DE1927408A1 - Anordnung fuer ein System zur Wiedergabe gespeicherter Signale - Google Patents

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH· 6 Frankfurt/Main 7o, Theodor-Stern-Kai 1

En/zg 27. Mai 1969

Anordnung für ein System zur Wiedergabe gespeicherter Signale (Zusatz zur Patentanmeldung P 19 03 822.3 vom 23.LI969)

Das Hauptpatent .·<,.<>..0.000 (Patentanmeldung P 19 03 822.1 vom 23« Januar I969) bezieht sich auf ein System zur Wiedergabe gespeicherter Signale mit einem Träger, dessen Oberfläche dem zeitlichen Verlauf der Signalgröße entsprechende Verformungen aufweist, welche mittels Lichtstrahlung oder dieser verwandter Strahlung und eines Strahlungsempfängers ausgewertet werden.

Entsprechend dem Hauptpatent sind dazu eine Spaltblende und die die Verformungen tragende Oberfläche im Strahlengang in solchem Abstand voneinander angeordnet, daß sich in der Spaltebene in Abhängigkeit von der in Sichtung der Relativgeschwindigkeit des Trägers gegenüber dem Lesestrahlenbündel bestehenden Krümmung der die Verformungen aufweisenden Oberfläche eine den Xrümmungsverlauf wenigstens qualitativ wiedergebende Dichteänderung der von der genannten Oberfläche ausgehenden Strahlung ergibt, wobei als Signalgröße eine mit dem Signal frequenz- oder phasenmodulierte Trägerschwingung aufgezeichnet ist.

Bei einer im Hauptpatent für ein solches System angegebenen Wiedergabeanordnung ergaben sich noch einige bisher nicht ganz zufriedenstellend überwundene Schwierigkeiten. Diese bestanden darin, daß in der Grundanordnung die linrichtung iur Spurhaltung des mit deei Lesestrahlenbündel zusammenarbeitenden optischen Systeme* und die Höhenführung dieses Systeme* aoch verbesserung*·

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bedürftig waren· Mit dem Begriff der Spurhaltung ist gemeint, daß jeweils nur das aus einer einzigen Rille stammende Signal ausgewertet wird und ein Übersprechen aus den Nachbarrillen verhindert wird. Dazu ist es erforderlich, daß das Lesestrahlsystem der in der zugehörigen Rille niedergelegten Signalspur auch dann folgt, wenn diese Rille gelegentlich seitliche Bewegungen gegenüber dem Lesestrahlsystem ausführt, wie das bei einem sogenannten Radialschlag des Aufzeichnungsträgers in Platten- oder Folienform eintreten kann. - Die Höhenführung des fc Trägers in Platten- oder Folienform gegenüber einer Spaltblende oder eine« eine solche Blende enthaltenden optischen System soll derartig sein, daß bei sogenanntem Höhenschlag des Trägers sich der Vechselanteil des ausgewerteten Lichtstromes möglichst wenig ändert und auf jeden Fall bei den größten -vorkommenden Höhendifferenzen immer ein ausreichend großer Vechselanteil des Lichtstromes empfangen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bei der Verwirklichung des Systems nach dem Hauptpatent aufgetretenen Schwierigkeiten zu überwinden und eine Anordnung für ein solches System anzugeben, bei welcher sowohl eine einwandfreie Spurhaltung des ^ Abtastsystemes in bezug auf die zugehörige Rille als auch ein· befriedigende Höhenführung bei Vertikalbewegungen des Trägere sichergestellt sind.

Bei einer Anordnung für «in System zur Viedergäbe gespeicherter Signale mit einem Träger, dessen Oberfläch· dem zeitlich·» Ver- ' lauf der Signalgröfie entsprechend· Verformungen aufweist, welch· mittels Lichtstrahlung oder dieser rerwandter Strahlung «nd ·±η·4 Strahlungsempfängers a«sg«wertet werden, in w«lefc«m geuäft ?af«nt : ...·.·..·.·. (Patentanmeldung P 19 03 82».J ▼·» 23.1.1969) «in« Spaltblende und 41· die Verformungen trag·»*· Obarflä·*· JU* Strahlengang in solchem A%st*»4 v«&«i»*w*«r «mg«or«jn«t «fet*, fü§' sielt in 4«r Spalt«b·«· Ib Abhängigkeit ir·» 4«r ia

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BAO

Relativgeschwindigkeit des Trägers gegenüber dem Lesestrahlenbündel bestehenden Krümmung der die Verformungen aufweisenden Oberfläche eine den Krümmungsverlauf wenigstens qualitativ wiedergebende Oichteänderung der von der genannten Oberfläche ausgehenden Strahlung ergibt, und als Signalgröße eine mit dem Signal frequenz- oder phasenmodulierte Trägerschwingung aufgezeichnet ist, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit einem Gleitschuh in eine die Verformungen enthaltende Rille des Trägers eingreifender Führungskörper ein an der Auswertung der durch die Verformungen einer einzigen zugehörigen Rille erzeugten Lichtdichteänderung wesentlich beteiligtes, für die verwendete Strahlung optisch wirksames Organ enthält.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung kann das optisch wirksame Organ eine Spaltblende sein. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das optisch wirksame Organ in einer die Ebene auswertbarer, durch die Verformungen unmittelbar erzeugter primärer Lichtdichteänderungen in einer anderen, entsprechende sekundäre Lichtdichteänderungen aufweisenden Ebene abbildenden Linsenanordnung bestehen«

Bei beiden Aueführungsformen ist der Führungskörper vorzugsweise mit zwei zur Auflage auf den zwischen einander benachbarten Rillen 'vorhandenen Stegen bestimmten Gleitflächen und mit einem mit Seitenspiel in das Rillenprofil eingreifenden Gleitschuh versehen, dessen Sohle den die Verformungen tragenden Rillenboden nicht berührt ο Der Führungskörper enthält vorzugsweise in seinem Mittelteil eine Spaltblende, die entweder als Luftspalt oder als ein klar-durchlässiger optischer Körper von gleichen Ausmassen wie der Luftspalt ausgebildet sein kann, oder es ist - ebenfalls vorzugsweise im Mittelteil - eine Linsenanordnung vorgesehen, welche eine Sammellinse enthält oder eine Sammellinse ist, wobei zum

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Zwecke einer vergrössernden Abbildung der die von den Verformungen unmittelbar erzeugten Lichtdichteanderungen enthaltenden Ebene (Gegenstandsebene) in einer anderen Ebene (Bildebene) die Bildweite größer als die Gegenstandsweite gewählt ist»

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser ist:

Fig. 1: eine schematische Darstellung zur Erklärung der für die Ausmaße des Spaltes verwendeten Bezeichnungen,

Figo 2: eine schematische Darstellung zur Erklärung der Wirkungsweise einer Anordnung nach der Erfindung,

Fig. 3s eine vergrösserte Darstellung eines Ausführungsbeispieles mit einem Stück des Aufzeichnungsträgers, mit den Verformungen in der Rille und einem in der Rille laufenden Führungskörper und einem im Führungskörper enthaltenen strahlungsdurchlässigen, eine Spaltblende bildenden festen ™ Körper als optisch wirksames Organ,

Fig. k: eine vergrösserte Darstellung des Strahlengange« zwischen einer Strahlungsquelle und den Strahlungsempfänger, wobei innerhalb der Spaltblende Totalreflektion der seitlich einfallenden Strahlen erfolgt,

Figo 5* eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung eines Ausführungsbeispiel·» mit einem Stück des Aufzeichnungsträgers, mit einer Rill· und «inem darin

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laufenden Führungskörper, wobei der letztere mit einer Sammellinse vereinigt ist,

Fig« 6: eine vergrösserte Darstellung des

Strahlenganges für den Fall der Anwendung eines Führungskörpers mit Sammellins e ο

Fig. 1 ist die schematische Darstellung eines Spaltes, der sich zwischen den angrenzenden Teilen des Führungskörpers 7 befindete Der Spalt hat die Raumform eines Parallelepipeds, dessen große Begrenzungsflächen zugleich die angrenzenden Bndflächen der Teile des Führungskörpers bilden. Die Länge des Spaltes in Richtung der Relativbewegung d des Führungskörpers 7 gegenüber dem Aufzeichnungsträger ist mit 1 bezeichnet. Diese Spaltlänge sollte nach bekannten Bemessungsgrundsätzen nicht größer als die Hälfte der kürzesten noch abzutastenden Wellenlänge der Signalspur sein, wobei auf die Abbildungsgröße der Signalspur in der Ebene der Spalteintrittsoffnung Bezug genommen ist_o Bei unmittelbarer Abtastung einer in verfeinerter Dichtspeichertechnik geschriebenen Signalspur kommt eine Spaltlänge 1 von 1,5 bis 2AAm in Betracht.

Als Spaltbreite a ist die in der gleichen Richtung wie die Breite der abzutastenden Spur liegende Dimension des Spaltes bezeichnet. Im allgemeinen soll die Spaltbreite a - wieder bezogen auf die Abbildung in der Ebene der Spalteintrittsöffnung - etwa gleich der Spurbreite seine

Die Lichtdurchläeeigkait eines Spaltes hängt nickt nur von seinen Querschnittaabaessungen, also von dem Rechteck mit den Seitenlangen 1 und », sondern sehr erheblich auch von seiner Tiefe c ab, besonder« dann, wenn die Strahlung nicht durchweg senkrecht auf die Spalteintritt»öffnung fällt» Senkrechtsr Lichteinfall

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ist aber näherungsweise nur für die achsnahen Strahlen der Quasi-Zylinderlinsen möglich, welche die die Signalaufzeichnung enthaltenden Verformungen nach dem Hauptpatent bilden. Bin wesentlicher Teil des in den Spalt eintretenden Lichtstromes stammt aber von den nicht senkrecht auftreffenden Strahlen. Der Spalt muß daher für eine gute Ausnutzung des Lichtstromes so beschaffen sein, daß das in einem bestimmten Winkelbereich in ihn eintretende Licht auch wieder aus ihm austritto Das ist näherungsweise der Fall, wenn die Spalttiefe c nicht größer ist, als die Spaltlänge 1, oder wenn bei verhältnismässig großer Spalttiefe c die Spaltbegrenzungsflächen e so gut reflektieren, daß auch bei einer vielfachen Reflektion zwischen den beiden Flächen nur eine geringe Dämpfung des Lichtes eintritt. Für den Fall gut reflektierender Begrenzungsflächen kann der Abtastspalt direkt in dem Führungskörper angebracht sein, der die Rillenführung übernimmt_o Bei eine großen Spalttiefe c ergibt sich der Vorteil, daß das System auch bei einem Abschliff des Führungskörpers noch funktionsfähig bleibt. Die Lichteintrittsebene des Spaltes soll sich auch unter Aufrechterhaltung eines ausreichend großen Wechselanteiles des durch den Spalt hindurchtretenden Lichtstromes in Richtung der Achse des Lesestrahlenbündels innerhalb eines gewissen Toleranzbereiches verlagern dürfen. Für in Dichtspeichertechnik aufgezeichnete Videosignale beträgt dieser Toleranzbereich beispielsweise bis zu Io Ia m«

Zur Erzielung möglichst geringer Reflektionsveiluste an den Grenzflächen e des Spaltes gibt es mehrere Möglichkeiten_o Von diesen sei zunächst die metallische Verspiegelung der Begrsji= zungsflächen erwähnt. Da das Reflexionsvermögen metallischer Spiegel höchstens 0,96 bis 0,98 beträgt, tritt schon bei zwanzigfachen Reflektion ein Verlust von mehr ale 5© % «in.

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Eine solche Verspiegelung ist demnach nur dann sinnvoll, trenn die Spalttiefe c nicht größer als das Zwanzigfache der Spalt« länge 1 ist, also für den Fall der in Dichtspeichertechnik aufgezeichneten Videosignale kleiner als 3o bis ^o^m bleibt. Diese Bedingung erschwert die Herstellung eines solchen Spaltes. - Eine weitere und vorteilhaftere Möglichkeit besteht in der Ausnutzung der Erscheinung der Totalreflektion an den Begrenzungsflächenο In diesem Fall ist der durch die Reflektion eintretende Lichtverlust sehr niedrig, so daß auch nach mehreren tausend Reflektionen nur ein geringer Intensitätsverlust eintritt. Vorbedingung für das Eintreten von Totalreflektion ist es, daß das Material des Spaltkörpers optisch dichter ist als das umgebende Medium_o Eine solche Ausführungsform wird später unter Bezugnahmeauf die Fig. 3 und k der Zeichnung beschrieben werden.

Es sei aber zunächst auf Figc 2 eingegangen, in welcher eine schematische Darstellung zur Erklärung der Wirkungsweise einer Anordnung nach der Erfindung gegeben ist. Der Aufzeichnungsträger 1 ist darin eine Scheibe mit kreisförmigem Umriss, welche aus einem bei höherer als der Gebrauchstemperatur bildsamen Kunststoff bestehen kann. Dieser Aufzeichnungsträger ist um die Achse drehbar. Er trägt die Rillen 3» in denen bei seiner Herstellung im bildsamen Zustand Verformungen erzeugt worden sind, welche in der im Hauptpatent angegebenen Weise die Signalaufzeichnung enthaltene Auf der einen Seite des bei der Signalwiedergabe sich um die Achse 2 drehenden Trägers befindet sich die Strahlungsquelle 4, von der über das Linsensystem 5 ein Bündel paralleler Strahlen auf die eine Seite des Trägers, im dargestellten Fall die Unterseite, gerichtet wird· Di· Strahlen 13 fallen senkrecht auf die ebene Unterseite des Trägers 1, so daß an dieser Stelle keine Ablenkung der Strahlen eintritt. Die Strahlen durchdringen auch den für die verwendete Strahlungsart klar-durchlässigen Träger und treten auf seiner Oberseite wieder aus. Dabei werden die Teile

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des Strahlenbündels, welche die die Signalaufzeichnung enthaltenden Verformungen in Gestalt von quer zur Laufrichtung liegenden Zylinderlinsen durchsetzen, je nach der durchsetzten Krümmung dieser Linsen in einer oberhalb der Signalaufzeichnungsspur liegenden Ebene verdichtet, oder sie werden zerstreut, so daß in dieser Ebene dem Signalverlauf entsprechende Strahlungsdichteänderungen auftreten. Diese Änderungen sind nun für eine ausgewählte Spur durch ein optisches System in Änderungen der Lichtintensität umgewandelt. Von dem fe austretenden Lichtstrom l4, dessen Intensität nun entsprechend dem Signalverlauf moduliert ist, wird der Strahlungsempfänger 6 erregt, der die Strahlungsänderungen in entsprechende Änderungen einer elektrischen Ausgangsgröße umwandelte

Um das bereits erwähnte, an der Auswertung der Lichtdichteände— rungen wesentlich beteiligte optisch wirksame Organ stets in der richtigen Lage gegenüber den in den Rillen 3 enthaltenen Verformungen zu führen, ist ein mit einem Gleitschuh 15 in eine die Verformungen enthaltende Rille des Trägers 1 eingreifender Führungskörper 7 vorgesehen, der das an der Auswertung der durch die Verformungen der zugehörigen Rille 3 erzeugten Lichtdichteänderungen wesentlich beteiligte optische Organ enthält« Außer-™ dem ist zur Abschirmung des Strahlungsempfängers 6 gegen Streulicht ein Abdeckkörper 8 vorgesehen, der im Gang des Lesestrahlenbündels eine Öffnung für den Durchgang des Nutzlichtstromes besitzt.

Der Führungskörper ist mit zwei zur Auflage auf den zwischenein— ander benachbarten Rillen 3 vorhandenen Stegen 11 bestimmten Gleitflächen l6 und mit einem mit Seitenspiel in das Rillenprofil eingreifenden Gleitschuh 15 versehen, dessen Sohle den die Verformungen tragenden Rillenteil, vorzugsweise den Rillenboden nicht berührt. Dadurch ist gewährleistet, daß auch bei

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Höhen- und Seitenschlag des Trägers 1 die entsprechenden Bewegungen der abzutastenden Rille von dem Führungskörper mit großer Annäherung mitgemacht werden, so daß sich die seitliche Lage der Spaltblende 9 zur Spur und auch ihre Entfernung von der die Signalaufzeichnung enthaltenden Rillenoberfläche während des Betriebes kaum ändern.

Fig. 3 zeigt eine stark vergrösserte Darstellung eines Teiles des Aufzeichnungsträgers 1 mit einer Rille 3» die auf ihrem Boden die die Signalaufzeichnung enthaltenden Verformungen 12 trägt ο Diese Verformungen bilden in der im Hauptpatent angegebenen Weise sammelnde und zerstreuende Zylinderlinsen, die in einer Ebene in geringer Entfernung oberhalb ihrer Scheitel Dichteänderungen im Strahlungsbündel zur Folge haben* Die Richtung der Relativgeschwindigkeit des Führungskörpers 7 gegenüber der Rillenoberfläche des Trägers 1 ist durch den Pfeil d angedeutet.

Durch die Bewegung des Führungskörpers 7 gegenüber dem Träger wird die Spaltblende mit ihrer EingangsÖffnung über die Ebene der Dichteänderungen hinweggeführt, so daß in den Spalteingang ein Lichtstrom wechselnder Stärke eintritt. Dieser Lichtstrom durchsetzt die Spaltblende und gelangt als modulierter Lichtstrom mit den Strahlen lk aus der AusgangsÖffnung des Spaltes heraus, von wo er zum hier nicht dargestellten Strahlungsempfänger 6 geführt wird.

Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 besprochen wurde, weist der Führungekörper 7 im Ausführungsbeiepiel die Gleitflächen auf, die auf den Oberseiten der Stege 11 gleiten. Ferner greift der Gleitschuh 15 mit seitlichem Spiel in das Rillenprofil ein. Die··· Spiel muß an dieser Stelle vorhanden sein, weil bei geneigten Rillenflanken sonst eine statische Überbestimmung der

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Führung vorläge_o In der Zeichnung ist eine Lage des Gleitschuhes dargestellt, bei der sich dieser an die linke Rillenflanke anlegt, während rechts das Spiel zu sehen ist.

Die Spaltblende ist als für die verwendete Strahlung klardurchlässiger, in zwei einander parallelen, zur Relativgeschwindigkeit des Führungskörpers gegenüber der ihm benachbarten Oberfläche der Rille 3 senkrecht stehenden Begrenzungsebenen e an Teile des Führungskörpers angrenzender Raumteil innerhalb der Umrissflächen des Führungskörpers 7 ausgebildet. Die Spaltblende nimmt dabei einen mittleren Raumteil innerhalb der Umrissflächen des Führungskörpers ein, so daß sich bei Kippbewegungen des Führungskörpers relativ geringe Verlagerungen der Spaltblende gegenüber der Spur ergeben.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Aueführungsform ist der Spalt durch einen festen Körper - in der nachfolgenden Beschreibung "Spaltkörper" genannt - gebildet, der in den Begrenzungsebenen e mit den angrenzenden Teilen des Führungskörpers 7 fest verbunden ist. Dabei wird für den Spaltkörper 9* ein Material mit so gewähltem Brechungsexponeten verwendet, daß sich in dem ausnutzbaren Bereich der optischen Einfallswinkel am Spalteingang an den Begrenzungsebenen e Totalreflektion ergibt. In diesem Fall kann die Spalttiefe c der Figo 1 wesentlich größer gewählt werden, als wenn ohne Totalreflektion an den Begrenzungsebenen gearbeitet werden müsste«

Die optische Bedingung für die Totalreflektion besteht darin, daß das Material des Spaltkörpers 9* optisch dichter ist als das umgebende Medium. Eine Glasfolie mit einem hohen Brechungsindex, ζ.B₀ η. m 1,7, kann mit Hilfe eines Klebers 17 oder mittels einer Glasschmelze, der bzw. di· einen geringeren Brechungsindex, z.B. n„ > 1,5} besitzt, in den Mittelteil des

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lichtundurchlässigen Führungskörpers 7 eingefügt werden. Der Spaltkörper wirkt dann wie ein Lichtleiter für alles Licht, das im Falle der genannten Brechungsindices unter einem Winkel von 37° bis 90° auf die Spalteintrittsfläche auftrifft. Aber auch für einen Unterschied der Brechungsindices von 0,1 ist der zulässige Winkelbereich für die eintretenden Lichtstrahlen noch genügend groß«

Um den Spaltkörper bzw« den Führungskörper gegen das Eintreten von Licht aus benachbarten, vom Strahlungsbündel 13 durchsetzten Spuren zu schützen, ist der Führungskörper mit den seitlichen Belegungen IO versehen, die auf ihrer dem Führungskörper bzw. dem Spaltkörper 9* zugewandten Seite gut reflektieren, aber gegenüber von außen eindringenden Strahlen undurchlässig sind.

Fig.4 zeigt eine Darstellung des Strahlenganges für eine Anordnung nach Fig. 3<> Einander entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen» Vom Führungskörper 7 sind in Fig. 4 nur die an den Spaltkörper 9* bzw. den Kleber 17 angrenzenden Teile dargestellt, während vom Träger 1 nur ein Schnitt durch die Rillensohle gezeigt ist. Man erkennt, daß der von der Strahlungsquelle kommende Teil des Lesestrahlenbündels 13 den Träger 1 durchsetzt und mit der aufgezeichneten 'Signalwelle, dargestellt durch die Verformungen 12, periodische Strahlungsdichteänderungen in einer Ebene χ - χ auftreten, welche in der Nähe der Eintrittsöffnung des Spaltkörpers 9 liegt. Die Sichtung der Relativbewegung zwischen Spalt und Trägeroberfläche ist wieder durch den Pfeil d angedeutet. Die Eintrittsöffnung des Spaltkörpers 9* erfasst nun die Lichtströme wechselnder Dichte in der Ebene χ - x; dargestellt ist der Fall eines vom Spalt erfassten Dichtemaximums. Der Axialstrahl des dann erfassten Teiles geht durch die Mitte des Spaltes und des nachgeschalteten Objektives l8 unmittelbar, d.h. ohne Reflektion

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an den Begrenzung«ebenen e, zum Strahlungsempfänger 19· Randetrahlen werden an den Begrenzungsebenen e des Spaltkörpers 9* mehrfach total reflektiert und gelangen unter Austrittswinkeln, welche den entsprechenden Eintrittswinkeln gleich sind, aus dem Spaltausgang heraus und zu dem Objektiv l8, von dem sie auf den Strahlungsempfänger 19 gelenkt werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Zuführung des aus dem optisch wirksamen Organ des Führungskörpers austretenden

fe Lichtstromes zum Strahlungsempfänger 6 der Fig. 2 bzw. 19 der Figo k auf verschiedene Weise geschieht. In Fig. 2 ist der Strahlungsempfänger 6 unmittelbar hinter der Austrittseite des in dem Führungskörper 7 enthaltenen Organes angeordnet. Dies bedingt eine geringe Entfernung zwischen Strahlungsempfänger und Führungskörper, die konstruktiv nicht immer auf einfache Weise verwirklicht werden kann. In Figo h ist eine zweite Möglichkeit dargestellt, bei der mit Hilfe des Objektivs l8 eine Zwischenabbildung des Spaltausganges am Eingang des Strahlungsempfängers 19 bewirkt wird. Die Apertur dieses Objektivs ist so bemessen, daß bei Verwendung einer Spaltblende mit gut reflektierenden Begrenzungsebenen die unter spitzen Winkeln gegen die optische Achse des Lesestrahlenbündels austretenden Randstrahlen

W über den ganzen zugelassenen Schwankungsbereich der Lage des Führungskörpers 7 zur Spur in axialer und radialer Richtung erfasst werden. Dies ist eine Bedingung für die Mindestapertur des Objektives. Die Apertur sollte aber auch nicht größer als erforderlich gewählt werden, damit seitlich einfallendes störendes Streulicht nicht registriert wird, Da nur die Größe des Gesamtlichtstromes vom Strahlungsempfänger registriert wird, ist keine scharfe Abbildung der Spaltaustrittsseite nötig. Dadurch wirkt sich ein Höhenschlag des Trägers 1 auf das Nutzsignal nicht aus, auch wenn er zu einer Veränderung der Gegenstandsweite führt. Bedingung bleibt nur, daß über den gesamten Schwankungsbereich der ganze Lichtstrom vom Strahlungsempfänger empfangen wird.

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Eine weitere Möglichkeit, den Lichtstrom vom Ausgang des Spaltkörpers 9* zum Eingang des Strahlungsempfängers 19 zu führen, bestünde darin, einen vorteilhafterweise flexiblen Lichtleiter zu verwendeno Sol.che Lichtleiter sind zur Genüge bekannt, so daß hier eine weitere Beschreibung nicht erforderlich ist» Der Eingang dieses Lichtleiters könnte unmittelbar mit dem Spaltausgang verbunden sein, während der Ausgang des Lichtleiters zugleich den Eingang des Strahlungsempfängers 19 bildet.

In der Anordnung, deren Einzelheiten anhand der Figo 3 und 4 beschrieben wurden, werden der Führungskörper 7 mit dem Spaltkörper 9* sowie gegebenenfalls eine Zwischenoptik in Gestalt des Objektivs l8 und der Strahlungsempfänger 19 beim Wiedergabebetrieb vorteilhafterweise längs des Radius des plattenförmigen Trägers 1 Zwangsgeführt. Ein Radial- und Axialschlag des Trägers kann von an Federn aufgehängten Halterungen für die genannten Teile aufgenommen werden, so daß diese Teile die dem Schlag entsprechenden Bewegungen mitmachen können. Für das Objektiv l8 und den Strahlungsempfänger 19 ist das aber nicht unbedingt erforderlich, wenn nur der Objektivdurchmesser und die Fläche des Empfängers 19 so groß*sind, daß trotz des Schlages stets der gesamte aus dem Spalt austretende Lichtstrom empfangen wird.

In den Figo 5 und 6 wird eine Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung behandelt, bei der das optisch wirksame, mit dem Führungekörper verbundene Organ eine die Ebene auswertbarer durch die Verformungen unmittelbar erzeugter primärer Lichtdichteänderungen in einer anderen, entsprechende sekundäre Lichtdichteänderungen aufweisenden Ebene abbildende Linsenanordnung ist. Die Fig· 5 **igt in einer der Fig« 3 ähnlichen Darstellung, bei der einander entsprechende Teile »it denselben Bezugszeichen

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versehen sind, einen Führungskörper 7 t der ^auf seiner Oberseite eine Sammellinse 2o trägt. Die den Nachbarrillen benachbarten Seiten des Führungskörpers 7 tragen - wie in Fig.3 - einen strahlungsundurchlässigen Belag 10. Wenigstens der Teil des Führungskörpers 7i der im Wege des auszuwertenden Strahlungsanteiles liegt, oder auch der ganze Führungskörper ist aus einem für die Strahlung klar-durchlässigen Material hergestellt. Da der Führungskörper wenigstens bei den Gleitflächen 16 gute Gleiteigenschaften bei geringem Abrieb aufweisen soll, kann er aus einem geeigneten optischen Glas, aus einem Saphirkristall oder einem Diamantkristall hergestellt sein. Der Führungskörper 7 kann aus einem zusammenhängenden Stück einen solchen Materiales gebildet sein, so daß der ganze Körper als Zylinderlinse wirkte Es ist aber auch möglich, den Führungskörper 7 zunächst mit einer ebenen Deckfläche herzustellen und dann eine Zylinderlinse aufzukleben» Anstelle einer Zylinderlinse ist auch eine sphärische Linse brauchbar. Die Zylinderlinse ist aber für die zu lösende Aufgabe geeignet und besitzt den Vorteil, daß sie sich, beispielsweise aus einem Glasfaden, leichter herstellen läßt. Die Achse dieser Zylinderlinse 20 liegt senkrecht zur Richtung der Relativbewegung d zwischen dem Führungskörper 7 und der Oberfläche des Rillenträgers 1. Damit ist die Achse der Zylinderlinse 20 parallel den Achsen der Quasi-Zylinderlinsen, welche die Verformungen 12 des Rillenbodens bilden. Mit Hilfe der Zylinderlinse 20 wird die Ebene großer Lichtdichteschwankungen, welche in Fig. 6 mit χ - ac bezeichnet ist, bei gleichzeitiger Vergrösserung, z.B. um den Faktor 10, auf eine Ebene abgebildet, in der die Spaltblend® liegt oder di· der Spaltblende dicht benachbart ist. Die Spaltlämge 1 sollte dann ungefähr gleich der Hälfte der kürzesten aufgozaichneten Wellenlänge, multipliziert mit dem optischen Vergröeeerungafaktor der Zylinderline·, «ein. Die Spaltbreite kann wesentlich größer sein als die Breite des Bildes der Spur in der Spalt«fe*ne,

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Die Spaltblende und der Strahlungsempfänger werden entlang eines Radius des plattenförmigen Trägers entsprechend der Rillensteigung zweckmässigerweiae zwangsgeführt. Der als Zylinderlinse ausgeführte Führungskörper 7 kann an der zwangsgeführten Anordnung federnd befestigt sein, so daß er Radial— und Axialschlag des Trägers mitmachen kann. Die Breite des Empfangsspaltes 9 sollte so groß sein, daß das Bild der Spur auch bei einem Radialschlag stets vom Spalt erfasst wird. Ein Übersprechen aus den Nachbärrillen wird durch den schon erwähnten Belag 10 des Führungskörpers in Fig. 5 verhindert«

In Fig. 6 ist stark vergrössert der Strahlengang für eine Anordnung nach Figo 5 aufgezeichnet. Diese Darstellung ähnelt derjenigen nach Fig. 4. Für einander entsprechende Teile sind dieselben Bezugszeichen verwendet. Man erkennt, daß die parallelen Strahlen 13 des Lesestrahlenbündels wie in Fig. k durch die Verformungen 12 des Trägers 1 entweder gebündelt oder zerstreut werden, so daß sich Innerhalb der Ebene χ - χ (die hier innerhalb des durchsichtigen Führungskörpers 7 liegt) periodische Dichteänderungen der Strahlung ergeben« Von dieser Ebene χ - χ der Dichteänderungen erzeugt die Zylinderlinse 20 durch entsprechende Lenkung der Austrittstrahlen l4 in der Spaltebene y - y des Spaltes 9 ein vergrößertes Bilde Daher kann die Länge 1 des Spaltes 9 in dieser Ebene um den Vergrösserungsfaktor größer sein, als wenn dieser Spalt sich in der Ebene χ - χ befände. Der Strahlungsempfänger 6 kann mit der Spaltblende 9 und dem Führungskörper 7 zu einer mechanischen Einheit zusammenge fasst werden e

Aus Fig. 6 erkennt man, daß die Gegenstandsweite g für die

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Sammellinse 20 wesentlich kleiner gewählt ist, als die Bildweite b, in der das Bild sekundärer Lichtdichteänderungen (Ebene y - y) entsteht.

Bei einem Axialschlag verschiebt sich zwar die Ebene optimaler Lichtdichteschwankungen, die in Fig. 6 annäherungsweise durch die Ebene χ - χ dargestellt ist, ebenfalls in axialer Richtung. Der Abstand zwischen ihr und der Zylinderlinse 20 bleibt wegen des Aufliegens des Führungskörpers aber erhaltene Es verändert sich allerdings der Abstand zwischen der Linse 20 und der Spaltblende 9· Der Schärfebereich für die Bildebene y - y ist aber bei einer vergrössernden Abbildung größer als der für die Gegenstandsebene x-x, und zwar um einen Faktor, der dem Quadrat der Vergrösserung gleich ist. In dem Hauptpatent wurde angegeben, daß eine ausreichende Lichtdichteschwankung in einem Höhenbereich von etwa 5 bis loiAm vorhanden ist, wenn man sich dabei auf die Größenverhältnisse einer Dichtspeichertechnik für Videosignale bezieht. Dieser Zahlenwert gilt also für Wellenlängen von rund kjLAva und Amplituden von rund 0,5/£ίπι_ο Bei einem Vergrösserungsfaktor zehn ergibt sich somit ein entsprechender Bereich für die Bildebene y - y von 0,5 bis 1 mm. Bleibt der Trägerschlag innerhalb dieses Bereiches, so tritt stets ein ausreichend großer Wechselanteil des Lichtstromes durch die Spaltblende 9« Diese Bedingung kann also ohne große Schwierigkeiten eingehalten werden«,

Die Anwendung einer Vergrösserung ist somit in zweierlei Hinsicht vorteilhaft: erstens wird der Spalt leichter herstellbar* weil seine Dimensionen vergrössert werden können, und zweitens wird auch der Schärfebereich innerhalb der Ebene y - y vergrößert.

Durch den relativ großen Schärfebereich für die Gegenatandsebene von 5 bis lOyAtm ist sichergestellt, daß kleine Honensohw*nkungen

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der ZyXinderlinse gegenüber der Trägeroberfläche, wie sie durch aufgelagerte Staubkörner verursacht werden, kaum
störend in Erscheinung treten. Die abbildende Linse macht bei der angegebenen Anordnung jeden Höhen- und Seitenschlag des Trägers raite Ein Abschliff des Führungskörpers 7 ^a*i
den Gleitflächen l6 kann durch eine entsprechende Höhenverstellung der Empfangsspaltebene (Spaltblende 9) ausgeglichen werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   l) Anordnung für ein System zur Viedergabe gespeicherter Signale mit einem Träger, dessen Oberfläche dem zeitlichen Verlauf der Signalgröße entsprechende Verformungen aufweist, welche mittels Lichtstrahlung oder dieser verwandter Strahlung und eines Strahlungsempfängers ausgewertet werden, in welchem gemäß Patent o₀.... (Patentanmeldung P 19 03 822„3

   vom 23oI.1969) eine Spaltblende und die die Verformungen tragende Oberfläche im Strahlengang in solchem Abstand voneinander angeordnet sind, daß sich in der Spaltebene in Abhängigkeit von der in Richtung der Helativgeschwindigkeit des Trägers gegenüber dem Lesestrahlenbündel bestehenden Krümmung der die Verformungen aufweisenden Oberfläche eine den Krümmungsverlauf wenigstens qualitativ wiedergebende Dichteänderung der von der genannten Oberfläche ausgehenden Strahlung ergibt, und als Signalgröße eine mit dem Signal frequenz- oder phasenmodulierte Trägerschwingung aufgezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Gleitschuh (15) in eine die Verformungen (12) enthaltende Rille des Trägers (l) eingreifender- Führungskörper (7) ein an der Auswertung der durch die Verformungen einer einzigen zugehörigen Rille (3) erzeugten Lichtdichteänderungen wesentlich beteiligtes, für die verwendete Strahlung optisch wirksames Organ enthält.

   2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch wirksame Organ eine Spaltblende (9) ist.

   3) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch wirksame Organ eine die Ebene (x - x) auswertbarer, durch die Verformungen unmittelbar erzeugter primärer Lichtdichteänderungen in einer anderen, entsprechende sekundäre Lichtdichteänderungen aufweisenden Eben· (y - y) abbildende Linsenanordnung (20) ist.

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   k) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (7) mit zwei zur Auflage auf den zwischen einander benachbarten Rillen (3) vorhandenen Stegen (11) bestimmten Gleitflächen (l6) und mit einem mit Seitenspiel in das Rillenprofil eingreifenden Gleitschuh (15) versehen ist, dessen Sohle den die Verformungen (12) tragenden Rillenboden nicht berührte

   5) Anordnung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (9) ^als ein für die genannte Strahlung klar-durchlässiger, in zwei einander parallelen, zur Relativgeschwindigkeit des Führungskörpers gegenüber der ihm benachbarten Oberfläche der Rille (3) senkrecht stehenden Begrenzungsebenen (e) an Teile des Führungskörpers angrenzender Raumteil innerhalb der Umrißflächen des Führungskörpers (7) ausgebildet ist.

   6) Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (9) einen mittleren Raumteil innerhalb der Umrißflächen des Führungskörpers (7) einnimmt.

   7) Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (9) durch einen festen Spaltkörper (9') gebildet wird, der in den Begrenzungsebenen (e) mit den angrenzenden Teilen des Führungskörpers (7) fest verbunden ist.

   8) Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Spaltkörpers (9¹) dieser aus einem Material mit so gewähltem Brechungsexponenten besteht, daß sich in dem ausnutzbaren Bereich der optischen Einfallswinkel am Spalteingang an den Begrenzungsebenen (e) Totalreflexion ergibt.

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   9) Ar. -or dia η c.| naeii eineiH αώ-r- iuisp^ gekennzeichnet_} claii dii Iii:asss sivtl)iiXt ader sine :3Β;ιΐ3ία1Γ-±:ΐΐ£3
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   11) Äiicr-dimiig nasli Ατιβρζ"-ηΐ·.1ΐ 1O₃ ^adtersa gsnariSissielanst ₀ dlaJB de klar-dxirchlässige Teil das ?ϋ^ζ^ίΐΐ?«53ΪχδΐΓ25θ2'Ξ (7) der« Träger abgöwendetca S-sita aiso SaaiaslÜsase zugaweise eine mit iiirar Acisi· sar Riofotiasig gung das Füliriragskörpers gs.gsrjiibsr der dis tragenden Hillenoberfläslis B'sTUs.T-^^h'b s'cohonÜG Zylinderlinse₉

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   12) Anordnung nach Anspruch 3 stier- eimosa cl©r Asopiriicfoe 9 h±s dadurch gekennzeichnet, daß di® Spaltläsige Cl) wQBigstQHS ungefähr gleich der Hälfte übt SsiiraestQia isi dorn enthaltenen AufzeiüliHiriigswGHsalMEigQg naial-feiplxzieyfc Eai"fe Vergrößerungsfaktor zwischen der Sfeesie (se und der Ebene (y - y) der sekundären Lisfcitdi ist.

   13) Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß di© Spaltbreite (a) -wesentlich größer ist als die Breit® der Lichtspur in der Ebene Cy - y) sekundärer Lichtdichteänds« rungeno

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