JPS58218082A - 位置決め装置の圧電素子用作動信号を発生する回路配置 - Google Patents

位置決め装置の圧電素子用作動信号を発生する回路配置

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JPS58218082A
JPS58218082A JP58081829A JP8182983A JPS58218082A JP S58218082 A JPS58218082 A JP S58218082A JP 58081829 A JP58081829 A JP 58081829A JP 8182983 A JP8182983 A JP 8182983A JP S58218082 A JPS58218082 A JP S58218082A
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signal
switching
piezoelectric element
transformer
positioning device
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JP58081829A
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デイ−トフリ−ド・シユス
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/584—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes
    • G11B5/588—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes by controlling the position of the rotating heads
    • G11B5/592—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes by controlling the position of the rotating heads using bimorph elements supporting the heads
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • Amplitude Modulation (AREA)

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】 発明の関連する技術分野 本発明は情報トラックに対し記録及び／又は再生ヘッド
を位置決めするために位置誤差を表わす制御信号を信号
変換段に供給し、該信号変換段の出力信号を変成器の１
次回路に供給し、前記変成器の２次回路にバイボーラス
イッチング装置を経て圧電素子を接続し、該バイポーラ
スイッチング装置は前記信号変換段の出力信号に対し特
定の関係でスイッチング信号によって作動させるように
した位置決め装置の圧電素子用作動信号発生回路配置に
関するものである。
従来技術 この種回路配置はオーストリア国特許第３６４，５４８
号明細書から既知である。
物体を位置決めするために用いる圧電素子を偏向させる
ためには比較的高い作動電圧を必要とし、この作動電圧
は制御信号から取出す必要がある。
一般に、この制御信号とは、物体の位置誤差に関する情
報を或る形態で含む信号を意味するものとし、この誤差
は位置決め装置によって除去する必要がある。かかる作
動信号を発生させる回路配置では最小の電力消費で、即
ち満足し得る効率で関連する作動電圧を発生させるよう
にしている。上述したオーストリア国特許から既知の回
路配置では瞬時に発生し、その相互位相差が位置誤差を
表わす２種類の信号成分を具える制御信号を信号変換段
でパルスに変換し、これらパルスを変成器の１次回路に
供給し、その２次回路にバイポーラスイッチング装置を
経て圧電素子を接続し、これらパルスをもスイッチング
装置を作動させるためのスイッチング信号として用いて
いる。これがため各パルスの発生中変成器の１次回路側
に電力を供給し、これにより１次電圧を２次高電圧に変
成し、この高電圧を前記パルスにより決まる同一時間間
隔に亘って前記スイッチング装置を経て圧電素子に供給
するため、圧電素子の両端間の電圧が前記制御信号に応
じて変化するようになる。従ってパルスの繰返し比及び
持続時間に位置制御情報が含まれるようになる。かかる
制御信号をパルスに変換する信号変換段の構成は比較的
複雑であり、しかもパルス状信号は変成器で満足し得る
効率で変成することはできない。
発明の開示 本発明の目的は上述した回路配置の構成を更に簡単化し
、しかも最小の電力消費で、即ち満足し得る効率で作動
電圧を発生せしめ得るようにせんとするにある。
本発明は情報トラックに対し記録及び／又は再生ヘッド
を位置決めするために位置誤差を表わす制御信号を信号
変換段に供給し、該信号変換段の出力信号を変成器の１
次回路に供給し、前記変成器の２次回路にバイポーラス
イッチング装置を経て圧電素子を接続し、該バイポーラ
スイッチング装置は前記信号変換段の出力信号に対し特
定の関係でスイッチング信号によって作動させるように
した位置決め装置の圧電素子用作動信号発生回路配置に
おいて、前記信号変換段を振幅変調器とし、該振幅疫調
器に、振幅が位置誤差を表わす制御信号を供給すると共
に該制御信号よりも高い周波数の周期的な搬送波信号を
発振器から供給し、前記バイポーラスイッチング装置を
作動させる周期パルス状スイッチング信号を前記搬送波
信号からパルス整形段により取出し、該スイッチング信
号は前記搬送波信号の２つの振幅ピーク値の１方にのみ
時間的に一致し、且つ搬送波信号の周期の１／２以下の
パルス幅を有することを特徴とする。
本発明によれば振幅が位置誤差を表わす制御信号を極め
て簡単な構成の振幅変調器によって変成器の１次回路を
附勢する信号に変換するため、市販されている回路素子
を有利に用いることができる。この場合周期信号を変成
器の１次回路に供給すると共に満足し得る効率で２次回
路側に変成するため２次電圧の振幅ピーク値が圧電素子
に伝送されるようになる。その理由はスイッチング装置
が搬送波信号の２つの振幅ピーク値のうちの一方のピー
ク値のみに同期して作動するからである。
これがため、２次電圧の振幅ピーク値を“サンプル・ホ
ールド回路”として既知の回路における場合と同様に得
ることができる。従って総合効率が極めて良好となり、
比較的高い作動電圧を比較的低い電力で発生させること
ができる。
信号変換段は、搬送波阻止振幅変調器として構成するの
が極めて有利である。既知のように、かかる振幅変調器
は、変調信号の符号が基準レベルに対し変化する際主と
して搬送波周波数を有する被変調出力信号の位相が反転
する特性を有する。
従って本発明回路配置によれば、かかる振幅変調器によ
って何れの極性信号をも簡単に処理して圧電素子を休止
位置に対して両方向に偏位し得るようにするため、一方
向にのみ偏位し得る位置決め素子の場合に比較して位置
決め範囲が２倍となるか、或いは、圧電素子を一定にバ
イアスして電力を消耗することなく、同一の位置決め範
囲を得ることができる。
又、振幅変調器をリング変調器として構成するのが有利
である。既知のようにリング変調器は、特定の型の搬送
波阻止振幅変調器であり、その出力信号を最小の側帯波
周波数を有し、従って変成器の２次回路の両端に現われ
る信号にも供給される搬送周波信号に最適の状態で追従
する利点を有する。これがため、かかる振幅変調器を具
える本発明回路配置によれば、スイッチング装置がスイ
ッチング信号により作動する際搬送波信号から順次取出
されるスイッチング信号によって決まり、変成器の２次
回路の両端に現われる電圧を圧電素子に伝達するサンプ
リング瞬時は２次電圧の振幅ピーク値に極めて正確に一
致し、これにより電力伝達を特に良好とすることができ
る。
更に変成器は、搬送波信号の基本波周波数に対する並列
ハ共振に同調させるのが好適である。この場合には共振
による昇圧によって電力伝達を一層改善することができ
る。
又、発振器は正弦波信号を発生する発振器とするのが極
めて有利である。原理的には基本波のみを具えて斯る信
号は変成器において良好に電力伝達されるようになる。
しかし発振器は、のこぎり波状信号を発生する発振器と
するのが好適である。この場合には回路配置を極めて簡
単化することができる。その理由はこの種の発振器は回
路設計が極めて簡単であるからである。しかし、のこぎ
り波状信号は複数の高調波を含有しているため変成器に
おける電力伝達は正弦波信号の発振器の場合よりも劣る
。
しかし、発振器を、対称的なのこぎり波状信号を発生す
る発振器とする場合には電力伝達を改善することができ
る。その理由は、かかる対称的なのこぎり波状信号が変
成器により有効に伝達される極めて明瞭な基本波を有す
るからである。
スイッチング信号のパルス幅はスイッチング装置の作動
に対し種々の要因に依存して選択し得るようにする。変
成器の２次回路の両端間の信号の振幅ピーク値はできる
だけ正確にサンプルする必要がある。その理由はこれら
ピーク値が瞬時制御信号を表わすからであり、これは、
パルス幅を最小とする必要があることを意味する。しか
し圧電素子を変成器の２次回路の両端間の電圧の瞬時振
幅ピーク値まで充電するに要する電流は、パルス幅が減
少するにつれて増大し、従ってスイッチング信号と振幅
変調器の出力信号との間の位相推移、即ち変成器の２次
回路の両端の電圧は一層不所望な効果を有するようにな
る。その理由は変成器の２次電圧の実際の振幅ピーク値
がもはやサンプルされ得なくなるからである。これらの
矛盾する要求を最適に折衷するためには、スイッチング
装置を作動させるためのスイッチング信号のパルス幅を
搬送波信号の周期の１／１０程度とするのが有利である
。
例えばテレビジョン信号の磁気記録及び／又は再生のよ
うな種々の用途においては、各々が個別の位置決め装置
に関連する複数の圧電素子を順次位置決めする必要があ
る。かかる場合にはこれら圧電素子の各々に対して本発
明による回路配置を個別に設けるようにしている。この
場合には、振幅変調器、変成器及びスイッチング装置に
よって関連する数の位置決め装置の少なくとも２個の圧
電素子の各々に対する作動電圧を発生させ、１個の発振
器によって全部の振幅変調器に対する搬送波信号を発生
させ、１個のパルス整形段によって全部のスイッチング
装置を作動させるためのスイッチング信号を発生させる
ようにするのが特に有利である。個別の回路素子を多重
的に用いる場合には回路配置の構成を簡単化し、しかも
個別の圧電素子の種々の作動電圧をほぼ同様の条件のも
とで発生させることができる。その理由は絶えず同一の
搬送波信号及びスイッチング信号を用いるからである。
前述したオーストリア国特許から既知のように、各スイ
ッチング装置は、トランジスタ及びそのコレクタに直列
接続されたダイオードの並列接続配置を具え、２個のト
ランジスタは互に反対導電型とすると共に２個のダイオ
ードはその極性を関連するトランジスタに対し順方向と
し、且つ電圧素子に関連する変成器の２次回路の一端に
接続し、該圧電素子を前記２次回路の他端に接続するよ
うにした回路配置においては、ベースに逆位相のスイッ
チング信号が供給される２個のトランジスタを全部のス
イッチング装置に対して共通とし、各スイッチング装置
に２個の個別のダイオードを設け、全部のダイオードは
その極性を同一方向とすると共に各ダイオードを関連す
るトラジスタのコレクタに直列に接続するようにするの
が有利である。かように構成することによってもスイッ
チング装置の個別の回路素子を多重的に使用することが
でき、これによっても回路配置を一層簡単化することが
できる。
回路配置を簡単に設計するためにはスイッチング装置を
トライアックとし、その保持電流を、圧電素子が作動す
る際トライアックを流れる最大電流よりも大きくするの
が有利である。この場合にはバイポーラスイッチング機
能を１個の回路素子によって得ることができ、トライア
ックを特定の作動モードで作動させることによってバイ
ポーラスイッチング機能をスイッチング信号による作動
中のみ保持し、トライアックに供給される電圧が零値に
減少するまでこのバイポーラスイッチング機能を継続さ
せないようにする。
又、回路構成を簡単化するためには、スイッチング装置
をブリッジ型整流回路とし、その１方の対角線を変成器
の２次回路と圧電素子との間に配設し、他方の対角線に
スイッチング信号により駆動されるトランジスタを配設
するのが有利である。
発明の実施例 図面につき本発明の詳細な説明する。
第１図に示すブロック図では圧電素子（以下位置決め装
置のピエゾ素子と称する）をコンデンサ１で示す。かか
るピエゾ素子は例えば、長さが電界の印加により電界極
性に対し逆方向に変化する圧電材料の２つの細条状層を
具え、これによりピエゾ素子に偏位を生ぜしめるように
する。これら両細条状層は共通導電層に配設し、その導
電層とは反対側に電極を設け、これら電極を第１図にお
いて接続点２及び３で示す。かかるピエゾ素子は接続点
２及び３間においては電気的な容量として作用する。か
かるピエゾ素子の１端を固定し、接続点２及び３に作動
電圧を印加すると、ピエゾ素子はこの作動電圧に比例し
て偏位し、その結果ピエゾ素子の遊端が並進運動を行い
、これに応じてその位置が変位する。ピエゾ素子の遊端
に物体を設ける場合にはこの物体を特定の位置に変位さ
せることができる。かかる物体を磁気ヘッドとする場合
にはこの磁気ヘッドを位置決め装置により情報トラック
に対し位置決めし、この情報トラックに正しく追従させ
ることができる。
かかるピエゾ素子に必要な作動電圧は比較的高く、約１
５０Ｖである。これがためかかる作動電圧を発生させる
ためには比較的大電力を必要とし従って装置をバッテリ
で作動させる場合には特に不所望である。この問題を解
決するために比較的簡単な回路構成の第１図に示す回路
配置を設ける。
位置決め装置により所望の位置に変位すべき物体を、振
幅が物体の常規位置に対する瞬時位置誤差を表わす制御
信号によって調整する。第１図に示す回路配置によって
かかる制御信号をピエゾ素子の関連する作動信号に変換
する。この目的のために制御信号を、回路配置の入力端
子４に供給し、所望に応じ増幅器５で増幅した後信号変
換段７の入力端子６に供給する。信号変換段７の出力端
子８に現われる出力信号を所望に応じ増幅器９で増幅し
た後変成器１１の１次回路１０に供給する。この変成器
１１によって信号変換段７の出力信号を対応する高電圧
に変成し、この高電圧を２次回路１２の両端間に発生さ
せるようにする。変成器１１の２次回路１２に現われる
この高電圧は、バイポーラスイッチング装置１３により
ピエゾ素子の容量部１にその作動電圧として特定の時間
間隔内に伝達し、端子１４及び１５間に延在し電流が何
れの方向にも流れ得るスイッチング装置１３のスイッチ
ング通路を２次回路１２とピエゾ素子の接続点３との間
に配設する。この電圧を伝達すべき時間間隔はスイッチ
ング装置１３を作動させるスイッチング信号によって決
め、このスイッチング信号をスイッチング装置１３の制
御入力端子１６に供給し、これによりスイッチング装置
のスイッチング通路のインピーダンスを両電流方向の１
方に対し低くなるようにする。
これがため、スイッチング装置１３によって、２次回路
１２の電圧がピエゾ素子の容量部の電圧よりも高いか又
は低いかに応じて電荷を変成器１１の２次回路１２から
ピエゾ素子の容量部１に供給するか又は容量部１から電
荷を取出し得るようにする。
かかる回路配置においては信号変換段７を振幅変調器と
し、その入力端子６に供給される制御信号を既知のよう
に周期的搬送波信号で変調される変調信号とする。この
場合慣例のように周波数が変調信号の周波数よりも高い
搬送波信号を発振器１８の出力端子１７から信号変換段
７の他の入力端子１９に供給する。これがため信号変換
段７の出力端子８の出力信号は振幅変調された信号とな
り、搬送波信号の振幅ピーク値は元の制御信号を表わす
。
この出力信号を増幅器９を経て変成器１１の１次回路１
０に供給し、その２次回路１２に変成する。この周期的
な搬送波信号は変成すべきこの信号においては強力であ
るため、この変成器１１は極めて高い効率で変成を行う
ことができる。
更に搬送波信号の２つの振幅ピーク値の一方のピーク値
にのみ時間的に一致し、且つパルス幅が搬送波信号の周
期の１／２以下の周期的なパルス状スイッチング信号を
、スイッチング装置１３を作動させるパルス整形段２０
を経て搬送波信号から取出す。パルス整形段２０の入力
端子２１を発振器１８の出力端子１７に接続し、その出
力端子２２をスイッチング装置１３の制御入力端子１６
に接続する。パルス整形段２０からのパルス状スイッチ
ング信号が搬送波信号から取出されると共にこの信号が
搬送波信号の特定の振幅ピーク値に時間的に一致、即ち
同期するため、このスイッチング装置１３は、変成器１
１の２次回路１２の電圧が制御信号で振幅変調された搬
送波信号に応じて振幅ピーク値に到達するその瞬時に作
動するようになる。かようにして常時制御信号を表わす
変成器の２次回路の電圧振幅ピーク値を用いてピエゾ素
子の容置部の電圧に影響を与えこれによりピエゾ素子が
瞬時制御信号に応じて偏位し得るようにする。
変成器は搬送波信号の基本波の周波数に対して並列共振
させて同調し得るようにするのが好適であり、この目的
のために２次回路１２に適当な値のコンデンサ２３を並
列接続する。これがため搬送周波数の信号に基いて振幅
変調された信号を変成する際搬送波信号の共振昇圧を用
いることができ従って効率を特に高めることができる。
この場合搬送波信号の基本波が良好に伝達されるため、
変成器２次回路の信号の振幅ピーク値が搬送波信号の振
幅ピーク値に時間的に高精度で一致し、この搬送波信号
からスイッチング信号が取出されており、従ってこれは
スイッチング装置が変成器２次回路の信号の振幅ピーク
値に正しく一致して作動することを意味する。又、これ
は制御信号を表わす変成器２次回路の信号の振幅ピーク
値がピエゾ素子の容量部に正しく伝達されピエゾ素子を
偏位し得ることをも意味する。しかし変成器の共振周波
数同調用のコンデンサ２３は必ずしも必要ではないがこ
のコンデンサ２３を設けることによって回路配置の作動
を改善することができる。
振幅変調器としては任意の既知の回路を用いることがで
きる。例えば振幅変調器７に非直線性回路素子を設け、
これに変調信号及び搬送波信号を直列に供給し、且つこ
れから被変調信号を直列に取出すようにすることもでき
る。かかる振幅変調器の変調信号は符号が基準レベルに
対して変化しない制御信号とすることができる。かかる
信号の波形を第２図のダイヤグラムに示す。ダイヤグラ
ムａは制御信号の波形を示しその水平軸は基準レベルを
表わす。ダイヤグラムｂは周波数が制御信号の周波数よ
りも高い搬送波信号を示す。上述した例では制御信号が
約１ＫＨｚまでの周波数成分を有するものとし、この場
合搬送波信号の周波数を４０ＫＨｚ程度とする。ダイヤ
グラムｃは被振幅変調信号を示し、これを信号変換段７
の出力信号とする。図面から明らかなように周期的な搬
送波信号は被振幅変調信号において強力であるため、こ
の信号は変成器１１により満足し得る効率で変成される
ようになる。ダイヤグラムｄはスイッチング装置１３を
作動させるための周期的なパルス状スイッチング信号を
示し、この信号をパルス整形段２０により搬送波信号か
ら取出してこれらパルスが搬送波信号の２種類の振幅ピ
ーク値の１方のピーク値、即ち本例では正の振幅ピーク
値にのみ同期し得るようにし、これらパルスのパルス幅
を適宜選定してこれが搬送波信号の周期の約１／１０と
なるようにする。これは実際上極めて効率的である。ダ
イヤグラムｃ及びｄから明らかなようにスイッチング信
号のパルスは変成器２次回路１２にも現われる被変調信
号の振幅ピーク値に一致する。その理由は原理的にはこ
の被変調信号が搬送波信号の信号成分を有し、これから
スイッチング信号のパルスを取出すからである。従って
スイッチング装置１３は、被変調信号がその関連する振
幅ピーク値に到達する際スイッチング信号により作動す
る。これがため、ダイヤグラムｅに示すように変成器２
次回路１２の電圧の振幅ピーク値はスイッチング装置１
３によりピエゾ素子の容量部に伝達されるようになり、
この際ピエゾ素子の両端間の瞬時電圧が２次回路１２の
電圧の振幅ピーク値よりも小さいか又は大きいかに依存
して、ピエゾ素子の電圧がスイッチング装置のバイポー
ラ作動により増大又は減少する。従ってスイッチング装
置１３を経て、充電電流が変成器１１の２次回路１２か
らピエゾ素子の容量部１に流れるか或いは放電電流がそ
の逆方向に流れるようになる。かようにしてピエゾ素子
に供給される作動電圧が制御信号に追従し、この電圧が
高効率で簡単な回路により発生するようになる。
第１図の回路配置に用い得る振幅変調器の他の例として
リング変調器を第３図に示す。ＴＣＡ２４０型として市
販されているこのリング変調器は各々が１対のトランジ
スタ２４、２５及び２６、２７を夫々有する２個の差動
増幅器を具え、これらトランジスタのエミッタを相互接
続すると共にコレクタを２個の負荷抵抗２８及び２９に
夫々交差結合し、これら抵抗から変調器の出力信号を取
出し得るようにし、本例では負荷抵抗２８から出力信号
を取出す。
トランジスタ２４及び２７のベースには分圧器３０から
の基準電圧レベルを供給し、入力端子６からの変調信号
、本例では制御信号をトランジスタ２５及び２６のベー
スに直流結合する。その理由はこの制御信号に直流成分
が含まれているからである。これら両差動増幅器のトラ
ンジスタ２４、２５及び２６、２７のエミッタにはトラ
ンジスタ３１又は３２を夫々直列に接続し、これらトラ
ンジスタ３１、３２のエミッタを抵抗３３を経て互に結
合するため、これら両トランジスタ３１、３２も他の差
動増幅器として作動する。
トランジスタ３１及び３２のベースを他の分圧器３４及
び３５に夫々接続してその動作点を調整し得るようにし
、トランジスタ３２のベースには他の入力端子１９から
搬送波信号をコンデンサ３６を経て供給する。
更に両トランジスタ３１及び３２のエミッタには電流源
トランジスタ３７及び３８を夫々直列に配設する。
かかる回路配置においては搬送波信号がトランジスタ３
１及び３２のコレクタに逆位相で現われるため、この信
号を両差動増幅器のトランジスタ２４、２５及び２６、
２７で変調信号により逆位相で交互に変調する。かよう
にしてリング変調器の出力端子２８に被振幅変調信号を
発生させる。この信号は主として２成分のみ、即ち搬送
波信号及び変調信号の和の信号及び差の信号のみを具え
、搬送波信号自体は抑圧される。既知のようにかかる被
変調信号は、変調信号の符号が基準レベルに対し変化す
る際その位相が反転する特性を有する。これがためリン
グ変調器によって、位置誤差がピエゾ素子の休止位置に
対し１方向に生じるか又は他の方向に生じるかに依存し
て、極性が基準レベルに対し変化する制御信号を処理す
ることができ、これによりピエゾ素子を何れかの方向に
位置決めすることができる。
この場合の関連する信号波形を第４図のダイヤグラムに
示す。第４図のダイヤグラムａは制御信号の波形を示し
、水平軸は基準レベルを表わす。
この制御信号は先ず最初正の振幅、次いで負の振幅、再
び正の振幅を有するものとして示す。ダイヤグラムｂは
搬送波信号を示し、ダイヤグラムｃは搬送波抑圧された
被振幅変調信号を示す。図中縦軸３９及び４０は制御信
号の符号が変化する瞬時を示す。従ってダイヤグラムｃ
のこれらの点３９及び４０で被変調信号の位相が変化す
。ダイヤグラムｄはスイッチング装置１３に供給される
周期的なパルス状スイッチング信号を承り。このスイッ
チング信号もパルス整形段２０によって搬送波信号から
取出し、従ってそのパルスは搬送波信号の２種類の振幅
ピーク値の一方のピーク値のみ、本例では正の振幅ピー
ク値にのみ同期し得るようにする。
かようにして再びスイッチング信号のパルスが被変調信
号の振幅ピーク値に一致する瞬時に現われるようにする
。その理由は被変調信号が搬送波信号に大きく追従する
からである。しかし制御信号の符号が変化すると被変調
信号の位相が変化するため、位相が変化する場合にはダ
イヤグラムｃ及びｄから明らかなようにスイッチング信
号のパルスは被変調信号の逆符号の振幅ピーク値に一致
する瞬時に現われるようになる。第１図に示す回路配置
においてこれは、ダイヤグラムｅから明らかなようにピ
エゾ素子の容量部の電圧の符号が制御信号に依存して変
化することを意味する。これがためピエゾ素子の休止位
置に対する両方向の位置誤差を補償することができる。
第１図に示す回路配置の他の数例を以下説明する。
第５図は１次回路１０に対しプッシュプル変成器として
作用する変成器１１の変形例を示す。本例では１次回路
を２個のトランジスタ４１、４２のコレクタ側で逆位相
に附勢する。これがため振幅変調器の出力信号を２個の
トランジスタ４１、４２のベースに逆位相で供給する必
要があり、これは、第３図に示すリング変調器の場合に
は反対位相の第２信号を負荷抵抗２９から取出すことに
よって簡単に行うことができる。
変成器１１の１次回路は高インピーダンス源又は低イン
ピーダンス源の何れからでも附勢することができる。高
インピーダンス源の場合には変成器の１次回路を例えば
トランジスタのコレクタから附勢する。低インピーダン
ス源からの附勢は第６図に示す回路配置において行い、
この場合には変成器１１の１次回路１０をコンデンサ４
３を経トランジスタのエミッタに接続し、被振幅変調信
号を変成器のベースに供給し得るようにする。変成器１
１のコンデンサ２３によって搬送波信号の基本波の周波
数に対し並列共振し得るように同調する場合には前述し
た変成器の２種類の附勢方法は回路構成に応じて異る利
点を有するようになる。高インピーダンス源からの附勢
を行う場合には電力消費は少くなるが、回路素子の公差
による同調からのずれが大きくなる。その理由はスイッ
チング信号と変成器２次回路の信号との間に位相差が生
じ、その結果２次回路の信号の実際の振幅ピーク値がも
はやサンプルされなくなり従ってピエゾ素子の作動信号
がもはや制御信号に比例しなくなるからである。これが
ため共振同調を簡単に行い得る場合にはかかる方法を用
いるようにする。低インピーダンス源からの附勢を行う
場合には電力を消費するが共振同調からのずれは少くな
る。その理由は上述した両信号間の位相差が小さいから
である。
従って共振同調が容易に行い得ない場合にはこの方法を
選択するのが好適である。
第７図はスイッチング装置１３の回路を示す。このスイ
ッチング装置１３は、トランジスタ４５又は４６及びそ
のコレクタに直列に接続されたダイオード４７又は４８
の並列接続回路を具え、両トランジスタ４５、４６は互
に反対導電型のものとし、両ダイオード４８、４７は関
連するトランジスタ４５又は４６に対し順方向の極性と
する。端子１４及びバイポーラスイッチング装置１３の
端子１５に接続されたこの並列接続回路によってスイッ
チング通路を構成する。制御入力端子１６からのスイッ
チング信号は２個のトランジスタ４５及び４６のベース
に逆位相で供給し、この目的のために１次回路５０が制
御入力端子１６に接続された変成器４９を設け、その２
次回路５１をプラシュプル巻線として配設し、その中心
口出しタップを両トランジスタ４５及び４６のエミッタ
に接続し、巻線端をトランジスタ４５及び４６のベース
に夫々接続する。かように構成する場合にはスイッチン
グ信号によってトランジスタ４５及び４６を夫々導通状
態にすることができ、この場合端子１４及び１５間の電
圧の極性に対し順方向にバイアスされたトランジスタは
導通状態となり、他方のトランジスタは非導通状態に保
持される。ダイオード４７及び４８によって関連するト
ランジスタ４５叉は４６が非導通状態にある際、このト
ランジスタの電圧保護を行うようにする。かようにして
スイッチング装置１３には何れの方向にも電流を流すこ
とができ、これにより両トランジスタ４５及び４６の一
方を絶えず非導通状態にする。
第８図はスイッチング装置１３の極めて簡単な回路の例
を示し、このスイッチング装置は順方向通路がスイッチ
ング装置の端子１４及び１５間に配設され、制御電極に
コンデンザ５３を経て制御入力端子１６からスイッチン
グ信号を受けるトライアック５２を貝える。このトライ
アックを適宜作動させてピエ素子が作動する際トライア
ックに流れる最大電流よりも保持電流が大きくなるよう
にし、これによりトライアックがスイッチング信号によ
り作動する際そのバイポーラスイッチング機能を保持し
、トライアックに供給される電圧が零値に減少するまで
上記スイッチング機能が継続されないようにする。
第９図に示す回路配置ではスイッチング装置１３はブリ
ッジ型整流回路５４、５５、５６及び５７を具え、その
１方の対角線をスイッチング装置の端子１４及び１５間
に配設し、他方の対角線にスイッチング信号により駆動
されるトランジスタ５８を設けるようにする。従ってス
イッチング信号は変成器５９を経てトランジスタ５８の
ベースに供給し、変成器１次回路６０を制御入力端子１
６に接続し、２次回路６１をトランジスタ５８のベース
−エミッタ接合に接続する。トランジスタ５８をスイッ
チング信号により導通状態にすると、端子１４及び１５
間にブリッジ辺５４及び５５又は５６及び５７を経て両
方向の何れにも電流が流れるようになる。
第１０図はスレッシュホルド装置の形態のパルス整形段
２０の回路を示す。このパルス整形段は演算増幅器６２
を具え、その入力端子６３に分圧器６４からのスレシュ
ホルド電圧を供給する。演算増幅器６２の他方の入力端
子６５をパルス整形段２０の入力端子２１に接続し、こ
れに搬送波信号を供給する。演算増幅器６２の出力端子
６６をパルス整形段の出力端子２２に接続する。これが
ため既知のように、演算増幅器６２の入力端子６５に供
給される信号が分圧器６４により形成され、演算増幅器
６２の他方の入力端子６３に供給されるスレッシュホル
ドを越える場合にパルスが発生するようになる。この場
合の関連する信号波形を第１１図のダイヤグラムに示す
。ダイヤグラムａは搬送波信号を示し、点線６７はスレ
ッシュホルドレベルを表わす。搬送波信号を正弦波信号
（本例では搬送波信号として特に好適）とする。その理
由は唯１種類の基本波のみを具えるため第１図に示す回
路配置において更に処理を行う間、変成器１１の変成作
用に対し特に好適であるからである。ダイヤグラムｂは
パルス整形段２０によって得られるパルスを示す。これ
らパルスは搬送波信号の２種類の振幅ピーク値の一方に
のみ同期し、選択したスレッシュホルドレベルに依存す
るパルス幅を有するためこのパルス幅を極めて簡単に選
定することができる。本例ではこのパルス幅は、比較的
狭くなるように選定してこれらパルスが搬送波信号の実
際の振幅ピーク値にほば一致するようにするが、振幅ピ
ーク値が特定の搬送波信号波形からずれる場合にもこれ
ら振幅ピーク値を処理し得る程度の大きさとする。ダイ
ヤグラムｃは対称のこぎり波状の搬送波信号を示す。こ
のダイヤグラムから明らかなように本例でも所望のスイ
ッチング信号は前述したパルス整形段により搬送波信号
から取出すことができる。簡単な発振器により発生し得
るかかる搬送波信号は第１図に示す回路配置で処理する
のが特に好適である。その理由は搬送波信号に基本波が
含まれ、特に変成器がこの基本波に対し並列共振同調さ
れる場合この基本波を変成器１１で良好な効率で変成し
得るからである。しかし原理的には搬送波信号として非
対称のこぎり波状信号を用いることができる。又パルス
整形段として本例の場合のように他の信号に対して特定
の関係にあるパルスを発生させるものであれば、種々の
回路を用いることができる。
第１２図に示す例では、各々が個別の位置決め装置に属
する２個のピエゾ素子に対して作動電圧を発生させ、所
望の回路素子の数個を２重に使用しているため、回路配
置が簡単となる利点を有する。
本例では、容量部１で示される両ピエゾ素子の各々を、
信号変換段を形成する振幅変調器７、変成器１１及びス
イッチング装置１３と組合せて用いるが、搬送波信号を
発生させるためには両振幅変調器に対し１個の発振器１
８を用い、２個のスイッチング装置１３を作動せしめる
スイッチング信号を発生させるためには１個のパルス整
形段２０を用いる。各ピエゾ素子に対する制御信号は入
力端子４に夫々個別に供給し、更に増幅器５を経て関連
する振幅変調器７に変調信号として供給する。１個の発
振器１８の出力端子１７からの搬送波信号を２個の振幅
変調器７の入力端子１９に夫々供給する。振幅増幅器７
の出力端子８に現われる出力信号をトランジスタ６８で
夫々増幅し、そのコレクタによって当該ピエゾ素子に関
連する変成器１１の１次回路１０を附勢する。ピエゾ素
子の接続点３を変成器１１の２次回路１２の一端に直接
接続し、接続点２を基準電位点に接続する。１スイッチ
ング装置１３の端子１４を関連する変成器１１の２次回
路１２の他端に接続し、端子１５を基準電位点に接続す
るため、これらスイッチング装置１３は変成器１１の２
次回路１２とピエゾ素子との間に電気的に配設させるよ
うになる。スイッチング装置１３の１端を基準電位点に
接続するためスイッチング信号の供給が簡単となる。そ
の理由は変成器を必要としなくなるからである。２個の
スイッチング装置１３を作動させるスイッチング信号は
入力端子２１が発振器１８の出力端子１７に接続されて
いる単一パルス整形段２０で発生させるようにする。こ
のパルス整形段２０には２個の出力端子２２及び２２′
を設けこれら出力端子にパルス状スイッチング信号を逆
位相で発生させるようにする。
これらスイッチング装置１３は第７図に示す変形例の装
置と同様に構成する。即ちこのスイッチング装置には、
トランジスタ４５又は４６及びそのコレクタに直列接続
されたダイオード４７又は４８の並列接続回路を設け、
これらトランジスタ４５及び４６は互に反対導電型のト
ランジスタとし、２個のダイオード４７、４８は関連す
るトランジスタ４５又は４６に対し順方向の極性とする
と共に当該ピエゾ素子に関連する変成器１１の２次回路
１２の１端に接続し、２次回路の他端を当該ピエゾ素子
に接続する。更にベースにパルス整形段２０の出力端子
２２及び２２′からスイッチング信号が供給されるこれ
ら両トランジスタ４５及び４６は両スイッチング装置１
３に対し共通とするが、２個のダイオード４７及び４８
は２個のスイッチング装置１３に対し夫々個別に設け、
この際４個のダイオード４７及び４８のうちの２個づつ
を同一極性にして関連するトランジスタ４５又は４６の
コレクタに直列に配設する。かようにして２個のトラン
ジスタ４５及び４６を２個のスイッチング装置１３に共
通にするため２個のスイッチング装置の各々に対し２個
のダイオードのみを設けるだけであり、これによっても
回路配置を簡単化することができる。
２個のピエゾ素子に対して２種類の作動電圧を発生させ
るかかる回路配置の作動は第１図につき説明した回路配
置の場合と同様である。同様に対応する数の位置決め装
置に関連する２個以上のピエゾ素子に対し２種類以上の
作動電圧を発生させるようにした回路配置を設けること
もできる。
本発明は上述した例にのみ限定されるものではなく幾多
の変更を加えることができる。特に振幅変調器及びその
他の回路部分について種々の変更を加えることができる
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による位置決め装置の圧電素子田作動電
圧発生回路配置の１例を示すブロック図、第２ａ〜２ｅ
図は第１図に示す回路配置の作動を説明するための波形
図、 第３図は第１図に示す回路配置に用いる好適なリング変
調器の構成を示す回路図、 第４ａ〜４ｅ図は第３図に示すリング変調器を具える場
合の第１図に示す回路配置の作動を説明するための波形
図、 第５図は本発明回路配置の変成器どして用いるプッシュ
プル変成器の構成を示す回路図、第６図は低インピーダ
ンス源により附勢される本発明回路配置の変成器の構成
を示す回路図、第７図は２個のトランジスタ及び２個の
ダイオードを具えるバイポーラスイッチング装置の変形
例を示す回路図、 第８図はトライアックを用いるバイポーラスイッチング
装置の変形例を示す回路図、 第９図はブリッジ型整流回路として構成したバイポーラ
スイッチング装置の変形例を示す回路図、第１０図はス
レッシュホルド装置として作動するパルス整形段の変形
例を示す回路図、 第１１ａ〜１１ｃ図は第１０図に示すパルス整形段の作
動を説明するための波形図、 第１２図は各々が１個の位置決め装置に属する２個の圧
電素子の作動電圧を発生する回路配置を示す接続配置図
である。 １・・・圧電素子（容量部） ２、３・・・接続点　４・・・入力端子５、９・・・増
幅器　６・・・入力端子（７）７・・・信号変換段　８
・・・出力端子（７）１０、６０・・・１次回路（１１
、５９）１１、５９・・・変成器　１２、６１・・・２
次回路（１１、５９）１３・・・バイポーラスイッチン
グ装置１４、１５・・・端子（１３）１６・・・制御入
力端子１７・・・出力端子（１８）　１８・・・発振器
１９・・・入力端子（７）　２０・・・パルス整形段２
１・・・入力端子（２０）　２２・・・出力端子（２０
）２３、３６、４３、５３・・・コンデンサ２４、２５
、２６、２７、３１、３２、３７、３８、４１、４２、
４４、４５、４６、５８、６８・・・トランジスタ２８
、２９・・・負荷抵抗　３０、３４、３５、６４・・・
分圧器３３・・・抵抗 ４７、４８、５４、５５、５６、５７・・・ダイオード
５２・・・トライアック　６２・・・演算増幅器６３、
６５・・・入力端子（６２） ６６・・・出力端子（６２）。 特許出願人　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランペンフ１ブリケン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、情報トラックに対し記録及び／又は再生ヘッドを位
    置決めするために位置誤差を表わす制御信号を信号変換
    段に供給し、該信号変換段の出力信号を変成器の１次回
    路に供給し、前記変成器の２次回路にバイポーラスイッ
    チング装置を経て圧電素子を接続し、該バイポーラスイ
    ッチング装置は前記信号変換段の出力信号に対し特定の
    関係でスイッチング信号によって作動させるようにした
    位置決め装置の圧電素子用作動信号発生回路配置におい
    て、前記信号変換段を振幅変調器とし、該振幅変調器に
    、振幅が位置誤差を表わす制御信号を供給すると共に該
    制御信号よりも高い周波数の周期的な搬送波信号を発振
    器から供給し、前記バイポーラスイッチング装置を作動
    させる周期パルス状スイッチング信号を前記搬送波信号
    からパルス整形段により取出し、該スイッチング信号は
    前記搬送波信号の２つの振幅ピーク値の１方にのみ時間
    的に一致し、且つ搬送波信号の周期の１／２以下のパル
    ス幅を有することを特徴とする位置決め装置の圧電素子
    用作動信号発生回路配置。 ２、信号変換段を搬送波阻止振幅変調器としたことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置決め装置の圧
    電素子用作動信号発生回路配置。 ３、搬送波阻止振幅変調器をリング変調器としたことを
    特徴とする特許請求の範囲第２項記載の位置決め装置の
    圧電素子用作動信号発生回路配置。 ４、変成器を、前記搬送波信号の基本波周波数の並列共
    振に同調させるようにしたことを特徴とする特許請求の
    範囲第１乃至３項の何れかに記載の位置決め装置の圧電
    素子用作動信号発生回路配置。 ５、発振器は正弦波信号を発生する発振器としたことを
    特徴とする特許請求の範囲第１乃至４項の何れかに記載
    の位置決め装置の圧電素子用作動信号発生回路配置。 ６、発振器は、のこぎり波状信号を発生する発振器とし
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１乃至４項の何れ
    かに記載の位置決め装置の圧電素子用作動信号発生回路
    配置。 ７、発振器は、対称的なのこぎり波状信号を発生する発
    振器としたことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記
    載の位置決め装置の圧電素子用作動信号発生回路配置。 ８、バイポーラスイッチング装置を作動させるスイッチ
    ング信号のパルス幅を前記搬送波信号の周期の１／１０
    としたことを特徴とする特許請求の範囲第１乃至９項の
    何れかに記載の位置決め装置の圧電素子用作動信号発生
    回路配置。 ９、振幅変調器、変成器及びスイッチング装置によって
    関連する数の位置決め装置の少なくとも２個の圧電素子
    の各々に対する作動電圧を発生させ、１個の発振器によ
    って全部の振幅変調器に対する搬送波信号を発生させ、
    １個のパルス整形段によって全部のスイッチング装置を
    作動させるためのスイッチング信号を発生させるように
    したことを特徴とする特許請求の範囲第１乃至８項の何
    れかに記載の位置決め装置の圧電素子用作動信号発生回
    路配置。 １０、各スイッチング装置は、トランジスタ及びそのコ
    レクタに直列接続されたダイオー並列接続配置を具え、
    ２個のトランジスタは互に反対導電型とすると共に２個
    のダイオードはその極性を関連するトランジスタに対し
    順方向とし、且つ電圧素子に関連する変成器の２次回路
    の一端に接続し、該圧電素子を前記２次回路の他端に接
    続し、ベースに逆位相のスイッチング信号が供給される
    ２個のトランジスタを全部のスイッチング装置に対して
    共通とし、各スイッチング装置に２個の個別のダイオー
    ドを設け、全部のダイオードはその極性を同一方向とす
    ると共に各ダイオードを関連するトラジスタのコレクタ
    に直列に接続するようにしたことを特徴とする特許請求
    の範囲第９項記載の位置決め装置の圧電素子用作動信号
    発生回路配置。 １１、スイッチング装置をトライアックとし、その保持
    電流を、圧電素子が作動する際トライアックに流れる最
    大電流よりも大きくするようにしたことを特徴とする特
    許請求の範囲第１乃至９項の何れかに記載の位置決め装
    置の圧電素子用作動信号発生回路配置。 １２、スイッチング装置をブリッジ型整流回路とし、そ
    の一方の対角線を変成器の２次回路と圧電素子との間に
    配設し、他方の対角線にスイッチング信号により駆動さ
    れるトランジスタを配設するようにしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１乃至９項の何れかに記載の位置決
    め装置の圧電素子用作動信号発生回路配置。
JP58081829A 1982-05-13 1983-05-12 位置決め装置の圧電素子用作動信号を発生する回路配置 Pending JPS58218082A (ja)

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