KR19980037641A - 로터리 자기 헤드 장치 - Google Patents

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KR19980037641A
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마사또시 하야까와
히로시 모리따
노리까쯔 후지사와
준이찌 혼다
유지 나까노
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼가이샤
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Abstract

로터리 드럼 내에 제공된 능동형 재생 헤드에 구동용 DC 전력을 실제로 공급할 수 있고 드럼의 외부에 능동형 헤드의 재생 출력 신호를 전송할 수 있는 로터리 자기 헤드 장치가 제공된다. 로터리 자기 헤드 장치는 고정 드럼, 고정 드럼에 대해 회전 가능한 로터리 드럼, 로터리 드럼 상에 배치되어 있으며 자기 테이프로부터 정보를 재생하기 위한 능동형 재생 헤드, 로터리 드럼 상에 배치되어 있으며 헤드를 구동하기 위해 능동형 재생 헤드에 정전류를 공급하기 위한 정전류 회로, 능동형 재생 헤드가 자기 테이프로부터 로터리 드럼의 외부로 정보를 재생할 때 출력되는 재생 출력 신호를 전송하기 위한 비접촉 신호 전송 디바이스, 및 정전류 회로에 외부 DC 전력을 공급하기 위한 슬라이딩형 접촉 디바이스를 포함한다.

Description

로터리 자기 헤드 장치
본 발명은 영상 테이프 녹화기(VTR)등에 사용하기에 적합한 로터리 자기 헤드 장치에 관한 것이다.
영상 테이프 녹화기 또는 디지탈 오디오 시스템에서, 정보를 기록할 때, 또는 자기 테이프로부터 재생될 때, 자기 테이프 등의 테이프형의 기록 매체는 고 기록 밀도를 달성해야 하므로, 최근까지 나선형의 주사법이 사용되었다. 이러한 나선형의 주사법을 사용하면 자기 테이프와 자기 헤드 사이의 비교 속도가 증가될 수 있다.
나선형 주사법의 로터리 자기 헤드 장치는 로터리 드럼 내에 구비되어 있는 기록 헤드, 재생 헤드 등과 함께 로터리 드럼 및 고정 드럼을 포함한다. 그러므로, 접촉형 신호 전송 수단의 한 예인 로터리 변압기를 통해 로터리 자기 헤드 장치와 외부 장치 사이에 기록 헤드의 재생 신호 및 기록 헤드의 기록 전류의 교환이 이루어진다.
그 동안에, 대용량 및 높은 전송 속도를 가진 자기 테이프와 같은 기록 매체가 필요하므로, 높은 재생 감도를 갖는 자성 저항(magnetoresistive) 소자 헤드(MR 헤드)가 하드 디스크 드라이브(HDD) 등의 시스템에서 자기 유도성 헤드 대신에 사용되기 시작했었다.
자성 저항 소자 헤드 등의 유도성 헤드보다 높은 재생 출력을 얻을 수 있는 능동 헤드가 차세대의 고밀도 기록을 수행하는 수단으로서 주목되어 왔다.
그 동안에, 높은 기록 밀도를 가진 나선형 주사법의 로터리 자기 헤드 장치가 요구되어 왔다.
도 12 는 종래의 로터리 자기 헤드 장치의 구조를 도시한다. 종래의 로터리 자기 헤드는 기록 시스템(600) 및 재생 시스템(700)을 포함한다. 고정 드럼(601) 및 로터리 드럼(602)는 기록 시스템(600) 및 재생 시스템(700) 각각에 배치된다. 고정 드럼(601)의 기록 시스템(600)은 기록 회로(603) 및 로터리 변압기의 고정자(stator) 코어의 코일(604)를 포함한다. 로터리 드럼(602)의 기록 시스템(600)은 기록 헤드(605) 및 로터리 변압기의 로우터(rotor) 코어의 코일(606)을 포함한다.
고정 드럼(601)의 재생 시스템(700)은 재생 회로(604) 및 로터리 변압기의 고정자 코어의 코일(607)을 포함한다. 로터리 드럼(602)의 재생 시스템(700)은 유도성 재생 헤드(608) 및 로터리 변압기의 로우터 코어의 코일(609)를 포함한다.
기록 시스템(600)에서, 기록 회로(603)의 전류가 고정자 코어의 재생 회로(604)에 공급되면, 로터리 변압기의 동작에 의해 로우터 코어의 코일(606)에 접촉되지 않고 신호가 전송되며, 로우터 코어의 코일(606)에서 발생되는 전류가 유도성 기록 헤드(605)에 작용하여, 나선형 주사법에 의해 자기 테이프 T 상에 신호가 기록된다.
재생 시스템(700)에 있어서, 자기 테이프 T 상에 기록된 정보는 재생 헤드(608)에 의해 재생되며, 로우터 코어의 코일(609)에서 전류가 발생된다. 로우터 코어의 코일(609)의 전류는 코일들 사이에 접촉되지 않고 고정자 코어의 코일(607)에 전송된 후, 재생 회로(604)에 공급된다. 그 결과, 재생 회로(604)는 유도성 재생 헤드(608)의 재생 출력 신호를 얻을 수 있다.
구동을 위해 DC 전원이 필요하므로 이러한 형태의 능동 헤드는 하드 디스크 드라이브의 자성 저항 소자 헤드의 한 예로 알려진 바와 같이, 헤드를 구동시킬 전력을 공급하기 쉽고 헤드의 재생 출력을 처리하기에 용이한 시스템, 예를 들어, 1/4 인치폭 테이프 데이타 스트리머(streamer) 또는 하드 디스크 드라이브(HDD)에서 쉽게 사용될 수 있다.
그러나, 나선형 주사법의 로터리 자기 헤드 장치에서, 재생 헤드로서 능동 헤드가 사용되면, 다음과 같은 문제점들이 존재한다. 예를 들어, 이러한 재생 회로를 구동하는데 필요한 DC 전력을 공급하기 어렵고, 능동 헤드로부터 얻어진 재생 출력을 로터리 헤드 장치의 외부로 전송하기 어렵다는 점이다.
그러한 하드 디스크 드라이브에 있어서, 기록 매체 상의 헤드의 위치 제어가 비교적 고도의 정밀도로 수행되기 때문에, 트랙폭을 좁힘으로써 기록 매체의 높은 기록 밀도가 달성되며, 그 값은 이미 10㎛ 미만이 된다. 이것은 출력 신호를 감소시켜, 여전히 높은 출력을 가진 헤드가 요구된다. 그러므로, 자기적으로 유도성 헤드로부터 자성 저항 헤드로 점차 이동된다.
이것과 비교하여, 나선형 주사법의 상술된 로터리 자기 헤드 장치를 포함하는 테이프-패스 시스템에서, 기계적 정밀도 및 테이프 변형에 따른 문제점 때문에, 자기 테이프 상의 자기 패턴에 대해 헤드의 위치를 제어하기 어렵다. 그러므로, 현재, 기록 트랙폭이 10㎛ 이하인 포맷이 사용될 수 없다.
그 동안, 최근의 로터리 자기 헤드 장치(드럼) 기술의 개선 및 변형을 방지하는 테이프의 향상에도 불구하고, 트랙폭이 10㎛ 미만인 시스템이 구성될 수 있는 환경이 이용될 수 있다. 그러므로, 자기 유도 헤드 대신에 자성 저항 소자 헤드 등의 능동 헤드를 사용할 필요가 있다.
그러나, 능동 헤드는 신호의 재생 동작시 외부로부터 에너지를 필요로 한다. 예를 들어, 자성 저항 소자 헤드의 경우, 정전류인 센스 전류 및, 소정 경우에는 오히려 바이어스 전류가 요구된다. 이러한 능동 헤드가 회전하는 로터리 드럼에 결합되는 경우, 능동 헤드를 구동하는 전력 공급 및 재생 신호로부터의 추출 방법이 문제가 된다. 능동 헤드를 구동하기 위한 전력 공급 및 재생 신호를 추출하는 방법의 문제점은 나선형 주사법의 로터리 자기 헤드 장치에서의 능동 헤드 사용에 장해를 제시한다.
상술된 문제점을 해결하기 위해 본 발명이 달성되었다. 따라서, 본 발명의 목적은 로터리 드럼에 설치된 능동형 재생 헤드 구동용의 DC 전원을 용이하게 제공할 수 있으며 나선형 주사법이 사용되는 경우 능동형 헤드의 재생 출력 신호를 드럼의 외부로 전송할 수 있는 로터리 자기 헤드 장치를 제공하는 것이다.
청구항 1 에 따른 본 발명에 있어서, 나선형 주사법에 의해 테이프형 기록 매체로부터 정보를 재생하는 로터리 자기 헤드 장치에 의해 상기 목적이 달성될 수 있으며, 로터리 자기 헤드 장치는 고정 드럼, 고정 드럼에 대해 회전 가능한 로터리 드럼, 로터리 드럼 상에 배치되어 있으며 테이프형 기록 매체로부터 정보를 재생하기 위한 재생 헤드, 로터리 드럼 상에 배치되어 있으며 헤드를 구동하기 위해 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드에 정전류를 공급하기 위한 정전류 회로, 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드가 테이프형 기록 매체로부터 로터리 드럼의 외부로 정보를 재생할 때 출력되는 재생 출력 신호를 전송하기 위한 비접촉 신호 전송 수단, 및 로터리 드럼의 정전류 회로에 외부 DC 전력을 공급하기 위한 슬라이딩형 접촉 수단을 포함한다.
청구항 2 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 능동형 재생 헤드는 자성 저항 소자 헤드이다.
청구항 3 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 슬라이딩형 접촉 수단은 로터리 드럼 상에 설치된 도전성 링 및 도전성 링의 외부 주면 부분 상에서 슬라이드 되는 도전성 브러시형 부재를 포함한다.
청구항 4 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 로터리 드럼은 나선형 주사법에 의해 테이프형 기록 매체 상에 정보를 기록하기 위한 기록 헤드를 포함한다.
청구항 5 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 비접촉 신호 전송 수단 및 능동형 재생 헤드의 재생 출력 신호가 비접촉 신호 전송 수단에 의해 로터리 드럼 외부로 전송되기 전에 재생 출력 신호를 처리하는 신호 처리부는 재생 전압 변환 회로를 구성한다.
청구항 6 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 정전류원을 포함하는 정전류 회로는 인덕터를 포함한다.
청구항 7 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 나선형 주사법에 의해 테이프형 기록 매체로부터 정보를 재생하는 로터리 자기 헤드 장치에 있어서, 고정 드럼, 고정 드럼에 대해 회전 가능한 로터리 드럼, 로터리 드럼 상에 배치되어 있으며, 테이프형 기록 매체로부터 정보를 재생하기 위한 재생 헤드, 로터리 드럼 외부에 배치되어 있으며, 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드를 구동하기 위해 정전류를 발생하기 위한 정전류원, 정전류원의 헤드를 구동하기 위해 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드에 정전류를 공급하기 위한 슬라이딩형 접촉 수단, 및 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드가 테이프형 기록 매체로부터 로터리 드럼의 외부로 정보를 재생할 때 출력되는 재생 출력 신호를 전송하기 위한 비접촉 신호 전송 수단을 포함한다.
청구항 8 에 다른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 능동형 재생 헤드는 자성 저항 소자 헤드이다.
청구항 9 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 슬라이딩형 접촉 수단은 로터리 드럼 상에 설치된 도전성 링 및 도전성 링의 외부 주변부 상에서 슬라이드되는 도전성 브러시형 부재를 포함한다.
청구항 10 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 로터리 드럼은 나선형 주사법에 의해 테이프형 기록 매체 상에 정보를 기록하기 위한 기록 헤드를 포함한다.
청구항 11 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 비접촉 신호 전송 수단 및 능동형 재생 헤드의 재생 출력 신호가 비접촉 신호 전송 수단에 의해 로터리 드럼 외부로 전송되기 전에 재생 출력 신호를 처리하는 신호 처리부는 재생 전압 변환 회로를 구성한다.
청구항 12 에 따른 본 발명에 있어서, 양호하게는, 슬라이딩형 접촉 수단과 능동형 헤드 사이에 인덕터가 제공된다.
청구항 1 에 따른 본 발명에 있어서, 로터리 드럼은 고정 드럼에 대해 회전 가능하며, 로터리 드럼 상에 제공된 정전류 회로는 헤드를 구동하기 위해 능동형 재생 헤드에 정전류를 공급한다. 비접촉 신호 전송 수단은 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드의 재생 출력 신호를 로터리 드럼의 외부로 전송한다. 슬라이딩형 접촉 수단은 로터리 드럼의 정전류에 외부 DC 전력을 공급한다.
이러한 방식으로, 헤드를 구동하는 정전류가 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드에 공급되며, 능동형 재생 헤드의 재생 출력 신호는 로터리 드럼의 외부로 전송될 수 있다.
청구항 5 에 기술된 본 발명에 따르면, 재생 전압 변환 회로의 신호 처리부는 신호가 로터리 드럼의 외부로 전송되기 전에 재생 출력 신호를 처리한다. 그 결과, 비접촉 신호 전송 수단이 능동형 재생 헤드의 재생 출력 신호를 로터리 드럼의 외부로 전송하기기 용이해진다.
청구항 6에 기술된 본 발명에 따르면, 인덕터가 정전류 회로에 제공되기 때문에, 정전류원으로의 능동형 재생 헤드의 출력의 역류의 결과로서 재생 출력 신호의 저하가 방지될 수 있다.
청구항 7 에 기술된 본 발명에 따르면, 로터리 드럼은 고정 드럼에 대해 회전 가능하며, 로터리 드럼의 외부에 배치된 정전류원의 헤드를 구동하는 정전류는 슬라이딩형 접촉 수단을 통해 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드에 제공된다. 비접촉 신호 전송 수단은 로터리 드럼의 외부에 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드의 재생 출력을 전송할 수 있다.
그 결과, 헤드를 구동하는 정전류는 능동형 재생 헤드에 공급되며, 능동형 재생 헤드의 재생 출력 신호는 로터리 드럼의 외부로 전송될 수 있다.
청구항 11 에 기술된 본 발명에 따르면, 재생 전압 변환 회로의 신호 처리부는 신호가 로터리 드럼의 외부로 전송되기 전에 재생 출력 신호를 처리한다. 그 결과, 비접촉 신호 전송 수단이 능동형 재생 헤드의 재생 출력 신호를 로터리 드럼의 외부로 전송하기기 용이해진다.
청구항 12 에 기술된 본 발명에 따르면, 인덕터가 슬라이딩형 접촉 수단과 능동형 헤드 사이에 제공되기 때문에, 정전류원측으로의 재생 헤드의 출력의 역류의 결과로서 출력의 저하가 방지될 수 있다.
이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 로터리 자기 헤드 장치의 양호한 실시예를 도시한 사시도.
도 2 는 도 1 의 제 1 실시예의 구성을 상세히 도시한 분해 사시도.
도 3 은 도 1 및 도 2 의 제 1 실시예의 로터리 드럼 및 능동형 헤드의 배치의 한 예를 도시한 사시도.
도 4 는 능동형 헤드인 재생용 자성 저항 소자 헤드의 동작 원리 및 바이어스 자계의 예를 도시한 그래프.
도 5 는 자성 저항 소자 헤드의 구성의 한 예를 도시한 도면.
도 6 은 자성 저항 소자 헤드의 구성의 한 예를 도시한 분해 사시도.
도 7 은 본 발명의 제 1 실시예에 다른 자성 저항 소자 헤드를 사용하는 로터리 자기 헤드 장치의 구성을 도시한 도면.
도 8 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리 자기 헤드 장치의 재생 시스템을 도시한 도면.
도 9 는 도 7 및 도 8의 로터리 자기 헤드 장치의 기본 회로를 도시한 도면.
도 10 은 본 발명의 로터리 자기 헤드 장치의 제 2 실시예의 재생 시스템을 도시한 도면.
도 11 은 도 10 의 로터리 자기 헤드 장치의 재생 시스템의 기본 회로를 도시한 도면.
도 12 는 종래의 로터리 자기 헤드 장치의 기록 시스템 및 재생 시스템을 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 고정 드럼2 : 로터리 드럼
3 : 자성 저항 소자 헤드5 : 정전류 회로
6 : 재생 전압 변환 회로7 : 로터리 변압기
8 : 슬립 링9 : 회로 보드
10 : DC 전원20 : 헤드 증폭기
후술될 실시예들은 본 발명의 양호한 특정 실시예이므로, 기술적으로 다양하게 양호한 제한이 제공된다. 그러나, 본 발명을 제한하기 위해 특정적으로 기술되지 않고, 본 발명의 범위는 다음 설명의 이들 실시예에 한정되지 않는다.
[제 1 실시예]
도 1 은 본 발명의 로터리 자기 헤드 장치의 양호한 실시예의 아웃라인을 도시한 분해 사시도이다.
도 1 의 로터리 자기 헤드 장치는 고정 드럼(1), 로터리 드럼(2), 능동형 재생 헤드인 자성 저항 소자 헤드(3), 정전류 회로(5), 재생 전압 변환 회로(6), 비접촉 신호 전송 수단인 로터리 변압기(7), 및 슬라이딩형 접촉 수단인 슬립 링(8)을 포함한다.
도 2 는 도 1 의 로터리 자기 헤드 장치를 보다 상세히 도시한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 로터리 자기 헤드 장치의 고정 드럼(1) 및 로터리 드럼(2)는 고정 드럼(1) 상에 형성되는 자기 테이프를 안내하는 리드부(1a)와 함께 통상 2층형 헤드 장치를 구성한다. 자성 저항 소자 헤드(3)의 기둥(shaft)은 베어링 등을 통해 고정 드럼에 대해 회전 가능하게 지지된다.
고정 드럼(1)은 하부 드럼이며, 로터리 드럼(2)는 상부 드럼이다. 로터리 드럼(2)는 로터리 드럼의 상부(2a) 및 로터리 드럼의 하부(2b)로 구성된다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 로터리 드럼의 상부(2a)와 하부(2b) 사이에는 자성 저항 소자 헤드(3), 기록 헤드(4) 및 회로 보드(9)가 배치된다. 이러한 회로 보드(9) 상에는 정전류 회로(5), 재생 전압 변환 회로(6) 등이 형성된다.
기록 헤드(4)로서 종래의 유도성 헤드가 사용될 수도 있다. 능동형 헤드인 자성 저항 소자 헤드(3)이 후술될 것이다.
비접촉 신호 전송 수단인 로터리 변압기(7)은 로우터 코어(7a) 및 고정자 코어(7b)를 포함한다. 로우터 코어(7a)는 예를 들어 도 2 의 로터리 드럼의 하부(2b)하부면 상에 형성된다. 코일(7c 및 7d)은 링 형태로 그러한 로우터 코어(7b)상에 집중적으로 배열된다. 다수의 코일(7e 및 7f)은 링 형태로 그러한 로우터 코어(7b)상에 집중적으로 배열된다. 로우터 코어(7a) 및 고정자 코어(7b)는 매우 작은 공간을 두고 서로 마주보고 일정 간격 떨어진다.
슬라이딩형 접촉 수단인 슬립 링(8)은 도전성 링형 부재(8a) 및 다수의 도전성 브러시형 부재(8b)를 포함한다. 도전성 브러시형 부재들(8b 및 8b)은 로터리 자기 헤드 장치 외부에 설치된 DC 전원(10)에 접속된다. 링형 부재(8a)는 양호하게는, 2 개의 전기적으로 절연된 부분을 포함하되, 각 부분에는 홈이 형성된다. 브러시형 부재(8b)는 부재(8b)가 링형 부재(8a)와 접촉되도록 링형 부재(8a)의 홈에 끼워 맞춰진다. 이러한 링형 부재(8a)는 로터리 드럼(2)가 있는 한 유닛 내에 형성되어 로터리 드럼(2)가 고정 드럼(1)에 대해 회전할 때 화살표 R 방향으로 동시에 회전한다.
도 3 은 로터리 드럼(2)의 회로 보드(9) 상에 배치된 2 개의 자성 저항 소자 헤드(3 및 3) 및 2개의 기록 헤드(4 및 4 )의 배치의 한 예를 도시한다. 자성 저항 소자 헤드(3)은 능동형 헤드이며, 기록 헤드(4)는 유도성 헤드이다.
도 4 는 재생용의 자성 저항(MR) 소자 헤드의 동작 원리 및 바이어스 자계를 도시한다. 자성 저항 소자 헤드(3)은 자계가 변할 때 그 저항이 변하게 된다. 이러한 자성 저항 소자 헤드(3)은 신호 자계의 변동을 저항 변동으로 변환함으로써 재생 출력 신호(전압)의 변동에 따라 신호 자계(입력 신호)의 변동을 얻는다. 이러한 자성 저항 소자 헤드(3)은 자기 테이프의 속도와 무관하게 안정하며 높은 재생 출력 신호를 얻을 수 있다.
다음에, 도 5 는 재생용의 자성 저항 소자 헤드(3)의 구성의 양호한 예를 도시한다.
도 5 를 참조하면, 자성 저항 소자(MR element;3a)가 바이어스 도체(3b)에 접합된다. 이러한 자성 저항 소자(3a) 및 바이어스 도체(3b)는 자기 감지부(3c)를 구성한다.
자기 감지부(3c)의 양측 상에 상부 실드 코어(11) 및 하부 실드 코어(12)가 배치된다. 상부 실드 코어(11) 및 하부 실드 코어(12)는 Ni-Zn 다결정 페라이트(ferrite)등으로 제조된다.
자기 테이프 T는 나선형 주사 법에 의해 자기 감지부(3c), 상부 실드 코어(11) 및 하부 실드 코어(12)에 평행하게 이동되도록 제조된다. 이러한 자기 테이프 T에서의 신호 자계의 변화는 상이한 화살표 방향으로 나타난다.
자성 저항 소자(3a) 및 바이어스 도체(3b)는 서로 전기적으로 접속되며, 정전류가 흐른다. 자성 소자(3a) 및 바비어스 도체(3b)를 통해 정전류(바이어스 전류)가 흐르므로, 바이어스 자계가 발생된다. 자기 감지부(3c)는 자성 소자(3a)가 자기 테이프 T의 신호 자계의 변동을 저항 변동으로 변환할 때 재생 출력 신호로서 전압 변동을 추출할 수 있다. 자기 감지부(3c)는 자기 감지부(3c)가 양측 상의 실드 코어(11 및 12)로 둘러싸이기 때문에 자기 테이프 T 이외의 외부 자계를 차단할 수 있다.
자기 감지부(3c)의 자성 저항 소자(3a)의 한 단면과 상부 실드 코어(11) 사이의 공간은 g1으로 표시되며 바이어스 도체(3b)의 한 단면과 하부 실드 코어(12) 사이의 공간은 g2로 표시된다. 이들 공간(g1 및 g2)는 상부 실드 코어(11)과 하부 실드 코어(12) 사이의 갭 길이 G와 동일하다.
도 6 에는 자성 저항 소자 헤드(3)의 구성의 한 예가 도시되어 있다. 자성 저항 소자(3a) 및 바이어스 도체(3b)로 구성된 자기 감지부(3c)는 상부 실드 코어(11)과 하부 실드 코어(12) 사이에 배치된다. 참조 문자 TR은 자성 저항 소자 헤드(3)의 자기 감지부의 폭을 나타낸다. 그 폭은 자기 테이프 T의 트랙폭과 실질적으로 동일하다.
도 2 의 능동 헤드인 자성 저항 소자 헤드(3)은 자기 테이프 T 상에 기록된 정보를 판독하는 동작(재생 동작)의 경우 외부로부터 에너지를 필요로 한다. 특히, 자성 저항 소자 헤드는 DC 전원(10)으로부터 로터리 드럼(2)에 포함된 정전류원에 DC 전력을 공급할 필요가 있으며, 이러한 정전류원은 자성 저항 소자 헤드(3) 용의 감지 전류 및 바이어스 전류를 설정해야 한다. 반면에, 유도성 헤드가 재생 헤드로서 사용되는 경우, 자기 테이프 T 상에 정보를 기록하는 동작이 수행될 때, 자기 테이프로부터 유입 자속의 변화가 유도 전압으로 변환되므로 외부 에너지가 필요치 않다.
이하, 도 7 내지 도 9 를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예의 구성을 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
도 7 은 도 1 및 도 2 의 로터리 헤드 장치의 기록 시스템(70) 및 재생 시스템(60)을 도시한다.
재생 시스템(70)은 고정 드럼(1), 로터리 드럼(2) 등으로 구성된다. 재생 시스템(70)은 고정 드럼(1) 및 로터리 드럼(2)로 구성된다.
로터리 드럼(2) 상에는 슬립 링(8), 정전류 회로(5), 재생 전압 변환 회로(6), 재생용 자성 저항 소자 헤드(3), 로터리 변압기(7)의 로우터 코어의 코일(7c) 등으로 구성된다.
DC 전원(10)은 로터리 드럼(2) 및 고정 드럼(1)의 외부에 배치된 직류 전원이며, 슬립 링(8)의 브러시형 전극(8b 및 8b)에 접속된다. 슬립 링(8)의 링형 전극부(8a 및 8a)은 각각 스프링(10a 및 10a)력에 의해 브러시형 전극(8b 및 8b)과 항상 접촉한다.
슬립 링(8)의 링형 전극부(8a 및 8a)는 서로 전기적으로 절연되며 정전류 회로(5)에 접속된다. 재생 전압 변환 회로(6)의 로우터 코어의 코일(7c) 및 고정자 코어의 코일(7e)는 선정된 간격을 두고 서로 마주 보고 있다.
자성 저항 소자 헤드(3)에는 정전류 회로(5)로부터 헤드 구동용의 정전류가 공급된다.
도 7 의 재생 시스템(70)에 있어서, 로터리 드럼(2)는 유도성 기록 헤드(4) 및 로우터 코어의 코일(7d)를 포함하되, 코일은 기록 헤드(4)에 접속되어 있다. 고정 드럼(1)은 고정자 코어의 코일(7f) 및 기록 회로(21)을 포함한다.
기록 회로(21)은 기록 신호에 대응하여 고정자 코어의 코일(7f)를 통해 전류가 흐르게 한다. 코일들 간의 접촉 없이 로터리 변압기(7)의 고정자 코어의 코일(7f)로부터 로우터 코어의 코일(7d)로 신호가 전송되므로, 유도성 기록 헤드(4)는 전송된 신호에 따라 나선형 주사법을 사용하여 자기 테이프 T 상에 신호를 기록할 수 있다.
이하, 도 8 및 도 9 를 참조하여 도 7 의 재생 시스템(70)을 상세히 설명하기로 한다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, DC 전원(10)은 로터리 드럼(2) 및 고정 드럼(1) 외부에 배치된다. 로터리 드럼(2)는 정전류 회로(5), 신호 처리부(24), 자성 저항 소자 헤드(3), 로터리 변압기(7)의 로우터 코어의 코일(7c) 등을 포함한다. 고정 드럼(1)은 로터리 변압기(7)의 고정자 코어의 코일(7e)를 포함한다. 이 예에서, 헤드 증폭기(20)가 고정 드럼(1)과 결합되는 경우 아무런 문제도 발생치 않는다.
DC 전원(10)은 슬립 링(8)을 통해 로터리 드럼(2) 내부의 정전류 회로(5)의 정전류원(5a)에 접속된다. 정전류 회로(5)는 정전류원(5a), 가변 저항(5b) 및 인덕터(5c)를 포함한다. 정전류원(5a)은 인덕터(5c)를 통해 감지 전류 및 바이어스 전류를 자성 저항 소자 헤드(3)에 전송한다. 이 경우, 인덕터(5c)가 정전류원(5a)과 자성 저항 소자 헤드(3) 사이에 배치되어 있기 때문에, 인덕터(5c)는 DC 전원(10)측 쪽으로 역류의 결과로서 자성 저항 소자 헤드(3)의 재생 출력이 감소되는 것을 방지한다.
재생 전압 변환 회로(6)은 신호 처리부(24)의 캐패새터(24a) 및 로터리 변압기(7)로 구성된다. 신호 처리부(24)의 캐패시터(24a)는 자성 저항 소자 헤드(3)의 재생 출력 신호의 전류 흐름 i1 중 DC 성분 제거용의 캐피시터이다. 상술된 DC 바이어스 전류 i의 전류값은 바이어스 전류 조정용 가변 저항(5b)에 의해 조정되며 DC 바이어스 전류 i는 헤드 출력 AC 성분이 정전류원측 쪽으로 역류하는 것을 인덕터(5c)에 의해 지한다.
자성 저항 소자 헤드(3)의 재생 출력 신호가 로터리 변압기(7)의 로우터 코어의 코일(7c)을 통해 흐르기 때문에, 코일(7c)은 코일들 간에 접촉 없이 신호를 코일(7e)에 전송한다. 코일(7e)을 통해 흐르는 전류는 복조되어 헤드 증폭기(20)에 의해 증폭된다.
상술된 바와 같이, 도 7 내지 도 9 의 제 1 실시예의 구성에 있어서, DC 전원(10)은 로터리 드럼(2) 및 고정 드럼(1)의 외부에 배치되며, DC 전원(10)은 슬립 링(8)을 통해 로터리 드럼(2)내의 회로에 접속된다.
[제 2 실시예]
이하, 도 10 및 도 11 을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예를 기술하기로 한다.
도 10 및 도 11 의 제 2 실시예의 로터리 자기 헤드 장치는 고정 드럼(1), 로터리 드럼(2), 정전류원(100), 슬라이딩형 접촉 디바이스인 슬립 링(8), 비접촉 신호 전송 수단인 로터리 변압기(7) 등을 포함한다.
제 1 실시예의 경우와는 달리, 정전류원(100)은 로터리 드럼(2) 및 고정 드럼(1)의 외부에 배치되며, 슬립 링(8)을 통해 로터리 드럼(2) 내의 회로에 접속된다. 로터리 드럼(2) 내의 회로에서, 신호 처리부(24)의 인덕터(5c) 및 자성 저항 소자 헤드(3)은 신호 처리부(24)의 캐패시터(24a)에 접속된다.
재생 전압 변환 회로(6)은 비접촉 신호 전송 수단인 로터리 변압기(7)의 로우터 코일의 코일(7c) 및 신호 처리부(24)의 캐패시터(24a)를 포함한다. 로터리 변압기(7)의 코일(7e)은 고정 드럼(1)측에 배치되어 있다. 로우터 코어의 코일(7c) 및 고정자 코어의 코일(7e)는 선정된 거리만큼 떨어져 서로 마주보고 있다.
정전류원(100)의 정전류는 헤드 구동용의 정전류로서 슬립 링(8)을 통해 로터리 드럼(2)내의 자성 저항 소자 헤드(3)에 공급될 수 있다. 자성 저항 소자 헤드(3)의 DC 바이어스 전류 i는 헤드 출력 AC 성분이 정전류원 쪽으로 역류하는 것을 인덕터(5c)에 의해 방지한다. 자성 저항 소자 헤드(3)의 헤드 출력 전류의 DC 성분은 신호 처리부(24)의 캐패시터(24a)에 의해 차단된다. 그 후, 자성 저항 소자 헤드(3)의 헤드 출력 전류 i1는 로우터 코어의 코일(7c)을 통해 흐르므로, 고정자 코어의 코일(7e)은 비접촉 방식으로 그신호를 수신한다. 그 결과, 헤드 증폭기(20)은 수신된 신호를 복조하여 증폭한다.
상술된 바와 같이, 슬라이딩형 접촉 수단인 슬립 링(8)과 자성 저항 소자 헤드(3) 사이에 인덕터(5c)가 제공되므로, 자성 저항 소자 헤드(3)의 헤드 출력의 AC 성분을 차단할 수 있으므로, 정전류원(100)측 쪽으로의 역류 결과로서 자성 저항 소자 헤드(3)의 재생 출력 감소가 방지될 수 있다.
동시에, 상술된 실시예에서는, 능동형 헤드로서 자성 저항 소자 헤드가 기술되었다. 그러나, 그 외에 연자성(soft-magnetic) 박막으로 고주파 전류를 인가하여 전위 변화로서 외부 자계에 기인한 투자성(permeability) 변동으로 인한 고주파 임피던스 변화를 검출하는데 자기 헤드가 사용될 수도 있다.
이하, 능동 헤드 다음의 예들이 포함된다.
자기극을 형성하는 강자성 금속막, 강자성 금속막을 여기시키는 여기 코일 및 마이크로파 유도용 마이크로파 도파 도체를 포함하는 수직 자기 기록용 자기 헤드가 사용될 수도 있다.
또한, 외부로부터 자기를 인가함으로써 그 투자성이 변하는 자성 물질이 자계가 여기되는 배분 일정 회로의 내부에 자계 발생부 내에 제공되는 자기 검출 장치가 사용될 수도 있으며, 배분 일정 회로 내의 투자성 변동에 기인한 전자계 분포의 변동을 측정함으로써 외부 자계가 검출될 수 있다.
또한, 자계에 의해 그 투자성이 변하는 연자성 물질을 갖는 바늘형 감지부 고밀도 자기 기록 및 재생 헤드가 사용될 수도 있으며, 감지부를 여기시키는 여기 수단이 제공된다.
또한, 비자기층이 삽입되어 자기 갭을 형성하는 적어도 하나의 2층 구조의 박막에 감지부의 자성 물질이 형성되는 마이크로파 도파형 자기 재생 헤드가 사용될 수도 있다.
게다가, 자계 변동을 사용하고 고주파 투자성을 갖는 자기 재생 헤드가 사용될 수도 있다.
본 발명의 한 실시예에 있어서, 능동형 재생 헤드로서 자성 저항 소자 헤드가 사용되며, 자성 저항 소자 구동을 위해 정전류를 공급하는데 슬립 링과 같은 슬라이딩형 접촉 수단이 사용된다. 더우기, 자성 저항 소자 헤드로부터 재생 출력 신호를 추출하기 위해, 로터리 변압기와 같은 비접촉 신호 전송 수단이 사용된다. 특히, 재생 출력 신호를 추출하기 위해, 종래의 유도성 헤드에서 사용되는 로터리 변압기의 회로가 실질적으로 사용되는 경우, 로터리 변압기의 결합 계수가 조정된다. 이러한 조정으로 인해 로터리 드럼 내부의 자성 저항 소자 헤드에 전용으로 사용되는 재생 회로를 제공하는 불편을 피할 수 있다.
자성 저항 소자 헤드의 수명을 결정하는 소자의 높이가 수 ㎛로 낮아지며 자성 저항 소자 헤드는 정전 파괴(electrostatic breakdown)되기 쉽다는 사실에 따라 자성 저항 소자 헤드의 신뢰도가 영향을 받는다. 그러나, 본 발명자의 실험에 의해 수자 높이가 3㎛인 슬라이딩형 자성 저항 소자 헤드의 경우 100 시간 이상의 수명이 성취될 수 있으며 정상 동작 상태에서는 정전 파괴가 일어나지 않는다는 사실이 입증되었다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 있어서, 자성 저항 소자 헤드와 같이 고 감도를 가진 능동형 재생 헤드가 로터리 드럼 내부에 장착된다. 능동형 헤드의 한 예로서 자성 저항 소자가 사용되는 경우, 외부 자계 변동을 소자의 저항 변동으로 변환하기 위해 정전류가 필요하다.
따라서, 도 7 내지 도 9 의 제 1 실시예에 있어서, 드럼내의 DC 전원을 사용하여 정전류 회로가 이루어질 수 있으며, 자성 저항 소자 헤드에 정전류가 공급된다. 자성 저항 소자 헤드는 기록 매체인 자기 테이프를 전압 변동에 따라 주사함으로써 감지되는 외부 자계 변동을 출력한다.
예를 들어, 영상 테이프 녹화기의 경우, 재생 출력 신호 내의 영상 신호는 플러스 및 마이너스 방위의 2 채널 및 좌 및 우 스테레오 음향의 2 채널을 포함하는 전체 4 채널의 출력 신호를 포함한다. 전원에서와 동일한 방식으로 슬립 링에 의해 로터리 드럼 외부의 이들 채널의 신호를 추출하는 효과는 본 발명의 실시예와 달리, 다수의 채널 및 처리할 신호의 품질 저하를 고려하면 바람직하지 못하다. 그러므로, 나선형 주사법의 종래의 로터리 자기 헤드 장치에서와 동일한 방식으로, 로터리 변압기를 통해 자성 저항 소자 헤드의 재생 출력 신호를 외부로 추출할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 있어서, 신호 처리부에 의해 로터리 변압기를 통해 신호를 추출할 필요가 있는 신호 처리를 수행함으로써 자성 저항 소자 헤드로부터의 재생 출력 신호가 로터리 변압기에 전송된다. 로터리 변압기를 통해 로터리 드럼 외부로 전송되는 재생 출력 신호는 나선형 주사법의 종래의 로터리 자기 헤드 장치에서와 동일한 방식으로 복조 회로 및/또는 증폭기 회로를 통해 비디오 화상 또는 데이타로서 얻어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 고 감도를 갖는 자성 저항 소자 헤드와 같은 능동형 헤드가 사용되므로, 좁은 트랙 및 넓은 밴드를 가진 자기 테이프에 있어서 고밀도로 높은 전송 속도를 달성할 수 있다.
더우기, 다중 채널 내에 용이하게 형성될 수 있는 자성 저항 소자 헤드 등의 박막의 능동형 헤드가 나선형 주사법의 로터리 자기 헤드 장치에서 사용될 수 있기 때문에, 높은 기록 밀도 및 높은 전송 속도가 가능하다.
본 발명은 상술된 실시예에 한정되지는 않는다.
상술된 실시예에서 예를 들어, VHS형 영상 테이프 녹화기의 로터리 자기 헤드 장치를 기술하였지만, 이외에 본 발명은 8mm 영상 테이프 녹화기, 디지탈 오디오 테이프 녹화기(DAT) 또는 데이타 스트리머(streamer)가 이용될 수도 있다.
이러한 점에서, 나선형 주사법이 사용되는 경우, 로터리 드럼 내에 제공된 능동형 재생 헤드에 구동용의 DC 전력이 확실히 공급될 수 있으며, 능동형 헤드의 재생 출력 신호가 드럼 외부로 전송될 수 있다.

Claims (12)

  1. 나선형 주사법으로 테이프형 기록 매체로부터 정보를 재생하는 로터리 자기 헤드 장치에 있어서,
    고정 드럼;
    상기 고정 드럼에 대해 회전 가능한 로터리 드럼;
    상기 로터리 드럼 상에 배치되어 있으며, 상기 테이프형 기록 매체로부터 정보를 재생하기 위한 능동형 재생 헤드;
    상기 로터리 드럼 상에 배치되어 있으며, 상기 헤드를 구동하기 위해 상기 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드에 정전류를 공급하기 위한 정전류 회로;
    상기 로터리 드럼의 상기 능동형 재생 헤드가 상기 테이프형 기록 매체로부터 상기 로터리 드럼의 외부로 정보를 재생할 때 출력되는 재생 출력 신호를 전송하기 위한 비접촉 신호 전송 수단; 및
    상기 로터리 드럼의 상기 정전류 회로에 외부 DC 전력을 공급하기 위한 슬라이딩형 접촉 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 능동형 재생 헤드는 자성 저항(magnetoresistive)소자 헤드인 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이딩형 접촉 수단은 상기 로터리 드럼 상에 설치된 도전성 링 및 상기 도전성 링의 외부 주변 부분 상에서 슬라이드되는 도전성 브러시형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 로터리 드럼은 나선형 주사법에 의한 테이프형 기록 매체 상에 정보를 기록하기 위한 기록 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 비접촉 신호 전송 수단, 및 상기 능동형 재생 헤드의 상기 재생 출력 신호가 상기 비접촉 신호 전송 수단에 의해 상기 로터리 드럼 외부로 전송되기 전에 상기 재생 출력 신호를 처리하기 위한 신호 처리부는 재생 전압 변환 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 정전류원을 포함하는 정전류 회로는 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  7. 나선형 주사법에 의해 테이프형 기록 매체로부터 정보를 재생하는 로터리 자기 헤드 장치에 있어서,
    고정 드럼,
    상기 고정 드럼에 대해 회전 가능한 로터리 드럼;
    상기 로터리 드럼 상에 배치되어 있으며, 상기 테이프형 기록 매체로부터 정보를 재생하기 위한 재생 헤드;
    상기 로터리 드럼 외부에 배치되어 있으며, 상기 로터리 드럼의 능동형 재생 헤드를 구동하기 위해 정전류를 발생하기 위한 정전류원;
    상기 정전류원의 상기 헤드를 구동하기 위해 상기 로터리 드럼의 상기 능동형 재생 헤드에 정전류를 공급하기 위한 슬라이딩형 접촉 수단; 및
    상기 로터리 드럼의 상기 능동형 재생 헤드가 상기 테이프형 기록 매체로부터 상기 로터리 드럼의 외부로 정보를 재생할 때 출력되는 재생 출력 신호를 전송하기 위한 비접촉 신호 전송 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 능동형 재생 헤드는 자성 저항 소자 헤드인 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩형 접촉 수단은 상기 로터리 드럼 상에 설치된 도전성 링 및 상기 도전성 링의 외부 주변부 상에 슬라이드되는 도전성 브러시형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 로터리 드럼은 나선형 주사법에 의해 테이프형 기록 매체 상에 정보를 기록하기 위한 기록 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 비접촉 신호 전송 수단, 및 상기 능동형 재생 헤드의 상기 재생 출력 신호가 상기 비접촉 신호 전송 수단에 의해 상기 로터리 드럼 외부로 전송되기 전에 상기 재생 출력 신호를 처리하는 신호 처리부는 재생 전압 변환 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 슬라이딩형 접촉 수단과 상기 능동형 헤드 사이에 인덕터가 제공되는 것을 특징으로 하는 로터리 자기 헤드 장치.
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