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JP3379184B2 - Floating optical head - Google Patents

Floating optical head

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JP3379184B2
JP3379184B2 JP32904493A JP32904493A JP3379184B2 JP 3379184 B2 JP3379184 B2 JP 3379184B2 JP 32904493 A JP32904493 A JP 32904493A JP 32904493 A JP32904493 A JP 32904493A JP 3379184 B2 JP3379184 B2 JP 3379184B2
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JP
Japan
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optical
light
recording medium
optical recording
flying
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雅春 深草
昇吾 掘之内
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Optical Head (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体に光学的に
情報を記録再生する光記録再生装置に使用される光ヘッ
ドに関し、特に光記録媒体の表面上に浮上させて使用す
る浮上スライダに光ヘッドを搭載した浮上式光ヘッドに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head used in an optical recording / reproducing apparatus for optically recording / reproducing information on / from an optical recording medium, and more particularly to a flying slider which is used by floating above the surface of the optical recording medium. The present invention relates to a floating optical head equipped with an optical head.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータの外部記憶装置としての情
報記録再生装置は、装置体積当たりの記録密度(以下、
装置密度という。)を向上し、情報の記録再生に必要な
アクセス速度を向上することが従来から要請されてい
る。また、要求される記憶容量当たりの装置単価(以
下、ビットコストという。)も削減し、より安価な情報
記録再生装置を提供することも要請されている。
2. Description of the Related Art An information recording / reproducing apparatus as an external storage device of a computer has a recording density per unit volume (hereinafter,
This is called device density. It has been conventionally demanded to improve the access speed required for recording and reproducing information. Further, it is also required to reduce the device unit price per required storage capacity (hereinafter referred to as bit cost) and provide a cheaper information recording / reproducing device.

【0003】装置密度の高い記録再生装置として、レー
ザ光によって光学的に情報を再生あるいは記録する光記
録再生装置があり、記録再生の方式によって、読みだし
専用のコンパクトディスクドライブ(CD−ROM)、
光磁気ディスクドライブ装置、相変化光ディスクドライ
ブ装置等に分類できる。
As a recording / reproducing apparatus having a high device density, there is an optical recording / reproducing apparatus which optically reproduces or records information by a laser beam, and a compact disk drive (CD-ROM) dedicated to reading, depending on a recording / reproducing method.
It can be classified into a magneto-optical disk drive device and a phase change optical disk drive device.

【0004】従来の光記録再生装置は、光源から光記録
媒体で反射して受光センサで検出するまでの光学経路に
多数の精密な光学部品を必要とするため小型化が困難で
ある上ビットコストも高く、特に対物レンズやフォーカ
ス制御手段やトラッキング制御手段等の比較的重量の大
きいものを移動させなければならなかったためアクセス
速度も遅かった。
The conventional optical recording / reproducing apparatus requires a large number of precise optical parts in the optical path from the light source to the optical recording medium and the detection by the light receiving sensor. The access speed was also slow because a relatively heavy object such as an objective lens, focus control means, and tracking control means had to be moved.

【0005】以上の解決策として一般に、光記録再生装
置で装置密度を向上するためには、 対物レンズの開口数(NA)を大きくする。
As a solution to the above problems, in general, in order to improve the device density in an optical recording / reproducing device, the numerical aperture (NA) of the objective lens is increased.

【0006】半導体レーザの波長を短くする。 半導体レーザ、センサ、光学部品を集積化する。The wavelength of the semiconductor laser is shortened. Semiconductor lasers, sensors, and optical components are integrated.

【0007】記録媒体を増やしスタック構造にする。 ことが考えられる。The number of recording media is increased to form a stack structure. It is possible.

【0008】さらに前述の半導体レーザの波長を短く
するについては、半導体レーザとして、従来から780
nmの波長が使用されて来たが、現在では波長680n
m程度の短波長半導体レーザも実用可能になっている。
[0008] Further, as to shortening the wavelength of the above-mentioned semiconductor laser, as a semiconductor laser, a conventional method of 780
nm wavelength has been used, but now wavelength is 680n
Short wavelength semiconductor lasers of about m have also become practical.

【0009】しかしながら、従来の構成では、対物レン
ズと光記録媒体との接触を避けるために両者間に1.5
mm〜2mm程度の作動距離が必要であった。このた
め、対物レンズ開口数(NA)を大きくしても焦点距離
を小さくすることはできず、必要な光ビームの径は開口
数に比例して大きくなるため、使用する光学部品も必然
的に大きくなり、装置記録密度を向上することはできな
かった。
However, in the conventional structure, in order to avoid contact between the objective lens and the optical recording medium, the distance between them is 1.5.
A working distance of about mm to 2 mm was required. Therefore, even if the numerical aperture (NA) of the objective lens is increased, the focal length cannot be reduced, and the diameter of the required light beam is increased in proportion to the numerical aperture, so that the optical components used are inevitably used. However, the recording density of the device could not be improved.

【0010】またアクセス速度を向上するために、 光ヘッドの質量を小さくする。In order to improve the access speed, Reduce the mass of the optical head.

【0011】アクチュエータの推力を上げる。 ことが考えられるが、アクチュエータの推力を上げた場
合には、装置も大きくなり装置密度は向上しないことに
なる。
The thrust of the actuator is increased. However, if the thrust of the actuator is increased, the size of the device is increased and the device density is not improved.

【0012】上述した問題点を解決するために、磁気記
録再生装置に使用されている磁気ヘッドのように、浮上
スライダを用いて光ヘッドを光記録媒体上に浮上させて
使用する浮上式光ヘッドが提案されている。
In order to solve the above-mentioned problems, a floating type optical head, such as a magnetic head used in a magnetic recording / reproducing apparatus, is used in which an optical head is levitated on an optical recording medium by using a flying slider. Is proposed.

【0013】以下に、図面を参照しながら従来の浮上式
光ヘッドを説明する。図13は従来の浮上式光ヘッドの
構造図である。従来の浮上式光ヘッドは対物レンズ91
とミラー92とが搭載された浮上スライダ本体90を有
し、この浮上スライダ本体90が支持部材102によっ
て支持されると共に付勢部材103により光記録媒体5
0に押圧付勢される構成である。93は光の偏向面を変
える偏向素子、104は偏向素子93を微小に移動させ
るトラッキング駆動部材である。94は偏光板、95は
ビームスプリッタで入射光と反射光とを分離するため組
み合わせて使用する。96は凸レンズ、97は焦点駆動
部材で光源からの入射光を光記録媒体50の表面に焦点
を合わせる。98はレーザーダイオード等の発光素子で
ある。99は凸レンズ、100はシリンドリカルレンズ
で、受光素子101上に反射光の焦点を結ばせる。
A conventional flying type optical head will be described below with reference to the drawings. FIG. 13 is a structural diagram of a conventional floating optical head. The conventional floating optical head has an objective lens 91.
And a mirror 92 are mounted on the flying slider body 90. The flying slider body 90 is supported by a supporting member 102 and the optical recording medium 5 is supported by a biasing member 103.
It is configured to be pressed and urged to 0. Reference numeral 93 is a deflecting element for changing the deflecting surface of light, and 104 is a tracking driving member for moving the deflecting element 93 minutely. Reference numeral 94 is a polarizing plate, and 95 is a beam splitter, which are used in combination to separate incident light and reflected light. Reference numeral 96 is a convex lens, and 97 is a focus driving member for focusing the incident light from the light source on the surface of the optical recording medium 50. Reference numeral 98 is a light emitting element such as a laser diode. Reference numeral 99 is a convex lens, and 100 is a cylindrical lens for focusing the reflected light on the light receiving element 101.

【0014】以上のように構成された従来の浮上式光ヘ
ッドについてその動作を説明する。発光素子98から出
た入射光は、凸レンズ96、ビームスプリッタ95、偏
光板94及び偏向素子93を通って、ミラー92で反射
され、対物レンズ91により光記録媒体50に集光され
る。凸レンズ96は焦点駆動部材97によりその光軸方
向に駆動され、光記録媒体50の面上に入射光の焦点を
合わせるように制御される。偏光素子93はトラッキン
グ駆動部材104によって、微小に移動させられ、入射
光を光記録媒体50のデータトラックに位置決めする。
The operation of the conventional floating optical head having the above structure will be described. The incident light emitted from the light emitting element 98 passes through the convex lens 96, the beam splitter 95, the polarizing plate 94, and the deflecting element 93, is reflected by the mirror 92, and is condensed on the optical recording medium 50 by the objective lens 91. The convex lens 96 is driven in the optical axis direction by the focus driving member 97, and is controlled so that the incident light is focused on the surface of the optical recording medium 50. The polarizing element 93 is slightly moved by the tracking driving member 104 to position the incident light on the data track of the optical recording medium 50.

【0015】光記録媒体50からの反射光は、対物レン
ズ91、ミラー92、偏向素子93及び偏光板94を透
過してビームスプリッタ95に到達し、ビームスプリッ
タ95で反射して凸レンズ99、シリンドリカルレンズ
100を通って受光素子101に到達し、この受光素子
101により光電変換されて電気信号として検出が行わ
れる。
The reflected light from the optical recording medium 50 passes through the objective lens 91, the mirror 92, the deflecting element 93 and the polarizing plate 94, reaches the beam splitter 95, and is reflected by the beam splitter 95 to be convex lens 99 and cylindrical lens. It reaches the light receiving element 101 through 100, is photoelectrically converted by this light receiving element 101, and is detected as an electric signal.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の浮上式光ヘッドは、ミラー92及び対物レンズ91
のみを浮上スライダ本体90に搭載し、発光素子98や
受光素子101、ビームスプリッタ95等の光学部品は
浮上スライダ本体90とは分離した構成となっている。
However, the conventional floating type optical head described above has the mirror 92 and the objective lens 91.
Only the flying slider body 90 is mounted, and the optical components such as the light emitting element 98, the light receiving element 101, and the beam splitter 95 are separated from the flying slider body 90.

【0017】これは、組立や調整を容易にするため、こ
れらの光学部品をあまり小さくすることができず、従っ
て光記録再生装置を磁気記録再生装置と同じ程度に小さ
くすることができず、装置記録密度を向上させることも
できなかった。
This is because these optical parts cannot be made too small for facilitating assembly and adjustment, and therefore the optical recording / reproducing apparatus cannot be made as small as the magnetic recording / reproducing apparatus. It was not possible to improve the recording density.

【0018】また偏向ミラーや対物レンズを微小化する
にも限界があり、磁気ヘッドと同程度の大きさの浮上式
光ヘッドを実現することは困難であった。
Further, there is a limit to miniaturization of the deflection mirror and the objective lens, and it has been difficult to realize a floating optical head having a size comparable to that of the magnetic head.

【0019】他の課題としては、磁気記録媒体の基板に
はアルミやガラス等の硬い材質が用いられているのに対
して、光記録媒体の基板としては、一般にプラスチック
が使用されている。この様な光記録媒体に、従来の磁気
ヘッドと同じ構成の浮上スライダを浮上させると、浮上
スライダの押圧荷重(風圧)のために、浮上スライダの
形状に沿って基板を変形させたり光記録媒体を傷つける
恐れがあった。
Another problem is that the substrate of the magnetic recording medium is made of a hard material such as aluminum or glass, whereas the substrate of the optical recording medium is generally made of plastic. When a flying slider having the same structure as a conventional magnetic head is floated on such an optical recording medium, the substrate is deformed along the shape of the flying slider or the optical recording medium due to the pressing load (wind pressure) of the flying slider. There was a risk of hurt.

【0020】これらの理由により、光記録再生装置は大
容量であるが小型化が困難であり、小型のパソコンに搭
載することができず、磁気記録再生装置のように普及す
るまでに至らなかった。
For these reasons, the optical recording / reproducing apparatus has a large capacity, but it is difficult to miniaturize it, so that it cannot be mounted on a small personal computer, and it has not been popularized like the magnetic recording / reproducing apparatus. .

【0021】そこで本発明は、磁気ヘッドとほぼ同程度
の大きさで、プラスチック等の基板からなる光記録媒体
でも高い信頼性を有し、アクセス速度の向上のみなら
ず、装置密度をも向上させることが可能な浮上式光ヘッ
、及びその浮上式光ヘッドを用いた光記録再生装置
提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has high reliability even in an optical recording medium which is about the same size as a magnetic head and is made of a substrate such as plastic, and improves not only the access speed but also the device density. It is an object of the present invention to provide a flying optical head capable of performing the above , and an optical recording / reproducing device using the flying optical head .

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め本発明は、光記録媒体に光を集光して照射し、データ
の記録再生を行う光学ヘッドと、前記光記録媒体の回転
によって隙間を保って浮上するように形成された浮上ス
ライダと、光学ヘッド支持部材と、を備えた浮上式光ヘ
ッドであって、前記光学ヘッドが、光を集光して前記光
記録媒体に照射する集光手段と、前記光を前記集光手段
へ入射させると共に、前記集光手段からの光を受光側に
射出する光路補正手段と、前記光路補正手段よりも小さ
な形状で形成され、前記集光手段からの光が透過する光
透過窓と、前記光路補正手段と前記光透過面との間の光
通過部分に形成された光路長可変手段とを備えるもので
ある。
In order to solve the above problems, the present invention provides an optical head for recording and reproducing data by converging and irradiating light on an optical recording medium, and rotating the optical recording medium. A flying-type optical head comprising a flying slider formed to fly with a gap maintained, and an optical head support member, wherein the optical head collects light and irradiates the optical recording medium. Condensing means, an optical path correcting means for making the light incident on the condensing means and emitting the light from the condensing means to a light receiving side, and a light collecting means formed in a shape smaller than the optical path correcting means. A light transmission window through which light from the means is transmitted, and an optical path length varying means formed in a light passage portion between the optical path correcting means and the light transmitting surface are provided.

【0023】また本発明は、光記録再生の光源となる発
光素子と光記録媒体面で反射した反射光を受光する受光
素子とを形成した基板と、半球面状に形成された光学部
材の膨大部外面に入射窓と出射窓とを有する反射膜を形
成し他の平面部に凹部を形成し全体形状が凹面鏡状に構
成され前記基板に対向する側に膨大部を配置した集光手
段と、全体が円柱状に形成された光学透明材料の一端の
平面部に光路長可変手段を設け、他の一端の平面部に同
心円状に形成された凹部に他端の平面部方向へ光を反射
させる反射型ホログラムパターンが形成された光路補正
手段を設けた浮上スライダとを有し、集光手段の平面部
で前記光路長可変手段を挟持するように前記集光手段と
前記浮上スライダとを配置し、前記浮上スライダの光路
補正手段が形成された面を光記録媒体面に対向するよう
に配置したものである。
Further, according to the present invention, a substrate on which a light emitting element serving as a light source for optical recording / reproducing and a light receiving element for receiving the reflected light reflected on the surface of the optical recording medium are formed, and a hemispherical optical member are enormous. Condensing means in which a reflection film having an entrance window and an exit window is formed on the outer surface of the outer surface, a concave portion is formed on the other flat surface portion, and the entire shape is a concave mirror shape, and an enlarging portion is arranged on the side facing the substrate, An optical path length varying means is provided on a flat surface portion at one end of an optically transparent material formed in a cylindrical shape as a whole, and light is reflected toward a flat surface portion at the other end in a concave portion formed in a concentric shape on the flat surface portion at the other end. A flying slider provided with an optical path correcting means having a reflection hologram pattern formed thereon, and the focusing means and the flying slider are arranged so that the optical path length varying means is sandwiched by a flat portion of the focusing means. The optical path correction means of the flying slider is formed. The surface is obtained by arranged so as to face the optical recording medium surface.

【0024】[0024]

【作用】本発明によれば、基板、集光手段、光路長可変
手段、および光路補正手段を浮上スライダに配置するこ
とができる。この構成することにより、ほとんど全ての
光学系の部品を浮上スライダに搭載することができ、磁
気ヘッドと同程度の大きさに光ヘッドを小型にすること
が可能になる。
According to the present invention, the substrate, the condensing means, the optical path length varying means, and the optical path correcting means can be arranged on the flying slider. With this configuration, almost all optical system components can be mounted on the flying slider, and the optical head can be downsized to the same size as the magnetic head.

【0025】また、光路長可変手段も搭載したので、加
工誤差や、温度変化による発光素子の波長変動や、浮上
スライダの浮上量の変化などによって焦点がずれても光
路長可変手段によって光路長を調整することにより、光
ヘッドのユニットでフォーカス制御を行うことができ、
光ヘッドのほかに部品は不要となる。
Since the optical path length varying means is also mounted, the optical path length varying means can change the optical path length even if the focal point is deviated due to a processing error, a wavelength variation of the light emitting element due to a temperature change, a change in the flying height of the flying slider, or the like. By adjusting, the focus of the optical head unit can be controlled,
Parts other than the optical head are unnecessary.

【0026】さらに、浮上スライダのほぼ中心に形成さ
れた円形の凹部には、光記録媒体が回転することにより
一定の風圧が生じるため、浮上スライダは光記録媒体か
ら所定の隙間を保って浮上する(この作用により円形の
凹部が形成された浮上スライダの面を以下、空気軸受け
面という)。このとき本発明によれば、浮上スライダの
空気軸受け面が円形であるため、風圧により光記録媒体
が受ける歪は浮上スライダの空気軸受け面に沿ってほぼ
均等に変形するので、浮上スライダの周辺部と光記録媒
体面との隙間はほぼ一定に保つことができる。
Furthermore, since a constant wind pressure is generated by the rotation of the optical recording medium in the circular concave portion formed almost at the center of the flying slider, the flying slider floats above the optical recording medium with a predetermined gap. (The surface of the flying slider in which a circular recess is formed by this action is hereinafter referred to as an air bearing surface). At this time, according to the present invention, since the air bearing surface of the flying slider is circular, the strain applied to the optical recording medium by the wind pressure is deformed substantially evenly along the air bearing surface of the flying slider. The gap between the optical recording medium surface and the optical recording medium surface can be kept substantially constant.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下に図面を参照して本発明の第1の実施
例を説明する。図1は、本発明の第1の実施例における
浮上式光ヘッドをトラック方向に切断した断面図であ
り、図2は、本発明の第1の実施例における図1の浮上
式光ヘッドを基板11からみた上面透視図を示し、図3
は、本発明の第1の実施例における図1の浮上式光ヘッ
ドを光記録媒体50からみた下面透視図を示す。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the floating optical head according to the first embodiment of the present invention cut in the track direction. FIG. 2 shows the floating optical head of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention as a substrate. FIG. 3 shows a top perspective view as seen from FIG.
FIG. 3 is a bottom perspective view of the floating optical head of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention as viewed from an optical recording medium 50.

【0028】本発明の第1の実施例における浮上式光ヘ
ッドは、シリコンで形成された基板11と、光学部材3
0で形成された集光手段31と、光学透明材料からなる
浮上スライダ本体20とから構成されている。
The flying type optical head according to the first embodiment of the present invention includes a substrate 11 made of silicon and an optical member 3.
It is composed of a light collecting means 31 formed of 0 and a flying slider body 20 made of an optically transparent material.

【0029】基板11には、発光素子として半導体レー
ザ13が接合され、半導体レーザ13から射出されたレ
ーザ光を基板11の垂直方向に偏向させるミラー12が
取付けられている。また、基板11上には、半導体プロ
セスによって形成された受光センサ14a、14b、1
4c、14dが設けられ、データトラック方向16(図
5参照)にほぼ平行に4分割されている。
A semiconductor laser 13 as a light emitting element is bonded to the substrate 11, and a mirror 12 is attached to deflect the laser light emitted from the semiconductor laser 13 in the vertical direction of the substrate 11. Further, on the substrate 11, light receiving sensors 14a, 14b, 1 formed by a semiconductor process
4c and 14d are provided and divided into four substantially parallel to the data track direction 16 (see FIG. 5).

【0030】光学部材30には、周辺部を所要の長さに
形成され、中央部を半球面状に形成された集光手段31
と他の平面に光路長可変手段40を形成するための凹部
41とが設けられ、光学部材30は全体形状が凹面鏡状
に構成されている。集光手段31の半球面部外面には反
射膜34がコートしてあり、反射膜34の一部には、ミ
ラー12により反射されたレーザ光が入射する入射窓3
2と、受光センサ14へ光を出射させる出射窓33が設
けられている。
The optical member 30 has a light collecting means 31 whose peripheral portion is formed to have a required length and whose central portion is formed in a hemispherical shape.
And a concave portion 41 for forming the optical path length varying means 40 are provided on another plane, and the optical member 30 is configured as a concave mirror as a whole. A reflecting film 34 is coated on the outer surface of the hemispherical surface of the condensing means 31, and the incident window 3 through which the laser light reflected by the mirror 12 is incident on a part of the reflecting film 34.
2 and an emission window 33 for emitting light to the light receiving sensor 14.

【0031】浮上スライダ本体20は光学透明材料で短
い円柱状に形成されている。浮上スライダ本体20が光
記録媒体50と対向する平面には、光記録媒体50の回
転する風圧によって正圧力を生じ、光記録媒体50の表
面から一定の隙間を保って浮上スライダ本体20を浮上
させるための空気軸受け面21と周辺部に面取り部24
とが形成されている(図10参照)。この空気軸受け面
21に挟まれた凹状段差部22に光路補正手段25と光
透過窓26が形成されている。そして、光透過窓26は
光路補正手段25の中心部に設けられ、光透過窓26の
大きさ(径)は光路補正手段25の大きさ(径)よりも
小さくなるように構成されている。
The flying slider body 20 is made of an optically transparent material and is formed into a short cylindrical shape. On the plane where the flying slider body 20 faces the optical recording medium 50, a positive pressure is generated by the rotating wind pressure of the optical recording medium 50, and the flying slider body 20 is levitated while maintaining a constant gap from the surface of the optical recording medium 50. For air bearing surface 21 and chamfered portion 24 on the periphery
And are formed (see FIG. 10). An optical path correction means 25 and a light transmission window 26 are formed in the concave step portion 22 sandwiched between the air bearing surfaces 21. The light transmission window 26 is provided at the center of the optical path correction means 25, and the size (diameter) of the light transmission window 26 is smaller than the size (diameter) of the optical path correction means 25.

【0032】光透過窓26の表面は、集光手段31によ
り集光された光を透過させて光記録媒体50に照射する
ため平面に形成されている。光路補正手段25は、光記
録媒体50からの反射光を集光手段31に照射させ、さ
らに集光手段31から照射された光を受光センサ14
a、14b、14c、14dの方向に回折させて照射さ
せるための反射型ホログラムパターンが形成されてい
る。
The surface of the light transmitting window 26 is formed into a flat surface for transmitting the light collected by the light collecting means 31 and irradiating the light on the optical recording medium 50. The optical path correcting means 25 causes the light collecting means 31 to irradiate the reflected light from the optical recording medium 50, and the light received from the light collecting means 14 to the light emitted from the light collecting means 31.
Reflective hologram patterns for diffracting and irradiating in the directions a, 14b, 14c, and 14d are formed.

【0033】本発明の第1の実施例では、入射窓32か
らの入射光の光軸61と、光路補正手段25から集光手
段30へ照射される光の光軸62はほぼ一致するように
構成されている。光路補正手段25は図3に示すように
同心円の凹凸形状をしており、2種類の反射型ホログラ
ムパターンが複合化されている。
In the first embodiment of the present invention, the optical axis 61 of the incident light from the incident window 32 and the optical axis 62 of the light emitted from the optical path correcting means 25 to the condensing means 30 are substantially coincident with each other. It is configured. As shown in FIG. 3, the optical path correcting means 25 has concentric concavo-convex concave and convex shapes, and two types of reflective hologram patterns are combined.

【0034】第1の反射型ホログラムパターンは、入射
窓32からの入射光を集光手段31へ照射させ、光軸6
1を中心とする同心円の凹凸形状に形成され、外周側の
方がピッチが小さくなっている。第2の反射型ホログラ
ムパターンは、集光手段31から照射された光を受光セ
ンサ14a、14b、14c、14dに照射させるため
偏った中心をもつ同心円の凹凸形状に形成されている。
In the first reflection type hologram pattern, the converging means 31 is irradiated with the incident light from the incident window 32, and the optical axis 6 is emitted.
It is formed in a concentric concavo-convex shape centered at 1, and the pitch is smaller on the outer peripheral side. The second reflection-type hologram pattern is formed in a concentric concavo-convex shape having a biased center for irradiating the light receiving sensors 14a, 14b, 14c, 14d with the light emitted from the light collecting means 31.

【0035】図1及び図4において、光路長可変手段4
0は、光学部材30の凹部41が設けられた面と浮上ス
ライダ本体20の背面(他の平面)23とを接合するこ
とによって形成される。
In FIGS. 1 and 4, the optical path length varying means 4
0 is formed by joining the surface of the optical member 30 where the recess 41 is provided and the back surface (other flat surface) 23 of the flying slider body 20.

【0036】図4は本発明の第1の実施例における光路
長可変手段の拡大断面図である。図4において、光学部
材30の凹部41が設けられた面には第1の透明電極膜
42が形成されており、浮上スライダ本体20の背面2
3には、第2の透明電極膜43が形成されている。さら
に、第1の透明電極膜42と第2の透明電極膜43とが
接触しないように第2の透明電極膜43の上には絶縁膜
44が形成されている。そして、光学部材30と浮上ス
ライダ本体20とを接合したときに形成される空間に液
晶等の誘電体材料45を封入して、光路長可変手段40
が構成される。即ち、光の通過する部分に誘電体材料4
5を挟んで透明電極膜42,43が形成された構成にな
っている。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of the optical path length varying means in the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, a first transparent electrode film 42 is formed on the surface of the optical member 30 on which the recess 41 is provided, and the rear surface 2 of the flying slider body 20 is formed.
A second transparent electrode film 43 is formed on 3. Further, an insulating film 44 is formed on the second transparent electrode film 43 so that the first transparent electrode film 42 and the second transparent electrode film 43 do not come into contact with each other. Then, a dielectric material 45 such as liquid crystal is enclosed in a space formed when the optical member 30 and the flying slider body 20 are joined, and the optical path length varying means 40 is provided.
Is configured. That is, the dielectric material 4
The transparent electrode films 42 and 43 are formed so as to sandwich the film 5.

【0037】なお、本発明の第1の実施例において凹部
41は光学部材30に形成された例を示したが、背面
(他の平面)23に形成することや、光学部材30と背
面23の両側に形成すること、さらに凹部41の代わり
に絶縁膜44の厚みによって形成することで同様の目的
を達成することができることは改めて説明をするまでも
ない。
Although the concave portion 41 is formed on the optical member 30 in the first embodiment of the present invention, it may be formed on the back surface (other flat surface) 23 or between the optical member 30 and the back surface 23. Needless to say, the same purpose can be achieved by forming the insulating film 44 on both sides and by using the thickness of the insulating film 44 instead of the recess 41.

【0038】光記録媒体50は、図1に示すように、デ
ィスク基板51、各種情報が記録される記録膜52及び
記録膜52を保護するための透明な保護膜53で構成さ
れている。
As shown in FIG. 1, the optical recording medium 50 comprises a disk substrate 51, a recording film 52 on which various information is recorded, and a transparent protective film 53 for protecting the recording film 52.

【0039】以上のように構成された浮上式光ヘッドの
動作について光の経路に従って説明する。半導体レーザ
13から射出されたレーザ光は、ミラー12で基板11
とほぼ垂直な方向に全反射される。反射されたレーザ光
は入射窓32、集光手段31、光路長可変手段40を通
過して、光路補正手段25に達する。レーザ光は光路補
正手段25に形成された反射型ホログラムパターンによ
って反射され、再び光路長可変手段40を通って集光手
段31に導かれる。集光手段31は全体として凹面鏡を
構成し、反射したレーザ光は光記録媒体50に向かって
集光され、光透過窓26を通過し、浮上スライダ本体2
0の浮上量(本発明の第1の実施例において、凹状段差
部22の深さが加算される)の空気層を通り、光記録媒
体50の保護膜53を通って記録膜52に到達する。
The operation of the floating optical head constructed as described above will be described according to the path of light. Laser light emitted from the semiconductor laser 13 is reflected on the substrate 11 by the mirror 12.
Is totally reflected in a direction almost perpendicular to. The reflected laser light passes through the entrance window 32, the condenser means 31, and the optical path length varying means 40, and reaches the optical path correcting means 25. The laser light is reflected by the reflection hologram pattern formed in the optical path correcting means 25, and again guided to the condensing means 31 through the optical path length varying means 40. The condensing means 31 constitutes a concave mirror as a whole, and the reflected laser light is condensed toward the optical recording medium 50, passes through the light transmitting window 26, and the flying slider body 2
The flying height of 0 (in the first embodiment of the present invention, the depth of the concave step portion 22 is added) passes through the air layer, reaches the recording film 52 through the protective film 53 of the optical recording medium 50. .

【0040】なお、一般に球面凹レンズで光を集光させ
ると球面収差が発生し、球面収差は球面の外周側ほど大
きくなる。球面収差が発生すると光を微小なスポットに
絞れなくなり高密度化が図れない。そこで、反射型ホロ
グラムパターンを用いて、光の回折を利用して球面収差
を補正するように構成すれば、球面収差の発生を防止す
ることができる。このようにして、球面収差を起こすこ
となく集光手段31によって集光されたレーザ光は、光
記録媒体50に照射される。
Generally, when light is condensed by a spherical concave lens, spherical aberration occurs, and the spherical aberration becomes larger toward the outer peripheral side of the spherical surface. When spherical aberration occurs, the light cannot be focused into a minute spot, and high density cannot be achieved. Therefore, if the reflection type hologram pattern is used to correct the spherical aberration by utilizing the diffraction of light, it is possible to prevent the occurrence of the spherical aberration. In this way, the optical recording medium 50 is irradiated with the laser light focused by the focusing means 31 without causing spherical aberration.

【0041】記録膜52に集光されたレーザ光は、記録
情報に対応する変化を受けた状態で反射され、浮上スラ
イダ本体20の光透過窓26を通って集光手段31に到
達し、往路とはほぼ逆の光路をたどって光路補正手段2
5に到達する。光路補正手段25には、受光センサ14
に光を集光するように形成された反射型ホログラムパタ
ーンが形成されており、光路補正手段25からの回折光
は光路長可変手段40および出射窓33を通過して受光
センサ14a、14b、14c、14dに到達する。
The laser beam focused on the recording film 52 is reflected in a state of being changed in accordance with the recorded information, reaches the focusing means 31 through the light transmission window 26 of the flying slider body 20, and goes forward. Optical path correcting means 2 that follows an optical path substantially opposite to
Reach 5. The optical path correction means 25 includes a light receiving sensor 14
A reflection-type hologram pattern formed so as to collect light is formed on the optical path. The diffracted light from the optical path correcting means 25 passes through the optical path length varying means 40 and the emission window 33, and the light receiving sensors 14a, 14b, 14c. , 14d.

【0042】次に4分割された受光センサ14a、14
b、14c、14dによってトラッキング制御とフォー
カス制御とを説明する。
Next, the light receiving sensors 14a, 14 divided into four parts.
Tracking control and focus control will be described with reference to b, 14c, and 14d.

【0043】先ず、本発明の第1の実施例においてのト
ラッキング制御について図5(a)から(c)を用いて
説明する。図5(a)は本発明の第1の実施例における
光記録媒体への受光スポットがデータトラック上にトラ
ッキングされた状態を表す図であり、受光センサ14a
及び14bの受光量の和は受光センサ14cと14bの
和と等しくなっている。
First, the tracking control in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (c). FIG. 5A is a diagram showing a state in which the light receiving spot on the optical recording medium in the first embodiment of the present invention is tracked on the data track.
The sum of the light receiving amounts of 14 and 14b is equal to the sum of the light receiving sensors 14c and 14b.

【0044】図5(b)は、受光スポットがデータトラ
ックからずれた状態を表す図であり、受光センサ14a
及び14bの受光量の和は受光センサ14c及び14b
の和より大きくなっている。
FIG. 5B is a diagram showing a state in which the light receiving spot is displaced from the data track.
And the total amount of light received by 14b is calculated by the light receiving sensors 14c and 14b.
Is larger than the sum of.

【0045】図5(c)は、受光スポットが図5(b)
と反対方向にずれた状態を表す図であり、受光センサ1
4a及び14bの受光量の和は受光センサ14c及び1
4bの和より小さくなっている。
In FIG. 5C, the light receiving spot is shown in FIG.
It is a figure showing the state shifted to the opposite direction,
The sum of the light receiving amounts of 4a and 14b is the light receiving sensors 14c and 1
It is smaller than the sum of 4b.

【0046】従って、受光センサ14a及び14bの受
光量の和と受光センサ14c及び14dの受光量の和と
の差をトラッキング誤差信号とし、トラッキング誤差信
号がゼロになるようにトラッキング制御を行い、浮上式
光ヘッドの位置決めをすれば、受光スポット15をデー
タトラック上にトラッキングさせることができる。
Therefore, the difference between the sum of the light receiving amounts of the light receiving sensors 14a and 14b and the sum of the light receiving amounts of the light receiving sensors 14c and 14d is used as a tracking error signal, and tracking control is performed so that the tracking error signal becomes zero, and the floating By positioning the optical head, the light receiving spot 15 can be tracked on the data track.

【0047】次に、フォーカス制御について図6(a)
から(c)を用いて説明する。図6(a)は受光スポッ
トが光記録媒体の記録膜に合焦点した状態を表す図であ
り、受光センサ14a及び14dの受光量の和と、受光
センサ14b及び14cの受光量の和とは等しくなって
いる。
Next, the focus control is shown in FIG.
(C) will be described. FIG. 6A is a diagram showing a state where the light receiving spot is focused on the recording film of the optical recording medium, and the sum of the light receiving amounts of the light receiving sensors 14a and 14d and the sum of the light receiving amounts of the light receiving sensors 14b and 14c. Are equal.

【0048】図6(b)は受光スポットの焦点が正しい
合焦点の位置よりも光記録媒体50側にずれた状態を表
す図であり、受光スポット15の大きさが図6(a)に
比べて小さくなっており、この場合には受光センサ14
a及び14dの受光量の和は受光センサ14b及び14
cの受光量の和より小さくなっている。
FIG. 6B is a diagram showing a state in which the focus of the light receiving spot is shifted to the optical recording medium 50 side from the position of the correct focus point, and the size of the light receiving spot 15 is larger than that in FIG. 6A. The light receiving sensor 14 in this case
The sum of the light receiving amounts of a and 14d is the light receiving sensors 14b and 14
It is smaller than the sum of the amount of light received by c.

【0049】図6(c)は図6(b)と反対方向に焦点
がずれた状態を表す図であり、受光スポット15の大き
さが図6(a)に比べて大きくなっており、この場合に
は受光センサ14a及び14dの受光量の和は受光セン
サ14b及び14cの受光量の和よりも大きくなってい
る。
FIG. 6C is a diagram showing a state in which the focal point is deviated in the direction opposite to that in FIG. 6B, and the size of the light receiving spot 15 is larger than that in FIG. 6A. In this case, the sum of the light receiving amounts of the light receiving sensors 14a and 14d is larger than the sum of the light receiving amounts of the light receiving sensors 14b and 14c.

【0050】従って、受光センサ14a及び14dの受
光量の和と、受光センサ14b及び14cの受光量の和
との差をとってフォーカス誤差信号とし、フォーカス誤
差信号がゼロになるようにフォーカス制御を行えば、受
光スポット15を光記録媒体の記録膜52に合焦点させ
ることができる。
Therefore, the difference between the sum of the light receiving amounts of the light receiving sensors 14a and 14d and the sum of the light receiving amounts of the light receiving sensors 14b and 14c is taken as a focus error signal, and the focus control is performed so that the focus error signal becomes zero. By doing so, the light receiving spot 15 can be focused on the recording film 52 of the optical recording medium.

【0051】次に、光路長可変手段40を用いたフォー
カス駆動方法について説明する。屈折率nの媒質中を通
る光の光学的距離すなわち光路長は、光線の幾何学的長
さをLとすると、n×Lで表される。従って光路長を変
化させるためには、幾何学的長さLあるいは、光の通る
媒質の屈折率nを変化することにより可能である。
Next, a focus driving method using the optical path length varying means 40 will be described. An optical distance of light passing through a medium having a refractive index n, that is, an optical path length is represented by n × L, where L is a geometrical length of a light ray. Therefore, the optical path length can be changed by changing the geometrical length L or the refractive index n of the medium through which light passes.

【0052】本発明の第1の実施例において、誘電体材
料45の屈折率を変化させることによって、光路長を変
化させている。誘電体材料45は電界の大きさにによっ
て分極が変化し屈折率nが変化する物質である。従っ
て、第1の透明電極膜42と第2の透明電極膜43に電
圧を印加し電極膜間の電界を変化させれば、誘電体材料
の屈折率nが変化し、光路長が可変できることになる。
In the first embodiment of the present invention, the optical path length is changed by changing the refractive index of the dielectric material 45. The dielectric material 45 is a substance whose polarization changes according to the magnitude of the electric field and whose refractive index n changes. Therefore, when a voltage is applied to the first transparent electrode film 42 and the second transparent electrode film 43 to change the electric field between the electrode films, the refractive index n of the dielectric material changes and the optical path length can be changed. Become.

【0053】実際のフォーカス制御は、光路長可変手段
40に電圧を印加することによって行う。すなわち、前
述したフォーカス誤差信号がゼロになるように光路長可
変手段40に印加する電圧を変化させることによって、
誘電体材料45の屈折率nを変化させ、光路長可変手段
40を通る光の光路長を変化させれば、受光スポット1
5を光記録媒体50の記録膜52に合焦点させることが
できる。
The actual focus control is performed by applying a voltage to the optical path length varying means 40. That is, by changing the voltage applied to the optical path length varying means 40 so that the focus error signal described above becomes zero,
If the refractive index n of the dielectric material 45 is changed and the optical path length of the light passing through the optical path length varying means 40 is changed, the light receiving spot 1
5 can be focused on the recording film 52 of the optical recording medium 50.

【0054】フォーカス制御の追従性は、光路長可変手
段40の周波数特性によって決まるが、本発明の第1の
実施例において、浮上スライダ本体20を用いているた
め、浮上量変動によるフォーカスのずれは許容範囲内で
ある。従って、光路長可変手段40は、加工誤差や組立
誤差に起因するフォーカスのずれ、あるいは、温度変化
による波長変動によるフォーカスのずれ、のような固定
された要因、変動しても応答性が無視できるような要因
に対するフォーカス制御のみを行っている。
The followability of the focus control is determined by the frequency characteristic of the optical path length varying means 40, but since the flying slider body 20 is used in the first embodiment of the present invention, the deviation of the focus due to the variation of the flying height is eliminated. It is within the allowable range. Therefore, the optical path length varying means 40 is a fixed factor such as a focus shift due to a processing error or an assembly error, or a focus shift due to a wavelength change due to a temperature change, and the responsiveness can be ignored even if it changes. Only focus control for such factors is performed.

【0055】(実施例2)本発明の第2の実施例を図7
から図9に基づき説明する。図7は本発明の第2の実施
例における浮上式光ヘッドをトラック方向に切断した断
面図、図8は図7の浮上式光ヘッドを基板からみた上面
透視図、図9は図7の浮上式光ヘッドを光記録媒体から
みた下面透視図である。図1の第1実施例と同一の部分
には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第
2の実施例は、第1の実施例とほぼ同じ構成であるが、
半導体レーザ13、受光センサ14a、14b、14
c、14d、入射窓32、及び出射窓33の位置と、ミ
ラー12のミラー面の角度と、光路補正手段25の構成
が異なっている。
(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention is shown in FIG.
From FIG. 9, description will be made. 7 is a cross-sectional view of the floating optical head according to the second embodiment of the present invention cut in the track direction, FIG. 8 is a top perspective view of the floating optical head of FIG. 7 seen from the substrate, and FIG. 9 is the floating of FIG. FIG. 7 is a bottom perspective view of the optical head as viewed from the optical recording medium. The same parts as those in the first embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The second embodiment has almost the same configuration as the first embodiment,
Semiconductor laser 13, light receiving sensors 14a, 14b, 14
The positions of c, 14d, the entrance window 32, and the exit window 33, the angle of the mirror surface of the mirror 12, and the configuration of the optical path correction means 25 are different.

【0056】即ち、入射窓32から入射するレーザ光の
光軸62と、光路補正手段25から集光手段31への照
射されるレーザ光の光軸61とが、所定の鋭角をなすよ
うに構成されている。このように構成することにより、
光記録媒体50から光路補正手段25へ反射された反射
光を、そのまま受光センサ14に照射させることが可能
になるため、反射型ホログラムパターンを設ける必要が
なくなる。この場合、光路補正手段25は入射窓32か
ら光軸62の方向に入射したレーザ光を、回折によって
集光手段31(光軸61の方向)へ照射させるための反
射型ホログラムパターンだけが形成されることになる。
この結果、浮上スライダ本体20の加工が簡単になり、
低コスト化が図れる。
That is, the optical axis 62 of the laser light entering from the entrance window 32 and the optical axis 61 of the laser light emitted from the optical path correcting means 25 to the focusing means 31 form a predetermined acute angle. Has been done. By configuring in this way,
Since it becomes possible to irradiate the light receiving sensor 14 with the reflected light reflected from the optical recording medium 50 to the optical path correcting means 25 as it is, there is no need to provide a reflection hologram pattern. In this case, the optical path correction means 25 is provided with only a reflection hologram pattern for irradiating the condensing means 31 (direction of the optical axis 61) with the laser light incident from the entrance window 32 in the direction of the optical axis 62 by diffraction. Will be.
As a result, the flying slider body 20 can be easily processed,
Cost reduction can be achieved.

【0057】受光センサ14a、14b、14c、14
dの構成と、トラッキング制御方法及びフォーカス制御
方法ならびに効果は、本発明の第1の実施例と同じであ
る。
Light receiving sensors 14a, 14b, 14c, 14
The configuration of d, the tracking control method, the focus control method, and the effects are the same as those of the first embodiment of the present invention.

【0058】(実施例3)本発明の第3の実施例に係る
浮上式光ヘッドを図10から図12を基づき説明する。
図10は本発明の第3の実施例における空気軸受け面か
ら見た浮上スライダ本体の斜視図であり、図11は本発
明の第3の実施例における風圧により光記録媒体が変形
した状態を表す図である。
(Embodiment 3) A flying type optical head according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 10 is a perspective view of the flying slider body viewed from the air bearing surface in the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows a state in which the optical recording medium is deformed by the wind pressure in the third embodiment of the present invention. It is a figure.

【0059】本発明の第3の実施例の浮上式光ヘッドに
おける浮上スライダ本体20は、光記録媒体50の回転
により発生する風圧と支持バネ(図示省略)の押圧荷重
とが釣り合って、光記録媒体50面から一定の隙間を保
って浮上する構成である。一般に光記録媒体50のディ
スク基板には、プラスチックが使用されている。プラス
チックのディスク基板を用いた光記録媒体50に浮上ス
ライダ本体20を浮上させると、図11に示すように風
圧による押圧荷重によって光記録媒体50が変形する現
象が発生する。
In the flying slider body 20 of the flying type optical head according to the third embodiment of the present invention, the wind pressure generated by the rotation of the optical recording medium 50 and the pressing load of a supporting spring (not shown) are balanced, and the optical recording is performed. It is configured to float above the surface of the medium 50 with a constant gap. Generally, plastic is used for the disk substrate of the optical recording medium 50. When the flying slider body 20 is levitated on the optical recording medium 50 using a plastic disk substrate, a phenomenon occurs in which the optical recording medium 50 is deformed by a pressure load due to wind pressure, as shown in FIG.

【0060】そこで、本発明の第3の実施例のように、
空気軸受け面21を円形にすれば、光記録媒体50は円
形の中心に対してほぼ軸対称に変形するため、エッジ全
周にわたってエッジと光記録媒体50面の間隔をほぼ一
定の隙間に保つことが可能になり、従来の浮上スライダ
のエッジ(特に角の部分)が媒体面と接触するような現
象がきわめて少なくなる。
Therefore, as in the third embodiment of the present invention,
If the air bearing surface 21 is circular, the optical recording medium 50 will be deformed substantially in axial symmetry with respect to the center of the circle. Therefore, the distance between the edge and the surface of the optical recording medium 50 should be kept substantially constant over the entire circumference of the edge. Therefore, the phenomenon that the edge (particularly the corner portion) of the conventional flying slider comes into contact with the medium surface is extremely reduced.

【0061】さらに、本発明の第3の実施例のように、
浮上式光ヘッドに用いる場合には、浮上スライダ本体2
0を、ガラス等の光学透明材料を用いて、金型による一
体成形を行うことが可能になるので、精度のばらつきを
小さく抑えることができると共に、低コスト化が図れ
る。また、第1の実施例、第2の実施例の光路補正手段
25のホログラムパターンをも一体成形することも可能
である。
Further, as in the third embodiment of the present invention,
When used in a flying optical head, the flying slider body 2
Since 0 can be integrally molded by a mold using an optically transparent material such as glass, it is possible to suppress variations in accuracy and to reduce costs. Further, it is also possible to integrally form the hologram pattern of the optical path correcting means 25 of the first and second embodiments.

【0062】浮上スライダ本体20の他の実施例を、図
12(a)、図12(b)に示す。図12(a)は凹状
段差部22によって、空気軸受け面21を2分割した図
であり、図12(b)は凹状段差部22によって、空気
軸受け面21を4分割した図である。空気は矢印70の
方向から流入する。
Another embodiment of the flying slider body 20 is shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). 12A is a diagram in which the air bearing surface 21 is divided into two by the concave step portion 22, and FIG. 12B is a diagram in which the air bearing surface 21 is divided into four by the concave step portion 22. Air flows in from the direction of arrow 70.

【0063】この様に構成することにより、風圧を2分
割あるいは4分割することが可能となる。すなわち、浮
上スライダ本体20を2点、あるいは4点で支持するこ
とにより、ローリング方向、ピッチング方向の安定性
(剛性)を高めることができ、トラッキング時の加速度
に対しても安定して浮上する。
With this structure, the wind pressure can be divided into two or four. That is, by supporting the flying slider body 20 at two points or four points, the stability (rigidity) in the rolling direction and the pitching direction can be enhanced, and the flying slider body 20 stably flies even with respect to acceleration during tracking.

【0064】また、空気軸受け面21に、潤滑性の高い
たとえばカーボン等の膜をコートすることも信頼性を向
上させる方法である。
Further, coating the air bearing surface 21 with a highly lubricious film such as carbon is also a method for improving reliability.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、光ヘッドに必要な発光
素子や受光センサやミラーや対物レンズ等のほとんどの
部品を浮上スライダに搭載することができ、磁気ヘッド
と同程度の大きさまで小型化が可能になるので、アクセ
ス速度の向上はもちろんのこと、小型化によって光記録
媒体の内周側まで記録再生が可能になりデータ領域が拡
大する。また、光記録媒体の両面に浮上式光ヘッドを配
置することができ、光記録媒体をスタック構造にするこ
とができる等により装置記録密度を向上させることがで
きる効果を有する。
According to the present invention, most components required for an optical head, such as a light emitting element, a light receiving sensor, a mirror and an objective lens, can be mounted on a flying slider, and the size can be reduced to a size comparable to that of a magnetic head. In addition to improving the access speed, recording and reproduction can be performed up to the inner peripheral side of the optical recording medium and the data area can be expanded by downsizing. Further, the floating optical heads can be arranged on both sides of the optical recording medium, and the optical recording medium can have a stack structure, so that the recording density of the device can be improved.

【0066】さらにまた、本発明によれば、媒体が変形
しても浮上スライダのエッジと光記録媒体の隙間を全周
にわたってほぼ一定に保つことができ、接触の危険性が
きわめて低いので、プラスチック基板からなる光記録媒
体で浮上させても高い信頼性を確保できる効果を有す
る。
Furthermore, according to the present invention, even if the medium is deformed, the gap between the edge of the flying slider and the optical recording medium can be kept substantially constant over the entire circumference, and the risk of contact is extremely low. Even if it is levitated by an optical recording medium composed of a substrate, it has an effect of ensuring high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における浮上式光ヘッド
をトラック方向に切断した断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view of a floating optical head according to a first embodiment of the present invention cut in a track direction.

【図2】図1の浮上式光ヘッドを基板からみた上面透視
FIG. 2 is a top perspective view of the floating optical head of FIG. 1 seen from a substrate.

【図3】図1の浮上式光ヘッドを光記録媒体からみた下
面透視図
FIG. 3 is a bottom perspective view of the floating optical head of FIG. 1 seen from an optical recording medium.

【図4】本発明の第1の実施例における光路長可変手段
の拡大断面図
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the optical path length varying means in the first embodiment of the present invention.

【図5】(a)本発明の第1の実施例における光記録媒
体への受光スポットがトラッキングされた状態を表す図 (b)本発明の第1の実施例における受光スポットがデ
ータトラックからずれた状態を表す図 (c)本発明の第1の実施例における受光スポットが図
5(b)と反対方向にずれた状態を表す図
FIG. 5A is a diagram showing a state where a light receiving spot on an optical recording medium in the first embodiment of the present invention is tracked. FIG. 5B is a light receiving spot in the first embodiment of the present invention deviated from a data track. FIG. 5C is a diagram showing a state where the light receiving spot in the first embodiment of the present invention is displaced in a direction opposite to that in FIG. 5B.

【図6】(a)本発明の第1の実施例における受光スポ
ットが光記録媒体の記録膜に合焦点した状態を表す図 (b)本発明の第1の実施例における受光スポットの焦
点が正しい合焦点の位置よりも好記録媒体側にずれた状
態を表す図 (c)本発明の第1の実施例における受光スポットが図
6(b)と反対方向にずれた状態を表す図
FIG. 6A is a diagram showing a state in which the light receiving spot in the first embodiment of the present invention is focused on the recording film of the optical recording medium. FIG. 6B is a diagram showing the focus of the light receiving spot in the first embodiment of the present invention. FIG. 6C is a diagram showing a state of being shifted toward a good recording medium side from a position of a correct focus point. FIG. 6C is a diagram showing a state of a light receiving spot in the first embodiment of the present invention being displaced in a direction opposite to that of FIG. 6B.

【図7】本発明の第2の実施例における浮上式光ヘッド
をトラック方向に切断した断面図
FIG. 7 is a sectional view of a floating optical head according to a second embodiment of the present invention cut in the track direction.

【図8】図7の浮上式光ヘッドを基板からみた上面透視
8 is a top perspective view of the floating optical head of FIG. 7 seen from a substrate.

【図9】図7の浮上式光ヘッドを光記録媒体からみた下
面透視図
9 is a bottom perspective view of the floating optical head of FIG. 7 viewed from an optical recording medium.

【図10】本発明の第3の実施例における空気軸受け面
から見た浮上スライダ本体の斜視図
FIG. 10 is a perspective view of the flying slider body as seen from the air bearing surface in the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施例における風圧により光
記録媒体が変形した状態を表す図
FIG. 11 is a diagram showing a state in which the optical recording medium is deformed by wind pressure in the third embodiment of the present invention.

【図12】(a)本発明の他の実施例における空気軸受
け面から見た浮上スライダ本体の斜視図 (b)本発明の他の実施例における空気軸受け面から見
た浮上スライダ本体の斜視図
FIG. 12 (a) is a perspective view of a flying slider body viewed from an air bearing surface in another embodiment of the present invention. FIG. 12 (b) is a perspective view of a flying slider body viewed from an air bearing surface in another embodiment of the present invention.

【図13】従来の浮上式光ヘッドの構造図FIG. 13 is a structural diagram of a conventional floating optical head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 12,92 ミラー 13 半導体レーザ 14a,14b,14c,14d 受光センサ 15 受光スポット 20,90 浮上スライダ本体 21 空気軸受け面 22 凹状段差部 23 背面 24 面取り部 25 光路補正手段 26 光透過窓 30 光学部材 31 集光手段 32 入射窓 33 出射窓 34 反射膜 40 光路長可変手段 41 凹部 42 第1の透明電極膜 43 第2の透明電極膜 44 絶縁膜 45 誘電体材料 50 光記録媒体 51 ディスク基板 52 記録膜 53 保護膜 61,62 光軸 91 対物レンズ 93 偏向素子 94 偏光板 95 ビームスプリッタ 96,99 凸レンズ 97 焦点駆動部材 98 発光素子 100 シリンドリカルレンズ 101 受光素子 102 支持部材 103 付勢部材 104 トラッキング駆動部材 11 board 12,92 mirror 13 Semiconductor laser 14a, 14b, 14c, 14d Light receiving sensor 15 Light receiving spot 20,90 Flying slider body 21 Air bearing surface 22 Recessed step 23 back 24 Chamfer 25 Optical path correction means 26 Light transmission window 30 Optical member 31 light collecting means 32 entrance window 33 exit window 34 Reflective film 40 Optical path length changing means 41 recess 42 First transparent electrode film 43 Second transparent electrode film 44 insulating film 45 Dielectric material 50 optical recording medium 51 disk substrate 52 recording film 53 Protective film 61,62 Optical axis 91 Objective lens 93 Deflection element 94 Polarizer 95 beam splitter 96,99 convex lens 97 Focus drive member 98 Light emitting device 100 cylindrical lens 101 light receiving element 102 support member 103 biasing member 104 tracking drive member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/12 - 7/22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 7/ 12-7/22

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光記録媒体に光を照射する発光素子及び
前記光記録媒体からの反射光を受光する受光センサを配
置した基板と、凹面鏡状に構成された光学部材と、光学
材料から形成され前記光記録媒体の回転によって前記光
記録媒体との間に隙間を保って浮上するように形成され
空気軸受け面を備えた浮上スライダとを有する浮上式
光ヘッドであって、前記光学部材は、前記基板に対向する第1の面に半球面
状に形成され 光路補正手段で反射された前記発光素子の
射出光を集光して前記光記録媒体に向かって反射する
光手段と、前記浮上スライダに対向する第2の面に形成
された平面部とを有し、 前記浮上スライダは、前記光学部材に対向する第1の面
と、前記光記録媒体に対向する第2の面にそれぞれ形成
された、前記光記録媒体の回転により正圧力を発生する
空気軸受面と、反射型ホログラムパターンであって前記
発光素子の射出光は前記集光手段へ向かって反射すると
共に前記集光手段で反射された前記光記録媒体からの反
射光は前記受光センサへ向かって反射する光路補正手段
と、前記第2の反射型ホログラムパターンよりも小さな
形状で形成され前記集光手段で集光された前記発光素子
の射出光が前記光記録媒体へ向かって前記第2の面から
射出する 光透過窓とを有し、 前記光学部材の前記平面部と前記浮上スライダの第1の
面とを接合したときに形成される空間に 光路長可変手段
を形成したことを特徴とする浮上式光ヘッド。
1. A light emitting element for irradiating an optical recording medium with light, and
A light receiving sensor for receiving the reflected light from the optical recording medium is arranged.
Placed substrate, optical member configured in the shape of a concave mirror, optical
Formed of a material the light by rotation of the optical recording medium
A flying optical head comprising: a flying slider having an air bearing surface formed so as to float with respect to a recording medium , wherein the optical member is a first surface facing the substrate. On hemisphere
Of the light-emitting element formed in the shape of a circle and reflected by the optical path correcting means .
Condensing means for condensing emitted light and reflecting it toward the optical recording medium, and formed on a second surface facing the flying slider.
The flying slider has a first surface facing the optical member.
And a second surface facing the optical recording medium.
Generated positive pressure is generated by the rotation of the optical recording medium.
An air bearing surface and a reflective hologram pattern,
When the light emitted from the light emitting element is reflected toward the condensing means,
Both are reflected from the optical recording medium by the condensing means.
Optical path correction means for reflecting the emitted light toward the light receiving sensor
And smaller than the second reflective hologram pattern
The light emitting element formed in a shape and condensed by the condensing means
Emitted from the second surface toward the optical recording medium.
A light-transmitting window for emitting light, and the flat portion of the optical member and the first portion of the flying slider.
Optical path length varying means in the space formed when the surfaces are joined
Floating-type optical head, characterized in that the formation of the.
【請求項2】光記録再生の光源となる発光素子と光記録
媒体面で反射した反射光を受光する受光素子とを形成し
た基板と、半球面状に形成された光学部材の膨大部外面
に入射窓と出射窓とを有する反射膜を形成し他の平面部
に浮上スライダを接合し全体形状が凹面鏡状に構成され
前記基板に対向する側に膨大部を配置した集光手段と、
全体が円柱状に形成された光学透明材料の一端の平面部
には光路長可変手段を設け、他の一端の平面部には同心
円状に形成された凹部に他端の平面部方向へ光を反射さ
せる反射型ホログラムパターンが形成された光路補正手
段を設けた浮上スライダとを有し、前記集光手段の平面
部で前記光路長可変手段を挟持するように前記集光手段
と前記浮上スライダとを配置し、前記浮上スライダの光
路補正手段が形成された面を光記録媒体面に対向するよ
うに配置したことを特徴とする浮上式光ヘッド。
2. A substrate on which a light emitting element serving as a light source for optical recording / reproducing and a light receiving element for receiving reflected light reflected on the surface of an optical recording medium are formed, and an outer surface of an enlarging portion of an optical member formed in a hemispherical shape. Condensing means in which a reflection film having an entrance window and an exit window is formed, a flying slider is joined to another flat surface portion, and the entire shape is a concave mirror shape, and an enlarged portion is arranged on the side facing the substrate,
An optical path length varying means is provided on a flat surface portion at one end of the optically transparent material formed into a cylindrical shape as a whole, and light is transmitted to a flat surface portion at the other end in a concave portion formed in a concentric shape toward the flat surface portion at the other end. A flying slider provided with an optical path correcting means on which a reflection type hologram pattern for reflecting is formed, and the converging means and the flying slider so that the optical path length varying means is sandwiched by a plane portion of the condensing means. And a surface of the flying slider, on which the optical path correction means is formed, facing the surface of the optical recording medium.
【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の浮上式光ヘ
ッドであって、前記光路長可変手段は、前記集光手段の
平面部に形成された第1の透明電極膜と、前記浮上スラ
イダの平面部に形成された第2の透明電極膜と、第2の
透明電極膜の一部に形成された絶縁膜とを有し、前記第
1の透明電極膜と前記第2の透明電極膜とを対向させて
前記集光手段と前記浮上スライダとを接合して形成され
る空間部に誘電体物質を封入したことを特徴とする浮上
式光ヘッド。
3. The floating optical head according to claim 1 or 2, wherein the optical path length varying means includes a first transparent electrode film formed on a plane portion of the light collecting means, and A second transparent electrode film formed on a flat surface of the flying slider; and an insulating film formed on a part of the second transparent electrode film, wherein the first transparent electrode film and the second transparent electrode film are formed. A flying optical head, characterized in that a dielectric substance is enclosed in a space formed by joining the condensing means and the flying slider with the electrode film facing each other.
【請求項4】請求項3記載の浮上式光ヘッドであって、
前記誘電体物質は液晶であることを特徴とする浮上式光
ヘッド。
4. The flying optical head according to claim 3, wherein:
The flying optical head, wherein the dielectric material is liquid crystal.
【請求項5】請求項2記載の浮上式光ヘッドであって、
前記反射型ホログラムパターンが、前記基板上の発光素
子から前記光記録媒体の方向へ射出される光の光軸と、
前記光路補正手段から前記集光手段の方向へ反射される
光の光軸とがほぼ一致するように形成された第1の反射
型ホログラムパターンと、前記集光手段で反射された光
を前記受光素子の方向に回折するように形成された第2
の反射型ホログラムパターンとを有することを特徴とす
る浮上式光ヘッド。
5. A floating optical head according to claim 2, wherein:
The reflection-type hologram pattern, an optical axis of light emitted from the light-emitting element on the substrate toward the optical recording medium,
The first reflection-type hologram pattern formed so that the optical axis of the light reflected from the optical path correction means toward the light converging means substantially coincides with the light reflected by the light converging means. A second element formed to diffract in the direction of the element
And a reflection-type hologram pattern.
【請求項6】請求項2記載の浮上式光ヘッドであって、
前記基板上に配設された反射ミラーの反射角度が、前記
基板上の発光素子から前記光記録媒体の方向へ射出され
る光の光軸と前記光路補正手段から前記集光手段の方向
へ反射される光の光軸とが所定の鋭角を成すように形成
され、前記反射型ホログラムパターンは、前記集光手段
で反射された光を前記受光素子の方向に回折するように
形成された1種類の反射型ホログラムパターンを有する
ことを特徴とする浮上式光ヘッド。
6. The flying optical head according to claim 2, wherein:
The reflection angle of the reflection mirror disposed on the substrate is reflected from the light emitting element on the substrate toward the optical recording medium in the direction of the optical axis and from the optical path correcting means toward the condensing means. Is formed so as to form a predetermined acute angle with the optical axis of the reflected light, and the reflection hologram pattern is one type formed so as to diffract the light reflected by the light converging means toward the light receiving element. A floating type optical head having a reflective hologram pattern of 1.
【請求項7】請求項1ないし請求項6のいずれか1に
載の浮上式光ヘッドであって、前記浮上スライダは、前
記光路補正手段が形成された面に光記録媒体が回転する
方向と平行に凹状溝部が形成されたことを特徴とする浮
上式光ヘッド。
7. A floating light head in any one of claims 1 to 6 serial <br/> mounting, the floating slider, the optical recording medium to the optical path correcting means is formed surface A flying type optical head characterized in that a concave groove portion is formed in parallel with the rotating direction of the.
【請求項8】請求項1ないし請求項6のいずれか1に
載の浮上式光ヘッドであって、前記浮上スライダが、前
記光路補正手段が形成された面に光記録媒体が回転する
方向と平行な凹状溝部と光記録媒体が回転する方向と直
角な方向の凹状溝部とが形成されたことを特徴とする浮
上式光ヘッド。
8. The claim 1 or floating optical head of any one of the serial <br/> mounting according to claim 6, wherein the floating slider, the optical recording medium to the optical path correcting means is formed surface A floating optical head, characterized in that a concave groove portion parallel to the direction in which the optical recording medium rotates and a concave groove portion in a direction perpendicular to the direction in which the optical recording medium rotates are formed.
【請求項9】 請求項1から請求項9のいずれか1に記
載の浮上式光ヘッドを用いたことを特徴とする光記録再
生装置。
9. The method according to any one of claims 1 to 9.
An optical recording / reproducing system characterized by using a floating optical head
Raw equipment.
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