KR100618484B1 - 부상 슬라이더 및 이 부상 슬라이더를 구비한 광자기 기억장치 - Google Patents

부상 슬라이더 및 이 부상 슬라이더를 구비한 광자기 기억장치 Download PDF

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Abstract

부상 슬라이더(1)는 기억 매체(Dc)에 대향 배치되는 대향면(11)을 갖고 있다. 이 대향면(11)에는 이 기억 매체(Dc)의 반경 방향에 따라서 연장되는 축심을 갖는 원기둥 외면형으로 형성된 크라운면(7)이 설치되어 있다. 이 부상 슬라이더(1)는 상기 기억 매체(Dc)가 회전할 때, 상기 기억 매체(Dc)와 상기 대향면(11) 사이에 공기가 유입됨으로써 상기 기억 매체(Dc)로부터 이격하도록 부상하는 구성으로 되어 있다. 이 부상 슬라이더(1)는 상기 크라운면(7)의 단면에 있어서의 원호의 꼭지점과 그 현 사이의 거리가 되는 크라운량을 d, 상기 대향면에 있어서의 상기 현과 평행한 방향에 따른 길이가 되는 슬라이더 길이를 L이라 하면,
250(㎚/㎜) × L(㎜) ≤ d(㎚) ≤ 250(㎚/㎜) × L(㎜) + 1500(nm)가 되도록 형성되어 있다.
대형면, 기억 매체, 크라운면, 부상 슬라이더, 광원부, 광검출기

Description

부상 슬라이더 및 이 부상 슬라이더를 구비한 광자기 기억 장치 {FLOATING SLIDER, AND MAGNETO-OPTICAL STORAGE DEVICE COMPRISING IT}
본 발명은, 회전하는 기억 매체에 정보를 기록하거나, 이 기억 매체에 기록된 정보를 재생하거나 하는 기억 장치에 적용되는 부상 슬라이더에 관한 것이다. 또, 본 발명은 이 부상 슬라이더를 구비한 기억 장치에 관한 것이다.
이러한 종류의 기억 장치 중, 예를 들어 HDD 기억 장치 등의 자기 기억 장치는 표면에 자기 기록층이 형성된 기억 매체가 내장되어 있고, 이 자기 기록층에 있어서의 1 비트만큼의 정보가 기록되는 각 영역(마크)을 S-N 또는 N-S의 방향으로 자화하거나 각 마크의 자화 방향을 판독함으로써 정보의 기록ㆍ재생을 행하도록 구성되어 있다. 이러한 자기 기록 장치에서는 각 마크 근방에 자계를 발생시키기 위한 자계 발생 수단이 기억 매체의 회전시에 있어서 기억 매체에 대해 이격하여 위치하는 것이 가능한 부상 슬라이더에 탑재된 구성으로 되어 있다.
이 부상 슬라이더는 기억 매체에 대해 탄성적으로 압박되어 있고, 기억 매체가 회전할 때 기억 매체 사이에 형성되는 유체 쐐기의 압력 상승에 의해, 기억 매체의 표면에 대해 약간 부상하도록 구성되어 있다. 이러한 부상 슬라이더는 다른 위치 조절 기구를 구비하지 않고도 기억 매체에 대해 이격하여 위치할 수 있으므 로, 기억 매체로서 교체 가능한 매체인 광디스크 혹은 광자기 디스크를 이용하는 기억 장치에도 적용되고 있다.
광자기 디스크는, 기록된 정보가 용이하게 없어지지 않도록 비교적 보자력이 강한 자기 기록층을 갖고 있고, 광자기 디스크를 이용하는 광자기 기억 장치는 레이저빔을 조사하여 온도를 상승시킴으로써 각 마크의 보자력을 약하게 한 후에 이들 각 마크를 자화함으로써 정보를 기록하는 반면, 레이저빔을 마크에 조사하여 마크의 자화 방향에 따라서 변화하는 반사광의 편광 각도를 판독함으로써, 마크에 기록된 정보를 재생하도록 구성되어 있다. 이러한 광자기 기억 장치 중, 각 마크를 자화할 때에 항상 레이저빔을 조사하여 자기 기록층의 고온 상태를 유지한 상태로, 자계 발생 수단에서 발생하는 자계를 변조시키도록 구성된 자계 변조 방식을 채용한 타입의 것으로는 부상 슬라이더에 자계 발생 수단과, 빔 스폿을 형성하기 위한 대물 렌즈가 탑재되어 있는 것이 있고, 이러한 부상 슬라이더는 기억 매체와 대향하는 대향면이 자기 기억 장치에 구비된 부상 슬라이더의 대향면에 비해 비교적 커진다.
그런데, 최근에 있어서는 자기 기억 장치 혹은 광자기 기억 장치의 대용량화를 향해, 기억 매체의 한층 더 고기록 밀도화가 요구되고 있다. 이러한 경우에서는 각 마크의 점유 면적이 보다 작아져, 각 마크의 자력이 약해지는 경향이 있다. 따라서, 기억 매체의 고기록 밀도화를 달성하기 위해 자기 기억 장치 혹은 광자기 기억 장치 상에서 할 수 있는 방책 중 하나로서, 각 마크를 자화할 때 자력의 약소화를 방지하기 때문에, 회전하는 기억 매체와 부상 슬라이더(자계 발생 장치) 사이 의 거리, 즉 부상 슬라이더의 부상량을 가능한 한 작게 하는 것을 예로 들 수 있다. 구체적으로는, 광자기 기억 장치인 경우에서는 부상 슬라이더의 부상량은 교체 가능한 매체로서의 광자기 디스크에 부착할 수 있는 먼지를 고려하여, 바람직하게는 2 ㎛ 내지 4 ㎛, 보다 바람직하게는 약 3 ㎛ 정도가 된다.
그러나, 교체식의 광자기 디스크는 취급성의 향상 및 경량화를 고려하여, 폴리카보네이트 등의 수지를 성형 가공함으로써 얻어진 기판을 이용하고 있기 때문에, 알루미늄 등의 금속을 정밀 연마함으로써 얻어진 기판을 이용하고 있는 HDD 등과는 달리 성형 오차 등에 기인하여, 예를 들어 디스크의 원주 방향으로 주름이 생기거나, 전체적으로 외관이 대략 원뿔 사다리꼴 형상을 나타내거나 하여 그 표면에 오목부나 볼록부를 갖고 있다. 이에 의해, 부상 슬라이더가 광자기 디스크에 근접할수록(부상 슬라이더의 부상량이 작아짐), 상기 요철부의 영향에 의해 부상 슬라이더의 부상량이 쉽게 변동된다. 이러한 경우, 대물 렌즈와 기억 매체와의 거리가 변동되어 레이저빔의 초점이 흐려져 버리게 된다.
그래서, 부상량의 변동을 억제할 수 있는 부상 슬라이더로서, 예를 들어 일본 특허 공개 평8-235666호 공보에 개시되어 있는 부상 슬라이더가 제안되어 있다. 그러나, 이 공보의 부상 슬라이더는 비교적 부상량이 큰(5 ㎛ 내지 15 ㎛) 경우에 있어서 부상량의 변동을 억제할 수 있으므로, 이러한 부상 슬라이더를 상기한 바와 같이 부상량이 비교적 작은(2 ㎛ 내지 4 ㎛) 경우에 이용되는 부상 슬라이더에 적용해도, 이 경우에 있어서의 부상량의 변동을 방지할 수 없었다.
본 발명은, 상기한 사정을 기초로 생각해 낸 것이다. 따라서, 본 발명의 과제는 회전하는 기억 매체에 대한 부상량이 비교적 작은 경우에 있어서, 그 부상량이 변동되는 것을 방지할 수 있는 부상 슬라이더를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 이러한 부상 슬라이더를 구비한 광자기 기억 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 측면에 의해 제공되는 부상 슬라이더는, 기억 매체에 대향 배치되는 대향면에 이 기억 매체의 반경 방향에 따라서 연장되는 축심을 갖는 원기둥 외면형으로 형성된 크라운면이 설치되어 있다. 이 부상 슬라이더는 상기 기억 매체가 회전할 때, 상기 기억 매체와 상기 대향면 사이에 공기가 유입됨으로써 상기 기억 매체로부터 이격하도록 부상하는 구성으로 되어 있다. 이 부상 슬라이더는, 상기 크라운면의 단면에 있어서의 원호의 꼭지점과 그 현 사이의 거리가 되는 크라운량을 d, 상기 대향면에 있어서의 상기 현과 평행한 방향에 따른 길이가 되는 슬라이더 길이를 L이라 하면,
250(㎚/㎜) × L(㎜) ≤ d(㎚) ≤ 250(㎚/㎜) × L(㎜) + 1500(nm)가 되도록 형성되어 있다.
바람직하게는, 상기 대향면에 있어서의 공기가 유입되어 오는 유입 단부에는, 상기 현 방향의 길이가 0.3 ㎜ 내지 0.5 ㎜가 되고 또한 상기 현에 대해 0.5도 내지 1.0도의 각도로 교차하는 평면형의 테이퍼면이 설치되어 있다.
바람직하게는, 상기 대향면에 있어서의 공기가 유입되어 오는 유입 단부에는, 깊이가 1 ㎛ 내지 5 ㎛의 오목형으로 형성된 스텝이 설치되어 있다.
바람직하게는, 상기 부상 슬라이더는 상기 크라운면이 전체적으로 하나의 면으로서 형성되어 있는 모노레일 슬라이더이다.
바람직하게는, 상기 슬라이더 길이(L)는 2 ㎜ 내지 6 ㎜이며, 상기 대향면에 있어서의 상기 기억 매체의 반경 방향에 따른 길이가 되는 슬라이더 폭(W)은 1.2 ㎜ 내지 5.0 ㎜이며, 또한 상기 크라운량(d)은 500 ㎚ 내지 3000 ㎚이다.
바람직하게는, 상기 슬라이더 길이(L)는 약 6 ㎜이며, 상기 대향면에 있어서의 상기 기억 매체의 반경 방향에 따른 길이가 되는 슬라이더 폭(W)은 약 4 ㎜이며, 또한 상기 크라운량(d)은 1500 ㎚ 내지 3000 ㎚이다.
본 발명의 제2 측면에 의해 제공되는 광자기 기억 장치는, 기억 매체 상에 레이저 스폿을 형성하기 위한 집광 수단과, 기억 매체에 있어서의 레이저 스폿이 형성되는 영역에 대해 자계를 발생시키는 자계 발생 수단을 구비한 광자기 기억 장치이다. 이 광자기 기억 장치는, 상기 집광 수단과 상기 자계 발생 수단이 본 발명의 제1 측면에 의해 제공되는 부상 슬라이더에 탑재되어 있다.
본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조하여 이하에 행하는 상세한 설명에 따라서, 보다 명백해질 것이다.
도1은 본 발명에 관한 광자기 기억 장치의 일예를 도시하는 개략 사시도이다.
도2는 도1에 있어서의 부상 슬라이더를 확대하여 도시하는 개략 사시도이다.
도3은 도2의 부상 슬라이더의 내부 구조를 도시하는 분해 사시도이다.
도4는 도2의 부상 슬라이더의 우측면도이다.
도5a 및 도5b는 도2의 슬라이더의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도6은 크라운량 및 슬라이더 길이와, 부상 슬라이더의 부상량과의 관계를 나타내는 도면이다.
도7은 슬라이더 폭과 부상 슬라이더의 부상량과의 관계를 나타내는 도면이다.
도8은 본 발명에 관한 부상 슬라이더의 다른 예를 도시하는 개략 측면도이다.
도9는 도2의 부상 슬라이더가 발휘되는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를, 첨부의 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도1 내지 도9는, 본 발명을 기초로 하는 부상 슬라이더 및 이 부상 슬라이더를 구비한 광자기 기억 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도1에 도시한 광자기 기억 장치(10)는 기억 매체로서 교체 가능한 매체인 광자기 디스크(Dc)를 이용하고, 이 광자기 디스크(Dc)를 스핀들(Sp)에 의해 회전시킨 상태에 있어서, 광자기 디스크(Dc)에 대해 자계 변조 방식에 의해 정보를 기록하거나, 광자기 디스크(Dc)에 기록된 정보를 광을 이용하여 재생하는 것이다. 이 광자기 기억 장치(10)는 광원부(2)와, 광원부(2)로부터의 광을 집속하여 광자기 디스크(Dc)의 표면에 레이저 빔 스폿을 형성하는 집광 수단(3)과, 광자기 디스크(Dc)에 있어서의 레이저 빔 스폿이 형성되는 영역에 대해 자계를 발생시키는 자계 발생 수단(4)(도3 참조)을 구비하고 있고, 본 실시 형태에서는 집광 수단(3) 및 자계 발생 수단(4)은 광자기 디스크(Dc)의 표면에 모방하여 이 광자기 디스크(Dc)에 대해 상대적으로 이동하는 부상 슬라이더(1)에 탑재되어 있다.
광자기 디스크(Dc)는 자성체에 의해 형성된 박막형의 자기 기록층과, 폴리카보네이트 등의 수지를 성형 가공함으로써 형성된 수지 기판을 갖고 있다. 자기 기록층은 1 비트만큼의 정보가 기록되는 각 영역(마크)이 S-N 또는 N-S의 방향으로 자화됨으로써 정보를 기록하도록 구성되어 있고, 최근에 있어서는 광자기 디스크(Dc)의 고기록 밀도화에 수반하여 각 마크의 점유 면적을 보다 작게 하는 것이 요구되고 있다.
상기 광원부(2)는 그 내부에 구비된 반도체 레이저 소자로부터 발하게 되는 레이저광을 콜리메이터 렌즈(도시 생략) 등에 의해 평행 광속광으로 하고, 이를 출사하도록 구성되어 있다. 도1에 도시한 바와 같이, 이 광원부(2)는 입사한 광[광자기 디스크(Dc)로부터의 반사광]을 전기 신호로 변환하는 광검출기(21)나, 광원부(2)로부터의 광을 광자기 디스크(Dc)를 향해 투과하는 한편, 광자기 디스크(Dc)로부터의 반사광을 광검출기(21)를 향해 반사시키는 빔분할기(22) 등과 함께 광학 유닛부(20)에 구비되어 있다. 이 광자기 기억 장치(10)는 광자기 디스크(Dc)의 두께 방향으로 커지지 않도록, 광원부(2)로부터 출사되는 광[광로(2a)]이 광자기 디스크(Dc)의 표면에 따라서 진행하도록 구성되어 있고, 이 광을 굴곡시켜 집광 수단(3)에 유도하기 위한 상승 미러(23)가 더 구비되어 있다. 이 상승 미러(23)는 집광 수단(3)의 상측에 배치되어 있고, 상승 미러(23)에서 반사한 광원부(2)로부터의 광은 집광 수단(3)에 대해 상방으로부터 입사한다.
또한, 이 광자기 기억 장치(10)에는 도시하고 있지 않지만, 예를 들어 직진형 보이스 코일 모터 등의 직진 구동 기구 등에 의해, 광자기 디스크(Dc)의 반경 방향(도1의 화살표 R 방향)으로 이동 가능한 캐리지가 광자기 디스크(Dc)의 제1 면(Dc1) 측에 배치되어 있고, 상기 광로(2a)의 일부 및 상승 미러(23)는 이 캐리지 내에 설치되어 있다.
상기 집광 수단(3)은 고NA화를 달성하기 위해, 도3에 도시한 바와 같이 광자기 디스크(Dc)에 대해 가까운 위치에 배치된 제1 대물 렌즈(31)와, 광자기 디스크(Dc)에 대해 먼 위치에 배치된 제2 대물 렌즈(32)로 이루어진다. 제1 대물 렌즈(31)는 광자기 디스크(Dc)에 형성되는 빔 스폿을 광자기 디스크(Dc)(도1 참조)의 반경 방향에 따라서 미소 변위시켜 트랙킹 제어를 행하기 위한 미소 변위 기구(33)에 탑재되어 있다. 제2 대물 렌즈(32)는 미소 변위 기구(33)를 피복하는 케이스부(34)에 지지되어 있다. 제1 대물 렌즈(31) 및 제2 대물 렌즈(32)는 광자기 디스크(Dc)가 회전할 때, 그 주요 평면이 광자기 디스크(Dc)와 평행하게 되도록 부상 슬라이더(1)에 탑재되어 있다. 광원부(2)로부터의 평행 광속광은 제2 대물 렌즈(32)에 의해 집속된 후, 또한 제1 대물 렌즈(31)에 의해 집속되어 광자기 디스크(Dc) 상에 결상됨으로써 빔 스폿이 된다. 상기 미소 변위 기구(33)는 평면으로부터 보아 직사각 형상을 나타낸 실리콘 기판(33a) 상에 대해 가동부(33b)와, 고정부(33c) 를 도체층에 의해 형성한 정전 액튜에이터로서 형성되어 있고, 가동부(33b)와 고정부(33c) 사이에 전압을 인가함으로써, 고정부(33c)에 대해 가동부(33b) 내지 제1 대물 렌즈(31)가 광자기 디스크(Dc)의 반경 방향(도3의 화살표 R 방향)에 따라서 미소 이동한다. 이에 의해, 광자기 디스크(Dc)에 형성되는 빔 스폿이 제1 대물 렌즈(31)의 이동 거리만큼만 미소 변위되어 트랙킹 제어가 행해진다.
또, 집광 수단(3)은 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 상기 상승 미러(23)에서 반사한 광원부(2)로부터의 광이, 상술한 바와 같이 제2 대물 렌즈(32)에 대해 상방으로부터 입사하기 때문에, 이 광이 후술하는 서스펜션 부재(5)에 차단되지 않도록 배치되어 있다. 즉, 집광 수단(3)은 부상 슬라이더(1) 상에 있어서, 제2 대물 렌즈(32)가 서스펜션 부재(5)의 선단부로부터 광자기 디스크(Dc)의 회전 방향으로 어긋나도록 배치되어 있다.
상기 자계 발생 수단(4)은, 도3에 도시한 바와 같이 미소 변위 기구(33)의 상기 실리콘 기판(33a)의 바닥부에 위치하는 투명 기판(40)에 집광 수단(3)과 대응하는 코일(41)을 매설하는 등으로 하여 형성되어 있다. 코일(41)은, 예를 들어 구리 등의 금속막을 패터닝함으로써 스파이럴형으로 형성되어 있고, 전기 절연성을 갖는 투명한 재료, 예를 들어 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 다이아몬드형 카본, 산화 규소, 또는 질화 규소 등에 의해 덮음으로써 투명 기판(40) 내에 매설되어 있다. 이러한 자계 발생 수단(4)은 투명 기판(40)이 부상 슬라이더(1)의 바닥면에서 노출되도록 또한 코일(41)이 광자기 디스크(Dc)와 평행하게 되도록 배치되어 있고, 코일(41)을 통전함으로써 자계를 발생시켜 광자기 디스크(Dc)의 자기 기록층의 자 화 방향을 규정하도록 구성되어 있다.
상기 부상 슬라이더(1)는, 도1에 도시한 바와 같이 광자기 디스크(Dc)의 반경 방향으로 연장되는 서스펜션 부재(5)의 선단부에 대해 심벌 스프링(6)(도2 참조)을 거쳐서 지지되어 있다.
보다 상세하게는, 도2에 도시한 바와 같이 심벌 스프링(6)의 서스펜션측 부착부(61)가 서스펜션 부재(5)의 바닥판부(51)의 선단부에 중합 접속되는 동시에, 심벌 스프링(6)의 슬라이더측 부착부(62)가 부상 슬라이더(1)의 상면측에 중합 접속되어 있다. 이 때, 서스펜션 부재(5)의 바닥판부(51)에는 도2 및 도4에 도시한 바와 같이, 부상 슬라이더(1)의 무게 중심에 대응하는 부위에 점 접촉하는 팽출 돌기(55)가 형성되어 있고, 부상 슬라이더(1)는 팽출 돌기(55)가 피벗을 형성함으로써 가능하게 요동 가능해진다. 또, 서스펜션 부재(5)는 그 기단부(5a)가 상기한 도시하지 않는 캐리지에 지지되어 있고, 이에 의해 부상 슬라이더(1)[집광 수단(3) 및 자계 발생 수단(4)]는 캐리지가 이동하게 됨으로써 광자기 디스크(Dc)의 반경 방향으로 상대적으로 이동할 수 있다.
또한, 부상 슬라이더(1)는 서스펜션 부재(5)의 바닥판부(51)가 소정의 탄성을 갖는 판 스프링 형상으로 형성되어 있기 때문에, 서스펜션 부재(5)에 의해 광자기 디스크(Dc)에 대해 탄성적으로 압박된다. 한편, 부상 슬라이더(1)는 광자기 디스크(Dc)가 고속 회전할 때에는, 부상 슬라이더(1)와 광자기 디스크(Dc) 사이에 유입되는 공기에 의해 형성된 유체 쐐기의 압력 상승에 의해, 광자기 디스크(Dc)로부터 약간 이격하여 부상하도록 구성되어 있다. 또, 부상 슬라이더(1)는 이와 같이 하여 광자기 디스크(Dc)에 대해 부상한 상태에 있어서, 하류측의 영역과 광자기 디스크(Dc) 사이의 거리보다도 상류측의 영역과 광자기 디스크(Dc) 사이의 거리 쪽이 커지도록 소정의 각도로 약간 경사지게 한다. 이 때, 부상 슬라이더(1)에 있어서의 광자기 디스크(Dc)까지의 거리가 최단 거리가 되는 위치를 최하점(7a)이라 하면, 부상 슬라이더(1)는 최하점(7a)을 통하면서 광자기 디스크(Dc)에 수직인 직선 상에 상기 집광 수단(3) 및 자계 발생 수단(4)의 중심선이 적재하도록 구성되어 있고, 이 최하점(7a)과 광자기 디스크(Dc)까지의 거리가 부상량(H)이 된다.
그런데, 부상 슬라이더(1)에 있어서는 광자기 디스크(Dc)에 있어서의 소형화된 각 마크로부터 발생하게 되는 비교적 약한 자력을 판독하도록 하기 때문에, 그 부상량(H)이 보다 작은 쪽이 좋다[구체적으로는, 바람직하게는 2 ㎛(2000 ㎚) 내지 4 ㎛(4000 ㎚), 보다 바람직하게는 약 3 ㎛(3000 ㎚)]. 또한, 부상 슬라이더(1)에 탑재한 집광 수단(3)의 초점이 흐려지는 것을 방지하기 위해, 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)이 변동되지 않는 것이 바람직하다. 그래서, 이들의 조건을 충족시키기 위해, 이 광자기 기억 장치(10)에서는 부상 슬라이더(1)에 있어서의 광자기 디스크(Dc)에 대향 배치되는 대향면(11)(도2 및 도4 참조)이 이하와 같이 규정되어 있다.
즉, 부상 슬라이더(1)의 대향면(11)에는 도4에 도시한 바와 같이, 원기둥 외면형으로 형성된 크라운면(7)이 설치되어 있고, 이 크라운면(7)의 축심은 광자기 디스크(Dc)의 반경 방향에 따라 연장되어 있다. 이러한 부상 슬라이더(1)에 있어서, 크라운면(7)과 광자기 디스크(Dc) 사이에 공기가 유입되는 경우, 유입되어 온 공기에 의해 상기 최하점(7a)보다도 상류측의 영역과 광자기 디스크(Dc) 사이에서 유체 쐐기가 형성된다. 이들 사이에 공기가 더 유입되면, 유체 쐐기의 압력이 상승되고, 이에 의해 상기 서스펜션 부재(5)의 탄성력 및 부상 슬라이더(1)의 중량에 대항하여 유체 쐐기가 부상 슬라이더(1)를 부상시킨다.
또한, 부상 슬라이더(1)는 크라운면(7)이 전체적으로 하나의 면으로서 형성되어 있는, 소위 모노레일 슬라이더이며, 크라운면(7)이 오목형의 홈에 의해 구획된 타입의 슬라이더와는 다르다. 따라서, 부상 슬라이더(1)에 있어서는 유체 쐐기의 압력 상승에 의해 받는 부상력이 크라운면(7)의 전체 영역에서 거의 같게 되므로, 부상량(H)의 변동을 억제할 수 있다.
광자기 디스크(Dc)는, 상술한 바와 같이 상기 수지 기판이 성형 가공에 의해 형성되어 있기 때문에, 그 표면에 오목부나 볼록부를 갖는 경향이 있고, 그 영향에 의해 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)이 쉽게 변동된다. 보다 상세하게는, 도5a에 도시한 바와 같이 부상 슬라이더(1)는 광자기 디스크(1)의 표면에 발생한 오목부 상에 위치하는 경우에서는, 이 오목부에 크라운면(7)이 따를 수 있으므로, 부상량(H)을 확보할 수 있는 한편, 특히 도5b에 도시한 바와 같이 광자기 디스크(1)의 표면에 발생한 볼록부 상에 위치하는 경우 등, 크라운면(11)에 있어서의 최하점(7a)보다도 하류측의 영역과 광자기 디스크(Dc) 사이의 거리(H')가 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)에 비해 극도로 커지는 경우에서는, 부상 슬라이더(1)와 광자기 디스크(Dc) 사이로부터 유출해 가는 공기가 단열 팽창하기 때문에, 부상 슬라이더(1)가 광자기 디스크(Dc)의 표면으로부터 부상하기 어렵게 되어 부상량(H)이 작아진다.
여기서, 상기 거리(H')는 크라운면(7)의 단면에 있어서의 원호의 꼭지점(71) 과 그 현(70) 사이의 거리인 크라운량(d) 및 대향면(11)에 있어서의 상기 현(70)과 평행한 방향에 따른 길이인 슬라이더 길이(L)가 크게 영향을 끼쳐 변화하는 것이라 생각할 수 있다. 따라서, 적절한 크라운량(d) 및 슬라이더 길이(L)를 도출함으로써, 부상량(H)의 변동을 억제하는 것이 가능해진다고 생각할 수 있다.
또, 부상 슬라이더(1)의 사이즈에 대해서는 상기 제2 대물 렌즈(32)의 직경 및 심벌 스프링(6)의 폭이 각각, 최소의 것으로 0.5 ㎜ 및 1 ㎜ 정도, 평균적인 사이즈의 것으로 2 ㎜ 및 2 ㎜ 정도가 되기 때문에 슬라이더 길이(L)는, 바람직하게는 2 ㎜ 내지 6 ㎜, 보다 바람직하게는 약 6 ㎜가 된다. 한편, 대향면(11)에 있어서의 광자기 디스크(Dc)의 반경 방향에 따른 길이인 슬라이더 폭(W)은, 바람직하게는 1.2 ㎜ 내지 5 ㎜, 보다 바람직하게는 약 4 ㎜가 된다.
도6은 크라운량(d) 및 슬라이더 길이(L)와, 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)과의 관계에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다. 또, 이 시뮬레이션에 있어서 슬라이더 폭(W)은 4.1 ㎜로 하였다.
그런데, 수지 성형에 의한 기판을 구비하는 교체식의 광자기 디스크(Dc)와 같이, 기억 매체의 표면에 요철부가 있는 경우에 대해서는, 다음과 같은 것을 고려해야만 한다. 즉, 부상 슬라이더(1)가 기억 매체의 오목부 상을 이동하는 경우에는(도5a), 상대적으로 크라운면(11)의 곡률 반경이 커진 것과 등가가 되고, 반대로 부상 슬라이더(1)가 기억 매체의 볼록부 상을 이동하는 경우에는(도5b), 상대적으로 크라운면(11)의 곡률 반경이 작아진 것과 등가가 된다는 것이다. 즉, 이러한 요철부의 존재를 피할 수 없는 교체식의 기억 매체에 대해 부상 슬라이더(1)를 부 상시키는 경우, 크라운면(11)의 곡률 반경이 동적으로 변화하는 것과 등가가 되는 것이다. 크라운면(11)의 곡률 반경은 크라운량(d)과 슬라이더 길이(L)로 규정되는 값이기 때문에, 적절한 부상량(H)을 확보하기 위해서는 도6에 있어서 크라운량(d)이 변화하여도, 부상량(H)의 변화가 적은 영역을 선택할 필요가 있다. 즉, 도6에 있어서 부상량(H)마다의 띠의 기울기가 작은 영역의 크라운량(d)을 선택할 필요가 있다.
보다 상세하게는, 도6에 있어서는 예를 들어 슬라이더 길이(L)가 2 ㎜인 경우에서는, 크라운량(d)이 500 ㎚ 내지 2000 ㎚의 범위에 있을 때, 부상량(H)마다의 띠의 기울기가 작아지고 있다. 또한, 예를 들어 슬라이더 길이(L)가 4 ㎜인 경우에서는, 크라운량(d)이 1000 ㎚ 내지 2500 ㎚의 범위에 있을 때, 부상량(H)마다의 띠의 기울기가 작아지고 있다. 또한, 예를 들어 슬라이더 길이(L)가 6 ㎜인 경우에서는, 크라운량(d)이 1500 ㎚ 내지 3000 ㎚의 범위에 있을 때, 부상량(H)마다의 띠의 기울기가 작아지고 있다.
이와 같이, 각 슬라이더 길이(L)에 대해 부상량(H)마다의 띠의 기울기가 작아지고 있는 영역, 즉 부상량(H)이 그다지 변동되지 않는 영역을 도시하면, 도6에 있어서 직선(S1) 및 직선(S2)으로 둘러싸인 영역이 되고, 이 영역 내에서 슬라이더 길이(L) 및 크라운량(d)을 규정하면, 부상량(H)의 변동을 방지할 수 있다. 즉, 슬라이더 길이를 L, 크라운량을 d라 하였을 때,
250(㎚/㎜) × L(㎜) ≤ d(㎚) ≤ 250(㎚/㎜) × L(㎜) + 1500(nm)가 되도록하면 좋다. 구체적으로는, 슬라이더 길이(L)가 상기한 바람직한 값, 즉 2 ㎜ 내지 6 ㎜일 때 크라운량(d)은 500 ㎚ 내지 3000 ㎚가 된다. 또한, 슬라이더 길이(L)가 상기한 더 바람직한 값, 즉 6 ㎜일 때 크라운량(d)은 1500 ㎚ 내지 3000 ㎚가 된다.
또, 이 시뮬레이션에 있어서 부상 슬라이더(1)에 대한 광자기 디스크(Dc)의 상대 선속도를 약 3 ㎧로 하였다. 또한, 서스펜션 부재(5)의 탄성력 및 부상 슬라이더(1)의 자중에 의해 부상 슬라이더(1)가 광자기 디스크(Dc)에 대해 압박될 때의 압박력을 약 4 gf로 하였다. 이들의 조건(광자기 디스크, 상기 상대 선속도 및 상기 압박력의 설정 사항)에 대해서는 이들이 변화하여도, 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)에 있어서의 변동의 경향을 그다지 변화시키지 않는 것이라 생각되어, 본 명세서 속에 있어서의 다른 시뮬레이션에 대해서도 이 시뮬레이션과 마찬가지의 조건을 채용하였다.
도7은, 슬라이더 폭(W)과 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)과의 관계에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다. 이 시뮬레이션에 있어서, 슬라이더 길이(L)는 6 ㎜로 하고, 크라운량(d)은 도6의 시뮬레이션으로부터 1500 ㎚ 및 3000 ㎚로 하였다. 도7에 있어서, 슬라이더 폭(W)이 상기한 바람직한 값, 즉 1.2 ㎜ 내지 5 ㎜인 경우 크라운량(d) = 1500 ㎚ 및 크라운량(d) = 3000 ㎚의 쌍방에 있어서, 슬라이더 폭(W)의 증가 비율에 대한 부상량(H)의 증가 비율이 거의 같게 되어 있다. 따라서, 슬라이더 폭(W)이 1.2 ㎜ 내지 5 ㎜인 경우에서는 부상량(H)의 변동 폭이 슬라이더 폭에 좌우되지 않는다고 할 수 있다. 즉, 부상 슬라이더(1)의 부상 량(H)이 변동되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 이상의 것에 의해 슬라이더 길이(L) = 2 ㎜ 내지 6 ㎜, 슬라이더 폭(W) = 1.2 ㎜ 내지 5.0 ㎜, 그리고 크라운량(d) = 500 ㎚ 내지 3000 ㎚로 함으로써, 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)이 변동되는 것을 방지할 수 있다. 또, 부상량(H)을 상술한 더 바람직한 값, 즉 H = 3 ㎛(3000 ㎚)로 하기 위해서는 슬라이더 길이(L) = 약 6 ㎜, 슬라이더 폭(W) = 약 4 ㎜, 그리고 크라운량(d) = 1500 ㎚ 내지 3000 ㎚로 하는 것이 바람직하다.
이 광자기 기억 장치(10)에 있어서는 또, 부상 슬라이더(1)는 상기 대향면(11)에 있어서의 공기가 유입되어 오는 유입 단부(80)에 도4 및 도8에 각각 도시한 바와 같이, 평면 형상으로 형성된 테이퍼면(8A), 또는 오목형으로 형성된 스텝(8B)이 설치되어 있다. 테이퍼면(8A) 및 스텝(8B)은, 공기 중 먼지가 크라운면(7)에 부착됨으로써 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)이 변동되는 것을 방지하기 위한 것이다. 보다 상세하게는, 광자기 디스크(Dc)는 교체 가능한 매체로 인해, 매체 교환시에 오염된 공기에 노출됨으로써, 이러한 공기 중에 포함되는 먼지가 부착된다. 이 먼지는, 예를 들어 평균 입경이 약 0.7 ㎛ 정도의 담배 연기 입자이며, 광자기 디스크(Dc)의 회전시에 크라운면(7)의 비교적 상류측의 영역에 부착된다. 이러한 먼지가 퇴적되어 커져, 이윽고 크라운면(7) 상에 볼록형 부분을 형성하게 된다. 이러한 볼록형 부분의 높이가 약 1 ㎛ 정도 이상이 된 경우, 이 볼록형 부분에 유입되어 오는 공기가 닿으면, 볼록형 부분의 하류측의 측면과 크라운면(7) 사이의 영역이 부압이 되고, 이에 의해 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)이 작아져 버린다. 테이퍼면(8A)은 공기의 흐름을 약간 하향으로 함으로써, 크라운면(7) 상에 먼지가 부착되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 스텝(8B)은 그 오목형이 된 내부에 먼지를 부착시킴으로써, 먼지가 크라운면(7)으로부터 돌출하여 볼록형 부분을 형성하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 테이퍼면(8A) 또는 스텝(8B)에 의해 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)이 변동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 테이퍼면(8A)에 있어서, 크라운면(7)의 현(70)에 따른 방향의 길이를 M8, 크라운면(7)의 현(70)에 대한 경사 각도를 θ라 하면, 이들의 길이(M8) 및 각도(θ)는, 다음과 같이 규정된다. 즉, 길이(M8)의 값이 큰 경우에서는 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)에 영향을 주기 때문에, 길이(M8)는 보다 짧은 쪽이 좋은 한편, M8 = 0.3 ㎜ 이하로 하기 위해서는 가공이 곤란해지므로, M8 = 0.3 ㎜ 내지 0.5 ㎜로 하는 것이 바람직하다. 또한, 각도(θ)의 값이 큰 경우에서는 테이퍼면(8A) 자체에 먼지가 부착되어 버리기 때문에, 각도(θ)는 보다 작은 쪽이 좋은 반면, 형성에 있어서0.25도 정도의 오차가 생기므로, θ = 0.5도 내지 1.0도로 하는 것이 바람직하다.
상기 스텝(8B)에 있어서, 부상 슬라이더(1)의 대향면(11)으로부터의 깊이를 D8이라 하면, 이 깊이(D8)는 다음과 같이 규정된다. 즉, 상기한 바와 같이 먼지에 의해 크라운면(7) 상에 형성된 볼록형 부분은 그 높이가 1 ㎛ 정도 이상이 되었을 때에, 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)을 변동시킬 수 있으므로, D8 = 1 ㎛ 내지 5 ㎛ 로 하는 것이 바람직하다.
도9는 본 발명에 따른 부상 슬라이더(1)에 있어서, 슬라이더 길이(L) = 6 ㎜, 슬라이더 폭(W) = 4.1 ㎜, 테이퍼면(8A)의 길이(M8) = 0.3 ㎜, 테이퍼면(8A)의 각도(θ) = 0.5도로 한 경우에 대해, 크라운량(d)과 부상 슬라이더(1)의 부상량(H)과의 관계에 대해 시뮬레이션한 결과를 나타낸다. 상기 도면으로부터, 크라운량 1500 ㎚ 내지 3000 ㎚라 하면, 부상 슬라이더(1)를 원하는 부상량(H) = 약 3 ㎛(3000 ㎚)로 부상시킬 수 있고, 게다가 이 때 부상량이 변동되는 것을 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
이상에 있어서 설명하였지만, 이를 다른 여러 가지 형태로 개변할 수 있는 것은 명백하다. 이러한 개변은, 본 발명의 사상 및 범위로부터 일탈하는 것은 아니며, 당업자에게 자명한 모든 변경은 이하에 있어서의 특허 청구의 범위에 포함되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 기억 매체에 대향 배치되는 대향면에, 이 기억 매체의 반경 방향에 따라서 연장되는 축심을 갖는 원기둥 외면형으로 형성된 크라운면이 설치되어 있고, 상기 기억 매체가 회전할 때, 상기 기억 매체와 상기 대향면 사이에 공기가 유입됨으로써 상기 기억 매체로부터 이격하도록 부상하는 구성으로 된 부상 슬라이더이며,
    상기 크라운면의 단면에 있어서의 원호의 꼭지점과 그 현 사이의 거리가 되는 크라운량을 d, 상기 대향면에 있어서의 상기 현과 평행한 방향에 따른 길이가 되는 슬라이더 길이를 L이라 하면,
    250(㎚/㎜) × L(㎜) ≤ d(㎚) ≤ 250(㎚/㎜) × L(㎜) + 1500(nm)가 되는 것을 특징으로 하는 부상 슬라이더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대향면에 있어서의 공기가 유입되어 오는 유입 단부에는, 상기 현 방향의 길이가 0.3 ㎜ 내지 0.5 ㎜가 되고 또한 상기 현에 대해 0.5도 내지 1.0도의 각도로 교차하는 평면형의 테이퍼면이 설치되어 있는 부상 슬라이더.
  3. 제1항에 있어서, 상기 대향면에 있어서의 공기가 유입되어 오는 유입 단부에는, 깊이가 1 ㎛ 내지 5 ㎛의 오목형으로 형성된 스텝이 설치되어 있는 부상 슬라이더.
  4. 제1항에 있어서, 상기 크라운면이 전체적으로 하나의 면으로서 형성되어 있는 모노레일 슬라이더인 부상 슬라이더.
  5. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더 길이는 2 ㎜ 내지 6 ㎜이며, 상기 대향면에 있어서의 상기 기억 매체의 반경 방향에 따른 길이가 되는 슬라이더 폭은 1.2 ㎜ 내지 5.0 ㎜이며, 또한 상기 크라운량(d)은 500 ㎚ 내지 3000 ㎚인 부상 슬라이더.
  6. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더 길이는 약 6 ㎜이며, 상기 대향면에 있어서의 상기 기억 매체의 반경 방향에 따른 길이가 되는 슬라이더 폭은 약 4 ㎜이며, 또한 상기 크라운량(d)은 1500 ㎚ 내지 3000 ㎚인 부상 슬라이더.
  7. 기억 매체 상에 레이저 스폿을 형성하기 위한 집광 수단과, 기억 매체에 있어서의 레이저 스폿이 형성되는 영역에 대해 자계를 발생시키는 자계 발생 수단을 구비한 광자기 기억 장치이며,
    상기 집광 수단과 상기 자계 발생 수단이, 제1항에 기재된 부상 슬라이더에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 광자기 기억 장치.
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