JPS58139329A - 磁気ヘツド駆動用素子 - Google Patents

磁気ヘツド駆動用素子

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JPS58139329A
JPS58139329A JP2127282A JP2127282A JPS58139329A JP S58139329 A JPS58139329 A JP S58139329A JP 2127282 A JP2127282 A JP 2127282A JP 2127282 A JP2127282 A JP 2127282A JP S58139329 A JPS58139329 A JP S58139329A
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JP
Japan
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bimorph
magnetic head
piezoelectric
piezoelectric element
displacement
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Pending
Application number
JP2127282A
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English (en)
Inventor
Yasuyuki Arikawa
康之 有川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58139329A publication Critical patent/JPS58139329A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/584Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes
    • G11B5/588Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes by controlling the position of the rotating heads
    • G11B5/592Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes by controlling the position of the rotating heads using bimorph elements supporting the heads

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

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】 本発明は、ビデオテープレコーダ(以下、VTRという
)などのトラッキングに適した磁気ヘッド駆動用素子に
関する。
近年、家庭用VTRは長時間の記録再生が可能となり、
連続記録が6時間にも達するよう罠なってきた。かかる
VTRにおいては、記録書間を充分に高める必要性から
、記録トラックの幅を充分に狭くしなければならないが
、このようなり1.幅の記録トラックを再生ヘッドが正
確に走査するために、すなわち、トラッキングをとるた
−めに、各種サーボ系により、記録トラックに対する再
生磁気ヘッドの位置調整を行なって、良好なトラッキン
グが得られるようにし【いる。
ところが、磁気テープ上に形成される記録トラックには
、実際にはうねりが存在し、たとえば、19μm1li
の記録トラックに対して数μmにおよぶうねりが存在す
るっかかる記録トラックのうねりは、再生磁気ヘッドに
トラッキングのづれを生じせしめて再生信号に振幅の変
動を生じせしめム119に、最近のVTRでは、カラー
テレビジョン信号のクロマ信号が、振幅変調波として記
録されている関係上、クロマ1N!号に振幅の変動を生
じて色再現性が劣化することになり【好ましいことでは
ない。もちろん、前記のサーボ系では、記録トラックの
5ねりにともなう再生磁気ヘッドのトラッキングのづれ
を補正することができない。
一方、VTRの再生モードとして、スチル再生、スロー
再生、高速再生などがあり、このような再生モードにお
いては、必然的に再生磁気ヘッドはトラッキングのづれ
を生じ、雑音が発生して画質の劣化をまねくことになる
さらに、磁気テープを高速走行して所定の位置なサーチ
する場合、高速走行中に再生される画僧Vt視する必要
がある。このような、いわゆる、ビジュアルサーチにお
いても、再生磁気ヘッドは大キ<トラッキングのづれを
生じているために、再生される画壇に含まれる雑音の量
は非虜に多くなる。
以上のようなトラッキングのづれは、回転ヘッドサーボ
系やテープ走行サーボ系では補正することができず、従
来は、バイモルフ型に構成した磁気ヘッド駆動用素子を
設け、磁気ヘッドを直接変位させることによって補正し
ていた。
第1図(A)、(B)は従来の4JR気ヘツド駆動用素
子の一例を示す斜視図および1111面図であって、1
はバイモルフ、2は基板、3.4は圧電素子、5は磁気
ヘッド、6は支持板、7,8はlKv/IJ絨圧源であ
る。
次に、この従来例の動作について説明する。
@1図(A)、(B)において、可撓性の基板20両面
に、電気的に+礪された同一材料の圧電素子3.4が設
けられてバイモルフ1が形成され、バイモルフ1の一喝
が支持板6に固定されるとともに、圧電素子3上に磁気
ヘッド5が、ヘッドギャップ部がバイモルフ1の自由端
から突出すように固定されている。
駆動這圧源7,8により、圧aS子3,4に駆動成圧が
印加され、ると応力が生じ、基板2が可撓性であること
から、バイモルフ1は湾曲となってa″AAヘツド6位
する。したがって、電棟7゜8をトラッキングのづれを
表わす信号の供給源とすることにより、磁気ヘッド5を
トラッキングのづれを補正するように変位させることが
できる。
そこで、いま、圧電素子2,3の圧電定数をd、1゜バ
イモルフ1の支持板6による支持噛から自由端までの長
さtl、圧電素子3,4の厚さをt3.電源7.8の駆
動電圧をv8  とすると、バイモルフ型グ で表わされる。
家庭用VTRの場合、tl  は回転シリンダの大きさ
で制約を受け、10m  程度にla定される。
t、7t、は1械的強度から制約を受けて、j s /
l rが0.015f4Kに制限される。また、駆動1
圧vaを金り大きくすると、圧′lt素子3.4は分極
劣化な生ずるから、最大100ボルトs:tに制限しな
ければIzらない1、 ところで、前述のようなトラッキングのづれな補正する
ためKは、磁気ヘッド5の変位11@囲を100μms
、度までとり得るようにしなければならず、最大変位量
を±60.gl1mとすると、圧電素子3゜4としては
、圧電定数d1が非盾に大きい材料を用いなければなら
ず、従来は圧電定数d11が350X10  m/Vと
高い値のチタン酸ジルコン1浚塩系のセラミックを用い
【いた。
第2図は、圧電素子3,4としてチタン酸ジルコン酸塩
系のセラミックを用いたノくイモルフ1の駆動電圧■1
 に対する磁気へ゛ラド5の変位量の関係を示す特性図
である。第2図から明らかなように、この圧電素子3,
4によるとノ(イモルフ1の動作特性にヒステリシス現
象が現われ、駆@4王■ が零ボルトのときには、磁気
ヘッド50位遁は±10μmのづれが生ずることになる
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、バイモル
フにヒステリシスIIJIが生ずることが!よいように
し、以て、磁気ヘッドの位置づれがなく、駆動電圧に対
する磁気ヘッドの変位板を大きくするようにした磁気ヘ
ッド駆動用素子を提供するKある4゜ この目的を達成するために、本発明は、バイモルフを形
成する圧電素子として、鵠圧電定数の圧#を素子と電圧
−変位特性が線形の圧電素子とを用いた点を特徴とする
以下、本発明の実S例を図面について説明する。
第3図は本発明による磁気ヘッド駆動用素子の一実電例
を示す構成図であって、第1図(A)。
(B)に対応する部分には同一符号をつげている。
圧電定数d18.ヤング率E、厚さt、の圧電索子と圧
電定数”lie ヤング率E′、厚さt2□ の圧電素
子とによって形成されるバイモルフによる変位量ξ1は
、dll”’11とすると、 で表わされる。そして、かかるバイモルフの特性として
は、夫々の圧IL1子の圧電定数、ヤング率、厚さなど
を選定することにより、夫々の圧電索子のみによるバイ
モルフの特性の中間的な特性を得ることができる。
また、一般に1圧電定数が大きい圧電索子はヒステリシ
スが大きく、ヒステリシスを小さくして電圧−変位特性
が優れた線形特性の圧電索子、!、圧電定数が小さくて
印加駆動電圧に対する変位置が小さい。また、一般に、
圧電定数が150XlOm/■以上の材料のものはヒス
テリシスが大きいそこで、第3図において、圧#L素子
3としては、圧電定数’11が充分大きい圧電素子とし
、圧電索子4としては、ヒステリシスがほとんどなくて
電圧−変位特性が優れた線形特性である圧電索子として
、バイモルフ1の特性として電位−変位時性が優れた線
形特性を有し、印加される駆vIh蝋圧V□に対する変
位量ξが充分大きくなるようにする。
この場合、先に述べたように、バイモルフ1の特性は、
圧電定数が・大きい圧4L鷹子のみによるバイモルフの
特性と圧電定数が小さい、すなわち、電位−変位特性が
優れた線形特性の圧電索子のみKよるバイモルフの特性
との中間的な特性を有するから、バイモルフ1の変位量
ξ′としては圧電定数が大きい圧電素子3のみによるバ
イモルフ1(第1図(A)、(B))の変位量ξ((り
式)以上にはなり得ない。
それでも、(り式から明らかなように、圧1を素子3の
犀さt、を充分に薄くすると変位量ξ9は大きくなる。
しかし、圧電素子の機械的強度はヤング率と厚さに関係
し、ヤング率に比例して増加するが、厚さが薄くなるほ
ど減少するものであり、ままた、圧電定数が大きい圧1
素子は比較的ヤング率が小さいことから、圧IIL素子
3の厚さり、は余り薄くすることができず、せいぜい0
.15−程度が限界である。
そこで、圧電定数d1.′が小さい圧電索子4はヤング
率E′は比較的大きいことから、その厚さ21.を薄く
することによって変位置ξ°を大きくする。すはt′□
/1.が小さい機駆動′醒圧vaに対する変位量ξ′が
大きくなる。
以上のよさに、圧電素子3としては、圧電定数d の大
きい圧電素子とし、圧電素子4としては、1に 圧電定数d9.1は小さいがヒステリシスが充分に小さ
く、′1圧−変位特性が優れた線形特性の圧(素子とし
、バイモルフ1のヒステリシスを充分に小さく抑えて電
位−変位特性が優れた線形特性を有するようにし、さら
に、圧電素子30厚さh に対して圧電素子4の厚さ4
  を、ヤング率E′を考慮して充分に薄くすることに
より、駆動電圧■3に対する変位量ξ′を充分に大きく
する。この場合のヒステリシス改善度αは、 で定性的に表わすことができ、αが太き(・程よりヒス
テリシスの改善がなされたことになる、(り式から明ら
かなように、圧電素子4の厚さzI。
を圧電素子3の厚さt、に対して充分薄くしたことによ
りヒステリシスが充分に改善されることKなろう 上記のような圧電素子4を満足する圧電材料として、圧
電定数が121 X 10  m/V、ヤング率が7.
8X10  N7m  のものが開発されており、従来
開発された圧電素子を利用することができて時殊な圧電
素子な祈め工開発する必要がないから、本発明による磁
気ヘッド@動用素子としてはコストの低減化も図かれる
ことになる。
第4図は、第3図において、圧電素子3を圧電定数d1
1が350X10  m/V 、 −’r 7グ率Eが
3 ×10  N7m *長さt、が0.15mとし、
圧電素子4を圧電定数d′1.が120 X 10 ”
m/V、ヤング率E゛が8X10  N/” J厚さ4
  が0.11m  とした場合のバイモルフ1の電圧
−変位特性を示す特性図である。
82図と比較すると明らかなように、第5図においては
、駆動電圧が零ボルトであるときの磁気ヘッド5の位置
のづれ量は±4μm程度に抑さえることができて、上記
実施例における電圧−変位特性の線形性が充分に改善さ
れる。また、磁気ヘッド5の変位置の範囲を±60μm
であるためには、駆動電圧は最大100ボルトでよ(、
充分に圧電素子3,40分極劣化を防ぐことができる5
以上説明したように、本発明によれば、嶋圧電定数の圧
電素子と電圧−変位特性が線形な圧電素子とを所定の厚
み比で組み合わせることによりバイモルフを形成したも
のであるから、バイモルフの電圧−変位特性のヒステリ
シスjA象な抑圧し、かつ、駆動電圧に対する変量を大
きくすることができ、以て、磁気ヘッドの変位量を適確
に設定することができるとともに、バイモルフの寿命を
延ばすことができるものであって、上記従来技術の欠点
を除いて優れた機能の磁気ヘッド駆動用卓子を低コスト
で提供することができる。
第1図(A)、(B)は従来の磁気ヘッド駆動用素子の
一例を示す斜視図および側面図、第2図は第1図のバイ
モルフの動作特性を示す特性図、第3図は本発明に□よ
る磁気ヘッド駆動用素子の一実施例を示す側面図、第4
図は第3図のバイモルフの動作特性を示す特性図であろ
う ■・・・・・・バイモルフ、2・・・・・・基板、3,
4・・・・・圧電素子、5・・・・・・磁気ヘッド、6
・・・・・・支持板、7゜8・・・・・・駆前電圧源っ 才1日 す 才2図 す35E 74 日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  一端が固定されて他端に磁気ヘッドを保持し
    たバイモルフを備え、印加される駆動電圧に応じて前記
    磁気ヘッドを変位させるようKした磁気ヘッド駆動用素
    子において、基板の一方の面に圧電定数が大きい第1の
    圧電素子を、他方の面に電圧−変位特性が線形特性をな
    す第2の圧電素子を設けて前記バイモルフを形成し、前
    記第1.第2の圧電素子に前記駆動電圧を印加して前記
    バイモルフを湾曲させることにより、該湾曲にともなう
    前記磁気ヘッドの変位蝋が前記駆動電圧の大きさに対し
    て線形に変化することができるように構成したことを特
    徴とする磁気ヘッド駆動用素子。 (リ 特許請求の範囲第(1)において、前記第2の圧
    4C木子の厚さが―記第1の圧電素子の厚さよりも小さ
    くなるように構成したことを特徴とする磁気ヘッド駆動
    用層子。
JP2127282A 1982-02-15 1982-02-15 磁気ヘツド駆動用素子 Pending JPS58139329A (ja)

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JPS58139329A true JPS58139329A (ja) 1983-08-18

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5931078A (ja) * 1982-08-13 1984-02-18 Omron Tateisi Electronics Co 圧電バイモルフ
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