NL8005746A - Adaptieve naaldtranslatie-inrichting. - Google Patents

Description

— ~ V J

Ï 70 0958

Titel : A&aotieye naaldtranslatie-inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting, welke wordt gebruikt bij Bet weergeven van een videoschijfregistratiedrager en meer in het bijzonder een inrichting voor het opnieuw instellen van een naald voor het opnemen van een signaal uit een veergeefinriehting vanuit êên 5 eonvelutie van een met signalen gecodeerd informatiespoor op de schijf naar een andere corr/olutie.

Bepaalde capacitieve videoschijfstelsels omvatten registra-tieschijven met informatie, welke door middel van geometrische variaties is geregistreerd in een geleidend medium, dat zich bij de bodem van een 10 vloeiende spiraalgroef aan het oppervlak van een registratiesehijf bevindt. De hoofdmassa van de registratiesehijf kan bestaan uit een homogeen geleidend materiaal met op de buitenvlakken daarvan een dunne, dië-lekfcrische laag. Een opneem- of signaalnaald, die aan ëên uiteinde van een naaldaxm wordt ondersteund, en van een geleidende elektrode is 15 voorzien, werkt met de groef samen en volgt deze. De naaldelektrcde en het geleidende registratiemateriaal vormen een capaciteit, welke capaciteit over de registratiedrager ruimtelijk, overeenkomstig de geometrische variaties in de bodem van de groef varieert. De continue, capacitieve veranderingen, welke een gevolg zijn van de rotatie van de schijf, 20 voor het tot stand brengen van een relatieve beweging tussen de naald en de schijf, worden gedetecteerd en verwerkt voor het verschaffen van video- en/of audiosignalen voor weergave.

Tideoschijfstelsels van het bovengenoemde type kunnen gebruik maken van schijfvormige registratiedragers met groefdichtheden in de orde 25 van 1600 - 3200 groefconvoluties per cm en in sommige gevallen bijna if-00Q conyoluties per cm. Een typische videoschijfregistratiedrager van dit type kan een convolutie-afstand in de orde van 2,7 micron hebben. Men kan niet op de fragile wanden van de betrekkelijk smalle groeven van de schijfvormige registratiedrager bouwen om het gewicht van het opneem- t 30 armstelsel om het draaipunt van deze arm over het geheiW registratie-opperylak van de registratiedrager te trekken. Voorts is het bij videoschijf stelsels, waarbij gebruik wordt gemaakt van het variabele-conden-satoreffect, voor een nauwkeurige reproductie van de vooraf geregistreerde signalen gewenst, dat de signaalopneemelektrode een in hoofdzaak con-35 stante stand in de spiraalgroef onderhoudt. Derhalve omvat het ondersteu-ningsstelsel een radiaal toevoeraandrijfaechanisme om het ondersteunde 3005746 2 uiteinde van de opneemarm in een juist .tijdver"band tot de radiale beweging van liet si'gnaalopneemeind, dat met de groef samenwerkt, een dwars— beweging.te laten uitvoeren teneinde de langsas van de opneemarm steeds in hoofdzaak tangentiaal aan de groef te bouden in het punt van samen-5 werking.

Sehijfvormige registratiedragers met grote groefdichtbeden zijn onderhevig aan toevallige gallen, die een premature beëindiging van de groef veroorzaken. Een dergelijke premature beëindiging veroorzaakt dikwijls een naar buiten gerichte translatiebeweging van de naald, 10' welke leidt tot een ongewenste en storende herhaling van een bepaalde convolutie tijdens de weergave van de schijf (betiteld als een vergrendelde groef). Teneinde een dergelijke naar buiten gerichte translatiebeweging van de naald te corrigeren, zijn bepaalde weergeefinrichtingen voorzien van stelsels om het optreden van een vergrendelde groef te be-15 palen en omvatten zij tevens een mechanisme om aan de naald ten opzichte van het opneemarmondersteuningsstelsel een naar binnen gerichte beweging mede te delen. Voor een representatief naald "skip"-mechanisme wordt gewezen op de Amerikaanse octrooischriften 3.963.861, 3.963.860 en U.183.059.

20 Omdat de afmetingen van de naald, de groef en de groefsteek, enz. bijzonder klein zijn en de afmetingen van de naaldarm, de wagen, de schijfvormige registratiedrager en de translatiemechanismen, enz. betrekkelijk groot zijn, is een maatregel voor het mechanisch instellen van elk translatiestelsel ten opzichte van het bijbehorende naaldstelsel 25 gewenst. Bij deze maatregel wordt geen rekening gehouden met variaties in de fysische afmetingen van groeven van schijfvormige registratiedrager tot sehijfvormige registratiedrager.

Volgens de uitvinding zijn nu organen aanwezig om elke transla-tie-inrichting automatisch aan het bijbehorende naaldstelsel en aan de 30 bepaalde sehijfvormige registratiedrager, welke wordt weergegeven, aan te passen. Om een aanpassing van het translatiemeehanisme te vereenvoudigen, zijn in de op de schijf geregistreerde informatie schroefidenti-ficatiesignalen aanwezig. Een besturingsschakeling beïnvloedt in responsie op een onderbreking van de progressieve incrementatie van de identi-35 fieatïesignalen, een te programmeren pulsgenerator om een naaldtransla-tremeehanisme in de juiste richting aan te drijven. De pulsgenerator levert aan het translat iemeehani sme een eerste puls met nominale amplitu- 8005746 ► * 3 de. Aanvankelijk, yan de resulterende naaldtranslatie of het ontbreken daarvan wordt de pulsgenerator door de hesturingsschakeling ingesteld em de puls amplitude in voorgeschreven increment en (decrement en) te vergroten (te verkleinen) totdat de gewenste translatie voor het enkele 5 aan de translatie-inriehting toegevoerde puls is verkregen. De resulterende pulsamplitude wordt daarna als de nominale waarde voor de bepaalde registratiedrager, welke wordt weergegeven, beschouwd.

?.·' D.v.z., dat de besturingsschakeling een door het translatie-meehanisme geïndiceerde naaldtranslatie inleidt en de fout tussen de ge-10 programmeerde, door de translatie-inriehting geïnduceerde naaldtranslatie en de werkelijke door de translatie-inriehting geïnduceerde naaldtranslatie berekend. De besturingsschakeling stelt dan de bekrachtigingssignalen van de translatie-inriehting zodanig in, dat de fout wordt gereduceerd, waarbij deze cyclus wordt herhaald totdat de werkelijke, door de transit latie-inriehting geïnduceerde naaldtranslatie overeenkomt met de geprogrammeerde door de translatie-inriehting geïnduceerde naaldtranslatie.

Wanneer het translatiestelsel steeds bij dezelfde hoekcoordinaat van de schijf wordt geactiveerd, verkrijgt men bij een dergelijk stelsel een goede werking. Daarentegen vereisen videoschijfstelsel, die door het 20 translatiestelsel geïnduceerde naaldtranslaties bij tenminste elk angu-lair optreden van het vertikale onderdrukkingsinterval van het geregistreerde signaal moeten verschaffen, dat het translatiestelsel voor elk van deze punten is gecalibreerd. Het is duidelijk, dat een kromgetrokken schijf een variërende samenwerking tussen de naald en de schijf veroor-25 zaakt, afhankelijk van het feit of de naald in aanraking is met een "hoog" punt of een "laag" punt van de schijf. Deze samenwerkingen manifesteren zich als variaties in de naald-schijfdruk, die de stimulus beïnvloedt, welke het translatiestelsel nodig heeft om de naald te trans-lateren. Op een soortgelijke wijze veroorzaken groefexcentriciteiten 30 elkaar tegenwerkende mechanische voorspanningen bij incrementen van 180°, die de aandrijfeisen van het translatiestelsel beïnvloeden.

Volgens de uitvinding wordt de besturingsschakeling zodanig geprogrammeerd, dat de sehijfvormige registratiedrager in sectoren wordt verdeeld. De betreffende schakeling induceert een partiële cali-35 bratie van het translatiestelsel voor een willekeurige sector van de schijf, zoals boven is beschreven, en voert de resulterende calibratie-factor aan elk van de resterende sectoren overeenkomstig een angulair 8005746 k afhankelijke correlatiefunctie toe. Elke keer, dat een bepaalde sector of een partiële of een volledige calibratie ondergaat, "worden de nieuwe coëfficiënten via de correlatiefunctie naar de resterende sectoren overgedragen. Op deze wijze wordt het totale aantal calibratiehandelingen 5 gereduceerd en wordt de interferentie met de normale weergave van de -registratiedrager gereduceerd.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. 1 een blokschema van een stelsel voor het weergeven van 10 een registratieschijf, voorzien van een adaptief translatiestelsel; fig, 2 schematisch een naald-armstelsel met een elektromagnetisch translatiestelsel; fig. 3 een blokschema van een adaptief naaldtranslatiestel- sel; 15' fig. ^A en h-B te programmeren stroombronnen; fig. 5A en 5B grafische voorstellingen van de uitgangssignaal-responsies van de pulsgeneratorketen volgens fig. 3 wanneer de te programmeren stroombron respectievelijk wordt vervangen door de ketens volgens- fig. UA en UB; 20 fig. 6 een blokschema van een uitvoeringsvorm van de signaal- herkenningsketen volgens fig. 3; en fig. 7 een stroomdiagram ter toelichting van een reeks handelingen, waarbij het stelsel volgens fig. 3 het naaldtranslatiestelsel aan de fysische parameters van het weergeef/registratiestelsel aantast.

25 Bij het videoschijfweergeefstelsel volgens fig. 1 bezit de weergeefinrichting 10 een draaitafel 11 voor het roteerbaar ondersteunen van een registratieschijf 12 met een informatiespoor, dat spiraalvormig of concentrisch kan zijn. Elk spoor of elke convolutie van het spiraalvormige spoor op de schijf bevat beeldsignaalinformatie, inclusief 30 synchronisatiecomponenten plus informatie, die het bepaalde spoor identificeert. Een naaldstelsel 1U, voorzien van een signaalopneemnaald en een translatie-inrichting om aan de opneemnaald een translatiebeweging ©ver een of meer convoluties van de groef mede te delen, is in het wagen-meehanisme 13 gemonteerd om het naaldstelsel radiaal over de registratie-35 dragers te bewegen. Capaeiteitsvariaties, welke optreden tussen de naald en de schijfvormige registratiedrager, worden door opneemketens 16 gedetecteerd en aan de videoprocessor 18 toegevoerd om het signaal voor 8 0 G 5 7 4 6 5 weergave door een normale TV-ontvanger 20 geschikt te maken. De bestu-ringss-ehakeling 25, die slechts op het spooridentificatiesignaal reageert, controleert de spoornummers. Bij het optreden van een ongewenste of anomale naaldprogressie voert de hesturingsschakeling 25 een signaal met 5 een voorgeschreven nominale waarde (analoog of digitaal signaal) aan de pulsgenerator 28 toe, De pulsgenerator 28 wekt een puls met geschikte vorm en/of amplitude op voor het "bekrachtigen van het naaldtranslatieme-chanisme m. de naald over een gewenst aantal convoluties te translateren. Indien de naald zich niet "beweegt of teveel convoluties overslaat incre-10' menteert of decrementeert de hesturingsschakeling 25 respectievelijk de stuursignaalwaarde en leidt deze een verdere translatie in. De bestu-ringsketen itereert met dit proces totdat het juiste stuursignaal wordt opgewekt om de bepaalde, gewenste naaldtranslatie tot stand te brengen.

Men heeft verschillende mogelijkheden ten aanzien van de tijd 15' en wijze van het verschaffen van een dergelijke adaptieve naaldbeweging. Een eerste methode is die, waarbij de aanpassing van het translatie- mechanisme plaats vindt onmiddellijk nadat de naald met de registratie-sehïjf samenwerkt in een voorveergeefband met informatie, welke is geregistreerd voor het calibreren van de weergeef inrichting. Wanneer de stuur-20 pulsparameters eenmaal tot stand zijn gebracht, vormen zij vaste constanten voor de weergave van de bepaalde schijf.

Een tweede methode is het incorporeren van de calibratie van het translatiestelsel, zoals onmiddellijk hierboven is beschreven, met als extra flexibiliteit, dat het stelsel de stuurpulsparameters opnieuw aan-25 past wanneer een translatie tot onjuiste resultaten leidt.

Een derde methode is die, waarbij het stelsel bij het eerste ^optreden van een abnormale naaldprogressie wordt gecalibreerd.

Bij een vierde methode wordt het translatiestelsel voor elk optreden van een abnormale naaldprogressie partieel gecalibreerd.

30 Fig. 2 toont een naald-translatiestelsel. Een naald 35 met daar op een naaldopneemelektrode heeft een zodanige contour, dat deze met de groeven 36 van de registratiedrager 12 kan samenwerken. Het elektrische contact met de elektrode vindt plaats via de geleider 38. De geleider 38 veroorzaakt ook een zekere mate van druk tussen de naald en de registra-35 tiedrager. De naald 35 is op het vrije uiteinde van de naaldarm 37 gemonteerd, waarvan het tegenovergelegen uiteinde aan het wagenstelsel l+0 is bevestigd door middel van een meegevende koppeling 39, die een be- 8005746 6 perkte bewegingsvrijheid van de naaldarm in drie dimensies mogelijk maakt. Een permanente magneet k5 is star op de naaldarm 3T betrekkelijk dicht bij de naald gemonteerd en zodanig opgesteld, dat in hoofdzaak slechts êên pool, zoals de noordpool, zich bevindt in de magnetische krachtlijnen, 5 welke, uitgaan van de selectief bekrachtigde elektromagneten of spoelen k6 wanneer de naald zich in de weergeefpositie bevindt. De spoelen k6 met niet-magnetische kernen zijn elektrisch zodanig verbonden, dat elkaar ondersteunende velden worden opgewekt teneinde aan de magneet k5 een radiale beweging mede te delen en derhalve de naald te bewegen wanneer de spoe-'10' len werden bekrachtigd.

Het blokschema volgens fig. 3, dat gedeeltelijk schematisch is, toont een adaptief translatiestelsel voor de weergeefinrichting 10. In fig. 3 controleert een microprocessor 56, waarvan is aangenomen, dat deze de vereiste asociatieve schakeling voor normale werking in responsie 15' op stelsels- of programmacommando1s (53) vanuit de regelaars van de weer-geefinrichting omvat, de naaldpositie via spooridentificatiesignalen en voert deze processor overeenkomstig de weergeefkochis naar binnen of naar buiten gerichte translatiesignalen toe. Indien bijvoorbeeld een bepaald videoraster moet worden "bevroren", wordt op dat punt van de weergave 20 van de registratiedrager de naald over êên convolutie of spoor naar buiten getranslateerd voor elke omwenteling van de schijf. Waar in elke convolutie êên raster is geregistreerd, hoeft niets meer te geschieden. Wanneer een aantal rasters per convolutie is geregistreerd, kan een verdere inrichting worden gebruikt om flikkeringen in de uitgangsweergave te ver-25 mijden. De microprocessor 56 ontvangt spooridentificatiesignalen uit de herkenningsketen 5^, berekent de juiste naaldpositie en optredende fouten in de naaldpositie en bepaalt geschikte stuursignaalinstellingen voor de te programmeren pulsgenerator 28' en de schakelaar k7 om de naald in de richting van het juiste of gewenste spoor opnieuw in te stellen.

30 De pulsgenerator 28' wekt een hellingsspanning op, die proportioneel is met het door de microprocessor via de ingangslijn 58 toegevoerde stuursignaal. Eet uitgangssignaal van de pulsgenerator bij de verbinding 51 wordt aan de omkeerschakelaar ^7 toegevoerd teneinde aan de naaldtrans-latiespoel te worden toegevoerd. De omkeerschakelaar Vf, die via de 35 lijn 57 door de microprocessor 56 wordt bestuurd, bestuurt de richting van de stroom door de spoel en daardoor de richting van het magnetische veld, dat tussen de spoelen wordt opgewekt, en derhalve de richting van 8005746 * 7 de naaldbeweging.

De pulsgenerator 28' omvat een stroombronketen k9, die een geregelde stroom bij hoge impedantie volgens een eerste modus en een verbinding met kleine impedantie voor een referentiepotentiaal bij een 5 tweede modus verschaft. Wanneer de stroombron volgens de tweede modus wordt bedreven, wordt de potentiaal over de condensator 55 op de referent iepotentiaal vergrendeld. Het omschakelen van de stroombron 1*9 naar de eerste modus daarvan veroorzaakt, dat de potentiaal op de verbinding 50 monotoon toeneemt overeenkomstig de laadsnelheid van de con-’10'. densator 55» d.w.z. V = 1/CJ~I dt£?^|· (1) waarbij I de amplitude van de door de bron 1*9 geleverde stroom, C de capaciteit van de condensator 55 en t de laadtijd is.

De potentiaal op de verbinding 50 wordt gebufferd door een versterker U8, die het vereiste gebied van uitgangsstromen voor het'aandrij-15 ven van de spoel k6 opwekt.

Een bepaalde uitvoeringsvorm van de stroombron 1*9 vindt men in fig. 1*A. Een normale stroombron 65· is in serie met de collectorketen van de transistor 66 tussen voedingsklemmen 6j en 68 verbonden. Een positieve stuurspanning ten opzichte van de voedingsklem 68, die aan de stuuringang 20 58 wordt toegevoerd, veroorzaakt, dat de transistor 66 geleidt, waardoor de gehele stroom, I, uit de bron 65 naar de klem 68 wordt gevoerd. Een negatieve stuurspanning schakelt de transistor 66 uit, waardoor de stroom I op de uitgangsverbinding 50 optreedt.

Fig. 5A toont de responsie van de te programmeren pulsgenerator 25 281 wanneer de keten volgens fig. kA als de stroombronketen wordt ge bruikt. Fig. 5A (a) toont de stuurpuls, welke aan de pulsgenerator wordt toegevoerd, en 5A (b) de pulsgeneratorresponsie. Uit vergelijking (l) blijkt, dat voor een bepaalde constante stroom I de duur *t" van de stuurpuls de uitgangsamplitude (v) van de pulsgenerator programmeert; hoe 30 breder de negatieve stuurpuls is, des te hoger is de uitgangsamplitude van de golfvorm "v".

Fig. 1*B toont een binaire, te programmeren stroombron voor het opwekken van zestien discrete uitgangsstroomniveaus. Wanneer wordt . 0 3 aangenomen, dat elk van de binaire ingangen 2 - 2 potentialen met ge- 35 lijke amplitude hebben, worden de geldende amplituden van elk van de respectieve stroombronnen 107 - 110 bij benadering bepaald door de ingangs-potentiaalgedeeld door de respectieve emitterweerstand. De stromen worden 8005746 8 gesommeerd en treden op op de verbinding 50. Aangezien de weerstanden binaire gewichten Lebben, n.l. R, 2R, 4r, 8R, hebben elk van de stromen uit de respectieve bronnen 100, 109, 10δ en 107 binaire gewichten, waardoor de combinatie een binaire te programmeren stroombron vormt.

5 van de bronnen 107 - 110 wordt zodanig geconditioneerd, .dat deze geleidt bij een logisch laag signaal, dat aan de respectieve ingangsverbindingen daarvan wordt toegevoerd. Derhalve schakelt een hoog signaal, dat aan alle binaire ingangen 2 - 2 wordt toegevoerd, de samengestelde stroombron uit en schakelt de transistor 106 via de logische "EN,,-keten 105 10 in. Wanneer de transistor 106 geleidt, wordt de verbinding 50 op de re-f er ent i epo t enti' aal op de klem 68 vergrendeld.

Fig. 5B toont de uitgangsresponsie van de te programmeren pulsgenerator 28’, wanneer de keten volgens fig. UB de stroombron vormt. Overeenkomstig vergelijking (1) wordt opgemerkt, dat voor een constante 15 laad- of integratietijd het uitgangssignaal toeneemt wanneer de waarde van de stroom I toeneemt.

De herkenningsketen 5^’, weergegeven in fig. 6, levert identi-ficatie-informatie, die volgens een bepaald type voor gebruik door de microprocessor is geregistreerd. Bij wijze van voorbeeld wordt een video-20 schijf beschouwd, waarin de informatie, volgens een algemeen STSC-type is geregistreerd, dat vertikale en horizontale onderdrukkingsintervallen omvat. Normaliter bevatten de eerste 21 horizontale regels van elk weergeef-raster geen bruikbare video-informatie en derhalve kan dat gedeelte van een raster worden gebruikt voor het onderbrengen van spooridentificatie-25 informatie. Indien meer dan een raster per spoor of convolutie aanwezig is en de rasters in radiale richting van spoor-tot-spoor zijn gecentreerd, zodat elk raster van een spoor een angulaire sector van de schijf bepaalt, kan zowel spoor- als sectorinformatie aanwezig zijn.

Bij wijze van voorbeeld wordt een registratieschijf en een spiraalvor-30 mige groef met acht rasters per convolutie beschouwd, waarbij de rasters van convolutie-tot-convolutie in acht sectoren van b5° zijn gecentreerd. Verder wordt aangenomen, dat bij de negentiende horizontale regel van elk raster een digitaal signaal is geregistreerd, inclusief een herken-ningssignaal van N bits, gevolgd door een identificatiesignaal van M 35 bits. Het identificatiesignaal van M bits identificeert de convolutie en de sector en het herkenningssignaal van N bits wordt gebruikt cm het stelsel te waarschuwen, dat de volgende M bits nuttige informatie bijvoorbeeld 8005746 « « 9 spoorrruamers omvatten. Aangenomen wordt, dat de maximale "bitsnelheid gelijk is aan en gesynchroniseerd is met een grondstelselfrequentie, zoals de kleursalvofrequentie. Gedemoduleerde videosignalen uit de videoproces-sor worden via de verbinding 26 aan de klokgenerator 90 en de drempelde-5 teetor 91 toegevoerd. De klqk 90 wekt een stelselkloksignaal op, dat oscilleert·.met een constante frequentie, gelijk aan de vereiste grond-frequentie en daarmede gesynchroniseerd, welk kloksignaal geschikt is voor het aanblijven van de logische schakelingen. De drempelketen conditioneert het videosignaal, inclusief de digitale informatie, tot een 10'. signaal met twee niveaus met normale logische niveau-amplituden. Het signaal uit de drempelketen 91 wordt door het kloksignaal op de verbinding 100 over'het serie-parallelschuifregister 92 voor M bits naar het aangepaste filter 9b voor ïï bits gezonden. Wanneer Γ] sequentiële bits van het signaal, toegevoerd aan het filter 9b, zijn. aangepast aan een her-15 kenningssignaal, dat in het filter is geprogrammeerd, levert het filter 9b een eorrelatiepuls op de verbinding 96. De volgende M signaalbits, die eveneens in het register 92 aanwezig zijn, zijn de spoor- en sector informatiebits. M bits van informatie, welke uit M parallelle uitgangs-verbindingen 95 beschikbaar zijn, worden door de grendelketen 93 ver-20 grendeld en in een vorm gebracht, waarin zij door de microprocessor kunnen worden gebruikt, in responsie op de op de verbinding·96 optredende eorrelatiepuls.

Een alternatief voor het gebruik van een herkenningssignaal (code) om het stelsel in werking te stellen, bestaat in het gebruik van 25 een schakeling voor het herkennen van de bepaalde horizontale regel, waarin de spooridentifieatie-informatie is geregistreerd. Een dergelijk stelsel is beschreven in het artikel "VIR II System" van S. K. Kim, in IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. CE-2^, Ho. 3, augustus 1978.

30 De rekenorganen volgens fig. 3 zijn weergegeven als een micro processor 56, ofschoon deze kunnen worden gerealiseerd met een keten of stelsel met lagere energie, dat uitsluitend tot taak heeft het verschaffen van de juiste bekrachtiging van een translatiestelsel om een gewenste naaldtranslatie te verkrijgen.

35 Een illustratieve reeks gebeurtenissen voor het bepalen van de vereiste translatie-aandrijfparameters, vindt men in het diagram volgens fig. 7. De routine omvat niet de algemene controle en translatie- 8005746 * 10 regeling ran iet stelsel. Bij deze Bepaalde routine wordt aangenomen, dat adaptiere parameters zullen worden verschaft Bij het eerste optreden van een naaldtranslatie en elke translatie daarna, welke tot een ©njuiste naaldtranslatie leidt.

5 Wanneer de adaptiere reeks eenmaal is ingeleid, Bepaalt een eerste' Beslissingspunt 71 of het stelsel een poging tot translatie heeft gedaan. Indien deze poging niet heeft plaats gevonden, heeft het stelsel geen gemeten waarden om de werking van de translatie-inrichting te Bepalen en levert het stelsel het adaptieve programma. Indien een derge-10' lijke poging wel is gedaan initialiseert (72) het stelsel de geldende groefconvolutie, welke wordt afgetast, en Berekent het aantal overgeslagen eonvolutles door het -laatste, eerder gedetecteerde groefconvolutie-aantal van het geldende aantal af te trekken. Het stelsel gaat na of een naar Binnen of naar Buiten gerichte translatie werd uitgevoerd en of een 15 naar Binnen of naar Buiten gerichte naaldtranslatie heeft plaats gevonden. ÏTadat deze omstandigheden zijn Bepaald wordt toegang verschaft tot bepaalde translatieBesturingsparameters voor een eventuele alteratie.

Een Beslissingspunt (73) vergelijkt de direkte naaldtranslatie met een minimumwaarde, welke voor de Bepaalde translatie is geprogram-2Q meerd. Indien de naaldtranslatie kleiner is dan de minimm-inst-piling voor het geprogrammeerde translatiegehied, worden de translatiehestu-ringsparameters geïncrementeerd (j6), d.w.z., dat de parameters worden ingesteld voor het verschaffen van een translatie, welke groter is dan de voorafgaande. Elk increment van de besturingsparameters kan een vaste 25 constante zijn, doch voor rekenorganen met voldoende rekenvermogen kunnen de incrementen evenredig met de naaldtranslatiefout worden gemaakt.

Wanneer de Besturingsparameters worden geïncr ementeerd, worden de nieuwe parameters gecontroleerd ten opzichte van een vooraf ingesteld maximum (78). Indien de parameters gelijk zijn aan of groter zijn dan 30 het maximum, wordt de routine gexcieerd teneinde uit te sluiten, dat het stelsel een eindeloze iteratie uitvoert, waarbij kans -bestaat op Beschadiging van de weergeefinrichting op de schijfvormige registratiedrager. Indien daarentegen de nieuwe Besturingsparameters Binnen de acceptaBele maximumgrens zijn gelegen, worden de increment ale parameters tot stand 35 gebracht (80) als de translatieBesturingsvaarden voor de translatie, overeenkomende met het Bepaalde programmecommando. Het stelsel leidt dan een translatie (81) voor het itereren van de routine in.

8005746 *- · 11

Si het beslissingpunt 73 veroorzaakt een naaldtranslatie, welke groter is dan het minimum, een aftakking naar het beslissings-punt 75s dat "bepaalt of de naaldtranslatie een vooraf ingesteld bereik-maximum heeft overschreden. Indien dit niet het geval is neemt het· 5 stelsel aan, dat het met de juiste besturingsparameter werkt en de trans-latie-aanpassing voor het bepaalde programmecommando volledig is. Indien de naaldtranslatie het maximum overschrijdt, worden de besturingspara-meters gedecrementeerd (77) of ingesteld voor het verschaffen van een kleinere translatie. De decrement ale parameters worden ten opzichte van 10' een vooraf ingesteld minimum gecontroleerd en vastgehouden (80), indien zij in het acceptabele gebied liggen, terwijl anders de routine wordt geëxciteerd om een beschadiging van het stelsel te beletten.

'Voor elk. bepaald type translatie wordt een tabel van bestu- .

• ringsparameters onderhouden aangezien de translatie-eisen voor ver-15 sehillende omstandigheden kunnen verschillen. De dynamica van de naald-arm voor een naar binnen gerichte beweging verschilt van de dynamica door een naar buiten gerichte beweging tengevolge van de inherente mechanische voorspanning. Derhalve verschillen de translateekracht en derhalve de translatiebesturingsparameters voor een naar binnen en naar 20 ’ buiten gerichte naaldtranslatie. Voorts zal een naar binnen gerichte . naaldtranslatie voor de groef K een andere aandrijfparameter vereisen dan een naar binnen gerichte naaldtranslatie voor de groef H, enz., waarbij K en H willekeurige gehele getallen zijn.

Registratieschijven, die sectoridentificatie-informatie naast 25 spoor- of groefconvolutie-identificerende informatie bevatten, maken verfraaiingen van het adaptieve proces mogelijk. Kromgetrokken registra-tiedragers hebben de neiging om een variërende mate van naald-schijf-druk te veroorzaken wanneer het niet-uniforme oppervlak zich onder de relatief vaste positie van het naaldstelsel beweegt. In de praktijk is 30 het gevolg, dat de energie, welke nodig is om aan de naald"translatie over een bepaald aantal groefconvoluties mede te delen, verband houdt met de angulaire positie van de schijf. Op een soortgelijke wijze veroorzaakt een groefexcentriciteit translatie-aandrijfeisen, die een angulaire afhankelijkhei bezitten. Indien derhalve sectorinformatie voor 35 de translatieregelaar beschikbaar is, is het gewenst voor elke sector besturingspulsparameters te verschaffen. Bij het realiseren van de sector-afhankelijke, adaptieve naaldtranslatie-inrichting, wordt voor 8 0 0 5 7 4 6' 12 elk type translatiecemmando een S-toevoertabel onderhouden (waarbij S gelijk is· aan net aantal sectoren van de schijf). De toevoeren bevatten de besturingsparameters, welke moeten worden gebruikt om de translatie-inriehting in elk van de S-sectoren te bekrachtigen. Wanneer de naald 5 een translatie moet ondergaan wordt de opkomende sector als een index voor de tabel gebruikt, wordt de betreffende parameter vastgenomen en wordt deze gebruikt voor het tot stand brengen van de translatie-aandrij-ving.

Angulair afhankelijke translatiepulseisen, die een gevolg zijn 10 van excentriciteit en kromtrekken, zijn geen willekeurige, doch in het algemeen bij benadering correlatiefuncties. Groefexcentriciteit leidt tot een naar buiten gerichte naald/naaldarmvoorspanning bij de maximale uitloophoek en een naar binnen gerichte naald/naaldarmvoorspanning, die over 18'0° ten opzichte daarvan is verschoven. Tussen deze extreme waarden 15 gaat de voorspanning door nul. Het is duidelijk, dat de voorspannings-functi'e een cosinusfunctie benadert, afhankelijk van de sectorverplaat-sing. Op een soortgelijke wijze is het gebleken, dat kromtrekken van de schijf in het algemeen plaats vindt volgens een golfachtige configuratie met toppen, die over 180° ten opzichte van elkaar zijn verschoven, en 20 troggen, die op dezelfde wijze zijn verschoven. De functionele relatie benadert die wan een cosinus van het dubbele van de angulaire verplaatsing. De totale correlatiefunctie kan worden benaderd door : F = G(1+G cos (ös) + W cos 2(©s + Γ) )) (2) waarbij 'F de correlatiefunctie, G een nominale waarde of versterkings- 25 . .

factor, E een maat voor de excentriciteit, W een maat voor het kromtrekken, Gg de angulaire positie van de schijf, gemeten vanuit een willekeurige sector en bij elke sector met 3é0/S graden geïncrementeerd, en (ög + ft 3Ö0/S) een angulaire verplaatsingsverschuiving ten opzichte van door integrale aantallen h van sectoren S in graden is.

30 b 1

Wanneer de correlatiefunctie wordt gebruikt, wordt de naald ge- translateerd en wordt de naaldverplaatsing nagegaan. Indien de transla-tie-inriehting niet een minimum verplaatsing heeft veroorzaakt, bijvoorbeeld een groefconvolutie, wordt de correlatiefunctie bij de tabel van waarden in de betreffende angulaire verschuiving opgeteld. Indien de 35 translatie een te grote verplaatsing heeft veroorzaakt, wordt de functie van de tabel van waarden met de betreffende angulaire verschuiving afgetrokken. Het resultaat van het gebruik van de correlatiefunctie is, dat 8005746 * > 13 een enkele adaptieve correctie voor êin sector via de functie kan worden uitgeoefend op alle sectoren* waardoor de operationele handelingen voor het calibreren van de translatie-inrichting worden gereduceerd.

In de praktijk is het tijdrovend de functie volgens vergelijking 5 (2), die heide cosinusfuncties hevat, te realiseren. Derhalve wordt de responsie van de translatie-inrichting gecontroleerd voor een constante translatiebesturingsparameter, die aan de translatie-inrichting in een aantal sectoren wordt toegevoerd, teneinde te bepalen cf de correlatie afhankelijk is van de angulaire verplaatsing of het dubbele daarvan ten-10' einde de dominante kenmerken voor de bepaalde registratiedrager te bepalen.

De correlatiefunctie wordt dan gereduceerd tot F = G(1+E cos (βΒ)) : (3) of f - G(1+W cos (2®s)) (k) ^ Er wordt op gewezen, dat de waarde van E en W experimenteel kunnen worden bepaald voor een bepaald stelsel of als een deel "van het adaptieve proces tot stand kunnen worden gebracht. Bij wijze van voorbeeld wordt het geval beschouwd, dat is vastgesteld, dat de correlatiefunctie van vergelijking (3) dominant is door het verschaffen van een constante 20 translatie m elke sector. De nulreferentie- of starthoek wordt toegewezen aan die sector, welke de kleinste naaldtranslatie veroorzaakt. Aan. de resterende sectoren worden angulaire waarden in incrementen van 360/S graden toegewezen (waarbij wordt aangenomen, dat translaties in overeenkomstig soortgelijke gebieden in elke sector optreden). Verondersteld 25 wordt, dat een schijf vier sectoren bezit en dat de naaldtranslaties voor opeenvolgende sectoren bij een constante translatiekracht respectievelijk gelijk zijn aan TQ, , Tg en T^· Deze translaties zijn recht evenredig met de sector-afhankelijke naaldweerstand voor de laterale beweging en derhalve omgekeerd evenredig met de compensatiecorrelatiefunctie, 30 d.w.z. T. ^ 1/G(1+E cos Θ,.). Aangenomen wordt, dat de translaties Tg en Tg overeenkomen met aan sectoren toegewezen angulaire waarden van respectievelijk 0° en 180°. Wanneer de vergelijking voor Tg wordt gedeeld door de respectieve vergelijking voor Tg verkrijgt men, dat :

Tg G(1+E cos Og)

Tg' = G(1+E cos ÖQ) (5) waaruit volgt, wanneer men daaruit E oplost, dat 8005746

1U

E = (1-T0/T2)/(T0/T2 cos ©0 - cos ©2) (6) waarna men door substitutie van de waarden voor Qq en verkrijgt : E = (1-T0/T2)(1+T0/T2) (7)

De coefficient W in vergelijking (M kan op een soortgelijke 5 wijze worden bepaald. De coëfficiënt "G" wordt willekeurig gekozen bij een nominale waarde, waarvan bekend is, dat daarbij een naaldtranslatie optreedt. Door derhalve een reeks metingen uit te voeren - een per sector bij een constante translatiekracht - en vergelijking (7) algebraïsch te manipuleren, worden de correlatiefuncties bepaald.

10 Bij een bepaald stelsel vormt het bepalen van de coëfficiënten '’E", "G” en ”W” geen deel van het adaptieve proces, omdat de correlatiefunctie bij voorkeur wordt gebruikt cm het aantal experimentele of meet-translaties, die op het stelsel worden uitgevoerd, te reduceren. Derhalve worden de coëfficiënten vooraf op een statistisch bepaalde nominale 15 waarde ingesteld.

Het is duidelijk, dat binnen het kader van de uitvinding wijzigingen mogelijk zijn. Zo kan bijvoorbeeld de bovenbeschreven bepaalde pulsgenerator worden vervangen door een programmeerbare spanningsbron, waarbij de bepaalde gebruikte spooroverslaginrichting responsief is op 20 spanningssignalen. Voorts is het duidelijk, dat de onder verwijzing naar het stroomdiagram beschreven programmereeks op een eenvoudige wijze kan worden gemodifieerd voor het omvatten van meer of minder stelselcontroles of -functies.

25 8005746

Claims (9)

1. Adaptieve naaldtranslatie-inrichting ten gebruike bij een me chanisme voor bet -weergeven van schijfvormige registratiedragers teneinde informatie terug te vinnen uit sehijfvormige registratiedragers met informatie-voerende sporen, die spooridentificatiesignalen bevatten, waar-5 bij bet veergeefmeehanisme is voorzien van een vagenmechanisme om een sig-naalopneemnaald in radiale richting over de sehijfvormige registratiedra-ger te translateren, vaarbij de signaalopneemnaald is gemonteerd op een eerste uiteinde van de naaldana, vaarvan het tweede uiteinde in het vagen--meehanisme door een meegevende koppeling vordt ondersteund gekenmerkt '10' door translatie-organen (U5, ^6), die met de naaldarm samenverken en in responsie op aandrijfsignalen aan de naald selectief een translatie in radiale richting over de registratiedrager mededelen, een te programme- . ren pulsgenerator (28), die in responsie op stuursignalen de aan de trans-latie-organen toe te voeren-aandrijforganen opvekt, en een besturings- 15. schakeling (56), die in responsie op de spooridentificatiesignalen (26) en de programmacommando' s (53) van de veergeefinrichting, de stuursignalen (29) opvekt, vaarbij de besturingsschakeling de fout tussen de door de translatie-inrichting geïnduceerde naaldtranslaties en de geprogrammeerde naaldtranslaties berekent en de stuursignalen zodanig instelt, 20 dat deze fout wordt gereduceerd.

2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de translat ie-organen zijn voorzien van een permanente magneet, die aan de naaldarm bij het eerste uiteinde daarvan is bevestigd, een paar op een afstand van elkaar opgestelde spoelen met niet-magnetische kernen voor het daar- 25 tussen opwekken van een magnetisch veld, vanneer aan de spoelen aandrijf-signalen worden toegevoerd, en organen om het paar spoelen in een vast verband ten opzichte van de wagen zodanig te monteren, dat de permanente magneet zich daartussen bevindt.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de 30 besturingsschakeling is voorzien van organen, die in responsie op informatie, welke uit de schijfvormige registratiedrager wordt teruggewonnen, het spooridentificatiesignaal daaruit afnemen, waarbij deze organen het spooridentificatiesignaal in een in hoofdzaak digitaal type weergeven, en herekeningsorganen, die in responsie op het spooridenti- 35 ficatiesignaal en de programmacommando's van de weergeefinrichting een 8005746 stuursignaal opwekken, dat aan de te programmeren pulsgenerator kan worden toegevoerd, waarbij de berekeningsorganen de naaldtranslatie bepalen, die door de translatie-organen in responsie op een bepaald stuursignaal wordt medegedeeld, en het stuursignaal zodanig wijzigen, dat de 5 neiging bestaat tot het opwekken van een voorgeschreven naaldtranslatie overeenkomstig een bepaald programmeommando. b. Inrichting volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat het stuur signaal, dat door de berekeningsorganen wordt opgewekt, een puls met te kiezen duur is en de te programmeren pulsgenerator een aandrijfsig-10 naai opwekt, dat evenredig is met de duur van het stuursignaal.

5. Inrichting volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat het stuursignaal een binair gecodeerd signaal is.

6. Inrichting volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de berek-ningsorganen een microprocessor omvatten.

7. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de bestu- ringsschakeling ook in responsie op sectoridentificatiesignalen de stuursignalen voor discrete sectoren van de schijfvormige registratiedrager opwekt, waarbij de besturingsschakeling de fout tussen de werkelijke, door de translatie-inrichting geïnduceerde naaldtranslaties en de gepro-20 grammeerde-naaldtranslaties berekent en de stuursignalen zodanig instelt, dat deze fout wordt gereduceerd.

8. Inrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de besturingsschakeling is voorzien van organen om de stuursignalen voor de resterende sectoren overeenkomstig een correlatiefunctie te wijzigen, wanneer 25 het stuursignaal voor een bepaalde sector wordt gecalibreerd.

9. Inrichting volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat de correlatiefunctie evenredig is met 1 + E Cos Θ of 1 + W cos (20), waarbij Ξ een coëfficiënt is, welke verband houdt met de schijfspoorexcentriciteit, W een coëfficiënt is, welke verband houdt met het kromtrekken van de 30 schijf, en ö de angulaire verplaatsing van een schijfsector ten opzichte van een willekeurige referentiesector is.

10. Inrichting volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de besturingsschakeling is voorzien van een signaalherkenningsschakeling, die in responsie op de schijfspoor- en sectoridentificatiesignalen een in 35 hoofdzaak digitale signaalrepresentatie daarvan opwekt, en een microprocessor, die in responsie op programmacoramando's van de weergeefinrichting de translatie-organen bekrachtigt teneinde naaldtranslaties te ver- 8005746 oorzafcen en de aandrijfsignalen van de translatie-inrichting in te stellen uit een resulterende evaluatie van de digitale signalen. 8005746