JP2696946B2

JP2696946B2 - ヘッド駆動素子

Info

Publication number: JP2696946B2
Application number: JP63158307A
Authority: JP
Inventors: 悦朗斉藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH027218A

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序で本発明を説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来の技術 D.発明が解決しようとする課題 E.課題を解決するための手段 F.作用 G.実施例 G₁.ヘッド駆動素子の概略構成 G₂.ヘッド支持機構の構成 G₃.ストッパーの構成 G₄.駆動機構の構成 G₅.実施例の作用 H.発明の効果 A.産業上の利用分野本発明はビデオテープレコーダ（以下VTRという）等
の磁気記録再生装置において、磁気ヘッドを記録トラッ
クに対して自動的に所定の方向へ変位させることができ
るようにしたヘッド駆動素子に関するものである。

B.発明の概要本発明は、基台に可動部材の一端側を支持し、他端自
由端側にヘッドを取付けることにより構成されたヘッド
支持機構と、前記可動部材を変位させる駆動機構とを備
えていて、該駆動機構で可動部材乃至ヘッドを回転ドラ
ムの回転軸の軸方向へ変位させることにより、ヘッドの
記録トラックからのズレを補償し、スローモーション再
生やクイックモーション再生等の所謂異速度再生時の場
合においても、ヘッドが記録トラック上をより完全にト
レースすることができるようにしたヘッド駆動素子にお
いて、前記駆動機構を、前記回転ドラム上に設けられたモー
タと、該モータの回転軸及び前記ヘッド支持機構の可動
部材に係合し、前記モータの回転運動を前記ヘッド支持
機構の可動部材の移動運動に変える運動変換部材とで構
成するとともに、前記基台には、可動部材の変位量を規制するストッパ
ーを設けることにより、前記駆動機構にバイモルフ板を
使用するものに較べて、前記ヘッドの変位量を大きくと
ることができるようにするとともに、可動部材乃至ヘッドの変位量を必要最小限にとどめ、
可動部材乃至ヘッドが不必要に大きく変位することが原
因で起こる可動部材やヘッドの毀損を防止することがで
きるようにしたものである。

C.従来の技術ヘリカル（斜め）走査方式のVTRは、ドラム回転とテ
ープ走行の方向を互いに傾け、かつ磁気テープを円筒状
のドラムに180゜〜360゜程度巻き付けるようにして走行
させると共に、前記ドラムに設けた磁気ヘッドを回転さ
せることにより、該磁気ヘッドで磁気テープにビデオ信
号をテープ走行方向に対して所定の傾斜角度をもって記
録するようになっている。

ところで、上記のようにして記録されたビデオ信号
を、スローモーション再生やクイックモーション再生す
る場合にはテープ走行速度を前記記録時におけるテープ
走行速度と変えるために、磁気テープ上に記録されたビ
デオ信号の記録トラックに対して磁気ヘッドの軌跡が変
化して、記録トラック上を磁気ヘッドが完全にトレース
できなくなってしまう。

また磁気ヘッドの回転むら等からジッタを生じ、再生
画面にノイズバンドを生じる。

そこで上記したような異速度再生時やジッタを生じる
ような場合における磁気ヘッドの記録トラック上からの
ずれを補償し、磁気ヘッドが常に記録トラック上をトレ
ースするようにするために磁気ヘッドを記録トラックに
対して自動的に所定方向へ変位させるようにしたヘッド
駆動素子が開発されている。

従来この種のヘッド駆動素子には大別して２つの方式
のものが知られている。その一は電歪素子であるバイモ
ルフを使用したものであり、他の一つはバイモルフの代
わりに薄板ばね等の可動部材を使用して、該可動部材を
ムービングコイルやモータ等の駆動機構で撓ませるなど
して磁気ヘッドを変位させるようにしたものである。

D.発明が解決しようとする課題ところで上記従来の２つの方式のうちの前者は磁気ヘ
ッドの支持体（アーム）としてバイモルフ板を使用し、
該バイモルフ板に所定の電圧を加えて歪曲させ磁気ヘッ
ドを記録トラックに対し、所定の方向に変位させて、記
録トラックからのずれを補償するようにしたものである
が、これには次に述べるような問題点がある。

（１）振幅（変位量）が少ない。

業務用VTRやデジタルVTRではその性質上、大振幅が求
められているが、バイモルフを使用した場合は最大振幅
を800μｍにするのが限度である。勿論、支持体（アー
ム）を長くすれば振幅は拡大するが、周波数特性が劣化
してしまう。また振幅を大きくするとクラックの発生等
によって寿命（耐用性）が劣化する。

（２）ヒステリシスやドリフト等が存在し、制御が複雑
で、特に記録系に使用する場合に問題があった（高度な
帰還制御を行っても５μｍのヒスが残っていた）（３）高価である。

業務用の大振幅型は所謂ツインタイプを採用していた
が素材の大型化もあり、かなりハイコストである。

（４）印加電圧が高い。

また後者の磁気ヘッドを取付けた可動部材を駆動機構
で駆動して磁気ヘッドを変位させる方式のものは、バイ
モルフ板を使用する方式のものに較べて印加電圧を低く
することができ、また振幅（変位量）を大きくとれる等
の利点がある反面、可動部材や磁気ヘッドが不必要に大
きく変位して、可動部材や磁気ヘッドを毀損してしまう
虞れがあるという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点を解決することを課題とし
て為されたものである。

E.課題を解決するための手段基台に可動部材の一端側を取付け、他端自由端側にヘ
ッドを取付けることにより構成されていて、前記ヘッド
を回転軸方向に移動可能に回転ドラムに取り付けている
ヘッド支持機構と、前記可動部材を変位させる駆動機構
とを備えたヘッド駆動素子において、前記駆動機構を、前記回転ドラム上に設けられたモー
タと、該モータの回転軸及び前記ヘッド支持機構の可動
部材に係合し、前記モータの回転運動を前記ヘッド支持
機構の可動部材の移動運動に変える運動変換部材とで構
成するとともに、前記基台には、可動部材の前記回転軸方向への移動範
囲を規制するストッパーを設けた。

F.作用何等かの原因で可動部材乃至磁気ヘッドが必要以上に
変位しようとする場合でもストッパーによって、可動部
材乃至磁気ヘッドは変位量は必要最小限に抑えられて、
過変位による可動部材や磁気ヘッドの毀損を防止する。

G.実施例次に本発明のヘッド駆動素子を図面を参照して説明す
る。

G₁.回転ヘッド装置の概略構成第１図は本発明のヘッド駆動素子の使用状態を示す略
示的平面図であり、本発明のヘッド駆動素子１はモータ
２によって回転される回転軸３に運動変換部材としての
スチールベルト４を巻き付け、該巻付部の一部を前記回
転軸３に止着すると共に、スチールベルト４の端部を可
動部材５に止着し、前記モータ２の回転運動をスチール
ベルト４で可動部材５の撓み運動に変えて、該可動部材
５に設けた磁気ヘッド７を回転ドラム８の回転中心軸９
の軸方向へ変位させるようになっていると共に、磁気ヘ
ッド７の最大変位量をストッパー10で規制するようにな
っている。

G₂.ヘッド支持機構の構成ヘッド支持機構は第２〜４図に示したように基台11に
可動部材５の一端側を取付け、他端自由端側に磁気ヘッ
ド７を取付けることにより構成されている。

前記基台11は左右一対の側体13,14の一端側（第２図
下端側）の表，裏面を表，裏一対の連結板15,16で連結
することにより略凵状に作られている。また可動部材５
は軽量で可撓性に富む燐青銅等の金属薄板を台形状に打
抜くことにより形成された前，後一対の可撓性アーム1
7,18と、これら可撓性アーム17,18の頂角側をブリッジ
部19で連結することにより全体としてコ字状になるよう
に形成されている。

そして前記ブリッジ部19の長さ方向の一端部に磁気ヘ
ッド７が取付けられていると共に、前，後一対の可撓性
アーム17,18の底辺側はビス20…20により、前後左右一
対の側板13,14の表，裏面を挟むようにして前記表，裏
一対の連結板15,16上に重ね合わせた状態で取付けられ
ている。そして第１図に示したように磁気ヘッド７を回
転ドラム８の外周面側に位置させた状態で回転ドラム８
に取付けられていて、可撓性アーム17,18を撓ませるこ
とにより、磁気ヘッド７を回転ドラム８の回転中心軸９
の軸方向へ変位させるようになっている。

前記ブリッジ部19の対向片19a,19bの長さ方向の両端
部には第４図に示したように、溶接シロ21,21が設けら
れていて、これら溶接シロ21,21にＬ字状の補強金具22,
23を溶接することにより、ブリッジ部19の対向片19a,19
bの長さ方向の両端部を接続して、ブリッジ部19の両端
部を補強するようになっていると共に、ブリッジ部19の
両端部に取付けられた補強金具22,23のうちいずれか一
方の補強金具23にはヘッド取付部24が一体的に形成され
ていて、該ヘッド取付部24に磁気ヘッド７が取付けられ
るようになっている。

なお、可撓性アーム17,18の両側には第４図に示した
ように外側に向かって略直角の立上片25,25が形成され
ていて、これら立上片25,25で可撓性アーム17,18を補強
して、立上片25,25が形成されている部分では可撓性ア
ーム17,18は屈曲することなく、立上片25,25が形成され
ていない自由端側と固定端側の立上片非形成部26,26で
可撓性アーム17,18は屈曲する（撓う）ようになってい
る。なお前記一対の側体13,14のブリッジ部19側の端部
３には第２図に示したようにシールド板27が跨設されて
いて、該シールド板27は前記磁気ヘッド７と次に詳述す
るモータ２との間にあって該モータ２の磁石からの磁束
が磁気ヘッド７に悪影響を及ぼすのを防止するようにな
っている。

G₃.ストッパーの構成ストッパー10は銅などの導電体で第６〜７図に示した
ように前記ヘッド支持機構の基台11に止着されるベース
部28と、該ベース部28の一側部中央から略直角に連設さ
れた変位規制片29とにより逆Ｔ字状に作られていると共
に、前記変位規制片29の先端部にねじ孔30が形成されて
いて、該ねじ孔30に変位量調整用のアジャストねじ31が
螺合されるようになっている。

そして、前記ベース部28を前記前，後一対の可撓性ア
ーム17,18の底辺側に重ね合わせた状態で前記ビース20
…20により、可撓性アーム17,18と共に基台の表，裏面
にそれぞれ取付けられていて、変位規制片29,29で可撓
性アー17,18を挟み、かつ変位規制片29,29に螺合したア
ジャストねじ31,31の螺合度を調整し、これらアジャス
トねじ31,31の先端と可撓性アーム17,18との間隔D₁を調
整し、可撓性アーム17,18が撓んだときに、これら可撓
性アーム17,18がアジャストねじ31,31の先端に当接し、
それ以上撓まないようにして磁気ヘッド７の変位量を調
整するようになっている。そして変位量を調整したのち
アジャストねじ31,31は接着剤で固定されるようになっ
ている。なお可撓性アーム17,18と変位規制片29の間に
適宜の間隔D₂をもたらせるように変位規制片29の下端側
には折曲部32が形成されている。またベース部28にビス
20を挿入するための孔33が設けられている。

G₄.駆動機構の構成駆動機構はモータ２と、該モータ２によって回転され
る回転軸３の回転運動を前記可撓性アーム17,18の撓み
運動に変換する運動変換部材としてのスチールベルト４
とからなっている。

モータ２は第５図に示したように、先端側にスチール
ベルト４を巻き付けるプーリ34を設け、基端側には回転
角検出用のポテンションメータ35を後記する磁気抵抗素
子36と共に構成するマグネット37をマグネットホルダ38
を介して取付けた回転軸３と、前記プーリ34をブリッジ
部19の一側部に位置させた状態で前記回転軸３の先端側
を支持しているラジアル玉軸受39及び基端側を支持して
いるスラスト玉軸受40と、これらラジアル玉軸受39及び
スラスト玉軸受40を支持しているモータ筐体41と、該モ
ータ筐体41に前記回転軸３の外周を覆うように取付けら
れている磁石42と、該磁石42の外周に配設されたロータ
（コイル）４と、該ロータ43の一端側を前記回転軸３に
固着しているロータハブ44とを備えていて、前記回転軸
３の一端側のマグネットホルダ38のマグネット37はモー
タ筐体41に取付けられた磁気抵抗素子36と対向するよう
になっている。

そして前記ロータ43の一端側は前記ロータハブ44を介
してリード線45により前記マグネットホルダ38に接続さ
れ、該マグネットホルダ38,回転軸3,プーリ34,スチール
ベルト4,可撓性アーム17,18を介してストッパー10,10に
電気的に接続され、これらストッパー10,10がロータ43
の一方の入力端子になるようになっている。

またロータ43の他端側はロータハブ44に設けた端子棒
46に接続されている。該端子棒46には渦巻状に巻回され
た所謂ヒゲゼンマイ状の銅箔製の導電体47の一端側が接
続され、該導電体47の他端側は前記モータ筐体41に設け
た入力端子48に接続されている。

49はヒゲゼンマイ状の導電体47とロータハブ44の間に
取付けられた絶縁板である。

前記絶縁板49は前記ロータ43よりも大径の円板状に形
成されていて、中心部に設けた軸受孔に回転軸３を導入
した状態でマグネットホルダ38の一端側に取付けられて
いる。

そして回転ドラム８が高速で回転して、前記ヒゲゼン
マイ状の導電体47に遠心力が掛かり、該導電体47がロー
タハブ44側に向かって撓んだ場合でも、該ロータハブ44
に設けた端子等の活電部に導電体47が接触するのを防止
すると共に、導電体47がロータ43の外周のギャップ部50
に侵入するのを防止するようになっている。

また前記回転角検出用のポテンションメータ35のマグ
ネット37は第８図に示したように磁気抵抗素子36の表面
に印刷された円形のプリントパターン51の外径と略同じ
外径で、回転軸３の外径と略同じ内径の半リング状に形
成されている。

そして前記マグネット37は内周側の半円形状の溝52を
回転軸３の外周面に嵌合することにより中心部を位置決
めされた状態でマグネットホルダ38に取付けられてい
て、その内，外周が前記プリントパターン51の内，外周
に沿って回転するようになっている。マグネット37を半
リング状に形成したのは、これをプリントパターン51の
形状に合わせることにより、従来のキュービック形のマ
グネットよりも小型化，軽量化として動的応答性を向上
させると共に、組付時におけるマグネット37のセンサー
合わせを容易に行うことができるようにしたものであ
る。

なお第９図はモータ２の駆動回路を示し、駆動信号と
して、磁気ヘッドにトラックジャンプ、ウォブリング、
トラッキング等の動きをさせるための信号が入力される
ようになっていると共に、回転角度検出用のポテンショ
ンメータ35で検出された信号は増幅及び位相補償回路53
を介してフィードバックされるようになっている。

実施例のモータ２は上記のような構成であって駆動信
号が入力されるとモータ２の入力端子48及び可撓性アー
ム17,18を通してロータ43に電流が流れ、該ロータ43は
磁石42の磁場の中で回転力を受け回転軸３を回転させ、
その回転角度はポテンションメータ35で検出かつフィー
ドバックされ、回転軸３は所定の角度回転されることに
なるのである。

モータ２のロータ43の一端側を、モータ２の回転軸
３、スチールベルト４を介して可撓性アーム17,18に電
気的に接続し、ロータ43の他端側をヒゲゼンマイ状の導
電体47を介して、モータ筐体41に設けた入力端子48に電
気的に接続したのはブラシを使用することなく、これら
可撓性アーム17,18及び入力端子48を介してローラ43に
電流を供給することができるようにするためである。
（ブラシは摩耗しやすく耐久性に劣る）。

なお図面に示す実施例では回転軸３の軸受としてラジ
アル玉軸受39とスラスト玉軸受40を使用して回転軸３の
先端部と基端部を支持する構成としたが、前記したよう
にモータ２はその回転軸３を回転ドラム８の半径方向に
向けた状態で取付けられていて、回転ドラム８の回転に
より大きなスラスト力を受けるため、対スラスト力負担
能力が低いラジアル玉軸受だけでは大きなスラスト力に
耐えられない場合が生ずる。そこで回転軸３の軸受構造
にラジアル玉軸受とスラスト玉軸受を併用して、軸受構
造の対スラスト力を向上させたものである。

また、運動変換部材としてのスチールベルト４は第10
図に示すように幅広ベルト部4aの一端側に幅狭ベルト部
材4bが連設されていると共に、前記幅広ベルト部4aには
幅狭ベルト4bを挿入するための切欠部4cが設けられてい
る。

そして、前記切欠部4cに幅狭ベルト部4bを挿入して、
スチールベルト４の中央に第11図に示したようにループ
部4dを形成し、該ループ部4dを前記モータ２の回転軸３
の一端側に設けたプーリ34の外周に巻き付けて、その中
央部をスポット溶接でプーリ34に止着すると共に、スチ
ールベルト４の一端部と他端部をそれぞれブリッジ部19
の一方の可撓性アーム17と他方の可撓性アーム18側に所
定のテンションを付与した状態でスポット溶接する。54
はスチールベルト４とプーリ34のスポット溶接部、55,5
6はスチールベルト４の端部とブリッジ部19の溶接部で
ある。

従ってモータ２で回転軸３乃至プーリ34を回転させる
と、該プーリ34の回転と共にプーリ34とスチールベルト
４のスポット溶接部54も回転し、前記スチールベルト４
とブリッジ部19のスポット溶接部55,56の位置をスチー
ルベルト４の長さ方向に移動させ、可撓性アーム17,18
を撓ませて、磁気ヘッド７を回転ドラム８の回転軸９の
軸方向へ変位させる。

そして、磁気ヘッド７が予め設定されている最大変位
量になると、可撓性アーム17,18がストッパー10に取付
けられたアジャストねじ31の先端に当たって、可撓性ア
ーム17,18がそれ以上、撓むのを防止する。

F.実施例の作用実施例のヘッド駆動素子は上記のような構成であるか
ら、モータ２に駆動信号が入力されるとモータ２の入力
端子48及び可撓性アーム17,18を通してロータ43に電流
が流れ、該ロータ43は磁石42の磁場の中で回転力を受け
回転軸３を回転させ、その回転角度はポテンションメー
タ35で検出かつフィードバックされ、回転軸３は所定の
角度回転されることになる。

そして、モータ２に過電流が流れたり或は何等かの原
因で物理的な力が加わって可撓性アーム17,18を規制量
以上に撓ませようとしてもアジャストねじ31の先端で可
撓性アーム17,18の撓みを抑えて、可撓性アーム17,18の
必要以上の撓み乃至磁気ヘッド７の必要以上の変位を防
止して、磁気ヘッド７が回転ドラム８に接触して磁気ヘ
ッド７が損傷したり或は可撓性アーム17,18乃至ヘッド
支持機構が損傷するのを未然に防ぐのである。

H.発明の効果本発明のヘッド駆動素子には次に述べるような効果が
ある。

（１）駆動機構を、回転ドラム上に設けられたモータ
と、該モータの回転軸及び前記ヘッド支持機構の可動部
材に係合し、前記モータの回転運動を前記ヘッド支持機
構の可動部材の移動運動に変える運動変換部材とで構成
したので駆動機構にバイモルフ板を使用するものに較べ
て、前記ヘッドの変位量を大きくとることができる。

（２）ストッパーにより可動部材乃至ヘッドの変位量を
規制したので必要以上に可動部材やヘッドが変位して、
ヘッドが回転ドラムに接触して損傷したり、可動部材そ
のものが損傷したりすのを防止できる。

（３）ストッパーに可動部材が当った位置を基準位置と
して、ヘッドの絶対位置を校正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヘッド駆動素子の使用状態を示す平面
図、第２図はヘッド駆動素子の平面図、第３図は同底面
図、第４図はブリッジ部の斜視図、第５図はモータの要
部の断面図、第６図はストッパーの斜視図、第７図は使
用状態の側面図、第８図はポテンションメータを構成す
るマグネットと磁気抵抗素子の斜視図、第９図はモータ
の回動回路図、第10図はスチールベルトの平面図、第11
図はスチールベルトの使用状態の平面図である。１……ヘッド駆動素子、２……モータ、３……回転軸、
４……スチールベルト（運動変換部材）、５……可動部
材、７……磁気ヘッド、８……回転ドラム、９……回転
ドラムの回転中心軸、10……ストッパー。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基台に可動部材の一端側を取付け、他端自
由端側にヘッドを取付けることにより構成されていて、
前記ヘッドを回転軸方向に移動可能に回転ドラムに取り
付けているヘッド支持機構と、前記可動部材を変位させ
る駆動機構とを備えていて、前記駆動機構を、前記回転ドラム上に設けられたモータ
と、該モータの回転軸及び前記ヘッド支持機構の可動部
材に係合し、前記モータの回転運動を前記ヘッド支持機
構の可動部材の移動運動に変える運動変換部材とで構成
するとともに、前記基台には、可動部材の前記回転軸方向の移動範囲を
規制するストッパーを設けたことを特徴とするヘッド駆
動素子。
【請求項２】前記ストッパーは、一端部を基台に取付け
られていて、他端部自由端側で可動部材の変位を規制す
るストッパーである第１項記載のヘッド駆動素子。
【請求項３】前記ストッパーの自由端側には、可動部材
側に向かって伸びて規制位置を調整するアジャストねじ
が取付けられている第１項又は第２項記載のヘッド駆動
素子。