DE2652711B2 - Signalabnehmer, insbesondere für einen Bildplattenspieler - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Signalabnehmer nach dem Oberbegriff des Anspruchs t.

Bei einem Bildplattenspieler der in der US-PS 38 42 194 beschriebenen Art trägt eine der Aufzeichnungsspur der Platte folgende Abtastnadel eine Elektrode, die mit einer leitenden Schicht der Platte eine Kapazität bildet. Die Kapazität zwischen Platte und Nadel ändert sich, wenn der Boden der Aufzeichnungsrille mit seinen die aufgezeichnete Informatik η darstellenden Geometrieänderungen unter der Nadel hindurchläuft.

Eine Anordnung zum Umwandeln der informatOnsabhängigen Kapazitätsänderungen in elektrische Signa-Ie ist z. B. aus der US-PS 38 72 240 bekannt. Bei dieser Anordnung wird die Abtastnadel von einem gelenkig aufgehängten Arm aus leitendem Material getragen und ist elektrisch mit diesem Arm verbunden. Der leitende Arm bildet mit einem ihn umgebenden Armgehäuse aus leitendem Material eine Hochfrequenzleitung. Diese Hochfrequenzieitung ist an dem der Nadel abgewandten Ende des Arms mit einer kapazitiven Last in Form einer Reihenschaltung von Kapazitäten abgeschlossen, die einen Kondensator mit Luftdielektrikum und einen spannungsgesteuerten Kondensator (Varactor oder Kapazitätsdiode) enthält Die Hochfrequenzleitung und die ihr zugeordneten Kapazitäten bilden einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz sich mit der Kapazität zwischen Nadel und Platte ändert. Der Schwingkreis wird mit UHF-Schwingungen aus einem Festlrequenzoszillator angeregt dessen Betriebsfrequenz (z. B. 915 MHz), die vorzugsweise innerhalb eines industriellen, wissenschaftlichen, medizinischen Zwecken zugesprochenen Bandes (ISM-Band) liegt, etwas gegenüber dem Änderungsbereich für die Resonanzfrequenz des Schwingkreises verschoben ist. Änderungen der Resonanzfrequenz des Schwingkreises führen zu Aniplitudenanderungen der UHF-Schwingung, die zur Wiedergabe der aufgezeichneten Information gefühlt werden. Mit Hilfe dieses Abnehmersystems lassen sich aufgezeichnete Signale im Grunde zufriedenstellend wiedergeben. Andererseits stellen jedoch die in elektrischer Hinsicht notwendigen Kenngrößen des die Abtastnadel tragenden Abtastarms manche Bedingungen an seine Abmessungen und sein Gewicht welche das Leistungsvermögen des Abtastarms hinsichtlich seiner mechanischen Funktionen einschränken können. Außerdem hat sich gezeigt, daß ein solches System schwer für optimale Leistungsfähigkeit in wiederholbarer Weise zu justieren ist, was ein Hindernis für die Massenherstellung von mit diesem S^vstem ausgestatteten Absⁿ!c!^(Tcräten darstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Signalabnehmer anzugeben, der sich besser für die Massenherstellung eignet als das bekannte System und vor allem eine vom Abtastarm unbeeinflußte Ausbildung des Schwingkreises ermöglicht

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Gemäß der Erfindung ist die Hochfrequenzleitung, die mit der Kapazität zwischen Nadel und Platte zur Bildung eines Resonanzkreises zusammenwirkt unabhängig von dem Abtastarm und mit Hilfe genau kontrollierbarer Verfahren der Technik gedruckter Schaltungen herstellbar. Die an der Abtastnadel befindliche Elektrode ist mit einem Leiter verbunden, der mit dem leitenden Gehäuse eine Hochfrequenzleitung bildet und auf der innerhalb des Gehäuses eingeschlossenen gedruckten Schaitungsplatte gebildet ist und folglich einfach mit genauen Abmessungen ausgebildet werden kann.

Der die Nadel tragende Abtastarm, der keine elektrischen Funktionen zu erfüllen braucht, kann beispielsweise so angeordnet sein, wie es in der DE-OS 26 41 560 vorgeschlagen wurde. Die Verbindung zwischen der Nadelelektrode und der gedruckten Schaltungsplatte erfolgt über eine an der Nadel befestigte leitende Feder. Die effektive Länge der Hochfrequenzleitung ist bestimmt durch die zusammengesetzten Längen der Feder und des auf der Schaltungsplatte gedruckten Leiters.

Mit der Hochfrequenzleitung ist induktiv eine Eingangsschaltung gekoppelt, die UHF-Schwingungen einer gewünschten Frequenz liefert. Die Frequenz liegt vorzugsweise in einem für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Zwecke reservierten Band (ISM-Band). Eine Ausgangsschaltung, die aus einem Amplitudendemodulator (AM-Detektor) besteht, ist ebenfalls induktiv mit der Hochfrequenzleitung gekoppelt, und zwar mittels eines zweiten Leiters, der dem Leiter der Hochfrequenzleitung im wesentlichen parallel verläuft und mit kontrollierten Abmessungen und kontrolliertem Abstand in gedruckter Schaltungstechnik auf derselben Schaltungsplatte gebildet ist.

Vorzugsweise verläuft der zweite Leiter in relativ dichtem Abstand zum Leiter der Hochfrequenzleitung, damit eine verhältnismäßig enge Kopplung zwischen der Ausgangsschaltung und der Hochfrequenzleitung erhalten wird. Zwischen der Eingangsschaltung und der Hochfrequenzleitung wird eine relativ lose Kopplung über einen dritten Leiter hergestellt, der verhältnismäßig fern vom Leiter der Hochfrequenzleitung liegt. Der dritte Leiter kann mit kontrollierten Abmessungen und (festem) Abstand mit Hilfe gedruckter Schaltungstechnik auf der Schaltungsplatte gebildet sein oder er kann Teil einer Drahtschleife sein, die auf der Schaltungsplatte befestigt und in ihrem Abstand verstellbar ist (um die Amplitude der gekoppelten Schwingungen einzustellen)

Mit der vorstehend beschriebenen Kopplungsanordnung kann man der Resonanzkurve des Schwingkreises (gebildet durch die Hochfrequenzleitung, die Kapazität zwischen Nadel und Aufzeichnungsplatte, u. a.) eine gewünschte Form geben, indem man die Länge des zweiten Leiters und seinen Abstand vom Leiter der rochfrequenzleitung entsprechend wählt. Die Eingangsschaltung gewinnt ihre UHF-Schwingungen beispielsweise durch induktive Kopplung mit dem Oszillatorschwingkreis eines im Armgehäuse untergebrachten UHF-Oszillators. Zweckmäßigerweise ist die Kopplung mit dem Oszülatorschwingkreis lose, so daß der Oszillator nur leicht belastet wird (dies erlaubt einen

Betrieb mit hohem Q-Wert für den Oszillatorschwingkreis, so daß eine Modulation des Oszillatorausgangssignals mit ungewollten Frequenzen vermieden wird).

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in Draufsicht eine gedruckte Schaltungsplatte und dazugehörige Schaltungskomponenten ;:ur Bildung einer Abnehmerschaltung gemäß einer Ausfiihrungsform der Erfindung;

F i g. 2 zeigt perspektivisch eine Modifikation der Anordnung nach Fig. 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig.3 zeigt die Ansicht eines Bildplattenspielers teilweise aufgebrochen, um zu veranschaulichen, wie die Anordnung nach F i g. 2 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist.

Die in Draufsicht in F i g. 1 dargestellte gedruckte Schaltungsplatte besteht aus einem ebenen Substrat 13 aus dielektrischem Material, welches nur an ausgewählten Bereichen (15,19,23,27,37,41,43,45,47,49 und 53) seiner einen Hauptoberfläche einen leitenden Belag aufweist. Die gedruckte Schaltungsplatte sei beispielsweise ein kupferplattiertes Substrat 13 aus mit Glas versetztem Teflon, wobei die Abmessungen, Umrisse, Orte und Abstände der Oberflächenbereiche, an denen der Kupferbelag des Substrats bleibt, mittels fotolithographischer Verfahren definiert werden.

Ein erster Leiter 15 wird durch den leitenden Belag eines langgestreckten Oberflächenbereichs des Substrats 13 gebildet. Das eine Ende des Leiters 15 ist über einen Kondensator 17 mit einem Anschlußlappen 19 elektrisch gekoppelt. Der Kondensator 17 sei beispielsweise trapezförmig und auf der Schaltungsplatte duich Einstecken in einen Schlitz im Substrat 13 befestigt, der sich zwischen dem Ende des Leiters und dem den Anschlußlappen 19 bildenden beschichteten Oberflächenbereich befindet.

An den beiden Randbereichen der Oberfläche des Substrats 13, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Leiters 15 befinden, sind weitere leitende Beläge 23 und 45 vorgesehen, die als Masse-Anschlußlappen dienen. Zwischen den Anschlußlappen 19 und den Massebelag 23 ist eine Kapazitätsdiode 21 geschaltet. Ein weiterer Belag 27 auf einem Oberflächenbereich nahe dem einen Ende des Massebelags 23 dient zum Anschließen einer Vorspannung. Zwischen diesen Vorspannungsbelag 27 und den Anschlußlappen 19 ist ein Widerstand 25 geschaltet. Ein Kondensator 29 (z. B. die gleiche Form wie der Kondensator 17 hat) steckt in einem Schlitz, der im Substrat 13 zwischen benachbarten Teilen der Beläge 23 und 27 gebildet ist Die Diode 21 und der Widerstand 25 (die in F i g. 1 nur schematisch dargestellt sind) liegen an der Unterseite des Substrats 13, und ihre Zuleitungen sitzen in Positionslöchern, die durch das Substrat 13 gehen.

Ein zweiter Leiter 41, der im Abstand und im wesentlichen parallel zum ersten Leiter 15 verläuft, ist durch den leitenden Belag eines langgestreckten Oberflächenbereichs gebildet, der relativ nahe an dem vom Leiter 15 bedeckten Bereich liegt, jedoch kürzer als dieser ist. Weitere langgestreckte Bereiche der Sub stratoberfläche, die rechtwinklig zum Leiter 41 verlaufen, sind mit Belangen zur Bildung von Leitern 43 und 47 beschichteL Der Leiter 43 verbindet das eine Ende des zweiten Leiters 41 mit dem Massebelag 45, und der Leiter 47 verbindet das andere Ende des Leiters 41 mit einem Anschlußlappen 49.

Eine Gleichrichter- oder Detektordiode 51 liegt

zwischen dem den Anschlußlappen 49 bildenden Belag und einem weiteren Belag 53, der den Ausgangsanschluß darstellt und einen Oberflächenbereich nahe dem einen Ende des Massebelags 45 bedeckt. Ein Kondensator 55 (der z. B. die gleiche Form wie der Kondensator 17 hat) steckt in einem Schlitz im Substrat 13, der sich zwischen benachbarten Teilen der Beläge 45 und 53 befindet. Die Diode 51 sei z. B. an der Unterseite des Substrats angebracht, ähnlich wie es für die Bauelemente 21 und 25 beschrieben wurde.

Auf derjenigen Seite des ersten Leiters 15, die dem Ort des Leiters 41 gegenüberliegt, befindet sich ein dritter Leiter 36, der dem ersten Leiter 15 im wesentlichen parallel verläuft, aber von diesem weiter entfernt als der Leiter 41 ist. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird der dritte Leiter 36 durch einen mittleren Teil einer Schleife 35 aus leitendem Draht gebildet. Die Endbeine der Schleife 35, die rechtwinklig zum Leiter 36 verlaufen, sind an der gedruckten Schaltungsplatte derart verankert, daß sich die Schleife zur Oberfläche des Substrats 13 hin und von dieser Oberfläche fort schwenken läßt (um den Abstand zwischen den Leitern 36 und 15 verstellen zu können). Das Ende des einen Beins ist mit dem Massebelag 23 verbunden, während das Ende des anderen Beins mit einem einen UHF-Eingang darstellenden Anschlußlappen 37 verbunden ist, der durch einen leitenden Belag an einer Stelle des Randes des Substrats 13 gebildet ist.

Beim Einsatz der in F i g. 1 dargestellten Anordnung als Abnehmerschaltung für einen Plattenspieler befindet sich das Substrat 13 in einem Gehäuse aus leitendem Material. Ein solches Gehäuse kann beispielsweise durch ein Armgehäuse des in der oben genannten US-PS 38 72 240 allgemein beschriebenen Typs gebildet sein, welches ein tragendes Gehäuse für einen die Abtastnadel haltenden schwenkbaren Abtastarm ist und sich während des Abspielvorgangs in radialer Richtung bewegt, um den Arm stets im wesentlichen tangential zu dem gerade abgespielten Abschnitt der Aufzeichnungsrille zu halten. Bei einem Abnehmersystem gemäß der Erfindung übernimmt der Abtastarm jedoch nicht die elektrischen Funktionen (d. h. die Bildung der Hochfrequenzleitung), die er bei dem bekannten System hat. Vielmehr ist die Abnehmerschaltung im vorliegenden Fall praktisch unabhängig von dem schwenkbaren Abtastarm.

Bei dem innerhalb des Gehäuses untergebrachten Substrat 13 ist dafür gesorgt daß die am Rand liegenden Massebeläge 23 und 45 elektrischen Kontakt mit leitenden Flächen des Gehäuses haben (z. B. durch Anlöten an angrenzende Wandflächen des Gehäuses). Andererseits wird sichergestellt, daß die am Rand liegenden Beläge, welche die Ausgangs- und Eingangsanschlüsse darstellen, gegenüber dem Gehäuse isoliert sind (z- B. indem man die Wandflächen der Gehäuse in den an diese Beläge grenzenden Bereichen mit öffnungen versieht). Eine Nadelzuleitung 33 bringt eine elektrische Verbindung zwischen dem vom Kondensator 17 abgewandten Ende des Leiters 15 und der Elektrode einer Abtastnadel (z. B. des in der eingangs genannten US-PS 38 42 194 beschriebenen Typs). Der Leiter 15 und seine effektive Verlängerung durch die Nadelzuleitung 33 bilden mit dem leitenden Gehäuse eine Hochfrequenzleitung.

es Die Hochfrequenzleiturig ist an jedem Ende kapazitiv belastet: Die kapazitive Last am einen Ende wird durch die Serienschaltung des in seinem Schlitz sitzenden Kondensator 17 und die Kapazität der Kapazitätsdiode

21 gebildet, und die Last am anderen Ende ist die Kapazität zwischen der Nadelelektrode und der leitenden Schicht der Aufzeichnungsplatte, die sich ändert, wenn der sich in seiner Geometrie ändernde Rillenboden unter der Nadel hindurchläuft. Die veränderliche Kapazität zwischen Nadel und Platte liegt in Serie mit einer relativ großen Kapazität, die zwischen der leitenden Schicht der Platte und der dicht über der Platte liegenden Unterseite des leitenden Armgehäuses entsteht.

Die Hochfrequenzleitung und die Kapazität ihrer Abschlußbelastungen bilden einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz sich abhängig von den Änderungen der zwischen Nadel und Platte herrschenden Kapazität über einen Bereich von Frequenzen ändert. Durch ^|5 Änderung einer an die Kapazitätsdiode in Sperrichtung angelegten Spannung kann eine Feineinstellung der Lage dieses Abstimmungsbereichs erfolgen. Zu diesem Zweck ist eine geeignete veränderbare Vorspannungsquelle über eine Vorspannungs-Eingangsleitung 31 mit dem Vorspannungsbelag 27 verbunden. Die veränderbare Vorspannungsquelle sei zweckmäßigerweise eine automatische Abstimmschaltung, durch die die Lage des Abstimmungsbereichs automatisch justiert wird, um eine gute Wiedergabe der aufgezeichneten Signale zu sichern.

Beim Einsatz der in F i g. 1 dargestellten Anordnung wird eine Quelle von UHF-Schwingungen, deren Frequenz (z. B. 915 MHz in den USA) innerhalb eines ISM-Bandes liegt, über eine UHF-Eingangsleitung 39 mit dem UHF-Eingangsbelag 37 verbunden, um die Schleife 35 zu erregen. Die UHF-Schwingungen werden durch induktive Kopplung zwischen den Leitern 36 und 15 auf den Schwingkreis gekoppelt. Die Lage der Mitte des Abstimmungsbereichs (z. B. 910 MHz) ist etwas gegenüber der Frequenz der UHF-Quelle verschoben, so daß die Frequenz der Quelle auf eine Flanke (z. B. die obere Flanke) der Resonanzkurve trifft und entlang dieser Flanke effektiv nach oben und unten streicht, wenn sich die Kapazität zwischen Nadel und Platte ändert.

Der Leiter 41 hat eine relativ enge induktive Kopplung mit dem Leiter 15 der Hochfrequenzleitung und wird daher mit UHF-Schwingungen einer Amplitude erregt, die sich mit der jeweiligen Lage der Quellenfrequenz auf der Resonanzkurvenflanke wesentlich ändert. Das heißt, wenn sich die Kapazität zwischen Nadel und Platte ändert, dann verschiebt sich die Resonanzfrequenz des Schwingkreises von der Frequenz der UHF-Quelle fort und zu ihr hin, wodurch das Ansprechverhalten des Schwingkreises auf die Schwingungen der Quelle geändert wird, so daß-sich auch die Amplitude der auf den Leiter 41 gekoppelter. Schwingungen ändert Die Hüllkurve der auf den Leiter 41 gekoppelten amplitudenmodulierten UHF-Schwingungen wird durch Wirkung der Gleichrichterdiode 51 (die über den Anschlußlappen 49 und den Leiter 47 mit dem Leiter 41 verbunden ist) demoduliert, wobei der in seinem Schlitz gehaltene Kondensator 55 als Siebkondensator des Demodulators dient Das demodulierte ^ω Ausgangssignal wird vom Ausgangsbelag 53 Ober eine Ausgangsleitung 57 auf den Eingang einer an sich bekannten Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der aufgezeichneten Information gegeben.

Die Fig.2 zeigt zur Veranschaulichung einer ^6S weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Abwandlung der in F i g. 1 dargestellten Anordnung. Die F i g. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine innerhalb einer Abteilung eines leitenden Gehäuses angeordnete gedruckte Schaltungsplatte. Die Gehäusewände sind teilweise fortgebrochen, um die Sicht auf die Schaltungsplatte und die dazugehörigen Komponenten freizugeben.

Die gedruckte Schaltungsplatte nach F i g. 2 besteht aus einem ebenen Substrat 13' eines dielektrischen Materials, welches nur an ausgewählten Oberflächenbereichen (15, 23, 36', 37, 41, 43 und 45) seiner einen Hauptfläche mit leitenden Belägen beschichtet ist. Das Substrat 13' besteht beispielsweise aus dem gleichen Material wie das Substrat 13 nach F i g. 1, es hat jedoch nicht genau die gleiche rechteckige Form wie im Falle der Fig. I, sondern ist an einem Ende mit einem mitileren Vorsprung versehen.

Das auf der Oberfläche des Substrats 13' befindliche Leitermuster enthält einen langgestreckten ersten Leiter 15 und einen kürzeren zweiten Leiter 41, der wie bei der Schaltungsplatte nach F i g. 1 im wesentlichen parallel zum ersten Leiter verläuft. Das eine Ende des Leiters 15 reicht bis zu einem Schlitz im Substrat 13', in dem ein Kondensator 17' steckt (hier als scheibenförmiger Kondensator dargestellt). Das entgegengesetzte Ende des Leiters 15 reicht bis auf den oben genannten mittleren Vorsprung des Substrats 13' und ist mit einem Kontaktglied 16 versehen (z. B. in Form eines im Substrat 13' eingebetteten Nietes).

Das eine Ende des zweiten Leiters 41 ist über einen rechtwinklig dazu verlaufenden Leiter 43 ähnlich wie bei der Anordnung nach F i g. 1 mit einem am Rand liegenden Massebelag 45 verbunden. Außerdem befindet sich wie im Falle der F i g. 1 auf der dem Massebelag 45 gegenüberliegenden Seite des Leiters 15 auf einem Randbereich der Substratfläche ein zweiter Massebelag 23.

Wie bei der Anordnung nach F i g. 1 ist eine Kapazitätsdiode 21 elektrisch in Reihe mit einem Kondensator 17' zwischen das eine Ende des Leiters 15 und einen Massebelag geschaltet. Bei der Anordnung nach F i g. 2 befindet sich die Diode 21 jedoch über der leiterbeschichteten Oberfläche des Substrats 13', und die eine Zuleitung der Diode ist direkt an die dem Ende des Leiters 15 abgewandte Kondensatorplatte des Kondensators 17' angelötet, während die andere Zuleitung der Diode an den Massebelag 23 gelötet ist. Die Vorspannung für die Diode 21 wird ebenfalls über ein oberhalb der Schaltungsplatte angeordnetes Bauelement angelegt welches im dargestellten Fall z. B. eine Drosselspule 24 sei. Die eine Zuleitung der Drosselspule 24 ist direkt an die besagte vom Leiter 15 abgewandte Kondensatorplatte des Kondensator, 17' gelötet, und die andere Zuleitung der Drosselspule ist mit einer (nicht dargestellten) Quelle veränderbarer Vorspannung verbunden, wobei diese Verbindung durch eine Öffnung in einer Wand 60 der Abteilung des leitenden Armgehäuses geht, worin sich die gedruckte Schaltungsplatte befindet Die Durchführung der Zuleitung der Spule 24 durch die Wandöffnung erfolgt beispielsweise durch einen in der Wandöffnung angeordneten (nicht dargestellten) Durchführungskondensator (der die gleiche Aufgabe wie der Kondensator 29 im Falle der Fig. 1 erfüllen kann, nämlich die Filterung der Vorspannung).

Ebenfalls oberhalb der mit Leiterbelägen beschichteten Oberfläche des Substrats 13' liegt die Gleichrichterdiode 51, deren eine Zuleitung an das vom Leiter 43 abgewandte Ende des Leiters 41 gelötet ist und deren andere Zuleitung durch ein Loch in der Gehäuseabtei-

lungswand 61 hindurch zum Eingang einer signalverarbeitenden Schaltungsanordnung (nicht dargestellt) läuft. Die Durchführung der Diodenzuleitung durch das Loch in der Gehäusewand geschieht z. B. mittels eines (nicht dargestellten) Durchführungskondensators, der im Loch der Wand angeordnet ist und ähnlich wie der Kondensator 55 in der Anordnung nach F i g. 1 als Siebkondensator für die Demodulation dient.

Durch ein weiteres Loch im Gehäuse läuft eine UHF-Eingangsleitung 39, die eine Quelle für UHF-Schwingungen (nicht dargestellt) mit einem Anschlußlappen 37 verbindet, gebildet durch einen leitenden Belag eines Oberflächenbereich des Substrats auf derselben Seite des Leiters 15 sowie der Massebelag 23. Ein zwischen den Belägen 23 und 37 verlaufender langgestreckter Oberflächenbereich ist ebenfalls mit einem leitenden Belag versehen, der einen dritten Leiter 36' bildet. Dieser dritte Leiter läuft dem ersten Leiter 15 im wesentlichen parallel, sein Abstand vom Leiter 15 ist jedoch wesentlich größer als der Abstand zwischen dem zweiten Leiter 41 und der gegenüberliegenden Seite des Leiters 15.

Die Fig.3 zeigt in Seitenansicht einen Abschnitt eines Bildplattenspieler. In der Darstellung nach F i g. 3 sind Teile des Bildplattenspielers fortgebrochen, um die Lage, in der sich die gedruckte Schaltungsplatte nach F i g. 2 und die dazugehörigen Komponenten der Abnehmerschaltung während des Abspielvorgangs befinden, aufzuzeigen.

Das dargestellte Abspielgerät enthält einen Plattenteller 71, der drehbar auf einer Laufwerkplatte 73 sitzt. Auf dem Plattenteller 71 liegt eine Aufzeichnungsplatte 70, die sich beim Abspielen mit dem Plattenteller dreht. Ein leitendes Armgehäuse 80 ist so aufgehängt, daß es sich während des Abspielens translatorisch über die sich drehende Aufzeichnungsplatte 70 bewegt. Ein Klappdeckel 81 erlaubt den Zugang zum Inneren des Gehäuses 80, welches in einer Abteilung einen herausnehmbaren Signalabnehmereinsatz 9w enthält.

Der Signaiabnehmereinsatz 90 besteht aus einem langgestreckten Körper aus nichtleitendem Material mit einem verschmälerten Vorderteil, der zwei parallele Seitenwände 101, 103 hat. Eine biegsame Kupplung 93 an einem Ende eines Abtastarms 95 ist an einer Halteplatte 91 befestigt, die innerhalb des hinteren Teils des Einsatzkörpers aufgehängt ist. Ein Nadelhalter 97, der am gegenüberliegenden Ende des Abtastarms 95 befestigt ist, trägt eine Abtastnadel 99. Die Nadel 99 enthält einen Körper aus isolierendem Material, der eine Elektrode aus leitendem Material trägt.

Die Vorrichtungen innerhalb des Gehäuses (nicht dargestellt) sind zweckmäßigerweise dem Signaiabnehmereinsatz 90 so zugeordnet, daß die Halteplatte 91, die Kupplung 93 und der Abtastann 95 die gezeigten Stellungen einnehmen. Der Abtastarm 95 ragt in seiner gezeigten Stellung durch entsprechend ausgerichtete Öffnungen im Boden des Einsatzes 90 und des Gehäuses 80, derart, daß die Spitze der Nadel 90 in die Rille der sich drehenden Aufzeichnungsplatte 70 greifen kann.

In F i g. 3 sind Teile der Seitenwand 82 des Gehäuses und der vorderen Seitenwand 101 des Signalabnehmereinsatzes fortgebrochen, um eine ungehinderte Seitenansicht der Abtastnadel 99, des Nadelhalters 97 und des angrenzenden Endes des Abtastarms 95 zu gestatten und auch die Sicht auf eine gebogene Blattfeder 33' freizugeben, die aus flachem leitendem Material besteht Die Feder 33' ist mit ihrem Ende derart an der Nadel 99 befestigt, daß ein elektrischer Kontakt zwischen der Feder 33' und der Nadelelektrode hergestellt wird. Das entgegengesetzte Ende der Feder 33' ist an einer Abflachung einer Kugel 106 befestigt. Die Kugel 106 sitzt reibungsbelastet in einer Fassung (die in einem vorderen vorspringenden Absatz J05 des Einsatzkörpers ausgebildet ist), so daß ihre abgeflachte Stelle leicht aus der Fassung hervorsteht. Diese Befestigungsart für das Federende schafft eine Feinjustierungsmöglichkeit für die Armzentrierung im Abnehmereinsatz und für den Auflagedruck der Nadel. Nachdem die Kugel beim Zusammenbau des Einsatzes in ihre Stellung zur Erzielung der besagten Justierungen gebracht ist, wird sie zweckmäßigerweise fest angeleimt.

Der mittlere Endvorsprung des Substrats 13' (vgl.

F i g. 2) Hegt auf einer oberen Fiäche eines Stützblocks 110 (aus nichtleitendem Material). Der Stützblock 110 ist derart im Gehäuse 80 angeordnet, daß, wenn sich der Abnehmereinsatz 90 in seiner Betriebsstellung im Gehäuse 80 befindet, der mittlere Endvorsprung des Substrats 13' in einer Ausnehmung zwischen den vorderen Seitenwänden 101, 103 des Einsatzes aufgenommen wird, so daß das Kontaktglied 16 am Ende des Leiters 15 (übertrieben dick dargestellt) in Deckung mit dem an der Kugel befestigten Ende der Feder 33' ist.

Z. B. kann am Deckel eine Feder (hier nicht dargestellt) befestigt sein, die mit dem Körper des Einsatzes 90 zusammenwirkt, wenn der Gehäusedeckel 81 geschlossen ist, um einen nach unten gerichteten Druck auf den vorderen Teil des Einsatzes 90 auszuüben, damit ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Ende der Feder 33' und dem Kontaktglied 16 sichergestellt wird.

Wenn die für das aufgezeichnete Signal charakteristischen Geometrieänderungen des Rilienbodens der Aufzeichnungsplatte 70 unter der Nadel 99 hindurchlaufen, ändert sich die zwischen der Nadelelektrode und einer leitenden Schicht an der Aufzeichnungsplatte 70 wirksame Kapazität. Die veränderliche Kapazität zwischen Nadel und Platte (deren Verbindung zum Gehäuse 80 über einen Weg niedriger Impedanz läuft, der durch eine relativ große Kapazität zwischen der leitenden Schicht der Platte und dem Boden des darüberliegenden Gehäuses 80 gebildet wird) belastet da.« eine Ende einer Hochfrequenzleitung, die durch die Feder 33' und den in Reihe dazu liegenden gedruckten Leiter 15 gemeinsam mit dem umschließenden Gehäuse 80 gebildet wird. Das gegenüberliegende Ende der Hochfrequenzleitung ist mit der Serienschaltung des Kondensators 17' und der Kapazitätsdiode 21 belastet.

Die Signalabnahme funktioniert ähnlich wie in

so Verbindung mit der Anordnung nach F i g. 1 beschrieben. Die Änderungen der Kapazität zwischen Nadel und Platte führen zu Änderungen in der Abstimmung eines Resonanzkreises, der durch die Hochfrequenzleitung und ihre kapazitiven Endbelastungen gebildet wird.

Dem Leiter 36' werden über die Eingangsleitung 39 UHF-Schwingungen angelegt, die infolge induktiver Kopplung zwischen den gedruckten Leitern 36' und 15 an den Schwingkreis gelangen. Die Mitte des Abstimmungsbereichs des Schwingkreises wird (z. B. durch die an die Kapazitätsdiode 21 gelegte Vorspannung) auf eine Frequenz eingestellt, die gegenüber der Frequenz der UHF-Quelle etwas verschoben ist, so daß die Frequenz der Quelle auf eine Flanke der Resonanzkurve des Schwingkreises fällt und sich bei Änderung der Kapazität zwischen Nadel und Platte effektiv an dieser Flanke nach oben und unten verschiebt Der Leiter 41, der in relativ enger induktiver Kopplung mit dem Leiter 15 der Hochfrequenzleitung steht, wird mit UHF-

Schwingungen einer Amplitude angeregt, die sich wesentlich ändert, wenn sich die Lage der Quellenfrequenz bezüglich der Flanke ändert. Diese Amplitudenmodulation der UHF-Schwingungen wird durch Wirkung der Gleichrichterdiode 51 demoduliert, um die im aufgezeichneten Signal enthaltene Information wiederzugewinnen.

Durch Anwendung der Technik gedruckter Schaltungen zur Bildung eines Leiters einer Hochfrequenzleitung als leitenden Belag genau kontrollierter Abmes- ι ο sungen auf einem dielektrischen Substrat und durch passend ausgerichtete Anordnung des Substrats innerhalb des leitenden Gehäuses läßt sich eine Hochfrequenzleitung realisieren, deren Eigenschaften sehr gut zu einer Äbnehmerschaltung passen. Diese Eigenschaften sind

a) kompakte Abmessung;

b) hoher Wellenwiderstand, so daß sehr kleine Kapazitätsänderungen zwischen Nadel und Platte

zu wesentlichen Änderungen der Resonanzfrequenz führen können;

c) eine für die Massenherstellung geeignete Bauart, deren Charakteristika unabhängig von der Fertigkeit des Monteurs reproduzierbar sind.

Die beschriebene Hochfrequenzleitung ist dank der Ausbildung ihres Leiters in gedruckter Schaltungstechnik außerdem besonders vorteilhaft, wenn die Abtastnadel an einem Abnehmereinsatz gehalten wird, der vom Benutzer des Plattenspielers ohne die Notwendigkeit des Lösens und Neubefestigens von Verdrahtungen in einfacher Weise herausnehmbar und wieder einsetzbar sein soll. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die gedruckte Schaltungsplatte mit einer Nadelzuleitung in Federform zusammenwirkt, wie es in F i g. 3 gezeigt ist. Bei geeigneter Kontrolle der Abmessungen des für die Feder 33' verwendeten leitenden Bandes und der Abmessungen des zugehörigen Einsatzkörpers und der zugehörigen Komponenten gewinnt man leicht reproduzierbare Eigenschaften des Gesamtaufbaus der Hochfrequenzleitung, ohne daß sich Probleme infolge von Schwankungen beim Zuschnitt der Zuleitungen ergeben.

Mit der dargestellten Anordnung der jeweils verkoppelten Leiter (15, 36, 41 in F i g. 1; 15,36', 41 in F i g. 2) und mit dem erwähnten Zuschnitt der auf der Schaltungsplatte montierten Komponenten wird die Form der Resonanzkurve des mit der Hochfrequenzleitung gebildeten Schwingkreises in erster Linie durch die relativen Abmessungen und Stellungen der verhältnismäßig eng gekoppelten Leiter 15 und 41 und durch den Abstand zwischen ihnen bestimmt Durch die Anwendung der Technik gedruckter Schaltungen zur Festlegung dieser Abmessungen, Stellungen und Abstände sind diese Kenngrößen genau kontrollierbar, so daß die gewünschte Gestalt der Resonanzkurve auch unter den Bedingungen einer Massenfabrikation sicher reproduzierbar ist

Zur Erzielung einer im wesentlichen symmetrischen Resonanzkurve sollte der Leiter 41 relativ kurz sein (z. B. kürzer als ein Zehntel der effektiven Länge der Hochfrequenzleitung einschließlich der Länge der Nadelzuleitung). Es kann jedoch auch eine Abweichung von einer symmetrischen Gestalt erwünscht sein, um einen optimalen Kompromiß zwischen der Empfindlichkeit und dem Aperturverhhalten des Abnehmersystems zu erreichen. Im allgemeinen ist bei größerer Steilheit der Flanke (auf die die Quellenfrequenz fällt) die Empfindlichkeit größer, wihrend bei geringerer Steilheit der Flanke das Aperturverhalten besser wird. Durch Vergrößerung des Verhältnisses der Länge des Leiters 41 zur Länge des Leiters 15 und/oder durch Verminderung des Abstandes zwischen diesen Leitern kann die Flanke auf der höherfrequenten Seite der Resonanzkurve gegenüber der auf der niedrigerfrequenten Seite liegenden Flanke vergrößert werden. Mit einer Hochfrequenzleitung eines Wellenwiderstands von 200 0hm, einer Quellenfrequenz von 915 MHz und einer Mittenfrequenz des Abstimmungsbereichs bei 910 MHz ergab sich beispielsweise eine Resonanzkurve mit einem Q-Wert von 60 und einer leichten Asymmetrie, die eine steilere Flanke auf der höherfrequenten Seite der Resonanzkurve mit sich brachte und zu einem zufriedenstellenden Betrieb führte.

Bei der angegebenen Dimensionierung, die eine relativ lose Kopplung zwischen der Hochfrequenzleitung und dem UHF-Eingangskoppler (der veränderbar beabstandete Leiter 36 in F i g. 1 bzw. der fest beabstandete Leiter 36' in Fig. 2) bewirkt, ist die Form der Resonanzkurve relativ unabhängig von irgendwelchen Schwankungen in der Belastung des Kopplers oder von Verstellungen des Kopplerabstandes (Fig. 1). Zweckmäßigerweise ist der UHF-Eingangskoppelkreis ebenfalls lose mit dem Oszillatorschwingkreis der (nicht dargestellten) Schwingungsquelle gekoppelt, um diesen Oszillatorschwingkreis nicht so stark zu belasten, so daß man für den Osziiiatorschwingkreis einen hohen Q-Wert einhalten kann, was den Vorteil einer stabilen Quellenfrequenz mit sich bringt. Falls bei Verwendung eines fest beabstandeten Eingangskopplers nach F i g. 2 eine Justierung der Schwingungsamplitude gewünscht wird, kann eine entsprechende Justiermöglichkeit durch Veränderbarkeit des Abstandes der Kopplung zum Oszillatorschwingkreis der Quelle geschaffen werden.

Es sei erwähnt, daß die Gleichrichterdiode 51 in den Ausführungsformen nach den F i g. 1 und 2 außerhalb der nahen Umgebung des Leiters 15 angeordnet ist. Hierdurch vermindert sich die Wahrscheinlichkeit, daß eine merkliche Kopplung zwischen der Hochfrequenzleitung und den Diodenzuleitungen stattfindet, womit unerwünschte Resonanzen im Ansprechverhalten des Schwingkreises und auch unvorhersagbare Unterschiede in solchen ungewollten Resonanzen vermieden werden (solche Unterschiede könnten durch unterschiedliche Länge oder unterschiedlichen Zuschnitt der Diodenzuieitung verursacht werden). Die Gefahr ungewollter Resonanzen und nicht vorhersagbarer Unterschiede in diesen Resonanzen wird weiterhin dadurch vermindert, daß zuleitungsfreie in jeweils einem Schlitz sitzende Kondensatoren eingesetzt werden und daß die Technik gedruckter Schaltungen angewendet wird, die eine genaue Kontrolle der Lage nicht nur der gedruckten Leiter, sondern auch der Befestigungsschlitze und Zuleitungslöcher für die zugehörigen Komponenten erlaubt, so daß man Zuleitungen kurzer Länge und leicht reproduzierbaren Zuschnitts erhalten kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Signaiabnehmer für ein Gerät zum Abspielen von Platten mit hoher Informationsdichte, insbesondere für einen Bildplattenspieler, mit einer Abtastnadel, die eine leitende Elektrode aufweist, welche mit der Platte bei deren Abspulung eine veränderliche Kapazität bildet, und mit einem Abtastarm, der' an seinem einen Ende die Abtastnadel trägt und an seinem anderen Ende schwenkbar in einem leitenden Gehäuse gelagert ist, das eine Öffnung hat, durch die beim Abspielen der Platte das eine Ende des Abtastarms ragt, wobei das Gehäuse Teil einer Hochfrequenzleitung ist, die mit der Kapazität zwischen Elektrode und Platte einen Schwingkreis bildet und mit einer Quelle für UHF-Schwingungen gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (80) eine gedruckte Schaltungsplatte angeordnet ist, die einen durch einen leitenden Belag auf einem ersten langgestreckten Bereich einer Oberfläche eines dielektrischen Substrats (13) gebildeten ersten Leiter (15), einen im Abstand und im wesentlichen parallel zum ersten Leiter (15) verlaufenden und durch einen leitenden Belag auf einem zweiten langgestreckten Bereich der Substratoberfläche gebildeten zweiten Leiter (41) und einen im Abstand und im wesentlichen parallel zürn ersten Leiter (15) verlaufenden dritten Leiter (36) aufweist, daß eine leitende Anordnung (33, 16) zur Verbindung der Nadelelektrode mit einem Ende des ersten Leiters (15) und eine kapazitive Anordnung (17) zur elektrischen Kopplung des anderen Endes des ersten Leiters (15) mit dem leitenden Gehäuse (80) vorgesehen sind, daß der Quellenanschluß (37, 39) für UHF-Schwingungen, der innerhalb des Gehäuses (80) liegt, mit dem dritten Leiter (36) gekoppelt ist, und daß ein Amplitudendemodulator (51), der innerhalb des Gehäuses (80) liegt, mit dem zweiten Leiter (41) gekoppelt ist.

2. Signalabnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem dritten Leiter (36) und dem ersten Leiter (15) groß gegenüber dem Abstand zwischen dem zweiten Leiter (41) und dem ersten Leiter (15) ist.

3. Signalabnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Leiter (36) durch einen Teil einer Drahtschleife (35) gebildet ist, die vom Substrat (13) gehalten wird, und deren Stellung zur Änderung des Abstandes zwischen dem dritten Leiter (36) und dem ersten Leiter (15) veränderbar ist.

4. Signalabnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Leiter (36') durch einen leitenden Belag auf einem dritten langgestreckten Bereich der Substratoberfläche gebildet ist.

5. Signalabnehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzend an das andere Ende des ersten Leiters (15) ein Schlitz im Substrat (13) angeordnet ist, daß ein vierter Bereich der Substratoberfläche einen mit dem leitenden Gehäuse (80) verbundenen leitenden Belag (23) aufweist, und daß die kapazitive Anordnung einen in dem Schlitz sitzenden Kondensator (17) enthält, der an seinem einen Anschluß mit dem anderen Ende des ersten Leiters (!5) verbunden ist, sowie eine durch Spannung veränderbare Kapazität (Kapazitätsdiode 21), die zwischen den anderen Kondensatoranschluß und den leitenden Belag (23) auf dem vierten Oberflächenbereich geschaltet ist.

6. Signalabnehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Anordnung zur Verbindung der Nadelelektrode mit einem Ende des ersten Leiters (15) aus einer gebogenen Feder (33) aus flachem leitendem Material besteht.

7. Signalabnehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (33') und der erste Leiter (15) mit dem leitenden Gehäuse (80) eine Hochfrequenzleitung derartiger effektiver Länge bilden, daß sich die Resonanzfrequenz eines die veränderliche Kapazität zwischen Nadel und Platte, die Hochfrequenzleitung, den Kondensator (17) und die durch Spannung veränderbare Kapazität (Kapazitätsdiode 21) enthaltenden Schwingkreises abhängig von Änderungen der Kapazität zwischen Nadel und Platte über einen Frequenzbereich ändert, der in unmittelbarer Nähe der Frequenz der von der UHF-Quelle gelieferten Schwingungen liegt.

8. Signalabnehmer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf das Ausgangssignal des Amplitudendemodulators (51) ansprechende Anordnung zur Erzeugung einer Steuerspannung vorgesehen ^;st, die ungewollte Schwankungen in der Resonanzfrequenz des Schwingkreises anzeigt, und daß zwischen dieser Anordnung und dem anderen Anschluß des Kondensators (17) eine Verbindungseinrichtung zum Anlegen der Steuerspannung an die durch Spannung veränderbare Kapazität (Kapazitätsdiode 21) vorgesehen ist, um diese Kapazität in einem den ungewollten Resonanzfrequenzänderungen entgegenwirkenden Sinne zu ändern.

9. Signalabnehmer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen auswechselbaren Signalabnehmereinsatz (90) enthält, in dessen Körper aus nichtleitendem Material der Abtastarm (95) an seinem anderen Ende schwenkbar aufgehängi ist; daß eine aus flachem leitenden Material bestehende Feder (33') mit einem ersten Ende am Einsatzkörper befestigt ist und mit einem zweiten Ende derart an der Abtastnadel (99) befestigt ist, daß eine elektrische Verbindung zwischen der Feder (33') und der Nadelelektrode hergestellt ist; daß das leitende Gehäuse (80) den Einsatz (90) in einem Gehäusebereich (82) enthält, der mit einer Bodenöffnung versehen ist, durch die das eine Ende des Abtastarms (95) während des Abspielens der Aufzeichnungsplatte ragt; daß an einem Ende des ersten Leiters (15) der gedruckten Schaltungsplatte ein Kontaktglied (16) befestigt ist; daß die gedruckte Schaltungsplatte innerhalb des Gehäuses (80) in einer derartigen Stellung bezüglich des Gehäusebereichs (82) gehalten ist, daß zwischen dem Kontaktglied (16) und dem zweiten Ende der Feder (33') ein elektrischer Kontakt besteht, wenn der Einsatz (90) in dem Gehäusebereich (82) eingesetzt ist und mit der Feder (33'), dem ersten Leiter (15) und dem leitenden Gehäuse (80) eine Hochfrequenzleitung gebildet ist, deren effektive Länge durch die zusammengesetzten Längen der Feder (33') und des ersten Leiters (15) bestimmt ist; daß die zwischen das andere Ende des ersten Leiters (15) und das leitende Gehäuse (80) geschaltete kapazitive Anordnung eine kapazitive Endbelastung der Hochfrequenzleitung darstellt; und daß innerhalb des Gehäuses (80) eine den dritten

Leiter (36) enthaltende Anordnung (37,23) vorgesehen ist welche die UHF-Schwingungen auf die Hochfrequenzleitung induktiv koppel 1.

10. Signalabnehmer nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur kapazitiven s Endbelastung einen festen Kondensator (17) und eine Kapazitätsdiode (21) enthält, die in Reihe zueinander zwischen das andere Ende des ersten Leite: i (IS) und das leitende Gehäuse (80) geschaltet sind, und daß eine Quelle (Leitung 31) für eine veränderliche Vorspannung vorgesehen ist, die an den Verbindungbpunkt des festen Kondensators (17) und der Kapazitätsdiode (21) anlegbar ist.