DE2919482C2

DE2919482C2 - Abtastsystem für einen Aufzeichnungsträger, insbesondere für eine Bildplatte

Info

Publication number: DE2919482C2
Application number: DE19792919482
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Phys. Günter 1000 Berlin Joschko
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1981-05-21
Also published as: DE2919482B1; JPS55153102A

Description

Es ist bekannt, Signale großer Bandbreite von mehreren MHz wie z. B. Videosignale nach dem Prinzip der Dichtspeichertechnik mechanisch aufzuzeichnen und auch mechanisch abzutasten. Dieses Abtastprinzip ist beschrieben in der DE-PS 15 74 489.

Bei einem Abtastsystem für diese Abtastung (DE-PS 29 909) ist der eigentliche aus Diamant bestehende Abtaster am Ende eines federnden Tragarmes gelagert, der an einem beim Abtastvorgang radial zum runden Aufzeichnungsträger bewegten Schlitten befestigt ist. Die federnde Lagerung ermöglicht eine Feinführung des Abtasters durch die mechanisch abzutastende Rille. Bei dieser Druckabtastung wird angenommen, daß der Abtaster praktisch lagestarr ist, also senkrecht zur Aufzeichnungsspur praktisch nicht ausweicht, während durch den lagestarren Abtaster die Erhebungen entlang der Spur der Platte niedergedrückt werden.
Bei derartigen Aufzeichnungsträgern, bei denen der Abtaster in mechanischem Kontakt mit dem Aufzeichnungsträger steht entstehen durch Störungen, wie z. B. durch Unebenheiten des Aufzeichnungsträgers makro- und mikroskopischer Abmessungen oder durch Laufexzentrizitäten, Höhen- oder Seitenschläge, die Schwankungen im Reibungsverhalten oder Beschleunigungen und Kräfte hervorrufen, die auf den Abtaster wirken und den eigentlichen Abtastvorgang nachteilig beeinträchtigen. Diese Störungen und Verfälschungen

is des gewonnenen Signals sind besonders stark bei einem Aufzeichnungsträger mit einer spiralförmigen Rille sehr kleiner Steigung, die in der oben beschriebenen Weise die Führung des Abtasters bewirkt Es kommt dann zu unzulässigen Bewegungen des Abtasters, insbesondere der Abtasterspitze, die die gewünschte und zur Erlangung des Nutzsignals erforderliche konstante relative Lage zwischen Abtasterspitze und dem jeweiligen abzutastenden Ort des Aufzeichnungsträgers ändert

Die an der Spitze des Abtasters auftretenden Bewegungen können je nach Art der Störungen periodisch oder auch einmalig sein. Sie können sehr unterschiedliche Frequenzen haben. Die Beschleunigungen, die diese Bewegungen vemrsachen, können auch sehr unterschiedliche Größen haben. Neben der Lageinstabilität die diese Störungen verursacht, gehören als negative Folgen auch gegenseitige Beschädigungen von Abtaster und Oberfläche des Aufzeichnungsträgers.

Bei der beschriebenen Druckabtastung einer profilierten Oberfläche führen diese Störungen besonders stark zu Verfälschungen des gewonnenen Nutzsignals, da hier schon geringste Änderungen der Lage der Abtasterspitze zu Druckänderungen führen.

Bisher wurden diese Störungen dadurch ausgeglichen, daß eine entsprechend große Andruckkraft zwischen Abtaster und Aufzeichnungsträger gewählt wurde, gegenüber der diese Störungen hinreichend klein waren. Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß die Abnutzung des Abtasters erhöht und damit seine Lebensdauer verringert wird.

Es ist auch ein Abtastsystem der beschriebenen Art bekannt (DE-OS 26 29 994), bei dem zur Verringerung von Störungen die Auslenkung des den Abtaster tragenden Tragarms relativ zum Abtastergehäuse gemessen und in Abhängigkeit davon die Höhenlage des Abtasters relativ zum Aufzeichnungsträger gesteuert wird. Diese Lösung dient im wesentlichen zum Ausgleich von Zeitfehlern, die bei einer Höhenbewegung des Abtasters auftreten. Diese Lösung ist jedoch relativ kompliziert weil an dem ohnehin sehr kleinen Tragarm Meßmittel und außerdem Steuermittel für die Lage des Tragarms relativ zum Abtastergehäuse angebracht werden müssen.

Es ist auch ein Abtastsystem bekannt (DE-OS 27 30 670), das einen mit der Spur des Aufzeichnungsträgers in mechanischem Kontakt stehenden Abtaster und daneben einen auf dem Träger großflächig aufliegenden Abstützkörper aus dämpfendem Material aufweist.

Dadurch wird erreicht, daß bei Höhenänderungen des Aufzeichnungsträgers der Abtaster durch den Abstützkörper angehoben wird und somit die Relativlage zwischen Abtaster und Aufzeichnungsträger verbessert

wird Diese Lösung ist jedoch konstruktiv recht kompliziert Außerdem ermittelt der Abstützkörper nicht die jeweilige Höhenlage des Aufzeichnungsträgers genau an der Stelle des Abtasters, weil er gegenüber diesem versetzt angeordnet ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv vereinfachtes Abtastsystem der beschriebenen Art zu schaffen, das einen verbesserten Kontakt zwischen dem Abtaster und dem Aufzeichnungsträger und somit eine störungsfreie Signalabtastung ermöglicht

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch die Erfindung erzielte Vorteile werden in der Beschreibung erläutert.

Typisch für die bekannten Lösungen ist, daß die nicht vermeidbaren Beschleunigungen durch Gegenkräfte großer Reichweite, d. h. z. B. > 1 mm, kompensiert wurden, wobei der gesamte Abtaster, im Falle der Druckabtastung einschließlich Wandler und Halterung, diesen Gegenkräften ausgesetzt sein mußte.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der den Abtaster und gegebenenfalls den Wandler und den Tragarm umgebende Körper so ausgebildet sein kann, daß er einerseits die Nutzabtastung nicht beeinflußt, andererseits aber die genannten Störungen durch seine gegenüber dem Abtaster großflächige Auflage auf dem Aufzeichnungsträger verhindert Dies wird insbesondere durch die Wahl eines weichen Materials für den Körper mit einer shore-A-Härte < 30 erreicht Durch Wahl eines Materials mit einem Reibungskoeffizienten von <0,8 kann ein guter, gleitender Kontakt zwischen dem Körper und der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers sichergestellt werden. Durch die Wahl eines Materials mit einer adhäsiven Wirkung, d.h. mit Adhäsionskräften von > 2 μΝ/mm² wird die einwandfreie Auflage des Körpers auf dem Aufzeichnungsträger sichergestellt.

Die vorteilhafte Wirkung läßt sich etwa folgendermaßen erklären. Aufgrund der adhäsiven Wirkung, bei der Kräfte kleiner Reichweite (« 1 mm) wirksam sind, und der dämpfenden Eigenschaften kann in erheblichem Maße verhindert werden, daß die Beschleunigungen zu ungewollten Bewegungen zwischen dem Abtaster und dem Aufzeichnungsträger führen. Es kann dann die zur Abtastung notwendige Andruckkraft des Abtasters an den Aufzeichnungsträger beträchtlich verringert werden, z. B. von 1 mN auf etwa 0,3 mN. Durch diese Verringerung der Auflagekraft werden die Abnutzung des Abtasters und des Aufzeichnungsträgers beträchtlich verringert Der Abtaster wird direkt durch die Adhäsionskräfte in einem Gleichgewichtszustand gegenüber der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers gehalten. Dieser ermöglicht es, eine bessere Lagekonstanz der Abtasterspitze trotz der genannten Störungen zu realisieren.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der den Abtaster umfassende Körper an der Ahtasterspitze einen Schutz der Spitze vor der störenden Wirkung von Schmutz-, Staub- oder Abriebpartikeln auf oder von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers bewirkt und sogar eine gewisse reinigende Wirkung auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers bei der Abtastung ausübt Gleichzeitig wird eine Benetzung der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers mit einem im Körper enth?itenen Gleitmittel derart ermöglicht daß einerseits das Gleitverhalten verbessert wird, andererseits aber eine Beeinträchtigung der Abtastfähigkeit des sehr feinen Oberflächenprofils des Aufzeichnungsträgers nicht auftritt

Als Material für den Körper kann z. B. ein kalt vernetzender Silikonkautschuk verwendet werden, wie er in der DE-PS 18 17 834 beschrieben ist

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen nachstehend erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Aufbau eines bekannten Abtastsystems,

Fig.2 dieses Abtastsystem zusammen mit dem erfindungsgemäßen Abstützkörper in einer Ansicht von links in F i g. 1 und

Fig.3 eine Seitenansicht des Abtastsystems gemäß Fig. 2.

In F i g. 1 ist der aus Diamant bestehende Abtaster 1 über den Wandler 2 und den Dämpfungskörper 3 mit dem flachen Ende 4 des rohrförmigen federnden Tragarmes 5 verbunden. Der Tragarm 5 ist über ein nachgiebiges Gelenk 6 aus Kunststoff an dem Schlitten 7 befestigt Der Puffer 8 liefert eine zusätzliche Federungskraft und bewirkt die erforderliche Dämpfung. Der Schlitten 7 wird bei der Abtastung eines runden Aufzeichnungsträgers mit einer spiralförmigen Rille bei der Abtastung radial zum Aufzeichnungsträger mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Die mechanische Rille des Aufzeichnungsträgers 9 ermöglicht bei der Abtastung aufgrund der federnden Eigenschaft des Tragarmes 5 eine Feinführung des Abtasters 1. Der Wandler 2 liefert über nicht dargestellte Leitungen das durch die Abtastung gewonnene Signal. Ein solches Abtastsystem ist beschrieben in der DE-PS 20 29 909.

In den F i g. 2 und 3 ist durch gestrichelte Linien ein Abstützkörper 11 angedeutet der im wesentlichen nur den Abtaster 1 selbst umgibt Durch die ausgezogene Linie ist ein Abstützkörper 10 angedeutet der gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nicht nur den Abtaster 1, sondern zusätzlich den Wandler 2, den Dämpfungskörper 3 und das Ende 4 eines den Abtaster

I tragenden Tragarms 5 umgibt Der Abstützkörper 10,

II hat die angedeuteten geometrischen Abmessungen und besteht aus einem kalt vernetzenden Silikonkautschuk (DE-PS 18 17 834). Es ist ersichtlich, daß in der Darstellung nach F i g. 2, 3 die nach unten gerichtete Spitze des Abtasters 1 praktisch zunächst nicht aus dem Körper 10 herausragt. Bei der Auflage des Abtastsystems und damit des Körpers 10 auf dem Aufzeichnungsträger 9 ragt jedoch die Spitze des sehr harten Abtasters 1 so weit aus dem Körper 10 heraus, daß diese Spitze des Abtasters 1 in die nur einige μπι tiefe mechanische Rille des Aufzeichnungsträgers 9 eingreifen und den Abtastvorgang im gewünschten Maße ausführen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Abtastsystem für einen Aufzeichnungsträger, insbesondere für eine Bildplatte, das einen mit der Spur des Aufzeichnungsträgers in mechanischem Kontakt stehenden Abtaster und einen auf dem Aufzeichnungsträger gegenüber dem Abtaster großflächig aufliegenden Abstützkörper aus dämpfendem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützkörper (10, 11) den Abtaster (1) umgibt und aus einem derart weichen Material besteht, daß bei Auflage des Abstützkörpers (10, U) auf dem Aufzeichnungsträger (9) der Abtaster (1) in die Spur eingreift

2. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die shore-A-Härte des Materials < 30 ist

3. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem Abstützkörper (10) und der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (9) ^ 0,8 ist

4. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adhäsionskräfte des Materials > 2 μΝ/mm² sind.

5. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenresonanz des Abstützkörpers (10) wesentlich geringer ist als die niedrigsten Störfrequenzen im abgetasteten Signal.

6. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Material ein Gleitmittel gespeichert ist

7. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein kalt vernetzender Silikonkautschuk ist

8. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützkörper (10) mit einer Fläche auf dem Aufzeichnungsträger (9) aufliegt die etwa 1 (P-I Carnal größer ist als die durch die Spurbreite und die kleinste Wellenlänge der aufgezeichneten Information gebildete Fläche.

9. Abtastsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaster (1) und der Wandler (2) von dem Abstützkörper (10) umgeben sind.

10. Abtastsystem nach Anspruch 1, bei dem der Abtaster über den Wandler und einen Dämpfungskörper mit dem Ende eines federnden Tragarmes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützkörper (10) den Abtaster (1), den Wandler (2), den Dämpfungskörper (3) und das Ende (4) des Tragarmes (5) umgibt.