DE2122639A1

DE2122639A1 - Speichersystem für Digitaldaten mit wahlfreiem Zugriff

Info

Publication number: DE2122639A1
Application number: DE19712122639
Authority: DE
Inventors: Allan B. Cambridge Mass. Chertok (V.StA.)
Original assignee: EG & G, Inc., Bedford, Mass. (V.StA.)
Priority date: 1971-05-07
Filing date: 1971-05-07
Publication date: 1972-11-16
Also published as: FR2136924B1; GB1329662A; FR2136924A1

Description

Patentanwälte DIpl.-lng. R. BEETZ sen.

■sas r: "*rvr??i"^T 543-i6.997pd6.998H) _Ί.₅,_19η München 22, Steinsdorfstr. 10

E G & G, Inc«, BEDFORD (Massachusetts), V-.St.A.

Speichersystem für Digitaldaten mit wahlfreiem Zugriff

Der Erfindung betrifft ein Speichersystem für Digitaldaten, insbesondere mit wahlfreiem Zugriff, wobei das Speicherorgan eine gerillte Schallplatte ist.

Die Anmelderin hat bereits ein Digitaldatenspeichersystem mit wahlfreiem Zugriff vorgeschlagen (vgl. Patentanmeldung P 20 15 346.2-53 vom 31.J.1970; Anwaltsakte: 543-15.546P), das eine gerillte Schallplatte als Speicherorgan verwendet. Grundsätzlich hat ein derartiges Speichersystem eine Schallplatte, in die eine Spiralrille an ihrer Oberfläche eingeschnitten ist. Die Daten werden in Form mechanischer Auslenkun^en der Rille gespeichert, wobei die Form der Auslenkungen so bemessen ist, daß eine Tonabnehmer- oder Abtastnadel, die die Rille entlangläuft, elektrische Ausgangssignale erzeugt, die für die gespeicherten Digitaldaten repräsentativ sind. Ein besonderes geeignetes Signalformat für die Speicherung

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derartiger Digitaldaten ist von der Anmelderin ebenfalls vorgeschlagen worden (vgl. Patentanmeldung P 19 64 536.4-51 vom 23.12.1969; Anwaltsakte ι 54>-15.23OP).

Die Digitaldaten werden in einer Folge von "Adressen" ge- · speichert, die speziellen radialen Abschnitten der Spiralrille entsprechen. Der Speicher umfaßt ferner Logiks-chal-. tungselemente und mechanische Glieder, so daß zum Erhalt der gespeicherten Information an einer speziellen Adresse der Digitaleode, der diese Adresse darstellt, in die Logikschaltung eingegeben wird, die elektrische Signale erzeugt, die eine Positioniereinrichtung für die Abtastnadel steuern, um die Nadel an ungefähr die radiale Rillenstelle zu bringen, die dieser Adresse entspricht. Bei den meisten Anwendungen von Speichersystemen ist eine möglichst kleine Zugriffszeit wünschenswert. Die Zeit, die erforderlich ist, um Zugriff zu einer gegebenen Adresse zu erlangen, hängt von der Genauigkeit ab, mit der die Nadel an der richtigen radialen Adresse positioniert werden kann. Bei einem Speichermedium mit relativ hoher Dichte würde eine 17*5 cm (7")-Platte etwa 500 radiale Positionen auf der Spiralrille bei einer Gesamt-Speicherkapazität von 5 Millionen Bits enthalten. Die mechanischen Toleranzen, die zum Positionieren eines Arms aus einer Ruhestellung außerhalb der Platte in eine spezielle radiale Rille notwendig sind, sind außerordentlich klein. Der entscheidende Vorteil eines Schallplatten-Speichersystems liegt jedoch in seiner Wirtschaftlichkeit, bedingt durch ein relativ billiges Lesegerät und ein leicht zu vervielfältigendes Speichermedium. Diese Vorteile werden allerdings beträchtlich geschmälert, wenn zu hohe Anforderungen an die mechanischen Toleranzen gestellt werden.

Durch Verwendung geeigneter Kalibrierungsverfahren können diese mechanischen Toleranzen erhöht werden, während immer noch eine annehmbare Positioniergenauigkeit und Zugriffszeit erzielt wird. In den obengenannten älteren Vorschlägen

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hat der Adressiermechanismus einen Schrittschaltmotor, der eine Schnecke antreibt, um den die Nadel tragenden Arnr um eine bestimmte Entfernung aus einer Ruhestellung entsprechend der eingegebenen abzufragenden Adresse zu verschieben. Bei einer Ausführung wird zur Erreichung der erforderlichen Genauigkeit diese Ruhestellung nach Auflegen der Platte auf den Plattenteller so hergestellt, daß die Ruhestellung genau über einer speziellen Adresse in der Plattenrille eingenommen wird. Befehle für eine Verschiebung zu einer anderen Adresse erfordern daher, daß der Arm nur von einer Adresse in der Rille zu einer anderen Adresse in der Rille bewegt wird. Dieses Vorgehen ist etwas kompliziert, da die Ruhestellung nicht durch einen mechanischen Anschlag angegeben wird, sondern durch eine elektrisch gespeicherte Zuordnung.

Eine andere Lösung desselben Problems benutzt eine Polgesteuerung, gemäß der der Arm an einem mechanischen Anschlag außerhalb des Plattentellers positioniert und nach Eingabe einer Adresse eine Folgesteuerung aus zwei Schritten ausgelöst wird. Beim ersten Schritt bewegt sich der Arm in eine Stellung über die äußeren 50 Rillen der Platte. Jede dieser Rillen enthält nur eine Information, die angibt, welche der 50 Rillen sie ist. Die Armmechanik transportiert, die Nadel ungefähr zur Mitte dieser 50 Rillen, und nach Absenken in die Rille gibt der Arm ein Signal ab, das anzeigt, in welcher der 50 Rillen er sich befindet. Mit dieser Angabe der relativen Armlage auf der Platte wird die Anzahl der Schritte, um die der Arm radial von dieser Kalibrierungsrille zur eingegebenen Adresse bewegt werden muß, berechnet, und der Schrittschaltmotor veranlaßt wieder diese Bewegung.

Um die Möglichkeit eines mechanischen Fehlers weiter zu

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kompensieren, wird der Plattenspielerarm nicht genau zur adressierten Stellung, sondern zu einer Stellung transportiert, die sich einige Rillen, normalerweise drei Rillen, außerhalb des adressierten Rillenabschnitts befindet. Sobald die Nadel in die Spiralrille abgesenkt ist, wird sie durch die Drehbewegung der Platte nach innen transportiert. Daher gewährleistet dieses Vorgehen, daß die Nadel sich zur gesuchten Adresse immer weiter außen auf der Platte befindet, wodurch eine Situation vermieden wird* daß infolge größerer mechanischer Toleranzen die Nadel sich weiter innen auf der Platte als die gesuchte Adresse befindet.

Das erfindungsgemäße Datenspeichersystem hat eine Schallplatte mit einer Spiralrille, die die gespeicherten Daten in geordneter Folge als Auslenkungen der Rillen trägt. Die Daten sind auf der Platte entsprechend einer Adressenverteilung angeordnet, die die speziellen radialen Rillenplätze (Speicherzellen) auf der Platte angibt. Der Plattenspielerarm mit der Abtastnadel hat eine normale Ruhestellung, in der er mechanisch in der Nähe des Mittelpunkts der Platte innerhalb der innersten datentragenden Spur festgehalten ist. Eine radiale Schaltbewegung wird erzielt, indem ein Drehmoment auf den Plattenspielerarm einwirkt, so daß die Abtastnadel, die die Platte berührt, auf der Platte nach außen "gleitet". Wenn die Abtastnadel an den Rillenwänden vorbeiläuft, erzeugt sie elektrische Impulse als Ausgangssignal. Diese Impulsfolge erzeugt dann eine Folge von Signalen, die die so durchlaufenen Rillen zählen. Wenn eine spezielle Adresse abzufragen ist, wird diese Adresse entweder als spezielle Rillennummer eingegeben oder durch eine Logikschaltung in eine Rillennummer decodiert, und der Abtastnadelarm gleitet dann nach außen, bis die Zahl der Signale, die den durchlaufenen Rillen entsprechen, gleich der gesuchten Adresse ist. In

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_ 5 —

diesem Zeitpunkt wird das Drehmoment aufgehoben, die Abtastnadel angehalten, der Plattentellermotor betätigt, um die Platte zu drehen, und die Abtastnadel bewegt sich jetzt nach innen, so daß die in der Rille enthaltenen Daten gelesen werden können. Um eine Sicherheitstoleranz für die radiale Positionierung vorzusehen, gleitet der Abtastnadelarm noch einmal in eine Stellung, die einige, z.B. drei Rillen weiter außerhalb als die adressierte radiale Stellung liegt..

Mit einem derartigen Adressiersystem betrug für eine 17,5 cm (7")-Platte mit Rillen, die eine Breite von 0,023 mm'(1,5 mil) bei einer Rillensteigung von 333 I/3 Windungen/2,54 cm (Zoll) hatte, wobei insgesamt etwa 500 Rillen vorgesehen waren, die mittlere Zugriffszeit für die Bestimmung, ob eine spezielle achtstellige Nummer auf der Platte gespeichert ist, 5*5 see bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel. Die Drehzahl betrug 45 U/min, und es wurde ferner festgestellt, daß bei einem Tonabnehmersystem mit einer Auflagekraft von 1 ~ 3 g> einer Geschwindigkeit von 200 Rillen/sec und einer Plattentemperatur von weniger als 3O⁰C (90°F) der Abrieb auf einer Viny!platte tragbar war.

Die Anwendung dieser "Gleit"-Technik für das Adressieren des Speichers führt zu einer kurzen Zugriffszeit, ohne daß übermäßig kleine mechanische Toleranzen erforderlich sind, während gleichzeitig die wirtschaftlichen Vorteile des Schallplatten-Speichersystems erhalten bleiben. Auf diese Welse kann die Ruhestellung des Arms durch einen mechanischen Anschlag bestimmt werden, und zwar unabhängig von der speziell verwendeten Platte auf dem Plattenteller, so daß Kalibrierungsschritte wie bei den vorgeschlagenen Speichersystemen wegfallen. Außerdem kann der elektrische

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und mechanische Aufwand der vorgeschlagenen Systeme infolge der Verwendung der Gleittechnik: beträchtlich verringert werden.

Im folgenden werden drei verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Speichersystems beschrieben werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird "die radiale Positionierung des Plattenspielerarms durch eine mechanische Kupplung gesteuert, die durch ein Joch angetrieben wird, das mit einem nur einen Drehsinn aufweisenden Synchronmotor gekuppelt ist. Die Kupplung ist mit dem Plattenspielerarm elektromagnetisch gekuppelt, so daß bei Erreichen der richtigen radialen Stellung der Arm im wesentlichen sofort entkuppelt werden kann.

Die anderen beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele verwenden in beiden Richtungen umlaufende Schrittschaltmotoren, die einen Riemen antreiben, der mit dem Plattenspielerarm entweder durch eine direkte mechanische Kupplung oder durch eine elektromagnetische Kupplung verbunden ist. In ähnlicher Weise können andere mechanische Anordnungen, z.B. mehrere unabhängige Nocken oder Kurvenscheiben, für die Steuerung der mechanischen Positionierung des Arms verwendet werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Unterseite einer Plattenteller- und Adressiermechanik gemäß der Erfindung^

Pig. 2A - 2E aufeinanderfolgende Stellungen eines Teils der Mechanik von Fig. 1, wenn der Adresslerzyklus stattfindet;

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Pig. J5 das Blockschaltbild eines Daterofiederauffindungssystems, das zusammen mit der Mechanik von Pig. I betrieben werden kann;

Fig. 4 -' 3 Blockschaltbilder von Teilschaltungen der Logikschaltung zur Steuerung der Adressier- und Plattentellermechanik von Fig. 1;

Fig. 9 ein Zeitdiagramm, das die Betätigung der verschiedenen Bauteile der Mechanik von Fig. 1 während eines Adressierzyklus zu erkennen gibt;

Fig. IO eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Plattenteller- und Adressiermechanik gemäß der Erfindung;;und

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Plattenteller- und Adressiermechanik gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Plattentellerund Armpositioniermechanik gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Mechanik befindet sich unter dem Plattenteller, und ein Teil des Plattentellers ist weggebrochen, um die am Arm befestigte Plattenspieler- oder Abtastnadel zu zeigen. Es versteht sich, daß der Plattenteller auf einer geeigneten Spindel (nicht gezeigt) und in einem entsprechenden Gehäuse montiert ist. Der Plattenteller 11 wird durch die Spindel relativ zu einem mechanischen Grundkörper in Form einer Tragplatte 13 gedreht. Die Antriebsenergie für den Plattenteller 11 stammt von einem Plattentellermotor 15, der über eine Reibrolle 17 mit dem Plattenteller in Eingriff ist. Die Reibrolle 17 ist auf einem Kurbelarm 20 befestigt, der an einem Zapfen 21 schwenkbar angelenkt und in seiner Lage durch eine Feder 19 festgehalten ist. Der

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Kurbelarm 20 dient zum An- und Abstellen der Reibrolle 17 am Plattentellerkranz 24 und einer Motorwelle 15a, um zu verhindern, daß während langer Stillstandszeiten die Reibrolle 17 eingedrückt wird. Eine Abtastnadel 27 wird als Teil eines Tonabnehmers 29 an einem Plattenspielerarm JO getragen, der um einen Schwenkzapfen 31 verschwenkbar ist, der sich in einer Buchse 33 befindet, um ein Verschwenken der Schwenkachse 31 und damit des Arms 30 relativ zur Tragplatte 13 zu erlauben. In der Buchse oder Rohrachse 31 ist eine Hebestange 35 gelagert, an der eine Kurvenfläche .38 an einem Joch 4o angreift, um den Arm 30 anzuheben und abzusenken, so daß die Abtastnadel auf die Oberfläche einer vom Plattenteller 11 getragenen Platte gesetzt oder von dieser abgehoben wird.

Die Mechanik zur radialen -Keferbewegung des Plattenspielerarms 30 aus der Ruhestellung in der Nähe der Mitte der Schallplatte in eine adressierte Stellung ist im wesentlichen unterhalb der Tragplatte 13 montiert. Diese Mechanik durchläuft einen Zyklus, in dem der Plattenspielerarm anfangs sich in einer Ruhestellung in der Nähe der Mitte der Platte befindet, wobei der innerste datentragende Abschnitt der Rille radial weiter außen auf der Platte ,angeordnet ist. Aus dieser Ruhestellung gleitet der Arm nach außen bei Berührung der Plattenrille durch die Abtastnadel 27. Wenn die Abtastnadel einen Rillenabschnitt erreicht, der einige Windungen außerhalb des adressierten Rillenabsehnitts liegt, wird der Plattenspielerarm von der Antriebseinrichtung gelöst, in.dem eine elektromagnetische Kupplung aberregt wird.Der Plattenteller wird dann gedreht, so daß die Abtastnadel nach innen in der Rille laufen kann, bis sie genau die adressierte Stellung eingenommen hat, und wenn die dort gespeicherte Information gelesen worden ist, wird der Arm von der Platte abgehoben, der Plattenteller wird angehalten, und der Arm wird in seine Ruhestellung zurück querverschwenkt. Die Einzelheiten dieser Mechanik und deren Betrieb

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sind am deutlichsten ic fig. 2A - 2 E dargestellt, wo die Lage der Mechanik für eine Folge von Schritten während des Betriebszyklus gezeigt ist.

Die Mechanik hat einen Zyklussteuermotor 42, der ein in einer Richtung umlaufender Synchronmotor ist, der eine im wesentlichen kreisrunde Kurvenscheibe 43 mit einem Betätigungsnocken 46und einem exzentrischen Stift 44 antreibt. Zwei Mikroschalter 70 und 71 werden durch den. Nocken 46 betätigt, um anzuzeigen, ob die Kurvenscheibe 43 in ihrer "Ruhe-" oder "End-"stellung ist. Ein Joch 47 ist als in Längsrichtung gestrecktes Glied mit einem Querstück ausgebildet, aas einen Schlitz 48 hat, in den der Stift 44 von der Kurvenscheibe 43 verschiebbar eingreift. Das Längsglied des Jochs 47 hat einen zweiten Schlitz 49, in den ein Zapfen 50 an der Tragplatte I3 eingreift. Ein an der Tragplatte I3 befestigter Bügel 52 sichert das Joch 47 in der richtigen vertikalen Stellung. Die Kurvenfläche 38 am Ende 40 des Jochs 47 dient - wie bereits erwähnt - zum Anheben und Absenken der Hebelstange 35. Eine Warze 55 am anderen Ende des Jochs 47 liegt an einer Steuerfläche 56 des Kurbelarms 20 an.

Außerdem umfaßt die Mechanik zwei Arme 60 und 6l, die um dieselbe Schwenkachse wie die Achse 5I verschwenkbar sind. Der Arm 6l ist an der Schwenkachse 3I befestigt, so daß eine Drehung des Arms 6l den Plattenspielerarm 30 mit der Abtastnadel 27 dreht. Der zweite Arm 60 ist lose um die Buchse 33 verschwenkbar und hat einen Längsschlitz 64, in den der exzentrische Stift 44 verschiebbar eingreift. Am zur Schwenkachse 31 entgegengesetzten Ende des Arms 60 ist ein Elektromagnet 66 befestigt. Am entsprechenden Ende des Arms 6l befindet sich eine Ankerplatte 67.

Diese Bauteile sind so angeordnet, daß bei Erregung des Elektror^agnets 66 durch Drehimg der Kurvenscheibe 43 und entsprechender

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Bewegung des Arms 60 auf einem Kreisbogen im öegenuhrzeigersinn der Arm 61 nachgezogen wird, bis der Magnet aberregt wird. Wenn die Aberregung des Elektromagnets 66 auftritt, würde der Arm 6p an sich seine Bewegung fortsetzen, doch da der Arm 61 davon ausgekuppelt ist, bleibt er in der Stellung, die er zum Zeitpunkt der Aberregung des Elektromagnets 66 eingenommen hat. Eine weitere Drehung der Kurvenscheibe 4j führt zu einer anschließenden Bewegung des Arms 60 im Gegenuhrzeigersinn und, unabhängig vom Zustand der Erregung des Elektromagnets 66, stößt der Arm 60 bei Anlegen an die Ankerplatte 67 den Arm .61 zurück, bis der Arm 6l einen mechanischen Anschlag 75 berührt. Der Arm 60 und der Elektromagnet 66 dienen als Kupplungsverbindung, um die Bewegung von der Kurvenscheibe 45 zum Arm 6l zu übertragen und trotzdem dieses Drehmoment im wesentlichen sofort durch Aberregung des Magnets aufzuheben, wenn die Arme im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt werden.

In Fig. 2A ist die Adressiermechanik in ihrer Ruhestellung abgebildet. Da der Kurvenscheibennocken 46 sich in der Ruhestellung befindet, betätigt er den Ruhe-Mikroschalter 71. Das Joch ¹YJ befInder HHrW
det sich in der Nähe j seines Links-Rechts-Verschiebungsbereichs, und die Kurvenfläche 38 hebt nicht die Hebestange 35 an, so daß entsprechend der Plattenspielerarm sich in seiner abgesenkten Stellung befindet, in der die Abtastnadel die Oberfläche der Schallplatte berührt. Der Arm 6l liegt am Anschlag 75 an, und der Arm 60 nimmt eine solche Lage ein, daß der Elektromagnet 66 direkt die Ankerplatte 67 berührt. Die Warze 55 liegt zur Steuerfläche 56 des Kurbelarms 20 so, daß der Arm 20 die Reibrolle 17 verscliwenkt hat, so daß keine Druckberührung mit der Plattentellermotorwelle 15a und dem PlattenteHerkranz 24 vorhanden ist.

Wenn die abzufragende Adresse eingegeben wird* wird der Zyklussteuermotor 42 betätigt, so daß die Kurvenscheibe 4j Im Öegenuhrzeigersinn angetrieben wird. Gemäß Fig. 2B verursacht die Drehung

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dieser Kurvenscheibe eine Verschiebung des Jochs 47 nach links, so daß die Feder 19 den Arm 20 verschwenken und dadurch die Reibrolle 17 an die Plattentellermotorwelle 15a und den Plattentellerkranz 24 andrücken kann. Wie weiter unten genauer erläutert werden wird, ist zu diesem Betriebszeitpunkt der Plattentellermotor nicht betätigt, so daß trotz der Kupplung des Plattentellers mit dem Antrieb der Plattenteller nicht gedreht wird.

In Pig. 2C hat sich die Kurvenscheibe 45 noch weiter gedreht. Der Elektromagnet 66 ist Jedoch zu einem Zeitpunkt, aberregt worden, als sich die Kurvenscheibe 45 in der Stellung der Fig. 2B befand. Da die einzige Verbindung zwischen der Kurvenscheibe 45 und dem Arm 6l durch den Elektromagnet 66 vorgenommen ist, bleibt der Arm 61 in seiner früheren Stellung. Andererseits wird der Arm 60 mit der Drehung der Kurvenscheibe 45 verschwenkt. Das Verschwenken der Kurvenscheibe 45 und des Arms 60 dauert an, bis der Nocken 46 der Kurvenscheibe 45 den End-Mikroschalter 70 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Zyklussteuermotor, der die Kurvenscheibe 45 antreibt, durch die Betätigung des End-Mikroschalters 70 abgeschaltet und die Mechanik hält in der Stellung gemäß Fig. 2D an. Die genaue Stellung, in der der Elektromagnet 66 aberregt wird, um die Ankerplatte 67 freizugeben und damit den Arm 60 mechanisch vom Arm 61 zu lösen, hängt vom Rillenabschnitt ab, der vom Tonabnehmerarm 50 anzusteuern bzw. zu adressieren ist. Die Phase des Betätigungsnockens 46 ist so gewählt, daß der Arm 50 die Abtastnadel 27 etwas nach außen zur äußersten Windung der Spiralrille transportieren kann, bevor der End-Mikroschalter 70 betätigt wird.

Sobald der Zyklussteuermotor aberregt worden ist, bleibt er aberregt, bis die unter der eingegebenen Adresse gespeicherte Information durch die Abtastnadel und die zugehörige elektrische Schaltung gelesen worden ist. Ein Signal von der Logikschaltung erregt dann erneut den Zyklussteuermotor 42, damit dieser die Gegenuhr-

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zeigersinn-Drehung der Kurvenscheibe 4^ fortsetzt. Wenn die Kurvenscheibe 4j5 sich weiter dreht, bewegt sich das Joch 47 weiter nach rechts, bis sich die Kurvenfläche j8 unterhalb der Hebestangej55 befindet, so daß die Abtastnadel 27 außer Eingriff mit der Platte angehoben wird. Die Portsetzung der Drehung der Kurvenscheibe 4j5 läßt jetzt den Arm 6o in die durch den Pfeil angedeutete Richtung in die ursprüngliche Ruhestellung zurüekschwin-"gen, und wenn der Nocken 46 sich wieder in die Pig. 2A gezeigte Stellung bewegt hat, ist der Arm 60 in seine- Ausgangsstellung zurückgekehrt, wobei er den Arm 61 weggestoßen hat. Der Plattenspielerarm befindet sich dann in seiner angehobenen Stellung, so daß die Abtastnadel nicht die Platte bei dieser Rückstellbewegung berührt.

In Pig. 3 ist als Blockschaltbild eine Anordnung gezeigt, die zum Erfassen von Daten-und Lageanzeigeimpulsen vom Tonabnehmer und zum Einspeisen über einen Verstärker 75 in ein Filter 76 dient. Das Filter 76 trennt Taktimpulse von den Datenimpulsen und liefert zwei getrennte Ausgangssignale, nämlich ein Taktausgangssignal und ein Datenausgangssignal, an eine Decodierer- und Vergleicher-Einheit 77. Die Decodierer- und Vergleicher-Einheit 77 empfängt auch ein Adresseneingangssignal, das die abzufragende Adresse der Speicherplatte anzeigt. Das eine Ausgangssignal von der Decodierer- und Vergleicher-Einheit 77 wird einer Armpositioniersteuereinrichtung 78 zugeführt. Die Steuereinrichtung 78 liefert die Steuerinformation zur Betätigung des Plattentellermotors, des Zyklussteuermotors und des Elektromagnets in der abgebildeten Positioniermechanik. Das andere Ausgangssignal der Decodierer- und Vergleicher-Einheit 77 wird hier mit Entscheidungsausgangssignal bezeichnet und stellt ein Ausgangssignal dar, das auf die an der abgefragten Adresse gefundene Information bezogen ist.

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Eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Speichersystems ist das Suchen von in einer Liste zusammengestellten Nummern wie Kreditkartennummern. Eine logische und elektrische Schaltung für eine derartige Anwendung ist in einem älteren Vorschlag der Anmelderin (vgl. oben) beschrieben.

In der folgenden Tabelle I ist die Betriebsfolge der Adressiermechanik: in Form von sechs diskreten Polgesteuerschritten aufgeführt, wobei jedem Schritt gewisse vom System vorzunehmende Operationen zugeordnet sind und Endereignisse die Beendigung dieses Schritts und den Übergang zum nächsten Schritt anzeigen. Fig. 9 zeigt den Betriebszustand aller erregbaren Bauteile des Systems zu verschiedenen Zeitpunkten der Folgesteuerung. Fig. 4-8 geben logische Teilschaltungen an, um die FolgeSteuerschritte der Tabelle I zu erzeugen, was noch genauer erklärt werden wird.

Tabelle I

Schritt

Folge 1 Folge 2

Folge 5

Folge 4 Folge 5 Folge 6

Operation

Endereignis

Laden Adresse für Gleiten Laden beendet

Gleiten zu Eingabeadressenlage

4, IU

Gleiten/zusätzliche Rillenwindungen für radiale Toleranz

Betätigen Plattenteller für Nadelnachführen

Lesen Daten

Zurückbringen Adresslermechanik in Ruhestellung

Nadelimpulszählerstand erreicht adressengesteuerten Wert

NadelimpulsZählerstand auf eingestelltem Endwert

Plattendaten liefern Eingabeadresse

Ausgangsentscheidungssignal

Eingeben neuer Adresse

0 9 8 4 7 / Π 0 7 β

Die aus sechs Schritten bestehende Polgesteuerung wird ausgelöst, wenn eine Adresse in das System eingegeben wird, um die Information festzustellen, die an der durch diese Adresse bestimmten Stelle der Plattenrille gespeichert ist. Die Adresse kann als solche eingegeben werden, und die Information kann anschließend bestimmt werden,· sobald die radiale Stellung auf der gerillten Platte erreicht ist, oder die Adresse kann durch speziell ausgewählte Ziffern oder Stellen in einem Mehrstelleneingabefeld bezeichnet werden. Letzeres' ist z.B. der Pail, wenn das System verwendet wird zur Feststellung, ob eine bestimmte zehnstellige Zahl auf einer Platte aufgeführt ist, die eine Spiralrille mit

500 Windungen hat, wobei jede Windung zwei Adressen aufweist, die "Spuren" genannt werden. Diese 1000 Adressen können dann durch dreistellige Lagenummern identifiziert werden, und die zehnstelligen Nummern können auf der Platte in radialen Stellungen verteilt sein, die durch diese Stellenwerte bestimmt sind. Die Folge von 6 Schritten läuft von dieser anfänglichen Eingabe der Adresse ab, bis der Nadelarm sich wieder in seiner Ruhestellung befindet, wobei die an der Eingabeadresse gespeicherte Information dann gelesen worden ist.

Der erste Schritt der Folge ist derjenige, bei dem die Stellenadresse, zu der der Zugriff erfolgen soll, in die Adressiermecha- w nik geladen wird. Während der Folge 1 ist keines der in Fig. 9 angedeuteten Bauteile erregt, so daß sich der Nadelarm in seiner abgesenkten Stellung befindet. Die Folge 1 ist beendet, wenn der Ladeschritt beendet worden ist, was durch ein elektrisches Ausgangssignal angezeigt wird, das angibt, das die Adresse in ein geeignetes Register eingegeben worden ist.

Der zweite Folgeschritt, die Folge 2, beinhaltet, daS der Nadelarm in die radiale Stellung entsprechend der Eingabeadresse gleitet. Das wird durch Betätigen des Zyklussteuermotors 42 und des Elektromagnets 46 erreicht, so daß die Arme 60 und 61 ihre ge-

7 η 9 π iy 7 / η η 7 η

krümmte radiale Bewegung beginnen. Wenn die Nadel jeden "Berg" und jedes "Tal" im gerillten Abschnitt der Platte überquert, erzeugt sie einen Ausgangsimpuls, der in einen elektronischen Zähler eingespeist wird, dessen Ausgangssignal mit der in das Register eingegebenen Adresse verglichen wird. Die Folge 2 ist beendet, wenn Gleichheit erreicht ist.

Zu Beginn der Folge J> befinden sich alle Bauteile, deren Zustand in Fig. 9 angedeutet ist, im selben Erregungszustand wie in der Folge 2. Der Zweck der Folge 5 besteht darin, den Nadelarm nach außen um einige zusätzliche Rillenwindungen, normalerweise fünf, gleiten zu lassen, um eine Toleranz gegenüber einem radialen Positionierungsfehler zu gewährleisten. Das wird erreicht, indem das Ausgleiten des Nadelarms um eine bestimmte Anzahl von zusätzlichen Rillen foitgesetzt wird, nachdem die adressierte Stellung erreicht worden ist. Am Ende dieser Bewegung wird der Elektromagnet 66 aberregt, so daß der Arm 61 vom kuppelnden Arm 60 gelöst wird. Der kuppelnde Arm 60 bewegt sich dann mit der Kurvenscheibe 4j5 in Abhängigkeit vom ZyklusSteuermotor weiter.

Bei der Folge 4 wird der Plattentellemotor betätigt, um die Platte so zu drehen, daß der Arm seine Nachführbewegung nach innen beginnen kann. Der Plattentellermotor wird nicht augenblicklich mit der Aberregung des Gleitantriebsmagnets 66 erregt, sondern um eine kurze Verzögerungszeit später. Diese Zeitverzögerung ist vorgesehen, damit die Nadel 27 eine stabile Lage in der Rille nach der Aberregung des Magnets einnehmen kann. Da im Zeitpunkt der Aberregung des Magnets der Arm sich nach außen auf der Platte bewegt, ist die Nadelspitze mehr zur Mitte der Platte als in ihrer normalen passiven Stellung unter dem Arm gerichtet. Würde der Plattenteller im wesentlichen gleichzeitig mit der Aberregung des Elektromagnets 66 erregt werden, so könnte irgendeine Exzentrizität in der Spiralrille bewirken, daß die Nadel aus der Rille einige

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Rillenwindungen weiter nach außen auf der Platte springt. Sobald . diese Zeitverzögerung verstrichen ist, wird der Plattentellermotor erregt und (vgl.. Fig. 9) kurze Zeit danach hat der Plattenteller seine normale Drehzahl erreicht. Die Folge 4 ist beendet, wenn die Eingabeadresse von der Platte gelesen wird, was anzeigt, daß der Arm tatsächlich die richtige Adressenlage erreicht hat.

Nach Beendigung der Folge 4 gibt das System ein Ausgangssignal ab, das die an der Eingabeadresse gespeicherte Information anzeigt, was während der Folge 5 zu einem Ausgangsentscheidungssignal führt. Während der Folge 4 oder der Folge 5 erreicht der Kurvenscheibennocken 46 den End-Mikroschalter 70 und betätigt diesen, so daß der Zyklussteuermotor 42 aberregt wird. Wenn das Ausgangsentscheidungssignal von der elektronischen Schaltung auftritt, wird die Folge 5 beendet, so daß die Folge 6, die das System in seine Ruhestellung zurückbringt, stattfindet.

In der Folge 6 wird der Zyklussteuermotor erneut erregt und der Plattentellerraotor aberregt. Durch den die Kurvenscheibe 4^ antreibenden Zyklussteuermotor 42· wird der End-Mikroschalter 70 aberregt, und durch die Wirkung der Kurvenfläche 58 wird der Nadelarm in seine obere Stellung angehoben, so daß die Nadel 27 außer Eingriff mit der Platte kommt, während er in seine radiale Ruhestellung zurückbewegt wird. Die Folge 6 ist beendet, wenn die Arme 6o und 61 in ihre Ruhestellung am Anschlag 75 zurückgekehrt sind und die Kurvenscheibe 4^ soweit gedreht worden ist, daß ihr . Nocken 46 wieder den Ruhe-Mikroschalter 71 betätigt.

Die logischen Teilschaltungen zur Steuerung der eben beschriebenen einzelnen Folgen der Bauteile sind als Ausführungsbeispiele in Fig. 4-8 abgebildet.

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Pig. 4 zeigt als Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel einer Teilschaltung zur Eingabe der gesuchten Adresse. Die Adresse wird in einen Verknüpfung sw aiii er 82 eingegeben, der parallel an drei in Kaskade geschaltete Dekadenzählerstufen 84, 85 und 86 angeschlossen ist. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel für eine 17,5 cm (7")-Platte mit 500 Windungen der Spiralrille sind 1000 Adressen vorhanden, die aus zwei Abschnitten oder Spuren pro Windung bestehen. Die Adresse wird dann durch eine dreistellige Dezimalzahl bezeichnet. In Abhängigkeit vom Wert dieser Zahl wählt der Verknüpfungswähler 82 drei Ziffern im in Kaskade geschalteten Dreidekadenzähler aus, so daß diese Zähler eine dreistellige Dezimalzahl speichern, die die Adresse bezeichnet.

Dieser Dekadenzählerkette werden noch zwei andere Ausgangssignale zugeführt. Das eine Ausgangssignal kommt von einem UND-Ö**·- 88, das nur dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn es an seinen Eingängen sowohl ein Dateneingangssignal von der Abtastnadel, das anzeigt, daß die Abtastnadel eine Rillenwindung auf der Platte überquert, und ein Signal empfängt, das anzeigt, daß sich das System in der Folge 2 oder Folge j5 befindet. Dieses Eingangssignal wird dem Eingang 2 der Dekadenstufe 84 zugeführt, so daß jeder Impuls, der eine Windungsüberquerung während der Folge 2 oder der Folge 3 darstellt, effektiv in den Dekadenzähler als Zählung einer "zwei" eingespeist wird. Der andere Eingang der Dekadenzählerkette wird von einem UND-Glied 89 beaufschlagt, das ein Ausgangssignal für jeden Taktimpuls erzeugt, der während der letzten drei Schritte der Folge auftritt.

Wenn die in die Dekadenzählerkette eingegebene Adresse die doppelte Zahl der Rillenwindungen von Außenrand eines 500-Windungs-Abschnitts darstellt und der gesamte Dreidekadenzähler ein Ausgangssignal beim tausendsten Impuls abgibt, erzeugt diese Anordnung ein Ausgangssignal 0F2 vom Dekadenzähler 86, wenn der Arm vom

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inneren Rand zur Rillenwindung gegleitet ist, die die bezeichnete Adresse enthält. D.h., der Arm ist in einer Zahl von Windungen gegleitet, die gleich 500 minus halber Dezimalwert der Adresse ist. Dieses OFJ-Ausgangssignal beendet die Folge 2, und das System arbeitet jetzt in. der Folge J. Die Dekadenzählerkette 84, 85 und 86 wird auf Null zurückgesetzt infolge Komplementierung der Eingabeadresse mit den Impulsen vom UND-Glied 88.

Das Auftreten des Ausgangssignals OFJ schaltet das System in den Betrieb der Folge J um. In dieser Folge werden die Impulse von der Nadel, wenn die Nadel über die Rillenwindungen gleitet, addiert, bis der Zähler 84 voll ist, d.h., bis ein Zählerstand von 10 entsprechend 5 Rillenimpulsen erreicht worden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal OFl erzeugt, das die Folge 3 beendet.

Am Ende der Folge 3 befindet sich die Nadel im richtigen Abschnitt der Rille und (wie oben erläutert wurde) ist eine kurze Verzögerung notwendig, bevor der Plattentellermotor 15 betätigt wird. Diese Verzögerung wird durch die Taktimpulse gewährleistet, z.B. durch einen 60Hz-Takt, der Eingangssignale über das UND-Glied 89 in den Eingang 1 der Dekadenzählerkette 84, 85 und 86 einspeist. Da diese Dekadenzählerkette zu diesem Zeitpunkt die Zahl "ΟΙΟ" speichert, dauert es 1/J> see für den Dekadenzähler 85, um auf seinen Drei-Zählerstand-Pegel hochgezählt zu werden, so daß der Dekadenkettenzählerstand "030" beträgt« Vom Drei-Pegel der Dekade 85 wird ein Äusgangssignal abgenommen* das zum Betätigen des Plattentellermotors dient und die Drehung des Plattentellers während der Folge 4 beginnt.

In Pig» 5 ist ein Flipflop 9I abgebildet, das ein "Abbruch"-Ausgangssignal jedesmal während der Folge 2 oder der Folge 3 erzeugte wenn der End-Mikroschalter 70 betätigt wird. Da während der Zeit, zu der die Nadel zur bestimmten Adresse gleitet» der Ind-Mikro-

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schalter 70 nicht betätigt werden sollte, bedeutet die Verknüpfung dieser beiden Zustände als ein Eingangssignal des Flipflops 91, daß der Zyklus nicht richtig arbeitet, so daß ein Abbruchssignal abgegeben wird, um das System in dessen Ruhestellung mit abgeschaltetem Plattenteller zurückzubringen. Das Flipflop 91 wird deshalb in den Abbruch-Zustand zurückgesetzt, wenn der Ruhe-Mlkroschalter 71 betätigt wird. Zusätzlich kann ein Zeitgeber mit diesem Abbrucheingang verbunden sein, um die Folge nach einer vorbestimmten Zeit abzubrechen. Wenn also die Folge die richtige Adresse nicht innerhalb einer bestimmten Zeit ansteuert, wird das System zurückgesetzt.

In Fig. 6 ist eine logische Teilschaltung zur Steuerung des Zustands des Elektromagnets 66 abgebildet. Diese ist ein UND-Glied 94, an dessen einem Eingang ein Signal anzeigt, daß sich das System in der Folge 2 oder der Folge 3 befindet, und an dessen zweitem Eingang ein Signal anzeigt, daß kein Abbruchssignal auftritt. Unter diesen Bedingungen wird der Elektromagnet 66 betätigt gehalten, so daß die Arme 60 und 6l gekuppelt sind. Wie bereits erwähnt wurde, wird die Folge 3 durch ein Signal vom Ausgang OFl" beendet, so daß dieses Ausgangssignal tatsächlich den Elektromagnet 66 aberregt.

In Fig. 7 ist eine logische Teilschaltung zur Steuerung des Zustands des Plattentellermotors 15 abgebildet. Diese Teilschaltung hat zwei NOR-Glieder 96 und 97, wobei das Ausgangssignal des NOR-Glieds 96 ein Betätigungssignal darstellt, um den Plattentellermotor 15 zu erregen, wähend der Ausgang des NOR-Glieds 97 ein Aberregungssignal zum Abschalten des Plattentellermotors 15 abgibt. Von den beiden NOR-Gliedern 96 und 97 ist jeweils der Ausgang an den einen Eingang des anderen NOR-Glieds angeschlossen, wodurch gewährleistet ist, daß nur eines der beiden NOR-Glieder 96 und 97 zu einem gegebenen Zeitpunkt einen erregten Ausgang

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haben kann. Der andere Eingang des NOR-Glieds 96 ist an ein NAND-Glied 99 angeschlossen, das ein Null-Zeitausgangssignal nur in Abhängigkeit vom Zusammentreffen eines Signals, das anzeigt, daß · das System sich in der Folge 4 befindet, und eines "030"-Ausgangssignals vom Dekaderizähler 85 abgibt. Das NOR-Glied 97 hat zwei zusätzliche Eingänge, einen vom Abbruchs-Ausgang des Flipflops 91 und einen anderen für ein Signal, das anzeigt, daß das System sich nicht in der Folge 6 befindet. Daher liefert dieses NOR-Glied ein Ausgangssignal nur dann-, wenn das System einen Abbruch vornehmen soll, oder wenn es sich" in der Folge 6 befindet. Das Ausgangssignal von diesem NOR-Glied 97 schaltet den Plattentellermotor ab.

Die in Fig* 8 abgebildete Teilschaltung steuert den Erregungszustand des ZyklusSteuermotors 42. Ein ODER-Glied 100 erzeugt das Erregungsausgangssignal für einen Zyklussteuermotor 42 in Abhängigkeit von einem Betätigungssignal auf irgendeiner seiner vier Eingangsleitungen. Eine Eingangsleitung wird durch ein Abbruchssignal am Ausgang des Flipflops 91±n der Abbruchssteuerschaltung erregt, während ein zweiter Eingang jedesmal erregt wird, wenn das System sich in der Folge 2 oder der Folge 3 befindet. Ein dritter Eingang wird durch das Ausgangssignal eines UND-Glieds 101 erregt, an dessen Eingängen ein Signal, das anzeigt, daß das System sich in der Folge 6 befindet, und ein Signal anliegt, das anzeigt, daß der Ruhe-Mikroschalter 71 nicht betätigt ist. Die vierte Eingangsleitung des ODER-Glieds 100 kommt von einem anderen UND-Glied 102, das ein Ausgangssignal nur erzeugt bei Zusammentreffen eines Signals, das anzeigt, daß das System sich in der Folge 4 oder der Folge 5 befindet, und eines Signals, das anzeigt, daß der End-Mikroschalter 70 nicht betätigt ist.

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In Pig. 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Adressiermechanik: für ein Speichersystem abgebildet. Bei dieser Mechanik wird der Plattenteller 11 auf einer Spindel 110 gedreht, um die Speicherplatte (nicht gezeigt) anzutreiben. Die Plattenspielernadel 27 wird von einem Arm 112 getragen, der um eine Schwenkachse 113 verschwenkbar ist, um die Nadel 27 auf einem Kreisbogen radial über dem Plattenteller 11 zu bewegen. Die radiale Bewegung des Arms 112 wird diesem durch einen Riemen 114 vermittelt, der durch einen Schrittschaltmotor 115 angetrieben ist, der auf einem freischwebenden Haltebügel 117 montiert ist. Der Riemen 114, der typischerweise ein Einfaser-Nylonseil sein kann,' trägt zwei Anschläge 120 und 121. Eine geschlitzte Nase 124 ist am Nadelarm 112 befestigt und rutscht auf dem Riemen 114 zwischen den beiden Anschlägen 120 und 121. Daher legt sich bei einer Bewegung des Riemens 114 in der einen oder anderen Richtung der eine oder andere der beiden Anschläge 120 und 121 an die Nase 124 an, so daß diese den Arm 112 mit der Bewegung des Riemens mitnimmt. Der Riemen wird vom Motor 115 über eine Riemenscheibe 128 angetrieben, die an einem Abschnitt des Bügels 117 angelenkt ist. Das andere Ende des Riemens 114 läuft um eine Umlenkrolle IJO, die an einem Ende eines Kurbelarms I31 montiert ist, der bei 133 um den Bügel II7 verschwenkbar ist. Dieses andere Ende des Kurbelarms 151 wird unter Spannung zum Bügel II7 durch eine Feder 135 gehalten, so daß der Riemen 114 gespannt gehalten ist. Der Arm 112 kann außer Eingriff mit der Platte durch eine exzentrische Welle 138 gebracht werden, die an einem STift l4o am Arm 112 anliegt. Bei Betätigung eines Betätigungselements 142 dreht die exzentrische Welle 138 den Nadelarm 112 nach oben.

Grundsätzlich ist der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels dem von Pig. 1 ähnlich, d.h. der Plattenspielerarm wird an einer Stelle in der Nähe der Plattenmitte positioniert, von wo er nach außen auf der Platte gleitet, während die Abtastnadel die Rillenwindungen

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berührt, wobei jedes Überqueren einer Rillenwindung einen Impuls erzeugt. Diese Querbewegung des Abtastnadelarms wird durch den Schrittschaltmotor 115 erzeugt, der in beiden Richtungen umlaufen kann, d.h. in der einen Richtung umläuft, wenn der Nadelarm sich zur adressierten Rillenwindung bewegt, und in der entgegengesetzten Richtung, um den Nadelarm in dessen angehobene Stellung, also in die ursprüngliche radiale Ruhestellung zurückzubringen. Im Ausführungsbeispiel von Pig. 10 ist jedoch kein Elektromagnet vorgesehen, so daß der Schrittschaltmotor an einem Funkt einige Rillenwindungen außerhalb der adressierten Stelle angehalten wird. Bei Betätigung des Plattentellers beginnt dann die Nadel mit ihrem nachführenden Abtasten der Rille. Beim Ausführungsbeispiel von Fig. 10 würde der Anschlag 120 normalerweise die geschlitzte Nase 124 am Ende des Gleitens nach außen berühren, so daß der Arm nicht die Rille abtasten könnte. Deshalb ist vorgelesenen, daß, sobald die Nadel in der richtigen Rillenwindung ist, der Schrittschaltmotor normalerweise umgesteuert wird und einige Schritte in der entgegengesetzten Richtung läuft, so daß die Nase 124 in den Zwischenraum zwischen den Anschlägen 120 und 121 zentriert werden kann.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 11 ist dem von Fig. 10 ähnlich, insoweit als die radiale Bewegung des Arms 152 diesem durch einen Riemen I55 vermittelt wird, der durch einen in beiden Richtungen umlaufenden Motor 156 angetrieben wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch der Antrieb auf einer Tragplatte I60 montiert, die etwas seitlich gehaltert ist, wobei sie den Plattenteller 11 etwas überragt. Auch hier wird ein exzentrischer Arm Ij58, der durch ein Glied 142 betätigt wird, zum Anheben des Arms außer Eingriff mit der Platte benutzt, um den Arm aus der adressierten Stellung in die Ruhestellung zurückzubringen. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 11 ist Jedoch der Arm 152 nicht direkt mit Anschlägen 170 und 171 am Riemen 164 gekuppelt. Dagegen ist ein Abtast-

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element I63 mit zwei Stiften I61 vorgesehen, die sich zwischen den Anschlägen I70 und 171 über dem Riemen befinden, so daß dieses Abtastelement I65 durch den Riemen in derselben Weise wie der Arm 112 im Ausführungsbeispiel von Fig. 10 angetrieben wird. Das Abtastelement 165 ist jedoch so angeordnet, daß es in einem Steuerschlitz 172 der Halteplatte I60 verschiebbar ist. Der Steuerschlitz 172 weist auf seiner Länge einen ersten Mikroschalter 175 auf, der als Ruhe-Mikroschalter dient, und einen zweiten Mikroschalter. 176 als End-Mikroschalter, Am Abtastelement I6j5 ist ein Elektromagnet I65 befestigt, während mit dem Nadelarm eine gestreckte Ankerplatte I66 verbunden ist.

Beim Betrieb wird der Elektromagnet erregt, und der Motor beginnt, sich in der einen Richtung zu bewegen, so daß das Abtastelement 163 entlang dem Schlitz I72 nach außen bewegt wird. Da der Elektromagnet 165 erregt ist, ist der Arm 152 mechanisch über die Ankerplatte 166 mit dem Abtastelement I63 gekuppelt, so daß er radial nach außen die Platte überquert. Wenn die richtige Lage auf der Platte, einige Rillenwindungen weiter außen zur Lage der Eingabeadresse, erreicht ist, wird der Elektromagnet I65 aberregt, so daß der Arm 152 vom Abtastelement I63 gelöst wird. Das Abtastelement 163 bewegt sich dann weiter, bis es sich an den Endschalter 176 anlegt, der den Motor I56 abschaltet, bis ein Ausgangsentscheidungssignal abgegeben worden ist, nachdem die Information an der Eingabeadresse bestimmt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Motor I56 erregt, um in der entgegengesetzten Richtung im Schlitz I72 angetrieben zu werden, bis er sich an die Ankerplatte 166 anlegt, die er dann in die Ruhestellung zurückstößt.

Da die Nadel in die richtige Rillenwindung durch elektromagnetische Freigabe positioniert wird, braucht der Motor 156 kein Schrittschaltmotor zu sein.

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Obwohl drei Ausführungsbeispiel hier beschrieben worden sind, ist es offensichtlich, daß auch andere Mechaniken bzw. Einrichtungen oder Anordnungen verwendet werden können, um verschiedene der beschriebenen Punktionen auszuführen. Im oben erläuterten System sind z.B. in der Schaltung für die Abtastnadel Vorkehrungen getroffen, damit diese die Rillenwindung entsprechend der Eingabeadresse erreicht und dann weitere fünf Windungen nach außen glei-.tet, um eine Fehlertoleranz zu gewährleisten.

Es gibt verschiedene Umstände,, unter denen es wünschenswert sein könnte, die Zahl der von der Abtastnadel zu durchgleitenden zusätzlichen Rillenwindungen zu verringern. So können z.B. zwei Rillenwindungen für spezielle Platten eine ausreichende Fehlertoleranz darstellen. Ein weiterer Umstand ist die Temperatur. Um das "Zurückspringen" der Abtastnadel relativ gering zu halten, ist eine schwere Belastung von 3 - 5 g vorzuziehen. Jedoch ist bei höheren Temperaturen eine leichtere Belastung oder Auflagekraft erforderlich, um einen zu starken Abrieb einer Vinylplatte zu vermeiden,, Bei einer Auflagekraft von 1,5 S springt die Nadel um weitere zwei oder drei Rillenwindungen weiter nach außen am Ende des Gleitens, so daß die Nadel nur zwei zusätzliche Rillen-'windungen durchgleiten muß. Eine Möglichkeit zur Verringerung der Zahl der Rillenwindungen, durch die die Nadel über die Adresse hinaus gleitet, besteht in der Anbringung von gesonderten informationsfreien Rillenwindungen am inneren Abschnitt der Spirale. Die elektronische Anordnung zählt diese Windungen zum Erreichen der Adresse, und sie werden effektiv von den zusätzlichen zu durchgleitenden Windungen subtrahiert. Auf diese Weise können diese Windungen ohne Änderung des Adressiersystems reduziert werden.

Es versteht sich, daß beim erfindungsgemäßen System auch ein Motor mit zwei Drehza hlen oder kontinuierlich steuerbarer Drehzahl Verwendung finden kann. Der Motor wird bei der hohen Drehzahl

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während desjenigen Abschnitts des Zyklus betrieben, währenddem der Arm zu der bezeichneten Adresse gleitet. Die niedrigere Drehzahl wird verwendet, um den Arm über die zusätzlichen fünf Windungen gleiten zu lassen. Da die Begrenzung der Drehzahl des Gleitens von den Anforderungen an die Genauigkeit beim Anhalten in einer bezeichneten Lage bedingt ist, erlaubt ein System mit zwei Drehzahlen eine bedeutend höhere Gleitdrehzahl während der meisten Zeit des Zyklus.

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Claims

Patentansprüche

Speichersystem zur Speicherung von digitaler Information, gekennzeichnet durch

a) eine Platte mit einer viele Windungen aufweisenden spiralförmigen Rille, in der die Information gespeichert ist;

b) eine Adresseneingabeeinrichtung zur Eingabe einer Adresse eines bestimmten Teils der Rille, zu dem ein Zugriff erfolgen soll;

c) einen Lesekopf, der für eine im wesentlichen radiale Bewegung quer zur Rille und für eine Nachführbewegung in der Rille bei Drehung der Platte gelagert istj

d) eine erste Antriebseinrichtung für die Drehung der Platte;

e) eine zweite Antriebseinrichtung, die in Abhängigkeit von der Eingabe einer Adresse in die Adresseneingabeeinrichtung den Lesekopf radial quer zur Platte in Berührung mit dieser bewegt, so daß der Lesekopf Ausgangssignale für jede überquerte Windung der Rille erzeugt;

f) eine Sperreinrichtung, die an die Adresseneingabeeinrichtung und den Lesekopf angeschlossen ist, um die Querbewegung des Lesekopfes an einer radialen Stelle der Rille anzuhalten, die durch einen Vergleich zwischen der Eingabeadresse und den während der Querbewegung erzeugten Lesekopfsignälen bestimmt ist;

g) wobei die erste Antriebseinrichtung durch Drehen der Platte die NachfUhrbewegung des Lesekopfs in der Rille bewirkt; und

h) eine Ausgangssignaleinrichtung zur Erzeugung von Ausgangssignalen bezüglich der an der adressierten Stelle der Rille gespeicherten Information.

2. Speichersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Information in Form von Auslenkungen der

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spiralförmigen Rille gespeichert ist, und daß der Lesekopf (29) eine Plattenspieler-Abtastnadel (27) hat (Pig. I).

j5. Speichersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lesekopf eine normale oder Ruhestellung in der Nähe der Mitte der Platte hat, und daß die Querbewegung des Lesekopfs aus der Ruhestellung quer zur Platte nach außen erfolgt.

4. Speichersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralförmige Rille an einem Ort beginnt, der auf der Platte weiter außen als die Ruhestellung liegt.

5. Speichersystem nach Anspruch j5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung einen Vergleicher (77) aufweist, der die Eingabeadresse mit der Zahl der vom'Lesekopf bei Überqueren der Rillenwindungen erzeugten Signale vergleicht, und in Abhängigkeit von dem Vergleicher die Querbewegung nur dann anhält, wenn die Abtastnadel (27) eine bestimmte Zahl von Windungen über die der Eingabeadresse entsprechende radiale Stelle hinaus überquert hat (Fig. 1, J5)

6. Speichersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung die Platte nur nach Beendigung der Querbewegung des Lesekopfs dreht.

7· Speichersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung die Drehung der Platte um eine vorbestimmte Zeit verzögert nach dem Anhalten der Querbewegung des Lesekopfs beginnt.

8. Speichersystem nach einem der Ansprüche 2, 5 und 5, dadurch gekennzeichnet,

a) daß der Lesekopf ein Wandler (29) ist, zu dem die Plattenspieler-Abtastnadel (27) gehört;

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b) daß der Wandler von einem Arm (30) getragen ist, der um eine Schwenkachse (31) außerhalb des Plattenrands für die vorgesehene Bewegung des Wandlers verschwenkbar ist;

c) daß die Sperreinrichtung die Abtastnadel in Berührung mit der Platte hält;

d) und daß die Sperreinrichtung die Querbewegung des Arms erst dann beendet, wenn die Abtastnadel (27) sich in einer Windung der Rille befindet, die auf der Platte weiter außen als die der Eingabeadresse entsprechenden Rillenstelle liegt (Pig. I).

9. Speichersystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die nach Erfassen der an der adressierten Stelle gespeicherten Information die Abtastnadel (27) aus der Berührung mit der Platte löst und den Wandler'(29) in dessen Ruhestellung zurückbringt (Fig. 1).

10. Speichersystem nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebseinrichtung einen Motor (42) und ein Getriebe bzw. eine mechanische Kupplung hat, um den Motor mit dem Arm (30) so zu kuppeln, daß bei Motordrehung die radiale Querbewegung des Arms bewirkt wird (Fig. 1).

11. Speichersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe einen erregbaren Elektromagneten (66, 67) hat, der für die Querbewegung des Arms (30) erregt wird, und daß die Sperreinrichtung den Elektromagneten aberregt, um den Arm vom Motor (42) auszukuppeln, so daß die radiale Querbewegung des Arms angehalten wird (Fig. 1, 2A - 2E).

12. Speichersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe einen Riemen (114; I55) mit einer Einrichtung (120, 121, 124; I61, 163, 170, 171) zur mechanischen Verbindung eines speziellen Riementeils mit dem Arm (112;

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152) hat, und daß der Motor ein in beiden Richtungen umlaufender Schrittschaltmotor (115; 156) ist, der in einer ersten Richtung umläuft, um den Arm radial quer zur Platte nach außen zu bewegen, während die Äbtastnadel (27) die Platte berührt, und der in der entgegengesetzten Richtung umläuft, um den Arm nach innen in die Ruhestellung in der Nähe der Mitte der Platte zu bewegen, nachdem die Ausgangssignaleinrichtung die Ausgangssignale bezüglich der gespeicherten Information erzeugt hat (Fig. lOj 11).

1?. Speichersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verbindung des Arms (152) mit dem Riemen (155) einen erregbaren Elektromagneten'(I65; 166) hat, der zur radialen Querbewegung des Arms üBer die Platte erregt wird, und daß die Sperreinrichtung eine Einrichtung zum Aberregen des Elektromagnets für das Anhalten der radialen Querbewegung des Arms hat (Pig. 11).

14. Speichersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter Endschalter vorgesehen sind, daß der erste Endschalter (175) so in der Nähe des Riemens (155) angebracht ist, daß er durch den Elektromagnet (I65, I66) in dessen Lage entsprechend der radialen Bewegung des Arms (152) in eine Stellung am Außenrand der Platte betätigt wird, daß der zweite Endschalter (176) so angeordnet ist, daß er durch den Elektromagnet am'Riemen in einer Lage entsprechend der Ruhestellung des Arms in der Nähe der Mitte der Platte betätigt wird, und daß beide Endschalter bei Betätigung den Motor (I56) aberregen (Fig. 11).

15. Speichersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe mindestens eine Steuerkurvenfläche (43) hat, daß der Motor (42) in nur einer Richtung umläuft, daß das Getriebe eine Einrichtung hat, um die Bewegungsrichtung des Arms (20) umzukehren, nachdem das Getriebe eine vorbestimmte Strecke in einer ersten Richtung durchlaufen hat, so

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daß der Arm aus seiner Ausgangsstellung in der Nähe der Mitte der Platte nach außen quer zu den Windungen der spiralförmigen Rille und danach von der Außenstellung am Rand der Platte zurück nach innen quer zu den Windungen der Rille in die Ausgangsstellung beweglich ist (Fig. 1, 2A 2E). ' "

l6. Speichersystem nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe einen erregbaren Elektromagnet (66, 67) hat, der den Arm (30) mit dem Motor (42) kuppelt'sowie anfangs erregt ist, um die radiale Qiierbewegung des Arms über die Windungen der Rille zu ermöglichen, und daß die Sperreinrichtung eine Einrichtung zum Aberregen des Elektromagnets hat, um die radiale Querbewegung des Arms anzuhalten (Fig. 1, 2A - 2E).

17· Speichersystem nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter Endschalter (70, 7I) vorgesehen sind, die durch die Steuerkurvenfläche (4-3) betätigt werden, wenn sich der Elektromagnet (66, 67) in einer solchen Stellung befindet, daß, wenn der Elektromagnet erregt ist, der Arm (j>0) am äußersten Rand der Platte angeordnet ist, daß die Betätigung des ersten Endschalters (70) den Antrieb durch den Motor (42) unterbricht, und daß der zweite Endschalter (71) durch die Steuerkurvenfläche betätigt wird, wenn der Arm sich in der Ruhestellung in der Nähe der Mitte der Platte befindet, so daß der zweite Endschalter bei Betätigung den Antrieb durch den Motor unterbricht (Fig. 1, 2A - 2E).

18. Speichersystem nach einem der Ansprüche 11 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Steuerkurvenfläche (38) vorgesehen ist, die den Arm (j50) anhebt, um die Abtastnadel (27) von der Plattenoberfläche abzuheben, wenn sich der Arm in der entgegengesetzten Richtung zurück in seine Ruhestellung bewegt (Fig. 1, 2A - 2E).

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19. Vorrichtung für die Positionierung eines Speichersystem-Lesekopfs in Form eines Wandlers an eine radiale Stelle auf einer Platte, in die eine viele Windungen aufweisende spiralförmige Rille eingeschnitten ist, wobei die radiale
Stelle durch eine in das Speichersystem eingegebene Adresse bestimmt ist, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zur Halterung des Wandlers für eine im
wesentlichen radiale Bewegung quer zur Rille und zur Nachführbewegung in der Rille bei Drehung der Platte; und
durch die Merkmale e) und f) von Anspruch 1.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19j dadurch gekennzeichnet,
daß der Wandler (29) eine Plattenspieler-Abtastnadel (27)
hat (Fig. 1).

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch die Merkmale der Kennzeichen der Ansprüche 3 und 4.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 5·

25. Vorrichtung nach Anspruch 19* gekennzeichnet durch die Merkmale b), c) und d) von Anspruch 8.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 3·

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 9.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 5.

27. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch die Merlanale des Kennzeichens von Anspruch 10.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch die Merlanale doc Kennzeichens von Anspruch 11.

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29. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 12,

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch die Merkmale.des Kennzeichens von Anspruch 13.

51. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 14.

52. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch I5.

" 35· Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch Iß.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33* gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch I7.

35· Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 18.

J>6. Speicherplatte, gekennzeichnet durch eine Platte mit einer in diese eingeschnittenen, viele Windungen aufweisenden spiralförmigen Rille, die von einer inneren Windung in der Nähe der Mitte der Platte über progressiv zunehmende Windungen zum Rand der Platte verläuft; wobei eine Mehrzahl von Windungen der Platte digitale Information in Form von mechanischen Auslenkungen der Rille trägt; und

wobei mindestens die innerste Windung der Rille ohne Auslenkungen eingeschnitten ist.

37· Speicherplatte nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens die innersten fünf Windungen frei von den Auslenkungen sind.

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