DE2551794C3

DE2551794C3 - Abtastanordnung mit einer Abspielnadel

Info

Publication number: DE2551794C3
Application number: DE2551794A
Authority: DE
Inventors: Marvin Allan Princeton N.J. Leedom (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1974-11-18
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1979-09-06
Also published as: GB1524032A; FR2291571B1; US4031546A; JPS5172403A; JPS5284724A; DE2551794B2; JPS5647601B2; CA1075810A; DE2551794A1; FR2291571A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Abtastanordnung nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1.

Aus der DE-AS 11 80 156 ist eine Abtastanordnung v> für Tonabnehmer bekannt, die mit einer Abspielnadel versehen ist. Die Abspielnadel ist in bestimmter Weise aus einem kristallisierten Rohdiamanten geschliffen und mit einer kegdför migen Abtastspitze ausgestattet.

In der USA-Patentschrift 38 42 194 sind Bildplatten- v, spieler, die auf dem Prinzip der Kapazitätsmodulation beruhen, beschrieben. Bei einer dort beschriebenen Ausführungsform sind Informationen, die aufgezeichnetem Bild und ^Ton entsprechen, in einer Spiralrille einer Aufzeichnungsplatte in Form von geometrischen >" Änderungen auf dem Rillenboden codiert, dessen Oberfläche aus mit einem dünnen Belag aus Isoliermate rial bedecktem Leitermaterial besieht. Die geometrischen Änderungen des Rillendodens bestehen aus abwechselnden eingetieften, sich quer über den Rillenboden erstreckenden Bereichen und nicht-einge tieften Bereiche!!, wobei die Frequenz des Wechsels zwischen beiden Bereichen sich mit der Amplitude der aufgezeichneten Videosignale ändert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abtastanordnung der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Rillenblokkierung erheblich verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Es wurde gefunden, daß durch die im Anspruch 1 angegebene Form und Orientierung der Abspielnadel die Leistung der Abtastanordnung bei vermindertem Auftreten von Rillenblockierungen verbessert wird, nine diese Resultate erklärende Theorie der Wirkungsweise geht dahin, daß, wenn die Nadel auf Rillenversperrungen trifft, durch welche sie aus der Rille hinausgedrängt wird, durch die erfindungsgemä3e Form des Nadelbodens und durch die erfindungsgemäße Messerschneidenorientierung eine Auslenkung der Nadel nach einwärts (d. h. eine Bewegung gegen den Drehungsmittelpunkt der Platte) aufgrund des Hindernisses begünstigt wird, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit verringert, daß die Nadelverdrängung eine Auslenkung nach auswärts zur Folge hat, mit dem Resultat, daß derselbe Rillenumgang wiederholt durchlaufen wird und die Vadel zu wiederholten Malen auf dasselbe Hindernis trifft.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Plattenspielersystems, bei dem eine Abspielnadel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Vorteil verwendet werden kann;

Fig. 2 eine übertriebene perspektivische Darstellung des Spitzenteils einer für die Anordnung nach Fig. 1 geeigneten Abspielnadel;

F i g. 3 eine Darstellung, welche eine Orientierung des Spitzenteils der Abspielnadel nach ^pig. 2, wie sie für das Abspielen von Platten erfindungsgemäß erwünscht ist, veranschaulicht; und

Fig. 4 eine Darstellung der Anordnung einer Messerschneide der Nadelspitze nach F i g. 2 in bezug auf die Rillenoberfläche einer Aufzeichnungsplatte.

In den Figuren sind einander entsprechende Elemente jeweils mit gleichen Bezugsnummer bezeichnet.

Fig. 1 zeigt die Anordnung eines Bildplattenspielers, der hier beispielsweise nach dem in der eingangs genannten USA-Patentschrift beschriebenen Prinzip der veränderlichen Kapazität oder Kapazitätsmodulation arbeitet. Der Bildplattenspieler 10 hat einen drehbaren Plattenteller 12, auf den die Spiralrillen-Aufzeichnungsplatte 14 aufgelegt wird, sowie einen Motor oder ein Laufwerk 16 zum Drehen des Plattentellers 12. Eine mechanische Halterung (in Fig. 1 nicht gezeigt) für die Abspielnadel 18 stets diese in die Lage, die aufeinanderfolgenden Umgänge der Spiralrille der Aufzeichnungsplatte 14 abzutasten. Die Halterung kann beispielsweise einen schwenkbaren Abnehmerarm, der an seinem freien Ende die Abspielnadel trägt, sowie ein umschließendes Gehäuse, in weichern der Abnehmerarm schwenkbar gelagert ist, enthalten. Damit die gewünschte Rillenabtastung mit im wesentlichen konstanter Nadelstelhing erfolgen kann, wird dem Abnehmerarmgehüusc wünschenswerterweise während des Abspielens der Aufzeichnungsplatte eine Radialbewegung (in der durch den Pfeil R in Fi g. 1 angedeuteten Richtung), die in geeigneter Weise mit der Umdrehung des Ph'tcntcllcrs 12 synchronisiert ist, erteilt.

Der Bildplattenspieler 10 enthält außerdem eine Signalabnehmerschaltung 22, welche die von der Abspielnadel 18 wahrgenommenen Kapazitätsänderungen in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt, das in einer Signalverarbeitungsschaltung 24 in eine für die Wiedergabe mittels eines Monitorgerätes geeignete Form gebracht werden kann.

F i g. 2 zeigt ir übertriebener perspektivischer Darstellung die Abspielnadel 18 nach F i g. 1 unter Veranschaulichung der verschiedenen Merkmale der Nadelspitze. Die Abspielnadel 18 enthält ein Trägerelement 30 aus Dielektrikum oder Isoliermaterial, das eine Spitze mit einer ersten Seitenfläche 32, einer zweiten Seitenfläche 34, einer End- oder Rückfläche 36, einer Elektrode 38, einer Messerschneide39 und einem Boden 40 in Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist.

Die erste Seitenfläche 32 ist größtenteils rechteckförmig und springt senkrecht von der Rückfläche 36 in einem zur Längsachse des Trägerelements 30 schiefen Winkel vor. Eine Ecke der ersten Seitenfläche 32 endet am Höhenrand 42 des rechtwinklig-dreieckfurmigen Bodens 40.

Die zweite Seitenfläche 34 ist allgemein eine paraMelogrammförmige Fläche, die von der Rückfläche 36 in einer sowohl zur Rückfläche 36 als auch zur Längsachse des Trägerelements 30 schiefen Ebene verläuft und die erste Seitenfläche 32 unter Bildung der Messerschneide 39 schneidet. Eine Ecke der zweiten Seitenfläche 34 endet am Hypotenusenrand 44 des rechtwinklig-dreieckförmigen Bodens 40.

Die Rückfläche 36 hat Ränder gleicher Länge, die zum Basisrand 46 des rechtwinklig-dreieckförmigen Bodens 40 hin verlaufen und verjüngt sind. Auf der Rückfläche 36 ist die Elektrode 38 zum Abspielen der auf der Aufzeichnungsplatte 14 nach F i g. 1 aufgezeichneten Information angebracht.

F i g. 3 veranschaulicht eine Orientierung des Bodens 40 der Abspielnadel nach Fig. 2, die während des Abspielens <Lr Aufzeichnungsplatte 14 eingehallen wird. Durch die Nadelhaltung (dargestellt in der Zeichnung durch die gestrichelte Umrißliniendarstellung eines Abnehmerarmgehäuses 20 der zuvor beschriebenen Art) wird die Nadelspitze während des Abspielens so eingestellt und orientiert, daß der Höhenrand 12 des Bodens 40 im wesentlichen tangential zur Innenwand oder -flanke 58 (d. h. zu der sich näher bei der Plattenmitte 52 befindenden Wand oder Flanke) des Rillenumgangs 50, in welchem die Nadelspitze läuft, angeordnet ist. Bei diesei dargestellten Orientierung überspannt der Hypotenusenrand 44 des Bodens 40 die Rille 50 diagonal von der Innenflanke 58 zur Außenflanke 48. Der Scheitel 56 des dreieckförmigen Bodens 40 ist in der Rille so ausgerichtet, daß die Informationsspur unter ihm vor dem Basisrand 46 vorbeiläuft, wenn die Aufzeichnungsplatte 14 in der gezeigten Ric^u i.:g gedreht wird. Beim Drehen der Platte erfolgt zugleich eine Radialbewegung des Gehäuses 20 in Richtung zum Plattenmittelpunkt 52, wodurch es möglich wird, daß der Nadelboden 40 die gezeigte Orientierung während des gesamten Abspielens der Platte beibehält.

Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht der Abspielnadel 18 während des Durchlaufens des Rillcniimgangs 50 (ebenfalls dargeste'l; in F i g. 3). Wie in F i g. 4 gezeigt, liegt (Ii'.' Messerschneide 39 mit ihrem Bodenende an der Innenflanke 58 de Rille Umgangs 50 und steigt von dort längs der Rille in einer Richtung an, die nach einwärts (d, h. gegen die Plattenmitte hin) abgewinkelt ist. Der Anstieg der Messerschneide 39 vom Boden 40 erfolgt in einem Bugwinkel »d« (F i g. 2), der beispielsweise ungefähr 20° beträgt.

Es wurde gefunden, daß bei Verwendung einer Abspielnadel von der in F i g. 2 gezeigten Form für das Abspielen einer Aufzeichnungsplatte mit der in Fig.3 und 4 gezeigten Nadelorientierung die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Rillenblockierungen der Zahl

ίο nach geringer ist (als bei Verwendung einer Nadel von symmetrischer Form gemäß dem Stand der Technik für das Abspielen der gleichen Aufzeichnungsplatte). Es wird angenommen, daß diese Leistungsverbesserung sich dadurch erklären läßt, daß durch das Auftreffen auf solche Rillenhindernisse, durch welche die Abspielnadel von ihrem richtigen Laufweg abgelenkt wird, auf die asymmetrische Nadel Kräfte in einer Richtung ausgeübt werden, die eine Einwärtslenkung der Nadel (d. h. in Richtung zur Plattenmitte) begünstigt.

;o Es so!! jetzt ein beispielsweises Verfahren zum Herstellen der Abspielnadel 18 nach F i g. 2 beschrieben werden. Eine Saphirscheibe, die auf einer Seite mit einem leitenden Belag bedeckt ist, wird mit oiner Diamant.'äge in rechteckförmige Stückchen von ungefähr 0,15 χ 0,10 cm (60 χ 40 Millizoll) zerschnitten. Ein so gebildetes Stücken liefert das Material für sowohl das Trägerelement 30 als auch die Elektrode 38 der Abspielnadel oder des Abtaststiftes 18. Die beschichtete Seite des Scheibenstückchens dient dabei als Rückfläche

in 36, und der darauf sich befindende Leiterbelag bildet die Elektrode 38.

Das Stückchen wird dann auf einem Bleistifthalter (einer Vorrichtung zum Festhalten des Stückchen während des Läppvorgangs) montiert. Die erste

r> Seitenfläche 32 nach F i g. 2 wird in einem ersten Schritt mit einem Spanwinkel (dem Winkel zwischen der kückfläche und einer Seitenfläche) von 90° und dann in einem zweiten Schritt mit einem Orientierungswinkel relativ zur Längsachse des Stückchens gleich dem

J» halbe η Flächenwinkel β (dem eingeschlossenen Winkel der Rückfläche) geläppt; beispielsweise ist ein Flächenwinkel von ungefähr 60° zwischen den Rändern der Rückfläche 36 wünschenswert. Die zweite Seilenfläche 34 wird in zwei Läppschritten geformt. Als erstes wird

'"> mit einem Spanwinkel von 90° und anschließend mit einer zur obengenannten Orientierung komplementären Orientierung geläppt, um die gewünschte Rückflächenform herzustellen. Sodann erfolgt ein zweites Läppen mit einem Spanwinkel von ungefähr 60°.

"•'ι wodurch erreicht wird, daß die zweite Seitenfläche 34 die erste Seitenfläche 32 unter Bildung einer schiefeil Messerschneide 39 schneidet. Die resultierende Messerschneide 39 ist auch schief zur Längsachse, die vom Boden 40 der Nadel nach oben verläuft. Diese

v. Lappvorgänge werden beispielsweise auf einer Lucit-Trommel durchgeführt.

Das Trägerelement 30 wird dann aus dem Bleistifthalter herausgenommcT und in einer Läppvorrichtung, die einem Plattenspieler ähnlich ist, montiert, und der Boden wird mit einem Winkel geläppt, der gleich dem im Betrieb der Abspielnadel verwendeter Winkel ist (z. U. ungefähr 90° zur Rückfläche 36). Das fertige Trägcrelement hat eine Spitze mit rechtwinkligdreieekförmigem Bouen mit beispielsweise folgenden Abmessungen: Basisrand 46 ungefähr 2 μπι Länge und Höhenrand 42 ungefähr bis 8 um Länge.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abtastanordnung mit einer Abspielnadel für das Abspielen von mit Informationsrillen versehenen plattförmigen Aufzeichnungsträgern, die als Stift mit einer sich verjüngenden Abtastspitze ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastspitze eine im wesentlichen ebene Rückfläche (36) sowie eine erste und eine zweite Seitenfläche (32,34) aufweist, die am Ende der Abtastspitze in den Begrenzungsrändern (Basisrand 46 bzw. Höhenrand 42 bzw. Hypotenusenrand 44) einer rechtwinklig dreieckigen Bodenfläche (40) enden, welche mit dem Scheitel (56) eines spitzen Winkels gegen die Bewegungsrichtung der Informationsrille (50) ausgerichtet ist

2. Abtastanordnung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Seitenfläche (32) eine Kathete (liChenrand 42), die Rückfläche (36) die andere Kaihete (Basisrand 46) und die zweite Seitenfläche (34) die Hypotenuse (Hypotenusenrand 44) der rechtwinklig dreieckigen Bodenfläche (40) bilden, und daß der spitze Winkel derjenige zwischen der einen Kathete (Höhenrand 42) und der Hypotenuse (Hypotenusenrand 44) ist.

3. Abtastanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kathete (höhenrand 42) im wesentlichen tangential zur Innenfläche (58) der Informationsrille(50) liegt.

4. Abtastanordnung nach einem der Ansprüche 1 jo bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückfläche (36) in einer zur Längsachse der Abtastnadel im wesentlichen parallelen ebene liegt, daß die erste Seitenfläche (32) in einer zur Rü^kfläche rechtwinkligen Ebene liegt und mit der Rückfläche eine erste v-, Kante bildet, daß die zweite Seitenfläche (34) in einer mit der Rückflache einen spitzen Winkel einschließenden Ebene liegt, mit der Rückfläche eine zweite Kante bildet und die erste Seitenfläche unter Bildung einer Messerschneide (39) schneidet.

5. Abtastanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerschneide (39) mit der Bodenfläche (40) einen stumpfen Winkel einschließt.