DE2029909B2 - Laufwerk fuer eine platte mit gespeicherten bildsignalen - Google Patents

Laufwerk fuer eine platte mit gespeicherten bildsignalen

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DE2029909B2 DE19702029909 DE2029909A DE2029909B2 DE 2029909 B2 DE2029909 B2 DE 2029909B2 DE 19702029909 DE19702029909 DE 19702029909 DE 2029909 A DE2029909 A DE 2029909A DE 2029909 B2 DE2029909 B2 DE 2029909B2
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Description

Aufgabe der Erfindung ist es,- die sichere Führung eines Abtasters für Bildplatten, hoher Speieherdichte zu gewährleisten, ohne die Nachteile einer starren Fühlung in Kauf nehmen zu müssen, die auch darin zu sehen sind, daß bei Vorhandensein eines Plattenschlages der Abtaster wenigstens einmal je Plattenumdrehung aus der Rille herausgeführt würde.
Die Aufgabe wird bei einem Laufwerk einer Abspieleinrichtung für eine Platte mit gespeicherten Bildsignalen (Bildplatte) erfindungsgemäß gelöst durch eine den Abtaster für die Bildsignale während des Abspielens radial über die Platte bewegende und mit der Plattendrehung koordinierte Zwangsführung mit elastischer Halterung des Abtasters.
Durch ein z. B. mit der Antriebswelle des Plattentellers gekuppeltes Übersetzungsgetriebe (Zahnrad-Schnecken- oder Reibungsgetriebe),, das den Vorschub für die Halteeinrichtung des Abtasters liefert, wird sichergestellt, daß der Abtaster proportional zur Plattentellerdrehung radial nach innen- geschoben wird. Die Übersetzung ist hierbei so gewählt, daß der radiale Vorschub dem bei der Aufzeichnung der Impulse benutzten Schneidgerät, mit dem z. B. 80 bzw, 120 Rillen pro Millimeter geschnitten werden, entspricht. Tel·- lungsfehler, radialer ■ Plattenausschlag und sonstige Ungenauigkeiten. werden dadurch ausgeglichen, daß der Abtaster an dem zwangsgeführten Halter elastisch gelagert, z. B. über ein federndes und/oder federnd gelagertes Röhrchen, befestigt ist.
Die starre Kopplung der Führung des Halters mit dem Plattentellerantrieb sorgt dafür, daß der Vorschub des Abtasters dem in der spiraligen Rille zurückgelegten Weg entspricht, unabhängig davon,, ob die Platte langsam oder schnell umläuft. Die Zwangs^ führung kann daher ebenso für Antriebe mit variabler Drehzahl (z. Bv für solche mit konstanter Abtastgeschwindigkeit) wie auch für solche mit konstanter Drehzahl angewandt werden.
An Hand der Figuren soll an einem Ausführungsbeispiel der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden, und zwar zeigt
F i g. 1 das Prinzip der Zwangsführung,
F i g. 2 die elastische Lagerung des Abtasters an seinem zwangsgeführten Halter,
F i g. 3 die mathematischen Zusammenhänge,
F i g. 4 und 5 Anschläge zur Änderung der Federkonstanten der elastischen Abtasterbefestigung..
In der F i g. 1 ist mit 1 die Bildplatte, mit 2 der die Platte mitnehmende Plattenteller, mit 3 die Plattenteller-Antriebswelle, die senkrecht stehend gelagert ist, und mit 4 der Antriebsmotor bezeichnet. Der Abtaster 5 ist an dem zwangsgeführten Halter 6 (Schlitten) elastisch gelagert. Der Halter 6 wird auf der Gleitschiene 7 durch den Seilzug 8 so über die Bildplatte 1 transportiert, daß der Abtaster radial läuft. Der Seilzug 8 erhält seinen Antrieb über die von einer Schnecke getriebene Seilscheibe 9 und das einen veränderlichen Vorschub ermöglichende Wechselgetriebe 10 von dem auf der Plattenteller-Antriebswelle 3 angeordneten Antriebselement 11 (Zahnrad oder Schneckenrad). Das gesamte Vorschubgetriebe ist mit 12 bezeichnet. Zwischen Seilscheibe 9 und Antriebselement 11 ist noch eine Kupplung 13 vorgesehen, die es ermöglicht, den Antrieb für den Vorschub abzukuppeln, um bestimmte, später noch erläuterte Wirkungen herbeizuführen.
F i g. 2 zeigt die elastische Lagerung des Abtasters, der aus einem piezokeramischen Wandler 15 und einer daran befestigten Gleitkufe 16 aus sehr hartem Werkstoff, z. B. Diamant, besteht. Die Bildplatte ist mit 1 bezeichnet. Zwischen dem Röhrchen 18 und dem Wandler 15 ist eine elastische Zwischenschicht 19 vorgesehen. Das Röhrchen 18 ist über ein nachgiebiges Gelenk 20, z. B. aus Kunststoff, an dem zwangsgeführten Halter 6 befestigt. Der an dem Röhrehen· 18 anliegende, im Halter 6 gelagerte Puffer 22 liefert eine zusätzliche Federungskraft und bewirkt die erforderliehe Dämpfung.
Eine besondere Wirkung tritt ein, wenn die starre Kopplung zwischen-Plattentellerantrieb und Vorschub-Zwangsführung durch zusätzliche Maßnahmen aufgehoben wird. Die Halterung des Abtasters bleibt dann infolge des Fehlens des Antriebe's für die Zwangsführung stehen. Der Abtaster wird jedoch infolge der Rillenführung, gegen den Widerstand der elastischen Aufhängung noch einige Rillen lang mitgenommen. Die weiterlaufende spiralige Rille nimmt den Abtaster so lange tnit, bis er durch die Federkraft seiner Aufhängung wieder zurückgeholt wird, also über einige Rillen zurückspringt. Das Spiel: Auslenken durch die Rillenführung — Zurückspringen infolge der Federkraft der Aufhängung wiederholt sich, wodurch auch die in dem durchlaufenen Stück der Rille aufgezeichv nete Information wiederholt wird.
Wenn die Platten so geschnitten sind, daß die Rille immer ein Halbbild (oder ein ganzzahliges Vielfaches davon) je Umdrehung enthält, unterscheiden; sich die Informationen benachbarter Rillen nur wenig. Das Synchronisationsschema (Zeilen- und Bildimpulse) ändert sich nicht. Werden nur wenige Rillen wiederholt, so scheint das Bild von dem Augenblick an stillzustehen, in dem der Vorschub des Abtasters ausgeschaltet wird. Erstreckt sich das Wiederholen über viele Rillen, so werden; Bewegungsvorgänge dauernd wiederholt. Für Bewegungsstudien aller Art, für Unterrichtszwecke u,· dgl. ist eine solche Wiedergabemöglichkeit von großer Bedeutung.
Weitere für die Bildwiedergabe vorteilhafte Wirkungen lassen sich erzielen, wenn der Vorschub nicht nur, wie oben beschrieben, stillgesetzt, sondern gegenüber dem. normalen Ablauf beschleunigt oder verzögert wird. Durch eine einfache Änderung des Über-Setzungsverhältnisses zwischen Plattentellerurndrehung und Äbtastervorschub' während des- Betriebes läßt sich eia Zeitraffer- oder Zeitdehnereffekt erreichen. In die* sea Fällen ist der begleitende Ton. abzuschalten,.
Die Anzahl der jeweils wiederholten- Rillen hängt im wesentlichen ab von den Federkonstanten der elastischen Lagerung und der Abtasterhalterung, von der. Auflagekraft des Abtasters, vom Winkel, den die Rillenflanken mit der Plattenebene bilden und von der Rillensteigung. Diese Verhältnisse sollen an Hand der F i g. 3 näher erläutert werden. In dieser Figur ist mit 16 die Gleitkufe des Abtasters bezeichnet. Sie wird mit der Kraft c an die Rillenflanke F gedrückt, die mit der Normalen N auf die Plattenebene P den Winkel φ einschließt. Die Kraft c setzt sich aus der rücktreibenden Kraft α der federnden Abtasterhalterung und der Auflagekraft b zusammen. Sie bildet mit der Plattennormalen den Winkel φ und dem entsprechend mit der Rillenflanke F den Winkel (φ + ψ).
Wenn mit der wachsenden Kraft« der Winkel (φ + ν·) größer als 90° wird, springt der Abtaster zurück. Solange (φ + ψ) < 90° ist, bleibt der Abtaster in der Rille und wird von der Rillenspirale weitergezogen. Hierbei vergrößert sich α und damit auch ψ.
Wird infolge Vergrößerung der Kraft a (ψ + ψ)>90°,
so läuft der Abtaster auf der Rillenfianke hoch und springt zurück.
Nach F i g. 3 ist
U Cl
tg ψ' — —, mithin ψ = arctg —.
b b
Also ist die Bedingung für das Zurückspringen:
(φ + ψ)ψ = + arctg — > 90°
b
arctg — > 90° — φ b
T
a> b
Im nachfolgenden Zahlenbeispiel sei die Auflagekraft
6 = 0,2p,
ψ = 75°,
Rückstellkraft der Abtasteraufhängung sei 0,3 p/mm. Nach der oben angegebenen Gleichung ist
a 5 b-ctgcp,
wenn der Abtaster zurückspringt.
a 5 0,2 -0,27 = 0,054 p.
Im Grenzfall a = 0,054 ρ ist die Ablenkung χ:
0,054
χ = ■
0,3
· = 0,18 mm.
Bei 120 Rillen pro Millimeter werden demnach 22 Rillen übersprungen.
Wird bei einem gegebenen System von Abtaster und Platte die Auflagekraft b erhöht, so muß der Abtaster weiter ausgelenkt werden, bevor er zurückspringt. Die Veränderung der Auflagekraft ist daher ein Mittel, die Länge des wiederholten Abschnitts zu verändern. Die Wahl der Federkonstanten der Abtasteraufhängung ist ein weiteres Mittel, die Wiederholungsdauer auf einen bestimmten Wert zu bringen. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß die Federkonstanten einstellbar verändert werden können. Ausführungsbeispiele hierfür zeigen die F i g. 4 und 5.
In der F i g. 4 ist mit 18 das federnde Röhrchen für den Abtaster, mit 6 der zwangsgeführte Halter und mit 32 ein verstellbarer Anschlag zur Einstellung der wirksamen Federkonstanten bezeichnet. Der Anschlag kann, wie dies der Doppelpfeil kennzeichnet, in Längsrichtung nach beiden Seiten verschoben werden. Bei kleinen Bewegungen des Abtasters ist er nicht wirksam. Wird der Vorschub des Halters 6 ausgeschaltet und der Abtaster von der Rille mitgenommen, so schlägt er an dem abgewinkelten Ende an. Die Rückstellkraft des Röhrchens 18 wird dadurch wesentlich erhöht. Sie wird jetzt nämlich im wesentlichen durch die geringe freie vordere Länge des Röhrchens 18 bestimmt. Der Abtaster springt früher zurück.
Bei der Anordnung nach F ig. 5 sind zwei in Längsrichtung nach beiden Seiten verstellbare Anschläge 33- und 34 vorgesehen. Dies ist von besonderer Bedeutung für Laufwerke, bei denen durch ein veränderliches Getriebe die Geschwindigkeit des Abtastervorschubs verändert werden kann. Durch die verstellbaren Anschläge 33 und 34 können die Wiederholungszeiten bei Zeitraffung und Zeitdehnung unabhängig voneinander eingestellt werden.
Die in F i g. 4 und 5 beschriebenen Anschläge können selbst federnde Elemente sein, wodurch eine andere, kombinierte Federcharakteristik erzielt wird. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit, die Rückstellkräfte in horizontaler und vertikaler Richtung verschieden zu machen, was dadurch geschieht, daß die Widerstandsmomente in vertikaler und horizontaler Richtung verschieden sind. Erwünscht ist, daß die horizontale Rückstellkraft durch den Anschlag erhöht wird, während die vertikale möglichst unverändert bleiben soll.
Der Anschlag kann beispielsweise aus Flachmaterial hergestellt werden, wobei die Richtung kleiner Querschnittsausdehnung vertikal und die der größeren Ausdehnung horizontal liegen muß.
Das umschaltbare Getriebe zur Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit kann sehr einfach ausgebildet sein. Es kann ein stufenweise oder stetig veränderliches Getriebe sein. Durch eine Kupplung, die wegen der Abtasterrückfederung sowieso vorhanden sein muß, kann das Getriebe ab- und damit der Abtastervorschub ausgeschaltet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

ι ■ -. 2 ■;.-■■ Patentansprüche· federnden Elemente in vertikaler und horizontaler Richtung verschieden sind.
1. Laufwerk einer Abspieleinrichtung für eine 16. Laufwerk nach Anspruch 15, dadurch ge-Platte mit gespeicherten Bildsignalen (Bildplatte), kennzeichnet, daß die als federnde Elemente ausgekennzeichnet durch eine den Ab- 5 gebildeten Anschläge (32 bzw. 33, 34) aus Flachtaster (5) für die Bildsignale während des Abspie- material bestehen und mit der größeren Querlens radial über die Platte (1) bewegende und mit Schnittsausdehnung in horizontaler Richtung ander Plattendrehung koordinierte Zwangsführung geordnet sind.
mit elastischer Halterung des Abtasters (5). .17. Laufwerk nach einem der vorangehenden
2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- io Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abtasterzeichnet, daß der Abtaster (5) mit zugehörigem halterung, durch welche der Abtaster bei abge-Wandler (15) an einem zwangsgeführten Halter (6) schalteten! Vorschub durch die Rillenführung elastisch befestigt ist. einige Rillen mitgenommen wird, bevor er infolge
3. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- der Elastizität der Halterung zurückspringt,
zeichnet, daß der Antrieb der Vorschubeinrichtung 15 18. Laufwerk nach einem der vorangehenden (Halter 6, Gleitschiene 7, Seilzug 8) für den Ab- Ansprüche, gekennzeichnet durch derartige Austaster (5) mit der Plattenteller-Antriebswelle (3) lenkbarkeit des Abtasters (5), daß sie das Überüber ein Vorschubgetriebe (12) gekuppelt ist. springen von 22 Rillen durch den Abtaster (S)
4. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gestattet,
zeichnet, daß der Vorschub des Abtasters (3) ab- 20
schaltbar ist (Kupplung 13).
5. Laufwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (Halter 6,
Gleitschiene 7, Seilzug 8) über ein stetig oder Es ist bereits bekannt, ein bewegtes Bild, insbesonstufenweise veränderbares Getriebe (10) mit der 25 dere ein Fernsehbild, auf einer Platte zu speichern. Die Plattenteller-Antriebswelle (3) des Plattentellers (2) Erfindung betrifft nun ein Laufwerk zum Abspielen verbunden ist, so daß eine Zeitraffung oder Zeit- solcher Bildplatten, mit dem auch zusätzliche Maßdehnung ermöglicht ist. nahmen, die für die Bildwiedergabe von Bedeutung
6. Laufwerk nach Anspruch 5, dadurch gekenn- sind, durchgeführt werden können.
zeichnet, daß bei der Zeitraffung oder der Zeit- 30 Die zum Abspielen von Platten mit Tonaufzeich-
dehnung der begleitende Ton abschaltbar ist. nungen (Schallplatten) üblichen Laufwerke sind nicht
7. Laufwerk nach Anspruch 1 oder 6, dadurch ohne weiteres für das Abspielen von Platten mit dicht gekennzeichnet, daß die Auflagekraft für den Ab- gespeicherten Signalen, z. B. Bildaufzeichnungen (Bildtaster (5) veränderbar ist. platten), geeignet.
8. Laufwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 35 Die Unterschiede zwischen den üblichen Schallgekennzeichnet, daß als Halterung des Abtasters (5) platten und den Bildplatten bestehen unter anderem ein in dem zwangsgeführten Halter (6) befestigtes darin, daß für Bildaufzeichnungen wesentlich kürzere federndes Röhrchen (18) dient. Wellenlängen (1 μηι bis 3 μΐη) und eine höhere Ab-
9. Laufwerk nach Anspruch 8, dadurch gekenn- tastgeschwindigkeit (bis zu 16 m/sec) benutzt werden zeichnet, daß das Röhrchen (18) mittels eines 40 müssen. Ferner ist es — im Gegensatz zur Schallfedernden Gelenkes (20) in dem Halter (6) ge- aufzeichnung — zweckmäßig mit Frequenzmodulalagert ist. tion, d. h. mit nahezu konstanter Amplitude, aufzu-
10. Laufwerk nach Anspruch 8 oder 9, dadurch zeichnen. Wegen der flachen Ausbildung der Rillen gekennzeichnet, daß das in dem Halter (6) gelagerte und der im Vergleich zur aufgezeichneten Wellenlänge Ende des Röhrchens (18) von einem federnden und 45 in Laufrichtung großen Ausdehnung des Abtasters dämpfenden Puffer (22) umgeben ist. muß dafür gesorgt werden, daß der Abtaster in gutem
11. Laufwerk nach Anspruch 2 oder 8 oder fol- Kontakt mit der Rille und immer genau tangential genden, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder- dazu geführt wird.
konstante der federnden Halterung des Ab- Zwar ist es bekannt, bei der Aufzeichnung von tasters (5), z.B. des Röhrchens (18), veränderbar 5° Schall und von Bildern auf Platten den Aufzeichnungsist, wandler mit dem Schneidstichel durch eine Leitspindel
12. Laufwerk nach Anspruch 11, dadurch ge- zu führen, deren Drehung vom Plattenteller abgeleitet kennzeichnet, daß zur Veränderung der Feder- wird. Beim Abspielen der Schall- oder Bildplatten ist konstanten ein am Halter (6) befestigter, parallel die Führung des Abtasters durch eine Leitspindel aber zu dem Röhrchen (18) angeordneter, in Längs- 55 überflüssig und hinderlich, weil sich die Führung richtung verschiebbarer Anschlag (32 bzw. 33, 34) schwer mit der nunmehr vorgegebenen Lage der Rille dient, der mit einem abgebogenen Ende versehen auf der Platte koordinieren läßt, so daß es zweckist, gegen den sich das Röhrchen (18) vom Errei- mäßiger ist, die Führung des Abtasters der Rille auf chen einer bestimmten Auslenkung ab anlegt. der Platte zu überlassen. Deshalb wurde bei bekannten
13. Laufwerk nach Anspruch 12, dadurch ge- 60 Geräten beim Abspielen einer Platte eine starre Fühkennzeichnet, daß mehrere verstellbare Anschläge rung vermieden und der Abtaster zwar in einem frei (33, 34) vorgesehen sind, die gegebenenfalls ver- schwenkbaren Tonarm gehalten, aber nur durch die schieden einstellbar sind (F i g. 5). Rille geführt.
14. Laufwerk nach Anspruch 12 oder 13, da- Bei neuzeitlichen Bildplatten mit hoher Speicherdurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (32 bzw. 65 dichte, sehr schmalen und wenig tiefen Rillen, für die 33, 34) als federnde Elemente ausgebildet sind. Abtastung mit Abtastern, die nur einen geringen Auf-
15. Laufwerk nach Anspruch 14, dadurch ge- lagedruck haben, ist eine sichere Führung des Abkennzeichnet, daß die Widerstandsmomente der tasters allein durch die Rille nicht mehr gewährleistet.
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