JP2843050B2

JP2843050B2 - 磁気ヘッド駆動装置

Info

Publication number: JP2843050B2
Application number: JP1109704A
Authority: JP
Inventors: 英二横山; 雅人長沢
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JPH02287915A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上に利用分野〕この発明は、ヘリカルスキャン方式のビデオテープレ
コーダ（以下VTRと略記する）における自動トラッキン
グ等の用途に用いられるヘッド位置制御可能な磁気ヘッ
ド駆動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第９図は例えば特開昭63−173219号公報に示された従
来の磁気ヘッドアクチュエータの断面図であり、図にお
いて（１）は磁気ヘッド、（２）は円筒コイルボビン、
（3a）はコイルボビン取付部と円形外周部とその間を結
ぶ少なくとも一重の円弧状中間部とからなる磁気ヘッド
（１）側のジンバルバネ、（3b）はジンバルバネ（3a）
と一定の間隔をおいて平行に設けられる磁気ヘッド
（１）側でない方のジンバルバネで、ジンバルバネ（3
a）に対し円弧状中間部が上下に整合しないように円周
方向に90゜ずらせてある。（4a）はコイルボビン（２）
の端部とジンバルバネ（3a）とを強硬に固着するための
取付部材、（4b）はコイルボビン（２）の端部とジンバ
ルバネ（3b）とを強固に固着するための取付部材、
（５）は円筒コイルボビン（２）の直径より大きい内径
を有しかつ透磁率が高い材質で作られた円筒状外周部、
（6a）はジンバルバネ（3a）の外周部と円周状外周部
（５）とに接着されかつ透磁率が高い材質でつくられた
磁気ヘッド（１）側の円盤状外周部、（6b）はジンバル
バネ（3b）と円筒状外周部（５）とに接着されかつ透磁
率が高い材質でつくられた磁気ヘッド（１）側でない方
の円盤状外周部、（7a）はＳ極側を円盤状外周部（6a）
に固着されかつ直径が円筒状外周部（５）の内周直径よ
りも小さい形状の円柱型永久磁石、（7b）はＳ極側を円
盤状外周部（6b）に固着されかつ円柱型永久磁石（7a）
と同じ円径の形状をした円柱型永久磁石、（８）は接着
剤によって一対の円柱型永久磁石（7a），（7b）の間に
はさまれた円柱型永久磁石（7a）と同型の形状を有しか
つ透磁率の高い材質で造られたセンタポール、（９）は
円筒コイルボビン（２）の中央部付近に巻かれたコイ
ル、（10）はコイルボビン（２）の動きを磁気ヘッド
（１）に伝達するために自由端側に磁気ヘッド（１）を
固着しかつ固定端側をコイルボビン（２）に固着した片
持ちばり式の板バネである。

次に動作について説明する。１対の円形型永久磁石
（7a），（7b）とセンタポール（８）と１対の円盤状外
周部（6a），（6b）と円筒状外周部（５）とコイルボビ
ン（２）に巻かれたコイル（９）によって図中点線の矢
印で示すような磁気回路（Φ）が形成される。コイル
（９）に電流が流れると、フレミングの左手の法則によ
りコイル（９）はコイルボビン（２）の円筒軸方向に力
を発生させ、コイルボビン（２）を前記円筒軸方向に上
下に移動させる。コイルボビン（２）は外周部（５），
（6a），（6b）に固定された１対のジンバルバネ（3
a），（3b）によって１対の取付用部材（4a），（4b）
を介して支持されているので、その動作は電流量にほぼ
比例した変位をもつ。

コイルボビン（２）の動作は取付用部材（4a）を介し
て板バネ（10）に伝達され、板バネ（10）の自由端に取
付けられた磁気ヘッド（１）に伝達される。以上のよう
にして、磁気ヘッド（１）を所定の変位量移動させるこ
とが可能になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の磁気ヘッド駆動装置は以上のように構成されて
いるので、アクチュエータ可動部分の絶対位置検知手段
をもっていない。それゆえ、可動ヘッドにて記録を行う
場合、電気的に位置を固定する制御が構成できず、記録
時に磁気ヘッド（１）がふらつく恐れがあり、ヘッド高
さが変化し、ヘッド間段差が生じる、あるいはトラック
が曲がる等の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、ヘッド高さを調整しヘッド間段差をなくす
ることができるとともに、位置情報を利用してポジショ
ンサーボをかけると、記録時に電気的に位置を固定で
き、固定ヘッドと何ら変わらない状態で使用することが
可能な磁気ヘッド駆動装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明における磁気ヘッド駆動装置は、円筒コイル
ボビンの位置を、円筒コイルボビンに設けた光反射部と
磁気発生器に設けた光発生器および光検知素子とによ
り、または円筒コイルボビンと磁気発生器とにそれぞれ
設けた光発生器と光検知素子とにより検出すると共に、
この検出結果に基づいて板バネを介在して円筒コイルボ
ビンに取付けられた磁気ヘッドの位置を間接的に制御す
るようにしたものである。

〔作用〕

この発明における磁気ヘッド駆動装置は、新たに取り
つけられた円筒コイルボビンの光反射部と磁気発生器の
光発生器及び光検出素子を用いて、または円筒コイルボ
ビンと磁気発生器とにそれぞれ取付けられた光発生器と
光検知素子を用いて円筒コイルボビンの位置を検出する
と共に、この検出結果に基づいて磁気ヘッドの位置を間
接的に制御することによって、板バネを介在して円筒コ
イルボビンに取付けられた磁気ヘッドの位置を直接に検
出して制御する場合に比べて、制御を行う際に有害とな
る板バネの振動の影響を受けにくくする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例における磁気ヘッド駆動装置
の概略図である。第１図において、（11）は円盤状外周
部（6b）に取付けられた光発生器、（12）はコイルボビ
ン（２）の端部にコイルボビン（２）の可動方向に対し
て所定の角度をつけて設けられて光発生器（11）からの
光を反射する光反射部、（13）は円盤状外周部（6b）の
内側に取付けられて光反射部（12）からの反射光を検知
する光検知素子である。

その他の構成部分は第９図に示した従来例と同一もし
くは同等であるため、同一符号を付してそれらの説明を
省略する。

次に上記構成の動作について説明する。第２図にこの
発明の一実施例におけるコイルボビン（２）の位置を検
出するための装置の概略図を示す。図において、（14）
は光を発生させるLEDもしくは半導体レーザ等の光発生
素子、（15）は光発生素子（14）の光を平行にするレン
ズ、（16）はレンズ（15）によって平行にされた光束の
径を規定する絞りである。

以上のような構成によってコイルボビン（２）の絶対
位置を検出する。以上に検出原理を説明する。

第３図にこの発明の一実施例におけるコイルボビン
（２）の絶対位置を検出する原理を示す。

今、仮に、ドラム回転軸方向をｘ軸とすると、上下両
端をジンバルバネ（3a），（3b）によって支持される構
造をしているコイルボビン（２）は、ｘ軸方向に移動す
る。コイル（９）に電気を引加していない時のコイルボ
ビン（２）の位置を仮に零とする。コイルボビン（２）
の一部にｘ軸に対して所定の角度、例えば45゜の角度を
つけた光を反射する平坦な部分である光反射部（12）を
設け、この光反射部（12）に向けて光発生器（11）から
光が例えばｘ軸と平行な方向に照射される。なお、この
光はセンサのS/Nの関係で径の小さい平行光が望まし
い。よって、光発生器（11）はLEDもしくは半導体レー
ザから発生した光を平行にするレンズ（15）と、平行光
の光束を規定する絞り（16）とを備えている。しかしな
がら、コストの面から光発生器（11）のレンズ（15）を
はぶいた構成にしても十分な性能が得られるようにする
こともできる可能性もある。また、光反射部（12）の構
成も光を反射するものであれば何で構成してもよく、例
えばコイルボビン（２）にミラーを接着するとか、コイ
ルボビン（２）の一部に平坦部を設け、この平坦部に反
射テープを接着するとか、アルミ蒸着するとか、さらに
ミラーを接着するなど様々な手段が考えられる。

光発生器（11）からの光は、光反射部（12）で反射さ
れて光検知素子（13）に到達する。光検知素子（13）
は、例えばリニアポジションセンサからなる。リニアポ
ジションセンサ（13）はコイルボビン（２）の位置が零
のとき、光反射部（12）からの反射光がリニアポジショ
ンセンサ（13）の中心部にあたるように取り付けられる
ことが望ましい。しかしながら、コイル（９）に電気を
印加していない時のコイルボビン（２）の位置であるｘ
＝０の時、電気的にオフセットを加えてリニアポジショ
ンセンサ（13）の出力を零にすることで電気的に調整す
ることも可能である。

さて、コイル（９）に電流を流すとコイルボビン
（２）はｘ軸方向に移動する。これによってコイルボビ
ン（２）の一部である光反射部（12）も第３図中点線で
示すように移動する。光反射部（12）のｘ軸方向の移動
によって、反射光の光路は第３図中の一点鎖線のよう
に、光反射部（12）の移動量に対応して平行移動する。
リニアポジションセンサ（13）は第３図中のグラフのよ
うなセンサ特性をしているので、光反射部（12）すなわ
ちコイルボビン（２）の移動による反射光の光路の平行
移動に対応した電圧となる。すなわち、リニアポジショ
ンセンサ（13）の出力から、コイルボビン（２）の移動
量が把握できる。あらかじめ、ドラム等の外部部品と、
磁気ヘッド（１）との位置関係を測定していれば、リニ
アポジションセンサ（13）の出力からコイルボビン
（２）の絶対位置が把握できることになる。

なお、ここでは一例として位置検出にリニアポジショ
ンセンサ（13）を用いたが、第４図に示すようにし２分
割検知器（13A）を用いた構成にしてもよいことはいう
までもない。

このようにコイルボビン（２）の絶対位置、すなわち
磁気ヘッド（１）の絶対位置が把握できるので、例えば
製造工程で、二つのチャンネル間のアクチュエータに搭
載された磁気ヘッド（１）同志でヘッド段差が生じた場
合、電気的に片チャンネルにDCオフセットを加え補正し
てやることによって段差調整が容易に行えるという利点
がある。

また、コイルボビン（２）の位置情報を利用して、閉
ループのポジションサーボを構成することによって、外
乱に対する剛性を電気的に高くし、記録時においてもコ
イルボビン（２）すなわち磁気ヘッド（１）の位置が動
かないようにし、固定ヘッドと同様の使用が可能となる
利点もある。

また、アクチュエータに関してオブザーバを構成し
て、アクチュエータ駆動電流とコイルボビン（２）の位
置情報とからコイルボビン（２）の速度を推定し、推定
速度を負帰還することで電気的ダンピングが行えるとい
う利点もある。

なお、上記実施例では光発生器（11）と光検知素子
（13）との位置関係は第２図のようになっていたが、第
５図のように両者の位置関係が逆になっていても同様の
効果がある。

また、上記実施例では光発生器（11）と光検知素子
（13）と光反射部（12）の取付位置が、磁気ヘッド
（１）が取り付けられていない側であったが、第６図に
示すように磁気ヘッド（１）が取り付けられている側で
あってもかまわない。

さらに、上記実施例ではクローズドループによるダイ
ナミックトラッキング用アクチュエータとして使用でき
るようにアクチュエータの制御帯域を広くするため、機
械的共振周波数を高くする目的で、比較的質量の重い光
発生器（11）や光検知素子（13）を可動部分にのせない
構成になっているが、単にオープンループによる高速ノ
イズレスサーチ等の特殊再生用アクチュエータとして使
用するのであれば、第７図及び第８図に示すようにコイ
ルボビン（２）の端部の光反射部（12）を省略した構成
にすることもできる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、円筒形コイルが固
着される円筒コイルボビンと、この円筒コイルボビンを
トランポリン動作により支持する一対の円形板バネと、
ヨークと永久磁石とからなりかつこれらの間に環状ギャ
ップを有する磁気発生器と、円筒コイルボビンに板バネ
を介在して取付けられた磁気ヘッドとを備え、円筒コイ
ルボビンを磁気発生器の環状ギャップに配置すると共に
一対の円形板バネを磁気発生器に取付けてなる磁気ヘッ
ド駆動装置において、円筒コイルボビンの位置を、円筒
コイルボビンに設けた光反射部と磁気発生器に設けた光
発生器および光検知素子とにより、または円筒コイルボ
ビンと磁気発生器とにそれぞれ設けた光発生器と光検知
素子とにより検出すると共に、この検出結果に基づいて
磁気ヘッドの位置を間接的に制御するようにしたので、
板バネを介在して円筒コイルボビンに取付けられた磁気
ヘッドの位置を直接に検出する場合に比べて、制御を行
う際に有害となる板バネの振動の影響を受けにくいヘッ
ド位置制御を実現できる磁気ヘッド駆動装置を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるVTRの磁気ヘッド駆
動装置の構成を示す概略図、第２図は磁気ヘッド駆動装
置の可動部の位置を検出するための構成を示す概略図、
第３図は磁気ヘッド駆動装置の可動部の位置を検出する
ための原理を示す概略図、第４図はこの発明の他の実施
例の磁気ヘッド駆動装置の可動部の位置を検出するため
の原理を示す概略図、第５図、第６図、第７図、第８図
はこの発明のさら異なる四つの実施例による磁気ヘッド
駆動装置の構成を示す概略図、第９図は従来の磁気ヘッ
ド駆動装置の構成を示す概略図である。図において、（１）は磁気ヘッド、（２）はコイルボビ
ン、（3a），（3b）はジンバルバネ、（4a），（4b）は
取付用部材、（５）は円筒状外周部、（6a），（6b）は
円盤状外周部、（7a），（7b）は円柱型永久磁石、
（８）はセンタポール、（９）はコイル、（10）は板バ
ネ、（11）は光発生器、（12）は光反射部、（13）は光
検知素子を示す。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/588

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒形コイルが固着される円筒コイルボビ
ンと、この円筒コイルボビンをトランポリン動作により支持す
る一対の円形板バネと、ヨークと永久磁石とからなりか
つこれらの間に環状ギャップを有する磁気発生器と、前記円筒コイルボビンに板バネを介在して取付けられた
磁気ヘッドとを備え、前記円筒コイルボビンを前記磁気発生器の環状ギャップ
に配置すると共に前記一対の円形板バネを前記磁気発生
器に取付けてなる磁気ヘッド駆動装置において、前記円筒コイルボビンの位置を、前記円筒コイルボビン
に設けた光反射部と前記磁気発生器に設けた光発生器お
よび光検知素子とにより、または前記円筒コイルボビン
と前記磁気発生器とにそれぞれ設けた光発生器と光検知
素子とにより検出すると共に、この検出結果に基づいて
前記磁気ヘッドの位置を間接的に制御するようにしたこ
とを特徴とする磁気ヘッド駆動装置。