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Loewe Opta, Kronach stellt das »Optacord 500« vor - ein "Bildbandgerät" für das industrielle Fernsehen :

Bild 1. Gesamtansicht des Bildbandgeräfes ,,Optacord 500"

SONDERDRUCK aus Zeitschrift »KINO-TECHNIK« Jahrgang 16 (1962) Heft 11, Seite 279-281 - ein Artikel von Dr.-Ing. H. HAAS - Loewe Opta, Kronach

  • Aus der Überschrift ersieht man, das Gerät war für den semiprofessonellen Einsatz gedacht. Die späteren privaten Kunden waren überhaupt noch nicht im Blickfeld.

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Einführung :

Das Bildbandgerät „Optacord 500" ist klein und einfach bedienbar. Es kann in der Industrie überall dort benutzt werden, wo Wert auf diese Eigenschaften gelegt wird. Allerdings ist das Auflösungsvermögen etwas geringer als bei Studioanlagen. Die Einrichtung arbeitet mit einer Bandbreite von 50,8 mm (2 Zoll) und einem Vorschub von 19,05 cm/s.

Es wird nach der deutschen 625 Zeilen Fernsehnorm mit 50 Halbbildern je Sekunde aufgenommen. Im Beitrag sind Einzelheiten des technischen Aufbaues ausführlich dargelegt. Erwähnenswert ist noch, daß die gewählte Laufwerkkonstruktion auch die Wiedergabe stehender Bilder für die Dauer von einigen Sekunden zuläßt.
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  • Anmerkung : Zur Erklärung gehören folgende Zusatzinformationen. Bereits vor 1940 träumten einige visionäre Geister von der Speicherung von Bildern auf magnetischen Medien, also nicht mehr auf Celluloyd Film. Am weitesten waren die Amerikaner ab etwa 1950.
  • Aber trotz immenser Anstrengungen hatten nur das 6 Mann Team bei der kleinen Firma Ampex den Lichtblitz, wie es funktionieren könnte und die stellten im April 1956 in Chicago die erste funktionierende Maschine, einen Prototyp, der begeisterten Menge vor. Die amerikanische Wettbewerbsausicht verdonnerte dann Ampex dazu, ihr Patent mit RCA gegen deren (andere) Patente zu tauschen. Weiter gab es weltweit keine Lizenznehmer.
  • Alle versuchten jetzt, das Quadruplex Patent zum umgehen, nicht nur der (die ?) Entwickler bei Loewe, auch die Japaner versuchten es - fast mit Gewalt. Der Schrägspur-Scanner war nicht mehr patentrechtlich geschützt.
  • Weiterhin hatten die Amerikaner bei Ampex und bei RCA 1961 bereits den Farbrecorder fertig. Hier ist kein Wort von Farbe zu lesen.

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Die Einzelheiten

In manchen Bereichen des industriellen Fernsehens besteht der Wunsch nach magnetischer Speicherung des übertragenen Bildes, ohne daß auf höchste Auflösung entscheidender Wert gelegt wird. Von größerer Bedeutung ist dann ein leicht transportables, einfach bedienbares und betriebssicher arbeitendes Gerät. Unter diesen Gesichtspunkten ist das Bildbandgerät „Optacord 500" (Bild 1) entwickelt worden.

Es hat bei einer Auflösung von 2,5 MHz eine Aufnahmekapazität von 1 3/4 Stunden je Bandspule und verwendet 50,8 mm breites Magnetband bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 19 cm/s.

  • Anmerkung : Hier zeigte sich, daß die Halbierung der Bandtransport- Geschwindigkeit gegenüber den vollprofessionellen Ampex 2" Recordern eine deutliche Einbuße der Qualität bedeutete. Eine Auflösung von nur 2,5 MHz auf dem 2" Band war deutlich weniger als die ersten GRUNDIG 1" Maschinen zeigten und deutlich weniger als die ersten VHS Recorder 10 Jahre später ermöglichten.

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Das "Bildbandgerät" ..... (alternativ zum "Tonbandgerät")

Das Bildbandgerät arbeitet nach dem Einkopf-Verfahren, bei dem der Magnetogrammträger eine Bildtrommel um 360° umschlingt und ein im Umfang der Bildtrommel rotierender Magnetkopf bei einer Umdrehung jeweils ein Halbbild in einer schräg auf dem Magnetogrammträger verlaufenden Spur aufzeichnet.
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Bild 2. Spurenlage für Bild, Ton und Synchronisierung

Im Bereich der Randzonen werden je eine Ton- und Synchronisierspur geschrieben, so daß sich eine Spurenlage ergibt, wie sie im Bild 2 dargestellt ist. Der Aufbau der Bildtrommel ist aus Bild 3 zu ersehen. Sie besteht aus einem feststehenden zylindrischen Unterteil und einem Oberteil gleichen Durchmessers, die durch einen Bolzen miteinander verbunden sind.
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Bild 3. Die Bildtrommel besteht aus einem feststehenden zylindrischen Unterteil und einem Oberteil gleichen Durchmessers, die durch einen Bolzen miteinander verbunden sind

Innerhalb des Unterteils ist ein zweipoliger Synchronmotor für den Antrieb des Bildkopfes angeordnet. Er ist mit einer Hohlwelle versehen, durch die der Verbindungsbolzen für die beiden Trommelhälften hindurchragt. Wegen dieser Zentralbefestigung des Oberteils kann der Magnetogrammträger ohne Einfädeln von oben frei um die Bildtrommel gelegt werden.
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Das Kopfrad

An der Welle des "Bildmotors" ist das Kopfrad befestigt, das an seinem Umfang den Bildkopf trägt. Der magnetisch wirksame Spalt des Bildkopfes ragt etwa 0,1 mm aus dem Trommelumfang heraus und erhält dadurch einen guten mechanischen Kontakt zum Magnetogrammträger.

Der Bildkopf hat eine mechanische Spaltbreite von 2um und eine Spurbreite von 0,35mm. Er ist ohne Zerlegen der Bildtrommel von oben leicht auswechselbar. Beim „Optacord 500" beträgt der Durchmesser der Bildtrommel 159 mm, was bei 50 Halbbildern je Sekunde einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit für das Bildsignal von 25 m/s oder 90 km/h entspricht. Die Anschlüsse des Bildkopfes, der sowohl für Aufnahme als auch für Wiedergabe verwendet wird, werden über einen Kollektor (also mit "Schleifringen")ausgeführt.
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Das Laufwerk

Bild 4. Aufbau des Laufwerks des Bildbandgerätes

Das Laufwerk des Bildbandgerätes hat einen ähnlichen Aufbau wie ganz normale Magnetbandgeräte für Schallaufzeichnung (Bild 4). Der Magnetogrammträger wird durch einen aus Tonrolle und Gummiandruckrolle bestehenden Friktionstrieb mit konstanter Geschwindigkeit von der Abwickelspule zur Aufwickelspule gefördert.

Bei der Aufnahme erfolgt zuerst die Löschung des Bandes, dann werden in den Randzonen die Ton- und Synchronspuren geschrieben. Nach der Transporteinrichtung wird der Magnetogrammträger tangential der Bildtrommel zugeführt, die er nach 360° Umschlingung und Höhenversatz um seine Breite verläßt, und gelangt über eine Antriebsrolle für ein Zählwerk zur Aufwickelspule. Vier im Bandlauf angeordnete Führungsbolzen bewirken eine exakte Höhenführung des Magnetogrammträgers.
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Zwei Merkmale

Beachtenswert an dieser Laufwerkkonstruktion sind zwei Merkmale. Ton- und Synchronspur werden zeitlich vor der Bildspur geschrieben. Das bedeutet, daß Teile dieser Informationen durch die Aufzeichnung der Bildspuren angelöscht werden und die Ton- und Synchronspuren nur in den Lücken zwischen den Bildspuren ungeschwächt erhalten bleiben.

Der dadurch bedingte Pegelverlust und die gegenseitige Beeinflussung wird durch Winkelversatz der Spalte zwischen Bild- und Ton- sowie Synchronkopf klein gehalten. Eine derartige Anordnung hat den Vorzug, daß die Bildspuren durch die zusätzlich auf dem Magnetogrammträger befindlichen Informationen nur wenig gestört werden und für Sonderanwendungen die gesamte Breite des Bandes für die Aufzeichnung weiterer Informationen zur Verfügung steht.
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Bild 5. Blockschaltbild des ,,Optacord 500"

Das zweite Merkmal

Das zweite Merkmal ist die Anordnung der Bildtrommel zwischen der Transporteinrichtung und der Aufwickelspule. Dadurch wird erreicht, daß sich die von dem schnell rotierenden Bildkopf angeregten Bandschwingungen im Bereich des Ton- und Synchronkopfes nicht mehr bemerkbar machen, da die Transporteinrichtung sie mechanisch ausfiltert.

Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß die Umschlingungsarbeit für die Bildtrommel vom Aufwickelmotor unter Entlastung der Transporteinrichtung aufgebracht wird und die Reibungs- und Bandzugverhältnisse viel unkritischer sind als für den Fall, daß die Bildtrommel vor der Transporteinrichtung angeordnet ist. Dadurch ließ sich der für den Bildabstand und die Tonqualität erforderliche gleichförmige Bandlauf erzielen und die Justierung des Laufwerkes erheblich vereinfachen.
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Standbild - Stehende Halbbilder

Die gewählte Laufwerkkonstruktion erlaubt auch die Wiedergabe stehender Halbbilder für die Dauer von einigen Sekunden, indem bei ausgeschaltetem Vorschub des Magnetogrammträgers und rotierendem Bildkopf fortlaufend dieselbe Bildspur abgetastet wird. Wegen der fehlenden Vorschubgeschwindigkeit ergibt sich zwar eine partielle Bildstörung, die jedoch mit Hilfe einer Bildtrommel mit entsprechend korrigiertem Durchmesser ausgeschaltet werden kann.

Weiter ist es möglich, in gewissen Grenzen den Bildinhalt während des Umspulens zu verfolgen, was das genaue Auffinden einer bestimmten Aufzeichnungsstelle erleichtert.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß sich bei Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Magnetogrammträgers bei konstanter Drehzahl des Bildkopfes ein Zeitdehner oder Zeitraffereffekt erzielen läßt.
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Blockschaltbild der Elektronik

Ein Blockschaltbild der Elektronik des Gerätes „Optacord 500" zeigt Bild 5. Für die Aufzeichnung des Bildsignals muß der Bildkopf in bezug auf Frequenz und Phase so angetrieben werden, daß ein Halbbild ohne Unterbrechung aufgezeichnet wird und der Spalt des Bildkopfes während des Vertikalaustastimpulses von der einen zur anderen Bandkante übergeht.

Hierzu wird der Bildmotor über einen Leistungsverstärker (Motorverstärker) mit einer Spannung angetrieben, deren Frequenz der Halbbild-Wechselfrequenz entspricht und deren Phase automatisch nach der vorgenannten Bedingung geregelt wird. Dabei ist die Phasenlage des Bildkopfes durch einen mit dem Bildmotor rotierenden Spiegel definiert, der bei jeder Umdrehung über eine Photozelle einen Impuls an den Phasenregler liefert. Gleichzeitig wird die Motorspeisespannung als Synchronsignal aufgezeichnet.

Bei Wiedergabe wird der Bildmotor von den aufgezeichneten Synchronmarken gesteuert und gleichzeitig der Phasenregler dazu benutzt, um den Bildkopf spurgenau zu führen. Der Bandvorschub ist bei Aufnahme und Wiedergabe un-synchronisiert.
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Bild-Aufzeichnung mit Frequenzmodulation

Die Aufzeichnung des Bildinhalts erfolgt nach dem bekannten Frequenzmodulationsverfahren. Dabei wird eine Trägerfrequenz durch den Bildinhalt frequenzmoduliert und das Modulationsprodukt über einen Aufnahmeverstärker dem Bildkopf zugeführt.

Der Weißwert des Bildes entspricht einer Frequenz von 3,3 MHz, die untere Schulter des Vertikalaustastimpulses einer Frequenz von 2,7 MHz. Bei der Wiedergabe wird der Bildinhalt aus der vom Magnetogrammträger abgetasteten Spannung nach Verstärkung und Begrenzung in einem Laufzeitdemodulator wiedergewonnen. In einem Impulsformer werden die Zeilen- und Bildwechselimpulse gedehnt und anschließend begrenzt, um deren Flankensteilheit zu erhöhen.
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Der Ton

Die Tonspur wird in konventioneller Art mit HF-Vormagnetisierung aufgezeichnet und über einen getrennten Wiedergabeverstärker auf den gewünschten Ausgangspegel gebracht. Das Bildbandgerät verfügt über zwei umschaltbare Eingänge für Kamera- und Fernsehbilder und einen für den Anschluß eines Monitors geeigneten Ausgang.
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Die Mechanik

Der elektrische Teil ist in einem fahrbaren Gestell mit sieben leicht auswechselbaren Einschüben unterhalb des Laufwerkes untergebracht und wird aus einem gemeinsamen Netzteil versorgt. Er enthält 37 Röhren und etwa ebenso viele Dioden. - Die Leistungsaufnahme des Gerätes beträgt max 750 VA, sein Gewicht 126 kg.
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Die Bedienung des Bildbandgerätes

Die Bedienung des Bildbandgerätes entspricht weitgehend der eines drucktastengesteuerten Tonbandgerätes, wie ein Blick auf das Bedienungspult zeigt (Bild 6).

Von links nach rechts sind angeordnet: 3 getrennte Schalttasten für Monitor, Verstärker und Laufwerk, Rangier-Umspulregler, 2 Instrumente zur Aussteuerungskontrolle von Ton und Bild und Messung des Bildkopf-Stroms, Eingangsumschalter Kamera - Fernsehbild, Druckknopf zur Ausschaltung der Regelautomatik und das 5-teilige Drucktastenaggregat mit elektrisch verriegelter Aufnahmetaste, Umspul-, Wiedergabe- und Halttaste.
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Technische Daten des „Optacord 500"

>>>>>>_Magnetogrammträger  
Bandbreite: 50,8 mm (2")
Bandvorschub: 19,05 cm/s
Spulendurchmesser: 266,7 mm (NARTB)
Kerndurchmesser: 114,3 mm (NARTB)
Spulenfassungsvermögen: 1240 m
Laufzeit: 1 3/4 Std.
Drucktastensteuerung für: Ein/Aus, Halt, Umspulen (regelbar), Aufnahme, Wiedergabe
Umspulzeit: Etwa 2 min
Kontrollinstrumente: Für Bild- und Tonaussteuerung
Bandzählwerk: Vierstelliges Minuten-Sekunden-Zählwerk
>>>>>>_Bildteil  
Aufnahmeverfahren: Nach deutscher Fernsehnorm (50 Halbbilder je Sekunde)
Aufzeichnungsverfahren: Magnetisch, Trägerfrequenz wird mit BAS-Signal frequenzmoduliert
Magnetköpfe: 1 Löschkopf, Spurbreite 52 mm, 1 rotierender Schreib-Lesekopf, Spurbreite 0,35 mm, 1 Synchronisier-Schreib-Lesekopf, Spurbreite 2,5 mm
Obere Grenzfrequenz: 2,5 MHz
Kamera-Eingang: 0,7-2,0 Vss/75 Ohm, einstellbar
FS-Bild-Eingang: 0,7-2,0 Vss/75 Ohm, einstellbar
Bild-Ausgang: 0,7-2,0 Vss/75 Ohm, einstellbar
>>>>>>_Tonteil  
Tonträgergeschwindigkeit : 19,05 cm/s
Aufzeichnungsverfahren: HF-Vormagnetisierung
Magnetkopf: Schreib-Lese-Kopf, Spurbreite 1 mm
Entzerrung: Nach NARTB
Frequenzumfang: 50 Hz ... 12 kHz ± 3 dB
Gleichlauffehler: <; ± 0,2 °/o, bewertet
Mikrofon-Eingang: 100 ^iV ... 10 mV/200 Ohm, einstellbar
FS-Ton-Eingang: 0,7 ... 4,0 V/200 Ohm, einstellbar
Ton-Ausgang: 0 ... 4,0 V/200 Ohm, einstellbar
>>>>>> Allgemeine Angaben  
Betriebsspannung: 220 V, 50 Hz
Leistungsaufnahme: max 750 VA (bei Aufnahme)
Abmessungen und Gewicht: 102 cm X 71 cm X 70 cm; 126 kg

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Nach wenigen Monaten überrundet ......

Natürlich forschten und entwickelten die anderen größeren Firmen auch an "solchen" Geräten, allen voran Philips und Grundig. Philips hatte den Heimmarkt im Blick und bastelte an dem Heimrecorder Modell 1500 mit 1/2" Band, Grundig hatte den semiprofessionellen Anwender im Blick und entwickelte die BK100 Serie mit 1 Zoll Band und einer sehr großen Trommel.
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