JPH02235214A - 回転磁気ヘッド装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えばビデオテープレコーダ（以下、ＶＴＲ
と称す）等の磁気記録再生装置に使用される回転磁気ヘ
ッドの突出量を制御する回転磁気ヘッド装置に関するも
のである． （従来の技術〕 従来の先端技術として、放送用１インチヘリカルＶＴＲ
では、オートマチック・スキャン・トラッキング（ＡＳ
Ｔ）やダイナミック・トラック・フォローイング（ＤＴ
Ｐ）という名称で呼ばれ、再生時に磁気へンドを磁気テ
ープのトラック幅方向に動かしながら自動的にトラッキ
ングをとるものが既に開発されている。以下に、第７図
〜第１０図を参照して従来技術について説明する．ｌ，
２は記録再生用ビデオヘッド、３．４はＡＳＴ又はＤ．
ＴＦ時に動作する特殊再生専用ヘッド、５．６は特殊再
生専用ヘッド３．４を先端に取付けているバイモルフ型
圧電素子、７は記録再生用ビデオヘッド１，２及びバイ
モルフ型圧電素子５．６を取付けて１８００ｒρ■で回
転する回転ドラムを示す．第８図はＤＴＦ方弐のアクチ
ュエー夕部分の構造を示す図で、８は固定ドラム、９は
磁気テープを示す． 第９図は従来から使用されているバイモルフ型圧電素子
５．６の動作原理を示すものである．これは２枚の圧電
素子Ｘｔ，Ｘｉを３枚の電極Ｙ１〜Ｙ，でサンドイッチ
状にはさんだ構造のバイモルフ板により構成されており
、この自由端の先端に特殊再生専用ヘッド３，４が取付
けられており、３つの電極Ｙ１〜Ｙ３に電ａＳＳが接続
されている．例えば圧電素子ｘｌに順方向の電圧が、又
、圧電素子Ｘ．に逆方向の電圧が電ＩＳにより印加され
ると、圧電素子ＸＩは図示矢印Ｘ，の方向に縮み、圧電
素子Ｘ２は図示矢印ｘ８の方向に伸びる．上記と逆の電
圧をかけると圧電素子Ｘ１は伸び、圧電素子Ｘ！は縮む
．このようにして第８図に示すようにバイモルフ型圧電
素子５．６はドラムの軸方向に上下に移動できる構造に
なっている．次に、第ｌＯ図において例えば高速再生動
作を行なった場合（ノイズレススピードサーチ）の原理
について説明する。Ａ＋，Ｂ．，Ａｘ．Ｂｚ，Ａｘ，Ｂ
，・・・は磁気テープ９上に記録されたビデオトラック
を示している。ここで、ＡＩ，Ａ！，Ａｘ　・・・とＢ
，，Ｂ．，Ｂ３　・・・とは異なるアジマスのヘッドで
記録されたトラックである．今、スピードサーチの一例
として５倍速で再生する場合を想定する。

特殊再生専用ヘッド３用のバイモルフ型圧電素子５を駆
動させなければ特殊再生専用ヘッド３の走査軌跡は第９
図の破線Ｌ．のようになり特殊再生専用へッド３のアジ
マス角がＡトラックのアジマス角と同一であるとすれば
、再生される信号はトラックＡ　Ｉ，　Ａ　ｔ，　Ａ　
ｘ・・・を走査する部分のみであり、再生画面にノイズ
バーを生じている。ここで再生時にビデオテープが５倍
速で走行してもトラックＡ．を完全に再生するためには
、特殊再生専用ヘッド３が磁気テープ９と接触する１フ
ィールド期間に特殊再生専用ヘッド３をトランク軸方向
（図中の左側）に４トラックピッチだけ移動してやれば
よい．次のフィールドでは特殊再生専用ヘッド４を４ト
ラックピッチ分移動することになる．このようにして、
Ａ，，Ｂｓ，Ａｈ　・・・トラックを完全に走査してノ
イズレスの再生信号を得ている。

即ち上述の動作により、再生時に回転磁気ヘッドをテー
プ速度に応じてトラック幅方向に移動させることにより
あらゆる速度におけるノイズレス再生が実現できる． 以上のようにＶＴＲの先端技術として可動ヘッドが存在
し、業務用ＶＴＲの一部に使用されている。一般の民生
用ＶＴＲでは回転ドラム上に設けられた磁気ヘッドは固
定である． 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の回転磁気ヘッド装置は以上のように構成され、一
般のＶＴＲでは磁気ヘッドが固着され、又、ＡＳＴ方式
やＤＴＦ方式ＶＴＲでは磁気ヘッドとして可動ヘッドを
採用し、ドラムの軸方向上下運動を制Ｉｎするものであ
った。

ここでいずれの場合も例えば第７図に示すように磁気ヘ
ッドはドラム外周よりわずかに突出しており、ドラムに
巻きついている磁気テープの磁性面を摺動している．従
って、これらの磁気ヘッドは例えば１０００時間で８ｎ
−１０ｎ摩耗する．又、磁気ヘッドのドラム外周からの
突出量は同一であることが望ましいが、磁気テープとの
摺動による摩耗のために不均一となり易く、磁気ヘッド
の突出量が不均一であると磁気テープの振動が発生し、
再生画にジッターが発生する課題があった．又、磁気ヘ
ッドの摩耗により磁気ヘッドのドラムからの突出量が減
ると磁気ヘッドと磁気テープの磁性面との接触性が悪く
なり、高画質を長時間保てず、最悪の場合には短時間の
使用でヘッド交換せざるを得なくなる等の課題があった
。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので、磁気へ冫ドをその回転直径方向に移動可能に設
け、磁気ヘッドのドラムからの突出量を制御することに
より再生信号のジッター成分を軽減させ且つ長期間高画
質状態を維持することのできる回転磁気ヘッド装置を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る回転磁気ヘッド装置は、該装置において
、磁気ヘッドを回転直径方向に可動ならしめる可動手段
と、再生゛信号レベルに応じて可動手段による磁気ヘッ
ドの移動量を制御する制御手段を設けたものである． 〔作　用〕 この発明における回転磁気ヘッド装置は、制御手段によ
り再生信号のエンベロープ信号を検出し、この検出信号
レベルに応じた制御信号を可動手段に供給することによ
り、磁気ヘッドの摩耗分を補うように可動手段による磁
気ヘッドの回転直径方向への移動量を制御する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。第１図はこの発明の一実施例に係る装置のドラム
部の断面構造を簡略的に示す断面図である。第１図にお
いて、７は回転ドラム、８は回転ドラム７の下側に位置
する固定ドラム、９は両ドラム７，８の中心軸上に設け
られ且つ固定ドラム８に軸受８ａを介して軸承された主
軸で、回転ドラム７に固着されている。１０は固定ヘッ
ド８にアーム１０ａを介して支持され後述の可動へッド
ユニソ｝１００内のコイルに電流を印加するための電極
ブラシ、１１は土軸９の上部延長上に設けられ電極ブラ
シ１０と接触しているスリップリング、１２は土軸９を
回転軸とするドラムモー夕、１３は上部が回転ドラム７
に、下部が固定ドラム８に固着されたロークリトランス
である．１００は磁気ヘッド３ａ，４ａを回転ドラム７
と固定ドラム８から成るドラムの外周面からの突出量が
常に一定になるようにするための可動ヘッドユニットで
、回転ドラム７の内面に固着され、ドラムモータ１２の
回転動作により１８００ｒｐｍで一定回転する． 第２図は上記可動へッドユニッｌ−１００等の断面を示
す図である。１０１，１０２は並設された円形バネで、
その一方の円形バネ１０１には一端に磁気へッド３ａ又
は４ａがへッドアーム１１０を介して固着されている．
これらの円形バネ１０ｌ，１０２の中心部にはその中空
を回転直径方向に向けた軽量のボビン１０３が接着され
ている。又、この軽量ボビン１０３の外周には例えば細
い銅線（直径０．１ｍ）が２５０回巻回されたコイル１
０４が設けられている。１０５は希土類コバルトから成
る永久磁石、１０６は軟鉄よりなるボールピース、１０
７〜１０９は軟鉄より構成されたヨークである．ポール
ピース１０６の両側に永久磁石ｌＱ５が固着され、これ
らはボビン１０３の中空部を貢通している。コイル１０
４の外周囲に設けられたヨーク１０９の両側にヨーク１
０７，　１０８が連結され、ボールピース１０６の両側
に固着されている一対の永久磁石１０５の端部に固着さ
れている。又、１１１は回転ドラム７及び固定ドラム８
の外周面に斜めに巻回された磁気テープで、磁気へンド
３ａ又は．４　ａと接触している。

第３図は第２図の断面図で示したものを、更に理解し易
くするために組立図を示したもので、それぞれの部品に
分解して表わしたものである。第２図と同じ部分には同
符号を付し、１１２ａはヘッド信号送受フレキシブルプ
リント基板、１１２ｂはコイル駆動電流送出フレキシブ
ルプリント基板である。

第４図は本実施例の主要部品である円形バネ１０１，１
０２の詳細図である．この２枚の円形バネ１０１，１０
２は０．０８閣の厚さをもつベリリウム銅板に第４図に
示すように円弧状スリットを数多く持たせ、安定なる弾
性をもたせてある．その中心部にノリルの小形成形品を
嵌合接着し、この中にコイル付ボビン１０３を接着しで
ある．一方、円形バネ１０１の外周の一部には切込みの
入った長い片が取出されており、板状のへッドアーム１
１０が直交する如く固着され、さらにそのヘッドアーム
１１０の先端に磁気ヘノド３ａ又は４ａが取付けられて
いる． 以上のように第２図に示すように細い銅線を巻いた軽量
のボビン１０３の外周囲の２箇所に第４図の２枚の円形
バネ１０１，１０２を接着したユニットをヨーク１０７
の内面に、接着又は嵌込み方式で固着する．円形バネ１
０１，１０２の周囲を固着してボビン１０３全体が可動
した時それに連動して磁気ヘッド３ａ又は４ａが第２図
矢印八方向（ドラムの直径方向）に移動する．次に第１
図及び第２図に従ってさらに詳しく動作の説明をする．
永久磁石１０５のＮ極側でポールピース１０６との固着
側にすると図中の破線の太矢印で代表的に示すような磁
界が発生する．コイル１．０４に図示の方向に電流を流
すとフレミング左手の法則により図示矢印Ａの一側の方
向に力が働き、ボビン１０３は右方向（磁気ヘッド３ａ
又は４ａがドラムから突出する方向）に移動する．この
時円形バネ１０１，１０２の外周はヨーク１０７に固着
されているが柔らかい均一な弾性を有しているため、ボ
ビン１０３全体は電流の大きさに比例して図示矢印八方
向の一側の方向の右方向に移動する。このボビン１０３
の移動に伴なって円形バネ１０１の長い片に取付けられ
たヘッドアーム１１０及び磁気へッド３ａ又は４ａが右
方向（突出量が増加する方向）にそのまま平行移動する
。

一方、コイル１０４に流れる電流の方向を逆方向にすれ
ば上述とは逆にボビン１０３の移動は左方向（ＩＩｇ１
気ヘッド３ａ又は４ａの突出量が減少する方向）になる
。このようにコイル１０４に流す電流の大きさ及び方向
を制御することにより磁気ヘッド３ａ，４ａが回転ドラ
ム７と固定ドラム８から成るドラムの直径方向に移動を
行うため磁気テープ１１１と磁気へッド３ａ，４ａとの
制動圧が制御出来る． 又、ドラムモータ１２の回転駆動力により主軸９を介し
て回転ドラム７を回転させているので磁気ヘッド３ａ，
４ａも主軸９を回転中心として回転している。これによ
り、磁気へッド３ａ及び４ａは回転ドラム７及び固定ド
ラム８に斜めに巻付けられて走行している磁気テーブ１
１１をヘリカルスキャンして例えば磁気テーブ１１１に
記録されている情報を良好に再生する． 第５図は本実施例の回転磁気ヘッド装置の駆動部の全体
のブロックシステムを示す。第５図において、磁気テー
プ１１１は図示矢印Ｔの方向に走行し、ｌｌｌａ，　ｌ
ｌｌｂは±６″のアジマスのビデオトラックで、ビデオ
トラックｌｌｌａは磁気へッド３ａのヘリカルスキャン
により再生され、ビデオトラックｌｌｌｂは磁気へ冫ド
４ａのへリカノレスキャンにより再生される。磁気ヘッ
ド３ａ，４ａはアンプ２１ａ，２ｌｂ，エンベローブ検
波器２２ａ，２２ｂ、Ａ／Ｄ変換器２３ａ，２３ｂ、マ
イクロコンピュータ内の比較演算手段２４ａ，２４ｂ，
Ｄ／Ａ変換器２５ａ，２５ｂ、フィルター回路２６ａ，
２６ｂ，ゲイン調整器２７ａ，２７ｂ、アンプ２８ａ，
２８ｂ、電極ブラシ１０の各部、スリップリング１ｌの
各部、各コイル１０４に順に接続されている．次に第５
図を参照してこのシステムの動作について説明する．磁
気へッド３ａが磁気テープ１１１のビデオトラックｌｌ
ｌａ上をヘリカルスキャンすることによりＦＭビデオ信
号がピックアップされ、アンプ２１ａで増幅された後、
このＦＭ信号のエンベローブをエンベローブ検波器２２
ａで検波される．このアナログ量のエンベロープ検波信
号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３ａに人力
させてエンベローブデジタル信号を得る。この時、磁気
ヘッド３ａのドラム外周面からの突出量（横軸）とその
エンベロープ信号出力レベル（＠１軸）との関係を第６
図に示す．ｌ〇一以上の突出量からエンベローブ信号出
力が検知出来、ほぼ突出量に比例してエンベロープ信号
の出力レベルは大きくなり、４５μ付近の突出量から飽
和して一定となり、１０ｎ以上の突出量になると磁気ヘ
ッド３ａと磁気テーブ１１１の圧力が過大となりその出
力かゝ若干低下する． そして、Ａ／Ｄ変換器２３ａによりＡ／Ｄ変換されたデ
ジタル信号を比較演算手段２４ａにより以下のようにし
て比較する．即ち、マイクロコンピュータの動作により
磁気ヘンド３ａの突出量を若干サーチするためのデジタ
ル信号がＤ／Ａ変換器２５ａに出力され、磁気ヘッド３
ａの突出量を段階的に変化させ、突出量を変化させた時
とその前の状態時にＡ／Ｄ変換器２３ａから入力したデ
ジタル信号の比較演算を行ない、エンペロープ信号出力
レベルが飽和しはじめたポイントの点（一般には突出量
４５一付近）にサーチ点を戻す。

比較演算手段２４ａの演算出力信号は常にＤ／Ａ変換器
２５ａでアナログ信号に変換され、フィルター回路２６
ａで平滑された直流電圧信号となり、ゲイン調整器２７
ａでその利得を調整される．さらに、この信号は電流ア
ンプ２８ａ，電極ブラシＩＯ、スリップリング１１を介
してコイル１０４を駆動し、磁気ヘッド３ａの突出量が
４５一付近となるように制御する． 磁気へッド４ａについても全く同様に構成されており、
上記動作と同じであるのでその説明を省略する。

以上のように磁気ヘッド３ａ，４ａの突出量をゆっくり
と少ない方からサーチし、飽和点に達した事を認めてか
ら飽和しはじめた最適突出量に磁気ヘッド３ａ，４ａの
位置を設定する．この時、磁気ヘッド３ａ，４ａはエン
ベロープ信号出力レヘルに差がある時にはマイクロコン
ピュータにより構成される比較演算手段２４ａ，２４ｂ
で出力レベル差をなくすための補正がかかり両チャンネ
ルのバランスをとる事が望ましい． なお、上記実施例において、円形バネ１０２は２枚以上
設けても良いが、弾性に富み、信鯨性の良いものを選ぶ
必要がある．又、円形バネ１０１，１０２は多数のスリ
ットを円弧状に設けたが、この構造に限定されるもので
はなく、放射状にスリットを入れたり、板厚を変えるこ
とにより同等の機能をもたせることができる． 駆動方式を示す第５図はエンベロープ信号をデジタル信
号に変換し、マイクロコンピュータでサーチさせる手法
を選んだが、アナログ信号のまま制ＩＩＩする方式も考
えられるし、又、単純にエンベロープ信号レベルが低い
時のみ突出量を段階的に増加するオープンループ方式の
低級制御方弐でも効果がある． しかし、第５図のようにＡ／Ｄ変換して細かく制御する
と磁気テープの種類によって異なる磁気テープ、磁気ヘ
ッドのコンタクト状態を補正することも容易に可能であ
るし、複数の磁気ヘッドの感度のバラツキを突出量で補
うことも可能になる利点がある． 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば回転可能に設けられた
磁気ヘッドのドラムからの突出量を自由に可変に出来る
ようにしたので、磁気テープと各磁気ヘッドとの摺動コ
ンタクトの最良状態（磁気ヘッドのエンベローブ信号出
力が最大となる突出量）に突出量を設定できるし、長期
間使用して磁気ヘッドが摩耗しても突出量の減少を補う
ようにさらに突出すことが出来、約５０００時間の使用
の保証が可能となる（従来の固定回転型磁気ヘッドは３
０００時間でヘッド交換せざるを得なかった）．又、複
数の磁気ヘッドのエンベロープ信号出力レベルをそれら
の突出量を制御することにより同レベルにすることも出
来る．又、初期段階から複数の磁気ヘッドの突出量が均
一となるので磁気テープに与えるタタキ振動が軽減され
、ジッターノイズの少ない高画質の画像を再現できる効
果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による回転磁気ヘッド装置の
ドラム部の断面図、第２図は第１図中の可動ヘッドユニ
ット等の詳細な断面図、第３図は第２図に示した可動ヘ
ッドユニットと磁気ヘッドの組立分解図、第４図は第２
図中の円形バネ等の正面図、第５図は回転磁気ヘッド装
置の電気系のブロック図、第６図は磁気ヘッドの突出量
とエンベロープ信号の出力の関係を示す線図、第７図は
従来の回転磁気ヘッド装置の斜視図、第８図は従来装置
による磁気ヘッドの動きを示す説明図、第９図は従来装
置による磁気ヘッドを移動させるためのバイモルフ型圧
電素子の原理を示す図、第ｌ０図は従来装置により磁気
テープから特殊再生するための説明図である． 図中、３ａ，４ａ・・・磁気ヘッド、７・・・回転ドラ
ム、８・・・固定ドラム、１０・・・電極ブラシ、１１
・・・スリップリング、２１ａ，２ｌｂ・・・アンプ、
２２ａ２２ｂ・・・エンベローブ検波器、２３ａ，２３
ｂ・・・Ａ／Ｄ変換器、２４ａ，２４ｂ・・・比較演算
手段、２　５　ａ，　　２　５　ｂ−Ｄ／ｋ変換器、２
６ａ，２６ｂ・・・フィルター回路、２７ａ．２７ｂ・
・・ゲイン調整器、２８ａ，２８ｂ・・・アンプ、１０
０・・・ヘッドユニット、１０１，１０２・・・円形バ
ネ、１０３・・・ボビン、１０４・・・コイル、１０５
・・・永久磁石、１０６・・・ポールピース、１０７〜
１０９・・・ヨーク、１１０・・・ヘッドアーム． なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す． 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 １００：司勧ヘ一ド−２−ニット 図 図 ３ａ，４ａ泌はλヘッド ｌｏｔ，１０２　：Ｐ→Ｗｔ，ノｖｇ １０３’亦Ｎ゛乙゜゜ン ｌｌＯ：へ１ドフーム 第 図 属糖，ヘート災よ１＋冫Ｚれ〕 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁気ヘッドを回転可能に設けたヘリカルスキャン方式
   の回転磁気ヘッド装置において、上記磁気ヘッドにより
   記録媒体から再生された信号のレベルに応じた制御信号
   を出力する制御手段と、上記制御信号を受けて上記磁気
   ヘッドを回転直径方向に可動ならしめる可動手段とを備
   えた事を特徴とする回転磁気ヘッド装置。