DE2913304A1

DE2913304A1 - Plattenabspielvorrichtung

Info

Publication number: DE2913304A1
Application number: DE19792913304
Authority: DE
Inventors: Yoshimoto Omura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-04-03
Filing date: 1979-04-03
Publication date: 1979-10-11
Also published as: US4214756A; FR2422218B1; FR2422218A1; GB2018008A; JPS54131902A; AU4559079A; NL7902554A; GB2018008B; CA1100051A; AU523195B2

Description

Sony Corp. TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER S79P49

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Plattenabspielvorrichtung der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art. Dabei geht es insbesondere um die Beeinflussung einer am Tonarm auftretenden, nach innen gerichteten Kraft. 5

Bekanntlich tritt an Plattenspielern, die einen Tonarm mit Versatzwinkel bzw. S-Form haben, bei rotierender Schallplatte eine zum Zentrum der Schallplatte bzw. "nach innen gerichtete Kraft" auf, die von einer zu einem Tonabnehmereinsatz gehörenden Tonabnehmernadel aufgenommen wird. Diese nach innen gerichtete Kraft ist die Resultierende aus einer zwischen Nadel und Tonaufzeichnungsrille der Schallplatte wirksamen Reibkraft und einer auf diese Reib kraft zurückzuführenden Reaktionskraft, welche eine Folge des Versatzwinkeis des Tonarms ist. Diese einwärts bzw. nach innen gerichtete Kraft ändert sich mit der Abspielposition der Nadel auf der Schallplatte. Sie ist größer bei den äußeren und inneren ümfangsbereichen der Schallplatte und kleiner im Mittelbereich der Platte. Außerdem hängt bekanntlich die Größe der nach innen gerichteten Kraft vom Auflagedruck bzw. Nadeldruck des Tonabnehmereinsatzes ab. Je größer der Nadeldruck, desto größer die nach innen gerichtete Kraft.

Es sind bereits zahlreiche Einrichtungen zur Aufhebung dieser zuvor beschriebenen nach innen gerichteten Kraft vorgeschlagen worden, die meist mechanischer Bauart sind. Es wird beispielsweise im allgemeinen ein Gewicht verwendet, welches auf den Tonarm in der Weise einwirkt, daß eine zum Außenrand der Schallplatte gerichtete Kraft entsteht, welche 30

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die nach innen gerichtete Kraft aufheben soll. Das Gewicht ist über eine Saite an einem am Tonarm befestigten Stift aufgehängt. Die zwischen Stift und Saite wirksamen Reibungskräfte sind so groß, daß die nach innen gerichtete Kraft nicht genau kompensiert werden kann. Da sich ferner die nach innen gerichtete Kraft mit dem Nadeldruck ändert, müßte man die Bedingungen der Gewichtsaufhängungen oder das Gewicht verändern, wenn die nach innen gerichtet Kraft in Abhängigkeit vom Nadeldruck aufgehoben werden soll.

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In jüngster Zeit ist vorgeschlagen worden, anstelle einer mechanischen Einrichtung eine elektromagnetische Einrichtung zur Aufhebung der nach innen gerichteten Kraft zu verwenden. Ein Beispiel dafür ist die aus der US-PS 4 076 bekannte Vorrichtung, bei der die nach innen gerichtete Kraft durch eine Kombination aus einem Permanentmagneten und einer Spule aufgehoben wird. Diese bekannte Vorrichtung hat zwar den Vorteil, daß bei ihr keine Reibungskraft auf den Tonarm übertragen wird, aber den Nachteil, daß bei ihr nicht berücksichtigt wird, daß eine nach außen gerichtete Kraft genau in Abhängigkeit von der Wiedergabeposition der Nadel auf der Schallplatte erzeugt werden sollte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Plattenabspielvorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie bei einfachem Aufbau und leichter Bedienbarkeit in der Lage ist, die nach innen gerichtete Kraft reibungsfrei und in Abhängigkeit von der Abspielposition der Tonabnehmernadel aufzuheben.
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Die erfindungsgemäße Lösung ist im Patentanspruch 1 angegeben, vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

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Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Plattenabspielvorrichtung besteht darin, daß die nach außen gerichtete Kraft zur Unterdrückung der nach innen gerichteten Kraft in Abhängigkeit von der Horizontalposition des Tonarms erzeugt und in dieser korrigierten Form an der elektromagnetischen Einrichtung wirksam wird.

Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, die Größe der nach innen gerichteten Kraft automatisch anzupassen, wenn sich der Nadeldruck ändert.

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: 15

Fig. 1 einen Tonarm eines Plattenspielers in perspektivischer Darstellung und in Kombination mit einem schematischen Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Aufhebung der nach innen gerich

teten Kraft,
Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Abhängigkeit der nach innen gerichteten Kraft von der Position der Tonabnehmernadel auf einer Schallplatte, und

Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Beziehung zwischen dem Nadeldruck und der nach innen gerichteten Kraft.

Der in Fig. 1 dargestellte Tonarm 1 ist mittels eines Schaftes 2 horizontal in den Pfeilrichtungen a und b und ferner mittels eines Schwenkmechanismus' 3 vertikal in den

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Pfeilrichtungen c und d relativ zu einer nicht dargestellten Schallplatte bewegbar. Der an seinem vorderen Ende einen Einsatz 5 mit einer Tonabnehmernadel 4 tragende Tonarm 1 besitzt außerdem eine erste elektromagnetische Einrichtung in Form eines Horizontal-Steuermotors 6 und eine zweite elektromagnetische Einrichtung in Form eines Vertikal-Steuermotors 7.

Der Horizontal-Steuermotor 6 besteht aus einem eine Wicklung 10 tragenden und am vorderen Ende eines fest mit dem Schaft 2 verbundenen Schwenkarmes 13 befestigten Spulenkörper 9, und ferner aus einem Stator, bestehend aus einem Joch 11 und einem bogenförmigen Permanentmagneten 12. Das konzentrisch zum Schaft 2 angeordnete kreisbogenförmige Joch 11 ist in geeigneter Form an einem Chassis eines Plattenspielers befestigt. Der in Richtung seiner Dicke magnetisierte bogenförmige Permanentmagnet 12 ist mittels eines Klebers an einem Unterteil 11a des Joches 12 befestigt, und der Spulenkörper 9 ist unter Einhaltung eines vorbestimmten Abstands von dem Permanentmagneten 12 mit Schiebesitz auf ein Oberteil 11b des Joches 11 aufgepaßt.

Der Vertikal-Steuermotor 7 wird gebildet durch einen aus einer Wicklung 16 und einem Spulenkörper 15 bestehenden Rotor und einem Stator, bestehend aus einem am oberen Ende eines am Schaft 2 befestigten Tragarmes 17 angebrachten Joch und einem Paar Permanentmagnete 19, 20. Ein vertikaler Jochabschnitt 18a in der Joch-Mitte ist kreisbogenförmig und konzentrisch zur Achse des Schwenkmechanismus 3 ausgebildet. Die Permanentmagneten 19 und 20 sind in der Weise mittels eines Klebers an Seitenabschnitten 18b und 18c des Joches 18 befestigt, daß ihre Poloberflächen mit gleicher

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Polarität einander zugekehrt sind. Der Spulenkörper 15 dient als Führung und ist unter Einhaltung eines vorbestimmten Abstands von den Magneten 19 und 20 drehbar gegenüber dem vertikalen Jochabschnitt 18a eingepaßt. Die Wicklung 16 besitzt ausgehende Anschlüsse 21a, 21b.

Der Horizontalpositionsmelder 8 wird gebildet durch eine am Schaft 2 befestigte Schlitzplatte 22, ein Licht aussendendes Element 23, beispielsweise in Form einer Lampe, und ein lichtempfindliches Element 24, beispielsweise ein CdS-Element (Cadmiumsulfid). Die Elemente 23 und 24 sind durch die Schlitzplatte 22 voneinander getrennt. Sie trägt zahlreiche Schlitze 25 auf einem konzentrisch zum Schaft 2 angeordneten Kreisbogen. Wenn sich der Tonarm 1 in Horizontalrichtung gemeinsam mit der Schlitzplatte 22 aus einer Arm-Ruheposition verdreht, wandern die Schlitze 25 direkt oberhalb des lichtempfindlichen Elementes 24 hinweg und unterbrechen dabei das von der Lampe 23 od.dgl. ausgesandte Licht intermittierend. Auf diese Weise gibt das lichtempfindliche Element 24 Impulse ab, deren Anzahl dem Rotationswinkel des Tonarms 1 entspricht.

Durch den Horizontal-Steuermotor 6 kann der Tonarm 1 horizontal in Pfeilrichtungen a und b, und durch den Vertikalsteuermotor 7 vertikal in den Pfeilrichtungen c und d bewegt werden. Über Anschlüsse 14a, 14b erhält die Wicklung des Horizontalsteuermotors 6 eine Steuerspannung von einer Horizontal-Treiberschaltung 35. Ein dabei durch die Wicklung 10 fließender Strom durchsetzt ein magnetisches Feld des Permanentmagneten 12, und dabei wird der Tonarm 1 in Horizontalrichtung angetrieben. Die Wicklung 16 erhält über ihre Anschlüsse 21a, 21b eine andere Steuerspannung von einer Vertikal-Treiberschaltung 36 für den Vertikal-Steuermotor 7.

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Ein dabei durch die Wicklung 16 fließender Strom schneidet das magnetische Feld der Magneten 19 und 20 und erteilt der Wicklung 16 ein den Tonarm 1 in Vertikalrichtung verdrehendes Moment. Die beiden Treiberschaltungen 35, 36 und die beiden Steuermotoren 6 und 7 bilden ein Servosystem, mit dessen Hilfe die Position und die Bewegungsgeschwindigkeit des Tonarmes 1 servo-steuerbar sind.

Ein Ausgang einer durch einen Nadeldruck-Justierwiderstand 26 gesteuerten Nadeldruck-Nachstellschaltung 27 ist mit dem Anschluß 21b der Wicklung 16 verbunden, und ein durch diese Schaltung verursachter Stromfluß durch die Wicklung 16 erteilt in Verbindung mit den Magneten 19, 20 der Wicklung 16 eine Kraft in Pfeilrichtung d, so daß die Tonabnehmernadel 4 mit einem gewünschten Druck aufliegt. Außerdem geht der Ausgang der Nadeldruck-Nachstellschaltung 27 über einen Widerstand 28 zu einer Steuerschaltung 29. Eine Ausgangsspannung einer durch einen Nullausgleich-Widerstand 30 gesteuerten Nullausgleich-Regelschaltung 31 wird der Wicklung 16 über ihren Anschluß 21b zugeführt, um den Tonarm 1 in seiner oberen Position in Balance zu halten. In Abhängigkeit von der Ausgangsspannung der Nadeldruck-Nachstellschaltung 27 gibt die Steuerschaltung 29 ein Steuersignal zur Kontrolle des Horizontalsteuermotors 6 ab.

Die dem Rotationswinkel des Tonarms 1 entsprechenden Impulse werden von dem lichtempfindlichen Element 24 des Positionsmelders 8 an eine Detektorschaltung 33 abgegeben, deren pulsierender Ausgang einem Mikrocomputer 32 zugeführt wird, der einen Zähler 32a und einen Umwandler 32b enthält. Der Zähler 32a zählt die Anzahl der von der Detektorschaltung 33 ankommenden Impulse, und der Um-

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wandler 32b erzeugt einen Code, der einer Spannung entspricht, die in der Lage ist, eine von der Position der Wiedergabe-Tonabnehmernadel 4 abhängige innere Kraft aufzuheben. Dies erfolgt in Verbindung mit dem Ausgang der Detektorschaltung 33. Der digital codierte Ausgang des Mikrocomputers 32 wird einem Digital/Analogwandler 34 zugeführt, und dieser gibt sein Analog-Ausgangssignal an die Steuerschaltung 29 ab. Da auch der Ausgang der Nadeldruck-Nachstellschaltung 27 in die Steuerschaltung 29 eingegeben wird, gibt diese an die Wicklung 10 des Horizontal-Steuermotors 6 eine dem Nadelauflagedruck entsprechende Steuerspannung ab.

Im Betrieb des zuvor in seinem Aufbau beschriebenen Systems dreht sich der Tonarm 1 bei rotierender Schallplatte in Pfeilrichtung a, um die Tonabnehmernadel 4 auf der Schallplatte in Abspielposition zu bringen. Dabei wird die Wicklung 16 der Vertikalsteuermotors 7 durch die Nadeldruck-Nachstellschaltung 27 mit einer von dem Nadeldruck-Justierwiderstand 26 abhängigen Spannung versorgt, so daß ein durch die Wicklung 16 fließender Strom die Magnetfelder der Magneten 19 und 20 schneidet, die der Wicklung 16 ein Drehmoment in Pfeilrichtung d erteilen. Während sich also der Tonarm 1 in Horizontalrichtung dreht, wird die Tonabnehmernadel 4 mit einem bestimmten Druck beaufschlagt.

Da sich die Schlitzplatte 22 gemeinsam mit dem Tonarm in Pfeilrichtung a dreht, veranlaßt sie das lichtempfindliche Element 24 zur Abgabe von Impulsen an die Detektorschaltung 33, und die Anzahl dieser Impulse wird durch den Zähler 32a des Mikrocomputers 32 gezählt. Ein von der Impulszahl abhängiges codiertes Signal des Umwandlers 32b entspricht der

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Position der Tonabnehmernadel 4 und hat einen Digitalwert, welcher einer Spannung entspricht, die geeignet ist, eine der Position der Tonabnehmernadel 4 enrsprechende innere Kraft aufzuheben. Als Folge dieses Vorgangs gibt der Digital/ Analogwandler 34 ein in Fig. 2 dargestelltes Analogsignal an die Wicklung 10 ab, so daß in dieser ein Strom fließt und in Verbindung mit dem Magnetfeld des Magneten 12 eine Kraft in Pfeilrichtung b erzeugt wird, d.h. eine nach außen gerichtete Kraft auf die Tonabnehmernadel 4. Weil ferner die Ausgangsspannung der Nadeldruck-Naehstellschaltung 27 in die Steuerschaltung 29 eingegeben wird, erhält die Wicklung 10 des Horizontal-Steuermotors 6 eine die von dem Nadeldruck abhängige innere bzw. nach innen gerichtete Kraft aufhebende Steuerspannung.

In den Fig. 2 und 3 ist die Größe der inneren Kraft bzw. der nach innen gerichteten Kraft aufgetragen; es könnte aber auch die Größe der nach außen gerichteten Kraft gesteuert werden. Führt man der Wicklung 10 Spannungen mit entgegengesetzter Polarität aber gleicher Größe zu, dann wirken auf den Tonarm 1 nach innen und außen gerichtete Kräfte gleicher Größe ein. Wenn man also der Wicklung 10 die oben beschriebene Spannung zuführt, kann die nach innen gerichtete Kraft aufgehoben werden.

Erfindungsgemäß wird bei einem Plattenspieler an einen Tonarm mittels einer elektromagnetischen Einrichtung in Form des Horizontal-Steuermotors 6 eine äußere bzw. nach außen gerichtete Kraft angelegt, um die innere bzw. nach innen gerichtete Kraft aufzuheben. Außerdem wird erfindungsgemäß eine Tonabnehmernadel an dem Tonarm mittels einer weiteren elektromagnetischen Einrichtung, beispielsweise in Form des

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Vertikal-Steuermotors 7, mit einem Druck beaufschlagt, und die erstgenannte elektromagnetische Einrichtung zur Erzeugung der nach außen gerichteten Kraft wird auf der Basis einer Spannung für eine Nadeldruck-Nachstellung gesteuert, welche der anderen elektromagnetischen Einrichtung zugeführt wird.

Im Vergleich mit konventionellen mechanischen Kompensiereinrichtungen arbeitet die erfindungsgemäße Kompensiereinrichtung für die innere Kraft einwandfrei stabil. Eine Kompensationskraft für eine innere bzw. nach innen gerichtete Kraft läßt sich genau steuern, und sogar automatisch in Abhängigkeit von einem Nadeldruck, der die nach innen gerichtete Kraft beeinflußt. Sie kann ferner in Abhängigkeit von der Position, der Wiedergabenadel gesteuert werden, beispielsweise mit Hilfe eines Mikrocomputers.

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Claims

29Ί33ΓΑ

PAT E N TA N WA LTE

TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER

Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vortreter — Professional Representatives beloro the European Patent Ollice Mandataires agrees pres l'Of'ice europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl -Ing. H. Steinmeister

Dipl-lng. F. E. Müller siekerwali 7,

Triftstrasse 4,

D-8OOO MÖNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

S79P49 3. April 1979

Mü/Gdt/vL

SONY CORPORATION
Tokyo/Japan

Plattenabspielvorrichtung

Priorität: 3. April 1978, Japan, Ser.Nr. 38960/1978

PATENTANSPRÜCHE

1 . ■■ Plattenabspielvorrichtung mit einem relativ zu einer Schallplatte horizontal und vertikal beweglichen, an einem Ende mit einer Tonabnehmernadel versehenen Tonarm, einer mit dem Tonarm gekoppelten elektromagnetischen Einrichtung zur Beeinflussung der horizontalen Tonarmbewegung und einer die Horizontalposition des Tonarms abtastenden Positionsmeldeeinrichtung, gekennzeichnet durch eine Generatoreinrichtung (32a, 32b, 34) zur Erzeugung einer Spannung, die einer nach außen gerichteten Kraft entspricht, zur Aufhebung einer nach

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innen gerichteten Kraft in Abhängigkeit von der Horizontalposition des Tonarms (1) auf der Grundlage eines von der Positionsmeldeeinrichtung (8, 33) gelieferten Äbtastsignals; und durch eine Steuerschaltung (29, 14a, 14b) zur übertragung des Ausgangs der Generatoreinrichtung an die elektromagnetische Einrichtung (6).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Generatoreinrichtung eine die Anzahl von durch die Positionsmeldeeinrichtung (8, 33) in Abhängigkeit von der Horizontalposition des Tonarms (1) zugeführten Impulsen zählende Zählschaltung (32a), eine Umwandlerschaltung (32b) zur Erzeugung eines digitalcodierten, einer von der Tonarm-Horizontalposition abhängigen nach innen gerichteten Kraft entsprechenden Signals mit dem Ausgang der Zählschaltung, und eine das von der Umwandlerschaltung stammende digital codierte Signal in ein Analogsignal umsetzende Wandlerschaltung (34) umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ferner eine den Tonarm (1) in horizontaler Richtung antreibende Horizontal-Treiberschaltung (35) vorhanden ist; und daß die elektromagnetische Einrichtung (6) eine mit dem Tonarm (1) gekoppelte Wicklung (10), welche durch die Horizontal-Treiberschaltung (35) bzw. die eine nach außen gerichtete Kraft erzeugende Generatoreinrichtung (32 ...) mit einer Gleichspannung versorgt wird, und einen Permanentmagneten (12) zur Erzeugung eines die Wicklung (10) durchsetzenden Magnetflusses umfaßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Nadeldruck-Änderungseinrichtung zur Beeinflussung der Vertikalbewegung des Tonarms (1), bestehend aus

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einer mit dem Tonarm gekoppelten zweiten elektromagnetischen Einrichtung (7) und einer dieselbe mit einer Gleichspannung versorgenden Nadeldruck-Nachstellschaltung (27), deren Ausgang

über eine Schaltung (28, 29, 14a, 14b) der ersten elektromagnetischen Einrichtung (6) zugeführt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Positionsmeldeeinrichtung eine am Tonarm (1) befestigte und eine Anzahl von Schlitzen (25) enthaltende Schlitzplatte (22) , ein Licht abgebendes Element (23) sowie ein lichtempfindliches Element (24) umfaßt, von denen die beiden letztgenannten durch die Schlitzplatte hindurch miteinander in Verbindung stehen, umfaßt.

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