DE3031761A1 - Mehrkanalmagnetkopf fuer ein aufnahme-wiedergabe-system - Google Patents

Description

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RCA 72650 Sch/Vu

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Mehrkanalmagnetkopf für ein Aufnahme-Wiedergabe-System

Mehrkanalige Aufnahme-Wiedergabe-Systeme sind bekannt, bei welchen Wandler einzeln montiert sind, um gleichzeitig getrennte Magnetspuren auf einem Magnetband abzutasten, sei es in Longitudinal- oder in Schrägspuranordnung. Soweit es die Signal/Rausch-Verhältnisse zulassen, muß jede Spur eine geringe Breite haben, und alle Spuren müssen genau parallel entlang der Richtung der Spurabtastung verlaufen, wenn keine Aufnahmefläche auf dem Band vergeudet werden soll. Da bei vielen bekannten Systemen jeder Wandler an einer Extrastelle längs einer zur Bandlaufrichtung rechtwinkligen Linie angeordnet ist, wird wegen der Montagetoleranz und der dadurch bedingten Dimensionsausweitungen Bandfläche vergeudet. Bei anderen Systemen sind die einzelnen Wandler längs der Richtung der Spurabtastung im Abstand voneinander angeordnet, damit man den räumlichen Mehrbedarf vermeidet, der von den mehrfach vorgesehenen Montagevorkehrungen der Wandler herrührt. Damit vergrößert sich jedoch die Berührungslänge beim Bandlauf zwischen Wandleranordnung und Band, so daß der hierzwischen auftretende Druck sich über eine größere Länge verändern kann. Fabrikationstechniken zur Montage einer Mehrzahl von Wandlern in einer kompakten Magnetkopfeinheit sind in den US-PSen 3 544 982 und 3 634 933 beschrieben, wobei diese Toleranz- und Abmessungs-Kumulierungsprobleme im wesentlichen bei Anwendungs-

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fällen gelöst sind, welche Trenn- oder Abstandsspuren zur Verringerung eines Übersprechens zwischen benachbarten Kanälen verwenden .

Bei einem Mehrkanal-Magnetkopf gemäß der Erfindung werden die erwähnten Abmessungs- und Dimensions-Kumulierungsproblerne jedoch für alle Anwendungsfälle gelöst, insbesondere solche, bei denen keine Schutz- oder Trennspuren vorgesehen sind. Bei diesem Magnetkopf ist die Mehrzahl von Wandlern der Reihe nach zu einer integralen Einheit zusammengefaßt, bei welcher ihre Spalte im wesentlichen einer hinter dem anderen sitzen.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a und 1b eine Drauf- bzw. Seitenansicht eines Mehrkanal-Magnetkopfes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 1c ein Teil eines Bandes, das durch den Mehrkanal-Magnetkopf gemäß den Fig. 1a und 1b abgetastet wird;

Fig. 2a eine Draufsicht auf einen Mehrkanal-Magnetkopf gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2b einen Teil eines Bandes, das durch den Mehrkanal-Magnetkopf gemäß Fig. 2a abgetastet ist;

Fig. 3a und 3b Draufsicht bzw. Seitenansicht eines Mehrkanal-Magnetkopfes gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3b einen Teil eines durch den Mehrkanal-Magnetkopf gemäß den Fig. 3a und 3b abgetasteten Bandes;

Fig. 4a eine Draufsicht auf einen Mehrkanal-Magnetkopf gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 4b einen Teil eines durch den Mehrkanal-Magnetkopf gemäß Fig. 4a abgetasteten Bandes.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Mehrkanal-Magnetkopfes gemäß der hier zu beschreibenden Erfindung ist in den Fig. 1a

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(Draufsicht) und 1b (Seitenansicht) gezeigt, wobei vier Wandler 12, 14, 16 und 18 nacheinander zu einer integralen Einheit vereinigt sind. Jeder der Wandler 12 bis 18 enthält zwei Polstücke, die zur Definierung von Magnetspalten 20, 22, 24 und 26 an im wesentlichen hintereinanderliegenden Stellen (Tandemanordnung) genutet sind. Jeder Spalt 20 bis 26 ist mit einer magnetischen Kopplung über mindestens eine Leiterwicklung versehen, wie etwa die getrennten Drahtspulen 28, 30, 32 und 34, die um ein Polstück in jedem Wandler 12 bis 18 angeordnet sind, um den in diesem herrschenden Magnetfluß zu steuern oder abzufühlen. Obgleich der Mehrkanal-Magnetkopf 10 sehr kompakt und recht klein ist, sind die Figuren 1a und 1b aus Gründen der Klarheit stark vergrößert gezeichnet. Die oberseitige Oberfläche des Mehrkanal-Magnetkopfes 10 ist in den meisten Fällen mit einer gewölbten Kontur versehen (dies ist hier jedoch nicht dargestellt), und ein Teil des Bandes 36 läuft über diese, so daß die Spalte 20, 22, 24 und 26 die Spuren 20', 22', 24' und 26' gemäß Fig. 1c abtasten. Verwendet man eine gewölbte Oberfläche, dann trifft man bei der Herstellung Maßnahmen um sicherzustellen, daß für alle Spalte 20 bis 26 eine gleiche Tiefe der Konturoberfläche aufrechterhalten ist.

Die Drahtspulen 28, 30, 32 und 34 sind in einem (nicht dargestellten) Aufnahme-Wiedergabe-System so geschaltet, daß sie entweder Signale auf die Spuren 20', 22', 24' und 26' aufzeichnen oder aufgezeichnete Signale von ihnen abnehmen. Da die Wandler 12, 14, 16 und 18 zu einer integralen Einheit miteinander verbunden sind, sind bei dem Aufnahme-Wiedergabe-System nur die Montagetoleranzen für diese Einheit von Interesse anstatt einer Kumulierung solcher Toleranzen, wenn mehrere Wandler einzeln montiert werden. Auch vermeidet man Dimensionskumulierungen infolge von Mehrfachmontagemaßnahmen, die erforderlich sind, wenn mehrere Wandler einzeln montiert werden. Obgleich auch bei der integralen Einheit des Mehrkanal-Magnetkopfes 10 Fabrikationstoleranzen zu beachten sind, sind die Spalte 20, 22, 24 und 26 in Bandlaufrichtung dicht hintereinander angeordnet. Daher wird der Berührungsweg zwischen dem Magnetkopf 10 und dem Band 36

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herabgesetzt, so daß der dazwischen auftretende Druck eine kürzere Strecke hat, über welche er im Vergleich zu bekannten Tandemanordnungen von Magnetköpfen sich verändern kann. Weiterhin erlauben die Tandemanordnungen dieser Spalte, daß die Spuren 20' bis 26' unmittelbar einander benachbart verlaufen können, ohne daß zwischen ihnen irgendwelche Trennspuren vorgesehen sein müßten. Daher wird eine wesentlich wirksamere Ausnutzung der Aufnahmefläche auf dem Magnetband bei dem Aufnahme-Wiedergabe-System mit dem kompakten Mehrkanal-Magnetkopf 10 gemäß der Erfindung erreicht als beim Stande der Technik.

Der hier beschriebene Mehrkanal-Magnetkopf 10 kann unter Verwendung mehrerer bekannter Techniken hergestellt werden. Wie die Fig. 1a und 1c zeigen, kann die Abtastbreite jedes Spaltes 20, 22, 24 und 26 und die relative Lage dieser Spalte entlang einer Senkrechten zur Bandlaufrichtung bestimmt werden durch die Tiefe, bis zu welcher die Polstücke jedes Bandlaufs 12, 14, 16 und 18 genutet sind. Daher kann die Abtastbreite jedes Spaltes 20 bis 26 so schmal wie gewünscht sein, und wo Trennspuren zwischen den Spuren 20' bis 26' gewünscht werden, kann die relative Lage der Spalte 20 bis 26 entlang der Senkrechten zur Bandlaufrichtung entsprechend beabstandet werden. Weiterhin können (nicht dargestellt) magnetische Abschirmungen üblicher Form zwischen benachbarten Wandlern in dem Mehrkanal-Magnetkopf 10 vorgesehen sein, um ein Übersprechen zu verringern.

Die Wandler 12, 14, 16 und 18 werden unter Verwendung irgendwelcher geeigneter nichtmagnetischer Materialien, wie Glas, miteinander verbunden. Die Nuten in den Polstücken jedes Wandlers 12, 14, 16 und 18 können mit einem nichtmagnetischen Material, wie einem Glas, ausgefüllt werden, und dies kann gleichzeitig mit dem Zusammenmontieren der Wandler 12, 14, 16 und 18 vorgenommen werden. Obgleich jedes Polstück getrennt bearbeitet oder geschliffen werden kann, ist auch eine Technik bekannt, bei welcher jeder Wandler 12, 14, 16 und 18 von einem Strang abgeschnitten wird. Zwei Stücke aus Magnetmaterial werden geformt und in dem Strang vereinigt, um den gewünschten Querschnitt des Wandlers

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zu ergeben, so wie er allgemein in Fig. 1b gezeigt ist. Die Spaltlänge zwischen den Polstücken wird daher durch einen Teil der Trennfläche zwischen den Stücken aus Magnetmaterial bestimmt, die in dem Strang vereinigt sind, und durch Einfügen nichtmagnetischen Spaltmaterials in diesen Abschnitt der Trennfläche, beispielsweise durch ein Sprühverfahren, können die Spaltlängen genau bestimmt werden.

Die Fig. 2a und 2b veranschaulichen eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher schiefe Magnetspalte 38, 40, 42 und 44 in einem Mehrkanal-Magnetkopf 46 zur Abtastung von Spuren 38', 40", 42' und 44' auf einem Teil des Magnetbandes 48 angeordnet sind. Wie im Stande der Technik bekannt ist, sind schiefe Magnetspalte solche, deren Abtastbreiten im Winkel gegenüber Senkrechten zur Bandlaufrichtung zersetzt sind, wobei die Winkel benachbart abtastender Spalte in benachbarten Quadranten gegenüber solchen Senkrechten liegen. Demzufolge ist ein benachbart abtastender schiefer Spalt unter einem Winkel von weniger als 90° gegenüber der Bandlaufrichtung angeordnet, während ein anderer unter einem Winkel von mehr als 90° angeordnet ist. Die Polstücke jedes Wandlers können bei dieser Anordnung unter Anwendung der gleichen bekannten Techniken wie vorstehend erörtert hergestellt werden, jedoch komplizieren schiefe Spalte den notwendigen Verarbeitungsvorgang etwas. Wie in der Technik bekannt ist, wird das Übersprechen zwischen Signalen bestimmter Wellenlängen auf den Spuren 38', 40", 42' und 44' des Bandes 48 wegen der schiefen Spalte 38, 40, 42 und 44 des Mehrkanal-Magnetkopfes 46 wesentlich herabgesetzt. Weiterhin können die relativen Plätze der Magnetspalte 38 bis 44 über die Bandlaufrichtung einen gegenseitigen Abstand haben, um Trennspuren vorzusehen, oder es können zwischen benachbarten Wandlern im Mehrkanal-Magnetkopf 46 magnetische Abschirmungen angeordnet sein, wie vorher im Zusammenhang mit dem Mehrkanal-Magnetkopf 10 erörtert war.

Zur Erleichterung der Herstellung der in den Fig. 1a und 1b oder 2a veranschaulichten Magnetköpfe kann ein gestufter Träger 50 benutzt werden, wie er in Fig. 3a in Draufsicht und Fig. 3b

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in Seitenansicht gezeigt ist. Die Wandler mit den Magnetspalten 52, 54, 56 und 58 werden einzeln in getrennten Stufen des Trägers 50 befestigt. Die Polstücke jedes Wandlers können individuell bearbeitet werden und an der richtigen Stufe des Trägers 50 zusammengefügt werden, oder die Wandler können von einem Strang abgeschnitten werden, wie bereits angedeutet. Nachdem jeder Wandler mit dem Träger 50 verbunden ist, werden Nuten 60, 62, 64 und 66 in jeden Wandler eingeschliffen, um die Breite und relative Lage der Spuren 52", 54', 56* und 58' zu bestimmen, die auf einem Band 68 abgetastet werden sollen, wie dies Fig. 3c zeigt. Um ein Polstück jedes Wandlers wird eine (nicht dargestellte) separate Drahtspule angeordnet, mit Hilfe deren das in diesem herrschende Magnetfeld gesteuert oder abgenommen wird, in entsprechender Weise, wie für den Magnetkopf 10 gemäß den Fig. 1a und 1b bereits beschrieben. Obgleich die Spalte 52 bis 58 bei dieser Anordnung vorgespannt gezeigt sind, können die Spalte auch senkrecht zur Bandlaufrichtung orientiert sein, und die Nuten 60 bis 66 können so geschliffen sein, daß sie Trennbänder ermöglichen, oder es können auch magnetische Abschirmungen angeordnet sein, um ein Übersprechen zu verringern. Gemäß Fig. 3b ist die oberseitige Oberfläche dieses Magnetkopfes mit einer Kontur ausgebildet, während die Gleichheit der Spalttiefe durch Anordnung der Wandler an Versetzungspunkten in der integralen Einheit eingehalten wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist wegen Ausbildungssymmetrien eine wirtschaftlichere Fertigung möglich. Diese Ausführungsform ist in den Fig. 4a und 4b veranschaulicht, wo Magnetspalte 70, 72, 74 und 76 um gewünschte Abstände voneinander entfernt sind und in Tandemanordnung entlang einer verlängerten Achse eines Mehrkanal-Magnetkopfes 78 ausgerichtet sind. Weil bei dieser Ausführungsform sämtliche Wandler im wesentlichen identisch sein können, können ihre Polstücke in großen Mengen zu beträchtlich niedrigeren Kosten hergestellt werden. Der Mehrkanal-Magnetkopf 78 ist innerhalb eines nicht dargestellten Aufnahme-Wiedergabe-Systems montiert, wobei seine verlängerte Achse unter einem Winkel β zur Bandlaufrichtung liegt, so

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daß die Spalte 70, 72, 74 und 76 Spuren 70', 72', 74' und 76' über einen Teil des Bandes 80 abtasten. Der Winkel β ist bei dieser Anordnung so gewählt, daß sich Trennbänder 82 zwischen den benachbarten Spuren ergeben und daher ein Übersprechen zwischen den Signalen in diesen Spuren verringert wird. Die Abtastbreite der Spuren 70' bis 76' und die Breite der Trennbänder 82 können bei dieser Ausführungsform in Abhängigkeit von der Größe des Winkels β variiert werden, wobei mit zunehmendem β die Spuren schmaler und die Trennbänder breiter werden. Weiterhin kann der Winkel β so eingestellt werden, daß bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung unmittelbar benachbarte Spuren auf dem Band 80 abgetastet werden, und zwischen den Wandlern im Mehrkanal-Magnetkopf 78 können magnetische Abschirmungen angeordnet werden, um das Übersprechen in der bereits erläuterten Weise zu verringern. Auch können bei dieser Anordnung die Spalte vorspannungsorientiert werden, um das übersprechen zu verringern, oder sie können so orientiert werden, daß sie rechtwinklig zur Bandlaufrichtung abtasten, wenn der Mehrkanal-Magnetkopf unter dem gewünschten Winkel β im Aufnahme-Wiedergabe-System angeordnet wird.

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Claims (8)

DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60 D-8OOO MUENCHEN 86 TELEFON 089/47 69 06 4768 19 AB SEPT. 1980: 4 70 60 TELEX S22 638 TELEGRAMM SOMBEZ RCA 72650/Sch/Vu Brit.Anm. Nr. 7929476 vom 23. August 1979 U.S. Ser. No. 087,450 vom 22. Oktober 1979 RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche

1) Mehrkanalkopf mit einer Mehrzahl von Wandlern, die Informationssignalspuren über ein Magnetband abtasten und deren jeder einen Magnetkern mit zwei Polstücken enthält, zwischen denen sich ein Spalt befindet, und bei denen mindestens eine Leiterwindung magnetisch mit dem Spalt gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Mehrzahl von Wandlern (12-18) aufeinanderfolgend zu einer integralen Einheit (10) miteinander verbunden sind, wobei ihre Spalte (20-26) im wesentlichen hintereinander angeordnet sind.

2) Mehrkanalkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte (20-26) der Wandler (12-18) längs Senkrechten zur Bandlaufrichtung angeordnet sind und daß ihre Breiten und relativen

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Lagen gegenüber dieser Senkrechten durch die Tiefe der Nuten in den Polstücken der Wandler bestimmt sind.

3) Mehrkanalkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte (20-26) der Wandler (12-18) mit ihren Abtastbreiten im Winkel gegenüber den Senkrechten zur Bandlaufrichtung versetzt sind, wobei die Winkel benachbarter Spalte in benachbarten Quadranten gegenüber diesen Senkrechten liegen.

4) Mehrkanalkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler an einem gestuften Träger (50) befestigt sind, wobei der Spalt (52-58) jedes Wandlers über die Bandlaufrichtung an einer getrennten Stufe des Trägers sitzen und die Abtastbreite jedes Spaltes durch die Tiefe einer Nute (60-66) in den Polstücken des zugehörigen Wandlers bestimmt ist.

5) Mehrkanalkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (60-66) in den Polstücken der Wandler genügend groß bemessen ist, um Trennspuren zwischen den Wandlern zu ergeben.

6) Mehrkanalkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (70-76) im wesentlichen identisch sind.

7) Mehrkanalkopf nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte (70-76) entlang einer verlängerten Achse hintereinander liegend angeordnet sind und daß der Mehrkanalkopf so montiert ist, daß die verlängerte Achse unter einem Winkel (3) zur Bandlaufrichtung verläuft.

8) Mehrkanalkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (ß) so gewählt ist, daß zwischen benachbarten Spuren Trennspuren verlaufen.

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