JPS6027110B2 - 走査針 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は走査針に係り、円盤状記録媒体上同０円状又は
螺旋状トラックに記録された情報信号を、このトラック
を走査して容量変化として再生する走査針の電極形成面
の形状を、すべて平面研削により摩耗度合に関係なく所
定形状が保持される形状とすることにより、走査針の寿
命を長くしえ、もって長時間に亘つて情報信号をＳＮ比
良く再生しうるとともに加工も容易な走査針を提供する
ことを目的とする。

近年、映像信号を含む情報信号が幾何学的凹凸形状の変
化として高密度に記録された円盤状記録媒体（ディスク
）から上記情報信号を再生する所謂ビデオディスク装置
が開発されているが、その一例としてディスク上に形成
されたトラックの針案内溝の底部と相対運動する走査針
により機械的振動又は静電容量の変化として検出再生す
るものがあった。

第１図は上記従来の走査針の一例の先端部形状を示す。

同図中、走査針１は、耐摩耗性に優れたダイヤモンド又
はサフアイャ等の材料が同図に示す如く、ディスク面と
の摺動先端頂部２が３角形状に加工されており、この頂
部２を垂直に形成された端面には例えばハフニウム、チ
タン等の良導性の導体がオングストロームのオーダの膜
厚にてスパッタ処理で付着された電極部３が形成されて
おり、更に頂部２の頂点より稜線部４が形成されている
。再生時、この走査針１は螺旋状案内溝を有してその底
部に幾何学的凹凸形状の変化として記録された映像信号
を含む情報信号を、摺動先端頂部２が案内溝による秦内
摺動によってトラッキングせしめられて電極部３との容
量変化として検出再生するが、これは従来の音盤レコー
ドにおける信号ピックアップ手段と全く同様であった。

しかしながら、映像信号の情報帯城が音声信号のそれの
２００倍以上にも及ぶ関係から、従来のビデオディスク
装置では、高密度記録に起因して溝ピッチは数ムｍ以下
とせざるを得ず、しかも摺鰯先端頂部２及びその近傍部
分を案内構内に当接摺動させるために、その接触面積が
制限を受け（例えば電極幅ｐが３〃ｍ程度、接触長１が
６仏ｍ程度）、よってディスクの高速回転（例えば４５
仇ｐｍ）とも関連して走査針の単位面積当りの針圧力は
極めて大となり摩耗が極めて激しく、また構造上この摩
耗につれて電極部幅ｐが比例的に拡大される結果、実質
上幅ｐがディスクのトラックピッチ（例えば約４．５ム
ｍ程度）に達した時点でライフエンドとせざるを得ず、
例えばサフアィャ針の場合針寿命は数十時間程度がせい
ぜいで針寿命が極めて短かいという致命的な欠点を有し
ていた。

また針の摩耗が激しいことと関連して針圧力が３０の９
前後の微小圧力とせざるを得ず、所謂針飛びも発生しや
すく、またゴミが付着しやすい等の欠点があった。

更に、摩耗による上記電極部３の幅ｐの拡大と関連して
隣接トラックの情報信号を再生することがあり、この結
果ビート妨害が発生することがある等の欠点があった。

本発明は上記の諸欠点を除去したものであり、第２図以
下の図面と共にその各実施例につき説明する。第２図は
本発明になる走査針が使用されるディスク再生装置の一
例の概略機構図を示す。

第２図において、５はターンテーブルで、デイスクモー
タ（図示せず）によりその回転面に戦檀されたディスク
６と共に矢印８方向へ例えば４５０〜１８０仇ｐｍで同
期回転駆動される。ここで、上記ディスク６は従釆と同
様に針案内溝を有するものとしてもよいが、説明の便宜
上針案内溝を形成することなく螺旋又は同Ｄ円状に情報
ビット７が形成されたものとする。すなわち、上記ディ
スク６は本出願人が先に特願昭５１一３８８０９号（袴
開昭５２一１２３２０５号）にて提案した方式における
如く、主要情報信号のトラックの少なくとも相隣る第１
及び第２の信号無記録部分に少なくとも１つのトラツキ
ング制御のための参照信号がビットにて同時記録されて
いる。又ディスク６は例えば侍開昭４７一３７４１５号
に示す如き導蝿層と議軍層とを有する情報記録媒体でも
よい。９は後述する静電容量形の本発明になる走査針で
、その電極部には引出しリード線１０が接続されており
、また細いガラス又はアルミニウムよりなるパイプ状の
カンチレバー１１，１１′及びダンバー１２，１２′を
介してプラケツト１３に取り付けられている。

また１４は周知の可動線論型ボイスコイル機構と同様な
動作原理に基づいて作成された所謂ムービングコィル機
構で、永久磁石、駆動コイル、ヨーク、ダンパ及びムー
ビングシャフト１６から構成されており、駆動コイル端
子１５に印放される前記参照信号を検知弁別して得た電
力の極性と大きさに応じてムービング・シャフト１６が
矢印１８の所定方向と振幅で変位せしめられる。これに
より、走査針９は常にディスク６の半径方向に安定確実
にトラッキング制御される。一方、ムービングコイル機
構１４及び走査針９を含む信号ピックアップ体の全体は
、ディスク再生時においてはピックアップ体移送機構（
図示せず）に取付けられて、ディスク６上のトラックピ
ッチと同期してディスク半径方向１７へ直線状に移送さ
れる。なお、カンチレバ−１１，１１′及びダンパー１
２，１２′を夫々２組としてＶ字形に形成した理由は、
走査針９の垂直方向に対する上下振れ動作のみを自在と
して低圧力で情報盤面をトレースしうるようになし、他
方、水平トラック方向への自在振れ動作は完全に制限し
てムービングコィル機構１４に印加されるトラツキング
サーボからの制御電力によって忠実にトラッキング制御
動作を行なわしめるためである。

次に本発明になる走査針について説明するに、第３図Ａ
〜Ｅ‘ま夫々本発明になる走査針の第１実施例の製造方
法を説明するための要部拡大斜視図、及び接触面の初期
の形状、その摩耗後の形状を示す。

第２図で説明した装置の場合、例えばディスク回転数は
４５０〜１８０仇ｐｍであり、ディスク６の１回転宛２
フレームの映像信号を直径３比ののディスク６に３０分
間記録してあり、情報ビット７のピッチ間隔は１．６〜
５ムｍ程度である。従って、電極部の幅は１〜５〆ｍ程
度であるが、最終電極部の仕上げ幅が細かい寸法精度の
上から加工困難な場合は以下の如く製造することにより
、すべての研磨加工を平面研磨仕上げによって製造でき
、従って確実な加工をなし得る。まず、針材料は最も耐
摩耗性に優れたタイヤモンドを用いても良いが、材料原
価、加工性等を勘案してサフアィャを用いる。

このサフアィャ素材を、底面の一辺の長さｄ（例えば約
０．２側程度）の正四角柱とし、その一側面のみを鏡面
研磨加工する。次にこの加工側面上底面からｈの長さの
位置より底面に向かって頃斜角Ｑで鏡面研磨切削加工仕
上げする。なお、実施例では煩斜角Ｑはｌ０ｏ、ｈは３
〜ｌｏＡｍ程度である。次に、このように鏡面加工され
た側面に電極を形成するため、周知のスパッタ技術によ
り、良導軍体の例えばタンタルを５００〜３０００Ａ程
度の膜厚で付着して第３図Ａに示す如き棒状加工体１９
を得る。ここで、同図Ａに斜線で示す良導電体膜は後の
加工工程で不要部分が研削されるので、素材全体にスパ
ッタ付着されるようにしてもよい。次に、針の先端形状
形成のために、加工体１９の同図Ａに破線で示す部分２
０，２０′を研削除去して同図Ｂに示す如く切削部２２
，２２′を有する加工体２１を形成する。

ここで、導亀体膜である電極が形成された電極形成面は
底面部２４に連接し、これによりｈの高さ範囲に亘つて
その幅がｐとなる第１の電極形成面２３と、これに角度
Ｑの懐斜をもって連なり、かつ開き角が８（例えば４０
ｏ程度）となる第２の電極形成面２３′とに加工される
。この加工体２１を走査針として案内溝を有しないディ
スク６上を底面部２４が摺動するように走査することに
より、既記録信号を再生することができ、摩耗の進行に
従って接触面積が大となるから寿命の極めて長い走査針
とし得る。しかし、電極部の情報ビット盤面に対する当
綾情況をより良好にするため、更には案内溝を有する従
釆のディスクをも再生できるようにするため、底面部２
４、すなわち摺動面からみて三角形状になるよう第３図
Ｂに破線２５，２５′で夫々示す部分を研削除去するよ
うにしてもよい。これにより、同図Ｃに示す如く、切削
部２２，２２′，２６，２６′及び稜線部２８を有し、
第１及び第２の電極形成面２３及び２３′に斜線で示す
如く電極が付着形成された三角形状の底面部２７をもつ
先端形状の走査針が得られる。この走査針の接触面形状
は、使用初期においては第３図Ｄに示す如く接触長１で
頂角０の三角形状とされており、充分長時間の使用経過
後は同図Ｅに示す如く、電極の幅ｐ及び接触長１より大
なる接触幅２９及び接触長Ｌを有する形状となることは
明らかである。

なお、接触長１は第２図に示す如き装置に適用する場合
は４０山ｍ程度に充分長くしてよい。

本出０藤人の試作実験結果では例えばディスク回転数１
８０比ｐｍとし、ｐ＝ｌＡｍ、ｈ＝１０ｒｍ、針圧力３
０奴のサフアィャ針を使用したとき、３００ｑ時間以上
の使用にも充分耐える走査針とし得た。しかし、本発明
になる走査針を従釆の案内溝を有する５ディスクの再生
に用いる場合には、接触長１を極端に長く形成すると案
内溝に対するトラツキング精度が悪くなるので１を１０
ムｍ以下に加工仕上げして実施することが望ましい。第
４図Ａ〜Ｃは夫々本発明になる走査針の第２０実施例の
製造方法を説明するための要部拡大斜視図を示す。

同図中、第３図Ａ〜Ｅと同一部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。第４図Ａに示す棒状加工体１９か
ら所定高さ範囲に宜ってｐなる幅でかつ所定角後斜して
破線で示す部分を５研削し３０で示す部分を除去する。
これにより、同図Ｂに３１で示す如き研削部並びに第１
及び第２の電極形成面２３及び２３′が形成される。次
に同図Ｂに破線で示す部分を研削し、３２で示す部分を
除去する。これにより、前記第３図Ｂに示０す走査針と
同様に、第２図に示す装置に使用した場合には本発明の
初期の目的を果しうる走査針として供し得る。しかし、
摺動面における電極部の情報ビットとの当接情況をより
良好ならしめる上からは、更に同図Ｂに破線で示した部
分３２を研タ削除去することが好ましく、結果的に同図
Ｃに３３で示す如き底面部と稜線部３４とを有する形状
に仕上げる。本実施例では片側面１９ａを平面のまま最
終針形状に研磨加工できるので、上記各実施例にくら０
べて加工工程上有利である。

以上の第１及び第２の実施例においては説明上電極部と
反対側を摺動時の導入部として説明したが、本発明にな
る走査針は針先端摺動面の走査方向を限定するものでは
ないことは勿論であり電極部３を先行する配置にして導
入部とする場合にも何らの支障なく同様に信号を再生し
得るものである。

上述の如く、本発明になる走査針は、トラックとの間で
容量を構成するための電極が形成される電極形成面を、
上記トラックとの摺鞍面に連接する第１の電極形成面と
これに連なる第２の電極形成面とより構成するとともに
、第１の電極形成面は第２の電極形成面に対して相対的
に頭斜しており、かつ、第１の電極形成面は摩耗方向に
対して略平行な一対の側縁を有するよう機成したため、
第１及び第２の電極形成面はすべての研磨加工を平面研
磨仕上げによって製造できるので、確実に細かい寸法精
度で加工することができ、機械的な研削工程によって加
工できるので、エッチング処理では針先端形状が音燈し
コードの針先端形状に比し極めて小なるため加工困難で
あるのに対し、良好に、かつ、容易に加工でき、また安
価であり、更に摩耗が生じても第１の電極形成面は常に
略一定であるため、この部分の電極幅も略一定となり、
従って従来に〈らでて長時間に亘つてＳＮ比の良い情報
信号の再生を行ない得、従来の針案内溝を有するディス
クを再生する場においても隣接トラックからのクロスト
ークを生ずることがなく、また摩耗の進行に従って上記
摺援面の記録媒体との接触面積が大となるため、従来に
くるべ針寿命を極めて長く伸ばすことができ、また前記
円盤状記録媒体は前記トラックの少なくとも相隣る第１
及び第２の情報信号無記録部分に少なくとも一の情報信
号以外のトラツキング制御のための参照信号が記録され
た記録媒体としたため、摺姿面の記録媒体との接触面積
を所望の値に拡大できるので情報記録トラックを一切損
傷する簾れがなく、従ってゴミ付着による信号欠如がな
く、トラックとの当綾情況にも糠れるので良好な品質の
再０生を行ない得る等の数々の特長を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の走査針の−例の先端部形状の斜視図、第
２図は本発明になる走査針が使用されるディスク再生装
置の一例の概略機構図、第３図Ａ〜Ｅは夫々本発明にな
る走査針の第１実施例の製造方法を説明するための要部
拡大斜視図、及び接触面の初期の形状、その摩耗後の形
状を示す図、第４図Ａ〜Ｃは夫々本発明になる走査針の
第２実施例の製造方法を説明するための要部拡大斜視図
である。 １，９・・・・・・走査針、３・・・・・・電極、６・
・・・・・円盤状記録媒体（ディスク）、２３・・・・
・・第１の電極形成面、２３′・・・…第２の電極形成
面、２７，３３・・・・・・底面部（摺接面）。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 情報信号が幾何学的形状の変化として記録されてい
   る円盤状記録媒体上の同心円状又は螺旋状トラツク上を
   摺動して上記情報信号を容量変化として再生する走査針
   において、上記トラツクとの間で容量を構成するための
   電極が形成される電極形成面を、上記トラツクとの摺接
   面に連接する第１の電極形成面とこれに連なる第２の電
   極形成面とより構成するとともに、該第１の電極形成面
   は該第２の電極形成面に対して相対的に傾斜しており、
   かつ、該第１の電極形成面は摩耗方向に対して略平行な
   一対の側縁を有するよう構成したことを特徴とする走査
   針。