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発明の名称 磁気ヘッドの組立装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−7141
公開日 平成9年(1997)1月10日
出願番号 特願平7−178249
出願日 平成7年(1995)6月21日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】岡▲崎▼ 信太郎 (外1名)
発明者 安河内 裕之
要約 目的
2つのヘッドギャップを同時に観察しながら回転ドラムに対する2つのヘッドギャップの位置を調整することができる磁気ヘッドの組立装置を提供すること。

構成
第1のヘッドチップ3aから対物レンズ5aを通して得られる第1の戻り光と参照鏡8aから参照用レンズ6aを通して得られる第2の戻り光との干渉を起こすための第1の干渉装置100aと、第2のヘッドチップ3bから対物レンズ5bを通して得られる第3の戻り光と参照鏡8bから参照用レンズ6bを通して得られる第4の戻り光との干渉を起こすための第2の干渉装置100bと、第2のヘッドチップ3bからの第3の戻り光を得る際に、光路を変更するための反射手段4と、第1の干渉装置100aを介して第1のヘッドチップの先端部分を撮影する第1の撮影手段50aと、第2の干渉装置100bを介して第2のヘッドチップの先端部分を撮影する第2の撮影手段50bと、を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】 第1のヘッドチップと第2のヘッドチップを備える磁気ヘッドを、回転ドラムに対して調整して組み立てるための磁気ヘッドの組立装置において、第1のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射し、かつ光をこの対物レンズと等質な参照用レンズを通して参照鏡に照射し、第1のヘッドチップから対物レンズを通して得られる第1の戻り光と、参照鏡から参照用レンズを通して得られる第2の戻り光との干渉を起こすための第1の干渉装置と、第2のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射し、かつ光をこの対物レンズと等質な参照用レンズを通して参照鏡に照射し、第2のヘッドチップから対物レンズを通して得られる第3の戻り光と、参照鏡から参照用レンズを通して得られる第4の戻り光との干渉を起こすための第2の干渉装置と、第2の干渉装置において、第2のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射してかつ第2のヘッドチップから対物レンズを通して第3の戻り光を得る際に、光路を変更するための反射手段と、第1の干渉装置を介して第1のヘッドチップの先端部分を撮影するための第1の撮影手段と、第2の干渉装置を介して第2のヘッドチップの先端部分を撮影するための第2の撮影手段と、を備えることを特徴とする磁気ヘッドの組立装置。
【請求項2】 第1の干渉装置と第2の干渉装置は、リンニク干渉装置である請求項1に記載の磁気ヘッドの組立装置。
【請求項3】 第1のヘッドチップが基準側のヘッドチップであり、第2のヘッドチップが非基準側のヘッドチップである請求項1に記載の磁気ヘッドの組立装置。
【請求項4】 反射手段は、鏡である請求項1に記載の磁気ヘッドの組立装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、第1のヘッドチップと第2のヘッドチップを備える磁気ヘッドを、回転ドラムに対して調整して組み立てるための磁気ヘッドの組立装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】回転磁気ヘッド装置は、ビデオテープレコーダ(VTR)やデジタルオーディオテープレコーダ(DAT)などに用いられる。この回転磁気ヘッド装置は、固定ドラムと、この固定ドラムに対して回転可能になっている回転ドラムを備えている。図2と図3は、回転ドラムの一例を示している。回転ドラム1は、例えば2つの磁気ヘッドHを備えている。この磁気ヘッドHは、ヘッドベース2とこのヘッドベース2に貼り付けられるヘッドチップ3a,3bを備えている。磁気ヘッドには、1つのヘッドベースに対して1つのヘッドチップが貼り付けられている形式(1ベース1チップ)と、図2と図3に示すように1つのヘッドベース2に対して2つのヘッドチップ3a,3bが貼り付けられている形式(1ベース2チップ)がある。このような1つのヘッドベース2に対して2つのヘッドチップ3a,3bが貼り付けられている形式のものは、回転ドラム1に対して次のようにして調整して取り付ける必要がある。基準側のヘッドチップ3aのヘッドギャップは、回転ドラム1に対するθ方向の角度調整と、R方向の突き出し位置の調整をするとともに、非基準側のヘッドチップ3bのヘッドギャップのR方向の突き出し位置の調整も行う必要がある。
【0003】ところで、例えばVHS方式のビデオテープレコーダのように、基準側のヘッドチップ3aのギャップと、非基準側のヘッドチップ3bのギャップとのギャップ間距離が1mm以下の場合には、1つの顕微鏡の視野の中央付近を抜き去り、左右のヘッドギャップを1台の撮像素子で撮像してモニタに写し出すことが行われる。この方式は、1つの顕微鏡の視野の中抜き方式と呼ばれている。
【0004】ところが、ギャップ間距離が1mmを超えると、この中抜き方式では調整に必要なギャップの解像度が得られない。そこで、図4と図5に示すような顕微鏡回転方式が採用されている。図4は、基準側のヘッドチップ3aのヘッドギャップをカメラ200で観察しながら、基準側のヘッドギャップの位置の調整を行う様子を示している。図5は、非基準側のヘッドチップ3bのヘッドギャップをカメラ200で観察しながら非基準側のヘッドギャップの位置の調整を行う場合を示している。照明装置209aの光は、ビームスプリッタ207aにより反射されて対物レンズ205aを介して基準側のヘッドチップ3aのヘッドギャップに照射される。これと同時に照明装置209aの光は、ビームスプリッタ207aを通して参照用レンズ206aを介して鏡208aに照射される。そして基準側のヘッドチップ3aからの戻り光は、対物レンズ205a及びビームスプリッタ207aを通してカメラ200に導かれる。参照鏡208aからの戻り光は、参照用レンズ206aを通ってビームスプリッタ207aで反射してカメラ200に導かれる。これにより、基準側のヘッドチップ3aからの戻り光と、参照鏡208aからの戻り光は、ビームスプリッタ207aにおいて光の干渉が起こる。この干渉光は、カメラ200で観察できる。次に、非基準側のヘッドチップ3bのヘッドギャップを観察する場合には、カメラ200及び対物レンズ205aなどを含む光学系を全て、光軸OP1から光軸OP2に傾ける。つまりカメラ200及び対物レンズ205aを含む光学系は、回転ドラム1の中心CPを中心として所定角度分傾けるようになっている。このようにするのは、顕微鏡回転方式の組立装置が、2つのヘッドギャップを同時に観察することができないためである。
【0005】次に、図4と図5の従来の顕微鏡回転方式の組立装置による組立手順について図6により説明する。まず図4の磁気ヘッドHは、ネジNを用いて回転ドラム1に対して取り付けて調整を開始する(ステップS1)。図4のようにしてカメラ200及び対物レンズ205aを含む光学系は、基準側のヘッドチップ3aのヘッドギャップに対応して位置決めする。そして図3に示すように基準側のヘッドギャップは、θ方向に沿って位置を調整するとともにR方向に沿って移動して基準側のヘッドギャップの回転ドラム1に対する突き出し量を調整する(ステップS2)。そして図5に示すようにカメラ200及び対物レンズ205aを含む光学系は、非基準側のヘッドチップ3bのヘッドギャップ側に所定角度α回転する(ステップS3)。
【0006】そして非基準側のヘッドチップ3bのヘッドギャップは、図3のR方向に沿ってその回転ドラム1に対する突き出し量の調整を行う。このようにして磁気ヘッドHが回転ドラム1に対して位置決めされると、ネジNにより磁気ヘッドHは回転ドラム1に対して確実に固定される(ステップS5)。再び図4に示すように顕微鏡200及び対物レンズ205aを含む光学系は、光軸OP1に沿って位置決めされる(ステップS6)。この後基準側のヘッドチップ3aのθ方向の位置及びR方向の突き出し量の確認ができると(ステップS7)、磁気ヘッドの組立調整が終了する(ステップS8)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、基準側のヘッドチップ3aの位置を調整した後に、言わば手探りの状態で非基準側のヘッドチップ3bのR方向の突き出し量の調整を行わなければならないので、図6の組立調整ループを何度も繰り返す場合があり、磁気ヘッドの組立の生産性が悪化してしまう。また磁気ヘッドの組立作業に高い習熟度が要求される。そこで本発明は上記課題を解消するためになされたものであり、2つのヘッドチップのヘッドギャップの間隔が狭く設定されていても、2つのヘッドギャップを同時に観察しながら回転ドラム1に対する2つのヘッドギャップの位置を調整することができる磁気ヘッドの組立装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1の発明にあっては、第1のヘッドチップと第2のヘッドチップを備える磁気ヘッドを、回転ドラムに対して調整して組み立てるための磁気ヘッドの組立装置において、第1のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射し、かつ光をこの対物レンズと等質な参照用レンズを通して参照鏡に照射し、第1のヘッドチップから対物レンズを通して得られる第1の戻り光と、参照鏡から参照用レンズを通して得られる第2の戻り光との干渉を起こすための第1の干渉装置と、第2のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射し、かつ光をこの対物レンズと等質な参照用レンズを通して参照鏡に照射し、第2のヘッドチップから対物レンズを通して得られる第3の戻り光と、参照鏡から参照用レンズを通して得られる第4の戻り光との干渉を起こすための第2の干渉装置と、第2の干渉装置において、第2のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射してかつ第2のヘッドチップから対物レンズを通して第3の戻り光を得る際に、光路を変更するための反射手段と、第1の干渉装置を介して第1のヘッドチップの先端部分を撮影するための第1の撮影手段と、第2の干渉装置を介して第2のヘッドチップの先端部分を撮影するための第2の撮影手段と、を備える磁気ヘッドの組立装置により、達成される。請求項2の発明にあっては、好ましくは第1の干渉装置と第2の干渉装置は、リンニク干渉装置である。請求項3の発明にあっては、好ましくは第1のヘッドチップが基準側のヘッドチップであり、第2のヘッドチップが非基準側のヘッドチップである。請求項4の発明にあっては、好ましくは反射手段は、鏡である。
【0009】
【作用】請求項1の発明によれば、第1の干渉装置は、第1のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射し、かつ光を参照用レンズを通して参照鏡に照射する。これにより、第1の干渉装置は、第1のヘッドチップから対物レンズを通して得られる第1の戻り光と、参照鏡から参照用レンズを通して得られる第2の戻り光との干渉を起こすようになっている。第2の干渉装置は、第2のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射し、かつ光をこの参照用レンズを通して参照鏡に照射する。これにより、第2の干渉装置は、第2のヘッドチップから対物レンズを通して得られる第3の戻り光と、参照鏡から参照用レンズを通して得られる第4の戻り光との干渉を起こすようになっている。
【0010】反射手段は、第2の干渉装置において、第2のヘッドチップに対して光を対物レンズを通して照射して、かつ第2のヘッドチップから対物レンズを通して第3の戻り光を得る際に、光路を変更することができる。これにより、第1のヘッドチップのヘッドギャップと第2のヘッドチップのヘッドギャップの間隔が狭いものであっても、第1の干渉装置の対物レンズと、第2の干渉装置の対物レンズが物理的に干渉して配置できなくなるという恐れがなくなる。第1の撮影手段は、第1の干渉装置を介して第1のヘッドチップの先端部分を撮影するようになっている。同様にして第2の撮影手段は、第2の干渉装置を介して第2のヘッドチップの先端部分を撮影するようになっている。
【0011】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。図1は、本発明の磁気ヘッドの組立装置の好ましい実施例を示している。図1において、本発明の磁気ヘッドの組立装置の実施例は、第1の干渉装置であるリンニク干渉装置100aと、第2の干渉装置であるリンニク干渉装置100bと、反射手段である鏡4と、第1の撮影手段であるカメラ50aと、第2の撮影手段であるカメラ50bなどを有している。磁気ヘッドの組立装置は、回転ドラム1に対応して配置されている。回転ドラム1は、2つの磁気ヘッドH,Hを備えている。この回転ドラム1は、例えばビデオテープレコーダ(VTR)の回転磁気ヘッド装置の回転ドラムである。この回転ドラム1は、モータにより固定ドラムに対して回転でき、例えばヘリカルスキャン方式により、磁気ヘッドH,Hがビデオテープに対して情報を記録したり或いはビデオテープの情報を再生することができる。磁気ヘッドHは、回転ドラム1に対してネジNにより着脱可能に固定される。磁気ヘッドHは基準側ヘッドチップ3aと非基準側のヘッドチップ3bの合計2つのヘッドチップを備えている。即ち基準側ヘッドチップ3a、非基準側ヘッドチップ3bは、真ちゅう製のヘッドベース2に対して接着剤などにより貼り付けて固定されている。基準側ヘッドチップ3aのヘッドギャップと、非基準側ヘッドチップ3bのヘッドギャップのヘッドギャップ間隔は、例えば約4mm離れて配置されている。
【0012】磁気ヘッドHは、回転ドラム1に対して次のような要領でその位置が調整されるようになっている。即ち、磁気ヘッドHの基準側ヘッドチップ3aの基準側ヘッドギャップは、θ方向に沿って回転ドラム1におけるその姿勢方向が姿勢調整装置により調整される。しかも基準側ヘッドチップ3aの基準側ヘッドギャップの回転ドラム1に対する突き出し量は、R方向に沿ってヘッドギャップの突き出し量調整装置により調整される。これに対して非基準側ヘッドチップ3bのヘッドギャップは、その回転ドラム1に対する突き出し量のみがR方向に沿って突き出し量調整装置により調整される。つまり非基準側のヘッドギャップの調整では、R方向の突き出し量調整のみを行い、θ方向の姿勢調整は行わない。
【0013】次に、基準側ヘッドチップ3aの基準側ヘッドギャップの観察系について説明する。基準側ヘッドチップ3aの基準側ヘッドギャップの観察系は、光軸OL1に沿って配置されている。この観察系は、リンニク干渉装置100aとカメラ50aで構成されている。リンニク干渉装置100aは、照明装置9a、ビームスプリッタ7a、対物レンズ5a、参照用レンズ6a、参照鏡8aを有している。ビームスプリッタ7aと対物レンズ5aは、光軸OL1に沿って配置されている。照明装置9aの光Lは、ビームスプリッタ7aにより2方向に分割される。一方の光は、対物レンズ5aを介して基準側ヘッドチップ3aの基準側ヘッドギャップ側に照射される。また他方の光は、参照用レンズ6aを介して参照鏡8aに達する。対物レンズ5aは、参照用レンズ6aと等質のレンズである。
【0014】基準側ヘッドチップ3aの基準側ヘッドギャップ及びその周辺で反射した第1の戻り光は、対物レンズ5aを通してビームスプリッタ7aを通る。参照鏡8aで反射した第2の戻り光は、参照用レンズ6aを通してビームスプリッタ7aで反射される。これにより、ビームスプリッタ7aでは、基準側ヘッドチップ3aの基準側ヘッドギャップ及びその周辺で反射した第1の戻り光と、参照鏡8aで反射した第2の戻り光とで光の干渉がおこる。例えば基準側ヘッドチップ3aより反射される光の位相面は円弧状であるのに対して、参照鏡8aより反射される光の位相面は直線状であることから、円弧と直線を光の進行方向に重ねたその差が半波長の偶数倍のところでは光が強められ、半波長の奇数倍のところでは弱められる。この光の干渉は、基準側ヘッドチップ3aの第1の戻り光による干渉であることから、半波長は波長の1/4に相当する。つまり基準側ヘッドチップ3aの先端であるヘッドギャップ及びその周辺部分を、光の波長ピッチで等高線表示したのと同等の干渉縞を得ることができる。このようにして得られた干渉光は、カメラ50aで撮像されて第1モニタ60aに表示される。第1モニタ60aには、基準側ヘッドチップ3aが表示されている。基準側ヘッドチップ3aのヘッドギャップ30a及びその周辺部分には、干渉縞31aが表示されている。
【0015】次に、非基準側ヘッドチップ3bの観察系について説明する。特徴的なのは、非基準側ヘッドチップ3bの付近には、反射手段である鏡4が配置されていることである。この鏡4は、好ましくは表面反射型の鏡であり、例えば光軸OL1に対して所定の角度で傾いて配置されている。このように、表面反射型の鏡4を用いるのは、絞った光を鏡で反射する際の収差をなくすためである。言い換えれば、光軸OL2に対して所定の角度βで配置されている。鏡4の付近には、カメラ50bとリンニク干渉装置100bが光軸OL2に沿って配置されている。光軸OL2は、光軸OL1に対して好ましくは直交している。非基準側ヘッドチップ3bの基準側ヘッドギャップの観察系は、光軸OL2に沿って配置されている。この観察系は、リンニク干渉装置100bとカメラ50bで構成されている。リンニク干渉装置100bは、照明装置9b、ビームスプリッタ7b、対物レンズ5b、参照用レンズ6b、参照鏡8bを有している。ビームスプリッタ7bと対物レンズ5bは、光軸OL2にそって配置されている。照明装置9bの光Lは、ビームスプリッタ7bにより2方向に分割される。一方の光は、対物レンズ5bを介して非基準側ヘッドチップ3bの基準側ヘッドギャップ側に照射される。また他方の光は、参照用レンズ6bを介して参照鏡8bに達する。対物レンズ5bは、参照用レンズ6bと等質のレンズである。
【0016】非基準側ヘッドチップ3bの基準側ヘッドギャップ及びその周辺で反射した第3の戻り光は、対物レンズ5bを通してビームスプリッタ7bを通る。参照鏡8bで反射した第4の戻り光は、参照用レンズ6bを通してビームスプリッタ7bで反射される。これにより、ビームスプリッタ7bは、基準側ヘッドチップ3bの基準側ヘッドギャップ及びその周辺で反射した第3の戻り光と、参照鏡8bで反射した第4の戻り光とで光の干渉がおこる。例えば基準側ヘッドチップ3bより反射される光の位相面は円弧状であるのに対して、参照鏡8bより反射される光の位相面は直線状であることから、円弧と直線を光の進行方向に重ねたその差が半波長の偶数倍のところでは光が強められ、半波長の奇数倍のところでは弱められる。この光の干渉は、基準側ヘッドチップ3bの第3の戻り光による干渉であることから、半波長は波長の1/4に相当する。つまり基準側ヘッドチップ3bの先端であるヘッドギャップ及びその周辺部分を、光の波長ピッチで等高線表示したのと同等の干渉縞を得ることができる。このようにして得られた干渉光は、カメラ50bで撮像されて第2モニタ60bに表示される。第2モニタ60bには、非基準側ヘッドチップ3bが表示されている。非基準側ヘッドチップ3bのヘッドギャップ30bは及びその周辺部分には、干渉縞31bが表示されている。
【0017】次に上述した磁気ヘッドの組立装置による磁気ヘッドの組立調整方法の例を説明する。まず図1の回転ドラム1は、一方の磁気ヘッドHが光軸OL1に対して所定の角度xで傾いた状態で保持される。この状態では、基準側ヘッドチップ3aのヘッドギャップ30a及びその付近が、照明装置9aの光Lにより照射できる位置にある。しかも非基準側のヘッドチップ3bのヘッドギャップ30bは、リンニク干渉装置100bの照明装置9bの光Lが照射できる位置でもある。
【0018】このように、リンニク干渉装置100a,100bを2つ用いているので、リンニク干渉装置100aの対物レンズ5aが、もう1つのリンニク干渉装置100bの対物レンズ5bに位置的に干渉を起こして設定できなくなる恐れを回避するために、鏡4がその機能を発揮している。即ち鏡4は、リンニク干渉装置100bからの光Lを所定角度(例えば90°より大きい角度)で折り曲げて、非基準側ヘッドチップ3bのヘッドギャップ側に照射し、しかも鏡4はヘッドギャップ及びその周辺部分からの反射した第3の戻り光をその鏡4を介してリンニク干渉装置100b側に戻すことができる。鏡4を非基準側ヘッドチップ3b側に対応して配置することにより、例え2つのヘッドギャップ間の間隔が約4mm程度と小さい場合であっても対物レンズ5a,b同士が物理的な干渉をするということが無くなり、2つのヘッドギャップは、光軸OL1,OL2に沿って、同時に観察することができる。しかも、基準側のヘッドチップ3aのヘッドギャップが、カメラ50aにより直接観察するのは次の理由による。つまり、基準側ヘッドチップ3aのヘッドギャップ30aのθ方向の姿勢調整には、高い精度が要求されるので、基準側ヘッドギャップ30aは、カメラ50aにより直接、つまり鏡などで反射させることなしに観察するのが望ましい訳である。
【0019】これに対して、非基準側ヘッドチップ3bのヘッドギャップ30bの調整では、R方向に沿った突き出し量の調整のみでよく、θ方向の姿勢調整は行わない。そのために、鏡4を非基準側ヘッドギャップ30bの観察用に用いることにより、2つのヘッドギャップ30a,30bが同時にしかも高精度に観察できる。
【0020】本発明の実施例では、2つのヘッドギャップ30a,30bは、同時に観察しながら調整できるので、磁気ヘッドの位置決め調整作業が容易である。また従来の顕微鏡回転方式で必要であった顕微鏡の回転時間が省略できるので、作業時間が短縮できる。しかも本発明の実施例は、顕微鏡の回転が無く、固定式なので、観察精度は向上する。基準側ヘッドチップのヘッドギャップの位置はカメラ50aにより直接観察することができるので、精度の高い調整が行われる。本発明の実施例は、ヘッドギャップの間隔が狭く、たとえば1mm程度より広く、対物レンズの直径より狭い場合でも、2つのヘッドギャップを同時に観察できる。なお、上述したリンニク干渉装置100a,100bは、超長作動距離タイプの顕微鏡であり、これらは、干渉顕微鏡である。ところで本発明は上記実施例に限定されない。図1の反射鏡4は、反射手段として用いられているが、これに限らずプリズム或いはその他の光学部品であっても勿論構わない。また上述した回転ドラム及びその磁気ヘッドは、ビデオテープレコーダに適用するためのものであるが、これに限らずデジタルオーディオテープレコーダやデータストリーマなどの他の領域の機種に用いられる磁気ヘッドに対しても本発明は適用することができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、たとえ2つのヘッドチップのヘッドギャップの間隔が狭く設定されていても、2つのヘッドギャップを同時に観察しながら2つのヘッドギャップの位置を調整することができる。




 

 


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