JPH0731796B2 - 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
ヘッドをその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】従来のこの種の微動装
置では、上記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、信頼性が高く、組
立て易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）筒状ヨーク部分（該当一実施例
符号２２）を有して成る磁気回路部材と、該磁気回路部
材に挿入される可動部材（該当一実施例符号２１，２
５，２６）と、該可動部材に取付けられ上記筒状ヨーク
部分の外径よりも外側に配された回転磁気ヘッド（該当
一実施例符号６）と、曲げ変位による弾性復元力で上記
可動部材をその中心軸に平行な方向の互いに離れた位置
で支持した複数のばね部材（該当一実施例符号２３，２
４）と、を備えた構成であって、上記磁気回路部材は、
上記筒状ヨーク部分がその筒状側壁部に切欠き状部分
（該当一実施例符号５０）を有し、上記ばね部材は、上
記筒状ヨーク部分の上記切欠き状部分の内部にまで伸び
た構成を有し、上記回転磁気ヘッドは、上記筒状ヨーク
部分の中心軸と上記切欠き状部分を結ぶ方向に配されて
いる構成とする。 【０００５】 【作用】磁気回路部材は、少なくとも永久磁石等を磁束
源とする磁場を形成し、該磁場で可動部材に対し電磁力
を発生せしめる。筒状ヨーク部分は少なくとも磁路を形
成する。切欠き状部分はばね部材の突出部の方向と一致
されて回転磁気ヘッドの設置方向を間接的に決める。ば
ね部材は可動部材をその中心軸に平行な方向に互いに離
れた位置で弾性支持する。可動部材は上記電磁力で中心
軸に平行な方向に制御変位されることにより、回転磁気
ヘッドを同じ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
詳細に説明する。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の回転
シリンダ装置に実装した状態を示し、図２は図１の構成
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
するための構成であり、本構成図中、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
であって、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ある。微動装置５は、回転シリン
ダ１に固定してあり、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に固定し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に固定して
あり、シャフト８を電磁力によって該シャフト８の軸方
向に微動させることによって、回転磁気ヘッド６をこれ
と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、回転磁気
ヘッド６の走査方向に対して直角な方向に回転磁気ヘッ
ド６を微動変位させ得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
側に設けてある。９は、微動装置５の電磁コイル１０に
電流を供給すべく回転シャフト３に設けたスリップリン
グで、ブラシ１１からこのスリップリング９を通して回
転する電磁コイル１０に電流を供給する。 【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て成る微動装置の単体構造
例を示す図である。本構成図では、ばね部材については
その一部を記載してあり残部は省略してある。本構成に
おいては、磁気回路部材内の平板状ヨーク部分に対し、
外壁状ヨーク部分の形成された側と同じ側に、永久磁石
と、可動部材と、該可動部材支持用ばね部材と、可動部
材に取付けられる回転磁気ヘッドと、を配置してある。
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
の内周部は可動部材としてのシャフト８側に固定され、
外周部は磁気回路部材の外壁状ヨークとしてのヨーク１
３に固定されている。本板ばね１２は、例えば燐青銅等
の弾性材で構成してあり、図３に示すようにシャフト８
に固定したヘッド支持板７の先端に取り付けた回転磁気
ヘッド６をシャフト８とともに適切な剛性で支持し、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て
しまうことの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及び回転磁気ヘッド６が
必要な距離だけ軸に平行な方向に移動変位できるように
してある。１４は、ヨーク１３の底面部（平板状ヨーク
部分）４０に固定されたヨークであって、その上端面が
シャフト８の下端面と空隙１５をはさんで対向するよう
にされている。１６，１７は、ヨーク１３内に固定され
た永久磁石であり、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ている。永久磁
石１６，１７、ホルダー１８、ヨーク１３，１４、及び
シャフト８で磁気回路が構成され、ヨーク１３内に固定
された電磁コイル１０がこれを励磁するようにしてあ
る。永久磁石１６，１７はこの磁気回路に固定バイアス
磁界を与える。１９は非磁性材料より成るスペーサであ
ってシャフト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な材質
のものにされているとともに、摺動面には潤滑剤をも併
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の長さ及び板ばね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てシャフト８が停止する
位置を調整できる。そして微小な軸方向の外乱によりシ
ャフト８が変位するとき、空隙１５の間隔の減少による
吸引力の増加分より板ばね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、外乱に
対してシャフト８及び回転磁気ヘッド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の間隔が零になり、この結果、ヨーク１４とシャ
フト８とが吸着してしまって離れなくなるおそれがあ
る。そのため、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またはホルダー１８（スペーサがない場合）に当接さ
れシャフト８がヨーク１４に接触するまでは変位しない
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に正または逆方
向の制御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る。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とともに同じ方向に
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
ＶＴＲ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、磁気回路部材の平板状ヨーク部分４０の片側の
面側に、外壁状ヨーク部分１３、永久磁石１６，１７、
ばね部材１２、可動部材１８，２０、回転磁気ヘッド６
等の全てを配置してあるため、微動装置全体を、小形で
コンパクトで組立てし易いものにできる。また、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を微動変位させて回転磁気ヘッド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、低い電圧かつ少ない電流で動作させることが
でき、かつ、高精度で信頼性が高い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等
の製作も容易に可能になる。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、永久磁石が不
要になり、構造が簡単になるという新たな効果がある。
その他の効果は上記と同様である。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、ほぼ、直線的特性になるようにす
ることができる。 【００１１】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を用
いているが、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お
いて可動状態で支承し、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
位せしめる構成としてもよい。本構成の場合には、高速
応答性、変位特性の直線性等被制御性等の点で有利とな
る。本発明の一実施例の構成を図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、可動部材の一部であるシャフト２１は、中心軸に平
行な方向に一定距離を隔て筒状ヨーク部分としてのヨー
ク２２の高さ方向の中間部の切欠き状部分５０及び先端
部にその外周縁を固定された複数の板ばね２３、２４に
よって、該中心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、制御応答性の点から
プラスチックのような軽い材料のものとするのが好まし
い。シャフト２１には、その先端に回転磁気ヘッド６を
取り付けたヘッド支持板７が固定されている他、下端に
は巻枠２５が取り付けられており、この巻枠２５の外周
には電磁コイル２６が巻きつけられている。そして、電
磁コイル２６は、筒状のヨーク２２と、該筒状のヨーク
２２の底面（平板状ヨーク部分４０）に固定された永久
磁石２７と、該永久磁石２７に結合されたヨーク２８と
で形成された磁気回路部中の空隙２９中に挿入されてい
る。電磁コイル２６に電流を流すと、該電磁コイル２６
には軸に平行な方向の電磁力が働き、シャフト２１が軸
に平行な方向に移動され、それに伴って回転磁気ヘッド
６がこれと同じ方向に移動変位される。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
位とを直線的比例特性の関係にできるし、また、可動部
材を磁性材を用いずに構成できるため該可動部材の質量
を小さくして周波数特性を良好にできるという利点もあ
る。また、電磁コイル２６及びシャフト２１を含む可動
部材が２個のばね部材でその中心軸に平行な方向に２段
に支持されているため、容易に高精度の支持ができる。
その他、小形化、コンパクト構成化、組立て性の改善等
の効果については前記図３、図４の構成の場合で述べた
と同様である。特に、筒状のヨーク２２には切欠き状部
分５０が設けられているため、ばね部材や可動部材の組
込みをし易い。 【００１２】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、上記筒状のヨーク２２の切欠き状部分にその
外周縁を固定された板ばね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。 【００１３】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はそれぞれ柔らかいものを用い、
これを組み合わせることによって、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
性は高めるように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安定性にも優
れ有効である。なお、本発明の微動装置は、回転磁気ヘ
ッド６をその走査方向に対して直角な方向に動かして、
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を走査方向と同じ方向に動かし、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。 【００１４】 【発明の効果】本発明によれば、高電圧を必要とせず、
組立て易く小形でコンパクトかつ高精度な構成で、しか
も、広範囲のヘッド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等の製作も容易に可能に
するという効果がある。また、磁気漏洩のない微動装置
を構成できる。

【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、 ４０…平板状ヨーク部分、 ５０…切欠き状部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．筒状ヨーク部分を有して成る磁気回路部材と、該磁
   気回路部材に挿入される可動部材と、該可動部材に取付
   けられ上記筒状ヨーク部分の外径よりも外側に配された
   回転磁気ヘッドと、曲げ変位による弾性復元力で上記可
   動部材をその中心軸に平行な方向の互いに離れた位置で
   支持した複数のばね部材と、を備えた回転磁気ヘッドの
   微動装置において、 上記磁気回路部材は、上記筒状ヨーク部分がその筒状側
   壁部に貫通した切欠き状部分を有し、上記ばね部材の１
   つが、上記切欠き状部分において上記筒状ヨーク部材に
   固定されている、ことを特徴とする回転磁気ヘッドの微
   動装置。