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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein
magnetische Aufzeichnungsträger wie Magnetbänder und betrifft
insbesondere einen magnetischen Aufzeichnungsträger zur
Realisierung einer zufriedenstellenden magnetischen
Aufzeichnung und Wiedergabe nicht nur in einem Standardmodus
sondern auch in einem Modus hoher Bildqualität, der eine
höhere Trägerfrequenz als die im Standardmodus aufweist.
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Gegenwärtig werden die Eigenschaften eines
Magnetbandes und eines Magnetkopfes beträchtlich verbessert, und
entsprechend besteht ein Bedarf an einem magnetischen
Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät hoher Bildqualität mit
einer höheren Auflösung als der von Videobandrecordern,
die weitverbreitet im Einsatz sind. Aus diesem Grund wird
ein Hochleistungsmagnetband wie ein Metallband als Ersatz für
Standardmagnetbänder für den Einsatz in Videobandrecordern
für den Heimgebrauch in Betracht gezogen. Ein derartiges
Hochleistungsmagnetband weist eine remanente
Magnetflußdichte (Br) und eine Koerzitivkraft (Hc) auf, die höher als
diejenigen der Standardmagnetbänder sind. Es wird ein
Informationssignal auf dem Hochleistungsmagnetband unter
Verwendung eines Magnetbandes (beispielsweise 5 MHz bis 7 MHz)
aufgezeichnet, wobei dieser Bereich beträchtlich höher als
der der Standardträgerfrequenz (beispielsweise 3,4 MHz bis
4,4 MHz) liegt.
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Die EP-A-0 075 991 offenbart einen
Aufzeichnungsträger, der mit nadelförmigem magnetischem Kobalt dotierte oder
gedopte Eisenoxidpartikel enthält, die eine kristalline
magnetische Anisotropie aufweisen und ein
Fe²&spplus;/Fe³&spplus;-Verhältnis von 0,05 oder weniger. Der Aufzeichnungsträger zeigt
ein Rechteckigkeitsverhältnis von 0,6 oder mehr in der
vertikalen Richtung und ein Orientierungs- oder
Ausrichtungsverhältnis von 0,7 oder mehr. Vorzugsweise weisen die
magnetischen Partikel oder Teilchen eine durchschnittliche Größe
von 0,3 um oder weniger und ein axiales oder
Achsenverhältnis von 6 bis 10 auf.
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Die EP-A-0 158 240 offenbart ein Verfahren zum
Herstellen von magnetischen Eisenoxidpartikeln, die Isotropie
aufweisen, einen hohen isotropen remanenten Magnetismus
und eine hohe Koerzitivkraft. Die Partikel enthalten eine
Basis aus Gamma-Eisen(III)-Oxid, das 2 bis 7 Gew.-% Kobalt
(ii) und 2 Gew.-% Eisen(II) enthält. Das Verhältnis der
Länge der Partikel zu deren Dicke liegt zwischen 1,5 und
3,5, und die Partikel sind zwischen 0,08 und 0,3 um lang.
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Die GB-A-2 018 734 offenbart ein Magnetband, das
nadelförmige magnetische Partikel aufweist, die eine Länge
von 0,2 bis 1 um und ein Längen/Durchmesser-Verhältnis
zwischen 5 und 15 aufweisen. Die magnetischen Partikel
bestehen aus Gamma Fe&sub2;O&sub3;, modifiziert mit 0,8 bis 21 Gew.-%
Fe²&spplus; und 1 bis 5 Gew.-% Co²&spplus;.
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In der vorliegenden Beschreibung wird auf einen
Aufzeichnungs- und Wiedergabemodus, der in Videobandrecordern
für den Heimgebrauch weitverbreitet benutzt wird, als
Standardmodus Bezug genommen, wohingegen ein Aufzeichnungs-
und Wiedergabemodus, in dem die Trägerfrequenz auf einen
höheren Wert als den im Standardmodus gesetzt ist, um eine
höhere Bildqualität zu erzielen, als Hochqualitätsmodus
bezeichnet wird. Wie allgemein bekannt, existiert keine
Austauschbarkeit zwischen dem Standardmodus und dem
Hochqualitätsbildmodus, jedoch ist es möglich, selektiv in den
Standard- und Hochqualitätsbildmodi in einem
Videobandrecorder eine Aufzeichnung und Wiedergabe auszuführen. Ein
derartiger Videobandrecorder ist so ausgelegt, daß zwei
Arten von Signalverarbeitungsschaltungen entsprechend dem
Standard- und Hochqualitätsbildmodus vorgesehen sind sowie
eine Schalteinrichtung zur Selektion einer der
Signalverarbeitungsschaltungen.
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Es sei nun ein Magnetband in Betracht gezogen, das in
einem Videobandrecorder aufgenommen ist, der das
Informationssignal sowohl im Standard- als auch im
Hochqualitätsbildmodus auf dem Band aufzeichnen und von diesem
wiedergeben kann. Es ist allgemein bekannt, daß viele Arten von
Magnetbändern existieren, die unterschiedliche
Spezifikationen aufweisen und gegenwärtig auf dem Markt beziehbar
sind. Diese Magnetbänder können generell in zwei Arten von
Magnetbändern klassifiziert werden, eine, bei der ein
Hochqualitätsbildmagnetband, ein sogenanntes Metallband und
dergleichen, vorliegt, und eine, bei der ein
Standardmagnetband vorliegt, das ein Ionenoxid-Magnetmaterial als
auf einem Basisfilm oder einer Basisschicht vorgesehenes
magnetisches Schichtmaterial ausnutzt.
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Es sei nun ein Videobandrecorder in Betracht gezogen,
der sowohl über den Standard- als auch den
Hochqualitätsbildmodus verfügt, bei dem die Aufzeichnung und Wiedergabe für
den Fall ausgeführt wird, daß ein
Hochqualitätsbildmagnetband in das berät geladen ist. Es gibt einige Probleme
bezüglich des optimalen Aufzeichnungsstromes oder der
Aufzeichnungscharakteristiken bei kurzer Wellenlänge, und
infolgedessen ist die Wiedergabe des Videosignals nicht so gut.
Wenn der Videobandrecorder sich im Standardmodus befindet,
wird zudem eine langwellige Aufzeichnungscharakteristik, die
sich auf die Aufzeichnung und Wiedergabe eines Audiosignals
bezieht, merklich verschlechtert. Aus diesem Grund ist es
nicht möglich, im Standardmodus ein
Hochqualitätsbild-Magnetband zu benutzen.
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Ferner wird in Betracht gezogen, daß die Aufzeichnung
und Wiedergabe in einem Zustand ausgeführt werden, bei dem
ein Standardmagnetband im Videobandrecorder enthalten ist,
der sowohl über den Standard- als auch den
Hochqualitätsbildmodus verfügt. Bei dem auf den Hochqualitätsbildmodus
eingestellten Videobandrecorder ist das Standardmagnetband
aus der Sicht seiner Funktionscharakteristiken und
Eigenschaften nicht für den Hochqualitätsbildmodus geeignet.
Selbst wenn die Aufzeichnung auf der Grundlage des
Hochqualitätsbildmodus für das Standardmagnetband ausgeführt
wird, treten eine Übermodulation (das Trägersignal, das am
Rand im wiedergegebenen Bild nicht wiedergegeben werden kann,
erbringt ein Umkehrphänomen zwischen Weiß und Schwarz) und/
oder ein Randrauschen auf dem wiedergegebenen Bild auf (das
Rauschen, das im wiedergegebenen Bild nahe des Balkenrandes
beobachtet wird). Aus diesem Grund ist es nicht möglich,
das Standardband im Hochqualitätsbildmodus zu verwenden.
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Wie aus der obigen Erläuterung zu erwarten ist, ist es,
wenn man versucht, die auf dem Markt angebotenen Magnetbänder
für die Videobandrecorder, in denen die Standard- und
Hochqualitätsbildmodi selektiv umschaltbar sind, einzusetzen,
erforderlich, die Magnetbänder so zu selektieren, daß sie
für den jeweiligen Modus, der zu benutzen ist, geeignet sind.
Mit anderen Worten existiert kein Magnetband, das gemeinsam
für jeden der beiden Fälle eingesetzt werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein magnetischer
Aufzeichnungsträger wie im beiliegenden Anspruch 1 definiert
vorgesehen, dessen Oberbegriff die EP-A-0 075 991 würdigt.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
den übrigen beiliegenden Ansprüchen definiert.
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Es ist auf diese Weise möglich, einen magnetischen
Aufzeichnungsträger vorzusehen, der gemeinsam sowohl für den
Standard- als auch den Hochqualitätsbildmodus verwendet
werden kann.
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Es ist auch möglich, einen magnetischen
Aufzeichnungsträger vorzusehen, der exzellente Audiowiedergabesignal-
Eigenschaften und exzellente
Videowiedergabesignal-Eigenschaften aufweist.
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Es ist ferner möglich, einen magnetischen
Aufzeichnungsträger vorzusehen, der die Realisierung einer hohen
Bildqualität mit horizontaler Auflösung von 400 Abtastzeilen
oder mehr ermöglicht und darüber hinaus selbst im
Standardmodus eine verbesserte Bildqualität bereitstellt.
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Die vorliegende Erfindung wird beispielhalber unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert, in denen:
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Fig. 1 eine Ansicht ist, die die Beziehung zwischen
den Eigenschaften und Qualitäten mehrerer Magnetbänder zeigt;
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Fig. 2 eine graphische Darstellung ist, die die
Beziehung zwischen einem Trägerausgangs/Rauschverhältnis oder
-abstand und einem optimalen Aufzeichnungsstrom mit Bezug
auf die Koerzitivkraft eines magnetischen Materials zeigt,
das als Schicht auf einer Basisschicht eines Magnetbandes
vorgesehen ist;
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Fig. 3 eine graphische Darstellung ist, die die
Beziehung zwischen einem Trägerausgangs/Rauschabstand mit
Bezug auf die remanente Magnetflußdichte eines magnetischen
Materials zeigt;
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Fig. 4 eine graphische Darstellung ist, die einen
Trägerausgangs/Rauschabstand bezüglich der Länge von
magnetischen Partikeln zeigt; und
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Fig. 5 eine Ansicht ist, die verschiedene
Charakteristiken und Abschätzungen zeigt, die die Bildqualität
und Audioqualität zum Zeitpunkt der Wiedergabe mit
einschließen.
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Gegenwärtig beläuft sich die horizontale Auflösung im
Standardvideobandrecorder für den Heimgebrauch auf etwa
240 Abtastzeilen. Jedoch verlangt der Markt nach einem
Hochleistungs-Videobandrecorder mit einer
Horizontalauflösung und einem Signal/Rauschabstand, die höher als
diejenigen im Standardvideobandrecorder sind. Darüber hinaus
wird gewünscht, daß ein magnetischer Aufzeichnungsträger
(im folgenden als Magnetband bezeichnet), der dazu ausgelegt
ist, für den Hochleistungsvideobandrecorder geeignet zu
sein, nicht nur für den Hochleistungsvideobandrecorder,
sondern auch für den Standardvideobandrecorder verwendet
werden kann. Als ein Signalsystem, das die obige
Anforderung erfüllt, werden die folgenden Spezifikationen
vorgeschlagen.
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Leuchtdichtesignal - FM Aufzeichnung
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- Frequenz am Weißgipfelpegel 7 MHz
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- Frequenz am Begrenzungs- oder Abkappegel 9 MHz
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- Frequenz am Synchronisationssignalpegel (Sync.Pegel) 5 MHz
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Chrominanzsignal - Niederfrequenzbereichs-Umsetzungschrominanzsignal- Aufzeichnungssystem PS (Phasenschiebungs)-System
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- Niederfrequenzbereichs-Umsetzungschrominanzhilfsträgerfrequenz 629 kHz
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Das Magnetband der vorliegenden Erfindung kann eine
horizontale Auflösung erbringen, die sich auf 400
Abtastzeilen oder mehr beläuft, wenn es in einem
Videobandrecorder mit der obigen Spezifikation verwendet wird, und kann
zufriedenstellende Aufzeichnungs- und
Wiedergabecharakteristiken beim Einsatz im Standardvideobandrecorder erbringen.
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Im folgenden wird ein Beispiel eines magnetischen
Aufzeichnungsträgers (Magnetbandes) erläutert, das
erfindungsgemäß ausgelegt ist.
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Die vorliegende Erfindung basiert im wesentlichen
auf den Experimenten, die von den Erfindern der
vorliegenden Anmeldung ausgeführt wurden. In den Experimenten
wurden eine Vielzahl von Magnetbändern hergestellt, die
klar unterscheidbare Charakteristiken aufweisen. Mit
diesen Magnetbändern wurden zwei Arten von Kombinationen
der Aufzeichnung und Wiedergabe durchgeführt. Eine dieser
Kombinationen ist die Aufzeichnung und Wiedergabe auf der
Grundlage der obigen Spezifikation (im folgenden als
Aufzeichnung und Wiedergabe in einem Hochqualitätsbildmodus
bezeichnet). Die andere ist die Aufzeichnung und
Wiedergabe auf der Grundlage des Standardvideobandrecorders
(im folgenden als Aufzeichnungs- und Wiedergabe im
Standardmodus bezeichnet). In den Experimenten wurden fünf
Arten von Magnetbändern benutzt. Die Eigenschaften und
Bildqualitäten dieser Magnetbänder sind in Fig. 1
dargestellt. In dieser Figur sind die Eigenschaften bzw.
Charakteristiken der Magnetbänder Aufzeichnungs- und
Wiedergabecharakteristiken im Hochqualitätsbildmodus. Im Detail
sind dort ein Trägerausgang (Trägerausgangssignal), ein
Trägerausgangs/Rauschabstand (c/N) und ein optimaler
Aufzeichnungsstrom
für den Fall, daß die Aufzeichnung und
Wiedergabe bei einer Frequenz von 6 MHz ausgeführt wurden,
gezeigt. Andererseits ist im Hinblick auf die Bildqualität
eine Gesamtbildqualität gezeigt, die durch die
Gesamtbeurteilung eines Randrauschens, einer Übermodulation und
dergleichen, gewonnen wird. In Fig. 1 wird Dezibel (dB),
welches eine Relativwertangabe ist, als Einheit zur Angabe
der Eigenschaften des Magnetbandes benutzt. Ein Bezug zur
Wiedergabe der Charakteristiken der Magnetbänder in Dezibel
ist das höchstqualitative Magnetband der gegenwärtig auf
dem Markt verfügbaren Magnetbänder. In der folgenden
Beschreibung wird das höchstqualitative Magnetband zur
Vereinfachung als Magnetband Nr. 1 bezeichnet. Ferner verwendet
die vorliegende Beschreibung einen weiteren Relativwert auf
der Grundlage des Standardmagnetbandes zur Erklärung der
experimentellen Ergebnisse. Bei Verwendung dieses anderen
Relativwerts wird in der Beschreibung eine spezielle
Anmerkung gegeben. Daher ist stets, wenn keine spezifische
Anmerkung erfolgt, der Relativwert, der durch Dezibel
angegeben ist, auf der Grundlage des Magnetbandes Nr. 1
gewonnen. In der folgenden Beschreibung wird der
Einfachheitshalber auf das Standardmagnetband als Magnetband Nr. 2 Bezug
genommen. Die experimentellen Ergebnisse, die in Fig. 1
gezeigt sind, wurden unter den folgenden Meßbedingungen
gewonnen.
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- Band/Kopf-Relativgeschwindigkeit 5,8 m/s
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- Kopfspaltbreite 0,3 um
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- Kopfspurbreite 58 um
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- Rauschauflösungsbandbreite 10 kHz
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- Rauschmeßfrequenz Eine Frequenz 1 MHz niedriger als die Trägerfrequenz
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Die folgenden Ergebnisse sind aus Fig. 1 entnehmbar.
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Zunächst wird, wenn der Trägerausgang C 1,7 dB beträgt oder
weniger, die wiedergegebene Bildqualität im
Hochqualitätsbildmodus
verschlechtert. Dies ist an Hand der
Magnetbänder A und B verständlich. Zweitens wird, wenn der
Trägerausgangs/Rauschabstand (C/N) unter 2,0 dB oder noch
darunter liegt, die Qualität des wiedergegebenen Bildes
im Hochqualitätsbildmodus verschlechtert. Dies geht aus
den Magnetbändern A und B hervor. Drittens wird, wenn der
optimale Aufzeichnungsstrom 1,6 dB oder mehr beträgt, die
Qualität des wiedergegebenen Bildes im Standardmodus
verschlechtert. Dies geht aus dem Magnetband C hervor.
Viertens ist, wenn der Trägerausgang 1,7 dB oder mehr beträgt
und darüber hinaus der Trägerausgangs/Rauschabstand (c/N)
2 dB oder mehr beträgt, und ferner der optimale
Aufzeichnungsstrom 1,6 dB oder weniger beträgt, die Qualität des
wiedergegebenen Bildes sowohl im Standard- als auch im
Hochqualitätsbildmodus zufriedenstellend. Dies versteht
sich aus den Magnetbändern D und E. Dies bedeutet, daß,
wenn die obige vierte Bedingung erfüllt ist, eine
Austauschbarkeit zwischen dem Standard- und
Hochqualitätsbildmodus bei der Aufzeichnungsfrequenz 6 MHz erzielbar ist.
Weitere Experimente wurden in ähnlicher Weise für jede der
Aufzeichnungsfrequenzen 4,5 MHz und 8 MHz durchgeführt, um
die Videocharakteristiken zu untersuchen, die erforderlich
sind, um ein Magnetband mit Austauschbarkeit zwischen
Standard- und Hochqualitätsbildmodus vorzusehen. Die
experimentellen Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt.
Tabelle I
Frequenz Wellenlänge Trägerausgang/Rauschabstand Optimaler Aufzeichnungsstrom
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In der Tabelle I beziehen sich die numerischen in
Klammern gesetzten Werte bezüglich des Trägerausgangs(Signals),
Trägerausgangs /Rauschabstandes und optimalen
Aufzeichnungsstromes auf Relativwerte bezogen auf das Magnetbandnr. 1,
während numerische Werte ohne Klammern auf dem
Magnetbandnr. 2 basieren. Wie in Tabelle 1 gezeigt, sind die
Relativwerte für das Trägerausgangssignal, den
Trägerausgangs/Rauschabstand und den optimalen Aufzeichnungsstrom
bezüglich des Magnetbandesnr. 1 identisch zueinander. So
können diese Werte einfach als Bezug bei der Abschätzung
der Videocharakteristiken benutzt werden.
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Im folgenden werden die magnetischen Eigenschaften
des Magnetbandes erläutert, die die Videocharakteristiken,
welche in Tabelle I gezeigt sind, ergeben können, mit
anderen Worten solche Charakteristiken, die sowohl für
den Standardmodus als auch den Hochqualitätsmodus
anwendbar sind.
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Wichtige Tatsachen oder Bedingungen, die in Betracht
zu ziehen sind, wenn man versucht, diese magnetischen
Eigenschaften zu erzielen, bestehen darin, die folgenden
Bedingungen zu erfüllen, wobei hierbei die Austauschbarkeit
zwischen Standard- und Hochqualitätsbildmodus beibehalten
wird. Die erste Notwendigkeit besteht darin, daß der
optimale Aufzeichnungsstrom des Magnetbandes für beide Modi
sich vom Magnetband, das den gegenwärtigen Standard
erfüllt, nicht beträchtlich unterscheidet. Die zweite
Notwendigkeit besteht darin, daß es möglich sein sollte, das
aufgezeichnete Signal der Maximalfrequenz von 9 MHz auf
einem geeigneten Signalpegel wiederzugeben. Die dritte
Notwendigkeit besteht darin, daß die Audiocharakteristiken
auf der Grundlage einer
Wechselstrom-Vormagnetisierungsaufzeichnung sich nicht beträchtlich von denjenigen
unterscheiden, die im gemäß dem gegenwärtigen Standard
definierten Standardmagnetband gewonnen werden.
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Es erfolgt nun eine Erläuterung der magnetischen
Eigenschaften des Magnetbandes, welches imstande ist, die
Austauschbarkeit zwischen Standard- und
Hochqualitätsbildmodi
zu realisieren, wobei hier auf die experimentellen
Ergebnisse zurückgegriffen wird.
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Die folgenden Parameter wurden für die Experimente
gemeinsam festgelegt.
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Magnetbandkonfiguration Von der Art mit Magnetpartikelbeschichtung
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Magnetisches Material Γ-Hematit mit Adsorption oder Hinzufügung von Co
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Kopfmaterial Ferrit
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Kopfspaltbreite 0,3 um
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Kopfspurbreite 58 um
[Experiment Nr. 1]
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Abhängigkeit des
Trägerausgangs/Rauschabstandes C/N und optimalen Aufzeichnungsstroms bezüglich der
Koerzitivkraft HC:
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Fig. 2 zeigt den Trägerausgangs/Rauschabstand (durch
einen Pfeil A angezeigt) und den optimalen
Aufzeichnungsstrom (durch einen Pfeil B angezeigt) als Funktion der
Koerzitivkraft eines magnetischen Materials, das auf eine
Basisschicht geschichtet ist. Experimentelle Parameter sind
im folgenden aufgelistet.
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- Remanente Magnetflußdichte (Br) Konstant in der Umgebung von 0,17 T (1700 Gauss)
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- Beschichtungsdicke (tw) 4,0 um
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- Länge der magnetischen Partikel (l) 0,15 um
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Aus Fig. 2 geht hervor, daß der
Trägerausgangs/Rauschabstand und der optimale Aufzeichnungsstrom mit zunehmender
Koerzitivkraft des magnetischen Materials, mit dem die
Basisschicht überzogen ist, zunehmen. Nun kann unter Rückbeziehung
auf die Tabelle I, die zuvor gezeigt wurde, aus dieser
Tabelle geschlossen werden, daß, wenn der Trägerausgangs/
Rauschabstand C/N 2 dB oder mehr beträgt und darüber hinaus
der optimale Aufzeichnungsstrom 1,6 dB oder geringer ist, es
möglich ist, die Austauschbarkeit zwischen Standard- und
Hochqualitätsbildmodus sicherzustellen. Bei Anwenden dieses
Ergebnisses aus Fig. 2 kann die folgende Bedingung, die sich
auf die Koerzitivkraft Hc bezieht, zur Realisierung der
Austauschbarkeit aus der Sicht des
Trägerausgangs/Rauschabstandes und optimalen Aufzeichnungsstromes eingeführt
werden. Dies beißt, daß die Koerzitivkraft Hc für den
Trägerausgangs/Rauschabstand C/N 59,6·10³ A/m (750 Oe) oder
mehr betragen sollte, wohingegen die Koerzitivkraft Hc für
den optimalen Aufzeichnungsstrom 78·10³ A/m (980 Oe) oder
weniger betragen sollte. Dies bedeutet, daß, wenn
59,6·10³ A/m < Hc < 78·10³ A/m (750 Oe < Hc < 980 Oe)
erfüllt ist, ist die Austauschbarkeit zwischen Standard- und
Hochqualitätsbildmodus erzielbar.
[Experiment Nr. 2]
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Abhängigkeit des
Trägerausgangs-Rauschabstandes C/N bezüglich der remanenten Magnetflußdichte Br:
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Fig. 3 zeigt den Trägerausgangs/Rauschabstand C/N als
Funktion der remanenten oder Rest-Magnetflußdichte Br der
magnetischen Materialien. Die experimentellen Bedingungen
wurden gemäß folgender Auflistung festgelegt.
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- Koerzitivkraft (Hc) Konstant in der Umgebung von 78·10³ A/m (980 Oe)
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- Beschichtungsdicke (tw) 4,0 um
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- Länge der magnetischen Partikel (l) 0,15 um
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Aus Fig. 3 ist entnehmbar, daß eine im wesentlichen
proportionale Beziehung zwischen der remanenten
Magnetflußdichte Br in Längsrichtung und dem
Trägerausgangs/Rauschabstand C/N besteht. Eine sich auf die remanente
Magnetflußdichte beziehende Bedingung zur Erzielung der
Austauschbarkeit zwischen Standard- und Hochqualitätsbildmodus wird nun
betrachtet. Wie zuvor unter Bezugnahme auf Tabelle I
erläutert, muß, damit der Trägerausgangs/Rauschabstand C/N
2,0 dB beträgt oder darüber liegt, die remanente magnetische
Flußdichte Br 0,125 T (1250 Gauss) oder mehr betragen. D.h.,
wenn die remanente Magnetflußdichte in Längsrichtung 0,125 T
(1250 Gauss) oder mehr beträgt, ist es möglich, für beide
Modi die Austauschbarkeit vorzusehen.
[Experiment Nr. 3]
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Abhängigkeit vom
Trägerausgangs/Rauschabstand C/N bezüglich der Magnetpartikellänge:
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Fig. 4 zeigt den Trägerausgangs/Rauschabstand C/N als
Funktion der Magnetpartikellänge. Im Experiment 3 wurden
zwei Arten magnetischer Bänder hergestellt, eines mit der
Koerzitivkraft Hc von 78 · 10³ A/m (980 Oe) und das andere
mit der Koerzitivkraft 59,6 · 10³ A/m (750 Oe). Diese
angewandte experimentelle Bedingung ist wie folgt:
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- Beschichtungsdicke (tw) 4,0 um.
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Aus Fig. 4 kann man entnehmen, daß der Trägerausgangs/
Rauschabstand C/N des Magnetbandes mit kleiner werdender
Magnetpartikellänge l verbessert wird. Wie zuvor unter
Bezugnahme auf Tabelle I erläutert, muß der Trägerausgangs/
Rauschabstand C/N 2,0 dB oder mehr betragen. Liegt die
Magnetpartikellänge bei 0,20 um oder darunter und reicht die
Koerzitivkraft Hc von 59,6 · 10³ bis 78 · 10³ A/m (750 Oe bis
980 Oe), so wird folglich die Austauschbarkeit zwischen den
beiden Modi begründet.
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Die aus den Experimenten 1 bis 3, die oben erläutert
wurden, ziehbaren Schlüsse sind in der weiter unten gezeigten
Tabelle II zusammengefaßt. Die Tabelle II repräsentiert die
magnetischen Eigenschaften des Magnetmaterials, welches es
ermöglicht, die Austauschbarkeit zwischen dem Standard- und
Hochqualitätsbildmodus aus der Sicht seiner
Videocharakteristiken zu gewährleisten.
Tabelle II
Magnetisches Material Koerzitivkraft Hc (A/m bzw. Oe) Remanente Magnetflußdichte Br (Tesla bzw. Gauss) Magnetpartikellänge
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Im
folgenden wird die Austauschbarkeit zwischen
Standard- und Hochqualitätsbildmodi aus der Sicht der
Audioeigenschaften erläutert. Wie allgemein bekannt, weist
ein Audiosignalsystem im Hochqualitätsbildmodus dieselbe
Auslegung wie im Standardmodus auf. Daher hängt die Frage,
ob die Austauschbarkeit für die Audiocharakteristiken
realisiert werden kann, davon ab, ob die Aufzeichnung und
Wiedergabe im gegenwärtigen Standardmodus zufriedenstellend
möglich sind, wenn ein Magnetband benutzt wird, das die
magnetischen in Tabelle II gezeigten Eigenschaften
aufweist. Es ist anzumerken, daß das Magnetband, das die in
Tabelle II gezeigten Eigenschaften aufweist, die
Koerzitivkraft Hc und die remanente Magnetflußdichte Br aufweist,
die auf Werte eingestellt sind, die höher als diejenigen
für die Magnetbänder Nr. 1 und Nr. 2 sind. Aus diesem Grund
wird die sich auf die Audiolöschverhältnis-Charakteristik
beziehende Gültigkeit fraglich. Diese Audiolöschverhältnis-
Charakteristik ist eine Audiocharakteristik wie die
Frequenzcharakteristik, der Signalrauschabstand (S/N) und
dergleichen. Wie allgemein bekannt, besteht die Möglichkeit,
daß ein spezielles aufgezeichnetes Audiosignal auf dem
Magnetband verbleibt, ohne gelöscht zu werden, wenn das
Löschverhältnis im Audiosystem des Videobandrecorders
weder 65 dB beträgt noch darüberliegt.
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Tabelle III zeigt die experimentellen Ergebnisse im
Hinblick auf die Audiolöschverhältnis-Charakteristik für
Magnetbänder, die Parameter innerhalb der in Tabelle II
gezeigten Reichweite magnetischer Eigenschaften oder
hierzu ähnlichen Eigenschaften aufweisen. Die in diesem
Experiment vorliegenden Meßbedingungen sind im folgenden
aufgelistet.
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Aufzeichnungsfrequenz 1 kHz
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Eingangspegel +10 dB größer als der Standardpegel
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Löschstrom Ein Stromwert, der im Standardmodus spezifiziert ist
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Bandgeschwindigkeit 33,3 mm/s
Tabelle III
Löschverhältnis Rest Magnetband Ja Nein
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Die Tabelle III zeigt, daß die Austauschbarkeit aus
der Hinsicht der Audioeigenschaften innerhalb des Umfangs
magnetischer Eigenschaften realisiert werden kann, die in
Tabelle II gezeigt sind, welche sich auf
Videocharakteristiken bezieht. Infolgedessen beträgt das
Audiolöschverhältnis 65 dB oder mehr. Hieraus resultiert, daß die
magnetischen in Tabelle II gezeigten Eigenschaften und das
Audiolöschverhältnis von 65 dB oder mehr Bedingungen zur
Realisierung der Austauschbarkeit zwischen Standard- und
Hochqualitätsbildmodus sind.
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Nach Gewinnen der obigen Bedingungen zur Realisation
der Austauschbarkeit zwischen Standard- und
Hochqualitätsbildmodi stellten die Erfinder der vorliegenden Anmeldung
neun Arten von Magnetbändern jeweils mit bestimmten
magnetischen Eigenschaften her. Dann wurden die
Videoeigenschaften, Audioeigenschaften, Qualitäten des
wiedergegebenen Bildes und des wiedergegebenen Audiosignals für jedes
der hergestellten Magnetbänder untersucht. Die Ergebnisse
sind in Fig. 5 gezeigt, in der die Magnetbänder durch die
Buchstaben A bis I angezeigt sind und die Gesamtabschätzung
basierend auf dem wiedergegebenen Bild und den
Audiocharakteristiken zusätzlich für jedes Magnetband angezeigt
ist. Ferner zeigt ein Symbol "O" eine gute Qualität an,
was bedeutet, daß sowohl der Wiedergabebild- als auch
Audiomodus in jedem der Standard- und
Hochqualitätsbildmodi zufriedenstellend sind, wohingegen das Symbol "X"
eine schlechte Qualität anzeigt, was bedeutet, daß
zumindest ein Modus, entweder der Wiedergabebildmodus oder
Audiomodus, in einem der Modi, dem Standardmodus oder
Hochqualitätsbildmodus, schlecht ist.
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Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist die Gesamtabschätzung
für die Magnetbänder gut, die innerhalb des Umfangs der
magnetischen Eigenschaften liegen, die durch Tabelle 11
spezifiziert sind, und ein Audiolöschverhältnis von 65 dB
oder mehr aufweisen. D.h., die Magnetbänder C, D und E
können die Austauschbarkeit zwischen Standard- und
Hochqualitätsbildmodi vorsehen. Jedoch ist die Austauschbarkeit
mit den Magnetbändern, die die obigen Bedingungen nicht
erfüllen, oder den Magnetbändern A, B, F, G, H und I nicht
erzielbar. Daher ist die Abschätzung der vorliegenden
Erfindung, die im Vorausgehenden erläutert wurde, bewiesen
worden, und die Bedingungen für die Austauschbarkeit
zwischen Standard- und Hochqualitätsbildmodi sind bestätigt
worden.
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Es erfolgt nun eine Erläuterung eines Magnetbandes,
das über die Austauschbarkeit zwischen Standard- und
Hochqualitätsbildmodus verfügt, oder mit anderen Worten, den
Bedingungen zur Realisierung der Austauschbarkeit zwischen
Standard- und Hochqualitätsbildmodus genügt, wobei ferner
ein Wiedergabeverfahren hierfür erläutert wird. Es wurden
Magnetpartikel, die die folgenden Parameter aufweisen,
dazu verwendet, das über die Austauschbarkeit verfügende
Magnetband herzustellen.
[Magnetpartikel]
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- Material Co absorbiertes γ-Hematit (Co-γ-Fe&sub2;O&sub3;)
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- Länge 0,12 bis 0,19 (um)
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- Achsenverhältnis 1 : 5 bis 1 : 20
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- Koerzitivkraft 54,9·10³ bis 74·10³ A/m (690-930 Oe)
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- Anzahl von Co-Atomen zur Anzahl von Fe²&spplus; Atomen (Co:Fe²&spplus;) 1 : 1,5 bis 1 : 2,5
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Es wurde ein Magnetanstrich bzw. eine Magnetpaste
hergestellt, indem zu magnetischen Partikeln ein
Dispergierungsmittel und ein Binde/Lösemittel und, falls erforderlich,
Ruß (Carbon Black) und Aluminiumoxid hinzugegeben wurden
und eine Mischung mittels einer Schwingmühle geknetet bzw.
gemischt und dispergiert wurde. Als in der vorliegenden
Erfindung benutztes Bindemittel können Nitrocellulose,
Vinylchloridpolymer, Polyurethanharz oder Epoxidharz oder
beliebige Kombination hiervon eingesetzt werden. Das Bindemittel
wird im Bereich von 5 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis
40 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% eingesetzt. Als
Dispergierungsmittel können zahlreiche Arten von oberflächenaktiven
Agenzien im Bereich von 0,3 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von
0,5 bis 3 Gew.-% bezogen auf 100 Gew.-% der magnetischen
Partikel eingesetzt werden. Als Lösemittel können
Methylbenzol, Methylethylketon, Methylisobutylketon oder Cyclohexan
oder beliebige Mischungen hiervon im Bereich von 100 bis
800 Gew.-% und vorzugsweise 150 bis 400 Gew.-% eingesetzt
werden. Ein Härtemittel und/oder Zusatzmittel wird der so
hergestellten Magnetpaste falls erforderlich zugefügt, so
daß hierdurch eine abschließende Einstellung erzielt wird.
Anschließend wird die Magnetpaste auf eine Basisschicht aus
Polyethylenterephthalat (PET) mittels einer beliebigen
Beschichtungsvorrichtung (Maschine) wie einer
Rakelbeschichtungsvorrichtung oder einer
Umkehrwalzenbeschichtungsvorrichtung als Schicht aufgetragen. Dann werden Glättungs-,
Orientierungs- oder Ausrichtungsverfahren sowie
Trocknungsverfahren durchgeführt. Anschließend wird durch einen
Kalander ein Oberflächenglättungsverfahren für den
magnetischen Anstrich auf der Basisschicht ausgeführt.
Schließlich wird die Schicht bzw. der gewonnene Film auf eine
Breite von 12,7 mm (0,5 inch) geschlitzt, um ein Magnetband
herzustellen.
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Ein detailliertes Beispiel wird im folgenden
erläutert.
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1. Magnetpartikel: 100 Gew.-%
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Material: Co absorbiertes γ-Hematit (Co-γ-Fe&sub2;O&sub3;7
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Länge: 0,16 (um)
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Achsenverhältnis: 1 : 9
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Koerzitivkraft: 69·10³ A/m (870 Oe)
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Co-Atome: Fe&spplus;² Atome beträgt 1,0 : 2,0
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2. Dispergierungsmittel: 1 Gew.-%
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DUOMEEN TDD (kationisches oberflächenaktives Agens,
hergestellt von Lion AKZO)
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3. Bindemittel
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3.1 VAGH: 10 Gew.-% (Copolymer aus Vinylchlorid,
Vinylacetat und Vinylalkohol, hergestellt
von U.C.C.)
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3.2 N2304: 10 Gew.-% (Polyurethanharz, hergestellt
von Nippon Polyurethane)
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3.3 Colonat L:3 Gew.-% (Härtemittel einer von Nippon
Polyurethane hergestellten
Isocyanatverbindung)
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4. Lösemittel: Methylethylketon, Methylbenzol und
Cyclohexan : 300 Gew.-%
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5. Zusatzmittel
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5.1 Ruß: 3 Gew.-&sup0;% (Elektrifizierungsbestandsagens)
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5.2 Aluminiumoxid: 2 Gew.-% (abrasives Mittel)
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Nach Vorvermengung oder Verknetung des
Dispergierungsagens, eines Teils des obigen Lösemittels und der magnetischen
Partikel wurde VAGH hinzugefügt, und es wurde mittels der
Schwingmühle die primäre Dispergierung ausgeführt.
Anschließend wurden N2304 und ein Teil des Lösemittels hinzugefügt
und die zweite Dispergierung mittels der Schwingmühle
ausgeführt. Nach Beendigung der zweiten Dispergierung wurde
Colonat L, das durch das Lösemittel gelöst war, hinzugefügt
und vermengt, so daß eine magnetische Paste bzw. ein
magnetischer Anstrich erzielt wurde. Die magnetische Paste wurde auf
ein Polyethylenterephthalat (PET) schichtartig aufgetragen
und magnetisch orientiert (ausgerichtet) und getrocknet. Dann
wurde der Oberflächenglättungsprozeß unter Verwendung des
Kalanders ausgeführt. Die Eigenschaften des so gewonnenen
Magnetbandes sind im folgenden aufgelistet.
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- Remanente Magnetflußdichte 0,140 T (1400 Gauss)
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- Koerzitivkraft 72,4·10³ A/m (910 Oe)
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- Rechteckigkeitsverhältnis 0,75
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- Durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit 0,04 (um)
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- Magnetfilmdicke 4,5 (um)
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Für dieses Magnetband mit den obigen Eigenschaften
wurden die Aufzeichnung und Wiedergabe durchgeführt. Die
bei der Aufzeichnung und Wiedergabe eingestellten Parameter
waren wie folgt: Die Relativgeschwindigkeit Band/Kopf betrug
5,8 m/s, die Kopfspurbreite betrug 58 um und die
Kopfspaltlänge 0,3 um. Die Videoeigenschaften und Audioeigenschaften,
die in diesem Experiment gewonnen wurden, sind in den Tabellen
IV und V gezeigt. Die in der Tabelle IV gezeigten Relativwerte
basieren auf dem Magnetband Nr. 2.
Tabelle IV
Meßfrequenz in MHz Trägerausgangssignal in dB Trägerausgangs/Rauschabstand in dB Optimaler Aufzeichnungsstrom in dB
Tabelle V
Experiment-Magnetband Magnetband Nr. 2 Bias-Spitzenpegel Empfindlichkeit Freq.-Charakteristik Verzerrungsfaktor Löschverhältnis
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Ferner wurden die Aufzeichnung und Wiedergabe für die
obigen Magnetbänder im Standardmodus ausgeführt. Es wurde
bestätigt, daß hinsichtlich der Video- und
Audiocharakteristiken kein Problem vorliegt. Ferner wurden die Aufzeichnung und
Wiedergabe für die obigen Magnetbänder im
Hochqualitätsbildmodus durchgeführt. Dieses Experiment ergab, daß ein
hochqualitatives Bild mit einer Horizontalauflösung von 400
Abtastzeilen oder mehr innerhalb des tolerierbaren Bereichs
vom Randrauschen erzielbar war. So kann der Schluß gezogen
werden, daß das durch die vorliegende Erfindung vorgesehene
Magnetband die Austauschbarkeit zwischen Standard- und
Hochqualitätsbildmodi realisieren kann. Mit anderen Worten ist es
möglich, das Magnetband der vorliegenden Erfindung in
beiden Modi zu verwenden.
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Es sei anzumerken, daß das Magnetband und das
Verfahren zu seiner Herstellung nur Beispiele sind, um die
Austauschbarkeit zwischen beiden Modi zu erzielen, und
die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen
Beispiele beschränkt.
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Betrachtet man die Neuheit und das Nicht-Naheliegen
der vorliegenden Erfindung sind die folgenden Tatsachen und
Umstände hervorzuheben. Um ein magnetisches
Aufzeichnungsmedium vorzusehen, das sowohl im Standard- als auch im
Hochqualitätsbildmodus eingesetzt werden kann, wie im
Vorausgehenden beschrieben, muß das Aufzeichnungsmedium
die in Tabelle I gezeigten Charakteristiken aufweisen,
wenn ein Ferritkopf benutzt wird. Gemäß dem vorhandenen
Konzept bezüglich dieses Gesichtspunktes ist die
Sättigungsmagnetflußdichte Bs, die im Ferritkopf erforderlich
ist, siebenmal oder noch mehr größer als die Koerzitivkraft
des magnetischen Trägers (falls erforderlich, vergleiche
"VTR Design Up-To-Date Technical Data collectionu, Nippon
Industrial Technique Center, Seite 27). Gemäß dieser
Schrift ist es, da der magnetische Sättigungsfluß von
Ferrit angenähert 0,480 T (4800 Gauss) beträgt, unmöglich,
den Ferritkopf für den magnetischen Aufzeichnungsträger
(Magnetband) zu verwenden, der die Koerzitivkraft von
55,7·10³ A/m (700 Oe) oder mehr aufweist. Die vorliegende
Erfindung steht im Gegensatz zu diesem vorhandenen Konzept
und hat erwiesen, daß das Magnetband mit der Koerzitivkraft
von 55,7·10³ A/m (700 Oe) oder mehr mit dem Ferritkopf
verwendbar ist, indem das Aufzeichnungsmedium wie beansprucht
und gemäß vorausgehender Erläuterung ausgelegt wird.
Es gibt noch ein weiteres vorhandenes Konzept dahingehend,
daß eine enge Korrelation zwischen der Koerzitivkraft des
magnetischen Aufzeichnungsmediums und dem optimalen
Aufzeichnungsstrom besteht (falls erforderlich, vergleiche
"Magnetic Recording Study Society Documents MR73-27",
Institute of Communication Engineers, Seite 6). Diese
Schrift zeigt, daß die Koerzitivkraft Hc des magnetischen
Aufzeichnungsträgers, welcher den optimalen
Aufzeichnungsstrom aufweist, der 1,6 dB größer als der des magnetischen
Aufzeichnungsträgers ist, der die Koerzitivkraft 55,7·10³
A/m (700 Oe) aufweist, angenähert 63,7·10³ A/m (800 Oe)
ist. Die vorliegende Erfindung steht auch im Gegensatz zu
diesem Konzept und hat ergeben, daß die Koerzitivkraft bis
zu 78·10³ A/m (980 Oe) verwendet werden kann, wenn die
beanspruchte und im Vorausgehenden erläuterte Auslegung
eingesetzt wird. Ferner ist es bekannt, daß ein Phänomen
des sogenannten Superparamagnetismus in aus Partikeln
bestehendem ferromagnetischem Material vorliegt. Bei diesem
Phänomen wird, wenn die Größe des partikelförmigen
ferromagnetischen Materials kleiner als ein bestimmter Wert
wird, die Koerzitivkraft offensichtlich Null, und
infolgedessen verliert sich die Eigenschaft des Hartmagnetismus.
Für γ-Hematit vertreten einige Hersteller der
hartmagnetischen Partikel die Meinung, daß Superparamagnetismus
auftritt, wenn die Länge von γ-Hematit gleich oder geringer
als 0,2 um ist. Die vorliegende Erfindung steht im
Gegensatz zu diesem vorhandenen Konzept und hat erwiesen, daß
der Hartmagnetismus, der im magnetischen Material für die
magnetische Aufzeichnung erforderlich ist, selbst bei
magnetischen Partikeln mit Längen von 0,2 um oder weniger
erhalten bleiben kann, indem das Verhältnis von Co-Atomen
zu Fe²&spplus;-Atomen wie im Vorausgehenden gezeigt ausgewählt
wird. Die Menge von Fe²&spplus;-Ionen kann im
Herstellungsverfahren gesteuert werden.
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Um zu demonstrieren, ob das Aufzeichnungsmedium der
vorliegenden Erfindung zufriedenstellende Video- und
Audiocharakteristiken im Hochqualitätsbildmodus aufweist, ist
es erforderlich, einen Videobandrecorder zum Abschätzen
bereitzustellen, der eine höhere Trägerfrequenz als die des
Standardvideobandrecorders aufweist. Jedoch kann gegenwärtig
ein derartiger Videobandrecorder für die Abschätzung nicht
einfach zusammengebaut werden. Ein sogenannter
8-mm-Videobandrecorder kann eine hohe Bildqualität liefern, die aus
der Sicht der Aufzeichnungswellenlänge sich nicht
wesentlich von der unterscheidet, die vom Hochqualitätsbildmodus
des Videobandrecorders vorgesehen wird. Im
8-mm-Videobandrecorder werden ein Metallkopf und ein Metallband als
magnetischer Kopf bzw. Magnetband eingesetzt. Es wird
jedoch vorausgesetzt, daß diese Selektion von Materialien
für den Kopf und das Band aus dem vorhandenen Konzept
abgeleitet ist, daß eine Grenze der Charakteristiken der
Kombination vom Ferritkopf und Oxidband vorhanden ist.
Im Gegensatz dazu ist die vorliegende Erfindung unter
Durchbrechung der obigen vorhandenen Konzepte geschaffen
worden.