Brevet FR2541546A1 — publié le 19840824

CHV\ B 3 DU APPAREIL A BANDE MAGNETIQUE POUR L'ENREGISTREMENT ET LA RESTITUTION DE SIGNAUX VIDEO EQUIPE D'UN TAMBOUR MONOTETE L'invention se rapporte à un appareil à bande magnétique pour l'enregistrement et la restitution de signaux vidéo qui comprend un tambour monotête rotatif, qui est encerclé par la bande d'enregis- trement sur environ 360 , en forme de lettre oméga et qui, ainsi, enregistre ou restitue à chaque révolution du tambour porte-tête une demiimage et qui est équipé d'un dispositif de poursuite de piste pour la correction de la hauteur de la tête, ainsi que d'un dispositif d'ajustage statique pour le tambour porte-tête par rapport à la bande magnétique autour de deux axes mutuellement perpendi- culaires, à savoir dans la direction de son axe de rotation pour le premier et suivant une direction perpendiculaire à cet axe de rotation par rapport à la bande magnétique pour le second afin de modifier l'inclinaison du tambour porte-tête par rapport au plan de la bande. On connaît déjà différents appareils d'enregistrement vidéo comportant un tambour monotête qui enregistre et restitue au moven de cette tête unique une derni-image après l'autre La position de la piste est uniforme La tête doit être encerclée en forme d'oméga Elle effectue une révolution pour chaque piste d'enregistrement Il en résulte, avec une vitesse de rotation de t/sec, un même nombre de demi-images Afin que, dans ces conditions, la diaphonie reste faible, il est nécessaire de prévoir un espacement relativement grand entre les pistes Dans ces condi- tions, la densité d'enregistrement n'est pas satisfaisante et la consommation de bande est relativement grande Comme exemples, on peut citer les demandes POEHLER DE-OS 27 30 727, DE- OS 2831 333 et DE-OS 29 24 115. Une tentative pour améliorer cette situation est décrite dans DE-OS 28 19 958 et consiste à utiliser une tête dont l'entrefer n'est pas rectiligne, mais dont, au moins, les bords sont incurvés ou -2541546 coudés en sens opposés. Les appareils d'enregistrement vidéo à deux têtes comportent ce qu'il est convenu d'appeler un décalage d'azimut de l'entrefer qui est, par exemple, de + 6 dans le système VHS ce qui leur permet de ne pratiquement pas nécessiter d'espacement entre les pistes sans qu'il en résulte une diaphonie gênante. Par la publication DE-PS 27 Il 703 il est connu, au moyen d'un tambour monotête qui est encerclé par la bande magnétique en forme d'oméga, de réaliser une commande de poursuite de piste avec une correction de hauteur des têtes par des supports flexibles correspondants Dans ce cas, aucun décalage d'azimut n'est prévu. Cette commande de poursuite de piste est présumée permettre tous les modes de restitution ou de lecture truqués imaginables. La publication DE-PS 28 38 003 décrit un dispositif permettant d'éviter la diaphonie, en décalant l'azimut des deux têtes utilisées et en assurant la poursuite de la piste (correction de hauteur) au moyen d'éléments de céramique piézo-électriques PXC Pour la commande de poursuite de la piste, on incorpore des signaux de référence ayant quatre fréquences fixes situés dans les deux plages de fréquences vidéo au moment de l'enregistrement, et lors de la lecture ou de la restitution on les utilise pour la commande des têtes Ce système a été qualifié de DTF (dynarnic track following). Tous ces modes de construction, systèmes et appareils, ont leurs qualités et leurs défauts Pour une réalisation économique d'un appareil d'enregistrement vidéo monotête de dimensions réduites, ils ne peuvent pas constituer une solution satisfaisante L'invention a pour objet un tel appareil qui soit économique et facile à réaliser. L'appareil d'enregistrement et de restitution de signaux vidéo sur une bande magnétique conforme à l'invention comporte en plus, et indépendamment de ce dispositif d'ajustage connu un plateau porte-tête à commande dynamique pour le réglage alternatif en fonction de la piste de l'angle d'azimut de l'entrefer de la tête vidéo rotative, les mouvements résultants se recouvrant mutuellement et le mouvement autour de l'un des axes produisant la correction de hauteur connue en soi transversalement à la piste d'enregistrement, un premier moyen d'actionnement électromécanique qui agit sur le plateau porte-tête étant commandé par un circuit de poursuite de piste connu approprié, le mouvement autour du second axe produi- sant un décalage d'azimut des pistes d'enregistrement voisines, le plateau porte-tête étant déplacé autour de cet axe par un second moyen d'actionnement électromécanique qui est commandé par les variations des signaux provenant des impulsions de commutation qui sont rythmées par un générateur d'impulsions rotatif connu prévu sur le moteur d'actionnement du tambour porte-tête et qui sont traitées par des moyens électroniques de telle manière que, pendant l'enre- gistrement et pendant la lecture ou la restitution, ie plateau porte- tête est commandé en continu en fonction du niveau des signaux lus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront de la description qui va suivre en regard des différentes figures du dessin annexé. Ainsi, l'invention combine les avantages des appareils d'enre- gistrement à deux têtes à ceux des appareils, peu encombrants, à une tête grâce au fait que, à sa partie centrale, le porte-tête peut se déplacer autour de deux axes mutuellement perpendiculaires. Autour de l'un des axes se produit un décalage d'azimut variant, suivant des sens opposés, d'une piste à J'autre Une correction de hauteur de la tête est réalisée par un circuit contrôlé par le niveau des signaux de lecture et commandé en fonction de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement de la tête, circuit qui agit sur les moyens assurant la commande du porte-tête autour du second axe. On réalise ainsi, par exemple, un actionnement électrodynamique au moyen d'un traitement, analogue à celui du système DTF, des signaux d'information, et une commande de la hauteur de la tête On dispose en même temps d'une commande de poursuite de piste, qui permet de corriger les écarts par rapport à la piste dus au circuit de régulation du moteur de la tête ou au dispositif d'asservissement de l'entraînement de la bande, en permettant de trouver et de con- server la piste pendant les restitutions ou les lectures "truquées", c'est-à-dire, les lectures de la bande magnétique pendant lesquelles la vitesse de lecture ou de restitution est différente de la vitesse d'enregistrement. On va décrire ci-après certains exemples de réalisation de l'invention en référence au dessin annexé sur lequel: les figures la et lb sont respectivement une vue de face et une vue latérale très simplifiée et à plus grande échelle de la monture d'un plateau porte-tête comportant des moyens d'action- nement électrodynamiques; la figure 2 est une vue en plan agrandie montrant plus en détail la réalisation du plateau porte-tête et de ses moyens de support et de ses moyens d'entraînement électrodynamiques; la figure 3 est une vue latérale, partiellement en coupe de ce mode de réalisation les figures 4 a, 4 b et 4 c sont des représentations schéma- tiques de la surface de contact polie d'une tête vidéo dans trois positions différentes, les figures 4 a et 4 c illustrant des positions avec décalage de l'azimut, tandis que la figure 4 b représente la position centrale ou moyenne; et la figure 5 est un schéma par blocs du montage de commande de décalage d'azimut. La figure 1 représente 'comment un plateau porte-tête 1, qui comporte une tête vidéo 2, est monté mobile entre un pivot en forme de pointe 3 et un ressort de compression 4 Le ressort 4 prend appui contre une barrette de fixation 5 formant un pontage La figure la est une vue de face qui montre des goupilles aimantées 6 et 7 s'étendant parallèlement entre elles sous le plateau I et qui s'engagent respectivement dans une bobine 8 ou 9 Ces bobines 8 et 9 sont fixées dans une position invariable sur une embase non représentée Les deux bobines 8 et 9 sont bobinées de telle manière que le passage d'un courant dans l'une d'entre elles provoque un basculement du plateau porte-tête 1 De cette manière, l'angle d'azimut peut être modifié, en particulier d'un angle o(= O à + ou autour de la position moyenne Ce décalage d'azimut des pistes voisines d'un enregistrement oblique permet, sans qu'il en résulte une diaphonie gênante, de disposer les pistes sans ménager entre elles un intervalle de sécurité Chaque piste oblique contient une demi-image, de sorte que le tambour monotête doit effectuer 50 t/sec pour produire le nombre nécessaire de demi-images par seconde Pendant l'enregistrement il faut, par conséquent, com- muter en continu d'une piste à l'autre Un circuit de commande, qui sera décrit par la suite, est utilisé, pendant la lecture pour assurer la commutation d'azimut au moment voulu. Sur la figure la sont représentés des générateurs de Hall 10 et I 1 qui remplissent la fonction de détecteurs et qui sont montés de façon à détecter les mouvements des goupilles 6 et 7, en délivrant des signaux correspondants au circuit de commande. Sur les figures 4 a et 4 c sont indiquées les positions extrêmes de la surface de contact polie de la tête vidéo 20 avec l'entrefer 21. La figure 4 b montre la position moyenne de la surface 20 de la tête vidéo. Dans la position moyenne de la surface 20 de la tête vidéo des flèches opposées s'étendant dans le prolongement de l'entrefer 21 symbolisent la mobilité verticale de la tête vidéo Comme l'indique la figure lb, ceci est réalisé par une bobine 12 et par une goupille magnétique 13, un système DTF connu activant ce dispositif élec- trodynamique et provoquant ainsi un mouvement du plateau porte- tête I autour d'un axe perpendiculaire au premier mouvement décrit et à son axe La correction de hauteur de la tête 2, qui est ainsi possible permet, en liaison avec le système DTF, de réaliser une commande de poursuite de la piste qui, lors de la lecture, permet non seulement de régler les fluctuations éventuelles de la vitesse de défilement de la bande dues au système d'asservissement du cabestan, et, de corriger les écarts de lecture des pistes, par rapport à une analyse oblique rectiligne normale, mais permet également d'obtenir, à la restitution, divers trucages, tels que des images fixes et des effets d'accéléré et de ralenti Pour une bonne compré- hension, il convient de rappeler qu'on présume qu'à l'enregistrement, la bande défile à une vitesse uniforme et que les pistes sont rectilignes et sont juxtaposées l'une près de l'autre en oblique Lors d'une restitution truquée, la tête vidéo doit être déplacée d'une distance pouvant atteindre environ 200 ym. Les figures 2 et 3 montrent plus en détail la structure des moyens d'actionnement électrodynamiques contenus dans un tambour monotête Pour désigner les mêmes composants que ceux des figures la et lb, on a utilisé les mêmes références numériques. A l'intérieur du pourtour, indiqué sur la figure 2, du tambour porte- tête 22 se trouve une plaque de base 15 comportant un pont de montage 5 contre lequel prend appui, par l'intermédiaire du ressort de compression 4, le plateau porte-tête I soutenu par la pointe 3 A la face inférieure de la plaque de base 15, on voit des contacts à friction 14, auxquels sont appliqués des potentiels appropriés du circuit de commande D'autres détails ressortiront de la figure 5 et de la description qui suit de celle-ci. Au moteur 56 du tambour porte-tête est fixé un aimant d'indexage 55 qui coopère avec une bobine d'indexage 54 Les impulsions ainsi engendrées sont amplifiées et écrêtées dans un amplificateur 53 avant d'être mises en forme par une bascule monostable réglable 52 Cette bascule 52 doit être réglable afin de pouvoir corriger et compenser les tolérances mécaniques de position de l'aimant et de la bobine Par l'intermédiaire d'un circuit à résistance 51, ces impulsions servent à commuter une bascule bistable 50 Ainsi, le signal de sortie de la bascule 50 change à chaque révolution du moteur. Lorsque l'on reproduit une image fixe, un potentiel H de niveau logique " 1 'û est appliqué, par l'entrée 41, au commutateur électro- nique 44 et ferme celui-ci Le potentiel nul que reçoit l'entrée 45 du commutateur 44 est alors appliqué au circuit 51 et maintient constant l'état de commutation de la bascule 50 Lors d'une resti- tution image par image ou au ralenti, le potentiel H appliqué à l'entrée 40 gagne l'entrée de commande du commutateur électro- nique 49 et ferme celui-ci Dans ce cas, à chaque commande de commutation du moteur, Jl phase de la sortie de la bascule 50 change. A l'enregistrement, les angles d'azimut des pistes voisines doivent être commutés en continu et, de ce fait, le commutateur 47 doit rester fermé A la restitution, le détecteur de niveau 46 teste le signal qui lui est appliqué par la tête vidéo 42, à travers un amplificateur 43 et, ainsi, contrôle la phase ou la position de commutation de la bascule 50 via le circuit 51 Lorsque ce signal est incorrect, c'est-à-dire, lorsque son niveau est trop bas, l'état de sortie de la bascule 50 est maintenu jusqu'à l'arrivée d'un signal de commutation correct. Les deux sorties b et b de la bascule 50 sont reliées aux commutateurs électroniques 57 et 62 qui sont commandés en oppo- sition par les signaux de sortie de 50 Le commutateur électronique 48 qui fait suite au détecteur de niveau 46 se ferme lorsque le niveau du signal est trop bas et s'ouvre à nouveau lorsque le niveau de celui-ci est suffisant. Les moyens d'actionnement électrodynamique, mentionnés dans les figures décrites ci-dessus destinés à décaler l'angle d'azimut comprennent les bobines 59 et 64, qui, lorsqu'elles sont activées agissent sur les goupilles 60 et 65, ainsi que les deux générateurs de Hall 61 et 66 qui, comme indiqué, sont parcourus par un courant 1 constant La tension de Hall qu'ils produisent en fonction des mouvements des goupilles 60 et 65 est traitée par les amplificateurs 68 et 70 et est appliquée respectivement aux comparateurs 67 et 69 qui leur font suite En outre, les comparateurs 67 et 69 reçoivent, comme indiqué sur la figure 5, une tension de référence Uref 2 et Uref par l'intermédiaire de résistance de réglage séparées. Le fonctionnement de ce montage de réglage de l'angle d'azimut peut être expliqué comme suit: comme il a déjà été indiqué, les bobines 59 et 64 sont les bobines d'actionnement. Lorsque la bobine 59 a été activée par suite de l'excitation de la sortie 6 de la bascule 50 qui commande de basculement du commu- tateur électronique 57 dans la position inverse de celle représentée sur la figure 5, l'amplificateur 58 alimente 59 avec une tension qui est fonction du résultat de la comparaison de la tension de sortie du générateur de Hall 61 avec la tension de référence Uref 2 * Lorsqu'un écart apparaît, la bobine 64 est activée jusqu'à ce que cet écart ait été corrigé A la phase suivante de la bascule 50, ce système de commande est inversé de sorte que les commutateurs électroniques 57 et 62 et, partant, la bobine 64 sont complètement activés, avec pour conséquence que la tension de sortie du générateur de Hall 66 est mesurée, comparée et corrigée au moyen de la bobine 59. Les signaux de sortie b et E de la bascule 50 commandent ainsi, comme il a été décrit, l'excitation des bobines 59 et 64. Pendant la restitution, le signal de la tête vidéo 42 est amplifié dans l'amplificateur 43 et son niveau est testé dans le détecteur 46. Lorsqu'un signal adapté à être évalué se présente, ceci est inter- prété comme si l'angle d'azimut correspondait à celui de l'enregis- trement et la bascule 50 est libérée. Cette fonction de contrôle et de commutation est hors d'action pendant l'enregistrement Lors d'une reproduction à image fixe, la position ou la phase de commutation existante est main- tenue, comme il a été indiqué, jusqu'à ce que le mode de fonction- nement normal soit réenclenché Lors d'une restitution image par image, la bande est transportée au moyen du moteur du cabestan de la largeur d'une piste et en même temps l'angle d'azimut de la tête vidéo 42 est modifié par production d'une impulsion d'horloge. Ce qui est essentiel pour le fonctionnement du montage de commande et de la commande d'azimut qu'il produit, est que l'on dispose, pour déterminer le temps d'établissement de la nouvelle position de la tête, de la durée des impulsions verticales C'est grâce à la faible masse des éléments mobiles et du support de la tête qu'il est possible d'utiliser ce système dans un appareil à bande magné- tique destiné à: enregistrer et à restituer des signaux vidéo et comportant un tambour monotête. REVENDICATIONS 1 Appareil à bande magnétique pour l'enregistrement et la restitution de signaux vidéo qui comprend un tambour monotête rotatif, qui est encerclé par la bande d'enregistrement sur environ 360 , en forme de lettre oméga et qui, ainsi enregistre ou restitue à chaque révolution du tambour portetête une demi-image et qui est équipé d'un dispositif de poursuite de piste dynamique pour la correction de la hauteur de la tête, ainsi que d'un dispositif d'ajustage statique pour le tambour porte-tête par rapport à La bande magnétique autour de deux axes mutuellement perpendicu- laires, à savoir selon la direction de son axe de rotation pour le premier, suivant une direction perpendiculaire à cet axe de rotation par rapport à la bande magnétique pour le second, afin de modifier l'inclinaison du tambour porte-tête par rapport au plan de la bande, caractérisé en ce que, en plus, et indépendamment de ce dispositif d'ajustage connu, il comprend un plateau porte-tête ( 1) à commande dynamique pour le réglage alternatif, en fonction de la piste, de l'angle d'azimut de l'entrefer de la tête vidéo rotative, les mouve- ments résultants se recouvrant mutuellement, et le mouvement autour de l'un des axes produisant la correction de hauteur, connue en soi, transversalement à la piste d'enregistrement, en ce qu'un premier moyen d'actionnement électromécanique qui agit sur le plateau porte-tête est commandé par un circuit de poursuite de piste connu approprié, le mouvement autour du second axe proidui- sant un décalage d'azimut des pistes d'enregistrement voisines, -I ce que le plateau porte-tête f( 1) est déplacé autour de cet axe par un second moyen d'actionnement électromécanique qui est commandé par les variations des signaux provenant des impulsions de commu- tation qui sont rythmés par un générateur d'impulsions rotatif connu ( 54, 55) disposé sur le moteur d'actionnement ( 56) du tambour porte- tête et qui sont élaborées par des moyens électroniques de telle manière que, pendant l'enregistrement et pendant la lecture ou la restitution, le plateau porte-tête ( 1) est commandé en continu en fonction du niveau des signaux lus. 2 Appareil à bande magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en partant d'une position centrale corres- pondant à O , l'angle d'azimut formé par la position de l'entrefer de la tête est + 10 et, partant, le mouvement autour du second axe s'élève à 200 d'une demi-image à l'autre. 3 Appareil à bande magnétique selon la revendication 1, qui comprend un aimant permanent ( 55) monté sur le moteur du tambour porte-tête, qui fait fonction de générateur d'impulsions rotatif en coopérant avec une bobine fixe, et qui à chaque révolution, induit dans celle-ci une impulsion, cette bobine étant connectée, par un amplificateur-limiteur à une bascule monostable réglable ( 52) qui met en forme chaque impulsion reçue et, ainsi, commute la bascule bistable ( 50) qui suit, caractérisé par des moyens électroniques correspondants de commande et d'amplification qui, en fonction du mode de restitution choisi déterminent si la phase ou la position de commutation de la bascule bistable ( 50) est correcte, à partir du signal de sortie d'un détecteur de niveau ( 46) alimenté par la tête vidéo ( 42) qui, à travers un amplificateur ( 43), détermine le niveau du signal et qui, en conséquence, active un moyen d'actionnement électrodynamique qui commande le décalage d'azimut de la tête vidéo ( 2 ou 42). 4 Appareil à bande magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement électrodynamiques assurant le décalage d'azimut sont constitués chacun par une goupille d'actionnement ( 6, 7 ou 60, ), les goupilles étant magnétisées en conséquence et montées près des extrémités du plateau porte-tête ( 1), dans le même sens toutes deux, en ce que chacune des goupilles d'actionnement ( 6, 7 ou 60, 65) s'engage dans une bobine fixe ( 8, 9), et en ce que le plateau porte- tête ( 1) est monté ( 3), à mi-distance entre les goupilles d'action- nement ( 6, 7 ou 60, 65), de manière à pouvoir effectuer de légers mouvements de bascule. Appareil à bande magnétique selon la re\ endication 4, caractérisé en ce que chaque goupille d'actionnement ( 6 7 ou 60, 65) est associée à un générateur de Hall ( 10, Il ou 61, 66) et est fixée dans une position axiale par rapport à une bobine ( 8, 9 ou 59, 64), en ce que, en fonction de l'état de commutation de la bascule bistable ( 50) à chaque phase de commutation et au rythme de ces dernières, une bobine ( 8 ou 9 ou 59, 64) est alternativement activée pendant que l'autre reçoit, en fonction du signal de sortie de l'un des générateurs de Hall ( 10 ou 11 ou bien 61 ou 66) et du résultat d'une comparaison avec une tension de référence, dans le cas d'un écart, un courant de correction. 6 Appareil à bande magnétique selon la revendication 1, caractérisé en-ce que le plateau porte-tête ( 1) présente une mobilité autour de deux axes mutuellement perpendiculaires du fait que son centre de rotation est constitué par un pivot pointu ( 3). I