DE2746063C2 - Anordnung zum Führen eines Abtasters auf der Informationsspur eines rillenlosen, scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Führen eines Abtasters auf einer spiralförmigen Spur eines ril lenlosen, scheibenförmigen, sich drehenden Aufzeichnungsträgers, wobei der Abtaster auf der Spur ein zwischen zwei Pilotsignalspuren aufgezeichnetes Informationssignal mechanisch abtastet und elektrisch wiedergibt und am freien Ende eines tangential zur Krümmung der spiralförmigen Spur ausgerichteten freitragenden Arms befestigt ist, dessen anderes Ende über ein Dämpfungselement an einem Tragelement gehaltert ist, das von einem mit dem Drehantrieb des Aufzeichnungsträgers getrieblich verbundenen Mechanismus pro Umdrehung des Aufzeichnungsträgers über eine Entfernung radial zum Aufzeichnungsträger bewegt wird, die gleich ist dem Abstand zweier benachbarter Informationssignalspuren, mit einer elektrischen Schaltungsanordnung, die ein elektrisches Spurfolgeregelsignal erzeugt, wenn der Abtaster quer zur Abtastrichtung von der Spur abweicht und sich einer der beiden Pilotsignalspuren nähert und mit einer von dem Spurfolgeregelsignal, abhängig von dessen Polarität und Größe beaufschlagbaren elektromechanischen Einrichtung zur radialen Auslenkung des freitragenden Arms entgegen der Abweichung.

Eine derartige Anordnung, die auch als Spurfolgeregelanordnung bezeichnet wird, ist in der älteren deutschen Patentanmeldung P 27 15 573.3 vorgeschlagen worden. Dabei werden die Pilotsignale von dem Informationssignal, das ein Videosignal sein kann, vor dessen Wiedergabe getrennt. Aus den Pilotsignalen wird ein Spurfolgeregelsignal erzeugt, zum Führen des Abtasters auf der Infoimationsspur des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers.

Diese vorgeschlagene Spurfolgercgelanordnung enthält gemäß einer Ausführungsform eine Spule, die mit dem Spurfolgeregelsignal gespeist wird. Die Windungen der Spule umgeben einen magnetisierbaren Metallstab, der längsbeweglich, berührungsfrei und koaxial zur Längsachse der Spule angeordnet ist. Der Metallstab ist an einem Tragelement befestigt, an das ein freitragender Arm über ein dazwischen liegendes Dämpfungselement angekoppelt ist. Der freitragende Arm trägt an seinem äußeren Ende einen Abtaster für die Abtastung der Informationsspur. Das Tragelement erfährt in Abhängigkeit von dem durch die Spule fließenden Strom des Spurfolgeregelsignals eine Versetzung quer zur Spurrichtung.

Bei dieser Spurfolgeregelanordnung können Störungen auftreten, da die Bewegungen des von der Spule angetriebenen Metallstabs nicht direkt sondern über das Dämpfungselement auf den Abtaster übertragen werden, das, ebenso wie der freitragende Arm, leicht deformierbar ist. Die Versetzung des Abtasters steht somit nicht in einem eindeutigen Zusammenhang mit dem Spurfolgeregelsignal, so daß die Präzision der

t)5 Spurfolgeregelung zeitweise ungenügend ist. Außerdem ist das Tragclement so ausgebildet, daß der Abtaster nur quer zur Längsrichtung der Informationsspur, nicht aber auch in Längsrichtung der Informationsspur vcr-

setzt werden kann. Eine Versetzung des Abtasters in Längsrichtung der Informationsspur, die als Zitterkompensation bezeichnet wird, ist erwünscht, um periodisch auftretende kleine Änderungen der Relativgeschwindigkeit zwischen Abtaster und Aufzeichnungsträger beim Abtasten eines z. B. etwas exzentrischen oder geringfügig gewellten Aufzeichnungsträgers ausregeln zu können. Bei dem bekannten Tragelement ist es schwierig zusätzlich zu der Spurfolgeregelanordnung nc;h eine an sich z. B. aus der US-PS 37 11 641 oder US-PS 39 17 903 bekannte Zitterkompensationsanordnung vorzusehen, weil der Raum dafür sehr beschränkt ist.

Aus der DE-AS 21 18 657 ist ein Wiedergabegerät für einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger bekannt, bei dem die Informationen in einer spiralförmigen Rille gespeichert sind. Der Abtaster ist an einem Schlitten elastisch gelagert, der von einem mit dem Drehantrieb des Aufzeichnungsträgers getrieblich verbundenen Mechanismus radial zum Aufzeichnungsträger und pro Umdrehung des Aufzeichnungsträgers ui.i eine Entfernung bewegt wird, die gleich ist dem Abstand zwischen benachbarten Informationsrillen. Bei dem bekannten Wiedergabegerät ist ferner eine elektrische Schaltungsanordnung vorgesehen, der kodierte, von dem Aufzeichnungsträger abgetastete Signale zugeleitet werden und die beim Auftreten derartiger Signale über ein elektromechanisches Stellelement den Drehantrieb derart beeinflußt, daß eine Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit und/oder der Vorschubrichtung des Schlittens ausgelöst wird. Damit wird eine Zeitraffung, Zeitdehnung oder Wiederholung der abgetasteter Information, also ein Überspringen von Rillen bewirkt. Bei der Abtastung einer Informationsrille ist jedoch der hohe Abrieb des Aufzeichnungsträgers nachteilig, der durch den hohen Flächendruck der Abtastspitze am Boden und an den Seitenwänden der sehr schmalen Rille entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Führen eines Abtastersauf einer Informationsspur eines rillenlosen, scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers zu schaffen, bei der der Abtaster auf der quer zur Längsrichtung der Spur mit sehr großer Genauigkeit bewegt werden kann und die. das Ankoppeln einer Zitterkompensationsanordnung gestattet.

Diese Aufgabe wird jeweils durch die im Anspruch 1 und Anspruch 2 angegebene Erfindung gelöst, wobei beide Lösungen auf dem gleichen Lösungsprinzip beruhen.

Bei der Erfindung ist zwar ein Ende des freitragenden Arms über ein Dämpfungselement an dem Tragelement gehaltert; die Übertragung der von der elektromechanischen Einrichtung bewirkten, quer zur Längsachse der Spur gerichteten Steuerbewegung auf den Abtaster erfolgt aber ohne Zwischenschaltung des Dämpfungselementes, weil die Steuerbewegung nicht auf das Tragelement sondern direkt auf den freitragenden Arm übertragen wird. Dadurch wird eine sehr große Genauigkeit bei der Spurverfolgung des Abtasters erreicht. Ferner ist im Vergleich zu der oben genannten älteren deutschen Patentanmeldung bei der vorliegenden Erfindung der Ort für die Anordnung der elektromechanischen Einrichtung verlagert, so daß dadurch ein Freiraum geschaffen ist für die Anordnung der Zitterkomponenten.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht also darin, daß durch das Zusammenwirken des Stroms des Spurfoigeregeisignals, das direkt den freitragenden Arm oder einen am freitragenden Arm parallel zu dessen Längsachse befestigten elektrischen Leiter durchfließt, mit dem Magnetfeld des Permanentmagneten, das den freitragenden Arm oder an dem elektrischen Leiter durchsetzt, dieser innerhalb des Magnetfeldes in Abhängigkeit von der Richtung und der Größe des Stromes des SpurfolgeregelsignaJs so verschoben wird, daß der Abtaster die Spur entlang deren Mittellinie abtastet und somit eine spurgenaue Abtastung erfolgt

Gegenüber dem Gegenstand der DE-AS 21 18 657 besitzt die Erfindung zusätzlich den Vorteil eines sehr to stark verringerten Abriebs des Aufzeichnungsträgers, weil zur Führung des Abtasters dieser nicht an Seitenwänden einer Rille entlang schleifen muß sondern nur mit seiner Unterseite über die flache Aufzeichnungsspur gleitet

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet

Nachstehend werden fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wiedergabegeräts für einen sich drehenden, scheibenförmigen und rillenlosen Aufzeichnungsträger, in welchem die erfindungsgemäße Anordnung zum Führen eines Abtasters auf dem sich drehenden Aufzeichnungsträger eingesetzt wird;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Wiedergabewandlers bestehend aus einem freitragenden Arm und einem Abtaster als erstes Ausführungsbeispie! der Erfindung;

F i g. 3 einen Vertikalschnitt längs der Linie III-III der F i g. 2 zur Veranschaulichung der Auslenkung des in F i g. 2 dargestellten Wiedergabewandlers;

F i g. 4 eine Aufsicht auf einen vergrößerten Teil eines Beispiels eines Spurmusters auf dem drehbaren Aufzeichnungsträger;

F i g. 5 ein schematisches Blockschaltbild einer Schaltunganordnung zur Erzeugung eines Spurfoigeregeisignals;

F i g. 6A, 6B, 6C und 6D Seitenansichten eines Wiedergabewandlers mit verschiedenen Abwandlungen einer elektromechanischen Einrichtung zur Auslenkung des Wiedergabewandlers;

F i g. 7 den Wiedergabewandler und die Anordnung der elektromechanischen Einrichtung gemäß F i g. 2 bei der das Tragelement des freitragenden Arms für die Aufnahme einer Zitterkompensationsanordnung ausgebildet ist;

Fig.8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 9 einen Vertikalschnitt längs der Linie IX-IX der F i g. 8 zur Veranschaulichung der Auslenkung des in F i g. 8 dargestellten freitragenden Arms des Wiedergabewandlers;

Fig. 10 die Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei der ein Teil weggeschnitten ist;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem gegenüber F i g. 2 abgeänderten Wiedergabewandler;

Fig. 13 eine vergrößerte Seitenansicht des in Fig. 12 dargestellten freitragenden Arms des Wiedergabewandlers;

b5 Fig. 14 die Seitenansicht einer Abwandlung des in Fig. 12 dargestellten frei tragenden Arms des Wiedergabewandlers.

In dem Wiedereabeeerät 10IF i c U wird pin Ηπ-Ί-.Κϋ.

rer, rillenloser Aufzeichnungsträger, auf dem Videosignale aufgezeichnet sind, auf einen Drehtisch 12 gelegt und mittels einer Klemme 13 auf dem Drehtisch festgeklemmt und auf diese Weise zusammen mit dem Drehtisch 12 mit einer Drehzahl von 900 Umdrehungen pro Minute gedreht. Der Aufzeichnungsträger wird nachfolgend als Scheibe 11 bezeichnet. Auf der sich drehenden Scheibe 11 ist ein Videosignal mit zwei Halbbildern, d. h. mit vier Feldern pro Umdrehung in spiralförmigen Spuren 11, / 2,13,14... autgezeichnet.

Wie z. B. in der eingangs genannten älteren deutschen Patentanmeldung dargestellt ist, werden auf der einen Seite einer Videosignalspur f1 ein Pilotsignal fp 1 und, im Abstand einer horizontalen Abtastperiode H, auf der anderen Seite der Videosignalspur 11 ein Pilotsignal fp2 aufgezeichnet (Fig. 4). Die Pilotsignal fp\ und fp 2 haben unterschiedliche Frequenz. Ferner wechselt die Lage der Pilotsignale fp 1 und fp 2 in bezug auf die Mittellinie einer Videosignalspur bei jeder benachbarten Spur. Das heißt, wenn in der Spur 11 das eine Pilotsignal fp 1 auf der rechten und das andere Pilotsigna! fp 2 auf der linken Seite der Spur 11 alternierend aufgezeichnet ist, dann ist bei der benachbarten Spur i2 das Pilotsignal fp 1 auf der linken und das Pilotsignal fp 2 auf der rechten Seite der Spur f 2 alternierend aufgezeichnet.

Ein Teil dieser Spuren rl, 12,... ist in einem vergrößerten Maßstab in F i g. 4 dargestellt. In jeder Spur sind Vertiefungen 14 gemäß dem Informationsgehalt des aufgezeichneten Videosignals ausgebildet.

Es wird wieder auf F i g. 1 Bezug genommen. Ein Wiedergabewandler 16 ist in F i g. 1 auf einem geschlossenen zylindrischen Hohlraumresonator 18 angeordnet, der innerhalb eines Schlittens 15 sitzt, und ist mit einem zentralen Leiter (nicht dargestellt) des Resonators verbunden. Der zentrale Leiter ist elektromagnetisch mit einem Hochfrequenzoszillator 19 zur Erzeugung einer Frequenz von z. B. 1 GHz verbunden. Dieser Aufbau ist bekannt. Der Schlitten 15, der horizontal über dem Drehtisch 12 angeordnet ist, ist an seinen Enden durch ein Paar paralleler horizontaler Führungsstangen 17 (lediglich ein Paar ist gezeigt) geführt, die unterhalb der Grundplatte 10a angeordnet sind. Der Schlitten 15, der durch eine Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) angetrieben wird, bewegt sich kontinuierlich in einer horizontalen Translationsbewegung synchron mit der Drehung des Drehtischs mit einer Geschwindigkeit, die durch den Abstand der Spursteigung pro Umdrehung des Drehtischs 12 gegeben ist Als Ergebnis dieser Bewegung des Schlittens 15 wandert ein Wiedergabeabtastelement 20 des Wiedergabewandlers 16 in eine Verschicbebe-svegung reiatiν zur sich drehenden Scheibe 11 längs der radialen Richtung der Scheibe und folgt relativ der spiralförmigen Spur der drehbaren Scheibe 11.

Unter Bezugnahme auf F i g. 2 wird nun eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Ein freitragender Arm, nachfolgend als Freiarm 21 bezeichnet, dessen freies Ende ein Wiedergabeabtastelement 20 aufweist ist an seinem proximalen oder körpernahen Ende über ein Dämpfungselement 22 auf dem Tragelement 23 befestigt Das Tragelement 23 ist an der Halteplatte 24 befestigt, die an dem geschlossenen zylindrischen Hohlraumresonator 18 angeordnet ist

Das Wiedergabeabtastelement 20 das auch als Abtaster bezeichnet wird, besitzt einen bekannten Aufbau und enthält eine Stift- oder Stichelstruktur und besteht aus Diamant oder Saphier und eine Elektrode besteht aus einer elektrisch leitenden Schicht, die auf die Endfläche der Stiftstruktur aufgebracht ist. Diese Elektrode ist durch einen sehr dünnen, flexiblen und mit Durchhang versehenen Leitungsdraht 25 an einem Anschluß 26 angeschlossen, der auf der Halteplatte 24 vorgesehen ist. Das Wiedergabeabtastelement 20 verfolgt eine Spur auf der drehbaren Scheibe 11, auf der das Videosignal als Variation der Tiefen aufgezeichnet und als Variation der elektrostatischen Kapazität zwischen der Oberfläche der drehbaren Scheibe 11 und der Elektrode des Wiedergabeabtastelements 20 wiedergegeben wird.

Der Freiarm 21 kann als Glasstab ausgebildet sein, er besteht jedoch bevorzugt aus einem Material, das leicht ist und eine hohe Festigkeit besitzt. Im Falle der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besteht der Freiarm aus einem Aluminiumrohr, das einer Alumit-Behandking unterworfen wurde. Da das Wiedergabeabtastelement 20 die drehbare Scheibe mit einem Stift- oder Nadeldruck von 20 bis 30 mg berührt und das körpernahe Ende oder Wurzelende des Freiarms 21 von einem Dämpfungselement 22 gehalten wird, wird das Abtastelement 20 nicht von der Spur abgehoben, selbst wenn Höhenschwankungen der Oberfläche der drehbaren Scheibe 11 vorhanden sind. Falls Höhenschwankungen der sich drehenden Oberfläehe der drehbaren Scheibe 11 vorhanden sind, bewegt sich das Wiedergabeabtastelement 20 in einem Pfad, der in einer Seitenansicht genau genommen ein Bogen eines Kreises ist. Da die Amplitude der Höhenschwankungen der sich drehenden Oberfläche in der Größenordnung von 100 Mikrometer ist, läßt sich annehmen, wenn die Länge des Freiarms 21 einen ausgewählten Wert von z. B. der Größenordnung von 30 mm besitzt, daß das Wiedergabeabtastelement 20 eine Aufwärts- und Abwärtsfolgeversetzung in einer im wesentlichen geraden Linie in Übereinstimmung mit der Höhenschwankung der rotierenden Oberfläche erfährt.

Ein sehr dünner Golddraht 27 mit einem Durchmesser in der Größenordnung von z. B. 20 Mikrometer wird durch einen Sofortkleber mit Ausnahme seiner Enden an den Freiarm 21 über eine bestimmte Länge in Längsrichtung des Freiarms 21 geklebt. Die Leiterdrahtteile 28a und 286 der Endteiie dieses Golddrahts 27 werden in einem durchhängenden Zustand mit den Anschlüssen 29a bzw. 29b verbunden, die auf der Halteplatte 24 vorgesehen sind. Ein Golddraht mit einem Durchmesser von 18 Mikrometer oder 24 Mikrometer kann als Draht 27 verwendet werden. Als Sofortkleber kann man z. B. einen Kleber aus einem Monomer des Alpha-Syanoacrylat verwenden.

Mittels eines Arms 31 ist ein Permanentmagnet 30 an der unteren Oberfläche der Halteplatte 24 befestigt und

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bundenen Draht 27 gegenüberliegt wobei längs der Erstreckungsvorrichtung des Drahts 27 ein schmaler Spalt zwischen Draht und Magnet vorhanden ist Wie in F i g. 3 dargestellt ist besitzt dieser Magnet 30 Magnetpole auf der oberen und der unteren Seite und liefert ein Magnetfeld, das durch die magnetischen Kraftlinien 32 angegeben ist Der Draht 27 befindet sich in diesem starken, durch den Magneten 30 ausgebildeten Magnetfeld.

Bei der Wiedergabe dreht sich die drehbare Scheibe 11, und das Wiedergabeabtastelement 20 verfolgt relativ die Spuren ti, i2,.., wodurch das aufgezeichnete Videosignal und die Pilotsignale fp 1 und fp 2 durch das Wiedergabeabtastelement 20 abgetastet werden. Das auf diese Weise abgetastete, wiedergegebene Signal wird der in Fig. 5 als Blockschaltung dargestellten

Schaltung zugeführt, die in Einzelheiten in der Beschreibung der eingangs genannten älteren deutschen Patentanmeldung beschrieben ist. Ein wiedergegebenes Signal wird einem Vorverstärker 40 zugeführt, der einen Resonanzkreis besitzt. Die Resonanzfrequenz ändert sich in Abhängigkeit von der Variation der elektrostatischen Kapazität und wird in ein Signal mit einem gewünschten Pegel umgeformt. Das resultierende Ausgangssignal des Vorverstärkers 40 wird durch einen Demodulator 41 in das ursprüngliche Informationssignal demoduliert und als ein Ausgangssignal zum Ausgangsanschluß 42 geleitet.

Das Ausgangssignal des Vorverstärkers 40 wird den Verstärkern 43,44 bzw. 45 zugeführt. Jeder der Verstärker 43 und 44 stellt eine Art Bandpaßverstärker dar. Der Verstärker 43 ist derart ausgelegt, daß er eine steile Durchlaßfrequenzcharakteristik nur für die Frequenz fp 1 besitzt. Der Verstärker 44 ist derart ausgelegt, daß er eine steile Durchlaßfrequenzcharakteristik nur für die Frequenz fp2 besitzt. Das Pilotsignal der Frequenz fp 1 und das Pilotsignal der Frequenz fp 2, die separat von den Verstärkern 43 und 44 erhalten werden, laufen durch Pegeleinstelleinrichtungen 46 und 47 und werden dann einer Torschaltung 48 zugeführt. Diese reproduzierten Pilotsignale fp 1 und fp 2 stellen Impulsgruppen mit einer Periode 2H dar. Darüber hinaus besitzen sie eine übereinstimmende Phase in der horizontalen Austastperiode des abgetasteten Videosignals.

Wenn das Wiedergabeabtastelement 20 auf der Spur die Stelle abtastet, an der, wie oben beschrieben, die Lage der Pilotsignale fp 1 und fp 2 in bezug auf die Mittellinie der Spur wechselt (Pilotsignaländerungsposition), dann wird ein Pilotsignal der Frequenz fp 3 von der Pilotsignaländerungsposition wiedergewonnen und separat durch den Bandpaßverstärker 45 mit einer Bandpaß-Filterkennlinie verstärkt und dann einer Integrationsschaltung 49 zugeführt. In dieser Integrationsschaltung 49 wird die Form der Amplitude des Pilotsignals fp3 derart gestaltet, daß sie durch Rauschen oder andere Einflüsse nicht beeinflußt wird. Das im Amplitudenverlauf abgewandelte Signal wird dann zur Triggerung eines Flipflops 50 verwendet. Das Ausgangssignal des Flipflops 50 wird der Torschaltung 48 als ein Torschaltimpuls zugeführt. Die Torschaltung 48 hat die Funktion eines Kreuzschalters; bei jedem Torschaltimpuls, der einmal pro Umdrehung der Scheibe 11 auftritt, vertauscht die Torschaltung 48 die Durchschaltung der Pilotsignale fp 1 und fp 2 zu den Detektorschaltungen 51 und 52. Die Pilotsignale fp 1 und fp 2 treten abwechselnd und jeweils in jeder zweiten Halbbildperiode auf.

Die Detektorschaltungen 51 und 52 nehmen die Amplituden einhüllende der entsprechenden Eingangssignale wahr und wandeln die Amplituden einhüllende jeweils in eine Gleichspannung um. Diese Gleichspannungen werden dann den Eingangsanschlüssen von Differenzverstärkern (nicht dargestellt) innerhalb einer Spurfolge-Servoschaltung 53 zugeführt Die Spurfolge-Servoschaltung 53 vergleicht die Ausgangssignale der beiden Detektorschaltungen 51 und 52, die in Abhängigkeit von den Pegeln der abgetasteten Signale fp 1 und fp2 variieren. Dies erzeugt ein Ausgangsspurfolgeregelsignal, welches die Richtung des Spurfolgefehlers und die Fehlergröße angibt Das Spurfolgeregelsignal wird anschließend auf einen bestimmten, von der Spurfolgeregelanordnung benötigten Pegel verstärkt und den Anschlüssen 29a und 296 zugeführt (Fig. 2).

Wenn die Abtastposition des Wiedergabeabtastelements 20 von der richtigen Abtastspur in Richtung auf eine benachbarte Spur abweicht, wird der Pegel eines der wiedergewonnenen Pilotsignale fp 1 und fp 2 größer als der Pegel des anderen Pilotsignals. Eine Pegeldifferenz wird dann zwischen den Ausgangssignalen der Detektorschaltungen 51 und 52 erzeugt. Von der Spurfolge-Servoschaltung 53 wird ein Regelsignalstrom gemäß der Pegeldifferenz der Ausgangssignale der Detektorschaltungen 51 und 52 geführt.
Wenn ein Regelsignalstrom durch die Anschlüsse 29a und 296 durch den Draht 27 fließt, wird eine Verschiebungs- oder Versetzungskraft auf den Draht 27 in Querrichtung senkrecht zur Längsrichtung des Freiarms 21 ausgeübt, wie durch die Pfeile Fl und F2 in Fig.2 angezeigt ist, wobei diese Kraft in Abhängigkeit von der Richtung und Größe des genannten Stroms gemäß der linken Hand-Regel von Fleming erzeugt wird, da der Draht 27 innerhalb des durch den Magnet 30 erzeugten Magnetfelds liegt, vgl. F i g. 3. Da der Draht 27 mit dem Freiarm 21 verbunden ist, wird der Freiarm 21 in Richtung der Pfeile Fl oder F2 durch eine auf den Draht 27 ausgeübte Kraft versetzt. Als Ergebnis wird das Wiedergabeabtastelement 20 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Spur versetzt und die Spurfolgeregelung wird derart ausgeführt, daß das Äbtastelement 20 die Spur genau verfolgt.

Im folgenden werden verschiedene Abwandlungen der Erfindung beschrieben. Bei der in Fig.6A dargestellten Abwandlung ist eine elektrisch leitende Schicht 33 auf der äußeren Umfangsfläche des Freiarms 21 ausgebildet, der aus einem Glasstab oder einem Aluminiumrohr besteht, welches einer AIumit-Behandlung unterzogen wurde, wobei die Schicht durch Verdampfung eines leitenden Materials, wie z. B. Titan, Aluminium oder Kupfer aufgebracht wird. Die Leitungsdrähte 70a und 706 sind mittels leitender Klebstoffe 34a und 34,6, z. B. einer Silberpaste, elektrisch und mechanisch mit der leitenden Schicht 33 verbunden. Die leitende Schicht 33 übernimmt die Funktion des Drahts 27. In der in F i g. 6B dargestellten Abwandlung besteht der Freiarm 21 aus einem Glasstab 35, der mit einem Abtastelement 20 an seinem vordersten Ende versehen ist und aus einem Aluminiumrohr 36 besteht, das den Glasstab 35 überdeckt. Der Golddraht 27, der auf dem Glasstab 35 befestigt ist, erstreckt sich innerhalb des Aluminiumrohrs 36. Beide Enden 36a und 366 des Aluminiumrohrs 36 sind mit dem Glasstab 35 verstemmt und mit dem Glasstab einstückig verbunden. In Fig.6C besteht der Freiarm 21 aus einem Glasstab 35 und einem Aluminiumrohr 36, dessen Enden 36a und 366 in den Glasstab 35 eingestemmt sind. Die Leitungsdrähte 70a und 706 sind mechanisch und elektrisch mit dem Aluminiumrohr 36 mittels eines leitenden Klebstoffs an den Stellen 34s und 346 verbunden. In F i g. 6D ist der Golddraht 27 mit der äußeren Oberfläche des Aluminiumrohrs 36 verbunden, durch welches sich der Glasstab 35 erstreckt

Da der Freiarm zur Spurfolgeregelung direkt einer Versetzung unterworfen wird, kann er leicht mit einer Zitterkompensationsanordnung verbunden und mit dieser kombiniert verwendet werden. Ein Beispiel für diesen Fall ist in F i g. 7 gezeigt In F i g. 7 sind diejenigen Teile, die den Teilen der Figur entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, und eine genaue Beschreibung dieser Teile wird nicht vorgenommen. Der Freiarm 21 ist mit seinem körpernahen Ende oder Wurzelende mittels eines Dämpfungselements 22 an einer Magnetplatte 60 befestigt Diese Magnetplatte 60 wird durch eine dünne Gummimembran 61 zur Dämpfung gehalten, wobei die Gummimembran am Arm 62 befestigt ist der

fest mit der Halteplatte 24 verbunden ist und wie ein Dämpfungselement wirkt. Die Magnetplatte 60 arbeitet mit einer Zitterkompensationsanordnung bekannter Art (nicht dargestellt) zusammen, um zu veranlassen, daß der Freiarm 21 zusammen mit dem Wiedergabeabtastelement 20 in Richtung der Pfeile G 1 und G 2, d. h. in Längsrichtung zur Spur, in Abhängigkeit von der Erzeugung eines jitters eine Versetzung erfährt. Als Ergebnis läßt sich eine ausgezeichnete Jitterkorrektur ohne irgendeine Auswirkung auf die oben geschilderte Spurfolgeregelung durchführen. Die Funktionsweise der Spurfolgeregelung ist dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 2.

In Verbindung mit den Fig.8 und 9 wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In Fig.8 sind diejenigen Teile, die mit entsprechenden Teilen der Fig. 2 und 7 übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine genaue Beschreibung dieser Teile wird nicht wiederholt. Die Leitungsdrähte 70a und 706, die mit den Anschlüssen 29a und 296 verbunden sind, sind mittels einer Silberpaste an den dargestellten Stellen mit dem Freiarm 21 aus Aluminiumrohr mechanisch und elektrisch verbunden. Ein Verbindungsrohr 71 aus isolierendem Material, an dessen unterem Ende das Wiedergabeabtastelement 20 angeordnet ist, ist an seinem oberen Ende mit dem Freiarm 21 verbunden. Der obere Flansch 72a eines kanalförmigen Jochs 72 mit einem auf der Seite liegenden U-förmigen Querschnitt ist am unteren Teil des Arms 31 befestigt. Ein Permanentmagnet 30 ist an der unteren Oberfläche des oberen Flansches 72a des Jochs 72 befestigt. Der untere Flansch 726 des Jochs 72 besitzt eine ausgeschnittene Ausnehmung 73, damit das Verbindungsrohr 71 frei und ohne Behinderung bewegbar ist Der Freiarm 21 wird derart gehalten, daß er sich zwischen dem Permanentmagneten 30 und dem unteren Flansch 726 des Jochs 72 erstreckt. Der magnetische Fluß des Magneten 30 fließt durch das Joch 72, wobei ein geschlossener, durch das Joch 72 laufender magnetischer Kreis ausgebildet wird und, wie in F i g. 9 angezeigt, ein Magnetfeld 74 im Raum zwischen dem Permanentmagneten 30 und dem unteren Flansch 72 aufgebaut wird, in welchem der Freiarm 21 angeordnet ist.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung (F i g. 8) wird eine größere Konzentration des magnetischen Flusses in dem, den Freiarm 21 umgebenden Raum durch das Joch 72 gewonnen, als bei der ersten Ausführungsform der Erfindung, und es kann daher ein starkes Magnetfeld 74 wirksam aufgebaut werden. Da die Funktionsweise der Spurfolgeregelung dieselbe ist wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung, wird auf eine Beschreibung verzichtet Es wird jedoch bemerkt daß eine relativ große Versetzungskraft auftritt wenn ein Spurfolgeregelungsstrom durch den Freiarm fließt da das Magnetfeld 74 stark ist und es wird daher die Spurfolgeregelung zuverlässig und mit hoher Präzision durchgeführt

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann das Joch 72 anstelle der auf der Seite liegenden Kanalform mit U-förmigen Querschnitt eine Gestalt eines hohlen Rechteckrohrs mit rechteckförmigem Querschnitt besitzen. In diesem Fall wird ein vollgeschlossener Magnetkreis ausgebildet Eine weitere mögliche Abwandlung besteht darin, daß eine Anordnung ausgebildet wird, bei der das Joch 72 in Gestalt eines Kanals aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet wird und mit dem Magneten 30 auf der unteren Oberfläche des oberen Flansches 72a versehen ist wie dies beim zuvor beschriebenen Beispiel der Fall ist; ein weiterer Magnet wird derart auf dem unteren Flansch 72b angeordnet, daß dessen Pole den von diesen Polen verschiedenen Polen des Permanentmagneten 30 gegenüberliegen, wobei sich der Freiarm 21 zwischen den beiden Magneten erstreckt.

Bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 10 dargestellt ist, ist ein sich nach oben erstrekkender elektrisch leitender Verbindungsstab 80 fest mit seinem unteren Ende am freien Ende des Freiarms 21 befestigt. Die Leiterdrähte 70a und 7Qb, die an die Anschlüsse 29a und 296 angeschlossen sind, sind mit ihren anderen Enden mit den unteren und oberen Enden des Verbindungsstabs 80 verbunden.

Zwei im wesentlichen parallele und gegeneinander beabstandete Befestigungsplatlen 81a und 816 sind am unteren Ende der Trägerplatte 24 an Stellen befestigt, die auf entgegengesetzten Seiten des Verbindungsstabs 80 liegen. Zwei Permanentmagnete 82a und 826 sind auf den sich gegenüberstehenden Oberflächen der Befestigungsplatten 81a und 816 angeordnet, wobei der Verbindungsstab 80 zwischen diesen Permanentmagneten liegt, und die Magnetpole des einen Magnets entgegengesetzten Polen des anderen Magnets gegenüberliegen.

Wenn ein Spurfolgeregelsignal durch die Leiterdrähte 70a und 706 und durch den Verbindungsstab 80 fließt, wird der Verbindungsstab 80 einer Kraft unterzogen, die ihn zwingt, eine Versetzung in der Querrichtung senkrecht zum magnetischen Fluß als Ergebnis des Vorhandenseins des magnetischen Felds auszuüben, welches zwischen den Permanentmagneten 82a und 826 ausgebildet ist. Als eine Folge wird diese Versetzungskraft vom Verbindungsstab 80 auf den Freiarm 21 und das Wiedergabeabtastelement 20 übertragen, wodurch die Spurfolgeregelung durchgeführt wird.

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 11 gezeigt, bei der ein halbzylindrisches Joch 90 an der unteren Oberfläche der Halteplatte 24 befestigt ist; im Zentrum des Jochs 90 ist ein Stabmagnet 91 festgehalten und erstreckt in seitlicher Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Freiarms 21. Um diesen Stabmagneten 91 ist konzentrisch eine Bewegungsspule 92 mit einer hohlzylindrischen Gestalt und einem sehr schmalen Abstandsspalt hierzwischen angeordnet. Die Leiterdrähte 93a und 936 verbinden die beiden Enden der Bewegungsspule 92 mit den Anschlüssen 29a und 296. Die Bewegungsspule 92 ist mittels eines rohrartigen Verbindungsstabs 94 am Freiarm 21 an einer Stelle in der Nähe seines freien Endes angeordnet. Der Stabmagnet91 besitzt Magnetpole an seinen beiden Enden.

Wenn ein Spurfolgeregelsignal durch die Bewegungsspule 92 durch die Leiterdrähte 93a und 936 geschickt wird, erfährt die Bewegungsspule 92 eine Versetzung längs des Stabmagneten 91 gemäß der Richtung und Größe dieses Signalstroms, und es wird daher die Spurfolgeregelung des Wiedergabeabtastelements 20 durchgeführt

Beim genauen Studium des Wiedergabewandlers 16 der ersten Ausführungsform nach F i g. 2 stellt sich heraus, daß das Vorhandensein der Leiterdrähte 28a und 286 einen nachteiligen Effekt auf die Wirksamkeit der Spurfolgeregelung ausübt da die Leiterdrähte 28a und 286, durch die der Regelsignalstrom fließt innerhalb des durch den Permanentmagneten 30 gebildeten Magnetfelds liegen. Da der Leiterdraht nicht mit Dämpferelementen versehen ist und ein sehr kleines Gewicht besitzt wird für den Fall, daß der Leiterdraht oszilliert das Schwingsystem des Leiterdrahts eine Güte Q (das die

11

Schärfe einer Resonanzkennlinie bezeichnet) mit einem hohen Wert besitzen. In diesem Fall, bei dem im Regelsignal dieselbe Frequenzkomponente wie die Resonanzfrequenz des Schwingsystems des Leiterdrahts enthalten ist, schwingt das Schwingsystem des Leiterdrahts mit dieser Frequenzkomponente und führt Oszillationen mit großer Amplitude aus, die von der Bewegung des Freiarms völlig verschieden sind. Diese Oszillationen üben nachteilige Wirkungen auf die Spurfolgeregelfunktion aus.

In Verbindung mit den Fig. 12 und 13 wird nun eine fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, mit der die vorstehend genannten Probleme gelöst werden. Diese Ausführungsform stellt eine Verbesserung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2dar. In den Fi g. 12 und 13 sind diejenigen Teile, die Teilen der Fi g. 2 und 6D entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und eine genaue Beschreibung dieser Teile wird nicht wiederholt.

Der Freiarm 21 besteht aus einem Glasstab 35 der mit einem Wiedergabeabtastelement 20 am körperabgewandten oder distalen Ende, versehen ist, ferner aus einem Aluminiumrohr 36, welches den Glasstab 35 bedeckt und an beiden Enden 36a und 36b an den Glasstab angeklemmt ist. Ein Golddraht 100 ist mit dem Aluminiumrohr 36 verbunden. Ein Leiterdrahtteil 100a des Drahts 100 ist mit dem Anschluß 29a verbunden. Der andere Teil des Drahts 100 ist um den Glasstab 35 gewickelt und erstreckt sich vom Aluminiumrohr 36 in ungefähr 50 Windungen und bildet dabei z. B. einen Spulenteil 1006. Ein Endteil lOOcdes Drahts 100 ist elektrisch und mechanisch mit der Elektrode des Wiedergabeabtastelements 20 verbunden, die über den Leiterdraht 25 am Anschluß liegt. Der andere Teil des Drahts 100 kann anstelle des Leiterdrahts 25 länger gewählt werden. In diesem Fall wird der andere Teil des Drahts 100 elektrisch und mechanisch mit der Elektrode des Elements 20 verbunden, während der Endteil des Drahts 100 am Anschluß 26 liegt.

Da ein Frequenzband des Regelsignals und ein Frequenzband des wiederzugebenden Videosignals untereinander stark verschieden sind, wird durch die gemeinsame Verwendung eines einzigen Drahts für das Regelsignal und das abgetastete Videosignal kein Nachteil erzeugt. Das Spulenteil 100£> dient als eine Hochfrequenz-BIockierspule und besitzt eine Impedanz von ungefähr 3000 Ohm bei einer Frequenz von 1 G Hz.

Bei dieser fünften Ausführungsform der Erfindung wurde das oben geschilderte Problem gelöst, weil keine Leiterdrahtteile des Drahts 100 in der Umgebung des Magneten 30 existieren.

In'Verbindung mit Fig. 14 wird nun eine Abwandlung der fünften Äusführungsforni der Erfindung beschrieben. Auf der äußeren Oberfläche des Freiraums 21 wird eine elektrisch leitende Schicht 101 durch Sputtern oder Verdampfung von leitendem Material aufgebracht Ein Spulenteil 302 ist beim Freiarm 21 durch die elektrisch leitende Schicht ausgebildet Das Ende des Spulenteils 102 ist elektrisch mit der Elektrode des Wiedergabeabtastelements 20 mittels eines leitenden Kleb-Stoffs 103 verbunden. Das körpernahe oder proximale Ende des leitenden Films 101 wird ebenfalls auf einem Dämpfungselement 104 ausgebildet und ist elektrisch mit dem Anschluß 29a verbunden. Gemäß dieser Abwandlung werden der Draht 100 und der Leiterdrahtteil 100a nicht benötigt.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Führen eines Abtasters auf einer spiralförmigen Spur eines rillenlosen, scheibenförmigen, sich drehenden Aufzeichnungsträgers, wobei der Abtaster auf der Spur ein zwischen zwei Pilotsignalspuren aufgezeichnetes Informationssignal mechanisch abtastet und elektrisch wiedergibt und am freien Ende eines tangential zur Krümmung der spiralförmigen Spur ausgerichteten freitragenden Arms befestigt ist, dessen anderes Ende über ein Dämpfungselement an einem Tragelement gehaltert ist, das von einem mit dem Drehantrieb des Aufzeichnungsträgers getrieblich verbundenen Mechanismus pro Umdrehung des Aufzeichnungsträgers über eine Entfernung radial zum Aufzeichnungsträger bewegt wird, die gleich ist dem Abstand zweier benachbarter Informationssignalspuren, mit einer elektrischen Schaltungsanordnung, die ein elektrisches Spurfolgeregelsignal erzeugt, wenn der Abtaster quer zur Abtastrichtung von der Spur abweicht und sich einer der beiden Pilotsignalspuren nähert und mit einer von dem Spurfolgeregelsignal, abhängig von dessen Polarität und Größe beaufschlagbaren elektromechanischen Einrichtung zur radialen Auslenkung des freitragenden Arms entgegen der Abweichung, gekennzeichnet durch eine Ausbildung der elektromechanischen Einrichtung derart, daß der Strom des Spurfolgeregelsignals in Längsrichtung durch den freitragenden Arm (21,35) oder durch einen elektrischen Leiter (27, 36) fließt, der parallel zur Längsachse des frei tragenden Arms (21,35) verläuft und an diesem befestigt ist und daß der freitragende Arm (21, 35) in das Magnetfeld eines Permanentmagneten (30) hineinragt, der an einer mit dem Tragelement (23) verbundenen Halteplatte (24) befestigt ist und dessen Feldlinien wenigstens im Bereich des freitragenden Arms (21, 35) parallel zu einer in bezug auf die Oberfläche des scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers (11) senkrechten Ebene des freitragenden Arms (21, 35) verlaufen.

2.Anordnung zum Führen, eines Abtasters nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gekennzeichnet durch eine Ausbildung der elektromechanischen Einrichtung derart, daß der freitragende Arm (21) radial ausgelenkt wird mittels eines an ihm befestigten Verbindungsstabs (80, 94), auf dessen befestigungsfernes Ende eine Bewegung übertragen wird, die ein vom Strom des Spurfolgeregelsignals durchflossener elektrischer Leiter (80; 92) im Magnetfeld eines an der Halteplatte (24) befestigten Permanentmagneten (82a, 826,91) erfährt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des Spurfolgeregelsignals in Längsrichtung durch den Verbindungsstab (80) fließt, der an der Oberseite des freitragenden Arms (21, 35) in einer zur Obsrfläche des Aufzeichnungsträgers (11) senkrechten Ebene des freitragenden Arms (21, 35) befestigt ist und in das Magnetfeld eines an der Halteplatte 24 befestigten Permanentmagneten (82.7, 82b) hineinragt, dessen Feldlinien wenigstens im Bereich des Verbindungsstabs (80) parallel zu diese'· Ebene verlaufen.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter als Zylinderspule (Bewegungsspule 92) ausgebildet und längsbeweglich, berührungsfrei und koaxial einen Stabmagnet (91) umgibt, der an der Trägerplatte (24) befestigt ist und dessen Längsachse in bezug auf den scheibenförmigen Aufzeichnungsträger (11) radial ausgerichtet ist.