NL8200530A - Magneetkop met stapvormige spleet. - Google Patents

Description

> V"" ΕΗΝ 10.263 1 N.V. Philips? Gloeilampenfabrieken te Eindhoven .............. "Magneetkop met stapvormige spleet"

De uitvinding heeft betrekking op een magneetkop net een kern van magnetisch materiaal met twee qp afstand van elkaar geplaatste delen met een breedte die groter is dan de breedte van een opneenyweer-geef spoor,, tussen welke delen een spleet gevormd is waarvan de breedte 5 gedefinieerd wordt door eerste en tweede insnijdingen die zich vanaf de respectieve zijranden van de kern uitstrekken.

Een dergelijke magneetkop is bekend uit’1 het Britse octrooischrift nr. 1.593.310.

De laatste tijd hebben magnetische opneem- en weergeef-10 technieken een beduidende voortgang geboekt, i.h.b. waar het het verbeteren van de technieken voor het register eren van signalen met extreem hoge frequenties, zoals die in videorecorders worden toegepast, betreft.

Zoals bekend, kan het videosignaal in schuine sparen op een magneetband geschreven worden m.b.v, twee met hoge snelheid bewegende 15 magneetkoppen. In het VIDEO 2000 systeem gebeurt dit door de band met een snelheid van 2,44 cna/ê in de vorm van een schroeflijn over 186° rond een tranmel te voeren. Het deel van de trormel waarop de beide, diametraal t.o.v. elkaar gelegen, magneetkoppen bevestigd zijn, roteert met een cmtreksnelheid van 5,08 m/s. Om -wat het luminantiesignaal be-..

20 treft- overspraak tussen twee na elkaar geschreven speren te voorkomen,, zijn de 0,5^um lange (in de bewegingsrichting gezien) en ongeveer 22 ^um brede spleten van de magneetkoppen niet loodrecht cpfde bewegingsrichting geplaatst. Iedere spleet maakt namelijk een hoek van 15° (de azirauthoek) met de normaal op de bewegingsrichting, waarbij 25 de beide schrijfspleten in tegengestelde richting zijn verdraaid. De sporen kunnen hierdoor zonder tussenruimte op de band worden geschreven.

Omdat het zowel uit een oogpunt van magnetische reluctantie als uit een oogpunt van hanteerbaarheid en mechanische sterkte ongewenst is cm de kern van een videokop een breedte te 30 geven die overeenstemt met de breedte van een videospoor (in het VIDEO 2000 systeem is deze breedte iets minder dan 22,6 ^um), is het gebruikelijk cm de kern dikker te maken (bijv. 150^um) en on ter plaatse van de spleet vanaf de randen van de kern insnijdingen aan te 8200530 BHN 10.263 2 l -------brengen die tussen elkaar in een spleet net de gewenste breedte definiëren. Het aanbrengen van de insnijdingen kan op bekende wijze m.b.v. laser technieken of ion-beam etsen plaats vinden. Een nadeel van zo'n kapconstructie is, dat de hechting van de twee kerndelen ter plaatse 5 ' van het kontaktvlak met de magneetband alleen nog maar door het hecht-middel (meestal glas) in het resterende deel van de spleet, die een breedte heeft van enkele tientallen microns en een hoogte van enkele tientallen microns, tot stand wordt gebracht. Weliswaar is het mogelijk cm de insnijdingen achteraf ook met glas te vullen, doch dit heeft 10 het nadeel dat een tweede "glass banding" proces nodig is, terwijl bovendien een glassoort met een lagere verwekingstemperatuur, en een daarmee gepaard gaande geringere slijtvastheid dan het glas in de spleet gebruikt moet worden.

Overigens is het, of de insnijdingen nu met glas 15 gevuld worden of niet, in beide gevallen een nadeel dat bij het aanbrengen van de insnijdingen, die groot zijn t.o.v. de afmetingen van de spleet, de posities van de spleetuiteinden niet exakt reproduceerbaar zijn. De spleetdefinitie is dus niet optimaal.

Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag een mag-20 neetkcp met een verbeterde kemconstructie te verschaffen waaraan de 4 bovengenoemde nadelen niet kleven.

De magneetkqp van de in de aanhef beschreven soort heeft daartoe volgens de uitvinding als kenmerk, dat de spleet een centraal gedeelte heeft met een spleetlengte die geselecteerd is voor 25 het overdragen van de dragerfrequentie van een videosignaal en met een breedte die gedefinieerd wordt door eerste en tweede spleten met spleet-lengtes die geselecteerd zijn voor het onderdrukken van de dragerfrequentie van een videosignaal, welke eerste en tweede spleten zich tot aan de respectieve insnijdingen uitstrekken en gevuld zijn met een 30 niet magnetisch permeabel materiaal dat de twee kerndelen aan elkaar hecht.

De magneetkemconstructie met een stapvormige spleet volgens de uitvinding maakt het mogelijk om de hechting van de twee kerndelen over een aanzienlijk groter oppervlak te doen plaatsvinden.: 35 dan bij de bekende magneetkop, terwijl niettemin bij de fabricage met één "glasbonding" proces volstaan kan worden.

Meer· in het bijzonder kan dit worden bereikt doordat het ene kerndeel een spleetbegrenzingsvlak heeft dat vlak is, terwijl 8200530 0 EHN 10.263 3 0 -J.

t -......- het andere kerndeel een spleetbegrenzingsvlak heeft waarin aan weers-......

zijden van het centrale gedeelte d.m.v. een etsproces kanalen zijn aangebracht. Bij de fabricage worden dan de beide kerndelen met het vlakke spleetbegrenzingsvlak en het van kanalen voorziene spleetbe-5 ' grenzingsvlak zodanig tegenover elkaar geplaatst dat in het midden een spleet met een gewenste spleetlengte (van bijv. 0,3 ^um) resulteert.

In één stap kunnen dan de middenspleet en de beide -een 10 maal grotere spleetlengte hebbende- nevenspleten met glas gevuld worden.

in een uitvoeringsvorm zijn de kanalen naast het 10 centrale spleetgedeelte m.b.v. een reactief ionen ets proces aangebracht, waardoor de in de magneetkem aanwezige eerste en tweede spleten een nagenoeg rechthoekige dwarsdoorsnede hébben. Dit verhoogt de nauwkeurigheid waarmee de breedte van de spleet gedefinieerd kan warden zeer.

15 Voor bijzondere toepassingen wordt de magneetkop volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat het. centrale gedeelte van de spleet een breedte heeft die althans nagenoeg gelijk is aan de breedte van de eerste en tweede spleten. Men heeft dan een kop waarmee het mogelijk is on als met de centrale^splèet.. een. spoor af getast wordt, 20 langgolvige spoorligginginformafcie die in de sporen ter weerszijden is opgenomen met de eerste en tweede spleten uit te lezen. In een uitvoeringsvorm is daartoe de lengte van de eerste en tweede spleten geselecteerd voor het reproduceren van spoorliggings ignalen. Met behulp van bijv. een laser kunnen dan vanaf de randen van de aan elkaar 25 gehechte kerndelen de insnijdingen aangebracht worden die nodig zijn cm er voor te zorgen dat de kop tijdens een leesoperatie geen langgolvige spoarvolgsignalen (z.g. dynamic track following signals) van sporen die niet onmiddellijk naast het gevolgde spoor liggen leest.

Deze insnijdingen reiken nu echter niet neer tot aan de schrijf/lees-30 spleet zelf, zodat de breedte daarvan exakt reproduceerbaar is.

Bij een m.b.v. een reactief ionen ets proces realiseerbare lengte van de eerste en tweede spleten van 10 ^um past bijv. een spoorliggingsignaal met een golflengte van 50 yum.

De uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand 35 van de tekening.

Fig. 1 toont een perspectivisch aanzicht van een magneet- kqp.

Fig. 2 toont een samenstel van twee blokken kernmateriaal.

8200530 ΕΗΝ 10.263 4 Λ ----------- Fig. 3 tocnt schematisch het bandloopvlak van de : magneetkqp van fig. 1.

Fig. 1 toont een magneetkop 1 volgens de uitvinding met twee kerndelen van magnetisch materiaal 2,3 waartussen een niet-mag-5 ' netisch spleetgebied 4 gevormd is. Dit spleetgebied 4, dat begrensd wordt door uitsparingen 7,8 die zich deels in het loopvlak 9 en deels in de zijvlakken 10, 11 van de kop 1 uitstrekken, bevat een centraal gebied met een afmeting in de relatieve bewegingsrichting 1/ t.o.v. een magneetband die geselecteerd is voor het overdragen van 10 de dragerfrequentie van een videosignaal. De breedte van het centrale spleetgebied wordt gedefinieerd door twee nevenspleetgebieden net een rechthoekige dwarsdoorsnede en met een aanzienlijk grotere afmeting (b.v. tenminste tien keer groter) in de relatieve bewegingsrichting Ι/'.

Magneetkqp 1 is ontstaan uit een samenstel van twee 15 m.b.v. glas samengevoegde blokken kernmateriaal 12, 13 (Fig. 2). In spleetbegrenzingsoppervlak 15 van blok 12 zijn vooraf kanalen 14a, 14b,

14c, 14d... geëtst met een breedte W van ongeveer 500 ^um en diepte D

van ongeveer 10 ^um. In het geval dat het kernmateriaal (êênkristalli j n)

Mn-Zn ferriet is, is een effectieve.methode om kanalen 14a, 14b, 14c, 20 14d ... met rechte wanden tot een dergelijke diepte te etsen ionen etsen in een reactief (chloor- of brocmhoudend) plasma, z.g. reactief

ionen etsen. Een geschikt plasma vormt bijv. BC1,. Er zijn relatief 2 J

hoge (1-5 W/cm ) sputtervermogens nodig. Een bruikbaar maskermateriaal * f* is in deze context dat 5 tot 10 maal minder snel weggeëtst wordt 25 dan Mn-Zn ferriet. Tussen de kanalen 14a, 14b, 14c, 14d zijn "dijkjes” 16a, 16b, 16c, ... na het etsen blijven staan met een breedte W die overeenkomt net de spoorbreedte van het systeem waar de magneet-koppen voor bestemd zijn (ongeveer 20 yum). Kemblokken 12, 13 zijn met glas dat tenminste de kanalen 14a, 14b, 14c, 14d, .. vult zodanig 30 aan elkaar gehecht dat de afstand d van de dijkjes 16a, 16b, 16c, ... van kemblok 12 tot spleetbegrenzingsoppervlak 17 van kemblok 13 overeenkomt met de gewenste spleetlengte (0,3 a 0,5 ^um). Een elegante methode is cm er voor te zorgen dat het maskermateriaal dat de neusjes bij het etsproces bedekt heeft na het etsen juist deze dikte van 0,3 35 a 0,5 mm heeft, zodat het kan blijven zitten en als spacer dienen. Desgewenst kunnen overigens in beide spleetbegrenzingsvlakken 15, 17 kanalen geëtst worden. Voor het verkrijgen van separate magneetkoppen zoals magneetkop 1 van Fig. 1 wordt het samenstel van kemblokken 12, 13 82 0 0 5 3 0 EHN 1Q.263 5 ^ -Λ ---------na het kitproces In een aantal stukken gezaagd. De zaagsneden worden .....

aangegeven door de gearceerde gebieden 18.

In Fig. 3, die een bovenaanzicht van het loopvlak 9 van mgneetkop 1 uit fig. 1 voorstelt, wordt getoond hoe de insnijdingen 5 ' 7,8, die m.b.v. een laser aangebracht zijn, de breedte van spleet-gebied 4 definiëren. Spleetgebied 4 heeft aldus een centraal gedeelte 21 met een spleetlengte d (van 0,3 a 0,5 yUm) voor het overdragen van luminantiesignalen dat geflankeerd wordt door nevenspleetgebiedën 22, 23 met een spleetlengte D (van bijv. 10 ^uiti) voor het onderdrukken 10 van luminantiesignalen.

' Het centrale spleetgebied 21 staat in bedrijf in een flux koppelende relatie met een signaalspoor 24 op een magneetband.

Om de positie van magneetkop 1 zodanig te kunnen besturen dat spleetgebied 21 uitsluitend samenwerkt met spoor 24 heeft de kop 1 spleet-15 gebieden 21, 22, 23 met alle een gelijke breedte (bijv. 22 ^um) en worden in de direkt aan spoor 24 grenzende sporen 25, 26 behalve luminantie-signalen ook nog spoorvolgsignalen geschreven met een golflengte die , door de spleetgebieden 22, 23 niet onderdrukt, doch juist overgedragen wordt. Een spoorvolg (of spoorligging) signaal met een golflengte 20 van 5Cy® kan bijv. door een spleet met een spleetlengte van 10 ^um overgedragen worden. De insnijdingen 7, 8 maken dat geen spoorvolgsignalen van verder gelegen sporen kunnen worden overgedragen. Door het speciale ontwerp van de magneetkop volgens de uitvinding blijft de laserbundel bij het maken van de insnijdingen 7, 8 echter van het 25 centrale spleetgebied 4 verwijderd, waardoor de definitie van het centrale spleetgebied 4 niet bedorven kan worden.

Qpgenerkt wordt nog dat de verwijzingscijfers in de hierna volgende conclusies geen beperkte werking op de interpretatie van de conclusies dienen te hebben en uitsluitend bedoeld zijn als 30 verduidelijking.

8200530 35

Claims (10)

1. Magneetkop (1) met een kern van magnetisch materiaal met twee op afstand van elkaar geplaatste delen (2, 3) met een breedte die groter is dan de breedte van een opneem / weergeef spoor, tussen welke delen een spleet (4) is gevormd waarvan de breedte gedefinieerd wordt 5 ’ door eerste en tweede insnijdingen die zich vanaf de respectieve zijranden van de kern uitstrekken, met het kenmerk, dat de spleet (4) een centraal gedeelte (21) heeft met een spleetlengte die geselecteerd is voor het overdragen van de dragerfrequentie van een videosignaal en met een breedte die gedefinieerd wordt door eerste en tweede spleten 10 (22, 23) met spleetlengtes die geselecteerd zijn voor het onderdrukken van de dragerfrequentie van een videosignaal, welke eerste en tweede spleten (22, 23) zich tot aan de respectieve insnijdingen (7, 8) uitstrekken en gevuld zijn met een niet magnetisch permeabel materiaal dat de twee kerndelen (2, 3) aan elkaar hecht. - · 15

2. Magneetkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ene kerndeel (3) een spleetbegrenzingsvlak (17) heeft dat vlak is en dat het andere kerndeel (2) een spleetbegrenzingsvlak (15) heeft waarin aan weerszijden van het centrale gedeelte (16b) door middel van een etsproces kanalen (14b, 14c) met een gedefinieerde diepte zijn aange- 20 bracht.

3. 'Magneetkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat beide kerndelen een spleetbegrenzingsvlak hebben waarin aan weerszijden van het centrale gedeelte door middel van een etsproces kanalen met een gedefinieerde diepte zijn aangebracht. 25

4. Magneetkop volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat de kanalen (14a, 14b, 14c, 14d) een nagenoeg rechthoekige dwarsdoorsnede hebben.

5. Magneetkop volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het centrale deel (21) van de spleet (4) gevuld is net een materiaal 30 dat een hogere bestendigheid tegen etsen heeft dan het materiaal van de kern.

6. Magneetkop volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het materiaal van de kern ferriet is en het materiaal dat het centrale deel van de spleet vult M„0_. 35 “ ^

7. Magneetkop volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het centrale gedeelte (21) van de spleet (4) een breedte heeft die althans nagenoeg gelijk is aan de breedte van de eerste en tweede spleten (22, 23). 8200530 ^ ,* ψ BHN 10263 7

-- 8. Magneetkqp volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de lengte van de eerste en tweede spleten (22, 23) geselecteerd is voor het reproduceren van spoorliggingsignalen.

9. Magneetkqp volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de 5' lengte van de eerste en tweede spleten (22, 23) geselecteerd is voor het reproduceren van spoorliggingsignalen met een golflengte in de orde van grootte van 50 /071

10. Magneetkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de lengte van de eerste en tweede spleten (22, 23) tenminste tien maal 10 zo groot is als de lengte van het centrale deel (21) van de spleet (4). 15 20 25 1 35 8200530