JPH06208714A - 記録再生装置におけるヘッド支持装置 - Google Patents

記録再生装置におけるヘッド支持装置

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JPH06208714A
JPH06208714A JP311593A JP311593A JPH06208714A JP H06208714 A JPH06208714 A JP H06208714A JP 311593 A JP311593 A JP 311593A JP 311593 A JP311593 A JP 311593A JP H06208714 A JPH06208714 A JP H06208714A
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JP
Japan
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conversion element
electro
displacement
strain sensor
mechanical conversion
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JP311593A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kori
俊之 郡
Nobukatsu Okuda
信克 奥田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気−機械変換素子の変位を検出する歪セン
サの出力が、共振周波数を越えても先端変位と一致する
ようにして、共振周波数の2倍の周波数の変位を検出
し、オブザーバを構成する。 【構成】 磁気ヘッドを搭載した電気−機械変換素子を
磁気ヘッドの変位をフィードバックするための歪センサ
により制御する記録再生装置において、電気−機械変換
素子を構成する電極801に絶縁物100を介して歪セ
ンサ808を装着する構成とすることにより、歪センサ
808の出力が電気−機械変換素子の先端変位と一致す
るようにして、共振周波数の2倍の周波数の変位を検出
し、オブザーバを構成する。これにより、速度系をフィ
ードバックし、電気ダンピングすることにより所望の制
御帯域まで制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘッドを駆動させる電
気−機械変換素子を有する記録再生装置に関し、特に特
殊再生時に使用する電気−機械変換素子の支持装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】圧電素子等の電気−機械変換素子を用い
て、ノイズレスの特殊再生を行うには、磁気ヘッドをト
ラックの幅方向に駆動させることにより行う方式が提案
されている。この方式は、記録トラックと再生時のヘッ
ド走査軌跡とのずれを補正して、スロー、スチル等の特
殊再生時にノイズレスの画像を得るものである。
【0003】即ち、可動ヘッドを用いれば記録時と同じ
テープ速度VNで再生を行うノーマル再生だけでなく、
テープを停止させた状態で走査するスチル再生、テープ
速度VNより遅いテープ速度で走査するスロー再生、テ
ープ速度VNより速いテープ速度で走査する倍速再生等
において、ノイズレス再生が可能になる。
【0004】図6は、上記した特殊再生時のヘッド走査
軌跡を示す図である。ノーマル再生時はテープ速度が記
録時と同じであるので、再生ヘッドのテープ上での走査
軌跡の傾き角θNは、図6の矢印602で示すように、
記録トラックTの傾き角θTと等しく、再生ヘッドは記
録トラック上を正しく走査する。601は磁気テープを
示す。
【0005】ところが、再生速度を記録時のテープ速度
Nとは変えた場合、例えばテープの移動方向が矢印6
05の方向で、3倍速であるとすれば、再生ヘッドのテ
ープ上での走査方向は矢印603で示す様になり、スチ
ル再生であれば、矢印604で示すようになり、その傾
き角は、それぞれθ3、θ0で示すようになり、記録トラ
ックTの傾き角θTとは異なる。
【0006】従って、再生用ヘッドを圧電素子等の電気
−機械変換素子に取り付けて、常に記録トラックを走査
できるように制御する必要がある。以下従来の方法につ
いて説明する。
【0007】図7はこの種の用途に用いられる回転シリ
ンダー上のヘッド構成を示す図である。図7において、
3及び4は再生用磁気ヘッドであり、電気ー機械変換素
子5及び6上に搭載されている。1及び2は、回転シリ
ンダー710上に固着された記録再生用磁気ヘッドであ
る。
【0008】先ず、圧電素子等の電気−機械変換素子
5,6について説明すると、これは例えば図8に示す様
に、両面に金属電極801がメッキ等により被着された
圧電素子からなる板802と、同様に両面に金属電極8
01が被着された圧電素子からなる板803とを接着さ
れて形成される。圧電素子からなる板802,803は
それぞれ分極の向き(矢印804)が厚み方向に逆方向
になるように接着されている。
【0009】ここで、前記板802,803に電界をか
けた場合、前記分極の向きと同じ方向に電界をかけれ
ば、圧電素子の横効果により板802は長手方向805
に縮み、前記分極の向きと逆方向に電界をかければ、圧
電素子の横効果により板803は長手方向806に伸び
る。従って、例えば、板802,803を図8に示す様
に互いの分極の方向が逆となる様に接着し、各電極と電
源を接続すれば、電気−機械変換素子は矢印807の様
に曲がり、その変位は印加電圧の大きさに応じたものと
なる。このとき、歪センサは808のように電極801
の表面に貼りつけ、板802,803の歪を歪センサ8
08により検出し、先端の変位の位置をフィードバック
するのに使用する。
【0010】次に、電気−機械変換素子の制御系につい
て、図9〜図11を用いて説明する。図9は従来例にお
ける制御系のブロック図である。91は駆動の目標値で
あるパターン波形をなめらかにし、必要な制御帯域以上
のゲインを落とすための低域通過フィルタ、92は低域
のゲインを高くし、フィルタ、電気−機械変換素子等に
よる位相遅れを補償する積分補償器、93は機械共振を
持つ電気−機械変換素子の共振周波数をトラップするた
めのTWIN−Tフィルタ、94は電気−機械変換素子
5または6を駆動させる電気−機械変換素子駆動回路、
95は電気−機械変換素子5または6の両電極の表面に
装着され板802、板803の歪を検出する歪センサを
それぞれ示す。図10は図9に示す制御系において、歪
センサによるフィードバックを切ったオープン制御での
点Aから点B(実線)及び点D(1点波線)までの周波
数特性を示した図である。横軸が周波数、縦軸がゲイン
を示す。図11は図9に示した制御系において、歪セン
サによるフィードバックを行ったクローズ制御での点C
〜点Dまでの周波数特性を示した図である。横軸が周波
数、縦軸がゲインを示す。
【0011】ノイズレスの特殊再生を行う場合、目標値
は鋸歯状の波形で図9の点Cに入力される。鋸歯状波は
低域通過フィルタ91を通過し、電気−機械変換素子5
または6の変位をフィードバックする歪センサ95の出
力との偏差が積分補償器92に入力される。積分補償器
92では位相遅れが補償され、TWIN−Tフィルタ9
3に入力される。TWIN−Tフィルタ93では、電気
−機械変換素子の共振周波数fcでトラップされ電気−
機械変換素子駆動回路94に入力される。電気−機械変
換素子駆動回路94は電気−機械変換素子5または6を
目標値通りに駆動させる印加電圧を発生させ、電気−機
械変換素子5または6に供給する。電気−機械変換素子
5または6の変位を歪センサ95で検出し、フィードバ
ック制御している。
【0012】電気−機械変換素子5または6のオープン
制御での点Aから点Dまでの周波数特性は図10の一点
鎖線に示すようになるが、点Aから歪センサ95の出力
点Bまでの周波数特性は図10の実線に示すようにな
り、共振周波数fcより高い周波数帯域では電気−機械
変換素子5または6の変位を忠実に表していない。
【0013】ところが、低域通過フィルタ91及びTW
IN−Tフィルタ93により、共振周波数より高い帯域
を減衰させているので、機械共振の影響がでてこない制
御が可能である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このように片持ち梁と
して電気−機械変換素子を駆動して制御する時、板80
2,803の共振周波数が決まるとこの帯域を減衰する
ための低域通過フィルタ91及びTWIN−Tフィルタ
93を設定するため、低域通過フィルタ91及びTWI
N−Tフィルタ93のカットオフ周波数により制御帯域
が決定してしまう。そこで、制御帯域を伸ばすために、
電気−機械変換素子の位置を位置検出手段で検出し、こ
の位置検出信号を利用して電気−機械変換素子の速度を
オブザーバによって推定し、推定された電気−機械変換
素子の速度信号を所定のゲインで電気−機械変換素子駆
動回路にフィードバックすることが提案されている(特
開平2−230507号公報)。このように、オブザー
バを構成しようとすると、電気−機械変換素子の共振周
波数fcの約2倍の共振周波数約2*fcをフィードバッ
クする必要がある。
【0015】ところが、従来の歪センサの出力では、共
振周波数より高いところで電気−機械変換素子の変位と
異なる周波数特性を示しており、オブザーバを構成する
ことが困難であるという課題があった。
【0016】本発明は歪センサの出力が、共振周波数を
越えても先端変位と一致するようにして、共振周波数の
約2倍の周波数の変位を検出し、オブザーバを構成す
る。これにより、速度系をフィードバックし、電気ダン
ピングすることにより所望の制御帯域まで制御できる記
録再生装置におけるヘッド支持装置を提供することを目
的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の記録再生装置に
おけるヘッド支持装置は、磁気ヘッドを搭載した電気−
機械変換素子を前記磁気ヘッドの変位をフィードバック
するための歪センサにより制御し、記録再生する装置に
おいて、電極に絶縁物を介して歪センサを装着すること
または電極を一部除去した所に装着するように構成した
ものである。
【0018】
【作用】上記した構成により、絶縁物を介して歪センサ
に装着するかまたは電極を一部除去した所に歪センサを
装着することにより、歪センサは電気−機械変換素子の
電極の影響を受けないようになる。これにより、共振周
波数を越えても先端変位と一致するようになる。その結
果、共振周波数の約2倍の周波数の変位を検出し、オブ
ザーバにより速度系をフィードバックすることにより、
電気−機械変換素子の電気ダンピングを行い、所望の帯
域を得て磁気ヘッドを制御することができる。
【0019】
【実施例】図1は本発明の第1実施例による記録再生装
置におけるヘッド支持装置の構成図である。本図におい
て、前述した従来例と同一部分は同一符号を付して詳細
な説明を省略する。100は歪センサ808が電極80
1の影響を受けないように、電極801と歪センサ80
8との間に入れている絶縁物である。
【0020】図1に示す電気−機械変換素子も従来例と
全く同じ方法で駆動される。図1に示すように、板80
2,803に電界をかけた場合、分極の向きと同じ方向
に電界をかければ、圧電素子の横効果により板802は
長手方向805に縮み、前記分極の向きと逆方向に電界
をかければ、圧電素子の横効果により板803は長手方
向806に伸びる。従って、例えば、板802,803
を図1に示す様に互いの分極の方向が逆となる様に接着
し、各電極と電源を接続すれば、電気−機械変換素子は
矢印807の様に曲がり、その変位は印加電圧の大きさ
に応じたものとなる。このとき、歪センサは808のよ
うに電極801の表面に貼りつけられた絶縁物100の
上に貼られ、板802,803の歪を検出することによ
り先端の変位の位置をフィードバックするのに使用す
る。
【0021】次に、本実施例における電気−機械変換素
子の制御系について、図2〜図4を用いて説明する。
【0022】図2は本発明の第1の実施例(及び、後述
する第2実施例)における制御系のブロック図であり、
図9と同一符号のものは全く同じ動作をするものとす
る。91は駆動の目標値であるパターン波形をなめらか
にし、必要な制御帯域以上のゲインを落とすための低域
通過フィルタ、31は低域のゲインを高くし、フィル
タ、電気−機械変換素子等による位相遅れを補償する積
分補償器、94は電気−機械変換素子5または6を駆動
させる電気−機械変換素子駆動回路、95は電気−機械
変換素子5または6の両電極の表面に装着され板80
2,板803の歪を検出する歪センサ、32は電気−機
械変換素子5または6と等価な特性を電気的に実現し、
電気−機械変換素子駆動回路94の入力と歪センサ95
からの位置情報とを基に電気−機械変換素子5または6
の速度を推定するオブザーバをそれぞれ示す。図3は図
2に示す制御系において、歪センサによるフィードバッ
クを切ったオープン制御での点Eから点Fまでの周波数
特性を示した図である。横軸が周波数、縦軸がゲインを
示す。図4は図2に示した制御系において、歪センサに
よるフィードバックを行ったクローズ制御での点G〜点
Hまでの周波数特性を示した図である。横軸が周波数、
縦軸がゲインを示す。
【0023】次に、この実施例の動作について説明す
る。ノイズレスの特殊再生を行う場合、目標値は鋸歯状
の波形で図2の点Gに入力される。鋸歯状波は低域通過
フィルタ91を通過し、電気−機械変換素子5または6
の変位をフィードバックする歪センサ95の出力との偏
差が積分補償器31に入力される。積分補償器31では
位相遅れが補償され、オブザーバ32からのフィードバ
ック信号と演算処理して、電気−機械変換素子駆動回路
94に供給される。電気−機械変換素子駆動回路94は
電気−機械変換素子5または6を目標値通りに駆動させ
る印加電圧を発生させ、電気−機械変換素子5または6
に供給する。電気−機械変換素子5または6の変位を歪
センサ95で検出し、目標値にフィードバックしている
とともに、オブザーバ32にもフィードバックしてい
る。
【0024】電気−機械変換素子5または6のオープン
制御での点Eから点Fまでの周波数特性は図3に示すよ
うになり、共振周波数fcより高い周波数帯域でも電気
−機械変換素子5または6の変位を忠実に表している。
【0025】第1実施例では、電気−機械変換素子の電
極表面に絶縁物を介して歪センサを装着することによ
り、歪センサに対する電極の影響を回避し、共振周波数
の約2倍の帯域まで歪センサの出力をフィードバックで
きるので、電気ダンピングが可能となり所望の制御帯域
を得ることができる。
【0026】次に、本発明の第2実施例について、図面
を参照しながら説明する。図5は本発明の第2実施例に
よる記録再生装置におけるヘッド支持装置の構成図であ
る。本図において、前述した従来例と同一部分は同一符
号を付して詳細な説明を省略する。201,202は、
歪センサ808が電極の影響を受けないように、電極の
一部を削除した電極である。
【0027】図5に示す電気−機械変換素子も従来例と
全く同じ方法で駆動される。図5に示すように、板80
2,803に電界をかけた場合、分極の向きと同じ方向
に電界をかければ、圧電素子の横効果により板802は
長手方向805に縮み、前記分極の向きと逆方向に電界
をかければ、圧電素子の横効果により板803は長手方
向806に伸びる。従って、例えば、板802,803
を図5に示す様に互いの分極の方向が逆となる様に接着
し、各電極と電源を接続すれば、電気−機械変換素子は
矢印807の様に曲がり、その変位は印加電圧の大きさ
に応じたものとなる。このとき、歪センサ808は、一
部削除された電極201,202の箇所に板802,8
03の上に貼られ、板802,803の歪を検出するこ
とにより先端の変位の位置をフィードバックするのに使
用する。
【0028】第2実施例における電気−機械変換素子の
制御系及び動作については第1の実施例と全く同様であ
るので説明を省略する。
【0029】第2実施例では、電気−機械変換素子の電
極を一部削除し、電気−機械変換素子表面に歪センサを
装着することにより、歪センサに対する電極の影響を回
避し、共振周波数の約2倍の帯域まで歪センサの出力を
フィードバックできるので、電気ダンピングが可能とな
り所望の制御帯域を得ることができる。
【0030】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明では、
電気−機械変換素子の電極表面に絶縁物を介して歪セン
サを装着すること、または、電極を一部切り抜いたとこ
ろに歪センサを装着することにより、共振周波数の約2
倍の帯域まで歪センサの出力をフィードバックでき、電
気ダンピングが可能となり所望の制御帯域を得ることが
できる。従って、所望の制御帯域で電気−機械変換素子
を制御することができ非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による記録再生装置におけ
るヘッド支持装置の構成図
【図2】本発明の第1及び第2実施例における制御系の
ブロック図
【図3】本発明の第1及び第2実施例におけるオープン
制御での周波数特性を示した特性図
【図4】本発明の第1及び第2実施例におけるクローズ
制御での制御系の周波数特性を示した特性図
【図5】本発明の第2実施例による記録再生装置におけ
るヘッド支持装置の構成図
【図6】特殊再生時のヘッド走査軌跡を示す模式図
【図7】回転シリンダー上のヘッド構成を示す平面図
【図8】従来例による記録再生装置におけるヘッド支持
装置の構成図
【図9】従来例における制御系のブロック図
【図10】従来例におけるオープン制御での周波数特性
を示した特性図
【図11】従来例におけるクローズ制御での制御系の周
波数特性を示した特性図
【符号の説明】
1,2,3,4 磁気ヘッド 5,6 電気−機械変換素子 31,92 積分補償器 32 オブザーバ 91 低域通過フィルタ 93 TWIN−Tフィルタ 94 電気−機械変換素子駆動回路 95 歪センサ 100 絶縁物 802,803 圧電素子による板 201,202,801 電極 808 歪センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気ヘッドを搭載した電気−機械変換素
    子を前記磁気ヘッドの変位をフィードバックするための
    歪センサにより制御し、記録再生する装置において、前
    記歪センサを前記電気−機械変換素子の電極の影響を受
    けないように装着することを特徴とするヘッド支持装
    置。
  2. 【請求項2】 電気−機械変換素子の電極の影響を受け
    ないように歪センサを装着する手段として、電極に絶縁
    物を介して歪センサを装着することを特徴とする請求項
    1記載のヘッド支持装置。
  3. 【請求項3】 電気−機械変換素子の電極の影響を受け
    ないように歪センサを装着する手段として、電極を一部
    除去した所に装着することを特徴とする請求項1記載の
    ヘッド支持装置。
JP311593A 1993-01-12 1993-01-12 記録再生装置におけるヘッド支持装置 Pending JPH06208714A (ja)

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JP311593A JPH06208714A (ja) 1993-01-12 1993-01-12 記録再生装置におけるヘッド支持装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009159018A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Sanyo Electric Co Ltd 振動補償制御回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009159018A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Sanyo Electric Co Ltd 振動補償制御回路

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