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Photoelektrische Steuereinrichtung
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direkte Kontakt führte zu einer Abnutzung der Nadel und der Scheibe nach mehrmaligem Gebrauch.
Es ist auch schon bekannt, auf einem scheibenförmigen, durchsichtigen oder undurchsichtigen Trägermaterial Lichttonaufzeichnungen in einer spiralförmigen Spur herzustellen, wobei Ton-und Steuerfrequenzen innerhalb der gleichen oder in parallelen Spuren aufgezeichnet werden. Die Bewegung des als Trägermaterial dienenden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers wird dabei gegenüber dem abtastenden Lichtstrahl sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung der Aufzeichnungsspur photoelektrisch gesteuert.
Die Steuerung des Aufzeichnungsträgers erfordert einen mechanischen Vorschubantrieb für den sowohl in Dreh-als auch in Querbewegung zu versetzenden Aufzeichnungsträger, wobei nur eine Grobsteuerung erreichbar ist, die infolge der komplizierten Mechanik verhältnismässig unempfindlich ist und bei längerem Betrieb infolge Abnutzung der mechanisch bewegten Teile, Veränderung der Reibungskräfte u. ähnl. zu Vorschubunregelmässigkeiten führen kann.
An sich ist es bei einer photoelektrischen Steuereinrichtung mit einer spiralförmigen Führungsspur auch bereits bekannt, der Führungsspur ein Segmentblech mit einer Anzahl lichtundurchlässiger Linien zuzuordnen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Kombination einer geeigneten, auf den Aufzeichnungsträger wirkenden Grobsteuerung mit einer unabhängigen Feinsteuerung eine Regelung zu schaffen, die plötzlich auftretende Vorschubunregelmässigkeiten kompensiert und keine störanfälligen mechanisch bewegten Teile aufweist.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs näher definierten photoelektrischen Steuereinrichtung erfindungsgemäss gelöst durch einen ersten, der Vorschubgrobsteuerung der Aufzeichnungsscheibe dienenden Steuerkreis, der aus der die Steuerspannung liefernden von einer Lichtquelle beeinflussten Photozelle besteht, die zwischen der Aufzeichnungsscheibe und einer darunter befindlichen, mit einer lichtundurchlässigen Spirallinie als Führungsspur versehenen und auf der Welle der Aufzeichnungsscheibe sitzenden Steuerscheibe, der ein an sich bekanntes Segmentblech zugeordnet ist, angeordnet und über einen Verstärker mit dem Vorschubantrieb verbunden ist und durch einen zweiten, der Kompensation von Vorschubunregelmässigkeiten dienenden Steuerkreis, der durch eine am Ausgang des Verstärkers angeschlossene Leitung gebildet ist,
die mit den Ablenkmitteln für die die Information auf der Scheibe aufzeichnende elektromagnetische Strahlung verbunden ist. Dabei kann zweckmässigerweise das Segmentblech, wie an sich bekannt, eine Anzahl lichtundurchlässiger Linien tragen, deren Entfernung voneinander der Steigung der Spirallinie entspricht und die gerade oder entsprechend der Krümmung der Spirallinie verlaufen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Vorschubantrieb mit einer den Motor für die Drehbewegung der beiden Scheiben tragenden und in Radialrichtung zu den Scheiben hin-und herbewegbaren Grundplatte mechanisch gekuppelt sein.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen ist die Fig. l eine zum Teil schematische, zum Teil schaubildliche Darstellung einer Steuereinrichtung, die den Radialvorschub des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers mittels Grobsteuerung und Kompensation von Vorschubunregelmässigkeiten bewirkt, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Steuerscheibe und auf das zugeordnete Segmentblech, Fig. 2a eine Darstellung einer Kurve des Ausgangssignals des in der Steuereinrichtung verwendeten Verstärkers beim Fehlen des Radialvorschubes, Fig. 3 eine schematische schaubildliche Darstellung einer Ausführungsform einer Antriebseinrichtung, die die Scheibe in einer radialen Richtung antreibt und mit der Steuereinrichtung nach der Fig. 1 verwendet werden kann, Fig. 3a eine Seitenansicht der in der Fig. 3 dargestellten Antriebseinrichtung und die Fig.
4 eine schematisierte Seitenansicht einer Einrichtung für die Wiedergabe einer zuvor auf dem scheibenförmigen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Information.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung wird eine Aufzeichnungsscheibe--10--von einem Motor --12-- mit im wesentlichen konstanter Drehzahl angetrieben. Der Motor-12-steht über eine Welle--14--mit der Scheibe--10--in Verbindung. Die Scheibe --10-- kann entweder aus Glas oder Quarz oder aus einem andern geeigneten Material bestehen. Die Scheibe - 10--trägt auf der Oberseite eine photographische Beschichtung--16--, die von den einen Strahl - bildenden aufgeladenen Partikeln beeinflusst wird. Dieser Strahl aufgeladener Partikel wird aus einem bei --20-- symbolisch dargestellten Elektronenstrahlerzeuger erhalten.
Die Intensität des Strahls--18--aufgeladener Partikel kann durch Regulieren des Potentials an dem nicht dargestellten Gitter des Elektronenerzeugers--20--entsprechend der Amplitude der aufzuzeichnenden
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--14-- trägtdreht wie die Aufzeichnungsscheibe --10--. In der Nähe der Scheibe --22-- ist ein Segementblech - -24-- in bezug auf die genannte Scheibe ortsfest angeordnet.
Von einer ortsfesten Lichtquelle --26-- aus wird ein Lichtstrahl durch das Segmentblech --24-- und durch die Scheibe-22auf eine Photozelle --28-- gerichtet. Das Segmentblech --24-- wirkt als Bezugsglied und beeinflusst das Ausgangssignal der Photozelle --28-- derart, dass das Signal den relativen Orten des segmentbleches --24-- und der Aufzeichnungsscheibe--10--entspricht.
Auf der Oberfläche der Scheibe ---22-- ist eine lichtundurchlässige Spirallinie --30-vorgesehen (Fig. 2). Das Segementblech --24-- trägt eine Reihe von Linien-32-, deren Entfernung von einander der Steigung der Spirallinie --30-- entspricht. Diese Linien --32-- sind
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radiale Länge der Scheibe beträgt.
Beim Umlauf der Scheibe --22-- wird das das Segmentblech --24-- und die Scheibe - durchdringende Licht bei jeder Umdrehung entsprechend den relativen Änderungen der Momentanlage der Spirallinie --30-- auf der Scheibe --22-- in bezug auf die Linien --32-- auf dem Segment --24-- moduliert. Verlaufen die Linien --32-- geradlinig, so wird der Lichtstrahl
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Teile- ist ferner eine regulierbare Spannungsquelle--35--angeschlossen. Die Signale aus dem
Verstärker --34-- und aus der Spannungsquelle--35--steuern gemeinsam einen Vorschubantrieb --36--.
An dem einen Ende des Antriebs --36-- ist eine Welle --38-- angebracht, an deren anderem Ende eine Grundplatte--40--angebracht ist, die nach der Fig. l auf einer Unterlage - bewegbar gelagert ist, wobei die Bewegungsrichtung durch einen Pfeil angedeutet ist. Der Motor--12--ist auf der Grundplatte--40--ortsfest gelagert und folgt der Bewegung der Grundplatte-40--. Hienach bewegt sich die gesamte Anordnung mit dem Motor-12--, der Welle --14-- und der Scheibe --10-- entsprechend der Bewegung der Grundplatte--40--.
Die Fig. 2a zeigt das Ausgangssignal das der Verstärker --34-- in aufeinanderfolgenden Zeitpunkten erzeugen würde, wenn die Grundplatte --40-- nicht in der durch den Pfeil angezeigten Richtung bewegt werden würde. Da jedoch die Grundplatte --40-- von dem Vorschubantrieb --36-- in der durch den Pfeil --39-- angezeigten Richtung bewegt wird, erzeugt der Verstärker - eine Gleichspannung. Bei einem sofortigen Ansprechen des Antriebs wäre der Durchschnittswert des Gleichstromsignals aus dem Verstärker-34-im wesentlichen gleich Null.
Da jedoch in der Schaltung und bei den zugehörigen mechanischen Bauelementen eine Zeitverzögerung eintritt, und da die mechanischen Bauelemente an sich immer eine gewisse Reibung aufweisen, so wird das Signal aus dem Verstärker --34-- an einem Punkt A der in der Fig. 2a dargestellten Kurve stabilisiert. Die Spannungsquelle --35-- wird dann so einreguliert, dass die Verluste des Antriebs ausgeglichen werden, so dass diese an einem Nullpunkt B an der in Fig. 2a dargestellten Kurve stabilisiert wird. Der Antrieb erfolgt dann entsprechend einem linearen Teil der den Punkt B umgebenden Kurve nach der Fig. 2a, wobei Abweichungen bei der Drehbewegung und der radialen Vorschubbewegung der Scheibe --10-- kompensiert werden.
Der Vorschubantrieb --36-- kann aus der in der Fig. 3 dargestellten oder aus einer andern geeigneten Ausführung bestehen. Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführung sind nebeneinander zwei kreisförmige Magnete-100 und 102-- angeordnet, wobei die ungleichnamigen Pole nebeneinander gelegen sind. Die Magnete-100 und 102-weisen die Luftspalte-101 bzw. 103-auf. In den Luftspalten zwischen den Nord-und Südpolen der Magnete --100 und 102--ist eine flache Drahtspule--104--angeordnet. Sie liegt in einer zu den von den Magneten --100 und 102-ausgehenden Magnetfeldlinien senkrechten Ebene.
Wird der Spule --104-- aus dem Verstärker --34-- ein Signal zugeführt, so wird durch die gegenseitige Einwirkung des von dem die Spule - durchfliessenden Strom erzeugten Magnetfeldes und der von den Magneten-100 und 102-- - erzeugten, zum erstgenannten Magnetfeld im wesentlichen senkrechten Magnetfeldern eine Bewegung der Magnete in bezug auf die Spule--104--erzeugt. Wie in der Fig. 3 durch einen Pfeil --105- angezeigt, erfolgt diese Bewegung der Magnete in einer Richtung, die der von der Spule --104-- eingenommenen Ebene entspricht und senkrecht zu den von den Magneten --100 und 102--erzeugten Magnetfeldlinien verläuft.
Obwohl die Magnete --100 und 102--entgegengesetzte
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Polaritäten aufweisen, erfolgt die dem Magneten --100-- von der Spule --104-- erteilte Bewegung in derselben Richtung wie die von der Spule dem Magneten-102-erteilten Bewegung, da der Strom durch die Spule-104-im Spalt-101-in der entgegengesetzten Richtung fliesst wie im Spalt-103--.
Die in der Fig. 1 dargestellte Steuereinrichtung weist ferner einen der Kompensation von Vorschubunregelmässigkeiten dienenden Steuerkreis auf, durch den die relative Bewegung zwischen dem
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--18-- und- entspricht. Dadurch, dass die Spulen eine sofortige Ablenkung des Elektronenstrahls in radialer Richtung bewirken, werden alle Abweichungen bei der Bewegung der Grundplatte--40--in gleichbleibendem Ausmass kompensiert, so dass der Elektronenstrahl eine Aufzeichnung auf der Scheibe - -10-- in einer spiraligen Bahn mit im wesentlichen gleichbleibender Steigung bewirkt.
Die Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung eine Einrichtung für die Wiedergabe der auf der Scheibe aufgezeichneten Information.
Es kann entweder die Scheibe--10--direkt benutzt werden, oder es kann eine übertragung der Information, beispielsweise ein Bildsignal einer Fernsehübertragung von der Scheibe --10-- aus auf eine verhältnismässig dünne Scheibe --300-- erfolgen, wie in der Fig. 4 dargestellt. Die Scheibe --300-- ruht auf einem Drehteller-302-. der von einem Motor --304-- mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben wird. Ein Arm-306-enthält die verschiedenen Mittel zum Wiedergeben der Information auf der Scheibe--300--.
Der Lichtstrahl einer Lichtquelle --308-- wird von einem Linsensystem-310-gebündelt auf die Oberfläche der Scheibe --300-- gerichtet. Das die Scheibe --300-- durchdringende Licht wird entsprechend der Information auf der Scheibe --300-- moduliert. Ein Spiegel --312-- richtet den modulierten Lichtstrahl auf eine Photozelle-314-, die einen der Modulation des Lichtstrahls entsprechenden elektrischen Ausgang erzeugt. Das Signal wird dann als Bildsignal zu einem normalen Fernsehempfänger geleitet.
Der Arm --306-- wird von einer aus Zahnstange und Ritzel bestehenden Anordnung --316-- längs einer vom Drehmittelpunkt der Scheibe --300-- abgehenden radialen Linie bewegt.
Die Anordnung --316-- wird von einem Motor --318-- angetrieben. Für den Antrieb können auch andere Mittel benutzt werden, z. B. eine Leitspindelanordnung oder ein Antrieb nach den Fig. 1 bis 3.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Photoelektrische Steuereinrichtung für den Radialvorschub eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, auf dem in einer spiralförmigen Spur mittels die Beschichtung des Aufzeichnungsträgers beeinflussender elektromagnetischer Strahlung Informationen gespeichert werden,
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Vorschubgrobsteuerung der Aufzeichnungsscheibe (10) dienenden Steuerkreis, der aus der die Steuerspannung liefernden von einer Lichtquelle (26) beeinflussten Photozelle (28) besteht, die zwischen der Aufzeichnungsscheibe (10) und einer darunter befindlichen, mit einer lichtundurchlässigen Spirallinie als Führungsspur versehenen und auf der Welle der Aufzeichnungsscheibe (10) sitzenden Steuerscheibe (22), der ein an sich bekanntes Segmentblech (24) zugeordnet ist, angeordnet und über einen Verstärker (34) mit dem Vorschubantrieb (36) verbunden ist,
und durch einen zweiten, der Kompensation von Vorschubunregelmässigkeiten dienenden Steuerkreis, der durch eine am Ausgang des Verstärkers (34) angeschlossene Leitung gebildet ist, die mit den Ablenkmitteln (202) für die die Information auf der Scheibe (10) aufzeichnende elektromagnetische Strahlung verbunden ist.
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