JP3562892B2 - 電磁アクチュエータの駆動回路、電磁アクチュエータ装置、ビデオテープレコーダ及び投写型映像表示装置 - Google Patents
電磁アクチュエータの駆動回路、電磁アクチュエータ装置、ビデオテープレコーダ及び投写型映像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3562892B2 JP3562892B2 JP01171696A JP1171696A JP3562892B2 JP 3562892 B2 JP3562892 B2 JP 3562892B2 JP 01171696 A JP01171696 A JP 01171696A JP 1171696 A JP1171696 A JP 1171696A JP 3562892 B2 JP3562892 B2 JP 3562892B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnetic actuator
- circuit
- current
- drive
- drive circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition 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
- G11B5/58—Disposition 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
- G11B5/584—Disposition 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
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition 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
- G11B5/54—Disposition 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 into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5504—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across tape tracks
- G11B5/5508—Control circuits therefor
Landscapes
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、機械共振を抑えて対象物に微小な変位を与えるための電磁アクチュエータの駆動回路、電磁アクチュエータ装置及びこの電磁アクチュエータ装置を使用したビデオテープレコーダ、投写型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁アクチュエータに駆動用電気信号を供給して、例えばビデオテープレコーダの磁気ヘッドを移動制御して、磁気テープの記録軌跡に正確に追跡させるために、アクチュエータの機械振動を駆動回路で抑える制動方法が考えられている。従来のアクチュエータの駆動回路については、特開昭６４−６２８１３号公報に開示された「回転ドラム制御装置」、その対応米国特許４，９７０，６１１としての“Ｖａｒｉａｂｌｅ ｔａｐｅ ｓｐｅｅｄ ｈｅａｄ−ｃａｒｒｉｅｒ ｄｒｕｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｐｐａｒａｔｕｓ”、あるいは“Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｍｏｖｉｎｇ Ｃｏｉｌ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ ｆｏｒ ａ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ ＶＣＲ”（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｃｏｎｓ． Ｅｌｅｃ．， Ｖｏｌ． ４０， Ｎｏ． ４， ｐｐ． ９６９−９７５， Ｎｏｖ． １９９４）等の文献に見ることができる。例えば、従来の駆動回路における駆動周波数が３０Ｈｚであり、コイルの抵抗が３１Ω、電流変位変換感度が２．１μｍ／ｍＡの可動コイル型アクチュエータでは、その機械共振周波数は約３２０Ｈｚ、電流駆動時のＱ値が４４０であれば、機械振動は共振時のＱ値４．６で制動される。
【０００３】
図１５は、電磁アクチュエータ装置の等価回路を示す回路図である。
【０００４】
１００はアクチュエータ１の駆動回路、２はアクチュエータ１を構成する電磁コイルの抵抗値Ｒｃ に相当する抵抗、３はコイルに発生する起電力Ｅａ に相当する電源、４はコイルが形成する磁場に置かれた磁石を示している。５０は機械的な制動抵抗に等価な電気的抵抗値Ｒａ を持つ抵抗である。駆動回路１００からアクチュエータ１の駆動信号として端子電圧Ｅ及び端子電流Ｉが印加されたとき、コイルあるいは磁石４に所望する相対変位を与えるためには、機械振動を的確に制動する必要がある。
【０００５】
以下に、この等価回路図に基づいて、アクチュエータ１の制動と運動（変位）について考察する。
【０００６】
（１）式は、ラプラス変換された運動方程式である。
【０００７】
【数１】
【０００８】
ここで、ωａ はアクチュエータ１の可動部の機械共振周波数、Ｑａ は機械共振のＱ値、Ｇはアクチュエータの電流変位変換感度、Ｙは機械振動の変位、ｓはラプラス演算子である。すなわち、アクチュエータ１が電流駆動されると、そのＱ値はＱａ となって制動される。一方、アクチュエータ１の電圧Ｅと電流Ｉの関係は、次の式（２）で表される。
【０００９】
【数２】
【００１０】
また、コイルに発生する起電力Ｅａ は、コイル付近の磁束Ｂ、コイルの電線長をＬとすると、
Ｅａ ＝ｓＹＢＬ （３）
である。したがって（１）式の運動方程式は、これら（２）式、（３）式によって、次の（４）式の様に書き換えることができる。
【００１１】
【数３】
【００１２】
ここで、印加電圧Ｅで電磁アクチュエータ１を電圧駆動したときコイルに発生する起電力Ｅａ が駆動回路１００に帰還され、この起電力Ｅａ がコイルの抵抗値Ｒｃ で短絡されたことに等価な制動電流Ｅａ ／Ｒｃ （＝ｓＹＢＬ／Ｒｃ ）によって、電磁アクチュエータ１には電圧駆動によって制動力が発生する。（４）式の右辺第２項は、この短絡制動項を示しており、この短絡制動項が速度帰還の機械制動項にもなっている。そこで、短絡制動を機械制動に置き換えて、短絡制動のＱ値を求める。
【００１３】
すなわち、Ｒｃ が電気制動抵抗として作用していることから、（４）式の右辺第２項を左辺に移項して、（ｓＹ／ωａ Ｑｃ ）と等しいと考えることにより、電磁アクチュエータ１の短絡制動項を（４）式の左辺第２項の機械制動項と対比すると、次の（５）式から電圧駆動によるＱ値Ｑｃ が求まる。
【００１４】
【数４】
【００１５】
次に、（４）式の左辺第２項の機械制動項を短絡制動項の形式に置き換えて、図１５の等価回路における電気的な抵抗値を求める。
【００１６】
まず、機械制動項の分子、分母にＧＢＬを乗じると、
【数５】
【００１７】
となり、この機械振動の制動をｓＹＧＢＬ／Ｒａ とすることによって、電気的な抵抗値Ｒａ で電気制動を受けたことと等価と看做すことができる。したがって、電気的な抵抗値Ｒａ を、機械共振のＱ値であるＱａ によって、
Ｒａ ＝ＧＢＬωａ Ｑａ （７）
と表わすことができる。この（７）式と上記（３）式によれば、（６）式の右辺の分子分母はＥａ ／Ｒａ となっていることから、等価回路では起電力３と並列に抵抗５０が配置される。
【００１８】
また（５）式、（７）式により、次の（８）式の関係が導かれる。
【００１９】
【数６】
【００２０】
これは、起電力Ｅａ が帰還される場合、制動抵抗がＲｃ に限らず、任意の制動抵抗値で成り立つことを示している。
【００２１】
図１６は、従来のアクチュエータの駆動回路の一例を示す回路図である。
【００２２】
この駆動回路１００の信号源５では信号電圧Ｅｓ が発生し、この信号電圧Ｅｓ が抵抗値Ｒ１ の入力抵抗６を通じて演算増幅器７の負入力端子に入力され、その正入力端子は接地される。演算増幅器７の出力は、抵抗値Ｒの電流検出抵抗８を通してアクチュエータ１に印加される。この抵抗８の両端の電圧は増幅度Ａの差動増幅器９で増幅され、その結果、アクチュエータ１の端子電流Ｉが抵抗値ＲＦ の帰還抵抗１０と抵抗値Ｒ２ の抵抗１１を通して演算増幅器７に電流帰還される。また、端子電圧Ｅは電圧帰還容量ＣＦ のコンデンサ１２と抵抗１１を通して演算増幅器７に電圧帰還されている。
【００２３】
以上の構成によって、アクチュエータ１から図１５の磁石４を介して対象物である磁気ヘッドに、信号電圧Ｅｓ に比例した微小な変位Ｙが与えられる。
【００２４】
さらに、この駆動回路１００の動作について考察する。
【００２５】
アクチュエータ１の電流Ｉは電流検出抵抗８に電圧降下を起こし、これが増幅度Ａの差動増幅器９で増幅され、抵抗１０と抵抗１１を通って演算増幅器７に負帰還される。
【００２６】
ここで、信号源５の信号電圧Ｅｓ の周波数が低いときは、コンデンサ１２は開放と考えてよく、抵抗１０のＲＦ を抵抗１１のＲ２ に比べて無視できる大きさに選べば、次の（９）式を得る。
【００２７】
【数７】
【００２８】
このように信号周波数が低ければ、図１６の駆動回路はアクチュエータ１を電流駆動することになり、その入力信号の信号電圧Ｅｓ に対する変位Ｙの電流変位変換感度は、アクチュエータ１を構成する電磁コイルの抵抗値Ｒｃ の影響を受けないという特長をもつ。
【００２９】
次に、信号源５の信号周波数が高いときは、コンデンサ１２は短絡と考えてよく、アクチュエータ１の端子電圧Ｅが抵抗値Ｒ２ の抵抗１１を通って演算増幅器７に負帰還される。したがって、アクチュエータ１は次の（１０）式の端子電圧Ｅによって駆動される。
【００３０】
【数８】
【００３１】
すなわち、アクチュエータ１は端子電圧Ｅを負帰還することにより電圧駆動され、先の例による機械共振のＱ値Ｑｃ が４．６となる。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
このように、アクチュエータ１に電流を流して対象物に所望の変位を与えようとすると、機械振動が伴う。この振動を制動することは所望の変位を得るために重要であり、この制動作用を駆動回路１００によって行うことが可能である。
【００３３】
しかし、良好な伝送と制動作用を得ようとすると、Ｑ値が０．７のバターワース特性を狙う必要がある。また、無振動の制動作用を得ようとすると、Ｑ値が０．５のクリティカルダンピング（臨界制動）を実現しなくてはならない。
【００３４】
ところが、従来の駆動回路において電圧駆動により短絡制動した場合は、Ｑ値はクリティカルダンピングの約１０倍の大きさである４．６程度のものしか実現できなかった。
【００３５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、帰還回路の構成に改良を加えて０．５のＱ値を実現して、制動能力を高めた電磁アクチュエータの駆動回路を提供することである。
【００３６】
この発明の他の目的は、対象物に微小な変位を与えるための電磁アクチュエータ装置、及びそれを使用したビデオテープレコーダ及び投射型映像表示装置を提供することである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、前記電磁アクチュエータの端子電圧を前記駆動電流制御回路に負帰還するとともに、前記電磁アクチュエータの端子電流を前記駆動電流制御回路に正帰還して前記駆動電流を制御する帰還制御手段を備えている。
【００３８】
請求項２に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、端子電流に基づく正の帰還量を定める電流電圧変換感度をＨ、端子電圧に基づく負の帰還量を定める相互コンダクタンスを１／Ｒｆ 、電磁アクチュエータのコイルの抵抗値をＲｃ としたとき、０＜（Ｈ−１）×Ｒｆ ＜Ｒｃ であることを特徴としている。
【００３９】
請求項３に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、駆動電流制御回路と並列に接続され、電磁アクチュエータの端子電圧と端子電流とに基づいて駆動電流を制御する電流源によって構成されていることを特徴としている。
【００４０】
請求項４に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、駆動電流制御回路の信号源側に接続され、電磁アクチュエータの端子電圧と端子電流に基づいて信号源からの入力信号を制御することを特徴としている。
【００４１】
請求項５に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、前記電磁アクチュエータと並列に接続された負性抵抗手段を備えている。
【００４２】
請求項６に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、負性抵抗手段の回路抵抗の絶対値が電磁アクチュエータのコイルの抵抗値より小さいことを特徴としている。
【００４３】
請求項７に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、負性抵抗手段が、演算増幅器と、前記演算増幅器の負入力端子と出力端子間に接続された第１の抵抗回路と、前記演算増幅器の正入力端子と出力端子間に接続された第２の抵抗回路と、前記演算増幅器の正入力端子に一端が接続され他端が接地されたインピーダンス回路とを備え、前記演算増幅器の負入力端子と接地の間が負性抵抗を構成することを特徴としている。
【００４４】
請求項８に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、負性抵抗手段の出力動作点を信号源の信号によって直接に制御することを特徴としている。
【００４５】
請求項９に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、負性抵抗手段が、電磁アクチュエータの可動部の機械共振周波数では負性抵抗値を有するとともに、前記電磁アクチュエータの駆動周波数では前記負性抵抗値より高いインピーダンスを有することを特徴としている。
【００４６】
請求項１０に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、前記電磁アクチュエータの端子電圧を前記駆動電流制御回路に正帰還して前記駆動電流を制御する帰還制御手段を備えている。
【００４７】
請求項１１に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、端子電圧に基づく正の帰還量を定める相互コンダクタンスを１／Ｒｆ 、電磁アクチュエータのコイルの抵抗値をＲｃ としたとき、０＜Ｒｆ ＜Ｒｃ であることを特徴としている。
【００４８】
請求項１２に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、駆動電流制御回路と並列に接続され、電磁アクチュエータの端子電圧に基づいて駆動電流を制御する電流源によって構成されていることを特徴としている。
【００４９】
請求項１３に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、駆動電流制御回路の信号源側に接続され、電磁アクチュエータの端子電圧に基づいて信号源からの入力信号を制御することを特徴としている。
【００５０】
請求項１４に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段の遮断周波数が電磁アクチュエータの可動部の機械共振周波数より低く、電磁アクチュエータの駆動周波数より高い高域通過特性を有することを特徴としている。
【００５１】
請求項１５に係る電磁アクチュエータ装置は、前記駆動回路によって制御される電磁アクチュエータのコイルが可動コイルであることを特徴としている。
【００５２】
請求項１６に係る電磁アクチュエータ装置は、前記駆動回路によって制御される電磁アクチュエータが、コイルへの信号電圧に応じて変位する可動磁石を備えていることを特徴としている。
【００５３】
請求項１７に係るビデオテープレコーダは、請求項１５又は請求項１６のいずれかに記載の電磁アクチュエータ装置を使用して、テープの記録軌跡に追従するようにヘッドの変位作用をなすことを特徴としている。
【００５４】
請求項１８に係る映像表示装置は、請求項１５又は請求項１６のいずれかに記載の電磁アクチュエータ装置を使用して、液晶パネルの前におかれた透明板の角度の変位作用をなすことを特徴としている。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００５６】
実施の形態１．
図１は、可動コイル型電磁アクチュエータの断面を示す図である。
【００５７】
２１は円筒形底付きボビンであり、コイル２２がボビン２１の円周にそって巻かれている。２３はコイル２２の端子、２４はボビン２１の外底面２５に接着された対象物であるヘッド、２６は円筒形状のばねである。
【００５８】
この可動コイル型電磁アクチュエータ１ａは、ボビン２１の内底面に、ばね２６の一端が固着され、また、このばね２６の他端は磁石４の一方の極（Ｓ極）と接着されている。この磁石４が発生する磁束中に位置するコイル２２に電流を流すと、コイル２２と磁石４の間には電磁力が発生する。したがって、磁石４の他の極（Ｎ極）を固定端として電磁アクチュエータ１ａを固定して、コイル２２に信号電流を流すと、コイル２２はボビン２１と共に変位し、ボビン２１の外底面２５に取り付けたヘッド２４が、図の上下方向に変位する。この変位がＹである。
【００５９】
図２は、可動磁石型電磁アクチュエータの断面を示す図である。これは、ボビン２１の外底面２５を固定端として、ばね２６を介して一方の極（Ｓ極）が固着された磁石４の他の極（Ｎ極）を可動端とする可動磁石型電磁アクチュエータ１ｂである。他の構造及び動作は、図１の可動コイル型電磁アクチュエータ１ａと同等である。
【００６０】
図３は、本発明の実施の形態１を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。３０は駆動電流制御回路を構成する電流源である。電流源３０の出力は信号源５の信号電圧Ｅｓ により制御され、信号電流Ｉｓ としてアクチュエータ１に供給されている。４０は電流検知器であって、アクチュエータ１に供給される端子電流Ｉの電流値を電圧値に変換するものである。４１はコンデンサ、４２は抵抗であり、これらはハイパスフィルタを形成するものである。４３は信号合成器であり、この信号合成器４３では電流検知器４０で変換された電圧値からアクチュエータ１の端子電圧Ｅを減算し、その減算結果がコンデンサ４１と抵抗４２とのハイパスフィルタを介して電流源３１の制御入力とされる。これにより、信号合成器４３の減算結果は帰還信号の電流値Ｉｆ に変換され、信号電流Ｉｓ に加算されてアクチュエータ１の端子電流Ｉとして帰還される。
【００６１】
すなわち、この駆動回路１００はその内部に破線のブロック３４で示す一つの帰還回路を備えている。この帰還回路３４では、電圧帰還の帰還量は電流源３１の相互コンダクタンスで定まるが、そのコンダクタンスを１／Ｒｆ とする。ここで、Ｒｆ は電流源３１の内部インピーダンスである。また、この帰還回路３４の電流帰還の帰還量は、電流検知器４０の変換感度Ｈと電流源３１の相互コンダクタンスの逆数Ｒｆ との積で定まる。この電流帰還量をＨＲｆ として、以下に、図３の電磁アクチュエータの駆動回路における制動の動作を説明する。
【００６２】
信号源５の信号電圧Ｅｓ の周波数が先の帰還回路３４のハイパスフィルタの遮断周波数より十分低いときは、コンデンサ４１は開放と考えてよい。そこで、駆動回路１００の帰還回路３４は動作せず、アクチュエータ１は基本的には電流源３０からの信号電流Ｉｓ のみによって電流駆動される。したがって、従来装置と同様に、電流変位変換感度はコイル２の有する抵抗値Ｒｃ の影響を受けない。
【００６３】
機械共振周波数が帰還回路３４のハイパスフィルタの遮断周波数より十分高いときは、コンデンサ４１が短絡として考えられる。したがって、帰還回路３４の帰還ループが形成されて、その帰還による制動作用を考える必要があり、アクチュエータ１の電流値Ｉは次の（１１）式で表される。
【００６４】
【数９】
【００６５】
更に、この（１１）式と（２）式から、このＩを信号電流Ｉｓ とコイルに発生する起電力Ｅａ とにより表すと、次の（１２）式のようになる。
【００６６】
【数１０】
【００６７】
ここで、（１２）式の右辺の２つの項は、信号電流Ｉｓ に起電力Ｅａ が帰還されていることを示している。また、この右辺の第２項は速度帰還量を決める項であって、これは短絡制動として機能し、第２項の分母｛Ｒｃ −（Ｈ−１）Ｒｆ ｝は、その制動抵抗成分となる。したがって、（８）式で電圧駆動によるＱ値を求めたのと同様に、帰還回路３４における速度帰還によるＱ値は、次の（１３）式によって求められる。
【００６８】
【数１１】
【００６９】
したがって、（Ｈ−１）Ｒｆ の値を選択することにより速度帰還量を決定すれば、任意のＱ値による電磁アクチュエータの制動が実現できる。すなわち、この値（Ｈ−１）Ｒｆ を０より大きくすれば、少なくとも（８）式のＱｃ より小さいＱ値が実現できる。そして、実際には電磁アクチュエータ１の抵抗値Ｒａ が３．０ｋΩの場合に、（Ｈ−１）Ｒｆ が２７．６Ωであればクリティカルダンピングが実現される。このように電圧帰還を負帰還で実施する制動により、従来より小さいＱ値を得ることができる。
【００７０】
ただし、ここでＱ値が負になると発振を起こすから、この値（Ｈ−１）Ｒｆ をコイルの抵抗値Ｒｃ より小さな値に、つまり（Ｈ−１）Ｒｆ ＜Ｒｃ に設定することにより、発振を防止することができる。
【００７１】
また、ハイパスフィルタを使わない場合は低周波での動作も（１２）式で行なわれる。この場合、Ｒｃ によりＩが変化するので感度も変化する。これが無視できる場合、やはり本発明の制動効果を享受できる。
【００７２】
また、電磁アクチュエータ１として図１に示す可動コイル型のものを使った場合には、太い磁石を使ったり、コイルの外周にヨークを配置するなどによって、磁気回路を強化して磁束密度を高くすることで、高い信号源電圧対変位の感度を得ることができる。
【００７３】
さらに、電磁アクチュエータ１として図２に示す可動磁石型のものを使うと、可動部、すなわち磁石４はコイルに比較して小さく、かつ軽量に構成できるので、信号電圧に対する応答がより迅速になる。
【００７４】
実施の形態２．
図４は、本発明の第２の実施の形態を示す回路図である。この電磁アクチュエータの駆動回路の帰還回路３５は、図３の帰還回路３４とは異なり、電流源３１を用いるのを止めて信号源５の信号電圧Ｅｓ を直接に制御している。すなわち、コンデンサ４１と抵抗４２とのハイパスフィルタの出力電圧が、乗数器３２で振幅をＫ倍に調整され、加算器３３で信号源５の信号電圧Ｅｓ と加算される。この加算結果を電流源３０の制御入力として、電流源３０から出力される｛帰還信号の電流値Ｉｆ ＋信号電流Ｉｓ ｝を制御する。
【００７５】
ここで、電流源３０の相互コンダクタンスをＫ／Ｒｆ とすると、この帰還回路３５によって制御される電磁アクチュエータ１の端子電流Ｉも先の（１１）式によって表されるから、図３の駆動回路と同等の効果を奏するものであることが理解できる。なお、乗数器３２はＫを１と選べば不要で、図３の駆動回路と比べた場合に電流源３１も不要であるから、構成が簡単である。したがって、安価に信頼性の高い電磁アクチュエータの駆動回路を構成することができる。
【００７６】
実施の形態３．
図５は、本発明の第３の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。電流源３０の出力が信号源５の信号電圧Ｅｓ により制御され、信号電流Ｉｓ としてアクチュエータ１に供給されている点は、上記実施の形態１と同じである。３６は負性抵抗回路であって、この負性抵抗回路３６は、演算増幅器４４、第１の抵抗４５、第２の抵抗４６及びインピーダンス４７によって構成される。また、インピーダンス４７は抵抗４８とコンデンサ４９を直列接続して構成される。
【００７７】
以下に、図５の電磁アクチュエータの駆動回路における制動の動作を説明する。
【００７８】
いま、アクチュエータ１の端子電流をＩ、端子電圧をＥ、負性抵抗回路３６の抵抗値をＲｎ とすると、負性抵抗回路３６に流れる電流Ｉｎ については、次式が成り立つ。
【００７９】
【数１２】
【００８０】
更に、この（１４）式と（２）式とから、端子電流Ｉを信号電流Ｉｓ とコイルに発生する起電力Ｅａ とにより表すと、次の（１５）式のようになる。
【００８１】
【数１３】
【００８２】
ここで、（１５）式の右辺の２つの項は、信号電流Ｉｓ に起電力Ｅａ が帰還されていることを示している。また、この右辺の第２項は速度帰還量を決める項であって、これは短絡制動として機能し、第２項の分母（Ｒｃ ＋Ｒｎ ）は、その制動抵抗成分となる。したがって、（８）式で電圧駆動によるＱ値を求めたのと同様に、帰還回路３４における速度帰還によるＱ値は、次の（１６）式によって求められる。
【００８３】
【数１４】
【００８４】
したがって、負性抵抗回路３６の抵抗値Ｒｎ を選択することにより任意のＱ値による電磁アクチュエータの制動が実現できる。すなわち、抵抗値Ｒｎ を負に選択すれば、少なくとも（８）式で示される従来のものより小さいＱ値を実現することができる。
【００８５】
次に、負性抵抗回路３６の動作を説明する。ここで、抵抗４５の抵抗値をＲ、抵抗４６の抵抗値をＲｏ 、抵抗４８の抵抗値をＲｉ 、コンデンサ４９の容量値をＣｉ 、演算増幅器４４の出力電圧をＶ、負性抵抗回路３６に流れる電流をＩｎ とする。
【００８６】
信号源５の信号電圧Ｅｓ の周波数が、インピーダンス４７のＲｉ とＣｉ で定まる遮断周波数より十分低いときは、コンデンサ４９は開放と考えてよい。そこで、負性抵抗回路３６の抵抗４５には電流が流れず、演算増幅器４４の入力インピーダンスは大きいので、結果として、抵抗４６のＲｏ による電圧降下はない。そこで、抵抗４５のＲによる電圧降下もなく、Ｉｎ は０となり、電磁アクチュエータ１は電流源３０からの信号電流Ｉｓ のみによって電流駆動される。したがって、従来装置と同様に、電流変位変換感度はコイル２の有する抵抗値Ｒｃ の影響を受けない。
【００８７】
機械共振周波数がインピーダンス４７のＲｉ とＣｉ で定まる遮断周波数より十分高いときは、コンデンサ４９が短絡と考えてよく、負性抵抗回路３６の電流値Ｉｎ については、次の（１７）及び（１８）式が成り立つ。
【００８８】
【数１５】
【００８９】
Ｉｎ Ｒ＝Ｅ−Ｖ （１８）
したがって、負性抵抗回路３６の抵抗値Ｒｎ は、
【数１６】
【００９０】
となり、インピーダンス４７の抵抗４８のＲｉ が係数Ｒ／Ｒｏ によって負性抵抗に変換される。さらに、これを（１６）式に適用すると、（Ｒｃ ＋Ｒｎ ）の値が低くなり、Ｑ値の低減が可能なことがわかる。したがって、負性抵抗回路３６の抵抗値Ｒｎ を選択することにより任意のＱ値による電磁アクチュエータ１の制動が実現でき、Ｒｎ を負にすれば、少なくとも（８）式のＱｃ より小さいＱ値を得ることができる。そして、実際には電磁アクチュエータ１の抵抗値Ｒａ が３．０ｋΩの場合に、Ｒｎ が２７．６Ωであればクリティカルダンピングが実現される。このように電圧帰還を正帰還で実施することで得られる負性抵抗制動により、従来より小さいＱ値を得ることができる。
【００９１】
ただし、ここでＱ値が負になると発振を起こすから、この負性抵抗Ｒｃ の絶対値｜Ｒｎ ｜をＲｃ より小さな値に、つまり｜Ｒｎ ｜＜Ｒｃ に設定することにより、発振を防止することができる。
【００９２】
また、インピーダンス４７を抵抗４８のみで構成した場合は、低周波での動作も（１９）式および（１５）式で行なわれる。この場合、Ｒｃ によりＩが変化するので感度も変化する。これが無視できる場合、やはり本発明の制動効果を享受できる。
【００９３】
また、電磁アクチュエータ１として図１に示す可動コイル型のものを使った場合には、太い磁石を使ったり、コイルの外周にヨークを配置するなどによって、磁気回路を強化して磁束密度を高くすることで、高い信号源電圧対変位の感度を得ることができる。
【００９４】
さらに、電磁アクチュエータ１として図２に示す可動磁石型のものを使うと、可動部、すなわち磁石４はコイルに比較して小さく、かつ軽量に構成できるので、信号電圧に対する応答がより迅速になる。
【００９５】
実施の形態４．
図６は、本発明の第４の実施の形態を示す回路図である。この電磁アクチュエータの駆動回路の負性抵抗回路３７は、図５のものと異なり負性抵抗回路３７の動作点を直接信号源５で制御して電磁アクチュエータ１を駆動している。
【００９６】
信号源５の周波数が、インピーダンス４７の抵抗値Ｒｉ と容量値Ｃｉ とで定まる遮断周波数より十分低いときは、コンデンサ４９が開放と考えてよく、次の（２０）式が成り立つ。
【００９７】
Ｉｓ Ｒｏ ＝Ｉｎ Ｒ＝−ＩＲ （２０）
したがって、電磁アクチュエータ１の端子電流Ｉは、
【数１７】
【００９８】
となり、負性抵抗回路３７が電流増幅器として動作するものであることがわかる。
【００９９】
一方、信号源５の周波数がＲｉ とＣｉ で定まる遮断周波数より十分高いときはコンデンサ４９が短絡と考えてよく、負性抵抗回路３７は図５のものと同じ負性抵抗値を示し、（１３）式のＱ値を得ることができる。
【０１００】
この実施の形態４では、電流源として電磁アクチュエータ１を駆動する電力回路が不要であり、小信号回路でよいから、安価に信頼性高く電磁アクチュエータの駆動回路を構成することができる。
【０１０１】
実施の形態５．
図７は、本発明の第５の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。駆動回路１００の信号源５、電流源３０及び電磁アクチュエータ１は、実施の形態１（図３）と同じである。帰還回路３８の構成が、実施の形態１の帰還回路３４と異なっている。すなわち、電磁アクチュエータ１の端子電圧Ｅは、コンデンサ４１と抵抗４２が形成するハイパスフィルタを介して電流源３１により帰還信号の電流値Ｉｆ に変換され、電磁アクチュエータ１の端子電流Ｉとして正帰還される。この帰還回路３８の電流帰還の帰還量は、電流源３１の相互コンダクタンスＩ／Ｒｆ で選択できる。
【０１０２】
以下に、図７の電磁アクチュエータの駆動回路における制動の動作を説明する。
【０１０３】
信号源５の周波数が、先の帰還回路３８のハイパスフィルタの遮断周波数より十分低いときは、コンデンサ４１は開放と考えてよい。そこで、駆動回路１００の帰還回路３８は動作せず、電磁アクチュエータ１は基本的には電流源３０からの信号電流Ｉｓ のみによって電流駆動される。したがって、従来装置と同様に、電流変位変換感度はコイル２の有する抵抗値Ｒｃ の影響を受けない。
【０１０４】
機械共振周波数が帰還回路３８のハイパスフィルタの遮断周波数より十分高いときは、コンデンサ４１が短絡として考えられる。したがって、帰還回路３４の帰還ループが形成されて、その帰還による制動作用を考える必要があり、アクチュエータ１の電流値Ｉは次の（２２）式で表される。ただし、コンデンサ４１に流れる電流はＩに比べて無視できるとする。
【０１０５】
【数１８】
【０１０６】
更に、この（２２）式と（２）式から、このＩを信号電流Ｉｓ とコイルに発生する起電力Ｅａ とにより表すと、次の（２３）式のようになる。
【０１０７】
【数１９】
【０１０８】
ここで、（２３）式の右辺の２つの項は、信号電流Ｉｓ に起電力Ｅａ が帰還されていることを示している。また、この右辺の第２項は速度帰還量を決める項であって、これは短絡制動として機能し、第２項の分母（Ｒｃ −Ｒｆ ）は、その制動抵抗成分となる。したがって、（８）式で電圧駆動によるＱ値を求めたのと同様に、帰還回路３８における速度帰還によるＱ値は、次の（２４）式によって求められる。
【０１０９】
【数２０】
【０１１０】
したがって、帰還量をＲｆ で選択することにより任意のＱ値による電磁アクチュエータの制動が実現できる。すなわち、この抵抗値Ｒｆ を０より大きくすれば、少なくとも（８）式のＱｃ より小さいＱ値を得ることができる。そして、実際には電磁アクチュエータ１の抵抗値Ｒａ が３．０ｋΩの場合に、この抵抗値Ｒｆ が２７．６Ωであればクリティカルダンピングを実現できる。このように電圧帰還を正帰還で実施する制動により、従来より小さいＱ値を得ることができる。
【０１１１】
ただし、ここでＱ値が負になると発振を起こすから、相互コンダクタンス（１／Ｒｆ ）の逆数であるＲｆ をコイルの抵抗値Ｒｃ より小さな値に、つまり０＜Ｒｆ ＜Ｒｃ に設定することにより、発振を防止することができる。
【０１１２】
また、ハイパスフィルタを使わない場合は低周波での動作も（２３）式で行なわれる。この場合、Ｒｃ によりＩが変化するので変位も変化する。これが無視できる場合、やはり本発明の制動効果を享受できる。
【０１１３】
また、電磁アクチュエータ１として図１に示す可動コイル型のものを使った場合には、太い磁石を使ったり、コイルの外周にヨークを配置するなどによって、磁気回路を強化して磁束密度を高くすることで、高い信号源電圧対変位の感度を得ることができる。
【０１１４】
さらに、電磁アクチュエータ１として図２に示す可動磁石型のものを使うと、可動部、すなわち磁石４はコイルに比較して小さく、かつ軽量に構成できるので、信号電圧に対する応答がより迅速になる。
【０１１５】
実施の形態６．
図８は、本発明の第６の実施の形態を示す回路図である。この電磁アクチュエータの駆動回路の帰還回路３９は、図７の帰還回路３８とは異なり、電流源３１を用いるのを止めて信号源５の信号電圧Ｅｓ を直接に制御している。すなわち、コンデンサ４１と抵抗４２とのハイパスフィルタの出力電圧が、乗数器３２で振幅をＫ倍に調整され、加算器３３で信号源５の信号電圧Ｅｓ と加算される。この加算結果を電流源３０の制御入力として、電流源３０から出力される｛帰還信号の電流値Ｉｆ ＋信号電流Ｉｓ ｝を制御する。
【０１１６】
ここで、電流源３０の相互コンダクタンスをＫ／Ｒｆ とすると、この帰還回路３９によって制御される電磁アクチュエータ１の端子電流Ｉも先の（２２）式によって表されるから、図７の駆動回路と同等の効果を奏するものであることが理解できる。なお、乗数器３２はＫを１と選べば不要で、図３の駆動回路と比べた場合に電流源３１も不要であるから、構成が簡単である。したがって、安価に信頼性の高い電磁アクチュエータの駆動回路を構成することができる。
【０１１７】
実施の形態７．
つぎに、図９乃至図１１により、本発明の電磁アクチュエータ装置をビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）に応用した例を説明する。
【０１１８】
図９は、ビデオテープレコーダ６０の構成を示す概略図である。図において、１００は実施の形態１で説明した駆動回路、５１は駆動回路１００の出力を回転するアクチュエータに加えるためのスリップリング、５２は１フィールドで半回転する回転ドラムであり、この回転ドラム５２では、図１のアクチュエータ１ａで変位される一対のヘッド２４ｒ、２４ｌを保持している。５３は上側のロータリートランスのロータ、５４は下側のロータリートランスのステータである。ドラム５２の右左一対のヘッド２４ｒ、２４ｌは、その出力を下側のロータリートランスのステータ５４に伝送し、ヘッド２４ｒ、２４ｌに対応した一対の増幅器５５によって信号処理可能なレベルまで増幅する。５６は固定ドラムであって、ステータ５４を保持している。テープ５７は回転ドラム５２と固定ドラム５６にわたって、およそ１８０度強だけ巻き付けられており、回転ドラム５２の回転に従って一対のヘッド２４ｒ、２４ｌが１８０度づつ交互にテープ５７に接して、そこに記録されている情報を再生する。その出力は増幅されてスイッチ５７を介してＦＭ検波回路５８に供給される。スイッチ５７はドラム５２の回転に同期して切換えられ、これによって一対のヘッド２４ｒ、２４ｌで読み取られた情報が選択され、ＦＭ検波回路５８における検波動作によって、映像信号として端子５９に出力される。
【０１１９】
図１０は、ノイズレス３倍速再生動作におけるテープトラックを示す図である。この図１０に基づいて、図９に示すＶＴＲにおけるノイズレス３倍速再生の動作を説明する。
【０１２０】
６１、６２、６３はテープ５７上に各々１フィールドの映像が標準スピードで記録されたトラック、矢印６４はノイズレス再生のヘッド軌跡を示す。
【０１２１】
通常の再生速度でＶＴＲを運転する場合は、テープ５７の進行速度が記録時の速度と一致しているから、ヘッドの軌跡は矢印６４で示すように、トラックに一致した軌跡となる。しかし３倍速の場合には、ヘッド軌跡が矢印６５で示すように複数のトラックを横切る軌跡となって、ヘッドがトラックを外れるに従ってノイズが増え、再生画面には横線状のノイズが出る。
【０１２２】
そこで、ヘッドに対して図の矢印Ｙ方向の変位を与えることによって、その軌跡を矢印６４に一致させることができる。これによって、３倍速再生でＶＴＲを運転した場合であっても、標準スピードで記録されたトラックを正しくトレースし、ノイズレス３倍速再生が実現される。
【０１２３】
また、ＶＴＲのテープ再生速度は３倍速に限らず、任意の再生速度であっても変位を選ぶことによりノイズレス高速再生を実現することができる。
【０１２４】
図１１は、ヘッドの変位Ｙについて示す図である。
【０１２５】
同図（ａ）は右ヘッド２４ｒの変位を、同図（ｂ）は左ヘッド２４ｌの変位を示しており、横軸は時間軸である。実線７１は、３倍速再生における右ヘッド２４ｒの無振動変位を表している。トラックの始点（始）での変位Ｙを０とすると、トラックの終点（終）では２トラックピッチだけ変位する必要があって、駆動回路１００では時間に比例してヘッド位置が低下するように制御し、１フィールドのトレースを行う。そして、１トラックのトレースが終了すると、左ヘッド２４ｌによるトレースが開始され、右ヘッド２４ｒは次の１フィールドで元の位置に復帰する。
【０１２６】
ところが、ヘッド位置を制御する電磁アクチュエータ装置のＱ値が０．５以上で、アンダーダンピングであると、２トラックピッチだけ変位する際の波形が、破線７２に示す振動変位となる。その結果、ヘッド位置がトラックを外れて、再生ノイズを発生してしまう。同様に、左ヘッド２４ｌにおいても実線７３で無振動変位、破線７４で振動変位を示しており、右ヘッド２４ｒと同等の動作を１フィールドずつ交互に行う。
【０１２７】
この実施の形態では、Ｑ値を０．５のクリティカルダンピングに選ぶことによって、ヘッドの無振動変位を実現でき、ノイズレス３倍速再生が可能になる。
【０１２８】
上記ＶＴＲの駆動回路１００として、図６のものを適用しても同等の効果が得られる。
【０１２９】
実施の形態８．
つぎに、図１２乃至図１４により、本発明の電磁アクチュエータ装置を液晶プロジェクタなどの投射型表示装置に応用した例を説明する。
【０１３０】
図１２は、液晶プロジェクタの一例を示すブロック図である。このプロジェクタでは、電磁アクチュエータ装置を映像表示器の前に配置した透明板の角度変位を制御して垂直補助偏向させる手段に応用したものであって、これによって視覚上の走査線数を倍増させる機能を実現している。
【０１３１】
こうした走査線数の倍増機能の詳細については、例えば特開平７−１１３９９８号公報に開示されているが、これを図２の可動磁石型電磁アクチュエータによって実現する場合の電磁アクチュエータ装置による制御動作を説明する。
【０１３２】
図１２において、ランプ８１が発する光は反射鏡８２で反射された光とともに液晶パネル８３に照射される。この液晶パネル８３に表示された映像光は、ガラス板８４を通ってレンズ８５によりスクリーン８６の上に結像される。ガラス板８４は軸８７を中心にして回転可能に構成されており、ガラス板８４の変位Ｙは図２の可動磁石型電磁アクチュエータ１ｂにより与えられる。駆動回路１００は、ガラス板８４を電磁アクチュエータ１ｂによって所定位置まで駆動する。
【０１３３】
図１３は、ガラス板８４が角度ａだけ回転した状態を示している。これは、図１２の点線で示すガラス板８４の位置に対応する。そして、ガラス板８４の厚さをｔとするとき、水平に入射した光が角度ａだけ回転したガラス板８４により変化した光路を、実線の矢印により示す。ガラス板８４に水平に入射した光は、ガラス板８４内で角度ｂだけ屈折する。ここで、ガラス板８４の屈折率をｎとしたとき、次の（２５）式が成立する。
【０１３４】
ｓｉｎ ａ＝ｎｓｉｎ ｂ （２５）
厚さｔのガラス板８４から出射するとき、光はｄだけ下がり、かつ水平になる。このｄの値は、次の（２６）式で示される。
【０１３５】
ｄ＝ｔ（ｔａｎ ａ−ｔａｎ ｂ）ｃｏｓ ａ （２６）
図１４の（ａ）には液晶パネル８３の画素構成を示す。斜線部が画素で、垂直方向に２４０ドット、水平方向に６４０ドットあり、映像はインターレース表示されず、ペアリング状態で表示される。ここで、ガラス板８４は奇数フィールドの期間には垂直位置を保持し、偶数フィールドの期間だけ角度ａだけ傾くように制御される。したがって、偶数フィールドの映像は奇数フィールドの映像よりｄだけ下がって見えることになる。そこで、この値ｄを画素の垂直ピッチの１／２に選ぶと、ガラス板８４を通してスクリーン８６上に得られる画像は、図１４（ｂ）のように４８０本のインターレース表示となる。
【０１３６】
このとき、電磁アクチュエータ１ｂによるガラス板８４の制動が不足すると、奇数フィールド映像と偶数フィールド映像が共に上下に振動することになって、ペアリング状態の改善は阻害される。しかしながら、本発明の電磁アクチュエータ装置では、クリティカルダンピングで無振動に揺動させることができるから、インタレースの効果が十分得られて、高精細な映像表示を実現できる。
【０１３７】
電磁アクチュエータ１ｂを駆動する駆動回路１００としては、上述した実施の形態１乃至６のいずれを適用しても、同等の効果を奏することができる。また、図１に示す電磁アクチュエータ１ａによりガラス板を制御してもよい。
【０１３８】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【０１３９】
請求項１に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータを電流駆動し、その電磁アクチュエータの端子電圧を駆動電流に負帰還することによって、Ｑ値の低減を図ることができ、帰還回路の帰還量を選ぶことで任意のＱ値での制動が可能になる。
【０１４０】
請求項２に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電圧駆動におけるＱ値よりも小さいＱ値に制動でき、かつ帰還による発振が防止できる。
【０１４１】
請求項３に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータの端子電圧と端子電流とに基づいて駆動電流を制御する電流源によって帰還制御手段を構成できる。
【０１４２】
請求項４に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、構成が簡単であって、安価に信頼性を高めることができる。
【０１４３】
請求項５に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータを負性抵抗で短絡することによって、Ｑ値の低減を図ることができ、負性抵抗回路の抵抗値を選ぶことで任意のＱ値での制動が可能になる。
【０１４４】
請求項６に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、負性抵抗回路の抵抗値を選ぶこと、例えば負性抵抗の絶対値がアクチュエータのコイルの抵抗より小さく選ぶことで、電圧駆動におけるＱ値よりも小さいＱ値に制動でき、しかも負性抵抗による発振が防止できる。
【０１４５】
請求項７に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、演算増幅器の負入力端子と接地の間で負性抵抗を構成することができる。
【０１４６】
請求項８に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータを駆動する電力回路が簡単となり、安価に信頼性を高めることができる。
【０１４７】
請求項９に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、コイルの抵抗値の変化による感度の変化を低減できる。
【０１４８】
請求項１０に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータを電流駆動し、その電磁アクチュエータの端子電圧を駆動電流に正帰還することによって、Ｑ値の低減を図ることができ、正帰還回路の帰還量を選ぶことで任意のＱ値での制動が可能になる。
【０１４９】
請求項１１に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、帰還量を選ぶことで電圧駆動におけるＱ値よりも小さいＱ値に制動でき、しかも帰還による発振が防止できる。
【０１５０】
請求項１２に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータの端子電圧に基づいて前記駆動電流を制御する電流源によって帰還制御手段を構成できる。
【０１５１】
請求項１３に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、構成が簡単であって、安価に信頼性を高めることができる。
【０１５２】
請求項１４に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、コイルの抵抗値の変化による感度の変化を低減できる。
【０１５３】
請求項１５に記載した電磁アクチュエータ装置によれば、磁気回路を強化して高い感度を得ることができる。
【０１５４】
請求項１６に記載した電磁アクチュエータ装置によれば、可動部を軽量にできるので、応答を迅速にすることができる。
【０１５５】
請求項１７に記載したビデオテープレコーダによれば、その高速再生に電磁アクチュエータ装置を応用して、ノイズレス化を実現できる。
【０１５６】
請求項に記載した映像表示装置によれば、映像表示器の垂直補助偏向に電磁アクチュエータ装置を応用して、垂直方向に順次シフトしながら水平方向に走査される水平走査線数を視覚上倍増することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可動コイル型電磁アクチュエータを示す断面模式図である。
【図２】可動磁石型電磁アクチュエータを示す断面模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態であるＶＴＲの構成を示す概略図である。
【図１０】ノイズレス３倍速再生動作におけるテープトラックを示す図である。
【図１１】ヘッドの変位を示す説明図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態である映像表示装置の垂直補助偏向手段の構成を示す概略図である。
【図１３】図１２の映像表示装置における光路を示す図である。
【図１４】図１２の映像表示装置における画素構成を示す図である。
【図１５】電磁アクチュエータの等価回路を示す回路図である。
【図１６】従来の電磁アクチュエータの駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 電磁アクチュエータ、４ 磁石、５ 信号源、２２ コイル、２４ ヘッド、３０、３１ 電流源、３４ 帰還回路、６０ ビデオテープレコーダ、８３
液晶パネル、８４ ガラス板。
【発明の属する技術分野】
この発明は、機械共振を抑えて対象物に微小な変位を与えるための電磁アクチュエータの駆動回路、電磁アクチュエータ装置及びこの電磁アクチュエータ装置を使用したビデオテープレコーダ、投写型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁アクチュエータに駆動用電気信号を供給して、例えばビデオテープレコーダの磁気ヘッドを移動制御して、磁気テープの記録軌跡に正確に追跡させるために、アクチュエータの機械振動を駆動回路で抑える制動方法が考えられている。従来のアクチュエータの駆動回路については、特開昭６４−６２８１３号公報に開示された「回転ドラム制御装置」、その対応米国特許４，９７０，６１１としての“Ｖａｒｉａｂｌｅ ｔａｐｅ ｓｐｅｅｄ ｈｅａｄ−ｃａｒｒｉｅｒ ｄｒｕｍ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｐｐａｒａｔｕｓ”、あるいは“Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｍｏｖｉｎｇ Ｃｏｉｌ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ ｆｏｒ ａ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ ＶＣＲ”（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． ｏｎ Ｃｏｎｓ． Ｅｌｅｃ．， Ｖｏｌ． ４０， Ｎｏ． ４， ｐｐ． ９６９−９７５， Ｎｏｖ． １９９４）等の文献に見ることができる。例えば、従来の駆動回路における駆動周波数が３０Ｈｚであり、コイルの抵抗が３１Ω、電流変位変換感度が２．１μｍ／ｍＡの可動コイル型アクチュエータでは、その機械共振周波数は約３２０Ｈｚ、電流駆動時のＱ値が４４０であれば、機械振動は共振時のＱ値４．６で制動される。
【０００３】
図１５は、電磁アクチュエータ装置の等価回路を示す回路図である。
【０００４】
１００はアクチュエータ１の駆動回路、２はアクチュエータ１を構成する電磁コイルの抵抗値Ｒｃ に相当する抵抗、３はコイルに発生する起電力Ｅａ に相当する電源、４はコイルが形成する磁場に置かれた磁石を示している。５０は機械的な制動抵抗に等価な電気的抵抗値Ｒａ を持つ抵抗である。駆動回路１００からアクチュエータ１の駆動信号として端子電圧Ｅ及び端子電流Ｉが印加されたとき、コイルあるいは磁石４に所望する相対変位を与えるためには、機械振動を的確に制動する必要がある。
【０００５】
以下に、この等価回路図に基づいて、アクチュエータ１の制動と運動（変位）について考察する。
【０００６】
（１）式は、ラプラス変換された運動方程式である。
【０００７】
【数１】
ここで、ωａ はアクチュエータ１の可動部の機械共振周波数、Ｑａ は機械共振のＱ値、Ｇはアクチュエータの電流変位変換感度、Ｙは機械振動の変位、ｓはラプラス演算子である。すなわち、アクチュエータ１が電流駆動されると、そのＱ値はＱａ となって制動される。一方、アクチュエータ１の電圧Ｅと電流Ｉの関係は、次の式（２）で表される。
【０００９】
【数２】
また、コイルに発生する起電力Ｅａ は、コイル付近の磁束Ｂ、コイルの電線長をＬとすると、
Ｅａ ＝ｓＹＢＬ （３）
である。したがって（１）式の運動方程式は、これら（２）式、（３）式によって、次の（４）式の様に書き換えることができる。
【００１１】
【数３】
ここで、印加電圧Ｅで電磁アクチュエータ１を電圧駆動したときコイルに発生する起電力Ｅａ が駆動回路１００に帰還され、この起電力Ｅａ がコイルの抵抗値Ｒｃ で短絡されたことに等価な制動電流Ｅａ ／Ｒｃ （＝ｓＹＢＬ／Ｒｃ ）によって、電磁アクチュエータ１には電圧駆動によって制動力が発生する。（４）式の右辺第２項は、この短絡制動項を示しており、この短絡制動項が速度帰還の機械制動項にもなっている。そこで、短絡制動を機械制動に置き換えて、短絡制動のＱ値を求める。
【００１３】
すなわち、Ｒｃ が電気制動抵抗として作用していることから、（４）式の右辺第２項を左辺に移項して、（ｓＹ／ωａ Ｑｃ ）と等しいと考えることにより、電磁アクチュエータ１の短絡制動項を（４）式の左辺第２項の機械制動項と対比すると、次の（５）式から電圧駆動によるＱ値Ｑｃ が求まる。
【００１４】
【数４】
次に、（４）式の左辺第２項の機械制動項を短絡制動項の形式に置き換えて、図１５の等価回路における電気的な抵抗値を求める。
【００１６】
まず、機械制動項の分子、分母にＧＢＬを乗じると、
【数５】
となり、この機械振動の制動をｓＹＧＢＬ／Ｒａ とすることによって、電気的な抵抗値Ｒａ で電気制動を受けたことと等価と看做すことができる。したがって、電気的な抵抗値Ｒａ を、機械共振のＱ値であるＱａ によって、
Ｒａ ＝ＧＢＬωａ Ｑａ （７）
と表わすことができる。この（７）式と上記（３）式によれば、（６）式の右辺の分子分母はＥａ ／Ｒａ となっていることから、等価回路では起電力３と並列に抵抗５０が配置される。
【００１８】
また（５）式、（７）式により、次の（８）式の関係が導かれる。
【００１９】
【数６】
これは、起電力Ｅａ が帰還される場合、制動抵抗がＲｃ に限らず、任意の制動抵抗値で成り立つことを示している。
【００２１】
図１６は、従来のアクチュエータの駆動回路の一例を示す回路図である。
【００２２】
この駆動回路１００の信号源５では信号電圧Ｅｓ が発生し、この信号電圧Ｅｓ が抵抗値Ｒ１ の入力抵抗６を通じて演算増幅器７の負入力端子に入力され、その正入力端子は接地される。演算増幅器７の出力は、抵抗値Ｒの電流検出抵抗８を通してアクチュエータ１に印加される。この抵抗８の両端の電圧は増幅度Ａの差動増幅器９で増幅され、その結果、アクチュエータ１の端子電流Ｉが抵抗値ＲＦ の帰還抵抗１０と抵抗値Ｒ２ の抵抗１１を通して演算増幅器７に電流帰還される。また、端子電圧Ｅは電圧帰還容量ＣＦ のコンデンサ１２と抵抗１１を通して演算増幅器７に電圧帰還されている。
【００２３】
以上の構成によって、アクチュエータ１から図１５の磁石４を介して対象物である磁気ヘッドに、信号電圧Ｅｓ に比例した微小な変位Ｙが与えられる。
【００２４】
さらに、この駆動回路１００の動作について考察する。
【００２５】
アクチュエータ１の電流Ｉは電流検出抵抗８に電圧降下を起こし、これが増幅度Ａの差動増幅器９で増幅され、抵抗１０と抵抗１１を通って演算増幅器７に負帰還される。
【００２６】
ここで、信号源５の信号電圧Ｅｓ の周波数が低いときは、コンデンサ１２は開放と考えてよく、抵抗１０のＲＦ を抵抗１１のＲ２ に比べて無視できる大きさに選べば、次の（９）式を得る。
【００２７】
【数７】
このように信号周波数が低ければ、図１６の駆動回路はアクチュエータ１を電流駆動することになり、その入力信号の信号電圧Ｅｓ に対する変位Ｙの電流変位変換感度は、アクチュエータ１を構成する電磁コイルの抵抗値Ｒｃ の影響を受けないという特長をもつ。
【００２９】
次に、信号源５の信号周波数が高いときは、コンデンサ１２は短絡と考えてよく、アクチュエータ１の端子電圧Ｅが抵抗値Ｒ２ の抵抗１１を通って演算増幅器７に負帰還される。したがって、アクチュエータ１は次の（１０）式の端子電圧Ｅによって駆動される。
【００３０】
【数８】
すなわち、アクチュエータ１は端子電圧Ｅを負帰還することにより電圧駆動され、先の例による機械共振のＱ値Ｑｃ が４．６となる。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】
このように、アクチュエータ１に電流を流して対象物に所望の変位を与えようとすると、機械振動が伴う。この振動を制動することは所望の変位を得るために重要であり、この制動作用を駆動回路１００によって行うことが可能である。
【００３３】
しかし、良好な伝送と制動作用を得ようとすると、Ｑ値が０．７のバターワース特性を狙う必要がある。また、無振動の制動作用を得ようとすると、Ｑ値が０．５のクリティカルダンピング（臨界制動）を実現しなくてはならない。
【００３４】
ところが、従来の駆動回路において電圧駆動により短絡制動した場合は、Ｑ値はクリティカルダンピングの約１０倍の大きさである４．６程度のものしか実現できなかった。
【００３５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、帰還回路の構成に改良を加えて０．５のＱ値を実現して、制動能力を高めた電磁アクチュエータの駆動回路を提供することである。
【００３６】
この発明の他の目的は、対象物に微小な変位を与えるための電磁アクチュエータ装置、及びそれを使用したビデオテープレコーダ及び投射型映像表示装置を提供することである。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、前記電磁アクチュエータの端子電圧を前記駆動電流制御回路に負帰還するとともに、前記電磁アクチュエータの端子電流を前記駆動電流制御回路に正帰還して前記駆動電流を制御する帰還制御手段を備えている。
【００３８】
請求項２に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、端子電流に基づく正の帰還量を定める電流電圧変換感度をＨ、端子電圧に基づく負の帰還量を定める相互コンダクタンスを１／Ｒｆ 、電磁アクチュエータのコイルの抵抗値をＲｃ としたとき、０＜（Ｈ−１）×Ｒｆ ＜Ｒｃ であることを特徴としている。
【００３９】
請求項３に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、駆動電流制御回路と並列に接続され、電磁アクチュエータの端子電圧と端子電流とに基づいて駆動電流を制御する電流源によって構成されていることを特徴としている。
【００４０】
請求項４に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、駆動電流制御回路の信号源側に接続され、電磁アクチュエータの端子電圧と端子電流に基づいて信号源からの入力信号を制御することを特徴としている。
【００４１】
請求項５に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、前記電磁アクチュエータと並列に接続された負性抵抗手段を備えている。
【００４２】
請求項６に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、負性抵抗手段の回路抵抗の絶対値が電磁アクチュエータのコイルの抵抗値より小さいことを特徴としている。
【００４３】
請求項７に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、負性抵抗手段が、演算増幅器と、前記演算増幅器の負入力端子と出力端子間に接続された第１の抵抗回路と、前記演算増幅器の正入力端子と出力端子間に接続された第２の抵抗回路と、前記演算増幅器の正入力端子に一端が接続され他端が接地されたインピーダンス回路とを備え、前記演算増幅器の負入力端子と接地の間が負性抵抗を構成することを特徴としている。
【００４４】
請求項８に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、負性抵抗手段の出力動作点を信号源の信号によって直接に制御することを特徴としている。
【００４５】
請求項９に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、負性抵抗手段が、電磁アクチュエータの可動部の機械共振周波数では負性抵抗値を有するとともに、前記電磁アクチュエータの駆動周波数では前記負性抵抗値より高いインピーダンスを有することを特徴としている。
【００４６】
請求項１０に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、前記電磁アクチュエータの端子電圧を前記駆動電流制御回路に正帰還して前記駆動電流を制御する帰還制御手段を備えている。
【００４７】
請求項１１に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、端子電圧に基づく正の帰還量を定める相互コンダクタンスを１／Ｒｆ 、電磁アクチュエータのコイルの抵抗値をＲｃ としたとき、０＜Ｒｆ ＜Ｒｃ であることを特徴としている。
【００４８】
請求項１２に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、駆動電流制御回路と並列に接続され、電磁アクチュエータの端子電圧に基づいて駆動電流を制御する電流源によって構成されていることを特徴としている。
【００４９】
請求項１３に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段が、駆動電流制御回路の信号源側に接続され、電磁アクチュエータの端子電圧に基づいて信号源からの入力信号を制御することを特徴としている。
【００５０】
請求項１４に係る電磁アクチュエータの駆動回路は、帰還制御手段の遮断周波数が電磁アクチュエータの可動部の機械共振周波数より低く、電磁アクチュエータの駆動周波数より高い高域通過特性を有することを特徴としている。
【００５１】
請求項１５に係る電磁アクチュエータ装置は、前記駆動回路によって制御される電磁アクチュエータのコイルが可動コイルであることを特徴としている。
【００５２】
請求項１６に係る電磁アクチュエータ装置は、前記駆動回路によって制御される電磁アクチュエータが、コイルへの信号電圧に応じて変位する可動磁石を備えていることを特徴としている。
【００５３】
請求項１７に係るビデオテープレコーダは、請求項１５又は請求項１６のいずれかに記載の電磁アクチュエータ装置を使用して、テープの記録軌跡に追従するようにヘッドの変位作用をなすことを特徴としている。
【００５４】
請求項１８に係る映像表示装置は、請求項１５又は請求項１６のいずれかに記載の電磁アクチュエータ装置を使用して、液晶パネルの前におかれた透明板の角度の変位作用をなすことを特徴としている。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００５６】
実施の形態１．
図１は、可動コイル型電磁アクチュエータの断面を示す図である。
【００５７】
２１は円筒形底付きボビンであり、コイル２２がボビン２１の円周にそって巻かれている。２３はコイル２２の端子、２４はボビン２１の外底面２５に接着された対象物であるヘッド、２６は円筒形状のばねである。
【００５８】
この可動コイル型電磁アクチュエータ１ａは、ボビン２１の内底面に、ばね２６の一端が固着され、また、このばね２６の他端は磁石４の一方の極（Ｓ極）と接着されている。この磁石４が発生する磁束中に位置するコイル２２に電流を流すと、コイル２２と磁石４の間には電磁力が発生する。したがって、磁石４の他の極（Ｎ極）を固定端として電磁アクチュエータ１ａを固定して、コイル２２に信号電流を流すと、コイル２２はボビン２１と共に変位し、ボビン２１の外底面２５に取り付けたヘッド２４が、図の上下方向に変位する。この変位がＹである。
【００５９】
図２は、可動磁石型電磁アクチュエータの断面を示す図である。これは、ボビン２１の外底面２５を固定端として、ばね２６を介して一方の極（Ｓ極）が固着された磁石４の他の極（Ｎ極）を可動端とする可動磁石型電磁アクチュエータ１ｂである。他の構造及び動作は、図１の可動コイル型電磁アクチュエータ１ａと同等である。
【００６０】
図３は、本発明の実施の形態１を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。３０は駆動電流制御回路を構成する電流源である。電流源３０の出力は信号源５の信号電圧Ｅｓ により制御され、信号電流Ｉｓ としてアクチュエータ１に供給されている。４０は電流検知器であって、アクチュエータ１に供給される端子電流Ｉの電流値を電圧値に変換するものである。４１はコンデンサ、４２は抵抗であり、これらはハイパスフィルタを形成するものである。４３は信号合成器であり、この信号合成器４３では電流検知器４０で変換された電圧値からアクチュエータ１の端子電圧Ｅを減算し、その減算結果がコンデンサ４１と抵抗４２とのハイパスフィルタを介して電流源３１の制御入力とされる。これにより、信号合成器４３の減算結果は帰還信号の電流値Ｉｆ に変換され、信号電流Ｉｓ に加算されてアクチュエータ１の端子電流Ｉとして帰還される。
【００６１】
すなわち、この駆動回路１００はその内部に破線のブロック３４で示す一つの帰還回路を備えている。この帰還回路３４では、電圧帰還の帰還量は電流源３１の相互コンダクタンスで定まるが、そのコンダクタンスを１／Ｒｆ とする。ここで、Ｒｆ は電流源３１の内部インピーダンスである。また、この帰還回路３４の電流帰還の帰還量は、電流検知器４０の変換感度Ｈと電流源３１の相互コンダクタンスの逆数Ｒｆ との積で定まる。この電流帰還量をＨＲｆ として、以下に、図３の電磁アクチュエータの駆動回路における制動の動作を説明する。
【００６２】
信号源５の信号電圧Ｅｓ の周波数が先の帰還回路３４のハイパスフィルタの遮断周波数より十分低いときは、コンデンサ４１は開放と考えてよい。そこで、駆動回路１００の帰還回路３４は動作せず、アクチュエータ１は基本的には電流源３０からの信号電流Ｉｓ のみによって電流駆動される。したがって、従来装置と同様に、電流変位変換感度はコイル２の有する抵抗値Ｒｃ の影響を受けない。
【００６３】
機械共振周波数が帰還回路３４のハイパスフィルタの遮断周波数より十分高いときは、コンデンサ４１が短絡として考えられる。したがって、帰還回路３４の帰還ループが形成されて、その帰還による制動作用を考える必要があり、アクチュエータ１の電流値Ｉは次の（１１）式で表される。
【００６４】
【数９】
更に、この（１１）式と（２）式から、このＩを信号電流Ｉｓ とコイルに発生する起電力Ｅａ とにより表すと、次の（１２）式のようになる。
【００６６】
【数１０】
ここで、（１２）式の右辺の２つの項は、信号電流Ｉｓ に起電力Ｅａ が帰還されていることを示している。また、この右辺の第２項は速度帰還量を決める項であって、これは短絡制動として機能し、第２項の分母｛Ｒｃ −（Ｈ−１）Ｒｆ ｝は、その制動抵抗成分となる。したがって、（８）式で電圧駆動によるＱ値を求めたのと同様に、帰還回路３４における速度帰還によるＱ値は、次の（１３）式によって求められる。
【００６８】
【数１１】
したがって、（Ｈ−１）Ｒｆ の値を選択することにより速度帰還量を決定すれば、任意のＱ値による電磁アクチュエータの制動が実現できる。すなわち、この値（Ｈ−１）Ｒｆ を０より大きくすれば、少なくとも（８）式のＱｃ より小さいＱ値が実現できる。そして、実際には電磁アクチュエータ１の抵抗値Ｒａ が３．０ｋΩの場合に、（Ｈ−１）Ｒｆ が２７．６Ωであればクリティカルダンピングが実現される。このように電圧帰還を負帰還で実施する制動により、従来より小さいＱ値を得ることができる。
【００７０】
ただし、ここでＱ値が負になると発振を起こすから、この値（Ｈ−１）Ｒｆ をコイルの抵抗値Ｒｃ より小さな値に、つまり（Ｈ−１）Ｒｆ ＜Ｒｃ に設定することにより、発振を防止することができる。
【００７１】
また、ハイパスフィルタを使わない場合は低周波での動作も（１２）式で行なわれる。この場合、Ｒｃ によりＩが変化するので感度も変化する。これが無視できる場合、やはり本発明の制動効果を享受できる。
【００７２】
また、電磁アクチュエータ１として図１に示す可動コイル型のものを使った場合には、太い磁石を使ったり、コイルの外周にヨークを配置するなどによって、磁気回路を強化して磁束密度を高くすることで、高い信号源電圧対変位の感度を得ることができる。
【００７３】
さらに、電磁アクチュエータ１として図２に示す可動磁石型のものを使うと、可動部、すなわち磁石４はコイルに比較して小さく、かつ軽量に構成できるので、信号電圧に対する応答がより迅速になる。
【００７４】
実施の形態２．
図４は、本発明の第２の実施の形態を示す回路図である。この電磁アクチュエータの駆動回路の帰還回路３５は、図３の帰還回路３４とは異なり、電流源３１を用いるのを止めて信号源５の信号電圧Ｅｓ を直接に制御している。すなわち、コンデンサ４１と抵抗４２とのハイパスフィルタの出力電圧が、乗数器３２で振幅をＫ倍に調整され、加算器３３で信号源５の信号電圧Ｅｓ と加算される。この加算結果を電流源３０の制御入力として、電流源３０から出力される｛帰還信号の電流値Ｉｆ ＋信号電流Ｉｓ ｝を制御する。
【００７５】
ここで、電流源３０の相互コンダクタンスをＫ／Ｒｆ とすると、この帰還回路３５によって制御される電磁アクチュエータ１の端子電流Ｉも先の（１１）式によって表されるから、図３の駆動回路と同等の効果を奏するものであることが理解できる。なお、乗数器３２はＫを１と選べば不要で、図３の駆動回路と比べた場合に電流源３１も不要であるから、構成が簡単である。したがって、安価に信頼性の高い電磁アクチュエータの駆動回路を構成することができる。
【００７６】
実施の形態３．
図５は、本発明の第３の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。電流源３０の出力が信号源５の信号電圧Ｅｓ により制御され、信号電流Ｉｓ としてアクチュエータ１に供給されている点は、上記実施の形態１と同じである。３６は負性抵抗回路であって、この負性抵抗回路３６は、演算増幅器４４、第１の抵抗４５、第２の抵抗４６及びインピーダンス４７によって構成される。また、インピーダンス４７は抵抗４８とコンデンサ４９を直列接続して構成される。
【００７７】
以下に、図５の電磁アクチュエータの駆動回路における制動の動作を説明する。
【００７８】
いま、アクチュエータ１の端子電流をＩ、端子電圧をＥ、負性抵抗回路３６の抵抗値をＲｎ とすると、負性抵抗回路３６に流れる電流Ｉｎ については、次式が成り立つ。
【００７９】
【数１２】
更に、この（１４）式と（２）式とから、端子電流Ｉを信号電流Ｉｓ とコイルに発生する起電力Ｅａ とにより表すと、次の（１５）式のようになる。
【００８１】
【数１３】
ここで、（１５）式の右辺の２つの項は、信号電流Ｉｓ に起電力Ｅａ が帰還されていることを示している。また、この右辺の第２項は速度帰還量を決める項であって、これは短絡制動として機能し、第２項の分母（Ｒｃ ＋Ｒｎ ）は、その制動抵抗成分となる。したがって、（８）式で電圧駆動によるＱ値を求めたのと同様に、帰還回路３４における速度帰還によるＱ値は、次の（１６）式によって求められる。
【００８３】
【数１４】
したがって、負性抵抗回路３６の抵抗値Ｒｎ を選択することにより任意のＱ値による電磁アクチュエータの制動が実現できる。すなわち、抵抗値Ｒｎ を負に選択すれば、少なくとも（８）式で示される従来のものより小さいＱ値を実現することができる。
【００８５】
次に、負性抵抗回路３６の動作を説明する。ここで、抵抗４５の抵抗値をＲ、抵抗４６の抵抗値をＲｏ 、抵抗４８の抵抗値をＲｉ 、コンデンサ４９の容量値をＣｉ 、演算増幅器４４の出力電圧をＶ、負性抵抗回路３６に流れる電流をＩｎ とする。
【００８６】
信号源５の信号電圧Ｅｓ の周波数が、インピーダンス４７のＲｉ とＣｉ で定まる遮断周波数より十分低いときは、コンデンサ４９は開放と考えてよい。そこで、負性抵抗回路３６の抵抗４５には電流が流れず、演算増幅器４４の入力インピーダンスは大きいので、結果として、抵抗４６のＲｏ による電圧降下はない。そこで、抵抗４５のＲによる電圧降下もなく、Ｉｎ は０となり、電磁アクチュエータ１は電流源３０からの信号電流Ｉｓ のみによって電流駆動される。したがって、従来装置と同様に、電流変位変換感度はコイル２の有する抵抗値Ｒｃ の影響を受けない。
【００８７】
機械共振周波数がインピーダンス４７のＲｉ とＣｉ で定まる遮断周波数より十分高いときは、コンデンサ４９が短絡と考えてよく、負性抵抗回路３６の電流値Ｉｎ については、次の（１７）及び（１８）式が成り立つ。
【００８８】
【数１５】
Ｉｎ Ｒ＝Ｅ−Ｖ （１８）
したがって、負性抵抗回路３６の抵抗値Ｒｎ は、
【数１６】
となり、インピーダンス４７の抵抗４８のＲｉ が係数Ｒ／Ｒｏ によって負性抵抗に変換される。さらに、これを（１６）式に適用すると、（Ｒｃ ＋Ｒｎ ）の値が低くなり、Ｑ値の低減が可能なことがわかる。したがって、負性抵抗回路３６の抵抗値Ｒｎ を選択することにより任意のＱ値による電磁アクチュエータ１の制動が実現でき、Ｒｎ を負にすれば、少なくとも（８）式のＱｃ より小さいＱ値を得ることができる。そして、実際には電磁アクチュエータ１の抵抗値Ｒａ が３．０ｋΩの場合に、Ｒｎ が２７．６Ωであればクリティカルダンピングが実現される。このように電圧帰還を正帰還で実施することで得られる負性抵抗制動により、従来より小さいＱ値を得ることができる。
【００９１】
ただし、ここでＱ値が負になると発振を起こすから、この負性抵抗Ｒｃ の絶対値｜Ｒｎ ｜をＲｃ より小さな値に、つまり｜Ｒｎ ｜＜Ｒｃ に設定することにより、発振を防止することができる。
【００９２】
また、インピーダンス４７を抵抗４８のみで構成した場合は、低周波での動作も（１９）式および（１５）式で行なわれる。この場合、Ｒｃ によりＩが変化するので感度も変化する。これが無視できる場合、やはり本発明の制動効果を享受できる。
【００９３】
また、電磁アクチュエータ１として図１に示す可動コイル型のものを使った場合には、太い磁石を使ったり、コイルの外周にヨークを配置するなどによって、磁気回路を強化して磁束密度を高くすることで、高い信号源電圧対変位の感度を得ることができる。
【００９４】
さらに、電磁アクチュエータ１として図２に示す可動磁石型のものを使うと、可動部、すなわち磁石４はコイルに比較して小さく、かつ軽量に構成できるので、信号電圧に対する応答がより迅速になる。
【００９５】
実施の形態４．
図６は、本発明の第４の実施の形態を示す回路図である。この電磁アクチュエータの駆動回路の負性抵抗回路３７は、図５のものと異なり負性抵抗回路３７の動作点を直接信号源５で制御して電磁アクチュエータ１を駆動している。
【００９６】
信号源５の周波数が、インピーダンス４７の抵抗値Ｒｉ と容量値Ｃｉ とで定まる遮断周波数より十分低いときは、コンデンサ４９が開放と考えてよく、次の（２０）式が成り立つ。
【００９７】
Ｉｓ Ｒｏ ＝Ｉｎ Ｒ＝−ＩＲ （２０）
したがって、電磁アクチュエータ１の端子電流Ｉは、
【数１７】
となり、負性抵抗回路３７が電流増幅器として動作するものであることがわかる。
【００９９】
一方、信号源５の周波数がＲｉ とＣｉ で定まる遮断周波数より十分高いときはコンデンサ４９が短絡と考えてよく、負性抵抗回路３７は図５のものと同じ負性抵抗値を示し、（１３）式のＱ値を得ることができる。
【０１００】
この実施の形態４では、電流源として電磁アクチュエータ１を駆動する電力回路が不要であり、小信号回路でよいから、安価に信頼性高く電磁アクチュエータの駆動回路を構成することができる。
【０１０１】
実施の形態５．
図７は、本発明の第５の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。駆動回路１００の信号源５、電流源３０及び電磁アクチュエータ１は、実施の形態１（図３）と同じである。帰還回路３８の構成が、実施の形態１の帰還回路３４と異なっている。すなわち、電磁アクチュエータ１の端子電圧Ｅは、コンデンサ４１と抵抗４２が形成するハイパスフィルタを介して電流源３１により帰還信号の電流値Ｉｆ に変換され、電磁アクチュエータ１の端子電流Ｉとして正帰還される。この帰還回路３８の電流帰還の帰還量は、電流源３１の相互コンダクタンスＩ／Ｒｆ で選択できる。
【０１０２】
以下に、図７の電磁アクチュエータの駆動回路における制動の動作を説明する。
【０１０３】
信号源５の周波数が、先の帰還回路３８のハイパスフィルタの遮断周波数より十分低いときは、コンデンサ４１は開放と考えてよい。そこで、駆動回路１００の帰還回路３８は動作せず、電磁アクチュエータ１は基本的には電流源３０からの信号電流Ｉｓ のみによって電流駆動される。したがって、従来装置と同様に、電流変位変換感度はコイル２の有する抵抗値Ｒｃ の影響を受けない。
【０１０４】
機械共振周波数が帰還回路３８のハイパスフィルタの遮断周波数より十分高いときは、コンデンサ４１が短絡として考えられる。したがって、帰還回路３４の帰還ループが形成されて、その帰還による制動作用を考える必要があり、アクチュエータ１の電流値Ｉは次の（２２）式で表される。ただし、コンデンサ４１に流れる電流はＩに比べて無視できるとする。
【０１０５】
【数１８】
更に、この（２２）式と（２）式から、このＩを信号電流Ｉｓ とコイルに発生する起電力Ｅａ とにより表すと、次の（２３）式のようになる。
【０１０７】
【数１９】
ここで、（２３）式の右辺の２つの項は、信号電流Ｉｓ に起電力Ｅａ が帰還されていることを示している。また、この右辺の第２項は速度帰還量を決める項であって、これは短絡制動として機能し、第２項の分母（Ｒｃ −Ｒｆ ）は、その制動抵抗成分となる。したがって、（８）式で電圧駆動によるＱ値を求めたのと同様に、帰還回路３８における速度帰還によるＱ値は、次の（２４）式によって求められる。
【０１０９】
【数２０】
したがって、帰還量をＲｆ で選択することにより任意のＱ値による電磁アクチュエータの制動が実現できる。すなわち、この抵抗値Ｒｆ を０より大きくすれば、少なくとも（８）式のＱｃ より小さいＱ値を得ることができる。そして、実際には電磁アクチュエータ１の抵抗値Ｒａ が３．０ｋΩの場合に、この抵抗値Ｒｆ が２７．６Ωであればクリティカルダンピングを実現できる。このように電圧帰還を正帰還で実施する制動により、従来より小さいＱ値を得ることができる。
【０１１１】
ただし、ここでＱ値が負になると発振を起こすから、相互コンダクタンス（１／Ｒｆ ）の逆数であるＲｆ をコイルの抵抗値Ｒｃ より小さな値に、つまり０＜Ｒｆ ＜Ｒｃ に設定することにより、発振を防止することができる。
【０１１２】
また、ハイパスフィルタを使わない場合は低周波での動作も（２３）式で行なわれる。この場合、Ｒｃ によりＩが変化するので変位も変化する。これが無視できる場合、やはり本発明の制動効果を享受できる。
【０１１３】
また、電磁アクチュエータ１として図１に示す可動コイル型のものを使った場合には、太い磁石を使ったり、コイルの外周にヨークを配置するなどによって、磁気回路を強化して磁束密度を高くすることで、高い信号源電圧対変位の感度を得ることができる。
【０１１４】
さらに、電磁アクチュエータ１として図２に示す可動磁石型のものを使うと、可動部、すなわち磁石４はコイルに比較して小さく、かつ軽量に構成できるので、信号電圧に対する応答がより迅速になる。
【０１１５】
実施の形態６．
図８は、本発明の第６の実施の形態を示す回路図である。この電磁アクチュエータの駆動回路の帰還回路３９は、図７の帰還回路３８とは異なり、電流源３１を用いるのを止めて信号源５の信号電圧Ｅｓ を直接に制御している。すなわち、コンデンサ４１と抵抗４２とのハイパスフィルタの出力電圧が、乗数器３２で振幅をＫ倍に調整され、加算器３３で信号源５の信号電圧Ｅｓ と加算される。この加算結果を電流源３０の制御入力として、電流源３０から出力される｛帰還信号の電流値Ｉｆ ＋信号電流Ｉｓ ｝を制御する。
【０１１６】
ここで、電流源３０の相互コンダクタンスをＫ／Ｒｆ とすると、この帰還回路３９によって制御される電磁アクチュエータ１の端子電流Ｉも先の（２２）式によって表されるから、図７の駆動回路と同等の効果を奏するものであることが理解できる。なお、乗数器３２はＫを１と選べば不要で、図３の駆動回路と比べた場合に電流源３１も不要であるから、構成が簡単である。したがって、安価に信頼性の高い電磁アクチュエータの駆動回路を構成することができる。
【０１１７】
実施の形態７．
つぎに、図９乃至図１１により、本発明の電磁アクチュエータ装置をビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）に応用した例を説明する。
【０１１８】
図９は、ビデオテープレコーダ６０の構成を示す概略図である。図において、１００は実施の形態１で説明した駆動回路、５１は駆動回路１００の出力を回転するアクチュエータに加えるためのスリップリング、５２は１フィールドで半回転する回転ドラムであり、この回転ドラム５２では、図１のアクチュエータ１ａで変位される一対のヘッド２４ｒ、２４ｌを保持している。５３は上側のロータリートランスのロータ、５４は下側のロータリートランスのステータである。ドラム５２の右左一対のヘッド２４ｒ、２４ｌは、その出力を下側のロータリートランスのステータ５４に伝送し、ヘッド２４ｒ、２４ｌに対応した一対の増幅器５５によって信号処理可能なレベルまで増幅する。５６は固定ドラムであって、ステータ５４を保持している。テープ５７は回転ドラム５２と固定ドラム５６にわたって、およそ１８０度強だけ巻き付けられており、回転ドラム５２の回転に従って一対のヘッド２４ｒ、２４ｌが１８０度づつ交互にテープ５７に接して、そこに記録されている情報を再生する。その出力は増幅されてスイッチ５７を介してＦＭ検波回路５８に供給される。スイッチ５７はドラム５２の回転に同期して切換えられ、これによって一対のヘッド２４ｒ、２４ｌで読み取られた情報が選択され、ＦＭ検波回路５８における検波動作によって、映像信号として端子５９に出力される。
【０１１９】
図１０は、ノイズレス３倍速再生動作におけるテープトラックを示す図である。この図１０に基づいて、図９に示すＶＴＲにおけるノイズレス３倍速再生の動作を説明する。
【０１２０】
６１、６２、６３はテープ５７上に各々１フィールドの映像が標準スピードで記録されたトラック、矢印６４はノイズレス再生のヘッド軌跡を示す。
【０１２１】
通常の再生速度でＶＴＲを運転する場合は、テープ５７の進行速度が記録時の速度と一致しているから、ヘッドの軌跡は矢印６４で示すように、トラックに一致した軌跡となる。しかし３倍速の場合には、ヘッド軌跡が矢印６５で示すように複数のトラックを横切る軌跡となって、ヘッドがトラックを外れるに従ってノイズが増え、再生画面には横線状のノイズが出る。
【０１２２】
そこで、ヘッドに対して図の矢印Ｙ方向の変位を与えることによって、その軌跡を矢印６４に一致させることができる。これによって、３倍速再生でＶＴＲを運転した場合であっても、標準スピードで記録されたトラックを正しくトレースし、ノイズレス３倍速再生が実現される。
【０１２３】
また、ＶＴＲのテープ再生速度は３倍速に限らず、任意の再生速度であっても変位を選ぶことによりノイズレス高速再生を実現することができる。
【０１２４】
図１１は、ヘッドの変位Ｙについて示す図である。
【０１２５】
同図（ａ）は右ヘッド２４ｒの変位を、同図（ｂ）は左ヘッド２４ｌの変位を示しており、横軸は時間軸である。実線７１は、３倍速再生における右ヘッド２４ｒの無振動変位を表している。トラックの始点（始）での変位Ｙを０とすると、トラックの終点（終）では２トラックピッチだけ変位する必要があって、駆動回路１００では時間に比例してヘッド位置が低下するように制御し、１フィールドのトレースを行う。そして、１トラックのトレースが終了すると、左ヘッド２４ｌによるトレースが開始され、右ヘッド２４ｒは次の１フィールドで元の位置に復帰する。
【０１２６】
ところが、ヘッド位置を制御する電磁アクチュエータ装置のＱ値が０．５以上で、アンダーダンピングであると、２トラックピッチだけ変位する際の波形が、破線７２に示す振動変位となる。その結果、ヘッド位置がトラックを外れて、再生ノイズを発生してしまう。同様に、左ヘッド２４ｌにおいても実線７３で無振動変位、破線７４で振動変位を示しており、右ヘッド２４ｒと同等の動作を１フィールドずつ交互に行う。
【０１２７】
この実施の形態では、Ｑ値を０．５のクリティカルダンピングに選ぶことによって、ヘッドの無振動変位を実現でき、ノイズレス３倍速再生が可能になる。
【０１２８】
上記ＶＴＲの駆動回路１００として、図６のものを適用しても同等の効果が得られる。
【０１２９】
実施の形態８．
つぎに、図１２乃至図１４により、本発明の電磁アクチュエータ装置を液晶プロジェクタなどの投射型表示装置に応用した例を説明する。
【０１３０】
図１２は、液晶プロジェクタの一例を示すブロック図である。このプロジェクタでは、電磁アクチュエータ装置を映像表示器の前に配置した透明板の角度変位を制御して垂直補助偏向させる手段に応用したものであって、これによって視覚上の走査線数を倍増させる機能を実現している。
【０１３１】
こうした走査線数の倍増機能の詳細については、例えば特開平７−１１３９９８号公報に開示されているが、これを図２の可動磁石型電磁アクチュエータによって実現する場合の電磁アクチュエータ装置による制御動作を説明する。
【０１３２】
図１２において、ランプ８１が発する光は反射鏡８２で反射された光とともに液晶パネル８３に照射される。この液晶パネル８３に表示された映像光は、ガラス板８４を通ってレンズ８５によりスクリーン８６の上に結像される。ガラス板８４は軸８７を中心にして回転可能に構成されており、ガラス板８４の変位Ｙは図２の可動磁石型電磁アクチュエータ１ｂにより与えられる。駆動回路１００は、ガラス板８４を電磁アクチュエータ１ｂによって所定位置まで駆動する。
【０１３３】
図１３は、ガラス板８４が角度ａだけ回転した状態を示している。これは、図１２の点線で示すガラス板８４の位置に対応する。そして、ガラス板８４の厚さをｔとするとき、水平に入射した光が角度ａだけ回転したガラス板８４により変化した光路を、実線の矢印により示す。ガラス板８４に水平に入射した光は、ガラス板８４内で角度ｂだけ屈折する。ここで、ガラス板８４の屈折率をｎとしたとき、次の（２５）式が成立する。
【０１３４】
ｓｉｎ ａ＝ｎｓｉｎ ｂ （２５）
厚さｔのガラス板８４から出射するとき、光はｄだけ下がり、かつ水平になる。このｄの値は、次の（２６）式で示される。
【０１３５】
ｄ＝ｔ（ｔａｎ ａ−ｔａｎ ｂ）ｃｏｓ ａ （２６）
図１４の（ａ）には液晶パネル８３の画素構成を示す。斜線部が画素で、垂直方向に２４０ドット、水平方向に６４０ドットあり、映像はインターレース表示されず、ペアリング状態で表示される。ここで、ガラス板８４は奇数フィールドの期間には垂直位置を保持し、偶数フィールドの期間だけ角度ａだけ傾くように制御される。したがって、偶数フィールドの映像は奇数フィールドの映像よりｄだけ下がって見えることになる。そこで、この値ｄを画素の垂直ピッチの１／２に選ぶと、ガラス板８４を通してスクリーン８６上に得られる画像は、図１４（ｂ）のように４８０本のインターレース表示となる。
【０１３６】
このとき、電磁アクチュエータ１ｂによるガラス板８４の制動が不足すると、奇数フィールド映像と偶数フィールド映像が共に上下に振動することになって、ペアリング状態の改善は阻害される。しかしながら、本発明の電磁アクチュエータ装置では、クリティカルダンピングで無振動に揺動させることができるから、インタレースの効果が十分得られて、高精細な映像表示を実現できる。
【０１３７】
電磁アクチュエータ１ｂを駆動する駆動回路１００としては、上述した実施の形態１乃至６のいずれを適用しても、同等の効果を奏することができる。また、図１に示す電磁アクチュエータ１ａによりガラス板を制御してもよい。
【０１３８】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【０１３９】
請求項１に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータを電流駆動し、その電磁アクチュエータの端子電圧を駆動電流に負帰還することによって、Ｑ値の低減を図ることができ、帰還回路の帰還量を選ぶことで任意のＱ値での制動が可能になる。
【０１４０】
請求項２に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電圧駆動におけるＱ値よりも小さいＱ値に制動でき、かつ帰還による発振が防止できる。
【０１４１】
請求項３に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータの端子電圧と端子電流とに基づいて駆動電流を制御する電流源によって帰還制御手段を構成できる。
【０１４２】
請求項４に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、構成が簡単であって、安価に信頼性を高めることができる。
【０１４３】
請求項５に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータを負性抵抗で短絡することによって、Ｑ値の低減を図ることができ、負性抵抗回路の抵抗値を選ぶことで任意のＱ値での制動が可能になる。
【０１４４】
請求項６に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、負性抵抗回路の抵抗値を選ぶこと、例えば負性抵抗の絶対値がアクチュエータのコイルの抵抗より小さく選ぶことで、電圧駆動におけるＱ値よりも小さいＱ値に制動でき、しかも負性抵抗による発振が防止できる。
【０１４５】
請求項７に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、演算増幅器の負入力端子と接地の間で負性抵抗を構成することができる。
【０１４６】
請求項８に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータを駆動する電力回路が簡単となり、安価に信頼性を高めることができる。
【０１４７】
請求項９に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、コイルの抵抗値の変化による感度の変化を低減できる。
【０１４８】
請求項１０に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータを電流駆動し、その電磁アクチュエータの端子電圧を駆動電流に正帰還することによって、Ｑ値の低減を図ることができ、正帰還回路の帰還量を選ぶことで任意のＱ値での制動が可能になる。
【０１４９】
請求項１１に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、帰還量を選ぶことで電圧駆動におけるＱ値よりも小さいＱ値に制動でき、しかも帰還による発振が防止できる。
【０１５０】
請求項１２に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、電磁アクチュエータの端子電圧に基づいて前記駆動電流を制御する電流源によって帰還制御手段を構成できる。
【０１５１】
請求項１３に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、構成が簡単であって、安価に信頼性を高めることができる。
【０１５２】
請求項１４に記載した電磁アクチュエータの駆動回路によれば、コイルの抵抗値の変化による感度の変化を低減できる。
【０１５３】
請求項１５に記載した電磁アクチュエータ装置によれば、磁気回路を強化して高い感度を得ることができる。
【０１５４】
請求項１６に記載した電磁アクチュエータ装置によれば、可動部を軽量にできるので、応答を迅速にすることができる。
【０１５５】
請求項１７に記載したビデオテープレコーダによれば、その高速再生に電磁アクチュエータ装置を応用して、ノイズレス化を実現できる。
【０１５６】
請求項に記載した映像表示装置によれば、映像表示器の垂直補助偏向に電磁アクチュエータ装置を応用して、垂直方向に順次シフトしながら水平方向に走査される水平走査線数を視覚上倍増することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可動コイル型電磁アクチュエータを示す断面模式図である。
【図２】可動磁石型電磁アクチュエータを示す断面模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態を示す電磁アクチュエータの駆動回路図である。
【図９】本発明の第７の実施の形態であるＶＴＲの構成を示す概略図である。
【図１０】ノイズレス３倍速再生動作におけるテープトラックを示す図である。
【図１１】ヘッドの変位を示す説明図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態である映像表示装置の垂直補助偏向手段の構成を示す概略図である。
【図１３】図１２の映像表示装置における光路を示す図である。
【図１４】図１２の映像表示装置における画素構成を示す図である。
【図１５】電磁アクチュエータの等価回路を示す回路図である。
【図１６】従来の電磁アクチュエータの駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１ 電磁アクチュエータ、４ 磁石、５ 信号源、２２ コイル、２４ ヘッド、３０、３１ 電流源、３４ 帰還回路、６０ ビデオテープレコーダ、８３
液晶パネル、８４ ガラス板。
Claims (18)
- 駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、
前記電磁アクチュエータの端子電圧を前記駆動電流制御回路に負帰還するとともに、前記電磁アクチュエータの端子電流を前記駆動電流制御回路に正帰還して前記駆動電流を制御する帰還制御手段を備えたことを特徴とする電磁アクチュエータの駆動回路。 - 前記帰還制御手段は、前記端子電流に基づく正の帰還量を定める電流電圧変換感度をＨ、前記端子電圧に基づく負の帰還量を定める相互コンダクタンスを１／Ｒｆ 、前記電磁アクチュエータのコイルの抵抗値をＲｃ としたとき、
０＜（Ｈ−１）×Ｒｆ ＜Ｒｃ
であることを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータの駆動回路。 - 前記帰還制御手段は、前記駆動電流制御回路と並列に接続され、前記電磁アクチュエータの端子電圧と端子電流とに基づいて前記駆動電流を制御する電流源によって構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 前記帰還制御手段は、前記駆動電流制御回路の信号源側に接続され、前記電磁アクチュエータの端子電圧と端子電流に基づいて前記信号源からの入力信号を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、
前記電磁アクチュエータと並列に接続された負性抵抗手段を備えたことを特徴とする電磁アクチュエータの駆動回路。 - 前記負性抵抗手段は、その回路抵抗の絶対値が前記電磁アクチュエータのコイルの抵抗値より小さいことを特徴とする請求項５に記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 前記負性抵抗手段は、演算増幅器と、前記演算増幅器の負入力端子と出力端子間に接続された第１の抵抗回路と、前記演算増幅器の正入力端子と出力端子間に接続された第２の抵抗回路と、前記演算増幅器の正入力端子に一端が接続され他端が接地されたインピーダンス回路とを備え、前記演算増幅器の負入力端子と接地の間が負性抵抗を構成することを特徴とする請求項５又は請求項６のいずれかに記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 前記負性抵抗手段は、その出力動作点を前記信号源の信号によって直接に制御することを特徴とする請求項５又は請求項６のいずれかに記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 前記負性抵抗手段は、前記電磁アクチュエータの可動部の機械共振周波数では負性抵抗値を有するとともに、前記電磁アクチュエータの駆動周波数では前記負性抵抗値より高いインピーダンスを有することを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 駆動電流に応じて変位する電磁アクチュエータと、信号源の信号に応じて前記電磁アクチュエータの駆動電流を制御する駆動電流制御回路とを備えた駆動回路において、
前記電磁アクチュエータの端子電圧を前記駆動電流制御回路に正帰還して前記駆動電流を制御する帰還制御手段を備えたことを特徴とする電磁アクチュエータの駆動回路。 - 前記帰還制御手段は、前記端子電圧に基づく正の帰還量を定める相互コンダクタンスを１／Ｒｆ 、前記電磁アクチュエータのコイルの抵抗値をＲｃ としたとき、
０＜Ｒｆ ＜Ｒｃ
であることを特徴とする請求項１０に記載の電磁アクチュエータの駆動回路。 - 前記帰還制御手段は、前記駆動電流制御回路と並列に接続され、前記電磁アクチュエータの端子電圧に基づいて前記駆動電流を制御する電流源によって構成されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１のいずれかに記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 前記帰還制御手段は、前記駆動電流制御回路の信号源側に接続され、前記電磁アクチュエータの端子電圧に基づいて前記信号源からの入力信号を制御することを特徴とする請求項１０又は請求項１１のいずれかに記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 前記帰還制御手段は、その遮断周波数が前記電磁アクチュエータの可動部の機械共振周波数より低く、前記電磁アクチュエータの駆動周波数より高い高域通過特性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４又は請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載の電磁アクチュエータの駆動回路。
- 前記請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の駆動回路によって制御される電磁アクチュエータのコイルは、可動コイルであることを特徴とする電磁アクチュエータ装置。
- 前記請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の駆動回路によって制御される電磁アクチュエータは、コイルへの信号電圧に応じて変位する可動磁石を備えていることを特徴とする電磁アクチュエータ装置。
- 前記請求項１５又は請求項１６のいずれかに記載の電磁アクチュエータ装置を使用して、テープの記録軌跡に追従するようにヘッドの変位作用をなすことを特徴とするビデオテープレコーダ。
- 前記請求項１５又は請求項１６のいずれかに記載の電磁アクチュエータ装置を使用して、液晶パネルの前におかれた透明板の角度の変位作用をなすことを特徴とする投写型映像表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01171696A JP3562892B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 電磁アクチュエータの駆動回路、電磁アクチュエータ装置、ビデオテープレコーダ及び投写型映像表示装置 |
| US08/787,960 US6118613A (en) | 1996-01-26 | 1997-01-23 | Electromagnetic actuator drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01171696A JP3562892B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 電磁アクチュエータの駆動回路、電磁アクチュエータ装置、ビデオテープレコーダ及び投写型映像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09205790A JPH09205790A (ja) | 1997-08-05 |
| JP3562892B2 true JP3562892B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=11785776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01171696A Expired - Fee Related JP3562892B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 電磁アクチュエータの駆動回路、電磁アクチュエータ装置、ビデオテープレコーダ及び投写型映像表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6118613A (ja) |
| JP (1) | JP3562892B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001042827A (ja) * | 1999-08-03 | 2001-02-16 | Pioneer Electronic Corp | ディスプレイ装置及びディスプレイパネルの駆動回路 |
| JP4098489B2 (ja) * | 2001-05-01 | 2008-06-11 | 並木精密宝石株式会社 | 電磁誘導型アクチュエータを搭載する携帯端末機 |
| US20030123212A1 (en) * | 2002-01-02 | 2003-07-03 | Dunk Michael P. | Control system for electrical switchgear |
| KR20050090422A (ko) * | 2002-12-30 | 2005-09-13 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 액추에이터 구동방법, 액추에이터 드라이브, 및액추에이터를 구비한 장치 |
| US7203027B2 (en) | 2004-11-10 | 2007-04-10 | Certance, Llc | System and method for measuring the position of a tape drive head |
| US7230788B2 (en) * | 2004-11-10 | 2007-06-12 | Certance, Llc | System and method for tape drive control |
| KR100644818B1 (ko) * | 2005-09-27 | 2006-11-14 | 한국전자통신연구원 | 큐-부스팅 회로 |
| US7742255B2 (en) * | 2007-07-11 | 2010-06-22 | Seagate Technology Llc | Head-disc interface (HDI) modal response monitoring |
| US8245748B2 (en) * | 2010-07-14 | 2012-08-21 | Dukane Corporation | Vibration welding system |
| DE102012011934B4 (de) * | 2012-06-18 | 2014-07-10 | Krohne Messtechnik Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Resonazmesssystems und diesbezügliche Resonanzmesssystem |
| CN113824495B (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-01 | 深圳维普创新科技有限公司 | 一种计算Q-Factor的电路、方法、装置及电子设备 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4350964A (en) * | 1979-06-04 | 1982-09-21 | Tellabs, Inc. | Impedance generator circuit |
| US4471278A (en) * | 1983-09-14 | 1984-09-11 | General Motors Corporation | Bang-bang current regulator having extended range of regulation |
| US5122914A (en) * | 1984-01-17 | 1992-06-16 | Norand Corporation | Disk drive system with transportable carrier and mounting assembly |
| US4970611A (en) * | 1987-08-27 | 1990-11-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Variable tape speed head-carrier drum control apparatus |
| US5001770A (en) * | 1989-12-26 | 1991-03-19 | Losic Novica A | Synthesis of improved zero-impedance converter |
| JPH07239437A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Sony Corp | 電磁駆動装置及び電磁駆動装置を用いたレンズ駆動機構 |
| US5566369A (en) * | 1994-12-29 | 1996-10-15 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Controlled velocity head parking circuit |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP01171696A patent/JP3562892B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-23 US US08/787,960 patent/US6118613A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6118613A (en) | 2000-09-12 |
| JPH09205790A (ja) | 1997-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3562892B2 (ja) | 電磁アクチュエータの駆動回路、電磁アクチュエータ装置、ビデオテープレコーダ及び投写型映像表示装置 | |
| US4143405A (en) | Automatic head scan tracking system | |
| CA1156362A (en) | Skipper-assisted active search | |
| JPS5812791B2 (ja) | レコ−ド盤の情報記録トラック変更装置 | |
| US3983318A (en) | Velocity correction system with damping means | |
| JP2595752B2 (ja) | 磁気記録再生装置 | |
| US3293359A (en) | Magnetic recording and reproducing devices | |
| JPH0460915A (ja) | 磁気記録再生装置 | |
| CA1131775A (en) | Track skipper for video disc player | |
| US4262174A (en) | Track skipper for video disc player | |
| GB2240658A (en) | A rotating magnetic head for a magnetic recording reproduction system | |
| JP3046713B2 (ja) | 回転磁気ヘッド変位機構 | |
| JPS5826105B2 (ja) | ジツタ−ホシヨウソウチ | |
| JP2726810B2 (ja) | 磁気再生装置 | |
| JP2652697B2 (ja) | 光学再生装置 | |
| JP2595081B2 (ja) | 磁気記録再生装置 | |
| KR830000431B1 (ko) | 비데오 디스크 플레이어용 트랙전위장치 | |
| JPH0573869A (ja) | 回転ドラム装置 | |
| JP2506180B2 (ja) | 回転磁気ヘッド装置 | |
| JPH0636571B2 (ja) | 撮影装置 | |
| JPS6131379Y2 (ja) | ||
| JPS5954074A (ja) | ピツクアツプ装置 | |
| JPS59191127A (ja) | 回転磁気ドラム | |
| JPH0512688A (ja) | 情報記録再生装置 | |
| JPH0363915A (ja) | 回転磁気ヘッドの微動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040601 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040601 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |