JPS6135609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気変換器マウント装置、特に磁気記
録媒体の記録面に関して相対運動を行なうように
変換器を被制御位置決め用途に適応させるような
装置に関する。

一般に記録再生技術、特に磁気ヘツド記録再生
技術においては、磁気変換器（磁気ヘツド）を、
所定の直線または曲線の通路、例えば不規則通路
に記録されまたは正しく記録されてはいるが連続
的には歪んでいるトラツク上に保持するのは困難
であつた。かかる難点は、螺旋すなわちヘリカル
状にあるいは回転中心に対し偏心した円状に移動
する被走査路に関する磁気デイスクおよび磁気ド
ラム技術において生ずる。しかしながら、トラツ
キングにおける大きな難点は、温度または湿度に
より誘起されるテープ寸法の変化、あるいはテー
プ送り装置の張力機構の障害等によつて歪んだ記
録トラツクに関するヘリカルテープ記録技術に存
在する。更に、ある磁気記録媒体においては、記
録路を制御して、例えばその通常の方向から上記
路の方向を変えることが望ましい。かかる用途で
は、トラツキングもまた重要であるが困難であ
る。

上記技術において、媒体に対する被制御変換器
の位置決めは相対ヘツド対媒体の速度を変えるか
または相対ヘツド対媒体の位置を調節することに
よつて達成される。

記録媒体の位置及び／または速度をそれが変換
器を通つて送られている間に制御する技術は米国
特許第3663763号、第3748408号及び第3838453号
に記載されている。

媒体送りのこれら制御位置決め技術のあるもの
においては、トラツキングを制御すべき変換器に
よつて記録媒体から再生されるデータは、変換器
による適正なトラツキングを保持するように記録
媒体の送りを調節するための制御信号を与えるべ
く監視される。（米国特許第3663763号）。

媒体送りの制御位置決め技術の他のものは変換
器による適正なトラツキングを保持するように記
録媒体の張力を調節するための制御信号を得るべ
く、データとは別個に記録された制御トラツク情
報を使用する（米国特許第3748408号）。

媒体送りの制御位置決め技術の更に他のもの
は、変換器による適正なトラツキングを保持する
ため、変換器に対する記録媒体の送り速度及び被
送り媒体の位置の両者を制御する（米国特許第
3838453号）。

記録媒体の送り速度を変えることは記録媒体の
送り方向に記録されたトラツクから再生されるデ
ータの時間軸を変えるため望ましくない。更に、
変換器による適正なトラツキングを保持するた
め、記録媒体の送りの制御に依存する技術は、記
録媒体に沿う通路に関する変換器位置の正確な制
御、特に変換器による適正なトラツキングを保持
するため変換器／記録媒体の大きな変位（0.05
cm）が（200偏向サイクル／秒）の高速度で必要
とされるような場合には好適ではない。

位置決め可能な変換器の装着技術はトラツキン
グを制御するためにも使用されている。

例えば、米国特許第3126535号、第3246307号及
び第3292168号は、堅固なアームの一端にまたは
アクチユエータ機構によつて前進、後退せしめら
れる他の非可撓性支持体によつて変換器が支持さ
れ、被走査路にまたはその路から情報を転送する
前に、被選択路に関して変換器を位置決めするよ
うな変換器用位置決め装置を開示している。かか
る位置決め装置は、予め位置決めされた変換器を
更に位置決めするのを避けるためそれが予測可能
な通路に充分な正確さを以つて追従するならば、
満足なものである。多くの磁気デイスク、ドラム
及びテープ記録／再生装置は、記録情報のトラツ
クがかかる予測可能な通路に従うように磁気記録
媒体及び変換器を位置決めすることができる。し
かし前記米国特許に記載された変換器用位置決め
装置は、回転走査磁気記録／再生装置の変換器の
ように、変換器位置の非常に正確な制御が常に所
望される場合には好適ではない。

圧電変換器のようなエネルギー変換装置が磁気
変換器を含む装置の位置決め制御を必要とする
種々の用途に使用されている（米国特許第
3526726号）。圧電変換器及びその用途は、例えば
1974年９月18日にエレクトロニツクデザイン社で
刊行されたチヤールス・エドミストン著になる
「圧電セラミツク変換器」の第78頁〜82頁に記載
されている。

かかる変換器は低い力で大きな変位用位置決め
装置に好適である。米国特許第3526726号では、
縦方向に送られる磁気テープに沿う縦方向トラツ
クに対する３方向の何れか１つまたはそれ以上の
方向に通常静止的な磁気変換器を位置決めするこ
とによつて変換器変位誤差を減少する圧電変換器
構体が記載されている。各圧電変換器は、懸吊さ
れている磁気変換器の位置を調節するため曲げら
れる単純なビームとして装着されている。各変換
器の両端はその変換器を曲げさせるようにするた
め可動状態に装着されなければならないので前記
構体によつて生ずる余分な力が磁気変換器に誤つ
た変位を生じさせてしまう。更に、米国特許第
3526726号に記載された圧電変換器構体は記録再
生動作時に移動せしめられるかまたは移動状態に
せしめられる磁気変換器を特にかかる動作時に高
“ｇ”力にさらされる低質量磁気変換器を用いる
ヘリカル走査装置のような装置において使用する
磁気記録／再生装置での使用には好適ではない。

従つて本発明の目的は磁気変換器を位置決め制
御のために適合させる改良された装着装置を提供
するにある。

本発明においてこの目的は、変換器を記録媒体
面に沿つて記録された信号の時間軸に対して横切
るように変位させるごとく変換器が位置決め可能
素子に設けられているような構造により達成され
る（この時間軸は、通常、記録媒体面に関して変
換器が相対運動する方向に延びる）。

より詳細には、本発明に従つた変換器装着構体
は、一方、変換器及び記録媒体が互いに相対的に
送られている間に記録面上の通路に沿つて信号を
記録及び／または再生するため、記録媒体の記録
面に関して作動的に変換器を支持する。変換器装
着構体は安定な支持素子を含み、これから位置決
め可能素子が記録面に関して作動的に変換器を支
持するように延長する。位置決め可能素子は変換
器が作動的に支持されている位置を与える構造の
ものである。誤つた変換器変位を与えることな
く、記録面に沿つた通路に関して変換器を正確に
位置決めするため、位置決め可能素子は、記録面
に沿つて記録された信号の時間軸の方向に対しほ
ぼ横方向に所定範囲内で被支持変換器を変位させ
る方向に可動である。更に、変換器装着構体は、
信号の記録及び／または再生において誤差を誘起
することになる上記特別の横方向以外の方向に変
換器を変位せしめないように位置決め可能素子を
拘束する構造をなしている。

本発明の一実施例において、偏向可能な薄いリ
ーフ（板バネ）素子は安定支持素子からその一端
の一つ近くで片持ち支持されまたはちよう番で支
持されていて、その他端は巾及び長さ寸法によつ
て規定されているリーフの平面に対し横方向に掃
引運動変位を行なうように自由懸架されている。
変換器は、使用時に記録媒体との適正な作動的関
連性となるようにリーフの自由端から支持されて
いる。薄いリーフの全ての重要な変換器位置決め
移動を横方向に制限するため、リーフの長さ対巾
のアスピクト比は約２に選択される。更に、巾―
厚さ平面の断面積は、リーフが望ましくない変
位、誤り位置決めまたは運動に対して充分な剛性
を有することを確実にするため、リーフ巾の約３
％程度のリーフ厚さを有するような長方形であ
る。薄いリーフ素子の被制御掃引運動変位は、懸
吊された変換器を記録媒体に関して位置決めする
ように、通路を横切つて変位させるリーフに結合
した手段によつて、行なわれる。圧電ベンダ
（bender）素子は特に本発明の磁気変換器位置決
め可能装着構体用に好適である。

ヘリカル型回転走査磁気記録及び／または再生
装置において、磁気テープは、１つまたはそれ以
上の磁気ヘツド変換器がテープを走査するため回
転キヤリアによつて回転される際に、ヘリカル路
に沿つて円筒状ガイドのまわりに送られる。かか
る用途に対して、磁気ヘツドを磁気テープに関す
る位置決め制御のため支持するように薄いリーフ
状圧電ベンダ素子を使用することは有効である。
この圧電ベンダ素子は、印加電界に応答して掃引
即ち曲げ運動変位を行なうため安定な支持体とし
て作用する回転キヤリアに一端が固定されてい
る。一端が固定されて片持ち支持されているこの
素子は、磁気テープに関するヘツドの相対運動方
向を横切る通路に沿つて、その自由端、従つて被
支持ヘツドにより描かれる曲げ運動の方向に配列
される。好適には、薄いリーフ状圧電ベンダ素子
は、ヘツド対記録面境界で記録面に接しかつ相対
的なヘツド対記録面運動の方向にほぼ平行な面に
垂直な平面で回転キヤリアから延長している。磁
気ヘツドは、ベンダ素子の巾方向従つて磁気テー
プに関してヘツドの相対運動の方向にギヤツプ長
さを有し及びベンダ素子の厚さ方向、従つて相対
運動方向を横切る方向にギヤツプ巾を有するよう
に配向された変換ギヤツプにより磁気テープとの
作動的係合のため圧電ベンダ素子の自由端に支持
されている。位置決め指令に急速に応答してかか
る指令の変化に追従するため低質量の薄いリーフ
圧電素子構造が好適である。

上述のように構成された磁気ヘツド、圧電ベン
ダ素子及び回転キヤリアにより、誤つた変換器変
位を許容する状態を作ることなしに記録及び再生
動作を含む装置の如何なる動作モード時にも、磁
気ヘツドの正確な連続的位置決めが可能である。
かかる実施例により、この機能は、ヘリカル走査
装置の磁気ヘツドに作用する大きな静的、動的な
力、即ちヘリカル状にまかれるテープとの係合に
入つてから出る際に磁気ヘツドに働く摩擦係数の
大きな変化の結果としてヘツドに作用する力の変
化、ヘツドの高回転速度の結果としてヘツドに作
用する非常に高い重力（1000程度）及びしばしば
ヘツドに作用する他の余分な力の存在下において
も、達成される。

一般的に言えば、本発明は記録面に関して相対
運動が存在する場合に、変換器を位置決め制御さ
せるようになつている変換器装着構体に係る。し
かし、本発明は特に、テープに対し高速度で回転
している１つまたはそれ以上の磁気ヘツドにより
磁気テープ上にデータを逐次的に記録するのに有
利である。多くの異なつた記録形式のものが開発
されているが、円筒状走査ドラムのまわりにヘリ
カル状に送られる際にビデオまたは他の広帯域信
号が磁気テープに記録される形式のものは、テー
プ送り駆動制御機構の簡易性、必要なエレクトロ
ニクス、変換ヘツドの数、テープの効率的使用、
所定量の情報を記録するのに必要なテープ量に関
して多くの顕著な利点を有する。

回転走査ヘツドのまわりにチープをヘリカル状
に巻き付けることによつて、単一の変換ヘツドが
テープ上に記録された情報を再生するために使用
できる。単一のヘツドがヘリカルテープ記録装置
に使用される時、走査ヘツドにテープを巻き付け
る態様として２つの例があり、それらは一般にア
ルフア巻き及びオメガ巻きと称されている。アル
フア巻きにおいては、テープが１つの側から導入
されかつ反対側に出るように完全にドラムに巻き
付けられるようになつており、ギリシヤ文字アル
フア（α）に類似するのでアルフア巻きと称され
ている。オメガ巻きにあつては、一般にテープを
ドラムに向つて半径方向に向けて導入し、ドラム
面に接触するようにガイドのまわりに通し、ドラ
ムから半径方向に出るように他のガイドのまわり
を通す。そのテープはギリシヤ文字オメガ（Ω）
の形状に似ている。

これら巻き付け形態にあつて、テープはヘリカ
ル状に走査ドラムのまわりに巻かれており、テー
プの入口に対して軸方向に異なるドラム面位置か
らテープが出る点で、ヘリカル巻きとなつてい
る。換言すれば、もしドラムが垂直に配向してい
るものとして、テープはそれが最初に表面と接触
している時より高くまたは低くドラムから出る。
ビデオ情報信号は、テープ巾を大きく越えた長さ
のトラツクを得ることができるように、テープの
縦方向に対しある角度で位置決めされている不連
続平行トラツク上に記録されている。記録トラツ
クのこの角度は走査ドラム自体の回転速度ばかり
でなく、走査ドラムのまわりに送られるテープ速
度の関数である。従つてその角度は回転走査ドラ
ムと送られるテープとの両者の相対速度に応じて
変化する。

本発明は、特にオメガ巻きヘリカルビデオテー
プ記録装置に関して説明されているが、アルフア
巻きヘリカルテープ記録装置にも適用可能であ
る。更に、本発明を360゜オメガ巻き（実際はテ
ープは入口及び出口の寸法条件のため完全に360
゜に渡つては走査ドラムに接触しない）と関連し
て説明するが、本発明はまた360゜以下の巻付け
角、例えば１つ以上のヘツドを有する180゜巻き
のヘリカルビデオテープレコーダにも適用可能で
ある。

本発明は、走査ドラムが一方の方向に回転で
き、テープが出口路の上方または下方に導入でき
かつ一方の方向に走査ドラムのまわりに移動でき
る装置にも適用可能である。ヘツド回転、テープ
送り方向及びテープ案内、即ちテープの出口路の
上方または下方に導入する仕方の関係は８つの異
なる場合があるが、第９図の矢印１９の方向によ
つて示す如くそのうちの１つのみを説明する。

第１図は、相対移動記録媒体に情報を記録しか
つ続いて読み出すために設けられた磁気（ヘツ
ド）変換器１１を示す。

本発明は、ヘツドの正確かつ連続的位置決めを
行なうヘツド１１用の装着構体の新規な構成に係
り、多くの異なるタイプの記録、例えばコンピユ
ータ、オーデイオ及び計測の目的のために使用さ
れるような磁気ドラムまたはデイスク記録、縦長
磁気テープ記録、広帯域データ及びテレビジヨン
信号記録のための横トラツク回転ヘツド磁気記
録、ヘリカル走査広帯域データ及び／またはテレ
ビジヨン信号磁気テープ記録等に有効である。し
かし本装置は、特に、ヘツドに作用する大きな力
が回転ヘツドキヤリアに対して可動なヘツドの不
所望な変位を増進せしめるようなヘリカル走査型
磁気テープ記録／再生装置の誤りのないヘツドの
位置決めに好適である。

従つて再生モードで動作するようなヘリカル走
査型装置が図示の目的のために選択されており、
第１図は単一変換器用に意図された実施例を示
す。このことは、本発明の利点が他の用途におい
ても有効なので、本発明をヘリカル走査に限定す
ることを意図するものではない。しかし、本発明
を説明する前に、第１，３，８及び９図に示すヘ
リカル走査構体及びこれに関連した本発明が克服
するトラツキングの問題を説明する。

簡単に言つて、ヘツド１１は２つの案内ドラム
間で同軸回転のために普通は円筒状走査ドラムキ
ヤリアを備えた別の支持体、ここでは第９図に示
すように固定の下方案内ドラム１５に関連した回
転可能な上方案内ドラム１３として図示された支
持体上に載置できる。磁気テープ１７はヘツド１
１による走査のためにドラム１３，１５のまわり
にヘリカル状に（ほぼ360゜に渡つて）巻かれて
いる。テープ１７は、ドラム１３によつて支持さ
れかつ案内ドラムのまわりのテープ送り方向と反
対な方向２１に回転するヘツド１１が（ただ１つ
のみが第８図に示されている）一連の斜方向横断
路を走査するように、図示されてはいないが周知
の手段によつて案内され、引つぱられかつ移動
（矢印１９）せしめられる。テープの点２５が位
置２７の方へ移動し、一方ヘツド１１は点２９と
２５間のテープを走査することは第８図で明らか
である。

トラツクと呼ばれているテープ上の路は点２９
から２５へのライン２３である。ライン２３はヘ
ツド１１とテープ１７間の相対移動方向と称され
る。実際にはライン即ちトラツク２３は本発明と
は関係ない理由で若干Ｓ字状をなしているが説明
の都合上トラツク１１は真つ直ぐであるように図
示されている。もしヘツド１１が案内ドラム１
３，１５のまわりのテープ移動方向と同じ方向に
回転すると、ヘツド１１が点２９と２７間を走査
する間にテープの点２７は位置２５に移動する。
ライン２３′はその結果として得られたトラツク
であるが、トラツク位置のこの変化は本発明を変
更するものではない。

前述したように、テープはある程度のテープ伸
長を誘起するが縦方向張力の標準値で記録が生じ
るように張力をかけて案内される。

もしテープが張力機構の故障のためまたは異な
る装置の機構における避け難い変化のため異なつ
た張力で再生されると、トラツク２３の長さ、真
直性及び傾斜が異なつてしまい、ヘツド１１は完
全にはトラツクを追従せず、再生信号の強度の望
ましくない変化及び他の問題を生ずる。再生時に
正しい張力がかかつているとしても、テープは雰
囲気、即ち蓄積状態、例えば温度または湿度の変
化により伸縮すると同様な効果が生じる。また不
規則なテープ縁び装置対装置の縁案内効果の差は
トラツクまたは走査を不規則に揺動させる。

従つて、本発明は、所望トラツク方向のヘツド
と記録面間の相対運動を生じさせるためにヘツド
及びその全装着体または記録面あるいはその両者
が移動せしめられる間にヘツド１１を磁気媒体上
の記録情報トラツクのような所望トラツクのほぼ
横方向に、急速に移動せしめるように、極めて低
質量の偏向可能素子上にヘツド１１を装着する構
成に関する。このことは、ヘツドが所望トラツク
を走査または追従する状態である。本発明の一実
施例において、偏向可能装着手段は、ヘツド対記
録面境界の点で記録面に接しかつほぼ相対運動の
方向に平行な面に垂直な平面に実質上存在する薄
いリーフである。

ヘツドに対する所望トラツクからの実際の偏差
量及び方向を、通常追従されるヘツド対テープ路
に関係して感知する手段及びヘツドが所望の路を
追従するように、ヘツド装着手段を被感知偏差に
応答して横方向に偏向せしめる付勢手段の詳細は
本発明の主題ではない。

第９図に示されるように、ヘツド１１はドラム
１３の下方部分に嵌合されている。

第１図は、第９及び３図の矢印１―１に沿つて
取られ、ドラム１３の底部から上方に見たもので
第２及び３図は説明を容易にするためドラム１３
を下方に及びドラム１５を上方にして見た図であ
る。

ヘツド１１は、非常に小型で低質量（100ミリ
グラム程）であつて、２個の磁極片３１及び３３
から成り、テープに関して信号を記録及びまたは
再生する非磁性変換ギヤツプを与えるように互い
に対向している。変換ギヤツプ３５の長さはテー
プ１７に対するドラム１３の移動方向２１にほぼ
平貢に整合される。

磁気記録技術において、ギヤツプの「長さ」と
は相対記録運動の方向での磁極面から磁極面まで
の寸法である。通常、ギヤツプ巾は相対運動方向
に対し横方向にかつ記録面に平行にされギヤツプ
深さは記録面に垂直である。もし、何らかの理由
で、ギヤツプが相対運動方向に対して傾斜して
も、その長さは相対運動方向になるように規定さ
れ（少くとも本発明の目的で）、巾及び深さは長
さに直角になるように取られている。信号は磁極
巻線３７及びリード３８によりヘツド１１に与え
られまたはこれから取り出される。信号は磁気ヘ
ツド１１と記録面との間で結合（カツプリング）
され、ギヤツプ３５は相対運動の方向、従つて所
定トラツク方向に記録面を通して２つの磁極３
１，３３間に延びる結合路を通る。

ドラム１３の移動方向２１を横切る（矢印３
９）ヘツド１１のトラツキング移動を与えるた
め、ここでは圧電セラミツクベンダ素子として例
示した薄い偏向可能なリーフ素子４１を含む位置
決め部材の一側平面に、ヘツドは、エポキシのよ
うなものによつて載置または接着されている。図
面を参照して後に詳述する本発明の実施例におい
て、位置決め可能素子は、ベルニトロン社製で並
列動作用に分極された、PZT―5HNベンダ・バイ
モルフあるいはガルトン・インダストリーズ製
で、並列動作用に分極されたG1278ピエゾ・セラ
ミツク・ベンダ・エレメントのような一端固定の
圧電セラミツク・ベンダ素子からなる。

第６図に詳細に示すように、リーフ素子４１は
２つの圧電セラミツク部材４２，４３からなり、
それらは電極部材（ニツケルまたは銀）４９，４
９ａ，５１または５１ａ間に挾まれて接着され、
かつ黄銅翼板部材４７の両側にエポキシ層４４，
４５によつて接着されている。セラミツク部材４
２，４３はそれらの分極軸が垂直に配列（即ち第
２図の矢印３９に並列）されるように配向されて
いる。

ベンダ技術において周知なように、それぞれの
セラミツク部材の分極方向は、電極４９，５１及
び黄銅翼板４７（または電極として使用される）
がどのように付勢されるかに応じて、同一または
反対方向となりうる。保護の目的でリーフ４１は
ベース・シユー部材６１及び部材６１の棚６７に
嵌合する２側壁６５を有するカバー部材６３から
なる開放端ハウジング５９に載置されている。リ
ーフ４１はカバー６３、リーフ４１、両スペーサ
６９を通つてシユー部材６１にねじ止めされてい
るボルト７１により２つの電気的絶縁スペーサ６
９間にスペーサ６９間にしつかりと取り付けられ
ている。ボルト７１はスペーサ６９間の電気的絶
縁カラー７３によりリーフ４１から絶縁されてい
る。

カバー６３は部材６１より短かく作られ、上方
スロツト７５が切り抜かれ、リード３８はカバー
６３の上方内端上に載置された端子７７を有す
る。リーフ４１としては低質量のものが所望され
るので、制動（ダンピング）が必要かまたは所望
される。かかる場合、制動を与えてリーフ４１の
共振周波数を低下させ、リミツトストツプ即ち抑
制体として作用させるため、カバー６３及びシユ
ー部材６１には直接のリバウンドなしに衝撃を吸
収する所謂デツド・ラバー・パツド７９，８１
（第４図参照）が設けられている。

これらの抑制体は信号の記録及び／または再生
時に誤差を誘起する被支持ヘツド１１の望ましく
ない移動を防止するように作用する。

リード５３，５５，５７は素子中に付勢電界を
確立するように電源に接続するため素子４９，４
７，５１からそれぞれ延長していて、第６図に示
すように形成され、各内方延長リーフ端層４９，
４２及び４４の一角は黄銅翼板電極４７にリード
５５を取り付けるためのハンダ付け棚８３を露出
して切断し、一方リード５３及び５７はそれぞれ
電極４９及び５１にハンダ付けされる。しかしこ
の構造は電極のある延長８５、実際にはヘツド１
１から出てスペーサ６９の半径方向内側のリーフ
４１の延長部８５（第２図）を必要とする。

かかる延長部８５がドラム駆動モータ及び他の
外部振動源の高（低）調波振動に応答し、従つて
リーフ素子４１の移動の制御を失なわせることを
防止するため、全延長部８５は第３及び５図に示
すように、シユー部材６１とカバー６３間に入
れ、その内で非電導性充填コンパウンド（例えば
エポキシ）は参照符号８７によつて示されるよう
に詰め込まれる。カバー６３及びシユー部材６１
はこのための拡大充填室８９を規定するように成
形される。

組立てられたリーフ素子４１及びハウジング５
９は、第１及び３図に示す如く、ドラム１３上に
載置される。ドラム１３には円筒状周辺フランジ
９１及び中央ラジアル・ウエブ９３が設けられて
いる。ドラム１３は360゜テープ巻き付け形状の
ものでただ１つのヘツド１１を支持しているの
で、ドラム・ウエブ９３及びフランジ９１の部分
はヘツド１１及びその装着手段の質量を平衡させ
るための開口９５を規定するように切断されてい
る。ブラケツト９７はボルト９９によつて開口９
５を橋絡するように設置されている。

シユー部材６１はボルト１０１により橋絡ブラ
ケツト９７上に設けられかつそれはドラム１３及
び１５の周辺に向つて伸びこれらを越えて突出し
ないようにされ、ヘツド１１のチツプはフランジ
９１の切断部分１０３を通つて延びる。

最適動作のために、リーフの寸法及びその構成
は意図した特定の目的のために注意深く選択され
る。リーフ材は市販されていて、種々の標準厚さ
のものを得ることができ、所望長さ及び巾寸法に
切断できる。寸法及び寸法比の選択は、リーフ素
子４１の自由端が(i)テープに沿つて記録された信
号の時間軸を横切つてヘツドの記録／再生ギヤツ
プ３５をテープ１７に対して移動させる方向に懸
吊磁気ヘツド１１の被制御移動を生じさせる所望
路に沿つて移動することができ、(ii)信号の記録及
び／または再生に当つて望ましくないタイミング
誤差を誘起する、特に時間軸方向の成分によりヘ
ツド１１のギヤツプ３５を何らかの態様で移動さ
せることになる移動を禁止するように、所望リー
フ素子偏位感度、範囲及び応答、所望共振周波
数、リーフ素子運動の所望精度、所望の構造的剛
性度に応じて、なされる。テープに対するリーフ
の自由端の縦変位は、時間軸を横切つて偏向され
る際に、リーフの長さ寸法の方向に生じるが、テ
ープと磁気ヘツドとの間で信号を結合する上で重
大な効果を有しない。例えば、2.4cmの長さ寸法
Ｌを有するリーフ素子を備えた下記実施例におい
て、リーフの自由端は±0.024cmの典型的な偏位
に対して0.0001cm以上は移動しない。

リーフ自由端のかかる縦方向変位はトラツクに
沿つて記録された信号の時間軸に沿う成分を有し
ないが、本発明の目的に対しては無視できる。ヘ
リカル走査装置において、テープ１７に沿つて記
録された信号の時間軸は第８図のライン２３によ
つて示されたヘツド１１により走査される通路に
沿つて存在する。より詳細には、リーフ素子４１
は、巾方向の如何なる移動に対しても、または時
間軸、即ちライン２３に沿う成分を有する懸吊ヘ
ツド１１の望ましくない変位を生じる素子４１の
長さ―巾平面のまわりの如何なるねじり変位に対
しても素子４１を制限する長さＬ（スペーサ６９
からヘツド１１でのリーフ自由端に向つて計られ
た懸吊部分）対巾Ｗの比を有するべきである。特
に避けるべきである望ましくない変位は信号の記
録及び再生時の許容し難いアジマス及び時間軸誤
差を誘起するものである。カラー・テレビジヨ
ン・ビデオ周波数範囲の信号に対して時間軸即ち
ライン２３に沿う変位はかかる誤差を避けるため
0.13ミクロン以下に制限されるべきである。他
方、長さ対巾比は素子４１の変位を制御するため
に使用される実際の駆動電圧に対する可能なヘツ
ド変位範囲を不当に限定するほど小さくないこと
が望ましい。例えば、±0.025cmのヘツド変位範囲
に対して、２の長さ対巾比が最適である。この比
が増大するに従つて、リーフ素子４１の巾方向の
堅さが減じ、許容し難いアジマス及び時間軸誤差
を生じさせる時間軸即ちライン２３に沿う成分の
方向に移動できるようになつてしまう。

前記比が減少するに従つて、リーフ素子４１の
巾方向の堅さはより増加する。しかし、駆動電圧
は、特に、本発明がヘリカル走査装置のために与
えようとしている誤差のないトラツキングを保持
するのに必要な変位サイクル数に対して実際的で
なくなるレベルまで、所定ヘツド変位に対して増
大せしめなければならない。

ここに記載した実施例において、リーフ素子４
１の長さｔは、良好な感度、即ち単位駆動電圧当
りの変位、素子４１を共振周波数以下の所望の高
速度で移動せしめるのに充分高い共振周波数、リ
ーフ素子運動の精度及び所望最大変位速度及び範
囲に対する実際的な電圧限界を与えるように選択
される。例えば、±0.025cmの範囲において、１秒
当り約200変位サイクルまでの変位速度に対し、
素子４１の幅寸法の３％程度の厚さが好適であ
る。より小さい厚さのリーフ素子はより大きい感
度であることを特徴としているが、より低い共振
周波数を有する。リーフ変位の速度が共振周波数
に近づくと、リーフ変位は共振周波数の何れかの
側での周波数での変位からの大きな変化を示す。
かかる変位の変化は位置の制御、従つてリーフ素
子４１のトラツキングを非常に困難にする。この
反対は、リーフ素子がより厚くなつた逆の場合で
は、感度が減少し、共振周波数がより高くなる。
更により厚いリーフ素子は所望変位範囲及び速度
に対してより高い駆動電圧を必要とする。許容し
難い時間軸及びアジマス誤差を生ぜしめるねじり
変位は、付勢電界を受ける時に純粋の曲げ運動型
変位を呈するようにリーフ素子４１を構成するこ
とによつて更に制限される。かかる変位はその長
さにわたつて均一な厚さを有するようにリーフ素
子４１を構成することによつて達成される。厚さ
設計値の±10％のリーフ長さに沿う厚さの均一性
は許容し難いねじり変位をうまく制限する。

本発明の位置決め可能ヘツド装着構体は更に非
常に低い質量（典型例で1.5グラム）構造とする
ことができる特徴がある。この低質量構造は実際
上無視しうる質量の磁気ヘツド１１が懸吊されて
いる単一の薄いリーフ位置決め可能素子４１を使
用しているために可能となつている。低質量の特
徴により注意深く制御された状態でヘツド１１の
急速な変位を可能ならしめ、これによりヘツド１
１は磁気テープ１７に沿つた所望路を追従するよ
うに正確に位置決めできる。更に、現在市販され
ているヘリカル走査装置のような回転走査記録／
再生装置において、この位置決め可能なヘツド装
着構体を使用せしめうる。

ヘリカル走査装置に使用される位置決め可能ヘ
ツド装着構体の一実施例において、リーフ素子
は、１秒当り約400偏向サイクルの共振周波数を
得るため、0.05cmの厚さｔ及び2.4cmの長さＬを
有するように構成された。そのリーフ素子４１の
幅Ｗは1.27cmになるように選択された。その値
は、テープにより生じる摩擦的妨害とヘツドがテ
ープ１７の各走査に入つたり出たりする際のヘツ
ド１１に作用する摩擦力のくり返しの非常に大き
な衝撃的変化とを考えて、テープ１７上のヘツド
１１の走査方向（テープに沿つて記録された信号
の時間軸の方向）に充分な堅さ即ち剛性を与える
値である。特に回避されねばならないのはテープ
に関するヘツドのスキユー効果を生じる縦軸のま
わりのリーフのねじれ効果である。選択された寸
法はスキユー効果を避けるのに満足なものであつ
た。

ある用途に対しては、位置決め可能素子上に複
数の磁気変換器を設けることが望ましい。例えば
第７図は、１対の左オフセツト及び右オフセツト
トラツク感知磁気ヘツド１０５及び１０７が記録
トラツクに対して単一の記録／再生磁気ヘツド１
１ａの位置を連続的に監視して記録／再生ヘツド
の位置を制御するために使用される情報を与える
ような実施例を示している。単一の記録／再生ヘ
ツド１１ａはヘツド１１と同様の態様で装着さ
れ、トラツク感知ヘツド１０５，１０７は、ヘツ
ド１１ａの何れかの側に設けられているが、ヘツ
ド１１ａのトラツク変位の予想される範囲に対応
する中間ゾーン１１５に重なる左オフセツト及び
右オフセツトゾーン１１１及び１１３をそれぞれ
掃引するように運動方向２１ａを横切る如く互い
違いに設けられている。第７図に示すように、記
録／再生ヘツド１１ａは中間ゾーン１１５によつ
てあらわされ変位範囲を掃引するためリーフ４１
ａの表面に直接載置されている。左―オフセツト
トラツク感知ヘツド１０５はリーフ４１ａの表面
に固定されたスペーサ素子１０９上に設置され、
スペーサ１０９の厚さは、感知ヘツド１０５がヘ
ツド１１ａの幅以下の量だけヘツド１１ａの上方
に間隔をおいて配置されるようにヘツド１１ａの
幅以下である。右オフセツトトラツク感知ヘツド
１０７は第６図におけるように、リーフ４１ａを
若干切断することによつて設けられたへこんだマ
ウント棚１１７上に設置される。マウント棚１１
７は、感知ヘツド１０７がヘツド１１ａの幅以下
の量だけヘツド１１ａの下方に隔てられるよう
に、スペーサ１０９の厚さに等しい距離だけリー
フ４１ａの表面以下にへこまされている。記録／
再生ヘツド１１ａに対して前述したような関係で
トラツク感知ヘツド１０５，１０７を構成すれ
ば、これら感知ヘツドにより走査される通路は、
ヘツド１１ａがトラツク変位の予想範囲１１５を
変位する時にヘツド１１ａによつて走査される通
路の縁と常に重なる。ヘツド１１ａによつて走査
される通路が記録情報トラツクの場合、感知ヘツ
ド１０５，１０７は、それらが記録再生ヘツド１
１ａを追従する際に記録トラツクの重畳縁から情
報を再生する。或いは、感知ヘツド１０５，１０
７は、ヘツド１１ａによつて走査される通路上で
より少く又は全く重畳しないようにヘツド１１ａ
より狭い幅（運動方向２１ａの横方向で）に作る
こともできる。しかし、ヘツド１１ａがトラツク
を正しく追従している時、ヘツド１０５，１０７
は好適には記録トラツクの両側の保護帯の寸法を
越えて横方向には延長しない。このため、ヘツド
１０５，１０７は隣接トラツクの部分を通常読取
らない。例えばハウジング、ヘツド巻線、電気リ
ード及び抑制体のような第７図のヘツド装着構体
の他の部分に関しては第１図乃至第６図の実施例
と同様に構成されている。

第１１Ａ及び１１Ｂ図は記録面上の記録情報ト
ラツクのような所望通路に対する記録／再生ヘツ
ドの位置を感知し、例えば前記通路、即ち記録ト
ラツクを追従するようにヘツドの位置を制御する
ための変位用圧電部材４２及び４３を付勢するこ
とによつて位置決め素子を作動させる適当な信号
を発生する手段の実施例を示す。第１１Ａ図の実
施例は第１図乃至第６図に示す磁気変換器装着構
体用のもので、記録／再生ヘツド１１の位置を感
知し制御する振動技術を使用する。第１１Ｂ図の
実施例は第７図に示す磁気変換器装着構体用のも
ので、記録／再生ヘツド１１ａの位置を感知し制
御するためのトラツク追従技術に使用される。ま
ず第１図乃至第６図の装着構体の実施例と共に使
用される第１１Ａ図の位置感知及び制御の実施例
を説明する。発振器１５１は、リーフ素子４１に
与えられてそれを変位範囲内で振動せしめる一定
周波数交流振動信号をその出力に発生するように
動作する。リーフ素子４１に与えられる前に、振
動信号は電圧加算回路１５２の一つの入力に与え
られて、調節可能なバイアス電圧源１５３によつ
て加算回路の第２の入力に与えられる電圧制御信
号と代数的に加算される。加算回路１５２の出力
に発生される合成加算振動及び制御信号は、これ
が全リーフ素子構体間に印加されるように、２つ
のリード５３と５７間に印加される如くライン１
５４により結合される。もし加算信号が黄銅翼電
極４７に関しリーフ素子４１に印加されるべきな
ら、他の電極５５が必要とされる。例えばリード
５７に接続された電極の１つ５１は印加加算信号
用の基準として作用する。

印加加算信号の振動信号成分は、懸吊ヘツド１
１がライン２３によつて示されるようなトラツク
に沿つて記録された信号を再生するように動作す
る際に、リーフ素子４１を選択範囲で振動せしめ
る。この振動は再生信号のエンベロープの振幅変
調を生ぜしめる。ヘツド１１が適正なトラツク位
置においてトラツク２３の中心に配置されている
と、振動周波数での再生信号の振幅変調のレベル
は最小で、ヘツド１１がトラツク中心の片側又は
他の側に変位されるに従つて最大値にまで増大す
る。従つて、振動周波数での信号エンベロープの
最小ピーク対ピーク値はヘツド１１がトラツク中
心を通る時に生じ、振動周波数でのより大きなピ
ーク対ピークの信号エンベロープ値は、ヘツド１
１がトラツク中心の片側又は他の側に変位される
時に生じる。ヘツド１１が適正トラツク位置にあ
る時にエンベロープ振動の周波数は振動信号成分
の周波数の２倍である。しかしヘツド１１が適正
トラツク位置の何れかの側にあればより、最大対
最小エンベロープ振幅変化は振動信号成分の各サ
イクルに対して一度即ち振動信号周波数で生じ、
最大及び最小点の発生順序はヘツド１１がオフセ
ツトせしめられるトラツク中心の側に依存する。
最大及び最小点の発生順序の検出は、ヘツド１１
がトラツク２３の中心からオフセツトせしめられ
る方向を規定する情報を与え、エンベロープ振幅
振動の検出はオフセツト量を規定する情報を与え
る。

このトラツク・オフセツト情報を得るため、ヘ
ツド１１のリード３８はエンベロープ検出器１５
６の入力に接続される。この検出器は振動信号の
周波数で、再生信号の振幅変調エンベロープ成分
をあらわす信号を発生する。この信号は発振器１
５１によつて与えられる振動信号との位相及び振
幅比較のための同期検出器１５７の制御入力及び
基準入力に結合される。検出器１５７はこれら入
力信号に応答して、ヘツド１１がトラツク中心か
らオフセツトせしめられる量に比例す振幅及びオ
フセツトの方向を示す極性を有する出力信号を発
生する。この出力信号は調節可能バイアス電圧源
１５３に与えられて出力信号の振幅及び極性に応
じて制御信号の電圧レベルを調節する。電圧源１
５３は検出器１５７の出力信号に応答して、電圧
レベルがその出力信号の振幅及び極性変化に追従
する制御信号を発生し、位置決めリーフ素子４１
が加算制御信号及び振動信号の印加によりヘツド
１１の検出されたトラツクオフセツトを補償する
ように付勢されるようにする。

第７図の変換器装着構体の実施例と共に使用さ
れる第１１Ｂ図のトラツク追従形の実施例は、第
１１Ａ図の実施例と同様に、リード５３ａ及び５
７ａへのライン１６２によつて全リーフ素子構体
４１ａに印加されるような制御信号をその出力に
発生する調節可能バイアス電圧源１６１を備えて
いる。差検出器１６３の２つの入力は感知ヘツド
１０５，１０７によつて再生される信号を受ける
ように結合されている。差検出器１６３は再生信
号エンベロープの平均振幅を比較し、振幅が上記
平均振幅の差に比例しかつ極性が何れの平均振幅
が最大かをあらわすような出力差信号を与える。
ヘツド１１ａが適正なトラツク位置でのトラツク
２３の中心に配置されると、感知ヘツド１０５，
１０７によつて再生される信号の平均振幅は等し
くなる。従つて差検出器の出力信号は零となり、
これはヘツド１１ａの所望トラツク位置に対応し
ている。しかし、ヘツド１１ａがトラツク中心か
ら左オフセツト・トラツク感知ヘツド１０５（第
７図参照）の方向に変位されると、感知ヘツド１
０５によつて再生される信号エンベロープ平均振
幅は比例的に減少し、一方右オフセツト・トラツ
ク感知ヘツド１０７によつて再生される平均振幅
は比例的に増大する。記録／再生ヘツド１１ａが
トラツク中心から右オフセツト・トラツク感知ヘ
ツド１０７の方向に変位されると、反対のことが
生じる。即ち感知ヘツド１０７によつて再生され
る信号エンベロープの平均振幅は比例的に減少
し、一方感知ヘツド１０５によつて再生された平
均振幅は比例的に増大する。差検出器１６３はか
かる比例的変化信号に応答して、振幅が感知ヘツ
ド１０５によつて再生される信号エンベロープの
振幅差に追従し、極性が何れの信号エンベロープ
が最大平均振幅を有するかに依存する差信号を発
生する。この差信号は調節可能バイアス電圧源１
６１の入力に与えられる。電圧源１６１はこれに
応答して差信号の振幅及び極性に応じて制御信号
の電圧レベルを調節し、位置決めリーフ素子４１
ａへ印加されると、ヘツド１１ａの検出されたト
ラツク・オフセツトを補償するために、素子が付
勢せしめられる。

第１０図は変換器を装着する他の構成を示す。
この実施例で、リーフ素子１２１は圧電性ではな
くて透磁性の材料から成り、リーフ１２１とベー
ス１２５間に延長している圧縮バネ素子１２７に
よりベース１２５に対してリーフ１２１を装荷
し、リーフ１２１とベース部材１２５間に形成さ
れる１対の広間隔ナイフ縁型ヒンヂ１２３とから
なるピポツト機構を含んでいる。ヘツド１１ｂは
リーフ１２１の端部に設置されている。ベース１
２５は、また、リーフ面に垂直な方向１３１（又
は１３３）に磁界を発生するため、リーフの両側
に、適当な保持手段（図示せず）によつて位置決
めされた１対の電磁石１２９を備えている。リー
フ１２１を位置決めするため電磁石を付勢する駆
動手段１３５が概略的に図示されている。

第１０Ａ図の実施例におけるように、発振器１
４３、検出器及びバイアス源１４５並に加算回路
１４７はヘツド１１ｂによつて再生された信号を
受け、電流源１３７の制御入力への印加のため加
算された振動及びバイアス制御信号を発生するよ
うに結合されている。発振器１４３は所定変位範
囲内でリーフ１２１を振動させるため電磁コイル
を励磁する固定周波数交流振動信号を発生する。
バイアス制御信号は、電流源１３７によつて与え
られる電流信号が振動信号周波数で変化せしめら
れるように作られる電流レベルを決定し、かつヘ
ツド１１ｂによつて再生された信号エンベロープ
の振動周波数での振幅変化によつて及び最大及び
最小エンベロープ振幅点の発生の順序によつて決
定される振幅を有している。

磁気ヘリカル走査装置に関連して特に本発明の
変換器装着装置を設明したが、位置決め可能変換
器装着装置は磁気ヘツド以外の変換器を使用して
いる他の信号記録装置用に等しく適用される。ま
た横方向走査装置、磁気デイスク、磁気ドラム及
び縦長記録テープのような他のタイプの記録媒体
走査装置も使用しうる。横方向走査のため、適当
数のヘツドが走査ドラム上に同様して設置しう
る。磁気ドラム及びデイスク技術において、装着
装置は偏心又は軸不整合のドラム／デイスク或い
はヘツド移動機構の不整合に関連するトラツクの
不規則性に、ヘツドを追従させるようになつてい
る。縦長記録において、本発明のヘツド装着装置
はテープガイド又はヘツド装着ベースの不整合、
又は記録後のテープ伸縮時に良好に整合したガイ
ドにより生ずるような明らかなトラツクの不規則
性に、ヘツドを追従せしめうる。並列チヤンネル
記録装置に対して、１個以上の記録／再生ヘツド
が単一位置決め素子に支持できる。

上述した実施例にあつては、磁気変換器は、磁
気テープ、ドラム又はデイスクのような相対的移
動の磁気記録面と関連して、自動トラツキングに
適用されるものであり、変換器は時間軸に沿う有
害な変位に対して制限されるが、記録面に沿つて
記録された信号の時間軸、通常、記録面に関する
相対運動の方向に対して横方向の変位のため位置
決め素子に支持されている。変換器が以前記録さ
れたトラツクを追従する用途のためには、その変
換器は、記録面上の予測されるトラツク偏差範囲
に対応する所定範囲内で変位せしめられる。

以上、要約すれば、本発明は、回転磁気ヘツド
のようなテープに関して高速回転させるため並び
に長さ方向に走行する磁気テープとそれ自体高速
回転するヘツドとの摩擦接触するために生じる上
述した種々の問題を解決する磁気変換器（ヘツ
ド）装着装置を与える。ヘツドのトラツキング調
節に於ては高機械的精度の応答を必要とし、その
ためヘツドを片持ち支持して位置決め制御を行な
う圧電ベンダはそのたわみ方向に制御されないよ
うにするために薄くされなければならず必然的に
リーフ状即ち板ばね形態をとらなければならな
い。更に、位置決め指令に急速に応答してかかる
指令の変化に追従するため低質量の薄いリーフ状
圧電素子構造が必要である。しかしながら、単に
このような構造だけならば、ヘツドに作用するそ
の高速回転による約1000g程度の重力及びヘリカ
ル状にまかれるテープとの係合に入つてから出る
際に磁気ヘツドに働く摩擦係数の大きな変化の結
果としてヘツドに作用する力の変化に対して、対
処することは不可能である。更に、しばしばヘツ
ドに作用する他の余分な力、例えば急激にヘツド
装着ベンダ素子が曲げられた場合に於て生じ勝ち
な自由減衰振動のような結果としてのヘツドに与
えられる力にも、ベンダ素子へ与えられる制御作
用の低下なしに対処されなければならない。本発
明はこのような問題を圧電リーフの構成それ自体
をもつて解決したものである。即ち、圧電リーフ
の長さに対する巾の比を約２の程度としかつその
厚味は巾の約３％となるようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用されるヘリカル走査テー
プ記録用磁気ヘツドドラムの平面図、第２図は第
１図に示す構造の一部の拡大斜視図、第３図は第
１図の線３―３の面上から見た拡大断面図、第４
図は第３図に示す構造の左端図、第５図は第３図
に示す構造の右端図、第６図は第３図に示す構造
の一部を示す部分拡大斜視図、第７図は第３図に
示す構造の一部の拡大左端図、第８図はテープの
一部の正面図、第９図は第１図の構造を含む走査
機構のまわりにまかれた第８図のテープの縮尺
図、第１０Ａ図及び第１０Ｂ図は記録面に対し支
持変換器の位置を感知し制御する他の実施例の概
略ブロツク図である。 １１…ヘツド、１３，１５…回転ヘツドドラ
ム、１７…磁気テープ、４１…リーフ素子、４
２，４３…圧電セラミツク部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気テープと共に使用される回転走査組立体
   を有する磁気記録／再生装置に於て、上記テープ
   と走査関係で回転するように装着されるようにな
   つた走査手段が設けられており、上記テープと走
   査関係で上記走査手段に装着された制御可能な位
   置決め部材が設けられ、その部材の少なくとも一
   部は上記テープに垂直でありかつ上記テープと上
   記部材との間の相対運動方向にほぼ平行である平
   面に於て実質的に伸びており、上記位置決め部材
   は上記相対運動方向に平行な上記平面に於て実質
   的に剛性となつており、上記部材の上記部分は磁
   気変換手段を受けかつそれを上記テープのトラツ
   クと変換関係になる位置に於て保持するようにな
   つており、上記部材の少なくとも上記部分は、保
   持された磁気変換器手段が上記テープの上記トラ
   ツクからの予定の範囲の外れをスイープするよう
   に、比較的薄くされかつ上記平面に実質的に垂直
   でかつ上記相対運動方向に対し横方向に偏向可能
   にされており、上記位置決め部材は圧電リーフと
   して形成され、該圧電リーフの長さに対する巾の
   比を約２の程度としかつその厚味は巾の約３％と
   なるようにしたことを特徴とする磁気変換器装着
   装置。