JPH10275317A - 回転ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気記録システムにおいて用いられる回転ヘ
ッド装置において、高い高周波再生出力を得る。 【解決手段】 磁気ヘッドチップ１を外周部に含む回転
部がモータによって回転駆動される回転ヘッド装置にお
いて、電源用電力が固定部から回転トランスを介して回
転部へ伝送され、かつ、再生信号電圧増幅回路（ＩＣ）
を、磁気ヘッドチップ１及びそのリード線２５，２５が
固定されるベース部材７，２６ａ上に固定接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテープレコ
ーダやコンピュータ用データカートリッジドライブ装置
において用いられる回転ヘッド装置に関する技術分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ用の外部記憶装置等
に用いられるデータカートリッジドライブ等において
は、情報信号の転送速度の高速化により、そのチャンネ
ルクロック周波数が数十ＭＨｚ（メガヘルツ）から数百
ＭＨｚ程度まで大きく上昇してきている。そのため、磁
気ヘッド装置においては、電圧増幅器（再生アンプ）の
入力静電容量や、電流増幅器（記録アンプ）の出力静電
容量、あるいは、磁気ヘッドチップとこれら増幅器間の
配線間静電浮遊容量と磁気ヘッドチップのインダクタン
スとの共振（ＬＣ共振）による高周波信号の再生出力の
低下が大きな問題となっている。

【０００３】このようなＬＣ共振による高周波信号の再
生出力劣化を低減させるためには、信号増幅器の静電容
量、磁気ヘッドチップと増幅器間の配線間静電浮遊容
量、及び、磁気ヘッドのインダクタンスの少なくとも１
つを低減させることが有効であることが知られている。

【０００４】特に、回転ヘッド装置を用いた記録再生シ
ステムでは、通常、磁気ヘッドチップとその信号増幅器
との間には記録再生信号を伝送するための回転トランス
があるため、磁気ヘッドチップと信号増幅器との間の配
線距離は、数十ｍｍ（ミリメートル）に及ぶ。そのた
め、このような記録再生システムにおいては、配線間静
電浮遊容量の低減が難しく、また、空隙を有する回転ト
ランスによる損失により、再生信号の信号対雑音比（Ｓ
／Ｎ比）が劣化するという問題があった。

【０００５】従来より一般的に用いられている磁気ヘッ
ドチップと信号増幅器（電圧増幅器）との間に回転トラ
ンス（ロータリートランス）が存在する記録再生システ
ムの信号再生部分においては、図７に示すように、再生
用磁気ヘッドチップ１０１から再生された信号は、回転
トランス１０２を介して信号増幅器１０３に供給され
る。信号増幅器１０３には、直流電源１０４から電力が
供給されている。そして、信号増幅器１０３は、再生出
力端子１０５ａ，１０５ｂから、増幅した再生電圧を出
力する。

【０００６】磁気ヘッドチップと信号増幅器との間の配
線間静電浮遊容量を低減させることができる回転ヘッド
装置の構成として、特開昭６０−５４０６号公報に記載
されている回転ヘッド装置は、信号増幅器を回転側に設
け、この信号増幅器用の電力を回転トランスを介して固
定側から回転側へ伝送するようにした構成を有してい
る。この回転ヘッド装置においては、磁気ヘッドチップ
と信号増幅器との間の配線距離が短縮されて配線間静電
浮遊容量が低減され、また、空隙を有する回転トランス
による再生信号の伝達時の品質劣化が防止される。

【０００７】このような回転ヘッド装置においては、磁
気ヘッドチップは、図８に示すように、回転部上に固定
されるベース板１０７ｂの先端部分１０７ａに取付けら
れている。このベース板１０７ｂは、ネジ孔１０９を有
し、このネジ孔１０９に挿通されるネジにより、回転ヘ
ッド装置の回転部上に固定される。磁気ヘッドチップ１
０１は、ベース板１０７ｂの先端側部分１０７ａの先端
部に、接着剤にて接着されている。この磁気ヘッドチッ
プ１０１は、ベース板１０７ｂ上に接着剤にて接着され
たヘッド巻き線のリード線１０６，１０６を介して、こ
のベース板１０７ｂ上に配設された端子基板１０８上に
パターニングされた接続端子１１１，１１２に半田付け
されている。端子基板１０８上には、必要な配線が及び
再生出力端子１１０ａ，１１０ｂがパターニングされて
いる。これら再生出力端子１１０ａ，１１０ｂは、配線
を介して、接続端子１１１，１１２に接続されている。

【０００８】再生出力端子１１０ａ，１１０ｂには、通
常、コンタクトピンあるいはリード線等が接続され、こ
れらコンタクトピンやリード線を介して、信号増幅器の
入力端子に接続される。

【０００９】なお、図８に示すベース板１０７ａは、面
積の広い上面側から見た状態であり、その面積は通常１
ｃｍ²乃至２ｃｍ²程度で、側面から見た厚みは通常１ｍ
ｍ前後である。このベース板１０７ａは、真鍮等の材料
により形成される。また、図８に示した状態の部品、す
なわち、磁気ヘッドチップ１０１、ベース板１０７ａ及
び端子基板１０８は、通常、一個の「磁気ヘッド部品」
として出荷される。このような構成の「磁気ヘッド部
品」は、例えば、デジタルオーディオテープレコーダ
（Ｒ−ＤＡＴ）、デジタルデータストレージシステム
（ＤＤＳ）、「８ｍｍビデオ」（商標名）テープレコー
ダ（８ｍｍ−ＶＣＲ）、デジタルビデオテープレコーダ
（ＤＶＣ）の如き多くのテープ系システムにおいて広く
用いられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な回転ヘッド装置においては、図７により示した構成の
回転ヘッド装置に比較して、配線による静電浮遊容量を
低減させることが可能であるが、磁気ヘッドチップ１０
１と電圧増幅器の入力端子との間には、依然として、３
０ｍｍ乃至１００ｍｍ程度の長さの配線が必要である。
これは、磁気ヘッドチップ１０１と電圧増幅器との間の
配線は、図８により示したような、端子基板１０８に接
続されたコンタクトピンあるいはリード線を介して行わ
れているためである。

【００１１】したがって、特に、１００ＭＨｚあるいは
それ以上のチャンネルクロック周波数を用いるシステム
においては、磁気ヘッドチップ１０１と電圧増幅器との
間の配線による静電浮遊容量の低減が不充分である。

【００１２】また、信号増幅器の電源用の電力を回転ト
ランスを介して伝送すると、この電源用の電力が磁気ヘ
ッドチップ１０１からの再生信号電力に比較して非常に
大きいため、該電源用の伝送信号が、磁気ヘッドチップ
１０１と信号増幅器との間の配線から混入し、再生信号
の品質を劣化させ易いという問題がある。

【００１３】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、磁気ヘッドチップと信号増幅器
との間の静電浮遊容量が充分に低減されて、再生信号が
高周波帯域にある場合においても再生出力の低下が防止
され、また、信号増幅器の電源用の伝送信号による再生
信号の品質の劣化が防止された回転ヘッド装置の提供と
いう課題を解決しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る回転ヘッド装置においては、磁気ヘッ
ドチップよりの再生信号を増幅する再生信号電圧増幅回
路は、磁気ヘッドチップが取付けられたベース部材上に
固定接続されている。

【００１５】したがって、本発明に係る回転ヘッド装置
においては、特に高周波信号の再生時に、高い再生出力
が得られるとともに、回転部内への電力伝送による再生
信号への雑音の混入を低減させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。本発明に係る回転ヘッド装置
は、回転可能に支持された回転部上に磁気ヘッドチップ
を有し、該回転部をモータによって回転操作てして、該
磁気ヘッドチップにより磁気テープに対する情報信号の
記録及び再生を行う装置である。

【００１７】この回転ヘッド装置においては、図１に示
すように、固定側に設置された電流用信号発生器６から
発生した交流信号は、電源用電力伝送用の回転トランス
（ロータリートランス）２ｂを介して回転側の整流回路
４に伝送された後、直流電源として、再生信号の初段増
幅器３に供給される。一方、回転部上に設けられた磁気
ヘッドチップ１から出力される再生信号は、初段増幅器
３によって百倍から千倍程度の電圧に増幅された後、再
生信号伝送用の回転トランス２ａを介して、再生出力端
子５ａ，５ｂから出力される。

【００１８】この回転ヘッド装置は、図２に示すよう
に、回転部を支持する中心回転軸２１を有して構成され
る。この中心回転軸２１は、ボールベアリング１４，１
４を介して固定ドラム１７に対して支持されることによ
り、回転可能となされている。固定ドラム１７は、外周
面が略々円筒状に形成され、記録再生装置等のシャーシ
上に固定して配設されて、固定部を構成する。

【００１９】この中心回転軸２１には、外周面が円柱状
である回転ドラム１１が取付けられている。また、この
回転ドラム１１には、フランジ２３が回転ドラム固定用
ビス２４により取付けられている。これら回転ドラム１
１及びフランジ２３は、回転部を構成している。また、
回転ドラム１１には、磁気ヘッドチップ１が取付けられ
ている。この磁気ヘッドチップ１は、ベース部材をなす
ベース板２６ｂに固定されており、このベース部材２６
ｂが固定用ビス８により回転ドラム１１に固定されるこ
とにより、該回転ドラム１１に取付けられている。

【００２０】回転部上に対しては、回転ドラム１１に取
付けられた回転側コイル９及び固定ドラム１７に取付け
られた固定側コイル１５からなる電源電力伝送用の回転
トランス２ｂを介して、再生信号増幅回路用の電源電力
が伝送される。また、この回転ヘッド装置の回転部と固
定部との間では、回転ドラム１１に取付けられた回転側
コイル１０及び固定ドラム１７に取付けられた固定側コ
イル１６からなる記録再生信号伝送用の回転トランス２
ａを介して、再生信号及び記録信号の授受が行われる。

【００２１】そして、この回転ヘッド装置は、回転部を
回転操作するモータを有している。このモータは、中心
回転軸２１に取付けられたロータ１２と、このロータ１
２に取付けられたマグネット１３と、固定ドラム１７に
取付けられ該マグネット１３に対向するステータコイル
基板１８とから構成されている。このモータは、ステー
タコイル基板１８上のステータコイルに駆動電流が供給
されることにより、ロータ１２を回転操作する。ロータ
１２が回転操作されると、回転部は、中心回転軸２１と
ともに回転操作される。

【００２２】なお、各ボールベアリング１４，１４間に
は、予圧バネ１９が配設されており、回転部の回転が円
滑に行われるようになされている。また、固定ドラム１
７には、記録再生信号の伝送用の固定側回転基板２０が
取付けられている。

【００２３】なお、この実施の形態では、電力伝送用の
回転トランスが記録再生信号伝送用の回転トランスと分
離されているものを示しているが、これら各回転トラン
スは、一体的に構成されていることとしてもよい。

【００２４】そして、この回転ヘッド装置において、磁
気ヘッドチップ１が取付けられているベース部材は、図
３に示すように、ベース板２６ｂとこのベース番２６ｂ
に取付けられた端子基板７とから構成されている。ベー
ス板２６ｂは、ネジ孔３６を有し、このネジ孔３６に挿
通されるネジにより、回転ドラム１１に固定される。磁
気ヘッドチップ１は、ベース板２６ｂの先端側２６ａの
先端部に、接着剤にて接着されている。この磁気ヘッド
チップ１は、ベース板２６ｂ上に接着剤にて接着された
ヘッド巻き線のリード線２５，２５を介して、このベー
ス板２６ｂ上に配設された端子基板７上にパターニング
された接続端子２７，２８に半田付けされている。端子
基板７上には、必要な配線がパターニングされている。
端子基板７上には、再生電圧増幅用回路（集積回路（Ｉ
Ｃ））３が固定して配設されている。この再生電圧増幅
用回路３は、パターニングされた配線を介して、接続端
子２７，２８に接続されている。また、端子基板７上に
は、再生出力端子３３，３４がパターニングされてい
る。これら再生出力端子３３，３４は、パターニングさ
れた配線を介して、再生電圧増幅用回路３に接続されて
いる。再生出力端子３３，３４には、通常、コンタクト
ピンあるいはリード線３５ａ，３５ｂ等が接続される。

【００２５】そして、端子基板７上には、電源用チップ
コンデンサ４が固定して配設されている。この、電源用
チップコンデンサ４は、パターニングされた配線を介し
て、再生電圧増幅用回路３に接続されている。また、端
子基板７上には、電源端子（ＶＣＣ）３１及び接地用グ
ランド端子（ＧＮＤ）３２がパターニングされている。
これら電源端子３１及び接地用グランド端子３２は、パ
ターニングされた配線を介して、電源用チップコンデン
サ４に接続されている。電源端子３１及び接地用グラン
ド端子３２には、通常、コンタクトピンあるいはリード
線２９，３０等が接続される。この端子基板７におい
て、再生出力端子３３，３４と、電源端子３１及び接地
用グランド端子３２とは、ネジ孔３６を介して、互いに
反対側に設けられている。

【００２６】なお、図３に示すベース板２６ｂは、面積
の広い上面側から見た状態であり、その面積は通常１ｃ
ｍ²乃至２ｃｍ²程度で、側面から見た厚みは通常１ｍｍ
前後である。このベース板２６ｂは、真鍮等の材料によ
り形成される。

【００２７】なお、このベース板２６ｂに取付けられる
端子基板７上には、図４に示すように、電源用チップコ
ンデンサ４を設けることなく、再生電圧増幅用回路３及
び必要なパターニングのみを設けることとしてもよい。
この場合には、電源端子３１及び接地用グランド端子３
２は、パターニングされた配線を介して、再生電圧増幅
用回路３に接続される。

【００２８】さらに、ベース板２６ｂに取付けられる端
子基板７上には、図５に示すように、電源端子３１及び
接地用グランド端子３２に代えて、電源用コネクタ３７
を取付けることとしてもよい。この電源コネクタ３７を
介して、容易に、端子基板７上のパターンに電源を供給
することができる。

【００２９】

【実施例】本発明に係る回転ヘッド装置の実施例とし
て、再生用の磁気ヘッドチップとしてトラック幅１４μ
ｍ、ギャップ長０．１８μｍ、インダクタンス１．５μ
Ｈの積層型アモルファス磁気ヘッドチップを用い、再生
信号増幅器として入力容量５ｐＦのＩＣアンプを用い、
磁気ヘッドチップを固定するベース部材として、図３に
より示した構成のベース部材を採用したものを構成し
た。ＩＣアンプ及び容量０．１μＦの電源用コンデンサ
は、各々ベース板上の端子基板上に半田にて固定接続し
た。

【００３０】一方、比較例として、磁気ヘッドチップ及
び再生信号増幅器として上述の実施例と同一のものを用
い、ベース板として図８により示した従来の構成のもの
を用いたものを構成した。ＩＣアンプは、回転ドラム上
に配設した回路基板上に半田にて固定接続した。

【００３１】再生出力の測定実験には、「ＡＩＴ（adva
nced intelligent tape）１」のフォーマット名称にて
市販されている８ｍｍ幅の磁気テープを用いたデータカ
ートリッジドライブシステム「ＳＤＸ−３００Ｃ」を改
造して用いた。すなわち、このドライブは、通常、磁気
ヘッドチップ及びテープ間の相対速度が１０．０３ｍ／
sec（ドラム回転数４８００ｒｐｍ）で、チャンネルク
ロック周波数が５７．３ＭＨｚ（ナイキスト周波数２
８．７ＭＨｚ）であるが、この相対速度を１３．８ｍ／
sec（ドラム回転数６６００ｒｐｍ）まで上昇させると
ともに、外部信号発生器からの信号入力が可能な構成と
し、かつ、回転ドラムとして、図１により示したよう
に、電源用電力伝送の回転トランスを有する回転ドラム
に交換することにより、より高周波数帯域の実験に用い
ることが可能なように改造した。

【００３２】すなわち、本実施例及び比較例では、図２
により示した構成の回転トランスを用い、その回路ブロ
ックは、図１により示した構成とした。

【００３３】ただし、本実施例においては、チャンネル
クロック周波数が１００ＭＨｚ（ナイキスト周波数５０
ＭＨｚ）前後のシステムを想定したため、実験には１〜
６０ＭＨｚ範囲の記録周波数を用い、再生信号は１ｃｈ
（Ａｃｈ）にて測定した。

【００３４】用いた回転トランスの巻き線比は、電力伝
送用、記録再生用全て１：１とし、電力伝送用の電源周
波数は７５ｋＨｚとした。

【００３５】記録用媒体には、８ｍｍ幅に裁断された、
磁性層薄膜２００ｎｍのＣｏＯ蒸着テープを用い、これ
に単一周波数の矩形波信号を記録し、スペクトラムアナ
ライザを用いて信号出力の基本波電圧を測定した。

【００３６】記録用磁気ヘッドには、トラック幅３６μ
ｍ、ギャップ長０．２５μｍ、インダクタンス１．０μ
Ｈのメタルインギャップ型磁気ヘッドを用い、出力容量
９ｐＦの記録電流増幅器を用いた。この際、記録時起磁
力は周波数２７ＭＨｚにおいて１Ａp-p・turnsとした。

【００３７】実施例及び比較例の回転ヘッド装置を用い
て信号を再生した場合の、基本波再生出力の周波数特性
においては、図６に示すように、再生信号増幅用ＩＣが
ベース板２６ｂ上（端子基板７上）に固定接続された本
発明に係る回転ヘッド装置を用いることにより、再生ア
ンプが別の基板上に固定接続された比較例の回転ヘッド
装置に比較して、特に２０ＭＨｚ以上の高い周波数帯域
において、著しく再生出力が向上していることがわか
る。例えば、記録周波数５０ＭＨｚでは、約３ｄＢの再
生出力の改善が見られる。

【００３８】これは、本発明に係る回転ヘッド装置にお
いては、磁気ヘッドチップ１と再生信号増幅回路３との
間の距離が著しく短縮されたことにより、該磁気ヘッド
チップ１と該再生信号増幅回路３との間の静電浮遊容量
が大きく低減されたためである。

【００３９】また、比較例においては、再生信号に対し
て、電力伝送用交流信号の飛び込み雑音がスペクトラム
アナライザ上で観測されたが、実施例においては、それ
はほとんど観測されなかった。

【００４０】これは、本発明に係る回転ヘッド装置にお
いては、磁気ヘッドチップ１と再生信号増幅回路３との
間の距離が著しく短縮されたことにより、再生信号への
外部からの雑音の混入が著しく低減されたためである。

【００４１】なお、図３乃至図５に示した、本発明に係
る回転ヘッド装置のベース部材の構成は、回転ヘッド装
置においては、再生信号増幅回路３用の電源電力を固定
部から回転部へ伝送することによって初めて実用化され
うるものである。

【００４２】そして、本発明に係る回転ヘッド装置にお
いて用いられる再生信号増幅回路３は、体積をできるだ
け小さくするため、高集積（ＬＳＩ）化されたものを用
いることが望ましい。

【００４３】本発明に係る回転ヘッド装置において用い
られる磁気ヘッドチップ１は、バルク型フェライトヘッ
ド、薄膜ヘッド等、通常、磁気記録再生に用いられる磁
気ヘッドチップであれば、いかなるものであってもよ
い。

【００４４】また、本発明に係る回転ヘッド装置におい
て用いられる磁気ヘッドチップ１と再生信号増幅回路３
との距離は、３０ｍｍ以下であることが望ましい。磁気
ヘッドチップ１と再生信号増幅回路３との間の距離が３
０ｍｍ以上となると、充分に良好な高周波特性の再生信
号が得られなくなる虞れがある。

【００４５】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る回転ヘッド
装置においては、高周波帯域においても、高い再生出力
を得ることができる。このことにより、従来よりも、よ
り高い周波数帯域での信号再生が可能となり、転送速度
の高速化が可能となる。

【００４６】すなわち、本発明は、磁気ヘッドチップと
信号増幅器との間の静電浮遊容量が充分に低減されて、
再生信号が高周波帯域にある場合においても再生出力の
低下が防止され、また、信号増幅器の電源用の伝送信号
による再生信号の品質の劣化が防止された回転ヘッド装
置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転ヘッド装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】上記回転ヘッド装置の構成を示す縦断面図であ
る。

【図３】上記回転ヘッド装置のベース部材の構成を概念
的に示す平面図である。

【図４】上記ベース部材の構成の他の形態を概念的に示
す平面図である。

【図５】上記ベース部材の構成のさらに他の形態を概念
的に示す平面図である。

【図６】本発明に係る回転ヘッド装置と比較例との基本
波再生出力の周波数特性を比較する特性図である。

【図７】従来の回転ヘッド装置の構成を示すブロック図
である。

【図８】従来の回転ヘッド装置のベース部材の構成を概
念的に示す平面図である。

【符号の説明】

１ 磁気ヘッドチップ、３ 再生電圧増幅回路、４ 電
源用コンデンサ、７端子基板、２５ リード線、２６ａ
ベース板、２７，２８ 接続端子、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能に支持された回転部と、 上記回転部の外周部分に、ベース部材を介して取り付け
   られた磁気ヘッドチップと、 上記ベース部材上に固定接続された再生信号電圧増幅回
   路と、 固定部側より供給される電源電力を上記再生信号電圧増
   幅回路に対して伝送する回転トランスと、 上記回転部を回転操作するモータと、 を備えた回転ヘッド装置。
2. 【請求項２】 電源入力端子がベース部材上に設けら
   れ、磁気ヘッドチップのリード線が該ベース部材上に固
   定されている請求項１記載の回転ヘッド装置。
3. 【請求項３】 電源用コンデンサがベース部材上に固定
   されて接続されている請求項２記載の回転ヘッド装置。