JPH0125123B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビデオテープレコーダ（以下VTR
と称する）をはじめとする磁気記録再生装置に関
するものであり、特に、VTRのビデオヘツドの
生産性を大幅に向上するようにした磁気記録再生
装置に関するものである。

磁気記録再生装置の一例として家庭用VTRが
あるが、従来の家庭用VTRにおいては、回転シ
リンダ上に搭載されるビデオヘツドの巻線数が約
20ターン程度必要であつた。

まず第１図に、ビデオヘツド４の平面図を示
す。同図において、１はヘツドコア３に形成され
た巻線窓２を通して前記ヘツドコア３に20ターン
程度巻きつけられた巻線である。

以下に従来の家庭用VTRを例にとつてビデオ
ヘツドの巻線１の巻数が何故20ターン程度必要で
あつたかを説明する。

第２図に従来のヘリカルスキヤン回転２ヘツド
形VTRの基本構成ブロツク図を示す。

図において、記録時には入力端子１２に印加さ
れたビデオ信号が、記録回路１０を経て記録アン
プ７に入力され、これにより増幅される。この
時、予めスイツチ６ａをOFFに、６ｂ，６ｃを
ONに切り換えておくことにより、ロータリトラ
ンス５ａ，５ｂを介してビデオヘツド４ａ，４ｂ
に記録電流が流れ、図示しない磁気テープに記録
される。

ここで、ビデオヘツド４ａ，４ｂのインダクタ
ンス値は、その巻線数を約20ターンとすること
で、約2μHに選定されている。さらにロータリト
ランス５ａおよび５ｂのそれぞれの巻線比は１：
２に設定されており、後に詳しく説明するよう
に、ロータ側（ヘツド側）の巻線数は５ａがター
ン、５ｂが３ターンに、ステータ側（ヘツドアン
プ側）の巻線数は５ａが８ターン、５ｂが６ター
ンに夫々選ばれている。

上記の条件において、必要な記録電流を流すの
に要する記録アンプ７の所要出力信号電圧（Ｐ―
Ｐ値）は、実際には、酸化物テープに対して３〜
4Vppとなる。この３〜4Vppという値は、記録ア
ンプ７の電源電圧が９〜12Vであることから考え
て適切な値となつている。

以上の場合において、もし仮りにビデオヘツド
４ａ，４ｂの巻線数を減らすか、ロータリトラン
ス５ａ，５ｂの巻線比を変えるかして、記録アン
プ７からみたヘツドインピーダンスを下げると、
記録アンプ７の出力で必要となる記録電流が増加
して消費電力が増加するので、好ましくない。

一方、逆にロータリトランス５ａ，５ｂの巻線
比を変えて前記記録アンプ７からみたヘツドイン
ピーダンスを上げると、記録アンプ７の所要出力
信号電圧が大きくなり、信号波形に歪を生じて特
性劣化を招くという問題が生じる。

次に再生時について説明する。この時、スイツ
チ６ａ，６ｂ，６ｃは第２図に示すような状態に
切替えられる。ビデオヘツド４ａ，４ｂで読み出
された信号は、ロータリトランス５ａ，５ｂでス
テツプアツプされ、再生アンプ８ａ，８ｂに入力
される。そして、加算器１１で、前記２個のビデ
オヘツド４ａ，４ｂの再生信号は加算混合され、
出力端子１３に出力される。

コンデンサ９ａ，９ｂは、それぞれヘツドアン
プ８ａ，８ｂからビデオヘツド４ａ，４ｂ側をみ
たヘツドインダクタンスと共振させるためのもの
であり、その共振周波数を再生FM信号の最高キ
ヤリア周波数近傍に選んでいる。

上記共振周波数の選定はビデオヘツド４ａ，４
ｂのインピーダンスノイズの抑圧、およびヘツド
アンプ８ａ，８ｂとビデオヘツド４ａ，４ｂとの
ノイズマツチングの役割も果している。

以上の場合において、もし仮りに、ビデオヘツ
ド４ａ，４ｂの巻線数を減らすか、ロータリトラ
ンス５ａ，５ｂの巻線比を変えることにより、再
生アンプ８ａ，８ｂからみたヘツドインピーダン
スを下げると、コンデンサ９ａ，９ｂにより上記
の共振周波数を確保することには問題ないが、ビ
デオヘツド４ａ，４ｂと再生アンプ８ａ，８ｂと
のノイズマツチングが劣化する。

逆に、ヘツドインピーダンスを高めると、上記
ノイズマツチングを取り易くする反面、上記共振
周波数を確保することができなくなるおそれがあ
る。

すなわち、上記共振周波数が、ヘツドインダク
ダンスと、浮遊容量、アンプ入力容量およびコン
デンサ９ａ，９ｂの容量の合計容量とで決定され
るので、ヘツドインダクタンスが大きくなりすぎ
ると、コンデンサ９ａ，９ｂを除去しても共振周
波数を最高キヤリア周波数近傍まで上げることは
できなくなる。

これらの各条件をふまえ、現状の家庭用VTR
では、ビデオヘツドの巻線数は20ターン、ロータ
リトランスの巻線比は１：２に選ばれたのであ
る。

次に、ロータリトランスのターン数が５ａと５
ｂとで異なる理由を説明する。第３図は第２図で
用いているロータリトランス５ａ，５ｂの断面
図、第４図はロータ側の底面図、第５図は第４図
の巻線の状態を示す説明図である。

家庭用VTRで用いられているロータリトラン
スは、第３，４図に示すように、ロータコア１４
とステータコア１５がエアギヤツプ２０を挾んで
平面対向している。また、第１チヤネル用巻線１
６，１８と第２チヤネル用巻線１７，１９が、第
５図に巻線１７を例にとつて示したように、それ
ぞれコイル状に巻回され、かつ、同心円状に配置
されている。

さらに、第１チヤネル用巻線１６，１８と第２
チヤネル用巻線１７，１９の間には溝２１，２２
が配設されていて、両チヤネル間のクロストーク
を防いでいる。

ここで問題になるのは、第１チヤネル用巻線１
６，１８の巻回の直径と、第２チヤネル用巻線１
７，１９の巻回の直径とが異なることである。こ
こで、もしも、巻線１６，１８と巻線１７，１９
の巻線数を等しくしたとすると第２チヤネルのイ
ンダクタンスの方が第１チヤネルのそれよりも大
きくなり、両チヤネル間でインダクタンスの不揃
いが生じる。

したがつて、このインダクタンスの違いを巻線
数を異ならせることで補正する必要がある。

このような理由から、通常の場合ロータコア１
４においては、第１チヤネル用巻線１６の巻線数
を４ターン、第２チヤネル用巻線１７の巻線数を
３ターンとし、ステータコア１５においては第１
チヤネル用巻線１８の巻線数を８ターン、第２チ
ヤネル用巻線１９の巻線数を６ターンとしてい
る。

次に、ロータリトランス５ａ，５ｂのロータ側
インダクタンスとビデオヘツド４ａ，４ｂのイン
ダクタンスの関係について説明する。もし、ロー
タリトランス５ａ，５ｂが結合係数＝１の理想ト
ランスであれば、ロータリトランス５ａ，５ｂの
インダクタンスとビデオヘツド４ａ，４ｂのイン
ダクタンスとの間に特定の関係を持たせる必要は
ない。

しかし、一般にロータリトランス５ａ，５ｂ
は、第３図に示すようにステータコア、ロータコ
ア間にエアギヤツプ２０が設けられているので、
結合係数（Ｋ）は“１”にはならず、0.95近傍の
値となつている。

Ｋ≠１の時のビデオヘツド４ａ，４ｂのインダ
クタンス（Lh）とロータリトランスのロータ側
インダクタンス（Lp）のマツチング条件は次式
となる。

上式は、再生時のロータリトランス５ａ，５ｂ
のステータ側からビデオヘツド側をみたインダク
タンスをL₀、無負荷出力をe₀としたとき、再生
FM信号帯域（VHS規格VTRの場合は、３〜5M
Hz）における性能指数e₀／√₀が最大となる条件
である。

なお、Lp＞Lh／√１−²とすると、無負荷出
力e₀が変わらず、インダクタンス√₀が増加し、
これによりインピーダンスノイズの増加が起こ
る。しかし、多くのVTRのように、テープから
生じる変調ノイズがインピーダンスノイズよりも
はるかに大きいシステムにおいては、Lp＞Lh／
√１−²でもよいことになる。

また、上記FM信号と多重に記録されているク
ロマ信号は、VHS方式では629KHzと、上記FM
信号に比べて非常に低周波であることから、再生
時、クロマ信号に対する信号源インピーダンスは
極めて小さく無視できる。よつて、クロマ信号に
対する性能指数e₀／√₀はe₀そのものでありLp
≫Lhであればよい。

以上のことから、現状の家庭用VTRでは、ロ
ータリトランスのロータ側インダクタンスLpと
ビデオヘツド４ａ，４ｂのインダクタンスLhは
次式のように設計することが好ましい。

(2)式から明らかなように、γを大きくしすぎる
と前記ロータ側のインダクタンスLpが大きくな
り、前述したように共振周波数が低くなり、再生
FM等化特性を確保しにくくなる。

したがつて、γの値は上記共振周波数が再生
FMキヤリア周波数より高くなる範囲で選べばよ
い。

以上のことから、従来の家庭用VTRでは、ビ
デオヘツド４ａ，４ｂの巻線数を約20ターン程度
（Lh≒2μH）、ロータリトランス５ａ，５ｂのロ
ータ側巻線数を、それぞれ４ターン、３ターン
（Lp＝10μH〜12μH、Ｋ＝0.97）、前記ロータリト
ランス５ａ，５ｂのロータ側とステータ側との巻
線比を１：２、記録に必要な信号電圧を３〜
4Vppに設定してきた。

ところが、先に第１図で示したビデオヘツドの
平面図において、巻線窓２は針穴程度の大きさし
かなく、これに巻線１を20回も巻くことは非常に
困難で時間を要する作業となるため、ビデオヘツ
ドの生産性、コスト低減の面から大きな障害とな
るという欠点があつた。

しかも、巻線数が多いと経時的に巻線が緩くな
り易く、最悪の場合、回転シリンダの固定部分と
接触して断線する事故が起こるという欠点もあつ
た。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、ロータリトランスとビデオヘツドとの結合
を工夫することで、巻線数が従来よりはるかに少
ないビデオヘツドを使用しても、性能劣化のない
磁気記録再生装置を提供し、その生産性及び信頼
性を向上させることにある。

前記の目的を達成するために、本発明では、ま
ずロータリトランスのステータ側の巻線数は従来
通りとしたまま、ロータ側の巻線数を減らし（例
えば、１ターンとし）、このロータリトランスに
マツチングするように、ビデオヘツドの巻線数を
減らすようにした点に特徴がある。

ここで問題となるのは、ロータ側の巻線数を減
らし、例えば、１ターンのロータリトランスを作
る上での生産性、およびロータ・ステータ間の結
合係数の低下である。

わずか１本の銅線、それも百数十ミクロンの銅
線をロータコアに巻き付けるのは、線材の強度が
弱いため、生産性を非常に低下させる。

また、対向するステータ側の巻線数は従来通り
であり、ロータ側巻線数と最短距離で対向する部
分は僅かであるから、ロータ・ステータ間の結合
係数が大幅に低下する。

この問題を解決するために、本発明では、複数
本の銅線を束にして、並列接続とし、少数ターン
巻線を実現することによつて、巻線に従来並みの
強度を持たせ、かつ、ステータ側巻線とロータ側
巻線の対向条件を従来と同様にして、従来並みの
結合係数を確保することとした。

以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説
明する。

第６図は本発明の第１実施例の断面図、第７図
はそのロータ側の底面図、第８図は第７図の巻線
の状態を示す説明図、第９図は前記第１実施例の
ロータリトランスのロータ側の巻線およびステー
タ側の巻線の状態を示すための拡大断面図であ
る。

図において、第３図と同一の符号は、同一また
は同等部分をあらわしている。

２３はロータリトランスのロータコア、２４
は、ステータコア１５の内側の巻線１８に対向
し、エアギヤツプ２０を隔てて、前記ロータコア
２３に設けられた複数本の第１チヤネル用巻線で
ある。前記巻線２４は接着剤で互いに固着されて
いる。

２５は、ステータコア１５の外側の巻線１９に
対向し、エアギヤツプ２０を隔てて、前記ロータ
コア２３に設けられた複数本の第２チヤネル用巻
線である。前記巻線２５は接着剤で互いに固着さ
れている。

２６は、ステータコア１５の前述した溝２２に
対向して前記ロータコア２３に設けられた溝であ
る。

前記溝２６は、ロータコア２３およびステータ
コア１５のそれぞれに設けられた前記巻線２４と
１８とで形成される第１チヤネル、および巻線２
５と１９とで形成される第２チヤネルの間に設け
られ、溝２２と共同して両チヤネル間のクロスト
ークを防止するためのものである。

２７は、ロータコア２３の前記複数本の第１チ
ヤネル用巻線２４の両端部であり、前記両端部２
７で前記複数本の巻線２４が短絡されている。

２８は、ロータコア２３の前記複数本の第２チ
ヤネル用巻線２５の両端部であり、前記両端部２
８で前記複数本の巻線２５が短絡されている。

２９は、前記両端部２７を、図示しないビデオ
ヘツドにそれぞれ接続する引き出し線である。３
０は、前記両端部２８を、例えば前記第１図に示
すようなビデオヘツドへ接続する引き出し線であ
る（第８図参照）。

ステータ側には従来と同様に、第２チヤネルに
おいては６ターンの巻線１９が取り付けられてい
る。一方、ロータ側においては、第８図、第９図
に明らかなように、コア２３の前記溝の中央に、
３本の銅線の両端を短絡した巻線２５が取り付け
られている。即ち、ロータ側巻線２５とステータ
側巻線１９の対向条件（特に対向面積）は従来の
それと同様である。

したがつて、前記巻線２５の両端部２８と、引
き出し線３０によつて接続されるビデオヘツド４
の巻線１の巻数は、巻線２５の巻数が従来の３タ
ーンから１ターンに減つたのに比例して、従来の
巻数（20ターン程度）の1/3に減らすことが可能
になる。

前記のような構成の磁気記録再生装置の動作
は、前記第２図に関して前述したのと同様であ
る。

第１０図は本発明の第２実施例の要部を示す底
面図である。この図では、説明の簡略化の為に、
第７図に示したような内側の巻線等を省略した。

図において、３５はあらかじめ３本の銅線が接
着剤で固着された巻線である。前記巻線３５はそ
れらの両端が短絡されずにそのまま端子板３２ま
で延長され、金属部３４で半田付けが行われてそ
こから導線３３によりビデオヘツド４の巻線１へ
接続される。なお、巻線３５がコア２３へ取り付
けられた状態は、前記第９図で示したのと同様で
ある。

以上は、一見、複雑な形成作業と思われるが、
実際には、現在のロータリトランスの製造技術に
より従来の生産性とほぼ同一のそれが得られる。

このように、巻線数が１ターンのロータリトラ
ンスのロータ側を構成することによつて、ロータ
側の線材の強度を損なうことはなくなり、また、
ステータ側の巻線との対向面積も減ずることがな
く、結合係数を大きくする効果が得られる。この
ようにすれば、従来３ターンないし４ターンあつ
たロータ側巻線数が何ら性能劣化を伴なわずに１
ターンにできるので、前記したところのビデオヘ
ツドと記録再生回路との間の最適結合条件を何ら
損なうことなく、ビデオヘツドの巻線数を1/3な
いし1/4にできることは明らかであろう。

なお、以上においては、ロータ側の巻線数を１
ターンとした場合のみについて述べたが、２ター
ン以上にして並列接続にすることも可能であるこ
とは当然である。

以上述べたように本発明は、家庭用VTR等に
用いられるロータリトランスのロータ側の巻線数
を減らし（例えば、１ターンとし、）かつ、複数
の巻線を並列接続にしたので、ロータ側巻線を減
らし、例えば１ターンとしても、その巻線の強度
が弱まつて生産性を低下することがなく、また、
ロータ側とステータ側との対向条件が変わること
によつて双方の結合係数が低下することもない。

したがつて、ロータリトランスのインダクタン
スに対して最適マツチングとなるヘツドのインダ
クタンスを下げることができるので、ヘツドの巻
線数を大幅に減らすことができるという利点があ
る。

たとえば、従来ヘツド巻線数20ターンで、ロー
タリトランスのロータ側巻数４ターンであつた場
合を例にとれば、後者が１ターンになつたことに
より、前者は５ターンとすれば良くなり、前述し
たところのビデオヘツド生産性及び信頼性を大幅
に向上できる。

さらには、ステータ側からヘツド側をみたイン
ピーダンスは従来と全く同じであるから、記録、
再生回路は従来のものをそのまま使用することが
できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はビデオヘツドの構造の一例を示す平面
図、第２図はヘリカルスキヤン回転２ヘツド形
VTRの記録再生系の基本構成を示すブロツク図、
第３図は従来のロータリトランスの断面図、第４
図はそのロータ側の底面図、第５図は第４図の巻
線の状態を示す説明図、第６図は本発明の一実施
例の断面図、第７図はそのロータ側の底面図、第
８図は第７図の巻線の状態を示す説明図、第９図
は第６図のロータ側およびステータ側の巻線の状
態を示すための拡大断面図、第１０図は本発明の
第２実施例の要部を示す底面図である。 ４，４ａ，４ｂ……ビデオヘツド、５，５ａ，
５ｂ……ロータリトランス、７……記録アンプ、
８ａ，８ｂ……再生アンプ、１０……記録回路、
１１……加算器、１４，２３……ロータコア、２
４，２５……ロータ側巻線、２７，２８……ロー
タ側巻線の短絡部、３５……ロータ側巻線、３２
……端子板、３３……導線、３４……端子板上の
金属部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転磁気ヘツドと、記録再生回路と、前記回
   転磁気ヘツド及び前記記録再生回路の間に接続さ
   れたロータリトランスとを具備する磁気記録再生
   装置において、前記ロータリトランスの回転子の
   コアに巻回される巻線が、互に接着剤で固着さ
   れ、かつ、互に並列に接続された複数の巻線によ
   り構成されていることを特徴とする磁気記録再生
   装置。