DE1255720B - Verfahren zur Ablesung von Signalinformationen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GlIc

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 37/66

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

A39838IXc/21al
29. März 1962
7. Dezember 1967

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren, das es ermöglicht, Signalinformationen von einem bewegbaren Informationsträger abzulesen; insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ablesung von Signalinformationen, die in Form eines magnetischen Musters auf einem bewegbaren magnetischen Medium gespeichert sind. Als magnetisches Medium kommt vor allem ein Magnetband in Betracht.

Normalerweise wird in Magnetbandapparaten ein Magnetband in Längsrichtung zwischen einer Bandzuführungshaspel und einer Bandaufnahmehaspel bewegt. Während der Aufzeichnung oder Wiedergabe wird das Band von einer Zuführungshaspel zu einer Aufnahmehaspel mittels einer Bandantriebswelle (Kapstanwelle) übergeführt, die im Zusammenwirken mit einer Druckrolle auf das Band einen Zug ausübt.

Bei den bekannten Magnetbandapparaten wird ein elektrisches Signal, das aufzuzeichnen ist, einem magnetischen Aufzeichnungskopf zugeführt, der nächst der Bewegungsbahn des Bandes zwischen der Zuführungshaspel und der Aufnahmehaspel angeordnet ist. Ein Magnetfeld wird über einem Spalt des Aufzeichnungskopfes erzeugt, das das Magnetband, wenn es am Kopf vorbeigezogen wird und dadurch in innigen Kontakt mit dem Kopf gebracht wird, magnetisiert. Die Information wird dadurch auf dem Magnetband in Form eines magnetischen Musters aufgezeichnet. Die Information wird reproduziert, indem ein magnetischer Reproduktionskopf das Magnetfeld, das durch das Muster gegeben ist, abtastet, wenn das Band an dem Reproduktionskopf vorbeigezogen wird und in innigen Kontakt mit ihm gerät.

Wenn das Band an den Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfen vorbeigezogen wird, wirkt auf dem Magnetband befindliches Oxyd als außerordentlich feines Schleifmittel, das zuerst die Köpfe poliert und sie dann verschleißt. Dementsprechend ist die Betriebslebensdauer eines Aufzeichnungs- oder Wiedergabekopfes relativ kurz. Das Entlangkratzen des Bandes an den Köpfen bewirkt ferner Längsschwingungen des Bandes, was sich in einer Frequenzmodulation der wiedergegebenen Informationen äußert (sogenannter Flutter-Effekt).

Die maximale Frequenz, die getreu von einem Magnetband mittels der bisher bekannten Apparate wiedergegeben werden kann, ist in erster Linie durch die Induktivität des Wiedergabekopfes begrenzt. Die minimale Wellenlänge ist in erster Linie durch die Breite des nichtmagnetischen Spalts im Wiedergabekopf begrenzt. Wenn die Frequenz des wiederzu-Verfahren zur Ablesung von Signalinformationen und Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens

Anmelder:

Ampex Corporation,

Redwood City, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A.Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 3. April 1961 (100 079)

gebenden Signals sich demjenigen Wert nähert, bei dem die Wellenlänge gleich der Spaltbreite wird, fällt die Ausgangsspannung des Wiedergabekopfes rapid ab. Wird die Spaltbreite verringert, um das Ansprechvermögen für hohe Frequenzen zu verbessern, so ist die Ausgangsspannung des Kopfes bei allen Frequenzen gering. Bei den üblichen Wiedergabeköpfen, die auf die Änderungsrate des magnetischen Flusses ansprechen, der aus dem Band austritt, ergeben sich ferner Verluste im Ausgangssignal bei großen Wellenlängen und bei verringerter Bandgeschwindigkeit. Ferner sind solche Köpfe gegenüber Störgeräuschen aus benachbarten Kanälen empfindlich.

Nach der Lehre der Erfindung wird eine verbesserte Methode zur Ablesung von Signalinformationen von dem bewegbaren magnetischen Medium dadurch geschaffen, daß erfindungsgemäß ein dünner ferromagnetischer Film mit dem magnetischen Muster in derart innigen Kontakt gebracht wird, daß das magnetische Muster wirksam auf den dünnen Film übertragen wird, daß mit einem linear polarisierten Lichtbündel der dünne Film abgetastet wird und daß das Bündel nach Reflexion an dem Film durch einen Analysator geschickt wird, mit dem

709 707/415

Richtung und Maß der Drehung der Polarisationsebene des Bündels am Film zu ermitteln sind.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist gemäß der Erfindung einen auf einem transparenten Träger befindlichen dünnen Film aus ferromagnetischem Material auf, der dem von dem magnetischen Muster ausgehenden Magnetfeld ausgesetzt und dadurch mit einem dem vorgelegten magnetischen Muster gleichen Magnetfeldmuster magnetisiert wird. Die optische Einrichtung zur Herstellung des linear polarisierten Lichts, dessen Polarisationsebene unter dem Einfluß des Magnetfeldmusters örtlich gedreht wird, enthält wie üblich eine Lichtquelle mit Kondensor und einen Polarisator, der Empfängerteil, der zur Untersuchung des von dem Film reflektierten Lichts dient, einen Analysator und einen Detektor. Der ferromagnetische Film besitzt erfindungsgemäß eine geringere Koerzitivkraft als das magnetische Speichermedium; zweckmäßigerweise wird der Film um den Umfang einer Drehtrommel gelegt, die das magnetische Medium berührt.

Die Drehung der Polarisationsebene in dem reflektierten linear polarisierten Lichtbündel gegenüber der Polarisationsebene des auftreffenden linear polarisierten Lichtbündels erfolgt, wie erwähnt, unter dem Einfluß des Magnetfeldmusters auf dem Film und damit unter dem Einfluß der Amplitude und der Richtung der Magnetisierung auf dem Band. Durch geeignete Auswahl der Filmeigenschaften und der Auftreffwinkel des Lichtbündels können polare, longitudinale oder laterale Felder oder eine Kombination dieser Felder angezeigt werden.

Bekanntgeworden ist bereits eine mit ferroelektrischen Mitteln arbeitende Einrichtung zur Speicherung und Ablesung von Informationen in bzw. aus Phosphoren. Die Speicherung erfordert die simultane Anwendung eines elektrischen Feldes von 50 bis 500 Volt Gleichspannung und einer Erregungsbestrahlung auf ein Material, das ein photoleitendes Pulver (ZnCdS), ein polymeres Bindemittel und ein leitendes, transparentes Substrat enthält. Die Anwendung des elektrischen Feldes und der Bestrahlung führt zum Aufbau von geladenen Bereichen im Phosphor, die erhalten bleiben, wenn das Feld und die Bestrahlung aufhören. Die Ablesung der gespeicherten Information erfolgt mit einer Blitzbelichtung des polarisierten Phosphors. Zur Belichtung dient eine Quelle von Strahlungsenergie. Bei der Ablesung wird ein Spannungsabfallsignal gemessen.

Dieses System unterscheidet sich aber grundsätzlich von dem System bzw. Verfahren gemäß der Erfindung. Das neue, erfindungsgemäße Verfahren nützt in spezifischer Weise den Kerr-Effekt oder den Faraday-Effekt aus, nicht aber die Influenz getrennter Ladungsbereiche. Die bekannte Einrichtung zeigt auch kein Zusammenwirken zwischen einem dünnen ferromagnetischen Film und einem magnetischen Speichermedium und bietet demnach auch keinen Hinweis für die erfindungsgemäße Übertragung des magnetischen Musters von dem magnetischen Speichermedium auf den dünnen Film. Die Drehung der Polarisationsebene eines linear polarisierten Lichtbündels erfolgt bei dem Erfindungsgegenstand nach Maßgabe der Magnetisierung des dünnen Films (Kerr-Effekt oder Faraday-Effekt). Durch die rein elektrischen Mittel der bekannten Einrichtung lassen sich diese Vorgänge nicht verwirklichen.

Bekannt sind außerdem ferromagnetische Mittel zur Datenspeicherung; ein der Erfindung entsprechendes Verfahren zum Ablesen der gespeicherten Daten aus den ferromagnetischen Mitteln ist aber nicht bekannt.

Die Erfindung bietet somit eine neuartige, verbesserte Möglichkeit der Wiedergabe von Informationen, die auf einem Magnetband aufgezeichnet sind. Die Wiedergabe erfolgt relativ schnell und mit

ίο relativ hoher Genauigkeit. Lebensdauer und Betriebssicherheit der erfundenen Einrichtung sind wegen des vermiedenen mechanischen Kontakts zwischen Band und Köpfen, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen bzw. drehen, sehr hoch, die Herstellungskosten sind relativ gering.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Figuren.
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Magnetbandapparats, in dem eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wiedergabemittel verwirklicht ist; die Wiedergabemittel weisen dabei magneto-optische Mittel auf, mit denen die Rückseite eines magnetischen Films abzulesen ist, der sich in Kontakt mit dem Magnetband befindet.

F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt längs der Linien2-2 der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine schematisch-perspektivische Ansieht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wiedergabemittel; Teile sind hinfortgebrochen, um den Innenaufbau bloßzulegen; die Wiedergabemittel weisen magneto-optische Mittel auf, mit denen die Rückseite eines magnetischen Films abzulesen ist, der in Kontakt mit dem Magnetband steht.

Fig. 4 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wiedergabemittel; diese Wiedergabemittel weisen magneto-optische Mittel zur Ablesung der Vorderseite eines magnetischen Films auf.

F i g. 5 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wiedergabemittel; diese Wiedergabemittel weisen magneto-optische Mittel auf, mit denen die Vorderseite eines magnetischen Films abzulesen ist.

F i g. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wiedergabemittel; diese Wiedergabemittel weisen magneto-optische Mittel zum Ablesen des magnetischen Musters auf einem Magnetfilm auf, wobei ein polarisiertes Lichtbündel das magnetische Muster auf dem magnetischen Film durchsetzt.

F i g. 7 zeigt eine charakteristische Kurve, die der Erläuterung der Erfindung dient.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist ein Magnetband 10 vorgesehen, das sich zwischen einer üblichen Bandzuführungshaspel 12 und einer üblichen Bandaufnahmehaspel 14 erstreckt (beide Haspeln sind nur zum Teil dargestellt). Geeignete (nicht dargestellte) Führungen sind zur Führung des Bandes zwischen den Haspeln vorgesehen. Bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe wird das Band 10 fortlaufend in Richtung seiner Längsachse von der Zuführungshaspel 12 zur Aufnahmehaspel 14 mittels einer Kapstanwelle 16 und einer mit dieser zusammenwirkenden Gegendruckrolle 18 bewegt.

5 6

Zwischen der Zuführungshaspel 12 und der Kap- auf ihr niedergeschlagen wurde. Das reflektierte

stanwelle 16 liegen in der Bewegungsbahn des Ban- Lichtbündel 50 durchsetzt einen Analysator 52, der

des ein Löschkopf 20 und ein Aufzeichnungskopf aus einem Nicolprisma, einer Polaroidfolie od. dgl.

22. Während der Aufzeichnung wird ein elektrisches bestehen kann, und trifft auf einen Lichtdetektor 54,

Signal dem Aufzeichnungskopf 22 zugeführt und da- 5 wie etwa eine Photozelle, eine Photoröhre u. dgl.

durch ein magnetisches Muster auf dem Band indu- Die Polarisationsebene des reflektierten Lichtbün-

ziert, das dem elektrischen Signal entspricht. dels 50 wird in einem Maße gedreht, das dem auf

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 wird die dem Film 28 registrierten magnetischen Muster entauf dem Band aufgezeichnete Information mittels spricht (magneto-optischer Kerr-Effekt). Die Richeines Wiedergabesystems 24 wiedergegeben, das zwi- io tung und der Betrag der Drehung hängt von den sehen dem Aufzeichnungskopf 22 und der Kapstan- magneto-optischen Eigenschaften des Films und von welle 16 angeordnet ist. Das Wiedergabesystem 24 dem Magnetisierungszustand ab, der durch das Maweist einen Träger in Form einer dünnen, flachen gnetbandfeld bestimmt ist. Die Intensität des Lichtes, oder konvexen rechteckigen Platte 26 aus transpa- das aus dem Analysator 52 austritt, hängt von dem rentem Material, wie etwa Glas, Quarz u. dgl., auf. 15 Winkel der reflektierten Lichtwelle ab (F i g. 7). Da Die Platte 26 ist in geeigneter Weise derart gehaltert, der Magnetisierungszustand des Films durch die daß die Ebene der Platte 26 sich im wesentlichen Bandfelder geändert wird, ändert sich der Drehparallel zu derjenigen des Bandes 10 erstreckt. winkel der reflektierten Lichtwelle, und dadurch

Ein dünner Film 28 aus ferromagnetischem Ma- ändert sich die Intensität des Lichtes, das zum De-

terial ist in geeigneter Weise auf derjenigen Ober- 20 tektor 54 durchgelassen wird. Der Analysator 52 und

fläche der Platte 26 niedergeschlagen, die zum Band der Detektor 54 dienen daher als Mittel zur Anzei-

10 weist. Das Band 10 wird mittels zwei Druck- gung der Drehung des Lichtbündels,

fingern 30 und 32 in innigem Kontakt mit dem Film An den Film 28 kann ein durch Wechselstrom

28 gehalten. Die Finger sind hinter bzw. vor der oder Gleichstrom erzeugtes Vorerregungsmagnetfeld

Platte 26 in Bandrichtung angeordnet. Wenn das 25 angelegt werden, um die Linearität des Ansprech-

Band an dem dünnen Film 28 vorbeigezogen wird, Vermögens oder die Empfindlichkeit des Films 28 zu

so erzeugt das Magnetfeld, das von dem magneti- verbessern oder zu ändern. Das Vorerregungsfeld

sehen Muster auf dem Band 10 ausgeht, eine Magne- kann mittels eines Polstücks 56 erzeugt werden, wie

tisierung des Films 28 mit einem entsprechenden es in F i g. 2 dargestellt ist. Um das Polstück 56 ist

Muster. Ein zusätzlicher, dünner Schutzüberzug kann 30 eine Spule 58 gewickelt. Das Polstück 56 liegt nächst

über dem ferromagnetischen Material liegen, um des Bandes 10. Durch Vorerregung des Films mit

Verschleiß, Oxydation oder Beschädigung zu ver- einem durch Gleich- oder Wechselstrom erzeugten

hüten. magnetischen Feld, dessen Stärke geringer ist als die

Der dünne Film 28 besteht aus einem ferromagne- Koerzitivkraft des Films, wird die Empfindlichkeit

tischen Material, das vorzugsweise, um beste Wie- 35 des Films gegenüber Schwankungen der Stärke des

dergabe zu gewinnen, eine derart niedrige Koerzitiv- vom Band austretenden Magnetfeldes erhöht. Ist bei-

kraft hat, daß es ohne weiteres durch die relativ spielsweise die Koerzitivkraft des Films 10 Oersted

schwachen Felder, die von dem Band ausgehen, ma- und befindet sich der Film im negativen Sättigungs-

gnetisiert werden kann. Da die derzeit üblichen Ma- zustand, so ist ein vom Band austretendes Feld von

gnetbänder eine Koerzitivkraft zwischen 250 und 40 etwa 10 Oersted erforderlich, um den Film in den

300 Oersted haben, besteht der Film vorzugsweise positiven Sättigungszustand überzuführen. Wird ein

aus einem Material, das eine viel niedrigere Koerzi- positives, durch Gleichstrom erzeugtes Vorerregungs-

tivkraft als 250 Oersted hat, etwa aus Kobalt oder feld von 9 Oersted angelegt, so ist jedoch nur ein

der unter der geschützten Bezeichnung »Permalloy« zusätzliches Feld von 1 Oersted erforderlich, um den

bekannten Legierung aus 68% Nickel und 32% 45 Film in einen Sättigungszustand entgegengesetzter

Eisen. Polarität überzuführen. Der Film wird also empfind-

Das magnetische Muster auf dem Film wird durch licher gegenüber den aus dem Band austretenden magneto-optische Mittel 34 abgelesen. Die magneto- Feldern. Wird ein durch Wechselstrom erzeugtes optischen Ablesemittel 34 weisen Mittel 36 zur Er- Vorerregungsfeld angelegt, so ist der Vorgang ähnzeugung eines linear polarisierten Lichtbündels auf. 50 lieh demjenigen, der bei dem durch Wechselstrom Diese Mittel bestehen in dem Ausführungsbeispiel vorerregten magnetischen Aufzeichnungssystem aufnach F i g. 1 aus einer Glühlampe 38, einer Linse 40 tritt, d. h., die Magnetisierung des Films tritt ein, zur Überführung des aus der Glühlampe 38 austre- wenn sich der Abschnitt des Films aus dem Vortenden Lichtbündels in ein Parallellichtbündel und erregungsfeld hinausbewegt oder wenn das Voraus einer Lochblende 42, die das Lichtbündel 44 eng 55 erregungsfeld auf Null herabgesetzt wird. Bei Wechbegrenzt. selstromvorerregung ergibt sich eine erhöhte Emp-

Das resultierende Lichtbündel durchsetzt einen findlichkeit, und der Film kann in irgendeinem

Polarisator 46, etwa ein Nicolprisma, ein Glan- magnetischen Zustand sein, bevor er in das Vor-

Thompson-Prisma, eine Polaroidfolie od. dgl. Aus erregungsfeld eintritt. Die Spitzenamplitude des

dem Polarisator 46 tritt ein linear polarisiertes 60 Wechselstrom-Vorerregungsfeldes ist zweckmäßig

Lichtbündel 48 aus, also ein Lichtbündel, dessen etwas größer als die Koerzitivkraft des Films,

elektrischer Vektor in einer festen Ebene liegt, und Bei einer Ausführungsform der Wiedergabemittel

zwar bezüglich aller Komponenten des Lichtbündels. wird ein Träger oder ein Substrat aus Glas auf einer

Das polarisierte Lichtbündel 48 ist durch einen Oberfläche hoch poliert und diese Oberfläche mit

transparenten Träger 26 auf die Innenoberfläche des 65 einem 1000 A dicken Film aus Kobalt plattiert. Ein

magnetischen Films 28 gerichtet und wird von dieser Parallellichtbündel aus linear polarisiertem Licht mit

reflektiert. Damit die Oberfläche des Trägers 26 gut einem Querschnitt von etwa 0,0032 cm² wird von

reflektiert, wurde sie hoch poliert, bevor der Film 28 einem Winkel von etwa 45° zum normalen auf die

Innenoberfläche des Films gerichtet. Als Analysator und Polarisator werden Glan-Thompson-Prismen verwendet, und die Drehung des polarisierten Lichtes wird mittels einer Photozelle abgetastet.

Die oben beschriebenen Wiedergabemittel geben die Information mit sehr hoher Genauigkeit wieder. Besonders gute Resultate ergeben sich bei der Wiedergabe von zu Null rücklaufenden digitalen Signalen (RZ-Signalen). In diesen Signalen wird die Information auf dem Band durch Vorhandensein oder NichtVorhandensein einer Magnetisierung repräsentiert. Ebenso ergeben sich gute Resultate bei der Wiedergabe von nicht zu Null rücklaufenden digitalen Signalen (NRZ-Signalen). In diesen Signalen wird die Information auf dem Band durch die Polarität oder Richtung der Magnetisierung repräsentiert. Beide Typen digitaler Aufzeichnung erfordern nur die Anzeige von zwei möglichen Magnetisierungszuständen des Films. Die Forderung an die Anzeige von Informationen, die in Analogform gespeichert sind, sind etwas verschieden. Der Film muß fähig sein, einen glatten und graduellen Wechsel am Ausgang des Detektors zu erzeugen. Daher muß die Magnetisierung des Films eine größere Anzahl von Zuständen einnehmen können.

Bei der Ausführungsform der Wiedergabemittel nach F i g. 3 sind die Teile, die den in F i g. 1 dargestellten Teilen entsprechen, mit denselben Bezugsziffern versehen, jedoch mit dem Zusatz »α«. Die Wiedergabemittel weisen eine Drehtrommel 59 auf. Das Band 10 a läuft um einen Teil des Umfangs der Drehtrommel 59. Die Trommel 59 weist einen rohrförmigen Träger 60 auf, der aus transparentem Material, wie Glas, Quarz u. dgl., besteht und der mit einer hochpolierten inneren und äußeren Oberfläche verschen ist. Ein dünner Film 61 aus ferrromagnetischem Material niedriger Koerzitivkraft ist auf der Außenoberfläche des rohrförmigen Trägers 60 in Form eines ununterbrochenen Umfangsbandes niedergeschlagen.

Der rohrförmige Träger 60 ist, in geeigneter Weise drehbar, auf einer sich in axialer Richtung erstrekkenden Welle 62 gelagert, die fest im Aufzeichnungsapparat angeordnet ist. Das sich bewegende Band 10« läuft zum Teil um den Umfangslilm 61 auf dem rohrförmigen Träger 60 und dreht dabei die Drehtrommel 59. Das magnetische Muster auf dem Band 10 a wird auf den Film 61 durch den Kontakt zwischen diesen übertragen.

Die Drehtrommel 59 wie auch die Trommeln in den noch zu beschreibenden Wiedergabemitteln können als Kapstanwelle in dem Magnetbandapparat arbeiten. Hierzu wird die Drehtrommel 59 positiv angetrieben, und es wird eine Gegendruckrolle vorgesehen, die das Band gegen die Drehtrommel 59 preßt. Geschieht dies, so ist es unwahrscheinlicher, daß Unregelmäßigkeiten in der Bandaufnahme und Bandabgabe die reproduzierte Information beeinflussen.

Das auf den Film 61 übertragene magnetische Muster wird von einem ähnlichen magneto-optischen Wiedergabesystem abgelesen, wie es bei der Anordnung nach Fig. 1 vorgesehen ist. Bei der Anordnung nach Fig. 3 verläuft das linear polarisierte Lichtbündel 48a im rohrförmigen Träger 60 im wesentlichen parallel zu seiner Achse.

Ein Reflektor oder ein Spiegel 63, der in geeigneter Weise innerhalb des Rohrstücks an der Welle 62 gehaltert ist, reflektiert das polarisierte Lichtbündel 48 a durch den transparenten rohrförmigen Träger 60 zur Innenoberfläche des Films 61.

Das polarisierte Lichtbündel 48 a wird von dem Film 61 und einem zweiten Reflektor oder Spiegel 64 reflektiert, der in geeigneter Weise in dem Rohrstück an der Welle 62 gehaltert ist. Das reflektierte polarisierte Lichtbündel 50 a verläuft innerhalb des rohrförmigen Trägers 60 im wesentlichen parallel zu ίο dessen Achse. Das reflektierte polarisierte Lichtbündel 50a durchsetzt den Analysator 52 a und gelangt zum Detektor 54 a. Es muß sorgsam beachtet werden, daß durch die Reflexion von einer der Oberflächen keine Elliptizität in die Polarisation des Lichtbündels eingeführt wird, da die Lichtwelle nicht parallel oder senkrecht zur Einfallsebene polarisiert ist.

Da sich die Drehtrommel 59 und das Band mit der gleichen linearen Geschwindigkeit bewegen, entsteht kein Reibschlupf zwischen der Drehtrommel 59 und dem Band. Das Band wird also nicht oder nur kaum unterschiedlich gestreckt und der oben angeführte Flutter-Effekt wird auf ein Minimum gebracht.

Bei einer Ausführungsform der Wiedergabemittel mit transparenter Trommel kann der Träger aus durchsichtigem, glasartigem Kunststoff gemacht werden, der 0,635 cm dick ist. Eine Oberfläche des Trägers ist hoch poliert und trägt einen niedergeschlagenen, 400 Ä dicken Umfangsfilm aus Kobalt. Dies ist nur als Beispiel anzusehen.

Bei der Ausführungsform nach Fig.4 sind diejenigen Teile, die den in F i g. 1 dargestellten Teilen ähnlich sind, mit derselben Bezugsziffer versehen, jedoch mit dem Zusatz »b«. Die auf dem Band 106 aufgezeichnete Information wird mittels eines Wiedergabesystems wiedergegeben, das eine drehbar gelagerte Trommel 66 aufweist. Das sich fortlaufend bewegende Band 10 b wird gegen die Trommel 66 durch zwei in Abstand voneinander liegende Druckrollen 68 und 70 aus geeignetem Material, wie etwa Gummi, synthetischer Gummi u. dgl., gepreßt. Die Zugkraft des sich bewegenden Bandes 10 b auf die Rollen 68 und 70 versetzt diese in Drehung, und diese drehen dann ihrerseits die Trommel 66. Geeignete (nicht dargestellte) Mittel sind vorgesehen, um die Andruckrollen von der Trommel 66 fortzubewegen, wenn der Magnetbandapparat im Rückwickelbetrieb oder im schnellen Vorlaufbetrieb arbeitet.

Die Trommel 66 weist einen hochpolierten zylindrischen Träger 72 und einen relativ dünnen Umfangsfilm oder ein Umfangsband 74 aus ferromagnetischem Material auf, das in geeigneter Weise auf die Außenoberfläche des Trägers 72 niedergeschlagen ist. Der Träger 72 besteht aus einem Material, das eine harte, glatte Unterlage für das Band 74 bietet, etwa aus Glas, Messing u. dgl. Das Band 74 besteht aus einem ferromagnetischen Material, wie etwa Kobait, Kobalt—Nickel oder Eisen. Das ferromagnetische Material hat, um eine bessere Wiedergabe zu gewährleisten, vorzugsweise eine niedrigere Koerzitivkraft als das Magnetband. Die Koerzitivkraft muß jedoch hinreichend hoch sein, um die aufgedrückte Information zu bewahren, wenn das Magnetbandfeld nicht mehr auf es einwirkt.

Das magnetische Muster auf dem Band 10 ό wird auf das Band 74 durch den Kontakt zwischen dem

9 10

Band 10 b und dem Band 74 übertragen. Das über- wird in seiner Bewegung durch zwei Rollen 92 und

tragene magnetische Muster auf der hochpolierteii 94 geführt, die vor bzw. hinter dem Querlagerstück

äußeren Oberfläche des Bandes 74 wird abgelesen, 90 in der Bewegungsrichtung des Bandes 10 c ange-

nachdem das Band 74 und das Band 10 b vonein- ordnet sind.

ander getrennt sind. Dies erfolgt durch ein magneto- 5 Ist die Platte 78 in ihrer angehobenen Stellung, so

optisches System 76, das demjenigen ähnlich ist, das wird das magnetische Muster auf ihr mittels eines

im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben wurde. magneto-optischen Systems 96 abgelesen. Dieses Sy-

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 wird das stem kann ähnlich demjenigen sein, das vordem im

linear polarisierte Lichtbündel 48 b auf das Band 74 Zusammenhang mit der Ausführungsform nach

an einer Stelle gerichtet, die im Uhrzeigersinn im io F i g. 1 beschrieben wurde. Das magnetische Muster

Abstand vom Kontaktbereich zwischen dem Band auf dem Film 88 kann mittels eines (nicht dargestell-

10 b und der Trommel 66 liegt. ten) Löschkopfes gelöscht werden, nachdem das

Nachdem die Information abgelesen ist, kann die Muster abgelesen ist. Es kann auch die Koerzitiv-

Magnetisierung des Bandes 74 mittels eines Lösch- kraft des Films zusätzlich oder statt dessen niedrig

kopfes 75 gelöscht werden, der im Abstand vom 15 genug gemacht werden, so daß der Film im wesent-

Band 74 im Uhrzeigersinn nach dem magneto-opti- liehen entmagnetisiert ist, wenn er das Band wieder

sehen System 76 liegt. Besteht jedoch das Band 74 berührt.

aus einem Material mit einer hinreichend niedrigen Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 wird das Koerzitivkraft, so verschwindet die Magnetisierung, linear polarisierte Lichtbündel 48 c auf die Vorderwenn das Band unter den Einfluß der aus dem Band 20 seite des Films 88 gerichtet, wenn die Platte 78 in austretenden Felder gerät. Ein Löschkopf 75 ist in ihrer angehobenen Stellung ist. Die Platte 78 wird diesen Fällen nicht erforderlich. Dies trifft insbeson- mit einer Rate hin- und herbewegt, die ausreicht, um dere für den Fall aufgezeichneter digitaler NRZ-Si- die Ablesung des magnetischen Musters auf dem gnale zu. Band zu ermöglichen, ohne daß dabei das Band an-

Bei einer Ausführungsform der Wiedergabemittel 25 gehalten werden muß.

mit einer Trommel, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist, Bei einer Ausführungsform der Wiedergabemittel

wird eine optisch polierte Glastrommel verwendet, mit einer hin- und hergehenden Platte 78 ist der

die einen Durchmesser von 7,6 cm hat. Auf die Glasträger mit einem Goldniederschlag versehen und

Trommel ist eine Goldplattierung niedergeschlagen, einem 1000 A dicken Überzug aus Kobalt, der elek-

und auf die Goldplattierung ist ein fortlaufendes 30 trolytisch auf dem Gold niedergeschlagen ist. Die

Umfangsband aus Kobalt in einer Dicke von 400 A Wiedergabemittel werden zur Ablesung digitaler In-

elektrolytisch niedergeschlagen. formationen verwendet, die auf einem Magnetband

Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform aufgezeichnet sind, welches an der Platte mit einer

sind die Teile, die den in F i g. 1 dargestellten ent- Geschwindigkeit von 19 cm/Sek. vorbeibewegt wird,

sprechen, mit der gleichen Bezugsziffer versehen, je- 35 Die Platte wird dabei 15mal pro Sekunde hin- und

doch mit dem Zusatz »c«. Die Wiedergabemittel herbewegt.

weisen eine dünne, flache rechtwinklige Platte 78 Bei einer Ausführungsform nach F i g. 6 sind dieauf, die zwischen einer Stellung, in der sie in Kon- jenigen Teile, die denen nach F i g. 1 ähnlich sind, takt mit dem Band 10 c gerät, und einer Stellung, in mit derselben Bezugsziffer, jedoch mit dem Zusatz der sie in Abstand von dem Band 10 c steht, hin- 4° »d«, versehen. Die Wiedergabemittel weisen eine und herschiebbar ist. Die Platte 78 wird bei ihren drehbar gelagerte Trommel 97 auf. Das sich beBewegungen von einer Stange 80 geführt, die in ge- wegende Magnetband 10 d wird gegen die Trommel eigneter Weise an ihr befestigt ist. Die Stange 80 ist 97 mittels zwei in Abstand voneinander gelegenen axial bewegbar und wird durch (nicht dargestellte) Andruckrollen 98 und 100 aus einem geeigneten Antriebsmittel, wie etwa durch einen Motor hin- und 45 Material, wie etwa Gummi, synthetischer Gummi herbewegt. Die Welle 82, die von den Antriebs- u. dgl., gedrückt. Die Trommel 97 wird also durch mitteln angetrieben wird, ist mit der Stange 80 über das sich bewegende Band gedreht. Die dargestellte ein geeignetes Gestänge 84 verbunden, das die Dreh- Trommel 97 weist einen rohrförmigen Träger 102 bewegungen der Welle 82 in eine Hin- und Her- aus transparentem Material, wie etwa Glas, Quarz bewegung umsetzt. 5° u. dgl., auf. Ein sehr dünnes Umfangsband oder ein

Die Platte 78 weist einen Träger 86 und einen Umfangsfilm 104 aus ferromagnetischem Material,

relativ dünnen, hochpolierten Film 88 aus ferro- wie etwa Kobalt, Kobalt—Nickel, Eisen u. dgl., ist

magnetischem Material auf, der auf derjenigen Ober- auf der Außenoberfläche des Trägers niedergeschla-

fläche des Trägers 86 niedergeschlagen ist, die zum gen, etwa beispielsweise durch Vakuum-Aufdamp-

Band 10 c weist. Der Träger 86 besteht aus einem 55 fung. Der Film 104 ist hinreichend dünn, so daß ein

Material, das eine harte, glatte Unterlage für den polarisiertes Lichtbündel ihn durchsetzen kann.

Film bietet, etwa aus Glas, Messing u. dgl. Der Film Das magnetische Muster auf dem Band 10 d wird

88 besteht aus einem Material, das, um eine bessere auf den Film 104 durch den Kontakt zwischen dem

Wiedergabe zu erhalten, vorzugsweise eine niedrigere Band 10J und dem Film 104 übertragen. Das auf

Koerzitivkraft hat als diejenige des Magnetbandes, 60 den dünnen Film übertragene magnetische Muster

etwa aus Kobalt, Kobalt—Nickel, Eisen u. dgl. wird abgelesen, nachdem der Film 104 und das

Das magnetische Muster auf dem Band 10 c wird Band 10 d wieder getrennt sind. Die Ablesung er-

auf den Film 88 durch Kontakt zwischen dem Band folgt durch ein magneto-optisches System, das ein

10 c und dem Film 88 übertragen. Um einen innigen linear polarisiertes Lichtbündel durch den Film

Kontakt zwischen dem Film 88 und dem Band 10 c 65 schickt. Wie in F i g. 6 dargestellt, weist das ma-

sicherzustellen, ist ein nachgiebiges Querlagerstück gneto-optische Ablesesystem einen Polarisator 46 d

90 in geeigneter Weise auf der gegenüberliegenden auf, der ein linear polarisiertes Lichtbündel liefert.

Fläche des Bandes 10 c angebracht. Das Band 10 c Dieser Polarisator 46 d kann ähnlich demjenigen

sein, der vordem im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Die Lichtbündel liefernden Mittel sind in geeigneter Weise innerhalb des rohrförmigen Trägers 102 gehaltert, so daß das Lichtbündel unter einem bestimmten Winkel auf die Filmebene gerichtet wird und den rohrförmigen Träger 102 und den Film 104 durchsetzt.

Die Polarisationsebene des Lichtbündels, das den Film 104 durchsetzt, wird gedreht. Richtung und Betrag der Drehung sind durch das auf dem Film be- ίο findliche magnetische Muster bestimmt (magnetooptischer Faraday-Effekt). Die Drehung des polarisierten Lichtbündels wird von einem Detektor angezeigt, der ähnlich demjenigen sein kann, der im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben wurde.

Bei einer Ausführungsform der Wiedergabemittel mit einem Film besteht der Träger aus 0,63 cm dickem Glas und hat einen Durchmesser von etwa 7,6 cm. Ein 400 Ä dicker Kobaltfilm ist auf die Außenoberfläche des Trägers aufgedampft.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung von den üblichen Wiedergabeköpfen verschiedene Mittel beschreibt, um Informationen von einem Magnetband wiederzugeben. Die Probleme, die normalerweise bei der Verwendung von Wiedergabeköpfen auftreten, wie etwa Kopfverschleiß, Kratzer im Band, Verluste an Ausgangsleistung bei niedriger Bandgeschwindigkeit, Verluste an Ausgangsleistung auf Grund des Magnetspalteffekts u. dgl., werden durch die Erfindung ausgeschlossen. Die Wiedergabemittel nach der Erfindung gestatten es, auf einem Band aufgezeichnete Informationen mit einer viel höheren Geschwindigkeit und mit einer viel größeren Genauigkeit wiederzugeben als die derzeit verfügbaren Wiedergabeköpfe.

Es können auch magneto-optische Ablesesysteme, die von den beschriebenen verschieden sind, verwendet werden, um das magnetische Muster auf dem Film abzulesen. Beispielsweise kann der Film in einer oder zwei Richtungen abgetastet werden, wozu dann ein Bildorthikon, ein Iconoscop, eine Vidiconröhre, eine Abtastvorrichtung mit bewegtem (fliegendem) Lichtfleck oder ein photoelektrischer Detektor verwendet werden kann. Der Film kann in Längsrichtung oder in Querrichtung abgetastet werden oder auch in irgendeiner gewünschten Schrägrichtung. Die erfindungsgemäßen Systeme lassen sich daher auf die verschiedensten Rechenanlagen, Codingsysteme, Queraufzeichnungssysteme und Bildspeichergeräte anwenden. Da die Erfindung nicht durch einen festen Spalt beschränkt ist, der mit einem Magnetband zusammenwirkt, können die verschiedensten Abtastanordnungen unter Anpassung an die gewünschten Objekte und die gewünschten Forderungen verwendet werden. Die verschiedenstens Abänderungen und Modifikationen können im Rahmen der beschriebenen Wiedergabemittel gemacht werden, ohne daß der Erfindungsgedanke verlassen wird. Beispielsweise können Mehrfachreflexionstechniken und verschiedene andere Techniken benutzt werden, um die Resultate zu verbessern.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ablesung von Signalinformationen, die in Form eines magnetischen Musters auf einem bewegbaren magnetischen Medium gespeichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünner ferromagnetischer Film mit dem magnetischen Muster in derart innigen Kontakt gebracht wird, daß das magnetische Muster wirksam auf den dünnen Film übertragen wird, daß mit einem linear polarisierten Lichtbündel der dünne Film abgetastet wird und daß das Bündel nach Reflexion an dem Film durch einen Analysator geschickt wird, mit dem Richtung und Maß der Drehung der Polarisationsebene des Bündels am Film zu ermitteln sind.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine als transparenter Träger dienende Platte (26) mit darauf aufgebrachtem dünnem Film (28) aus ferromagnetischem Material und durch zwei Druckfinger (30, 32) an der Seite eines an dem Film (28) vorbeigeführten bewegten magnetischen Mediums, insbesondere eines Magnetbandes (10), die dem Film abgewandt ist, ferner durch eine an sich bekannte Einrichtung aus Lichtquelle (38), Linse (40) und Polarisator (46) zur Herstellung von linear polarisiertem Lieht und Analysator (52) und Detektor (54) zur Untersuchung von am Film (28) reflektiertem linear polarisiertem Licht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne ferromagnetische Film (28 bzw. 61, 74, 88, 104) eine geringere Koerzitivkraft besitzt als das magnetische Medium (10).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne ferromagnetische Film (61, 74, 104) um den Umfang eines als rohrförmiger Träger oder Drehtrommel (60, 72, 102) ausgeführten transparenten Trägers gelegt ist und das magnetische Medium (10) berührt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 662 417;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 007 091;
USA.-Patentschrift Nr. 2 617705;
Electronics, August 1959, S. 39 bis 41.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 707/415 11.67 © Bundesdruckerei Berlin