DE69120302T2

DE69120302T2 - Verfahren und Gerät zur Kontrolle des kleinen Raums zwischen einem Magnetkopf und einem Magnetspeichermedium

Info

Publication number: DE69120302T2
Application number: DE69120302T
Authority: DE
Inventors: Toshio Akatsu; Kazuto Kinoshita; Jun Naruse
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2011-01-03
Also published as: JP2533664B2; EP0438054A3; EP0438054A2; EP0438054B1; US5392173A; DE69120302D1; JPH03212868A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Magnetspeichervorrichtung mit einem Gerät zum Steuern eines kleinen Abstands zwischen einem Magnetkopf und einem Magnetspeichermedium in einer Magnetspeichervorrichtung.
Ein bekanntes Kleinabstands-Steuergerät, wie es in der EP-A-0 227 845 und in der JP-A-62-125521 offenbart ist, enthält ein Magnetspeichermedium, das eine elektrisch leitende Oberfläche hat und mit einer Stromquelle verbunden ist, eine Einheit zum Steuern eines kleinen Abstands zwischen der Oberfläche des Magnetspeichermediums und einem Magnetkopf sowie eine Tunnelelektrode, die am Magnetkopf zum Messen des kleinen Abstands angebracht und mit der Stromquelle verbunden ist. Das Kleinabstands-Steuergerät mißt den kleinen Abstand zwischen dem Magnetkopf und dem Magnetspeichermedium auf der Basis der Größe eines Tunnelstroms, der über die Tunnelelektrode und die Magnetspeichermediumoberfläche fließt, und speist den gemessenen Wert zum Steuergerät zurück, so daß der kleine Abstand konstant ist.
Da der Tunneleffekt zum Messen des kleinen Abstands unter Verwendung des Steuergeräts verwendet wird, muß die Oberfläche des zu messenden Magnetspeichermediums eine elektrisch leitende Oberfläche haben. Weiter ist ein Mittel zum Anlegen einer Spannung über die leitende Oberfläche des Magnetspeichermediums und die am Magnetkopf vorgesehene Tunnelelektrode erforderlich. Üblicherweise erzeugt ein solches Spannungsanlegemittel Rauschen, wenn sich das Magnetspeichermedium bewegt, so daß das Steuergerät zum Messen eines solchen geringen Stroms nicht geeignet ist. Ein Mittel zum Zuführen einer solchen Spannung zum bewegten Magnetspeichermedium ist in der EP-A-0 227 845 und in der JP-A 62-125521 offenbart.

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kleinabstands-Steuerverfahren und eine Magnetspeichervorrichtung mit einem Gerät zum Steuern eines kleinen Abstands zwischen dem Kopf und einem Magnetspeichermedium mit hoher Genauigkeit ohne Beeinflussung durch die Art des Magnetspeichermediums zu entwickeln.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung mit Verwendung eines einfachen Aufbaus vorzusehen.
Unter einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines kleinen Abstands zwischen einem Magnetspeichermedium und einem Magnetkopf vorgesehen, wie es im Patentanspruch 1 beansprucht wird.
Vorteilhafte weitere Merkmale dieses Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 und 3 beansprucht.
Unter einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Magnetspeichervorrichtung mit einem Gerät zum Steuern eines kleinen Abstands zwischen einem Magnetspeichermedium und einem Magnetkopf vorgesehen, wie sie im Patentanspruch 4 beansprucht wird.
Vorteilhafte weitere Merkmale dieser Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 5-8 beansprucht.
Andere Merkmale und Ziele der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden näheren Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen offenbar.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die FIG. 1 und 2 zeigen den Aufbau zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
FIG. 3 veranschaulicht einen Aufbau zum Messen eines kleinen Abstands;
die FIG. 4A, 4B, 5-8 veranschaulichen die Prinzipien eines Meßverfahrens;
FIG. 9 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines Umwandlungs- und Funktionskreises zeigt;
FIG. 10 ist ein Schema, das den Aufbau eines anderen Ausführungsbeispiels eines optischen Wandlers zeigt; und
FIG. 11 ist eine Darstellung, die den Aufbau eines anderen Ausführungsbeispiels der Ausbildung zum Steuern eines kleinen Abstands für einen Magnetkopf zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung wird beschrieben, bevor ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
Man nehme an, daß Licht auf ein optisch transparentes Material eingestrahlt und von einer Endfläche des Materials total reflektiert wird. Wenn das einfallende Licht an der Endfläche ankommt, tritt eine geringe Lichtmenge aus dem transparenten Material aus und tritt in dieses als reflektives Licht wieder ein. Das austretende Licht wird vereitelte Totalreflektion (eine abklingende Welle) genannt, und ein solcher Effekt wird vereitelter Totalreflektionseffekt (ein Schwundeffekt) genannt. Wenn ein anderes Medium nahe bei einem kleinen Bereich, wo Licht austritt, angebracht wird, unterscheidet sich eine von einer Endfläche des optisch transparenten Materials reflektierte Lichtmenge von der, die auftritt, wenn kein solches Medium in diesem Bereich ist. Wenn ein anderes Medium in den schmalen Bereich bewegt wird, um dadurch den Spalt zwischen der Endfläche des Materials und der Mediumoberfläche zu ändern, ändert sich die Menge reflektierten Lichts kontinuierlich. Daher gibt es eine umkehrbare Eindeutigkeitsbeziehung zwischen einem solchen kleinen Abstand und der Menge reflektierten Lichts, so daß der kleine Abstand durch Erfassung der Menge reflektierten Lichts gemessen wird. In dem hiernach zu beschreibenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der kleine Abstand zwischen dem Magnetkopf und dem magnetischen Speichermedium unter Ausnutzung dieser Beziehung gemessen.
Während die vorliegende Erfindung auch auf Magnetbandspeichervorrichtungen und Magnetspeichervorrichtungen wie VTRs mit Verwendung eines Magnetspeichermediums anwendbar ist, wird das vorliegende Ausführungsbeispiel, das ein rotierendes scheibenartiges Magnetspeicherrnedium verwendet, beschrieben.
FIG. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Träger 1 so angebracht ist, daß er einer Magnetscheibe zugewandt ist, die eine Art eines Magnetspeichermediums ist, um eine Drehwelle 4 rotiert und durch ein Magnetkopfhöhenlage-Justierbetätigungsorgan 5 so gesteuert wird, daß der kleine Abstand einen gewünschten Wert hat. Im Ausführungsbeispiel kann ein üblicher Gleiter als Träger 1 verwendet werden. Das Betätigungsorgan 5 ist durch einen Arm 10' mit einem Spurlagebetätigungsorgan 9 verbunden und wird radial zur Magnetscheibe 3 entsprechend einem Spurlagebestimmungssignal 15 von einer Magnetscheibensteuereinheit 8 bewegt. Ein optischer Wandler 2 ist an einer Seite des Trägers 1 angebracht und durch eine Leitung 11 mit einer Kleinabstandsrechnereinheit 6 verbunden, die den kleinen Abstand mißt und ein gemessenes Kleinabstandssignal an die Steuerungsrechnereinheit 7 liefert. Die Rechnereinheit 7 vergleicht ein Zielkleinabstandssignal 13 von der Magnetscheibensteuereinheit 8 und das gemessene Kleinabstandssignal 12 zwecks derartiger Steuerung, daß der Fehler Null wird. Die FIG. 2 zeigt den Träger 1 und den optischen Wandler 2 in vergrößertem Maßstab.
Der optische Wandler 2 und die Kleinabstandsrechnereinheit 6 werden im folgenden näher beschrieben. Die FIG. 3 zeigt den optischen Wandler 2 und die Kleinabstandsrechnereinheit 6. Ein Verfahren zur Herstellung der zugehörigen optischen Elemente des optischen Wandlers 2 ist gut bekannt, und von deren näheren Beschreibung wird abgesehen. Der optische Wandler 2 enthält auf einem Substrat 16 ein Lichtabstrahlungselement 17, optische Wellenführungen 21a, 21b, die Licht vom Lichtausstrahlungselement 17 zum Lichterfassungselement 20d und zu Einfallslichtwellenführungen 18a - 18c leiten; drei Einfallslichtwellenführungen 18 - 18c, die Licht von der optischen Wellenführung 21a zu einer unteren Oberfläche des Substrats 16 (im folgenden als Totalreflexionsoberfläche 22 bezeichnet) leiten, optische Reflexionswellenführungen 19a - 19c, die durch die Totalreflexionsoberfläche 22 reflektiertes Licht zu Lichterfassungselementen 20a - 20c leiten, Lichterfassungselemente 20a - 20c, die die zugehörigen Stärken des Lichts erfassen, und ein Lichterfassungselement 20d, das die Stärke des Lichts in der optischen Wellenführung 21b erfaßt. Ein Teil des vom Lichtausstrahlungselement 17 ausgestrahlten und an einer oberen Oberfläche des Lichtausstrahlungselements 17 erscheinenden Lichts wird durch die optische Wellenführung 21b zum Lichterfassungselement 20d geleitet, um als ein Signal zum Steuern der Stärke des vom Lichtausstrahlungselement 17 ausgestrahlten Lichts zu dienen. Das an einer unteren Oberfläche des Lichtausstrahlungselements auftretende Licht wird durch die Lichtwellenführung 21a in drei Lichtteile aufgeteilt, die dann durch die Einfallslichtwellenführungen 18a - 18c zur Totalreflexionsoberfläche 22 geleitet werden. Zu dieser Zeit unterscheiden sich die auf die Totalreflexionsoberfläche 22 auftreffenden Lichtteile im Einfallswinkel (i&sub1;, i&sub2; und i&sub3;). Es werden Reflexionslichtwellenführungen 19a - 19c vorgesehen, um mit den Winkeln übereinzustimmen, unter denen diese Lichtteile reflektiert werden, und die Reflexionslichtteile werden zu Lichterfassungselementen 20a - 20c geleitet, um die zugehörigen Stärken des Lichts zu erfassen. Die Länge der Totalreflexionsoberfläche 22 des Substrats 16 ist ein erforderliches Minimum, und die verbleibende untere Oberfläche wird unter einem konstanten Winkel, in welchem der optische Wandler 2 angebracht ist, geschnitten, um einen Fehler zu verringern. Wie links in FIG. 3 gezeigt ist, wird die Totalreflexionsoberfläche 22 unter einem vorbestimmten Winkel θ geschnitten, um dadurch zu verhindern, daß die Totalreflexionsoberfläche 22 durch ein Schmiermittel od. dgl. auf der Oberfläche der Magnetscheibe 3 schmutzig wird.
Die Kleinabstandsrechnereinheit 6 enthält Verstärker 23a - 23d, einen Wandlermatrixkreis 27 und einen Lichtausstrahlungselementantrieb 28, der ein Lichtausstrahlungselement-Antriebssignal 26 dem Lichtausstrahlungselement 17 für Lichtausstrahlungszwecke zuführt. Ein vom Lichterfassungselement 20d erfaßtes Lichtstärkesignal 22d wird durch den Verstärker 23d verstärkt, und das sich ergebende Signal wird als ein Lichtausstrahlungsausgangssignal rückgeführt, um den Lichtausstrahlungsausgang konstant zu halten. Lichterfassungsstärkesignale 22a - 22c, die von den Lichterfassungselementen 20a - 20c erfaßt werden, werden durch die Verstärker 23a - 23c verstärkt, und die verstärkten Signale werden als Reflektivitätssignale 24a - 24c dem Wandlermatrixkreis 27 zur Berechnung eines gemessenen Kleinabstandssignals 12 zugeführt.
Wenn die Magnetscheibe 3 einen genügenden Abstand von der Totalreflexionsoberfläche 22 hat, tritt an der Totalreflexionsoberfläche Totalreflexion auf, so daß die zu dieser Zeit erhaltenen Ausgänge der Lichterfassungselemente 20a - 20c, wie angenommen werden kann, eine Reflektivität von 1 haben. Dies bewirkt eine Festlegung der Reflektivität durch Einstellen und Normieren des Verstärkungsgrads der Verstärker 23a - 23c unter den obigen Bedingungen.
Wenn sich die Magnetscheibe 3 der Totalreflexionsoberfläche 22 des Substrats 16 nähert, ergibt sich die Reflektivität R als
wo
und n&sub2; der Brechungsindex der Substrattotalreflexionsoberfläche 22 ist; n&sub1; der Brechungsindex der Oberfläche der Magnetscheibe 3 ist; n&sub3; der Brechungsindex des Abstands ist; d der kleine Abstand ist; i der Winkel des einfallenden Lichts ist; und λ die Wellenlänge des einfallenden Lichts ist.
N&sub1;, N&sub2; und N&sub3; unterscheiden sich in Abhängigkeit von der Polarisationsrichtung des einfallenden Lichts. Im Fall von S-polarisiertem Licht
N&sub1; = n&sub1;cos i ... (3)
Im Fall von P-polarisiertem Licht
N&sub1; = cos i/n&sub1; ... (6)
FIG. 4 zeigt ein Beispiel der Beziehung zwischen dem kleinen Abstand und der Reflektivität. Die Abszissenachse zeigt die Normierung des kleinen Abstands mit der Wellenlänge λ des einfallenden Lichts, während die Ordinatenachse die Reflektivität zeigt. FIG. 4A zeigt diese Beziehung, wobei i = 18 Grad, n&sub1; = 2,4, n&sub2; = 3,4 und n&sub3; = 1,0, während FIG. 4B eine gleichartige Beziehung unter den gleichen Bedingungen mit der Ausnahme zeigt, daß nur n&sub1; =1,6. Die Reflektivitäten der S- und P-polarisierten Lichtwellen sind minimal, wenn der kleine Abstand Null ist. Wenn der kleine Abstand wächst, erhöhen sich die Reflektivitäten. Für S-polarisiertes Licht ist die Reflektivität im wesentlichen 1, wenn der kleine Abstand λ/2 ist, während für P-polarisiertes Licht die Reflektivität nicht 1 wird, auch wenn der kleine Abstand λ ist. Durch Vergleich der FIG. 4A und 4B ersieht man, daß das P-polarisierte Licht durch Änderungen bei n&sub1; weniger beeinflußt wird.
FIG. 5 zeigt nur P-polarisierte Lichtwellen der FIG. 4A und 4B. Wenn der kleine Abstand λ/2 oder mehr ist, wird das P-polarisierte Licht durch Änderungen bei n&sub1; nicht beeinflußt, jedoch beeinflußt, wenn der kleine Abstand unter λ/2 ist, und ein Fehler kommt vor, wenn der kleine Abstand gering ist.
Ein Verfahren zur Verringerung des Einflusses von Änderungen bei n&sub1; werden im folgenden beschrieben. FIG. 6 zeigt die Beziehung zwischen dem kleinen Abstand und der Reflektivität, wenn i = 20 Grad, und FIG. 7 eine gleichartige Beziehung, wenn i = 22 Grad, wobei die übrigen Parameter die gleichen wie die in FIG. 5 gezeigten sind. Wenn i wächst, wird der Einfluß von Änderungen bei n&sub1; verringert, während der kleine Abstand, wo sich die Reflektivität ändert, verringert wird. So wird, wenn Teile der Beziehungen der FIG. 5, 6 und 7, die durch Änderungen bei n&sub1; nicht beeinflußt werden und wo Reflektivitäten, die durch Ändern des kleinen Abstands verändert wurden, extrahiert und kombiniert werden, eine Messung erzielt, die durch Änderungen bei n&sub1; nicht beeinflußt wird und wo der Meßbereich des kleinen Abstands weit ist.
FIG. 8 zeigt ein solches Beispiel, wo, wenn der kleine Abstand eng ist, die Beziehung für i = 22 Grad verwendet wird; wenn der Abstand im Zwischenbereich liegt, wird die Beziehung für i = 20 Grad verwendet; und die Beziehung für i = 18 Grad wird verwendet, wenn der Abstand wächst. Die Wandlerrechnereinheit 27 berechnet diese Beziehung und gibt ein Signal 12 des gemessenen kleinen Abstands ab.
FIG. 9 zeigt das Flußdiagramm von Berechnungen in der Wandlerrechnereinheit. Zunächst werden bei F1 die Reflektivitäten für die zugehörigen Einfallswinkel abgelesen. Wenn die Reflektivität für i = 18 Grad 0,5 oder mehr bei F2 ist, wird der kleine Abstand unter Verwendung der Reflektivität fur i = 18 Grad bei F3 berechnet. Wenn die Reflektivität für i = 18 Grad 0,5 oder weniger bei F2 ist, wird die Reflektivität für i = 20 Grad bei F4 überprüft. Wenn die Reflektivität 0,5 oder mehr ist, wird der kleine Abstand unter Verwendung der Reflektivität für i = 20 Grad bei FS berechnet. Falls die obigen Bedingungen nicht halten, wird der kleine Abstand unter Verwendung der Reflektivität für i = 22 Grad bei F6 berechnet, und der kleine Abstand, der bei einem von F3, F5 und F6 berechnet wurde, wird als Signal 12 des gemessenen kleinen Abstands bei F7 abgegeben. Ein von dem obigen Verfahren verschiedenes Berechnungsverfahren ist denkbar. Beispielsweise werden Brechungsindizes n&sub2;, n&sub3; durch den optischen Wandler 2 und die Umgebung, wo der optische Wandler 2 verwendet wird, bestimmt. Die zugehörigen Reflektivitäten für praktisch erforderliche Bereiche werden unter Verwendung des Einfallwinkels i, der Reflektivität n&sub1; und des kleinen Abstands d als Parameter berechnet. Die zugehörigen Beziehungen zwischen den Reflektivitäten für die zugehörigen Einfallwinkel und kleinen Abstände werden durch Wiederholungsgleichungen mit mehreren Veränderlichen berechnet, um dadurch ein Rechnerverfahren durch die Wandlerrechnereinheit 27 zu bestimmen. Dieses Verfahren ist auch anwendbar, wenn n&sub1; eine komplexe Zahl ist.
Alternativ kann eingerichtet werden, daß die zugehörigen Reflektivitäten für P- und S-polarisierte Lichtwellen getrennt erfaßt werden, ohne daß eine Mehrzahl von Einfallswinkeln verwendet wird, daß das Rechnerverfahren durch den Wandlerrechnerkreis 27 aus der Beziehung zwischen den Reflektivitäten bestimmt wird und daß der kleine Abstand gemessen wird.
Ein anderes Ausführungsbeispiel des optischen Wandlers 2 ist in FIG. 10 gezeigt. Das Ausführungsbeispiel enthält auf dem Substrat 16 ein Lichtausstrahlungselement 17, ein Lichterfassungselement 20, eine Fokussierlinse 50, die Licht vom Lichtausstrahlungselement 17 auf die Totaireflexionsoberfläche fokussiert, eine Kollimatorlinse 51, die das reflektierte Licht zu einem Lichterfassungselementfeld 52 leitet, und das Lichterfassungselementfeld 52, das die Reflektivitäten für eine Mehrzahl von Reflexionswinkeln erfaßt. Dieses Ausführungsbeispiel ergibt eine genaue Erfassung im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel nach FIG. 3.
Während bei den obigen Ausführungsbeispielen bisher eine Beschreibung mit Verwendung eines Trägers 1 gegeben wurde, kann der Träger 1 beseitigt werden, wenn der kleine Abstand gesteuert wird. FIG. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das dieses Konzept verwirklicht. Der optische Wandler 2 wird an einer Oberfläche einer Trägerplatte 16 befestigt, während der Magnetkopf 10 an der anderen Oberfläche der Trägerplatte 60 befestigt wird, wobei die zugehörigen unteren Enden der Teile 2 und 10 miteinander fluchten. Anstelle des Trägers 1 in FIG. 1 wird eine solche Baugruppe am Magnetkopfhöhenlagen-Justierbetätigungsorgan 5 angebracht, um dadurch einen kleinen Abstand mit einer vorbestimmten Höhe unter Verwendung einer der bezüglich der FIG. 1 beschriebenen ähnlichen Arbeitsweise vorzusehen. In neuerer Zeit kann, da ein Magnetkopf wie 10 in einem Halbleiterverfahren hergestellt werden kann, dieser auf dem gleichen Substrat wie der optische Wandler 2 ausgebildet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der kleine Abstand ohne Rücksicht darauf, ob die Speichermediumoberfläche elektrisch leitend ist oder nicht, gemessen werden, so daß die Kleinabstandssteuerung für jedes Speichermedium vorgesehen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Reflektivitätsmuster mit Verwendung einer Mehrzahl von Einfallswinkeln verwendet, um den kleinen Abstand zu messen, so daß der kleine Abstand auch dann gemessen werden kann, wenn sich der Brechungsindex der Speichermediumoberfläche ändert.
Die Kleinabstandsmeßelemente sind optisch integriert, so daß sie zur Verwendung am Magnetkopf angebracht werden können.

Claims

1. Verfahren zum Steuern eines kleinen Abstands zwischen einem Magnetspeichermedium (3) und einem Magnetkopf (10) durch Relativbewegung des Magnetspeichermediums (3) und des Magnetkopfes (10) zueinander in einer Magnetspeichervorrichtung, das die Schritte aufweist:

Berechnung eines Steuersignals zur Beseitigung des Unterschieds zwischen einem gemessenen Kleinabstandssignal und einem Zielkleinabstandssignal entsprechend dem Unterschied; und

Abgabe des Steuersignals an eine Einrichtung (5) zum Justieren des kleinen Abstands zwischen dem Magnetkopf (10) und dem Magnetspeichermedium (3)

gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

Ausstrahlung von Licht längs einer Ebene eines Substrats (16), das in der Nähe des Magnetkopfes (10) an einer Seite eines Trägers (1), der den Magnetkopf (10) trägt, so vorgesehen ist, daß das Licht von einer Endfläche (22) des Substrats (16) gegenüber dem Magnetspeichermedium (3) total reflektiert wird und vereitelte Totalreflektion erzeugt;

Empfang von aufgrund dieser Ausstrahlung von der Endfläche (22) reflektiertem Licht unter Verwendung eines Lichterfassungselements (20) zum Vorsehen eines Lichterfassungsstärkesignals; und

Berechnen eines gemessenen Kleinabstandssignals entsprechend dem kleinen Abstand auf der Basis des Lichterfassungsstärkesignals.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das, wenn das ausgestrahlte Licht Licht mit einer polarisierten Lichtebene, die zur Einfallebene parallele und senkrechte polarisierte Lichtkomponenten hat, enthält, die Schritte des Trennens des reflektierten Lichts in Komponenten mit zu der Ebene parallelen und senkrechten polarisierten Lichtkomponenten und des Erhaltens des gemessenen Kleinabstandssignals unter Verwendung der zugehörigen erfaßten Signale, die den parallelen bzw. den senkrechten Lichtkomponenten entsprechen, aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, das die Schritte aufweist:

Ausstrahlung von Licht unter einer Mehrzahl verschiedener Winkel zur Endfläche;

Erfassung der zugehörigen reflektierten Lichtkomponenten unter Verwendung entsprechender Lichterfassungselemente, um dadurch entsprechende erfaßte Stärkesignale zu erhalten; und

Erhalten des gemessenen Kleinabstandssignals auf der Basis der erfaßten Stärkesignale.

4. Magnetspeichervorrichtung mit einem Gerät zum Steuern eines kleinen Abstands zwischen einem Magnetspeichermedium (3) und einem von einem Träger (1) so getragenen Magnetkopf (10), daß der Magnetkopf einen beliebigen Zugriff zu einer Spur auf dem Magnetspeichermedium (3) hat, welches Gerät aufweist:

eine Steuerungsrechnereinheit (7) zum Berechnen und Abgeben eines Steuersignals zur Beseitigung des Unterschieds zwischen einem gemessenen Kleinabstandssignal und einem Zielkleinabstandssignal entsprechend dem Unterschied; und

ein Magnetkopfhöhenlagen-Justierbetätigungsorgan (5) zum Justieren des kleinen Abstands zwischen dem Magnetkopf (10) und dem Magnetspeichermedium (3) entsprechend dem Steuersignal,

dadurch gekennzeichnet

daß es weiter aufweist:

ein am Träger (1) in der Nähe des Magnetkopfes (10) so befestigtes Substrat (16), daß das Substrat (16) eine zu einer Oberfläche des Magnetspeichermediums (3) senkrechte Ebene hat;

ein auf dem Substrat (16) vorgesehenes Lichtausstrahlelement (17);

eine auf dem Substrat (16) gebildete Einfallseitenlichtführung (18) zur Führung des Lichts vom Lichtausstrahlelernent (17) derart, daß das Licht von einer Endfläche des Substrats (16) gecenüber dem Magnetspeichermedium (3) total reflektiert wird und eine vereitelte Totalreflektion erzeugt;

eine auf dem Substrat (16) gebildete Reflektionsseitenlichtführung (19) zur Führung des von der Endfläche reflektierten Lichts;

ein Lichterfassungselement (20) zum Erfassen des von der Reflektionsseitenlichtführung (19) reflektierten Lichts und Abgeben eines Lichterfassungsstärkesignals entsprechend der Stärke des erfaßten Lichts, die sich mit dem kleinen Abstand entsprechend der vereitelten Totalreflektion ändert; und

eine Kleinabstandsrechnereinheit (6) zur Abgabe des dem Lichterfassungsstärkesignal entsprechenden gemessenen Kleinabstandssignals.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Endfläche des Substrats (16) zur Oberfläche des Speichermediums (3) so gekippt wird, daß der Abstand zwischen der Endfläche und dem Speichermedium (3) von der Stelle aus wächst, wo das Substrat (16) am Träger (1) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4,

wobei die Einfallseitenlichtführung (18) das Licht in zwei oder drei Lichtteile unterteilt und sie zur Endfläche so führt, daß jeder Lichtteil unter verschiedenen Einfallswinkeln zur Endfläche total reflektiert,

die Reflektionsseitenlichtführung (19) jeweils die Lichtteile führt,

das Lichterfassungselement (20) die jeweiligen, von der Führung (19) geführten Lichtteile erfaßt und Lichterfassungsstärkesignale entsprechend den zugehörigen Stärken der erfaßten Lichtteile abgibt, und

die Kleinabstandsrechnereinheit (6) die jeweiligen Lichterfassungsstärkesignale empfängt und das den Lichterfassungsstärkesignalen entsprechende gemessene Kleinabstandssignal berechnet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Träger ein an einem Arm (10') angebrachter Gleiter (1) ist, wodurch der Magnetkopf (10) Zugriff zu einer Spur auf der Magnetscheibe (3) durch Bewegen des Arms (10') derart hat, daß der Magnetkopf (10) auf der Speicheroberfläche der Magnetscheibe (3) Information speichert und von der Speicheroberfläche wiedergibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4,

wobei die Einfallsseitenlichtführung (18) aufweist:

eine Fokussierlinse (50) zum Fokussleren des Lichts auf der Endfläche, das radial längs der Oberfläche des Substrats (16) vom Lichtausstrahlungselement (17) übertragen wird, und zur Totalreflektion des fokussierten Lichts innerhalb eines besonderen Einfallswinkelbereichs;

die Reflektionsseitenlichtführung (19) eine Kollimatorlinse (51) zur Kollimation radialer Lichtstrahlen hat, die von der Substratendfläche reflektiert werden;

das Lichterfassungselement (52) eine Mehrzahl von Lichterfassungselementen zum Empfang der kollimierten Lichtstrahlen und Abgeben von Lichterfassungsstärkesignalen als Anzeigen der erfaßten Stärken dieser Lichtstrahlen hat; und

die Kleinabstandsrechnereinheit (6) die jeweiligen Lichterfassungsstärkesignale empfängt und das den Lichterfassungsstärkesignalen entsprechende, gemessene Kleinabstandssignal berechnet.