JP5055646B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
この情報記録再生装置としては、ボイスコイルモータ(VCM)等によってピボットベアリング軸を中心にして角揺動可能な駆動アーム(キャリッジ)を備え、駆動アームの先端部に、近接場光ヘッドを備えたスライダが取り付けられている構成が知られている。このスライダは、例えば特許文献1に示すように、スライダのABS側の面(浮上面)とは反対側の面、つまりスライダの上面に接着されたユニット基板と、このユニット基板に設けられた光源と、ユニット基板の素子形成面上に設けられ、光源から放射された光の光路を含む伝播層と、この伝播層に設けられ、光源から放射された光の伝播を調整するためのレンズ部とを備えている。
また、光源から出射された光束をスライダに導く際に、光源からスライダまでの間で、光導波路を何度も屈曲させながら引き回すと、光導波路内を通過する光束の導光損失が大きくなり、光伝播効率が低下するという問題がある。
本発明に係る情報記録再生装置は、一定方向に回転する磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を加熱するため光束を出射する光源と、前記磁気記録媒体の外側に配置されたピボット軸と、前記ピボット軸のまわりを回動可能に形成されたキャリッジと、前記キャリッジの先端側において前記磁気記録媒体の表面と対向するように支持されたスライダと、前記スライダの動作を制御する制御部と、を備え、前記スライダは、前記光束からスポット光を発生させるスポット光発生素子を備え、前記スポット光により前記磁気記録媒体を加熱するとともに、前記磁気記録媒体に対して記録磁界を与えることで磁化反転を生じさせ、前記磁気記録媒体に情報を記録させる情報記録再生装置であって、前記光源から出射された光束を前記スライダに導入する光導波路と、前記スライダと前記制御部とを電気的に接続する複数の電気配線とが、一体的に形成された光電気複合配線を備え、前記光電気複合配線は、前記複数の電気配線の間に配置されて前記光源から出射された前記光束を伝播させるコアと、前記複数の電気配線とともに前記コアを一体的に封止するクラッドと、を備えていることを特徴とするものである。
そして磁気記録媒体は、このスポット光によって局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。その結果、スライダを用いて記録媒体に各種の情報を記録再生することができる。
また、光導波路と電気配線とを別体で形成する場合に比べて、光導波路と各電器配線との間や各電器配線同士の間の間隔を縮小することができるとともに、各電器配線毎に絶縁材等を被覆する必要もないため、光電気複合配線の小型軽量化を図ることができる。そのため、光電気複合配線がスライダの姿勢制御の妨げになることを防ぎ、スライダの浮上特性やトラッキングの精度等に与える影響が少ない。
また、光電気複合配線のレイアウト性を向上することができるため、光電気複合配線の屈曲が小さい。これにより、光電気複合配線内を通過する光束の導光損失を低減することができ、光伝搬効率を維持することができる。
そして、上述したクラッド内に電気配線をコアとともに封止することにより、光導波路と電気配線とが一体的に形成された光電気複合配線として形成することができる。この場合、コアと電気配線とを一括してクラッド内に封止することができるため、製造効率の向上及び低コスト化を図ることが可能になる。また、コアと電気配線とを同一のクラッドにより封止することで、光電気複合配線の小型化を図ることも可能である。
また、クラッドの表面に応力付与部を配置するのみの簡素な構成であるため、製造効率の増加を防止することもできる。
また、本発明に係る情報記録再生装置は、前記分岐部から前記スライダに至る前記光導波路の曲率半径が、前記電気配線の曲率半径より大きく形成されていることを特徴とするものである。
また、本発明に係る情報記録再生装置は、前記キャリッジが、前記ピボット軸のまわりを回動可能に形成された基部と、前記基部から前記磁気記録媒体の表面に沿って延設されたアーム部と、を備え、前記光源が前記基部に配置されていることを特徴とするものである。
また、キャリッジの基部が、ピボット軸まわりを回動可能に構成されているため、アーム部は、ピボット軸を回転中心として磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能に構成される。この時、基部に光源を設けることで、スライダに光源を搭載した場合に比べて、スライダの移動時においてキャリッジに作用するモーメントが小さい。したがって、トラッキングの精度を維持することができる。
以下、本発明に係る一実施形態を、図1から図7を参照して説明する。図1は、本発明に係る情報記録再生装置1の一実施形態を示す構成図である。なお、本実施形態の情報記録再生装置1は、垂直記録層を有するディスク(磁気記録媒体)Dに対して、垂直記録方式で書き込みを行う装置である。
また、このハウジング9には、ハウジング9の開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。底部9aの略中心には、上記スピンドルモータ7が取り付けられており、該スピンドルモータ7に中心孔を嵌め込むことでディスクDが着脱自在に固定される。
このキャリッジ11は、基端部から先端部に向けてディスク面D1に沿って延設されたアーム部14と、アーム部14を基端部を介して片持ち状に支持する基部15とが、削り出し加工等により一体形成されたものである。
基部15は、直方体形状に形成されたものであり、ピボット軸10まわりを回動可能に支持されている。つまり、基部15はピボット軸10を介してアクチュエータ6に連結されており、このピボット軸10がキャリッジ11の回転中心となっている。
図2から図4に示すように、本実施形態のヘッドジンバルアセンブリ12は、上記スライダ2をディスクDから浮上させるサスペンションとして機能するものであり、スライダ2と、金属性材料により薄い板状に形成され、ディスク面D1に平行なXY方向に移動可能なサスペンション3と、スライダ2を、ディスク面D1に平行で且つ互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回りに回動自在な状態、即ち、2軸を中心として捻れることができるようにサスペンション3の下面に固定させるジンバル手段16とを備えている。
スライダ2は、この浮上面2aによってディスク面D1から浮上する力を受けているとともに、サスペンション3によってディスクD側に押さえ付けられる力を受けている。そしてスライダ2は、この両者の力のバランスによって、ディスク面D1から浮上するようになっている。
ロードビーム24は、ベースプレート22と同様にステンレス等の厚みの薄い金属材料によって構成されており、その基端がベースプレート22の先端との間に間隙を有した状態でヒンジ板23に連結されている。これにより、サスペンション3はベースプレート22とロードビーム24との間を中心に屈曲して、ディスク面D1に垂直なZ方向に向けて撓み易くなっている。
また、この浮いた状態のジンバル17の先端側には、周囲がコ形状に刳り貫かれた切欠き部26が形成されており、この切欠き部26に囲まれた部分には連結部17aによって片持ち状に支持されたパッド部(舌片部)17bが形成されている。つまり、このパッド部17bは、連結部17aによってジンバル17の先端側から基端側に向けて張出し形成されており、その周囲に切欠き部26を備えている。これにより、パッド部17bはジンバル17の厚さ方向に撓みやすくなっており、このパッド部17bのみがサスペンション3の下面と平行になるように角度調整されている。そして、このパッド部17b上に上記スライダ2が載置固定されている。つまり、スライダ2は、パッド部17bを介してロードビーム24にぶら下がった状態となっている。
図1,5に示すように、キャリッジ11の基部15における側面15cには、ターミナル基板30が配置されている。このターミナル基板30は、ハウジング9に設けられた制御部5とスライダ2とを電気的に接続する際の中継点となるものであり、その表面には、各種制御回路(不図示)が形成されている。制御部5とターミナル基板30とは可撓性を有するフラットケーブル4により電気的に接続されている一方、ターミナル基板30とスライダ2とは、電気配線31により接続されている。電気配線31は、各キャリッジ11毎に設けられたスライダ2の数に対応して3組設けられており、フラットケーブル4を介して制御部5から出力された信号が、電気配線31を介してスライダ2に出力されるようになっている。
図3及び図5から図7に示すように、各スライダ2に対応する1個の光導波路32と1組の電気配線31とは、レーザ光源20とスライダ2との間において、その基端側から先端に至るまで一体的に形成された光電気複合配線33として構成されている。この光電気複合配線33は、ターミナル基板30の表面からアーム部14の側面を通って、アーム部14上に引き回されている。具体的には、光電気複合配線33は、アーム部14及びサスペンション3上において、フレクシャ25の上述した支持体18(図2参照)上に配置されており、支持体18を間に挟んだ状態でサスペンション3の先端まで引き回されている。このように、光電気複合配線33が撓み変形可能な支持体18上に形成されているため、スライダ2の移動時やサスペンション3の変形時等には、光電気複合配線33が支持体18とともに追従するように変形する。これにより、光電気複合配線33の断線等を防ぐことができる。
半導体プロセスを利用した本実施形態の光電気複合配線33の製造方法について、より具体的に説明する。まず支持体18上にクラッド34の構成材料を塗布した後、フォトリソグラフィ技術等によりパターニングする。続いて、クラッド34上にスパッタ法、CVD法等により電気配線31の構成材料を成膜し、複数の電気配線31としてパターニングする。そして、電気配線31の間、つまりクラッド34のYZ平面における中心にコア35の構成材料を塗布した後、パターニングし、再びクラッド34の構成材料を塗布する。その後、パターニングすることで、本実施形態の光電気複合配線33を形成することが可能である。
このように、光導波路32と電気配線31とを樹脂材料からなるクラッド34により一体的に形成することで、これらを半導体プロセスにて一括して形成することができる。そして、半導体プロセスを利用して光電気複合配線33を製造することで、光導波路32と電気配線31とを別体で形成する場合に比べて、量産の容易さから製造効率を向上させた上で、加工精度を向上させることができる。また、製造コストの低下を図ることができる。
まず、スピンドルモータ7を駆動させてディスクDを所定方向に回転させる。次いで、アクチュエータ6を作動させて、ピボット軸10を回転中心としてキャリッジ11を回動させ、キャリッジ11を介してヘッドジンバルアセンブリ12をXY方向にスキャンさせる。これにより、ディスクD上の所望する位置にスライダ2を位置させることができる。
これに対して、ディスクDに記録された情報を再生する場合には、記録素子に隣接して固定されている再生素子が、ディスクDから漏れ出ている磁界を受けて、その大きさに応じて電気抵抗が変化する。よって、再生素子の電圧が変化する。これにより制御部5は、ディスクDから漏れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することができる。そして制御部5は、この電圧の変化から信号の再生を行うことで、情報の再生を行うことができる。
このように、スライダ2を利用してディスクDに対して各種の情報を記録再生することができる。
この際スライダ2は、風圧を受けてサスペンション3側に押されるので、スライダ2を固定するジンバル17のパッド部17bとサスペンション3に形成された突起部19とが、点接触した状態となる。そして、この浮上する力は、突起部19を介してサスペンション3に伝わり、該サスペンション3をディスク面D1に垂直なZ方向に向けて撓ませるように作用する。これにより、上述したようにスライダ2は浮上する。なお、サスペンション3には、ベースプレート22とロードビーム24とがヒンジ板23を介して連結されているため、ベースプレート22とロードビーム24との間を中心に撓み易くなっている。
この構成によれば、光導波路32と電気配線31とが光電気複合配線33として一体的に形成されているため、光導波路32及び電気配線31を同時に取り付けることができ、製造効率の低下を防止することができる。つまり、スライダ2から離れた位置にレーザ光源20を配置した場合でも、光電気複合配線33をスライダ2へ容易に引き回すことができる。
また、光導波路32と電気配線31とを一体的に形成しているため、従来のように各配線毎の引き回しのレイアウトを考慮する必要がなく、光電気複合配線33の取り付けの自由度を向上させることができる。よって、光電気複合配線33のレイアウト性を向上させることができるため、スライダ2から離れた位置、上述したようにターミナル基板30上にレーザ光源20を配置した場合でも、光電気複合配線33をスライダ2へ容易に引き回すことができる。
これにより、レーザ光源20をスライダ2から離間配置することが可能になり、光束の供給時にレーザ光源20から発生する熱がスライダ2まで伝達する虞が極めて少なく、レーザ光源20から発生する熱の影響を抑えることができる。したがって、スライダ2の熱膨張、反り等の影響によりスライダ2が変形するのを防止することができる。また、スライダ2の再生素子の特性を維持することができる。
さらに、本実施形態においては、上述したように光電気複合配線33のレイアウト性を向上することができるため、光電気複合配線33の屈曲が小さい。これにより、光電気複合配線33の光導波路32内を通過する光束の導光損失を低減することができ、光伝搬効率を維持することができる。
さらに、クラッド34の断面における略中心にコア35を配置するとともに、コア35を中心として電気配線31を対称に配置することで、複数の電気配線31がコア35の両側方に分散することになる。これにより、コア35の片側のみに電気配線31をまとめた場合に比べて、電気配線31の引き回しスペースを確保することができるため、各電器配線31間のレイアウト性を向上させることができる。したがって、コア35と電気配線31とのスライダ2への接続が容易になる。また、光電気複合配線33からスライダ2に作用する力が均等になる。
したがって、光電気複合配線33がスライダ2の姿勢制御の妨げになることを防ぎ、スライダ2の浮上特性やトラッキングの精度等に与える影響が少ない。
また、上述の実施形態では、図6に示すように、光導波路32を中心として電気配線31を対称に配置する場合について説明したが、電気配線31と光導波路32とのレイアウトは適宜設計変更が可能である。例えば、図9に示すように、クラッド34の幅方向(YZ平面)における一端側から光導波路32と電気配線31とが順に並ぶように配置することも可能である。
具体的には、図10に示すように、まずフレクシャ25上に下地膜50を介して電気配線31を形成する。続いて、電気配線31を覆うようにポリイミド等からなる被膜51を形成した後、被膜51上に上述した光導波路32を形成する。この構成によれば、コア35と電気配線31とをそれぞれ異なる構成材料により封止することができるため、被膜51とクラッド34とのそれぞれの条件に最適な構成材料を自由に選択することができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図11は、本発明の第2実施形態を示す図3のA−A’線に相当する断面図である。なお、以下の説明では上述した第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図11に示すように、本実施形態の光導波路132は、クラッド34におけるコア35のY方向両側に一対のトンネル部101が形成されている。これらトンネル部101は、コア35を両側から挟むように配置された空間であり、コア35の延出方向と平行に延出している。すなわち、トンネル部101は、クラッド34内に形成された延出方向に直交する断面(YZ平面)が平面視矩形状の空間であり、その内部には空気または適当な気体が充填されている。なお、トンネル部101内を真空に保持してもよい。すなわち、トンネル部101の屈折率は約1となる。
なお、トンネル部101の断面形状は矩形状に限らず、円形等の種々の形状を採用することが可能である。また、トンネル部101の数は2つ以上の複数設けてもよい。さらに、トンネル部101のレイアウトは、コア35のX方向両側に一対配置したり、コア35の周囲を囲むように配置したりする等、適宜設計変更が可能である。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図12は、本発明の第3実施形態を示す図3のA−A’線に相当する断面図である。なお、以下の説明では上述した第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図12に示すように、本実施形態の光導波路232は、クラッド34におけるコア35のY方向両側に一対の応力付与部201が形成されている。これら応力付与部201は、コア35を両側から挟むように配置された断面矩形状のものであり、コア35の延出方向と平行に延出している。
したがって、本実施形態によれば、上述した第2実施形態と同様に、コア35のY方向両側に応力付与部201を配置することで、コア35には両側から均等に圧縮応力が作用することになる。この圧縮応力がコア35に複屈折性を生じさせ、光束Lの振動面を一定の方向に保つことができるため、直線偏光を維持した状態で光束Lをスライダ2へ導くことができる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図14は、本発明の第4実施形態を示す図3のA−A’線に相当する断面図である。なお、以下の説明では上述した第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図14に示すように、本実施形態の光導波路432は、コア435の延出方向に直交する断面(YZ平面)が長方形状に形成されている点で、上述した第1実施形態と相違している。より詳しく説明すると、コア435は、YZ平面において長辺と短辺の長さが異なるように設定されており、その長辺方向をY方向に一致させるとともに、短辺方向をZ方向に一致させた状態で形成されている。この場合、コア435の長辺の長さは、短辺の長さの1倍を超えていれば本発明の効果を奏するのは勿論であり、1.1倍以上(すなわち、アスペクト比が1.1:1以上)であることがより好ましい。
なお、図15に示すように、YZ平面において、コア535の長辺をZ方向に一致させるとともに、短辺をY方向に一致させるような光導波路532を採用してもよい。この構成によっても、上述した効果と同様の効果を奏することができる。また、図示しないが、コアの断面形状は長方形状に限らず、楕円形状等の扁平形状であれば、適宜設計変更が可能である。この場合も、コアの長軸が短軸の1倍以上、より好ましくは長軸と短軸との比が1:1.1以上に設定されていればよい。すなわち、コアは、延出方向(X方向)に直交する2方向(Y方向、Z方向)の長さがそれぞれ異なるように形成されていればよい。
さらに、上述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
Claims (14)
- 一定方向に回転する磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を加熱するため光束を出射する光源と、前記磁気記録媒体の外側に配置されたピボット軸と、前記ピボット軸のまわりを回動可能に形成されたキャリッジと、前記キャリッジの先端側において前記磁気記録媒体の表面と対向するように支持されたスライダと、前記スライダの動作を制御する制御部と、を備え、
前記スライダは、前記光束からスポット光を発生させるスポット光発生素子を備え、
前記スポット光により前記磁気記録媒体を加熱するとともに、前記磁気記録媒体に対して記録磁界を与えることで磁化反転を生じさせ、前記磁気記録媒体に情報を記録させる情報記録再生装置であって、
前記光源から出射された光束を前記スライダに導入する光導波路と、前記スライダと前記制御部とを電気的に接続する複数の電気配線とが、一体的に形成された光電気複合配線を備え、
前記光電気複合配線は、前記複数の電気配線の間に配置されて前記光源から出射された前記光束を伝播させるコアと、
前記複数の電気配線とともに前記コアを一体的に封止するクラッドと、を備えていることを特徴とする情報記録再生装置。 - 前記クラッドは、前記コアの屈折率より低い屈折率の材料からなり、前記コアに密着して前記コアを封止していることを特徴とする請求項1記載の情報記録再生装置。
- 前記コアは、前記クラッドの延出方向に直交する断面における略中心に配置され、前記コアを中心として前記複数の電気配線が対称に配置されていることを特徴とする請求項2記載の情報記録再生装置。
- 前記コアは、前記コアの延出方向に直交する断面形状の横幅と縦幅との長さが、それぞれ異なるように設定されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の情報記録再生装置。
- 前記クラッドには、前記コアの延出方向に沿ってトンネル部が形成されていることを特徴とする請求項2ないし請求項4の何れか1項に記載の情報記録再生装置。
- 前記光導波路は、前記コアの延出方向に直交する方向に圧縮応力を付与するための応力付与部を備えていることを特徴とする請求項2ないし請求項5の何れか1項に記載の情報記録再生装置。
- 前記応力付与部は、前記コアの両側を挟むように配置されていることを特徴とする請求項6記載の情報記録再生装置。
- 前記応力付与部は、前記クラッドの表面に配置されていることを特徴とする請求項6記載の情報記録再生装置。
- 前記スライダを前記キャリッジに対して支持するサスペンションを備え、
前記光電気複合配線は、前記サスペンションの先端部で前記光導波路と前記電気配線とに分岐する分岐部を有し、
前記分岐部から前記スライダに至る前記電気配線は、前記サスペンションの面に沿って引き回され、
前記分岐部から前記スライダに至る前記光導波路は、前記サスペンションの面から離間されていることを特徴とする請求項1から請求項8の何れか1項に記載の情報記録再生装置。 - 前記分岐部から前記スライダに至る前記光導波路の曲率半径が、前記電気配線の曲率半径より大きく形成されていることを特徴とする請求項9に記載の情報記録再生装置。
- 前記キャリッジは、前記ピボット軸のまわりを回動可能に形成された基部と、前記基部から前記磁気記録媒体の表面に沿って延設されたアーム部と、を備え、
前記光源が前記基部に配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項10の何れか1項に記載の情報記録再生装置。 - 前記基部には、前記制御部と前記スライダとを電気的に接続するターミナル基板が設けられ、前記ターミナル基板上に前記光源が配置されていることを特徴とする請求項11記載の情報記録再生装置。
- 前記アーム部の先端には、厚さ方向に撓み変形可能に構成されたサスペンションが支持され、
前記サスペンションには、前記スライダを、前記磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する2軸回りに回動自在な状態で支持するジンバル手段と、前記ジンバル手段から前記サスペンションの基端部に向かって前記サスペンション上に沿って延在する撓み変形可能な支持体とが設けられ、
この支持体上に前記光電気複合配線が配置されていることを特徴とする請求項1ないし請求項12の何れか1項に記載の情報記録再生装置。 - 前記光電気複合配線は、前記支持体上に絶縁性を有する下地膜を介して配置されていることを特徴とする請求項13記載の情報記録再生装置。
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