DE3046903A1 - Mit akustischen oberflaechenwellen arbeitende wandlervorrichtung fuer ein geraet zum aufzeichnen oder abspielen von information - Google Patents

Description

RCA 71316

US-Ser.No. 103,444
AT: H.Dezember 1979

RCA Corporation

New York, N.Y. (V.St.A.)

Mit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Handlervorrichtung für ein Gerät zum Aufzeichnen oder Abspielen von Information

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wandlervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung mit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Wandlerstifte zum Aufzeichnen und Abspielen von Information, die mit hoher Dichte auf einem Aufzeichnungsträger, beispielsweise einer scheibenflörmigen Platte, aufgezeichnet ist.

Es gibt bereits die verschiedensten Verfahren zum Aufzeichnen und Abspielen von Information. In der Audioindustrie werden im allgemeinen elektromechanische Verfahren verwendet, bei denen eine Rillenmodulation, die einem Audiosignal entspricht, in einem Lackmaster aufgezeichnet wird. Zum Abspielen der auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers, wie einer Schallplatte, aufgezeichneten Information verwendet man üblicherweise passive Wandler mit einem Abtaststift und einem elektromechanischen Wandlersystem.

Es ist auch bereits bekannt, daß Bildplatten mit einem piezoelektrischen Druckgeber oder -sensor abgespielt werden können. Dieses System, das im wesentlichen eine Weiterentwicklung der Schal 1-

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platte darstellt, liefert ziemlich gute Ergebnisse, insbesondere wenn der Abtaststift (Nadel) sowie der Aufzeichnungsträger sauber und neu sind.

Ein Schneidkopf zum elektromecha-nischen Aufzeichnen eines Videosignals in einem Metallmaster ist aus der US-PS 38 65 997 (J.B.Halter) bekannt. Die modulierte Rille im Master wird hier mit einem Schneidstift geschnitten, der entsprechend der aufzuzeichnenden Videoinformation gesteuert wird.

Diese "passiven" Wandlersysteme haben sich in der Praxis ganz gut bewährt, obgleich sie eine Anzahl von Problemen aufweisen. Beispielsweise können bei piezoelektrischen Aufzeichnungssystemen Resonanzerscheinungen auftreten, die kostspielige Maßnahmen und Kompromisse hinsichtlich des Betriebsverhaltens erforderlich machen. Ein Mangel der derzeitigen Schreibsysteme besteht darin, daß sie hinsichtlich der Aufzeichnung hochfrequenter Informationssignale oft an der Grenze ihrer praktischen Leistungsfähigkeit arbeiten müssen.

Diese und andere Mängel lassen sich durch die Verwendung sogenannter aktiver Wandlervorrichtungen vermeiden. Bei einem aktiven Signal aufnehmer wird Energie auf ein Ziel fokussiert, z.B. auf ein Informationsbit, das sich auf der Oberfläche einer Aufzeichnung befindet, und die reflektierte Energie enthält, bis zu einem gewissen Grade ähnlich wie beim Radar, die aufgezeichnete Signal information. Ein aktives Wandlersystem, das sich zum optischen Aufzeichnen und Abspielen von Videoinformation auf bzw. von Bildplatten eignet, ist aus der US-PS 40 97 895 bekannt. Dieses System arbeitet gut, es ist jedoch wie die meisten optischen Systeme verhältnismäßig kompliziert, da ein Laser und eine entsprechende Präzisionsoptik benötigt wird. Außerdem sind die Energieverluste bei der übertragung im allgemeinen hoch.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Mängel zu vermeiden und ein effizientes Aufzeichnungs/Wiedergabesystem anzugeben, das wenig kostet und mit einem aktiven Wandler arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine mit Oberflächenwellen arbeitende Vorrichtung geschaffen, die bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Substrat und ein auf dessen einem Ende angeordnetes, fächerförmiges, verzahntes Elektrodensystem enthält. Die mit Oberflächenwellen arbeitende Vorrichtung kann als Stift oder Nadel zum Aufzeichnen und/oder Abspielen von Informationssignalen auf ein bzw. von einem Aufzeichnungsträger verwendet werden.

Es ist ferner möglich, die Vorrichtung gemäß der Erfindung für andere Anwendungen als Aufzeichnung und Wiedergabe zu verwenden, insbesondere biologische Anwendungen (Chirurgie), mechanische Änderungen oder Bearbeitung von sehr kleinen Flächen von Mikroschaltungen, Identifizierung verschiedener Materialien aufgrund ihrer akustischen Eigenschaften und die Bestimmung der Dicke dünner Schichten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung gehen aus der nun folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Wandlerstift gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Spitze des Wandlerstiftes gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ein Ersatzschaltbild eines verzahnten Wandlersystems gemäß der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Abspielgerätes;

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Aufzeichnung von Information in einem aus Metall bestehenden Aufzeichnungsträger mittels eines Wandlers, der mit akustischen Oberflächenwellen arbeitet;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsgerätes, das mit akustischen Oberflächenwellen arbeitet;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer mit akustischen Oberflächenwellen arbeitenden Wandlervorrichtung des in Fig. 1 dargestellten Typs, und

Fig. 8 eine mit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Wandlervorrichtung, die ein Reflektorelektrodensystem aufweist.

Bei einer mit akustischen Oberflächenwellen (im folgenden kurz SAW = surface acoustic waves) arbeitenden Vorrichtung breitet sich die Energie längs der Oberfläche eines Substrats innerhalb einer Schicht mit einer Dicke von etwa einer Wellenlänge aus. Die akustische Belastung der Oberfläche, längs derer sich die Energie ausbreitet, beeinflußt die Ausbreitungseigenschaften der SAW-Vorrichtung. Die Belastung einer Ausbreitungsfläche durch Luft ergibt z.B. schon meßbare Ausbreitungsverluste und eine Belastung durch sehr dünne molekulare Schichten auf der

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Oberfläche kann zur Erzeugung von Oberwellen der akustischen Schwingungen führen. Wenn ein SAW-Bündel auf einen kleinen Bereich einer Oberfläche konzentriert wird, sind die akustischen Oberflächenwellen offensichtlich besonders empfindlich gegen eine akustische Belastung des betreffenden Bereiches. Bei der vorliegenden Vorrichtung wird von der Wirkung einer akustischen Belastung konzentrierter akustischer Oberflächenwellen Gebrauch gemacht.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Wandlervorrichtung in Form eines Stiftes 1. Der Stift 1 besteht aus einem Substrat 3, das vorteilhafterweise aus einem piezoelektrischen Material, wie Lithium-Niobat oder einem Quartzeinkristall bestehen kann. Das eine Ende 5 des Substrats 3 ist verjüngt oder zugespitzt, was z.B. durch Abschleifen der Seiten des Substrats 3 auf einen eingeschlossenen Winkel von 60° bewirkt werden kann, und bildet eine Spitze 6. Am spitzen Ende 5 ist auf einer Oberfläche des Substrats 3 eine fächerförmige Elektrode 7 durch ein in der SAW-Technik bekanntes Verfahren aufgebracht. Die Elektrode 7 enthält zwei Leiter 9 und 11 mit Fingern 10, die ineinander verzahnt sind und Paare von gekrümmten, ineinandergreifenden Leitern bilden (es können z.B. 20 Paare von Leitern vorgesehen sein). Die Elektrode 7 nimmt auf dem spitzen Ende 5 vorteilhafterweise einen Winkel ein, der etwas kleiner ist als der Winkel des.spitzen Endes 5 und beispielsweise 50° beträgt. Der Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Fingern 10 der Elektrode wird gleich einer halben Wellenlänge des anzulegenden Signales gemacht. Bei einem besonders vorteilhaften Format wurden die Stifte aus Quarzplatten mitY-Schnitt gebildet und waren typischerweise längs einer x-Achse 1,5 cm lang, 5 mm breit und die Breite der Spitze 6 betrug 10 bis 20 pm.

Eine vergrößerte Seitenansicht des spitzen Endes 5 ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Darstellung ist das spitze Ende 5 außerdem unter einem Winkel φ zusätzlich angeschärft, so daß es die Form des Buges eines Bootes hat. Der Winkel Φ beträgt typischerweise etwa 75°

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und die Dimension b beträgt etwa 10"bis 20 um.

Die Elektrode 7 ist so geformt, daß die Leistung der akustischen Oberflächenwellen (SAW-Leistung) auf die Spitze des Stiftes fokussiert wird. Es wurde festgestellt, daß das Verhalten der akustischen Oberflächenwellen an der Spitze des Stiftes davon abhängt, ob sich die Spitze in Berührung mit einem anderen Material befindet oder nicht und wenn sie sich in Kontakt mit einem anderen Material befindet, von den akustischen Eigenschaften des berührten Materials. Wenn das spitze Ende frei ist, werden praktisch die ganzen auf die Spitze 6 fokussierten Wellen zur Elektrode 7 reflektiert (analog einem offenen Ende eines Wellenleiters). Wenn die Spitze 6 jedoch ein anderes Material berührt, wird ein Teil der fokussierten Leistung zur Elektrode 7 reflektiert, ein anderer Teil wird in dem berührten Material absorbiert und wieder ein anderer Teil erzeugt Schwingungen in der Masse des Substratmaterials. Der Betrag und die Phase der von der Spitze 6 reflektierten SAW-Leistung sind kennzeichnend für die akustische Belastung. Wenn der vorliegende Abtaststift als Signal aufnehmer verwendet wird, treten die reflektierten akustischen Schwingungen mit den zugeführten akustischen Schwingungen in , Interferenz und die Impedanz des Stiftes 1 wird moduliert, so daß wenn der Stift eine Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers berührt, in dem Information in Form von Grübchen gespeichert ist, die an den Leitern 9 und 11 meßbare Impedanz des Stiftes 1 sich entsprechend der in der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers gespeicherten Information ändert. D.h. daß die Grübchenbereiche eine bestimmte akustische Belastung bewirken und die Bereiche ohne Grübchen eine andere akustische Belastung.

Die vorliegende Wandler- oder Aufnehmervorrichtung erfaßt offensichtlich die akustische Belastung an der Spitze 6 des Stiftes und nicht die Bewegung des Stiftes als Ganzes. Dies ist ein wesentlicher, prinzipieller Unterschied gegenüber der Arbeitsweise anderer elektromagnetischer Wandlervorrichtungen, bei denen grobe mechanische Beanspruchungen des Abtaststiftes als Ganzes in piezoelektrische Ausgangssignale umgesetzt werden.

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Eiη Ersatzschaltbild des erfindungsgemäßen verzahnten Wandlersystems ist in Fig. 3 dargestellt. Eine akustische Oberflächenwelle, die von einer ersten Seite 21 (Port oder Anschluß 1) des verzahnten Wandlers 27 durch ein Übertragungsmedium 25 zur Spitze 20 (Port 0) gesendet wird, wird durch Umwandlung des Schwingungstyps in longitudinal oder Masseschwingungen und durch übergang in ein etwa mit der Spitze in Berührung befindliches Material zum Teil verbraucht. Dieser Leistungsverlust ist durch einen Lastwiderstand R. dargestellt, der den Anschluß 0 abschließt Die von der anderen Seite 22 (Port oder Anschluß 2) des verzahnten Wandlers abgestrahlte SAW-Leistung wird durch ein geeignetes Medium absorbiert, so daß keine Leistung reflektiert wird. Dieses Verhalten wird durch einen Abschluß des Anschlusses 2 durch den Wellenwiderstand R_Q dargestellt. Die Eingangsseite 23 (Anschluß oder Port 3) des verzahnten Wandlers 23, d.h. der Anschluß, dem Leistung zugeführt wird, vervollständigt die Beschreibung des verzahnten Wandlers als drei schenk!iges bzw. drei An-Schlüsse aufweisendes übertragungsglied.

Ungefähr die Hälfte der durch den verzahnten Wandler 27 erzeugten SAW-Leistung wird vom verzahnten Wandler in der der Spitze entgegengesetzten Richtung abgestrahlt, also zum Anschluß 2. Um einen etwa möglichen Interferenz- oder Störeffekt nach Möglichkeit zu vermeiden, den die im Anschluß 2 erzeugte Leistung haben könnte, wird ein nichtdargestellter akustischer Absorber, z.B. ein Stück Zellulose-Klebestreifen, an der Oberfläche des Stiftes hinter der verzahnten Elektrode angebracht. Ein solcher Absorber absorbiert nicht nur die nach hinten, d.h. zum Anschluß 2 hin abgestrahlte SAW-Leistung des Wandlers, sondern auch die von der Spitze reflektierte Leistung, die zur verzahnten Elektrode zurückkehrt, jedoch von dieser nicht aufgenommen wird. Eine gesteuerte Reflektoranordnung, mit der diese hier nutzlos vernichtete Leistung erhalten werden kann, wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert werden.

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Wenn sich der Stift 1 in einem freien Zustand befindet, d.h. keinen Kontakt mit einem Aufzeichnungsmedium macht, erscheint die Impedanz des verzahnten Wandlers 27 primär kapazitiv (ein verzahnter Wandler der in Fig. 1 dargestellten Art wird dann beispielsweise eine Kapazität von etwa 2,3 pF haben). Mit dem verzahnten Wandler 27 kann eine abstimmbare Induktivität 29 in Reihe geschaltet werden, um die Wandlerkapazität zu kompensieren.

Wenn die Spitze des Stiftes in Berührung mit anderen Materialien gebracht wird, geht ein Teil der einfallenden Leistung auf diese Materialien über. Außerdem findet ein Obergang von Leistung in eine reflektierte Longitudinal- oder Massewelle sowie in eine SAW-Welle statt, die zurück zum verzahnten Wandler abgestrahlt wird. Die reflektierte akustische Oberflächenwelle interferiert mit der erzeugten akustischen Oberflächenwelle und bewirkt dadurch eine Änderung der Impedanz des Wandlers.

Die Impedanzänderung des Wandlers 27 scheint auch von der Kontaktkraft, die auf den Stift einwirkt, und der Zusammensetzung des vom Stift berührten Materials abzuhängen. Die Impedanzänderung aufgrund der auf den Stift einwirkenden Berührungs- oder Kontaktkraft strebt einem End- oder Sättigungswert zu, wenn die Kontaktkraft über einen vorgegebenen Wert ansteigt ; mit dem in Fig. 1 dargestellten Stift wurde beispielsweise experimentell ermittelt, daß sich die Impedanzänderungen bei Werten der Kontaktkraft, die über einem Gramm liegen, nivellieren. Die Tatsache, daß die Materialzusammensetzung die Impedanzänderungen beeinflußt, macht es möglich, den Stift gemäß Fig. 1 zur Identifizierung spezieller Materialien zu verwenden, indem man die durch eine unbekannte Probe verursachte Impedanzänderung mit Impedanzänderungen vergleicht, die durch Standardproben verursacht werden.

Fig. 4 zeigt stark vereinfacht eine SAW-Abspiel vorrichtung, bei der eine Wandlervorrichtung gemäß der Erfindung Verwendung finden kann. Ein Band 51, das z.B. aus einem Kunststoff auf Vinylbasis

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bestehen kann, wird relativ zu einem Abtaststift 53 bewegt, der entsprechend dem Stift gemäß Fig. 1 ausgebildet sein kann. Der Abtaststift 53 ist in einer Halterung 55 so gehaltert, daß seine Spitze auf der Oberfläche des Bandes 51 aufliegt.

Bei einem typischen System enthält das Band 51 eine Informationsspur 61 aus einer Folge von beabstandeten Grübchen 63, die in der Oberfläche des Bandes 51 gebildet sind. Die Änderungen der Länge und der Abstände der Grübchen stellen eine in der Oberfläche des Bandes aufgezeichnete Information dar. Die Informationsspur 61 enthält ungestörte Oberflächenbereiche, die im Wandler des Stiftes 53 eine erste Impedanz ergeben (d.h. der Wandler des Stiftes 53 wird akustisch belastet), und Grübchenbereiche, die sich mit den ungestörten Bereichen abwechseln und im Wandler des Stiftes 53 eine zweite Impedanz erzeugen (d.h. daß der Wandler des Stiftes 53 eine Impedanz annimmt, die im wesentlichen gleich der Impedanz des Wandlers im freien Zustand ist.)

Die Signale vom Abtaststift 53 werden über einen Demodulator 65 einer Signalverarbeitungsschaltung 67 zugeführt. Die vorher auf dem Aufzeichnungsträger, also dem Band 51 aufgezeichneten Informationssignale stehen dann am Ausgang der Signalverarbeitungsschaltung 67 zur Verfugung. Wenn auf dem Aufzeichnungsträger ein Farbfernsehsignal aufgezeichnet worden war, kann das Ausgangssignal der Signalverarbeitungsschal tung 67 einem nichtdargestellten Farbfernsehempfänger zur Wiedergabe der aufgezeichneten Fernsehsignal zugeführt werden.

Um mit einem SAW-Stift der in Fig. 1 dargestellten Signal eine Signalaufzeichnung zu bewirken, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, wird mit einer höheren Steuerleistung gearbeitet. Führt man einem bei einigen hundert Megahertz arbeitenden Wandlerstift eine elektrische Steuerleistung von einem Watt zu, so tritt an der wenige pm breiten (typischerweise 2 χ 2 pm) Spitze des Stiftes eine SAW-Leistungsdichte in

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der Größenordnung von 10 W/cm auf. Dieser Betrag der Leistungsdichte der akustischen Oberflächenwellen entspricht einer mechanischen Bean-

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spruchung von etwa 100 kp/mm (100 kg-wt/mm ) und einer Amplitude der Spitzenbewegung von mehreren Nanometern. Obwohl die Leistung der akustischen Oberflächenwellen an der Spitze des Stiftes nicht ganz auf den Aufzeichnungsträger übertragen wird, steht an der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers, die sich in Berührung mit der Stiftspitze befindet, genügend Leistung zur Verfugung, um die Oberfläche dort zu stören oder zu deformieren. Diese Betriebsart, die zwar etwas an dfe eines mechanische Schwingungen ausführenden Schneidwerkzeugs erinnert, unterscheidet sich von dieser darin, daß die Schwingungsamplitude der Spitze klein ist und daß der Stift selbst keine groben mechanischen Schwingungsbewegungen ausführt.

Das Aufzeichnungsvermögen des Stiftes wird erhöht, wenn die Leistung P<-_Aw an der Spitze stark konzentriert wird. Der größte Teil der SAW-Leistung ist innerhalb einer Wellenlänge der Ausbreitungsoberfläche konzentriert und die Konzentration an der Spitze ist daher besonders hoch, wenn die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen relativ kurz ist.

Eine hohe Leistungskonzentration der akustischen Oberfl ächenwell ei an der Spitze des Stiftes läßt sich auch durch Erhöhung der elektrischen Eingangsleistung P erhalten, hier sind jedoch Grenzen durch die Gefahr eines dielektrischen Durchschlages zwischen den verzahnten Elektroden gesetzt. Die obere Grenze der Leistung in der verzahnten Elektrodenstruktur hängt insbesondere von der Anzahl N der Elektrodenfingerpaare ab.

Fig. 5 zeigt einen Aufbau zur Aufzeichnung von Information in einem aus Metall (z.B: Kupfer) bestehenden Aufzeichnungsträger

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Die Aufzeichnung erfolgt mit einem SAW-Wandlerstift 72, der so angeordnet ist, daß die Spitze 74 des Wandlerstiftes unter einem Winkel α (typischerweise 45°) auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 70 aufsitzt. Es wird angenommen, daß durch eine schräge Anordnung des Stiftes ein besseres Schneiden des Stiftes in Metall erreicht werden kann, wenn die Schärfe, Härte und Orientierung der Spitze des Stiftes (der beispielsweise aus Quarz besteht) bezüglich der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers wichtig sind.

In Fig. 6 ist ein SAW-Äufzeichnungssystem schematisch dargestellt, bei dem eine Wandlervorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Ein Band 101, das vorteilhafterweise aus einem Kunststoff auf Vinyl basis bestehen kann, wird bezüglich eines Wandlerstiftes 103 transportiert, der demgemäß Fig. 1 entsprechen kann. Der Wandlerstift 103 ist in einem Träger 105 so gehaltert, daß die Spitze des Stiftes die Oberfläche des Bandes 101 berührt.

Dem Stift 103 werden Signale von einer Signal quelle über einen Modulator 107 zugeführt, um Wellungen oder Vertiefungen 111 zu bilden, die die Informationssignale darstellen. Diese Art des Betriebes entspricht weitgehend dem anhand von Fig. 4 erläuterten Abspiel betrieb mit jedoch einer wesentlichen Ausnahme: Beim Aufzeichnungsbetrieb wird dem Stift 103 eine so hohe Leistung zugeführt, daß eine Deformation des Aufzeichnungsträgers oder Bandes 101 eintritt, die die aufzuzeichnende Information darstellt, während die dem Stift beim Abspielen zugeführte Leistung für eine Deformation des Aufzeichnungsträgers nicht ausreicht.

Eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen SAW-Wandlervorrichtung ist in Fig. 7 dargestellt. Bei gewissen Anwendungen kann der Veschleiß der Spitze des Stiftes ein Problem werden und ein härteres Substrat wünschenswert sein. Bei der

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Ausführungsform gemäß Fig. 7 hat der Stift 81 ein Substrat 83 aus einem verhältnismäßig harten, nicht piezoelektrischen Material, wie z.B. Diamant oder Saphir. Auf dem Substrat befindet sich ein verzahntes Elektrodensystem 85 ähnlich dem,das unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde. Außerdem ist über dem Elektrodensystem 85 und dieses bedeckend eine dünne piezoelektrische Schicht 87 vorgesehen, die z.B. 0,4 \im dick sein und aus ZnO bestehen kann. Bei dieser Ausführungsform wird die Wandlerfunktion durch die dünne, piezoelektrische Schicht 87 ausgeübt.

Die Empfindlichkeit einer SAW-Vorrichtung kann durch eine Maßnahme verbessert werden, die anhand des in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert werden soll. Die dort dargestellte SAW-Wandlervorrichtung 91 hat ein Substrat 93, auf dessen Oberfläche eine verzahnte Elektrode 95 aufgebracht ist, die Kontakte oder Anschlüsse 92 und 94 aufweist. Zwischen die langgestreckten Kontakte und 94 der verzahnten Elektrode 95 ist eine zweite verzahnte Elektrode 96 eingeschachtelt, die als Reflektor wirkt. Die Reflektorelektrode 96 ist typischerweise derart auf dem Substrat 93 angeordnet, daß der Abstand zwischen der verzahnten Reflektorelektrode 96 und der verzahnten Hauptelektrode 95 gleich λ(η + 1/4) ist, wobei λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen und η eine ganze Zahl sind. Die Reflektorelektrode 96 trägt zu einer weiteren.Fokussierung und Konzentration der akustischen Oberflächenwellenenergie an der Spitze des Stiftes bei.

Die beschriebenen Ausführungsfortnen lassen sich in der verschiedensten Weise abwandeln. Z.B. kann auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 eine Reflektorelektrode vorgesehen sein. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 kann die piezoelektrische Schicht zwischen dem Substrat und der verzahnten Elektrode bzw. den verzahnten Elektroden angeordnet sein.

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Claims (10)

1. PATENTANWÄLTE '
   DR. DIETER V. BEZÖLD' DIPL. INC. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

   MARiA-THERESlA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60

   D-8OOO MUENCHEN βό

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   ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

   EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAIRES ΠΝ BREVr.TS EUROPEENS

   TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMOtZ

   Mit akustischen Oberflächenwell en arbeitende Wandlervorrichtung für ein Gerät zum Aufzeichnen oder Abspielen von Information

   Patentansprüche

   1 JMit akustischen Oberflächenwellen arbeitende Wandlervorrichtung, insbesondere für ein Gerät zum Aufzeichnen oder Abspielen von Information, die die Form von Oberflächenänderungen hat, auf einen bzw. von einem insbesondere scheibenförmigen Aufzeichnungsträger, gekennzeichnet durch ein längliches Bauelement (3), welches sich am einen Ende zu einer Spitze (6) verjüngt und in mindestens einem Teil die Ausbreitung von akustischen Oberflächenwellen zuläßt, und durch eine in der Nähe der Spitze (6) angeordnete Elektrodenanordnung (7) zur Fokussierung von akustischen Oberflächenwellen auf die Spitze.

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   PO5ISCH6CK MÖNCHEN NR. 69148-800

   BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 70 20040) KTO. 6060257378 SWIFT HYPO DE MM
2. 2. Wandlervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die fokussierende Elektrodenanordnung eine fächerförmige, verzahnte Elektrode enthält.
3. 3. Wandlervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chnet, daß die ^fächerförmige verzahnte Elektrode (7) gekrümmte Finger (10) enthält.
4. 4. Wandlervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fächerförmige Elektrode (7) derart auf dem Bauelement (3) angeordnet ist, daß sich der schmälste Abschnitt der fächerförmigen Elektrode in der Nähe des schmälsten Teiles des sich verjüngenden Endes des Bauteiles befindet.
5. 5. Wandlervorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4 zum Abspielen von Information, die auf der Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der verzahnten Elektrode (7) eine Vorrichtung zum Erzeugen von akustischen Oberwellen auf der Oberfläche mindestens eines Bereiches des Bauelementes gekoppelt ist und daß mit der verzahnten Elektrode ferner eine Anordnung zum Erfassen von Impedanzänderungen der verzahnten Elektrode gekoppelt ist, welche die auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Informationssignale repräsentieren.
6. 6. Wandlervorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzei chnet, daß das Bauelement (3) an dem der Spitze (6) entgegengesetzten Ende einen Schaft aufweist und daß eine reflektierende verzahnte Elektrode zwischen der fächerförmigen verzahnten Elektrode (7) und dem Schaftende des Bauelements angeordnet ist.
7. 7. Wandlervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement aus einem piezoelektrischen Material besteht.

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8. 8. Wandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der fächerförmigen verzahnten Elektrode (7) eine piezoelektrische Schicht angeordnet ist.
9. 9. Wandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
   verzahnten Elektroden (7, 85, 95, 96) jeweils zwei beabstandete
   Anschlüsse (9, 11; 92, 94; 96) aufweisen von denen jeweils fingerförmige Leiterteile (10) in Richtung auf den jeweils anderen Anschluß vorspringen;

   daß sich die fingerförmigen Leiterteile der beiden Anschlüsse

   in Längsrichtung (x) des Bauelements (3, 83, 93) abwechseln;

   und daß die fingerförmigen Leiterteile (10) in Richtung zur Spitze (6) des Bauelements konkav gekrümmt sind .
10. 10. Wandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet,' daß die
    fokussierende Elektrode (7, 85, 95) einen zur Spitze (6) des Bauelements (3, 83, 93) konzentrischen Kreissektor einnimmt.

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