JPH01178103A - 回転ヘッド型磁気記録再生装置 - 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〕 （産業上の利用分野） この発明はＶＴＲ等の回転ヘッド型磁気記録再生装置に
係り、特に広帯域・高伝送レートの記録再生装置に適し
た記録再生回路の実装方式に関する。

（従来の技術） 近年、現行テレビジョン方式（ＮＴＳＣ，ＰＡＬ、ＳＥ
ＣＡＭ等）のテレビ信号をディジタル信号に変換して記
録再生を行うディジタルＶＴＲや、現行テレビジヨシ方
式より解像度を大幅に上げた高品位（高精細）テレビジ
ョン用のアナログＶＴＲまたはディジタルＶＴＲの研究
開発が各所で行われている。

これらのＶＴＲは現行テレビジョン方式の信号をアナロ
グ信号のまで記録再生する従来一般のＶＴＲに比較して
、格段に広帯域・高伝送レートが要求され、それに伴い
記録密度が極めて高くなるので、それに付随して種々の
問題が生じてくる。

ＮＴＳＣテレビジョン信号用の１７２インチ家庭用ＶＴ
Ｒを例にとると、記録再生帯域は５００ＫＨｚ〜７ＭＨ
ｚ／ＩＣＨ程度であり、このような従来の家庭用ＶＴＲ
は第５図に概略を示すように、ＦＭ信号で記録再生が行
われる。すなわち、ビデオ信号入力はＦＭ変調器２７に
より変調された後、記録再生回路２８内の記録回路部で
増幅され、ステップフッブトランス２９およびロータリ
ートランス３０を経由して磁気ヘッド３１に供給され、
磁気テープ３２上に記録される。磁気テープ３２上に記
録された信号は磁気ヘッド３１で再生され、ロータリー
トランス３０およびステップアップトランス２９を介し
て記録再生回路２８内の再生回路部で増幅された後、Ｆ
Ｍ復調器３３によって復調される。

磁気記録における電磁変換系の伝送周数特性は、第６図
ａに示すように高域側はど出力が下がってくるので、Ｆ
Ｍ伝送するには、これと逆に特性で周波数補償を行う必
要がある。一般には、第６図のｂに示す磁気ヘッド３１
の共振特性を利用してこの補償を行ない、第６図のＣに
示すような平坦な伝送周波数特性を得ている。磁気ヘッ
ド３１の共振特性は再生回路の入力容量Ｃｉと分布容量
Ｃｓとの和と、磁気ヘッド３１のインダクタンスＬｈで
決まり、ステップアップトランス２９の昇圧比をｎとす
れば共振周波数ｆｒは ｆｒ＝１／２πｎＪＬｈ（Ｃｉ＋Ｃｓ）となる、磁気ヘ
ッド３１の巻線数、つまりインダクタンスはリード線の
インダクタンス分の問題や再生出力のＳ／Ｎに大きく影
響するので、大幅には変えられない。

従って、共振周波数を上げるには再生回路の入力容量や
ロータリトランス３０の巻線数を減らすことになるが、
このような手法では、先のディジタルＶＴＲや高品位テ
レビ信号用ＶＴＲ（以下、これらを総称して広帯域・高
伝送レートＶＴＲという）のように通常の１０倍以上の
広い記録再生帯域を要求されているＶＴＲには十分対応
できない。

共振周波数は一般に記録再生信号帯域の最高周波数より
も高めの周波数に設定されるので、広帯域・高伝送レー
トＶＴＲを実現するには、磁気ヘッドと再生回路との間
にロータリートランスを介在させないようにすることが
望まれる。

ロータリートランスのインダクタンスや分布容量および
磁気ヘッドとの接合ケーブルの容量が広帯域・高伝送レ
ートの妨げになるからである。そこで、回転ドラム内に
再生回路を内蔵させ、再生回路と磁気ヘッドとをロータ
リートランスを介さずに接続することにより再生帯域の
広帯化を図る試みが提案されている（参考文献　電気通
信学会報告　ＭＲ８５−５４）　。

しかしながら、このように再生回路を回転ドラムに内蔵
させた場合、磁気ヘッドチップを磁気ヘッドベース上に
搭載し、その巻線と再生回路の結合に関して次のように
問題が生じる。

■　回転ヘッド型ＶＴＲの磁気ヘッドの寿命はおよそ１
０００〜２０００時間であり、放送局プロダクションハ
ウス等の業務用の用途ではヘッド交換を頻繁に行なう必
要がある。

しかし、上記のような磁気ヘッドの実装方式では、ヘッ
ド交換に際して半田付けを必要とし、簡単にヘッド交換
ができない。

■　広帯域・高伝送レートＶＴＲにおける、回転ドラム
の回転数は通常のＶＲＴの１８０Ｏｒｐｍ、に対して２
倍の３６０Ｏｒｐｍ、または５４００ｒｐｍあるいは７
２００ｒｐｍにもなるため１回転ドラム内部の回路や磁
気ヘッドに加わる遠心力は約１０００Ｇ以上となり、ま
たこの高速回転によって回転ドラムの内蔵物は振動する
。上記のような磁気ヘッドの実装方式では、磁気ヘッド
基板と再生回路との接続にコネクタを用いるため、回転
ドラムの高速回転による遠心力や震動によってコネクタ
の接触状態が悪くなった°りする恐れがあり、信頼性に
欠ける。

■　広帯域・高伝送レートＶＴＲでは通常再生用と特殊
再生用を加えて少なくとも６個の磁気ヘッドを使用する
。例えばＤ−１フオーマツト５２５デイジタルＶＴＲ（
ＮＴＳＣテレビジョン方式用ディジタルＶＴＲ）を例に
とると１６個の磁気ヘッドが使用される。（参考文献テ
レビジョン学会報告ＶＲ８７−５）。

一方、回転ドラムを高速回転させる場合、記録再生装置
全体の大きさの制限と機械的な安全度から回転ドラムの
径を余り大きくできない。このため、磁気ヘッドの数に
対応した数の再生回路を回転ドラムの狭いスペースに実
装することになるが、その場合上記のような磁気ヘッド
実装方式では磁気ヘッド基板やコネクタ等の占有スペー
スをも確このように従来の再生回路を回転ドラム内に設
けた広帯域・高伝送レートＶＴＲのような回転ヘッド型
磁気記録再生装置では、ヘッド交換が頻繁であり１回転
ドラムの高速回転に対する信頼性が十分でなく１回転ド
ラム内の実装が難しいという問題があった。

本発明はこのような問題を解決し１回転ドラム内に記録
再生回路の少なくとも一部を設けた構造でありながら、
ヘッドの交換が容易であり、また回転ドラムの高速回転
による遠心力や震動に対して電気的および機械的な信頼
性が高く、さらに回転ドラム内の構造がシンプルで実装
が容易な回転ヘッド型磁記録再生装置を提供することを
目的とする。

本発明では、記録再生回路の少なくとも一部、すなわち
記録回路または再生回路あるいはその両方を設けた回路
をパッケージに搭載し、そのパッケージを磁気ヘッドチ
ップを支持する支持基体内部にて着脱可能に構成される
。そして１回路を搭載したパッケージと支持基体内部に
はそれぞれ電気的な接続を得るための接続コネクタを設
けている。さらに磁気ヘッドの巻線は支持基体側の端子
に接続され、回路パッケージ側端子を介して回路に接続
される。

（作　用） 本発明の構成では、回路搭載したパッケージを磁気ヘッ
ドチップ支持基体内部に組込み、且つ磁気ヘッド巻線は
支持基体側端子に接続され、回路パッケージ側端子を介
して回路に接続されることにより、磁気ヘッドと再生回
路が近接でき、磁気ヘッドの共振特性がロータリートラ
ンスのインダクタンスや分布容量および接合ケーブルの
容量等の影響を受けていることがなくなり、広帯域・高
伝送レートを実現する上で必要な高い共振周波数が容易
に得られる。

磁気ヘッド交換は磁気ヘッド支持基体を交換することに
よって行われる。その時内蔵回路がこわれていない場合
は回路パッケージを旧支持基体から新支持基体に入替え
る０回路が故障し交換する場合は回路パッケージを支持
基体から取出し交換する。

また、回路パッケージは支持基体に内蔵されているので
回路動作に伴う発熱はパッケージと支持基体と支持基体
を固定する回転ドラムに放熱され、効率が良い。

回路が磁気ヘッドの支持基体に内蔵されているので、回
転ドラム内の構造がシンプルになるため実装が容易とな
る。

（実施例） 第１図は本発明の第一の実施例に係る回転ヘッド型磁気
記録再生装置（ＶＴＲ）のスキャナ部の概略構成を示す
断面図である。同図において、スキャナ部１はＶＴＲ本
体のペース２にボルト３によって固定されている。ＶＴ
Ｒのテープトランスボート（図示せず）から送り出され
たビデオテープ（図示せず）は、回転ドラム４に巻付け
られ走行しつつ、回転ドラム４の局面から突出している
磁気ヘッド５の先端に接触する１回転ドラム４は駆動モ
ータ６により駆動される。駆動モータ６は回転ドラム４
の回転数を検出するロータリーエンコーダー７からの信
号に基すいて、サーボ回路（図示せず）により所定の回
転数で回転するように制御されている。

駆動モータ６の回転中心軸８には、ロータエンコーダ７
の上方に位置してロータリトランス９が取付けられてい
る。また、ロータリトランス９の下方に位置してスリッ
プリング１０が設けられている。ロータリトランス９は
回転中心軸８の内側を通っている信号線（図示せず）を
介して、回転数ドラム４内に設けられた制御回路基板１
１に接続され、スリップリング１０は同じく回転中心軸
８の内側を通っている電力供給線（図示せず）を介して
、制御回路基板１１および該基板ｌｌの下方に位置して
回転ドラム４内に設けられた記録再生回路パッケ−ジ１
２に接続されている。

第２図は第１図の要部を詳細に示したもので、制御回路
基板１１と記録再生回路パッケージ１２とはコネクタ１
３により電気的に結合されており、コネクタ１３は固定
ねじ２１により支持基体１６と一体になっている。制御
回路基板１１は基板固定用ねじ１４により回転ドラム４
内に着脱可能に設けられている。

一方、記録再生回路パッケージ１２は支持基体１６内部
に着脱可能に取付られている。支持基体１６は回転ドラ
ム４の周面の窓に位置する部分に舌片部１７を有し、こ
の舌片部１７に磁気ヘッド５が支持されている。そして
、磁気ヘッド５の巻線１８は支持基体側の端子１９に直
接、半田付けまたはワイヤボンディングにより接続され
ている。磁気ヘッドチップの支持基体１６の舌片部１７
の根元部分には、回路パッケージ１２に搭載されたＩＣ
チップ（図示せず）の発熱が磁気ヘッド５に伝達されな
いようにするための熱分離領域としての溝２０が形成さ
れている。

このように構成された回転ヘッド型磁気記録再生装置に
おいて、ビデオ信号等の情報信号の記録を行う際には、
情報信号がロータリトランス９のステータ側に入力され
、ロータ側から出力される。

ロータ側から出力された情報信号は回転中心軸８内を通
っている信号線を介して回転ドラム４内の制御回路基板
１１に供給される。制御回路基板１１は記録再生回路パ
ッケージ１２を制御しており、制御回路基板１１に入力
された情報信号は記録再生回路パッケージ１２ヘコネク
タ１３を介して伝送される。

記録再生回路パッケージ基板１２内の記録回路は情報信
号を増幅し、磁気ヘッド５に記録電流を供給して、磁気
ヘッド５に摺接する磁気テープに情報を記録する６磁気
テープに記録された情報の再生は磁気ヘッド５により行
われ、磁気ヘッド５から得られた情報信号は記録再生回
路パッケージ１２内の再生回路で増幅される。増幅され
た情報信号はコネクタ１３を介して一旦制御回路基板１
１へ送られ、さらに回転中心軸８内の信号線を介してロ
ータリトランス９のロータ側へ伝送され、ステータ側か
らスキャナ１外部へ導出される。

また、制御回路基板１１および記録再生回路パッケージ
１２内の回路の動作に必要な電力は、スリップリング１
０により回転中心軸８内を通っている電力線を介して供
給される。ここで、磁気ヘッド５は回路が実装されてい
る記録再生回路パッケージ１２に搭載されているため、
回路の発熱の影響を考慮する必要があるが、磁気ヘッド
５が搭載されている舌片部１７は溝２０によって回路が
搭載されている領域と熱的に分離されているため、この
ような影響は最少限に抑えられる。

次に、磁気ヘッド５を交換する手順について説明する。

まず、基板固定ねじ１４により回転ドラム内に固定され
ている制御回路基板１１の固定を解除し、基板１１を回
転ドラム４外へ引出す６制御回路基板■１が回転ドラム
４外へ引出されると、記録再生回路パッケージ１２を内
蔵した支持基板１６を固定しているねじ１５が露出する
。そこで、この固定ねじ１５を取外し、支持基体１６の
固定を解除することによって、記録再生回路パッケージ
１２を内蔵した支持基体１６とその舌片部１７に固定さ
れている磁気ヘッド５及びコネクタ１３を１回転パッケ
ージ１２と一体■こ外部へ取出す、この後、上記と逆の
手順で、新しい磁気ヘッド５が取付けられた記録再生回
路パッケージ１２を内蔵した支持基体１６を回転ドラム
４内に取付け、さらに制御回路基板１１を回転ドラム４
内に取付けて、基板１１をコネクタ１３に結合すること
により、ヘッド交換が終了する。なお、磁気ヘッド５の
位置決めは記録再生回路パッケージ１２の固定ねじ１５
を調整することによって行われる。

このようにして半田付は等の煩雑な作業を伴わない簡単
な手順によって、磁気ヘッド５の交換を行うことができ
る。

また記録再生回路の故障により交換の必要が生じた場合
は前記磁気ヘッドの交換と同様に制御回路基板は回転ド
ラム外へ引出し、記録再生回路パッケージ１２を内蔵し
た支持基体１６を固定している。

固定ねじ１５を取外し、支持基体１６の固定を解除する
。記録再生回路パッケージ１２は支持基体１６に固定ね
じ２１とコネクタ１３により支持基体１６に固定されて
いるので固定わじ２１を解除し、記録再生回路パッケー
ジ１２を支持基体１６から取外す。

この後、上記と逆の手順で新しい記録再生回路パッケー
ジ１２が取付けられた支持基体１６を回転ドラム４内に
取付けて、基板１１をコネクタ１３に結合することによ
り、記録再生回路パッケージ１２の交換が終了する。

このように、磁気ヘッドの交換と同様に半田付は等の煩
雑な作業を伴わない簡単な手順によって、記録再生回路
パッケージ１２の交換を行うことができる。

前述したように、広帯域・高伝送レートＶＴＲの回転ド
ラムは高速で回転している。このため、回転ドラム内部
にコネクタ等を使用した場合には遠心力や震動を考慮し
た構成、配置にしなければならない。

第３図は第２図の磁気ヘッドと記録再生回路パッケージ
部の断面を示すものである。磁気ヘッド５の巻線１８は
接触状態を良好にするため、金メツキ等の処理を施され
た固定端子１９に接続される。

記録再生回路パッケージ１２との接続はこの固定端子１
９と記録再生回路パッケージ１２に固定されているバネ
性を持つ可動接点２２により行われる。一方、コネクタ
１３と記録再生回路パッケージ１２の接続は記録再生回
路パッケージ１２側に固定端子１９と同様に接触状態を
良好にするため、金メツキ等の処理を施された固定端子
２３とコネクタ１３側のバネ性を持つ可動接点２４によ
り行われる。遠心力は回転ドラム４の中心つまりＢの方
向から回転ドラム４外周側Ａの方向に働くため、磁気ヘ
ッド５と記録再生回路パッケージ１２側は可動接点２２
が自己のバネ性に加え遠心力によって固定端子１９に、
より強固な接触状態を維持する６ 同様に、コネクタ１と記録再生回路パッケージ１２側は
可動接点２２が自己のバネ性に加え、遠心力によって固
定端子２３に、より強固な接触状態を維持する。

第４図は本発明の第２の実施例の要部を示したもので、
記録再生回路パッケージ２５に交換用の溝を設けたもの
である。この溝をつけたことにより記録再生回路パッケ
ージ２５の交換時には固定ねじ１４を取外し、制御回路
基板１１を回転ドラム４から取出す、制御回路基板１１
が回転ドラム４外へ引出されると記録再生回路パッケー
ジ１２を内蔵した支持基体１６が露出される。ここでピ
ンセット等の引抜き工具を記録再生回路パッケージ２５
の溝２６を使って記録再生回路パッケージ２５を引出す
。そして。

新しい記録再生回路パッケージを溝２６を使って支持基
体１６に納める。この後、上記と逆の手順で制御回路基
板１１を回転ドラム４に納め、固定ねじ１４で制御回路
基板１１を固定する。支持基体１６の固定を外した第一
の実施例と比べてこの第２の実施例の方式によれば、支
持基体１６の固定を外すことは不要になる。

尚、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施が可能である６例えば回転ドラム内には前述したよ
うに通常再生・特殊再生のために複数個の磁気ヘッドが
実装されているのが一般的である。このため記録再生周
波数が高い広帯域・高伝送レートＶＴＲ等では、各磁気
ヘッドに対応したチャンネル間のクロストークが大きな
問題となる。このような場合、記録再生回路パッケージ
の一部または全部を金属材料あるいは磁性体材料からな
るシールド部材で覆うことが好ましい。このような電磁
シールドを施すことは、回転ドラム外部から侵入する雑
音による妨害除去にも有効である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転ドラム内部の記録再生回路の少な
くとも一部が設けられた回路パッケージを回転ドラムか
ら着脱可能とした磁気ヘッドを支持する支持基体内部に
搭載したことにより、磁気ヘッドと再生回路を近接する
ことが可能となり、共振周波数を高くして広帯域・高伝
送レートの特性が得られるとともに、磁気ヘッドチップ
は支持基体と共に交換することでヘッド交換を容易に行
うことができる。

回路パッケージはコネクタを介して支持基体内部へ内蔵
しているので容易に交換を行うことができる。

磁気ヘッドと記録再生回路パッケージと制御回路の結合
には、接触不良の原因となる遠心力を、逆にコネクタの
結合を強固にすることに利用するコネクタ構造としたこ
とで回転ドラムの高速回転による遠心力や震動により接
続不良が起こったりすることはなく、電気的および機械
的な信頼性が向上し、さらに回転ドラム内の構造が簡単
になり、チャンネル数（ヘッド数）が多い場合でも実装
が容易であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスキャナ一部全体の断
面図、第２図は本発明の一実施例を示すスキャナー内部
の磁気ヘッド支持基体、および支持基体内部に内蔵され
た記録再生回路パッケージの機構概略を示す拡大図、第
３図は第２図の磁気ヘッド支持基体、および支持基体内
部に内蔵された記録再生回路パッケージのコネクタ機構
部の断面図、第４図は本発明の他の実施例を示す磁気ヘ
ッド支持基体、および支持基体内部に内蔵された記録再
生回路パッケージの機構概略を示す拡大図、第５図は従
来の家庭用ＶＴＲの回路構成概略を示すブロック図、第
６図はＶＴＲの記録再生特性の周波数補償プロセスを示
す特性図である。 ５・・・磁気ヘッド　　　　１２・・・記録再生回路パ
ッケージ１３・・・コネクタ　　　　　１６・・・支持
基体１９．２３・・・固定端子　　　２２．２４・・・
可動端子２６・・・交換用溝 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　松山光之 ｔａｔ図 第　　３　図 第　　５　図 問り繊

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気テーブルが巻付けられる回転ドラムと、この
   回転ドラムに取付けられた磁気ヘッドと、この磁気ヘッ
   ドに接続され、前記回転数ドラムの内部に設けられた記
   録再生回路とを備えた回転ヘッド型磁気記録再生装置に
   おいて、回転ドラム本体から着脱可能な磁気ヘッドチッ
   プの支持基体内部に、前記記録再生回路の少なくとも一
   部を搭載し、支持基体内部から着脱可能な接続コネクタ
   機構を有するパッケージを組込んだことを特徴とする回
   転ヘッド型磁気記録再生装置。
2. （２）前記記録再生回路を搭載するパッケージ取出し溝
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   回転ヘッド型磁気記録再生装置。