JPS60133523A - 記録再生装置のヘツド支持装置 - 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】 ｊ　アイよｏｙ＋＋いよ 本発明は、記録媒体とへウドとの相対的な位１４を移動
制御する事によって所定の前記記録媒体とへ・ノドとの
走査軌跡を得る様にした記録再生装置のヘッド支持装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 周知の如く、回転へ１ドを有するへ・ノドドラム外周面
に記録媒体テープ（以下テープと記す）を螺旋状に巻付
は走行する事により、テープに傾斜した記録トラックを
形成する機成された、いわゆるヘリカルスキャン型のＶ
ＴＲにおいては記録トラ・ツクの傾斜角は、螺旋状に巻
付けられたテープの傾斜角及びテープの走行速度、ドラ
ムの回転速度に応じ変化する。従って記録時のテープ走
行速度と異なる走行速度でテープを走行させ再生を行な
う場合、例えばスチル、スローモーション、倍速再生時
等には、ヘッドの走査軌跡は記録されたトラ・ツク上か
ら外れてしまうこととなる。つまりヘッドの走査軌跡は
記録トラックに対して相対的な角度を有する事になる。

この様に記録トラ、ツクからヘッドが外れると、バンド
ノイズや隣接トラツク間クロストークが生じ好ましくな
い。

第１図および第２図はその状態を示す図であり１は記録
媒体テープである。２は定められた仕様に基づき記録さ
れたトラックである。第１図はテープ走行を停止させた
状態つまりスチル時の状態を示し図中斜線で示す軌跡３
がその時のへ・ノド走査軌跡となり記録トラック２に対
して０１　の角度差を生ずる。又第２図は２倍速再生の
状態を示すものであり斜線部４はその時のヘッド走査軌
跡を示す。この場合にはヘッド走査軌跡４は記録トラッ
ク２に対してθ２だけ−の角度差を持つことになる。そ
こで如何なる再生時モードにおいてもヘッド走査が記録
トラ９り上となる様に、必要に応じて前記へ−Ｊドを上
下方向、すなわち第１図、第２図の図中矢印方向に移動
させるようにしたヘッド支持装置が既に提案されている
。

第３図はヘッド支持装置の一例を示すものであり、この
へ−ｌノド持装置ｔ　Ｋ　Ｆｉ２枚の薄板状の圧電素子
５ａ、ｓｂをはり合わせた構造のいわゆるバイモルフ型
圧電素子６がへラド７の支持部材とじて使用されぞいる
。８はヘッド７を一端に固着保持し他端をバイモルフ型
圧電素子６の一端に固着したへ９ドベースである。バイ
モルフ型圧電素子６の他端は固定部材９ａ、ｓｂにより
ドラムの一部に例えばねし止め等の手段により取付けら
れている。

又圧電素子６ａ、５ｂにはそれぞれメッキ層１０ａ。

１０ｂ、１００，１０ｄが電極として被着されている。

このようなヘッド支持装置によれば必要な直流電圧を適
当な方向に印加し、これによって生ずる電歪現象（圧電
効果）を利用してバイモルフ型圧電素子６を第３・４ｂ
、ａに示すように上下方向にたわませるように構成され
でいる。即ち記録又は通常再生時には第３図ａの如く水
平に維持しておき、スチル又はスローモーシ冒ン再生時
のようにテープ走行速度を記録時の走行速度よりも遅く
する場合には例えば第３図すに示すようにバイモルフ型
圧電素子６を水平位置から徐々に上方へたわませてヘッ
ド７を上方へ移動させ、又倍速再生時のようにテープ走
行速度を速くする場合には第３図Ｃに示すようにバイモ
ルフ型圧電素子６を水平位置から下方にたわませてへ−
Ｊドアを下方へ移動させる。これによってテープ走行速
度が記録時と異なりでも、ヘッド７がテープ１１に形成
された記録トラック上を正しく走査するように補正され
ることになる。しかしながら、かかる例の如く１枚のバ
イモルフ型圧電素子６ＩＣへウド７を収付けた装置にお
込ては、バイモルフ型圧電素子６の湾曲に従かいその先
端部に取付けられたへ・ノド７けテープ１１に対して傾
斜して接する事になりへノド７の先端部は第３図に示す
あおり角β１．β２を持ってテープ１１に接することに
なる。第４図はへウドのあおり角と記録された信号の再
生出力の関係を実験的に示す図である。上記の如くかか
る例においてバイモルフ型圧電素子６に印加する直流電
圧を次第に大きくしてゆくとこれに伴ってへ−Ｉドアの
テープ１１に対するあおり角β１．β２は次第に大きく
なり、スペーシングロスを生じて再生出力が減少する欠
点を有している。実験結果の一例を挙げるとあおり角０
．６１Ｊｊで約ａｄＢ　の出力減少を生じ特性が劣化し
た。

第６図ａ　％　Ｏはこのような欠点を是正する為に提案
された一例である。本例においては圧電素子１２ａ、１
２ｂ　に印加される直流電圧の極性がその先端部におい
て逆となる様に提案されたものであり、図においてバイ
モルフ型圧電素子１３の両面に被着される（Ｉｊに一部
切欠部１４ａ、１４ｂ　を設け、１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、１６ｄ、１５ｅの電極を構成し更に電極１５ａと１
５ｓをリード線１６で、電極１５ａと１ｓｄをリード線
１７で結線し、バイモルフ型圧を素子１３の先端部分に
おいて逆方向の直流電圧が印加される様に構成されたも
のである。

１８はバイモルフ型圧を素子の先端に例えば接着等によ
り固４されたヘフト°ペース１９に同シく接着等により
固着されたヘッドであり、又２０ａ。

２０ｂ　はバイモルフ型圧電素子の固定部材である。

本例においては、バイモルフ型圧電素子１３のわん白方
向を先端部分で逆方向としそれによりあおり角γ１．γ
２を矯正するものであり、それによって上記した例の欠
点を補正しようどするものである。　。

かかる例においては、バイモルフ型圧電素子１３にその
矯正部を構成する関係上、同じ量だけのヘッド１８の上
下変位ｔＡを得る為にはバイモルフ型°圧電素子１３の
長さをしくする事が必要となる。

パイキルフ型圧電素子１３を長くすると共振周波数が低
くなり共振が起こり易くなると共に、制御速度を低くお
さえる必要が生じてぐる。この為に再生時において記録
トラ９りに正確に追随できなくなってしまう欠点を有し
ている。又実際の構成においてバイモルフ型圧電素子１
３を長くする事はスペース的な制約もあり困難となり、
特にドラム直径の小さな記録再生装置においてけ非常に
困難となる。

第６図は上記２つの実施例の欠点を補なう為に特開昭５
５−９２０８８号公報で提案された例である。２１およ
び２２はそれぞれ圧電素子２３ａ、２３ｂおよび２４ａ
、２４ｂがはり合わされて構成されたバイモルフ型圧電
素子である。

２枚のバイモルフ型圧電素子２１．２２は平行となる様
固定部材２５，２６．２７により固定せられかつドラム
に例えばねじにより取付けられている。バイモルフ型圧
電素子２１．２２の他端にはその一部あるいは全体を弾
性体（弾性部）２８１＆。

２８ｂ　で構成されたへ、ラドベースがバイモルフ型圧
電素子２１．２２の平行条件を守り、接着等の方法によ
り固着されて−る。３０はへラドペース２９先端に接着
等の方法により取付けられたヘッドである。

かかる構成においてはへラドベース２９０外生部２Ｂ＆
、２８ｂ　の作用により、へ−Ｊド３０の先端はその接
触条件を損なう事なくチー　プ３１と如何なる場合にお
いても保つ事が出来る。第６図とは水平状態、同すは上
方への移動時、同Ｃは下方への移動時におけるそれぞれ
のバイモルフ型圧電素子２１．２２とへ７ドベース２９
の弾性４２８　ａ　。

２８ｂ　の関係を示すものである。

本例においては後述する如くバイモルフ型圧電素子の伸
縮により、実際にはへラドペース２９は傾きあるいは不
要な前４＆動を生じ、その結果最適条件を保持する事は
不可能となる。

又２枚のバイモルフ型圧電素子２１．２２により構成す
る場合にはその両者の経時変化特性を含む電気−機械特
性を一致させる必要がある。もしその特性が異なる場合
においては、直流電圧を印加しバイモルフ型圧電素子２
１．２２をわん曲させた時にその平行条件がくずれそれ
によりヘッド３ｏがあおり角を持ったり、又バイモルフ
型圧電素子２１．２２とへラドベース２９の接着部にお
いて歪みを生ずる事となり、時には接着が外れる等の危
険を有している。又ヘッドベース２９は共振周波数の関
係上あまり大きな質量とする事は得策でなく、一般には
小型に構成されている。その場合その弾性部も小さくな
りその歪み砒は大きくなる為に、ヘッド３ｏの上下方向
移動なを大きく出来ない欠点を有している。

発明の目的 本発明の目的は、上記した欠点を解決するものであって
、ヘッドとテープの接触条件を損なう事なく容易に上下
方向にｆ！＠可能で、その結果多機能、高性能な記録再
生装置を得ることのできるヘッド支持部・（を提供する
ものである。

発明の構成 本発明は、例えばバイモルフ型圧電素子等の電気−機械
変喚用トランスデューサの一端を固定端。

他端を可動端とし、ｏＴ動端側に弾性板を設けると共に
、薄板状の弾性帯板をバイモルフ型圧電素子とほぼ平行
なる状態にバイモルフ型圧電素子の固定端側を同じく固
定端に、又弾性帯板の他端をバイモルフ型圧電素子の可
動端側に設けられた弾性板の端部と例えばへ・ラドベー
ス等の部材により連結固定して成るヘッド支持部材を構
成し、へ・・Ｉド支持部材の固定端側を例えばへ・ノド
ドラムに固定し他端可動端側ヘッドを配し、ヘッドが上
下動可能なる様構成したものであり、そ）Ｌによりへ、
、ドとテープとの接触においてあおり角を生ずる事なく
常に最良の接触条件を保ち乍らへ・ノドの絶対位置を変
化せしめる事を可能成らしめ、例えばスチル、スローモ
ーシラン９倍速再生時においても常に最良の再生出力信
号を得乍ら記録トラックに追随してヘッドが走査する様
にしだも６である。

実施例の説明 以下図面を参照してさらに詳細に本発明の実施例につい
て説明を行なう。第７図および第８図は本発明の一実施
例とその動作につめて示すものであり、３２はバイモル
フ型圧電素子であって電気−機械変換トランスデユーサ
であり圧電素子３３ａ。

３３ｂ　により例えばリン青銅薄板で構成された弾性を
有するヘッド保持板３４を接着挾持したいわゆるサンド
イッチ構造に構成されている、又圧電素子３３ａ、３３
ｂ　の両面には圧電素子３３ａ、３３ｂそれぞれにメッ
キ等の手段により所定音の電極３５ａ、　３ｓｂ、３６
ａ、　３ｅｂが被着され、更にその電極３５ｂ　とヘッ
ド保持板３４および電極３６ｂ　とヘッド保持板３４は
電気的に導通状態に接着されている。又ヘッド保持板３
４は圧電素子３３＆。

３３ｂ　よりも長く構成され３７ヘツド保持側でわん曲
が可能なる様に成されている。３８は例えばリン青銅薄
板あるいはステンレス薄板等の弾性薄板で構成された弾
性帯体であり、バイモルフ型圧電素子３２に略々平行と
なる様、一端をノ（イモルフ保持部材３９．４０および
ユニットベース４１とにより例えばねじ等により挾持さ
れ、他端はへ０．ドペース４２に接着等の手段により固
定される様構成されている。へ、ノドベース４２の一端
にはへノド４３が例えば接着等の手段で固定されている
。４４は圧電素子に電気を導く為のリード線で゛ある。

かかる様構成されたヘリド支持部材はヘッド４３取付は
側を可動側とし他端ユニ・フトベース４１を例えば回転
ドラム（図示せず）にねじ等の手段により固定して設は
ヘッド４３がテープ４７に当接する様に構成されている
。４６．４６はユニツトベース４１を回転ドラムに固定
する為のねじ用穴である。

次に動作について説明をする。圧電素子３３ａ。

３３ｂ　にテープ上の記録トラ・ツク上をへ・ノド４３
が追随して走査する為に必要な適当な方向の必要な直流
電圧を印加する事により生じるζ歪現象（圧′鑞効果）
により例えば圧電素子３３＆　は−中矢印Ｂ方向に収縮
し、又圧電素子３３ｂは図中矢印Ｃ方向に伸長する。こ
こでバイモルフ型圧ＦＬ素子構造体３２は前述の如くヘ
ッド保持板３４を介したサンドイッチ構造である為に、
図中り方向にわん曲しその可動端は上方に移動する。そ
れにともないヘッドペース４２も当然上方に移・助する
４Ｂとなりそれにあわせて弾性帯体３８の可動端側も上
方に移動する。この場合バイモルフ圧電素子３２のへ・
ノド保持板３４と弾性帯体３８の畏さけ不変であり、父
上記の如く平行状態の保持構成されている為にそれぞれ
の先端部４８．４９の取付は基準線５ｏからの距離が等
しくなりへ、フドペー冬４２は常にその向きを一定に保
つ番となり、ヘリドベース４２に取りつけられているヘ
ッド４３のテープ４７に対する向きは一定の゛まま上方
に移動する。

つまり第７図すの如き状態となる。又同様にして圧電素
子に印加する゛電圧条件を上記の逆とした時には第７図
Ｃの如く圧電素子３３ａ　は図中Ｅ方向に伸長し、又圧
電素子３３ｂは図中Ｆ方向に収縮する事により図中下方
Ｇ方向に変位する。この場合も上記動作と同様にヘッド
４３とテープ４７との当接方向の関係は一定で常に最適
条件のまま下方向に移動する。つまり第７図Ｃの如き状
態となる。

第９図は本発明の他の実施例の側面動作図である。本実
施例は上記実施例に対してバイモルフ型圧電素子の構成
が異なるものである。６１はバイモルフ型圧電素子であ
り、上記の例が２枚の圧電素子により弾性薄板より成る
へ・ノド保持板をサンドイッチ貼合わせする構成とした
のに対し、１枚の圧電素子５２と弾性薄板より成るへ、
ノド保持板６３とを貼合わせて構成したものである。圧
電素子５２にはメ、ンキ等により′１Ｊ２極ｓ４ａ、５
４ｂ　が構成されている。５５は上記犬施例と同様にバ
イモルフ型圧’ＪＪ：素子６１と・ド行に、没けられた
弾性、；ｉ；＋休であり、バイモルフ圧電素子６１との
関係にお論で平行なる様にその固定側をバイモルフ保持
部材５６．５７ユニットベース５８．可動（１１１ｆ　
ｔヘッドベース５９により固定されている。へ、ノドベ
ース５９には例えば接着等の手段によねへ３．Ｊド！５
０がテープ６１と正しく接する様固着されている。又弾
性帯体５３と圧電素子５２との貼合わせにおいて、上記
実施例と同様図示の如くその可動端部６２において弾性
帯体６３が突出しその部分で弾性変形可能なる様に構成
されている。かかる構成において圧電素子５２に適当な
極性の必要な直流電圧をメ、ンキ電極５４Ｍ　、５４ｂ
　を介して印加する事により生ずる圧電素子５２の電歪
現象により、圧電、素子６２は伸長（図中Ｈ）又は収縮
（図中Ｉ）する。しかしヘッド保持板Ｓ３の長さは変化
しない為にそのバイモルフ効果によりバイモルフ型圧電
素子６１は第９図１およびに方向にわん曲し、ヘッド６
ｏは第９図すおよびＣで示す如くその上下位置を変位す
る。その移動時の動作および特徴は上記実施例と同じで
あり省く。

第１０図、第１１図、第１２図において本発明の動作を
更に詳しく説明をする。第１０図および第１１図は本発
明を使わない、いわゆる従来の例であり、例えば特開昭
５５−９２０８８公報の場合のヘッド部拡大■である。

６３．６４はバイモルフ型圧電素子であり、それぞれ圧
電素子６５ａ　、　ｅｓｂおよび６６ａ、６６ｂ　の貼
合わせにより構成されたものである。６７はヘッド６８
を固着して成るへ・ノドペースであり、その弾性部６９
．７０により変形可能にそれぞ、れのバイモルフ型圧電
素子６３゜６４に固着されている。第１０図はその取付
けにおいて内側に貼付けた構成（外側に貼付けた時も同
様である）であり、又第１１図はそれぞれのバイモルフ
型圧′電素子６３．６４の同側（上側）に貼りつけた構
成である（下側に貼付ける場合も同じ）。第１１図の７
１はバイモルフ型圧電素子がわん曲していない状態を示
すものである。かかる従来例においては第１０図の従来
例の場合にはへリドペース６７０弾性部は６９バイモル
フ型圧電素子６３の伸長する素子ｅｓｂ　に又弾性部７
０は収縮する素子６６ａ　に貼合わされており、図示す
る寸法したけその先端部で差異を生ずる事となり、ヘッ
ドベース６７は図示干る如く傾きを生ずる。

その結果テープ７２とへヮド６８との当接において傾き
を持つ事となり、あおり角δを生じ再生出力に損失を生
ずる事となる。

第１１図の従来例の場合には、第１０図の如き傾きは生
じないが、ヘッド先端部位置の前後方向に差を生じる事
となる。つまりバイモルフ型圧′こ素子６４がわん曲す
る事による先端部の位置差Ｍに更に圧電素子６３．６４
が収縮（又は伸長）する事により生ずる差Ｎが加算され
、いわゆるヘッド突出量の変化となる。その為最適へラ
ドタッチ条件を満足出来なくなる事が生ずる。

以上バイモルフ型圧電素子を２組使用する場合について
説明したが、本発明の如く一方を弾性部材で構成した場
合は詳細は省略するが、ガイモルフ型圧電素子側だけが
伸縮する事からも明らかな如く、ヘッドは傾きと突出量
変化の両方を生ずる事となる。

第１２１１は本発明の第７１の先端拡大図である。

バイモルフ型圧電素子３２は前述の第７図の如くその厚
み中央部にヘッド保持板３４を構成し、それを両側から
圧゛区素子３３ａ、３３ｂ　でサンドイッチする形で構
成されている。又ヘッドベース４２はヘッド保持板の先
端弾性部３７端に取付けられている為、バイモルフ圧こ
素子３２のわん曲に関係なく、その伸縮は生じず弾性帯
板３Ｂとその長さは常に一定である。よってへヴドベー
ス４２の姿勢はバイモルフ圧′鑞素子３２のわん曲によ
る上下動にかかわらず一定であり、結果へ・ノド４３の
姿勢も変わらず常に最適な状態を保つことが出来る。又
へ−ｌド４３の萌後動つまりへ・ノド突出量についても
従来例と比べ、ヘッド保持板３４および弾性帯体３８の
わん曲による変化ゆだけにとどまり、第１１図と比べ小
さな値となる。

以上本発明の実施例に基づいて説明したが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではなく、本発明の技術
的思想に基づいて変形が可能である。

例えば実施例においてはバイモルフ型圧菅り素子と弾性
帯体を平行に１９４成した例について述べたが、２組の
バイモルフ型圧に素子を平行に構成したものも同様であ
り、その場合もバイモルフ型圧電素子の可”　ＺｆＡ　
ｔｉｌｌのヘッド保持板どうしｒＣよりへノドペースを
保持する様構成される為前述同様の動作が得られるもの
である。又バイモルフの素子は１−Ｅｒに素子である必
要はなく、電気費を機械変位に゛変換するものであれば
よい。又バイモルフ型圧電素子と平行に設けられる弾性
帯体および圧電素子と一体に設けたへ・ノド保持板は薄
板である必要はなく例えばピアノ線等の線材を用いても
よい。

又本発明を回転ヘッド式のＶＴＲの記録トラ、ツクを追
随再生走査する場合について説明したが、記録時に本発
明を用い所定の記録トラ・ｌりを形成する場合も同じで
ある。更には回転へ、ノド方式とは異なる記録再生装置
の場合、例えば固定へ・ノド型の装置においても本発明
を用い、正確なトラ、ンキングを行なわせる事も０工能
である。

発明の効果 本発明は、テープとへ−Ｊドの接触条件を常に最適一定
に保ち乍らテープに対してへ、ノドを相対的に上下移動
させる事が容易に可能となり、記録されたトラックを常
に追随して走査再生する事か−エ能な高性能、多機１１
ヒな記録再生装置を提供ならしめる効果を有するもので
ある。

更にその構成からヘッドの上下移動量を従来のものより
犬きく取る事が可能であり、前記の追随走査の範囲を大
きく拡大し逆方向再生から数倍速再生を可能成らしめる
ものである。つまりへ・ノド支持部材が弾性帯体とバイ
モルフ型圧・耘素子の構造体となりその剛性が向上しそ
の為バイモルフ強・ｌにヘッド取りつけ強度全てを依存
する従来例と異なりバイモルフを電気−機械変換砥の大
きなものに主眼を置き構成する事が可能となる効果であ
る。又電気−機械変換トランスデユーサを小型化する事
が可能であり、機器の小型化、消電力比に効果を発揮す
るものである（前述効果の付帯効果であり、従来と同じ
ヘッド移姑歇と中るならば、トランスデユーサを小型化
出来るものである）。

又圧に素子と弾性板の貼合わせ構造によりバイモルフを
構成すると共に、ヘッドベースは弾性板に取付けられた
構成である為、バイモルフ型圧電素子の剛性があがり、
圧電素子でへ・ノドチ・ツブおよびヘッドベースの負荷
を負う必要がなくなりその為に圧電素子の材質１寸法、
形状を電気−機械変位１を主眼に選択する事かり能とな
り、しいてはその変位量を大きくする事が可能となる。

又バイモルフ型圧電素子を構成する弾性板は圧電素子の
伸縮に関係なくその全長は一定である為に、バイモルフ
型圧電素子の変位に関係なく常に正確なテープとへ−ｌ
ドの当接を４’Ｊることか出来、ｖ１生出力を安定に保
つ事が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は記録媒体テープの記録トラックと
スチル再生および倍速再生時のへ、ノドの走査軌跡との
関係を示す模式図、第３図８〜Ｃはバイモルフ型圧電素
子を用いたへ、ノド支持装ａの従来例の一例を示す（１
１１面動作図、第４図はへ・ノドのあおり角と再生出力
の関係を示す特性図、第６図ａ　％　Ｃは他の従来例を
示す側Ｌｆｉ動作図、第６図ａ　”−ｃは更に他の従来
例を示す側面動作図、第７図ａ　％−Ｃは本発明の一実
施例における記録再生装置のヘッド支持装置を示す側面
動作図、第８図は同実施例の斜視図、第９図ａ　”−ｃ
け本発明の他の実施例を示す側面動作図、第１０図、第
１１図は従来例のへ−Ｉノド持部材の先端部拡大図、第
１２図は第７図に示す実施例の動作を示すヘッド支持部
材の先端部拡大図である。 ３２．５１，６３．６４・・・・・・バイモルフＷ圧を
素子、３８．５６−・・・・・弾性帯体、４２．６７・
・・・・・ヘッドベース、４３，６０．６８・・・・・
・へ、ソト、６１・・・・・・テープ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図 ９ 第２図 第　４　図 ２ 第６図 第　８　１’Ｓ′ｌ 第１０図 第１１１’４ 図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少くとも一枚の゛区気−機械変換素子と弾性薄板を貼合
   せて構成して成る第１の成気−機械変換用トランスデュ
   ーサ、前記第１の゛εε気根機械変換用トランスデユー
   サ一端を固定端、他端を可動端とし、前記可動端側に前
   記弾性薄板を前記変換素子よりも長く突出して構成する
   と共に、前記第１の電気−機械変換用トランスデユーサ
   と略々平行に帥記弾性帯体又は前記第１の電気−機械変
   １４用トランスデユーサと同様に構成した第２の〔気−
   機械変換用トランスデユーサを設け、前記両亀気−機械
   変換用トランスデューサの固定端同士および可動端同士
   をそれぞれ連結し、前記可動端側に記録又は再生用素子
   の少なくとも一方を設けてなる事を特徴とする記録再生
   装置のヘッド支持装置。