JPH0359815A - 回転ヘッド型記録再生装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、映像信号や音声信号の記録再生に用いられ
る回転ヘッド型記録再生装置に係り、特にテープ状記録
媒体を挟んで対向する少なくとも二つの回転ヘッドを設
置した記録再生装置に関する。

（従来の技術） 磁気記録再生装置において高密度記録を行なう場合、磁
気ヘッドは記録媒体上の狭いトラッりを高速で走査する
必要がある。磁気テープを記録媒体とする記録再生装置
において、磁気テープ上を安定に高速走査する方式とし
てはヘリカルスキャン方式が知られている。

これは特公昭３４−１７１号公報に記載された、澤崎氏
の発明になる方式であり、第９図に示すように円柱状の
同転ドラム１１とこれに取付けられた回転ヘッド１４を
主体として構成される。磁気テープ１７は回転ドラム１
１及びこれと同軸的に設けられた固定ドラム１２の周面
に斜めに巻き付けられた状態で長手方向に走行し、同時
に回転ヘッド１４が回転ドラム１１と共にドラムモータ
１３により高速回転される。

これにより磁気テープ１７は回転ヘッド１４により斜め
に高速走査される。

このとき、回転ドラム１１の周面を展開した第１０図に
示すように、一つの回転ヘッド１４が一回転する間にで
きる磁気テープ１７上の走査軌跡は、磁気テープ１７の
一方の側端側の点Ａから発し、他方の側端側の点Ｂで終
わる。そこで、点Ａから点Ｂまでの間の走査軌跡の一部
が記録再生に用いられる。

このヘリカルスキャン方式は、現在では周知のように業
務用及び家庭用のＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）をは
じめ、回転ヘッド方式のＤＡＴ　（ディジタルオーディ
オテープレコーダ）などにも広く用いられている。

ところで、現在°実用化されている磁気記録方式は、第
１１図に示すように磁気記録媒体１７をリング型磁気ヘ
ッド１８により水平方向に磁化する面内磁気記録方式で
あり、上述したヘリカルスキャン方式に代表される同転
ヘッド型記録再生装置においても、この方式が用いられ
ている。面内磁気記録方式では隣り合う磁化区域が互い
に打ち消し合う、いわゆる自己減磁作用が働く。この自
己減磁は、磁化区域を短くし線記録密度を高くするほど
大きくなるため、記録密度を制限する大きな要因となっ
ている。

これに対し、１９７７年に岩崎氏らにより提案された垂
直磁気記録方式は、第１２図に示すような垂直磁気記録
用ヘッドを用いて記録媒体を垂直方向に磁化することに
よって、面内磁気記録方式に比較して格段に高い線記録
密度を遠戚する方式である（Ｓ、１ｖａｓａｋｉ、ｃｔ
、ａｌ、：ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｍ
ａｇｎｅｔｉｃｓ、ＨＡＧ−１３，５，ｐ、１２７２（
１９７７））。第１２図に示された垂直磁気記録用ヘッ
ドは主磁極１９と補助磁極２０と呼ばれる二つの磁極に
より構成され、両磁極１９．２０間に磁気記録媒体１７
を挟み込みながら走査を行なう。このような垂直磁気記
録用ヘッドを用いれば、磁気記録媒体１７の表面に対し
て垂直な方向に磁化が形成されることによって、隣り合
う磁化区域が互いに強め合うようになるため、自己減磁
は起こらず、逆に高密度記録になるほど有利となる。こ
のタイプの垂直磁気記録用ヘッドは補助磁極励磁型単磁
極ヘッドと呼ばれ、垂直磁気記録方式には最も６効な磁
気ヘッドの一つである。

記録の高密度化が常に要求される記録再生装置の中でも
、映像という本質的に情報量の多い信号を扱うＶＴＲで
は、特に高密度記録に対する要求が強い。従って、垂直
磁気記録方式をＶＴＲに適用することが強く望まれてい
る。しかしながら、第１２図に示した補助磁極励磁型単
磁極ヘッドのような垂直磁気記録用ヘッドをＶＴＲに用
いる場合、二つの磁極１９．２０間に磁気テープ１７を
挟みながら高速走査をしなければならないため、従来の
へりカルスキャン方式では実現が極めて難しい。

今、ヘリカルスキャン方式にあえて第１２図のような垂
直磁気記録用ヘッドを適用したとすると、第１３図及び
第１４図に示すように、回転ヘッド１４に対向して、も
う一つの回転ヘッド１６をヘッド保持部材１５により保
持し、これら二つの同転ヘッド１４．１６を二つの磁極
１９．２０とする構成が想定される。そして、二つの回
転ヘッド１４．１６を回転ドラム１１と共に高速回転さ
せると、両ヘッド１４．１６はその間に磁気テープ１７
を挾んだ状態で磁気テープ１７上を走査すると考えられ
る。この様子を回転ドラム１１を展開させた第１５図に
示す。対向する二つの回転ヘッド１４．１６は磁気テー
プ１７上を上端側の点Ａから下端側の点Ｂまで走査する
。しかし、回転ヘッド１４゜１６が一回転する途中で、
必ず回転ドラム１１へのヘッド保持部材１５の結合部分
が磁気テープ１７の上端に接触する点Ｐが存在する。従
って、このまま回転ドラム１１を回転させると、点Ｐで
磁気テープ１７はヘッド保持部材１５に接触してしまい
、走行は困難となる。これは磁気テープ４の幅ａに対し
てヘッド保持部材１５の長さｇをいかに大きくとっても
、またテープ１７の巻き方をいかに変えても回避できな
い本質的な問題である。従って、ヘリカルスキャン方式
に第１２図に示した垂直磁気記録用ヘッドを取付けて垂
直磁気記録を行なうことは極めて困難である。

一方、垂直磁気記録方式と並んで超高密度記録が期待で
きる記録方式に、光磁気記録方式がある。この方式はデ
ィスク（円盤）状記録媒体を用いた例では、既に実用化
の段階にある。ディスク状記録媒体を用いた光磁気記録
再生装置の典型的な例を第１６図に示す。同図において
、光磁気ディスク２２はスピンドルモータ２１によって
高速同転する。光磁気ディスク２２を挟んで対向するよ
うに、光学ヘッド２３及び磁気ヘッド２４が配置されて
いる。磁気ヘッド２４は磁界発生用であり、光磁気ディ
スク２２上を磁化する。光学ヘッド２３はレーザ光源と
光学系及び光検出器などを備え、記録時にはディスク２
２の裏側から記録部分に熱を与えて選択的に磁化反転を
生じさせ、再生時にはディスク２２によって反射された
レーザ光の偏光角度（カー回転角）を検出して、再生信
号を取り出す。

ディスク状記録媒体を用いた場合は、このような構成で
光磁気記録を行なうことができるが、光磁気記録をテー
プ状記録媒体を用いたへりカルスキャン方式に適用する
場合には、やはり記録媒体を光学ヘッドと磁気ヘッドと
で挟む構造が必要となり、垂直磁気記録の場合と同様の
問題が生じる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の同転ヘッド型記録再生装置に用
いられているヘリカルスキャン方式は、柔軟なテープ状
記録媒体上を比較的安定に且つ高密度に走査することが
できる優れた方式であるが、二つのヘッドで記録媒体を
挟んで記録再生を行なう垂直磁気記録方式や光磁気記録
方式に適用することは、一方の回転ヘッドを保持するヘ
ッド保持部材が媒体に干渉してしまうために極めて困難
であるという問題があった。

本発明は、少なくとも二つの回転ヘッドでテープ状記録
媒体を挟みながら安定に高密度記録再生を行なうことが
できる回転ヘッド型記録再生装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は少なくとも二つの回転ヘッドが取付けられた回
転ドラムの周面にテープ状記録媒体を巻き付け、回転ド
ラムを回転させるとともにテープ状記録媒体を長平方向
に走行させることにより、記録再生を行なう装置におい
て、回転ドラムの周面をＦＩＪ錐而と面た上で、少なく
とも二つの回転ヘッドを記録媒体を挟んで対向させるよ
うにしたものである。

記録媒体を挟んで対向する少なくとも二つの回転ヘッド
のうち、記録媒体を挟んで回転ドラムと反対側にある回
転ヘッドは、回転ドラムの頂部側に寄った位置に支持さ
れたヘッド保Ｔ、１ｊ部材に取付けられる。

本発明は垂直磁気記録方式または光磁気記録方式に適用
が可能である。前者の場合、記録媒体を挟んで対向する
少なくとも二つの回転ヘッドとして垂直磁気記録用の主
磁極及び補助磁極が設けられ、後者の場合は二つの回転
ヘッドとして光磁気記録用の光学ヘッド及び磁気ヘッド
が設けられる。

（作用） このようにテープ状記録媒体を回転ドラムの円錐面から
なる周面に巻き付けて走行させると、回転ドラムが一回
転する間の回転ヘッドの走査軌跡は、記録媒体の一方の
側端側から発し、同じ側端側で終わる。

すなわち、テープ状記録媒体は回転ドラムの周面が円錐
面であるために、回転ドラムの周面上に底部側から頂部
側に向かうように進入して巻き付いた後、反転して再び
底部側に向かって走行し、やがて回転ドラムの周面から
離脱する。

この過程で記録媒体は対向する二つの回転ヘッドの間を
通過し、上述のような走査軌跡が形成される。従って、
記録媒体は回転ドラムの周面上を走行する時、一方の回
転ヘッドを保持するヘッド保持部材により干渉を受ける
ことはなく、安定に走行する。

このようにして、二つの回転ヘッドでテープ状記録媒体
を挟みながら安定に走行させ、高密度記録再生を行なう
ことが可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係る回転ヘッド型記録
再生装置の要部である回転ヘッドアッセンブリを示す斜
視図、第２図はその側面図である。円錐型回転ドラム１
は周面が円錐面によって形成されたものである。この回
転ドラム１は、円錐体の頂部を円錐の軸に平行の面内で
切断した形状を有する。

回転ドラム１の下部に、円錐型固定ドラム２が設けられ
ている。この固定ドラム２の周面は、円錐型回転ドラム
１の周面である円錐面を延長した円錐面によって形成さ
れている。固定ドラム２の下部に、ドラムモータ３が配
置されている。このドラムモータ３は回転ドラム１を回
転駆動するためのもので、その回転軸は固定ドラム２の
内部を通り、回転ドラム１に連結されている。

回転ドラム１の底部には、第１の回転ヘッド４が取り付
けられている。また、回転ドラム１の頂部側の端面にＬ
字状のヘッド保持部材５の基端部が支持され、このヘッ
ド保持部材５の先端部の第１の回転ヘッド４と対向する
位置に、第２の回転ヘッド６が取付けられている。

ここで、第１及び第２の回転ヘッド４，６は、例えばＴ
、１２図に示したような垂直磁気記録用ヘッド（補助磁
極励磁型単磁極ヘッド）を用いる垂直磁気記録方式の場
合を例にとると、一方が主磁他１つ、他方が補助磁極２
０である。また、第１６図に示した光磁気記録方式の場
合を例にとると、回転ヘッド４，６の一方が光学ヘッド
２３、他方が磁界発生用の磁気ヘッド２４である。

そして、回転ドラム１及び固定ドラム２の周面にテープ
状記録媒体７、例えば磁気テープが巻き付けられ、図示
しないテープ駆動機構により長手方向に走行駆動される
。この時、回転ドラム１と共に回転する回転ヘッド４．
６により、記録媒体７上が高速で走査され、記録媒体７
上に映像信号や音声信号などの情報信号が記録されたり
、あるいは記録媒体７上に記録された情報信号が再生さ
れる。

上記の構成においては、回転ドラム１の周面が円錐面で
あるため、テープ状記録媒体７は長子方向のある一点に
ついて着目すると、回転ドラム１及び固定ドラム２の周
面上に底部側から頂部側に向かって進入してから巻き付
き、その後、底部側に向かって反転して走行し、最後に
回転ドラム１及び固定ドラム２の周面から離脱する。こ
のため、記録媒体７上での同転ヘッド４．６の走査軌跡
は、例えば第３図に示すようになる。

第３図は円錐型回転ドラム１の周面を展開して、回転ヘ
ッド４，６、ヘッド保持部材５及びテープ状記録媒体７
と共に示したものであり、回転ドラム１の周面ば扇形に
表わされ、回転ヘッド４．６は扇形の外周部に位置する
形となる。

回転ドラム１及び回転ヘッド４，６の回転は、第３図で
は回転ヘッド４．６が扇形の外周に沿って移動すること
に相当する。回転ヘッド４゜６は記録媒体７と接する軌
跡に沿って、記録媒体７上を走査する。

すなわち、通常のように回転ヘッド４．６の回転による
走査速度に比較して、記録媒体７の長手方向の走行速度
がはるかに小さいとすると（例えば前者が毎秒数ｍまた
はそれ以上であるのに対し、後者は毎秒数のまたはそれ
以下）、回転ヘッド４．６の走査軌跡は、回転へラド４
゜６が移動する扇形の外周とテープ状記録媒体７の一方
の側端側とが交わる点Ａで始まり、同じ側端側の点Ｂで
終わる。このＡＢ間の走査軌跡の一部または全部を用い
て、情報信号の記録再生が行なわれる。

上述の構成によれば、従来のヘリカルスキャン方式のよ
うにテープ状記録媒体を回転ドラムに対し斜めに巻く必
要がなく、記録媒体に加わるストレスが減少するととも
に、垂直磁気記録方式や光磁気記録方式のように記録媒
体を二つのヘッドにより挟み込んで媒体上を走査する方
式を、テープ状記録媒体を用いる回転ヘツ、ド型記録再
生装置で実現することが可能となる。

すなわち、後者の点については一方のヘッドを第２の回
転ヘッド６とし、ヘッド保持部材５で保持する必要があ
るため、ヘッド保持部材５とテープ状記録媒体７との干
渉を考慮する必要がある。しかし、本実施例の構成によ
れば、記録媒体７は円錐型の回転ドラム１及び固定ドラ
ム２の巻き付く際、まず固定ドラム２の周面上に底部側
から頂部側に向かって進入し、次いで同転ドラム１の周
面上に底部側から頂部側に向かって進入する。そして、
その後テープ状記録媒体７は回転ヘッド４，６の間を通
過してから、回転ドラム１の底部側に向かって反転し、
さらに固定ドラム２の底部側上を通過して固定ドラム２
の周面から離脱する。

従って、第３図に示すように、ヘッド保持部材５の長さ
ｐを、回転ヘッド４，６の回転半径ｒと、ドラム１，２
の円錐の頂点Ｏから記録媒体７の上端縁までの距離Ｘと
の差より大きくとる、つまり ４７＞ｒ−ｘ とすれば、回転ドラム１及び固定ドラム２への巻き付き
の過程で、記録媒体７はヘッド保持部材５に接触するこ
とはなくなる。すなわち、テープ状記録媒体を対向する
二つのヘッドで挾んで記録する技術をヘリカルスキャン
方式に適用した場合の第１３図及び第１４図を用いて説
明したような問題が解決され、記録媒体７は安定に走行
することができる。

上述した実施例では、対向する第１及び第２の回転ヘッ
ド４，６が１組の場合を示したが、以下の第２の実施例
に示すように複数組の回転ヘッドを備えた場合にも、本
発明を適用することができる。

第４図は本発明の第２の実施例を示す断面図であり、ま
た第５図は第３図と同様に円錐型回転ドラム１の周面を
展開してテープ状記録媒体７と共に示したものである。

第４図においては、回転ヘッド４．６と外部の電気回路
とを電気的に接続するための回転トランス８が設けられ
ている。なお、第１図及び第２図には示さなかったが、
第１の実施例の場合も同様の回転トランスが設けられる
。第５図では対向する２つの回転ヘッドは、６組設けら
れている。但し、第５図では第２の回転ヘッド６及びそ
のヘッド保持部材５は省略している。

本実施例においては第１の実施例と異なり、回転ヘッド
４，６によるテープ状記録媒体７上の走査軌跡である点
ＡＢ間の中央の点ＣＤ間では、内側の第１の回転ヘッド
４及び外側の第２の回転ヘッド６は記録媒体７上から外
れ、走査できないようにしている。この様にした理由は
、点ＣＤ間の走査方向はテープ状記録媒体７の長手方向
にほぼ平行であり、トラックピッチが非常に小さくなる
ために、記録密度を上げることが困難となるからである
。実際の記録再生には、点ＡＣ間（または点ＤＢ間）の
一部を用いることが望ましい。

円錐型回転ドラム１の周面の傾斜及び底面の直径は、第
１及び第２の回転ヘッド４，６の組数と配置、テープ状
記録媒体７上の有効走査幅及びドラム１，２に対する記
録媒体７の巻き付は角度などの種々の設計要素に基づい
て決定される。

以下、Ｔｉ２の実施例に関して本発明者が試みた設計例
を説明する。まず、上述した種々の設計要素の中で実際
に使用するテープ状記録媒体の幅を考慮して、有効走査
幅ａを１０ｍｍとし、テープ走行機構系を不必要に複雑
化しないように、回転ドラム１及び固定ドラム２に対す
る巻き付は角度を１８０°とした。そして、電気信号処
理系を簡ｑｔにするため、回転ヘッドの数をできるだけ
少なくシ、シかも常に１個の回転ヘッドがテープ記録媒
体を走査するようにした。第２の実施例のように第１及
び第２の回転ヘッド４゜６が６組とし、かつそれらを同
転ドラム１の底面円周上に等間隔で配置する場合、有効
走査幅ａと、円錐の頂点Ｏから記録媒体７の上端縁まで
の距離Ｘと、朶５図における頂点Ｏに対して隣接する回
転ヘッド４どうしがなす角度ρとを次式（１）の関係に
定めればよい。

ここで、ρを大きくとると回転ドラム１の周面の傾斜が
大きくなり、テープ状記録媒体８を走行させる上で不都
合となる。また、ρを小さくとると回転ドラム１の外径
が大きくなる。そこで、本実施例ではρ−５６とした。

従って、式（１〉より円錐の頂点０から記録媒体の上端
縁までの距１１１ｔｘは、１３６．４７ｍｍとなる。ま
た、頂点Ｏから回転ヘッド４，６までの距離ｒは、次式
（２）によって求めることができ、約１４８　ｍｍとな
る。

ヘッド保持部材５の長さｇは前述した通り、ｒとＸとの
差よりも大きくする。この例では、ｒ　　Ｘ＝　　１１
．５３ｍ＋ｓであるため、ｇ−約１５ｍｍとした。これ
により記録媒体−７がヘッド保持部材５に絡まるような
ことがなくなる。これらの値を用いて円錐型回転ドラム
１の寸法を計算すると、第４図における固錐面の傾斜は
約１４．５°となり、底面の直径Φは約７４ｍｍとなる
。なお、上述した設計例はあくまで一例に過ぎない。

本発明は次のように種々変形して実施が可能である。例
えば第６図に示すように、ヘッド保持部材５及び第２の
回転ヘッド６を除表した構成をとってもよい。この場合
の回転ヘッド４の走査軌跡は、第７図に示すように第１
の実施例の場合と同様となる。

テープ状記録媒体７上での回転ヘッド４（６）の走査軌
跡は、第８図に示すように前半（点ＡＣ間）と後半（点
ＤＢ間）とで叉なっていてもよい。

上述した実施例では回転ドラムが上側に配置され、固定
ドラムが下側に配置されているが、逆に回転ドラムが下
側、固定ドラムが上側に配置されていてもよく、また固
定ドラムを省略してもよい。

また、ドラム周面にテープ状記録媒体の案内のためのリ
ードを形成したり、空気流のコントロールのための溝を
形成するなど、従来の回転ヘッド型記録再生装置と同様
の技術手段を適宜付加することもできる。

［発明の効果］ 本発明によれば、テープ状記録媒体を少なくとも二つの
回転ヘッドでテープ状記録媒体を挟みながら安定に高密
度記録再生を行なうことができる。

従って、ヘリカルスキャン方式には適用が困難であった
補助磁極励磁型（１１磁極ヘツドによる垂直磁気記録や
、光磁気記録といった超高密度記録技術を同転ヘッド型
記録再生装置に用いることが可能となり、映像信号など
の記録再生装置に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示す斜視図
及び側面図、第３図は第１の実施例の円錐型回転ドラム
を展開して回転ヘッドとへラド保持部材及びテープ状記
録媒体と共に示す図、第４図は本発明の第２の実施例を
示す断面図、第５図は第２の実施例の円錐型回転ドラム
を展開して回転ヘッド及びテープ状記録媒体と共に示す
図、第６図は本発明の第３の実施例を示す斜視図、第７
図は第２の実施例の円錐型回転ドラムを展開して回転ヘ
ッド及びテープ状記録媒体と共に示す図、第８図は本発
明による回転ヘッドの走査軌跡の他の例を示す図、第９
図は従来のヘリカルスキャン方式のテープ走査機構を示
す斜視図、第１０図は第９図の回転ドラムを展開して回
転ヘッドと共に示す図、第１１図は従来の面内磁気記録
方式を説明するための図、第１２図は従来の垂直磁気記
録方式を説明するための図、第１３図及び第１４図は従
来のヘリカルスキャン方式のテープ走査機構に垂直磁気
記録方式を適用した例を示す斜視図及び断面図、第１５
図は第１３図及び第１４図の回転ドラムを展開して回転
ヘッドとヘッド保持部材及びテープ状記録媒体と共に示
す図、第１６図は従来の光磁気記録方式を説明するため
の図である。 １・・・円錐型回転ドラム、２・・・円錐型固定ドラム
、３・・・ドラムモータ、４・・・第１の回転ヘッド、
５・・・ヘッド保持部材、６・・・第２の回転ヘッド、
７・・・テープ状記録媒体、８・・・回転トランス、１
９・・・主磁極、２０・・・補助磁極、２３・・・光学
ヘッド、２４・・・磁気ヘッド。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転ヘッドが搭載された回転ドラムの周面にテー
   プ状記録媒体を巻き付け、回転ドラムを回転させるとと
   もにテープ状記録媒体を長手方向に走行させることによ
   り、記録再生を行なう装置において、 前記回転ドラムの周面を円錐面により形成し、さらに前
   記回転ドラムに前記記録媒体を挟んで対向する少なくと
   も二つの回転ヘッドを取付けたことを特徴とする回転ヘ
   ッド型記録再生装置。
2. （２）前記記録媒体を挟んで対向する少なくとも二つの
   回転ヘッドのうち、記録媒体を挟んで前記回転ドラムと
   反対側にある回転ヘッドは、前記回転ドラムの頂部側に
   寄った位置に支持されたヘッド保持部材に取付けられて
   いることを特徴とする請求項１記載の回転ヘッド型記録
   再生装置。
3. （３）前記記録媒体を挟んで対向する少なくとも二つの
   回転ヘッドは、垂直磁気記録用の主磁極及び補助磁極で
   あることを特徴とする請求項１または２記載の回転ヘッ
   ド型記録再生装置。
4. （４）前記記録媒体を挾んで対向する少なくとも二つの
   回転ヘッドは、光磁気記録用の光学ヘッド及び磁気ヘッ
   ドであることを特徴とする請求項１または２記載の回転
   ヘッド型記録再生装置。