[其他]激光錄磁接長(zhǎng)技術(shù)及其錄制載體

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86102515
• 申請(qǐng)日: 1986-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN86102515A
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健庭;周偉裔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市機(jī)床研究所
• 主分類號(hào): G11B11/10
• 分類號(hào): G11B11/10
• 代理公司: 上海市專利律師事務(wù)所
• 代理人: 王贛生,席和生

本發(fā)明是利用記錄載體與傳感器（磁頭）之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及記錄載體的磁化作用，在有限長(zhǎng)的磁記錄設(shè)備上進(jìn)行大于磁記錄設(shè)備長(zhǎng)度的激光磁信息連續(xù)記錄。

同屬于G11B5/008;G11B5/033;G11B27/20。

六十年代中期激光技術(shù)開始得到廣泛應(yīng)用，由于激光具有相干性好的特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中被應(yīng)用于高精度長(zhǎng)磁柵（即磁尺）的錄刻，使磁柵在長(zhǎng)度和位置檢測(cè)領(lǐng)域中得到迅速推廣和應(yīng)用。

國(guó)外生產(chǎn)磁柵數(shù)顯裝置最主要的是日本SONy公司，他在七十年代中期即已推出了大于三米的帶型長(zhǎng)磁柵產(chǎn)品。但對(duì)其長(zhǎng)磁柵的錄磁方法卻始終作為專有技術(shù)不予透露。國(guó)內(nèi)從六十年代后期開始發(fā)展磁柵技術(shù)。較早從事該項(xiàng)技術(shù)研究的有北京機(jī)床研究所、上海機(jī)床廠、漢江機(jī)床廠、上海機(jī)床研究所等。目前多數(shù)研究單位僅生產(chǎn)一米磁柵，能進(jìn)行三米磁柵高精度錄磁的僅有上海機(jī)床研究所。由于磁柵的長(zhǎng)度根據(jù)傳統(tǒng)的錄磁方法受錄刻設(shè)備長(zhǎng)度限制，因此目前國(guó)內(nèi)的磁柵常規(guī)產(chǎn)品均不超過三米。

由于大型、重型機(jī)床設(shè)備在加工中對(duì)長(zhǎng)度位置檢測(cè)技術(shù)的需要日益增長(zhǎng)，三米及三米以內(nèi)的磁柵數(shù)顯系統(tǒng)已滿足不了要求。為此，解決長(zhǎng)磁柵的錄制技術(shù)已成為長(zhǎng)磁柵數(shù)顯技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。解決的辦法有二個(gè)：其一，是根據(jù)需要不斷增大錄刻設(shè)備的長(zhǎng)度。但這顯而易見是一種不能滿足長(zhǎng)度發(fā)展需要的，且耗資巨大的辦法。其二，是研究激光錄磁過程的接長(zhǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在有限長(zhǎng)度的錄刻設(shè)備上完成所需任意長(zhǎng)度磁柵的的錄刻。

接長(zhǎng)錄磁技術(shù)并非機(jī)械的剪裁、拼接或疊加后的接長(zhǎng)。它是在有限長(zhǎng)的錄磁設(shè)備上對(duì)激光錄磁過程進(jìn)行控制，調(diào)整、檢測(cè)、再調(diào)整，使之按原定的錄磁規(guī)律與精度要求不斷的延續(xù)記錄下去，使記錄載體達(dá)到任意需要的長(zhǎng)度。

通常，激光錄磁系統(tǒng)原理如圖一所示：在有限行程范圍的錄磁設(shè)備上使記錄載體與磁頭形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)安裝，他們之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位移量是以激光波長(zhǎng)作為高精度參考基準(zhǔn)的，由激光干涉儀進(jìn)行位移信號(hào)變換，由激光計(jì)數(shù)器對(duì)變換后的電信號(hào)進(jìn)行精確計(jì)數(shù)，以計(jì)數(shù)增量值的大小來控制錄磁放大器輸出錄磁脈沖，最后由磁頭在記錄載體上利用其磁化作用錄刻上具有設(shè)定節(jié)距的交變磁信號(hào)。

圖中的激光干涉儀由激光光源，準(zhǔn)直光管及普遍應(yīng)用的邁克爾遜干涉光路系統(tǒng)組成。干涉儀的測(cè)量動(dòng)鏡（3）在工作臺(tái)（2）上固定安裝，其工作原理如下：經(jīng)由穩(wěn)頻后的激光管發(fā)出具有穩(wěn)定波長(zhǎng)的單色相干光（即激光），經(jīng)過準(zhǔn)直光管使其成為發(fā)散角很小的平行光束，然后進(jìn)入邁克爾遜干涉光路系統(tǒng)，分別產(chǎn)生參考光束和測(cè)量光束。測(cè)量光束打在隨工作臺(tái)（2）勻速移動(dòng)的測(cè)量動(dòng)鏡（3）上，然后反射回至干涉儀和參考光束產(chǎn)生干涉作用。每當(dāng)動(dòng)鏡（3）移動(dòng)激光波長(zhǎng)λ的 1/2 時(shí)，測(cè)量光與參考光將相互干涉發(fā)生一次明暗條紋的變化，當(dāng)動(dòng)鏡（3）隨工作臺(tái)（2）不斷勻速移動(dòng)，其程差△＝nλ（λ為激光波長(zhǎng)，n為自然數(shù)）時(shí)，干涉條紋為亮條紋;程差△＝（n+ 1/2 ）λ時(shí)，干涉條紋為暗條紋，這些明暗相間連續(xù)變化的干涉條紋由激光干涉儀中的光電管接收并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)變化的完整的正弦波信號(hào)，正弦波信號(hào)經(jīng)過處理由激光計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，并根據(jù)節(jié)距要求發(fā)出錄磁信號(hào)，由錄磁放大器輸出錄磁脈沖，由磁頭在記錄載體上完成磁信號(hào)的記錄;記錄載體（5）或者磁頭（4）兩者之一與測(cè)量動(dòng)鏡一起在工作臺(tái)（2）上固定安裝，如果記錄載體在工作臺(tái)上安裝，則磁頭應(yīng)在床身上固定安裝，反之，記錄載體（5）在床身上安裝，則磁頭（4）應(yīng)在工作臺(tái)（2）上安裝。由上所述，測(cè)量動(dòng)鏡（3）的位移量即工作臺(tái)（2）的位移量，也即磁頭（4）與記錄載體（5）之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)位移量，其位移的有效范圍即為記錄長(zhǎng)度，顯然它是受錄磁設(shè)備長(zhǎng)度限制的。

錄磁時(shí)按照事先設(shè)定的節(jié)距（或者柵距）要求進(jìn)行，節(jié)距即為具有相同激光計(jì)數(shù)增量的同極性節(jié)點(diǎn)之間的距離，而節(jié)點(diǎn)的磁信號(hào)極性（N極或者S極）與其激光計(jì)數(shù)增量值有關(guān)，并且由于錄磁是一個(gè)動(dòng)態(tài)連續(xù)的過程，所以節(jié)點(diǎn)的磁極性是按節(jié)距有規(guī)律的周期重現(xiàn)的。因此，實(shí)際上任意節(jié)點(diǎn)上磁信號(hào)極性完全取決于激光計(jì)數(shù)增量值開始計(jì)數(shù)時(shí)的相應(yīng)零位信號(hào)的極性。

錄磁頭是一個(gè)電感性元件，加上錄磁信號(hào)后，能產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使記錄載體交變磁化而實(shí)現(xiàn)磁記錄。如果在錄磁頭上不加錄磁信號(hào)，并使之在已錄有磁信號(hào)的載體上勻速移動(dòng)，由于電感元件切割磁信號(hào)的磁力線，因而在錄磁頭的線圈上將產(chǎn)生交變的感生電動(dòng)勢(shì)，因此，錄磁頭又能充當(dāng)動(dòng)態(tài)讀磁頭的作用。

錄磁過程是一個(gè)飽和錄磁過程，即錄磁信號(hào)產(chǎn)生的磁場(chǎng)足以完全打亂載體上原有的磁場(chǎng)分布，被記錄的信號(hào)只與即時(shí)錄磁信號(hào)有關(guān)，而與載體上原有磁場(chǎng)分布狀態(tài)無關(guān)。