專利名稱：多磁道螺旋掃描系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供磁記錄和重放系統(tǒng)用的螺旋掃描裝置；更具體地說，涉及在磁記錄和重放系統(tǒng)中裝有磁帶的多磁道掃描裝置。
在磁記錄和重放系統(tǒng)如錄象機(jī)(“VCR”)中，通常采用螺旋掃描裝置，經(jīng)過稱為“掃描器”的圓柱形可轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓部件，在其上有一對(duì)按徑向相對(duì)關(guān)系安裝的視頻磁頭，對(duì)磁帶掃描，用于記錄和/或重放電視信號(hào)。
每個(gè)視頻磁頭與磁帶接觸，以使鼓部件的每一轉(zhuǎn)記錄或重放以每場為基礎(chǔ)的電視信號(hào)。
在這類的螺旋掃描裝置中，為了快速復(fù)制的目的，有時(shí)必須以高速重放或記錄電視信號(hào)?？刂茝?fù)制速度的重要的變量之一是磁帶運(yùn)動(dòng)速度。磁帶運(yùn)動(dòng)速度越快，復(fù)制速度就越高。但是，當(dāng)磁帶運(yùn)動(dòng)速度增加的時(shí)候，由于磁帶和與該磁帶接觸的視頻磁頭之間的相對(duì)速度發(fā)生變化，該視頻磁頭的軌跡會(huì)與其在磁帶上的相應(yīng)磁道不重合。因此，將出現(xiàn)由視頻磁頭的一個(gè)引起的、對(duì)其相鄰磁道的一部分進(jìn)行掃描的串道。進(jìn)而該串道在所重放的畫面體會(huì)產(chǎn)生噪聲條紋。
另一重要變量是安裝在鼓部件上的磁頭數(shù)。某些VCR模型含有附加的視頻磁頭對(duì)。例如，在頒發(fā)給Yoshiyuki Ikushima等的5,311,375號(hào)美國專利中披露的多磁頭VCR系統(tǒng)的一個(gè)例子就含有在磁鼓上有第一和第二磁頭對(duì)的磁頭位置。第一磁頭對(duì)掃描，形成間隔為近似一磁道寬度的第一和第二磁道，而第二磁頭對(duì)掃描，形成間隔為近似一磁道寬度并與第一和第二磁道交錯(cuò)方式排列的第三和第四磁道。象這樣的磁頭配置，在諸如靜止，快速正向，或者插入方式的特殊重放模式中，可以用于改善重放畫面的質(zhì)量；但是它不適于用在預(yù)記錄電視信號(hào)的快速重放中。
頒發(fā)給Kaneko等的5,184,184,254號(hào)美國專利披露了一種由兩磁頭對(duì)構(gòu)成的磁頭配置，該兩磁頭對(duì)以其間180°的角距離彼此相對(duì)的位置安裝在轉(zhuǎn)鼓上，它也試圖用來實(shí)現(xiàn)特殊重放模式，然而不能達(dá)到快速重放的目的。
因此，存在著要求開發(fā)一種可使VCR在高速、不產(chǎn)生噪聲條紋的情況下，具有重放預(yù)錄電視信號(hào)能力的技術(shù)。
所以，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠掃描許多電視磁道數(shù)的螺旋掃描裝置，借此實(shí)現(xiàn)高速復(fù)制。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種適于通過使用多磁道螺旋掃描裝置復(fù)制電視信息的磁記錄和重放系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所提供的適于在磁帶上螺旋掃描許多磁道數(shù)的、用于磁記錄和重放系統(tǒng)的螺旋掃描裝置包括磁帶傳送機(jī)構(gòu)，用于使磁帶以標(biāo)準(zhǔn)帶束N倍高的速度運(yùn)動(dòng)，其中N是速度倍增系數(shù)，且為正整數(shù)；和可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁頭鼓部件，用于對(duì)成一定角度導(dǎo)向鼓部件的磁帶進(jìn)行掃描，該磁頭鼓部件有沿其圓周外表面成徑向相對(duì)關(guān)系、排列成N對(duì)的2N個(gè)視頻磁頭，每一視頻磁頭在角度上彼此相隔360°/2N，并且以交替方式有彼此不同的方位角。
從下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說明，將會(huì)清楚地看到本發(fā)明的以上和其他的目的和特征，這些附圖是


圖1表示通常的螺旋掃描裝置；圖2是按照本發(fā)明的在圖1中所示的磁頭鼓部件上磁頭配置的頂視平面圖；圖3表示在磁帶上由磁頭配置畫出的磁道圖樣的示意圖；圖4提供采用本發(fā)明的螺旋掃描裝置的磁記錄和重放系統(tǒng)的原理方框圖；和圖5是由圖4中所示轉(zhuǎn)換信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換控制信號(hào)的定時(shí)圖。
參考圖1，那里畫出了通常的螺旋掃描裝置的基本配置，以幫助解釋本發(fā)明，其中，磁帶20螺旋地包繞在圓柱形磁頭鼓組件10上。
為了使磁帶20容易從磁頭鼓組件10進(jìn)出，在其左邊裝有供帶斜導(dǎo)桿12，用作磁頭鼓部件10的入口導(dǎo)向，在其右邊裝有卷帶斜導(dǎo)桿14，用作磁頭鼓部件10的出口導(dǎo)向。該供帶斜導(dǎo)桿12使磁帶20向下行走，而該卷帶斜導(dǎo)桿14使磁帶移向包含壓輪32和主導(dǎo)軸34的磁帶傳送機(jī)構(gòu)30。
磁頭鼓部件10可分成上鼓部分16和下鼓部分18。該上鼓部分16逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶有安裝在其下表面上的兩個(gè)視頻磁頭。該視頻磁頭恰好相隔180°，在鼓部件10的同一直徑上彼此相對(duì)。它們稍微突出以使緊貼在磁帶20的表面上。該鼓部件10的下部分18是固定的并有一在其表面上經(jīng)機(jī)械加工的導(dǎo)向帶22。該導(dǎo)向帶22用來使磁帶20對(duì)鼓部件10按角度θT，例如，5.93539°導(dǎo)向。該角度稱為“導(dǎo)向角”。
視頻磁頭重記錄電視場內(nèi)序列中交替工作。由于在NTSC標(biāo)準(zhǔn)中，半轉(zhuǎn)大約需1/60秒為一場，整轉(zhuǎn)需1/30秒。因此，磁頭鼓部件10的轉(zhuǎn)速是每秒鐘30轉(zhuǎn)(rps)，或者每分鐘1800轉(zhuǎn)(rpm)。
由于磁帶20包繞鼓部件10成一定角度向下行走，因此每一視頻磁頭以小角度橫過磁帶的寬度。每一路徑在磁帶的下邊界附近開始，終止于磁帶的上邊界附近。
磁帶以大于180°的包繞角度與磁頭鼓部件10接觸，并且經(jīng)過采用包含壓輪32和主導(dǎo)軸34的磁帶傳送機(jī)構(gòu)30，在放象方式和錄像方式中，磁帶20沿導(dǎo)向帶22，以標(biāo)準(zhǔn)速度，例如，33.35毫米/秒移動(dòng)。當(dāng)磁帶以導(dǎo)向角橫過磁頭行走時(shí)，是在斜的路徑或磁道上橫過磁帶進(jìn)行磁記錄和/或重放的。如現(xiàn)有技術(shù)所周知的那樣，磁道相對(duì)于磁帶的縱向傾斜，例如，5.9695°的角度。在每一斜的磁道上，當(dāng)采用NTSC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就有含262.5水平行的電視信號(hào)的單個(gè)垂直場。
按照本發(fā)明，將磁帶傳送機(jī)構(gòu)30設(shè)計(jì)成可以比標(biāo)準(zhǔn)速度更快的速度移動(dòng)磁帶20。也就是說，為了高速復(fù)制，在重放所預(yù)錄的電視信號(hào)或者記錄所重放的電視信號(hào)時(shí)，磁帶傳送機(jī)構(gòu)以標(biāo)準(zhǔn)速度N倍高的速度推進(jìn)磁帶，這里N是速度倍增系數(shù)，且為正整數(shù)(N＝1，2，3，···)。參見附圖2和3，將對(duì)適于對(duì)以N倍標(biāo)準(zhǔn)速度運(yùn)動(dòng)的磁帶20掃描的磁頭鼓部件進(jìn)行說明如下。
圖2表示按照本發(fā)明的磁頭鼓部件的平面圖，它能夠在磁帶20上實(shí)現(xiàn)多磁道掃描。
鼓部件50包括在其上安裝的有2N個(gè)視頻磁頭的磁頭配置，該2N個(gè)視頻磁頭按徑向相對(duì)關(guān)系排列成N對(duì)，并且在角度上彼此相隔360°/2N。數(shù)N相對(duì)磁帶傳送機(jī)構(gòu)30的速度倍增系數(shù)。在圖2中，為了簡單起見，數(shù)N選為“2”；所以，在圖中畫出的只有四個(gè)視頻磁頭CH1，CH2，CH3和CH4。如圖所示，視頻磁頭CH1，CH2，CH3和CH4在角度上彼此相隔360°/2N，即90°，并且視頻磁頭對(duì)CH1，CH3和CH2，CH4各自按徑向相對(duì)關(guān)系成對(duì)排列。
還有，視頻磁頭CH1，CH2，CH3和CH4以交替方式有彼此不同的兩方位角之一，其中第一方位角是在垂直于磁頭掃描方向的第一方向傾斜的，第二方位角是在與第一方向相對(duì)的第二方向的傾斜的。
圖3用圖解說明在鼓部件10上的視頻磁頭和磁帶20之間的關(guān)系。當(dāng)磁帶20以N倍標(biāo)準(zhǔn)速度移過磁頭鼓部件50時(shí)，對(duì)于磁頭鼓部件50的每一360°/2N，即90°，的轉(zhuǎn)動(dòng)，每一視頻磁頭順序地留下它的相應(yīng)磁道，以掃描磁道。所以每一視頻磁頭跟蹤一條磁道，由此在磁頭鼓部件50的每一通過的期間中，掃描標(biāo)有T1到T4的四場電視信息。于是，在磁頭鼓部件50的每一通過的期間，一次完成磁帶20的多磁道掃描。
當(dāng)磁帶運(yùn)動(dòng)速度增加時(shí)，在磁帶20上，視頻磁頭的軌跡勢必有大于磁道角θT的傾斜。因此，為了使每一視頻磁頭能精密地追蹤它在磁帶20上的相應(yīng)磁道，磁頭鼓部件50的導(dǎo)向角應(yīng)改變?nèi)缦?amp;theta;D=tan-1(WWtanθT+NL)]]>公式(1)其中θT是相對(duì)于磁帶縱向傾斜的磁道角，W為有效的磁帶寬度，N為速度倍增系數(shù)和L為每磁道磁帶移動(dòng)的距離。
此外，還改變磁頭鼓件50的直徑D。由下式可導(dǎo)出鼓直徑sinθD=(WπD2)]]>公式(2)所以，D=(WπsinθD2)]]>公式(3) 其中D是鼓部件的直徑，N是速度倍增系數(shù)和θD是鼓部件50的導(dǎo)向角。
在這方面，應(yīng)該注意的是，也要改變斜導(dǎo)桿12和14的斜角和中心坐標(biāo)，以便與磁頭鼓部件的結(jié)構(gòu)相匹配。在現(xiàn)有技術(shù)中，有一些公知的方法可以導(dǎo)出斜角如中心坐標(biāo)。例如，方法之一已在Nakamara Katsushi的文章中披露，文章的名稱是“磁帶掃描系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法”，VTR磁帶掃描系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和估計(jì)，第11-14頁，Matsushita電子有限公司出版，日本(1990年4月30日)，在這里將其引入作為參考。
現(xiàn)在參考圖4，那里畫出了一種供高速復(fù)制視頻信號(hào)、采用如上所述的螺旋掃描裝置的磁記錄和重放系統(tǒng)。該磁記錄和重放系統(tǒng)包括重放裝置，用于重放在其中裝有的第一磁帶115上所預(yù)錄的電視信號(hào)，和記錄裝置200，用于將來自重放裝置100的重放電視信號(hào)記錄在其中裝有的第二磁帶215上。
該重放裝置100含有只用于重放的第一可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁頭鼓部件110，和重放電路120；該記錄裝置200含有只用于記錄的第二可轉(zhuǎn)動(dòng)磁頭鼓部件210，和重放電路220。第一和第二可轉(zhuǎn)動(dòng)鼓部件110和210有與圖2中所述的磁頭鼓部件50相同的結(jié)構(gòu)。
重放電路120裝有用于在鼓部件110的每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生脈沖信號(hào)的鼓速度檢測器135，和用于控制一對(duì)轉(zhuǎn)換開關(guān)SW11和SW12的轉(zhuǎn)換工作由轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生器140。該轉(zhuǎn)換脈沖發(fā)生器140，為響應(yīng)來自鼓速度檢測器135的脈沖信號(hào)，分別地產(chǎn)生如圖5A和5B中所示的第一和第二方法信號(hào)，其周期為30Hz，彼此移相關(guān)系為360 °/2N(在N＝Z的情況下為90 °)角度。作為第一轉(zhuǎn)換控制信號(hào)所提供給第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SW11的第一方法信號(hào)，用于傳送由一對(duì)視頻磁頭CH11和CH13所重放的、如圖5C中所示的電視信號(hào)T1，T3，T5，T7，而作為第二轉(zhuǎn)換控制信號(hào)所提供給第二轉(zhuǎn)換開關(guān)SW12的第二方法信號(hào)，用于傳送由另一對(duì)視頻磁頭CH12和CH14所重放的、如圖5D中所示的電視信號(hào)T2、T4，T6，T8。第一轉(zhuǎn)換開關(guān)SW11，按照第一控制信號(hào)的高和低邏輯電平，采用分別地在其固定觸點(diǎn)X和Y之間變化它的動(dòng)觸點(diǎn)的方法，有選擇地將重放的電視信號(hào)T1，T5和T3，T7傳送給第一解調(diào)器150。同樣，第二轉(zhuǎn)換開關(guān)SW12，按照第二控制信號(hào)的高和低邏輯電平，靠分別地在其固定觸點(diǎn)X和Y之間變化它的動(dòng)觸點(diǎn)的方法，是選擇地將重放的電視信號(hào)T2，T6和T4，T8傳送給第二解調(diào)器160。所重放的電視信號(hào)T1，T5和T3，T7和所重放的電視信號(hào)T2，T6和T4，T8受到解調(diào)器150和160的頻率解調(diào)處理，并分別地經(jīng)170和180線依次地提供給記錄裝置200。
在170和180線上的所解調(diào)的電視信號(hào)分別地供給在記錄裝置200中的第一和第二調(diào)制器250和260。第一和第二調(diào)制器250和260的每一個(gè)完成調(diào)頻，產(chǎn)生適于記錄的已調(diào)電視信號(hào)，來自第一和第二調(diào)制器250和260的已調(diào)電視信號(hào)，分別地通過一對(duì)記錄放大器AMP21和AMP23和另一對(duì)記錄放大器AMP22和AMP24，提供給在第二磁頭鼓部件210上的一對(duì)視頻磁頭CH21和CH23和另一對(duì)視頻磁頭CH22和CH24。因此，借助在重放裝置100中的重放視頻磁頭CH11到CH14所重放的來自第一磁帶115的電視信號(hào)T1到T8的序列，能夠由記錄裝置200中的記錄視頻磁頭CH21到CH24記錄在第二磁帶215上。
與電視信號(hào)的重放和記錄有關(guān)，應(yīng)該注意，因?yàn)橐纛l信號(hào)的頻率變成與所增加的磁帶移動(dòng)速度成比例地線性地增加，所以音頻信號(hào)可以照原樣線性地被重放或被記錄。
盡管相對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明和圖示，但是對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說，進(jìn)行許多變化和修改是顯然的事情，而不會(huì)脫離如權(quán)利要求中所限定的構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.用在適于在磁帶上螺旋掃描多磁通的磁重放和記錄系統(tǒng)中的螺旋掃描裝置，它包括磁帶傳送機(jī)構(gòu)，用于使磁帶以標(biāo)準(zhǔn)帶速N倍高的速度移動(dòng)，其中，所述N是速度倍增系數(shù)，且為正整數(shù)；和可轉(zhuǎn)動(dòng)的磁頭鼓部件，用于對(duì)鼓部件以一定角度導(dǎo)向的磁帶進(jìn)行掃描，該磁頭鼓部件有2N個(gè)視頻磁頭，沿其圓周外表面，按徑向相對(duì)關(guān)系裝成N對(duì)，使得每一視頻磁頭在角度上彼此隔開360°/2N，并以交替的方式有相互不同的方位角。
2.如權(quán)利要求1中所述裝置，其特征在于所述對(duì)鼓部件的角度(θD)規(guī)定為θD=tan-1(WWtanθT+NL)]]>其中θT是相對(duì)于磁帶縱向傾斜的磁道角，W是有效磁道寬度，N是速度倍增系數(shù)和L是每磁道磁帶移動(dòng)的距離。
3.如權(quán)利要求2中所述裝置，其特征在于鼓部件的直徑(D)按下式導(dǎo)出D=(WπsinθD2)]]>
4.用于復(fù)制電視信息的磁重放和記錄系統(tǒng)，帶有用于重放在其中裝有的第一磁帶上預(yù)錄的電視信號(hào)的重放裝置，和用于將來自重放裝置的所重放的電視信號(hào)記錄在其中裝有的第二磁帶上的記錄裝置，其特征在于重放和記錄裝置的每一個(gè)包括磁帶傳送機(jī)構(gòu)，用于分別地以標(biāo)準(zhǔn)速度N倍高的速度使第一或第二磁帶移動(dòng)，其中所述N是速度倍增系數(shù)，用為正整數(shù)；和可轉(zhuǎn)動(dòng)磁頭鼓部件，用于分別地對(duì)磁頭鼓部件以一定角度導(dǎo)向的第一或第二磁帶進(jìn)行掃描，鼓部件的每一個(gè)有2N個(gè)視頻磁頭，沿其圓周外表面，按徑向相對(duì)關(guān)系裝成N對(duì)，使得每一視頻磁頭在角度上彼此隔開360°/2N，并以交替的方式有相互不同的方位角。
5.如權(quán)利要求4所述磁重放和記錄系統(tǒng)，其特征在于對(duì)鼓件的角度按下式導(dǎo)出θD=tan-1(WWtanθT+NL)]]>其中，θT是在磁帶上形成的磁道的角度，W是有效磁道寬度，N是速度倍增系數(shù)和L是沿其行進(jìn)方向每磁道磁帶移動(dòng)的距離。
6.如權(quán)利要求5所述的磁重放和記錄系統(tǒng)，其特征在于鼓部件的直徑(D)按下式導(dǎo)出D=(WπsinθD2)]]>
全文摘要
用于復(fù)制電視信息的磁重放和記錄采用適于螺旋掃描在磁帶上的多磁道的螺旋掃描裝置，包括磁帶傳送機(jī)構(gòu)，用于以標(biāo)準(zhǔn)帶速N倍高的速度移動(dòng)磁帶，和可轉(zhuǎn)動(dòng)鼓部件，用于對(duì)磁帶進(jìn)行掃描，磁頭鼓部件有2N個(gè)視頻磁頭，按徑向相對(duì)關(guān)系，在其上裝成N對(duì)，使得每一視頻磁頭在角度上彼此隔開360°/2N，并以交換的方式有相互不同的方位角。
文檔編號(hào)G11B5/86GK1117243SQ94120079
公開日1996年2月21日 申請(qǐng)日期1994年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月16日
發(fā)明者李珍九 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社