| 【発明の名称】 |
光記録媒体アクセス装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】坂田 忠文
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| 【要約】 |
【課題】トラッキングや浮上走行によるスライダの振動に対しても、光軸との位置合わせを特別な機構を設けることなく、安価で簡単に行うことができ、安定した光出カを得ることができる光アクセス装置を提供することを課題とする。
【解決手段】光源１８からの光を、光学系２０１を介して浮上ヘッド装置１２に導入し、浮上ヘッド装置によって光記録媒体にアクセスする装置であって、浮上ヘッド装置は、浮上本体である浮上スライダ１６と、浮上スライダに搭載された近接場光発生手段１７とを備え、光学系は、光源からの光を、近接場光発生手段へと導くものであり、近接場光発生手段に入射する際の光束断面Ｓａは、近接場光発生手段の光入射口Ｓｂを包含し、かつ、近接場光発生手段の光入射口Ｓｂより広い領域を有することを特徴とする光記録媒体アクセス装置を提供する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光源からの光を、光学系を介して浮上ヘッド装置に導入し、当該浮上ヘッド装置によって光記録媒体に光学的にアクセスする装置であって、前記浮上ヘッド装置は、浮上本体である浮上スライダと、前記浮上スライダに搭載された近接場光発生手段と、を備え、前記光学系は、前記光源からの光を、前記近接場光発生手段へと導くものであり、前記近接場光発生手段に入射する際の光束断面は、当該近接場光発生手段の光入射口を包含する領域を有し、かつ、当該近接場光発生手段の光入射口より広い領域を有することを特徴とする光記録媒体アクセス装置。
【請求項２】 請求項１に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記近接場光発生手段に入射する際の光束断面は、前記浮上スライダの平面視範囲の部分領域であることを特徴とする光記録媒体アクセス装置。
【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記近接場光発生手段がソリッドイマ−ジョンミラーであることを特徴とする光記録媒体アクセス装置。
【請求項４】 請求項３に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記光学系は、前記光源から出射された光をコリメート光にするためのコリメータレンズ、を備え、前記ソリッドイマ−ジョンミラーに前記コリメート光が入射されることを特徴とする光記録媒体アクセス装置。
【請求項５】 光源からの光を、光学系を介して浮上ヘッド装置に導入し、当該浮上ヘッド装置によって光記録媒体に光学的にアクセスする装置であって、前記浮上ヘッド装置は、浮上本体である浮上スライダと、前記浮上スライダに搭載された近接場光発生手段と、前記浮上スライダに搭載され、前記光学系を介して導入される光を、前記近接場光発生手段に集光する集光レンズと、を備え、前記光学系は、前記光源からの光を、前記集光レンズへと導くものであり、前記集光レンズに入射する際の光束断面は、当該集光レンズの開口を包含する領域を有し、かつ、当該集光レンズの開口よりも広い面積を有することを特徴とする光記録媒体アクセス装置。
【請求項６】 請求項５に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記光学系によって集光レンズへと向かう光が、前記浮上スライダに到達する際の光束断面は、前記浮上スライダの平面視範囲の部分領域であることを特徴とする光記録媒体アクセス装置。
【請求項７】 請求項５または請求項６に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記近接場光発生手段がソリッドイマ−ジョンレンズであることを特徴とする光記録媒体アクセス装置。
【請求項８】 請求項７に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記光学系は、前記光源から出射された光をコリメート光にするためのコリメータレンズ、を備え、前記コリメート光は、前記集光レンズによって集光されて前記ソリッドイマ−ジョンレンズに導入される構成としたことを特徴とする光記録媒体アクセス装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体上に光を照射して情報の記録、再生または消去を行う光アクセス装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学的に情報を記録、再生、または消去する記録媒体アクセス装置においては、記録密度の向上を目的として、近接場光を利用した光学部材、いわゆるソリッドイマージョンレンズ（以下ＳＩＬと表記する）やソリッドイマージョンミラー（以下ＳＩＭと表記する）と呼ばれる光学部材が用いられており、これら光学部材を利用することによって、光学系の実効的な開口数を１以上とする記録方式が提案されている。
【０００３】また、これらの光学部材を、磁気記録装置で一般的に用いられている浮上スライダに搭載して、トラッキング速度やシーク速度の向上が図られている。
【０００４】浮上スライダとは、記録媒体の高速回転により発生する空気流を利用してヘッドを浮上させ、記録媒体との間隔を一定に保持するものである。そのような浮上スライダに、前述したＳＩＬやＳＩＭ等の光学部材を搭載すると、スライダの重量が増加する為、浮上特性が低下する。これにより、スライダと記録媒体が接触する危険があり、この問題を回避するには、ＳＩＬやＳＩＭの形状を非常に小さく、軽くする必要がある。
【０００５】また、記録の高密度化に伴いトラックピッチが狭小化し、トラッキング精度も高いものが要求される。これを達成する為にアームに屈曲部を設ける構成や、スライダとサスペンションの接合部に圧電素子を配置しスライダを微動させる方法が考案されている。このトラッキング動作によるスライダの変位量は１〜２μｍ程度である。
【０００６】ところで、浮上スライダに搭載された光学部材（ＳＩＬやＳＩＭ等）に光源からの光を導く為には、ファイバーや導波路を用いて光学部材の直前まで導光して直接カップリングするか、ミラーやプリズムを用いて空間を伝播させる方法が考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＳＩＬやＳＩＭ等の光学部材は、上述したように、浮上スライダの特性上、非常に小さく、軽量な構成とする必要がある。一方で、浮上スライダは、トラッキングによる積極的な制御により、また、浮上走行における空気流の乱れや、異物の混入などにより振動する。このため、振動する浮上スライダ上に搭載された非常に小型の光学部材に、安定、かつ、正確に光を導入することは非常に困難となっている。
【０００８】この問題を解決するため、例えば特開平１１−２５９９０２に記載の光ディスク原盤記録装置では、浮上スライダに搭載されたＳＩＬに光源からの光を入射させるために、ＳＩＬとＳＩＬに集光するための対物レンズとを、微動アクチュエータによってディスク回転面に平行な面内にそれぞれ独立に駆動させることで、ＳＩＬと光軸の相対的な位置合わせを行う方法が開示されている。
【０００９】しかし、係る方法では、（１）機構が複雑で形状が大きく重くなるため、十分な浮上特性が得られない（２）制御機構が複雑になる（３）コスト高となる（４）製造が困難となる（５）ディスクの回転に伴う浮上スライダの高周波の振動には、微動アクチュータでは追随できないため、ヘッドから安定した光出力が得られないといった問題がある。
【００１０】そこで、本発明は、トラッキングや浮上走行によるスライダの微動、振動や位置ずれに対しても、光軸とＳＩＬ、ＳＩＭの位置合わせを特別な機構を設けることなく、安価で簡単に行うことができ、安定した光出カを得ることができる光アクセス装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１の発明は、光源からの光を、光学系を介して浮上ヘッド装置に導入し、当該浮上ヘッド装置によって光記録媒体に光学的にアクセスする装置であって、前記浮上ヘッド装置は、浮上本体である浮上スライダと、前記浮上スライダに搭載された近接場光発生手段とを備え、前記光学系は、前記光源からの光を、前記近接場光発生手段へと導くものであり、前記近接場光発生手段に入射する際の光束断面は、当該近接場光発生手段の光入射口を包含する領域を有し、かつ、当該近接場光発生手段の光入射口より広い領域を有することを特徴とする。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記近接場光発生手段に入射する際の光束断面は、前記浮上スライダの平面視範囲の部分領域であることを特徴とする。
【００１３】請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記近接場光発生手段がソリッドイマ−ジョンミラーであることを特徴とする。
【００１４】請求項４の発明は、請求項３に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記光学系は、前記光源から出射された光をコリメート光にするためのコリメータレンズを備え、前記ソリッドイマ−ジョンミラーに前記コリメート光が入射されることを特徴とする。
【００１５】請求項５の発明は、光源からの光を、光学系を介して浮上ヘッド装置に導入し、当該浮上ヘッド装置によって光記録媒体に光学的にアクセスする装置であって、前記浮上ヘッド装置は、浮上本体である浮上スライダと、前記浮上スライダに搭載された近接場光発生手段と、前記浮上スライダに搭載され、前記光学系を介して導入される光を、前記近接場光発生手段に集光する集光レンズとを備え、前記光学系は、前記光源からの光を、前記集光レンズへと導くものであり、前記集光レンズに入射する際の光束断面は、当該集光レンズの開口を包含する領域を有し、かつ、当該集光レンズの開口よりも広い面積を有することを特徴とする。
【００１６】請求項６の発明は、請求項５に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記光学系によって集光レンズへと向かう光が、前記浮上スライダに到達する際の光束断面は、前記浮上スライダの平面視範囲の部分領域であることを特徴とする。
【００１７】請求項７の発明は、請求項５または請求項６に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記近接場光発生手段がソリッドイマ−ジョンレンズであることを特徴とする。
【００１８】請求項８の発明は、請求項７に記載の光記録媒体アクセス装置であって、前記光学系は、前記光源から出射された光をコリメート光にするためのコリメータレンズを備え、前記コリメート光は、前記集光レンズによって集光されて前記ソリッドイマ−ジョンレンズに導入される構成としたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】｛１．第１実施形態｝図１、図５、および図６は、本発明の光記録媒体アクセス装置１の第１実施形態にかかる３つの構成を示すものである。３つの構成は、後述するように、コリメータレンズの配置が異なっており、コリメータレンズに関わる周辺構造も異なるが、それ以外の構成は略同様のものとしている。そこで、図１、図５および図６において、同一の構成については同一の番号を付して説明する。
【００２１】図２は、光記録媒体アクセス装置１の使用状態を示す図である。光照射により情報の記録、再生等を行うことができる光記録媒体１０はスピンドルモータ１１の駆動力によって、スピンドルモータ１１の駆動軸を中心に略水平方向に回転可能に支持されている。
【００２２】そして、光記録媒体１０の記録面に対向する側、すなわち、光記録媒体１０の上部側にはヘッドアーム１３（図５、図６で示す実施形態では、それぞれヘッドアーム２３，３３）と浮上ヘッド装置１２等とからなる光記録媒体アクセス装置１が設置されている。浮上ヘッド装置１２は、図１に示すように、浮上本体である浮上スライダ１６がヘッドアーム１３の先端にサスペンション１５を介して取り付けられている。
【００２３】ヘッドアーム１３は剛性体から成り、浮上スライダ１６が保持されている側と反対側の端部で、回動軸１３２を中心に水平方向回動可能に支持され、図示しないボイスコイルモーターの駆動力により、光記録媒体１０の回転面と平行な面内を矢視Ｘ方向に高速移動可能としている。
【００２４】そして、光記録媒体１０が回転することで生じる空気流により浮上ヘッド装置１２に発生する浮圧力と弾性体サスペンション１５の押し付け力が釣り合い、浮上ヘッド装置１２と光記録媒体１０の距離を一定に保持することが可能である。
【００２５】浮上ヘッド装置１２の浮上量は、浮上スライダ１６に搭載された後述する近接場光発生手段１７の底面と記録媒体１０との距離が、近接場光の到達距離以下となるようにサスペンション１５のバネ圧などを調節することにより保たれる。
【００２６】以上の構成において、記録媒体１０へのアクセス時には、ヘッドアーム１３が回動軸１３２を中心に矢視Ｘ方向に回動することによって、ヘッドアーム１３の先端部に支持されている浮上ヘッド装置１２を記録媒体１０の半径方向に移動させ、矢視Ｙ方向に回転している記録媒体１０上の目的の記録ピットにアクセス可能としている。
【００２７】なお、記録媒体１０には、相変化記録媒体、光磁気記録媒体などのほか、フォトクロミック材料を記録層に用いた記録媒体などを用いることができる。
【００２８】＜第１の構成＞次に、図１を用いて光記録媒体アクセス装置１の第１実施形態の第１の構成について説明する。浮上スライダ１６には近接場光発生手段１７として、ソリッドイマ−ジョンミラーが搭載されている。以下、第１実施形態においては近接場光発生手段１７をＳＩＭ１７と称して説明する。
【００２９】一方、浮上ヘッド装置１２に光を導入するための光学系２０１が光源１８と浮上ヘッド装置１２間に設けられており、図１で示す実施形態では、光学系２０１として、光路変更手段である光学ミラー１９と、光源１８から発せられた発散光を平行光にするためのコリメータレンズ１４とが設けられている。
【００３０】コリメータレンズ１４は、図７に示すようにヘッドアーム１３の端部近傍に設けられた略円形状の貫通孔１３１内に納められており、ヘッドアーム１３に保持部材１４１を介して取り付けられている。
【００３１】光学ミラー１９は、ヘッドアーム１３の端部近傍に立設された反射鏡であり、本実施形態では、略水平方向に配置されるヘッドアーム１３に対して、略４５度の角度で傾斜した状態で立設されている。これによって、光源１８から出射された略水平方向の光軸をもつ光は、光学ミラー１９において、略鉛直方向の光軸をもつ光となって、下方に向けて反射されるのである。
【００３２】ＳＩＭ１７は、平面視略円形状で側部が略円筒形状となっている。そして、円筒形状の下端部に回転放物面が連続し、ＳＩＭ１７の底面を形成している。図３に示すように、底部の回転放物面には第１反射面２が形成され、上面には平面状の第２反射面３が形成されている。また、回転放物面の曲面形状に沿って設けられている第１反射面２の中心部には、略円形状の開口部４が形成されている。
【００３３】このように構成されたＳＩＭ１７に光軸５ｃをもつコリメート光（図中、破線５で示す）が上方側から照射されると、第２反射面３の周囲からコリメート光がＳＩＭ１７の内部に入射し、回転放物面である第１反射面２において反射される。そして、第１反射面２で上方に反射された光は、ＳＩＭ１７の中央に集まりながら、さらに、第２反射面３で反射し、さらに中央に集まりながら、開口部４の略中央である集光点Ｆ１に集光される。
【００３４】これは、集光点Ｆ１を第２反射面３に対して線対称に移動させた点Ｆ２が、回転放物面の焦点となるようにＳＩＭ１７が形成されているためであり、ＳＩＭ１７の上方から照射されたコリメート光は、全て集光点Ｆ１に集光されるのである。
【００３５】以上の構成において、光源１８から出射された拡散光（略水平方向の光軸をもつ）は、まず、光学ミラー１９において、略鉛直方向に光軸をもつ拡散光として、略鉛直下方に向けて反射される。そして、ヘッドアーム１３の貫通孔１３１を通過する際に、コリメータレンズ１４において、コリメート光とされた光は、ＳＩＭ１７の上方側からＳＩＭ１７内に導入される。そして、前述の如く、第１・第２反射面２，３で反射された光が集光点Ｆ１に集光されるのである。
【００３６】このようにして、光源１８から出射された光が集光点Ｆ１に集光されると、近接場光が開口部４の略中心部からしみ出し、この近接場光を用いて、記録媒体１０に情報を記録したり、情報を読み出したりする。近接場光の到達距離は使用する光の波長の約１／４であり、たとえばｌ００〜２００ｎｍである。
【００３７】ここで、図４は浮上ヘッド装置１２を上方から見た図を示しており、図中、破線で示す円周７０は、コリメート光の光束断面Ｓａの外周である。そして、光束断面外周７０の内部に位置する実線の円周７１は、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂの外周である。
【００３８】つまり、前述したコリメータレンズ１４においてコリメート光とされ、ＳＩＭ１７に入射される際の光束断面Ｓａは、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂを包含しており、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂよりも広い面積を有しているのである。
【００３９】このような構成とすることにより、浮上ヘッド装置１２が、トラッキングや浮上走行による影響により振動した場合であっても、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂが、光束断面Ｓａの範囲内で振動する限りにおいては、ＳＩＭ１７に導入される光量が低下することはない。
【００４０】本実施形態では、図４に示すように光束断面ＳａおよびＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂは、ともに、略円形形状の領域であり、光束断面Ｓａの直径Ｒａが、光入射口Ｓｂの直径Ｒｂよりも大きくなるように構成されている。そして、浮上ヘッド装置１２が振動し、図１に示すように、ＳＩＭ１７が破線で示す位置に移動した場合であっても、光入射口Ｓｂは、光束断面Ｓａの範囲内であるので、光源１８からの光を、光量の低下を伴うことなく導入可能としているのである。
【００４１】また、光束断面Ｓａの直径Ｒａは、光入射口Ｓｂの直径Ｒｂの１０１％から１２０％程度の大きさとすることが望ましい。
【００４２】光束断面Ｓａの直径Ｒａの条件として、まず、下限条件は、浮上ヘッド装置１２の振動によってＳＩＭ１７に導入する光量が影響を受けないことである。そこで、直径Ｒａを光入射口Ｓｂの直径Ｒｂの１０１％以上とすることで、この条件を満たすようにしている。なお、下限条件の数値は、経験的に導き出されるものであり、浮上ヘッド装置１２の振動特性により適宜変更すればよい。
【００４３】これに対して、上限条件は、光束がＳＩＭ１７を経由することなく、直接光記録媒体１０に照射されることを防止することである。そこで、ＳＩＭ１７に入射する際の光束断面Ｓａは、浮上スライダ１２の平面視範囲Ｓの部分領域となるようにしている。このような構成とすることにより、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂよりも外側に照射された光束は、光記録媒体１０に到達することなく、浮上スライダ１６で遮られることとなる。なお、浮上スライダ１６の上面（ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂの周囲）には、反射防止コーティングを施しておけばよい。
【００４４】このように、ＳＩＭ１７に入射する際の光束断面Ｓａを、浮上スライダ１２の平面視範囲の部分領域となるように構成することにより、上限条件は満たされるが、必要以上の光束断面を有するコリメート光を照射することは無駄が多い。また、光束断面を大きくするためには、光学ミラー１９の形状を大きくする必要があるため、装置構成を大きくする要因ともなる。
【００４５】そこで、光束断面Ｓａの直径Ｒａは、光入射口Ｓｂの直径Ｒｂの１２０％程度の大きさとすることで、光量の低下を防止しながら、無駄な光束の照射をなるべく行わない構成とすることができるが、必要最小限の構成で光量の低下を可能とするために、さらに、望ましくは、光束断面Ｓａの直径Ｒａは、光入射口Ｓｂの直径Ｒｂの１０１％から１１０％の大きさとすればよい。
【００４６】なお、光束断面Ｓａの直径Ｒａを、光入射口Ｓｂの直径Ｒｂの１０１％から１１０％の大きさとするには、光源１８による光の出射位置を調整すること、光学ミラー１９およびコリメータレンズ１４の有効径および配置位置を調整することにより可能となる。
【００４７】さらに、本実施形態においては、ＳＩＭ１７に導入される光は、コリメート光としているので光軸のずれは影響しない。すなわち、図３で示したように、ＳＩＭ１７に導入される光束は、全て、集光点Ｆ１に集光されるものであり、光軸がずれた場合であっても、光量が一定に保たれれば、集光点Ｆ１に集光される光は一定の質を維持することができるのである。
【００４８】ただし、ＳＩＭ１７に導入される光が拡散光であり、ＳＩＭ１７が拡散光を集光する光学部材であった場合でも、本実施形態を適用することは可能である。この場合においても、浮上ヘッド装置１２の振動によって、ＳＩＭに導入される光量は低下することはない。ただし、拡散光の光軸が大きくずれると集光点に影響を与えるため、浮上ヘッド装置１２の振動が大きい場合には、やはり、ＳＩＭにコリメート光を導入し、ＳＩＭにおいてコリメート光を集光する構成とすることが本実施形態においては望ましい構成となる。
【００４９】＜第２の構成＞次に、図５を用いて，第１実施形態の第２の構成について説明する。本構成においても、光源１８から出射された拡散光は、コリメート光としてＳＩＭ１７に導かれる構成であるが、第１実施形態とは異なり、コリメータレンズ２４は剛直なヘッドアーム２３上に搭載される構成としている。
【００５０】浮上ヘッド装置１２に光を導入するための光学系２０２は、光源１８と浮上ヘッド装置１２間に設けられており、図５で示す実施形態では、光学系２０２として、光路変更手段である光学ミラー２９と、光源１８から発せられた発散光を平行光にするためのコリメータレンズ２４とが設けられている。
【００５１】コリメータレンズ２４は、前述の如く、ヘッドアーム２３上に立設される構成としており、光源１８からの拡散光は、まず、コリメータレンズ２４において、コリメート光とされる。
【００５２】光学ミラー２９は、ヘッドアーム２３の端部近傍に立設された反射鏡であり、本実施形態においても、略水平方向に配置されるヘッドアーム２３に対して、略４５度の角度で傾斜した状態で立設されている。これによって、光源１８から出射された略水平方向の光軸をもつ光は、光学ミラー２９において、略鉛直方向の光軸をもつ光となって、下方に向けて反射されるのである。
【００５３】また、図８に示すようにヘッドアーム２３の端部近傍には、略円形状の貫通孔２３１が設けられており、光学ミラー２９において反射した光が、該貫通孔２３１を通過して浮上ヘッド装置１２へと案内される。
【００５４】以上の構成において、光源１８から出射された拡散光（略水平方向の光軸をもつ）は、まず、コリメータレンズ２４においてコリメート光とされ、略水平方向に光軸をもつコリメート光が光学ミラー２９へと向かう。そして、光学ミラー２９において、略鉛直方向に光軸をもつコリメート光として、略鉛直下方に向けて反射される。そして、ヘッドアーム２３の貫通孔２３１を通過したコリメート光は、図３で示した（第１の構成と同様）ＳＩＭ１７の上方側からＳＩＭ１７内に導入される。そして、前述の如く、第１・第２反射面２，３で反射された光が集光点Ｆ１に集光されるのである。
【００５５】そして、第２の構成においても、コリメータレンズ２４においてコリメート光とされ光学ミラー２９において反射された光は、ＳＩＭ１７に入射される際の光束断面Ｓａが、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂを包含しており、かつ、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂよりも広い面積を有している。また、光束断面Ｓａは、浮上スライダ１２の平面視範囲Ｓの部分領域となるよう構成している。そして、第１の構成と同様、光束断面Ｓａの直径Ｒａは、光入射口Ｓｂの直径Ｒｂの１０１％から１２０％の大きさとすればよく、さらに、望ましくは、１０１％から１１０％の大きさとなるように構成すればよい。
【００５６】このような構成とすることにより、浮上ヘッド装置１２が、トラッキングや浮上走行による影響により振動した場合であっても、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂが、光束断面Ｓａの範囲内で振動する限りにおいては、ＳＩＭ１７に導入される光量が低下することはない。また、光束がＳＩＭ１７を経由することなく直接記録媒体１０に照射されることもない。
【００５７】さらに、本実施形態においても、ＳＩＭ１７に導入される光は、コリメート光としているので光軸のずれは影響しない。ただし、第１の構成と同様、ＳＩＭ１７に導入される光が拡散光であり、ＳＩＭ１７が拡散光を集光する光学部材であった場合でも、本実施形態を適用することは可能である。
【００５８】＜第３の構成＞次に、図６を用いて，第１実施形態の第３の構成について説明する。本構成においても、光源１８から出射された拡散光は、コリメート光としてＳＩＭ１７に導かれる構成であるが、第１・２実施形態とは異なり、コリメータレンズ３４は保持部材３４１によってヘッドアーム３３の下部に取り付けられる構成としている。
【００５９】浮上ヘッド装置１２に光を導入するための光学系２０３は、光源１８と浮上ヘッド装置１２間に設けられており、図６で示す実施形態では、光学系２０３として、光路変更手段である光学ミラー３９と、光源１８から発せられた発散光を平行光にするためのコリメータレンズ３４とが設けられている。
【００６０】光学ミラー３９は、ヘッドアーム３３の端部近傍に立設された反射鏡であり、本実施形態においても、略水平方向に配置されるヘッドアーム３３に対して、略４５度の角度で傾斜した状態で立設されている。これによって、光源１８から出射された略水平方向の光軸をもつ光は、光学ミラー３９において、略鉛直方向の光軸をもつ光となって、下方に向けて反射されるのである。
【００６１】また、図８に示すようにヘッドアーム３３の端部近傍には、略円形状の貫通孔３３１が設けられており、光学ミラー３９において反射した光が、該貫通孔３３１を通過してコリメータレンズ３４へと案内される。
【００６２】コリメータレンズ３４は、図６に示すようにヘッドアーム３３に設けられた貫通孔３３１の下部近傍に配置されており、保持部材３４１によりヘッドアーム３３の下部に吊り下げられるようにして固定され、略水平方向となるように配置されている。
【００６３】以上の構成において、光源１８から出射された拡散光（略水平方向の光軸をもつ）は、まず、光学ミラー３９において、略鉛直方向に光軸をもつ拡散光として、略鉛直下方に向けて反射される。そして、ヘッドアーム３３の貫通孔３３１を通過した拡散光は、コリメータレンズ３４によってコリメート光とされ、さらに、鉛直下方に直進する。
【００６４】そして、コリメート光が図３で示した（第１の構成と同様）ＳＩＭ１７の上方側からＳＩＭ１７内に導入され、前述の如く、第１・第２反射面２，３で反射された光が集光点Ｆ１に集光されるのである。
【００６５】そして、第３の構成においても、光学ミラー３９において反射され、コリメータレンズ３４においてコリメート光とされた光は、ＳＩＭ１７に入射される際の光束断面Ｓａが、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂを包含しており、かつ、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂよりも広い面積を有している。また、光束断面Ｓａは、浮上スライダ１２の平面視範囲Ｓの部分領域となるよう構成している。そして、第１・第２の構成と同様、光束断面Ｓａの直径Ｒａは、光入射口Ｓｂの直径Ｒｂの１０１％から１２０％の大きさとすればよく、さらに、望ましくは、１０１％から１１０％の大きさとなるように構成すればよい。このような構成とすることで、第１・第２の構成と同様の効果が得られる。
【００６６】また同様に、本実施形態においても、ＳＩＭ１７に導入される光は、コリメート光としているので光軸のずれは影響しない。ただし、第１の構成と同様、ＳＩＭ１７に導入される光が拡散光であり、ＳＩＭ１７が拡散光を集光する光学部材であった場合でも、本実施形態を適用することは可能である。
【００６７】以上、説明した第１実施形態においては、光源１８は、すべてヘッドアーム１３，２３，３３上に載置される構成としているが、光源をヘッドアーム外に設ける構成としてもよい。また、図５で示した第２の構成においては、光源およびコリメータレンズをヘッドアーム外に設ける構成とすることも可能である。
【００６８】｛２．第２実施形態｝本発明の第２実施形態の光記録媒体アクセス装置の側面断面図を図９に示す。なお、第１実施形態と同様の構成となる部材等に関しては、同一の番号を付して説明する。
【００６９】本実施形態の光記録媒体アクセス装置は、第１実施形態の各構成と異なり、光源４８から浮上ヘッド装置１２へと至る光学系２０４には、光路変更手段としての光学ミラーを設けない構成とし、光学系２０４は、コリメータレンズ４４のみによって構成されている。
【００７０】つまり、光源４８は、図示せぬ支持部材によってヘッドアーム４３上に取り付けられており、その配置位置を近接場光発生手段であるソリッドイマ−ジョンミラー１７（以下、ＳＩＭ１７と称す）の略直上位置としているのである。
【００７１】そして、ヘッドアーム４３の端部近傍には、略円形状の貫通孔４３１が設けられており、コリメータレンズ４４は、当該貫通孔４３１内に収容されるようにして設けられている。
【００７２】以上の構成において、光源４８から略鉛直下方に向けて出射された略鉛直方向に光軸をもつ拡散光は、まず、ヘッドアーム３３の貫通孔４３１を通過する際にコリメータレンズ４４によってコリメート光とされ、さらに、鉛直下方に直進する。そして、コリメート光が図３で示した（第１の構成と同様）ＳＩＭ１７の上方側からＳＩＭ１７内に導入され、前述の如く、第１・第２反射面２，３で反射された光が集光点Ｆ１に集光されるのである。
【００７３】そして、本実施形態においても、コリメータレンズ４４においてコリメート光とされた光は、ＳＩＭ１７に入射される際の光束断面Ｓａが、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂを包含する領域を有し、かつ、ＳＩＭ１７の光入射口Ｓｂよりも広い面積を有している。また、光束断面Ｓａは、浮上ヘッド装置１２の平面視範囲Ｓの部分領域となるように構成されている。このような構成とすることにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７４】また、光源４８をＳＩＭ１７の直上に設置することで、折り返しの光学系が不要になり低コスト、小型軽量化、製作簡易化が可能となる。
【００７５】｛３．第３実施形態｝次に、図１０を用いて光記録媒体アクセス装置１の第３実施形態について説明する。浮上スライダ５６には近接場光発生手段５７として、ソリッドイマ−ジョンレンズが搭載されている。以下、第３実施形態においては近接場光発生手段５７をＳＩＬ５７と称して説明する。
【００７６】一方、浮上ヘッド装置５２に光を導入するための光学系２０５が光源５８と浮上ヘッド装置５２間に設けられており、本実施形態では、光学系２０５として、光路変更手段である光学ミラー５９と、光源５８から発せられた発散光を平行光にするためのコリメータレンズ５４とが設けられている。
【００７７】光学ミラー５９は、第１実施形態と同様、光源５８から出射された略水平方向の光軸をもつ光を、略鉛直方向の光軸をもつ光として、下方に向けて反射させる光路変更手段である。
【００７８】ＳＩＬ５７の上部には、ＳＩＬ５７に光を集光する集光レンズである対物レンズ６０が配置されている。対物レンズ６０は、浮上スライダ５６上に、保持部材６１を介して取り付けられている。ＳＩＬ５７は、高屈折率の透明物質からなる半球面レンズであり、対物レンズ６０において集光された光が、ＳＩＬ５７に導入され、ＳＩＬ５７の底面中央付近に集光して光スポットを形成する。そして、この光スポット近傍に近接場光を発生させるのである。
【００７９】以上の構成において、光源５８から出射された拡散光（略水平方向の光軸をもつ）は、まず、コリメータレンズ５４においてコリメート光とされる。そして、コリメート光は、光学ミラー５９において、略鉛直方向に光軸をもつコリメート光として、略鉛直下方に向けて反射される。そして、ヘッドアーム５３の貫通孔５３１を通過した光は、対物レンズ６０に入射される。対物レンズ６０に入射された光は、当該対物レンズ６０の下方に位置するＳＩＬ５７に向けて集光され、ＳＩＬ５７の上方側からＳＩＬ５７内に導入される。
【００８０】このようにして、光源５８から出射された光が集光点Ｆ３（図１０に図示）に集光されると、近接場光が集光点Ｆ３からしみ出し、この近接場光を用いて、記録媒体１０に情報を記録したり、情報を読み出したりする。近接場光の到達距離は使用する光の波長の約１／４であり、たとえばｌ００〜２００ｎｍである。
【００８１】ここで、図１１は浮上ヘッド装置５２を上方から見た図を示しており、図中、破線で示す円周８０は、コリメート光の光束断面Ｓａの外周である。そして、光束断面Ｓａの内部に位置する実線の円周８１は、対物レンズ６０の平面視範囲、すなわち、開口Ｓｃの外周（光入射面外周）であることを示す。
【００８２】つまり、光学ミラー５９で反射され、対物レンズ６０に入射される際のコリメート光の光束断面Ｓａは、対物レンズ６０の開口Ｓｃ（つまり、対物レンズ６０の平面視範囲）を包含し、かつ、対物レンズ６０の開口Ｓｃよりも広い面積を有しているのである。なお、この明細書における「開口」とは、一般に開口絞りや入射瞳の広がり範囲を示すものであり、対物レンズ６０の開口Ｓｃとは、対物レンズ６０の光入射面の有効領域を示す。そして、本実施形態の如く、対物レンズ６０に特別な絞り部材が備えられていない場合には、上記の如く、開口Ｓｃは、対物レンズ６０の平面視範囲となるのである。
【００８３】このような構成とすることにより、浮上ヘッド装置１２が、トラッキングや浮上走行による影響により振動した場合であっても、対物レンズ６０の光入射面が、光束断面Ｓａの範囲内で振動する限りにおいては、対物レンズ６０に導入される光量が低下することはない。そして、対物レンズ６０と、ＳＩＬ５７とは、ともに浮上ヘッド装置５２上に設けられ、浮上スライダ５２とともに一体となって振動するので、それぞれの位置関係は、浮上ヘッド装置５２の振動によっては影響を受けない。つまり、浮上ヘッド装置５２の振動によっても、ＳＩＬ５７に導入される光量が低下することはない。
【００８４】本実施形態では、図１１に示すように光束断面Ｓａおよび対物レンズ６０の開口Ｓｃは、ともに、略円形形状の領域であり、光束断面Ｓａの直径Ｒａが、対物レンズ６０の開口Ｓｃの直径Ｒｃよりも大きくなるように構成されている。
【００８５】また、浮上スライダ５２に到達する際の光束断面は、浮上スライダ５２の平面視範囲Ｓの部分領域となるよう構成している。そして、対物レンズ６０に入射する際の光束断面Ｓａの直径Ｒａは、対物レンズ６０の開口Ｓｃの直径Ｒｃの１０１％から１２０％の大きさとすればよく、さらに、望ましくは、１０１％から１１０％の大きさとなるように構成すればよい。このように構成することで、第１・第２実施形態と同様、浮上ヘッド装置５２の振動によっても、ＳＩＬ５７に導入される光量が低下することはなく、また、光が直接（ＳＩＬ５７を経由することなく）光記録媒体１０に照射されることはない。
【００８６】また、本実施形態においては、対物レンズ６０に導入される光は、コリメート光としているので光軸のずれは影響しない。すなわち、対物レンズ６０に導入される光束は、全て、当該対物レンズ６０の集光点に集光されるものであり、光軸がずれた場合であっても、光量が一定に保たれれば、集光される光は一定の質を維持することができるのである。
【００８７】ただし、対物レンズ６０に導入される光が拡散光であった場合でも、本実施形態を適用することは可能である。この場合においても、浮上ヘッド装置５２の振動によって、集光レンズに導入される光量は低下することはない。ただし、拡散光の光軸が大きくずれると集光点に影響を与えるため、浮上ヘッド装置５２の振動が大きい場合には、やはり、集光レンズにコリメート光を導入し、集光レンズにおいてコリメート光を集光し、ＳＩＬに導入する構成とすることが本実施形態においては望ましい構成となる。
【００８８】また第２実施形態と同様に、光源５８とコリメータレンズ５４とを、対物レンズ６０の直上位置に配置し、光学ミラー５９を不要とする構成としてもよい。
【００８９】｛４．変形例｝上述した第１から第３の実施形態では、光源としてＬＤを用いる構成とし、ＬＤから出射された光を空気中に伝播させ、光路変更手段である光学ミラーによって反射させ近接場光発生手段に導く構成としたが、光学ミラーの替わりに光学プリズムを用いる構成としても良い。また、ＬＤから出射される光を光ファイバーや光導波路の一端面側から導入し、当該光ファイバーや光導波路内を伝播した光が、浮上ヘッド装置側に案内されるような構成としても良い。
【００９０】また、上記実施形態では、ヘッドアーム先端の光路部分に略円形状の貫通孔を設け、光学ミラーによって反射された光、もしくは、光源からの光を、当該貫通孔を通過させることにより、ヘッドアーム上部側の光学系からヘッドアームの下部側のヘッド装置側へと案内する構成としているが、ヘッドアームには貫通孔を設けず、ヘッドアーム全体、もしくは、ヘッドアーム先端の光路部分だけを、光源の波長域に対して透明な材質で形成するようにしても良い。
【００９１】また、光記録媒体は、相変化媒体、有機色素媒体、フォトクロミック媒体の何れでも構わないし、浮上スライダの底面に磁気コイルを設置して光磁気記録媒体にアクセスする構成としても良い。また、記録方式としては、ＲＯＭ型、追記型、ＲＡＭ型の何れの方式にも適用できることは言うまでもない。
【００９２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の発明では、光記録媒体に光学的にアクセスする装置において、近接場光発生手段に入射する際の光束断面は、近接場光発生手段の光入射口を包含する領域を有し、かつ、当該近接場光発生手段の光入射口より広い領域を有するので、浮上ヘッド装置の振動による位置ずれや、トラッキング動作による振動によって生じる光軸のずれに対しても、特別な調整機構を用いることなく安定した光出カが得られ、光記録装置の高密度化が可能になる。また、複雑な機構や、制御を必要としないので、浮上ヘツド装置の小型化、軽量化が実現され、低コストな構成となる。
【００９３】請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の光記録媒体アクセス装置であって、近接場光発生手段に入射する際の光束断面は、浮上スライダの平面視範囲の部分領域であるので、光学系を介して導入される光束が、近接場光発生手段を経由せずに、直接記録媒体へ到達することを防止できる。
【００９４】請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の光記録媒体アクセス装置であって、近接場光発生手段がソリッドイマ−ジョンミラーであるので、光学系を経由して近接場光発生手段にコリメート光を導入する構成が可能となる。これにより、浮上ヘッド装置の振動に対しても光量の低下は発生せず、安定した光出力が得ることができる。
【００９５】請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の光記録媒体アクセス装置であって、光学系は、前記光源から出射された光をコリメート光にするためのコリメータレンズを備え、前記ソリッドイマ−ジョンミラーに前記コリメート光が入射されるので、浮上ヘッド装置の振動によって導入される光の光軸がずれた場合であっても、ソリッドイマ−ジョンミラーの集光スポットがずれることはない。また、光軸のずれによっても光量の低下は発生せず、安定した光出力が得ることが可能な構成となる。
【００９６】請求項５に記載の発明では、光記録媒体に光学的にアクセスする装置において、浮上スライダに搭載され、光学系を介して導入される光を、近接場光発生手段に集光する集光レンズを備え、光学系は、光源からの光を、集光レンズへと導くものであり、集光レンズに入射する際の光束断面は、集光レンズの開口を包含する領域を有し、かつ、集光レンズの開口よりも広い面積を有するので、浮上ヘッド装置の振動による位置ずれや、トラッキング動作による振動によって生じる光軸のずれに対しても、特別な調整機構を用いることなく安定した光出カが得られ、光記録装置の高密度化が可能になる。また、複雑な機構や、制御を必要としないので、浮上ヘツド装置の小型化、軽量化が実現され、低コストな構成となる。
【００９７】請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の光記録媒体アクセス装置であって、光学系によって集光レンズへと向かう光が、浮上スライダに到達する際の光束断面は、浮上スライダの平面視範囲の部分領域であるので、光学系を介して導入される光束が、近接場光発生手段を経由せずに、直接記録媒体へ到達することを防止できる。
【００９８】請求項７に記載の発明では、請求項５または請求項６に記載の光記録媒体アクセス装置であって、近接場光発生手段がソリッドイマ−ジョンレンズであるので、集光レンズによって集光した光を、微小スポットに集光することが可能となる。
【００９９】請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の光記録媒体アクセス装置であって、光学系は、光源から出射された光をコリメート光にするためのコリメータレンズを備え、コリメート光は、集光レンズによって集光されてソリッドイマ−ジョンレンズに導入される構成としたので、浮上ヘッド装置の振動によって導入される光の光軸がずれた場合であっても、ソリッドイマ−ジョンレンズの集光スポットがずれることはない。また、光軸のずれによっても光量の低下は発生せず、安定した光出力が得ることが可能な構成となる。
【０１００】
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０７９
【氏名又は名称】ミノルタ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年８月４日（２０００．８．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８９２３３
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 茂明 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−５６５６４（Ｐ２００２−５６５６４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年２月２２日（２００２．２．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２３６８３２（Ｐ２０００−２３６８３２） |
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