JPH11161925A - 回転ドラム装置およびこれを用いた記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ダブルアジマスヘッド搭載かつ短波長記録型の
回転ドラム装置およびこれを用いた記録再生装置におい
て、磁気ヘッドと磁気テープ間のコンタクトをあらゆる
状況で良好にすること。 【解決手段】ドラム窓の幅と磁気ヘッドのドラム窓への
取付け位置、磁気ヘッドのテープ摺動部コア幅とドラム
窓の高さに特定の比率を持たせることにより、先行ヘッ
ド、後行ヘッドと磁気テープ間のコンタクトが良好にな
り、再生出力が安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリカルスキャン
型の記録再生装置に係り、特にダブルアジマスヘッド搭
載に好適な回転ドラム装置およびこれを用いた記録再生
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリカルスキャン型の記録再生装置にお
いて、上回転ドラム方式の回転ドラム装置は、上ドラム
の下ドラム側の側端部に開口部（ドラム窓と称す）を設
けている。そのドラム窓に、わずかに上ドラム表面より
突出させて磁気ヘッドを取り付け、その磁気ヘッドを回
転させ磁気テープ上を摺動させることにより記録再生を
行っている。

【０００３】磁気ヘッドと磁気テープは非常に高速で摺
動しているため、良好な再生出力を得るためには、磁気
ヘッドと磁気テープのコンタクトを確実にする必要があ
る。

【０００４】例えばデジタルVTR用回転ドラム装置等に
おいては、高画質化に伴い記録情報量が増加し、ドラム
高速回転、多数ヘッド搭載、かつ短波長記録型のドラム
が要求される。こうしたドラムでは、磁気ヘッドと磁気
テープ間のコンタクトが劣化し、ヘッドとテープ間のス
ペーシングロスの影響も大きくなり、再生出力の劣化を
生じ易い。特に、１μｍ未満の短波長記録型のドラムで
は、再生出力の劣化を生じ易くなる。

【０００５】単一のアジマスを持つ磁気ヘッド（以降シ
ングルアジマスヘッドと称す）では、例えば、特開昭６
１−２１４２７１号公報にみられるように、上回転ドラ
ム表面に溝を設けているものがある。上ドラムの回転で
巻き込んだ空気はこの溝を通って逃げることができ、そ
の結果、磁気テープ浮上量も低減することができる。そ
の結果、磁気ヘッドと磁気テープ間のコンタクトを良好
にしている。

【０００６】また、２つの異なったアジマスヘッドをも
つ磁気ヘッド（以降ダブルアジマスヘッドと称す）で
は、例えば特開平３ー９３０２０号公報にみられるよう
に、先行ヘッドとドラム窓との先行隙間部を、後行ヘッ
ドとドラム窓との後行隙間部より小さくすることによ
り、先行ヘッドと後行ヘッドの磁気テープへのコンタク
トおよび摩耗を同一にしようとしたものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】シングルアジマスヘッ
ドにおいては、上記従来技術で開示されているように、
磁気テープと上ドラム間の空気を上ドラムに刻まれた溝
によって逃がすことにより、テープとヘッド間のコンタ
クトを良好にしている。

【０００８】しかし、出願人らの検討の結果、ダブルア
ジマスヘッドにおいては、ドラム高速回転時に、空気を
逃がすだけでは、磁気ヘッドと磁気テープ間のコンタク
トが劣化してしまうことが判った。

【０００９】以下にシングルアジマスヘッドを搭載した
ドラム回転装置と、ダブルアジマスヘッドを搭載したド
ラム回転装置における違いに関する出願人らの検討結果
を述べる。

【００１０】図４は、シングルアジマスヘッド１０をベ
ース１１を介してネジ１２により上ドラム３に取り付け
られたドラム回転装置のヘッド近傍での、磁気テープ７
の変形状態を示す。磁気ヘッド１０が、上ドラム３の回
転に伴って磁気テープ７上を高速で摺動すると、磁気テ
ープ７はヘッド先行方向のドラム窓４との隙間で、上ド
ラム３の回転軸方向にわずかに変形する。この場合、磁
気ヘッド１０の後行側で磁気テープ７とのスペーシング
がわずかに発生するが、ヘッドギャップ１３近傍ではス
ペーシングはほとんど発生せず、この場合再生出力は安
定している。

【００１１】次に、図２にダブルアジマスヘッドを搭載
したＶＴＲの磁気テープ走行系を示す。磁気テープ７は
テープ駆動部８によって矢印の方向に駆動され、磁気ヘ
ッド１、２は上ドラム３の回転に伴って磁気テープ７上
を摺動し、先行ヘッド１および後行ヘッド２により同時
記録再生を行う。同時記録再生を行うために、先行ヘッ
ド１と後行ヘッド２は、ある上下方向の段差を持つよう
に上ドラム３に取り付けられている。

【００１２】図３は、ダブルアジマスヘッドを搭載した
回転ドラム装置を示している。上ドラム３の下端部にド
ラム窓４を設け、磁気ヘッド１、２をヘッドベース（図
示せず）を介して、もしくは直接上ドラム３の表面より
わずかに突き出すように取り付けられている。鎖線で示
すように磁気テープ７は、下ドラム５に設けられたリー
ド９に沿ってヘリカル状にドラムに巻き付けられ、図２
中のテープ駆動部８により駆動されている。磁気ヘッド
１、２は、上ドラム３の回転に伴って駆動されている磁
気テープ７上を、ヘリカル状に磁気テープ下端から上端
まで摺動し、記録再生を行う。

【００１３】図５は、磁気ヘッド１、２をベース１１を
介してネジ１２により上ドラム３に取り付けられたドラ
ム回転装置を示している。磁気ヘッド１、２が高速で磁
気テープ７上を摺動した場合、シングルヘッドの場合と
同様に先行ヘッド１と先行側のドラム窓４との隙間に上
ドラム３の回転軸方向に磁気テープ７は変形する。しか
し、ダブルアジマスヘッドでは、このテープ変形の影響
で、後行ヘッド２のヘッドギャップ１３近傍で磁気テー
プ７とのスペーシングが発生してしまい、後行ヘッド２
のみ再生出力が劣化してしまう。

【００１４】また、図３に示すように、上ドラム３の巻
き付け出側では磁気テープ７と回転部（上ドラム）との
接触面積が徐々に少なくなるため、磁気テープ７の浮上
量も小さくなり、磁気テープ７と磁気ヘッド１、２との
接触力が強くなる。しかし、図６に示すように、磁気テ
ープ上端部に近づくと、磁気テープ７が磁気ヘッド１、
２の突出により片持梁のように変形し、ヘッド下端部で
の接触力は大きいものの、ヘッドギャップ近傍でスペー
シングを生ずる。また、ダブルアジマスヘッドではドラ
ム回転軸方向に段差があるため、磁気ヘッド１、２が磁
気テープ７上端部を摺動する場合に、磁気テープ７が磁
気ヘッド１、２から逃げるように変形する。そのため、
ドラム回転軸方向の包み込みが不足し、後行ヘッド２の
再生出力が図７に示すように、ドラム出側だけ劣化して
しまう。この現象は、テープ厚の厚い剛性の高い磁気テ
ープを走行させた場合において、顕著である。

【００１５】また、剛性の高い磁気テープを長時間走行
させると、先行ヘッド１の接触圧が高いため、ヘッドギ
ャップ１３近傍の形状が平坦状に変化する。このメカニ
ズムを図８により説明する。磁気ヘッドの摺動面を干渉
顕微鏡で観察した際に発生する同心円（楕円）の１次の
円のドラム回転軸方向の半径を計測し、ヘッド摺動面を
完全な球と仮定しその半径をRyと定義する。つまりこの
Ryが小さいほど尖ったヘッド形状といえる。図８に示す
ように、ダブルアジマスヘッドでは、初期Ryがテープ走
行時間とともに大きく変化し、Ry大、つまり平坦なヘッ
ド形状となる。これは、先に説明したように、ドラム高
速回転に伴い、先行ヘッド１とドラム窓４との間に上ド
ラム回転軸方向に入り込むように磁気テープ７が変形
し、この影響で先行ヘッド１の接触圧が高くなるためで
ある。次に、ドラム窓４中央部での磁気テープ７の変形
状態を図１０に示す。シングルヘッドに比較してダブル
アジマスヘッドでは、先行ヘッド１と後行ヘッド２が段
差がついた状態で取り付けられているため、上下方向の
幅が見かけ上大きい。このため、図１０に示すように磁
気ヘッド近傍での磁気テープ７の上下方向の包み込みが
不足する。さらに図５に示したように先行ヘッド１とド
ラム窓４の隙間にテープが入り込み、この変形がダブル
アジマスヘッドでは見かけのヘッド上下方向の幅が大き
いため、上下方向に幅広く存在する。この磁気テープ７
の変形によりダブルアジマスヘッドでは、シングルアジ
マスヘッドに比較して、磁気テープ７の磁気ヘッド上下
方向に対する見かけ上の剛性が増加するため、磁気テー
プ７の磁気ヘッド１、２への上下方向の包み込みが不足
する。このため、厚みの厚い剛性の高いテープを走行さ
せると、先行ヘッド１の形状は平坦化するのである。

【００１６】ヘッドが平坦化した状態で剛性の低い薄手
テープを走行させると、テープ剛性に依存して、磁気ヘ
ッドを過度に包み込みすぎるため、ヘッド形状と磁気テ
ープ７の変形とが合わなくなる。このため、磁気テープ
７は、ヘッドコアエッジと強く接触するものの、先行ヘ
ッド１のギャップ１３近傍でスペーシングを発生する。
この状態の再生エンベロープ出力を図９に示す。特に磁
気テープ中央部近傍（ドラム巻き付け中央部から出側に
かけて）で再生出力が劣化している。

【００１７】これらのメカニズムによりダブルアジマス
ヘッドはシングルアジマスヘッドに比較してドラム高速
回転時、再生出力が劣化しやすい。

【００１８】ダブルアジマスヘッドにおける以上の問題
点に対して、前記従来技術では、先行ヘッド１とドラム
窓４との先行隙間部を、後行ヘッド２とドラム窓４との
後行隙間部より小さくすることにより、先行ヘッド１と
後行ヘッド２の磁気テープ７への当りおよび摩耗を同一
にしようとしている。

【００１９】しかし、磁気テープのコンタクトは、磁気
ヘッド形状とドラム窓形状との比率に影響され、磁気ヘ
ッドとドラム窓との隙間部を規定するだけでは、十分な
効果は得られない。

【００２０】そこで、本発明の目的は、ダブルアジマス
ヘッド搭載かつ短波長記録型の回転ドラム装置およびこ
れを用いた記録再生装置において、磁気ヘッドとドラム
窓形状とのバランスをとることにより、磁気ヘッドと磁
気テープ間のコンタクトを先行ヘッド、後行ヘッドによ
らず良好にすることである。また、磁気テープ長時間走
行後の磁気テープ剛性の違いによるコンタクト劣化を改
善することである。特に、１μｍ未満の短波長記録型の
回転ドラム装置およびこれを用いた記録再生装置におい
て、再生出力を改善することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による回転ドラム装置は以下の構成とする。
すなわち、ヘリカルスキャン型の記録再生装置に用いら
れる回転ドラム装置であって、固定ドラムと、前記固定
ドラムの中心軸とほぼ同軸に回転するように配置された
回転ドラムとを備え、前記回転ドラムの外周にドラム窓
が設けられ、テープに信号を記録あるいはテープから信
号を再生するヘッドが前記ドラム窓に配置され、前記ヘ
ッドは、前記回転ドラムの回転方向の先行側に配置され
た第１のヘッドと、前記回転ドラムの回転方向の後行側
に配置された第２のヘッドとを有してなり、前記第１の
ヘッドの先行側端面から前記第２のヘッドの後行側端面
までの前記回転ドラムの回転方向の距離をヘッド長さＬ
とし、前記ドラム窓の前記回転ドラムの回転方向の幅を
ドラム窓幅Ｗとするとき、前記第１のヘッドおよび第２
のヘッドは前記ドラム窓に、１．１５L≦ W ≦１．２８
Lを満足するように配置されてなる構成とする。また、
前記第１のヘッドおよび第２のヘッドは前記ドラム窓
に、１．１５L≦ W ≦１．２０Lを満足するように配置
されてなる構成とする。また、前記第１のヘッドおよび
第２のヘッドは前記ドラム窓に、１．１６L≦ W ≦１．
２０Lを満足するように配置されてなる構成とする。

【００２２】また、ヘリカルスキャン型の記録再生装置
に用いられる回転ドラム装置であって、固定ドラムと、
前記固定ドラムの中心軸とほぼ同軸に回転するように配
置された回転ドラムとを備え、前記回転ドラムの外周に
ドラム窓が設けられ、テープに信号を記録あるいはテー
プから信号を再生するヘッドが前記ドラム窓に配置さ
れ、前記ヘッドは、前記回転ドラムの回転方向の先行側
に配置された第１のヘッドと、前記回転ドラムの回転方
向の後行側に配置された第２のヘッドとを有してなり、
前記第１のヘッドの先行側の側端面から前記ドラム窓の
先行側の側端面までのヘッド摺動方向の距離をS1、前記
第２のヘッドの後行側の側端面から前記ドラム窓の後行
側の側端面までの距離をS2とするとき、前記第１のヘッ
ドおよび第２のヘッドは前記ドラム窓に、０．０７５L
≦S1≦０．１４Lおよび０．０７５L ≦S2≦０．１４Lを
満足するように配置されてなる構成とする。また、前記
第１のヘッドおよび第２のヘッドは前記ドラム窓に、
０．０７５L ≦S1≦０．１Lおよび０．０７５L ≦S2≦
０．１Lを満足するように配置されてなる構成とする。

【００２３】また、本発明による記録再生装置は以下の
構成とする。すなわち、ヘリカルスキャン型の記録再生
装置であって、メカシャーシと、テープを駆動するテー
プ駆動手段と、前記テープ駆動手段により駆動されるテ
ープに所定のテンションを与えるテープテンション制御
手段と、テープに信号を記録あるいはテープから信号を
再生する回転ドラム装置とを備え、前記回転ドラム装置
は、前記メカシャーシに配置された固定ドラムと、前記
固定ドラムの中心軸とほぼ同軸に回転するように配置さ
れた回転ドラムとを備え、前記回転ドラムの外周にドラ
ム窓が設けられ、前記ドラム窓にヘッドが配置され、前
記ヘッドは、前記回転ドラムの回転方向の先行側に配置
された第１のヘッドと、前記回転ドラムの回転方向の後
行側に配置された第２のヘッドとを有してなり、前記第
１のヘッドの先行側端面から前記第２のヘッドの後行側
端面までの前記回転ドラムの回転方向の距離をヘッド長
さＬとし、前記ドラム窓の前記回転ドラムの回転方向の
幅をドラム窓幅Ｗとするとき、前記ドラム窓に前記第１
のヘッドおよび第２のヘッドが、１．１５L≦ W ≦１．
２８Lを満足するように配置された回転ドラム装置を備
えてなる構成とする。また、前記ドラム窓に前記第１の
ヘッドおよび第２のヘッドが、１．１５L≦ W≦１．２
０Lを満足するように配置された回転ドラム装置を備え
てなる構成とする。また、前記ドラム窓に前記第１のヘ
ッドおよび第２のヘッドが、１．１６L≦ W ≦１．２０
Lを満足するように配置された回転ドラム装置を備えて
なる構成とする。

【００２４】また、ヘリカルスキャン型の記録再生装置
であって、メカシャーシと、テープを駆動するテープ駆
動手段と、前記テープ駆動手段により駆動されるテープ
に所定のテンションを与えるテープテンション制御手段
と、テープに信号を記録あるいはテープから信号を再生
する回転ドラム装置とを備え、前記回転ドラム装置は、
前記メカシャーシに配置された固定ドラムと、前記固定
ドラムの中心軸とほぼ同軸に回転するように配置された
回転ドラムとを備え、前記回転ドラムの外周にドラム窓
が設けられ、前記ドラム窓にヘッドが配置され、前記ヘ
ッドは、前記回転ドラムの回転方向の先行側に配置され
た第１のヘッドと、前記回転ドラムの回転方向の後行側
に配置された第２のヘッドとを有してなり、前記第１の
ヘッドの先行側の側端面から前記ドラム窓の先行側の側
端面までのヘッド摺動方向の距離をS1、前記第２のヘッ
ドの後行側の側端面から前記ドラム窓の後行側の側端面
までの距離をS2とするとき、前記ドラム窓に前記第１の
ヘッドおよび第２のヘッドが、０．０７５L ≦S1≦０．
１４Lおよび０．０７５L ≦S2≦０．１４Lを満足するよ
うに配置された回転ドラム装置を備えてなる構成とす
る。また、前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２
のヘッドが、０．０７５L ≦S1≦０．１Lおよび０．０
７５L ≦S2≦０．１Lを満足するように配置された回転
ドラム装置を備えてなる構成とする。

【００２５】また、本発明による回転ドラム装置および
これを用いた記録再生装置は以下の構成とする。すなわ
ち、前記回転ドラムの回転中心から前記第１のヘッド先
端までの前記回転ドラムの半径方向の距離をP1、前記回
転中心から前記第２のヘッドまでの前記半径方向の距離
をP2とするとき、前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよ
び第２のヘッドが、０μｍ＜（P2−P1）≦４μｍを満足
するように配置されてなる構成とする。また、前記ドラ
ム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッドが、１μｍ
≦（P2−P1）≦３μｍを満足するように配置されてなる
構成とする。また、前記回転ドラムの回転軸方向の前記
固定ドラム側を下方とし、前記回転ドラム側を上方と
し、前記第２のヘッドの下端面から前記固定ドラムの上
端面までのドラム回転軸方向の距離をH1とし、前記第１
のヘッドの上端面から前記ドラム窓の上端面までのドラ
ム回転軸方向の距離をH2とするとき、前記ドラム窓に前
記第１のヘッドおよび第２のヘッドが、０．２０W≦H1
≦０．２１Wおよび０．２１W≦H2≦０．２２Wおよび
０．２２L≦H1≦０．２３Lおよび０．２４L≦H2≦０．
２５Lを満足するように配置されてなる構成とする。ま
た、前記ヘッドの前記回転ドラムの回転軸方向の摺動コ
ア幅をヘッド摺動コア幅Cwとするとき、前記ドラム窓に
前記第１のヘッドおよび第２のヘッドが、９Cw≦H1≦１
０Cwおよび１０Cw≦H2≦１１Cwを満足するように配置さ
れてなる構成とする。

【００２６】また、前記テープに記録される信号の記録
波長をλとするとき、記録波長λは主に、０．５μｍ≦
λ≦０．９μｍの範囲であるとする。また、前記回転ド
ラムの直径をｄとするとき、回転ドラム直径ｄは実質的
に、ｄ＝４０ｍｍとする。また、前記回転ドラムの回転
数をｒとするとき、回転数ｒは主に、３６００ｒｐｍ≦
ｒ≦４５００ｒｐｍの範囲とする。また、前記テープの
テープ走行方向の張力をＴとするとき、張力Ｔは主に、
１００ｍＮ≦Ｔ≦１５０ｍＮの範囲とする。また、前記
ヘッドの前記回転ドラムの回転軸方向の摺動コア幅をCw
とするとき、ヘッド摺動コア幅Cwは主に、５０μｍ≦ C
w≦７０μｍの範囲とする。また、前記テープは、メタ
ル塗布型テープであるとする。また、前記テープの幅を
ａとするとき、テープ幅ａは実質的に、ａ＝８ｍｍであ
るとする。また、前記テープの厚さをｂとするとき、テ
ープ厚ｂは主に、６μｍ ≦ ｂ ≦１５μｍの範囲とす
る。また、前記テープ厚ｂは実質的に、ｂ＝７．８μｍ
またはｂ＝１０μｍまたはｂ＝１３μｍであるとする。

【００２７】上記の構成によれば、磁気ヘッドとドラム
窓形状とのバランスをとることができ、磁気ヘッドと磁
気テープ間のコンタクトを先行ヘッド、後行ヘッドによ
らず良好にすることが可能になる。また、磁気テープ長
時間走行後の磁気テープ剛性の違いによるコンタクト劣
化を改善することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２９】図１は、本発明の上回転ドラムに設けられ
たドラム窓に、アジマス角が異なるヘッドが２つ取り付
けられた状態を示す。１は先行ヘッド、２は後行ヘッ
ド、３は上ドラム、４はドラム窓、５は下ドラム、６は
ドラム窓４のＲ加工及びバフ仕上げ加工部を示す。

【００３０】本発明における第１の実施例を説明する。

【００３１】図１に示すように、先行ヘッド１の先行側
端部から後行ヘッド２の後行側端部までの距離（ヘッド
摺動長さ）をＬ、前記ドラム窓の側端面の幅（ドラム窓
幅）をＷとする。

【００３２】図１３に、磁気ヘッドが磁気テープ下端か
ら上端を摺動する際に得られる出力信号のエンベロープ
波形を示す。ここで最大再生出力をVmaxとし、最低再生
出力をVminとしたとき、エンベロープ波形率を（Vmin／
Vmax）×１００％と定義する。

【００３３】このエンベロープ波形率と、ドラム窓幅W
と磁気ヘッド摺動幅Ｌの間隔比（W/L）との関係を図１
４に示す。剛性の高い厚手テープの長時間走行後、特に
先行ヘッド１の形状が平坦状に変化し、剛性の低い薄手
テープを走行させると、先行ヘッド１のギャップ部と磁
気テープ７との間にスペーシングが発生しエンベロープ
波形率が８０％程度に劣化する。しかし、前記間隔比
（W/L）を小さくすることにより、先行ヘッド１の先行
側の側端面とドラム窓４の先行側の側端面との隙間が狭
くなるため、磁気テープ７のこの部分のテープ変形が抑
制される。そのため、後行ヘッド２の磁気テープ７との
スペーシングが抑制され、良好な再生出力が得られる。

【００３４】ここで、エンベロープ波形率とエラーレー
トの関係を図１５に示す。エンベロープ波形率が８８％
以上の場合にはエラーレートが５％以下となる。エンベ
ロープ波形率が８８％より低下すると、エラーレートは
急激に増加し、エラー訂正機能でも訂正できず問題とな
る。そこで、図１４に示されているように、前記間隔比
をW ≦１．２８Lとすることで、磁気テープ７のドラム
窓４への落ち込み変形を抑制でき、ヘッド先端形状の摩
耗を抑制し、先行ヘッド１および後行ヘッド２でのエン
ベロープ波形率が８８％以上となる。

【００３５】また、先行ヘッド摺動面の接触圧を抑制で
きるので、厚みの厚い剛性の高いテープを長時間走行さ
せても、先行ヘッド１のギャップ近傍の形状を平坦化す
ることがなく、薄手テープの回転ドラム中央部での再生
出力の劣化も抑制できる。

【００３６】しかし、この間隔比を小さくしすぎると、
磁気ヘッド１、２を上ドラム３に取り付ける際に接触す
る可能性がある。ここで、間隔比とヘッド取り付け不良
率との関係を図１２に示す。ここで、間隔比（ W /L）
が１の場合は磁気ヘッド１、２とドラム窓４とが接触し
ている状態を示す。図１２より、前記間隔比が、１．１
５L≦ Wの範囲内ならば、ヘッド取り付け不良率が５％
以下になり、問題とならない。

【００３７】そのため本発明では、 W と L の間隔比を １．１５L≦ W ≦１．２８L の範囲とする。これにより良好な再生出力が得られ、生
産上も問題とならない。

【００３８】また、１．１５ L≦ W ≦１．２０ L の範
囲にすると、エンベロープ波形率は９５％以上となり、
エラーレートは２％以下となり、さらに良好な出力が得
られる。また、システムとして、環境等の変化に対する
マージンをもつことができる。

【００３９】さらに、１．１６L≦ W ≦１．２０ L の
範囲にすると、ヘッド取り付け不良率が３％以下にな
り、再生出力および生産の両方の面から、最適である。

【００４０】次に、本発明における第２の実施例を説明
する。

【００４１】図１に示すように、先行ヘッド１の先行側
の側端面からドラム窓４の先行側の側端面までのヘッド
摺動方向の距離をS1、後行ヘッド２の後行側の側端面か
らドラム窓４の後行側の側端面までの距離をS2とする。
S1またはS2であるヘッドとドラム窓との隙間部をS と
し、 Sと前記ヘッド摺動幅Ｌと、エンベロープ波形率と
の関係を図１７に示す。図１７より、 S と L の間隔比
を、S≦０．１４Lの範囲とすることで、エンベロープ波
形率が８８％以上となり、良好な再生出力が得られる。

【００４２】しかし、この間隔比を小さくしすぎると、
磁気ヘッド１、２を上ドラム３に取り付ける際に接触す
る可能性がある。ここで、間隔比（ S /L）とヘッド取
り付け不良率との関係を図１８に示す。ここで、間隔比
が１の場合は磁気ヘッド１、２とドラム窓４とが接触し
ている状態を示している。図１８より、 S と L の間隔
比が、０．０７５L≦ Sの範囲内ならば、ヘッド取り付
け不良率５％が以下になり、大量生産上も問題とならな
い。

【００４３】そのため本発明では、 S と L の間隔比を ０．０７５L ≦ S≦０．１４L の範囲とする。これにより良好な再生出力が得られ、生
産上も問題とならない。

【００４４】また、０．０７５L≦ S≦０．１L の範囲
にすると、エンベロープ波形率は９５％以上となり、さ
らに良好な出力が得られる。

【００４５】さらに、０．０８L≦ S1 ≦０．１L の範
囲にすると、ヘッド取り付け不良率が３％以下になり、
再生出力および生産の両方の面から、最適である。本発
明による第３の実施例を説明する。

【００４６】図１１に示すように、上ドラム３の回転中
心と円弧で形成される先行ヘッド１の先端までの半径方
向の距離をP1、前記後行ヘッド２までの半径方向の距離
をP2とするとき、従来、P1＝P2と同等であったものを、
後行ヘッド２を先行ヘッド１よりわずかに突出させるこ
とで良好な再生出力が得られる。これは、先行ヘッド１
に対して後行ヘッド２は、先行ヘッド１とドラム窓４の
隙間への磁気テープ７の入り込みの影響でスペーシング
が発生しやすいため、後行ヘッド２をわずかに先行ヘッ
ド１より突き出して上ドラム３に取り付けることによ
り、磁気テープ７とのスペーシングが減少することによ
るものである。

【００４７】このとき、図１９に示すように、 ０μｍ＜（P2−P1）≦４μｍ とすると、エンベロープ波形率が８８％以上となり、良
好な再生出力を得られる。後行ヘッド２を先行ヘッド１
よりも４μｍより突き出すと、ギャップ１３よりさらに
後行側の部分がテープに接触するため、その部分でテー
プを押してしまい、ギャップ１３の部分でのコンタクト
が劣化してしまう。そのため、後行ヘッド２は、先行ヘ
ッド１より突き出し量は大きく、かつ４μｍ以下にする
と、良好な条件となる。

【００４８】また、さらに高い再生出力を得るために
は、１μｍ＜（P2−P1）≦３μｍとすると、エンベロー
プ波形率は８５％以上となり、最適である。

【００４９】また、図１に示すように、後行ヘッド２の
下端面から下ドラム５の上端面までのドラム回転軸方向
の距離をH1、先行ヘッド１の上端面からドラム窓４の上
端面までのドラム回転軸方向の距離をH2とき、 ０．２０W≦H1≦０．２１W、０．２１W≦H2≦０．２２
W、０．２２L≦H1≦０．２３L、０．２４L≦H2≦０．２
５L とすることにより、ヘッド上下方向への磁気テープ７の
包み込みが増大し良好な再生出力が得られる。

【００５０】また、図１に示すように、磁気ヘッド１、
２の上ドラム回転軸方向のヘッド摺動コア幅をCwとする
と、 ９Cw≦H1≦１０Cw、１０Cw≦H2≦１１Cw とすることにより、ヘッド上下方向への磁気テープ７の
包み込みが増大し良好な再生出力が得られる。

【００５１】以上の実施例におけるヘッドコンタクト関
連要因は、図２０に示す通りである。本発明による回転
ドラム装置およびこれを用いた記録再生装置は、主に図
２０に示された数値の範囲で用いたものである。なお、
本発明の記録再生装置は、図２０に示す３種類の厚さを
有する磁気テープを併用するシステムであるが、６μｍ
以上１５μｍ以下のテープ厚であれば、おおむね良好な
再生出力が得られる。

【００５２】また、より良好な再生出力を得るために、
以上説明した各実施例を任意に組み合わせることも可能
である。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気ヘッドのサイズとドラム窓の形状のバランスをとる
ことにより、高性能な回転ドラム装置およびこれを用い
た記録再生装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る回転ドラム装置のド
ラム窓部に磁気ヘッドを取り付けられている状態を示す
説明図である。

【図２】ダブルアジマスヘッドを搭載したVTRの磁気テ
ープ走行系を示す説明図である。

【図３】ダブルアジマスヘッドを搭載した回転ドラム装
置を示す説明図である。

【図４】シングルアジマスヘッドを搭載した回転ドラム
装置におけるヘッド搭載例及び、ヘッド近傍の磁気テー
プ変形状態を示す説明図である。

【図５】ダブルアジマスヘッドを搭載した従来の回転ド
ラム装置におけるヘッド搭載例及び、ヘッド近傍の磁気
テープ変形状態を示す説明図である。

【図６】ダブルアジマスヘッドを搭載した従来の回転ド
ラム装置におけるドラム出側の磁気テープ変形状態を示
す説明図である。

【図７】ダブルアジマスヘッドを搭載した従来の回転ド
ラム装置における後行ヘッドのエンベロープ再生出力を
示す説明図である。

【図８】ダブルアジマスヘッドの磁気テープ走行時間と
ヘッド形状の変化を示す説明図である。

【図９】ダブルアジマスヘッドを搭載した従来の回転ド
ラム装置で得られる、先行ヘッドのエンベロープ再生出
力を示す説明図である。

【図１０】ダブルアジマスヘッドを搭載した従来の回転
ドラム装置における、ドラム巻き付け中央部での磁気テ
ープ変形状態を示す説明図である。

【図１１】本発明の実施の形態に係るダブルアジマスヘ
ッドを搭載した回転ドラム装置における、ヘッド搭載
例、ドラム窓形状及び、磁気ヘッド近傍の磁気テープ変
形状態を示す説明図である。

【図１２】ドラム窓幅Wと磁気ヘッド摺動幅Ｌの間隔比
（W/L）とヘッド取付け不良率の関係を示す説明図であ
る。

【図１３】磁気ヘッドが磁気テープ上を摺動する際に得
られる、出力信号のエンベロープ波形を示す説明図であ
る。

【図１４】ドラム窓幅Wと磁気ヘッド摺動幅Ｌの間隔比
（W/L）とエンベロープ波形率との関係を示す説明図で
ある。

【図１５】エンベロープ波形率とエラーレートとの関係
を示す説明図である。

【図１６】本発明の実施の形態に係るダブルアジマスヘ
ッドを搭載した回転ドラム装置における、ヘッド上下方
向の磁気テープ変形状態を示す説明図である。

【図１７】ヘッドとドラム窓との隙間部 Sとヘッド摺動
幅Ｌとの間隔比（ S /L）と、エンベロープ波形率との
関係を示した説明図である。

【図１８】ヘッドとドラム窓との隙間部 Sとヘッド摺動
幅Ｌとの間隔比（ S /L）と、ヘッド取付け不良率の関
係を示す説明図である。

【図１９】ヘッド突き出し量差（P2―P1）とエンベロー
プ波形率との関係を示した説明図である。

【図２０】本発明による回転ドラム装置およびこれを用
いた記録再生装置の仕様の一例を示した説明図である。

【符号の説明】

１ ヘッド摺動方向先行磁気ヘッド ２ ヘッド摺動方向先行磁気ヘッド ３ 上ドラム ４ ドラム窓 ５ 下ドラム ６ ドラム窓のＲ加工及びバフ仕上げ加工部 ７ 磁気テープ ８ 磁気テープ駆動部 ９ リード １０ シングルアジマスヘッド １１ ヘッドベース １２ ヘッドベース止めネジ １３ ヘッドギャップ １４ ヘッド巻線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平山 国明 茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社 日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 上村 善雄 茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社 日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 井町 利彦 茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社 日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 稲田 健吉 茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社 日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 土屋 敏雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘリカルスキャン型の記録再生装置に用い
   られる回転ドラム装置であって、 固定ドラムと、 前記固定ドラムの中心軸とほぼ同軸に回転するように配
   置された回転ドラムとを備え、 前記回転ドラムの外周にドラム窓が設けられ、 テープに信号を記録あるいはテープから信号を再生する
   ヘッドが前記ドラム窓に配置され、 前記ヘッドは、前記回転ドラムの回転方向の先行側に配
   置された第１のヘッドと、前記回転ドラムの回転方向の
   後行側に配置された第２のヘッドとを有してなり、 前記第１のヘッドの先行側端面から前記第２のヘッドの
   後行側端面までの前記回転ドラムの回転方向の距離をヘ
   ッド長さＬとし、前記ドラム窓の前記回転ドラムの回転
   方向の幅をドラム窓幅Ｗとするとき、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
   は、 １．１５L≦ W ≦１．２８L を満足するように配置されてなることを特徴とする回転
   ドラム装置。
2. 【請求項２】前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第
   ２のヘッドは、 １．１５L≦ W ≦１．２０L を満足するように配置されてなることを特徴とする請求
   項１に記載の回転ドラム装置。
3. 【請求項３】前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第
   ２のヘッドは、 １．１６L≦ W ≦１．２０L を満足するように配置されてなることを特徴とする請求
   項１に記載の回転ドラム装置。
4. 【請求項４】ヘリカルスキャン型の記録再生装置に用い
   られる回転ドラム装置であって、 固定ドラムと、 前記固定ドラムの中心軸とほぼ同軸に回転するように配
   置された回転ドラムとを備え、 前記回転ドラムの外周にドラム窓が設けられ、 テープに信号を記録あるいはテープから信号を再生する
   ヘッドが前記ドラム窓に配置され、 前記ヘッドは、前記回転ドラムの回転方向の先行側に配
   置された第１のヘッドと、前記回転ドラムの回転方向の
   後行側に配置された第２のヘッドとを有してなり、 前記第１のヘッドの先行側の側端面から前記ドラム窓の
   先行側の側端面までのヘッド摺動方向の距離をS1、前記
   第２のヘッドの後行側の側端面から前記ドラム窓の後行
   側の側端面までの距離をS2とするとき、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
   は、 ０．０７５L ≦S1≦０．１４L ０．０７５L ≦S2≦０．１４L を満足するように配置されてなることを特徴とする回転
   ドラム装置。
5. 【請求項５】前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第
   ２のヘッドは、 ０．０７５L ≦S1≦０．１L ０．０７５L ≦S2≦０．１Lを満足するように配置され
   てなることを特徴とする請求項４に記載の回転ドラム 装置。
6. 【請求項６】前記回転ドラムの回転中心から前記第１の
   ヘッド先端までの前記回転ドラムの半径方向の距離をP
   1、前記回転中心から前記第２のヘッドまでの前記半径
   方向の距離をP2とするとき、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
   は、 ０μｍ＜（P2−P1）≦４μｍ を満足するように配置されてなることを特徴とする請求
   項１ないし請求項５のいずれかに記載の回転ドラム装
   置。
7. 【請求項７】前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第
   ２のヘッドは、 １μｍ≦（P2−P1）≦３μｍ を満足するように配置されてなることを特徴とする請求
   項６に記載の回転ドラム装置。
8. 【請求項８】前記回転ドラムの回転軸方向の前記固定ド
   ラム側を下方とし、前記回転ドラム側を上方とし、前記
   第２のヘッドの下端面から前記固定ドラムの上端面まで
   のドラム回転軸方向の距離をH1とし、前記第１のヘッド
   の上端面から前記ドラム窓の上端面までのドラム回転軸
   方向の距離をH2とするとき、前記ドラム窓に前記第１の
   ヘッドおよび第２のヘッドは、 ０．２０W≦H1≦０．２１W ０．２１W≦H2≦０．２２W ０．２２L≦H1≦０．２３L ０．２４L≦H2≦０．２５L を満足するように配置されてなることを特徴とする請求
   項１ないし請求項５のいずれかに記載の回転ドラム装
   置。
9. 【請求項９】前記回転ドラムの回転軸方向の前記固定ド
   ラム側を下方とし、前記回転ドラム側を上方とし、前記
   第２のヘッドの下端面から前記固定ドラムの上端面まで
   のドラム回転軸方向の距離をH1とし、前記第１のヘッド
   の上端面から前記ドラム窓の上端面までのドラム回転軸
   方向の距離をH2とし、前記ヘッドの前記回転ドラムの回
   転軸方向の摺動コア幅をヘッド摺動コア幅Cwとすると
   き、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
   は、 ９Cw≦H1≦１０Cw 10Cw≦H2≦１１Cw を満足するように配置されてなることを特徴とする請求
   項１ないし請求項５のいずれかに記載の回転ドラム装
   置。
10. 【請求項１０】前記テープに記録される信号の記録波長
    をλとするとき、記録波長λは主に、 ０．５μｍ≦λ≦０．９μｍ の範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項５
    のいずれかに記載の回転ドラム装置。
11. 【請求項１１】前記回転ドラムの直径をｄとするとき、
    回転ドラム直径ｄは実質的に、 ｄ＝４０ｍｍ であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいず
    れかに記載の回転ドラム装置。
12. 【請求項１２】前記回転ドラムの回転数をｒとすると
    き、回転数ｒは主に、 ３６００ｒｐｍ≦ｒ≦４５００ｒｐｍ の範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項５
    のいずれかに記載の回転ドラム装置。
13. 【請求項１３】前記テープのテープ走行方向の張力をＴ
    とするとき、張力Ｔは主に、 １００ｍＮ≦Ｔ≦１５０ｍＮ の範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項５
    のいずれかに記載の回転ドラム装置。
14. 【請求項１４】前記ヘッドの前記回転ドラムの回転軸方
    向の摺動コア幅をCwとするとき、ヘッド摺動コア幅Cwは
    主に、 ５０μｍ≦ Cw≦７０μｍ の範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項５
    のいずれかに記載の回転ドラム装置。
15. 【請求項１５】前記テープは、メタル塗布型テープであ
    ることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか
    に記載の回転ドラム装置。
16. 【請求項１６】前記テープの幅をａとするとき、テープ
    幅ａは実質的に、 ａ＝８ｍｍ であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいず
    れかに記載の回転ドラム装置。
17. 【請求項１７】前記テープの厚さをｂとするとき、テー
    プ厚ｂは主に、 ６μｍ ≦ ｂ ≦１５μｍ の範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項５
    のいずれかに記載の回転ドラム装置。
18. 【請求項１８】前記テープ厚ｂは、実質的に、 ｂ＝７．８μｍまたはｂ＝１０μｍまたはｂ＝１３μｍ であることを特徴とする請求項１７に記載の回転ドラム
    装置。
19. 【請求項１９】ヘリカルスキャン型の記録再生装置であ
    って、 メカシャーシと、 テープを駆動するテープ駆動手段と、 前記テープ駆動手段により駆動されるテープに所定のテ
    ンションを与えるテープテンション制御手段と、 テープに信号を記録あるいはテープから信号を再生する
    回転ドラム装置とを備え、 前記回転ドラム装置は、 前記メカシャーシに配置された固定ドラムと、 前記固定ドラムの中心軸とほぼ同軸に回転するように配
    置された回転ドラムとを備え、 前記回転ドラムの外周にドラム窓が設けられ、 前記ドラム窓にヘッドが配置され、 前記ヘッドは、前記回転ドラムの回転方向の先行側に配
    置された第１のヘッドと、前記回転ドラムの回転方向の
    後行側に配置された第２のヘッドとを有してなり、 前記第１のヘッドの先行側端面から前記第２のヘッドの
    後行側端面までの前記回転ドラムの回転方向の距離をヘ
    ッド長さＬとし、前記ドラム窓の前記回転ドラムの回転
    方向の幅をドラム窓幅Ｗとするとき、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
    が、 １．１５L≦ W ≦１．２８L を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする記録再生装置。
20. 【請求項２０】前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび
    第２のヘッドが、 １．１５L≦ W ≦１．２０L を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする請求項１９に記載の記録再生装置。
21. 【請求項２１】前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび
    第２のヘッドが、 １．１６L≦ W ≦１．２０L を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする請求項１９に記載の記録再生装置。
22. 【請求項２２】ヘリカルスキャン型の記録再生装置であ
    って、 メカシャーシと、 テープを駆動するテープ駆動手段と、 前記テープ駆動手段により駆動されるテープに所定のテ
    ンションを与えるテープテンション制御手段と、 テープに信号を記録あるいはテープから信号を再生する
    回転ドラム装置とを備え、 前記回転ドラム装置は、 前記メカシャーシに配置された固定ドラムと、 前記固定ドラムの中心軸とほぼ同軸に回転するように配
    置された回転ドラムとを備え、 前記回転ドラムの外周にドラム窓が設けられ、 前記ドラム窓にヘッドが配置され、 前記ヘッドは、前記回転ドラムの回転方向の先行側に配
    置された第１のヘッドと、前記回転ドラムの回転方向の
    後行側に配置された第２のヘッドとを有してなり、 前記第１のヘッドの先行側の側端面から前記ドラム窓の
    先行側の側端面までのヘッド摺動方向の距離をS1、前記
    第２のヘッドの後行側の側端面から前記ドラム窓の後行
    側の側端面までの距離をS2とするとき、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
    が、 ０．０７５L ≦S1≦０．１４L ０．０７５L ≦S2≦０．１４L を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする記録再生装置。
23. 【請求項２３】前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび
    第２のヘッドが、 ０．０７５L ≦S1≦０．１L ０．０７５L ≦S2≦０．１L を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする請求項２２に記載の記録再生装置。
24. 【請求項２４】前記回転ドラムの回転中心から前記第１
    のヘッド先端までの前記回転ドラムの半径方向の距離を
    P1、前記回転中心から前記第２のヘッドまでの前記半径
    方向の距離をP2とするとき、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
    が、 ０μｍ＜（P2−P1）≦４μｍ を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする請求項１９ないし請求項２３のいず
    れかに記載の記録再生装置。
25. 【請求項２５】前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび
    第２のヘッドが、 １μｍ≦（P2−P1）≦３μｍ を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする請求項２４に記載の記録再生装置。
26. 【請求項２６】前記回転ドラムの回転軸方向の前記固定
    ドラム側を下方とし、前記回転ドラム側を上方とし、前
    記第２のヘッドの下端面から前記固定ドラムの上端面ま
    でのドラム回転軸方向の距離をH1とし、前記第１のヘッ
    ドの上端面から前記ドラム窓の上端面までのドラム回転
    軸方向の距離をH2とするとき、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
    が、 ０．２０W≦H1≦０．２１W ０．２１W≦H2≦０．２２W ０．２２L≦H1≦０．２３L ０．２４L≦H2≦０．２５L を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする請求項１９ないし請求項２３のいず
    れかに記載の記録再生装置。
27. 【請求項２７】前記回転ドラムの回転軸方向の前記固定
    ドラム側を下方とし、前記回転ドラム側を上方とし、前
    記第２のヘッドの下端面から前記固定ドラムの上端面ま
    でのドラム回転軸方向の距離をH1とし、前記第１のヘッ
    ドの上端面から前記ドラム窓の上端面までのドラム回転
    軸方向の距離をH2とし、前記ヘッドの前記回転ドラムの
    回転軸方向の摺動コア幅をヘッド摺動コア幅Cwとすると
    き、 前記ドラム窓に前記第１のヘッドおよび第２のヘッド
    が、 ９Cw≦H1≦１０Cw １０Cw≦H2≦１１Ｃｗ を満足するように配置された回転ドラム装置を備えてな
    ることを特徴とする請求項１９ないし請求項２３のいず
    れかに記載の記録再生装置。
28. 【請求項２８】前記テープに記録される信号の記録波長
    をλとするとき、記録波長λは主に、 ０．５μｍ≦λ≦０．９μｍ の範囲であることを特徴とする請求項１９ないし請求項
    ２３のいずれかに記載の記録再生装置。
29. 【請求項２９】前記回転ドラムの直径をｄとするとき、
    回転ドラム直径ｄは実質的に、 ｄ＝４０ｍｍ であることを特徴とする請求項１９ないし請求項２３の
    いずれかに記載の記録再生装置。
30. 【請求項３０】前記回転ドラムの回転数をｒとすると
    き、回転数ｒは主に、 ３６００ｒｐｍ≦ｒ≦４５００ｒｐｍ の範囲であることを特徴とする請求項１９ないし請求項
    ２３のいずれかに記載の記録再生装置。
31. 【請求項３１】前記テープのテープ走行方向の張力をＴ
    とするとき、張力Ｔは主に、 １００ｍＮ≦Ｔ≦１５０ｍＮ の範囲であることを特徴とする請求項１９ないし請求項
    ２３のいずれかに記載の記録再生装置。
32. 【請求項３２】前記ヘッドの前記回転ドラムの回転軸方
    向の摺動コア幅をＣｗとするとき、ヘッド摺動コア幅Cw
    は主に、 ５０μｍ≦ Cw≦７０μｍ の範囲であることを特徴とする請求項１９ないし請求項
    ２３のいずれかに記載の記録再生装置。
33. 【請求項３３】前記テープは、メタル塗布型テープであ
    ることを特徴とする請求項１９ないし請求項２３のいず
    れかに記載の記録再生装置。
34. 【請求項３４】前記テープの幅をａとするとき、テープ
    幅ａは実質的に、 ａ＝８ｍｍ であることを特徴とする請求項１９ないし請求項２３の
    いずれかに記載の記録再生装置。
35. 【請求項３５】前記テープの厚さをｂとするとき、テー
    プ厚ｂは主に、 ６μｍ ≦ ｂ ≦１５μｍ の範囲であることを特徴とする請求項１９ないし請求項
    ２３のいずれかに記載の記録再生装置。
36. 【請求項３６】前記テープ厚ｂは、実質的に、 ｂ＝７．８μｍまたはｂ＝１０μｍまたはｂ＝１３μｍ であることを特徴とする請求項３５に記載の記録再生装
    置。