JPH026495Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、ビデオテープレコーダ等のオートト
ラツキング用に適した磁気ヘツド用バイモルフ駆
動装置に関する。

背景技術 一般に高密度記録方式を済用するビデオテープ
レコーダほど、磁気ヘツドのトラツキング能力と
して高度の能力が要求されるが、こうした要求に
応えるものとして磁気ヘツド自体をトラツクの走
査方向に垂直に変位させるダイナミツクトラツキ
ング方式などが開発され、実用段階を迎えようと
している。このダイナミツクトラツキング方式で
は、例えば第１図に示したような、磁気ヘツド用
バイモルフ駆動装置１が用いられ、磁気ヘツド２
はバイモルフ振動板３の先端部に取り付けてあ
る。このバイモルフ振動板３は、ジルコンチタン
酸バリウム等の圧電材料３ａを中央の電極板３ｂ
を境界として分極の向きを同方向にし、上下の電
極板３ｃで挾持した構成であり、電極板３ｃと電
極板３ｂとの間に印加した電圧により生ずる電歪
現象を利用してバイモルフ振動板３全体を振動さ
せるようにしたものである。

しかるに、上記従来の磁気ヘツド用バイモルフ
駆動装置１は、磁気ヘツド２の変位量を大きくと
る上で、バイモルフ振動板３の長さがある程度必
要であり、このためコンパクト化が難しく、さら
にバイモルフ振動板３を無理に短かくした場合に
は、所要の変位量を得るため大電圧を印加しなけ
ればならず、その結果高耐電圧の圧電材料が必要
となり、バイモルフ駆動回路も高価なものとなる
等の欠点があつた。

また、圧電材料として低剛性のものを用いれ
ば、低域における振幅は十分得られるが、共振周
波数が低下した分だけ高域の振幅が得られず、ま
たその逆に圧電材料として高剛性のものを用いる
と、共振周波数が高くなつた分だけ高域の振幅特
性は改善されるが、低域における振幅が得られな
い等の欠点があつた。

さらにまた、特殊再生するような場合、バイモ
ルフ振動板に要求される特性は特にきびしくな
る。つまり、スピード再生、静止画再生、逆再生
時には、それぞれのモードに応じてバイモルフ振
動板を大きく変位させ、しかも速く動作しなけれ
ばならず、こうした要求に応えることは、通常再
生にも増して種々の困難が伴なうものであつた。

考案の開示 本考案は、上記欠点を除去したものであり、磁
気ヘツドを支持してこれを駆動するバイモルフ振
動板を、固定端側と自由端側とで剛性の異なる圧
電材料で構成することにより、バイモルフ振動板
の自由端側に取り付けた磁気ヘツドを、所望の振
幅特性で振動させることができるようにした磁気
ヘツドのバイモルフ駆動装置を提供することを目
的とする。

この目的を達成するため、本考案は、片持ち状
態で振動する低剛性の圧電材料からなる第１のバ
イモルフ振動板と、この第１のバイモルフ振動板
の先端部に末端部が接続され、先端部に磁気ヘツ
ドが取り付けられる高剛性の圧電材料からなる第
２のバイモルフ振動板とを具備したことを要旨と
するものである。

本考案によれば、剛性の異なるバイモルフ振動
板を接続したもので磁気ヘツドを駆動するように
したから、各バイモルフ振動板をそれぞれの駆動
電圧に応じて、異なる振動モードで駆動すること
ができ、例えば低剛性の第１のバイモルフ振動板
には直流から〜数百Hz（以下低周波という）の電
圧を印加し、高剛性の第２のバイモルフ振動板に
は数百Hz〜数ＫHz（以下高周波という）の電圧を
印加することにより、より積極的にそれぞれの振
動モードを有効利用することができ、これにより
磁気ヘツドの変位を、再生モードに応じた低周波
の大振幅変位にトラツキングエラーを補正する高
周波の小振幅変位を重畳させた変位軌跡で駆動す
ることでき、従つて高密度記録方式により幅の狭
いトラツク上を磁気ヘツドに忠実にトラツキング
させる必要があるような場合等に好適である等の
優れた効果を泰する。

考案を実施するための最良の形態 以下、本考案の実施例について第２図以下を参
照して説明する。第２図は、本考案の磁気ヘツド
用バイモルフ駆動装置の一実施例を示す概略構成
図、第３図Ａ，Ｂはそれぞれ第２図に示した第
１，第２のバイモルフ振動板に印加する電圧の一
例を示す波形図、第４図は第２図に示した磁気ヘ
ツド用バイモルフ駆動装置の振幅特性図である。

第２図中、磁気ヘツド用バイモルフ駆動装置１
１は、高密度記録用ビデオテープレコーダの磁気
ヘツド１２を、ダイナミツクトラツキング時に磁
気テープのトラツクに沿つて駆動する装置であ
る。磁気ヘツド１２は、圧電材料の剛性が異なる
２種類のバイモルフ振動板１３₁，１３₂の直列結
合体に支持されている。第１のバイモルフ振動板
１３₁は、低剛性の圧電材料１３_1aの中央にシム
材を兼ねる電極板１３ｂを挾持し、さらに圧電材
料１３_1aの両側を一対の電極板１３_1cで挾持した
構成であり、電極板１３_1cの末端部から僅かに離
れた箇所を片持ち状態で固定されている。

第２のバイモルフ振動板１３₂は、高剛性の圧
電材料１３_2aの中央に前記電極板３ｂを挾持し、
さらに圧電材料１３_2aの両側を前記一対の電極板
１３_1cとは絶縁された一対の電極板１３_2cにて挾
持した構成であり、圧電材料１３_2aの末端部が第
１のバイモルフ振動板１３₁の圧電材料１３_1aの
先端部に合致する。すなわち、第１のバイモルフ
振動板１３₁と第２のバイモルフ振動板１３₂は、
電極板１３ｂを共通に、剛性が異なる圧電材料１
３_1a，１３_2aを直列的に接合して一体化されてい
る。従つて、第２のバイモルフ振動板１３₂の先
端部に設けられた磁気ヘツド１２は、共振周波数
と振動モードが異なる一対のバイモルフ振動板１
３₁，１３₂によつて支持されることになり、両バ
イモルフ振動板１３₁，１３₂の合成振動モードに
従つて振動する。つまり、第３図Ａに示すような
低周波電圧を印加すると、変位量がとれ、また第
３図Ｂに示すような高周波電圧を印加することに
より、振幅応答特性がよくなり、高い周波数まで
応答する。

なお、圧電材料１３_1aと１３_2aの剛性の相違
は、使用する圧電物質の組成を変えることによ
り、種々可能である。

一般にバイモルフ振動板を片持ち状態で用いた
場合に、バイモルフ振動板の先端の変位量δは、
次式で示される。

δ＝Ｋ・d₃₁・l²／t²・Ｖ ここで、Ｋ：定数（constant），d₃₁：圧電定
数，ｔ：板厚，ｌ：長さ，Ｖ：印加電圧である。

従つて、低剛性の圧電材料を得るためには、上
記圧電定数d₃₁が大きくなるように圧電物質の組
成を選択すれば良い。また、高剛性の圧電材料を
得るためには、上記圧電定数d₃₁が小さくなるよ
うに圧電物質の組成を選択すれば良い。このよう
な剛性の異なる圧電材料は各メーカより発売され
ており、例えば低剛性の圧電材料として、
TOKIN製のN10材（商品名）があり、また、高
剛性の圧電材料として、TDK製の91A材（商品
名）がある。

１４は、第１，第２のバイモルフ振動板１３₁，
１３₂に電圧を印加するバイモルフ駆動回路であ
るが、本実施例の場合、第１のバイモルフ振動板
１３₁と第２のバイモルフ振動板１３₂とでは、周
波数が異なる駆動電圧を印加するようにしてい
る。例えば、通常再生時においては、第１のバイ
モルフ振動板１３₁の変位は不要であるので、第
２のバイモルフ振動板１３₂のみを所望の高周波
電圧で振動させ、トラツキングエラーを防止して
ノイズレス再生を達成する。また、特殊再生時に
は、剛性が低い第１のバイモルフ振動板１３₁に
は、磁気ヘツド１２がビデオテーブの１トラツク
をトラツキングする周期に対応させて30サイクル
の鋸歯状低周波駆動電圧を印加し、トラツクの走
査方向に対して垂直に変位させ、剛性が高い第２
のバイモルフ振動板１３₂には、所望の高周波駆
動電圧を印加する、以上により、特殊再生時のノ
イズレス再生が達成される。これらの駆動電圧の
周波数は、それぞれ対応するバイモルフ振動板１
３₁，１３₂の共振周波数f₁，f₂より低い周波数に
設定してあるが、不要な共振を避けるため、バイ
モルフ駆動回路１４と第１のバイモルフ振動板１
３₁との間には、遮断周波数が共振周波数f₁より
僅かに低い低域通過フイルタ１５₁が、またバイ
モルフ駆動回路１４と第２のバイモルフ振動板１
３₂との間には、共振周波数f₁とf₂の間の通過帯域
をもつ帯域通過フイルタ１５₂がそれぞれ介挿し
てあり、各フイルタ１５₁，１５₂を通したときの
振幅特性が第４図に示してある。

このため、本実施例の場合、磁気ヘツド１２
は、低剛性で低周波駆動の第１のバイモルフ振動
板１３₁と高剛性で高周波駆動の第２のバイモル
フ振動板１３₂との合成振動モードに従つて駆動
されることになる。この場合、第４図に示した振
幅特性からも明らかなように、第１のバイモルフ
振動板１３₁の駆動電圧を低域通過フイルタ１５₁
に通すことにより点線で示した振幅特性が得ら
れ、第２のバイモルフ振動板１３₂の駆動電圧を
帯域通過フイルタ１５₂に通すことにより、実線
で示した振幅特性が得られ、これにより全体とし
て不要な共振ピークのない振幅特性が得られる。
これは、各バイモルフ振動板１３₁，１３₂単独の
振幅特性のうち、磁気ヘツド１２の駆動に好都合
な部分だけを取り出して合成するようにしたから
である。

従つて、第１，第２のバイモルフ振動板１３₁
と１３₂は、全長が短かくとも、或いは高電圧を
印加せずとも、十分な振幅特性を得ることができ
る。また、これにより磁気ヘツド用バイモルフ駆
動装置１１は、設置空間が狭いスペースにもコン
パクトに収納することができ、特に高密度信号記
録用ビデオテープレコーダのダイナミツクトラツ
キング用に好適である。

以上説明したように、上記構成になる磁気ヘツ
ド用バイモルフ駆動装置１１によれば、剛性の異
なるバイモルフ振動板１３₁，１３₂を接続したも
ので磁気ヘツド１２を駆動するようにしたから、
低剛性のバイモルフ振動板１３₁と高剛性のバイ
モルフ振動板１３₂を、それぞれの駆動電圧に応
じて異なる振動モードで駆動することができ、こ
れにより例えば低剛性の第１のバイモルフ振動板
１３₁には低周波電圧を印加し、高剛性の第２の
バイモルフ振動板１３₂には高周波電圧を印加す
ることにより、より積極的にそれぞれの振動モー
ドを有効利用することができ、これにより磁気ヘ
ツド１２の変位を、再生モードに応じた低周波の
大振幅変位にトラツキングエラーを補正する高周
波の小振幅変位を重畳させた変位軌跡で駆動する
ことができ、従つて高密度記録方式により幅の狭
いトラツク上を磁気ヘツドに忠実にトラツキング
させる必要があるような場合等に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の磁気ヘツド用バイモルフ駆動
装置の一例を示す概略構成図、第２図は、本考案
の磁気ヘツド用バイモルフ駆動装置の一実施例を
示す概略構成図、第３図Ａ，Ｂは、それぞれ第２
図に示したそれぞれ第１，第２のバイモルフ振動
板に印加する電圧の一例を示す波形図、第４図
は、第２図に示した磁気ヘツド用バイモルフ駆動
装置の振幅特性図である。 １１……磁気ヘツド用バイモルフ駆動装置、１
２……磁気ヘツド、１３₁……第１のバイモルフ
振動板、１３₂……第２のバイモルフ振動板、１
３_1a，１３_2a……圧電材料。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 片持ち状態で振動する圧電定数d₃₁が大きい圧
   電材料からなる第１のバイモルフ振動板と、該第
   １のバイモルフ振動板の先端部に末端部が接続さ
   れ、先端部に磁気ヘツドが取り付けられる圧電定
   数d₃₁が小さい圧電材料からなる第２のバイモル
   フ振動板とを具備してなる磁気ヘツド用バイモル
   フ駆動装置。