JPH1116198A - Optical head and information recording and reproducing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute a slider mounting an optical system small in the increase of mass by making the end surface of an optical fiber appear on the surface opposite to an information recording medium of the slider fitting the optical fiber and forming a thin film consisting of an opaque material on this end surface and providing a pin hole in a core part of the optical fiber of this thin film. SOLUTION: A slider 1 is relatively moved with an information recording medium 2 at a relative speed (v) and is supported by an arm 6 to be brought into contact with the information recording medium 2 through a contact pad 8 to be moved relatively while being rubbed. The slider 1 is provided with a hole for inserting an optical fiber from the upper part to the lower part so as to coincide with the position of the contact pad 8 and the lower part side end surface is provided with a pin hole in a position to coincide with the above hole. Moreover, the optical fiber 12 consisting of a core 3, a clad 4 and a coat 5 is stuck to this hole with an adhesive 7. Then, the end part of the core 3 and the clad 4 of the optical fiber 12 are processed in a projecting shape to constitute the contact pad 8.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光を用いて記録媒体
上に記録再生するための光学ヘッド、および情報記録再
生装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical head for recording and reproducing on a recording medium using light, and an information recording and reproducing apparatus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、特開平３-１７１４３４号公報に
は、光源、記録媒体、微細ピンホール、受光光学系およ
び前記微細ピンホールと記録媒体との間の距離および位
置を制御する制御手段を具備し、前記光源からの光を前
記微細ピンホールおよび前記記録媒体を介して前記受光
光学系で受光するようにしたメモリ記録装置が開示され
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-171434 discloses a light source, a recording medium, a fine pinhole, a light receiving optical system, and control means for controlling a distance and a position between the fine pinhole and the recording medium. There is disclosed a memory recording device that includes a light receiving optical system that receives light from the light source through the fine pinhole and the recording medium.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、浮上スライダに、レーザー光源とレンズが搭載
されている。スライダにレーザ光源やレンズが搭載さる
と、スライダの質量は大きくなってしまう。すると、記
録媒体への追従特性が劣化し、装置の構築は現実には不
可能となってしまうという問題が有る。In the prior art, the flying slider is provided with a laser light source and a lens. When a laser light source and a lens are mounted on the slider, the mass of the slider increases. Then, there is a problem that the follow-up characteristic to the recording medium is deteriorated, and the construction of the apparatus becomes impossible in practice.

【０００４】本発明の目的は、質量増加の少ない構成の
光学系を搭載したスライダの構成を提案する事にある。An object of the present invention is to propose a configuration of a slider on which an optical system having a configuration with a small increase in mass is mounted.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】情報記録媒体と接触しつ
つ、もしくは一定の間隔を保って相対運動をするスライ
ダと、前記スライダの、前記情報記録媒体に対向する面
を不透明な物質からなる薄膜が形成され、その一部にピ
ンホールを設け、前記ピンホールがコアの部分と一致す
るように取り付けられた、記録媒体へ光を照射するため
の光ファイバ一端側が、又は記録媒体からの光を受光す
るための光ファイバの一端側を設け、前記光ファイバの
他端側はスライダを支持するアームのアクチュエータ部
に設けた受発光部に取り付ける構成とした。SUMMARY OF THE INVENTION A slider which makes relative movement while being in contact with an information recording medium or at a constant interval, and a thin film made of an opaque material on a surface of the slider facing the information recording medium. Is formed, a pinhole is provided in a part thereof, and one end of an optical fiber for irradiating light to the recording medium, which is attached so that the pinhole coincides with the core portion, or receives light from the recording medium. One end of an optical fiber for receiving light is provided, and the other end of the optical fiber is attached to a light emitting / receiving section provided on an actuator section of an arm supporting the slider.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】図１から図７を用いて、本発明の
第１の実施例について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【０００７】図１は本発明の光学ヘッドを搭載したスラ
イダの断面図を示したものである。FIG. 1 is a sectional view of a slider on which the optical head of the present invention is mounted.

【０００８】図１において、スライダ１は情報記録媒体
２と、相対速度ｖで相対運動をしている。スライダ１は
アーム６により支持されており、コンタクトパッド８に
て情報記録媒体２と接触し、擦りながら相対運動してい
る。In FIG. 1, a slider 1 moves relative to an information recording medium 2 at a relative speed v. The slider 1 is supported by an arm 6, contacts the information recording medium 2 at a contact pad 8, and moves relatively while rubbing.

【０００９】スライダ１にはコンタクトパッド８の位置
に一致するように上部から下部に向かって光ファイバを
挿入する孔が設けられており、その下部側端面には前記
孔と一致する位置にピンホールが設けられている。ま
た、その孔にはコア３、クラッド４、被覆５から構成さ
れる光ファイバ１２が接着剤７により接着されている。
光ファイバ１２のコア３、クラッド４の端部は凸状に加
工され、コンタクトパッド８が構成されている。The slider 1 is provided with a hole into which an optical fiber is inserted from the upper part to the lower part so as to coincide with the position of the contact pad 8, and a pinhole is formed on the lower end face at a position corresponding to the hole. Is provided. An optical fiber 12 composed of a core 3, a clad 4, and a coating 5 is bonded to the hole with an adhesive 7.
The ends of the core 3 and the clad 4 of the optical fiber 12 are processed into a convex shape to form a contact pad 8.

【００１０】図１には記載していないが、光ファイバ１
２には、スライダ１部とは別の場所に設けた光源からの
光が入射されている。この光ファイバ１２に入射された
光は、コンタクトパッド８に設けられたピンホール１４
(後述)を通過し、情報記録媒体２に照射される。スライ
ダ１から出射された光のうち情報記録媒体２から透過し
た光が光検出器９で検出される。[0010] Although not shown in FIG.
Light from a light source provided in a place different from the slider 1 is incident on 2. The light incident on the optical fiber 12 is applied to a pinhole 14 provided in the contact pad 8.
(To be described later), and is irradiated on the information recording medium 2. The light transmitted from the information recording medium 2 out of the light emitted from the slider 1 is detected by the photodetector 9.

【００１１】光検出器９は、通常のフォトダイオード、
アバランシェ・フォトダイオード、フォトマルを用いる
事ができ、透過光を電気信号に変換する。The photodetector 9 is an ordinary photodiode,
Avalanche photodiodes and photomultipliers can be used to convert transmitted light into electrical signals.

【００１２】情報記録媒体２は、透明な基板１１と記録
膜１０から構成される。透明な基板１１の材質として
は、石英やポリカーボネート等を用いる事ができる。記
録膜１０は通常の相変化型の光ディスク装置に用いられ
るGe-Sb-Te系の相変化記録膜である。記録膜１０には、
エッチングプロセスで記録膜１０の一部を取り除いた
り、もしくは相変化を起こさせたりして、あるマークが
形成されており、このマークにより情報が記録されてい
る。例えば、記録膜１０の一部が取り除かれている場
合、取り除かれた部分の光透過率はそうでない部分に比
較して大きくなる。よって、記録膜１０に光を照射し、
その透過光の強度を検出する事で記録膜１０に記録され
ている情報を読み出す事ができる。図１には記載してい
ないが、記録膜１０の表面にはさらにＣ（カーボン）膜
が数nm成膜され、その上に高分子の潤滑剤がやはり数nm
塗布されている。このＣ膜と潤滑剤により、記録膜１０
の耐摩耗性を高めている。The information recording medium 2 comprises a transparent substrate 11 and a recording film 10. As a material of the transparent substrate 11, quartz, polycarbonate, or the like can be used. The recording film 10 is a Ge-Sb-Te-based phase change recording film used in a normal phase change type optical disk device. The recording film 10 includes
A certain mark is formed by removing a part of the recording film 10 or causing a phase change in the etching process, and information is recorded by the mark. For example, when a part of the recording film 10 has been removed, the light transmittance of the removed part becomes larger than that of the other part. Therefore, the recording film 10 is irradiated with light,
The information recorded on the recording film 10 can be read by detecting the intensity of the transmitted light. Although not shown in FIG. 1, a C (carbon) film having a thickness of several nm is further formed on the surface of the recording film 10, and a polymer lubricant is also applied thereon with a thickness of several nm.
It has been applied. The recording film 10 is formed by the C film and the lubricant.
Has increased wear resistance.

【００１３】図２はコンタクトパッド８部の拡大図であ
る。FIG. 2 is an enlarged view of a contact pad 8 portion.

【００１４】クラッド４の端面は凸状に加工されてお
り、コア３の部分が凹んでいる。この上に遮光膜１５が
成膜されており、遮光膜１５の光ファイバ１２のコア３
の部分にピンホール１４が設けられている。このピンホ
ール１４を通して、コア３を伝播して来た光を情報記録
媒体２に照射する。The end face of the clad 4 is formed in a convex shape, and the core 3 is recessed. The light shielding film 15 is formed thereon, and the core 3 of the optical fiber 12 of the light shielding film 15 is formed.
Is provided with a pinhole 14. The information recording medium 2 is irradiated with light propagating through the core 3 through the pinhole 14.

【００１５】図３は本発明のスライダのの製造プロセス
を示したものである。FIG. 3 shows a manufacturing process of the slider of the present invention.

【００１６】図３を用いて本発明の光学ヘッドを搭載し
たスライダの製造プロセスを説明する。まず、図３(a)
に示すように、基板１３に光ファイバ１２を固定するた
めの穴をあける。後述するように、光ファイバ１２とし
て石英系の光ファイバを用いるので、基板１３を石英基
板とする。基板１３を石英基板とする理由についても後
述する。通常の光ファイバでは、クラッド４の直径が12
5μm、被覆６の直径が250μmである。後述するように、
光ファイバ１２の基板１３への接着を被覆の部分で行
う．ため、穴の径ｂを被覆６の直径が250μmよりも一回
り大きく300μmとする。The manufacturing process of the slider on which the optical head of the present invention is mounted will be described with reference to FIG. First, FIG. 3 (a)
As shown in (1), a hole for fixing the optical fiber 12 is made in the substrate 13. As will be described later, since a quartz-based optical fiber is used as the optical fiber 12, the substrate 13 is a quartz substrate. The reason why the substrate 13 is a quartz substrate will also be described later. In a normal optical fiber, the diameter of the cladding 4 is 12
5 μm, diameter of coating 6 250 μm. As described below,
The bonding of the optical fiber 12 to the substrate 13 is performed at the covering portion. Therefore, the diameter b of the hole is set to 300 μm, which is slightly larger than the diameter of the coating 6 than 250 μm.

【００１７】次に、図３(a)で製作した穴に、光ファイ
バ１２を差し込み、接着剤７で接着する。この時図３
(b)のように、光ファイバ１２の被覆６をはがした部分
の長さｑを基板１３の厚さｒよりも短くしておき、接着
を被覆６の外側から行う。一般に石英系の光ファイバ
は、樹脂製の被覆をはがしクラッドをむき出しにすると
非常に折れやすくなる。この場合も、図３(b)のｑをｒ
よりも長くし、接着をクラッド５の部分だけで行うと、
クラッド５の部分が折れてしまう。よって、図３(b)の
ように接着を被覆６の上から行う。接着剤の種類は何を
使っても良いが、硬化した後セラミックスとなる接着剤
を使う事が望ましい。また、図３(b)のｓをｑより短く
し、被覆６が図３(b)における基板１３の下面から下に
出ないようにする必要がある。Next, the optical fiber 12 is inserted into the hole manufactured in FIG. At this time, FIG.
As shown in (b), the length q of the portion of the optical fiber 12 from which the coating 6 has been peeled is made shorter than the thickness r of the substrate 13, and bonding is performed from outside the coating 6. In general, a silica-based optical fiber is very likely to break when the cladding is stripped off after the resin coating is removed. Also in this case, q in FIG.
If the bonding is performed only at the part of the clad 5,
The portion of the clad 5 is broken. Therefore, as shown in FIG. Any kind of adhesive may be used, but it is preferable to use an adhesive which becomes a ceramic after curing. In addition, it is necessary to make s in FIG. 3B shorter than q so that the coating 6 does not protrude from the lower surface of the substrate 13 in FIG. 3B.

【００１８】接着剤７が硬化した後、図３(c)のよう
に、図３(c)における基板１３の下面と光ファイバ１２
の端面が同一面となるように研磨を行う。この時、基板
１３と光ファイバ１２の硬さが異なると、図３(c)にお
ける基板１３の下面と光ファイバ１２の端面を同一とな
るよう研磨を行っても、必ずしも同一面とならない。よ
って、光ファイバ１２のと基板１３の硬さをそろえるた
め、光ファイバ１２を石英系の光ファイバとした場合に
は、基板１３を石英基板とする。接着剤７についても同
様で、硬化した接着剤７の硬さは基板１３とできる限り
一致する事が望ましいので、硬化した後セラミックスと
なる接着剤である事が望ましい。After the adhesive 7 is cured, as shown in FIG. 3C, the lower surface of the substrate 13 and the optical fiber 12 shown in FIG.
Is polished so that the end faces are the same. At this time, if the hardness of the substrate 13 and that of the optical fiber 12 are different, even if the lower surface of the substrate 13 and the end surface of the optical fiber 12 in FIG. Therefore, in order to make the hardness of the optical fiber 12 and that of the substrate 13 uniform, when the optical fiber 12 is a quartz optical fiber, the substrate 13 is a quartz substrate. The same applies to the adhesive 7, and it is desirable that the hardness of the cured adhesive 7 matches the substrate 13 as much as possible. Therefore, it is desirable that the adhesive be a ceramic after being cured.

【００１９】図３(c)のように研磨を行った後、図３
(ｄ)のように基板１３および光ファイバ１２の端面に機
械加工を施し、コンタクトパッド８を形成する。コンタ
クトパッド８以外の部分に働く流体力によって、図１の
スライダ１の姿勢や、情報記録媒体２への押し付け力が
変化しないよう、コンタクトパッド８の高さＨは、概ね
10μmよりも大きくする必要がある。典型的には20〜50
μmとすれば良い。コンタクトパッドの幅Ｗと長さＬ
は、摩擦力が余り大きくならないよう、また、接触の応
力が大きくならないよう、50〜100μmとすれば良い。After polishing as shown in FIG. 3C, FIG.
As shown in (d), the end faces of the substrate 13 and the optical fiber 12 are machined to form the contact pads 8. The height H of the contact pad 8 is generally set so that the posture of the slider 1 in FIG. 1 and the pressing force against the information recording medium 2 do not change due to the fluid force acting on portions other than the contact pad 8.
It needs to be larger than 10 μm. Typically 20-50
It may be set to μm. Contact pad width W and length L
May be set to 50 to 100 μm so that the frictional force does not become too large and the contact stress does not increase.

【００２０】コンタクトパッド８を形成した後、基板１
３を切断し、図３(e)のようにスライダ１の形状とす
る。After forming the contact pads 8, the substrate 1
3 is cut to form the slider 1 as shown in FIG.

【００２１】図３(e)のように切断した後、図３(f)のよ
うにコンタクトパッド８にエッチング加工を施し、コア
３の部分を凹ませる。この加工は、光ファイバ１２を、
コア３にドーパントとしてGeO2を23mol%ドープした石英
系の光ファイバとし、エッチャントとして、HF50%水溶
液、純水、NH4F40%水溶液を容積費で、1:1:0.5、の割合
で混合した溶液を用い、室温でエッチングする事で行
う。凹み量に関しては後述する考察が必要になる。この
例においては、コンタクトパッド８は情報記録媒体２に
接触しているので、コア３の凹み量が図２におけるピン
ホール１４と情報記録媒体２との間隔ｈを与える。After being cut as shown in FIG. 3E, the contact pad 8 is subjected to etching as shown in FIG. In this processing, the optical fiber 12 is
A silica-based optical fiber doped with 23 mol% of GeO2 as a dopant in the core 3 and a solution obtained by mixing a 50% aqueous solution of HF, pure water and a 40% aqueous solution of NH4F in a ratio of 1: 1: 0.5 by volume as an etchant. The etching is performed at room temperature. The dent amount needs to be discussed later. In this example, since the contact pad 8 is in contact with the information recording medium 2, the amount of depression of the core 3 gives the distance h between the pinhole 14 and the information recording medium 2 in FIG.

【００２２】コア３の部分に凹みを設けた後、コンタク
トパッド８に遮光膜１５を成膜する。遮光膜１５の材
質、厚さについては、光ファイバ１２に入射される光を
遮光できる事、スライダ１が何らかの原因で情報記録媒
体２に接触してしまった場合の耐摩耗性を考慮して決定
する。耐摩耗性、遮光性の両者を考慮して、例えばCrを
用いる事ができ、厚さは典型的には100〜200nmとすれば
良い。After providing a recess in the core 3, a light-shielding film 15 is formed on the contact pad 8. The material and thickness of the light-shielding film 15 are determined in consideration of the fact that light incident on the optical fiber 12 can be shielded and the wear resistance when the slider 1 comes into contact with the information recording medium 2 for some reason. I do. For example, Cr can be used in consideration of both abrasion resistance and light shielding properties, and the thickness may be typically 100 to 200 nm.

【００２３】この後、図３(g)のようにコア３に設けた
凹みにピンホール１４を設ける。ピンホール１４の加工
は集束イオンビーム（以下、集束イオンビームを、Focu
sedIon Beam、の頭文字を取って、FIB、と略す）を用い
て行う。典型的なFIB装置において、加速電圧数十kVで
ビーム径数十nmを得る事ができ、直径数十nmのピンホー
ルを設ける事ができる。遮光膜９をCr膜、厚さを100〜2
00nmとした場合、ビーム照射時間は典型的には１秒以下
〜数秒である。Thereafter, as shown in FIG. 3 (g), a pinhole 14 is provided in the recess provided in the core 3. The processing of the pinhole 14 is performed by a focused ion beam (hereinafter, a focused ion beam,
sedIon Beam, abbreviated as FIB). In a typical FIB apparatus, a beam diameter of several tens nm can be obtained with an acceleration voltage of several tens kV, and a pinhole having a diameter of several tens nm can be provided. The light shielding film 9 is a Cr film, and the thickness is 100 to 2
When it is set to 00 nm, the beam irradiation time is typically 1 second or less to several seconds.

【００２４】FIBを用いて加工を行う場合、通常のFIB装
置では加工するべきサンプルにFIBを走査させながら照
射し、放出される２次電子の像をとる（この像を、Scan
ningIon Microscopy、の頭文字を取って、SIM像、と呼
ぶ）。このSIM像を用いてＦＩＢの照準を、加工を行う
べき所定の場所に合わせる。ここではコア３に凹みが設
けてあるので、ＳＩＭ像上でコア３の位置を正確に特定
し、コア３の部分に正確にピンホール１４を設ける事が
できる。In the case of processing using the FIB, a normal FIB apparatus irradiates a sample to be processed while scanning the FIB, and takes an image of emitted secondary electrons (this image is called a Scan
ningIon Microscopy, acronym for SIM image). Using this SIM image, the FIB is aimed at a predetermined place to be processed. Here, since the core 3 is provided with a depression, the position of the core 3 can be accurately specified on the SIM image, and the pinhole 14 can be accurately provided in the portion of the core 3.

【００２５】こうした目印が無い場合、SIM像上でコア
３の位置を特定する事が出来ず、ピンホール１４をコア
３の部分に設ける事は困難である。光はコア３に閉じ込
められているので、ピンホール１４は、コア３の位置に
正確に設けないと情報記録媒体２に照射する光の強度が
落ちてしまう。このため、ピンホール１４はコア３の位
置に正確に設ける必要がある。コア３を凹ませた事は単
にFIB加工を行うための目印だけでなく、別の利点もあ
る。ピンホール１４の部分が直接情報記録媒体２に接触
していないので、情報記録媒体２との摩擦で遮光膜１５
が多少はがれても、ピンホール１４には影響が無く、ピ
ンホール１４の性能を保つ事ができる。以上のプロセス
でスライダ１を作成する事ができる。If there is no such mark, the position of the core 3 cannot be specified on the SIM image, and it is difficult to provide the pinhole 14 in the core 3. Since the light is confined in the core 3, the intensity of the light applied to the information recording medium 2 is reduced unless the pinhole 14 is provided accurately at the position of the core 3. For this reason, the pinhole 14 needs to be provided accurately at the position of the core 3. Depressing the core 3 has not only a mark for performing FIB processing but also another advantage. Since the portion of the pinhole 14 does not directly contact the information recording medium 2, the light shielding film 15
Even if it is peeled off somewhat, the pinhole 14 is not affected, and the performance of the pinhole 14 can be maintained. The slider 1 can be created by the above process.

【００２６】前述の構成とすることにより、スライダ１
の重量増加を防止し、かつ高密度に記録された情報を読
み取ることが可能な光ヘッドスライダを実現できる。With the above configuration, the slider 1
Thus, it is possible to realize an optical head slider capable of preventing an increase in the weight of the optical head and reading information recorded at high density.

【００２７】図４は本発明の光学ヘッドを応用した情報
記録再生装置の斜視図である。情報記録媒体２は円板状
の形状をしており、ベース２１に固定されたスピンドル
モータ２２により回転する。この回転運動により、スラ
イダ１と相対運動する。位置決めアクチュエータ２３も
ベース２１に固定されており、その可動部にアーム６が
固定されている。位置決めアクチュエータ２３はその軸
の回りに回転し、アーム６の先端に取り付けられたスラ
イダ１を情報記録媒体２の半径方向に移動させる。スラ
イダ１および情報記録媒体２の構造は図１のスライダ
１、情報記録媒体２と同じである。ベース２１に固定さ
れたインターフェース２４はコネクタ２５を有し、コネ
クタ２５に接続されたケーブルから本装置を駆動するた
めの電源の供給を受ける他、装置に対する情報の記録再
生の命令、記録すべき情報の入力、再生すべき情報の出
力を行う。FIG. 4 is a perspective view of an information recording / reproducing apparatus to which the optical head of the present invention is applied. The information recording medium 2 has a disk shape and is rotated by a spindle motor 22 fixed to a base 21. Due to this rotational movement, the slider 1 makes a relative movement. The positioning actuator 23 is also fixed to the base 21, and the arm 6 is fixed to the movable part. The positioning actuator 23 rotates around its axis, and moves the slider 1 attached to the tip of the arm 6 in the radial direction of the information recording medium 2. The structures of the slider 1 and the information recording medium 2 are the same as those of the slider 1 and the information recording medium 2 of FIG. The interface 24 fixed to the base 21 has a connector 25. The interface 24 receives power from the cable connected to the connector 25 to drive the apparatus, and also commands the apparatus to record and reproduce information and information to be recorded. Input and output of information to be reproduced.

【００２８】インターフェース２４に装置外部から情報
の記録もしくは再生の命令を受け取った場合、インター
フェース２４はその命令をシステムコントローラ２６に
入力する。この命令を受け取ったシステムコントローラ
２６は、スピンドルモータ２２に電力を供給し、情報記
録媒体２を回転させる。スライダ１は、図１で説明した
通り、情報記録媒体２と接触して相対運動する。システ
ムコントローラ２６はさらにレーザ光源２７を点灯させ
る。レーザ光源２７から放射された光は、図４には記載
していない光ファイバ１２に入射し、ピンホール１４を
通して情報記録媒体２に光を照射される。システムコン
トローラ２６はレーザ光源２７を点灯させると同時に光
検出器９からの信号を受け取る。When the interface 24 receives a command for recording or reproducing information from outside the apparatus, the interface 24 inputs the command to the system controller 26. The system controller 26 receiving this command supplies power to the spindle motor 22 to rotate the information recording medium 2. The slider 1 moves relative to the information recording medium 2 as described with reference to FIG. The system controller 26 further turns on the laser light source 27. The light emitted from the laser light source 27 enters the optical fiber 12 (not shown in FIG. 4) and irradiates the information recording medium 2 through the pinhole 14. The system controller 26 turns on the laser light source 27 and receives a signal from the photodetector 9 at the same time.

【００２９】情報記録媒体２上には、トラックと呼ばれ
る、情報を記録したマークの列が同心円状に設けられて
いる。後述するように、個々のトラックにはトラック同
士を識別するためのマークと、トラックからのずれを識
別するためのマークが形成されている。このためシステ
ムコントローラ２６は、光検出器９からの信号から、情
報記録媒体２上でのピンホール１４がどのトラック上に
いるのか、またトラックからどの程度ずれているのかを
求める事ができる。システムコントローラ２６は、装置
外部からの命令で指定された情報を記録もしくは再生す
べき位置と、光検出器９からの信号から求めた実際のピ
ンホール１４の位置とを比較する。この比較した結果を
元に、位置決めアクチュエータ２３を駆動してピンホー
ル１４を情報記録媒体２上の所定トラック上に位置決め
する。On the information recording medium 2, a row of marks on which information is recorded, called tracks, is provided concentrically. As will be described later, each track is formed with a mark for identifying the track and a mark for identifying a deviation from the track. Therefore, the system controller 26 can determine from the signal from the photodetector 9 which track the pinhole 14 on the information recording medium 2 is on and how much the pinhole 14 is off the track. The system controller 26 compares a position where information designated by an instruction from the outside of the apparatus is to be recorded or reproduced with an actual position of the pinhole 14 obtained from a signal from the photodetector 9. Based on the result of this comparison, the positioning actuator 23 is driven to position the pinhole 14 on a predetermined track on the information recording medium 2.

【００３０】位置決めが為された後、装置外部からの命
令が情報の再生であった場合、システムコントローラ２
６は、レーザ光源２７を一定強度で発光させる。この発
光強度は、記録膜１０に記録された情報を破壊しない強
度となっている。情報記録媒体２には、記録膜１０の一
部を取り除くか、もしくは記録膜１０に相変化をさせて
記録マークを形成しており、レーザ光源２７から放射さ
れ、ピンホール１４を通過したして記録膜１０に照射さ
れた光の透過光量を光検出器９で検出する事で情報の再
生を行う。光検出器９で検出された情報は、システムコ
ントローラ２６でエラー修正等の処理を施された後、イ
ンターフェース２４から装置外部へ出力される。After the positioning is performed, if the command from outside the apparatus is to reproduce information, the system controller 2
6 causes the laser light source 27 to emit light at a constant intensity. This emission intensity is an intensity that does not destroy information recorded on the recording film 10. The information recording medium 2 has a recording mark formed by removing a part of the recording film 10 or changing the phase of the recording film 10, and is radiated from the laser light source 27 and passed through the pinhole 14. Information is reproduced by detecting the amount of transmitted light of the light applied to the recording film 10 by the photodetector 9. The information detected by the photodetector 9 is subjected to processing such as error correction by the system controller 26, and then output from the interface 24 to the outside of the apparatus.

【００３１】装置外部からの命令が情報の記録であった
場合、システムコントローラ２６は記録すべき情報に対
応してレーザ光源２７から放射される光の強度を変調す
る。情報の記録は記録膜１０を相変化させる事で行う。
相変化記録膜は、記録膜を溶融状態まで加熱し、これを
急冷すると非晶質の状態に、徐冷すると結晶質になる。
レーザ光源２７からピンホール１４を介して光を照射し
て記録膜１０を溶融状態にし、レーザ光源２７の発光強
度を急激に落とすと記録膜１０は急冷されて非晶質にな
り、徐々に落とすと徐冷されて結晶質になる。この、結
晶質と非晶質の部分を交互に並べる事で情報の記録を行
う。When the command from the outside of the apparatus is to record information, the system controller 26 modulates the intensity of light emitted from the laser light source 27 in accordance with the information to be recorded. Information is recorded by changing the phase of the recording film 10.
The phase-change recording film is heated to a molten state and rapidly cooled to become an amorphous state, and gradually cooled to become crystalline.
When the recording film 10 is melted by irradiating light from the laser light source 27 through the pinhole 14 and the light emission intensity of the laser light source 27 is rapidly reduced, the recording film 10 is rapidly cooled and becomes amorphous, and gradually drops. And gradually becomes crystalline. Information is recorded by alternately arranging the crystalline and amorphous portions.

【００３２】図５はアーム６近傍の拡大図であり、図５
の上はアーム６の平面図、下は正面図である。スライダ
１は固定部５５に取り付けられており、固定部５５はθ
x支持ばね５４を介して中間ホルダ５７に、中間ホルダ
５７はθy支持ばね５６を介してアーム６に取り付けら
れている。固定部５５は、θx支持ばね５４のねじれ変
形によってｘ軸周りに回転し、θy支持ばね５６のねじ
れ変形によってｙ軸周りに回転する。この回転運動によ
って、スライダ１を情報記録媒体２に追従させる。FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the arm 6, and FIG.
The upper part is a plan view of the arm 6, and the lower part is a front view. The slider 1 is attached to a fixed portion 55, and the fixed portion 55
The intermediate holder 57 is attached to the arm 6 via the x support spring 54 and the intermediate holder 57 via the θy support spring 56. The fixing portion 55 rotates around the x-axis due to the torsional deformation of the θx support spring 54, and rotates around the y-axis due to the torsional deformation of the θy support spring 56. This rotation causes the slider 1 to follow the information recording medium 2.

【００３３】光ファイバ１２は固定治具５２によって固
定部５５に、固定治具５３によってアーム６に固定され
ている。光ファイバ１２は固定治具５２の部分でループ
５１を形成している。ループ５１の片方の端部はスライ
ダ１に固定され、もう片方の端部は固定治具５２に固定
されている。固定治具５２もスライダ１も固定部５５に
固定されている。よって、光ファイバ１２をループ５１
のように曲げた時の反力はいずれも固定部５５に作用す
る。この反力のうち、スライダ１に作用する反力と、固
定治具５２に作用する反力は、作用反作用の法則によっ
て完全に打ち消し合うことになる。よって、光ファイバ
１２をループ５１のように曲げた時の反力は固定部５５
には実質的には作用していないのと同じになり、この反
力は固定部５５の動作を考える上では考慮しなくても良
い。The optical fiber 12 is fixed to a fixing portion 55 by a fixing jig 52 and to the arm 6 by a fixing jig 53. The optical fiber 12 forms a loop 51 at the fixing jig 52. One end of the loop 51 is fixed to the slider 1, and the other end is fixed to a fixing jig 52. Both the fixing jig 52 and the slider 1 are fixed to the fixing portion 55. Therefore, the optical fiber 12 is
Any reaction force when bent as described above acts on the fixing portion 55. Among the reaction forces, the reaction force acting on the slider 1 and the reaction force acting on the fixing jig 52 completely cancel each other according to the law of the action reaction. Therefore, the reaction force when the optical fiber 12 is bent like the loop 51 is
Does not substantially act on the fixing portion 55. This reaction force does not need to be considered when considering the operation of the fixing portion 55.

【００３４】光ファイバ１２はさらに固定治具５３でア
ーム６に固定されているので、光ファイバ１２の固定治
具５２、５３の間の部分の曲げ剛性が固定部５５のｙ軸
周りの回転運動に影響を与え、ねじり剛性がｘ軸周りの
回転運動に影響を与える。この影響は図５における固定
治具５２、５３の間隔Ｌfを大きくし、光ファイバ１２
の固定治具５２、５３間の剛性を下げる事で、事実上問
題無いレベルまで小さくする事ができる。Since the optical fiber 12 is further fixed to the arm 6 by the fixing jig 53, the bending rigidity of the portion between the fixing jigs 52 and 53 of the optical fiber 12 is determined by the rotational movement of the fixing part 55 about the y axis. And the torsional stiffness affects the rotational movement about the x-axis. This effect increases the distance Lf between the fixing jigs 52 and 53 in FIG.
By lowering the rigidity between the fixing jigs 52 and 53, it is possible to reduce the rigidity to a practically acceptable level.

【００３５】例えば、θx支持ばね５４、θy５６の材質
を鉄系の材料とし、ずれ弾性率を約80GPaとし、ばねの
長さＬx、Ｌyをいずれも2mm、直径Ｄx、Ｄyを200μmと
する。光ファイバ１２は石英系の光ファイバであるの
で、ヤング率を約70GPa、ずれ弾性率を約30GPaとし、固
定治具５２、５３の間隔Ｌfを20mm、光ファイバ１２の
直径を250μmとする。情報記録媒体媒体２の直径を例え
ば2.5インチとすると、半径は31.75mmとなり、アーム６
の長さはこれよりも長くなければならないので、Ｌf＝2
0mmというのは可能な値である。For example, the material of the θx support springs 54 and θy 56 is an iron-based material, the shear modulus is about 80 GPa, the spring lengths Lx and Ly are both 2 mm, and the diameters Dx and Dy are 200 μm. Since the optical fiber 12 is a silica-based optical fiber, the Young's modulus is about 70 GPa, the shear modulus is about 30 GPa, the interval Lf between the fixing jigs 52 and 53 is 20 mm, and the diameter of the optical fiber 12 is 250 μm. Assuming that the diameter of the information recording medium 2 is, for example, 2.5 inches, the radius is 31.75 mm and the arm 6
Must be longer than this, Lf = 2
0mm is a possible value.

【００３６】光ファイバ１２の被覆５に用いられる樹脂
のヤング率、ずれ弾性率はいずれも石英の1/10〜1/100
程度であるので、被覆５の剛性は無視する（もしくは、
被覆５の厚さは、その剛性がクラッド４の部分に比較し
て無視し得る程度の厚さとする）。すると、θx支持ば
ね５４、５６のねじれ剛性は、2本で約12.6mN・m/radと
なる。光ファイバ１２の固定治具５２、５３間の曲げ剛
性は、0.672mN・m/rad、ねじれ剛性は0.575mN・m/radと、
いずれもθx支持ばね５４、θy支持ばね５６のねじり剛
性よりも一桁以上小さく、実用上問題を与えない。ま
た、光ファイバ１２とアーム６の間の摩擦力も固定部５
５の動作に影響を与えるが、図５のように光ファイバ１
２をアーム６から浮かして保持する事により、摩擦力の
影響も取り除く事ができる。Both the Young's modulus and the shear modulus of the resin used for the coating 5 of the optical fiber 12 are 1/10 to 1/100 that of quartz.
Ignoring the stiffness of the coating 5 (or
The thickness of the coating 5 is such that its rigidity is negligible compared to the portion of the cladding 4). Then, the torsional stiffness of the θx support springs 54 and 56 is about 12.6 mN · m / rad with two springs. The bending rigidity between the fixing jigs 52 and 53 of the optical fiber 12 is 0.672 mNm / rad, and the torsional rigidity is 0.575 mNm / rad.
In each case, the torsional stiffness of the θx support spring 54 and the θy support spring 56 is smaller by one order of magnitude or more, and does not cause any practical problem. Further, the frictional force between the optical fiber 12 and the arm 6 is also reduced by the fixed portion 5.
5 affects the operation of the optical fiber 1 as shown in FIG.
By floating the arm 2 from the arm 6, the influence of the frictional force can be eliminated.

【００３７】アーム６は位置決めアクチュエータ２３に
取り付けられているが、アーム６の根元部分にはレーザ
光源２７が取り付けられている。レーザ光源２７は半導
体レーザ６０、カップリングレンズ５９、ファイバホル
ダ５８から構成されている。半導体レーザ６０から放射
された光は、カップリングレンズ５９で集光され、光フ
ァイバ１２に結合する。ファイバホルダ５８は、光ファ
イバ１２の端面をカップリングレンズ５９の集光点に固
定している。The arm 6 is attached to a positioning actuator 23, and a laser light source 27 is attached to the base of the arm 6. The laser light source 27 includes a semiconductor laser 60, a coupling lens 59, and a fiber holder 58. Light emitted from the semiconductor laser 60 is condensed by the coupling lens 59 and coupled to the optical fiber 12. The fiber holder 58 fixes the end face of the optical fiber 12 to the focal point of the coupling lens 59.

【００３８】半導体レーザ６０から放射された光が光フ
ァイバ１２に入射し、スライダ１の有するピンホール１
４を通って、情報記録媒体２に照射される。半導体レー
ザ６０はケーブル６１でシステムコントローラ２６に接
続され、システムコントローラ２６の命令によって点滅
する。半導体レーザ６０、カップリングレンズ５９は実
際にはかなり重い部品となるので、スライダ１に乗せる
よりは、図５のようにスライダ１の外側、特に位置決め
アクチュエータ２３の回転軸の近くに持ってきている。
このように、主要な光学系をアクチュエータ２３の回転
軸近傍に設けるか、またはアクチュエータ近傍のベース
側に設けることによって、アクチュエータを小さな駆動
力で動作させることができる。Light emitted from the semiconductor laser 60 is incident on the optical fiber 12 and the pinhole 1 of the slider 1 is formed.
4, the information recording medium 2 is irradiated. The semiconductor laser 60 is connected to the system controller 26 via a cable 61, and blinks according to a command from the system controller 26. Since the semiconductor laser 60 and the coupling lens 59 are actually quite heavy components, they are brought outside the slider 1 as shown in FIG. 5, particularly near the rotation axis of the positioning actuator 23, rather than being mounted on the slider 1. .
Thus, by providing the main optical system near the rotation axis of the actuator 23 or on the base near the actuator, the actuator can be operated with a small driving force.

【００３９】図６は情報記録媒体２の表面の拡大図であ
る。FIG. 6 is an enlarged view of the surface of the information recording medium 2.

【００４０】図６では、灰色の背景に白いマークと、黒
い円形のマークが並んでいる。灰色の部分は記録膜１０
が非晶質である事を、白い部分はそこだけ記録膜１０が
取り除かれている事、黒い部分はそこが結晶質である事
を示している。非晶質に比較して結晶質の部分の方が光
の透過率が低く、記録膜１０のある部分よりは無い部分
の方が透過率が高いので透過率に対応させて明暗を付け
た。In FIG. 6, white marks and black circular marks are arranged on a gray background. The gray part is the recording film 10
Is amorphous, a white portion indicates that the recording film 10 is removed therefrom, and a black portion indicates that the recording film 10 is crystalline. The light transmittance of the crystalline portion is lower than that of the amorphous portion, and the transmittance of the portion not having the recording film 10 is higher than that of the portion where the recording film 10 is provided.

【００４１】図６中で、点線で示してあるのが６本のト
ラック３１〜３６である。本来はトラックは円形である
のだが、その一部を拡大しているので、図６では直線の
ように見える。In FIG. 6, six tracks 31 to 36 are indicated by dotted lines. Originally, the track is circular, but since a part of the track is enlarged, it looks like a straight line in FIG.

【００４２】個々のトラックには、トラック識別マーク
３７が設けられている。このマークはトラック毎に異な
っており、このマークによって、ピンホール１４がどの
トラックの上にいるかを識別する。個々のトラックには
さらに、ウォブルマーク３８とウォブルマーク予知マー
ク３９が設けられている。Each track is provided with a track identification mark 37. This mark is different for each track, and identifies the track on which the pinhole 14 is located. Each track is further provided with a wobble mark 38 and a wobble mark prediction mark 39.

【００４３】ピンホール１４は情報記録媒体２に対し、
図６において下から上へ相対運動する。ウォブルマーク
予知マーク３９はこの後に、ウォブルマーク３８が来る
事を示している。よって、ウォブルマーク予知マーク３
９はウォブルマーク３８の直前の場所以外には使われて
いないパターンによって構成されている。ウォブルマー
ク３８は、トラックに対し、左右にずれた二つのマーク
により構成されており、ピンホール１４とトラックのず
れを検出するためのマークである。The pinhole 14 is provided in the information recording medium 2
In FIG. 6, relative movement is performed from the bottom to the top. The wobble mark prediction mark 39 indicates that the wobble mark 38 comes after this. Therefore, the wobble mark prediction mark 3
Reference numeral 9 denotes a pattern which is not used except for the location immediately before the wobble mark 38. The wobble mark 38 is composed of two marks shifted left and right with respect to the track, and is a mark for detecting a shift between the pinhole 14 and the track.

【００４４】例えば、ピンホール１４がトラック３６近
傍の実線４１に沿ってトラック３６の近傍を通ったとす
る。光検出器９では、ピンホール１４がウォブルマーク
予知マーク３９を過ぎった時の光パルスの後、ウォブル
マーク３８を過ぎった時に２個の光パルスを検出する。For example, it is assumed that the pinhole 14 has passed near the track 36 along a solid line 41 near the track 36. The light detector 9 detects two light pulses when the pinhole 14 passes the wobble mark 38 after the light pulse when the pinhole 14 passes the wobble mark prediction mark 39.

【００４５】ピンホール１４の軌跡が実線４１のように
トラック３６から左にずれていた場合、２個の光パルス
最初のパルスは強く、後のパルスは弱くなる。マークの
部分は光の透過率が高い部分であり、ウォブルマーク３
８の最初のマークは重なりが大きくなり、後のマークは
重なりが小さくなるからである。When the trajectory of the pinhole 14 is shifted to the left from the track 36 as shown by the solid line 41, the first pulse of the two light pulses is strong, and the subsequent pulses are weak. The mark portion is a portion having a high light transmittance, and the wobble mark 3
This is because the first mark of No. 8 has a large overlap, and the subsequent marks have a small overlap.

【００４６】もしトラック３６に対し、ピンホール１４
の軌跡が右にずれていた場合、最初の光パルスが弱くな
り、後の光パルスが強くなる。If the track 36 has a pinhole 14
Is shifted to the right, the first light pulse is weakened and the second light pulse is strong.

【００４７】ピンホール１４の軌跡がトラック３６の上
に丁度乗っていた場合、２個の光パルスの強度は等しく
なる。When the trajectory of the pinhole 14 is exactly on the track 36, the two light pulses have the same intensity.

【００４８】システムコントローラ２６では、ウォブル
マーク予知マーク３９に対応した光パルスの、直後の２
個の光パルスの大きさを比較し、ピンホール１４の軌跡
がトラックに対し、どちらにどの程度ずれているかを求
める事ができる。このずれを示す信号をトラックエラー
信号と呼ぶ。In the system controller 26, the two pulses immediately after the light pulse corresponding to the wobble mark prediction mark 39
By comparing the magnitudes of the individual light pulses, it is possible to determine to which and how much the trajectory of the pinhole 14 is shifted from the track. A signal indicating this deviation is called a track error signal.

【００４９】装置外部からの命令によって記録された記
録マーク４０においても、識別マーク３７においても、
ピンホール１４はトラックの丁度上を通った場合に最も
大きな信号（この場合光パルス）を得る事ができる。情
報の再生において、再生した情報の誤りを少なくするた
めには、信号は大きいほど望ましい。このために、シス
テムコントローラ２６は、トラックエラー信号を元に位
置決めアクチュエータ２３を駆動し、ピンホール１４を
所定のトラックの丁度上に位置決めする。情報の記録の
場合においても、記録された情報の再生する場合の事を
考えて、トラック上に位置決めして記録を行う。In both the recording mark 40 and the identification mark 37 recorded by a command from the outside of the apparatus,
The pinhole 14 can obtain the largest signal (in this case, an optical pulse) when passing just above the track. In the reproduction of information, in order to reduce errors in the reproduced information, the larger the signal, the more desirable. For this purpose, the system controller 26 drives the positioning actuator 23 based on the track error signal, and positions the pinhole 14 just above a predetermined track. Also in the case of information recording, recording is performed by positioning on a track in consideration of the case of reproducing the recorded information.

【００５０】図６において、識別マーク３７、ウォブル
マーク３８、ウォブルマーク予知マーク３９が記録膜１
０を取り除いて形成されているのに対し、記録マーク４
０は相変化によって形成されている。非晶質部分の透過
率に比較し、識別マーク３７、ウォブルマーク３８、ウ
ォブルマーク予知マーク３９は透過率が高くなり、記録
マーク４０では透過率は低くなる。よって、透過光量か
らそれがピンホール１４の位置を示すマークであるの
か、記録された情報であるのかが識別できる。In FIG. 6, an identification mark 37, a wobble mark 38, and a wobble mark prediction mark 39 are recorded on the recording film 1.
0 is formed, whereas the recording mark 4
0 is formed by a phase change. Compared with the transmittance of the amorphous portion, the transmittance of the identification mark 37, the wobble mark 38, and the wobble mark prediction mark 39 is higher, and the transmittance of the recording mark 40 is lower. Therefore, it can be identified from the transmitted light amount whether it is a mark indicating the position of the pinhole 14 or recorded information.

【００５１】図７は本発明の動作原理の説明図であり、
ピンホール１４近傍の拡大図でもある。第１の実施例で
は、ピンホール１４を通過した光を記録膜１０に照射
し、情報の記録再生を行っている。情報の記録再生を光
学的に行うためには、光スポットの大きさは記録マーク
よりも小さいか、大きくとも同程度である必要がある。
光スポットよりも非常に小さい記録マークを記録再生す
る事は困難である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation principle of the present invention.
It is also an enlarged view near the pinhole 14. In the first embodiment, light that has passed through the pinhole 14 is irradiated on the recording film 10 to record and reproduce information. In order to optically record and reproduce information, the size of the light spot needs to be smaller than or larger than the recording mark.
It is difficult to record and reproduce a recording mark much smaller than the light spot.

【００５２】通常の光ディスク装置では、光スポットを
作るためにレンズで光を集光している。この場合、光の
波長よりも小さいスポットを得る事は原理的に困難であ
る。通常の光ディスク装置では、光源の波長は概ね600
〜800nm程度であり、スポットの大きさも概ねこの程度
である。これに対し、本発明の第１の実施例では、光ス
ポットの大きさはピンホール１４の大きさｄに、遮光膜
９への光のしみ込みの深さを加えた値となる。In an ordinary optical disk device, light is focused by a lens in order to form a light spot. In this case, it is theoretically difficult to obtain a spot smaller than the light wavelength. In a normal optical disk drive, the wavelength of the light source is approximately 600
800800 nm, and the size of the spot is also approximately this size. On the other hand, in the first embodiment of the present invention, the size of the light spot is a value obtained by adding the depth of light penetration into the light shielding film 9 to the size d of the pinhole 14.

【００５３】前述の通り、典型的なFIB装置で加工を行
った場合でも、ピンホール１４の直径は数十nmとする事
ができ、光のしみ込みの深さも典型的には数十nmである
ので、光スポットの大きさは100nm以下となる。よっ
て、通常の光ディスク装置の場合よりも小さい記録マー
クを記録再生可能である。この事から、通常の光ディス
ク装置よりも記録密度の高い情報記録再生装置を構成で
きる。As described above, even when processing is performed using a typical FIB apparatus, the diameter of the pinhole 14 can be several tens nm, and the depth of light penetration is typically several tens nm. Therefore, the size of the light spot is 100 nm or less. Therefore, it is possible to record and reproduce smaller recording marks than in the case of a normal optical disk device. From this fact, an information recording / reproducing apparatus having a higher recording density than a normal optical disk apparatus can be configured.

【００５４】図７において、ピンホール１４と記録膜１
０の間隔ｈが０の場合、記録膜１０上での光スポットの
大きさＤは、前述の通り、ピンホール１４の大きさｄ
に、遮光膜９への光のしみ込みの深さを加えた値とな
る。しかし、間隔ｈが大きくなると、光は回折で広がっ
てしまい、光スポットの大きさＤは大きくなってしま
う。間隔ｈの限界について考察するために、記録膜１０
上での光の振幅に２次元のフーリエ変換を行う。する
と、大きさＤの光スポットを作るためには、記録膜１０
上での波数ベクトルｐに関し、概ねIn FIG. 7, the pinhole 14 and the recording film 1
When the interval h of 0 is 0, the size D of the light spot on the recording film 10 becomes the size d of the pinhole 14 as described above.
And the depth of light seeping into the light-shielding film 9. However, when the distance h increases, the light spreads by diffraction, and the size D of the light spot increases. In order to consider the limit of the interval h, the recording film 10
A two-dimensional Fourier transform is performed on the above light amplitude. Then, in order to form a light spot of size D, the recording film 10
About the wave vector p above,

【００５５】[0055]

【数１】 (Equation 1)

【００５６】なる空間周波数成分を必要とする。The following spatial frequency components are required.

【００５７】ここでは、ピンホール１４を用いて光の波
長よりも十分に小さい光スポットを作る事を考えている
ので、Ｄ＜λ、とする。ピンホール１４を通過した光の
振幅について、記録膜１０の面内の空間周波数の絶対値
が、π／Ｄ、である成分について考える。この成分を以
後、ａ、と呼ぶ。記録膜１０上での光の振幅はヘルムホ
ルツ方程式を満たすので、Ｄ＜λ、より、a、のピンホ
ール１４からの距離ｚに関する依存の仕方は次式のよう
になる。Here, since it is considered that a light spot sufficiently smaller than the wavelength of light is formed by using the pinhole 14, D <λ. Regarding the amplitude of the light passing through the pinhole 14, a component in which the absolute value of the in-plane spatial frequency of the recording film 10 is π / D will be considered. This component is hereinafter referred to as a. Since the amplitude of light on the recording film 10 satisfies the Helmholtz equation, the manner in which D <λ, and a depends on the distance z from the pinhole 14 is as follows.

【００５８】[0058]

【数２】 (Equation 2)

【００５９】但し、Ｃは比例定数、ピンホール１４へ照
射される光の波長をλとして、Where C is a proportional constant, and λ is the wavelength of the light irradiated to the pinhole 14.

【００６０】[0060]

【数３】 (Equation 3)

【００６１】である。(数２)より、ａ、はｚ＞１／γの
領域では急激に小さくなってしまう事が判る。よって、
間隔ｈは１／γよりも小さくしなければならない。前述
の通り、光スポットの大きさＤは大きくとも、記録マー
クの大きさｌと同程度でなければならない。ここで、波
長λ＝780nm、光のスポットの大きさＤ＝100nmとする
と、１／γ≒33nm、となる。即ちピンホールを通過した
波長780nmの光で、100nm程度の大きさの記録マークを記
録再生するためには、ピンホール１４と記録膜１０の間
隔は概ね33nm以下とする必要がある。Is as follows. From (Equation 2), it can be seen that a decreases sharply in the region of z> 1 / γ. Therefore,
The interval h must be smaller than 1 / γ. As described above, the size D of the light spot must be at most the same as the size 1 of the recording mark. Here, if the wavelength λ is 780 nm and the light spot size D is 100 nm, 1 / γ ≒ 33 nm. That is, in order to record and reproduce a recording mark having a size of about 100 nm with light having a wavelength of 780 nm that has passed through the pinhole, the interval between the pinhole 14 and the recording film 10 needs to be approximately 33 nm or less.

【００６２】この事から、ピンホールをスライダに設
け、ピンホールを通過した光を用いて情報の記録再生を
行う場合、ピンホールとスライダの情報記録媒体に対向
する面の位置決めは極めて精密に行う必要がある。即
ち、図２におけるコア３の凹み量ｈは33nm以下とする必
要がある。本発明の方法では、ピンホール１４がスライ
ダ１の、情報記録媒体２に対向する面に直接設けられて
いるので、位置決めの問題は全く発生しない。また前述
の通り、ピンホール１４はコア３に設けた凹みの部分に
設けられているので、ピンホール１４が情報記録媒体２
に衝突して破壊される確率は非常に小さくなる。For this reason, when a pinhole is provided in a slider and information is recorded / reproduced using light passing through the pinhole, the pinhole and the surface of the slider facing the information recording medium are extremely precisely positioned. There is a need. That is, the dent h of the core 3 in FIG. 2 needs to be 33 nm or less. In the method of the present invention, since the pinhole 14 is provided directly on the surface of the slider 1 facing the information recording medium 2, no positioning problem occurs. Further, as described above, since the pinhole 14 is provided in the recessed portion provided in the core 3, the pinhole 14 is provided in the information recording medium 2.
The probability of collision and destruction is very small.

【００６３】次に、図８、９を用いて、本発明の第２の
実施例について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【００６４】図８は本発明の光学ヘッドを搭載したスラ
イダの断面図、図９は本発明の光学ヘッドを搭載したス
ライダの製造プロセスの説明図である。FIG. 8 is a sectional view of a slider on which the optical head of the present invention is mounted, and FIG. 9 is an explanatory view of a manufacturing process of the slider on which the optical head of the present invention is mounted.

【００６５】図８のスライダ７１は情報記録媒体２と、
相対速度ｖで相対運動をしている。スライダ７１には、
情報記録媒体２との相対運動に起因する流体力が作用し
ている。スライダ７１はアーム７０により支持されてお
り、前述の流体力とアーム７０のばね力の釣り合った所
で、スライダ７１は情報記録媒体２との間隔ｈを一定に
保って相対運動している。The slider 71 shown in FIG.
The relative motion is performed at the relative speed v. The slider 71 has
Fluid force due to relative movement with the information recording medium 2 acts. The slider 71 is supported by the arm 70. When the above-described fluid force and the spring force of the arm 70 are balanced, the slider 71 is relatively moved while keeping the distance h from the information recording medium 2 constant.

【００６６】スライダ７１にはコア７３、クラッド７
４、被覆７５から構成される光ファイバ７２が接着剤７
６により接着されている。スライダ７１の、情報記録媒
体２に対向する面には遮光膜７７が成膜されている。遮
光膜７７の、コア７３の端面に当たる部分に、ピンホー
ル７８が設けられている。The slider 71 has a core 73 and a clad 7
4. The optical fiber 72 composed of the coating 75 is
6 are adhered. A light-shielding film 77 is formed on a surface of the slider 71 facing the information recording medium 2. A pinhole 78 is provided in a portion of the light-shielding film 77 corresponding to the end face of the core 73.

【００６７】情報記録媒体２に対して、スライダ７１の
反対側に設置されたレーザ光源７９から情報記録媒体２
にレーザ光を照射する。この光の透過光、散乱光をピン
ホール７８で取り出し、光ファイバ７２内を伝播させて
図８には記載されていない光検出器で検出する。情報記
録媒体２は、第１の実施例と同じものであり、図８には
記載されていない光検出器で検出される光によって情報
記録媒体２に記録されている情報を再生できる。また、
第１の実施例で説明した情報記録再生装置のスライダ１
をスライダ７１で、光検出器９をレーザ光源７９で置き
換え、さらに光ファイバ７２内を伝播する光を検出する
光検出器を追加することで、情報記録媒体２に記録され
た情報を再生する情報再生装置を構成することができ
る。A laser light source 79 installed on the opposite side of the slider 71 with respect to the information recording medium 2
Is irradiated with laser light. The transmitted light and scattered light of this light are extracted through a pinhole 78, propagated in the optical fiber 72, and detected by a photodetector not shown in FIG. The information recording medium 2 is the same as that of the first embodiment, and information recorded on the information recording medium 2 can be reproduced by light detected by a photodetector not shown in FIG. Also,
Slider 1 of information recording / reproducing apparatus described in the first embodiment
Is replaced with a slider 71, the photodetector 9 is replaced with a laser light source 79, and a photodetector for detecting light propagating in the optical fiber 72 is added, thereby reproducing information recorded on the information recording medium 2. A playback device can be configured.

【００６８】図９を用いてスライダ７１の製造プロセス
を説明する。The manufacturing process of the slider 71 will be described with reference to FIG.

【００６９】まず、図９(a)に示すような、溝付き基板
８０と、基板８１を用意する。第２の実施例の場合と同
様、光ファイバ７２を石英系の光ファイバとするので、
溝付き基板８０と基板８１の材質は石英とする。溝付き
基板８０の溝の形状は、光ファイバ７２の被覆７５が溝
に収まる形状とする。例えば、被覆７５の外形が250μm
の場合、図９(a)で、θ＝90°とすると、Ｅは306μmよ
り大きければ良い。接着剤７６を充填するための隙間を
考えて、Ｅは350μm程度とすれば良い。用意した溝付き
基板８１の溝に光ファイバ７２を入れて基板８１で挟
み、接着剤７６で接着する。この時、第１の実施例の場
合と同様、光ファイバ７２の、被覆７５をはがした部分
の長さは溝付き基板８０、基板８１の厚さよりも短く
し、接着は被覆７５の上から行う。First, a grooved substrate 80 and a substrate 81 as shown in FIG. 9A are prepared. As in the case of the second embodiment, since the optical fiber 72 is a silica-based optical fiber,
The material of the grooved substrate 80 and the substrate 81 is quartz. The shape of the groove of the grooved substrate 80 is such that the coating 75 of the optical fiber 72 fits into the groove. For example, the outer shape of the coating 75 is 250 μm
In this case, if θ = 90 ° in FIG. 9A, E should be larger than 306 μm. Considering a gap for filling the adhesive 76, E may be set to about 350 μm. The optical fiber 72 is inserted into the groove of the prepared grooved substrate 81, sandwiched between the substrates 81, and bonded with the adhesive 76. At this time, as in the case of the first embodiment, the length of the portion of the optical fiber 72 from which the coating 75 is removed is shorter than the thicknesses of the grooved substrate 80 and the substrate 81, and the adhesive is applied from above the coating 75. Do.

【００７０】接着を行った後、光ファイバ７２の端面
と、図９(b)における溝付き基板８０、基板８１の上の
面が同一面となるように研磨を行う。この時、研磨面に
被覆７５が現れないよう、接着を行う必要がある。第１
の実施例の場合と同様に、研磨によって溝付き基板８
０、基板８１の上の面と光ファイバ７２の端面が同一面
とする場合、溝付き基板８０、基板８１、光ファイバ７
２のコア７３、クラッド７４は同じ硬さである事が望ま
しい。この事と、光ファイバ７２が石英ファイバである
事から、溝付き基板８０、基板８１の材質を石英とす
る。After bonding, polishing is performed so that the end surface of the optical fiber 72 and the upper surfaces of the grooved substrate 80 and the substrate 81 in FIG. At this time, it is necessary to perform bonding so that the coating 75 does not appear on the polished surface. First
As in the case of the embodiment of FIG.
0, when the upper surface of the substrate 81 and the end surface of the optical fiber 72 are the same surface, the grooved substrate 80, the substrate 81, the optical fiber 7
It is desirable that the second core 73 and the clad 74 have the same hardness. Because of this and the fact that the optical fiber 72 is a quartz fiber, the material of the grooved substrate 80 and the substrate 81 is quartz.

【００７１】研磨を行った後、図９(c)のように、溝付
き基板８０と基板８１をスライダ７１の形状に加工す
る。After the polishing, the grooved substrate 80 and the substrate 81 are processed into the shape of the slider 71 as shown in FIG.

【００７２】スライダ７１の形状に加工した後、スライ
ダ７１の情報記録媒体２に対向する面にエッチング加工
を施し、図９(d)のように、クラッド７４に対してコア
７３を凹ませる。この後、第１の実施例の場合と同様
に、スライダ７１の情報記録媒体２に対向する面に遮光
膜７７を成膜し、コア７３の凹みを目印にしてFIBを照
射してピンホール７８を形成する。このプロセスでスラ
イダ７１を製造する事ができる。この場合、コア７３の
凹み量と、スライダ７１の情報記録媒体２と対向する面
と情報記録媒体２との間隔についても本発明の第１の実
施例の場合と同様の考察が必要である。After processing into the shape of the slider 71, the surface of the slider 71 facing the information recording medium 2 is subjected to etching, and the core 73 is recessed with respect to the clad 74 as shown in FIG. Thereafter, as in the case of the first embodiment, a light-shielding film 77 is formed on the surface of the slider 71 facing the information recording medium 2, and the FIB is irradiated by irradiating the FIB with the depression of the core 73 as a mark. To form The slider 71 can be manufactured by this process. In this case, the same consideration as in the first embodiment of the present invention is necessary for the recess amount of the core 73 and the distance between the surface of the slider 71 facing the information recording medium 2 and the information recording medium 2.

【００７３】なお、第２の実施例においては、FIB加工
をするための目印としては、コア７３は必ずしも凹ます
必要はなく、凸状としても良い。このような加工は、光
ファイバ７２の端面にエッチングを施す際のエッチャン
トを、ＨＦ５０％水溶液、純水、ＮＨ４Ｆ４０％水溶液
を容積比で、１：１：２、で混合した溶液を用いて行う
事ができる。In the second embodiment, as a mark for performing FIB processing, the core 73 does not necessarily need to be concave, but may be convex. Such processing is performed by using an etchant for etching the end face of the optical fiber 72 using a solution obtained by mixing HF 50% aqueous solution, pure water, and NH4F 40% aqueous solution at a volume ratio of 1: 1: 2. Can be.

【００７４】尚今までの実施例は、すべて透過型の光デ
ィスクを対象として説明したが、次に反射型の光ディス
クを対象として図１０を用いて説明する。Although all of the embodiments described so far are directed to transmission type optical discs, the following description is directed to reflection type optical discs with reference to FIG.

【００７５】図１０は記録媒体が反射型の場合の構成を
示したものである。FIG. 10 shows the configuration when the recording medium is of the reflection type.

【００７６】半導体レーザ６０から放射された光はカッ
プリングレンズ５９で集光され、光ファイバ６２に結合
する。ファイバフォルダ５８は光ファイバ６２の端面を
カップリングレンズ５９の焦点の位置に固定している。
光ファイバ６２に結合した光は光ファイバ６２内を伝播
し、Ｙ分岐６１を通り、光ファイバ１２に入射する。ス
ライダ１は図１のスライダ１と同じ構造をしており、、
光ファイバ１２の端面にピンホール１４が設けられてい
る。光ファイバ１２に入射した光はピンホール１４を通
って情報記録媒体２に照射される。情報記録媒体２への
情報の記録は、前述の第１の実施例と同じく、半導体レ
ーザ６０から放射される光を変調することで情報の記録
を行っている。Light emitted from the semiconductor laser 60 is condensed by the coupling lens 59 and is coupled to the optical fiber 62. The fiber folder 58 fixes the end face of the optical fiber 62 at the focal point of the coupling lens 59.
Light coupled to the optical fiber 62 propagates through the optical fiber 62, passes through the Y branch 61, and enters the optical fiber 12. The slider 1 has the same structure as the slider 1 of FIG.
A pinhole 14 is provided on the end face of the optical fiber 12. The light incident on the optical fiber 12 is applied to the information recording medium 2 through the pinhole 14. The information is recorded on the information recording medium 2 by modulating the light emitted from the semiconductor laser 60 as in the first embodiment.

【００７７】情報の再生に関しては前述の第１及び第２
の実施例と異なり、情報記録媒体２からの光の反射光を
受光して行う。Regarding the reproduction of information, the first and second
Unlike the embodiment, the reflection is performed by receiving light reflected from the information recording medium 2.

【００７８】情報記録媒体２を構成する記録膜１０の一
部が取り除かれていたり、又は相変化を起こしている場
合い、ピンホール１４から情報記録媒体に照射された光
が、再びピンホール１４へ反射光とし戻ってくるが、こ
の反射率が変化する。例えば、記録膜１０が取り除かれ
た部分の反射率は、取り除かれていない部分の反射率よ
りも小さくなる。相変化型の光ディスク装置に用いられ
ているように、記録膜１０が非晶質状態に有るときと、
結晶状態にあるときでは、照射される光の反射率が異な
る。When a part of the recording film 10 constituting the information recording medium 2 has been removed or a phase change has occurred, the light radiated from the pinhole 14 onto the information recording medium is again transmitted to the pinhole 14. The light returns as reflected light, but the reflectance changes. For example, the reflectance of the portion where the recording film 10 has been removed is smaller than the reflectance of the portion where the recording film 10 has not been removed. When the recording film 10 is in an amorphous state as used in a phase change type optical disk device,
When in the crystalline state, the reflectance of irradiated light is different.

【００７９】従って、一定の光を照射し、反射量の変化
を検出しても情報の再生が可能である。情報を再生する
場合は、半導体レーザ６０から一定強度の光を放射す
る。この光は前述のように、ピンホール１４を通って情
報記録媒体２に照射される。この光の反射光は再びピン
ホール１４を通って、光ファイバ１２を最初に伝播した
時と逆方向に伝播し。Ｙ分岐６１に入射する。光ファイ
バ１２内を伝播し、Ｙ分岐６１に入射した光は二つに分
割される。その片方の光は光ファイバ６２を通り半導体
レーザ６０に戻る。もう片方は、光ファイバ６３内を伝
播し、光検出器９へ入射して、電気信号に変換される。
この電気信号から情報記録媒体２に記録された情報を再
生することができる。Therefore, information can be reproduced even when a constant light is irradiated and a change in the amount of reflection is detected. When reproducing information, the semiconductor laser 60 emits light of a constant intensity. This light is applied to the information recording medium 2 through the pinhole 14 as described above. The reflected light of this light again passes through the pinhole 14 and propagates in the opposite direction to that when it first propagated through the optical fiber 12. The light enters the Y branch 61. Light propagating in the optical fiber 12 and entering the Y branch 61 is split into two. One of the lights returns to the semiconductor laser 60 through the optical fiber 62. The other propagates in the optical fiber 63, enters the photodetector 9, and is converted into an electric signal.
The information recorded on the information recording medium 2 can be reproduced from the electric signal.

【００８０】この場合は、記録媒体２の基板は必ずしも
透明な基板で有る必要はなく、Ａｌ，Ｓｉ等の不透明な
基板を用いることも可能である。In this case, the substrate of the recording medium 2 does not necessarily have to be a transparent substrate, and an opaque substrate such as Al or Si can be used.

【００８１】更に、本実施例では、スライダ１に設けら
れる光ファイバを１本とし、そのファイバを途中で分岐
して、戻り光を計測することによって情報の再生を行う
ように構成したが、スライダ１に光ファイバを所定の間
隔および角度を持たせて配置し、１本から光を記録媒体
に照射し、他の１本で記録媒体からの反射光を受光する
構成とすることも可能である。但しこの場合、ピンホー
ルを２つ作る必要があること、このピンホールの配置等
を精度良く作る必要が有る。Further, in this embodiment, the slider 1 is provided with one optical fiber, the fiber is branched in the middle, and the information is reproduced by measuring the return light. It is also possible to adopt a configuration in which optical fibers are arranged at predetermined intervals and angles in one, and light is irradiated to the recording medium from one of them, and reflected light from the recording medium is received by the other one. . However, in this case, it is necessary to form two pinholes, and it is necessary to accurately arrange the pinholes.

【００８２】[0082]

【発明の効果】本発明により、スライダ質量増加が少な
い、スライダへのピンホール搭載を実現する事ができ
る。According to the present invention, pinholes can be mounted on the slider with a small increase in slider mass.

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

【図１】 本発明の光学ヘッドの断面図。FIG. 1 is a sectional view of an optical head according to the present invention.

【図２】 本発明の光学ヘッド拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the optical head of the present invention.

【図３】 本発明の光学ヘッドの製造プロセスの説明
図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the optical head of the present invention.

【図４】 本発明の光学ヘッドを応用した情報記録再生
装置の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of an information recording / reproducing apparatus to which the optical head of the present invention is applied.

【図５】 アーム近傍の拡大図。FIG. 5 is an enlarged view near an arm.

【図６】 情報記録再生装置の情報記録媒体の拡大図。FIG. 6 is an enlarged view of an information recording medium of the information recording / reproducing apparatus.

【図７】 本発明の動作原理の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation principle of the present invention.

【図８】 本発明の光学ヘッドの断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view of the optical head of the present invention.

【図９】 本発明の光学ヘッドの製造プロセスの説明
図。FIG. 9 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the optical head of the present invention.

【図１０】 反射型光学ヘッドの構成図。FIG. 10 is a configuration diagram of a reflection type optical head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…スライダ、２…情報記録媒体、３…コア、４…クラ
ッド、５…被覆、６…アーム、７…接着剤、８…コンタ
クトパッド、９…光検出器、１０…記録膜、１１…基
板、１２…光ファイバ、１３…基板、１４…ピンホー
ル、１５…遮光膜、２１…ベース、２２…スピンドルモ
ータ、２３…位置決めアクチュエータ、２４…インター
フェース、２５…コネクタ、２６…システムコントロー
ラ、２７…レーザ光源、３２、３３、３４、３５、３６
…トラック、３７…トラック識別マーク、３８…ウォブ
ルマーク、３９…ウォブルマーク予知マーク、４０…記
録マーク、４１…ピンホールの軌跡、５１…ループ、５
２、５３…固定治具、５４…θx支持ばね、５５…固定
部、５６…θy支持ばね、５７…中間ホルダ、５８…フ
ァイバホルダ、５９…カップリングレンズ、６０…半導
体レーザ、７０…アーム、７１…スライダ、７２…光フ
ァイバ、７３…コア、７４…クラッド、７５…被覆 ７５、７６…接着剤、７７…遮光膜、７８…ピンホー
ル、７９…レーザ光源、８０…溝付き基板、８１…基
板。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Slider, 2 ... Information recording medium, 3 ... Core, 4 ... Clad, 5 ... Coating, 6 ... Arm, 7 ... Adhesive, 8 ... Contact pad, 9 ... Photodetector, 10 ... Recording film, 11 ... Substrate , 12 ... optical fiber, 13 ... substrate, 14 ... pinhole, 15 ... light shielding film, 21 ... base, 22 ... spindle motor, 23 ... positioning actuator, 24 ... interface, 25 ... connector, 26 ... system controller, 27 ... laser Light source, 32, 33, 34, 35, 36
... Track, 37 ... track identification mark, 38 ... wobble mark, 39 ... wobble mark prediction mark, 40 ... record mark, 41 ... pinhole locus, 51 ... loop, 5
2, 53: fixing jig, 54: θx support spring, 55: fixing part, 56: θy support spring, 57: intermediate holder, 58: fiber holder, 59: coupling lens, 60: semiconductor laser, 70: arm, 71 slider, 72 optical fiber, 73 core, 74 clad, 75 coating 75, 76 adhesive, 77 light shielding film, 78 pinhole, 79 laser light source, 80 grooved substrate, 81 substrate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 顕知 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akinchi Ito 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】情報記録媒体と接触又は一定の間隔を保っ
て相対運動をするスライダと、前記スライダの前記情報
記録媒体に対向する面に設けられたピンホールから構成
される光学ヘッドにおいて、 前記スライダに光ファイバが取り付けられており、前記
スライダの前記情報記録媒体に対向する面に、前記光フ
ァイバの端面が現れていると共に、前記光ファイバの端
面上に不透明な物質からなる薄膜が成膜されており、前
記ピンホールが前記薄膜の前記光ファイバのコアの部分
に設けられていることを特徴とする光学ヘッド。1. An optical head comprising: a slider which makes contact with an information recording medium or moves relative to the information recording medium at a predetermined interval; and a pinhole provided on a surface of the slider facing the information recording medium. An optical fiber is attached to the slider, and an end face of the optical fiber appears on a surface of the slider facing the information recording medium, and a thin film made of an opaque substance is formed on the end face of the optical fiber. An optical head, wherein the pinhole is provided in a core portion of the optical fiber of the thin film. 【請求項２】請求項１において、 前記スライダと前記光ファイバが、同一の物質を主成分
とする材質から作られている事を特徴とする光学ヘッ
ド。2. The optical head according to claim 1, wherein said slider and said optical fiber are made of a material mainly composed of the same substance. 【請求項３】光学的方法で情報の記録または再生が可能
な情報記録媒体と、光源と、前記光源から放射された光
を前記情報記録媒体の所定の領域に照射する光学ヘッド
と、前記光学ヘッドから照射された光の透過光、反射光
もしくは散乱光を検出し、これから前記情報記録媒体に
記録された情報を読み取る光検出器と、前記光学ヘッド
を支持し所定位置に移動する機構系と、前記光学ヘッド
を前記情報記録媒体上の所定の位置に位置決め制御する
制御回路を有する情報記録再生装置において、 前記光学ヘッドが、スライダ部に光ファイバを取り付
け、前記スライダの前記情報記録媒体に対向する面に、
不透明な物質からなる薄膜が成膜されており、前記薄膜
部にピンホールを前記光ファイバのコアの部分と合うよ
うに設けたことを特徴とする情報記録再生装置。3. An information recording medium on which information can be recorded or reproduced by an optical method, a light source, an optical head for irradiating a predetermined area of the information recording medium with light emitted from the light source, and the optical head. A light detector that detects transmitted light, reflected light or scattered light of light emitted from the head, and reads information recorded on the information recording medium therefrom, and a mechanism system that supports the optical head and moves to a predetermined position. An information recording / reproducing apparatus having a control circuit for controlling the positioning of the optical head at a predetermined position on the information recording medium, wherein the optical head attaches an optical fiber to a slider portion, and the slider faces the information recording medium. On the side
An information recording / reproducing apparatus, wherein a thin film made of an opaque substance is formed, and a pinhole is provided in the thin film portion so as to match a core portion of the optical fiber.