JPS6232346Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はVTR等の如き記録再生装置における
ヘツド支持装置に関し、特に、記録媒体とヘツド
との相対的な移動によつて前記記録媒体に所定の
記録トラツクを形成し或いはこの記録トラツクに
記録されている情報を再生するようにした記録再
生装置におけるヘツドの移動装置に関するもので
ある。

回転ヘツド方式のヘリカルスキヤン型VTR
（ビデオテープレコーダ）においては通常、巻付
けられたテープのヘツドドラムに対する傾斜角、
テープ走行速度及び回転ヘツドの回転速度等に応
じて傾斜した記録トラツクが磁気テープ上に形成
される。そのため、磁気テープを記録時の速度と
異なつた速度で走行させて再生しようとする場
合、例えば、スチル、スローモーシヨン、倍速、
リバース等の各モードにおける再生の場合には、
ヘツドの走査軌跡が上述した記録トラツクとは異
なつた傾斜となり、ヘツドは所定の記録トラツク
から外れて走査することになる。このように磁気
ヘツドが所定の記録トラツクを外れて走査する
と、ガードバンドノイズやクロストークが発生す
るので好ましくない。そこでこの種のVTRにお
いては、各種のモードにおいても磁気ヘツドが記
録トラツク上を正しく走査するようにするために
トラツキング補正手段が必要となる。このような
トラツキング補正手段として、電気−機械変換素
子、例えばバイモルフ板を用いた磁気ヘツド支持
装置がある。

第１図はこのようなバイモルフ板の原理的な構
造を示している。第１図に示すように、バイモル
フ板１は、両面に電極２，３がシルク印刷焼付け
等によつて被着されたピエゾ・セラミツク素子４
と、これと同様に両面に電極５，６が被着された
ピエゾ・セラミツク素子７とをそれぞれ具備して
いる。そしてこれらのピエゾ・セラミツク素子
４，７は、各々の分極方向が第１図において矢印
で示すように互いに逆方向になるようにシム８が
これらの間に接着によつて接合され、電極３，５
がシム８にそれぞれ接触している。なおこのシム
８はバイモルフ板１の補強を目的とするもので、
リン青銅、チタン合金、カーボンフアイバー等か
ら成つている。

このようなバイモルフ板１に第２図に示すよう
に電圧を印加すると、ピエゾ・セラミツク素子４
に対しては、電極２から電極３の方向（分極方向
とは逆の方向）の電界がかけられるので、圧電気
効果により、セラミツク素子４は第２図において
矢印で示すように伸びる方向に変形する。また他
方のセラミツク素子７に対しては、電極５から電
極６の方向（分極方向）の電界がかけられるの
で、このセラミツク素子７は縮む方向に変形す
る。この結果、バイモルフ板１は第２図に示すよ
うに撓み、その偏倚量すなわちバイモルフ板１の
自由端の変位量はセラミツク素子４，７にかけら
れる電界の大きさに応じて増減する。なお電界の
方向を逆とすれば、変位の方向も逆となる。

そして第２図〜第４図に示すように、このバイ
モルフ板１の一端を回転ヘツドドラム９の回転ド
ラム９ａのヘツド取付部１６に片持ち支持すると
共に、その自由端に磁気ヘツド１０を取付けれ
ば、この磁気ヘツド１０は回転ヘツドドラム９の
外表面に沿つてこのドラム９の高さ方向に移動
（偏倚）可能に支持されることになる。なお第４
図において９ｂは固定ドラムである。従つて、バ
イモルフ板１に印加される電圧を適当に調整して
磁気ヘツド１０の変位量を制御すれば、上述のト
ラツキング補正が可能となる。

即ち、磁気テープ１１は第３図に示すように一
対のテープガイド１２，１３によつて回転ヘツド
ドラム９の外周面に約340゜に亘つてヘリカルに
巻付けられている。そしてこの磁気テープ１１は
図外の駆動手段によつてV₁の速度で走行してい
る。一方、磁気ヘツド１０は上述の如くバイモル
フ板１を介して回転ヘツドドラム９の回転ドラム
９ａに取付けられ、第４図に示すようにこの回転
ドラム９ａに形成されたスリツト１４を介して回
転ドラム９ａの外周面から僅かに突出しており、
回転速度V₂で走行しながら前記磁気テープ１１
と接触している。従つて、この装置で記録を行う
と第５図に示すように、多数の互いに平行な記録
トラツクT₁が磁気テープ１１の長さ方向に対し
て所定角度だけ傾斜してこの磁気テープ１１上に
形成される。なお記録時と同じ速度V₁で磁気テ
ープ１１を走行させる通常再生時には、磁気ヘツ
ド１０は前記記録トラツクT₁上を正しく走査す
ることになり、磁気ヘツド１０が記録トラツク
T₁から外れることはない。

しかしV₁よりも遅い速度で磁気テープ１１を
走行させながら再生を行なう場合、例えばスロー
モーシヨン（Ｖ＝Ｖ_１／２，Ｖ_１／３等）やスチルモー
シヨ ン（Ｖ＝０）のモードにおいては、第５図におい
て点線で示すように磁気ヘツド１０の走査軌跡
T₂の傾斜角が記録トラツクT₁の傾斜角よりも大
きくなる。これによつて記録トラツクT₁と磁気
ヘツド１０の走査軌跡とが一致しなくなり、ガー
ドバンドノイズやクロストークが生ずることにな
る。そこで磁気ヘツド１０を支持しているバイモ
ルフ板１に適当な電圧を印加してこのバイモルフ
板１を変形させることによつて、磁気ヘツド１０
を第２図に示すように変位させれば、所定の記録
トラツクT₁を外れないように走査させることが
できる。

また磁気テープ１１の走行速度がV₁よりも速
い場合についても、バイモルフ板１の変形によつ
てトラツキング補正がなされる。すなわち、例え
ば３倍速再生モード時（Ｖ＝3V₁）においては、
第３図において鎖線で示すように磁気ヘツド１０
の走査軌跡T₃の傾斜角が記録トラツクT₁の傾斜
角よりも小さくなる。そこでこの場合にもバイモ
ルフ板１を適当に変形させ、記録トラツクT₁と
一致させることができる。

しかしながら、磁気テープ１１を通常再生時と
は逆の方向に走行させて再生を行なうようにした
いわゆるリバース再生モード時（例えばＶ＝−
2V₁）には、第５図において二点鎖線で示すよう
に磁気ヘツド１０の走査軌跡T₄の傾斜角が記録
トラツクT₁の傾斜角よりも非常に大きくなる。
このため、このリバース再生モード時に磁気ヘツ
ド１０の走査軌跡を記録トラツクT₁と一致させ
るためには可成り大巾な移動を行なわせる必要が
ある。またリバース速度或いは倍速が大きくなれ
ばなるほど、磁気ヘツド１０を大巾に移動させる
必要があるが、この大巾な移動を行なうために
は、バイモルフ板１の有効長すなわちバイモルフ
板１の自由端から片持ち部分までの突出長l₁（第
２図及び第３図参照）を充分に長くとるか、或い
はバイモルフ板１に過大な電圧を印加してこのバ
イモルフ板１を大きく撓ませるようにする以外に
方法はなかつた。しかし前記長さl₁を長くする
と、固有共振周波数_０がこれに伴ない必然的に
低下してしまい、応答速度が遅くなる結果、フラ
イバツク動作時間内ではトラツクピツチ間の飛び
越しを十分には行うことができない。このため、
前記突出長l₁は固有共振周波数_０との関係で大
きな制約を受け、あまり長くとることができない
のが実状である。またバイモルフ板１を大きく撓
ませるようにすると、ピエゾ・セラミツク素子
４，７がひび割れを生じたり、場合によつては破
損してしはうおそれがある。

本考案は上述の如き実状に鑑みて考案されたも
のであつて、固有共振周波数_０を低下させるこ
となしにヘツドの振れ（変位距離）を大きくとる
ことができるように構成した記録再生装置におけ
るヘツド支持装置を提供しようとするものであ
る。

以下、本考案をヘリカルスキヤン型VTRにお
けるヘツド支持装置に適用した実施例に付き第６
図〜第１０図を参照して説明する。なお第６図〜
第１０図において、第１図及び第２図と共通する
部分には共通の符号を付してその説明を省略す
る。

先ず第６図は本考案の第１の実施例を示すもの
であつて、本実施例のヘツド支持装置は既述の如
きバイモルフ板１及び磁気ヘツド１０と、このバ
イモルフ板１の一端部を片持ち支持する一対のモ
ノモルフ板１８，１９とから構成されている。こ
のモノモルフ板１８は両面に電極２０，２１がシ
ルク印刷焼付け等によつて被着されたピエゾ・セ
ラミツク素子２２と、電極２１に接着剤等により
接合されたシム２３とから成り、一方、これと同
様にモノモルフ板１９は両面に電極２４，２５が
シルク印刷焼付け等によつて被着されたピエゾ・
セラミツク素子２６と、電極２４に接着剤等によ
に接合されたシム２７とから成つている。そして
これら一対のモノモルフ板１８，１９は互いに所
定間隔を隔ててほぼ平行に配されると共に、それ
らの一端部が既述の回転ドラム９ａの取付部１６
によつて片持ち支持されている。なおモノモルフ
板１８，１９のシム２３，２７は互いに対向配置
されている。

またモノモルフ板１８，１９の自由端の間には
バイモルフ板１の一端部が差し込まれた状態で接
着剤により剛性的に接着固定され、換言すれば、
このバイモルフ板１の一端部はモノモルフ板１
８，１９の自由端によつて挟持された状態で片持
ち支持されている。即ち、バイモルフ板１の電極
２及び６の固定端側の部分がモノモルフ板１８，
１９のシム２３，２７の自由端側の部分に接着固
定されている。そしてバイモルフ板１の自由端に
は、磁気ヘツド１０が接着固定されている。なお
第６図及び第７図から明らかなように、バイモル
フ板１の片持ち支持されている側の端面２９とヘ
ツド取付部１６の壁面１６ａとの間には空間部３
０が設けられている。

また第６図において矢印で示すように、バイモ
ルフ板１のピエゾ・セラミツク素子４，７の分極
方向は互いに逆方向になつており、一方、モノモ
ルフ板１８，１９のピエゾ・セラミツク素子２
２，２６の分極方向も互いに逆方向になつてい
る。そしてバイモルフ板１のピエゾ・セラミツク
素子４及びモノモルフ板１８のピエゾ・セラミツ
ク素子２２の分極方向は互いに逆方向であり、バ
イモルフ板１のピエゾ・セラミツク素子７及びモ
ノモルフ板１９のピエゾ・セラミツク素子２６の
分極方向も互いに逆方向になつている。

また図示を省略したが、バイモルフ板１及びモ
ノモルフ板１８，１９が互いに同一方向に偏倚
（変形）するように、既述の各ピエゾ・セラミツ
ク素子４，７，２２，２６にはそれぞれ所定方向
の電界がかけられるように構成されている。即
ち、第７図に示すように磁気ヘツド１０を下方に
変位（移動）させる場合には、バイモルフ板１及
びモノモルフ板１８のピエゾ・セラミツク素子４
及び２２には電極２及び２０から電極３及び２１
にそれぞれ向かう電界がかけられ、この結果、こ
れらのピエゾ・セラミツク素子４，２２が第７図
において矢印で示すように伸びる方向に変形す
る。一方、これと同時にバイモルフ板１及びモノ
モルフ板１９のピエゾ・セラミツク素子７及び２
６には電極５及び２４から電極６及び２５にそれ
ぞれ向かう電界がかけられ、この結果、これらの
ピエゾ・セラミツク素子７，２６は第７図におい
て矢印で示すように縮む方向に変形するようにな
つている。従つて、バイモルフ板１の自由端ひい
ては磁気ヘツド１０の変位距離は、モノモルフ板
１８，１９の自由端からのバイモルフ板１の突出
部分（第６図においてｌで示す部分）の変形によ
る変位距離のみならず、取付部１６の壁面１６ａ
からのモノモルフ板１８，１９の突出部分（第６
図においてＬで示す部分）の変形によつて生じる
増加分を加え合わせたものとなる。

即ちこの際、モノモルフ板１８，１９の自由端
は第７図において距離αだけ下方に変位する。ま
た既述の如くこの装置には空間部３０が設けられ
ているため、バイモルフ板１及びモノモルフ板１
８，１９が互いにオーバーラツプしている部分す
なわち接着部分（片持ち支持部分）においてバイ
モルフ板１は水平面に対して或る角度をもつた状
態で一対のモノモルフ板１８，１９により支持さ
れる。従つて、モノモルフ板１８，１９の自由端
の変位距離α（第７図参照）と上述の如くバイモ
ルフ板１が角度付けをされることによるバイモル
フ板１の自由端の変位距離とを加算した距離分
が、バイモルフ板１自体の変形による変位距離に
加え合わされることになる。

なお上述の如き変形時におけるバイモルフ板１
の曲率半径r₁及びモノモルフ板１８，１９の曲率
半径r₂は、ヘツド支持体としての剛性及び磁気ヘ
ツド１０の振れ感度を考慮してr₁＜r₂となるよう
に構成されている。またモノモルフ板１８，１９
はバイモルフ板１よりも可成り高剛性となるよう
に構成されている。

一方、磁気ヘツド１０を上方に移動する場合に
は、既述の場合とは反対の向きの電界をピエゾ・
セラミツク素子４，７，２２，２６に加えればよ
い。また磁気ヘツド１０の振れの大きさはこれら
のピエゾ・セラミツク素子４，７，２２，２６に
加えられる電界の大きさを調整することにより制
御されるようになつている。

このように構成したヘツド支持装置によれば、
バイモルフ板１を電気−機械変換素子の一種であ
るモノモルフ板１８，１９によつてその一端部を
支持すると共にその自由端に磁気ヘツド１０を支
持固定し、バイモルフ板１及びモノモルフ板１
８，１９を互いに同一方向に偏倚（変形）させる
ようにしたので、磁気ヘツド１０の振れを従来の
場合に比べて大きくとることができる。即ち、第
２図に示す如き従来のヘツド支持装置の場合には
バイモルフ板１の固定部分L₁は磁気ヘツド１０
の変位距離に寄与しないが、本実施例のヘツド支
持装置ではモノモルフ板１８，１９がバイモルフ
板１と同一方向に偏倚されると共に、これらの接
着部分（オーバーラツプ部分）においてバイモル
フ板１が一対のモノモルフ板１８，１９により水
平面に対して或る角度分だけ傾斜されることにな
るため、これらのモノモルフ板１８，１９の突出
長Ｌの部分の変形が既述の如く磁気ヘツド１０の
振れの大きさに寄与することになるからである。
このことを具体的な数値を挙げて説明すると、バ
イモルフ板１の突出長ｌを16〜18mm程度としかつ
モノモルフ板１８，１９の突出長Ｌを９〜11mmと
すれば、磁気ヘツド１０の変位距離を第２図に示
す如き従来のヘツド支持装置の場合に比べて約
1.6倍程度にすることが可能である。このためバ
イモルフ板１の突出長ｌを従来のような長さにし
ても、過大な電圧を印加することなく例えば720
μ程度（従来では460μ程度）の変位距離をとる
ことができるので、リバース１倍速〜３倍速モー
ドを行なうことが充分に可能となる。

また従来の場合と比べて比較的小さな電圧を印
加するだけでバイモルフ板１の自由端ひいては磁
気ヘツド１０を充分に変位させることが可能とな
るから、磁気ヘツドの振れ感度を大巾に向上させ
ることができる。

一方、このような利点を有するにも拘わらず、
モノモルフ板１８，１９はバイモルフ板１よりも
可成り高剛性を有するように構成してあるため、
バイモルフ板１及びモノモルフ板１８，１９から
成るヘツド支持手段の実質的な固有共振周波数
_０はバイモルフ板１の突出長ｌによつてのみ一義
的に定まり、この_０が低下してしまうおそれが
なく、従つて磁気ヘツド１０の応答速度は変化す
ることがない。なおバイモルフ板１の突出長ｌ及
びモノモルフ板１８，１９の突出長Ｌを適当に選
ぶことによつて、磁気ヘツド１０の変位距離（振
れ）を更に大きくしかつ固有共振周波数_０を更
に高くすることも可能である。

またバイモルフ板１が取付部１６によつて支持
されている従来のヘツド支持装置に比較して、本
実施例のヘツド支持装置ではバイモルフ板１がモ
ノモルフ板１８，１９によつて柔軟に支持されて
いるので、バイモルフ板１が変形する際の第７図
におけるＡ点への応力集中が緩和される。またバ
イモルフ板４の曲率半r₁及びモノモルフ板１８，
１９の曲率半径r₂がr₁＜r₂となるように構成され
ているので、第７図におけるＢ点での応力も小さ
い。この結果、前記Ａ点及びＢ点における応力が
緩和されるのでバイモルフ板１及びピエゾ・セラ
ミツク素子４，７，２２，２６の耐クラツク性が
向上し、ひび割れや破損等を効果的に防止でき
る。またバイモルフ板１とモノモルフ板１８，１
９とは互いに同一の材質から構成されているため
温度変化によつてバイモルフ板１のみが熱膨張或
いは熱収縮により撓んで磁気ヘツド１０が偏倚し
てしまうおそれが全くなく、電界をかけない限り
通常は常に一定の位置に保持されている。従つ
て、温度変化によるヘツド支持装置の特性変化は
全くない。

次に、第８図を参照して本考案の第２の実施例
を説明すると、本実施例においては、モノモルフ
板１８，１９に代えて一対のバイモルフ板３２，
３３が用いられている。なおこれらの一対のバイ
モルフ板３２，３３は既述のバイモルフ板１を短
く切断したものであつてよい。

このように構成した場合でも、各バイモルフ板
１，３２，３３に適当な電界をかけることによつ
てこれらを同一方向に偏倚させ（撓ませ）れば、
既述の第１の実施例の場合と全く同様の効果を得
ることができる。

次に、第９図を参照して本考案の第３の実施例
を説明すると、本実施例においては、第６図に示
したような構成の装置が２組用いられ、これら２
組の装置が互いに平行に配設されている。そして
一対のバイモルフ板１の自由端は断面コ字状を成
すヘツド支持部材３５によつて互いに連結されて
いる。即ち、このヘツド支持部材３５の両腕部３
５ａ，３５ｂは多少の弾性を有しており、これら
の両腕部３５ａ，３５ｂがバイモルフ板１の自由
端にそれぞれ接着されている。そしてヘツド支持
部材３５に磁気ヘツド１０が接着固定され、これ
により、磁気ヘツド１０はバイモルフ板１の自由
端に実質的に取付けられている。

このように構成したヘツド支持装置によれば、
バイモルフ板１及びモノモルフ板１８，１９の変
形時には、第１０図に示すように、ヘツド支持部
材３５の両腕部３５ａ，３５ｂの弾性により磁気
ヘツド１０は第９図に示す位置から平行移動され
ることになる。このため、磁気テープの記録面に
対して磁気ヘツド１０を平行に移動させることが
でき、前記記録面に対する磁気ヘツド１０の突き
当て角を好ましい状態に保持できる。この結果、
既述の実施例の場合と同様に磁気ヘツド１０の振
れを大きくとることができる上に、磁気テープと
磁気ヘツド１０との接触面におけるスペーシング
ロスがなくなるため、倍速やリバース再生モード
時のノイズを低減化することができ、再生特性の
向上を図ることができる。

なお第８図に示すような装置を２組用いて、第
９図の場合と同様に構成してもよく、このように
構成しても上述の如き作用効果を得ることができ
る。

以上の如く本考案は、それぞれ片持ち支持され
た第１の一対の電気−機械変換素子（例えば、モ
ノモルフ板１８，１９、バイモルフ板３２，３
３）と、前記第１の一対の電気−機械変換素子の
自由端によつてその一端部が挟持された第２の電
気−機械変換素子（例えば、バイモルフ板１）
と、前記第２の電気−機械変換素子の自由端に取
付けられたヘツド（例えば、磁気ヘツド１０）と
それぞれ具備し、前記第１及び第２の電気−機械
変換素子に所定方向の電界をかけてこれらを互い
に同一方向に偏倚させることによつて、前記ヘツ
ドを移動させるようにしたものである。故に本考
案のヘツド支持装置によれば、第２の電気−機械
変換素子の自由端の変位距離は、この第２の電気
−機械変換素子の偏倚（変形）と第１の一対の電
気−機械変換素子の偏倚との相乗効果によつて、
従来のものより長く（例えば1.6倍）とることが
でき、この結果、ヘツドの振れを大きくとること
ができる。従つて、例えば１倍速〜３倍速のリバ
ース再生動作やその他の高倍速再生動作が可能と
なる。

また第２の電気−機械変換素子に比べて第２の
電気−機械変換素子を可成り高剛性に構成すれ
ば、装置の固有共振周波数_０を低下させること
なく、従つて応答速度が変化することなくヘツド
の振れを大きくとることが可能となり、倍速再生
時におけるノイズレス化が可能となる。しかも、
上述の第１及び第２の素子の変形時に作用する応
力は、これらの素子の各々の支点に分散されるた
め、耐クラツク性が改善される利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はバイモルフ板によつて磁気ヘ
ツドを支持するようにした従来のヘツド支持装置
を説明するためのものであつて、第１図はバイモ
ルフ板の構造を示す側面図、第２図はこのバイモ
ルフ板を用いたヘツド支持装置の要部側面図、第
３図はこの装置の回転ヘツドドラムの要部平面
図、第４図はこの回転ヘツドドラムの正面図、第
５図は記録トラツクを示す磁気テープの平面図で
ある。第６図〜第１０図は本考案をヘリカルスキ
ヤン型VTRにおけるヘツド支持装置に適用した
実施例を示すものである。第６図及び第７図は本
考案の第１の実施例を示すものであつて、第６図
はヘツド支持装置の側面図、第７図はヘツド支持
装置の動作時における状態を示す側面図、第８図
は本考案の第２の実施例を示すヘツド支持装置の
側面図、第９図及び第１０図は本考案の第３の実
施例を示すものであつて、第９図はヘツド支持装
置の側面図、第１０図はヘツド支持装置の動作時
における状態を示す側面図である。 なお図面に用いられている符号において、１…
…第２の電気−機械変換素子としてのバイモルフ
板、１０……磁気ヘツド、１６……取付部、１
８，１９……第１の電気−機械変換素子としての
モノモルフ板、３２，３３……第１の電気−機械
変換素子としてのバイモルフ板、である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 記録媒体とヘツドとの相対的な移動によつて前
   記記録媒体に所定の記録トラツクを形成し或いは
   この記録トラツクに記録されている情報を再生す
   るようにした記録再生装置において、それぞれ片
   持ち支持された第１の一対の電気−機械変換素子
   と、前記第１の一対の電気−機械変換素子の自由
   端によつて一端部が挟持された第２の電気−機械
   変換素子と、前記第２の電気−機械変換素子の自
   由端に取付けられたヘツドとをそれぞれ具備し、
   前記第１及び第２の電気−機械変換素子に所定方
   向の電界をかけてこれらを互いに同一方向に偏倚
   させることによつて前記ヘツドを移動させるよう
   にしたことを特徴とする記録再生装置におけるヘ
   ツド支持装置。