JPH0354717A - 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 本発明は、磁気テープを走行させて信号を記録／再生す
るＶＴＲ等の回転磁気へンド装１＆こ関するものである
。

従来の技術 近年、磁気テープ記録の高密度化が進むにつれて、回転
磁気ヘッドと磁気テープのトライボロジーの問題が大き
な課題となっている。突出した回転磁気ヘッドを持つ高
速で回転している円筒状のシリンダの回りを、磁気テー
プが巻き付きながら走行する場合に、磁気テープとシリ
ンダの間に空気の層ができ、磁気テープがシリンダから
浮き上がる、いわゆるテープ浮上が起こることが知られ
ている。このテープ浮上量は、回転磁気ヘッドの回転速
度およびテープの速度の変化に伴い変化し回転磁気ヘッ
ドと磁気テープの均一な接触状態を阻害する。接触状態
の不均一化は回転磁気ヘッドによる良好な記録／再生を
妨げるため、これらの速度の変化に対しても均一な磁気
テープとへ．，ドの接触状態が保たれる装置が求められ
るようになってきた。

以下図面を参照しながら上述した従来の磁気テープ装置
の一例について説明する． 第８図は回転磁気ヘッド装置全体の斜視図である。第９
図は回転磁気ヘッド装置の断面図である．磁気テープ１
はシリンダ前後に設けられたポスト１１ａ、ｌｌｂを走
架し、シリンダ３に巻き付く。シリンダ３に巻き付けら
れた磁気テープｌは、シリンダ３の外周よりもやや突出
して取り付けられた磁気ヘッド４と接触し、磁気テーブ
１を極所的に変形させながら信号の記録／再生を行なう
。ここで、シリンダ３の高速回転により、テープ浮上が
起こる。このテープ浮上が、磁気テーブ１とシリンダ３
の接触による磁気テープ１の傷み、磁気テーブ１の振動
によるリニアリティーの悪化を防ぐ働きをしている。こ
こで、回転磁気ヘッド２３は、シリンダ面から浮上した
磁気テーブ１と良好な接触状態を保つために一定量シリ
ンダ面から突出して設置してある。ところが、磁気テー
ブ１の浮上量に大きな影響を与える回転磁気ヘッド２３
と磁気テープ１の相対速度は、記録／再生モードや再生
方式によって変化するため、テープ浮上量がそれに応し
て変化する。第９図のｄ，が磁気テープｌとシリンダ３
の相対速度の大きい場合、ｄ２が相対速度の小さい場合
のテープ浮上量を示している。

このように磁気テーブ１と回転磁気ヘッド２３の相対速
度の違いによって磁気テーブ１と回転磁気ヘッド２３の
接触状態に違いが生しる。したがって、良好な信号の記
録／再生を行なうためには、磁気テープ１と回転磁気ヘ
ッド３の相対速度に応して回転磁気ヘッド２３の突出量
を最適な値に設定する必要がある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構威では、磁気テープと回転
磁気ヘッドの相対速度が変化する場合に良好な記録／再
生が行なえないという課題を有している。すなわち、回
転磁気ヘッドの突出量を、ある相対速度に対して記録再
生が良好になるように設定すると、３倍モードやトラッ
クの記録密度を変えて記録再生する場合のように回転磁
気ヘッドと磁気テープの相対速度が変化する場合にはテ
ープ浮上量に違いが生じ、良好な信号の記録再生が行な
えない。

本発明は上記課題に鑑み、ある特定の磁気テープと回転
磁気ヘッドの相対速度に対してだけでなく、記録／再生
モードの変化によって上記相対速度が異なる場合に対し
ても、良好な信号の記録／再生が可能な回転磁気ヘッド
装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本願第一の発明の回転磁気
ヘッド装置は、磁気テープの信号の記録／再生を行なう
面の法線方向に、磁気テープの少なくとも一部分を押圧
する回転突出部材と、磁気テープと回転突出部材の相対
速度を検出する相対速度検出手段と、相対速度検出手段
の出力に応じて回転磁気ヘッドの磁気テープに対する突
出量を制御する突出量制御手段とを備えたものである。

また、本願第二の発明の回転磁気ヘッド装置は、磁気テ
ープに添接して信号の記録／再生する面の法線方向に磁
気テープの少なくとも一部分を押圧する回転突出部材と
、磁気テープと回転突出部材の接触によって回転突出部
材に反力として加わるパルス状荷重の周期から回転突出
部材の回転速度を検出する回転速度検出手段と、回転速
度検出手段の出力に応じて回転磁気ヘッドの磁気テープ
に対する突出量を制御する突出量制御手段とを備えたも
のである． また、本願第三の発明の回転磁気ヘッド装置は、本願第
二の発明の構戒に加えて、荷重の変化を検出する荷重検
出手段を備えたものである。

また、本願第四の発明の回転磁気ヘッドは、本願第二の
発明の回転磁気ヘッド装置の回転突出部材および回転速
度検出手段に代えて、磁気テープと回転磁気ヘッドの接
触によって回転磁気ヘッドに反力として加わるパルス状
荷重の周期から回転磁気ヘッドの回転速度を検出する回
転速度検出手段を備えたものである。

また、本願第五の発明の回転磁気ヘッド装置は、本願第
三の発明の回転磁気ヘッド装置の回転突出部材および回
転速度検出手段に代えて、磁気テープと回転磁気ヘッド
の接触によって回転磁気ヘッドに反力として加わるパル
ス状荷重の周期から回転磁気ヘッドの回転速度を検出す
る回転速度検出手段を備えたものである。

作用 本願第一の発明は、磁気テープに添接して磁気テープの
信号の記録／再生を行なう面の法線方向に磁気テープの
少なくとも一部分を押圧する回転突出部材を用いて、回
転磁気ヘッドと磁気テープの相対速度を検出することに
より、相対速度の大小によって変化する磁気テープ浮上
量に応じた回転磁気ヘッドの磁気テープに対する突出量
を選択するので、相対速度の異なる場合においても良好
な信号の記録／再生が可能となる。

本願第二の発明は、回転速度検出手段により、回転突出
部材に反力として加わるパルス状荷重の周期から回転突
出部材の回転速度を検出しているため、本願第一の発明
の如く磁気テープと回転突出部材との相対速度を検出す
る必要がなくなり、このために必要な部品や回路を削減
することができる。

本願第三の発明は、本願第二の発明の構威に加えて荷重
の変化を検出する荷重検出手段を備えているため、回転
磁気ヘッドと磁気テープの接触力の変化も同時に検出す
ることができ、この検出結果に応じてヘッドの突出量を
変化させるため、回転磁気ヘッドの回転速度に応じて変
化する磁気テープの浮上量に加えて回転磁気ヘッドと磁
気テーブの接触力の大小に対しても良好な記録／再生が
可能となる。

本願第四の発明は、本願第二の発明において、回転速度
を検出するための回転突出部材を回転磁気ヘッドが兼ね
るように構或しているため、本願第二の発明の効果を部
品点数を少なくして達成することができる。

本願第五の発明は、本願第三の発明において、回転速度
と接触力を検出するための回転突出部材を回転磁気ヘッ
ドが兼ねるように構或しているため、本願第三の発明の
効果を部品点数を少なくして達威することができる。

実施例 以下本発明の第１の実施例における回転磁気ヘッド装置
について、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における回転｛Ｒ気ヘッ
ド装置の詳細を示した断面図である。第ｌ図において（
ａ）は回転突出部材，Ｑ））は回転磁気へノドの断面図
を示している。第２図は本発明の第１の実施例における
回転磁気ヘッド装置の構或図である。第３図は本発明の
第１の実施例（こおける演算回路図である。

回転しているシリンダ３に巻き付いた磁気テープ１は、
回転による空気の流れによってシリンダ３との隙間に空
気層を有し、シリンダ３から数μｍ浮き上がる状態とな
っている。第２図の回転突出部材２はシリンダ３から数
十μｍ突出して設けてあり、この回転突出部材２はシリ
ンダ３の回転ととも乙こ回転し、磁気テーブ１と接触し
ている。

第１図（ａ）に示すように回転突出部材２には、圧着力
を電気信号の振幅に変換するような圧電素子を複数枚重
ねた積層型圧電素子７が絶縁材８ｂを介して接合してあ
る。また積層型圧電素子７のもう一方の端部は絶縁材８
ａと接合し、回転突出部材支持板５に接合する。ここで
、磁気テーブ１が回転突出部材２を接触しながら通過す
る時点で、回転突出部材２はシリンダ３より数十μｍ突
出しているため、磁気テーブ１は回転突出部材２から突
き上げる力を受け、また逆に回転突出部材２はその反力
を受ける。絶縁材８ａと積層型圧電素子７は第１図（ａ
）の矢印方向に可動であるため、磁気テーブ１と回転突
出部材２とが接触している場合には、積層型圧電素子７
が圧着力をうけ電圧を発生する。第４図はこの積層型圧
電素子７から出力される出力電圧の波形図の一例である
。第４図のようにパルス状波形となるのは、磁気テーブ
ｌと回転突出部材２が接触する場合には反力によって電
圧を発し、回転突出部材２の回転する領域のうち、磁気
テーブ１が巻き付いていない領域に回転突出部材２が位
置する場合には、回転突出部材２は磁気テーブ１と接触
しないため積層型圧電素子７は電圧を発しないからであ
る。

第１図（ｂ）　！こ、シリンダ３とともＣこ回転する回
転磁気ヘッド４を含んだ要部断面図を示す。この回転磁
気ヘッド４は、上記の回転突出部材２と同様にシリンダ
３の回転面から数十μｍ突出して設けられており、磁気
テープｌと接触することにより信号の書き込み／′読み
込みを行なう。また、この回転磁気ヘッド４は、第ｌ図
（ｂ）に示すように、絶縁材１０ｂを介して、積層型圧
電素子９の端部に取り付けられている。絶縁材１０ａは
回転磁気ヘッド支持部材６を介してシリンダ３に取り付
けられている。積層型圧電素子９，絶縁材１０　ｂ　．
及び回転磁気へ・７ド４は、第ｌ図中）の矢印の方向に
可動であり、突出量制御回路１３から電力を供給される
ことにより積層型圧電素子９が変位し、先端についてい
る回転磁気ヘッド４の突出量を変えることができる。

第４図６こ示す、回転突出部材２から得られた信号波形
は、回転突出部材２と｛Ｒ気テーブ１が接触している場
合にのみ電圧を発生するので、パルス状の波形の周波数
ｆを求めること乙こより回転突出部材２の回転速度Ｖが
次弐ムこより求められる。Ｒを回転突出部材２先端の回
転半経とすると、Ｖ＝２・π・Ｒ−ｆ となる。ここで、回転磁気ヘンド４と回転突出部材２は
同一円内を同速度で回転しているので、回転速度Ｖは回
転磁気へ，ド４の回転速度と等しい。

通常、磁気テープの走行速度は回転磁気ヘッドに比べて
充分小さい。したがって、磁気テープ１のシリンダ３面
からの浮上量は、回転磁気ヘッド４の回転速度に依存す
るため、演算装置１２で求められた回転速度に応じて良
好な回転磁気ヘッド突出量を突出量制御回路１３を用い
て制御する。すなわち、回転磁気ヘッド４の回転速度が
より早くなると磁気テープ１の浮上量が増加するから、
それを回転突出部材２と演算回路ｌ２を用いて検出し、
その出力に応じて突出量制御回路１３から積層型圧電素
子９に制御電圧を送り、回転磁気ヘッド４を適正量だけ
突出させる。回転速度が減少する場合には、逆に電圧を
下げ、突出量を減少させる。これにより、回転磁気ヘッ
ド４のあらゆる回転速度に対して回転磁気ヘッド４と磁
気テープ１の良好な接触状態を保つことができる。

さらに、磁気テーブ１と回転突出部材２の接触により働
く力は、第４図に示したように、シリンダ３が一回転す
る間は一般に一定にはならない。

この原因は、シリンダ３と磁気テーブ１の間の空気層の
厚みが一様でなく、空気層の厚みに依存する回転磁気ヘ
ッド４と磁気テープ１の接触力は、一回転周期内で一定
にならないからである。第４図の出力パルス状電圧の波
形に注目すると、この波形は完全なステップ関数とはな
っていない。すなわち回転突出部材２に働く不定常な接
触力はその波形の各パルスの乱れとして検出される。そ
こで、前述の制御回路ｌ３に加えて一周期における変動
も制御する回路を突出量制御回路１３に付加することに
より、この個々のパルス波の波形の一周期内での乱れに
応じて回転磁気ヘッド４を制御する積層型圧電素子９に
送る制御電圧を調整し、一周期内における回転磁気ヘッ
ド４と磁気テープ１の接触力の安定を図ることができる
。

以上の動作により、録画／再生モードの条件の変化によ
ってシリンダ３の回転速度が増滅するが、この回転速度
の変化により生じるテープ浮上量の変化に応して回転磁
気ヘッド４の突出量を変えるばかりでなく、一周期内の
接触力の変化にも対応することにより、テープ厚さ、剛
性の違い、テープテンションの変化等によるテープとヘ
ッドの接触力の変化を均一にすることができ、より良好
なヘッドとテープのインターフェイスを実現することが
できる。

以下本発明の第２の実施例における回転磁気ヘッド装置
について図面を参照しながら説明する．第５図は第２の
実施例のおける本発明の回転磁気ヘッド装置の詳細を示
した断面図である。第６図は本発明の第２の実施例にお
ける回転磁気ヘッド装置の構威図である。第７図は本発
明の第２の実施例における演算回路図である。

第５図において回転磁気ヘッドｌ４は、積層型圧電素子
１６．　１８をそれぞれ絶縁材１７ａ＋　１７ｂ，１９
ａ，１９ｂにより両側からはさんだものを直列に重ね合
わせ、その周方向の端部の絶縁材１９ｂに接合している
。二組の積層型圧電素子１６．　１８はそれぞれ別の回
路に接続されており、一つは演算回路２０、もう一つは
、突出量制御回路２１である。磁気テープ１が回転磁気
ヘッド１４を通過する時点で、回転磁気ヘッド１４はシ
リンダ３より数十μｍ突出しているため、磁気テーブ１
は回転磁気ヘッド１４から突き上げる力をうけ、また逆
に回転磁気ヘッドｌ４はその反力を受ける。したがって
、回転磁気ヘッドｌ４に接続している二組の積層型圧電
素子１６．　１８のうち電圧を出力する側の積層型圧電
素子１６が圧着力をうけ電圧を発生する。この出力電圧
の波形の一例は第１の実施例における第４図と同様にな
る。

したがって、第１の実施例に示したのと同様に回転磁気
ヘッド１４の回転速度を検出することができる。もう一
方の積層型圧電素子１８には、突出量制御回路２ｌが接
続されており、電圧を負荷することにより変位し、回転
磁気ヘッド１４の突出量を変えることが可能である。た
だし、第１の実施例と異なるのは回転磁気ヘッドｌ４は
、直列の積層型圧電素子１６．　１８に接合しているた
め、回転磁気ヘッド１４の突出量を考えた場合、常に二
組の積層型圧電素子１６．　１８の合計の変位量を検出
しなければならない。そのために演算回路２０と突出量
制御回路２１に加えて、二組の積層型圧電素子１．６．
　１８にまたがったフィードバック回路を加える。

第１の実施例における積層型圧電素子７の役割を本実施
例では回転磁気ヘッド１４に直接接合された積層型圧電
素子１６から得ることができる。また、回転磁気ヘッド
１４に取り付けられた二組目の積層型圧電素子１８も同
様に第１の実施例の回転磁気ヘッド４に取り付けられた
積層型圧電素子９と全く同じ役割をする。ただし、回転
磁気ヘッド１４の突出量の変化は二組の積層型圧電素子
の変位の和になるので、第７図のようにフィードバック
回路２２を加えて回転磁気ヘッド１４の突出量を制御し
ている。したがって、′本実施例はこれらの第１の実施
例の機能および利点を有する。さらに、シリンダ３の回
転モードの多様化、記録密度の向上や、シリンダの径の
小径化に伴い、一つのシリンダ３における回転磁気ヘッ
ドｌ４の個数が増える傾向がある．第ｌの実施例におい
ては検出手段として回転突出部材を用いており、シリン
ダ３におけるスペースの確保が必要となる。しかし、本
実施例では検出手段と制御手段とがともに回転磁気ヘッ
ド１４に接合しているためスペースを取る必要もなく、
部品点数も少なくでき、しかも第１の実施例と同し効果
が得られる利点がある。

発明の効果 以上のように本願第一の発明は、磁気テープの一部分を
押圧する回転突出部材により、回転磁気ヘッドと磁気テ
ープの相対速度を検出することにより、相対速度の大小
によって変化する磁気テープ浮上量に応じた回転磁気ヘ
ッドの磁気テープに対する突出量を選択するので、相対
速度の異なる場合においても良好な信号の記録／再生が
可能となる。

また、本願第二の発明は、回転速度検出手段により、回
転突出部材に反力として加わるパルス状荷重の周期から
、相対速度の検出と同等の効果が得られる回転速度を検
出し、この回転速度の大小によって回転磁気ヘッドの突
出量を選択するため、良好な信号の記録再生が可能とな
る。

本願第三の発明は、本願第二の発明の構或に加えて、荷
重の変化を検出する荷重検出手段を備えているため、回
転磁気ヘノドと磁気テープの接触力も同時に検出するこ
とができ、この検出結果に応じてヘッドの突出量を変化
させるため、回転磁気ヘッドの回転速度に応して変化す
る磁気テープの浮上量に加えて回転磁気ヘッドと磁気テ
ープの接触力の六小に対しても良好な記録／再生が可能
となる。

本願第四の発明は、本願第二の発明において、回転速度
を検出するための回転突出部材を、回転磁気ヘッドが兼
ねるように構成しているため、本願第二の発明の効果を
部品点数を少なくして同様の効果を達或することができ
る。

本願第五の発明は、本願第三の発明において、回転速度
と荷重を検出するための回転突出部材を、回転磁気ヘッ
ドが兼ねるように構成しているため、本願第三の発明の
効果を部品点数を少なくして同様の効果を達或すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例における回転突出
部材、第１図伽）は本発明の第１の実施例における回転
磁気ヘッドの断面図、第２図は本発明の第１の実施例に
おける回転磁気ヘッド装置の構成図、第３図は本発明の
第ｌの実施例における演算回路図、第４図は本発明の第
１および第２の実施例における積層型圧電素子から出力
される信号の時間変化を示す波形図、第５図は本発明の
第２の実施例における回転磁気ヘッド装置の詳細を示し
た断面図、第６図は本発明の第二の実施例における回転
磁気ヘッド装置の構成図、第７図は本発明の第２の実施
例における演算回路図、第８図は従来の回転磁気ヘンド
装置の斜視図、第９図は従来の回転磁気へ冫ド装置の詳
細を示した断面図である。 ｌ・・・・・・磁気テープ、２・・・・・・回転突出部
材、３・・・・・・シリンダ、４，１４・・・・・・回
転磁気ヘッド、５・・・・・・回転突出部材支持部材、
６．１５・・・・・・回転磁気ヘッド支持部材、７，　
　９，　１６．　１８・・・・・・積層型圧電素子、８
　ａ，８　ｂ，１０ａ，１０ｂ，１７ａ，１７ｂ，１９
ａ，１９ｂ・・・・・・絶縁材、１２．　２０・・・・
・・演算回路、１３．　２１・・・・・・突出量制御回
路、２２・・・・・・フィードバック回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転シリンダの外周面に磁気テープを走行させ、
   前記回転シリンダの外周面に突出して設けた回転磁気ヘ
   ッドにより前記磁気テープの信号の記録／再生を行なう
   回転磁気ヘッド装置であって、前記磁気テープの面の法
   線方向に前記磁気テープの少なくとも一部分を押圧する
   回転突出部材と、前記磁気テープと前記回転突出部材の
   相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度
   検出手段の出力に応じて前記回転磁気ヘッドの前記磁気
   テープに対する突出量を制御する突出量制御手段とを備
   えたことを特徴とする回転磁気ヘッド装置。
2. （２）回転シリンダの外周面に磁気テープを走行させ、
   前記回転シリンダの外周面に突出して設けた回転磁気ヘ
   ッドにより、前記磁気テープの信号の記録／再生を行な
   う回転磁気ヘッド装置であって、前記磁気テープの信号
   の記録／再生を行なう面の法線方向に前記磁気テープの
   少なくとも一部分を押圧する回転突出部材と、前記磁気
   テープと前記回転突出部材の接触によって前記回転突出
   部材に反力として加わるパルス状荷重の周期から前記回
   転突出部材の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   前記回転速度検出手段の出力に応じて前記回転磁気ヘッ
   ドの前記磁気テープに対する突出量を制御する突出量制
   御手段とを備えたことを特徴とする回転磁気ヘッド装置
   。
3. （３）回転シリンダの外周面に磁気テープを走行させ、
   前記回転シリンダの外周面に突出して設けた回転磁気ヘ
   ッドにより、前記磁気テープの信号の記録／再生を行な
   う回転磁気ヘッド装置であって、前記磁気テープの信号
   の記録／再生を行なう面の法線方向に前記磁気テープの
   少なくとも一部分を押圧する回転突出部材と、前記磁気
   テープと前記回転突出部材の接触によって前記回転突出
   部材に反力として加わるパルス状荷重の周期から前記回
   転突出部材の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   前記荷重の変化を検出する荷重検出手段と、前記回転速
   度検出手段と前記荷重検出手段の出力に応じて前記回転
   磁気ヘッドの前記磁気テープに対する突出量を制御する
   突出量制御手段とを備えたことを特徴とする回転磁気ヘ
   ッド装置。
4. （４）回転シリンダの外周面に磁気テープを走行させ、
   前記回転シリンダの外周面に突出して設けた回転磁気ヘ
   ッドにより、前記磁気テープの信号の記録／再生を行な
   う回転磁気ヘッド装置であって、前記磁気テープと前記
   回転磁気ヘッドの接触によって前記回転磁気ヘッドに反
   力として加わるパルス状荷重の周期から前記回転磁気ヘ
   ッドの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記回
   転速度検出手段の出力に応じて前記回転磁気ヘッドの前
   記磁気テープに対する突出量を制御する突出量制御手段
   とを備えたことを特徴とする回転磁気ヘッド装置。
5. （５）回転シリンダの外周面に磁気テープを走行させ、
   前記回転シリンダの外周面に突出して設けた回転磁気ヘ
   ッドにより、前記磁気テープの信号の記録／再生を行な
   う回転磁気ヘッド装置であって、前記磁気テープと前記
   回転磁気ヘッドの接触によって前記回転磁気ヘッドに反
   力として加わるパルス状荷重の周期から前記回転磁気ヘ
   ッドの回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記荷
   重の変化を検出する荷重検出手段と、前記回転速度検出
   手段および前記荷重検出手段の出力に応じて前記回転磁
   気ヘッドの前記磁気テープに対する突出量を制御する突
   出量制御手段とを備えたことを特徴とする回転磁気ヘッ
   ド装置。