HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Plattenspeicher und insbesondere auf
einen Plattenspeicher, der ein diskretes Speichermedium verwendet.
Beschreibung des Standes der Technik
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Forschung und Entwicklung eines Plattenspeichers des Typs mit einem diskreten
Speichermedium, d.h. mit sogenannten diskreten Spurmedien, wurden in jüngster Zeit
durchgeführt. Figur 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt schematisch eine vergrößerte
Teil.draufsicht auf eine Spur eines Speichermedinnis des diskreten Typs. Wie in Figur 1
ersichtlich, ist ein Kopf-Positionierungsservosignal für das diskrete Speichermedium
dargestellt, in welchem Servomuster 14, die jeweils aus wechselnden Muster bestehen, im
voraus auf einem Speichermedium 11 mit Datenaufzeichungsmustern 13 aufgezeichnet sind,
ähnlich wie bei einem optischen Speichermedium, d. h. wie bei einer sogenannten
optischen Disk.
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Figur 2 zeigt eine teilweise vergrößerte Schnittansicht des Aufbaus eines diskreten
Speichermediums oder einer Disk. Wie in Figur 2 dargestellt, sind konkave und konvexe
Abschnitte auf einem Disksubstrat 11 infolge des Vorhandenseins oder des Fehlens der
magnetischen Schicht 12 ausgebildet. Insbesondere sind Datenaulzeiclinungsmuster 13, die
jeweils konkave und konvexe Abschnitte mit verhältnismäßig langem Zyklus haben. d. h.
mit langer Wellenlänge, und Servomuster 14, die jeweils konkave und konvexe Abschnitte
mit verhältnismäßig kurzem Zyklus haben, d. h. mit kurzer Wellenlänge, auf dem
Disksubstrat 11 gemischt ausgebildet.
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Die Wellenlänge stellt in dieser Beschreibung beispielsweise eine Zyklusdauer dar
wahrend der konkave und konvexe Abschnitte, d. h. Informationsmuster, aufgrund des
Vorhandenseins
oder des Fehlens der magnetischen Schicht 12 auf dem diskreten
Speichermediums 1 ausgebildet sind.
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Werden die konkaven und konvexen Abschnitte, die durch das Vorhandensein oder Fehlen
der magnetischen Schicht 12 gebildet sind, als eine Schwingung einer bestimmten Welle
betrachtet, wie in Figur 3 gezeigt, kann eine Schwiminhöhe eines schwimmenden Gleiters
3, der gegenüber der Magnetschicht 12 schwimmt, als eine Schwankung der
Schwimmhöhe beobachtet werden, wenn das Disksubstrat 11 eine Welligkeit hat. In Figur 3
repräsentiert der Bezugsbuchstabe a die Amplitude der Welligkeit, die Wellenlänge, H&sub0; die
Mindestschwimmhöhe und Δh die Schwankungshöhe der Schwimmhöhe.
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Angenommen die Gleiterlänge LSL des schwimmenden Gleiters 3 ist konstant, dann ergibt
sich für die Schwankungshöhe Δh der Schwimmhöhe annähernd der in Figur 4 der
beiliegenden Zeichnungen dargestellte Zusammenhang. Eine Analyse der Figur 4 zeigt, daß die
Schwankungshöhe Δh der Schwimmhöhe sich mit der Wellenlänge L der Welligkeit ändert
(siehe die Schriftensammlung, veröffentlicht von The Japan Society of Mechanical
Engineers (edition C), Vol 51, No. 469 (Sept.1985), pp. 2291 to 2299).
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Ein Studium der Figur 4 zeigt, daß wenn die Wellenlänge der Welligkeit, nämlich die
Wellenlänge L des Datenaulzeichnungsmusters 13 und des Servomusters 14, sich ändert,
ändert sich entsprechend die Schwankungshöhe Δh der Schwimmhöhe und es ändert sich
auch die Schwimmhöhe (H&sub0; + Δh) des schwimmenden Gleiters 3 gleichermaßen. D. h..
oberhalb des gleichen Speichermediums 1 ändert sich die Schwimmhöhe des
schwimmenden Gleiters 3 beispielsweise gemäß h&sub0; + Ah&sub1;, h&sub0; + Ah&sub2;,... in Abhängigkeit der
Längendifferenz des Informationsmusters. Demzufolge schwankt der Abstand (nachfolgend als
"Abstandshöhe" bezeichnet) zwischen einem Aufhahme- und/oder Wiedergabekopf auf
dem schwimmenden Gleiter 3 und der Magnetschicht 12.
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Dies ergibt dann den Nachteil, daß eine wiedergegebene Spannung sich in dem Bereich
verringert, wo die Abstandshöhe zunimmt.
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Um die Schwankung der Schwimmhöhe zu vermeiden, wie aus Figur 4 deutlich ist, wird
vorgeschlagen, die Schwimmhöhen-Schwankungshöhe Δh dadurch zu verringern, daß die
Länge LSL
des schwimmenden Gleiters 3 ini Vergleich zur Wellenlänge L des
Informationsmusters reduziert wird. Jedoch ist die kürzeste Wellenlänge der Wellenlänge L eines
Informationsmusters, d. h. die Wellenlänge des Servomusters 14, geringer als ungefähr 1
µm und ein schwimmender Gleiter, dessen Länge kleiner als die obige Wellenlänge ist
kann nicht ohne Schwierigkeit erstellt werden.
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Weiterhin wird eine andere Technik vorgeschlagen, bei der konkave und konvexe
Abschnitte mit Informationsmustern ausgefüllt und geglättet wurden, nachdem die
magnetische Schicht 12 dem Pattern (Strukturierungsvorgang) unterzogen worden war. In der
Praxis ist ein Herstellungsprozeß, der auf dieser Technik basiert, schwierig und hinderlich,
wodurch die Effizienz einer Massenproduktion unvermeidlich beeinträchtigt wird. Ein
Speichermedium dieses Typs ist aus dem Dokument BP-A-0 339 813 bekannt.
AUFGABENSTELLUNG UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen verbesserten
Plattenspeicher zu schaffen, bei dem die vorgenannten Mängel und die aufgetretenen Nachteile
des Standes der Technik beseitigt werden können.
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Insbesondere besteht eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung darin, einen
Plattenspeicher zu schaffen, bei dem eine Schwimmhöhen-Schwankungshöhe davor geschützt werden
kann, daß diese aufgrund der Längendifferenz der auf einem diskreten Speichermedium
befindlichen Informationsmuster schwankt.
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Außerdem soll gemäß der vorliegenden Erfindung ein Plattenspeicher geschaffen werden,
bei dem die Abstandshöhe an einer Schwankung gehindert werden kann, um dadurch die
wiedergegebene Ausgangsspannung zu stabilisieren.
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Gemäß einer Erscheinungsform der Erfindung ist ein Plattenspeicher mit einem diskreten
Speichermedium dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen einer maximalen
Wellenlänge Lmax eines Informationsmusters des diskreten Speichermediums und der Länge
LSL, eines schwimmenden Gleitelements in Laufrichtung bezüglich des Speichermediums
gekennzeichnet ist durch: LSL/Lmax> 1.
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Die obige und weitere Aufgabenstellungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden deutlich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines
illustrativen Ausführungsbeispiels, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen zu lesen
ist, in welchen gleiche Referenzzeichen zu Kennzeichnung gleicher oder ähnlicher Teile in
mehreren Ansichten verwendet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Figur list eine teilweise vergrößerte Draufsicht auf eine Aufzeichnungsspur eines
diskreten Speichermediums;
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Figur 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht des Aufbaus eines diskreten
Speichermediums;
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Figur 3 ist ein erläutemdes Diagramm, das die Schwinunhöhe eines
Plattenspeichers des Standes der Technik zeigt;
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Figur 4 ist ein Schaubild, das eine Schwimmhöhen-Schwankungshöhe eines
schwimmenden Gleiters zeigt;
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Figur 5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht zur Erläuterung der
Schwimmhöhe des schwimmenden Gleiters in einem Plattenspeicher gemäß dem Stand der Technik
und
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Figur 6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
eines Plattenspeicheraufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Bevor das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail
beschrieben wird, wird das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung zunächst beschrieben.
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Bei einem Plattenspeicher gemäß der vorliegenden Erfindung, wie er in Figur 6 dargestellt
ist, kann die Schwimmhöhen-Schwankungshöhe Δh konstant gehalten werden und auch
der Abstand zwischen dem Gleiter 3 und dem Informationsmuster 2 auf dem
Speichermedium 1, d.h. die Abstandshöhe, kann konstant gehalten werden, durch die Wahl des
Verhälmisses LSL/Lmax zwischen einer Länge LSL des schwimmenden Gleiters 3 und einer
maximalen Wellenlänge LSL eines Informationsmusters 2 des Speichermediums 1 in der
Weise, daß es größer als 1 ist d. h. daß die Gleiterlänge LSL länger als die nmnmale
Wellenlänge Lmax des Informationsmusters 2 gewählt wird, wobei verhindert wird, daß die
wiedergegebene Spannung sich verringert, was nachfolgend beschrieben wird.
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Figur 5 der beiliegenden Zeichnungen zeigt eine Schwimmhöhe eines schwimmendem
Gleiters am Beispiel eines herkömmlichen Plattenspeichers, auf den beim Vergleich
zwischen dem Stand der Technik und der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird.
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Wie in Figur 5 gezeigt, ist ein schwimmender Gleiter 3A über einem Servomuster 14 mit
einer Mindestwellenlänge Lmin angeordnet und hs gibt die sich ergebende Schwimmhöhe
des schwimmenden Gleiters 3A gegenüber der Oberfläche der Magnetschicht 12 an
Außerdem ist ein schwimmender Gleiter 3B über einem Datenaufzeichnungsmuster 3B mit
einer verhältnismäßig großen Wellenlänge angeordnet, und hD gibt die sich ergebende
Schwimmhöhe des schwimmenden Gleiters 3B gegenüber der Oberfläche der
Magnetschicht 12 entsprechend an.
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Unter der Annahme, daß die Schwimmhöhe H&sub0; + Δh ist, wie zuvor beschrieben, schwimmt
dann der schwimmende Gleiter 3A über dem Servomuster 14 so, daß er der Welligkeit des
Servomusters 14 folgt. Somit ergibt sich die Schwimmhöhen-Schwankungshöhe Δh durch
Δh a und ausgedrückt als hs = H&sub0; - a, wobei a die Amplitude der Welligkeit ist. Die
Amplitude a entspricht der halben Dicke der Magnetschicht 12. In Figur 5 gibt eine
strichpunktierte Linie b die Mittellinie der Welligkeit an.
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Der schwimmende Gleiter 3B kann jedoch über dem Datenaufzeichnungsmuster 13 daran
gehindert werden, der Welligkeit schwimmend zu folgen und die Schwimmhöhen-
Schwankungshöhe Δh wird im wesentlichen Null, da die Länge des schwimmenden
Gleiters 3B im Vergleich zur Wellenlänge der Welligkeit klein ist. Demgemäß wird die
Schwimmhöhe H&sub0; konstant und genügt der Gleichung hD = H&sub0;.
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D.h., die Schwimmhöhe hs über dem Servomuster 14 mit kurzer Wellenlänge ist im
Vergleich zur Schwimmhöhe HD oberhalb des Datenaufzeichnungsmusters 13 mit großer
Wellenlänge reduziert, woraus sich ergibt, daß die Schwimmhöhe über dem Muster mit
großer Wellenlänge gegenüber dem Muster mit kurzer Wellenlänge erhöht ist.
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Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß das Verhältnls der Schwinunhöhen
Schwankungshöhe und der Amplitude der Welligkeit 1 und konstant gemacht wird, durch
Wahl der Länge LSL des Gleiters 3 länger als die Wellenlänge L des Informationsmusters,
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung das oben erwähnte Problem gelöst.
Insbesondere durch Wahl der Länge LSL des Gleiters 3 in der Weise, daß diese länger ist als die
Wellenlänge Lmax des größten Informationsmusters, d. h. die Summe der Länge des
Servomusters 14 und der Länge des Aufeichnungsmusters 13 bezüglich der Laufrichtung des
Gleiters 3 oder durch Wahl der Wellenlänge Lmax des größten Informationsmusters auf dem
Speichermedium 1 in der Weise, daß dieses kleiner ist als die Länge LSL des Gleiters 3,
kann der schwimmende Gleiter 3 daran gehindert werden, schwimmend der Welligkeit des
Speichermediums 1 zu folgen, d.h. daß die Schwimmhöhen-Schwankungshöhe Δh im
wesentlichen gleich ausgebildet sein kann, wie die Amplitude a der Welligkeit, wodurch die
Abstandshöhe konstant gemacht wird.
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Mit anderen Worten, kann die Abstandshöhe zwischen dem Gleiter 3 und der
Magnetschicht 12 im wesentlichen konstant gehalten werden, obwohl die Schwimmhöhen-
Schwankungshöhe Δh über dem langen Muster, d.h. über dem Datenaulzeichnungsmuster
13 geringlügig gegenüber dem Stand der Technik vergrößert wurde, und zwar dadurch,
daß gemäß der vorliegenden Erlindung die Länge LSL des schwimmenden Gleiters 3 länger
als beim Stand der Technik gewähit wurde oder dadurch, daß die Wellenlänge des
Aufzeichnungsmusters auf dem Speichermedium 1 kleiner gewählt wird als beim Stand der
Technik. Demgemäß kann die wiedergegebene Ausgangsspannung stabilisiert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Plattenspeichers gemäß der vorliegenden Erfindung wird
nun im Detail unter Bezugnahme auf Figur 6 beschrieben. In Figur 6 sind gleiche Teile, die
denen von Figur 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß diese
nicht nochmals im Detail beschrieben werden müssen.
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Wie in Figur 6 gezeigt, ist dort ein diskretes Speichermedium vorgesehen, beispielsweise
eine magnetische Disk 1, bei der die Magnetschicht 12 auf dem Disksubstrat 11
aufgebracht und dann mittels des Patternverfahrens (Strukturiervervahrens) behandelt ist, wobei
die Datenaufzeichnungsmuster 13 und die Servomuster 14 wie in Verbindung mit Figur 1
beschrieben ausgebildet werden.
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Unter der Annahme, daß Lmax die Summe der Längen der jeweiligen Muster 13 und 14 in
Laufrichtung des schwimmenden Gleiters 3 repräsentiert, wird dann die Länge Lmax klein
gewählt im Vergleich zur Länge LSL des schwimmenden Gleiters 3 in Laufrichtung des
Speichermediums 1, d.h. LSL/Lmax> 1 ist erfüllt.
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Im Falle, wenn die vorliegende Erfindung bei einem 3,5"-Plattenspeicher und bei einem
diskreten 3,5"-Speichermedium 1 (3,5" = 3,5 inch) angewendet ist, wird die maximale
Wellenlänge Lmax des Informationsmusters so gewählt, daß diese klein im Vergleich zum
Stand der Technik ist.
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Insbesondere ist die Anzahl der Sektoren beim Stand der Technik ungefähr 49, dagegen
sind bei diesem Ausführungsbeispiel hundert Sektoren möglich. Dabei ist der Radius des
äußersten Umfangs des Speicherbereichs des Speichermediums 1 44 mm und der Abstand
zwischen benachbarten Sektoren, d. h. die maximale Wellenlänge Lmax des
Informationsmusters 2 entsprechend der Summe des Datenaufzeichnungsmusters 13 und des
Servomusters 14 von Figur 6, wird ungefähr 2,76 mm.
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Wird das obige Speichermedium 1 mittels des schwimmenden Gleiters 3, dessen Länge LSL
in Laufrichtung des Speichermediums 1 mit 4 mm ausgewählt ist, beschrieben und/oder
abgespielt, kann die Schwimmhöhen-Schwankungshöhe Δh im wesentlichen konstant
gehalten werden. Daher konnte dabei eine im wesentlichen konstante, wiedergegebene
Ausgangsspannung
erhalten werden, ohne Rücksicht auf den schwimmenden Gleiter 3 über
dem Speichermedium 1.
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In diesem Falle wird eine Struktur, die schwierig herzustellen ist, in der Art einer Struktur,
bei der konkave und konvexe Abschnitte der Informationsmuster der magnetischen Schicht
12 auf dem Speichermedium 1 ausgefüllt und geglättet sind, nicht notwendig und der
Plattenspeicher gemäß der vorliegenden Erfindung kann mittels eines
Herstellungsverfahrens produziert werden, welches dem des Standes der Technik ähniich ist.
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Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Schwimmhöhen-
Schwankungshöhe des schwimmenden Gleiters 3 ungeachtet der Position des
schwimmenden Gleiters 3 über dem diskreten Speichermedium 1 konstant gemacht werden.
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Daher kann eine konstante, wiedergegebene Ausgangsspannung in jeder Position des
diskreten Speichermediums 1 erhalten werden. Somit kann die Wiedergabecharakteristik
verbessert werden.
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Weiterhin ist es nicht erforderlich, die Oberfläche des Speichermediums 1 zu glätten und
das Plattenspeichergerät kann durch ein Herstellungsverfahren hergestellt werden, welches
ähnlich dem des Standes der Technik ist.
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Es wurde ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei zu beachten ist, daß die Erfindung nicht auf
das konkrete Ausführungsbeispiel beschränkt ist und daß unterschiedliche Anderungen und
Modifikationen von dem Durchschnittsfachmann ausgeführt werden können, ohne daß
dadurch vom Schutzumfang dieses neuen Konzepts der Erfindung abgewichen wird, die in
den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.