JPH0346114A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気記録媒体に対して磁気ヘッドを相対的に移
動させて情報の磁気記録または再生を行なう磁気記録再
生装置に関するものである。

［従来の技術Ｊ 第８図はこの種の磁気記録再生装置と゛してＶＴＲに用
いられる回転ヘッド装置のシリンダ部の構造を説明する
斜視図である。

第８図において符号Ｃは回転ヘッド装置のシリンダであ
り、このシリンダＣの外周に記録媒体の磁気テープ４が
ガイドボスト２３．２４を介して巻き付けられ、不図示
のテープ駆動系の駆動によってシリンダＣの外周上を摺
動走行する。

シリンダＣは回転ドラム（上ドラム）ｌと固定ドラム（
下ドラム）２から構成されている０両ドラム１．２は固
定軸９により同心に軸支されており１両者の間にはスリ
ット３が存在する。

回転ドラムｌは不図示のモータの駆動により回転する。

第９図及び第１０図に示すように２回転ドラムｌの下面
の縁に形成された凹部７内に磁気ヘッド５が固定されて
いる。磁気ギャップ８を有し磁気テープ４に摺動する磁
気ヘッド５の先端の磁気テープ摺動面（以下摺動向と略
す）６が回転ドラム１の外周面から突出されている８こ
のような構成の下に記録再生時には、第８図に示すよう
に磁気テープ４がシリンダＣに巻き付けられた状態で摺
動走行し　回転ドラムｌが回転し、磁気ヘッド５が回転
ドラム１とともに回転して磁気テープ４に摺動し、記録
、再生が行なわれる。

［発明か解決しようとする課題］ ところでＶＴＲの記録再生動作時に回転ドラムｌが回転
すると、空気が粘性を持つことから回転ドラム１の表面
に介在する空気は回転ドラムｌと共に移動する。このた
め、磁気テープ４と回転ドラムｌの間には空気の流れに
よる潤滑層ができ、この潤滑層による圧力が発生し、こ
の圧力によって磁気テープ４は回転ドラム１の外周面か
ら成る量だけ浮上する。

ここでヘリカルスキャンを行なっており、回転ドラムｌ
と対向する磁気テープ４の幅がドラムの円周方向位置で
異っているため、磁気テープ４が回転ドラムｌから浮上
する量、即ち浮上の高さがドラムの円周方向位置で異っ
ている。第１１図には磁気ヘッド及び凹部７を設けてい
ない場合のドラム円周方向位置による磁気テープ浮上量
を示している。この図からドラムの磁気ヘッド進入側で
磁気テープ浮上量が大きくなり、ヘッド退出側では小さ
くなることが分る。持重こヘッド退出部では磁気テープ
の浮上量は局所的に低下する。

又第１２図（Ａ）、（Ｂ）は回転ドラム１に磁気ヘッド
５及び凹部７が設けである場合の磁気ヘッド近傍の磁気
テープ浮上状態を示すものである。第１２図（Ａ）はヘ
ッド進入側での浮上状態を示し、第１２図（Ｂ）はヘッ
ド退出側での浮上状態を示している。

このように従来の回転ヘッド装置にあっては記録再生動
作時にヘッド進入側における磁気テープ浮上量が大きい
ため、磁気テープ４と磁気ヘッド５の間のスペーシング
が大きくなり、再生出力が低下してしまう、また、ヘッ
ド退出側における磁気テープ浮上置が小さいため、磁気
テープ４が磁気ヘッド５に接触し、磁気テープ４を損傷
したり、磁気ヘッド５の摩耗を引きおこしたりして。

信頼性、耐久性を低下させるという問題があった。

また、磁気テープの摺動抵抗が不安定なことによって回
転ドラムに回転ムラが生じ、これによって再生信号が乱
れ再生画像にジッタを引きおこし、画像劣化が生じると
いう問題がある。更に磁気ヘッドか磁気テープ対向部か
ら退出する時には、退出部において局所的に浮上量が低
下しているため、磁気テープとの相互作用によって磁気
テープに振動を誘起し、その時点で信号を記録もしくは
再生している磁気ヘッドと磁気テープの相対位置関係が
乱され、画像に乱れが発生する問題もあった。

そこで本発明の課題は、これらの問題を解決できる磁気
記録再生装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段Ｊ 上記の課題を解決するため本発明によれば、ｌａ気記録
媒体に対して磁気ヘッドを相対的に移動させて情報の磁
気記録または再生を行なう磁気記録再生装置において、
記録または再生動作中に磁気ヘッドを磁気記録媒体に向
かう方向または該方向の逆方向に移動して磁気ヘッドの
磁気記録媒体番コ向かっての突出量を変更する手段を設
けた構成を採用した。

［作　用］ このような構成によれば、記録または再生動作中に磁気
ヘッドの磁気記録媒体に向かっての突出量を変更でき、
磁気ヘッドと磁気記録媒体の位置関係を適当に設定でき
る。

［実施例］ 以下１図を参照して本発明の詳細な説明する。なお、こ
こではＶＴＲ用の回転ヘッド装置を例示しており、実施
例の各図中において、従来例の第８図〜第１０図中と共
通もしくは対応する部分には共通の符号が付してあり、
共通部分の説明は省略する。

第１実施例 第１図及び第２図は本発明の第１実施例によるＶ　Ｔ　
Ｒ周回転ヘッド装置の回転ドラムの本発明に関わる構造
を説明するもので、回転ドラムの下面（Ｉ！Ｉ＋を示し
ている。

図示のように回転ドラムＬの下面に形成された四部７に
磁気ヘッド５が設けられるが、従来と異なる点として磁
気ヘッド５は磁気テープに向かって回転ドラム１の外側
に突出する矢印す方向とその逆のｂ°方向に可動なよう
にバネＩＯにより弾性的に片持ち支持されている。即ち
磁気ヘッド５の後端面にはバネＩＯの先端部が固定され
ており、バネｌＯの基端部は回転ドラムｌの縁の内側に
設けられた支持部１１に固定されている。バネＩＯは磁
気ヘッド５をｂ゛方向付勢している。

一方、固定軸９の下端（図中上端）にはカム１２が固定
されている。磁気ヘッド５はバネ１０の付勢によってカ
ム１２の外周１３に押し付けられている。

このような構造のもとに記録再生時に回転ドラムｌがａ
方向に回転すると、バネ１０及び磁気ヘッド５は回転ド
ラム■と一体となって回転し。

固定軸９に固定されたカム１２の周囲を回転する。この
場合に回転ドラムｌの外周から突出する磁気へラド５の
摺動面６の突出量（以下磁気ヘッドの高さと言う）は、
磁気ヘッド５の後端面が圧接するカム１２の外周面１３
の部位と固定軸９の距離によって決定される。カム１２
の形状を適当に形成することにより、磁気ヘッド５の高
さを先述した磁気テープの浮上の高さに応じて変化させ
ることができる。

第３図（Ａ）はこのために本実施例に用いたカム１２の
形状を説明するものである。カム１２は真円形であるが
、その中心が固定軸９からずれて固定軸９に固定されて
いる。この偏心を示すために固定軸９を中心とする補助
線の円１４を示した。円１４内に示した角度θは磁気ヘ
ッドと磁気テープが対向する領域の範囲を示している。

このようなカム１２を用いることにより、回転ドラムｌ
の回転に伴なって磁気ヘッド５がｂ方向とｂ°方向への
往復運動を行ない、磁気ヘッドの高さが回転ドラムｌの
回転に同期して周期的に増減する。ここで磁気ヘッド５
が磁気テープに進入する時（ｌａ磁気テープ浮上の高さ
が高い時）には磁気ヘッド５の高さが高くなり、退出す
る時（磁気テープの高さが低い時）には磁気ヘッド５の
高さが低くなるように固定軸９に対するカム１２の固定
の向きを設定する。　　このようにして磁気ヘッド５の
高さを磁気テープの高さに応じて変化させ、回転ドラム
ｌの回転位置にかかわらず磁気ヘッド５の摺動面６と磁
気テープとの相対的な高さ関係を一定に設定できる。

そしてこれにより再生出力のエンベロープを均一にする
ことができる。また磁気テープの摺動抵抗を安定化して
回転ドラムｌの回転ムラを抑え回転ムラよる再生信号の
乱れを防止できる。なお再生時の特性に限らず記録時の
特性も向上できることは勿論である。また磁気ヘッド５
の摺動面６と磁気テープとの相対的な高さ関係が適当に
設定されることにより磁気テープの損傷の防止及び磁気
ヘッドの摩耗防止が図れる。

なお第３図（Ａ）に示すカム１２の偏心量の寸法Ｈは対
象とするシステムによって異なる値に設定する６通常、
ドラム径が小さく、又ドラムと磁気テープの相対速度が
小さい程Ｈは小さく、逆にドラム径及び相対速度が大き
い程Ｈは大きく設定するのが望ましい、具体的な数値を
言えばドラム直径４０ｍｍ、相対速度３．８ｍ／ＳのＶ
ＴＲの場合はＨの値を３〜８μｍに設定した時に最もエ
ンベロープが均一となった。但し他のシステムの場合も
含めて考えるとＨは一般的には１μｍ〜１００μｍの範
囲に設定するのが良いといえる。

またカム１２の形状はシステムにより第３図（Ａ）のも
のに限らない、第３図（Ｂ）、（Ｃ）にカム１２の他の
形状の例を示しである。第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）に
比べて磁気テープと磁気ヘッドの対向する領域の範囲の
角度θが大きい場合のカム１２の形状を示している。ま
た第３図（Ｃ）は第３図（Ｂ）と同じ角度のシステムに
用いられるが、カム外周１３において磁気ヘッドの退出
部に対応する部分１３ａ付近で固定軸９からの寸法が局
所的に小さくなるように工夫されているのが特徴である
。

カム１２を第３図（Ｃ）のような形状とすることにより
、磁気ヘッドが磁気テープ対向部から退出する時に第１
１図に示した磁気テープ浮上量の局所的低下部分と磁気
ヘッドの相互作用が解消もしくは減少され、退出する磁
気ヘッドが磁気テープに振動を与えることを防ぐことが
でき、ＶＴＲの場合には前記振動による画像の乱れを防
止できる。なお第３図（Ｃ）に示したカム外周１３の部
分１３ａの凹み寸法りは１μｍ〜５０ｕｍ以上に設定す
るのが望ましい。

ところで回転ヘッド装置に磁気ヘッドが複数設けられる
場合も上記と同様にカムを介して記録再生動作中に磁気
ヘッドの高さを可変に制御できる。その例を第１実施例
の変形例として第４図に示しである。

この場合は回転ドラムｌの下面の４箇所に形成された凹
部７内のそれぞれに磁気ヘッド４が第１実施例と同様に
バネｌＯにより片持ち支持され、ｂ、ｂ゛方向弾性的に
可動に設けられている。バネｌＯのそれぞれは凹部７の
それぞれの近傍に設けられた支持部１１に取り付けられ
ている。

一方、第１実施例と同様にカム１２が固定軸９に固定さ
れており、各磁気ヘッド５は各バネＩＯによりカム１２
の外周１３に押し付けられる。

このような構成の下に記録再生動作時には、回転ドラム
ｌがａ方向に回転することにより、各磁気ヘッド５がカ
ム外周１３の接触部分と固定軸９の距離に応じてｂ方向
またはｂ°方向に変位し、第１実施例の場合と同様に各
磁気ヘッド５の高さが変化する。このように１つのカム
により複数の磁気ヘッドの高さを可変に制御することが
できる。

第２実施例 次に第５図は本発明の第２実施例による回転ヘッド装置
の回転ドラムを示している。

本実施例では磁気ヘッド５は２つ設けられている。磁気
ヘッド５のそれぞれは回転ドラムｌの下面の２箇所に設
けられた支持部１１に取り付けられたバネｌＯのそれぞ
れにより片持ち支持されており１回転ドラムｌの２箇所
の凹部７内でｂｂ°方向に弾性的に可動に設けられてい
る。しかし第１実施例と異なる点として固定軸９にカム
は設けられていない。そしてバネｌＯは第１実施例と逆
に磁気ヘッド５を回転ドラムｌの外周から突出するｂ方
向に付勢するように構成されている。

また支持部ｔｉの近傍にはストッパ１５が設けられてい
る。バネｌＯがストッパ１５に当接することにより磁気
ヘッド５の高さが所定以下に規定される。

次に本実施例の作用を説明する。

記録再生時には回転ドラムｌの矢印ａ方向の回転に伴な
って磁気へラド５は第１１図の左側から右側へ進行する
。磁気ヘッド５がドラムの磁気テープ対向部に進入する
前は、磁気ヘッド５は磁気テープと接触しておらず、バ
ネ１０がストッパ１５に当接することによって磁気ヘッ
ド５の高さは所定に規制されている。

磁気ヘッドがドラムの磁気テープ対向面に進入すると、
磁気ヘッド５は磁気テープと接触するようになり、磁気
ヘッド５の摺動面６と磁気テープとの接触によってｂ°
力方向押圧される。磁気ヘッド５はバネ１０によって支
持されているので、磁気ヘッド５に加わる接触力がバネ
ＩＯのバネ力を越えるとバネＩＯは内側に変形し、磁気
ヘッド５が回転ドラムｌの内側に変位して磁気ヘッドの
高さは低減する。磁気ヘッド５が更に進入すると、磁気
テープの浮上量の高さが低くなるため、磁気ヘッド５と
磁気テープの接触力は増大し、それに従って磁気ヘッド
高さは更に低減する。

このように磁気ヘッドの高さは磁気テープの浮上量が大
きいところでは高く、浮上量が小さいところでは低くな
るように自動的に制御されることになる。この結果磁気
ヘッド５と磁気テープの相対的な高さ関係は一定に保た
れることになり、第１実施例と同様の作用効果が得られ
る。また本実施例の構成は第１実施例に比べて簡単であ
り、安価に実施できるという利点を有する。

尚バネ１０のバネ力が弱すぎると磁気テープとｍｌ気ヘ
ッド間のインターフェースを充分に確保できず、また強
すぎると従来のように磁気ヘッドを同定した場合と同じ
となって上述の効果が得られない。望ましいバネ１０の
バネ力はシステムの条件によって異なるが、−１１１２
的にはＩｇ−１００ｇの範囲に設定するのが良い。

第３実施例 次に第６図は本発明の第３実施例を示した回転ドラム１
の下面図である。第１、第２実施例と同様に回転ドラム
ｌの凹部７に磁気ヘッド５が配置されているが、本実施
例の異なる点として磁気ヘッド５は圧電素子１６により
片持ち支持されている。即ち磁気ヘッド５は圧電素子１
６の先端部に固定されており、圧電素子１６の後端部は
回転ドラムｌに設けられた支持部１９に固定されている
。

圧電素子１６はいわゆるバイモルフ素子であり、その電
極に接続されたリード線１７．１８に所定の電圧を印加
すると、圧電横効果により、その厚み方向の一方向で回
転ドラム１の外側方向に反るように変形する。圧電素子
１６がこのように変形する動作と元の形状に復帰する動
作により磁気ヘッド５がす、ｂ’方向に変位し、磁気ヘ
ッド５の高さが変化する。圧電素子１６に印加する電圧
を回転ドラム１の回転位置に従って適当に制御すること
により、磁気テープの浮上の高さと磁気ヘッド５の高さ
との相対的な位置関係を一定に保つことができる１通常
磁気テープの浮上状態は磁気記録再生装置のシステムが
決まるとほぼ一定になるので、圧電素子１６に印加する
電圧波形は回転ドラムｌの回転に同期した所定周期の電
圧波形にすれば良い。

このような本実施例によれば、第１．第２実施例と同様
の効果が得られる。その上に本実施例では回転ヘッド装
置の製品の試作の段階で圧電素子１６に加える電圧波形
を任意に変更して簡単にテストを行なえるので、第１実
施例のカム１２を試作して設計を行なう場合よりも設計
が簡便である。又、再生出力波形を観測しながら圧電素
子１６の駆動信号の波形を変更して磁気ヘッドの高さを
変更できるので、磁気ヘッドの高さをより最適に設定で
き、第ｉ実施例及び第２実施例より更に記録再生特性を
向上できる。

さらに本実施例の強調すべき効果は、磁気ヘッドが磁気
テープ対向面から退出する時に発生する磁気テープの振
動を第１及び第２実施例の場合より更に効果的に抑制で
きることである。第１実施例でも説明したが、第１１図
に示すように磁気テープの浮上の高さは磁気ヘッド退出
部で局所的に低下するため、磁気ヘッドがこの位置を通
過する時に、あたかも磁気ヘッドが磁気テープを引っか
けたようになって、ｉａ磁気テープ振動を引き起す、こ
の現象はドラム径が小さく、磁気テープとドラムの相対
速度が小さいホ盛とヘッド退出部での磁気テープ浮上量
が小さくなるため顕著に発生する。

これに対して本実施例においては磁気ヘッドの高さを所
望に制御できるため、磁気ヘッドと磁気テープの相互作
用、つまり押圧しあう力を均一に保ち、磁気ヘッドがド
ラムの磁気テープ対向面から退出する時に磁気テープか
らスムーズに離れるように設定でき、上記の磁気テープ
の振動を効果的に防ぐことが可能である。

第４実施例 次に第７図は本発明の第４実施例による回転ヘッド装置
の回転ドラムの構成を示すものである。

本実施例では第３実施例と同様に磁気ヘッド５は回転ド
ラムｌの凹部７内で圧電素子１６により片持ち支持され
ており、圧電素子１６の駆動によってす、ｂ’方向に変
位させられるようになっている。但し本実施例の異なる
点として、圧電素子１６を固定した支持部１９の裏面に
歪ゲージ２０が付設されている。

そして磁気ヘッド５と磁気テープの接触力による支持部
１９の歪が歪ゲージ２０により検出され、磁気テープの
浮上の高さが間接的に検出される。つまり磁気ヘッドの
高さが第１２図（Ａ）。

（Ｂ）に示したように固定ならば、磁気テープの高さが
高いところでは磁気ヘッドによる磁気テープの変形は小
さく、磁気テープの磁気ヘッドに及ぼす力も小さい、又
磁気テープの高さが低いと、磁気ヘッドによる磁気テー
プの変形量は大きく、磁気テープから磁気ヘッドに加わ
る力は大きい。

支持部１９に取り付けられた歪ゲージ２０によって検出
される歪は、上記の磁気テープの変形によって磁気ヘッ
ドに加わる力と比例し磁気テープの浮上量と反比例する
。従って検出された歪から磁気テープの浮上量を間接的
に検出できる。

一方、符号２３は圧電素子１６の駆動制御を行なう圧電
素子制御回路であり、例えばマイクロプロセッサ素子と
ドライバ素子等から構成される。

歪ゲージ２０の歪検出信号はリード線２１゜２２を介し
て制御回路２３に入力される。そして同回路２３は入力
された歪検出信号に応じて圧電素子１６のリード１１１
７．１８に印加する駆動電圧を制御し、支持部１９の歪
が大きい時即ち磁気テープの高さが低くて磁気ヘッドと
磁気テープの接触力が大きい時には磁気へ多ドの高さが
低くなるように、逆に歪が小さくて磁気テープの高さが
高いときには磁気ヘッドの高さが高くなるように駆動電
圧を制御する。具体的な駆動電圧制御方法としては１例
えば歪ゲージに加わる歪量、つまり歪ゲージの出力する
歪信号電圧が一定となるように駆動電圧を設定する。歪
検出信号電圧と圧電素子１６の駆動電圧の値を所定の対
応関係に設定しておき、圧電素子制御回路２３において
歪信号電圧に対応した駆動電圧の値を演算により求めて
設定すればよい。

このような本実施例によれば、歪ゲージ２０を利用して
磁気ヘッドの高さを閉ループ制御するので、開ループ制
御を行なう第３実施例の場合より制御を更に良好に効果
的に行なえる。

なお以上の各実施例では、ＶＴＲ用の回転ヘッド装置を
例示したが、磁気記録媒体に対して磁気ヘッドを相対的
に移動して情報の記録又は再生を行なう他の磁気記録再
生装置で磁気ヘッドと磁気記録媒体の相対的な高さ関係
が一定でないような装置についても本発明の技術を同様
に適用できることは勿論である。

［発明の効果１ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、磁気記
録媒体に対して磁気ヘッドを相対的に移動させて情報の
磁”気記録または再生を行なう磁気記録再生装置におい
て、記録または再生動作中に磁気ヘッドを磁気記録媒体
に向かう方向または該方向の逆方向に移動して磁気ヘッ
ドの磁気記録媒体に向かっての突出量を変更する手段を
設けた構成を採用したので、記録または再生動作中に前
記突出量の変更によって磁気記録媒体と対向する磁気ヘ
ッドの先端面と磁気記録媒体の位置関係を適当に設定で
き、記録または再生特性の向上、磁気記録媒体の損傷の
防止、磁気ヘッドの摩耗の防止、及び磁気ヘッドと媒体
間の相対速度の変動もしくは媒体の振動による記録また
は再生信号の乱れの防止などが図れるという優れた効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による回転ヘッド装置の本
発明に係わる構造を示す回転ドラムの下面側の斜視図、
第２図は同回転ドラムの下面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）
、（Ｃ）は第１図中のカムの異なる形状の説明図、第４
図は第ｉ実施例の変形例による回転ドラムの下面図、第
５図及び第６図はそれぞれ第２及び第３実施例による回
転ドラムの下面図、第７図は第４実施例による回転ドラ
ム下面側の構成と圧電素子駆動制御に関わる構成の説明
図、第８図は従来の回転ヘッド装置のシリンダ部の外観
を示す斜視図、第９図は同装置の磁気ヘッド周辺の拡大
図、第１０図は同装置の回転ドラム下面側の斜視図２第
１１図は記録再生動作時の磁気テープのドラム外周から
の浮上量を示す線図、第１２図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞ
れドラムのヘッド進入側とヘッド退出側での磁気テープ
浮上状態の説明図である。 ｌ・・・回転ドラム　　２・・・固定ドラム４・・・磁
気テープ　　５−・・磁気ヘッド６・・・摺動面　　　
　９−・−固定軸ＩＯ・・・バネ　　　　１２・・・カ
ム１６・・・圧電素子　　２０・・・歪ゲージ２３・・
・圧電素子制御回路 回転ドラｌＡ１：桓バ側の砂狩引旧 第１図 ０転ド′ラムの１面の ２ａ 回転ドラムの”Ｆ面口 第４図 回転ドラムの下面の 第５ｔｉ！！！ 回転ドラムのず面□□□ 第６図 印輯Ｆ”ｉム乙藤電散壬シ」穆ｒあり参い弓の９暢蛙軸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁気記録媒体に対して磁気ヘッドを相対的に移動さ
   せて情報の磁気記録または再生を行なう磁気記録再生装
   置において、記録または再生動作中に磁気ヘッドを磁気
   記録媒体に向かう方向または該方向の逆方向に移動して
   磁気ヘッドの磁気記録媒体に向かっての突出量を変更す
   る手段を設けたことを特徴とする磁気記録再生装置。 ２）前記磁気ヘッドの突出量を変更する手段は、磁気記
   録媒体に対する磁気ヘッドの相対的な移動の周期に同期
   して前記突出量を周期的に所定に変更することを特徴と
   する請求項第１項に記載の磁気記録再生装置。 ３）前記磁気ヘッドの突出量を変更する手段は、磁気記
   録媒体に対向する磁気ヘッドの先端面と磁気記録媒体の
   位置関係が所定になるように前記磁気ヘッドの突出量を
   変更することを特徴とする請求項第１項または第２項に
   記載の磁気記録再生装置。 ４）前記磁気ヘッドの突出量を変更する手段はカムと弾
   性部材から構成されたことを特徴とする請求項第１項か
   ら第３項までのいずれか１項に記載の磁気記録再生装置
   。 ５）１つの前記突出量を変更する手段により複数の磁気
   ヘッドの突出量が変更されるように構成されたことを特
   徴とする請求項第４項に記載の磁気記録再生装置。 ６）前記磁気ヘッドの突出量を変更する手段は弾性部材
   から構成されたことを特徴とする請求項第１項から第３
   項までのいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。 ７）前記磁気ヘッドの突出量を変更する手段は圧電素子
   から構成されたことを特徴とする請求項第１項から第３
   項までのいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。