JPH1153722A - 回転ヘッドドラム装置及び磁気記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部の振動に対しても軸垂精度を確保するこ
とができ、軸垂調整によって複数フォーマットの記録再
生が可能な信頼性の高い回転ヘッドドラム装置を提供す
る。 【解決手段】 磁気ヘッド６を取付けた回転ドラム１
と、回転ドラム１と同軸上に固定ドラム２を配置する。
軸固定方式の転がり軸受けを有している。軸５の自由端
側５ｂは固定ドラム２側面に取付けられた連結部材８，
９によって固定されている。連結部材９は低剛性の薄肉
部９ａ，９ｂを有している。又連結部材８には、連結部
材９を回転軸５ａと直角方向に可動する可動手段２１を
設ける。こうすれば可動手段２１によって軸５を傾ける
ことにより、複数のフォーマットで記録再生ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタルビデオテー
プレコーダやデータストリーマ等に用いられる回転ヘッ
ドドラム装置及びそれを用いた磁気記録再生方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の磁気記録再生装置は、小型軽量化
や高記録レート化に伴い、テープ媒体との信号をやりと
りするドラムは小型化され、且つ多ヘッド構成となって
いる。又記録密度の高密度化によって、テープパターン
上のトラック幅は、例えば民生デジタルＶＴＲでは１０
μm と極めて狭くなっている。ところで、ＶＴＲやスト
リーマのような磁気記録再生装置のテープパターンの直
線性は、下ドラムに形成されたリードと回転ドラムに搭
載された回転ヘッドの回転面軌跡やテープの幅精度や直
線性等によって決定される。そのため前述したように、
トラック幅が狭くなると、他のＶＴＲ等との互換性を確
保することが困難となってくる。特に、放送業務用ＶＴ
Ｒでは高精度の編集が要望されており、トラックパター
ンの直線性を確保するためには、下ドラムに形成される
リードの直線性、軸垂（軸受け部の下ドラム取付け面に
対する直角度）や上ドラムの面振れ等の精度は、ドラム
組立時に民生用機器以上の注意が払われている。

【０００３】前述した問題を解決するために、従来より
軸固定方式の転がり軸受けを有するドラムでは軸を下ド
ラムに圧入固定した後、軸基準でリードの修正を行った
り、例えば特開平６−２４３４４４号公報等に開示され
ているように、回転軸を圧入した固定ドラムの軸受け部
をチャックして回転軸の支持部近傍にレーザを照射して
回転軸の軸垂を調節するといったことが提案されてい
る。

【０００４】又、テープパターンのトラック角は各フォ
ーマット毎に決まっており、サーチ等の特殊再生を行う
時にはテープ速度を変更するため、回転ヘッドの回転軌
跡面は前述のトラック角と異なる。トラック角と異なっ
た走査をするとアナログＶＴＲにおいてはノイズバーが
発生し、デジタルＶＴＲにおいては映像が画素の単位と
なるブロック状になる。これを避けるために例えば特開
平３−２１６８４９号公報、特開平６−１６２４５６号
公報に開示されているように、特殊再生時には固定ドラ
ムを取付ける固定ベース部に対して、回転ヘッドが搭載
された回転ドラムと固定ドラムを一体として傾斜した
り、又、テープを案内するリードを有する固定ドラムを
固定ベース部に取付け、この固定ドラム内に軸受けや回
転ドラムと一体になった部材を配置し、回動自由にして
トラックパターンのトラック角と合致させることが提案
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２４３４４
４号公報のように静止した状態で軸垂を調整すれば、据
え置き型ＶＴＲではトラックの直線性は確保される。し
かしながら、放送業務用として使用されるカメラ一体型
ＶＴＲ（カムコーダ）では、ＶＴＲの構成上ドラムは横
置き状態で使用されるため、ドラムに大きな加速度が作
用すると回転軸が瞬間的に傾いてトラックの直線性が確
保できないという問題がある。

【０００６】更に、特開平３−２１６８４９号公報，特
開平６−１６２４５６号公報のように固定ドラム近傍に
回転ドラムと固定ドラムを一体として可動させたり、固
定ドラム内部に回動自由な部材を配置することは、民生
デジタルＶＴＲのような小径のドラムや小型メカニズム
では構成上極めて困難である。又、各部材の高剛性化を
図れないため、逆に可動させることにより精度低下を招
くといった問題が発生する。

【０００７】本願の請求項１〜８の発明は上記課題を解
消し、回転ドラムに加速度が加わるような場合にも小径
ドラムであってもトラックのリニアリティを容易に確保
することができる回転ヘッドドラム装置を提供すること
を目的とする。又請求項６〜８の発明はこれに加えて、
トラック角が異なるフォーマットを記録再生できる回転
ヘッドドラム装置及び記録再生方法を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本願の請求項１の発明は、回転ヘッドを搭載した
回転ドラムに対して同軸上に固定ドラムを配置し、回転
ドラムと固定ドラムに斜めに巻き付きながらテープを走
行させて記録再生する軸固定方式の転がり軸受けを有す
る回転ヘッドドラム装置であって、前記固定ドラムに固
定されていない自由端側の軸と固定ドラムとを連結し固
定する少なくとも１つの連結部材を有することを特徴と
するものである。

【０００９】こうすることにより、軸垂精度が維持しや
すく、回転ドラムユニットに作用する外部振動に対して
強くなる。

【００１０】又請求項２の発明は、請求項１の回転ヘッ
ドドラム装置において、前記連結部材は、連結部分近傍
を連結部材の他の部分よりも低剛性となる構成としたこ
とを特徴とするものである。

【００１１】こうすれば連結部材の低剛性部分で回転ド
ラム各部材の加工誤差による組立誤差を吸収することが
できる。

【００１２】又請求項３の発明は、請求項２の回転ヘッ
ドドラム装置において、前記連結部材の低剛性部は、転
がり軸受けの回転軸と平行部及び垂直部とを有し、前記
平行部と前記垂直部が少なくとも１組連続することを特
徴とするものである。

【００１３】又請求項４の発明は、請求項２の回転ヘッ
ドドラム装置において、前記連結部材の連結部近傍は同
一平面内で、複数のアームを有することを特徴とするも
のである。

【００１４】又請求項５の発明は、請求項４の回転ヘッ
ドドラム装置において、複数に分割された連結部材の連
結部の少なくとも１箇所は接着固定されていることを特
徴とするものである。

【００１５】又請求項６の発明は、請求項１，２，３，
４又は５の回転ヘッドドラム装置において、連結部材の
一部に、転がり軸受けの回転軸と直角方向に軸を傾ける
可動手段を有することを特徴とするものである。

【００１６】更に請求項７の発明は、回転ヘッドを搭載
した回転ドラムと、同軸上に固定ドラムと、固定ドラム
に固定されていない自由端側の軸と固定ドラムとを連結
し固定する少なくとも１つの連結部材と、前記連結部材
の一部に転がり軸受けの回転軸と直角方向に軸を傾ける
可動手段を有し、回転ドラムと固定ドラムに斜めに巻き
付きながらテープを走行させて記録再生する軸固定方式
の転がり軸受けを有する回転ヘッドドラム装置を用いた
磁気記録再生方法であって、前記可動手段によって回転
ヘッドの回転軌跡面を変化させることによって、テープ
に対する回転ヘッドの走査するトラック角を変えて、ト
ラック角の異なる複数フォーマットを記録再生すること
を特徴とするものである。

【００１７】更に請求項８の発明は、請求項７の磁気記
録再生方法において、回転ドラムに対するテープの巻き
付け角は略１８０°であって、テープ上への記録開始位
置を０度とし、記録終了位置を１８０度とした場合に、
前記固定ドラムに固定されていない自由端側の軸を略０
度もしくは略１８０度方向に傾けて記録再生することを
特徴とするものである。

【００１８】こうすることにより、回転ヘッドの回転軌
跡面が初期の状態から容易に傾いて、テープに対する回
転ヘッドの走査するトラック角が変化するので、複数フ
ォーマットの記録再生を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
を用いて説明する。図１（ａ）は第１の実施の形態にお
ける回転ヘッドドラム装置の連結部材９の平面図、図１
（ｂ）は実施の形態における回転ヘッドドラム装置の断
面図を示したものである。回転ヘッドドラムユニット
は、回転ドラム１と、同軸上に設けられた固定ドラム２
とから構成されている。固定ドラム２には磁気テープの
走行を安定にするためのリード２ａが取付けられる。転
がり軸受け４と一体となった軸５の一方の端部は固定ド
ラム２の中央の貫通孔に圧入固定されている。回転ディ
スク３は転がり軸受け４に接着、もしくは機械的に固定
されており、回転ドラム１がビス１３によって取付けら
れている。又回転ドラム１には磁気ヘッド６が固着され
たヘッドベース６が取付けられている。一方軸５の上部
では、筒状ロータリトランス１１が接着されたステータ
ユニット１０が回転ドラム１の上方に取付けられた筒状
ロータリトランス１２と対向するように位置決めされ、
ビス１４で軸５に固定されている。

【００２０】さて固定ドラム２の側面にはステータユニ
ット１０の上部にまで達する断面円弧状の第１の連結部
材８が固定されている。そして図１（ａ）に示すように
中央に円筒部を有する円板状の第２の連結部材９がその
一端の突出部分で第１の連結部材８とビス１５によって
固定されている。連結部材９の円筒部には軸５が挿入さ
れ、ビス１６によって固定される。このように固定ドラ
ム２と軸５の上部とを連結部材８，９を介して連結して
おくことにより、磁気記録再生装置を傾けて使用したと
きの軸が傾かないように保持することができる。又、第
２の連結部材９の第１の連結部材８との連結部近傍に
は、回転軸５ａと平行の薄肉部分９ａ、垂直の薄肉部分
９ｂが設けられている。薄肉部分９ａ，９ｂは連結部材
９の他の部分より低剛性となる低剛性部であり、このよ
うな低剛性部を設けることにより連結部材８，９の寸法
誤差や組立誤差、つまり、ステータユニット１０の上面
と連結部材８の連結部材９との取付け面との段差（誤
差）を吸収することができる。尚、この水平及び垂直の
薄肉部９ａ，９ｂは複数組によって構成してもよい。

【００２１】次に本発明の第２の実施の形態について図
２を用いて説明する。第２の実施の形態において、第１
の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明
を省略する。この実施の形態では、固定ドラム２には軸
５の下部が圧入固定され、軸５の上部との間は第１の連
結部材８と第２の連結部材２０を介して固定されてい
る。連結部材２０は固定ドラム２に固定されていない自
由端側５ｂの軸５のビス１６によって固定されており、
連結部材８と連結される連結部近傍は同一平面内で複数
に分割されている。複数に分割されたアーム２０ａ，２
０ｂは連結部材８に夫々ビス１５によって固定されてい
る。このように連結部材２０の一部にアームを形成し、
各アームを連結部材と固定することにより、連結部材
８，２０の寸法誤差等を吸収して接続することができ
る。この実施の形態では第２の連結部材２０に２つのア
ームを設けたが、それ以上に分割されたアームを用いて
も構わない。又、複数に分割されたアームをそれぞれビ
スで固定したが、少なくとも１箇所であっても構わな
い。更にアームの少なくとも１箇所は接着剤で固定し、
接着硬化後ビス止めすると、ビスで固定する際の回転モ
ーメントが連結部材に作用しないため、初期状態におけ
る転がり軸受け４の軸５の軸垂精度を確保することがで
きる。

【００２２】本発明の第３の実施の形態について図３を
用いて説明する。第３の実施の形態において、第１の実
施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省
略する。この実施の形態では、軸５の下部は固定ドラム
２に圧入されて固定されており、軸５の上部の自由端側
５ｂには連結部材９が固定されることは前述した第１の
実施の形態と同様である。本実施の形態では、連結部材
９は連結部材８上に連結部材９を動かせる可動手段２１
を介して連結されている。可動手段２１は例えば連結部
材８の上部に圧電セラミック２２，２３を貼り合わせた
電気−機械変換素子によって構成され、その先端に連結
部材９が取付けられている。

【００２３】可動手段２１を構成する圧電セラミック２
２，２３間に電圧を印加すると変形するため、連結部材
９に固定された軸５を所定の方向に所定量だけ移動する
ように変形させることができる。

【００２４】この実施の形態では２枚の圧電セラミック
を２枚貼り合わせた電気−機械変換素子を用いたが、１
つの圧電素子で構成しても構わない。更に、初期状態か
らの変位量を正確に把握するため、渦電流方式やレーザ
式変位センサーを配置して再現性を高める等の方法（図
示せず）を併せて持たしてもよい。

【００２５】次に、このように構成された回転ヘッドド
ラム装置を用いて複数フォーマットを記録再生する方法
について、図４のテープ上の記録軌跡パターンの平面図
を用いて説明する。回転ドラムユニットの固定ドラム２
にはテープを案内するリード２ａがあり、そのリード角
度とテープ速度によってテープ上の記録角度（トラック
角）が決定される。そしてスチル再生等、磁気テープを
止めて回転ドラム１のみを回転させて同一の場所を走査
すると、磁気テープ上ではリードの角度がそのまま走査
時の角度として表れる。これをリード角度又はスチル角
度という。尚、角度は全て磁気テープの長手方向からの
傾きをいう。図４のように、テープ上の記録トラック幅
がほぼ同じであり、しかも、リード角度が同じでテープ
速度のみが異なる２つのフォーマットＡとＢは、トラッ
ク角度θ_A とθ_B のように異なっているが、同じ回転ヘ
ッドドラム装置で記録再生することはできる。しかし、
テープ上の記録トラック幅やトラック角が同じでも、回
転ドラム１回転当たりの記録チャンネル数が異なる場
合、例えば、フォーマットＣのリード角α_C （フォーマ
ットＡ，Ｂの２倍のチャンネル数）を有する回転ヘッド
ドラム装置では、前述したテープ速度のみが異なるフォ
ーマットＡはトラック角が違ってくるため、記録再生す
ることができない。

【００２６】この例について図５を用い、更に詳細に説
明する。図５（ｂ）に示すようにフォーマットＡとフォ
ーマットＢはリード角α_A ，α_B が同じで、いずれも１
チャンネル記録とする。又フォーマットＢとフォーマッ
トＣはテープ速度が同一であり、又フォーマットＣはド
ラム回転数がフォーマットＡ，Ｂの１／２の４５００ｒ
ｐｍ、記録チャンネルは２チャンネル記録とする。尚図
５（ａ）においてフォーマットＣのテープ速度はＶtc
（＝Ｖtb）であるが、２チャンネル記録のため２・Ｖtc
として示している。フォーマットＡとフォーマットＢの
場合にはトラックピッチの差はテープ速度の差となって
おり、同じ回転ヘッドドラム装置で記録再生することが
できる。しかし、フォーマットＣのトラック角をフォー
マットＢに合わせるとリード角がフォーマットＡとは異
なるため、トラック角がずれてフォーマットＡの記録ト
ラックとは完全にオントラック状態とはならない。又フ
ォーマットＡで記録された磁気テープを再生するために
フォーマットＣとの記録開始位置を合わせ、テープ速度
をＶtaとすると、図中破線で示すトラックを走査するこ
ととなり、記録終了位置では約３．３μm オフトラック
することになる。通常、再生ヘッドは記録トラック幅よ
りも幅広のトラック幅を用いることが多い。トラック直
線性の揺らぎや回転ドラムの面振れ等が大きいと前述し
たような狭トラックのフォーマットでは、再生すべき記
録トラックと隣々接する記録トラックを同時に再生する
確率、つまり、同一アジマスのトラックを再生する確率
が高くなるため、トラック角は一致しているほうが望ま
しい。

【００２７】図５（ｂ）の数字を参考にして説明する
と、フォーマットＡのトラック角θ_Aは約６．０１１゜
である。そしてフォーマットＣを記録再生する回転ヘッ
ドドラム装置でフォーマットＡを再生するために、テー
プ速度をフォーマットＡのテープ速度Ｖtaに対応した速
度とすると、ヘッドのトラック角は約６．００６゜とな
る。このときのトラックを図５（ａ）に破線で示す。こ
のようにテープを走査した場合には、フォーマットＡの
トラックとは完全には一致しない。そこでこの両者の角
度を合致させるために、軸５の自由端５ｂとなっている
部分に可動手段２１によって側圧をかけてヘッドの回転
軌跡面を変える。こうすることにより、トラックを一致
させることができ、狭トラックでも隣々接トラックに又
がることなく、再生することが可能となる。

【００２８】ここでは再生のみについて説明したが、記
録時でも同様のことをすれば、複数のフォーマットを記
録再生することができる。

【００２９】本発明の第４の実施の形態について図６を
用いて説明する。回転ドラム１に対するテープの巻き付
け角は略１８０゜であって、テープ上への記録開始位置
を０゜とし、記録終了位置を１８０゜とした場合に、転
がり軸受け４の回転軸５を略０゜もしくは略１８０゜方
向に傾ける。転がり軸受け４に固定される回転ディスク
３には回転ドラム１が取付けられているため、軸５の自
由端側５ｂの近傍に側圧を掛けると、回転ドラムの姿勢
が変化し記録軌跡面が変化する。この変化量は最悪の方
向に傾けると、転がり軸受けの回転軸の軸垂精度分だけ
トラック直線性は悪化する（例えば、上記の説明では９
０゜方向）が、傾ける方向を略０°又は１８０°とする
と悪化量は約１／５に減少しトラック直線性は確保され
る。例えば前述した第３の実施の形態においては３．３
μm のオフセットを有するが、テープ上に記録されるト
ラックの中央付近でトラッキング制御する場合には、ト
ラックの記録開始位置及び記録完了位置においては夫々
オフセット量は約１．７μm となる。この量を吸収する
ために軸垂を０゜側に約１．７μm 変化させることでト
ラック角はほぼ合致する。この場合には理想的なトラッ
ク直線性と比較しても約０．３μm の悪化量で済むため
問題はない。

【００３０】

【発明の効果】本願の請求項１〜５の発明は、固定ドラ
ムに固定されていない自由端側の軸と固定ドラムとを１
つ以上の連結部材を介して固定することによって、回転
ドラムユニットに作用する外部振動に対して強くなり、
横置きに配置したときの傾きを支えることができる。

【００３１】又請求項２の発明では、連結部材の少なく
とも一部分を他の部分よりも低剛性としているため、回
転ドラム各部材の加工誤差による組立誤差を吸収するこ
とができる。従って連結部材を介して回転軸を固定する
際に軸垂を悪化させずに容易に回転ドラムユニットを組
み立てることができる。

【００３２】又請求項６の回転ヘッドドラム装置では、
連結部材の一部に転がり軸受けの回転軸と直角方向に軸
を可動させる手段を有し、固定ドラムに固定されていな
い自由端側の軸近傍に側圧をかけるので、回転ヘッドの
回転軌跡面を初期の状態から傾けることができる。又請
求項７及び８による磁気記録再生装置では、可動手段に
よって回転軸を傾けることによりトラック角が異なる複
数のフォーマットを記録再生することができるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施の形態を
示す回転ヘッドドラム装置の平面図と断面図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施の形態を
示す回転ヘッドドラム装置の平面図と断面図である。

【図３】（ａ），（ｂ）本発明の第３の実施の形態を示
す回転ヘッドドラム装置の平面図と断面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態を説明するテープ上
の記録軌跡パターンの平面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態を説明するテープ上
の記録軌跡パターンの平面図である。

【図６】本発明の第４の実施の形態を説明する回転ヘッ
ドドラム装置の概念図である。

【符号の説明】

１ 回転ドラム ２ 固定ドラム ２ａ リード ３ 回転ディスク ４ 転がり軸受け ５ 軸 ５ａ 回転軸 ５ｂ 軸の自由端面 ６ 磁気ヘッド ７ ヘッドベース ８ 第１の連結部材 ９，２０ 第２の連結部材 ９ａ 水平薄肉部 ９ｂ 垂直薄肉部 ９ｃ，９ｄ アーム １０ ステータユニット １１ ロータリトランス（ステータ） １２ ロータリトランス（ロータ） １３，１４，１５，１６ ビス ２１ 可動手段 ２２，２３ 圧電セラミック

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転ヘッドを搭載した回転ドラムに対し
   て同軸上に固定ドラムを配置し、回転ドラムと固定ドラ
   ムに斜めに巻き付きながらテープを走行させて記録再生
   する軸固定方式の転がり軸受けを有する回転ヘッドドラ
   ム装置であって、 前記固定ドラムに固定されていない自由端側の軸と固定
   ドラムとを連結し固定する少なくとも１つの連結部材を
   有することを特徴とする回転ヘッドドラム装置。
2. 【請求項２】 前記連結部材は、連結部分近傍を連結部
   材の他の部分よりも低剛性となる構成としたことを特徴
   とする請求項１記載の回転ヘッドドラム装置。
3. 【請求項３】 前記連結部材の低剛性部は、転がり軸受
   けの回転軸と平行部及び垂直部とを有し、前記平行部と
   前記垂直部が少なくとも１組連続するものであることを
   特徴とする請求項２記載の回転ヘッドドラム装置。
4. 【請求項４】 前記連結部材の連結部近傍は同一平面内
   で、複数のアームを有することを特徴とする請求項２記
   載の回転ヘッドドラム装置。
5. 【請求項５】 複数に分割された連結部材の連結部の少
   なくとも１箇所は接着固定されていることを特徴とする
   請求項４記載の回転ヘッドドラム装置。
6. 【請求項６】 連結部材の一部に、転がり軸受けの回転
   軸と直角方向に軸を傾ける可動手段を有することを特徴
   とする請求項１，２，３，４又は５記載の回転ヘッドド
   ラム装置。
7. 【請求項７】 回転ヘッドを搭載した回転ドラムと、 同軸上に固定ドラムと、 固定ドラムに固定されていない自由端側の軸と固定ドラ
   ムとを連結し固定する少なくとも１つの連結部材と、 前記連結部材の一部に転がり軸受けの回転軸と直角方向
   に軸を傾ける可動手段を有し、回転ドラムと固定ドラム
   に斜めに巻き付きながらテープを走行させて記録再生す
   る軸固定方式の転がり軸受けを有する回転ヘッドドラム
   装置を用いた磁気記録再生方法であって、 前記可動手段によって回転ヘッドの回転軌跡面を変化さ
   せることによって、テープに対する回転ヘッドの走査す
   るトラック角を変えて、トラック角の異なる複数フォー
   マットを記録再生することを特徴とする磁気記録再生方
   法。
8. 【請求項８】 回転ドラムに対するテープの巻き付け角
   は略１８０°であって、テープ上への記録開始位置を０
   度とし、記録終了位置を１８０度とした場合に、前記固
   定ドラムに固定されていない自由端側の軸を略０度もし
   くは略１８０度方向に傾けて記録再生することを特徴と
   する請求項７記載の磁気記録再生方法。