DE2946015A1 - Bildplattenspieler mit ueberspringvorrichtung fuer die spurabtastung - Google Patents

Description

RCA 69 112 Ks/Ki

Brit. Serial No: 44739-78

Piled: November 16, 1978

U.S. Serial No: 39 359

Filed: May 15, 1979

RCA Corporation
New York, N.Y., V. St. v. A.

Bildplattenspiel er mit Uberspringvorrichtun^ für die Spurabtastung

Die Erfindung bezieht sich auf eine beim Abspielen einer Bildplattenaufzeichnung verwendete Einrichtung und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum wahlweisen Versetzen einer Platten spielernadel aus einer Windung in eine andere Windung einer mit codierten Signalen beschriebenen spiraligen Aufzeichnungsspur auf der Oberfläche der Platte.

In der US-Patentschrift 3 842 194 ist ein Bildplatten-Abspielsystem beschrieben, das auf der Grundlage von Kapazitätsänderungen arbeitet. Der hierbei verwendete Aufzeichnungsträger ist eine scheibenförmige Platte mit einer Oberfläche aus leitendem Material und einem darüberliegenden dünn en Überzug aus dielek trischem Material, wobei die Informationsspur in Form von Ände rungen der Geometrie des Bodens einer auf der Platte befindlichen Spiralrille gebildet ist. Wenn die Platte auf einem sie tragenden Drehteller umläuft, ändert sich die Kapazität, die

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zwischen dem leitenden Material der Platte und einer leitenden Elektrode gebildet wird, welche .;ieii an einer in der Spur laufenden Nadel befindet. Diese Kapazitätsanderungen werden gefühlt, um die aufgezeichnete Information wiederzugewinnen.

Bei Bildplattensystemen wie etwa der in der vorstehend genannten US-Patentschrift beschriebenen Art kann es in manchen Fällen erwünscht sein, das wiedergesehene Bild wiederholt abzuspielen, d.h. es sind mehrmals hintereinander Ausgangssignale zu liefern, die im Grunde zu demselben auf dem zugehörigen Fernsehmonitor wiedergegebenen Bild gehören. Eine solche Bildwiederholung kann zweckmäßig· sein, um dem Zuschauer die Betrachtung eines bestimmten Bildes über verhältnismäßig lange Zeitspannen zu erlauben.

Ein weiteres wünschenswertes Merkmal eines Bildplattenspielers ist die Fähigkeit, das Bild in schneller Vorwärtsbewegung oder Eückwärtsbewegung wiederzugeben. Ein schneller Vorwärtslauf
ist besonders nützlich, wenn man die auf der Bildplatte aufgezeichnete Information rasch durchsehen oder sichten will. Ein Hiickwärtölau:" kann ebunl'all:; zum Wiederauffinden von Daten hilfreich sein und ist ferner besonders nützlich als Lehrhilfe zum flachprüiVn einer auf der Platte aufgezeichneten unterweisenden Bildfolge.

Beim Abspielen von Bildplatten kommt es gelegentlich auch vor, daß irgendwelche Fehler oder Störungen wie z.B. ein Defekt in
der Plattenrille die Abspielnadel veranlaßt, über Windungen
der Informationsspur hinwegzuspringen anstatt den aufeinanderfolgenden Windungen der spiraligen Spur zu deren Ende hin
regelmäßig fortschreitend zu folgen. So kann z.B. die Nadel
bei Begegnung mit einem Defekt so abgelenkt werden, daß sie
eine oder mehrere bereits durchfahrene Windungen erneut durchläuft. In manchen Fällen wiederholt sich die Auswärtsablenkung der Nadel viele Male hintereinander, wenn sie dem Defekt jeweils

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wieder begegnet. Dieser Zustand kommt einer endlos geschlossenen Eille gleich und wird daher im folgenden als "Billenschluß" bezeichnet. Das sich damit ergebende wiederholte Abspielen derselben aufgezeichneten Information kann eine sehr lästige Erscheinung sein und den Genuß sowohl der Bildwiedergabe als auch der begleitenden Tonwiedergabe empfindlich stören.

Um Spezialeffekte zu ermöglichen (z.B. Eepetierung, schneller Vorlauf, Rückwärtslauf, Trickwiedergaben, usw.) und um die Nadel aus einem Rillenschluß zu befreien, ist es wünschenswert, eine selektiv bötätigbare Vorrichtung vorzusehen, um die Abtastnadel aus einer Windung in eine andere Windung der spiraligen Aufzeichnungsspur zu versetzen.

In den US-Patentschriften 3 963 861 und 3 993 863 sind bereits Vorrichtungen zum Springenlassen der Nadel aus einer Windung in eine andere beschrieben. Bei diesen Eillenspringvorrichtungen bewirken wahlweise betätigte piezoelektrische bimorphe Elemente eine seitliche Verschiebung des nadeltragenden Endes des Abtastnadelarnis.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zum wahlweisen Versetzen der Nadel aus einer Windung in eine andere. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Abtastnadel am Nadelarm nahe dem freien Ende dieses Arms befestigt. Eine Gummikupplung hält das andere Ende des Nadelarms an einem Schlitten, der sich während des Abspielens translatorisch in einer Weise bewegt, die mit der zur Plattenmitte gehenden Bewegung der Nadel abgestimmt ist. Nahe dem freien Ende des Nadelarms befindet sich ein magnetisches Element. In der Nachbarschaft des magnetischen Elements ist am Schlitten ein Elektromagnet fest angeordnet. Eine Betätigung des Elektromagneten hat zur Folge, daß die Nadel ihre radiale Position in der passenden Eichtung ändert.

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Ein günstiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die auf den Nadelarm ausgeübte Gesamtkraft relativ unabhängig von der Position der Nadel ist. Wenn z.B. mehrere Rillenschlüsse auf einer Platte vorkommen, dann wird der Nadelarm durch die erfindungsgemäße schaltende Verstellvorrichtung wiederholt zur Plattenmitte hin vorgerückt. Die in Richtung auf die Plattenmitte gehende Bewegung des Nadelaruis verringert den Abstand zwischen dem an diesem Arm angeordneten magnetischen Element und dem Elektromagneten und bewirkt außerdem wegen der hinten sitzenden Gummikupplung eine mechanische Vorspannung, die den Nadelarm in eine Richtung drückt, die von der Plattenmitte fortweist. Diese mechanische Vorspannung wird automatisch kompensiert, da die auf den Nadelarm wirkende Kraft wegen der Verminderung des Abstandes zwischen magnetischem Element und Elektromagnet automatisch erhöht wird.

Bei einer besonderen Ausfuhrungsform befindet sich auf jeder Seite des am Nadelarm gehaltenen magnetischen Elements ein Elektromagnet, um wahlweise eine vorwärts gerichtete (d.h. z,ur Plattenmitte hin gerichtete) und eine rückwärts gerichtete Bewegung der Nadel zu bewirken. Alternativ kann anstelle dieser Anordnung auch die Kombination eines am Nadelarm gehaltenen Permanentmagneten und eines einzigen Elektromagneten verwendet werden, um eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Nadel zu ermöglichen.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt in Blockdarstellung ein Abspielgerät für Bildplatten, das mit einer erfindungsgemäßen Spurspringvorrichtung versehen ist;

Figur 2 zeigt eine Abnehmerkapsel, die sich zur Verwendung in einem Bildplattenspieler nach Figur 1 eignet;

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Figur 3 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teils dei* Αυ-nehmerkapsel nach Figur 2;

Figur 4 zeigt einen Schlitten mit einer Abteilung zur Aufnahme der Abnehmerkapsel nach den Figuren 2 und 5;

Figur 5 zeigt vergrößert einen Teil des Schlittens nach Figur 4;

Figur 6 zeigt schematisch eine andere Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen SpurSpringvorrichtung, die beim Bildplattenspieler nach Figur 1 verwendet werden kann;

Figuren 7 und 8 zeigen wiederum andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spurspringvorrichtung, die sich ebenfalls zur Verwendung im Bildplattenspieler nach Figur 1 eignet;

Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die zur Anwendung im Bildplattenspieler nach Figur 1 geeignet ist.

Das in Figur 1 dargestellte Abspielsystem für Bildplatten enthält eine Schaltungsanordnung, die zum Betätigen der erfindungsgemäßen Spurspringvorrichtung dient und von einem Typ ist, wie es in den oben erwähnten US-Patentschriften 3 963 861 und 3 993 863 beschrieben ist. Ein insgesamt mit 10 bezeichneter Bildplattenspieler hat einen Drehteller 12 als drehbare Unterlage für eine Bildplatte 14, auf der sich eine spiralige Informationsspur befindet. Ein Schlitten 16, der eine Abteilung •für eine herausnehmbare Abnehmerkapsel 18 aufweist, wird während des Abspielvorgangs synchron mit der Bewegung der Abspielnadel in Richtung zur Plattenmitte bewegt. Der Antriebsmechanismus für den Schlitten kann z.B. so ausgebildet sein, wie es in der US-Patentschrift 3 870 835 beschrieben ist.

Die Änderungen der sich zwischen der Platte und einer an der Abspielnadel befindlichen Elektrode ergebenden Kapazität werden auf eine signalerzeugende Schaltung 20 gekoppelt, worin

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eine Decodierung erfolgt und ein /.usamiaengesetztes Fernsehsignal (Videocignalgeininch) gebiluet wird. Die von der ^ignalerzeugenden Schaltung 20 entwickelten Signale werden auf eine Signalverarbeitungsschaltung 22 und eine Synchronsignal-Abtrennschaltung 24 gekoppelt. Die signalverarbeitende Schaltung 22 ordnet die Leuchtdichte- und Farbartkoiüponenten des Videosignals in ein Format um (z.B. in das iiTSC-Format), das sich in einem Fernsehempfänger 26 decodieren läßt. Die von der Abtrennschaltung 24 gelieferten Synchronsignale werden auf eine Synchronimpuls-Zählschaltung 28 gekoppelt, die unter Steuerung durch Signale von einer Steuereinheit 50 ein Ausgangssignal liefert, welches wiederholt in Abständen erscheint, welche der durch eine vorbestimmte ganze Zah] geteilten Uiederholfrequenz der angelegten Vertikal Synchronsignale entsprecluji.Ein Steueriuipulsgenerator 32 empfängt Signale sowohl von der Zählschaltung 28 als auch von der Steuereinheit 30 und leitet daraus geeignete Steuerimpulse ab. Diese Steuerimpulse werden der Spurspringvorrichtung zugeführt, um die Abspielnadel wahlweise zu veranlassen, je nach der Art des Anlegens der Steuerimpulse in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu springen.

Um eine "Repetierung", d.h. ein gewolltes wiederholtes Abspielen derselben Information zu erreichen, wird die Abspielnadel einmal bei jeder Umdrehung der Platte mittels der Spurspringvorrichtung in eine benachbarte äußere Windung der Spiralrille verlegt. Der Steuerimpulsgenerator 32 liefert unter Steuerung durch die Steuereinheit 30 und die Synchronsignal-Zählschaltung 28 passende Impulse in Abständen, die der für einen Umlauf des Drehtellers benötigten Zeit entsprechen, um die Nadel nach jeder Umdrehung zurückspringen zu lassen.

Der schnelle Vorwärtslauf kann dadurch erreicht werden, daß man die Abtastnadel z.B. nach jeder halben Umdrehung der Platte vorwärtsspringen läßt. In ähnlicher Weise kann ein Rückwärtslauf des Bildes erreicht werden, indem man die Nadel nach jeder halben Umdrehung der Platte rückwärtsspringen läßt.

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Zum Zwecke einer Befreiung der Nadel aus Rillenschlüssen kann eine Erfassungsschaltun;¹; ;54 des in der US-Patentschrift 3 963 860 bescliriebenen Typs verwendet werden, um das Auftreten eines Rillenschlusses zu fühlen. Bei Erzeugung eines einen Rillenschluß anzeigenden Impulses wird die Spurspringvorrichtung so betätigt, daß die Nadel in Vorwärtsrichtung vorgerückt wird.

Im folgenden sei any hand dei· Figuren 2 bis 5 eine erfindungsgemäße Spurspringvoi^richtunc; iu Detail beschrieben. Die Figur zeigt die Abriehmerkapsel 18. Die Kapsel enthalt einen Arm SO, der an seinem freien Ende einen Nadelhalter ^l}2 trügt. Aiii Nadelhalter 52 ist eine Abspielnadel 54 befestigt. Der Nadelhai Lei' 52 hat einen Ansatz 56» der zwischen zwei nichtmagnetischen Kunststoffpuffern (nicht dargestellt) liegt, die am Schlitten 16 angeordnet sind. Die Puffer dienen zur Begrenzung des von einer Seite zur anderen gehenden Ausschlags der Nadel 5^/; ·

Das andere Ende des Nadelarms 50 ist über eine nachgiebige Kupplung an einer AnschluBpiatte 62 befestigt, die ihrerseits von einer biegsamen Membran 66 am Körper 68 der Kapsel gehalten wird. Eine U-förmige Feder 70 dient dazu, die Nadelanordnung während der Lagerung und Handhabung innerhalb der Umgrenzung der Kapsel 18 zu halten. Eine leitende Blattfeder ^r/2 verbindet eine in der Nadel enthaltene Elektrode (nicht dargestellt) mit einem an der Kapsel 18 angeordneten Anschluß.

Die Kapsel 18 sitzt herausnehmbar im Schlitten 16 (Figur 4). Wie bereits erwähnt, wird der Schlitten während der Abspielvorgangs tran3latorisch in Richtung auf die Plattenmitte hin bewegt, und zwar in einer mit der Radialbewegung der Abspielnadel abgestimmten Weise, wie es z.B. in der bereits genannten US-Patent3chrift 3 870 835 beschrieben ist.

Im Schlitten 16 ist ein Mechanismus 82 zum Anheben und Absenken des Nadelarms und eine Armstreckvorrichtung 84 angeordnet. Der Anhebe/Absenkmechanismus für die Nadel entspricht dem in der

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US-Patentschrift 4 053 161 beschriebenen Typ und dient dazu, die Abtastnadel 54 zum Abspielen samt auf die Bildplatte zu senken. Der Mechanismus 82 dient ferner da2,u, die Nadel von der Platte abzuheben, z.B. damit die Nadel den Umfangswulst der Platte nicht berührt, wenn der Schlitten aus seiner außerhalb der Platte liegenden Ruhestellung in die über der Platte liegende Abspielstellung geschoben wird, oder damit ein Pause— betrieb des Plattenspieler möglich ist.

Vie in Figur 4 dargestellt, ist die Armstreckvorrichtung 84 mit einem Anschlußstück 86 versehen. Wenn die Kapsel 18 in die Abteilung 00 eingesetzt ist und der Deckel 88 des Schlittens 16 geschlossen wird, dann bewirkt ein durch die Deckelbewegung betätigter Mechanismus 90 einen Eingriff zwischen der Anschlußplatte 62 der Kapsel und dem Anschlußstück 86 des Armstreckers. Der Mechanismus 90 dient außerdem dazu, einen Eingriff zwischen dem elektrischen Anschluß der Kapsel und einem anderen elektrischen Anschluß 92 am Schlitten 16 zu bewirken, um die Nadelelektrode elektrisch mit dem Best der Plattenspielerschaltung zu verbinden. Das Anschlußstück 86 an der Armstreckvorrichtung 84 teilt dem Nadelarm eine translatorische Bewegung mit, die den periodischen Abweichungen der Relativgeschwindigkeit zwischen Nadel und Platte während des Abspielens entgegenwirkt. Die periodischen Schwankungen der Belativgeschwindigke.it zwischen Nadel und Platte können mehrere Ursachen haben, z.B. Exzentrizität, Verziehung, usw.. Ein Beispiel für eine Armstreckvorrichtung ist in der US-Patentschrift 3 983 318 beschrieben.

Die Bodenwandung des Schlittens hat eine öffnung 94·» durch welche die Abspielnadel während des Abspielens zum Zwecke des Eingriffs mit der Platte hindurchgreifen kann, wenn der Nadelarm durch den Anhebe/Absenkmechanismus 82 abgesenkt wird.

Ein am Deckel 88 angeordneter Hebel (nicht dargestellt) dient dazu, die U-förmige, den Nadelarm zurückhaltene Feder unwirksam

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zu machen, damit der Nadelarm auf einem Arm 96 des Anhebe/Absenkmechanisums ...'·' ruhen kann, wenn der Deckel nach dem Einsetzen der Kapsel 18 in die Abteilung des Schlittens geschlossen wird.

Aiu Nadelarm 50 ist nahe dessen freiem Ende ein magnetisches Element 100 befestigt (Figuren 2 und 3). Am Schlitten ist ein Elektromagnet 102 in einer solchen Lage fest angeordnet, daß die Polflächen 104 und 106 des Magneten nahe dem am Nadelarm befestigten magnetischen Element liegen. Eine Wicklung 108 (Figur 5) des Elektromagneten ist mit dem Steuerimpulsgenerator 32 nach Figur 1 gekoppelt. Eine Beaufschlagung des Elektromagneten hat zur Folge, daß die Pole eine Zugwirkung auf das am Nadelarm befestigte magnetische Element ausüben, die eine radial nach innen gerichtete Verschiebung (d.h. eine Vorwärtsbewegung) der Nadel zur Folge hat. Falls eine Nadelbewegung sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung gewünscht ist, kann auf jeder Seite des magnetischen Elements ein Elektromagnet vorgesehen sein, wie es anschließend beschrieben wird.

Bei der Ausführungsform nach Figur 6 trägt ein Nadelarm 200 an seinem einen Ende eine Nadel 202, während sein anderes Ende über eine nachgiebige Gummikupplung 206 an der Abnehmerkapsei 204 befestigt ist. Die Abnehmerkapsel sitzt in einem verschieblich gelagerten Schlitten 208. Am Nadelarm 200 ist in einem Abstand von der Nadel 202 ein magnetischens Element 210 befestigt. In der Nachbarschaft des magnetischen Elements ist am Schlitten ein Elektromagnet 212 fest angeordnet. Der Elektromagnet 212 hat einen hufeisenförmigen Kern 214 mit Polflächen 216 und 218 und eine Wicklung 220, die um den Mittelteil des Kerns gewickelt ist. Ein Betätigungssignal, das z.B. ein Rückwärts spring en der Nadel infolge eines Rillenschlusses anzeigt, wird der Wicklung angelegt, um die Nadel in Vorwärtsrichtung vorzurücken, damit ein unerwünschtes wiederholtes Abspielen vermieden wird. Die Anzahl der Windungen, die bei jeder Impuls-

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betätigung des Elektromagneten übersprungen werden, ist eine l^<Lunktion des Betrags des Betätigungsitupulses und der Entfernung zwischen dem magnetischen Element 210 und dem Elektromagneten 212.

Eine wiederum andere Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt. Wie dort zu erkennen, befinden iiich im Schlitten 304 zu beiden Seiten eines am Nadelarm 308 befestigten magnetisclu-n Elements 306 Elektromagnete 300 und 302. Durch Erregung des inneren oder des äußeren Elektromagneten 300 bzw. 302 kann eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Nadel erreicht werden. Statt dieser Anordnung kann alternativ auch eine Kombination eines am Nadelarm sitzenden Permanentmagneten 400 und eines einzigen Elektromagneten 402 verwendet werden, um Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Nadel zu ermöglichen (vgl. Figur 9). Die Richtung der Nadelbewegung wird in diesem Fall durch die Richtung des Stroms bestimmt, der durch die um den Kern 4-06 des Elektromagneten liegende Wicklung 404 fließt.

Bei einem Bildplattensystem, das eine Informationsspur in Form einer Rille verwendet, bewirken das Anlegen von Steuersignalen 8Ji den Elektromagneten und die auf den am Nadelarm sitzenden Permanentmagneten ausgeübten resultierenden Magnetkräfte, daß der Nadelarm die gewünschte Radialbewegung erfährt. Wenn der Nadelarm in dieser Weise in Radialrichtung bewegt wird, dann ist anzunehmen, daß die Nadelspitze in der einen Windung an der Rillenwand nach oben gleitet und dann an der Rillenwand der benachbarten Windung nach unten rutscht, oder, falls ein starkes Signal angelegt wird, an einer Rillenwand nach unten rutscht, die um mehrere Windungen weiter weg von der ersten Windung liegt. Infolge der Positionierung des Permanentmagneten am Abtastarm, oder zumindest in nächster Fähe der Ebene, in welcher der Abtastarm während des Abspielens liegt, führt das Anlegen der Magnetkräfte dazu, daß sich die Nadelspitze in der beschriebenen Weise allgemein seitlich in der Radialrichtung bewegt.

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Die hier beschriebene Gpurspringvorrichtung ist bei vielen Videoplattensystemen brauchbar, und zwar nicht nur bei Systemen, die nach dem hier lediglich zur Erläuterung beschriebenen allgemeinen Prinzip arbeiten, sondern auch bei anderen Systemen. Die erfindungsgemäße SpurSpringvorrichtung kann ohne Einschränkung sowohl in Verbindung mit gerillten Platten als auch in Verbindung mit ungerillten Platten verwendet werden.

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Claims (2)

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   RCA 69 11Π Ka/Ki

   Brit. Serial Ko: 44739-73 Filed: November 16, 1978

   U.S. Serial No: 39 359

   Filed: May 15, 1979

   Ii G A Corporation New York, N.Y., V. St. v. A.

   B i 1 d platt ;'>ns ρ i e I er mit UberaprinpTvorrichturitj; für die Spurabtastung

   Patentansprüche

   MJ Vorrichtung zum Wiedergewinnen aufgezeichneter Informationen von einer eine spiralige Informationsspur aufweisenden Aufzeichnungsplatte mittels einer der Spur folgenden Nadel unter Herstellen einer Relativbewegung zwischen Nadel und Platte, wobei im Normalbetrieb die aufgezeichnete Information längs aufeinanderfolgender Windungen der Spiralspur zu einem Ende hin regelmäßig fortschreitend abgefühlt wird, gekennzeichnet durch:

   einen Schlitten (16), der während des Abspielvorgangs in einer mit der Radialbewegung der spurverfolgenden Nadel abgestimmten Weise trannlatorisch bewegt wird

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   POSTHtHElK mCNCUKN NH. «Ill ISM(IO - Il Λ N K KONTO HYl¹OIlANK MÜNCIIHN (HL/. 700J(M)IIII KTO. Oll (III J7> 73 7t»

   _ 2 —

   und in einer Bodenwandung eine öffnung (94) aufweist;

   einen Nadelarm (200), der eine Längsachse hat und an seinem einen Ende die spurverfolgende Nadel (202) trägt;

   eine Einrichtung (206), die das vom nadeltragenden Ende abgewandte Ende des Nauelarms nachgiebig mit dem Schlitten verbindet und es der spurverfolgenden Nadel erlaubt, durch die besagte öffnung hindurchzugreifen, wenn der Nadelarm während des Abspielens abgesenkt ist;

   ein am Nadelarm in der Nähe seines nadeltragenden Endes befestigtes magnetisches Element (210);

   einen Elektromagneten (212), der bei Erregung ein steuerbares magnetisches Feld gegebener Polarität erzeugt;

   eine Einrichtung (304), die den Elektromagneten in der Nähe des magnetischen Elements am Schlitten festhält;

   eine Einrichtung (220), mittels derer der Elektromagnet selektiv erregbar ist, um die radiale Position der spurverfolgenden Nadel zu verschieben.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Element (400) in einer gegebenen Richtung permanent magnetisiert ist und daß der Elektromagnet (402) einen Kern (406) und eine diesen umgebende Wicklung (404) aufweist und daß ferner eine Einrichtung zum Senden von Strom durch die Wicklung vorgesehen ist, und daß die Richtung der Nadelbewegung durch die Richtung des die Wicklung durchfließenden Stroms bestimmt v/ird.

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