JPH0485719A - 回転走査型磁気記録再生装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、映像信号や音声信号の記録再生に用いられる
回転走査型磁気記録再生装置に係り、特に回転シリンダ
に搭載される磁気ヘッドの構造およびその配置に関する
。

（従来の技術） 回転走査型磁気記録再生装置は、磁気ヘッドが取り付け
られた回転シリンダに磁気テープを巻き付けつつ走行さ
せて記録再生を行う装置であり、ヘリカルスキャン方式
のＶＴＲ（ビデオテープレコーダやＤＡＴ　（ディジタ
ルオーディオチーブレコーダ）になどに広く用いられて
いる。近年、ＶＴＲにおいては映像信号をディジタル化
して記録するディジタルＶＴＲが商品化され、また現行
のＮＴＳＣ方式に代わる高精細テレビジョン（ＨＤ　Ｔ
　Ｖ）方式に対応した高精細ＶＴＲの開発も進められて
いる。

高精細テレビジョン信号を記録する方式として、映像信
号をディジタル化して半導体メモリに一旦蓄積し、１画
面の映像信号を信号処理により複数のセグメントに分割
し複数の磁気ヘッドに分担させて複数のトラック上に記
録し、再生時には複数の磁気ヘッドにより得られた各セ
グメントの映像信号を合成して１画面を構成する方法が
提案されている。具体的には例えば高精細テレビジョン
信号が１．２　Ｇ　ｂｐｓのビットレートを持つディジ
タル信号である場合、１フイールドの信号を８セグメン
トに分割し、回転シリンダ上にシリンダ回転面からトラ
ック位置までの距離を少しずつ異ならせて配置した１６
個の磁気ヘッドによって、テープ上に順次並んだ１６個
のトラックとして記録する方式が考えられている。

しかしながら、この方法ではヘッド１個当たりの記録帯
域が１．２Ｘ１０９／１６−７５Ｍ　Ｈｚと非常に広く
なるとともに周波数自体が極めて高くなり、磁気ヘッド
のコア材料の透磁率が極端に低下してしまう。この結果
、ヘッド効率（コア効率）が低下する。映像信号の分割
セグメント数をさらに増やせば、ヘッド１個当たりの記
録帯域は狭くなるが、ヘッドの数が増え、回転シリンダ
へのヘッドの取り付けが困難となる。また、回転シリン
ダ上のヘッドの数が増えると、ヘッドとテープが接触し
始める時に衝突することによって再生映像信号に生じる
ジッタ、いわゆるインパクトジッタが増加し、Ｓ／Ｎ低
下の原因となる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の回転走査型磁気記録再生装置で
は、高精細テレビジョン信号のよ・うな広帯域の信号を
記録する場合、ヘッドの数が少ないとヘッド１個当たり
の記録帯域が増大してヘッド効率が低下するという問題
がある。また、ヘッド数を増やすと回転シリンダへのヘ
ッドの取り付けが困難となり、さらにヘッドとテープと
の接触開始時に生じるインパクトジッタが増加して、Ｓ
／Ｎが低下するという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、ヘッド
数の増加を抑えつつ高精細テレビジョン信号のような広
帯域の信号を記録再生できる回転走査型磁気記録再生装
置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、回転方向に沿った異なる位−置に複数の磁気
ヘッドが取り付けられた回転シリンダの周面に磁気テー
プを巻き付けつつ走行させて、記録再生を行う回転走査
型磁気記録再生装置において、同一直線上に形成された
複数のギャップをそれぞれ有するインラインマルチギャ
ップ磁気ヘッドを用いることを特徴とする。

また、本発明はこのような回転走査型磁気記録再生装置
において、映像信号を１フィールド分を隣り合うＭ−Ｎ
本（ＭＳＮは任意の整数）のトラックに分割して記録し
且つ記録された映像信号を再生する場合、同一直線上に
形成されたＭ個のギャップをそれぞれ有するＮ個のイン
ラインマルチギャップ磁気ヘッドを用いて記録再生を行
う。

（作用） インラインマルチギャップ磁気ヘッドを用いると、各磁
気ヘッドのギャップ数をＭとすれば、ギャップが一つの
通常の磁気ヘッドを用いた場合と比較して、同じ帯域の
信号を記録再生するのに必要なヘッドの総数が１／Ｍに
減少する。

従って回転シリンダへのヘッドの取り付けが容易となり
、またヘッドとテープとの接触開始時に生じるインパク
トジッタも少なくなる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る回転走査型磁気記録再
生装置のヘッド配置を示す平面図であり、第２図は同装
置の回転走査機構部（スキャナ部）の概略的構成を示す
斜視図である。

第１図および第２図に示すように、回転走査機構部は回
転シリンダ１と、この回転シリンダ１の回転方向に所定
間隔で取り付けられたＮ個の磁気ヘッド２八〜２Ｄと、
回転シリンダ１と同軸的に設けられた固定シリンダ３と
、回転シリンダ１を回転させるモータ４により構成され
る。この例ではＮ−４であるため、磁気ヘッド２八〜２
Ｄは３６０°／４−９０°間隔で回転シリンダ１に取り
付けられることになる。磁気テープ５は回転シリンダ１
および固定シリンダ３に斜めに巻き付けられつつ、図示
しないテープ駆動機構により走行駆動される。

磁気ヘッド２Ａ〜２Ｄは、第３図（ａ）　（ｂ）に示す
ようにＭ個（この例ではＭ−２）の磁気ギャップ６を同
一直線上に有するヘッドチップ７をヘッドベース８に固
定したインラインマルチギャップ磁気ヘッドである。第
３図において、θは磁気ギャップ６の傾き角、すなわぢ
磁気テープ５上の磁化パターンか持つアジマス角に相当
する角度であり、第３図（ａ）と（ｂ）とではアジマス
は互いに逆向きとなっている。ここで、磁気ヘッド２Ａ
、２Ｃには第３図（ａ）の磁気ヘッドが用いられ、磁気
ヘッド２Ｂ、２Ｄには第３図（ｂ）の磁気ヘッドが用い
られる。

第４図は、このように構成された回転走査型磁気記録再
生装置において、磁気ヘッド２Ａ〜２Ｄの各々の二つの
磁気ギャップの間隔を磁気テープ５上の隣り合うトラッ
クのトラックピッチの２倍にし、且つ回転ドラム１の軸
方向における磁気ヘッド２Ａ〜２Ｄの高さ位置を適切に
設定して信号を記録した時の磁気テープ５上の磁化パタ
ーン（テープパターンという）を示したものである。同
図において、ＡＩ、Ａ２は磁気ヘッド２Ａの二つの磁気
ギャップにより同時に形成されたトラックパターンであ
り、以下同様にＢｌ、Ｂ２、Ｃ１，Ｃ２、Ｄｌ、Ｄ２は
それぞれ磁気ヘッド２Ｂ、２Ｃ，２Ｄの各二つの磁気ギ
ャップによりそれぞれ同時に形成されたトラックパター
ンを示している。

映像信号を記録する場合を例にとると、１フイールドの
映像信号をＭ−Ｎ−８セグメントに分割し、各セグメン
トの信号を一つの磁気ギャップによりそれぞれ記録する
ことによって、１フイールドの映像信号を８本のトラッ
クに分割して記録することになる。この場合、第４図に
示されるように、同一の磁気ヘッド、例えば２Ａで同時
に形成されるトラックパターンＡ１゜Ａ２のピッチ、す
なわち二つの磁気ギャップのピッチＴｑは、テープ５上
の隣接するトラック間のトラックピッチＴｐのに一２倍
となっている（Ｔｑ−に−”ｒｐ、に−２）。

また、第４図においてアジマス角をθとして示している
ように、従来のＶＴＲと同様に隣り合うトラック間では
逆のアジマスが付けられており、トラック間のクロスト
ークを低減させている。なお、このようにアジマス角θ
を付けて、第４図に示すようにトラック間にガートバン
ドを設けずに記録を行った場合（ガードパンドレス記録
）、トラックピッチＴｐはトラック幅に等しい。

このようにＭ個の磁気ギャップを同一直線上に配置した
インラインマルチギャップ磁気ヘッド２八〜２Ｄにより
、１フィールド分の映像信号をＭ−Ｎセグメントに分割
して記録する事によって、ヘッドの個数Ｎはギャップが
一つの磁気ヘツ゛ドを用いた場合に必要なＭ−Ｎ個に比
較して１／Ｍに減少する。従って、回転シリンダ１への
磁気ヘッド２Ａ〜２Ｄの取り付けが容易となり、またヘ
ッド２Ａ〜２Ｄとテープ４とが回転ドラム１上で接触し
始める時の振動に起因するインパクトジッタもヘッド数
の減少に伴い減少する。

なお、上記実施例ではＴｑ−２７ｐとしたが、Ｔｑ−に
−Ｔｐとして、ｋは任意の整数に選ぶことができ、例え
ば４，６のように選んでも良い。このようにすることに
より、磁気テープ５上を隙間なく有効に使用することか
できる。また、アジマスをつけない場合、すなわちθ−
〇°の場合は、ｋを奇数としても良い。

次に、本発明で使用するインラインマルチギャップ磁気
ヘッドの製造方法と構造を説明する。

まず、第５図（ａ）　（ｂ）に示すように二枚の耐熱性
を有する非磁性基板１１．１２を用意し、それぞれの上
に複数層の磁性薄膜層１３を絶縁層］４を介して積層し
、さらに一方の上にスペーサ！１１５を形成する。磁性
薄膜層１３は磁気コアとなるものであって、金属強磁性
薄膜、例えば数μｍ厚のＦｅＡｌ５ｆ膜からなり、また
絶縁層１４は例えば０．５μｍ厚のＳｉＯ２膜からなり
、いずれもスパッタまたは真空蒸着により形成される。

この場合、磁性薄膜層１３と絶縁層１４の各々の膜厚と
積層数は、積層膜の全厚が略ギャップ幅（磁気テープ上
のトラック幅に対応する）に等しくなるように設定され
る。スペーサ膜１５は磁気ヘッドの二つの磁気ギャップ
により形成されるテープ上のトラック間隔を所定距離、
すなわちトラックピッチの整数倍（トラックピッチが２
０μｍの場合、２０μｍ１４０μｍ１６０μｍ等）に隔
てるためのものであり、例えばＳｉＯ２膜が用いられる
。

次に、第６図に示すように第５図（ａ）　（ｂ）に示し
た非磁性基板１１．１２をスペーサ１５を介して例えば
ガラス融着により接合し、得られた接合体２０を破線に
沿って、つまり一側面Ａに垂直で且つ接合面Ｂに対して
アジマス角に相当する角度傾いた方向に切断する。この
後、切断端面を鏡面加工し、第７図に示すような平行四
辺形のブロックを二つ得る。これら二つのブロックを第
１、第２の部材２１．２２という。

次に、第８図および第９図に示すように、第１の部材２
１の鏡面加工された切断端面上に従来より知られている
通常の薄膜磁気ヘッドとほぼ同様の製造プロセスによっ
て、スパイラル状の薄膜コイル２３と、パックギャップ
部である薄膜コイル２３の内側に位置する第１の磁性薄
膜２４、フロントギャップ部である磁気ギャップ形成部
に位置する第２の磁性薄膜２５、ポンディングパッド２
６および絶縁膜２７を形成する。

すなわち、第１の部材２１上の全面に第１層絶縁膜をス
パッタまたは蒸着により形成し、フォトリソグラフィ技
術を用いてバターニングした後、導体膜として例えばＣ
ｕ薄膜をスパッタまたは蒸着により全面に形成し、フォ
トリソグラフィ技術を用いてバターニングを行い、薄膜
コイル２３とポンディングパッド２６を形成する。この
後、第２層絶縁膜を同様に形成しパタニングしてから、
金属強磁性薄膜、例えばＦｅＡｌＳｉ膜を全面に形成し
、バターニングして磁性薄膜２４．２５を形成する。薄
膜コイル２３、磁性薄膜２４．２５は第１の部材２１の
磁気コアの部分、つまり磁性薄膜層１３の端面上に位置
して設けられる。そして、フロントギャップ部の磁性薄
膜２５上に、絶縁膜例えば５ｉ０２膜からなる磁気ギャ
ップスペーサ膜２８を形成する。

ここで、従来の薄膜磁気ヘッドの製造工程と比較すると
、第１および第２の磁性薄膜２４゜２５を形成する点が
異なる。これらの磁性薄膜２４．２５は、第１、第２の
部材２１．２２の機械的接合によって両部材２１．２２
の間に磁気ギャップを形成するため、パックギャップ部
およびフロントギャップ部において薄膜コイル２３や絶
縁膜２７より磁性薄膜が突出していないと、所定のギャ
ップ長の磁気ギャップを形成することができないからで
ある。これらの磁性薄膜２４．２５を第１の部材２１上
に形成すると、後述するように第１の部材２１と第２の
部材２２とを接合した際、磁性薄膜２４．２５は第２の
部材２２と接触する。

一方、第２の部材２２には、第１０図に示すように通常
のバルク型磁気ヘッドにおける巻線穴に相当する磁束漏
洩防止溝２９を切削等の方法により形成し、さらに破線
で示す不要部分を切り離す。

次に、第８図および第９図に示すように、薄膜コイル２
３、磁性薄膜２４，２５、ポンディングパッド２６、絶
縁膜２７および磁気ギャップスペーサ膜２８が形成され
た第１の部材２１と、第１０図のように巻線穴２９が形
成され不要部分が除去された第２の部材２２とを鏡面加
工後の切断端面どうしを対向させ、第１１図に示すよう
にガラス３０による融着により接合して一体化する。そ
して、第１１図に破線で示すように磁気ギャップスペー
サ膜２８が形成された側の端面を所定の曲面状に加工す
ることにより、磁気テープとの摺動面を形成する。

以上の工程により、第１２図に示すように所定のアジマ
ス角θを持ち、同一直線上に形成された二つの磁気ギャ
ップを有するヘッドチップ３１が得られる。

次に、第１３図に示すように第１２図に示したヘッドチ
ップ３１を、通常用いられるヘッドベース板３２上に接
着その他の方法により取り付け、ヘッドベース板３２上
のリード線３３とワイヤ３４によるボンディング等によ
り結線すれば、インラインデュアルギャップ磁気ヘッド
が完成する。

上述した製造方法は、ギャップ数が３あるいはそれ以上
のインラインマルチギャップ磁気ヘッドにも適用が可能
である。例えばギャップ数が３の磁気ヘッドを製造する
場合、第１４図（ａ）に示すように、第５図（ａ）に示
した第１の磁性基板１１上の磁性薄膜層１３と絶縁層１
４の積層膜の上にもスペーサ膜１５を形成し、また第１
４図（ｂ）に示すように、第５図（ｂ）に示した第２の
磁性基板１２上のスペーサ膜１５の上に更に磁性薄膜層
１３と絶縁層１４の積層膜を形成する。そして、第１５
図に示すように第１４図（ａ）　（ｂ）に示した非磁性
基板１．１．１２をガラス融着等により接合し、その後
、接合体４０を切断して得られた第１、第２の部材を用
いて、先の実施例と同様の工程を行うことにより、３つ
の磁気ギャップを有するインライン磁気ヘッドを得るこ
とができる。

以上の例では、単一のインラインマルチギャップ磁気ヘ
ッドを作る場合について述べた。次に、複数のインライ
ンマルチギャップ磁気ヘッドを同時に製造する方法につ
いて述べる。第１６図に示すように、例えば１インチ角
程度の比較的大きな耐熱性を有する非磁性基板４２の両
側に磁性薄膜層４３と絶縁層４４の積層膜を形成し、一
方の積層膜上にスペーサ４５を形成する。

この第１６図に示したブロック４１を多数用意し、第１
７図に示すように積み重ねて接合した後、得られた接合
体４６を切断することによって、先の実施例と同様の第
１、第２の部材を多数製作する。

次に、第１８図に示すように、第１の部材５１上に第８
図および第９図で説明した薄膜コイル２３、第１の磁性
薄膜２４、第２の磁性薄膜２５、ポンディングパッド２
６、絶縁膜２７および磁気ギャップスペーサ膜２８から
なるパターン５３を多数形成する。そして、第１９図に
示すように第１の部材５１と、第１０図で説明した磁束
漏洩防止溝２９が形成され且つ不要部分が切り離された
第２の部材５２とを接合した後、−点鎖線に沿ってスラ
イスし、ヘッドチップ単位に分割する。

この実施例は一つのへラドチップの大きさを考慮すると
、先の実施例に比較してリソグラフィや機械加工が容易
であり、また量産性が高いという利点がある。なお、上
記のように非磁性基板４２の両側に積層膜を形成する場
合、スペーサ４５として導体膜を用いても良い。こうす
ると二つのギャップ間のクロストークがより少なくなる
。

本発明で使用するインラインマルチギャップ磁気ヘッド
のさらに別の例を説明する。第２０図に示すように、第
１７図の第１の部材５１および第１９図中に示す第２の
部材５２を薄くして非磁性基板６１（６２）に複数列埋
め込み、次いで第２１図に示すように第１の部材５１が
埋め込まれた非磁性基板６１と、第２の部材５２が埋め
込まれた非磁性基板６２とを接合した後、第２１図に示
すように加工してヘッドチップを得る。この方法は工数
が増えるが、磁気コアを形成する磁性薄膜層の必要以上
の寸法増大が抑制されるため、磁気コアからの磁束漏洩
によるインダクタンスの増加が抑えられ、高周波でのＳ
／Ｎが向上するという利点がある。

なお、上述した各実施例では磁気コアとなる磁性薄膜層
を絶縁層を介して積層した構造としたが、これは磁気コ
アに渦電流を流れ難くなるようにするためであり、この
ようなことを特に考慮する必要がない場合は、単層であ
っても構わない。

また、第１および第２の磁性薄膜２４．２５を第１の部
材２］上に形成したが、第２の部材２２上に形成しても
よいことは勿論であり、また磁性薄膜２４．２５の一方
を第１の部材２］に、他方を第２の部材２２に分散して
形成してもよく、磁性薄膜２４．２５の一方または両方
を第１および第２の部材２１．２２の両方に形成しても
よい。

上述したインラインマルチギャップ磁気ヘッドは、非磁
性基板上に形成された磁性薄膜層の端面に面して磁気ギ
ャップが形成される。この場合、磁性薄膜層によって形
成される磁気コアのコア厚は、磁性薄膜層の面内方向の
寸法であり、膜厚方向に比較して容易に大きくとること
ができる。従って、基本的には薄膜ヘッドでありながら
磁気コアの磁気飽和を起こすことなく磁気ギャップの深
さを大きくとることが可能となり、ＶＴＲのようにヘッ
ド摩耗量が大きいシステムに好適である。

［発明の効果］ 本発明によれば、インラインマルチギャップ磁気ヘッド
を用いることによって、同じ周波数帯域の信号をより少
ない数の磁気ヘッドで記録再生することが可能となる。

従って、特に高精細テレビジョン信号のような非常に広
帯域の映像信号を扱うＶＴＲなどを実現する場合、ヘッ
ドの数が少なくて済むことにより、回転シリンダへのヘ
ッドの取り付けが容易となるばかりでなく、ヘッドとテ
ープとの接触開始時のインパクトジッタが少なくなり、
ジッタの少ない高品質の記録再生を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る回転走査型磁気記録再
生装置における回転シリンダ上の磁気ヘッドの配置を示
す平面図、第２図は同実施例における回転走査機構部の
斜視図、第３図（ａ）　（ｂ）は同実施例で用いるイン
ラインマルチギャップ磁気ヘッドのテープ摺動面から見
た図、第４図は同実施例におけるテープパターンを示す
図、第５図〜第１３図は本発明で使用するインラインマ
ルチギャップ磁気ヘッドの製造工程を説明するための図
であり、第５図（ａ）（ｂ）はヘッドチップの出発基板
となる二つの非磁性基板の断面図、第６図は第５図（ａ
）　（ｂ）の二つの非磁性基板を接合した接合体の斜視
図、第７図は第６図の接合体を切断して得た第１および
第２の部材の斜視図、第８図は第１の部材上に薄膜パタ
ーンを形成した状態を示す斜視図、第９図は第８図のＣ
−Ｃ線に沿う断面図、第１０図は第２の部材を加工した
状態を示す図、第１１図はへラドチップの要部の断面図
、第１２図（ａ）（ｂ）はへラドチップ全体を示す斜視
図および正面図、第１３図（ａ）（ｂ）はヘッドチップ
をヘッドベース上に取り付けて完成した磁気ヘッドの底
面図および正面図、第１４図（ａ）　（ｂ）は本発明で
使用するインラインマルチギャップ磁気ヘッドの他の製
造工程におけるヘッドチップの出発基板となる二つの非
磁性基板の断面図、第１５図は第１４図（ａ）（ｂ）の
二つの非磁性基板を接合した接合体の斜視図、第１６図
〜第１９図は本発明で使用するインラインマルチギャッ
プ磁気ヘッドの別の製造工程を説明するための図であり
、第１６図は磁性薄膜層と絶縁層の積層膜を存する非磁
性基板の断面図、第１７図は第１の接合体を示す図、第
１８図は第１の接合体を切断して得た第２の部材上に薄
膜パターンを形成した状態を示す斜視図、第１９図は第
２の接合体の斜視図、第２０図は本発明で使用するイン
ラインマルチギャップ磁気ヘッドの更に別の製造工程に
おける中間工程を示す図、第２１図は第２０図の製造工
程により得られたヘッドチップの斜視図である。 １　・・・回転シリンダ ２Ａ〜２Ｄ・・・磁気ヘッド ３　・・・固定シリンダ ４　・・・モータ ５　・・・磁気テープ ６　・・・磁気ギャップ ７　・・・ヘッドチップ ・・・ヘラ ドベース板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転方向に沿って所定間隔で複数の磁気ヘッドが
   取り付けられた回転シリンダの周面に磁気テープを巻き
   付けつつ走行させて、記録再生を行う回転走査型磁気記
   録再生装置において、前記磁気ヘッドとして同一直線上
   に形成された複数のギャップをそれぞれ有するインライ
   ンマルチギャップ磁気ヘッドを用いたことを特徴とする
   回転走査型磁気記録再生装置。
2. （２）回転方向に沿って所定間隔で複数の磁気ヘッドが
   取り付けられた回転シリンダの周面に磁気テープを巻き
   付けつつ走行させて、映像信号１フィールド分をＭ・Ｎ
   本（Ｍ、Ｎは任意の整数）のトラックに分割して記録再
   生する回転走査型磁気記録再生装置において、 同一直線上に形成されたＭ個のギャップをそれぞれ有す
   るＮ個のインラインマルチギャップ磁気ヘッドを用いた
   ことを特徴とする回転走査型磁気記録再生装置。
3. （３）前記磁気テープ上の同一のインラインマルチギャ
   ップ磁気ヘッドで形成されるトラックパターンのピッチ
   を、磁気テープ上の隣り合うトラック間のトラックピッ
   チの略整数倍としたことを特徴とする請求項１または２
   記載の回転走査型磁気記録再生装置。
4. （４）同一のインラインマルチギャップ磁気ヘッドによ
   り、異なる複数のトラックに対して同時に記録再生を行
   うことを特徴とする請求項１、２または３記載の回転走
   査型磁気記録再生装置。