JP4248156B2 - 浮上型光ヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は浮上型光ヘッドに関し、さらに詳しくは、光磁気ディスクに記録再生用の磁界を印加するコイルを備えた浮上型光ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
光磁気ディスク用の記録再生装置では、光磁気ディスクに対してレーザビームを照射しかつ磁界を印可する光ヘッドが用いられている。この光ヘッドには、レーザビームの光軸上に磁界を発生するための磁気コイルが設けられている。
【0003】
現在、実際に製品化されている記録再生装置では、光ヘッドはスレッド機構に搭載され、光磁気ディスクの透明基板表面から一定間隔を維持しながら光磁気ディスクの半径方向に移動可能になっている。
【0004】
これに対し最近では、光磁気ディスクの回転に伴い光磁気ディスク上を飛行する浮上型光ヘッド(スライダとも呼ばれる)が開発されている。この浮上型光ヘッドは、光磁気ディスクの記録膜表面から微小間隔をおいて浮上するので、特に記録密度の高い光磁気ディスクの記録再生に適している。
【0005】
このような浮上型光ヘッドとして、たとえば特開2000−215427号公報には、光磁気ディスクに対向する浮上面上の保護膜をパターン化して浮上面の両側に2つのサイドレールを形成した浮上型光ヘッドが記載されている。
【0006】
また、特開2000−242955号公報には、浮上面上の保護膜をパターン化して「コ」の字形のレールを形成した浮上型光ヘッドが記載されている。
【0007】
また、T. Irita et al. "A Proposal of Micromachined Optical Flying Head with Micro Solid Immersion Lens" ISOM '98 Technical Digest (1998.10.20-22) pp.152-153には、浮上面上の保護膜をパターン化して浮上面の両側に2つレールとその中央にマイクロソリッドイマージョンレンズを支持する1つのレールとを形成した浮上型光ヘッドが記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの浮上型光ヘッドでは、レーザビームや磁気コイルによる発熱が浮上面上を流れる空気の温度を上昇させ、浮上面上の空気密度を低下させる。そのため、浮上型光ヘッドの浮上量が変化して焦点が外れたり、浮上面上の空気の屈折率が変化して収差が発生したりするなど、レーザビームや磁気コイルによる発熱は記録再生特性を悪化させる原因となっていた。
【0009】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的は、レーザビームや磁気コイルによる発熱の影響を低減して良好な記録再生特性を得ることが可能な浮上型光ヘッドを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明による浮上型光ヘッドは、基板と、コイルと、保護膜と、レンズとを備える。コイルは、基板上に形成される。保護膜は、基板上にコイルを覆うように形成される。レンズは、その光軸をコイルの中心軸と共通にする。ここで、保護膜は、センターレールと、第1および第2のサイドレールとを含む。センターレールは、レンズの光軸を含むトップ面と、トップ面よりも空気流入側にトップ面よりも低いリセス面とを有する。第1および第2のサイドレールは、センターレールの両側に設けられる。各サイドレールは、空気流入側から空気流出側に向かって延び、かつ、空気流入側の幅よりもセンターレール付近の幅の方が広くなっている。
【0011】
この浮上型光ヘッドでは、レーザビームはレンズで屈折し、コイルの中心を通り、センターレールのトップ面から光磁気ディスクに向かって出射する。また、コイルから発生した記録再生用の磁界はセンターレールのトップ面から光磁気ディスクに向かって印加される。一方、両側のサイドレールの幅が空気流入側からセンターレール付近に向かって広くなっており、その間の溝の幅が空気流入側からセンターレール付近に向かって狭くなっているので、その溝中の空気流はセンターレール付近で圧縮される。また、センターレールはトップ面よりも空気流入側にトップ面よりも低いリセス面を有しているので、その溝中の空気流はリセス面でトップ面に押上げられ、トップ面上でさらに圧縮される。これによりトップ面上の空気密度が高くなり、レーザビームやコイルによる発熱があっても、トップ面上を流れる空気の温度上昇は抑えられる。その結果、焦点外れや収差の発生が抑えられ、良好な記録再生特性が得られる。
【0012】
好ましくは、リセス面は階段状をなす。この場合、イオンビームミリング等によりリセス面を容易に形成することができる。
【0013】
あるいは、リセス面はテーパ状をなす。この場合、空気流は円滑にトップ面に押上げられる。
【0014】
本発明の一実施の形態で、保護膜は、アルミナ等の光学的に透明な材料からなる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0016】
図1は、本発明の実施の形態による浮上型光ヘッドの外観構成を示す斜視図である。図2は、図1に示した浮上型光ヘッドの平面図である。図3は、図2中のIII−III線の断面図である。
【0017】
図1〜図3を参照して、この浮上型光ヘッド10は、基板11と、基板11の一方の主面上に形成された磁気コイル12と、基板11の一方の主面上に磁気コイル12を覆うように形成された保護膜13と、基板11の反対側のもう一方の主面に貼付された平凸対物レンズ14とを備える。
【0018】
基板11は、ガラス等の光学的に透明な材料からなる。ガラスとしては、たとえば屈折率が1.51のBK−7を用いる。ガラスの代わりに、589nmの波長で屈折率が1.76のアルミナ(酸化アルミニウムAl2O3)を用いてもよい。
【0019】
保護膜13は、光磁気ディスク15に対向する浮上面(一般に「エアベアリング面(ABS)」と呼ばれる)をなす。保護膜13は、基板11の一方の主面上に形成されたシート状のベース130と、磁気コイル12の真上に形成されたセンターレール131と、センターレール131の両側に形成されたサイドレール132および133とを含む。保護膜13は、アルミナ等の光学的に透明な硬質材料からなる。保護膜13の厚さは全体で8〜10μmであり、そのうちベース130の厚さは5〜8μmである。
【0020】
ベース130は、基板11の一方の主面上に形成された第1の層1301と、第1の層1301上に形成された第2の層1302とからなる。
【0021】
センターレール131は、対物レンズ14の光軸Yを含むトップ面1311と、トップ面1311よりも空気流入側INにトップ面1311よりも低いリセス面1312とを有する。このリセス面1312は階段状をなしている。
【0022】
サイドレール132および133は、互いに対向しかつ離隔して設けられる。サイドレール132および133は、光磁気ディスク15に対するこの浮上型光ヘッド10の走行方向に沿って、つまり空気流入側INから空気流出側OUTに向かって延びている。サイドレール132および133の各々は、空気流入側INで幅W1を有し、センターレール131付近で幅W1よりも広い幅W2を有する。したがって、サイドレール132および133間の溝16は、空気流入側INで幅w3を有し、センターレール131付近で幅W3よりも狭い幅W4を有する。サイドレール132および133の空気流入側INには、光磁気ディスク15の回転に伴いこの浮上型光ヘッド10が円滑に浮上するようにテーパ1321および1331がそれぞれ形成される。
【0023】
磁気コイル12は積層構造を有する。より具体的には、磁気コイル12は、第1の層1301内に形成されたスパイラル状の導電線121と、第2の層1302内に形成されたスパイラル状の導電線122とからなる。
【0024】
対物レンズ14は、その光軸Yを磁気コイル12の中心軸と共通にする。対物レンズ14の光軸は、センターレール131のリセス面1312ではなく、トップ面1311に直交する。したがって、レーザビームは対物レンズ14により屈折され、基板11を透過し、磁気コイル12の中央を通り、センターレール131のトップ面1311から出射して光磁気ディスク15の膜面上に合焦する。
【0025】
図2に示すように、サイドレール132,133をその幅に応じてA部、B部およびC部に分けると、トップ面1311はC部に隣接し、リセス面1312はB部およびC部に隣接する。
【0026】
次に、この浮上型光ヘッド10の製造方法について説明する。図4〜図7は、浮上型光ヘッド10の製造工程を示す斜視図であり、図8〜図12はその製造工程を示す断面図である。特に、図9は図4中のIX−IX線の断面図であり、図10は図5中のX−X線の断面図であり、図11は図6中のXI−XI線の断面図であり、図12は図7中のXII−XII線の断面図である。
【0027】
まず図8に示すように、厚さ0.2〜5.0mmの基板11の主面上に銅めっきをし、それをスパイラル状にパターン化して導電線121を形成する。
【0028】
続いて図4および図9に示すように、基板11の主面上に導電線121を覆うように保護膜13の第1の層1301を形成し、さらにその上に銅めっきをし、それをスパイラル状にパターン化して導電線122を形成する。このとき、導電線121および導電線122に電流を供給するための引出線(図示せず)も一緒に形成する。ここで、磁気コイル12の抵抗およびインダクタンスの良否を検査する。
【0029】
続いて図5および図10に示すように、第1の層1301上に導電線122を覆うように保護膜13の第2の層1302を形成する。ここで、第1の層1301および第2の層1302からなる保護膜13全体の厚さが均一となりその表面が平坦になるようにCMP(Chemical Mechanical Polishing)により保護膜13の表面を研磨する。
【0030】
続いてこれを半分に切断し、図11に示すように、エアベアリング面が所定の形状をなすようにイオンビームミリングおよび機械研磨により保護膜13をパターン化する。すなわち、センターレール131およびサイドレール132,133を形成し、さらにセンターレール131のリセス面1312、およびサイドレール132,133のテーパ1321,1331を形成する。
【0031】
これにより、図6に示すような半製品が得られる。最後に、この半製品をさらに3分の1に切断すると、短冊状のチップが得られる。ここで、サイドレール132,133およびセンターレール131の加工の良否等を検査し、良品を選別した後に、図7および図12に示すように対物レンズ14を基板11のコイル13側と反対側に貼付ける。
【0032】
以上のような構成を有する浮上型光ヘッド10を使用すると、レーザビームは対物レンズ14で屈折し、磁気コイル12の中心を通り、センターレール131のトップ面1311から光磁気ディスク15に向かって出射する。また、磁気コイル12から発生した記録再生用の磁界はセンターレール131のトップ面1311から光磁気ディスク15に向かって印加される。レーザビームや磁気コイル12から発生した熱はトップ面1311上の空気流の温度を上昇させる。
【0033】
しかしながら、この浮上型光ヘッド10では、両側のサイドレール132,133の幅が空気流入側INからセンターレール131付近に向かって広くなっており、その間の溝16の幅が空気流入側INからセンターレール131付近に向かって狭くなっているので、その溝16中の空気流はセンターレール131付近で圧縮される。また、センターレール131はトップ面1311よりも空気流入側にトップ面1311よりも低いリセス面1312を有しているので、その溝16中の空気流はリセス面1312でトップ面1311に押上げられ、トップ面1311上でさらに圧縮される。これによりトップ面1311上の空気密度が高くなり、レーザビームや磁気コイル12による発熱があっても、トップ面1311上を流れる空気の温度上昇は抑えられる。その結果、焦点外れや収差の発生が抑えられ、良好な記録再生特性が得られる。
【0034】
なお、センターレール131のトップ面1311CMPにより精細に研磨されているため、レーザビームの光路長が設計値からずれることはない。
【0035】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その他の形態でも実施し得るものである。
【0036】
たとえば図13に示すように、センターレール131のリセス面1312はテーパ状にしてもよい。基板11の主面に対するテーパ状のリセス面1312の角度は45度以下にするのが望ましい。テーパ状のリセス面は階段状のリセス面に比べて加工は困難であるが、流入した空気をより円滑にトップ面1311に押上げることができる。
【0037】
また、階段状のリセス面1312の数は特に限定されるものではない。また、リセス面1312はB部およびC部に渡って隣接するのではなく、B部のみ、またはC部のみに隣接してもよい。
【0038】
また、上述した実施の形態における基板11はガラスやアルミナ等の光学的に透明な材料で形成しているが、セラミック等の光学的に不透明な材料で形成してもよい。この場合、レーザビームを通過させるために基板に貫通孔を形成する。
【0039】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態による浮上型光ヘッドの外観構成を示す斜視図である。
【図2】 図1に示した浮上型光ヘッドの平面図である。
【図3】 図2中のIII−III線の断面図である。
【図4】 図1〜図3に示した浮上型光ヘッドの製造方法における1工程を示す斜視図である。
【図5】 図4の次の工程を示す斜視図である。
【図6】 図5の次の工程を示す斜視図である。
【図7】 図6の次の工程を示す斜視図である。
【図8】 図4の前の工程を示す断面図である。
【図9】 図4中のIX−IX線の断面図である。
【図10】 図5中のX−X線の断面図である。
【図11】 図6中のXI−XI線の断面図である。
【図12】 図7中のXII−XII線の断面図である。
【図13】 本発明の別の実施の形態による浮上型光ヘッドの概観構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 浮上型光ヘッド、11 基板、12 磁気コイル、13 保護膜、14対物レンズ、131 センターレール、132,133 サイドレール、1311 トップ面、1312 リセス面。
Claims (5)
- 基板と、
前記基板上に形成されたコイルと、
前記基板上に前記コイルを覆うように形成された保護膜と、
光軸を前記コイルの中心軸と共通にするレンズとを備えた浮上型光ヘッドにおいて、
前記保護膜は、
前記レンズの光軸を含むトップ面と、前記トップ面よりも空気流入側に前記トップ面よりも低いリセス面とを有するセンターレールと、
前記センターレールの両側に設けられ、各々が空気流入側から空気流出側に向かって延びかつ空気流入側の幅よりも前記センターレール付近の幅の方が広い第1および第2のサイドレールとを含むことを特徴とする浮上型光ヘッド。 - 前記リセス面は階段状をなすことを特徴とする請求項1に記載の浮上型光ヘッド。
- 前記リセス面はテーパ状をなすことを特徴とする請求項1に記載の浮上型光ヘッド。
- 前記保護膜は光学的に透明な材料からなることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の浮上型光ヘッド。
- 前記保護膜はアルミナからなることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の浮上型光ヘッド。
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-
2001
- 2001-03-28 JP JP2001093075A patent/JP4248156B2/ja not_active Expired - Lifetime
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