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Wiedergabegerät zur photoelektrischen Abtastung einer
Aufzeichnungsspur
Die Entwicklung der Mikrorillentechnik hat es ermöglicht, den Informationsinhalt normaler Schall- platten, die bei der Aufzeichnung und Wiedergabe mittels eines elektromechanischen Wandlers spiralför- mig abgetastet werden, wesentlich zu erhöhen. Das Ausmass, in dem die Dichte des Informationsinhaltes auf diese Weise erhöht werden kann, ist jedoch durch physikalische Überlagerungen begrenzt, die auf der endlichen Dicke der zur Aufzeichnung bzw. Wiedergabe verwendeten Stichel bzw. Nadeln beruhen.
Die durch die Verwendung mechanischer Abtastelemente bedingte Beschränkung hinsichtlich der mög- lichen Dichte des Informationsinhaltes entfällt bei photoelektrischen Schallaufzeichnungen. Anderseits ergibt sich hiebei infolge des Fehlens einer unmittelbaren mechanischen Führung des Abtasters durch die Aufzeichnungsspur das Problem, den photoelektrischen Abtaster bei der Wiedergabe genau auf die Aufzeichnungsspur einzustellen und längs dieser zu führen. Dieses Problem ist besonders schwierig zu lösen, wenn die Spurbreite der photoelektrischen Aufzeichnung viel kleiner als die Breite der üblichen Mikrorillen ist, z. B. im Bereich zwischen 0, 1 und 0, 01 mm liegt.
Zur Sicherung der richtigen Relativlage von Abtaster und Aufzeichnungsspur bei der Wiedergabe photo- elektrischer Aufzeichnungen ist es bereits bekannt, die Lage des Abtasters quer zur Aufzeichnungsspur durch eine photoelektrische Überwachungseinrichtung zu steuern, die eine besondere, in der Nutzaufzeichnungsspur enthaltene oder parallel zu dieser verlaufende Führungsspur abtastet und während des gesamten Wiedergabevorganges fortlaufend die Lage des Abtasters bezüglich der Führungsspur und damit bezüglich der Nutzaufzeichnungsspur nachregelt.
Diese Massnahme erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand und hat vor allem den Nachteil, dass sich die Führungsspur über die gesamte Nutzaufzeichnungsfläche erstrecken muss, was einen Güteverlust oder einen Verlust an Informationsinhalt bei der Wiedergabe mit sich bringt.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die richtige Relativlage zwischen Abtaster und Aufzeichnungsspur wenn sie einmal genau eingestellt worden ist, durch eine dem Verlauf der Aufzeichnungsspur entsprechende mechanische Steuerung der zusammengesetzten Relativbewegungen zwischen Abtaster und Aufzeichnungsspur gesichert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist ein Wiedergabegerät zur photoelektrischen Abtastung einer eng nebeneinanderliegende Spurteile aufweisenden Aufzeichnungsspur auf einem Informationsträger, bei dem der Informationsträger durch eine Antriebseinrichtung relativ zu einem eine Vergrösserungsoptik und eine Spaltblende enthaltenden Abtaster angenähert in Richtung der Aufzeichnungsspur bewegt wird, während dem Abtaster über eine Vorschubeinrichtung, die von einer die richtige Relativlage zwischen Abtaster und Aufzeichnungsspur sichernden photoelektrischen Überwachungseinrichtung gesteuert wird, eine Relativbewegung quer zur Aufzeichnungsspur erteilt wird ;
erfindungsgemäss ist ein solches Gerät gekennzeichnet durch eine photoelektrische Überwachungseinrichtung zur Erzeugung eines Startsignals nach Anlauf der die Relativbewegung angenähert in Richtung der Aufzeichnungsspur bewirkenden Antriebseinrichtung und Erreichen der richtigen Relativlage eines der Einstellung dienenden Anfangsteiles der Aufzeichnungsspur bezüglich des Abtasters und durch eine auf dieses Startsignal ansprechende Kupplung zur phasen-
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starren Verbindung dieser Antriebseinrichtung mit der die Relativbewegung quer zur Aufzeichnungsspur bewirkenden Vorschubvorrichtung.
Für dieses Wiedergabegerät braucht der Informationsträger nur mit einem kurzen, der Einstellung dienenden Anfangsteil (Führungsabschnitt) der Aufzeichnungsspur versehen zu werden, weil nach der automatischen und genauen Einstellung des Abtasters auf diesen Spurteil die richtige Relativlage von Abtaster und Aufzeichnungsspur durch die vom Startsignal ausgelöste phasenstarre Kupplung der beiden Einrichtungen, welche die beiden erforderlichen Relativbewegungen zwischen Abtaster und Aufzeichnungsspur bewirken, automatisch aufrechterhalten wird.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert werden, von denen Fig. l eine schematische Gesamtansicht eines Wiedergabegerätes gemäss der Erfindung darstellt, während Fig. 2 eine Detailansicht der Abtastvorrichtung des Gerätes nach Fig. l ist, wobei einige Teile wegge-
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lich schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Die Fig. 1-3 zeigen ein erfindungsgemässes Gerät mit einer Auflage 11 für den Informationsträter (Fig. 2). Diese Auflage hat die Form eines Drehtellers, dessen Antriebswelle 12 drehbar ein festes Lager 13 durchsetzt. Auf der Welle 12 ist ein Kegelrad 14 angeordnet, dass mit einem ähnlichen Kegelrad 15 auf einer Welle 16 in Eingriff steht, die von einem Motor 17 angetrieben wird. Auf demDrehteller 11 befindet sich ein scheibenförmiger Aufzeichnungsträger 18, auf dem die wiederzugebende Information in Form eines spiralförmigen Streifens 19 veränderlicher Helligkeit aufgezeichnet ist. Die Windungen des Streifens 19 sind in den Zeichnungen zur Verdeutlichung stark verbreitert dargestellt.
Auf einem in der Zeichnung als Auslegerarm 23 dargestellten Schlitten ist mittels Klammern 22 ein Abtaster 20 befestigt, der im wesentlichen aus einem Objektivgehäuse 21 besteht. Das andere
Ende des Auslegerarmes 23 endet in einem Block 24, der eine zylindrische Bohrung hat, welche von einer Führungsstange 25 durchsetzt wird, und trägt ferner eine Gewindemuffe 10, in die eine Schraubenspindel 26 eingreift. Das Gehäuse 21 enthält eine Vergrösserungsoptik, die gemäss den Zeichnungen aus Linsen 27 und 28 zusammengesetzt ist, eine Mattscheibe 29, die in der Bildebene dieser Optik angeordnet ist, und eine Maskenplatte 30, die über der Mattscheibe 29 liegt. Die Maskenplatte 30 hat. zwei Öffnungen 31,32, die voneinander durch eine Scheidewand 33 ge-
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Der Motor 17 hat eine zweite Welle 34, die über Kegelräder 35,36 mit einem genuteten zylindrischen ferromagnetischen Körper 37 gekuppelt ist, der einen Teil einer magnetischen Kupplung bildet. Die Kupplung hat einen üblichen ferromagnetischen Rotor 38 mit Feldspulen 39 (von denen nur eine dargestellt ist), welche diesen Körper umgeben. Der Steuerkreis für die Kupplung 37 - 39 enthält eine durch eine Batterie 41 angedeutete elektrische Stromquelle, die in Serie mit einem Trennschalter 42, der Wicklung eines Relais 43 und einer Thyratronröhre 44 an den Feldspulen 39 liegt.
Der Trennschalter 42 wird von einem Nocken 45 am Block 24 betätigt, wenn das Objektivgehäuse 21 unter derVorschubwirkung der Schraubenspindel 26 das Ende seiner einwärts gerichteten Radialverschiebung an der Scheibe erreicht hat. Die Schraubenspindel 26 wird vom Rotor 38 über Kegelräder 46,47, eine Welle 48 und ein Untersetzungsgetriebe 49 angetrieben. Die Kathode des Thyratrons 44 wird durch eine kleine Vorspannungsbatterie 50 in bezug auf das Gitter der Röhre positiv gehalten, wobei das Gitter über einen Widerstand 51 mit parallelgeschaltetem Glättungskondensator 52 an die negative Klemme der Batterie angeschlossen ist.
Die-Photozelle P'wird von einer andern Batterie 53 gespeist, die in Serie mit der Photozelle an den Widerstand 51 und den Kondensator 52 angeschlossen ist. Die Photozelle P" liegt in Serie mit einer weiteren Batterie 54 am Eingang eines Signalverstärkers 55, der seine Ausgangsspannung an einen elektroakustischen Wandler, wie beispielsweise an einen Lautsprecher 56, abgibt. Das Relais 43 weist einen Haltestromkreis auf, der von der Kathode der Röhre 44 über einem Widerstand 57, einen handbetätigten Trennschalter 58 sowie einen Schliesskontakt des Relais zur Anode der Röhre verläuft. Ferner ist ein Schalter 59 vorgesehen, der zur Anschaltung des Motors 17 an seine Energiequelle 60 dient.
Die Gewindemuffe 10 ist als Mutternschloss ausgebildet, so dass sie von der Schraubenspindel 26 gelöst werden kann, wenn das vomAuslegerarm 23 getragene System in seine Ruhelage zurückgebracht
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werden soll, in welcher die Objektive 27,28 am Aussenrand der Informationsfläche der Scheibe 18, auf der sich der Streifen 19 befindet, zu liegen kommen. Ferner ist auch eine Verstellung des Systems von Hand aus durch Drehen der Schraubenspindel 26 möglich. Eine genaue Einstellung der Lage der
Maskenplatte 30 in bezug auf das projezierte Bild 19'kann mit Hilfe eines Rändelknopfes 61 (Fig. 3) bewirkt werden, in den ein Gewindebolzen 62 eingreift, der sich von der Maskenplatte nach aussen erstreckt.
Beim praktischen Gebrauch des Gerätes wird zunächst der Schlitten 23,24 mit dem Objektivge- häuse 21 zurückgezogen, bis der Block 24 gegen einen Anschlag 26'an der Schraubenspindel
26 stösst. Die andere Grenzlage des Schlittens wird durch einen ähnlichen Anschlag 26"definiert.
Wenn sich der Block 24 dicht am Anschlag 26'befindet, ist das Gesichtsfeld der Objektive 27, 28 im wesentlichen auf dem Rand der Scheibe 18 zentriert, wo der Streifen 19, wie am besten aus
Fig. 3 hervorgeht, mehrere abwechselnd helle und dunkle Windungen hat, welche die Bilder 19a, 19b ergeben.
Wenn der Schalter 59 geschlossen wird, um den Teller 11 in Umdrehung zu versetzen, und das Relais 43 nicht betätigt ist, so läuft die Scheibe 18 um, wogegen der Arm 23 mit dem Objektivgehäuse 21 zunächst seine Lage noch beibehält. Die Öffnungen 31,32 der Maskenplatte 30 werden somit nacheinander von den Bildern 19a, 19b benachbarter Spiralwindungen bestrichen, was bewirkt, dass der Innenwiderstand der Photozellen mit einem im wesentlichen sinusförmigen Verlauf variiert.
Wenn das Bild 19b einer hellen Windung mit der Öffnung 31 eingefluchtet ist, so nimmt die Photozelle P'die höchste Leitfähigkeit an, wodurch das Gitter der Thyratronröhre 44 hinreichend weit in den positiven Bereich hineingesteuert wird, um eine Ionisation der Röhre zu bewirken. Der Kondensator 52 verhindert, dass eine solche Ionisation auch durch allfällige helle Stellen auf einer der nachfolgenden Windungen, welche die zu reproduzierende Information enthalten, eingeleitet werden kann.
Wenn die Thyratronröhre 44 zündet, so wird das Relais 43 erregt und es zieht seinen Anker an, um sich unabhängig von der Röhre zu verriegeln. Da in Serie mit der Wicklung des Relais 43 die Feldspulen 39 liegen, wird zugleich die magnetische Kupplung 37,38 betätigt, wodurch die Schraubenspindel 26 in Umdrehung versetzt und das Gehäuse radial einwärts vorgeschoben wird. Die Photozellen P'und P"bleiben mit der Aufzeichnungsspur eingefluchtet, weil das Streifenbild nach wie vor mit den Öffnungen 31,32 koinzidiert. Das von der Photozelle P"aufgenommene Signal wird über den Verstärker 55 dem Laufsprecher 56 zugeführt, der die Schallwiedergabe bewirkt.
Sobald der Block 24 den Anschlag 26" erreicht, betätigt sein Nocken 45 den Trennschalter 42, um das Relais 43 und die Kupplung 37,38 auszulösen. Der Schlitten 23,24 bleibt nun stehen, obwohl die Scheibe 18 weiter umläuft, bis der Motor 17 abgeschaltet wird.
Wenn infolge einer ungenauen Einfluchtung die magnetische Kupplung nicht zu Beginn der geschilderten Vorgänge eingeschaltet werden sollte, so kann durch genaue Nachstellung der Maskenplatte 30 von Hand aus mit Hilfe des erwähnten Knopfes 61 eine Korrektur bewirkt werden. Diese Nachstellung kann auch visuell überprüft werden, wenn der Oberteil des Gehäuses 21, der die Photozellen P'und P" enthält, abgenommen wird.
Bei dem abgewandelten System nach Fig. 4, wo analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 - 3 unter Voranstellung der Hunderterstelle 1 bezeichnet sind, besteht der Abtaster aus einer Spiegeltrommel 120, die auf einer von einem Motor 117 angetriebenen Welle 116 sitzt. Als Auflage für denAufzeichnungsträger 118 dient hier eine rechteckige Platte 111. Der Aufzeichnungsträger 118 ist eine Folie, auf welcher der Informationsinhalt eine Spur 119 bildet, die aus einer Aufeinanderfolge von Querstreifen besteht, welche gegen die Schmalseiten der rechteckigen Platte 111 leicht geneigt sind.
Die Streifenabschnitte der Spur 119 werden in bekannter Weise durch wiederholte Auslenkungen eines Lichtstrahles über die lichtempfindliche Folie 118 (oder über ein Original, von dem die Folie nachträglich kopiert wird) erzeugt, während die Folie in der durch einen Pfeil A angedeuteten Längsrichtung verschoben wird.
Die Auflageplatte 111 wird von zwei Stegen 125', 125"geführt und von einer Schraubenspindel 126 vorgeschoben, die synchronisiert mit der Drehbewegung (Pfeil B) der Spiegeltrommel 121 vom Motor 117 über eine Welle 134, eine magnetische Kupplung 137,138, eine weitere Welle 148 und ein Untersetzungsgetriebe 149 angetrieben wird. Die zusammengesetzte Bewegung im Sinne der Pfeile A und B bewirkt eine A btastung, durch welche der Lichtstrahl nacheinander mehrfach über die Spur 119 geführt wird, deren Breite wie bei den Windungen der Spur 19 in den vorhergehenden
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Figuren zwischen 0, 01 und 0. 1 mm liegen kann.
Die Abtaststrahlen werden durch ein feststehendes Ver- grösserungsobjektiv 127 gebündelt, das innerhalb eines (nicht dargestellten) Gehäuses angeordnet ist, und ausgewählte Teile des vergrösserten Spurbildes mit oder ohne Zwischenschaltung einer Mattscheibe (wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel) durch Öffnungen 131,132 einer Maskenplatte 130 wirft.
Die Öffnung 131 ist mit einem Okular 0 eingefluchtet,-wogegen die Öffnung 132 auf eine
Photozelle P ausgerichtet ist, welche die gleiche Aufgabe wie die Photozelle pI in den Fig. l und 2 hat. Durch einen handbedienten Schalter 158 kann die Speisung der Kupplungsspule 139 seitens einer Stromquelle 141 bewirkt werden, sobald der Motor 117 durch Schliessen eines in Serie mit der Energiequelle 160 liegenden Schalters 159. in Betrieb genommen worden ist.
Die Arbeitsweise des Gerätes nach Fig. 4 ist im allgemeinen ähnlich der des vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispieles, nur dass hiebei das Einkuppeln von der Bedienungsperson von Hand aus erfolgt, so- -bald diese mittels des Okulars 0 einen hellen Streifenabschnitt 119b zwischen dunklen Streifen- abschnitten 119a eingefluchtet mit der Beobachtungsöffnung 31 wahrnimmt.
Sowohl die Scheibe 18 als auch der Aufzeichnungsträger 118 können biegsame Folien aus Papier od. dgl. sein, die leicht gelagert werden können, beispielsweise-im eingerollten Zustand, und auch leicht von einem Original auf drucktechnischem oder phototechnischem Wege vervielfältigt werden können.
Die Folien können opak oder transparent sein, wobei die Abtastung im ersten Falle unter Auswertung der Reflexion und im zweiten Falle unter Auswertung der Transparenz erfolgt.
Die beschriebenen und dargestellten Geräte können nach Ersatz der Wiedergabeeinrichtungen durch eine Aufzeichnungseinrichtung (Ersatz oder Photozelle P durch eine modulierte elektrische Lichtquelle) auch zur Herstellung der Schallspuren 19 verwendet werden, wie dem Fachmann ohne weiteres verständlich ist. Selbstverständlich kann die automatische Ausrichteinrichtung des Gerätes nach den Fig. l bis 3 auch bei der Abwandlung nach Fig. 4 angewendet werden, wie im Rahmen der Erfindung auch noch andere Änderungen, und Abwandlungen möglich sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wiedergabegerät zur photoelektrischen Abtastung einer eng nebeneinanderliegende Spurteile aufweisenden Aufzeichnungsspur auf einem Informationsträger, bei dem der Informationsträger durcheine Antriebseinrichtung relativ zu einem eine Vergrösserungsoptik und eine Spaltblende enthaltenden Abtaster angenähert in Richtung der Aufzeichnungsspur bewegt wird, während dem Abtaster über eine Vorschubeinrichtung, die von einer die richtige Relativlage zwischen Abtaster und Aufzeichnungsspur sichernden photoelektrischen Überwachungseinrichtung gesteuert wird, eine Relativbewegung quer zur, Aufzeichnungs- spurerteiltwird, gekennzeichnet durch einephotoelektrischeÜberwachungseinrichtung (31P ; 131P) zur Erzeugung eines Startsignals nach Anlauf der die Relativbewegung angenähert in Richtung der Auf-
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