JPS58179969A - スタイラス支持ア−ムの保持器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の閂連する技術分野〕 この杷明Ｃ１−１１、ユ号ピックアップ容器構体に、更
に訂しくはたとえばキャパシタンス・ビデオ・ディスク
（ノ装置のような高密度ディスク・レコード再生装置用
のピックアップ・カートリッジに関するものである。

〔従来の技術〕

市販されているビデオ・ディスク装置はディスク・レコ
ードから記録信号を再生する装置を持っている。この信
号は、ディスク・レコードの情報トラック中に幾何学的
な（形状、寸法等）の変化として極めて高密度の形で記
録されている。信号トラックの密度は２．５４σ（１イ
ンチ）当シ犬体１ｏｏｏｏ本程度で、幾何学的変化のピ
ッチは２．５４！当り約５００００である。記録されて
いる信号の上記寸法により、（イ）信号の漏話を除くた
めには信号再生用変換器が少なくともディスクとの対接
点で上記と同等の寸法を持っていること、（ロ）変換器
に信号トラックを追随させる何等かの手段を設けること
、および（ハ）異物やディスクの撓みが変換器を持上げ
て信号再生を中断させることがないように・置換器とデ
ィスクの相互作用すなわち圧力の一様性を確保するため
の手段を設けること、が必要となる。

この装置では、ピックアップ変換器とディスク間に相対
速度を生じさせることにより信号が再生される。変換器
とディスクの相対速度の変移を補償するために、信号ト
ラックに清ってピックアップ変換器を・１［ｈかす手段
、すなわちアーム伸長手段が設けられている。

市販の４）と置においては、信号ピックアップ変換器は
サービスと敗換えの便のためにカートリッジ中に支持さ
れている。ピックアップ変換器は、ピンクアップ［電極
が形成された誘電体スタイラスである。このスタイラス
の電極と前記の幾何学的変化とは共動して、記録されて
いる信号に従って時間的に２．二化するキャパシタンス
を生成する。この時間的に変化するキャパシタンスは、
次にプレーヤの回路中で一ヒ記記録されている信号の電
気的表１救に変換される。スタイラスは、比較的長くか
っ軽１．ｆのスタイラス・アームの一端に固着されてい
る。スタイラス・アームの他端は、スタイラスを突出さ
すでディスクに接触させるための手段が構じＣ）れてい
るカートリッジ容器の内部に弾性的に取付けられている
。このスタイラス・アームの一端とカートリッジ本体と
の間には板ばねがあって、スタイラス電極に対する電気
的接続をなすと共に、レコード再生動作時に適切なスタ
イラ、ス・ディスク接触圧を与えるようになっている。

アレン氏に与えられた米国特許第４０３０１２４号には
、市販のビデオ・ディスク・プレーヤに現に供給されて
いる形式の信号ピックアップ・カートリッジが開示され
ている。

スタイラスとスタイラス・アームとの組合せ構体は寸法
が小さいので、たとえばプレーヤでカートリッジのサー
ビス、組込みまたは交換をするときのような、取扱い時
に非常に損傷を受けやすい。

その様な損傷を防ぐために、取扱い中にはこのスタイラ
ス−スタイラス・アーム組合せ構体をカートリッジ容器
の内部に引込めて保持しておくことが望ましい。従来、
市販のカートリッジでは、スタイラス・アームは、成る
間隔を隔てだ１対の脚　　部を持った比較的長いＵ字形
ばねとこの間隔を隔てた両脚部を結合する交差片とによ
ってカートリッジ内に保持されていた。この脚部の両端
は、所°冴の弾性力を生ずるようにコイル状にされて、
両脚をスタイラス・アームに平行にしまた交差片をスタ
イラス・アームに係合させてこれを容器内に１呆持する
ようにして、カートリッジ本体内に取付けられている。

このばねは、カートリッジをプレーヤに取付けたときそ
の上を閉塞する蓋体に固着した突起部材によって抑えら
れる（詳細は米国特許第４０３０１２４号参照）。

〔発明の開示〕

この発明は、カートリッジ内の引込み位置にスタイラス
・アームを抑止するための保持器に関するもので、この
１呆持器は、価格が安く、製造容易でかつカートリッジ
本体に組込み易く、更に比較的小型でカートリッジ容器
内の比較的小さな体積と面積としか占有しないという特
長がある。

この保」テ器の一実施形態は、薄いシート状の弾性利料
（たとえば燐青銅ばね材）を、向い合った両辺から延び
る山状延長部を持つ３面体に切断成形して作られた、一
体構造の基体より成る。この基体の両側には、この保持
器をカートリッジに取付けるためにカートリッジの対応
孔に保持器を挿入したときカートリッジ頂壁の両面に係
合する、互に外向きに離反するような形で向き合った弾
性タブがある。

指状延長部はカートリッジ容器中に突出して、その両末
端がこの容器の両側面間の中央で互に会合するように曲
げられている。両相状延長部は互に加圧関係に係合して
いる。指状延長部の両末端は互に相手方に向って僅かに
わん曲して、スタイラス・アームがその引込み位置をと
ったときスタイラス・アームを包むように位置づけられ
た丸みのついたアーチを形成している。

スタイラス・アームは、カートリッジがプレーヤに取付
けられているとき、両指状延長部間に挿込まれて両延長
部を外方に曲げるためのプレーヤに取付けられた突片に
よって指状延長部から外される。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して詳細に説明する。

第１図には、信号ピンクアップ・カートリッジ１０が拡
大された切開図の形で示されている。このカートリッジ
は、側壁１１（一方のみ示す）と、これら２つの側壁を
成る間隔をもってしっかりと保持している頂壁１２とを
持っている。カートリッジ１０の底面は開「−１シてい
る。頂壁１２と側壁１１とは内部に信号ピックアップ・
スタイラス２１を支持する容器を形成している。

ピンクアップ・スタイラス２１は、細長い軽量のスタイ
ラス・アーム１９の先端に固着されたスタイラス・ホル
ダ２３（たとえば、プラスチック成形品）に取付けられ
ている。スタイラス・アーム１９の基端部ば、柔軟性（
コンブライアント）支持体２５によってカートリッジの
頂面１２に支持されている。

スタイラス・アーム１９の先端とカートリッジ容器と一
体のだな１４との間には弧状に加圧変形された板ばね１
６が接続されていて、カートリッジの底面を介してスタ
イラスを押出すように構成されている。板ばねｌ　（ｊ
　・′’：ｊ：　令１・Ｉ４製のリベット１５によって
たな１４に固着されている。この板ばねは、通常、導電
性であって、２つの機能すなわち、（イ）カートリッジ
が信号再生位置をとったとき所要のスタイラス−ディス
ク間圧力を与える、および（ロ）ピックアップ・スタイ
ラス電極と信号処理回路（図示せず）との間の電気的接
続を形成する作用を行なう。

第１図の形態において、スタイラス・アームの少なくと
も基端部は、Ｎ極とＳ極をスタイラス・アームの長軸に
沿って並べた永久磁石１８を受入れ得るように、中空に
なっている。磁石１８は、プレーヤ内に設けられた電磁
コイルと共働して、信号の再生期間中、スタイラスとデ
ィスク間の速度修正のためにスタイラス・アームを長手
方向に直線運動を与える作用すなわちアーム伸長作用を
行なうものである。

第２の大体細長い永久磁石１７がスタイラス・アーム１
９０基端部に近い位置に固着されている。磁石１７はス
タイラス・アームに直交するように数例けられ、またそ
の長軸が実質的に垂直にすなわちカートリッジ頂壁１２
に実質的に直角になるようにされている。磁石１７０幅
はスタイラス・アームの直径（幅）よりも小さくスタイ
ラス・アームの通孔に挿入されている。磁石１７のＮ極
およびＳ極はその垂直１抽に浴って形成されている。

磁石１７は、プレーヤ内に取付けられた前記とは別の電
磁コイル（図示せず）と共働してスタイラス・アームを
後ってスタイラスに横方向変位を与えるように・ｌ’ｉ
４成されている（米国特許第４１８３０５９号および同
第４２５８２３３号参照）。

このカートリッジ構体は、カートリッジがプレーヤ外に
在るとき、たとえば貯蔵時または取扱い時にスタイラス
・アームをカートリッジ容器の内部の引込位置に保持す
るだめの保持器２０を持っている。この引込位１１１′
で、スタイラス・アーム１９はカートリッジ本体と一体
的にモールドされた倒立クレードル１３に当接する。保
持器２０は１対の弾性指状部４１．４２を有し、これら
はスタイラス・アーム１９を囲んでこれを係止しクレー
ドル１３中に保持するように構Ｊｌ・こされている。カ
ートリッジをプレーヤ中に取イ」けると、保持器の上記
指状部は互に拡張１；ｊｌ：反してスタイラス・アーム
を解放し、重力と板はねによりスタイラス・アームの先
端が下方に回動変位されるようにする。信号再生期間中
のスタイラスの大体の位置すなわち向きは破線で画いた
スタイラス・アームによって示されている。

カートリッジの設計は幾つかの商業的なおよび装置とし
ての制限事項に基いている。これらの制限としては、ス
タイラス・アームに固着するアーム伸張器用磁石（たと
えば１８）は小さいものを使用すること、およびスタイ
ラスの横方向変位はスタイラスの中心位置すなわち非拘
束位置に対して可成り広範囲の横方向スタイラス位置に
わたって予測可能であることなどがある。より具体的に
言えば、その装置はスタイラスを、それがレコード上に
降されて係合するトラックの両側にたとえば１００本の
トラック範囲のうちのどのトラックに係合するスタイラ
スに対しても、１．２、・・・等のディスク信号トラッ
クの間で正確に再位置決めできるものでなければならな
い。この融通性を実現するために、板ばねは、所要のス
タイラス−ディスク間トラッキング圧を維持しつつ、こ
の範囲にわたって横方向の動きに対して比較的一様な柔
軟１１日（コンプライアンス）を呈するものでなければ
ならない。１９８２年６月２９日付でティラー氏に与え
られた米国特許第４３３７５３６号には両端部付近にく
びれだ部分を設けたフライリード（板ばね）が開示され
ているが、これはスタイラスの横方向運動に対し一般に
町成り大きな柔軟性を与えるものである。この構造で所
望の垂直方向の力を得るには、フライリードがスタイラ
ス・ホルダから成る特定角度たとえばスタイラス・アー
ムの軸線に対して６０度の角度て延長離反することが必
要である。

このくびれ部分を持つフライリードは市販カートリノン
用として良好なものであることが判ったが、組ケに費用
がかかると共に取扱い難く、従ってこの出願の発明にと
っては適していない。

この発明に必“ルな諸パラメータは、板ばねの両瑞をそ
れぞれカー）　１）ツジの頂壁１２とスタイラス・ｒ−
ムの長袖との平面に実質的に平行になるようしこ取付け
ることによって、実現できる。この構成と板ばねの・菟
切な寸法形状の選択によって、一様な横方向柔軟性（ラ
テラル・コンプライアンス）と実効縦方向弾性（レジリ
エンス）に関して適切な構成が得られる。

スタイラスの横方向変位は、スタイラス・アームを比較
的ゆつくシと所望移動方向に後ってその取付部に対して
巻ききるようにし、次に急速にスタイラス・アームを放
す。この捩りによって、スタイラス・アーム構体の質量
中心がスタイラス−ディスク対接点の回シにゆすって、
質量中心を所望方向に移動させることになる。探り力を
急速に緩めると、スタイラス・アーム取付部（板ばね１
６と支持体２５）に生じた復元トルクがスタイラス・ア
ームをその質量中心の′周りに回動させてスタイラス・
チップを所望方向に移動させる。

折・りは、永久磁石１７の一方の極を、その何れかの側
に配置した電磁コイルを選択的に付勢して発生させたほ
ぼ均一な磁界に作用させることによって、与えることが
できる。この機構は、米国特許　　゛第４２５８２３３
号に明示されているが、それによれば永久磁石はスタイ
ラス・アームの先端部付近に取けけられていて、コイル
で生じた磁界がスタイラス・アームに捩りを与えるのみ
ならず、正味磁気吸引力および／または反擾力によって
同アームに直流・讃方向作用力を与える。この直流横方
向作用力はコイルに対する永久磁石の相対的位置によっ
て決まる。スタイラス位置の比較的広い範囲にわ小さく
することが必要であった。直流横方向作用力の影響は、
現在のカートリッジでは永久磁石１７をスタイラス・ア
ームの近接端により近く配置することによって低減して
いる。支承点に近くすればする程、磁石１７は大きな横
方向変位を受けず従って直流横方向作用力の位置依存性
はよシ小さくなる。更に、スタイラスに対するこの直流
作用力の効果は、磁石がレバー腕の短い方の端部にある
ことによって大幅に低減される。

スタイラス・アームの復元破・シ運動は主としてスタイ
ラス・アーム支持体２５によって与えられる。

しかし、損・りとその復元が可能な支持体の設計は必要
なアーム伸張作用（速度修正）を可能にする支持体設計
条件と調和せねばならない。既述のように、アーム伸張
作用は、永久磁石１８と相互作用してスタイラス・アー
ムにその長手方向運動を与える可変磁界を生成する電磁
石によって行なわれる。この様な構造のために選ばれる
一例スタイラス・アームの内径は−１，０１６ｔｔｓ　
（０，０４インチ）で、非常に小さな磁石を収容し得る
に過ぎない。小さな永久磁石はその発生磁界が小さいか
ら、その磁界と電磁コイルとの相互作用により大きな力
を発生させるには不充分である。従って、その様な磁石
でスタイラス・アームにその長手方向運動を生じさせる
ためには、スタイラス・アームがその長手軸に沿って可
成シ自由に動き得るものでなければならない。軸方向運
動の自由度はスタイラス・アーム支持体２５の柔軟性の
関数である。そして最後に、スタイラス・アームの先端
部はエネルギ蓄積素子すなわち板はねによってカートリ
ッジに取付けられているので、支持体２５はスタイラス
・アームの軸方向運動に対して成程度の制動作用を与え
イ；するものてなけれはならない。

支持体２５の物理的な形状は第２図Ａ、ＢおよびＣに良
く示されている。第２図Ａは、この支持体が第１図のカ
ー１−　ＩＪノジ内にあるときの側面図を示している。

支持体は、その幅に比べて厚さの薄い大体長い扁・Ｖ−
な本体をもつ柔軟性のあるエラストマで作られでいる。

この支持体には、それをカートリノンの頂壁１２に取付
けるため、短小部２７で隔てられた２つのＩ広大部２６
と２８が設けられている。

カートリッジにこの支持体を取付けるには、拡大ｉ＜ｖ
、２６を絞ってすなわち圧縮してカートリッジ頂壁１２
に設けである・８．４孔１２′に挿通する。そして拡大
部２６が開孔１２′を通過して拡大部２８が頂壁１２の
下面に衝き当るまで、上記開孔を通してこの支持体を引
張る。内拡大部の中間の短小部２７は開孔１ノの長さよ
りも短く、そのため拡大部２６を放して頂部１２の反対
側の面上で１与び拡張させると、短小部２７には張力が
生ずる。従って、拡大部２６と２８はこの支持体を緊縮
）Ｊてカートリッジにしっかりと固定する。

拡大部２８は、ｆｆ＞部１２中の同形の凹部に陥入し得
るような形をしているので、この支持体をカートリッジ
内に適正に位置付けする役目も果す。カートリッジ構体
１０をプレーヤ内に取付ける際には、この溝体はアーム
移動架台中の同形凹部中に置かれるが、拡大部２６はサ
ービス時にこの移動架台からカートリッジを取外すため
の把手となる。

支持体の本体２９は細長く扁平でカートリッジ表面１２
の頂部からほぼ垂直に吊下される。拡大部２８から距離
りの位置にはスタイラス・アームを受入れるための孔３
１がある。この孔３１は、スタイラス・アームの外径よ
シも小さくてその中にスタイラス・アームを圧縮力によ
り保持するが、また、若し必要ならスタイラス・アーム
を接着剤で固着することも可能である。この取付孔３１
の部分でスタイラス・アームが過度に支持体に歪を与え
ることがないように、またはスタイラス・アームを一層
緊密に支持体に取付ける手段となるように、破線で示さ
れるカラー３２を付設することもできる。長さし、幅Ｗ
および厚さｔは、扁平な面に直角方向に所要の柔軟性（
コンプライアンス）を呈するような寸法に選ばれる。外
径が１．１１ｍ　（０，０４５インチ）の薄肉アルミニ
ウム管制で長さが４１．９＋＋＋＋＋＋（１，６５イン
チ）のスタイラス・アームを有するカートリッジ用の支
持体の成る一例寸法は、長さしが７．６　ｍｍ　（０，
３インチ）、幅Ｗが３．０５ｆｌ　（０，１２インチ）
、厚さが０．３８　ｒｉｍ　（０，０１５インチ）で、
材料は／コア１へ°゛型押込み硬度計による硬度が３０
のブチルゴムである。

一様な、長さ、幅および厚さを有する支持体が同時にア
ーム伸張作用に関する所望の長平方向柔軟性とスタイラ
スの横方向変位すなわち探りに対するｆｌり柔軟性とを
呈することがないことが判った。所望の祖→朱軟性（ト
ーショナル・コンプライアンス）は、取付孔３１から比
較的短い距離Ｌ２の位１１′１にある比峻的小部分３０
の本体２９の幅を小さくすることて、この系の長手方向
柔軟性を実質的に１１１なわずに、７Ｂ、）ることかで
きる。第１図においてスタイラス・アームの向きは、デ
ィスク上に静置したスタイラスと支持体２５によって吊
下げられているその基端部とによって決められているこ
とに注意すべきである。アーム伸張作用力は孔３１と同
軸的にスタイラス・アームに清う方向に与えられる。長
手方向の柔軟性に影響のある挟小部３０のために、スタ
イラス・アームは支持体のその部分で曲がってまたは首
振り状態に配設されるであろうが、スタイラス・アーム
の向きとアーム伸張器の作用力の方向とがその様な曲が
りを防止するのでこの挟小部３０が長手方向柔軟性に及
ぼす影響は重要なものではない。上記実施例の挟小部３
０は、幅が約０．７６　ｔａｒｎ　（０，０３インチ）
の長さにわたって０．５０８　ａｍ　（０−０２インチ
）であって、拡大部２８から約５．５９　ａｍ　（０，
２２インチ）の所に設けられている。

永久磁石１７に磁界を作用させてスタイラス・アームに
反時計方向の戻・りを与える場合につき考える。磁石１
７に働く吸引力（反撓力）は、スタイラス・アームを横
方向に動かそうとする直流力（ＦＤ）を発生する（第２
図Ｂの作用方図参照）。この捩りトルクに対する支持体
の反作用で、直流力ＦＤによって与えられる方向に抗す
る上向きおよび横向きの作用力、ＦＴが生ずる。両方の
力の横方向成分は相殺し合ってスタイラス・アームの基
端部の（黄力向運動を最小にする。挟小部３０は支持体
が孔３１のｉＩＩ！ＩＩ線に平行な・油線を中心として
わん曲できるようにする。スタイラス・アームの反時計
方向彼・れによって、挟小部３０の左側および右側にそ
れぞれ張力と圧縮力が生じ、捷たスタイラス・アームの
基端部が大体上昇する。支持体中に生じたこの張力と圧
縮力は、磁気的な破り作用力が除かれたときスタイラス
・アームを平衡位置に跋・り戻すような復元力を生ずる
。更に、スタイラス・アームの基端部をその上昇位置か
ら元通りに下降させようとするＥＦ力がこの支持体によ
る復元トルクを助勢する。

ここ斗での説明で、支持体をカートリッジに取イ：１け
るための素環型構造が、カートリッジの組立てに餌料で
あるのみならず、支持体の主体部を自由吊下することに
よって支持体本体２９の機械的パラメータに影！□（ニ
を与えないという効果を呈することが理解されよう。こ
うして、本体２９の共振周波数は事実上取付泄構の影響
を受けることはない。

次に第３図と第４図について、スタイラス・アーム保持
器について説明する。保持器２０は、たとえば厚さが帆
１５２　ａｍ　（０，００６インチ）の０級スプリング
テンパーの燐青銅ばね材或いは厚さが０．１５２ｍｍの
３０１　番４分の３硬質ステンレス鋼などの連続的な弾
性材料シートを選択的に成形し所要の形状に曲げて形成
した一つの素子である。この保持器は、相対する両辺か
ら延長する指状部材４１と４２を有する３面体の本体４
０を持っている。両相状部材は、相対する２つの側壁の
ほぼ中間の平面上で本体４０から離れたある点で相互に
会合するように、内向きに成る角度がつけられている。

本体の両側壁の底部先端は外方におよび上向きにわん曲
してタブすなわちフランジ４５と４５′を形成している
。

各側壁の上記フランジ４５．４５′の上方には３辺切込
み部が形成され、その３片に囲まれた部分は外方に押出
されてクリップ係止具またはタブ４６．４６′となって
いる。この保持器４０をカートリッジ１０中　　゛に入
れると、フランジ４５　（４５’　）とクリップ係止具
４６（４６’　）は頂壁１２の対向両面上に圧縮状態で
配置されて、保持器２０をカートリッジにしっかりと１
呆持する。

指状部材４１と４２の先端は、それぞれその幅の２分の
１づつ矩形状に切り取られて、幅が半分になっており、
残った先端部４３と４４は十字に交叉し、抑制されなけ
れｌ・：］、に記切り取りによって出来た相手方の肩部
に圧に当接できるようになっている。

指状１１ｂ材４３と４４の各先端部は内側に僅かに弧状
をなしている。

この保持器２０は、その指状部材が支持用クレードル１
３のそれぞれの側に在るようにして、頂壁１２中の同形
の孔を介してカートリッジ中に挿入される。指状１’Ｃ
３利４１と４２は、スタイラス・アームが引込位置にあ
るときその先端部４３と４４がこれを包み込むように、
クレードルに加圧係合する。スタイラス・アームは、両
相状部材間に、第４図に破線で示すように、はぼ矩形の
強固な舌片５０を挿入することによって指状部材間から
解放される。舌片５０は、カートリッジをプレーヤ中に
入れたときそ−の一ヒを閉じるカバー（図示せず）に固
着されている。スタイラス・アームは、指状部材が外側
に開いたとき、重力と板ばねの弾力によってクレードル
から離れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はビデオディスク・プレーヤの信号ピックアップ
・カートリッジの要部切開図、第２図Ａ、ＢおよびＣは
柔軟性スタイラス・アーム支持部材の側面、正面および
頂面図、第３図は第１図のカートリッジに設けられるこ
の発明によるスタイラス・アーム保持器の一例斜視図、
第４図は第３図の保持器がスタイラス・アームを解放す
る方法を示す解説図である。 １０・・・カートリッジ、１９・・・スタイラス・アー
ム、２１・・・スタイラス、２０・・・保持器、４０・
・・保持器の本体、４１．４２・・・扁平な延長部（指
状部材）４３．４４・・・指状部材の先端部、４５．４
５’・・・フランジ、４６．４６′・・・クリップ係止
具。 特許ｆ［人　　アールシーニー　コーポレーション代理
人　清水　哲ほか２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　それぞれ上辺と底辺とを有し、第３の側壁に
   よって互に離隔されている実質的に平行な第１と第２の
   側壁をイ」する基体と、上記第１と第２の側壁の上辺か
   ら互に会合するような角度をもってそれぞれ延長し実質
   的に上記第１と第２の側壁の中間の而−にで互に加圧係
   合する第１と第２の平坦な延長部と、上記第１と第２の
   側壁の外側面に固着していて上記基体をカートリッジ容
   器の一つの壁に保持する手段とを具備する信号ピックア
   ップ・カートリッジ容器におけるスタイラス支持アーム
   の１呆持器。