JPH01169718A - 回転ヘッド装置 - 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】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ、産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ１従来の技術 り９発明が解決しようとする問題点 Ｅ６問題点を解決するための手段 Ｆ　作用 Ｇ、実施例 Ｇ１８回転回転ヘッド装置略構成 Ｇ７．磁気ヘッド支持部材 Ｇ３．モータ Ｇ４．運動変換部材 Ｇ５実施例の作用 ［１、発明の名称 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
るようにした回転ヘッド装置に関するものである。

Ｂ１発明の概要 本発明は、モータの回転運動を運動変換部材により磁気
ヘッドの直進方向の運動に変えて、磁気ヘッド支持部材
に支持されている磁気ヘッドを回転ドラムの回転軸方向
へ移動させるようになっている回転ヘッド装置において
、 前記モータのコイルの一端側の入力端を、モータの回転
軸、運動変換部材を介して磁気ヘッド支持部材に電気的
に接続され、前記コイルの他端側の入力端を、コイルス
プリング状の導電体を介してモータ筺体に設けた入力端
子に電気的に接続する構成とし、又はモータのコイルの
一端側と他端側の入力端を、共にコイルスプリング状の
導電体を介してモータ筺体に設けた入力端子に電気的に
接続する構成とすることにより、 所謂ブラシを使用することなく、モータの回転軸やコイ
ルスプリング状の導電体を使ってコイルに電流を供給し
て、モータを回転さけ、該モータの回転を運動変換部材
で磁気ヘッドの直進運動に変えて磁気ヘッドを変位させ
ることにより、磁気ヘッドを微妙に高精度に変位させる
ことができるようにすると共に、磁気ヘッドの変位量を
増大さＵ゛ることかできるようにして高精度、大振幅が
要求されるデジタルＶＴＲ等の回転ヘッド装置に使用し
て好適なものにすることができるようにしたものである
。

Ｃ１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回転ヘッ
ド装置が開発されている。

従来この種の回転ヘッド装置には大別して２つの方式の
らのが知られている。その−は電歪素子であるバイモル
フを使用したものでり、他の−っはムービングコイル方
式（’Ｆｉｔ磁方式）のものである。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 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
か求められているが、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、かなリノーイコストである。

（４）印加電圧が高い。

また後者のムービングコイル方式としてはダブル仮ばね
にコイルを取付けて磁場に入れて駆動力を発生する方式
のものが広く用いられているが、これには次に述べるよ
うな問題点がある。

（１）磁場がオープンになりシールドが大掛かりなり、
形状が大型になる。

（２）遠心力に弱い。

（３）可動部の重量が増し、周波数特性が伸びない。

本発明は、モータと、モータの回転を直進運動に変える
スチールベルト等の運動変換部材を使用することにより
、磁気ヘッドを大振幅に変位させることができるように
ずろと共に、モータのコイルへの電流の供給をブラシを
使用仕ゲに行うことができるようにした乙のである。

Ｅ１問題点を解決するための手段 モータの回転運動を運動変換部材により磁気ヘッドの直
進方向の運動に変えて、磁気ヘッド支持部材に支持され
ている磁気ヘッドを回転ドラムの回転軸方向へ移動さＵ
・るようになっている回転ヘッド装置において、 前記モータのコイルの一端側の入力端を、モータの回転
軸、運動変換部材を介して磁気へ・ラド支持部材に電気
的に接続され、前記コイルの他端側の入力端を、コイル
スプリング状の導電体を介してモータ筺体に設けた入力
端子に電気的に接続する構成とし、又はモータのコイル
の一端側と他端側の入力端を、共にコイルスプリング状
の導電体を介してモータ筐体に設けた入力端子に電気的
に接続した。

２９作用 特許請求の範囲第１項記載の発明においては、モータの
コイルの一端側は、モータの回転軸、運動変換部材を介
して磁気ヘッド支持部材に電気的に接続され、コイルの
他端側はコイルスプリング状の導電体を介して、モータ
筐体に設けた入力端子に電気的に接続されているので、
ブラシを使用することな（、これら磁気ヘッド支持部材
及び入力端子を介してコイルに電流を供給することがで
きる。

また特許請求の範囲第２項記載の発明においては、モー
タのコイルの一端側と他端側は、共にコイルスプリング
状の導電体を介して、モータ筐体に設けた一対の入力端
子に電気的に接続されているので、プランを使用するこ
となく、これら入力端子を介してコイルに電流を供給す
ることができろ。

Ｇ、実施例 次に本発明の回転ヘッド装置を図面を参照して説明する
。

Ｇ＋、回転ヘッド装置の概略構成 第１図は本発明の回転ヘッド装置の使用状態を示ず略示
的平面図であり、本発明の回転ヘッド装置ｌは磁気ヘッ
ド２を回転ドラム３の回転軸４の軸方向に移動可能に支
持している磁気ヘッド支持部材５と、モータ３１及び該
モータの回転運動を直進方向の運動に変えて前記磁気ヘ
ッド２を回転ドラム３の回転軸４の軸方向に移動させる
運動変換部材５１とを備えている。

Ｇｖ、磁気ヘッド支持部材の構成 ヘッド支持部材５は第２〜４図に示したように磁気ヘッ
ド２を自由端側に取付けていると共に、固定端側か左右
一対のベース部材６．７により回転ドラム３に取付けら
れている上、下一対の可撓性アーム８．９で構成されて
いる。

前記可撓性アーム８．９は軽量で可撓性（弾性）に富む
金属薄板（肉厚０．０５ｍｍ程度）で中央部を切抜いた
三角形状に作られている。これら可撓性アーム８，９は
互いの自由端側を断面口状のブリッジ部１０で連結する
ことによりコ字状に作られている。

前記ブリッジ部１０の対向片１０ａ、ｊｏｂの長さ方向
の両端部には第５図に示したように、溶接シロ１１，１
１が設けられていて、これら溶接シロＩＩ、ＩｆにＬ字
状の補強金具１２．１３を溶接することにより、ブリッ
ジ部１０の対向片１０ａ、ｌＯｂの長さ方向の両端部を
接続して、ブリッジ部１０の両端部を補強するようにな
っていると共に、これらブリッジ部の両端部に取付けら
れた補強金具１２．１３のうちいずれか一方の補強金具
１２にはヘッド取付部１４が一体的に形成されていて、
該ヘッド取付部１４に磁気ヘッド２が取付けられるよう
になっている。

また、前記可撓性アーム８，９の固定端側はスベーザ１
５，１６及び絶縁体（図示省略）を介して、ベース部材
６．７を挟着するように、その両側面に配置されていて
、ボルト１７．ナツト１８でベース部材６，７に取付け
られている。

そして、ベース部材６．７をボルト等で回転ドラム３上
に正着することにより、可撓性アーム８゜９は自由端側
の磁気ヘッド２の先端を回転ドラム３の周面から僅かに
突出させた状態で回転ドラム３上に取付けられていて、
これら可撓性アーム８゜９を撓ませることにより、前記
ブリッジ部１０の長さ方向の一端部に取付けた磁気ヘッ
ド２を回転ドラム３の回転軸４方向へ変位させるように
なっている。

なお、可撓性アーム８．９の両側には外側に向かって略
直角の立上片１９．２０が形成されていて、これら立上
片１９．２０で可撓性アーム８゜９を補強して、立上片
１９．２０が形成されている部分では可撓性アーム８．
９は屈曲することなく、立上片１９．２０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２１．２２
で可撓性アーム８．９は屈曲する（撓う）ようになって
いる。

Ｇ３．モータの構成 モータ３１は次のＧ４の項で述べる連動変換部（第５１
と共にヘッド駆動機構を構成するものであり、該モータ
は前記磁気ヘッド支持部材の一対の可ｎ性アーム間に取
付けられている。

このモータ３１は第２図に示したように一端側に運動変
換部材としてのスチールベルトを巻回するための外径が
約１．６ｍｍの金属製のプーリ３２を設け、他端側には
、位置検出用のマグネット３３を取付けたマグネットホ
ルダ３４を設けた金属製の回転軸３５と、前記プーリ３
２に前記磁気ヘッド支持部材５のブリッジ部１０の一側
部に位置させた状態で前記回転軸３５の両端部を支持し
ている２個のボールベアリング３６．３７と、これらボ
ールベアリング３６．３７を支持しているモータ筐体３
８と、該モータ筺体３８に前記回転軸３５の外周を覆う
ように取付けられている磁石３９と、該磁石３９の外周
に配設されたコイル（回転子）４０と、該コイル（回転
子）４０の一端側を前記回転軸３５に同前している配線
基板４１とを備えていて、前記回転軸３５の一端側の導
電体製のマグネットホルダ３３のマグネット３４はモー
タ筺体３８に取付けられたポジションセンサ４２と対向
するようになっている。

そして前記コイル（回転子）４０の一端側は前記配線基
板４１を介してリード線４３により前記マグネットホル
ダ３３に接続され、該マグネットホルダ３３、回転軸３
５、プーリ３２、運動変換部材としてのスチールベルト
を介して、前記磁気ヘッド支持部材５の可撓性アーム８
，９に電気的に接続され、これら可撓性アーム８，９が
コイル（回転子）４０の一方の入力端子になるようにな
っている。

またコイル（回転子）４０の他端側は配線基板４１に設
けた端子棒４４に接続されている。該端子棒４３には渦
巻状に巻回された所謂コイルスプリング状（ヒゲセンマ
イ状）の銅箔製の導電体４５の一端側が接続され、該導
電体４５の他端側は前記モータ筺体３８に設けた入力端
子４６に接続されている。４７は回転軸３５のスラスト
方向のガタつきを防止するための与圧ワッシャであり、
該与圧ワッシャ４７がプーリ３２とボールベアリング３
６の間に介装されている。

なお第６図はモータ３１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、ウオブリング、
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、ポジションセンサ４２に検出
された信号は増幅及び位相補償回路４８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３１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３１の入力端子４５及び可撓性
アーム８，９を通してコイル（回転子）４０に電流が流
れ、該コイル４０は磁石３９の磁場の中で回転力を受は
回転軸３５を回転させ、その回転角度はポジションセン
サ４２で検出かつフィードバックされ、回転軸３５は所
定の角度回転されろことになるのである。

モータ３Ｉのコイル４０の一端側を、モータ３１の回転
軸３５、運動変換部材５１を介して磁気ヘッド支持部材
８，９に電気的に接続し、コイル４０の他端側をコイル
スプリング状の導電体４５を介して、モータ筺体３８に
設けた入力端子４６に電気的に接続したのはブラシを使
用することなく、これら磁気ヘッド支持部材８．９及び
入力端子４６を介してコイル４０に電流を供給すること
ができるようにするためである。（ブランは摩耗しやす
く耐久性に劣る）。

また図示は省略したがモータのコイルの一端側と他端側
を、共にコイルスプリング状の導電体を介して、モータ
筐体に設けた一対の入力端子に電気的に接続することに
より、ブラシを使用することなく、これら入力端子を介
してコイルに電流を＋１１−給−４゛ることかできる。

（特許請求の範囲第２項記載）。

このように構成すればモータ３１の回転軸３５やプーリ
３２或は運動変換部材等の素材が金属やその他の導電性
素材に限定されなくなり、またこれら部材による電気ロ
スがなくなるという利点がある。

なお回転軸３５の軸受としてボールベアリング３６．３
７を使用したのはボールベアリングがスラスト方向の軸
受能力に優れているからである。

っまりモータ３１はその回転軸３５を回転ドラム３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３
の回転により大きなスラスト力を受ける。例えば業務用
のデジタルＶＴＲの場合には約３０００Ｃ；が回転軸３
５に作用する。従って回転子（コイル）４０及びこれと
共に回転する部材の重量を０１８ｇとするとスラスト力
は５４０ｇとなり、回転軸３５を支持する軸受がオイル
レスメタルを用いたベアリング等では摩耗が速く、寿命
が短い。

そこで、実施例ではボールベアリングを使用することに
より軸受の寿命を延ばすことができるようにしたもので
ある。

Ｇ６．運動変換部材の構成 運動変換部材はモータの回転軸の回転運動を磁気ヘッド
の回転ドラムの回転軸方向への移動に変えるものである
。

実施例においては運動変換部材として熱膨張係数の小さ
いスチールベルト５１が用いられている。

このスチールベルト５１は第７図に示すように幅広ベル
ト部５２の一端側に幅狭ベルト部５３を連設すると共に
、前記幅広ベルト部５２には幅狭ベルト部５３を挿入す
るための切欠部５４が設けられている。

そして、前記切欠部５４に幅狭ベルト部５３を挿入して
、スチールベルト５１の中央に第８図に示したようにル
ープ部５５を形成し、該ループ部５５を１ｊη記モータ
３１の回転軸３５の一端側に取付けたプーリ３２の外周
に巻回して、その一部をプーリ３２にスポット溶接する
と共に、スチールベルト５１の一端部と他端部をそれぞ
れ前記磁気ヘッド支持部（第５のブリッジ部ＩＯの可撓
性アーム８側と可撓性アーム９側に所定（約５０ｇ）の
テンションを付与した状態でスポット溶接する。

５６はスチールベルト５１とプーリ３２との第１スポッ
ト溶接部、５７．５８はスチールベルト５１の左、右端
部とブリッジ部１０との第２．第３スポット溶接部であ
る。

従って、モータ３１でプーリ３２を回転させると、プー
リ３２の回転と共に第１のスポット溶接部５６の位置が
回転し、第２．第３のスポット溶接部５７．５８の位置
をスチールベルト５１の長さ方向に移動させ、可撓性ア
ーム８，９を撓ませてプーリ３２の回転運動をブリッジ
部１０の直線的な運動に変換するのである。

そして、前記したようにプーリ３２の外径は約１．６ｍ
ｍであり、該プーリ３２を±６０°回転させると前記ブ
リッジ部１０及び該ブリッジ部ＩＯの一端側に取付けら
れた磁気ヘッド２は回転ドラ五３の回転軸４方向へ±０
．８３ｍｍ移動することになる。そして、この場合に前
記したようにスチールベルト５１には約５０ｇのテンシ
ョンが付与されているので回転運動と直進運動の変換に
はバックラッシュは存在せず、従って磁気ヘッド２を正
確に移動させることかできる。

なお、実施例では運動変換部材としてスチールベルトを
使用した場合を示したが運動変換部材はスチールベルト
５１に限定されずスヂールワイヤのようなしのであって
も或は導電性を有する素材で作られたラックアンドピニ
オン等のような乙のであってもよい。

Ｆ、実施例の作用 実施例の回転ヘッド装置は上記のような構成であるから
、駆動信号により、モータ３Ｉのコイル４０に電流か流
れて、モータ３１の回転軸３５が回転すると、スチール
ベルト５１により可撓性アーム部材８．９が撓んで磁気
ヘッド２を回転ドラム３の回転軸４方向に移動（変位）
させて、異速度再生時等における磁気ヘッド２のずれを
補償するのである。

なお図面に示す実施例では磁気ヘッド支持部材５に可撓
性アーム８，９を使用し、これら可撓性アーム８，９を
撓せることにより磁気ヘッド２を回転ドラム２の回転軸
方向へ移動させるようにしたが可撓性アーム８，９を使
用する代わり非可撓性アームを使用して、これら非可撓
アームに回転ドラムの回転軸方向へスライドするスライ
ド部材を取付けると共に、該スライド部材に磁気ヘッド
を取付けて、前記スライド部材をモータと運動変換部材
でスライドさせて、磁気ヘッドを回転ドラムの回転軸方
向へ移動させる構成としてもよい。

また可撓性アームは必ずしら２枚である必要はなく１枚
であってもよい。

１（、発明の効果 以−し、説明したように本発明は、モータの回転運動を
運動変換部材により磁気ヘッドの直進方向の運動に変え
て、磁気ヘッド支持部材に支持されている磁気ヘッドを
回転ドラムの回転軸方向へ移動させるようになっている
回転ヘッド装置において、 前記モータのコイルの一端側の入力端を、モータの回転
軸、連動変換部材を介して磁気ヘッド支持部材に電気的
に接続され、前記コイルの他端側の入力端を、コイルス
プリング状の導電体を介してモータ筺体に設けた入力端
子に電気的に接続する構成とし、又はモータのコイルの
一端側と他端側の入力端を、共にコイルスプリング状の
導電体を介してモータ筺体に設けた入力端子に接続した
ので次に述べるような効果がある。

（１）モータの回転で磁気ヘッドを回転ドラムの回転軸
方向に移動させるので、磁気ヘッドの位置制御を高精度
に行うことかでき、従って再生のみならず記録にも使用
することが可能になる。

（２）従来のバイモルフを使用するものに比べて振幅（
移動量）を大きくとることができ、従って大振幅が要求
される業務用ＶＴＲやデジタルＶＴＲに使用して好適な
ものになる。また可変速再生の範囲を２倍程度に拡大す
ることができる。

（３）従来のもの特に電磁方式のものに比べて小型化７
軽量化することかできる。

（４）従来のものに比へて消費電力か少なく、特にバイ
モルフを使用するものに比べて駆動電圧を低くすること
ができる。

（５）電磁方式のもの（磁気ヘッドの移動に関連した可
動部にコイルを直接、取付けて駆動する方式のもの）は
可動部の質量がコイルに直接、負荷イナーツヤとして作
用し、周波数特性を低下させる要因となっていたが本発
明では可動部の質量の負荷イナーシャとしての影響度は
（プーリの直径）２／（コイルの直径）″となり、電磁
方式のものに比べて影響度は減少し、これにより周波数
特性が向上する。

（６）ブラシを使用せずにモータのコイルに電流を供給
できるので、摩耗部（摩擦部）がなくなりモータ効率及
びモータの耐久性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転ヘッド装置の使用状態を示す平面
図、第２図は本発明の回転ヘッド装置の一部破断正面図
、第３図は平面図、第４図は側面図、第５図はブリッジ
部の分解斜視図、第６図はモータの駆動回路図、第７図
は運動変換部材の平面図、第８図は運動変換部材の使用
状態の平面図である。 １・・回転ヘッド装置、２・・・磁気ヘット、３・・回
転ドラト、４・・回転ドラムの回転軸、５・・磁気ヘッ
ド支持部材、８．９・・・可撓性アーム、３１・・・モ
ータ、４０・・・コイル、４２・・・コイルスプリング
状の導電体、５１・・スチールベルト（運動変換部材）
。 １−−一互寧ヒヘーノと１賀ｊｉ ２−一一丘註ゑヘッド ３−一−コ華云ドラム ４−−−　：？＠２九の二転− ５−−−，５ｎ勇ヘンド々ｑさモ碇°呪暉３１−モーｑ ５１−−−ズ千−７１シヘルト イ更用状煎の平釦区 第１図 ３１−・巳−タ ５１−（〒ニ／シ・′ゝζルＹ。 一口１３Ｆ７えミニ面図 第２図 ■　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　の第６図 １」勧栗撲石ｐ木ス゛の乎巨脣ヨ 第７図 １０ｂ′ １勧獲４美合川へ’ｃｒ）便デぎ斜ｍ１図第８図 手続補正書（吐） 昭和６３年７　月６　口 昭和６２年特許願第３２７７８３号 ２、発明の名称 回転ヘッド装置 ３、補正をずろ者 事件との関係　　出願人 （２１８）ソニー株式会社 ４、代理人〒１０４ 東京都中央区明石町！番２９号　液済会ビル以上 （別紙） ２、特許請求の範囲 （りモータの回転運動を運動変換部材により磁気ヘッド
の直進方向の運動に変えて、磁気ヘッド支持部材に支持
されている磁気ヘッドを回転ドラムの回転軸方向へ移動
さ口”るようになっている回転ヘッド装置において、 （２）モータの回転運動を運動変換部材により磁気ヘッ
ドの直進方向の運動に変えて、磁気ヘッド支持部材に支
持されている磁気ヘッドを回転ドラムの回転軸方向へ移
動させるようになっている回転ヘッド装置において、 前記モータのコイルの一端は、共にコイルスプリング状
の導電体を介してモータ筐体に設けた入力端子に電気的
に接続されてなる回転ヘッド装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータの回転運動を運動変換部材により磁気ヘッ
   ドの直進方向の運動に変えて、磁気ヘッド支持部材に支
   持されている磁気ヘッドを回転ドラムの回転軸方向へ移
   動させるようになっている回転ヘッド装置において、 前記モータのコイルの一端側の入力端は、モータの回転
   軸、運動変換部材を介して磁気ヘッド支持部材に電気的
   に接続され、前記コイルの他端側の入力端は、コイルス
   プリング状の導電体を介してモータ筺体に設けた入力端
   子に電気的に接続されてなる回転ヘッド装置。
2. （２）モータの回転運動を運動変換部材により磁気ヘッ
   ドの直進方向の運動に変えて、磁気ヘッド支持部材に支
   持されている磁気ヘッドを回転ドラムの回転軸方向へ移
   動させるようになっている回転ヘッド装置において、 前記モータのコイルの一端側と他端側の入力端は、共に
   コイルスプリング状の導電体を介してモータ筺体に設け
   た入力端子に電気的に接続されてなる回転ヘッド装置。