DE1927408C3 - Vorrichtung zur Wiedergabe von gespeicherten Signalen - Google Patents

Description

F i g. 5 cine det F i g. 3 ähnliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels mit einem Stück des Aufzeichnungsträgers, mit einer Rille und einem darin laufenden Führungskörper, wobei der letztere mit einer Sammellinse vereinigt ist»

F i g. 6 eine vergrößerte Darstellung des Strahlcnganges für den Fall der Anwendung eines Führungskörpers mit Sammellinse.

Fig. 1 ist die schematische Darstellung eines Spal-

ste an den Grenzflächen e des Spaltes gibt es mehrere Möglichkeilen. Von diesen sei zunächst die metallische Verspiegelung der Begrenzungsflächen erwähnt. Da das Reflexionsvermögen metallischer Spiegel höchstens 0,96 bis 0,98 beträgt, tritt schon bei einer zwanzigfachen Reflexion ein Verlust von mehr als 50% ein.

Eine solche Verspiegelung ist demnach nur dann sinnvoll, wenn die Spalttiefe c nicht größer als das

tes, der sieh zwischen den angrenzenden Teilen des' *° Zwanzigfache der Spaltlänge Jist, also für deii Fall Führungskörpers 19 befindet. Der Spalt hat die Raum- der in Dichtspcichertechnik aufgezeichneten Videoform eines Parallelepipeds, dessen große Begrcn- signale kleiner als 30 bis 40 |im bleibt Diese Hedin zungsf lache zugleich die angrenzenden Endflächen gung erschwert die Herstellung eines solchen S lal'es der Teile des Führungskörpers bilden. Die Länge des — Eine weitere und vorteilhaftere Möglichki it be Spaltes in Richtung der Relativbewegung d des Füh- »5 steht in der Ausnutzung der Erscheinung der Total

- - - - reflexion an den Begrenzungsflächen. In diesem Fall

ist der durch die Reflexion eintretende Lichtverlust sehr niedrig, so daß auch nach mehreren tausend Reflexionen nur ein geringer Intensitätsverlusi eintritt

länge der Signalspur sein, wobei auf die Abbildung*- *> Vorbedingung für das Eintreten von Totalrciexion größe der Signalspur in der Ebene der Spalteintritts- «st es, da« das Material des Spaitkörpers tiptisch

dichter ist als das umgebende Medium. Eine solche Ausführungsform wird später unter Bezugnahme auf die F i g. 3 und 4 der Zeichnung beschrieben werden. Es sei aber zunächst auf F i g. 2 eingegangen, in welcher eine schematische Darstellung zur Erklärung der Wirkungsweise einer Anordnung nach der Erfindung gegeben ist. Der Aufzeichnungsträger 1 ist

rungskörpers 19 gegenüber dem Aufzeichnungsträger ist mit 1 bezeichnet. Diese Spaltlängc sollte nach bekannten Bemessungsgrundsätzen nicht größer als die Hälfte der kürzesten noch abzutastenden Wellen-

«5

darin eine Scheibe mit kreisförmigem Umriß, welche etwa 3o aus einem bei höherer als der Gebrauchstemperatur bildsamen Kunststoff bestehen kann. Dieser Aufzeichnungsträger ist um die Drehachse 2 drehbar. Er trägt die Rillen 21. in denen bei seiner Herstellung im bildsamen Zustand Verformungen erzeugt worden

öffnung Bezug genommen ist. Bei unmittelbarer Abtastung einer in verfeinerter Dichtspeichertechnik geschriebenen Signalspur kommt eine Spaltlänge / von 1,5 bis 2 μπι in Betracht.

Als Spaltbreite α ist die in der gleichen Richtung wie die Breite der abzutastenden Spur liegende Dimension des Spaltes bezeichnet. Im allgemeinen soll die Spaltbreite a - wieder bezogen auf die Abbildung in der Ebene der Spaltcintrittsöffnung gleich der Spurbreite sein.

Die Lichtduichlässigkcit eines Spaltes hängt nicht nur von seinen Querschnittsabmessungen, also von dem Rechteck mit den Seitenlangen / und a, sondern

sehr erheblich auch von seiner Tiefe c ab, besonders 35 sind, welche in der eingangs angegebenen Weise die dann, wenn die Strahlung nicht durchweg senkrecht Signalaufzeichnung enthalten. Auf der einen Seite auf die Spalteintrittsöffnung fällt. Senkrechter Licht- des bei der Signalwiedcrgabe sich um die Dreh einfall ist aber näherungsweise nut für die aihs- achse 2 drehenden Trägers befindet sich eine Lichtnahen Strahlen d<:r Quasi-Zylinderlmsen möglich, quelle4. von dei über das Linsensystem 27 ein Bünwelche die die Signalaufzeichnung enthaltenden Vcr- 4« del paralleler Strahlen, nämlich das Lesestrahlenbündel 5, auf die eine Seite des Trägers, im dargestellten Fall die Unterseite, gerichtet wird. Die Strahlen des Lesestrahlenbündels 5 fallen senkrecht auf du: ebene Unterseite des Trägers 1, so daß an diesel Stelle

Ausnutzung des Lichtstromes so beschaffen sein, daß 45 keine Ablenkung der Strahlen eintritt. Die Strahlen das in einem bestimmten Winkelbereich in ihn eimre- durchdringen auch den für die verwendete Strahtendc Licht auch wieder aus ihm austritt. Das ist lungsart klar-durchlässigen Träger und treten auf -.oinähcrungsweise der Fall, wenn die Spalttiefe r nicht ner Oberseite wieder aus. Dabei werden die T ;ilc des größer ist als die Spaltlänge / oder wenn bei vcr- Lesestrahlenbündels, welche die die Signalaufzeichhältnismäßig großer Spalttiefe c die Spaltbegren- 5° nung enthaltenden Verformungen in GesUlt von zungsflächen e so gut reflektieren, daß auch bei einer quer zur Laufrichtung Siegenden Zylinderlinse π vielfachen Reflexion zwischen den beiden Flächen durchsetzen, je nach der durchsetzten Krümmung nur eine geringe Dämpfung des Lichtes eintritt. Für dieser Linsen in einer oberhalb der Signalaufzeichden Fall gut reflektierender Begrenzun^sflächen nungsspur liegenden Ebene verdichtet, oder sie werkann der Abtastspalt direkt in dem Führungskörper 55 den zerstreut, so daß in dieser Ebene dem Si]{naiver-

bi lf hd Shldihd f

forcnungen nach dem Hauptpatent bilden. Ein wesentlicher Teil des in den Spalt eintretenden Lichtstromes stammt aber von den nicht senkrecht auftreffenden Strahlen. Der Spalt muß daher für eine gute

angebracht sein, der die Rillenführung übernimmt. Bei einer großen Spalttiefe c ergibt sich der Vorteil, daß die Vorrichtung auch bei einem Abschliff des Führungskörpers noch funktionsfähig bleibt. Die Lkhteinirittsebene des Spaltes soll sich auch unter ⁶^ Aufr.-chtcrhaltung eines ausreichend großen Wechselanteils des durch den Spalt hindurchtretenden Lichtstromes in Richtung der Achse des Lesestrahlenbündels innerhalb eines gewissen Toleraazbereiveriagern dürfen. Für in Dichtspeichertechnik

inete Videosignale beträgt dieser Toleranzbeispiclsweisc bis zu 10 um. Erzielung möglichst geringer Reflcxionsverlu-

lauf entsprechende Strahlungsdichteänderungen auftreten. Diese Änderungen sind nun für eine ausgewählte Spur durch eine Optik in Änderungen dei Lichtintensität umgewandelt. Von dem austretenden Lichtstrora 28, dessen intensität nun entsprechend dem Signalverlauf moduliert ist, wird der Stmäilungsempfänger 9 erregt, der die Strahlungsanderungen ir entsprechende Änderungen einer elektrischen Aus gangsgröße umwandelt.

Um das bereits erwähnte, an der Auswertung dci Lichtdicbtcänderungcn wesentlich bete*!*,'?"', optiscl wirksame Organ stets in der richtigen -.ge gegen über den in den Rillen 21 enthaltenen Verformungei

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tu führen, ist ein mit einem Gleitschuh 18 in eine die rungskörpers ein, so daß sich bei Kippbewegungen

Verformungen enthaltende Rille des Trägers 1 ein- des Führungskörpers relativ geringe Verlagerungen

Jreifender Führungskörper 19 vorgesehen, der das att der Spaltblende gegenüber der Spur ergeben,

er Auswertung der durch die Verformungen der zu- Bei der in F i g. 3 dargestellten AusfUhrungsform

gehörigen Rille 21 erzeugten Lichtdichteänderungen 5 ist der Spalt durch einen festen Körper — in der

wesentlich beteiligte optische Organ enthält. Außer- nachfolgenden Beschreibung »Spaltkörper« genannt

\ dem ist zur Abschirmung des Strahlungsempfängers 9 — gebildet, der in den Begrenzungsebenen e mit deri

gegen Streulicht ein Abdeckkörper 23 vorgesehen, angrenzenenden Teilen des Führungskörpers 19 fest

der im Gang des Lesestrahlenbundels eine öffnung verbunden ist. Dabei wird für den Spaltkörper 8' ein

] für den Durchgang des Nutzlichtstromes besitzt io Material mit so gewähltem Brechungsexponeten ver-

s Der Führungskörper ist mit zwei zur Auflage auf wendet, daß sich in dem ausnutzbaren Bereich der

den zwischen einander benachbarten Rillen 21 νοτ- optischen Einfallswinkel am Spalteingang an den Bc-

j tiandenen Stegen 22 bestimmten Gleitflächen 26 und grenzungsebenen e Totalreflexion ergibt. In diesem

Wh einem mit Seitenspiel in das Rillenprofil eingrei- Fall kann die Spalttiefc r der F i g. 1 wesentlich grö-

j fenden Gleitschuh 18 versehen, dessen Sohle den die 15 ßer gewählt werden, als wenn ohne Totalreflexion

; Verformungen tragenden Rillenteil, vorzugsweise an den Begrenzungsebenen gearbeitet werden müßte.

den Rillenboden nicht berührt. Dadurch ist gewähr- Die optische Bedingung für die Totalreflexion be-

leistet, daß auch bei Höhen- und Seitenschlag des steht darin, daß das Material des Spaltkörpers 8' op-

\ Trägers 1 die entsprechenden Bewegungen der abzu- tisch dichter ist als das umgebende Medium. Eine

! lastenden Rille von dem Führungskörper mit großer ao Glasfolic mit einem hohen Brechungsindex, z. B

Annäherung mitgemacht werden, so daß sich die n, 1,7, kann mit Hilfe eines Klebers 29 oder mit-

scitliche Lage der im Führungskörper enthaltenen tels einer Glasschmelze, der bzw. die einen geringe -

Spaltblcnde zur Spur und auch ihre Entfernung von rcn Brechungsindex, /B. n₃ 1,5. besitzt, in den

der die Signalaufzeichnung enthaltenden Rillenober- Mittelteil des lichtundurchlässigen Führungskörpers

fläche während des Betriebes kaum ändern. 25 19 eingefügt werden. Der Spaltkörper wirkt dann wie

Fig. 3 zeigt eine stark vergrößerte Darstellung ein Lichtleiter für alles Lieh;, das im Falle der ge-

eines Teiles des Aufzeichnungsträgers 1 mit einer nannten Brechungsindices unter einem Winkel von

Rille 21, die auf ihrem Boden die die Signalaufzeich- 37 bis SM) auf die Spalteintriltsflächc auftrifft,

nung enthaltenden Verformungen 10 trägt. Diese Aber auch für einen Unterschied der Brechungsindi-

Verformungen bilden in der im Hauptpatent angegc- 30 ces von 0,1 ist der zulässige Winkelbercich für die

benen Weise sammelnde und zerstreuende Zylinder- eintretenden Lichtstrahlen noch genügend groß,

linsen, die in einer Ebene in geringer Entfernung I'm den Spaltkörper bzw den Führungskörpcr pe

oberhalb ihrer Scheitel Dichteänderungen im Strah- gen das Eintreten von Licht aus benachbarten, vom

lungsbündel zur Folge haben Die Richtung der Rc- Lesestrahlcnbündcl S durchsetzten Spuren zu schüt-

lativgcschwindigkeit des Führungskörpers 19 gegen- 35 zen. ist der Führungskörper mit den seitlichen BeIa-

über der Rillcnoberfläche des Trägers 1 ist durch den gen 24 versehen, die auf ihrer dem Führungskörper

Pfeil d angedeutet. bzw. dem Spaltkörper 8' zugewandten Seite gut re-

Durch die Bewegung des Führungskörpers 19 ge- flektieren, aber gegenüber von außen eindringenden

gcnuber dem Träger i wird die Spailblendc mil ihrer Strahlen undurchlässig sind.

Eingangsöffnung über die Ebene der Dich teände ran- 40 F i g. 4 zeigt eine Darstellung de*. Strahlenganges gen ninwcggeführt. so daß in den Spalteingang ein für eine Anordnung nach Fig. 3 hinander cntspre-1 irh«strom wechselnder Stärke eintritt. Dieser Lichi- chende Teile sind mit denselben Bezugszeichen verström durchsetzt die Spaltblende und gelangt als mo- sehen Vom Führungskörper 19 sind in Fig.4 nur dutierter austretender Lichtstrom 28 aus der Aus- die an den Spaltkörper 8' bzw. den Kleber 29 angangsöffnung des Spalte heraus, von wo er zum hier 45 grenzenden Teile dargestellt, während vom Träger 1 nicht dargestellten Strahlungsempfänger 9 geführt nur ein Schnitt durch die Rl lensohle gezeigt ist Man wird erkennt, daß der von der Strahlungsquelle kommende Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 gcspro- Teil des Lesestrahlenbündels S den Träger 1 durchchen wurde, weist der Führungskörper 19 im Aus- setzt und mit der aufgezeichneten Signalwelle, dargeführungsbeispiel die Gleit flächen 26 auf, die auf den 50 stellt durch die Verformungen 10. periodische Strah-Oberseitcn der Stege 22 gleiten. Femer greift der lungsdichieänderungcn in einer F.bcne6 auftreten, . Gleitschuh 18 mit seitlichem Spiel in das Rillenprofil welche in der Nähe der Eintrittsöffnung des Spaltern, körpers 8' liegt. Die Richtung der Relativbewegung Dieses Spiel muß an dieser Stelle vorhanden sein, zwischen Spalt und Trägeroberfläche ist wieder weil bei geneigten Rülenflanken sontt eine statische 55 durch den Pfeil rf angedeutet. Die Eintrittsöffnung Überbestimmung der Führung vorlage. In der Zeich- des Spaltkörpers 8' erfaßt nun die Lichtströme wech- \ nung ist eine Lage des Gleitschuhes dargestellt, bei selnder Dichte in der Ebene 6; dargestellt ist der Fall ι der sich dieser an die linke Rillenflanke anlegt, wäh- eines vom Spalt erfaßten Dichtemaximums. Dci rend rechts das Spiel zu sehen ist. Axialstrah! des dann erfaßten Teiles geht durch die Die Spaltblende ist als für die verwendete Strah- 60 Mitte des Spaltes und des nachgeschalteten Objektiv« lung klar-durchlässiger, in zwei einander parallelen. 25 unmittelbar, d. h. ohne Reflexion an den Bezar Relativgeschwindigkeit des FührungsKörpers ge- grenzungsebenen e, zum Strahlungsempfänger*. Di« genialer der ihm benachbarten Oberfläche der Rille Randstrahlen werden an den Begrenzungsebenen < 21 senkrecht stehenden Begrenzungsehencn e an des Spaltkörpers 8' mehrfach total reflektiert und ge ^! Teile des Führungskörpers angrenzender Raumteil 65 langen unter Aastrittswinkeln, welche den entspre innerhalb der L'mrißflächen des Fühnmghkörpers 19 chenden Eintrittswinkeln gleich sind, a«« Λτη Spalt ausgebildet. Die Spaltbiende nimmt dabei einen mitt- ausgang heraas und zu dem Objektiv 25 -on dcni si< ! leren Raumteil innerhalb der Umrißfllchcn des Fiih- auf den Strahlungsempfänger 9 gelenkt werden.

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ίο

Es sei darauf hingewiesen, daß die Zuführung des aus dem optisch wirksamen Organ des Führungskörpers austretenden Lichtstromes 28 zum Strahlungsempfänger 9 der Fi g. 2 bzw. F i g. 4 auf verschiedene Weise geschieht. In F i g. 2 ist der Strahlungsempfänger 9 unmittelbar hinter der Austrittseite des in dem Führungskörper 19 enthaltenen Organs angeordnet. Dies bedingt eine geringe Entfernung zwischen Strahlungsempfänger und Führungskörper, die konstruktiv nicht immer auf einfache Weise verwirklicht werden kann. In Fig.4 ist eine zweite Möglichkeit dargestellt, bei der mit Hilfe des Objektivs 25 eine Zwischenabbildung des Spaltausganges am Eingang des Strahlungsempfängers 9 bewirkt wird. Die Apertur dieses Objektivs ist so bemessen, daß bei Verwendung einer Spaltblende mit gut reflektierenden Begrenzungsebenen die unter spitzen Winkeln gegen die optische Achse des Lesestrahlenbündels austretenden Randstrahlen über den ganzen zugelassenen Schwankungsbereich der Lage des Führungskörpers 19 zur Spur in axialer und radialer Richtung erfaßt werden. Dies ist eine Bedingung für die Mindestapertur des Objektivs. Die Apertur sollte aber auch nicht größer als erforderlich gewählt werden, damit seitlich einfallendes störendes Streulicht nicht registriert wird. Da'nur die Größe des Gesamtlichtstromes vom Strahlungsempfänger registriert wird, ist keine scharfe Abbildung der Spaltaustrittsseite nötig. Dadurch wirkt sich ein Höhenschlag des Trägers I auf das Nut/signal nicht aus, auch wenn er zu einer Veränderung der Gegenstandsweite führt. Bedingung bleibt nur. daß über den gesamten Schwankungsbereich der ganze Lichtstrom vom Strahlungsempfänger empfangen wird.

Eine weitere Möglichkeit, den Lichtstrom vom Ausgang des Spaltkörpers 8' zum Eingang des Strahlungsempfängers 9 zu führen, bestünde darin, einen vorteilhafterweise flexiblen Lichtleiter zu verwenden. Solche Lichtleiter sind zur Genüge bekannt, so daß hier eine weitere Beschreibung nicht erforderlich ist. Der Eingang dieses Lichtleiters könnte unmittelbar mit dem Spaltausgang verbunden sein, während der Ausgang des Lichtleiters zugleich den Eingang des Strahlungsempfängers 9 bildet.

In der Vorrichtung, deren Einzelheiten an Hand der F i g. 3 und 4 beschrieben wurden, werden der Führungskörper 19 mit dem Spaltkörper 8' sowie gegebenenfalls eine Zwischenoptik in Gestalt des Objektivs 25 und der Strahlungsempfänger 9 beim Wiedergabebetrieb vorteilhafterweise längs des Radius des plattenförmigen Trägers 1 zwangsgeführt. Ein Radial- und Axialschlag des Trägers kann von an Federn aufgehängten Halterungen für die genannten Teile aufgenommen werden, so daß diese Teile die dem Schlag entsprechenden Bewegungen mitmachen können. Für das Objektiv 25 und den Strahlungsempfänger 9 ist das aber nicht unbedingt erforderlich, wenn nur der Objektivdurchmesser und die Fläche des Strahlungsempfängers 9 so grüß sind, daß trotz des Schlages stets der gesamte aus dem Spalt austretende Lichtstrom empfangen wird.

In den F ι g. 5 und 6 wird eine Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung behandelt, bei der das optisch wirksame, mit dem Führungskörper verbundene Organ eine die Ebene aaswertbarer durch die Verformungen unmitteOiar erzeugter primärer Lichtdk&teäfiderangBö ta $mt anderen, «ansprechende sekundäre LichtdicfeteSadenainge« aufwei senden Ebene abbildende Linsenanprdnung ist. Die Fig. 5 zeigt in einer der $ ig; 3 ähnlichen Darstellung, bei der einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind, einen Führungskörper 19, der auf seiner Oberseite eine Linsenanordnung 20 in Gestalt einer Sammellinse trägt. Die den Nachbarrillen benachbarten Seiten des Führungskörpers 19 tragen — wie in Fig. 3 — einen strahlungsundurchlässigen Belag 24. Wenigstens der

ίο Teil des Führungskörpers 19, der im Wege des auszuwertenden Strahlungsanteiles liegt, oder auch der ganze Führungskörper ist aus einem für die Strahlung klar-durchlässigen Material hergestellt. Da der Führungskörper wenigstens bei den Gleitflächen 26 gute Gleiteigenschaften bei geringem Abrieb aufweisen soll, kann er aus einem geeigneten optischen Glas, aus einem Saphirkristall oder einem Diamantkristall hergestellt sein. Der Führungskörper 19 kann aus einem zusammenhängenden Stück eines solchen

so Materials gebildet sein, so daß der ganze Körper als Zylinderlinse wirkt. Es ist aber auch möglich, den Führungskörper 19 zunächst mit einer ebenen Deck fläche herzustellen und dann eine Zylinderlinse aufzukleben. An Stelle einer Zylinderlinse ist auUi eine

»5 sphärische Linse brauchbar. Die Zylinderlinse ist aber für die zu lösende Aufgabe geeignet und besitzt den Vorteil, daß sie sich, beispielsweise aus einem Glasfaden, leichter herstellen läßt. Die Achse dieser Zylinderlinse liegt senkrecht zur Richtung der ReIa-

3» tivbewegung d zwischen dem Führungskörper 19 und der Oberfläche des Trägers 1. Damit ist die Achse der Zylinderlinse (Linsenanordnung 20) parallel den Achsen der Quasi-Zylinderlinsen, welche die Verformungen 10 des Rillenbodens bilden. Mit Hilfe der Zylinderlinse wird die Ebene großer Lichtdichteschwankungen, welche in Fig.6 mit 6 bezeichnet ist. be; gleichzeitiger Vergrößerung, z. B. um den Faktor 10, auf eine Ebene abgebildet, in der die Spaltblende liegt oder die der Spaltblende dicht benachbart ist

Die Spalllänge / sollte dann ungefähr gleich der Hälfte der kürzesten aufgezeichneten Wellenlänge, multipliziert mit dem optischen Vergrößerungsfaktor der Zylinderlinse, sein. Die Spaltbreite kann wesentlich größer sein als die Breite des Bildes der Spur in

♦5 der SpaUebene. Die Spaltblende und der Strahlungsempfänger werden entlang eines Radius des plattenförmigen Trägers entsprechend der Rillensteigung zweckmäßägerweise zwangsgeführt. Der als Zylinderlinse ausgeführte Führungskörper 19 kann an dei zwangsgeführten Anordnung federnd befestigt sein so daß er Radial- und Axialschlag des Trägers mitmachen kann. Die Breite der Spahblende 8 sollte se groß sein, daß das Bild der Spur auch bei einem Radialschlag stets vom Spalt erfaßt wird. Ein überspre eher, aus den Nachbarrillen wird durch den schon er wähnten Belag 24 des Führungskörpers in Fig.'. verhindert.

In F i g. ti ist stark vergrößert der Strahlengang füi eine Anordnung nach F i g. 5 aufgezeichnet. Diesf Darstellung ähnelt derjenigen nach Fig.4. Für ein ander entsprechende Teile sind dieselben Bezugszei cfeen verwendet. Man erkennt, daß die parajlelei Strahlen des Lesestrahlenbündels 5 wie in Fig.' durch die Verformungen 1Θ des Trägers 1 entwede

«5 gebündelt oderzerstreut werden, so daß sich inner

halb der Ebene * (die bier innerhalb des darchsMiti

ssefl Fairungsfeörpers f9 Hegt) periodfedie Lh. rieän

Von dieser Ebene*

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der Dichteänderungen erzeugt die Linsenanordnung 20 durch entsprechende Lenkung des austretenden Lichtstromes 28 in der Spaltebene y-y der Spaltblende 8 ein vergrößertes Bild. Daher kann die Länge/ des Spaltes in dieser Ebene um den Vergrößerungsfaktor größer sein, als wenn dieser Spalt sich in der Ebene 6 befände. Der Strahlungsempfänger 9 kann mit der Spaltblende 8 und dem Führungskörper 19 zu einer mechanischen Einheit zusammengefaßt werden.

Aus F i g. 6 erkennt man, daß die Gegenstandsweite g für die Linsenanordnung 20 wesentlich kleiner gewählt ist, als die Bildweite b, in der das Bild sekundärer Lichtdichteänderungen (Ebene y-y) entsteht.

Bei einem Axialschlag verschiebt sich zwar die Ebene optimaler Lichtdichteschwankungen, die in Fig.6 annäherungsweise durch die Ebene6 dargestellt ist, ebenfalls in axialer Richtung. Der Abstand zwischen ihr und der Linsenanordnung 20 bleibt wegen des Aufliegens des Führungskörpers erhalten. Es verändert sich allerdings der Abstand zwischen der Linsenanordnung 20 und der Spaltblende 8. Der Schärfebereich für die Bildebene y-y ist aber bei einer vergrößernden Abbildung größer als der für die Ebene 6, und zwar um einen Faktor, der dem Quadrat der Vergrößerung gleich ist. In dem Hauptpatent wurde angegeben, daß eine ausreichende Lichtdichteschwankung in einem Höhenbereich von etwa 5 bis 10 um vorhanden ist, wenn man sich dabei aul die Größenverhältnisse einer Dichtspeichcrtechnil· für Videosignale bezieht. Dieser Zahlchwcrt gilt alsc für Wellenlängen von rund 4μΐη und Amplituder von rund 0,5 um. Bei einem Vergrößerungsfaktoi zehn ergibt sich somit ein entsprechender Bereich füi die Bildebene y-y von 0,5 bis I mm. Bleibt dei Trägerschlag innerhalb dieses Bereiches, so tritt stet! ein ausreichend großer Wechselanteil des Lichtstro

ίο mes durch die Spaltblende 8. Diese Bedingung kam also ohne große Schwierigkeiten eingehalten werden Die Anwendung einer Vergrößerung ist somit it

zweierlei Hinsicht vorteilhaft: erstens wird der Spal leichter herstellbar, weil seine Dimensionen vcr größen werden können, und zweitens wird auch dv Schärfebereich innerhalb der Ebene y-y vergrößert Durch den relativ großen Schärfebercich für dii

Gegenstandsebene von 5 bis 10 um ist sichergestellt daß kleine Höhenschwankungen der Zylinderlinsi

so gegenüber der Trägeroberfläche, wie sie durch aufge lagerte Staubkörner verursacht werden, kaum stö rend in Erscheinung treten. Die abbildende Liresi macht bei der angegebenen Anordnung jeden Ho hen- und Seitenschlag des Trägers mit. Ein Abschlif

as des Führungskörpers 19 an den Gleitfiächen 26 kam durch eine entsprechende Höhenverstellung de Empfangsspaltebene (Spaltblende 8) ausgq>lichei werden

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

I 927 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Wiedergabe von Signalen, die auf einem Träger gespeichert sind, dessen Oberfläche dem zeitlichen Verlauf einer Signalgröße entsprechende Verformungen aufweist, welche mittels eines Lesestrahlenbündels von Lichtstrahlung oder dieser verwandter Strahlung und eines Strahlungsempfängers ausgewertet wer- « den, mit einer im Strahlengang angeordneten Spaltblende, in deren Spaltebene sich beim Durchgang des Trägers durch die Wirkung der Verformungen Änderungen der die Spaltblende durchsetzenden Strahlungsenergie ergeben, wobei «5 die Verformungen Zylinderlinsen oder Zylinderspiegel mit quer zur Relativgeschwindigkeit des Trägers gegenüber dem Lesestrahlenbündel liegender Zylinderachse bilden, deren Schnittlinie mit einer die Richtung der genannten Relativgeschwindigkeit im Abtastbereich enthaltenden, auf der Oberflächen-Mittelebene des Trägers senkrecht stehenden Ebene im wesentlichen ein Abbild des zeitlichen Verlaufs der Signalgröße ist, so daß sich in der in einem Abstand ungefähr gleich der Größe der Brennweite von den Zylinderachsen angeordneten Spaltebene in Abhängigkeit vom Oberflächenverlauf der als Zylinderteile ausgebildeten Verformungen eine diesen Oberflächenverlauf wenigstens qualitativ wiedergebende Dichteänderung der Strahlung ergibt, und wobei als Signalgröße eine mit den Signalen frequenz- oder phasenmodulierte Trägerschwingung aufgezeichnet ist, nach Hauptpatent 1903822, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Gleitschuh (18) in eine die Verformungen (10) enthaltende Rille des Tiägers (1) eingreifender Führungskörper (19) ein an der Auswertung der durch die Verformungen einer einzigen zugehörigen Rille (21) erzeugten Strahlungsdichteänderungen wesentlich beteiligtes, für die verwendete Strahlung optisch wirksames Organ enthalt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das optisch wirksame Organ eine Spaltblende (8) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optisch wirksame Organ eine die Ebene (6) auswertbarer, durch die Verformungen unmittelbar erzeugter primärer Strahlungsdichteänderungen in einer anderen, entsprechende sekundäre Strahlungsdichteänderungen aufweisenden Ebene (y-y) abbildende Linsenanordnung (20) ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (19) mit zwei zur Auflage auf den zwischen einander benachbarten Rillen (21) vorhandenen Stegen (22) bestimmten Gleitflächen . (26) und mit einem mit Seitensptel in das Rillenprofil eingreifenden Gleitschuh (18) versehen ist, dessen Sohle den die Verformungen (10) tragenden Rillenboden nicht berührt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (8) als ein für die genannte Strahlung klar-durchlässiger, in zwei einander parallelen, zur Relativgeschwindigkeit des Führungskörpers gegenüber der ihm benachbarten Oberfläche der fülle (21) senkrecht stehenden Begrenzungsebenen (e) an Teile des Führungskörpers angrenzender Raumteil innerhalb der Umrißfläcoen des Führungskörpers (19) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spattblende (8) einen mittleren Raumteil innerhalb der Umrißflächen des Führungskörpers (19) einnimmt

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltblende (8) durch einen festen Spaltkörper (8^ gebildet wird, der in den Begrenzungsebenen (e) mit den angrenzenden Teilen des Führungskörpers (19) fest verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Spaltkörpers (8') dieser aus einem Material mit so gewählten Brechungsexponenten besteht, daß sich in dem ausnutzbarsn Bereich der optischen Einfallswinkel am Spalteingang an den Begrenzungsebenen (e) Totalreflexion ergibt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 «nd 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (20) eine Sammellinse enthält oder eine Sammellinse ist und daß die Bildweite (6) größer als die Gegenstandsweite (g) gewählt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Teil des Führungskörpers (19), der im Wege des auszuwertenden Strahlungsanteiles liegt, aus einem für die Strahlung klar-durchlässigen Material besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der klar-durchlässige Teil des Führungskörpers (19) auf seiner dem Träger abgewendeten Seite eine Sammellinse (Linsenanordnung 20), vorzugsweise eine mit ihrer Achse zur Richtung der Relativbewegung des Führungskörpers gegenüber der die Verformungen tragenden Rillenoberfläche senkrecht stehende Zy linderlinse, trägt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltlänge (/) wenigstens ungefähr gleich der Hälfte der kürzesten in den Verformungen enthaltenen Aufzeichnungswcllenlänge, multipliziert mit dem Vergrößerungsfaktor zwischen der Ebene (6) der primären und der Ebene (y-y) der sekundären Strahlungsdichteänderungen, ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite (a) wesentlich größer ist ais die Breite der Strahlungsspur ir der Ebene (y->) sekundärer Strahlungsdichteänderungen.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 13. dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsempfänger (9) mit der Spaltblende (8) mecha nisch verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurd gekennzeichnet, daß die den Nachbarrillen be nächbarten Seiten des Führungskörpers. (19 einen strahlungsundurchlässigen Belag (24) tra gen.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 un< 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Lese strahlenbündel (5) zwischen dem Ausgang de Spaltes und dem Strahlungsempfänger (9) eil

3 ^T 4

eine Zwischenabbildung des Spaltausganges am schlag des Trägers sich der Wechselanteil des ausge-Eingang des Strahlungsempfängers (9) ergeben- werteten Lichtstromes möglichst wenig ändert und des Objektiv (25) vorgesehen ist, dessen Apertur auf jeden Fall bei den gröbten vorkommenden Höso bemessen ist, daß die bei Verwendung einer hendifferenzen immer ein ausreichend großer Wech-Spaltblende (8) mit gut reflektierenden Begren- 5 selanteil des Lichtstromes empfangen werden kann,
zußgsebenen (e) unter spitzen Wickeln gegea die Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

optische Achse des Lesestrahlenbündels (5) aus- bei der Verwirklichung der Vorrichtung nach dem tretenden Randstrahlen über den ganzen zugelas- Hauptpatent aufgetretenen Schwierigkeiten zu übersenen Schwankungsbereich der Lage des Füh- winden und eine Vorrichtung anzugeben, bei welcher rungskörpers (19) zur Spur in axialer und radia- io sowohl eine einwandfreie Spurhaltung des Abtastler Richtung erfaßt werden. systems in bezug auf die zugehörige Rille als auch

eine befriedigende Höhenführung bei Vertikalbewegungen des Trägers sichergestellt sind.

Bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung, auf

15 welche sich das Hauptpatent bezieht, wird diese

Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein

Das Hauptpatent 1903 822 bezieht sich auf eine mit einem Gleitschuh in eine die Verformungen entVorrichtung zur Wiedergabe von Signalen, die auf haltende Rille des Trägers eingreifender Führungseinem Träger gespeichert sind, dessen Oberfläche körper ein an der Auswertung der durch die Verfordem zeitlichen Verlauf einer Signalgröße entspre- ao mungen einer einzigen zugehörigen Rille erzeugten chende Verformungen aufweist, welche mittels eines Strahlungsdichteänderungen wesentlich beteiligtes, Lesestrahlenbündels von Lichtstrahlung oder dieser für die verwendete Strahlung optisch wirksames Orverwandter Strahlung and eines Strahlungsempfän- gan enthält.

gers ausgewertet werden, mit einer im Strahlengang Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer

angeordneten Spaltblende, in deren Spaltebene sicn 35 Vorrichtung nach der Erfindung kann das optisch beim Durchgang des Trägers durch die Wirkung der wirksame Organ eine Spaltblende sein. Bei einer anVerformungen Änderungen der die Spaltblende deren bevorzugten Ausführungsform kann das opdurchsetzenden Strahlungsenergie ergeben. tisch wirksame Organ in einer die Ebene auswertba-

Entsprechend dem Hauptpatent bilden die Ver- _rer, durch die Verformungen unmittelbar erzeugter formungen Zylinderlinsen oder Zyljnderspiegel mit 30 primärer Strahlungsdichteänderungen in einer andequer zur Relativgeschwindigkeit des Trägers gegen- ren, entsprechende sekundäre Strahlungsdichteände-Uber dem Lesestrahlenbündel liegender Zylinder- rungen aufweisenden Ebene abbildenden Linsenanachse, deren Schnittlinie mit einer die Richtung der Ordnung bestehen.

genannten Relativgeschwindigkeit im Abtastbereich Bei beiden Ausführungsformen ist der Führungsenthaltenden, auf der Oberflächen-Mittelebene des 35 körper vorzugsweise mit zwei zur Auflage auf den Trägers senkrecht stehenden Ebene im wesentlichen zwischen einander benachbarten Rillen vorhandenen ein Abbild des zeitlichen Verlaufes der Signalgröße Stegen bestimmten Gleitflächen und mit einem mit ist, so daß sich in der in einem Abstand ungefähr Seitenspiel in das Rillenprofil eingreifenden Gleitgleich der Größe der Brennweite von den Zylinde- schuh versehen, dessen Sohle den die Verformungen rachsen angeordneten Spaltebene in Abhängigkeit 40 tragenden Rillenboden nicht berührt. Der Führungsvom Oberflächenverlauf der als Zylinderteile ausge- körper enthält vorzugsweise in seinem Mittelteil eine bildeten Verformungen eine diesen Oberflächenver- Spaltblende, die als ein klar-durchlässiger optischer lauf wenigstens qualitativ wiedergebende Dichteän- Körper von Ausmaßen, wie in den Unteransprüchen derung der Strahlung ergibt, wobei als Signalgröße angegeben, ausgebildet sein kann, oder es ist — eine mit den Signalen frequenz- oder phasenmodu- 45 ebenfalls vorzugsweise im Mittelteil — eine Linsenlierte Trägerschwingung aufgezeichnet ist. anordnung vorgesehen, welche eine Sammellinse ent-

Bei einer in dem Hauptpatent angegebenen Vor- hält oder eine Sammellinse ist. Die Spaltblende kann richtung zur Wiedergabe ergaben sich noch einige auch als Luftspalt ausgebildet sein,
bisher nicht ganz zufriedenstellend überwundene Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die

Schwierigkeiten. Diese bestanden darin, daß in 5° Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt
der Grundanordnung die Einrichtung zur Spurhai- F i g. 1 eine schematische Darstellung zur Erklärung des mit dem Lesestrahlenbündel zusammenar- rung der für die Ausmaße des Spaltes verwendeten behenden optischen Systems und die Höhenführung Bezeichnungen,

dieses Systems noch verbesserungsbedürftig waren. Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erklä-

Mit dem Begriff der Spurhaltung ist gemeint, daß je- 55 rung der Wirkungsweise einer Vorrichtung nach der weils nur das aus einer einzigen Rille stammende Si- Erfindung,

gnal ausgewertet wird und ein Übersprechen aus den F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausfüh-

Nachbarrillen verhindert wird. Dazu ist es erforder- rungsbeispieK mit einem Stück des Aufzeichnungslich, daß das Lesestrahlsystem der in der zugehörigen trägers, mit den Verformungen in der Rille und Rille niedergelegten Signalspur auch dann folgt, 60 einem in der Rille laufenden Führungskörper und wenn diese Rille gelegentlich seitliche Bewegungen einem im Führungskörper enthaltenen Strahlungsgegenüber dem Lesestrahlsystem ausführt, wie das durchlässigen, eine Spaltblende bildenden festen bei einem sogenannten Radialschlag des Aufzeich- Körper als optisch wirksames Organ,
nungsträgers in Platten- oder Folienform eintreten Fig.4 eine vergrößerte Darstellung des Strahlenkann. — Die Höhenführung des Trägers in Platten- 65 ganges zwischen einer Strahlungsquelle und dem oder Folienform gegenüber einer Spaltblende oder Strahlungsempfänger, wobei innerhalb der Spälteinem eine solche Blende enthaltenden optischen Sy- blende Totalreflexion der seitlich einfallender stern soll derartig sein, daß bei sogenanntem Höhen- Strahlen erfolgt,