JPS59101048A - 情報記録再生装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、針状の導電性ヘッドを用いて情報信号の記
録再生を行なう装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、ビデオ信号やオーディオ信号等の情報信号を高密
度に記録するディスクの開発が進んでいる。その一つと
して、情報信号の再生に針状の導電性ヘッドを用い、こ
れを機械的に記録媒体（ディスク）に接触させ、トラッ
キング機構によりトラックの幅方向に移動させて、記録
媒体に記録された凹凸信号による静電容量変化を検出し
、情報信号を再生するようにした再生方式がある。

第１図はこの静電容量再生方式において用いられている
ピックアップ部の一例を示す図である。図中１は矢印Ａ
方向へ回転するターンテーブル、２はディスクであり、
また３は針状基体の側面に電極膜を被着した導電性ヘッ
ド４をカンチレバー５を介して支持するヘッドカートリ
ッジである。導電性ヘッド４はアルミニウム製あるいは
ガラス製の細いパイプからなるカンチレバー５の先端部
に取り付けられ、カンチレバー５の基端部には小さな永
久磁石７が取り伺けられている。そしてカンチレバー５
の後部両側に永久磁石７と磁気質に結合されたトラッキ
ングコイル６ａ、６ｂが配置される。トラッキングコイ
ル６８，６ｂはトラッキングエラー信号が供給されるこ
とにより永久磁石７を移動させ、カンチレバー５を介し
て導電性ヘッド４をトラック幅方向に変位させトラッキ
ング動作を行なう。

周知のように案内溝付きのディスクでは、従来のレコー
ド音盤と同様に偏心の存在を避けることができないので
、信号の再生に使用される導電性ヘッド４は、ディスク
２に存在する偏心に応じてディスク２の径方向に対して
容易に変位可能に設けられていることが必要である。そ
のために第１図では導電性ヘッド４が取り付けられてい
るカンチレバー５を記録トラックの延長方向に延在する
ような配置として、ディスク２の偏心の際にもヘッド４
がディスク２の径方向に容易に変位できるようにしてい
る。

しかしながら、第１図に示すように単にディスク２にお
ける記録トラックの延長方向に延在するようなカンチレ
バー５にヘッド４を取付けた場合、ヘッド４は記録トラ
ックにうまくトラッキングするようにトラック幅方向へ
変位できても、必らずしも第２図（ｂ）に示すようには
ディスク２の面に正しく追従できず、第２図＜ａ）　、
　（Ｃ）に示すように片側が浮上ってディスク２からの
情報信号の読み取りが不可能になったり、／Ｎの低下、
あるいはディスク２が回転していることによりディスク
２の面にヘッド４の電極膜９が斜めに突き当てられて電
極膜９が剥離されるようなことが起こる。すなわちへ゛
ノド４をトラッキング制御の為にトラック幅方向へ変位
させ正確にトラッキングを行う時に、カンチレノ＜−５
とヘッド４との組立て精度あるいはディスク２とターン
テーブル１を含めに駆動系の面振れ、あるいはトラッキ
ングコイルｅａ、６ｂと永久磁石７との磁気的なマツチ
ングの不良等の原因により、第２図（ａ）　、　（ｂ）
　、　（Ｃ）に示す種々の状態が発生する。また特殊再
生モード時等には、ヘッド４にはますます負担がかかり
、再生信号の８／Ｎはさらに低下する。またカンチレバ
ー５を支持している部分からトラック幅方向へ孤を描く
ようにトラッキングが行なわれることにより、アジマス
エラーも生じ、それも再生信号のシＮを低化させる原因
となる。しかもディスク２は回転しているため、半径方
向に動こうとするヘッド４に対して接線方向へ動かそう
とするカを与えることになり、トラッキングにその分だ
けパワーが必要となる。

一方、従来のビデオディスクは、いずれの方式も再生専
用であって、ユーザーが任意に信号を記録することがで
きないという問題があった。

この点に対処するため、半導体を利用した記録媒体を用
いてビデオ信号等を高密度にかつ任意に記録できる方式
が提案されている。第３図はその原理を示したもので、
記録媒体１０はＰ型シリコン基版等の半導体層Ｊ１の±
１ピ、電荷蓄積機能を有する絶縁体膜として数十Ａ程度
の厚さのｓｉｏ、膜１２と数百人程度の厚さのＳｉ３Ｎ
。

膜１３を積層形成したもので、いわゆるＮＯ８構造をな
している。半導体層１１の裏面には導電体膜１４が被着
される。

信号記録時にはＳｉ３Ｎ、膜１３上に導電性ヘッド１５
を接触させる。この導電性ヘッド１５を接触させた状態
はいわゆるＭＮＯＳキャパシタと等価な構造となる。Ｍ
ＮＯＳキャパシタは周知の通り、横軸に印加電圧ｖ１縦
軸に静電容量Ｃをとると、例えばＮ型ＭＮＯＳキャパシ
タの場合第４図の１８に示すようにヒステリシス特性を
示し、それによりメモリ機能を有する。

そこで、上記導電性ヘッド１５と導電体膜１４との間に
記録信号電圧１６　（１６ａ、１６ｂ）を印加し、ヘッ
ド１５を記録媒体１ｏに対し矢印で示すように相対的に
移動させると記録信号に応じてＭＮＯＳキャパシタが多
数連続的に形成される。すなわち、記録信号電圧１６（
１６ａ。

１６ｂ）を印加すると、トンネル効果により半導体層１
１中の電荷がＳｉＯ２膜１２と５ｉ３Ｎ。

膜１３との界面や５ｉ３１’ｌＪ、膜１３中にトラップ
されて蓄積される部分と蓄積されない部分とが記録信号
に応じて矢印の方向にでき、信号が半導体層１１中に形
成される窒乏層１７の厚み変化として、つまり記録媒体
１０の厚み方向の静電容量の変化として記録される。こ
のようにして記録された信号の再生は、記録時と同様に
導電性ヘッド１５を移動させ、このヘッド１５と導電体
膜１４との間の静電容量の変化を検出することによって
行なわれる。この方式によれば、従来のビデオディスク
がいずれの方式も再生専用であったのに対し、ユーザー
が任意に信号を記録することができる。

しかしながら、この記録再生可能なディスクにおいても
、前述と同様に再生時には記録再生用の導電性ヘッド１
５の記録媒体に対する接触不良の問題があり、Ｓ／Ｎの
低化、信号の読取り不能等が起こる。さらに、この方式
には信号記録というプロセスがあり、このため記録媒体
１０に対するヘッド１５の接触状態は再生時のそれと比
べるとより高精度が必要とされる。この場合、例えば記
録時はヘッド１０を固定しておき、ターンテーブルやデ
ィスクの機械的精度に任せて記録し、再生時には機械的
精度により記録されたトラックをトラッキング機構によ
りトラッキングし再生するプロセスを取ったとすると、
仮に再生時のトラッキングが完全で、ヘッド１゜の浮き
上がり等がなかったとしても、記録時の記録媒体１０と
ヘッド１５との接触状態が再生時のＳ／Ｎ等を大きく左
右するという問題が生ずる。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、針状導電性ヘッドによる記録および
再生、あるいは記録または再生を安定にかつ高いＳ／Ｎ
で行なうことができる情報記録再生装置を提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

この発明は、針状導電性ヘッドを上下方向、つまり記録
媒体面に直角な方向にのみ変位可能となるようにヘッド
カートリッジに支持するとともに、ヘッドカートリッジ
を記録トラックの幅方向にのみ移動可能とし、このヘッ
ドカートリッジを移動させてトラッキングを行なうよう
にしたことを特徴としている。

〔発明の効果〕

この発明によれば、トラッキングはヘッドカートリッジ
自体を動かすことによって行なわれ、導電性ヘッドは上
下方向にのみ変位するようになっていることから、ヘッ
ドと記録媒体との接触が良好となり、またヘッドが記録
媒体面に垂直に当たるので、ヘッドの電極膜が剥離する
おそれもなくなる。さらにヘッドはヘッドカートリッジ
とともに、記録媒体の回転に逆らうことなくリニアにト
ラック幅の方向に移動するようになる。従って、情報信
号の記録および再生、あるいは記録または再生を安定に
、しかもシＮよく行なうことが可能となる。

〔発明の実施例〕

第５図にこの発明の一実施例に係る情報記録再生装置の
要部の構成を示す。

図において、記録媒体１９は例えば静電容量再生式ディ
スクや第３図に示したような半導体を用いたもので、矢
印Ｂの方向へ回転している。

この記録媒体１９にはこの例では既に記録トラック２０
があり、情報信号が記録されている。

導電性ヘッド２１は例えば針状基体の側面に蒸着あるい
はスパッタにより薄い電極膜を形成したもので、ヘッド
カートリッジ２２におけるカンチレバー２３の先端部に
支持されている。

ヘッドカートリッジ２２において、カンチレバー２３の
基端部は軸２４の中間部に固定され、この軸２４の両端
部はピボット軸受２５ａ。

２５ｂによって回転可能に支持されている。従って、ヘ
ッド２１はカンチレバー２３とともに上下方向、つまり
記録媒体１９の面に直角な方向にのみ変位することが可
能である。またカンチレバー２３の中間部は、軸受２５
ａ、ｚ５ｂを支持する軸受台２６ａ、２６ｂによって保
持されたゴム製のダンパー材２７に支持される。

そして軸受台２６ａ、２６ｂがカートリッジベース２８
に固定されて、ヘッドカートリッジ２２が構成される。

カートリッジベース２８は可動軸２９に固定されている
。可動軸２９はリニアモータ３０に連結されるとともに
、可動軸支持部３１ａ。

３１ｂにより軸方向に移動可能に支持され、リニアモー
タ３０によりカートリッジベース２８を矢印Ｃ方向に移
動させる。これによりトラッキングが行なわれる。すな
わちトラッキング信号源３２からトラッキング信号を供
給されて、トラッキングエラーを零にするように可動軸
２９を介してカートリッジベース２８をＣ方向にリニア
に移動させる。こうしてカートリッジベース２８に固定
され、かつ上下方向のみ変位できるカンチレバー２３に
支持されたヘッド２１が、記録トラック２Ｇに正確に追
従して情報信号を検出する。検出された情報信号は、フ
ライリード３３を通して再生回路へ伝送される。

再生回路の方式としては、例えば公仰の静電容量式ディ
スク用プレーヤで使用されている、導電性ヘッドを含む
９００ＭＨ２の共振回路のスロープ部に９１５ＭＨｚの
オシレータの信号を乗せることにより、記録媒体の静電
容量変化による９００ＭＨ２の共振特性の変化によって
９１５ＭＨ２の信号にＡＭ変調を施し、このＡＭ変調出
力をＡＭ検波して情報信号を再生する方式を用いること
ができる。

この発明は種々変形して実施が可能であり、例えば実施
例ではトラッキングのための駆動源にリニアモータを用
いて説明したが、ボイスコイルあるいは圧電素子等の電
気機械変換素子、を用いても同様の効果が得られる。

また、実施例ではカー１−　ＩＪツジの駆動方式として
カートリッジベースを可動軸に固定し可動軸を駆動した
が、カートリッジベースをカートリッジホルダ１２に装
着し、カートリッジホルダを可動軸に固定し、可動軸を
リニアモータで可動させる方式も可能であり、このよう
にするとヘッドの寿命がきた場合、カートリッジこと簡
単に交換することも可能となる。さらに、この発明にお
ける導電性ヘッドは記録のみ、再生のみ、および記録再
生兼用のいずれの形態でも使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の情報記録再生装置の要部の構成を示す図
、第２図は同装置における導１性ヘッドの記録媒体に対
する接触状態の変化を説明するための図、第３図はＮＯ
８構造の記録媒体を用いた記録方式の原理を説明するた
めの図、第４図はその動作を説明するための記録媒体の
印加電圧対静電容量特性と記録信号電圧との関係を示す
図、第５図はこの発明の一実施例に係る情報記録再生装
置の要部の構成を示す図である。 １９・・・記録媒体、２０・・・記録トラック、２１・
・・導電性ヘッド、２２・・・ヘッドカートリッジ、２
３−・・カンチレバー、２４−軸、２５ａ、２５ｂ・・
・軸受、２６Ｂ、２６ｂ・・・軸受台、２７・・・ダン
パ材、２８・・・カートリッジベース、２９・・・可動
軸、３０・・・リニアモータ、３１ａ、３１ｂ・・・可
動軸支持部。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３図 第４図 特許庁、に官　若杉和夫　　殿 １．事件の表示 特願昭５７−２０９６７２　　号 ２、　発明の名称 情報記録再生装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （加力　東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書全文 ７゛、補正の内容

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　記録媒体上を針状の導電性ヘッドを相対的に
   移動させて、情報信号の記録および再生、あるいは記録
   または再生を行なう装置において、前記導電性ヘッドを
   上下方向のみ変位可能に支持するヘッドカートリッジと
   、このヘッドカートリッジを前記記録媒体上の記録トラ
   ック幅方向のみ移動可能に支持する機構と、この機構を
   制御して前記導電性ヘッドを前記記録トラックに追従さ
   せる手段とを備えたことを特徴とする情報記録再生装置
   。
2. （２）　　ヘッドカー１−　ＩＪッジは導電性ヘッドを
   先端部に支持するカンチレバーと、このカンチレバーの
   中間部を支持するダンパー材と、前記カンチレバーの基
   端部に中間部が固定された軸と、この軸の両端部を回転
   可能に支持する軸受とを有するものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の情報記録再生装置。