DE3005442A1

DE3005442A1 - Wiedergabenadel zur abnahme eines informationssignals von einem aufzeichnungstraeger, auf dem das informationssignal in gestalt von aenderungen in geometrischen konfigurationen aufgezeichnet ist

Info

Publication number: DE3005442A1
Application number: DE19803005442
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Yokohama Kanagawa Izumi; Yoshiro Nishiwaki; Isao Tokyo Owaki
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1980-02-13
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1981-08-20
Also published as: GB2069741B; GB2069741A; CH634164A5; DE3005442C2; NL8000898A

Description

VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama-City, Japan

Wied.ergabenad.el zur Abnahme eines Informations signals von einem Aufzeichnungsträger, auf dem das Informationssignal in Gestalt von Änderungen in geometrischen Konfigurationen aufgezeichnet ist

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Wiedergabenadel für Informationssignalaufzeichnungsträger vom elektrostatischen Kapazitätstyp. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einer Wiedergabenadel zur Abnahme eines in Gestalt von Änderungen in geometrischen Konfigurationen auf einem plattenförmigen Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationssignals in Form von Änderungen in. der elektrostatischen Kapazität. Zu diesem Zweck weist die Wiedergabenadel an ihrem Nadelkörper einen Elektrodenabschnitt auf.

Ein Informationssignalaufzeichnungsträger vom elektrostatischen Kapazitätstyp hat im allgemeinen beispielsweise eine Konstruktion mit einem Aufzeichnungsträgergebilde, das aus einem Kunstharz besteht und in dessen Oberfläche Abweichungen oder Änderungen in geometrischen Ausgestaltungen in Form einer Vielzahl von Mulden ausgebildet sind, und zwar in Übereinstimmung mit einem Informationssignal. Auf der Oberfläche des aus Kunstharz bestehenden Gebildes des Aufzeichnungsträgers befindet sich eine dünne Schicht oder ein dünner Film aus einem elektrisch leitenden Metall, das durch Aufdampfen aufgebracht worden ist. Über dem aufgedampften Metall ist noch eine dünne Schicht oder ein dünner Film aus einem dielektrischen Material vorgesehen, das an dem Metall anhaftet oder klebt. Die Wiedergabenadel ist zur Abtastung dieses Informationssignalaufzeichnungsträgers vom elektrostatischen Kapazitätstyp mit einer Elektrode ausgerüstet.

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Wenn die Wiedergabenadel mit der Elektrode die Oberfläche des in der geschilderten Weise hergestellten Aufzeichnungsträgers abtastet, wird die durch den dünnen dielektrischen Film oder durch den dünnen dielektrischen Film und einen Luftspalt gebildete elektrostatische Kapazität zwischen der Elektrode der Wiedergabenadel und dem dünnen Metallfilm des Aufzeichnungsträgers erfaßt. Diese elektrostatische Kapazität ändert sich in Abhängigkeit von den Änderungen in der geometrischen Gestalt auf dem Aufzeichnungsträger. Das aufgezeichnete Signal wird unter Anwendung eines bekannten Verfahrens in Abhängigkeit von den Änderungen in der elektrostatischen Kapazität wiedergewonnen.

Die Elektrode einer üblichen Wiedergabenadel hat man dadurch hergestellt, daß eine Schicht aus einem Metall, beispielsweise Tantal, Hafnium oder Titan, durch Vakuumaufdampfen oder Aufsprühen auf einer bestimmten Oberfläche des aus Saphir oder Diamant bestehenden Wiedergabenadelkörpers aufgebracht worden ist. Da die durch Vakuumaufdampfen oder Aufsprühen von Metall auf der Oberfläche des Wiedergabenadelkörpers ausgebildete Elektrode eine Art von Klebeoder Haftschicht bildet, hat sich diese Schicht während des Gebrauchs sehr leicht vom Wiedergabenadelkörper abgeschält. Die Folge davon ist eine kurze Lebensdauer der Wiedergabenadel in der Größenordnung von höchstens 100 Gebrauchsstunden.

Weiterhin besteht ein deutlicher Unterschied in der Verschleißfestigkeit des Wiedergabenadelkörpers und der Elektrode. Die Folge davon ist, daß sich der Wiedergabenadelkörper und die Elektrode ungleichförmig abnutzen, wenn die Nadelspitze auf dem sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Aufzeichnungsträger liegt. Auch dies ist ein Grund dafür, daß die bekannte Wiedergabenadel über eine längere Zeitperiode keine stabile, gute Signalabnahme oder Signal-

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wiedergabe zeigt. Ein anderes Problem ist die Schwierigkeit, mit Hilfe der Aufdampf- und Aufsprühtechnik auf einer großen Anzahl von Wiedergabenadelkörpern stets eine gleichdicke Metallschicht auszubilden. Die Folge davon sind Unregelmäßigkeiten in den Eigenschaften der Wiedergabenadeln.

Wenn man als Material für den Nadelwiedergabekörper Diamant benutzt, der eine hohe Verschleißfestigkeit hat, ist es sehr schwierig, eine Metallschicht durch Aufdampfen auf dem Diamant niederzuschlagen. Darüber hinaus schält sich eine aufgebrachte Metallelektrodenschicht leicht ab. Benutzt man demgegenüber Saphir als Material für den Nadelwiedergabekörper, ist es leichter möglich, die Metallschicht aufzudampfen. Saphir hat jedoch im Vergleich zu Diamant eine geringere Verschleißfestigkeit, so daß die Lebensdauer einer aus Saphir hergestellten Wiedergabenadel kurz ist.

Gemäß der Erfindung wird die Elektrode der Wiedergabenadel nicht durch Niederschlagen einer Metallschicht unter Anwendung üblicher Verfahren wie Aufdampfen oder Aufsprühen ausgebildet, sondern es wird eine bestimmte Fläche des Wiedergabenadelkörpers unter Anwendung eines Ionenimplantationsprozesses in eine Elektrode überführt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für Informationssignalaufzeichnungsträger vom elektrostatischen Kapazitätstyp eine Wiedergabenadel zu schaffen, bei der die oben erläuterten Schwierigkeiten nicht auftreten, d.h. einen verschleißfesten Wiedergabenadelkörper mit einer gleichermaßen verschleißfesten Elektrode vorzusehen, die sich nicht vom Nadelkörper abschält.

Für den erfindungsgemäßen Ionenimplantationsprozeß zur Ausbildung des Elektrodenabschnitts auf dem Nadelkörper verwendet man vorzugsweise Ionen einer Substanz, bei der es sich um ein Metall, ein Metalloid oder ein Halbmetall oder

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um einen Halbleiter handelt. Der Elektrodenabschnitt wird auf einer bestimmten Fläche des Wiedergabenadelkörpers gemäß der erfindungsgemäßen Lehre dadurch ausgebildet, daß die Ionenimplantation von der Außenseite des Nadelkörpers aus bis zu einer bestimmten Tiefe vorgenommen wird, um den implantierten Bereich elektrisch leitend zu machen. Der ionenimplantierte Elektrodenabschnitt kann sich nicht abschälen, da er ein Teil des eigentlichen Nadelkörpers ist. Dementsprechend nutzt sich der Elektrodenabschnitt auch gleichmäßig mit dem übrigen Nadelkörper ab. Die Folge davon ist, daß die erfindungsgemäße Wiedergabenadel über eine sehr lange Gebrauchsdauer eine gute Signalwiedergabe mit hoher Stabilität hat. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei der Massenherstellung einer sehr großen Anzahl von Wiedergabekörpern die Elektrodenabschnitte aller Nadelkörper gleichförmig mit genau der gleichen Tiefe hergestellt werden können. Damit ist es möglich, mit einem geringen Kostenaufwand eine sehr große Anzahl von Wiedergabenadeln mit gleichen Eigenschaften zu fertigen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

F i g . 1 eine perspektivische Ansicht von unten auf eine Ausführungsform eines Abtaster- oder Abnehmereinsatzes, in dem eine nach der Erfindung ausgebildete Wiedergabenadel verwendet wird, und

F i g . 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des äußersten Endabschnitts einer Ausführungsform einer nach der Erfindung ausgebildeten Wiedergabenadel für Informationssignalaufzeichnungsträger vom elektrostatischen Kapazitätstyp.

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Ein Beispiel eines Abnehmereinsatzes, der von einer nach der Erfindung ausgebildeten Wiedergabenadel Gebrauch macht, ist in der Fig. 1 dargestellt. Der gezeigte Signalabnehmereinsatz 10 weist eine Tragplatte 11 auf, an deren Unterseite ein winkelförmiges Stützteil 12 aus ferromagnetischem Material befestigt ist. Eine Magnetplatte 13 ist an einer sich nach unten erstreckenden Oberfläche des Stützteils 12 vorgesehen. Ein zweibeiniger Ausleger trägt an seinem freien Ende eine fest an ihm angebrachte Wiedergabenadel 15. Die beiden Beine des Auslegers ragen am Fußende durch ein Querteil 16. Auf der Rückseite des Querteils 16 ist eine Magnetplatte 17 angebracht. Der Ausleger 14 wird bezüglich der Tragplatte 11 durch die magnetische Anziehung der Magnetplatte 17 gegenüber der Magnetplatte 13 stabil getragen. Die Wiedergabenadel 15 hat eine besondere Fläche, die als Elektrodenfläche ausgebildet ist. Das eine Ende eines Leitungsdrahtes 18 ist mit Hilfe eines elektrisch leitenden Klebemittels an dieser Elektrodenfläche befestigt. Das .andere Ende des Leitungsdrahtes 18 ist mit einem Anschluß 19 verbunden, der auf der Unterseite der Tragplatte 11 vorgesehen ist.

Zum Gebrauch wird der Abnehmereihsätz 10 in einen Betätigungsabschnitt geladen, der auf einer umlaufenden Abdeckung eines Schlittens vorgesehen ist. Wenn die umlaufende Abdeckung geschlossen ist, steht der Anschluß 9 in Verbindung mit dem Kernleiter eines im Schlitten vorhandenen koaxialen Resonators. Der Schlitten befindet sich dann in einem zur Signalwiedergabe geeigneten Zustand.

Ein Signalabnehmereinsatz der beschriebenen Art ist im einzelnen in der deutschen Patentanmeldung P 28 13 668.7 der Anmelderin erläutert.

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Der Abtast- oder Nachlaufzustand der ¥iedergabenadel 15 in bezug auf einen plattenförmigen Informationssignalaufzeichnungsträger vom elektrostatischen Kapazitätstyp ist in der Fig. 2 gezeigt. Im folgenden wird dieser Signalaufzeichnungsträger kurz "Platte" genannt. Wie man sieht, weist die Platte 21 keine Führungsrille auf, sondern ist mit einer großen Anzahl von Mulden, sogenannter "Pits", versehen, die auf ihrer Oberfläche entsprechend dem aufgezeichneten Signal ausgebildet sind. Dabei entsprechen auf der Platte 21 vorgesehene Mulden 22 dem Hauptinformationssignal. Von den Hauptinformationssignal-Spurwindungen aus aufeinanderfolgenden Mulden 22 ist nur ein kleiner Ausschnitt zu sehen. Die dargestellten Spuren gehören zu einer einzigen spiralförmigen Spur und werden nacheinander bei den aufeinanderfolgenden Umdrehungen der Platte 21 durchlaufen. Bei der erläuterten Ausführungsform ist in einem Umlauf längs der Spur ein Informationssignal aufgezeichnet, das aus vier Halbbildern eines Videosignals besteht. Die Mulden sind so geformt, daß die eine Randlinie jeder Spur etwa mit der Randlinie der benachbarten Spur zusammenfällt. Das bedeutet, daß die benachbarten Spuren aufeinanderfolgend aneinanderstoßen oder aneinander angrenzen. Die Spursteigung ist daher etwa gleich der Spurbreite.

An zentralen Stellen, die bei der dargestellten Ausführungsform etwa mit den Randlinien der Spuren zusammenfallen und somit näherungsweise in der Mitte zwischen den Mittenlinien benachbarter Spuren liegen, befinden sich Mulden 23 und 24, die in Übereinstimmung mit Steuer- oder Pilotsignalen unterschiedlicher Frequenzen ausgebildet worden sind.

Die oben erläuterte Art der Anordnung der Mulden ist in der deutschen Patentanmeldung P 27 15 573.3 der Anmelderin im einzelnen beschrieben.

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Die Platte 21 enthält ein plattenförmiges Gebilde 25 aus Polyvinylchloridharz, auf deren Oberseite die Mulden 22, 23 und 24 ausgebildet sind, eine Schicht 26 aus Aluminiumfolie, die an der Oberseite des plattenförmigen Gebildes 25 anhaftet und einen dielektrischen Film 27, der auf der Oberseite der Aluminiumfolienschicht 26 anhaftet.

Die Unterseite 32 des aus Diamant hergestellten Nadelkörpers 31 der Wiedergabenadel 15 weist einen Abschnitt maximaler Breite auf, der größer als die SpurSteigung der Platte 21 ist, und enthält einen Elektrodenabschnitt 33 mit einer Stärke von 500 bis 3000 A, der durch Ionenimplantation oder Ioneneinbau auf der Rückseite der Wiedergabenadel an der Hinterkante der Bodenfläche oder Unterseite 32 des Nadelkörpers 31 ausgebildet ist. Wenn sich die Platte 21 in der Richtung eines eingezeichneten Pfeils A dreht, tastet die Wiedergabenadel 15 die Oberfläche der Platte 21 ab, wobei sich die elektrostatische Kapazität zwischen dem Elektrodenabschnitt 33 und der Aluminiumfolienschicht 26, die eine die gesamte Oberfläche der Platte überdeckende elektrisch leitende Schicht ist, in Übereinstimmung mit den Mulden 22 ändert. Auf diese Weise wird das durch die Mulden 22 aufgezeichnete Hauptinformationssignal abgetastet oder abgenommen.

Gleichzeitig werden die durch die Mulden 23 und 24 aufgezeichneten Pilotsignale vom Elektrodenabschnitt 33 abgenommen. Für den Fall, daß die Mitte des Elektrodenabschnitts 33 von der Mittenlinie der Spur abweicht, tritt in den abgenommenen Pilotsignal en eine Pegeldifferenz auf. Aufgrund dieser Pegeldifferenz wird ein Steuersignal erzeugt, das dem Betätigungs- oder Antriebsteil der Signalabnehmereinrichtung zugeführt wird. Auf diese W/eise wird ein Nachlauf-Servo-Vorgang ausgeführt.

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Als nächstes soll der Elektrodenabschnitt 33 erläutert werden, der einen wesentlichen Teil der erfin— dungsgemäßen Wiedergabenadel darstellt.

Als Material für den Nadelkörper 31 kann man zur Herstellung einer preisgünstigen Wiedergabenadel Saphir verwenden. Um eine lange Lebensdauer der Wiedergabenadel zu erreichen, ist allerdings die Verwendung von Diamant erwünscht, der eine hohe Härte hat. Bezüglich der benutzten Diamantart gibt es keine spezifischen Besonderheiten.

Zur Zeit der Ausbildung des Elektrodenabschnitts 33 wird der Nadelkörper mit prismatischer Gestalt, d.h. in einem Zustand, der vor dem Schleifen in eine bestimmte Nadelform oder Nadelgestalt vorliegt, in die Probenkammer eines Ionenimplantations- oder Ioneneinbaugerätes gegeben, das von irgendeiner bekannten Bauart sein kann. Dabei wird der Nadelkörper von einem Stützwerkzeug getragen. Bei einer erwünschten Art des Ioneneinbaus werden Hafnium (Hf)-Ionen in eine bestimmte Oberfläche eines diamantenen Nadelkörpers mit einer Ionenbeschleunigungsspannung in der Größenordnung von 30 bis 100 keV eingebaut. Bei diesem Vorgang werden die Hafnium-Atome in die Zwischengitterplätze zwischen den Kohlenstoff-Atom-Gittern des Diamantkristalls getrieben, und der elektrische Widerstand des mit Ionen implantierten Abschnitts wird in einem solchen Ausmaß vermindert, daß dieser Abschnitt als Elektrode benutzt werden kann. Die Tiefe, d.h. die Dicke, der Ioneneinbauschicht, die man auf diese Weise erhält, beträgt beispielsweise 0,3/um. Der elektrische Widerstand des durch den Ioneneinbau gebildeten Elektrodenabschnitts beträgt annäherungsweise 1 k ^Vcm (ein Wert, der mit einem elektrischen Widerstandsmeßgerät ermittelt wurde). Der elektrische Widerstand von Diamant ist beispielsweise 10 -O/cm. Demgegenüber zeigt der Elektrodenabschnitt, der dem Ioneneinbauvorgang unterzogen wurde, elektrische Leitfähigkeit.

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Die Ionen, die zum Hervorrufen elektrischer Leitfähigkeit in den Diamanten eingebaut werden können, sind nicht auf Hafnium-Ionen begrenzt. So können auch beispielsweise die Ionen von Halbmetallen, Halbleitern und Metallen, wie Aluminium (Al), Molybdän (Mo), Titan (Ti), Tantal (Ta), Chrom (Cr), Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Gold (Au), Silber (Ag) und Kohlenstoff (C) verwendet werden.

Weiterhin kann man die Tiefe des Ioneneinbaus durch geeignetes Einstellen der Ioneneinbauenergie steuern. Während sich die optimale Ionenbeschleunigungsspannung in Abhängigkeit von der Art des Ions und der Implantationsoder Einbautiefe ändert, liegt ein erwünschter Wert in dem Bereich von 20 bis 300 keV, beispielsweise größenordnungsmäßig bei 100 keV. Der angegebene Bereich wird damit begründet, daß bei einer Ionenbeschleunigungsspannung von weniger als·20 keV eine unzulängliche Einbautiefe erzielt wird, wohingegen bei einer Ionenbeschieunigungsspannung, die 300 keV übersteigt, eine Zerstörung des Kristallgitters des Diamanten auftritt.

Die Menge der eingebauten Ionen wird in einem Bereich von 10 bis 10 ^ Ionen/cm ausgewählt, wobei ein Wert in der Größenordnung von 1 χ 10 Ionen/cm bevorzugt wird. Die Ioneneinbautiefe wird in einem Bereich von 0,01 bis 0,5/um ausgewählt, wobei ein Wert in der Größenordnung von 0,3/um bevorzugt wird.

Wenn die Ioneneinbaustärke, d.h. die Dicke des Elektrodenabschnitts 33 unzureichend ist, ist die Ioneneinbauschicht nicht in der Lage, die Funktion einer Elektrode zu übernehmen. Ist andererseits die Einbauschicht übermäßig dick, kann eine ausreichende Signalabnahme nicht sichergestellt werden, un zwar im Hinblick auf die Abmessung der Mulden 22 in der Längsrichtung der Spur. Folglich wird unter Berücksichtigung der obigen Betrachtungen die Stärke

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des Elektrodenabschnitts so gewählt, daß sie innerhalb des oben angegebenen Bereiches liegt.

Die Ioneneinbaudicke, die Ioneneinbaumenge und andere Größen werden in Übereinstimmung mit der Art der Ionen so ausgewählt, daß der elektrische Widerstand des Elektrodenabschnitts einen Wert innerhalb eines Bereiches von 1 A/cm bis 10T)-/cm hat.

Der Nadelkörper, der dem oben erläuterten Ioneneinbauvorgang ausgesetzt gewesen ist und auf dem an einer bestimmten Oberfläche infolge des loneneinbaus ein Elektrodenabschnitt ausgebildet worden ist, wird dann durch Schleifen in eine bestimmte Form gebracht. Man erhält dann durch Bearbeiten die in der Fig. 2 teilweise dargestellte Wiedergabenadel 15 mit dem Elektrodenabschnitt 33. Der Elektrodenabschnitt 33 hat über eine gewisse Strecke vom untersten Ende des Nadelkörpers aus nach oben eine Breite, die kleiner als die Breite einer Mulde 22 quer zur Spurrichtung ist. Es ist erwünscht, daß die beiden Seitenränder des Elektrodenabschnitts 33 parallel zueinander laufen. Ein Divergenzwinkel in der Größenordnung von 3 bis 8° zwischen den beiden Seitenrändern ist jedoch in der Praxis nicht schädlich. Ein derartiger Divergenzwinkel erleichtert den Schleifvorgang.

Der Schleifvorgang einer Widergabenadel mit einer in der Fig. 2 gezeigten Gestalt ist in der deutschen Patentanmeldung P 27 51 164.4 der Anmelderin im einzelnen erläutert.

Bei der erfindungsgemäßen Wiedergabenadel wird der Elektrodenabschnitt durch Ioneneinbau in einen diamantenen Nadelkörper ausgebildet. Der Elektrodenabschnitt wird nicht durch Aufdampfen, Aufsprühen oder durch ein anderes herkömmliches Verfahren erzeugt. Aus diesem Grunde besteht

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keine Gefahr, daß sich der Elektrodenabschnitt vom Nadelkörper abschält, und zwar selbst nach einer sehr langen Abtastzeit der Platte 21. Für den Fall, daß die einander gegenüberliegenden Seitenränder des Elektrodenabschnitts einen auseinanderlaufenden oder divergierenden Winkel bilden, wird das Ende der Lebensdauer der Nadel erst erreicht, wenn sich der Elektrodenabschnitt zusammen mit dem Nadelkörper 31 so weit abgeschliffen hat, daß an der Spitze der Nadel die Elektrodenbreite die Spurbreite übertrifft. Bei einer bekannten Wiedergabenadel ähnlicher Bauart hat die Elektrode die Neigung, sich vom Nadelkörper abzuschälen. Die Lebensdauer einer solchen Wiedergabenadel beträgt etwa nur 100 h. Demgegenüber hat die nach der Erfindung ausgebildete Wiedergabenadel eine Lebensdauer von etwa 2000 Gebrauchsstunden.

Ein weiterer Vorteil des Ioneneinbauverfahrens besteht im Vergleich zu Vakuumaufdampf- und Aufsprühverfahren darin, daß bei der Herstellung von Wiedergabenadeln der erläuterten Art eine sehr große Anzahl von Nadelkörpern in relativ einfacher Weise unter sehr genauer Steuerung der Dicke des Elektrodenabschnitts hergestellt werden kann. Somit ist es möglich, mit konstanter Fertigungsqualität Wiedergabenadeln herzustellen, die bezüglich ihrer Eigenschaften kaum voneinander abweichen und sehr kostengünstig sind.

Bei der oben erläuterten Ausführungsform der Erfindung wird eine besondere Oberfläche des prismatischen Rohlings für eine Wiedergabenadel einem Ioneneinbauvorgang ausgesetzt, und danach wird der Rohling in eine bestimmte Nadelform geschliffen, wobei der Elektrodenabschnitt 33 erhalten bleibt. Abweichend von dieser Vorgehensweise ist es auch möglich, den Ioneneinbau an einer bestimmten Oberfläche eines Nadelkörpers auszuführen, der bereits in eine bestimmte Nadelgestalt geschliffen ist. In diesem Fall ist der Nadelkörper so orientiert, daß die Oberfläche, auf der der Elektroden-

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abschnitt 33 ausgebildet werden soll, senkrecht zur Richtung des Ionenstrahls verläuft. Die einander gegenüberliegenden seitlichen Flanken der Fläche, auf der der Elektrodenabschnitt ausgebildet werden soll, sind daher gegenüber der Richtung des Ionenstrahls geneigt. In diesem Fall ist es von Bedeutung, daß die Einbaumenge an Ionen in einem hohen Maße vom Implantations- oder Einbauwinkel abhängt. Aus diesem Grunde findet in den beiden genannten Flanken fast überhaupt kein Ioneneinbau statt. Selbst wenn jedoch dort Ionen eingebaut werden, reicht dieser Einbau nicht aus, um eine loneneinbaudicke zu bilden, die zum Ausführen der Funktion einer Elektrode erforderlich wäre. Folglich wird der Elektrodenabschnitt 33 im wesentlichen nur auf der in der Fig. 2 entsprechend gekennzeichneten Oberfläche ausgebildet.

Wenn bei dem oben beschriebenen Ioneneinbauverfahren der Ioneneinbauvorgang weitergeführt wird, nachdem der Ioneneinbau bis zu einer Tiefe vorgenommen worden ist, die durch Umstände wie die Art der Ionen und die Ionenbeschleunigungsspannung bestimmt ist, schlagen sich Atome der Ionen auf der Ioneneinbauoberfläche des Nadelkörpers nieder und bleiben daran haften. Der Oberflächenteil, auf dem sich Atome niederschlagen und anhaften, ist ebenfalls als Elektrode wirksam. Die oben erwähnte loneneinbaudicke umfaßt die eigentliche Ioneneinbaustärke und die Dicke des niedergeschlagenen und anhaftenden Anteils.

Ferner ist bei dem Ioneneinbauverfahren die Steuerung der Ionenbeschleunigungsspannung nicht auf die Regelung dieser Spannung auf einen konstanten Wert begrenzt. In Abhängigkeit von der Notwendigkeit, kann man eine variable Spannungssteuerung einsetzen. Wenn das Verfahren mit einer niedrigen Ionenbeschleunigungsspannung ausgeführt wird, bleiben in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben, Ionenatome an der Ioneneinbauoberfläche haften und werden dort niedergeschlagen.

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Die Platte 21 ist auf der Oberseite des plattenförmigen Gebildes 25, das bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 aus Polyvinylchloridharz hergestellt ist, mit einer dünnen Aluminiumfolienschicht 26 versehen, die die Funktion der anderen Elektrode übernimmt, um zwischen sich und dem Elektrodenabschnitt 33 der Wiedergabenadel 15 eine elektrostatische Kapazität zu erzeugen. Anstelle der Aluminiumfolienschicht kann man auch eine Schicht vorsehen, die aus einem Kunstharz besteht, dem ein elektrisch leitendes Material, beispielsweise Kohlenstoffpulver, zugemischt ist. In diesem Fall übernimmt das der Platte selbst zugemischte elektrisch leitende Material die Funktion der Elektrode. Darüber hinaus ist die Oberfläche der Platte in geeigneter Weise mit einem Kunstharz abgedeckt. In diesem Fall können die Schicht 26 und der dielektrische Film 27 entfallen.

Obgleich die Platte 21 für die Wiedergabenadel keine Führungsrille aufweist, ist es grundsätzlich auch möglich, zum Führen der Wiedergabenadel eine Rille vorzusehen. In diesem Falle ist die Spitze der Wiedergabenadel so geformt, daß sie der Führungsrille angepaßt ist.

Bei dem Hauptinformationssignal, das in den Mulden 22 der Platte 21 aufgezeichnet ist, kann es sich um ein Fernseh-Videosignal oder um ein pulscodemoduliertes Audiosignal handeln. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Wiedergabenadel ist nicht auf bestimmte Arten von Signalen beschränkt.

Weiterhin ist die Erfindung nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen sind im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre denkbar.

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Patentansprüche

Iy Wiedergabenadel zur Abnahme eines Informationssignals von einem Aufzeichnungsträger, auf dem das Informationssignal in Gestalt von Änderungen in geometrischen Konfigurationen aufgezeichnet ist, enthaltend einen Wiedergabenadelkörper und einen auf einer bestimmten Oberfläche des Wiedergabenadelkörpers ausgebildeten Elektrodenabschnitt, wobei das auf dem Träger aufgezeichnete Signal in Form von Änderungen in der elektrostatischen Kapazität aufgrund der Änderungen in den geometrischen Konfigurationen abgenommen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabschnitt (33) ein Teil des Wiedergabenadelkörpers (31) ist und daß dieser Teil dadurch elektrisch leitend gemacht worden ist, daß die bestimmte Oberfläche bis zu einer bestimmten Tiefe von der Außenseite des Wiedergabenadelkörpers aus einem Ionenimplantationsprozeß ausgesetzt gewesen ist.
2. Wiedergabenadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabschnitt (33) durch Ionenimplantation des Wiedergabenadelkörpers mit Ionen einer Substanz ausgebildet worden ist, die aus einer Metalle, Halbmetalle und Halbleiter enthaltenden Gruppe ausgewählt ist.
3. Wiedergabenadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen aus einer Gruppe von Ionen ausgewählt sind, die die Ionen von Hafnium, Aluminium, Molybdän, Titan, Tantal, Chrom, Nickel, Kupfer, Gold, Silber und Kohlenstoff umfassen.

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4. Wiedergabenadel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lonenimplantationsprozeß zum Implantieren von Ionen in die bestimmte Oberfläche des Wiedergabenadelkörpers mit einer Beschleunigungsspannung von 20 bis 300 KeV ausgeführt worden ist.
5. Wiedergabenadel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen in einer Menge von 10 bis 10 ·* Ionen/cm in die bestimmte Oberfläche des Wiedergabenadelkörpers durch den lonenimplantationsprozeß implantiert worden sind.
6. Wiedergabenadel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen bis zu einer Tiefe von 0,01 bis 0,5/Um in die bestimmte Oberfläche des Wiedergabenadelkörpers durch den lonenimplantationsprozeß implantiert worden sind.
7. Wiedergabenadel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabschnitt (33) einen elektrischen Widerstand innerhalb eines Bereiches von 1 Γϊ/cm bis 10 Q/cm hat.
8. Wiedergabenadel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Ionen um Hafnium-Ionen handelt, die wenigstens bei der einen bestimmten Oberfläche des Wiedergab enadelkör ρ er s durch den bei etwa 30 bis 100 keV ausgeführten lonenimplantationsprozeß bis zu einer Tiefe von etwa 0,3/um implantiert worden sind.
9. Wiedergabenadel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bei dem lonenimplantationsprozeß verwendete Ionenbeschleunigungsspannung veränderbar gewesen ist.

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