JPS6049685A

JPS6049685A - 偏向ア−ム装置

Info

Publication number: JPS6049685A
Application number: JP58156858A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Momoki; 百木　元康; Kaname Abe; 阿部　要; Hideo Adachi; 日出夫安達
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1983-08-27
Filing date: 1983-08-27
Publication date: 1985-03-18

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】［発明の技術分野］本発明は、バイモルフ圧電素子を用いた偏向装置に係り
、特に、偏向にともなう不要振動を除去あるいは減衰す
るよう改良した偏向アーム装置に関する。

［発明の技術的背景］バイモルフ圧電素子は一対の電気的に分極された圧電セ
ラミック素子を積層結合してなるものであり、上記圧電
セラミック素子にそれぞれ偏向電圧を印加することによ
り、その長手方向に曲げられることか知られている。こ
のＪ：うむバイモルフ圧電素子を利用したものどじて、
近年偏向アーム装置が開発されている。この偏向アーム
装置は、前記バイモルフ圧電素子の一端を固定、他端を
自由に曲げられるようにし、適当な電圧を加えることに
より、その自由端側を偏向させるものである。

このとき、バイモルフ圧電素子の偏向方向および偏向量
は、上記印加電圧の極性および大きさを変えることによ
り、制胛することができる。そこで、以上のごとき印加
電圧に応じて偏向するバイモルフ圧電素子を用いた偏向
アーム装置の用途としては、例えば、ビデオテープレコ
ーダ（ＶＴＲ）があげられる。ＶＴＲにおいては、例え
ば、回転ヘッドに絡めて用いられ、良好なトラッキング
を目的として利用されている。即ち、このようなＶＴＲ
で、ビデオヘッドはバイモルフ圧電素子の一端に取付け
られ、該ビデオヘッドがトラック中心位置を走査するよ
うにバイモルフ圧電素子に時間とともに変化する筒内電
圧が印加される。これによりビデオヘッドの適切な走査
が可能となる。

第１図は、従来のＶＴＲに用いられた偏向デー１８装置
の構成を示す斜視図である。この図において符号１，２
は、圧電セラミック材料よりなる圧電セラミック素子で
、これらの素子１．２の各主面には、電極３，４および
電極５，６がそれぞれ被着されている。そして、前記圧
電セラミック素子１．２のそれぞれの分極方向を同一方
向にそろえ、接着剤を介して積層結合することによりバ
イモルフ圧電素子７が形成されている。前記バイモルフ
圧電素子７は、その一端がＶＴＲの回転ドラム内の支持
台８に固定され、他方の自由端にはビデオヘッド（図示
せず）が装着される。しかして、電極３，６および電極
４，５がそれぞれ同一極性になるように端子９．１０を
介してバイモルフ圧電素子７に所定の偏向電圧を印加す
ることににす、前記ビデオヘッドがテープ上の１〜ラツ
クを適切に走査することになる。前記所定の偏向電圧と
しては、例えば三角波、矩形波、鋸歯状波等の電圧が用
いられる。

［背景技術の問題点］しかしながら、前記バイモルフ圧電素子７にこのような
偏向電圧が印加されると、該素子７は偏向電圧に対応し
て偏向すると同時に、前記偏向電圧とは異なる偏向、即
ち不要振動が発生する。例えば、バイモルフ圧電素子７
に第２図（ａ　）に示すような鋸歯状波の電圧が印加さ
れると、同図（ｂ　）に示すような不要振動を伴う偏向
が生ずる。

この不要振動は、バイモルフ圧電素子７の材質、構造あ
るいは形状等による固有の共振周波数によるものであり
、ビデオヘッドの１−ランキングに対しては悪影響をお
Ｊ：ぼす。従って、前記不要振動は除去あるいは減衰さ
せることが必要となる。

［発明の目的］本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、バイモ
ルフ圧電素子を用いた偏向装置に係り、該素子に印加さ
る電圧に応じた偏向とともに生ずる不要振動を簡単な構
造で除去あるいは減衰することができる偏向アーム装置
を提供することを目的とする。

［発明の概要］５− 上記目的を達成するために本発明は、複数の圧電セラミ
ック素子を積層結合してバイモルフ圧電素子を形成し、
このバイモルフ圧電素子の一端を固定保持して固定端と
し、他端を印加電圧に応じて偏向する自由端とし、前記
固定端側と自由端側との間に両端をそれぞれの端部側に
固定した弾性部材を設けるか、あるいは前記バイモルフ
圧電素子に弾性部材を設けたものに、バイモルフ圧電素
子表面および弾性部材がともに接して固着するよう可撓
性部材を設けて不要振動を抑制するようにしている。

［発明の実施例］以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。第３
図および第４図は本発明の第一実施例に係り、第３図は
偏向アーム装置の構成を示す斜視図、第４図は偏向電圧
とその偏向を示す波形であり、同図（ａ　）は鋸歯状波
の偏向電圧、同図（ｂ　”）はその偏向である。これら
の図において符号１１゜１２はほぼ長方形の板状に形成
された圧電セラミック素子で、これらの素子１１．１２
の各主面に６− は、電極１３．１’ｌＪＪよび電極１５．１６がそれぞ
れ被着されている。そして前記圧電素子１１゜１２のそ
れぞれの分極方向を同一方向にそろえ、接着剤を介して
積層結合され、バイモルフ圧電素子１７が形成されてい
る。前記バイモルフ圧Ｎ索子１７は、その一端が支持台
１８に固定保持されて固定端となり、他端は自由端とな
っている。又、前記電極１３．１６および電極１４．１
５がそれぞれ同一極性になるように端子１９．２０を介
して接続されており、該端子１９．２０に所定の偏向電
圧を印加することによりバイモルフ圧電素子１７の自由
端が偏向するようになっている。一方、前記バイモルフ
圧電素子１７の上面であって、固定端側および自由端側
には取付部材２１．２２が配設されている。この取付部
材２１．２２は、半田等の材質からなり、ばねの一端が
掛止できる凸状の部材であり、前記バイモルフ圧電素子
１７の電極１３に半田付することにより固着されている
。

そして、前記バイモルフ圧電素子１７の上面には、一端
を前記取付部材２１に、他端を前記取付部材２２に掛止
して取付けられた弾性部材としてコイルばね２３が配設
されている。尚、前記偏向アーム装置として、゛例えば
ＶＴＲのトラッキング装置として用いられるどきには自
由端側にビデオヘッド等が装着される。

このような構成からなる本発明の第一実施例に係る偏向
アーム装置によれば、端子１９．２０に第４図（ａ　）
に示す鋸歯状波の偏向電圧を印加した場合、バイモルフ
圧電素子１７の応答する偏向特性は同図（ｂ　）に示す
ようになり、偏向電圧の波形とほぼ一致する。即ち、バ
イモルフ圧電素子１７の自由端と固定端との間に弾性部
材として配設したコイルばね２３が固有の共振周波数を
変更あるいは抑制して、不要振動を除去あるいは減衰さ
せることができる。

第５図は本発明の第二実施例に係り、偏向アーム装置の
構成を示す斜視図である。尚、第一実施例と同一部分お
よび同一部材は同一の符号を示す。

この実施例は、第一実施例と同じ構成からなるバイモル
フ圧電素子１７の上面の固定端側および自由端側にそれ
ぞれ２箇の取付部材３１．３２．および３３．３４が電
極１３に固着されている。そして、この取付部材３１．
３２にコイルばね３５と取付部材３３．３４にコイルば
ね３６とが掛止して取付けられている。即ち、この実施
例は弾性部材としてバイモルフ圧電素子１７の幅方向に
２組のコイルばね３５．３６が配設され構成されている
。

このような構成からなる本発明の第二実施例に係る偏向
アーム装置によれば、長手方向に均一に付勢できるよう
弾性部材が配設されているので、第一実施例と同様の作
用で、より効果的に不要振動を除去あるいは減衰させる
ことができる。

第６図は本発明の第三実施例に係り、偏向アーム装置の
構成を示す斜視図である。尚、第一実施例と同一部分お
よび同一部材は同一の符号を示す。

この実施例は、第一実施例と同じ構成からなるバイモル
フ圧電素子１７の上面に、弾性部材としてゴム材からな
る板状ばね４１が配設されている。

この板状ばね４１は、はぼ長方形状で、該長方形９− の両端を除き中央部分を長手方向にスリット状の切欠部
４２が設けられており、バイモルフ圧電素子１７の固定
端側および自由端側で接着剤により電極１３面に貼着さ
れている。尚、必要により切欠部４２を設けなくてもよ
い。

このような構成からなる本発明の第三実施例に係る偏向
アーム装置によれば、第二実施例と同様に２組のコイル
ばねを配設したと同様に作用するほかに、板状ばね４１
がゴム等の材質よりなるのでバイモルフ圧電素子１７の
固有の共振周波数を除去あるいは減衰できるように切除
して調整することができる。

第７図は本発明の第四実施例に係り、偏向アーム装置の
構成を示す斜視図である。この実施例は第一実施例と同
様の構成のほかに、コイルばね２３のほぼ中央部で、可
撓性部材として可撓性樹脂５１をバイモルフ圧電素子１
７の電ｆｆ１１３面と前記コイルばね２３が共に接する
ように固着されている。この可撓性樹脂５１はシリコン
あるいはシリコンに金属粉末を混合したもの等が用いら
れる。

１０− このような構成からなる本発明の第四実施例に係る偏向
アーム装置によれば、第一実施例では、コイルばね２３
を固定すると、そのダンピング効果は決定され調整する
ことが困難であるのに対して、可撓性樹脂５１の量を変
えることによりダンピングの程度を制御することができ
るようになる。

又、この可撓性樹脂に金属粉末を混合することにより、
弾性の程度を変えることもできる。

尚、前記各実施例では、バイモルフ圧電素子の上面に弾
性部材を配設するようにしているが、裏面に配設するよ
うにしてもよく又、弾性部材はコイルばねあるいは板状
ばね等に限らず、その他の形状あるいは部材からなるも
のでもよい。ざらに又、可撓性部材はシリコン樹脂等に
限定されずにその他樹脂等が使用できる。特に、弾性を
有する樹脂等にあっては、該樹脂をバイモルフ圧電素子
の電極面に固着するだけでダンピング効果をある程度制
御することができる。

尚、コイルばねの取付は実施例の取付部材による場合に
限らず、その他の取付手段を用いてもよい。

［発明の効果コ以上説明したように本発明によれば、バイモルフ圧電素
子の固定端側および自由端側の間に弾性部材を配設して
固定するようにして、該素子固有の共振周波数を変更あ
るいは抑制するようにしているので、偏向電圧にほぼ対
応した偏向が生じ、簡単な弾性部材で不要振動を除去あ
るいは減衰させることができる。又、弾性部材とともに
可撓性部材を固着するようにすれば、さらにダンピング
程度を容易に制御することができる効果をあげることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例に係り、第１図はＶＴＲに
用いられた偏向アーム装置の構成を示す斜視図、第２図
は偏向電圧とその偏向を示す波形であり、同図（ａ　）
は鋸歯状波の偏向電圧、同図（ｂ）はその偏向、第３図
および第４図は本発明の第一実施例に係り、第３図は偏
向アーム装置の構成を示す斜視図、第４図は偏向電圧と
その偏向を示す波形であり、同図（ａ）は鋸歯状波の偏
向電圧、同図（ｂ）はその偏向、第５図は本発明の第二
実施例に係り、偏向アーム装置の構成を示す斜視図、第
６図は本発明の第三実施例に係り、偏向アーム装置の構
成を示す斜視図、第７図は本発明の第四実施例に係り、
偏向アーム装置の構成を示す斜視図である。１１．１２・・・圧電セラミック素子１３．１４．１５．１６・・・電極１７・・・バイモルフ圧電素子１９．２０・・・端子２３．３５．３６・・・コイルばね４１・・・板状ばね　５１・・・可撓性樹脂１３− 第２図第４図第５図、３２　．１９第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の圧電セラミック素子を積層結合してなり、
一端を固定保持して固定端とし、他端を印加電圧に応じ
て偏向する自由端としたバイモルフ圧電素子と、前記バ
イモルフ圧電素子の固定端側および自由端側に両端を固
定した弾性部材とからなることを特徴とする偏向アーム
装置。
（２）弾性部材はコイルばねあるいは板状ばねであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の偏向アーム
装置。
（３）複数の圧電セラミック素子を積層結合してなり、
一端を固定保持して固定端とし、他端を印加電圧に応じ
て偏向する自由端としたバイモルフ圧電素子と、前記バ
イモルフ圧電素子の固定端側および自由端側に両端を固
定した弾性部材と、前記弾性部材に前記バイモルフ圧電
素子表面および弾性部材がともに接して固着するように
した可撓性部材とからなることを特徴とする層内アーム
装置。
（４）弾性部材゛はコイルばねあるいは板状ばねである
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の偏向アー
ム装置。
（５）可撓性部オオはシリコン樹脂あるいは金属粉末を
混合したシリコン樹脂であることを特徴とする特許請求
の範囲第３項または第４項記載の偏向アーム装置。