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Verfahren zur Wiedergabe von auf plattenförmigen
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Trägern aufgezeichneten Signalen Stand der Technik Die Erfindung geht
aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Es sind bereits Verfahren zur Spurführungsregelung bei plattenförmigen
Trägern, sogenannten Bildplatten, bekannt. So ist beispielsweise durch die DT-OS
24 23 074 bekannt ein Ai#tast-Strahl sinusförmig quer zur Spur mit einer Wobbelfrequenz
abzulenken, welche unterhalb des Signalfrequenzbandes
des aufgezeichneten
Signals, aber oberhalb des zur Nachregelung der Spurführung benötigten Frequenzbandes
liegt. Durch phasenrichtige Demodulation des durch die Wobbelung dem ab getasteten
Signal überlagerten Störsignals wird dann eine Regelspannung zur Spurführung gewonnen.
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Eine weitere bekannte Anordnung (SMPTE Journal Februar 1977, s. 80
ff., insbesondere S. 81 Fig. 1) umfaßt zwei Fotozellen und die Gewinnung einer Regelspannung
aus der Differenz von deren Ausgangssignalen. Diese bekannte Anordnung geht von
spiralförmigen Spuren aus, wobei jeweils auf einem Umfang ein Bernsehbild aufgezeichnet
ist. Soll nun das Fernsehbild wiederholt werden (Standbildwiedergabe), so wird während
des vertikalfrequenten Austastintervalls der Regelspannung ein Impuls überlagert,
der den Abtaststrahl auf den Anfang der bereits abgetasteten Spur springen läßt.
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Hierbei ist es erforderlich, daß das Regelsystem zur Ausführung des
Sprunges von einer Spur auf die andere entgegen der Wirkung des Regelsystems arbeitet.
Ferner ist der Impuls unabhängig von auftretenden Exzentrizitätsfehlern, so daß
ein schnelles, fehlerfreies Auffinden der gewünschten Spur nach dem Sprung nicht
mit.Sicherheit gewährleistet ist, was insbesondere gilt, wenn mehrere Spuren übersprungen
werden sollen.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen
des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Auffinden einer Spur nacn
inem Sprung mit großer Sicherheit gewährleistet ist, auch wenn der Sprung über mehrere
Spuren erfolgt, selbst wenn die aufgezeichneten Spuren bei der Wiedergabe exzentrisch
sein sollte.
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iiet teres tritt auf, wenn eine Bildplatte bei der Wiedergabe nicht
um den gleichen Punkt zentriert wird wie bei der Aufnahme. Da zur Erzielung einer
hohen Speicherdichte die Spuren selbst sowie der Abstand der Spuren sehr klein gewählt
werden, beispielsweise wenigevu, können selbst bei genauer Fertigung der Aufnahme-
und Abspielgeräte Exzentrizitäten auftreten, welche größer als der Abstand von Spurmitte
zu Spurmitte ist.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.
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So ist es besonders vorteilhaft, zur Berücksichtigung der Exzentrizität
der gespeicherten Regelspannung den Differentialquotienten derselben zu überlagern.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird aus dem wiederzugebenden
Signal ein Signal abgeleitet, das einem Zähler zugeführt wird, so daß die Anzahl
der Jeweils bereits übersprungenen Spuren mit einem Sollwert verglichen werden kann
und somit die Beendigung des Sprungbefehls ausgelöst werden kann.
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Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein System zur Spurführung bei einer Bildplatte in Anlehnung
an DT-OS 24 23 074, Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer
Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig.3a zeigt ein weiteres
Ausführungsbeispiel' Fig.3b zeigt Zeitdiagramme von Signalen, welche bei der Anordnung
nach Fig. 3a auftreten, Fig. 4 zeigt schematisch eine Anordnung zum Auffinden einer
Spur nach einer vorgegebenen Adresse.
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Beschreibung der Erfindung Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist eine
Bildplatte 1 auf einer Aufnahmevorrichtung 2 um die Achse 3 drehbar gelagert. Weitere
Elemente zum Antrieb der Bildplatte sind zum Verständnis der vorliegenden Erfindung
unwichtig und daher nicht weiter erläutert. Es sei lediglich erwähnt, ~daß die Bildplatte
üblicherweise mit 25 oder 50 Umdrehungen pro Sekunde angetrieben wird und daß der
Beginn der jeweils zum einem Halb- oder Vollbild gehörenden Signale auf einem Radius
der Bildplatte angeordnet ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Bildplatte nach dem sogenannten
Durchlichtverfahren abgetastet, wozu eine Lichtquelle 4 und ein
optoelekttischer
Wandler 5 mechanisch miteinander verbunden sind und mit Hilfe eines Antriebselementes
6 in radialer Richtung bewegbar sind. Bei den erkannt gewordenen Systemen zur Abtastung
von Bilaplatten besteht die Antriebseinrichtung beispielsweise aus einer von einem
Motor angetriebenen Spindel für den sogenannten Grobvorschub ur einer den Abtaststrahl
ablenkenden Einrichtung, beispielsweise einen Schwingspiegel für den Feinvorschub.
Ein derartiges System ist beispielsweise in der bereits erwähnten DT-OS 24 23 071t
schematisch dargestellt.
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Für die Belange der vorliegenden Erfindung ist jedoch diese Aufteilung
nur von untergeordneter Bedeutung, so daß es dem Fachmann überlassen bleibt, bei
geringfügigen Bewegungen lediglich die optische Nachführeinrichtung zu betätigen
und gegebenenfalls den Grobvorschub entsprechand nachzustellen. Zur Spurnachführung
wird der den Antrieb 6 steuernden Spannung eine vom Oszillator 7 erzeugte Wechselspannung
zugeführt, deren Frequenz unterhalb des Frequenzbereichs der aufgezeichneten Signale
ist.
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Wie in der DT-OS 24 23 074 erläutert, hat dieses eine Wechselspannungskomponente
mit doppelter Frequenz in den wiedergegebenen Signalen zur Folge, welche mit Hilfe
des Tiefpasses 8 abgetrennt wird. Mit Hilfe eines itochpasses 9 wird diese Wechsel
spannung aus den wiedergegebenen Signalen entfernt, so daß am Ausgang des Hochpasses
9 die wiederzugebenden Signale bereitstehen.
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Die Ausgangsspånnung des Tiefpasses 8 wird dann
einem
Synchrondemodulator 11 zugeführt, welche mit Hilfe der vom Oszillator 7 erzeugten
Wechselspannung synchronisiert# wird und eine Regelspannung zur Steuerung des Antriebes
6 erzeugt.
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Dem Eingang 13 der Anordnung nach Fig. 61 wird ein Impuls zugeführt,
welcher einen Sprung auf eine andere Spur bewirken soll. Dieser Impuls wird in der
Schaltung 14 in erfindungsgemäßer Weise zusammen mit der Regelspannung verarbeitet.
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Ausführungsbeispiele für die Schaltung 614 sind in den Fig. 2 und
3 näher erläutert.
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Der Schaltung nach Fig. 2 wird bei 21 die Regelsapnnung vom Demodulator
11 (Fig. 1) zugeführt, während dem Eingang 13 ein Signal zur Einleitung eines Sprungs
zugeleitet werden kann. Damit ein Sprung zwischen zwei Bildern auftritt, ist das
bei 13 zugeführte Signal in einem Gatter 22 mit Impulsen (2V) halber Vertikalfrequenz
verknüpft. Die Ausgangs impulse des Gatters 22 werden einer Schaltung zur Steuerung
der einzelnen Maßnahmen gemäß der vorliegenden Erfindung zugeführt. Diese Schaltung
23 kann im einfachsten Fall aus an sich bekannten Verzögerungsgliedern bestehen.
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Ein Impulsformer 34 dient zur Formung eines Impulses, welcher einen
Sprung des Antriebsorgans um eine bzw. mehrere Spuren zur Folge hat. Dis Form dieses
Impulses ist u. a. davon abhängig, wie stark das Antriebsorgan bedampft ist Ist
beispielsweise die Dämpfung eines als Antriebsorgan ~verwendeten Drehspulsystems
gering, so wäre ein Impuls mit einer positiven und einer negativen Halbwelle zur
Beschleunigung und
Abbremsung des Antriebsorgans erforderlich.
Bei hoher Dämpfung genügt jedoch ein Spannungssprung.
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WËtend des normalen Wiedergabebetriebes ist der Schulter 24 geschlossen
und die bei 21 zugeführte Regelspannung wird über die Addierschaltung 25 dem Ausgang
26 und damit der Addierschaltung 12 (Fig. 1) zugeführt. Wie beispielsweise in DT-OS
23 23074 beschrieben, verbleibt das Abtastorgan auf der gerade abgetasteten Spur.
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Tritt nun über den Eingang 13 ein Sprungbefehl hinzu und wird dieser
zu Beginn eines Vollbildes durch das Gatter 22 weitergeleitet, so werden die Schalter
27 und 28 mit Hilfe der Steuerung geschlossen, während der Schalter 24 geöffnet
wird. Gleichzeitig wird der zuletzt vorhandene Momentwert der bei 21 zugeführten
Regelspannung in den Speicher 29 eingeschrieben. Der Speicher 29 ist ein sogenannter
Analog-Speicher und kann beispielsweise aus einem Kondensator bestehen.
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Nachdem Schalter 27 und 28 geschlossen sind; wird von der Steuerschaltung
34 ein Impuls abgegeben, der in der Addierschaltung 25 zum zuletzt vorhandenen Momentanwert
der Regelspannung addiert wird. Die Summe aus beiden' wird dann dem Antriebsorgan
6 (Fig. 61) zur Verstellung des Abtastelementes zugeführt. Diese Verstellung bewirkt
zwar eine Veränderung der vom Synchrondemodulator 11 (Fig. n) abgegebenen Regelspannung,
die sich jedoch auf das Verhalten des Systems während des uebergangs von einer Spur
auf die andere nicht bemerkbar macht.
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Bei der Anordnung nach Fig. 2 werden nach einer
vorbestimmten
Zeit die Schalter 27, 28 geöffnet und der Schalter 24 wieder geschlossen. Dabei
wird vorausgesetzt, daß das Abtastorgan die gewünschte Spur inzwischen erreicht
hat und mit der normalen Regelung der Spurführung wieder begonnen werden kann.
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Wird ferner vorausgesetzt, daß der von der Steuerschaltung 23 an die
Addierschaltung 25 abgegebene Impuls einen radialen Versatz des Abtastorgans um
eine Spurbreite zur Folge hat, so wird mit der Abtastung der zweiten Spur mit der
zuletzt bei der ersten Spur vorhandenen Ablage in bezug auf die Spurführung begonnen.
Befindet sich jedoch das Abtastorgan vor dem Sprung bereits am Rande der ersten
Spur und tritt ferner durch die Exzentrizität eine Änderung der Spurlage in Richtung
auf eine weitere Vergrößerung der Ablage rtuf, so könnte es vorkommen, daß die zweite
Spur licht innerhalb des Regelbereichs der Spurführung getroffen wird. Dieses hätte
zur Folge, daß die Spurnachführungsregelung und das Abtastorgan auf eine andere
Spur führt. Dieser Nachteil wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch
vermieden, daß nicht nur der Momentanwert der Regelspannung, sondern auch der zuletzt
vor dem Sprung vorhandene Differentialquotient der Regelspannung gespeichert wird.
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Dies geschieht bei der Anordnung nach Figur 2 dadurch, daß die bei.
21 zugeführte Regelspannung einem Differenzierglied 30 zugeführt wird, dessen Ausgangsspannung
über einen Schalter 31, einem Speicher 32 zugeführt ist. Der Ausgang des Speichers
32 ist über einen weiteren Schalter 33 mit einem weiteren Eingang der Umschaltung
25 verbunden. Die Schalter 361 und 33 werden gleichzeitig mit den Schaltern 27 und
28
vor der Durchführung des Sprungs geschlossen und danach wieder
geöffnet.
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Anl nd der Figuren 3a und 3b wird eine Anordnung zum berspringen einer
vorgegebenen Anzahl von Spuren erläutert. Sie tritt anstelle der Elemente 22, 23
und 34 der Anordnung nach Figur 2. Über die Eingänge 35, 36 und 37 der Anordnung
nach Fig. 3a w d binär codiert die Anzahl der zu überspringenden Spuren eingegeben.
Entsprechend dieser Zahl wird ein Abwärtszähler 39 gesetzt. Gleichzeitig gelangen
die bei 35, 36 und 37 eingegebenen Signale über ein ODER-Gatter 39 an einen Eingang
des UND-Gatters 40. Dem anderen Eingang des UND-Gatters 40 wird über den Eingang
41 ein Signal mit halber V-ertikalfrequenz 2 V zugeführt. Am Ausgang 42 des UND-Gatters
40 tritt beim nächsten auf die Eingabe der Signale bei 35 bis 37 folgenden Impuls
2 V ein Signalsprung auf.
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Die zeitliche Abfolge der bei der Anordnung nach Fig. 3a auftretenden
Signale ist in Figur 3b dargestellt. Die Signale sind gleichlautend bezeichnet mit
den entsprechenden Punkten der Figur 3a.
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In Figur 3b ist links ein Beispiel für die Eingabe einer 1, also dem
Befehl, daß nur von einer Spur auf die nächste gesprungen werden soll, und rechts
ein Sprung von 3 Spurbreiten dargestellt.
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Zum Zeitpunkt t1 werden bei 35.bis 37 die entsprechenden Signale,
eingegeben. Der bei 461 zugeführte Impuls 2 V tritt zum Zeitpunkt t2 auf.
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Gleichzeitig wird der bistabile Multivibrator 43 in den mit H bezeichneten
Schaltzustand gebracht. Die Ausgangsspannung des bistabilen Multivibrators 43 wird
dem einen Eingang eines weiteren UND-Gatters 44 zugeführt. Dem anderen
Eingang
wird ein Signal zugeführt, welches aus dem wiedergegebenen Signal abgeleitet wird.
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Hierzu wird das wiedergegebene Signal bei 10 der Anordnung nach Figur
1 entnommen, dem Eingang 45 der Anordnung nach Figur 3a zugeführt und gelangt dort
über einen Hüllkurvendetektor 46 zum Eingang eines Schwellwertschalters 47. Am Ausgang
48 des Schwellwertschalters 47 steht dann ein Signalpegel H an, wenn die wiedergegebenen
Signale eine bestimmte vorgegebene Amplitude überschreiten. Dieses ist der Fall,
wenn das Abtastorgan 4, 5 (Fig. 1) einer aufgezeichneten Spur folgt.
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Verläßt das Abtastorgan die aufgezeichnete Spur, sinken die wiedergegebenen
Signale unter einen Mindestpegel, worauf am Ausgang 48 des Schwellwertschalters
47 der Wert L entsteht.
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Wie aus Figur 3b ersichtlich, befindet sich das Ausgangssignal des
Schwellwertschalters 47 noch im Zustand H (weil das Abtastorgan. vor dem Sprungbefehl
ja auf der Spur geführt wird) zum Zeitpunkt des Sprungs des Ausgangssignals des
bistabilen Multivibrators 43, so daß dieser Sprung über die UND-Schaltung 44 zum
Impulsformer 49 gelangt. Der Impulsformer bildet auf diesem Spannungssprung einen
Impuls, der, wie oben erläutert, derart bemessen ist, daß er eine Ver-Schiebung
des Antriebsorgans um die Breite einer Spur zur Folge hat. Beim Verlassen des Abtastorgans
der ersten Spur sinkt die Amplitude der edergegebenen Signale unter den Schwellwert,
so daß die Ausgangsspannung des Schwellwertschalters 47 auf L springt (Zeitpunkt
t).
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Die Ausgangsspannung 48 des Schwellwertschalters 47 ist außer dem
einen Eingang der UND-Schaltung
44 auch noch' dem Takteingang 50
des Abwärtszählers 38 zugeführt - und zwar derart, daß der Zähler bei jeder negativen
Flanke dieser Ausgangsspannung um :ne 1 abwärts gesetzt wird.
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In der mit 51 bezeichneten Zeile ist der Inhalt des Zählers 38 dargestellt.
Dieser wurde durch entsprechende bei 35 bis 37 zugeführten Signale auf 1 gesetzt
und wird nun durch die negative Flanke des Signals 48 auf Null gesetzt. Dieses hat
wiederum zur Folge, daß ein Übertragungssignal am Ausgang 52 des Zählers 38 von
L auf H springt und den bistabilen Multivibrator 43 in den anderen Zustand setzt.
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Da der vom Impulsformer 49 erzeugte Impuls 53 bezüglich seiner Amplitude
und seiner Breite derart bemessen war, daß das Abtastorgan auf die nächste Spur
wechselt, werden beim Zeitpunkt t4 wiedergegebene Signale über den Hüllkurvendetektor
46 dem Schwellwertschalter 47 zugeführt, so daß dessen Ausgangsspannung 48 auf H
springt. Da a jedoch zum Zeitpunkt t3 der bistabile Multivibrator zurückgesetzt
wurde, so daß seine Ausgangsspannung 54 nunmehr den Wert L aufweist, kann die positive
Flanke des Signals 48 nicht mehr zum Impulsformer 49 geleitet werden, so daß es
bei einem Impuls 53 bleibt.
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Auf der rechten Seite der Figur 3b sind für die gleichen Schaltungspunkte
Signale bzw. der Zählerstand 51 für den Fall dargestellt, daß ein Befehl zum Sprung
auf die dritte benachbarte Spur gegeben wurde. Die im Zusammenhang mit der linken
Darstellung erläuterten Vorgänge wiederholen sich dreimal, so daß die in Zeile 53
dargestellten drei Impulse am Ausgang des Impulsformers 49 entstehen. Um Sprünge
in beiden Richtungen zu ermöglichen, ist bei der Anordnung nach Figur 3a
ein
weiterer Eingang 55 vorgesehen, in welchen ein das Vorzeichen des Sprungs festlegendes
Signal eingegeben wird. Dieses Signal gelangt in einen Zwischenspeicher 56, welcher
vom Ausgangssignal des bistabilen Multivibrators 43 derart gesteuert wird, daß er
das bei 45 zugeführte Vorzeichensignal bis zum Ablauf des jeweiligen Sprungs speichert.
Der Ausgang des Speichers 56 ist dann mit einer steuerbaren Inversionsschaltung
57 verbunden, welche dem Impulsformer 49 nachgeschaltet ist.
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Der Anordnung nach Fig. 4 wird bei 61, 62,63 und 64 eine Adresse zugeleitet,
welche die aufzufindene Spur kennzeichnet. Die Adressen der einzelnen Spuren können
in an sich bekannter Weise in den Vertikal-Austastlücken aufgezeichnet werden. Die
gewünschte Adresse wird im Speicher 65 festgehalten. Bei 66 wird das wiederzugebende
Videosignal zugeführt, aus welchem mit Hilfe eines an sich bekannten Separators
67 die Adresse abgetrennt wird. In einer Subtraktionsschaltung 68 wird die Differenz
zwischen der gewünschten Adresse und derjenigen der zur Zeit ausgelesenen Spur ermittelt.
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Ist die Differenz größer als ein bei 69 zugeführter Wert, so entsteht
am Ausgang des Komparators 70 ein entsprechendes Signal. Wie im folgenden beschrieben,
wird damit eine schnelle Vorschubbewegung mit Hilfe eines hierfür vorgesehenen Motors
74 eingeleitet. Gioichzeit;i# mit or Adresse wird über dem Eingang 78 ein Startbefehl
eingegeben, welcher in der Schaltung 75 zweimal verzögert wird. Am Ausgang 79 der
Schaltung 75 steht ein erstes Signal zur Verfügung, welches zusammen mit dem Ausgangssignal
des Komparators 70 und dem Differenzwert einem UND-Gatter 71 zugeführt wird.
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Das Ausgangssignal des UND-Gatters 71 wird in einem Speicher 81 kurzzeitig
gespeichert, in einem Digital-Anr1ogwandler 72 in ein analoges Signal umgewandelt
und ach Verstärkung mit Hilfe des Verstärkers 73 dem Motor 74 zugeführt.
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Nachdem somit durch die schnelle Vorschubbewegung eiwe Spur erreicht
wurde, welche in der Nähe der gewünschten liegt, wird der verbleibende Differenzwert
über die UND-Schaltung 76 mit Hilfe des am Ausgang 80 der Schaltung 75 anstehenden
zweimal verzögerten Startbefehls zum Ausgang 77 geleitet.
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Dieser Differenzwert wird dann den Eingängen 35 bis 37 und 55 der
Schaltungsanordnung nach Fig. 3a zugeführt, wodurch das Abtastorgan 4, 5 auf die
gewünschte Spur gelegt wird.