DE2251655A1 - Vorrichtung zum abtasten der loecher einer bei einem bandfoermigen gut, insbesondere einem aufzeichnungstraeger, vorgesehenen perforation - Google Patents

Description

Vorrichtung zum Abtasten der Löcher einer bei einem bandförmigen Gut, insbesondere einem Aufzeichungsträger, vorgesehenen Perforation

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtasten der Löcher einer bei einem bandförmigen, in seiner Längsrichtung bewegbaren Gut, insbesondere einem Auf zeichnungsträger, vorgesehenen Perforation, mit einem für den Eingriff in die Löcher vorgesehenen Taster, der mit einem mechano-elektrischen Wandler zusammenwirkt, der in Abhängigkeit von einer durch · eine mechanische Vorspannung des an dem Gut anliegenden Tasters bewirkten Eingreifbewegung desselben in die Löcher mindestens einen elektrischen Signalimpuls erzeugt.

Bei.Systemen für Informationsspeicherung und -auswertung ist es vielfach üblich, die betreffenden informationen in Stehbildtechnik oder in Laufbildtechnik als eine Folge von Bildern auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger, beispielsweise einem kinematographischen Filmstreifen, aufzuzeichnen. An. mindestens einem Seitenrand des Filmstreifens ist hierbei eine Perforation vorgesehen, deren Löcher für den Eingriff von Filmvorschubvorrichtungen vorgesehen sind, durch die der Filmstreifen an einer Beli-chtungs- oder Projektionsöffnung einer Kamera bzw. eines Projektors vorbeibewegt wird. Daher sind die einzelnen aufeinanderfolgenden Bilder auf dem Filmstreifen in einer vorbestimmten räumlichen Beziehung zu den Löchern der Perforation des Filmstreifens angeordnet.

Für die Bildwiedergabe können die Bilder des Filmstreifens entweder optisch auf einen Bildschirm projiziert werden oder die Bilder können zur Erzeugung von Video-Signalen, die eine

, vorzugsweise in Farbe,

Fernsehwiedergabe, / ermöglichen, in einem Filmgeber ausgewertet werden. Bei der erstgenannten Wiedergabe durch optische Projektion wird der Filmstreifen üblicherweise absatzweise durch die Projektionsstation mittels eines Filmdurchzugsmechanismus hindurchbewegt, der ein Glied.aufweist, das nacheinander in jedes der Löcher der Perforation eingreift, um den Filmstreifen zu transportieren. Bei der

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zweitgenannten Art der Wiedergabe mittels eines Fernseh-Filmgebers kann es wünschenswert sein, den Filmstreifen gleichförmig durch die Station des Filmgebers hindurchzubewegen, in der die einzelnen Bilder des Filmstreifens aufgerastert werden. Da die Video-Rasterwechselfrequenz bei dem Fernsehsystem in den Vereinigten Staaten 60 Hz beträgt" und die normale Projektionsgeschwindigkeit bei kinematographischem Film 18 oder 24 Bilder pro Sekunde beträgt,

ztuninaest zv/eimal

muß jedes einzelne Bild in dem Filmgeber/durch Lichtpunktabtastung bestrichen oder aufgerastert werden. Daher ist es erforderlich, das Rasterfeld mit der siph ändernden Lage des sich gleichförmig bewegenden Bildes zu koordinieren. Diese Koordinierung oder Synchronisation kann mit Hilfe der Perforation des Filmstreifens vorgenommen werden, da deren Löchern die einzelnen Bilder ja räumlich zugeordnet sind. Es ist bei derartigen Filmgebern, von denen die deutsche Offenlegungsschrift 2 138 883 ein in jüngerer Zeit vorgeschlagenes, nicht zum Stande der Technik gehörendes Beispiel zeigt, sinnvoll, eine Vorrichtung Vorzusehen, durch die die Löcher der Perforation abgetastet werden.

Bei der Daten- oder Informationsaufzeichnung ist es auch bekannt, Daten, beispielsweise digitale oder analoge Daten und alphanumerische Zeichen, in der V7eise aufzuzeichnen, daß mehrere Lochreihen oder Reihen von Einkerbungen in einem bandförmigen Aufzeichnungsträger, beispielsweise einem sogenannten Lochstreifen, ausgebildet werden. Hierbei ist die jeweilige Kombination von Löchern kennzeichnend für die Daten oder Zeichen. Zum Herauslesen der Information, die auf diese Weise aufgezeichnet ist, wird der Lochstreifen in einen Lochstreifenleser eingegeben, wo die jeweilige Kombination der Löcher beim Bewegen des Lochstreifens in seiner Längsrichtung ermittelt v/ird.

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Für Lochstreifenleser wurden verschiedene Ausführungsformen von Lochsensoreinrichtungen entwickelt. Bei einer Art solcher Sensoreinrichtungen werden beispielsweise leicht gegen den Lochstreifen vorgespannte Tastfinger verwendet, die elektrische Schalter betätigen,ode.r es sind elektrisch leitende

Kontaktbürsten vorgesehen. Wenn ein Loch vorhanden ist, erstreckt sich der Finger oder die Bürste durch das Loch hindurch und betätigt den zugeordneten Schalter oder schließt einen elektrischen Stromkreis, wodurch ein Signal einem Wandler zügeführt wird, der dieses Signal in geeigneter Weise für die Entschlüsselung der Daten oder Zeichen umsetzt, die auf dem Lochstreifen gespeichert sind. Bei anderen Arten von Sensoreinrichtungen für die Ermittlung des Vorhandenseins von Löchern wird ein Bündel elektromagnetischer Strahlung, beispieIsweise gebündeltes sichtbares Lichtj auf das bandförmige Gut geworfen. Die von den Löchern in dem bandförmigen Gut durchgelassene Strahlung fällt auf einen strahlungselektrischen Wandler, der ein entsprechendes elektrisches Signal liefert.

Es ist durch die USA-Patentschrift 3 519 800 auch eine Abtastvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der als mechano-elektrischer Wandler ein piezoelektrisches Kristallelement vorgesehen ist, an dem ein Taster für den mechanischen Eingriff in die Löcher des bandförmigen Guts angebracht ist. Wird ein Loch bei der Bewegung des bandförmigen Guts auf den Taster ausgerichtet, dann fällt der Taster abrupt hinter dem vorderen Rand des betreffenden Lochs ein, was eine Deformation des piezoelektrischen Elements oder eine Änderung einer bereits vorhandenen Deformation des piezoelektrischen Elements zur Folge hat. Bei der weiteren Bewegung des bandförmigen Guts wird der Taster durch die Zusamrnenwirkung mit dem hinteren Rand des Lochs, in das der Taster eingefallen ist, wieder aus dem Loch heraus-

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gedrückt, wobei wiederum eine Deformation des piezoelektrischen Elements bewirkt wird oder dessen bereits vorhandene Deformation geändert wird. Mittels Elektroden oder anderer geeigneter elektrischer Anschlüsse, die an dem piezoelektrischen Element befestigt sind, können die von dem piezoelektrischen Element erzeugten Signalirapulse einer geeigneten signalverarbeitenden Schaltung zugeführt werden.

Die durch die USA-Patentschrift 3 519 800 bekannte-Abtastvorrichtung der eingangs genannten Art vermittelt ebenso wie die übrigen erwähnten Lochsensoreinrichtungen, die mit Tastfingern, Kontaktbürsten oder einem Abtastlichtstrahl arbeiten, nur eine Aussage über die Lage des betreffenden Lochs, dessen Vorhandensein festgestellt wurde. Eine Aussage über die Geschwindigkeit, mit der das bandförmige Gut bewegt wird oder über eine bei dieser Bewegung des bandförmigen Guts etwa auftretende Beschleunigung wird selbst in den Fällen nicht erhalten, wo die Löcher, wie dies beispielsweise bei der Perforation eines Filmstreifens der Fall ist, in gleichen Abständen hintereinander angeordnet sind. An sich könnte man in diesen Fällen für die Ermittlung der Laufgeschwindigkeit die Zeit bestimmen, die zwischen der Ermittlung zweier aufeinanderfolgender Löcher verstreicht. Hierbei würde jedoch, da die Löcher in einem beträchtlichen gegenseitigen Abstand angeordnet sind, nur eine Durchschnittsgeschwindigkeit ermittelt, v/obei beträchtliche Schwankungen des Augenblickswerts unberücksichtigt blieben, und es bestünde die Gefahr eines weiteren Fehlers dadurch, daß die gegenseitigen Abstände der Löcher variieren (beispielsweise infolge ungleichmäßiger Schrumpfung oder Längung des Filmstreifens).

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Es ist jedoch aus mehreren Gründen äußerst wünschenswert, eine Aussage über die Laufgeschwindigkeit von bandförmigem Gut, insbesondere bandförmiger Aufzeichnungsträger, machen zu können. Eine solche Aussage ist beispielsweise aus dem Grunde äußerst wertvoll, weil, wie bereits gesagt, bei der Perforation eines Filmstreifens die Löcher nicht in ganz· genau gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet sind und auch bei der räumlichen Zuordnung der einzelnen Bilder zu den Löchern der Perforation Abweichungen gegeben sind. Wenn es möglich ist, die Laufgeschwindigkeit oder die Beschleunigung des bandförmigen Guts genau zu ermitteln, läßt sich die jeweilige Lage der einzelnen Aufzeichnungen oder 3ilder genau bestimmen. Dies ist beispielsweise äußerst vorteilhaft bei den bereits erwähnten Filmgebern, bei denen der Filmstreifen an der Rasterstation mit gleichförmiger Geschwindigkeit vorbeibewegt wird» Wenn hierbei genaue Angaben über die Laufgeschwindigkeit raid/ oder Beschleunigung des Filmstreifens zur Verfügung stehen, so läßt sich die Synchronisation oder Koordinierung der Bewegung des Rasterfelds mit der Bewegung des einseinen aufzurasternden Bildes mit großer Genauigkeit erreichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Abtastvorrichtung der in Rede stehenden Art zu schaffen, die nicht nur Angaben über die Lage eines Loches, dessen Vorhandensein festgestellt wurde, liefert, sondern mittels der ein Signal erzeugt werden kann, dessen Signalwert der Laufgeschwindigkeit und/oder Beschleunigung des bewegten bandförmigen Guts entspricht.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Axt ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,, daß mindestens ein zweiter, in der Längsrichtung des bandförmigen Guts gegenüber dem ersten Taster um eine vorbestimmte Strecke

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versetzt angeordneter Taster vorgesehen ist, so daß beim Abtasten jedes Loches mindestens ein zweiter, in einem der Länge der vorbestimmten Strecke entsprechenden zeitlichen Abstand dem ersten Signalimpuls nachfolgender Signalimpuls erzeugt wird. Dadurch, daß beim Abtasten jedes Loches zv/ei Signalimpulse erhalten werden, deren zeitlicher Abstand den Vorschub des bandförmigen Guts um die vorbestimmte Strecke kennzeichnet, um die die beiden Taster gegeneinander versetzt sind, wenn zwei Taster vorgesehen sind, kann beim Abtasten jedes Lochs die Laufgeschwindigkeit des Bandes mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, ohne daß ein Fehler infolge ungleichmäßiger Abstände einander benachbarter Löcher auftreten kann oder daß das Ergebnis durch zwischenzeitliche Geschwindigkeitsänderungen des bandförmigen Guts verfälscht werden kann, wie dies der Fall ist, wenn die Geschwindigkeit bei den bekannten Abtastvorrichtungen dadurch ermittelt wird, daß man die Zeit in Rechnung setzt, die zwischen der Abtastung zweier aufeinanderfolgender Löcher verstreicht.

Werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehr als zwei Taster vorgesehen, so kann nicht nur die Laufgeschwindigkeit, sondern auch die Beschleunigung der Bewegung des bandförmigen Guts ermittelt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisiert gezeichnete perspektivische Ansicht eines Tastkörpers mit zugehörigem mechano-elektrischero Wandler

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für die Verwendung bei einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung;

Fig.- 2 A bis 2 C teils abgebrochen und aufgebrochen gezeichnte Teilseitenansichten des Tastkörpers gemäß Fig; 1, der sich im Eingriff mit einem in einem bandförmigen Gut ausgesparten Loch befindet?

Fig. 3 eine abgebrochen gezeichnete perspektivische Ansicht einer Abtastvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 eine schematisiert und teils perspektivisch gezeichnete Ansicht eines Farbfernseh-Filmgebers, bei dem ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung Verwendung findet/und

Fig. 5 A bis 5 C Diagrammdarstellungen der Impulsform elektrischer Signalimpulse, wie sie mittels einer erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung erzeugt werden.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Loch-Abtastvorrichtung gezeigt, die für den Eingriff in die Perforation eines bewegten Aufzeichnungsträgers vorgesehen ist und einen Tastkörper IO auf v/eist, der an einem mechano-elektri-

R

sehen Wandler/angebracht ist, um in Abhängigkeit von der Deformation, die der mechano-elektrische Wandler unter dem Einfluß des Tastkörpers 10 erfährt, einen ersten Signalim-

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puls, der eine Lageanzeige eines betreffenden Lochs liefert, sowie einen zweiten Signalimpuls zu erzeugen, der für eine Ableitung der Ort-Zeitfunktion, beispielsweise die Geschwindigkeit des bewegten Aufzeichnungsträgers, kennzeichnend ist. Der Tastkörper 10 stützt sich an dem in Fig. 1 nicht gezeigten Informationsträger ab, schleift auf diesem und weist eine Rampe 12, eine erste Stufe 14 und eine zweite Stufe 16 auf. Die Stufen 14 und 16 sind um eine vorbestinmte StreckeAD* die der Stufenbreite entspricht, gegeneinander versetzt und haben eine Höhe S. Der Tastkörper 10 kann aus einem metallischen öder nichtmetallischen Werkstoff sein, der gegen Abnutzung aufgrund der Reibung mit dem Aufzeichnungsträger widerstandfähig ist und der kein Serkratzen oder Ausreißen der Oberfläche bzw. der Löcher des Aufzeichnungsträgers verursacht. Chromplattiertes Aluminium oder Messing haben sich als geeignete Werkstoffe für die Herstellung des Tastkörpers 10erwiesen.

Wie dies Fig. 1 zeigt, ist der Tastkörper 10 am mechano-elektrischen Wandler 18 an dessen freiem Ende angebracht, und das andere Ende des Wandlers 18 ist in einen gerätefest angeordneten Halter 20 eingespannt, von dem sich der Wandler 18 freitragend v/egerstreckt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann als mechano-elektrischer Wandler 18 ein handelsübliches piezoelektrisches Element vorgesehen sein. Ein solcher Wandler 18 weist eine erste und eine zweite piezoelektrische Platte 22 bzw. 24 auf, die an ihrer Berührungsfläche durch eine Klebstoffschicht 26 miteinander verklebt sind. Elektroden 28 und 30 sind den äußeren, in Längsrichtung verlaufenden Oberflächen der Platten 22 und 24 aufbeschichtet oder anderweitig an diesen Oberflächen angebracht. IJIe];irische Anschlüs-

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se 32 und 34 sind mit den Elektroden 28 bzw. 30 verbunden. Wenn die Platten 22 und 24 die gleiche kristalline Orientierung aufweisen, dann wird ein elektrischer Signalimpuls zwischen den Elektroden 28 und 30 erzeugt, wenn eine Biegung der sich freitragend 'vom Halter 20 wegerstreckenden Platten 22 und 24 eintritt. Da der Aufbau und die Wirkungsweise solcher Wandler bekannt sind, erübrigt sich eine weitere Beschreibung des Wandlers 18 hinsichtlich seinem piezoelektrischen Verhaltens.

Der mechano-elektrische Wandler 18 dient zur Erzeugung elektrischer Signalimpulse in den Anschlüssen 32 und 34 in Abhängigkeit von einer Biegung, die in der Richtung eines in Fig. 1 eingezeichneten Doppelpfeils 36 verläuft. Der Signalwert des erzeugten elektrischen Signals oder des Signalimpulses hängt von zwei Faktoren ab, nämlich von der Wegstrecke, um die das freie Ende des Wandlers 18 ausgebogen wird,und von der Plötzlichkeit,- mit der diese Ausbiegung erfolgt« Eine sehr langsame Ausbiegung des freien Endes des Wandlers 18 in der Richtung des Doppelpfeils 36 erzeugt eine Ausgangssignal geringer Amplitude und von verhältnismäßig langer Dauer. Ein sehr plötzliches oder abruptes Ausbiegen des freien Endes des Wandlers 18 in der Richtung des Doppelpfeils 36 erzeugt hingegen ein Signal verhältnismäßig hoher Amplitude und kurzer Dauer»

In den Fig. 2 A, 2 B und 2 C ist in einer Folge dargestellt, wie die Ausbiegung oder Auslenkung des mechano-elektrischen Wandlers 18 bei dem Eingriff mit einem Loch 38 der Perforation eines Aufzeichnungsträgers 40 verläuft,der in der Richtung eines Pfeils 42 bewegt wird» Hierbei ist in Fig. 2 A der Eingriff der ersten Stufe 14 in das Loch 38 gezeigt. In Fig. 2 B ist der Eingriff der zweiten Stufe 16 gezeigt und

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Fig.2C zeigt das Zusammenwirken der Rampe 12 des Tastkörpers 10 mit dem hinteren Rand des Lochs 38. In der Fig. 5 A sind Signalinipulse 44, 46 und 48 dargestellt, die an den Anschlüssen 32 und 34 entstehen, wenn der Wandler 18 die in den Fig. 2 A bis 2 C mit Pfeilen 50 bzw. 52 bzw. 54 angedeuteten Auslenkungen oder Ausbiegungen erfährt.

Der in Fig. 2 A gezeigte Aufzeichnungsträger 40 wird in der Richtung des Pfeils 42 mit vorbestimmter Geschwindigkeit bewegt, wobei der Tastkörper 10 an einer Oberfläche 56 des Aufzeichnungsträgers 40 anliegt und auf dieser Oberfläche unter dem Einfluß einer vorbestimmten gleichbleibenden Andrückkraft oder Vorspannung gleitet, die dem Wandler 18 und dem Tastkörper 10 durch den Halter 20 (Fig. 1) vermittelt v/ird, der relativ zu dein sich bewegenden Aufzeichnungsträger. ' 40 und einer als Führung für denselben dienenden Gegenplatte 55 In vorbestimmter Weise so angeordnet ist, daß sich die gewünschte mechanische Vorspannung ergibt. Wie in Fig. 2 A gezeigt, hat sich der,in der Bewegungsrichtung, die durch den Pfeil 42 angedeutet ist, gesehen, vordere Rand des Lochs 38 so weit bewegt, daß die erste Stufe 14 des Tastkörpers 10 abrupt in der Richtung des Pfeils 50 eingefallen ist. Durch dieses abrupte Einfallen des Tastkörpers 10 in der mit dem Pfeil 50 angedeuteten Richtung wird der erste Signalimpuls 44 von Fig. 5 A erzeugt.

Aus Fig. 2 3 ist ersichtlich, daß sich der Aufzeichnungsträger 40 iri der Richtung des Pfeils 42 v/ei te r bewegt hat und daß bei dieser Weiterbewegung nach Durchlaufen der vorbestinunten Strecke A D, die der Breite der Stufe 14 entspricht, der Tastkörper 10 abrupt eine in Richtung des Pfeils 52 verlaufende bewegung durchgeführt hat, bis die zweite Stufe 16 auf dem vorderen Hand des Lochs 38 aufliegt. Hierbei v/ird der zv/eite iJignaliiapuls IG von Fig. 5 Λ durch den mechano-olektri.-

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sehen Wandler 18 an den Anschlüssen 32 und 34 erzeugt.

Der erste Signalimpuls 44 liefert eine Anzeige darüber, daß das betreffende Loch 38 des Aufzeichnungsträgers 40 diejenige Stelle in der Vorrichtung, -durch die der Auf zeichnungs'-träger hindurchbewegt wird/ erreicht hat, wo der Lochabtaster angeordnet ist. Bei einem Lochstreifenleser kann dieser erste Signalimpuls 44 dazu Anwendung finden, um das Vorhandensein eines Bit der betreffenden Kodeaufzeichnung anzuzeigen. In Verbindung mit Fernseh-Filmgebern kann der erste Signalimpuls 44 dazu dienen, um die Lage desjenigen Filmbildes anzugeben, das dem betreffenden Loch der Perforation zugeordnet ist, worauf nachfolgend noch näher in Verbindung mit Fig. 4 eingegangen werden wird.

Wie aus den Fig. 5 A bis 5 C hervorgeht, wird der zweite Signalimpuls 46 in einem zeitlichen Abstand Δ T nach dem Auftreten des ersten Signalimpulses 44 erzeugt. Da die Strecke ^D, d.h. die Stufenbreite der ersten Stufe 14, unveränderlich ist, ergibt sich die Geschwindigkeit des bewegten Aufzeichnungsträgers 40 als Quotient aus der Stufenbreite Δθ der ersten Stufe 14 geteilt durch den zeitlichen Abstand Δτ oder V = - . Die Höhe S (Fig. 1) der ersten und der zweiten Stufe 14 und 16 ist jeweils gleich groß, so daß der erste Signalimpuls 44 und der zweite Signalimpuls 46 im wesentlichen die gleiche Spannungsamplitude haben. Die einen ersten und einen zweiten Taster bildenden Stufen 14 und 16 ermöglichen daher sowohl eine Lagefeststeilung als auch eine Bestimmung der -Geschwindigkeit bei jedem Loch des Aufzeichnungsträgers 40. Die Aussage über die Geschwindigkeit kann sowohl bei einer Anwendung bei einem Lochstreifenleser als auch bsi einer Anwendung bei einem Farbfernseh-Filmgeber dazu benutzt werden, un die Antriebseinrichtung für das betreffende bandförmige Gut, in vorliegenden Poispiel

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den Aufzeichnungsträger 40, zu steuern.

Die mechanische Kraft, die unter dem Einfluß des Halters 20 auf den mechano-elektrischen Wandler 18 einwirkt, wenn dieser sich auf der Oberfläche 56 des sich bewegenden Aufzeichnungsträgers 40 abstützt, wird im ausreichenden Maße in den in Fig. 2 B gezeigten Zeitpunkt abgebaut, so daß eine etwaige, in der Richtung des Pfeiles 52 erfolgende weitere Auslenkbewegung nur in einem geringen Ausmaß stattfindet, so daß in Abhängigkeit hiervon entstehende weitere Signalimpulse nur einen vernachlässigbar geringen Signalwert haben.

Fig. 2 C zeigt den Abschnitt im Arbeitsablauf, wo der Tastkörper 10 infolge der sich in der mit dem Pfeil 42 angegebenen Richtung fortsetzenden Bewegung des Aufzeichnungsträgers 40 aus dem Loch 38 herausgehoben wird. Der Tastkörper 10 wird durch Anlaufen des hinteren Randes des Loches 38 an der Rampe 12 angehoben. Bei dem hierbei in Richtung des Pfeils 54 erfolgenden Anheben des Wandlers 18 wird der in Fig. 5 A gezeigte Signalimpuls 48 an den Anschlüssen 32 und 34 erzeugt. Der dritte Signalinipuls 48 hat die entgegengesetzte Polarität wie die ersten beiden Signalimpulse 44 und 46 und hat diesen gegenüber eine verhältnismäßig geringe Amplitude, weil das freie Ende des Wandlers 18 hierbei nicht abrupt, sondern ziemlich stetig aus dem Loch 38 herausgehoben wird. Die geneigt verlaufende Rampe 12 des Tastkörpers 10 bewirkt daher, daß die elektrischen Geräuschsignale äußerst gering bleiben, die beim Herausheben des Tastkörpers 10 aus dem Loch 38 erzeugt v/erden. Die Rampe 12 hält auch den mechanischen Stoß äußerst gering, der auf den mechanoelektrischen Wandler 18 hierbei übertragen wird, so daß die Gefahr eines Ausreißens des hinteren Randes des Loches 38 vermieden ist.

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Der zur Bildung von zwei Tastern mit zwei Stufen 14 und 16 versehene Tastkörper IO bietet einen zweifachen Vorteil im Vergleich mit einem einfachen Taster. Obgleich nämlich die Durchschnittsgeschwindigkeit auch mittels eines einfachen Tasters ermittelt werden könnte, indem man den zeitlichen Abstand zwischen dem Auftreten der von zwei aufeinanderfolgenden Löchern erzeugten Signalimpulse mißt,^ wird die Genauigkeit dieser Messung durch die Toleranz beeinträchtigt, die in dem gegenseitigen Abstand aufeinanderfolgender Löcher der Perforation bei dem Aufzeichnungsträger 40 vorhanden ; ist. Bei dem hier beschriebenen zweistufigen Tastkörper ist jedoch die Stufenbreite, d.h. die vorbestimmte Strecke Δ D/ für jedes abgetastete Loch 38 der Perforation gleich groß. Tatsächlich ist es hierbei für eine genaue Bestimmung der Geschwindigkeit nicht erforderlich, daß die Löcher in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind.

Der zweite Vorteil besteht in der Tatsache, daß durch den zweistufigen Tastkörper 10 in Vergleich mit einem einfachen Taster mehr Meßinformationen pro Zeiteinheit geliefert werden. Dies ergibt sich einfach daraus, daß die beiden Stufen des. Jastkörpers zwei Taster bilden, so daß alne_fLageinformation doppelt so oft zur Verfügung steht, wie dies bei einem einfachen Taster der Fall ist. Bei einem einfachen Taster kann man beispielsweise den zeitlichen Abstand /\ T¹ zwischen zwei aufeinanderfolgenden, von zwei benachbarten Löchern der Perforation erzeugten Signalimpulsen messen und diesen Zeitraum durch den durchschnittlichen Abstand Δ D¹ zwischen zwei benachbarten Löchern dividieren. Der erhaltene Geschwindigkeitswert ist in diesem Falle die Durchschnittsgeschwindigkeit über den gesamten, dem zeitlichen Abstand A. T' entsprechenden Zeitraum, wobei es sich um einen viel längeren Zeitraum handelt, als es dem zeitlichen Abstand A T ent-

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spricht, der zwischen dem Auftreten des ersten und des zweiten Signalimpulses 44 bzw. 46, wie es in den Fig. 5 A bis 5 C gezeigt ist, verstreicht.

Da der zeitliche Abstand A T immer kleiner ist, a^s es dem zeitlichen Abstand AT¹ entspricht, ergibt sich bei der Anwendung der hier beschriebenen Vorrichtung für die Bestimmung der Geschwindigkeit ein viel genaueres, die augenblickliche Geschwindigkeit betreffendes Meßergebnis. Ein dreistufiger Tastkörper 10 könnte in ähnlicher Weise beim Abtasten jedes Lochs zur Bestimmung der augenblicklichen Beschleunigung dienen. Weitere Stufen könnten zur Ermittlung der Augenblickswerte weiterer Ableitungen von Lage, Geschwindigkeit und Beschleunigung dienen.

In Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Abtastvorrichtung der hier beschriebenen Art gezeigt, bei der eine genormte piezoelektrische Schallplattenspieler-Tonkapsel 57 in Zusammenwirkung mit einem Tastkörper 10 Verwendung findet, der für den Eingriff in die Löcher 38 des sich bewegenden Aufzeichnungsträgers vorgesehen ist und der sich gegen eine Schallplatten-Abtastnadel 58 der Tonkapsel 57 abstützt. Die Tonkapsel 57 kann beispielsweise den bekannten Tonkapseln vom Typ 13 T (B) ähnlich sein, wie sie von der Firma Abstatic Corporation hergestellt werden. Es könnten jedoch auch andere Tonkapseln oder Wandler, wie sie für Schallplattenabtastung üblich sind, Anwendung finden, beispielsweise Magnetsysterne oder auf Halbleiterbasis arbeitende Systeme.

Die Tonkapsel 57 ist in einem Gehäuse 59 untergebracht, das relativ zu der durch den Pfeil 42 angedeuteten Bewegungsbahn des Aufzeichnungsträgers 40 ortsfest angeordnet ist,bei dem es sich in diesem Beispiel um einen kinematographischen FiIm-

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streifen handelt. Die Nadel 58 ist am freien Ende des mechano-elektrischen Wandlers in bekannter Weise angeordnet und stützt sich an einer Oberfläche 61 des Tastkörpers 10 ab. Wenn der Aufzeichnungsträger 40 relativ zu dem Tastkörper 10 die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt, dann ist der mechano-elektrische Wandler in der Richtung eines, in Fig. 3 eingezeichneten Pfeils 62 gebogen. Wie in den Fig. 2 A bis 2 C gezeigt ist, werden die Signalimpulse 44 und 46 von dem mechanoelektrischen Wandler bei dem abrupten Einfallen der Stufen 14 und 16 in ein Loch 38 erzeugt.

Der Tastkörper 10 ist in der Weise an dem Gehäuse 59 angebracht, daß er an einem Ende einer Feder 63 befestigt ist, die einstückig mit einer Andrückplatte 64 ausgebildet ist. Die relative Lage des Tastkörpers 10 in Bezug auf die Na-

/und - . .

del 58 der Tonkapsel in Bezug auf die mit dem Pfeil 42 bezeichnete Richtung kann eingestellt werden, bevor die Andrückplatte 64 an dem Gehäuse 59 befestigt wird. Bei einem Farbfernseh-FiImgeber, wie er unter Bezugnahme auf die Fig. beschrieben wird, kann diese Einstellung so vorgenommen v/erden, daß der Tastkörper 10 ganz genau relativ zu den aufzurasternden Filmbildern des in dem Filmgeber auszuwertenden Filmstreifens in der gewünschten Ausrichtlage ist.

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel bringt in vorteilhafter Weise eine genormte billige Tonkapsel, wie sie üblicherweise bei Schallplattenspielern vorgesehen ist, zusammen mit einem Tastkörper 10 zur Anwendung, wie er in Fig. 1 deutlicher dargestellt ist. Weiterhin ist der Tastkörper bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 relativ zu der Tonkapsel 57 so angeordnet, daß eine Bewegung des Aufzeichnungsträgers 40 in Vorlaufrichtung oder in Rücklaufrichtung möglich ist, ohne daß übermäßige mechanische Stoßbelastungen auf den mechano-elektrischen Wandler auf Grund des Eingriffs

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des Tastkörpers 10 in die Löcher 38 ausgeübt werden. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß der Tastkörper 10 schwenkbar angeordnet ist, so daß er beim Umschalten der Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers so geschwenkt werden kann, daß durch die Rampe 12 ein sanftes Herausheben des Tastkörpers 10 aus den Löchern 38 bewirkt wird.

In Fig. 4 ist die Anwendung einer Loch-Abtastvorrichtung der hier beschriebenen Art in Verbindung mit einem Farbfernseh-Filmgeber gezeigt, der in der Art und Weise aufgebaut ist, wie es eingehender in der bereits erwähnten deutschen Offenlegungsschrift 2 138 883 beschrieben ist. Fig. 4 zeigt einen Lichtpunktabtaster, der dazu dient, um die Bilder auf dem Aufzeichnungsträger 40, bei dem es sich

um einen kinematographischen Film handelt, in Videosignale umzusetzen, die für eine Fernsehsendung oder für direkte Wiedergabe mittels eines Fernsehbild-Wiedergabegeräts vorgesehen sind. Der Lichtpunktabtaster weist eine Kathodenstrahlrähre 65 mit einer Kathode 66 auf, die einen Elektronenstrahl 67 aussendet, dessen Konzentration durch eine Intensitätssteuerschaltung beeinflußbar ist. Ein Ablenkjoch 69 für horizontale Ablenkung wird in bekannter Weise mittels einer Ablenkschaltung 70 für horizontale Ablenkung betrieben, um den Elektronenstrahl 67 horizontal über einen Abtastbereich 72 auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 65 mit einer Abtastfrequenz von 15,750 KHz auszulenken. Ein Ablenkjoch 74 für vertikale Ablenkung lenkt den Elektronenstrahl 67 in Abhängigkeit von einem komplexen Vertikal-Ablenksignal aus, das durch eine Ablenkschaltung 76 erzeugt wird.

Der Schirm der Kathodenstrahlröhre 65 ist vorzugsv/eise aus einem fluoreszierenden Material für eine Breltband-Spektralemission, so daß der Schirm, wenn er von dem Elektronenstrahl

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67 angeregt wird, einen Lichtfleck auf der Stirnseite der Röhre erzeugt. Der Abtastbereich 72 hat vorzugsweise eine rechteckige Form, wie dies dargestellt ist, so daß der Elektronenstrahl 67 über die Fläche des Abtastbereichs in diskreten, voneinander im Abstand verlaufenden Zeilen bewegt v/erden .kann, um ein Abtastlichtbündel 78 zu erzeugen.

Das Lichtbündel 78 wird durch eine Linse 80 gesammelt und dann durch eine Linse 82 auf ein Bildfeld 100 des als Aufzeichnungsträger in einer Abtaststation 86 befindlichen Filmstreifens fokussiert.

Wie bereits oben erv/ähnt, kann es sich bei dem Aufzeichnungsträger 40 beispielsweise um. einen kinematographischen Farbfilm handeln, der in einer kinematographischen Kamera aufgenommen und anschließend unter Anwendung bekannter Techniken entwickelt wurde. Beispielsweise kann es sich hierbei um handelsüblichen Super-8-FiIm handeln. Bekanntlich wird ein derartiger Filmstreifen mit einer Perforation bei der Herstellung versehen, die aus längs einem Seitenrand in gegenseitigem Abstand angeordneten Löchern 38 besteht, die es ermöglichen, den Filmstreifen mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit vorzuschieben, um bei der Belichtung einzelne Bilder in Form von diskreten, in gegenseitigem Abstand angeordneten Bildfeldern 100 aufzuzeichnen. Die normale genormte Geschwindigkeit beträgt hierbei 18 oder Bilder pro Sekunde, wobei geringfügige Variationen oder Abweichungen in der Bildgeschwindigkeit aufgrund von Variationen des gegenseitigen Abstands benachbarter Löcher 38 gegeben sind.

Der Aufzeichnungsträger 40 wird durch die Abtaststation 86 hindurch nach oben in der durch den Pfeil 42 angegebenen Richtung mittels einer Zahntrommel 92 bewegt, die entgegen dem Uhrzeigersinn durch einen Elektromotor 94 angetrieben

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wird. Ein eine Drehzahlsteuerung ermöglichendes Getriebe 96, das zwischen den Elektromotor 94 und die Zahntrommel 92 eingefügt ist, kann in beliebiger bekannter Weise ausgebildet sein. Eine Geschwindigkeitssteuerschaltung 98, die in Abhängigkeit von einer Loch-Abtastvorrichtung der hier beschriebenen Art, durch die die Laufgeschwindigkeit ermittelt wird, betrieben wird, steuert das die Drehzahl- " steuerung ermöglichende Getriebe 96 und steuert damit die Vorschubgeschv/indigkeit des Aufzeichnungsträgers 40, bei dem es sich hier um einen Filmstreifen handelt.

Das Abtastlichtbündel 78 durchdringt das in der Abtaststation 86 befindliche Bildfeld 100 in einem Rastermuster, wie es bei dem in Fig. 4 gezeigten Bildfeld 100 angedeutet ist, und wird hierbei durch das betreffende Farbbild moduliert. Das modulierte Lichtbündel wird durch eine Linse 102 gesammelt und von dichroitischen Spiegeln 104 und 106 aufgefangen, die das Lichtbündel aufspalten und den Blau-Rot- und Grünanteil des modulierten Lichtbündels auf zugeordnete lichtelektrische Wandler 108, 110 bzw. 112 werfen. Die lichtelektrischen Wandler 108, 110 und 112 setzen die Intensität der einzelnen zugeordneten Farbkoraponenten in elektrische Signale um, die einer Video-Signale verarbeitenden Schaltung 114 des Fernsehsenders oder-ernpfängers zugeführt werden.

Der als Aufzeichnungsträger 40 vorgesehene Filmstreifen kann auch mit einer Tonspur versehen sein, die von einem für die Tonwiedergabe vorgesehenen Tonkopf 116, durch den Audio-Signale erzeugt werden, abgetastet werden kann. Die Audio-Signale v/erden einer Audio-Signale verarbeitenden Schaltung 113 des Fernsehsenders oder -en-.j f ängcrs zugeführt.

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Ein Filmgeber, wie er vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben wurde, ist bereits bekannt. Darüberhiriaus bezieht sich die vorstehend bereits mehrfach genannte Offenlegungsschrift 2 138 883 auf den nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag, bei einem solchen Filmgeber eine Einrichtung vorzusehen, mittels der die Ablenkgeschwindigkeit der Kathodenstrahlröhre 65 in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsträgers 40 gesteuert wird. Genauer gesagt, wird bei diesem Vorschlag die Laufgeschwindigkeit und Lage der betreffenden Bildfelder in der Abtaststation 86 in Abhängigkeit von einem Signal bestimmt, das von einem Photosensor erzeugt wird, der auf ein durch die zugeordneten Löcher 38 der Perforation hindurchfallendes Strahlenbündel beeinflußt wird. Das so gewonnene Signal wird .einer ersten Ein-

in Fig. 4 gezeigten
gangsklemme 120 der/Ablenkschaltung 76 für die vertikale Ablenkung zugeführt. Ein zweites Signal, das die Video-Rasterwechselfrequenz darstellt, die bei dem in den USA üblichen Fernsehsystem 60 Hz beträgt, wird von einem 60 Hz-Impulsgenerator 122 erzeugt und zur zweiten Eingangsklemme 124 der Ablenkschaltung 76 zugeführt. Wie dies ausführlicher in der erwähnten deutschen Offenlegungsschrift 2 138 883 beschrieben ist, erzeugt diese Ablenkschaltung 76 für die vertikale Ablenkung ein Signal mit einer komplexen- Sägezahnform, durch das die vertikale Ablenkung des Elektronenstrahls 67 in der Richtung der durch den Pfeil 42 angegebenen Bewegung des Aufzeichnungsträgers 40 steuert. Daher paßt die Ablenkschaltung 76 die vertikale Ablenkung des Elektronenstrahls 67 selbsttätig der Laufgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 40, d.h. des betreffenden Filmstreifens an.

Das von der erwähnten, mittels eines Photosensors arbeitenden Loch-Abtastvorrichtung hierbei erzeugte Signal ergibt

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lediglich eine Lageinformation in Bezug auf das betreffende abgetastete Loch 38. Die Geschwindigkeit des sich bewegenden Aufzeichnungsträgers 40 kann hierbei nur als Durchschnittsgeschwindigkeit über einen den Durchlauf mehrerer Bildfelder umfassenden Zei.traum ermittelt werden. Wie bereits oben dargelegt, wird bei dieser Art der Loch-Einfachabtastung (einfacher Taster) ein Geschwindigkeitswert ermittelt, der aufgrund der gegebenen normalen Toleranzen in Bezug auf die gegenseitigen Abstände der Löcher mit Fehlern behaftet ist. Außerdem werden zeitv/eilige kurzzeitige Schwankungen der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 40 erst festgestellt, nachdem der Durchlauf mehrerer Bildfelder erfolgt ist.

Es ist daher ersichtlich, daß eine verbesserte Loch-Abtastvorrichtung, wie sie hier unter Bezug auf die Fig. 1, 2 A bis 2 C, 3 und 5 A bis 5 C beschrieben ist und die einen Tastkörper 10 aufweist, der mit einem mechano-elektrischen Wandler 18 zusammenwirkt, der an einem relativ zu der Bewegungsbahn der Löcher 38 des Aufzeichnungsträgers 40 gerätefest angeordneten Halter 20 befestigt ist, hier eine außerordentliche Verbesserung darstellt. Die Gegenplatte 55 ist an der dem Tastkörper 10 der Loch-Abtastvorrichtung entgegengesetzten Breitseite des Aufzeichnungsträgers 40 angeordnet. Die elektrischen Anschlüsse 32 und 34 der Loch-Abtastvorrichtung sind mit den Eingangsklemmen eines Verstärkers 128 verbunden, der den ersten und den zweiten Signalimpuls 44 bzw. 46 verstärkt und zu einem Eingang T eines monostabilen Multivibrators 130 zuführt, der die ersten und zweiten Signalimpulse 44 bzw. 46 in rechteckige Impulsform umwandelt, so daß dritte und vierte Signalimpulse 44' bzw. 46* erzeugt v/erden, wie sie in Fig. 5 B gezeigt sind. Die dritten und

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vierten Signalimpulse 44' bzw. 46' werden dann einem Eingang T eines bistabilen Multivibrators 132 zugeführt, der in Abhängigkeit von den ins Positive ansteigenden Flanken der dritten und vierten Signalimpulse 44' bzw. 46' ein Signal 134 erzeugt, das in Fig. 5 C gezeigt ist, dessen Periode dem zeitlichen Abstand A T entspricht und des in direkter Beziehung zu der Laufgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers steht. Das Signal 134 kann in jede beliebige geeignete Form umgewandelt werden, wie dies in der Technik der elektronischen Geschwindigkeitsmessung und -steuerung bekannt ist.

Das Signal 134 enthält sowohl eine Information über die Lage als auch über die Laufgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 40 und kann daher bei bekannten Filmgebern oder einem solchen Filmgeber, wie er in der erwähnten deutschen Offenlegungsschrift 2 138 883 vorgeschlagen ist, mit Vorteil dazu angewendet werden, um die Tätigkeit der Ablenkschaltung für die vertikale Ablenkung der Kathodenstrhalröhre 65 zu steuern. Außerdem kann die für die Geschwindigkeit kennzeichnende Komponente des Signals 134 mittels eines geeigneten Geschwindigkeits-Bezugssignal-Vergleichs in einer Rückkopplungsschleife auf die Geschwindigkeitssteuerschaltung 98 zurückgeführt werden, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 40 zu steuern.

Wie in Fig. 4 gezeigt, kann die hier beschriebene Loch-Jibtastvorrichtung Anwendung finden,um die Lage und Geschwindigkeit der Bildfelder eines.sich bewegenden Aufzeichnungsträgers in einem Fernseh-Filmgeber zu ermitteln. Es versteht sich jedoch, daß die hier beschriebene Loch-Abtastvorrichtung auch dazu verwendet werden kann, "um die Lage und/oder den Datengehalt und die Geschwindigkeit anderer

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Aufzeichnungsträger, beispielsweise von Lochstreifen aus Papier oder dergleichen^ zu ermitteln. Die beschriebene Loch-Abtastvorrichtung könnte daher auch anstelle der durch die USA-Patentschrift 3 519 800 bekannten Vorrichtung Anwendung finden.

Obgleich hier nur ein einziger Typ eines piezoelektrischen mechano-elektrischen Wandlers näher beschrieben wurde, ist es ersichtlich, daß viele andere Arten keramischer oder kristalliner piezoelektrischer Wandler,die auf Druckkräfte, Biegung oder anderv/eitige körperliche Distorsion ansprechen, Verwendung finden könnten. Es liegt außerdem auf der Hand, daß magnetische, auf Halbleiterbasis arbeitende oder andersartige mechano-elektrische Wandler ebenfalls zur Anwendung kommen können. Die hier beschriebene Loch-Abtastvorrichtung ermöglicht es, kurz zusammengefaßt ausgedrückt, sowohl die Lage einer Aufzeichnung als auch die augenblickliche Laufgeschwindigkeit bei einem bewegten Aufzeichnungsträger oder einem anderen sich in Bewegung befindlichen Medium auf einfache und genaue Weise zu ermitteln.

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Claims (7)

1. Patentanspruch e

   l.J Vorrichtung zum Abtasten der Löcher einer bei einem bandförmigen, in seiner Längsrichtung bewegbaren Gut, insbesondere einem Aufzeichnungsträger vorgesehenen Perforation, mit einem für den Eingriff in die Löcher vorgesehenen

   Taster, der mit einem mechano-elektrischen. Wandler zusammenwirkt, der in Abhängigkeit von einer durch eine mechanische Vorspannung■des an dem Gut anliegenden Tasters bewirkten Eingreifbewegung desselben in die Löcher mindestens einen elektrischen Signalimpuls erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zweiter, in der Längsrichtung des bandförmigen Guts (40) gegenüber dem ersten Taster (10,

   14) um eine vorbestimmte Strecke (Δ D)'versetzt angeordneter Taster(10,16)vorgesehen,ist, so daß beim Abtasten jedes Loches (38) mindestens ein zweiter, in einem der Länge der vorbestimmten Strecke {Δ D) entsprechenden zeitlichen Abstand (Δ T) dem ersten Signalimpuls (44) nachfolgender Signalimpuls (46) erzeugt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster durch Stufen (14, 16) eines einzigen, mit dem mechano-elektrischen Wandler (18, 57} zusammenwirkenden Tastkörpers (10) gebildet sind, deren in Längsrichtung des Guts (40) gemessene Stufenbreite der vorbestimmten Strecke (A D) entspricht und die mit dem vorderen Rand der Löcher (38) zusammenwirken, so daß die Eingreifbewegung des Tastkörpers (10) in jedes der Löcher (38) zur Erzeugung mindestens zweier Signalimpulse (44, 46) stufenweise in mindestens zv/ei Bewegungsabschnitten erfolgt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Taster (10,14,JS)eine geneigt verlaufende Rampe (12) aufweist, die eine mit dem hinteren Rand jedes der Löcher (38)

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   zusammenwirkende Anlauffläche zum Herausheben des Tasters aus den Löchern (38) bildet. ^
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Taster (10,14,16) in Anlage an dem Gut (40) haltende mechaniscne Vorspannung zumindest zu einem^ Teil als den inechano-elektrischen Wandler (18, 57) deformierende Kraft auf diesen einwirkt und bei der stufenweise erfolgenden Eingreifbewegung der Taster (10,14,16) in die Löcher (38) zur Erzeugung der Signalimpulse (44, 46) durch stufenweise abnehmende Deformation des Wandlers (18, 57) stufenweise abgebaut wird.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als mechano-elektrischer Wandler ein an seinem einen Ende gerätefest gehaltertes, mit seinem anderen Ende mit den Tastern(10,14,16)zusammenwirkendes piezoelektrisches E .ement (18, 57) vorgesehen ist, das mit elektrischen Anschlüssen (32, 34) für die Erzeugung und Weitergabe der Signaliinpulse (44, 46) versehen ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine aufgrund der Signalimpulse (44, 46) und unter Berücksichtigung der Größe der vorbestimmten Strecke (Δ D) ein Ausgangssignal (134), dessen Signalwert einer Ableitung der Weg-Zeit-Funktion des Guts (40) nach der Zeit entspricht, erzeugende elektrische Schaltung (128, 130, 132).
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

   der Signalwert des Ausgangssignals (134) der Laufgeschwindigkeit des ir; seiner Längsrichtung bewegten Guts (40) entspricht.

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