DE1207444B - Device for recording digital and analog values - Google Patents
Device for recording digital and analog valuesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. α.:Int. α .:
H03kH03k
Deutsche Kl.: 21 al - 37/30 German class: 21 al - 37/30
Nummer: 1207444Number: 1207444
Aktenzeichen: A 35095IX c/21 alFile number: A 35095IX c / 21 al
Anmeldetag: 11. Mi 1960 Registration date: Wed 11, 1960
Auslegetag: 23. Dezember 1965Opening day: December 23, 1965
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe von Signalen in Quermagnetisierung und einen dazugehörigen Aufzeichnungsträger.The invention relates to an apparatus for magnetic recording and reproduction of Signals in transverse magnetization and an associated recording medium.
Der Begriff »Quermagnetisierung« bedeutet, daß die Magnetisierung des Tonträgers in Richtung seiner Dicke erfolgt. Die Magnetisierung wird dabei durch zwei Polschenkel, zwischen denen der Tonträger hindurchläuft, bewirkt.The term "transverse magnetization" means that the magnetization of the sound carrier in the direction of its Thickness takes place. The magnetization is created by two pole legs, between which the sound carrier runs, causes.
Es sind bereits die verschiedensten Arten von Aufzeichnungsträgern bekanntgeworden. Beispielsweise wurde ein Aufzeichnungsträger in Form eines Magnetbandes vorgeschlagen, der aus einem nichtmagnetischen Grundmaterial und darauf angebrachten Markierungen besteht, die beispielsweise die Form großer, kreisförmiger Flecke haben.The most varied types of recording media have already become known. For example there has been proposed a recording medium in the form of a magnetic tape made of a non-magnetic base material and attached thereto There are markings, for example in the form of large, circular spots.
Ferner ist ein schallplattenförmiger Magnetogrammträger bekannt, der aus einem nichtmagnetisierbaren Tragkörper besteht, welcher das magnetisierbare Material in Rillen eingebettet trägt, so daß die Rillendämme zwischen den nacheinander abzutastenden Gängen der Spirale liegen und diese magnetisch voneinander isolieren.Furthermore, a record-shaped magnetogram carrier is known, which consists of a non-magnetizable There is a support body which carries the magnetizable material embedded in grooves, so that the groove dams lie between the turns of the spiral to be scanned one after the other and these are magnetic isolate from each other.
Die bisher allgemein üblichen Magnetaufzeichnungsträger enthalten ein Grundmaterial aus einem geeigneten nichtmagnetischen Kunststoffmaterial, beispielsweise »Mylar« (eingetragenes Warenzeichen), Azetat od. dgl., das auf einer Seite gleichmäßig mit einem magnetischen Material, wie Eisenoxyd, überzogen ist. Die Dicke des Grundmaterials kann beispielsweise in der Größenordnung von 0,025 bis 0,050 mm (1 bis 2 mil) liegen, und die Dicke des magnetischen Materials kann in der Größenordnung von 0,025 mm (1 mil) oder weniger liegen.The magnetic recording media generally used up to now contain a base material of a suitable non-magnetic plastic material, for example »Mylar« (registered trademark), Acetate or the like, which is evenly coated on one side with a magnetic material such as iron oxide is. The thickness of the base material can be, for example, on the order of 0.025 to 0.050 mm (1 to 2 mils) and the thickness of the magnetic material can be on the order of 0.025 mm (1 mil) or less.
Es ist zweckmäßig, daß die Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe sich in unmittelbarem Kontakt mit dem Magnetaufzeichnungsträger befinden. Im Betriebe sind die Köpfe so angeordnet, daß sie den magnetischen Überzug des Aufzeichnungsträgers berühren und sogar dagegen drücken. Im allgemeinen wird eine Aufzeichnung in Längsrichtung angewendet, so daß die Polspitzen, welche den Aufzeichnungsspalt bilden, beide auf einer Seite des Aufzeichnungsträgers angeordnet sind. Der in dem Aufzeichnungsspalt erzeugte Fluß verläuft von der einen Polspitze in Längsrichtung durch das magnetische Material zu der anderen Polspitze. Eine Vertikalaufzeichnung durch die Dicke des Bandes hindurch ist untunlich, da hierbei ein relativ hoher Wirkungsverlust wegen des durch das nichtmagnetische Grundmaterial verursachten Widerstandes auftritt.It is desirable that the recording and reproducing heads are in direct contact with each other the magnetic data carrier. In the company, the heads are arranged so that they touch the magnetic coating of the recording medium and even press against it. In general Longitudinal recording is applied so that the pole tips which fill the recording gap form, both are arranged on one side of the recording medium. The one in the recording gap The flux generated runs from one pole tip in the longitudinal direction through the magnetic Material to the other pole tip. A vertical record through the thickness of the tape is impractical, as this results in a relatively high loss of effectiveness due to the non-magnetic Resistance caused by the base material occurs.
Gerät zum Aufzeichnen von Digital- und
AnalogwertenDevice for recording digital and
Analog values
Anmelder:Applicant:
Ampex Corporation,Ampex Corporation,
Redwood City, Calif. (V. St. A.)Redwood City, Calif. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. F. Werdermann, Patentanwalt,Dipl.-Ing. F. Werdermann, patent attorney,
Hamburg 13, Innocentiastr. 30Hamburg 13, Innocentiastr. 30th
Als Erfinder benannt:
Donald F. (Francis) Eldridge,
Palo Alto, Calif. (V. St. A.)Named as inventor:
Donald F. (Francis) Eldridge,
Palo Alto, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 20. Juli 1959 (828 303)V. St. v. America July 20, 1959 (828 303)
as Durch die Erfindung wird ein Gerät zum Aufzeichnen von Digital- und Analogwerten in Quermagnetisierung auf einem magnetisierbaren Aufzeichnungsträger geschaffen, wobei im Falle von Digitalaufzeichnungen eine nicht kontinuierliche getrennte Signalnachricht vorhanden ist, während im Falle von Analogaufzeichnungen eine punktweise Aufzeichnung getrennter Stückchen einer Information mit Unterbrechungen erfolgt, die sich bei der Weiterverarbeitung der Signalnachricht leicht zu einer stetigen Signalkurve ergänzen läßt.The invention provides an apparatus for recording of digital and analog values in transverse magnetization on a magnetizable recording medium created, with a discontinuous separate in the case of digital recordings Signal message is present, while in the case of analog recordings a point by point Recording of discrete pieces of information occurs with interruptions that occur in the Further processing of the signal message can easily be supplemented to form a continuous signal curve.
Erfindungsgemäß besteht bei einem Gerät der beschriebenen Art der Aufzeichnungsträger aus einem nichtmagnetisierbaren Grundmaterial, in dem mit magnetisierbarem Material ausgefüllte Durchlochungen vorgesehen sind, und als Aufzeichnungskopf dient ein einen Spalt aufweisender permeabler Kern, an dessen Polen Polschuhe angeordnet sind, deren Durchmesser dem der Durchlochungen im Aufzeichnungsträger entspricht.According to the invention, in a device of the type described, the recording medium consists of one non-magnetizable base material in which perforations filled with magnetizable material are provided, and as a recording head is a permeable core having a gap, at the poles of which pole shoes are arranged, the diameter of which corresponds to that of the perforations in the recording medium is equivalent to.
Ein solcher Magnetaufzeichnungsträger gestattet sowohl eine visuelle als auch magnetische Bestimmung der Übereinstimmung der Aufzeichnungskörper mit dem Magnetband. Der durchlochte Aufzeichnungsträger kann ferner mit sehr verschiedenen magnetischen Materialien versehen werden, welche unterschiedliche magnetische Eigenschaften besitzen, um den Träger besonderen Aufzeichnungsarten besserSuch a magnetic data carrier allows both visual and magnetic determination the correspondence of the recording bodies with the magnetic tape. The perforated recording medium can also be provided with very different magnetic materials, which have different magnetic properties to make the medium better for particular types of recording
509 759/393509 759/393
anpassen zu können. Vorzugsweise hat der Aufzeichnungsträger die Form eines Magnetbandes.to be able to customize. The recording medium is preferably in the form of a magnetic tape.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung beträgt die Dicke des nichtmagnetischen Grundmaterials des Aufzeichnungsträgers ein Mehrfaches des Durchmessers der Löcher. Besonders bewährt hat sich eine Ausführungsform, bei der die Dicke mindestens das Vierfache des Durchmessers der Löcher beträgt. Weiterhin hat sich eine Ausführungsform besonders bewährt, bei der die Löcher des Aufzeichnungsträgers um mindestens einen Abstand auseinanderliegen, der dem Lochdurchmesser entspricht.According to a further proposal of the invention, the thickness of the non-magnetic base material is of the recording medium is a multiple of the diameter of the holes. One has particularly proven itself Embodiment in which the thickness is at least four times the diameter of the holes. Furthermore, an embodiment has proven particularly useful in which the holes in the recording medium apart by at least a distance that corresponds to the hole diameter.
Im folgenden sind die Erfindung und ihre weiteren Einzelheiten an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.In the following the invention and its further details with reference to the drawing are for example explained in more detail.
F i g. 1 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes eines Magnetaufzeichnungsträgers gemäß der Erfindung; F i g. 1 is an enlarged view of a portion of a magnetic recording medium according to the invention;
F i g. 2 zeigt ein Paar von Polspitzen, die zur Bildung einer Vertikalaufzeichnung dienen;F i g. Figure 2 shows a pair of pole tips used to form a vertical plot;
F i g. 3 zeigt schematisch eine andere Anordnung eines Aufzeichnungskopfes für einen Magnetaufzeichnungsträger der in Fig. 1 dargestellten Art;F i g. Fig. 3 schematically shows another arrangement of a recording head for a magnetic recording medium of the type shown in Figure 1;
F i g. 4 zeigt einen Magnetkopf für einen durchlochten Aufzeichnungsträger der zur Rede stehenden Art.F i g. 4 shows a magnetic head for a pierced one Recording media of the type in question.
Der in F i g. 1 dargestellte Aufzeichnungsträger weist eine nichtmagnetische Grundlage 11, wie z. B. »Mylar«- (eingetragenes Warenzeichen), Azetatoder auch nichtmagnetische Metallfolie auf. Statt eine Seite des Grundmaterials mit magnetischen Teilchen zu überziehen, wie es bei Magnetbändern u. dgl. üblich ist, sind lediglich die Öffnungen 12 in der durchlochten Grundlage mit magnetischem Material 13 gefüllt. Der Aufzeichnungsträger umfaßt also eine Vielzahl stabförmiger, in ein nichtmagnetisches Trägermaterial 11 eingebetteter stabartiger Speicherelemente. Jedes Element ist in der Lage, ein Stückchen einer Digitalinformation zu speichern. Die Auflösungs- und Packungsdichte oder der Abstand der Aufzeichnungselemente wird bestimmt durch das Ausmaß der Streufelder des Aufzeichnungskopfes.The in F i g. 1 shown recording medium has a non-magnetic base 11, such as. B. »Mylar« (registered trademark), acetate or non-magnetic metal foil. Instead of to coat one side of the base material with magnetic particles, as is the case with magnetic tapes and the like. is common, only the openings 12 in the perforated base with magnetic material 13 filled. The recording medium thus comprises a multiplicity of rod-shaped, non-magnetic carrier material 11 embedded rod-like memory elements. Each element is capable of a bit to store a digital information. The resolution and packing density or the spacing of the Recording element is determined by the extent of the stray fields of the recording head.
Bei den meisten magnetischen Materialien, wie z. B. Eisenoxyd, ergibt sich eine nur geringe Wirkung auf das Magnetkopf streufeld. Je höher die Permeabilität des Mediums, ist, um so stärker werden die Streufelder beeinflußt. Die Permeabilität kann hinreichend groß gemacht werden, um das Streufeld zu beschränken, wenn der Kopf nicht in Berührung mit dem Aufzeichnungsträger steht. Auch wenn sich die Felder über das Speicherelement hinaus erstrecken, wird die aufgezeichnete Magnetisierung auf das Speicherelement selbst beschränkt, weil dieses von nichtmagnetischem Material umgeben ist. Die Grenze der Packungsdichte ist gegeben durch die Feldstärke, die durch das Speicherelement geht, das neben demjenigen liegt, auf dem jeweils eine Aufzeichnung erfolgt. Diese wiederum ist eine Funktion des Abstandes zwischen den Elementen, des Abstandes zwischen dem Kopf und den Elementen und der Permeabilität der Speicherelemente.Most magnetic materials, such as B. iron oxide, there is little effect stray field on the magnetic head. The higher the permeability of the medium, the stronger the stray fields influenced. The permeability can be made large enough to limit the stray field, when the head is not in contact with the recording medium. Even if the fields Extending beyond the storage element, the recorded magnetization is applied to the storage element itself limited because it is surrounded by non-magnetic material. The limit of the Packing density is given by the field strength that goes through the storage element next to that on which a recording is made. This in turn is a function of the distance between the elements, the distance between the head and the elements and the permeability of the storage elements.
Die Permeabilität der magnetischen Materialien soll nicht besonders groß sein. Die Entmagnetisierung des magnetischen Materials bzw. der Speicherelemente ist eine Funktion der Permeabilität und der Raumform. Die stabartige Form der Speicherelemente macht die Entmagnetisierung außerordentlich gering. Infolgedessen läßt sich ein Kompromiß erreichen, bei welchem Materialien mit einer relativ hohen Permeabilität verwendet werden können.The permeability of the magnetic materials should not be particularly high. The demagnetization of the magnetic material or the storage elements is a function of the permeability and the Spatial shape. The rod-like shape of the storage elements makes the demagnetization extremely low. As a result, a compromise can be reached in which materials have a relatively high permeability can be used.
Das erwünschte Speicherelementmaterial muß die Eigenschaft einer verhältnismäßig hohen Anfangspermeabilität und eine solche Magnetisierungscharakteristik haben, die eine annehmbare remanente Induktion in einem Stab von zweckgerechtem Verhältnis von Länge zu Durchmesser ergibt. Dieses Verhältnis wird im folgenden mit »m« bezeichnet. Die tatsächliche remanente Magnetisierung Bra in einem Stab aus Magnetmaterial ist wegen der Entmagnetisierung kleiner als die innere remanente Magnetisierung Br. Das Verhältnis von Bra zu B7. ist eine Funktion des Verhältnisses m der Länge zur Breite des Stabes und der Magnetisierungscharakteristik des Materials. Es ist etwa gegeben durch die FormelThe desired memory element material must have a relatively high initial permeability property and a magnetization characteristic such that an acceptable remanent induction is obtained in a rod of suitable length to diameter ratio. This ratio is referred to in the following as "m". The actual remanent magnetization B ra in a bar made of magnetic material is smaller than the internal remanent magnetization B r because of the demagnetization. The ratio of B ra to B 7 . is a function of the ratio m of the length to the width of the rod and the magnetization characteristics of the material. It is roughly given by the formula
= m = m
Es ist ersichtlich, daß ein Material mit einer großen inneren Magnetisierung B1. eine verhältnismäßig hohe Koerzitivkraft haben muß, damit sich ein brauchbarer Wert von Bra zu B1. bei einem kurzen Stab ergibt. Daher soll m möglichst groß sein, wenn niedrige Werte der inneren remanenten Induktion, die mit Hc bezeichnet wird, benutzt werden. Bei niedrigen Werten von Hc hat die innere remanente Induktion nur geringen Einfluß auf die tatsächliche remanente Induktion. Es zeigt sich, daß die beiden Erfordernisse für die Speicherelemente, nämlich hohe Permeabilität und hohe Remanenz, einander etwas widersprechen; hohe Permeabilität ist praktisch in aller Regel bei Materialien mit niedrigem Hc vorhanden. Ein jedes geeignetes Material wird also notwendigerweise ein Kompromiß bezüglich der beiden erwünschten Eigenschaften sein.It can be seen that a material with a large internal magnetization B 1 . must have a relatively high coercive force so that a useful value of B ra becomes B 1 . with a short stick. Therefore, m should be as large as possible if low values of the internal remanent induction, denoted by H c , are used. At low values of H c , the internal remanent induction has only a small influence on the actual remanent induction. It turns out that the two requirements for the storage elements, namely high permeability and high remanence, contradict each other somewhat; As a rule, high permeability is present in materials with low H c. Any suitable material will necessarily compromise the two properties desired.
Die meisten berührungsfreien magnetischen Speichervorrichtungen, wie Scheiben oder Platten und Trommeln, haben eine relativ niedrige Packungsdichte in der Größenordnung von 1,6 bis 6,4 pro Quadratmillimeter. Wenn die Speicherelemente bei den neueren Aufzeichnungsträgern in einem Abstand von 0,25 mm voneinander entfernt liegen, beträgt die Dichte etwa 16 pro Quadratmillimeter. Bei einem Abstand von 0,075 mm beträgt die Dichte etwa 176 Teilchen pro Quadratmillimeter und bei einem Abstand von 0,025 mm annähernd 1600 Teilchen pro Quadratmillimeter. Most non-contact magnetic storage devices, such as disks or platters, and Drums, have a relatively low packing density, on the order of 1.6 to 6.4 per Square millimeters. If the storage elements in the newer recording media are at a distance 0.25 mm apart, the density is about 16 per square millimeter. At a distance of 0.075 mm, the density is about 176 particles per square millimeter and at a distance from 0.025 mm approximately 1600 particles per square millimeter.
In F i g. 2 ist ein Aufzeichnungskopf mit in einem Abstand befindlichen Polschuhen 16, 17 dargestellt, die mit dem Aufzeichnungsträger 11 zusammenwirken. Es sind nur die Polspitzen dargestellt. Es ist zu beachten, daß die Spitzen durch einen Weg niedrigen magnetischen Widerstandes miteinander verbunden sind. Die Wicklung 18 dient zur Erzeugung eines Magnetfeldes entsprechend der in den Speicherelementen 13 aufzuzeichnenden Information.In Fig. 2 shows a recording head with pole pieces 16, 17 located at a distance from each other; which cooperate with the recording medium 11. Only the pole tips are shown. It's closed note that the tips are connected by a low reluctance path are. The winding 18 is used to generate a magnetic field corresponding to that in the storage elements 13 information to be recorded.
In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform eines Kopfes gezeigt. Der obere Polschuh 16 a ist ähnlich dem vorher beschriebenen ausgebildet; er ist mit einer Wicklung 18 α versehen. Die untere Polspitze 17 ist hier ersetzt durch ein flaches Teil 19 niedrigen magnetischen Widerstandes, das mit dem Polschuh 16 a durch einen Weg niedrigen magnetischen Widerstandes verbunden ist.In Fig. 3 shows another embodiment of a head. The upper pole piece 16 a is similar formed as previously described; it is provided with a winding 18 α. The lower pole tip 17 is here replaced by a flat part 19 of low magnetic reluctance, the one with the pole piece 16 a is connected by a path of low reluctance.
F i g. 4 zeigt einen vollständigen Magnetaufzeichnungskopf für einen Magnetaufzeichnungsträger mitF i g. Figure 4 shows a complete magnetic recording head for a magnetic recording medium
einer Vielzahl in Abständen befindlicher Speicherelemente. Der Magnetkopf enthält einen C-förmigen Kern niederen magnetischen Widerstandes, der einen Spalt 22 aufweist. Von den Flächen 23 und 24 des Hauptkernteiles aus erstrecken sich in einem Abstand voneinander befindliche Aufzeichnungspolschuhe 26 bzw. 28. Der Einfachheit der Darstellung halber zeigt die Figur nur vier Polschuhe; es können aber beliebig viele Polschuhe vorgesehen werden. Die Aufzeichnungsspulen 29 sind auf jeweils einer von einem Paar Polschuhspitzen angebracht. Ein Ende der Spulen kann elektrisch mit dem Kernteil 21 verbunden sein, während das andere Ende nach außen reicht, um einen elektrischen Anschluß zu bilden.a plurality of spaced apart storage elements. The magnetic head contains a C-shaped Low magnetic reluctance core having a gap 22. Of the surfaces 23 and 24 of the From the main core portion, spaced apart recording pole pieces extend 26 and 28. For the sake of simplicity, the figure shows only four pole pieces; it can but any number of pole pieces can be provided. The recording reels 29 are on each one of attached to a pair of pole piece tips. One end of the coils can be electrically connected to the core part 21 while the other end extends outward to form an electrical connection.
Die Zahl und Anordnung der Aufzeichnungspolsohuhe entspricht der Zahl und Anordnung der Speicherelemente auf der bestrichenen Breite des Aufzeichnungsträgers. Mit Hilfe geeigneter Schalteinrichtungen kann die elektrische Signalnachricht, die aufgezeichnet werden soll, in beliebiger Form an die Spulen 29 gelegt werden, um diesen ein elektrisches Signal aufzudrücken. Das Magnetfeld im Bereich eines jeden Spaltes magnetisiert dann das in den Löchern des Aufzeichnungsträgers befindliche magnetische Material.The number and arrangement of the recording pole pieces correspond to the number and arrangement of the Storage elements on the coated width of the recording medium. With the help of suitable switching devices the electrical signal message to be recorded can be in any form are applied to the coils 29 in order to impress them with an electrical signal. The magnetic field in the The area of each gap then magnetizes that which is located in the holes of the recording medium magnetic material.
Claims (4)
Deutsche Patentschrift Nr. 663 728;
USA.-Patentschrift Nr. 2782043;
Kr ones, »Die magnetische Schaltaufzeichnung«, Wien 1952, II. Auflage, S. 59, Abb. 26 a.Considered publications:
German Patent No. 663 728;
U.S. Patent No. 2782043;
Kr ones, "The magnetic switching record", Vienna 1952, 2nd edition, p. 59, Fig. 26 a.
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