DE1905972A1

DE1905972A1 - UEbertragungsvorrichtung fuer Fernsehsignale

Info

Publication number: DE1905972A1
Application number: DE19691905972
Authority: DE
Inventors: Johnson Keith De Osma; Gregg David Paul
Original assignee: Gauss Electrophysics Inc
Current assignee: Gauss Electrophysics Inc
Priority date: 1968-06-28
Filing date: 1969-02-06
Publication date: 1970-02-26
Also published as: GB1251851A; NL6901916A; FR2011744A1; NL142554B; US3530258A; JPS492489B1

Description

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Übertragungsvorrichtung für Fernsehsignal©

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Abtastköpfe und insbesondere auf Abtastköpfe mit zugehörigem Regelsystem, das den Abtastkopf auf die Signalspur eingestellt hält, während der Signalträger,sich zwischen dem Abtastkopf und der Lichtquelle durchbewegt.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht , der Abtastkopf aus einem Paar optischer Faserbündel _f die nebeiieinander angebracht sind und am Signalträger enden. Die Faser- f bündel übertraget! die Modulation des durch die Signalspur fallenden lichtstrahls an ein oder #ehrere/, imAbtastkopf untergebrachte photoelektrische Übertragerelemeiite. Die von diesen Übertragerelementen abgegebenen Signale werden an ein bekanntes Bildwiedergabesystem weitergeleitet, wodurch eine Rekonstruktion des optisch auf dem Signalträger aufgezeichneten Bildes erzielt wird. Wie im folgenden ausgeführt, werden die elektrischen Ausgangssignale von den Übertragerelementen ferner in einem Servo- . system zur Einstellung der Enden der optischen Faserbündel verwendet, sodaß die den Signalträger abtastenden Faserbündel stets auf die Aufzeichnungsspur auf dem Signalträger ausgerichtet bleiben.

In einer anderen, im folgenden beschriebenen Ausführungsforin der vorliegenden Erfindung ist ein photoelektrisches Übertragerelement im Abtastkopf derart untergebracht, daß es direkt an der Signalspur auf dem Signalträger anliegt. Gleichzeitig ist ein Servo-Hegelsystem vorgesehen, das das Übertragerelement während des Playback genau auf die Signalspur ausgerichtet hält. Die ■ . '

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letztere Ausführungsform ergibt einen im Vergleich -zu bekannten Anordnungen erhöhten Wirkungsgrad und höhere Empfindlichkeit, denn das photoelektrische Übertragerelement ist nahe der Ebene, die den Signalträger darstellt, und spricht direkt auf das modulierte, durch den Signalträger gehende Licht an. Dadurch werden die optischen Faserbündel· überflüssig und die Ansprechempfind l^ehkeit der Servoregelung. is-tVeyhoht.r _;. ^{: v}: :-. ^{; :} ... In dieser: Ausfti^r^ingsform kanij; 2^^ eine stif tf o'rmige Doppe 1-Photodiodeamf unteren/ Ende einea Irakers angebrachte werden, /..■ derarty 4äß, sie $ich liber dem Signältr^ger in "einer Stellung . befindet^ iit;3er sie den: -^:du3*eh,(äen.0igiJa^räger fallenden lichtstrahl · aufnehmen kann. Wenn sich-dann der Signalträger .zwischen der I)ichtq.uelle und der Photodiode bewegt, empfängt die Photodiode die dadurch erzeugte Modulation des Lichtstrahls und es ergeben sich entsprechende elektrische Fernseheignale.

Diese stiftförmige Photodiode ergibt ferner zwei Signale mit einer Phasenverschiebung von 180°; diese Signale, haben . gleiche Amplitude,' wenn, die Abtastung des Signalträgers durch die Photodiode in richtiger Weise stattfindet, doch ändert sich die relative Signalamplitude, sobald-die Photodiode nicht mehr genau -auf die Signalspur ausgerichtet -ist. Die beiden Signale werden inreinem geeigneten Servp-fiegelsystem;zur Steuerung/der Stellung des Halters benutzt und halten, damit die Photodiode auf die Signalspur eingestellt. ^r

In: einer^weiteren AusfuhrMngsförm der ybrliegenden Erfindung ein von einem G-alvanopieter gesteuerter Spiegel d.azu benutzt

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den modulierten Lichtstrahl vom Signalträger zu den photoelektrischen Übertragerelementen hin zu richten und einen Lichteini. fall auf den Übertragungselementen zu gewährleisten, unabhängig von geringfügigen Unregelmäßigkeiten oder Abweichungen im Signalträger oder im Wiedergabegerät.

Figur 1 ist eine schematische -perspektivische Darstellung eines Abtastkopfs für Fernsehsignale, der elektrische Fernsehsignale von optischen Signalaufzeichnungen auf einer rotierenden j Bildscheibe erzeugen- kann. Die Grundideen der vorliegenden Erfindung können in diesem Abtastkopf verwirklicht werden.

Figur 2 ist eine vergrößerte Teilansicht einer Scheibe zur Aufzeichnung von Bildsignalen auf einer spiralförmigen, vom Außenrand zum Zentrum der Scheibe verlaufenden Signalspur.

Figur 3 ist ein Ausschnitt aus dem in Figur 1 dargestellten Signalkopf längs der in Figur 1 mit 3-3 bezeichneten Linie und zeigt in schematischer Form die Innenteile des erfindungsgemäßen Abtastkopfs. .

Figur 4 ist eine Teilansicht gewisser Innenteile des erfin- ( dungsgemäßen Abtastkopfs, wie sie längs der in Figur 3 mit 4-4 bezeichneten Linie erscheinen.

Figur 5 ist eine schematische Darstellung des Abtastkopfs und zugehöriger Teile.

Figur 6 ist eine schematische Darstellung eines Regelelements, das im Abtastkopf verwendet wird, ' '

Figuren 7 und 8 sind G-rund- bzw. Aufriß einer anderen Art j von Regelelement, das im Abtastkopf verwendet werden kann.

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■". Figur 9 ist ein Blockschaltbild eines elektrischen Ausgangskreises zur Verwendung mit dem Abtastkopf.

Figur 10 ist ein Blockschaltbild eines anderen Servo-Regelsystems zur Verwendung mit dem Abtastkopf. ,

Figur 11 ist eine Teilansicht und zeigt einen abgeänderten, elektromechanischen Regelübertrager, der in den Abtastkopf eingebaut werden kann um auf Signale von dem in Figur 9 dargestellten α. Servosystem anzusprechen. ·

Figur 12 ist eine schematische Darstellung einer Abänderung des Abtastkopfs und enthält beispielsweise ein Spiegelgalvanometer um die Abtastmittel in dem Abtastkopf und die Signalspur ..-auf dem Signalträger aufeinander eingestellt zu halten.

Figur 13 ist eine Teilansicht gewisser,Innenteile des· in : Figur 1 dargestellten Abtastkopfe und zeigt eine Abwandlung ". insofern als die Photodiode nächst der die Signalspur tragenden Scheibe angebracht ist.

Figur 14 ist eine andere Teilansicht von Innenteilen des W Abtastkopfe und stellt eine andere Au8führungsform des Abtastkopfs dar. . '

Figuren 15 und 16 sind Querschnitte längs der in Figur 14 ' mit 15-15 bzw.'16-16 bezeichneten Linien.

Figuren 17 und 18 sind Blockschaltbilder'von Elektroniksystemen zur Verarbeitung der Signale vom Abtastkopf.

Die im folgenden beschriebene* erfindungsgemäße Abtastvorrichtung stellt eine neuartige Anordnung zur Einstellung auf eine mikroskopisch kleine, spiralförmige Signalspur auf einer BiId-

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aufzeichnungsscheibe dar, wobei die Signalspur und die durch sie dargestellte Information einen in Bezug auf ihre eigenen Abmessungen stark wechselnden Verlauf haben kann. Während des gesamten Bildwiedergabevorgangs können Informationsteile auf der Signalspur in" einem gewissen Abstand von der Durchschnitts- oder Sollstellung gelegen sein. Die InformationsSchwankungen in den drei Koordinatenrichtungen können ungewöhnlich hoch sein und unter Umständen bis zu einige Tausend Hertz betragen.

Lageschwankungen zwischen dem empfindlichen Element des ™ Abtastkopfs und der entsprechenden Signalspur auf der Scheibe können sich aus folgenden Gründen ergeben:

1. blättern des Plattentellers und Schwankungen in der Drehgeschwindigkeit des Motors;

2. leichte Verkrümmungen der Scheibe selbst;

3. Unwucht der Scheibe;

4. Vibrationen des den Plattenteller antreibenden Motors und Magnetostriktion;

5. Verschiedene Ursachen, z.B. Rattern der Motorlager und λ Rauschen, durch Luftzug erzeugte Bewegungen, usw.

Im einzelnen gesehen haben die von den Ursachen 1.-, 2. und 3. herrührenden Störsignale eine Grundfrequenz von 30 Hz und eine Serie von abnehmenden Oberwellen. Das von der Ursache' 4. herrührende Störsignal hat eine Grundfrequenz von- 120 Hz und ■ebenfalls mehrere Oberwellen abnehmender Intensität. Die von den unter 5» genannten Gründen erzeugten Störsignale ergeben ein statistisches Rauschen über einen Bereich von mehreren

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Tausend Hertz. Die Fähigkeit der Abtastvorrichtung auch" bei großen Störamplituden oder hohen Störhäufigkeiten sicher anzusprechen ergibt eine beträchtliche Vereinfachung und Kostener-' sparnis im Gesamtsystem.

Das in Figur 1 dargestellte Gerät besteht aus dem Signalträger 10, der als Scheibe mit optisch aufgezeichneten Fernsehsignalen ausgebildet ist. Die Fernsehsignale sind auf der Scheibe 10 in einer Signalspur aufgezeichnet, die sich als Spirale vom Außenrand der Scheibe zu ihren Mittelpunkt hin verlaufend erstreckt. Die Signalspur auf. der Scheibe 10 kann beispielsweise eine Weite von etwa 1 Mikron haben und der Abstand zwischen benachbarten Spurteilen kann ebenfalls etwa 1 Mikron betragen. Die Scheibe 10 mit den Fernsehsignalen wird vom Elektromotor 12 angetrieben. Dieser Motor dreht die Scheibe normalerweise sehr schnell, z.B. mit Geschwindigkeiten von 900 - 3600 IT/min..

Die Abtastvorrichtung 14 ist in dem Gerät so angebracht} daß das lichtempfindliche Element sich·längs der spiralförmigen Aufzeichnungsspur auf der Scheibe 10 bewegen kann. Der Abtastkopf 14 umfaßt beispielsweise die Säule I6_f die drehbar in dem festen Eohrstück 18 gelagert ist. Die Säule 16 kann um ihre Längsachse gedreht werden durch eine geeignete Zahnradanordnung 20 oder andere geeignete Antriebsmittel, die den Motor 22 mit einbeziehen. Ein unterer Arm 26 und ein ihm paralleler oberer Arm 24 gehen von der Säule 16 in Radialrichtung.aus- Diese Arme, sind so angeordnet, daß der Arm 24 über die Ebene der rotierenden Scheibe 10 streicht, während sich der Arm 26 unter der Ebene

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der rotierenden Scheibe befindet.

Eine Lichtquelle, beispielsweise eine Quecksilberdampflampe 28 (Figur 3) ist am Ende des Arms 26 in einem rohrförmigen Gehäuse 29 eingesetzt. Die Verwendung einer Quecksilberdampflampe hat den Vorteil einer hohen Intensität an Blaulicht, für das die meisten lichtempfindlichen Vorrichtungen besonders empfindlich sind. Bei Verwendung einer derartigen Lichtquelle ist es jedoch zweckmäßiger die Lampe selbst im Rohrstück 18 ä unterzubringen und ihr Licht durch eine Spiegelanordnung durch den Arm 26 und das Gehäuse 29 zu leiten. Eine geeignete Kondensorlinse 30 (Figur 3) ist ebenfalls im Gehäuse 29 untergebracht und dient dazu das Licht der Lichtquelle 28 auf einen Fleck von 1 mm Durchmesser an der Unterseite der Signalschicht in der Bildscheibe 10 zu fokussieren. Aus der nachfolgenden Beschreibung wird noch ersichtlich werden, daß nicht nur sichtbares Licht verwendet werden kann. Vielmehr kann die Strahlung aus Ultraviolettlicht, Röntgenstrahlen, Infrarotstrahlen usw. bestehen. * "

Aus den oben angeführten Gründen ist eine Quecksilberdampflampe für die Lichtquelle 28 vorzuziehen. Andere Vorteile der Quecksilberdampflampe sind ihre geringen Kosten, lange Lebensdauer und hohe Strahlungsintensität im blauen Spektralbereich, was sehr erwünscht ist. Da die gegenwärtig bekannten Quecksilberdampflampen eine relativ hohe Grün- und Gelb-Emission haben, kann der Einsatz eines Filters notwendig sein. Das Filter muß ] größte Durchlässigkeit im blauen Spektralbereieh und starke ⁽

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Äbsorptio'n auf allen anderen Wellenlängen haben. In der Praxis· -X verwendet man ein geeignetes Glas, z.B. CG 585-Glas, das im ultravioletten Spektralbereich 84 - 90$ des Lichts durchläßt, jedoch im unerwünschten Grün-/Gelb-Bereich etwa 90$ absorbiert. Ein Lichtfeflektor kann in Verbindung mit der. Lichtquelle 28 eingesetzt werden um den Raumwinkelbereich zu vergrößern, über ,. den das Licht der Quecksilberdampflampe gesammelt wird. Die * Infrarotenergie soll möglichst ungehindert durch den Reflektor durchgehen um anschließend in geeigneter Weise absorbiert zu werden. Der Reflektor kann z.B. aus infrarotdurchlässigem Glas oder Kunststoff bestehen. Der Reflektor ist.zweckmäßigerweise· so geformt, daß er über die Gesamtlänge des Quecksilberbögens wirksam wird, d.h. ein für eine ideale punktförmige Lichtquelle konstruierter Reflektor ist nicht,geeignet. Ein Reflektorbelag mit hohem Reflexionsvermögen im blauvioletten Gebiet und Durchlässigkeit im Infrarotgebiet ist Magnesiumoxyd, für das das: betreffende Reflexionsverhältnis 0,98 · 0,25 beträgt.

Wenn der Motor 12 die Bildscheibe 10 in Drehung Mit* ^r erscheint ein moduliertes Lichtsignal an der Oberseite der

Scheibe, das die auf der Scheibe gespeicherte Bildinformation darstellt. Ein Objektiv 32 ist am Ende einer biegsamen Kupplungsführung 34 angebracht, die ihrerseits am Arm 24 befestigt ist, Das Objektiv 32 ist optisch auf die Sammellinse 30 ausgerichtet,; -" sodaß das modulierte Lichtsignal durch das Objektivgeleitet wird. Die Kupplungsführung 34 kann die Form eines Metallbands ~ ν haben, das senkrecht zur Ebene der Scheibe 10 biegsam ist, \ _; /

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sodaß sich das Objektiv in dieser Richtung nach vorne und hinten bewegen kann. Das Objektiv 32 ruht auf einem Luftkissen und ist nächst der Oberseite der Bildscheibe 10; dabei bewegt sich das Objektiv entsprechend den Unebenheiten an der Scheibenoberfläche auf und ab. Diese Anordnung hilft unregelmäßige Verschiebungen in z-Kichtung zu kompensieren, d.h. in der Sichtung senkrecht zur Ebene der Bildscheibe 10.

Die Kompensation in z-fiichtung wird dadurch erreicht, daß ä der Abstand zwischen dem Objektiv 32 und der Aufzeichnungsschicht auf der Bildscheibe 10 praktisch konstant gehalten wird. In dieser Anordnung ergibt sich ein Luftlager zwischen dem Objektivhalter und der Oberseite der Scheibenfläche. Die Dicke des sich ergebenden j?ilms ist praktisch konstant (bis auf einige Hundert Angström)..Dabei ist zu beachten, daß die Bewegung der Sammellinse 30 relativ zum lichtempfindlichen Element der Abtastvorrichtung nicht größer ist als die Tiefenschärfe der Linse, nämlich etwa 1,23 Mikron. Das Objektiv 32 ist zweckmäßigerweise für Blau und Yiolett korrigiert, ist von * niedrigem Gewicht und zudem in einen aerodynamisch ausgebildeten Halter eingesetzt. Das Objektiv 32 wird durch die Kupplungsführung 34 in der richtigen Stellung gehalten. Bei dem Objektiv kann es sich z.B. um die Objektivlinse eines Mikroskops handeln; die Kondensorlinse kann aus gepreßtem Kunststoff bestehen. Auch können Stufenlinsen oder Schichtplatten verwendet werden.

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Das Übertragerelement "36 ist ebenfalls am Ende des" Arms"-24 angebracht und optisch auf das Objektiv 32 ausgerichtet. Das Objektiv 32 leitet das Lichtsignal von der modulierenden Schicht der Bildscheibe 10 an die lichtempfindlichen Abschnitte des Übertragerelements 36 weiter. Das Übertragerelement 36 spricht (wie weiter unten dargestellt) auf die Lichtsignale an und ergibt elektrische Ausgangssignale, "die dem Bildinhalt der Scheibe .10 entsprechen. Ferner liefert das Übertragerelement.;.-Ausgangssignale, die Regelungszwecken dienen.

. Wie in Figur 3 dargestellt, kann das Übertragerelement einen Photovervielfacher 50 oder einen anderen geeigneten, Strahlungsdetektor enthalten. Bei dem Photovervielfacher kann es sich um einen Typ handeln, wie- er im US-Patent 3 349 273, ausgestellt am 24. Oktober 1967 auf David Paul G-regg, beschrieben ist» Doch kann auch eine geeignete Photodiode, z.B. eine Vervielfacherdiode, eingesetzt werden. Das Übertragerelement umfaßt ferner ein Paar Faseroptiken 52a und 52b (oder andere geeignete Vorrichtungen zur Strahlführung), die miteinander mechanisch verbunden sind und vom Photovervielfacher 50 ausgehend nebeneinander an der biegsamen magnetischen Zunge 56 herunterhängen. Die Faseroptiken 52a und 52b übertragen die vom Objektiv 32 empfangenen, modulierten Lichtsignale anaie lichtempfindlichen Abschnitte des Photovervielfachers50.

Die Faseroptiken 52a, 52b können durch einen geeigneten Klebstoff an der magnetischen Zunge 56 befestigt werden. Es ka"nn unter umständen zweckmäßig sein die magnet is ehe--Zunge

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.» ! ' zweck» Maeieverminderung wegzulassen und statt dessen die Faseroptiken mit einem Material hoher magnetischer Koerzitivkraft, wie z.B. Kobalt, zu überziehen. Auch können die Faseroptiken beispielsweise durch durchlässige BeSchichtungen der magnetischen Zunge oder eines anderen geeigneten Trägers ersetzt werden· Diese Beschichtungen, können z.B. aus dünnen Streifen aus Magnesiumoxyd bestehen, die als individuelle Lichtleiter oder Lichtübertrager längs der magnetischen Zunge J wirken. Die Lichtleiter können mit einer geeigneten Substanz, z.B. Siliziumdioxyd, überzogen werden, die einen größeren Brechungsindex hat als die Lichtleiter. Dadurch wird dann das am unteren Ende der Lichtleiter einfallende Licht an den Photovervielfacher 50 am oberen Ende übertragen, der mit den Lichtleitern eine Einheit bilden kann. Diese letztere Anordnung hat den Vorteil, daß die Lichtübertrager leichter anzubringen sind als bei dir Montage unabhängiger Faseroptiken, da keine extrem kleinen Bauteile montiert werden müssen.

Die Theorie der Faseroptiken ist in der Literatur eingehend ( behandelt worden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden Fasern von einer auf der Außenseite beschichteten Stange gezogen und geschnitten. Drei veränderliche Größen müssen in Betracht gezogen werden: Die Wellenlänge des übertragenen Lichts; das Verhältnis der tiberzugsschichtdicke zum Durchmesser der [ eigentlichen Faser; und das Verhältnis der Brechungsindices von Überzugsmaterial und Faserglas. Wenn sie richtig auf eine bestimmte Farbe abgestimmt ist, hat die Faser im Innern praktisch

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ORIGINAL INSPECTED

Totalreflexion und eine äußerst kleine numerische Apertur.-Hohe Reflexion im Innern verkleinert den Lichtverlust durch Lichtaustritt durch die Seiten der faser, obwohl dieser Verlust klein ist im Vergleich zu anderen Verlusten in dem Gesamtsystem. Hohe Reflexion bringt auch das optische Übersprechen zwischen den beiden benachbarten Faseroptiken 52a und 52b auf ein Minimum, Die äußerst kleine numerische Apertur hat zur Folge, daß das Ende jeder der Faseroptiken 52a, 52b nur "sieht" was unmittelbar vor ihm ist. Wenn dies nicht der Fall wäre, käme ein Übersprechen zwischen beiden Faserbtindeln zustande, da jedes Faserbündel benachbarte Signalspur-Bilder mitsehen würde» Werte

wie 0,1 für die numerische Apertur sind erzielbar.

Zweckmäßige Abmessungen der Faserbündel sind» 2. Mikron (+ 10$) Außehdurchmesser; 0,4 Mikron Beschichtungsdickej nume-rische Apertur 0,4 max.; maximale Durchlässigkeit für 0,4 Mi-kronj minimale Länge 5 cm (vor dem Zusammenbau).

Verfahren zur Herstellung feiner optischer Fasern, deren Verarbeitung und Verbindung mit anderen Glasteilen, wie z.B. Photozellen, sind unter anderem in Strong's "Procedures in Experimental Physics" (1938) beschrieben. «

Wie oben erwähnt, fokussiert das Objektiv 32 das modulierte Lichtsignal auf die unteren Enden der Faseroptikenj die Lichtsignale werden anschließend durch die Faseroptiken 52a, 52b , an den Photovervielfacher 50 weitertibertragen. Der Photovervielfacher wirkt als photoflektrischer Übertrager und erzeugt 4 elektrische Fernseh-Bildsignale, die den modulierenden Licht- ; ^

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Signalen entsprechen. Wie in dem vorher genannten Patent beschrieben, handelt es sich beim Photovervielfacher 50 um eine Doppelröhre mit zwei voneinander unabhängigen Systemen, die auf die Lichtsignale von den Faseroptiken 52a,- 52b ansprechen und unabhängige elektrische Ausgangssignale ergeben.

Natürlich kann der Doppel-Photovervielfacher 50 durch zwei getrennte Photovervielfacher oder andere lichtempfindliche Bauteile ersetzt werden» Es ist die Aufgabe der beiden Systeme | der Photovervielfacherröhre 50 (bzw. von zwei getrennten lichtempfindlichen Bauteilen) von den Faseroptiken 52a^-, '52b übertragene Lichtsignale in zwei -unabhängige Folgen elektrischer Impulse (mit dem üblichen Signal/Rausch-Verhältnis) umzuwandeln. Die RCA 931A Röhre stellt eine typische handelsübliche Ausführung eines Photovervielfachers dar, wobei zwei solcher Röhren im vorliegenden Fall notwendig sind. Diese Röhre hat dia folgenden Kenndaten:

Strahlungsempfindlichkeit 0,24 A/jtiW

äquivalentes Eingangsrauschen (bei 10 MHz) 1,6 pt '

äquivalenter Anoden-Dunkelstrom 2,5 pW.

Für ein Signal/Rausch-Verhältnis (in Volt) von 60 dB beträgt das äquivalente Signal/Rausch-Verhältnis (in ?/att) 30 dB. Das bedeutet, daß die Strahlungsenergie des einfallenden Lichtimpulses etwa das 32fache des niedrigsten Werts oder ca. 100 pW betragen muß. Mit den z.Zt. verfügbaren Quecksilberdampflampen als Lichtquelle 28 können derartige Strahlungsintensitäten nach Abzug aller Lichtverluste im System erzeugt

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werden. -

Im Falle der in den Figuren 3» 4 und 6'dargestellten Abtastvorrichtung sind die Faseroptiken 52a und 52b auf eine dünne, biegbare, magnetische Zunge 56 montiert (wie bereits vorher ausgeführt), bei der es sich um eine ferromagnetische Blattfeder handeln kann, wie sie z.Zt. in magnetischen Zungenschaltern benutzt werden, nur daß im vorliegenden lall die Dicke des Materials wesentlich geringer ist. Nachdem die Faseroptiken 52a, 52b an die magnetische Zunge 56 angeklebt worden sind, werden die das Licht empfangenden unteren Enden der Faseroptiken glattgeätzt. Die oberen Faserenden werden aufgebündelt und mit den Vorderseiten der beiden Systeme des Photovervielfachers 50 in entsprechender Weise verbunden.

Die magnetische Zunge 56 hängt vom unteren Ende'des Photo— vervielfachers 50 herunter, wobei die Faseroptiken 52a, 52bsich innerhalb der Spule 54 befinden. Ein Paar von Permanentmagneten 58, 60 ist an gegenüberliegenden Seiten der Spule angebracht. Diese Magnete werden in Längsrichtung im entgegengesetzten Sinne magnetisiert, sodaß bei Stromfluß durch die Spule 54 die sich ergebende Magnetisierung der Zunge 56 zu einer Auslenkung der Faseroptiken 52a, 52b (längs der rho-Achse) rfach links oder rechts (gemäß Figur 3) führt, je nach der Richtung des die Spule 54 im Übertragerelement 36 durchfließenden Stroms. Dieser Strom regelt die Stellung des unteren Endes der Faseroptiken 52a, 52b in Radialrichtung, d.h. in Radialrichtung in Bezug auf. die Aufzeichnungsspur a'üf der

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Bildscheibe 10. ■

; Die sohematisohe Darstellung der Figur 5 zeigt die Abtastvorrichtung im einzelnen. Wie in Figur 5 dargestellt, sind die optischen Faserelemente in der Form zweier unabhängiger Faser*· optiken 52a, 52b nebeneinander montiert, doch miteinander verbunden, sodaß eich ein einziges, biegbares Abtastglied ergibt. Wie vorher erwähnt, kann das Abtastglied auf einer biegsamen magnetischen Zunge montiert werden,ι die in Figur 4 mit 56 < bezeichnet ist. Die oberen Enden der beiden Faseroptiken 52a, 52b sind optisch an die beiden Abschnitte des Doppel-Photovervielfachere 5C angekopp'elt. Der Photovervielfacher ergibt dann zwei unabhängige elektrische Bildsignale, die den von den beiden Faseroptiken 52a bzw. 52b übertragenen Lichtsignalen entsprechen.

Wie in Figur 5 dargestellt, sprechen die Faseroptiken 52a, 52b beide auf den modulierten Lichtstrahl an, ;ier von der Signalapur auf der Scheibe 10 kommt. Die beiden Faseroptiken 52a, 52b sind nebeneinander angeordnet, derart, daß sie beide die spiralförmige Signalspur auf der Scheibe 10 überdecken j (Figur 2). Damit ist das mittlere Ausgangssignal von beiden Abschnitten des Photovervielfachers das gleiche, solange beide Faseroptiken 52a, 52b sich auf der Signalspur befinden. Wenn der Abtastkopf abzuweichen beginnt,, sodaß eine der Faseroptiken ' außerhalb der Signalspurfläche zu liegen kommt, ergibt sich eine ; Differenz zwischen den Ausgangsaignalen der beiden Photovervielfacher-Abschnitte.
' Die vorher erwähnte, kompensierende Verstellung der Faser-

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optiken 52a, 52b in Radialrichtung >-- eine solche Verstellung wird durch das Regelsignal in der Spule54 erzeugt -- wird: im folgenden als "Kompensation in rho-Richtung" bezeichnet. Die ■ rho-Achse ist tangential gelegen zu dem Bogen, den der Abtastarm 14 überstreicht, während er sich über die Oberfläche der Scheibe 10 (Figur 2) bewegt. In der Praxis kann man die rho-Achse als eine bestimmte, feste Radiuslinie auf der Scheibe ansehen.

Im folgenden wird auf die Figur 6 Bezug genommen. Wenn zum Beispiel eine Kompensation eines Abtastfehlersvon 1 mm in rho-Richtung angenommen wird bei einer 2:'1. Vergrößerung durch

das Objektiv 32, so wird ein kreisförmiges Bild von etwa 2 mm Durchmesser in der Brennebene an den Enden der Faseroptiken 52a, 52b erzeugt. Jede der Fasern 52a, 52b kann einen Durchmesser von etwa 2 Mikron haben und das Faserpaar kann so nähe nebeneinander (und parallel zueinander) angebracht sein, daß der Mittelpunktsabstand zwischen den Fasern ebenfalls 2 Mikron beträgt. Die Ebene der Mittellinie der Faser wird gedreht, bis die Mittellinie mit der rho-Achse zusammenfällt. Wie erwähnt, sind die Faseroptiken an der magnetischen Zunge 56 angebracht, sodaß ihre unteren Enden länge der rho-Achse nach vorne und hinten ausgelenkt werden können. Da die Fasern viel länger sind als der Bogen längs dem die Auelenkung in rho-Richtung erfolgt, kann der Bogen als praktisch geradlinig angenommen werden.

Wenn dann beim Betrieb der Abtastvorrichtung zu irgendeinem Zeitpunkt die Enden der Faseroptiken 52a, 52b symmetrisch liegen·".

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und mit dem Bild der Signalspur auf der Scheibe 10 übereinstimmen, wird die gleiche Idchtmenge durch jede der Fasern geleitet. Wenn das Bild der Signalspur sich längs der rho-Aehse verschiebt, wird das Grleichgewieht der durch die Faseroptiken 52a, 52b gehenden Lichtmengen gestört. Die Polarität dieser Abweichung vom Gleichgewichtszustandsteht in Beziehung zur Richtung der Relativverschiebung.

Die vorher erwähnte Regelung dient "dazu die Abtastelemente ι im Übertragerelement 36 auf die spiralförmige Signalspur auf der Seheibe 10 (Figur 2) eingestellt zu halten, während der Abtastkopf der Spur folgt. Der Motor 22 (Figur 1) führt zu einem langsamen Überstreichen der Bildscheibe 10 durch die Arme 24, 26; dieses Überstreichen findet während^: der Seheibendrehung statt, sodaß der Abtastkopf tatsächlich der spiralförmigen Signalspur auf der Sche.ibe folgt. 7/ährend dieser Abtastung ergibt die weiter unten beschriebene Servo-Regelung die vorher erwähnte Kompensation in rho-Richtung und hält damit die Faseroptiken 52a, 52b in Radialrichtung auf die Signalspiir einge- t stellt.

Wie vorher erwähnt, hat der in den Figuren 3, 4, 5 und dargestellte Abtastkopf eine Kompensation in rho-Richtung für die unteren finden der Faseroptiken 52a, 52b eingebaut, sodaß diese der Signalspur auf der in den Figuren V und 2 dargestellten Bildscheibe folgen. Sine andere mögliche Ausführungsform ist in den Fig^iren 7 und 8 dargestellt. Der Torteil dieser letzteren Ausführungsform ist, daß eine Servo-Regelung der

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Faseroptiken nicht nur in'rho-Bichtung,sondern auch intheta-Richtung stattfindet. Die theta-Richtung ist tangential zur: Auf zeichnung s spur. . ■ . .".'.. / ;

"Verglichen mit verschiedenen bekannten AusführungsföriEen :_; von mit Magnetbildband arbeitenden Yorrichtungen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dureh hohe Trägheit der Scheibe und . äußerst niedrige Trägheit des Abtastkopfs ausgezeichnet. Bei Verwendung von Magnetbildband ist das Gegenteil· der^r Fall, es sei denn, es -werden äußerst kostspielige elektrische Verzögerungsleitungen oder komplizierte mechanische Vorrichtungen ": verwendet. Dies ist einer der Gründe, warum es gegenwärtig kein Magnetbildband-Gerät für Farbwiedergabe gibt, außer zu unverhältnismäßig hohen Preisen. Die dem erfindungsgemäßen ; System eigentümlichen Eigenschaften machen es für Farbfernseh-Aufzeichnungen geeignet. Das Sy.stem hat einen gewissen zeit- / liehen Verschiebungsfehler, der die Qualität der Farbwiedergabe " unter Umständen herabsetzen kann, falls er unkompensiert \ bleibt. Die in den Figuren 7 und 8 gezeigte Anordnung kompen-siert den zeitlichen Verschiebungsfehler in theta-Älciitung. Diese Anordnung ist für die Färb ferns eh-VTIe d ergäbei von Bedeutung. _ . ' ; ...; .' ■ ,,

In der in den Figuren .7 und 8 gezeigten Ausführungsfora ist ein Zeitmarkensignal auf der in Figur 2 dargestellten Scheibe 10 aufgezeichnet; unter idealen Wiedergabebedingungen ist die Folgefrequenz dieser Zeitmarken konstant. Wenn zeitliche Verschiebungsfehler auftreten, ändert sich die Folgefrequenz.

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Dae Zeitsignal kann beispielsweise dadurch erhalten werden, daß man die Bildsignale auf der Scheibe in Impulslängenmodulation aufzeichnet und die Vorderkante jedes Impulses gemäß bekannten Elektronikverfahren zur Erzeugung des Zeitsignals benutzt. In der in den Figuren 7 und 8 gezeigten Aueführungsform ist ein aus magnetischem Material bestehendes Gehäuse der dargestellten Form vorgesehen. Dieses Gehäuse ist zur Befestigung an der Unterseite des*in Figur 3 gezeigten Photovervielfachers 50 vorgesehen und hat eine Öffnung in der Mitte, durch die die oberen Enden der Faseroptiken 52a, 52b ragen.

Ein länglicher Dauermagnet 61 ist an einer Seite des Gehäuses 60 befestigt und ein ähnlicher zweiter Dauermagnet 62 an der gegenüberliegenden Seite. Diese Permanentmagnete können magnetisiert werden, sodaß, wie dargestellt, ein Nordpol an ihrem oberen Ende und ein Südpol an ihrem unteren Ende auftritt. Eine Spule 63 ist um den Dauermagneten 62 und die an ihn anliegende Gehäuseseite gewickelt. Die unteren Enden des Gehäuses 60 stellen Polechuhe dar. Die Stärke des durch diese Polschuhe verlaufenden Magnetfelds ist durch den Strom durch die Spule 63 bestimmt.

In der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsform sind die Faseroptiken 52a, 52b mit der Nadel aus magnetischem Material verbunden. Die Nadel hängt durch das vorher erwähnte Loch im Gehäuse 60 herunter, in dem sie beispielsweise mittels eines flexiblen Klebemittels 65 befestigt ist. Die Nadel selbst kann auch biegbar sein, sodaß ihr unteres

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Ende sowie die unteren Enden der Faseroptiken 52a, 52b sich frei in Radialrichtung (rho-Richtung) und Tangentialrichtung (theta-Richtung) über die Oberflächen der Bildscheibe 10 bewe<gen können. . _;

Ein weiteres Paar länglicher Dauermagnete 66, 67 ist an den verbleibenden Seiten des Qehäuses 60 befestigt. Eine Spule 68 ist um den Magneten 67 und die an ihm anliegende Seite des^ Gehäuses 60 gewickelt. In Form und Magnetisierung können die Magnete 66, 67 den Magneten 61, 62 ähneln. Auch kann die Spule 68 ähnlich der Spule 63 gewickelt sein.

Die Spule 68 spricht auf da« vom Servo-Regelsystem (darge>stellt in Figur 9) ausgehende Signal an und regelt, die" Verschiebung des unteren Endes der Nadel 64 und der an ihr befestigten Faseroptiken 52a, 52b in Radialrichtung (rho-Richtüng). Dagegeii spricht die Spule 63 auf die Signale von dem in Figur 16 gezeigten Regelsystem an und führt zu einer Verstellung des unteren Endes der Nadel 64 in Tangentialrichtung (theta-Richtüng). In beiden Fällen wird die Stellung des unteren Endes der Nadel bestimmt durch die festen Magnetfelder zwischen den PolBchuhen (beispielsweise der Dauermagnete 61, 62) und durch die^veränderlichen Magnetf-elder zwischen den anderen Polechuhteilen, wobei die Stärke dieser veränderlichen Magnetfelder durch die Regelströme durch die Spulen 63 und 68 gegeben ist.

In ähnlicher Weise wird der Strom durch die Spule 68 so gewählt, daß eine Verschiebung der Nadel 64 in Radialriefrtuag (längs der rho-Achse) stattfindet, derart, daß die Faseroptiken

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52a, 52b auf die Signalspur auf der Bildscheibe TO eingestellt bleiben. Der Strom durch die Spule 63 ändert sich mit der Frequenz des Zeitmarkensignals. Dadurch ergibt sich eine Bewegung der Spule in Tangentialrichtung (theta-Richtung) entweder in der Bewegungsrichtung der Signalspur oder entgegengesetzt zu ihr, wodurch eine Kompensation des zeitlichen Verschiebungsfehlers infolge Variationen der Zeitmarken-Frequenz erreicht wird. ·

Wenn die Information auf der Scheibe 10 in Impulsbreitenmodulation aufgezeichnet ist und das Ausgangssignai vom Photovervielfacher 50 an den in Figur 9 dargestellten Amplitudenbegrenzer und Verstärker 70 weitergeleitet wird, ergibt sich eine Impulsserie am Block 70. Diese Impulse haben eine feste Impulsfolgefrequenz, es sei denn zeitliche Verschiebungsfehler treten auf. Die vorher erwähnten Impulse werden erhalten durch Differentiation des impulsmodulierten Signals und Amplitudenbegrenzung der sich ergebenden Impulse, sodaß nur die Impulsvorderkanten im Block 70 verstärkt werden und an dessen Ausgang gelangen. Die Ausgangsimpulse vom Block 70 .verden dann an einen geeigneten Frequenzdetektor 71 angelegt. Der Frequenzdetektor 71 liefert ein Fehlersignal, dessen Größe und Polarität eine Funktion der Frequenzschwankungen der Ausgangsimpulse in Bezug auf eine mittlere Frequenz sind. Das vom Frequenzdetektor 71 abgegebene Fehlersignal wird im Verstärker 72 verstärkt und an die Spule 63 (Figuren 7 und 8) angelegt um die Verschiebung der Nadel 64· in theta-Richtung zu steuern.

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Wie in Figur 10 dargestellt, hat der Doppel-Photoyerviel— fächer 50 zwei Abschnitte A und B, deren Ausgänge an die Verstärker TOO bzw» 101 angeschlossen sind* Die Ausgänge der Verstärker 100 und 101 werden in einem Summierkreis 106 vereinigt. Der Ausgang der Summierschaltung entspricht dann der Summe der von den beiden Abschnitten des Photovervielfaehers abgegebenen Signale und stellt das modulierte Ausgangssignal des tibertragerelements dar. ■ - "-; ;· -.-"'.

Das Signal des ersten Abschnitts des Photovervielfaehers wird im Detektor 102 verarbeitet, der ein negatives, unipolares Signal entsprechend dem Eingangssignal." ,abgibt·..-Das-"Signal; vom:. zweiten Abschnitt des Photovervielfaehers wird im Detektor 103 verarbeitet, der ein entsprechendes negatives, unipolares.; ^::7 Signal abgibt. Diese beiden Signale werden algebraisch summiert in einer Summierschaltung 105, die ein Fehlersignal liefert.

Das so geschaffene Pehlersignal wird im Verstärker 104 verstärkt und an das von der'Spule 54 der Figur 5 bzw. der Spule 68 der Figur 7 gebildete Übertragerelement angelegt. Das: an die Spule 54 angelegte Pehlersignal ergibt eine Verschiebung der Faseroptiken 52a, 52b in Radialrichtung (längs der rho-Achse) der Bildscheibe 10, wie vorher erwähnt. Richtung und Ausmaß der Verschiebung hängen von der Polarität und Gröi3e. des Fehlersignals ab und sind so abgestimmt, daß die unteren Enden der Faseroptiken 52a, 52b genau auf die Aufzeichnungsspur auf der Bildscheibe 10 ausgerichtet bleiben. ·■- Das Ausgangssignal der Summierschaltung 106 wird geeigneten

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Schaltmitteln zum Nachweis und zur Wiedergabe von Bildsignalen zugeführt. Die in den einzelnen Abschnitten des in den Figuren ,9 und 10 dargestellten Systems verwendeten Schaltungen sind an sich bekannt und eine ins einzelne gehende Darstellung und Beschreibung derselben an dieser Stelle ist deshalb überflüssig.

Es wird nun auf Figur 10 Bezug genommen. Die Gleichstromkomponente des Auegangssignals vom Verstärker 104 kann in verschiedener Weise dazu benutzt werden den in Figur 1 dargestellten Abtastarm über die Bildscheibe 10 mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, bei der die Signalamplitude gegen Null strebt. Bei einem Verfahren wird diese Signalkomponente über kurze Zeitabschnitte integriert, bis ein festgesetzter Wert erreicht ist, bei dem ein Elektromagnet ausgelöst wird. Dieser Elektromagnet betätigt seinerseits ein Reibungssperrwerk, das den Abtastarm um einen kleinen Winkel weiterdreht. Ein anderes Verfahren ist es einen Uhrantrieb mit einem üntersetzergetriebe zu benutzen, wie das am Motor 22 in Figur 1 gezeigt ist; dadurch wird der Abtastarm mit einer Geschwindigkeit über die Bildscheibe bewegt, die etwas größer ale 2 Mikron pro ein dreißigste! Sekunde ist. In diesem Fall wircf das beim ersten Verfahren erwähnte, integrierte Signal dazu benutzt um die am Motor anliegende Spannung gelegentlich zu unterbrechen. Der Ablauf der Vorgänge wird erleichtert, wenn die Arme 24, 26 der Figur 1 unter einer auf den Mittelpunkt der Scheibe 10 hinwirkenden Zugspannung stehen.

In der in Figur 11 gezeigten Ausführungeform sind die Spule 54 und die Dauermagnete 58, 60 durch einen elektromagnetischen

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.Übertrager 200 ersetzt, der einen U-förmigen Magnetkern 200a umfaßt« Dabei erstreckt sich die Zunge 56 über die Enden des Kerns 200a hinaus. Die.Zunge 56 ist aus elastischem magnetischen Material in der Form eines dünnen Blattes hergestellt; wie dargestellt, ist das untere Ende des Blattes vom Ende des Magnetkerns weggespreizt. Das vom Regelsystem (Figur 10) kommende Steuersignal wird an die Spule des Übertragers 200

angelegt um einen durch die Spule geschicktenj, eine Vormagnetisierung ergebenden Gleichstrom zu verändern. Änderungen des Steuersignals ergeben damit Änderungen des die Vormagnetisierung erzeugenden Stroms, wodurch das Ende des Blattes 56 auf das Ende des Magnetkerns 200a zu bzw. von ihm wegbewegtwirdV Diese Steuerung der Feder 56 hat zur Folge, daß die unteren Enden der Faseroptiken 52a, 52b auf die Aufzeiehnungsspur auf der Bildscheibe 10 ausgerichtet bleiben.

In der in Figur 12 gezeigten Ausführungsform sind die Faseroptiken 52a, 52b sowie die Zunge 56 fest; der' vom Objektiv 52 ausgehende modulierte Lichtstrahl wird über den Spiegel auf das untere Ende der Faseroptiken gelenkt. Der Spiegel 300 wird mittels dee 'Galvanometers 302 bewegt, sodaß die in Spiegelgalvanometern übliche Anordnung vorliegt. Das Spiegelgalvanometer selbst wird durch die Steuersignale des in Figur 10 dargestellten Regelsystems erregt, derart, daß der Spiegel 300 den von der Aufzeiehnungsspur auf der Bildscheibe 10 kommenden Lichtstrahl auf die Enden der Faseroptiken ausgerichtet hält. .-Andere regelbare Vorrichtung zur Bewegung des Spiegels 300 - ■'■·

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können vorgesehen werden.

In einer anderen, in Figur 13 gezeigten Ausführungsform ist eine mit 400 bezeichnete Doppei-Photodiode am unteren Ende der biegsamen magnetischen Zunge 56 direkt neben dem Objektiv 32 (nicht dargestellt) angebracht. In dieser Ausführungsform wird der vom Objektiv 32 kommende, modulierte lichtstrahl auf die lichtempfindlichen Abschnitte der Doppei-Photodiode 400 fokussiert, wodurch die Faseroptiken 52, 52b überflüssig werden. t Ebenso wie der Photovervielfaclier 50 ergibt auch die Photodiode 400 zwei Ausgangssignale zur Servc-Regelung. Bei d«r Photodiode 400 kann es sich um eine PIH-Diode handeln, wie noch im einzelnen im Zusammenhang mit Figur 14 beschrieben wird.

Planare PIU Silizium-Photodioden zum nachweis von Licht im sichtbaren und nahen Infrarot-Bereich sind an sich bekannt. Ihre Blau- und Violettempfindlichkeit ist außergewöhnlich hoch für Silizium-Photodioden mit sehr geringem Dunkelstrom. Wenn deshalb die im System verwendete Lichtquelle vorzugsweise blaues und violettes Licht liefert, ergibt sich ein vorteil- ( haftes Zusammenwirken mit der hohen Ansprechempfindlichkeit der PIN-Photodiode in diesem Spektralbereich. PIM" Photodioden dieser Art werden z.B. von der Firma H.P. Associates' in PaIo Alto, Kalifornien, TJ.S.A,, hergestellt, die eine Zweiggesellschaft der Firma Hewlett-Packard ist.

Wie aus der in Figur 14 dargestellten Ausführungsform ersichtlich, kann ein Paar PIH Photodioden — mit 500 bezeich-

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net — direkt am unteren. Side des Stäbchens 502 angesetzt werden. Das Stäbchen 502 kann biegbar sein und einen Durchmesser von 1 - 2 Mikron haben. Die PIH-Photodioden_;. können, in der in Figur 15 gezeigten Form hergestellt werden^ sodaß sie _; eine gemeinsamen negativen Abschnitt (K) in der Mitte haben,-von dem zu beiden Seiten positive Abschnitte (Pi, P2) ausgehen, die ihrerseits durch die eigenleitenden Abschnitte 11, 12 vom negativen Abschnitt getrennt sind. Geeignete Anschlüsse zu den Abschnitten P1, H" und P2 können durch konzentrische, röhrcheriförmige Zuleitungen 504, 506 und 508 auf dem Stäbchen 502;.hergestellt werden. Die konzentrischen, röhrehenförmigen Zulei- ' tungen sind voneinander durch Isolierungen getrennt. G-eeignetes. magnetisclies Material, kann in dem Stäbchen 502 enthalten sein, sodaß das Stäbchen in der gleichen Weise durch die Servo-Begelung versteuert werden kann, wie die in den Figuren 3, 4 und 6 dargestellte magnetische Zunge 56. - "

Die konzentrischen, röhrchenförmigen Zuleitungen auf dem Stäbchen 502 können z.B. hergestellt werden, indem man von einer Viertelmikron dicken Glasfaser 510 ausgeht. Die röhrchenförmige Zuleitung 504 zu P1 kann als dünner elektrisch leitender Überzug auf die Glasfaser aufgebracht werden. Ein magnetisches Material kann dann über der röhrchemförmigen Zuleitung 504 angebracht werden. Ein weiterer dünner Isolierfilm 505, beispielsweise aus Siliziumdioxyd, wird dann auf der röhrchenförmigen Zuleitung 504 aufgebracht; auf ihn wird dann eine zweite röhrchenförmige Zuleitung 506 als Überzug auf-gebraeht_f

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der den gemeinsamen Anschluß N darstellt. Ein weiterer röhrchenförmiger Isolierfilm 507 wird über der röhrchenförmigen Zuleitung angebracht und dieser Isolierfilm 507 wird mit einer letzten röhrchenförmigen Zuleitung 508 für den Anschluß von P2 beschichtet« Wie erwähnt» können auch röhrchenförmige Teile aus magnetischem Material auf dem Stäbchen 502 angebracht werden um das für die Servo-Regelung benötigte Material zur Verfügung zu haben. Das obere Ende'* des Stäbchens 502 kann in ^ der dargestellten Form selektiv geätzt werden, sodaß geeignete Anschlußenden P1, IT und P2 für die entsprechenden röhrchenförmigen Zuleitungen 504, 506, 508 entstehen.

Die PIN-Photodiode 500 kann dann am unteren Ende angebracht werden; geeignete Verbindungen werden zwischen den röhrchenförmigen Zuleitungen 504, 506, 508 und den Elektroden PI, N, P2 der Diode hergestellt. Die PIN-Photodiode 500 kann am unteren Ende des Stäbchens 502 angesetzt werden, wozu zunächst das untere Ende glattpoliert wird. In einer anderen Verfahrensweise zur Herstellung der dargestellten Ausführungs- ( form wird die PIN-Doppeldiode durch Vakuumaufdampfung eines Films von p-Silizium am Ende hergestellt; dieser Film wird durch anschließende Zonenschmelzung durch einen Elektronenstrahl in Kristallform übergeführt, wie in einem Artikel von F. Hamba beschrieben (Electron and Laser Beam Symposium Proceedings, 1965, Seiten 505 - 517). Eine Schicht aus hochohmigem p-Silizium (Konzentration 10 ⁵/cm.) wird dann epitaktisch

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•aufgewachsen. Die Oberfläche dieser Schicht wird durch entsprechende Beimischung in η-Silizium übergeführt, sodaß sich eine PINIP-Anordnung ergibt. Die kreisförmige Oberfläche mit " •1 Mikron Durchmesser kann dann mit einem Elektronenstrahl bearbeitet bzw. durchschnitten werden, sodaß zwei halbkreisförmige PIN-Photodioden verbleiben. Falls es notwendig ist, kann der Umfang ebenfalls mit einem Elektronenstrahl bearbeitet werden; ohmische Anschlüsse können durch Beschichtung mit einem Molekularstrahl angebracht werden.

An die so erhaltenen Photodioden wird eine Torspannung angelegt, wie in den vorher erläuterten Ausführungsbeispielen, und Signale gleicher Amplitude ergeben sich an beiden Diodenabschnitten, vorausgesetzt die Photodiode, ist richtig auf die Signalspur aufgesetzt. Wenn das untere Ende des Stäbchens 502 von der Signalspur abweicht, wird die Gleichheit zwischen den Signalen von den Photodioden gestört und das vorher erwähnte Regelsystem kann dazu benutzt werden den Abtastkopf auf die Signalspur eingestellt zu halten.

Wie in Figur 10 dargestellt, wird die Summe der Ausgangssignale des Verstärkers 100 zur Wiedergabe von Bildsignalen benutzt. Dieses Ausgangssignal kann z.B. in dem in Figur 17 als Blockschaltbild gezeigten Elektroniksystem verarbeitet werden. Das System besteht aus einem Vorverstärker600, der an einen Amplitudenbegrenzer 602 angeschlossen ist. Der Amplitudenbegrenzer 602 ist seinerseits an den Demodulator 60f ^ angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Bildsignal-Verstärker,:

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.606 verbunden ist. Das Ausgangssignal vom Bildsignal-Verstärker 606 wird dem Regelverstärker 608 zugeführt, der selbst durch eine Rückkopplungsleitung mit dem Bildsignal-Eingang verbunden, ist. Das dem Verstärker 608 entnommene Ausgangssignal kann zur Wiedergabe der Bildinformation auf geeigneten Bildschirmen verwendet werden.

Der Ausgang des Photovervielfachers hat Spitzenwerte von der Größenordnung 2,4 uamp über ein breites Band "und hat ein Signal/Rauseh-Verhältnis von 60 dB. Um hohe Bandbreite ohne Verschlechterung des Signal/Rausch-Verhältnisses zu erzielen müssen, die Eingangskreise des Differentialverstärkers 100 (Figur 10) geeignet betaessen werden. Die Verstärkung des dem Bildsignal-Verstärker 600 (Figur 17) vorgeschalteten Differentialverstärkers muß eine 60 dB Amplitudenbegrenzung ermöglichen, die z.B. mit dem Amplitudenbegrenzer 602 erzielt werden kann. Das Bildsignal wird auf der Scheibe 10 vorzugsweise als frequenzmodulierter Träger aufgezeichnet. Der Träger wird im Demodulator 604 gleichgerichtet und das sich ergebende Bildsignal im Bildsignal-Verstärker 606 weiterverstärkt.

Der Demodulator 604 ist zweckmäßigerweise mit einer Pestkörper-Verzögerungsleitung versehen, wie sie in modernen Ampex-Modeilen der VR 1000 Serie verwendet werden. Ein Demodulator mit einer derartigen Verzögerungsleitung ist im Blockschaltbild der' Figur 18 dargestellt. Der Demodulator umfaßt den Verstärker 700, dessen Ausgang durch eine Verzögerungsleitung 702 mit einer Verzögerung von 0,05 Mikrosekunden zu

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einer Addierstufe 704 geleitet wird, in der das Ausgangssignal mit dem Ausgang des Verstärkers 700 verglichen wird, das durch eine veränderliche Verzögerungsleitung 706 geschickt wurde. Das Ausgangssignal der Addierstufe 704 wird dem Zweiweggleichrichter 710 zugeführt.Das diesem Gleichrichter entnommene Signal wird durch ein Tiefpaßfilter 720 dem Bildsignal-Verstärker 606 (Figur 17) zugeführt.,,,.: /

Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung- sind beschrie-', ben und dargestellt worden, doch sind im Rahmen der Erfindung Abänderungen möglich. Die folgenden Patentansprüche
umfassen die im Rahmen der Erfindung möglichen, Abänderungen.·

0^;0 9-80.9/0 9* 7

Claims

3+

PATENTANSPRÜCHE:

\λ,)Abtastkopf (14) zur Verwendung mit einem Signalträger, gekennzeichnet durch eine Halterung mit einem mindestens in einer Richtung frei beweglichen Ende und an diesem Ende der Halterung montierte, auf Strahlung ansprechende, elektrische Übertragermittel, die auf Signale vom Signalträger ansprechen und entsprechende elektrische Ausgangssignale ergeben.
2. Abtastkopf (H) nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung elektrisch leitende,voneinander isolierte Anschlüsse enthält, die an entsprechende Anschlüsse der elektrischen, auf Strahlung ansprechenden Übertragermittel angeschlossen werden.
3. Abtastkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (502) stabförmig ist und daß die elektrischen Anschlüsse (504, 506, 508) röhrchenförmig sind.
4« Abtastkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (502) magnetisches Material enthält.
5· Abtastkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Übertrager getrennte, dem Signalträger gegenüberliegende Abschnitte enthält, die auf Signale vom Signalträger ansprechen und elektrische Signale entgegengesetzter Polarität erzeugen.
6. Abtastkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine PIIT-Doppeldiode 6>00) als photoelektrischer Übertrager verwendet wird.
7. Abtastkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine

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. Halterung mit lichtleitenden Mitteln, deren eines Ende, sich in mindestens einer Richtung frei bewegen kann, wobei der Übertrager an die lichtleitenden Mittel angekoppelt ist um die Stellung des frei beweglichen Endes in Abhängigkeitvon den an den Übertrager angelegten elektrischen Signalen.zu regeln. - ■■-"■'"". . ''-'.'■"
8. Abtastkopf nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen j£ elektro-mechanischen Übertrager, der mechanisch an die lichtleitenden Mittel angekoppelt ist.
9. Abtastkopf nach Anspruch 7, gekennzeichnet durph einen mit lichtleitenden Mitteln (52a, 52b) verbundenen magnetieoiten Abschnitt (56) und durch einen elektromagnetischen Übertrager der magnetisch an den magnetischen Abschnitt (56) angekoppelt ist. .--■. '-■■■■;-■" ; .-:■ ^:
10. Abtastkopf nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar nebeneinander angebrachter Faseroptiken ^2a, 52b) als lichtleitende Mittel vorgesehen sind.

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11. Abtastkopf (14) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch photoelektrische Übertragermittel (50), die optisch an die lichtleitenden Mittel angekoppelt sind.

12. Abtastkopf (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- _: net, daß die Halterung lichtleitende Mittel zur Weiterleitung von Signalen vom Signalträger an die auf Strahlung ansprechenden Übertragermittel umfaßt sowie servo-geeteuerte Mittel um Signale vom Signalträger auf die lichtleitenden Mittel ^: ^: hinzulenken. ^ -

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13. Abtastköpf (14) nach. Anspruch. 12, dadurch gekennzeichnet, daß die servo-gesteuerten Mittel ein Spiegelgalvanometer (502) enthalten.

14. Abtastkopf (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Signalträger (10) Signale optisch aufgezeichnet sind, daß der auf Strahlung ansprechende elektrische Übertrager (50) auf der Halterung montierte, photoelektrische Übertragermittel umfaßt, daß ein Paar biegsamer ^ Faseroptiken (52a, 52b) nebeneinander montiert sind, sodaß " sie ein biegsames Abtastglied mit einem frei beweglichen Ende ergeben, durch das Lichtsignale an die photoelektrischen Übertragermittel (50) weitergeleitet werden, und daß an das frei bewegliche Ende des Abtastglieds angekoppelte, elektro-mechanische Übertragermittel vorgesehen sind, die die Stellung des frei beweglichen Endes in Abhängigkeit von an die elektro-mechanischen Übertragermittel angelegten Signalen regeln.

15·-Abtastkopf nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ι erste elektro-mechanische Übertragermittel zur Regelung der Stellung des frei beweglichen Endes in einer ersten Richtung in Abhängigkeit von an die ersten elektro-aiechanischen Übertragermittel angelegten Signalen, und zweite, im Gehäuse angebrachte elektro-mechanische Übertragermittel zur Regelung der Stellung des frei beweglichen Endes in einer zweiten, zur ersten Richtung nicht parallelen Richtung, in Abhängigkeit von an die zweiten elektro-mechanischen Übertragermittel

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angelegten Signalen. ' :

Ί6. Kombination eines Signalträgers (10), eines Abtaste kopfs (H) und Antriebsmitteln zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Signalträger und dem Abtastkppf, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastkopf auf die vom Signalträger aufgezeichneten Signale anspricht, und daß eine Regelung vor-gesehen ist, die elektrisch an den Abtastkopf angeschlossen ist und auf im Abtastkopf erzeugte Signale anspricht, derart, daß der Abtastkopf auf den Signalträger.zu dessen Abtastung ausgerichtet gehalten wii»d. . - -

17· Kombination nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalträger eine Scheibe (10) ist und daß ein Kotor (12) die Scheibe (10) zum. Rotieren bringt. ,

18. Kombination nach Anspruch 16 mit einem Abtastkopf,_ gekennzeichnet durch: auf Strahlung ansprechende Ubertragermittel; lichtleitende Mittel mit einem in mindestens einer· Richtung frei beweglichen Ende um Signale vom Signalträger . an.die auf Strahlung ansprechenden Übertragermittel weiterzuleiten; Antriebsmittel mit servo-gesteuerten übertragermitteln, die an die lichtleitenden Mittel zur Regelung der Stellung derselben angeschlossen sind; und eine Regelung, die an die lichtleitenden Hittel und servo-gesteuerten Übertragermittel angeschlossen ist und auf Signale von den lichtleitenden Mitteln anspricht, derart, daß darauf Regelsignale .an die servo-gesteuerten Übertragermittel angelegt werden.

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19· Kombination nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein photoelektrischer Übertrager (50) an die lichtleitenden Mittel angeschlossen ist, und daß die lichtleitenden Mittel aus einem Paar nebeneinander angebrachter Faseroptiken (52a, 52b) bestehen, die zur Weiterleitung von Lichtsignalen vom Signalträger (10) an den photoelektrischen Übertrager (50) vorgesehen sind.

20. Kombination nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der photoelektrische Übertrager (50) zwei unabhängige Abschnitte umfaßt, die auf Lichtsignale von ihnen zugeordneten Faseroptiken (52a, 52b) ansprechen und erste und zweite Ausgangssignale erzeugen, daß in der Regelung eine Anordnung zur Erzeugung eines Regelsignals vorgesehen ist, das die Differenz zwischen dem ersten und zweiten elektrischen Ausgangssignal darstellt, und daß dieses Regelsignal an die servo-gesteuerten Übertragermittel angelegt wird.

21. Kombination nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine biegsame magnetische Zunge (56), die mit den Lichtleitern (52a, 52b) verbunden ist und eine Halterung für dieselben darstellt, wobei die magnetische Zunge (56) mit den Lichtleitern (52a, 52b) von einer der Servo-Regelung angehörigen Spule (54) umschlossen ist.

22. Kombination nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch mindestens einen Dauermagneten (58 oder 60), der neben der Spule (54) angebracht ist.

25. Kombination nach Anspruch 16 mit Abtastkopf, gekenn-

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zeichnet durch eine Halterung (56) mit einem in mindestens einer Richtung frei beweglichen Ende; Lichtleiter (52a, 52b) montiert auf einer Seite der Halterung, neben dem Signalträger (10) endigend und auf Signale ansprechend, die auf dem Signalträger aufgezeichnet sind; an die Halterung angekoppelte, servo-gesteuerte Übertragermittel zur Steuerung der Stellung der Lichtleiter in Bezug auf den Signalträger> und eine Regelung, bestehend aus einem an die Lichtleiter (52a, 52b) und die servo-gesteuerten Übertragermittel angeschlossenen Servo-System, das auf elektrische Signale anspricht, die über die Lichtleiter erzeugt werden, und stel-. lungsabhängige Signale an die.servo-gesteuerten Übertragermittel abgibt. · ■

24. Kombination nach Anspruch 16 mit Abtastköpf, gekennzeichnet durch einen strahlungsempfindlichen Übertragen Lichtleiter zur Übertragung von Lichtsignalen vom Signalträger (10) zu dem Btrahlungsempfindlicheft Übertrager} eine Steuervorrichtung, bestehend aus servo-gesteuerten Mitteln> um Signale vom Signalträger (10) auf den Lichtleiter hinzu*- lenken, wobei die servo-gesteuerten Mittel eine Regelung umfassen, die elektrisch an den strahlungsempfindlichen Übertrager und an die servo-gesteuerten Mittel angeschlossen iet und auf elektrische Ausgangssignale vom strahlungsempfindlichen Übertrager anspricht, derart, daß ah den Licht leiter angelegte Regelsignale erzeugt werden. . >

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25* Kombination nach Anspruch·24, dadurch gekennzeichnet, daß die servo-gesteuerten Übertragermittel ein Spiegelgalvanometer (302) umfassen.

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