JPH09147332A - Biaxial actuator and magnetic head device - Google Patents

Biaxial actuator and magnetic head device

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JPH09147332A
JPH09147332A JP32795395A JP32795395A JPH09147332A JP H09147332 A JPH09147332 A JP H09147332A JP 32795395 A JP32795395 A JP 32795395A JP 32795395 A JP32795395 A JP 32795395A JP H09147332 A JPH09147332 A JP H09147332A
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JP
Japan
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magnetic head
drive
piezoelectric plate
piezoelectric
driving part
Prior art date
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Application number
JP32795395A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroto Kawaguchi
裕人 川口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH09147332A publication Critical patent/JPH09147332A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize the biaxial actuator and to reduce contact wear between a recording medium and a magnetic head and hence to contrive longevity of the magnetic head by performing drive in the orthogonal biaxial directions with one driving part. SOLUTION: The driving part 10 has a structure of a parallel polarization bimorph made by sticking two piezoelectric elements to each other. Then, in a driving circuit 20, when a changeover switches 26 and 27 are changed to contacts A, A, the direction of an electric field of the driving part 10 and the direction of polarization of a piezoelectric plate 11 become opposite to each other, and the piezoelectric plate 11 is expanded in the longitudial direction. On the other hand, the direction of the electric field and the direction of polarization of a piezoelectric plate 12 become opposite to each other, and the piezoelectric plate 12 is contracted in the longitudinal direction. Consequently, the driving part is curved as a whole into a convex shape of the piezoelectric plate 11. On the other hand, the switches 26 and 27 are both changed over to contacts B, B, the driving part 10 is contracted in the longitudinal direction as a whole until contracting force of the individual piezoelectric plates 11 and 12 and resistance force of an intermediate electrode 13 are balanced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、直交する2軸方
向に駆動可能な2軸アクチュエータ及びこの2軸アクチ
ュエータを備え、磁気記録媒体と信号をやり取りする磁
気ヘッド装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biaxial actuator which can be driven in orthogonal biaxial directions, and a magnetic head device which includes the biaxial actuator and exchanges signals with a magnetic recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばビデオ・テープ・レコーダ(VT
R)の回転ドラムには、記録・再生・消去等の磁気ヘッ
ド装置が多数マウントされている。これらの磁気ヘッド
装置としては、スロー再生や逆再生等の可変速再生モー
ドに対応するものや、異なるフォーマット、例えばVH
S方式における標準モードと3倍速モードやデジタル・
ベータカム方式におけるベータカムSP再生モード等に
対応するものがある。これらの磁気ヘッド装置は、可変
速再生時等に磁気ヘッドが揺動して磁気テープの記録ト
ラックに追従する必要があるため、磁気ヘッドの揺動動
作を行うアクチュエータが備えられている。このアクチ
ュエータとしては、電気機械変換素子である例えば圧電
素子で成るバイモルフを片持ち梁構造としたものが多用
されている。
2. Description of the Related Art For example, a video tape recorder (VT)
A large number of magnetic head devices for recording, reproducing, erasing, etc. are mounted on the rotating drum (R). These magnetic head devices correspond to variable speed reproduction modes such as slow reproduction and reverse reproduction, and different formats such as VH.
Standard mode and triple speed mode and digital
There is one corresponding to the beta cam SP reproduction mode in the beta cam system. These magnetic head devices are equipped with actuators for swinging the magnetic head because it is necessary for the magnetic head to swing and follow the recording tracks of the magnetic tape during variable speed reproduction or the like. As this actuator, the one having a cantilever structure of a bimorph, which is an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element, is often used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、回転
ドラムには多数の磁気ヘッド装置がマウントされている
が、VTRの運転時に全ての磁気ヘッド装置が同時に使
用されているわけではなく、各モード毎に使い分けられ
ていることが多い。ところが、各磁気ヘッド装置は、磁
気ヘッドが回転ドラムの外周から所定の突き出し量をも
ってマウントされているので、VTRの運転時には信号
のやり取りの有無にかかわらず、全ての磁気ヘッドが磁
気テープに常に接触していることになる。このため、磁
気ヘッドは、磨耗量が増加して所定の突き出し量が維持
できなくなるので、磁気テープとの接触圧が下がり、結
局磁気テープとの接触状態が悪化する。しかしながら、
磁気ヘッド装置に適用されているアクチュエータは、磁
気ヘッドの揺動動作を行うのみの1軸アクチュエータで
あるため、磁気ヘッドと磁気テープの常時接触状態を回
避することができないという問題があった。
As described above, a large number of magnetic head devices are mounted on the rotary drum, but not all magnetic head devices are used at the same time during the operation of the VTR. It is often used properly for each mode. However, in each magnetic head device, since the magnetic head is mounted with a predetermined protrusion amount from the outer circumference of the rotating drum, all the magnetic heads are always in contact with the magnetic tape during the operation of the VTR regardless of the exchange of signals. You are doing it. For this reason, the amount of wear of the magnetic head increases and the predetermined amount of protrusion cannot be maintained, so that the contact pressure with the magnetic tape decreases and eventually the contact state with the magnetic tape deteriorates. However,
Since the actuator applied to the magnetic head device is a uniaxial actuator that only swings the magnetic head, there is a problem that it is not possible to avoid the constant contact state between the magnetic head and the magnetic tape.

【0004】この発明は、以上の点に鑑み、直交する2
軸方向に駆動する2軸アクチュエータ及びこの2軸アク
チュエータを備えた磁気ヘッド装置を提供することを目
的としている。
In view of the above points, the present invention is orthogonal to each other.
An object of the present invention is to provide a biaxial actuator that is driven in the axial direction and a magnetic head device that includes the biaxial actuator.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
よれば、直交する2軸方向に駆動可能な2軸アクチュエ
ータにおいて、相互に接合された電気機械変換素子から
成る第1の部材と第2の部材を有する駆動部と、前記第
1及び第2の部材の一方を伸長させ、他方を収縮させる
第1の駆動手段、前記第1及び第2の部材の両方を伸長
若しくは収縮させる第2の駆動手段並びに前記第1及び
第2の駆動手段の駆動を切り替える切り替え手段を有す
る駆動回路とを備えることにより達成される。
According to the present invention, the above object is to provide, in a biaxial actuator that can be driven in two biaxial directions orthogonal to each other, a first member and an electromechanical conversion element that are joined to each other. A drive unit having a second member, a first drive means for extending one of the first and second members and contracting the other member, and a second drive unit for extending or contracting both the first and second members. Drive means and a drive circuit having a switching means for switching the drive of the first and second drive means.

【0006】上記構成によれば、駆動部が、いわゆるバ
イモルフを構成しているので、駆動部を構成する第1及
び第2の部材の分極方向に応じて、駆動回路を構成する
第1及び第2の駆動手段からの印加電圧を切り替えるこ
とにより、駆動部を一方向に揺動させ、またそれと直交
する方向に進退させることができる。
According to the above construction, the drive section constitutes a so-called bimorph. Therefore, the first and second drive circuits are constructed in accordance with the polarization directions of the first and second members constituting the drive section. By switching the voltage applied from the second driving unit, the driving unit can be swung in one direction and moved back and forth in a direction orthogonal to it.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、以下に述
べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、こ
の発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限
定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるも
のではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and therefore, various technically preferable limitations are added. However, the scope of the present invention is not limited to the following description. It is not limited to these forms unless otherwise stated.

【0008】図1は、この発明の2軸アクチュエータを
構成する駆動部の第1の実施形態を示す斜視図である。
この駆動部10は、2枚の板状の電気機械変換素子であ
る例えば圧電素子が貼り合わされた、いわゆるパラレル
分極バイモルフの構造となっている。2枚の圧電板1
1、12は、中間電極13を挟んで貼り合わされ、その
貼り合わされた両表面に表面電極14、15が形成され
ている。各圧電板11、12は、厚さ方向に分極されて
おり、例えば中間電極13が正、表面電極14、15が
負となるように、即ち各分極方向が逆向きとなるように
貼り合わされている。
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a drive portion which constitutes the biaxial actuator of the present invention.
The drive unit 10 has a so-called parallel polarization bimorph structure in which two plate-shaped electromechanical conversion elements, for example, piezoelectric elements are attached. Two piezoelectric plates 1
Nos. 1 and 12 are bonded to each other with the intermediate electrode 13 interposed therebetween, and surface electrodes 14 and 15 are formed on both surfaces of the bonded electrodes. The piezoelectric plates 11 and 12 are polarized in the thickness direction, and are bonded so that, for example, the intermediate electrode 13 is positive and the surface electrodes 14 and 15 are negative, that is, the respective polarization directions are opposite. There is.

【0009】ここで、圧電板11、12の材料として
は、例えばチタン酸バリウムやジルコン酸チタン酸鉛等
のセラミックス材料が用いられる。また、ポリ・フッ化
ビニリデン等の高分子材料も用いることができる。中間
電極13の材料としては、軽量で膨張係数の小さな、例
えばチタン合金やステンレス等の金属材料が用いられ
る。表面電極14、15の材料としては、圧電板11、
12の線膨張係数と一致し若しくは近いもので、導電性
及び耐酸化性が良好であって、半田付けが容易なものが
好ましく、例えばニッケル、銀、鉛、モリブデン、錫等
の金属材料又はこれらの合金材料が用いられる。表面電
極14、15を形成する方法としては、圧電板11、1
2の表面に上記材料のペーストをスクリーン印刷法等に
より塗布して乾燥し又は焼き付けて形成したり、あるい
は金属溶射、真空蒸着、スパッタリング、無電解メッキ
等により形成する方法がある。
Here, as the material of the piezoelectric plates 11 and 12, a ceramic material such as barium titanate or lead zirconate titanate is used. Further, a polymer material such as poly-vinylidene fluoride can also be used. As a material of the intermediate electrode 13, a metal material having a small expansion coefficient such as titanium alloy or stainless steel is used. The surface electrodes 14 and 15 are made of a piezoelectric plate 11,
A material having a coefficient of linear expansion that is close to or close to that of 12 and has good conductivity and oxidation resistance and easy soldering is preferable. For example, a metal material such as nickel, silver, lead, molybdenum, tin, or the like. Alloy material is used. As a method of forming the surface electrodes 14 and 15, the piezoelectric plates 11 and 1 are used.
There is a method in which a paste of the above material is applied to the surface of No. 2 by a screen printing method or the like and then dried or baked, or a method such as metal spraying, vacuum deposition, sputtering, electroless plating or the like.

【0010】図2は、この発明の2軸アクチュエータを
構成する駆動回路の第1の実施形態を示す回路図であ
る。この駆動回路20は、交流電源21と直流電源22
を備えている。交流電源21の両端子には、直列接続さ
れた2個の抵抗231、232と、直列接続されたダイ
オード及びツェナ・ダイオードの組がさらに直列接続さ
れた2組のダイオード241、242及びツェナ・ダイ
オード251、252とが並列接続されている。交流電
源21の一方の端子は、第1の切り替えスイッチ26の
切り替え接点Aに接続され、他方の端子は、第1の切り
替えスイッチ26の切り替え接点Bと駆動部10の一方
の表面電極15に接続されている。抵抗231、232
の直列接続点とダイオード241、242及びツェナ・
ダイオード251、252の直列接続点は、第2の切り
替えスイッチ27の切り替え接点Aと接続されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of a drive circuit constituting the biaxial actuator of the present invention. The drive circuit 20 includes an AC power supply 21 and a DC power supply 22.
It has. At both terminals of the AC power supply 21, two resistors 231, 232 connected in series, and two sets of diodes 241, 242 and zener diodes in which a set of diodes and zener diodes connected in series are further connected in series. 251 and 252 are connected in parallel. One terminal of the AC power supply 21 is connected to the switching contact A of the first changeover switch 26, and the other terminal is connected to the switching contact B of the first changeover switch 26 and one surface electrode 15 of the drive unit 10. Has been done. Resistors 231, 232
Series connection point and diodes 241, 242 and Zener
The series connection point of the diodes 251 and 252 is connected to the switching contact A of the second changeover switch 27.

【0011】直流電源22の負端子は接地され、正端子
は第2の切り替えスイッチ27の切り替え接点Bと接続
されている。そして、第1の切り替えスイッチ26の切
り替え端子は、駆動部10の他方の表面電極14に接続
され、第2の切り替えスイッチ27の切り替え端子は、
駆動部10の中間電極13に接続されている。
The negative terminal of the DC power source 22 is grounded, and the positive terminal is connected to the changeover contact B of the second changeover switch 27. The changeover terminal of the first changeover switch 26 is connected to the other surface electrode 14 of the drive unit 10, and the changeover terminal of the second changeover switch 27 is
It is connected to the intermediate electrode 13 of the drive unit 10.

【0012】このような構成において、その動作例を説
明する。先ず、第1の切り替えスイッチ26を切り替え
接点Aに切り替えると共に、第2の切り替えスイッチ2
7を切り替え接点Aに切り替える。すると、例えば駆動
部10の一方の表面電極15の電位は0V、駆動部10
の中間電極13の電位は50V、駆動部10の他方の表
面電極14の電位は100Vとなる。従って、電界の向
きと駆動部10の圧電板11の分極の向きは逆方向とな
るので、圧電板11は長さ方向に伸びる。一方、電界の
向きと駆動部10の圧電板12の分極の向きは正方向と
なるので、圧電板12は長さ方向に縮む。よって、駆動
部10全体としては、圧電板11側が凸状となるように
湾曲する。尚、このような駆動方式は、各圧電板11、
12の抗電界が低いために逆電界についてカットする必
要がある場合等に用いる。
An operation example of such a configuration will be described. First, while switching the first changeover switch 26 to the changeover contact A, the second changeover switch 2
7 is switched to the switching contact A. Then, for example, the potential of the one surface electrode 15 of the driving unit 10 is 0 V,
The intermediate electrode 13 has a potential of 50V, and the other surface electrode 14 of the drive unit 10 has a potential of 100V. Therefore, the direction of the electric field and the direction of polarization of the piezoelectric plate 11 of the drive unit 10 are opposite to each other, so that the piezoelectric plate 11 extends in the longitudinal direction. On the other hand, since the direction of the electric field and the direction of polarization of the piezoelectric plate 12 of the driving unit 10 are positive, the piezoelectric plate 12 contracts in the length direction. Therefore, the entire drive unit 10 is curved so that the piezoelectric plate 11 side is convex. It should be noted that such a driving method is applied to each piezoelectric plate 11,
It is used when it is necessary to cut the reverse electric field because the coercive electric field of 12 is low.

【0013】次に、第1の切り替えスイッチ26を切り
替え接点Bに切り替えると共に、第2の切り替えスイッ
チ27を切り替え接点Bに切り替える。すると、例えば
駆動部10の両側の表面電極14、15の電位は0V、
駆動部10の中間電極13の電位は100Vとなる。従
って、電界の向きと駆動部10の各圧電板11、12の
分極の向きは正方向となるので、各圧電板11、12は
長さ方向に縮む。よって、駆動部10全体としても、各
圧電板11、12の縮みによる力と中間電極13の抵抗
力がバランスするまで長さ方向に縮む。尚、各圧電板1
1、12の抗電界に注意すれば、逆電位として駆動部1
0全体を長さ方向に伸ばすことも可能である。尚、駆動
部10全体を長さ方向に連続して伸長する場合は、直流
電源22を交流電源に変更すれば良い。
Next, the first changeover switch 26 is changed over to the changeover contact B, and the second changeover switch 27 is changed over to the changeover contact B. Then, for example, the potentials of the surface electrodes 14 and 15 on both sides of the driving unit 10 are 0 V,
The potential of the intermediate electrode 13 of the drive unit 10 becomes 100V. Therefore, since the direction of the electric field and the direction of polarization of the piezoelectric plates 11 and 12 of the drive unit 10 are positive, the piezoelectric plates 11 and 12 contract in the length direction. Therefore, the driving unit 10 as a whole contracts in the lengthwise direction until the force due to the contraction of the piezoelectric plates 11 and 12 and the resistance force of the intermediate electrode 13 are balanced. Each piezoelectric plate 1
If attention is paid to the coercive electric fields of 1 and 12, the driving unit 1 will have a reverse potential.
It is also possible to extend the entire 0 in the length direction. When the entire drive unit 10 is continuously extended in the length direction, the DC power supply 22 may be changed to an AC power supply.

【0014】図3は、この発明の2軸アクチュエータを
構成する駆動部の第2の実施形態を示す斜視図である。
この駆動部30は、2枚の板状の電気機械変換素子であ
る例えば圧電素子が貼り合わされた、いわゆるシリーズ
分極バイモルフの構造となっている。2枚の圧電板3
1、32は、中間電極33を挟んで貼り合わされ、その
貼り合わされた両表面に表面電極34、35が形成され
ている。各圧電板31、32は、厚さ方向に分極されて
おり、例えば表面電極34が正、表面電極35が負とな
るように、即ち各分極方向が正向きとなるように貼り合
わされている。尚、圧電板31、32、中間電極33及
び表面電極34、35の材料及び形成方法等は、上述し
たものと同様である。
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of a drive portion which constitutes the biaxial actuator of the present invention.
The drive unit 30 has a so-called series polarization bimorph structure in which two plate-shaped electromechanical conversion elements, for example, piezoelectric elements are attached. Two piezoelectric plates 3
Nos. 1 and 32 are bonded to each other with the intermediate electrode 33 interposed therebetween, and surface electrodes 34 and 35 are formed on both surfaces of the bonded electrodes. The piezoelectric plates 31 and 32 are polarized in the thickness direction, and are bonded so that, for example, the front surface electrode 34 is positive and the front surface electrode 35 is negative, that is, the respective polarization directions are positive. The materials and forming methods of the piezoelectric plates 31, 32, the intermediate electrode 33, and the surface electrodes 34, 35 are the same as those described above.

【0015】図4は、この発明の2軸アクチュエータを
構成する駆動回路の第2の実施形態を示す回路図であ
る。この駆動回路40は、交流電源41と直流電源42
を備えている。交流電源41の一方の端子は接地され、
他方の端子は駆動部30の中間電極33に接続されてい
る。直流電源42の正端子は、スイッチ43の接点に接
続され、さらに駆動部30の表面電極34に接続されて
いる。直流電源42の負端子は、スイッチ43の端子に
接続され、さらに駆動部30の表面電極35に接続され
ている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the drive circuit constituting the biaxial actuator of the present invention. The drive circuit 40 includes an AC power supply 41 and a DC power supply 42.
It has. One terminal of the AC power supply 41 is grounded,
The other terminal is connected to the intermediate electrode 33 of the drive unit 30. The positive terminal of the DC power supply 42 is connected to the contact of the switch 43, and further connected to the surface electrode 34 of the drive unit 30. The negative terminal of the DC power supply 42 is connected to the terminal of the switch 43 and further connected to the surface electrode 35 of the drive unit 30.

【0016】このような構成において、その動作例を説
明する。先ず、スイッチ43を接点に接続すると、例え
ば駆動部30の両側の表面電極34、35の電位は0
V、駆動部30の中間電極33の電位は100Vとな
る。従って、電界の向きと駆動部30の圧電板31の分
極の向きは逆方向となるので、圧電板31は長さ方向に
伸びる。一方、電界の向きと駆動部30の圧電板32の
分極の向きは正方向となるので、圧電板32は長さ方向
に縮む。よって、駆動部30全体としては、圧電板31
側が凸状となるように湾曲する。尚、このような駆動方
式は、各圧電板31、32の抗電界が低いために逆電界
についてカットする必要がある場合等に用いる。
An operation example of such a configuration will be described. First, when the switch 43 is connected to the contact, for example, the potentials of the surface electrodes 34 and 35 on both sides of the drive unit 30 are zero.
V, the potential of the intermediate electrode 33 of the drive unit 30 is 100V. Therefore, the direction of the electric field and the direction of polarization of the piezoelectric plate 31 of the drive unit 30 are opposite to each other, so that the piezoelectric plate 31 extends in the longitudinal direction. On the other hand, since the direction of the electric field and the direction of polarization of the piezoelectric plate 32 of the driving unit 30 are positive, the piezoelectric plate 32 contracts in the length direction. Therefore, as a whole of the driving unit 30, the piezoelectric plate 31
Bend so that the sides are convex. Such a driving method is used when it is necessary to cut the reverse electric field because the coercive electric fields of the piezoelectric plates 31 and 32 are low.

【0017】次に、スイッチ43を接点から切り離す
と、例えば駆動部30の一方の表面電極34の電位は1
00V、駆動部30の他方の表面電極35の電位は0V
となる。従って、電界の向きと駆動部30の各圧電板3
1、32の分極の向きは正方向となるので、各圧電板3
1、32は長さ方向に縮む。よって、駆動部30全体と
しても、各圧電板31、32の縮みによる力と中間電極
33の抵抗力がバランスするまで長さ方向に縮む。尚、
各圧電板31、32の抗電界に注意すれば、逆電位とし
て駆動部30全体を長さ方向に伸ばすことも可能であ
る。尚、駆動部30全体を長さ方向に連続して伸長する
場合は、直流電源42を交流電源に変更すれば良い。
Next, when the switch 43 is disconnected from the contact, for example, the potential of the one surface electrode 34 of the drive section 30 becomes 1
00V, the potential of the other surface electrode 35 of the drive unit 30 is 0V
Becomes Therefore, the direction of the electric field and each piezoelectric plate 3 of the driving unit 30.
Since the polarization directions of 1 and 32 are positive, each piezoelectric plate 3
1, 32 contract in the length direction. Therefore, the drive unit 30 as a whole contracts in the length direction until the force due to the contraction of the piezoelectric plates 31 and 32 and the resistance force of the intermediate electrode 33 are balanced. still,
If the coercive electric field of each piezoelectric plate 31 and 32 is taken into consideration, it is also possible to extend the entire drive unit 30 in the longitudinal direction as a reverse potential. When the entire drive unit 30 is continuously extended in the length direction, the DC power supply 42 may be changed to an AC power supply.

【0018】以上のように、駆動回路20または40の
第1及び第2の切り替えスイッチ26、27またはスイ
ッチ43を切り替えることにより、駆動部10または3
0を揺動動作及び伸縮動作させることができるので、2
軸アクチュエータとして構成することができる。尚、駆
動回路20または40はモデル化した回路であるので図
面上は記載していないが、実際には動作モードの切り替
えや印加電圧の制御等を行う回路が追加される。この動
作モードの切り替え回路は、耐圧を考慮した上で組まれ
ることが望ましい。
As described above, by switching the first and second changeover switches 26, 27 or the switch 43 of the drive circuit 20 or 40, the drive unit 10 or 3
Since 0 can be swung and expanded and contracted, 2
It can be configured as a shaft actuator. Although the drive circuit 20 or 40 is a modeled circuit, it is not shown in the drawing, but in reality, a circuit for switching the operation mode and controlling the applied voltage is added. It is desirable that this operation mode switching circuit is assembled in consideration of the breakdown voltage.

【0019】図5は、上述した2軸アクチュエ−タの実
施形態が適用された磁気ヘッド装置の実施形態を備えた
VTRの回転ドラムの一例を示す概略平面図である。磁
気ヘッド装置50は、台形状のバイモルフ51の先端に
磁気ヘッド52が取り付けられ、末端に導電性のホルダ
53が取り付けられた構成となっている。そして、回転
ドラム60の円周部にて磁気ヘッド52が揺動可能に配
置されるように、ホルダ53を介して回転ドラム60上
に支持固定された片持ち梁の構造となっている。ホルダ
53の側の回転ドラム60上には、バイモルフ51を駆
動する駆動回路54、バイモルフ51の湾曲変位量を検
出する検出回路55及び録画・再生信号を増幅する増幅
回路56がマウントされたプリント基板57が固定され
ている。
FIG. 5 is a schematic plan view showing an example of a rotary drum of a VTR equipped with an embodiment of a magnetic head device to which the above-described embodiment of the biaxial actuator is applied. The magnetic head device 50 has a configuration in which a magnetic head 52 is attached to the tip of a trapezoidal bimorph 51 and a conductive holder 53 is attached to the end. Further, the magnetic head 52 has a cantilever structure supported and fixed on the rotary drum 60 via a holder 53 so that the magnetic head 52 is swingably arranged on the circumference of the rotary drum 60. A printed circuit board on which a drive circuit 54 that drives the bimorph 51, a detection circuit 55 that detects the amount of bending displacement of the bimorph 51, and an amplification circuit 56 that amplifies a recording / playback signal are mounted on the rotary drum 60 on the holder 53 side. 57 is fixed.

【0020】図6は、上述した磁気ヘッド装置50の詳
細例を示す斜視図である。バイモルフ51は、2枚の圧
電板511、512が中間電極513を挟んで貼り合わ
され、その貼り合わされた両表面に表面電極514、5
15が形成された構造となっている。このバイモルフ5
1の先端には、磁気ヘッド52が取り付けられたチップ
・ベース521が取り付けられている。また、バイモル
フ51の末端は、ホルダ53を構成するベース・ホルダ
531と押さえホルダ532に挟み込まれている。そし
て、以上の様に構成されたホルダ53等は、ベース・ホ
ルダ531と回転ドラム60との間に絶縁板を挟んで、
ボルトにより回転ドラム60上に支持固定されている。
FIG. 6 is a perspective view showing a detailed example of the magnetic head device 50 described above. In the bimorph 51, two piezoelectric plates 511 and 512 are attached to each other with an intermediate electrode 513 sandwiched therebetween, and surface electrodes 514 and 5 are attached to both surfaces of the attachment.
15 has a structure formed. This bimorph 5
A tip base 521 to which a magnetic head 52 is attached is attached to the tip of 1. Further, the end of the bimorph 51 is sandwiched between the base holder 531 and the pressing holder 532 that constitute the holder 53. The holder 53 and the like configured as described above have an insulating plate sandwiched between the base holder 531 and the rotary drum 60,
It is supported and fixed on the rotary drum 60 by bolts.

【0021】バイモルフ51の表面電極514、515
はベース・ホルダ531と押さえホルダ532を介して
間接的に、また中間電極513は直接的に、駆動回路5
4に接続されている。バイモルフ51のほぼ中央に貼り
つけられ、バイモルフ51の湾曲変位量に応じて例えば
抵抗値が変化する歪みゲージ58は、検出回路55に接
続されている。そして、磁気ヘッド52は、増幅回路5
6に接続されている。
Surface electrodes 514 and 515 of the bimorph 51
Is indirectly connected via the base holder 531 and the pressing holder 532, and the intermediate electrode 513 is directly connected to the drive circuit 5
4 is connected. A strain gauge 58, which is attached to substantially the center of the bimorph 51 and whose resistance value changes according to the amount of bending displacement of the bimorph 51, is connected to the detection circuit 55. Then, the magnetic head 52 includes the amplifier circuit 5
6 is connected.

【0022】このような構成の磁気ヘッド装置50によ
れば、駆動回路54の駆動によりバイモルフ51は湾曲
して磁気ヘッド52が回転ドラム60の回転軸方向に移
動することになるので、可変速再生時等に磁気ヘッド5
2は回転ドラム60の外周面に斜めに巻き付けられてい
る磁気テープ70の記録トラックに追従することができ
る。また、駆動回路54の駆動によりバイモルフ51は
縮んで磁気ヘッド52が回転ドラム60の回転軸方向と
直交する方向に移動することになるので、磁気ヘッド装
置50の不使用時に磁気ヘッド52は回転ドラム60の
外周面に斜めに巻き付けられている磁気テープ70から
離れることができる。これにより、磁気ヘッド52の過
多な磨耗を防止することができる。
According to the magnetic head device 50 having such a structure, the drive circuit 54 drives the bimorph 51 to bend and the magnetic head 52 moves in the direction of the rotation axis of the rotary drum 60. Magnetic head 5
2 can follow the recording track of the magnetic tape 70 that is obliquely wound around the outer peripheral surface of the rotating drum 60. Further, the driving of the driving circuit 54 causes the bimorph 51 to contract and the magnetic head 52 to move in the direction orthogonal to the rotation axis direction of the rotary drum 60. Therefore, when the magnetic head device 50 is not used, the magnetic head 52 is rotated. The magnetic tape 70 can be separated from the magnetic tape 70 that is obliquely wound around the outer peripheral surface of 60. As a result, excessive wear of the magnetic head 52 can be prevented.

【0023】図7に示す回転ドラム60の外周からの磁
気ヘッド52の突き出し量は、駆動回路54によるバイ
モルフ51への印加電圧を変化させることにより調節す
ることができる。図8は、磁気ヘッド52の突き出し変
化量(μm)とバイモルフ51への印加電圧(DCV)
の関係の一例を示す図である。図から明らかなように、
略リニアに変化し、例えば250Vの印加電圧で−13
μmの突き出し量となる。従って、精度の高い磁気ヘッ
ド52の突き出し量の制御を行うことが可能である。
The protrusion amount of the magnetic head 52 from the outer periphery of the rotary drum 60 shown in FIG. 7 can be adjusted by changing the voltage applied to the bimorph 51 by the drive circuit 54. FIG. 8 shows the protrusion change amount (μm) of the magnetic head 52 and the applied voltage (DCV) to the bimorph 51.
It is a figure which shows an example of the relationship of. As is clear from the figure,
It changes in a substantially linear manner, for example, with an applied voltage of 250 V, -13
The protrusion amount is μm. Therefore, it is possible to control the protrusion amount of the magnetic head 52 with high accuracy.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように、この発明の2軸アク
チュエータによれば、1つの駆動部のみにより、直交す
る2軸方向の駆動が可能となるので、2軸アクチュエー
タ自体の小型化を図ることができる。そして、この2軸
アクチュエータを備えたこの発明の磁気ヘッド装置によ
れば、磁気記録媒体と信号をやり取りしていない磁気ヘ
ッドの突き出しを下げることができるので、磁気記録媒
体と磁気ヘッドとの接触摩耗を低減させ、磁気ヘッドの
長寿命化を図ることができる。
As described above, according to the biaxial actuator of the present invention, it is possible to drive in the directions of two axes orthogonal to each other by using only one drive section, so that the biaxial actuator itself can be miniaturized. be able to. Further, according to the magnetic head device of the present invention provided with this biaxial actuator, the protrusion of the magnetic head that is not exchanging signals with the magnetic recording medium can be lowered, so that the contact wear between the magnetic recording medium and the magnetic head. Can be reduced and the life of the magnetic head can be extended.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の2軸アクチュエータを構成する駆動
部の第1の実施形態を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a drive unit that constitutes a biaxial actuator of the present invention.

【図2】この発明の2軸アクチュエータを構成する駆動
回路の第1の実施形態を示す回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of a drive circuit constituting the biaxial actuator of the present invention.

【図3】この発明の2軸アクチュエータを構成する駆動
部の第2の実施形態を示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of a drive unit that constitutes the biaxial actuator of the present invention.

【図4】この発明の2軸アクチュエータを構成する駆動
回路の第2の実施形態を示す回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of a drive circuit that constitutes the biaxial actuator of the present invention.

【図5】この発明の2軸アクチュエ−タの実施形態が適
用された磁気ヘッド装置の実施形態を備えたVTRの回
転ドラムの一例を示す概略平面図。
FIG. 5 is a schematic plan view showing an example of a rotary drum of a VTR equipped with an embodiment of a magnetic head device to which an embodiment of a biaxial actuator of the present invention is applied.

【図6】図5に示す磁気ヘッド装置の詳細例を示す斜視
図。
6 is a perspective view showing a detailed example of the magnetic head device shown in FIG.

【図7】図5に示す回転ドラムの外周からの磁気ヘッド
の突き出し量を示す図。
7 is a diagram showing the amount of protrusion of the magnetic head from the outer periphery of the rotary drum shown in FIG.

【図8】図5に示す磁気ヘッドの突き出し変化量(μ
m)とバイモルフへの印加電圧(DCV)の関係の一例
を示す図。
8 is a protrusion variation amount (μ of the magnetic head shown in FIG.
The figure which shows an example of the relationship of the applied voltage (DCV) to m) and a bimorph.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、30 駆動部 11、12、31、32、511、512 圧電板 13、33、513 中間電極 14、15、34、35、514、515 表面電極 20、40 駆動回路 21、41 交流電源 22、42 直流電源 231、232 抵抗 241、242 ダイオード 251、252 ツェナ・ダ
イオード 26 第1の切り
替えスイッチ 27 第2の切り
替えスイッチ 43 スイッチ 50 磁気ヘッド
装置 51 バイモルフ 52 磁気ヘッド 53 ホルダ 54 駆動回路 55 検出回路 56 増幅回路 57 プリント基
板 58 歪みゲージ 60 回転ドラム 521 チップ・ベ
ース 531 ベース・ホ
ルダ 532 押さえホル
ダ 70 磁気テープ
10, 30 Driving unit 11, 12, 31, 32, 511, 512 Piezoelectric plate 13, 33, 513 Intermediate electrode 14, 15, 34, 35, 514, 515 Surface electrode 20, 40 Driving circuit 21, 41 AC power supply 22, 42 DC power supply 231, 232 Resistor 241, 242 Diode 251, 252 Zener diode 26 First changeover switch 27 Second changeover switch 43 Switch 50 Magnetic head device 51 Bimorph 52 Magnetic head 53 Holder 54 Drive circuit 55 Detection circuit 56 Amplification Circuit 57 Printed circuit board 58 Strain gauge 60 Rotating drum 521 Chip base 531 Base holder 532 Holding holder 70 Magnetic tape

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交する2軸方向に駆動可能な2軸アク
チュエータにおいて、 相互に接合された電気機械変換素子から成る第1の部材
と第2の部材を有する駆動部と、 前記第1及び第2の部材の一方を伸長させ、他方を収縮
させる第1の駆動手段、前記第1及び第2の部材の両方
を伸長若しくは収縮させる第2の駆動手段並びに前記第
1及び第2の駆動手段の駆動を切り替える切り替え手段
を有する駆動回路とを備えたことを特徴とする2軸アク
チュエータ。
1. A biaxial actuator which can be driven in two orthogonal directions orthogonal to each other, a drive section having a first member and a second member which are electromechanical conversion elements joined to each other, and the first and the second parts. A first drive means for extending one of the two members and a contraction of the other member; a second drive means for extending or contracting both the first and second members; and a first and a second drive means. A biaxial actuator, comprising: a drive circuit having a switching means for switching drive.
【請求項2】 磁気記録媒体と信号をやり取りする磁気
ヘッド装置において、 相互に接合された電気機械変換素子から成る第1の部材
と第2の部材を有する駆動部と、 前記駆動部の一端に取り付けられ、前記磁気記録媒体と
信号をやり取りする磁気ヘッドと、 前記第1及び第2の部材の一方を伸長させ、他方を収縮
させる第1の駆動手段、前記第1及び第2の部材の両方
を伸長若しくは収縮させる第2の駆動手段並びに前記第
1及び第2の駆動手段の駆動を切り替える切り替え手段
を有する駆動回路とを備えたことを特徴とする磁気ヘッ
ド装置。
2. A magnetic head device for exchanging signals with a magnetic recording medium, comprising: a drive unit having a first member and a second member, which are electromechanical conversion elements joined to each other; and a drive unit at one end of the drive unit. A magnetic head that is attached and exchanges signals with the magnetic recording medium; a first drive unit that extends one of the first and second members and contracts the other; both the first and second members And a drive circuit having a switching means for switching the drive of the first and second drive means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017125053A1 (en) * 2016-01-24 2017-07-27 广州市金矢电子有限公司 Direct-current arc-extinguishing power device drive apparatus and arc-extinguishing apparatus

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