(57)【要約】【課題】  ロータリートランスをコンパクトに構成して、装置全体の小型化を可能にするヘッドドラム装置、および磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】  円筒型のロータリートランスは、同心状に多重化された４個の対向面を構成する一対のコア２１０，２３０が、上下方向に対向して配置され、下部のコア２１０は、固定ドラム１１側に固定された固定側コアを構成し、上部のコア２３０は、回転ドラム１０側に固定された回転側コアを構成している。中央の円周溝Ｄｓ１２，Ｄｓ２２，Ｄｓ３２，Ｄｓ４２、Ｄｒ１２，Ｄｒ２２，Ｄｒ３２，Ｄｒ４２には、それぞれ記録用チャネルを構成する記録信号伝送用のコイル１２１〜１２４とコイル１４１〜１４４が配置され、その両側の円周溝には、それぞれ再生用チャネルを構成する再生信号伝送用のコイル１３１〜１３８、１５１〜１５８が配置されている。【選択図】  図８
2005346856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気テープに対してｎチャネル（ｎは２以上の整数）分の信号を同時に記録する記録ヘッド部と、前記磁気テープから２ｎチャネル分の信号を再生する再生ヘッド部と、前記記録ヘッド部と前記再生ヘッド部を前記磁気テープに対して斜め方向に走査するように配置した回転ドラムと、前記回転ドラムのシャフトを軸支する固定ドラムと、前記回転ドラムと前記固定ドラムとの間で少なくとも３ｎチャネル分の信号を伝送するロータリートランスとを備えたヘッドドラム装置であって、
前記ロータリートランスは、
前記回転ドラム側のロータコアと前記固定ドラム側のステータコアとの間で前記回転ドラムのシャフトに対して同心状に多重化されたｎ個の対向面を構成するとともに、前記各対向面のシャフト上下方向にそれぞれ３本の円周溝を有する一対のコアと、
前記一対のコアによる対向面のそれぞれ中央の円周溝に配置され、前記固定ドラムから前記記録ヘッド部に１チャネル分の記録信号を媒介する記録信号伝送用コイルと、
前記一対のコアによる対向面のそれぞれ残り２本の円周溝に配置され、前記再生ヘッド部から前記固定ドラムに２チャネル分の再生信号を媒介する再生信号伝送用コイルと、
を有することを特徴とするヘッドドラム装置。
【請求項２】
前記ロータリートランスは、前記記録信号伝送用コイルの端子間を短絡するスイッチ手段を備え、
再生時に前記再生ヘッド部から前記固定ドラムに再生信号を媒介するときには前記スイッチ手段をオンすることを特徴とする請求項１記載のヘッドドラム装置。
【請求項３】
前記スイッチ手段は、機械的な接点であることを特徴とする請求項２記載のヘッドドラム装置。
【請求項４】
前記スイッチ手段は、半導体スイッチであることを特徴とする請求項２記載のヘッドドラム装置。
【請求項５】
前記記録ヘッド部と前記再生ヘッド部とは、前記回転ドラムの互いに１８０度対向する位置に配置したことを特徴とする請求項１記載のヘッドドラム装置。
【請求項６】
前記記録ヘッド部は、所定の記録ピッチで配置されたｎ個の磁気記録ヘッドを具備し、
前記再生ヘッド部は、前記記録ピッチに対して半分の再生ピッチで配置された２ｎ個の磁気抵抗効果型の磁気再生ヘッドを具備することを特徴とする請求項１記載のヘッドドラム装置。
【請求項７】
磁気テープに対してｎチャネル（ｎは２以上の整数）分の信号を同時に記録する記録ヘッド部と、前記磁気テープから２ｎチャネル分の信号を再生する再生ヘッド部と、前記記録ヘッド部と前記再生ヘッド部を前記磁気テープに対して斜め方向に走査するように配置した回転ドラムと、前記回転ドラムのシャフトを軸支する固定ドラムと、前記回転ドラムと前記固定ドラムとの間で少なくとも３ｎチャネル分の信号を伝送するロータリートランスとを備えたヘッドドラム装置により、前記磁気テープを用いた信号記録および再生を行う磁気記録再生装置において、
前記ロータリートランスは、
前記回転ドラム側のロータコアと前記固定ドラム側のステータコアとの間で前記回転ドラムのシャフトに対して同心状に多重化されたｎ個の対向面を構成するとともに、前記各対向面のシャフト上下方向にそれぞれ３本の円周溝を有する一対のコアと、
前記一対のコアによる対向面のそれぞれ中央の円周溝に配置され、前記固定ドラムから前記記録ヘッド部に１チャネル分の記録信号を媒介する記録信号伝送用コイルと、
前記一対のコアによる対向面のそれぞれ残り２本の円周溝に配置され、前記再生ヘッド部から前記固定ドラムに２チャネル分の再生信号を媒介する再生信号伝送用コイルと、
を有することを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリートランスを介して伝送されたｎチャネル分の記録信号を磁気テープに同時に記録するとともに、磁気テープから２ｎチャネル分の信号を同時に再生するヘッドドラム装置、およびこのヘッドドラム装置を具備した磁気記録再生装置に関し、特に、ロータリートランスの構成をコンパクトに構成できるヘッドドラム装置、および磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置では、ヘッドドラム装置を用いて映像信号、音声信号、データ信号などの情報信号を磁気テープにヘリカルトラックを形成しながら磁気的に記録し、また再生する。こうしたヘリカルスキャン方式の磁気記録技術においては、より高密度に情報信号を記録し、かつ記録再生時の高転送レート化が追求されている。
【０００３】
磁気記録再生装置で高転送レートを実現するうえでは、複数の記録ヘッドを用いて同時に記録し、あるいは複数の再生ヘッドで同時に再生を行うことが有効である。また、磁気テープ上でトラック幅を狭く形成することによって、高密度の記録が容易に実現できる。ところがヘリカルスキャン方式の磁気記録再生装置においては、メカの変動要因を考慮して、最小スキャン幅を決定しなければならない。すなわち、ドラム回転周期に非同期な回転振れ精度ＮＲＲＯ（Non Repeatable Run Out）によるヘッド軌跡の曲がりや、構成部品の加工・組み立て精度などによって生じる回転ドラムの回転周期自体の変動要因ＲＲＯ（Repeatable Run Out）による回転毎の位置変動などにより、記録ヘッドと磁気テープとの相対位置に変動が生じるので、磁気テープ上のトラック幅が広くなったり狭くなったりする。こうした理由から、記録ヘッドによってトラック幅が５μｍ以下に形成されるような磁気記録再生装置においては、十分な記録精度が得られなくなるおそれがあり、しかも再生時における再生ヘッドによる記録トラックへの追従も難しくなる。
【０００４】
そこで、薄膜プロセス技術によって１チップ上にマルチチャネルの記録ヘッドを形成して、複数トラックを高精度に構成できるヘッドドラム装置が開発されている。このようなマルチチャネルの記録ヘッドを用いることにより、ヘッドドラム装置のＲＲＯ、ＮＲＲＯに対処して、その記録精度を高めることができる。また、再生ヘッドのトラッキング精度を向上する方法としては、記録ヘッドのチャネル数に対して２倍の再生ヘッドを用いたノントラッキング方式が採用されることがある。このノントラッキング方式の再生は、１本の記録トラックを少なくとも１つの再生ヘッドにより確実に走査することで、エラーのない再生を行うものである。
【０００５】
ところで、一般にヘッドドラム装置では、回転ドラムに設けた記録ヘッド、再生ヘッドと固定ドラムとの間で記録信号や再生信号を伝送するためにロータリートランスが用いられている。そして、ロータリートランスにはこれらの記録ヘッド、再生ヘッドの数に応じて、記録信号や再生信号を伝送するための多数の溝（円周溝）を形成して、そこに伝送用のコイルが配置されることになる。また、ロータリートランスの溝数は、記録ヘッドと再生ヘッドの数だけでなく、隣接する伝送用のコイル間でのクロストーク対策のためにショートリングを設置する溝も必要になる。そのため、ヘッドドラム装置のマルチチャネル化がすすむことにより、ロータリートランスの形状が大きくなって既存のドラム内に収まらなくなるから、ヘッドドラム装置の形状も大きくなってしまい、小型化された磁気記録再生装置には不都合なものとなる。
【０００６】
このようなクロストーク対策に関連して生じる課題を解決するものとしては、特許文献１にロータリートランスの構成をコンパクトに構成する従来技術の記載がある。特許文献１の従来技術では、記録と再生とが同時に行われない磁気記録再生装置において、ロータリートランスの溝を、記録、再生、記録、再生…の順に、記録と再生のコイルを交互に配置しておき、再生時には記録信号伝送用のコイルの端子間をショート（あるいは低インピーダンス化）し、記録時には再生信号伝送用のコイルをショート（あるいは低インピーダンス化）するように構成されている。ここでは、ショートされたコイルがショートリングの代わりとなって、隣接するコイル間でのクロストークを減少させることができ、ロータリートランスからショートリングを少なくしてコンパクトに構成できる。
【０００７】
図１３は、従来の記録及び再生の多チャンネルのロータリートランスと、その周辺回路例を示す図である。また、図１４は、ロータリートランスの一部を省略して示す断面図である。ここには、平面対向型のロータリートランスのチャンネル配置例について、回転軸から外周までの半分だけを示しており、再生ヘッドのトラッキング精度を向上するために、記録ヘッドのチャネル数に対して２倍の再生ヘッドを用いたノントラッキング方式が採用されている。
【０００８】
ロータリートランスＴ１は、ステータコア２２０とロータコア２４０を有している。ステータコア２２０は固定ドラム１１側に配置されており、ロータコア２４０は回転ドラム１０側に配置されている。ステータコア２２０には、４チャネルの記録信号伝送用のコイル１２１〜１２４と、８チャネルの再生信号伝送用のコイル１３１〜１３８をそれぞれ配置するための複数の溝が形成されている。このうち再生信号伝送用のコイル１３１〜１３５は、記録信号伝送用のコイル１２１〜１２４と交互に配置されている。しかし、残りの再生信号伝送用のコイル１３６，１３７，１３８間には、ショートリング１２５，１２６，１２７を配置した溝（シールドチャネルＳＣ１〜ＳＣ３）が構成されている。
【０００９】
同様に、ロータリートランスＴ１のロータコア２４０には、４チャネルの記録信号伝送用のコイル１４１〜１４４と、８チャネルの再生信号伝送用のコイル１５１〜１５８をそれぞれ配置するための複数の溝が形成されている。そして、記録信号伝送用のコイル１４１〜１４４と再生信号伝送用のコイル１５１〜１５５とは交互配置され、残りの再生信号伝送用のコイル１５６，１５７，１５８間には、ショートリング１４５，１４６，１４７を配置した溝（シールドチャネルＳＣ１〜ＳＣ３）が構成されている。
【００１０】
ロータリートランスＴ１のステータコア２２０側にはエンコード回路２０が設けられており、エンコード回路２０に入力したデータはエンコードされ、それぞれ記録アンプ２１〜２４を介して記録信号伝送用のコイル１２１〜１２４に記録信号として供給している。ロータリートランスＴ１のロータコア２４０側では、記録信号伝送用のコイル１４１〜１４４が記録信号を受け取り、磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ４によって磁気テープ２に磁気信号を書き込む。
【００１１】
また、磁気テープ２に記録された信号は、再生ヘッドＨｒ１〜Ｈｒ８によって読み取られる。再生ヘッドＨｒ１〜Ｈｒ８は、それぞれ再生アンプ５１〜５８を介してロータコア２４０の再生信号伝送用のコイル１５１〜１５８に接続されており、ロータリートランスＴ１のステータコア２２０が再生信号を受け取ってデコード回路３０に供給している。デコード回路３０では、マルチ記録された狭幅な記録トラックから読み出した８チャネル分の再生信号をメモリ上に一旦蓄積し、各記録トラックの記録データを抽出して再生するノントラッキング再生処理が施され、さらにデコード処理によって４チャネルの磁気信号を再生している。
【００１２】
このようなロータリートランスＴ１において、再生信号伝送用のコイル１３２〜１３４の両端間にはそれぞれ接点Ｓｒ１〜Ｓｒ３が設けられている。磁気テープ２に対する信号記録時にはこれらのコイル１３２〜１３４は使用されないので、接点Ｓｒ１〜Ｓｒ３を閉じてショートさせることによりコイル１３２〜１３４がショートリングの役割を果たすようになり、隣接する記録チャネル間のクロストークが抑制される。
【００１３】
同様に、記録信号伝送用のコイル１２１〜１２４の両端間にも接点Ｓｗ１〜Ｓｗ４が設けられている。そして、信号再生時にはこれらの接点Ｓｗ１〜Ｓｗ４を閉じてショートさせて、コイル１２１〜１２４をショートリングとして機能させることで、隣接する再生チャネル間のクロストークが抑制される。
【００１４】
なお、ノントラッキング再生方式において、傾斜トラックの狭トラック化、即ち、高密度記録を実現するためには、誘導型磁気ヘッドでは必要な再生出力を得難い。そこで、誘導型磁気ヘッドの再生感度に比較して数倍ないし数十倍の再生感度を有するＭＲ（Magneto Resistive：磁気抵抗効果型）素子が採用されている。
【特許文献１】特開平１０−１７２１０２号公報（段落番号〔００２８〕〜〔００３９〕，図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように、従来のヘッドドラム装置でノントラッキング再生方式のように記録チャネルに対し再生チャネルが２倍多い場合には、特許文献１に記載されているように、ロータリートランスＴ１の溝を記録、再生、記録、再生…の順で配置しても、記録チャネルと再生チャネルを交互に配置しても、残りの再生チャネル間のクロストークを防ぐためにはショートリング（例えば図１３中のショートリング１２５，１２６，１２７，１４５，１４６，１４７）を配置する溝が必要であった。したがって、従来の磁気記録再生装置のヘッドドラム装置では、ショートリングを配置するための溝が増えてしまうため、ロータリートランスをコンパクトに構成することができないという問題があった。
【００１６】
また、このノントラッキング再生方式のようにショートリングを配置するなどの理由でロータリートランスの溝が多数になるとき、溝自体の幅や溝間隔を狭くすることも考えられる。しかし、ロータリートランスのコアは、焼成したフェライト材料を用いているためにコア自体が脆く、溝間隔を狭く形成することには限界があり、しかも溝幅を狭くするとコイルの組み込みが難しくなるなどの不都合もあった。
【００１７】
さらに、従来のヘッドドラム装置では記録と再生のコイルを配置する溝が隣り合っているところでは、記録時には再生信号伝送用のコイルをショートし、再生時には記録信号伝送用のコイルをショートする必要もあった。そのため、記録、再生ともにショート回路を設けなければならなかった。そのため、その配置スペースとコストとが余分に必要となるという問題もあった。
【００１８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ロータリートランスをコンパクトに構成でき、再生ヘッド側でのショート回路を不要にすることによって装置全体の小型化を可能にするヘッドドラム装置、および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明では上記課題を解決するために、磁気テープに対してｎチャネル（ｎは２以上の整数）分の信号を同時に記録する記録ヘッド部と、前記磁気テープから２ｎチャネル分の信号を再生する再生ヘッド部と、前記記録ヘッド部と前記再生ヘッド部を前記磁気テープに対して斜め方向に走査するように配置した回転ドラムと、前記回転ドラムのシャフトを軸支する固定ドラムと、前記回転ドラムと前記固定ドラムとの間で少なくとも３ｎチャネル分の信号を伝送するロータリートランスとを備えたヘッドドラム装置が提供される。
【００２０】
このヘッドドラム装置では、前記ロータリートランスが、前記回転ドラム側のロータコアと前記固定ドラム側のステータコアとの間で前記回転ドラムのシャフトに対して同心状に多重化されたｎ個の対向面を構成するとともに、前記各対向面のシャフト上下方向にそれぞれ３本の円周溝を有する一対のコアと、前記一対のコアによる対向面のそれぞれ中央の円周溝に配置され、前記固定ドラムから前記記録ヘッド部に１チャネル分の記録信号を媒介する記録信号伝送用コイルと、前記一対のコアによる対向面のそれぞれ残り２本の円周溝に配置され、前記再生ヘッド部から前記固定ドラムに２チャネル分の再生信号を媒介する再生信号伝送用コイルとを有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明では、磁気テープに対してｎチャネル（ｎは２以上の整数）分の信号を同時に記録する記録ヘッド部と、前記磁気テープから２ｎチャネル分の信号を再生する再生ヘッド部と、前記記録ヘッド部と前記再生ヘッド部を前記磁気テープに対して斜め方向に走査するように配置した回転ドラムと、前記回転ドラムのシャフトを軸支する固定ドラムと、前記回転ドラムと前記固定ドラムとの間で少なくとも３ｎチャネル分の信号を伝送するロータリートランスとを備えたヘッドドラム装置により、前記磁気テープを用いた信号記録および再生を行う磁気記録再生装置が提供される。
【００２２】
この磁気記録再生装置では、前記ロータリートランスが、前記回転ドラム側のロータコアと前記固定ドラム側のステータコアとの間で前記回転ドラムのシャフトに対して同心状に多重化されたｎ個の対向面を構成するとともに、前記各対向面のシャフト上下方向にそれぞれ３本の円周溝を有する一対のコアと、前記一対のコアによる対向面のそれぞれ中央の円周溝に配置され、前記固定ドラムから前記記録ヘッド部に１チャネル分の記録信号を媒介する記録信号伝送用コイルと、前記一対のコアによる対向面のそれぞれ残り２本の円周溝に配置され、前記再生ヘッド部から前記固定ドラムに２チャネル分の再生信号を媒介する再生信号伝送用コイルとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、チャネル間でのクロストーク防止のためのショートリングが不要となる。したがって、従来装置に比べてロータリートランスの溝数を減らすことができるので、従来の平面対向型のロータリートランスタイプに比ベてドラム直径の増加を抑えることができ、ロータリートランスをコンパクトに構成できる。しかも、ショート回路を無くし、あるいは記録ヘッド側に設けるだけで、再生ヘッド側のコイルをショートしなくてもクロストークを防止することができるため、周辺回路の構成を簡単化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用されるヘッドドラム装置を具備する磁気記録再生装置における磁気テープの走行系の概略を示す図である。
【００２５】
ここに図示した磁気記録再生装置は、ヘリカルスキャン方式で走行する磁気テープに対して、マルチヘッドを用いて４チャネルのトラックを同時に記録し、８チャネルの再生ヘッドを用いたノントラッキング再生方式のものである。
【００２６】
磁気記録再生装置１は、記録媒体として磁気テープ２を用いて信号の記録、および再生を行う装置であり、例えばコンピュータ装置用のデータ記憶装置（データストリーマ）などとして用いられる。この図１に示すように、磁気記録再生装置１は、斜め方向に走行する磁気テープ２に対して信号の書き込みと読み取りを行うヘッドドラム装置３と、磁気テープ２を所定の速度で走行させるキャプスタン４およびピンチローラ５と、磁気テープ２の走行を補助する複数のテープガイド（ＴＧ）６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄおよび６ｅとによって構成されている。また、この磁気記録再生装置１に挿入されたカセットケース７は、磁気テープ２の巻き取りリール７ａおよび供給リール７ｂを具備している。
【００２７】
ヘッドドラム装置３は、全体として平滑な外周面を有する円筒形をなし、後述するように、回転ドラムとそのシャフトを回動自在に軸支する固定ドラムとに分割されている。また、ヘッドドラム装置３の外周面上には、複数チャネルの同時記録、同時再生が可能なマルチヘッド構造の再生ヘッド部と記録ヘッド部とが設けられ、各磁気ヘッドが回転ドラムの回転に伴ってその外周面上を走行する磁気テープ２の傾斜する複数トラックを同時に走査するように構成されている。
【００２８】
この磁気記録再生装置１において、磁気テープ２の記録、および再生が行われる際は、図１中下方から上方に向かって挿入したカセットケース７が、ヘッドドラム装置３の近接位置にセットされる。そして、ヘッドドラム装置３の回転ドラムが回転するとともに、ピンチローラ５、およびＴＧ６ａ〜６ｅなどが図中上方に移動して磁気テープ２のローディング動作が行われ、磁気テープ２がヘッドドラム装置３の外周面の一部に巻き付けられる。これとともに、キャプスタン４、および巻き取りリール７ａが回転することにより磁気テープ２が走行して、回転ドラム上の各磁気ヘッドが磁気テープ２の表面を走査することによって信号の書き込みと読み取りが開始される。
【００２９】
図２は、本発明が適用されるヘッドドラム装置を示す縦断面図である。
ヘッドドラム装置３は、全体として平滑な外周面を有する円筒形をなし、同軸上の上部に設けた回転ドラム１０と、その下部に固定ドラム１１を具備している。また、固定ドラム１１の下部には、回転ドラム１０を回転駆動するためのモータ１２が設けられている。
【００３０】
回転ドラム１０の中心部には、固定ドラム１１を貫通するシャフト１３が一体に固定され、このシャフト１３と固定ドラム１１とは、ボールベアリングなどからなる軸受１４を介して接続されている。また、モータ１２は、固定子１２ａと回転子１２ｂを具備しており、固定子１２ａは固定ドラム１１に固定され、回転子１２ｂはシャフト１３に一体に固定されている。このような構造により、モータ１２の回転子１２ｂの回転に伴って、回転ドラム１０が固定ドラム１１に対して回転するようになっている。また、回転ドラム１０には、その外周面から記録面、読み取り面がそれぞれ突出するように、記録ヘッド部１５と再生ヘッド部１６とが設けられている。
【００３１】
固定ドラム１１の内部にはロータリートランス１７が設けられており、このロータリートランス１７を介して、ヘッドドラム装置３の外部に設けた制御回路と、回転ドラム１０上に設けた記録ヘッド部１５や再生ヘッド部１６などとの間で信号や電力などの受け渡しが行われる。例えば、磁気テープ２に記録する信号は、ロータリートランス１７を介して記録ヘッド部１５の各磁気ヘッドに供給される。また、再生ヘッド部１６の再生ヘッドとして磁気抵抗効果型の再生ヘッド（ＭＲ素子）を用いた場合は、回転ドラム１０上には再生ヘッド部１６の各磁気ヘッドに対して、それぞれセンス電流供給回路が設けられる。このセンス電流供給回路には、固定ドラム１１側からロータリートランス１７を介してセンス電流が供給されるとともに、回転ドラム１０側からロータリートランス１７を介して各磁気ヘッドにおける電圧変化に応じた再生信号が外部の制御回路に伝送されることによって、磁気テープ２の記録信号を読み取ることができる。
【００３２】
図３は、回転ドラムにおける記録ヘッド、再生ヘッドの配置を示すヘッドドラム装置の平面図である。
本実施の形態では、一例として記録ヘッド部１５と再生ヘッド部１６とが回転ドラム１０の外周部に１つずつ、互いに１８０度対向する位置に設けられている。また、回転ドラム１０の記録ヘッド部１５は、４つの磁気ヘッドを１つのチップに形成した４チャネルマルチ記録ヘッドであり、再生ヘッド部１６は、８つの再生ヘッドを１つのチップに形成した８チャネルマルチ再生ヘッドである。これらの磁気ヘッドを配置した回転ドラム１０の外周面に、磁気テープ２を巻き付けて走行させることによって、磁気テープ２と接触している間に各磁気ヘッドが同時に４チャネル分の信号を磁気記録し、あるいは同時に８チャネル分の信号を再生する。
【００３３】
図４は、４チャネルの同時記録が可能な記録ヘッド部の構成の一例を示す図である。
この記録ヘッド部１５のヘッドチップ１５ａは、薄膜技術により４チャネルの各磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ４を一体に構成したマルチ記録ヘッドであって、各磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ４は所定のギャップＧを挟んで成膜された一対のパーマロイ磁極Ｐｌ，Ｐｔを備えたシングルのリング型インダクティブヘッドを構成している。図４において、Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３，Ｐｗ４は、各磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ４により磁気テープ２に形成されるトラック幅を示す。このようなヘッドチップ１５ａを薄膜プロセスによって作成することによって、各磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ４では、その間隔（記録ピッチＴｐ）の精度を０．１μｍ程度に押さえることができる。
【００３４】
なお、トラック幅Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３，Ｐｗ４の精度は、次に説明するように磁気テープ２への記録ピッチＴｐには影響しない。
図５は、磁気テープに傾斜して記録されるトラックパターンを示す図である。
【００３５】
この図５において、磁気ヘッドＨｗ１による記録パターンは、磁気テープ２上にトラック幅Ｐｗ１として形成される。ところが、その直後に隣接して配置した磁気ヘッドＨｗ２によって、トラック幅Ｐｗ１，Ｐｗ２の互いに重複する部分Ｅｗ１に上書きされるため、記録ピッチＴｐだけ記録パターンとして残る。記録ヘッド部１５の磁気ヘッドＨｗ２，Ｈｗ３についても、同様の記録パターンが残る。
【００３６】
これに対して、磁気ヘッドＨｗ４による記録パターンは、はじめはトラック幅Ｐｗ４で形成された状態で残される。しかし、回転ドラム１０が１回転したときには、磁気テープ２も走行しているので、記録ヘッド部１５は記録ピッチＴｐの４倍（４×Ｔｐ）だけずれた位置に記録パターンが形成される。すなわち、磁気ヘッドＨｗ１が次の位置にずれて新たな記録パターンを形成するために、トラック幅Ｐｗ４，Ｐｗ１の互いに重複する部分Ｅｗ４が消されて、同じ記録ピッチＴｐの記録パターンが残ることになる。
【００３７】
このように、各磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ３による３チャネルの記録パターンは、磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ３の位置精度によりほぼ決定されるから、それらの位置誤差は小さい。一方、磁気ヘッドＨｗ４による記録パターンについては、回転ドラム１０自体の回転振れ精度ＮＲＲＯ（０．１μｍ〜０．４μｍ）が誤差として加わる分だけ、位置精度が劣る。しかし、記録ヘッド部１５の各磁気ヘッドが１ｃｈずつ独立して配置されている場合に比べると、４チャネルの各磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ４が一体に構成された薄膜ヘッドでは取り付け誤差や経時変化が生じないから、記録パターンの位置精度は格段にアップし、狭トラックピッチ（５μｍ以下）での磁気記録が可能になる。
【００３８】
図６は、８チャネルの同時再生が可能な再生ヘッド部の構成の一例を示す図である。
この再生ヘッド部１６のヘッドチップ１６ａは、薄膜プロセスによって作成されるマルチ再生ヘッドとして構成されるものであって、９層の磁気シールド部Ｓ１〜Ｓ９の各層間に８個のＭＲ（またはＧＭＲ：巨大磁気抵抗効果型）素子からなる再生ヘッドＨｒ１〜Ｈｒ８が配置されている。これらの再生ヘッドＨｒ１〜Ｈｒ８は、再生ピッチが記録ピッチＴｐの１／２に構成されており、再生トラックの幅ＴｒもＴｐ／２以下に構成されている。
【００３９】
図７は、再生ヘッドと記録トラックとの位置関係を示す概略図である。
以下、４本の記録トラックＰ１〜Ｐ４に記録された磁気データを再生する再生パターンについて、単一アジマス角でのノントラッキング再生方式の原理を説明する。図７には、再生ヘッド部１６のヘッドチップ１６ａが磁気テープ２に対して３通りの位置で再生動作を行う場合を示している。このノントラッキング再生方式は、一般に言うアジマス記録ではなく、上述した図５に示すように、トラック幅方向に位置がずれて記録された磁気データを対象に、再生ヘッドＨｒ１〜Ｈｒ８により再生するものである。
【００４０】
ここでは、１つの記録トラックＰ１と２つの再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２とに注目する。磁気テープ２に対してヘッドチップ１６ａ−１の位置関係にあるときには、記録トラックＰｌから再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ２の両方でノイズの少ない磁気信号を読み取って、再生信号が得られる。また、磁気テープ２に対してヘッドチップ１６ａ−２の位置関係にあるときは、再生ヘッドＨｒ１では２つの記録トラックＰ４ｂ，Ｐ１の信号が混在して有効な磁気信号を読み取れないが、再生ヘッドＨｒ２によりノイズの少ない記録トラックＰ１の再生信号が得られる。さらに、磁気テープ２に対してヘッドチップ１６ａ−３の位置関係にあるときは、再生ヘッドＨｒ２では有効な再生信号を読み取れないが、再生ヘッドＨｒ１でノイズの少ない記録トラックＰ１の再生信号を得ることができる。
【００４１】
このように、磁気テープ２の再生時でのテープ走行速度が、記録時のテープ走行速度以下であれば、４本の記録トラックＰ１〜Ｐ４に対して８個の再生ヘッドＨｒ１〜Ｈｒ８がどのような位置関係にあっても、少なくとも１つおきの再生ヘッドは隣接する記録トラックと重ならないで、有効な磁気信号を読み取ることができる。すなわち、１つの記録トラックに対して、少なくとも奇数番目の再生ヘッドＨｒ１，Ｈｒ３，Ｈｒ５およびＨｒ７、あるいは偶数番目の再生ヘッドＨｒ２，Ｈｒ４，Ｈｒ６およびＨｒ８のいずれかによって、必ずノイズの少ない磁気信号が読み取れるから、ノイズの少ない信号を時々刻々選択していくことで、記録トラック全体についてノントラッキング再生が可能になる。
【００４２】
ところで、すでに図１３、図１４において説明したように、上述のような４チャネル分の記録ヘッドと、８チャネル分の再生ヘッドからの信号をロータリートランスによって伝送する場合は、一般にチャネル間のクロストークをキャンセルするために、従来のロータリートランスはショートリングを配置するためのチャネルを必要としていた。しかし、ロータリートランスの形状によって、回転ドラムヘッド装置の大きさが左右されるため、できるだけコンパクトなものとしたい。そこで、本発明では以下に説明するように、ショートリングを不要にすることでロータリートランスをコンパクトな構成として、既定の回転ドラムヘッド装置内に収めることができ、径の大きなドラムを使わなくてもよくしている。
【００４３】
図８は、本発明の回転ドラムヘッド装置に係るロータリートランスを示す断面図である。また、図９は、図８に示すロータリートランスと、その周辺回路を示す回路図である。
円筒型のロータリートランス１７は、回転ドラム１０のシャフト１３に対して同心状に多重化された４個の対向面を構成する一対のコア２１０，２３０が、上下方向に対向して配置されている。下部のコア２１０は、固定ドラム１１側に固定された固定側コア（ＳＲＴ）を構成している。また、上部のコア２３０は、回転ドラム１０側に固定された回転側コア（ＲＲＴ）を構成している。
【００４４】
これらのコア２１０，２３０によって構成される対向面の数は、記録ヘッド部１５の磁気ヘッド数に対応している。固定側コア２１０の各対向面２１１ａ，２１１ｂ，２１２ａ，２１２ｂには、シャフト上下方向にそれぞれ３本の円周溝Ｄｓ１１〜Ｄｓ１３，Ｄｓ２１〜Ｄｓ２３，Ｄｓ３１〜Ｄｓ３３，Ｄｓ４１〜Ｄｓ４３が設けられている。また、回転側コア２１０の各対向面２３１，２３２ａ，２３２ｂ，２３３には、シャフト上下方向にそれぞれ３本の円周溝Ｄｒ１１〜Ｄｒ１３，Ｄｒ２１〜Ｄｒ２３，Ｄｒ３１〜Ｄｒ３３，Ｄｒ４１〜Ｄｒ４３が設けられている。
【００４５】
固定側コア２１０には、対向面２１１ａと対向面２１１ｂの間と、対向面２１２ａと対向面２１２ｂの間に、それぞれ非磁性金属（アルミ、銅合金、ステンレス）の遮蔽部２１１，２１２が形成されている。また、回転側コア２３０の対向面２３２ａと２３２ｂの間にも、同様の遮蔽部２３２が形成されている。これらの遮蔽部２１１，２１２，２３２は、各チャネルで発生する磁束のクロストークを除去するためのものである。
【００４６】
これらの円周溝Ｄｓ１１〜Ｄｓ４３，Ｄｒ１１〜Ｄｒ４３のうち、固定側コア２１０の中央の円周溝Ｄｓ１２，Ｄｓ２２，Ｄｓ３２，Ｄｓ４２と、回転側コア２３０の中央の円周溝Ｄｒ１２，Ｄｒ２２，Ｄｒ３２，Ｄｒ４２には、それぞれ記録用チャネルを構成する記録信号伝送用のコイル１２１〜１２４とコイル１４１〜１４４が配置されている。そして、その両側の円周溝Ｄｓ１１，Ｄｓ１３，Ｄｓ２１，Ｄｓ２３，Ｄｓ３１，Ｄｓ３３，Ｄｓ４１，Ｄｓ４３と、円周溝Ｄｒ１１，Ｄｒ１３，Ｄｒ２１，Ｄｒ２３，Ｄｒ３１，Ｄｒ３３，Ｄｒ４１，Ｄｒ４３には、それぞれ再生用チャネルを構成する再生信号伝送用のコイル１３１〜１３８とコイル１５１〜１５８が配置されている。なお、８チャネルの再生ヘッドＨｒ１〜Ｈｒ８は、それぞれ再生アンプ５１〜５８を介して回転側コア２３０の再生信号伝送用のコイル１５１〜１５８と接続されている。
【００４７】
このように構成されるロータリートランス１７では、記録信号伝送用のコイル１２１〜１２４とコイル１４１〜１４４が、遮蔽部２１１，２１２，２３２を挟むなどしてそれぞれ独立した対向面に分かれて配置されていることから、記録信号間でのクロストークを少なくできる。また、同一対向面に配置されている、例えば再生信号伝送用のコイル１３１と１３２の間には、記録信号伝送用のコイル１２１が介在していることによって、再生チャネル間でのクロストークも少なくできる。しかも、これらの記録用チャネルを構成する記録信号伝送用のコイル１４１〜１４４には、低インピーダンスの磁気ヘッドＨｗ１〜Ｈｗ４が直結されているため、それらがショートリングとして大きな効果を奏する。
【００４８】
図１０は、別のロータリートランスと、その周辺回路を示す回路を示す図である。
ここでは、接点Ｓｗ１〜Ｓｗ４を記録信号伝送用のコイル１２１〜１２４の両端間に設けて、コイル１２１〜１２４を短絡可能に構成している。したがって、再生時に記録チャネルが動作しない場合には、これらの接点Ｓｗ１〜Ｓｗ４を閉じることで、同一対向面に配置された再生チャネルの間でのクロストークを一層抑制することができる。なお、これらの接点Ｓｗ１〜Ｓｗ４は機械的な接点でもよいが、半導体スイッチにより構成することによって、周辺回路の構成を簡単化し、その配置スペースを減らすことが可能である。
【００４９】
図１１は、別の回転ドラムヘッド装置に適用できるロータリートランスを示す断面図である。
図９に示したように、例えば再生ヘッドＨｒ１〜Ｈｒ８にはそれぞれ再生アンプ５１〜５８が接続されている。これらは回転ドラム１０内に設けられているため、アンプ駆動用の電源は外部から供給しなければならない。
【００５０】
図１１の例では、ロータリートランスの最外周部に円周溝Ｄｓ５と円周溝Ｄｒ５が追加して形成され、その中に電源供給用の電力コイル１６０，１７０が配置されている。信号伝送用の円周溝Ｄｒ４１〜Ｄｒ４３を形成した回転側コア２３０の対向面２３３ａと、円周溝Ｄｒ５を形成した対向面２３３ｂの間には、遮蔽部２３３が形成されている。したがって、再生信号伝送用のコイル１５１〜１５８に接続されている再生アンプ５１〜５８に対して、同じロータリートランスを介して電力供給が可能になる。
【００５１】
図１２は、さらに別の回転ドラムヘッド装置に適用できるロータリートランスを示す断面図である。
図１１のロータリートランスと異なるのは、電源供給用の電力コイル１６０，１７０が回転ドラム１０のシャフト側、すなわち最内周部に形成された円周溝Ｄｓ１と円周溝Ｄｒ１の中に配置されている点である。
【００５２】
また、記録信号、再生信号など信号系のロータリートランスとは別に、同じ回転ドラムヘッド装置内に、電力用のロータリートランスを構成してもよく、あるいはスリップリングなどを用いて再生アンプ５１〜５８への電力供給を行うこともできる。
【００５３】
以上に説明したいずれのヘッドドラム装置においても、４組の円筒型ロータリートランスに、記録ヘッドおよび再生ヘッドの総数に等しい数の溝を設けるだけで、４チャネルの記録信号と８チャネルの再生信号を確実に伝送できるようになる。しかも、従来の平面対向型のロータリートランスタイプに比ベ、ヘッドドラム装置の外径を抑えることができる。また、ヘッドドラム装置の外径が大きくなると、内径側と外径側の各巻き線の長さのバラツキが大きくなるが、本発明により外径が抑制されることで、このような径の違いによる特性バラツキを抑制する効果も得られる。
【００５４】
さらに、信号記録時に再生チャネルを構成するコイルをショートしなくても、クロストークの影響を小さくできるので、ショートの回路が不要となる。また、平面対向型のローラリートランスを２分割して、多チャネルの記録ヘッドを配置したヘッドドラム装置と比べた場合でも、ドラム内での配置の自由度が高いという利点がある。
【００５５】
なお、ここでは記録ヘッドが４チャネルに対して再生ヘッドを８チャネル設けたヘッドドラム装置についてだけ説明したが、本発明は記録ヘッドが２チャネル以上必要で、再生ヘッドがその２倍必要なものであれば適用可能であって、同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明が適用されるヘッドドラム装置を具備する磁気記録再生装置における磁気テープの走行系の概略を示す図である。
【図２】本発明が適用されるヘッドドラム装置を示す縦断面図である。
【図３】回転ドラムにおける記録ヘッド、再生ヘッドの配置を示すヘッドドラム装置の平面図である。
【図４】４チャネルの同時記録が可能な記録ヘッド部の構成の一例を示す図である。
【図５】磁気テープに傾斜して記録されるトラックパターンを示す図である。
【図６】８チャネルの同時再生が可能な再生ヘッド部の構成の一例を示す図である。
【図７】再生ヘッドと記録トラックとの位置関係を示す概略図である。
【図８】本発明の回転ドラムヘッド装置に係るロータリートランスを示す断面図である。
【図９】図８に示すロータリートランスと、その周辺回路を示す回路図である。
【図１０】別のロータリートランスと、その周辺回路を示す回路を示す図である。
【図１１】別の回転ドラムヘッド装置に適用できるロータリートランスを示す断面図である。
【図１２】さらに別の回転ドラムヘッド装置に適用できるロータリートランスを示す断面図である。
【図１３】従来の記録及び再生の多チャンネルのロータリートランスと、その周辺回路例を示す図である。
【図１４】図１３に示すロータリートランスの一部を省略して示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１……磁気記録再生装置、２……磁気テープ、３……ヘッドドラム装置、１０……回転ドラム、１１……固定ドラム、１７……ロータリートランス、１２１〜１２４，１４１〜１４４……記録信号伝送用のコイル、１３１〜１３８，１５１〜１５８……再生信号伝送用のコイル、２１０……下部のコア（固定側コア）、２３０……上部のコア（回転側コア）、Ｄｓ１１〜Ｄｓ４３，Ｄｒ１１〜Ｄｒ４３……円周溝、Ｈｗ１〜Ｈｗ４……磁気ヘッド、Ｈｒ１〜Ｈｒ８……再生ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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