DE3875421T2 - Bewegbare rotierende kopf-anordnung. - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Die Erfindung betrifft eine in Axialrichtung auslenkbare drehbare Wandlerkopfanordnung für einen Videokassettenrecorder (VCR).
• Automatische VCR-Spurnachführungssysteme, bei denen der magnetische Wandlerkopf in Richtung der Bandbreite steuerbar ausgelenkt oder justiert wird, um die genaue Spurnachführung von auf dem Band mit einer normalen Transportgeschwindigkeit aufgezeichneten Datenspuren während der Wiedergabe mit einer davon verschiedenen Geschwindigkeit zu gewährleisten, sind bekannt.
• Ein solches System ist in der eigenen US-A-4 882 635, veröffentlicht am 21. 11. 89, beschrieben, wie der Querschnitt bzw. die Draufsicht der Fig. 1 bzw. 2 zeigen, wobei 1 eine drehbare Welle bezeichnet, 2 eine feststehende untere Trommel ist, 3 eine drehbare obere Trommel ist, 6 Lager für die Welle sind, 7 ein oberer Geber ist, der sich mit der Trommel 3 dreht, 8 ein unterer Geber ist, der auf der feststehenden Trommel 2 angebracht ist, 9 ein Basisblock zum Anbringen der oberen Trommel auf der Welle ist und 13 ein Magnetband bezeichnet, das schräg um die Außenflächen der oberen und der unteren Trommel gewickelt ist.
• Eine Antriebseinheit 4a, die in einer Aussparung 50 der oberen Trommel 3 angeordnet und darin mit einer Schraube 48 befestigt ist, trägt einen magnetischen Wandlerkopf 5 zur gesteuerten vertikalen Verlagerung, entsprechend dem automatischen Spurnachführungsgeschwindigkeits-Ausgleich, d. h. zur Verlagerung in einer Richtung, die zu derjenigen der Trommelwelle 1 parallel ist. Eine vielzahl von Elektroden 15, die auf dem Basisblock 9 angebracht ist, ist in Gleiteingriff mit einer gleichen Vielzahl von Festkontakten 14 angeordnet. Ein Anschlußstift 16 ist mit der Antriebseinheit 4a durch die Elektroden 15, einen Verbinder 12 und eine Verdrahtungsplatte 11 elektrisch verbunden. Der Kopf 5 ist mit dem oberen Geber 7 über einen Anschlußstift 10, die Verdrahtungsplatte 11 und den Verbinder 12 elektrisch verbunden.
• Die Antriebseinheit 4a wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 beschrieben, wobei 41 eine kreisförmige untere Federplatte aus einem nichtmagnetischen Material ist und mit einem nach außen verlaufenden Arm bzw. einer Zunge versehen ist, auf der der Kopf 5 angebracht ist; 43 ist ein Spulenkörper, der an der Federplatte 41 befestigt ist; 44 ist eine Auslenkungssteuerspule, die um den Spulenkörper herumgewickelt ist; 42 ist eine kreisförmige obere Federplatte, die an dem Spulenkörper befestigt und gemeinsam mit der unteren Federplatte verformbar ist, wenn der Spulenkörper in einer Vertikalrichtung linear angetrieben wird; 45 und 46 sind ein unterer und ein oberer zylindrischer Permanentpolmagnet, die in dem Spulenkörper verlaufen und entgegengesetzt gerichtete Polaritäten haben; 46a bezeichnet einen ferromagnetischen Mittelpol, der in dem Spulenkörper zwischen den beiden Permanentmagneten angeordnet ist; und 47 ist eine Jochanordnung, die von einem unteren, einem Zwischen- und einem oberen Bereich 47a, 47b und 47c gebildet ist.
• In dem unteren Bereich der Anordnung ist ein Fenster 49 vorgesehen, durch das sich die Zunge der unteren Federplatte erstreckt, so daß der an ihrem Ende befestigte Kopf 5 in Gleitkontakt mit dem Band 13 angeordnet ist, wie Fig. 1 zeigt. Der Spulenkörper 43 und die Spule 44 sind vertikal bewegbar in einem Ringspalt angeordnet, der zwischen dem Jochzwischenbereich 47b und den Magneten 45, 46 und dem Mittelpol 46a definiert ist. Die Außenumfangsbereiche der Federplatten 41, 42 sind zwischen den Jochanordnungsbereichen eingespannt, wie es Fig. 4 zeigt. Eine Gewindebohrung 48a in dem oberen Bereich 47a nimmt die Schraube 48 auf, um die Jochanordnung 47 an der oberen Wand 50a der Aussparung 50 der oberen Trommel anzubringen.
• Gemäß Fig. 4 wird ein erster geschlossener Magnetkreis durch die Jochbereiche 47a, 47b und den Permanentmagneten 45 gebildet, durch den ein Magnetfluß D von dem Mittelpol 46a auf einer ringförmigen Bahn radial nach außen fließt. Ein zweiter geschlossener Magnetkreis wird in gleicher Weise durch die Jochbereiche 47b, 47c und den Permanentmagneten 46 gebildet, um einen Magnetfluß E aufzunehmen, der in einer ringförmigen Richtung fließt, die derjenigen des Flusses D entgegengesetzt ist. Der Gesamtfluß durch die Spule 44 ist somit die Summe der beiden Flüsse D und E. Infolgedessen kann ein automatischer Spurnachführungsausgleich realisiert werden, indem an die Spule 44 von einer Quelle (nicht gezeigt) ein geeignetes Steuersignal angelegt wird, das dazu dient, die Spule und damit den Spulenkörper, die Federplatten 41, 42 und den Magnetkopf 5 in einer Vertikalrichtung parallel zu der Trommelwelle 1 linear zu verlagern.
• Ein Problem bei einer solchen Anordnung zum Spurnachführungsausgleich ergibt sich dadurch, daß die Platten 41, 42 im wesentlichen die gleiche Federkonstante haben. Wenn daher die erregte Spule 44 und der Spulenkörper 43 eine zu einer axialen Längung führende thermische Dehnung erfahren, werden die obere und die untere Federplatte um gleiche Beträge gebogen oder verformt, um diese Dehnung aufzunehmen, wie es Fig. 6 zeigt. Infolgedessen nimmt die vertikale Position des Magnetkopfs 5 relativ zu der Trommel und damit zu der Bandbreite, die in Fig. 6 unter Bezugnahme auf die Wand 50a der Aussparung der oberen Trommel gezeigt ist, vom Wert F auf den Wert G zu, was sich auf die Spurnachführungsgenauigkeit des Kopfs und somit auf die Wiedergabegüte des wiedergegebenen Signals nachteilig auswirkt. Eine solche Verzerrung könnte zwar mindestens teilweise dadurch verringert werden, daß der Spulenkörper 43 aus einem Material mit einer sehr niedrigen Wärmedehnzahl hergestellt wird, aber solche Materialien sind relativ "exotisch" und daher teuer.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung beseitigt das bei der bekannten Konstruktion vorhandene, oben beschriebene Problem der Wärmeausdehnung, indem die obere und die untere Federplatte so ausgelegt sind, daß die untere Platte, die den Magnetkopf trägt, eine erheblich größere Federkonstante als die obere Platte hat. Dadurch absorbiert oder erfährt die vergleichsweise "weichere" und elastischere obere Federplatte im wesentlichen die gesamte Durchbiegung oder Verformung, die notwendig ist, um jegliche axiale Wärmeausdehnung (oder -kontraktion) der Spule und des Spulenkörpers aufzunehmen. Die Position der relativ "steifen" unteren Federplatte und des daran angebrachten Magnetkopfs bleibt somit durch thermisch induzierte Dehnungen des Spulenkörpers im wesentlichen unbeeinflußt, und die Spurnachführungsgenauigkeit des Kopfs und die damit zusammenhängende Wiedergabegüte des wiedergegebenen Signals werden entsprechend verbessert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer bekannten drehbaren Kopfanordnung,
• Fig. 2 ist eine Teildraufsicht auf die Kopfanordnung von Fig. 1,
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine Antriebseinheit der bekannten Kopfanordnung,
• Fig. 4 ist eine Schnittansicht der Antriebseinheit von Fig. 3,
• Fig. 5 ist eine Vorderansicht der bekannten Antriebseinheit,
• Fig. 6 ist eine der Fig. 4 ähnliche Schnittansicht, die die Auswirkungen einer Wärmeausdehnung zeigt,
• Fig. 7 ist eine Schnittansicht einer Antriebseinheit für eine drehbare Kopfanordnung gemäß der Erfindung, und
• Fig. 8a und 8b sind Draufsichten auf spezielle untere und obere Federplattenkonstruktionen gemäß der Erfindung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Unter Bezugnahme auf Fig. 7, in der die gleichen Bezugszeichen, die in Verbindung mit den Fig. 3 bis 6 verwendet werden, gleiche Komponenten bezeichnen, ist hier die untere Federplatte 100 aus einem nichtmagnetischen Blechmaterial gestanzt, dessen Dicke erheblich größer als die des Blechs ist, aus dem die obere Federplatte 200 gestanzt ist (aufgrund der kleinen Dimensionen der Federplatten ist dies allerdings aus der Zeichnung nicht ohne weiteres ersichtlich). Infolgedessen wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist, die axiale Dehnung des Spulenkörpers 43 und der Spule 44 aufgrund von thermischer Ausdehnung nahezu vollständig durch die Verformung der oberen Federplatte 200 absorbiert, und zwar aufgrund ihrer viel kleineren Federkonstanten im Vergleich mit derjenigen der dickeren unteren Federplatte 100.
• Somit erfährt die untere Federplatte im wesentlichen keine Verformung, um thermische Ausdehnungen und Kontraktionen der Spule aufzunehmen, und der Abstand H des Magnetkopfs 5 von der Wand 50a der Aussparung der oberen Trommel bleibt im wesentlichen konstant; er wird auf eine im wesentlichen lineare Weise ausschließlich durch Anlegen eines geeigneten Steuersignals an die Spule 44 nach Maßgabe des automatischen Spurnachführungsausgleichs geändert. Ferner wird dadurch, daß thermisch induzierte Dehnungen des Spulenkörpers gemäß der Erfindung toleriert und wirkungsvoll kompensiert werden, anstatt ihre Minimierung zu versuchen, ein Ausweichen auf teure Spulenkörpermaterialien mit niedrigen Wärmedehnzahlen vermieden.
• Anstatt für die untere und obere Federplatte die größere bzw. die kleinere Federkonstante vorzusehen, indem sie aus Materialien verschiedener Dicke gebildet sind, wie oben beschrieben wurde, können die gleichen Auswirkungen erzielt werden, indem ihre geometrischen Muster oder Konfigurationen geeignet geändert werden, wie es die Fig. 8a und 8b zeigen. In diesen Figuren hat jede Federplatte 100, 200 eine mittlere Öffnung 101, 201 zum Anbringen an dem Spulenkörper 43, einen Außenumfangsbereich 103, 203 zum Einspannen zwischen den Bereichen der Jochanordnung, sowie Zwischenbereiche 102, 202, die mit einer Vielzahl von konzentrischen bogenförmigen Schlitzen 105, 205 versehen sind. Zusätzlich ist die untere Federplatte 100 mit einer nach außen verlaufenden Zunge 104 versehen, an der der Magnetkopf 5 befestigt ist. Wie aus einem Vergleich der Fig. 8a und 8b ersichtlich ist, sind die Zwischenräume oder Abstände 106 zwischen benachbarten Schlitzenden in der unteren Federplatte 100 breiter als die entsprechenden Zwischenräume 206 in der oberen Federplatte 200, so daß die untere Federplatte steifer als die obere gemacht und ihr eine größere Federkonstante verliehen wird. Als offensichtliche Alternativen zur Erzielung der gleichen Wirkung kann die kumulative Länge der Schlitze 205 in der oberen Federplatte größer als die Gesamtlänge der Schlitze 105 in der unteren Platte sein, und/oder die Schlitze der oberen Platte können breiter als diejenigen der unteren Platte gemacht werden.
• Wie für den Fachmann außerdem ohne weiteres ersichtlich ist, können die beschriebenen Konfigurationen "umgekehrt" werden, so daß die obere Federplatte die steifere ist und den Magnetkopf trägt.

Claims (7)

1. Signalaufzeichungs/Wiedergabevorrichtung die folgendes aufweist:

- eine drehbare Trommel (3),

- ein Magnetband (13), das im Gebrauch um eine Außen-umfangsfläche der Trommel schräg herumgewickelt ist, und

- eine Antriebseinheit (4a), die an der Trommel drehfest mit dieser angeordnet ist und folgendes aufweist: eine Jochanordnung (47), einen Spulenkörper (43), der nahe an der Jochanordnung angeordnet ist, eine erste und eine zweite Federplatte (100, 200), die voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind und den Spulenkörper an der Jochanordnung befestigen, und eine Spule (44), die um den Spulenkörper herumgewickelt ist, um den Spulenkörper (43) und somit die Federplatten in Abhängigkeit von einem daran angelegten automatischen Spurnachführungsgeschwindigkeits-Ausgleichssignal in Axialrichtung auszulenken, und einen magnetischen Schreib-Lesekopf (5), der an der ersten Federplatte (100) befestigt und angeordnet ist, um mit dem Band in Eingriff zu kommen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verhindern von durch thermisch induzierte axiale Dehnungen des Spulenkörpers hervorgerufenen Spurnachführungsfehlern die erste Federplatte (100) eine größere Federkonstante als die zweite Federplatte (200) hat, so daß axiale Spulenkörperdehnungen hauptsächlich durch Auslenkung der zweiten Federplatte absorbiert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Federplatte (100) dicker als die zweite Federplatte (200) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Federplatten kreisförmig sind und eine Vielzahl von konzentrischen, bogenförmigen Schlitzen (105, 205) definieren, wobei die Konfigurationen der Schlitze in der ersten und der zweiten Federplatte verschieden sind, so daß der ersten Federplatte eine größere Federkonstante verliehen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei wenigstens einige der Schlitze (205) in der zweiten Federplatte länger als entsprechende Schlitze (105) in der ersten Federplatte sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei wenigstens einige der Schlitze (205) in der zweiten Federplatte breiter als entsprechende Schlitze (105) in der ersten Federplatte sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei Zwischenräume (106) zwischen benachbarten Schlitzenden in der ersten Federplatte breiter als entsprechende Zwischenräume (206) in der zweiten Federplatte sind.

7. Wandlerkopfanordnung für eine Signalaufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung, die folgendes aufweist:

a) eine Jochanordnung (47),

b) einen Spulenkörper (43), der nahe der Jochanordnung angeordnet ist,

c) eine erste und eine zweite Federplatte (100, 200), die voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind und den Spulenkörper an der Jochanordnung befestigen,

d) einen magnetischen Schreib-Lesekopf (5), der an der ersten Federplatte (100) befestigt ist,

e) eine Spule (44), die um den Spulenkörper herumgewikkelt ist, um den Spulenkörper und somit die Federplatten und den Magnetkopf in Abhängigkeit von einem daran angelegen Steuersignal in Axialrichtung auszulenken, und

f) eine Einrichtung, um durch thermisch induzierte axiale Dehnungen des Spulenkörpers hervorgerufene Spurnachführungsfehler zu verhindern, wobei die Verhinderungseinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste Federplatte (100) eine größere Federkonstante als die zweite Federplatte (200) hat, so daß axiale Spulenkörperdehnungen hauptsächlich durch die Auslenkung der zweiten Federplatte absorbiert werden.