IT8224714A1 - Apparato magnetico di registrazione - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione avente per titolo:
" APPARATO MAGNETICO DI REGISTRAZIONE"
RIASSUNTO
Un videoregistratore a nastro VTR (video tape recorder), a scansione elicoidale, di tipo miniaturizzato, utilizza un tamburo di guida, di diametro ridotto, mentre i segnali video registrati per mezzo del registratore, sul nastro magnetico, presentano una configurazione standard delle piste, tale nastro potendo venire riprodotto impiegando un classico videoregistratore a nastro, di tipo standard presentante un tamburo di guida caratterizzato da un diametro standard D1? Nel videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, il nastro viene avvolto secondo un angolo a di avvolgimento del nastro pari ad esempio, a circa 300 gradi, in corrispondenza di un angolo dell'elica, vale a dire di un angolo di riposo ?2, mentre il videoregistratore a nastro, di tipo standard, utilizza un angolo di avvolgimento di 180? e un angolo dell'elica, vale a dire un angolo di riposo di ? Per garantire che il videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, consenta l'ottenimento della stessa lunghezza delle piste di registrazione e consenta l'ottenimento di un angolo di registrazione corrispondenti al videoregistratore a nastro di tipo standard, il diametro D2 del videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato viene scelto in modo tale da soddisfare la seguente equazione:
in cui f rappresenta la frequenza del campo video. L'angolo dell'elica, vale a dire l'angolo di riposo
soddisfa la seguente equazione:
mentre
il segnale video che deve venire registrato, presenta una frequenza di scansione orizzontale di valore non standardizzato, in accordo con la relazione:
in cui: fH rappresenta la frequenza di scansione orizzontale, di valore standardizzato.
La testina di registrazione pu? essere dotata di due intraferri , per una registrazione a doppio azimut del segnale video.
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un apparato per registrazioni magnetiche e riguarda, in particolare, un apparato per registrazioni magnetiche, di dimensioni ridotte, adatto per l?impiego in un videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, ad esempio in un complesso combinato comprendente una telecamera e un videoregistratore a nastro, realizzato sotto forma di una singola unit?.
Un videoregistratore a nastro (VTR), del tipo a scansione elicoidale adatto, ad esempio, per impieghi domestici e che, d?or? innanzi? verr? considerato come videoregistratore a nastro, di tipo standard, viene normalmente progettato in modo tale che il corrispondente nastro per registrazioni video possa venire avvolto attorno ad un tamburo di guida dello stesso, per un angolo di avvolgimento, vale a dire per un angolo circonferenziale del tamburo pari, sostanzialmente, a 180?. Due testine magnetiche risultano sfalsate di 180? sul tamburo di guida e le stesse vengono impiegate per registrare alternativamente il segnale video in piste inclinate successive sul nastro magnetico. Le testine magnetiche vengono pure impiegate per captare il segnale video dalle piste inclinate che sono state registrate sul nastro. Il nastro viene avvolto attorno al tamburo di supporto delle testine in corrispondenza di un cosiddetto angolo dell'elica, vale a dire di un angolo di riposo rispetto al piano delle testine magnetiche attorno al tamburo.
Poich? la configurazione delle piste inclinate registrate dipende dall'angolo di avvolgimento e dall'angolo di riposo del nastro avvolto attorno al tamburo e anche dal diametro del tamburo, risulter? evidente che se viene aumentato l'angolo di avvolgimento mentre viene variato l'angolo di riposo, ? possibile ridurre il diametro del tamburo di guida, con conseguente possibilit? di ottenere una corrispondente riduzione delle dimensioni globali del video? registratore a nastro.
Ad esempio, se l'angolo di avvolgimento viene aumentato da 180? a 300? e se la registrazione e la riproduzione dei segnali video vengono condotte impiegando una singola testina magnetica rotante, ? possibile impiegare un tamburo di diametro ridotto, vale a dire un tamburo presentante un diametro pari soltanto ai 3/5 di quello di un classico tamburo standard di guida di un classico videoregistratore a nastro
Tuttavia, se viene impiegato un tamburo di supporto della testina, di diametro ridotto, la risultante configurazione delle piste inclinate registrate, risulter? differente dalla configurazione adottata con un classico videoregistratore a nastro. Conseguentemente, le proposte suggerite dalla tecnologia anteriore, per la realizzazione di videoregistratori a nastro, di tipo miniaturizzato non hanno consentito 1*impiego di tamburi di supporto della testina, di diametro ridotto per la registrazione di segnali video su di un nastro magnetico, operando in modo tale da consentire un facile ricupero dei segnali per effetto della riproduzione del nastro su classico videoregistratore a nastro. Al contrario, i nastri registrati su di un classico videoregistratore a nastro non possono venire riprodotti su di un videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, presentante un tamburo di diametro ridotto, costruito in accordo con la tecnologia anteriore.
SCOPI E SOMMARIO DELL'INVENZIONE
Uno scopo precipuo dell'invenzione ? quello di fornire un nuovo videoregistratore a nastro, per registrazioni magnetiche, di tipo miniaturizzato, in grado di evitare gli svantaggi associati alla tecnologia anteriore.
Un altro scopo dell*invenzione ? quello di fornire un apparato di registrazione presentante un tamburo di guida di diametro ridotto ma in grado di registrare segnali video sul nastro magnetico corrispondente, in modo tale che il nastro possa venire riprodotto, senza particolari problemi, impiegando un classico videoregistratore a nastro*
Un ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di fornire un videoregistratore a nastro VTR (video tape recorder) di tipo miniaturizzato, adatto per l?impiego in combinazione con una telecamera, in modo tale che il videoregistratore a nastro e la telecamera possano venire realizzati sotto forma di una unit? integrata*
Un ulteriore scopo dell?invenzione ? quello di fornire un videoregistratore per registrazioni ma gnetiche, in grado di evitare una instabilit? del quadro e il salto dei segnali durante i campi video successivi e in grado di evitare perdite di sincronismo dell?immagine di una immagine video riprodotta e rappresentata, ad esempio, su di un monitore video.
In accordo con un aspetto dell?invenzione, un apparato per registrazioni magnetiche, del tipo a scansione elicoidale, presenta una testina magneti^ ca rotante dotata di almeno un intraferro, o "gap" magnetico, detta testina magnetica essendo disposta su di un tamburo di dimensioni ridotte, costituente il tamburo di supporto della testina, caratterizzato da un diametro D2? Il nastro magnetico viene avvolto sulla circonferenza del tamburo di guida, per un angolo di avvolgimento a. La testina magnetica rotante registra i campi di un segnale video in piste inclinate sul nastro, tali piste essendo disposte secondo un angolo di registrazione rispetto alla direzione longitudinale del nastro, quando detto nastro viene fatto avanzare ad una velocit? di scorrimento V1 mentre la lunghezza delle piste risulta pari a ? I campi registrati del segnale video presentano una frequenza di sincronizzazione verticale fv di valore standard. La configurazione dei segnali registrata sul nastro, da parte dell?apparato risulta compatibile con un apparato standard per riproduzioni video comportanti l?impiego di un tamburo rotante di dimensioni standard, vale a dire presentante un diametro D1 maggiore del diametro D2, mentre il nastro viene avvolto, attorno al tamburo, secondo un angolo di avvolgimento sostanzialmente pari a 180? e in accordo con un angolo dell?elica vale a dire con un angolo di riposo pari a , in modo tale che il segnale video riprodotto dal videoregistratore tipo standard possa presentare la frequenza verticale standard fv e la frequenza di scansione orizzontale di valore standard.
Per ottenere quanto precedentemente indicato, il diametro D2 del tamburo di guida, di diametro ridotto, viene scelto in modo tale da soddisfare liquazione
Il nastro viene avvolto attorno al tamburo di guida di diametro ridotto, secondo un angolo dell'elica, vale a dire un angolo di riposo scelto in modo tale da soddisfare l'equazione
Inoltre, il segnale video che deve venire registrato, viene alimentato alla testina in modo tale da ottenere una frequenza di scansione orizzontale f'H, di valore non standardizzato, scelta in modo tale da soddisfare l'equazione:
Per registrare i segnali video in un formato privo di bande di guardia, o di protezione, la testina magnetica ? dotata di un primo intraferro e
di un secondo intraferro o "gap" con differenti angoli azimutali, tali infraferri essendo separati, l?uno dopo l?altro, di una quantit? corrispondente pari, ad esempio, a 1,5 intervalli di scansione orizzontale. Il primo intraferro viene utilizzato per registrare campi alternati del segnale video, mentre il secondo intraferro viene utilizzato per registrare i campi rimanenti. Per garantire che il segnale video possa venire registrato in accordo con un?appropriata tempificazione, in modo tale che lo stesso possa venire captato, o rivelato da un classico videoregistratore a nastro, del tipo a due testine, viene impiegato un circuito di ritardo, in modo tale che il segnale video registrato per mezzo del secondo intraferro (vale a dire ad ogni campo alternato) , possa venire ritardato di una quantit? pari, ad esempio, a 1,5 intervalli di scansione orizzontale, allo scopo di corrispondere con la separazione fra il primo intraferro e il secondo intraferro.
Il videoregistratore a nastro VTR, di tipo miniaturizzato, conforme all?invenzione, pu? essere realizzato in modo tale da poter essere utilizzato con segnali video in accordo con i sistemi NTSC e CCIR.
Questi ed altri scopi,caratteristiche e vantaggi specifici dell'invenzione, risulteranno pi? evidenti dall?analisi della seguente descrizione dettagliata, la quale deve essere considerata in unione ai disegni allegati,
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Le figure 1A e 1B rappresentano una vista in pianta e una vista in elevazione, rispettivamente, di un complesso a testine magnetiche rotanti appartenente ad un classico videoregistratore a nastro VTR (video tape recorder), di tipo standard;
le figure 2A e 2B rappresentano una vista in pianta ed una vista in elevazione , rispettivamente di un complesso a testine magnetica, rotanti, di diametro ridotto, associato ad un videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, costruito in accordo con una forma pratica realizzativa dell?invenzione;
le figure 3A e 3B illustrano alcune configurazioni di segnali video registrate su di un nastro magnetico utilizzando, rispettivamente, un videoregistratore a nastro, di tipo standard e un videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, costruito in conformit? ai principi della presente invenzione;
la figura A rappresenta un diagramma a blocchi di una telecamera e degli associati complessi circuitali utilizzati per generare i segnali di riferimento, utilizzabili in combinazione con il videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, costruito in conformit? ai principi della presente invenzione;
la figura 5 costituisce una vista in pianta di un complesso a testina magnetica rotante, di diametro ridotto, associato ad un videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, costruito in accordo con un'altra forma pratica realizzativa dell'invenzione;
la figura 5A illustra i dettagli del complesso a testin magnetici del tipo schematizzato nela figura 5J
la figura 5B illustra la registrazione dei segnali con l'ausilio del complesso a testina magnetica rappresentato nella figura 5;
la figura 6 costituisce un diagramma circuitale schematico di un complesso comprendente una telecamera e un videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, utilizzante il complesso a testina,magnetica illustrato nella figura 5;
le figure 7A e 7B rappresentano diagrammi dei tempi, utili per descrivere il principio di funzionamento del complesso combinato rappresentato nella figura 6.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI ALCUNE FORME PRA
TICHE REALIZZATIVE, DI TIPO PREFERITO DELLA
INVENZIONE
Facendo ora riferimento specifico ai disegni allegati, nellevarie figure dei quali i vari elementi similari sono stati contraddistinti dagli stessi riferimenti numerici e, inizialmente, facendo riferimento alle figure 1A e 1B degli stessi, pu? essere rilevato che un complesso a tamburo di supporto delle testine di registrazione e di riproduzione, utilizzabile in un videoregistratore a nastro VTR, del tipo a scansione elicoidale, di costruzione standard, presenta un tamburo rotante 1 di supporto delle testine, presentante un diametro mentre presenta pure due testine magnetiche di registrazione e H e ? montate a 180? l?una rispetto all?altra. Un nastro magnetico di registrazione 2 risulta avvolto attorno alla superficie circonferenziale del tamburo 1, in accordo con un angolo di avvolgimento sostanzialmente pari a 180? e secondo un angolo dell?elica, vale a dire un angolo di riposo ?1, in accordo con quanto rappresentato nella figura 1B, rispetto al piano
di rotazione delle testine HA e ?B. Il nastro 2 viene spostato in accordo con il senso di avanzamento a, mentre le testine rotanti HA e ?B vengono poste in rotazione in accordo con il senso di rotazione b ? In un videoregistratore a nastro, di tipo standard, il tamburo 1 supporto delle testine, talvolta denominato "tamburo di guida", presenta un diametro alquanto elevato, mentre qualsiasi tentativo per ridurre le dimensioni globali del videoregistratore a nastro, di tipo classico, ? stato limitato dalla possibilit? di ridurre le dimensioni del tamburo 1 di supporto delle testine? Conseguentemente, una forma pratica realizzaiiva conforme all'invenzione, secondo quanto descritto nel corso della presente trattazione, comporta la riduzione delle dimensioni del tamburo di supporto delle testine permettendo, nel contempo, la registrazione di segnali video in accordo con uno schema, vale a dire con una configurazione compatibile con quella di un classico videoregistratore a nastro, di tipo standard.
In accordo con quanto rappresentato nelle figure 2A e 2B, il videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, presenta un tamburo 3 di supporto di una testina, di tipo rotante, di diametro ridotto, secondo quanto indicato dal riferimento D2, tale diametro essendo stato scelto, di valore pari, all'incirca ai 3/5 del diametro D1 del tamburo 1 di supporto delle testine presentante una dimensione normale. Il nastro viene avvolto attorno al tamburo, secondo un angolo di avvolgimento a il cui valore ? pari, in questo caso a circa 300?. Per questo scopo, vengono impiegati i rulli di guida 4a e 4b, in modo tale da mantenere il nastro 2 in accordo con una cosiddetta configurazione di avvolgimento ad "omega" attorno alla circonferenza del tamburo 3. Il nastro 2 viene avvolto in corrispondenza di un angolo dell'elica, vale a dire di un angolo di riposo ?2, secondo quanto rappresentato nella figura 2?.
In questa forma pratica realizzaiiva, conforme all'invenzione, il tamburo 3 presenta una sola testina rotante H dotata di un singolo intraferro di registrazione mentre questa testina H viene utilizzata per la registrazione di tutti i segnali video sul nastro 2, Tuttavia, poich? i rulli di guida 4a e 4b non possono essere resi coincidenti, l'angolo di avvolgimento a deve essere inferiore a 360? e pari, preferibilmente a circa 300? e, pertanto, si verifcher? la formazione di un divario risultante pari a 360?-?, mentre in corrispondenza di questo angolo residuo, la testina H non risulta a contatto con il nastro magnetico 2.
In questo caso specifico rappresentato nelle figure 2A e 2B, il nastro 2 viene fatto avanzare in accordo con il senso di spostamento a , mentre la testina ? ruota attorno al tamburo 3 di supporto della testina in accordo con il senso di rotazione b ? Nella figura 3A sono stati rappresentati alcuni esempi di configurazioni registrate adottando il videoregistratore a nastro di tipo standard e il video_ registratore a nastro, di tipo miniaturizzato, costruito in accordo con i principi caratteristici della presente invenzione. Sul lato sinistro della figura 3A ? stata rappresentata una configurazione di registrazione formata sul nastro, con l'ausilio del videoregistratore a nastro, di tipo standard, schematizzato nelle figure 1A e 1B mentre in corrispondenza del lato destro della figura 3A ? stata rappresentata una configurazione di registrazione Pg formata, sul nastro, con l'ausilio del videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, caratterizzato da un tamburo 3 di supporto della testina di diametro ridotto, in accordo con quanto rappresentato nelle figure 2A e 2B.
Nella configurazione delle piste,creata utilizzando un classico video-registratore a nastro, a causa del movimento relativo del nastro 2 e delle testine HA e ??, quando il nastro 2 e le testine HA e HB procedono in accordo con i rispettivi sensi di spostamento a e b , vengono formate le piste di registrazione TNI , TN2 Sul nastro 2, in corrispondenza di un angolo di registrazione ?0 rispetto al senso di avanzamento a ? Queste piste presentano una lunghezza ? Se il nastro non viene fatto avanzare, vengono formate, sul nastro 2 in corrispondenza dell'angolo di riposo O , le piste TS2 , TS3 corrispondenti al modo di riposo, vale a dire
"da fermo"? Poich? le piste Ts2, Ts3 vengono formate per effetto del solo movimento di rotazione delle testine rotanti HA e HB nel senso b , le stesse presentano una lunghezza l s uguale all'entit? circonferenziale del contatto del nastro 2 e del tamburo 1, tale lunghezza essendo data da:
Quantunque risulti del tutto evidente che queste piste TN1, TN2, Ts2 e Ts3 presentano una larghezza finita, per evidenti ragioni di semplicit?, nei disegni sono state rappresentate soltanto le linee di centro delle stesse?
Per stabilire una compatibilit?, per quanto concerne il nastro, fra un videoregistratore standard e il videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, proposto dall'invenzione, il videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato deve consentire la formazione di piste di registrazione presentanti la stessa lunghezza e in corrispondenza dello stesso angolo di re-gistrazione ?0 anche se la distanza circonferenziale percorsa dalla testa H, mentre la stessa risulta a contatto con il nastro 2 e l?angolo di riposo ?2, risultano differenti dalle corrispondenti entit? associate ad un videoregistratore a nastro, di tipo standard.
Conseguentemente, secondo quanto rappresentanto in corrispondenza della parte destra della figura 3A, la configurazione delle piste Ps formate con l?ausilio del videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, comprende le piste di registrazione T'N1 e T?N2 presentanti una lunghezza e formate in corrispondenza dell?angolo di registrazione ?0 .Le piste T's 2 , Ts'3 associate al modo "da fermo", vengono formate in corrispondenza dell?angolo di riposo ?2 e le stesse presentano una lunghezza
corrispondente alla distanza percorsa dalla testina H attraverso il nastro 2 quando quest'ultimo risulta avvolto , in accordo con l'angolo di avvolgimento a attorno al tamburo 3 di supporto della testina. Poich? questo angolo a risulta inferiore a 360?, la lunghezza assume il seguente valore:
Poich? il nastro 2 viene spostato ad una velocit? V sia per la configurazione PN ottenuta con 1*impiego di un videoregistratore a nastro di tipo normale, sia per la configurazione Ps ottenuta con 1'impiego di un videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, le piste successive TN1 e TN2 o
, presentano un passo, o intervallo, La determinato dalla seguente relazione:
in cui fv rappresenta la frequenza verticale, vale a dire la frequenaa di campo del segnale video registrato sul nastro magnetico 2. Nel sistema NTSC, adottato negli Stati Uniti d'America e nel Giappone, questa frequenza verticale fv ? pari, all'incirca a 60 Hz mentre nel sistema CCIR adottato, ad esempio in Europa, questa frequenza verticale fv ? pari a 50 Hz,
Per formare una configurazione Ps delle pi? ste sul nastro magnetico, in modo tale che un nastro magnetico 2 registrato con l'ausilio del videoregistratore a nastro,di tipo miniaturizzato, risulti compatibile con un classico videoregistratore a nastro, di tipo standard, l'angolo di avvolgimento a, il diametro D2 del tamburo rotante 3 di supporto della testina e l'angolo di riposo ?2 devono presentare i valori appropriati che verranno in seguito definiti
Verr? in primo luogo descritta la selezione dell'angolo di avvolgimento a.
Per qualsiasi angolo di avvolgimento a selezionato, del nastro 2 attorno al tamburo rotante 3, la quantit? di informazioni video registrate, durante un periodo di scansione verticale, contenuta nella lunghezza della pista, deve corrispondere a quella che si riscontra con riferimento alla lunghezza della pista creata da un videoregistratore a nastro VTR di tipo standard. In modo piu' specifico, l'entit? delle informazioni video registrate entro la lunghezza di una pista, ? pari a 262,5 H nel sistema NTSC in cui H presenta un irtervallo di scan? sione orizzontale, mentre in un sistema CCIR rappresentato, ad esempio, dal sistema PAL, entro la lunghezza della pista corrispondente, deve essere registrata una quantit? di informazioni corrispondente a 312,5 H,
Conseguentemente, se il nastro 2 viene avvolto, attorno al tamburo rotante 3, secondo un angolo di avvolgimento di 360?, la quantit? di informazioni video registrate in quel tempo, ? data da
nel sistema NTSC ed ? data da
con riferimento ad un sistema CCIR. Se nel sistema NTSC e nel sistema CCIR, l'angolo di avvolgimento viene definito come angolo a, in cui a risulta inferiore a 360? , viene stabilita una relazione espressa dalla seguente equazione (l):
Il numero delle linee di scansione orizzon? tale corrispondenti ad una rotazione del tamburo 3, dovrebbe essere rappresentato da un numero intero, per varie ragioni specifiche rappresentate, ad esempio dalla necessit? di rimuovere l'instabilit? del quadro, di eliminare i fenomeni di salto fra segnali dei campi successivi e per altri problemi specifici.
Viene stabilita la seguente relazione(2) fra i sistemi NTSC e CCIR :
Poich? 21 e 25 sono numeri primi l'imo rispetto all'altro, se 2X viene considerato come 21m e 2Y viene considerato come 25m (in cui m rappresenta
un numero intero) l'angolo di avvolgimento a espresso dalla seguente equazione(3) pu? venire ottenuto dalle equazioni (l) e (2)
Il termine dell'equazione (3) alla sinistra
del secondo segno di uguale, rappresenta 1'angolo di avvolgimento nel sistema NTSC, mentre il termine alla destra dello stesso, rappresenta l'angolo di avvolgimento nel sistema CCIR. L'equazione (3) indica che l'angolo di avvolgimento a pu? venire selezionato in modo tale da poter venire adottato, in comune, con videoregistratori appartenenti ai sistemi CCIR e NTSC, rispettivamente.
Se i valori interi m = 1,2,3,??.??., vengono introdotti nell'equazione(3) per i corrispondenti valori di m possono venire ottenuti i valori dell'angolo a. Tuttavia, a causa della struttura del videoregistratore a nastro, l'angolo di avvolgimento a risulta alquanto limitato. In altri termini, se m viene scelto di valore molto basso ( m = 1 o 2), l'angolo di avvolgimento a assume un valore elevato, e, pertanto, risulta difficoltoso disporre le guide 4a e 4b del nastro del tipo schematizzato nella figura 2A in connessione meccanica con l'associato tamburo rotante 3. D'altra parte, se il parametro m viene scelto di valore elevato, l'angolo di avvolgimento a assume un valore contenute mentre il diametro D2 del tamburo rotante assume un valore superiore. Conseguentemente, ? preferibile che il parametro m venga scelto di valore pari a 4, o 5. Da un punto di vista pratice , quando il parametro m viene scelto di valore pari a 4, l'angolo di avvolgimento a assume un valore pari a 310, 34? mentre quando m viene scelto di valore pari a 5, l'angolo a presenter? un valore di 300?? In questa forma pratica realizzativa, il numero intero m viene scelto di valore pari a ???0 e, pertanto, l'angolo di avvolgimento a risulter? pari a 300?.
Dopo aver selezionato l'angolo di avvolgimento ail diametro D2 del tamburo rotante 3 pu? venire determinato congiuntamente all'angolo considerato.
In altre parole, nella configurazione delle piste sg riportata nella figura 3A, ? possibile ottenere un triangolo ???C formato collftgando i punti A, B e C e il diametro D2 del tamburo .3 di valore ridotto? I punti A e B rappresentano le intersezioni delle piste estese di registrazione con la pista costituente una pista estesa corrispondente al modo di registrazione "da fermo". Il punto C corrisponde al punto A ma risulta disposto in anticipo di un passo La delle piste nella direzione/.
o senso di avanzamento a del nastro.
Il teorema del coseno pu? venire applicato a questo triangolo ? ABC ed ? possibile derivare in tal modo la relazione che verr? in seguito definita. In altre parole se la configurazione Ps del nastro riportata nella figura 3?, viene espressa nei termini degli angoli A, B , C e delle lunghezze AB,
AC, e BC, secondo quanto rappresentato nella figura
3B, la relazione assume la seguente espressione:
Pertanto, ? possibile ottenere la seguente equazione(4):
in cui fv vappresenta la frequenza dei campi video.
Adottando l'equazione (4), poich? la velocit? V del nastro, la frequenza verticale o di campo fv
la lunghezza delle piste e l'angolo di registrazione ?0 sono stati in precedenza stabiliti, se
l'angolo di avvolgimento a precedentemente citato,.
viene introdotto nell'equazione (4)? ? possibile calcolare il diametro D2 del tamburo rotante 3, di diametro ridotto.
Si assuma ora che il diametro del tamburo 1 di diametro standard, in grado di soddisfare, ad esempio, il cosiddetto formato B del nastro sia pari
a 74,487 mm, che l'angolo di riposo sia pari
a 5?00'00" la velocit? del nastro V sia pari a
20 mm/sec e che la frequenza di campo fv sia pari a 59,94 Hz. In queste condizioni, l'angolo di registrazione riassume il seguente valore: 5?00'51?. Se questi dati vengono introdotti nell'equazione(4), il diametro D2 del tamburo 3 assumer? il seguente valore: 44,6724 mm. Pertanto, pu? essere rilevato che il diametro D2 del tamburo pu? essere ridotto ad un valore corrispondete, all'incirca ai 3/5 del diametro del tamburo tradizionale.
Successivamente, ? possibile ricavare il valore dell'angolo di riposo ?2, vale a dire secondo quanto rappresentato nella figura 3A, la componente seno, vale a dire la proiezione lungo la larghezza effettiva del nastro della lunghezza della pista appartenente alla pista associata al modo di riproduzione? da fermo? in un videoregistratore a nastro, di tipo normale, deve essere uguale alla componente seno della lunghezza della pista
associata al modo di registrazione ?da fermo? nel videoregistratore a nastro di tipo miniaturizzato. Da questo fatto ? possibile ricavere la seguente equazione(5):
Pertanto, l'angolo di riposo ?2 assumer? un valore espresso dalla seguente equazione (6):
Come precedentemente descritto, il diametro D1 del tamburo di un videoregistratore a nastro di tipo standard, ? pari a 74,487 mm, mentre il diametro D2 del tamburo del video-registratore a nastro, di tipo miniaturizzato ? pari a 44,6724 mm, mentre 1'angolo di riposo ?1 ? pari a 5?. Conseguentemente, l'angolo di riposo, o di registrazione"da fermo" ?2 assumer? un valore pari a 5?00'08". In altre parole, l'angolo di riposo ?2 include una entit? di correzione pari sostanzialmente a otto secondi nei confronti dell'angolo di riposo ?1, di un videoregistratore a nastro, di tipo standard, mentre questa entit? di correzione corrisponde ad uno spostamento di 5 micrometri. Conseguentemente, per ottenere questa entit? correttiva di 5 micrometri, l'inclinazione delle guide 4a e 4b del nastro magnetico, associate al tamburo 3 del complesso a testina magnetica rotante del videoregistratore a nastro VTR, di tipo miniaturizzato, viene scelta in modo appropriato.
Poich?, secondo quanto rappresentato nella figura 2A, l'apparato magnetico di registrazione conforme all'invenzione, registra un segnale per mezzo dell'impiego di una testina magnetica rotante H e poich? il nastro 2 viene avvolto, attorno al tamburo rotante 3, secondo un angolo di avvolgimento a pari sostanzialmente a 300?, lo stesso campo di informazioni video registrato da un classico videoregistratore a nastro VTR, di tipo standard, nelle piste standard ??1 , TN2 non pu? venire registrato entro la lunghezza della pista a meno che non venga adottata una frequenza di scansione orizzontale f H di valore non standardizzato, che differisce dalla frequenza di scansione orizzontale f di tipo standard, adottata con un classico videoregistratore a nastro VTR, di tipo standard. Conseguentemente, in conformit? all'invenzione, il segnale video che deve venire registrato, viene modificato in modo tale che lo stesso possa presentare una frequenza di scansione orizzontale non standardizzata f' H , secondo quanto definito dalla seguente equazione (7) :
Nell'equazione precedentemente indicata, f? pu? rap? presentare la frequenza standard di scansione orizzontale del sistema NTSC, oppure di un sistema CCIR costituito, ad esempio, dal sistema PAL.
Vale a dire, per un particolare angolo di avvolgimento ? , viene selezionato un valore appropriato della frequenza orizzontale f' H In modo analogo, la frequenza f? della sottoportante di crominanza, per una sottoportante di colore, viene scelta in accordo con la stessa proporzione corrispondente a
della frequenza f della sottoportante impiegata in un classico videoregistratore a nastro VTR di tipo standard, Se la frequenza di scansione orizzontale f' H viene selezionata in accordo con quanto espresso dall'equazione (7) durante il periodo di tempo in cui la testina magnetica rotante H viene a contatto con il nastro 2, ? possibile la registrazione di tutte le informazioni video contenute in un campo video ossia ad esempio, ? possibile la registrazione di segnali corrispondenti a 262,5 periodi orizzontali. In questo caso, durante il periodo di tempo in cui il tamburo rotante 3 completa una rivoluzione completa, sostanzialmente in 1/60 di secondo, 1"equivalente di circa 304 linee orizzontali di segnali video viene alimentato al video registratore a nastro, a partire da una sorgente costituita, ad esempio, da una telecamera. Conseguentemente, quando il segnale che deve venire registrato, viene alimentato dalla telecamera, la frequenza di scansione orizzontale, alimentata alla telecamera, per il controllo della deflessione orizzontale dellacamera, dovrebbe venire scelta di valore pari a f'H. Successivamente, quando il segnale risultante viene registrato, lo stesso pu? venire riprodotto,in modo completo ed accurato, utilizzando un classico videoregistratore a nastro VTR di tipo standard.
Inoltre, se il segnale che deve venire registrato ? costituito da un segnale video teletrasmesso che ? stato ricevuto, oppure da un segnale video ridprodotto da un classico VTR, di tipo standard, la conversione della frequenza di scansione orizzontale f'H di valore standard, nella frequenza f' H di valore non standardizzato, pu? venire condotta facilmente per mezzo della registrazione del segnale video ad una frequenza di registrazione, in un dispositivo di memoria costituito, ad esempio, da un dispositivo ad accoppiamento di cariche CCD (charge-coupled device) o da un dispositivo analogo e, successivamente, per mezzo della lettura del segnale dal dispositivo di memoria ad una frequenza di lettura di valore superiore alla frequenza di scrittura di un fattore pari a
La figura A illustra, schematicamente, una disposizione di una forma pratica realizzativa di un apparato generatore di segnali di riferimento, contraddistinto genericamente dal numero di riferimento 10.
Questo apparato viene oppostunamente incorporato in un complesso combinato comprendente una telecamera e un videoregistratore a nastro VTR, di tipo miniaturizzato, in cui il segnale proveniente dalla telecamera viene alimentato al videoregistratore a nastro di tipo miniaturizzato, con conseguente registrazione diretta di questo segnale sul nastro, adottando 1'apparato magnetico di registrazione costruito in conformit? ai principi della presente invenzione.
Un oscillatore 11 in grado di fornire un segnale di riferimento alimenta, in corrispondenza del proprio terminale di uscita, un segnale oscillante di riferimento presentante una frequenza
in cui fc rappresenta la frequenza della sottopor? tante appartenente ad una sottoporante di colore impiegata con un videoregistratore a nastro VTR di tipo standard. Questa frequenza di riferimento include un fattore di correzione corrispondente all'angolo di avvolgimento a precedentemente definito. Il segnale oscillante di riferimento deriyato dall'oscillatore di riferimento 11, viene alimentato ad un circuito contatore 12 in grado di dividere la frequenza per quattro in modo tale da ottenere una frequenza f' c della sottopostante, in accordo con il fattore di correzione precedentemente indicato, tale frequenza venendo quindi alimentata ad un terminale 18 per la sottoportante di crominanza? In modo analogo, il segnale oscillante di riferimento viene alimentato ad un contatore a divisione per due, contraddistinto dal bocco 13 mentre il segnale di riferimento, diviso come frequenza nel contatore 23 viene alimentato ad un altro contatore 14, in modo tale che detto segnale di riferimento possa venire diviso per 455. Conseguentemente, il contatore 14 alimenta ad un terminale di uscita 19 per i segnali di scansione orizzontale, un segnale presentante la frequenza di scansione orizzontale a di valore non standardizzato? Il segnale oscillante di riferimento, proveniente dall'oscillatore 11, viene pure alimentato all'ingresso di un contatore 15 in grado di operare una divisione per 455 mentre l'uscita derivata da questo contatore viene alimentata al terminale di ingresso di un contatore 16 in grado di operare una divisione per 525, il segnale in uscita da questo contatore venendo alimentato ad un contatore 17 a divisione di frequenza, in modo tale da ottenere una divisione del segnale secondo un fattore pari a ?/360?. Il contatore 17 alimenta un segnale di sincronizzazione verticale alla frequenza di campo fv che corrisponde con la frequenza di campo prodotta da un videoregistratore a nastro VTR, di tipo standard. Questo segnale di sincronizzazione verticale viene alimentato ad un terminale 20.
L?associata telecamera include un tubo di ripresa delle immagini 31 e i circuiti di deflessione orizzontale e verticale 32 e 33, rispettivamente.
Un terminale di uscita 34 della telecamera ? collegato ad un bersaglio del tubo di ripresa delle immagini 31, mentre in corrispondenza di questo terminale 34 si rende disponibile un segnale televisivo di uscita. I circuiti di deflessione orizzontale e verticale presentano le rispettive uscite collegate alle bobine di deflessione orizzontale 35 e verticale 36, tali bobine essendo disposte sul tubo di ripresa delle immagini 31?
Il segnale televisivo presente in corrispondenza del terminale di uscita 34 pu? venire alimentato direttamente alla testina H del videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, realizzato in conformit? ai principi della presente invenzione, in modo tale che detto segnale possa venire registrato sul nastro magnetico 2.
In accordo con quanto precedentemente descritto, con il videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, costruito in conformit? ai principi della presente invenzione, la configurazione delle piste del nastro miniature VTR pu? venire formata in modo perfetto, adottando il tamburo 3 di diametro ridotto, tale configurazione Pg corrispondendo con la configurazione delle piste del nastro P? formate da un classico videoregistratore a nastro VTR di tipo standard e, pertanto, ? possibile garantire la compatibilit? fra i nastri fra il videoregistratore a nastro di tipo standard e il videoregistratore a nastro di tipo miniaturizzato, proposto dall'invenzione,
I nastri registrati con l?ausilio del videoregistratore a nastro di tipo miniaturizzato, possono venire riprodotti da un videoregistratore a nastro di tipo standardizzato, e, viceversa, i nastri registrati con il videoregistratore a nastro VTR, di tipo standard, possono venire riprodotti da un video registratore a nastro VTR, di tipo miniaturizzato.
Conseguentemente, apparato magnetico di registrazione conforme all?invenzione risulta del tutto adatto per l?impiego con una combinazione comprendente un videoregistratore a nastro di tipo miniaturizzato ed una telecamera, assemblati fra di loro in una singola unit?.
Questo pu? essere ottenuto rendendo semplicemente frequenza di scansione orizzontale f' 4 utilizzata per pilotare la telecamera 30, di valore coincidente con la frequenza di scansione orizzontale f' H determinata con l?angolo di avvolgimento a e con il diametro D2 del tamburo 3 del videoregistratore a nastro al qualela telecamera 30 risulta direttamente accoppiata
Quantunque la testina magnetica rotante H utilizzata nella versione precedentemente descritta sia costituita da una singola testina magnetica rotante presentante un singolo intraferro magnetico, intermini pratici ? possibile utilizzare, preferibilmente una cosiddetta testa a doppio azimut, in modo tale che le configurazioni delle piste formate da questo complesso possano venire registrate in accordo con una configurazione di piste priva di bande di guardia, appartenente, ad esempio, al tipo frequentemente utilizzato nei videoregistratori a nastro per viso domestico. In un videoregistratore a nastro VTR, di tipo standard, le testine magnetiche HA e HB presentano differenti angoli azimutali,mentre la configurazione delle piste pu? venire formata senza bande di guardia fra le piste TN1, TN2. E' desiderabile adottare una doppiatestinaazimutale, o simile, in un videoregistratore a nastro VTR di tipo miniatura, in modo tale che le piste magnetiche registrate possano risultare identiche alla configurazione delle piste formata con l'impiego di un classico videoregistratore a nastro VTR a doppio azimut, di tipo standard.
Ad esempio, secondo quanto rappresentato nella figura 5, una testina magnetica H1 a doppio intraferro, presenta gli intraferri di registrazione H'A , H'B separati nella direzione di rotazione, di una quantit? G compresa fra IH e 2H, in cui H rappresenta l'intervallo di scansione orizzontale. In questo caso, gli intraferri di registrazione H'A e H'B risultano disposti circonf-erenzialmente, nell'ordine secondo il quale gli stessi devono venire a contatto con il nastro magnetico 2. La fase del segnale di sincronizzazione verticale, derivato dalla telecamera, viene avanzata o ritardata di una quantit? prestabilita, corrispondente alla separazione G fra gli intraferri, in modo tale da evitare la formazione di instabilit? del quadro o la formazione di salti del segnale fra i campi successivi e in modo tale che non si evidenzi alcun disturbo di sincronismo sullo schermo di visualizzazione delle immagini dell'associato monitore televisivo.
Poich? gli intraferri di registrazione H' A e H'B presentano differenti angoli azimutali, le successive piste di registrazione T'?? e T' N2 verranno registrata con angoli azimutali corrispondentemente differenti, secondo quanto rappresentato nella figura 5B?
La figura 6 illustra le parti significative di un gruppo combinato comprendente una telecamera e un videoregistratore a nastro, di tipo miniaturizzato, realizzati sotto forma di una singola unit? in accordo con una forma pratica realizzativa della invenzione, in cui viene impiegata la testina rotante di registrazione H' dotata di un doppio intraferro. Conseguentemente, i successivi campi del segnale video vengono registrati sul nastro magnetico 2 con differenti angoli azimutali, secondo un formato privo di bande di guardia, o protezione.
In questa forma pratica realizzativa conforme .all?invenzione, gli intraferri di registrazione H?A e H'B sono separati di una entit? G corrispondente a 1,5 H. L?apparato 10 di generazione dei segnali di riferimento fornisce la sottoportante di crominanza caratterizzata dalla frequenza f' c
il segnale di scansione orizzontale , caratterizzato dalla frequenza discansione orizzontale f'H, non standardizzata, e il segnale di sincronizzazione verticale ricorrente alla frequenza standard di campo f , tali segnali venendo alimentati ai rispettivi terminali di uscita 18, 19 e 20, Il segnale di scansione orizzontale viene pure alimentato al circuito di deflessione orizzontale 32 della telecamera 30. Tuttavia, il segnale di sincronizzazione verticale non viene alimentato direttamente dal generatore 10 al circuito di deflessione verticale 33 ma viene alimentato ad un circuito di ritardo interposto fra l?apparato generatore 10 e il circuito di deflessione verticale 33?
Il circuito di ritardo ? formato da una linea di ritardo 37 in grado di introdurre un ritardo di tempo corrispondente a 1,5 H ed ? pure formato da un circuito di commutazione 38. La linea di ritardo 37 presenta il proprio ingresso collegato all?apparato generatore 10, mentre presenta la rispettiva uscita collegata ad un ingresso del commutatore
38? L?apparato generatore 10 ? direttamente collegato ad un altro ingresso del commutatore 38 mentre l?uscita di questo commutatore ? collegata al circuito di deflessione verticale 33.11 commutatore 38 viene commutato alla frequenza di campo e, pertanto, l?uscita del commutatore 38 alimenta, al circuito di deflessione 33, un segnale di sincronizzazione verticale Sv modificato nel quale gli impulsi alternati di deflessione verticale vengono ritardati di una quantit? 1,5 H corrispondente alla separazione 6 dell'intraferro di registrazione dietro 1'intraferro di registrazione H'A .
Il segnale televisivo viene alimentato dal terminale di uscita 34 della telecamera ad un circuito elaboratore video 39 al quale vengono alimentati, dai rispettivi terminali 18, 19 e 20,
rispettivamente, la sottoportante di crominanza, il segnale di scansione orizzontale e il segnale di sincronizzazione verticale. Il circuito elaboratore video 39 fornisce i campi del segnale televisivo elaborato, alternativamente agli intraferri di registrazione H'A e H'15.
Un circuito di servo controllo 40, collegato in modo tale da ricevere il segnale di sincronizzazione verticale dal terminale 20, controlla la velocit? rotazionale e la fase del tamburo 3 di supporto della testina.
Poich? il commutatore 38 viene commutato alla frequenza di campo, i campi del segnale televisivo registrati dall'intraferro di registrazione H'A iniziano in corrispondenza di un istante che coincide con le presenze del segnale di sincronizzazione verticale, mentre i campi rimanenti, registrati dall?intraferro di registrazione H'B iniziano in un istante successivo ritardato di una quantit? corrispondente a 1,5 H. Questo permette la produzione del segnale televisivo che deve venire tempificato in modo tale da coincidere con l?allineamento dei rispettivi intraferri H'A, H'B all?inizio delle associate piste di registrazione ,T?N1 T?N2 Questo pu? essere descritto con riferimento alle figure 7A e TB,
In accordo con quanto rappresentato nella figura 7A, se ogni rotazione della testina H? si verifica in 1/60 di secondo, in accordo con il sistema NTSC, ogni rotazione corrisponde pure con 315 intervalli di scansione orizzontale. Tuttavia, a causa della separazione, vale a dire dello sfalsamento fra gli intraferri H'. e ?' , le piste di registrazione di ordine dispari T?N1, TN'3 e cos? via, esplorate dall?intraferro H?A, iniziano in corrispondenza di un punto prestabilito di riferimento zero della rotazione del tamburo 3 mentre le rimanenti piste, di ordine pari TN'2, e cos? via, esplorate dall'intraferro H'B, iniziano in un punto, nella rotazione del tamburo 3 di supporto della testina, separato di una quantit? 1,5 H dal punto prestabilito di riferimento zero. Conseguentemente, secondo quanto rappresentato nella figura 7B, il segnale modificato, di sincronizzazione verticale Sv presenta un primo ed un secondo intervallo di campo, opportunamente modificati FA e FB uguali a (1/60 sec 1,5 H) e (1/60 sec - 1,5 H), Pertanto, i campi successivi dei segnali video sono separati di quantit? che si alternano tra 54H e 51H?
Il segnale prodotto e registrato in questo modo comporta l'ottenimento di una configurazione di piste che risulta compatibile con un classico videoregistratore a nastro, di tipo standard, a doppio azimut , tale segnale potendo venire riprodotto senza che si verifichino instabilit? o salti apprezzabili nell'immagine riprodotta?
Deve essere sottolineato il fatto che la telecamera non deve essere necessariamente del tipo che richieda bobine magnetiche di deflessione mentre ? possibile utilizzare, in sostituzione, una telecamera comportante l'utilizzo di un dispositivo ad accoppiamento di cariche CCD (charge-?coupled device) o qualsiasi altro dispositivo appropriato per un bersaglio video?
Inoltre, quantunque nel corso della presen
Claims (5)
1. Apparato di registrazione, di tipo magnetico, a scansione elicoidale, presentante una testina magnetica rotante con almeno un intraferro magnetico e disposta su di un tamburo di guida, di dimensioni ridotte, presentante un diametro D2, attorno al quale viene avvolto un nastro magnetico, secondo un angolo di avvolgimento a, in corrispondenza di un angolo dell'elica, o angolo di riposo ?2, per la registrazione di campi di un segnale video presentante una frequenza di sincronizzazione verticale fv, di valore standard, in piste inclinate disposte sul nastro, secondo un angolo di registrazione ?0 rispetto alla direzione longitudinale del nastro, quando il nastro viene fatto avanzare ad una velolocit? di scorrimento del nastro V mentre la lunghezza delle piste ? pari a in modo tale che il nastro registrato possa risultare compatibile con un apparato di riproduzione video, di tipo standardizzato, presentante un tamburo rotante di dimensioni standard, con un diametro D1 maggiore del diametro
D2 ed in cui il nastro risulta avvolto, attorno al tamburo, secondo un angolo di avvolgimento sostanzialmente pari a 180?, in corrispondenza di un angolo dell?elica, o angolo di riposo ?1, mentre il segnale video riprodotto da detto nastro presenta detta frequenza di sincronizzazione verticale fv, di valore stendardi ed una frequenza di scansione fH, pure di valore standardizzato, caratterizzato dal fatto che detto diametro D2 del tamburo di guida (3) di diametro ridotto, viene scelto in modo tale da soddisfare 1?equazione :_
* detto nastro magnetico (2) essendo avvolto, attorno al tamburo di guida (3), di diametro ridotto, in corrispondenza dell?angolo di riposo ?2 scelto in modo tale da soddisfare l?equazione:
detto segnale video che deve venire registrato da parte dell?apparato presentante un tamburo di guida (3) di diametro ridotto, presentando una frequenza di scansione orizzontale f 'H , di valore non standardizzato, scelta in modo tale da soddisfare l?equazione:
2. Apparato di registrazione, di tipo magnetico, a scansione elicoidale, secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto angolo di avvolgimento viene scelto in modo tale da soddisfare l?equazione:
in cui m rappresenta un numero intero positivo?
3. Apparato di registrazione, di tipo magnetico, a scansione elicoidale, secondo la rivendicazione 2, ulteriormente caratterizzato dal fatto che il numero intero m viene scelto di valore pari a m = 4 o m = 5?
4. Apparato di registrazione, di tipo magnetico, a scansione elicoidale, secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detta testina magnetica rotante (H?) presenta un primo intraferro ed un secondo intraferro (H?A, ?'B), presentanti differenti angoli azimutali e disposti l?uno dietro l?altro, detti intraferri essendo separati di una distanza prestabilita (G), e dal fatto che per la registrazione di piste (1N'3 ,TN'3 ) alternate, con il primo intraferro (H'A) e le piste rimanenti (TN'2' e cos? via), con il secondo intraferro (?'B)* viene impiegato un circuito di ritardo (37. 38) per introdurre un ritardo (1,5 H) corrispondente a detta spaziatura prestabilita (G), ai campi alternati dei segnali video che devono venire registrati in dette piste rimanenti (TN'2' e cos? via).
5. Apparato di registrazione, di tipo magnetico, a scansione elicoidale, secondo la rivendicazione 4. ulteriormente caratterizzato dal fatto che detta spaziatura prestabilita (G) ? compresa fra uno e due intervalli di scansione orizzontale.
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