Магнитная головка с немеханическим сканированием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 408 1)5 6 11 В 5/ ЕНИЯ М.,НИится но к иси лов овк писиналов ании ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Использование: изобретение относк средствам магнитной записи, а именмагнитным головкам для строчной эавоспроизведения телевизионных сигнСущность изобретения: магнитная гол Предлагаемое изобретение относится к средствам магнитной записи, а именно, к магнитным головкам для строчной за воспроизведения телевизионных сиг и может найти применение при созд видеомагнитофоновИзвестна магнитная головка для строчной записи-воспроизведения телевизионных сигналов с электромагнитным сканированием(Ефимов Е,Г, Магнитные головки, М., Энергия, 1976, стр, 96). Она содержит три магнитопровода с обмотками, причем полюсы второго магнитопровода введены в рабочий зазор первого рабочего магнитопровода, служащего для записи- воспроизведения, а третий магнитопровод соединен со вторым через немагнитные клинья, Периодическое перемещение участка записи по рабочему зазору производится за счет смены положения зоны компенсации в полюсах второго магнитопровода, обсодержит корпус из двух полублоков, 2 п рабочих полусердечников с 2 п рабочими обмотками, контактную плату, четыре дополнительных полусердечника, 2 хп + 1 передних, 2 хп + 1 задних полувкладыша из того же материала, чтб и полусердечники, 2 п дополнительных обмоток и две накладки из материала с малой индукцией насыщения. Рабочие и дополнительные полусердечники, задние и передние полувкладыши одного полублока вместе образуют одну деталь. Пары рабочих обмоток через плату параллельно подсоединяются к-источнику сигнала записи, Дополнительные обмотки соединяются попарно и встречно по действию МДС и подключаются к фазам Р-фаэного источника управляющето сигнала. 3 ил,разуемой противоположно направленными потоками второго и третьего магнитопроводов,Данная головка позволяет получить вы- а сокую скорость записи йри нормальйой скорости носителя и малом износе пары носитель-головка, Головка устанавливается неподвижно и, тем самым, устранена необходимость синхронизации движения голо С вки и носителя.ООНедостатком этой головки являются- ф низкаяповаркностная ппотностьзаписи, ус- )ь тановленная конструктивношироким рабочим зазором, а также конструктивная1 сложность, низкая технологичность, связанная с необходимостью точной стыковки нескольких разнотипных магнитопроводов, Кроме того, головка характеризуется низкой помехоустойчивостью, что вызвано, с одной стороны, так называемым "эффектом записи (стирания) широкой щелью", в которуюпревращается зазор вместе с полюсами в состоянии низкой проницаемости, а с другой стороны, малым выходным сигналом при воспроизведении из-за больших потоков рассеяния, вызванных несоответствием между размерами отпечатка и рабочей головки.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретения является магнитная головка с немеханическим сканированием описанная в книге Ефимова Е.Г, "Магнитные головки", МЭнергия, 1976; стр.55, рис.40 а. Она содержит корпус, состоящий из двух полублоков, соединенных между собой стяжными винтами, 2 п рабочих полусердечников с 2 п рабочими обмотками, соединенными попарно и согласованно по действию магнитодвижущей силы (МДС) и контактную плату. Каждый полублок имеет пазы для установки полусердечников с обмотками. Выводы обмоток припаиваются к контактам платы, Рабочие зазоры всех головок расположены на одной прямой. Обмотки соответствующих полусердечников в полублоках соединяются попарно и согласованно по действию МДС, так что при подаче на них сигнала записи в сердечнике, состоящей из двух рабочих полусердечников, образуется круговой магнитный поток, Соответственно при воспроизведении круговой магнитный поток от отпечатка на ленте вызывает согласованное направление ЭДС в обмотках, увеличивающее воспроизводимый сигнал, Два полусердечника с двумя обмотками образуют один канал записи-воспроизведения головки, Всего головка содержит и независимых магнитных каналов записи- воспроизведения.Для строчной записи этой головки телевизионный сигнал подвергается временной дискретизации, в результате чего он разделяется на и элементов, раздельно записываемых и каналами магнитной головки, При воспроизведении сигналы с каждого из п каналов распределяются во времени с учетом ранее произведенной дискретизации и складываются, в результате чего образуется суммарный телевизионный сигнал, подобный записываемому. Физические процессы записи и воспроизведения в магнитных головках и ленте здесь обычные для магнитной записи. Достоинством данной конструкции является конструктивная простота, технологичность, не требуется выбора материала трех различных магнитопроводов и их точного размещения относительно друг друга. Формируемый узкий рабочий зазор каналов 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 позволяет повысить помехоустойчивость головки.Однако, недостатком этой магнитной головки остается низкая поверхностная плотность записи, обьясняемая тем, что на носителе элементарные отпечатки располагаются в виде продольных строчек (дорожек), расстояние между которыми определяется расположением каналов в магнитной головке. Число продольных строчек равно числу каналов и в головке и обычно не превосходит 2 - 3 на 1 мм в поперечном направлении носителя. Ширина дорожки равна ширине сердечника канала головки. Учитывая, что достигнутая продольная плотность записи составляет несколько тысяч отпечатков на 1 мм, видно, что возможности магнитной записи здесь используются неэффективно.Прямому решению этого вопроса путем увеличения числа каналов в головке препятствуют конструктивные и технологические сложности, связанные с необходимостью уменьшения размера обмоток, обеспечения качественного узкого рабочего зазора в тонком сердечнике и др., не преодоленные до сих пор,Целью предлагаемого изобретения является повышение поверхностей плотности записи путем расположения элементарных отпечатков на носителе в виде наклонных строчек (дорожек) уменьшении промежутков между ними, а также путем уменьшения ширины дорожки.Поставленная цель достигается тем, что в магнитную головку, содержащую корпус, состоящую из двух полублоков, соединенных между собой стяжными винтами, 2 п рабочих полусердечников с 2 п рабочими обмотками, соединенными попарно и согласованно по действию МДС и контактную плату. В веден ы четыре дополнительных полусердечника, расположенных с обеих сторон комплекса из 2 п рабочих полусердечников и параллельно им (2 п+ 1) передних и (2 п + 1) задних полувкладышей иэ того же материала, что и полусердечники, расположенные между полусердечниками и образующих вместе с ними единые рабочий и дополнительный зазоры, 2 п дополнительных обмоток, расположенных на полусердечниках, и две накладки из материала с малой индукцией насыщения, расположенных по обе стороны рабочего зазора параллельно плоскости магнитной ленты, при этом рабочие и дополнительные полусердечники и передние полувкладыши одного полублока вместе образуют одну деталь, Пары рабочих обмоток через контактную плату параллельно подсоединяются к источникусигнала записи или к суммирующему усилителю воспроизведения, дополнительные обмотки соединяются попарно и встречно по действию МДС, а пары дополнительных обмоток через контактную плату подключаются к фазам Р-фазного источника управляющего сигнала, при п = кхр, к = 1, 2, З,а р 2,Ниже приведен пример реализации предлагаемой головки для случая р = и = 3, который поясняется на чертежах, где изображено: на фиг.1; а) конструкция заявляемой магнитной головки;б) магнитная головка в сборе;б) полублок магнитной головки с рабочими и дополнительными полусердечниками, рабочими и дополнительными обмотками, передними и задними полувклады шами;на фиг,2 - принцип работы заявляемой магнитной головки;на фиг,3; а, б, в) эпюры сигналов управления, подаваемых в дополнительные обмотки;г) эпюра сигнала записи;д) эпюра движения бегущего участка 16 по направлению 1;е) эпюра распределения напряженности поля на рабочей поверхности головки;ж) эпюра распределения намагниченности на рабочей поверхности головки.Заявляемая магнитная головка содержит (см.фиг.1): корпус, состоящий из двух полублоков 1 и 2, соединенных между собой стяжными винтами 3, шесть рабочих полусердечников 4, попарно образующих три рабочих сердечника, шесть рабочих обмоток 5, находящихся на рабочих полусердечниках. Рабочие обмотки 5 соединены попарно и согласованно по действию ЦДС, так, что при подаче на них сигнала в рабочих сердечниках возникает круговой магнитный поток, Подводящие проводники обмоток выведены на контакты контактной платы 6. Выше и ниже комплекса рабочих сердечников расположены четыре дополнительных полусердечника 7, попарно образующих верхний и нижний дополнительные сердечники, параллельные рабочим. Между сердечниками расположены восемь передних и восемь разрядных полувкладышей 8 и 13. Рабочие 4 и дополнительные 7 полусердечники, а также полувкладыши 8 и 13 сделаны из одного и того же магнитного материала. В передней части блока магнитной головки они вместе образуют единый передний (рабочий) зазор 9, а в задней части - единый дополнительный (технологический) зазор 10, Две накладки 11 из материала с малой индукцией насыщения, например, феррита 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 расположены снаружи в передней части головки, по обе стороны рабочего зазора 9 и параллельно плоскости магнитной ленты 12. На рабочих полусердечниках 4 находятся шесть дополнительных обмоток 14, соединенных попарно и встречно по действию МДС, так что при подаче сигнала на пару дополнительных обмоток 14 в сердечнике образуются встречные потоки, выходящие наружу сердечников, Пары рабочих обмоток через контактную плату 6 параллельно подсоединяются к источнику сигнала записи или к суммирующему усилителю воспроизведения (типа операционного усилителя- сумматора). Пары дополнительных обмоток 14 через контактную плату 6 подключаются к фазам трехфазного источника управляющего сигнала.Рабочие и дополнительные полусердечники 4 и 7, передние и задние полувкладыши 8 и 13, т.е. весь магнитопровод, кроме накладок представляют из себя единую конструкцию для полублока из одного и того же материала, например, феррита или аморфного магнитного сплава, Они являются частями одной сложной неразборной детали, но здесь и далее рассматриваются раздельно для удобства изложения.Заявляемая магнитная головка при записи ТВ-сигнала работает следующим образом (см.фиг,2 и 3),На пары дополнительных обмоток 14 подаются сдвинутые по фазе токи (см.фиг.3, а, б, в) от трехфазного (в общем случае Р- фазного) источника, синхронизируемого видеосигналом. Под действием этих токов через полусердечники 4 и 7, полувкладыши 8 и 13 и накладки 11, т.е. через весь магнитопровод проходят сдвинутые по фазе магнитные потоки, которые в результате совместного действия образуют результирующий поток, состоящий из полупотоков Ф 1 и Ф 2. Расположение и конфигурация полупотоков Ф 1 и Ф 2 в каждый данный момент определяется соотношением амплитуд и фаз первичных потоков. В результате полупотоки Ф 1 и Ф 2 и разделительная зона между ними непрерывно меняет свое положение, перемещаясь в направлениивдоль рабочего зазора 9. При этом исходные потоки в парах полусердечников, направленные в одну сторону, выходят за пределы полусердечников и распространяются по всему магнитопроводу. В районе магнитопровода, примыкающем к рабочей поверхности магнитной головки, полупотоки Ф 1 и Ф 2 направлены в противоположные стороны, как показано стрелками на фиг,2, Они скользят вдоль зазора и не выходят за пределы магнитопровода. В зоне50 55 полупотока Ф 1 напряженность поля направлена в одну сторону, а в зоне полупотока Ф" - в противоположную, Между ними находится некоторая пограничная узкая зона 15, перпендикулярная зазору 9, в которой магнитное поле меняет направление и, следовательно, проходит через "нуль" (см.пунктир на фиг,2 - зону 15, а также на фиг.Зе), Расположение этой зоны 15 перемещается во времени вместе с полупотоками Ф 1 и Ф 2 в направлениивдоль зазора 9, Величина потока в дополнительных обмотках 14 подбирается так, чтобы материал полусердечников 4 и 7 и полувкладышей 8 и 13 был ненасыщен, а материал накладок 11, наоборот, был насыщен везде, кроме узкой зоны 15, где напряженность поля близка к нулю (см.фиг.Зе, ж), На пересечении пограничной зоны 15 и рабочего зазора 9 магнитопровода образуется "бегущий" участок записи-воспроизведения 16. Сигнал записи, подаваемыйпараллельно на все пары рабочих обмоток 5 (см,фиг.Зг), образует круговой рабочий магнитный поток по всему магнитопроводу. Однако лишь на "бегущем" участке 16 он "выпячивается" в направлении магнитного носителя 12, где оставляет на его рабочем слое "отпечаток" в виде элементарного участка, намагниченного в соответствии с мгновенным сигналом записи фиг.Зг, В остальных местах этому препятствует низкая магнитная проницаемость накладок 11, находящихся в насыщении, а в других местах пограничной эоны 15, кроме того - отсутствие зазора, Перемещаясь во времени вдоль рабочего зазора 9 в направлении 1 (см.фиг.Зд и фиг.2), "бегущий" рабочий участок 16 сканирует поверхность магнитной ленты 12, оставляя в ее рабочем слое элементарные отпечатки мгновенного сигнала записи (фиг.Зг), которые вместе образуют записанную строку, За время действия данной строки магнитная лента 12 перемещается на некоторое расстояние в направлении Ч (фиг.2), так что следующая строка располагается рядом с предыдущей и т,д.Ширина строки записи на носителе равна ширине "бегущего" участка 16 и при определенном соотношении величин потоков Ф 1 и ф 2 и индукции насыщения материала накладок 11 может быть уменьшена до нескольких десятков микрометров, Выбор скорости движения носителя и частоты сигналов управления в дополнительных обмотках позволяет сократить до нескольких микрометров промежутки между строчками,При воспроизведении "бегущий" рабочий участок 16 также сканирует поверхность 5 10 15 25 30 35 40 магнитной ленты 12, при этом лишь соответствует ему элементарный отпечаток в каждый данный момент образует рабочий магнитный поток в магнитопроводе и, соответственно, формирует на выходе той или иной пары рабочих обмоток 5 воспроизводимый сигнал. При этом наибольший сигнал образуется в обмотках, ближайших к "бегущему" зазору, а по мере удаления от него сигнал уменьшается. Все сигналы с пар обмоток складываются на суммирующем усилителе, что увеличивает общую отдачу. В то же время то обстоятельство, что основной воспроизводимый поток проходит через ближайший рабочий сердечник, позволяет добиться соответствия между размером отпечатка и размером "действующей" головки и избежать излишних потоков рассеяния и потерь в магнитопроводе, Это особенно важно в случае записи данных строк,Отпечатки, не совпадающие в данный момент с "бегущим" рабочим участком 16, не проходят через насыщенный материал накладок 11 и не формируют воспроизводимого сигнала в данный момент.При поочередном сканировании всей строки элементарные воспроизводимые сигналы совместно образуют многоэлементный строчный сигнал, соответствующий записанному (см.фиг.Зг), При воспроизведении необходимая взаимная синхронизация управляющих токов с движением магнитного носителя, так чтобы сканирование попадало точно на записанные строки. Оно может осуществляться с помощью специального импульса в составе строчного сигнала (маркера - см.фиг.Зг), Это, однако, относится скорее к общему тракту магнитной записи, чем к магнитной головке.Предлагаемое техническое решение обладает следующими преимуществами,Увеличение поверхностной плотности записи на носителе, Выигрыш по поверхностной плотности записи определяется тем,что в заявляемую магнитную головку введены дополнительные полусердечники, передние и задние полувкладыши из того же материала, что и полусердечники, накладки из материала с малой индукцией насыщения, которые вместе с рабочими полусердечниками образуют единую магнитную цепь, в введение дополнительных обмоток, подключенных к р-фазному управляющему сигналу, позволяет смещать зону записи элементарных отпечатков в поперечном направлении на носителе путем управ-. ления электромагнитным полем. В результате чего элементарные отпечатки на носителе располагаются в виде наклонных строчек, промежутки между которыми могутбыть уменьшены до нескольких микрометров зэ счет выбора скорости движения носителя и частот сигналов управления в дополнительных обмотках. Кроме того ширина самой строки может быть сокращена до нескольких десятков микрометров при выборе соотношения потоков Ф 1 и Ф 2 индукции насыщения материала накладок 11.При увеличении поверхностной плотности записи снижается расход магнитной ленты.Дополнительным преимуществом предлагаемого технического решения является то, что осуществляется и непрерывная запись телевизионного сигнала неподвижной головкой без его дискретизации по времени и суммирования при воспроизведении как в методе Бинга-Кросби, При этом увеличивается точность записи - воспроизведения, поскольку удается избежать свойственных этому известному методу искажений из-за дискретизации,Кроме того, упрощается аппаратура, т.к, вместе и усилителей записи и и усилителей воспроизведения требуется один усилитель записи и один суммирующий усилитель воспроизведения,Формула изобретенияМагнитная головка с немеханическимсканированием, содержащая корпус из двухполублоков, соединенных между собой че 5 рез прокладку рабочего зазора и включающих 2 п рабочих полусердечников с 2 прабочими обмотками, соединенными последовательно и согласованно, где п - число каналов обмотки, и контактную плату, о т л и ч а 10 ю щ а я с я тем, что, с целью повышенияповерхностной плотности записи путемуменьшения ширины дорожки и межстрочных расстояний, расстояний, введены четыре дополнительных полусердечника, 2 п + 115 полувкладыша, 2 п управляющих обмоток,две накладки для полублоков, причем дополнйтельные полусердечники расположены по обе стороны от рабочихполусердечников, 2 п + 1 полувкладышей20 расположены между полусердечниками, 2 пуправляющих обмоток расположены на рабочих полусердечниках, накладка каждогоиз полублоков сопряжена с рабочей поверхностью полусердечников и полувклады 25 шей, которые выполнены из одногоматериала с индукцией насыщения, большей индукции насыщения материала накладок,Мог,5Составитель Б.Сычевехред М.Моргентал Реда кто орректор Н,Ревская Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,Заказ 3459 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5