JPS6074114A - ヘツド変位装置 - Google Patents

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】 （技１（・ｊ分野〕 本発明はたとえば回転ヘッド型画像記録再生装＠（以下
ＶＴＲと略称づる）等に用いられるヘッド変位装置に関
し、特に上記ヘッド変位素子としく圧電バイモルフを使
用した変位装置の改良に閂する。

〔従来技術〕

従来のこの種のヘット変位装置として、たとえは回転ヘ
ッド型ＶＴＲに、１３ける回転ヘラ（・の（幾（武的位
置を、制御信号に応して変位する圧電バイモルフによっ
て変位さけ、いわゆるトラッキング制御を行なうように
したものが知られている。この圧電バイモルフを用いた
ヘット変ｆｊ７装置は、比較的応答性にすぐれており、
しかも高精度な制御が可能なのて′記録トラックのカー
ブにヘッドを追Ｐ］δさける一般的なｉ・ランキング制
御は勿論、スヂル。

ス１」−１倍速再生等の特殊再生面において前記ｌ＼ラ
ッド記録１〜ラツク上に正確に１−′）ツクΔンさせる
場合等の１〜ラッキング制御手段と（２て使用されるに
至っている。

第１図は上述した圧電バイモルフを用いたｌ＼ソド変位
装置の基本的構造をモデル的に示し１．：図である。圧
電バイモルフ１はＰ　Ｚ　”Ｉなどの圧電じラミクス２
　ａ　ｄ３よひ２ｂの両側面に、電ｆＮｉ３ａ、／１ａ
および３ｂ、４ｂをそれぞれ１１段し分極処理を行なっ
たのち、分極軸５ａ、５ｂが同一方向になるように接着
剤（不図示）にて貼り合わゼたものである。上記圧電バ
イモルフ１の先端部（図中下端部）には座板６を介して
磁気ヘッド７が取付けである。また圧電バイモルフの基
端部＜０中上端部）は固定台８に固定され、リード端子
９ａ、９ｂにより前記型１１３　ａと４ａどの間ならび
に４ｂと３１）との間に所定極性の信号電圧を並列的に
印加覆るものとなっている。上記固定台８は回転ヘッド
型ＶＴＲにおいては回転ドラムの軸心部に固定される。

そこで今、リード端子９ａ、９ｂにたとえば図示の如り
」、−の信号電圧を印加づると、一方の圧電セラミクス
２ａの厚みが減少し、他方の圧電セラミクス２ｂの厚み
が増大する。その結果、圧電バイモルフ１の先端はバイ
メタル的に変形し、磁気ヘッド７は矢印へ方向へ変位す
る。リード端子９ａ、９ｂに印加する信号電圧の極性を
逆にすれば、磁気ヘッド７は矢印Ｂ方向へ変位する。か
くして圧電バイモルフ１の変位量をトラックずれ情報に
応じて制御づることにＪ：り磁気ヘッド７の磁気記録媒
体上における位置を変化させｔ！’？、ｌ〜ラッキング
制衝１を行なえる。

上記偶成のヘッド変位装置におｉノる圧電バイ［ルフ１
の変位量ｙは ｙ＝３　（Ｌ’／’Ｌ：２）　ｄ＊＋Ｖ　・・・　（１
）で表わされる。ただししは圧電バイメル的１の長さ、
ｔは厚み、ｄ３＋は圧電定数、■は印加電圧である。し
たがって、たとえば Ｖ＝２００Ｖ、Ｌ−３０ｍｍ、ｔ＝０．５ｍｍ、（Ｌ＋
−１５０ｘ　１０ｎ／Ｖ どすると、変位ｆｆ１Ｖ＝２５９μｍどなり、大きな変
位を生じさＩ！得る。

しかるに上記構成の従来のヘラ１〜変位装置には次のよ
うな問題があった。す゛なりち第２図（ａ）（ｂ）に示
すようにｙだり変位したどきの磁気ｌ＼ランドと、この
磁気ヘッド７に当接覆るＲ長気記録媒体１０どの相対的
位置関係を見ると、磁気ヘッド７の先端と磁気記録媒体
１０どの間に角度θなるくさび状の隙間（最大値Ｘ）か
生じることになる。この隙間は再生出力の減衰として現
われるスペーシングロスの原因となる。上記スペーシン
グでめることができる。ここでＳは前記ヘッド５と記録
媒体１０との平均的な間隔であり、λは記録波長である
。今、相対速度を４ｍ／ｓｅｃ、記録周波数を４　Ｍ　
ｔ−１ｚとすると、記録波長λは１μｍとなる。したが
って、たとえば前記ヘッド７と記録媒体１０との間に０
．１μｍの隙間ができたと仮定づると、スペーシングロ
スＮは５．５ｄＢとなり、非常に大きな減衰量となる。

このスペーシングロスを生じさけないように、磁気ヘラ
ｌ’　７の先端に丸みをもだ（！磁気ヘッド７と磁気記
録媒体１０とを隙間なく当接さＶる手段が考えられる。

すでに回転ヘッド型ＶＴＲのビテＡヘッドにおいてはヘ
ッド先端に回転方向へわずかに丸みを設（プている。し
かし、第２図（ａ）（ｂ）のような隙間に対しては、上
述した回転方面へのカみだはでは十分とはいえず、更に
回転軸方向にも丸みをつける必要がある。しかしこのよ
うな加工を施すことはヘッドのＤＯ工精度上極めて困テ
霞である。

したがって、磁気ヘッド７と■気記録媒体１０とを隙間
なく当接させるためには、ヘット７を記録媒体１０に対
し常に平行に移動させることが最良の方法である。この
方法はすでに特開昭５５−５５４３０号公報により明ら
かにされている。

第３図はこの方法を概略的に示す図であり、図中１１は
回転ドラムで回転シレフＩ〜１２を中心に回転する。１
３は圧電バイモルフで長さ方向の中心の両側で分極方向
を逆にし、かつコの字状に形成されている。この圧電バ
イモルフ１３の一端１３ａは回転ドラム１１に固定され
ており、」−記圧電バイモルフ１３の他端１３ｂに結合
部材１４を介して磁気ヘッド１５が取付１ノである。し
かしこのような１ｉｌｉ造では機械的に弱いガ点がある
。づなわち圧電バイモルフ１３は高速回転をりる磁気ヘ
ッド１５の回転面に沿ってコの字状をなしてあり、かつ
その一端が固定された状態を呈しているのＣ１回転時の
遠心力に対してヘッド１５の先端部位が円周方向にずれ
るおそれが多分にある。

〔目的〕

本発明の目的は、記録媒体に対しヘッドの傾きによる隙
間ができないようにヘッドを変位させることができ、再
生時おいてスペーシンクロスを生じることなく、また成
域的強度の点ても問題のないヘッド変位装置を提供する
ことにある。

〔概要〕

本発明は上記目的を達成するために次の如く構成したこ
とを特徴としている。すなわち、先端部の位置を異なら
ゼた第１の圧電バイモルフと第２の圧電バイモルフとの
先端部間に二点を支持された状態でヘッドを取付（プ、
これら第１および第２の圧電バイモルフの先端部の変位
量を制ｉｌｌ　ｉることにより、前記ヘッドが記録媒体
に対し平行に移↓ 動づようにしたことを特徴としている。

〔実施例〕

第４図は本発明を回転ヘッド型ＶＴＲに適用した一実施
例を示す平面図であり、固定ドラム側から回転ドラム２
０を見た図である。回転ドラム２０は回転シャツ１〜２
１を中心に回転づるしのどなっており、その端面に二個
のヘッド変位装置２２ａ、２２ｂが上記回転シャフト２
１を挟んで直径方向に対設されている。上記ヘッド変位
装置２２ａ、２２ｂの各先端部には磁気記録媒１本（不
図示）に記録再生を行なう磁気ヘッド２３がヘッド１”
ヤップδ１（を回転トラム２０の周面にＵｎまゼＣ取ｆ
す（プられている。

第５図は上記ヘッド変位装置２２ａの拡大斜視図である
。図から明らかなように、圧電パイＰルフは長方形状に
くり抜かれた部位を右づる７１１形状の第１の圧電バイ
モルフ２４ど、」−記長方形状にくり抜かれた部位に配
設された第２のｈ：電ハイ［ルフ２５とからなっている
。これら第１　ｄ３よひ第２の圧電バイモルフ２４．２
５は、いづ゛れし二枚の同一方向に分伊された圧電セラ
ミクスをリン？ｊ銅等でできた５０〜１００μｍはどの
厚みを右りる薄板を挟んで接着するという一般的なバイ
モルフ構造となっている。なＪ５上記薄板；ま第１．第
２の圧電バイモルフ２４．２５に対し共通な単一部材で
形成されている。

磁気ヘッド２３は台座２６の先端部位に固定されている
。上記台座２６はその中間部位を前記第１の圧電バイモ
ルフ２４の先端部位に対しフレキシブルな結合部材２７
を介して結合されており、基端部位を前記第２の圧電バ
イモルフ２５の先端部位にやはりフレキシフルな結合部
材２８を介して結合されている。

図中２９．３０は第１の圧電バイモルフ２４に接続され
たリード端子であり、２つは二枚重ねた圧電セラミクス
のそれぞれ外側に（＝Ｊ設された二つの電極に信号電圧
を印加するためのリード端子であり、３０は上記二枚の
圧電セラミクスの中間に位置づる電極に信号電ＦＥを印
加づるためのリード端子である。図中３１．３２は第２
の圧電バイモルフ２５に接続されたリード端子であり、
前記リード端子２９．３０の場合と同様に、３１は外側
電極用のリード端子、３１は中間電極用のリード繻子で
晶る− 第１および第２の圧電バイモルフ２４．２５の各基端部
は台座３３に対し固定部材３４を介して一体的に固定さ
れている。図中３５は上記台座３３に設けられた回転シ
ャフト貫通孔゛Ｃある。

上記の如く構成されたヘッド変位装置２２ａは各リード
端子２９〜３２にそれぞれ適当な信号電圧を印加すると
、第１．第２の圧電バイモルフ２４．２５は同一方向に
屈曲する。

第６図は上記の状態を第５図中矢印Ｃ方向から見た図で
ある。今、第１の圧電バイモルフ２４の厚み、長さ、圧
電定数をそれぞれｔｌ、Ｌｌ、（ｊ３．１とし、第２の
圧電バイモルフ２５の厚み、長さ、圧電定数をｔ　２．
Ｌ２．ｄｌ、−２とすると、同一電圧Ｖを圧電バイモル
フ２４．２．５に印加したときの各圧電バイＦルフ２４
．２５の変位ｆａｙ１゜ｙ２は ｙｌ＝　（３Ｌ１２／ｌ　１２）　ｃｌ、、、−１・Ｖ
ｌ・−（１）Ｖ　２　＝　（３Ｌ　２２／　１．２’）
　ｄｌ、−２・＼１２・・（２）となる。ここで常にＶ
ｌ　＝Ｖ２が保たれれば、［１１気ヘツド２３　ａ′３
よび座板２６は最初の静止状態から平行に移動すること
になる。ｙ１＝ｙ２を可能どりるに（Ｊ、以下に示すよ
うな方法がある。

［１コ印加電圧Ｖ、圧電定数６４１１　を等しくして、
ｉ−１、／　ｌ−２＝　ｔ　１　／’　ｔ：　２の構造
にづる。

［２］印加電圧Ｖ、厚みｔを等しくして、Ｌ１／　Ｌ　
２　、＝　ｄ、、　−１／　ｄ３１−２とする。

［３］圧電定数ｄ？＋　、　Ｗみｔを等しくして、１−
１／’Ｉ　２−Ｖ１／Ｖ２と、する。

上記［１］、［２］のように印加電圧を等しくづるには
リード端子２９と３１を共通に接続しリード端子３０と
３２とを共通に接続すればよい。

［２］のように圧電定数を変えることも圧電セラミクス
どしてＰＺＴを用いることにＪ：り容易に実現できる。

また［３］のように印加電圧を変えることは（々めて簡
単なことである。

このｊ；うに本装置においては、磁気ヘッド２３を常に
最初の静止状態から平行に移動させることができるので
、上記磁気ヘッド２３と磁気記録媒体３６との当接部に
隙間が生じることなく磁気ヘッド２３を変位さけること
ができる。したがって電バイモルフは矩形状をなり一第
１．第２の圧電バイモルフ２４．２５を一体的に組合わ
けた（Ｍ　ｊＥ４を有しているので、復械的強度の貞Ｃ
ｂ問題ｌユない。

なお本発明は上述した一実施例に限定されるものではな
い。たとえば前記実施例では第１の１■電バイモルフ２
４としＣぞの内部を長方形状にくり扱いたものを用いた
か、長辺の一辺を切除して＝、ｒ字状とし、その切除部
位に第２の圧電バイモルフ２５を配設するようにしても
よい。また前記実施例ではヘッドとして磁気ヘットを用
いた場合を示したが必ずしも磁気ヘラ１〜に限られるし
のＣはなく、他の記録再生ヘットを用いてもよい。この
１まか本発明の要旨を変えない範囲で仔々変形実施可能
であるの【ま勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、先端部の位置を異ならμだ第１、第２
の圧電バイモルフの両先端部間に二点を・支持された状
態でヘッドを取（Ｊ　４Ｊ、これら第１および第２の圧
電バイモルフの変位量を制御づることにより、前記ヘッ
ドが磁気記録媒体に対し平行に移動させるようにしたの
で、上記ヘッドと記録媒体との当接部に登香弁番琳娑嬶
端１１屯隙間ができなくなり再生詩おいてスペーシング
ロスを生じることなく、また機械的強度の点でも問題の
ないヘッド変位装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来例を示す図であり、第１ツドと磁
気記録媒体との相対的位置を示す図、第３図は他の従来
例を示１図、第４図〜第６図（ま本発明の一実施例を示
す図であり、第４図は平面図、第５図は圧電バイモルフ
を変位素子としたヘッド変位装置の拡大斜視図、第６図
は動作を説明づるための図である。 ２０・・・回転ドラム、２３・・・磁気ヘッド、２７１
・・・第１の圧電バイモルフ、２５・・・第２の圧電バ
イモルフ、２６．３３・・・台座、２つ・〜３２・・・
リード端子、３６・・・磁気記録媒体、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 制御信号に応じて先端部が変位する如く設けられた第１
   の圧電バイモルフと、この第１の圧電バイモルフとは先
   端部の位置を異にし制御信号に応じ゛Ｃ上記先端部が変
   位する如く設置ノられだ第２の圧電バイモルフと、上記
   第１．第２の圧電バイモルフの画先端部間に二点を支持
   された状態で取（］けられたヘヘラと、このヘッドが記
   録媒体の記録面に対して平行移動するように上記第１、
   第２の圧電バイモルフの変位置を制御づる手段とを具備
   したことを特徴どするヘット変位装置。