JPH07105016B2 - 磁気ヘッド位置決め装置 - Google Patents

磁気ヘッド位置決め装置

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JPH07105016B2
JPH07105016B2 JP3173611A JP17361191A JPH07105016B2 JP H07105016 B2 JPH07105016 B2 JP H07105016B2 JP 3173611 A JP3173611 A JP 3173611A JP 17361191 A JP17361191 A JP 17361191A JP H07105016 B2 JPH07105016 B2 JP H07105016B2
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magnetic head
head
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明夫 村田
宜章 前川
秀明 向江
賢 東陰地
俊治 岡田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】磁気記憶装置における、磁気ヘッ
ドを位置決めする磁気ヘッド位置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッドの
位置決め精度は、媒体に記録される情報のフォーマット
を決定する重要な精度である。
【0003】例えば、家庭用として広く普及しているビ
デオテープレコーダーでは、回転シリンダーに180°
対向して取り付けられた2対の磁気ヘッドが、順次、磁
気テープに対して斜め方向に走査しながら画像や音声の
情報を記録再生している。実際に磁気テープ上に記録さ
れるトラックピッチは、2時間モードで60μm、6時
間モードで20μmと非常に狭くなっている。
【0004】仮に前述した2対の磁気ヘッドが、これら
のトラック上を正確に走査できない場合、記録された情
報を正確に再生することができず、再生画像の画質は著
しく低下してしまう。これを防ぐには、磁気ヘッドの走
査ピッチを前述したトラックピッチに正確に合わせる必
要があるが、この走査ピッチを決める磁気ヘッドの位置
決めの中に、磁気ヘッドの高さや180度割り出しなど
がある。
【0005】磁気ヘッドの高さとは、(図4)に示す下
シリンダー17の基準面20と上シリンダー16に固定
されたヘッドのギャップ端部との距離((図4)中の
H)のことである。
【0006】従来のヘッド高さ調整方法について(図
5)を用いて以下に説明する。ただし(図5)は、(図
4)中の上シリンダー部の断面を示す図である。
【0007】まず、上シリンダー1とヘッドチップ23
を貼付けたヘッドベース24との間に所定厚みのスペー
サー(図示せず)を挟んで大まかな調整をしたのち、対
物レンズ13を用いてヘッド高さを観察しながら、ヘッ
ドベース24の一部に当たっている虫ネジ27を必要な
調整量の分だけ(図6)中の矢印28の方向にねじ込
み、ヘッドベースを部分的に変形させることで所定のヘ
ッド高さになるように調整する。
【0008】また、180度割り出しについては、従
来、ひとつのヘッドベースに張り付ける2個のヘッドチ
ップのギャップ間隔を高精度に張り付けて、これらの磁
気ヘッドを回転シリンダに取り付けるときに再度調整し
ていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の虫ネジを用いた
高さ調整の基本は、ヘッドベースの弾性変形の限界以内
での虫ネジの押し込み力によるヘッドベースの変形を利
用している点にある。このような場合、仮に機械的な振
動や温度変化によって虫ネジの押し込み量が変われば、
ヘッドベースの変形量はその分だけ変化し、結局ヘッド
高さが変化してしまう恐れがある。
【0010】実際のVTRにはシリンダーの回転やテー
プ搬送など様々な振動原因となる要素があり、また、そ
れらの駆動系から発生する熱の経時変化や使用環境の変
化などによる温度変化は避けられない。
【0011】現在、これらの変動要因からの影響を最小
限にとどめようとして、虫ネジに対してネジ緩み防止剤
(常温で固着する樹脂)を用いているが、その効果は十
分ではなく、数ミクロンのオーダーでヘッド高さが変化
してしまっていた。
【0012】また、回転シリンダーの軸受けに流体軸受
けを用いた場合、回転する上シリンダーの下シリンダー
に対する相対位置は、軸が回転しているかどうかによっ
て大きく変化するので、静止状態での調整による従来法
では十分な精度を確保することは困難であり、結局、調
整作業は試行錯誤的なものにならざるを得なかった。
【0013】さらにまた、磁気ヘッド単体でのヘッド高
さや複数チップ間のギャップ間隔や相対高さは、最終的
にはチップ張り付け精度に支配されており、サブミクロ
ン単位の精度を実現することは非常に困難であった。
【0014】本発明の目的は、上記問題を解決し、振動
や温度変化に左右されずに高精度にしかも高能率に磁気
ヘッドの位置決めができる装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】第1の発明は上記目的を
達成するため、磁気ヘッドを固定する機能を有する可動
ステージ部と,媒体と接触する磁気ヘッドの1主面を観
察するヘッド主面観察部と、前記1主面の画像を数値計
算処理してヘッド位置を計測する画像処理部と、前記1
主面以外の磁気ヘッド面にレーザ光を照射する位置を観
察する照射位置観察部と、レーザ発振部と、画像処理部
の計測データをもとにレーザ光照射を制御する機能を有
するコントロール部からなるものである。
【0016】第2の発明は、第1の発明手段のうち可動
ステージ部がシリンダを固定する機能を有する。
【0017】第3の発明は、第2の発明の手段とシリン
ダを回転させる機能を有する駆動部と、前記シリンダの
回転に同期した信号を発生する機能を有する同期信号発
生部と、その同期信号に同期したレーザ光を照射する機
能を有するものからなる。
【0018】
【作用】本発明は上記した構成により、レーザ光照射に
よるヘッドベースの塑性変形を用いた磁気ヘッドの位置
調整を、調整と同時に得られる位置計測データをもとに
行えるので、高精度な磁気ヘッド位置決めを容易に行う
ことができる。
【0019】第1の発明は、可動ステージ部が磁気ヘッ
ド単体を固定できる機能を有しているので、磁気ヘッド
単体での高精度な位置決めを行うことが出来る。
【0020】第2の発明は、可動ステージ部がシリンダ
を固定できる機能を有しており、シリンダに磁気ヘッド
を搭載した状態でレーザ光を用いた磁気ヘッドの位置調
整と位置計測を同時に行える。
【0021】第3の発明は、シリンダ回転駆動部と同期
信号発生部と同期照射機能を有するので、シリンダが回
転している状態での磁気ヘッドの位置決めを高精度、容
易に行うことが出来る。
【0022】
【実施例】本発明による磁気ヘッドの位置決め装置の構
成を示すブロック図を(図1)に示す。(図1)中の実
線は、画像、数値データあるいは制御命令の流れを示し
たものであり、波線は、同期信号の伝達経路を示したも
のである。さらに、2重線は、レーザ光の光路を示して
いる。
【0023】(図1)中の太い実線で囲った6つの機能
部、すなわち、レーザ照射位置観察部36とレーザ光発
振部29と可動ステージ部31とヘッド主面観察部30
とそのヘッド主面の画像処理をする画像処理部34とコ
ントロール部35は、磁気ヘッド単体での位置決めを行
う装置(第1の発明)と磁気ヘッドを搭載したシリンダ
が静止した状態で位置決めを行う装置(第2の発明)の
構成要素を示している。
【0024】ただし可動ステージ部31は、第1の発明
と第2の発明では異なった機能を有している。第1の発
明では、可動ステージ部31は磁気ヘッド単体を固定す
る機能を有しており、第2の発明では、可動ステージ部
31はシリンダを固定する機能を有している。
【0025】また、波線で囲った機能部は、すなわち、
シリンダ駆動部32と同期信号発生部33は、シリンダ
回転状態での位置決めを行う装置(第3の発明)の追加
構成要素である。
【0026】次に、上記した第1の発明の実施例を(図
2)を用いて、具体的な装置構成とその動作を簡単に説
明する。(図2)は、装置外観を示す図である。
【0027】可動ステージ部8は、鏡体6と磁気ヘッド
9を動かすためのパルスステージによって構成されてお
り、ヘッド主面観察時の鏡体移動や照射位置制御のため
の磁気ヘッドの移動もパーソナルコンピュータ1(以下
パソコンと記す)によるパルスステージ制御で行うよう
になっている。
【0028】レーザ発振部12は、パソコン1とRS2
32C経由で接続されており、レーザON信号によって
波長1.06ミクロンのNdYAGパルスレーザ光を発
振する機能を備えている。またレーザパワー、パルス幅
等の照射条件も同時にパソコンによって与えられる。
【0029】レーザ照射位置観察部は、レーザ光の光路
を一部共有したCCDカメラ11とモニタ4によって構
成されている。ヘッド主面観察部は、可動ステージに固
定された鏡体6に取り付けられたCCDカメラ5とモニ
タ3によって構成されており、その画像は、ビデオ信号
として画像処理ユニット2に出力される。
【0030】画像処理ユニット2では、入力画像を一旦
メモリーに記憶し、輝度をいくつかの階調に分けてデジ
タルデータとし、ヘッド位置を数値計算によって計測
し、結果をパソコン1に出力する。画像処理の分解能は
0.06ミクロンである。
【0031】パソコン1では、所望ヘッド位置のデータ
と計測データの比較を行い、あらかじめ入力されている
レーザ照射のアルゴリズムに従って、必要な調整量に応
じたレーザON信号をレーザ発振部に送るようになって
いる。
【0032】たとえば、レーザ照射のアルゴリズムとし
ては、1ジュールのパルスを1回照射すると0.2ミク
ロンのヘッド位置変化が起こることを利用して、所望調
整量(所望ヘッド位置と計測データの差)から必要照射
パルス数を計算し、そのパルス数に応じたレーザON信
号をレーザ発振部に送るというものがある。
【0033】結局、第1の発明による実施例の動作は、 (1)所望ヘッド位置データの入力 (2)磁気ヘッドの可動ステージ部への取り付け (3)ステージ移動による照射位置の調整 (4)ヘッド1主面の画像処理によるヘッド位置計測 (5)パソコンによるレーザ照射条件の決定とレーザO
N信号の発生 (6)レーザ照射 の順に行われ、磁気ヘッドが所望位置にくるまで、
(4)から(6)の作業が繰り返し自動的に行われると
いうものである。
【0034】また、他の実施例としては、レーザ照射条
件を変えずに可動ステージ部を微小量だけ移動させて照
射位置を変え、複数位置への照射で位置調整を行うアル
ゴリズムを用いた。この場合、レーザ照射が磁気ヘッド
の広範囲になされるので、調整量を大きくとれ、さら
に、照射範囲を片寄らせることでアジマス角の高精度な
調整も可能であった。
【0035】第2の発明の実施例を(図3)を用いて説
明する。(図3)は、磁気ヘッドを搭載したシリンダを
(図2)中のステージ部8に固定した状態の部分拡大図
である。レーザ光10は、上シリンダ16の貫通穴15
を通して磁気ヘッドに照射される。図に示されるよう
に、磁気ヘッドの1主面はシリンダに妨害されることな
く観察され、レーザ光の照射位置も、上シリンダの貫通
穴を通して観察される。可動ステージ部以外の機能と構
成は第1の発明と同じである。また、本実施例の動作
も、磁気ヘッドの代わりにシリンダを可動ステージ部に
固定する点が異なるだけで、それ以外は、第1の発明の
実施例と同じである。
【0036】第3の発明の実施例を(図1)、(図
2)、(図3)を用いて説明する。本実施例は、(図
2)の構成にシリンダ駆動部と同期信号発生部を加え、
さらに、回転中の磁気ヘッドを観察するために必要なス
トロボ照明が付加されているものからなる。ただし、シ
リンダのステージ部8への固定は、(図3)と同じであ
る。
【0037】ストロボ照明の同期発光やレーザ光の同期
照射に必要な、シリンダ回転に同期した信号の発生部と
しては、シリンダのPG(パルスジェネレータ)を用い
た。また、他の同期信号発生部として、回転している被
位置決めヘッドに局所的な外部からの静磁場を与えて、
得られる前記ヘッドの再生出力を同期信号とした場合、
前記PGを用いた場合よりも高精度な同期信号を得るこ
とが可能であった。
【0038】このような構成をとることにより、ヘッド
主面の画像や照射位置の画像は、シリンダ静止状態の時
に得られる画像とほぼ同様な静止画像を得ることができ
た。したがって、パソコンによる照射条件設定は、第1
の発明の実施例と同様に行うことができ、パソコンで同
期信号に同期したレーザON信号を作り、レーザ発振部
に送ることで同期照射が可能であった。本実施例の動作
順序は、第1の発明の実施例の場合と同じである。
【0039】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば画像処理による高精度な磁気ヘッドの位置計
測とレーザによる非接触な位置調整を同時に行えるの
で、磁気ヘッド単体でのヘッド位置決めやシリンダに搭
載された状態での位置決めが高精度に容易に行え、しか
も流体軸受けのシリンダの場合でも、回転状態での磁気
ヘッド位置決めが容易に高精度に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図
【図2】第1の発明の実施例の外観図
【図3】第2の発明の実施例の、シリンダ固定部の拡大
【図4】磁気ヘッドの高さを定義する図
【図5】従来の虫ネジを用いたヘッド位置決め例を説明
する図
【図6】従来の虫ネジを用いたヘッド位置決め方向を示
す図
【符号の説明】
1 コントロール用パーソナルコンピュータ 2 画像処理ユニット 3 ヘッド主面観察用モニタ 4 照射位置観察用モニタ 5 ヘッド主面観察用CCDカメラ 6 鏡体 8 可動ステージ部 9 磁気ヘッド 10 レーザ光 11 照射位置観察用CCDカメラ 12 レーザ発振部 13 対物レンズ 14 集光用レンズ 16 上シリンダ 17 下シリンダ 20 基準面 23 ヘッドチップ 24 ヘッドベース 27 虫ネジ 28 矢印 29 レーザ光発振部 30 ヘッド主面観察部 31 可動ステージ部 32 シリンダ駆動部 33 同期信号発生部 34 画像処理部 35 コントロール部 36 レーザ照射位置観察部
フロントページの続き (72)発明者 東陰地 賢 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡田 俊治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−195813(JP,A) 特開 平5−20652(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気ヘッドを固定する機能を有する可動
    ステージ部と,媒体と接触する磁気ヘッドの1主面を観
    察するヘッド主面観察部と、前記1主面の画像を数値計
    算処理してヘッド位置を計測する画像処理部と、前記1
    主面以外の磁気ヘッド面にレーザ光を照射する位置を観
    察する照射位置観察部と、レーザ発振部と、画像処理部
    の計測データをもとにレーザ光照射を制御する機能を有
    するコントロール部からなる磁気ヘッド位置決め装置。
  2. 【請求項2】 可動ステージ部が磁気ヘッドを搭載した
    シリンダを固定する機能を有する請求項1記載の磁気ヘ
    ッド位置決め装置。
  3. 【請求項3】 磁気ヘッドを搭載したシリンダを回転さ
    せる機能を有する駆動部と、前記シリンダの回転に同期
    した信号を発生する機能を有する同期信号発生部と、そ
    の同期信号に同期したレーザ光を照射する機能を有する
    請求項2記載の磁気ヘッド位置決め装置。
JP3173611A 1990-11-27 1991-07-15 磁気ヘッド位置決め装置 Expired - Fee Related JPH07105016B2 (ja)

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JP2615525B2 (ja) * 1992-04-15 1997-05-28 松下電器産業株式会社 磁気ヘッドの高さ調整方法
BE1007436A3 (nl) * 1993-08-11 1995-06-13 Philips Electronics Nv Werkwijze voor het onderling verplaatsen van tenminste twee delen van een actuator alsmede een actuator geschikt voor toepassing bij een dergelijke werkwijze.

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