KR100438568B1 - Apparatus for preventing contamination of optical head for near field recording - Google Patents
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Abstract
본 발명은 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 광원이 투과되도록 상하 방향으로 관통되는 집속홀이 형성된 슬라이더와, 상기 슬라이더의 집속홀의 상측부에 설치되어 입사광을 굴절시키는 대물렌즈와, 상기 슬라이더의 집속홀 하측부에 설치되어 상기 대물렌즈를 통과한 광을 집속하면서 디스크 상면에 스팟을 형성하는 집속렌즈 및, 상기 슬라이더를 드라이버 내에 지지하는 서스펜션을 구비한 근접장용 광헤드에 있어서, 상기 서스펜션에 설치되어 상기 슬라이더를 고주파 공진시키는 초음파 진동자를 더 포함함으로써 디스크에 대한 정보의 기록/재생 작업을 수행하는 동안 슬라이더의 집속렌즈가 이물로 인해 오염되는 것이 방지되어 상기 집속렌즈를 이용한 정보의 기록/재생 성능이 향상되도록 한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preventing contamination of a near field optical head. The present invention relates to a slider having a focusing hole penetrating in a vertical direction so that a light source is transmitted, and an objective lens installed at an upper side of the focusing hole of the slider to refracted incident light. And a focusing lens provided below the focusing hole of the slider to focus light passing through the objective lens to form a spot on the upper surface of the disk, and a suspension for supporting the slider in the driver. And an ultrasonic vibrator installed in the suspension to high frequency resonant of the slider, thereby preventing the focusing lens of the slider from being contaminated by foreign objects during recording / reproducing of the information on the disk. This improves recording / playback performance.
Description
본 발명은 근접장 광학계를 이용한 고밀도 디스크 드라이버의 광헤드에 관한 것으로서, 특히 슬라이더의 집속렌즈가 이물에 의해 오염되는 것이 방지되도록 상기 슬라이더를 고주파로 공진시키는 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical head of a high-density disk driver using a near field optical system, and more particularly, to an apparatus for preventing contamination of a near field optical head which resonates the slider at a high frequency so that the focusing lens of the slider is prevented from being contaminated by foreign matter.
최근에는 네트워크의 급속한 발전이나 과학 문명의 발전으로 인해 예전에는 미처 생각지도 못한 대용량의 이미지 정보나 데이터 정보를 기록하고 보유해 데이터 베이스화 해나가야 하기 때문에 컴퓨터 하드디스크나 컴퓨터 주변기기의 보조 저장기기의 기록 용량이 급속히 발전하고 있는 실정이다.In recent years, due to the rapid development of the network and the development of scientific civilization, it is necessary to record and retain a large amount of image information and data information, which was not previously thought, and to make a database. This is a rapidly developing situation.
예를 들어, 하드디스크의 경우에는 매년 약 전년도의 기록용량 대비 60% 정도의 기록용량의 신장을 이룩해 나가고 있으며, 컴퓨터 보조 기억 장치용 광디스크 드라이브의 경우에도 수 기가에서 수십 기가에 이르는 정보 저장 능력을 가지고 있다.For example, in the case of hard disks, the recording capacity has been increased by 60% of the recording capacity of the previous year, and even in the case of optical disc drives for computer-assisted storage devices, information storage capacity of several to tens of gigabytes is available. Have
그러나, 이러한 하드디스크나 컴퓨터 보조 저장 장치용 광디스크 드라이브 등과 같은 수준의 저장능력으로는 앞으로의 기술적 추이로 비추어 볼 때 저장 용량에 있어서 한계성을 지닐 수밖에 없다.However, such storage capacity as hard disks and optical disc drives for computer-assisted storage devices have limitations in terms of storage capacity in light of technical trends in the future.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 요즈음 차세대 데이터 저장장치로서 급부상하고 있는 근접장 기록(NFR; Near Field Recording)의 경우에는 미래의 정보저장 장치로서 방대한 양의 데이터 정보를 수용할 수 있을 뿐만 아니라 앞으로의 생활 방식에 충분히 대응해 나갈 수 있는 기술로서 자리잡고 있다.In the case of Near Field Recording (NFR), which is emerging as a next-generation data storage device based on the above technical background, it is not only able to accommodate a large amount of data information as a future information storage device but also to live in the future. As a technology that can cope with the method sufficiently.
이와 같은 근접장 정보 기록 기술을 실현하는 근접장(Near-Field) 광학계는 광섬유나 집속렌즈(SIL; Solid Immersion Lens)를 이용하여 광디스크 등에 적용되는 원격장(Far-Field) 광학계의 회절 한계를 극복함으로써 고밀도 기록과 재생을 가능하게 하고 있다.The near-field optical system, which realizes such near field information recording technology, overcomes the diffraction limitations of the far-field optical system applied to the optical disc by using an optical fiber or a solid-state lens (SIL). Recording and playback are possible.
도 1은 종래 기술의 근접장용 광헤드가 구비된 디스크 드라이버의 개략적인 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 근접장용 광헤드가 도시된 측단면도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 근접장용 광헤드의 집속렌즈에 이물이 부착되는 과정이 도시된 측단면도이다.1 is a schematic perspective view of a disk driver with a near field optical head of the prior art, FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a near field optical head according to the prior art, and FIG. 3 is a near field optical head according to the prior art. Side cross-sectional view showing the process of attaching the foreign material to the focusing lens of.
상기한 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 근접장용 광헤드가 도시된 디스크 드라이버는 디스크(D)가 안착되는 드라이브(10)와, 상기 드라이브(10) 내에 설치되어 안착된 디스크(D)를 회전시키는 스핀들모터(12)와, 상기 드라이브(10) 내에 설치된 브이씨 모터(VCM)에 연결되어 회전하는 서스펜션(15)과, 상기 서스펜션(15)의 끝단부에 설치되어 디스크(D)에 정보를 기록하거나 재생할 수 있도록 하는 광헤드(20)와, 상기 드라이브(10)의 일측에 설치되어 디스크(D)가 안착되지 않을 때 상기 광헤드(20)가 위치되는 랜딩 플레이트(17)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a disk driver showing a near field optical head according to the related art includes a drive 10 on which a disk D is seated, and a disk D installed and seated in the drive 10. The spindle motor 12 to rotate, the suspension 15 connected to the VCM motor (VCM) installed in the drive 10 and rotated, and the disk (D) is provided at the end of the suspension (15) Optical head 20 for recording or reproducing the recording head, and a landing plate 17 installed at one side of the drive 10 to position the optical head 20 when the disk D is not seated. .
여기서, 상기 광헤드(20)는 상하로 관통된 집속홀에 두 개의 렌즈가 설치되어 상기 브이씨 모터(VCM)의 작동으로 서스펜션(15)이 디스크(D)의 상측으로 회전하게 되면 공력 부상에 의해 디스크(D)와 근접하게 위치된 상태에서 디스크(D)에정보를 기록하거나 디스크(D)에 기록된 정보를 재생시키는 역할을 하게 된다.Here, the optical head 20 is provided with two lenses in the focusing hole penetrated up and down, the suspension 15 is rotated to the upper side of the disk (D) by the operation of the VMC motor (VCM) to aerodynamic injury As a result, the information is recorded on the disk D in the state in which the disk D is located close to the disk D, or the information recorded on the disk D is reproduced.
더 상세하게는, 상기 광헤드(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 광원이 투과되도록 상하 방향으로 집속홀(21a)이 형성되어 상기 서스펜션(15)의 끝단부에 설치되는 슬라이더(21)와, 상기 슬라이더(21)의 집속홀(21a) 상측부에 설치되어 입사광을 굴절시키는 대물렌즈(23)와, 상기 슬라이더(21)의 집속홀(21a) 하측부에 설치되어 상기 대물렌즈(23)를 통과한 광을 집속하면서 디스크(D) 상면에 스팟(spot)을 형성하는 집속렌즈(25)로 구성된다.In more detail, as shown in FIG. 2, the optical head 20 includes a slider 21 formed at a distal end of the suspension 15 by forming a focusing hole 21a in a vertical direction so that a light source is transmitted. And an objective lens 23 disposed at an upper portion of the focusing hole 21a of the slider 21 and refracting incident light, and an objective lens 23 disposed below the focusing hole 21a of the slider 21. It consists of a focusing lens 25 for converging the light passing through to form a spot on the upper surface of the disk (D).
상기와 같이 구성된 광헤드(20)는 슬라이더(21)가 디스크(D) 위에 공력 부상식으로 위치된 상태에서 입사광이 상기 대물렌즈(23)와 집속렌즈(25)를 통과하면서 크게 굴절되어 디스크(D) 위에 회절한계 이하의 스팟을 형성하게 됨으로써 고밀도 기록 및 재생을 실현할 수 있게 된다.The optical head 20 configured as described above has a disk (referred to as the incident light is largely refracted while passing through the objective lens 23 and the focusing lens 25 while the slider 21 is positioned aerodynamically on the disk D). By forming a spot below the diffraction limit on D), high density recording and reproduction can be realized.
그런데, 상기와 같은 근접장용 광헤드에서는 디스크(D)에 대한 정보의 기록/재생 작업을 수행하기 위해 슬라이더(21)가 디스크(D) 상을 주행하는 동안 디스크(D)의 회전에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 상기 슬라이더(21)의 하면으로 디스크(D)의 마모 분말, 먼지 등과 같은 이물(27)이 혼입되어 있는 공기가 유입된다.However, in the near-field optical head as described above, FIG. 3 is rotated by the rotation of the disk D while the slider 21 travels on the disk D to perform recording / reproducing operation of the information on the disk D. As shown in FIG. 2, air into which the foreign matter 27 such as abrasion powder, dust, and the like of the disk D is mixed flows into the lower surface of the slider 21.
따라서, 상기 슬라이더(21)가 디스크(D) 상을 주행하는 시간이 경과함에 따라 공기 중의 이물(27)이 슬라이더(21)의 집속렌즈(25) 표면에 부착되어 상기 집속렌즈(25)가 오염되게 되며, 이와 같이 상기 집속렌즈(25)가 오염되면 집속렌즈(25)를 통한 광의 출력이 저하되어 정보의 기록/재생에 문제가 발생된다.Accordingly, as the slider 21 travels on the disk D, foreign matter 27 in the air adheres to the surface of the focusing lens 25 of the slider 21 and contaminates the focusing lens 25. If the focusing lens 25 is contaminated in this way, the output of light through the focusing lens 25 is lowered, which causes a problem in recording / reproducing information.
특히, 통상의 원격장 광학계에 비해 근접장 광학계에서는 집속렌즈(25)를 통해 형성되는 스팟의 직경이 빛의 회절한계 이하로 형성되기 때문에 상기 집속렌즈(25)의 오염이 스팟의 형성에 미치는 영향이 매우 클 뿐만 아니라, 기록/재생시 소산파(Evanescent Wave)를 사용하기 때문에 스팟의 경로에 이물이 존재하면 광에너지의 전달에도 매우 큰 악영향이 미치게 된다.In particular, since the diameter of the spot formed through the focusing lens 25 is less than the diffraction limit of light in the near-field optical system as compared to the conventional far-field optical system, the contamination of the focusing lens 25 affects the spot formation. Not only is it very large, but also because of the use of the evanescent wave (Evanescent Wave) during recording / playback, the presence of foreign matter in the path of the spot has a very bad effect on the transmission of optical energy.
즉, 상기한 종래 기술에 따른 근접장용 광헤드는 디스크(D)에 대한 정보의 기록/재생 작업을 수행하는 동안 슬라이더(21)가 디스크 상을 근접 주행을 하면서 상기 슬라이더(21)의 집속렌즈(25)가 디스크(D)로부터의 이물(27)에 의해 오염되기 때문에 기록시에는 상기 집속렌즈(25)를 통한 스팟의 형성에 지장이 생기고 재생시에는 기록마크의 검출에 에러가 발생되어 정보의 기록/재생에 치명적인 불량이 발생되는 문제점이 있었다.That is, the near field optical head according to the related art has a focusing lens of the slider 21 while the slider 21 moves near the disk while the recording / reproducing operation of information on the disk D is performed. Since 25) is contaminated by foreign matter 27 from the disk D, a problem occurs in the formation of spots through the focusing lens 25 during recording, and an error occurs in the detection of the recording mark during playback, thereby recording information. There was a problem that a fatal defect occurred in the playback.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디스크에 대한 정보의 기록/재생 작업을 수행하는 동안 슬라이더의 집속렌즈가 이물로 인해 오염되는 것이 방지되어 상기 집속렌즈를 이용한 정보의 기록/재생 성능이 향상되도록 하는 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and during the recording / reproducing operation of the information on the disk, the focusing lens of the slider is prevented from being contaminated by foreign matters, so that the recording / It is an object of the present invention to provide an apparatus for preventing contamination of a near field optical head to improve regeneration performance.
도 1은 종래 기술의 근접장용 광헤드가 구비된 디스크 드라이버의 개략적인 사시도,1 is a schematic perspective view of a disk driver with a near field optical head of the prior art;
도 2는 종래 기술에 따른 근접장용 광헤드가 도시된 측단면도,2 is a side sectional view showing a near field optical head according to the prior art;
도 3은 종래 기술에 따른 근접장용 광헤드의 집속렌즈에 이물이 부착되는 과정이 도시된 측단면도,3 is a side cross-sectional view illustrating a process in which a foreign material is attached to a focusing lens of a near field optical head according to the prior art;
도 4는 본 발명에 따른 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치가 도시된 사시도,4 is a perspective view showing a pollution prevention apparatus of a near field optical head according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치가 도시된 측단면도이다.Figure 5 is a side cross-sectional view showing a pollution prevention apparatus of the near field optical head according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
51 : 서스펜션 53 : 슬라이더51: Suspension 53: Slider
53a : 집속홀 55 : 대물렌즈53a: focusing hole 55: objective lens
57 : 집속렌즈 59 : 초음파 진동자57: Focusing Lens 59: Ultrasonic Vibrator
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 광원이 투과되도록 상하 방향으로 관통되는 집속홀이 형성된 슬라이더와, 상기 슬라이더의 집속홀의 상측부에 설치되어 입사광을 굴절시키는 대물렌즈와, 상기 슬라이더의 집속홀 하측부에 설치되어 상기 대물렌즈를 통과한 광을 집속하면서 디스크 상면에 스팟을 형성하는 집속렌즈 및, 상기 슬라이더를 드라이버 내에 지지하는 서스펜션을 구비한 근접장용 광헤드에 있어서, 상기 서스펜션에 설치되어 상기 슬라이더를 고주파 공진시키는 초음파 진동자를 더 구비하여 구성됨을 특징으로 하는 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치가 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, a slider having a focusing hole penetrating in the vertical direction so that the light source is transmitted, an objective lens installed on the upper side of the focusing hole of the slider to refracted incident light, and the focusing of the slider A near field optical head having a focusing lens installed at a lower side of the hole and focusing light passing through the objective lens to form a spot on an upper surface of the disk, and a suspension supporting the slider in the driver, Provided is an apparatus for preventing contamination of a near field optical head, characterized by further comprising an ultrasonic vibrator for high frequency resonating the slider.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치가 도시된 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치가 도시된 측단면도이다.4 is a perspective view showing a pollution prevention apparatus of the near field optical head according to the present invention, Figure 5 is a side cross-sectional view showing a pollution prevention apparatus of the near field optical head according to the present invention.
상기한 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치는 드라이버 내에 서스펜션(51)으로 지지되고 광원이 투과되도록 상하 방향으로 관통되는 집속홀(53a)이 형성된 슬라이더(53)와, 상기 슬라이더(53)의 집속홀(53a)의 상측부에 설치되어 입사광을 굴절시키는 대물렌즈(55)와, 상기 슬라이더(53)의 집속홀(53a) 하측부에 설치되어 상기 대물렌즈(55)를 통과한 광을 집속하면서 디스크(D) 상면에 스팟을 형성하는 집속렌즈(57)와, 상기 슬라이더(53)를 고주파로 공진시켜 상기 집속렌즈(57)에 이물이 부착되는 것을 방지하는 오염방지수단을 포함하여 구성된다.4 and 5, the apparatus for preventing contamination of the near field optical head according to the present invention includes a slider having a focusing hole 53a which is supported by the suspension 51 in the driver and penetrates in the vertical direction so that a light source is transmitted. 53, an objective lens 55 installed at an upper portion of the focusing hole 53a of the slider 53 and refracting incident light, and a lower portion provided at a lower portion of the focusing hole 53a of the slider 53. The condenser lens 57 forms a spot on the upper surface of the disk D while focusing the light passing through the objective lens 55, and the foreign material is attached to the condenser lens 57 by resonating the slider 53 at high frequency. It is configured to include a pollution prevention means for preventing.
여기서, 상기 오염방지수단은 서스펜션(51)에 설치되어 초음파 진동을 발생시킴으로써 상기 슬라이더(53)를 고주파 공진시키는 초음파 진동자(59)이다.Here, the contamination prevention means is an ultrasonic vibrator 59 which is installed in the suspension 51 and generates ultrasonic vibrations to cause high frequency resonance of the slider 53.
도면에 도시되지 않은 다른 실시 예에 의하면, 상기 초음파 진동자(59)는 서스펜션(51)이 아닌 슬라이더(53)에 설치될 수도 있다.According to another embodiment not shown, the ultrasonic vibrator 59 may be installed on the slider 53 instead of the suspension 51.
또한, 상기 초음파 진동자(59)는 전압이 인가되면 초음파 진동을 유발하는 피에조 세라믹 크리스탈(Piezo Ceramic Crystals)로 되어 있다.In addition, the ultrasonic vibrator 59 is made of piezo ceramic crystals that cause ultrasonic vibration when a voltage is applied.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치는 다음과 같이 작동된다.The apparatus for preventing contamination of the near field optical head according to the present invention configured as described above operates as follows.
먼저, 디스크(D)에 대한 정보의 기록/재생 작업이 수행된 후 일정 시간이 경과되면 슬라이더(53)의 집속렌즈(57) 표면에 디스크(D)의 마모 분말, 먼지 등과 같은 이물이 부착되어 상기 집속렌즈(57)가 오염되게 된다.First, when a predetermined time elapses after the recording / reproducing operation of the information on the disk D is performed, foreign matters such as abrasion powder, dust, etc. of the disk D adhere to the surface of the focusing lens 57 of the slider 53. The focusing lens 57 is contaminated.
이와 같이 집속렌즈(57)가 오염되면 서스펜션(51)에 설치된 초음파 진동자(59)에 전압을 가하여 수십 ㎑의 초음파 진동을 발생시킴으로써 상기 슬라이더(53)를 고주파로 공진시킨다.As such, when the focusing lens 57 is contaminated, the slider 53 is resonated at a high frequency by applying a voltage to the ultrasonic vibrator 59 installed in the suspension 51 to generate ultrasonic vibrations of several tens of Hz.
상기와 같이 슬라이더(53)가 고주파 공진을 하게 되면 집속렌즈(57)의 표면에 이물이 부착되는 것이 방지됨은 물론 상기 집속렌즈(57)의 표면에 이미 부착되어 있던 이물도 떨어지게 된다. 이로써, 상기 집속렌즈(57)의 오염이 방지되게 된다.As described above, when the slider 53 is subjected to high frequency resonance, foreign matters are prevented from adhering to the surface of the focusing lens 57 and foreign matters already attached to the surface of the focusing lens 57 also fall. As a result, contamination of the focusing lens 57 is prevented.
상기와 같은 본 발명에 따른 근접장용 광헤드의 오염 방지 장치는, 초음파 진동자(59)를 이용하여 슬라이더(53)를 고주파 공진시키게 되므로 디스크(D)에 대한 정보의 기록/재생 작업을 수행하는 동안 슬라이더(53)의 집속렌즈(57)가 이물로 인해 오염되는 것이 방지되어 상기 집속렌즈(57)를 이용한 정보의 기록/재생 성능이 향상되는 이점이 있다.The apparatus for preventing contamination of the near field optical head according to the present invention as described above causes the high frequency resonance of the slider 53 using the ultrasonic vibrator 59, so that the recording / reproducing operation of the information on the disk D is performed. The focusing lens 57 of the slider 53 is prevented from being contaminated by foreign matters, so that the recording / reproducing performance of information using the focusing lens 57 is improved.
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2000
- 2000-12-28 KR KR10-2000-0083743A patent/KR100438568B1/en not_active IP Right Cessation
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