專利名稱:磁性記錄媒質(zhì)及其在伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用的制作方法
本發(fā)明涉及新穎的磁性記錄媒質(zhì)，并涉及保證將記錄在這種磁性記錄媒質(zhì)上的信息正確定位的方法和設(shè)備。
磁性記錄媒質(zhì)，如軟塑料磁盤、硬磁盤和磁帶以磁跡方式記錄信息。這種磁跡每英寸的數(shù)目在很大程度上與可靠地和可以重現(xiàn)地查出特殊磁跡和確保讀/寫磁頭一旦定位后就準(zhǔn)確地跟隨某一磁跡的能力有關(guān)。常用的5.25英寸軟塑料磁盤一般每英寸有48或96磁跡(tpi)，而3.5英收寸的軟塑料磁盤有135tpi。此較起來，一個(gè)溫切斯特磁盤一般都載有1，000tpi，但必須提供特殊裝置以便可靠地伺服，即控制讀/寫磁頭的運(yùn)動(dòng)并將之維持在磁跡上。因此，非常希望增加軟的磁性媒質(zhì)每英寸的磁跡數(shù)，以便在相同的面積上可以存儲(chǔ)明顯加多的信息。
由于每英寸磁跡數(shù)目的增加，磁跡間的距離就減少，從而需要有一個(gè)較窄的讀/寫磁頭寬度和更加精確的循跡以讀/寫出比預(yù)期數(shù)目多的磁跡。讀/寫磁頭應(yīng)對(duì)準(zhǔn)磁跡，而且不應(yīng)讀或?qū)懙洁徑拇袍E上。如果磁性記錄媒質(zhì)是一個(gè)軟塑料磁盤，由于各向異性尺寸在例如典型的聚酯底座中的變化作為溫度與濕度變化的函數(shù)，可能導(dǎo)致一個(gè)“橢圓”圖形代替所需的圓形磁跡;由于高速旋轉(zhuǎn)期間磁盤的振動(dòng)改變磁盤相對(duì)于磁頭的位置或使磁盤不致是直正的平坦;由于重復(fù)使用磨損磁盤中心孔所引起的偏離中心定位;在不同的驅(qū)動(dòng)機(jī)中使用時(shí)偏離中心定位，等等原因，會(huì)使準(zhǔn)確循跡的問題更加棘手。誠然，在制造磁盤本身期間，中心孔的“在中心上”定位受到變化。
該技術(shù)承認(rèn)需要較高的的tpi數(shù)值，一些解決必需的循跡能力的途徑也曾經(jīng)試過并取得不同程度的成功。
解決這個(gè)問題的一個(gè)途徑公開在1964年4月21日頒發(fā)給施密特(Schmidt)的美國專利第3，130，110號(hào)中，在該專利中，建議將蠅旋形紋槽切入部分的磁盤以提供循跡導(dǎo)槽。在給弗蘭納(Franer)的美國專利第3，772，081號(hào)中公開了備有導(dǎo)槽圖案的浮凸螺旋形紋槽。
1984年8月22日公布的日本已公布的專利申請(qǐng)59-14644提出在磁性磁盤的外區(qū)和內(nèi)區(qū)不涂敷磁性材料，并采用一種光傳輸型的光傳感器以檢測(cè)磁性區(qū)邊緣和進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，以便簡(jiǎn)化以后的磁跡位置。
1985年5月7日頒發(fā)給穆恩(Moon)等人的美國專利第4，516，177號(hào)、1983年8月2日頒發(fā)給哈里森(Harrison)等人的美國專利第4，396，959號(hào)以及1983年12月6日頒發(fā)給哈里森等人的美國專利第4，419，701號(hào)(以上全部轉(zhuǎn)讓給Quantum公司)提出采用一種光學(xué)編碼器以提供讀/寫磁頭的“粗”伺服控制，以便將磁頭定位在某一磁跡附近，磁盤上具有由工廠預(yù)先錄制的徑向區(qū)段短脈沖群，提供中線校正信息以供應(yīng)精細(xì)校正，并使讀/寫磁頭與所需磁跡保持在中線對(duì)準(zhǔn)的位置。這種光學(xué)編碼器(例如見哈里森等人的美國專利第4，396，959號(hào)的圖5)包括一個(gè)光源、一根具有一系列等距緊密相隔的顯微徑向線的標(biāo)尺以及一個(gè)集成路式的光敏標(biāo)線掩模陳列，上述三者的組合能產(chǎn)生光暗的多相(正交)圖案，用以發(fā)生一伺服波形，該光學(xué)編碼器完全與磁盤分開。
1985年1月的IBM技術(shù)公開公報(bào)第27卷第8期第4877-4878頁題為“由軸編碼器產(chǎn)生的伺服記錄器參考時(shí)鐘”的文章中公開了一種直接裝到雖緊靠但離開磁盤的主驅(qū)動(dòng)主軸的莫阿干涉條放光學(xué)編碼器。
1972年1月4日頒給福爾克(Falk)的美國專利第4，633，038號(hào)公開了一種光學(xué)系統(tǒng)，用以在與一個(gè)磁性帶或磁盤上的磁跡配準(zhǔn)時(shí)給換能器定位。一對(duì)具有不透明和透光交替線的光學(xué)掩模定位時(shí)要使得通過這兩個(gè)掩模的光投射到一對(duì)光電元件。其中一個(gè)光學(xué)掩模裝在換能器的托架上，以便在該換能器橫向移過磁跡時(shí)上述光學(xué)掩模能移過第二光學(xué)掩模。投射到光電元件的光產(chǎn)生一個(gè)可以用以辨認(rèn)換能器磁跡位置的信號(hào)。此外，該光學(xué)掩模是與磁性媒質(zhì)分開的。
1985年12月10日頒給的約翰遜的美國專利第4，558，383號(hào)和1986年5月6日頒給科克(Cocke)等人的美國專利第4，587，579號(hào)公開了可以由光反射而按光學(xué)方式檢測(cè)的磁性媒質(zhì)方位標(biāo)記以提供一伺服信號(hào)。1986年2月11日頒給迪斯特范諾(DiStefano)等人的美國專利第4，570，191號(hào)公開了適于裝在容納讀/寫磁頭的滑板中的光傳感器，這種光傳感器，尤其是像上述約翰遜和科克等人的專利所考慮的那樣，被用來檢測(cè)這種被反射的光學(xué)伺服磁跡或定位在磁性媒質(zhì)上的標(biāo)記。
1974年2月出版的IBM技術(shù)公開公告第16卷第9期第3020頁公開了“使用莫阿干涉條紋的光學(xué)伺服技術(shù)”，其中的一個(gè)不透光或非反射的等反射間距的同心圓光柵形成在硬磁盤(縮小磁性記錄的現(xiàn)有面積)上，而一個(gè)相同尺寸的平行不透光或非反射線的光柵則配置在定位于載有讀/寫磁頭的滑板上的一個(gè)透明構(gòu)件上。來自光發(fā)射二極管〔LED〕的光也定位在載有讀/寫磁頭的滑板(或臂)上，并被反射出磁盤光柵，如果滑板相對(duì)于磁盤歪斜幾度，就可與滑板光柵形成一莫阿干涉條紋圖樣。莫阿干涉條紋圖樣變化所產(chǎn)生的正弦式的光密度變化可以用光電二極管檢測(cè)，而正弦輸出的相位變化則可以用適當(dāng)?shù)碾娮与娐穬?nèi)插以提供直接信息，以便在所需磁跡上給磁頭定位。
解決該問題的其他途徑包括提供用磁性方式記錄的有間隔的伺服磁跡信息，例如所謂“嵌入的伺服”。伺服信號(hào)一般將磁盤分成區(qū)段，結(jié)果記錄不是在一連續(xù)的磁跡上，而且伺服信息也不是連續(xù)的。此外，記錄信息可以利用的磁性區(qū)域被用于磁性伺服信息上的區(qū)域所減小。在1985年7月4日PCT所公布的申請(qǐng)WO85/02933中還公開了另一種解決問題的途徑，其中提出使用定位在磁跡間的光學(xué)記錄磁跡提供伺服信息以供應(yīng)可由反射光讀出的光學(xué)引導(dǎo)線。
上述大部分-如果不是所有-的先有系統(tǒng)有縮小磁性記錄可以利用的磁性表面區(qū)域的缺點(diǎn)。此外，作伺服用的信息信號(hào)通常是不連續(xù)的，導(dǎo)致斷續(xù)的伺服變化。
本發(fā)明提供的磁性記錄媒質(zhì)適于使用透光性的光柵提供連續(xù)的伺服信息配合一連續(xù)磁性層，由于有光柵，故不會(huì)縮小要為磁性記錄利用的磁性涂敷面積。本發(fā)明也提供使用這種新媒質(zhì)的設(shè)備和系統(tǒng)。
本發(fā)明的新穎記錄媒質(zhì)是透光性的，包括軟塑料磁盤、硬磁盤和磁帶。
根據(jù)本發(fā)明，該磁性記錄媒質(zhì)包括的一個(gè)透光光柵適于提供一個(gè)莫阿干涉條紋圖樣，配合一個(gè)與讀/寫磁頭有關(guān)的第二或參考透光光柵。由光柵離一預(yù)定的或“正常的”對(duì)準(zhǔn)的相對(duì)位置變化引起的莫阿干涉條紋圖樣的變化將該非對(duì)準(zhǔn)放大，并被用以提供定位信息，以便控制伺服裝置，將讀/寫磁頭保持在某一具體磁跡的所需對(duì)準(zhǔn)。該光柵復(fù)蓋的區(qū)域至少基本上是與媒質(zhì)的磁性記錄區(qū)域共同擴(kuò)張的，而且可以擴(kuò)張到磁性記錄區(qū)域的外邊。
使用透光光柵使得一個(gè)雙面磁盤有可能公使用一種這樣的光柵(在該磁盤中)和使用單一的光源。對(duì)比起來，先有技術(shù)的哈特反射型莫何系統(tǒng)除非使用一個(gè)第二光柵和一個(gè)第二光源，否則就會(huì)受限于單面磁盤。
此外，使用本發(fā)明的莫阿伺服系統(tǒng)避免在各個(gè)磁盤上作花錢花時(shí)的磁性伺服信息的出廠記錄。
由兩個(gè)柵線間距相同或稍有不同的光柵所形成的莫阿干涉條件紋圖樣的產(chǎn)生是眾所周知的現(xiàn)象。兩光柵相對(duì)位置的稍許改變被莫阿干涉條紋圖樣中所得的較大尺度的改變按光學(xué)方式放大。本發(fā)明就是利用這個(gè)現(xiàn)象來提供裝有適于產(chǎn)生莫阿干涉條紋的透光性光柵的新穎磁性記錄媒質(zhì)。還配備有檢測(cè)莫阿干涉條紋圖樣改變的裝置，這種莫阿干涉條紋圖樣是由光透過磁性記錄媒質(zhì)中的光柵和通過裝配在設(shè)備里的一個(gè)第二或參考光柵所形成的，并使用由指示所說莫阿干涉條紋變化的光電元件所產(chǎn)生的信號(hào)以控制伺服裝置，在響應(yīng)莫阿干涉條紋圖樣中被測(cè)到的變化時(shí)，去調(diào)節(jié)讀/寫磁頭或磁性換能器關(guān)于媒質(zhì)的相對(duì)位置。
被裝進(jìn)本發(fā)明磁性記錄媒質(zhì)的光柵可以是任何一種透光性的光柵，適于與相同或不同類型的一個(gè)第二光柵結(jié)合在一起以提供一個(gè)莫阿干涉條紋圖樣。在某些最佳實(shí)施例中，這些光柵的柵線間距即每英寸的線數(shù)不同。一例適用的光柵是一層透鏡狀的包含有所需線條數(shù)的透鏡(兩面凸?fàn)钔哥R)光柵線條。在這些最佳實(shí)施例中，光柵包括由透明線條(最好是等寬)間隔開的不透明線;這些光柵有時(shí)稱之為倫奇光柵。倫奇光柵可以用作與任何一種類型的磁性記錄媒質(zhì)中的光柵相結(jié)合的參考光柵。
下面將連同附圖一起對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的敘述。這些附圖是圖1是裝有一透鏡光柵的單面透光磁性記錄媒質(zhì)的橫剖面放大圖;
圖2是裝有一透鏡光柵的雙面透光磁性記錄媒質(zhì)的橫剖面放大圖;
圖3是裝有含不透明線條光柵的單面透光磁性記錄媒質(zhì)的橫剖面放大圖;
圖4是裝有含不透明線條光柵的雙面透光磁性記錄媒質(zhì)的橫剖面放大圖;
圖5是按照本發(fā)明某一最佳實(shí)施例所產(chǎn)生的莫阿干涉條紋圖樣的正弦光強(qiáng)曲線圖，曲線被重疊在一針孔的部分橫剖面圖上，光檢測(cè)器組件用來產(chǎn)生作為光透過該對(duì)光柵的強(qiáng)度變化的函數(shù)的曲線;
圖6重現(xiàn)說明因非對(duì)準(zhǔn)引起的圖樣變化的莫阿干涉條紋圖樣，因此，在本發(fā)明的實(shí)踐中是有用的。
圖7是本發(fā)明設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的部分橫剖面圖，圖中示出裝有透鏡光柵的有關(guān)磁性記錄媒質(zhì);
圖8是本發(fā)明設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例的部分橫剖面圖，圖中示出裝有倫奇光柵的有關(guān)磁性記錄媒質(zhì);以及圖9是本發(fā)明設(shè)備的再一個(gè)實(shí)施例的部分橫剖面圖，圖中示出裝有倫奇光柵的有關(guān)磁性記錄媒質(zhì)。
如上所述，本發(fā)明的磁性記錄媒質(zhì)是透光的。于是，該媒質(zhì)利用一種剛性或柔性的透明底座，其上所載的涂復(fù)物(薄層)能透過一預(yù)定波長(zhǎng)或能由一光電檢測(cè)器選擇地檢測(cè)的波長(zhǎng)范圍的光。透過磁性記錄媒質(zhì)的光可以是可見光或是不可見光，在這些最佳實(shí)施例中是紅外光。可以使用各種光源，包括白熾燈，光發(fā)射二極管(LED)和激光二極管。透過磁性記錄媒質(zhì)和參考光柵的光強(qiáng)作為光柵相位對(duì)準(zhǔn)的函數(shù)而變化。透過的光由適用的光電元件或由將光強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇碓摴鈴?qiáng)的電信號(hào)的光電檢測(cè)器來檢測(cè)。光電檢測(cè)器要定位得在光柵正確對(duì)準(zhǔn)時(shí)能檢測(cè)最大和最小的光強(qiáng)，以使來自一個(gè)光柵的電信號(hào)與來自其他光柵的電信號(hào)異相，例如180°或90°。比較這些相位移動(dòng)的信號(hào)，并用它們中的差異變化來控制適用的伺服裝置，以便使磁性換能器和所需的磁性磁跡對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)保持這樣對(duì)準(zhǔn)的換能器。
讀/寫磁頭和光電檢測(cè)器應(yīng)彼此相鄰，以將使用期間熱變化所引起的磁軸和光軸的變化減至最小。這種安排也使磁盤盒中的磁頭存取窗口變小。
顯然“不透明”或“暗”之意是指形成倫奇光柵的不透明線應(yīng)該在規(guī)定為透過包括光柵在內(nèi)的磁性記錄媒質(zhì)的可見光或不可見光的波長(zhǎng)范圍時(shí)呈現(xiàn)低程度的透光，以形成所需的莫阿干涉條紋圖樣。對(duì)所利用的光的波長(zhǎng)范圍的線條越是不透光，在莫阿干涉條紋圖樣中將會(huì)有更大的信噪比。一般說來，約為1.5至2.0的最大和最小光柵透射密度的變化量是適宜的。如果透射光的信噪比，例如透過非不透光面積的光與透過不透光面積(如果有的話)的比，足以為檢測(cè)器系統(tǒng)提供所需信號(hào)則不需要完全的不透明度。較高的信噪比允許使用較低瓦數(shù)的光源。選擇窄的光帶寬作為透射光，并將檢測(cè)器設(shè)計(jì)成選擇性地接受稍寬的帶寬，一般是有優(yōu)點(diǎn)的，從而保證適應(yīng)光源的次要變化。在使用倫奇光柵的最佳實(shí)施例中，最佳光源是一個(gè)LED或發(fā)射約850毫微米的紅外光的激光二極管。
顯然，在將磁性記錄媒質(zhì)作為具有一“透明”底座，而將所說底座承載的薄層作為是“透光的”或“透光性的”薄層來敘述時(shí)，所說術(shù)語是根據(jù)與所選定的光電檢測(cè)器相對(duì)應(yīng)的光的預(yù)定波長(zhǎng)時(shí)使用的。因此，磁性記錄層可以包括任何一種常用的磁性記錄粒子，例如γ-氧化鐵或鐵酸鋇，因此，這種記錄層，即使實(shí)際上對(duì)所選的波長(zhǎng)基本上是透明的，但也將呈現(xiàn)出是“有色的”。
為便于在下面更詳盡敘述本發(fā)明，假定磁性記錄媒質(zhì)是一個(gè)軟塑料磁盤，而光柵有一圓形圖形。(如上所述，本發(fā)明也可用于剛性磁盤和磁帶)。
參看圖1，單面磁性磁盤10包括一透明底座12，在其一個(gè)表面上截有一層磁性記錄顆粒層16，在其另一個(gè)表面上則載有包括透鏡14a的線條在內(nèi)的光柵14。如圖2所示，通過用一具有不同折射率的透明聚合物涂覆透鏡層12以提供一平滑表面18，平滑表面18上則涂敷一層磁性記錄顆粒的第二層16a，這樣就可以使單面磁盤10轉(zhuǎn)變?yōu)殡p面磁盤10a。
透鏡層本身的形成，例如用模塑或壓花技術(shù)，不是本發(fā)明的一部分，因?yàn)檫@類技術(shù)是眾所知的技術(shù)，因而不需詳細(xì)敘述透鏡光柵的制備。然而，將電子束交聯(lián)的一層聚合物涂敷靠在一個(gè)適用的所需透鏡同樣的“陰”模型上的做法卻是一種特別有用的技術(shù)。當(dāng)然，不用說透鏡的焦距是根據(jù)特定記錄系統(tǒng)中的透鏡層間的幾何距離來選擇的，因而，焦距的確定只是例行的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)。
如上述圖3和4中所示，在本發(fā)明的這些實(shí)施例中，光柵是一種倫奇光柵，它包括用相同寬度的明線條隔開的暗線條。因此，圖3所示的單面磁性磁盤有一透明底座12，在其一表面上載有一層磁性記錄顆粒層16，而在另一表面上則載有一個(gè)包括由寬度相等的明線條22b間隔開的暗線條22a的光柵22。在光柵22的上面涂敷一層磁性顆粒的第二層16a，可將圖3的單面磁性磁盤20轉(zhuǎn)變?yōu)閳D4所示的雙面磁性磁盤20a。
可以用適于每英寸所需數(shù)目的線條的任一種方法形成暗線條22a，作為適用方法的實(shí)例，可以提及的是使用光熱材料、鹵化銀、銀的轉(zhuǎn)移、光致抗蝕劑等的光刻技術(shù)的和照相成像技術(shù)，以及像刻蝕和真空沉積一類技術(shù)形成所需暗線條的特定方法的選擇將受到諸如對(duì)一個(gè)給定的實(shí)施例而言的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)、每英寸的線條數(shù)和所需光柵的暗和明線條的所需“不透明度”或透光密度等因素的影響。這類形成倫奇光柵的技術(shù)本身是眾所周知的，在此不需要作詳細(xì)敘述。顯然，倫奇光柵應(yīng)有一光滑表面，以便在其上可涂敷一磁性層;如果表面不是光滑的，或?qū)嶋H上是不規(guī)則的，如在光致抗蝕層表面那樣，則可在表面上涂敷一層適宜的聚合物以填充空間并提供所需的光滑表面。
與讀/寫磁頭有關(guān)的光柵最好和裝在磁盤中的光柵差±n條線條。在這些最佳實(shí)施例中，n＝8(例如，在磁盤中的光柵有548條線條，而在參考光柵則有540條線條)，故使用檢測(cè)器間的針孔和檢測(cè)軸向的0.0625英寸間隔，所得的莫阿正弦圖樣每英寸具有8個(gè)峰值(暗/明線對(duì))和180℃的相位變化的信號(hào)傳感，相對(duì)移動(dòng)的高效率光放大的解釋是n＝8時(shí)，兩個(gè)光柵在0.0018英寸之間的相對(duì)移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生莫阿圖樣0.125英寸的移動(dòng)。在n＝8時(shí)所得的正弦波正弦圖樣在圖5中是疊合在一針孔和光檢測(cè)器組裝件上，圖中使準(zhǔn)直光束30和22對(duì)準(zhǔn)二元光電檢測(cè)(光電二極管)36而定位。如果為相應(yīng)于正弦曲線的波峰和波谷(相當(dāng)于最大和最小的光透射)之間的半波幅或中點(diǎn)“A”和“B”的光強(qiáng)而校準(zhǔn)檢測(cè)器36a和36b，就可以將該兩個(gè)光強(qiáng)“調(diào)出零”，并校準(zhǔn)系統(tǒng)，以便使用偏離“零”的量，指示磁性換能器應(yīng)如何移動(dòng)而它保持與該磁跡對(duì)準(zhǔn)。如果n＝4，莫阿圖樣將呈現(xiàn)每英寸4個(gè)峰值(暗/明線對(duì))，而且信號(hào)傳感器將有90°的相位移。顯然，也可以從光強(qiáng)的不同相位移動(dòng)，例如由光電檢測(cè)器所產(chǎn)生的相應(yīng)的光圖樣的峰值和谷值來進(jìn)行伺服。
通過將光柵的中心彼此相對(duì)偏離中心，把每英寸有548條線(圓)的光柵疊在有540條線的相類似的光柵上所得到的莫阿圖樣重現(xiàn)在圖6中，這個(gè)莫阿圖樣將隨圓形光柵的幾何中心的非對(duì)準(zhǔn)量的變化而變化。在使用直線光柵來代替圓形光柵(例如在磁性帶中的使用)時(shí)，將產(chǎn)生不同的莫阿圖樣，這些莫阿圖樣同樣可以用以提供伺服信息和控制。
圖7說明了包括有一個(gè)讀/寫磁性換能器或磁頭104和一個(gè)檢測(cè)器106的磁盤盒式組裝100。一塊軟塑料磁盤10(見圖1)與讀/寫磁頭104被定位在操作的位置上，圖中以放大尺寸示出磁盤的各層，以便于說明透鏡光柵14的運(yùn)行。與檢測(cè)器106有關(guān)的是一個(gè)包括有一透明底座116和一透鏡層114的參考透鏡光柵110。參考光柵110以和軟塑料磁盤10相同的放大尺寸示出。為了便于說明，可假定透鏡光柵14包括每英寸544個(gè)透鏡，而參考透鏡光柵114每英寸有540個(gè)透鏡(即“n”＝4)光源(未示出)提供的準(zhǔn)直光108透過磁性涂層16和透明底座10，并由透鏡14a聚焦在參考光柵114的透鏡114a上。透鏡114a又將透射光像透鏡14a和114a的對(duì)準(zhǔn)或非對(duì)準(zhǔn)那樣，按低光強(qiáng)或高光強(qiáng)區(qū)聚焦在檢測(cè)器上。普通的裝置來自檢測(cè)器106的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)橐徽也?20，并使波谷120a對(duì)應(yīng)于所說的低光強(qiáng)區(qū)，波峰120b對(duì)應(yīng)于所說的高光強(qiáng)度區(qū)。圖7中所說明的信號(hào)傳感可以認(rèn)為是90°的信號(hào)傳感，其中n＝4。
圖8說明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中在軟塑料磁盤和檢測(cè)器中使用了不同類型的光柵。如圖所示，磁盤盒式組件200包括一個(gè)載有一讀/寫磁頭204的臂或滑板202a和一個(gè)包括一個(gè)倫奇光柵222在內(nèi)的二元光電檢測(cè)器206。另一臂202b載有一壓緊墊片210以保證讀/寫磁頭204與軟塑料磁盤10的正確接觸。臂202b也載有一個(gè)光源220，光從該火源通過一個(gè)透鏡222和針孔或縫隙224，然后通過軟塑料磁盤10(包括光柵14)而投射到與光電檢測(cè)器206有關(guān)的覆面的倫奇光柵222。如上所述，光柵間的對(duì)準(zhǔn)變化響應(yīng)磁頭204(滑板202a)移動(dòng)而產(chǎn)生莫阿圖樣的變化，并由普通裝置轉(zhuǎn)換成用以控制伺服裝置(未示出)的信號(hào)，以便適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)讀/寫磁頭，使它與所需的磁性磁跡對(duì)準(zhǔn)。
圖9說明本發(fā)明設(shè)備適用于雙面軟塑料磁盤使用的另一實(shí)施例。圖示與軟塑料磁盤20a(見圖4)有關(guān)的磁盤盒式組件300包括一個(gè)表面0的磁性涂敷層16用的載有一讀/寫磁頭302a的臂或滑板300a。該臂300a也載有一個(gè)雙元光電檢測(cè)器306，后者與每英寸具有540條線的覆面的參考光柵322有關(guān)。另一臂或滑板300b載有面1磁性涂敷層16a用的讀/寫磁頭302b。一紅外激光二極管330提供一個(gè)被反時(shí)332反射通過臂330b中一對(duì)縫隙或針孔334的準(zhǔn)直紅外光源。這樣提供的紅外光通過包括具有每英寸548條線的倫奇光柵(即“n”＝8)在內(nèi)的軟塑料磁盤20a。光電檢測(cè)器306包括一個(gè)適于基本上只將預(yù)定波長(zhǎng)或波長(zhǎng)范圍的紅外光傳到傳感器306a的濾波器306b。如前所述，由光電檢測(cè)器306所產(chǎn)生的電信號(hào)適用于就軟塑料磁盤20a而論的伺服讀/寫磁頭302a或302b。
顯然，光柵中的線條數(shù)可以少于每英寸的磁跡數(shù)。由于光電檢測(cè)器(例如106、206、306)是從多個(gè)“光磁跡”，例如10收集和均分信息的，同時(shí)，讀/寫磁頭對(duì)準(zhǔn)某個(gè)單一的磁跡。這種均分作用也將光柵中的任何次要缺陷的重要性，例如暗線厚度或不透明度的局部變化減至最小。
適用的磁性記錄顆粒包括氧化鐵(例如、γ-氧化鐵和摻鈷的氧化鐵)、金屬顆粒和六方的鐵氧體(例如六方的鐵酸鋇)。之所以選用鐵酸鋇是因?yàn)槭褂盟扇〉米罡叩挠涗浢芏取＿m用的磁性記錄層可以有約0.5至2微米的厚度，而在使用鐵酸鋇的情況下還可以厚些。通常的做法是將例如碳黑一類的導(dǎo)電材料加入磁性涂敷層以改變軟塑料磁盤的電學(xué)性質(zhì)。如果加入的碳黑將軟塑料磁盤對(duì)所需波長(zhǎng)光的透光性減到太低，可使用較低濃度的碳黑或在鄰近透明底座的分離層代之以一種無色的導(dǎo)電材料，例如碘化亞銅。另一種做法是可以使用一被碳黑透過的波長(zhǎng)和一個(gè)適合的光電檢測(cè)器。
在需要使用“剛性”磁盤的情況下，透明底座可由一種例如有適當(dāng)厚度的聚碳酸酯組成。
光電檢測(cè)器性質(zhì)上是屬于普通類型的。同理，可以使用普通的伺服裝置(未示出，因它是熟知的技術(shù))，例如，它可以包括一個(gè)步進(jìn)馬達(dá)或一個(gè)優(yōu)先選用的線性傳運(yùn)機(jī)構(gòu)。
對(duì)于透鏡光柵的使用來說，優(yōu)先選用倫奇光柵是因?yàn)檫@種光柵在使用時(shí)，光柵間的實(shí)際間隔的變化有較大的公差。從圖7可以看出，應(yīng)該將兩個(gè)透鏡光柵之間的實(shí)際間隔的變化和透射光聚焦的隨后變化保持最小以避免信號(hào)的無意變化。
在某一特殊有用的實(shí)施例中，倫奇光柵是由銀的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移技術(shù)形成的。一種為此目的的適用薄膜結(jié)構(gòu)包括一層透明的聚酯基底(有一層適于用作軟塑料磁盤底座的厚度)，基底上順序載有一層由銀的沉淀核組成的銀的轉(zhuǎn)移圖像接收層、一層保護(hù)層、一屋分離層和一層鹵化銀乳膠層，經(jīng)曝光到所需倫奇圖樣的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)像后，將粘性處理流體分布在曝光后的鹵化銀乳膠和覆蓋片之間。經(jīng)一適當(dāng)處理時(shí)間后，未曝光的鹵化銀溶解并轉(zhuǎn)移到圖像接收層以形成組成所需倫奇圖樣的銀轉(zhuǎn)移的正像，覆蓋片和處理流體層和分離涂層上方的層(鹵化銀乳膠等)一起剝?nèi)?。如果分離層已被除去或者其存在不會(huì)有害地影響對(duì)磁性的或其他涂敷層的粘性，保護(hù)層可以當(dāng)作是一層其上可以涂敷磁性涂敷層的薄層。銀的這類擴(kuò)散轉(zhuǎn)移膠片在該技術(shù)中是公知的，因而無需贅述。
參考的倫奇光柵可以由一種高反差的普通鹵化銀膠片，例如可從伊斯門柯達(dá)公司(Eastman Kodak Co)買到的柯達(dá)高反差(Kodalith)膠片的照相曝光和顯影來形成，假如磁性涂敷層可以滿意地粘附到該含銀的明膠層或粘附到在磁性涂敷層上的一層的話，這種倫奇光柵就可從用作磁性媒質(zhì)構(gòu)件。
在適宜的場(chǎng)合下，可以涂敷一層保護(hù)層以防止光柵，例如圖1的透鏡光柵14或圖3的倫光柵22的過分磨損。
在光柵是一透鏡式光柵的合下，應(yīng)該使用一準(zhǔn)直光源。而在光柵是倫奇光柵時(shí)，應(yīng)選用一點(diǎn)光源。
可以使用磁盤中的光柵以形成適宜將磁盤轂相對(duì)于磁盤上的光柵對(duì)中的莫阿圖樣。用以形成覆面的倫奇光柵的照相標(biāo)準(zhǔn)圖像也可以包括有對(duì)中標(biāo)志以簡(jiǎn)化中心孔的精確定位。
在一特殊有用的實(shí)施例中，光柵并不伸到磁盤或磁帶邊緣。雖則磁性層覆蓋了整個(gè)表面，也只取一部分用以磁性記錄。光柵最好伸過磁性記錄區(qū)，而且可以將一測(cè)試或參考線條印在磁盤邊緣和光柵之間的“空曠”區(qū)。比較檢測(cè)器(從光柵或從空曠區(qū)中的參考線條)首先看到莫阿的點(diǎn)和讀/寫磁頭首先看到磁跡時(shí)的軸向位置，可以計(jì)算出不同磁盤驅(qū)動(dòng)器正確運(yùn)行時(shí)校正系統(tǒng)所需的任何偏離。
如上所述，本發(fā)明有助于制造密度極高的磁性記錄媒質(zhì)。作為一個(gè)實(shí)例，使用線性密度為40Kfci 和540 tpi的鐵酸鋇(或鋇鐵氧體)，并以1200rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))轉(zhuǎn)動(dòng)磁盤，可使3 1/2 英寸的軟塑料磁盤每面有10兆字節(jié)的記錄容量。本例中的各磁跡的寬度約0.0018英寸，并帶有相同寬度的保護(hù)帶(但磁跡可以比保護(hù)帶寬)。
從以上敘述可知，通過提供的一個(gè)光柵至少基本上能與要在其上記錄磁性信息的區(qū)域共同擴(kuò)張的情況下，本發(fā)明提供的磁性記錄媒質(zhì)，本質(zhì)上適于在一給定的磁性區(qū)中記錄更多的磁性信息(即更多的tpi)。
如果用于第二涂敷層，例如有溶劑中的組件不會(huì)有害地影響第一涂敷層的話，就可以在透明底座上配置光柵之前或之后涂敷磁性涂敷層。
雖然已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例詳盡地?cái)⑹隽吮景l(fā)明，對(duì)于熟悉本技術(shù)的人顯然可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明作各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于它包括一透明底座，一層被載于所說透明底座的至少一面上的磁性記錄材料的透光連續(xù)層，所說透明底座也載有透光的光柵，所說光柵至少基本上能與要在其上記錄磁性信息的區(qū)域共同擴(kuò)張。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于，所說光柵包括一透鏡層。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于所說光柵包括基本上不透明的同心圓。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于，所說基本上不透明的圓是基本上對(duì)紅外光不透明。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于，所說基本上不透明的同心圓包括銀。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于，其中的磁性記錄材料的透光連續(xù)層被載于所說透明底座的各面，而且所說透光光柵位于磁性記錄材料的所說層之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求
3所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于所說不透明同心圓的數(shù)目超過每英寸500條線條。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于所說磁性記錄材料是γ氧化鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于所說磁化錄材料是鐵酸鋇。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于所說透明底座是柔性的。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于所說柔性透明底座是聚酯。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于所說透明底座是剛性的。
13.根據(jù)權(quán)利要求
3所規(guī)定的一種磁性記錄媒質(zhì)，其特征在于所說透明底座是柔性的，而且所說光柵包括每英寸548條線條。
14.在一磁性記錄媒質(zhì)上從多個(gè)磁跡中選出的一個(gè)磁跡中以磁性方式讀出和/或?qū)懭霐?shù)據(jù)用的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說系統(tǒng)以組合方式包括一個(gè)包括一透明底座的透光磁性記錄媒質(zhì)，一層載于所說透明底座的一或兩面上的磁性記錄材料的連續(xù)透光層，所說透明底座也載著一個(gè)至少基本上與在其上錄有磁跡的區(qū)域共同擴(kuò)張的透光光柵，一個(gè)讀/寫磁頭將所說磁性記錄媒質(zhì)與所說讀/寫磁頭以讀/寫關(guān)系定位以及將所說磁性記錄媒相對(duì)于所說讀/寫磁頭移動(dòng)以產(chǎn)生讀/寫信號(hào)用的裝置;適于提供一個(gè)作為隨投射于光電檢測(cè)器上的光變化的電信號(hào)的光電檢測(cè)器裝置，所說光電檢測(cè)器裝置包括一參考的透光光柵，與所說磁性記錄媒質(zhì)中的所說光柵組合而適于提供一個(gè)可由所述光電檢測(cè)器裝置檢測(cè)的圖樣，所說光電檢測(cè)器裝置適于被用以提供表征投射于其上的光的電信號(hào);一個(gè)光源，所說被定位光源于通過所說磁性記錄媒質(zhì)將光投射到所說光電檢測(cè)器裝置;所說電信號(hào)的變化與響應(yīng)所說光柵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)隨所說莫阿圖樣變化而變化作比較的裝置;以及響應(yīng)所說莫阿圖樣的所說變化以改變所說讀/寫磁頭的位置，以便保持所說讀/寫磁頭與某一被選的磁跡對(duì)準(zhǔn)的伺服裝置
15.根據(jù)權(quán)利要求
14所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說光源提供某一預(yù)定波長(zhǎng)的紅外光。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說紅外光具有約850毫微米的波長(zhǎng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求
15所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說光電檢測(cè)器裝置適于提供90°相移的所說圖樣的傳感信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求
15所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說光電檢測(cè)器裝置適于提供180°相移的所說圖樣的傳感信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求
15所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說磁性記錄媒質(zhì)中的所說透光光柵是一個(gè)透鏡光柵。
20.根據(jù)權(quán)利要求
15所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說磁性記錄媒質(zhì)中的所說透光柵是一個(gè)倫奇光柵。
21.根據(jù)權(quán)利要求
15所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說參考光柵是一個(gè)倫奇光柵。
22.根據(jù)權(quán)利要求
15所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說光電檢測(cè)器裝置和讀/寫磁頭彼此緊靠地被載于一滑板上。
23.根據(jù)權(quán)利要求
15所規(guī)定的一個(gè)系統(tǒng)，其特征在于所說磁性記錄媒質(zhì)是一磁盤，而所說透光光柵包括同心的不透光圓。
專利摘要
公開了磁性記錄媒質(zhì)及使用這種媒質(zhì)的磁性記錄系統(tǒng)，該媒質(zhì)裝有一個(gè)透光光柵，它至少基本上與磁性記錄區(qū)域一起共同擴(kuò)張。第二透光光柵與磁性換能器或讀/寫磁頭有關(guān)。莫阿圖樣由光透過兩個(gè)光柵而產(chǎn)生，由讀寫磁頭相對(duì)于媒質(zhì)的運(yùn)動(dòng)而引起的光柵對(duì)準(zhǔn)的改變導(dǎo)改莫阿圖樣的改變被利用以提供伺服信息，以便使磁性換能器與磁跡對(duì)準(zhǔn)。因?yàn)闆]有磁性記錄區(qū)被用以伺服信息，故可用這類媒質(zhì)和系統(tǒng)獲得較高的磁性記錄能力。
文檔編號(hào)G11B5/82GK87105814SQ87105814
公開日1988年3月2日 申請(qǐng)日期1987年8月21日
發(fā)明者弗農(nóng)·E·福特, 杰里米·K·瓊斯, 約翰·J·馬德, 威廉·T·普盧默 申請(qǐng)人:寶麗來公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan