KR19990006492A

KR19990006492A - 헤드 드럼 및 관련된 헤드 드럼을 갖는 자기 테이프 장치

Info

Publication number: KR19990006492A
Application number: KR1019980018953A
Authority: KR
Inventors: 주에르겐 카덴; 에드가 우르스토른
Original assignee: 루엘랑 브리지뜨; 도이취 톰슨-브란트 게엠베하
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-01-25
Also published as: JPH10340422A; EP0883109A2; CN1202688A; EP0883109A3

Abstract

자기 테이프 상에 디지털 기록 시스템의 기록 밀도를 증가시키기 위하여, 점점 더 작은 트랙 폭이 선택된다. 박막 기술에 의해 생산되는, 제 1헤드 장치가, 이미 알려져 있다.

낮은 원가와 높은 신뢰도로 제공될 수 있는 경사진 트랙 상에 자기 테이프 장치를 위한 박막 기술에 기초한 헤드 배치를 갖는 헤드 드럼을 제공하기 위하여, 본 발명에 따르면 두 개의 헤드(1,2)들은 기록 및/또는 판독의 병행 트랙을 위한 기판(3) 상에 특정의 높이로 배치되어 있다. 헤드들 사이의 방위각 및 높이를 규정하므로서, 동시 기록 또는 동시 판독을 위해, 또는 동시의 기록 및 판독을 위한, 적용들이 가능해질 수 있다.

Description

헤드 드럼 및 관련된 헤드 드럼을 갖는 자기 테이프 장치

본 발명은 경사진 트랙(slanting tracks) 상에 기록 및/또는 경사진 트랙으로부터 판독하는 자기 테이프 장치를 위한 박막(thin-film) 기술에 기초한 헤드 배치를 갖는 헤드 드럼, 및 자기 테이프 장치의 상기 헤드 드럼을 위한 응용에 관한 것으로, 특히 예를 들면 비디오 레코더, 캠코더 및 데이터 스트리머(data streamers)와 같은, 디지털 데이터 기록 시스템에 관한 것이다.

자기 테이프용 디지털 데이터 저장 시스템은, 특히 데이터 기록을 위한 회전하는 헤드 드럼을 사용하는 데, 높은 데이터 밀도를 갖는 자기 테이프에 대해 매우 효과적인 이용을 허용하기 때문이다. 예를 들면, 소비 시장 및 전문 시스템을 위한 콤팩트 카세트로 디지털 비디오 기록, 뿐만 아니라 컴퓨터 및 퍼스널 컴퓨터를 위한 데이터 백업 시스템이 공지되어 있다. 데이터 밀도를 증가시키기 위해, 이들 시스템의 헤드 장치는 그들의 크기에 있어서 더욱더 작아지고 있으며, 그러나, 그 결과로서, 상기 시스템의 기계적 배치 및 정렬은 더욱 더 복잡해져 가고 있다.

기록 밀도를 증가시키기 위해, 감소된 트랙 폭에 적당할 수 있는, 박막 기술에 기초한 자기 헤드가 그 사이에 또한 공지되었다. 예를 들면, 자기 헤드가 여러 층의 증기 증착 및 에칭 방법에 의한 생산 공정에 의해서, 기판 상에 제공될 수 있는, 생산 공정이 미국 특허 명세서; US 5,279,026, US 5,604,973, US 5,113,575 및 US 5,566,442에 상세히 기술되어 있다.

EP 0 519 182 B1은 3개의 다른 자기 헤드를 사용하는 DCC(Digital Compact Cassette) 시스템용의 헤드 장치를 개시하고 있다. 여기서, 기록을 위한 한 개의 헤드와, 디지털 신호를 재생하기 위한 하나의 헤드와, 아날로그 신호를 위한 하나의 헤드가 상기와 같은 기판 상에 배치되어 있으며, 3개의 헤드들은 모두 장방향 트랙 방법(longitudinal track method)에 의해 기록하고 재생하기 위한 다수의 채널을 제각기 갖는다.

본 발명의 목적은 낮은 원가와 높은 생산성으로 제공될 수 있는 경사진 트랙 상에 기록하는 자기 테이프 장치용의 박막 기술에 기초한 헤드 배치를 헤드 드럼에 제공하는 것이다.

상기 목적은 자기 테이프 장치에 대하여 청구항 16 내지 20의 특징에 의해 및 헤드 드럼에 대하여 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 바람직한 개선 및 적용이 종속 청구항에서 상세히 설명된다.

본 발명의 헤드 드럼은 박막 기술에 의해 기판 상에 특정의 높이로 배치되는, 두 개의 헤드를 갖는 헤드 배치를 이용한다. 상기 박막 기술에 의해서, 상기 헤드들 사이의 간격과 같은 상기 높이는, 매우 높은 정밀도로 제공될 수 있다. 그 결과로, 경사진 트랙은 매우 작은 트랙 폭으로 자기 테이프 상에 기록될 수 있으며, 상기 두 개의 헤드들은 동시에 두 개의 트랙에 기록 또는 판독할 수 있거나, 동시에 하나의 트랙에 기록하며 하나의 트랙을 판독할 수 있다.

두 개의 헤드들 사이의 트랙 높이는, 트랙들이 어떤 보호 대역 없이 기록되도록 선택되며, 즉 말하자면, 100%의 테이프 이용을 위해, 갭(gaps)없이 서로 조밀하게 선택된다. 인접 트랙들은 서로 다른 방위각으로 기록되는 경우이다. 헤드들은 자기 테이프에 접촉되는 측부 상의 헤드 갭을 형성하기 위해 구체화된, 자기 재료로 만들어지는 요크(yoke)를 포함한다. 상기 요크는 코일-같은, 축방향의 권선 또는 나선형-같은 권선에 의해 둘러싸이며, 상기 축방향의 권선 또는 나선형-같은 권선에 의해 전기 정보는 기록되거나 판독될 수 있다. 상기의 조밀한 배치에 의해서, 두 개의 헤드들은, 기판 상에 서로 이웃하여 매우 조밀하게 위치될 수 있으며, 종래 헤드의 1/2 또는 1/3이 될 수 있는 헤드 간격이 기계적으로 분리되게 배치되는 것을 허용한다.

상기 헤드 배열의 조밀하게 이웃한 헤드들은 상호 관련된 데이터 저장 시스템의 매우 높은 유연성을 허용한다. 예를 들면, 데이터는 심지어 정상적인 테이프 속도의 1/2 또는 1/3로 기록될 수 있다. 대안적으로, 자기 헤드들의 두 개의 대향된 쌍에 의해 동시에 기록됨으로서, 데이터 속도는 증가된다.

동시에 판독 및 기록하며 그럼에도 불구하고 매우 좋은 혼신 감쇠(crosstalk attenuation)를 갖는 기록 및 판독 헤드는 차례로 조밀하게 인접하여 또한 유익하게 배치될 수 있다. 두 개의 헤드들 사이의 기판 상에 적용되는, 얇은 자기 차단기(thin magnetic barrier), 및 박막 트랜스포머(transformer)들 사이에 제각기 단락 권선(short-circuit windings)을 추가적으로 또한 포함할 수 있는, 페라이트 트랜스포머의 대안으로서, 상기 박막 트랜스포머는, 상기의 목적을 위해 추가적으로 사용될 수 있다. 상기 방식에 있어서, 90dB에 이르기까지의 혼신 감쇠가 달성되어질 수 있다.

헤드 드럼 상에 차례로 180。로 배치되는 헤드 장치는 실리콘 기판 상에 상호 결합되는 박막 트랜스포머와 함께 배치될 수 있다. 추가로, 증폭기 전자 회로와 같은, 전자 구성 요소는 기판 상에 또한 집적될 수 있다. 그러므로, 헤드 장치가 하나의 기판만에 배치되며 그 결과 복잡한 조정이 필요치 않기 때문에, 매우 높은 정밀도를 동시에 갖는, 연속 생산으로 매우 낮은-원가의 헤드 드럼을 제조하는 것이 가능하다.

예를 들면, 컴퓨터 디지털 데이터 저장 시스템용의 DV 또는 DVC(디지털 비디오 카세트), 특히 디지털 비디오 및 캠코더를 위한 소비자 부문에서, 및 DV-CAM 및 DVC-PRO용의 전문 부문에서, 상기 헤드 드럼을 위한 응용들이 일고 있다.

본 발명과 응용들이 개략적인 도면을 참조로 하여 아래 예의 방법에 의해 설명된다.

도 1a는 기판 상에 두 개의 헤드를 갖는 헤드 장치를 도시하는 개략도.

도 1b는 나선형-같은 권선을 갖는 단일 헤드를 도시하는 평면도 및 측면도.

도 2는 자기 테이프 쪽으로 안내되는 측부를 갖는 상기 도 1의 헤드 장치를 도시하는 개략도.

도 3은 자기 테이프 상에 상기의 헤드 장치에 의해 기록된 두 개의 자기 트랙을 도시하는 개략도.

도 4a는 헤드 드럼에 대해 다른 방위각(azimuth angles)들을 갖는 헤드를 도시하며, 한 쌍의 헤드 장치를 갖는 헤드 드럼을 도시하는 개략도.

도 4b는 판독 및 기록 중의 단일 경로를 도시하는 블록도.

도 5는 두 쌍의 헤드 장치를 갖는 헤드 드럼을 도시하며, 상기 헤드 드럼에 대해 다른 방위각을 제각기 갖는 헤드를 도시하며, 상기 양측의 헤드 장치는 선택적으로 기록하거나 판독하는 것을 도시하는 개략도.

도 6은 두 쌍의 헤드 장치를 갖는 헤드 드럼을 도시하며, 상기 헤드 드럼에 대해 다른 방위각을 제각기 갖는 헤드를 도시하며, 상기 하나의 헤드 장치는 기록을 하고 다른 하나의 헤드 장치는 이어서 판독하는 것을 도시하는 개략도.

도 7은 두 쌍의 헤드 장치를 갖는 헤드 드럼을 도시하며, 상기 헤드 드럼에 대해 동일한 방위각을 제각기 갖는 이웃하는 헤드를 도시하는 개략도.

도 8은 반복되는 방위각으로, 서로 조밀하게 이웃하여 놓이는 4개의 헤드를 갖는 헤드 드럼을 도시하는 개략도.

도 9는 대략 180。간격으로 한 쌍의 헤드와 단일 헤드를 갖는 헤드 드럼을 도시하는 개략도.

도 10 내지 도 12는 정상적으로, 1/2 및 1/4의 데이터 속도로 자기 테이프에 기록을 하거나 판독을 위해 상기 도 9의 헤드 드럼의 기능을 제각기 설명하기 위한 도해도.

도 13은 약 270。로 헤드의 둘레에 감싸지며 감소된 직경을 갖는 헤드 드럼을 도시하는 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2 및 1a,2a: 헤드 3: 기판

6,7: 전기 단자 8,9: 축방향 권선

11: 헤드 간격 12: 높이

13: 헤드 갭 20,35,40,50,60,70,80: 헤드 드럼

21: 테이프 26: 페라이트 트랜스포머

27: 박막 트랜스포머 채널

기판(3) 상에 한 층씩 박막 기술에 의해 제공되는, 두 개의 자기 헤드(1,2)를 갖는 헤드 배열이 도 1a에 나타나 있다. 자기 헤드(1,2)들은 자기 플럭스(magnetic flux)를 위한 폐회로(closed circuit)를 형성하는 두 개의 림(limbs)(4,5)을 갖는 자기 요크를 제각기 포함한다. 테이프 쪽으로 향한 측부 상에서, 상기 자기 헤드(1,2)들은 경사진 방위각(도 2를 또한 참조)을 갖는 헤드 갭(13)을 형성하도록 하는 방식으로 설계된다. 림(4,5)들은 상기 예증적인 실시예에서 코일-같은, 축방향의 권선에 의해 제각기 감싸지며, 자기 테이프 상에 정보를 기록하거나 판독하는 것은 전기 단자(6,7)를 거쳐 상기 코일-같은 축방향의 권선에 의해 발생된다.

축방향의 권선(8,9)은 선택적으로 도 1b에 나타난 것처럼, 하나의 평면에 놓이는 나선형-같은 권선으로서 또한 설계될 수 있다. 여기에, 두 개의 림(4,5)들과 한 개의 헤드 갭(13)을 갖는 자기 요크를 구비하는 단일의 자기 헤드가 도시되어 있다. 상기 헤드 갭(13)에 대향된 측부 상에, 림(4,5)은, 서로 직접적으로 연결되지 않았지만, 도 1b의 측면도의 상부에 나타난 것처럼, 상방향으로 향해져 있다. 예를 들면 전기 단자(6,7)에 연결되며 자기 헤드를 여기시키는 데 기여하는, 구리로 만들어지는 나선형-같은 권선(16,17)은, 상기 상방향으로 향해진 부분(14,15)들의 둘레에 적용된다. 상기 권선(16,17)은 하나의 공정으로 다수의 연속적인 방법 단계들로 생산될 수 있다. 그 다음에, 자기 재료로 만들어지는 브리지(18)가 나선형-같은 권선(16,17) 상에 놓여지며, 그 결과로 자기 플럭스가 폐쇄된다. 헤드 갭(13)은, 예를 들면 기판에 자기 요크의 림(4)을 우선적으로 적용시키므로서, 다수의 연속적인 단계로 발생될 수 있다. 계속해서, 헤드 갭(13)의 폭이 특징지어지는 실리콘 이산화물(SiO₂)의 층은 헤드 갭(13)의 영역에 적용된다. 계속해서, 제 2림(5)은 또 다른 방법 단계들로 적용된다. 실리콘 이산화물의 다른 층들에 의해서, 권선(16,17) 내의 단락이 회피되어질 수 있다.

상기 예증적인 실시예에서 분명히 증명되었듯이, 매우 많은 방법 단계들이 박막 기술에 의해 자기 헤드를 생산하는 데 요구된다. 하나의 기판 상에 두 개의 헤드를 동시에 배치하는 것은, 두 개의 헤드가 동시에 조립되는 효과를 가지며, 상기 이중의-헤드 배치에 의한 결과로서 상기 공정의-공학 노력은 증가되지 않거나 단지 극히 미미하다.

상응하는 자기 테이프 쪽으로 향해진, 도 1의 헤드 배치를 갖는, 기판(3)의 측부가 도 2에 나타나 있다. 헤드(1,2)의 상기 측부는 헤드 갭(13)으로 자기 테이프를 스캔한다. 자기 테이프에 관련하여 헤드의 기록 방향은 화살표(10)로 지적되어 있다. 헤드(1,2)의 헤드 갭(13)은, 도 1a에 나타내진 것처럼, 헤드(1,2)의 콤팩트한 설계 때문에, 800μm와 동일 또는 이하로, 바람직하게는 500-550μm로, 아주 작게 유지될 수 있는, 한정된 헤드 간격(11)을 갖는다. 헤드가 기록 또는 판독을 위해 동시에 사용된다면, 혼신 감쇠를 갖는 작은 문제만이 상기 밀접하게 배치된 설계에서 조차 발생한다. 혼신 감쇠를 더 한층 개선하기 위한 조치가 설명의 후자 부분에서 더 설명된다.

상기 예증적인 실시예에서, 두 개의 헤드(1,2)의 높이(12)는 정확히 한정된오프셋(offset)을 나타내며, 그 결과로, 도 3에 나타난 것처럼, 보호 대역 없이 다른 방위각을 갖는 두 개의 트랙이 기록되어 있다. 다음의 헤드에 의해 오버라이트(overwrite)하므로서, 상기 경우에 트랙의 트랙 폭은 헤드(1,2)의 헤드 폭 이하일 수 있다. 기판 상에 두 개의 헤드(1,2)의 다른 높이는 박막 기술의 적당한 공정 단계에 의해 매우 정확히 결정될 수 있다. 그러므로, 앞서 알려진 이중의-헤드 배치로서의 기계 조정은, 필요치 않게 된다.

도 1의 헤드 배치는, 도 4a에 개략적으로 나타난 것처럼, 회전 가능한 헤드 드럼(20)에 사용될 수 있다. 두 개의 헤드(1,2)를 갖는 헤드 배치는, 헤드 갭이 자기 테이프(21)와 접촉되는 방식으로, 헤드 드럼(20)의 바깥 측부에 배치되며, 상기 자기 테이프(21)는 핀치 롤러(22,23)에 의해 약 180。로 헤드 드럼(20)의 주변을 통과한다.

두 개의 헤드(1,2)는, 헤드 드럼(20)의 고정 부분으로의 신호 전달이 발생되게 하는, 페라이트 트랜스포머(26)로 안내되는 전기 접속 부재(24,25)를 갖는다.

헤드(1,2)가, 도 1,2에 참조 내용으로 설명된 것처럼, 기판(3) 상에 서로 직접 이웃하여 놓여있기 때문에, 두 개의 트랙들이 자기 테이프(21) 상에서 사실상 동시에 기록된다. 상기 예증적인 실시예에서, 두 개의 밀접하게 이웃하는 트랙들이, 도 3에 나타낸 것처럼, 보호 대역 없이 기록되는 방식으로, 헤드들이 높이에 있어서 오프셋된다. 다음의 두 개의 트랙들이 어떤 보호 대역 없이 서로 이웃하여 놓이는 방식으로, 상기 경우에 있어서 테이프는 전진된다.

헤드(1,2)가 다른 방위각들을 갖고, 기록 또는 판독 중 어느 하나만이 양측 헤드들로 동시에 수행될 수 있기 때문에, 혼신 문제가 발생되지 않는다. 기록 작동의 시간 연속이 도 4a의 우측에 나타나 있다: 두 개의 헤드(1,2)들은, 180。를 지나 회전하는 동안 사실상 동시에 자기 테이프(21)에 기록을 하며, 180。를 지나 더 한층 회전을 한 후 기록 작동을 계속한다. 따라서, 시간 간격은 헤드 드럼(20) 주변의 자기 테이프(21)를 감싸는 것에 상응하는 방식으로 기록 작동 중에 발생한다. 도 4a의 우측 아래에 화살표(t)는 시간 방향을 가리킨다. 헤드(1,2)들에 의한 자기 트랙의 판독은 적절하게 발생할 수 있다.

만일 연속적인 데이터 스트림(stream)이 있다면, 상기 예증적인 실시예에서, 데이터는 적어도 부분적으로 버퍼에-저장됨이 틀림없다. 이것은 도 4b에 참조 내용으로 더 상세히 설명되어 있다. 데이터-부호화 장치(27)로부터 발생되는, 도 4a의 두 개의 헤드(1,2)를 위한 데이터는 에러-정정 단계(28)로 넘어가고, 그로부터 두 개의 데이터 메모리(M1 및 M2)로 넘어간다. 그 후에, 데이터는, 두 개의 채널-부호화 단계 CHC1, CHC2를 통해 통과하고, 기록/판독 증폭기로서 동시에 기여하는, 다중 채널(34)의 입력부(29a,29b)로 마침내 통과한다. 상기 다중 채널(34)은, 트랜스포머, 예를 들면, 페라이트 트랜스포머(26)의 고정 부분에 이르는 또한 두 개의 헤드 앞에 더 있는 두 개의 부동 단자(floating terminals)(30a,30b)를 구비한다. 더욱이, 상기 다중 채널(34)은, 헤드 선택을 위해 및 기록과 판독 사이에 전환을 시키기 위해, 상기 단자(35,36)를 거쳐 정보를 수용하는, 단자(35,36)를 구비한다.

또한, 다중 채널(34)은 테이프로부터 판독된 데이터을 위해 두 개의 데이터 출력(31a,31b)을 갖는다. 상기의 출력(31a,31b)은 두 개의 이퀄라이저(E1,E2), 두 개의 채널-디코딩(channel-decoding) 단계(CHDC1, CHDC2) 및 또한 두 개의 데이터 기억부(M3,M4)에 연결되어 있다. 또 다른 에러-정정 단계(32)에 있어서, 두 개의 데이터 기억부(M3,M4)로부터 판독되는 신호는, 데이터가 디코드되는, 데이터-디코딩 장치(33)에 상호 관련되며 계속해서 전달된다.

데이터를 기록하기 위한 작업 모드는 상기의 경우에 있어서 다음과 같다: 데이터-부호화 장치(27)로부터, 연속적인 데이터 스트림이, 상기 스트림에 에러 정정을 제공하며 두 개의 헤드들 사이에 상기 연속적인 테이터 스트림을 나누는, 에러-정정 단계(28)로 통과된다. 계속해서, 상기의 데이터 스트림은 데이터 기억부(M1,M2)로 들어가 연속적으로 판독된다. 데이터 기억부(M1,M2)로부터, 도 4a의 헤드(1,2)를 위한 데이터가 그에 따라서 두배의 속도로 판독되며, 그 결과로 데이터는 헤드의 기록 중단으로 잃게 되지 않게 된다. 데이터가 테이프로부터 판독될 때, 데이터들은 다중 채널(34)에 의해 데이터 기억부(M3,M4)로 두배의 속도로 적절하게 판독되며, 그 결과로 데이터는 다음의 에러-정정 단계(33)에 상호 관련되며 연속적으로 판독될 수 있게 된다.

헤드 드럼에 180。 간격으로 제각기 두 개의 헤드(1,2 및 1a,2a)를 갖는, 두 쌍의 헤드 장치를 구비하는 헤드 드럼(35)이 도 5에 나타나 있다. 헤드(1,2 및 1a,2a)가 도 4a에 참조 내용으로 이미 설명된 것처럼, 페라이트 트랜스포머(26)에 전기 접속부(24,25)에 의해 연결되어 있다. 상기 두 개의 장치의 헤드는, 도 4a의 헤드 배치의 헤드(1,2)처럼, 대략 하나의 트랙에 대해 높이 상의 오프셋과 다른 방위각을 제각기 갖는다. 상기 두 쌍의 헤드 장치는 헤드 드럼(20)에 동일한 높이로 있다. 이것은 도 5의 우측에 지적된 것처럼, 테이프(21) 상의 테이터에 대해, 보호 대역 없이 연속적인 기록 또는 판독을 허용한다. 헤드(1,2 및 1a,2a)의 그룹은, 제각기, 동시에 기록되거나 동시에 판독되는 것중의 하나이며, 그 결과로 데이터는 연속적으로 처리된다. 상기 예증적인 실시예에서 달성될 수 있는 데이터 속도는 그러므로 도 4a의 속도에 두배로 높게 된다. 이것은 HDTV 레코더 및 고-속 데이터 스트리머를 위한 적용을 허용한다.

도 6의 헤드 드럼(40)의 예증적인 실시예는 도 5의 그것과 도면상으로 유사하다. 주요 차이는 헤드(1,2 및 1a, 2a)를 갖는 두 쌍의 헤드 장치가 트랙 높이에 의해 서로에 대해 오프셋되어 있다는 것이며, 그 결과로 헤드(1,1a 및 2,2a)의 쌍은 자기 테이프 상에 동일한 트랙을 제각기 스캔한다. 이것은, 도 6의 우측에 도시된 것처럼, 적용에 있어서 한 쌍의 헤드(1,2)가 양측의 헤드로 동시에 두 개의 트랙을 기록하고, 헤드 드럼(40)에 대향되게 배치된 한 쌍의 헤드(1a,2a)가 다시 데이터를 계속해서 판독하는, 적용을 허용한다. 여기에, 화살표(t)는 시간 방향을 다시 지적한다. 상기의 배치에서, 비트 에러는 테이프 위에 기록 중에 즉시 검출될 수 있다. 상기의 특성은 데이터 스트리머를 위해 잇점이 있으며, 기록 후 판독(read-after-write) 기능으로서 공지되어 있다.

헤드(1,2 및 1a,2a)를 구비하는 두 쌍의 헤드 장치가, 헤드 드럼(50)과 함께, 도 7의 예증적인 실시예에 나타나 있으며, 상기 한 쌍의 헤드들의 헤드들은 제각기 동일한 방위각을 갖는다. 상기 두 개의 헤드들의 배치의 높이는 여기서 각각의 경우에 동일하며, 그 결과로 한 쌍의 헤드들 배치의 헤드들은 동일한 트랙을 제각기 스캔한다. 두 개의 대향된 한 쌍의 헤드들의 장치는 동일한 트랙 높이로 대략 배치되며, 그 결과로 이웃하는 트랙은 기록되거나 판독될 수 있다.

상기의 예증적인 실시예에서, 헤드(1,2 및 1a,2a)들은 제각기 다른 기능을 수행하며; 헤드(1)는 기록을 하는 반면에, 헤드(2)는 계속해서 기록 데이터를 판독한다; 상기의 것은 헤드(1a,2a)에 상사관계로(analogously) 적용된다, 따라서, 기록 데이터는, 도 6의 예증적인 실시예에서 처럼, 헤드 드럼(50)에 의해 마찬가지로 비트 에러를 위해 체크된다. 헤드(1 및 1a) 및 헤드(2 및 2a)는, 기록 또는 판독을 위해서만 제각기 이용되며, 상기의 목적을 위해 그러므로 최적화될 수 있다. 예를 들면, 기록 트랙 폭은 판독 헤드의 트랙 폭 보다 더 크게 이루어진다. 더 한층의 진전은 자기 유도 기록을 위한 기록 헤드와 자기 저항성이 있는 판독을 위한 판독 헤드를 설계하는 것이다.

상기의 예증적인 실시예의 시간 연속은 도 7의 우측에 도시되어 있다: 헤드(1)는 기록하며, 헤드(2)는 사실상 동시에 헤드(1)에 의해 기록된 데이터를 판독한다. 180。를 지나 회전 후, 헤드(1a)는 직접적으로 인접한 트랙에 기록하며, 상기 인접한 트랙은 동시에 어느 정도로 헤드(2a)에 의해 다시 판독된다.

상기의 예증적인 실시예에서, 서로 조밀하게 인접하여 놓이는 헤드가 동시에 판독 및 기록을 하므로, 추가적인 조치가 혼신에 대비하여 취해질 수 있다. 예를 들면, 자기 플럭스를 전도하는 박막 재료를 포함하며, 단락 권선의 형태로 설계되는 자기 차단기(magnetic barrier)가 두 개의 헤드(1,2 및 1a,2a)들 사이에 기판 위에 배치될 수 있다. 요크(4,5)(도 1참조)를 위해 또한 사용될 수 있는 상기와 같은 재료가 상기 차단기를 위해 사용될 수 있다. 추가로, 상기 페라이트 트랜스포머는 서로간에 간격을 갖고 분리되는, 개개의 박막 트랜스포머(27)로 여기에 대체될 수 있다. 상기 박막 트랜스포머(27)들은 4개의 신호들에 대한 페라이트 트랜스포머 보다 상당히 더 낮은 혼신을 갖는다. 상기 여전히 더한 혼신을 줄이기 위해, 단락 권선이 박막 트랜스포머(27)들 사이의 각각의 경우에 있어 박막 기술에 의해 적용될 수 있다. 상기의 조치들에 의해서, 90dB의 혼신 약화가 전적으로 달성될 수 있다.

만일 박막 트랜스포머가 데이터 전달을 위해 사용된다면, 전체의 배치는 바로 하나의 기판 상의 박막 기술에 의해 제공될 수 있다: 이것은 헤드(1,2 및 1a,2a)와, 박막 트랜스포머(27), 및 상호 관련 접속부(24,25)에 모두 적용된다. 동시에, 예를 들면 증폭기 및 전치 증폭기(preamplifiers)와 같은 추가적인 전자 회로가 실리콘 기판 상에 또한 집적될 수 있다.

또 다른 예증적인 실시예로, 도 8에 도시된 4개의 헤드(1,2,1a,2a)가 기판 상에 차례로 조밀하게 인접하여 그룹되어지고 헤드 드럼(60)에 집적되어 있다. 도 8에 나타내져 있다. 헤드(1,2,1a,2a)들은 전기 접속부를 거쳐 박막 트랜스포머(27)에 마찬가지로 여기에 연결되어 있다. 헤드(1,2 및 1a,2a)는, 제각기 다른 방위각을 가지며, 대략 하나의 트랙에 의해서 서로에 대해 제각기 오프셋되어 있으며, 그 결과 헤드(1,2)는 자기 테이프(21) 상에 두 개의 인접한 트랙 상에 동시에 기록하며, 상기 자기 테이프(21)는 뒤 이어서 헤드(1a,2a)에 의해 다시 판독된다.

이것은 도 8의 우측에 도시되어 있다: 4개 헤드의 공간상 배치가 길이방향 수치에 있어 1mm 이하이므로, 상기 헤드(1,2)는 기록을 하며, 상기 헤드(1a,2a)는 동시에 어느 정도까지 판독을 한다. 180。를 지나 회전한 후, 기록-판독 작동에 대한 상응하는 중단은, 상기 헤드(1,2 및 1a,2a)가 테이프(21)에 다시 새롭게 접촉을 시작하며, 두 개의 직접적으로 이웃하는 테이프에 기록을 할 때까지 있게 된다. 기판 상의 높이와 폭, 및 방위각의 위치에 있어서 헤드(1,2 및 1a,2a)의 배치는 도 8의 하부에 추가적으로 도시되어 있다.

180。의 간격으로 헤드 드럼(70) 상에 서로 대향되게 놓이도록 배치되는, 한 쌍의 헤드, 즉 헤드(1,2) 및 단일 헤드(1a)를 갖는 헤드 드럼(70)이 도 9에 나타나 있다. 헤드(1,2)의 방위각은 상기의 경우에 대향되며, 헤드(1a)의 방위각은 헤드(1 또는 2)의 두 개의 방위각 중의 하나, 즉 상기 예증적인 실시예에서 헤드(2)의 방위각에 상응한다. 상기의 배치에서, 각자의 세 개의 헤드들은 예를 들면, 정상적인 데이터 속도, 1/2의 데이터 속도, 1/3 및 1/4의 데이터 속도, 및 등등과 같은, 다수의 다른 데이터 속도들로 기록하고 판독할 수 있다. 이것은 감소된 데이터 속도로 기록 작업시 인터럽트됨에 의해 및 테이프 속도를 줄임에 의해, 헤드(1,2) 또는 헤드(1,1a)중의 하나로 반복 기록을 하므로서 발생될 수 있다. 이것은 계속해서 도 10 내지 12에 참조 내용으로 더 상세히 설명되어 있다.

도 10에서, S1-S6은 다른 방위각으로 반복적으로 기록되는, 자기 테이프 상에 6개의 경사 트랙을 상징적으로 나타낸다. 상기의 예증적인 실시예에서, 상기의 트랙들은 방해 없이 정상적인 테이프 속도로 기록되며, 도 10의 H1 및 H1a에 의해 지적된, 헤드(1 및 1a)는 방해 없이 반복적으로 기록한다. 상기의 기록 위상은, 블록(W)에 의해 지적되며, 도 9의 헤드 드럼(70)의 3회전(U) 내에 발생한다.

기록이 작동 모드로 절반의 데이터 속도와 절반의 테이프 속도로 수행되는 작동 모드가 도 11에 나타나 있다. 경사 트랙(S11 내지 S16)이 보호 대역 없이 마찬가지로 여기에 기록되었다. 상기 경사 트랙들은 다른 방위각들로 반복적으로 헤드(1,2)들에 의해 기록되며, 기록 블록(W)에 의해 도 11의 우측에 지시된 것처럼, 두 개의 헤드들 중의 하나가 자기 테이프의 180。범위 동안 작동되며, 뒤 이어서 다른 하나는 기록 처리가 차단되는, 경우로 상기 헤드(1,2)들은 제각기 회전 중에 작동한다. 그러므로, 6회전(U)은 6트랙(S11 내지 S16)에 대해 요구된다.

도 12에서, 기록은 H1 및 H2에 의해 도 12에 나타낸, 헤드(1,2)에 의해 초당 4.7mm의 테이프 속도로 6.25Mbps의 데이터 속도로 수행된다. 세 개의 경사진 트랙(S21 내지 S23)은, 헤드(1)에 의해 제 1회전의 첫 번째 절반에, 헤드(2)에 의해 제 3회전의 첫 번째 절반에 및 헤드(1)에 의해 다시 제 5회전의 첫 번째 절반에 기록되는 것을, 지적한다. 제 4의 경사 트랙은 제 7회전의 첫 번째 절반에 뒤 이어서 기록된다. 기록은, 기록 블록(W)에 의해 우측에 도시된 것처럼, 상기의 기록 위상들 사이에서 중단된다. 경사 트랙(S21 내지 S23)이 보호 대역 없이 및 다른 방위각으로 마찬가지로 기록되는 것이 상기의 지연 기록에 의해 보장된다. 도 10에 나타난 기록의 경우에, 데이터 속도는 18.8mm/s의 테이프 속도에서 25Mbps이며, 도 11의 기록의 경우에, 상기 데이터 속도는 9.4mm/s의 테이프 속도에서 12.5Mbps이다.

상기의 3-헤드 시스템을 위한 기록 및 판독 전자 회로가 상응되게 적용될 수 있다. 전자 회로는 도 4b에 따른 4-헤드 시스템에 대해서 보다 상기 시스템에 대해서 덜 복잡하다: 오직 하나의 채널은 기록 및 판독을 위해 제각기 요구되며, 그 결과로 각각의 경우에 다중 채널(34) 및 에러-정정 단계(28 또는 32) 사이의 채널들중의 하나, 예를 들면, 회로(E1,CHDC2, M4 및 CHC2,M2)에 있는 하나는 생략될 수 있다. 버퍼 저장은 감소된 데이터 속도에 필수적이기 때문에, 두 개의 테이터 메모리(M1 및 M3)는 계속 요구된다.

세 개의 헤드(1,2 및 1a)중의 두 개의 헤드의 적절한 결합 및 테이프 속도의 적절한 선택에 의해, 보호 대역 없이 넓고 다양한 데이터 속도, 즉 짝수의 비율 1/2,1/4,... 및 홀수의 비율 1/3,1/5, 등등의 감소된 데이터 속도로 기록하는 것은 따라서 가능하다. 2-헤드 시스템으로, 홀수 비율의 감소된 데이터 속도로 기록하는 것만이 가능하다. 재생으로, 기록하는 것에서 처럼 동일한 처리가 사용될 수 있거나, 두 개의 헤드(1 및 2)가 병행되게 판독을 위해 사용된다. 상기의 경우에 반복된 스캔닝 및 판독(overscanning)은, 예를 들면 느린-움직임 또는 얼마간의 속도로 더 나은 이미지 재생을 갖는 서치 모드와 같은, DV( 디지털 비디오)를 위해 추가의 가능성을 제공한다.

도 13에 있어서, DV 장치에 유익하게 사용될 수 있는, 헤드 드럼(80)을 구비하는 시스템이 나타나 있다. DV 시스템을 위한 필수적인 변수로, 초당 18.8mm의 테이프 속도와, 분당 w₁=9000회전의 헤드 드럼 회전 속도와, 헤드 드럼 직경 y₁=21.7mm 및 헤드 드럼 랩(wrap) z₁=180。가 있다. 두 쌍의 헤드(1,2 및 1a,2a)의 사용으로, 헤드 드럼의 직경은 상당히 감소될 수 있다. 예를 들면, a=2/3의, 계수만큼 헤드 드럼(80)의 직경 감소로, 따라서, 시스템 변수들은 동일한 테이프 속도에서 분당 w₂=w₁×3/2=13500회전수와, y₂=y₁×2/3=14.46mm 및 z₂=z₁×3/2=270。들이다. 다른 헤드 드럼의 직경들은 상기의 방법에 따라 상사적으로 스케일(scaled)된다. 정상적인 작동에서의 DV 시스템의 트랙 폭은 10μm이며 오랜 작동에서의 트랙 폭은 6.7μm이다. 14.46mm의 헤드 드럼의 직경으로, 양측 한 쌍의 헤드(1,2 및 1a,2a)는, 상기의 값들에 대해서, 단일의 실리콘 기판 상에 이미 경제적으로 생산될 수 있으며, 상응하는 트랜스포머 및 더욱이 가능성 있는 전자 회로가 상기 단일의 실리콘 기판 상에 추가적으로 또한 집적될 수 있다.

그 결과로, 헤드 드럼에 개개의 쌍의 헤드들 또는 개개의 헤드들의 장착 및 조정 작업을 할 필요가 없다. 동시에, 변수 w₂,y₂및 z₂의 상기 배열은 변수 w₁,y₁및 z₁을 갖는 DV 시스템에 충분히 호환될 수 있다. 디지털 기록 및 재생을 하는 다른 장치의 경우에 있어서, 헤드 드럼의 직경은 상기의 스케일링만큼 마찬가지로 감소될 수 있으며, 그 결과로 박막 기술에 기초한 이중의-헤드 장치는 상기의 것들을 위해 또한 유익하게 사용될 수 있다.

Claims

경사진 트랙 상에 기록을 하는 자기 테이프 장치를 위해 박막 기술에 기초한 헤드 배치를 갖는 헤드 드럼(20,35,40,50,60,70,80)에 있어서,

두 개 이상의 헤드(1,2 및 1a,2a)가 상기 경사진 트랙에 기록 및/또는 판독을 위해 특정의 높이(12)를 갖는 한 쌍의 헤드로서 기판(3) 상에 배치되며, 상기 높이(12)는 트랙들이 어떤 보호 대역 없이 기록되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 1항에 따른 헤드 드럼(20,35,40,50,60,70,80)에 있어서, 상기 한 쌍의 헤드들의 두 개의 헤드(1,2 및 1a,2a)들 사이의 헤드 간격(11)은 800μm와 동일하거나 그 이하인 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 1항 또는 제 2항에 따른 헤드 드럼(20,35,40,50,60,70,80)에 있어서, 상기 헤드(1,2 및 1a,2a)들은 코일-같은, 축방향 권선(8,9) 또는 나선형 같은 권선을 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 1항 내지 제 3항에 따른 헤드 드럼(35,40,80)에 있어서, 상기 헤드 드럼(35)은 한 쌍의 헤드를 각각의 경우로 갖는 두 개의 헤드 장치를 포함하며, 각각의 쌍의 헤드들에 대해 상기 두 개의 헤드(1,2 및 1a,2a)는 다른 방위각으로 형성되며, 상기 두 쌍의 헤드들은 헤드 드럼(35) 상에 대략 180。간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 4항에 따른 헤드 드럼(35)에 있어서, 상기 헤드 드럼(35)은 데이터 전송을 위해 페라이트 트랜스포머(26)를 포함하며, 상기 헤드 드럼(35) 내의 두 개의 헤드 장치는 대략 동일한 높이(12)를 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 4항에 따른 헤드 드럼(40)에 있어서, 헤드 드럼(40)은 데이터 전송을 위해 페라이트 트랜스포머(26)를 포함하며, 상기 헤드 드럼(40) 상의 두 개의 헤드 장치는, 헤드 드럼(40)의 회전 동안, 두 개의 헤드 장치가 테이프(21) 상에 동일한 트랙을 스캔하는 식으로, 서로에 대해 높이를 갖고 오프셋(offset)되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 1항 내지 제 3항에 따른 헤드 드럼(50)에 있어서, 상기 헤드 드럼(50)은 한 쌍의 헤드를 각각의 경우로 구비하는 두 개의 헤드 장치를 포함하며, 하나의 헤드 배치에 대해 두 개의 헤드(1,2 및 1a,2a)는 대략 동일한 방위각으로 제각기 형성되며, 상기 두 쌍의 헤드들은 헤드 드럼(50) 상에 대략 180。간격으로 배치되며, 상기 헤드 드럼(50)은 데이터 전송을 위해 하나 또는 그 이상의 박막 트랜스포머 채널(27)을 포함하며, 상기 헤드 드럼(50) 상에 두 개의 헤드 장치는, 상기 헤드 드럼(50)의 회전 동안, 상기 두 개의 헤드 장치가 테이프 상의 인접한 트랙을 스캔하는 식으로, 높이를 갖고 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 1항 내지 제 3항에 따른 헤드 드럼(60)에 있어서, 상기 헤드 드럼(60)은 기판(3) 상에 두 개의 조밀하게 인접하는 헤드들을 포함하며, 한 쌍의 헤드를 각각의 경우로 갖는 두 개의 헤드(1,2 및 1a,2a)들은 다른 방위각을 가지며, 각각의 쌍의 헤드들에 대해 상기 두 개의 헤드(1,2 및 1a,2a)는 대략 한 트랙에 대해 트랙 오프셋을 가지며, 상기 헤드 드럼(60)은 데이터 전송을 위해 하나 또는 그 이상의 박막 트랜스포머 채널(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 7항 또는 제 8항에 따른 헤드 드럼(50,60)에 있어서, 두 쌍의 헤드들과 박막 트랜스포머 채널 또는 채널(27)이 기판(3) 상의 전치 증폭기 전자 회로 및 전도 트랙과 함께 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 7항 또는 제 8항에 따른 헤드 드럼(50,60)에 있어서, 헤드(1,2 및 1a,2a)에 사용되는 자기 재료와 같은 동일한 자기 재료를 포함하는, 단락 권선의 형태의 자기 차단기가, 이웃하는 헤드(1,2 및 1a,2a)들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 7항 또는 제 8항에 따른 헤드 드럼(50,60)에 있어서, 단락 권선은 혼신 감쇠를 개선시키기 위해 두 개의 박막 트랜스포머(27)들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 4항 또는 제 8항에 따른 헤드 드럼(40,60)에 있어서, 상기 기록 헤드(1,2)는 유도 자기 기록을 위해 설계되고 판독 헤드(1a,2a)는 자기 저항성 판독을 위해 설계되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 1항 내지 제 3항에 따른 헤드 드럼(70)에 있어서, 상기 헤드 드럼(70)은, 다른 방위각으로 형성되는 헤드(1,2)들의, 한 쌍의 헤드, 및 상기 헤드 드럼(70) 상에 대략 180。의 간격으로 제 3의, 단일 헤드(1a)를 구비하는 헤드 배치를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 4항에 따른 헤드 드럼(80)에 있어서, 변수 w_1,y_1,z₁을 갖는 DV장치 또는 디지털 기록 및 재생을 하는 다른 장치와 비교해서, 스케일링 계수(a)는 1 보다 작으며, 동일한 테이프 속도에서 회전되는 헤드 속도는 w₂=w₁/a이며, 헤드 직경은 y₂=y₁×a이며, 랩(wrap)의 각은 z₂=z₁/a인 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
제 14항에 따른 헤드 드럼(80)에 있어서, 두 쌍의 헤드(1,2 및 1a,2a)는 기판 상에 상호 관계되는 기록/판독 증폭기 및 트랜스포머와 함께 배치되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼.
나선형 기록을 위해 헤드 드럼을 구비하는 자기 테이프 장치에 있어서,

두 개 이상의 헤드(1,2)가, 경사진 트랙에 기록 및/또는 판독을 위한 한 쌍의 헤드로서 특정된 높이(12)로 박막 기술에 의해, 기판(3) 상의 헤드 드럼(20,35,40,50,60,70,80) 내에 배치되며, 상기 높이(12)는 트랙들이 어떤 보호 대역 없이 기록되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼을 구비하는 자기 테이프 장치.
제 5항 또는 제 7항에 있어서, 기록의 경우로서, 두 쌍의 헤드(1,2 및 1a,2a)들 중의 양측 헤드는 연속적인 데이터 스트림으로 인접한 트랙 상에 반복적으로 기록하는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼을 구비하는 자기 테이프 장치.
제 6항에 있어서, 기록의 경우로서, 제 1쌍의 헤드들의 두 개의 헤드(1,2)는 동시에 기록을 하며, 제 2쌍의 헤드들의 두 개의 헤드(1a,2a)는 상기 제 1쌍의 헤드들에 의해 기록되는 트랙을 순차적으로 판독하는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼을 구비하는 자기 테이프 장치.
제 8항에 있어서, 기록의 경우로서, 상기 제 1쌍의 헤드들의 양측 헤드(1,2)는 기록을 하며 상기 제 2쌍의 헤드들의 헤드(1a,2a)는 이전에 기록된 트랙들을 판독하는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼을 구비하는 자기 테이프 장치.
제 13항에 있어서, 기록 작동의 경우로서, 데이터 속도에 따라서, 상기 제 1헤드(1)와 상기 제 3헤드(1a)는 반복적으로 작동하거나 상기 제 1헤드(1) 및 상기 제 2헤드(2)가 반복적으로 작동하는 데, 상기 제 3헤드(1a)는 상기 제 1헤드(1) 또는 상기 제 2헤드(2)중의 하나와 같이 동일한 방위각을 갖는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼을 구비하는 자기 테이프 장치.
제 14항에 있어서, 기록의 경우로서, 각각의 쌍의 헤드(1,2 및 1a,2a)중의 양측 헤드는, 테이프 접촉이 있을 때 기록하고, 인접 트랙이 보호 대역 없이 자기 테이프(21) 상에 차례로 인접하게 놓이는 것을 특징으로 하는 헤드 드럼을 구비하는 자기 테이프 장치.