DE2414517C3

DE2414517C3 - Abspielgerät für Plattenaufzeichnungen

Info

Publication number: DE2414517C3
Application number: DE2414517A
Authority: DE
Inventors: David John Indianapolis Ind. Carlson; Stephen Earl Tempe Ariz. Hilliker
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1974-03-26
Publication date: 1978-09-07
Also published as: JPS5027506A; JPS5342247B2; SE405650B; DE2414517B2; GB1461398A; SE395978B; ES424643A1; BR7402325D0; FR2223772B1; IT1013926B; FR2223772A1; AT349227B; CA1029859A; ATA251974A; SE7609289L; NL7403634A; DE2414517A1; US3872240A; AU6679974A

Description

Die Erfindung betrifft ein Abspielgerät, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist

In der US-PS 37 11 641 ist ein Wiedergabegerät für Bildplatten beschrieben, bei dessen Betrieb sich der Wert einer Kapazität gemäß der auf einer Bildplatte aufgezeichneten Information ändert Diese Kapazitätsschwankungen verstimmen einen (diese Kapazität enthaltenden) Resonanzkreis gegenüber einem HF-Signal fester Frequenz. Ein Spitzendetektor erfaßt die resultierenden Amplitudenänderungen des HF-Signals, um die aufgezeichnete Information wiederzugewinnen. Gemäß der US-PS 38 42 194 handelt es sich bei der veränderlichen Kapazität um die Kapazität zwischen einer leitenden Elektrodenfläche an einer Abtastnadel und einer (mit Dielektrikum beschichteten) leitenden Oberfläche der Plattenrille. Die Kapazitätsänderung erfolgt in Übereinstimmung mit Geometrieänderungen

jo im Boden der Plattenrille, die für die aufgezeichnete Information charakteristisch sind.

In einer anderen US-PS 38 72 265 sind vorteilharte Maßnahmen beschrieben, wie man die Abtastnadel halten und wie man den zugeordneten HF-Resonanz-

)5 kreis realisiert Hierzu ist ein Abtastarm aus leitendem Material vorgesehen, der an einem seiner Enden die Abtastnadel trägt Das gegenüberliegende Ende des Abtastarms ist gelenkig innerhalb eines Abtastarmgehäuses gelagert. Das Gehäuse, welches ebenfalls aus leitendem Material besteht, umgibt den Abtastarm über den größten Teil seiner Länge, enthält jedoch am Boden eine öffnung, durch welche das die Nadel tragende Ende des Abtastarms während des Abspielvorgangs herausragt Die Nadel ist mit dem Ende des Abtastarms so gekoppelt daß einerseits eine mechanische Aufhängung für die Nadel und andererseits ein elektrischer Kontakt der Nadelelektrode mit dem leitenden Arm gebildet wird. Der Arm selbst bildet mit dem umgebenden leitenden Gehäuse eine Hochfrequenzlei tung

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das von der Abtastnadel entfernte Ende des Abtastarms durch Draht mit dem Gehäuse verbunden, und die Armlänge ist so gewählt, daß sie etwas kleiner als eine viertel Wellenlänge einer UHF-Schwingung vom Ausgang einer entsprechenden Quelle ist Die Hochfrequenzleitung bildet mit der veränderlichen Kapazität zwischen Nadel und Platte einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz sich über einen Bereich

ω von U H F-Frequenzen ändert der in unmittelbarer Nähe der Frequenz der besagten Quelle liegt Zum Schließen der Anschlüsse des Schwingkreises ist die an der Aufzeichnung liegende Seite der veränderlichen Kapazität mit dem Gehäuse gekoppelt und zwar über

hl die Kapazität, die zwischen der Bodenfläche des Gehäuses (welche die Aufzeichnungsplatte während des Abspielens überschattet) und der leitenden Schicht der Platte entsteht. Durch geeignete Dimensionierung der

Gehäuseflache kann die letztgenannte Kapazität wesentlich größer als die Kapazität zwischen der Nadel uri.-t der Aufzeichnung gemacht werden, so daß die sich ändernde Kapazität zu Schwankungen der Resonanzfrequenz Ober einen angemessen breiten Bereich führt. Durch die Schwankungen der Resonanzfrequenz ändert sich das Ansprechverhalten des Schwingkreises gegenüber Erregerschwingungen, die von der besagten Quelle induktiv auf den Schwingkreis gekoppelt werden. Hierdurch wird die Amplitude der UHF-Schwingungen entsprechend den Kapazitätsschwankungen zwischen Nadel und Platte moduliert. Ein mit dem Schwingkreis induktiv gekoppelter AM-Demodulator dient dann zur Wiedergewinnung der aufgezeichneten Information.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Abspielgerät mit einem Abtastarm der vorstehend beschriebenen Art so auszugestalten, daß nicht nur die Abmessungstoleranzen unkritischer sind und eine beque;ne Montage und Demontage bei der Wartung ermöglicht wird, sondern gleichzeitig die Probleme hinsichtlich der Strahlungsabschirmung im Plattenspieler vereinfacht werden. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs ί angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine UHF-Schwingungsquelle verwendet, deren Betriebsfrequenz innerhalb der Grenzen eines sogenannten »Garbage-Bandes« bleibt, d.h., innerhalb eines Frequenzbereiches elektromagnetischer Wellen, welcher nicht für Nachrichtenzwecke reserviert ist, sondern für den Betrieb verschiedener industrieller, wissenschaftlicher und medizinischer Anlagen, beispielsweise der Diathermie und der industriellen Wärmetechnik, zur Verfügung gestellt ist Der Betrieb von Anlagen innerhalb eines solchen Frequenzbandes unterliegt weniger strengen Begrenzungsvorschriften hinsichtlich der Abstrahiung als der Betrieb von Anlagen, die in einem anderen, der Nachrichtentechnik zugewiesenen Bereich des Spektrums arbeiten. Für die Signalabnahme von einer Bildplatte ist innerhalb der Grenzen der USA beispielsweise eine spezielle Schwingfrequenz von 915 MHz zweckmäßig, denn diese Frequenz liegt in der Mitte eines Bandes (890 bis 940 MHz), welches gemäß den Radio Regulations of the International Telecommunication Union (innerhalb eines Teils der Erde einschließlich der USA) für die obengenannten industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen Zwecke (d. h. für sogenannte ISM-Anlagen) offensteht.

Gemäß der Erfindung wird von dem obengenannten Viertel Wellenlängen-Betrieb der Frequenzleitung zur Bildung des Resonanzkreises abgegangen, um das Erfordernis eines Kurzschlusses oder niederohmigen Abschlusses an dem der Nadel entfernten Ende des Abtastarms zu vermeiden, so daß es beispielsweise nicht mehr notwendig ist, an diesem Ende eine Drahtverbindung zum Gehäuse vorzusehen. Statt der kurzgeschlossenen Viertelwellenlängenieitung (^-Leitung) kann man zwar eine am Ende offene ^kli- Leitung verwenden, jedoch ist eine halbe Wellenlänge, selbst wenn sie am oberen Ende des UHF-Bandes in der Nähe der als Beispiel genannten Schwingfrequenz von 915 MHz liegt, so lang (z. B. etwa 15 cm), daß der Abtastarm und das ihn einschließende Gehäuse zwangsläufig eine unhandliche Länge erhalten muß. Der Effekt einer am Ende offenen Va-Leitung kann jedoch mit einer kürzeren Leitung (deren Länge zwischen ^AAt und ^xh liegt) simuliert werden, indem man das der Nadel abeewandte Ende des Arms mit einer kapazitiven Belastung geeigneter Größe versieht. Ei findungsgemaß wird daher die durch den leitenden Abtastarm und das umschließende Gehäuse gebildete Hochfrequenzleitung an ihrem der Nadel abgewandten Ende mit einer so großen kapazitiven Abschlußlast versehen, daß man zu einer annehmbaren Längenabmessung des Abtastarms und des Gehäuses kommt.

Wenn man einen kapazitiven Abschluß an der durch den Arm und das Gehäuse gebildeten Hochfrsquenzlei tung vorsieht, dann ergibt sich eine besonders praktische Möglichkeit zur spannungsgesteuerten Abstimmung des mit der Hochfrequenzleitung gebildeten Resonanzkreises. Dies erleichtert die Verwendung einer Schaltungsanordnung zur automatischen Frequenzreis gelung (AFR) zur Einhaltung des richtigen Abstandes zwischen der Frequenz des UHF-Oszillators und der Mitte des Abstimmbereiches des Resonanzkreises, indem man die erforderlichen Abstimmvorgänge nicht am Oszillator, sondern am Resonanzkreis vornimmt Diese Art der Einhaltung des Frequenzabstandes ist besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit dem oben beschriebenen ersten Merkmal der Erfindung, d K, bei Verlegung der Oszillatorfrequenz in ein ISM-Band, weil ein Hinüberziehen der Oszillatorfrequenz an die Grenzen des ISM-Bandes zum Zwecke der automatischen Frequenzregelung vermieden wird. So kan gemäß einem zusätzlicnen Merkmal der Erfindung mit der kapazitiven Last an dem von der Nadel entfernten Ende des Abtastarms ein durch Spannung veränderbarer Kondensator vorgesehen sein, der einer geeigneten Steuerspannung unterworfen wird, um den richtigen Abstand zwischen dem Abstimmbereich des Resonanzkreises und der UHF-Oszillatorfrequenz zu erreichen und aufrechtzuerhalten. Mit der Einfügung eines durch Spannung veränderbaren Kondensators in die Abschlußlast und mit Schaffung einer Steuermöglichkeit für diesen Kondensator werden die Anforderungen an die Genauigkeit der elektrischen Länge des Abtastarms gelockert, so daß der Abtastarm bzw. dessen Teile leichter auswechselbar sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält die an dem von der Nadel entfernten Ende des Abtastarms vorgesehene Abschlußimpedanz, z. B. die obenerwähnte kapazitive Kombination der Ab- Schlußbelastung, einen Kondensator mit Luftdielektri kum, der einerseits mit dem Abtastarm verbundene Platten und andererseits vom Gehäuse getragene Platten aufweist. Hierdurch läßt sich der notwendige Abschluß der Hochfrequenzleitung erhalten, ohne daß man zwischen dem Arm und dem Gehäuse eine Drahtverbindung vorsehen muß. Der Arm läßt sich somit leicht und schnell aus dem Gehäuse entfernen, insbesondere wenn für den Arm gleichzeitig eine schnell zu lösende Gelenkverbindung vorgesehen ist (wie sie beispielsweise in der US- PS 39 12 857 beschrieben ist).

Nachdem der Arm durch die beschriebenen Maßnahmen mechanisch leicht lösbar und ohne Schwierigkeiten in elektrischer Hinsicht austauschbar ist, können der Abtastarm und die Abtastnadel eine auswechselbare

W) Einheit bilden. Diese Einheit hat eine handliche Größe, und wenn die Nadel infolge Abnützung erneuert werden muß, kann der Benutzer des Plattenspielers diese handliche Einheit leicht herausnehmen und ersetzen, ohne d^ß er dazu besondere mechanische Kenntnisse

hi oder handwerkliche Fertigkeiten besitzen muß. Zum Austausch der Einheit brauchen keine elektrischen Drahtverbindungen gelöst oder angeschlossen zu werden. Für die richtige Ausrichtung der Nadel in ihrer

Abspielposition kann leicht beim Zusammensetzen des Arms mit der Nadel gesorgt werden, sie bleibt nicht der Geschicklichkeit und Kenntnis des Benutzers während des Auswechselns der Nadel überlassen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt, teilweise in Schnittansicht und teilweise aufgebrochen, ein Abtastgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 zeigt in der Draufsicht einen Teil eines Plattenspielers mit dem in Fig. 1 dargestellten Abtastgerät;

Fig.3 ist eine auscinandcrgezogene perspektivische Darstellung eines kapazitiven Elements für das in F i g. 1 gezeigte Abtastgerät;

Fig.4 zeigt schematisch einen Leitungsresonanzkreis, der durch Teile des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Gerätes gebildet ist;

Fig.5 zeigt in Blockform eine mit dem Resonanzkreis nach Fig. 4 zusammenwirkende elektrische Anordnung gemäß einer Alisführungsform der Erfindung;

Fig.6 zeigt mit einem Schaltbild, wie die in Fig.5 dargestellte Anordnung gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung realisiert werden kann.

Gemäß F i g. 1 wird eine Abtastnadel 10 an einem (im vorliegenden Fall flachgemachten) Ende eines Abtastarms 20 aus leitendem Material gehalten. Der Abtastarm 20 bestehe beispielsweise aus einem hohlen, versilberten Aluminiumrohr. Die Abtastnadel, die beispielsweise gemäß der vorgenannten US-Patentschrift 38 42 194 ausgebildet sein kann, enthält eine Elektrode, die mit dem ihr benachbarten Ende des Abtastarms 20 leitend verbunden ist. In der dargestellten Abspielposition ragt der Abtastarm 20 durch eine Öffnung 31 im Boden eines kastenähnlichen Gehäuses 30 (bestehend aus leitendem Material, z. B. Aluminium), so daß die Spitze der Nadel in die Rille einer sich unter dem Gehäuse 30 drehenden Bildplatte greifen kann.

Wie mit dem Pfeil Z- in F i g. 2 angedeutet ist, bewegt sich das Gehäuse 30 in seitlicher Richtung bezüglich einer Grundplatte 35, wenn die Bildplatte 36 durch einen Plattenteller 37 bewegt wird, der gegenüber der Grundplatte 35 eine Drehbewegung (R) vollführt. Die seitliche Bewegung des Gehäuses 30 erfolgt in bestimmter Synchronisierung mit der Plattentellerdrehung, und zwar durch ein geeignetes Laufwerk, welches unterhalb der Grundplatte 35 angeordnet ist und mit dem Gehäuse 30 über ein Halteglied 38 verbunden ist, welches nach oben durch einen Schlitz 34 in der Grundplatte 35 greift. Die Gehäusebewegung dient dazu, die Nadel 10 während des Abspielvorgangs längs einem Radius der Bildplatte zur Plattenmitte hin zu führen. Ein geeignetes Laufwerk zur Bewegung des Gehäuses in der angegebenen Weise ist in der US-Patentschrift 38 70 835 beschrieben. Wie es mit den gestrichelten Linien in F i g. 2 angedeutet ist, enthält das Gehäuse 30 eine Anordnung aus inneren Wänden, die eine geöffnete mittlere Kammer (in welcher der Abtastarm 20 verläuft) von Seitenkammern 32 und 33 trennt, welche die zugehörigen und später noch beschriebenen Schaltungsanordnungen enthalten.

Wie In Fig. 1 zu erkennen ist, ist das der Nadel 10 abgewandte Ende des Abtastarms 20 in einen Armhalter 40 eingelegt, der aus Isoliermaterial besteht und schwenkbar angeordnet ist, um eine Vertikalbewegung des Abtastarms 20 zu gestatten, damit die Nadel 10 in die und aus der Abspielposition gebracht werden kann (und damit während des Abspiclvorgangs eine Vertikalbewegung der Nadel zur Anpassung an eventuelle Wölbungen der Platte stattfinden kann). Die Aufhängung des Armhalters 40 ist außerdem so ausgelegt, daß sie eine seitliche Bewegung des Abtastarms 20 gestattet, damit die Nadel 10 auch dann der Rille folgen kann, wenn die Rillen unerwünschterweise exzentrisch bezüglich des Drehmittelpunktes der Platte verlaufen. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist der Mechanismus zur

ίο Bewegung der Nadel in die und aus der Abspielposition in Fig. 1 nicht dargestellt; dieser Mechanismus kann beispielsweise so ausgebildet sein, wie es in der letztgenannten US-Patentschrift beschrieben ist.

Die gewünschte Gelenkigkeit der Aufhängung für den Arm 20 wird mittels eines sich verjüngenden Drehzapfens 50 hergestellt, der vom Halter 40 aus nach unten vorsteht und in ein mit einer öffnung versehenes Zapfenlager 60 greift. Das Lager 60 erfährt eine translatorische Bewegung, wodurch über die Elemente 50, 40 und 20 auf die Nadel 10 eine Bewegung in Längsrichtung der Plattenrille übertragen wird. Diese Bewegung dient zur Korrektur von Fehlern in der Relativgeschwindigkeit zwischen der Nadel und der Plattenrille (wie es im einzelnen in der genannten US-Patentschrift 37 11 641 beschrieben ist). Der Mechanismus zur Mitteilung der erforderlichen »Armstreckbewegung« auf das Lager 60 ist in F i g. 1 nicht dargestellt, er kann beispielsweise gemäß der genannten US-Patentschrift ausgebildet sein. Die dargestellte Form der Drchzapfetilagerung mit dem sich verjüngenden Lagerzapfen 50 ist Gegenstand der weiter oben genannten US-Patentschrift 39 12 857.

Der leitende Abtastarm 20, der elektrisch mit der Elcktrodenfiäche der Nadel 10 verbunden ist, bildet mit dem leitenden Gehäuse 30 eine Hochfrequenzleitung bei welcher der Arm 20 als Innenleiter und das umschließende Gehäuse 30 als (wirksam geerdeter] Außenleiter fungiert.

Die Hochfrcquenzleitung (in Fig.4 mit TL bezeichnet) ist an beiden linden kapazitiv belastet. Die kapazitive Belastung am nadclseitigen Ende besteht aus einer variablen Kapazität entsprechend der Serienschaltung aus der sich ändernden Kapazität zwischen der Nadelelcktrodenfläche und der leitenden Fläche dei Aufzeichnungsplatte im Bereich sich ändernder Geometrie des Rillenbodens und aus der größeren Kapazität zwischen dem Boden des leitenden Gehäuses unc demjenigen Bereich der leitenden Oberfläche dei Aufzeichnungsplatte, der vom Gehäuse überschattei wird. Der kapazitive Abschluß am halterseitigen Ende besteht aus der Serienschaltung eines Kondensators 7( mit Luftdielektrikum, eines durch Spannung veränderbaren Kondensators 80 (Kapazitätsdiode) und eine; Scheibenkondensators 90.

Die allgemeine physikalische Anordnung der Kon densatoren 70, 80, 90 ist in Fig. 1 gezeigt, in weichet jedoch nur ein Teil des Luftdielektrikum-Kondensaton 70 zu sehen ist Dieser Teil enthält eine bewegliche Kondensatorplatte 7OA, die vom beweglichen Abtast

M) arm 20 gehalten wird, und eine fest angeordnete Kondensatorplatte 7OP, die auf einem Isolierpfosten 7i sitzt, der am Boden des leitenden Gehäuses 30 befestig! ist Der Kondensator 70 enthält vorzugsweise eine Vielzahl fester Platten und beweglicher Platten, die ir

6S einer solchen Weise ineinandergreifen, daß sich dei Kapazitätswert des Kondensators möglichst wenig ändert, wenn der Abtastarm 20 die erforderlicher Bewegungen vollführt Die F i g. 3 zeigt in auseinander

gezogener perspektivischer Darstellung ein festes Kleinen! 71 und ein bewegliches Element 73. die den Kondensator 70 mit dem gewünschten Grad an Unabhängigkeit seines Kapazitätswertes von Bewegungen des Abtastarms bilden können. Das feste Element 71 ist im allgemeinen E-fönnig, es enthält drei beabstandetc parallele Platten 7OP, 70P' und 70P", die alle an einer Kante durch eine Qucrplatte 70P'" miteinander verbunden sind. Das bewegliche Element ist im allgemeinen U-förmig, es besteht aus zwei beabslandeten parallelen Platten 704 und 7QA', die an einer ihrer Kanten durch einen Quersteg 70A" miteinander verbunden sind. In der Anordnung nach I^:ig. 1 sitzt die Querplattc 7OP'" auf dem oberen Ende einer isoiierstüize 72, die vom Boden des Gehäuses 30 :=, aus vertikal nach oben ragt, während der Quersteg 70A " am Boden des Abtastarms 20 nahe dem haltcrseitigen Ende befestigt ist, so daß die beweglichen Platten 7QA und 7OA'rittlings über der mittleren festen Platte 7OP' sitzen.

Die E i g. 4 zeigt schemalisch den Leitungsresonanzkrcis, der von dem Abtastann 20, dem Gehäuse 30 und den zugeordneten Kapazitäten gebildet wird. Wie vorstehend erwähnt, ist die Hochfrequenzleitung TL an einem Ende durch eine sich mit der aufgezeichneten Information ändernde Kapazität (11) abgeschlossen, und am gegenüberliegenden Ende durch die Reihenschaltung aus dem Kondensator 70, der Kapazitätsdiode 80 und dem Kondensator 90. Ein vierter Kondensator 75 (gestrichelt gezeigt) stellt die Kapazität zwischen der jn Qucrplatte 7OP"' und dem Boden des leitenden Gehäuses 30 dar. Diese relativ kleine Kapazität erscheint im Nebenschluß zu der Reihenschaltung der Kapazitäten 80 und 90.

Die I"ig. 5 zeigt das Blockschaltbild einer elcktri- r, sehen Anordnung, wie sie vorzugsweise mit dem Leitungsresonanzkreis nach den E ig. 1 und 3 zusammenwirken soll. Die mit fester Ercqucnz erfolgende H!'-Speisung des Leitungsresonanzkreises 100 erfolgt durch einen IJHE-Oszillator 110. Das sich ändernde Anspreehvcrhalten des Resonanzkreises 100 (infolge des Einflusses von Änderungen der Kapazität 11 auf die Kreisresonanz) wird von einem Detektor 120 gefühlt, der auf die Amplitude der am Leitungsresonanzkreis 100 auftretenden UHE-Schwingungen anspricht und ein <r> der aufgezeichneten Information entsprechendes Signal liefert. Ein dem Ausgang des Detektors 120 nachgeschalteter Verstärker 150 gibt die aufgezeichnete Information in verstärkter Form auf eine Ausgangskiemme 0, wo sie zur Verarbeitung und Weitervcrwen- w dung im Bildplattenspieler abgenommen werden kann. Der Ausgang des Detektors 120 beaufschlagt außerdem eine Abstimmschaltung 130, die daraufhin eine Steuerspannung zur Einstellung der Abstimmung des Leitungsresonanzkreises 100 liefert, um den richtigen Abstand zwischen der festen Frequenz des Oszillators 110 und der Mitte des Abstimmbereiches des Resonanzkreises 100 einzuhalten. Die Abstimmsteuerspannung wird einem spannungsabhängigen Abstimmelement des Resonanzkreises 100, beispielsweise der in den F i g. 1 wi und 3 gezeigten Kapazitätsdiode 80 zugeführt. Eine Suchschaltung 140 spricht auf einen Extremwert des von der Abstimmschaltung 130 gelieferten Steuersignals an, um ein Durchstimmsignal (z. B. an die Kapazitätsdiode 80) zu liefern, welches die Abstimmung des Resonanzkreises 100 notwendigenfalls in den Fangbereich bringt (eine ausführliche Betrachtung der miteinander im Zusammenhang stehenden Abstimm- und Suchvorgänge, die sich im vorliegenden Fall abspielen sollen, befindet sich in den Unterlagen der US-Patentschrift 38 Ob 668).

Die verschiedenen Schaltungen, die mit dem Leitungsresonanzkreis 100 in der Anordnung nach Fig. 5 zusammenwirken, sind vorzugsweise innerhalb des Gehäuses 30 (Fig. 2) untergebracht, um Strahlungen abzuschirmen. Beispielsweise befindet sich der Detektor 120 in der mittleren Kammer des Gehäuses 30 in nächster Nähe zu den Elementen des Resonanzkreises 100. Line der Scitcnkammern (z. B, die Kammer 32) des Gehäuses enthalte die Schaltung für den Oszillator 110, während die andere Seitenkammer (33) die Schaltung für den Ausgangsverstärker 150 sowie die zugehörigen Abstimm- und Suchschaltungen 130 und 140 enthält. Die zur Bildung der Kammern dienenden inneren Wände des Gehäuses 30 sind mit geeigneten öffnungen versehen, um die erforderlichen Verbindungen zwischen den Schaltungen in den verschiedenen Kammern herstellen zu können.

Das Schaltbild nach F i g. 6 zeigt als vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, wie die Anordnung nach Fig. 5 im einzelnen beschaffen und in den Kammern des Gehäuses 30 nach Fig. 2 untergebracht sein kann. Die F i g. 6 zeigt nicht lediglich das elektrische Schaltschema, sondern teilweise auch körperlich-physikalische Besonderheilen, wie es oft bei UHF-Sehaltbildern der Fall ist. So zeigt die F i g. 6 beispielsweise, daß die Masseleiter in ihrem räumlichen Verlauf im allgemeinen den Wänden der Gehäusekammern entsprechen, die »Durchführungskondensatoren« sind in Verbindung mit Durchbrüchen in den die Wände darstellenden Masselcitern gezeigt, und verschiedene induktive Elemente sind durch gerade oder gewundene schienenähnliche Elemente dargestellt, entsprechend ihrer äußeren Gestalt und Lage innerhalb der Kammern.

Im mittleren Teil des in F i g. 6 gezeigten Schaltbildes (entspricht der mittleren Kammer des Gehäuses 30) sind die bereits behandelten Elemente 20, 70, 80, 90 und 75 für den Leitungsresonanzkreis 100 in ihrer vorstehend beschriebenen Schaltungsrelation zur sich ändernden Kapazität 11 dargestellt. Ein gebogener Leiter 101 dient als induktives Element zur induktiven Kopplung der UHF-Schwingungen auf den Resonanzkreis 100.

Der Leiter 101 ist mit einem gebogenen Leiter 111 (in der Oszillatorkammer 32) leitend verbunden, und der letztgenannte Leiter ist induktiv mit der Induktivität 114 eines Resonanzkreises gekoppelt. Der Resonanzkreis enthält ferner feste Kondensatoren 115 und 116 und einen verstellbaren Trimmkondensator 116/4 (bestehend aus einem biegsamen leitenden Element mit einstellbarem Abstand zur Induktivität 114). Das aktive Element des Oszillators 110 ist ein NPN-Transistor 112, dessen Kollektor über einen Kondensator 113 mit einer Anzapfung der Induktivität 114 verbunden ist. Die Rückkopplung auf den Emitterkreis des Transistors 112 erfolgt durch eine Kopplung von der Induktivität 114 auf einen Leiter 117, der im Abstand parallel zum induktiven Element 114 verläuft und über einen Emitterwiderstand 118 mit der Gehäusemasse verbunden ist. Eine Versorgungsklemme Bi, die eine geglättete Gleichspannung liefert, versorgt über eine Spule 121 den Kollektor des Transistors 112 und über einen Widerstand 119 die Basis des Transistors mit Vorspannung. Die Transistorbasis ist über einen Basiswiderstand 108, dem der Durchführungskondensator 109 parallel liegt, mit der Gehäusemasse verbunden.

Im dargestellten Beispiel sind die Schallungsparameter für den Oszillator 110 so gewählt, daß der Nennwert seiner Betriebsfrequenz 915MHz beträgt, d.h., in der Mitte des weiter oben genannten ISM-Bandes von 890 bis 940 MHz liegt. Mit seiner dargestellten Anordnung ist der Oszillator ausreichend frequenzstabil, damit die Oszillatorausgangsfrequenz innerhalb der Grenzen des ISM-Bandes liegt. Unter solchen Betriebsbedingungen sind die Anforderungen hinsichtlich der Strahlungsabschirmung bei dem Videoplattenspieler wesentlich kleiner als bei Betriebsarten, bei welchen die Oszillatorausgangsfrequenz in andere Frequenzbänder fällt. Das Hauptproblem der Abschirmung verlagert sich in der Tat von der Begrenzung der Abstrahlung des Plattenspielers auf den Schutz der Plattenspielerschaltung vor äußeren Strahlungsquellen, welche die interessierenden Frequenzen aussenden. Das Gehäuse 30 mit den darin enthaltenen Schaltungsanordnungen trägt zu einem solchen erforderlichen Schutz wesentlich bei.

Es stehen auch andere ISM-Bänder zur Verfügung (z. B. 40,68 MHz ± 0,05%; 433,92 MHz ± 0,2% in Teilen Europas; 2450 ± 50 MHz und 5800 ± 75 MHz). Da einige dieser Bänder jedoch sehr schmal sind, muß man zur Sicherstellung eines Betriebes innerhalb der Bandgrenzen zusätzliche Hilfsmittel, wie z. B. eine Kristallsteuerung, vorsehen. Außerdem führt die Größe der Wellenlänge bei manchen dieser Bänder zu unhandlichen Abtastarmen

Das Eingangssignal für den (in der mittleren Kammer enthaltenen) Detektor 120 wird vom Resonanzkreis 100 mittels einer induktiven Kopplung über das durch den Leiter 102 gebildete kapazitive Element abgeleitet. Der Detektor 120 besteht aus zwei Dioden 104 und 105, die mit zwei Kondensatoren 103 und 106 einen Spannungsverdoppler bilden. Der Kondensator 103 und die Diode 105 sind jeweils zwischen ein Ende des induktiven Elements 102 und die an Masse liegende Gehäusewand geschaltet, wobei die Anode der Diode 105 an Masse liegt. Die Diode 104 liegt mit ihrer Anode an dem gleichen Ende des induktiven Elements 102 wie die Kathode der Diode 105. Der Lastkondensator 106 am Ausgang des Detektors erscheint als Durchführungskondensator, der die Kathodenzuleitung der Diode 104 umgibt (diese Kathodenzuleitung stellt eine durch eine Innenwand des Gehäuses 30 gehende Verbindung mit der in Reihe dazu liegenden Glättungsspule 122 in der Seitenkammer 33 her). Der Detektor 120 demoduliert die Amplitudenmodulation, die dem Ausgangssignal ues Oszillators 110 durch die der Aufzeichnung entsprechenden Änderungen der Kapazität 11 aufgegeben worden ist.

Der Ausgang des Detektors 120 ist wechselstrommäßig über einen in Reihe zur Glättungsspule 122 liegenden Koppelkondensator 151 mit der Basis eines N PN-Transistors 152 verbunden, der eine Vorverstärkerstufe für den Verstärker 150 bildet Der Kollektor des Transistors 152 ist direkt mit der Basis eines PNP-Transistors 153 verbunden, der als gleichstromgekoppelte Treiberstufe für eine komplementärsymmetrische Ausgangsstufe dient, die einen NPN-Transistor 154 und einen PNP-Transistor 155 enthält Eine Rückkopplungsstabilisierung für den Verstärker wird über einen Gegenkopplungswiderstand 156 erreicht, der den Emitter des Ausgangstransistors 155 mit dem Emitter des Eingangstransistors 152 verbindet Ein Koppelkondensator 157 koppelt das am Emitter des Transistors 155 erscheinende Verstärkerausgangssignal zur Verstärkerausgangsklemme 0.

Durch den Einschluß des Verstärkers 150 in die Seitenkammer 33 des Gehäuses 30 kann man die vom Detektor 120 gelieferten schwachen Signale in einer abgeschirmten, von äußeren Störungen im wesentlichen j freien Umgebung mit hohem Verstärkungsfaktor verstärken. Die wiedergewonnene Aufzeichnungsinformation verläßt das abgeschirmte Gehäuse 30 (an der Ausgangsklemme 0) mit einer hohen Signalstärke, so daß sie auf Signalverarbeitungsschaltungen gegeben

ίο werden kann, die sich in einem vom Abtastgerät weit entfernt liegenden Bereich des Plattenspielers befinden.

Der Ausgang des Detektors 120 ist über einen

veränderbaren Spannungsteiler (gebildet aus dem Widerstand 131 und einem in Reihe zur Glättungsspule

π 122 liegenden Potentiometer 132) mit der Basis eines NPN-Transistors 133 in der Abstimmschaltung 130 verbunden. Der Emitter des Transistors 133 ist über einen Widerstand 134 mit der Gehäusemasse verbunden. Zwischen dem Kollektor des Transistors 133 und einer eine geglättete Gleichspannung liefernden Versorgungsklemme B 2 liegt ein Lastwiderstand 135. Parallel zum Lastwiderstand 135 liegt ein Kondensator 136, der zwischen den Kollektor des Transistors 133 und eine Gehäusewand geschaltet ist. Dieser Kondensator 136 stellt für die Signalfrequenzen der aufgezeichneten Information einen Nebenschluß zum Lastwiderstand 135 dar. Die am Kollektor des Transistors 133 erscheinende Gleichspannung wird (über eine Drosselspule 137) als Abstimmsteuerspannung auf die Anode einer Kapazitätsdiode gegeben, die den durch Spannung veränderbaren Kondensator 80 des Resonanzkreises 100 bildet. Eine die Mitte des Steuerbereiches bildende Vorspannung für die Kathode der Kapazitätsdiode wird am Kondensator 90 des Resonanzkreises erzeugt, und zwar dadurch, daß der Verbindungspunkt zwischen den Kondensatoren 80 und 90 über zwei Reihenwiderstände 138 und 139 mit der Eingangsklemme B+ der Gleichspannungsversorgung verbunden wird.

Die Abstimmschaltung 130 trägt dazu bei, daß ein relativ fester Frequenzabstand zwischen der Oszillatorausgangsfrequenz und der Mitte des Abstimmbereiches des Resonanzkreises 100 während der Wiedergabe der Aufzeichnung eingehalten wird. Der gewünschte Frequenzabstand sei beispielsweise so, daß die Mittenfrequenz des Abstimmbereiches für den Resonanzkreis 100 einen Nennwert von etwa 920 MHz hat. Bei normalen Änderungen des Resonanzpunktes der Schaltung 100 während des Abspielens der Aufzeichnung erscheint die Oszillatorausgangsfrequenz in einem begrenzten Bereich auf der unteren Seite der Resonanzkurve des Kreises (sie bewegt sich beispielsweise um einen Punkt auf der Resonanzkurve, der dem Anspruchwert 0,7 entspricht). Ungewollte niederfrequente Schwankungen in der Abstimmung des Resonanzkreises 100, die beispielsweise von Bewegungen des Abtastarms 20 infolge seiner regelnden »Armstreckung« oder infolge von Plattenwölbungen oder Exzentrizitäten der Aufzeichnungsrille herrühren, werden durch die Wirkung der Abstimmsteuerschaltung 130 kompensiert Im Falle einer Frequenzauswanderung des Oszillators bewirkt die Abstimmsteuerschaltung 130 eine kompensierende Verstellung der Abstimmung des Resonanzkreises 100. Ähnlich kann auch eine geringe Abweichung der Länge des Arms 20 von der beabsichtigten Soll-Länge toleriert werden, weil die Abstimmsteuerschaltung 130 eine kompensierende Verstellung des Wertes der Kapazität 80 bewirkt Ein Austausch des Arms im Rahmen der Wartung des Plattenspielers wird dadurch leichter, weil

man hier/u nicht auf schwer einzuhaltende Toleranzen beim Ersalzarm achten muß und/oder weil Nachjustierungen der elektrischen Schaltung nicht erforderlich sind.

Da die Abstimmsteuerung allein auf den Resonanz- ■> kreis 100 wirkt, kann der Oszillator UO außerdem für einen Betrieb bei im wesentlichen fester Frequenz ausgelegt sein. Hierdurch wird das Halten der Oszillatorausgangsfrequenz innerhalb der Grenzen eines ISM-Bandes leichter (gegenüber dem Fall, daß die ι ο Aufrechterhaltung des gewünschten Frequenzabstandcs Jurch Verschiebung der Oszillatorfrequenz erfolgt).

Um sicherzustellen, daß eine extreme Änderung des Frequenzabstandes, welche die Oszillatorfrequenz auf die falsche (höhere) Seite der Resonanzkurve des ΐϊ Kreises 100 bringen kann, nicht zu einem Verlust der Abstimmungsregelung führt, ist in der Kammer 33 eine Suchschaltung 140 vorgesehen. Diese Suchschaltung enthält einen Unijunction-Transistor 141 in einer Schaltungsanordnung, wie sie im einzelnen in der >n obenerwähnten US-Patentschrift 38-06 668 beschrieben ist. Der Eingangskreis des Unijunction-Transistors wird während des Normalbetriebes durch die am Lastwiederstand 135 abfallende Spannung unter die Auslöseschwelle vorgespannt. Wenn jedoch der Frequenzabstand (zwischen der Oszillatorausgangsfrequenz und der Resonanzfrequenz des Kreises 100) dem Wert 0 nahekommt, dann wird der vom Transistor 133 durch den Lastwiderstand 135 gezogene Strom einen solchen Betrag erhalten (was zum Beispiel durch geeignete jo Einstellung des Schleifers des Potentiometers 132 erreicht werden kann), daß der Unijunction-Transistor 141 in den leitenden Zustand geschaltet wird, was ein schnelles Entladen des Kondensators 136 durch die Spule 142 und eine abrupte Aufwärtsverschiebung der r> Resonanzfrequenz des Kreises 100 zur Folge hat. Nach dem Aufhören der Leitfähigkeit des Unijunction-Transistors wird der Kondensator 136 über den Widerstand 135 mit einer langsameren Geschwindigkeit wieder aufgeladen, wodurch die Resonanzfrequenz eine Wobbelung nach unten erfährt, d. h., mit endlicher Geschwindigkeit in Richtung auf einen neidrigeren Frequenzwert geht. Während dieses Wobbel- oder Durchstimmvorgangs kann der die Abstimmsteuerschaltung 130 enthaltende Regelkreis die Frequenz wieder einfangen. 4 >

Auch die wobbelnde oder durchstimmende Wirkung der Suchschaltung 140 beschränkt sich auf Änderungen der Resonanzfrequenz des Kreises 100. Der Schutz gegen einen Verlust der Abstimmungsregelung bringt also nicht die Gefahr mit sich, daß die Oszillatorausgangsfrequenz die Grenzen des gewünschten ISM-Bandes verläßt.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung und Schaltungsanordnung zur Ableitung des Informationssignals ist zwar besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Wahl einer Oszillatorfrequenz, die innerhalb eines ISM-Bandes liegt, jedoch bringt eine solche Vorrichtung und Schaltungsanordnung auch dann Vorteile, wenn eine andere Oszillatorfrequenz gewählt wird und dementsprechende Schutzmaßnahmen gegen Strahlung getroffen werden.

Nachstehend werden als Beispiel Werte bzw. Typenbezeichnungen von Elementen angegeben, die in der Anordnung nach F i g. 6 Verwendung finden können:

Kondensator 70	3pF
75	0,2 pF
90	68pFK
103	24 pF
106	2OpF
109	lOOOpF
115	3,8 pF
116	10,5 pF
136	0,01 μΡ
151	9IpF
157	0,01 μ F
Spulen 121, 137	1,85 μ\\
122, 142	56 μΗ
Widerstand 108	lOkil
118	270 Ω
119	5600 Ω
131	8200 Ω
132	15Ω
134	39 Ω
135	5600 Ω
138, 139	10 kΩ
156	5600 Ω
Transistor 112	MPSH 27
133, 152,	154 2 N 5089
141	2Ν2647
153,155	2Ν5087

Armlänge: 9,8282 cm

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abspielgerät für Plattenaufzeichnungen mit einer Abtastnadel, die eine leitende Elektrode aufweist, welche mit der Aufzeichnungsplatte während des Abspielvorgangs eine veränderliche Kapazität bildet, und mit einer H F-Leitung, deren eines Ende elektrisch mit der Nadelelektrode gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende der HF-Leitung (20, 30) mit einer Belastungskapazität (70, 80, 90) elektrisch gekoppelt ist, welche zusammen mit der H F-Leitung (20,30) und der veränderlichen Kapazität (11) einen Resonanzkreis bildet, dessen Resonanzfrequenz sich bei Änderungen der Kapazität (11) zwischen Abtastnadel (10) und Platte innerhalb eines vorgegebenen Sollfrequenzbereichs ändert, daß ein Oszillator (HO), welcher Schwingungen einer Sollfrequenz in unmittelbarer Nähe dieses Sollfrequenzbereiches erzeugt, fiber eine Koppelschaltung (101) an den Resonanzkreis (11, 20, 30, 70, 80,90) angeschlossen ist und daß die elektrische Länge der HF-Leitung (20, 30) größer als eine viertel und kleiner als eine halbe Wellenlänge der Oszillatorfrequenz und der Frequenzen des Sollfrequenzbereiches ist

2. Abspielgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungskapazität (70,80, 90) eine einstellbare Kapazität (80) enthält, und daß an den Ausgang eines mit dem Resonanzkreis (U, 20, 30, 70, 80, 90) zur Ableitung von die aufgezeichnete Information enthaltenden Signalen gekoppelten Detektors (120) eine Abstimmschaltung (130) zur Ableitung einer unerwünschte Änderungen der Resonanzfrequenz des Resonanzkreises wiedergebenden Steuerspannung verbunden ist, welche über ein Koppelglied (137) der einstellbaren Kapazität (80) zur Kompensation der unerwünschten Änderungen zugeführt wird.

3. Abspielgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oszillatorfrequenz innerhalb eines für nichtnachrichtentechnische Zwecke reservierten Frequenzbandes (ISM-Band) liegt

4. Abspielgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungskapazität (70,80, 90) eine Kapazitätsdiode (80) enthält

5. Abspielgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungskapazität einen in Reihe mit der Kapazitätsdiode (80) geschalteten Kondensator (70) mit Luftdielektrikum enthält

6. Abspielgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdielektrikum-Kondensator (70) vom Abtastarm (20) gehaltene bewegliche Platten (70/4,70/4 'J und vom Gehäuse (30) gehaltene feste Platten (70P. 70A", 7OP"; aufweist.

7. Abspielgerät nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung von der Abstimmschaltung (130) dem Verbindungspunkt zwischen dem Luftdielektrikum-Kondensator (70) und der Kapazitätsdiode (80) zugeführt wird.

- 8. Abspielgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungskapazität einen mit der Reihenschaltung (70, 80) in Serie geschalteten dritten Kondensator (90) enthält, der zwischen die Kapazitätsdiode (80) und das Gehäuse (30) geschaltet ist und daß die an diesem dritten Kondensator abgreifbare Spannung als Vorspannung zur Zentrierung des Abstimmsteuerbereiches

dient

9. Abspielgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungskapazität (70,80, 90) einschließlich des dritten Kondensators (90), der 5 Oszillator (HO), die Koppelschaltung (101), der Detektor (120) und die Abstimmschaltung (130) sämtlich innerhalb des leitenden Gehäuses (30) untergebracht sind.