DE3040249A1

DE3040249A1 - Anordnung zum ueberfliegen einer bildplatte

Info

Publication number: DE3040249A1
Application number: DE19803040249
Authority: DE
Inventors: Byron Kent Carmel Ind. Taylor
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1979-10-26
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1982-03-04
Also published as: ATA518280A; IT8024911A0; ES8201340A1; JPS5674867A; GB2061568A; DK452180A; FI803276L; ES496247A0; FR2468966A1; PL227471A1; NL8005871A; IT1133819B; BE885835A; AU6349880A; ZA806490B

Description

RCA 74 303 Ks/Sv

U.S. Serial ITo: 88,535

Filed: October 26, 1979

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

Anordnung; zum Überfliegen einer Bildplatte

Die Erfindung bezieht sich auf Anlagen zum Abspielen von Bildplatten und betrifft insbesondere eine Einrichtung zum Durchsehen der auf der Platte aufgezeichneten Information in einer relativ kurzen Zeit.

Es gibt Bildplattensysteme, die mit Aufzeichnungsplatten arbeiten, auf welchen die Information in besonderen Spuren oder Spiralrillen aufgezeichnet ist. Die Information wird mit Hilfe einer der Spur folgenden Abtastnadel wiedergewonnen, die eine Kontur für den Eingriff mit der Spur hat. Die Nadel ist an einem Nadelarm befestigt, der über eine nachgiebige Kupplung an einem Schlittenaufbau aufgehängt ist. Der Schlittenaufbau wird angetrieben, um die
Nadel radial über die Platte zu bewegen. Die nachgiebige Kupplung erlaubt eine begrenzte Relativbewegung zwischen der Nadel und dem Schlittenaufbau.

Bei einem solchen System ist es wünschenswert, die Platte "überfliegen" zu können, um einen allgemeinen Einblick in ihren Informationsgehalt zu bekommen oder um die Abtastnadel aus dem Gedächtnis aufgrund der Betrachtung kurzer Intervalle der Videoinformation an eine bestimmte Stelle zu versetzen, Früher hat man hierzu die Nadel von Hand mit Hilfe eines Daumenrades unter Überwältigung der normalen Schlittenbewegung verschoben. Die Struktur von Nadel und

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Nadelarm legte sich dabei gegen einen Anschlagpuffer am Schiittenaufbau und wurde dadurch gezwungen, quer über die Spuren zu rücken. Diese Methode hat sich zwar als wirksam zum Überfliegen der Platte erwiesen, andererseits bringt sie jedoch die Gefahr von Verkratzungen der Platte mit sich.

Man könnte dafür sorgen, die !Tadel vor dem manuellen Verschieben des Schlittens von der Platte abzuheben.und dann, wenn die Platte überflogen wird, periodisch zur Bildwiedergabe wieder aufzusetzen. Ein solches Vorgehen ist Jedoch nicht zweckmäßig, da hierbei dem Betrachter zu wenig Information vorgeführt wird.

Es wurde nachgewiesen, daß eine Abtastnadel mit wenig oder ohne Gefahr einer Plattenbeschädigung über eine oder mehrere Plattenrillen versetzt werden kann, wenn man einen Stoßmechanismus verwendet, wie er in der US-Patentschrift 3 993 863 oder in der US-Patentanmeldung Fr. 908,515 beschrieben ist, die am 22. Mai 1978 unter dem Titel "Track Skipper for A Video Disc Player" unter dem Namen E. C. Palmer eingereicht worden ist.

Die vorliegende Erfindung nutzt diese Tatsache aus, um eine zum Überfliegen der Platte dienende Nadel-Schlitten-Bewegung mit minimaler oder ohne Beschädigung der Aufzeichnungsplatte herbeizuführen. Die prinzipiellen Merkmale einer erfindungsgemäßen Anordnung sind im Patentanspruch 1 offenbart. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Signalabtastnadel in einem Schlittenaufbau gemeinsam mit einem Stoßmechanismus zum Springenlassen der Nadel und einem Positionsdetektor zum Überwachen der Relativlage zwischen Nadel und Schlitten angeordnet. Ein durch einen "Überfliege"-Schalter

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aktivierter Impulsgenerator erregt den Stoßmechanismus mit einer vorbestimmten Frequenz, um die Abtastnadel über eine vorbestimmte Anzahl von Rillen je Umdrehung der Platte zu versetzen. Dabei rückt die Nadel mit einer über der normalen Abspielgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit über die Platte. Der Positionsdetektor steuert abhängig von der Relativlage zwischen !Tadel und Schlitten eine Antriebsvorrichtung, um die Terschiebungsgeschwindigkeit des Schlittens entsprechend der mittleren Geschwindigkeit der Radialbewegung der Nadel einzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine ^nematische Darstellung eines Bildplattenspielers, der einen erfindungsgemäßen Mechanismus zum Überfliegen einer Aufzeichnungsplatte enthält;

Fig. 2 zeigt schematisch den Mechanismus zum Verschieben des Schlittenaufbaus des Plattenspielers;

Fig. 5 zeigt schematisch einen Stoßmechanismus zum Springenlassen der Nadel;

Fig. 4- ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung zum überfliegen der Aufzeichnungsplatte.

Der in Fig. 1 dargestellte Bildplattenspieler 10 enthält einen die Abtastnadel haltenden Schlittenaufbau 20, der mit Hilfe eines Motors 32 quer über einen Teil der Aufzeichnungsplatte 11 bewegt werden kann. Der mit Rollen 28 versehene Schiittenaufbau 20 fährt in den starren Führungskanälen 29, so daß sich eine genau definierte Bewegung des Aufbaus über die Aufzeichnungsplatte ergibt. Die mit informationshaltigen Spuren versehene Aufzeichnungsplatte 11 wird durch einen Drehteller 12 gedreht, um eine Relativ-

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bewegung zwischen den Informationsspuren und der Signalabtastnadel 2Pr herbeizuführen.

Die Abtastnadel 24- sitzt am freien Ende eines Nadelarms 22, dessen anderes Ende mittels einer nachgiebigen Kupplung an einem Einsatz, der sogenannten Abnehmerkapsel 21, aufgehängt ist, die herausnehmbar im Schlittenaufbau 20 sitzt. Innerhalb der Abnehmerlcapsel befindet sich ein Positionsfühler 25, um die Relativlage der aus Nadel und Nadelarm bestehenden Struktur gegenüber dem Schlitten und/oder ihrer Ruheposition (d.h. ihrer mechanisch nicht vorgespannten Position) zu bestimmen. Eine Steuerschaltung 26, die auf das vom Fositionsfühler 25 gelieferte Signal anspricht, erzeugt ein Steuersignal, um den Motor 32 derart zu beeinflussen, daß die Bewegung des Schlittenaufbaus im Einklang mit der Radialbewegung der spurfolgenden !Tadel gehalten wird und der Nadelarm in einer Stellung gehalten wird, in welcher er praktisch nicht gegenüber seiner Ruhestellung vorgespannt ist.

Beidseitig des Nadelarms sind am Schlittenaufbau zwei elektromagnetische Spulen 23 befestigt, die wahlweise erregt werden, um ein magnetisches Feld zwischen ihnen zu erzeugen. Die Spulen sind so angeordnet, daß ein kleiner, am Nadelarm befestigter Permanentmagnet innerhalb des Magnetfeldes liegt, wenn die Nadel in der normalen Abspielposition ist. Der Permanentmagnet und die Spulen 23 bilden den Wandler zum Springenlassen der Nadel.

In der Pig. 2 ist ein Beispiel für die mechanische Kopplung zwischen dem Schlittenantriebsmotor 32 und dem Schlittenaufbau 20 gezeigt. Der Schlittenaufbau 20 hat einen Ansatz 27, dessen unterer Rand mit Zähnen 33 versehen ist. Ein mit den Zähnen 33 kämmendes Zahnrad 3Ί wird von der Welle des Motors 32 angetrieben, um eine Linearbewegung des Schlittens herbeizuführen und damit den Schlitten 20 radial über die Aufzeich-

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nungsplatte ΛΛ zu verschieben.

Eine spezielle Ausführungsform einer Anordnung zum Springenlassen von Nadel und Nadelarm ist in Fig. 3 dargestellt. Die Nadel 24· sitzt fest am freien Ende des Nadelarms 22, dessen anderes Ende über eine nachgiebige Kupplung 4-5 an einem Einsatz (Abnehmerkapsel) oder am Schlittenaufbau (nicht dargestellt) aufgehängt ist. Die nachgiebige Kupplung erlaubt eine begrenzte Bewegung der Nadel relativ zur Kapsel bzw. zum Schlittenaufbau in den drei dargestellten Dimensionen. Am Nadelarm 22 ist ein Permanentmagnet 4-6 befestigt, der im Raum zwischen zwei wahlweise erregbaren Spulen 23 liegt. Die an der Kapsel oder am Schlittenaufbau befestigten Spulen 23 haben nicht-magnetische Kerne und sind so angeschlossen, daß die sich bei ihrer Erregung erzeugten Magnetfelder gegenseitig unterstützen. Eine wahlweise Erregung der Spulen in einer bestimmten Polarität mit einem bestimmten Erregungsimpuls zur Erzeugung eines Magnetfeldes einer bestimmten Stärke führt zu einer vorgeschriebenen Bewegung des Magneten 4-6 und damit zu einer Versetzung der Nadel 24- in Richtung der "x"-Achse.

Die elektrische Verbindung zur Abtastnadel 24- erfolgt über eine metallene federnde Pendelleitung (Blattfeder) 4-7, die mittels eines mit einer Anschlußleitung 4-9 versehenen Balls am Kapsel/Schlitten-Aufbau befestigt ist. Eine am Kapsel/ Schlitten-Aufbau nahe der Blattfeder befestigte und mit einer elektrischen Anschlußleitung 51 versehene Elektrode 50 bildet mit der Blattfeder 4-7 einen Kondensator. Der Kapazitätswert dieses Kondensators ändert sich mit dem Abstand zwischen der Blattfeder 4-7 und der Elektrode 50» und dieser Abstand ändert sich proportional zu der in "x"-Richtung gehenden Bewegung der Nadel relativ zum Kapsel/Schlitten-Aufbau. Durch Fühlen des relativen Werts der Kapazität gegenüber dem bei mechanisch nicht vorgespannter Nadelposition vorhandenen Wert erhält man eine Anzeige der Relativlage

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der !Tadel bezüglich des Schlittens. Eine geeignete Einrichtung zum Fühlen dieser relativen Kapazität enthält einen Oszillator zum Anlegen eines Schwingungssignals an die eine Seite des Kondensators und eine Schaltung zum Fühlen der Amplitude des auf die andere Seite des Kondensators gekoppelten Schwingungssignals, denn diese Amplitude gibt eine Anzeige des Abstandes zwischen den beiden Kondensatorseiten. Eine derartige Einrichtung ist ausführlicher in der US-Patentanmeldung ETr. 055?64-8 beschrieben, die am 9· Juli 1979 unter dem Titel "Video Disc Player Having Stylus Position Sensing Apparatus" von B. K. Taylor eingereicht worden ist.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 erzeugt ein Positionsfühler 60 am Anschluß 61 ein Signal, das proportional zur Relativlage der Nadel 24 bezüglich des am Schlitten befestigten Fühlers ist. Dieses Signal wird durch eine Verstärkerschaltung 62 verstärkt und mit einem Referenzwert verglichen. Der Referenzwert entspricht der Ruheposition des ITadelarms 24. Entspricht das Positionssignal dem Referenzsignal, dann gibt die Verstärkerschaltung 62 kein Ausgangssignal über die Verbindung 63 an eine Treiberschaltung 64. Bei einer Nadelposition, die im Vergleich zur Ruhestellung näher am oder weiter weg vom Fühler liegt, erzeugt der Verstärker 62 am Anschluß 63 ein der Nadelposition proportionales Signal zur Beeinflussung des Ausgangssignals der Treiberschaltung 64, das über die Verbindung 65 auf den Motor 32 gegeben wird.

Die Treiberschaltung 64 erzeugt ein nominelles Ausgangssignal, um den Schlitten mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit anzutreiben, so daß die Schlittenbewegung synchron mit der Radialbewegung der die Aufzeichnungsspur verfolgenden Abtastnadel gehalten wird. Das der Treiberschaltung 64 über die Verbindung 63 zugeführte Signal erhöht oder vermindert das Ausgangssignal der Treiberschaltung und moduliert dadurch

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die Geschwindigkeit des Motors 32 so, daß eine mechanische Vorspannung des Nadelarms durch Relativbewegung des Schlittens gegenüber der Spur ausgeglichen wird.

Ein Überfliegen der Aufzeichnungsplatte geschieht dadurch, daß der aus den Spulen 23 und dem Magneten 46 bestehende Wandler mit einer vorgeschriebenen, von der Oszillatorschaltung 66 bestimmten Frequenz erregt wird. Der Wandler bewirkt eine mechanische Vorspannung des Nadelarms, \irodurch der Positionsfühler veranlaßt wird, ein Signal zu erzeugen, welches den Motor im Sinne einer Erhöhung oder einer Verminderung der Schlittengeschwindigkeit beeinflußt, so daß der Schlitten die Nadel "fängt".

Die Schaltungsanordnung zum Springenlassen der !Tadel enthält eine Treiberschaltung 67, die ein zur Erregung des verwendeten Wandlers geeignetes Ausgangssignal erzeugt, einen Oszillator 66 zur Festlegung der Frequenz, mit der die Erregungssignale an den Wandler gelegt werden, und eine Steuerschaltung 68.

Die Steuerschaltung 68 ist typischerweise Bestandteil der vom Benutzer betätigten Steuereinrichtungen des Plattenspielers. Wie kompliziert solche Steuereinrichtungen sind, hängt davon ab, wieviele Möglichkeiten der Plattenspieler bieten soll. Die Steuereinrichtungen können z.B. Einrichtungen enthalten, um die Richtung der vom Wandler bewirkten Nadelversetzung, die Anzahl der bei jeder Versetzung übersprungenen Spuren (Rillen) und die Frequenz zu steuern, mit welcher die Versetzungen erfolgen, ob nun der Oszillator synchron mit der Plattendrehung oder asynchron damit läuft. Außerdem kann noch eine Einrichtung zur Steuerung der Richtung der Schlittenbewegung vorgesehen sein.

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Der Oszillator 66 kann in einer einfacheren Ausführungsform ein freilaufender Multivibrator sein, dessen Frequenz durch Umschalten zwischen zeitbestimmenden Kondensatoren programmiert werden kann. Andererseits kann auch ein spannungsgesteuerter Oszillator in einer phasensynchronisierten Schleife verwendet werden, um eine Synchronisation beispielsweise mit den Vertikalaustastsignalen der von der Aufzeichnungsplatte wiedergewonnenen Videoinformation zu bekommen. In jedem Fall liefert der Oszillator Triggersignale, die der Treiberschaltung 67 angelegt werden, um Erregungsimpulse für den Wandler zum Springenlassen der Nadel mit irgendeiner vorbestimmten Frequenz auszulösen. Zum Blockieren des Betriebs des Wandlers kann entweder der Oszillator 66 selbst angehalten werden, oder die Treiberschaltung 67 kann gesperrt werden, so daß der Oszillator ununterbrochen schwingen kann.

Als besonders Beispiel sei noch erwähnt, daß ein Überfliegen der Platte in Vorwärtsrichtung (einwärts zur Plattenmitte hin) mit 120 vom Wandler herbeigeführten Madeisprüngen pro Sekunde, wobei jeder Sprung über zwei Plattenrillen geht, zu einer vernünftig schnellen Durchsicht ohne unangemessene Störerscheinungen in der Bildwiedergabe führt.

L e e r s e 11 e

Claims

Patentansprüche

M. Anordnung zum Überfliegen einer Bildplatte in einem Bildplattenspieler, der aufgezeichnete Information von einer mit informationshaltigen Spuren versehenen Aufzeichnungsplatte wiedergewinnen kann und ein Abtastelement enthält, das am ersten Ende eines Traggliedes sitzt, dessen zweites Ende nachgiebig mit einem Schlittenaufbau gekoppelt ist, um das Abtastelement radial über die Platte führen zu können, wobei die Geschwindigkeit des Schlittenaufbaus bestimmt wird durch die mechanische Vorspannung des Traggliedes gegenüber dem Schlittenaufbau, gekennzeichnet durch:

eine auf Erregungssignale ansprechende Bewegungsvorrichtung (23,46) zum Versetzen des Abtastelements (24·) relativ zum Schlittenaufbau (20) und in Richtung radial zur Aufzeichnungsplatte (11);

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ZUGELASSEN BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

eine Schaltungsanordnung (66-69) zum Erzeugen der Erregungssignale mit einer vorgeschriebenen mittleren Wiederholfrequenz, so daß die Bewegungsvorrichtung über die Zeit gemittelt eine mechanische Vorspannung des Traggliedes (22) bewirkt und dadurch die Geschwindigkeit der Verschiebung des Schlittenaufbaus bestimmt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung folgendes aufweist:

zwei elektromagnetische Spulen (23), die auf die Erregungssignale ansprechen, um wahlweise ein magnetisches Feld zwischen sich zu erzeugen, und die nicht-magnetische Kerne haben und fest am Schlittenaufbau (20) angeordnet sind;

einen Permanentmagneten (46), der am Tragglied (22) befestigt ist und zwischen den Spulen (23) liegt.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungsanordnung (66-69) mit der auf der Aufzeichnungsplatte enthaltenen Information synchronisiert ist, so daß die Erregungssignale in einer Weise erscheinen, bei welcher die Versetzung des Abtastelements an vorgeschriebenen Positionen auf der Aufzeichnungsplatte erfolgt.
4·. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung die Erregungssignale derart erzeugt, daß Versetzungen des Abtastelements bei unregelmäßigen Winkelpositionen auf der Aufzeichnungsplatte erfolgen.
5· Anordnung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungssignale mit einer mittleren Folgefr equenz von 120 Hz erscheinen und daß das Abtastelement bei jeder Versetzung um zwei Spuren versetzt wird.

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6. Anordnung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung einen Wandler (23) enthält, der auf die Erregungssignale (69) anspricht, um das Abtastelement relativ zum Schlittenaufbau (20) zu versetzen, und daß die Schaltungsanordnung eine Schaltung (66-67) enthält, die auf Plattenspieler-Steuersignale anspricht, um die Erregungssignale für den Wandler zur Bewirkung einer vorgeschriebenen Versetzung des Abtastelements zu erzeugen, und daß dem Schlittenaufbau (20) eine I¹UhIeinrichtung (60) zugeordnet ist, welche Positionssignale erzeugt, die proportional der augenblicklichen Position des Abtastelements relativ zu seiner mechanisch nicht vorgespannten Position sind, und daß eine auf die Positionssignale ansprechende Einrichtung ^2,64) vorgeseh^ή ist, um die Verschiebungsgeschwindigkeit des Schlittenaufbaus zu verstellen, so daß das Maß der vom Wandler bexvirkten Versetzungen des Abtastelements die Verschiebungsgeschwindigkeit des Schlittens bestimmt.
7· Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kühleinrichtung (60) folgendes aufweist:

einen Kondensator mit Luft als Dielektrikum, dessen erste Elektrode (50) mit dem Schlittenaufbau (20) verbunden ist und dessen zweite Elektrode (47) nahe am Abtastelement (24) angeordnet und gezwungen ist, sich mit diesem zu bewegen;

eine Einrichtung zum Anlegen eines Schwingungssignals an die erste oder die zweite Elektrode des Kondensators;

eine Einrichtung zum Fühlen der relativen Stärke des von der einen auf die andere Kondensatorelektrode gekoppelten Schwingungssignals, die umgekehrt proportional dem Abstand zwischen den beiden Kondensatorelektroden ist.
8. Anordnung nach. Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler folgendes aufweist:

zwei elektromagnetische Spulen (23), die auf die Erregungssignale ansprechen, um wahlweise ein magnetisches Feld zwischen sich zu erzeugen, und die nicht-magnetische Kerne haben und fest am Schlittenaufbau (20) angeordnet sind;

einen Permanentmagneten (46), der am Tragglied (22) des Abtastelements befestigt ist und zwischen den Spulen liegt.

9« Anordnung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Erregungssignale für den Wandler folgendes aufweist:

einen Impulsgenerator (67), der auf Triggersignale anspricht, um ein Erregungssignal vorgeschriebener Amplitude und Dauer zu erzeugen, das an den Wandler gelegt wird;

eine Einrichtung (68) zur wahlweisen Festlegung der Polarität des vom Impulsgenerator gelieferten Erregungssignals und damit zur Festlegung der Richtung der Versetzung des Abtastelements;

einen Oszillator (66) zum Erzeugen der Triggersignale mit einer vorgeschriebenen Frequenz.

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