DE2139434A1 - PRESSURE SCANNER FOR SCANNING STORED SIGNALS - Google Patents
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Description
Druckabtaster zum Abtasten von gespeicherten Signalen" Die Erfindung betrifft einen Druckabtaster zum Abtasten von gespeicherten Signalen, die in Gestalt von Verformungen der Trägeroberfläche auf einem Träger aufgezeichnet sind, insbesondere zum Abtasten von Bildplatten. Pressure scanner for scanning stored signals "The invention relates to a pressure scanner for scanning stored signals in the form of deformations of the carrier surface are recorded on a carrier, in particular for scanning optical disks.
Seit einiger Zeit ist es bekanntlich möglich, mit Hilfe einer neuen Druckabtasttechnik Bildinformationen auf einer sogenannten Bildplatte von dieser durch einen Abtastkopf zu übernehmen und mit Hilfe eines Wandlerkörpers in elektrische Spannungen umzuwandeln. Der Abtastkopf besteht im allgemeinen aus einem Diamanten und der Wandlerkörper aus einem Piezokristall. Abtastkopf und Wandler zusammen werden als Druckabtaster bezeichnet.For some time it has been known to be possible with the help of a new one Pressure scanning technology Image information on a so-called image disk therefrom to take over by a scanning head and with the help of a transducer body into electrical To transform tensions. The scanning head is generally made from a diamond and the transducer body made of a piezo crystal. Readhead and transducer together referred to as a pressure scanner.
Die bekannten Druckabtaster haben den Nachteil, daß der Abtastkopf infolge des Auflagedruckes und der hohen Geschwindigkeit, mit der Bildplatten umlaufen, einem relativ hohen Verschleiß unterliegt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lebensdauer von Abtastköpfen zu erhöhen und außerdem die Empfindlichkeit bei der Druckabtastung zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Druckabtaster der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Abtastkopf im Abtastzustand gegenüber dem Träger eine solche Lage einnimmt, daß er beim Abtasten der Trägeroberfläche zumindest überwiegend auf Biegung beansprucht wird, und daß mit dem Abtastkopf ein oder mehrere Wandlerkörper derart verbunden sind, daß auf sie die Biegebeanspruchung des Abtastkopfes übertragen wird. Der Abtastkopf ist im Abtastzustand vorzugsweise schräg zur Ebene des Trägers angeordnet, d.h.The known pressure scanners have the disadvantage that the scanning head due to the contact pressure and the high speed, with the Optical disks revolve and are subject to a relatively high level of wear. The invention lies the underlying task of increasing the service life of readheads and also the Improve pressure scan sensitivity. To solve this problem is proposed in a pressure scanner of the type mentioned according to the invention, that the scanning head assumes such a position in relation to the carrier in the scanning state, that it stresses at least predominantly on bending when scanning the carrier surface and that one or more transducer bodies are connected to the scanning head in this way are that the bending stress of the scanning head is transferred to them. The readhead is preferably arranged obliquely to the plane of the carrier in the scanning state, i. e.
bei Bildplatten z.B. schräg zur Plattenebene und parallel zur Plattenrille. Der Winkel,den die Achse des Abtastkopfes mit der Plattenebene bildet, ist somit kleiner als 900.For image plates, for example, at an angle to the plate plane and parallel to the plate groove. The angle that the axis of the scanning head forms with the plane of the plate is thus less than 900.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind auf der Oberfläche des Abtastkopfes zwei Wandlerkörper derart angeordnet, daß der eine überwiegend auf Zug und der andere überwiegend auf Druck beansprucht wird.According to one embodiment of the invention are on the surface of the scanning head, two transducer bodies arranged in such a way that one predominantly on train and the other is mainly on pressure.
Der--Abtastkopf wird beispielsweise stiftförmig ausgebildet.The scanning head is designed, for example, in the shape of a pin.
In diesem Falle erfolgt die Abtastung durch einen Bereich der Paantelfläche des Abtastkopfes. Es empfiehlt sich, den Abtastkopf zur Abtastfläche hin zu verjüngen, so daß er die Form eines gespitzten Bleistifts erhält. Um einen solchen Abtastkopf auf Biegung zu beanspruchen, erfolgt die Abtastung im Gegensatz zur üblichen Abtastung nicht -durch die Spitze des Abtastkopfes, sondern durch einen Bereich des von der Spitze des Abtastkopfes ausgehenden Kegelmantels. Dies erreicht #man durch entsprechende Schrägstellung des-Abtastkopfes und durch entsprechende Halterung des Abtastkopfes.In this case, the scanning takes place through an area of the pair surface of the readhead. It is recommended to taper the scanning head towards the scanning surface, so that it takes on the shape of a sharpened pencil. To such a scanning head To stress on bending, the scanning takes place in contrast to the usual scanning not through the tip of the scanning head, but through an area of the from the Tip of the scanning head outgoing cone jacket. #Man achieves this through appropriate Inclination of the scanning head and by holding the scanning head accordingly.
Sind auf gegenüberliegenden Seiten der Mantelfläche des Abtastkopfes zwei Wandlerkörper vorgesehen, so werden sie gemäa einer Ausführungsform der Erfindung derart angeordnet, daß sich der eine Wandlerkörper im Bereich der maximalen Druckspannung und der andere Wandlerkörper im Bereich der maximalen Zugspannung des im Betriebszustand auf Biegung beanspruchten Abtastkopfes befindet. Wenn hier von Zug-und Druckspannung die Rede ist, so sind-damit mechanische Spannungen gem#eint. Diese mechanischen Spannungen werden von den Wandlerkörpern in elektrische Signalspannungen umgewandelt.Are on opposite sides of the outer surface of the scanning head two transducer bodies are provided, they are according to an embodiment of the invention arranged in such a way that the one transducer body is in the region of the maximum compressive stress and the other transducer body in the range of the maximum tensile stress of the in the operating state is located on the bending stressed scanning head. If here from tensile and compressive stress When we talk about it, mechanical stresses are in common with it. This mechanical The converter bodies convert voltages into electrical signal voltages.
Die beiden Wandlerkörper werden derart miteinander elektrisch verbunden und an den beiden Wandlerkörpern werden Abnahmeelektroden derart angebracht, daß die an den Ab~nahmeelektroden im Betriebszustand abnehmbare Signalspannung in Abhängigkeit von der elektrischen Verbindung und von der Lage der Abnahmeelektroden maximal ist.The two transducer bodies are electrically connected to one another in this way and pick-up electrodes are attached to the two transducer bodies so that the signal voltage that can be picked up at the pick-up electrodes during operation as a function of from the electrical connection and from the position of the pick-up electrodes is maximum.
Bei einem stift- bzw. bleistiftförmigen Abtastkopf werden beispielsweise streifenförmige Wandlerkörper auf gegenüberliegenden Seiten in axialer Richtung auf die Mantelfläche des Abtastkopfes aufgebracht. Die Wandlerkörper müssen natürlich mit dem Abtastkopf so fest verbunden werden, daß sie ebenso wie der Abtastkopf auf Biegung beansprucht werden. Eine optimale elektrische Signalspannung erhält man bei dieser Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dann, wenn die beiden Wandlerkörper an ihren der Abtastfläche des Abtastkopfes zugewandten Enden durch einen Metallbelag miteinander elektrisch verbunden sind und an ihren anderen Enden je eine Abnahmeelektrode angebracht ist. An den Abnahmeelektroden sind im allgemeinen noch Elektrodenzuleitungen zur Abnahme der Signalspannung angebracht.In the case of a pen-shaped or pencil-shaped scanning head, for example strip-shaped transducer body on opposite sides in the axial direction applied to the outer surface of the scanning head. The transducer bodies must of course be connected to the scanning head so firmly that they just like the scanning head on Bending are stressed. An optimal electrical signal voltage is obtained in this embodiment of the invention, for example, when the two transducer bodies at their ends facing the scanning surface of the scanning head by a metal coating are electrically connected to each other and at their other ends each have a pick-up electrode is appropriate. Electrode leads are generally still attached to the pick-up electrodes attached to decrease the signal voltage.
Die Wandlerkörper bestehen im allgemeinen aus Piezokeramik.The transducer bodies generally consist of piezoceramic.
Anstelle von zwei Wandierkörpern konnen natürlich auch mehrere oder auch nur ein Wandlerkörper vorhanden seinö Der Abtastkopf wird vorzugsweise um seine Achse derart drehbar angeordnet, daß mehrere verschiedene Bereiche seiner Mantelfläche zur Abtastung herangezogen werden können. Auf diese Weise läßt sich die Lebensdauer des Abtastkopfes gegenüber der bekannten Abtasttechnik erhöhen.Instead of two wall bodies you can of course also use several or there may also be only one transducer body. The scanning head is preferably around its Axis rotatably arranged in such a way that several different areas of its lateral surface can be used for scanning. In this way the service life can be increased increase the scanning head compared to the known scanning technology.
Zur Befestigung des-Abtastkopfes ist bei#pielsweise eine Halterung vorgesehen, in die der Abtastkopf beispielsweise eingespannt wird5 Die Einspannung erfolgt bSispleiweise mittels einer Spannzange, Die Halterung des Abtastkopfes muß allgemein derart erfolgen, daß der Abtastkopf- beim Abtasten auch wirklich auf Biegung beansprucht wird. Dies wird beispielSweise dadurch erreicht, daß die Halterung selbst entsprechend dynamisch starr ausgebildet und auch dynamisch starr angeordnet ist, oder dadurch, daß die Halterung zumindest an ihrem dem Abtastköpf abgewandten Ende fest und nicht d-rehba---r haltert ist Die Erfindung wird im folgenden anan einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.For the attachment of the scanning head, there is a bracket at # provided, in which the scanning head is clamped, for example5 The clamping takes place bSispleiweise by means of a collet, the holder of the scanning head must generally take place in such a way that the scanning head actually bends when scanning is claimed. This is achieved, for example, by the fact that the holder itself is designed to be dynamically rigid and is also dynamically rigid, or in that the holder at least at its end facing away from the scanning head is fixed and not rotatable The invention is in the following anan Embodiment explained in more detail.
Die Figur 1 zeigt in Perspektivansicht einen Abtaster nach der Erfindung beim Abspielen einer Bildplatte. Wie aus der Figur l und auch aus der Figur 2 hervorgeht, hat der Abtastkopf l gegenüber der Bildplatte 2, von der nur ein. Ausschnitt in Figur 1 transparent gezeigt ist, beim Abspielen eine solche Lage, daß er durch die Bildplatte mehr oder weniger auf Biegung beansprucht wird. Wie die Figuren l und 2 erkennen lassen, ist der Abtastkopf 1 schräg #ur Ebene der Bildplatte2 angeordnet.FIG. 1 shows a perspective view of a scanner according to the invention when playing an optical disc. As can be seen from Figure 1 and also from Figure 2, has the scanning head l opposite the optical disc 2, of which only one. Cutout in Figure 1 is shown transparently, when playing such a position that it is through the Image plate is more or less stressed on bending. Like the figures l and 2, the scanning head 1 is arranged obliquely on the plane of the optical disc 2.
Der Abtastkopf 1 hat gemäß einer Ausführunggform der Erfindung die Form eines gespitzten Bleistiftes, jedoch erfolgt das Abtasten der Bildplatte im Gegensatz zur bekannten Druckabtasttechnik niht durch die Spitze 3 des Abtastkopfes, sondern durch einen Bereich 4 des von der Spitze 3 ausgehenden Kegelmantels 5 des Abtastkopfes, der in die Rillen 6 der Bildplatte 2 eingreift, und zwar derart, daß der Abtastkopf# 1 durch die Unebenheiten der Rili len mehr oder weniger auf Biegung beansprucht wird-.The scanning head 1 has according to an embodiment of the invention Shape of a sharpened pencil, but the scanning of the image plate takes place in the In contrast to the known pressure scanning technology, the tip 3 of the scanning head does not but through an area 4 of the conical jacket 5 of the cone extending from the tip 3 Scanning head which engages in the grooves 6 of the optical disc 2, in such a way that the scanning head # 1 len more or less to bend through the unevenness of the grooves is claimed-.
Im Äueführungs-beispiel der Figur 1 sind zwei Wandlerkörper 7 und 8 auf gegenüberliegenden seiten aus die Manteifläche des Abtastkopfes 1 fest aufgebracht. Diese Wandlerkörper sind derart auf dem Abtastkopf 1 angeordnet, daß auf sie die größte Zug- bzw. Druckspannung ausgeübt wird, die der Abtastkopf 1 erfährt. Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, erfährt der untere Wandlerkörper 7 bei einer Biegebeanspruchung des Abtastkopfes im wesentlichen eine mechanische Zugspannung, während auf den oberen Wandlerkörper 8 im wesentlichen eine mechanische Druckspannung ausgeübt wird. Beide Wandlerkörper bestehen je aus einem Piezomaterial,beispielsweise aus Piezokeramik.In the example shown in FIG. 1, there are two transducer bodies 7 and 8 on opposite sides from the Edge surface of the scanning head 1 firmly applied. These transducer bodies are arranged on the scanning head 1 in such a way that that the greatest tensile or compressive stress is exerted on them that the scanning head 1 experiences. As can be seen from FIG. 1, the lower transducer body 7 experiences if the scanning head is subjected to bending stress, this is essentially a mechanical tensile stress, while on the upper transducer body 8 there is essentially a mechanical compressive stress is exercised. Both transducer bodies each consist of a piezo material, for example made of piezoceramic.
Die beiden Wandlerkörper 7 und 8 wandeln die mechanischen Spannungen, die auf sie einwirken, in eine Signalspannung um. Um die maximale Signalspannung aufgrund der auf die Wandlerkörper ausgeübten mechanischen Spannungen zu erhalten, sind die beiden Wandlerkörper 7 und 8 an ihren der Spitze des Abtastkopfes zugewandten Enden durch einen Metallbelag 9 miteinander elektrisch verbunden. Die erzeugte Signalspannung wird an den beiden Abnahmeelektroden to und 11 abgenommen, die mit den anderen Enden der Wandlerkörper 7 und 8 elektrisch verbunden sind. Die Signalspannung wird von den Abnahmeelektroden mittels der Elektrodenzuleitungen 12 und 13 weitergeleitet.The two transducer bodies 7 and 8 convert the mechanical stresses, which act on them, into a signal voltage. To the maximum signal voltage due to the mechanical stresses exerted on the transducer bodies, the two transducer bodies 7 and 8 are facing the tip of the scanning head Ends electrically connected to one another by a metal covering 9. The generated signal voltage is picked up at the two pick-up electrodes to and 11, those with the other ends the transducer bodies 7 and 8 are electrically connected. The signal voltage is from forwarded to the pick-up electrodes by means of the electrode leads 12 and 13.
Der Abtastkopf 1 ist an seinem der Bildplatte abgewandten Ende in eine Halterung 14 eingespannt, und zwar mit Hilfe einer Spannzange 15. In dieser Halterung kann der Abtastkopf 1 um seine Achse gedreht und dann wieder befestigt werden, so daß in- Abhängigkeit von der Drehung verschiedene Bereiche des Kegelmantels 5 des Abtastkopfes zum Abtasten herangezogen werden können. Natürlich kann auch die ganze Halterung drehbar um ihre Achse ausgebildet sein. Durch die Haltevorrichtung muß allerdings gewährleistet sein, daß der Abtastkopf und mit ihm Aie Wandlerkörper beim Abspielen der Bildplatte im Sinne der Erfindung auf Biegung beansprucht werden.The scanning head 1 is at its end facing away from the optical disc in a holder 14 clamped, with the help of a collet 15. In this Holder can rotate the scanning head 1 about its axis and then fasten it again so that, depending on the rotation, different areas of the cone shell 5 of the scanning head can be used for scanning. Of course you can too the whole holder can be designed to be rotatable about its axis. Through the holding device However, it must be ensured that the scanning head and, with it, the transducer body when playing the optical disc within the meaning of the invention are claimed to be bending.
Die Figuren 3 und 4 zeigen noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Abtastkopf 1 in seiner Gesamtheit kegelförmig ausgebildet ist und auf die Spitze eines Wandlerkörpers 7 aufgebracht ist. Der Wandlerkörper ist seinerseits wieder auf einer Halterung bzw. Trager 14 befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiei nur ein Wandlerkörper vorgesehen, der beim Abspielen der Bildplatte ebenso wie der Abtastkopf 1 auf Biegung beansprucht wird. Dies wird gemäß der Erfindung wieder dadurch erreicht, daß der Abtastkopf 1 nicht senkrecht, sondern derart schräg auf die Bildplatte 2 aufgesetzt wird, daß die Abtastung der Bildplatte nicht durch die-~Spitze des Abtastkopfes erfolgt, sondern durch einen Bereich seines Kegelmantels.Figures 3 and 4 show yet another embodiment of the Invention, in which the scanning head 1 is conical in its entirety and is applied to the tip of a transducer body 7. The transducer body is in turn fastened to a holder or carrier 14 again. In this embodiment In contrast to the first exemplary embodiment, only one transducer body is provided, which when playing the optical disc as well as the scanning head 1 is subject to bending will. This is achieved according to the invention in that the scanning head 1 not perpendicular, but at an angle to the image plate 2 is set up so that the scanning of the optical disc is not through the tip of the scanning head takes place, but through an area of its cone jacket.
Die Figur 4 zeigt zwei Bereiche <16,17) des Abtastkopfes 1 die nacheinander im Einsatz waren, und zwar durch entsprechende Drehung der gesamten Haltevorrichtung. Wie die Figur 4 zeigt, wird dadurch, daß im Laufe der -Zeit verschiedene Bereiche des Abtastkopfes zum Einsatz kommen, ein Nachschärfeeffelct erreicht, der zusätzlich noch zur Erhöhung der Lebensdauer des Abtastkopfes beiträgt. Der Abtastkopf besteht beispielsweise aus einem Diamanten oder Saphir.FIG. 4 shows two areas <16, 17) of the scanning head 1 were used one after the other by rotating the entire Holding device. As FIG. 4 shows, the fact that in the course of time different Areas of the scanning head are used, a re-sharpening effect is achieved that also contributes to increasing the service life of the scanning head. The readhead consists for example of a diamond or sapphire.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712139434 DE2139434A1 (en) | 1971-08-06 | 1971-08-06 | PRESSURE SCANNER FOR SCANNING STORED SIGNALS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19712139434 DE2139434A1 (en) | 1971-08-06 | 1971-08-06 | PRESSURE SCANNER FOR SCANNING STORED SIGNALS |
Publications (1)
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|---|---|
| DE2139434A1 true DE2139434A1 (en) | 1973-02-15 |
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| DE19712139434 Pending DE2139434A1 (en) | 1971-08-06 | 1971-08-06 | PRESSURE SCANNER FOR SCANNING STORED SIGNALS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2139434A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2298154A1 (en) * | 1975-01-18 | 1976-08-13 | Sony Corp | PLAYBACK FOR PHONOGRAPHIC DISC |
-
1971
- 1971-08-06 DE DE19712139434 patent/DE2139434A1/en active Pending
Cited By (1)
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| FR2298154A1 (en) * | 1975-01-18 | 1976-08-13 | Sony Corp | PLAYBACK FOR PHONOGRAPHIC DISC |
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