CN1229240A - 转鼓装置和磁记录/重放设备 - Google Patents

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Abstract

一种利用MR磁头作为重放磁头的转鼓装置和螺旋扫描磁记录/重放设备。该转鼓装置和螺旋扫描磁记录/重放设备均包括圆柱状转鼓、装载在该转鼓上且其一部分从转鼓外围突出的感应型磁头和装载在该转鼓上且其一部分从转鼓外围突出的磁阻效应型磁头。磁阻效应型磁头从转鼓外围突出的突出量比感应型磁头从该转鼓外围突出的突量出量要小。

Description

转鼓装置和磁记录/重放设备
本发明涉及一种使用磁阻效应型磁头作为重放磁头的转鼓和一种装载转鼓的螺旋扫描磁记录/重放装置。
在如录像机、录音机或计算机的数据存储系统等采用磁带作为记录介质的磁记录/重放设备中，为提高记录密度而采用了螺旋扫描系统以增加记录容量。
在此磁记录/重放设备中，需要更高的记录密度和更大的记录容量。为了实现更高记录密度和更大记录容量，在螺旋扫描磁记录/重放设备中采用了磁阻效应型磁头(MR磁头)作为重放磁头。
该MR磁头使用磁阻元件(MR元件)作为磁敏感元件检测记录介质的磁场，并作为硬盘驱动器的重放磁头已应用于实际中。一般地，该MR磁头比感应型磁头灵敏度高并可产生大的重放输出信号。因此，采用该MR磁头作为重放磁头使得实现更高静止记录密度和更大静止记录容量成为可能。
其间，在硬盘驱动器中，该MR磁头装载在浮动的滑动器上，因此该MR磁头浮动在磁盘上重放数据。另一方面，如果用该MR磁头用于螺旋扫描系统，则MR磁头与磁带保持滑动接触从磁盘上重放数据。
然而，如果MR磁头与磁带保持滑动接触，就会产生一个问题即尽管该MR磁头的输出信号增大了，但MR磁头由于与磁带的滑动接触而磨损。如果MR磁头被磨损，那么重放输出电平会产生波动而增加噪声和所谓的信号失落。由于这个原因，采用该MR磁头作为重放磁头的螺旋扫描磁记录/重放设备仍然没有得到实际应用。
因此，本发明的目的之一是提供一种采用该MR磁头作为重放磁头的转鼓装置和螺旋扫描系统的磁记录/重放设备。
一方面，本发明提供了一种转鼓设备，它包括圆柱形转鼓、装载在转鼓上并使其一部分从转鼓外围突出的感应型磁头和装载在转鼓上并使其一部分从转鼓外围突出的磁阻效应型磁头。磁阻效应型磁头从转鼓外围的突出量选择为比感应型磁头的小。
根据本发明，在该转鼓装置中，磁阻效应型磁头的突出量选择为比感应型磁头的小，因此磁阻效应型磁头和磁带间的接触压力比感应型磁头和磁带间的接触压力小。
另一方面，本发明提供了一种转鼓装置，它包括圆柱状转鼓、装载在转鼓上具有用于磁带的圆柱形滑动表面的感应型磁头和装载在转鼓上具有用于磁带的圆柱形滑动表面的磁阻效应型磁头。用于磁带的磁阻效应型磁头的滑动表面的曲率半径选择为比感应型磁头的滑动表面的大。
根据本发明，在该转鼓装置中，磁阻效应型磁头的滑动表面的曲率半径选择为比感应型磁头的滑动表面的要大，因此，磁阻效应型磁头和磁带间的接触压力比感应型磁头和磁带间的接触压力要小。
另一方面，本发明提供了一种螺旋扫描磁记录/重放装置，它包括圆柱状转鼓、装载在转鼓上并使其一部分从转鼓外围突出的感应型磁头和装载在转鼓上并使其一部分从转鼓外围突出的磁阻效应型磁头。磁阻效应型磁头在转鼓外围的突出量选择为比感应型磁头在转鼓外围的突出量要小。
根据本发明，在该磁记录/重放装置中，磁阻效应型磁头的突出量选择为比感应型磁头的小，因此磁阻效应型磁头和磁带间的接触压力比感应型磁头和磁带间的接触压力小。
再一个方面，本发明提供了一种螺旋扫描磁记录/重放装置，它包括圆柱状转鼓、装载在转鼓上具有用于磁带的圆柱形滑动表面的感应型磁头和装载在转鼓上具有用于磁带的圆柱形滑动表面的磁阻效应型磁头。磁阻效应型磁头的用于磁带的滑动表面的曲率半径选择为比感应型磁头的滑动表面的大。
根据本发明，在该磁记录/重放装置中，磁阻效应型磁头的滑动表面的曲率半径选择为比感应型磁头的滑动表面的大，因此磁阻效应型磁头和磁带间的接触压力比感应型磁头和磁带间的接触压力小。
图1是本发明转鼓示意性结构的透视图。
图2是装载在转鼓上的典型感应型磁头的透视图。
图3是装载在转鼓上的典型MR磁头的透视图。
图4是从磁带滑动表面方向观察MR磁头的平面图。
图5是包括转鼓的磁带进给机械装置说明性结构的平面示意图。
图6表示了装载在转鼓上并从其外围突出的感应型磁头和MR磁头。
图7显示了装载在转鼓上的MR磁头的磁带滑动表面的形状。
图8显示了装载在转鼓上的感应型磁头的磁带滑动表面的形状。
参考附图，下面详细解释本发明的优选实施例。
本发明的磁记录/重放装置是使用磁带作为记录介质的磁记录/重放装置，并且用作录像机、录音机或计算机数据存储系统。本发明的磁记录/重放装置是使用转鼓进行录放的螺旋扫描磁记录/重放装置，并将MR磁头装载在转鼓上作为重放头。
图1显示了本发明实施例的装载在磁记录/重放装置上的转鼓设备1的示意性结构。图1是转鼓设备1的透视示意图。
图1中，转鼓设备1包括圆柱状固定鼓2、圆柱状转鼓3、旋转驱动转鼓3的马达4、装载在转鼓3上的MR磁头6和感应型磁头5。
尽管叙述的是其转鼓3设置在固定鼓2上的所谓上鼓型的转鼓装置1，但本发明也可应用在不限制转鼓设备1类型的螺旋扫描磁记录/重放装置上。例如，可以使用转鼓3位于一对固定鼓2中间的所谓中鼓型转鼓设备。
在上述转鼓设备1中，固定鼓2是固定而不旋转的。在固定鼓2的侧面形成了一个卷轴导向部分8以在磁带3的运动方向上进行延伸。在录放过程中，磁带7被迫沿卷轴导向部分8运动。转鼓3的中心轴与固定鼓2的中心轴重合放置。
在磁带7录放期间转鼓3以马达4预设的转速旋转。转鼓3是圆柱状并与固定鼓2有相同的直径，它的中心轴与固定鼓的中心轴设置为重合。在面对固定鼓2的转鼓3的一面装载着感应型磁头5和MR磁头。
感应型磁头5具有一对磁芯，它们通过磁隙结合在一起并有线圈缠绕其上。感应型感头5用来记录磁带7上的数据。
对于该感应型磁头5，可以用任何传统的螺旋扫描磁记录/重放装置上使用的现有记录磁头。特别地，优选所谓的金属隙磁头(MIG，metal-in-gap)，其中磁芯10a和10b由铁氧体软磁衬底11a和11b组成，磁金属膜12a和12b形成于软磁衬底11a和11b上，磁芯对10a和10b结合在一起且其间有一磁隙12，因此磁金属膜12a和12b相对，并且线圈15a和15b分别置于缠绕槽14a和14b中。
感应型磁头5装载在转鼓3上使得其至少有一部分从转鼓3的外围突出。另外，沿感应型磁头5相对于磁带7的如箭头D所示的滑动方向和与滑动方向成合适的角度方向，感应型磁头5的用于磁带7的滑动表面16磨成圆柱状。
即，感应型磁头5的用于磁带的滑动表面16基本成球状并且其突起大部分由磁隙13和与之相邻的部分组成。这个感应型磁头5安放在转鼓3上使得磁隙13和其邻接部分从转鼓3的外围边缘突出。
MR磁头6是具有MR元件作为磁敏感元件的只读磁头，它利用磁阻效应检测磁带7的磁信号。因为MR磁头6一般比用电磁感应执行录放的感应型磁头5灵敏度高并且重放输出信号强，所以适用于高记录密度。因而使用MR磁头6作为重放磁头可以获得较高的记录密度。
图3和4中，MR磁头6包括一对由软磁材料制作的磁防护罩20和21，MR元件单元23通过绝缘体22夹在磁防护罩20和21中间，永磁体膜24a和24b排列在MR元件单元23的两端，导体25a和25b分别连接到永磁体膜24a和24b上。
MR元件单元23由呈现磁阻效应的MR元件、施加穿过MR元件的垂直偏转磁场的软邻接层(SAL)膜、和MR元件和SAL膜之间的绝缘膜组成。
永磁体膜24a和24b施加穿过MR元件的水平磁场。导体25a和25b通过两终端的延伸端子26a和26b为MR元件传送电流。
在该MR磁头6中，MR元件单元23基本是矩形平面结构，并通过绝缘体22夹在磁防护罩21和22中间，所以MR元件单元23的短轴方向与用于磁带的滑动面27基本垂直，MR元件单元23的侧面暴露于用于磁带的滑动面27上。
MR磁头6装载在转鼓3上使得其至少有一部分从转鼓3的外围突出。同样沿MR磁头6相对磁带7的滑动方向和垂直滑动方向，MR磁头6的用于磁带的滑动面27磨成圆柱状。
即，MR磁头6用于磁带的滑动表面27的轮廓基本成球状，因此MR元件单元23和它的邻接部分显著地突出来。MR磁头6装载在转鼓3上使得MR元件单元23和它的邻接部分从转鼓3的外围边缘上突出来。
利用磁记录/重放装置，磁带7相对转鼓装置1滑动，以在磁带7上记录数据或从其上重放数据。图5是包括转鼓装置1的磁带进给机械装置30的平面示意图。
具体地，在录放时，为了通过转鼓装置1记录或重放，磁带7通过导向轴32和33从供给鼓轮31上进给并使之缠绕在转鼓装置1上，如图5所示。
为了将数据记录到磁带7上，磁带7在感应型磁头5上滑动以通过感应型磁头5记录。为了将数据从磁带7上重放，磁带7相对于MR磁头6滑动从而由MR磁头6将感应型磁头5记录的数据重放出来。
如果磁带7相对感应型磁头5或MR磁头6滑动，磁带7主要由转鼓3和由于转鼓3旋转产生的气流来支撑。此时，其磁隙13及其邻接部分从转鼓3外围边缘突出的感应型磁头5、其MR元件单元23及其邻接部分从转鼓3外围边缘突出的MR磁头与磁带7接触并在磁带上形成帐篷状。必须说明由于感应型磁头5的用于磁带的滑动表面14被磨成圆柱状使得磁隙13和其邻接部分非常显著地突出来，而且被装载在转鼓3上使得研磨部分从转鼓3的外围边缘突出来，磁隙13具有与磁带7的最佳邻接特性。另一方面，MR磁头6的用于磁带的滑动表面27磨成圆柱状使得MR元件单元23和其邻接部分23显著地突出，而且装载在转鼓3上使得这个突出部分从转鼓3的外围边缘突出来，MR元件单元23具有相对于磁带的最佳邻接特性。
由转鼓装置1记录或重放的磁带7通过导向轴34、35、主动轴36和导向轴37到卷带轴38。即磁带7在由主动马达39旋转带动的主动轴36预设的张力和速度下进给，并使之与感应型磁头5以预定的接触压力滑动接触，由于MR磁头6装载在转鼓3上使得磁带被卷到卷带轴38上。
因此，在该转鼓装置1中，由主动马达39带动旋转的主动轴36作为接触压力的控制手段控制感应型磁头5和MR磁头6与磁带7间的接触压力。
当磁带7以这种方式进给时，转鼓3由马达4驱动沿图1中箭头A所示的方向旋转。另一方面，磁带7沿着固定鼓2的鼓轮导向部分8以相对固定鼓2和转鼓3倾斜的方向滑动。即磁带从磁带入口面在磁带运动方向沿着卷轴导向部分8进给，并与固定鼓2和图1中箭头B所示的转鼓3滑动接触，然后被传送到图1中箭头C所示的磁带出口面。
然而如果提高磁带7相对磁头的滑动速度，用于磁带7的滑动表面将会由于相对磁带7的滑动而磨损。具体地，MR磁头6很容易受到磨损。MR磁头6的磨损裕度一般认为大约为感应型磁头5的四分之一到二十分之一。
如果感应型磁头5和MR磁头6装载在同一个转鼓3上，那么MR磁头6比感应型磁头5受磨损的影响程度大，从而较快达到其磨损极限而不可用，尽管此时感应型磁头5仍然可以充分使用。
因此，在本转鼓3中，MR磁头6从转鼓3外围突出并且该突出量t1比感应型磁头5从转鼓3外围突出的突出量t2小，如图6中所示，该图示意显示了感应型磁头5从转鼓3外围突出部分和MR磁头6突出部分的状态。对于磁头的突出量，感应型磁头5的突出量t2要求为25微米，而MR磁头的突出量要求为15微米。
在本转鼓装置中，MR磁头的突出量t1选择为比感应型磁头5的突出量要小，当感应型磁头5和MR磁头6与磁带7保持滑动接触进行录放时，MR磁头6和磁带7之间的接触压力与感应型磁头5和磁带7之间的接触压力相比可以减小。因此，利用现在的转鼓装置1，当感应型磁头5和MR磁头6与磁带7保持滑动接触进行录放时，可以减少MR磁头6的磨损。
在本转鼓装置1中，对于装载在转鼓3上的MR磁头6和感应型磁头5，前者的用于磁带的滑动表面曲率半径R1可以设置为比后者的用于磁带的滑动表面曲率半径R2大，如图7和8所示，分别显示了MR磁头6用于磁带的滑动表面27和感应型磁头5用于磁带的滑动表面14的轮廓。特别地，例如设置MR磁头6的用于磁带的滑动表面曲率半径R1为约1.5毫米，而将感应型磁头5的用于磁带的滑动表面设置为1毫米。
在这个转鼓装置中，MR磁头用于磁带的滑动表面27的曲率半径R1设置的比感应型磁头5用于磁带的滑动表面14的曲率半径R2大，因而在感应型磁头5和MR磁头6与磁带7接触进行录放时，MR磁头6和磁带7间的接触面积比感应型磁头5和磁带7间的大。
如果MR磁头6和磁带7间的接触面积比感应型磁头5和磁带7间的接触面积大，MR磁头6用于磁带的滑动表面27和磁带间的单位面积接触压力比感应型磁头5用于磁带的滑动表面14和磁带间的单位面积接触压力要小。
因此，使用本转鼓装置1，在感应型磁头5和MR磁头6与磁带7保持滑动接触进行录放时，可以抑制MR磁头6的磨损。
尽管具有一个感应型磁头和MR磁头的转鼓装置在前面已经作了描述，本发明同样可以应用于具有复感应型磁头和复MR磁头的转鼓装置或使用该转鼓装置的磁记录/重放装置。
使用本发明，与感应型磁头和磁带间的接触压力相比，MR磁头和磁带间的接触压力可以减小从而抑制MR磁头的磨损。
因此，利用本发明可以实现使用MR磁头作为重放磁头的转鼓装置和螺旋扫描系统磁记录/重放装置。

Claims (8)

1.一种转鼓装置，包括：
圆柱状转鼓；
装载在所述转鼓上且其一部分从转鼓外围突出的感应型磁头；以及
装载在所述转鼓上且其一部分从转鼓外围突出的磁阻效应型磁头；
其中，所述磁阻效应型磁头从所述转鼓外围突出的突出量比所述感应型磁头从所述转鼓外围突出的突出量要小。
2.如权利要求1所述的转鼓装置，其中，所述感应型磁头是记录磁头，所述磁阻效应型磁头是重放磁头。
3.一种转鼓装置，包括：
圆柱状转鼓；
装载在所述转鼓上并具有用于磁带的圆柱状滑动表面的感应型磁头；以及
装载在所述转鼓上并具有用于磁带的圆柱状滑动表面的磁阻效应型磁头；
其中，磁阻效应型磁头的用于磁带的滑动表面曲率半径比感应型磁头的用于磁带的滑动表面曲率半径要大。
4.如权利要求3所述的转鼓装置，其中，所述感应型磁头是记录磁头，所述磁阻效应型磁头是重放磁头。
5.一种螺旋扫描记录/重放装置，包括：
圆柱状转鼓；
装载在所述转鼓上且其一部分从转鼓外围突出的感应型磁头；以及
装载在所述转鼓上且其一部分从转鼓外围突出的磁阻效应型磁头；
其中，所述磁阻效应型磁头从所述转鼓外围突出的突出量比所述感应型磁头从所述转鼓外围突出的突出量要小。
6.如权利要求5所述的螺旋扫描磁记录/重放装置，其中，所述感应型磁头是记录磁头，所述磁阻效应型磁头是重放磁头。
7.一种螺旋扫描磁记录/重放装置，包括：
圆柱状转鼓；
装载在所述转鼓上并具有用于磁带的圆柱状滑动表面的感应型磁头；以及
装载在所述转鼓上并具有用于磁带的圆柱状滑动表面的磁阻效应型磁头；
其中，磁阻效应型磁头的用于磁带的滑动表面曲率半径比感应型磁头的用于磁带的滑动表面曲率半径要大。
8.如权利要求7所述的螺旋扫描磁记录/重放装置，其中，所述感应型磁头是记录磁头，所述磁阻效应型磁头是重放磁头。
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