JP2002511178A - 光学ディスクデータ記憶装置用スライダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光学ディスクデータ記憶装置１０はデータ面を有する光学ディスク１２を含む。遠位端を有するアクチュエータアーム２４がデータ面の近傍で選択的に半径方向に位置しうる。変換要素３０はアクチュエータアーム２４の遠位端に結合されたスライダ２０に保持されている。スライダ２０はエアベアリング面５６を含み、変換要素３０はエアベアリング面５６の近傍で光学メサ構造体５４を含む。光学メサ構造体５４はデータ面から離隔され、それによってデータ面とメサ構造体５４との間の接触が阻止される。

Description

【発明の詳細な説明】 光学ディスクデータ記憶装置用スライダ 発明の背景 本発明は一般に光学ディスクデータ記憶装置に関する。特に、本発明は光学デ ィスクデータ記憶装置の光学ヘッド・ジンバル組立体において使用するスライダ に関する。 光学データ記憶ディスク装置は大量のデータを記憶する有望な技術である。デ ータはディスクのデータ面上にレーザビームを集光し、データ面から反射される か、あるいはそこを通して伝送された光線を検出することによってアクセスされ る。 一般に、光学記憶装置においては、データは反射されたレーザ光線を使用して 検出されるディスクの面に保持された物理的あるいは磁気マークの形態である。 当該産業分野には多数の種々の光学ディスク技術が周知である。例えばコンピュ ータプログラムあるいはデジタル化した音楽のようなデジタルデータを記憶する ために現在コンパクトディスクが使用されている。典型的には、コンパクトディ スクは製造中に永久的に記録される。別のタイプの光学装置は、ユーザがブラン クのディスク上に情報を永久的に書き込むことが出来る一回書き込み−多数回読 み取り（ｗｒｉｔｅ−ｏｎｃｅ ｒｅａｄ−ｍａｎｙ：ＷＯＲＭ）装置である。 また、例えば、相転移および磁気−光学（Ｍ−Ｏ）装置のような消去可能である 装置を提供することも望ましい。相転移装置は反射性の変動を検出することによ ってデータを検出する。Ｍ−Ｏ装置は記憶媒体による入射光の偏光回転を測定す ることによってデータを読み取る。 特に近接記録のための高密度光学読み取り（すなわち、Ｍ−Ｏあるいは相転移 装置）は典型的に光学媒体のデータ面に亘って変換装置を坦持する光学ヘッドジ ンバル組立体（ＯＨＧＡ）を必要とする。ＯＨＧＡはディスクが高速で回転する につれて光学ディスクのデータ面の近傍で「浮動」するスライダを含む。ディス ク面に亘ってスライダを半径方向に位置させるためにアクチュエータが使用され る。米国特許第５，４９７，３５９号は光学ディスクデータ記憶装置に使用する スライダの例を示している。 「近接（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ）」（すなわちエバネッセント視野（ｅｖａｎ ｅｓｃｅｎｔ ｆｉｅｌｄ））を使用する光学ディスクデータ記憶装置はソリッ ドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）を含む。そのような近接技術は１９９２年６月 ３０日発行され、「ソリッドイマージョンレンズを採用した光学記録装置」（“ ＯＰＴＩＣＡＬ ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＥＭＰＬＯＹＩＮＧ Ａ ＳＯＬＩＤ ＩＭＭＥＲＳＩＯＮ ＬＥＮＳ”）という名称のコール他（Ｃｏ ｒｌｅ ｅｔ ａｌ）に対して発行された米国特許第５，１２５，７５０号およ び１９９６年５月５日発行され、「放射線透過性エアベアリングスライダを備え た光学ディスクデータ記憶装置」（“ＯＰＴＩＣＡＬ ＤＩＳＣ ＤＡＴＡ Ｓ ＴＯＲＡＧＥ ＳＹＳＴＥＭ ＷＩＴＨ ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ−ＴＲＡＮＳＰＡ ＲＥＮＴ ＡＩＲ−ＢＥＡＲＩＮＧ ＳＬＩＤＥＲ”という名称のネーミン他（ Ｎａｍｉｎ ｅｔ ａｌ）に対して発行された米国特許第５，４９７，３５９号 に示されている。典型的なＳＩＬ構造体はスライダの頂側に位置した半球形のレ ンズキャップとスライダのエアベアリング側に位置した光学メサ構造体とを含む 。光学メサ構造体は近接光学カップリングとなるためには光学ディスクのデータ 面に極めて近接して位置する必要がある。典型的には、この近接度は数個の波長 以下程度である。 発明の要約 本発明は光学ディスクデータ記憶装置と接触しないように保護されているメサ 構造体を有するスライダを提供する。光学ディスクデータ記憶装置において、光 学ディスクはデータ面を含む。遠位端を有するアクチュエータアームがデータ面 の近傍に選択的に半径方向に位置する。光源を含む変換要素が情報を変換するた めに設けられる。アクチュエータアームと変換要素とに結合された制御装置がア クチュエータアームを位置決めし、変換要素を介してデータ面の情報を変換する 。アクチュエータアームの遠位端に結合されたスライダが変換要素を坦持してい る。スライダは頂面と、ディスクが回転するにつれてデータ面の近傍で運動する ようにされたエアベアリング面とを含む。メサ構造体がエアベアリング面に上に 坦持 されている。本発明の一局面において、エアベアリング面は突起を含む。光学メ サ構造体はデータ面から離れる方向に前記突起から離隔しており、そのため突起 はデータ面と光学メサ構造体との間の接触を阻止する。本発明の別の局面はスラ イダをピッチングさせ、それによってメサ構造体がデータ面と接触しないように することを含む。 図面の簡単な説明 図１は本発明による光学記憶装置を示す簡素化した線図、 図２は本発明の一実施例による図１に示すスライダの側面図、 図３Ａは本発明の別の実施例によるスライダの底面図で、図３Ｂは前記スライ ダの側面図、 図４は別の実施例による、突起を有するスライダの底面図、 図５は別の実施例による、スライダのレールとメサ構造体との間で突起を有す るスライダの側面図、 図６Ａは、スライダのピッチングが光学ディスクのデータ面からメサ構造体を 離隔するために使用されている本発明の別の実施例によるスライダの側面図、図 ６Ｂは前記スライダの底面図である。 好適実施例の詳細説明 本発明は光学データ記憶装置に関する。特に、本発明はデータ面の情報を読み 取ったりおよび（または）書き込むべくデータ面に光学的に結合するために変換 ヘッドを坦持するスライダを有する近接（すなわちエバネッセント視野）を採用 している光学データ記憶装置と共に使用するスライダに関する。そのような光学 データ記憶装置は、例えば光学ディスクのような光学記憶媒体のデータ面の近傍 で光学変換要素を坦持するためにスライダを使用する。１９９６年３月５日発行 され、「発光透過性のエアベアリングスライダを備えた光学ディスクデータ記憶 装置」（“ＯＰＴＩＣＡＬ ＤＩＳＣ ＤＡＴＡ ＳＴＯＲＡＧＥ ＳＹＳＴＥ Ｍ ＷＩＴＨ ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ−ＴＲＡＮＳＰＡＲＥＮＴ ＡＩＲ−ＢＥＡ ＩＮＧ ＳＬＩＤＥＲ”）という名称の米国特許第５，４９７，３５９号は光学 記録のために設計された一つのスライダを示している。 近接（すなわちエバネッセント視野）を使用して情報を光学的に記録する場合 、 光学変換要素は、例えば磁気ディスクの上を浮動するスライダに坦持されたソリ ッドイマージョンレンズ（すなわちＳＩＬ）を含む。そのようなソリッドイマー ジョンレンズが「ソリッドイマージョンレンズを採用した光学記録装置」（“Ｏ ＰＴＩＣＡＬ ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＥＭＰＬＯＹＩＮＧ Ａ ＳＯＬＩＤ ＩＭＭＥＲＳＩＯＮ ＬＥＮＳ”）という名称の米国特許第５，１ ２５，７５０号に示されている。ディスクにデータのビットを書き込むために、 レーザは媒体のキューリ温度以上の温度までソリッドイマージョンレンズを介し てディスク上で小さいスポットを加熱する。スライダのエアベアリングの面に坦 持された磁気コイルが付勢され、レーザは切られる。磁気媒体がキューリ温度以 下まで冷却するにつれて、加熱されたスポットには所望の磁界方向が残される。 ソリッドイマージョンレンズはスライダの頂面に位置した半球形のパターンす なわちレンズキャップとスライダのエアベアリング面に位置した対向する光学メ サ構造体とを含む。本発明の一局面は光学メサ構造体が光学的記録におけるキー 要素であり、その光学的特性における少々の劣化であっても装置の性能に顕著に 影響を及ぼしうるとの認識である。典型的な従来技術によるスライダにおいて、 メサ構造体がデータ面と望ましくない接触をしないように保護することについて 何ら努力がなされなかった。更に、典型的な従来技術による装置においては、メ サ構造体上で、あるいはその近傍で粒体が堆積する可能性があった。これらの状 態はメサ構造体の光学的特性を変動させる可能性がある。本発明は更に、エアベ アリング面から延びる突起に対してメサ構造体を凹ますことを含む。そのため、 突起はメサ構造体が光学ディスク記憶装置の作動の間常にデータ面から離隔され ている。 図１は本発明によるスライダ２０を採用した光学記録装置１０の簡略図である 。本装置１０は光学的に符号化された情報を保持するデータ面を有する光学ディ スク１２を含む。ディスク１２はスピンドル１４の周りを回転し、基部１８に取 り付けられたスピンドルモータ１６によって駆動される。スライダ２０はディス ク１２の近傍に位置され、アクチュエータ２２に結合されている。前記アクチュ エータ２２はアーマチュア２４と基部１８に結合されたアクチュエータモータ２ ６ とを含む。スライダ２０は光学変換器３０を含む。光学変換要素は光源／センサ 装置３２を含む。制御装置３４は前記装置３２、アクチュエータ２６およびデー タバス３６に結合され、前記装置１０の作動を制御するために使用される。 作動の間、前記ディスク１２は回転し、スライダ２０はアクチュエータ２２を 使用してディスク１２のデータ面に沿って半径方向に位置している。制御装置３ ４はスライダ２０の位置を制御し、それによって情報が光源／センサ装置３２を 使用してディスク１２のデータ面から読み取られ、データバス３６に亘って受け 取られる、すなわち伝送可能である。 図２は本発明によるスライダ２０の簡略化した側面図であって、変換要素３０ を示す。スライダ２０は一連の凹凸として示されている光学ディスク１２のデー タ面４８の近傍で示されている。変換要素３０は図示実施例においては（レンズ キャップ５０によって形成され、スライダ２０の本体の一部である）ＳＩＬタイ プレンズ（ソリッドイマージョンレンズ）と、コイル状に形成された導体５２を 含む。導体５２は本発明による光学メサ構造体５４の周りのコイル状とされてい る。スライダ２０はエアベアリング面５６と頂面（すなわち、反対側の面）５８ とを含む。メサ構造体５４はエアベアリング面５６に保持されている。ディスク １２は矢印６０で指示する方向に回転するので、スライダ２０は先導縁６２と後 行縁６４とを有している。 本発明によれば、図２に示すスライダ２０はデータ面４８に向って延びる突起 ７０をエアベアリング面５６において含んでいる。突起７０はエアベアリング接 触領域として作用し、メサ構造体５４の遠位端の下方にｄの距離だけ延びている 。スライダ２０の実施例にはまた、エアベアリングレール７２も示されている。 エアベアリング面７０は接触島領域を提供している。該島領域において、メサ構 造体がデータ面から離れる方向にエアベアリング面７０の遠位端からへこんでい る。このような形態はメサ構造体に対する損傷や摩耗を阻止し、繊細な光学面に 破片が堆積するのを阻止する。 本明細書で説明する実施例はイオンビームエッチング、機械加工、ラッピング 、あるいは蒸着法のような周知の技術を使用して製作することが出来る。スライ ダのエアベアリング５６は媒体の特性に基づいてデータ面４８と相互作用するよ う につくられることが好ましい。一般に、遠位側面に対するメサ構造体のくぼみは 、エアベアリング面の損傷やそこでの破片の堆積を阻止するようにエアベアリン グ面かメサ構造体を「上方へ」位置させるように図２において説明した物理的く ぼみあるいはエアベアリングのピッチングを使用するようなその他の技術を含む いずれかの適当な技術を介して達成可能である。 図３Ａは別の実施例によるスライダ１００の底面図であり、図３Ｂは該スライ ダの側面図である。図３Ａと図３Ｂとにおいて、スライダ１００のエアベアリン グ面５６の使い捨て摩耗パッド１０２が設けられている。判り易くするために、 同様の部材には図１と同じ番号をそのまま使っている。この設計は特に、データ 面４８と使い捨て摩耗パッド１０２との間が連続的に接触するような極めて低接 触力の設計によく適合している。使い捨て摩耗パッド１０２に対する全体の摩耗 は、メサ構造体が摩耗パッドからｄの距離だけへこんでいる場合より少ない。こ の設計は多くの可搬性の用途に対して特に適当である。使い捨て摩耗パッド１０ ２は本発明による突起を提供する。 図４は別の実施例によるスライダ１２０の底面図である。図４に示す実施例に おいて、摩耗パッド（すなわち突起）１１２はエアベアリング面５６の先導縁６ ２により近接して位置している。パッドは安定させるために三脚の形態を形成し ている。しなしながら、その他の形態も本発明の範囲内に入るものと見なされる 。 図５は別の実施例によるスライダ１３０の側面図である。図５に示す実施例に おいて、スライダ１３０は所望のくぼみｄを提供するためにメサ構造体５４とレ ール７２との間に位置された摩耗パッドすなわち突起１３２を含む。図５に示す 実施例はレール７２のエアベアリング特性がスライダ１３０の作動に対して所望 の剛性を提供し、使い捨て摩耗パッド１３２と何らかの接触が行われている間の スライダ１３０の機械的振動に対する感受性を低下する。 図６Ａと図６Ｂとは本発明の別の実施例によるスライダ１４０のそれぞれ側面 図と底面図とである。スライダ１４０の実施例において、メサ構造体５４とデー タ面４８との間の間隔ｄを達成するためにスライダのピッチングが使用されてい る。このような設計において、メサ構造体５４はレール７２の近傍で位置してい る。後行パッド１４２はエアベアリング面５６とデータ面４８との間でスライダ １４０の後行縁６４において最少の間隔ｓを提供している。本実施例において、 レール７２および（または）後行パッド１４２は本発明による突起を提供する。 本明細書で説明するスライダは光学スライダを製作するいずれかの適当な技術に よって製作することが出来る。更に、本発明をソリッドイマージョンレンズであ る光学要素を備えたものとして説明したが、近磁界を介してデータ面と結合する ためのメサ構造体あるいはその他のいずれかの突出した光学要素を有するいずれ かの適当な光学要素を使用することが出来る。 本発明を好適実施例に関して説明してきたが、当該技術分野の専門家には本発 明の精神や範囲から逸脱することなく形態および細部において変更が可能なこと が認識される。本発明はいずれかのタイプのスライダ設計と共に使用することが 出来る。更に、粒状の汚染物がメサ構造体を損傷させたり、あるいはその近傍で 堆積しないよう粒状物体を偏向させるように突起を位置させることが可能である 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. データ面を有する光学ディスクと、 前記データ面の近傍で選択的に半径方向に位置させることが可能な遠位端を有 しているアクチュエータアームと、 光源を含む変換要素と、 アクチュエータアームと変換要素とに結合され、アクチュエータアームを位置 決めさせ、前記変換要素を介してデータ面上の情報を変換する制御装置と、 前記アクチュエータアームの遠位端に結合され、変換要素を保持しているスラ イダであって、頂面と、ディスクが回転するにつれて、データ面の近傍で運動す るようにされたエアベアリング面から延びている光学メサ構造体とを有し、前記 エアベアリング面がさらに前記光学メサ構造体よりもデータ面に近接して位置す るようにされた突起を含み、それによって前記突起がデータ面と光学メサ構造体 との間の接触を阻止するようにされているスライダとを含むことを特徴とする光 学ディスク記憶装置。 2. 前記突起が、前記スライダをピッチングさせ、それによって前記スライダ の前方部分とデータ面との間の距離が前記スライダの後方部分とデータ面との間 の距離よりも大きくなり、前記メサ構造体が前記スライダの後方部分から離隔さ れるようにさせるエアベアリング要素を含むことを特徴とする請求の範囲第１項 に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 3. 前記エアベアリング要素がレールからなることを特徴とする請求の範囲第 ２項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 4. 前記エアベアリング面が前記スライダの先導縁の近傍でレールを含み、前 記メサ構造体が前記スライダの後行縁の近傍に位置し、前記突起が前記メサ構造 体と前記レールとの間に位置していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の光学ディスクデータ記憶装置。 5. 前記突起が前記エアベアリング面の先導縁の近傍に位置しており、前記エ アベアリング面が更に、前記スライダの後行縁の近傍で後行突起を含み、前記メ サ構造体がそれらの間に位置していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の光学ディスクデータ記憶装置。 6. メサ構造体の周りで離隔されたエアベアリング面に保持された少なくとも ３個の突起を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学ディスクデー タ記憶装置。 7. 前記突起がエアベアリング面を提供し、前記スライダのエアベアリング特 性に貢献することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学ディスクデータ記 憶装置。 8. 前記突起が前記スライダのエアベアリング特性に実質的に貢献しないこと を特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 9. 前記突起が前記スライダの各側に離隔された第１と第２のレールを含み、 メサ構造体がそれらの間に位置していることを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の光学ディスクデータ記憶装置。 10．前記レールが前記スライダをピッチングさせ、それによって前記メサ構造 体とデータ面との間の間隔を増すことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の光 学ディスクデータ記憶装置。 11．前記スライダの後行縁とデータ面との間で最小の間隔ｓを保持するように 前記スライダの後行縁に沿って位置した後行パッドを更に含むことを特徴とする 請求の範囲第９項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 12．前記メサ構造体の周りに延びているコイルを含むことを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 13．前記光源が集光機構を含み、前記メサ構造体が前記集光機構の一部からな ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 14．前記集光機構がソリッドイマージョンレンズを含むことを特徴とする請求 の範囲第１３項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 15．前記メサ構造体は光学近磁界を介してデータ面に結合が可能なようにする に十分データ面に近接していること特徴とする請求の範囲第１項に記載の光学デ ィスクデータ記憶装置。 16．前記突起が前記データ面と接触して突起が摩耗するようにさせることを特 徴とする請求の範囲第１項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 17．前記突起の高さと前記突起の摩耗速度とは光学ディスクデータ記憶装置の 寿命に亘る突起の摩耗がメサ構造体とデータ面との間の接触を発生させないよう なものであることを特徴とする請求の範囲第１６項に記載の光学ディスクデータ 記憶装置。 18．前記突起が破片をメサ構造体から偏向させるように位置していることを特 徴とする請求の範囲第１項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 19．前記突起がマスキングおよびエッチング法によって形成されることを特徴 とする請求の範囲第１項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。 20．光線が光ファイバを介してメサ構造体に結合されることを特徴とする請求 の範囲第１項に記載の光学ディスクデータ記憶装置。