JPH0246519A - 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） この発明は磁気記録媒体を用いた情報信号記録再生装置
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） 従来の情報信号記録再生装置に関しては高密度記録の要
求が強い。ＶＴＲの場合で説明すると近年各所で活発に
検討実験されている現行テレビジョン方式（ＮＴＳＣ，
ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ）のテレビ信号をディジタル信号に
変換し記録再生する装置、いわゆるディジタルＶＴＲや
、また現行テレビジョン方式と比較して格段に画素数が
多く、解像度の高いシステムである高品位（高精細）テ
レビジョンの記録再生装置として、ますます高密度、広
帯域、高伝送レートが強く要求されるようになった。

例えば従来のＮＴＳＣテレビジョン信号用の１／２イン
チ家庭用ＶＴＲ’ｔ’はおよそ５００　Ｋ　Ｈｚ−７Ｍ
　Ｈｚ／　Ｉ　ＣＨを記録再生出来れば良かった。

従来の家庭用ＶＴＲの簡単な回路構成を第６図に示す。

−船釣によく知れているようにＶＴＲはＦＭ変調器２１
とＦＭ復調器２７によりＦＭ信号の記録再生を行なって
いる。

磁気記録でのテープヘッド系の伝送特性は第７図（、）
に示すように高域にゆくにつれて下がってくるのでＦＭ
伝送するには、これと逆の特性で周波数補償を行なう必
要があり、一般に磁気ヘッドの共振特性を利用してこの
補償を行なっている。

第７図（ｂ）（ｃ）にこの補償プロセスを示す。図中（
ａ）はテープヘッド系出力特性、（ｂ）は磁気ヘッド共
振特性、（ｃ）は（ａ）と（ｂ）を合せた総合特性であ
る。磁気ヘッド２５の共振特性は再生回路２２の入力容
量Ｃｉと分布容量Ｃｓとの和と磁気ヘッドのインダクタ
ンスＬｈで決り、入力ステップ比ｎのトランス２３を使
っていると共振周波数ｆｒは２　ｘｎ　４　Ｌｈ（Ｃｉ
十Ｃｓ） である。磁気ヘッドの巻数、すなわち磁気へラドインダ
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ＳＮ比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２２の入力容
量やロータリトランス２４の巻線数を減らす手段が考え
られる。しかし、これらの手法ではＮＴＳＣディジタル
ＶＴＲや高品位アナログＶＴＲ１さらには高品位ディジ
タルＶＴＲ（以下、これらを総称して、広帯域・高伝送
レートＶＴＲという）などで従来のＶＴＲに比べて１０
倍以上の広い記録再生帯域を要求されている現状で大幅
な特性向上は望めない。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
で従来よりも大幅に記録再生信号帯域を広げたり、高伝
送レート化するには再生回路２２と磁気ヘッド２５をロ
ータリートランス２４で介する方式では非常に困難であ
る（参考文献電気通信学会報告ＭＲ８５−５４）。

（発明が解決しようとする課題） 前述したように広帯域、高伝送レートＶＴＲ等では再生
回路と磁気ヘッドをロータリートランスで結合する方式
を用いるとロータリートランスのインダクタンス、分布
容量、さらには結合ケーブル等の容量が広帯域、高伝送
レート化の妨げになる。

したがって現在検討されている広帯域、高伝送レートＶ
ＴＲ等では磁気ヘッドと再生回路は極限まで近接させて
直結にするのが理想的である。このためには再生回路を
狭い回転ドラムに内蔵しなければならない。再生回路を
回転ドラムに内蔵した場合には回転ドラム内部の機構に
次のような問題が生じる。

■　ＶＴＲの磁気ヘッドの寿命はおよそ１０００〜２０
００時間であり、放送局プロダクションハウスなどでは
頻繁に磁気ヘッド交換が行なわれるため再生回路が回転
ドラムへ内蔵された場合、前述した電気的な特性を劣化
させることなく容易に磁気ヘッド交換を可能とする機構
でなければならない。

■　広帯域、高伝送レートＶＴＲ等では広帯域、高伝送
レートを実現するため、回転ドラムの回転数を従来（７
）ＶＴＲの１８０Ｏｒｐｍ　ニ対して２倍（７）　３６
００ｒｐｍあるいは５４００ｒｐｍあるいは７２００ｒ
ｐｍ以上にあげている。このため回転ドラム内部の回路
及び磁気ヘッド等に加わる遠心力はおよそ１００ＯＧ以
上となり、さらにこの高速回転によって回転ドラムの内
蔵物は振動する。従って回転ドラムに内蔵される一４＝ 回路及び配線及び磁気ヘッドと磁気ヘッド交換を容易に
するために装着された接続機構などは遠心力や振動に対
して電気的にも機械的にも充分にその性能を維持できる
ような構造でなければならなし嵐。

■　広帯域、高伝送レートＶＴＲでは通常再生に加え、
さらに特殊再生用の磁気ヘッドも加えると少なくとも６
個以上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（Ｎ
ＴＳＣテレビジョン方式用ディジタルＶＴＲ）では１６
個使用している（参考文献テレビジョン学会報告ＶＲ８
７−５）。

一方、広帯域、高伝送レートを実現するには回転ドラム
を高速回転させる。このため記録再生装置全体の大きさ
からくる制限や機械的な安全度から回転ドラムの直径を
余り大きくできない。このため、磁気ヘッド数に対応し
た回路を狭い回転ドラムに実装しなければならず、電気
的、機械的に高密度な実装技術を要求される。

以上の３点から回転ドラム内に搭載された複数の磁気ヘ
ッドに対応する再生回路あるいは記録回路あるいはその
両方の回路を実装するには、回路をＩＣ化し小形にして
磁気ヘッド上に実装する方法が最も有効である。しかし
、回路の配置場所を充分考慮しないと回路動作による発
熱によってＩＣ化した回路基盤と磁気ヘッドと磁気ヘッ
ドを支持する磁気ヘッドベースが膨脹し、その膨脹率の
違いから磁気ヘッドのギャップ部が破壊されてしまうと
いう問題が生ずる。

本発明は上記のような点に鑑み、広帯域、高伝送レート
を実現し、そして高速回転による遠心力や振動によって
電気的、機械的な性能を劣化させることなく、さらには
磁気ヘッドの交換に支障なく、また搭載された再生回路
基盤あるいは記録回路基盤あるいはその両方の回路基盤
から発する熱に対しても問題のない磁気記録再生装置の
回路実装方式を提供するものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は記録再生装置の広帯域、高伝送レートを実現し
、さらに高速回転による遠心力や振動の影響により電気
的、機械的な性能を劣化させることなく、また磁気ヘッ
ドの交換が容易に行なえるように、磁気ヘッド上にＩＣ
化した再生回路基盤あるいは記録回路基盤あるいはその
両方の回路基盤をその放熱板と共に実装するものである
。さらに詳細には磁気ヘッド上に搭載する回路基盤はそ
の搭載場所によっては回路の発熱によりＩＣ化した回路
基盤と磁気ヘッドと磁気ヘッドを支持する磁気へラドベ
ースが膨脹し、その膨脹率の違いから磁気ヘッドのギャ
ップ部を破壊する問題が生ずる。本発明はこの問題を解
決すべく、磁気ヘッド上にＩＣ化した回路基盤とその放
熱板を実装したものである。

また磁気ヘッド交換を容易にするため回路の電源線、入
出力信号線は磁気へラドベースと一体となっている入出
力コネクタに配線される。従って磁気ヘッドの交換時は
一体となっている磁気ヘッドと磁気ヘッド上の回路基盤
とそれらを支持する磁気ヘッドベース及び磁気へラドベ
ースに付属する入出力コネクタを丸ごとすべて交換する
。

（作用） 本発明の回路実装方式により磁気ヘッドと再生回路が非
常に近接でき、これにより従来化じていたロータリート
ランスのインダクタンスと分布容量、さらにロータリー
トランスと磁気ヘッド間を結合するケーブルの容量が無
くなり、これにより共振周波数を上げられ広帯域、高伝
送レートが実現できる。さらには種々の原因により磁気
ヘッド交換の必要が生じた時には、磁気ヘッドと磁気ヘ
ッド上に実装した回路とそれを搭載する磁気ヘッドと磁
気へラドベースに付属した電源及び情報信号の人出口を
行なうためのコネクタを一体で交換することができ、ハ
ンダゴテや特殊な工具を必要としない迅速な交換作業が
出来る。

また、磁気ヘッド上に回路基盤を実装したことにより回
転ドラムの内部構造が簡単になり、磁気ヘッドと回路間
に複雑なコネクタ等を使用しないで多数の磁気ヘッドを
搭載したＶＴＲに対応できる。

さらに磁気ヘッドと回路が一体となったことで回転ドラ
ム内部構造が簡単になり、回転ドラムの高速回転によっ
て生じる遠心力や振動が内蔵物に与える影響が少なくな
り電気的、機械的な信頼性が増す。

回路の発熱に伴う熱膨脹による磁気へラドギャップ部の
破壊の問題に関しては磁気ヘッドに放熱板と一体になっ
た回路基盤を実装することにより磁気ヘッドの熱膨脹は
発熱源である回路基盤からギャップを挟んで対向する２
枚の磁性材料に対して同一方向に広がるためギャップを
破壊することは無い。

（実施例） 本発明の一実施例を、ＶＴＲに適用した場合の例につい
て説明する。

第１図は本発明の一実施例の概略を示すＶＴＲスキャナ
一部の簡単な断面図である。

最初にスキャナ一部の動作について簡単に説明する。ス
キャナー１はＶＴＲ本体のベース１１にボルト１２（ａ
）（ｂ）で固定されている。ＶＴＲのテープトランスポ
ート（図示していない）から送り出された磁気テープ（
図示していない）は磁気ヘッド８　（ａ）　（ｂ）を搭
載している回転ドラム７に巻付けられ走行する。回転ド
ラム７はロータリーエンコーダー４により回転数検出さ
れ、サーボ回路（図示していない）で所定の回転数にサ
ーボのかけられた回転ドラム駆動モータ６により高速回
転している。

次に記録再生される情報信号の流れについて説明する。

まず記録時の情報信号はロータリートランス２のステー
ターへ入力され、ローターから出力される。ローターか
ら出力された情報信号は回転中心軸５の中心穴を通って
いる信号線により回転ドラム内に送られ、−旦制御回路
基板１０に入力される。制御回路は記録再生回路を制御
しており、制御回路基板１０に入力された情報信号は回
転ドラム内に組込まれている磁気ヘッド８　（ａ）　（
ｂ）上の記録再生回路基盤１４（ａ）（ｂ）　（第２図
参照）へコネクタ９（ａ）（ｂ）と接続基板１３（ａ）
（ｂ）を介して伝送される。記録再生回路基板１４（ａ
）（ｂ）内の記録回路は情報信号を増幅し、磁気ヘッド
８　（ａ）　（ｂ）を駆動して磁気テープに記録する。

磁気テープに記録された情報信号の再生は磁気ヘッド８
　（ａ）　（ｂ）により行なわれ、記録再生回路基盤１
４　（ａ）　（ｂ）内の再生回路で増幅される。増幅さ
れた情報信号は記録時と同様に接続基板ｔ３（ａ）（ｂ
）とコネクタ９（ａ）（ｂ）を介して一旦制御回路基板
１０へ送られ、そこから回転中心軸５の中心穴を通って
ロータリートランス２のローターへ伝送され、ステータ
ーからスキャナ−１外部へ情報信号が出力される。

記録再生回路基盤１４　（ａ）　（ｂ）、制御回路基板
１０の電力はスリップリング３により回転中心軸５の中
心穴を通っている電力供給線によりそれぞれ供給される
。

次に、第２図により磁気ヘッド上に実装されている記録
再生回路基盤について説明する。第２図は回転ドラム７
内部の磁気ヘッド上に実装されている記録再生回路基盤
及び磁気ヘッド及びその周辺の機構概略を示す図である
。なお、磁気ヘッド部はわかりやすいように拡大しであ
る。記録再生回路基盤１４（ａ）は磁気ヘッド上に放熱
板１９（ａ）と供に例えば接着で実装され、さらに磁気
ヘッドは磁気へラドベース１８に接着により固定されて
いる。

磁気へラドベース１８は磁気ヘッド位置決めを兼ねた固
定ネジ１５（ａ）　（ｂ）で回転ドラム７に装着されて
いる。コネクタ９（ａ）は接続基板１３（ａ）を介して
記録再生回路基盤１４（ａ）と制御回路基板１０との間
で情報信号の入出力を行ない、制御回路基板１０に固定
されている。磁気ヘッド８（ａ）に巻かれている磁気ヘ
ッド巻線１６は直接記録再生基盤１４　（ａ）へハンダ
付けあるいはボンディングにより電気的に接続される。

磁気ヘッド交換時は制御回路基板固定ネジ１７（ａ）（
ｂ）により回転ドラム７に固定されている制御回路基板
１０の固定を解除し、制御回路基板１０と一体となって
いるコネクタ９（ａ）を含めて回転ドラム７から外部へ
引出す。制御回路基板１０とコネクタ９（ａ）が回転ド
ラム７からはずされると、図から分るように磁気ヘッド
取付は部分が露出され、固定ネジ１５（ａ）（ｂ）を容
易に外すことが可能となり、磁気ヘッド８（ａ）の交換
は簡単に行なえる。尚、磁気ヘッドの交換は記録再生基
盤１４（ａ）を含めて一体で行なう。

記録再生回路の発熱による磁気ヘッドのギャップ破壊の
問題について第３図を参照して説明する。

第３図（ａ）は記録再生回路１４（ａ）を磁気ヘッド８
（ａ）のギャップ上に直接配置した例である。この場合
、記録再生回路１４（ａ）から発する熱は矢印方向へ放
射状に広がる。このためギャップを挟んで対向する磁性
材料は熱膨張による力がギャップを裂く方向であるＸ方
向、Ｙ方向に働き、ギャップが破壊してしまう。

次に第３図（ｂ）は本発明による回路の実装方式である
。蒸発源である記録再生回路１４（ａ）は磁気ヘッド８
（ａ）上に放熱板１９（ａ）と供に実装する。記録再生
回路１４（ａ）から発する熱は（ａ）の場合と同様に矢
印の方向へ放射状に広がる。しかし、その熱は抵抗の少
ない材料により製作された放熱板１９（ａ）にほとんど
が伝わり、放熱板１９（ａ）に比べ熱抵抗の大きい磁気
ヘッド材料にはギャップ部を裂くほどの力は発生しない
。

次に第４図に本発明の他の実施例を示す。第４図（ａ）
は記録再生回路１４（ａ）の放熱板１９（ａ）を固定ネ
ジ２０（ａ）　（ｂ）で磁気へラドベースに固定し、さ
らに放熱を良好にしたものである。また、磁気ヘッドの
ギャップ部の保護を第３図（ｂ）よりもさらに強化する
ために記録再生回路１４（ａ）のギャップ部を避けた箇
所に配置したものである。この場合も記録再生回路１４
（ａ）から発する熱は第３図（ｂ）と同様に矢印の方向
へ放射状に広がる。しかし、その熱は熱抵抗の少ない材
料により製作された放熱板１９（ａ）にほとんどが伝わ
り、　Ｙ方向に比べ熱抵抗の小さいＸ方向に放熱され、
さらに磁気へラドベースにも放熱される。　Ｙ方向の熱
は放熱板１９（ａ）に比べ熱抵抗の大きい磁気ヘッド材
料にはギャップ部を裂くほどの力は発生しないことに加
え、そのほとんどがギャップを挟んで対向する磁性材料
にはギャップ裂く方向の力はかからないＹ方向へ発生す
るため、ギャップを裂く恐れはない。

第４図（ｂ）は記録再生回路１４（ａ）と放熱板１９（
ａ）をギャップ部を避けた箇所に配置し、磁気へラドベ
ース固定ネジ２０（ａ）（ｂ）で固定して、第４図（ａ
）に比べさらに放熱を良好にしたものである。この場合
も記録再生回路１４　（ａ）から発する熱は第３図（ｂ
）と同様に矢印の方向へ放射状に広がる。　しかし、そ
の熱は熱抵抗の少ない材料により製作された放熱板１９
（ａ）にほとんどが伝わり、熱抵抗の小さいＸ方向と固
定ネジ２０（ｂ）側に放熱され、さらに磁気へラドベー
スにも放熱される。Ｙ方向の熱は第３図（、）に比べ、
　そのほとんどがギャップを挟んで対向する磁性材料に
はギャップ裂く方向の力はかからないＹ方向へ発生する
ため、ギャップを裂く恐れはない。

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。第５図は記録再生回路１４　（ａ）
を実装した放熱板１９（ａ）を磁気ヘッド巻線窓を覆う
ように配置したものである。放熱板１９（ａ）を熱伝導
性が良い磁性材料を用いることにより、巻線窓の磁気抵
抗を少なくすることが可能となる。

すなわち従来矢印Ｃの磁路長が本発明の放熱板１９（ａ
）により矢印りの磁路長に短くなったことで磁気抵抗が
減る。この結果、■磁気ヘッドの熱雑音が減少し機器ノ
イズが減少する。■再生効率が向上する等の効果がある
。

またその他の変形例としては、例えば回転ドラム内には
前述したように通常再生・特殊再生のための複数個の磁
気ヘッドが実装され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、記録再生回路基板
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。

また、ＶＴＲの回転ドラムは高速で回転するため磁気ヘ
ッド巻線と記録再生基盤とプリント基板パターンまでを
接続する線材は遠心力や震動を受け、断線の可能性があ
る。このため、この配線部分や記録再生基盤を例えばエ
ポキシ系等の接着剤で覆うこともできる。

〔発明の効果〕

本発明の回路実装方式によれば従来磁気ヘッドと記録再
生回路の間にあったロータリートランスを省くことが可
能となり、さらに磁気ヘッド上に記録再生回路を実装し
て磁気ヘッドと一体とし近接できたことから浮動容量が
減らせる。この結果再生時の共振周波数を上げることが
可能となり、広帯域高伝送レートが実現できる。

磁気ヘッドの交換に関しては磁気ヘッドと記録再生回路
それぞれの固定を解除することはなく、記録再生回路は
磁気ヘッド上に磁気ヘッドと一体で実装されているので
磁気ヘッドを実装している磁気へラドベースの固定を解
除するだけで容易にかつ迅速に磁気ヘッド交換が可能で
ある。

さらに磁気ヘッドと再生回路基盤とがコネクタを介さず
に一体化し直接接続されていることにより回転ドラムの
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、電気的及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となり、チャンネル
数（ヘッド数）が多い場合でも実装が容易という利点が
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
の拡大図、第３図は磁気ヘッドの熱膨張の問題を説明す
る図、第４図は一般的なＶＴＲの回路構成概略を示すブ
ロック図、第５図はＶＴＲの記録再生特性の周波数補償
プロセスを説８　（ａ）　（ｂ）・・・磁気ヘッド　　
９・・・コネクタ１０・・・制御回路基板　　１１・・
・接続基板１４　（ａ）　（ｂ）・・・記録再生回路基
盤ｔｓ（ａ）（ｂ）・・・固定ネジ　　１６・・・磁気
ヘッド巻線１７（ａ）　（ｂ）・・・制御回路基板固定
ネジ１８・・・磁気へラドベース　　１９・・・放熱板
代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　松山光之

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報の記録あるいは再生あるいはその両方を行な
   う磁気ヘッドのチップ上に、記録あるいは再生あるいは
   その両方を行なうための処理回路を、この処理回路の熱
   を放熱するための放熱板とを共に実装したことを特徴と
   する磁気記録再生装置。
2. （２）請求項１記載の処理回路を磁気ヘッドのチップ上
   に磁気ヘッドのギャップ部を避けて回路の放熱板と共に
   実装したことを特徴とする磁気記録再生装置。