe 20 an einer Betriebstafel des VTR befestigt und wird von Hand durch einen Bediener gedreht. In der Sprung-Betriebsart kann die Förderung des Magnetbandes 3 durch die Suchwählscheibe 20 in der gleichen Weise gesteuert werden als ob die Spule direkt vom Bediener von Hand gedreht werden würde. Eine Schlitzscheibe 21 ist direkt mit der Suchwählscheibe 20 verbunden. Beispielsweise sind 60 Schlitze mit gleichen Winkelabständen im Umfang der Schlitzscheibe 21 ausgebildet. Zwei Fotodetektoren 22, 23 sind so am Umfang der Schlitzscheibe 21 angeordnet, daß Ausgangssignale, die sich voneinander in der Phase, beispielsweise um 90°, unterscheide^von den Fotodetektoren 22 und 23 erzeugt werden. Die Ausgangssignale der Fotodetektoren 22 und 23 werden Schmitt-Schaltungen 24 bzw. 25 zugeführt und werden dadurch zu Impulsen signal^geformt. Die Impulse von den Schmitt-Schaltungen 24 und 25 werden dem D-Eingang eines D-Flipflops 26 bzw. dessen T-Eingang zugeführt. Das Ausgangssignal des D-Flipflops 26 gibt die Drehrichtung der Suchwählscheibe 20 wieder und wird einer Impulssteuerschaltung 27 zugeführt. Weiter werden auch das Ausgangssignal der Schmitt-Schaltung 24 oder 25, die das Ausgangssignal des Fotodetektors 22 oder 23 empfängt, das im folgenden Suchtakt genannt wird, und das Ausgangssignal des Bandspannungsdetektors 13 ebenfalls der Impulssteuerschaltung 27 zugeführt. Einzelheiten der Impulssteuerschaltung 27 werden weiter unten mit Bezug auf Fig. 6 erläutert. Ein aufwickelseitiger Ansteuertakt und ein abwickelseitiger Ansteuertakt werden von der Impulssteuerschaltung 27 erhalten und werden einer aufwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 28 und einer abwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 29 zugeführt. Das Ausgangssignal der aufwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 28 wird

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dem aufwickelseitigen Kapstanmotor 16 auf Seiten der Aufwickelspule 5 zugeführt, während das Ausgangssignal der abwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 29 dem abwickelseitigen Kapstanmotor 15 auf Seiten der Abwickelspule 4 zugeführt,wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind die Kapstanmotoren 15 und 16 Dreiphasenwechselstrommotoren.

Ein Modulo-30-Zweirichtungszähler 30 ist in der aufwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 28 vorgesehen. Der aufwickelseitige Antriebstakt wird einem Taktanschluß CK
des Modulo-30-Zweirichtungszählers 30 zugeführt. Das Ausgangssignal des D-Flipflops 26 wird auch einem U/D-Anschluß des Modulo-30-Zweirichtungszählers 30 zugeführt. Das Ausgangssignal des ZweirichtungsZählers 30 wird Lesespeichern 31, 32, 33 5-Bit-Parallel zugeführt. Die Festwert- oder Lesespeicher 31, 32, 33 sind die Digitalspeicher, in
denen Werte, die den Amplituden der dreiphasigen Sinuswellen entsprechen, so programmiert sind, daß eine entsprechende Impulsbreitenmodulationswelle abhängig vom
Ausgangssignal des Zählers 30 erreicht wird. Die Inhalte der Speicher 31, 32, 33 unterscheiden sich in der Phase um 120°. Die Phasendifferenz von 120° entspricht 10 der aufwickelseitigen Antriebstaktimpulsen, die dem Zähler
30 zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Speicher
31, 32 und 33 werden einem Modulo-64-Schieberegister 34, 35 bzw. 36 zur Bildung veränderbarer Impulsbreiten zugeführt. Ein Oszillator 37 ist mit jeweiligen Taktanschlüssen CK der Schieberegister 34, 35 und 36 verbunden. Der Oszillator 37 erzeugt Taktimpulse von etwa 500 kHz. Das Ausgangssignal des Oszillators 37 wird weiter einem Frequenzteiler-Zähler 38 zugeführt. Das Ausgangssignal des Frequenzteiler-Zählers 38 wird jeweiligen Rücksetzanschlüssen R der Schieberegister 34, 35 und 36 zugeführt. Die
Ausgangssignale der Schieberegister 34, 35, 36 werden

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über schaltende Leistungsverstärker 39, 40, 41 Anschlußpunkten 42, 43 und 44 von im Dreieck geschalteten Motorwicklungen des Kapstanmotors 16 zugeführt. Die Motore 16 und 15 sind achtpolige Dreiphasen-Hysteresismotoren.

Im folgenden wird der Betrieb der erläuterten aufwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 28 mit Bezug auf Fig. näher erläutert.

Wenn die jeweiligen Phasen der Antriebssignale, die dem Kapstanmotor 16 zugeführt werden, mit A, B und C bezeichnet sind, ergeben sich die der Α-Phase, der B-Phase und der C-Phase zugeführten Ausgangssignale gemäß:

A = -1 + -1 cos (12° χ n) (3)

+ -1
^{33 =} \ ⁺ 1 ^{cos (12}° ^{x n} " 120°) (4)

^{c =} 1 ⁺ 1 ^{cos (12}° ^{x n} ~ ²⁴°^O)

wobei η den Zählwert des Zählers 30 wiedergibt, der sich zwischen 0 und 29 ändert.Berechnete Werte für die jeweiligen Zahlen η sind in den oberen Zeilen der entsprechenden Zeilen für die Α-Phase, die B-Phase und die C-Phase in Fig. 8 angegeben, während angenäherte Werte für die jeweiligen Zahlen für η in den unteren Zeilen der jeweiligen Zeilen für Α-Phase, B-Phase, C-Phase in Fig. 8 wiedergegeben sind. Die Nenner der angenäherten Werte in den unteren Zeilen geben Werte wieder, die in den Lesespeichern 31, 32 und 33 gespeichert sind.

Wenn das Teilungsverhältnis des Zählers 38 "64" beträgt, ist das Ausgangssignal des Schieberegisters 34 stets "1" bei n=0, da die Anzahl der Stufen des Schieberegisters "64" beträgt. Jedoch ist in der B-Phase "16" in dem Lesespeicher 32 bei n=0 gespeichert. Folglich ist das Ausgangs-

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signal des Schieberegisters 35 auf "1" während einer Zeit, die 16 der 6 4 Taktsignale des Oszillators 37 entspricht und auf "0" während der Zeit, die den Übrigen der 64 Taktsignalen des Oszillators 37 entspricht. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 36 für die C-Phase ist gleich dem des Schieberegisters 35 für die B-Phase. Der Drehwinkel des Motors 16 ist durch die Vektor-Zusammensetzung oder -summe der Werte "64", "16"/ "16" der A-, der B- und der C-Phasen bestimmt. Ein Durchlauf des Zählers 30 entspricht 360 elektrischen Winkelgraden. Die Richtung der Vektor-Summe, die dem abwickelseitigen Kapstanmotor 16 zugeführt wird, ändert sich in der Folge alle 12 elektrischen Winkelgraden. Die Drehrichtung der lektor-Summe ist durch die Zählrichtung des Zählers 30 bestimmt. Das Frequenzteilungsverhältnis des Zählers 38 ist durch das Ausgangssignal eines Impulsbreitendetektors 45 bestimmt. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt es 1/64, 1/128 oder 1/256. Die Impulsbreite der Impulse von der Schmitt-Schaltung 25 wird durch den Impulsbreitendetektor 45 erfaßt und wird in eine von drei Bereichen klassifiziert. Wenn beispielsweise die Suchwählscheibe 20 mit einer Drehzahl gedreht wird, die zwischen Null und der halben normalen Laufgeschwindigkeit des Magnetbandes 3 entspricht, ist das Frequenzteilungsverhältnis 1/256. Wenn die Suchwählscheibe 20 mit einer Drehzahl gedreht wird, die der halben bis 1,5-fachen normalen Laufgeschwindigkeit des Magnetbandes 3 entspricht, ist das Frequenzteilungsverhältnis 1/128. Wenn die Suchwählscheibe 20 mit einer Drehzahl gedreht wird, die mehr als dem 1,5-fachen der normalen Laufgeschwindigkeit des Magnetbandes 3 entspricht, ist das Frequenzteilungsverhältnis 1/64. Der Motor 16 ist so gesteuert, daß sich der Motorantriebsstrom nicht so stark ändert trotz Änderung der Motorantriebsfrequenz. Das Frequenzteilungsverhältnis ist

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für die verschiedenen Phasen gleich. Die Richtung der Vektor-Summe ist daher konstant. Die Änderung des Absolutwertes des Vektors hat keinen Einfluß auf die Steuerung des Drehwinkels des Motors. Die Schieberegister 34, 35 und 36 bewirken eine Art von D/A-Umsetzung bei diesem Ausführungsbeispiel, jedoch ist ein üblicher D/A-Umsetzer auch anwendbar. Zur Steuerung des Absolutwertes der Ansteuerbzw. Antriebsspannung kann die Ansteuerspannung zu den schaltenden Leistungsverstärkern 39, 40 und 41 gesteuert werden anstelle der Verwendung des Frequenzteiler-Zählers 38.

Wenn auch lediglich dieaufwickelseitige Kapstanantrieb schaltung 28 erläutert worden ist, so entspricht die abwickelseitige Kapstanansteuerschaltung 29 der aufwickelseitigen Kapstanantrieb-schaltung 28 in sowohl Aufbau als auch Wirkungsweise.

Im folgenden wird die Impulsstaierschaltung 27 mit Bezug auf Fig. 6 näher erläutert.

Das Ausgangssignal des Bandspannungsdetektors 13 wird Bereichseinstellschaltungen 50, 51, 52 und 53 zugeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt, wenn die Bandspannung unter 160 Gramm liegt, die Bereichseinstellschaltung 50 ein Ausgangssignal "1", wobei dann,wenn die

ist
Bandspannung über 160 Gramm deren Ausgangssignal "0" ist. In gleicher Weise erzeugen,wenn die Bandspannungen über 115 Gramm, über 240 Gramm und unter 65 Gramm liegen, die Bereichseinstellschaltungen 51, 52 bzw. 53 Ausgangssignale "1". Die mit der Drehung der Suchwählscheibe 20 von der Schmitt-Schaltung 25 erzeugten Impulse werden- einem monostabilen Multivibrator 54 (MM) und einer Impulsbreiten-Detektorschaltung 55 zugeführt. Diese Impulse werden im folgenden Sprungtaktimpulse (oder "Jog-Taktimpulse") genannt. Der monostabile Multivibrator 54 erzeugt

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Impulse mit einer Breite von 0,3 ms synchron zu dem Sprungtaktimpuls. Die Impulsbreiten-Detektorschaltung 55 erfaßt, daß das Intervall des Sprungfeaktimpulses länger als 0/2 s ist. Wenn das Intervall des Sprungtaktimpulses länger als 0,2 s ist, arbeitet die Impulssteuerschaltung 27 gemäß Fig. 6 als "Anhalte-Betriebsart". Ein Hilfstaktgenerator 56 ist so vorgesehen, daß die Bandspannung selbst während der Anhalte-Betriebsart gesteuert wird_/und erzeugt Hilfstaktimpulse mit einem Intervall von 0,3 s. Ein UND-Glied 57 und ein ODER-Glied 58 sind so angeordnet, daß der Hilfstaktgenerator 56 zu arbeiten beginnt, wenn die Bandspannung niedriger als 65 Gramm oder mehr als 240 Gramm während der Anhalte-Betriebsart ist. Ausgangssignale des Hilfstaktgenerators 56 und des monostabilen Multivibrators 54 werden über ein ODER-Giied 59 monostabilen Multivibratoren 60, 61 zugeführt, die reihengeschaltet sind. Der monstabile Multivibrator 60 bewirkt die Bestimmung einer Periode zur Abtaststeuerung des Impulses vom ODER-Glied 59, der im folgenden Antriebstaktsignal genannt wird. Die Periode beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel 0,3 s. Der monostabile Multivibrator 61 bewirkt die Umsetzung des Antriebstaktsignals in einen Abtasttakt mit 0,3 ms. Die Impulsbreite des Hilfstaktimpulses von dem Hilfstaktgenerator 56 beträgt 0,3 ms.

Das Ausgangssignal des D-Flipflops 26, das die Drehrichtung der Suchwählscheibe 20 wiedergibt,wird Schaltern 62 und 63 zugeführt. Wenn das Magnetband 3 in Vorwärtsrichtung gefördert wird, sind die bewegbaren Kontakte zu F-Kontakten in den Schaltern 62 und 63 umgeschaltet. Wenn das Magnetband 3 in Rückwärtsrichtung gefördert wird, sind die bewegbaren Kontakte in den Schaltern 62 und 63 zu R-Kontakten umgeschaltet. Auf diese Weise werden die Bandspannungsbereiche durch die Schalter 62 und 63 umgeschaltet. Das Ausgangssignal des Schalters 62 wird einem NAND-Glied 64 zugeführt. Wenn die Bandspannung

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jenseits des vorgegebenen Bereiches ist, wird das Abtasttaktsignal von dem NAND-Glied 64 zu einem weiteren NAND-Glied 66 geführt. Das Antriebstaktsignal von dem ODER-Glied 59 wird über das NAND-Glied 66 abgetastet und als aufwickelseitiges Antriebstaktsignal der aufwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 28 zugeführt. NAND-Glieder 65 und 67 sind so angeordnet, daß sie die gleiche Wirkungsweise wie die NAND-Glieder 64 und 66 durchführen. Das abwickelseitige Ansteuertaktsignal wird von dem NAND-Glied 67 zur abwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 29 geführt. Der monostabile Multivibrator 61 ist mit dem Ausgangssignal des ODER-Glied 59 synchronisiert' und damit mit dem Hilfstaktimpuls des Hilfstaktgenerators 56.

Im folgenden wird die Betriebsweise der erläuterten Schaltungen erläutert.

Die Schlitzscheibe 21 mit 60 Schlitzen wird mit der Such-

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wählscheibe gedreht. Das die Drehrichtung der Suchwählscheibe 20 wiedergebende Ausgangssignal wird von dem D-Flipflop 26 erhalten und das Sprungtaktsignal wird von der Schmitt-Schaltung 25 erhalten. Im Grunde nach werden die Kapstanmotore 6 und 11 schrittweise um den gleichen Drehwinkel abhängig von dem Sprungtaktsignal angetrieben. Die Kapstanmotore 15 und 15 sind achtpolige Motore gleicher Bauart. Die Motore 15 und 16 werden um 2 mal 360 Winkelgrade gedreht bei einer Umdrehung der Suchwählscheibe 20 und werden mechanisch um eine halbe Umdrehung bei einer Umdrehung der Suchwählscheibe 20 gedreht. Das heißt, die Kapstans 6 und 11 werden um 3° pro einem Schlitz gedreht. Der Wert von 3° ist aus der Auflöseleistung bestimmt, die für die Feinsteuerung bzw. -regelung der Bandspannung innerhalb der geschlossenen Bandschleife erforderlich ist. übliche dreiphasige mehrpolige Motoren können nicht mit der erforderlichen Auf-

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lösungsleistung schrittweise angetrieben werden. Polglich sind die Kapstanantriebsschaltungen 28 und 2.9 zum Erreichen des schrittweisen Antriebes mit der Auflftsungsleistung von 3° vorgesehen. Eine Umdrehung in elektrischen Winkelgraden ist in 30 Teile unterteilt. Die Spannungen, die den Sinuswellen von sin(12° χ η), sin(12° χ η - 120°) und sin(12° χ η - 240°) entsprechen, werden in Form von Impulsbreiten moduliert. Die dreiphasige Vektor-Summe wird schrittweise gedreht mit einem Schrittwinkel von 12°.

Ohne Wirkung der Impulssteuerschaltung 27 sind die schrittweisen Drehwinkel der Kapstans 6 und 11 zueinander gleich zum Transportieren oder Fördern des Magnetbandes 3 um die gleiche Länge in die gleiche Richtung. Wenn das Magnetband 3 während einer kurzen Zeit angetrieben wird, ändert sich die Länge des Magnetbandes 3 innerhalb der geschlossenen Bandschleife nicht. Folglich tritt ein Durchhang des Magnetbandes 3 oder eine außergewöhnliche Spannung des Magnetbandes 3 nicht auf.

Jedoch ist , selbst wenn kein Fehler in den Durchmessern der Kapstans 6 und 11 auftritt, das Spannungsverhältnis von der Eingangsseite zur Ausgangsseite in der Kapstaneinrichtung voneinander verschieden, weshalb eine LaUfgeschwindigkeitsdifferenz aufgrund des sog. Kriech-Schlupfes auftritt, der in Relation zur Elastizität des Magnetbandes 3 auftritt. Folglich ändert sich, wenn das Magnetband 3 während einer langen Zeit angetrieben wird, die Bandspannung innerhalb der geschlossenen Bandschleife allmählich. Und selbst wenn die Bandlängen innerhalb der geschlossenen Schleife zueinander gleich sind in der Vorwärtslaufrichtung und der Rückwärtslaufrichtung ändert sich die Spannung sehr schnell beim Umschalten der Laufrichtung, da sich die Richtung der Reibungskraft ändert. Eine derartige Änderung der Bandspannung innerhalb der

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geschlossenen Schleife wird durch die Impulssteuerschaltung 27 gemäß Fig. 6 kompensiert.

Im folgenden werden die Steuerbedingungen für die Bandspannung abhängig von den jeweiligen Bandlaufbetriebsarten mit Bezug auf Fig. 1 näher erläutert.

Es wird angenommen, daß die Spannung des Magnetbandes 3 weniger als 65 Gramm im Anhalte-Zustand beträgt. Dieser Zustand ist mit (T) in Fig. 7 bezeichnet. Bei diesem Zustand wird die Suchwählscheibe 20 in Vorwärtsrichtung gedreht. Das Antriebstaktsignal wird als das abwickelseitige Antriebstaktsignal von NAND-Glied 67 herausgeführt, während es als das aufwickelseitige Antriebstaktsignal von dem NAND-Glied 66 herausgeführt wird. Ein Impuls des Antriebstaktsignals wird von dem abwickelseitigen Antriebstaktsignal beseitigt. Die Bandspannung wird augenblicklich in den Bereich von 65 bis 115 Gramm gebracht. Dieser Zustand ist mit @ in Fig. 7 bezeichnet. Das gleiche Antriebstaktsignal wird der aufwickelseitigen Kapstanschaltung 28 und der abwickelseitigen Kapstanschaltung 29 innerhalb des Bereiches von 65 bis 115 Gramm zugeführt. Wenn die Bandspannung weniger als 65 Gramm wird, wie gemäß (3) in Fig. 7, wird ein Impuls des Antriebstaktsignals von dem abwickelseitigen Antriebstaktsignal beseitigt.

Wie bereits erläutert, wird ein Impuls alle 0,3 s herausgeführt. Folglich können die Kapstanmotore 15 und 16 nicht übermäßig gesteuert werden. Die Änderung der Bandspannung durch einen Impuls des Antriebstaktsignals wird durch den Auslenkwert oder die reziproke Steifigkeit des Bandes zwischen den Kapstans 6 und 11 und den Schrittwinkel bestimmt. Wenn der Durchmesser des Kapstans 8 mm beträgt, wird ein Längsabschnitt von 0,21 mm des Magnetbandes 3 durch einen Impuls des Antriebstaktsignals

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gefordert. Entsprechend ist die reziproke Bandsteifigkeit so ausgelegt, daß sie etwa die Hälfte von SO Gramm (115-65=50 Gramm) beträgt. Dies wird durch den Auslenkhebel 14 erreicht. Wenn das Magnetband 3 sehr langsam gefördert wird, besteht kein Problem bei der korrigierenden Steuerung bzw. Regelung. Wenn jedoch das Magnetband 3 mit erheblicher Geschwindigkeit gefördert wird, ist die Taktsignalperiode sehr kurz und kann der Korrekturbetrieb sehr leicht unstabil werden. Folglich wird das Steuerintervall länger als 0,3 s mittels des monostabilen Multivibrators 60 gemacht.

Wenn die Suchwählscheibe 20 aus dem Zustand (2) in Fig. angehalten wird, nimmt der Gradient der Spannungsverteilung ab, weshalb die Spannung am Spannungsdetektor 13 wie gemäß ^) in Fig. 7 ansteigt. Wenn die Spannung jenseits des Bereiches von 65 bis 240 Gramm ist, wird einer der Kapstanmotore 15 und 16 so angetrieben, daß sie zwangsweise in den Bereich von 65 bis 240 Gramm gebracht wird mittels des Hilfstaktsignals von dem Hilfstaktgenerator 56. Die Korrektur wird mit Bezug auf die Bandlaufgeschwindigkeit vor dem Anhalten durchgeführt. Wenn der Anhaltebetrieb langsam erreicht wird, erfolgt die Korrektur ein wenig nach dem Anhalten. Wenn jedoch der Anhaltebetrieb sehr schnell durchgeführt wird, wird die Korrektur nach dem Anhalten wirksam durchgeführt.

Jedoch hat, wenn einmal der Anhaltezustand stabil wird, das Spannungssteuer- bzw. Regelsystem sehr große Hysterese und einen Unbeweglichkeitsbereich aufgrund der Richtungseigenschaft der Bandreibungskraft. Folglich muß der Anhalte-Korrekturbereich einen größeren Totbereich besitzen als der Korrekturbereich während des Bandlaufs. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Totbereich 65 bis 240 Gramm. Folglich wird der Kapstan kaum zur Korrektur nach dem Anhalten gedreht.

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AIs folgendes wird der Fall erläutert, bei dem die Suchwählscheibe 20 in Rückwärtsrichtung aus dem Anhalte--Zustand gedreht wird. Es wird angenommen, daß die Spannung größer wird als 240 Gramn^wie bei (6) in Fig. 7 dargestellt, beispielsweise aufgrund des Ausgleichszustandes beim Beginn. Die abwickelseitirren A.ntriebsimpulse, bei denen eines der Antriebstaktsignale beseitigt ist, werden der abwickelseitigen Kapstanantriebsschaltung 29 zugeführrt.Die Länge des Bandes innerhalb der Schleife wird erhöht und die Spannung wird niedriger als 240 Gramm wie gemäß £7) in Fig. 7. Danach ändert sich die Spannung nicht mehr stark mit der Geschwindigkeitsänderung. Wenn die Spannung niedriger als 160 Gramm wird, wie gemäß (8) in Fig. 7, einige Zeit nach dem Start arbeitet die Taktsteuerschaltung 27 so, daß ein Impuls des Antriebstaktsignals von dem aufwickelseitigen Antriebstaktsignal beseitigt wird.

Es wird der Fall betrachtet, bei dem das Band aus dem Rückwärtslauf angehalten wird. Wenn die Spannung größer als 240 Gramm beim Anhalten wird, wie gemäß MJp in Fig. 7 wird ein Impuls von dem NAND-Glied 66 zum Verringern der Spannung erzeugt wie gemäß Qj) in Fig. Die Spannungsverteilung wird gelöst.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist am Spannungsdetektor 13 die Spannung für den Vorwärtslauf innerhalb des Bereiches von 65 bis 115 Gramm, ist die Spannung für den Rückwärtslauf innerhalb des Bereiches von 160 bis 240 Gramm und ist die Spannung für das Anhalten innerhalb eines Bereiches von 65 bis 240 Gramm erweitert.

Wie erläutert, sind gemäß der Erfindung die Wiedergaben bei den besonderen Geschwindigkeiten bei dem Schrägspur-VTR außerordentlich gut durchführbar, und sie werden ohne Störungen oder Verzerrung des wiedergegebenen Bildes erreicht. Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel wird ein Synchron-Wechselstrommotor für den Kapstan

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verwendet. Jedoch kann auch ein Gleichstrommotor verwendet werden. In diesem Fall wird ein Geschwindigkeitseinheits-Antriebsimpuls pro Zeiteinheit dem Gleichstrommotor zugeführt und wird die erläuterte Steuerung bzw. Regelung bewirkt. Weiter ist die Erfiridung nicht nur bei dem Sprungsystem anwendbar sondern auch bei einem Steuerbzw. Regelsystem, bei dem ein Geschwindigkeitsbestimmungsverfahren oder "joy stick"-Verfahren verwendet wird. In diesem Fall wird ein Geschwindigkeitsimpulsgenerator entsprechend der bezeichneten Geschwindigkeit vorgesehen zur einfachen Verbindung mit dem System der Erfindung.

Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen möglich.

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Claims

ANSPRÜCHE

.J Magnetbandwiedergabevorrichtung, bei der ein Magnetband über die ümfangsflache einer Bandführunqstrommel gewickelt ist, Kapstaneinrichtungen an der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Bandfführungstrommel vorgesehen sind und der Lauf des Magnetbandes für das Anhalten, die Vorwärtsrichtung und die Rückwärtsrichtung gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Antriebsausmaße der Kapstaneinrichtungen (6, 11, 15, 16) voneinander unterschiedlich sind, abhängig von der .Bandspannung innerhalb der durch die Kapstaneinrichtung gebildeten geschlossenen Bandschleife, dem Anhaltezustand des Magnetbandes (3) und den Laufrichtungen des Magnetbandes (3).
2. Magnetbandwiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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ORIGINAL INSPECTED

daß die Kapstaneinrichtungen (6, 11, 15, 16) schrittweise im wesentlichen um den gleichen Rotationswinkel auf der Grundlage eines Bandantriebsbefehlssignals von einer Magnetbandsteuerbetriebseinrichtung (20, 21, 22, 23) antreibbar sind und daß die Antriebsausmaße der Kapstaneinrichtungen (6, 11, 15, 16) sich voneinander unterscheiden abhängig von der Bandspannung innerhalb der geschlossenen Bandschleife.
3. Magnetbandwiedergabevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Bandspannungsdetektoreinrichtung (13, 50, 51, 52, 53) zum Erfassen der Bandspannung innerhalb der geschlossenen Bandschleife Bandspannungsbereiche besitzt, die abhängig von dem Bandantriebsbefehlssignal von der Magnetbandsteuerbetriebseinrichtung (20, 21, 22, 23) umschaltbar sind, wobei der Bandspannungssteuerbereich innerhalb der geschlossenen Bandschleife des Magnetbandes (3), das auf der Grundlage des Bandantriebsbefehlssignals angehalten oder angetrieben wird, auf eine Soll-Größe setzbar ist zum Stabilisieren der Wiedergabe der Videosignale von einem auf der Bandführungstrommel befestigten Drehmagnetkopf.

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