JPH01178102A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は磁気記録媒体を用いた情報信号記録再生装置
に係り、特に広帯域・高伝送レートの記録再生装置に適
した記録再生回路の実装方式に関する。

（従来の技術） 従来の情報信号記録再生装置に関しては高密度記録の要
求が強い。ＶＴＲの場合で説明すると近年各所で活発に
検討実験されている現行テレビジョン方式（ＮＴＳＣ％
ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ）のテレビ信号をディジタル信号に
変換し記録再生する装置、いわゆるディジタルＶＴＲや
、また現行プレビジョン方式と比較して格段に画素数が
多く、解像度の高いシステムである高品位（高精細）テ
レビジョンの記録再生装置として、ますます高密度、広
帯域、高伝送レートが強く要求されるようになった。

例えば従来のＮＴＳＣテレビジョン信号用の１／２イン
チ家庭用ＶＴＲではおよそ５００ＫＨｚ〜７Ｍ　Ｈｚ／
　Ｉ　ＣＨを記録再生出来れば良かった。

従来の家庭用ＶＴＲの簡単な回路構成を第４図に示す。

一般的によく知れているようにＶＴＲはＦＭ変調器１９
とＦＭ復調器２５によりＦＭ信号の記録再生を行ってい
る。

磁気記録でのテープヘッド系の伝送特性は第５図（ａ）
に示すように高域にゆくにつれて下がってくるのでＦＭ
伝送するには、これと逆の特性で周波数補償を行う必要
があり、一般に磁気ヘッドの共振特性を利用してこの補
償を行っている。

第５図（ｂ）（Ｑ）にこの補償プロセスを示す。図中（
ａ）はテープヘッド系出力特性、（ｂ）は磁気ヘッド共
振特性、（Ｃ）は（ａ）と（ｂ）を合せた総合特性であ
る。磁気ヘッド２３の共振特性は再生回路２０の入力容
量Ｃｉと分布容量Ｃｓとの和と磁気ヘッド２３のインダ
クタンスＬｈで決り、入力ステップ比ｎのトランス２１
を使っていると共振周波数ｆｒはである。磁気ヘッドの
巻数、すなわち磁気へラドインダクタンスはリード線の
インダクタンス分の問題や再生出力のＳＮ比に大きく影
響するので大幅には変えられない。従って共振周波数を
上げるには再生回路２０の入力容量やロータリトランス
２２の巻線数を減らす手段が考えられる。しかし、これ
らの手法ではＮＴＳＣディジタルＶＴＲや高品位アナロ
グＶＴＲ１さらには高品位ディジタルＶＴＲ（以下、こ
れらを総称して、広帯域・高伝送レートＶＴＲという）
などで従来のＶＴＲに比べて１０倍以上の広い記録再生
帯域を要求されている現状で大幅な特性向上は望めない
。共振周波数は一般に記録再生信号帯域の最高周波数よ
りも高めの周波数に設定きれるので従来よりも大幅に記
録再生信号帯域を広げたり、高伝送レート化するに、は
再生回路２０と磁気ヘッド２３をロータリートランス２
２を介する方式では非常に困難である（参考文前述した
ように広帯域、高伝送レートＶＴＲ等では再生回路と磁
気ヘッドをロータリートランスで結合する方式を用いる
とロータリートランスのインダクタンス、分布容量、さ
らには結合ケーブル等の容量が広帯域、高伝送レート化
の妨げになる。

したがって現在検討されている広帯域、高伝送レートＶ
ＴＲ等では磁気と再生回路は極限まで近接させて直結に
するのが理想的である。このためには再生回路を狭い回
転ドラムに内蔵しなればならない。再生回路を回転ドラ
ムに内蔵した場合には回転ドラム内部の機構に次のよう
な問題を生じる。

■　ＶＴＲの磁気ヘッドの寿命はおよそ１０００〜２０
００時間であり、放送局プロダクションハウスなどでは
頻繁に磁気ヘッド交換が行われるため再生回路が回転ド
ラムへ内蔵された場合、前述した電気的な特性を劣化さ
せることなく容易に磁気ヘッド交換を可能とする機構で
なければならない。

■広帯域、高伝送レートＶＴＲ等では広帯域、高伝送レ
ートを実現するため、回転ドラムの回転数を従来のＶＴ
Ｒの１８０Ｏｒｐｍに対して２倍の３６０Ｏｒｐｍある
いは５４００ｒｐｍあるいは７２００ｒｐｍ以上にあげ
ている。このため回転ドラム内部の回路及び磁気ヘッド
等に加わる遠心力はおよそ１０００　Ｇ以上となり、さ
らにこの高速回転によって回転ドラムの内蔵物は振動す
る。従って回転ドラムに内蔵される回路及び配線及び磁
気ヘッドと磁気ヘッド交換を容易にするために装着され
た接続機構などは遠心力や振動に対して電気的にも機械
的にも充分にその性能を維持できるような構造でなけれ
ばならない。

■　広帯域、高伝送レートＶＴＲでは通常再生に加え、
さらに特殊再生用の磁気ヘッドも加えると少なくとも６
個以上の磁気ヘッドを使用する。

例えばＤ−１フオーマツト５２５デイジタルＶＴＲ（Ｎ
ＴＳＣプレビジョン方式用ディジタルＶＴＲ）では１６
個使用している（参考文献プレビジョン学会報告ＶＲ８
７−５）。

一方、広帯域、高伝送レートを実現するには回転ドラム
を高速回転させる。このため記録再生装置全体の大きさ
からくる制限や機械的な安全度から回転ドラムの直径を
余り大きくできない、このため、磁気ヘッド数に対応し
た回路を狭い回転ドラムに実装しなければならず、電気
的、機械的に高密度な実装技術を要求される。

以上の３点から回転ドラム内に搭載された複数の磁気ヘ
ッドに対応する再生回路あるいは記録回路あるいはその
両方の回路を実装す・るには、回路をＩＣ化し小形にし
て磁気ヘッド上に実装する方法が最も有効である。しか
し、回路の配置場所を充分考慮しないと回路動作による
発熱によってＩＣ化した回路基盤と磁気ヘッドと磁気ヘ
ッドを支持する磁気へラドベースが膨脹し、その膨脹率
の違いから磁気ヘッドのギャップ部が破壊されてしまう
という問題が生ずる。

本発明は上記のような点に鑑み、広帯域、高伝送レート
を実現し、そして高速回転による遠心力や振動によって
電気的、機械的な性能を劣化させることなく、さらには
磁気ヘッドの交換に支障なく、また搭載された再生回路
基盤あるいは記録回路基盤あるいはその両方の回路基盤
から発する熱に対しても問題のない磁気記録再生装置の
回路実装方式を提供するものである。

本発明は記録再生装置の広帯域、高伝送レートを実現し
、さらに高速回転による遠心力や振動の影響により電気
的、機械的な性能を劣化させることなく、また磁気ヘッ
ドの交換が容易に行なえるように、磁気ヘッド上にＩＣ
化した再生回路基盤あるいは記録回路基盤あるいはその
両方の回路基盤を実装するものである。さらに詳細には
磁気ヘッド上に搭載する回路基盤はその搭載場所によっ
ては回路の発熱によりＩＣ化した回路基盤と磁気ヘッド
と磁気ヘッドを支持する磁気へラドベースが膨脹し、そ
の膨脹率の違いから磁気ヘッドのギャップ部を破壊する
問題が生ずる。本発明はこの問題を解決すべく、磁気ヘ
ッド上にＩＣ化した回路基盤を磁気ヘッドのギャップ部
を避けて配置したものである。

また磁気ヘッド交換を容易にするため回路の電源線、入
出力信号線は磁気へラドベースと一体となっている入出
力コネクタに配線される。従って磁気ヘッドの交換時は
一体となっている磁気ヘッドと磁気ヘッド上の回路基盤
とそれらを支持する磁気へラドベース及び磁気ヘッドベ
ースに付属する入出力コネクタを丸ごとすべて交換する
。

（作用） 本発明の回路実装方式により磁気ヘッドと再生回路が非
常に近接でき、これにより従来生じていたロータリート
ランスのインダクタンスと分布容量、さらにロータリー
トランスと磁気ヘッド間を結合するケーブルの容量が無
くなり、これにより共振周波数を上げられ広帯域、高伝
送レートが実現できる。さらには種々の原因により磁気
ヘッド交換の必要が生じた時には、磁気ヘッドと磁気ヘ
ッド上に実装した回路とそれを搭載する磁気ヘッドと磁
気へラドベースに付属した電源及び情報信号の人出口を
行なうためのコネクタを一体で交換′することができ、
ハンダゴテや特殊な工具を必要としない迅速な交換作業
が出来る。

また、磁気ヘッド上に回路基盤を実装したことにより回
転ドラムの内部構造が簡単になり、磁気ヘッドと回路間
に複雑なコネクタ等を使用しないで多数の磁気ヘッドを
搭載したＶＴＲに対応できる。

さらに磁気ヘッドと回路が一体となったことで回転ドラ
ム内部構造が簡単になり、回転ドラムの高速回転によっ
て生じる遠心力や振動が内蔵物に与える影響が少なくな
り電気的、機械的な信頼性が増す。

回路の発熱に伴う熱膨脹による磁気へラドギャップ部の
破壊の問題に関しては磁気ヘッドにそのギャップ部を避
けて、回路基盤を実装することにより磁気ヘッドの熱膨
脹は発熱源である回路基盤からギャップを挟んで対向す
る２枚の磁性材料に対して同一方向に広がるためギャッ
プを破壊することは無い。

（実施例） 本発明の一実施例を、ＶＴＲに適用した場合の例につい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例の概略を示すＶＴＲスキャナ
一部の簡単な断面図である。

最初にスキャナ一部の動作について簡単に説明する。ス
キャナー１はＶＴＲ本体のベース１１にボルト１２（ａ
）（ｂ）で固定されている。ＶＴＲのテープトランスポ
ート（図示していない）から送り出された磁気テープ（
図示していない）は磁気ヘッド８　（ａ）　（ｂ）を搭
載している回転ドラム７に巻付けられ走行する。回転ド
ラム７はロータリーエンコーダー４により回転数検出さ
れ、サーボ回路（図示していない）で所定の回転数にサ
ーボのかけられた回転ドラム駆動モータ６により高速回
転している。

次に記録再生される情報信号の流れについて説明する。

まず記録時の情報信号はロータリートランス２のステー
ターへ入力され、ローターから出力される。ローターか
ら出力された情報信号は回転中心軸５の中心穴を通って
いる信号線により回転ドラム内に送られ、−旦制御回路
基板１０に入力される。制御回路は記録再生回路を制御
しており、制御回路基板１０に入力された情報信号は回
転ドラム内に組込まれている磁気ヘッド８　（ａ）　（
ｂ）上の記録再生回路基盤１４（ａ）（ｂ）　（第２図
参照）へコネクタ９　（ａ）　（ｂ）と接続基板１３（
ａ）（ｂ）を介して伝送される。記録再生回路基盤１４
（ａ）（ｂ）内の記録回路は情報信号を増幅し、磁気ヘ
ッド８　（ａ）　（ｂ）を駆動して磁気テープに記録す
る。

磁気テープに記録された情報信号の再生は磁気ヘッド８
　（ａ）　（ｂ）により行われ、記録再生回路基盤１４
（ａ）（ｂ）内の再生回路で増幅される。増幅された情
報信号は記録時と同様に接続基板１３（ａ）　（ｂ）と
コネクタ９　（ａ）　（ｂ）を介して一旦制御回路基板
１０へ送られ、そこから回転中心軸５の中心穴を通って
ロータリートランス２のローターへ伝送され、ステータ
ーからスキャナ−１外部へ情報信号が出力される。

記録再生回路基盤１４（ａ）　（ｂ）、制御回路基板１
０の電力はスリップリング３により回転中心軸５の中心
穴を通っている電力供給線によりそれぞれ供給される。

次に、第２図により磁気ヘッド上に実装されている記録
再生回路基盤について説明する。第２図は回転ドラム７
内部の磁気ヘッド上に実装されている記録再生回路基盤
及び磁気ヘッド及びその周辺の機構概略を示す図である
。なお、磁気ヘッド部はわかりやすいように拡大しであ
る。記録再生回路基盤１４（ａ）は磁気ヘッド上に磁気
ヘッドのギャップ部を避けて例えば接着で実装され、さ
らに磁気ヘッドは磁気へラドベース１８に接着により固
定されている。磁気へラドベース１８は磁気ヘッドの位
置決めを兼ねた固定ネジ１５（ａ）　（ｂ）で回転ドラ
ム７に装着されている。コネクタ９（ａ）は接続基板ｔ
３（ａ）を介して記録再生回路基盤１４（ａ）と制御回
路基板１０との間で情報信号の入出力を行い、制御回路
基板１０に固定されている。磁気ヘッド８（ａ）に巻か
れている磁気ヘッド巻線１６は直接記録再生基盤１４（
ａ）へハンダ付けあるいはボンディングにより電気的に
接続される。

磁気ヘッド交換時は制御回路基板固定ネジ１７（ａ）（
ｂ）により回転ドラム７に固定されている制御回路基板
１０の固定を解除し、制御回路基板１０と一体となって
いるコネクタ９（ａ）を含めて回転ドラム７から外部へ
引出す、制御回路基板１０とコネクタ９（ａ）が回転ド
ラム７からはずされると、　図から分るように磁気ヘッ
ド取付は部分が露出され、固定ネジ１５（ａ）　（ｂ）
を容易に外すことが可能となり。

磁気ヘッド８（ａ）の交換は簡単に行える。尚、磁気ヘ
ッドの交換は記録再生基ｆｆ１１４（ａ）を含めて一体
で行う。

記録再生回路の発熱による磁気ヘッドのギャップ破壊の
問題について第３図を参照して説明する。

第３図（ａ）は記録再生回路１４（ａ）を磁気ヘッド８
（ａ）のギャップ上に配置した例である。この場合、記
録再生回路１４（ａ）から発する熱は矢印方向へ放射状
に広がる。このためギャップを挟んで対向する磁性材料
は熱膨張による力がギャップを裂く方向であるＸ方向、
Ｙ方向に働き、ギャップが破壊してしまう。

次に第３図（ｂ）は本発明による回路の実装方式である
。発熱源である記録再生回路１４（ａ）は磁気ヘッド８
（ａ）のギャップ部を避けた箇所に配置する、記録再生
回路１４　（ａ）から発する熱は（ａ）の場合と同様に
矢印の方向へ放射状に広がる。しかし磁性材料の熱膨脹
は（ａ）の場合と異なり、そのほとんどがギャップを挟
んで対向する磁性材料にはギャップを裂く方向の力はか
からないＹ方向へ発生するため、ギャップを裂く恐れは
ない。

尚１本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施が可能である０例えば回転ドラム内には前述したよ
うに通常再生・特殊再生のための複数個の磁気ヘッドが
実装されるのが一般的である。このため記録再生周波数
が高い広帯域、高伝送レートＶＴＲ等では、各磁気ヘッ
ドに対応したチャンネル間のクロストークが大きな問題
となる。

このような場合、記録再生回路基板の一部または全部を
金属材料あるいは磁性体材料からなるシールド部材で覆
うことが好ましい。このような電磁シールドを施すこと
は、回転ドラム外部から侵入する雑音による妨害除去に
も有効である。

また、ＶＴＲの回転ドラムは高速で回転するため磁気ヘ
ッド巻線と記録再生基盤とプリント基板パターンまでを
接続する線材は遠心力や震動を受け、断線の可能性があ
る。このため、この配線部分や記録再生基盤を例えばエ
ポキシ系等の接着剤で覆うこともできる。

〔発明の効果〕

本発明の回路実装方式によれば従来磁気ヘッドと記録再
生回路の間にあったロータリートランスを省くことが可
能となり、さらに磁気ヘッド上に記録再生回路を実装し
て磁気ヘッドと一体とし近接できたことから浮動容量が
減らせる。この結果再生時の共振周波数を上げることが
可能となり、広帯域高伝送レートが実現できる。

磁気ヘッドの交換に関しては磁気ヘッドと記録再生回路
それぞれの固定を解除することはなく、記録再生回路は
磁気ヘッド上に磁気ヘッドと一体で実装されているので
磁気ヘッドを実装している磁気へラドベースの固定を解
除するだけで容易にかつ迅速に磁気ヘッド交換が可能で
ある。

さらに磁気ヘッドと再生回路基盤とがコネクタを介さず
に一体化し直接接続されていることにより回転ドラムの
高速回転による遠心力や震動により接続不良が起こった
りすることはなく、電気的および機械的な信頼性が向上
し、さらに回転ドラム内の構造が簡単となり、チャンネ
ル数（ヘッド数）が多い場合でも実装が容易という利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスキャナ一部全体の断
面図、第２図は本発明の一実施例を示すスキャナー内部
の拡大図、第３図は磁気ヘッドの熱膨脹の問題を説明す
る図、第４図は一般的なＶＴＲの回路構成概略を示すブ
ロック図、第５図はＶＴＲの記録再生特性の周波数補償
プロセスを説明するための特性図である。 １・・・スキャナー　　　７・・・回転ドラム８　（ａ
）　（ｂ）・・・磁気ヘッド　　９・・・コネクタ１０
・・・制御回路基板　　１１・・・接続基板１４（ａ）
　（ｂ）・・・記録再生回路基盤１５（ａ）　（ｂ）・
・・固定ネジ　１６・・・磁気ヘッド巻線１７（ａ）　
（ｂ）・・・制御回路基板固定ネジ１８・・・磁気へラ
ドベース 第　　１　図 ｔａ＞　　　　　ｚ　　　３　　Ｅｌ　　　　　　（ｂ
）ｚ５ １に４　　図 １ｉ５Ｆ！Ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報信号の記録再生に磁気記録媒体と磁気ヘッド
   を用いる装置において、情報の記録あるいは再生あるい
   はその両方を行う磁気ヘッドのチップ上に、記録あるい
   は再生あるいはその両方を行う回路を実装したことを特
   徴とする磁気記録再生装置。
2. （２）前記回路を磁気ヘッドのチップ上に磁気ヘッドの
   ギャップ部を避けて実装したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の磁気記録再生装置。