[其他]激光錄磁接長技術及其錄制載體

無效

• 申請號: 86102515
• 申請日: 1986-09-17
• 公開（公告）號: CN86102515A
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發明（設計）人: 張健庭;周偉裔
• 申請（專利權）人: 上海市機床研究所
• 主分類號: G11B11/10
• 分類號: G11B11/10
• 代理公司: 上海市專利律師事務所
• 代理人: 王贛生,席和生

本發明是利用記錄載體與傳感器（磁頭）之間的相對運動及記錄載體的磁化作用，在有限長的磁記錄設備上進行大于磁記錄設備長度的激光磁信息連續記錄。

同屬于G11B5/008;G11B5/033;G11B27/20。

六十年代中期激光技術開始得到廣泛應用，由于激光具有相干性好的特點，在工業生產中被應用于高精度長磁柵（即磁尺）的錄刻，使磁柵在長度和位置檢測領域中得到迅速推廣和應用。

國外生產磁柵數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磁柵產品。但對其長磁柵的錄磁方法卻始終作為專有技術不予透露。國內從六十年代后期開始發展磁柵技術。較早從事該項技術研究的有北京機床研究所、上海機床廠、漢江機床廠、上海機床研究所等。目前多數研究單位僅生產一米磁柵，能進行三米磁柵高精度錄磁的僅有上海機床研究所。由于磁柵的長度根據傳統的錄磁方法受錄刻設備長度限制，因此目前國內的磁柵常規產品均不超過三米。

由于大型、重型機床設備在加工中對長度位置檢測技術的需要日益增長，三米及三米以內的磁柵數顯系統已滿足不了要求。為此，解決長磁柵的錄制技術已成為長磁柵數顯技術發展的關鍵。解決的辦法有二個：其一，是根據需要不斷增大錄刻設備的長度。但這顯而易見是一種不能滿足長度發展需要的，且耗資巨大的辦法。其二，是研究激光錄磁過程的接長技術，實現在有限長度的錄刻設備上完成所需任意長度磁柵的的錄刻。

接長錄磁技術并非機械的剪裁、拼接或疊加后的接長。它是在有限長的錄磁設備上對激光錄磁過程進行控制，調整、檢測、再調整，使之按原定的錄磁規律與精度要求不斷的延續記錄下去，使記錄載體達到任意需要的長度。

通常，激光錄磁系統原理如圖一所示：在有限行程范圍的錄磁設備上使記錄載體與磁頭形成相對運動安裝，他們之間相對運動的位移量是以激光波長作為高精度參考基準的，由激光干涉儀進行位移信號變換，由激光計數器對變換后的電信號進行精確計數，以計數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定節距的交變磁信號。

圖中的激光干涉儀由激光光源，準直光管及普遍應用的邁克爾遜干涉光路系統組成。干涉儀的測量動鏡（3）在工作臺（2）上固定安裝，其工作原理如下：經由穩頻后的激光管發出具有穩定波長的單色相干光（即激光），經過準直光管使其成為發散角很小的平行光束，然后進入邁克爾遜干涉光路系統，分別產生參考光束和測量光束。測量光束打在隨工作臺（2）勻速移動的測量動鏡（3）上，然后反射回至干涉儀和參考光束產生干涉作用。每當動鏡（3）移動激光波長λ的 1/2 時，測量光與參考光將相互干涉發生一次明暗條紋的變化，當動鏡（3）隨工作臺（2）不斷勻速移動，其程差△＝nλ（λ為激光波長，n為自然數）時，干涉條紋為亮條紋;程差△＝（n+ 1/2 ）λ時，干涉條紋為暗條紋，這些明暗相間連續變化的干涉條紋由激光干涉儀中的光電管接收并轉換成相應變化的完整的正弦波信號，正弦波信號經過處理由激光計數器計數，并根據節距要求發出錄磁信號，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的記錄;記錄載體（5）或者磁頭（4）兩者之一與測量動鏡一起在工作臺（2）上固定安裝，如果記錄載體在工作臺上安裝，則磁頭應在床身上固定安裝，反之，記錄載體（5）在床身上安裝，則磁頭（4）應在工作臺（2）上安裝。由上所述，測量動鏡（3）的位移量即工作臺（2）的位移量，也即磁頭（4）與記錄載體（5）之間的相對運動位移量，其位移的有效范圍即為記錄長度，顯然它是受錄磁設備長度限制的。

錄磁時按照事先設定的節距（或者柵距）要求進行，節距即為具有相同激光計數增量的同極性節點之間的距離，而節點的磁信號極性（N極或者S極）與其激光計數增量值有關，并且由于錄磁是一個動態連續的過程，所以節點的磁極性是按節距有規律的周期重現的。因此，實際上任意節點上磁信號極性完全取決于激光計數增量值開始計數時的相應零位信號的極性。

錄磁頭是一個電感性元件，加上錄磁信號后，能產生交變磁場，使記錄載體交變磁化而實現磁記錄。如果在錄磁頭上不加錄磁信號，并使之在已錄有磁信號的載體上勻速移動，由于電感元件切割磁信號的磁力線，因而在錄磁頭的線圈上將產生交變的感生電動勢，因此，錄磁頭又能充當動態讀磁頭的作用。

錄磁過程是一個飽和錄磁過程，即錄磁信號產生的磁場足以完全打亂載體上原有的磁場分布，被記錄的信號只與即時錄磁信號有關，而與載體上原有磁場分布狀態無關。