JPS63282903A - 回転磁気ヘッド型ビデオテ−プレコ−ダ - 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〕 本発明は回転磁気ヘッド型ビデオテープレコーダに関し
、詳しくは磁気ヘッドを有し回転する回転ドラムと、こ
の回転ドラムとの間に各種信号の授受かなされる静止系
とを具えた回転磁気ヘッド型ヒデオテーブレコータに関
するものである。

〔従来の技術〕

従来の回転磁気ヘッド型ヒデオテーブレコータ（ＶＴＲ
）　における回転ドラムの断面図を第７図に示す。ここ
て、１は回転トラム２に設けられた磁気ヘッド、３はそ
の回転軸、４は固定ドラムであり、回転トラム２と固定
トラム４との対向位置にはロータリトランス５か設けら
れていて、モータ６により回転ドラム２か高速回転させ
られる。かくして、不図示のテープと磁気ヘッド３との
間の相対運動によって得られた再生電圧は磁気ヘッド１
から電磁結合を利用したロータリトランス５を介して固
定トラム４の側の外部に備えられた不図示の再生増幅器
等外部回路に伝送される。

一方、このような回転体から固定側に信号を伝達する方
法として第８図に示すような光空間伝送を利用した光ロ
ータリジヨイントが知られている。ここで、１１は回転
体の軸１２の中心線に沿って設けられた光ファイバ、１
３は回転軸１２の軸受てあり、回転軸１２および軸受１
３における光ファイバ１１の端部にはそれぞれ球レンズ
１４か配設されていて、これらのレンズ１４て双方間か
光結合されるもので、回転側で先に変換された信号を、
空間伝送を利用した光ファイバのレンズ結合により静止
側へと信号伝送するものである。

（発明が解決しようとする問題点〕 ところて、昨今のＶＴＲにおける記録再生では、広い周
波数範囲にわたる広帯域信号の記録に対してヘン１〜回
路系の広帯域化、マルチチャンネル化が要請されてきて
いる。それに対して従来の電磁結合形回転トランスでは
、再生系においてヘッドおよび回転トランスのインダク
タンスと、固定側の前置増幅器の人力容量９回転トラン
スの巻線容量および、その他の浮遊容量との間で共振を
生し、振幅１位相歪と成るために伝送帯域かかかる共振
によって制限されていた。

また、回転トランスの結合効率に起因するＳ／Ｎ比の低
下かあり、かかる傾向は広帯域化するために回転トラン
ス、あるいはヘッドの巻線回数を減少するほど大きく、
特に出力電圧の小さな再生系において問題てあった。さ
らにまた、多数個のヘッドを用いたマルチチャンネル記
録に際しては、ヘッドの数に対応した回転トランスのチ
ャンネルか必要でありチャネル間のクロストークか問題
となる。これは記録時でのヒステリシス特性によって最
適信号記録電流よりある程度低いクロストーク妨害信号
に対しては再生されないのに対して再生信号のクロスト
ークはそのまま妨害となって現われるため、主に再生系
において問題である。なお従来の電磁結合型回転トラン
スてはショートリングを挿入することによりクロストー
クの軽減を行っていたが、この場合インダクタンスの低
下があるので１−２ｄＢ程度挿入損失が増大するほか、
チャンネル間結合容量か増すために共振周波数か低下す
る。

そこて、このような理由から、先に述へた光ロータリジ
ヨイントにならって発光素子と受光素子とを回転軸の中
心軸上の対向位置に配置して信号を伝送するようになし
、更に複数個の磁気ヘッドを要するマルチチャンネル化
に対して波長多重を行うか回転ドラム内で信号を切換え
て１チヤンネル伝送を行うことか考えられる。

しかし、ここで波長多重を用いて多チャンネルを伝送し
ようとすると現状技術においてはそのチャンネル数に限
度かあり、回転ドラム内ての切換えるやり方では回転ド
ラム内にヘッド切換回路と切換のための制御回路を搭載
する必要かあり、構造か複雑化するのみならす、かかる
信号切換えのための制御回路をドラム内の限られた容積
内に収めることは容易でない。

本発明は上述従来の問題点に着目し、その解決を図るべ
く、回転磁気ヘッドの再生信号を回転系体内で光信号に
変換し、静止系体側に設けた受光素子に集光する形態の
光伝送を行うことにより記録再生系の広帯域化、低雑音
化、クロストーク。

誘導雑音の低減、さらにマルチチャンネル化が可能な回
転磁気ヘッド型ＶＴＲを提供することを目的とする。

更に本発明の他の目的は、回転磁気ヘッドの再生信号を
回転系内で光信号に変換し、静止系側に設けた受光素子
に集光する形態の光伝送と、静止系側からの記録信号を
光信号に変換して回転系に設けた受光素子に集光する形
態の光伝送との双方か可能であり、以て、記録再生系の
広帯域化、低雑音化、クロストーク、誘導雑音の低減、
更に一層のマルチチャンネル化に貢献することができる
回転磁気ヘッド型ＶＴＲを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的を達成するために、本発明は、記録および再
生用の磁気ヘッドが配設された回系系と、回転系を介し
て記録信号および再生信号の授受が可能な静止系とを有
する回転磁気ヘッド型ビデオテープレコーダにおいて、
回転系には発光素子を設け、回転系から得た再生信号を
発光素子より光信号の形態で取り出し、静止系には発光
素子からの光信号を受光できる受光素子を設け、その受
光した光信号より再生信号を取り出すようにしたことを
特徴とする。

また、本発明の他の形態は、記録および再生用の磁気ヘ
ッドが配設された回転系と、回転系を介して記録信号お
よび再生信号の授受が可能な静止系とを有する回転磁気
ヘッド型ビデオテープレコーダにおいて、回転系には発
光素子を設け、回転系から得た再生信号を発光素子より
光信号の形態て取り出し、静止系には発光素子からの光
信号を受光できる受光素子を設け、その受光した光信号
より再生信号を取り出し、静止系には第２の発光素子を
設け、静止系から得た記録信号を第２の発光素子より光
信号の形態て取り出し、回転系には第２の発光素子から
の光信号を受光できる第２の受光素子を設け、その受光
した光信号より記録信号を取り出すようにしたことを特
徴とするものである。

（作用〕 本発明によれは、回転系に設けた複数の発光素子からの
光に変換された再生に関する信号か、静止系側の受光素
子にそれぞれ入力されることにより回転系と静止系との
間て信号が光伝送されるので、回転磁気ヘッドによる再
生系の広帯域化、マルチチャンネル化の具現化に貢献す
ることができる。

更にまた、本発明の他の形態によれは、上記の作用に加
えて、静止系側の第２の発光素子からの信号を回転系に
設けた第２の受光素子に人力させることにより、記録系
に対しても回転系と静止系との間の信号を光伝送させる
もので、広帯域の記録ならひに再生の実現に一層貢献す
ることができる。

（実施例） 以下に、図面に基いて本発明の実施例を詳細かつ具体的
に説明する。

第１図は本発明にかかるＶＴＲの主として回転ドラム２
におけるヘッドｌｃｈ当たりの回路構成を示し、１は磁
気ヘッド、２１は記録再生切換器、２２は磁気ヘッドか
らの再生信号を増幅する再生増幅器、２３は電気−光変
換回路であると共に発光素子２４を駆動する駆動回路で
ある。かくして回転トラム２がら空間伝送された光信号
は後述するようにして静止系に設けられた受光素子２５
によって、受光され光−電気変換回路２６て電気信号に
変換された後出力端子２７から外部に出力される。

また、２８は記録信号の入力端子、２９は記録信号変調
回路てあり、回路２９からの出力は回転トランス５を介
して回転トラム２側に設けられた記録増幅器３０に導か
れ、切換器２１を経て磁気ヘッド１に供給される。

第２図は本発明の一実施例を示す。本図に示すように回
転ドラム２上には複数の磁気ヘッドＩＡ〜ＩＣおよびＬ
Ａ’〜ＩＣ’　　と、記録再生切換スイッチ、再生増幅
器、電気−光変換回路および記録増幅器を含む回路３１
とが設けられている。２４八〜２４Ｇおよび２４Ａ°〜
２４Ｃ°は半径方向において磁気ヘッドＩＡ〜ｌｃおよ
びｌＡ’〜ＸＣ’　　と一致し、同心円上に配置された
発光素子てあって、これらの発光素子からの光は回転ド
ラム２の回転軸３と平行して下方に投射される。一方、
固定トラム４上には回転トラム２に設けた発光素子から
の光信号を透過するための透過窓４１八〜４１Ｇがドラ
ムのテープ巻き付は範囲に応して周方向に穿孔されてい
る。４２は固定トラム４の下方に設けられ、回転トラム
２の発光素子２４Ａ、２４Ａ’、２４Ｂ、２４Ｂ’およ
び２４Ｇ、２４Ｃ’から出光された信号光をそれぞれ一
点に集光するように形成された放物面状あるいは円錐状
の反射鏡、４３はその支持台である。

かくして、反射鏡４２により反射された反射光は後述す
るようにして、回転軸３の中心線上に設けられた受光素
子２５（ここでは３つの受光素子２５Ａ〜２５Ｇのうち
の１つか代表的に示されている）に受光されるもので、
受光された光信号は光電変換回路２６を経て電気信号と
して取り出される。４３は受光素子２５等の支持腕であ
る。

次に第１図、第２図および第３図を参照して動作を説明
する。再生時において回転ドラム２のはは半周にわたり
巻き付かれた不図示のテープと回転ドラム２が回転する
ことによって磁気ヘッド１（ＩＡ〜ＩＣ，ＩＡ’〜ＩＣ
’）に生した再生電気信号は記録再生切換器２１を経て
再生増幅器２２て増幅された後電気−光変換回路２３に
よって光信号に変換され発光素子２４　（２４Ａ〜２４
Ｃ，２４Ａ’〜２４Ｃ’）から出光される。この光信号
は不図示のレンズなどにより光束が絞られて下方に放射
され、発光素子２４の回転する円周方向に合致して明け
られた固定トラム２の透過窓４１Ａ〜４１Ｇをそれぞれ
通して反射鏡４２に入射される。なおこのとき、透過窓
４１Ａ〜４１Ｃは回転トラム２のテープ巻き付は範囲に
対応して設けられているので、これらの透過窓によって
ヘッドの切換作用を兼ねさせることかできる。

カくシて、反射鏡４２によって反射された光信号はそれ
ぞれ一点に集光され、そこに設置された受光素子２５（
２５Ａ〜２５Ｃ）、あるいは本例には示されてない別の
光ファイバにレンズなどを介して結合された受光体に受
光されて光−電気変換回路により電気信号に変換され出
力端子を介して取り出されまた、記録時には記録入力端
子２８の信号が記録信号変調回路２９で変調された上回
転トランス５を介して回転トラム２上の記録増幅器３ｏ
によって所要のレヘルに増幅され、しかる後、記録再生
切換器２１を介し磁気ヘッド１に供給される。ここで、
記録増幅器３０は固定トラム４の側にあってもよい。

なおここで、本例では放物面状あるいは円錐面状の反射
鏡４２は第４図に示すように発光素子２４Ａ　（２４八
’）　、２４Ｂ　（２４Ｂ’）　、およびＩＣ（２４Ｃ
’）　（７）それぞれからの投光に対して異なった反射
角α、β、γか得られるように曲率を少しずつ変えて形
成されており、したがって焦点の位置が回転軸心延長線
上でそれぞれｆｌｌ、ｉ２２℃、たけ異なった位置に焦
点を結ぶようにしている。従って、この場合、円錐面状
の反射鏡よりも放物面状の反射鏡とする方か光源の放射
角か若干広がった場合にも一点に集光できる点で好適で
ある。

このような光信号による発受光方式とすることによって
、先に述へた光ロータリジヨイント等のように回転軸上
に発・受光素子を設置して信号を伝送する方式に比へ多
数個の磁気ヘッドを用いたマルチチャンネル化に極めて
好適となり、光特有の波長多重技術を用いるようにすれ
ば、さらに伝送チャンネル数の増加か可能である。なお
、木刀式において、回転ドラム内の電源供給はスリップ
リング、またはロータリトランスを利用した高周波数給
電方式、あるいは太陽電池などによって実施すれはよい
。

第５図および第６図は本発明の他の形態の実施例を示す
。本例は、回転系体と静止系体との間において、再生の
ときも記録のときも信号を光伝送可能とするものである
。まず、その再生系に関与する部分の説明を第５図に基
づいて述べる。

ここで、５１は静止系に属する支持構造体であり、本例
では支持構造体５１から回転ドラム２の軸心延長線に向
けて支持アーム５１八および５１Ｂが突設される。しか
してこれらアームの先端部、すなわち上記軸心延長線上
にまで延在させた部分にそれぞれ受光素子２５Ａおよび
２５Ｂが受信回路部５２Ａおよび５２Ｂと共に配設され
る。

２４Ａおよび２４Ｂは回転ドラム２上の磁気ヘッドＩＡ
および１Ｂと対応した位置に配設した発光素子、５３Ａ
および５３Ｂは磁気ヘッドＩＡおよびＩＢにより再生さ
れた映像信号を光信号に変換する電気−光変換回路を含
む光発信回路部である。

そこで、このように構成した再生系の光信号空中伝送機
構では、その再生時において回転トラム２か不図示のビ
デオテープとの間に所定の相対速度を保って回転すると
、発光素子２４Ａおよび２４Ｂからの光信号がそれぞれ
矢印５４Ａおよび５４Ｂの方向に向けて投光され、矢印
５４Ａにより光信号は受光素子２５Ａに、また矢印５４
Ｂによる光信号は受光素子２５Ｂに受光されて、それぞ
れの受信回路５２Ａおよび５２Ｂで光電変換され、外部
に取出される。

なおこのとき、矢印５４Ａによる光信号の軌跡は回転ト
ラム２の回転に伴い円錐形となるが、その途中、支持ア
ーム５１Ｂによって一時さえぎられる。しかしながら光
信号は磁気ヘッドＩＡがビデオテープ上の記録されてい
るトラック上をトレースしている間たけ伝送されればよ
いのであって、上述の一時さえぎられる期間ては上述の
光信号の伝送は必要なく、従ってなんらの支障もない。

なお、本例では２つの対向位置に磁気ヘッドを設けたか
、マルチチャンネルの光信号伝送を行うために先の第２
図て示した例のように６ｎ気ヘツトか配設される場合、
同様にしてその数に対応した発光素子を配列させると共
に、対応する受光素子の方を支持構造体５１の側か突設
した支持アームにそれぞれ配設して、そのマルチ化に対
応することができる。

次に、第６図に基ついて、記録系に関与する部分の構成
と、その光伝送動作について説明する。

６１は回転ドラム２０回転軸心に沿って上方に立設した
柱状体であり、柱状体６１には受光素子６２Ａおよび６
２Ｂをその回転軸心上に所定の間隔を置いて設けるため
にそれぞれ切欠きか設けられている。６３八および６３
Ｂは支持構造体５１の側に設けられた発光素子であり、
これらの発光素子６３Ａおよび６３Ｂから矢印６４Ａお
よび６４Ｂのように斜めに光信号か投光されることによ
り、それぞれからの光信号が受光素子６２Ａおよび６２
Ｂによフて受光されるようにする。６５Ａおよび６５Ｂ
は受光素子６２Ａおよび６２Ｂによって受光された光信
号を電気信号に変換して磁気ヘッドＩＡおよびＩＢに供
給する受信回路、また６６Ａおよび６６Ｂは支持構造体
５１の発光素子６３Ａおよび６３Ｂと対応する位置に配
設され、記録系の信号を光信号に変換して発光素子６３
Ａおよび６３Ｂに供給する送信回路部である。

そこで、このように構成した記録系の光信号空中伝送機
構ては、その記録系の発光素子６３Ａおよび６３Ｂから
出光された光信号かそれぞれ回転トラム４上の受光素子
６２Ａおよび６２Ｂに受光され、受信回路部６５八およ
び６５Ｂで光−電気変換されて、その記録信号が磁気ヘ
ッド１八およびＩＢに供給される。

しかしてこのときも矢印６４Ａおよび８４Ｂによる光信
号の軌跡がそれぞれ円錐形状となるが、その一部かいず
れも柱状部材６１の未切欠部によってさえぎられること
になる。なお、この場合も送信回路部を介しての発光素
子からの出光をそれぞれの磁気ヘッドの記録に同期させ
るように切欠き位置を設定することにより対処すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、次にような
効果が得られる。

■　従来の電磁結合型回転トランスでは、ＶＴＲの再生
帯域が磁気ヘッドおよび回転トランスのインダクタンス
成分と、それらの巻線容量、浮遊容量および前置増幅器
の人力容量による共振とで振幅１位相歪を生ずるために
、使用帯域が制限されていたが、本発明にかかる光信号
伝送機構ではその影響がなく伝送帯域を広くすることか
でき、また、回転トランスの結合効率に起因するＳ／Ｎ
比の低下のおそれがない。

■　電磁結合型回転トランスでは低域信号の伝送が困難
であったのに対し、ＤＣを含む極低域信号の伝送が可能
であり、広帯域な再生信号の伝送か可能となった。

■　更にまた、発光素子、受光素子間の光結合に例えは
放物面状若しくは円錐面状の反射鏡を利用することによ
り中心軸で発光素子と受光素子とを対向させるのに比べ
、多チャンネル化するのか容易であり、また、従来の電
磁結合型回転トランスによる場合、他チヤンネル時に問
題であったチャンネル間のクロストークの影響を著しく
改善することかできるのみならず外部からの誘導雑音等
による妨害に対しても十分に防止することかできる。

■また、水装置では回転系体から静止系側の回路に信号
を空中伝送する際、静止系のテープ巻付は角範囲に応し
た透過窓が設けられているため、構造的にヘッド切換を
実施することかできるので従来のようにスイッチングの
ための回転検出センサおよびスイッチングパルス回路を
必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる記録の再生信号送受回路の構成
を模式的に示すブロック図、 第２図は本発明の一実施例を分解して示す斜視図、 第３図は第２図の断面図、 第４図は本発明にかかる光信号授受の原理の説明図、 第５図は本発明の他の形態の実施例による構成を示す斜
視図、 第６図は第５図の構成により記録を実施する場合の説明
図、 第７図は従来の回転磁気ヘッド型ビデオテープレコーダ
の一例を示す断面図、 第８図は一般的な光ロータリジヨイントの構成の一例を
示す断面図である。 １、ＩＡ、ｌＢ、ｌＣ・・・磁気ヘッド、２・・・回転
ドラム、 ３・・・回転軸、 ４・・・固定ドラム、 ５・・・回転トランス、 ６・・・モータ、 ２１・・・記録／再生切換器、 ２３・・・電気−光変換回路、 ２４．２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ，δ３Ａ、６３Ｂ、・・
・発光素子、２５．２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ，６２Ａ、
６２Ｂ・・・受光素子、２６・・・光電変換回路、 ３１・・・回路、 ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ・・・透過窓、４２・・・反射
鏡、 ５１・・・支持構造体、 ５１Ａ、５１Ｂ・・・支持アーム、 ５２八、５２Ｂ、５５八、８５Ｂ　・・・受イ菖回路部
、５３八、５３Ｂ・・・光発信回路部、 ６１・・・柱状部材、 ６６Ａ、８６Ｂ・・・送信回路部。 第２ 第３図 図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録および再生用の磁気ヘッドが配設された回転系
   と、該回転系を介して記録信号および再生信号の授受が
   可能な静止系とを有する回転磁気ヘッド型ビデオテープ
   レコーダにおいて、 前記回転系には発光素子を設け、前記回転 系から得た再生信号を前記発光素子より光信号の形態で
   取り出し、前記静止系には前記発光素子からの前記光信
   号を受光できる受光素子を設け、その受光した光信号よ
   り再生信号を取り出すようにしたことを特徴とする回転
   磁気ヘッド型ビデオテープレコーダ。 ２）特許請求の範囲第１項記載の回転磁気ヘッド型ビデ
   オテープレコーダにおいて、 前記回転系に配設される磁気ヘッドは複数 であり、前記発光素子は前記磁気ヘッドの 各々に対応して配設され、前記複数の発光素子の各々に
   対応する複数の受光素子は前記回転系の軸心方向に配設
   され、前記複数の発光素子からの光信号を各対応する反
   射鏡を介してそれぞれ反射させ、前記複数の受光素子に
   各対応づけて受光させるようにしたことを特徴とする回
   転磁気ヘッド型ビデオテープレコーダ。 ３）特許請求の範囲第２項記載の回転磁気ヘッド型ビデ
   オテープレコーダにおいて、前記静止系は、前記発光素
   子から前記受光素子への光信号の通路に沿い、かつ１個
   の磁気ヘッドによる再生信号の発生する区間に限界され
   た光透過窓を有し、該光透過窓により前記複数の磁気ヘ
   ッドの切換えが行われることを特徴とする回転磁気ヘッ
   ド型ビデオテープレコーダ。 ４）記録および再生用の磁気ヘッドが配設された回転系
   と、該回転系を介して記録信号および再生信号の授受が
   可能な静止系とを有する回転磁気ヘッド型ビデオテープ
   レコーダにおいて、 前記回転系には発光素子を設け、前記回転 系から得た再生信号を前記発光素子より光信号の形態で
   取り出し、前記静止系には前記発光素子からの前記光信
   号を受光できる受光素子を設け、その受光した光信号よ
   り再生信号を取り出し、 前記静止系には第２の発光素子を設け、前 記静止系から得た記録信号を前記第２の発光素子より光
   信号の形態で取り出し、前記回転系には前記第２の発光
   素子からの光信号を受光できる第２の受光素子を設け、
   その受光した光信号より記録信号を取り出すようにした
   ことを特徴とする回転磁気ヘッド型ビデオ テープレコーダ。 ５）特許請求の範囲第４項記載の回転磁気ヘッド型ビデ
   オテープレコーダにおいて、 前記回転系に配設される磁気ヘッドは複数 であり、前記発光素子は前記磁気ヘッドの 各々に対応して配設され、前記複数の発光素子の各々に
   対応する複数の受光素子は前記回転系の軸心方向に配設
   され、前記第２の発光素子は前記回転系の軸心と平行に
   立設された前記静止系の部材に沿って配設され、前記第
   ２の受光素子は前記回転系の軸心に沿って配設されたこ
   とを特徴とする回転磁気ヘッド型ビデオテープレコーダ
   。