RECORDER, PARTICULARLY FOR A DIGITAL SIGNAL

Abstract: In the recorder, in particular for the helical scan recording of a digital picture or sound signal, the scanning of the tracks (S) takes place each time with the tape (1) stationary, and the capstan (5) includes a stepping motor (8), operated each time between the track scans. Advantages: always the same angle of the track in relation to the tape edge and better track guidance even in special-effect modes, no automatic tracking necessary, tracks can be recorded on at intervals, defined search possible. <IMAGE>

Description: Recorder, insbesondere für ein Digitalsignal Für die Aufzeichnung breitbandiger Signale wie z.B. ein digitales Videosignal oder Tonsignal, ist es bekannt, das Signal entlang Spuren aufzuzeichnen, deren Länge gegenüber der Bandlänge klein ist, und die auf dem Magnetband nebeneinander liegen. Die Abtastung erfolgt dabei mit einem rotierendem Kopfrad bei gleichzeitiger kontinuierlicher Bewegung des Magnetbandes in seiner Längsrichtung. Nach diesem Verfahren arbeiten die sogenannte Schrägspuraufzeichnung, die Querspuraufzeichnung sowie eine matrixartige Aufzeichnung, bei der auf dem Band aufeinanderfolgende Blöcke je mit einer Vielzahl von parallel zur Bandkante verlaufenden Spuren geschrieben werden. Diese genannte matrixartige Aufzeichnung ist Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 35 09 584. Bei derartigen Aufzeichnungsverfahren, insbesondere bei der Schrägspuraufzeichnung, ergeben sich Schwierigkeiten, wenn für ein Standbild, eine Zeitraffung, eine Zeitdehnung oder sonstige Trickmodi die Längsgeschwindigkeit des Bandes von der Normalgeschwindigkeit abweicht. Dann ändert sich nämlich die Schräglage der von den Köpfen zurückgelegten Spuren, so dass die Köpfe nicht mehr den bei Normalgeschwindigkeit geschriebenen Spuren folgen können. Es ist bekannt, in solchen Fällen mit einer sogenannten Spurnachregelung (DTF-Dynamic Track Following) die Köpfe an der Kopftrommel so nachzusteuern, dass sie den aufgezeichneten Spuren folgen. Diese Lösung erfordert aber die zusätzliche Aufnahme von Spurmarkiersignalen und elektromechanische Wand ler zur Steuerung der Lage der Köpfe am Kopfrad. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Recorder für die beschriebenen Aufzeichnungsarten so auszubilden, dass auch bei Sondermodi eine einwandfreie Spurhaltung ohne auto matische Spurnachführung und ein grösserer Freiheitsgrad in der Lage und in dem Abstand der aufgezeichneten Spuren erreicht werden. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Bei der erfindungsgemässen Lösung folgt also die Abtastung bei stehendem Band, wobei unter Abtastung sowohl die Aufnahme (Schreiben) als auch die Wiedergabe (Lesen) verstanden wird. Dadurch wird erreicht, dass z.B. bei der Schrägspuraufzeichnung der Winkel, den die zurückgelegten Spuren zur Bandkante bilden, immer gleich ist. Auch bei Einzelbildabtastung, bei Zeitdehnung oder Zeitrafferbetrieb folgen die Köpfe genau den bei der Aufnahme geschriebenen Spuren, ohne dass dafür eine Spurnachführung erforderlich ist. Da der Bandtransport in Längsrichtung jeweils zwischen den Abtastperioden erfolgt, können auch zeitlich aufeinanderfolgende Spuren im Abstand voneinander geschrieben werden. Die erfindungsgemässe Lösung ermöglicht einen definierten Suchlauf nach bestimmten Bandstellen, da die in Bandlängsrichtung zurückgelegte Strecke des Bandes durch die Zahl der dem Schrittmotor zugeführten Impulse bestimmt ist. Da die Abtastung jeweils nur bei stehendem Band erfolgt und der Antrieb des Bandes jeweils zwischen den Abtastperioden liegt, ist eine lückenlose Aufzeichnung oder Wiedergabe nicht möglich. Dies ist jedoch insbesondere bei der Aufzeichnung eines Digitalsignals kein Nachteil, da ein Digitalsignal für eine derartige Verarbeitung aufbereitet werden kann. Das Digitalsignal wird für die Aufnahme durch Speicher zeitlich so verschoben, dass die in die abtastfreien Zeiten fallenden Signalanteile in die Abtastzeiten verschoben werden. Bei der Wiedergabe werden ebenfalls die abtastfreien Zeiten, in denen kein Signal abgetastet wird, durch die aus den Speichern abgerufenen Signalanteile aufgefüllt. Das Magnetband kann durch den Schrittmotor bei der Aufnahme so angetrieben werden, dass jeweils zwischen aufeinanderfolgenden Spuren Spuren ausgelassen werden, also Lücken entstehen. Das gibt die Möglichkeit, das aufgezeichnete Signal zu lesen, nach bestimmten Kriterien aufzubereiten, z.B. zu korrigieren, zu modifizieren, mit Zusatz signalen zu versehen oder in der Schärfe zu verbessern, und dann in der modifizierten Form in den genannten Lücken wieder aufzuzeichnen. Bei der Wiedergabe kann dann die Steuerung des Antriebs so erfolgen, dass nur die Spuren mit dem aufbereiteten Signal abgetastet werden. Schrittmotore, die jeweils bei einem Impuls eine definierte Drehbewegung ausführen, sind bekannt. Vorzugsweise wird für den Antrieb ein sogenannter Direktantrieb verwendet. Das bedeutet, dass die Welle des Schrittmotors als sogenannter Capstan unmittelbar auf das Magnetband einwirkt, z.B. zusammen mit einer sogenannten Gummiandrucksrolle. Bei einem erfindungsgemässen Recorder mit Schrägspuraufzeichnung wird vorzugsweise die Lage der Schrägspuren nach folgenden Gesichtspunkten bemessen. Es sei angenommen, dass auf einem Magnetband, welches mit einem handelsüblichen VHS-Videorecorder bei normaler konstanter Längsgeschwindigkeit des Magnetbandes beschrieben wurde, die Schrägsspuren auf dem Band zur Bandkante einen Winkel tbilden. Dieser Winkel t ist von der Längsgeschwindigkeit abhängig. Die Spuren können bei der Wiedergabe nur dann genau eingehalten werden, wenn die Längsgeschwindigkeit wieder ihren Normalwert hat. Der erfindungsgemässe Recorder wird nun durch Wahl der Schräglage des Magnetbandes zur Kopftrommel so bemessen, dass die Köpfe bei stehendem Band auf dem Band Spuren abtasten, die um den genannten Winkel t schräg zur Bandkante liegen. Das bedeutet, dass ein mit einem VHS-Recorder bespieltes Band mit einem erfindungsgemässen Recorder bei genauer Spureinhaltung abtastbar ist. Da bei dem erfindungsgemässen Recorder der Winkel zwischen den abgetasteten Spuren und der Bandkante bei Aufnahme und Wiedergabe stets gleich ist, kann auch ein mit dem erfindungsgemässen Recorder bespieltes Band mit einem VHS-Recorder abgespielt werden. Der erfindungsgemässe Recorder ist dann in vorteilhafter Weise in beiden Richtungen mit einem VHS-Recorder kompatibel. Dabei ist die Schräglage des Bandes zur Kopftrommel bei beiden Recordern unterschiedlich, weil der genannte Winkel t zwischen den Spuren und der Bandkante bei dem VHS-Recorder bei der Normal-Längsgeschwindigkeit und bei dem erfindungsgemässen Recorder bei der Längsgeschwindigkeit null, also stehendem Band geschrieben, wird. Es ist möglich, zusätzlich zu dem erfindungsgemässen Antrieb einen zweiten, wahlweise einschaltbaren Antrieb für einen kontinuierlichen Bandtransport vorzusehen. Dies kann zweckmä Big sein, um Z.B. wahlweise in herkömmlicher Weise mit kontinuierlichem Antrieb bespielte Bänder abspielen zu können. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen Fig. 1 ein Magnetband mit Schrägspuren zur Erläuterung des erfindungsgemässen Antriebs und Fig. 2 ein Blockschaltbild für den erfindungsgemässen Antrieb und Fig. 3 eine Weiterbildung der Erfindung. Fig. 1 zeigt ein Magnetband 1, auf dem Schrägspuren S mit den Nummern 1 - 10 geschrieben sind. Der Winkel zwischen der Richtung der Spuren S und der Kante des Magnetbandes 1 ist in der Praxis kleiner dargestellt und beträgt ca 70. Bei stehendem Magnetband 1, also der Längsgeschwindigkeit V=O, wird zunächst die Spur Nr. 1 mit dem Magnetkopf Kl und anschlie Bend die Spur Nr. 2 mit dem Kopf K2 geschrieben. Die Köpfe K1, K2 sind diametral einander gegenüber auf einem rotierendem Kopfrad 2 (Fig. 2) angeordnet. Der Versatz der beiden Spuren Nr. 1 und 2 um den Wert a wird dadurch erreicht, dass die Magnetköpfe K1, K2 auf der Kopftrommel quer zur Spurrichtung um den Betrag a gegeneinander versetzt angeordnet sind. Der Versatz erfolgt also nicht wie bei üblichen Videorecordern mit Schrägspuraufzeichnung durch die wirksame Längsgeschwindigkeit V. Am Ende der Abtastung der Spur Nr. 2 mit dem Kopf K2 wird das Band 1 durch den Impuls 5a in Richtung 12 ruckartig um den Betrag 2a weiterbewegt. Während dieser Bewegung erfolgt keine Abtastung der Spuren S. Nach dieser Bewegung wird die Abtastung der Spuren fortgesetzt. Der Kopf K1 tastet jetzt die Spur Nr. 3 und anschliessend der Kopf K2 die Spur Nr. 4 ab. Auch diese Abtastung erfolgt wieder bei stehendem Band 1. Durch die Impulse 5 wird also das Magnetband 1 ruckweise so verschoben, dass nacheinander der Kopf K1 die schraffierten Spuren Nr. 1,3,5,7,9 und der Kopf K2 die nicht schraffierten Spuren Nr. 2,4,6,8,10 abtastet. Die Schräglage der Spuren S zur Kante des Bandes 1 ist festgelegt durch die geometrische Lage des Bandes 1 relativ zur Kopftrommel 2. Sie ist stets gleich, da während der Abtastung die Längsgeschwindigkeit stets null ist, unabhängig davon, um welchen Betrag, z.B. 2a oder ein Vielfaches davon, das Band 1 zwischen den Abtastungen weitertransportiert wird. Eine Abtastung entlang der gestrichelt dargestellten Spur mit einem grösseren Winkel zur Bandkante oder entsprechend der strichpunktierten Spur mit einem geringeren Winkel zur Bandkante, die von den geschriebenen Spuren in der Winkellage abweichen und bei üblichen Recordern mit konstanter Längsgeschwindigkeit des Bandes 1 auftreten, können also nicht mehr wirksam werden. In Fig. 2 ist das Magnetband 1 mittels Rollen 3, 4 um die die Köpfe K1, K2 tragende Kopftrommel 2 im Sinne einer Schrägspurabtastung herumgeführt. Das Band 1 wird von dem Antrieb 5 in Richtung 12 angetrieben. Der Antrieb 5 enthält eine Gummiandruckrolle 6 sowie den Capstan 7. Der Capstan 7 ist unmittelbar die Welle des Schrittmotors 8, der von der Steuereinheit 9 über die Leitung 10 mit den Impulsen 5 angesteuert wird. Die Einheit 9 steuert sowohl die Rotationsbewegung der Kopftrommel 2 als auch den Schrittmotor 8, weil diese beiden Steuerungen in einer definierten zeitlichen Beziehung zueinander stehen. Während der Abtastung der Spuren, zum Schreiben oder Lesen, stehen der Motor 8 und der Capstan 7 still. Jeweils zwischen den Abtastungen liefert die Steuerschaltung 9 über die Leitung 10 einen Impuls 5 auf den Schrittmotor 8, der das Magnetband 1 um einen definierten Betrag, z.B, 2a oder ein Vielfaches davon, weitertransportiert. Ein Impuls 5 bewirkt während der Zeit V von tl - t2 bei unterbrochener Abtastung der Spuren eine Längsbewegung des Bandes 1 in der Richtung 12. In der Zeit A von t2 - t3 erfolgt die Abtastung mit den Köpfen K1, K2, während die Längsbewegung des Magnetbandes 1 null ist. Während der Zeit t3 - t4 werden dem Schrittmotor 8 drei Impulse 5b zugeführt, so dass das Magnetband 1 um den dreifachen Betrag wie bei tl - t2 in Richtung 12 transportiert wird. Durch die drei Impulse 5b würde in Fig. 1 die Abtastung der Spuren Nr. 1 und 2 mit den Köpfen K1 und K2 verschoben auf eine Abtastung der Spuren Nr. 7 und 8, so dass die dazwischen liegenden Spuren Nr. 3 bis 6 übersprungen werden. Dies kann sinnvoll sein, um ein anderes Signal oder das modifizierte Signal der Spuren Nr. 1 und 2 einzufügen. Der Schrittmotor 8 ist so ausgebildet, dass er den Capstan 7 in beide Drehrichtungen betätigen kann, also das Band 1 in Richtung 12 und auch in der Gegenrichtung ruckweise transportiert werden kann. Dadurch werden die bei Videorecordern bekannten sogenannten Trickmodi ermöglicht. Bei einer Standbildwiedergabe wird der Motor 8 gar nicht angesteuert, so dass die Köpfe immer die selben Spuren abtasten. Bei einer Zeitlupe wird der Motor 8 so angesteuert, dass die Köpfe dieselben Spuren mehrmals abtasten. Die Frequenz der Impulse 5 ist dann entsprechend kleiner. Bei einer Zeitraffung ist die Anzahl der Impulse 5 während des Bandtransports entsprechend grösser, wie in Fig. 2 für den Zeitraum t3 - t4 dargestellt. Auf ähnliche Weise ist auch eine Rückwärtsbewegung möglich, indem die Impulse 5 den Schrittmotor 8 in der entgegengesetzten Richtung antreiben. Zwischen dem Antrieb 5, der eine ruckweise Bewegung des Magnetbandes 1 in Richtung 12 ausführt, und dem Wickelteller kann ein mechanisches Integrierglied vorgesehen sein, das diese ruckartige Bewegung ausgleicht, z.B. in Form eines Bandpuffers oder einer Bandschlaufe. Dadurch kann erreicht werden, dass sich die ruckartige Bewegung auf den Wickelteller nicht auswirkt und am Wikkelteller eine kontinuierliche Bandbewegung mit konstanter Geschwindigkeit vorliegt. Die Erfindung ist auch anwendbar für ein Kopfrad mit nur einem Kopf, wobei vorzugsweise der Umschlingungswinkel grösser gewählt wird. Der Bandtransport erfolgt dann jeweils in der Zeit, in der der einzige Kopf mit dem Magnetband nicht in Kontakt ist. Durch eine Weiterbildung der Erfindung gemäss Fig. 3 wird die ruckweise Bewegung des Bandes mit Abtastung bei ruhendem Band kombiniert mit einer Abtastung bei konstanter Band Längsgeschwindigkeit. Diese Abtastung erfolgt vorzugsweise mit einem feststehendem Magnetkopf entlang einer parallel zur Bandkante verlaufenden sogenannten Längsspur. Im Bereich des Bandes mit konstanter Längsgeschwindigkeit kann aber auch eine zweite rotierende Kopftrommel liegen, mit der das Band entlang Schrägspuren, Querspuren oder matrixartig geschriebene Spuren bei konstanter Längsgeschwindigkeit abgetastet wird. In Fig. 3 ist das Magnetband mittels Umlenkrollen 3, 4 um die rotierende Kopftrommel 2 mit den Köpfe K1 und K2 herumgeführt. Die Köpfe K1 und K2 bewirken mit hoher Abtastgeschwindigkeit eine Abtastung des Bandes 1 entlang Schrägspuren, Quer spuren oder matrixartig geschriebenen Spuren gemäss der älteren Patentanmeldung P 35 09 584. Der Antrieb des Bandes 1 in Längsrichtung 12 erfolgt mit dem Antrieb 5, der eine Gummiandruckrolle 6 und einen Capstan 7 aufweist und von dem Schrittmotor 8 betätigt wird. Der Schrittmotor 8 wird von der Steuerschaltung 9 durch Impulse 11 betätigt. Der Capstan 7 ist vorzugsweise unmittelbar die Welle des Schrittmotors 8. Der Antrieb erfolgt so, dass jeweils während der Abtastung der Spuren das Band 1 in seiner Längsrichtung 12 nicht transportiert wird, also stillsteht, und dass der ruckweise Vorschub des Bandes 1 in Richtung 12 jeweils zwischen zwei Abtastperioden erfolgt. Unter Abtastung wird sowohl die Aufnahme (Schreiben) als auch die Wiedergabe (Lesen) verstanden. Das Magnetband 1 gelangt über die als Bandpuffer dienende Schlaufe 13 und die zur Konstanthaltung des Bandzuges dienende Einrichtung 14 zu dem Antrieb 15, der von dem Motor 16 kontinuierlich angetrieben wird. Der Motor wird von der Steuerschaltung 9 durch eine Regelspannung Ur in bekannter Weise geregelt. Dir ruckartige Bewegung des Bandes 1 im Bereich von vor der Umlenkrolle 3 bis zum Ausgang des Antriebes 5 wird durch den Bandpuffer 13 ausgeglichen. Am Ausgang der Einrichtung 14 hat das Band die durch den Antrieb 15 bewirkte konstante Längsgeschwindigkeit V in Richtung 12 von ca. 20 mm/s. In diesem Bereich ist der Magnetkopf 17 vorgesehen, der eine parallel zur Bandkante verlaufende Längs spur mit konstanter Abtastgeschwindigkeit abtastet. Der Magnetkopf 17 dient z.B. zur Aufzeichnung und Wiedergabe des NF Tonsignals und/oder eines Steuersignals für eine Servoregelung. Mit dem Kopf 17 können auch weitere Signale wie z.B. Stereo-Tonsignale, Pilotträger für einen Zeitfehlerausgleich und dgl. aufgezeichnet werden. In dem Bereich zwischen der Einrichtung 14 und dem Antrieb 15 mit konstanter Band-Längsgeschwindigkeit kann auch eine zweite rotierende Kopftrommel 2 vorgesehen sein, um z.B. eine Schrägspuraufzeichnung mit konstanter Band-Längsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Der Bandpuffer 13 ist so bemessen, dass jeweils während des Stillstandes des Antriebes 5 dem Bandpuffer 13 durch den Antrieb 15 bei abnehmender gepufferter Bandlänge Band entnommen werden kann. Der Bandpuffer 13 wird also jeweils bei nicht betätigtem Antrieb 5 und stehendem Band 1 und dabei erfolgter Abtastung durch die Köpfe K1 und K2 durch den Antrieb 15 kontinuierlich geleert und jeweils zwischen zwei Abtastungen bei betätigtem Antrieb 5 schnell wieder aufgefüllt. Am Ausgang des Bandpuffers 13 ist die Band-Längsgeschwindigkeit V in Richtung 12 konstant. Der Antrieb 5, gesteuert durch die Impulse 11, und der Antrieb 15, gesteuert durch Ur, sind so miteinander synchronisiert, dass der Bandpuffer 13 immer eine genügende Bandlänge beinhaltet.

Claims: A magnetic tape device having digital signal recording in which tracks (S) short relative to the tape length are written adjacent each other on a tape (1) by a rotating head wheel (2), which has at least two magnetic heads (K1, K2), and the tape (1) is transported by a drive (5) in its longitudinal direction (12), characterised in that the recording and scanning of the tracks (S) by magnetic heads (K1, K2), offset geometrically from each other by a track width, takes place when the tape (1) is stationary and the drive (5) contains a stepping motor actuated in each case between track pair scans. A magnetic tape device according to claim 1, characterised in that tape transport takes place after scanning a track by such an amount (n. 2a), that one or more track pairs (S) are skipped over. A magnetic tape device according to claim 1, characterised in that the number of the pulses (5) supplied to the motor (8) between two track pair scans is variable. A magnetic tape device according to claim 1, characterised in that according to the principle of the direct drive the shaft of the motor (8) directly forms the shaft (7), which engages the tape (1) and causes drive in a longitudinal direction. A magnetic tape device according to claim 1, characterised in that between the drive (5) and the spindle for the tape (1) there lies an integrating element for the jerky drive so that a continuous tape movement exists at the spindle. A magnetic tape device according to claim 1, characterised in that with helical track recording the angle () between the tracks written when the tape is at a standstill and the tape edge is the same as the corresponding angle between written tracks on the tape and the tape edge of a magnetic tape written by a VHS video recorder at normal longitudinal recording/playback speed. A magnetic tape device according to claim 1, characterised in that a second drive (15) for scanning a track at constant longitudinal speed (V) lies on the outlet side of the first drive (5). A magnetic tape device according to claim 1, characterised in that between the two drives (5, 15) lies a tape buffer (13) compensating for the jerky tape transport of the first drive (5). A magnetic tape device according to claim 8, characterised in that the tape buffer (13) is formed by a tape loop. A magnetic tape device according to claim 7, characterised in that a second rotating head drum lies in the tape region with constant longitudinal speed.

Inventors: SCHARN, GUENTER, ING. (GRAD.), WIPPERMANN, HORST, DIPL.-ING., Scharn, Günter, Ing. (grad.)
Applicants: DEUTSCHE THOMSON-BRANDT GMBH
Application year: 1986
Main classification: G11B15
IPC codes: G11B15, H04N5, G11B27