DE2146341A1

DE2146341A1 - Method and apparatus for recording with high resolution

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Publication number: DE2146341A1
Application number: DE19712146341
Authority: DE
Inventors: Richard E St James Hopkins Lionel G Lake Grove NY Braun (V St A) Gilb 5 44
Original assignee: Magnetic Head Corp
Current assignee: Magnetic Head Corp
Priority date: 1971-06-17
Filing date: 1971-09-16
Publication date: 1972-12-21
Also published as: NL7208136A; FR2142029A1

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD ■ D i ρ I.-1 η g. H. B E R K E N F E LD, Patentanwälte, KölnDr. Ing. E. BERKENFELD ■ D i ρ I.-1 η g. H. B E R K E N F E LD, patent attorneys, Cologne Anlage AktenzeichenAttachment file number

zur Eingabe vom 14. September 1971 VA//Name d. Antn. MAGNETIC HEAD on the submission of September 14, 1971 VA // Name d. Antn. MAGNETIC HEAD

CORPORATIONCORPORATION

Method and apparatus for high resolution recording

Die magnetische Aufzeichnung der digitalen Information erfordert notwendigerweise die Verwendung verschiedener Flußdichtenumkehrungen, die von einzelnen isolierten Umkehrungen bis zu 1.280 Umkehrungen und mehr betragen. Es ist eine bekannte Erscheinung der magnetischen Aufzeichnung, daß das Ergebnis der verstärkten Flußdichtenumkehrung innerhalb des Kernmaterials des Aufzeichnungskopfes darin besteht, die Packungsdichte des Aufzeichnungsmediums zu vergrößern, das heißt die Bits pro Zentimeter. Daraus ergibt sich, daß eine stärkere Antriebskraft (Aufzeichnungsstrom) erforderlich ist, um das Aufzeichnungsmedium bei einer Aufzeichnung mit einer niedrigeren Flußdichtenumkehrung zu sättigen, als es bei einer höheren Flußdichtenumkehrung der Fall ist. Anders ausgedrückt, es ist eine kleinere Antriebskraft erforderlich, um das Medium zu sättigen, wenn die Flußdichtenumkehrung des Kerns groß ist, als es der Fall ist, wenn die Flußdichtenumkehrung des Kerns klein ist. Sobald das Aufzeichnungsmedium über die Sättigung hinaus getrieben ist, nimmt die Ausgangsspannung (Lesespannung) oder Amplitude rasch ab. Andere untergeordnie Nachteile des Antriebes des Mediums über die Sättigung hinaus umfassen nach außen ausgestrahlte Flußfelder, welche eine ÜberSprechkopplung vom Schreib- zum Lesekopf bewirken, sowie eine Zwischenspurkopplung in Mehrkanalköpfen und äußere oder Störimpulse, die auf dem Aufzeichnungsmedium von den an das Medium angrenzenden scharfen Ecken des Kerns empfangen werden.Magnetic recording of digital information necessarily requires the use of various flux density inversions, ranging from single isolated inversions to 1,280 inversions and more. It is a well-known phenomenon magnetic recording that the result of increased flux density reversal within the core material of the recording head is to increase the packing density of the recording medium, that is, bits per centimeter. As a result, a larger driving force (recording current) is required to drive the recording medium to saturate in a recording with a lower flux inversion than it does in a higher flux inversion the case is. In other words, a smaller driving force is required to saturate the medium when the flux density inversion of the core is large than it is when the flux density inversion of the core is small. As soon the recording medium is driven beyond saturation, the output voltage (read voltage) or amplitude decreases quickly. Other disadvantages of the drive of the medium are subordinate beyond saturation include outwardly radiated flux fields that cause crosstalk coupling from the Cause write to read head, as well as an inter-track coupling in multi-channel heads and external or interference pulses that on the recording medium are received by the sharp corners of the core adjacent the medium.

Wie aus dem vorstehenden zu erwarten ist, nimmt die Sättigungs-As can be expected from the above, the saturation

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kurve des Aufzeichnungsmediums mit zunehmendem Aufzeichnungsstrom direkt zu, bis der Sättigungspunkt des Mediums erreicht ist, welcher Punkt der maximalen Ausgangsamplitude des Lesekopfes entspricht. Wenn der Aufzeichnungsstrom der gleiche ist, weist das von einer Aufzeichnung mit einer höheren Flußdichtenumkehrung abgelesene Signal stets eine niedrigere Amplitude auf als das von einer Aufzeichnung mit einer niedrigeren Flußdichtenumkehrung abgelesene Signal. Eine Verstärkung des Antriebsstromes (Aufzeichnungsstromes) ergibt daher eine erhöhte Ausgangsamplitude (unabhängig von der Flußdichtenumkehrung), bis der Sättigungspunkt des Aufzeichnungsmediums erreicht ist. Nachher nimmt die Ausgangsspannung mit zunehmendem Aufzeichnungsstrom abο Die auf die Sättigung des Mediums folgende Abnahme der Ausgangsspannung (Lesespannung) erfolgt für die Aufzeichnungen mit einer höheren Flußdichtenumkehrung mit einer größeren Geschwindigkeit.curve of the recording medium with increasing recording current directly until the saturation point of the medium is reached, which is the point of the maximum output amplitude of the read head is equivalent to. When the recording current is the same, the signal read from a record with a higher flux density inversion will always have a lower amplitude than the signal read from a record with a lower flux density inversion. An amplification of the drive current (Recording current) therefore results in an increased output amplitude (independent of the flux density reversal), until the saturation point of the recording medium is reached. After that, the output voltage decreases as the recording current increases abο The decrease following the saturation of the medium the output voltage (reading voltage) is used for the recordings with a higher flux density reversal at a greater speed.

Da eine höhere Flußdichtenumkehrung niedrigere Leseausgangssignale ergibt, ist das Verhältnis jener Ausgangsspannungen, die aus Aufzeichnungen mit einer höheren Flußdichtenumkehrung erhältlich sind, zu jenen Ausgangsspannungen, die aus Aufzeichnungen mit einer niedrigeren Flußdichtenumkehrung erhältlich sind, ein bei der Ausbildung von Magnetköpfen wichtiger Parameter, der als Auflösung bekannt ist.Since a higher flux density inversion, lower read outputs is the ratio of those output voltages obtained from recordings with a higher flux density inversion are available, at those output voltages obtained from recordings with a lower flux density inversion is an important parameter in the design of magnetic heads known as resolution.

Die Auflösung kann bei irgendwelchen Aufzeichnungsdichten bestimmt werden, sie wird aber im Falle der phasenverschlüsselten Aufzeichnung gewöhnlich als die Ausgangsspannung bestimmt, die bei 1.280 Flußänderungen pro Zentimeter und 640 FlußMnderungen pro Zentimeter erhältlich ist. Ein Auflösungsverhältnis von 50 bis 60 % wird gewöhnlich als das Maximum angesehen, das mit in üblicher Weise ausgebildeten Köpfen erzielbar ist. Der Grund dafür besteht darin, daß die Sättigungskurve des Aufzeichnungsmediums für eine Aufzeichnung mit einer höheren Flußdichtenumkehrung, die als eine Funktion des Aufzeichnungs-The resolution can be determined at any recording density, but in the case of phase-encrypted recording it is usually determined as the output voltage obtainable at 1,280 flux changes per centimeter and 640 flux changes per centimeter. A resolution ratio of 50 to 60 % is usually considered to be the maximum achievable with conventionally designed heads. The reason for this is that the saturation curve of the recording medium for recording with a higher flux density inversion, which occurs as a function of the recording

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stroms und der Ausgangsspannung aufgetragen wird, frühzeitig den Höchstwert erreicht im Vergleich zu der Sättigungskurve des Mediums für eine Aufzeichnung mit einer niedrigeren Flußdichtenumkehrung, und viel rascher abfällt als die Sättigungskurve des Mediums für die Aufzeichnung mit einer niedrigeren Flußdichtenumkehrung. Gewöhnlich ist es der Aufzeichnungsstrom, der notwendig ist, um das Medium mit der niedrigeren Flußdichtenumkehrung zur Sättigung zu treiben, der als ein üblicher Betriebsparameter ausgewählt wird. Obwohl dieser Punkt dem Höchstwert der Sättigungskurve des Mediums für die Aufzeichnung mit der niedrigeren Flußdichtenumkehrung entspricht, liegt derselbe weit entfernt längs des negativen Abfalls der Sättigungskurve des Mediums für die Aufzeichnung mit der höheren Flußdichtenumkehrung, so daß ein großes Ausgangsdifferential der Aufzeichnungen mit den beiden verschiedenen Flußdichtenumkehrungen definiert wird, was eine verhältnismäßig niedrige Auflösung in der Größenordnung von 50 bis 60 % ergibt.current and output voltage, peaks early compared to the saturation curve of the medium for recording with a lower flux inversion, and falls off much more rapidly than the saturation curve of the medium for recording with a lower flux inversion. Usually, it is the recording current necessary to drive the medium with the lower flux density inversion to saturation that is selected as a common operating parameter. Although this point corresponds to the maximum value of the saturation curve of the medium for the recording with the lower flux inversion, it is far away along the negative slope of the saturation curve of the medium for the recording with the higher flux inversion, so that a large output differential of the recordings with the two different flux inversions is defined, which gives a relatively low resolution on the order of 50 to 60 % .

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist eine Auflösung von 80 % erzielt worden. Das grundlegende Konzept besteht darin, mindestens einen Teil des magnetischen Aufzeichnungskreises (zum Unterschied vom Aufzeichnungsmedium) langsam bis zur Sättigung zu treiben. Da die Sättigungskurve des Aufzeichnungsmediums stets mit der Flußdichte des Kerns (nicht zu verwechseln mit der Flußdichtenumkehrung des Kerns) in Beziehung steht, kann eine weitere Verstärkung des Aufzeichnungsstromes die Flußdichte des Kerns nicht vergrößern, sobald mindestens ein Teil des magnetischen Kreises im Kern gesättigt ist. Die Flußdichte des Mediums erreicht daher den Höchstwert zur Zeit der Sättigung des Kerns und eine weitere Verstärkung des Aufzeichnungsstromes treibt das Medium nicht zur Sättigung, so daß die Amplitude des Ausgangssignals (Lesesignals) β bei zunehmendem Aufzeichnungsstrom nicht abnimmt. A resolution of 80% has been achieved by the method according to the invention. The basic concept is to slowly drive at least part of the magnetic recording circuit (as distinct from the recording medium) to saturation. Since the saturation curve of the recording medium is always related to the flux density of the core (not to be confused with the flux density reversal of the core), further amplification of the recording current cannot increase the flux density of the core as soon as at least part of the magnetic circuit in the core is saturated. The flux density of the medium therefore peaks at the time of saturation of the core, and further amplification of the recording current does not drive the medium to saturation, so that the amplitude of the output signal (read signal) β does not decrease as the recording current increases.

Ein zweckmäßiges Verfahren zur Begrenzung der Flußdichte desA convenient method of limiting the flux density of the

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Kerns (zum Unterschied von der Flußdichtenumkehrung) besteht darin, einen Teil des Weges des magnetischen Kreises durch Einkerben oder Nuten des Kernmaterials zu beschränken* Der gesamte magnetische Fluß ist dadurch gewzwungen, durch ein verringertes Volumen des Kernmaterials hindurchzugehen, das als eine Flußbegrenzungsfläche bezeichnet werden kann. Die Abmessungen der Flußbegrenzungsfläche werden gewählt, um sicherzustellen, daß diese Fläche innerhalb des Bereichs der normalen Aufzeichnungsströme gesättigt wird, die für den besonderen Magnetkopf bestimmt sind.Kerns (as distinct from the flux density reversal) consists in notching part of the path of the magnetic circuit or to restrict grooves of the core material * All magnetic flux is forced through a reduced Volume of core material to pass through, which can be referred to as a flow restriction surface. The dimensions of the flow restriction area are chosen to ensure that this area is within the range of normal recording currents which are intended for the particular magnetic head.

Die übliche Durchlässigkeit des Kernmaterials ist sehr hoch, zum Beispiel in der Größenordnung von 10.000 bis 15.000. Die Sättigung der Flußbegrenzungsfläche soll bewirken, daß sich ihre Durchlässigkeit der Einheit oder jener von freier Luft nähert. Daraus folgt, daß die Flußbegrenzungsfläche solche Abmessungen aufweisen muß, welche sicherstellen, daß diese Wirkung erreicht wird. Anders ausgedrückt, die die Flußbegrenzungsfläche erzeugende Einkerbung kann nicht so klein sein, daß sie nicht über den ganzen Bereich des normalen Aufzeichnungsstromes eine der Einheit angenäherte Durchlässigkeit aufrecht erhält. Funktionell ausgedrückt, der die Flußbegrenzungsfläche bildende reduzierte Teil des Kernes, der als Flußdichtenbegrenzung wirkt, muß so bemessen sein, daß, sobald die Sättigung erreicht ist, irgendwelche weitere Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes keine erhöhte Flußdichte des Kernes erzeugen können, was wieder bedeutet, daß Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes keine weitere Zunahme der Flußdichte im Medium erzeugen können, um dieselbe über einen gewünschten' Punkt auf der Sättigungskurve des Mediums hinaus zu treiben, der sich dem Sättigungspunkt des Mediums nähert. Die Kernbegrenzung ist daher so ausgebildet, daß die Sättigung erreicht wird, bevor das Aufzeichnungsmedium die Sättigung erreicht. Da das Medium niemals über die Sättigung hinaus getrieben wird, erzeugen weitere Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes nichtThe usual permeability of the core material is very high, for example on the order of 10,000 to 15,000. the Saturation of the flow restriction area should cause its permeability of the unit or that of free air approaching. It follows that the flow restriction area has such dimensions must have, which ensure that this effect is achieved. In other words, the flow restriction area The indentation generating the notch cannot be so small that it does not cover the full range of the normal recording current maintains a permeability approaching the unity. In functional terms, the flow restriction area forming reduced part of the core, which acts as a flux density limit, must be dimensioned so that, as soon as the When saturation is reached, any further enhancements in the recording current do not increase the flux density of the core can generate, which again means that gains in the recording current no further increase in the flux density im Be able to generate medium in order to drive it beyond a desired 'point on the saturation curve of the medium, which approaches the saturation point of the medium. The core limitation is therefore designed so that saturation is reached before the recording medium becomes saturated. Since the medium is never driven past saturation, further gains do not produce the recording current

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die Abnahme der Ausgangsspannung (Lesespannung), welche mit den Aufzeichnungsstromwerten verbunden ist, die über jenen liegen, welche erforderlich sind, um das Medium zur Sättigung zu treiben, wenn ein üblicher, nicht begrenzter Aufzeichnungskern verwendet wird. the decrease in the output voltage (read voltage), which with is associated with recording current values in excess of those required to saturate the medium when a common, non-limited recording core is used.

Die Sättigungskurven für das Aufzeichnungsmedium, die auf den getrennten Aufzeichnungen mit hoher und niedriger Flußdichtenumkehrung basieren, flachen sich ab, wenn sie sich der Sättigung des Mediums nähern, und sinken nicht ab, da das Medium niemals über die Sättigung hinaus getrieben wird. Die größere IJähe der Sättigungskurven des Mediums definiert daher ein höheres Auflösungsverhältnis, wie aus der nachstehenden genauen Beschreibung leichter verständlich sein wird.The saturation curves for the recording medium that appeared on the separate high and low flux inversion records base, flatten out as they approach the saturation of the medium and do not sink as the medium does is never driven past saturation. The greater proximity of the saturation curve of the medium therefore defines a higher one Resolution ratio as will be more readily understood from the detailed description below.

Das Gesamtkonzept sieht die Anordnung einer Flußbegrenzungsfläche im magnetischen Kreis des Aufzeichnungskernes vor. Dadurch wird die Flußdichte innerhalb des Kerns auf jene Flußdichte begrenzt, die zur Sättigung der Flußbegrenzungsfläche notwendig ist. Weitere Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes können die Flußdichte des Kerns nicht erhöhen. Demgemäß wird die Flußdichte des Mediums, die mit dem Sättigungspunkt der Flußbegrenzungsfläche des Kerns verbunden ist, nicht überschritten, so daß das Medium durch weitere Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes nicht über die Sättigung hinaus getrieben wird.The overall concept provides for the arrangement of a flux-limiting surface in the magnetic circuit of the recording core. Through this the flux density within the core is limited to that flux density which saturates the flux-limiting surface necessary is. Further increases in the recording current cannot increase the flux density of the core. Accordingly, will the flux density of the medium, which is connected to the saturation point of the flow-limiting surface of the core, is not exceeded, so that the medium is not driven beyond saturation by further increases in the recording current will.

Der Aufzeichnungskreis des Magnetkopfes wird praktisch begrenzt, zum Beispiel durch eine wahlweise Verringerung des Volumens des Kernmaterials an irgendeiner Stelle im magnetischen Kreis, um eine Flußbegrenzungsfläche zu erzeugen, welche durch einen schwächeren Aufzeichnungsstrom gesättigt wird als jener, der erforderlich ist, um den Rest des Kernes zu sättigen. Für die Flußbegrenzungsfläche werden solche Abmessungen gewählt, welche sicherstellen, daß eine weitere Verstärkung des Aufzeich«The recording circuit of the magnetic head is practically limited, for example by an optional reduction in volume of the core material at any point in the magnetic circuit in order to create a flux-limiting surface which is passed through a weaker recording current than that required to saturate the remainder of the core. For the The dimensions of the flow restriction area are such as to ensure that the recording can be further strengthened.

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nungsstromes über jene hinaus, die zur Sättigung der Flußbegrenzungsfläche notwendig ist,, keine wesentlich größere Flußdichte innerhalb des gesamten magnetischen Kreises erzeugt, der durch das Kernmaterial hindurchgeht.voltage flow beyond those necessary to saturate the flow restriction area is necessary ,, no significantly greater flux density generated within the entire magnetic circuit, which passes through the core material.

Die Begrenzung der Flußdichte innerhalb des magnetischen Aufzeichnungskreises soll sicherstellen, daß das Aufzeichnungsmedium nicht wesentlich über seinen Sättigungspunkt hinaus getrieben wird. Die übliche Zunahme des Unterschiedes zwischen den Ausgangsamplituden von Aufzeichnungen mit hoher Flußdichtenumkehrung und niedriger Flußdichtenumkehrung, wenn das Aufzeichnungsmedium über die Sättigung hinaus getrieben wird, wird daher wesentlich verbessert.The limitation of the flux density within the magnetic recording circuit is intended to ensure that the recording medium is not drifted significantly past its saturation point will. The usual increase in the difference between the output amplitudes of recordings with high flux density reversal and low flux inversion when the recording medium is driven beyond saturation, is therefore significantly improved.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungskernes, der eingekerbt worden ist, um im Weg des magnetischen Kreises desselben eine Flußbegrenzungsfläche zu definieren.Fig. 1 is a schematic illustration of a recording core which has been notched to get in the path of the magnetic Circle of the same to define a flow restriction area.

Fig. 2 zeigt eine typische Sättigungskurve für einen uneinge- - kerbten Aufzeichnungskern.Fig. 2 shows a typical saturation curve for a non-notched recording core.

Fig. 3 veranschaulicht zu vergleichende Sättigungskurven von magnetischen Aufzeichnungsmedien für uneingekerbte und eingekerbte Aufzeichnungskerne, die mit vollen bzw. unterbrochenen Linien für eine phasenverschlüsselte Aufzeichnung aufgetragen sind.Fig. 3 illustrates saturation curves of magnetic recording media to be compared for uncut and notched recording cores marked with full or interrupted Lines for a phase-encrypted recording are plotted.

Der in Fig. 1 dargestellte Aufzeichnungskern oder Schreibkopf 10 besteht aus einem aktiven oder C-Kern 12 und einem inaktiven oder I-Kern 14, dessen oberes Ende in geringem Abstand von der Polschuhspitze 16 des C-Kerns 12 liegt, um den üblichen Schreibspalt 18 zu bilden, der unmittelbar angrenzend an ein (nicht dargestelltes) magnetisches Aufzeichnungsmedium angeordnet werden kann. Die übliche Schreibwicklüng 20 induziert The recording core or writing head shown in FIG 10 consists of an active or C-core 12 and an inactive or I-core 14, the upper end of which is at a small distance from the pole piece tip 16 of the C-core 12 is around the usual To form writing gap 18 which can be arranged immediately adjacent to a (not shown) magnetic recording medium. The usual writing winding 20 is induced

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den magnetischen Fluß, der durch den vom Schreibkopf 10 gebildeten Weg des magnetischen Kreises hindurchgeht, um das Aufzeichnungsmedium am Spalt 18 zu magnetisieren. Der in Fig. 1 dargestellte Schreibkopf ist in jeder Hinsicht in üblicher Weise ausgebildet mit der einzigen Ausnahme, daß der I-Kern 14 bei 22 eingekerbt oder ausgeschnitten ist, um eine Flußbegrenzungsfläche 24 zu bilden, welche praktisch eine wahlweise Verringerung des Kernvolumens darstellt, durch welche der ganze, durch die Schreibwicklung 20 induzierte magnetische Fluß hindurchgehen muß.the magnetic flux generated by the write head 10 Path of the magnetic circuit to magnetize the recording medium at the gap 18. The in Fig. 1 The write head shown is designed in the usual way in all respects with the only exception that the I-core 14 at 22 is notched or cut out to form a flow restriction surface 24 which is practically an optional Represents a decrease in the core volume through which all of the magnetic flux induced by the write winding 20 is depicted must go through.

In Fig. 2 ist eine typische Sättigungskurve für einen üblichen uneingeker*bten Schreibkopf dargestellt, während typische Sättigungskurven von Aufzeichnungsmedien für eine phasenverschlüsselte Aufzeichnung unter Verwendung eines üblichen uneingekerbten Schreibkopfes mit vollen Linien in Fig. 3 dargestellt sind. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß eine Auftragung der üblichen Sättigungskurven phasenverschlüsselter Medien als eine Funktion von Aufzeichnungsstrom und Ausgangsspannung mit zunehmendem Aufzeichnungsstrom eine wesentliche Veränderung des Sättigungspunktes zeigt. Aus der einleitenden Erörterung ergibt sich, daß die Medien bei einer Aufzeichnung mit der höheren Flußdichtenumkehrung (1.280 Flußänderungen pro Zentimeter) durch einen schwächeren Aufzeichnungsstrom zur Sättigung getrieben werden, als es bei der Aufzeichnung mit der niedrigeren Flußdichtenumkehrung (640 Flußänderungen pro Zentimeter) der Fall ist, und daß die Ausgangsspannung (Amplitude) der Aufzeichnung mit der niedrigeren Flußdichtenumkehrung für den gleichen Aufzeichnungsstrom stets größer ist als jene der Aufzeichnung mit der höheren Flußdichtenumkehrung. Die Zusammenfassung dieses nachteiligen Zustandes ergibt die Tatsache, daß die Aufzeichnungen mit der höheren Flußdichtenumkehrung nicht nur früher den höchsten Viert erreichen, sondern auch einen größeren negativen Abfall zeigen als die Aufzeichnungen mit der niedrigeren Flußdichtenumkehrung, sobald die Medien durch zunehmenden Aufzeich-FIG. 2 shows a typical saturation curve for a conventional, unnotched write head, while typical saturation curves of recording media for phase-encrypted recording using a common non-notched Writing head are shown in full lines in FIG. From Fig. 3 it can be seen that a plot of the usual Saturation curves of phase-encrypted media as a function of recording current and output voltage with increasing Recording current shows a significant change in the saturation point. From the introductory discussion it follows that that in a recording with the higher flux density reversal (1,280 flux changes per centimeter) the media will pass through a weaker recording current can be driven to saturation than is the case with the recording with the lower flux density reversal (640 flux changes per centimeter) is the case, and that the output voltage (amplitude) of the record is with the lower flux inversion for the same recording current is always greater than that of the recording with the higher flux density reversal. The summary of this disadvantageous condition results in the fact that the records with the higher flux density reversal, not only reach the highest fourth earlier, but also a larger negative drop show than the recordings with the lower flux density reversal as soon as the media

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nungsstrom über die Sättigung hinaus getrieben werden.voltage current can be driven beyond saturation.

Da die meisten phasenverschlüsselten Aufzeichnungssysteme einen Aufzeichnungsstrom verwenden, der annähernd gleich oder stärker ist als der Aufzeichnungsstrom, welcher erforderlich ist, um die Aufzeichnung mit der niedrigeren Flußdichtenumkehrung (640 Flußänderungen pro Zentimeter) zur Sättigung zu treiben, wie an der Stelle B in Fig. 3 angegeben ist, wird ersicht-Since most phase-encrypted recording systems have a Use recording current that is approximately equal to or is greater than the recording current required to record with the lower flux density reversal To drive (640 flux changes per centimeter) to saturation, as indicated at point B in Fig. 3, is seen-

Va lieh, daß die Auflösung eines Üblichen Kopfes R=^ beträgt. Eine typische Auflösung dieser Gleichung ergibt einen Auflösungsfaktor im Bereich von 50 %. Dieses niedrige Verhältnis ist aus einer Betrachtung der Figur 3 sofort erklärlich, gemäß welcher die zunehmende Divergenz der Sättigungskurven der Medien über den Sättigungspunkt E der Aufzeichnung mit der höheren Flußdichtenumkehrung sehr deutlich ist.Va borrowed that the resolution of a common head is R = ^. A typical resolution of this equation gives a resolution factor in the range of 50 %. This low ratio can be immediately explained from a consideration of FIG. 3, according to which the increasing divergence of the saturation curves of the media over the saturation point E of the recording with the higher flux density reversal is very clear.

Das Verständnis der mit voller Linie aufgetragenen Sättigungskurven der Medien ergibt sich aus einer Betrachtung der Figur 2, welche anzeigt, daß die üblichen Betriebsparameter derart sind, daß das Kernmaterial längs jenes Teils der Sättigungskurve wirksam ist, der die größte Neigung aufweist. Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes erzeugen daher eine maxismale Zunahme der Flußdichte des Kerns, welche ihrerseits eine größere Flußdichte im Medium erzeugt. Da der normale ,Arbeitsbereich der Sättigungskurve des Kerns längs ihrer maximalen Neigung liegt und da der normale Arbeitsbereich der Sättigungskurven der Aufzeichnungsmedien in der Nähe ihrer Höchstwerte oder hinter denselben liegt, ist ersichtlich, daß geringe Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes eine noch größere Divergenz der Sättigungskurven der Medien erzeugen, was einen noch ungünstigeren Auflösungsfaktor ergibt und die Ausbildungsparameter des Magnetkopfes auf minimale Aufzeichhungsstromveränderüngen zu beschränken trachtet»Understanding the saturation curves of the media plotted with a full line emerges from a consideration of the figure 2, which indicates that the usual operating parameters are such that the core material operates along that part of the saturation curve which has the greatest slope. Reinforcements of the recording current therefore produce a maximum increase in the flux density of the core, which in turn is a greater one Flux density generated in the medium. As the normal, working area of the saturation curve of the core along its maximum slope and because the normal working range of the saturation curves of the recording media is in the vicinity of their maximum values or is behind them, it can be seen that small gains in the recording current result in an even greater divergence generate the saturation curves of the media, which results in an even less favorable resolution factor, and the training parameters seeks to limit the magnetic head to minimal changes in the recording current »

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, die Sättiguhgskur-The main purpose of the invention is to

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ven der Medien dichter zueinander zu bringen. Dies wird erreicht, indem sichergestellt wird, daß sich der normale Arbeitsbereich des Aufzeichnungskopfes in der Nähe des Sättigungspunktes F (Fig. 2) des Kerns befindet, welcher längs eines flachen Teils der Sättigungskurve des Kerns liegt, so daß weitere Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes die Flußdichte der Medien nicht vergrößern. Diese Parameter werden so gewählt, daß sie so nahe wie möglich mit den maximalen K kollektiven Ausgangsspannungen der Aufzeichnungen mit der höheren oder niedrigeren Flußdichtenumkehrung zusammenfallen, wie sich aus den in Fig. 3 mit unterbrochenen Linien angegebenen Sättigungskurven der Medien ergibt. Strukturell wird dies durch die Ausbildung der Flußbegrenzungsfläche 24 im Schreibkopf bewirkt, durch welche der gesamte magnetische Fluß hindurchgehen muß.to bring the media closer together. It does this by making sure that it is in the normal work area of the recording head is in the vicinity of the saturation point F (Fig. 2) of the core which runs along a flat part of the saturation curve of the core, so that further enhancements of the recording current the flux density the media does not enlarge. These parameters are chosen so that they are as close as possible to the maximum collective Output voltages of the recordings with the higher or lower flux density inversions coincide, as is evident from gives the saturation curves of the media indicated by broken lines in FIG. 3. Structurally this is made possible by causes the formation of the flux-limiting surface 24 in the write head through which all magnetic flux pass got to.

Wegen des verringerten Kernvolumens an der Fläche 24 "wird diese Fläche daher durch einen schwächeren Aufzeichnungsstrom gesättigt, als es beim Fehlen einer solchen beschränkten Fläche der Fall wäre, und die Auflösung des Kopfes kann durch eine Regelung der Abmessungen der Fläche 24 nach Belieben verändert werden. Die Auflösung des Kopfes verändert sich selbstverständlich entgegengesetzt zur Abmessung G in Fig. 1»Because of the reduced core volume at surface 24 ″, it becomes Area is therefore saturated by a weaker recording current than it would be in the absence of such a restricted area would be the case, and the resolution of the head can be varied as desired by regulating the dimensions of the surface 24 will. The resolution of the head changes, of course, opposite to the dimension G in Fig. 1 »

Wenn im Betrieb die Flußbegrenzungsfläche 24 gesättigt wird, nähert sich die Durchlässigkeit dieser Fläche der Efoheit. Weitere Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes können daher keine Zunahme der Flußdichte im Kern erzeugen (unabhängig von der Flußdichtenumkehrung) und der Kern ist tatsächlich gesättigt, so daß sein Arbeitsbereich an den Punkt F der Sättigungskurve angrenzt. Da weitere Verstärkungen des Aufzeichnungsstromes die Flußdichte des Kerns nicht vergrößern können, um dadurch die Flußdichte der Medien über die gewählten Betriebsparameter hinaus zu vergrößern, erreichen die Sättigungskurven der Medien den Höchstwert und flachen sich ab, wie in Fig. 3 ange-In operation, when the flow restriction area 24 becomes saturated, the permeability of this area approaches efficiency. Further Increases in the recording current can therefore not produce an increase in the flux density in the core (regardless of the Flux density inversion) and the core is actually saturated, so that its working area is adjacent to point F of the saturation curve. Since further amplifications of the recording current the flux density of the core cannot increase, thereby increasing the flux density of the media via the selected operating parameters the saturation curves of the media reach their maximum value and flatten out, as shown in FIG.

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geben ist. Sie ergeben daher, was als "scheinbare" Sättigungskurven der Medien bezeichnet werden könnte, welche nicht den scharfen negativen Abfall zeigen, der mit den Aufzeichnungen der Medien durch die üblichen uneingekerbten Köpfe verbunden ist.give is. They therefore give what might be called "apparent" media saturation curves, which do not show sharp negative drop associated with the media records by the usual unnotched heads is.

Vc Daraus ist ersichtlich, daß der Auflösungsfaktor nunmehr -rr? Vc From this it can be seen that the resolution factor is now -rr?

beträgt, was eine beträchtliche Zunahme der Auflösung darstellt. which is a significant increase in resolution.

Patent claims:

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Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, KölnDr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, patent attorneys, Cologne

AlAl

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on the submission of September 14, 1971 VA / A ^ med-Anm. MAGNETIC HEAD

CORPORATION

PATENT CLAIMS

Iy Magnetic recording transducer with a core that a single magnetic circuit and a recording gap characterized by means for limiting the flux density within a separate part of the circle, wherein the device consists of a reduced core section, which is continuous with larger core sections on each side of the same.

2. Magnetic recording transducer according to claim 1, characterized characterized in that the core comprises active and inactive core portions, the inactive core portion comprising the reduced core portion contains,

3. Magnetic recording transducer according to claim 2, characterized in that the inactive core part consists of an I-core consists.

4. A method for increasing the resolution of a magnetic head having at least one recording core, the Plus density as a function of amplified recording currents at core flux density values in excess of unity increases and which is suitable for the phase-encrypted recording of a recording medium whose output amplitude for each recording with a high and a low flux density inversion as a function of the flux density of the recording core increases up to a saturation value of the recording medium for each recording with the high and low

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third flux density reversal followed by a decreasing output amplitude as a function of further flux density increases of the recording core,

characterized,

that the flux density of the recording core is limited to a value which is not irrespective of the recording currents substantially exceeds that which is required to achieve the saturation value of the recording medium for the recording ' tion with the high flux density reversal.

5. The method according to claim 4, characterized in that the step of limiting the flux density of the ■ recording core comprises the step that at least a limited portion of the recording core is driven to at least a substantial saturation «,

6. The method according to claim 5 »characterized in that the last-mentioned step comprises the amplification of the recording current up to that value and beyond the same, which is necessary to reduce the permeability of the limited part of the recording core to the unit,

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