DE2417951C3 - Elektromechanischer wandler zum ausgleichen unerwuenschter periodischer schwankungen in der relativgeschwindigkeit - Google Patents

Description

giebigkeit der elastischen Anordnung (72), daß die Frequenz der mechanischen Eigenresonanz des Wandlers innerhalb des Frequenzbereichs der periodischen Relativgeschwindigkeitsschwankungen zwischen Aufzeichnungsplatte und Abtastnadel liegt, und eine solche Auslegung der Dämpfungseinrichtung (78), daß sie unter Betriebsbedingungen den Q-Wert der mechanischen Resonanz des Wandlers auf höchstens 2 begrenzt.

auftretenden Kapazitätsschwankungen die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ändern. Der Schwingkreis kann durch einen Festfrequenzoszillator beaufschlagt werden, und wenn sich die Resonanzfrequenz des Schwingkreises (infolge der Geometrieänderungen in der Spiralrille) ändert, dann ändert sich auch das Ansprechverhalten des Schwingkreises auf die vom Oszillator gelieferte Erregerspannung als Funktion der aufgezeichneten Information. Dies führt zu Aus-

2. Wandler nach Anspnich I₁ dadurch" gekenn- 40 gangssignalen, die sich entsprechend der aufgezeichzeichnet, daß die elastische Anordnung (72) aus neten Information ändern.

zwei zueinander beabstandeten nachgiebigen EIe- Bei der Wiedergabe einer Bildplatte beispielsweise

menten von allgemein ringförmiger Gestalt be- dieses Typs machen sich selbst sehr kleine Fehler in steht. der Relativgeschwindigkeit zwischen Platte und Ab-

3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 45 tastnadel störend bemerkbar. Wenn zur Wiedergabe zeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (78) elek- des Videosignals ein herkömmlicher Femsehempfän-

verwendet wird, dann äußern sich bereits Ge-

trischer Natur ist und aus einem einen geschlossenen Stromkreis bildenden elektrisch leitenden Glied besteht, welches am beweglichen zweiten Teil (56) in der Nähe der elektrischen Wicklung (48) sitzt.

Die Erfindung betrifft einen elektromechanischen Wandler gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Geschwindigkeitsfehler beim Abspielen einer Aufzeichnungsplatte können verschiedene Ursachen haben, z. B. exzentrische Lagerung der Platte, sich werfende oder verzogene Platten, Verzerrungen beim Pressen der Platte, Aufzeichnungsfehler, Exzentrizitäten des Plattentellers oder Exzentrizitäten in der durch die "Welle des Antriebsmotors für den Plattenteller und die Laufrolle gebildeten Anordnung, oder Erschütterungen. Durch präzise mechanische Konstruktion und Herstellung der Platte und des Plattentellerlaufwerks kann man die auf diesen Ursachen beruhenden Geschwindigkeitsfehler zwar relativ klein

65 ger

schwindigkeitsabweichnungen von mehr als nur 0,01 °/o als sogenanntes »Zittern« (Synchronisierungsfehler) im wiedergegebenen Fernsehbild. Wenn es sich um die Wiedergabe von Farbfernsehsignalen handelt, dann führen geringste Geschwindigkeitsänderungen nicht nur zu diesem Zittern, sondern auch zu einer merklichen Verschlechterung der Qualität bei der Farbwiedergabe.

Die auch bei sorgfältigster mechanischer Konstruktion und Herstellung der Platte und des Plattentellerlaufwerks noch verbleibenden restlichen Geschwindigkeitsfehler sind daher immer noch groß genug, die Bildqualität merklich zu beeinträchtigen. Es läßt sich auf wirtschaftliche Weise kein Plattenteller für den Massenverbrauch herstellen, der seine Drehzahl so genau einhält, daß jegliche Störung des aus einer Videoaufzeichnung wiedergegebenen Bildes ausbleibt. Außerdem kann die Bildplatte selbst nicht mit so engen Toleranzen billig hergestellt werden, daß Geschwindigkeitsfehler zwischen der Platte und der Abtastnadel auch bei wirklich konstant gehaltener Plat-

tentellcrdrehzahl klein genug bleiben, um ein Zittern unü Farbphasenfehler im wiedergegebenen Fernsehbild zu verhindern.

Die Frequenz der Geschwindigkeitsfehler, welche zum Bildzittern führen, liegt im Bereich von einer Niedrigstfrequenz von z. B. 6 Hz bis etwa 1 kHz. Bei früheren Aufzeichnungssystemen wurde die Geschwindigkeit des Antriebsmechanismus zur Bewegung des Aufzeichnungsträgers (d. h. eines Bandes oder einer Platte usw.) mit Hilfe eines geschlossenen Regelkreises für den Antriebsmotor geregelt. Wenn jedoch Videosignale wiedergegeben werden sollen, bei denen verhältnismäßig hochfrequente Geschwindigkeitsfehler zu Bildstörungen führen, dann verhindert die Trägheit der mechanischen Antriebsmittel, daß der Antriebsmotor auf hochfrequente Korrektursignale anspricht, so daß man auf andere Korrekturmaßnahmen angewiesen ist.

Aus der USA.-Patentschrift 37 11 641 ist ein System zur Korrektur von Fehlern in der Relativgeschwindigkeit zwischen Abtastnadel und Platte bei einem Bildplattenspieler bekannt, bei welchem die Position des Abtasters relativ zu der sich bewegenden Platte derart geändert wird, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen diesen beiden Teilen für einen gegebenen Radius vom Drehzentrum der Platte im wesentlichen konstant bleibt und somit die restlichen Geschwindigkeitsfehler korrigiert we.vden. Diese bekannte Methode läßt sich als »Armstreckung« bezeichnen, weil sie praktisch darauf hinausläuft, den Abtastarm im Bildplattenspieler mehr oder weniger zu strecken.

Dieses sogenannte Armstrecksystem ist eine Servoregelung an der Zwischenstrecke zwischen Platte und Abtastnadel, die den Summierungspunkt darstellt, wo die Geschwindigkeitsschwankung auftritt. Die Geschwindigkeitsschwankungen führen zu Frequenzänderungen der von der Abtastnadel abgeleiteten Signale, die z, B. mittels eines Frequenzdiskriminators gefühlt und dann verstärkt werden, um ein Erregersignal zum Antrieb eines elektromechanischen Wandlers zu liefern, der daraufhin die Position des Abtasters im Sinne einer Konstanthaltung der Relativgeschwindigkeit zwischen Abtaster und Platte verschiebt.

Der elektromechanische Wandler bildet mit der Einrichtung zum Fühlen der Relativgeschwindigkeit und mit der Einrichtung zur Ableitung eines für den Geschwindigkeitsfehler charakteristischen Erregersignals einen geschlossenen Regelkreis, der stabil sein und außerdem über eine bestimmte Bandbreite einen gewünschten Verstärkungsfaktor haben muß, um die Geschwindigkeitsfehler zu kompensieren. Der Betriebsfrequenzbereich des Regelkreises isi der Frequenzbereich der auszugleichenden periodischen Schwankungen der Relativgeschwindigkeit zwischen Platte und Abtastnadel und somit der Frequenzbereich für die korrigierende Bewegung der Abtastnadel längs der Plattenrille. Für eine Plattendrehzahl von 450 Umdrehungen je Minute (die beispielsweise mittels eines Synchronmotors mit einer Drehzahl von 3600 Umdrehungen je Minute erreicht werden kann) ist ein Betriebsfrequenzbereich von 7,5 bis 60 Hz wünschenswert.

Das Verhalten bzw. die Kennlinien der voneinander abhängenden Elemente des Regelkreises müssen zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses in bestimmter Weise aufeinander abgestimmt sein. Gleichzeilig muß jedoch für die gewünschte Verstärkung und Phasenverschiebung bzw. Verzögerung zum stabilen Betrieb des Regelkreises gesorgt sein. Dies muß in einer solchen Weise erreicht werden, daß unrealisierbare oder unpraktische Eigenschaften oder Kennlinien für die Elemente des geschlossenen Regelkreises vermieden v/erden. Eine weitere Rolle spielen Faktoren wie Empfindlichkeit, Verlustleistung, Kosten, Größe, Empfindlichkeit gegen Überalterung und Änderungen der Uingebungsbedingungen, Reproduzierbarkeit, Frequenzgang und Anpaßbarkeit an die Gesamtkonstruktion des Plattenspielers.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eines der Elemente eines solchen Regelkreises, nämlich auf den elektromechanischen Wandler zum Ausgleichen unerwünschter periodischer Schwankungen in der Relativgeschwindigkeit zwischen einer sich drehenden gerillten Aufzeichnungsplatte und einer der Aufzeichnungsriile folgenden Abtastnadel. Die Erfindung geht aus von einem derartigen aus der genannten USA.-Patentschrift 37 11 641 bekannten Wandler mit einem einen Magnetflußerzeuger enthaltenden feststehenden ersten Teil und einem beweglichen zweiten Teil, der einerseits mit der Abtastnadel mechanisch verbunden ist, um die räumliche Lage der Abtastnadel in Richtung längs der Aufzeichnungsrille zu verändern, und der andererseits mit dem feststehenden ersten Teil über eine elastische Anordnung verbunden ist, die auf den zweiten Teil eine seiner Auslenkung aus der Nulllage entgegengerichtete Rückstellkraft ausübt, ferner mit einer am beweglichen zweiten Teil sitzenden elektrischen Wicklung, die von einem für die periodischen Schwankungen der besagten Relativgeschwindigkeit charakteristischen Geschwindigkeitsfehlersignale beaufschlagbar ist, um den beweglichen zweiten Teil im Sinne einer die Schwankungen der Relativgeschwindigkeit kompensierenden Bewegung der Abtastnadel auszulenken, sowie mit einer jede Relativbewegung des beweglichen zweiten Teils bezüglich des feststehenden ersten Teils dämpfenden Dämpfungseinrichtung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wandler dieser Art so auszulegen, daß sich eine hohe Empfindlichkeit erreichen läßt, ohne daß Probleme bei der Herstellung und hinsichtlich der Belastbarkeit bzw. der Leistungsaufnahme auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine solche Nachgiebigkeit der elastischen Anordnung, daß die Frequenz der mechanischen Eigenresonanz des Wandlers innerhalb des Frequenzbereichs der periodischen Relativgeschwindigkeitsschwankungen zwischen Aufzeichnungsplatte und Abtastnadel liegt, und eine solche Auslegung der Dämpfungseinrichtung, daß sie unter Betriebsbedingungen den Q-Wert der mechanischen Resonanz des Wandlers auf höchstens 2 begrenzt.

Es hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verlegen der Eigenresonanzfrequenz des Wandlers in den Betriebsfrequenzbereich zu einer sehr guten Empfindlichkeit führt, ohne daß Probleme der Belastbarkeit bzw. Leistungsaufnahme auftreten. Wenn man nämlich die Eigenresonanz des Wandlers höhei als den Betriebsfrequenzbereich (beispielsweise aul 1 kHz legt, dann wird die Herstellung des Wandlers schwierig, wenn er gleichzeitig die Anforderunger hinsichtlich der Empfindlichkeit, der Belastbarkei bzw. Leistungsaufnahme und der Dämpfung gut er füllen soll. Legt man hingegen die Eigenresonanz de;

Wandlers tiefer als den Betriebsfrequenzbereich, dann muß man den Wandler so nachgiebig machen, daß eine axiale oder Längsbewegung schwer zu erreichen ist. Ferner hat sich herausgestellt, daß man mit der Verlegung der Eigenresonanz des Wandlers in den Betriebsfrequenzbereich den Verstärkungsfaktor und die Phasenverschiebung der elektronischen Elemente des den Wandler ergänzenden Regelkreises leichter erreichen kann.

Wegen der Lage der Eigenresonanz des Wandlers innerhalb des Betriebsfrequenzbercichs ist die Dämpfung des Wandlers wichtig; mit der erfindungsgemäßen Bemessung des durch die Dämpfung bestimmten Q-Wcrtes des Wandlers auf höchstens 2 (vorzugsweise nicht niedriger als 0,5) kann ein zufriedenstellendes Verhalten des Regelkreises erreicht werden.

Vorzugsweise besteht die elastische Anordnung aus zwei zueinander beabstandelen nachgiebigen Elementen von allgemein ringförmiger Gestalt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfungseinrichtung elektrischer Natur und besteht aus einem einen geschlossenen Stromkreis bildenden elektrisch leitenden Glied, welches am beweglichen zweiten Teil in der Nähe der elektrischen Wicklung sitzt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig.) ist eine perspektivische Darstellung eines Bildplattcnspiclcrs;

F i g. 1 a zeigt eine Bildplatte in Seitenansicht;

F i g. 2 zeigt in Blockform ein Geschwindigkeitskorrektursystem;

F i g. 3 zeigt von der Seite in Schnittansicht eine Ausführungsform eines Wandlers zur Geschwindigkeitskorrektur.

Das in Fig. 1 dargestellte Abspielgerät für eine Bildplatte fühlt die Kapazität zwischen einer Abtastnadel und der Aufzeichnungsplaltc, um die Bildinformation wiederzugewinnen. Die Aufzeichnung der Bildinformation hat die Form geometrischer Änderungen in einer Spiralrillc 2 auf der Oberfläche der Platte4. Wie in Fig. 1 a zu erkennen ist, enthält die Platte eine dünne dielektrische Schicht 6 über einem leitenden Material 8, welches sich auf einem dielektrischen Substrat 10 befindet. Die Abtastnadel 12, welche in die Spiralrillc 2 der Platte 4 greift, trügt . eine leitende Elektrode 14, die mit dem leitenden Material und der dielektrischen Schicht auf der Platte eine Knpnziüit bildet,

Das Absplelgerlil 16 cnlMlt einen Plattenteller 18, mit welchem die Platte 4 gehalten und in Drehung versetzt wird. Der Plattenteller 18 wird durch einen Motor und ein Laufwerk (in der Figur nicht dargestellt) mit einer Drehzahl von z. B. 450 Umdrehungen je Minute angetrieben.

Innerhalb eines leitenden Gchlluscs20 befindet sich ein leitender Abtastarm 22, der mit einem Ende an einem Teil eines elastischen Gelenks 23 aufgchllngt Ist. Das Gelenk gestattet eine Bewegung des Ablastnrms sowohl In seitlicher als auch In vertikaler Richtung wllhrend des Betriebs, 1st jedoch In Längsrichtung (d. h, In Richtung der Hinge des Abtastarms 22) steif. Die Abtastnadel 12 1st am freien Ende des Arms befestigt, und die Nadelelektrode 14 Ist durch nicht darpcstelltc MIttel über den Arm 22 elektrisch mit der WledergitbcschalUing verbunden, Ein anderer Teil des elastischen Gelenks Ist mit dem beweglichen Teil eines Wandlers 24 verbunden. Der Wandler 24 ist Teil eines Geschwindigkeitskorrektursystems, um den Abtastarm 22 in Längsrichtung zu bewegen und dadurch Fehler in der Rclativgcschwindigkcit zwischen der Nadel 12 und der Platte 4 zu korrigieren.

S Einzelheiten des Wandlers werden weiter unten beschrieben.

Eine öffnung 26 im Gehäuse 20 macht es möglich, daß die Abtastnadel 12 durch die Gehäusewand greifen und die Aufzeichnungsplatte 4 berühren kann.

ίο Das leitende Gehäuse 219 mit dem Abtastarm 22 und auch der Wandler 24 werden in Richtung des Pfeils 28 bewegt, damit die Abtastnadel 12 der Aufzeichnungsrille folgen kann. Der Antrieb für diese Bewegung kann mittels einer Antriebswelle erfolgen, die über einen (nicht dargestellten) Eingriflsmcchanismus mit dem Gehäuse 20 gekoppelt ist.

Das Gehäuse 20 kann bestimmte Teile der Wiedcrgabcschaltung wie z. B. den Oszillator und den Schwingkreis enthalten. Da hierdurch Schaltungen in

ao dichter Nähe an der Abtastnadel 12 angeordnet werden können, lassen sich Streukapazitäten und elektrische Störungen klein halten. Der Rest der Wicdergabcschaltung ist mit den im Gehäuse 20 befindlichen Schallungsteilen gekoppelt, er sei jedoch in einem anderen Teil des Plattenspielers untergebracht.

Die mechanischen und elektrischen Funktionen des Geräts können durch geeignete Verbindung mit den Bedienungsknöpfen 31 gesteuert werden.

Die Wicdcrgabcschaltung enthält einen H-Scparator, d. h. eine Schaltungsanordnung zur Abtrennung dcrHorizontalsynchronimpulsc von dem aus der Plattenaufzcichnung gewonnenen Fcrnsehsignalgcmisch. Die Wicdcrgabcschaltung kann ferner einen Amplitudenbegrenzer enthalten, um die ausgangsscitigcn

Horizontalsynchronimpulsc auf einer festen Amplitude zu halten. Wenn die Aufzcichnungsplattc genau mit der richtigen Geschwindigkeit gedreht wird, dann hat die Frequenz der gefühlten Horizontalsynchronimpulsc ihren Sollwert, der im vorliegenden Fall 15,734 kHz betrage. Wenn die Drehzahl des Plattentellers etwas geringer oder höher als die richtige Drehzahl ist oder wenn die Aufzcichnungsplattc Exzentrizitäten aufweist, dann ist die Frequenz der gefühlten Frequenzimpulse niedriger bzw, höher als

15,734 kHz, Ursachen einer Abweichung der gefühlten Synchronimpulsfrequenz von einem Normal- oder Mittelwert von 15,734 kHz können die Drehzahl des Plattentellers, Exzentrizitäten der Platte oder Aufzcichnungsfchlcr sein.

GemUß der Darstellung in F i g. 2 kann eine geeignete Einrichtung wie z. B. ein Frequenzdiskriminator 30 diese Frequenzabweichung fühlen und eine Fehlerspannung erzeugen. Ein Verstärker 32 versUirkt die Fchlcrspannungsschwankungen und gibt ihnen eine

SS bestimmte Phase und Amplitude, um sie als Steuersignal auf einen Wandler 24 zu geben, Der Wandler 24, der mit dem Abtastarm 22 verbunden ist, reagiert nut das Fchlorspanmings-Stoucrslgnal, um die Abtastnadel 12 in Längsrichtung des Arms 22 zu verstellen.

Die F1R. 3 zeigt Einzelheiten einer AusfUhrungsform des Wandlers 24, dto für das in Rede stehende Gcschwlndlgkcltskorrcktursystcm vorteilhaft ist.

Der dargestellte Wandler cnlhUlt ein hohles ringförmiges Gchllusc 40. Dieses Gehäuse 40 besteht aus

einem Material (wie z. B. Elsen), welches einen magnetischen Fluß leiten kann. Innerhalb des Gehäuses 40 befindet sich ein Permanentmagnet 42. Wenn auch ein solcher Permanentmagnet bevorzugt ist, können

7 8

an seiner Stelle natürlich auch andere Quellen für dem ringförmigen Glied 46 ist ein ausreichendes Spiel einen magnetischen Fluß, wie z. B. Elektromagnete vorhanden, damit sich der Zylinder 56 frei in Richvcrwendel werden. Der Magnet hat vorzugsweise tung des Pfeils 76 bewegen läßt. Die Anschlüsse der zylindrische Form und ist z. B. durch ein Bindemittel Wicklung 80 sind beim Einsatz des Wandlers mit der am Abschnitt 44 des Gehäuses derart befestigt, daß 5 Quelle für das Geschwindigkeitsfehlersignal (z. B. mit zwischen dem Magnet und dem Gehäuse40 ein ma- dem Verstärker 32 gemäß Fig. 2) verbunden, was gnetischer Fluß gebildet wird. Ein allgemein ringför- allerdings in der F i g. 3 nicht eigens dargestellt ist.
miges Glied 46 ist innerhalb des Gehäuses 40 ange- Es sind auch andere Formen des Wandleraufbaus ordnet und an ihm durch geeignete Mittel (wie z. B. mit seiner nachgiebigen Kopplung und der elektriein Bindemittel) befestigt. Das Glied 46 besteht io sehen Dämpfung möglich. Der innerhalb des Zylinebenfalls aus Eisen oder einem anderen geeigneten ders liegende Tragarm des Wandlers kann am Zylin-Material zur Bildung eines Wegs für einen magneti- der durch eine starre Verbindung fest angeordnet sehen Fluß zwischen dem Glied 46 und dem Gehäuse sein. Der bewegliche Zylinder und der Arm können 40. Das Glied 46 ist so angeordnet, daß es einen End- dann gemeinsam den beweglichen zweiten Teil des abschnitt des Magneten 42 umgibt, jedoch von die- 15 Wandlers bilden, indem sie durch beabstandete nachsem durch einen Spalt 48 getrennt ist. Ein lang- giebige Elemente an einem länglich ausgebildeten gestreckter Arm 50 ist mit dem Magnet 42 verbunden, stationären Gehäuse befestigt werden, welches einen und zwar mittels eines am Magneten 42 befestigten Magnetluftspalt aufweist. Das Gehäuse kann so ausSockels 52. Der Sockel 52, der aus Metall besteht, hat gebildet sein, daß es den beweglichen Zylinder einer eine Öffnung 54 zur Aufnahme des einen Endes des ao Spule umgibt, und der Dämpfungsring kann so anArms 50, so daß der Arm freitragend vom Magneten geordnet sein, daß er sich in Längsrichtung innerhalb 42 absteht. Der Arm 50 bildet einen feststehenden des Gehäuses durch den Luftspalt bewegt,
ersten Teil des Wandlers. Beim Betrieb der beschriebenen Wandleranordnung

Ein allgemein zylindrisches Element 56 aus nicht- wird ein elektrisches Signal, welches für den Geleitendem, nichtmagnetischem Material bildet einen 25 schvvindigkeitsfehler im System charakteristisch ist, zweiten, beweglichen Teil des Wandlers und ist so an die Wicklung 80 gelegt. Der Magnet 42 erzeugt angeordnet, daß es sich längs des Arms 50 erstreckt einen Fluß, der sich über einen das ringförmige Glied und diesen umgibt. Das eine Ende des Zylinders 56 46, das Gehäuse 40 und den Magneten 42 enthaltenist von einer Scheibe 58 abgeschlossen. An der Scheibe den Weg schließt. Das Signal in der im Luftspalt 48 58 befindet sich ein Ansatzstück 66 zur Kopplung der 30 liegenden Wicklung 80 hat zur Folge, daß gemäß den Scheibe 58 mit einem Abtastarm 22. Auf dem Arm 50 bekannten Prinzipien des Elektromagnetismus eine sitzt zwischen seinem freien Ende 64 und dem Ma- Kraft in einer solchen Richtung erzeugt wird, daß der gnet eine Traghülse 70, die sich in Längsrichtung des Zylinder 56 und somit auch die Scheibe 58 in Rich-Arms erstreckt. Innerhalb des Zylinders 56 und längs lung des Pfeils 76 bewegt werden. Infolge der Elastides Arms 50 s-ind zwei zueinander beabstandete, im 35 zität der den Zylinder 56 haltenden nachgiebigen allgemeinen kreisrunde scheibenförmige Elemente 72 Elemente 72 entsteht eine Rückstellkraft, welche die angeordnet. Die Elemente 72 sind mit ihrem inneren Bewegung des Zylinders 56 elastisch begrenzt.
Abschnitt an der Traghülse und mit einem Rand- Das geschlossene leitende Band 78 liegt mit einem abschnitt an ihrem Umfang am Zylinder 56 befestigt. Teil im Luftspalt 48. Das Band 78 ist mit dem ma-Dic Elemente 72 bestehen aus einem dünnen clasti- 40 gnetischen Fluß, der den Spalt zwischen dem Magneschen Material, um eine elastische Anordnung zur ten 42 und dem ringförmigen Glied 46 durchdringt, nachgiebigen Verbindung des feststehenden Arms 50 verkettet. Die Bewegung des Zylinders 56 führt zu mit dem beweglichen Zylinder 56 zu bilden, In der einer entsprechenden Bewegung des Bandes 78 inner-Praxis können die Elemente 72 beispielsweise aus halb des Luftspalts 48, Die Bewegung des Bandes 78, Papier oder einem dünnen Plastikmntcrial bestehen. 45 die aufgrund des Errcgcrsignals in der Wicklung 80

Der Zylinder 56 hat einen Endabschnitt 74, der und beim Vorhandensein des magnetischen Flusses

innerhalb des Schlitzes 48 um den Magneten 42 ver- erfolgt, führt zu einem Stromfluß im leitenden Band,

läuft, Der l.lndabschnitt 74 liegt im Abstand sowohl welches als kurzgeschlossene Windung betrachtet wer-

zum Magneten 42 als auch zum ringförmigen Glied den kann. Die Ströme im Bend 78 treten derart mit

46, so daß sich der Zylinder 56 frei in Richtung des 50 dem magnetischen Fluß in Wechselwirkung, daß eine

Pfeils 76 bewegen kann. Um den Endabschnitt 74 des Kraft erzeugt wird, die der durch das Signal in der

Zylinders 56 ist ein einen geschlossenen Stromkreis Wicklung 30 erzeugte Kraft entgegengerichtet ist. Die

bildendes elektrisch leitendes Glied in Form eines durch das sich bewegende leitende Band 78 erzeugte

Bandes 7U aus leitendem Mnterial, wie z. B. Metall Kraft wirkt also der durch das Signal in der Wicklung

gelegt. Das Band 78 ist am Zylinder 56 befestigt, da- 55 80 erzeugten Bewegung des Zylinders 56 entgegen,

mit es sich mit diesem bewegt. Ein Teil dos Bandes Das heißt, man erzielt eine Dllmpfung dadurch, daß

78 greift in den Spalt 48 zwischen dem Magneten 42 die kinetische Energie der sich bewegenden Wicklung

und dem Zylinder 46. Eine elektrische Erregerwick- in der kurzgeschlossenen Windung 78 in Wllrmo um-

lting 80 für den Wandler Ist spulcnförmig auf das lei- gesetzt wird, wobei die In der kurzgeschlossenen Win-

tendo Bund 78 gewickelt. Das den geschlossenen 60 dung induzierte Spannung proportional ihrer Gc-

Stromkrcis bildende leitende Band 78 wirkt mit der schwindigkelt und der vorhandenen magnetischen In-

Wicklutijj; 80 als Dlimpfungseinrichtung zur Dump- duktlon ist. Die von dem Systom fortgenommeno

fung der Relativbewegung zwischen dem feststehen- Energie entspricht der auf diese Welse entstehenden

den Arm 50 und dem beweglichen Zylinder 56, wie Verlustleistung P^ die sich folgendermaßen aus-

es weiter unten noch nllher erlllutcrt wird. Anderer- 63 drücken llißt:
seits können das Band 78 und die Wicklung 80 relativ . .

auch so zueinander angeordnet sein, daß das Band p₀ = P₁₁ !"""²¹Pf: ₍

die Wicklung umgibt. Zwischen der Wicklung 80 und R der Kurzschlußwicklung

ίο

Durch geeignete Dimensionierung der Leitfähigkeit und der Masse des Bandes 78 läßt sich ein bestimmter Dämpfungsgrad in der Wandleranordnung genau einstellen. Da außerdem die Dämpfung auf elektrische Weise erfolgt, ist sie genau wiederholbar und paßt sich automatisch der Bewegung des Zylinder;; 56, die gedämpft werden soll, an. Mit einer solchen Anordnung wird das bei mechanischen Dämpfungseinrichtungen auftretende Problem der sogenannten »stickslip«-Bewegungen, d. h. das Problem sprunghafter oder unregelmäßiger Bewegungen infolge von vorübergehendem Hängenbleiben und Durchrutschen, vermieden.

Es wurde ein nach dem erfindungsgemäßen Prinzip arbeitender Wandler gebaut, bei welchem das; leitende Kurzschlußband eine Breite von 25,4 mm und eine Dicke von 76,2 μη> hatte und um ein bewegliches Element von 25,4 mm Durchmesser gelegt war. Bei diesem Wandler betrug dann die Spitzenauslenkung 1,27 mm (Spitze-Spitze) bei einer Spitzengeschwindigkeitsempnndlichkeit von 12,7 cm/s je Volt für 60 Hz Phasenresonanz (d. h. 3 db Bandbreite belt 60 Hz) und einem Q-Wert von etwa 1,0.

Die auf der Bildplatte aufgezeichneten Horizontalsynchronimpulse eignen sich gut als Frequenzgröße zur Ableitung eines Steuersignals, welches zur Beaufschlagung des Wandlers und somit zur Korrektur von Geschwindigkeitsfehlern verwendet wird. Bei anderen Systemen können jedoch auch für den gleichen Zweck gesondert aufgezeichnete Frequenzsignale herangezogen werden.

Wenn lediglich Drehzahlschwankungen des Plattentellers kompensiert werden sollen, dann kann man optische Fühleinrichtungcn in Verbindung mit einem ständig auf dem Plattenteller selbst befindlichen ablenkenden Muster dazu heranziehen, um die erforderlichen Impulse zu gewinnen, deren Frequenz sich mil der Plattentellerdrehzahl ändert. Mit Hilfe dieser Impulssignale kann dann die Relativgeschwindigkeil zwischen der Abtastnadel und der Aufzeichnung bei gegebenem Radius konstant gehalten werden, wozi: man die gleiche Schaltungsanordnung und den gleichen mechanischen Aufbau wie vorstehend beschrieben verwenden kann.

Es ist auch möglich, einen Plattenteller zu verwenden, dessen Drehzahl zur Konstanthaltung der Relativgeschwindigkeit zwischen Aufzeichnungsrille unc Abtastnadel veränderbar ist. Ein Geschwindigkcits· korrektursystern mit dem vorstehend beschriebener Wandler kann bei einem solchen Plattenteller genausogut zur Konstanthaltung der Relativgcschwindigkei herangezogen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Elektromechanischer Wandler zum Ausgleichen unerwünschter periodischer Schwankungen in der Relativgeschwindigkeit zwischen einer sich drehenden gerillten Aufzeichnungsplatte und einer der Aufzeichnungsrille folgenden Abtastnadel, mit einem einen Magnetflußerzeuger enthaltenden halten, jedoch mag die hiermit erzielbare Qualität allenfalls für Schallaufzeichnungen ausreichen, bei denen die Signalfrequenzen relativ gering sind und deren Abspiclung, mit einer verhältnismäßig kleinen Drehzahl des Plattentellers möglich ist, Restliche Geschwindigkeitsfehler von 0,5 °/o oder darunter werden bei Schallaufzeichnungen hier nicht mehr bemerkt.
Anders verhält es sich jedoch bei höherfrequenten

feststehenden ersten Teil und einem beweglichen 10 Aufzeichnungen wie Bildplatten. Es gibt z. B. Ausführungsformen von Bildplatten, bei denen die Bildinformation in Form von geometrischen Änderungen in einer Spiralrille auf der Oberfläche der Platte aufgezeichnet ist. Die Plattenoberfläche kann dabei ein leitendes Material aufweisen, welches mit einer dünnen dielektrischen Beschichtung versehen ist. Eine beim Abspielen der Platte in die Spiralrille greifende Abtastnadel hat eine leitende Oberfläche oder Elektrode, die mit dem leitenden Material auf der Platte und der dielektrischen Beschichtung einen Kondensator bildet.

Wenn sich die Platte in einem entsprechenden Abspielgerät dreht und die Abtastnadel dabei in der Rille läuft, dann wirkt eine Kante der leitenden Elektrode mit der Aufzeichnung derart zusammen, daß sich Kapazitätsschwankungen ergeben, die den geometrischen Änderungen in der Spiralrille entsprechen. Der mit der Aufzeichnung und der Abtastnadel gebildete Kondensator kann mit einem Schwingkreis ge-

zweiten Teil, der einerseits mit der Abtastnadel mechanisch verbunden ist, um die räumliche L^aß^e der Abtastnadel in Richtung längs der Aufzeichnungsrille zu verändern, und der andererseits mit dem feststehenden ersten Teil über eine elastische Anordnung verbunden ist, die auf den zweiten Teil eine seiner Auslenkung aus einer Nullage entgegengerichtete Rückstellkraft ausübt, ferner mit einer am beweglichen zweiten Teil sitzenden elektrischen Wirkung, die von einem für die periodischen Schwankungen der besagten Relativgeschwindigkeit charakteristischen Geschwindigkeitsfehlersignal beaufschlagbar ist, um den beweglichen zweiten Teil im Sinne einer der Schwankungen der Relativgeschwindigkeit kompensierenden Bewegung der Abtastnadel auszulenken, sowie mit einer jede Relativbewegung des beweglichen zweiten Teils bezüglich des feststehenden ersten Teils dämpfenden Dämpfungseinrichtung,

gekennzeichnet durch eine solche Nach- 30 koppelt werden, so daß die bei Drehung der Platte