(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部回路との信号の授受を行う複数の信号ライン、及びグランドラインが形成されたフレキシブル基板と、前記信号ライン、及びグランドラインに対向して形成されたシールド層とを備え、
前記複数の信号ラインには、差動アンプの反転入力端と非反転入力端に接続された一対の平衡信号ラインを設け、該反転入力端に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を、非反転入力側に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積に対して小さくなるように形成したことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記シールド層に前記一対の平衡信号ラインに対向して複数個の孔を形成し、この孔の数の多少により該一対の平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を異ならしめたことを特徴とする請求項１記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
前記シールド層に前記一対の平衡信号ラインに対向して複数個の孔を形成し、この孔の大きさの大小により該一対の平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を異ならしめたことを特徴とする請求項１記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記一対の平衡信号ラインに伝送される信号が、広帯域信号であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
外部回路との信号授受を行う複数の信号ライン及びグランドラインが形成された信号用フレキシブル基板と、前記信号ライン及びグランドラインに対向して配置されることにより該信号ライン及びグランドラインを覆うシールド層が形成されたシールド層フレキシブル基板とを備え、
前記複数の信号ラインには、差動アンプの反転入力端と非反転入力端に接続された一対の平衡信号ラインを設け、該反転入力端に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を、非反転入力側に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積に対して小さくなるように形成したことを特徴とするフレキシブル基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録再生装置及びフレキシブル基板に係り、特にＶＴＲ等の広帯域ストレージ用の回転ヘッド装置に使用される信号送受用のフレキシブル基板の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＴＲなどの磁気記録再生装置には、外部情報の記録、及び再生を行う回転ヘッド装置が設けられている。この回転ヘッド装置には、回転トランスに対する信号の送受を行うための信号線としてフレキシブル基板が一般的に使用されており、このフレキシブル基板には、複数の信号ライン、及びグランドラインが形成されたものとなっている。
【０００３】
このフレキシブル基板には、外部ノイズの影響を防止するために、一般的に、複数の信号ラインに対向してシールド層が形成されるものとなっている。しかしながら、シールド層は静電容量を大きくする要因となることから、このシールド層は全面シールドではなく、例えば格子状にエッチング形成されたメッシュタイプのシールド層などからなり、一般的には複数の信号ライン上に等間隔（シールド層での被覆部の面積はほぼ同じ比率）で形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の磁気記録再生装置の信号送受用のフレキシブル基板の構造においては、広帯域ストレージ用の回転ヘッド装置に使用した場合に、信号ライン間、あるいは信号ラインとシールド層間に発生する静電容量によって、信号伝送のロスが発生しやすくなることから、伝送特性が悪化してしまうという問題があった。また、この伝送のロスを他の部品の追加により補正することは、コストアップとなってしまうという問題があった。
【０００５】
したがって、本発明では上述した問題点を解決し、信号送受用のフレキシブル基板を備えた磁気記録再生装置及び該フレキシブル基板において、信号ラインとシールド層間に発生する静電容量を抑えることによって、コストアップすることなしに、伝送特性の悪化を防止できる磁気記録再生装置及びフレキシブル基板を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部回路との信号の授受を行う複数の信号ライン及びグランドラインが形成されたフレキシブル基板と、信号ライン及びグランドラインに対向して形成されたシールド層とを備え、複数の信号ラインには、差動アンプの反転入力端と非反転入力端に接続された一対の平衡信号ラインを設け、該反転入力端に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を、非反転入力側に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積に対して小さくなるように形成したことを特徴としている。
【０００７】
シールド層に一対の平衡信号ラインに対向して複数個の孔を形成し、この孔の数の多少により該一対の平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を異ならしめることができる。あるいは、シールド層に一対の平衡信号ラインに対向して複数個の孔を形成し、この孔の大きさの大小により該一対の平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を異ならしめることができる。
【０００８】
上記一対の平衡信号ラインに伝送される信号は、広帯域信号であってもよい。
【０００９】
また本発明は、外部回路との信号授受を行う複数の信号ライン及びグランドラインが形成された信号用フレキシブル基板と、信号ライン及びグランドラインに対向して配置されることにより該信号ライン及びグランドラインを覆うシールド層が形成されたシールド層フレキシブル基板とを備え、複数の信号ラインには、差動アンプの反転入力端と非反転入力端に接続された一対の平衡信号ラインを設け、該反転入力端に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を、非反転入力側に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積に対して小さくなるように形成したことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施例を図１乃至図７に示す。図１は本発明のフレキシブル基板が接続されたロータリートランスの平面図、図２はフレキシブル基板の展開した状態を示す平面図、図３は同じくフレキシブル基板の信号ライン及びシールド層を示す平面図、図４は信号ラインとシールド層との配置状態を示す説明図、図５及び図６は信号ラインと差動アンプの入力側の接続状態を示す説明図、図７は外部ノイズと差動アンプの出力との関係を示す簡易回路図である。
【００１２】
図において、フレキシブル基板１は、ポリイミドなどの樹脂でフィルム状に形成されており、一面に銅箔などの導電性の金属材からなる複数の信号ライン２、及びグランドライン３が形成された信号用フレキシブル基板１ａと、多数の孔４ａが形成されたシールド層４を有するシールド用フレキシブル基板１ｂとを備えている。
【００１３】
前記信号用フレキシブル基板１ａの一端側には、複数の前記信号ライン２、及びグランドライン３から導出されると共に、図示しない増幅器の基板やコネクタなどに接続される導出端子５が並設されている。また、これに対向する他端側には、同じく複数の前記信号ライン２から導出されて、回転磁気ヘッド（図示せず）に対する信号の送受のためのロータリートランス６の固定側のコイルに接続された接続線６ａと接続される接続ランド７が複数個形成されている。
【００１４】
前記シールド用フレキシブル基板１ｂは、前記信号用フレキシブル基板１ａの一側部に連結部１ｃを介して折り曲げ可能に延出されて形成されている。また、前記シールド用フレキシブル基板１ｂには、前記信号用フレキシブル基板１ａの表裏面に巻き付くように折り曲げ可能に形成された第１、及び第２のシールド基板１ｂａ、１ｂｂを備えており、この第１、及び第２のシールド基板１ｂａ、１ｂｂには、前記信号用のフレキシブル基板１ａに形成されたグランドライン３に接続されると共に、複数の前記信号ライン２上を覆うように、銅箔などの導電性の金属材からなる複数の前記シールド層４が形成されたものとなっている。
【００１５】
また、前記シールド層４には、前記信号ライン２と対向した位置で、前記信号ライン２と同一ライン上に沿って多数の前記孔４ａが形成されており、この孔４ａは、前記信号ライン２の種類によってその大きさや数がそれぞれ異なるように形成されたものとなっている。
【００１６】
前記信号用フレキシブル基板１ａの表裏に、前記シールド用フレキシブル基板１ｂの第１、及び第２のシールド基板１ｂａ、１ｂｂを折り曲げて巻き付けることで、複数の前記信号ライン２と前記シールド層４が対向された状態で重ね合わされて一体となったフレキシブル基板１が形成されるものとなる。この場合、前記信号用のフレキシブル基板１ａの表面側の前記信号ライン２上には、エポキシ樹脂などの絶縁性の樹脂材からなる絶縁層８が積層されており、前記第１のシールド基板１ｂａが重ね合わされた時に前記信号ライン２と前記シールド層４が短絡するのを防止している。
【００１７】
回転ヘッド装置においては、回転磁気ヘッドからの再生出力が小さいために、システムクロックやモータなどからのノイズを拾いやすいため、前記信号用フレキシブル基板１ａの信号ライン２上に、前記シールド層４を形成することにより、外部ノイズの影響を少なくしているが、反面、シールド層４を形成すると、信号ライン２間、あるいは信号ライン２とシールド層４間の静電容量が大きくなってしまい、広帯域ストレージ用の回転ヘッド装置においては、この静電容量によって、信号伝送のロスが発生しやすくなることから、伝送特性が悪化してしまうという問題がある。
【００１８】
したがって、上記実施例では、前記フレキシブル基板１の低容量化を図るために、前記シールド層４に前記信号ライン２と同一ライン上に沿って多数の前記孔４ａを形成し、前記信号ライン２の種類によってその大きさや数をそれぞれ異なるように形成するようにしている。
【００１９】
次に、前記孔４ａの構成について図４乃至図６を用いて説明する。
図４の例は、２つの回転磁気ヘッドに対する信号の送受を行う場合を示し、前記信号ライン２は２チャンネル形成されている。１チャンネル毎の前記信号ライン２は平衡信号ラインからなり、この平衡信号ラインは、増幅器である差動アンプ９の非反転入力端（プラス入力側）に接続されるプラス信号ライン２ａと、反転入力端（マイナス入力側）に接続されるマイナス信号ライン２ｂとから構成されている。
【００２０】
前記シールド層４には、前記信号ライン２に沿って複数の孔４ａが形成されており、前記マイナス信号ライン２ｂ上には、やや大きめの円からなる第１の孔４ａａが複数（図４では４個）形成されている。また、図４で左側の前記プラス信号ライン２ａ上には、小円からなる第２の孔４ａｂが複数（図４では５個）形成されており、右側の前記プラス信号ライン２ａ上には、前記第１の孔４ａａの数を少なくして（図４では３個）形成されている。
【００２１】
この場合、前記シールド層４に形成される、前記孔４ａの大きさや数によって、前記差動アンプ９の反転入力端に接続される前記マイナス信号ライン２ｂを覆うシールド層４の面積を、非反転入力端に接続される前記プラス信号ライン２ａを覆うシールド層４の面積に対して小さくなるよう形成されるものとなっている。
【００２２】
図５及び図６は、前記シールド層４に形成される前記孔４ａの構成を、更に分かりやすく示したもので、図５は、前記孔４ａの大きさは同じで、数を異ならせて形成した例を示し、図６は、前記孔４ａの数は同じで、大きさを異ならせて形成した例を示す。
【００２３】
図５において、前記差動アンプ９の非反転入力端に接続される前記プラス信号ライン２ａ上には、第３の孔４ａｃが３個形成されており、これと対向する反転入力端に接続される前記マイナス信号ライン２ｂ上には、同じ大きさの前記第３の孔４ａｃが５個形成されている。この結果、反転入力端に接続される前記マイナス信号ライン２ｂを覆うシールド層４の面積は、非反転入力端に接続される前記プラス信号ライン２ｂを覆うシールド層４の面積に対して小さくなるよう形成されている。
【００２４】
また、図６においては、前記差動アンプ９の非反転入力端に接続される前記プラス信号ライン２ａ上には、前記第３の孔４ａｃが３個形成されており、これと対向する反転入力端に接続される前記マイナス信号ライン２ｂ上には、前記第３の孔４ａｃよりも信号ライン方向へ長さの大きな略楕円形状の第４の孔４ａｄが同じく３個形成されている。この結果でも、反転入力端に接続される前記マイナス信号ライン２ｂを覆うシールド層４の面積は、非反転入力端に接続される前記プラス信号ライン２ａを覆うシールド層４の面積に対して小さくなるよう形成されたものとなっている。
【００２５】
上記した本発明のフレキシブル基板１においては、前記シールド層４に複数の前記孔４ａを形成すると共に、前記差動アンプ９の反転入力端に接続される前記マイナス信号ライン２ｂを覆う前記シールド層４の面積を、非反転入力端に接続される前記プラス信号ライン２ａを覆う前記シールド層４の面積に対して小さくなるよう形成したことから、お互いの前記信号ライン２のノイズ位相が異なることで相殺しきれずに残ったノイズと、グランドライン３に被ったノイズとが逆相で弱め合うため、前記差動アンプ９の出力側にでるノイズは常に小さくなる（略相殺される）ものとなる。
【００２６】
したがって、本発明のフレキシブル基板１を、例え広帯域ストレージ用の回転ヘッド装置に使用した場合においても、前記信号ライン２間、あるいは前記信号ライン２と前記シールド層４間に発生する静電容量の作用によって、信号伝送のロスが発生して、伝送特性が悪化するのを防止することが可能になっている。
【００２７】
次に、図７を用いて、外部ノイズと作動アンプの出力との関係について説明する。尚、図７の回路図においては、簡易化のために信号源の出力をゼロとして説明する。
【００２８】
まず、信号源１０の出力がゼロで、外来ノイズ１１がゼロの場合（ケース１）、差動アンプ９の非反転入力端側（入力Ｘ）、及び反転入力端側（入力Ｙ）は共にゼロで、出力Ｚもゼロとなる。
【００２９】
次に、信号源１０の出力がゼロで、外来ノイズ１１が入力（信号）ライン２ａ、２ｂのみに被った場合（ケース２）、非反転入力端側（入力Ｘ）と反転入力端側（入力Ｙ）のノイズ位相が逆相となり相殺されるため、出力Ｚはゼロとなる。
【００３０】
次に、信号源１０の出力がゼロで、外来ノイズ１１が入力（信号）ライン２ａ、２ｂのみに被り、入力ライン２ａ、２ｂ間でノイズの被りに差がある場合（ケース３）、非反転入力端側（入力Ｘ）と反転入力端側（入力Ｙ）のノイズ位相が異なり相殺しきれずに、出力Ｚにノイズがでる。
【００３１】
次に、信号源１０の出力がゼロで、外来ノイズ１１が入力（信号）ライン２ａ、２ｂに被らず、グランドライン３に被った場合（ケース４）、非反転入力端側（入力Ｘ）、及び反転入力端側（入力Ｙ）は共にゼロとなるが、グランドが揺れる（グランドにかかる電流、電圧が変動する）と出力Ｚにノイズがでる。
【００３２】
次に、信号源１０の出力がゼロで、外来ノイズ１１が入力（信号）ライン２ａ、２ｂと、グランドライン３に被った場合（ケース５）、入力ライン２ａ、２ｂに被ったノイズは非反転入力端側（入力Ｘ）と反転入力端側（入力Ｙ）のノイズ位相が逆相となり相殺されるが、グランドライン３に被ったノイズが出力Ｚにノイズとしてでる。
【００３３】
次に、信号源１０の出力がゼロで、外来ノイズ１１が入力（信号）ライン２ａ、２ｂと、グランドライン３に被り、入力ライン２ａ、２ｂ間でノイズの被りに差があり、外来ノイズ１１の被りの多い方の入力ライン（２ａ）を差動アンプの非反転入力端側（入力Ｘ）に接続した場合（ケース６）、非反転入力端側（入力Ｘ）と反転入力端側（入力Ｙ）のノイズ位相が異なり、相殺しきれずに残ったノイズとグランドライン３に被ったノイズとが同相なため、強め合い出力Ｚにでるノイズが大きくなる。
【００３４】
次に、信号源１０の出力がゼロで、外来ノイズ１１が入力（信号）ライン２ａ、２ｂと、グランドライン３に被り、入力ライン２ａ、２ｂ間でノイズの被りに差があり、外来ノイズ１１の被りの多い方の入力ライン（２ｂ）を差動アンプの反転入力端側（入力Ｙ）に接続した場合（ケース７）、非反転入力端側（入力Ｘ）と反転入力端側（入力Ｙ）のノイズ位相が異なり、相殺しきれずに残ったノイズとグランドライン３に被ったノイズとが逆相なため、弱め合い出力Ｚにでるノイズが小さくなる（略相殺される）。
【００３５】
上記のケース６及びケース７の場合は、ケース３とケース４が合わさった時の状態を示しているが、ここで問題となるのはケース６の時で、お互いの前記信号ライン２ａ、２ｂのノイズ位相が異なることで相殺しきれずに残ったノイズと、グランドライン３に被ったノイズとが同相で強め合うため、前記差動アンプ９の出力側にでるノイズは大きくなってしまうものとなっている。
【００３６】
本発明においては、前記差動アンプ９の反転入力端に接続される前記マイナス信号ライン２ｂを覆う前記シールド層４の面積を、非反転入力端に接続される前記プラス信号ライン２ａを覆う前記シールド層４の面積に対して小さくなるよう形成したことから、外来ノイズ１１と差動アンプ９の出力との関係は、常に、上記ケース７の状態になるため、前記差動アンプ９の出力にでるノイズを常に小さく設定することが可能となる。したがって、信号伝送のロスがなくなり、伝送特性の向上が図れるものとなっている。
【００３７】
尚、前記シールド層４に前記孔４ａを形成しない場合においては、シールド効果が増加することで外来ノイズ１１の影響を受けにくくなるが、前記シールド層４によって前記信号ライン２やグランドライン３の静電容量が増加し、伝送帯域が狭くなることや、ノイズが前記グランドライン３に被って信号を揺らす場合には、出力側のノイズが増加してしまう問題があった。
【００３８】
本発明の構成によれば、前記シールド層４の複数の前記孔４ａを形成することで、シールド面積を減少できるので、伝送帯域を広くとることができ、前記信号ライン２ａ、２ｂ間のシールド面積の差で生じた信号ライン２ａ、２ｂ間の残留ノイズは、前記グランドライン３に被るノイズによる信号の揺らぎノイズと相殺しあう（弱め合う）ことから、出力側のノイズをシールド面積が大きい時と遜色ないノイズ量に抑えることが可能となっている。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、外部回路との信号の授受を行う複数の信号ライン、及びグランドラインが形成されたフレキシブル基板と、信号ライン、及びグランドラインに対向して形成されたシールド層とを備え、複数の信号ラインには、差動アンプの反転入力端と非反転入力端に接続された一対の平衡信号ラインを設け、該反転入力端に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積を、非反転入力側に接続された平衡信号ラインを覆うシールド層の面積に対して小さくなるように形成したことから、お互いの信号ラインのノイズ位相が異なることで相殺しきれずに残ったノイズと、グランドラインに被ったノイズとが逆相で弱め合う（相殺される）ため、差動アンプの出力側にでるノイズを常に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例であるフレキシブル基板が接続されたロータリートランスの平面図である。
【図２】本発明の同じくフレキシブル基板の展開した状態を示す平面図である。
【図３】本発明の同じくフレキシブル基板の信号ライン及びシールド層を示す平面図である。
【図４】本発明の信号ラインとシールド層との配置状態を示す簡易説明図である。
【図５】本発明の信号ラインと差動アンプの入力側の接続状態を示す簡易説明図である。
【図６】本発明の同じく信号ラインと差動アンプの入力側の接続状態を示す簡易説明図である。
【図７】本発明の外部ノイズと差動アンプの出力との関係を示す簡易回路図である。
【符号の説明】
１ フレキシブル基板
１ａ 信号用フレキシブル基板
１ｂ シールド用フレキシブル基板
１ｂａ 第１のシールド基板
１ｂｂ 第２のシールド基板
１ｃ 連結部
２ 信号ライン
２ａ プラス信号ライン
２ｂ マイナス信号ライン
３ グランドライン
４ シールド層
４ａ 孔
４ａａ 第１の孔
４ａｂ 第２の孔
４ａｃ 第３の孔
４ａｄ 第４の孔
５ 導出端子
６ ロータリートランス
６ａ 接続線
７ 接続ランド
８ 絶縁層
９ 差動アンプ
１０ 信号源
１１ 外来ノイズ
【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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