JP2000173079A - 近接場記録装置のファイバ位置制御機構 - Google Patents

近接場記録装置のファイバ位置制御機構

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JP2000173079A
JP2000173079A JP10348126A JP34812698A JP2000173079A JP 2000173079 A JP2000173079 A JP 2000173079A JP 10348126 A JP10348126 A JP 10348126A JP 34812698 A JP34812698 A JP 34812698A JP 2000173079 A JP2000173079 A JP 2000173079A
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fiber
control mechanism
position control
piezoelectric vibrator
fiber position
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JP10348126A
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Tatsuya Furukawa
達也 古川
Junichi Takahashi
淳一 高橋
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で高密度記録を可能とする近接場
記録装置のファイバ位置制御機構を提供する。 【解決手段】 記録媒体上に近接或いは接触するように
設けられた記録ヘッドと、近接場光書込ファイバと、記
録ヘッドと近接場光書込ファイバとを連結すると共に近
接場光書込ファイバの先端位置を制御するファイバ位置
制御機構とを具備した近接場記録装置において、ファイ
バ位置制御機構が、表面に少なくとも3つの電極(2
1,22,23)を配した筒型の圧電振動子を用いて構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は近接場記録装置のフ
ァイバ位置制御機構に関し、特に近接場光を利用した大
容量光記録装置内に設けられた近接場光書込ファイバの
先端位置を制御するファイバ位置制御機構に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、半導体レーザを磁気ディスク
に用いられているヘッドスライダに搭載し、ディスク上
に近接場光記録を行う技術が特開平10−79137号
公報に開示されている。詳細には、記録媒体に対向して
設けられたエアベアリングで記録媒体に対して微小な隙
間を介して浮上し、記録媒体の表面近傍に存在する近接
場を散乱体で散乱させて、この散乱された近接場をフォ
トダイオードで電気信号に変換して記録情報を再生する
ものである。よって、この従来例によれば、記録媒体に
十分近接したまま高空間分解能で情報の再生を行うこと
ができ、高速大容量の近接場記録に適した近接場ヘッド
アセンブリを提供するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、空気力学的な浮上量に依存し、数〜数十ナノ
メータ単位のフォーカス位置制御を行うことができない
ために記録情報径を小さくすることができない。よって
高密度書き込みができない。また、トラッキング方向の
位置決め機構もないので、通常の磁気ディスクと同程度
のトラッキング距離しか制御できず、近接場記録に有効
な高密度記録を行うことができない。
【0004】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、構造が簡単で高密度記録を可能とする近接
場記録装置のファイバ位置制御機構を提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、記録媒体上に近接或いは接触するように
設けられた記録ヘッドと、近接場光書込ファイバと、記
録ヘッドと近接場光書込ファイバとを連結すると共に近
接場光書込ファイバの先端位置を制御するファイバ位置
制御機構とを具備した近接場記録装置において、ファイ
バ位置制御機構が、表面に少なくとも3つの電極を配し
た筒型の圧電振動子を用いて構成したことに特徴があ
る。よって、大面積の記録媒体上で高速アクセスを可能
にし、かつ記録ヘッド内に1つの圧電振動子で微小なフ
ォーカシングとトラッキングを同時に行える。また、構
造も簡単であり高密度書込を可能とする。
【0006】また、圧電振動子の表面に対向する2対の
電極を配したことにより、独立した位置の制御により位
置決めを容易にする。そして、位置変位量を検出する位
置検出用電極が圧電素子の表面に設けたことにより、フ
ォーカス及び/又はトラッキングをより正確に行うこと
ができる。
【0007】更に、筒型の金属表面に圧電振動子を接合
或いは形成したことにより、耐衝撃性を向上できる。そ
して、筒型の金属表面に圧電振動子を成膜したことによ
り、分極処理が不要となる。
【0008】また、近接場記録装置内に温度センサを設
け、該温度センサが検出した検知温度に基づいて圧電振
動子に印加される駆動電圧を補正制御することにより、
ヘッド構成材料の温度膨張率の違いによるフォーカス方
向の距離変化や圧電振動子の変位量変化を適切に修正す
ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】記録媒体上に近接或いは接触する
ように設けられた記録ヘッドと、近接場光書込ファイバ
と、記録ヘッドと近接場光書込ファイバとを連結すると
共に近接場光書込ファイバの先端位置を制御するファイ
バ位置制御機構とを具備した近接場記録装置において、
ファイバ位置制御機構が、表面に少なくとも3つの電極
を配した筒型の圧電振動子を用いて構成した。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明に係る近接場光書き込みヘッドを示
す断面図である。同図に示すヘッド構造部は磁気ディス
ク用の浮上磁気ヘッドと同じものであり、コンタクトタ
イプのものでも良い。アーム15によって支持されてい
るヘッド12の後部に穴を開け、円筒型振動子13の上
部を穴に接着する。また、円筒型振動子13の円筒内部
に光ファイバプローブ14を通し、円筒下部でファイバ
と振動子を接着剤16により接着する。光ファイバプロ
ーブ14の一端をレーザダイオードに付け、他方の先端
は特開昭5−241076号公報に開示があるように、
先端が円錐台状になっている一番先端部の直径1μm程
度の部分より、エバネッセント波が出て、記録媒体11
の記録層に化学変化(相変化等)を起こして記録する。
【0011】次に、本発明の第1の実施例に係る電極3
分割タイプの円筒型圧電振動子の斜視図を図2に示す。
同図に示す円筒型圧電素子は、内側全面に電極膜を形成
して電気的にアースされている。また、円筒の外周面の
電極21,22,23は3分割され、3つの振動子駆動
回路31,32,33に接続されている。振動子の分極
は厚さ方向の軸心に向かう方向とする。3つの振動子駆
動回路31,32,33に等しい負の電圧を印加する
と、円筒型振動子は軸方向に伸びる。ここで、電圧値を
コントロールすればフォーカシングが行える。例えば、
光ディスクにチェック領域を設け、フォーカシング距離
を変えながら書き込み又は読み出しを行って所定の検出
量となる距離に固定することもできる。また、静電式の
位置センサを設けて、予め決められた位置にくるように
設定することもできる。更に、振動子駆動回路31,3
2に負の、振動子駆動回路33に正の電圧を印加する
と、振動子は電極23の方向に曲がる。これにより、フ
ァイバ先端のトラッキング誤差を補正することができ
る。また、電圧を逆転させれば、電極23とは逆の方向
に曲がる。このように、電極21,22,23の電圧を
コントロールすることにより、円筒型振動子の伸縮、曲
げを自由に行うことができ、ファイバ先端のエバネッセ
ント波の沁みだし位置を数〜数十ナノメータ単位で3次
元的にコントロールできる。
【0012】また、図3は本発明の第2の実施例に係る
電極4分割タイプの円筒型圧電振動子を示す斜視図であ
る。同図の電極21,33が対向しており、これに等し
い電圧を印加すると伸び縮みし、光ファイバのフォーカ
シングを行うことができる。また、電極21,33とは
直交し、対向する電極22,24に、お互いに逆特性の
電圧を印加すると、正の電圧側の電極方向に振動子が曲
がるのでトラッキング補正を行うことができる。この構
造では、フォーカシング、トラッキングが独立に制御可
能となる。
【0013】更に、図4は本発明の第3の実施例に係
る、位置検出機能を有する電極4分割タイプの円筒型圧
電振動子を示す斜視図である。同図の円筒型圧電振動子
は図3の電極22の一部を分割して設けた検出用電極3
1により位置検出を行うと、圧電効果により振動子の変
位量に応じた電圧が電極表面に発生し、これの電圧をア
ンプを有する位置検出回路42により拡大して変位量を
測ることができる。この変位量の測定値と基準値とが一
定になるように、駆動電圧を制御すれば、常に一定のフ
ォーカス位置やトラッキング位置に設定することができ
る。同図では検出電極を1個所設けたものを示したが、
複数の検出電極を設けて同時にフォーカス位置とトラッ
キング位置を検出・制御を行うこともできる。
【0014】次に、図5に本発明の第4の実施例に係
る、四角柱型金属筒と圧電振動子からなる圧電振動子の
構成を示すが、この場合四角柱型金属筒51にして四面
に圧電振動子52を張付けてある。その他の動作は全て
図2や図3の円筒型圧電振動子と同じであるが、光ファ
イバの接着が容易となり、圧電振動子はもろいので金属
により耐衝撃性が増すものである。金属筒51をチタン
等の成膜が容易な材料にして、水熱合成法を用いてPZ
T薄膜を形成すれば立体形状基板への成膜が可能になる
ので、円筒表面にも容易に成膜できる。このプロセス
は、再結晶反応であるため、PZT結晶が直接生成さ
れ、成膜中に分極が揃うために分極処理を必要としな
い。成膜後に電極を蒸着等によって生成すれば、図2及
び図3のような形状の円筒型圧電振動子を作製すること
ができる。
【0015】図6に温度補正回路のブロック図を示す。
同図において、機器内に設けられた温度センサ61で温
度を検知し、温度に比例した微小電圧(又は電流)が発
生する。それを増幅器(図示せず)で拡大し、A/D変
換器62でアナログ量からデジタル量に変換する。得ら
れたデジタル値は演算器63に送られ、演算器63は温
度補正テーブル64に予め記憶された温度補正量より振
動子駆動電圧の補正量を決定する。また、その補正量の
デジタル値と基準となる振動子駆動電圧を演算し、補正
された振動子駆動電圧のデジタル量を決定する。このデ
ジタル量を、D/A変換器65でアナログ量に変換し、
振動子駆動回路66でフォーカシング用の圧電振動子6
7を駆動する。これにより、ヘッド、ファイバ位置制御
機構、ファイバの材質が違って、温度膨張係数の異なる
組み合わせで温度によりフォーカス位置がずれても、こ
のずれを予想して温度補正テーブルを作ることにより、
温度変化に対して安定したフォーカシングを行うことが
できる。また、圧電振動子の変位量の温度特性があれ
ば、同時に補正が可能となる。更に、同様のことをすれ
ば、トラッキングの温度補正も行え得る。
【0016】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内に記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体上に近接或いは接触するように設けられた記録
ヘッドと、近接場光書込ファイバと、記録ヘッドと近接
場光書込ファイバとを連結すると共に近接場光書込ファ
イバの先端位置を制御するファイバ位置制御機構とを具
備した近接場記録装置において、ファイバ位置制御機構
が、表面に少なくとも3つの電極を配した筒型の圧電振
動子を用いて構成したことに特徴がある。よって、大面
積の記録媒体上で高速アクセスを可能にし、かつ記録ヘ
ッド内に1つの圧電振動子で微小なフォーカシングとト
ラッキングを同時に行える。また、構造も簡単であり高
密度書込を可能とする。
【0018】また、圧電振動子の表面に対向する2対の
電極を配したことにより、独立した位置の制御により位
置決めを容易にする。そして、位置変位量を検出する位
置検出用電極が圧電素子の表面に設けたことにより、フ
ォーカス及び/又はトラッキングをより正確に行うこと
ができる。
【0019】更に、筒型の金属表面に圧電振動子を接合
或いは形成したことにより、耐衝撃性を向上できる。そ
して、筒型の金属表面に圧電振動子を成膜したことによ
り、分極処理が不要となる。
【0020】また、近接場記録装置内に温度センサを設
け、該温度センサが検出した検知温度に基づいて圧電振
動子に印加される駆動電圧を補正制御することにより、
ヘッド構成材料の温度膨張率の違いによるフォーカス方
向の距離変化や圧電振動子の変位量変化を適切に修正す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る近接場光書き込みヘッドを示す断
面図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係る電極3分割タイプ
の円筒型圧電振動子を示す斜視図である。
【図3】本発明の第2の実施例に係る電極4分割タイプ
の円筒型圧電振動子を示す斜視図である。
【図4】本発明の第3の実施例に係る、位置検出機能を
有する電極4分割タイプの円筒型圧電振動子を示す斜視
図である。
【図5】本発明の第4の実施例に係る、四角柱型金属筒
と圧電振動子からなる圧電振動子の構成を示す斜視図で
ある。
【図6】本発明における温度補正回路を示すブロック図
である。
【符号の説明】
21,22,23,24 電極 31,32,33,34 振動子駆動回路 41 位置検出用電極 42 位置検出回路 51 金属筒 52 圧電振動子 61 温度センサ 62 A/D変換器 63 演算器 64 温度補正テーブル 65 D/A変換器 66 振動子駆動回路 67 圧電振動子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体上に近接或いは接触するように
    設けられた記録ヘッドと、近接場光書込ファイバと、前
    記記録ヘッドと前記近接場光書込ファイバとを連結する
    と共に前記近接場光書込ファイバの先端位置を制御する
    ファイバ位置制御機構とを具備した近接場記録装置にお
    いて、 前記ファイバ位置制御機構が、表面に少なくとも3つの
    電極を配した筒型の圧電振動子を用いて構成したことを
    特徴とする近接場記録装置のファイバ位置制御機構。
  2. 【請求項2】 前記圧電振動子の表面に対向する2対の
    電極を配した請求項1記載の近接場記録装置のファイバ
    位置制御機構。
  3. 【請求項3】 位置変位量を検出する位置検出用電極が
    前記圧電素子の表面に設けた請求項1記載の近接場記録
    装置のファイバ位置制御機構。
  4. 【請求項4】 筒型の金属表面に前記圧電振動子を接合
    或いは形成した請求項1記載の近接場記録装置のファイ
    バ位置制御機構。
  5. 【請求項5】 筒型の金属表面に前記圧電振動子を成膜
    した請求項1記載の近接場記録装置のファイバ位置制御
    機構。
  6. 【請求項6】 前記近接場記録装置内に温度センサを設
    け、該温度センサが検出した検知温度に基づいて前記圧
    電振動子に印加される駆動電圧を補正制御する請求項1
    記載の近接場記録装置のファイバ位置制御機構。
JP10348126A 1998-12-08 1998-12-08 近接場記録装置のファイバ位置制御機構 Pending JP2000173079A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010541017A (ja) * 2007-10-04 2010-12-24 ユニヴァーシティ オブ ワシントン 走査ファイバ装置における歪みの低減

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010541017A (ja) * 2007-10-04 2010-12-24 ユニヴァーシティ オブ ワシントン 走査ファイバ装置における歪みの低減

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