專利名稱：供錄象機之用的旋轉磁頭的改進結構的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及一種供數字錄象機之用的小尺寸旋轉磁頭的改進結構。
在最近幾年，數字磁帶錄象機(VTR)正在驚人地發展。這種類型的VTR帶有多個安裝在轉動磁鼓外周緣表面上的磁頭，并且把數字信號供給到磁頭，以便在以180°環繞轉動磁鼓且以恒定速度行進的磁帶上記錄傾斜磁道、和復制記錄在傾斜磁道上的數字信號。
圖3(a)和3(b)表示供數字VTR之用的一種常規旋轉磁頭。
旋轉磁頭組件10A安裝在一個機架(未表示)上，并且包括都具有例如21．7mm標準化直徑的一個靜止磁鼓11和一個旋轉磁鼓12。靜止磁鼓11帶有一個以9．150°的給定螺旋角θ形成在其上用來把磁帶T螺旋環繞一個外周緣磁帶導向表面11a接近180°的導向器11b。旋轉磁鼓12布置在靜止磁鼓11上，以便可在圖3(a)中箭頭所指示的方向上繞一根軸14約以9000rpm轉動。旋轉磁鼓12帶有安裝在其中的從一個外周緣磁帶導向表面12a部分伸出的一對磁頭13(13R、13L)。磁頭13R和13L以彼此遠離180°的角度間隔設置，并且用來分別以R通道和L通道，或ch-1和ch-2，記錄和復制數字信號。
布置在旋轉磁頭組件10A的右側和左側的是傾向于實現從磁帶盒(未表示)中抽出的磁帶T的180°螺旋環繞的進口和出口導向柱15和16。
一個主導軸17和一個夾緊輥18安裝在出口導向柱16的下游。主導軸17由一個主導軸電機(未表示)轉動，并且在其本身與夾緊輥18之間形成一個磁帶T經其以SP(標準錄放)模式速度或LP(慢錄放)模式速度行進的間隙。
在工作中，壓縮信號輸入到磁頭13R和13L，以在磁帶T上形成一條圖4(a)中所示的第一傾斜磁道TP1或一條圖4(b)中所示的第二傾斜磁道TP2。第一傾斜磁道TP1相對于一個基準邊緣以第一磁道角度α(=9．1668°)取向，而第二傾斜磁道TP2相對于該基準邊緣以第二磁道角度β(=9．1612°)取向。
第一和第二磁道角度α和β被標準化，并且隨形成在靜止磁鼓11上的導向器11b的螺旋角θ、旋轉磁鼓12的轉動速度、及磁帶T的SP和LP模式速度而定。由于旋轉磁鼓12的轉動速度是恒定的，而磁帶T的SP和LP模式速度是不同的，所以第一和第二磁道角度α和β彼此稍有不同，并且他們之差根據SP與LP模式速度的向量和確定。第一和第二傾斜磁道TP1和TP2及第一和第二磁道角度α和β被標準化，以在常規VTR20中以SP和LP模式速度行進的磁帶T上的記錄之間，實現旋轉磁頭組件10A的兼容性，常規VTR20表示在圖5中，將在以下討論。
第一傾斜磁道TP1的寬度W1寬達0．010mm，而第二傾斜磁道TP2的寬度W2是0．00667mm，比寬度W1窄。磁道寬度比值(W2∶W1)因而是2∶3。
圖5表示裝有旋轉磁頭組件10A的常規VTR20。
在工作的錄象模式中，數字數據(包括標題)經一個總線接口(I／F)21和一個存儲器控制器22供給和存儲到一個RAM23中。數字數據還供給到一個其中產生用于要記錄在一條磁道上的一個誤差校正碼(即一個外碼)的外碼發生器24，然后返回到存儲器控制器22。
存儲器控制器22把輸入數字數據和外碼提供到一個內碼發生器25，在內碼發生器25中，在一個數據塊(即一個同步塊)的單元中產生例如8字節的一個誤差校正碼(即一個內碼)。內碼發生器25的一個輸出信號及輸入數字數據和外碼一起供給到一個記錄電路26。下一條磁道的數字數據及外碼和內碼一起以相同的方式輸入到一個記錄電路27。
記錄電路26和27具有相同的電路結構，為了解釋簡便，下面僅描述記錄電路27的結構和操作。
記錄電路27包括一個同步位ID發生器28、一個加法器29、一個M-序列碼發生器30、一個并行-串行轉換器31、及一個調制器32。
一個包括輸入數據、外碼、和內碼的數字信號輸入到同步位ID發生器28。同步位ID發生器28把一個同步位和一個攜帶地址信息之類的識別信息的ID碼，加到一個同步塊的單元中的輸入數字信號上，并且把它輸出到加法器29。加法器29通過在從M-序列碼發生器30輸入的M-序列碼與輸入數字信號的對應位之間進行異或運算量化輸入數字信號。
從加法器29并行輸出的信號輸入到并行-串行轉換器31，并轉換成又輸入到調制器32的串行信號。調制器32使輸入信號受到給定調制(NRZI等)，并把他們提供線一個記錄放大器33。記錄放大器33放大輸入信號，并把他們供給到L通道磁頭13L。以相同的方式，記錄電路26產生通過一個記錄放大器34到R通道磁頭13R的記錄數據信號。磁頭13R和13L在磁帶T上平行地記錄兩條傾斜磁道。
在工作的放象模式中，磁頭13L和13R復制記錄在磁帶T的傾斜磁道上的數字信號，并且把他們通過前置放大器35和36供給到復制電路37和38。
復制電路37包括一個解調器39、一個同步保護器40、一個ID保護器41、一個加法器42、及一個M-序列碼發生器43。復制電路38具有相同的電路結構，并且這里省略其詳細解釋。
由磁頭13L復制的數字信號通過一個前置放大器35輸入到解調器39，并且通過同步保護器40和ID保護器41供給到加法器42。加法器42在從M-序列碼發生器43輸入的M-序列碼與輸入信號的對應位之間進行異或運算。
由M-序列碼發生器43產生的M-序列碼與由M-序列碼發生器30產生的相同。因而，使輸入到加法器42的數字信號失去量化，從而把他們轉換成量化前的信號。加法器42的輸出信號送到一個誤差校正電路44。類似地，復制電路38的輸出信號輸入到誤差校正電路44。
誤差校正電路44利用一個同步塊的單元中的一個內碼使輸入信號受到誤差校正，并且通過一個存儲器控制器45把他們暫時存儲在一個RAM46中。存儲器控制器45從RAM46中讀出數字信號，并把它供給到誤差校正電路47。誤差校正電路47利用一個外碼使輸入信號受到誤差校正，并且把它輸出到總線I／F21。
圖6表示形成在磁帶T上一條磁道的一種典型記錄格式，它包括一個邊緣區域51、一個前同步信號區域52、一個子碼區域53、一個后同步信號區域54、一個IBG區域55、一個前同步信號區域56、一個主數據區域57、一個后同步信號區域58、及一個邊緣區域59，并且包括總共356個同步塊。布置在磁道兩端上的邊緣區域51和59的每一個占兩個同步塊。
主數據區域57包括占有總共336個同步塊的一個數據區域和一個誤差校正區域。是6個同步塊倍數的數據區域占有336個同步塊的306個，而誤差校正碼占有剩下的30個同步塊(SB)，這30個同步塊上記錄有圖5中外碼發生器24產生的外碼(C3)。
在一種典型的攝象機中安裝旋轉磁頭組件10A和VTR20時遇到了不利情況。特別是，靜止磁鼓11和旋轉磁鼓12每個直徑的標準化限制了VTR20的尺寸減小，因而難以減小攝象機的整個尺寸。然而，如果在工作的錄象和放象模式中壓縮和展開數字信號，則VTR20允許靜止磁鼓11和旋轉磁鼓12的每個直徑在標準值(=21．7mm)下變化。
然而，減小靜止磁鼓11和旋轉磁鼓12的直徑而不改變旋轉磁鼓12的轉動速度(9000rpm)和磁帶T的SP與LP模式速度導致如下問題。
不改變作為確定第一和第二傾斜磁道的第一和第二磁道角度α和β的因素的旋轉磁鼓12的轉動速度(9000rpm)和磁帶T的SP與LP模式速度，要求在確定螺旋角θ時，考慮旋轉磁頭組件10A在磁帶T上第一和第二傾斜磁道TP1和TP2的記錄之間的兼容性。然而，由于如下原因，不能確定形成在靜止磁鼓11上的導向器11b的螺旋角θ以實現這種兼容性。
如果靜止磁鼓11和旋轉磁鼓12的每個直徑是16mm，則在磁帶T以SP模式速度行進期間允許以第一磁道角度α(=9．1668°)形成第一傾斜磁道TP1的靜止磁鼓11的導向器11b的螺旋角θ1是θ1=9．1440°當數字信號記錄在沿以上螺旋角θ1(=9．1440°)傾斜的導向器11b行進的磁帶T上時，在磁帶T以SP模式速度行進期間形成的第一傾斜磁道TP1的第一磁道角度α滿足其標準，然而，在磁帶T以LP模式速度行進期間形成的第二傾斜磁道TP2的第二磁道角度β不滿足其標準。特別是，第二磁道角度β，如圖7中清楚地所示，大大地偏離標準，因而導致第二傾斜磁道TP2的線性度變壞。線性度變壞，如這里提及的那樣，是第二傾斜磁道TP2與沿其以標準化第二磁道角度β(=9．1612°)形成第二傾斜磁道TP2的基準線之間的位移L，如圖8中所示。當磁帶T以SP模式速度行進時，第一傾斜磁道TP1與沿其以標準化第一磁道角度α形成第一傾斜磁道TP1的基準線之間的這一位移標準在3μm的范圍內。因此，第二傾斜磁道TP2的位移L超過1μm會對磁頭13的跟蹤操作產生不利影響。
對于在磁帶T以LP模式速度行進期間確定允許以第二磁道角度β(=9．1612°)形成第二傾斜磁道TP2的靜止磁鼓11的導向器11b的螺旋角θ1的情況，也是如此。特別是，在磁帶T以SP模式速度行進期間，第一傾斜磁道TP1偏離沿其以第一磁道角度α(=9．1668°)形成第一傾斜磁道的基準線。
因此本發明的主要目的在于避免先有技術的缺點。
本發明的另一個目的在于，提供一種供數字錄象機之用的旋轉磁頭組件，該數字錄象機設計成其在以SP和LP模式速度行進的磁帶上的記錄之間實現兼容性。
根據本發明的一個方面，提供了一種供在磁帶上記錄和／或從磁帶上復制數字信號之用的旋轉磁頭設備，該旋轉磁頭設備包括(a)一個靜止磁鼓，具有小于標準化磁鼓直徑的直徑；(b)一個旋轉磁鼓，與靜止磁鼓同軸地布置并可以標準化速度轉動，旋轉磁鼓具有小于標準磁鼓直徑的直徑；(c)磁頭，安裝在旋轉磁鼓上，以在分別以第一速度和比第一速度慢的第二速度行進的磁帶上形成一條第一和一條第二傾斜磁道，為了把數字信號記錄在磁帶上、和／或復制在分別以第一速度和第二速度行進的磁帶上形成的一條第一和一條第二傾斜磁道上所記錄的數字信號，第一傾斜磁道以第一標準化磁道角度取向，第二傾斜磁道以第二標準化磁道角度取向；及(d)一個導向器，以給定螺旋角形成在旋轉磁鼓的外周緣表面上，以實現磁帶繞靜止磁鼓和旋轉磁鼓的螺旋環繞，給定螺旋角設置為一個第一與一個第二螺旋角之間的中值，在磁帶以第一速度行進期間第一螺旋角允許以第一標準化磁道角度形成第一傾斜磁道，在磁帶以第二速度行進期間第二螺旋角允許以第二標準化磁道角度形成第二傾斜磁道。
在本發明的最佳模式中，通過利用第一與第二標準化傾斜磁道的寬度比校正第一與第二螺旋角之間的中值，來確定給定的螺旋角。
由下文給出的詳細描述和由本發明最佳實施例的附圖，將更充分地理解本發明，然而，不應該認為這些描述和附圖把本發明限制為具體的實施例，而只是用于解釋和理解。
在附圖中
圖1是一個表，列出了關于本發明第一實施例中SP(標準錄放)和LP(慢錄放)模式的磁道角度標準、當旋轉磁鼓的直徑是16mm時的磁道角度、磁道角度差或誤差、及磁道的線性度；圖2是一個表，列出了關于本發明第二實施例中SP(標準錄放)和LP(慢錄放)模式的磁道角度標準、當旋轉磁鼓的直徑是16mm時的磁道角度、磁道角度差或誤差、及磁道的線性度；圖3(a)是俯視圖，表示一個旋轉磁頭；圖3(b)是圖3(a)中旋轉磁頭的側視圖；圖4(a)是部分放大圖，表示在以SP模式行進的磁帶上形成的一條數字信號記錄傾斜磁道；圖4(b)是部分放大圖，表示在以LP模式行進的磁帶上形成的一條數字信號記錄傾斜磁道；圖5是方塊圖，表示裝有圖3(a)和圖3(b)所示旋轉磁頭的一種常規磁帶錄象機；圖6是說明圖，表示由圖5中數字磁帶錄象機形成的一條磁道的記錄格式的例子；圖7是一個表，列出了關于一種常規VTR中SP(標準錄放)和LP(慢錄放)模式的磁道角度標準、當旋轉磁鼓的直徑是16mm時的磁道角度、磁道角度差或誤差、及磁道的線性度；及圖8是說明圖，表示形成在磁帶上的磁道離開標準化磁道的位移(即，磁道的線性度)。
下面參照圖1將描述根據本發明第一實施例的一種旋轉磁頭組件10B。除了形成在靜止磁鼓11上的導向器11b的螺旋角θ之外，旋轉磁頭組件10B與旋轉磁頭組件10A具有相同的結構，如圖3(a)和圖3(b)所示，并且為了公開簡便起見，將省略相同部分的詳細解釋。
旋轉磁頭組件10B包括每個具有比21．7mm標準化磁鼓直徑小的直徑的靜止和旋轉磁鼓11和12。靜止磁鼓11帶有形成在其上以螺旋角θ傾斜的導向器11b，導向器11b實現以9000rpm旋轉的旋轉磁頭組件10B在以第一速度(即，標準錄放(SP)模式速度)和第二速度(即，慢錄放(LP)模式速度)行進的磁帶上的記錄之間的兼容性。以如下方式確定螺旋角θ。
假定靜止磁鼓11的外磁帶導向表面11a和旋轉磁鼓12的外磁帶導向表面12a每一個的直徑是16mm，在磁帶以SP模式速度行進期間允許以第一磁道角度α(=9．1668°)形成第一傾斜磁道TP1的靜止磁鼓11的導向器11b的螺旋角θ1是θ1=9．144027°如果把在磁帶以LP模式速度行進期間允許以第二磁道角度β(=9．1612°)形成第二傾斜磁道TP2的導向器11b的螺旋角定義為θ2，則螺旋角θ2是θ2=9．1459943°其次，把螺旋角θ設置為螺旋角θ1與θ2之間的中值。具體地說，根據如下關系確定螺旋角θθ=(θ1+θ2)／2……(1)把θ1=9．144027°和θ2=9．1459943°代入到公式(1)中，我們得到θ=9．1450°以以上方式確定的螺旋角θ將使第一和第二傾斜磁道TP1和TP2，以偏離標準化磁道角度0．001°和-0．001°的角度形成在以SP和LP模式速度行進的磁帶上，然而，這些誤差在導向器11b的加工誤差和旋轉磁頭組件10B的裝配誤差的允許范圍內，并且不會損害第一和第二傾斜磁道TP1和TP2的線性度，由此實現了以9000rpm旋轉的旋轉磁頭組件10B在以SP和LP模式速度行進的磁帶上的記錄之間的兼容性，并且還允許減小攝象機的整個尺寸以改善攜帶性。
旋轉磁頭組件10B可以帶有多個安裝在用來自記錄和復制的旋轉磁鼓12上的錄象／放象磁頭，并且交替地帶有僅用于放象的磁頭。
下面將參照圖2描述第二實施例的旋轉磁頭組件10C。
旋轉磁頭組件10C，類似于第一實施例，除了形成在靜止磁鼓11上的導向器11b的螺旋角θ之外，與旋轉磁頭組件10A具有相同的結構，如圖3(a)和圖3(b)所示。
除了把螺旋角θ設置為與第一磁道角度α相匹配的螺旋角θ1與與第二磁道角度β相匹配的螺旋角θ2之間的中值，如在第一實施例中描述的那樣的技術概念之外，把第一和第二傾斜磁道TP1和TP2的寬度W1和W2也考慮進去來確定導向器11b的螺旋角θ。
第一傾斜磁道TP1的寬度W1，如參照圖4(a)和圖4(b)已經描述的那樣，是0．010mm，而第二傾斜磁道TP2的寬度W2是0．00667mm，小于寬度W1。因而W2與W1的磁道寬度比是2∶3，并且用作如下所示螺旋角θ的確定系數。
θ=θ1+2／3×(θ2-θ1)……(2)把θ1=9．144027°和θ2=9．1459943°代入到公式(2)中，我們得到θ=9．145330°螺旋角θ的以上確定，如圖2中清楚表示的那樣，減小了第二傾斜磁道TP2與其標準之間的磁道角度差，由此有助于比第一傾斜磁道TP1窄的第二傾斜磁道TP2的磁頭跟蹤。
盡管為了更好地理解本發明，已經根據最佳實施例公開了本發明，但是應該理解，本發明能以各種方式實施而不脫離本發明的原理。因此，應該把本發明理解成，包括能實施而不脫離權利要求書中所述本發明原理的所有可能的實施例和對所示實施例的改進。
權利要求
1．一種供在磁帶上記錄和／或從磁帶上復制數字信號之用的旋轉磁頭設備，包括一個靜止磁鼓，具有小于標準化磁鼓直徑的直徑；一個旋轉磁鼓，與所述靜止磁鼓同軸地布置并可以標準化速度轉動，所述旋轉磁鼓具有小于所述標準磁鼓直徑的直徑；磁頭，安裝在所述旋轉磁鼓上，以在分別以第一速度和比第一速度慢的第二速度行進的磁帶上形成一條第一和一條第二傾斜磁道，為了把數字信號記錄在磁帶上、和／或復制在分別以第一和第二速度行進的磁帶上形成的一條第一和一條第二傾斜磁道上所記錄的數字信號，第一傾斜磁道以第一標準化磁道角度取向，第二傾斜磁道以第二標準化磁道角度取向；及一個導向器，以給定螺旋角形成在所述旋轉磁鼓的外周緣表面上，以實現磁帶繞所述靜止磁鼓和所述旋轉磁鼓的螺旋環繞，所述給定螺旋角設置為一個第一與一個第二螺旋角之間的中值，在磁帶以第一速度行進期間第一螺旋角允許以第一標準化磁道角度形成第一傾斜磁道，在磁帶以第二速度行進期間第二螺旋角允許以第二標準化磁道角度形成第二傾斜磁道。
2．根據權利要求1所述的旋轉磁頭設備，其中通過利用第一與第二標準化傾斜磁道的寬度比校正第一與第二螺旋角之間的中值，來確定所述給定的螺旋角。
全文摘要
一種供在磁帶上記錄和/或從磁帶上復制數字信號之用的旋轉磁頭設備,包括一個帶有其中形成一個導向器的靜止磁鼓,該導向器實現以SP模式速度和LP模式速度行進磁帶的螺旋環繞。該導向器具有一個設置為第一與第二螺旋角之間中值的螺旋角。在磁帶以SP模式速度行進期間第一螺旋角允許以第一標準化磁道角度在磁帶上記錄一條第一傾斜磁道,在磁帶以LP模式速度行進期間第二螺旋角允許以第二標準化磁道角度在磁帶上記錄一條第二傾斜磁道。
文檔編號G11B15/61GK1206177SQ9811519
公開日1999年1月27日 申請日期1998年6月29日 優先權日1997年6月30日
發明者涌井喜明 申請人:日本勝利株式會社