用于双光束激光纹理化的光学设备制造技术

技术编号:857843 阅读:246 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一个盘片纹理化工具用于,例如在一个硬存储盘片的两面的环形部分中提供纹理化点。通过两个盘片处理站盘片被送入和退出在盒中的纹理化过程。一个光学系统包括一个在一个分束器定向的激光器以分离激光束成为两个具有大致相等能量的光束,它们被定向沿着平行路径经过一个能量控制光学模块以同时暴露在将被纹理化的盘片的相对的两个面上。能量控制光学模块包括用于衰减和测量两个光束中每一个的装置。在两个盘片处理站内的每一个内一个穿梭反射镜在一个盘片上交替定向这两个光束。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
一个同时正在进行中的美国专利申请,序列号为08/150,525,由本专利技术同样的受让人Peter M.Baumgart等人于1993年11月10日提出,题为“应用一个二极管激励激光器用于可控地纹理化一个盘片表面的过程”,这个公布在这里被包括在参考中,描述了在一个磁性记录盘片上创建一个“远距离凸凹(distant bump)阵列”表面纹理用于降低静摩擦的过程以及如此纹理化的盘片。纹理化过程采用严格聚焦的二极管激励NaYLF或NaYVO4或者以0.3~90ns脉冲序列脉动的其他固态激光器以在盘片表面产生多个远距离撞击。撞击产生过程是高度可控的,允许一个预选的撞击分布的重复产生,诸如一个平滑的波纹或一个带有对于低静摩擦有用的中央突出部而没有闭合空间或提高的“粗糙度”。一些撞击分布允许盘片表面数据存储区域的纹理化用于低静摩擦,而不会实质上影响磁性数据存储密度。另一个同时进行中的美国专利申请,序列号为08/613,564,由与本专利技术同样的受让人Michael Barenboim等人于1996年3月11日提出的题为“用于激光纹理化盘片的设备”,进一步描述了一个激光纹理化站,在其中应用了本专利技术的光学设备。另一个同时进行中的美国专利申请,序列号为08/707,384,由与本专利技术同样的受让人于上述同一天提出的题为“用于控制一个激光纹理化工具的设备和方法”,描述了用于控制一个激光纹理化站的电气硬件和软件,其中应用了本专利技术的光学设备。另一个同时进行中的美国专利申请,序列号为08/707,385,由与本专利技术相同的受让人于上述同一天提出的题为“在激光纹理化工具中的控制脉冲”,描述了用于控制在本专利技术的光学设备中使用的激光器的方法。另一个同时进行中的美国专利申请,序列号为08/708,627,由与本专利技术相同的受让人于上述同一天提出申请的题为“用于控制在纹理化过程中的激光能量的方法”,描述了一个用于设置和维护在本专利技术中的光学设备的激光能量等级的程序。本专利技术涉及制造一个盘片的设备,诸如在计算机硬存储(hardfile)中使用的磁性记录盘片,其被纹理化的表面暴露在脉动的激光下,特别涉及一种光学设备,用于将这样一个激光器的输出光束分裂为一对相等的、可控强度的子光束,它们单独地被沿着相等长度的光路被定向要被纹理化的盘片的两个相对面。目前的硬存储驱动器应用一个触点起止(CSS)系统使得当盘片静止时,一个用于读和写数据的磁头接触一个特定的CSS区域的磁盘表面。这样,在一个自旋盘片停止旋转之前,磁头移到CSS区域,这里磁头定在盘片表面。当盘片再次开始旋转时,磁头沿着这个区域的盘片表面滑动,直到由于它的旋转在盘片表面的层状气流完全地从盘片表面提升起磁头。在磁头以这种方式被提升后,它从CSS区域移向盘片的另一个区域以读和写数据。CSS区域被更好地纹理化为将磁头和盘片表面之间的物理接触减至最小。以这种方式,常被称为“静摩擦”的接触粘附滑动现象和其他摩擦的影响被减至最小,同时导致的磁头表面磨损也被减至最小。在CSS区域外盘片表面的剩余部分最好保持一种镜面似的平滑度以允许高密度磁性数据记录。由Ranjan等人专利技术的美国专利No.5,062,021描述了磁性记录介质被可控地纹理化的过程,特别是在指定的区域内用于与数据转换磁头接触。连同刚性的盘片介质,过程包括将一个铝镍荧光的衬底磨光为一个镜面的表面光洁度,然后旋转盘片同时将脉冲的激光能量定向半径的有限部分,这样当离开表面镜面的剩余部分的同时形成一个环形磁头接触带。这个带是由多个单独的激光点形成的,每个点中央凹陷,被大体上圆形的凸起边缘所环绕。凹陷的深度与边缘的高度主要由激光能量和启动脉冲持续时间控制。通过改变激光束相对于盘片表面的倾角来改变单独的激光点的形状。在较大规模时,启动激光的频率与盘片旋转速度结合起来控制激光点的模式或布置。与机械的纹理化表面的针状特征比较起来,凹陷和周围边缘的平滑、圆形轮廓是对激光纹理化介质实质上增加的耐用性贡献的主要因素。根据本专利技术的一个方面,提供了一个能量控制光学模块用于在一对平行偏振的激光束之间平衡能量。光学模块包括一个光程,每个激光束通过该光程被定向,一个沿着两个光程中每一个配置的衰减机构,以及一个沿着两个光程中每一个配置的能量检测机构。两个光程以平行的、空间分离的关系延伸。衰减机构控制在光程内延伸的输出能量。能量检测机构测量在通过光程延伸的输出能量等级。附图说明图1是一个现有技术盘片驱动单元内部部分的平面图,包括一个具有CSS操作的纹理化的环形区域的可旋转的磁盘,以及一个磁头;图2和图3是单独的纹理化点的横截面图,它形成了采用本专利技术的设备可以制造的点的例子,图2的点特别是根据美国专利No.5,108,781的方法形成的,图3的点是特别根据同时进行中的美国专利申请,序列号为No.08/150,525的方法形成的。图4是一个根据本专利技术建立的光盘纹理化工具的等角投影图。图5是一个图4工具的截面平面图,如图4的分界线V-V指示,示出那里的盘片处理和激光纹理化站;图5A是一个在图4工具中的扩束器的纵向截面图;图5B是一个在图4工具中的分束器和能量控制光学模块的部分截面平面图;图5C是一个邻近在图4工具内被纹理化的盘片的光束定向设备的平面图;图6是一个图4工具的截面侧视图,如图5中分界线VI-VI所指示的,示出了用于处理夹住用于纹理化的盘片的盒的机构;图7是一个图4工具的截面后视图,如图5中分界线VII-VII指示的,示出了用于从盘片处理站内的盒中透射盘片到激光纹理化站并将盘片返回到盒中的机构;以及图8是一个轴的终端部分的纵向截面图,用于通过在图4工具中的纹理化过程移动盘片。图9是一个滑块的截面平面图,用于将装满纹理化的盘片的盒从一个输送器移动到图4的工具中的另一个;图10是一个用于控制图4中工具内激光束的能量等级的电气设备的方框图;以及图11是一个在图10中微控制器执行的程序的流程图。图1是一个用于现有技术计算机系统的一个盘片驱动单元一部分的平面图,包括一个可旋转的磁性存储盘片10与一个磁头12,借助于一个驱动臂13通常以相对于盘片10的径向驱动磁头12。该盘片10是一个可以采用本专利技术设备制造的产品类型的例子。当盘片驱动单元工作时,盘片10围绕它的中心孔14旋转,形成一个层状气流以保持磁头12稍微离开相邻盘片表面16。在这个旋转停止之前,磁头12被驱动到与盘片10表面的纹理化的环形区域18相邻。随着该盘片旋转变慢和停止,通过该区域18的表面的纹理化特性将发生在环形区域18表面和磁头12相邻接触表面之间的摩擦和静摩擦影响减至最小。接着,当盘片10的旋转重新开始时,随着盘片10的旋转速率增加直到接近它表面的层状气流提升磁头12的相邻表面完全离开盘片表面,同样将摩擦和静摩擦的影响减至最小。这样,随着盘片10的旋转停止和接着的重新开始,磁头12表面的磨损被减至最小。盘片10最好是双面磁性存储盘片,第二面与图1中示出的面相对,具有相同的特性。图2和图3是单独的纹理化点的横截面图,它形成可以采用本专利技术的设备和方法制造的点的例子。图2示出了采用Ranjan等人在美国专利No.5,062,021中所述的现有技术方法变粗糙的盘片表面的一部分。借助于这种方法,被粗糙化的盘片表面的一部分被暴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个能量控制光学模块用于平衡一对平行偏振的激光束的能量,其中所述光学模块包括:一个光程通过它每个所述激光束在所述光学模块内的第一方向被定向,与所述光程以平行的空间分开的关系延伸;衰减装置沿每个所述光程配置用于控制那里定向的所述偏振的激光束的输出能量等级;能量检测装置沿每个所述光程配置用于检测从所述衰减装置定向输出激光束的输出能量等级。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔巴伦伯因比德迈克尔包姆加特比德B克拉什本尼M哈伯本杰明卡尼比德JM克斯腾道戈约汉克拉耶诺维奇艾拉耶卡克什波尔洪S辛安德鲁谭青
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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