JPS6118875B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一対の電歪素子を結合して構成した
バイモルフ等の電歪変換器の駆動回路に関し、特
にVTRの回転ヘツドのトラツキング装置等に用
いて最適なものである。

一対のピエゾ・セラミツク素子を互に結合し、
偏向電圧をこれらの素子に与えてこれらの素子を
たわませるようにしたバイモルフ板が知られてい
る。このようなバイモルフ板は、例えばVTRに
おいて、磁気テープ上に形成されたトラツクと、
回転ビデオヘツドの走査軌跡とを整合させるため
のトラツキング装置に使用される。

第１Ａ図はこのようなバイモルフ板の原理的な
構造を示している。第１Ａ図に示すように、バイ
モルフ板１は、その両面に電極２ａ，２ｂがメツ
キ等によつて被着されたピエゾ・セラミツク素子
３と、同じくその両面に電極４ａ，４ｂが被着さ
れたピエゾ・セラミツク素子５から成つている。
これらのセラミツク素子３，５は、夫々の分極方
向が第１図の矢印で示すように互に同方向になる
ように電極２ｂ及び４ａの面で接着されている。

このようなバイモルフ板１に第１Ｂ図に示すよ
うに電圧を印加すると、セラミツク素子３に対し
ては、電極２ａから電極２ｂの方向（分極方向）
の電界がかけられるので、圧電気効果により、セ
ラミツク素子３は矢印で示すように伸びる方向に
変形する。またセラミツク素子５に対しては、電
極４ｂから電極４ａの方向（分極方向と逆方向）
の電界がかけられるので、セラミツク素子５は縮
む方向に変形する。従つて、バイモルフ板１は第
１Ｂ図に示すようにたわみ、その変位は電界の大
きさに応じたものとなる。また電界の方向を逆と
すれば、変位の方向も逆となる。即ち、バイモル
フ板１は分極方向と逆方向に電界が加えられてい
るセラミツク素子の側にその両端が変位する。

第２図はバイモルフ板１をVTRのトラツキン
グ装置に使用した従来のバイモルフ駆動回路を示
す回路図である。第２図の矢印に示すように、セ
ラミツク素子３，５は、夫々の分極方向が互に逆
方向となるように、電極２ｂ及び４ｂの面で接着
されている。なおビデオヘツド６はバイモルフ板
１の一方の端部１ａに絶縁部材７を介して取付け
られている。またバイモルフ板１の他端部１ｂは
回転ヘツドドラムの所定の支持部８に固定支持さ
れている。このためバイモルフ板１のたわみに応
じてビデオヘツド６が上下方向に変位されて、テ
ープ上のトラツクに対してビデオヘツド６の走査
軌跡の位置制御が行われる。

バイモルフ板１の電極２ａと電極４ａとの間に
は、信号源９から駆動電圧が回転ヘツドドラムの
スリツプリング１０ａ，１０ｂを介して加えられ
る。このため駆動電圧に応じてバイモルフ板１に
電極２ａから電極４ａの方向に電界が加えられた
ときには、セラミツク素子３には分極方向の電界
が加えられ、またセラミツク素子５には分極方向
とは逆方向の電界が加えられる。このためバイモ
ルフ板１は第２図の上方向に偏向される。また駆
動電圧に応じてバイモルフ板１に電極４ａから電
極２ａの方向に電界が加えられたときは、バイモ
ルフ板１は下方向に偏向される。

第２図に示す従来のバイモルフ駆動回路は、構
成が比較的簡単で偏向感度も高いが、より大きな
偏向量を得るために駆動電圧を高くすると、分極
方向とは逆方向の過大な電圧がセラミツク素子３
または５に印加される。このため各セラミツク素
子が減極され、バイモルフ板１の偏向能力が減少
される。

第３図はバイモルフ板１の各セラミツク素子
３，５の減極が生じないように構成したVTRの
トラツキング装置における第２図とは別の従来か
ら公知のバイモルフ駆動回路を示す回路図であ
る。第３図に示すように、セラミツク素子３，５
は第１Ａ図の場合と同様に夫々の分極方向が同方
向となるように、電極２ｂ及び４ａの面で接着さ
れている。そしてこれらの電極２ｂ，４ａは支持
部８を介して接地電位に接続されている。セラミ
ツク素子３には分極方向のDCバイアス電圧V₀が
電源１１からスリツプリング１０ａを介して供給
され、またセラミツク素子５には同じく分極方向
のDCバイアス電圧V₀が電源１２からスリツプリ
ング１０ｂを介して供給される。なおこれらの
DCバイアス電圧V₀によるセラミツク素子３，５
の夫々の偏向方向は互に逆方向となるので、これ
らのDCバイアス電圧V₀によつてはバイモルフ板
１は変位されない。

またこれらのDCバイアス電圧に重畳して、信
号源９の駆動信号が増幅器１３，１４を介して互
に同相でセラミツク素子３，５に供給される。即
ち、セラミツク素子３には分極方向に駆動電圧が
供給され、セラミツク素子５には分極方向とは反
対の方向に駆動電圧が供給される。従つて、バイ
モルフ板１は増幅器１３，１４の出力電圧の瞬時
値ｖの２倍で偏向される。また各増幅器１３，１
４の出力の最大ピーク−ピーク値をＶ_naxとする
と、DCバイアス電圧はＶ_nax／２に設定されてい
る。従つて、増幅器１３の出力が−Ｖ_nax／２に
なつた場合でも、セラミツク素子３には分極方向
とは逆方向の電圧が印加されることがない。また
増幅器１４の出力がＶ_nax／２になつた場合で
も、セラミツク素子５には分極方向とは逆方向の
電圧が印加されることがない。

このように第３図のバイモルフ駆動回路によれ
ば、各セラミツク素子が逆方向の電圧によつて減
極されることがないが、以下のような欠点を有し
ている。即ち、駆動電圧が分極方向にのみ印加さ
れるので、第２図に示すような両方向駆動よりも
偏向振巾が減少する。また常にDCバイアス電圧
が印加されているので、バイモルフ板１の全長が
経時変化し、このためドラム外周囲からのビデオ
ヘツド６の突出量が変化する。更に、２回路分の
増幅器１３，１４及びDCバイアス用の電源１
１，１２を夫々必要とし、回路構成が複雑とな
る。

また上記第２図及び第３図に示す従来の駆動方
法に共通の欠点として、両側の電極２ａと４ａ、
或は２ａと４ｂの双方に駆動電圧が供給されるの
で、ビデオヘツド６及びバイモルフ板１をヘツド
ドラムに取付けるための支持部８は、バイモルフ
板１の電極から絶縁される必要があり、このため
構造が複雑となる。またバイモルフ板１に駆動電
圧を供給するために少くとも２つのスリツプリン
グを回転ヘツドドラムに設けなければならない。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので
あつて、一対の電歪素子をその分極方向が互に逆
方向になるように中央電極を介して結合して電歪
変換器を構成し、この電歪変換器の両側面電極の
一方に接地電位を、また他方に交流駆動電圧を
夫々供給して、上記電歪変換器がその平衡位置を
中心として両側方向に偏向され得るように構成
し、接地電位側の電極先端に磁気ヘツドを取り付
けると共に、上記中央電極と上記両側電極との間
の夫々にダイオードを接続し、これによつて実質
的に分極方向の駆動電圧のみが上記一対の電歪素
子に交互に供給されるように構成したものであ
る。このように構成することによつて、電歪素子
が減極されて電歪素子の偏向特性が劣化すること
がないようにし、またこの電歪変換器に駆動電圧
を供給するためのリード線、スリツプリング等の
電圧供給媒体の数を少なくすることができるよう
にしている。

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第４図は本発明の一実施例を示すバイモルフ駆
動回路の回路図である。第４図に示すように、セ
ラミツク素子３，５は、夫々の分極方向が矢印で
示すように互に逆方向となるように、電極２ｂ及
び４ｂの面で接着されている。このバイモルフ板
１の一方の端部は回転ヘツドドラムの支持部８に
固定支持され、バイモルフ板１の一方の側の電極
４ａはこの支持部８を介して接地電位となつてい
る。そしてこの電極４ａの側の他方の端部にはビ
デオヘツド６が絶縁部材を介さずに直接に取付け
られている。また電極２ａには信号源９からの正
負に変化する交流の駆動電圧がスリツプリング１
０を介して供給され、この駆動電圧に応じてバイ
モルフ板１が偏向される。更に、第４図に示すよ
うにバイモルフ板１の接着面の電極２ｂ，４ｂと
信号源９との間には、ダイオード１５ａが接続さ
れ、また電極２ｂ，４ｂと接地電位との間には、
ダイオード１５ｂが接続されている。なおこれら
のダイオード１５ａ，１５ｂは回転ヘツドドラム
に取付けられている。

次に第４図のバイモルフ駆動回路の動作を説明
する。バイモルフ板１の電極２ａに供給される駆
動電圧が＋Ｅのときは、セラミツク素子３を介し
て電極２ｂ，４ｂに正の電圧が印加されるので、
これらの電極２ｂ，４ｂを介して順方向電圧がダ
イオード１５ｂのカソードに供給され、このため
にこのダイオード１５ｂがオンとなる。またダイ
オード１５ａは逆バイアスとなつてオフになる。
従つて、セラミツク素子５には分極方向とは逆方
向の駆動電圧は実質的に印加されることがない。
またセラミツク素子３にはほゞ＋Ｅの分極方向の
駆動電圧が印加され、この駆動電圧に応じてバイ
モルフ板１が第４図の上方向に偏向される。また
バイモルフ板１の電極２ａに供給される駆動電圧
が−Ｅのときは、セラミツク素子５を介して電極
２ｂ，４ｂに正の電圧が印加されるので、これら
の電極２ｂ，４ｂを介して順方向電圧がダイオー
ド１５ａに供給され、このためにこのダイオード
１５ａがオンとなる。またダイオード１５ｂは逆
バイアスとなつてオフになる。従つて、セラミツ
ク素子３には分極方向とは逆方向の駆動電圧は実
質的に印加されることがない。またセラミツク素
子５にはほゞ＋Ｅの分極方向の駆動電圧が印加さ
れ、この駆動電圧に応じてバイモルフ板１が第４
図の下方向に偏向される。

なお本実施例においては、回転ヘツドドラムに
設けられるスリツプリングが１個であるので、第
２図及び第３図に示す従来のバイモルフ駆動回路
よりもスリツプリングを減少させることができ
る。またバイモルフ板１の一方の表面の電極を接
地電位にしているので、バイモルフ板１のヘツド
ドラムの支持部８への取付け、及びビデオヘツド
６のバイモルフ板１への取付けに絶縁部材を使用
しなくてもよく、構造上極めて有利である。また
この接地側面極にバイモルフ板１の変位量を検出
する検出器を取付けることも容易である。

本発明は上述の如く、一対の電歪素子をその分
極方向が互に逆方向になるように中央電極を介し
て結合して構成した電歪変換器の側面電極の一方
に接地電位を、また他方に交流駆動電圧を供給
し、上記中央電極と上記両側面電極との間の夫々
にダイオードを接続して、実質的に分極方向の駆
動電圧のみが上記一対の電歪素子に交互に供給さ
れるようにした。故に減極方向電圧によつて電歪
素子が減極されて電歪変換器の偏向特性が劣化す
ることを簡単な回路構成でもつて防止することが
でき、しかも電歪変換器の一方の側面電極を接地
電位としたので、電歪変換器に駆動電圧を供給す
るためのリード線スリツプリング等の電圧供給媒
体の数を極力少なくすることができる。また片側
接地にしてあるら、磁気ヘツドを電歪素子に直接
取付けても、ドライブ電圧によつてヘツド信号電
流が影響されることが全く無い。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図はバイモルフ板の原理的な構造図、第
１Ｂ図は第１Ａ図のバイモルフ板の動作を示す説
明図、第２図はバイモルフ板をVTRのトラツキ
ング装置に使用した従来のバイモルフ駆動回路を
示す回路図、第３図はバイモルフ板の各セラミツ
ク素子に減極が生じないように構成したVTRの
トラツキング装置における第２図とは別の従来か
ら公知のバイモルフ駆動回路を示す回路図、第４
図は本発明の一実施例を示すVTRのトラツキン
グ装置におけるバイモルフ駆動回路の回路図であ
る。 なお図面に用いられている符号において、３は
ピエゾ・セラミツク素子、２ａ，２ｂ，４ａ，４
ｂは電極、５はピエゾ・セラミツク素子、９は信
号源、１５ａ，１５ｂはダイオードである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対の電歪素子をその分極方向が互いに逆方
   向になるように中央電極を介して結合して電歪変
   換器を構成し、この電歪変換器の両側面電極の一
   方に接地電位を、また他方に交流駆動電圧を夫々
   供給して、上記電歪変換器がその平衡位置を中心
   として両側方向に偏向され得るように構成し、接
   地電位側の電極先端に磁気ヘツドを取り付けると
   共に、上記中央電極と上記両側面電極との間の
   夫々にダイオードを並列接続し、これによつて実
   質的に分極方向の駆動電圧のみが上記一対の電歪
   素子に交互に供給されるように構成した電歪変換
   器の駆動回路。