KR100279516B1 - 나선형 테이프 스캐너 - Google Patents

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KR100279516B1
KR100279516B1 KR1019930703924A KR930703924A KR100279516B1 KR 100279516 B1 KR100279516 B1 KR 100279516B1 KR 1019930703924 A KR1019930703924 A KR 1019930703924A KR 930703924 A KR930703924 A KR 930703924A KR 100279516 B1 KR100279516 B1 KR 100279516B1
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cylindrical drum
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drum
cylindrical
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KR1019930703924A
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Inventor
스티븐엘메그너슨
에이브라함이쉘
Original Assignee
존 지이 메사로스
암펙스시스템즈코포레이션
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/52—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with simultaneous movement of head and record carrier, e.g. rotation of head
    • G11B5/53—Disposition or mounting of heads on rotating support
    • G11B5/531—Disposition of more than one recording or reproducing head on support rotating cyclically around an axis
    • G11B5/534—Disposition of more than one recording or reproducing head on support rotating cyclically around an axis inclined relative to the direction of movement of the tape, e.g. for helicoidal scanning

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Abstract

본 발명은 고정 하부 드럼(16)이 회전가능한 상부 드럼(14)의 축선으로 부터 스캔이 끝나는 곳을 향한 방향으로 오프셋된 좁은 상부 융기부(18)를 포함하는 나선형 테이프 스캐너(10)에 관한 것이다. 비디오 테이프는 고정 하부 드럼(16)으로 부터 오프셋 상부 융기부를 거쳐 신호를 테이프(12)로나 그로 부터의 전달하기 위한 오디오 읽기/쓰기 헤드들을 포함하는 회전가능한 상부 드럼(16)에 이르는 나선형 경로에서 이동한다.

Description

[발명의 명칭]
나선형 테이프 스캐너
[발명의 배경]
본원은 1991년 6월 18일자 제출된 미국 특허출원 제 07/717,138호의 일부 연속 출원이다.
본 발명은 일반적으로 자기 테이프 레코더에 관한 것으로, 특히, 예를 들면광대역 비디오/데이타 테이프 기록 및/또는 재생 장치에 사용된 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체에 개선된 헤드와 테이프간 인터페이스를 제공하는 구조물에 관한 것이다.
회전 헤드 세그멘트식 스캔 광대역 테이프 기록 및/또는 재생 장치는 대단히 복잡한 조립체이다. 이 종류의 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치에서, 정보는 테이프에 비해 고속으로 회전되는 하나 이상의 자기 헤드에 의해 자기 테이프에 기록되거나 그로부터 재생되며, 상기 테이프는 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로한 나선형 경로를 따라 대단히 느린 속도로 전송된다. 헤드와 원통형 테이프 안내부는 일반적으로 스캐닝 조립체 또는 단순히 스캐너라고 보통 지칭되는 조립체이다. 정보가 테이프위, 테이프 길이에 비해 전형적으로 몇도 안되는 각으로 테이프를 따라 사선으로 연장하는 이산 병렬 트랙에 기록되므로, 기록된 트랙의 길이는 테이프 폭을 크게 초과한다.
회전 헤드 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치는 많은 상이한 테이프 처리 장치, 회전 헤드 처리 장치 및 테이프 안내 장치를 이용한다. 어떤 것들은트랙과 관련해 테이프에 정보를 기록 및/또는 재생하기 위해 하나의 헤드를 사용하나, 다른 것은 그를 위해 두 개이상의 다수의 헤드를 사용하다. 헤드 수에 관계없이 그들은 정보가 테이프와 관련해 전달될 때 원형 경로로 회전하도록 장착된다. 원통형 드럼 테이프 안내부는 보통 두 개의 공축으로 변위된 원통형 드럼 부분으로 이루어진다. 광범위하게 사용되는 나선형 스캔회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체에서, 상부 드럼은 회전하도록 장착되며 하부 드럼은 고정적으로 장착되는데, 이때 기록 및/또는 재생 헤드는 상부 회전가능한 드럼에 그와 함께 회전하도록 장착되어 있다. 다른 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체는 고정 상.하부 드럼 부분을 갖으며, 회전 헤드가 디스크나 제 3드럼 같은 독립된 회전 가능한 구조물에, 고정 상. 하부 드럼 구간 사이에서 회전하도록 장착된다.
나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치에서는 테이프를 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 나선형으로 안내하는 두 개의 인지된 대체예가 사용되며, 그것은 일반적으로 "알파(alpha)", '오메가(omega)" 랩(wrap) 장치라고 지칭된다. 알파 랩 장치에서, 테이프는 회전 헤드에 의해 드럼 안내부와 관련해 한 방향으로 부터 스캐닝되도록 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 나선형 경로로 유입되어 드럼 안내부와 관련해 반대방향으로 빠져 나가도록 드럼 둘레를 완전히 싼다. 알파 랩 장치라는 명칭이 붙은 이유는 원통형 드럼을 중심으로 한 테이프 경로를 원통형 드럼의 축선을 따르는 방향으로 볼 때 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 한 나선형 테이프 경로가 일반적으로 고대 로마 문자인 알파와 어울리기 때문이다. 오메가 랩 장치에서는, 테이프가 원통형 드럼에 반경방향인 방향으로 드럼을 향해 연장하는 경로를 따라 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 나선형 경로에 유입되어, 테이프를 드럼의 표면으로 향하게 하는 입구 안내부 둘레를 지나, 드럼을 중심으로 나선형으로 연장한 후, 출구 안내부 둘레를 지남으로써 드럼에 일반적으로 반경방향인 방향으로 드럼으로부터 멀어지게 이끌린다. 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로한 테이프 경로는 원통형 드럼의 축선을 따라 연장하는 방향으로 볼 때 고대 로마 문자의 오메가의 형태를 하고 있다.
모든 상기 나선형 스캔 자기 테이프 기록 및/또는 재생 장치에서, 테이프는 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 나선형 경로를 따라 이끌려 지는데, 이때 테이프는 경로로 들어가는 위치와 관련해 드럼 표면을 따라 축방향으로 변위된 상이한 위치에서 드럼 표면 안내부를 중심으로한 경로를 빠져나간다. 이들 장치 중 일부에서는, 테이프가 거의 360˚의 원통형 테이프 안내부를 중심으로 한 풀- 랩(full-wrap) 나선형 경로를 따른다. 이들 장치 중 다른 것에서는, 테이프가 360˚보다 훨씬 작은 경로를 따르는데, 공통 경로는 "하프-랩(half-wrap)" 이라 불리는 거의 180˚이다. 이들 나선형 스캔 자기 테이프 기록 및/또는 재생 장치는 텔레비젼 비디오 정보같은 광대역 테이타를 기록하고 재생하는데 필요한 빠른 헤드-테이프간 속도를 달성하는 실제적인 수단을 제공하였다.
고질의 광대역 신호 전송에 필요한 회전 헤드 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치의 매개변수는 헤드-테이프간 인터페이스이다. 이는 특히 잘 알려진 D-1 또는 D-2 포맷 중 하나에 따라 구성된 디지탈 비디오 테이프 기록 및/또는 재생 장치에서처럼 헤드-테이프간 속도에 비해 빨리 기록되고 재생되는 협폭 기록된 정보 트랙을 갖는 (트랙 사이에 협폭 또는 무기록 보호 대역이 없는)테이프 기록 포맷에 맞는 장치에서 특히 그러하다. 헤드-테이프간 인터페이스는 헤드와 테이프사이의 접촉 위치에 의해 고려할만한 범위로 결정되며, 최적의 신호 전송을 위한 최적한 형태를 하고 있어야 한다. 최적의 헤드-테이프간 인터페이스는 헤드가 테이프를 스캔하는 동안 테이프 표면에 대한 헤드 팁 침투를 완전히 균일하면서 대칭적이게 성립하므로써 달성되며, 테이프는 원통형 테이프 안내부를 중심으로 정확하면서 안정적이게 안내된다. 특히, 신호 전송이 발생하는 헤드 팁은 신호 전송의질을 최적화하기 위해 테이프에 관련한 팁 침투의 일치도를 테이프의 전체 스캔을 따라 유지하는 방식으로 테이프와 결합해야 한다. 불행히도, 가요성 테이프를 원통형 테이프 안내부를 중심으로 안내하고 헤드를 안내된 가요성 테이프와 접촉한 상태로 회전시키는 동력은 테이프의 전체 스캔을 따라 완벽하게 균일하면서 대칭적인 헤드 팁 관통을 달성하지 못하게 막는다.
알려져 있는대로, 회전 헤드 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치에서 헤드 팁은 테이프 헤드 팁과의 접촉 위치에 약간의 리프트(lift)또는 텐트(tent)가 발생되도록 테이프와 결합한다. 헤드가 테이프를 스캔하는 동안 텐트의 형상이 헤드 팁에서 균일하면서 대칭을 유지하도록, 그리고 헤드가 테이프를 스캔하는 동안 헤드 팁이 테이프의 텐트와 결합하도록 테이프를 헤드 팁에서 지지하는 것이 바람직하다. 테이프 텐트의 축선을 신호 전달이 발생하는 헤드의 팁부분에서 멀리 유지되게 하는 너무 많은 리프트 또는 "텐트"는 헤드로 또는 헤드로부터의 신호 출력의 손실과 부수적으로 신호 출력 대 잡음비(S/N)의 강하를 초래한다. 헤드 팁에서의 텐트 형상의 변화도 신호 출력의 손실과 출력 신호 대 잡음비의 강하를 발생한다.
전형적으로, 회전 헤드 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치는 원통형 드럼 테이프의 안내부의 표면과 테이프사이에 공기막(air film) 또는 베어링(bearing)을 발생하도록 정렬되며, 상기 공기막은 테이프를 테이프 안내부의 표면으로부터 떨어져 있게 지지하여 테이프 안내부를 중심으로한 테이프 전송의 제어를 용이하게 한다. 더욱 일반적인 회전 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치에서는 공기막이 상부 회전 원통형 드럼 안내부 부분과 하부 고정 원통형 드럼 안내부 부분의 정렬에 의해 발생된다. 상부 회전 드럼 부분은 두 드럼 부분의 표면과 그들을 중심으로 전송된 테이프 사이에 끌어내어지는 공기 흐름을 발생하여 테이프를 테이프 안내부 표면 위에 지지하는 공기막을 형성한다. 공기 막의 두께가 테이프 폭 양단과 테이프 안내부의 표면 위에 지지된 테이프 길이 위에서 균일한 경우, 테이프와 테이프 안내부 표면 사이에는 균일한 공간이 유지된다. 그같은 공기막에 의해, 테이프 텐트 형상은 헤드 팁이 텐트와 소망하는 방식으로 결합한 채로 헤드 스캔을 통해 헤드 팁에서 균일하면서 대칭적이게 된다.
그러나, 실제적으로는 완벽하게 균일한 두께의 공기 막이 헤드 스캔을 통해 성립되진 않는다. 보통, 헤드가 테이프 스캔을 시작하는 위치와 가까운 지역에서의 원통형 드럼 테이프 안내부와 테이프 사이의 공기막은 헤드가 테이프 스캔을 끝내는 위치에 가까운 지역에 있을 때보다 두껍다. 공기막 두께의 이 불균일성은 원리적으로 원통형 드럼 테이프 안내부의 표면과 테이프 사이에 성립된 공기막으로부터의 공기 손실에 의해 초래된다. 테이프 인장의 변화, 원통형 드럼 테이프 안내부의 축방향으로 변위된 부분 사이의 틈과 자기 헤드용으로 테이프 안내부에 제공된 윈도우에서의 압력 변화, 및 헤드가 테이프를 스캔할 때 헤드로부터 테이프 연부까지의 거리 변화 같은 여러 다른 요소가 비균일한 공기막 두께를 발생한다.
그같은 변화는 단독으로 또는 결합적으로, 헤드가 테이프를 스캔할 때 테이프와 관련한 팁 침투도 변화에 공헌하며, 그것은 바람직하지 못한 비균일 테이프 텐트 형상을 초래한다. 테이프 스캔을 통하여 얻어진 복합 테이프 텐트 형상은 헤드가 테이프 스캔을 시작하는 장소 근처의 지역에서는 비교적 두꺼운 공기막을 가져 적은 헤드 팁 침투를 이루며, 헤드가 테이프 스캔을 끝내는 장소 근처의 지역에서는 비교적 얇은 공기막을 가져 큰 헤드 팁 침투를 이룬다. 이 공기막 두께 변화와 부수적인 헤드 팁 침투 변화는 헤드-테이프간 인터페이스에서 테이프 텐트 형상의 외형에 있어 변화를 초래하며, 이는 신호 출력의 감소와 신호 대 잡음비의 저하에 공헌한다.
아날로그 신호용으로 설계된 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치에서는 헤드 팁 침투가 덜 중요했지만, 디지탈 신호용으로 설계된 새로운 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치는 테이프의 단면적 당 더 많은 데이터를 기록하기 위해 큰 데이터율과 상대적인 헤드-테이프간 속도를 요구하며, 테이프 릴에 더 많은 데이터를 저장하기 위해 더 얇은 테이프를 사용한다. 아날로그 신호용으로 적절히 설계된 기록 및/또는 재생 장치에서 발견된 상대적으로 두꺼운 테이프, 보통의 테이프 속도, 및 느린 헤드 회전 속도를 사용하면, 공기막 두께 변화와 그 결과 생긴 헤드-테이프간 인터페이스에서의 테이프 텐트 형상의 외형을 변화시키는 헤드 팁 침투 변화의 존재로 인한 신호 대 잡음비의 저하와 신호 출력의 심각한 악화가 없다. 더욱이, 헤드와 테이프에 대한 "웨어-인(wear-in)" 기간이 지난 후, 그같은 기록 및/또는 재생 장치에 대한 신호 출력은 실제적으로 "사용된" 테이프의 경우 나아짐이 발견된다. 그러나, 잘 알려진 D-1 또는 D-2 포맷 중 어느 하나에 따라 구성된 디지탈 비디오 테이프 레코더 같은 디지탈 신호용으로 설계된 새롭고 빠른 기록 및/또는 재생 장치와 얇은 테이프를 사용해 경험되는 대응하는 결과적인 개선사항이 없다. 이들 새롭고 빠른 기록 및/또는 재생 장치에서 "웨어-인"이 계속 발생하는 동안, 테이프를 스캔하는 동안 헤드의 위치와 관련한 결과적인 팁 침투 변화는 시간에 따른 신호 출력 레벨에 있어서의 점차적인 감소를 테이프의 스캔을 따라 헤드가 테이프를 스캔하기 시작하는 장소에 가까운 헤드 스캔 위치에서의 최대 신호 레벨로부터 헤드가 테이프 스캔을 끝내는 장소에 가까운 헤드 스캔 위치에서의 최소 신호 레벨로 발생할 수 있다.
헤드를 사용해 테이프를 스캔하는 동안 테이프 표면에 관련해 더욱 균일하고 대칭적인 헤드 팁 침투를 달성하기 위해, 테이프가 원통형 테이프 안내부를 중심으로 정확하고 안정적으로 안내되는 동안, 어떤 회전 헤드 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치는 비공축 고정 및 회전 가능한 원통형 드럼 테이프 안내부 부분을 갖는 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체를 사용하였으며, 이때 고정 부분의 축선은 회전가능한 부분의 축선과 관련해 헤드가 테이프 스캔을 끝내는 위치를 향한 방향으로 소량 변위된다. 그러나, 전술한 디지탈용 기록 및/또는 재생 장치에서 요구되는 정확한 테이프 안내를 위해, 고정 안내부 부분을, 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 한 테이프 유도의 안정성을 손실치 않으면서 신호 출력 레벨에 있어서의 모든 소망하지 않는 감소하는 테이퍼를 제거하는데 충분한 양으로 변위시키는게 불가능했었다. 고정 안내부 부분의 변위가 너무 커지면, 고정 안내부 부분을 중심으로 연장하는 테이프까지의 반경방향 길이가 헤드에 의한 실질적인 테이프 스캔 길이에 걸쳐 회전가능한 부분을 중심으로 연장하는 테이프까지의 반경방향 길이보다 커지게 된다. 이는 테이프가 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 전송될 때 테이프에 작용하는 힘을 발생하며, 그것은 테이프를, 고정 원통형 드럼 테이프 안내부 부분에 보통 제공된 테이프 연부 안내 요소로부터 멀어지게 테이프 안내부를 따라 축방향으로 구동시킨다.
그러므로, 원통형 테이프 안내부를 중심으로한 테이프 안내의 정확성과 안정성에 위험을 초래치 않으면서 헤드가 테이프를 스캔하는 동안 테이프 표면에 관련해 더욱 균일하고 대칭적인 헤드 팁 침투를 발생하는 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체가 필요하게 된다. 본 발명은 이들 필요를 만족시키고 관련된 장점을 제공한다.
[발명의 요약]
본 발명에 따라, 고정 원통형 드럼 테이프 안내부와 병치(竝置)되어 회전하도록 장착된 자기 헤드를 갖는 유형의 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체는 헤드-테이프간 인터페이스를 개선시키는 구조를 갖게 제공된다. 고정 원통형 드럼 테이프 안내부는 적어도 두 개의 비공축 원통형 세그먼트를 갖도록 구성된다. 병치된 회전 자기 헤드에 가장 가까운 세그멘트는 다른 세그먼트(또는 복수 세그먼트)의 축선과 관련해, 일반적으로 회전 헤드가 테이프 스캔을 끝내는 위치를 향해 소량 변위된 축선을 갖으며, 그것의 축선을 따라 고정 테이프 안내부 부분의 다른 비공축 원통형 세그먼트의 길이보다 작은 길이로 연장한다. 그러므로, 오프셋 세그먼트는 헤드의 회전 축선으로부터 바깥쪽으로 헤드의 회전 궤적을 중심으로 회전 헤드가 테이프 스캔을 끝내는 위치에서 다른 어느 곳에서 보다 큰 거리로 돌출한다. 전술하였듯이, 원통형 드럼 테이프 안내부와 그 안내부를 중심으로 나선형으로 전송된 테이프사이에 생긴 공기막은 보통 헤드가 테이프 스캔을 시작하는 지역에서 두껍고, 헤드가 테이프 스캔을 끝내는 지역에서 가장 얇은 크기로 점차적으로 감소한다. 드럼 세그먼트는 헤드가 테이프를 스캔할 때 회전 헤드 팁 근처에서 국부적으로 작용해, 공기막의 두께가 감소하는 곳의 테이프는 원통형 드럼 테이프 안내부 위에 공기막이 혼자 했을 때보다 큰 고도로 지지하는 것을 보조한다. 그러나, 본 발명에 따라, 드럼 세그먼트 축선의 오프셋 양과 방향 및 드럼 세그먼트의 상대적인 축방향 길이는 적어도 회전 헤드 팁 근처에서 부분적으로 표면 원통형 테이프 안내부 위에 일정한 평균 고도의 테이프를 유지하므로써, 스캔을 하는 동안 테이프와 관련해 일정한 레벨로 헤드 침투 길이를 유지하도록 선택된다. 더욱이, 이들 매개변수는 테이프가 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 전송될 때 테이프에 필요한 하향 힘을 유지하여 원통형 드럼 테이프 안내부에 전형적으로 제공되는 테이프 연부 안내 요소에 대해 테이프를 편향시키도록 선택된다.
일 바람직한 실시예에서, 고정 원통형 테이프 안내부 부분은 또한 헤드 회전 축선과 관련해 회전 자기 헤드와 병치된 원통형 드럼 세그먼트의 오프셋에 의해 도입된 임의의 원하지 않는 테이프 안내 불안정성에 반작용하는 방향으로 오프셋 된다. 이 오프셋은 테이프를 테이프 연부 안내 요소에 편향시키는 하향 힘을 테이프 상에 유지시키는데 공헌함으로써 원통형 드럼 테이프를 중심으로한 테이프의 안내를 더 증강시킨다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 특징과 장점을 설명한다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체의 바람직한 실시예의 정면 사시도이고;
제2도는 제1도의 조립체를 중심으로 나선형으로 덮힌 테이프 부분 개략도이고;
제3도는 테이프(20')와 조립체(10')의 표면 (25')사이의 전형적인 분리를 확대하여 예시하는, 종래 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조림체의 평면도이고;
제4a도는 헤드가 조립체(10')를 중심으로 나선형으로 전송된 테이프(20')의 스캔을 시작하는 위치(26')근처의 장소에서 취해진 제3도의 종래 조립체의 수직 단면도이고;
제4b도는 제4a도의 헤드와 테이프의 확대도이고;
제5a도는 조립체(10')를 중심으로 나선형으로 전송된 테이프(20')를 헤드가 스캔하는 중간위치(21')근처의 장소에서 취해진 제3도의 종래 조립체의 수직 단면도이고;
제5b도는 제5a도의 헤드와 테이프의 확대도이고;
제6a도는 헤드가 조립체(10')를 중심으로 나선형으로 전송된 테이프(20')의 스캔을 끝내는 위치(28')근처의 장소에서 취해진 제3도의 종래 조립체의 수직단면도이고;
제6b도는 제6a도의 헤드와 테이프의 확대도이고;
제7도는 본 발명의 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내 조립체의 실시예의 평면도이고;
제8도는 제7도의 선(8-8)에서 일반적으로 취해진 수직 단면도이고;
제9도는 제7도의 선(9-9)에서 일반적으로 취해진 수직 단면도이고;
제10도는 본 발명의 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체의 다른 실시예의 평면도이다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 실시예에 대한 다음 설명에서 같은 요소는 같은 도면 번호로 지정될 것이며, 유사한 요소에 대한 설명은 본 발명의 여러 실시예와 관련된 다음 도면을 참조하며 반복되지 않을 수 있다.
광범위하게 설명하여, 본 발명은 자기 테이프 기록 매질과 관련하여 정보 신호를 전달하기 위해 나선형 주사 자기 테이프 기록 및/또는 재생 장치용 회전 자기 헤드와 원통 테이프 안내부 조립체에 관한 것으로, 헤드에 의해 테이프의 스캔이 이루어지는 동안 회전 자기 헤드 부근 원통형 테이프 안내부 표면 위 자기 테이프의 평균 고도와 관련하여 회전 자기 헤드 팁의 상대적인 관통을 더욱 균일하게 제공하는 헤드-테이프간 인터페이스를 성립하는 형태의 원통형 고정 테이프 안내부 부분을 포함한다. 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체는 여러 가지 형태를 취할 수 있으며, 그 형태는 소망하는 균일한 상대적인 헤드 팁 관통을 달성하기 위해 요구되는 헤드-테이프간 인터페이스를 성립하는데 필요한 특정 형태의 원통형 고정 테이프 안내부 부분을 결정한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 전술한 설명과 아래 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명의 장치는 알파 또는 오메가 랩 테이프 안내 형태를 이용하고 풀랩 또는 하프 랩 장치를 사용하는 기록 및/또는 재생 장치에서 실행될 수 있다. 게다가, 본 발명의 장치는 회전 자기 헤드가 회전가능한 원통형 드럼 테이프 안내부에 의해 지지되는 그것에 독립하는 전술한 것과 같은 회전 자기 헤드 근처에 위치된 고정된 원통형 드럼 테이프 안내부를 갖는 임의의 나선형 주사 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체에 적용 가능하다. 또, 본 발명의 장치는 하나이상의 회전 헤드를 갖는 나선형 주사 자기 테이프 기록 및/또는 재생 장치에도 적용가능한데, 이것의 회전 헤드는 어떤 회전 방향으로든 회전가능하고, 테이프는 출구 위치 하나 아래의 회전하는 헤드를 중심으로 나선형 경로로 안내되고, 나선형 경로를 중심으로 어느 방향으로든 전송된다. 헤드 회전, 테이프 전송 방향 및 나선형 경로에 관련한 테이프 안내 방식의 관계는 여러가지 상이한 형태 관계(이들 중 1개만 본 명세서에 특별히 기술됨)를 나타낸다.
제 1도를 참조하여, 정보 신호가 헤드와 테이프 사이에서 전달될 때, 자기 기록 매질 테이프(12)와 관련해 정보 신호를 전달하기 위한 본 발명에 따르는 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체는 원통형 드럼 테이프 안내부(15)를 중심으로 나선형 경로에 이송된 기록 매질 테이프(12)와 자기 결합하도록 배치된 회전 자기 헤드(22)를 포함한다. 본 명세서에 기술된 바람직한 실시예는 잘 알려진 D-2 포맷에 따라 구성된 회전 헤드 나선형 주사 테이프 기록 및/또는 재생 장치에 이용되는 것 같은 오메가 하프 랩 테이프 안내 형상의 형태를 갖는다. 그 같은 영상에서, 테이프(12)는 일반적으로 원통형 드럼 테이프 안내부에 방사방향인 화살표(11) 방향으로 드럼 안내부(15)를 향해 연장하는 경로를 따라 원통형 드럼 테이프 안내부(15)를 중심으로 나선형 경로로 도입되고, 그로부터 입구 안내부(34)에 의해 드럼 안내부(15)의 표면위로 향해지고, 드럼 안내부(15)를 중심으로 나선형으로 연장하고, 드럼 안내부(15)로부터 출구 안내부(36)에 의해 그에 일반적으로 방사방향인 방향으로 멀어지게 이끌린다. 기술된 실시예에서, 테이프는, 테이프가 나선형 경로를 나오는 장소 아래의 드럼 표면을 따라 축방향으로 변위된 위치에서 원통형 드럼 테이프 안내 표면을 중심으로 나선형 경로를 들어가며, 회전 헤드(22)는 원통형 드럼 테이프 안내부(15)를 중심으로한 정상적인 테이프(12) 전송방향(11)에 반대인 방향(13)으로 회전한다. 헤드(22)는 테이프의 종방향과 관련해 각(a)(제2도)을 이루며 테이프를 따라 사선으로 연장하는 이산 병렬 트랙(24)과 관련해 정보 신호를 기록 및/또는 재생한다. 소정의 나선형 주사 자기 테이프 기록 및 재생 장치 구조의 경우, 기록된 트랙의 각방향은 테이프가 나선형 드럼 테이프 안내부를 중심으로 나선형 경로에 들어가는 위치인 회전 헤드의 회전면에 관련한 각은 물론 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로한 테이프의 전송 속도, 회전 헤드의 회전속도, 및 회전 헤드의 회전 방향에 관련한 드럼 안내부를 중심으로한 테이프 전송방향의 함수이다. 테이프(12)가 나선형 경로에 들어가는 각, 나선형 드럼 테이프 안내부(15)를 중심으로한 테이프 전송 방향(11), 헤드 회전의 방향(13), 및 상대적인 헤드-테이프 사이에 속도는 각 기록된 트랙과 인접한 트랙 사이의 공간 또는 피치(pitch)가 차지한 테이프(12)의 길이를 결정한다.
본 명세서에 기술된 바람직한 실시예를 포함하는 대부분의 나선형 주사 자기 테이프 기록 및 재생 장치에서, 회전 헤드(22)는 원통형 드럼 테이프 안내부(15)가 지니고 있으며, 그 안내부는 두 개의 축방향으로 배치된 원통형 부분(14, 16)으로 형성되는데, 그 중 하나(일반적으로 상부 부분(14))는 회전하고 다른 부분(16)은 고정되어 있다. 전형적으로, 헤드는 상부 회전가능한 원통형 드럼 테이프 안내부(15)에 고정되어, 테이프가 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체(10)를 중심으로 나선형으로 전송될 때 테이프와 회전 헤드를 결합시키기 위해 회전가능한 드럼 부분에 제공된 스캐너 윈도우(20)를 통해 돌출한다. 그런 테이프 안내부 조립체를 이용하는 회전 헤드 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치에서, 헤드는 테이프(12)의 바닥에서 꼭대기를 향해 스캔한다. 즉, 스캔은 테이프(12)가 원통형 테이프 안내부 조립체(10)를 중심으로 상부 드럼(14)을 지나 나선형 경로를 나가는 곳에서 시작하고 테이프(12)가 원통형 드럼 테이프 안내 조립체를 중심으로 하부 고정 드럼(16)을 지나 나선형 경로로 들어가는 곳에서 끝난다. 결과적으로 헤드(22)가 테이프(12)를 따라 스캔하는 트랙(24)은 헤드 입구 위치(26)(테이프 출구 탄젠트선(30)과 스캔된 트랙(24)의 교차 위치)에서 시작하여 헤드 출구 위치(28)(테이프 입구 탄젠트선(32)과 스캔된 트랙(24)의 교차 위치)까지 연장하는 점선으로 제 1도 및 제 2도에 도시되어 있다. 테이프(12)는 스캐너(10)를 지지하는 고정 지지판(도시 안됨)에 모두 장착된 입구 안내핀(34)과 출구 안내핀(36)을 사용하여 원통형 드럼 테이프 안내 조립체(10) 쪽으로 또는 그로부터 멀어지게 안내된다. 테이프가 출발해 드럼 조립체(10)를 중심으로 나선형 경로로 들어가는 평면은 도면번호(38)로 지적되며, 테이프가 나선형 경로를 떠나 들어가는 평면으로 도면번호(40)로 지적된다.
테이프(12)가 원통형 드럼 테이프 안내 조립체(10)를 중심으로 나선형 경로를 따라 이동함에 따라, 회전 드럼(14)에 있는 헤드(22)가 테이프를 스캔해 테이프에 따라 있는 트랙에 관련해 정보를 기록 및/또는 재생하도록 상부 드럼 테이프 안내 부분(14)은 테이프(12)의 운동에 반대해 회전한다. 전술하였듯이, 상부 드럼 부분(14)에 의해 이루어진 테이프(12)와 헤드(22)의 상대적인 운동은 원통형 드럼 테이프 안내 조립체(10)를 형성하는 원통형 드럼 테이프 안내 부분(14, 16)의 표면(25a, 25b, 25c)과 테이프(12) 사이에 유체역학적 공기막을 발생하는 기능을 한다. 유체역학적 공기막은 테이프(12)를 원통형 드럼 테이프 안내 조립체(10)의 표면 위에 이격되게 지지한다.
이 유형의 예시적인 종래 원통형 드럼 테이프 안내 조립체(10')는 제 3도 내지 제 6도에 도시되나, 드럼(16)을 형성하는 오프셋 드럼 세그먼트(18, 19)는 없다. 이미 기술하였듯이, 이 유형의 종래 원통형 드럼 테이프 안내 조립체는 드럼 안내 조립체(10')의 표면(25')과 테이프(12')사이에 불균일하고 비대칭적인 두께의 공기막을 발생하며, 이때 가장 두꺼운 공기막은 헤드 입구 위치(26')에 있다. 가장 얇은 공기막은 헤드 출구 위치(28')에서 발생한다.
본 발명의 장치에서 발생하는 개선점은 테이프(12')와 원통형 드럼 테이프 안내 부분(14, 16) 사이에 성립된 공기막의 두께 변화로 인해 발생된 헤드와 테이프간의 인터페이스 문제를 더 잘 이해함으로써 얻어진다. 제 4a/4b, 5a/5b, 6a/6b도는 헤드(22')가 테이프(12') 스캔을 시작할 때(제 4a/4b도)부터 헤드가 테이프 스캔을 끝낼 때(제 6a/6b도)까지 제 3도의 종래 원통형 드럼 테이프 안내 조립체에 의해 제공되는 헤드와 테이프간 인터페이스의 빈약한(poor) 헤드 팁 침투 특성을 도시한다. 제 4도에 예시된 실시예에서, 자기 헤드(22')는 테이프(12')와 관련해 정보를 기록 및/또는 재생하는 팁(23')에 비자기성 갭(gap)을 갖는다. 비자기성 갭은, 제 4도 내지 제 6도에서 그 제 4도 내지 제 6도의 평면에 평행한 평면에 놓여 있고 도면을 보는 방향으로 이격된 극 면과 정렬된 한 쌍의 극부재의 대향하고 이격된 면에 의해 형성된다. 그러므로, 헤드(22')의 능동변환 지역(23a)의 폭과 트랙을 따라 존재하는 정보 트랙의 폭을 형성하는 헤드(22')의 팁(23')에서의 비자기성 갭의 폭은 테이프의 평면에 있고 제4도 내지 제6도에서 수평적으로 연장한다.
제 4a도를 참조하여, 헤드(22')가 테이프(12')를 스캔하기 시작할 때, 헤드(22')의 팁(23')은 테이프(12'), 테이프(12')가 헤드 팁(23')위를 지나는 위치에 약간의 리프트 또는 텐트를 생기게 한다. 제 4b도는 헤드(22')의 능동 변환 부위(23a')에 닿게 놓여있는 테이프(12')를 도시하는, 제 4a도에 도시된 테이프(12')와 헤드 팁(23')의 부위의 확대도이다. 제 4b도에 도시된 스캔의 시작시, 테이프(12')는 거의 등고선(contour)을 갖지 않는데, 그 이유는 테이프(12')와 스캐너(10')의 표면 사이에 성립된 공기막의 두께가 소망하는 테이프 지지를 제공하고 헤드가 테이프에 대해 오로지 약간의 리프트만을 생기게 하기 때문이다. 따라서, 헤드(22')의 대부분의 능동 변환 부위(23a')는 테이프(12')에 의해 접촉된다. 제5a도{헤드(22')가 테이프(12')를 스캔할 때 최적의 중간 위치(12')에서 이루어지는 헤드와 테이프간의 인터페이스 예시}를 참조하면, 테이프가 헤드에 의해 더 리프트되어 있는데, 그 이유는 테이프(12')와 드럼(14')사이의 공기막의 두께가 여러 가지 전술한 효과에 의해 감소되기 때문이다. 헤드에 의해 테이프의 리프트가 증가한 결과는 제 5a도에 도시된 헤드 팁(23')과 테이프(12')의 확대도인 제 5b도에 도시된다. 헤드에 의해 테이프가 더 리프트됨에 따라, 헤드 팁(23')과 관련하여 테이프(12')의 측방향 굴곡이 발생한다. 제 6a도에 도시된 스캔 단부(또는 근처)에는 테이프(12')가 고정 드럼(14')사이에서의 공기막의 두께 감소로 더욱 더 큰 리프트가 발생한다. 리프트가 증가하면 제 6a도에 도시된 헤드 팁(23')과 테이프(12')의 확대도인 제6b도에 도시된 것과 같은 결과가 발생한다. 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체(10')를 중심으로한 테이프 경로의 이 위치에서, 테이프(12')의 측방향 굴곡은 헤드(22')폭의 바로 중심, 팁(23')과 테이프(12')사이의 물리적인 틈이 발생되는 위치로 증가한다. 이 갭으로 인해 생기는 접촉 손실은 대응하여 출력 신호 레벨의 강하와 신호 대 잡음비를 발생한다.
제 3도 내지 제 6b도에 도시된 종래 나선형 스캔 회전 자기 헤드와 원통형 테이프 안내부 조립체(10')에서, 상부 회전가능한 드럼 부분(14')이 하부 고정 원통형 드럼 부분(16')보다 큰 직경을 갖는 상태로 두 원통형 드럼 테이프 안내부 부분(14', 16')이 공축으로 정렬됨을 볼 수 있다. 이 두 원통형 드럼 부분의 구성은 조립체(10')를 중심으로 테이프(12')가 전송될 때 그에 작용해, 테이프(12')를 테이프 연부 안내 밴드(17')에 편향시켜 하부 고정 원통형 드럼 부분(16')의 주변을 중심으로 나선형으로 연장하게 하는 하향 힘을 소망대로 발생하며, 그에 의해 테이프(12')는 조립체(10')를 중심으로 요구되는 대로 정확히 안내되어 전송된다. 전술하였듯이, 어떤 회전 헤드 나선형 스캔 테이프 기록 및 재생 장치는 비공축 고정 및 회전가능한 원통형 드럼 테이프 안내부 부분을 갖는 자기 헤드 및 원통형 테이프 안내 조립체를 이용했으며, 이때 고정 구간의 축선은 신호 출력 레벨에서의 강하를 수용가능한 레벨로 감소시키려는 의도로, 원통형 드럼 테이프 안내부를 중심으로한 테이프 유도의 안정성을 손실치 않고, 회전 가능한 구간의 축선에 비해 헤드가 테이프의 스캔을 끝내는 위치를 향한 방향으로 약간 변위된다. 그러나, 전술 하였듯이, 이는 성공적인 것으로 입증되지 않았으며, 특히 디지탈 신호용 회전 헤드 나선형 스캔 테이프 기록 및/또는 재생 장치에 있어서는 더욱 그러하다.
헤드와 테이프간 퇴화를 개선하기 위한 스캐너 구조에 있어서의 개선점은 제 7도 내지 제 10도에 도시된다. 제 8도 및 제 9도는 테이프(12)가 회전 자기 헤드 및 원통형 테이프 안내부 조립체(10)를 중심으로 전송될 때 상부 회전 가능한 드럼 부분(14)과 하부 고정 드럼 부분(16)위에서 테이프(12)에 의해 취해지는 형상을 도시하는 것으로, 그 형상은 두 개의 비공축 세그먼트(18, 19)를 포함한다. 제 8도는 헤드(22)에 의한 테이프(12) 스캔이 시작되는 곳 근처, 즉 달리 테이프 출구 탄젠트선(30)(제 1도)에 위치된 헤드 입구 위치(26)로서 지칭되는 위치 가까이에 있는 테이프 형상을 예시한다. 제 9도는 헤드(22)에 의한 테이프(12) 스캔이 끝나는 곳 근처, 즉 출구 탄젠트선(32)(제 1도)에 위치된 헤드 출구 위치(28) 근처의 테이프 형성을 예시한다. 헤드(22)가 테이프(12)를 주사하기 시작하는 위치에서, 대부분의 테이프는 상부 회전 드럼 부분(14)과 겹치며, 작은 부분만이 회전 헤드(22)에 근사한 고정 하부 드럼 구간의 연부에서 하부 고정 드럼 부분(16)의 상부 부분(18)과 겹친다. 이 실시예에서, 회전 헤드는 회전가능한 드럼에 의해 회전하도록 상부 회전가능한 드럼 부분(14)에 고정된다. 드럼 부분(14, 16)위에 있는 테이프의 양 부분이 모두 공기막에 의해 분리되지만 상부 회전가능한 드럼 부분(14) 위의 테이프(12) 부분은 드럼 부분(14)의 표면(25a)으로부터, 이 지역에 발생된 더 두꺼운 공기막의 결과로서 더 큰 거리로 변위된다. 헤드(22)가 테이프(12)를 스캔하기 시작함에 따라, 드럼 윈도우(20)를 통해 드럼 부분(14)의 표면(25a) 너머로 돌출하는 헤드(22)의 팁(23)은 테이프(12), 그것과 헤드 팁(23)사이의 인터페이스에 약간의 리프트 또는 텐트를 발생한다. 이 리프트 또는 텐트는 헤드 팁(23)을 테이프(12)로 평균 "Rs(ave)"로 반경방향 침투를 하게 하는데, 여기서
RS1= 테이프(12)의 스캔을 시작할 때 헤드(22)의 상부 드럼 부분(14)에서 일어난 테이프(12) 내로의 헤드 팁(23)의 상대적인 침투이고,
RS2= 테이프(12)의 스캔을 시작할 때 헤드(22)의 하부 드럼 부분(16)에서 일어난 테이프(12)내로의 헤드 팁(23)의 상대적인 침투이다.
헤드(22)의 상부 드럼 부분(14)측의 약간의 함몰부위 또는 노치는 헤드(22)용으로 상부 회전가능한 드럼 부분(14)에 제공된 윈도우(20)를 통해 방출된 공기막으로부터의 공기 손실에 의해초래된다. 테이프(12)와 원통형 드럼 테이프 안내부 조립체(10)사이의 공기막은 헤드가 테이프(12)를 스캔하는 것을 끝내감에 따라 없어지며(제 9도), 그에 따라 테이프의 노치도 또한 없어진다.
헤드(22)가 테이프(12)를 스캔하면서 전진함에 따라, 상부 회전가능한 드럼 부분(14)과 테이프(12) 사이에 두꺼운 공기막이 공기막으로부터의 공기 누출의 결과로 스캔을 해감에 따라 크게 감소하여, 헤드(22)에 의한 테이프(12)의 스캔이 끝날때면 (제9도), 테이프(12)는 테이프를 헤드가 스캔하기 시작할 때보다 훨씬 작은 거리 상부 회전가능한 드럼 부분(14)의 표면(25a)으로부터 변위된다. 또한, 두개의 원통형 드럼 테이프 안내부 부분(14, 16)에 의해 형성된 표면(25a, 25b, 25c)에 관련한 테이프(12)의 축방향 위치는 원통형 드럼 테이프 안내부 조립체(10)를 중심으로 테이프가 따를 나선형 경로로 인해 이동하여 대부분 하부 고정 드럼 부분(16)에 존재하고 상부 회전가능한 드럼 부분(14)에는 약간만 존재한다. 그러므로, 헤드(22)가 테이프(12)를 스캔하는 것을 끝낼 때 헤드 팁(23)은 헤드(22)의 상부 드럼 부분(14)측 상에서 스캔을 시작할 때 보다 더 큰 거리 테이프(12)를 들어올린다(즉, RE1〉 RS1). 헤드(22)가 테이프를 스캔하는 중간 지점에서, 헤드 팁(23)은 헤드(22)의 양측에서 거의 같은 거리 테이프(12)를 들어올린다. 그러나, 고정 하부 드럼 부분(16)의 상부 세그먼트(18)는 공축선 상부 드럼 부분(14)의 중심선(축선 "A")으로부터 변위되거나 오프셋 되어 있고, 드럼 부분(16)의 하부 드럼 세그먼트(19)는 헤드(22)가 테이프(12)를 스캔하는 것을 끝내는 지역에 있을 때, 테이프(12)는 축선 "A"로부터 반경방향으로 더 멀리 떨어져 유지된다. 그 결과, 테이프(12)가 상부 드럼 세그먼트(18)에 의해 반경방향으로 바깥쪽으로 유지되므로 하부 드럼 부분(16)상의 리프트는 테이프(12)를 헤드가 스캔하기 시작할 때만큼 크지 않다(즉, RE1〉 RS2). 이런식으로, 테이프 스캔이 끝날 때 테이프(12)속으로의 헤드 팁(23)의 반경방향 침투 "RE(ave)"는 실질적으로 테이프 스캔을 시작할 때 헤드 팁(23)의 "RS(ave)" 반경방향 침투와 같다[즉, RE(ave) + RS(ave)]. 더욱이, 오프셋 드럼 세그먼트(18)는 헤드 팁(23)에서 테이프(12)에 이루어지는 텐트의 측방향 굴곡을, 헤드가 테이프(12)를 스캔하기 시작할 때 그것이 테이프(12)의 스캔을 끝낼 때와 거의 같게 유지하는 이로운 효과를 갖는다 (제8도 및 제9도).
상부 회전가능한 드럼 부분(14)의 축선과 상대적인 크기, 하부 고정 드럼 부분(16)의 하부 세그먼트(19), 및 하부 고정 드럼 부분(16)의 상부 세그먼트(18)의 관계는 제 7도에 아주 잘 도시되어 있다. 점 "A"는 공축 회전가능한 상부 드럼 부분(14)과 하부 고정 부분(16)의 하부 세그먼트(19)에 대한 중심선 또는 축선을 나타내고, 점 "B"는 하부 드럼 부분(16)의 오프셋 상부 세그먼트(18)용 중심선 또는 축선이다. 원통형 테이프 안내부 조립체(10)를 중심으로한 테이프 안내의 안정성과 정확함을 위해, 상부 회전가능한 드럼 부분(14)의 직경은 하부 고정 드럼 부분(16)의 하부 세그먼트(19)의 직경보다 크다. 각 관계를 성립할 목적으로, 테이프 출구 탄젠트선(30)의 헤드 스캔 입구위치(26)가 0˚로 선택된다. 이 입구 위치(26)와 관련해, 테이프 입구 탄젠트선(32)의 헤드 스캔 출구 위치(28)는 시계방향으로 약 188˚의 각 "B"로 변위된다. 하부 드럼 부분(16)의 오프셋 상부 세그먼트(18)의 중심선 또는 축선은 헤드 스캔 입구 위치(26)로부터 시계방향 각 "r(gamma)" 로 거리 "X" 만큼 변위된다.
병치된 회전 자기 헤드(22)와 가장 가까운 고정 드럼 부분(16)의 상부 드럼 세그먼트(18)는 고정 드럼 테이프 안내 부분(16)의 다른 비공축 하부 드럼 세그먼트(19)의 길이보다 작은 길이로 그것의 축선을 따라 연장하며, 고정 드럼 테이프 안내 부분 근처에 작은 융기 부재를 형성한다. 두 드럼 세그먼트(18, 19)는 단편 고정 드럼 테이프 안내 부분(16)을 형성하는 일체형 부재일 수 있다. 택일적으로, 두 드럼 세그먼트(18, 19)는 적당한 고정 장치에 의해 서로 고정된 독립된 조각일 수 있다. 어떻든, 드럼 세그먼트(18)는 공기막 두께가 감소하는 곳에서 테이프(12)를 스캔할 때 회전 헤드(22)의 팁(23) 근처에서 국부적으로 작용하여 헤드가 혼자 공기막이 했던 것보다 큰 고도로 테이프를 원통형 드럼 테이프 안내부 위에 유지시키는 것을 돕는다. 본 발명에 따르면, 드럼 세그먼트(18, 19)의 축선의 오프셋 양과 방향, 및 드럼 세그먼트의 상대적인 축방향 길이는 적어도 국부적으로 회전 헤드(22)의 팁(23) 근처에서 표면 원통형 드럼 테이프 안내부 위에 일정한 평균 테이프 고도를 유지함으로써 스캔이 이루어지는 동안 헤드 침투의 깊이를 테이프와 관련해 일정한 평균 레벨을 유지하도록 선택된다. 더욱이, 이들 매개변수는 테이프(12)가 원통형 드럼 테이프 안내부(10)를 중심으로 전송될 때 거기에 소망하는 하향 힘을 유지시켜 고정 원통형 드럼 테이프 안내 부분(16)에 제공된 테이프 연부 안내 밴드(17)에 대해 테이프를 편향시키도록 선택된다.
도면에 예시를 명확히 하기 위해, 상부 회전가능한 드럼 부분(14)과 하부 고정 드럼 부분(16)의 하부 드럼 세그먼트(19) 사이의 직경 차와 드럼 부분(16)의 융기 부재(18)에 대한 축선 "B"의 오프셋 또는 변위는 크게 확장된다. 본 발명에 따라 구성된 일 바람직한 실시예에서, 오프셋 또는 변위 크기 "X" 는 약 1.7mm(0.001676cm)와 비슷하였고, 하부 드럼 융기 부재(18)는 하부 고정 드럼 부분(16)의 하부 세그먼트(19)의 직경보다 큰 약 2.4mm(0.00241cm)와 비슷했다. 각 "r(gamma)"가 140˚~ 170˚사이에 있으므로, 융기 부재(18)의 오프셋은 일반적으로 헤드가 테이프(12) 스캔을 끝낼 때 헤드 출구 위치(28) 앞(예, 0.05inch 또는 0.127cm)에 있다. 오프셋 상부 융기 부재(18)의 폭은 일반적으로 테이프(12) 폭의 1% ~ 15% 인 것이 바람직하다.
제 10도에 예시된 본 발명의 장치의 다른 실시예에서, 상부 회전가능한 드럼 부분(14")과 하부 고정 드럼 (16")의 하부 드럼 세그먼트(19")는 공축이 아닌 대신 축방향으로 변위하여 있다. 점 "A"는 상부 회전가능한 드럼 부분(14")의 회전 중심선 또는 축선을 나타내는데, 이때 하부 융기 부재(18")는 일반적으로 제7도의 실시예와 같은 방식으로 변위된다. 즉, 반경방향 선을 따라 헤드 입구 위치(26")로부터 시계방향으로 각 "r" 를 이루며 거리의 "X" 변위된다. 그러나, 하부 고정 드럼 부분(16")의 하부 세그멘트의 중심선 또는 축선 "C" 는 반경방향 선을 따라 헤드 입구 탄젠트선(30")으로부터 시계방향으로 각 "φ(phi)"를 이루며 거리 "Y" 변위된다. 각 "φ" 는 보통 대략 230˚로 이때, 거리 "Y"는 거리 "X"와 같다.
전술하였듯이, 융기 부재(18")는 테이프(12")에 대한 스캔이 끝나갈 때 국부적으로 헤드 팁(23") 근처에서 작용해 테이프를, 공기막이 감소되어 테이프 스캔을 통해 더욱 일정한 평균 효과 팁 관통을 제공하고 테이프 스캔을 시작할 때와 끝날때 사이에서의 출력 신호 감소를 제거하는 곳으로 들어올려 유지하는 것을 돕는다. 하부 드럼 부분(16")의 하부 드럼 세그먼트(19")의 직경은 회전가능한 드럼 부분(14")이나 오프셋 상부 융기 부재(18")보다 약간 작으나, 폭이 상부 융기 부재(18")보다 훨씬 넓기 때문에, 하부 드럼(16")과 접촉하는 테이프(12")의 면적은 융기 부재(18")와 접촉하는 테이프(12")의 면적보다 크다. 따라서, 순수 안내력은 스캔이 이루지는 동안 하향이게 된다.
고정 하부 드럼(16")이 오프셋 융기 부재(18")를 갖지 않은 상태로 회전가능한 상부 드럼(14")의 축선으로부터 고정 하부 드럼 부분(16")의 축선을 간단히 오픗셋시킴으로써, 하부 드럼 부분(16")의 유효 직경(크기+공기막)이 상부 회전가능한 드럼 부분(14")의 유효 직경보다 크게되는 실직적인 스캔 지역이 초래된다. 전술하였듯이, 이 상태는 테이프(12")를 연부 안내 요소로부터 멀리 윗쪽으로 바람직하지 못하게 구동시키는 힘을 발생 할 수 있다. 따라서, 고정 하부 드럼 부분(16")상의 오프셋 융기 부재(18")가 공축 또는 비공축 상하부 드럼(14", 16")과 사용될 수 있긴 하지만, 비공축 또는 오프셋 상, 하부 드럼(14", 16")은 고정 하부 드럼 부분(16")상의 오프셋 융기 부재(18")와 더욱 만족스럽게 실행된다.
본 명세서에 기술된 나선형 테이프 스캐너의 여러 가지 변형예와 개선예가 당업자에겐 분명하리라 여겨진다. 예를 들어 본 발명을 비디오 레코더와 관련해 설명했지만 본 발명은 데이터 레코더에도 동등한 유용성과 응용성을 갖는다. 따라서, 본 명세서에 기술된 방식으로 본 발명을 제한하려는 의도가 전혀 없으며, 바람직한 실시예에 대한 특별한 참조번호를 사용해 본 발명을 설명하였지만 보호는 다음의 청구항에 이해서만 제한될 것이다.

Claims (20)

  1. 자기 테이프용 나선형 경로를 갖는 자기 테이프 레코더용 스캐너 조립체에 있어서, 상기 스캐너 조립체는: 스캐너 조립체의 중심 축선(제7도에서 'A' ; 제10도에서 'C')에 배치되고 단부를 형성하는 고정 원통형 드럼(19); 고정 원통형 드럼(19)의 단부에 가까운 단부에 회전가능한 원통형 드럼의 주위에 장착되는 적어도 하나의 자기 헤드(22)를 구비하고, 상기 헤드(22)는 상기 회전가능한 원통형 드럼 위를 덮은 자기 테이프(12)를 기록/재생을 위해 회전가능한 원통형 드럼(14)으로부터 돌출하는 팁(23')을 갖는, 고정 원통형 드럼(19)의 단부와 병치(竝置) 장착된 회전가능한 원통형 드럼(14); 테이프용 나선형 경로는 스캔을 시작할 때의 자기 헤드 입구 위치(26)와 스캔을 끝낼 때의 자기 헤드 출구 위치(28)를 가지는, 상기 고정 원통형 드럼(19)과 상기 회전가능한 원통형 드럼(14)을 중심으로 자기 테이프(12)용 나선형 경로를 형성하는 수단(34, 36); 및 자기 헤드(22)가 장착된 회전가능한 원통형 드럼(14)의 단부에 병치된 고정 원통형 드럼(19)의 단부에 연결된 원통형 융기 부재(18)로서, 자기 헤드(22)가 테이프를 스캔하는 동안 팁(23')에 의한 테이프 침투가 일반적으로 같은 평균 깊이로 유지되도록 자기 테이프(12)를 지지하기 위하여 상기 고정 원통형 드럼(19)의 주변(25c)으로부터 외부 반경방향으로 원통형 융기부가 변위(displace)되도록 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')에서 스캔이 끝나는 쪽의 방향으로 반경방향으로 변위된 축선(B)에 배치되는 상기 원통형 융기 부재(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 테이프 레코더용 스캐너 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전가능한 원통형 드럼(14)은 상기 고정 원통형 드럼(19)의 상기 중심 축선(A)을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전가능한 원통형 드럼(14)은 상기 고정 원통형 드럼(19)의 중심 축선(C)으로부터 변위된 축선(A)을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 회전가능한 원통형 드럼(14)의 축선의 변위는 스캔 영역으로부터 멀리 있는 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 원통형 융기 부재(18)의 축선(B)은, 회전가능한 원통형 드럼(14)의 회전방향으로, 스캔의 시작으로부터 140˚~ 170˚사이의 각도( ∂)로 변위된 반경을 따라서 고정 원통형 드럼(19)의 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')에서 반경방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 원통형 융기 부재(18)의 축선(B)은 스캔의 시작으로부터 약 159˚의 각( ∂)으로 배치된 반경을 따라서 반경방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  7. 제2항에 있어서, 상기 원통형 융기 부재(18)의 폭은 상기 테이프(12) 폭의 1% ~ 15% 사이인 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  8. 제4항에 있어서, 상기 원통형 융기 부재(18)의 축선(B)은 회전가능한 원통형 드럼(14)의 회전 방향으로 스캔의 시작으로부터 140˚~ 170˚사이에 각도( ∂)로 변위된 반경을 따라서 상기 고정 원통형 드럼(19)의 중심 축선(C)에서 반경방향으로 변위(displace)되는 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 원통형 융기 부재(18)의 축선(B)은 스캔의 시작으로부터 약 159˚의 각도( ∂)로 배치된 반경을 따라서 반경방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  10. 제4항에 있어서, 상기 원통형 융기 부재(18)의 폭은 상기 테이프(12) 폭의 1% ~ 15% 사이인 것을 특징으로 하는 자기 테이프용 스캐너 조립체.
  11. 선택된 폭의 자기 테이프용 나선형 경로를 갖는 자기 테이프 레코더용 스캐너 조립체에 있어서, 상기 스캐너 조립체는: 스캐너 조립체의 중심 축선(제7도에서 'A' ; 제10도에서 'C')에 배치되고 단부를 형성하는 고정 원통형 드럼(19); 고정 원통형 드럼보다 큰 직경을 가지고 고정 원통형 드럼(19)의 단부와 병치(竝置) 장착된 회전가능한 원통형 드럼(14); 상기 고정 원통형 드럼(19)에서 상기 회전가능한 원통형 드럼(14)으로의 나선형 경로를 형성하는 수단(34, 36); 상기 테이프용 상기 나선형 경로가 스캔을 시작할 때의 헤드 입구 위치(26)와 스캔을 끝날 때의 헤드 출구 위치(28)을 가지며, 회전가능한 원통형 드럼(14)으로부터 자기 테이프(12)로 반경방향으로 돌출하는 팁(23')을 각각 구비하며, 자기 테이프(12)를 기록/재생 을 위해 고정 원통형 드럼(19)의 단부에 가까운 단부에서 회전가능한 원통형 드럼(14)의 주변에 장착된 다수의 자기 헤드(22) 및; 자기 헤드(22)가 장착된 회전가능한 원통형 드럼(14)의 단부에 병치된 고정 원통형 드럼(19)의 단부에 연결된 테이프의 1%~15%의 폭을 갖는 원통형 융기 부재(18)로서, 회전 원통형 드럼(14)의 회전방향으로 스캔이 시작을 시작하는 곳으로부터 140˚내지 170˚사이에 각도( ∂)로 변위되는 반경을 따라서 고정 원통형 드럼(19)의 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')에서 반경방향으로 변위된 축선(B)에 배치되어, 고정 원통형 드럼(19)의 둘레로부터 외부방향으로 돌출된 원통형 융기 부재(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 테이프 레코더용 스캐너 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 회전가능한 원통형 드럼(14)은 상기 고정 원통형 드럼(19)의 상기 중심 축선(A)을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 자기 테이프 레코더용 스캐너 조립체.
  13. 제11항에 있어서, 상기 회전가능한 원통형 드럼(14)은 스캔 영역에서 멀어지는 방향으로 상기 고정 원통형 드럼(19)의 상기 중심 축선(C)에서 변위된 축선(A)을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 자기 테이프 레코더용 스캐너 조립체.
  14. 자기 테이프용 나선형 경로를 형성하는 회전 헤드 자기 테이프 기록/재생 장치용 회전 헤드와 원통형 드럼 테이프 안내부 조립체에 있어서, 상기 조립체는; 자기 헤드(22)가 자기 테이프를 스캔하기 시작하는 위치(26)로부터 자기 헤드가 자기 테이프를 스캔하는 것을 끝내는 위치(28)까지의 나선형 경로를 따라 자기 테이프(12)를 안내하는 표면(25a, 25b, 25c)을 형성하는 원통형 드럼 구조체(14, 16)로서, 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')을 중심으로 원통형 표면(25c)을 형성하는 고정 원통형 드럼(19)을 구비하는 원통형 드럼 구조체; 상기 고정 원통형 드럼(19)의 단부에 근사하게 회전하도록 장착된 적어도 하나의 자기 헤드(22)로서, 상기 나선형 경로를 따라 안내된 상기 자기 테이프(12)에 신호를 전달하는 상기 원통형 드럼 구조체(14, 16)에 의해 형성된 표면(25a, 25b, 25c)으로부터 반경 외부방향으로 돌출하는 팁(23')을 갖는 자기 헤드(22); 및 상기 고정 원통형 드럼(19)의 단부와 상기 자기 헤드(22)사이에 장착되고 중심 축선(B)을 중심으로 원통형 표면(25b)을 형성하는 적어도 하나의 고정 원통형 융기 부재(18)로서, 자신의 원통형 표면(25b)을 상기 자기 헤드(22)가 테이프(12)의 스캔을 끝내는 위치(26)를 향한 방향으로 상기 고정 원통형 드럼(19)의 원통형 표면(25c)으로부터 반경 외부방향으로 변위시키기 위하여 중신 축선이 상기 자기 헤드(22)가 테이프(12)의 스캔을 끝내는 위치(28)를 향한 방향으로 상기 고정 원통형 드럼(19)의 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')으로부터 반경방향으로 변위된 상태로 장착되는 고정 원통형 융기 부재(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 고정 원통형 드럼(19)과 고정 원통형 융기 부재(18)는 각각 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')의 방향으로 길이를 형성하며, 상기 고정 원통형 드럼(19)과 고정 원통형 융기 부재(18)의 길이는 나선형 경로를 따라 자기 테이프(12)를 안정적으로 안내하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 원통형 드럼 구조체(14, 16)는 고정 원통형 드럼(19)말단부인 고정 원통형 융기 부재(18)에 근사한 중심 축선을 중심으로 장착된 제 2원통형 드럼(14)을 포함하며, 상기 고정 원통형 드럼(19)은 그 중심 축선(C)에 나선형 경로를 따라 자기 테이프(12)를 안정적으로 안내하도록 선택된 방향과 양으로 상기 제 2원통형 드럼(14)의 중심 축선(A)으로부터 반경방향으로 변위되게 장착되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제 2원통형 드럼(14)은 그 것의 중심 축선(A)를 중심으로 회전하도록 장착되고, 자기 헤드(22)는 제 2원통형 드럼(14)에 의해 고정 원통형 융기 부재(18)에 병치된 그것과 함께 회전토록 지지되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  18. 제17항에 있어서, 고정 원통형 융기 부재(18)는 자기 헤드(22)에 병치된 고정 원통형 드럼(19)의 단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  19. 제14항에 있어서, 고정 원통형 융기 부재(18)의 중심 축선(B)은, 자기 헤드가 테이프를 스캔하는 동안 자기 헤드(22)의 팁(23')에 의한 테이프 침투가 일반적으로 같은 평균 깊이로 유지되도록 자기 테이프(12)를 지지하기 위해 선택된 방향과 양으로 고정 원통형 드럼(19)의 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')으로부터 반경방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 조립체.
  20. 자기 테이프용 나선형 경로를 형성하는 회전 헤드 자기 테이프 기록/재생 장치용 회전 헤드와 원통형 드럼 테이프 안내부 조립체에 있어서, 상기 조립체는; 자기 헤드(22)가 자기 테이프를 스캔하기 시작하는 위치(26)로부터 자기 헤드가 자기 테이프를 스캔하는 것을 끝내는 위치(28)까지의 나선형 경로를 따라 자기 테이프(12)를 안내하는 표면(25a, 25b, 25c)을 형성하는 원통형 드럼 구조체(14, 16)로서, 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')을 중심으로 원통형 표면(25c)을 형성하는 제 1고정 원통형 드럼(19)을 구비하는 원통형 드럼 구조체; 상기 제 1고정 원통형 드럼(19)의 단부에 근사하게 회전하도록 장착된 적어도 하나의 자기 헤드(22)로서, 상기 나선형 경로를 따라 안내된 상기 자기 테이프에 신호를 전달하는 상기 원통형 드럼 구조체(14, 16)에 의해 형성된 표면(25a, 25b, 25c)으로부터 반경 외부방향으로 돌출하는 팁(23')을 갖는 자기 헤드(22); 및 상기 제 1고정 원통형 드럼(19)의 단부와 상기 자기 헤드(22) 사이에서 중심 축선(B)을 중심으로 장착되는 한 개 이상의 제 2고정 원통형 드럼(18)을 포함하며; 그 중심 축선(B)에 장착된 각각의 상기 제 2고정 원통형 드럼은 제 1고정 원통형 드럼(19)의 표면(25c)으로부터 반경 외부방향으로 변위되고 그 중심 축선(B)의 방향으로 길이를 가진 원통형 표면(25b)을 형성하도록 제 1고정 원통형 드럼(19)의 중심 축선(제7도에 'A' 및 제10도에 'C')으로부터 반경방향으로 변위되고, 각각의 제 2고정 원통형 드럼(18)의 중심 축선의 반경방향 변위(X)의 방향과 양 그리고 각각의 제 2고정 원통형 드럼(18)의 길이는, 상기 자기 헤드가 스캔을 시작하고 끝내는 그 사이에 중간경로(21)와 상기 자기 헤드(22)가 상기 자기 테이프의 스캔을 시작하고 끝내는 위치(26, 28)에서 동일하게 있는 상기 팁(23')에 의한 자기 테이프의 침투 깊이를 발생하고 그리고 나선형 경로를 따라서 자기 테이프(12)의 안정적 안내를 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 조립체.
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