JPS6158889B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 情報信号と対応するビツトが渦巻状あるいは同
心円状に配列されることによつて形成された記録
跡を備えている情報記録媒体円盤（デイスク）に
おける記録跡上に再生素子（ピツクアツプ）の再
生針を摺接し、記録跡中の情報信号の状態に従つ
て生じる静電容量値の変化を電気量の変化として
検出することにより、デイスクに高密度で記録さ
れている情報信号を再生するようにしたいわゆる
静電容量値の変化検出型の情報記録再生方式は、
デイスクにおける記録跡中の情報信号の読取り
が、再生針に設けた電極によつて静電容量値の変
化の検出によつて行なわれるから、前記した再生
針における電極の厚さ寸法を情報信号と対応する
ビツトの長さ（記録跡が延びている方向における
ビツトの大きさ）寸法に比べて充分に小さくして
分解能を高めることができ、したがつて、デイス
クの回転数を低くしても情報信号の記録再生が可
能であるという特長を有する他に、その他多くの
利点を有するために、その実用化研究が推進され
て来ている。

ところで、情報信号が高密度記録されているデ
イスクは、記録跡間隔（トラツクピツチ）が小さ
く、かつ、デイスク面上での記録波長が著るしく
短いものとなされているから、デイスクからの情
報信号の読取りに使用される再生素子の再生針で
は、デイスク面上の最短記録波長の1/2以下の寸
法となされている電極厚さと、隣接記録跡からの
クロストークが問題とならないように記録跡間隔
に略々等しくなされている電極巾とを有するよう
な電極端部を摺接面に出現させうるような電極部
を摺接面本体における電極形成面上に導電性物質
によつて形成させているが、再生針に形成させる
べき上記の電極部としては、デイスク面との摺接
によつても摺接面本体から剥離しないように、再
生針本体に対して充分に大きな付着力で付着され
ている状態となされていることが必要であると共
に、情報信号の検出が良好なＣ／Ｎを示すような
状態で行なわれうるように、電極部が低い電気抵
抗値を示すものとして構成されていることが必要
とされる。

すなわち、静電容量値の変化検出型検出再生素
子の再生針ではその摺接面が高速回転状態となさ
れているデイスク面上に摺接した状態で、電極
部、主として電極端部によりデイスクの記録情報
を静電容量値の変化によつて検出しているもので
あるが、再生針本体と電極部を構成している導電
性物質による被膜との間の付着力が小さいと、高
速回転するデイスクと摺接状態にある電極端部に
加わる外力によつて電極部が再生針本体から剥離
されて、再生針が使用不能なものとなされたり、
あるいは、再生針を所望の外形々状に加工する
時、または電極部を所望の形状に整形加工する時
などに電極部に加えられる外力によつて、電極部
が再生針本体から剥離されて、完全な再生針を得
ることが困難となり、再生針の製作時の歩留りが
低下するなどの問題点が生じる。

また、静電容量値の変化検出再生素子では、再
生針の電極部とデイスクの情報面との間の静電容
量を、高周波発振器から固定の周波数の信号が与
えられている同調回路における同調周波数の決定
用のコンデンサの全部または一部として用い、再
生針の電極部とデイスクの情報面との間の静電容
量値の変化による同調回路の共振周波数の変化に
よつて、同調回路からデイスクの記録情報によつ
て振幅変調された状態の信号を取出し、それを振
幅復調してデイスクの記録情報（FM波）が得ら
れるようにしているのが通常なのであるが、デイ
スクの情報信号を静電容量値の変化として検出す
るための再生針の電極部は、前記のように共振回
路中の素子として用いられているものであるか
ら、電極部の電気抵抗は共振回路の共振の鋭るど
さＱを決定する要素となる。それで、電極部の電
気抵抗が大きくて共振回路のＱが低くなつた場合
には、静電容量値の変化によつて共振周波数が第
１図示のように_２から_１まで変化して共振曲
線が，のように変化しても、高周波発振器か
ら共振回路に供給されている信号の周波数ｈの
位置における共振曲線の変量αは極めて小さくな
り、したがつて、静電容量値の変化によつて検出
されたデイスクの情報信号はＣ／Ｎの悪い状態の
信号として再生素子から出力されることになるの
である。第１図中において、曲線，は再生針
の電極部が電気抵抗値が小さなものとして構成さ
れていた場合における共振回路の共振曲線であ
り、静電容量値の変化によつて共振回路の周波数
が_２から_１まで変化すると、高周波発振器か
ら共振回路に供給されている信号の周波数ｈの
位置における共振曲線の変化量βは既述した変化
量αに比べて大きなものであり、したがつて、再
生素子からはＣ／Ｎの良好な再生信号が得られる
のである。

このように、静電容量値の変化検出型再生素子
の再生針としては、電極部と再生針本体との付着
状態が充分に強固であること、電極部の電気抵抗
が低いこと、などの諸条件も満足されていなけれ
ばならないのである。

従来、再生針の電極部は、再生針本体として用
いられる耐摩耗性を有する高硬度材料物質との間
で大きな付着物が得られるような導電性物質を選
定し、その導電性物質を再生針本体の電極形成面
上にスパツタリング法あるいは蒸着法などの適用
によつて所望の厚さの被膜として付着させること
が最も一般的に行なわれて来ており、例えば、再
生針本体がダイヤモンドの場合には、チタンを用
いて電極部を構成させ、また例えば再生針本体が
サフアイアの場合には、ハフニウムを用いて電極
部を構成させることによつて、電気抵抗が低く、
かつ、実用上で大きな支障が生じない程度におい
て充分な付着力を以つて再生針本体に付着された
状態の電極部を再生針本体に付着形成させるよう
にしていたが、長寿命で安定な再生特性を示す再
生針を得ることは困難であつた。

本出願人会社では、長寿命で安定な再生特性を
示す再生針を容易に提供できるようにするため
に、従来から引続き再生針に関する実用化研究を
推進して来ているが、先に、再生針本体の素材と
してダイヤモンドを用いた再生針について、それ
の電極形成面の表面にダイヤモンド自体の炭素に
よる導電化層を形成させ、それを電極とするよう
な構成形態を有する再生針を完成した。

そして前記の構成形態を有する再生針では、電
極が再生針本体の素材として用いられているダイ
ヤモンド自体の炭素による導電化層であるため
に、再生針の使用中に電極の剥離が生じることも
なく、長寿命で、かつ、良好な再生特性を示す再
生針を容易に提供することを可能としたが、ダイ
ヤモンド自体の炭素による導電化層としてそれの
電気抵抗値の低いものを得ようとした場合には、
長い熱処理時間が必要とされるなどの問題点があ
り、それの改善が望まれた。

本発明は、ダイヤモンド製の再生針本体におけ
る電極形成面に設けられたダイヤモンド自体の炭
素による導電化層に、所要の厚さの導電性物質に
よる電極被膜を構成させることにより、前記した
問題点の解決された再生針を容易に提供すること
ができるようにしたものであり、以下、添付図面
を参照しながら本発明の静電容量値の変化検出再
生針の具体的な内容を詳細に説明する。

第２図は、本発明の静電容量値の変化検出再生
針の一実施態様のものの斜視図であり、この第２
図において１はダイヤモンドを素材とする再生針
本体、２は電極形成面、３，４は電極形成面に隣
り合う背面、５，６は導入面（ただし、導入面６
は導入面５と背面４との間に形成されている面で
あるために図面中には示されていない）、７は摺
接面であり、また、Ｄは前記の摺接面７が再生動
作時に摺接すべきデイスク面の位置を参考のため
に示した線である。

この第２図示の本発明の再生針において、再生
針本体１の電極形成面２に形成されている電極部
は、第３図に示すように電極形成面２の表面にダ
イヤモンド自体の炭素により形成された導電化層
８と、前記の導電化層８上に付着された導電性物
質による電極被膜９とによつて構成されているか
ら、電極部は充分に低い電気抵抗値の電極被膜９
によつて再生信号が良好なＣ／Ｎを有するものと
なされ、また、電極被膜９は電極形成面２の表面
に形成されたダイヤモンド自体よりなる導電化層
８と良好な付着強度で付着されるために、電極部
の剥離しない再生針が容易に得られるのである。

前述のような本発明の再生針において、それの
電極形成面２の表面にダイヤモンド自体の炭素に
より形成されている導電化層８は、例えば再生針
本体の素材となるダイヤモンドを、微量な酸素を
含む真空中、または微量な酸素を含む不活性ガス
中で高温処理して、再生針本体の素材の表面部分
にダイヤモンド自体の炭素による導電化層を形成
させ、次いで前記の導電化層が電極形成面と対応
する部分だけに残されるように、電極形成面２と
対応する部分以外の導電化層を研磨によつて除去
したり、あるいは電極形成面２と対応する部分以
外の導電化層にレーザ光、Ｘ線、電子線、ガンマ
線、熱線などのようなエネルギ線を照射して高抵
抗体化することによつて形成することができる
他、例えば前記の導電化層８は、ダイヤモンドよ
りなる再生針本体を微量な酸素を含む真空中また
は微量な酸素を含む不活性ガス中で、再生針本体
における電極形成予定面における電極形成部と
略々対応する部分だけをレーザービームまたは電
子ビームで照射して加熱することによつても形成
することができるのであるが、ここで、ダイヤモ
ンドの表面に、ダイヤモンド自体の炭素により厚
さ3000オングストローム程度の導電化層を形成さ
せようとする場合の一具体例を示すと次のとおり
である。

すなわち、ダイヤモンドを例えば15×
10^-3Torrの空気中で1150℃に加熱し、そのまま
で６時間保持すると、ダイヤモンドの表面には厚
さ3000オングストローム程度の導電化層を形成さ
せうるのである。

第４図ａ〜ｅ及び第５図ａ〜ｅ図は、電極形成
面２の表面に形成させたダイヤモンド自体の炭素
による導電化層８と、前記した導電化層８上に付
着させた導電性物質による電極被膜９とによつて
電極部が形成されている既述した本発明の再生針
を一例製作法に従つて製作する場合の製作工程を
例示する図面であつて、第４図は再生針本体の素
材として第４図ａ図示のようなダイヤモンドの角
柱体を使用して再生針を作る場合を示し、また第
５図は再生針本体の素材として第５図ａ図示のよ
うなダイヤモンドの円柱体を使用して再生針を作
る場合を示している。

第４図及び第５図における各ａ図における再生
針本体の素材となるダイヤモンドの角柱体、円柱
体１０には、まず、第４図ｂ図及び第５図ｂ図に
示すように、それの一端部付近に角柱体、円柱体
の面に対してある角度（例えば15度程度）だけ傾
斜した面１１が研磨加工によつて形成される。

第４図及び第５図の各ｂ図で示される形態とな
された素材は、それが15×10^-3Torrの空気中で
1150℃で加熱され、そのままで６時間保持される
ことにより、表面にダイヤモンド自体の炭素によ
る約3000オングストローム程度の導電化層８が形
成される。前記のようにして表面に導電化層８が
形成された素材を第４図及び第５図における各Ｃ
図に示す。

次に、第４図及び第５図における各Ｃ図に示さ
れる素材の表面に、例えばスパツタリング法、あ
るいは真空蒸着法、もしくはイオンプレーテイン
グ法、その他適当な方法によつて導電性物質の薄
膜、例えばチタニウムあるいはハフニウムの薄膜
を付着させる。前記の導電性物質の薄膜はそれが
例えば1000〜3000オングストロームの厚さの範囲
内の厚さとされるようにするとよい。なお、前記
した工程においてダイヤモンド自体の炭素によつ
て形成されるべき導電化層８の厚みは、500〜
3000オングストロームの範囲内で所要のように選
定されてもよいのであり、導電化層の厚みは加熱
時間を変更することによつて所要のようになされ
うる。第４図及び第５図における各ｄ図は表面に
導電性物質の薄膜を付着させた状態の素材を示し
ている。

第４図及び第５図における各ｄ図に示されてい
る素材には、研磨加工により背面３，４、導入面
５，６が形成されることにより、第３図及び第４
図における各ｅ図のように前記した面１１には狭
い電極開き角（例えば６゜程度）を有する電極形
成面２が形成される。そして電極形成面２には導
電化層８と電極被膜９とによる電極部が設けられ
た状態となされているのであり、この第４図及び
第５図における各ｅ図示のものに摺接面が形成さ
れると、完成された再生針本体となされるのであ
る。

第４図及び第５図を参照して説明し再生針の一
例製作法では、再生針本体の素材としてダイヤモ
ンドの角柱、円柱を使用するとしたが、再生針本
体の素材として、先端部分だけにダイヤモンドが
用いられており基部の金属棒あるいはセラミツク
ス棒などになされている構成形態のものを使用す
るようにしてもよく、この場合には、ダイヤモン
ドとして安価な天然の屑ダイヤ、あるいは安価な
人造ダイヤを用いることもできるので安価な再生
針が得られるという利点がある。なお、チタニウ
ムの棒のような金属棒が用いられている場合に
は、素材を第４図ｅ図、第５図ｅ図に示すような
形状に加工した後に、それを微量な酸素を含む真
空中あるいは微量な酸素を含む不活性ガス中にお
き、先端のダイヤモンド部分に形成された電極形
成面２だけに対してレーザービーム、あるいは電
子線などのエネルギ線を照射して電極形成面の表
面にダイヤモンド自体の炭素による所要厚さの導
電化層に形成させるようにすれば加工時に金属棒
に酸化が生じたり、金属棒とダイヤモンドとの結
合が熱によつて離れたりすることがなく、ダイヤ
モンドの電極形成面の表面にダイヤモンド自体の
炭素による導電化層を形成させることができる。
前記のように電極形成面の表面に導電化層が形成
された素材は、それの針先端部を第６図示のよう
にマスキング材Ｍでマスキングして、表面に導電
物質による電極被膜を例えばスパツタリング法、
真空蒸着法の適用によつて付着させ、次いでマス
キング材を除去して再生針をうることができる。

第６図中のマスキング材Ｍとしては、例えば、
0.1mm角で厚さが0.02mm程度の軟質アルミニウム
を使用することができ、この場合にはマスキング
材Ｍに素材の針先端部を突きさすことにより、素
材の針先端部は約20ミクロンメータにわたつてマ
スキング材Ｍによりマスキングされてその部分に
は導電性材料が付着されない状態となされる。前
記したマスキング量の20ミクロンメータという数
字は一例であり、マスキング量としては数ミクロ
ンメータでもよいが、前記のマスキング量として
は再生針の先端部に摺接面が形成された状態にお
いて、摺接面から少なくとも数ミクロンメータの
長さにわたつて導電化層だけによる電極が形成さ
れているものとなされるようなマスキング量が必
要とされる。

また、前記のように、マスキング材Ｍを使用す
る再生針の製法は、既述した第４図及び第５図を
参照して述べた再生針の製法に導入することもで
きる。すなわち、第４図及び第５図における各ｄ
図の工程を省き、第４図及び第５図における各Ｃ
図の状態の素材に対して研磨加工を施こして第４
図及び第５図における各Ｃ図示の形態のものを作
り、この第４図及び第５図の各ｅ図示の形態のも
のの先端部をマスキング材Ｍに突きさし、それか
らスパツタリング法、蒸着法などによつて素材の
表面に導電性物質による薄膜を付着させる、とい
う方法による再生針の製法によつても本発明の再
生針を得ることができるのである。

以上、詳細に説明したところから明らかなよう
に、本発明の静電容量値の変化検出型再生針は、
ダイヤモンドに形成された電極形成面２に、ダイ
ヤモンド自体の炭素による導電化層と、前記の導
電化層上に付着された導電性物質による電極薄膜
とからなる電極部を構成させたから、電極部にお
ける電極薄膜の先端部にだれが生じても電極薄膜
の端部がデイスク面から浮上がつても、電極形成
面２の表面に形成された導電化層によつてデイス
クからの情報の再生は良好に行なわれ、また、導
電化層に付着された電極薄膜は電極部の電気抵抗
を下げる働きをするので、導電化層だけによつて
電極部を構成させた再生針に比べてＣ／Ｎの良好
な再生信号を容易に得ることができるのであり、
本発明によれば既述した問題点の解消された再生
針を容易に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は問題点の説明のための曲線図、第２図
は本発明の再生針の一実施態様の斜視図、第３図
は電極部の構成を示す拡大断面図、第４図ａ〜ｅ
図及び第５図ａ〜ｅ図は再生針の製作工程の説明
図、第６図はマスキング材の説明図である。 １……再生針本体、２……電極形成面、３，４
……背面、５，６……導入面、７……摺接面、８
……導電化層、９……電極被膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダイヤモンド製の再生針本体における電極形
   成面に設けられたダイヤモンド自体の炭素による
   導電化層上に、所要の厚さの導電性物質による電
   極被膜を構成させてなる静電容量値の変化検出型
   再生針。