DE2759993C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wiedergabenadel zum Abtasten von spiralförmig oder konzentrisch kreisför­ mig auf der Oberfläche eines drehbaren, scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers als Änderungen in der geometrischen Gestalt aufgezeichneten Informationen und zur Umwandlung der als Kapazitätsschwankungen abgetasteten Informatio­ nen in elektrische Signale gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.
Eine derartige Wiedergabenadel ist aus der DE-AS 23 45 025 bekannt, allerdings lediglich zum Abtasten von Informationen, die am Boden einer spiralförmigen Rille des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet sind. Die Wände der zur Führung der Wiedergabenadel dienenden Rille sind stetig gekrümmt, und die Wiedergabenadel hat an ihrer Spitze eine entsprechende Kontur. Die Rückfläche der Wie­ dergabenadel ist mit einer Elektrode beschichtet, die sich im Bereich des spitzen Teils der Wiedergabenadel in Richtung nach oben ständig verbreitert.
Unter Bezugnahme auf die DE-OS 27 15 573 mit gleichem Zeitrang ist es inzwischen möglich, Informationen ohne Ver­ wendung einer Führungsrille auf einem drehbaren Aufzeich­ nungsträger aufzuzeichnen und wiederzugeben. Die Informa­ tionsabtastung geschieht durch eine spurnachlaufgesteuerte, den Aufzeichnungsträger gleitend berührende Wiedergabena­ del. Die Spurnachlaufsteuerung der Wiedergabenadel kann in einer solchen Weise vorgenommen werden, daß die Wiedergabe­ nadel einer aufgezeichneten Spur zwangsläufig genau folgt.
Damit die Wiedergabe mit einem hohen Rauschabstand er­ folgen kann, ist es allerdings notwendig, daß der Aufzeich­ nungsträger mit einer hohen Drehzahl angetrieben wird, um die notwendige hohe relative Lineargeschwindigkeit zwischen dem Aufzeichnungsträger und der Wiedergabenadel zu gewin­ nen. Angesichts dieser hohen relativen Lineargeschwindig­ keit kommt es infolge der Reibung zu einer Abnutzung der mit dem Aufzeichnungsträger in gleitender Berührung ste­ henden Wiedergabenadel. Es besteht daher in der Praxis ein Bedürfnis nach einer Wiedergabenadel, die trotz der auf­ tretenden Reibung auch nach längerer Benutzungsdauer noch keinen Verschleiß zeigt. Damit verbunden ist auch der Wunsch nach einer Wiedergabenadel, deren Wiedergabefunktion selbst dann nicht schlechter wird, nachdem die Nadel gering­ fügige Abnutzungserscheinungen aufweist. Schließlich ist es auch von Bedeutung, daß die Wiedergabenadel den Aufzeich­ nungsträger nicht beschädigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wie­ dergabenadel der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß sie unter Beachtung einer hohen Lebensdauer zur Abta­ stung der Informationen von einer Spur eines rillenlosen Aufzeichnungsträgers geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dieser Wiedergabenadel ist die auf ihrer Rückfläche angeordnete Elektrode im Be­ reich des spitzen Teils der Nadel seitlich so begrenzt, daß die Breite der Elektrodenoberfläche ausgehend von der Gleit­ kante in Richtung nach oben keine schnell anwachsende Zunah­ me zeigt. Selbst wenn sich daher der spitze Teil der Wieder­ gabenadel abnützt, bleibt die ursprünglich an der Gleitkan­ te vorgesehene Breite der Elektrode erhalten. Dadurch kann eine gute Wiedergabe der abgetasteten Informationen prak­ tisch unverändert aufrechterhalten werden. Gleichzeitig wird durch die beanspruchte Lösung eine möglichst große Gleit­ fläche der Wiedergabenadel auf dem Aufzeichnungsträger ange­ strebt. Zu diesem Zweck ist die Länge der Gleitfläche in der relativen Gleitrichtung der Nadel auf dem Aufzeichnungsträ­ ger größer als die Breite der Gleitfläche in einer zur Gleit­ richtung rechtwinklig verlaufenden Richtung. Bei einer der­ art ausgebildeten Wiedergabenadel ist der Abrieb infolge der Reibung klein, und die Wiedergabenadel kann für lange Zeit benutzt werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist das in der relativen Gleitrichtung gesehene vordere Ende der Wieder­ gabenadel einen spitzwinkligen Scheitel auf. Dadurch wird eine qualitativ gute Wiedergabe sichergestellt, da durch den spitzen Scheitel der auf dem Aufzeichnungsträger glei­ tenden Gleitfläche Staubteilchen, andere unerwünschte Teil­ chen und dergleichen entfernt werden und nicht zwischen die Gleitfläche und die Aufzeichnungsträgerfläche gelangen. Dadurch wird auch ein Springen der Wiedergabenadel mit einem damit verbundenen störenden Signalausfall vermieden.
Vorzugsweise weist die Wiedergabenadel an ihrer Vor­ derseite eine spitzwinklige Kante auf, die sich ausgehend vom spitzen Scheitel der Gleitfläche schräg nach oben er­ streckt. Eine solche Formgebung erleichtert die Herstellung und Fertigung der Wiedergabenadel.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in zusätzlichen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die nach der Erfindung ausgebildete Wiedergabenadel dient insbesondere zur Wiedergabe von plattenförmigen Aufzeichnungsträgern wie sie in Verbindung mit einem Verfahren und einer Anordnung zur Aufzeichnung und Wieder­ gabe von Informationssignalen in der deutschen Patent­ schrift DE 27 15 573 C2 beschrieben sind. Dort sind auch im einzelnen die auf dem Aufzeichnungsträger ausgebildeten Spurenmuster erläutert, und es ist angegeben, wie durch entsprechende Steuerung der Bewegung der Wiedergabenadel verschiedene Wiedergabebetriebsarten, wie Normalwiedergabe, Zeitlupenwiedergabe und Zeitrafferwiedergabe, ausgeführt werden können.
Im folgenden soll die Erfindung beispielshalber an Hand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Wiedergabeabtasteinrichtung, und
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Unterseite des spitzen Teils einer nach der Erfindung ausgebildeten Wiedergabenadel.
Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Wiedergabe­ abtasteinrichtung, die in Verbindung mit einer Wieder­ gabenadel nach der Erfindung benutzt werden kann.
Ein plattenförmiger Aufzeichnungsträger in Form einer Platte 71 ist auf seiner Oberfläche mit einem dünnen Metallfilm beschichtet. Auf der Plattenoberfläche sind in kreisförmigen Spuren oder einer spiralförmigen Spur Mulden eines Hauptinformationssignals aufgezeichnet. Zu beiden Seiten der Hauptinformationsspur befinden sich weitere Mulden von Referenzsignalen, die zur Spurnach­ laufsteuerung dienen. Die Platte 71 liegt auf einem Plattenteller 73, der von einem nicht dargestellten Plattentellermotor in der Richtung eines Pfeils 72 wäh­ rend der Wiedergabe synchron angetrieben wird, bei­ spielsweise mit 900 U/min. Eine nach der Erfindung aus­ gebildete Abtast- oder Wiedergabenadel 74 ist so ange­ ordnet und ausgebildet, daß sie die Platte 71 berührt und über die Platte 71 gleitet. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen Signalgeber nach Art eines elektrostatischen Kondensators. Bei jeder Umdrehung der Platte 71 wird ein Videosignal mit zwei Rahmen abgeta­ stet oder wiedergegeben.
Die Wiedergabenadel 74 hat entsprechend der Dar­ stellung nach der Fig. 1 einen spitzen Teil oder eine Spitze. Die eigentliche Wiedergabenadel besteht aus einem geeigneten Werkstoff, beispielsweise Diamant oder Saphir. An ihrem in bezug auf die Gleitrichtung vordersten Ende weist eine Gleitfläche 89 der Wieder­ gabenadel 74 ein auflaufendes Führungsteil 88 auf, das durch einen spitzen Scheitel 89 gebildet ist. Eine Elektrode 86 aus Metall, beispielsweise aus Titan, ist unter Anwendung eines Aufdampf- oder Sprühverfahrens auf einer Rückfläche 91 der Wiedergabenadel befestigt. Diese Rückfläche 91 wird auch Elektrodenfläche ge­ nannt. Die Breite 87 der Elektrode 86 entspricht etwa der Muldenbreite und beträgt bei dem betrachteten Aus­ führungsbeispiel etwa 2 µm. Damit die Wiedergabenadel eine lange Lebensdauer hat, sollte die Berührungs- und Gleitfläche 89 der Nadelspitze relativ groß ausgebildet sein. Zu diesem Zweck sind die Abmessungen der Gleit­ fläche wenigstens in der Längsrichtung groß. Weiterhin sollte die Breite und Fläche der Nadelspitze, die mit der Plattenoberfläche in Berührung steht, in bezug auf die Informationsmulde groß sein. Demzufolge steht die Gleitfläche 89 gleichzeitig mit mehreren Mulden in Berührung. Die Elektrodenbreite 87 entspricht allerdings der Informationsbreite einer einzigen Mulde. Obgleich somit die Berührungsfläche 89 hinreichend groß ist, kann die Elektrode 86 die Muldeninformation aufeinanderfol­ gend in der Form von Veränderungen in der elektrostati­ schen Kapazität abtasten. Die Elektrode 86 hat eine hohe Empfindlichkeit.
Die Breite der Rückfläche 91 ist durch eine rechte und eine linke Seitenfläche 92 begrenzt. Wenn daher die Wiedergabenadel 74 im Bereich der Nadelspitze an der Gleitfläche 89 aufgrund von Reibung geringfügig abge­ nutzt wird, überschreitet die Breite 87 der Elektrode 86 die Breite einer einzigen Mulde nicht. Auf diese Weise wird die Lebensdauer der Wiedergabenadel verlängert.
Weiterhin ist das Führungsteil 88, das das vorderste Ende der Wiedergabenadel 74 bildet, in der auf die Platte 71 bezogenen Gleitrichtung als ein Scheitel mit einem spitzen Winkel ausgebildet. Auf der Platte 71 befindliche Staubteilchen werden daher von dem Führungsteil 88 nach beiden Seiten der Wiedergabenadel 74 weggewischt. Die Staubteilchen können daher nicht zwischen die Gleit­ fläche 89 und die Platte 71 kommen. Demzufolge wird das Signal-Rausch-Verhältnis (S/N) bzw. der Rauschabstand nicht verschlechtert. Man kann daher eine sehr feine Wiedergabe erreichen, wobei es nicht zu einem Überspringen durch die Wiedergabenadel 74 kommt.
Weiterhin hat die Gleitfläche 89, wie es aus der Fig. 2 hervorgeht, die Gestalt eines Fünfecks. Der Fig. 2 kann deutlich entnommen werden, daß die Länge der Gleitfläche 89 in einer Richtung, die senkrecht zur Breitenrichtung eines maximalen Breitenabschnitts 90 verläuft, größer als die Breite 87 der Elektrode ist. Der Bereich der Gleitfläche ist daher auch bei nicht besonders großer Breite der Gleitfläche 89 groß. Eine große Gleitfläche 89 ist mit dem Vorteil verbunden, daß der Druck der Wiedergabenadel pro Flächeneinheit niedrig ist. Entsprechend gering ist dann auch die Abnutzung der Nadelspitze infolge Reibung. Dadurch wird die Lebens­ dauer der Wiedergabenadel weiter erhöht.
Da eine Kante 93 am Scheitel des Führungsteils 88 nach oben hin schräg verläuft, kann man den Wiedergabe­ nadelkörper an seinem Fußende im Vergleich zur Nadel­ spitze groß ausbilden. Eine derartige Ausbildung erleich­ tert die Herstellung der Nadelspitze bei der Fertigung. Darüber hinaus wird dadurch die Befestigung der Wieder­ gabenadel an einem Arm erleichtert.
Die Wiedergabenadel 74 ist an einem sich bewegenden Schaft 78 eines Schwingspulenmechanismus 80 befestigt, und zwar über eine dünne Blattfeder 75, ein stoßabsor­ bierendes Bauteil 76 und ein Stützbauteil 77. Die Feder 75 und das stoßabsorbierende Bauteil 76 sorgen für eine stabile Berührung zwischen der gleitenden Spitze der Wiedergabenadel 74 und der Informations­ oberfläche der Platte 71. Dabei kommt eine leichte Anpreßkraft von beispielsweise etwa 30 mg zur Wirkung. Die leichte Anpreßkraft in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Wiedergabenadel 74 wird einem Signalgeberteil 79 mitgeteilt, das derart konstruiert ist, daß es sich in der Links- und Rechtsrichtung nicht bewegen kann. Der Schwingspulenmechanismus 80 ist auf der Grundlage des Wirkungsprinzips für Laut­ sprecher konstruiert und enthält einen Permanentmagneten, eine Antriebsspule und ein Joch. Das Signalgeberteil ist axial von einem Dämpfer unterstützt und ist mit dem Bewegungs- oder Schwingschaft 78 versehen. Der Schwing­ schaft 78 wird in seiner Radialrichtung verschoben, d. h. in der Richtung eines eingezeichneten Pfeils 81, der in die Radialrichtung der Platte zeigt. Der Schaft 78 wird in Abhängigkeit von der Polarität und dem Betrag des elektrischen Stromes verschoben, der der Antriebs- oder Schwingspule zugeführt wird.
Bei dieser Konstruktion enthält das Signalgeber­ teil 79 die Wiedergabenadel 74, die am Schaft 78 be­ festigt ist. Somit ist die Wiedergabenadel 74 in der Lage, eine Hochgeschwindigkeitssteuerung auszuführen, wobei die Wiedergabenadel 74 in einer Richtung senk­ recht zur Signalspur auf der Platte 71 angetrieben wird. Das Signalgeberteil 79 und der Schwingspulenmechanismus 80 sind auf einem nicht dargestellten querbeweglichen Mechanismus befestigt. Sie bewegen sich auf einer geraden Linie und mit einer niedrigen Geschwindigkeit, die mit der Drehbewegung der Platte 71 synchronisiert ist. Die Bewegung erfolgt in der Radialrichtung 82 der Platte 71 zur Zeit der Signalaufzeichnung oder Signal­ wiedergabe.

Claims (5)

1. Wiedergabenadel zum Abtasten von spiralförmig oder kon­ zentrisch kreisförmig auf der Oberfläche eines drehbaren, scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers als Änderungen in der geometrischen Gestalt aufgezeichneten Informationen und zur Umwandlung der als Kapazitätsschwankungen abgetasteten Infor­ mationen in elektrische Signale, wobei die Wiedergabenadel am spitzen Teil eine Gleitfläche aufweist, die an ihrem in bezug auf die relative Gleitrichtung vordersten Ende ein auflaufendes Führungsteil und an ihrem hintersten Ende eine Gleitkante mit der Rückfläche der Wiedergabenadel bildet, die mit einer Elektrode beschichtet ist, welche an der Gleitkante die Breite einer Informationsaufzeichnung auf­ weist und zur Weiterleitung der elektrischen Signale dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabenadel (74) zum Abtasten der Informationen von einer Spur eines rillenlosen Aufzeichnungsträgers dient, daß die Elektrode (86) wenigstens im Bereich des spitzen Teils der Wiedergabenadel im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Seitenkanten aufweist, die eine im wesentlichen gleichförmige Breite (87) der Elektrode (86) in diesem Be­ reich definieren, und daß die Länge der Gleitfläche (89) in der relativen Gleitrichtung größer als die Breite der Elek­ trode (86) an der Gleitkante in der zur Gleitrichtung recht­ winklig verlaufenden Richtung ist.
2. Wiedergabenadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Seitenflächen (92) die Breite der die Elektrode (86) tragenden Rückfläche (91) wenigstens im Bereich des spitzen Teils der Nadel definieren.
3. Wiedergabenadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auflaufende Führungsteil (88) der Gleitfläche (89) durch einen spitzwinkligen Scheitel gebildet ist.
4. Wiedergabenadel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von dem spitzwinkligen Scheitel des auflau­ fenden Führungsteils (88) eine am vordersten Ende der Wiedergabenadel vorgesehene Kante (93) schräg nach oben und vorne verläuft.
5. Wiedergabenadel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Breite (90) der Gleitfläche (89) in der zur relativen Gleitrichtung rechtwinklig verlaufenden Rich­ tung größer als die Breite einer Informationsaufzeichnung ist.
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