DE2265278C3

DE2265278C3 - Tonearm guide device for a record player

Info

Publication number: DE2265278C3
Application number: DE19722265278
Authority: DE
Inventors: Richard Wykeham Beaufoy Maldon Essex Birch (Ver. Koenigreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-25
Filing date: 1972-03-21
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2265278B2; DE2265278A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Tonarmführungseinrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben ist.The invention relates to a tonearm guide device as described in the preamble of claim 1 is specified.

Bei Stereotonabnehmern kann die Abtastnadel kleine Bewegungen in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen ausführen. Diese Bewegungen erfolgen in einer bestimmten Ebene, Jie hier »Auswanderungsebene« genannt werden soll und sich im allgemeinen unter einem Winkel von etwa 75° gegenüber der Plattenebene erstreckt. Die Schnittlinie der Auswanderungsebene mit der Plattenebene wird nachfolgend »Auswanderungslinie« genannt. Tonabnehmer werden im allgemeinen symmetrisch ausgebildet, wobei die Symmetrieebene senkrecht zur Auswanderungsebene und zur Plattenebene liegt. Diese Ebene wird nachfolgend »Symmetrieebene« genannt. Die Schnittlinie dieser Symmetrieebene mit der Plattenebene wird »Symmetrielinie« genanntWith stereo pickups, the stylus can make small movements in two mutually perpendicular movements Execute directions. These movements take place in a certain level, Jie here "emigration level" should be mentioned and is generally at an angle of about 75 ° with respect to the plane of the plate extends. The line of intersection of the emigration plane with the plane of the plate is hereinafter referred to as the »emigration line« called. Pickups are generally designed symmetrically, with the plane of symmetry perpendicular to the plane of emigration and to the plane of the plate. This level is shown below Called the "plane of symmetry". The line of intersection of this plane of symmetry with the plane of the plate is called the "line of symmetry" called

Für beste Tonwiedergaben muß der Tonabnehmer so geführt werden, daß die Auswanderungslinie durch die Plattenumlaufachse läuft im allgemeinen ist diese Lage jedoch nicht zu erreichen. Der ständig vorhandene Winkel zwischen der Auswanderungslinie und dem durch die Nadel gehenden Schallplattenradius wird »Abtastfehlerwinkel« genanntFor the best sound reproduction, the pickup must be guided in such a way that the emigration line goes through the Disk axis runs in general, but this position cannot be achieved. The one that is always present Angle between the line of emigration and the radius of the record going through the needle Called "scanning error angle"

Bei konventionellen Tonabnehmerarmen ist der Arm in einer sich parallel zur Schallplatte erstreckenden Ebene drehbar gelagert Der Drehpunkt ist gegenüber der Grundplatte des Plattenspielers festgelegt und dabei so reibungsarm wie möglich gestaltet Durch die Form des Tonarmes versucht man, den Abtastfehler so klein wie möglich zu halten, und es wird demzufolge dafür gesorgt, daß die Syinmetrieebene in erheblichem Abstand von der Lagerachse verläuft. Bei einem konventionellen Tonarm mit einer Länge von 20 cm zwischen Nadel und Lagerzapfen beträgt dieser Abstand etwa 9 cm. Aus diesem Grunde verursacht die Schleppreibung zwischen Nadel und Schallplatte die tangential zur Schallplattenrille gerichtet ist, ein erhebliches Drehmoment um den Lagerzapfen. Diesem Drehmoment steht eine Kraft an der Nadel entgegen, wenn zu diesem Zeitpunkt der Abtastfehler Null ist, die in Richtung der Auswanderungslinie verläuft. Wenn der Abtastfehier klein, aber nicht Null ist, wirkt die Kraft nur mit ein^r geringen Neigung gegenüber der Auswanderungslinie. In conventional cartridge arms, the arm is in a parallel to the record extending The pivot point is fixed opposite the base plate of the turntable and at the same time Designed with as little friction as possible The shape of the tonearm tries to keep the scanning error as small as possible as possible, and it is therefore ensured that the level of symmetry is in considerable Distance from the bearing axis runs. With a conventional tonearm with a length of 20 cm between the needle and the bearing pin this distance is about 9 cm. Because of this, the Drag friction between the needle and the record which is directed tangentially to the record groove considerable torque around the bearing journal. This torque is opposed by a force on the needle, if at this point in time the scanning error is zero, which is in the direction of the emigration line. If the If the scanning error is small but not zero, the force acts only with a slight inclination in relation to the line of emigration.

Eine an der Nadel entlang der Auswanderungslinie in der Plattenebene wirkende Kraft sei als Seitendruck bezeichnet. Die spezielle Form des Seitendruckes, die aus der beschriebenen Gestalt konventioneller Tonarme zur Verminderung des Abtastfehlers resultiert, sei als »geometrischer« Seitendruck bezeichnet. Jeder Seitendruck ist für die Tonwiedergabe störend, da die Mittellage, um die die Nadel in Abhängigkeit von der Rillenmodulation schwingt, entgegen der beabsichtigten Arbeitsweise gegenüber der Ruhelage der Nadel verschoben ist.A force acting on the needle along the line of emigration in the plane of the plate is assumed to be side pressure designated. The special form of the side print, the result of the described shape of conventional tonearms to reduce the scanning error is referred to as "geometric" side printing. Everyone Side pressure is disruptive for the sound reproduction, as the central position around which the needle depends on the Groove modulation oscillates, contrary to the intended mode of operation, in relation to the rest position of the needle is shifted.

Wenn der Tonarm so gestaltet wird, daß die Symmetrieebene die Lagerachse enthält, kann die tangentiale Schleppkraft keinen Seitendruck verursachen, da, falls der Lagerzapfen reibungsfrei ist, die Ausgleichskraft nur in der Richtung von der Nadel zum Lagerzapfen wirken kann. Ein solchermaßen gestalteter Tonarm wird als »gerader« Arm bezeichnet. Es ergibt sich aus dem vorstehenden, daß bei einem geraden Arm und einem reibungslosen Lagerzapfen der geometrische Seitendruck Null ist, und zwar gleichgültig, ob der Abtastfehler Null ist oder nicht.If the tonearm is designed so that the plane of symmetry contains the bearing axis, the tangential drag force does not cause side pressure, since, if the bearing journal is frictionless, the Compensating force can only act in the direction from the needle to the bearing journal. One designed in this way The tonearm is referred to as a "straight" arm. It can be seen from the foregoing that when the arm is straight and a frictionless journal, the geometric side pressure is zero, regardless of whether the Sampling error is zero or not.

In der britischen Patentschrift 8 20 016 ist vorgeschlagen worden, während einer Überquerung der Schallplatte durch den Tonabnehmer den geraden Arm so zu bewegen, daß mit einem Abtastfehler Null der von der Tonabnehmernadel beschriebene Weg ein Kreisbogen ist. Für diese Geometrie geht die Verlängerung des geraden Armes in der Richtung vom Tonabnehmer zur Drehachse während der Uberquerung durch einen bezüglich der Grundplatte der Einrichtung festen Punkt. Durch Anbringen eines Kontaktstreifens am geraden Arm als dessen Verlängerung sowie eines festen Kontaktes im genannten Punkt kann ein Signal gewonnen werden, das als Steuersignal zur Bewirkung einer Drehbewegung des Hilfsarmes, der den geraden Arm trägt, benutzt werden kann, so daß die Verlängerung des geraden Armes immer durch den genanntenIn British Patent 8 20 016 it is suggested been while crossing the record through the pickup the straight arm so too move that with a zero scanning error, the path described by the stylus is an arc of a circle is. For this geometry, the extension of the straight arm goes in the direction from the pickup to Axis of rotation during the crossing through a point which is fixed with respect to the base plate of the device. By attaching a contact strip to the straight arm as an extension and a fixed one Contact in the point mentioned, a signal can be obtained as a control signal to effect a rotational movement of the auxiliary arm that supports the straight arm can be used, so that the extension of the straight arm always through the named one

festen Punkt geht. Diese Einrichtung weist den Nachteil auf, daß die Abtastung an einem in einem beträchtlichen Abstand vom Zentrum der Schallplatte liegenden Ort erfolgt, so daß die Grundplatte der Einrichtung wesentlich größer sein muß, als es aufgrund der Abmessungen und der Bewegungen des geraden Armes und des Hilfsarmes erforderlich wäre.fixed point goes. This device has the disadvantage that the scan is performed at a considerable distance from the center of the record takes place, so that the base plate of the device must be much larger than it is due to the Dimensions and movements of the straight arm and the auxiliary arm would be required.

Aufgabe der Erfindung ist, in einer Tonabnehmerführungseinrichtung eine wesentliche Verminderung der Seitenkraft und des Abtastfehlers erzielen zu können, ohne eine Vergrößerung der Grundplatte für diese Einrichtung in Kauf nehmen zu müssen.The object of the invention is in a pickup guide device to be able to achieve a substantial reduction in the lateral force and the scanning error, without having to accept an enlargement of the base plate for this facility.

Die vorgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Tonarmführungseinrichtung, wie sie im Kennzeichnungsteil des Hauptanspruches definiert istThe aforementioned object is achieved by a tonearm guide device as described in the identification part of the main claim is defined

Durch Beibehalten des Zusammenarbeiten zwischen dem Taster und dem Rand des Segmentes kann der der Drehachse des geraden Armes gegenüberliegende und von der Abtastnadel und der Drehachse d°s Hilfsarmes gebildete Winkel derart gewählt sein, daß er eine Größe von 270° minus der Summe von zwei Winkeln behält, von denen der eine seinen Scheitelpunkt in der Drehachse des Hilfsarmes hat und von Radien begrenzt wird, die zur Drehachse der Schallplatte und zur Drehachse des geraden Tonarmes verlaufen, während der zweite Winkel seinen Scheitelpunkt in der Schallplattendrehachse hat und seine Radien zur Abtastnadel und zur Drehachse des Hilfsarmes führen. Diese Relation ergibt sich, weil die drei angegebenen Winkel in e^:nem Gelenkvicreck liegen, in dem der vierte Winkel der Winkel ist, der seinen Scheitel an der Nadel hat und dessen Radien zu den Drehachsen der Schallplatte und des geraden Armes führen. Dieser vierte Winkel für einen Abtastfehler Null muß ein rei hter Winkel sein.By maintaining the cooperation between the button and the edge of the segment, the angle opposite the axis of rotation of the straight arm and formed by the stylus and the axis of rotation of the auxiliary arm can be selected to be 270 ° minus the sum of two angles one of which has its apex in the axis of rotation of the auxiliary arm and is delimited by radii that run to the axis of rotation of the record and to the axis of rotation of the straight tonearm, while the second angle has its apex in the axis of rotation of the record and its radii to the scanning needle and to the Guide the axis of rotation of the auxiliary arm. This relationship arises because the three angles shown in ^e: NEM Gelenkvicreck lie, in which the fourth angle is the angle that has its apex at the needle and cause its radius to the rotation axes of the disc and the straight arm. This fourth angle for a zero scanning error must be a rei hter angle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung werden anhand der Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.In the following detailed description, preferred embodiments are described with reference to the drawings the invention explained in more detail.

In den Zeichnungen zeigtIn the drawings shows

F i g. 1 die Grundgeometrie der Tonarmführungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung,F i g. 1 shows the basic geometry of the tonearm guide device according to the present invention,

Fig.2 eine schematische Draufsicht auf einen konventionellen Tonabnehmerarm mit einem Krümmungswinkel Φ,2 is a schematic plan view of a conventional pickup arm with an angle of curvature Φ,

F i g. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Geometrie der erfindungsgf mäßen Einrichtung,F i g. 3 a diagram to explain the geometry of the device according to the invention,

F i g. 4A ein weiteres Diagramm zur Erläuterung der Geometrie,F i g. 4A another diagram to explain the geometry,

F i g. 4B eine Draufsicht auf Teile einer Ausführungsform vorliegender Erfindung, die sich unter der Grundplatte des Gerätes befinden,F i g. 4B is a top plan view of portions of an embodiment of the present invention, which is shown under FIG The base plate of the device,

F i g. 4C einen Schnitt gemäß der Schnittlinie X-X der F i g. 4B.F i g. 4C shows a section along the section line XX in FIG. 4B.

Bei einer bekannten Einrichtung wird der Winkel, der seinen Scheitelpunkt im Tonarmlager hat und von zur Nadel und zur Schwenkachse des Hilfsarmes verlaufenden Radien begrenzt wird, mit elektrischen Kontakten im Kreis eines den Hilfsarm schwenkenden Elektromotors konstant gehalten. Es s-:^: -'.mächst angenommen, daß dieser Winkel tatsächiiui genau konstant gehalten wird, so daß die zwei Arme so zusammenwirken, wie es bei einem konventionellen Tonarm der Fall ist.In a known device, the angle, which has its apex in the tonearm bearing and is limited by radii extending to the needle and to the pivot axis of the auxiliary arm, is kept constant with electrical contacts in the circle of an electric motor pivoting the auxiliary arm. It ^s-:: -. 'Mächst believed that this angle is kept tatsächiiui accurately constant, so that the two arms cooperate, as is the case with a conventional tone arm.

Im Beispiel der Fig. 1 befindet sich ein Tonarm SP zwischen der Abtastnadel 5 und dem Tonarmlager P; ein Hilfsarm PCbefindet .«ich zwischen einer Schwenkachse C und dem Lager P des Armes SP. Wenn die Winkel CPS und CSP konstante Winkel Θ und Φ sind, ergibt sich die Konfiguration eines konventionellen Tonarmes SC(siehe F i g. 2), bei dem sich die Nadel bei S und das Tonarmlager bei C befindet, bei einem Krümmungswinkel Φ und einer Armlänge L zwischen S und C, die der Länge L in F i g. 1 gleich ist. Die mit dem konventionellen Tonarm SC in irgendeiner Weise erreichbare Begrenzung des Abtastfehters ist verständlicherweise in gleicher Weise erzielbar mit der Armkombination SPund PC. In the example of FIG. 1, there is a tonearm SP between the scanning needle 5 and the tonearm bearing P; an auxiliary arm PC is located between a pivot axis C and the bearing P of the arm SP. If the angles CPS and CSP are constant angles Θ and Φ , the configuration of a conventional tonearm SC (see FIG. 2), with the needle at S and the tonearm bearing at C , results at a curvature angle Φ and a Arm length L between S and C, that of length L in F i g. 1 is the same. The limitation of the scanning error that can be achieved in any way with the conventional tonearm SC is understandably achievable in the same way with the arm combination SP and PC.

Aus F i g. 3 ist erkennbar, daß bei abtastfehlerfreiem Abspielen einer Schallplatte, deren Mitte bei O liegt, die Arme CP und PS der F i g. 1 ein kinematisches Äquivalent sind zu einem festen Körper CO, einer bei C gelagerten Stange CPund einer bei .Pgelagerten Stange PSy, wobei der Winkel PSQ ein rechter Winkel ist und der Teil SQ durch O hindurchläuft So ergibt sich für den Abstandswert SO nur ein einziger Wert für die Größe des Winkels CPS, wobei die Summe der Winkel SOC, OCPund CPSdrei rechten Winkeln entspricht.From Fig. 3 it can be seen that when a record is played back without scanning errors, the center of which is at O, the arms CP and PS of FIG. 1 a kinematic equivalent can be a solid body CO, one stored at C rod cpand one at .Pgelagerten rod PSy, wherein the angle PSQ is a right angle, and the part SQ by O passes Thus, for the distance value SO only a single value for the size of the angle CPS, where the sum of the angles SOC, OCP and CPS corresponds to three right angles.

Bevorzugte Ausführungsformen enthalten ein Segment, an dem die gewünschte Größe des Winkels CPS für jeden spziellen Wert des Abstandes SO körperlich festgestellt werden kann, um mit Hilfe eines Tasters während des Abspielens den IST-Wert mit dem gewünschten SOLL-Wert des Winkels CPS zu vergleichen. Es ist die automatische Korrekturgrundlage erkennbar, die dafür sorgt, daß der Winkel CPS stets den gewünschten SOLL-Wert erhält, damit dann die Schallplatte mit einem Abtastfehler 0 abgespielt wird. So wird die vollständige oder nahezu vollständige Ausschaltung des geometrischen Seitendruckes mit der vollständigen oder nahezu vollständigen Beseitigung des Abtastfehlers kombiniert.Preferred embodiments contain a segment on which the desired size of the angle CPS can be physically determined for each special value of the distance SO in order to compare the actual value with the desired target value of the angle CPS with the aid of a button during playback. The automatic correction basis can be seen, which ensures that the angle CPS always receives the desired SET value so that the record is then played with a scanning error of 0. Thus, the complete or almost complete elimination of the geometric side printing is combined with the complete or almost complete elimination of the scanning error.

F i g. 4A zeigt schematisch die zugehörige Geometrie. Hier ist ein Tonarm SP mit Nadel im Punkt S und Tonarmlager im Punkt Pmit einer Tonarmwelle Cam Hilfsarm CP gelagert. Am Arm SP ist ein Segment L starr befestigt. In der Ebene des Segmentes sind in fester Relation zur Grundplatte zwei Punkte Y, Z vorgesehen, die so ausgewählt wurden, daß sie bestimmten nachfolgend zu beschreibenden Anforderungen entsprechen. Wenn die Nadel 5 ohne Abtastfehler eine bei O gelagerte Schallplatte durchläuft, sind die geometrischen Orte der Punkte V, Z gegenüber dem Segment kontinuierliche Kurven, die für vorgegebene Längen SP, PC und CO eindeutig sind. In der genannten Figur erläutern die Kurven V und W diese geometrischen Orte. Su P\ und Sj, Pi geben die Lagen von 5 und P bei Beginn und Ende eines Abspielvorganges an, während Yl, Z\ und Yi, Z2 die zugehörigen Lagen von Y und Z wiedergeben.F i g. 4A schematically shows the associated geometry. Here a tonearm SP with a needle at point S and a tonearm bearing at point P is mounted with a tonearm shaft Cam auxiliary arm CP. A segment L is rigidly attached to the arm SP. In the plane of the segment, two points Y, Z are provided in fixed relation to the base plate, which have been selected so that they meet certain requirements to be described below. If the needle 5 passes through a record stored at O without any scanning errors, the geometric locations of the points V, Z with respect to the segment are continuous curves which are unique for predetermined lengths SP, PC and CO. In the figure mentioned, the curves V and W explain these geometrical locations. Su P \ and Sj, Pi indicate the positions of 5 and P at the beginning and end of a playback process, while Yl, Z \ and Yi, Z2 show the corresponding positions of Y and Z.

Es ist ersichtlich, daß der Punkt Z während der Überquerung einer Schallplatte durch den Arm SP auf der der Mitte der Schallplatte zugewandten Seite des Hilfsarmes CPliegt.It can be seen that the point Z lies on the side of the auxiliary arm CP facing the center of the record while the arm SP traverses a record.

Wenn nun bei einer Ausführungsform ein Segment zwei Arbeitsstellungen Vl und W\ hat, für die am Segmentrand entsprechend den Kurven V, IVgestaltet sind, die die gleiche Relation zu den Punkten Y, Z haben, wie die Kurven V, Wder Fig.4A, und wenn in jedem der Punkte Y, Zeine Lampe und eine Fotozelle auf einer Linie montiert sind, die sich rechtv/inklig zum Segment erstreckt und eine dieser Linien sich über dem Segment und die andere unter dem Segment befindet, erkennt man das Grundprinzip der optischen Steuerung, in der der Nüllzustand des Abtastfehlers dem Null- oder Ausgleichszustand der Korrektursteuerung entspricht.If, in one embodiment, a segment has two working positions Vl and W \ , for which the curves V, IV are designed at the edge of the segment, which have the same relation to the points Y, Z as the curves V, W of FIG. 4A, And if in each of the points Y, Z a lamp and a photocell are mounted on a line that extends to the right of the segment and one of these lines is above the segment and the other below the segment, the basic principle of optical control can be recognized , in which the zero state of the sampling error corresponds to the zero or balance state of the correction control.

Das Erfassen des Fehlers an den Punkten Y und Z kann auf verschiedene Weise geschehen. Beispielsweise kann das Segment eine Blende oder eine undurchsichtige Platte sein, deren Rand entsprechend den gewünschten Kurven Kund Wgestaltet ist, wobei das Segment so gestaltet ist, daß der Bereich zwischen den Kurven V und W in Uhrzeigerrichtung um den Punkt P vom Segment eingenommen wird, während der Bereich zwischen Wund V außerhalb liegt oder auch umgekehrt. Andererseits kann das Segment beide Kurven definieren und teilweise lichtdurchlässig und teilweise undurchlässig sein. Im letztgenannten Falle stellt der Fotodruck von einer Mutterpause auf fotoempfindliches Plattenmaterial ein geeignetes Herstellungsverfahren für die Segment-Profile dar.The detection of the error at points Y and Z can be done in different ways. For example, the segment can be a diaphragm or an opaque plate, the edge of which is designed in accordance with the desired curves Kund W , the segment being designed in such a way that the area between the curves V and W is taken up by the segment in a clockwise direction around the point P, while the area between wound V lies outside or vice versa. On the other hand, the segment can define both curves and be partially translucent and partially opaque. In the latter case, the photo printing of a mother's break on photosensitive plate material is a suitable manufacturing process for the segment profiles.

Wegen der Sensibilität der Abtasteinrichtung muß, wenn der Arm PS um einen vorgegebenen Betrag von der Stellung bei Abtastfehler Null abweicht und der Hilfsarm momentan stillsteht, der von der Länge der Segmentkante gegenüber jeder der beiden Fotozellen zu überlaufende Bereich groß sein. Aus diesem Grunde müssen die Punkte Kund Zso gewählt werden, daß P keinem der beiden Punkte zu nahe kommen kann und so, daß die Kurven V und W nicht stark von geraden Linien durch P abweichen. Bei einem zu vermeidenden Beispiel ergibt sich, daß momentan keine Abtastung erfolgt wenn P mit yoder Z zusammenfällt oder wenn zu irgendeinem Zeitpunkt der arbeitende Teil der Kurve Voder Wein Teil eines Kreises um den Punkt Pist In der zeichnerischen Darstellung sind Vund Zso gewählt, daß P keinem dieser Punkte näher als der willkürlichen gewählten Weglänge von 25 mm kommen kann, wobei die Kurven V und W brauchbare Annäherungen an gerade Linien durch Psind.Because of the sensitivity of the scanning device, if the arm PS deviates by a predetermined amount from the position with scanning error zero and the auxiliary arm is momentarily stationary, the area to be overrun by the length of the segment edge opposite each of the two photocells must be large. For this reason, the points Kund Z must be chosen so that P can not come too close to either of the two points and so that the curves V and W do not deviate significantly from straight lines through P. In an example to be avoided, the result is that there is currently no scanning if P coincides with y or Z or if at any point in time the working part of the curve V or W is part of a circle around point P. In the drawing, V and Z are selected so that P can not get any closer to any of these points than the arbitrarily chosen path length of 25 mm, with curves V and W being useful approximations to straight lines through P.

Die in Fig.4A gezeigte Geometrie ist bei der Ausführungsform der F i g. 4B und 4C angewendet Hier befindet sich der Tonabnehmer 1 mit der Nadel 5 an einem Tonarm 2, der mit Abstand angeordnete Lager lla, 116 trägt die eine rechtwinklige Verschwenkung gegenüber der Schallplatte 5 ermöglicht. Die Nadel 5 beaufschlagt die Rillen der um den Punkt OX umlaufenden Schallplatte. Die Lager lla, HZj befinden sich in einem Lagerrahmen der Tonarmwelle 3, deren Enden in den Tonarmlagern 4a, Ab liegen, um eine Drehung um die Achse P1 zu ermöglichen. Mit einem Bügel 12 ist starr an der Tonarmwelle 3 ein Segment 8 befestigt das in der parallel zur Schallplatte verlaufenden Ebene O 2 verschwenken kann. Die Ebene O 2 ist die Abtastebene. Die Säule 6, die die Tonarmlager 4a, 4b trägt ist starr mit dem Hilfsarm 7 verbunden, der um die ortsfeste Achse C1 verschwenken kann. Die Achsen C1 und P1 stehen senkrecht zur Schallplattenebene.The geometry shown in FIG. 4A is in the embodiment of FIG. 4B and 4C used Here the pickup 1 with the needle 5 is located on a tonearm 2, the bearing 11a, 116 which is arranged at a distance and which enables a right-angled pivoting with respect to the record 5. The needle 5 acts on the grooves of the record rotating around the point OX. The bearings 11a, HZj are located in a bearing frame of the tonearm shaft 3, the ends of which lie in the tonearm bearings 4a, Ab to enable rotation about the axis P 1. With a bracket 12, a segment 8 is rigidly attached to the tonearm shaft 3, which can pivot in the plane O 2 running parallel to the record. The plane O 2 is the scanning plane. The column 6, which carries the tonearm bearings 4a, 4b , is rigidly connected to the auxiliary arm 7, which can pivot about the fixed axis C 1. The axes C 1 and P 1 are perpendicular to the plane of the record.

Y1 und Z1 sind weitere rechtwinklig zur Schallplattenebene verlaufende Achsen, die den Punkten Kund Z der Fig.4A entsprechen. An jeder dieser Achsen befindet sich eine Lampe 9a, 9b. Je eine Fotozelle 10a, 10£> ist in einem ortsfesten Rahmen 13 gelagert und an entsprechenden gegenüberliegenden Seiten der Abtastebene O 2 so angeordnet daß das Segment 8 in dem zugehörigen Lichtweg liegt Y 1 and Z1 are further axes running at right angles to the plane of the record and corresponding to the points Kund Z of FIG. 4A. A lamp 9a, 9b is located on each of these axes. One photocell 10a, 10 £> is mounted in a stationary frame 13 and is arranged on corresponding opposite sides of the scanning plane O 2 in such a way that the segment 8 lies in the associated light path

Das Segment 8 hat Ränder Vi, W1, die entsprechend bestimmten Kurven gestaltet und so angeordnet sind, daß diese Ränder die zugehörigen Strahlengänge durchlaufen können, wenn der Tonabnehmer die Schallplatte überläuft Vorausgesetzt daß die Achsen Yl, Zl und Kurven Vl, Wl zueinander die gleiche Beziehung haben, wie die Punkte Y, Zund Kurven V, W der F i g. 4A, und durch Zusammenwirken von Abtast- und Steuereinrichtung mit dem noch zu beschreibenden Korrekturantrieb die Ränder des Segmentes 8 so gehalten werden, daß sie die Achsen Yi, Z1 schneiden, kann der Tonabnehmer die Schallplatte ohne Abtastfehler überqueren.The segment 8 has edges Vi, W 1, which are designed according to certain curves and arranged so that these edges can pass through the associated beam paths when the pickup overflows the record, provided that the axes Yl, Zl and curves Vl, Wl are the same to each other Have relationship as the points Y, Z and curves V, W of FIG. 4A, and by the interaction of the scanning and control device with the correction drive to be described below, the edges of the segment 8 are held so that they intersect the axes Yi, Z 1, the pickup can cross the record without scanning errors.

Wenn sich der Hilfsarm momentan in Ruhe befindet und die Nadel über die Schallplatte läuft und dadurch der Abgleichszustand gestört wird, kommt es zu einer ungleichen Beleuchtung der Fotozellen und es entsteht ein elektrisches Steuersignal für den Korrekturantrieb, der mit einem reversiblen Elektromotor eine Verdrehung des Hilfsarmes in solcher Richtung bewirkt, daß der Ausgleichszustand wieder hergestellt wird, in dem sich ein Abtastfehler Null einstellt. Bei einem voreilen-If the auxiliary arm is momentarily at rest and the needle runs over the record and thereby If the balance condition is disturbed, the photocells will be unevenly illuminated and this will result an electrical control signal for the correction drive, which rotates with a reversible electric motor of the auxiliary arm in such a direction that the equilibrium state is restored in which a zero sampling error occurs. With a leading

!5 den Abtastfehler kommt es zu einer stärkeren Bestrahlung der Fotozelle 10a und einer verminderten Bestrahlung der Fotozelle iOb. Der entgegengesetzte Fehler, nämlich ein nacheilender Abtastfehler, kann sich bei einer exzentrischen Schallplatte ergeben, d. h. bei einer Schallplatte, in der die geometrische Mitte der Rillenspirale gegenüber der Plattenumlaufachse versetzt ist, oder auch dann, wenn der Tonarm manuell nach dem Abspielen in die Ruhestellung zurück bewegt wird.! 5 the scanning error, there is a stronger irradiation of the photocell 10a and a reduced irradiation of the photocell iOb. The opposite error, namely a trailing scanning error, can arise with an eccentric record, i.e. with a record in which the geometric center of the spiral groove is offset from the axis of rotation of the record, or when the tonearm is manually returned to the rest position after playback is moved.

Die kurz zu beschreibende Steuereinrichtung wird mit äußerer Energie angetrieben und arbeitet als geschlossener Kreis. Zu dieser Steuereinrichtung gehören ein proportional auf das Steuersignal ansprechender Verstärker, dessen Ausgang nach Richtung, Größe und Drehzahl einen reversiblen Elektromotor steuert, um unter Berücksichtigung der Abtastfehleränderungsgeschwindigkeit den Abtastfehler zu korrigieren, der bei Fehlen der Steuerung beim Abspielen üblicher und exzentrischer Schallplatten anwachsen würde. Falls gewünscht, können auch noch Bauelemente vorgesehen werden, die auf die Änderungsgeschwindigkeit des Steuersignals ansprechen und auch Bauelemente für ei..e Phasenänderung.
Der Hilfsmotor, der vom Verstärker gesteuert wird, verdreht den Hilfsarm über ein übliches Untersetzungsgetriebe und eine übliche Schlupfkupplung, die eine manuelle Verdrehung des Hilfsarmes ermöglicht ohne daß dabei Motor oder Getriebe Schaden leiden. Der Antrieb zwischen Motor und Getriebe kann gegebenenfalls, beispielsweise durch Federung oder durch Schwerkraft, vorgespannt sein, um einen mechanischen Schlupf zu unterdrücken.The control device to be briefly described is driven by external energy and works as a closed circuit. This control device includes an amplifier that responds proportionally to the control signal, the output of which controls a reversible electric motor in terms of direction, size and speed in order to correct the scanning error, taking into account the rate of change in scanning error, which would increase in the absence of control when playing conventional and eccentric records. If desired, components can also be provided which respond to the rate of change of the control signal and also components for a phase change.
The auxiliary motor, which is controlled by the amplifier, rotates the auxiliary arm via a conventional reduction gear and a conventional slip clutch, which enables manual rotation of the auxiliary arm without the motor or gear being damaged. The drive between the motor and the transmission can optionally be preloaded, for example by suspension or by gravity, in order to suppress mechanical slip.

Bei einem bestimmten kritischen Abweichungswinkel des geraden Tonarmes gegenüber einer mittleren Stellung wird die eine Fotozelle gerade vollständig beleuchtet sein und die andere Fotozelle sich zur Gänze im Schatten befinden. Dieser Zustand entspricht einem maximalen elektrischen Steuersignal an die Steuereinrichtung. Bei Verwendung von opakem Material für das Segment wie es Fig.4B zeigt ist ein maximales Steuersignal bei Abweichungswinkeln gewährleistet die ganz erheblich größer als der kritische Abweichungswinkel sind. Folglich können grobe Abweichungen des geraden Tonarmes von der erwähnten mittleren Stellung, wie sie auftreten können, wenn der Tonabnehmer, ohne die Platte zu berühren, rasch von Hand bewegt wird, ein maximales Steuersignal erzeugen. Dabei können diese Abweichungen mit der maximalen Arbeitsgeschwindigkeit des Korrekturantriebes korrigiert werden. Die Größe des kritischen Abweichungswinkels kann durch Variieren des Ausschnittes für die Fotozellen variiert werden; insbesondere kann der kritische Abweichungswinkel derart gewählt werden.At a certain critical angle of deviation of the straight tonearm compared to a middle one Position, one photocell will be fully illuminated and the other photocell will be completely illuminated are in the shade. This state corresponds to a maximum electrical control signal to the control device. When using opaque material for the segment as shown in Fig. 4B is a maximum Control signal guarantees deviation angles that are considerably larger than the critical deviation angle. As a result, gross deviations in the straight tonearm from the middle position mentioned, as can occur when the pickup, be moved quickly by hand without touching the plate, generate a maximum control signal. These deviations can be corrected with the maximum operating speed of the correction drive will. The size of the critical deviation angle can be varied by varying the section for the Photocells can be varied; in particular, the critical deviation angle can be selected in this way.

daß er etwas größer als der Abweichungswinkel ist, welcher wahrscheinlich auftritt, wenn bei einer gewöhnlichen Schallplatte modulierte Teile der Rille abgespielt werden. In diesem Falle kann der größte Abweichungswinkel, der während des ganzen Überquerens einer Schallplattenrille auftritt, der Winkel sein, der entsteht, wenn die Nadel in den unmodulierten Teil der Rille mit einer plötzlich erhöhten Steigung läuft, die zu der gewöhnlich in sich geschlossenen Endrille führt. Das Auftreten dieses größten Abweichungswinkels kann dazu verwendet werden, daß nicht der Korrekturantrieb, sondern eine Automatik gestartet wird, die bei Plattenspielern mit automatischem Plattenwechsel zuerst den Tonabnehmer von der Platte abhebt,that it is slightly larger than the angle of deviation which is likely to occur if an ordinary one Record modulated parts of the groove are played. In this case, the largest angle of deviation that occurs during the entire traversing of a Record groove occurs to be the angle that is created when the needle is in the unmodulated part of the groove with runs a suddenly increased slope, which leads to the usually self-contained end groove. That Occurrence of this largest deviation angle can be used to prevent the correction drive, but an automatic system is started, which is the case with turntables with an automatic disk change first lifts the pickup from the record,

Die Abtastung findet unterhalb der Plattenebene statt, und die Abtastvorrichtung kann daher in ihrer Höhe an die Höhe angepaßt werden, die für den Plattentellermotor erforderlich ist, ohne daß dabei die Gesamtbauhöhe vergrößert wird. Die Abtastvorrichtung kann gegen das Umgebungslicht dadurch abgeschirmt werden, daß sie in den herkömmlichen Kasten verlegt wird, der das Gerät trägt. Jede Fotozelle kann in einem sehr kleinen Abstand von der mit ihr zusammenarbeitenden Lampe montiert werden, so daß der Einfallswinkel des Lichts an den Fotozellen konstant bleibt. Des weiteren können die zur Speisung der Lampen und der Fotozellen dienenden elektrischen Leiter überall an festen Gehäuseteilen montiert werden, so daß sie nicht die Bewegungsfreiheit des Hilfsarms stören. Diese Eigenschaften helfen bei einer genauen Abtastung und erleichtern die Herstellung.The scanning takes place below the plane of the disk, and the scanning device can therefore in its Height can be adjusted to the height required for the turntable motor without affecting the Overall height is increased. The scanning device can thereby be shielded from the ambient light be moved to the conventional box that carries the device. Each photocell can be used in a very small distance from the lamp that works together with it, so that the The angle of incidence of the light on the photocells remains constant. Furthermore, the to feed the Lamps and the electrical conductors used for photocells are mounted anywhere on fixed housing parts, so that they do not interfere with the freedom of movement of the auxiliary arm. These properties help with an accurate Scanning and ease of manufacture.

Der Ab veichungswinkel, welcher beidseitig der beschriebenen Mittelstellung des geraden Tonarmes gemessen wird und durch den wegen der Beleuchtungsdifferenz der Fotozellen überhaupt ein Steuersignal abgegeben wird, sei nachfolgend Grenzwinkel genannt.The starting angle, which is on both sides of the described center position of the straight tonearm is measured and by which, due to the difference in lighting of the photocells, a control signal at all is given, is referred to below as the limit angle.

Im Zusammenhang mit dem Grenzwinkel läßt die F i g. 4A erkennen, daß, wenn ein bestimmter Winkel A dem gewünschten Grenzwinkel beidseitig der Mittellage entspricht, der Winkel YPZ niemals kleiner als 2/4 sein darf. Wenn die Linien PJ, PK so gezogen werden, daß die Arbeitskurven V, W völlig außerhalb des Sektors JPK liegen und die Linien PC, PH so gezogen werden, daß die Winkel JPG und KPHgleich A werden, genügt ein Segment, das sich über die Bereiche erstreckt, die durch die Kurve V von YX bis Y2, die Kreisbögen YIg 1, Y2g2 um den Punkt P, den Abschnitt gXg2 der Linie PG, die Kurve W von ZX nach Z2, die Kreisbögen ZXhX, Z2h2 um Pund den Abschnitt h 1Λ 2 der Linie PH begrenzt werden, um den gewünschten Grenzbereich abzudecken.In connection with the critical angle, FIG. 4A recognize that if a certain angle A corresponds to the desired critical angle on both sides of the central position, the angle YPZ must never be less than 2/4. If the lines PJ, PK are drawn in such a way that the working curves V, W lie completely outside the sector JPK and the lines PC, PH are drawn in such a way that the angles JPG and KPH become equal to A , a segment that extends over the Areas extending through the curve V from YX to Y2, the circular arcs YIg 1, Y2g2 around the point P, the section gXg2 of the line PG, the curve W from ZX to Z2, the circular arcs ZXhX, Z2h2 around P and the section h 1Λ 2 of the line PH can be limited in order to cover the desired limit area.

In Fig.4A beträgt der Winkel A 30°. Der geringste Wert des Winkels YPZ wurde aber in der Praxis aus anderen Gründen wesentlich größer als 2A gewählt In Fig.4B erstreckt sich das Segment 8 zwecks mechanisch einfachen Aufbaues über einen wesentlich größeren Bereich als man ihn für einen Grenjiwinkel von 30° in beiden Richtungen benötigt.
Die beschriebene Ausführungsform verwendet zur Abtastung sichtbares Licht. Hierbei handelt es sich aber nicht um die einzige Möglichkeit einer anwendbaren trägheitslosen, mit Strahlung arbeitenden Abtastung. Es können auch andere Strahlungen verwendet werden,In Figure 4A, the angle A is 30 °. In practice , however, the lowest value of the angle YPZ was chosen to be significantly greater than 2A for other reasons .
The embodiment described uses visible light for scanning. However, this is not the only possibility of applicable inertia-free scanning using radiation. Other radiations can also be used,

ίο beispielsweise eine elektromagnetische Strahlung von Frequenzen, die außerhalb des Bereiches des sichtbaren Lichtes liegen oder molekularschwingende Luftströme. Verwendbar sind auch Infrarotstrahlungen und Ultraschallschwingungen. Die besondere Technik zur Verwendung dieser Informationsübertragungstechniken sind allgemein bekannt.ίο, for example, electromagnetic radiation from Frequencies that are outside the range of visible light or molecularly oscillating air currents. Infrared radiation and ultrasonic vibrations can also be used. The special technique to use these information transfer techniques are well known.

Die Abtastung kann aber auch direkter arbeiten. Beispielsweise können durch Relativbewegung von zwei Bauteilen, die die Fehler erfassen, an den genannten Teilen befestigte elektrische Kontakte unmittelbar geschaltet werden. In diesem Falle hat der Druck zwischen den geschlossenen Kontakten einen gewissen Seitendruck an der Nadel zur Folge, doch kann man diesen Seitendruck klein halten, in dem man leicht federnde Kontakte verwendet.The scanning can, however, also work more directly. For example, by relative movement of two components that detect the faults, electrical contacts attached to said parts can be switched immediately. In this case the pressure between the closed contacts has a result in a certain side pressure on the needle, but this side pressure can be kept small by slightly resilient contacts are used.

Bei der vorbeschriebenen, mit Strahlung arbeitenden Abtastung verursachen Abtastfehler in der angeschlossenen Steuerschaltung im wesentlichen modulierte Steuersignale, während es sich bei der mechanischen Abtastung mit Schalter um einen bivalenten oder Ein-Aus-Zustand handelt. Es ist jedoch zu erwähnen, daß bei einer zeitlichen Integration des Steuersignals die elektrische Speisung des Hilfsmotors moduliert sein kann. Selbst ohne Berücksichtigung der mechanischen Trägheit der beweglichen Teile braucht das Schalten am Eingang keine schädlichen Einflüsse auf die mechanische Korrektur des Fehlers zu haben.In the above-described scanning, which works with radiation, scanning errors cause scanning errors in the connected Control circuit essentially modulated control signals, while mechanical Scanning with a switch is a bivalent or on-off state. It should be mentioned, however, that with a temporal integration of the control signal, the electrical supply of the auxiliary motor be modulated can. Even without taking into account the mechanical inertia of the moving parts, switching needs to be done on Input to have no detrimental effects on the mechanical correction of the error.

Zur Verminderung des normalen Seitendruckes ist es anders als beim geometrischen Seitendruck erwünscht, daß die Reibung und Haftung im Lager des Tonabnehmerarmes so klein wie möglich ist. Dieses Merkmal braucht aber nicht notwendigerweise auch am Hilfsarmlager vorgesehen zu sein, da dieser Hilfsarm motorisch bewegt wird.In order to reduce the normal page pressure, unlike the geometric page pressure, it is desirable to that the friction and adhesion in the bearing of the pickup arm is as small as possible. This feature but does not necessarily have to be provided on the auxiliary arm bearing, since this auxiliary arm is motorized is moved.

Im übrigen kann durch sorgfältigen Entwurf der Lager des Tonarmes genauso wie beim Entwurf von Lagern konventioneller Tonarme mit gleichem Erfolg, anders als bei geometrischem Seitendruck der übliche Seitendruck vermindert werden. Im Vergleich mit konventionellen Tonarmen wird der aus verschiedenen Gründen resultierende Seitendruck ganz erheblich vermindert durch die erfindungsgemäße Tonarmführungseinrichtung. In addition, by carefully designing the tonearm bearings, as with the design of Storage of conventional tonearms with the same success, unlike the usual geometric side print Side pressure can be reduced. Compared to conventional tonearms, the one becomes different Side pressure resulting from reasons considerably reduced by the tonearm guide device according to the invention.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Tonearm guide device for reducing the scanning error of the pickup needle of a pickup on a straight tonearm with an auxiliary arm which can be pivoted about a fixed axis parallel to the shell plate surface and which has a bearing at its free end for receiving a tonearm shaft, around which the tonearm is freely pivotable in a plane lying parallel to the record, and with a correction drive causing the pivoting of the auxiliary arm about the fixed axis, the operating state of which is controlled by a control device which takes into account the angle between the tone arm and the auxiliary arm during the playback process, characterized in that the control device off a segment (8) and the edge (IVl, Vl) of the segment (8) scanning, the operating state of the correction drive control button (lamp 9a, 9b; photocell 10a, tOb) is that of the two parts (8 and 9a, 9b; 10a, lOöJder Steuererei direction one part (e.g. B. 9a, 9Zj, - 10a, tob) arranged in a stationary manner and the other part (e.g. 8) is connected to the tonearm (2) and participates in its pivoting movement so that the edge (VKl, Vl) of the segment (8) is shaped so that the button (9a, 90, -10a, iOb) with a relative movement between it and the segment (8) a deviation from a predetermined change in the angle between the tone arm (2) and auxiliary arm (7), soft only from The distance between the pickup needle and the record axis of rotation (01) depends, sensed and controls the correction drive for the pivoting of the auxiliary arm (7) in the sense of reducing the deviation.

2. Tonearm guide device according to claim 1, characterized in that the button (lamp 9a, 9b; photocell 10a, 10 ^ arranged stationary and the segment (8) is attached to the tonearm (2).

3. tonearm guide device according to claim 1 or 2, characterized in that two with respect to the auxiliary arm (7) opposite edges (Wi, Vl) of the segment (8) are scanned by a respective button (9a, 10a or 9b, iOb) will.