WO2001016949A1 - Tete optique - Google Patents

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WO2001016949A1
WO2001016949A1 PCT/JP2000/005668 JP0005668W WO0116949A1 WO 2001016949 A1 WO2001016949 A1 WO 2001016949A1 JP 0005668 W JP0005668 W JP 0005668W WO 0116949 A1 WO0116949 A1 WO 0116949A1
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slider
optical waveguide
arm
waveguide mechanism
optical
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PCT/JP2000/005668
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Kenji Kato
Manabu Oumi
Yasuyuki Mitsuoka
Nobuyuki Kasama
Takashi Niwa
Susumu Ichihara
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Seiko Instruments Inc.
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    • G11B7/0857—Arrangements for mechanically moving the whole head
    • G11B7/08576—Swinging-arm positioners

Definitions

  • the present invention makes use of optical interaction in a minute area on a medium to reproduce structural or optical information formed in the minute area and to record information in the minute area.
  • the present invention relates to an optical head for an information recording / reproducing device capable of reproducing and recording high-density information.
  • Information recording / reproducing devices using light have evolved in the direction of large capacity and small size, and therefore, higher density of recording bits is required.
  • As a countermeasure research using a blue-violet semiconductor laser and SIL (Solid Immersion Lens) has been conducted.However, due to the problem of the diffraction limit of light, these technologies can improve only several times the current recording density. I can't hope.
  • an information recording / reproducing method using near-field light is expected as a technique for handling optical information in a minute area exceeding the diffraction limit of light.
  • This technique utilizes near-field light generated by the interaction between a minute area and an optical aperture having a size equal to or smaller than the wavelength of light formed in an optical head. As a result, it is possible to handle optical information in a region where the wavelength is equal to or less than the wavelength of light, which has been a limit in the conventional optical system.
  • scattered light is applied to convert a large amount of near-field light localized on the remedial surface into re-propagated light by interaction with a minute aperture (collection mode). It plays back data stored in a minute area on the media.
  • near-field light generated from the minute aperture is irradiated on the surface of the media, and interacts with minute irregularities on which information on the media surface is recorded.
  • Reproduction is also possible by detecting the scattered light to be reconverted by a separately provided detector (illumination mode).
  • the recording method is to irradiate near-field light generated from a minute aperture to the surface of the medium to change the shape of a minute area on the medium (heat mode recording) or to change the refractive index or transmittance of the minute area. (Photon mode recording).
  • the configuration of a recording / reproducing device using near-field light is almost the same as that of a magnetic disk device, and a near-field optical head is used instead of a magnetic head.
  • a slider with a small optical aperture attached to the tip of the suspension arm is levitated to a certain height by flying head technology to access any data mark on the disk.
  • the near-field optical head In order to make the near-field optical head follow the high rotation of the disk, it has a flexure function to stabilize the posture in response to the undulation of the disk.
  • an optical fiber optical waveguide is connected to the slider or the arm, or a laser provided above or in the horizontal direction of the slider is directly applied to the slider. Means for irradiation were taken.
  • the optical fiber or optical waveguide structure When light is incident with such a structure, the optical fiber or optical waveguide structure is connected between the slider and the arm, which hinders the free movement of the slider. However, it became difficult to control the attitude of the slider with respect to the movement of the disk, and the distance between the disk and the slider could not be kept constant. As a result, the output S / N ratio from the optical information drawn on the disk was reduced, making it difficult to read and write signals. In addition, when a signal is directly emitted to the slider by the laser placed above the slider, it is necessary to synchronize the light to be incident, in order to cope with the high-speed movement of the slider. It required a separate body and was very difficult. Also, by providing such a structure separately, the device itself becomes large, and the reproduction / recording device is It was difficult to reduce the size. Disclosure of the invention
  • a slider which receives a levitation force by a relative movement with a medium, and a minute structure which is formed in a surface of the slider on the medium side and generates and / or detects near-field light are provided.
  • a slider-side optical waveguide mechanism formed in the slider and optically connected to the microstructure; an arm supporting the slider and applying a load load; and an arm formed in the arm and forming the slider side. Recording and reproduction of information composed of an arm-side optical waveguide that guides light to the optical waveguide, and an optical waveguide that is in contact with the arm-side optical waveguide and in contact with the slider-side optical waveguide.
  • the load is applied to the slider via the optical waveguide mechanism.
  • optical waveguide mechanism and the arm-side optical waveguide mechanism have a body structure.
  • optical waveguide mechanism and the slider-side optical waveguide mechanism have a body structure.
  • the area where the optical waveguide mechanism and the arm-side optical waveguide mechanism are in contact, or the area where the optical waveguide mechanism and the slider-side optical waveguide mechanism are in contact, or both areas are extremely small. It is characterized by being small.
  • optical waveguide mechanism is in contact with the arm-side optical waveguide mechanism, the slider-side optical waveguide mechanism, or both at one point.
  • the light on the arm side is reliably transmitted to the slider, and the structure that guides the light to the slider does not hinder the free movement of the slider, and the slider that scans the medium keeps the distance to the medium constant. Media movement while maintaining The posture can be freely controlled in response to the situation. As a result, stable signal output and input with a high SN ratio are possible.
  • the optical waveguide mechanism or slider that propagates light is a minute structure that is manufactured by a micromachining process using silicon or the like, the suspension function of the arm is hindered, and the slider moves excessively due to overweight. There is almost no effect on the decrease in Therefore, the size of the entire device can be reduced.
  • the entire optical head or almost all of the optical head can be manufactured in a mass production process using a semiconductor process, and cost reduction can be achieved.
  • a part of the optical waveguide mechanism has a conical shape or a bell-shaped shape with a sharp apex, and is contacted at the apex.
  • a part of the optical waveguide mechanism has a shape of a part of a spherical surface, and is in contact with a part of the spherical surface.
  • a part of the optical waveguide mechanism has a light collecting function.
  • the present invention by optically designing an optical waveguide, it is possible to supply a large amount of light to the slider while reliably guiding the light to the slider.
  • By adjusting the ratio more light can be collected around the minute aperture formed in the slider and generating near-field light.
  • signals with a high SN ratio can be input and output, and a highly reliable device can be manufactured.
  • the load is applied toward the center of gravity of the slider, and the microstructure existing in the surface on the media side determines a point at which the slider receives the load and the center of gravity of the slider. It is characterized by being located on the connecting straight line.
  • the minute structure is located near an edge in the surface on the medium side by the shape and density distribution of the slider and a combination thereof.
  • a part of the slider on the side opposite to the media has a slider volume. Characterized in that there is a recess having a size corresponding to 15 or more of the above.
  • the size of the step is equal to or more than 110 of the average thickness of the slider.
  • a material having a density different from that of the slider occupies a volume of 1/10 or more of the slider.
  • the attitude of the flying slider is slightly inclined with respect to the media surface due to the air pressure distribution in the media side surface received by the high-speed motion of the media, but the opening is arranged in an area close to the media in the media side surface.
  • the SN ratio during signal reproduction is improved, and an information reproduction / recording device with high stability and high reliability can be manufactured.
  • the improved SN ratio enables high-speed recording and reproduction without the need for a high-output light source, and enables the manufacture of a small, thin, and low-cost information reproduction and recording device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the optical storage / reproduction device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a structure of the optical head according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a structure of an optical head according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a structure of an optical head according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a structure of an optical head according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a structure of an optical head according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a structure of an optical head according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a positional relationship between an optical head and a medium according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a structure of an optical head according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a structure of an optical head according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a structure of an optical head according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an example of the optical storage / reproduction device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a slider 2 which keeps a constant distance from the disk 1 by a levitation force received by a fluid motion generated by the rotation and a load applied by the arm 3 is arranged.
  • the slider 2 is supported at the tip end of the arm 3, and the slider 2 can be scanned anywhere on the disc 1 by moving the arm 3 in the horizontal direction by the rotating shaft 4 with a motor.
  • the light that has propagated through the optical waveguide 5 on the arm 3 is converted into near-field light through a small aperture formed in the disk side surface of the slider 2 via the optical waveguide in the slider 2 and illuminates the disk 1 Is done.
  • the scattered light generated by the interaction between the near-field light and the minute area on the surface of the disk 1 is converted into an electric signal by a light-receiving element provided in or near the slider 2 and sent to a signal processing circuit, where The area information is reproduced.
  • FIG. 2 shows the structure of the optical head according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the optical head 100 of the present structure includes a slider 6 having a small aperture 8 and a slider-side optical waveguide 7 formed thereon, a support portion 14 supporting the slider 6, and a load for applying a load to the slider 6. It comprises an arm-side optical waveguide 11 partially having a part 12 and an arm 10 on which the arm-side optical waveguide 11 is formed.
  • the slider 6 is arranged near the leading end of the arm 10 and below the arm 10.
  • the arm-side optical waveguide 11 is formed on the upper surface of the arm 10, but may be formed in the arm 10 or on the lower surface of the arm 10.
  • the light applied to the medium is transmitted to the arm-side optical waveguide 11 formed on the arm 10. It propagates inside and is guided above the slider 6.
  • a part of the arm-side optical waveguide 11 is provided with a light reflecting surface 13 for changing the propagation direction of light, and the light guided upward of the slider 6 changes the direction and changes the direction of the slider. It is guided to the slider-side optical waveguide 7 formed in 6. At this time, the light propagates through a convex load portion 12 formed by a part of the arm-side optical waveguide 11 and applying a load to the slider 6.
  • the light propagating in the arm-side optical waveguide 11, reflected by the light reflection surface 13, and condensed is collected.
  • the slider 6 connected to the rear arm 10 by the support portion 14 has an inverted conical hole having a small opening 8 at the top for detecting and generating near-field light, and the slider side is located inside the hole. It has a configuration in which the optical waveguide 7 is embedded. Light introduced into the slider-side optical waveguide 7 through the load portion 12 is condensed around the minute aperture 8 by the effect of the light reflection layer 9 formed around the slider-side optical waveguide 7 in the inverted conical hole. Is done.
  • the condensed light is converted into near-field light through the minute aperture 8 and is applied to a minute area formed on the medium.
  • the illumination mode is mainly used.
  • the correction mode in which near-field light is detected can be similarly used, and the same effect is exerted.
  • the slider 6 receives a levitation force from the re-media side due to the fluid motion of air due to the high-speed rotation of the media.
  • a load to the slider 6 that receives the levitation force from the arm 10 having the function of suspension, the distance between the media and the minute opening 8 that interacts with near-field light can be kept constant. Accurate information reproduction and recording can be performed from the constant near-field light intensity distribution generated more.
  • the load portion 12 that applies the load is formed by a part of the arm-side optical waveguide 11.
  • the load section 1 2 The center of gravity of the slider 6 is held down by a sharp inverted vertex-shaped vertex and the light from the arm 10 side is adjusted so that the slider 6 can always adjust its posture to the movement of the media. It also plays the role of leading to the slider 6 side. Therefore, even if the position of the slider 6 is slightly changed to adjust the posture, the relative position of the arm-side optical waveguide 11 that holds the center of gravity of the slider and the slider-side optical waveguide 7 that is held is always constant. And always provide a stable and constant light.
  • the arm and the slider having such a configuration can be manufactured by a fine processing technology represented by silicon.
  • a fine processing technology represented by silicon For example, in the case of a slider, an inverted conical hole is formed in a silicon substrate serving as a base of the slider using anisotropic etching, and an optical minute opening is formed at the vertex.
  • a reslider is manufactured by laminating a material having high light reflectance inside the hole and laminating an optical waveguide material for guiding light to the opening.
  • a material to be an optical waveguide is formed on the metal material on which the mold of the arm is formed, and exposure and development are performed by etching or photolithography to form an arbitrary optical waveguide shape.
  • the optical recording and reproducing apparatus itself can be reduced in size and weight.
  • the optical head according to the present embodiment has a simple structure, but has a load portion for applying a load to the slider formed by a part of the optical waveguide, thereby coping with the movement of the medium rotating at a high speed.
  • the slider's attitude can be controlled freely in response to the waviness of the disk surface, the distance between the media and the slider can be kept constant, and the relative position of the optical waveguide on the arm side and the optical waveguide on the slider side can be adjusted. — By being constant, a stable and constant light can be supplied from the minute aperture.
  • the effect of the shape formed in the optical waveguide or the focusing by adjusting the refractive index Due to the effect, a sufficient amount of light can be supplied to the medium from the minute aperture, and stable recording and reproduction with a signal having a high SN ratio can be realized.
  • FIG. 3 shows a structure of an optical head according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the optical head 200 of the present structure has a slider 6 in which a slider-side optical waveguide 7 having a minute opening 8 and having a part to be loaded 15 receiving a load from the arm 10 is formed.
  • Embodiment 2 is the same as Embodiment 1, but is characterized in that a protrusion for receiving a load from the arm-side optical waveguide 11 is formed on the slider-side optical waveguide 7.
  • the arm-side optical waveguide 11 may be formed on the arm 10, in the arm 10, and on the lower surface of the arm 10, as in FIG.
  • the loaded portion 15 formed by a part of the slider-side optical waveguide 7 has a conical shape, and is in contact with the arm-side optical waveguide 11 at its apex.
  • the light reflected by the light reflecting surface 13 and propagating in the direction of the slider 6 constantly and stably enters the loaded portion 15 formed by a part of the slider-side optical waveguide 7 and is guided to the minute opening 8.
  • the light incident on the slider-side optical waveguide 7 can be condensed on the minute aperture 8 by adjusting the angle of incidence on the loaded portion 15 and its refractive index.
  • the peak of the projection of the loaded part 15 is located above the position of the center of gravity of the slider 6, and the slider 6 can freely control the attitude of the slider 6 in response to the movement of the medium rotating at high speed. It is possible to keep the distance to 6 constant. With such a configuration, highly reliable recording / reproduction with stable signals is possible.
  • FIG. 4 shows the structure of an optical head according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the optical head 300 having this structure has the same configuration as that of the first embodiment, except that the load side 16 becomes the arm side.
  • a part of the shape of the optical waveguide 11 is a hemispherical shape.
  • the light supplied to the minute aperture 8 can be more concentrated, and more light can be applied to the medium.
  • the slider 6 since a load can be applied by contacting the slider-side optical waveguide 7 at one point of the spherical body, the slider 6 can freely respond to the movement of the medium.
  • the relative distance from the media can be kept constant, and the relative position between the arm 10 and the slider 6 does not change, so that the light on the arm 10 side can be supplied at a constant level.
  • the SN ratio of the optical signal is further improved, and a highly reliable device can be manufactured.
  • the arm-side optical waveguide 11 may be formed on the upper surface of the arm 10, inside the arm 10, and on the lower surface of the arm 10.
  • a spherical shape formed by a part of the optical waveguide may be formed on the slider-side optical waveguide 7 as shown in FIG. 3 showing the second embodiment. Also in this case, a highly reliable device can be manufactured by the same effect.
  • FIG. 5 shows a structure of an optical head according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a force in which a convex portion or a part of a spherical surface is formed on either the slider-side or arm-side optical waveguide is used in the optical head 400 according to the present embodiment.
  • both portions are in contact with each other, and are configured to be in contact with each other.
  • FIG. 5 shows a hemispherical shape, a convex shape may of course be used. Also, one may be hemispherical and the other may be convex.
  • the hemispherical lens effect is further amplified, and a large amount of light can be focused on the minute aperture 8.
  • the amount of near-field light generated from the aperture can be increased, and a further improvement in the SN ratio can be expected.
  • the slider 6 still has a load applied at one point, and can freely control the attitude.
  • the stable light supply by the contact between the optical waveguides and the light condensing effect of the lens effect allow Signal reliability A high device configuration is realized.
  • the arm-side optical waveguide 11 may be formed on the upper surface of the arm 10, inside the arm 10, and on the lower surface of the arm 10.
  • FIG. 6 shows a structure of an optical head according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the apex of the inverted conical hole is formed on the silicon substrate to be the slider 6 so as to be the minute opening 8.
  • a light reflection layer 9 is formed inside the hole, and a function of condensing light in the minute opening 8 is provided.
  • a load is applied to the slider 6 by inserting a spherical lens 19 inside the hole and applying a load with the arm-side optical waveguide 11.
  • the spherical lens 19 is in contact with the inner wall of the hole on the slider side and the optical waveguide 11 on the arm side, but can rotate freely.
  • the slider 6 follows the movement of the media and The attitude can be freely changed, and the flying head technology can always maintain a constant relative position to the media.
  • FIG. 7 shows a structure of an optical head according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the optical head 600 having this structure has the same configuration as the optical head 100 shown in FIG. 2 of the first embodiment.
  • the force slider 6 has one surface facing the medium (the surface 22 on the medium side). It has a shape with a notched part and a convex part 20 on the side surface, and compared with the thickness of the slider 6 at the point pressed by the load part 12, the slide at the point connected by the arm 10 and the support part 14. It has a structure with a small thickness (thickness at the convex portion 20).
  • the load section 12 applies a load at the position to hold down the center of gravity of the slider 6 and propagates through the arm-side optical waveguide 11 to reflect light. Light reflected on the surface 13 propagates through the load portion 12 to the minute aperture 8. For this reason, the position of the minute opening 8 is arranged at a position near the center of gravity in the surface 22 on the media side.
  • the optical head 600 according to the sixth embodiment has a shape in which a part of the surface 22 on the media side of the slider 6 is missing, so that the center of gravity of the slider 6 moves, and the surface close to the media (the surface on the media side). In 22), a small opening 8 exists at the end.
  • the minute opening 8 is set so that the slider 6 does not affect the airflow when floating on the medium, or the projection 20 can be made close to the opening without a part of the projection 20 coming into contact with the medium. It is necessary to set the ratio of the thickness of the protrusion 20 to the thickness of the slider 6 at 9Z 10 or less.
  • FIG. 8 shows the positional relationship of the slider 6 with respect to the medium 21 when the optical head 600 according to Embodiment 6 of the present invention is scanned on the medium 21 rotated at high speed.
  • a force that receives the levitation force due to the fluid motion of air is applied to the slider 6 by applying a load from the arm 10 so that the distance from the surface of the media 21 can be kept constant.
  • FIG. 8 shows the attitude of the slider 6 at this time.
  • the surface 22 on the media side of the slider receives a large pressure in the vertical direction of the media, and the distance from the media 21 increases. As a result, the slider 6 itself tilts, and the distance between the surface 22 of the slider 6 on the media side and the media 21 becomes the smallest near the outlet of the air flow.
  • a small opening 8 By forming a small opening 8 in a region of the slider 6 on the medium side 22 where the distance from the medium 21 is small, the distance between the small opening 8 and the medium 21 becomes closer, and the S / N ratio of the signal is reduced. It is possible to reproduce information at high density.
  • the size of the surface 22 on the media side is 1 mm square or less, and the opening is within a range of 0.4 mm from the edge of the surface 22 on the media side.
  • FIG. 9 shows another example of the optical head 700 according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 9 shows an optical head 700 in which the position of the center of gravity of the slider 6 is deflected by cutting a part of the slider 6 largely.
  • a configuration may be adopted in which a minute opening 8 is provided at an end of the surface 22 on the media side by largely shaving a part of the surface facing the media (the surface 22 on the media side),
  • a large groove 23 is formed in the surface of the slider 6 on the opposite side of the media, so that the center of gravity is moved, and the position of the minute opening 8 is formed at the end of the surface 22 on the media side. It does not matter.
  • the groove 23 by forming the groove 23 at a position that does not affect the airflow during high-speed rotation, a stable flying height can be secured for the media, and the optical recording with a high SN ratio and excellent reliability A device can be manufactured.
  • the position of the minute opening 8 is moved from the center to the end by 1 Z 10 or more with respect to the length of one side in the surface 22 on the medium side.
  • the size of the groove 23 is set to be equal to or more than 1 to 5 of the volume of the slider 6.
  • FIG. 10 shows a structure of an optical head 800 according to Embodiment 7 of the present invention.
  • the present optical head 800 has the same shape as the optical head 600 of the sixth embodiment shown in FIG. 7, but the convex portion 24 is made of a material different from the material forming the slider 6.
  • the dissimilar material does not need to protrude, and may be formed in a part of the slider as shown in FIG. If the density of the dissimilar material 25 is higher than the density of the material constituting the slider 6, the minute opening 8 located at the center of gravity is displaced from the center of the surface 22 on the media side, and is arranged at a position closer to the media. It becomes possible.
  • the different material 25 may be a material having a higher density than Si, such as copper, SUS, gold, and other metals.
  • an epoxy material having a smaller density than Si is used, the position of the minute opening 8 can be shifted due to the biased center of gravity.
  • the configuration of the optical head has been described by taking as an example the configuration of the optical head 100 shown in FIG. 2 in which the configuration of the optical head according to Embodiment 1 is applied. Not limited to 100, the optical head 200 described in Embodiment 2, the optical head 300 described in Embodiment 3, the optical head 400 described in Embodiment 4, and the optical head 500 described in Embodiment 5 Such a configuration may be used.
  • Industrial applicability is described by taking as an example the configuration of the optical head 100 shown in FIG. 2 in which the configuration of the optical head according to Embodiment 1 is applied.
  • the optical head 200 described in Embodiment 2 the optical head 300 described in Embodiment 3
  • the optical head 400 described in Embodiment 4 the optical head 500 described in Embodiment 5
  • Industrial applicability is an example the configuration of the optical head 100 shown in FIG. 2 in which the configuration of the optical head according to Embodiment 1 is applied.
  • the optical head 200 described in Embodiment 2 the optical head 300 described in Embodi
  • the slider performs a free movement corresponding to the medium rotating at a high speed, so that the distance between the medium and the slider is always kept constant, and the distance between the micro opening formed in the slider is reduced.
  • a structure that stabilizes the generated myopia and the intensity of light at a constant level it is possible to realize stable recording and reproduction of information signals using light that is not affected by myopia and the intensity distribution of light.
  • a highly reliable recording / reproducing method with a high SN ratio is enabled.
  • most of the optical heads or components of this configuration can be manufactured by a microfabrication process using silicon, etc., which enables the miniaturization of the entire device, and at the same time reduces costs by applying it to mass production processes. Can also be realized.
  • the S / N ratio of the signal is improved by arranging the opening in the area close to the media on the media side of the slider without impairing the free movement of the slider, thereby improving the product stability and reliability. It is possible to improve the performance. In addition, reading, rewriting, and writing of a finer area can be performed from a smaller opening, so that the resolution can be improved and the information density can be increased. Furthermore, even if the output of the light source is suppressed, high-speed reproduction can be performed sufficiently, which makes it possible to reduce the size, thickness and cost of the product.

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Description

明 細 書 光ヘッド 技術分野
本発明は、メディア上の微小領域での光学的な相互作用を利用し、微小領 域に形成された構造的あるいは光学的な情報の再生や微小領域への情報の 記録を行うことによって、高密度な情報の再生および記録を可能とした情報記 録再生装置用の光ヘッドに関する。 背景技術
光を用いた情報記録再生装置は、大容量化■小型化の方向へと進化してお リ、そのため記録ビットの高密度化が要求されている。その対策として、青紫 色半導体レーザや SIL (Sol id Immersion Lens)を用いた研究がおこなわれ ているが、これらの技術では光の回折限界の問題により、現在の記録密度の 数倍程度の向上しか望めない。これに対し、光の回折限界を超えた微小領域 の光学情報を扱う技術として近視野光を利用した情報記録再生方法が期待 されている。
この技術では、微小領域と光ヘッドに形成した光の波長以下サイズの光学 的開口との相互作用により発生する近視野光を利用する。これにより、従来の 光学系において限界とされていた光の波長以下となる領域における光学情報 を扱うことが可能となる。光学情報の再生方法としては、散乱光を照射するこ とによリメディア表面に局在する多くの近視野光を微小開口との相互作用によ リ伝搬光に変換する（コレクションモード）し、メディア上の微小領域に記憶され たデータの再生を行う。また、微小開口より生成される近視野光をメディア表 面に照射し、メディア表面の情報が記録された微小な凹凸との相互作用によ リ変換される散乱光を別途設けたデテクタで検出する（イルミネーションモード） ことによつても、再生が可能である。記録方法としては、微小開口より生成され る近視野光をメディア表面に照射させ、メディア上の微小な領域の形状を変化 させたり（ヒートモード記録）、微小な領域の屈折率あるいは透過率を変化させ る（フオトンモード記録）ことにより行う。これら、光の回折限界を超えた光学的 微小開口を有するヘッドを用いることにより、従来の光情報記録再生装置を超 える記録ビットの高密度化が達成される。
近視野光を利用した記録再生装置の構成は、磁気ディスク装置とほぼ同様 であり、磁気ヘッドに代わり、近視野光ヘッドを用いる。サスペンションアームの 先端に取り付けた光学的微小開口をもつスライダーをフライングヘッド技術に より一定の高さに浮上させ、ディスク上に存在する任意のデータマークへァク セスする。ディスクの高回転に近視野光ヘッドを追従させるため、ディスクのう ねりに対応して姿勢を安定させるフレクチャ機能をもたせている。このような構 成の近視野光ヘッドにおいて、スライダーに光を供給する方法として、光フアイ バゃ光導波路をスライダーやアームに接続したり、スライダーの上方あるいは 水平方向に設けたレーザを直接スライダーに照射する手段をとつていた。
し力、しな力、'ら、このような構造で光を入射させると、光ファイバや光導波路の 構造体がスライダーとアーム間に接続しており、そのことがスライダーの自由な 運動を妨げ、ディスクの運動に対するスライダーの姿勢制御が困難となり、デ イスクとスライダーとの距離を一定に保つことができなかった。この結果、デイス ク上に描かれた光学情報からの出力 S N比が低下し、信号の読み込み，書き 込みが困難な状況であった。また、スライダー上方に配置したレーザにより直 接スライダーに信号を照射させる場合は、スライダーの高速な動きに対応し、 入射させる光を同期させる必要があり、スライダーの動きにあわせた動きをも つ構造体を別途設ける必要があり、非常に困難であった。また、そのような構 造体を別途設けることにより、装置自体が大型なものとなり、再生記録装置の 小型化が困難であった。 発明の開示
上記課題を解決するために、メディアとの相対運動により浮上力を受けるス ライダーと、前記スライダーの前記メディア側の面内に形成され、近視野光を 生成あるいは検出あるいはその両方を行う微小構造と、前記スライダー内に 形成され、前記微小構造と光学的に接続されているスライダー側光導波機構 と、前記スライダーを支持するとともに負荷加重を与えるアームと、前記ァ一厶 に形成され、前記スライダー側光導波機構に光を導くアーム側光導波機構と、 前記アーム側光導波機構と接触し、かつ前記スライダー側光導波機構と接触 している光導波機構と、から構成された情報の記録および再生を行う光ヘッド において、前記光導波機構を介して、前記スライダーに負荷加重を与えている ことを特徴とする。
また、前記光導波機構と前記アーム側光導波機構とがー体構造であること を特徴とする。
また、前記光導波機構と前記スライダー側光導波機構とがー体構造である ことを特徴とする。
また、前記光導波機構と前記アーム側光導波機構とが接している面積、もし くは前記光導波機構と前記スライダー側光導波機構とが接している面積、もし くはその両方の面積が極めて小さいことを特徴とする。
また、前記光導波機構が、前記アーム側光導波機構と、あるいは前記スライ ダー側光導波機構と、あるいはその両方と、 1点で接していることを特徴とす る。
本発明により、アーム側の光を確実にスライダーに伝搬するとともに、スライ ダ一に光を導く構造体によるスライダーの自由な運動の妨げを無くし、メディア 上を走査するスライダーがメディアとの距離を一定に保ちながら、メディアの動 きに対応して自由にその姿勢を制御することができる。この結果、 S N比の高 い安定した信号の出力，入力が可能となる。また、光を伝搬する光導波機構あ るいはスライダーは、シリコンなどを用いた微細加工プロセスにて作製される微 小な構造体であるため、アームによるサスペンション機能の妨げやスライダー の過重量による運動の低下への影響はほとんど無い。そのため、装置全体の 小型化が可能となる。また、光ヘッド全体もしくはそのほとんどを半導体プロセ スを用いた量産工程にて作製でき、低コスト化が図れる。
また、前記光導波機構の一部が錐状形状あるいは頂点の尖った釣り鐘状形 状をしており、その頂点にて接触していることを特徴とする。
また、前記光導波機構の一部が球面の一部の形状をしており、その球面の 一部にて接していることを特徴とする。
また、前記光導波機構の一部に集光機能があることを特徴とする。
本発明により、光導波路の光学的設計を行うことにより、光を確実にスライダ 一に導きながら、スライダーに多くの光を供給することができ、また、球面形状 や錐状形状あるいは光導波路の屈折率を調整することにより、スライダー内に 形成され近視野光を発生する微小開口周辺により多くの光を集光することが できる。この結果、 SN比の高い信号の入出力が可能となり、信頼性の高い装 置が作製できる。
また、前記スライダーの重心部に向かって前記負荷加重が与えられ、前記メ ディア側の面内に存在する前記微小構造が、前記スライダーが前記負荷加重 を受けている点と前記スライダーの重心とを結ぶ直線上に位置していることを 特徴とする。
また、前記スライダーの形状及び密度分布及びそれらの組み合わせにより、 前記微小構造が前記メディア側の面内の縁近傍に位置していることを特徴と する。
また、前記スライダーの前記メディアと反対側面内の一部にスライダー体積 の 1 5以上に相当する大きさの凹部が存在することを特徴とする。
また、前記スライダーの前記メディア側の面内に段差があり、その段差の大 きさが、スライダの平均した厚みの 1 1 0以上であることを特徴とする。
また、前記スライダーの密度と異なる密度を有する材料が前記スライダーの 1 / 1 0以上の体積を占めていることを特徴とする。
本発明により、メディアの高速運動により受けるメディア側の面内の空気圧 分布により、浮上したスライダの姿勢がメディア面に対し少し傾くが、開口をメ ディア側の面内のメディアに近接した領域に配置することが可能となり、再生、 記録におけるさらなる微細化が可能となる。さらに、開口をメディアにより近接 させることで、信号再生時の SN比が向上し、安定性'信頼性の高い情報再生 記録装置が作製できる。また、 SN比が向上したことで、大出力の光源を必要 とせずに高速記録再生が可能となり、小型薄型で、低価格な情報再生記録装 置が作製できる。 図面の簡単な説明
図 1は、本発明の実施の形態 1に係る光記憶再生装置の一例を示す概略図 である。
図 2は、本発明の実施の形態 1に係る光ヘッドの構造を示す図である。
図 3は、本発明の実施の形態 2に係る光ヘッドの構造を示す図である。
図 4は、本発明の実施の形態 3に係る光ヘッドの構造を示す図である。
図 5は、本発明の実施の形態 4に係る光ヘッドの構造を示す図である。
図 6は、本発明の実施の形態 5に係る光ヘッドの構造を示す図である。
図 7は、本発明の実施の形態 6に係る光ヘッドの構造を示す図である。
図 8は、本発明の実施の形態 6に係る光ヘッドとメディアとの位置関係を示す 図である。
図 9は、本発明の実施の形態 6に係る光ヘッドの構造を示す図である。 図 1 0は、本発明の実施の形態 7に係る光ヘッドの構造を示す図である。 図 1 1は、本発明の実施の形態 7に係る光ヘッドの構造を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
[実施の形態 1 ]
図 1に本発明の実施の形態 1に係る光記憶再生装置の一例の概略図を示 す。高速に回転するディスク 1 (メディア）上には、その回転により発生する流体 運動により受ける浮上力とアーム 3による負荷加重によりディスク 1との距離を 一定に保っているスライダー 2が配置されている。スライダー 2はアーム 3の先 端部に支持されており、モータ付きの回転軸 4によりアーム 3を水平方向に動 かすことにより、スライダー 2をディスク 1上の任意の場所に走査することができ る。アーム 3上の光導波路 5を伝搬した光は、スライダー 2内の光導波路を経 由し、スライダー 2のディスク側面内に形成された微小開口より近視野光に変 換されてディスク 1上に照射される。この近視野光とディスク 1表面の微小領域 との相互作用により発生した散乱光をスライダー 2内もしくはスライダー 2近傍 に設けた受光素子により電気信号に変換され、信号処理回路へと送られて、 微小領域情報が再生される。
図 2に本発明の実施の形態 1に係る光ヘッドの構造を示す。本構造の光へッ ド 1 00は、微小開口 8を有しスライダー側光導波路 7が形成されたスライダー 6 と、スライダー 6を支持する支持部 1 4と、スライダー 6に負荷加重を与える荷 重部 1 2を一部に有するアーム側光導波路 1 1と、そのアーム側光導波路 1 1 が形成されたアーム 1 0とから構成されている。スライダー 6は、アーム 1 0の先 端近く、アーム 1 0の下方に配置される。なお、図 2においてアーム側光導波路 1 1は、アーム 1 0上面に形成されているが、アーム 1 0内あるいはアーム 1 0下 面に形成しても良い。
メディアへ照射される光は、アーム 1 0上に形成されたアーム側光導波路 1 1 内を伝搬し、スライダー 6上方へと導かれる。スライダー 6上方では、アーム側 光導波路 1 1の一部に光の伝搬方向を変化させる光反射面 1 3が形成されて おり、スライダー 6上方へと導かれた光は、方向を変化させ、スライダー 6内に 形成されたスライダー側光導波路 7へと導かれる。このとき、光は、アーム側光 導波路 1 1の一部で形成され、スライダー 6に負荷加重を与えている凸形状の 荷重部 1 2を通して伝搬する。この荷重部 1 2における光の屈折率および斜面 のテーパ角および凸型形状を調整し、アーム側光導波路 1 1内を伝搬し光反 射面 1 3により反射して広がった光を集光させ、スライダー側光導波路 7に導 入する。支持部 1 4によリアーム 1 0と接続しているスライダー 6は、近視野光の 検出および生成を行う微小開口 8を頂点とする逆錐状の穴が存在し、その穴 の内側にスライダー側光導波路 7が埋め込まれた構成をしている。荷重部 1 2 を通してスライダー側光導波路 7に導入された光は、逆錐状穴内のスライダー 側光導波路 7の周りに形成された光反射層 9の効果により、微小開口 8の周 辺に集光される。集光された光は、微小開口 8を通して近視野光に変換され、 メディア上に形成された微小領域へ照射される。以上の説明では、主にイルミ ネーシヨンモードについて行ったが、近視野光の検出を行うコレクションモード についても同様に使用でき、同様の効果を発揮する。
スライダー 6は、メディアの高速回転による空気の流体運動によリメディア側 より浮上力を受ける。この浮上力を受けるスライダー 6にサスペンションの機能 をもつアーム 1 0より負荷加重を与えることにより、メディアと近視野光の相互 作用をおこす微小開口 8との距離を一定に保つことが可能となり、開口より発 生する一定な近視野光の強度分布から正確な情報の再生や記録を行える。 スライダー 6は、メディア表面のうねりに対し、絶えずその姿勢を整え、相対的 な位置を一定に保つ必要があり、スライダーの重心部を一点で荷重し、メディ ァの動きに順応させる方法が有効である。本実施の形態 1では、この荷重を与 える荷重部 1 2をアーム側光導波路 1 1の一部で形成している。荷重部 1 2は、 スライダー 6がメディアの動きに対して常に姿勢を整えることができるよう、スラ イダー 6の重心部を先鋭化された逆錐形状の頂点でおさえているとともに、ァ ーム 1 0側からの光をスライダー 6側へ導く役割も同時に果たしている。そのた め、スライダー 6が姿勢を整えるよう微妙に位置を変動させても、スライダーの 重心部を押さえているアーム側光導波路 1 1と押さえられているスライダー側 光導波路 7の相対位置はいつも一定であり、常に安定した一定の光を供給で さる。
このような構成をしたアームおよびスライダーは、シリコンに代表される微細 加工技術により作製できる。たとえば、スライダーの場合、スライダーの母体と なるシリコン基板に異方性を有するエッチングを用いて逆錐状の穴をあけ、そ の頂点に光学的な微小開口を形成する。その穴の内側に光反射率の高い材 料を積層させ、開口に光を導く光導波路材料を積層形成することによリスライ ダーを作製する。また、アームの場合、アームの型を形成した金属材料上に光 導波路となる材料を形成し、エッチングもしくはフォトリソグラフィ技術による露 光と現像を行うことにより、任意の光導波路形状を作製する。このように、半導 体産業に代表される微細加工技術を用いることにより、量産化が容易となり、 スライダーおよびアームの小型化、量産化が容易となる。さらに記録ビットの高 密度化とディスクの小径化を加え、光記録再生装置自体の小型化と軽量化が 実現する。
このように、本実施の形態の光ヘッドは、単純な構造でありながら、スライダ 一に負荷加重を与える荷重部を光導波路の一部で形成したことにより、高速 回転するメディアの動きに対応して、ディスク表面のうねりに対応して自由にス ライダーの姿勢制御ができ、メディアとスライダーとの距離を一定に保つことが できるとともに、アーム側の光導波路とスライダー側の光導波路の相対位置が —定であることにより、微小開口より常に安定した一定の光を供給できる。さら に、光導波路に形成された形状による効果もしくは屈折率の調整による集光 効果により微小開口から十分多くの光をメディアに供給することができ、 SN比 の高い信号による安定した記録および再生が実現する。
[実施の形態 2]
図 3に本発明の実施の形態 2に係る光ヘッドの構造を示す。本構造の光へッ ド 200は、微小開口 8を有し、アーム 1 0からの負荷加重を受ける被荷重部 1 5 を一部に有するスライダー側光導波路 7が形成されたスライダー 6と、スライダ 一 6を支持する支持部 1 4と、スライダー 6に荷重を与えるアーム側光導波路 1 1と、そのアーム側光導波路 1 1が形成されたアーム 1 0とから構成されている《 大まかな構成は実施の形態 1と同様であるが、アーム側光導波路 1 1からの 荷重をうける突起部がスライダー側光導波路 7に形成されている点に特徴が ある。図 3においても図 2と同様にアーム側光導波路 1 1は、アーム 1 0上、ァー ム 1 0内、およびアーム 1 0下面に形成しても良い。
スライダー側光導波路 7の一部で形成された被荷重部 1 5は、錐状形状をし ており、その頂点でアーム側光導波路 1 1と接している。光反射面 1 3で反射さ れ、スライダー 6方向に伝搬する光は、常に安定してスライダー側光導波路 7 の一部で形成された被荷重部 1 5に入射し、微小開口 8へと導かれる。また、 実施の形態 1と同様に、被荷重部 1 5への入射角度とその屈折率を調整する ことにより、スライダー側光導波路 7に入射した光を微小開口 8に集光させるこ とが可能となる。被荷重部 1 5の突起部頂点は、スライダー 6の重心位置上方 に位置し、スライダー 6は、高速回転するメディアの動きに対応して、自由にス ライダー 6の姿勢制御ができ、メディアとスライダー 6との距離を一定に保つこ とが可能となる。こういった構成により、安定した信号による信頼性の高い記 録再生が可能となる。
[実施の形態 3]
図 4に本発明の実施の形態 3に係る光ヘッドの構造を示す。本構造の光へッ ド 300は、実施の形態 1と同様な構成をしているが、荷重部 1 6となるアーム側 光導波路 1 1の一部の形状を、半球状の形状とする。この結果、半球状のレン ズ効果により、微小開口 8に供給する光をより集光することが可能となり、より 多くの光をメディアに照射することができる。また、本構造の光ヘッド 300にお し、ても、球面体の 1点にてスライダー側光導波路 7と接し、荷重を与えることが できるので、スライダー 6は、自由にメディアの動きに対応することができるので, メディアとの相対距離を一定にでき、かつアーム 1 0とスライダー 6の相対位置 に変化はないので、アーム 1 0側の光を一定に供給できる。結果、光信号の S N比がさらに向上し、信頼性の高い装置を作製できる。なお、図 4においても、 アーム側光導波路 1 1はアーム 1 0上面、アーム 1 0内、及びアーム 1 0下面に 形成しても良い。
また、図には示していないが、実施の形態 2を示した図 3のように、光導波路 の一部で形成された球面形状をスライダー側の光導波路 7に形成しても良い。 この場合も同様な効果により、信頼性の高い装置を作製できる。
[実施の形態 4]
図 5に本発明の実施の形態 4に係る光ヘッドの構造を示す。実施の形態 1か ら 3にかけては、スライダー側もしくはアーム側の光導波路のどちらかに凸部も しくは球面の一部が形成されている力 本実施の形態に示す光ヘッド 400で は、アーム側光導波路 1 1に形成した荷重部 1 7とスライダー側光導波路 7に 形成した被荷重部 1 8のように、その両方に存在し、かつそれらが接している構 成をしている。図 5では半球面形状を示しているが、凸形状でももちろん良い。 また、片方が半球形状で、もう片方が凸形状でも良い。この場合、半球状のレ ンズ効果がさらに増幅され、微小開口 8に多くの光を集光できる。結果、開口 より発生する近視野光の光量を増加させることができ、 SN比のさらなる向上 が期待できる。もちろん、スライダー 6は、一点で荷重がかけられていることに 変わりはなく、自由な姿勢制御が行え、光導波路どうしによる接触による安定 した光の供給とレンズ効果の光の集光効果により、光信号における信頼性の 高い装置構成が実現する。なお、図 5においても同様に、アーム側光導波路 1 1はアーム 1 0上面、アーム 1 0内、及びアーム 1 0下面に形成しても良い。
[実施の形態 5]
図 6に本発明の実施の形態 5に係る光ヘッドの構造を示す。光ヘッド 500に おいて、スライダー 6となるシリコン基板には、逆錐状の穴の頂点が微小開口 8となるよう形成されている。穴の内側には光反射層 9を形成し、微小開口 8に 光を集光させる機能を設けている。この穴の内側に、球形状のレンズ 1 9を挿 入し、アーム側光導波路 1 1で荷重を与えることにより、スライダー 6に荷重が 加わる。球形状のレンズ 1 9は、スライダー側の穴の内壁とアーム側光導波路 1 1とにそれぞれ接しているが、自由に回転でき、その結果、スライダー 6はメデ ィァの動きに追従してその姿勢を自由に変動でき、フライングヘッド技術により, メディアに対し常に一定の相対位置を保つことができる。
また、球形状をしたレンズの効果により、さらに微小開口 8に光を集光でき、 微小開口 8から多くの光をメディアに照射することができる。よって、近視野光 の光強度分布に対し、一定の距離を保つことによる信号レベルの安定と光強 度の増加による SN比の向上により、信頼性の高い光記憶再生装置が実現す る。
[実施の形態 6]
図 7に本発明の実施の形態 6に係る光ヘッドの構造を示す。本構造の光へッ ド 600は、実施の形態 1の図 2で示した光ヘッド 1 00と同様な構成をしている 力 スライダー 6はメディアに対向する面（メディア側の面 22)の一部が欠け、 側面に凸部 20を有した形状をしており、荷重部 1 2で押される点におけるスラ イダー 6の厚みに比べ、アーム 1 0と支持部 1 4で接続された点におけるスライ ダ一の厚み（凸部 20での厚み）が薄い構造をしている。メディアのうねりに対し、 スライダー 6が常に一定の相対位置を保つよう、荷重部 1 2はスライダー 6の重 心を押さえる位置で荷重をかけており、アーム側光導波路 1 1を伝搬し光反射 面 1 3で反射される光は、荷重部 1 2を通して微小開口 8へと伝搬する。そのた め、微小開口 8の位置は、メディア側の面 22内のほぼ重心に近い所に配置さ れている。実施の形態 6に係わる光ヘッド 600は、スライダー 6のメディア側の 面 22の一部を欠いた形状にすることで、スライダー 6の重心が移動し、メディ ァに近接する面（メディア側の面 22 )内では、端のほうに微小開口 8が存在す る。このように、スライダー 6の形状を調整することで、メディアに対向する面（メ ディア側の面 22)の任意の位置に微小開口 8を配置することが可能となる。こ こで、スライダー 6がメディア上を浮動するときその空気流に影響を及ぼさない ように、或いは凸部 20の一部がメディアにぶっからず、開口を近接させること ができるように、微小開口でのスライダー 6の厚みに対する凸部 20での厚みの 比を、 9Z 1 0もしくはそれ以下に設定する必要がある。
図 8は、本発明の実施の形態 6に係る光ヘッド 600を高速回転したメディア 2 1上で走査させたときにメディア 21に対するスライダー 6の位置関係を示してい る。メディア 21を高速回転させた場合、空気の流体運動により浮上力を受け る力 アーム 1 0からの負荷加重をスライダー 6に与えることで、メディア 21表 面との距離を一定に保つことが可能となる。このときのスライダー 6の姿勢を示 すのが図 8である。メディア 21が図 8中に示した白抜き矢印の方向へ運動する ことで、メディア 21とスライダー 6間に空気の流れが図 8中に示した黒矢印の 方向に生じるが、その入リロにおいて、スライダーのメディア側の面 22はメディ ァ垂直方向に大きな圧力を受け、メディア 21との間隔が大きくなる。このことで、 スライダー 6自体が傾き、空気流の出口近辺では、スライダー 6のメディア側の 面 22とメディア 21との距離が一番小さくなる。スライダー 6のメディア側の面 2 2内の、このメディア 2 1との距離の小さい領域に微小開口 8を形成することで、 微小開口 8とメディア 21との距離が近接し、信号の S N比が向上し、高密度な 情報の再生が可能となる。なお、メディア側の面 22のサイズは 1 mm角以下で、 開口はメディア側の面 22の縁から 0. 4mmの範囲内にあるものとする。よって、 図 7のようにスライダーの側面に凸部 20を形成したような形状にすることで、ス ライダー 6の重心部を操作し、メディア側の面 22内の端の方に設けた微小開 口 8は、高速走査時に、メディア 21との距離の近い場所に存在することとなり、 SN比の向上からさらなる高密度化、大容量化、小型化した情報記録装置が 可能となる。
図 9は、本発明の実施の形態 6に係わる光ヘッド 700のもう一例を示したも のである。図 9は、スライダー 6の一部を大きく削ることでスライダー 6の重心位 置を偏らせた光ヘッド 700を示す。図 7のように、メディアに対向する面（メディ ァ側の面 22 )の一部を大きく削ることで、メディア側の面 22内の端に微小開 口 8を設ける構成にしても良いし、図 9のように、スライダー 6のメディアに反対 側の面内に大きな溝 23を形成することで、重心位置を移動させ、微小開口 8 の位置をメディア側の面 22内の端に形成した構成にしても構わない。この場 合、溝 23が高速回転時の空気流に影響を及ぼさないような位置に作製するこ とで、メディアに対し安定した浮上量を確保でき、 SN比の高く信頼性に優れた 光記録装置が作製できる。なお、微小開口 8をメディアに十分近接させるため に、この微小開口 8の位置を、中心から端の方へ、メディア側の面 22内で一 辺の長さに対し 1 Z 1 0以上移動させる必要がある。そこで、この溝 23の大きさ をスライダー 6の体積の 1ノ 5以上に設定する。
[実施の形態 7]
図 1 0に本発明の実施の形態 7に係る光ヘッド 800の構造を示す。本光へッ ド 800は、図 7で示した実施の形態 6の光ヘッド 600と同様な形状をしている が、凸部 24は、スライダー 6を構成する材料と異なる材料からできている。例 えば、スライダー 6を構成する材料が、 Si系あるいは Si02系の材料である場合、 凸部 24は、金属であつたり、あるいは、エポキシ系材料であったりしても良い。 このような異なる材料では、その密度が異なることから、実施の形態 6と同様 に、スライダー 6の重心部に近い位置に存在する微小開口 8力 メディア側の 面 22内において、端の方に存在し、メディアとの距離をより近接させることが 可能となる。よって、その効果も実施の形態 6と同様となる。
また、この異種材料が突出している必要はなく、図 1 1のように、スライダー内 の一部に形成されていても良い。異種材料 25の密度がスライダー 6を構成す る材料の密度より大きい場合、重心部に位置する微小開口 8は、メディア側の 面 22の中心から外れ、メディアとの距離がより近い位置に配置することが可 能となる。例えば、スライダー 6の主材料が Siの場合、この異種材料 25が Siよ リ密度の大きい、銅、 SUS、金、その他の金属といった材料でも構わない。逆に Siより密度の小さい、エポキシ材料を用いた場合でも、重心が偏ることで微小 開口 8の位置をずらすことが可能となる。
なお、実施の形態 6及び実施の形態 7において、光ヘッドの構成が実施の形 態 1に係わる図 2に示した光ヘッド 1 00の構成を例にとり、説明したが、図 2の. 光ヘッド 1 00に限らず、実施の形態 2で示した光ヘッド 200、実施の形態 3で 示した光ヘッド 300、実施の形態 4で示した光ヘッド 400、実施の形態 5で示し た光ヘッド 500のような構成であっても構わない。 産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明によれば、高速回転するメディアに対応した自 由な動きをスライダーが行うことにより、常にメディアとスライダーの距離を一定 に保ちながら、スライダー内に形成した微小開口より発生する近視や光の強 度を一定に安定させる構造にしたことにより、近視や光の強度分布に影響さ れることな 光を用いた情報信号の安定した記録および再生を実現できる。 さらに、光導波路内に、光を集光させる機能を有したことにより、 SN比が高く 信頼性に優れた記録再生方法を可能にする。また、本構成の光ヘッドもしくは 構成部品のほとんどが、シリコンなどを用いた微細加工プロセスにて作製でき、 装置全体の小型化が可能となり、同時に量産工程への適用による低コスト化 も実現できる。
加えて、スライダの自由な動きを損なうことなく、スライダのメディア側の面内 において開口をよリメディアに近接した領域に配置させることで、信号の SN比 が向上し、製品の安定性■信頼性を向上させることが可能となる。また、より小 さな開口から、より微細な領域の読みとリ、書き込みを行え、分解能の向上及 び情報の高密度化が可能となる。さらに、光源の出力を抑えても、十分に高速 再生できることから、製品の小型化■薄型化 ·低価格化が可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . メディアとの相対運動により浮上力を受けるスライダーと、
前記スライダーの前記メディア側の面内に形成され、近視野光を生成あるい は検出あるいはその両方を行う微小構造と、
前記スライダー内に形成され、前記微小構造と光学的に接続されているスラ イダー側光導波機構と、
前記スライダーを支持するとともに負荷加重を与えるアームと、
前記アームに形成され、前記スライダー側光導波機構に光を導くアーム側光 導波機構と、
前記アーム側光導波機構と接触し、かつ前記スライダー側光導波機構と接 触している光導波機構と、から構成された情報の記録および再生を行う光へッ ドにおいて、
前記光導波機構を介して、前記スライダーに負荷加重を与えていることを特 徴とする光ヘッド。
2. 前記光導波機構と前記アーム側光導波機構とがー体構造であることを特 徴とする請求項 1に記載の光ヘッド。
3. 前記光導波機構と前記スライダー側光導波機構とがー体構造であること を特徴とする請求項 1に記載の光ヘッド。
4. 前記光導波機構と前記アーム側光導波機構とが接している面積、もしく は前記光導波機構と前記スライダー側光導波機構とが接している面積、もしく はその両方の面積が極めて小さいことを特徴とする請求項 1から 3のいずれか 一項に記載の光ヘッド。
5. 前記光導波機構が、前記アーム側光導波機構と、あるいは前記スライダ —側光導波機構と、あるいはその両方と、 1点で接していることを特徴とする請 求項 1から 4のいずれか一項に記載の光ヘッド。
6. 前記光導波機構の一部が錐状形状あるいは頂点の尖った釣り鐘状形状 をしており、その頂点にて接触していることを特徴とする請求項 1から 5のいず れか一項に記載の光ヘッド。
7 . 前記光導波機構の一部が球面の一部の形状をしており、その球面の一 部にて接していることを特徴とする請求項 1から 6のいずれか一項に記載の光 ヘッド。
8. 前記光導波機構の一部に集光機能があることを特徴とする請求項 1から 7のいずれか一項に記載の光ヘッド。
9. 前記スライダーの重心部に向かって前記負荷加重が与えられ、前記メデ ィァ側の面内に存在する前記微小構造が、前記スライダーが前記負荷加重を 受けている点と前記スライダーの重心とを結ぶ直線上に配置されていることを 特徴とする請求項 1から 8のいずれか一項に記載の光ヘッド。
1 0. 前記スライダーの形状及び密度分布、或いはそれらの組み合わせによ リ、前記微小構造が前記メディア側の面内の縁近傍に配置されていることを特 徴とする請求項 9に記載の光ヘッド。
1 1 . 前記スライダーの前記メディアと反対側面内の一部にスライダー体積の 1 /5以上に相当する大きさの凹部が存在することを特徴とする請求項 1 0に 記載の光ヘッド。
1 2. 前記スライダーの前記メディア側の面内に段差があり、その段差の高さ が、スライダの平均した厚みの 1 1 0以上であることを特徴とする請求項 1 0 に記載の光ヘッド。
1 3. 前記スライダーの密度と異なる密度を有する材料が前記スライダーの 1 Z 1 0以上の体積を占めていることを特徴とする請求項 1 0に記載の光ヘッド。
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