JPH0670847B2 - 回転磁気ヘッドの微動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は回転磁気ヘッドの微動装
置に係り、特にＶＴＲ等磁気記録再生装置等の回転磁気
ヘッドを回転中に回転軸に平行な方向などに微動させる
のに好適な微動装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、ヘリカルスキャンＶＴＲ等におい
ては、圧電バイモルフ上に回転磁気ヘッドを載置した構
成とし、この圧電バイモルフを制御変形させ、回転磁気
ヘッドを特殊再生あるいは記録された記録跡の自動追跡
を行うよう微動させることが行われている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種の微動装置では、この圧電バイモルフの変形のために
は高電圧を印加しなければならず、家庭用のＶＴＲ等に
も用いるためには、高価で、また、信頼性に欠けるとい
う欠点があった。本発明の目的は、上記した従来技術の
欠点をなくし、作動に高電圧を必要とせず、小形、高精
度で、広範囲のヘッド移動も容易に可能で、しかも、信
頼性が高い回転磁気ヘッドの微動装置を提供することに
ある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、（イ）磁気回路部材（該当一実施例符
号２２，４０，２７，２８）の磁場内に挿入された可動
部材（該当一実施例符号２１，２５，２６）をばね部材
で支持し該可動部材を電磁力で移動変位させ該可動部材
に取付けられた回転磁気ヘッドの位置を制御する回転磁
気ヘッド（該当一実施例符号６）の微動装置において、
（ロ）上記ばね部材を、曲げ変位により弾性復元力を生
ずる構成であって、上記可動部材の中心軸に平行な方向
の互いに離れた異なる平面間においてその長手方向が所
定角度で互いに交叉するように配された複数のばね部材
（該当一実施例符号２３，２４）を有して成る構成とす
る。 【０００５】 【作用】磁気回路部材は磁場を形成し可動部材に電磁力
を与える。ばね部材は可動部材を複数段（２段）の構成
で弾性支持する。可動部材はその中心軸に平行な方向に
移動変位されて回転磁気ヘッドをともに同方向に移動変
位させる。 【０００６】 【実施例】以下、本発明をＶＴＲ用回転磁気ヘッドの微
動装置に適用した場合につき、図１ないし図６を用いて
説明する。図１は電磁コイルを磁気回路部材側に固定し
て設けた微動装置の原理構成図で、ＶＴＲのシリンダに
実装した状態を示し、図２は上記図１の下面図である。
本構成は、電磁コイルへの制御給電で発生する電磁力に
よる回転磁気ヘッドの移動動作を説明するためのもので
あり、構成中、ばね部材はその一部が省略されている。
図１において、１は回転シリンダである。該回転シリン
ダ１は回転ディスク２に固定してあり、回転シャフト３
と一体となって回転するようになっている。４は固定さ
れた下シリンダである。５は本発明に係る微動装置で、
本微動装置５は、回転シリンダ１に固定されており、該
回転シリンダ１とともに回転する。６はヘッド支持板７
に固定された回転磁気ヘッドで、ヘッド支持板７は、微
動装置５のシャフト８に固定されている。シャフト８が
電磁力によってシャフト８の軸に平行な方向に微動され
ることによって、回転磁気ヘッド６をも同一の方向に微
動させるようにしてある。すなわち、本構成では、シャ
フト８が可動部材を構成しており、回転磁気ヘッド６の
走査方向に対して直角の方向に該回転磁気ヘッド６を微
動変位させるようになっている。本構成では電磁コイル
１０は可動部材としてのシャフト８上には設けられずに
回転シリンダ１側に固定した磁気回路部材側に設けられ
ている。９は、微動装置５の電磁コイル１０に電流を供
給するための回転シャフト３に設けられたスリップリン
グで、ブラシ１１からこのスリップリング９を通し回転
シリンダ上の微動装置内の電磁コイル１０に電流を流す
構成としてある。 【０００７】図３及び図４は、上記図１及び図２の構成
に、さらに永久磁石を付加した微動装置の単体構造例を
示す図で、ばね部材についてはその一部が記載され残部
は省略されている。このうち、図３はその下面図、図４
は断面図である。図４において、１２は弾性支持用のば
ね部材としての板ばねで、その内周部はシャフト８側に
固定され、外周部は磁気回路部材のヨーク１３に固定さ
れている。本板ばね１２は例えば燐青銅等の弾性材で構
成されており、図３に示すようにシャフト８に固定され
たヘッド支持板７の先端に取り付けた回転磁気ヘッド６
に対しても適切な剛性を与えるようになっている。回転
磁気ヘッド６で記録媒体上に信号を記録し、または記録
媒体上から信号を再生する際に、ヘッド先端が受ける力
によって回転磁気ヘッド６が好ましくない変位をしない
ようにするとともに、シャフト８が受ける電磁力によっ
てシャフト８が必要な大きさだけ軸に平行な方向に変位
するようにしてある。１４は、ヨーク１３に固定された
ヨークであってその上端面がシャフト８の下部端面に空
隙１５をはさんで対向するようにされている。１６，１
７は、ヨーク１３内に固定された永久磁石、１８は、磁
性材料のホルダーである。シャフト８も鉄等の磁性材料
で構成され、永久磁石１６，１７と、ホルダー１８と、
シャフト８と、ヨーク１３，１４とで磁気回路が構成さ
れ、ヨーク１３に固定した電磁コイル１０がこの磁気回
路を励磁するようにしてある。この磁気回路に永久磁石
１６，１７は固定バイアス磁界を与えている。１９は非
磁性材料よりなるスペーサで、シャフト８の軸方向移動
のガイドとなっており、これに対してシャフト８が低摩
擦で摺動できるように材質を選んであり、かつ、摺動面
には潤滑剤を併用するようにしてある。板ばね１２が十
分な剛性を有する場合は、スペーサ１９とシャフト８の
空隙を十分大きくして、スペーサ１９とシャフト８が通
常状態では接触しないようにすることもできる。また場
合によってはスペーサ１９をなくしてしまうことも可能
である。 【０００８】永久磁石１６，１７による固定のバイアス
磁界により、ヨーク１４とシャフト８との間に吸引力が
働くが、空隙１５の長さおよび板ばね１２の剛性を適当
に選ぶことにより、バイアス磁界による吸引力と板ばね
１２の剛性による復元力とが釣合った位置にシャフト８
を停止させることができる。そして微小な軸方向の外乱
によってシャフト８が変位するときは、空隙１５の間隔
の減少による吸引力の増加分よりも板ばね１２の復元力
の方が大きくなるようにしてある。このようにすること
により、微少な外乱に対し、シャフト８を介して回転磁
気ヘッド６を安定に保持することができる。なお、万
一、非常に大きな外乱が生じた場合は、吸引力が板ばね
１２の復元力に打ち勝って空隙１５の間隔が零になっ
て、ヨーク１４とシャフト８とがくっついて離れなくな
る恐れがある。これを防止するため、シャフト８にスト
ッパ２０を固定しシャフト８の空隙１５が極端に小さく
なる方向の変位に対しては、ストッパ２０がスペーサ１
９に、または該スペーサ１９がない場合はホルダー１８
に、当接され、シャフト８がヨーク１４に接触するまで
変位することがないようにしてある。 【０００９】図４の状態のとき、電磁コイル１０に通電
すると、そのときの電流値に比例して発生する磁界が固
定バイアス磁界に重畳され、電流の方向によって合成磁
界が増減する。従って、電磁コイル１０に正逆両方向の
電流を流すことにより空隙１５の磁束密度がバイアス磁
界による磁束密度を中心値として制御され、ヨーク１４
とシャフト８間の吸引力が制御されて増減し、これによ
りシャフト８が軸に平行な方向に微動する。この結果、
回転磁気ヘッド６がシャフト８の軸に平行な方向に微動
変位する。これは、図１より明らかなように、回転磁気
ヘッド６を走査方向に対して直角な方向に微動変位させ
ることになる。これにより、ヘリカルスキャン方式のＶ
ＴＲの記録トラックを再生時に正しくトレースする、い
わゆるオートトラッキング、または可変速再生の機能を
実現することができる。 【００１０】以上述べたように、上記構成の微動装置に
よれば、電磁コイル１０に正方向または逆方向の制御電
流を流すことにより、シャフト８を所定の方向に微動変
位させ回転磁気ヘッド６を走査方向に対して直角な方向
に微動変位させるようにしてあるため、低い電圧で動作
させることができ、かつ、高精度で信頼性が高い小形の
回転磁気ヘッドの微動装置とすることができる。これに
伴い、ヘリカルスキャンＶＴＲの記録跡の自動追跡（オ
ートトラッキング）、可変速再生または発生する信号の
時間軸変動（ジッタ）の低減等を達成することができ、
高記録密度で高画質の家庭用ＶＴＲの製作が可能にな
る。 【００１１】なお、上記構成では、磁気回路部材内に永
久磁石１６，１７を挿入して固定バイアス磁界を発生さ
せるようにしてあるが、この代わりに、電磁コイル１０
にバイアス磁界を発生させる直流のバイアス電流を流し
ておくようにしてもよい。この場合は、消費電力が増大
するという欠点があるが、永久磁石１６，１７を不要に
できて、全体構造が簡単になるという新たな効果が得ら
れる。その他の効果は上記と同様である。 【００１２】また、上記の構成においては、電磁コイル
１０への通電電流とシャフト８の変位との関係が非直線
的特性となるが、バイアス磁界に対する通電電流による
磁界を十分小さくとり、また、空隙１５の間隔に対して
シャフト８の変位が十分小さくなるように設計すれば、
これをほぼ直線的特性にすることができる。 【００１３】また、以上の原理構成図では、回転磁気ヘ
ッドを微動せしめる可動部材として鉄片等磁性材料が用
いられているが、通常のスピーカで用いられているごと
く、空心の電磁コイル（非磁性材の巻材（ボビン）を含
んでもよい）を可動部材中に含みまたはこれを可動部材
の全部として磁気回路部材中の空隙磁場内に可動状態で
支承し、この可動式電磁コイルを、これへの制御給電に
より、その中心軸に平行な方向に移動変位せしめる構成
が高速応答性、変位特性の直線性等被制御性等の点で特
に有利である。本発明は上記可動形の電磁コイルによる
構成も含む。 【００１４】本発明の一実施例を図５、図６に示す。図
５は下面図、図６はその断面図で、図５及び図６におい
て、シャフト２１は、軸方向に一定距離を隔てヨーク２
２にその外周縁を固定された板ばね２３、２４によっ
て、軸に平行な方向に移動自在に支持されている。この
場合、シャフト２１はプラスチックのような軽い材料の
ものとするのが制御応答上好ましい。シャフト２１に
は、先端に回転磁気ヘッド６を取り付けたヘッド支持板
７が固定してある他、下端には巻枠２５が取り付けてあ
り、該巻枠２５の外周には電磁コイル２６が巻きつけて
ある。そして、該電磁コイル２６は、ヨーク２２と、該
ヨーク２２の底面に固定された永久磁石２７と、ヨーク
２８とより形成される磁気回路の空隙部２９に位置して
いる。本構成下で、電磁コイル２６に電流を流すと、電
磁コイル２６に軸方向の電磁力が働き、シャフト２１が
軸方向に移動し、これに伴い回転磁気ヘッド６が軸方向
に移動する。この実施例によれば、電磁コイル２６への
通電電流とシャフト２１の変位との間に直線的比例関係
が成立し、また、可動部分の質量を小さくして、周波数
特性を良好にできるという利点がある。その他の効果に
ついては前記図３、図４の構成の場合と同様である。 【００１５】図５において、２枚の板ばね２３，２４は
それぞれが電磁コイル２６と同心状でかつその中心軸に
対し軸対称な形状となっている。また各ばねの長手方向
は該ばね２３，２４間で互に直交するようにして配置さ
れ、うち、板ばね２３の長手方向は、回転磁気ヘッド６
が取り付けられた支持板７の方向と一致させてある。こ
れは回転磁気ヘッド６が記録媒体上を走査する際に受け
る外力による該ヘッド６の変位（該ヘッドの回転の半径
方向の変位、回転の接線方向の変位、回転の接線方向に
対するローリング方向の変位等）をできるだけ少なくす
る目的でなされている。回転磁気ヘッド６が受ける外力
としては、記録媒体からの接触反力や回転磁気ヘッド６
（取り付けベースも含む）自体や支持板７等に発生する
遠心力等の回転半径方向力、記録媒体上を回転磁気ヘッ
ド６が接触走査する時の摩擦によって生ずる回転の接線
方向の摩擦力、板ばね２３，２４で支持され電磁コイル
２６、回転磁気ヘッド６、支持板７等から成る可動部に
作用する回転時の遠心力に基づき発生する回転接線方向
を軸としたローリング力、等がある。これらの外力に対
する回転磁気ヘッド６の変位は、板ばね２３，２４それ
ぞれの平面方向剛性または各ばねの組み合わせによる平
面方向剛性を増大することにより大幅に低減化される。 【００１６】一方、電磁コイル２６の中心軸に平行な方
向に対しては各板ばね２３，２４は回転磁気ヘッド６の
該方向への移動変位を容易に大きくとれるようにする必
要があるために低剛性であることが望まれている。従っ
て、板ばね２３，２４は柔らかい材質のものを組み合わ
せた構成によって中心軸に平行な方向の剛性は低減化す
る一方、中心軸に垂直な平面方向の剛性は高めて上記諸
外力による平面方向変位量を低減化することが必要であ
る。このためには図５に示すように板ばね２３，２４を
軸方向に２段に設けかつ互に直交する方向とする支持構
成が最も有効である。 【００１７】なお、本発明の微動装置は、回転磁気ヘッ
ド６を走査方向と直角方向に動かし、記録媒体上の記録
トラックを正しくトレースする、いわゆるオートトラッ
キングばかりでなく、例えば、回転磁気ヘッド６を走査
方向に動かし、ヘッド回転速度のゆらぎ等に起因する再
生信号のジッタを補償するためにも用いることもでき
る。ただし、この場合は、図１に示す微動装置５のシャ
フト８の軸方向が回転磁気ヘッド６の走査方向と同一に
なるように微動装置５を回転シリンダ１に固定するよう
にする。 【００１８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高電圧を必要とせず、しかも、広範囲にわたるヘッドの
移動変位も容易に可能で、信頼性が高い回転磁気ヘッド
の微動装置とすることができ、高記録密度で高画質の家
庭用ＶＴＲの製作を容易に可能にするという効果があ
る。特に、ばねを簡易構造にでき組み込みも容易で回転
磁気ヘッドを高精度に支持できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】回転磁気ヘッドの微動装置の原理構成を示す断
面図である。 【図２】図１の下面図である。 【図３】図１の微動装置の改良構造を示す下面図であ
る。 【図４】図３の構成の断面図である。 【図５】本発明の回転磁気ヘッドの微動装置の一実施例
を示す下面図である。 【図６】図５の構成の断面図である。 【符号の説明】 １…回転シリンダ、 ５…回転磁気ヘッド微動装置、 ６…回転磁気ヘッド、 ７…ヘッド支持板、 ８，２１…シャフト、 １０，２６…電磁コイル、 １２，２３，２４…板ばね、 １３，２２，１４，２８…ヨーク、 １５，２９…空隙、 １６，１７，２７…永久磁石、 １９…スペーサ、 ２０…ストッパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．磁気回路部材の磁場内に挿入される部分を有する可
   動部材をばね部材で支持し、該可動部材を電磁力で移動
   変位させ該可動部材に取付けられた回転磁気ヘッドの位
   置を制御する回転磁気ヘッドの微動装置において、 上記ばね部材が、 曲げ変位により弾性復元力を生ずる構成であって、上記
   可動部材の中心軸に平行な方向の互いに離れた異なる平
   面間においてその長手方向が所定角度で互いに交叉する
   ように配された複数のばね部材であることを特徴とする
   回転磁気ヘッドの微動装置。 ２．上記ばね部材は、 板ばねである特許請求の範囲第１項に記載の回転磁気ヘ
   ッドの微動装置。 ３．上記ばね部材は、 長手方向が回転磁気ヘッドの取付け方向と一致または略
   一致された構成である特許請求の範囲第１項または第２
   項に記載の回転磁気ヘッドの微動装置。