DE69025490T2

DE69025490T2 - Servosystem für die Bandspannung eines Videobandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabegerätes

Info

Publication number: DE69025490T2
Application number: DE69025490T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Kojima; Hitoshi Sakamoto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1996-10-10
Anticipated expiration: 2010-04-25
Also published as: KR100266043B1; EP0395356A3; EP0395356B1; KR900016986A; US5150263A; DE69025490D1; JPH02282961A; CA2015322A1; EP0395356A2

Description

Diese Erfindung betrifft generell ein Servosystem für die Bandspannung eines Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerätes.
Ein Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät (VTR) ist mit einem Servosystem für die Bandspannung versehen, bei welchem ein für eine Winkelbewegung befestigter Arm einen vom Band kontaktierten, beispielsweise zwischen der Abwickelrolle und der sog. Kopftrommel angeordneten Stift derart trägt, daß die Bandspannung aus der Winkelposition des Armes detektiert werden kann, worauf ein an die Abwickelrolle gekoppelter Motor entsprechend der detektierten Bandspannung angetrieben wird, um letztere auf einen gewünschten Wert zu halten.
Aus der US-A-4341 363 geht eine derartige Bandspannungs- Steuerschaltung hervor, bei welcher ein Sensor die Spannung eines Bandes für eine Rückkopplung zur Steuerung des Spulenantriebsmotors detektiert.
Bei bekannten VTRs wird der Abwickelspulenmotor entsprechend der detektierten Bandspannung elektrostromgesteuert bzw. - erregt. Im Fall einer Steuerung bzw. Erregung durch elektrischen Strom wird das Motordrehmoment zur Erzielung der gewünschten Bandspannung so gesteuert, daß ein notwendiges Drehmoment im voraus hergestellt werden kann. Aufgrund des Vorstehenden kann im Fall einer elektrischen Stromerregung der Abwickelspulenmotor wenigstens bis zu einem gewissen Ausmaß gesteuert werden, auch wenn eine Servosteuerung mit starker Rückkopplung nicht erhalten wird.
Eine elektrische Stromerregung ist jedoch sehr empfindlich gegen äußere Störungen, beispielsweise Vibrationen oder Schwingungen und Rollen oder Änderungen der Orientierung des Motors, was im Fall eines tragbaren VTR unvermeidbar ist.
Obgleich es bekannt ist, daß ein spannungsgesteuerter bzw. - erregter Motor nicht für solche externen Störungen empfindlich ist, dient ein Spannungserregung zur Steuerung der Motorgeschwindigkeit und folglich kann ein gewünschtes Motordrehmoment nicht im voraus hergestellt werden. Die bestehenden Bandspannungsdetektoreinrichtungen sind weder ausreichend empfindlich noch ausreichend genau, um die Verwendung eines in Abhängigkeit von den detektierten Bandspannungsabweichungen zum Antrieb der Abwickelspule gesteuerten spannungserregten Motors zu ermöglichen.
Es ist auch bekannt, einen VTR mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) oder einem Mikroprozessor zur Bestimmung der den Servosystemen für die Abwickel- und Aufwickelspule, der Antriebsrolle und der Kopftrommel des VTR zuzuführenden Steuersignale zu versehen. In einem solchen Fall sind zahlreiche Zähler erforderlich, um verschiedene Phasendifferenzen und Zeitdifferenzen zu detektieren, die von der CPU bei der Bestimmung der verschiedenen Steuersignale für die mehreren Servosysteme auf der Basis von Phasenimpulsen (PG-Impulse) und Frequenzimpulsen (FG-Impulse) zu verwenden sind, die durch jeweilige, der Abwikkel und Aufwickelspule, der Antriebsrolle bzw. der Kopftrommel zugeordnete Generatoren erzeugt werden. Die Verwendung individueller Zähler zum Bestimmen der verschiedenen Phasen- und Zeit differenzen erhöht jedoch in unerwünschter Weise die Komplexität und Kosten der Hardware oder festverdrahteten Komponenten, die für die Servosysteme erforderlich sind. Außerdem wird durch die Verwendung der CPU für alle in Verbindung mit dem Betrieb der verschiedenen Servosysteme erforderlichen Berechnungen der CPU eine unerwünscht schwere Bürde auferlegt, wodurch sie zur Ausführung anderer Funktionen nicht verfügbar ist.
Aus der US-A-4649441, aus welcher der Oberbegriff des beigefügten Patentanspruchs basiert, geht die Verwendung eines Mikroprozessors bei einem Spulenservosystem für ein Bandaufzeichnungs- und -wiedergabegerät hervor. Unter anderem kann das System während einer Aufzeichnungs-, Normal/Variabel- Geschwindigkeits- oder Hin- und Herbewegungsoperation den Arbeitsstrom des Abwickelspulenmotors so steuern, daß ein Spannungsarm in einem vorbestimmten Bereich bleibt.
Demgemäß ist es Aufgabe dieser Erfindung, ein Servosystem für einen VTR bereitzustellen, das die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Insbesondere ist es Aufgabe dieser Erfindung, ein Bandspan nungs-Servosystem bereitzustellen, welches insbesondere zur Verwendung bei einem tragbaren VTR hoher Qualität geeignet ist, beispielsweise einer Qualität, die mit der in professionellen, normalerweise permanent in Rundfunk- oder Aufzeichnungsstudios installierten VTRs realisierten konsistent ist.
Eine andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Bandspannungs-Servosystem für einen tragbaren VTR bereitzustellen, das eine gewünschte Bandspannung zuverlässig aufrechterhält, auch wenn der VTR externen Störungen, beispielsweise Vibrationen und Rollen oder Änderungen der Orientierung unterworfen ist.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein vorstehend genanntes Bandspannungs-Servosystem für einen VTR bereitzustellen, bei welchem eine gewünschte Bandspannung auch dann genau aufrechterhalten werden kann, wenn der VTR tragbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Videobandaufzeichnungs- und/oder -wiedergabegerät mit einer Trommel, um die ein Band zwischen einer Abwickelspule und einer Aufwickelspule gewickelt ist, einer der Trommel zugeordneten Drehkopfeinrichtung zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Videosignalen in Schrägspuren auf dem Band während einer Längstransportbewegung des Bandes, einer von einem Antriebsrollenmotor angetriebenen und zwischen der Trommel und der Aufwickelspule mit dem Band in Kontakt bringbaren Antriebsrolle zum Bewirken einer Längstransportbewegung des Bandes, einem spannungsbetriebenen Abwickelspulenmotor zum Antrieb der Abwickelspule in Richtung zum Abwickeln des Bandes auf der Abwickelspule und einem Aufwickelspulenmotor zum Antrieb der Aufwickelspule in Richtung zum Aufwickeln des Bandes auf der Aufwickelspule während der Längstransportbewegung, und ein Bandspannungs-Servosystem aufweist, bestehend aus
einem Bandspannungsdetektorarm, der drehbar auf einer Achse befestigt ist und einen das Band zwischen der Abwickelspule und der Trommel derart kontaktierenden Führungsstift trägt, daß der Arm in Abhängigkeit von Änderungen der Spannung des Bandes um die Achse winkelverschoben wird,
einer Einrichtung zum Erzeugen eines mit der Winkelverschiebung des Armes um die Achse variierenden Spannungssignals, und einer Verarbeitungseinrichtung, die das Spannungssignal empfängt und dieses in ein Signal zur Steuerung des Abwickelspulenmotors umsetzt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Servosystem den Abwickelspulenmotor während einer Aufzeichnung und/oder Wiedergabe durch Anlegen einer Betriebsspannung an den Abwickelspulenmotor steuert.
Bei dem vorstehenden Bandspannungs-Servosystem gemäß dieser Erfindung ist der Spannungsdetektorarm so angeordnet, daß bei normalen Orientierungen eines tragbaren VTR mit einem solchen Servosystem, wenn überhaupt, wenig Schwerkrafteinfluß auf die Winkelverschiebungen des Spannungsdetektorarms besteht, wodurch letzterer Änderungen der Bandspannung genau reflektieren kann.
Darüber hinaus sind vorzugsweise der Spannungsdetektorarm und der Führungsstift aus leichtgewichtigem Material, so daß sie eine kleine Trägheit haben, und das Band hat einen Wickelwinkel von annähernd 150º um den Führungsstift, wodurch der Arm bei seinen Winkelverschiebungen für alle Änderungen der Bandspannung sehr empfindlich ist, jedoch eine Trennung des Führungsstiftes vom Band und die resultierende Erzeugung unerwünschter Schwingungen des Bandes vermieden sind.
Die Verarbeitungseinrichtung kann vorteilhafterweise eine Multifunktions-Impulsverarbeitungseinrichtung (2), welche das Spannungssignal empfängt und dieses zur Erzeugung eines jeweiligen Fehlersignals verarbeitet, und
eine zentrale Verarbeitungseinheit (1), welche das Fehlersignal empfängt und die korrespondierende Betriebsspannung erzeugt, aufweisen.
Es ist vorteilhaft, wenn bei der obigen Anordnung der Universalimpulsprozessor eine Verarbeitung unabhängig von der CPU ausführt und dadurch letztere für andere Funktionen freihält. Insbesondere können FG- und PG-Impulse, welche die Geschwindigkeiten und Phasen der Abwickel- und Aufwickelspule, der Antriebsrolle und der Kopftrommel anzeigen, dem Universalimpulsprozessor zugeführt werden, der Phasendifferenzen oder Zeitdifferenzen zur Verwendung bei einer Phasen- und Geschwindig keitsdetektion detektiert und korrespondierende Signale der CPU zuführt, so daß letztere auf deren Basis die Steuersignale für die Spulen-Antriebsrollen und Trommelservos bestimmen kann.
Die obigen und andere Vorteile dieser Erfindung ergeben sich aus der folgenden nicht einschränkenden detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen beim Lesen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen in den verschiedenen Darstellungen korrespondierende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild, welches ein Servosystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt,
Figur 2A einen längs der Linie II-II in Figur 2B genommenen Querschnitt, der einen Abschnitt eines Trommelaufbaus zeigt, der bei einem VTR mit dem Servosystem nach Figur 1 verwendet werden kann,
Figur 2B eine Draufsicht auf den Abschnitt des in Figur 2A gezeigten Trommelaufbaus;
Figur 3 ein Verdrahtungsdiagramm, welches ein FG-Muster auf einer in dem Trommelaufbau nach den Figuren 2A und 2B enthaltenen gedruckten Schaltungsplatte darstellt,
Figuren 4A - 4H Wellenformen, auf die bei der Beschreibung des Betriebs einer Trommelservossteuerung im Servosystem nach Figur 1 Bezug genommen wird,
Figur 5 eine perspektivische Darstellung, auf die bei der Beschreibung des Betriebs eines Spannungsservosystems gemäß der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird,
Figur 6 eine Draufsicht auf einen mit einem Spannungsservosystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung versehenen tragbaren VTR,
Figuren 7A und 7B schematische perspektivische Darstellungen, welche den VTR nach Figur 6 in jeweiligen Normalorientierungen zeigen,
Figuren 8A - 8C grafische Darstellungen eines Proportional- Differential- und Integral-Steuersignals, die in einem die vorliegende Erfindung verkörpernden Bandspannungs-Servosystem zur Steuerung des Abwickelspulen-Antriebsmotors kombiniert werden,
Figur 9 ein Zeitsteuerdiagramm, welches Spannungsunterbrechungssignale zum Auslösen von Verarbeitungsroutinen zeigt, die durch eine in einem die vorliegende Erfindung verkörpernden Bandspannungs-Servosystem enthaltene zentrale Verarbeitungseinheit auszuführen sind,
Figur 10 ein Flußdiagramm, auf welches bei der Erklärung einer Verarbeitungsroutine der in einem diese Erfindung verkörpernden Bandspannungs-Servosystem enthaltenen zentralen Verarbeitungseinheit Bezug genommen wird,
Figur 11 ein Blockschaltbild, welches einen Universalimpulsprozessor darstellt, der einer zentralen Verarbeitungseinheit in einem Servosystem gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung zugeordnet ist, und
Figur 12 ein Blockschaltbild, welches detaillierter einen Universalimpulsprozessorkern zeigt, der in dem Universalimpulsprozessor nach Figur 11 enthalten ist.
Unter anfänglicher Bezugnahme auf die Figur 1 sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung in ein System zur Servosteuerung eines Aufwickel- und Abwickelspulenmotors, eines Antriebsrollenmotors und eines Trommelmotors in einem Videobandrecorder (VTR), der vorzugsweise tragbar ist, aufgenommen gezeigt ist.

GENERELLE ANORDNUNG DES SERVOSYSTEMS

Das in Figur 1 gezeigte Servosystem enthält eine CPU 1 zur Steuerung des ganzen Systems und einen Multifunktions- oder Universalimpulsprozessor 2 zum Verarbeiten verschiedener Impulssignale. Die CPU 1 und der Universalimpulsprozessor 2 sind durch einen Adressenbus und einen Datenbus verbunden. Die CPU 1 ist auch durch den Adressenbus und den Datenbus mit einem RAM 3, einem ROM 4 und einem nichtflüchtigen RAM 5 zum Speichern von Daten zur Einstellung verbunden gezeigt. Ein Adressendekodierer ist in dem Adressenbus angeordnet gezeigt.
Ein Unterbrechungskontroller 7 ist so ausgebildet, daß er ein Unterbrechungssignal an einen Unterbrechungseingangsanschluß INT der CPU 1 gibt, worauf die CPU 1 zu einer Unterbrechungsverarbeitungsroutine geht.
Ein Referenzsignalgenerator 8 ist zum Entwickeln verschiedener Referenzsignale vorgesehen, die zum Bewirken einer Servosteuerung notwendig sind, und empfängt ein Vertikalsynchronisationssignal INPUT V eines Videosignals aus einem Eingangsanschluß 9. Auf der Basis dieses Vertikalsynchronisationssignals INPUT V des Videosignals erzeugt der Generator 8 ein Vertikalreferenzsignal V REF, ein Trommelrotations-Referenzsignal DR REF und ein Spannungsunterbrechungssignal TENSION REF.
In einem Aufzeichnungsmodus des VTR arbeitet ein Steuersignal (CTL) -Kodierer/Dekodierer 10, um ein Aufzeichnungs-CTL- Signal CTL REF zu bilden, welches einem Ausgangsanschluß 11 zur herkömmlichen Aufzeichnung in einer CTL-Spur auf dem Band durch einen stationären CTL-Kopf (nicht gezeigt) zugeführt wird. In einem Wiedergabemodus des VTR wird durch den CTL-Kopf vom Band ein Wiedergabe- oder Rückspielsteuersignal PB CTL wiedergegeben und dem CTL-Kodierer/Dekodierer 10 an einem Eingangsanschluß 12 zugeführt. Das Wiedergabesteuersignal PB CTL wird vom Anschluß 12 auch einem Eingangsanschluß U&sub1;&sub5; des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt. In Abhängigkeit von dem Wiedergabe-CTL-signal PB CTL erzeugt der CTL-Kodierer/Dekodierer 10 einen Wiedergabe-CTL- Farbvollbildimpuls PB CF und einen Wiedergabe-CTL-Vollbildimpuls PB CTL FRAME. Der Wiedergabe-CTL-Farbvollbildimpuls PB CF ist ein Signal, welches sich alle vier Vollbildperioden ändert und an einen Eingangsanschluß U&sub4; des Universalimpulsprozessors 2 gegeben wird. Der Wiedergabe-CTL-Vollbildimpuls PB CTL FRAME ist ein Signal, welches alle vier Vollbildperioden variiert und an einen Eingangsanschluß U&sub6; des Universalimpulsprozessors 2 gegeben wird. Außerdem erzeugt der CTL-Kodierer/Dekodierer 10 auf der Basis des Vertikalreferenzsignals V REF aus dem Vertikalreferenzgenerator 8 einen Referenz-Farbvollbildimpuls INPUT CF, und dieser Impuls INPUT CF wird einem Eingang U&sub2; des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt. Schließlich wird vom CTL-Kodierer/Dekodierer 10 ein Referenz-CTL-Signal REF CTL entwickelt.
Das Servosystem nach Figur 1 enthält außerdem eine Trommelphasenmeßeinrichtung 13, die bei der Ausführung einer Rotationssteuerung der Kopftrommel verwendet wird. Das Trommelrotations- Referenzsignal DR REF aus dem Referenzsignalgenerator 8 und ein Trommelunterbrechungssignal DR INT aus einem Frequenzteiler 26 werden der Trommelphasenmeßeinrichtung 13 zugeführt, die eine Phasendifferenz zwischen dem Trommelrotations-Referenzsignal DR REF und dem Trommelunterbrechungssignal DR INT mißt.
Zum Ausführen einer Hochgeschwindigkeitssteuerung der Antriebsrollengeschwindigkeit ist eine Antriebsrollen- Phasenmeßeinrichtung 15 ist vorgesehen. Zweiphasige Antriebsrollen-FG Impulse oder Geschwindigkeitsimpulse CAP FG A PLS und CAP FG B PLS werden von Eingangsanschlüssen 31 und 32 der Antriebsrollen- Phasenmeßeinrichtung 15 zugeführt, die eine Phasendifferenz zwischen den Antriebsrollen-FG-Impulsen CAP FG A PLS und CAP FG B PLS mißt.
Zum Ausführen einer CTL-Spurführungsservosteuerung wird eine CTL-Phasenmeßeinrichtung 16 verwendet. Das Referenz-CTL-Signal REF CTL aus dem CTL-Kodierer/Dekodierer 10 und das Wiedergabe- CTL-Signal PB CTL aus dem Eingangsanschluß 12 werden der CTLPhasenmeßeinrichtung 16 zugeführt, die eine Phasendifferenz zwischen dem Referenz-CLT-Signal REF CTL und dem Wiedergabe-CTL- Signal PB CTL mißt.
Eine Schaltung 17 zum Ausgeben eines impulsbreitenmodulierten Signals (PWM-Signal) erzeugt für die servogesteuerten Motoren jeweilige PWM-Signale, deren Impulsbreiten sich entsprechend den gesteuerten Zuständen der jeweiligen Motoren ändern. Die PWM-Signale werden durch jeweilige Direktstromwandlerschaltungen 18 - 21, die durch Tiefpaßfilter gebildet sein können und jeweilige Steuersignale erzeugen, Ausgangsanschlüssen 22 - 25 zugeführt. Insbesondere wird am Ausgangsanschluß 22 ein Steuersignal TR CONT für einen Aufwickelspulenmotor, am Ausgangsanschluß 23 ein Steuersignal SR CONT für einen Abwickelspulenmotor, am Ausgangsanschluß 24 ein Steuersignal CP CONT für einen Antriebsrollenmotor und am Ausgangsanschluß 25 ein Steuersignal DR CONT für einen Trommelmotor abgeleitet.
Der Referenzsignalgenerator 8, der CTL-Kodierer/Dekodierer 10, die Trommelphasenmeßeinrichtung 13, die Antriebsrollen- Phasenmeßeinrichtung 15, die CTL-Phasenmeßeinrichtung 16 und die PWM-Ausgabeschaltung 17 sind auch durch den Adressenbus und den Datenbus mit der CPU 1 verbunden dargestellt.
Der A-Phasen-Antriebsrollen-FG-Impuls CAP FG A PLS wird dem Eingangsanschluß 31 von einem FG- oder Geschwindigkeitsgenerator (nicht gezeigt) zugeführt, der herkömmlicherweise mit dem Antriebsrollenmotor zum Detektieren von dessen Drehung verbunden ist. Dieser Antriebsrollen-FG-Impuls CAP FG A PLS wird vom Anschluß 31 einem Impulseingangsanschluß U&sub8; des Universalimpulsprozessors 2 und, wie früher erwähnt, der Antriebsrollen- Phasenmeßeinrichtung 15 zugeführt.
Der B-Phasen-Antriebsrollen-FG-Impuls CAP FG B PLS wird von dem dem Antriebsrollenmotor zugeordneten FG-Generator auch dem Eingangsanschluß 32 zugeführt. Der Antriebsrollen-FG-Impuls CAP FG B PLS wird vom Anschluß 32 einem Eingangsanschluß U&sub9; des Universalimpulsprozessors 2 und, wie früher erwähnt, der Antriebs- Phasenmeßeinrichtung 15 zugeführt.
Ein A-Phasen-Aufwickelspulen-FG-Impuls TR FG A PLS aus einem herkömmlicherweise zum Detektieren der Rotation der Aufwickel spule vorgesehenen FG-Generator (nicht gezeigt) wird durch einen Eingangsanschluß 33 einem Impulseingangsanschluß U&sub1;&sub0; des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt.
Ein B-Phasen-Aufwickelspulen-FG-Impuls TR FG B PLS aus dem zum Detektieren der Rotation der Aufwickelspule vorgesehenen FG- Generator wird durch einen Eingangsanschluß 34 einem Impulseingangsanschluß U&sub1;&sub1; des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt.
Ein A-Phasen-Abwickelspulen-FG-Impuls SR FG A PLS aus einem herkömmlicherweise zum Detektieren der Rotation der Abwickelspule vorgesehenen FG-Generator (nicht gezeigt) wird durch einen Eingangsanschluß 35 einem Impulseingangsanschluß U&sub1;&sub2; des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt.
Ein B-Phasen-Abwickelspulen-FG-Impuls SR FG B PLS aus dem zum Detektieren der Rotation der Abwickelspule vorgesehenen FG- Generator wird durch einen Eingangsanschluß 36 einem Impulseingangsanschluß U&sub1;&sub3; des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt.
Ein Trommel-FG-Impuls DR FG PLS aus einem dem Trommelmotor zugeordneten, im folgenden beschriebenen FG-Generator zum Detektieren der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel wird durch einen Eingangsanschluß 37 einem Impulseingangsanschluß U&sub1;&sub4; des Universalimpulsprozessors 2 und einem Takteingangsanschluß des Frequenzteilers 26 zugeführt.
Ein Trommel-PG-Impuls DR PG PLS aus einem ebenfalls dem Trommelmotor zugeordneten PG-Generator zum Detektieren einer Rotationsphase der Trommel wird durch einen Eingangsanschluß 38 einem Rücksetzanschluß des Frequenzteilers 26 und der CPU 1 als ein Trommel-PG-Kennzeichen zugeführt.
Der Abwickelspulenmotorstrom wird durch einen Abwickelspulenstromdetektor 41 detektiert und das resultierende Detektionsausgangssignal wird einem Analogeingangsanschluß ANO des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt. Ein Aufwickelspulenstromdetektor 42 detektiert den Aufwickelspulenmotorstrom, und das resultierende Detektionsausgangssignal wird einem Analogeingangsanschluß ANL des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt.
Ein Bandanfangsdetektor 43 detektiert ein den Anfang des Bandes anzeigendes Kennzeichen, und ein Bandendedetektor 44 detektiert ein das Bandende anzeigendes Kennzeichen. Die Bildung von Tau bzw. Feuchtigkeit wird durch einen Tau- bzw. Feuchtigkeitsdetektor 45 detektiert. Detektionsausgangssignale des Bandanfangsdetektors 43, des Bandendedetektors 44 und des Taudetektors 45 werden selektiv einem Analogeingangsanschluß AN2 des Universalimpulsprozessors 2 durch einen Schalterkreis 47 zugeführt, der durch ein Schaltsignal aus der CPU 1 geschaltet wird.
Beim Zuführen eines analogen Eingangssignals zu einem der Analogeingangsanschlüsse des Universalimpulsprozessors 2 ist ein Begrenzer zum Begrenzen des Eingangssignals erforderlich. Es ist vorteilhaft, wenn bei wahlweiser Zufuhr mehrerer Detektionssignale durch den Schalterkreis 47 zu dem gleichen Analogeingangsanschluß AN2 der gleiche Begrenzer für alle diese Detektionsausgangssignale verwendet werden kann, so daß die Schaltung vereinfacht wird.
Zum Detektieren eines Winkels des Spannungsarms ist, wie nachfolgend detailliert beschrieben, eine Spannungsdetektoreinrichtung 46 vorgesehen und das resultierende Detektionsausgangssignal wird einem Analogeingangsanschluß AN3 des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt.
Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß ein Aufwickelspulenrichtungssignal TR DIR einem Ausgangsanschluß 48 aus einem Ausgangsanschluß U&sub0; des Universalimpulsprozessors 2 zugeführt wird.

Trommelservo

Bei nunmehriger Bezugnahme auf die Figuren 2A und 2B ist zu erkennen, daß die Trommel zum Führen des Bandes während der Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von darauf aufgezeichneten Signalen durch einen Drehkopf (nicht gezeigt) einen auf einem stationären Träger 52 fixierten unteren Trommelabschnitt 51 aufweist.
Zwischen dem stationären Träger 52 und dem unteren Ende eines Schaftes 55 sowie einem hohlen Auge bzw. einer hohlen Verstärkung 5/c beim Zentrum des unteren Trommelabschnitts 51 und dem oberen Abschnitt des Schaftes 55 ist jeweils ein Lager 53 bzw. 54 derart vorgesehen, daß sich der Schaft 55 koaxial in bezug auf den unteren Trommelabschnitt 51 frei drehen kann.
Ein Motorstator ist durch einen durch einen Halter 55 an dem unteren Trommelabschnitt 51 angebrachten Eisenkern 56 und eine um den Eisenkern 56 gewundene Spulen 57 gebildet.
Außerdem ist gegenüber dem Boden des unteren Trommelabschnitts 51 eine gedruckte Platte 58 angeordnet, auf der ein FG- Muster 59 und PG-Muster 60 ausgebildet sind, wie es in der Figur 2B gezeigt ist.
Eine Dreheinrichtung 61 weist eine am oberen Ende des Schaftes 55 drehfest mit diesem verbundene Nabe 61a und einen radial auswärts ragenden Flansch 61b, der sich von der Nabe 61a auf etwa dem Niveau des oberen freien Randes eines generell zylindrischen, sich von dem äußeren Rand des Bodens 51a des unteren Trommelabschnitts 51 nach oben erstreckenden Umfangsflansches 51b erstreckt. Vom Flansch 61b ragt ein Halter 62 nach unten und an dem Halter 62 sind ein Rotor oder Hauptmagnet 63 und ein Hilfs- oder Geschwindigkeitsmagnet 64 fixiert. Der Hauptmagnet 63 ist radial gegenüber dem Eisenkern 56, um welchen die Spulen 57 gewunden sind, angeordnet. Der Motor zum Antrieb der Dreheinrichtung 61 besteht aus dem Hauptmagneten 63 und den um den Eisenkern 56 gewundenen Spulen 57.
Der Hilfsmagnet 64 ist axial gegenüber der gedruckten Platte 58 angeordnet, auf welcher das FG-Muster 59 und das PG-Muster 60 ausgebildet sind. Gedruckte FG- und PG-Generatoren sind durch einen Magneten 64 gebildet, und das FG-Muster 59 und das PG-Muster 60 sind jeweils auf der gedruckten Platte 58 ausgebildet.
Das auf der gedruckten Platte 58 ausgebildete FG-Muster 59 weist ein kontinuierliches, generell rechteckig geformtes Muster auf, das entlang dem Umfang in gleichen Intervallen angeordnet ist. Von den entgegengesetzten Enden des FG-Musters 59 sind Anschlüsse 65 und 66 geführt (Figur 3). Ein Anschluß 66 ist mit einem Referenzpotentialpunkt, beispielsweise Erde, verbunden, während der andere Anschluß 65 mit einem Eingangsanschluß eines Verstärkers 67 verbunden ist, von welchem das Trommel-FG-Signal DR FG PLS abgeleitet wird.
Wie früher bemerkt, ist die gedruckte Platte 58 mit dem darauf ausgebildeten FG-Muster 59 und PG-Muster 60 am unteren Trommelabschnitt 51 fixiert. Andererseits ist der Hilfsmagnet 64 durch den Halter 62 an dem Flansch 61 fixiert und dreht sich folglich mit der Einrichtung 61 relativ zur gedruckten Platte 58. Wenn sich der Magnet 64 dreht, wird durch das Zusammenwirken des Magneten 64 mit dem FG-Muster 59 eine elektromagnetische Kraft (Figur 4A) erzeugt und dem Verstärker 67 zugeführt. Das vom Verstärker 67 resultierende Signal bildet ein FG-Signal und wird zur Erzeugung des Trommel-FG-Impuls DR FG PLS geformt (Figur 4B).
Da das FG-Signal durch die elektromotorische Kraft im oben beschriebenen FG-Generator erzeugt wird, tritt im FG-Signal keine direkte Stromkomponente auf. Aus diesem Grund besteht keine Notwendigkeit zur Ausführung einer direkten Stromverschiebungskompensation, so daß eine Vereinfachung der Hardware erzielt werden kann.
Das PG-Muster 60 ist auf der gedruckten Platte 58 bei einer mit einer vorbestimmten Phasen- oder Rotationsposition der drehbar mit der Dreheinrichtung 61 der Trommel geeignet auf dem Flansch 61b befestigten Drehköpfe (nicht gezeigt) korrespondierenden Position ausgebildet. Das PG-Muster 60 weist ein Doppelspulenmuster auf. Wenn der Hilfsmagnet 64 rotiert, wird während jeder Rotation von dem PG-Muster 60 eine elektromotorische Kraft bei der vorbestimmten Phase erzeugt. Diese elektromotorische Kraft wird als ein PG-Signal (Figur 4C) verwendet und der Trommel-PG-Impuls DR PG PLS (Figur 4D) wird vom PG-Signal erzeugt.
Da die Muster 59 und 60 mit extrem hoher Genauigkeit auf der gedruckten Platte 58 ausgebildet werden können, können die Rotationsfrequenz und Phase der Trommel mit sehr hoher Genauigkeit detektiert werden. Da außerdem das FG-Muster 59 und das PG- Muster 60 auf der gleichen gedruckten Platte 58 ausgebildet sind, kann die Phasenbeziehung zwischen dem FG-Muster 59 und dem PG-Muster 60 mit hoher Präzision gesteuert werden. Dies hat zur Folge, das keine Phasenkompensation für den FG-Impuls und den PG-Impuls notwendig ist.

Beschreibung des Trommelservobetriebs

Mit der Rotation der Dreheinrichtung 61 der Trommel wird ein Trommel-FG-Signal mit der in Figur 4A gezeigten Wellenform erzeugt. Das Trommel-FG-Signal ist rechteckförmig, um den Trommel- FG-Impuls DR FG PLS (Figur 48) bereitzustellen, der dem Eingangsanschluß 37 zugeführt wird. Der Trommel-FG-Impuls DR FG PLS wird vom Eingangsanschluß 37 nach Figur 1 dem Takteingangsanschluß des Frequenzteilers 26 zugeführt.
Gleichzeitig mit der Rotation der Dreheinrichtung 61 der Trommel wird ein Trommel-FG-Signal erzeugt, wie es in der Figur 4C gezeigt ist. Dieses Trommel-PG-Signal ist rechteckförmig, so daß der Trommel-PG-Impuls DR PG PLS am Eingangsanschluß 38 erhalten wird, wie er in der Figur 4D gezeigt ist. Der Trommel-PG- Impuls DR PG PLS wird vom Eingangsanschluß 38 dem Rücksetzanschluß des Frequenzteilers 26 und der CPU 1 als Trommel-PG- Kennzeichen zugeführt.
Da das FG-Muster 59 und das PG-Muster 60 auf der gleichen Platte ausgebildet sind, wird die Phasenbeziehung zwischen dem Trommel-PG-Impuls DR PG PLS und dem Trommel-FG-Impuls DR FG PLS korrekt eingestellt.
Es ist ein Merkmal bzw. eine Eigenschaft der Trommelservoschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, daß eine gemeinsame Hardware eine Geschwindigkeitsmessung zur Bildung einer Trommelgeschwindigkeitsschleife und eine Phasenmessung zur Bildung einer Trommelphasenschleife erzielt werden kann. Dies wird möglich, da die Verwendung des gedruckten FG-Generators, durch den eine Trommelrotationsfrequenzinformation mit hoher Genauigkeit erzeugt werden kann.
Insbesondere wird der Trommel-FG-Impuls DR FG PLS (Figur 48) im Frequenzteiler 26 durch acht frequenzdividiert, wie es in der Figur 4E gezeigt ist. Bei jeder Umdrehung der Trommel in der Dreheinrichtung 61 wird der Trommel-FG-Impuls DR FG PLS (Figur 4B) in Form von 48 rechteckigen Wellen ausgegeben. Deshalb werden vom Frequenzteiler 26 während jeder Rotation der Trommel sechs Zyklen oder Wellen des durch acht frequenzdividierten Signals DR FG/8 (Figur 4E) erzeugt.
Der Frequenzteiler 26 wird durch den Trommel-PG-Impuls DR PG PLS rückgesetzt Gleichzeitig zählt die CPU 1 das durch acht frequenzdividierte Signal DR FG/8 aus dem Frequenzteiler 26.
Die Verwendung des Trommel-PG-Impulses DR PG PLS als Kennzeichen bei der CPU 1 bewirkt, daß der Zählwert des mit acht frequenzgeteilten Signals DR FG/8 anfangs auf "0" gesetzt wird. Wie später detailliert beschrieben, wird jedesmal, wenn das durch acht frequenzgeteilte Signal DR FG/8 aus dem Frequenzteiler 26 abfällt, dem Unterbrechungskontroller 7 ein Trommelunterbrechungssignal DR INT (Figur 4H) zugeführt, so daß die CPU 1 in eine Unterbrechungsverarbeitungsroutine eintritt. Jedesmal wenn dies eintritt, wird das durch acht frequenzgeteilte Signal DR FG/8 gezählt.
Das Ausgangs- oder Trommelunterbrechungssignal DR INT aus dem Frequenzteiler 26 wird auch der Trommelphasenmeßeinrichtung 13 zugeführt, die außerdem das Trommelrotationsreferenzsignal DR REF (Figur 4G) aus dem Referenzsignalgenerator 8 empfängt. Die Differenz zwischen der nacheilenden oder abfallenden Seite des Referenzsignals DR REF und jedem durch acht frequenzgeteilten Signal DR FG/8 aus dem Frequenzteiler 26 darstellende Phasendifferenzdaten werden an einem Ausgang der Trommelphasenmeßeinrichtung 13 erhalten und durch den Datenbus der CPU 1 zugeführt.
Die nacheilende Seite des durch acht frequenzgeteilten Signals DR FG/8 (Figur 4E) aus dem Frequenzteiler 26 wirkt als das Trommelunterbrechungssignal DR INT für den Unterbrechungskontroller 7. In Abhängigkeit von dem Signal DR INT bewirkt der Unterbrechungskontroller 7, daß die CPU 1 zu einer Unterbrechungsverarbeitungsroutine geht, in welcher sie sequentiell Phasendifferenzdaten P&sub0;, P&sub1;, P&sub2;, ... P&sub5; zwischen der nacheilenden oder abfallenden Seite des Referenzsignals DR REF und der sukzessiven Ausgangssignale DR INT des Frequenzteilers 26 einnimmt. Gleichzeitig wird, wie in Figur 4F gezeigt, das durch acht frequenzgeteilte Signal DR FG/8 aus dem Frequenzteiler 26 durch die CPU 1 von "0" bis "5" gezählt.
Da jeder Trommel-FG-Impuls DR FG PLS korrekt die Information über die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel bereitstellt, können aus den Differenzen zwischen sukzessiven Phasendifferenzdaten P&sub0;, P&sub1;, P&sub2;, ... P&sub5; Geschwindigkeitsdaten erzeugt werden. Insbesondere wird zum Zeitpunkt jedes durch acht frequenzgeteilten Signals DR FG/8 die Rotationsgeschwindigkeit auf der Basis der Differenz zwischen dem vorhergehenden Phasendifferenzdatum und dem gegenwärtigen Phasendifferenzdatum, beispielsweise der Differenz P&sub1; - P&sub0; zwischen dem Phasendifferenzdatum P&sub0; und dem Phasendifferenzdatum P&sub3; - P&sub2; der Differenz P&sub2; - P&sub1; zwischen dem Phasendifferenzdatum P&sub1; und dem Phasendifferenzdatum P&sub2; der Differenz P&sub3; - P&sub2; zwischen dem Phasendifferenzdatum P&sub2; und dem Phasendifferenzdatum P&sub3;, der Differenz P&sub4; - P&sub3; zwischen dem Phasendifferenzdatum P&sub3; und Phasendifferenzdatum P&sub4; und der Differenz P&sub5; - P&sub4; zwischen dem Phasendifferenzdatum P&sub4; und dem Phasendifferenzdatum P&sub5;, erzeugt. Aus diesen Rotationsgeschwindigkeitsdaten wird eine Geschwindigkeitsschleife der Trommelrotationssteuerung gebildet.
Da die CPU 1 das durch acht frequenzgeteilte Signal DR FG/8 (Figur 4E) zählt, kennt sie die Phase des laufend in die CPU eingegebenen, durch acht frequenzgeteilten Signals aus dem ebenfalls in die CPU eingegebenen Trommel-PG-Impuls DR PG PLS (Figur 4D) . Dies hat zur Folge, daß Phasendaten aus beliebigen der Phasendifferenzdaten P&sub0; bis P&sub5; detektiert werden können. Eine Phasenschleife der Trommelrotationssteuerung wird aus diesen Phasendaten entwickelt.

Antriebsrollenservo

Wie früher bezüglich der Figur 1 beschrieben, werden die zweiphasigen Antriebsrollen-FG-Impulse CP FG A PLS und CP FG B PLS durch die Eingangsanschlüsse 31 und 32 der Antriebsrollenphasenmeßeinrichtung 15 zugeführt, welche die Phasendifferenz zwischen den zweiphasigen Antriebsrollen-FG-Impulsen CP FG A PLS und CP FG B PLS mißt.
Insbesondere beim Messen der Phasendifferenz zwischen den zweiphasigen Antriebsrollen-FG-Impulsen CP FG A PLS und CP FG B PLS durch die Antriebsrollen-Phasenmeßeinrichtung 15 wird dem Unterbrechungskontroller 7 ein Antriebsrollenunterbrechungssignal CP INT aus der Antriebsrollen-Phasenmeßeinrichtung 15 zugeführt. Bei der Zufuhr des Antriebsrollenunterbrechungssignals CP INT zum Unterbrechungskontroller 7 wird die CPU 1 veranlaßt, in eine Unterbrechungsverarbeitungsroutine einzutreten, in welcher ein mit der von der Einrichtung 15 gemessenen Differenz zwischen den zweiphasigen Antriebsrollen-FG-Impulsen CP FG A PLS und CP FG B PLS korrespondierendes Phasendifferenzdatum aus der Einrichtung 15 in die CPU 1 eingegeben wird. Eine Geschwindigkeitsschleife der Antriebsrolle wird durch dieses Phasendifferenzdatum zur Steuerung der Antriebsrollengeschwindigkeit während einer Vorwärtsbewegung des Bandes mit relativ hoher Geschwindigkeit gebildet.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß zum Zeitpunkt des Bandtransportes mit niedriger Geschwindigkeit das Antriebsrollengeschwindigkeits-Servoverfahren den Universalimpulsprozessor 2 verwendet, wie es später beschrieben wird.

CTL-Spurführungsservo

Das früher beschriebene, vom CTL-Kopf wiedergegebene Wiedergabe-CTL-Signal PD CTL wird durch den Eingangsanschluß 12 der CTL-Phasenmeßeinrichtung 16 zugeführt, die auch das aus dem CTL- Kodierer/Dekodierer 10 zugeführte Referenz CTL-Signal REF CTL empfängt.
Die CTL-Phasenmeßeinrichtung 16 detektiert eine Phasendifferenz zwischen dem Wiedergabe-CTL-Signal PB CTL und dem Referenz- CTL-Signal REF CTL und führt korrespondierende Phasendifferenzdaten durch den Datenbus der CPU 1 zu. Spurführungssteuerung basiert dann auf solchen Phasendifferenzdaten.

Spannungsservo

Entsprechend einer Ausführungsform dieser Erfindung wird generell das Spannungsservoverfahren durch einen Direktstrommotor mit einer Spannungssteuerung bzw. -erregung bewirkt. Bei einem Elektromotor mit Stromsteuerung wird das Antriebsdrehmoment gesteuert und dieses ist dem Einfluß externer Störungen ausgesetzt. Insbesondere bei einem tragbaren VTR treten immer Vibrationen und/oder ein Rollen und/oder Änderungen in der Orientierung auf, so daß eine genaue Servosteuerung mit einer elektrischen Stromsteuerung bzw. -erregung nicht erreicht werden kann. Im Falle einer Spannungssteuerung bzw. -erregung wird die Motorgeschwindigkeit gesteuert und diese wird bis zum Ausmaß des Motordrehmoments nicht durch Vibrationen und/oder Rollen und/oder schnelle Änderungen der Orientierung des VTR beeinflußt. In dem Fall jedoch, daß eine Spannungserregung bei einem Spannungsservoverfahren verwendet wird, ist es notwendig, einen sehr empfindlichen Spannungsdetektor vorzusehen, um die Ansprechbarkeit bzw. Empfindlichkeit und die Genauigkeit des Spannungsservomechanismus zu verbessern.
Bei nunmehriger Bezugnahme auf die Figur 5 ist zu erkennen, daß bei einem Spannungsservomechanismus gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung eine Abwickelspule 71 von einem Abwickelspulenmotor 72 angetrieben bzw. gesteuert wird und ein von der Abwickelspule 71 abgewickeltes Magnetband 73 zuerst von einer Führungsrolle 82 und dann von einem Keramikstift 74 geführt ist. Der Keramikstift 74 ist an einem Ende eines Armes 75 befestigt, der zum Spannungsdetektieren an seinem anderen Ende frei um eine Drehachse 76 drehbar ist.
Der Keramikstift weist eine niedrige spezifische Schwerkraft von beispielsweise etwa 2,0 auf und ist sehr leicht im Vergleich zu einem herkömmlichen zur Spannungsdetektion verwendeten chromplattierten Metallstift, der beispielsweise eine spezifische Schwerkraft von 8 aufweist. Der Arm 75 ist ebenfalls aus geeignetem leichten Material, beispielsweise Aluminium, gefertigt.
Der Arm 75 ist durch eine Feder 79 in einer Richtung um die Drehachse 76 vorgespannt. An der Drehachse 76 ist ein Winkelsensor 78 angebracht, der ein die Winkelposition des Armes 75 anzeigendes Spannungssignal erzeugt.
Wenn die Bandspannung zunimmt, wird der Arm 75 gegen die Kraft der Feder 79 in der Richtung des Pfeiles A gedreht. Wenn die Bandspannung abnimmt, wird der Arm 75 in der Richtung des Pfeiles B gedreht. Die vom Winkelsensor 78 detektierte Winkelposition des Armes 75 ist eine Anzeige der Bandspannung. Der Winkelsensor 78 in Figur 5 korrespondiert generell mit dem Span nungsdetektor 46, auf den in Bezug auf die Figur 1 Bezug genommen ist.
Das Ausgangssignal des Winkelsensors 78 wird dem analogen Eingangsanschluß AN3 des Universalimpulsprozessors 2 als ein Spannungsdetektorsignal zugeführt. Als ein Abschnitt des Universalimpulsprozessors 2 ist ein A/D-Wandler 222 vorgesehen und das Ausgangssignal des Winkelsensors wird im A/D-Wandler 222 digitalisiert und der CPU 1 zugeführt.
In der CPU 1 wird die aus dem Ausgangssignal des Winkelsensors 78 detektierte Spannung mit einer gewünschten Spannung bzw. Sollspannung verglichen und auf der Basis dieses Vergleichs das von der PWM-Ausgangsschaltung 17 erzeugte Steuersignal SR CONT für den Abwickelspulenmotor 72 zur Aufrechterhaltung der gewünschten Spannung geeignet variiert.
Wie später detailliert beschrieben, werden aus dem Ausgangssignal des Winkelsensors 78 bei jeder vorbestimmten Periode in Abhängigkeit von einem Spannungsunterbrechungssignal TENSION INT detektierte Spannungsdaten in die CPU 1 eingegeben. Zu jedem solchen Zeitpunkt wird das Steuersignal SR CONT durch Ausführung einer Proportionalsteuerungs-, einer Differentiations- und einer Integrationssteuerungsoperation bestimmt.
Das von der PWM-Ausgangsschaltung 17 erhaltene Steuersignal SR CONT für die Abwickelspule wird durch die Direktstromumwandlungsschaltung 19 einer Motorsteuerung 110 (Figur 5) zugeführt. Das Ausgangssignal der Motorsteuerung 110 wird dem Abwickelspulenmotor 72 zugeführt und auch in einer Schleife 111 zu einem invertierten Eingangsanschluß der Motorsteuerung 110 rückgekoppelt, der eine niedrige Impedanz aufweisen soll. Wie früher erwähnt, ist die Motorsteuerung 110 vom Spannungserregungstyp. Infolgedessen ist der Abwickelspulenmotor 72 durch die Motorsteuerung 110 spannungsbetrieben, so daß die Rotationsgeschwindigkeit des Abwickelspulenmotors 72 gesteuert wird, um eine gewünschte Spannung in dem von der Abwickelspule 71 abgewickelten Band aufrechtzuerhalten.
Durch Verwendung einer Ankerspannung zum Betrieb des Abwikkelspulenmotors 72 ist der dynamische Bremseffekt dieses Gleichstrommotors zur Erzielung einer stabileren Spannungssteuerung bzw. -erregung bei weniger Oszillation als bei Verwendung einer Stromsteuerung bzw. -erregung verfügbar. Wenn der Abwickelspulenmotor 72 spannungserregt bzw. -gesteuert ist, wie es bei der beschriebenen Ausführungsform dieser Erfindung der Fall ist, tendiert die Motorgeschwindigkeit dazu, aufgrund der Trägheit konstant zu bleiben, was zur Vermeidung des Einflusses von Vibrationen und eines Rollens, die im Falle eines tragbaren VTR unvermeidbar sind, erwünscht ist. Aus dem gleichen Grund ist es jedoch notwendig, das Abwickelspulenmotorservoverfahren mit einer Spannungsdetektoranordnung erhöhter Empfindlichkeit und Genauigkeit zu versehen. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform dieser Erfindung wird die erhöhte Empfindlichkeit wenigstens teilweise durch das leichte Gewicht des Keramikstiftes 74 und des Aluminiumarmes 75 erzielt. In anderen Worten ausgedrückt besteht aufgrund des leichtgewichtigen Stiftes 74 und Armes 75 keine Notwendigkeit, ein Gegengewicht an dem von dem bandkontaktierenden Stift 74 fernen Ende 75b des Armes 75 vorzusehen. Folglich ist nur eine sehr kleine Trägheit zum Verzögern der Ansprechbarkeit des Stiftes 74 und des Armes 75 auf eine Änderung der Bandspannung vorhanden.
Außerdem ist es günstig, wenn die Schwerkraft nur wenig oder keinen Einfluß auf die Winkelpositionierung des Armes 75 ausübt, wenn der tragbare VTR sich in irgendeiner seiner üblichen Betriebsorientierungen befindet.
Unter Bezugnahme auf die Figur 6, in welcher die vorliegende Erfindung auf einen tragbaren VTR angewendet gezeigt ist, der entweder mit einer groß bemessenen Bandkassette 81A oder einer klein bemessenen Bandkassette 818 verwendbar ist, die geeignet in einem Kassettenhalter (nicht gezeigt) innerhalb eines tragbaren VTR-Gehäuses 80 positioniert ist, das in Figur 6 von oben betrachtet eine Vorderwand 80A, gegenüberliegende Seitenwände 80B und 80'B und eine Rückwand 80C aufweist. Das von der Abwikkelspule 71A oder 71B der Kassette 81A bzw. 81B abgewickelte Band 73 wird von der Kassette nach rückwärts gezogen und geht dann um eine Führungsrolle 82 und seitlich nach außen in Richtung zur benachbarten Seitenwand 80'B des Gehäuses. Der Arm 75 erstreckt sich neben der Seitenwand 80'B generell in deren Längsrichtung mit der Drehachse 76 am vorderen Ende des Armes 75 und dem sich vom hinteren Ende des Armes 75 erstreckenden Stift 74. Das Band 73 ist um den Stift 74 zurückgeführt und dann durch Führungsrollen 83 und 84, eine fixierte Führung 85 und eine schräge Führung 86 zur Eingangsseite der Trommel 87 geführt, mit der ein Motor verbunden sein kann, wie es früher unter Bezugnahme auf die Figuren 2A und 2B beschrieben wurde. Nachdem es um die Trommel 87 gewickelt ist, erstreckt sich das Band 73 von dieser um eine schräge Führung 88 und ist dann um fixierte Führungen 89 und 90 geführt, so daß es zwischen einer Antriebsrolle 91 und einer Klemmrolle 92 hindurchgeht. Schließlich ist das Band 73 von der Stelle zwischen der Antriebsrolle 91 und der Klemmrolle 92 um Führungsrollen 94, 95 und 96 zur Rückkehr zu einer Aufwickelrolle 97A oder 978 der Kassette 81A bzw. 818 geführt. Der Bandanfangsdetektor 43 und der Bandendedetektor 44, auf die früher in Relation zur Figur 1 Bezug genommen wurde, sind in der Figur 6 so gezeigt, daß sie neben dem Band zwischen den Führungsrollen 95 und 96 bzw. zwischen den Führungsrollen 83 und 84 angeordnet sind. Es ist auch zu erkennen, daß ein Hauptlöschkopf 101 zwischen den Führungsrollen 83 und 84 zur Kontaktierung des Bandes 73 angeordnet ist und daß ein CTL-Kopf 104 zur Aufzeichnung und Wiedergabe des CTL-Signals auf dem Band und ein Löschkopf 105 zum Löschen dieses Signals nebeneinander zum Kontaktieren des Bandes 73 zwischen der Führungsrolle 90 und der Antriebsrolle 91 angeordnet sind.
Aus den Figuren 6, 7A und 7B ist zu erkennen, daß die Drehachse 76 des Armes 75 eine zur Ebene der oberen Wand oder Platte 80D des VTR-Gehäuses 80 senkrechte Achse definiert, und daß die Drehachse 76 so angeordnet ist, daß, wenn der Stift 74 normalerweise das Band 73 so wie bei Figur 6 kontaktiert, vom Arm 75 gesagt werden kann, daß er sich von der Drehachse 76 annähernd parallel zu den Seitenwänden 808 und 80'B des Gehäuses erstreckt. Es kann außerdem gesagt werden, daß der Arm 75, wenn er mit dem Stift 74 das Band 73 kontaktiert, annähernd im rechten Winkel zur Vorderwand oder -platte 80A und winkelmäßig in einer Ebene bewegbar ist, die im wesentlichen parallel zur oberen Wand oder Platte 80D ist (Figur 7A).
Aufgrund des vorstehend Dargelegten beeinflußt bei Anordnung des Gehäuses 80 in der in Figur 7A gezeigten Orientierung, d.h., wenn die obere Wand 80D des Gehäuses an oberster Stelle liegt, die in Richtung des Pfeiles G wirkende Schwerkraft die Winkelposition des Spannungsdetektorarms 75 nicht. Wenn ähnlich der VTR in seinem Gehäuse 80 in der in Figur 78 gezeigten Orientierung betrieben wird, d.h., wenn seine Vorderwand oder -platte 80A an oberster Stelle liegt, hängt der Arm 75 von seiner Drehachse derart, daß eine Schwingung des Armes 75 um die Drehachse 76 in Abhängigkeit von Änderungen der Spannung des den Stift 74 kontaktierenden Bandes 73 durch die in Richtung des Pfeiles G wirkende Schwerkraft nicht wesentlich beeinflußt oder behindert wird. Deshalb wird das Auftreten von Fehlern bei der Detektion der Spannung des Bandes aufgrund der Schwerkraft vermieden.
Außerdem ist, wie in Figur 6 gezeigt, der Wickelwinkel Θ des Bandes 73 um den Stift 74 wesentlich größer als 90º und beträgt vorzugsweise wenigstens etwa 150º. Aufgrund eines derartig großen Wickelwinkels des Bandes 73 um den Stift 74 können der Stift 74 und Arm 75, wie früher erwähnt, leichtgewichtig gemacht werden, um die Ansprechbarkeit bzw. Empfindlichkeit der Winkelpositionierung des Armes 75 auf Änderungen der Bandspannung ohne die Besorgnis zu erhöhen, daß sich der Stift 74 und das Band 73 in Abhängigkeit von Spannungsänderungen trennen und Oszillationen des Bandes hervorrufen, wenn der Stift 74 nach seiner Trennung vom Band dieses trifft. In anderen Worten ausgedrückt, dient der große Wickelwinkel des Bandes um den Stift 74 vorteilhafterweise zur Erhöhung der Nachgiebigkeit des Bandspannungsdetektorsystems.
Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß bei der in Figur 6 gezeigten Anordnung des Bandes 73 die Rückseite oder unbeschichtete Oberfläche des Bandes 73 die Oberfläche des Stiftes 74 kontaktiert. Eine derartige Rückseitenfläche des Bandes 73 hat einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als die durch die Magnetbeschichtung definierte Oberfläche des Bandes mit dem Ergebnis, daß der Stift 74 danach der Bewegung des Bandes 73 einen erniedrigten Reibungswiderstand entgegensetzt, so daß die Genauigkeit der Spannungsdetektion erhöht wird.

Spannungsservoverarbeitung

Bei herkömmlichen Spannungsservoschaltungen wird üblicherweise nur ein zur detektierten Spannung proportionales Steuersignal, wie es in Figur 8A gezeigt ist, mit einem Referenz- oder Sollspannungssignal DREF verglichen, wonach das Ergebnis dieses Vergleichs bei vorbestimmter Verstärkung zur Steuerung des Abwickelspulenmotors 72 hinsichtlich einer Aufrechterhaltung der gewünschten Spannung bzw. Sollspannung verwendet wird. Es kann jedoch zwischen dem Band 73 und dem Spannungsdetektorarm 75 oder zwischen dem Band 73 und der Abwickelspule 71 Resonanz auftreten, wenn einfach diese proportionale Steuerung verwendet wird, so daß die Verstärkung nicht ausreichend hoch eingestellt werden kann.
Im Unterschied zu dem Vorstehenden basiert gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung die Steuerung des Abwickelspulenmotors 72 in Abhängigkeit von einer detektierten Abweichung oder eines detektierten Fehlers der Bandspannung wie oben auf einem zu diesem Fehler proportionalen Steuersignal und auch auf einem Steuersignal auf der Basis einer Differentiation des Spannungsfehlers und einem Steuersignal auf der Basis einer Integration des Spannungsfehlers, wie es in der Figur 88 bzw. 8C gezeigt ist.
Unter Bezugnahme auf die Figur 1 ist insbesondere zu erkennen, daß vom Referenzsignalgenerator 8 bei jeder Periode Ts ein Spannungsunterbrechungssignal TENSION INT erzeugt wird (Figur 9). Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung beträgt die Frequenz des Spannungsunterbrechungssignals TENSION INT beispielsweise 480 Hz. Dieses Spannungsunterbrechungssignal TENSION INT wird durch den Unterbrechungskontroller 7 der CPU 1 zugeführt. Bei Empfang jedes Spannungsunterbrechungssignals TEN- SION INT führt die CPU 1 eine Unterbrechungsverarbeitungsroutine aus, die durch das Flußdiagramm der Figur 10 dargestellt ist und durch welche eine Antriebs- bzw. Steuerspannung für den Abwikkelspulenmotor 72 bestimmt wird.
Bei dem auf die Initiierung der Unterbrechungsverarbeitungsroutine folgenden Schritt STP 1 wird ein Winkeldatum Dn, welches die Winkelposition des Armes 75 darstellt und durch den analogen Eingangsanschluß AN3 des Universalimpulsprozessors 2 den A/D- Wandlerabschnitt 222 des letzteren zugeführt worden ist, digitalisiert und als Datum D&sub1; in die CPU 1 gegeben.
Beim Schritt STP 2 wird ein in einer vorhergehenden Verarbeitungsroutine erzeugtes Winkeldatum Dn-1 als Datum D&sub0; behan delt.
Das beim Schritt STP 1 in die CPU 1 gegebene Datum D&sub1; und das die Sollbandspannung darstellende Referenzdatum DREF werden beim Schritt STP 3 verglichen, um ein proportionales Steuerfehlerdatum zu erhalten. Insbesondere wird das proportionale Steuerfehlerdatum Bp beim Schritt 3 aus dem Datum D&sub1;, dem Referenzdatum DREF und der Verstärkung Gp wie folgt
Ep = (D&sub1; - DREF) × Gp
erhalten.
Wie früher erwähnt, wird das Spannungsunterbrechungssignal TENSION INT bei jeder vorbestimmten Periode TS erzeugt, und bei jeder solchen Periode TS wird ein Winkeldatum gewonnen. Dies hat zur Folge, daß aus der Differenz zwischen dem Winkeldatum dn zu jedem beliebigen Zeitpunkt und dem Winkeldatum dn-1 aus einem vorhergehenden Verarbeitungszyklus ein Differentiationssteuerfehlerdatum erzeugt wird. Infolgedessen wird beim Schritt STP 4 ein Differentiationssteuerfehlerdatum ED aus dem Datum D&sub1;, dem Datum D&sub0; und der Verstärkung GD wie folgt
ED = (D&sub1; - D&sub0;) × GD
erhalten.
Unter der Annahme, daß eine Additionskonstante gleich α ist, wird durch Akkumulation der Additionskonstanten α für vorhergehende Integrationssteuerfehlerdaten ein Integrationssteuerfehlerdatum gewonnen.
Insbesondere wird beim Schritt STP 5 entschieden, ob das Datum D&sub1; wenigstens gleich dem Referenzdatum DREF ist oder dieses überschreitet.
Wenn das Datum D&sub1; gleich dem Referenzdatum DREF ist oder dieses überschreitet, geht das Programm zum Schritt STP 6 vor, bei welchem das vorliegende Integrationssteuerfehlerdatum E&sub1; durch Addition der Additionskonstante α zum vorhergehenden Integrationssteuerfehlerdatum E&sub1;&sub0; gewonnen wird.
Wenn das Datum D&sub1; nicht wenigstens gleich dem Referenzdatum DREF ist, wird beim Schritt STP 7 das vorliegende Integrationssteuerfehlerdatum E&sub1; durch Subtraktion der Additionskonstante α von dem vorhergehenden Integrationssteuerfehlerdatum E&sub1;&sub0; gewonnen.
Beim nächsten Schritt STP 8 werden das beim Schritt STP 3 gewonnene proportionale Steuerfehlerdatum Ep, das beim Schritt STP 4 erhaltene Differentationssteuerfehlerdatum und das beim Schritt STP 6 oder beim Schritt STP 7 erhaltene Integrationssteuerfehlerdatum E&sub1; addiert und eine Steuerspannung E gemäß
E = Ep + ED + E&sub1;
erhalten.
Beim abschließenden Schritt STP 9 der Routine wird der Abwickelspulenmotor 72 durch die so erhaltene Steuerspannung E angetrieben bzw. gesteuert.

Verarbeitung durch den Universalimpulsprozessor

Die Verarbeitung verschiedener Impulssignale kann durch den Universalimpulsprozessor 2 zur Ermöglichung einer Vereinfachung der Hardware durch Vermeidung der Notwendigkeit des Vorsehens individueller Impulszähler ausgeführt werden, die andernfalls für verschiedene Zählfunktionen notwendig sind.
So ist es z. B. zum Detektieren einer Phasendifferenz zwischen dem Referenzfarbvollbildimpuls INPUT CF und dem Wiedergabe-CTL-Farbvollbildimpuls PB CF zum Ausführen einer CTL- Phasensteuerung während des Niedriggeschwindigkeitsbetriebs notwendig, Impulse während der Phasendifferenz zwischen dem Referenzfarbvollbildimpuls INPUT CF und dem Wiedergabe-CTL- Farbvollbildimpuls PB CF zu zählen. Außerdem ist eine Aufwärts/Abwärts-Zählung des Wiedergabe-CTL-Vollbildimpulses PB CTL FRAME zum Anzeigen der Stunde, Minute, Sekunde und der Vollbildnummer bzw. -zahl notwendig. Überdies ist eine Zählung des Trommel-FG-Impulses DR FG PLS zum Zeitsteuern der Drehkopfschaltung notwendig.
Es ist auch eine Impulszählung zum Detektieren einer Phasendifferenz zwischen den zweiphasigen Aufwickelspulen-FG-Impulsen TR FG A PLS und TR FG B PLS bei der Bestimmung der Rotationsgeschwindigkeit der Aufwickelspule erforderlich.
Beim Detektieren der Rotationsgeschwindigkeit der Abwickelspule ist eine Impulszählung beim Detektieren einer Phasendifferenz zwischen den zweiphasigen Abwickelspulen-FG-Impulsen SR FG A PLS und SR FG B PLS involviert.
Um die Geschwindigkeitservosteuerung der Antriebsrolle während des Niedriggeschwindigkeitsbetriebs zu bewirken, ist eine Impulszählung beim Detektieren einer Phasendifferenz zwischen den zweiphasigen Antriebsrollen-FG-Impulsen CAP FG A PLS und CAP FG B PLS involviert.
Das Vorsehen aller individuellen Zähler zum Ausführen der oben erwähnten Impulszählungsfunktionen würde die Schaltungsgröße unerwünscht erhöhen. Der Impulsprozessor 2 macht es möglich, die Notwendigkeit mehrerer bei der oben erwähnten Verarbeitung wirkende Zähler zu vermeiden und ermöglicht dadurch eine Reduzierung der Größe und Komplexität der Hardware.

Generelle Ausbildung des Universalimpulsprozessors

Der Universalimpulsprozessor 2 ist ein Allgemeinzweckprozessor zur Steuerung der Eingabe/Ausgabe eines Impulses. Dieser Prozessor kann als nur ein Speicher auf der Seite der CPU 1 gedacht werden. Folglich kann diese Einrichtung "ein intelligenter Speicher" genannt werden, der Daten speichern und auch verarbeiten kann.
Der Universalimpulsprozessor 2 kann von dem Typ sein, der von Hitachi in Japan als Modell Nr. HD 63140 erhältlich ist. Wie in der Figur 11 gezeigt, besteht der Universalimpulsprozessor 2 aus einem Universalimpulsprozessorkern (UPC) 221, dem A/D- Wandlerabschnitt 222 und einem Wachhund- bzw. Überwachungszeitgeber (WDT) 223. Im Universalimpulsprozessor 2 sind auch ein Allgemeinzweck-RAM 215 und ein Taktgenerator 212 enthalten. Impulssignale aus den nach außen geführten Anschlüssen U&sub0; bis U&sub7; und U&sub8; bis U&sub1;&sub5; werden durch E/A-Tore 225 und 226 ein- und ausgegeben. Analogsignale aus den Analogeingangsanschlüssen AND bis AN9 werden durch ein Tor 224 eingegeben. Ein Datentransfer zwischen dem Universalimpulsprozessor 2 und der CPU 1 wird durch einen Schnittstellenkontroller 213 ausgeführt.
Der Universalimpulsprozessorkern (UPC) 221 ist generell ein programmierbarer Impuls-Eingabe/Ausgabe-Modul mit einer eingebauten 16-Bit-Arithmetiklogikeinheit (ALU) und einem Zähler, einem Schieber, einem Vergleichsregister oder einem Allgemeinzweckregister, das als ein Fangregister dient, und 16-Impuls- Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen. Bei dieser Anordnung kann der Kern 221 eine für verschiedene Anwendungen geeignete effiziente Impulssteuerung erzielen. Da auch eine komplizierte Impulssteuerung automatisch in Abhängigkeit von 15 Arten Befehle automatisch bewirkt werden kann, kann der Verarbeitungsaufwand bei der CPU 1 stark reduziert werden.
Insbesondere umfaßt der Universalimpulsprozessorkern (UPC) 221, wie in Figur 12 gezeigt, eine Funktionstabelle 231, in welcher maximal 16 Funktionen programmierbar sind, eine Arithmetiklogikeinheit (ALU) 232 und vierundzwanzig Universalimpulsprozessordatenregister (UDR) 233, deren jedes 16 Bit aufweist. Die UPC 221 weist außerdem beispielsweise eine Impuls-E/A 234 auf, die aus einem UPP-E/A-Register 237, einem Randdetektor 238 und einem Statusdetektor 239 besteht. Im UPC 221 ist auch ein Unterbrechungskontroller 240 enthalten und mit Unterbrechungsstatusregistern 243 versehen. Zum sequentiellen Auslesen und Dekodieren der in der Funktionstabelle 231 gespeicherten Funktionen ist eine Universalimpulsprozessorsteuerung (UPP-Steuerung) 241 vorgesehen. Jede ausgelesene Funktion steuert die ALU 232, die UDRs 233 und die Impuls-E/A 234 und wird durch eine Ausführungseinheit 242 ausgeführt.
Die Programmierung oder Einstellung der verschiedenen Funktionen in der Funktionstabelle 231 wird im voraus durch einen Datenbus bewirkt. Da die Ausführung der eingestellten Funktionen sequentiell Schritt-um-Schritt ausgeführt wird, hängt die Auflösung der Impuls-Eingabe/Ausgabe von der Zahl der eingestellten Funktionen ab. Beispielsweise beträgt die Auflösung in dem Fall, bei welchem 16 Funktionen in der Funktionstabelle 231 eingestellt sind und eine 4 MHz-Operation mit einem mit dem Taktgenerator 212 verbundenen 16 MHz-Kristalloszillator bewirkt wird, gleich 5 µsec. Außerdem ist Lesen/Schreiben aus dem/in das UDR 233 während dessen Betriebs möglich.
Der A/D-Wandler 222 im Universalimpulsprozessor 2 kann durch einen 10-Bit-A/D-Wandler des sequentiellen Vergleichstyps gebildet sein, der zehn mit den E/A-Tor 224 verbundene Eingangskanäle aufweist, wobei bis zu vier solcher Eingangskanäle selektiv abgetastet werden können.
Der Überwachungszeitgeber 223 im Universalimpulsprozessor 2 kann einen 10-Bit-Vorskaler, einen 8-Bit-Zähler und ein Uberwachungsregister (nicht gezeigt) aufweisen. Beispielsweise kann der Vorskaler interne Takte von 2 MHz zählen und eine Übertragsausgabe an den 8-Bit-Zähler geben. Das Frequenzteilerverhältnis kann auf sieben Pegel eingestellt sein, das beispielsweise in geeigneten Schritten von 0,128 bis 13 ms reicht. Normalerweise wird der 8-Bit-Zähler im Überwachungszeitgeber 223 periodisch durch einen Datenbus rückgesetzt, so daß er nicht überläuft.
Wenn jedoch der Zähler überläuft, wird von einem Überlaufanschluß des Überwachungszeitgebers 223 ein Überlaufsignal zugeführt, so daß ein Überlauf im System durch Bezugnahme auf dieses Uberlaufsignal überwacht werden kann.

Befehle die durch den Universalimpulsdrozessor gesetzt werden können

Der Universalimpulsprozessor 2 kann fünfzehn verschiedene Arten individueller Befehle setzen.
Befehle FRS, INS, UDS und GTS werden zum Ausführen der folgenden Zähler/Zeitgeber- und Impulseingabe-Funktionen verwendet:
Der Befehl FRS bewirkt eine freilaufende Zählung und ein Einfangen des Zählerstandes durch die vorauseilende oder nacheilende Flanke eines bezeichneten Signals.
Der Befehl INS bewirkt eine einzufangende Zählung und eine gleichzeitige Rücksetzung des Zählers durch eine vorauseilende oder nacheilende Flanke eines bezeichneten Signals wie bei der Messung einer Impulsperiode.
Der Befehl UDS bewirkt, daß ein Zähler in Abhängigkeit von einem Zählrichtungsbezeichnungssignal aufwärts oder abwärts zählt, wobei der Zählerstand durch die vorauseilende oder nacheilende Flanke eines bezeichneten Signals eingefangen wird.
Der Befehl GTS bewirkt schließlich, daß der Takt eines Zählers durch ein bezeichnetes Signal gesteuert wird, wobei der Zählerstand durch die vorauseilende oder nacheilende Flanke des steuernden Signals eingefangen wird.
Befehle FRC, INC, PWC und OSC werden zum Ausführen der folgenden Zähler/Zeitgeber- und Impulsausgabefunktionen verwendet:
Der Befehl FRC bewirkt eine freilaufende Zählung und die Erzeugung eines Vergleichsergebnisses durch Bezugnahme auf einen Wert oder den Inhalt eines Vergleichsregisters.
Der Befehl INC bewirkt, daß ein Impuls ausgegeben wird, wenn die freilaufende Zählung mit dem Inhalt des Vergleichsregisters komzidiert, wonach der Zähler rückgesetzt wird.
Der Befehl PWS bewirkt, daß ein Vergleichsausgangssignal erzeugt wird, wenn der Zählerstand mit dem im Vergleichsregister korrespondiert, wonach die Zählung fortgesetzt wird, bis der Zähler durch eine vorauseilende oder nacheilende Flanke eines bezeichneten Signals rückgesetzt wird.
Der Befehl OSC bewirkt schließlich, daß eine Zählung durch eine vorauseilende oder nacheilende Flanke eines bezeichneten Signals initiiert wird, wobei ein Multivibratorimpuls erzeugt wird, bis der Zählerstand mit dem im Vergleichsregister koinzidiert.
Die Befehle FFC, TPC, GTC und CTO werden zum Ausführen der folgenden speziellen Zähler/Zeitgeberfunktionen verwendet:
Der Befehl FFC bewirkt eine Ausgabe eines Impulses mit einem Tastverhältnis von 50 %.
Der Befehl TPC bewirkt eine Aufwärtszählung und Abwärtszählung, die entsprechend der Phasenbeziehung von Zwei-Phasen- Impulssignalen bewirkt werden.
Der Befehl GTC bewirkt eine Steuerung des Zählertaktes in Abhängigkeit von einem bezeichneten Signal, die Erzeugung einer Vergleichsausgabe aus dem Vergleichsregister, wenn der Zählerstand des Zählers mit dem Inhalt des Vergleichsregisters koinzidiert, und ein Rücksetzen des Zählers durch die vorauseilende oder nacheilende Flanke des Steuersignals.
Der Befehl CTO initiiert schließlich eine Zählung in Abhängigkeit von einem logischen Produkt eines Triggersignals und eines Freigabesignals, wobei ein Multivibratorimpuls erzeugt wird, bis der Zählerstand mit dem Inhalt des Vergleichsregisters komzidiert.
Die Befehle SIT, SOT, SPO werden zum Ausführen der folgenden Schiebe- und Impuls-Eingabe/Ausgabe-Funktionen verwendet:
Der Befehl SIT bewirkt, daß ein Eingabesignal durch die vorauseilende oder nacheilende Flanke eines bezeichneten Signals verschoben und gespeichert wird.
Der Befehl SOT bewirkt, daß wiedergeladene Daten während einer Verschiebung oder Rotation ausgegeben werden.
Der Befehl SPO bewirkt schließlich, daß wiedergeladene Daten während einer Verschiebung oder Rotation parallel ausgegeben werden.
Gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung werden die folgenden Funktionen in die Funktionstabelle 231 in Zuordnung zu jeweiligen Funktionstasten FNR 1 - FNR 12 gesetzt:
Die Funktionstaste FNR 1 verwendet den Befehl FRS zum Bewirken einer Zähloperation des Datenregisters UDR 1, wobei der Zählerstand sowohl durch die voreilende als auch nacheilende Flanke des Aufwickelspulen-FG-Impulses TR FG A PLS eingefangen wird und der resultierende Wert oder Zählerstand des Datenregisters UDR 1 dann in das Datenregister UDR 4 gegeben wird. Der vorstehende Schritt bewirkt das Setzen eines Registers zum Detektieren der Richtung der Rotation der Aufwickelspule.
Die Funktionstaste FNR 2 verwendet den Befehl TPC zum Aufwärtszählen oder Abwärtszählen des Datenregisters UDR 0 entsprechend der Phasenbeziehung zwischen den Zweiphasen-Antriebsrollen-FG- Impulsen CAP FG A PLS und CAP FG B PLS. Der vorstehende Schritt bewirkt das Detektieren der Phasendifferenz zwischen den Zweiphasen-Antriebsrollen-FG-Impulsen CAP FG A PLS und CAP FG B PLS, wobei diese detektierte Phasendifferenz zur Bildung einer Geschwindigkeitsschleife der Antriebsrolle während der Niedriggeschwindigkeitsoperation verwendet wird.
Die Funktionstaste FNR 3 verwendet den Befehl TCP zum Aufwärts- oder Abwärtszählen des Datenregisters UDR 1 entsprechend der Phasenbeziehung zwischen den Zweiphasen-Aufwickelspulen-FG- Impulsen TR FG A PLS und TR FG B PLS. Der vorstehende Schritt detektiert die Phasendifferenz zwischen den Zweiphasen- Aufwickelspulen-FG-Impulsen TR FG A PLS und TR FG B PLS, und diese detektierte Phasendifferenz wird zum Detektieren der Geschwindigkeit der Aufwickelspule verwendet.
Die Funktionstaste FNR 4 verwendet den Befehl TPC zum Aufwärts- oder Abwärtszählen des Datenregisters UDR 2 entsprechend der Phasenbeziehung zwischen den Zweiphasen-Abwickelspulen-FG- Impulsen SR FG A PLS und SR FG B PLS. Durch den vorstehenden Schritt wird die Phasendifferenz zwischen den Zweiphasen- Abwickelspulen-FG-Impulsen SR FG A PLS und SR FG B PLS detektiert und diese detektierte Phasendifferenz wird zum Detektieren der Abwickelspulengeschwindigkeit verwendet.
Die Funktionstaste FNR 5 verwendet den Befehl FRC zum Vergleichen des Wertes des Datenregisters UDR 4 und des Wertes im Datenregister UDR 1 als ein Vergleichsregister und erzeugt ein korrespondierendes Vergleichsergebnis. Wie früher erwähnt, bewirkt die Funktionstaste FNR 1 eine frei laufende Zähloperation des Datenregisters UDR 1, wobei der Wert des Datenregisters UDR 1 durch beide Flanken des Aufwickelspulen-FG-Impulses TR FG A PLS eingefangen und in das Datenregister UDR 4 gegeben wird. Deshalb dient das durch Vergleichen des Wertes des Datenregisters UDR 4 und des Wertes des Datenregisters UDR 1 in Abhängigkeit von der Funktionstaste FNR 5 erhaltene Vergleichsergebnis zum Detektieren der Richtung der Rotation der Aufwickelspule.
Die Funktionstaste FNR 6 verwendet den Befehl FRS zum Bewirken einer Zähloperation des Datenregisters UDR 6 und dessen Einfangen durch die nacheilende Flanke des Antriebsrollen-FG- Impulses CAP FG A PLS, wobei der resultierende Wert des Datenregisters UDR 6 in das Datenregister UDR 7 gegeben wird. Der vorstehende Schritt dient zum Detektieren der Rotationsperiode der Antriebsrolle.
Die Funktionstaste FNR 7 verwendet den Befehl FRS zum Bewirken, daß das Datenregister UDR 9 den Trommel-FG-Impuls DR FG A PLS zählt. Der resultierende Zählwert im Datenregister UDR 9 kann die Basis für eine Kopfschaltungssteuerung sein.
Die Funktionstaste FNR 8 verwendet den Befehl INS zum Bewirken, daß das Datenregister UDR 8 eine Zähloperation ausführt und durch die voreilende Flanke des Wiedergabe-CTL-Farbvollbildimpulses PB CF rückgesetzt wird. Der vorstehende Schritt bewirkt die Erzeugung einer Schräg- oder Sägezahnwelle, die durch die voreilende Flanke des Wiedergabe-CTL-Farbvollbildimpulses PB CF rückgesetzt wird.
Die Funktionstaste FNR 9 verwendet den Befehl FRS zum Einfangen des Wertes des Datenregisters UDR 8 durch die voreilende Flanke des Referenz-Farbvollbildimpulses INPUT CF, wonach der Wert des Datenregisters UDR 8 in das Datenregister UDR 11 gegeben wird. Aufgrund des vorstehenden wird die in Abhängigkeit von der Funktionstaste FNR 8 gebildete Schrägwelle durch die voreilende Flanke des Referenz-Farbvollbildimpulses INPUT CF eingefangen, so daß die Phasendifferenz zwischen der voreilenden Flanke des Referenz-Farbvollbildimpulses INPUT CF und der voreilenden Flanke des Wiedergabe-CTL-Farbvollbildimpulses PB CF darauf detektiert werden kann.
Die Funktionstaste FNR 10 verwendet den Befehl INS zum Initiieren der Zähloperation des Datenregisters UDR 12 und dessen Rücksetzung durch die nacheilende Flanke des Wiedergabe-CTL- Farbvollbildimpulses PB CF. Der vorstehende Schritt bewirkt die Erzeugung einer Schräg- oder Sägezahnwelle, die durch die nacheilende Flanke des Wiedergabe-CTL-Farbvollbildimpulses PB CF rückgesetzt wird.
Die Funktionstaste FNR 11 verwendet den Befehl FRS zum Einfangen des Wertes des Datenregisters UDR 12 durch die nacheilende Flanke des Referenz-Farbvollbildimpulses INPUT CF, wonach der eingefangene Wert des Datenregisters UDR 12 in das Datenregister UDR 11 gegeben wird. Durch den vorstehenden Schritt wird die in Abhängigkeit von der Funktionstaste FNR 10 gebildete Schrägwelle durch die nacheilende Flanke des Referenz-Farbvollbildimpulses INPUT CF eingefangen, und die Phasendifferenz zwischen der nacheilenden Flanke des Referenz-Farbvollbildimpulses INPUT CF und der nacheilenden Flanke des Wiedergabe-CTL-Farbvollbildimpulses PB CF kann aus dem in das Datenregister UDR 11 gegebenen Wert detektiert werden. Aus den in Abhängigkeit von den Funktionstasten FNR 9 bzw. FNR 11 erhaltenen Phasendifferenzen wird eine CTL-Phasenverriegelungsschleife gebildet.
Die Funktionstaste FNR 12 verwendet den Befehl UDS zum Bewirken, daß das Datenregister UDR 10 den Wiedergabe-CTL- Farbvollbildimpulses PB CF entsprechend der Richtung der Rotation der Aufwickelspule, die durch das an den Anschluß U&sub0; gegebene Signal TR DIR angezeigt wird, aufwärts- oder abwärtszählt. Der resultierende Zählwert des Datenregisters UDR 10 kann zur Erzeugung einer Bandzeitanzeige verwendet werden, welche die Stunde, Minute, Sekunde und Vollbildnummer enthalten kann.
Aus dem obigen ist zu entnehmen, daß der Universalimpulsprozessor 2 selektiv arbeitet, um die Phasendifferenz zwischen dem Referenz-Farbvollbildimpuls INPUT CF und dem Wiedergabe-CTL- Farbvollbildimpuls PB CTL FRAME mittels der Funktionstasten FNR 8-FNR 11 zu detektieren, das Aufwärts/Abwärtszählen des Wiedergabe-CTL-Vollbildimpulses PB CLT FRAME mittels der Funktionstaste FNR 12 zu bewirken, das Zählen des Trommel-FG-Impulses DR FG PLS mittels der Funktionstaste FNR 7 zu bewirken, die Phasendifferenz zwischen den Zweiphasen-Aufwickelspulen-FG-Impulsen TR FG A PLS und TR FG B PLS mittels der Funktionstaste FNR 3 zu detektieren, die Richtung der Rotation der Abwickelspule mittels der Funktionstasten FNR 1 und FNR 5 zu detektieren, die Phasendifferenz zwischen dem Zweiphasen-Abwickelspulen-FG-Impulsen SR FG A PLS und SR FG B PLS mittels der Funktionstaste FNR 4 zu detektieren, die Phasendifferenz zwischen den Zweiphasen- Antriebsrollen-FG-Impulsen CAP FG A PLS und CAP FG B PLS mittels der Funktionstaste FNR 2 zu detektieren und die Rotationsperiode der Antriebsrolle mittels der Funktionstaste FNR 6 zu detektieren, welche sämtlichen Funktionen sonst individuelle Zähler benötigten. Infolgedessen wird durch die Kombination des Universalimpulsprozessor 2 mit der CPU 1 die zum Ausführen der vom Servosystem benötigten verschiedenen Funktionen des VTR notwendige Hardware sehr wesentlich vereinfacht.
Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß gemäß dieser Erfindung der Abwickelspulenmotor spannungsgesteuert bzw. -erregt wird, so daß er weniger anfällig für Vibration und Rollen oder Änderungen der Orientierung ist, und daß die Verbesserung bei dem durch den spannungsgesteuerten Abwickelspulenmotor notwendig gewordenen Spannungsdetektorsystem entsprechend der Erfindung durch Reduzierung des Gewichts des Spannungsdetektormechanismus, bei spielsweise durch Bildung des Stiftes 74 aus Keramik, durch Anordnung des Armes 75 derart, daß der Effekt der Schwerkraft auf seine Bewegungen minimiert ist, und durch beträchtliche Erhöhung des Wickelwinkels des Bandes 73 um den Stift 24 derart, daß die Nachgiebigkeit groß gemacht werden kann, erzielt werden kann.
Schließlich sei darauf hingewiesen, daß gemäß dieser Erfindung das Spannungsservosystem differentiell, integriert und proportional detektierte Spannungssignale verwendet, die zur Steuerung der Bandspannung kombiniert werden, wobei das differentiell und integriert detektierte Spannungssignal durch die CPU 1 während einer Routine erzeugt wird, die in Abhängigkeit von dem Spannungsunterbrechungssignal, das beispielsweise die Frequenz 480 Hz aufweist, wiederholt ausgeführt wird. In anderen Worten ausgedrückt werden das proportional, differentiell und integriert detektierte Spannungssignal, die zum Bestimmen der Steuerspannung für den Abwickelspulenmotor 72 zu kombinieren sind und da bei die Bandspannung steuern, leicht auf der Basis der Differenzen zwischen den bei sukzessiven Spannungsunterbrechungssignalen detektierten Spannungen berechnet.
Obgleich hier beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden sind, ist dies so zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf diese präzisen Ausführungsformen eingeschränkt ist.

Claims

1. Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät, mit einer Trommel (87), um die ein Band (73) zwischen einer Abwickelspule (71) und einer Aüfwickelspule gewickelt ist, einer der Trommel (87) zugeordneten Drehkopfeinrichtung zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Videosignalen in Schrägspuren auf dem Band (73) während einer Längstransportbewegung des Bandes (73), einer von einem Antriebsrollenmotor angetriebenen und zwischen der Trommel (87) und der Aufwikkelspule (97) mit dem Band (73) in Kontakt bringbaren Antriebsrolle (91) zum Bewirken einer Längstransportbewegung des Bandes (73), einem spannungsbetriebenen Abwickelspulenmotor (72) zum Antrieb der Abwickelspule (71) in Richtung zum Abwickeln des Bandes auf der Abwickelspule (71) und einem Aufwickelspulenmotor zum Antrieb der Aufwickelspule in Richtung zum Aufwickeln des Bandes auf der Aufwickelspule (97) jeweils während der Längstransportbewegung, und einem Bandspannungs-Servosystem, bestehend aus

einem Spannungsdetektorarm (75), der drehbar auf einer Achse befestigt ist und einen das Band (73) zwischen der Abwickelspule (71) und der Trommel derart kontaktierenden Führungsstift (74) trägt, daß der Arm (75) in Abhängigkeit von Änderungen der Spannung des Bandes (73) um die Achse winkelverschoben wird,

einer Einrichtung (78) zum Erzeugen eines mit der Winkelverschiebung des Armes (75) um die Achse variierenden Spannungssignal 5 und

einer Verarbeitungseinrichtung, die das Spannungssignal empfängt und dieses in ein Signal zur Steuerung des Abwickelspulenmotors (72) umsetzt, dadurch gekennzeichnet,

daß das Servosystem den Abwickelspulenmotor (72) während einer Aufzeichnung und/oder Wiedergabe durch Anlegen einer Betriebsspannung an den Abwickelspulenmotor (72) steuert.

2. Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät nach Anspruch 1, mit einem tragbaren Gehäuse (80), das wenigstens eine Normalorientierung zur Benutzung aufweist und in welchem der Spannungsdetektorarm (75) derart angeordnet ist, daß die Winkelverschiebung um die Achse im wesentlichen frei von jeglichern Gravitationseinfluß ist, wenn sich das Gehäuse (80) in der Normalorientierung befindet.

3. Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Führungsstift (74) und der Spannungsdetektorarm (75) aus leichtgewichtigern Material sind, so daß der Winkelverschiebung eine kleine Trägheit geboten ist, und wobei das Band (73) zwischen der Abwickelrolle (71) und der Trommel einen Wickelwinkel (Θ) um den Stift (74) aufweist, der 90º wesentlich überschreitet.

4. Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät nach Anspruch 3, wobei der Führungsstift (74) aus Keramik und der Arm aus Aluminium besteht.

5. Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Wickelwinkel (Θ) etwa 1500 beträgt.

6. Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verarbeitungseinrichtung

eine Multifunktions-Impulsverarbeitungseinrichtung (2), welche das Spannungssignal empfängt und dieses zur Erzeugung eines jeweiligen Fehlersignals verarbeitet, und eine zentrale Verarbeitungseinheit (1), welche das Fehlersignal empfängt und die korrespondierende Betriebsspannung erzeugt,

aufweist.

7. Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät nach Anspruch 6, mit einer Einrichtung (7) zum periodischen Anlegen eines Spannungsunterbrechungssignals an die zentrale Verarbeitungseinheit (1), wobei die zentrale Verarbeitungseinheit (1) so programmiert ist, daß eine Verarbeitungsunterbrechungsroutine in Abhängigkeit von jedem Spannungsunterbrechungssignal zum sequentiellen Aufnehmen von Daten von der das jeweilige Fehlersignal darstellenden Multifunktions-Impulsverarbeitungseinrichtung (2) ausgeführt wird, die Daten mit Referenzdaten, welche eine gewünschte Bandspannung darstellen, verglichen, um proportionale Spannungssteuerdaten zu gewinnen, von den von der Impulsverarbeitungseinrichtung während der laufenden Verarbeitungsunterbrechungsroutine bzw. während einer vorhergehenden Routine aufgenommenen Daten differenzierte Spannungssteuerdaten gewonnen, die differenzierten Daten zur Gewinnung integrierter Spannungssteuerdaten integriert und die proportionalen, differenzierten und integrierten Spannungssteuerdaten zur Bereitstellung eines dem Abwickelspulenmotor zugeführten Steuersignals kombiniert werden.

8. Videoband-Aufzeichnungs- und/oder -Wiedergabegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit

einer Einrichtung (7) zum periodischen Anlegen von Spannungsunterbrechungssignalen an die Verarbeitungseinrichtung, wobei

die Verarbeitungseinrichtung so programmiert ist, daß eine Verarbeitungsunterbrechungsroutine in Abhängigkeit von jedem der Spannungsunterbrechungssignale ausgeführt wird, und wobei die Verarbeitungseinrichtung ein zu einer Abweichung der dann detektierten Bandspannung vom gewünschten Wert proportionales Steuersignal, ein mit einer Differenz zwischen der Abweichung für sukzessive Verarbeitungsunterbrechungsroutinen und einem integrierten Steuersignal korrespondierendes differentielles Steuersignal erzeugt, wobei das proportionale, differentielle und integrierte Steuersignal zur Bereitstellung des an die Antriebseinrichtung angelegten Steuersignals kombiniert werden.