JPH05266447A - 可動ヘッド装置およびドラム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取付作業性の向上を図るとともに、内部磁界
から位置センサが受ける影響の軽減を図ったヘッド位置
検出機構を有する可動ヘッド装置およびドラム装置を得
ることを目的とする。 【構成】 電磁駆動型、特にボイスコイル式の可動ヘッ
ド装置において、磁気ヘッド12とヘッドが取り付けられ
るジンバル式ばね16ａおよび16ｂからなるヘッド装着体
100 と、ボビン11に巻かれた駆動コイル６と磁石３、お
よび磁石３との間で磁気回路を形成するヨーク４からな
る可動ヘッド装置１において、ヨーク４に貫通穴32を設
けボビン11の一部33を延長し、ヨーク外部にヘッド位置
検出機構200 を設けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転ヘッド式磁気記
録再生装置の可動ヘッド装置（ダイナミックトラッキン
グ用回転磁気ヘッド装置）および可動ヘッド装置を搭載
したドラム装置に関し、特に、磁気ヘッド位置検出機構
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１９は、特開平2-304711号公報に示さ
れた従来の可動ヘッド装置である。図１９において、１
は可動ヘッド装置、２は一組の円柱状磁石３によって挟
持されたポールピース、４は上部４ａ、胴部４ｂ、およ
び下部４ｃから形成される軟磁性体のヨークで、磁石３
との間で円筒状の磁気ギャップ５を形成する。６は磁気
ギャップ５に置かれた駆動コイル、７ａおよび７ｂは板
ばねであり、取付部８および９において互いに平行にそ
れぞれの円形外周部を保持されており、さらに、接着剤
10によってボビン11と円形内周部で固着され、ボビン11
を磁気ギャップ５と同軸に保持している。また、板ばね
７ｂの先端には磁気ヘッド12が接着剤（図示せず）によ
って固定され、ヘッド装着体100 を形成している。13は
磁界の強さを検出するホール素子であり、ヨーク４ａの
内部に固定されている。さらに、14は貫通穴であり、ヨ
ーク４ｃと一体の打ち出し部15に形成されている。

【０００３】図２０の（ａ）、（ｂ）および図２１は特
開昭63−173217号公報に示された従来の可動ヘッド装置
の弾性体であるジンバル式ばね、およびドラム装置であ
る。図２０の（ａ）、（ｂ）は図１９に示した板ばね７
ａ、７ｂに相当するジンバル式ばねの平面図である。図
中、ジンバル式ばね16ａ、16ｂは図１９に示した板ばね
７ａ、７ｂに相当している。図２０において、17ａ、17
ｂはジンバル式ばね16ａ、16ｂの円弧状中間部、18a、18
ｂはジンバル式ばね16ａ、16ｂの円弧状外周部、19ａ、
19ｂはジンバル式ばねの中央に設けたボビン11を取り付
ける取付孔、20ａ、20ｂはジンバル式ばね16ａ、16ｂの
円弧状切欠部を示す。

【０００４】図２１は可動ヘッド装置を回転ドラムに取
り付けた状態を示す断面図である。図２１において、21
は回転ドラム、22は可動ヘッド装置１を回転ドラム21に
取り付けるねじ、23は回転ドラム21に取り付けられてい
る配線板を示す。24は回転ドラム21をフランジ25に取り
付けるねじ、26ａ、26ｂはロータリトランス、27はロー
タリトランス26ａ、26ｂからの信号線を示す。28はフラ
ンジ25に一体的に取り付けられている回転軸、29ａ、29
ｂは回転軸28を固定ドラム30に対して回転自在に支持す
る軸受を示す。300 は回転ドラム21〜固定ドラム30で構
成されるドラム装置を示す。31は回転ドラム21および固
定ドラム30の外周面に巻回される磁気テープを示す。

【０００５】次に動作について説明する。従来の可動ヘ
ッド装置およびドラム装置は上記のように構成され、駆
動コイル６に電流を供給することにより磁気ヘッドを移
動する。また、磁気ヘッドの位置制御法として、例え
ば、コイル駆動信号に重畳してヘッド位置検出用信号を
供給し、この信号により発生する磁界をホール素子13で
構成されるヘッド位置検出機構200 で検出することによ
って位置情報のフィードバックを行なっている。そし
て、温度変化、磁気特性の非線形性、ヒステリシス等の
特性変化に対してコイル駆動信号とヘッド移動量の関係
を調整し、系の共振周波数以下の十分低い周波数帯域で
位置制御をしようとしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の可動ヘッド装置
およびドラム装置は以上のように構成されているので、
駆動コイルで発生する磁界変化が及ぶ駆動コイル近傍に
ヘッド位置検出部であるホール素子を取り付ける必要が
あった。そのため、取付作業性が悪いという問題と、コ
イル駆動信号で発生する磁界の影響をもヘッド位置検出
部が受けて精度が悪いという２つの大きな問題があっ
た。

【０００７】この発明は、上記の２つの問題点を解決す
るためになされたもので、取付作業性の向上を図るとと
もに、コイルで発生する磁界の影響を受け難いヘッド位
置検出機構を有する可動ヘッド装置およびドラム装置を
得ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る可動ヘッ
ド装置においては、第１の手段として、駆動コイルを収
納するヨークに貫通穴を設け、ボビンの一部を軸方向に
ヨーク外まで延長し、ヨーク外部にヘッド位置検出機構
を設けたものである。また、第２の手段として、磁気ヘ
ッドを取り付けていない方の弾性体の一部を上記ヨーク
に設けた開口部から外部に突出させ、ヨーク外部にヘッ
ド位置検出機構を設けたものである。さらに、この発明
のドラム装置は、前記ヘッド位置検出機構の取付け位置
調整手段を設けたものである。

【０００９】

【作用】この発明における可動ヘッド装置は上記のよう
に構成されているので、ヘッド位置検出部の取付け作業
をヨークの外部において出来る。また、ヘッド駆動用信
号によって発生する磁界の影響が軽減されたヘッド位置
検出信号が得られる。さらに、この発明におけるドラム
装置は上記のように構成されているので、ヘッド位置検
出部の取付け位置調整手段によってヘッド位置検出部を
最適な位置に設定できる。

【００１０】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の第１の実施例である可動ヘッド
装置を示す断面図、図２は図１に示した可動ヘッド装置
を示す斜視図、図３は図１に示した可動ヘッド装置の特
殊再生時のヘッド可動効果を示すヘッド軌跡模式図、図
４の（ａ）、（ｂ）は可動ヘッド装置のヘッド可動効果
を示す再生エンベロープを示す模式図、図５は図１に示
した可動ヘッド装置の互換再生時のヘッド軌跡模式図、
図６は図５に示したヘッド軌跡の時の再生エンベロープ
を示す模式図、図７は図１に示した可動ヘッド装置のオ
ープンループ特性を示す特性図、図８は図１に示した可
動ヘッド装置のアクティブダンピング制御を行なうブロ
ック図、図９は図８に示したアクティブダンピング制御
を付加した可動ヘッド装置のオープンループ特性を示す
特性図であり、図１９〜図２１と同一または相当部分に
同一符号を付して説明を省略する。

【００１１】図１において、32はヨーク４ａに設けられ
た貫通穴、33はボビン11の一部を軸方向に延長した延長
部分、34はヘッド位置検出用にボビン11に取り付けられ
た磁界発生手段である磁石、35は磁界検出手段であるホ
ール素子13をヨーク４に取り付けた保持台、36は前記保
持台34をヨーク４に締結するねじである。図２におい
て、14は可動ヘッド装置１を回転ドラム（図示せず）に
締結するために打ち出し部15に設けられた穴である。

【００１２】次に、各図に基づき動作について詳細に説
明する。図１において、可動ヘッド装置１のヨーク４に
貫通穴32を設けてボビン11をヨーク４の外部まで延長
し、その延長部分33に磁石34を取り付け、さらに磁石34
と対向する位置にホール素子13を固定しヘッド位置検出
機構を構成したので、取付作業をヨーク４の外部で行な
えるようになり、駆動用信号により駆動コイルに発生す
る磁界の影響を軽減したホール素子の出力を得た。

【００１３】ヘッド位置を検出するためにホール素子13
からなるヘッド位置検出機構を設け、ヘッド位置情報を
検出して図８に示すアクティブ・ダイピング制御を適用
すると、制御帯域を広げるとともに精密なトラッキング
が実現できる。この説明を以下に行なう。

【００１４】図３において、37は磁気ヘッド12によって
磁気テープ31に記録された信号トラック、38は磁気ヘッ
ド12を可動させないときのオフ・トラック・ヘッド軌
跡、39は磁気ヘッドを信号トラック37に追従させたとき
のオン・トラック・ヘッド軌跡、40は磁気ヘッド12の移
動量を示すオフ・トラック量、41は特殊再生時の磁気テ
ープ29の送り速度を示し、この送り速度41は倍速比ｎと
標準速度Ｖｔとの積である。

【００１５】図４〜図６において、42は上記オフ・トラ
ック時の再生エンベロープ、43は上記オン・トラック時
の再生エンベロープ、44は磁気テープ29に記録された曲
がりを有する信号トラック、45は曲がりを有する信号ト
ラック44を磁気ヘッド12を可動させずにトレースした時
の再生エンベロープである。図７において、ｆ０は可動
ヘッド装置１の制御帯域に影響する機械的な一次共振周
波数を示す。図８において、46は図３のオフ・トラック
量40に相当するトラックエラー、前記トラックエラー46
によって駆動信号47を出す制御回路、前記駆動信号47が
それぞれ入力される一方は可動ヘッド機構、他方は可動
ヘッド機構を電気的に模擬した状態観測器、48はヘッド
位置検出手段によって得た可動ヘッドの位置情報、前記
駆動信号47と前記可動ヘッドの位置情報48より可動ヘッ
ドの動作速度を推定し、その推定速度49を前記制御回路
にフィードバックしている。

【００１６】一般に磁気テープ31の送り速度を可変とし
たとき、図３に示すように磁気テープ上に記録された信
号トラック37を磁気ヘッドが正規の軌道からずれてトレ
ースし、トラックずれが生じる。すると、図４に示す再
生エンベロープ42にみられるようにクロス・トラックし
た再生波形が得られる。この再生波形から良好な再生画
像を得るためには、一般に特殊な処理法が必要であるた
め、磁気ヘッド12を信号トラック37に追従させ正しくト
レースし、良好な再生エンベロープ43を得ることが望ま
しい。また、図５に示すように互換を考えると、通常信
号トラック44は曲がっており、磁気ヘッド12を可動させ
ずにトレースした軌跡38に対してずれが生じる。よっ
て、再生波形は図６における再生エンベロープ45に示す
ような形となり、エンベロープの小さい部分ではＳＮ比
が低下し画質が劣化する。このため、曲がった信号トラ
ック44に追従し、良好な再生エンベロープを得るために
は、少なくとも回転ドラムの回転数の２〜３倍の制御帯
域と正確な磁気ヘッド位置制御が要求される。可動ヘッ
ド装置１のオープンループ特性は図７に示すように、図
１の可動ヘッド装置１の場合、比較的低い周波数帯域に
一次共振周波数ｆ０が現れ、試作例でいうと制御帯域と
して30Ｈｚ程度である。図８は可動ヘッド機構を電気的
に模擬した状態観測器に駆動入力信号とヘッド位置情報
を入力して推定速度を計算し、制御回路にフィードバッ
クする。この速度情報からダンピング制御を行なうこと
で図９に示すように一次共振周波数ｆ０を完全に抑圧す
ることができ、制御帯域300 Ｈｚを得ることができた。

【００１７】また、上記実施例では保持台35をヨーク４
と別体にしたが、一体形にしてもよく、上記実施例と同
様の効果を奏する。

【００１８】実施例２．図１０はこの発明の第２の実施
例である可動ヘッド装置を示す断面図であり、図１と同
一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
50はヨーク４ａに取り付けられた保持台、51はヨーク４
の開口部52からその一部が外に突出し、その先端部53に
磁石34が貼り付けられたジンバル式ばねである。13は磁
石34に対向して設置される前出のホール素子である。図
１１は図１０のジンバル式ばね51を示す平面図である。
ボビン11と係合された内周部と一体に動く先端部53から
構成されている。この実施例においても、先の第１の実
施例と同様に、磁気ヘッド12と一体に動くジンバル式ば
ね51の位置をホール素子13で検出することが出来る。

【００１９】また、上記実施例では保持台50をヨーク４
と別体にしたが、一体形にしてもよく、上記実施例と同
様の効果を奏する。

【００２０】実施例３．図１２はこの発明の第３の実施
例である可動ヘッド装置を示す断面図であり、図１と同
一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
54はヨーク４の外部に設けた発光部、55はヨーク４の外
部に突出したボビン11の延長部33を隔てて発光部54と対
向して設けた受光部である。ボビン端の移動によって変
化する受光部に到達する光量からヘッド位置を検出する
構成であり、取付作業性の向上と、駆動用信号により駆
動コイル６に発生する磁界の影響の軽減が期待できる。
この実施例においても、先の実施例と同様に、磁気ヘッ
ド12と一体に動くボビン11の位置を受光部55で検出する
ことが出来る。

【００２１】また、上記実施例では受光部55で説明した
が、図１３に示す２分割検知器56でもよく、上記実施例
と同様の効果を奏する。

【００２２】実施例４．図１４はこの発明の第４の実施
例である可動ヘッド装置を示す断面図であり、図１と同
一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
57はヨーク４の外部に設けた発光部54と受光部55とが一
体に構成されたフォトセンサである。ボビン11の延長部
33の端部の移動によって変化する受光部に到達する光量
からヘッド位置を検出する構成であり、ヘッド位置検出
機構200 の取付作業性が向上し、さらに、駆動コイル６
に生じる磁界の影響を受けなくなる。この実施例におい
ても、先の実施例と同様に、磁気ヘッド12と一体に動く
ボビン11の位置を検出することが出来る。

【００２３】実施例５．図１５はこの発明の第５の実施
例である可動ヘッド装置を示す断面図であり、図１と同
一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。
可動ヘッド装置１のヨーク４に設けた貫通穴32を通して
ボビン11の一部を軸方向に延長し、延長部33の先端部に
第一の電極58を取付け、これと対向するように第二の電
極59を配した容量型変位センサ60をヨーク４にねじ61で
締結し、前記容量型変位センサ60よりヘッド位置を検出
する構成であり、ヘッド位置検出機構の取付作業性が向
上し、さらに、駆動コイル６に生じる磁界の影響の軽減
により変位検出の精度が向上する。この実施例において
も、先の実施例と同様に、磁気ヘッド12と一体に動くボ
ビン11の位置を第二の電極59で検出することが出来る。

【００２４】また、上記実施例では第一の電極をボビン
11の先端に設けたが、金属でもよく、渦電流損失の変化
で変位検出する静電容量型変位センサであってもよい。

【００２５】実施例６．図１６はこの発明の第６の実施
例であるドラム装置を示す断面図であり、図１および図
２１と同一または相当部分に同一符号を付して説明を省
略する。62はホール素子13を取り付けた保持台、63は弾
性体、64はねじである。前記保持台64は前記弾性体63を
介してねじ64で回転ドラム21に締結される。前記ホール
素子13と磁石34との位置調整、特に間隔調整を前記弾性
体63の圧縮調整で行なう。

【００２６】図１７は図１６をＡ方向からみた要部断面
図であり、取付関係をより明確に示したものである。

【００２７】図１８は前記ホール素子13と前記磁石34と
の間隔とホール素子出力レベルとの関係を示した模式図
である。65はほぼ直線となる範囲を示し、可動ヘッド装
置の初期設定として、ヘッドの最大可動範囲でもこの直
線範囲65をはずれないように、前記ねじ64でホール素子
13の高さ調整を行なった。ヘッド位置検出機構の変位検
出精度が、ヘッドの可動範囲が広い場合などに特に向上
する。磁石34としてフェライトを用いた試作例では、前
記直線範囲として600 μｍ程度と広範囲の特性を得てい
る。

【００２８】なお、上記実施例では弾性体63の圧縮で高
さ調整を行なう場合で説明したが、シムを敷くような手
段であってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００２９】また、上記各実施例において、可動ヘッド
装置をシングルヘッドの場合で説明したが、セグメント
記録などの複数ヘッドを用いた場合などについても適用
できるのは明かである。

【００３０】なお、上記実施例１〜５において、可動ヘ
ッド位置検出装置をヨークに固定する場合で示したが、
上記実施例６に示すように取付位置調整装置を付加して
もよいのは明かである。

【００３１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、可動ヘ
ッド装置へのヘッド位置検出機構の取付作業性が向上で
き、駆動用信号によりコイルに発生する磁界から位置セ
ンサが受ける影響を低減できるため、精度よくヘッド位
置検出が出来ることにより、より精密なトラッキングが
可能となり、特殊再生時などの画質も良好になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例である可動ヘッド装置
を示す断面図である。

【図２】図１に示した可動ヘッド装置を示す斜視図であ
る。

【図３】可動ヘッド装置の特殊再生時におけるヘッド可
動効果を示すヘッド軌跡模式図である。

【図４】可動ヘッド装置の特殊再生時におけるヘッド可
動効果を示す再生エンベロープを示す模式図である。

【図５】互換再生時、磁気ヘッドを可動させない場合の
ヘッド軌跡模式図である。

【図６】互換再生時、磁気ヘッドを可動させない場合の
再生エンベロープを示す模式図である。

【図７】図１に示した可動ヘッド装置のオープンループ
特性を示す特性図である。

【図８】アクティブダンピング制御を説明するためのブ
ロック図である。

【図９】アクティブダンピング制御を付加した図１に示
した可動ヘッド装置のオープンループ特性を示す特性図
である。

【図１０】この発明の第２の実施例を示す可動ヘッド装
置の断面図である。

【図１１】図１０に示した可動ヘッド装置の磁気ヘッド
を取り付けていない方のジンバル式ばねの平面図であ
る。

【図１２】この発明の第３の実施例を示す可動ヘッド装
置の断面図である。

【図１３】図１２に示した受光部の代わりに２分割検知
器を設けた要部断面図である。

【図１４】この発明の第４の実施例を示す可動ヘッド装
置の断面図である。

【図１５】この発明の第５の実施例を示す可動ヘッド装
置の断面図である。

【図１６】この発明の第６の実施例を示すドラム装置の
断面図である。

【図１７】図１６のＡ視方向の要部断面図である。

【図１８】図１６において、ホール素子と磁石との間隔
とホール素子の出力との関係を示す特性図である。

【図１９】従来の可動ヘッド装置を示す断面図である。

【図２０】図１９に示したジンバル式ばねを示す平面図
である。

【図２１】可動ヘッド装置を回転ドラムに取り付けた状
態を示す従来のドラム装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 可動ヘッド装置 ３ 磁石 ４ ヨーク ６ 駆動コイル 11 ボビン 12 磁気ヘッド 13 ホール素子 16ａ、16ｂ ジンバル式ばね 32 貫通穴 33 延長部分 34 磁石 35 保持台 36 ねじ 51 ジンバル式ばね 53 先端部 54 発光部 55 受光部 56 ２分割検知器 57 フォトセンサ 58 電極 59 電極 60 容量型変位センサ 63 弾性体 100 磁気ヘッド装着体 200 ヘッド位置検出機構 300 ドラム装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも磁石、ボビン、駆動コイルお
   よび前記磁石、前記ボビン、前記駆動コイルを収納する
   ヨークからなるヘッド駆動部と、前記ボビンの外周面に
   中心部分が取り付けられて外周部分が前記ヨークで支持
   される弾性体およびこの弾性体の先端部分に取り付けら
   れて前記ヨークに設けた開口部から突出する磁気ヘッド
   からなるヘッド装着体とを備え、前記駆動コイルに通電
   して前記ボビンを変位させることによって、前記磁気ヘ
   ッド、前記弾性体、前記ボビン、前記駆動コイルからな
   る可動部を前記ボビンの軸方向に移動させる可動ヘッド
   装置において、 前記可動部に、少なくとも一部を延長させた延長部分を
   設け、 前記ヨークに前記延長部分を突出させる孔を設け、 前記孔から突出した前記延長部分に、前記ボビンの軸方
   向変位検出機構を設けたことを特徴とする可動ヘッド装
   置。
2. 【請求項２】 請求項第１項記載の可動ヘッド装置にお
   いて、前記ボビンの軸方向変位検出機構として、ヨーク
   外に突出したボビンないし弾性体の延長部分の一部に磁
   界発生手段を設け、ボビンの軸方向に前記磁界発生手段
   と対向して磁界検出手段を設けたことを特徴とする可動
   ヘッド装置。
3. 【請求項３】 請求項第１項記載の可動ヘッド装置にお
   いて、前記ボビンの軸方向変位検出機構として、ヨーク
   外に突出したボビンないし弾性体の延長部分の一部を挟
   むように配置した発光部と受光部からなる光学手段を設
   けたことを特徴とする可動ヘッド装置。
4. 【請求項４】 請求項第１項記載の可動ヘッド装置にお
   いて、前記ボビンの軸方向変位検出機構として、ヨーク
   外に突出したボビンないし弾性体の延長部分の一部に電
   界発生手段を設け、ボビンの軸方向に前記電界発生手段
   と対向して電界検出手段を設けたことを特徴とする可動
   ヘッド装置。
5. 【請求項５】 可動ヘッド装置を回転ドラムに取り付け
   たドラム装置において、 前記回転ドラムに、前記可動ヘッド装置のボビンの軸方
   向変位検出手段の取り付け位置調整手段を設けたことを
   特徴とするドラム装置。