DE2917154C2 - Scanning arm arrangement for scanning audio and / or video information recorded on a rotationally driven, disc-shaped recording medium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abtastarmanordnung zum Abtasten von auf einem drehangetriebenen, scheibenförmigen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Audio- und/oder Videoinformationen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei herkömmlichen linearen Abtastarmanordnungen dieser Art wird der Abtasterschlitten normalerweise durch einen rotierenden Elektromotor angetrieben, dessen Drehung über ein Reduktionsgetriebe an einen Wandler übertragen wird, der die Drehbewegung in eine Linearbewegung wandelt. In manchen Fällen wird ein Spindel- oder Schneckenantrieb als Wandler eingesetzt (US-PS 29 15315).The invention relates to a scanning arm arrangement for scanning audio and / or video information recorded on a rotationally driven, disk-shaped recording medium according to the preamble of claim 1.
In conventional linear scanning arm assemblies of this type, the scanning carriage is normally driven by a rotating electric motor, the rotation of which is transmitted via a reduction gear to a converter which converts the rotary movement into linear movement. In some cases, a spindle or worm drive is used as a converter (US-PS 29 15315).

Bei den bekannten Abtastarmanordnungen entsteht das Problem, daß der sich drehende Motor unerwünschte Stöße und Vibrationen erzeugt, die eine Verschlechterung des Signals/Rausch-Verhältnisses bei der Wiedergabe hervorrufen. Außerdem wird durch den Drehmotor ein erheblicher Strom gezogen, wodurch in anderen Schaltungen Einstreuungen oder Welligkeiten erzeugt werden, die wiederum eine Verschlechterung des Signals/Rausch-Verhältnisses bei der Wiedergabe ergeben. In the known scanning arm assemblies, the problem arises that the rotating motor is undesirable Shocks and vibrations are generated, which deteriorate the signal-to-noise ratio during playback cause. In addition, a significant amount of current is drawn through the rotary motor, thereby causing others Interferences or ripples are generated, which in turn deteriorates the circuits Signal-to-noise ratio during playback.

Aus der GB-PS 14 90 241 und der US-PS 39 06 326 ist es für einen Magnetplattenspeicher einer Datenverarbeitungsanlage bekannt, zumindest einen radial zu einem Magnetplattenstapel angeordneten Abtastarm mit einem Magnetkopf an seinem vorderen Ende mittels eines Schlittens auf einer parallel zum Abtastarm angeordneten Führungseinrichtung in seiner Längsrichtung verschiebbar anzuordnen. Zur Verschiebung des Abtastarms ist ein Linearmotor vorgesehen, der einen feststehenden Magnetkern und eine bewegliche Spulenanordnung aufweist.From GB-PS 14 90 241 and US-PS 39 06 326 it is for a magnetic disk storage of a data processing system known to have at least one scanning arm arranged radially to a stack of magnetic disks a magnetic head at its front end by means of a carriage on a parallel to the scanning arm To arrange guide device displaceable in its longitudinal direction. For moving the scanning arm A linear motor is provided which has a fixed magnetic core and a movable coil arrangement having.

Derartige Linearmotoren müssen mit mit dem Abtastarm verschiebbaren Stromversorgungsleitungen für die bewegliche Spuie versehen werden, die einen verglichen mit der Signalleitung für Audio- oder Videosignale großen Durchmesser und große Masse besitzen. Außerdem fließen durch die Stromversorgungsleitungen fürSuch linear motors must be displaceable with the scanning arm power supply lines for the movable Spuie are provided, which one compared to the signal line for audio or video signals have large diameter and large mass. In addition, through the power supply lines for

die bewegliche Spule hohe Ströme im Vergleich zu den Signalströmen, mit denen die abgetasteten Audio- oder Videosignale abgeführt werden. Hierdurch können in der Signalleitung für die Audio- und/oder Videosignale erhebliche Störungen erzeugt werden, die das Signal/ Rausch-Verhältnis stark verschlechtern. Die Einstreuungen von der Stromversorgungsleitung für die Spule in die Signalleitung kann nun zwar dadurch verringert werden, daß diese beiden Leitungen mit großem Abstand zueinander angeordnet werden, dies ist jedoch umständlich und platzaufwendig.the moving coil has high currents compared to the signal currents with which the sampled audio or audio signals Video signals are discharged. This allows in the signal line for the audio and / or video signals considerable interference is generated, which greatly deteriorates the signal-to-noise ratio. The interspersions from the power supply line for the coil into the signal line can now be reduced as a result be that these two lines are arranged at a large distance from each other, but this is cumbersome and space consuming.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Abtastarmanordnung zu schaffen, die bei einfachem und stabilem Aufbau eine gleichmäßige Verschiebung der Abtastnadel und eine möglichst rauscharme Wiedergabe gewährleistet.The invention is now based on the object of creating a generic scanning arm arrangement which with a simple and stable structure, a uniform displacement of the stylus and, if possible, a Low-noise playback guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the characterizing features of claim 1

Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Linearmotor mit beweglichem Magneten und feststehender Spule wird es ermöglicht, daß bei der Verschiebung des den Tonarm tragenden Abtasterschüttens nur die relativ dünne und leichte Signalleitung mitbewegt zu werden braucht, während die relativ schweren Stromversorgungsleitungen für die feststehende Spule stationär und mit großem Abstand zur Signalleitung verlegt werden können, so daß das Signal/Rauch-Verhältnis beeinträchtigende Einstreuungen von der die Spule versorgenden Leitung in die Signalleitung weitgehend vermieden werden. Zusätzlich wird die mit dem Tonarm mitzubewegende Masse verringert, wodurch sich eine besonders präzise Verschiebung des Abtasterschüttens erreichen läßt.By means of the linear motor provided according to the invention with a movable magnet and a fixed one Coil is made possible that with the displacement of the tonearm-carrying scanner bulk only the relative thin and light signal line needs to be moved, while the relatively heavy power supply lines for the fixed coil are laid stationary and at a large distance from the signal line can, so that the signal / smoke ratio impairing interference from the coil supplying Line in the signal line can be largely avoided. In addition, the one to be moved with the tonearm Reduced mass, as a result of which a particularly precise displacement of the scanner bulk can be achieved leaves.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims.

Mit dem Gegenstand des Anspruchs 10 wird erreicht, daß ein aufwendiger und teuerer Hilfsmechanismus, wie er für die Konstanthaltung der Drehzahl eines Drehmotors der Antriebseinrichtungen benötigt wird, nicht erforderlich ist.With the subject matter of claim 10 it is achieved that a complex and expensive auxiliary mechanism, such as that for keeping the speed of a rotary motor constant the drive devices is required is not required.

Mit einer derartig ausgebildeten Abtastarmanordnung kann eine sehr genaue Nachführung des Abtastarms erreicht werden. Die vom Winkelversatzdetektor abgegebene, für den Winkelversatz des Abtastarmes repräsentative Spannung kann z. B. eine Steuerschaltung beaufschlagen, die die Versorgungsspannung für die Klemmen der Wicklung erzeugt. Zur Nachführung des Abtasterschüttens und des Abtastarms fließt der erforderliche Strom so lange durch die Wicklung, bis der erfaßte Winkelversatz des Abtastarmes verschwindet oder unter einen vorbestimmten Wert fällt. Es ergibt sich somit eine Regelung für die Abtastarmnachführung.With a scanning arm arrangement designed in this way, very precise tracking of the scanning arm can be achieved can be achieved. The output from the angular displacement detector, representative of the angular displacement of the scanning arm Voltage can e.g. B. act on a control circuit that provides the supply voltage for the Clamping of the winding is generated. The necessary flows to track the scanner bed and the scanner arm Current through the winding until the detected angular offset of the scanning arm disappears or falls below a predetermined value. This results in a regulation for the scanning arm tracking.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtTwo exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Abtastarmanordnung, deren Antriebseinrichtung einen Linearmotor enthält,F i g. 1 is a perspective view of a first Exemplary embodiment for a scanning arm arrangement, the drive device of which contains a linear motor,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Abtastarmanordnung, deren Antriebseinrichtung einen Linearmotor enthält,F i g. 2 shows a perspective illustration of a second exemplary embodiment for a scanning arm arrangement, whose Drive device contains a linear motor,

F i g. 3 einen Teilschnitt durch die in F i g. 2 gezeigte Rollenanordnung,F i g. 3 shows a partial section through the in F i g. 2 roller arrangement shown,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Regelschaltung zur Verwendung mit der Abtastarmanordnung gemäß F i g. 1 oder 2.Fig. 4 is a block diagram of a control circuit for Use with the scanning arm arrangement according to FIG. 1 or 2.

Im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist als Führungseinrichtung für einen Abtasterschlitten 14 eine Leitschiene 10 dargestellt, die durch eine Stützeinrichtung 12 so gehalten ist, daß sich die Leitschiene 10 in Nachführrichtung des Abtasterschüttens 14 parallel zu einem abzutastenden Aufzeichnungsträger, beispielsweise zu einem (nicht dargestellten) Plattenteller erstreckt. In the first embodiment according to FIG. 1, a guide device for a scanner carriage 14 is a Guardrail 10 shown, which is held by a support device 12 so that the guardrail 10 is in Tracking direction of the scanner bulk 14 parallel to a recording medium to be scanned, for example extends to a (not shown) turntable.

Auf der Leitschiene 10 sitzt der Schlitten 14 für den Abtastarm 22 so, daß er sich längs der Leitschiene 10 gleichförmig und sanft bewegen kann. Der Schlitten 14 besteht in diesem Fall aus zwei Seitenwänden 14a und 146, in denen Bohrungen 16a bzw. i6b ausgebildet sind, die die Leitschiene 10 mit Spiel umfassen, und aus einem die Seitenwände 14a und 14b verbindenden Mittelabschnitt 14c. Ein Winkelstück 18 steht von der oberen Fläche des Mittelabschnitts 14c senkrecht nach oben ab. Bei dieser Ausführung ist eine einzige Rollenanordnung 20 am Ende des Winkelstücks 18 so drehbar angebracht, daß sie den Schlitten 14 auf dieser Leitschiene hält und eine Bewegung desselben längs der Leitschiene 10 ermöglicht Ein Abtastarm 22 ist so an der Unterseite des Schlittens 14 mit einer mechanischen Lagerung 24 befestigt, daß der Abtastarm mindestens in einer senkrecht auf der Nachführrichtung des Schlittens 14 stehenden Ebene und in einer sich parallel zur Bewegungsrichtung des Schlittens 14 erstreckenden horizontalen Ebene schwenkbar ist. An einem Ende des Abtastarms 22 ist eine Abtastkopfhalterung 26 zur Aufnahme eines Abtastkopfes befestigt, in die der (nicht dargestellte) Abtastkopf dem (nicht dargestellten) Aufzeichnungsträger zugewandt aufgenommen werden kann, um die aufgezeichnete Information abzunehmen. Am anderen Ende des Abtastarms 22 ist ein Gegengewicht 28 angebracht, das vorzugsweise so eingestellt wird, daß ein erforderlicher Schwereausgleich des Abtastarms 22 erreicht wird. Ein Permanentmagnet 30 ist auf die Seitenwände 14a und 140 des Schlittens 14 aufgesetzt. Der Permanentmagnet 30 ist so magnetisiert, daß seine ebene obere Fläche entweder einen Nord- oder einen Südpol trägt, während die entgegengesetzt liegende untere Fläche den entsprechenden anderen Magnetpol (Süd oder Nord) trägt. Ein längliches Magnetkernteil 32 ist an der Stützeinrichtung 12 so befestigt, daß es sich parallel zu der Leitschiene 10 erstreckt und einen vorbestimmten Luftspalt zum Magneten 30 bildet. Auf den Magnetkern 32 ist eine Wicklung 34 mit einer Klemme 34a und einer (nicht dargestellten) weiteren Klemme aufgewickelt.The slide 14 for the scanning arm 22 is seated on the guide rail 10 in such a way that it can move uniformly and smoothly along the guide rail 10. The slide 14 in this case consists of two side walls 14a and 146, in which bores 16a and 16b are formed, which surround the guide rail 10 with play, and of a central section 14c connecting the side walls 14a and 14b. An elbow 18 protrudes vertically upward from the upper surface of the central portion 14c. In this embodiment, a single roller assembly 20 is rotatably mounted at the end of the angle piece 18 so that it holds the carriage 14 on this guide rail and allows movement of the same along the guide rail 10. A scanning arm 22 is thus on the underside of the carriage 14 with a mechanical bearing 24 attached so that the scanning arm is pivotable at least in a plane perpendicular to the tracking direction of the carriage 14 and in a horizontal plane extending parallel to the direction of movement of the carriage 14. A scanning head holder 26 for receiving a scanning head is attached to one end of the scanning arm 22, in which the scanning head (not shown) can be received facing the recording medium (not shown) in order to pick up the recorded information. At the other end of the scanning arm 22, a counterweight 28 is attached, which is preferably adjusted so that a necessary balance of gravity of the scanning arm 22 is achieved. A permanent magnet 30 is placed on the side walls 14 a and 140 of the carriage 14. The permanent magnet 30 is magnetized so that its flat upper surface carries either a north or a south pole, while the opposite lower surface carries the corresponding other magnetic pole (south or north). An elongated magnetic core part 32 is attached to the support device 12 in such a way that it extends parallel to the guide rail 10 and forms a predetermined air gap with the magnet 30. A winding 34 with a terminal 34a and a further terminal (not shown) is wound onto the magnetic core 32.

Das längliche Magnetkernteil 32 und die Wicklung 34 bilden zusammen mit dem Permanentmagneten 30 einen Linearantrieb. Wenn an die Wicklung 34 eine Spannung angelegt wird und dadurch ein Strom durch die Wicklung 34 fließt, wird der Permanentmagnet 30 mit einer magnetomotorischen Kraft beaufschlagt, die eine Bewegung des Schlittens 14 längs der Leitschiene 10 ergibt. Dabei wirkt der Schlitten 14 als Zu- oder Nachführvorrichtung für den Abtastarm 22.The elongated magnetic core part 32 and the winding 34 together with the permanent magnet 30 form one Linear actuator. When a voltage is applied to the winding 34 and thereby a current through the Winding 34 flows, the permanent magnet 30 is acted upon by a magnetomotive force, which is a Movement of the carriage 14 along the guide rail 10 results. The carriage 14 acts as a feeding or tracking device for the scanning arm 22.

Wenn beispielsweise der Strom von der Klemme 34a zu der nicht gezeigten anderen Klemme fließt und die obere Fläche des Permanentmagneten 30 einen Südpol trägt, wird der Permanentmagnet 30 mit einer nach Fig. 1 nach rechts gerichteten Kraft beaufschlagt. Bei einer Umkehrung der Stromrichtung durch die Wicklung 34 wird dann der Magnet in der gezeigten Weise nach links gedrängt. Die Größe der entstehenden magnetoi.iOtorischen Kraft ist der Stromstärke in der Wicklung 34 proportional, so daß die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung des Schlittens 14 durch Beeinflussung der Größe und Richtung des Wicklungsstroms in der Wicklune 34 beeinflußt werHpn Wann Sn For example, when the current flows from the terminal 34a to the other terminal, not shown, and the upper surface of the permanent magnet 30 carries a south pole, the permanent magnet 30 becomes with a trailing edge Fig. 1 applied to the right force. When the direction of the current is reversed through the winding 34 the magnet is then urged to the left in the manner shown. The size of the resulting magnetoi.iOtoric Force is proportional to the strength of the current in the winding 34, so the speed and the direction of movement of the carriage 14 by influencing the size and direction of the winding current in the winding 34 influenced werHpn when Sn

kann der Schlitten 14 durch einen relativ hohen Strom durch die Wicklung 34 bewegt werden, wenn eine Rückführung des Abtastarms 22 in die Ausgangsstellung erforderlich ist, und eine langsame Bewegung des Schlittens beim Abspielen wird durch einen herabgesetzten Strom erreicht.the carriage 14 can be moved by a relatively high current through the winding 34 when a return of the scanning arm 22 is required in the starting position, and a slow movement of the carriage when playing is achieved by a reduced current.

Damit die durch den Schlitten 14 gebildete Nachführeinrichtung eine genaue Nachführbewegung für den Abtastarm 22 erreicht, wird ein (nicht dargestellter) Winkelversatz-Detektor an dem Schlitten 14 vorgesehen. Der Winkelversatz-Detektor gibt eine Spannung ab, die für den Winkelversatz des Abtastarms 22 in der zum Aufzeichnungsträger parallelen Ebene in bezug auf eine Ausgangslage repräsentativ ist. Eine (nicht dargestellte) Steuerschaltung erzeugt daraufhin eine Versorgungsspannung für die Klemmen der Wicklung 34, so daß der erforderliche Strom durch die Wicklung 34 so lange fließt, bis der erfaßte Winkelversatz des Abtastarms 22 verschwindet oder unter einen vorbestimmten Wert fällt Durch diese Schaltung ergibt sich eine Regelung für die Abtastarm-Nachführung.So that the tracking device formed by the carriage 14 an accurate tracking movement for the When scanning arm 22 is reached, an angular displacement detector (not shown) is provided on carriage 14. The angular displacement detector outputs a voltage that is responsible for the angular displacement of the scanning arm 22 in the is representative of the plane parallel to the recording medium with respect to an initial position. A (not shown) The control circuit then generates a supply voltage for the terminals of the winding 34, see above that the required current flows through the winding 34 until the detected angular displacement of the scanning arm 22 disappears or falls below a predetermined value. This circuit results in regulation for the scanning arm tracking.

Durch den gezeigten Aufbau wird eine Anziehungskraft zwischen dem Permanentmagnet 30 und dem aus dem Magnetkernteil 32 und der Wicklung 34 bestehenden Anordnung erzeugt. Diese Anziehungskraft gleicht das Gesamtgewicht des Tragteils 14 und des Abtastarms 22 so aus, daß die Reibungskraft zwischen der Leitschiene 10 und der Rolle 20 vermindert wird. Damit wird durch die Anziehungskraft die in der Wicklung 34 verbrauchte elektrische Leistung zur Bewegung des Schlittens 14 verringert. Die Stärke der Anziehungskraft kann in der erforderlichen Weise durch die Größe des Permanentmagneten 30 und die Breite des Luftspaltes zwischen dem Permanentmagnet 30 und dem Magnetkernteil 32 eingerichtet werden.With the structure shown, an attractive force is established between the permanent magnet 30 and the off the magnetic core part 32 and the winding 34 existing arrangement is generated. This attraction is the same the total weight of the support part 14 and the scanning arm 22 so that the frictional force between the guide rail 10 and the roller 20 is reduced. The force used in winding 34 is thus used up by the force of attraction electrical power for moving the carriage 14 is reduced. The strength of the attraction can be in the required manner by the size of the permanent magnet 30 and the width of the air gap between the permanent magnet 30 and the magnetic core part 32 can be established.

Die beschriebene und in F i g. 1 dargestellte Abtastanordnung, die linear angetrieben wird, ist einfach aufgebaut und leicht zu steuern. Da kein Rotationsantrieb verwendet wird, tritt keine Verschlechterung des Signal/Rausch-Verhältnisses bei der Wiedergabe mit dieser Anordnung ein und es ist kein komplizierter Hilfsmechanismus oder keine komplizierte Antriebsschaltung für den Motor erforderlich. Zusätzlich kann bei der Abtastanordnung eine Einrichtung vorgesehen sein, die den Abtasnarm durch Luftdruck schwimmend hältThe described and in F i g. 1 shown scanning arrangement, which is linearly driven, has a simple structure and easy to control. Since no rotary drive is used, there is no deterioration in the signal-to-noise ratio when playing back with this arrangement and it is not a complicated auxiliary mechanism or no complicated drive circuit for the motor is required. In addition, the Scanning arrangement a device can be provided which keeps the scanning arm floating by means of air pressure

Der durch die Anziehungskraft erzeugte Gewichtsausgleich ermöglicht es, einen Abtastarm mit größerem Gewicht zu verwenden, der eine genügende Steifheit zur Ausschaltung der unerwünschten Resonanzschwingungen besitzt Damit das Zusammenwirken zwischen dem Permanentmagnet 30 und der aus dem Magnetkernteil 32 und der Wicklung 34 bestehenden Anordnung verbessert wird, kann die Stützeinrichtung 12 und der Schlitten 14 aus magnetisierbarem Material hergestellt werden und der Luftspalt zwischen dem unteren Ende des Schlittens 14 und der Stützeinrichtung 12 so klein wie möglich ausgeführt werden, so daß sich ein geschlossener Magnetkreis durch den Permanentmagneten, 30 das Magnetkernteil 32, die Stützeinrichtung 12 und den Schlitten 14 ergibt Ein derartiger geschlossener Magnetkreis kann auch auf andere Weise als vorstehend beschrieben gebildet werden.The weight compensation created by the force of attraction enables a scanning arm with a larger Use weight that has sufficient rigidity to eliminate unwanted resonance vibrations This means that the interaction between the permanent magnet 30 and that of the magnetic core part 32 and the winding 34 existing arrangement is improved, the support device 12 and the carriage 14 are made of magnetizable material and the air gap between the lower End of the carriage 14 and the support device 12 are made as small as possible, so that a Closed magnetic circuit through the permanent magnet, 30 the magnetic core part 32, the support device 12 and the carriage 14 results. Such a closed magnetic circuit can also be done in a different way than above are formed.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausfühningsbeispiel einer Abtastarmanordnung dargestellt die grundsätzlich ähnlich aufgebaut ist wie die Anordnung nach Fig. 1, jedoch ist der Schlitten 14' in diesem Fall ais ein quaderförmiger Klotz ausgeführt an dem zwei Paare von Rollenanordnungen 40a, 406 sowie 40c, 40t/jeweils an gegenüberliegenden Seitenflächen befestigt sind. Die Führungseinrichtung besteht hier aus zwei Leitschienen 10a und iOb, die derart an dem Stützteil 12 befestigt sind, daß sie vorzugsweise parallel zueinander mit Abstand verlaufen. Jede Rollenanordnung 20,40 weist eine Rolle 44 auf, wobei die Rollen 44 eines Rollenanordnungspaares 40a, 40b auf der einen und die Rollen 44 des anderen Rollenanordnungspaares 40c, 4Od auf der anderen Leitschiene 10a bzw. iOb aufsitzen. Der Abtastarm 22 istIn Fig. 2 a second exemplary embodiment of a scanning arm arrangement is shown which is basically constructed similarly to the arrangement according to FIG. 40t / are each attached to opposite side surfaces. The guide device here consists of two guide rails 10a and 10b, which are fastened to the support part 12 in such a way that they preferably run parallel to one another at a distance. Each roller arrangement 20, 40 has a roller 44, the rollers 44 of one roller arrangement pair 40a, 40b being seated on one side and the rollers 44 of the other roller arrangement pair 40c, 40d on the other guardrail 10a or 10b. The scanning arm 22 is

ίο wieder mit einer Halteeinrichtung 24 an der Unterseite des Schlittens 14' so befestigt, daß er in den beiden Ebenen senkrecht zu und parallel mit der Bewegungsrichtung des Schlittens 14' schwenkbar ist.
Es kann jeweils eine der Rollenanordnungen 40a bis 4Od erforderlichenfalls weggelassen werden, oder es kann eine weitere Rollenanordnung erforderlichenfalls vorgesehen sein.ίο again with a holding device 24 attached to the underside of the carriage 14 'so that it can be pivoted in the two planes perpendicular to and parallel to the direction of movement of the carriage 14'.
One of the roller arrangements 40a to 40d can be omitted if necessary, or a further roller arrangement can be provided if necessary.

Eine typische Ausführung einer Rollenanordnung 40, die vorzugsweise bei der Abtastanordnung nach der Erfindung verwendet werden kann, wird mit ihrer Befestigung an dem Schlitten 14' in F i g. 3 gezeigt. Die Rollenanordnung 40 besteht aus einer Achse 42, die beispielsweise in den Schlitten 14' eingeschraubt ist, und einer drehbar daran angebrachten Rolle 44 und einem Anschlag 46; vorzugsweise wird am Umfang der Achse 42 ein Ölsumpf 48 vorgesehen, so daß ein viskoses Fluid 50, beispielsweise Silikonöl, zwischen der Rolle 44 und der Achse 42 eingebracht werden kann und einen viskosen Widerstand zwischen Achse und Rolle erzeugt.A typical embodiment of a roller assembly 40, which is preferably used in the scanning assembly of FIG Invention can be used, is shown with its attachment to the carriage 14 'in FIG. 3 shown. The role arrangement 40 consists of an axle 42 which is screwed into the carriage 14 ', for example, and a roller 44 rotatably mounted thereon and a stop 46; preferably on the circumference of the axis 42 an oil sump 48 is provided so that a viscous fluid 50, for example silicone oil, between the roller 44 and the axle 42 can be introduced and creates a viscous resistance between the axle and roller.

Der so erreichte viskose Widerstand ergibt ohne zusätzliche Anordnung einen Dämpfungseffekt für die Bewegung des Schlittens 14', so daß ein unerwünschtes Überfahren bei einer Bewegung des Schlittens 14' ausgeschlossen ist. Die Größe des viskosen Widerstandes kann durch Auswahl der Viskosität des verwendeten Fluids 50 eingestellt werden.The viscous resistance achieved in this way results in a damping effect for the movement without any additional arrangement of the slide 14 ', so that an undesired run-over when the slide 14' moves is excluded is. The size of the viscous resistance can be determined by selecting the viscosity of the used Fluids 50 can be adjusted.

Es kann bevorzugterweise nur eine oder zwei der Rollenanordnungen 40a bis 4Od mit einem derartigen viskosen Widerstand versehen werden, während die restlichen Rollenanordnungen freilaufend ausgebildet sind.Preferably, only one or two of the roller arrangements 40a to 40d can be provided with such a viscous resistance, while the remaining roller arrangements are designed to run freely.

Auch die Rollenanordnung 20 in der Ausführung nach F i g. 1 kann mit einem viskosen Widerstand versehen werden.The roller arrangement 20 in the embodiment according to FIG. 1 can be provided with a viscous resistor will.

Anhand von Fig.4 wird erläutert wie der Dämpfungseffekt der Roilenanordnungen zu einer Verbesserung der Lageregelung der Abtastanordnung beiträgt.Using FIG. 4, it is explained how the damping effect the roller arrangements contributes to an improvement in the position control of the scanning arrangement.

Ein Winkelversatz-Detektor erzeugt eine den Winkelversatz /, des Abtastarms 22 repräsentierende Spannung und der Wandlungskoeffizient bei der Umwandlung des Winkelversatzes /,· in das entsprechende Spannungssignal wird durch kv dargestellt Dieses Spannungssignal des Winkelversatz-Detektors wird durch eine Steuerschaltung in einen Strom für die Wicklung 34 gewandelt und der Umwandlungskoeffizient dafür wird durch gm dargestellt Die aus der Wicklung 34 und dem Permanentmagneten 30 bestehende Linear-Antriebsanordnung wandelt den der Wicklung 34 zugeführten Strom in eine Antriebskraft die eine Bewegung der Nachführeinrichtung, d. h. des Schlittens 14 bzw. 14' erzeugt Der dabei auftretende Wandlungskoeffizient wird durch /r/dargestellt Diese Antriebskraft, multipliziert mitAn angular displacement detector generates a voltage representing the angular displacement /, of the scanning arm 22 and the conversion coefficient when converting the angular displacement /, into the corresponding voltage signal is represented by kv.This voltage signal from the angular displacement detector is converted into a current for the winding by a control circuit 34 converted and the conversion coefficient for it is represented by gm The linear drive arrangement consisting of the winding 34 and the permanent magnet 30 converts the current supplied to the winding 34 into a drive force that generates a movement of the tracking device, ie the carriage 14 or 14 ' occurring conversion coefficient is represented by / r / This driving force, multiplied by

S(SM+ D)
entspricht einer Versetzung oder Lageänderung l<> des S (SM + D)
corresponds to a displacement or change in position l <> des

Der Dämpfungskoeffizient D hängt hauptsächlich von dem in einer mit dem Schlitten 14 oder 14' verbundenen Rollenanordnung erzeugten viskosen Widerstand ab, wie es in Verbindung mit Fig.3 beschrieben wurde.The damping coefficient D depends mainly on the viscous drag generated in a roller arrangement connected to the carriage 14 or 14 ', as described in connection with FIG.

Das Regelverhältnis lo/li des beschriebenen Regelsystems ergibt sich zuThe control ratio lo / li of the control system described results in

Schlittens 14 bzw. 14', die durch die Antriebskraft erzeugt wird. Dabei istCarriage 14 or 14 ', which is generated by the driving force. It is

S = der Laplace-Faktor, S = the Laplace factor,

M = die Gesamtmasse der durch die Antriebskraft M = the total mass caused by the driving force

bewegten Teile, und
D = der viskose Dämpfungskoeffizient in der Nachführeinrichtung der Linear-Antriebsanordnung. moving parts, and
D = the viscous damping coefficient in the tracking device of the linear drive arrangement.

wird, daß der Abtastarm unter genauer Steuerung linear angetrieben wird.is that the scanning arm is linearly driven under precise control.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

/„/ " s¹ s ¹ 11 ++ kvkv DD. ■ gm ■■ gm ■ kfkf I,I, 22 MM. MM. -1/-1/ kvkv ■ gm ■ kf■ gm ■ kf ωηωη νν • gm• gm MM. mitwith MM. I/I / ■kf■ kf undand austhe end M ■ IM ■ I hH der Gleichungthe equation 11 tv · gm tv · gm ■kf■ kf wirdwill ;(l):; (l): ωιωι 7² 7 ²

/, S² + 2 ζ ωη ■ S + ωη² /, S ² + 2 ζ ωη ■ S + ωη ²

Das durch die Gleichung (2) beschriebene Regelsystem ist eines der zweiten Ordnung und <f stellt dabei ein Dämpfungsverhältis dar. Die Regelantwort oder der Regelgewinn Ul, nimmt dabei in Abhängigkeit von der Veränderung des Dämpfungsverhältnisses/verschiedene Werte an. Üblicherweise befindet sich der Wert des Dämpfungsverhäitnisses ζ vorzugsweise in der Nähe eines kritischen Dämpfungswertes, d.h. in einem Bereich von l/[/2 bis 1. Die erwähnten Koeffizienten oder Faktoren M. kv, gm, kf hängen von der Gesamtanordnung einschließlich Winkelversatz-Detektor, Steuerschaltung, Linear-Antriebsanordnung, Nachführeinrichtung und Abtastarm ab.The control system described by equation (2) is one of the second order and <f represents a damping ratio. The control response or the control gain Ul assumes different values depending on the change in the damping ratio /. Usually the value of the damping ratio ζ is preferably in the vicinity of a critical damping value, ie in a range from l / [/ 2 to 1. The mentioned coefficients or factors M. kv, gm, kf depend on the overall arrangement including the angular displacement detector, Control circuit, linear drive arrangement, tracking device and scanning arm.

Die Koeffizienten und Faktoren M, kv, gm und kf können also nicht einfach geändert werden, ohne den mechanischen Aufbau der Abtastarmanordnung entscheidend zu verändern. Der viskose Dämpfungskoeffizient D kann jedoch relativ leicht geändert werden, indem ein entsprechendes viskoses Fluid ausgewählt oder durch eine Dimensionsänderung der Rollenanordnung allein.The coefficients and factors M, kv, gm and kf cannot simply be changed without changing the mechanical structure of the scanning arm arrangement decisively. However, the viscous damping coefficient D can be changed relatively easily by selecting an appropriate viscous fluid or by changing the dimensions of the roller assembly alone.

Damit ergibt sich, daß die Lageregelung der Abtastanordnung ohne Schwierigkeit verbessert werden kann. Es ergibt sich so eine Abtastarmanordnung zum radialen Vorschub eines Schlittens über einen Aufzeichnungsträger wie eine Schall- oder Bildplatte, in der ein Abtastarm 22 linear durch eine elektromagnetische Linearantriebsanordnung 10,14, 22,30,32,34 so bewegtThis means that the position control of the scanning arrangement can be improved without difficulty. This results in a scanning arm arrangement for the radial advance of a carriage over a recording medium such as a sound or video record in which a scanning arm 22 is linearly driven by an electromagnetic linear drive arrangement 10.14, 22.30,32,34 so moved

Claims (10)

■■'.■'j■■ '. ■' j Patentansprüche:Patent claims: L Abtastannanordnung zum Abtasten von auf einem drehangetriebenen, scheibenförmigen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Audio- und/oder Videoinformationen, mit einem parallel zu einem Radius des Aufzeichnungsträgers bewegbaren Abtasterschlitten, der mit einer Führungseinrichtung verschiebbar in Eingriff steht und auf dem ein eine Abtastnadel tragender Abtastarm gelagert ist, sowie mit einer Antriebseinrichtung, die den Abtasterschlitten in Übereinstimmung mit der radialen Bewegung der eine Informationsspur abtastenden Abtastnadel verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen Linearmotor enthält, der ein sich parallel zur Führungseinrichtung (10; 1Od, iOb) erstreckendes, mit wenigstens einer Wicklung (34) versehenes, stationäres, längliches Magnetkernteil (32) und einen an dem Abtasterschlitten (14; 14') angebrachten, mit dem länglichen Magnetkernteil (32) zusammenwirkenden Permanentmagneten (30) umfaßt, wobei zwischen dem länglichen Magnetkernteil (32) und dem Permanentmagneten (30) ein Luftspalt vorbestimmter Länge gebildet ist.L scanning arrangement for scanning audio and / or video information recorded on a rotationally driven, disc-shaped recording medium, with a scanning carriage which can be moved parallel to a radius of the recording medium, is displaceably engaged with a guide device and on which a scanning arm carrying a scanning needle is mounted, as well as with a drive device which displaces the scanner carriage in accordance with the radial movement of the scanning needle scanning an information track, characterized in that the drive device contains a linear motor, which extends parallel to the guide device (10; 10d, iOb) and has at least one winding ( 34) provided, stationary, elongated magnetic core part (32) and a mounted on the scanner carriage (14; 14 '), with the elongated magnetic core part (32) cooperating permanent magnet (30), wherein between the elongated magnetic core part (32) and the P permanent magnet (30) an air gap of a predetermined length is formed. 2. Abtastarmanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre längliche Magnetkernteil (32) und die Führungseinrichtung (10; 10a, lOb) an einer gemeinsamen Stützeinrichtung (12) angebracht sind und daß der Abtasterschlitten (14; 14') sowie die Stützeinrichtung (12) zur Bildung eines geschlossenen Magnetkreises durch das längliche Magnetkernteil (32), den Permanentmagneten (30), den Abtasterschlitten (14; 14') und die Stützeinrichtung (12) zumindest teilweise aus magnetisierbarem Material bestehen.2. scanning arm arrangement according to claim!, Characterized in that the stationary elongated magnetic core part (32) and the guide device (10; 10a, lOb) are attached to a common support device (12) and that the scanner carriage (14; 14 ') and the support device (12) to form a closed magnetic circuit through the elongated magnetic core part (32), the permanent magnet (30), the scanner carriage (14; 14 ') and the support device (12) consist at least partially of magnetizable material. 3. Abtastarmanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (30) dem länglichen Magnetkernteil (32) zugewendet eine ebene Polfläche besitzt.3. scanning arm arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnet (30) facing the elongated magnetic core part (32) has a flat pole face. 4. Abtastarmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtasterschlitten (14) von einer Rollenanordnung (20) getragen ist, die derart an der als Leitschiene (10) ausgebildeten Führungseinrichtung entlangrollt, daß der Abtasterschlitten (14) längs der Leitschiene (10) bewegt wird.4. scanning arm arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the scanner carriage (14) is carried by a roller arrangement (20) which is designed in this way on the guide rail (10) Guide device rolls along so that the scanner carriage (14) along the guide rail (10) is moved. 5. Abtastarmanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtasterschlitten (14') von mehreren Rollenanordnungen (40a, 40Zj, 40c, Weggetragen ist, die derart an der aus mehreren parallelen Leitschienen (10a, iOb) bestehenden Führungseinrichtung entlangrollen, daß der Abtasterschlitten (14') längs der Leitschienen (10a, IOb) bewegt wird.5. scanning arm arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the scanning carriage (14 ') is carried away by several roller assemblies (40a, 40Zj, 40c, which roll along the guide device consisting of several parallel guide rails (10a, iOb) that the scanner carriage (14 ') is moved along the guide rails (10a, IOb) . 6. Abtastarmanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus zwei mit Abstand parallel zueinander angeordneten Leitschienen (10a, iOb) besteht und daß der Abtasterschlitten (14') von wenigstens drei am Abtasterschlitten (14') angebrachten Rollenanordnungen (zum Beispiel 40a, 40Z>, 40c) getragen ist und daß wenigstens eine dieser Rollenanordnungen (zum Beispiel 40q>an einer Leitschiene (10b) und die anderen Rollenanordnungen (40a, 40b) an der anderen Leitschiene (1Oa^ entlangrollen.6. scanning arm assembly according to claim 5, characterized in that the guide device consists of two spaced parallel guide rails (10a, iOb) and that the scanner carriage (14 ') of at least three on the scanner carriage (14') attached roller assemblies (for example 40a , 40Z>, 40c) and that at least one of these roller assemblies (for example 40q> on one guardrail (10b) and the other roller assemblies (40a, 40b) roll along the other guardrail (10a ^. 7. Abtastarmanordnung nach einem der Ansprii-7. scanning arm arrangement according to one of claims ehe 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (44) jeder Rollenanordnung (20; 40a, 40b, 40c, 4Od) auf der an dem Abtasterschlitten (14; 14') angebrachten Achse (42) frei drehbar gelagert ist und daß zwischen der Rolle (44) und der Achse (42) eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist, welche der Rollendrehung einen viskosen Widerstand entgegensetzt before 4 to 6, characterized in that the roller (44) of each roller arrangement (20; 40a, 40b, 40c, 40d ) is freely rotatable on the axis (42) attached to the scanner carriage (14; 14 ') and that between the roller (44) and the axle (42) are provided with a damping device which opposes the rotation of the roller with a viscous resistance 8. Abtastarmanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung ein viskoses Fluid (50) umfaßt8. scanning arm arrangement according to claim 7, characterized in that the damping device is a viscous fluid (50) 9. Abtastarmanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das viskose Fluid (50) Silikonöl ist9. scanning arm arrangement according to claim 8, characterized in that the viscous fluid (50) is silicone oil is 10. Abtastarmanordnung nach einem der Ansprüche. 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastarm (22) zumindest in einer sich parallel zur Ebene des Aufzeichnungsträgers erstreckenden Ebene schwenkbar am Abtasterschlitten (14; 14') befestigt ist und daß zur Regelung der Nachführbewegung des Abtasterschlittens (14; 14') ein den Winkelversatz des Abtastarmes (22) in dieser Ebene bezüglich einer Ausgangslage erfassender Winkel versatz-Detektor vorgesehen ist10. scanning arm arrangement according to one of the claims. 1 to 9, characterized in that the scanning arm (22) at least in a plane extending parallel to the plane of the recording medium is pivotally attached to the scanner carriage (14; 14 ') and that for regulating the tracking movement of the scanner carriage (14; 14 ') with respect to the angular offset of the scanning arm (22) in this plane a starting position detecting angular offset detector is provided