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Die Entwicklung der CD - histor. Infos aus dem Hause Philips

Hier sind die ab 1978 selektierten Philips- Artikel und Absätze und Infos bezüglich des Laser-Lichts, der Laser-Disc, der Compact-Disc sowie der Markteinführung chronlogisch zusammen- gefaßt. Die einführende Seite beginnt hier.

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Kontakte 27 - AUGUST 1973 - Das Philips VLP-System

Das Philips VLP-System (Video Long Play) ist ein Verfahren zur Wiedergabe von Farbprogrammen, die auf einer Platte gespeichert sind. Die Speicherkapazität des VLP-Systems beträgt 45 Minuten. Die VLP-Platte wird von einem Plattenspieler mit optischem System (Bild 3) berührungslos gelesen. Neben der Unterhaltung (Bild 1) dürfte die Bildung und Lehre (Bild 2) im Software-Angebot einen bedeutenden Platz einnehmen.
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Optisches Spurlesen

Die gespeicherten Informationn bestehen aus Bild-, Ton- und Synchroni- sationssignalen. Sie sind in einer spiralförmigen Spur (Track) im Daten-Bereich zwischen 10 und 30cm Plattendurchmesser aufgezeichnet, die von innen nach außen verläuft.

Der Spurmittenabstand beträgt 2um = 2/1ooo mm. Zum Auswerten derartig schmaler Spuren eignet sich sehr gut ein optisches Verfahren, bei dem im Gegensatz zur mechanischen Abtastung die Informationsspur berührungslos „gelesen" wird.

Beim VLP-Plattenspieler benutzt man hierzu einen Lichtpunkt, der über ein Linsen-/ Spiegelsystem auf die Spur projiziert wird. Der Lichtpunkt besteht aus den im Brennpunkt einer Linse auftretenden Beugungsfiguren mit einem zentralen Maximum.

Sein Durchmesser beträgt bei der Hälfte der maximalen Helligkeit ca. 1um (Halbwertsbreite). Die Informationsspur setzt sich aus einer aufeinanderfolgenden Reihe länglicher Vertiefungen mit variabler Länge und variablem Abstand zusammen, sogenannten „Pits" (das sind "Grübchen"). Die Breite aller Pits beträgt einheitlich 0,8um, ihre Tiefe ist mit 0,16um ebenfalls überall gleich (Bild 4).

Trifft der Lichtpunkt zwischen den Pits die ebene Oberfläche der Platte, so wird praktisch alles Licht reflektiert und in das Objektiv zurückgespiegelt.

Fällt der Lichtpunkt dagegen auf einen Pit, so tritt eine Beugung auf, und der größte Teil des Lichts geht am Objektiv vorbei. Auf diese Weise wird die Intensität des reflektierten Lichts durch das Muster der aufeinanderfolgenden Pits "moduliert". Die vom Objektiv aufgenommenen modulierten Lichtanteile werden anschließend von einer Fotodiode in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt.

Zur Erhöhung des Reflexionsgrades ist auf die VLP-Platte einseitig ein hauchdünner Metallüberzug aufgedampft (Bild 5).
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Laser-Lichtquelle

Um ein gutes Nutzsignal mit hohem Störabstand zu erhalten, muß das reflektierte Lichtbündel eine möglichst hohe Intensität haben. Als Lichtquelle (Wellenlänge ca. 600nm) wurde daher ein kleiner Helium-Neon-Laser gewählt, dessen Ausgangsleistung nur ca. 1mW beträgt. Eine speziell von Philips entwickelte Technik erlaubt die Herstellung des He-Ne-Lasers (Bild 6) in großen Stückzahlen und zu akzeptablen Preisen.

Die Information in der Spur kann vom Laserstrahl auch durch die transparente Schutzschicht der VLP-Platte gelesen werden, die Verunreinigungen und andere schädliche Einflüsse von der Spur "fernhält".

Wegen der geringen !! Schärfentiefe des Objektivs liegt der fokussierte Fleck nämlich unmittelbar in (bzw. auf) der Ebene der Pits, so daß eventuelle Verunreinigungen auf der Oberfläche der Schutzschicht - also im unscharfen bereich des Strahls - praktisch keinen Einfluß auf das Signal der Fotodiode haben.

Über die Herstellung der Preßmatrizen

Die „Masterplatte", die als Original-Vorlage zur Herstellung der Preßmatrizen dient, wird ebenfalls mit einem Laser „geschnitten", der allerdings eine weitaus höhere Ausgangsleistung hat. Als Master verwendet man die speziell präparierte Oberfläche einer Glasplatte. Das Schneiden geschieht mit derselben Geschwindigkeit wie das spätere Abspielen der fertigen VLP-Platten, d. h. eine beispielsweise von einer Fernsehkamera aufgenommene Szene kann mit dem Schneide-Laser direkt auf die Masterplatte übertragen werden.

Tricktechniken

Die Drehzahl bzw. die Abspielgeschwindigkeit der VLP-Platte beträgt 25 Umdrehungen in der Sekunde, entsprechend 1.500 U/min. (Im Vergleich zur Vinylplatte - dort sind es nur 33 1/3 oder 45 U/min.)

Wegen der opto-elektronischen Auswertung der Informationsspur ergeben sich einige Anwendungen, die mit herkömmlichen mechanischen Abtastverfahren nicht möglich sind, z. B. uneingeschränktes Stehbild, sichtbarer Bildrücklauf und der sofortige wahlfreie Zugriff (random access).

Der Philips VLP-Plattenspieler ist in Verbindung mit einem Fernsehgerät für folgende Funktionen eingerichtet: Normaler Bildvorlauf, schneller Vorlauf (doppelte Geschwindigkeit), Rücklauf, Stehbild, Einzelbildschaltung, Zeitlupe vorwärts und rückwärts (einstellbar von 4 s bis V25 s/Bild).

Diese verschiedenen Betriebsarten lassen sich deshalb realisieren, weil die Drehzahl der VLP-Platte (25 U/s) mit der Bildfrequenz des Fernsehens (25 B/s) übereinstimmt.

Den Trick mit der Zeilesprungtechnik übernommen

Da ein Fernsehbild aus zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern besteht, hat man diese Aufteilung auch bei der VLP-Platte übernommen. Auf jede Spurwindung entfallen also zwei Halbbilder und damit auch zwei Synchronisierzeichen, die folglich immer an der gleichen Stelle der Spursignale liegen, nämlich einander diametral um 180" gegenüber.

In dieser Zeit wird das Fernsehbild dunkel gesteuert, und man kann daher innerhalb der schmalen Sektoren den abtastenden Lichtpunkt von einer zur anderen Spurwindung springen lassen, ohne daß es im wiedergegebenen Fernsehbild sichtbar wird.

Dazu dient ein Regelsystem, mit dem die einzelnen Funktionen gesteuert werden können, einige Beispiele sind in Bild 7 gezeigt. Wegen der guten Übersprech-dämpfung zwischen zwei benachbarten Spuren (> -45dB) ist es u. a. möglich, pro Umdrehung ein jeweils völlig anderes Bild in der Spur zu speichern. Auf diese Weise könnte man beispielsweise eine „Albumplatte" mit etwa 45 000 Bildern herstellen, die einzeln abrufbar sind.

Optisches System

Für das Auslesen der Information wird ein optisches System verwendet, dessen Prinzip in Bild 8 zu sehen ist. Es liefert die Video- und Audio-Signale sowie zusätzliche Regelsignale zur Spurhaltung und Fokussierung des Lichtpunkts.

Der Lichtpunkt wird mit Hilfe einer Linse projiziert, die eine numerische Apertur von 0,4 hat. Wichtigster Faktor für die Wahl der Apertur ist die höchste Frequenz, die man mit dem optischen System noch auslesen will.

Als Lichtquelle kam nur ein He-Ne-Laser in Frage, der eine große Helligkeit liefert und ein geringes Rauschen im MHz- Gebiet hat. Zusammen mit der Metallisierung einer Plattenseite wird auf diese Weise ein ausreichend hohes Signalniveau erzielt, so daß die Rauschanteile des Lasers, der Fotodiode und der nachfolgenden Verstärker nur noch eine untergeordnete Rolle spielen.

In Bild 9 ist der mechanische Aufbau und in Bild 10 eine Schemazeichnung des optischen Systems dargestellt. Eine Zwischenlinse bildet den Laserstrahl in der benötigten Weise auf der Eintrittsöffnung der Objektivlinse ab und stellt aufgrund des Strahlengangs zugleich eine korrekte Abbildung des reflektierten Lichtpunkts auf der Fotodiode sicher. Da das Laserlicht linear polarisiert ist, kann mit einem teildurchlässigen Spiegel und einer sogenannten 1A-A-Platte das einfallende und das reflektierte Laserlicht wirksam getrennt werden. Dadurch ergibt sich ein guter Wirkungsgrad, und die Einstrahlung von reflektiertem Licht in den Laser ist soweit herabgesetzt, daß keine Rückkopplungseffekte auftreten können.
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Servosysteme

Die in der Spur der VLP-Platte enthaltenen sehr kleinen Details machen es erforderlich, das optische System mit großer Genauigkeit zu führen, damit das auslesende Laserbündel präzise in der Spur bleibt. Die Anforderungen lassen sich nicht mehr mit normal erzielbaren, mechanischen Genauigkeiten verwirklichen, so daß elektronische Regelsysteme zur Steuerung eingesetzt werden müssen.

Spurhaltung

Angesichts der geringfügigen zulässigen Toleranz von ±0,2um Abweichung von der Spurmitte wurde ein spezielles opto-elektronisches Regelsystem entwickelt.

Hierfür werden zwei Hilfs-Lichtbündel gebraucht, die durch Diffraktion in einem sogenannten Phasenraster neben dem eigentlichen Leselichtbündel aus dem Laserstrahl abgezweigt werden. (Wir sprechen später bei der CD vom Dreistrahl-Laser.)

In Bild 10 ist dieses Raster mit PR bezeichnet und der Dreifachstrahl durch drei Punkte angedeutet. Beide Hilfsbündel haben ihre Auftreffpunkte auf der VLP-Platte 15um vor und nach dem Lesebündel (Bild 11) und werden nach Reflexion in eigenen Detektoren ausgewertet. Aus Bild 11 geht außerdem hervor, daß die Auftreffpunkte der Hilfsbündel gegenüber der Spurmitte etwas nach links bzw. rechts versetzt sind.

Da die Pits im Mittel genau die Hälfte der Spur ausmachen, kann der gemittelte Strom beider Hilfsbündeldetektoren als Maß für eine eventuelle Abweichung herangezogen werden. Die auftretende Signaldifferenz bildet nach Durchlaufen eines Tiefpaßfilters dann das Korrektursignal für das Spurhaltesystem.

Dieses besteht im mechanischen Teil aus einem beweglichen Drehspiegel, der in Bild 10 mit DS bezeichnet ist. Er wird nach dem elektrodynamischen Prinzip über ein Drehspulsystem gesteuert, dessen Spulenstrom vom beschriebenen Korrektursignal abhängig ist. Bedingt durch die niedrige Resonanzfrequenz des Regelsystems können seine ballistischen Eigenschaften ausgenutzt werden, um das Lichtbündel für bestimmte Anwendungsfälle (s. Bild 7) schnell von einer Spurwindung auf die andere springen zu lassen. Der nötige Steuerimpuls für die Spule, die resultierende Spiegelbewegung und die entsprechende Position des Spiegels über den Spuren sind in Bild 12 dargestellt.

Fleckfokussierung

Ein ähnliches opto-elektronisches System wie zur Spurhaltung wird auch zur Fokussierung des Lesebündels auf der Informationsspur angewandt. Es besteht im wesentlichen aus einer elektrodynamisch arbeitenden Einheit, die (einem Lautsprechersystem vergleichbar) eine kontrollierte Verschiebung des Objektivs möglich macht (Bild 13).

Sie wird von einem Signal gesteuert, das abhängig ist von der momentanen Position eines Hilfslichtbündels auf der VLP-Plattenoberfläche. Das Prinzipschema ist in Bild 14 zu sehen. Der Übersichtlichkeit wegen wurde der Strahlengang des eigentlichen Lesebündels weggelassen, der in der optischen Achse der Objektivlinse verläuft.

Das Hilfsbündel ist ebenfalls vereinfacht dargestellt und wird im Original mit einem Strahlenteiler aus dem Laser-Hauptbündel abgeleitet. Es verläuft in einem bestimmten Abstand parallel zur optischen Achse, passiert eine Hilfslinie und anschließend die spaltförmige Öffnung einer sonst lichtundurchlässigen Platte, die außerdem zwei Detektoren trägt. Die Hilfslinse fokussiert den Laserstrahl so, daß er nach Verlassen der Objektivlinse als parallel laufendes Lichtbündel die Plattenoberfläche erreicht und dort entsprechend reflektiert wird.

Befindet sich die VLP-Platte in der korrekten Position a, dann fällt das reflektierte Licht genau in die Spaltöffnung, und beide Detektoren nehmen vom Restlicht einen gleich großen Anteil auf. Das entstehende Korrektursignal ist somit auf beiden Seiten gleich groß und hebt sich auf.

Steht die VLP-Platte jedoch in der unkorrekten Position b, wird das reflektierte Hilfsbündel von der Objektivlinse in einem anderen Punkt gebrochen und landet hauptsächlich nur auf einem Detektor. Damit überwiegt dessen Anteil im Korrektursignal, das nun die das Objektiv tragende Einheit veranlaßt, ihre Position so lange zu verändern, bis der reflektierte Hilfsstrahl wieder die spaltförmige Austrittsöffnung trifft. In diesem Fall ist der exakte Abstand Linse-Plattenoberfläche wieder eingestellt und das Lesebündel genau auf der Spur fokussiert.

Radiales Transportsystem

Beim Abspielen der VLP-Platte muß das gesamte optische System (einschließlich des Lasers) langsam in radialer Richtung verschoben werden, und zwar um 2um pro Umdrehung, was einer radialen Geschwindigkeit von 50 um/s entspricht. Mit einem Elektromotor und einem Zahnradantrieb wurde diese Aufgabe gelöst (Bild 15). Als Steuersignal des radialen Transportsystems dient der durch die Drehspule des Umlenkspiegels fließende mittlere Strom der beiden Detektoren des Spurhaltesystems.

Während sich das optische System bei normaler Bildwiedergabe mit der erwähnten Geschwindigkeit von 50um/s radial nach außen zum Rand der VLP-Platte bewegt, muß es z. B. beim Stehbild an der entsprechenden Stelle verharren und beim Rücklauf natürlich ebenfalls seine Richtung ändern. Die zulässige Exzentrizität der VLP-Platte wird beim Abspielen durch den beweglichen Umlenkspiegel ausgeglichen, der natürlich auch bei den verschiedenen speziellen Betriebsarten, wie Stehbild (Standbild), Zeitlupe und Zeitraffer, eine wichtige Rolle spielt.

Drehzahlregelung

Die Drehzahl der VLP-Platte von 25 U/s muß mit einer Genauigkeit von 10 hoch -3 = 0,1% konstant gehalten werden. Dazu dient ein Gleichstrommotor mit Tachogenerator (Bilder 9 und 13), der eine Wechselspannung abgibt, deren Frequenz ein Maß für die Drehzahl der Motorachse ist. Über ein RC-Netzwerk liefert dieses Signal eine Regelspannung zur Drehzahl-Konstanthaltung des Gleichstrommotors.

Signalverarbeitung (wir sind im Jahr 1972)

In dem Pit-Muster der VLP-Spur sind sämtliche Informationen zur Wiedergabe eines Farbfernsehbildes und des korrespondierenden Tonsignals in codierter Form enthalten. Das Helligkeitssignal (Y-Signal) ist als frequenzmodulierter Träger dabei das Hauptsignal, das Farbsignal als quadraturmodulierter Hilfsträger entspricht dem PAL-System und ist zusammen mit dem Tonträger in das VLP-Frequenz- Spektrum integriert. (Anmerkung : Das hier ist/war für Fernsehtechiker formuliert.)
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Aufnahme

Aus verschiedenen Gründen wurde für das VLP-System eine obere Video-Frequenzgrenze von 3 MHz festgelegt. Die VLP-Platte kann deshalb ab einem Spurdurchmesser von 10cm benutzt werden.

Anmerkung : Ähnlich wie bei der Langspielplate dreht der Motor gleichbleibend und logischerweise ist die Informationsmenge (bzw. Dichte) pro Zentimeter auf (in) dem Innenbereich der Platte geringer als außen. Aus diesem Grund hatte man später bei der CD eine variable Geschwindigeit konzipiert, weil bei einer festen Geschwindigeit in den Außenlagen viel zu viel Platz verschenkt wurde.

Bei der Aufnahme wird ein Träger von 6 MHz mit dem auf 3 MHz (-3dB) begrenzten Y-Signal (Helligkeitssignal) frequenzmoduliert, und zwar mit einem Hub von 5,2 bis 6,5 MHz (Bild 16). Das untere Seitenband wird bis 2,5 MHz übertragen, das obere fällt dagegen bei 6,5 MHz ab. Am unteren Ende des Frequenzspektrums ist Platz für die Farb- und Tonsignale. Der Farbhilfsträger wird hierbei von 4,43 MHz auf 1,46 MHz mit einer Bandbreite von ±500 kHz umgesetzt. Die beiden möglichen Tonträgerfrequenzen wurden auf 350 und 650 kHz festgelegt, der maximale Frequenzhub beträgt in beiden Fällen ±50 kHz, die NF-Bandbreite ist 16 kHz.

Die Signale für Helligkeit, Farbinformation und Ton werden in einem Amplitudenverhältnis von 20:4:1 aufgeteilt und addiert. Die Amplituden der Färb- und Tonsignale können deshalb kleiner als die des Helligkeitssignals sein, weil wegen der geringeren Übertragungsbandbreite auch der Rauschanteil niedriger ist.

Durch eine symmetrische Begrenzung des resultierenden Summensignals erhält man ein Impulssignal (Rechtecksignal) mit zwei konstanten Pegeln und variierenden Abständen. Es besteht aus dem frequenzmodulierten Helligkeitssignal, das seinerseits mit dem Färb- und Tonsignal impulsbreitenmoduliert ist (Bild 17).

Dieses begrenzte Signal wird dann dem Lichtmodulator zugeleitet, der den Prozeß der Pit-Erzeugung durch den Laserstrahl auf der Master-VLP steuert. Wiedergabe
Das Ausgangssignal des VLP-Foto-detektors muß elektronisch aufbereitet werden, damit es auf einem Monitor oder Fernsehempfänger als sichtbares Bild wahrgenommen werden kann.

Neben dem Demodulieren des FM-Helligkeits- und FM-Tonsignals kommt hierbei dem Transponieren und Korrigieren des Farbhilfsträgers sowie der Kompensation von eventuellen Signalunterbrechungen (Drop-outs) die größte Bedeutung zu. Anhand des Blockschemas in Bild 18 soll der Signalverlauf besprochen werden.

hier sind die Bildunterschriften noch geparkt

Bild 1 Der VLP-Plattenspieler ist für den Anschluß an jeden Fernsehempfänger eingerichtet, die Verbindung zu den Antennenbuchsen wird mit einem Kabel hergestellt. Eine Fernbedienung gehört zur Ausstattung des VLP-Plattenspielers, mit ihr lassen sich spezielle Betriebsarten wählen.

Bild 2 Neben der Unterhaltung werden Programme aus dem edukativen Bereich zukünftig eine bedeutende Rolle spielen.

Bild 3 Der Philips VLP-Plattenspieler hat eine einfache Tastenbedienung. Spezielle Betriebsarten für die Bildwiedergabe werden über die einsetzbare Fernbedienung (im Bild links) gesteuert.

Bild 4 Raster-Elektronenmikroskop-Aufnahme der Plattenoberfläche mit hinterein-anderliegenden Pits der Informationsspur.

Bild 5 Die VLP-Platte ist mit einer refle-xionserhöhenden Metallisierung und einer transparenten Schutzschicht versehen.

Bild 6 Als Lichtquelle des optischen Systems dient ein kleiner Helium-Neon-Laser, der ein rotes Licht mit einer Wellenlänge von ca. 600 nm ausstrahlt.

Bild 7 Das Prinzip der Trickschaltungen: a) Stehbild - durch Zurückspringen des Lichtpunktes nach jeder Umdrehung, b) doppelte Geschwindigkeit vorwärts - durch Überspringen einer Spurwindung nach jeder Umdrehung, c) halbe Geschwindigkeit vorwärts - durch Zurückspringen um eine Spurwindung nach jeweils zwei Umdrehungen, d) normale Geschwindigkeit rückwärts - durch Zurückspringen um eine Spurwindung nach jeder halben Umdrehung. (Im Gegensatz zur hier dargestellten „normalen" Abtastrichtung geschieht das Auslesen der VLP-Spur von innen nach außen.)

Bild 8 Prinzip des optischen Systems. 1 VLP-Platte, 2 Objektiv, 3 beweglicher Drehspiegel, 4 teildurchlässiger Spiegel, 5 Fotodiode, 6 Laser.

Bild 9 Teilansicht des VLP-Chassis mit Blick auf die Elemente des optischen Systems einschließlich des in Betrieb befindlichen Lasers. Im Vordergrund der Platten-Antriebsmotor mit Tachogenerator.

Bild 10 Schema des optischen Systems: LS = Laserstrahl, PR = Phasenraster, ZL = Zwischenlinse, S = teildurchlässiger Spiegel, FD = Fotodiode, DS = beweglicher Drehspiegel, P = V4-A-Platte, OL = Objektivlinse.

Bild 11 Lage der versetzt angeordneten Hilfslichtbündel Ai und A2 mit 15 /um vor und hinter dem Leselichtbündel M.

Bild 12 Steuerung des Drehspiegels: a) rechteckförmiger Strom durch die Spule, b) Bewegungsrichtung des Spiegels, c) Position des Spiegels bei Spurwechsel, im gestrichelten Gebiet ist der Lichtpunkt nicht vollständig auf eine der beiden Spuren konzentriert; die Zeitspanne ist aber sehr kurz und fällt in den nicht sichtbaren Bildteil während der vertikalen Austastlücke.

Bild 13 Blick auf die Objektivträgereinheit (links). Das Laserlicht tritt durch die kleine Öffnung in der Mitte der runden Platte aus, unter der sich die Linse befindet und die beweglich in einem Schwingspulensystem angeordnet ist. Rechts ist der Platten-Antriebsmotor mit Tachogenerator zu erkennen.

Bild 14 Schema der Fleckfokussierung. 1 = Laserquelle, 2 = Laserstrahlbündel, 3 = Hilfslinse, 4u. 5 = Detektoren, 6 = Spaltöffnung, 7 = lichtundurchlässige Platte, 8 = gebündelter Hilfsstrahl, 9 u. 11 = Reflexionspunkte, 10 u. 12 = reflektierte Hilfsstrahlen, 13 = optische Achse der Objektivlinse 14.

Bild 16 Frequenzverteilung beim VLP-System.

Bild 15 Das radiale Transportsystem wird von einem Elektromotor angetrieben, der links neben dem Zahnradgetriebe montiert ist. Auf dem Transportschlitten ist das gesamte optische System einschließlich Laser untergebracht.

Bild 17 Schematische Darstellung der aus Helligkeits-, Färb- und Tonsignalen zusammengesetzten Impulsspur auf der VLP-Platte. Grün = Helligkeitssignal, blau = Färb- und Tonsignal, rot = durch Addition der drei Träger entstehende neue Kurvenform und deren Umhüllende (blau gestrichelt), schwarz = begrenztes Impulssignal, indem alle Informationen in codierter Form enthalten sind.

Bild 18 Blockbild des VLP-Plattenspielers.

Das Blockschaltbild zeigt es :

Das Signal des Fotodetektors durchläuft zunächst den Vorverstärker (9) und wird anschließend durch Filter frequenzmäßig in seine drei Bestandteile Helligkeit (2,5 bis 6,5 MHz), Farbe (0,8 bis 2 MHz), Ton (350 und 650 kHz) zerlegt.

Das FM-Helligkeitssignal erhält dann im Bandpaß (1) eine Laufzeit- und Frequenzkompensation, die eine lineare Frequenzcharakteristik ergibt. Der folgende FM-Detektor (2) liefert das videofrequente Helligkeitssignal an die Schaltstufe (3), wo es gegebenenfalls korrigiert wird und über eine Verzögerungsleitung an die Klemm- und Addierstufe (4) gelangt.
Dort koppelt man das komplette FBAS-Signal aus (zwecks Überspielung usw.) und leitet es gleichzeitig dem eingebauten UHF-Sender (5) als Modulation zu. Das gilt auch für die aus der Stufe (21) kommende Tonmodulation.

Man führt das FM-Helligkeitssignal des Vorverstärkers außerdem über eine Verzögerungsleitung von 64us zu einer zweiten Begrenzer- und Demodulatorschaltung (7). Das somit um eine Zeile verzögerte videofrequente Signal dient als „Ersatzsignal", falls das „Hauptsignal" infolge eines Drop-outs gestört sein sollte.

Die Übertragungscharakteristik der Verzögerungsleitung wurde so ausgelegt, daß auch hier ein linearer Frequenzgang auftritt. Drop-outs werden in einer separaten Detektorschaltung (6) erkannt, die dann einen Schaltimpuls abgibt, der in der Stufe (3) mit dem elektronischen Schalter S 2 von der gestörten Zeile auf die gespeicherte Zeile umschaltet (S 2 ist auch in [18] und [21] vorhanden).

Da die Laufzeit des gestörten Signals durch den Begrenzer und FM-Detektor (2) länger ist als die Zeit, die der Drop-out-Detektor braucht, um einen Drop-out zu registrieren und die Umschaltung auszulösen, ist der Weg für das gestörte Signal bereits gesperrt, wenn es die Schaltstufe (3) erreicht.

Das VLP-Farbsignal mit der Trägerfrequenz 1,46 MHz wird zunächst in den Stufen (13) und (14) vom übrigen Signal getrennt und auf ein konstantes Niveau gebracht. In der folgenden Mischstufe (15) entsteht dann aus dem VLP-Farbsignal durch Mischung mit einer ersten Hilfsfrequenz (2,97 MHz) wiederum die übliche Farbträgerfrequenz von 4,43 MHz. In einer zweiten Mischstufe (16) wird aus dem VLP-Farbsignal und einer zweiten Hilfsfrequenz (5,89 MHz) diese Farbträgerfrequenz von 4,43 MHz ebenfalls gewonnen. Beide Hilfsfrequenzen entstehen als Mischprodukte aus dem quarzgesteuerten 4,43-MHz-Oszillator (12) und einem 1,46-MHz-Oszillator, der in Stufe (17) über einen Phasenvergleich starr mit der Burstfrequenz verkoppelt ist.

Der Phasenvergleich erhält die VLP-Burstfrequenz aus dem Videosignal über die Stufen (8) und (18) sowie einen zeilenfrequent getasteten Burst vom Quarzoszillator (12). Bei Änderungen der 4,43-MHz-Quarzoszil-latorfrequenz oder der Burstfrequenz aufgrund einer Drehzahlabweichung entsteht damit an den Ausgängen der beiden 4,43-MHz-Mischstufen (15) und (16) stets die exakte PAL-Farbhilfsträ-gerfrequenz von 4,43 MHz, so daß auftretende Zeitfehler eliminiert werden. In Stufe (18) wird das Farbsignal, je nach Betriebsart, elektronisch über zwei Schalter umgeschaltet. S 1 ist bei Stehbildwiedergabe tätig und schaltet mit 25 Hz das komplementäre Farbsignal auf die Stufe (19), wogegen
S 2 bei einem Drop-out auf das verzögerte komplementäre Farbsignal der vorhergehenden Zeile umschaltet. Eine vom Burstdetektor abgeleitete Regelspannung schaltet den Colorkil-ler bei fehlendem Burstsignal ein. Die beiden Tonkanäle liefern nach Begrenzung und Demodulation entsprechende Niederfrequenzen, die über eine Schaltstufe (21) an die betreffenden Ausgänge bzw. an die Klemm- und Addierstufe (4) geführt werden. Bei einem Drop-out wird der Tonkanal für die Dauer der Störung ausgetastet und damit eine hohe Störbefreiung erzielt.

Die VLP Platte zur Funkausstellung August 1973

Nach der ersten internationalen Vorstellung im "Naturwissenschaftlichen Laboratorium" von Philips in Eindhoven im Herbst 1972 habe VLP, die Video-Langspielplatte von Philips, nunmehr ihre deutsche Premiere vor der internationalen Tages- und Fachpresse.

Demonstriert werde der jüngste Entwicklungsstand, der einen bedeutenden Fortschritt seit der ersten Vorstellung markiere. Seinerzeit wurde das Labormodell noch mit einem Glas-Master betrieben, in Berlin hingegen arbeite VLP mit dem Plattentyp, den auch der Verbraucher eines Tages benutzen werde, nämlich mit einer gepreßten Platte.

Systemauslegung und Zuverlässigkeit der verwendeten Technik, so erläuterte Direktor I. Ingwertsen, erlaubten nunmehr den nächsten Schritt: die industrielle Realisierung im großtechnischen Maßstab für eine Fertigung, die auf einen weltweiten Markt ausgerichtet sein müsse.

Diese Realisierung wiederum erfordere Zeit. Deshalb habe sich Philips entschlossen, dem breiten Publikum gegenwärtig noch nicht ein Produkt zu zeigen, das erst 1975 auf den Markt kommen werde. Auf die Frage, warum Philips neben VCR auch ein Video-Platten-System entwickelt habe, nahm I. Ingwertsen die Antwort vorweg: „Video-Langspielplatte und VCR haben ihre spezifischen Anwendungsbereiche. Wo es darauf ankommt, Software in großer Auflage zu liefern, wird die Video-Langspielplatte ihre Vorzüge zeigen. Sie arbeitet mit einem kostengünstigen Trägermaterial, dessen Preis mit steigender Auflage sinkt. Für den Unterhaltungsbereich wird VLP ein außerordentlich attraktives System sein."

Philips-Kontakte - MÄRZ 1974 - Gepreßte VLP-Bildplatten

Während 1972 in Eindhoven bei der internationalen VLP-Premiere für die Fachpresse ein Glasmaster zur Demonstration des VLP-Systems gezeigt wurde, konnten in Berlin zur Funkausstellung wie auch auf der „Vidca 73" in Cannes - einer Audiovisionsmesse mit Welt-Renommee - erstmalig gepreßte VLP-Bildplatten vorgeführt werden, die vom Group Development der Polygram-Gruppe in Hannover hergestellt worden sind.

Dieser Schritt signalisiert die greifbaren Fortschritte der Video-Long-Play- Aktivitäten auch im Software-Bereich. Denn der Markt wird das VLP-System nur unter der Voraussetzung aufgreifen, daß neben den Abspielgeräten auch technisch qualifizierte Video-Platten mit attraktiven Programmen angeboten werden.

Wie bei der Schallplatte läßt sich das VLP-System in drei Komponenten aufgliedern: Abspielgerät, Plattenpressung und Programm. Nach dieser Aufteilung beschäftigen sich mit der VLP-Bildplatte:

Philips

Philips, eine der beiden Muttergesellschaften der Polygram-Gruppe, hat das VLP-System entwickelt. Hier ist das grundlegend neue Schreib- und Abtastverfahren mit berührungsfreier Lichtoptik erarbeitet worden, hier wird die Serienproduktion der VLP-Player sowie die Master-Schnitt-Technik der Video-Platte vorbereitet.

Polygram

Polygram entwickelte am Standort Hannover im Rahmen der VLP-Aktivitäten das Vervielfältigungs- verfahren der Bildplatte vom Urmaster bis zur Massenkopie. Das von der Audio-Technik her vorhandene Knowhow kommt auch der Video-Langspielplatte zugute.

Polymedia

Polymedia, eine Tochtergesellschaft der Polygram, versorgt die VLP-Lang-spielplatte mit Inhalt und bereitet den ersten Programmkatalog für diese Bildplatte vor.

Die Feinheiten der Mikro-Strukturen

Aus den bekannten technischen Daten (siehe auch Kontakte Nr. 27/28, Seiten 22-27) läßt sich der hohe Grad der Kompliziertheit für die Serienfertigung ableiten. Horst Söding, Leiter des Polygram Group Development, unterscheidet bei den Entwicklungsarbeiten zwei Bereiche: „Der makroskopische Aspekt zielt auf eine äußerst präzise Plattengeometrie. Hier beschäftigen wir uns etwa mit Fragen der Dickenschwankungen, der Masseverteilung, des Höhenschlages und der Exzentrizität."

„Zum anderen", erklärt Söding, „geht es um den mikroskopischen Aspekt, der sich aus der hohen Informationsdichte auf der Bildplatte ableitet. Dies bedeutet, die Mikro-Strukturen der einzelnen Bild-Ton-Informationen vom Originalmaster über die Galvanoplastik in der gleichen Präzision auch auf die gepreßte Platte zu übertragen.

Nur durch das enge Zusammenspiel von Philips in Eindhoven und Polygram in Hannover waren die bisherigen Fortschritte und Erfolge möglich, zu denen letztlich auch die eindrucksvolle VLP-Präsentation in Berlin gehört."

Ein Raster-Elektronen-Mikroskop

Ein neues Medium ist geboren: Bei den Laborarbeiten an der VLP-Platte hilft ein Raster-Elektronen-Mikroskop (Zylinder, links) zur Qualitätsüberwachung der gepreßten Informations-Pits. Mitarbeiter bei Polygram Group Development am Standort Hannover prüfen das Foto eines Plattenausschnittes in zehntausendfacher Vergrößerung. Aus der deutlich erkennbaren Struktur der einzelnen Pits lassen sich Rückschlüsse auf die Güte der VLP-Preß-technik ziehen. (Foto und Text: Polygram)

März 1975 - VLP PRESSE-KONFERENZ IN NEW YORK

Auf der am 18. März 1975 in New York stattgefundenen Pressekonferenz (Bild 1) wurde von Philips und MCA erklärt, daß im Herbst 1976 mit der Einführung ihres gemeinsamen optischen Bildplattensystems auf dem amerikanischen Markt begonnen werde. Die Bemühungen um eine einheitliche Bildplatte bzw. um ein einheitliches System auf optischer Basis sind noch nicht abgeschlossen, es finden also weitere Gespräche statt. Auf der Pressekonferenz wurden Bildplatten von Philips, MCA und Zenith abgespielt (Bild 2-4).

Das optisch auslesende, d. h. berührungslos arbeitende Verfahren hat eine ganze Reihe von Vorzügen, die neben vielfältigen Betriebsmöglichkeiten auch die Robustheit der Platte einschließen. Man kann sie anfassen und sorgloser behandeln als eine übliche Schallplatte, da ihre Informationsspur gegen Verschmutzung und andere äußere Einflüsse absolut geschützt ist.
Über das 1976 in USA verfügbare Programmangebot auf Bildplatten lassen sich heute nur allgemeine Angaben machen.

Sicher ist jedoch, daß sie sich sowohl aus Unterhaltungs- als auch Sachthemen zusammensetzen werden, darunter Abenteuer, Trickfilme, Klassiker, Science Fiction, Sport, Kinofilme, Hobbythemen, Bildungs- und Ausbildungsprogramme usw. (Bild 5). Nahezu alle Programme dieser Art haben Spieldauern, für die die heutigen 30-Minuten-Bildplatten (und möglicherweise zukünftig sogar noch länger spielende Bildplatten) bestens geeignet sind. Natürlich ist es möglich, für bestimmte Zwecke auch Bildplatten mit kürzeren Spieldauern herzustellen.

Für den amerikanischen Markt wird MCA die Bildplattenprogramme produzieren und vertreiben. Sie wird auch Vervielfältigungsanlagen errichten und sie für eigene und fremde Produzenten verfügbar halten. Allein aus dem umfangreichen Filmarchiv der Universal Pictures, einer Tochter von MCA, stehen mehr als 11.000 Titel sofort für eine Übertragung auf Bildplatten bereit. Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere Programmquellen für Software aus anderen Bereichen.
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Bild 1 Blick in die Pressekonferenz.
Bild 2 Philips VLP-Platte.
Bild 4 MCA Bildplatte.
Bild 3 Bildplatten-Schau.
Bild 5 VLP-Spieler in Betrieb.
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