JPH10340404A - 磁気テープ装置用ヘッドドラム - Google Patents

磁気テープ装置用ヘッドドラム

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JPH10340404A
JPH10340404A JP10153177A JP15317798A JPH10340404A JP H10340404 A JPH10340404 A JP H10340404A JP 10153177 A JP10153177 A JP 10153177A JP 15317798 A JP15317798 A JP 15317798A JP H10340404 A JPH10340404 A JP H10340404A
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head
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signal
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁漂遊磁界による干渉の影響を大幅に低減
した、磁気テープ装置用ヘッドドラムを提供する。 【解決手段】 情報信号の伝送とヘッド増幅器への給電
を時分割多重により行う。コンデンサ等のエネルギ蓄積
手段がヘッド増幅器と共にヘッドドラムの回転上部シリ
ンダ上に配設され、ヘッドにより情報の書込又は読み取
りが行われている間、給電は停止される。その結果、ヘ
ッドの信号経路における電磁干渉の影響が大幅に防止さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気テープ装置のヘ
ッドドラムに関し、特許請求範囲第1項の公知部分に記
載のヘッドドラムに基づいている。
【0002】
【従来の技術】以下の説明において磁気テープ装置と
は、信号、データ又は情報をアナログやデジタル形式で
磁気テープ上に記録したり、そこから読み出す装置を指
す。この装置には他の機能、例えば電子カメラが組み込
まれている場合もある。さらに本発明は磁気テープ上で
の信号又はデータの書込/読出し方法に関する。さらに
本発明は、ヘッドドラムを備えた磁気テープ装置に関す
る。
【0003】特許公開公報第63−16021号から公
知のビデオレコーダでは、読取りヘッド用の増幅器がヘ
ッドドラム内部に配設されている。この構成によれば、
読取られたヘッド信号の経路が、増幅器がヘッドドラム
の外に配置されたビデオレコーダに比べて短いため、電
磁界の影響による読取り信号内の干渉が低減される。現
在市販されている装置における記録データの帯域幅は、
上記のような公知の構成により十分対応できる。
【0004】デジタルビデオ装置では記録密度が高く、
より広い帯域幅を必要とするため、冒頭に述べた形式の
パッシブな装置では限界が生ずる。デジタルビデオ装置
において記録密度を増大するには、磁気テープ上のトラ
ック幅を低減したり、トラック内のビット密度を高める
ことが有効である。しかし、トラック幅を低減すること
は望ましくない場合が多い。なぜなら、トラック幅を低
減すると機械的複雑さが大幅に増してしまうし、また異
なるシステムに対する適合性の理由により、トラック幅
を一定に保たなければならないからである。また、ビッ
ト密度を高めるには、書込/読取りヘッドを、高い周波
数において良好なS/N比が達成できるように設計する
必要がある。そのような装置は文献「An exper
imental digital consumer
HDTV recorder using MC−DC
T video compression」;IEEE
Consumer Electronics,711,
Vol.39, 1993に記載されている。この文献
に記載されたビデオレコーダでは、ヘッド増幅器がヘッ
ドと共に回転するため、読取りヘッドからヘッド増幅器
までの信号路が可能な限り短縮され、電磁界によるヘッ
ド信号内の干渉が一層低減される。最大の干渉の原因
は、信号伝達及び、ヘッドドラムの固定下部シリンダと
回転上部シリンダ間におけるヘッド増幅器用の電力の伝
送に用いられる変圧器から生ずる漂遊磁界である。ヘッ
ド増幅器は典型的には数百ミリワットの電力を必要とす
るのに対し、増幅前のヘッド信号は約200μVである
ため、漂遊磁界から生ずる干渉は無視できず、とりわけ
低周波ないし中間周波の場合にそうである。本願におい
て、1MHzまでの周波数を低周波、2MHzないし3
MHzまでを中間周波、4MHzないし21MHzを高
周波と呼ぶ。
【0005】同様の問題は、冒頭における「磁気テープ
装置」という用語に含まれる全ての装置に生ずる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の課題
は、ヘッド信号に対する干渉を一層低減することであ
る。
【0007】第2の課題は、磁気テープ上で情報を書込
ないし読み取るための方法において、電磁漂遊磁界によ
る干渉の影響を大幅に回避することである。
【0008】第3の課題は、S/N比の改善された磁気
テープ装置を提供することである。この磁気テープ装置
は家電用又は業務用のいずれの装置も含み、例えばビデ
オレコーダ、カムコーダ、データ記憶装置等である。特
にデータ記憶装置はコンピュータ装置内で使用できる。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記第1の課題は、請求
項1記載のヘッドドラムにより解決される。すなわち本
発明によれば、回転上部シリンダ上に電気エネルギ蓄積
手段が設けられ、該手段からは、上部シリンダと共に回
転する全ての電子部品に対して少なくとも随時、電力を
供給することができる。
【0010】この蓄積手段により、信号が少なくとも1
個のヘッドにより読み取られている間、ヘッド増幅器に
電力を供給することができる。電源はデータの読取りや
書込の間オフにされるので、ヘッド信号路における電磁
干渉磁界を大幅に避けることが可能となる。
【0011】本発明の有利な実施例では、2個の書込/
読取りヘッドが異なるアジマス角でヘッドドラムの回転
上部シリンダ内に配設される。この書込/読取りヘッド
の配置によれば、映像トラックを磁気テープ上にガード
バンドを設けることなく隣接して記録でき、同時にクロ
ストークも十分減衰できる。一対の増幅器を個々の書込
/読取りヘッドに配設できる。この場合、一方の増幅器
で読取りデータの増幅を行い、他方の増幅器により書込
データの増幅を行う。
【0012】ヘッドドラムは例えば毎分9000回転で
回転するため、蓄積手段は極めて頻繁に充電、放電を繰
り返す。従ってコンデンサを蓄積手段として使用するの
が有利である。さらに、出力電圧を安定させる手段をヘ
ッドドラムの回転上部シリンダに設けることにより、全
ての回転電子部品の正確な動作を確保することができ
る。
【0013】本発明の別の有利な実施例では、制御装置
が回転上部シリンダに設けられ、それによって蓄積コン
デンサの充電状態が監視され、該状態の関数としてエネ
ルギ伝送が制御される。その結果、回転電子部品が実際
に必要としているだけのエネルギが伝送される。
【0014】ヘッドドラムの動作に際して機械的問題を
最少限に抑えるために、回転上部シリンダと共に回転す
る部品の重心を該回転上部シリンダの回転軸と基本的に
一致させるのが有利である。
【0015】第2の課題は、請求項8記載の方法により
解決される。この方法によれば、情報信号の読取り、書
込、及びヘッドドラムの下部/上部シリンダ間の電力伝
送が順次行われるため、書込/読取りヘッドからの信号
に対する電磁漂遊磁界による干渉の影響を大部分避ける
ことができる。個々の動作の期間を適当に選択して、全
体としてヘッドドラムの回転上部シリンダの回転時間に
およそ等しくすることができる。動作期間を多くの時間
間隔に細分化して、各期間を分離することもできる。例
えば、ヘッドドラムの各半周毎に、電力供給とデータ伝
送を行うことができる。従って、本発明の方法は複数対
のヘッドを有するヘッドドラムに適用できるという利点
を有する。この方法はまた、第1と第2の期間それぞれ
がヘッドドラムの様々な回転中に対応するように実施す
ることも出来る。
【0016】有利には、第2の期間を制御して、ヘッド
ドラムの回転上部シリンダと一緒に回転する電子的部品
が実際に必要としているだけのエネルギを蓄積手段に供
給することができる。この方法はエネルギ消費が非常に
少ないという利点を有し、この点は電池式の装置におい
て大変重要である。
【0017】エネルギ供給とデータ伝送間の切り替えは
切り替え信号と選択信号により行い、これら信号をエネ
ルギ信号と一緒に伝送するのが有利である。
【0018】本発明の実施例の1つでは、上記の目的で
切り替え信号と選択信号からデータワードがまず作成さ
れる。該データワードは必要な制御機能を実行するため
に、ヘッドドラムの回転シリンダと共に回転する制御回
路に送られる。
【0019】上記第3の課題は請求項15に記載の磁気
テープ装置により解決される。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は本発明によるヘッドドラム
1の構造を示す斜視分解図である。ヘッドドラム1はビ
デオレコーダのシャーシ(図示しない)に固定された固
定下部シリンダ2を有する。さらにヘッドドラム1は回
転上部シリンダ3を有する。回転上部シリンダ3は駆動
シャフト6の上端4に接続され、共に回転する。これら
2個のシリンダ2、3の直径は例えば21.6mmであ
る。下部シリンダ2内の通路部7には2個の玉軸受8
a,8bが支持されており、駆動シャフト6は該通路部
7内で遊び無く回転できるよう配設される。駆動シャフ
ト6の下端9は駆動モータ11に接続され、該モータに
よって上部シリンダ3がビデオレコーダの作動中回転さ
れる。ヘッドドラム1の下部及び上部シリンダ2、3間
には2分割変圧器12が設けられており、その下部13
は下部シリンダ2に接続され、他方、上部14は上部シ
リンダ3と共に回転する。変圧器プレート16は変圧器
下部13に接続されて、ヘッドドラムと外部間の電気的
接続用に使用される。
【0021】さらに駆動シャフト6には、はずみ車17
が設けられ、共に回転する。はずみ車17は、ヘッドド
ラム1を組み立てた際に下部シリンダ2と上部シリンダ
3の間に位置するよう配設される。はずみ車17は対向
する2個の凹部18a,18bを有する。凹部18a,
18bはそれぞれ1個のヘッドプレート19a,19b
を保持するよう設計される。ヘッドプレート19a,1
9bはそれぞれ一対の書き込み/読み取りヘッド21
a,21bと22a,22bを保持する。これら書き込
み/読み取りヘッドの対は互いに異なるアジマス角で配
設される。互いに対向する2個のヘッド同士、すなわち
21bと22b,および21aと22aはそれぞれ同じ
アジマス角を有している。その結果、これらのヘッドは
ペアとなって磁気テープ上の同一トラックに書き込むこ
とができる。ヘッドはいずれも上部シリンダ3の外周面
から10〜50μm程突出するように調整される。さら
に、見易さのために図示はしてないが、はずみ車17に
は増幅器ボードが配設されており、該ボードは以下に説
明するヘッド増幅器その他の電子部品を保持している。
【0022】駆動モータ11を含むヘッドドラム1の機
械的構成はさらに圧縮ばね23を有し、該ばねにより玉
軸受けにはプレストレスがかけられる。
【0023】この実施例では、下部および上部シリンダ
2、3は部分的に中空に成形されており、ヘッドドラム
1を組み立てた際、はずみ車17と変圧器12が該中空
部分に保持できるようになっている。
【0024】別の実施例では、上部シリンダを中実に成
形し、はずみ車17を省いている。この場合、ヘッドプ
レート19a,19bは従って上部シリンダ3に直接取
り付けられ、該シリンダに駆動シャフト6が固定され
る。
【0025】図2は上部から見たヘッドドラムの平面図
である。図1と異なる点は、書込/読取りヘッドの対が
1個だけ、すなわち21a,21bの対だけが設けられ
ており、ヘッドドラムの外周面から20〜50μm程突
出している。磁気テープ26がヘッドドラム1の周りを
部分的に巻いており、ガイド又はテープガイドローラ2
7、28により案内される。図には変圧器12の上部1
4のうち3個の巻線29a〜29cのみが示されてい
る。該巻線は上部シリンダ3の回転中心と共軸に配設さ
れている。変圧器12の上部および下部13、14はそ
れぞれ、3つの円形溝を有するフェライトコア(図示し
ない)を有する。
【0026】ヘッド21a,21b、及び切換回路32
用の増幅回路31はヘッド21a,21bに隣接して配
設され、該切換回路によりヘッドドラム1の回転上部シ
リンダ3と固定下部シリンダ2間のエネルギ伝送が制御
される。複数のコンデンサ33がエネルギ蓄積用にこれ
ら2つの切換回路31、32に対向する位置に配置され
る。
【0027】ヘッド21a,21bが空間的に近接して
配置されるため、機械的公差や玉軸受8a,8bに対す
る側面からの衝撃が記録及び再生品質に与える影響を低
減できるという利点が得られる。すなわち、ヘッドドラ
ム載置における機械的誤差が2個のヘッドの案内に与え
る影響はほとんど全く同じであるので、例えば一方のヘ
ッドで書き込まれたトラックに他方のトラックが重ねて
書き込んでしまうといった危険性がほとんど無い。同じ
事が、この装置により記録されたテープの再生に関して
も言える。機械的公差は書き込みと読み取りの装置が異
なる場合に、磁気テープに影響を与えることがあり得
る。
【0028】回転上部シリンダ3と共に回転する部品は
全て、それら全体としての重心が上部シリンダ3の回転
軸と実質的に一致するよう配置される。もし重心が中心
位置からずれた場合には、はずみ車17又は上部シリン
ダ3を中ぐりするか、バランスウェイトを取り付けるこ
とにより修正できる。
【0029】図3は図2のヘッドドラムの変圧器12及
びそれに接続された電子部品の略図である。書込/読み
取りヘッド21aと21bにはそれぞれ一対の増幅器3
6a,36b及び37a,37bが設けられている。増
幅器36aは、磁気テープ26からヘッド21aにより
読み取られた信号を増幅するために使用される。他方、
増幅器36bは、磁気テープにデータを書き込む際のヘ
ッド21aのドライバとして使用される。同じ事が、ヘ
ッド21b用の2個の増幅器37a,37bに当てはま
る。したがって、これら増幅器の対、すなわち36a,
36bと37a,37bは、それぞれ電気的に変圧器の
巻線29aと29cに接続される。
【0030】信号はデジタル信号およびデータであるこ
とが好ましいが、本発明はアナログデータが存在してい
ても適用可能であり、原則としてデータの種類は問わな
い。
【0031】制御回路32は蓄積用コンデンサ33の充
電、増幅器への電力伝送、並びに増幅器の切換を制御す
る。その結果、4個の増幅器36a,36b;37a,
37bの内、常に2個だけが動作し、いずれを動作させ
るかの選択はデータの書込であるのか読み取りであるの
かによって決定される。2個のヘッド21a,21bが
磁気テープ26と接触していなければ、この実施例では
全ての増幅器がオフになる。この実施例の作動方法は以
下に詳細に説明する。制御回路32は変圧器12の中間
巻線29b、蓄積コンデンサ33、及び増幅器に接続さ
れている。制御回路32はまた電圧制御装置を備え、そ
れによって増幅回路31には常に一定の動作電圧が供給
される。
【0032】変圧器12の下部13は3つの巻線38a
〜38cを有する。巻線38a,38cはマルチプレク
サ39に接続されており、それによってヘッド21a,
21bへの接続が行われる。主切り替え信号Sと主選択
信号R/Wがマルチプレクサ39の制御入力41a,4
1bに入力され、それぞれの信号は例えば「高」、
「低」のような2つの状態を取ることができる。これら
2つの信号の状態の組み合わせに応じて、マルチプレク
サ39は対応するチャネルを接続する。例えば、切り替
え信号Sが「高」状態の時は信号が伝達され、「低」状
態の時は電力が伝送されていることを意味することがで
きる。選択信号R/Wの「高」状態は信号が書き込まれ
ることを意味し、「低」状態の時は信号の読取りが指示
される。詳細は以下の動作の説明と共に説明する。
【0033】書込用データは2つの入力チャネル44
a,44bを介してマルチプレクサ39に入力される。
マルチプレクサ39はデータを2個のチャネル46a,
46bを介して出力する。チャネル46a,46bはそ
れぞれ変圧器下部の内側及び外側巻線38a,38cに
電気的に接続されている。巻線38a,38cは上側変
圧器部分14上の巻線29a,29cに誘導結合されて
いる。巻線29a,29cはそれぞれドライバ36b,
37bに接続されている。ドライバ36b,37bはそ
れぞれ巻線29a,29cからの信号を増幅し、ヘッド
21a,21bにそれぞれ供給する。マルチプレクサ3
9はさらに2つの出力49a,49bを有し、そこから
読出しデータが出力される。入力44a,44bと同
様、出力49a,49bも変圧器12と増幅回路31を
介してヘッド21a,21bに接続されている。
【0034】最後に、変圧器下部13の一次巻線38b
に給電するための電源回路42が設けられ、該巻線38
bに接続されている。電源回路42は入力45aを有
し、該入力に主切り替え信号Sが入力される。電源回路
42は切り替え信号Sの「高」状態によりスイッチオン
され、該信号の「低」状態によりスイッチオフされる。
電源回路42は約200kHzのスイッチング周波数で
短い矩形パルスを発生する。この矩形パルスは変圧器上
部14の巻線29b内に誘導電圧を発生し、該電圧によ
り蓄積コンデンサが充電される。このパルスのピーク電
圧は例えば10Vである。矩形波パルスの代わりに、時
間的に変化する別の電圧を変圧器の一次巻線に印加する
こともできる。以下の説明では、電源回路により発生さ
れた給電用の信号は簡略化のため電力信号と呼ぶ。
【0035】主選択信号R/Wは入力45bに入力され
る。選択信号R/Wの個々の状態は、以下に示すような
適当な方法で電力信号に重畳される。
【0036】ヘッドを作動させるのか否か、及びデータ
の読み取りか書込かに関する情報を、変圧器上部と共に
回転する増幅電子装置に送出しなければならない。この
ため、評価電子装置32により副切り替え信号S´及び
副選択信号R/W´が作成される。主信号SとR/Wに
よるマルチプレクサ39の制御方法と同様の方法で、副
信号S´とR/W´は増幅回路31に作用する。
【0037】図4にはデータ信号経路がより詳細に示さ
れている。データはデータコーディングユニット47か
ら出力されエラー補正段48を経由してデータメモリM
1,M2に入力される。データはさらに2個のチャネル
コーディング段CHC1,CHC2を通過し、最後にマ
ルチプレクサ39の入力44a,44bに転送される。
【0038】マルチプレクサ39の出力49a,49b
は2個のイコライザE1,E2、および2個のチャネル
デコーディング段CHDC1,CHDC2を介して2個
のデータメモリM3,M4に接続されている。データメ
モリはさらに別のエラー補正段51に接続される。該補
正段はデータデコーディングユニット52に接続され、
そこにおいて読出しデータの解読が行われる。
【0039】以上説明したヘッドドラム1のビデオレコ
ーダ内での作動方法を、以下に図5と6を参照して説明
する。
【0040】記録時、すなわちデータ又は信号を磁気テ
ープ26に書き込む際、テープは図2に示すようにヘッ
ドドラム1を約180度にわたって囲繞し、テープ駆動
装置(図示しない)により矢印43の方向に送られる。
この例ではヘッドドラム1は反時計回りに毎分約900
0回転の速度で回転する。2個のヘッド21a,21b
は磁気テープ26上のトラック53a,53b(図5)
に対して約10μmの幅で書込を行う。トラックの位置
は図5(a)の上側に示されている。これらトラックは
2個のヘッドにより異なるアジマス角度で書き込まれ、
ガードバンドすなわち間隔を設けることなく隣接してい
る。2個のトラックの磁化の方向が異なるため、ヘッド
21a,21bがトラックを正確にトレースしなかった
場合でも、クロストークが低減される。正しくないアジ
マス角度のトラックをトレースしたとしても、ヘッドか
らの中域ないし高域周波数における再生信号は正しいア
ジマス角度のトラックに較べて非常に弱い。従って、ト
ラック間に間隔すなわちガードバンドを設ける必要がな
い。この装置では例えば25Mbit/sの記録速度を
得ることができる。
【0041】特に図2から分かるように、2個のヘッド
21a,21bはほとんど同時に磁気テープ26に接触
し、同時にトラックに書込を行う。
【0042】図5(a)の下側にはトラック53a,5
3bの位置が時間の関数として示されている。図におい
て、上から下へと時間が経つにつれ、後続のトラックは
それぞれ磁気テープの移動方向に沿って、先に書き込ま
れたトラックの幅だけ移行している。図の左側の数字は
ヘッドドラム1の回転を連続して計数した数字である。
図から明らかなように、各回転の前半部分では2個の磁
気トラックに書込が行われ、後半部分ではヘッドは磁気
テープ26に接触しておらず、非作動状態にある。これ
ら2つの状態間の切り替えは、切り替え信号Sにより正
確に行われる。
【0043】図5(b)は低減されたデータ速度におけ
る動作モードを示す図である。この例ではヘッドドラム
の一回転ごとにデータが全く転送されない。同図の上側
から分かるように、磁気テープの移動速度を適合するこ
とにより、この例でも磁気トラックが互いに間隔を開け
ることなく隣接している。本発明の実施例の1つでは、
12.5Mbit/Sの低減データ速度における動作の
場合、テープ移動速度は例えば9mm/sである。
【0044】磁気テープ移動用のサーボ装置はソフトウ
ェアを用いた制御プログラムに基づいて制御される。ソ
フトウェアは本質的に高い柔軟性を有するため、回路s
を大幅に複雑化することなく他の動作モードをも実行す
ることができる。例えば磁気テープを段階的に移動させ
て、非常に低いデータ速度で省エネルギ動作モードを実
行できる。
【0045】ヘッド21,21bが磁気テープ26から
離れる前にデータ転送は終了され、引き続いて電力伝送
が開始される。これらの手順の時間順序は図6に示され
ており、陰影の付けられた部分が個々の部品の動作状態
を、また線によって非動作状態が示されている。
【0046】図6(a),(b)から分かるように、2
個のヘッド21a,21bは第1の期間中同時に動作状
態にある。続いて第2の期間となり、その間ヘッドは非
動作状態にある。給電はこの第2の期間中に行われる。
すなわちヘッド21a,21bの動作と給電は互いに逆
相で行われる。磁気テープ26は連続して移動するがそ
の際、磁気トラックの幅、ヘッドドラムの回転速度、及
び磁気テープの移動速度を互いに調節することにより、
給電中、磁気テープは一定の距離だけ移動される。この
一定距離とは、新たに書き込まれたトラックが先行して
書き込まれたトラック53a,53bに隙間無く隣接す
ることのできる距離である。
【0047】磁気テープからデータを読み出す際の順序
の時間的構成も同じである。ただし、データ読み取りの
場合は増幅器36b,37bに代えて増幅器36a,3
7aが使用される。
【0048】信号伝送と給電が時分割多重モードで行わ
れるため、信号間の相互干渉が初めから解消され、特に
信号を磁気テープ26から読み出す際に有効である。従
って、漂遊電界に大きな影響を与える変圧器12の機械
的精度に対して厳しい要求をする必要が無くなる。この
ことは、本発明のヘッドドラムの製造費用にも好ましい
影響を与える。
【0049】信号伝送と給電間の相互影響は2個のヘッ
ド21a,21bに関連する信号経路間においてのみ有
り得る。従って本発明の好適な実施例では、物理的に最
大限分離されている内側巻線29a,38aと外側巻線
29c,38cが信号伝送に使用される。さらに、変圧
器下部13の一次巻線38bは電源回路42を介して低
インピーダンスで共通電位に接続されている。これによ
り信号部分間に良好な電磁分離が得られる。
【0050】エネルギ信号と同様に、切換信号Sと選択
信号R/Wもまた変圧器12の中間巻線23b,38b
を介して伝送され、その結果、書込又は読み取りデータ
に対するこれらの信号の干渉が防止される。
【0051】切換信号S、 S´、選択信号R/W、R
/W´、及び電力信号の時間順序が図7に示されてい
る。
【0052】書込と読み取り間の切換は、マルチプレク
サ39と電源回路42に供給される選択信号R/Wによ
り制御される。図6に示した動作方法では、給電のスイ
ッチオンとスイッチオフは切換信号Sにより行われる
(図7a)。最も簡単な例では評価回路32が、電力信
号のスイッチオンとスイッチオフにより2次巻線内に生
じた誘導電圧を評価し、対応する副切換信号S´を作成
する(図7f).この副切換信号S´により増幅回路3
1の動作が開始または停止される。
【0053】選択信号R/Wの状態が「高」から「低」
へ、或いはその逆に変化すると、電源回路42内でのこ
の選択信号R/Wの状態変化(図7b)は、1次巻線3
8bへ送られる電力信号内にわずかな振幅変化101を
引き起こす(図7c)。この振幅変化は評価回路32内
の閾値検出器により検出される。電力伝送が終了すると
すぐ、すなわち信号S及びS´が「低」から「高」に変
化する時、評価回路32は副選択信号R/W´を出力し
(図7g)、増幅回路31に供給する(図3)。そして
信号R/W´により読み取り増幅器36a,37aと書
込増幅器36b,37bの選択が行われる。
【0054】本発明の別の実施例では、矩形波パルスの
振幅変化を変化させる代わりに、選択信号R/Wにより
電力信号のパルス繰り返し周波数(図7d)又は位相ジ
ャンプ102(図7e)を行うことができる。これらの
変化は評価回路32内に設けられた周波数弁別器、又は
閾値検出器を有する位相弁別器により評価することがで
きる。この評価に基づいて信号R/W´が、エネルギ伝
送が終了するとすぐに増幅回路31に送られる。その結
果、対応する読み取り及び書込増幅器が再度選択され
る。
【0055】この実施例では最大1期間がエネルギ伝送
に利用可能であり、この期間はヘッドドラムの一回転に
必要な時間の半分に相当する。通常この期間で、ヘッド
ドラムの上部シリンダ内の電子部品が実際に必要とする
以上のエネルギを伝送することが可能である。
【0056】次の実施例では制御装置32によりエネル
ギ伝送期間が実際のエネルギ必要量に適合される。この
実施例の動作方法は図8(a)〜8(f)に示されてい
る。
【0057】図8(a)と8(b)には図6(a)と6
(b)と同様の形式で、2個のヘッド21a,21bの
動作および非動作状態が示されている。図8(c)から
分かるようにこの実施例では、実際にエネルギが伝送さ
れる期間はヘッドドラムの一回転に要する時間の半分に
満たない。矢印54で示すように、エネルギ伝送はヘッ
ドが非動作状態にある期間内で時間的にずらすことがで
きる。
【0058】制御回路32はコンデンサ33の充電電圧
を監視し、特定の所定限界電圧、例えば7Vになると該
コンデンサ33への電気的接続を中断する。その結果も
たらされる付加の変化により1次側の巻線38bに電圧
スパイク54が発生し(図8e)、それによって電源回
路42がスイッチオフされる。
【0059】図8(d)はヘッドドラム12の2次側電
圧波形を時間の経過に沿ってプロットした図である。こ
の図から明らかなように、この電圧はヘッドの動作終了
時、すなわち蓄積コンデンサ33が最大限放電した時点
で最小値となる。
【0060】図8(e)は変圧器12の1次側電圧をプ
ロットした図であり、この電圧はヘッドの動作中はゼロ
である。エネルギの伝送が起こって初めて、1次電圧は
初期値にジャンプし、2次電圧の増加すなわち蓄積コン
デンサ33が受け取る電荷量の増加に従って徐々に上昇
する。2次電圧が限界電圧に達すると、制御回路32は
充電電流から蓄積コンデンサ33を分離する。上記した
ようにこの付加の変化の結果、1次電圧に電圧スパイク
が発生し、これによって電源回路42がスイッチオフさ
れる。2次電圧はヘッドが再度動作状態になり電力を必
要とするまで一定値のままである。ヘッドの動作が終了
すると、このサイクルが繰り返される。このようにして
装置のエネルギ消費が最小限に抑えられ、このことは電
池で動作される装置にとって重要な意味を持つ。
【0061】選択信号R/Wによるヘッド増幅器の選択
はこの実施例の方法においても変わらない。この実施例
でも、エネルギ伝送の終了後、副選択信号R/W´が作
成される。冒頭に説明した実施例との唯一の相違は、こ
の実施例ではヘッド増幅器が、データの書込又は読み取
り前に所定の時間だけスイッチオンされるという点であ
る。しかし、エネルギ消費がわずかに増加する以外は、
このことによってマイナスの影響がもたらされることは
ない。なぜなら、この時点においてヘッド21a,21
bはまだ磁気テープ26と接触していないからである。
【0062】さらに別の実施例では、切換信号Sと選択
信号R/Wが電源回路42に送られるが、それらの伝送
が直接には行われない。それに代えて、例えば8ビット
長のデジタルワードが信号SとR/Wの状態に依存して
電源回路42から出力され、該ワードが、電力供給の開
始と同時に電力供給信号に重畳されて搬送波として機能
する。
【0063】図9には各信号とその波形間の関係が示さ
れている。データワードは振幅変調(図9c)、周波数
変調(図9d)、又は位相変調(図9e)のいずれによ
っても重畳できる。電力信号と共に変圧器の回転部分に
伝送されるデジタル信号は検出、評価の過程を経て制御
回路32において適当な手段により切換信号S´とR/
W´に変換される。この目的で、制御回路32は減算カ
ウンタ等の遅延段を有し、その開始値が6ビットのデー
タワードにより伝送される。この開始値から開始してカ
ウンタは時間の関数として減算する。制御回路32内に
は、カウンタの減算に必要であり公称周波数が調節可能
であるクロック発振器が設けられている。カウンタのカ
ウント値がゼロになると、切換信号S´が出力され、そ
れによって増幅回路31が動作状態に切換られる。この
ようにして、ヘッドの早すぎる投入接続が防止される。
【0064】動作状態への切換は既述の実施例と同様、
電力供給のスイッチオンと同時に行われる。
【0065】8ビット長データワードの残りの2ビット
の内の1つは選択信号R/W´を利用して、読み取りお
よび再生増幅器36a,37aと36b,37bの選択
を制御する。2対のヘッドを有するヘッドドラムの場
合、8ビット長データワードの残りの1ビットを利用し
て、第2ヘッド対用の選択信号を形成することができ
る。
【0066】図1に示した本発明の実施例は、対向する
2対のヘッドを有している。信号伝送と電力伝送間で時
分割多重動作を行うために、磁気テープがヘッドドラム
を囲繞する角度は180度未満、例えば174度に選択
される。この場合180度からの残りの6度がエネルギ
伝送に利用できる。すなわちヘッドドラム1回転毎に2
回のエネルギ伝送期間が得られ、この期間はヘッドドラ
ムがさらに6度だけ公称速度で回転するために必要であ
る。この実施例でも動作順序は既述のものと本質的に同
じである。
【0067】この実施例の利点の1つは、ヘッドの数が
倍になったことにより最大データ速度が50Mbit/
sに増大されるという点である。ただし、書込/読み取
り機能をデジタルワードで選択する場合には、個々のヘ
ッド対用に選択信号R/Wが必要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヘッドドラムの斜視分解図である。
【図2】本発明のヘッドドラムの第2実施例である。
【図3】変圧器と電子部品間の動作関係を示す図であ
る。
【図4】データの読み取り及び書込中の信号経路を示す
ブロック図である。
【図5】(a)はトラック位置並びに書込又は読み取り
の時間順序を示す図であり、(b)は(a)においてデ
ータ速度が小さい場合を示す図である。
【図6】(a)乃至(c)はデータの読み取り又は書込
と、エネルギ伝送の時間順序を示す図である。
【図7】(a)乃至(g)は、切換信号、選択信号、お
よびエネルギ信号の時間的構成を示す図である。
【図8】(a)乃至(c)は、データの読み取りと書
込、及びエネルギ伝送の時間順序を示す、図6(a)〜
(c)に対応する図である。(d)は、変圧器の2次電
圧の波形であり、(e)は変圧器の1次電圧の波形であ
る。
【図9】(a)〜(g)は、別の実施例における切換信
号、選択信号、及びエネルギ信号の時間的構成を示す図
である。
【符号の説明】
1 ヘッドドラム 2 固定下部シリンダ 3 回転上部シリンダ 6 駆動シャフト 8a,8b 玉軸受 11 駆動モータ 12 2分割変圧器 13 変圧器下部 14 変圧器上部 17 はずみ車 18a,18b 凹部 19a,19b ヘッドプレート 21a,21b;22a,22b ヘッド 26 磁気テープ 29a〜29c 変圧器上部の巻線 31 増幅回路 32 評価回路 33 コンデンサ 36a,36b;37a,37b 増幅器 38a〜38c 変圧器下部の巻線 R/W 主選択信号 R/W´ 副選択信号 S 主切換信号 S´ 副切換信号 E1,E2 イコライザ CHC1,CHC2 チャネルコーディング段 CHCD1,CHCD2 チャネルデコーディング段 M1,M2,M3,M4 データ記憶装置 48,51 エラー訂正段 53a,53b 書込トラック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン カーデン ドイツ連邦共和国 フイリンゲン−シユヴ エニンゲン イム タンヘルンレ 10 (72)発明者 クラウス オルダーマン ドイツ連邦共和国 フイリンゲン−シユヴ エニンゲン オーデルシュトラーセ 103 (72)発明者 エドガー ヴルストホルン ドイツ連邦共和国 バート デュルハイム フリートリヒシュトラーセ 44

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定下部シリンダ(2)と回転上部シリ
    ンダ(3)を有した磁気テープ装置用ヘッドドラムにお
    いて、前記回転上部シリンダ(3)の上部には少なくと
    も1個の書込/読み取りヘッド(21a,21b;22
    a,22b)が固定されており、該ヘッドは磁気テープ
    (26)と協働して電磁信号を交換し、さらに少なくと
    も1個の増幅器(36a,36b;37a,37b)が
    前記上部シリンダ(3)と共に回転するよう配設され、
    該増幅器は書込/読み取りヘッドからの信号を増幅し、
    回転上部シリンダ(3)上には電気エネルギ用の蓄積手
    段(33)が配設され、該蓄積手段(33)は上部シリ
    ンダと共に回転する全ての電子部品に電力を少なくとも
    随時供給することができるよう構成された、磁気テープ
    装置用ヘッドドラム。
  2. 【請求項2】 回転上部シリンダ(3)上に2個の書込
    /読み取りヘッド(21a,21b;22a,22b)
    が固定されており、該ヘッドは互いに所定の回転角度だ
    けずれており、かつ異なるアジマス角度を有している、
    請求項1記載のヘッドドラム。
  3. 【請求項3】 一対の増幅器(36a,36b;37
    a,37b)が個々の書込/読み取りヘッド用に配設さ
    れている、請求項1記載のヘッドドラム。
  4. 【請求項4】 蓄積手段が少なくとも1個のコンデンサ
    (33)を有する、請求項1記載のヘッドドラム。
  5. 【請求項5】 蓄積手段(33)の出力電圧を安定化す
    る手段(32)が設けられた、請求項1記載のヘッドド
    ラム。
  6. 【請求項6】 制御装置(32)が固定上部シリンダ上
    に固定されており、該制御装置(32)は蓄積コンデン
    サの充電状態を監視され、その関数としてエネルギ伝送
    を制御するよう構成された、請求項4記載のヘッドドラ
    ム。
  7. 【請求項7】 回転上部シリンダ(3)と共に回転する
    部品が、該部品の重心が回転上部シリンダ(3)の回転
    軸と実質的に一致するよう配置された、請求項1記載の
    ヘッドドラム。
  8. 【請求項8】 請求項1記載のヘッドドラム(1)を使
    用して磁気テープ上で情報の書込及び/又は読み取りを
    行う方法において、情報の書込又は読み取りは第1の期
    間中に行われ、ヘッドドラム(1)の回転上部シリンダ
    (3)と共に回転する電子部品用のエネルギは、前記第
    1期間とは重なり合わない第2の期間中に伝送される、
    磁気テープ上で情報の書込及び/又は読み取りを行う方
    法。
  9. 【請求項9】 第1と第2の期間の合計が、ヘッドドラ
    ム(1)の回転上部シリンダ(3)の回転時間におおよ
    そ等しい、請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 第1及び/又は第2の期間が、多くの
    期間に細分化されており、該細分化された期間は互いに
    時間的に分離されている、請求項8記載の方法。
  11. 【請求項11】 第1と第2の期間がそれぞれ、ヘッド
    ドラム(1)の様々な回転中に生じる、請求項8記載の
    方法。
  12. 【請求項12】 切換信号(S)と選択信号(R/W)
    が評価回路(32)に伝送され、該評価回路(32)は
    ヘッドドラム(1)の上部シリンダ(3)と共に回転
    し、評価回路の出力する制御信号(S´、R/W´)に
    より磁気テープ(26)上での情報の書込及び/又は読
    み取りが制御される、請求項8記載の方法。
  13. 【請求項13】 制御装置(32)により第2期間の長
    さが制御され、該制御により第2期間中に、ヘッドドラ
    ム(1)と共に回転している電子部品が実際に必要とし
    ているだけのエネルギが蓄積手段(33)に伝送され
    る、請求項8記載の方法。
  14. 【請求項14】 切換信号(S)と選択信号(R/W)
    が、デジタルデータワードの作成に使用され、該デジタ
    ルデータワードはヘッドドラム(1)の上部シリンダ
    (3)と共に回転する評価回路(32)に伝送され、評
    価回路(32)からは磁気テープ(26)上での情報の
    書込及び/又は読み取りを制御するための制御信号(S
    ´、R/W´)が出力される、請求項8記載の方法。
  15. 【請求項15】 請求項1から7までの何れか1項に記
    載のヘッドドラム(1)を備えた磁気テープ装置。
JP10153177A 1997-06-02 1998-06-02 磁気テープ装置用ヘッドドラム Pending JPH10340404A (ja)

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