DE2549839A1 - Einrichtung zur kompensation von geschwindigkeitsfehlern beim abspielen von bildplatten - Google Patents

Description

7848-75 Ks/Sö

U.S. Serial No: 522,819/522,816

Filed: November 12, 1974-

EGA Corporation New York, N. T., V. St.v.A.

Einrichtung zur Kompensation von Geschwindigkeitsfehlern beim Abspielen von Bildplatten

Die Erfindung bezieht sich auf Abspieleinrichtungen für Bildplatten und betrifft speziell eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von Fehlern in der Relativgeschwindigkeit beim Wiedergewinnen der Information von einer rotierenden Bildplatte.

Es gibt ein Wiedergabesystem für Bildplatten, bei dem zwischen einer Abtastnadel und der Bildplatte gemessene Kapazität sänderungen gefühlt werden, um die in einer Spiralrille der Platte eingeprägte Information wiederzugewinnen. Hierbei ist ein Fernsehsignalgemisch, welches sich zeitlich ändernde Bildsignale und regelmässig wiederkehrende Synchronsignale enthält, in Form von geometrischen Änderungen in einer Spiralrille auf der Oberfläche der Platte aufgezeichnet. Die Plattenoberfläche kann ein leitenies Material mit einem darüberliegenden dünnen Überzug aus dielektrischen Material enthalten. Eine an der Abtastnadel befindliche Metallelektrode bildet zusammen mit dem leitenden Material und dem dielektrif schen Überzug einen Kondensator. Die Kapazitätssahwan'kungen

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dieses Kondensators, die sich durch die für das aufgezeichnete Signal charakteristischen Geometrieänderungen in der Spiralrille ergeben, v/erden gefühlt und decodiert, um ein Ausgangssignal mit Fernsehinformationen zu erhalten. Ein derartiges kapazitives Bildplattensystem ist in der USA-Patentschrift 3 842 194 ausführlich beschrieben.

Um die von der Bildplatte empfangene Signalinformation genau in ein relativ zitterfreies Farbbild umzusetzen, müssen alle Geschwindigkeits- und Phasenfehler in der wiedergewonnenen Fernsehinformation kompensiert werden. Das von der rotierenden Bildplatte wiedergewonnene Fernsehsignalgemisch kann Geschwindigkeitsfehlern unterworfen sein, beispielsweise infolge von Verwerfungen der Platte oder Exzentrizitäten der die Information speichernden Spiralrille bezüglich des Mittellochs der Platte. Solche Exzentrizitäten oder Verwerfungen führen dazu, daß das von einem zugeordneten Signalabtaster gefühlte Signal abwechselnd mit schnellerer und langsamere Geschwindigkeit empfangen wird, als es aufgezeichnet worden ist. Zur Kompensation solcher abwechselnder Geschwindigkeit^ehler kann man ein elektromechanisch^ Gerät verwenden, welches die Lage der Abtastnadel abhängig von den Geschwindigkeitsfehlern verstellt. Ein elektromechanisches Gerät dieser Art, welches sich als "Armstrecker" bezeichnen läßt, kann einen mechanisch mit der Abtastnadel gekoppelten Wandler enthalten. Durch Beaufschlagung dieses Wandlers mit passenden elektrischen Signalen kann die Abtastnadel im Einklang mit den Geschwindigkeitsfehlern längs der Spirale verschoben werden. Ein typischer Armstrecker ist in der USA-Patentschrift 3 711 641 beschrieben.

In den bisherigen Abspieleinrichtungen für Bildplatten wurde der Armstrecker durch Taktsignale wie z.B. Vertikal- oder Horizontalsynchronimpulse gesteuert. Die Verwendung solcher Synchronimpulse erfordert jedoch gesonderte und zusätzliche

Schaltungsanordnungen, um solche Impulse mit relativ stabilen Vorderflanken zu versehen. Auch benötigt man bei der Verwendung solcher Synchronsignale sorgfältig ausgesuchte Schaltungen, um die Erzeugung irrtümlicher Signale durch Störimpulse möglichst zu verhindern. Beim Auftreten von Störimpulsen oder bei unstabilen Hanken der Taktsignale können nämlich fälsche Steuersignale auf den Armstrecker gegeben werden, was sich sehr störend im wiedergegebenen Bild äußert.

Außerdem ist der Wandler für die Armstreckung im allgemeinen kapazitiv mit seiner Steuerschaltung gekoppelt, um hohe Wandlerströme bei extrem niedrigen Frequenzen zu verhindern. Eine kapazitive Kopplung führt jedoch andererseits zur Phasenverschiebung in der Ansteuerung des Armstreckers, womit das Ansprechvermögen des Wandlers hinsichtlich der Frequenz begrenzt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer vereinfachten und verbesserten Schaltungsanordnung, die zur Steuerung eines Armstreckers verwendet werden kann und gleichzeitig Phasenfehler im empfangenen Farbartträgersignal korrigieren tetnn. Eine diese Aufgabe lösende Einrichtung enthält eine mit der Abtastnadel gekoppelte Anordnung zur Decodierung des von einer rotierenden Bildplatte gelieferten Fernsehsignalgemischs. Eine Überlagerungsanordnung überlagert die decodierten Signale mit Signalen aus einem spannungsgesteuerten Oszillator, um das Fernsehsignalgemisch frequenzmässig umzusetzen. Ein Bezugsoszillator liefert Signale mit im wesentlichen derselben Frequenz, wie sie der Farbsynchronimpuls im umgesetzten Signal hat. Ferner ist eine Anordnung vorgesehen, welche die von dar Überlagerungsanordnung und vom Bezugsoszillator kommenden Signale empfängt und ihrerseits ein Signal liefert, welches die Phasendifferenz zwischen den beiden empfangenen Signalen angibt. Dieses Differenzsignal wird auf den spannungsgesteuerten Oszillator ge-

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geben, um die Uberlagerungsfrequenz; in der Überlagerungsanordnung derart zu beeinflussen, daß die Frequenz des umgesetzten Farbträgers relativ stabil bleibt. Mit der Abtastnadel ist ein Wandler gekoppelt, der die Nadel längs der Plattenrille abhängig von den Differenzsignalen verstellt·

Eine verbesserte Steuerschaltung für den Armstrecker, die gleichstromgekoppelt ist und den auf der Bildplatte aufgezeichneten Farbsynchronimpuls als Geschwindigkeits-Bezugssignal heranzieht, enthält eine erste Filterschaltung, die ebenfalls Differenzsignale vom Phasenvergleicher empfängt und den niederfrequenten Teil dieser Signale mit einer relativ hohen Verstärkung auf den elektrischen Signaleingang des Armstreckwandlers gibt·

Die am Ausgang der ersten Filterschaltung erhaltenen Signale werden außerdem auf eine zweite Filterschaltung gegeben. Die zweite Filterschaltung ist ferner mit der Überlagerungsanordnung gekoppelt und bewirkt eine Erhöhung im Betrag des dieser Anordnung zugeführten Differenzsignals bei Frequenzen, die sich von der Umlauffrequenz der Bildplatte unterscheiden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen ausführlicher erläutert:

Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung, die sich zur Phasenstabilisierung des Färbträgersignals und zur Steuerung des Armstreckwandlers eignet;

Figur 2 zeigt in Blockform eine erfindungsgemäß ausgebildete Steuerschaltung für den Armstreckwandler;

Figur 3 zeigt das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Armstreckwandlers;

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Figuren 4a bis 4d zeigen Frequenzgänge (Übertragungsfunktionen) der Anordnung nach den Figuren 2 und 3;

Figur 5 ist ein schaltbild eines spannungsgesteuerten Oszillators, der sich zur Verwendung mit der Anordnung nach den Figuren 1tnd 2 eignet.

In Figur 1 ist ein Bildplattenspieler 10 dargestellt, auf dem sich eine Bildplatte 12 befindet. An einem zum Plattenspieler gehörenden Abtastarm 40 ist eine Abtastnadel vorgesehen, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Die vom Abtastarm 14 abgenommenen Signale werden auf einen Gegentaktmodulator 18 gegeben. Der Ausgang des Modulators 18 ist mit einem Tiefpaßfilter 20 verbunden. Die vom Filter 20 gelieferten Signale werden einem Phasendetektor 22 zugeführt, der außerdem noch Signale von einem Bezugsoszillator 24 und von einer Farbsynchronimpuls-Tastleitung 26 empfängt. Die vom Phasendetektor gelieferten Signale werden auf einen spannungsgesteuerten Oszillator 40 gegeben, der vorzugsveise ein spannungsgesteuerter Kristalloszillator ist und Signale zum Modulator 18 liefert. Der Detektor 22 liefert ferner über ein frequenzkompensierendes Netzwerk (Frequenzkompensator 17) und einen Verstärker 28 Signale an einen elektromechanischen Armstreckwandler 34. Der Wandler 34 ist mechanisch mit der im Abtastarm 14 befindlichen Abtastnadel gekoppelt. Die am Ausgang des Filters 20 erscheinenden frequenzumgesetzten Signale werden über ein Umcodiergerät (Transcoder 44) auf einen Fernsehempfänger 46 gekoppelt, wo sie wiedergegeben werden können.

Beim Betrieb der vorstehend beschriebenen Anordnung wird die Bildplatte 12 auf einem zum Plattenspieler 10 gehörenden Drehteller gedreht. Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß das Mittelloch der Platte nicht bezüglich der spiralförmigen Aufzeichnungsrille der Platte zentriert ist. Die von der Platte abgeleitete Signalinformation ist somit Geschwindigkeitsänderungen unterworfen, wenn sich die Platte dreht.

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Die im Abtastarm 14 befindliche Abtastnadel fühlt die Kapazität sänderungen, die sich infolge der aufgezeichneten Topographie in der Spiralrille der Plstte ergeben und koppelt diese Kapazitätsänderungen auf eine im Arm 14 angeordnete Abnehmerschaltung (nicht dargestellt). Die Abnehmerschaltung innerhalb des Arms 14 wandelt die Kapazitatsschwankungen in elektrische Signaländerungen um, die dann auf den FM-Demodulator 16 gegeben werden. Der Demodulator 16 gewinnt aus den vom Arm 14 gelieferten FM-Signalen das aufgezeichnete Fernsehsignalgemisch wieder zurück. Dieses auf der Bildplatte aufgezeichnete Fernsehsignalgemisch habe im vorliegenden Fall ein Format mit sogenanntem "eingelagerten Farbträger¹¹. Bei diesem Format belegen die Komponenten des Leuchtdichtesignals ein breites Frequenzband von etwa 3 MHz Bandbreite, während die Komponenten des Farbartsignals ein damit verschachteltes schmales Frequenzband belegen. Das Farbartsignal habe die Form von 1/2 MHz breiten Seitenbändern eines 1,53 MHz-Farbträgers, die im wesentlichen den mittleren Teil des breiten Bandes der Leuchtdichtekomponenten einnehmen. Ferner sind Farbsynchronsignale vorhanden, die sich jeweils in Form eines Bezugsschwingimpulses auf der hinteren Schwarzschulter der Horizontalsynchronsignale befinden.

Die vom Demodulator 16 erzeugten Signale werden auf einen Gegentaktmodulator 18 gegeben. Hierbei kann es sich um einen einseitig symmetrischen Modulator handeln, dessen Eingangsteil symmetrisch ist. Durch Verwendung eines Gegentaktmodulators wird die Basisband-BJLdmodulationskomponente im Modulatorausgangssignal praktisch unterdrückt. Eine Unterdrückung des Basisbandsignals vereinfacht die Filterung des Modulatorausgangssignals, um im wesentlichen nur das frequenzumgesetzte Fernsehsignal wiederzugewinnen. Die dem Modulator 18 zugeführten Fernsehsignale werden mit Hilfe der vom spannungsgesteuerten Kristalloszillator 40 kommenden Signale ή ihrer Frequenz verschoben oder umgesetzt. Der Oszillator 40 liefert Signale von im wesentlichen 5»11 MHz. Durch Überlagerung dieser Oszillatorsignale mit dem vom Demodulator 16 kommenden Fernsehsignal erhält man ein frequenzumgesetztes Fernsehsignal mit

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Komponenten im oberen und unteren Seitenband beidseitig 5,11 MHz· Der Farbträger, der im Ausgangssignal des Demodulators 16 bei 1,53 MHz lag, ist nunmehr auf 3»58 MHz im unteren Seitenband des frequenzumgesetzten Fernsehsignals verschoben· Ein Tiefpaßfilter 20 mit einer Durchlaßbandbreite von etwa 8 MHz läßt im wesentlichen nur das erste Modulationsprodukt des Modulators 18 durch, d.h. die Seitenbänder auf jeder Seite eines bei 5»11 MHz liegenden Trägers.

Die frequenzumgesetzten Signale vom Ausgang des Filters 20 werden auf den Phasendetektor 22 gekoppelt. Der Phasendetektor 22 tastet die vom Tiefpaßfilter 20 kommenden Signale mit Hilfe von Farbsynchronimpuls-TastSignalen, die über die Leitung 26 zugeführt werden. Diese Tastsignale folgen den Horizontalsynehronimpulsen, die von einer nicht dargestellten Schaltungsanordnung decodiert wcoäen sind. Die innerhalb des Phasendetektors 22 getasteten Videosignale werden mit Signalen aus dem Bezugsoszillator24 verglichen. Der Bezugsoszillator 24 ist ein verhaltnismässig stabiler Oszillator, der Signale mit 3»58 MHz liefert und vorzugsweise kristallgesteuert ist. Ein resultierendes Differenzsignal, welches die Phasendifferenz zwischen den vom Oszillator 24 kommende!Signalen und dem Farbsynchronsignal im unteren Seitenband des frequenzumgesetzten Fernsehsignals angibt und am Ausgang des Phasendetektors 22 erscheint, wird auf den Frequenzsteuereingang des spannungsgesteuerten Kristalloszillaotrs 40 gegeben.Der Oszillator 40 ändert seine Frequenz entsprechend dem zugeführten Differenzsignal und wirkt dabei im Sinne einer Verminderung dieses Differenzsignals, indem er den Frequenzbetrag ändert, um welchen das Fernsehsignalgemisch bei seiner Umsetzung verschoben wird. Ein zur Verwendung als Oszillator 40 geeigneter spannungsgesteuerter Kristalloszillator ist in Figur 5 dargestellt. Durch das angelegte Differenzsignal wird erreicht, daß die Frequenz des Oszillators 40 in gleichem Maß "zittert" wie das von der Platte 12 abgenommene Signal· Das resultierende

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frequenzumgesetzte Videosignal am Ausgang des Modulators 18 hat somit einen frequenzstabilisierten Farbträger, der phasenstarr mit dem Bezugsoszillator 24- schwingt.

Eine Stabilisierung des farbträgersignals ist notwendig, damit die Farben des aus der Plattenaufzeichnung gewonnenen Bildes genau wiedergegeben werden. Die StabilisierungBar des Ifarbträgersignals reicht jedoch nicht aus, um die groben Zeitfehler auszugleichen, die durch Verwerfungen oder Exzentrizitäten der Platte erzeugt werden. Um solche Zeitfehler gering zu halten, werde ein Armstreckwandler verwendet, der die Abtastnadel längs der Rille der Bildplatte fortlaufend verstellen kann. Steuersignale für den Armstreckwandler können aus den vom Detektor 22 erzeugten Phasendifferenzsignalen abgeleitet werden. Phasendifferenzsignale eignen sich besonders gut zur Steuerung des Armstreckwandlers, weil sie relativ . rausch- oder störungsfrei und genau erzeugt werden fönnen. Von den etwa 2ooo mal während jeder Plattendrehung wiederkehrenden Synchronsignalen reichen einige aus, ein Phasendifferenzsignal zu bilden, welches den Zeitfehlern der rotierenden Bildplatte genau folgen kann.

Gemäß der Zeichnung wird ein Armstreckwandler 34- durch Signale gesteuert, die vom Phasendetektor 22 abgeleitet werden. Der Wandler 34- kann ähnlich einem relativ kleben Lautsprecher ausgebildet sein, wie es in der oben genannten USA-Patentschrift 3 711 64-1 beschrieben ist. Der Konus des Lautsprechers kann beispielsweise mechanisch mit der Abtastnadel gekoppelt sein, und das elektromagnetische Feld des LautsprechersSann mit der Quelle der Phasendifferenzsignale gekoppelt sein.

Ein frequenzkompensierendes Netzwerk (Irequenzkompensator 17) empfängt Signale vom Detektor 22 und wirkt als Netzwerk mit Voreil-Nacheil Effekt, um die Phasenverschiebung des Signals zum Wandler 34- gering zu halten. Die vom Netzwerk

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phasenkompensierten Signale werden über einen Verstärker 28 auf den Wandler 34 gegeben. Der Verstärker 28 stellt eine relativ niedrige Quellimpedanz für die den Wandler 34 steuernden Signale dar. Durch Anlegen geeigneter Signale an die Spule des Wandlers kann die Abtastnadel veranlaßt werden, sich längs der Spiralrille in der Bildplatte zu verschieben. Die Amplituden der dem Wandler 34 und dem kristallgesteuerten Oszillator 40 zugeführten Signale werden zweckmässig in der folgenden Weise eingestelltI Zunächst wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 28 so eingestellt, daß das Zittern im wiedergegebenen Bild weitmöglichst ausgeglichen wird. Nachdem das Bildzittern auf ein subjektiv annehmbares Maß vermindert worden ist, wird die Verstärkung des Signals für den kristallgesteuerten Oszillator 40 eingestellt. Hierzu wird die Verstärkung des dem kristallgesteuerten Oszillator 40 zugeführten Signals durch Verdrehen des Verstärkungs/$4 auf einen so hohen Maximalwert eingestellt, daß die Zitterstabilisierung des wiedergegebenen Bildes acht verschlechtert wird. Eine zu hohe Verstärkung des dem Oszillator 40 zugeführten Signals verringert den Betrag des Korrektursignals für den Wandler 34. Eine zu geringe Verstärkung kann hingegen die Stabilität des Farbträgersignals und somit die Farbart im wiedergegebenen Bild beeinträchtigen. Durch richtige Justierung der Verstärkungen der Signale sowohl für den Wandler 34 als auch für den kristallgesteuerten Oszillator 4 0 kann erreicht werden, daß das wiedergegeeene Bild subjektiv annehmbare Farben hat und minimal zittert.

Durch Steuerung des Armstreckwandlers mittels der im Phasenregelkreis verwendeten Phasendifferenzsignale kann auf einen ansonsten notwendigen zusätzlichen Schaltungsaufwand verzichtet werden. Ferner wird hiermit erreicht, daß der Wandler mit relativ storungsfreientmd sehr genauen Steuersignalen beaufscBagt wird. Man erhält also ein besseres Steuersignal für den Armstrecker, indem man hierzu das Phasendifferenz— signal heranzieht, welches von der Schaltung zur Phasenstabilisierung der Farbsynchronsignale in dem von der Bildplatte

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abgenommenen Fernsehsignalgemisch erzeugt wird.

Die Figur 2 zeigt als Blockschaltbild eine Aus führungsform der Erfindung, die eine Schaltungsanordnung zur Kopplung eines gewünschten Signalbetrags auf den Wandler 34 und den kristallgesteuerten Oszillator 40 enthält. Diejenigen Teile der Figur 2, welche dieselbe Funktion wie entsprechende Teile der Figur 1 erfüllen, sind mit denselben Bezugszahlen bezeichnet.

Die Arbeitsweise der Anordnung nach Figur 2 ist ähnlich derjenigen nach Figur 1 bis zu dem Punkt, wo das Ausgangssignal des Phasendetektors 22 auf den Oszillator 40 und den Wandler 34 gekoppelt wird. Das Bandfilter 21 wählt ein Seitenband des modulierten Farbsignals für die Beaufschlagung des Phasendetektors 22 aus.

Die vom Phasendetektor 22 erzeugten Signale werden über einen Pufferverstärker 28 auf ein aktives Filter 30 und auf eine Summierschaltung 32 gegeben. Das Filter 30 modifiziert die ihm zugeführten Signale und gibt sie dann über einen veränderbaren Widerstand 36 auf den Armstreckwandler 34. Der Wandler 34 ist mechanisch mit der Abtastnadel im Abtastarm 14 gekoppelt und bewirkt eine mechanische Bewegung dieser Nadel. Ein Tiefpaßfilter 38 empfängt ebenfalls Signale vom Filter 30 und gibt sie auf die Summier schaltung 32. Die in der Schaltung 32 summierten Signale werden auf den spannungsgesteuerten Kristalloszillator 40 gegeben, der seinerseits den Gegentaktmodulator beaufschlagt.

Im Betrieb der vorstehend beschriebenen Schaltung enthalten die Ausgangssignale des Filters 20 Farbsynchronimpulse, deren Schwingfrequenz von 1,53 MHz im Basisbandsignal auf 3_t58 MHz und 6,64 MHz im frequenzumgesetzten Signal verlegt ist. Das Bandfilter 21 empfängt Ausgangssignale des Filters 20 und läßt Komponenten im Bereich von 3 »58 MHz durch, so daß die

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Farbsynchronimpulse des unteren Seitenbandes des umgesetzten Fernsehsignals durch dieses Filter gelangen. Die Schwingphase der am Ausgang des Filters 21 erscheinenden Farbsynchronimpulse wird im Detektor 22 mit derjenigen eines 3»58 MHz-Bezugssignals verglichen, welches von einer relativ stabilen Frequenzquelle 24- kommt·

Das am Ausgang des Phasenvergleichers 22 erscheinende resultierende Differenzsignal wird über einen Anschluß 27 auf den Pufferverstärker 28 gegeben, der sie mit einer relativ niedrigen Impedanz auf das aktive Filter 30 und die Summierschaltung 32 koppelt.

Das resultierende Differenzsignal vom Ausgang des Detektors 22 wird dazu verwendet, das gesamte Fernsehsignal mittels des oben genannten Armstreckers und das Farbsynchronsignal mittels einer geeigneten Rückkoppltmgsschleife zu stabilisieren. Eine Stabilisierung des Farbsynchronsignale ist erwünscht, damit die Farbdecodierung in einem Fernsehempfänger richtig erfolgt. Eine Stabilisierung des gesamten Fernsehsignals ist wünschenswert, um unerwünschte Effekte im wiedergegebenen Bild infolge der oben genannten Verwerfungen und Exzentrizitäten der Platte möglichst gering zu halten. Es ist zweckmässig, für beide Arten der Stabilisierung zur sorgen. Der Korrekturvorgang bei der Stabilisierung entweder des Farbsynchronsignals oder des gesamten Fernsehsignals besteht in beiden Fallen darin, die Amplitude der vom Detektor 22 gelieferten Differenzsignale zu verringern. D_a;her ±_si- &i_e Verstärkungseinstellung der Differenzsignale für jede Stabilisierungsschaltung von besonderer Bedeutung. Die Schwierigkeit, für jede der Stabilisierungsschaltungen ein gewünschtes Maß an Signalverstärkung zu erreichen, wird durch Verwendung der Filter 30 und 38 überwunden.

Die Stabilisierung der Farbträgerfrequenz geschieht durch Verschiebung der Frequenz des spannungsgesteuerten Kristall-

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Oszillators 4-0 im Einklang mit dem vom Detektor 22 gelieferten Differenzsignal wie bisher·

Die Stabilisierung des gesamten Fernsehsignals geschieht durch Anlegen von Phasendifferenzsignalen an den Armstreckwandler 34-.

Wenn die Abspieldrehzahl des Drehtellers im Abspielgerät 10 bei etwa 4-50 Umdrehungen je Minute liegt,dann wiederholen sich die Geschwindigkeitsänderungen im empfangenen Signal etwa 7»5 mal je Sekunde. Wegen der Geschwindigkeitsänderung bei jeder Plattendrehung werden die Filter 30 und 38 so eingestellt, daß bei 7»5 Hz Differenzsignale im stärkeren Maß zum Armstreckwandler 34- durchgelassen werden als zum spannungsgesteuerten Kristalloszillator 40. Die Filter 30 und 38 werden weiter unten anhand der Figur 3 ausführlich beschrieben. Dadurch, daß zur Korrektur mit relativ niedrigen Frequenzen (z.B. mit 7»5 Hz) der Armstrecker verwendet wird, können grobe Geschwindigkeitsfehler in der abgeleiteten Fernsehinformation minimal gehalten werden.

Am A_usgang des Filters 20 erscheinen Signale, die sowohl durch den Armstreckwandler 34- als auch durch den spannungsgesteuerten Kristalloszillator 4-0 stabilisiert worden sind. Ein Transcoder (dessen Einzelheiten in der USA-Patentanmeldung Nr. 506,4-4-6 beschrieben sind, die am 16. September 1974- unter dem Namen John Amery eingereicht wurde und den Titel: »COMB FILTERING FOR VIDEO PROCESSING" trägt) empfängt die stabilisierten Signale vom Filter 20 und setzt diese Signale in ein Format um, welches sich ohne weiteres mit einem normalen Fernsehempfänger 46 decodieren läßt.

Gemäß Figur 3 ist eine Eingangsklemme des Pufferverstärkers 28 mit dem Anschluß 27 verbunden, um Signale vom Phasendetektor 22 zu empfangen. Die Ausgangssignale des Verstärkers

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werden über einen Widerstand 80 auf den nicht-invertierenden Eingang eines weiteren Verstärkers 52 gegeben. Mit dem nieht-invertierenden Eingang des Verstärkers 52 ist ferner eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 82 und einem Kondensator 84 verbunden. Die am Ausgang des Verstärkers 52 erscheinenden Signale werden über Widerstände 90 und 92 auf den invertierenden Eingang des Verstärkers,sowie auf die Basiselektroden zweier einen Treiberverstärker bildenden Transistoren 58 und 60 gegeben. Die Transistoren 58 und 60 liefern von ihren zusammengekoppelten Emittern über die Reihenschaltung eines Kondensators 62 und eines Widerstands 64 Signale zum invertierenden Eingang des Verstärkers 52. Die an den Emittern der Transistoren 58 und 60 erscheinenden Signale werden außerdem über einen Widerstand 66 auf eine Klemme 39 gegeben und ferner über ein Tiefpaßfilter, welches aus der Reihenschaltung von Widerständen 68, 70 und 72 mit einem Ableitkondeasator 74 besteht, auf einen Summierungsanschluß 33 gegeben. Dem Kondensator 74- sind zwei signalbegrenzende Dioden 86 und 88 parallelgeschaltet. Der Summierungsanschluß empfängt außerdem über zwei hintereinander geschaltete Widerstände 54 und 56 Signale vom Ausgang des Verstärkers 28.

Wenn von der Bildplatte 12 kein Nutzsignal abgenommen wird, dann tritt eine Geräuschsperre (Squelch) in Funktion, die aus einem Transistor 76 gebildet ist, dessen Emitter an den Verbindungspunkt der beiden Widerstände 90 und 92 angeschlossen ist. Steuersignale zur Betätigung dieser Geräuschsperre werden der Basis des Transistors 76 über einen Widerstand 78 zugeführt.

Beim Betrieb der in Figur 3 gezeigten Schaltung werden die vom Phasendetektor 22 (Figuren 1 und 2) erzeugten Phasendifferenzsignale (Fehlersignale) über den Anschluß 27 auf den Verstärker 28 gegeben. Der Verstärker 28 ist durch Rückkopplung eines Ausgangsanschlusses auf seinen invertierenden Eingang so ausgelegt, daß sein Verstärkungsfaktor 1 beträgt.

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Die am Ausgang des Verstärkers 28 gelieferten Signale werden dem Verstärker 52 zugeführt. Dieser Verstärker 52 bildet ein aktives Filter, um die richtigen Signale sowhl für den Armstrecker als auch den spannungsgesteuerten Oszillator bereitzustellen. Die vom Pufferverstärker 28 erzeugten Signale werden über Summierungswiderstande 54- und 56 dem Anschluß 33 zugeführt und gelangen außerdem zum nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 52. Die zum Anschluß 33 gegebenen Signale bilden denjenigen Teil der Phasendifferenzsignale, die zur Steuerung des Oszillators 4-0 verwendet werden. Der Verstärker 52 enthält RO-Zeitglieder, um bestimmte Knickpunkte in seiner Frequeηζgangkurve zu erhalten. Die ersten RC-Zeitkonstanten werden durch die Widerstände 80 und 82 und durch den Kondensator 84· gebildet. Dieses RC-Zeitgüed führt zu Knickstellen im Frequenzgang des Verstärkers bei etwa 7*5 Hz und 59 Hz. Ein zweites RO-Zeitglied wird durch den Widerstand 64- und den Kondensator 62 gebildet. Dieses zweite Zeitglied führt zu einer Knickstelle bei etwa 59 Hz. Die beiden bei 59 Hz gebildeten Knickpunkte fallen mit einem Knickpunkt im Frequenzgang des Wandlers 34 zusammen. Eine Kurve, welche den Frequenzgang oder die Übertragungsfunktion vom Anschluß 27 "bis zum Ausgang des Wandlers 34- darstellt, ist in Figur 4-a gezeigt. Die Ausgangsgröße des Wandlers hat die Dimension einer Geschwindigkeit und die Eingangsgröße die Dimension einer elektrischen Amplitude. Die in Dezibel geeichte Ordinate gibt also nur Relativwerte wieder.

Die Transistoren 58 und 60 sind als Emitterfolger geschaltet und bewirken eine Stromverstärkung der vom Verstärker 52 gelieferten Signale. Die von den Transistoren 58 und 60 kommenden Signale werden über den Widerstand 66 undden Anschluß 39 auf den Armstreckwandler gegeben. Da der elektrische Teil des Armstreckwandlers eine relativ niedrige Impedanz hat, ist es zweckmässig, eine Steuerschaltung vorzusehen, die dem Armstreckwandler bei Frequenzen nahe 0 Hz einen relativ niedrigen Strom

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zufuhrt· Um einen niedrigen Wandlerstrom in der Nähe der Nullfrequenz oder Gleichstromfrequenz zu erreichen, ist der spannungsgesteuerte Kristalloszillator 4-0 so angeordnet, daß er in der Nähe von 0 Hz einen maximalen Betrag an Differenzsignalen empfängt· Indem man dafür sorgt, daß die dem Oszillator 40 zugeführten Signale bei extrem niedrigen Frequenzen die größte Verstärkung haben, werden die vom Detektor 22 gelieferten Signale minimal gehalten, womit der dem Armstreckwandler 34 zugeführte Steuersignalstrom bei niedrigen Frequenzen auf einem Minimum gehalten wird.

Die mit reüiv niedriger Impedanz von den Emittern der Transistoren 58 und 60 gelieferten Signale werden außerdem einem Tiefpaßfilter zugeführt, welches durch die Widerstände 68, 70 und 72 und den Kondensator 74 gebildet ist. Dieses Tiefpaßfilter hat einen 3 db-Punkt bei etwa 0,27 Hz, was gemeinsam mit dem Frequenzgang des Verstärkers 52 zu einem Gesamtfrequenzgang führt, wie er in Figur 4b dargestellt ist. Diese Kurve zeigt den Frequenzgang der Amplitude vom Anschluß 27 bis zum Anschluß 33 für den Fall, daß letzterer mit 180 Ohm abgeschlossen ist und daß die Verbindung zwischen den Widerständen 5⁷J- und 56 offen ist. Der Widerstandswert von 180 Ohm stellt die Eingangsimpedanz das spannungsgesteuerten Kristalloszillators 40 dar. Das Öffnen der Verbindung zwischen den Widerständen 54 und 56 verhindert eine Signalübertragung vom Ausgang des Verstärkers 28 über diese Widerstände zum Summierungsanschluß 33, so daß sich der Frequenzgang des über das Filter 30 und das Tiefpaßfilter 38 laufenden Weges untersuchen läßt. Die vom Tiefpaßfilter 38 gelieferten Signale gelangen zum Anschluß 33 und addieren sich dort mit denjenigen Signalen, die direkt vom Verstärker 28 zum Anschluß 33 gelangen. Für das am Anschluß 33 gebildete kombinierte Signal gilt ein Frequenzgang, wie er in Figur 4c dargestellt ist· Die beiden im Tiefpaßfilter enthaltenen Dioden 86 und 88 verhindern unbeabsichtigte starke Signalausschläge, die bei-

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spielsweise durch Störimpulse hergerufen werden lönnten.

Wenn man den in Figur 4-a gezeigten relativen Frequenzgang des aktiven Filters und des Wandlers 34- mit dem Frequenzgang nach Figur 4-c vergleicht, der für das dem spannungsgesteuerten Kristalloszillator 4-0 zugeführte Signal (Anschluß 33) maßgeblich ist, dann kann man zu einer resultierenden Kurve kommen, wie sie in Figur 4-d dargestellt ist. Diese Kurve zeigt die reüsbive Verstärkungsdifferenz zwischen dem Frequenzgang des Armstreckers und dem Frequenzgang des spannungsgesteuerten Kristalloszillators,. Anhand der Figur 4-d läßt sich erkennen, daß der dem Armstreckwandler 34- zugeordnete Frequenzgang der Amplitude verglichen mit dem für den Oszillator 4-0 maßgeblichen Frequenzgang ein Maximum bei etwa 7,5 Hz hat. Dieses Verstärkungsmaximum macht es dem Armstrecker möglich, für Geschwindagkeitsfehler, die durch Exzentrizitäten und Verwerfungen der Bildplatte hervorgerufen werden, eine Korrektur in dem gewünschten Maß zu bewirken. Es sei darauf hingewiesen, daß der Frequenzbereich, innerhalb dessen der Armsteckwandler auf Fehlersignale am stärksten anspricht, relativ schmal ist, Indem dieser Frequenzbereich schmal gehalten wird, führt der Armsteckwandler 34- eine wirksame Korrektur von Geschwindigkeitsfehlern durch, ohne dabei die doreh den spannungsgesteuerten Kristalloszillator 4-0 bewirkte Korrektur von Phasenfehlern des Farbsynchronsignals zu beeinträchtigen.

Der Transistor 76 der Geräuschsperre ist mit dem Verstärker 52 verbunden. Dieser Transistor befindet sich während derjenigen Perioden in der Sättigung, in denen ein Nutzsignal von der Bildplatte abgeleitet wird. Beim Fehlen solcher Nutzsignale, z.B. wenn gerade keine Platte gespielt wird, empfängt die Basis des Transistors 76 über den Widerstand 78 ein Steuersignal, welches diesen Transistor sperrt. Bei gesperrtem Transistor 76 werden Ausgangssignale des Verstärkers 52 über die Widerstände 90 und 92 auf den invertierenden Eingang des Verstärkers gekoppelt, wodurch dessen Verstärkungsfaktor auf praktisch den Wert 1 geändert wird.

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Die oben "beschriebene Schaltungsanordnung zeigt, daß man einen relativ niederohmigen Armstreckwandler gleichstrommässig mit einer zugehörigen Steuerschaltung koppeln kann, ohne ihn hohen Eingangsströmen bei extrem niedrigen Frequenzen auszusetzen· Durch richtige Einstellung der Zeitkonstanten am Filter 38 und an dem den Verstärker 52 enthaltenden aktiven Filter läßt sich die Stärke des Ausgangssignals des Wandlers bei einer der Drehzahl der Bildplatte entsprechenden Frequenz erhöhen, so daß der Armstrecker die infolge von Exzentrizitäten und Verwerfungen der Platte auftretenden Geschwindig-

keitsfehler wirksam kompensieren kann.

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Claims (14)

1. PATENANSPRÜCHE

   Einrichtung in einem Bildplattenspieler zur Korrektur von Geschwindigkeits- und Phasenfehlern in den von einer rotierenden Bildplatte mittels eines Abtasters abgenommenen Signalen, gekennzeichnet durch: eine mitdem Abtaster (14-) gekoppelte Einrichtung (18, 4-0) zur Frequenzumsetzung der vom Abtaster abgeleiteten Signale; eine Quelle (24-) für Bezugssignale; einen Phasenvergleicher (22), der die von der Bezugssignalquelle (24-) und vom Frequenzumsetzer (18, 4-0) kommenden Signale empfängt; einen mit dem Abtaster (14-) gekoppelten Armstreckwandler (34-); eine den Phasenvergleicher mit dem Armstreckwandler koppelnde Steuereinrichtung (17, 28,30,36) zur Lageverstellung des Abtasters abhängig von Signalen aus dem Phas£nvergleicher; eine den Phasenvergleicher mit dem Frequenzumsetzer koppelnde wefcere Einrichtung (54-) zur Steuerung der Umsetzfrequenz.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzumsetzer (18, 4-0) eine Überlagerungsanordnung (18 ) sowie eine Filterschaltung (20) aufweist, die mit dem Phasenvergleicher (22) gekoppelt ist, um Signale in im

   wesentlichen einem ersten Frequenzbereich auf den Armeine m

   streckwandler (34-) und in im wesentlichen/zweiten Frequenzbereich auf die Überlagerungsanordnung (18) zu geben.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 in einem Bildplattenspieler, in welchem eine Abtastnadel mit informationsspeichernden Rillen einer Bildplatte zusammenwirkt, wobei diese Rillen

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   aufgezeichnete Leuchtdiehteinformationen, Farbartinformationen und Farbsynchroninformationen enthalten , die bezüglich der Abtastnadel auftretenden wiederkehrenden Geschwindigkeit- und Phasenfehlern unterworfen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur der Geschwindigkeitsfehler, vmä zur Phasenkorrektur der Färbsynchroninformation folgende Mittel vorgesehen sind:

   a) eine mit der Abtastnadel gekoppelte Decodiereinrichtung (16) zur Decodierung der aus der Bildplatte abgeleiteten Signale;

   b) einen spannungsgesteuerten Oszillator (4-0);

   e) eine Überlagerungsanordnung (18), die Signale von der Decodiereinrichtung und vom spannungsgesteuerten Oszillator empfängt, um die das decodierte Signale bildenden Komponenten in ihrer Frequenz umzusetzen;

   d) einen Bezugsoszillator (24), der Signale mit im wesentlichen derselben Frequenz liefert, wie sie die Farbsynchroninformation im umgesetzten Signal hat;

   e) einen die Signale von der Überlagerungsanordnung und vom Bezugsoszillator empfangenden Fehlerdetektor (22) zur Erzeugung eines Fehlersignals;

   f) eine Kopplungsanordnung (54·» 30, 32, 38)» welche die Signale vom Fehlerdetektor (22) auf den spannungsgesteuerten Oszillator koppelt, um dessen Frequenz zu steuern;

   g) einen mit der Abtastnadel (14·) gekoppelten Wandler $0 zur Verstellung der Abtastnadel längs der Rille der Bildplatte abhängig von den Fehlersignalen.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine erste FiIterschaltung (30)» die mit dem Wandler (34) gekoppelt ist und Signale vom Phasendetektor (22) empfängt, um dem Wandler relativ niederfrequente Steuersignale mit

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   einer relativ hohen Verstärkung zuzuführen, und eine zweite Filterschaltung (38), die Signale von der ersten Filterschaltung (30) empfängt und mit dem spannungsgesteuerten Oszillator (40) gekoppelt ist, um die dem spannungsgesteuerten Oszillator zugeführten Signale bei extrem niedrigen Frequenzen relativ anzuheben.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerdetektor ein Phasendetektor (22) ist, der an seinen Eingängen Signale vom Bezugsoszillator (24·) und von der Überlagerungsanordnung (18) empfängt und an seinem Ausgang Signale liefert, die proportional sind der Phasendifferenz zwischen dem Signal des Bezugsoszillators und einer Farbsynchronkomponente in dem von der Überlagerungsanordnung gelieferten Signal.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der BezugsoszilÜsbor (24-) Ausgangssignale mit im wesentlichen 3»58 MHz liefert und daß die Farbsynchronkomponente im umgesetzten Signal ebenfalls eine Frequenz von im wesentlichen 3»58 MHz hat.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagerungsanordnung (18) einen symmetrischen Eingang zum Empfang von Fernsehsignalen aufweist und an ihrem Ausgang frequenzumgesetzte Signale liefert, die im wesentlichen frei von Basisband-Fernsehsignalen sind.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Abtastnadel (14-) gekoppelte Decodiereinrichtung von der Abtastnadel gefühlte Kapazitätsänderungen in elektrische Signale umsetzt, die charakteristisch für die auf der Bildplatte aufgezeichnete Information sind.

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9. 9. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungsgesteuerte Oszillator ein spannungsgesteuerter Kristalloszillator (40) mit einer Ausgangsfrequenz von etwa 5,11 MHz ist.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Filterschaltung (30) ein aktives Filter mit einem Frequenzgang ist, der eine Knickstelle bei einer der Umlauffrequenz der Bildplatte entsprechenden Frequenz hat.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Filterschaltung (38) ein Tiefpaßfilter ist, dessen Frequenzgang eine Knickstelle bei einer Frequenz unterhalb 1 Hz hat.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Überlagerungsanordnung (18) und dem Phasendetektor (22) ein Bandfilter (21) eingefügt ist, welches Farbsynchronkomponenten zum Phasendetektor durchläßt.
13. 13· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildplatte mit etwa 450 Umdrehungen je Minute gedreht wird und daß die Frequenz, bei welcher der Armstreckwandler (34) Steuersignale angehobener Amplitude empfängt, im wesentlichen bei 7,5 Hz liegt.
14. 14. "Verfahren zur Stabilisierung von Signalen aus einer rotierenden Bildplatte, die wiederkehrenden Geschwindigkeitsfehlern unterworfen ist, mittels eines Armstreckwandlers, dadurch gekennzeichnet, daß Signale an der Bildplatte abgeleitet werden; daß Bezugssignale erzeugt werden; daß die • Phase der Bezugssignale mit derjenigen der aus der Bildplatte abgeleiteten Signale verglichen wird; daß Steuersignale erzeugt werden; daß dem Armstreckwandler Steuersignale bei einer der Drehgeschwindigkeit der Bildplatte entsprechenden Frequenz mit erhöhter Amplitude zugeführt werden.

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