JPH0471241B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の属する技術分野 この発明は磁気記録又は再生装置における消去
装置、とくに多数トラツクにわたり記録された磁
気信号のうち１トラツクのみを消去可能な消去装
置に関するものであつて、所定のトラツクの信号
のみを消去し、次の記録又は再生に悪影響を及ぼ
すことがない手段を課題とする。 従来技術 磁気記録又は再生装置、例えばVTRにおいて、
録画情報を編集する場合には編集点を画像の乱れ
なくきれいにつなぐために、全幅消去ではなくビ
デオトラツクごとに１本づつ消去する必要があ
る。また磁気デイスク、磁気シート等の回転円板
状記録媒体に多数トラツクにわたり記録された情
報のうち１トラツクのみを書き変えたい場合に
も、上記と同様に１トラツクのみを消去する必要
がある。 従来、１トラツクのみの消去のために、記録又
は再生ヘツドと同様のヘツドを用い、交流又は直
流磁界によつて消去することが行われていた。し
かし十分な消去率を得るためには、十分大きな消
去磁界を加える必要があり、このためヘツドのギ
ヤツプ幅を大きくしなければならなかつた。しか
しギヤツプ幅を大きくすると、ギヤツプの側面よ
り生ずる周縁磁界も大きくなり、隣接トラツクが
余分に消去されるという現象を生じ、この影響は
トラツク間隔が狭いほど著しい。 したがつて消去ギヤツプをあまり大きくするこ
とはできないが、これを小さくすると、十分な消
去磁界を得ることができず、さらに消去前の記録
磁化が発生する磁界が消去ギヤツプの後縁で記録
される現象、いわゆる再記録効果（電子通信学会
磁気記録研究会資料MR−79−10参照）が顕著に
なり、いずれにしても十分な消去率を得ることが
できなくなるという欠点がある。 消去率を向上するために消去ヘツドを複数回動
作させ、消去磁界を被消去トラツクにくり返して
印加することが考えられるが、操作が複雑にな
り、消去時間が長くなり、かつ消費電力が大きく
なるため、消去ヘツドの１回の動作で十分に消去
できることが望ましい。また再記録効果の対策と
して消去ヘツドをダブルギヤツプ構造とすること
が提案されているが、トラツク幅が小さくなる
と、この構造のヘツドを製作することが実際問題
として困難である。 直流磁界による消去では、再記録効果は生じな
いが、次の記録において偶数次高調波歪みを発生
する欠点があるため交流消去が望ましい。この場
合消去周波数は、後述のように信号周波数より十
分高くする必要があるが、信号周波数が高周波領
域に存在するときは、消去周波数をこれより高く
することは難しい。例えば信号周波数の帯域が
7MHzまでに及ぶとき、消去周波数を少なくとも
7MHz以上にすることを要するが、このような高
周波領域ではコア損失を生じ、消去に十分な大き
さの消去磁界を発生することが難しい。したがつ
て、記録媒体の厚み方向に深く記録されている長
波長信号成分を消去することができず、またコア
損失により消費電力も大きくなる。 上記の欠点を避けるために、消去周波数を低く
して信号成分の帯域内に設定すると、今度は消去
磁界が記録媒体に記録されて残り、信号成分に混
変調や偶数次高調波が含まれるという欠点を生ず
る。この消去磁界が記録媒体に記録されて残る成
分（以下消去成分という。）は、一般に消去磁界
が通常の信号記録における最適磁界に比べて過度
に大きいこと等により記録減磁等の損失を受ける
ため信号成分よりは小さくなることが考えられる
が、消去率の観点からみるときわめて大きなレベ
ルである。以上の理由により、信号帯域内の特定
周波数による消去は、一般的な消去手段としては
不適切であるということになる。 発明の目的 この発明は、従来の消去装置の前述の欠点を解
消し、隣接トラツクを余分に消去することなく所
定のトラツクの磁気信号のみを消去し、かつ次の
記録又は再生に悪影響を及ぼすことがない消去装
置を提供することを目的とする。 さらにこの発明は、前記の目的を達成するとと
もに、この目的を達成するに適切なギヤツプ長を
有する消去ヘツドを備えた消去装置を提供するこ
とを目的とする。 発明の構成 上記目的を達成するため、この発明は、円板状
の記録媒体に多数トラツクにわたり記録された磁
気信号を１トラツクごとに消去可能な消去装置で
あつて、前記記録された磁気信号が前記消去ヘツ
ドによつて消去される際には、前記トラツクの巾
より突出した領域にわたつて消去可能になされて
おり、前記突出した領域のうち、前記トラツクの
内周側に関して消去可能とするために、消去ヘツ
ドに形成されたギヤツプが、前記記録又は再生ヘ
ツドに形成されたギヤツプに対して前記円板状記
録媒体内側に向かつて延設された長さｄを r_nio−√² _nio−〓²≦ ｄ＜r_nax−√（_nax−〓）²−〓² の式を満たすように構成される。ここに、r_nioは
円形記録の最内周半径、r_naxは同じく最外周半
径、〓は消去ヘツドと記録又は再生ヘツドとのギ
ヤツプ間隔、〓はガードバンド幅を示すものであ
る。 以下図面を参照して、この発明の消去装置の具
体例、この発明の消去装置における消去周波数、
アジマス角、ヘツドギヤツプ及び消去ヘツドの幅
並びにこの発明の消去装置におけるヘツドの取り
つけ構造の順序で詳細に説明する。 この発明の消去装置の具体例（第１図〜第３
図）第１図は、この発明を具体化した消去装置の
一例を模式的に示すもので、図中１は被消去トラ
ツク、２は隣接トラツク、３は消去ヘツド、３ｇ
はそのギヤツプ、４は消去後のトラツク、Ｗは信
号トラツクの幅を示す。消去ヘツド３は、不図示
の消去信号源よりその消去コイルに消去電流を供
給され、周知のように消去磁界を発生する。この
発明の特徴は、ヘツドギヤツプ３ｇのトラツク方
向と被消去トラツク１の方向との間にアジマス角
〓を有する点であり、さらにこの例では消去後の
トラツク４で表わされる消去ヘツド３のトラツク
幅が、信号トラツクの幅Ｗで表わされる記録又は
再生ヘツド（この図に示されていない。）のトラ
ツク幅より広くなつている。 第１図の装置の消去時の特性を説明すると、信
号が記録されている被消去トラツク１とヘツドギ
ヤツプ３ｇのトラツク方向、すなわち消去トラツ
クとがアジマス角〓を有するので、消去率に影響
を与える要因である前述の再記録効果は、アジマ
ス損失Laを生ずるために減少することになる。
すなわちアジマス損失La（dB）は、信号トラツ
ク幅Ｗ(m)、アジマス角〓（rad）及び信号波長〓
(m)に対して次式で表わされる。 La＝−20loｇ₁₀〓Sin（πw〓／〓）／πw〓／〓〓
……(1) 第２図は式(1)をグラフに示すものであつて、同
図において実線は式(1)の関係を示し、これは周期
的に極大値を有する。同図の破線は式(1)のピーク
値の包絡線La′を示し、La′は La′＝−20loｇ₁₀（１／πw〓／〓）（ただしπw〓／ 〓＞〓／２ ……(2) で与えられる。 次に、消去されたトラツクを再生ヘツドで再生
する場合の特性については、消去周波数が信号周
波数帯域内に設定されていると、消去磁界が記録
媒体に記録されて前述の消去成分として残り、従
来信号再生特性に悪影響を及ぼしていた。しかし
この発明によれば、消去トラツクと再生トラツク
とがアジマス角を有するため、この消去成分は再
生時にアジマス損失を生ずるので減少するという
利点を有する。その態様を第３図に示す。同図に
おいて４は消去後のトラツク、５は再生ヘツド、
５ｇはそのギヤツプを示し、ギヤツプ５ｇの方向
は記録信号トラツク、すなわち再生トラツクの方
向と一致し、消去トラツク４と再生トラツクとは
アジマス角〓を有する。したがつて消去成分は式
(1)及び第２図に示すアジマス損失Laを受けて減
少する。なおこの場合式(1)の〓は消去成分の波長
を表わしている。この発明の消去装置における消
去周波数（第４図） 前述のアジマス角〓は、信号トラツク幅、信号
波長又は消去波長〓及び所要のアジマス損失La
とから定められる。以下消去周波数、アジマス
角、ヘツドギヤツプ及び消去ヘツドのトラツク幅
について具体的に説明する。 先ず消去周波数については、記録信号が画像信
号であるとして、信号周波数帯域の分布は通常第
４図に示す状態である。ここで６は色信号帯域を
示し、ほぼ200KHz〜2MHzの間に分布しており、
また７は輝度信号帯域を示し、ほぼ３〜10MHzの
間に分布している。したがつて、消去周波数は望
ましくは10MHz以上に選ぶべきであるが、コア内
で高周波損失を生じるため十分な大きさの磁界を
発生することができず、とくに低域信号を消去す
ることができない。そのため、低域信号までにわ
たつて十分に消去できるようにするためには、消
去周波数を少なくとも5MHz以下にする必要があ
るが、この帯域内に消去周波数を設定すると、消
去成分が記録され、前述のように混変調等の障害
が発生する。 この発明によれば、再生時に消去成分をアジマ
ス損失により減少させることができるが、その程
度は、後述のように、おおむね20dB程度であり、
完全には消去することができない。したがつて、
消去周波数は、消去成分が存在しても可及的にそ
の影響が生じないような範囲に設定することが望
ましい。 以上の理由により、第４図に示す周波数帯域分
布を有する記録信号との関係では、消去周波数を
２〜3MHzの間に設定することを可とする。この
領域は、画像信号の色信号帯域と輝度信号帯域と
の間に相当し、信号成分が存在しないか、又は存
在してもレベルが低いので、消去信号が信号成分
全体に及ぼす影響が小さく、実際上問題にならな
い。発明者らの研究によると、この境界領域の消
去成分は信号成分の−20dB程度でも画像等の信
号処理に影響しないことが判明している。 この発明の消去装置におけるアジマス角（第２
図） この発明の具体例におけるアジマス角について
は、消去成分に着目すると、消去周波数を２〜
3MHzとしたので、記録媒体と消去ヘツドとの相
対速度Ｖ（ｍ／ｓ）が決まれば消去波長が定まり、
式(1)よりアジマス損失を算定できる。第２図の実
線から判るように、Ｗ，〓が一定の場合、アジマ
ス損失は〓に対して極大値をもつ。したがつてア
ジマス角〓をアジマス損失が極大となるように選
ぶと、小さなアジマス角で大きな損失を得ること
ができる。この条件をみたすアジマス角は 〓＝ｎ・〓／π・ｗ（rad）（ｎ＝１，２，…
…） (3) で与えられる。 しかしながら、回転円板状記録媒体において
は、トラツクによつて半径方向の位置が異り、周
速度が異るので、同じ消去周波数についてもトラ
ツクにより消去波長が異る。したがつて式(3)から
判るように、アジマス損失が最大になるアジマス
角もトラツクごとに異ることになるので、すべて
のトラツクについてアジマス損失の極大値を利用
することができない。これに対する対策として
は、最悪の場合を想定して第２図の破線で示す包
絡線によりアジマス損失を算定することを可とす
る。ただし、同図に示すように、〓を大きくする
に伴つてアジマス損失の増加が鈍くなるので、効
果的にアジマス損失を利用するという観点からア
ジマス損失としては20dB程度に設定するのが適
当である。下表にアジマス角設定の一例を示す。
一般的には相対

【表】 速度が変化したりするので、アジマス角はおおむ
ね５〜25度の範囲にあることを可とする。他方ア
ジマス角が深いほど消去率が高くなるが、アジマ
ス角が深すぎるとヘツドとの当たり（ヘツドが記
録媒体に対して平行度を保つて接触又は50〓ｍ以
下の間隔で対接する状態）が問題になる。実験に
よれば、アジマス角は、トラツク幅が60〓ｍであ
るとき約12度、30〓ｍであるとき約22度が最適で
あることが確かめられている。 この発明の消去装置におけるヘツドギヤツプ この発明を具体化するに当たり、ヘツドギヤツ
プについては、記録減磁が発生しやすいこと（最
低限消去波長以上であること）、記録媒体の奥深
く消去できること、及び、再記録効果をできるだ
け少なくすること（ギヤツプをなるべく大きくす
ること）等の観点から、消去波長又は記録媒体の
厚み以上であることを可とする。一方、ヘツドと
の当たりが安定であること及び消去電流を小さく
すること等の観点から、ギヤツプはできるだけ小
さい方がよい。通常VTR信号を記録する媒体の
厚みは２〜６〓ｍであり、相対速度が6m／ｓで
あると消去波長が2.4〓ｍであり、さらに上記の
条件を考慮すると、ギヤツプは４〜８〓ｍが適当
である。またトラツク幅は、機械精度やオフトラ
ツク特性を考慮すると広い方が望ましい。 この発明の消去装置における消去ヘツドのギヤ
ツプ長 この発明の消去装置をデイスク等の回転円板状
磁気記録媒体に適用する場合には、ヘツドの送り
装置の構成及びスペースの面等からみて、消去ヘ
ツドと記録又は再生ヘツドとを一体に構成するこ
とが望ましい。この場合両ヘツドのギヤツプ長が
同じであれば、記録トラツクの曲率及び両ヘツド
のギヤツプ間隔に対応してオフトラツクを生じ、
これは上記の曲率が大きいほど、すなわち記録ト
ラツクの円周が小さいほど大きくなり、満足な消
去を行うことができない。このための対策として
消去トラツクに対応してヘツドを移動させる構成
にすると、移動機構が複雑になり、かつ移動量が
記録半径によつて異るため、さらに機構が複雑に
なる。 そこで、記録又は再生ヘツドのギヤツプに対し
て消去ヘツドのギヤツプの長さをｄだけデイスク
内側に長くすることで、オフトラツクの発生を抑
えることができる。そして、この長さｄは、トラ
ツクの曲率によつて制限される。以下、最内周ト
ラツクの場合、最外周トラツクの場合について分
けて説明する。 最内周トラツクの場合、消去ヘツドにオフトラ
ツクを生じさせないためには、消去ヘツドのギヤ
ツプ長をｄだけ延ばした位置が、記録トラツクの
縁部あるいはさらに内側に位置しなければならな
い。ここで、記録又は再生ヘツドと消去ヘツドと
のギヤツプ間隔を〓、最内周トラツクの半径を
r_nioとすると、記録又は再生ヘツドおよび消去ヘ
ツドをデイスク内側にｄだけ移動させることによ
つて得られる三角形を求めることによつてｄを求
めることができる。すなわち、三角形のそれぞれ
の辺は、r_nio，〓，r_nio−ｄとなるから、 r_nio−ｄ＝√² _nio−〓² ∴ｄ＝r_nio−√² _nio−〓² また、前述したように、この長さより長くてよ
いから、ｄの範囲は、 ｄ≧r_nio−√² _nio−〓² 一方、最外周の場合、内側にトラツクがあるた
め、消去ヘツドのギヤツプがその内側のトラツク
にかからないようにしなくてはならない。また、
トラツクとトラツクとの間にはガードバンドが設
けられている。以上のことを考慮し、ガードバン
ドのの幅を〓、最外周トラツクの半径をr_naxとし
て、最内周の場合と同様に考えることができる。
そこで、このときの三角形のそれぞれの辺を求め
ると、r_nax−〓，〓，r_nax−ｄとなるから、 r_nax−ｄ＝√（_nax−〓）²−〓² ∴ｄ＝r_nax−√（_nax−〓）²−〓² また、前述したように、この長さより長くては
いけないから、ｄの範囲は、 ｄ＜r_nax−√（_nax−〓）²−〓² 以上のことから、ｄの満たす範囲は、 r_nio−√² _nio−〓²≦ ｄ＜r_nax−√（_nax−〓）²−〓² となる。したがつて、上記関係式を満たすｄだ
け、記録又は再生ヘツドのギヤツプに対して消去
ヘツドのギヤツプをデイスク内側に長くすること
により、消去ヘツドを移動させないでもオフトラ
ツクを生ぜず、簡単な構成で十分満足できる消去
を行なうことができる。なお、消去ヘツドのギヤ
ツプ長を、上述したようにデイスクの内側に延ば
すことのできる上限は、ガードバンドの幅によつ
て制限される。 〓：消去ヘツドと記録又は再生ヘツドとのギヤツ
プ間隔 〓：ガードバンド幅 の関係をみたすｄだけトラツク円の内側に広くす
ることにより、消去ヘツドを移動させないでもオ
フトラツクを生ぜず、簡単な構成で十分満足でき
る消去を行うことができる。なお消去ヘツドの幅
を上記のようにトラツク円の内側に広くする上限
は、ガードバンドの幅によつて制限される。 なお上記の例は回転円板状記録媒体を使用する
場合にオフトラツクを生じないための構成であつ
て、この発明の主目的を達成するための手段は、
消去トラツクと被消去信号トラツクとの間にアジ
マス角をもたせる構成で足りる。 この発明の消去装置の具体例におけるヘツドの
取りつけ構造（第５図） 第５図は、この発明の消去装置における消去ヘ
ツド及び記録又は再生ヘツドの取りつけ構造の一
例を示すもので、この例はVTRに適用した例で
ある。図中１１はVTRにおいて磁気テープが巻
回されるドラムの一部を示し、１２及び１３はそ
れぞれ消去ヘツド及び記録又は再生ヘツドのコ
ア、１２ｇ及び１３ｇはそれぞれのギヤツプであ
つて、消去ヘツド１２のギヤツプ１２ｇのトラツ
ク方向と消去されるべき磁気信号のトラツク方向
との間にはアジマス角を有しているものとする。
ギヤツプ１２ｇと１３ｇとの間隔は、前述のよう
に〓である。１４は両ヘツドを支持する可撓性支
持板であり、支持板１４は取りつけねじ１５によ
り回転支持バー（不図示）に固定される。なお上
記の回転支持バーには、ドラム１１の中心に対し
て対称位置に図示のものと同じ構成の磁気ヘツド
装置が固定され、これらの磁気ヘツド装置は図中
矢印Ａ方向に回転する。 １６及び１７はともに偏心ピンを示し、これら
を操作することによりギヤツプ１２ｇ及び１３ｇ
間の間隔、又は対称位置に設けた磁気ヘツド装置
のヘツドギヤツプとの相対位置を調節することが
できる。 発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明による構成
を用いることにより、消去ヘツドを移動させなく
ともオフトラツクを生ぜず、隣接トラツクを余分
に消去することなく、所定のトラツクの信号のみ
を消去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の消去装置の具体例の消去時
の状態を示す模式図、第２図はアジマス損失を説
明する線図、第３図はこの発明の消去装置の具体
例の再生時の状態を示す模式図、第４図は画像信
号の周波数帯域分布を示す図、第５図はこの発明
の消去装置における消去ヘツド及び記録又は再生
ヘツドの取りつけ構造の一例を示す平面図であ
る。 図中、１……被消去トラツク、２……隣接トラ
ツク、３……消去ヘツド、３ｇ……そのギヤツ
プ、４……消去後のトラツク、５……再生ヘツ
ド、Ｗ……信号トラツクの幅、〓……消去トラツ
クと被消去信号トラツクとの間のアジマス角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円板状の記録媒体に多数トラツクにわたり記
   録された磁気信号を１トラツクごとに消去可能な
   消去装置であつて、 前記記録された磁気信号が前記消去ヘツドによ
   つて消去される際には、前記トラツクの巾より突
   出した領域にわたつて消去可能になされており、 前記突出した領域のうち、前記トラツクの内周
   側に関して消去可能とするために、消去ヘツドに
   形成されたギヤツプが、前記記録又は再生ヘツド
   に形成されたギヤツプに対して前記円板状記録媒
   体内側に向かつて延設された長さｄを以下の式を
   満たすように規定されていることを特徴とする消
   去装置、 rmin−√²−〓²≦ ｄ＜r_nax−√（_nax−〓）²−〓² ここに、r_nioは円形記録の最内周半径、r_naxは
   同じく最外周半径、〓は消去ヘツドと記録又は再
   生ヘツドとのギヤツプ間隔、〓ガードバンド幅を
   示す。