DE3008464C2

DE3008464C2 - Anordnung zum Auslenken eines Magnetkopfes in Querrichtung zu einer Aufnahmesp ur eines Aufzeichnungsträgers

Info

Publication number: DE3008464C2
Application number: DE3008464A
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Atsugi Kanagawa Sakamoto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-03-09
Filing date: 1980-03-05
Publication date: 1986-07-17
Also published as: JPS633374B2; CH649880A5; CA1151764A; AT373421B; ATA128380A; JPS55122227A; AU534396B2; DE3008464A1; AU5601980A; US4326228A; GB2045008B; BR8001377A; GB2045008A

Description

P ^{3 4}

währleistet ist, so daß also das Auftreten von Spurfeh- und zwar in abwechselnd angeordneten parallelen Spu-

■: lern mit Sicherheit vermieden ist. ren T, die gegenüber der Längsrichtung oder Förder-

V Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung erge- richtung des Bandes 16 geneigt sind, wie dies in Fig.2

'ji ben sich aus den Unteransprüchen. dargestellt ist

■^ Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dar- 5 Während einer Signalaufzeichnung und während ei-

gestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es nes Signalwiedergabebetriebes in der Normal-Betriebs-

)■■: zeigt art ist die Geschwindigkeit, mit der das Band 16 in

ji Fig. 1 schematisch und in Perspektivansicht einen Längsrichtung angetrieben wird, gleich, und es ist eine

,;'; Teil eines Schrägspur-Videobandgerätes, bei dem die (nicht dargestellte) geeignete Servosteuerschaltung

[ Erfindung vorteilhaft anwendbar ist, 10 vorgesehen zur Kompensation relativ kleiner Änderun-

i^: _£ F i g. 2 schematisch eine Draufsicht eines Magnetban- gen der Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen, mit denen

1% des, auf dem Video- oder andere Informationssignale in die Drehköpfe und das Band angetrieben werden, sowie

y aufeinanderfolgenden parallelen Spuren mittels des Vi- zur Kompensation von Bandstreckungs- oder

!(: deobandgerätes nach F i g. 1 aufgezeichnet sind, -Schrumpfungsdifferenzen von einer Vorrichtung zur

Vi F i g. 3 vergrößert im Schnitt ein herkömmliches 15 anderen. Bei einem typischen Videobandgerät zeichnet

% Tragglied zur Befestigung eines Magnetkopfs oder jeder der Köpfe 11 ein vollständiges Teil-bzw. Halbbild

p Wandlers in einem Videobandgerät der in F i g. 1 darge- der Videosignalinformation in der jeweiligen Aufzeich-

I. stellten Sauart, nungsspur Tauf, die dadurch abgetastet wird, weshalb

p F i g. 4 vergrößert und schematisch eine Darstellung zu diesem Zweck die Drehscheibe 12 und die darauf

If zur Erläuterung, in welcher Weise das Tragglied gemäß 20 befestigten Köpfe 11 mit einer Drehzahl von 30 U/sec

H F i g. 3 einen unerwünschten Kontaktwinkelfehler ver- beim Aufzeichnen eines NTSC-Fera-ehsignals gedreht

If ursacht bei einem Extremwert der lateralen /-.blenkung werden.

Il des befestigten Kopfes oder Wandlers, Es ist jedoch erwünscht, daß ein Videosignalaufzeich-

!> F i g. 5 eine Schnittansicht ähnlich der gemäß F i g. 3, nungs- und/oder -wiedergabegerät bzw. ein Videoband-

f| jedoch eines Magnetkopf-Traggliedes gemäß einem 25 gerät auch in einer nichtnormalen Wiedergabebetriebs-

!i| Ausführungsbeispiel der Erfindung, das bei einem Ma- art zusätzlich zur normalen Wiedergabebetriebsart ar-

H gnetbandgerät der in F i g. 1 dargestellten Bauart ver- beiten kann. Wie erwähnt, kann die herkömmliche Ser-

|| wendbar ist, vosteuerschaltung (nicht dargestellt) in der Normalwie-

j§ F i g. 6 in Draufsicht das Magnetkopf-Tragglied ge- dergabe-Betriebsart eine geeignete Steuerung der Dre··

p maßFig.5, 30 hung der Köpfe 11 durch den Motor 15 so erreichen,

% F i g. 7 eine Schnittansicht ähnlich der gemäß F i g. 5, daß diese Köpfe abwechselnd die Aufzeichnungsspuren

ff wobei ein Tragglied für einen Kopf oder Wandler ge- Tabtasten, und zwar zur genauen Wiedergabe der darin

ff maß einem anderen AusfUhrungsbeispiel der Erfindung aufgezeichneten Videosignalinformation. In einer nicht-

dargestellt ist, normalen Betriebsart, wie der Zeitlupen-Betriebsart,

F i g. 8 eine schematische Ansicht zum Vergleich der 35 der Zeitraffer-Betriebsart oder der Stehbild-Betriebs-

Kontaktwinkelfehler, die bei lateraler Ablenkung eines art, werden jedoch die Köpfe 11 weiter mit der gleichen

auf einem herkömmlichen und einem erfindungsgemä- Drehzahl wie während des Aufzeichnens gedreht, wäh-

ßen frei tragenden Traggliedes befestigten Kopf auftre- rend sich die Fördergeschwindigkeit des Bandes 16 ge-

ten, ändert hat. Daher steht beispielsweise bei der Stehbild-

* Fig.9 eine grafische Darstellung verschiedener 40 Wiedergabebetriebsart der Aufzeichnungsträger oder

Kennwerte von Kopf-Traggliedern gemäß der Erfin- da= Band 16 still mit dem Ergebnis, daß die Köpfe oder

dung. Wandler 11 wiederholt die gleiche Spur abtasten. Ein

Gemäß Fig. 1 enthält eine typische Drehkopf-Ab- gemeinsames Problem jeder der nichtnormalen Wieder-

tasteinrichtung 10, wie sie beispielsweise bei einem Vi- gabebetriebsarten ist es, daß der von jedem der Köpfe

deobandgerät (VTR) verwendet wird, zwei sich diame- 45 11 durchlaufene Abtastweg nicht mehr genau mit einer

tral gegenüberliegende Magnetwandler oder Köpfe 11 zuvor aufgezeichneten Aufzeichnungsspur überein-

zur Aufzeichnung/Wiedergabe (von denen in F i g. 1 Ie- stimmt. Vielmehr ist der Abtastweg jedes Kopfes ge-

diglich einer zu sehen ist), die so ausgebildet sind, daß sie neigt bzw. in Winkelrichtung beabstandet gegenüber

sich mit einer Scheibe 12 um deren Mittelachse drehen. der Aufzeichnungsspur. Wenn beispielsweise, wie in

Die Drehscheibe 12 ist zwischen einem oberen und ei- 50 Fi g. 2 dargestellt, der Abtastweg des Kopfes 11 in der

nem unteren Trommelabschnitt 13 bzw. 14 angeordnet Normal-Betriebsam der Abtastweg po ist, in der das

und wird in geeigneter Weise angetrieben, wie durch Band 16 in Richtung des Pfeils B mit normaler Gi-

einen Motor 15. Ein Aufzeichnungsträger in Form eines schwindigkeit angetrieben wird, dann ist jedoch für den

Magnetbandes 16 wird, wie mittels Rollen 17, 18 und Fall der Stehbild-Wiedergabebetriebsart, in der das

einer geneigten Führungsschulter 19, so geführt, daß er 55 Band still steht, der Abtastweg des Kopfes 11 der mit p\

sich schrauben- oder wendelförmig über zumindest bezeichnete, d. h. wesentlich gegenüber der Aufzeich-

180° des Umfangs einer Bandführungstrommel er- nungsspur geneigt. Wegen der dargestellten Neigung

streckt, die durch die Trommelabschnitte 13,14 und die oder Winkelverschiebung des Abtastwegs p\ gegenüber

Drehscheibe 12 dazwischen gebildet ist, so daß Köpfe der Aufzeichnun£jspur Γ nimmt der Kopf 11, wenn er

U aufeinanderfolgende parallele schräge Spuren auf ro von der abzutastenden Aufzeichnungsspur abweicht,

dem Band 16 abtasten. Insbesondere wird mit der Dre- Rauschen von aufeinanderfolgende, AufzeichnUngSSpU-

hung der Köpfe 11 in Richtung des Pfeils A in F i g. 1 das ren trennenden Schutzbändern auf, oder der Kopf

Band 16 vorwärts bewegt bzw. so in Längsrichtung be- nimmt ein Übersprechen von benachbarten Spuren für

wegt in Richtung des Pfeils B, beispielsweise durch Zu- den Fall auf, daß aufeinanderfolgende Aufzeichnungs-

sammenwirken einsr Antriebswelle und einer Andruck- 65 spuren zur maximal Ausnutzung des Bandes 16 ohne

rolle (nicht dargestellt), zwischen der und der Antriebs- Schutzband dazwischen aufgezeichnet sind.

welle das Band verlauf;, so daß die Köpfe 11 abwech- Wenn jeder der Köpfe 11 auf einem einstellbaren

selnd Informationssignale abtasten und aufzeichnen, Tragglied befestigt ist, wie einem sogenannten bimor-

phen Blatt oder Zweielementblau, das so ausgebildet ist, daß es in einer durch die Pfeile C in den F i g. 1 und 2 dargestellten Richtung auslenkbar ist, d. h., senkrecht oder lateral zum Abtastweg des jeweiligen Kopfes, und zwar abhängig von einem an das bimorphe Blatt angelegten elektrischen Ansteuersignal, wie gemäß der US-PS 40 80 636, dann können die Amplitude und die Polarität eines solchen elektrischen Ansteuersignals so gesteuert werden, daß eine sich ändernde Auslenkung des Kopfes erreicht wird, wenn dieser sich längs des Abtastweges bewegt, um zu erreichen, daß dieser Abtastweg mit der durch den Kopf abgetasteten Aufzeichnungsspur übereinstimmt. Wie insbesondere in F i g. 3 dargestellt, ist ein herkömmliches einstellbares Tragglied 20 durch ein bimorphes Blatt gebildet, das aus zwei piezoelektrischen Keramikgliedern 21 und 22 zusammengesetzt ist, die zwischen Leitschichten oder -elektroden 23 und 24 zwischengeschichtet und geklebt bzw. in anderer Weise verbunden sind, wobei sie leitfähig, wie mittels Epoxiklebstoffen, an den entgegengesetzten Seiten eines zentralen Messing-Fahnenglieds 25 angeklebt sind. Ein Endabschnitt 20a des bimorphen Blatts 20 ist an einem schützenden Basisschuhglied 26, beispielsweise mittels eines Bolzens 27, angeklammert, der sich durch eine elektrisch isolierende Hülse 28 und Scheiben 29 erstreckt und in einen erhobenen Abschnitt des Schuhglieds 26 eingeschraubt ist, das in geeigneter Weise an der Drehscheibe 12 (in F i g. 3 nicht dargestellt) so gesichert ist, daß der entsprechende Kopf oder das Kopfplättchen 11 an dem freien Ende 206 des Blatts 20 leicht über die Umfangsfläche der Scheibe 12 vorspringt.

In dem herkömmlichen Tragglied 20 sind die piezoelektrischen Keramikglieder 21 und 22 und die Leitschichten 23 und 24 so dargestellt, daß sie die gleiche Ausdehnung wie das zentrale Fahncnglied 25 besitzen, zumindest in der Richtung von dessen cingekicrniTHCiTi Ende 20a zu dessen freien Ende 206 hin.

Wie an sich bekannt, können die Richtungen der Polarisation der Keramikglieder 21 und 22 entweder gleich oder entgegengesetzt sein, und zwar abhängig davon, wie die Leitschichten oder Elektroden 23, 24 und das zentrale Fahnenglied 25 zu erregen sind. Für eine solche Erregung erstrecken sich geeignete (nicht dargestellte) Leitungen von den Elektroden 23,24 bzw. dem Fahnenglied 25 zum Anschluß an eine (nicht dargestellte) Spannungsquelle, wodurch ein elektrisches Ansteuersignai anlegbar ist. um ein elektrisches Erregerfeld zwischen den Leitschichten 23 und 24 und dem zentralen Fahnenglied 25 zu errichten. Abhängig von solchen elektrischen Feldern erreichen die piezoelektrischen Keramikglieder 21 und 22, die diesen ausgesetzt sind, eine bogenförmige Krümmung des bimorphen Blatts bzw. Zweielementblatts 20.

Wie schematisch in F i g. 4 dargestellt, tritt im Fall des herkömmlichen bimorphen Blatts bzw. Zweielementblatts 20, das die äußeren Leitschichten oder Elektroden 23 und 24 enthält, die sich kontinuierlich von dem eingeklemmten Ende 20a zu dem freien oder ausgelenkten Ende 206 des Blatts 20 erstrecken, die bogenförmige Krümmung des Blatts 20 im wesentlichen gleichförmig an allen Stellen in Blattlängsrichtung von dessen eingeklemmten oder ortsfesten Ende 20a zu dessen freien oder ausgelenkten Ende 206 auf. Die gekrümmte oder bogenförmige Biegung des Blattes 20 an dessen Abschnitt der dessen freiem Ende 206 benachbart ist, ist Ursache von Schwierigkeiten, die sichere Anbringung des Wandlers oder Kopfs 11 daran aufrechtzuerhalten.

Anders ausgedrückt kann dann, wenn der Kopf 11 an der Oberfläche des Blatts 20 neben dessen freien Ende aufgeklebt ist, die bogenförmige Krümmung bzw. das Arbeiten dieser Fläche sehr leicht dazu führen, daß die Klebhaftung des Kopfes daran zerstört wird. Weiter ist es in dem Fall, daß die Leitschichten oder Elektroden 23 und 24 sich zum freien Ende 206 des Blatts 20 erstrekken, notwendig, eine (nicht dargestellte) Isolierschicht zwischen dem Magnetkopf 11 und der benachbarten Leitschicht 23 vorzusehen, so daß ein an diese angelegtes Ansteuersignal nicht das durch den Kopf 11 aufgezeichnete oder wiedergegebene Signal beeinflußt. Es ergibt sich weiter, daß aufgrund der bogenförmigen Krümmung längs der Gesamtlänge des herkömmlichen

is Blatts 20 zumindest an den Enden der seitlichen Auslenkungen des Kopfes 11 ein unerwünscht großer Kontaktwinkelfehler bzw. eine unerwünscht große Winkelabweichung der Kontaktfläche Ha des Kopfes U gegenüber der Oberfläche des Bandes Ib bzw. des Aufzeichnungsträgers auftritt. Die große Winkelabweichung bzw. der große Kontaktwinkelfehler erzeugt eine zunehmende teilweise Trennung zwischen dem Spalt des Kopfes und dem Aufzeichnungsträger in der Ebene der Breiten- und Tiefenabmessungen des Spalts, wobei eine solche teilweise Trennung Signalverluste ergeben kann, und zwar aufgrund der verringerten Signalkopplung zwischen dem Kopf und dem Aufzeichnungsträger. Die Signaiverluste sind insbesondere bedeutend und können den Wiedergabebetrieb erheblich beeinträchtigen bei hohen Signalfrequenzen, wie das der Fall ist bei der Verwendung herkömmlicher Frequenzmodulationstechnik zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Videosignalen.
Aus dem in den Fig.5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich, daß wieder ein frei tragendes Tragglied bzw. Träger 20' an einem Ende 20'ä, beispielsweise mittels Klemmen an einem schützenden Basisschuhgiied 26' zur Drehung mit einem Drehabschnitt der Band-Führungstrommcl, befestigt ist und daß der jeweilige Wandler oder Kopf 11' an dem entgegengesetzten bzw. freien Ende 20'6 des Traggliedes 20' gesichert ist, um so in Übertragungsbeziehung mit dem Band zu sein, das um die Führungstrommel gewickelt ist Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 und 6 ist das Tragglied 20' wieder durch ein bimorphes Blatt bzw. Zweielementblatt gebildet, das aus piezoelektrischen Keramikgliedern 21' und 22' aufgebaut ist die die gleiche Ausdehnung besitzen, wie ein zentrales Fahnenglied 25', an dessen beiden entgegengesetzten Seiten sie angeklebt sind. Wie insbesondere in F i g. 6 dargestellt sind das zentrale Fahnenglied 25', das als leitfähiges Substrat wirkt und die piezoelektrischen Glieder 21' und 22', die darauf aufgeklebt sind, zweckmäßigerweise dreieckförmig ausgebildet Bei einem besonders zweckmäßigen praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die piezoelektrischen Glieder 21' und 22' aus PbZrTiO_x, während das leitfähige Substrat oder das Fahnenglied 25', das auch als Zwischenelektrode und Tragplatte dient zweckmäßigerweise aus einem leitenden Metall, beispielsweise Ti oder aus Kohlenstoffasern, besteht

Das frei tragende Tragglied 20' enthält weiter leitende Schichten, kurz Leitschichten 23' und 24', die in geeigneter Weise an die Außenflächen der piezoelektrisehen Glieder 21* bzw. 22" geklebt sind und die an zumindest dem freien Endabschnitt des Tragglieds 20' nicht vorhanden sind. Insbesondere erstrecken sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 und 6 die Leit-

schichten 23' und 24' von dem eingeklemmten oder ortsfesten Ende 20'a des Tragglieds bzw. Trägers 20' über die piezoelektrischen Glieder 21' bzw. 22' bis annähernd zur Mitte zwischen dem ortsfesten und dem freien Ende 20'a bzw. 20'b des Tragglieds 20'. Weiter ist bei dem in den F i g. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Magnetwandler oder Kopf 11' mittels Klebstoff direkt auf d'c Oberfläche des piezoelektrischen Glieds 2V nahe des freien Endes 20'/? aufgeklebt, an dem die Leitschichten 23', 24' nicht vorhanden sind.

Im Betrieb des frei tragenden Tragglieds bzw. Trägers 20' werden geeignete elektrische Auslenkpotentiale, die ein Ansteuersignal bilden, an die Leitschichten 23' und 24' und an das zentrale leitende Substrat oder Fahnenglied 25' angelegt, um elektrische Felder zu erzeugen, durch die das Tragglied 20' bogenförmig gekrümmt wird. Jedoch tritt gemäß der Erfindung eine solche bogenartige Krümmung des Tragglieds 20' lediglich in dem Längsabschnitt auf. längs dessen die Leitschichten 23' und 24' vorgesehen sind. Daher führt im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 5 und 6 das Anlegen eines Ansteuersignals an die Leitschichten 23' und 24' zu einer bogenförmigen Krümmung des Traggliedes 20' von dessen eingeklemmten oder ortsfesten Ende 20'a bis annähernd zur Mitte zwischen dessen Enden 20'a und 20'b, während der Rest des Traggliedes 20', der sich von dessen Mitte zum freien Ende 20'b hin erstreckt, im wesentlichen flach in einer Ebene verbleibt, die annähernd tangential zur Krümmung des Tragglieds 20' in dessen Mitte ist.

G maß F i g. 8 werden die Bewegungen der aktiven Seite des Kopfes 11, der auf dem herkömmlichen Tragglied 20 befestigt ist, wie anhand von F i g. 3 erläutert, nun mit den Bewegungen der aktiven Seite des Kopfes 11' verglichen, der am Tragglied bzw. Träger 20' befestigt ist. Es sei angenommen, daß zum Zwecke eines solchen Vergleiches der Abstand von dem ortsfesten Punkt P, der dem eingeklemmten Ende 20a des Tragglieds 20 entspricht, zum beweglichen Punkt Q, der der aktiven Seite des Kopfes 11 entspricht, der gleiche ist, wie der Abstand zwischen den Punkten P und Q', die dem ortsfesten bzw. eingeklemmten Ende 20'a des Tragglieds 20' bzw. der aktiven Seite des Kopfes 11' entsprechen, der darauf befestigt ist. Im Falle des herkömmlichen Tragglieds 20 biegt oder krümmt sich das Zweielementblatt bogenförmig aus, wenn ein Ansteuersignal an dessen Leitschichten 23, 24 angelegt ist, und zwar längs der gesamten Länge von dem ortsfesten Punkt P zum beweglichen Punkt Q, wobei eine solche bogenförmige Krümmung einen konstanten Krümmungsradius R besitzt. Andererseits wird, wie bereits ausgeführt, dann, wenn das gleiche Ansteuersignal an die Leitschichten 23' und 24' des erfindungsgemäßen Tragglieds bzw. Trägers 20' angelegt wird, dieses bzw. dieses mit einem Krümmungsradius R lediglich von dem ortsfesten Punkt P zu dem Zwischenpunkt q, der annähernd in der Mitte zwischen den entgegengesetzten Enden des Tragglieds 20' ist, bogenförmig gekrümmt Der Abschnitt des Tragglieds 20', an dem die Leitschichten 23' und 24' nicht vorhanden sind, d. h. von dem Zwischenpunkt q zum beweglichen Ende Q', ist nicht gebogen, sondern er bleibt flach und erstreckt sich im wesentlichen tangential zur Krümmung des Gliedes bzw. Trägers 20' an dem Zwischenpunkt q.

Bei Betrachtung der Kontaktwinkelfehler der Köpfe 11 und 11' gegenüber der Fläche des Magnetbandes 16 bzw. 16' in F i g. 8 ergibt sich, daß dann, wenn der von dem Kreisbogen eingeschlossene Winkel, der sich vom

Punkt P zum Punkt Q im Falle des herkömmlichen Tragglieds 20 erstreckt, 2 θ beträgt, der entsprechende Winkel für den Bogen vom ortsfesten Punkt Pzum Zwischenpunkt q im Falle des erfindungsgemäßen Tragglieds 20' θ beträgt. Folglich ist der Kontaktwinkel oder die Winkelabweichung der aktiven Seite des Kopfes 11', der an dem freien Ende des Tragglieds 20' befestigt ist, bezüglich der Aufzeichnungsfläche des Magnetbandes 16' lediglich Θ, während die entsprechende Winkelabweichung im Falle des Kopfes 11, der am herkömmlichen Tragglied 12 befestigt ist, 2 0 beträgt.

Bei Vergleich der Abweichungen hp und ho der freien Endpunkte Q bzw. Q' der Tragglieder bzw. Träger 20, 20' für den Fall, daß an sie ein vorgegebenes Ansteuersignal angelegt ist, ergibt sich, daß solche Abweichungen durch die Abszissen wiedergegeben werden, die von der horizontalen Linie gemessen sind, welche durch den Punkt Pin F i g. 8 geht. Auf jeden Fall kann die Auslenkung ha am Mittelpunkt q der Träger 20 bzw. 20' unter der Annahme, daß θ und Θ/2 ausreichend klein ist, so daß sin Θ/2 und sin θ durch Θ/2 bzw. θ ersetzbar sind, wie folgt ausgedrückt werden:

Λ, = sin θ/2 (R sin θ) =

Wenn in der Gleichung (1) θ durch 2 θ ersetzt wird, ergibt sich die Auslenkung bzw. Abweichung Λς> am freien Ende des herkömmlichen Trägers 20 zu:

h_Q

Andererseits ergibt sich die Auslenkung bzw. Abweichung Aq' am freien Ende des erfindungsgemäßen Trägers 20' wie folgt, unter der Annahme, daß wieder sin θ durch Versetzbar ist:

h_Q- = h_q + sin θ (Run Θ) = -—- + R&

3/2 R&

Durch Vergleich der Gleichungen (2) und (3) ergibt sich das Verhältnis von Λρ-zu Λρ gemäß:

h_Qlh_Q = 3/2 R&/2R0² h_Qlh_Q = 3/4

so Wenn die Tragglieder bzw. Träger 20 und 20' gleich lang sind, verringert daher der Umstand, daß die Leitschichten 23' und 24' lediglich an der inneren Hälfte der Länge des Tragglieds 20' vorgesehen sind, d. h. von dem ortsfesten Ende zum Zwischenpunkt q, die Auslenkung oder Abweichung am freien Ende um lediglich 1/4 gegenüber der Auslenkung bzw. Abweichung am freien Ende des herkömmlichen Tragglieds 20 mit den Leitschichten 23 und 24 über dessen gesamte Längsausdehnung. Obwohl die Auslenkung lediglich um 1/4 verrin-

so gert wird, wird der Kontaktwinkelfehler weit deutlicher verringert, d h. der Kontaktwinkelfehler 6? für das Tragglied 20' beträgt lediglich die Hälfte des Kontaktwinkelfehlers 2 θ für das Tragglied 20. Daher werden Signalverluste aufgrund verringerter Signalkopplung zwisehen dem Kopf 11' und dem Band 16' sehr deutlich verringert, um so ein stabiles wiedergegebenes Bild sicherzustellen bei lediglich sehr geringer Verringerung der maximalen Auslenkung des Kopfes aus seiner neu-

traten Lage.

Da die Leitschichten 23' und 24' an dem freien Endabschnitt des Tragglieds bzw. Trägers 20', an dem der Kopf 11' befestigt ist, nicht vorhanden sind, besteht darüber hinaus keine Notwendigkeit dafür, irgendeinen Isolierstoff zwischen dem Kopf 1Γ und den Leitschichten oder Elektroden 23' und 24' vorzusehen. Weiter kann aufgrund des NichtVorhandenseins der Leitschichten 23' und 24' an der äußeren Hälfte des Trägers 20' dessen Gewicht um annähernd die Hälfte des Gewichtes der Leitschichten 23 und 24 des Tragglieds 20 verringert werden. Daher besitzt der hier verwendete Träger 20' eine sehr deutlich verbesserte und sehr viel schnellere Ansprechcharakteristik. Die verringerte Fläche der Leitschichten 23' und 24' des Trägers 20' bei der Anordnung gemäß der Erfindung verringert auch die elektrostatische Kapazität des sich ergebenden Zweielementblatts, wodurch es möglich ist, dessen Ansteuerschaltung zu vereinfachen. Da der Magnetkopf oder das Magnetkopf plättchen ti' an dem freien Endabschnitt des Trägers bzw. Tragglieds 20 befestigt ist, das sich im Betrieb nicht biegt oder bogenförmig krümmt, ist das sichere Ankleben oder Anbringen des Kopfes 11' am Tragglied 20' vereinfacht.

F i g. 7 zeigt einen Träger bzw. ein Kopf-Tragglied 20" gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem verschiedene Teile denen des Ausführungsbeispiels gemäß den F i g. 5 und 6 entsprechen und daher das gleiche Bezugszeichen mit zwei hinzugefügten Strichen aufweisen. Daher ist der Träger bzw. das Tragglied 20" wieder an einem Ende 20"a mittels beispielsweise Anklemmen an ein Basisschuhglied 26" befestigt zur Drehung mit einem Drehabschnitt einer Band-Führungstrommel, wobei der entsprechende Wandler oder Kopf 11" an dem entgegengesetzten oder freien Ende 20" b des Traggliedes 20" befestigt ist, so daß er in Übertragungsbeziehung mit einem Band ist, das um eine solche Führungstrommel gewickelt ist Da der äußere oder freie Endabschnitt des Tragglieds 20' während des Betriebes des Tragglieds 20' nicht gekrümmt oder gebogen werden muß, besteht keine Notwendigkeit dafür, diesen äußeren oder freien Endabschnitt mit den ferroelektrischen oder piezoelektrischen Keramikgliedern zu versehen. Daher erstrecken sich bei dem Tragglied 20' die piezoelektrischen Keramikglieder 21" und 22" lediglich von dem ortsfesten Ende 20"a des Tragglieds 20' zu annähernd der Mitte in dessen Längsrichktung, und sie sind in geeigneter Weise an den entgegengesetzten Flächen des zentralen Fahnenglieds oder leitenden Substrats 25" angeklebt das die gleiche Ausdehnung über die gesamte Längserstreckung des Gliedes 20" besitzt wobei der Kopf 11" direkt an dessen freien Endabschnitt angeklebt bzw. angebracht ist Die piezoelektrischen Keramikglieder 21" und 22" besitzen Leitschichten oder Elektroden 23" bzw. 24", die an ihren Außenflächen angeklebt sind, wobei solche Leitschichten 23" und 24" trapezförmig sind, ähnlich den entsprechenden Leitschichten 23' und 24' des Ausführungsbeispiels gemäß den F i g. 5 und 6. Jedoch besitzen im Falle des Tragglieds 20" die Leitschichten 23" und 24" die gleiche Ausdehnung wie die entsprechenden piezoelektrischen Keramikglieder 21" und 22".

Die piezoelektrischen Keramikglieder 21" und 22" und das zentrale Fahnenglied 25" können aus den gleichen obenerwähnten Werkstoffen hergestellt sein, die vorteilhaft für die entsprechenden Teile des Trägers bzw. Tragglieds 20^ sind Jedoch sind im Falle des Traggliedes 20" die sich gegenüberliegenden Flächen der äußeren Hälfte des Fahnenglieds 25" frei von den Kcramikgliedern 71" und 22", und sie sind vorzugsweise von Schichten 30, 31 eines Werkstoffes bedeckt, wie beispielsweise eines leichtgewichtigen Kunststoffs, der leichter und steifer als der piezoelektrische oder ferroelektrische Werkstoff ist, welcher für die Keramikglieder 21" und 22" verwendet ist.

Obwohl die Tragglieder 20' und 20" anhand der Fig.5 und 6 bzw. Fig.7 erläutert und so dargestellt

ίο sind, daß sie Leitschichten 23' und 24' bzw. 23" und 24" besitzen, die lediglich an der inneren Hälfte des Traggliedes ausgebildet sind, können sich solche Leitschichten über größere Abschnitte der Längsausdehnung des Traggliedes erstrecken, solange die Leitschichten an dem freien Endabschnitt des Traggliedes, an dem der Magnetkopf oder das Magnetkopfplättchen befestigt ist, nicht vorhanden sind, wodurch ein bogenförmiges Krümmen des Trägers bzw. Traggliedes an diesem äußeren Endabschnitt ausgeschlossen ist.

Die Beziehung des Kontaktwinkelfehlers zur Länge der Leitschichten ergibt sich aus den folgenden Gleichungen:

R- θ=1

R — R · cos θ = d\

(L-I)- sin θ = d₂

d - d\ + dt

mit R und θ: Radius bzw. Winkel gemäß F i g. 8,
/ = Länge des Trägers bzw. Traggliedes, die mit Leitschichten oder Elektroden vesehen ist,

L - Gesamtlänge des Trägers bzw. Traggliedes,
d = Gesamtablenkung des freien Endes,
d\, di =■ Anteile einer solchen Ablenkung aufgrund der bogenförmigen Krümmung längs der Länge / bzw. aufgrund des geraden oder flachen Abschnitts des Trägers bzw. Traggliedes über die Länge L—l.

Durch Einsetzen von Gleichung (5) in Gleichung (6) ergibt sich:

(l - cos Θ) = -g-{1 - (1-Θ/2)}

Die Gleichung (7) kann vereinfacht werden zu:

ΙΘ

daraus folgt:

Die Beziehung zwischen θ und / ergibt sich gemäß den fünf Vollinienkurven A_x-As in F i g. 9 für verschiedene Werte von d, d. h. für verschiedene Beträge der Auslenkung am freien Ende des Tragglieds von 89 μιπ bis 326 μΐη. Insbesondere beziehen sich die. Kurven

■>5 At—As in F i g. 9 auf ein Tragglied mit der Gesamtlänge L= 24 mm, wobei die jeweiligen Werte von dso gewählt sind, daß sie das (n+1/2-)fache der Spur-Schrittweise bei einem Schrägspur-Videobandgerät sind.

11

Aus den Kurven At — As in F,i g. 9 ergibt sich, daß bei L = 24 mm der Kontaktwinkelfehler θ allmählich für Werte / z^pimmt, die größer als 10 mm sind. Weiter steigt θ exponentiell an, wenn / größer ab 20 mm ist. Folglich kann ein geeigneter Wertebereich für das Verhältnis l/L bestimmt werden zu:

^{10 mm} χ 100 = 4i,6O/o

24 mm

10 20 mm

24 mm

χ 100 = 83,3%

Folglich ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis l/L in einem Bereich zwischen etwa 40% und etwa 85% liegt.

Es sei nun ein Träger bzw. Tragglied oder ein bimorphes bzw. Zweielementblatt gemäß der Erfindung betrachtet, wobei die piezoelektrischen Glieder 21' und 22' sn den sich ^£Te^cfenüberl!e^<Tend5n Flächen eines zentralen Fahnenglieds 23' aus Kohlenstoffasern — deren Dicke 120 μπι beif igt — befestigt bzw. angeklebt sind, um so einen Träger bzw. ein Tragglied mit einer Gesamtdicke von 0,55 mm und einer Gesamtlänge von 24 mm zu erreichen. Es ergibt sich, daß die in Punktstrichlinien dargestellte Kurve B\ in F i g. 9 die Beziehung der Auslenkung </an dem freien Ende zur Länge /der Leitschichten 23' und 24' für den Fall angibt, daß ein Ansteuersignal mit 60 Hz und 300 V55 an die bimoiphe Anordnung angelegt ist. Die in Strichlinien dargestellte Kurve Bi in F i g. 9 gibt in ähnlicher Weise die Beziehung der Auslenkung d am freien Ende der Länge / für den Fall wieder, daß ein 60-Hz-Ansteuersignal mit einer Amplitude von 400 Vss auftritt.

Aus der Kurve B\ ergibt sich, daß für Werte von /, die größer als etwa 20 mm sind, die Verschiebung bzw. Auslenkung J des freien Endes irgendeine wesentliche weitere Erhöhung zeigt. Andererseits nimmt für Werte von /unter etwa 10 mm die Auslenkung dlinear ab, und sie ist unerwünscht niedrig. Aus der Kurve Ri ergibt sich, daß selbst dann, wenn der Wert für / lediglich etwa 12mm beträgt, d.h. dann, wenn die Leitschichten 23' und 24' bzw. 23" und 24" sich über etwa die Hälfte der Länge des Tragglieds 20' bzw. 20" erstrecken, keine Schwierigkeit beim Erreichen einer Auslenkung d von mehr als 300 μητι auftreten, indem die angelegte Spannung auf beispielsweise 400 Vss erhöht wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 wegbar ist Patentansprüche: 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet,

1. Anordnung zum Auslenken eines Magnetkop- daß als Aufzeichnungsträger (16) ein Magnetband fes (H'; 11") in Querrichtung zu einer Aufnahme- 5 (16) verwendet ist, auf dem der Magnetkopf (H'; spur eines Aufzeichnungsträgers, mit einem in einem 11") eine Abtastung längs parallel zueinander und ersten Bereich (2Wa; 20"a) einseitig einspannbaren schräg zur Magnetbandlängsrichtung verlaufender Träger (20'; 20"), an dem in einem zweiten Bereich Längsspuren f7} ausführt, und

(20'6; 20"ty der Magnetkopf (1Γ; 11") randnah befe- daß die Befestiguugsanordnung (12) einen drehba-

stigt ist, und der einen elektrostriktiven Teil (21',22Ί ίο ren Führungstrommelabschnitt (12) aufweist, um

21", 22") aufweist, der sich von dem ersten zu dem den das Magnetband (16) wendelförmig über zumin-

zweiten Bereich erstreckt, wobei wenigstens auf ei- dest einen Teil des Trommelabschnittumfangs her-

nem Abschnitt des elektrostriktiven Teiles Leit- umgewickelt ist
schichten (23', 24'; 23", 24") aus leitendem Material

derart vorhanden sind, daß sich dieser Abschnitt des is

elektrostriktivee Teiles entsprechend einem an die
Leitschichten angelegten Steuersignal krümmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschich- Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum ten (23', 24"; 23", 24") sich auf dem elektrostriktiven Auslenken eines Magnetkopfes in Querrichtung zu ei-Teil (21'; 22'; 21", 22") nur bis zu einer solchen Ent- 20 ner Aufnahmespur eines Aufzeichnungsträgers gemäß fernung (I) von dem ersten Beteten (20'a; 20"aj er- dem Oberbegriff des Anspruchs t.
strecken, die kleiner ist als die Gesamtlänge (L) zwi- Es ist bereits eine Anordnung bekannt (US-PS sehen dem ersten Bereich (20'a;20"a_>>und dem zwei- 40 99 211), bei der ein Magnetkopf an dem einen Ende ten Bereich (20'Z); 20"b), und daß der zweite, den eines durch ein Zweielementblatt gebildeten elektro-Magnetkopf (H'; H") tragende Bereich(2Q'b;20"b) 25 striktiven Teiles angebracht ist Dieses elektrostriktive bei Anlegen eines Steuersignals an die Leitschichten Teil besteht aus einer zentralen Elekt?ode, auf der sich (23', 24'; 23", 24") krümmungslos bleibt zwei piezokeramische Schichten befinden, die wieder-

2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekenn- um von Elektroden bedeckt sind. Die Elektroden erzeichnet, daß das Verhältnis der genannten Entfer- strecken sich von der Einspannstelle bis zum anderen nungßjzu der genannten Gesamtlänge ^zwischen 30 Ende des Zweielementblatts hin, wo ein Magnetkopf 40/100 unc; 35/100 liegt angesetzt ist In Längsrichtung des Zweielementblatts

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch verläuft ein Spalt so daß die Elektrode sich nicht über gekennzeichnet, daß der Träger (20', 20") einen inak- die gesamte Breite des Zweielementblatts erstreckt tiven Teil (25', 25") aufweist, der sich von dem elek- aber über die gesamte Länge. Es hat sich gezeigt, daß trostriktiven Teil (2Γ, 22';21", 22") zu dem zweiten 35 mit einer solchen Anordnung eine nicht allzu genaue Bereich (2O's;2£l"s) hin erstreckt Auslenkung des Magnetkopfes möglich ist

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Es ist ferner ein Abtastkopf für einen Magnetplattenzeichnet daß der Magnetkopf (H") direkt an dem speicher bekannt (US-PS 31 83 516), der eine sehr kleine inaktiven Teil (25") befestigt ist Vertikalbewegung und eine Horkfmtalbewegung aus-

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 40 führt, wobei diese Bewegungen linear sind. Eine Rotadadurch gekennzeichnet, daß das elektrostriktive tion des Abtastkopfes, wie sie bei Kopfrädern von Vi-Teil (2Γ, 22'; 211", 22") durch ein Zweielementbhtt deorecordern vorgesehen ist führt dieser Magnetkopf gebildet ist indessen nicht aus. Vielmehr dreht sich unter ihm eine

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- Magnetplatte. Damit eignet sich aber der bekannte Abzeichnet daß das Zweielementblatt ein zentrales 45 tastkopf nicht ohne weiteres für die Auslenkung eines Fahnenglied (25'; 25") und zwei piezoelektrische Magnetkopfes in Querrichtung zu einer Aufnahmespur Keramikglieder (21', 22'; 21", 22") aufweist, die zwi- eines Aufzeichnungsträgers.

sehen den Leitschichten (23', 24'; 23", 24") an gegen- Es ist schließlich auch schon eine einen elektrostrikti-

überliegenden Flächen des Fahnengliedes (25'; 25") ven Teil umfassende Nachführanordnung für einen Maangeklebt sind. 50 gnetkopf bekannt (US-PS 40 80 636), durch die ein Ma-

7. Anordnung: nach Anspruch 6, dadurch gekenn- gnetkopf in Querrichtung zu einer Aufnahmespur eines zeichnet, daß das Fahnenglied (25') über die Gesamt- Aufzeichnungsträgers ausgelenkt wird. Es hat sich jelänge (L) weitgehend die gleiche Ausdehnung auf- doch gezeigt, daß bei dieser bekannten Anordnung weist wie die piezoelektrischen Keramikglieder (21', Nachführfehler auftreten.

22'). 55 Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrun-

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch de, eine Anordnung, von der im Oberbegriff des Angekennzeichnet daß das über die piezoelektrischen spruchs 1 ausgegangen wird, so weiterzubilden, daß bei Keramikglieder (21", 22") sich hinaus erstreckende einfachem und unkompliziertem Aufbau eine genaue Fahnenglied (25") in einem inaktiven Bereich des Auslenkung des Magnetkopfes in Querrichtung zu einer Trägers (20") weitere Schichten (30, 3!) aus einem 60 Aufnahmespur eines Aufzeichnungsträgers sicherge-Werkstoff aufweist, der gewichtsmäßig leichter ist stellt ist.

als die piezoelektrischen Keramikglieder (21", 22"). Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahdadurch gekennzeichnet daß der Träger (20'; 20") men.

an einer Traganordnung (12) befestigt ist, die relativ 65 Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit

zu dem Aufzeichnungsträger (16) generell in Rieh- insgesamt relativ einfachem und unkompliziertem Auf-

tung (A) längs einer auf dem Aufzeichnungsträger bau eine sichere Einstellung des Magnetkopfes quer zur

(16) zu bildenden bzw. gebildeten Längsspur (T) be- jeweiligen Aufnahmespur des Aufzeichnungsträgers ge-