CN1091289C - 供录象机之用的旋转磁头的改进结构 - Google Patents
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Abstract
一种供在磁带上记录和/或从磁带上复制数字信号之用的旋转磁头设备，包括一个带有其中形成一个导向器的静止磁鼓，该导向器实现以SP模式速度和LP模式速度行进磁带的螺旋环绕。该导向器具有一个设置为第一与第二螺旋角之间中值的螺旋角。在磁带以SP模式速度行进期间第一螺旋角允许以第一标准化磁道角度在磁带上记录一条第一倾斜磁道，在磁带以LP模式速度行进期间第二螺旋角允许以第二标准化磁道角度在磁带上记录一条第二倾斜磁道。
Description
技术领域
本发明一般涉及一种供数字录象机之用的小尺寸旋转磁头的改进结构。
背景技术
在最近几年，数字磁带录象机(VTR)正在惊人地发展。这种类型的VTR带有多个安装在转动磁鼓外周缘表面上的磁头，并且把数字信号供给到磁头，以便在以180°环绕转动磁鼓且以恒定速度行进的磁带上记录倾斜磁道、和复制记录在倾斜磁道上的数字信号。
图3(a)和3(b)表示供数字VTR之用的一种常规旋转磁头。
旋转磁头组件10A安装在一个机架(未表示)上，并且包括都具有例如21.7mm标准化直径的一个静止磁鼓11和一个旋转磁鼓12。静止磁鼓11带有一个以9.150°的给定螺旋角θ形成在其上用来把磁带T螺旋环绕一个外周缘磁带导向表面11a接近180°的导向器11b。旋转磁鼓12布置在静止磁鼓11上，以便可在图3(a)中箭头所指示的方向上绕一根轴14约以9000rpm转动。旋转磁鼓12带有安装在其中的从一个外周缘磁带导向表面12a部分伸出的一对磁头13(13R、13L)。磁头13R和13L以彼此远离180°的角度间隔设置，并且用来分别以R通道和L通道，或ch-1和ch-2，记录和复制数字信号。
布置在旋转磁头组件10A的右侧和左侧的是倾向于实现从磁带盒(未表示)中抽出的磁带T的180°螺旋环绕的进口和出口导向柱15和16。
一个主导轴17和一个夹紧辊18安装在出口导向柱16的下游。主导轴17由一个主导轴电机(未表示)转动，并且在其本身与夹紧辊18之间形成一个磁带T经其以SP(标准录放)模式速度或LP(慢录放)模式速度行进的间隙。
在工作中，压缩信号输入到磁头13R和13L，以在磁带T上形成一条图4(a)中所示的第一倾斜磁道TP1或一条图4(b)中所示的第二倾斜磁道TP2。第一倾斜磁道TP1相对于一个基准边缘以第一磁道角度α(＝9.1668°)取向，而第二倾斜磁道TP2相对于该基准边缘以第二磁道角度β(＝9.1612°)取向。
第一和第二磁道角度α和β被标准化，并且随形成在静止磁鼓11上的导向器11b的螺旋角θ、旋转磁鼓12的转动速度、及磁带T的SP和LP模式速度而定。由于旋转磁鼓12的转动速度是恒定的，而磁带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，并且他们之差根据SP与LP模式速度的向量和确定。第一和第二倾斜磁道TP1和TP2及第一和第二磁道角度α和β被标准化，以在常规VTR20中以SP和LP模式速度行进的磁带T上的记录之间，实现旋转磁头组件10A的兼容性，常规VTR20表示在图5中，将在以下讨论。
第一倾斜磁道TP1的宽度W1宽达0.010mm，而第二倾斜磁道TP2的宽度W2是0.00667mm，比宽度W1窄。磁道宽度比值(W2∶W1)因而是2∶3。
图5表示装有旋转磁头组件10A的常规VTR20。
在工作的录象模式中，数字数据(包括标题)经一个总线接口(I/F)21和一个存储器控制器22供给和存储到一个RAM 23中。数字数据还供给到一个其中产生用于要记录在一条磁道上的一个误差校正码(即一个外码)的外码发生器24，然后返回到存储器控制器22。
存储器控制器22把输入数字数据和外码提供到一个内码发生器25，在内码发生器25中，在一个数据块(即一个同步块)的单元中产生例如8字节的一个误差校正码(即一个内码)。内码发生器25的一个输出信号及输入数字数据和外码一起供给到一个记录电路26。下一条磁道的数字数据及外码和内码一起以相同的方式输入到一个记录电路27。
记录电路26和27具有相同的电路结构，为了解释简便，下面仅描述记录电路27的结构和操作。
记录电路27包括一个同步位ID发生器28、一个加法器29、一个M-序列码发生器30、一个并行-串行转换器31、及一个调制器32。
一个包括输入数据、外码、和内码的数字信号输入到同步位ID发生器28。同步位ID发生器28把一个同步位和一个携带地址信息之类的识别信息的ID码，加到一个同步块的单元中的输入数字信号上，并且把它输出到加法器29。加法器29通过在从M-序列码发生器30输入的M-序列码与输入数字信号的对应位之间进行异或运算量化输入数字信号。
从加法器29并行输出的信号输入到并行-串行转换器31，并转换成又输入到调制器32的串行信号。调制器32使输入信号受到给定调制(NRZI等)，并把他们提供给一个记录放大器33。记录放大器33放大输入信号，并把他们供给到L通道磁头13L。以相同的方式，记录电路26产生通过一个记录放大器34到R通道磁头13R的记录数据信号。磁头13R和13L在磁带T上平行地记录两条倾斜磁道。
在工作的放象模式中，磁头13L和13R复制记录在磁带T的倾斜磁道上的数字信号，并且把他们通过前置放大器35和36供给到复制电路37和38。
复制电路37包括一个解调器39、一个同步保护器40、一个ID保护器41、一个加法器42、及一个M-序列码发生器43。复制电路38具有相同的电路结构，并且这里省略其详细解释。
由磁头13L复制的数字信号通过一个前置放大器35输入到解调器39，并且通过同步保护器40和ID保护器41供给到加法器42。加法器42在从M-序列码发生器43输入的M-序列码与输入信号的对应位之间进行异或运算。
由M-序列码发生器43产生的M-序列码与由M-序列码发生器30产生的相同。因而，使输入到加法器42的数字信号失去量化，从而把他们转换成量化前的信号。加法器42的输出信号送到一个误差校正电路44。类似地，复制电路38的输出信号输入到误差校正电路44。
误差校正电路44利用一个同步块的单元中的一个内码使输入信号受到误差校正，并且通过一个存储器控制器45把他们暂时存储在一个RAM 46中。存储器控制器45从RAM 46中读出数字信号，并把它供给到误差校正电路47。误差校正电路47利用一个外码使输入信号受到误差校正，并且把它输出到总线I/F 21。
图6表示形成在磁带T上一条磁道的一种典型记录格式，它包括一个边缘区域51、一个前同步信号区域52、一个子码区域53、一个后同步信号区域54、一个IBG区域55、一个前同步信号区域56、一个主数据区域57、一个后同步信号区域58、及一个边缘区域59，并且包括总共356个同步块。布置在磁道两端上的边缘区域51和59的每一个占两个同步块。
主数据区域57包括占有总共336个同步块的一个数据区域和一个误差校正区域。是6个同步块倍数的数据区域占有336个同步块的306个，而误差校正码占有剩下的30个同步块(SB)，这30个同步块上记录有图5中外码发生器24产生的外码(C3)。
在一种典型的摄象机中安装旋转磁头组件10A和VTR 20时遇到了不利情况。特别是，静止磁鼓11和旋转磁鼓12每个直径的标准化限制了VTR20的尺寸减小，因而难以减小摄象机的整个尺寸。然而，如果在工作的录象和放象模式中压缩和展开数字信号，则VTR 20允许静止磁鼓11和旋转磁鼓12的每个直径在标准值(＝21.7mm)下变化。
然而，减小静止磁鼓11和旋转磁鼓12的直径而不改变旋转磁鼓12的转动速度(9000rpm)和磁带T的SP与LP模式速度导致如下问题。
不改变作为确定第一和第二倾斜磁道的第一和第二磁道角度α和β的因素的旋转磁鼓12的转动速度(9000rpm)和磁带T的SP与LP模式速度，要求在确定螺旋角θ时，考虑旋转磁头组件10A在磁带T上第一和第二倾斜磁道TP1和TP2的记录之间的兼容性。然而，由于如下原因，不能确定形成在静止磁鼓11上的导向器11b的螺旋角θ以实现这种兼容性。
如果静止磁鼓11和旋转磁鼓12的每个直径是16mm，则在磁带T以SP模式速度行进期间允许以第一磁道角度α(＝9.1668°)形成第一倾斜磁道TP1的静止磁鼓11的导向器11b的螺旋角θ1是
θ1＝9.1440°
当数字信号记录在沿以上螺旋角θ1(＝9.1440°)倾斜的导向器11b行进的磁带T上时，在磁带T以SP模式速度行进期间形成的第一倾斜磁道TP1的第一磁道角度α满足其标准，然而，在磁带T以LP模式速度行进期间形成的第二倾斜磁道TP2的第二磁道角度β不满足其标准。特别是，第二磁道角度β，如图7中清楚地所示，大大地偏离标准，因而导致第二倾斜磁道TP2的线性度变坏。线性度变坏，如这里提及的那样，是第二倾斜磁道TP2与沿其以标准化第二磁道角度β(＝9.1612°)形成第二倾斜磁道TP2的基准线之间的位移L，如图8中所示。当磁带T以SP模式速度行进时，第一倾斜磁道TP1与沿其以标准化第一磁道角度α形成第一倾斜磁道TP1的基准线之间的这一位移标准在3μm的范围内。因此，第二倾斜磁道TP2的位移L超过1μm会对磁头13的跟踪操作产生不利影响。
对于在磁带T以LP模式速度行进期间确定允许以第二磁道角度β(＝9.1612°)形成第二倾斜磁道TP2的静止磁鼓11的导向器11b的螺旋角θ1的情况，也是如此。特别是，在磁带T以SP模式速度行进期间，第一倾斜磁道TP1偏离沿其以第一磁道角度α(＝9.1668°)形成第一倾斜磁道的基准线。
发明内容
本发明的主要目的在于避免先有技术的缺点。
本发明的另一个目的在于，提供一种供数字录象机之用的旋转磁头组件，该数字录象机设计成其在以SP和LP模式速度行进的磁带上的记录之间实现兼容性。
根据本发明的一个方面，提供了一种供在磁带上记录和/或从磁带上复制数字信号之用的旋转磁头设备，该旋转磁头设备包括：(a)一个静止磁鼓，具有小于标准化磁鼓直径的直径；(b)一个旋转磁鼓，与静止磁鼓同轴地布置并可以标准化速度转动，旋转磁鼓具有小于标准磁鼓直径的直径；(c)磁头，安装在旋转磁鼓上，以在分别以第一速度和比第一速度慢的第二速度行进的磁带上形成一条第一和一条第二倾斜磁道，为了把数字信号记录在磁带上、和/或复制在分别以第一速度和第二速度行进的磁带上形成的一条第一和一条第二倾斜磁道上所记录的数字信号，第一倾斜磁道以第一标准化磁道角度取向，第二倾斜磁道以第二标准化磁道角度取向；及(d)一个导向器，以给定螺旋角形成在旋转磁鼓的外周缘表面上，以实现磁带绕静止磁鼓和旋转磁鼓的螺旋环绕，给定螺旋角设置为一个第一与一个第二螺旋角之间的中值，在磁带以第一速度行进期间第一螺旋角允许以第一标准化磁道角度形成第一倾斜磁道，在磁带以第二速度行进期间第二螺旋角允许以第二标准化磁道角度形成第二倾斜磁道。
在本发明的最佳模式中，通过利用第一与第二标准化倾斜磁道的宽度比校正第一与第二螺旋角之间的中值，来确定给定的螺旋角。
附图说明
由下文给出的详细描述和由本发明最佳实施例的附图，将更充分地理解本发明，然而，不应该认为这些描述和附图把本发明限制为具体的实施例，而只是用于解释和理解。
在附图中：
图1是一个表，列出了关于本发明第一实施例中SP(标准录放)和LP(慢录放)模式的磁道角度标准、当旋转磁鼓的直径是16mm时的磁道角度、磁道角度差或误差、及磁道的线性度；
图2是一个表，列出了关于本发明第二实施例中SP(标准录放)和LP(慢录放)模式的磁道角度标准、当旋转磁鼓的直径是16mm时的磁道角度、磁道角度差或误差、及磁道的线性度；
图3(a)是俯视图，表示一个旋转磁头；
图3(b)是图3(a)中旋转磁头的侧视图；
图4(a)是部分放大图，表示在以SP模式行进的磁带上形成的一条数字信号记录倾斜磁道；
图4(b)是部分放大图，表示在以LP模式行进的磁带上形成的一条数字信号记录倾斜磁道；
图5是方块图，表示装有图3(a)和图3(b)所示旋转磁头的一种常规磁带录象机；
图6是说明图，表示由图5中数字磁带录象机形成的一条磁道的记录格式的例子；
图7是一个表，列出了关于一种常规VTR中SP(标准录放)和LP(慢录放)模式的磁道角度标准、当旋转磁鼓的直径是16mm时的磁道角度、磁道角度差或误差、及磁道的线性度；及
图8是说明图，表示形成在磁带上的磁道离开标准化磁道的位移(即，磁道的线性度)。
具体实施方式
下面参照图1将描述根据本发明第一实施例的一种旋转磁头组件10B。除了形成在静止磁鼓11上的导向器11b的螺旋角θ之外，旋转磁头组件10B与旋转磁头组件10A具有相同的结构，如图3(a)和图3(b)所示，并且为了公开简便起见，将省略相同部分的详细解释。
旋转磁头组件10B包括每个具有比21.7mm标准化磁鼓直径小的直径的静止和旋转磁鼓11和12。静止磁鼓11带有形成在其上以螺旋角θ倾斜的导向器11b，导向器11b实现以9000rpm旋转的旋转磁头组件10B在以第一速度(即，标准录放(SP)模式速度)和第二速度(即，慢录放(LP)模式速度)行进的磁带上的记录之间的兼容性。以如下方式确定螺旋角θ。
假定静止磁鼓11的外磁带导向表面11a和旋转磁鼓12的外磁带导向表面12a每一个的直径是16mm，在磁带以SP模式速度行进期间允许以第一磁道角度α(＝9.1668°)形成第一倾斜磁道TP1的静止磁鼓11的导向器11b的螺旋角θ1是
θ1＝9.144027°
如果把在磁带以LP模式速度行进期间允许以第二磁道角度β(＝9.1612°)形成第二倾斜磁道TP2的导向器11b的螺旋角定义为θ2，则螺旋角θ2是
θ2＝9.1459943°
其次，把螺旋角θ设置为螺旋角θ1与θ2之间的中值。具体地说，根据如下关系确定螺旋角θ
θ＝(θ1+θ2)/2……(1)
把θ1＝9.144027°和θ2＝9.1459943°代入到公式(1)中，我们得到
θ＝9.1450°
以以上方式确定的螺旋角θ将使第一和第二倾斜磁道TP1和TP2，以偏离标准化磁道角度0.001°和-0.001°的角度形成在以SP和LP模式速度行进的磁带上，然而，这些误差在导向器11b的加工误差和旋转磁头组件10B的装配误差的允许范围内，并且不会损害第一和第二倾斜磁道TP1和TP2的线性度，由此实现了以9000rpm旋转的旋转磁头组件10B在以SP和LP模式速度行进的磁带上的记录之间的兼容性，并且还允许减小摄象机的整个尺寸以改善携带性。
旋转磁头组件10B可以带有多个安装在用来自记录和复制的旋转磁鼓12上的录象/放象磁头，并且交替地带有仅用于放象的磁头。
下面将参照图2描述第二实施例的旋转磁头组件10C。
旋转磁头组件10C，类似于第一实施例，除了形成在静止磁鼓11上的导向器11b的螺旋角θ之外，与旋转磁头组件10A具有相同的结构，如图3(a)和图3(b)所示。
除了把螺旋角θ设置为与第一磁道角度α相匹配的螺旋角θ1与与第二磁道角度β相匹配的螺旋角θ2之间的中值，如在第一实施例中描述的那样的技术概念之外，把第一和第二倾斜磁道TP1和TP2的宽度W1和W2也考虑进去来确定导向器11b的螺旋角θ。
第一倾斜磁道TP1的宽度W1，如参照图4(a)和图4(b)已经描述的那样，是0.010mm，而第二倾斜磁道TP2的宽度W2是0.00667mm，小于宽度W1。因而W2与W1的磁道宽度比是2∶3，并且用作如下所示螺旋角θ的确定系数。
θ＝θ1+2/3×(θ2-θ1)……(2)
把θ1＝9.144027°和θ2＝9.1459943°代入到公式(2)中，我们得到
θ＝9.145330°
螺旋角θ的以上确定，如图2中清楚表示的那样，减小了第二倾斜磁道TP2与其标准之间的磁道角度差，由此有助于比第一倾斜磁道TP1窄的第二倾斜磁道TP2的磁头跟踪。
尽管为了更好地理解本发明，已经根据最佳实施例公开了本发明，但是应该理解，本发明能以各种方式实施而不脱离本发明的原理。因此，应该把本发明理解成，包括能实施而不脱离权利要求书中所述本发明原理的所有可能的实施例和对所示实施例的改进。
Claims (2)
1.一种供在磁带上记录和/或从磁带上复制数字信号之用的旋转磁头设备，包括：
一个静止磁鼓，具有小于标准化磁鼓直径的直径；
一个旋转磁鼓，与所述静止磁鼓同轴地布置并可以标准化速度转动，所述旋转磁鼓具有小于所述标准磁鼓直径的直径；
磁头，安装在所述旋转磁鼓上，以在分别以第一速度和比第一速度慢的第二速度行进的磁带上形成一条第一和一条第二倾斜磁道，为了把数字信号记录在磁带上、和/或复制在分别以第一和第二速度行进的磁带上形成的一条第一和一条第二倾斜磁道上所记录的数字信号，第一倾斜磁道以第一标准化磁道角度取向，第二倾斜磁道以第二标准化磁道角度取向；及
一个导向器，以给定螺旋角形成在所述旋转磁鼓的外周缘表面上，以实现磁带绕所述静止磁鼓和所述旋转磁鼓的螺旋环绕，在旋转磁鼓上形成的导向器的螺旋角(θ)被预选为在第一螺旋角(θ1)和第二螺旋角(θ2)之间的一个中间值，在磁带以第一速度行进期间第一螺旋角允许以第一标准化磁道角度形成第一倾斜磁道，在磁带以第二速度行进期间第二螺旋角允许以第二标准化磁道角度形成第二倾斜磁道。
2.根据权利要求1所述的旋转磁头设备，其中通过利用第一与第二标准化倾斜磁道的宽度比校正第一与第二螺旋角之间的中值，来确定所述给定的螺旋角。
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Legal Events
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |