Brevet FR2503971A1 — publié le 19821015

La présente invention a trait à un appareil d'enregistrement et/ou de reproduction de signal vidéo possédant un système de suivi automatique de piste faisant appel à des actionneurs de tête piézoélectriques en céra- mique. Le système de suivi automatique de piste a été proposé récemment afin de suivre avec précision les pistes d'enregistrements vidéo lors de la reproduction Le système de suivi automatique de piste peut reproduire des images exemptes de signaux parasites lorsque la vitesse de bande lors de la reproduction diffère de la vitesse de bande lors de l'enregistrement Ce mode de reproduction avec vitesse de bande différente à la reproduction, qui comprend la re- production en vitesse rapide, la reproduction en vitesse ra- pide inversée, la reproduction au ralenti ou l'arrêt sur image est désigné sous le nom de mode de reproduction avec truquage du mouvement. Ce système de suivi automatique de piste comprend des actionneurs de tête en céramique piézoélectrique agis- sant sur des têtes de lecture vidéo (P) utilisées pour la reproduction avec truquage du mouvement, et des boucles de suivi automatique de piste destinées à actionner les ac- tionneurs de façon à obtenir un niveau du signal de sortie 2. maximal en sortie des têtes (P) Les boucles de suivi au- tomatique de piste sont des boucles de contre-réaction. Ce type d'appareil destiné à l'enregistrement et/ou la reproduction de signal vidéo a deux modes de reproduction Le premier mode de reproduction est le mode normal, dans lequel la vitesse de bande lors de la repro- duction est égale à la vitesse de bande lors de l'enregis- trement correspondant Le deuxième mode de reproduction est le mode de reproduction avec truquage du mouvement, dans lequel la vitesse de la bande lors de la reproduction diffère de la vitesse de bande lors de l'enregistrement correspondant. En ce qui concerne l'agencement des têtes, on a proposé deux paires de têtes vidéo pour les appareils d'en- registrement et/ou reproduction de signal vidéo du type à lecture hélicoïdale par deux têtes. Une paire de têtes vidéo N 1, N 2 est utilisée pour l'enregistrement et la reproduction d'images en mode de re- production à vitesse de bande normale Une autre paire de têtes vidéo P 1, P 2 est utilisée pour reproduire les images en mode de reproduction avec truquage du mouvement Les têtes vidéo Nl, N 2 sont fixées sur un disque rotatif, déca- lées de 1800 l'une par rapport à l'autre Les-têtes Pl et P 2 sont montées sur des actionneurs en céramique piézoélec- trique Les actionneurs en céramique piézoélectrique sont fixés sur le disque rotatif Les têtes vidéo Pl et P 2 sont décalées de 1800 l'une par rapport à l'autre Chacune des têtes vidéo Pl et P 2 est décalée de 900 par rapport à chacune des têtes N 1 et N 2 * Dans les appareils d'enregistrement et/ou repro- duction de signal vidéo de ce type, les images reproduites lors de l'intervalle temporel de transition entre le pre- mier et le second mode de reproduction comportent des si- gnaux parasites Si la boucle de suivi automatique de piste agit seulement dans le second mode de reproduction, les têtes vidéo Pl et P 2 ne sont pas commandées à l'avance En conséquence, lors de l'intervalle temporel de transition 3. entre le premier et le second mode de reproduction, les têtes Pl et P 2 sont en dehors de la piste. Par ailleurs, pour éliminer les signaux parasi- tes, on a proposé une méthode pour commander les têtes vidéo Pl et P 2 lors du premier mode de reproduction Mais le fait d'actionner les actionneurs en céramique piézo- électrique lors du premier et du second mode de reproduc- tion provoque une détérioration (principalement une dété- rioration de la caractéristique tension d'alimentation- déplacement). En conséquence, un objet de la présente inven- tion est de réaliser un magnétoscope qui reproduise des images ayant des signaux parasites extrêmement atténués lors de l'intervalle temporel de transition entre le pre- mier mode de reproduction et le second mode de reproduction. Un autre àbjet de la présente invention est de réaliser un magnétoscope dont la caractéristique des ac- tionneurs en céramique piézoélectrique présente une dété- rioration réduite. Ces objets et d'autres peuvent être réalisés par un appareil d'enregistrement et/ou de reproduction de si- gnal vidéo possédant: une première tête rotative montée sur un disque rotatif; une seconde tête rotative montée sur un actionneur de tête lui-même monté sur le disque ro- tatif; et une boucle de contre-réaction qui détecte le niveau du signal reproduit par la seconde tête rotative et commande l'actionneur de façon à augmenter le niveau du si- gnal reproduit par la seconde tête rotative, les modes de reproduction de l'appareil étant un premier mode de repro- duction au cours duquel la vitesse de la bande est égale à la vitesse de bande lors de l'enregistrement et un second mode de reproduction au cours duquel la vitesse de la bande diffère de la vitesse de bande lors de l'enregistrement et o, au cours du premier mode de reproduction, les signaux reproduits par la première tête rotative sont démodulés et o la boucle de contre-réaction est fermée de façon inter- mittente. 4. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode préféré de réalisation, en liaison avec les figures jointes o: La figure 1 est un schéma par blocs du magnétos- cope objet de la présente invention; La figure 2 représente une mire enregistrée sur une bande magnétique; Les figures 3 (a) à (h) représentent des diagram- mes de signaux en divers points de la figure 1; La figure 4 représente un schéma par blocs d'une réalisation d'un générateur de mire de la figure 1; La figure 5 représente un schéma par blocs d'une réalisation d'un circuit à mémoire de la figure 1; La figure 6 est un diagramme de temps explicatif décrivant un fonctionnement de suivi automatique de piste selon la présente invention. La figure 1 représente un schéma par blocs d'un magnétoscope selon la présente invention en mode de repro- duction Sur la figure 1, Pl et P 2 sont des têtes vidéo mon- tées sur les côtés mobiles des actionneurs de tête piézo- électriques 1 et 2 L'angle d'azimuth de chacune des têtes vidéo 1 et 2 est de 6 Les côtés fixes des actionneurs de tête piézoélectriques 1 et 2 sont fixés sur un disque rotatif 3 qui constitue un tambour rotatif de têtes vidéo. Les têtes vidéo Pl et P 2 ne sont utilisées que pour la re- production, et sont décalées de 1800 l'une par rapport à l'autre Les têtes vidéo N 1 et N 2 sont décalées de 1800 l'une par rapport à l'autre et fixées sur le disque rotatif 3 Chacune des têtes vidéo N et N 2 est décalée de 90 par rapport à chacune des têtes Pl et P 2 Le disque rotatif 3 est entraîné par un moteur électrique à courant continu 6 par l'intermédiaire d'un axe 5 Les têtes vidéo P 1, P 2,r N 1 et N 2 balayent une bande vidéo 7 sur laquelle des signaux vidéo sont enregistrés La bande vidéo 7 est entraînée par un cabestan 8 et un rouleau entraîneur 39 Le cabestan 8 est entraîné par un moteur de cabestan 10 qui est comman- dé et entraîné par un circuit d'asservissement du cabestan 5. et un circuit d'entraînement 61 Les signaux repro- duits par les têtes vidéo Pl, P 2, Ni, N 2 sont transmis à un dispositif de traitement de signal vidéo 15 par l'in- termédiaire de transformateurs tournants 11, 12, 13, 14. Le signal de sortie du dispositif de traitement du signal vidéo 15 est transmis à une sortie 16. On décrira maintenant le fonctionnement de cet appareil quand une commande de mode 17 est placée sur le second mode de reproduction. La figure 2 représente une mire enregistrée sur la bande vidéo 7 Sur la figure 2, A 9, A 10 et A 1 l sont des pistes vidéo enregistrées par une tête vidéo dont l'angle d'azimuth est de 6 La longueur d'une piste représente une trame du signal vidéo B 9 et B 10 sont des pistes vidéo en- registrées par une autre tête vidéo dont l'azimuth est de -60 C est une piste de contrôle 101 et 102 sont des si- gnaux de contrôle enregistrés Chacun des signaux de con- trôle est enregistré dans chaque cadre d'image Les signaux de contrôle sont reproduits par une tête de contrôle 19 et transmis à un générateur de mire 18 Chacun des signaux de contrôle reproduits sera appelé par la suite signal de con- trôle R Afin d'augmenter la précision de la détection de la position de la bande, un signal de sous-contrôle Q indé- pendant de la vitesse de bande est transmis au générateur de mire 18 En général, le signal de sous-contr 8 le est généré par un indicateur de rotation qui tourne avec le mouvement de la bande vidéo Sur la figure 1 le signal de sous-contrôle Q est généré par un générateur d'impulsions 20 qui est cou- plé directement avec le cabestan 8 Le générateur d'impul- sions 20 génère dix signaux de sous-contrôle Q entre deux signaux de contrôle R consécutifs Cela implique que la pré- cision de la détection de la position de la bande est mul- tipliée par dix. Un signal de phase de rotation de chacune des tê- tes vidéo Pl et P 2, détecté par un détecteur de phase de ro- tation 22, est transmis au générateur de mire 18 Ce signal est appelé signal de commutation de tête S et est fourni par 6. un circuit d'asservissement du disque 23 Une tête de détection 22 détecte la phase de rotation d'un aimant 21 fixé sur le disque rotatif 3 Les signaux de sortie de la tête de détection 22 sont transmis au circuit d'asservis- sement 23 du disque Le disque rotatif 3, le moteur à courant continu 6, un générateur de fréquences 24, un oscillateur de référence 25 et un circuit d'entraînement 26 constituent un système d'asservissement du disque. Les figures 3 (a), (b) et (c) montrent un exemple de relations de phase entre le signal de commutation de tête S, le signal de contrôle R et le signal de sous-con- trôle Q en mode de reproduction à vitesse quadruple La phase haute du signal S de commutation de tête sur la f igu- re 3 (a) correspond à l'intervalle de temps pendant le- quel la tête vidéo Pl balaye une ligne pointillée K sur la figure 2 La phase basse du signal S de commutation de té- te coïncide avec l'intervalle de temps pendant lequel la tête vidéo P 2 balaye la ligne pointillée K sur la figure 2. La figure 4 représente un schéma par blocs d'un exemple de générateur de mire 18 Le signal S de commuta- tion de tête est transmis à une entrée 150 Le signal de contrôle R est transmis à une entrée 163 Le signal de sous-contrôle Q est transmis aux entrées d'horloge 165 et du compteur Le signal de contrôle R et le signal S de commutation de téte sont transmis à un inverseur 193 et aux portes ET 191 et 192 Les signaux de sortie des portes ET 191 et 192 représentés aux figures 3 (c) et (d) sont trans- mis aux bornes de remise à zéro 165 et 190 du compteur Les signaux de sortie du compteur 165 sont convertis en un signal analogique grâce à un convertisseur numérique/analo- gique 169 La figure 3 (g) représente le signal converti. Sur la figure 3 (g), l'échelle sur l'axe vertical représente le pas de la piste vidéo de la figure 2 De même, on ob- tient les signaux de sortie d'un convertisseur numérique/ analogique 170. Des signaux de mire fixe sont ajoutés aux signaux de sortie des convertisseurs numérique/analogique 169, 170 7. par des additionneurs 157 et 158 Les signaux de mire fi- xe sont générés par un générateur de mire fixe 151 Celui- ci est constitué par un Qscillateur 152, des compteurs 153 et 154, et des convertisseurs numérique/analogique 155 et 156 L'oscillateur 152 génère cinq impulsions par trame. Ces impulsions générées par l'oscillateur 152 sont trans- mises aux entrées d'horloge des compteurs 153 et 154 Le signal S de commutation de tête est transmis aux bornes de remise à zéro des compteurs 153 et 154 Le compteur 153 est activé quand le niveau du signal S de commutation de tête est haut, et remis à zéro quand le niveau du signal de commutation est bas Le compteur 154 est activé quand le niveau du signal S de commutation de tête est bas, et remis à zéro quand le niveau du signal S de camnutation de tête est haut La figure 3 (f) représente le signal de sortie du con- vertisseur numérique/analogique 155 Le convertisseur numé- rique/analogique 156 délivre un signal semblable au signal de sortie du convertisseur 155 Nous appellerons ces si- gnaux signaux de mire fixe Le signal de sortie de l'addi- tionneur 157 est combiné avec le signal de sortie d'un cir- cuit en boucle 29 de suivi automatique de piste par un addi- tionneur 27 Le signal de sortie de l'additionneur 27 est représenté en figure 3 (h) Le signal de sortie de l'addi- tionneur 27 est transmis à un actionneur céramique piézoélec- trique 1 par l'intermédiaire d'un circuit de commutation 30, d'un amplificateur haute tension 32, un balai 34 et une ba- gue collectrice 38 Quand le signal de sortie du circuit bouclé de suivi automatique de piste 29 est à zéro, le signal de la figure 3 (h) est amplifié et transmis à l'actionneur céramique piézoélectrique 1 L'échelle sur l'axe vertical de la figure 3 (h) indique les pas des pistes vidéo repré- sentées en figure 2. Le signal de la première trame figure 3 (h) commande l'actionneur céramique piézoélectrique 1 en mode de repro- duction à vitesse quadruple En conséquence, la tête vidéo Pl peut suivre une piste Ag représentée en figure 9 Une sortie 162 délivre un signal analogue à celui délivré par 8. la sortie 161 Le signal de sortie de la sortie 162 est transmis à un actionneur céramique piézoélectrique 2 par l'intermédiaire d'un additionneur 28, d'un circuit de commutation 31, d'un amplificateur haute tension 33, d'un balai conducteur 35 et d'une bague collectrice 37 En con- séquence, quelle que soit la vitesse de la bande, le géné- rateur de mire 18 permet aux têtes Pl et P 2 de suivre la piste. Mais, dans le cas o pendant la phase d'enregis- trement, un signal de contrôle 101 se déplace vers la pis- te A, la tête vidéo Pl ne peut pas suivre la piste Ag pendant la première trame Cette déviation de phase est cor- rigée par le signal de sortie du circuit à boucle de suivi automatique de piste 29 Les signaux de sortie des têtes vidéo Pl et P 2 et le signal S de commutation de tête sont appliqués au circuit à boucle de suivi automatique de pis- te 29 La technique du circuit à boucle de suivi automati- que de piste est traditionnelle. De cette façon,au cours du second mode de repro- duction,les signaux de sortie du générateur de mire 18 et du circuit de boucle de suivi automatique de piste 29 con- duisent les têtes vidéo Pl et P 2 à suivre la piste Au cours du premier mode de reproduction, les signaux de sortie des têtes vidéo N 1 et N 2 sont appliqués au dispositif de traitement du signal vidéo 15 Les signaux vidéo démodu- lés par le dispositif de traitement 15 sont appliqués à une sortie 16 Dans le premier mode de reproduction, les signaux de sortie des têtes vidéo Pl et P 2 ne sont pas nécessaires Mais, afin de reproduire des images exemptes de parasites à la période de transition entre le premier et le second mode de reproduction, il est nécessaire d'ac- tiver le générateur de mire 18 et le circuit de boucle de suivi automatique de piste 29 et de commander les action- neurs céramiques piézoélectriques. Le fait de commander constamment les actionneurs piézoélectriques 1 et 2 détériore leur caractéristique. Cette détérioration est indésirable. 9. Pour résoudre ce problème, dans la présente invention, on utilise les circuits de commutation 30 et 31 Au cours du premier mode de reproduction, les circuits de commutation 30 et 31 délivrent des signaux aux action- neurs céramiques piézoélectriques de façon intermittente. Le circuit de boucle de suivi automatique de piste 29 com- prend un circuit mémoire 40 Celui-ci est inséré entre le circuit de boucle de suivi automatique de piste 29 et les additionneurs 27 et 28 Sur la figure 5, on a représenté un exemple de schéma de circuit mémoire 40 Le signal de sortie du circuit de boucle de suivi automatique 29 est ap- pliqué aux commutateurs 43 et 44 par l'intermédiaire des entrées 41 et 42. On voit sur la figure 6 que la période M correspond au pre- mier mode -de reproduction tandis que la période N correspond au second mode de reprodueticn Au cous du premier mode,les co Emutateurs 43 et 44 sont fezms de façon iitermittente Sur la figure 6,pendant la période J les comutateurs 43 et 44 sont t Everts Pendant la période U ceux-ci sont fermés Au temps L de la figure 6, c'est-à-dire le dernier de la période U, les signaux d'entrée sont mainte- nus à niveau par des condensateurs 45 et 46. Les signaux maintenus à niveau sont appliqués aux sorties 49 et 50 par l'intermédiaire d'amplificateurs opé- rationnels 47 et 48 Quand les commutateurs 43 et 44 sont fermés, les signaux d'entrée sont appliqués aux sorties 49 et 50 directement La commande des commutateurs 43 et 44 est synchronisée avec la commande des circuits de commuta- tion 30 et 31 Au cours du second mode de reproduction, les interrupteurs 43 et 44 sont fermés Par exemple, le circuit- mémoire 40 peut être constitué d'un circuit-mémoire numéri- que à bascules. Selon notre expérience, il est souhaitable que la période de maintien (période J) soit de cinq minutes envi- ron Le temps de fonctionnement (période U) du circuit de boucle de suivi automatique de piste 29 et des circuits de commutation 30 et 31 est de deux secondes environ au cours du premier mode de reproduction. 10. Grâce au mode de construction décrit ci-dessus, (i) pendant la période de transition entre le premier mode de reproduction et le second mode de reproduction, les images reproduites n'ont pratiquement pas de signaux parasites, et (ii) au cours du premier mode de reproduc- tion, le temps de fonctionnement de l'actionneur cérami- que piézoélectrique est réduit d'environ 1/50 par rapport aux méthodes o il est commandé en continu En conséquence, la détérioration de la caractéristique de l'actionneur céramique piézoélectrique est remarquablement atténuée. 11. REVENDICATIONS 1 Appareil d'enregistrement et de reproduction d'un signal vidéo comportant une première tête rotative qui est montée sur un disque rotatif, une seconde tête rotative qui est montée sur un actionneur de tête monté sur le disque rotatif, et une boucle de contre-réaction qui détecte le niveau du signal reproduit par la seconde tête rotative et commande l'actionneur de tête de façon à augmenter le niveau du signal reproduit par la seconde tête rotative, les modes de reproduction de l'appareil étant un premier mode de reproduction au cours duquel la vitesse de la ban- de est égale à la vitesse de la bande lors de l'enregistre- ment et un second mode de reproduction au cours duquel la vitesse de la bande diffère de la vitesse de bande lors de l'enregistrement,caractérisé en ce que pendant le premier mode de reproduction, les signaux reproduits par la pre- mière tête rotative sont démodulés et en ce que la boucle de contre-réaction est fermée de façon intermittente. 2 Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce que pendant une période o la boucle de contre- réaction est ouverte, cette boucle de contre-réaction main- tient le dernier niveau du signal qui est un niveau de si- gnal de sortie à la fin de la période o la boucle de con- tre-réaction était fermée et o l'actionneur de tête n'était pas entralné. 3 Appareil selon la revendication 2, caractéri- sé en ce qu'au moment de la transition du premier mode de reproduction au second mode de reproduction le dernier ni- veau de signal maintenu est appliqué à l'actionneur de tête vidéo.