(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、光記録媒体に対向しており、かつ上記対物レンズによって集束される光ビームを上記光記録媒体に向けて出射する面と、この面に設けられた光反射防止膜と、を有している、光学ヘッドであって、
上記面には、凹部が形成されており、かつこの凹部内に上記光反射防止膜が設けられていることを特徴とする、光学ヘッド。
【請求項２】
上記光反射防止膜は、上記凹部から突出しないように設けられている、請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項３】
上記凹部の深さは、上記光ビームの波長の１／４ｎ（ｎは、上記光反射防止膜の屈折率である）以上である、請求項１または２に記載の光学ヘッド。
【請求項４】
上記対物レンズよりも上記光記録媒体寄りに位置し、かつ上記対物レンズにより集束される光を透過させるための光透過部を中央部に形成した磁界発生用のコイルと、このコイルを覆う透明な絶縁保護膜と、を有しており、この絶縁保護膜の表面が上記光ビームを上記光記録媒体に向けて出射する面とされている、請求項１ないし３のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項５】
上記対物レンズのレンズ面が、上記光ビームを上記光記録媒体に向けて出射する面とされている、請求項１ないし３のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項６】
上記対物レンズを保持し、かつ上記光記録媒体が回転するときにこの光記録媒体から浮上するスライダを備えている、請求項１ないし５のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光学ヘッドを備えていることを特徴とする、光情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、光記録媒体へのデータの記録・再生を行なうための光情報処理装置、および光情報処理装置の構成部品として用いられる光学ヘッドに関する。
【０００２】
本明細書において単に「光記録媒体」という場合には、狭義の光記録媒体に加え、光磁気記録媒体も含まれる。したがって、本明細書にいう「光情報処理装置」には、光磁気ディスクなどの光磁気記録媒体へのデータの記録・再生を行なう光磁気ディスク装置も含まれる。また、本明細書でいう「光学ヘッド」には、光磁気ヘッドも含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
従来の光学ヘッドの一例を図５に示す。この光学ヘッドＨｅは、レンズホルダ９０に２つの対物レンズ９１，９２が保持されており、対物レンズ９２の平面状のレンズ面９２ａは、光ディスクＤに対して空気層９４を介して対向している。図示されていない光源から進行してきたレーザ光は、対物レンズ９１，９２によって集光され、これより光ディスクＤ上にはビームスポットが形成される。
【０００４】
このような光学ヘッドＨｅにおいては、レンズ面９２ａが、屈折率が相違する対物レンズ９２と空気層９４との境界面に相当するために、対物レンズ９２内を進行してきたレーザ光の一部がレンズ面９２ａに到達したときには、その一部がレンズ面９２ａによって反射される現象を生じる。このレンズ面９２ａによるレーザ光の反射量が多いと、光ディスクＤに対する光の照射効率が悪くなるため、上記反射量を少なくすることが望まれる。そこで、従来においては、レンズ面９２ａの全体、あるいはレンズ面９２ａのうちのレーザ光が通過する部分に光反射防止膜９３を設けていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手段においては、次のような不具合があった。
【０００６】
すなわち、光学ヘッドＨｅと光ディスクＤとの間隔は微小に設定されるために、光ディスクＤの回転振れや撓みに起因して、光学ヘッドＨｅと光ディスクＤとが接触する場合がある。とくに、光ディスクＤの回転時に光学ヘッドＨｅを光ディスクＤに対して浮上させる浮上スライダ方式を採用した場合には、光ディスクＤの回転停止時に光学ヘッドＨｅが光ディスクＤに接触することとなる。一方、従来においては、光ディスクＤに対向するレンズ面９２ａに光反射防止膜９３がむき出し状態で設けられているに過ぎない。このため、従来においては、光学ヘッドＨｅと光ディスクＤとが互いに接触するときに、光反射防止膜９３が光ディスクＤに直接接触して損傷したり、あるいは直接接触しない場合であっても、その際の衝撃に起因してレンズ面９２ａから剥離するといった不具合を生じ易くなっていた。
【０００７】
光学ヘッドが磁界発生用のコイル（図示略）を備えた光磁気ヘッドとして構成される場合には、その製造過程において、コイルの熱損傷を防止する必要があるため、蒸着やスパッタによる光反射防止膜９３の付着形成は比較的低温の雰囲気中で行なわれる。ところが、これでは、光反射防止膜９３の密着度が低くなる。その結果、光学ヘッドＨｅと光ディスクＤとの接触時に光反射防止膜９３がダメージを一層受け易くなっていた。
【０００８】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、光反射防止膜が損傷するといったことを適切に防止し、光記録媒体に対する光の照射効率を長期にわたって良くすることが可能な光学ヘッドおよび光情報処理装置を提供することをその課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本願発明の第１の側面によって提供される光学ヘッドは、対物レンズと、光記録媒体に対向しており、かつ上記対物レンズによって集束される光ビームを上記光記録媒体に向けて出射する面と、この面に設けられた光反射防止膜と、を有している、光学ヘッドであって、上記面には、凹部が形成されており、かつこの凹部内に上記光反射防止膜が設けられていることを特徴としている。上記光反射防止膜は、上記凹部から突出しないように設けられている構成とすることができる。
【００１１】
このような構成によれば、光学ヘッドが光記録媒体に接触する事態を生じた場合であっても、上記光反射防止膜が上記光記録媒体に直接接触しないようにし、接触による損傷を防止することが可能となる。また、上記光反射防止膜が上記凹部内に設けられた構造によれば、光学ヘッドと光記録媒体とが接触するときに衝撃が発生しても、これに起因して上記光反射防止膜が容易に剥離しないようにすることも可能となる。このように、上記構成によれば、光反射防止膜の損傷や剥離を生じ難くすることができるため、上記光反射防止膜を利用して光の照射効率を高めることが好適に図られることとなる。
【００１２】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部の深さは、上記光ビームの波長の１／４ｎ（ｎは、上記光反射防止膜の屈折率である）以上である。上記凹部が形成されている部材の屈折率をｎg とした場合、ｎ＝ｎg 1/2 の関係式より上記光反射防止膜を単層とする場合の屈折率ｎを決定することができるが、ｎ・ｄ＝λ／４の式（λは光ビームの波長である）を満たすときに、波長λに対する光の反射率は最小となる。このことから明らかなように、光の反射量ができる限り少なくなるように、上記光反射防止膜の厚みを設定しようとした場合には、上記凹部の深さを光ビームの波長の１／４ｎ以上にすれば、そのような厚みをもつ光反射防止膜を上記凹部から突出しないように上記凹部内に適切に設けることが可能となる。ただし、上記説明は、上記光反射防止膜が単層である場合である。本願発明においては、上記光反射防止膜を複数層構造に形成することもできる。
【００１３】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記対物レンズよりも上記光記録媒体寄りに位置し、かつ上記対物レンズにより集束される光を透過させるための光透過部を中央部に形成した磁界発生用のコイルと、このコイルを覆う透明な絶縁保護膜と、を有しており、この絶縁保護膜の表面が上記光ビームを上記光記録媒体に向けて出射する面とされている。このように、本願発明に係る光学ヘッドは、磁界発生用のコイルを備えた光磁気ヘッドとして構成することもできる。
【００１４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記対物レンズのレンズ面が、上記光ビームを上記光記録媒体に向けて出射する面とされている。この場合、上記対物レンズのレンズ面に凹部が形成されて上記光反射防止膜が設けられることとなり、本願発明においては、このような構成にすることもできる。
【００１５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記対物レンズを保持しており、かつ上記光記録媒体が回転するときにこの光記録媒体から浮上するスライダを備えている。光学ヘッドをいわゆる浮上スライダ方式のものとした場合には、光記録媒体の回転停止時に光学ヘッドと光記録媒体とが接触する虞れがあるため、このような方式の光学ヘッドに本願発明を適用することは、光反射防止膜の保護を図る上で一層好ましいものとなる。
【００１６】
本願発明の第２の側面によって提供される光情報処理装置は、本願発明の第１の側面によって提供される光学ヘッドを備えていることを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、本願発明の第１の側面によって提供される光学ヘッドについて説明したのと同様な効果が期待できる。
【００１８】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本願発明の一実施形態を示している。本実施形態の光情報処理装置Ａは、光磁気ディスクＤへのデータの記録と再生とが可能な光磁気ディスク装置として構成されている。したがって、この光情報処理装置Ａに具備されている光学ヘッドＨは、光磁気ヘッドとして構成されている。
【００２１】
光学ヘッドＨは、キャリッジ２０にサスペンション１０を介して支持されたスライダ１１、このスライダ１１に搭載された２枚の対物レンズ５ａ，５ｂ、および図２および図３を参照して後述する所定部材を具備している。
【００２２】
光磁気ディスクＤは、スピンドルモータＭの駆動により、その中心軸Ｃ周りに高速回転可能である。この光磁気ディスクＤは、その下向きの表層部分が記録層９９とされたものであり、この記録層９９は透明な薄膜状の保護膜９８により覆われている。本実施形態においては、光学ヘッドＨを光磁気ディスクＤの記録層９９に対して保護膜９８を介して対向接近させるいわゆる表面記録方式が採用されている。
【００２３】
キャリッジ２０には、固定光学部４からレーザ光を受ける立ち上げミラー２３が搭載されている。固定光学部４は、レーザダイオード４０から発せられたレーザ光をコリメートレンズ４１を用いて平行化し、かつこのレーザ光をビームスプリッタ４２、ビームエキスパンダ４３、およびガルバノミラー４４を介して立ち上げミラー２３に向けて進行させるように構成されている。立ち上げミラー２３に導かれたレーザ光は、２つの対物レンズ５ａ，５ｂに順次入射してこれらにより集束される。このことにより、光磁気ディスクＤの記録層９９上にビームスポットが形成される。光磁気ディスクＤに照射されたレーザ光は、記録層９９によって反射されることにより、上記した光路とは逆の光路を進行し、最終的には、ビームスプリッタ４２によって分離されてから、光検出回路４５で検出されるようになっている。
【００２４】
ビームエキスパンダ４３は、たとえば２つのレンズ４３ａ，４３ｂを有しており、レーザ光がこのビームエキスパンダ４３を通過すると、このレーザ光の有効径が縮小されるようになっている。このようにレーザ光の有効径を縮小させると、対物レンズ５ａ，５ｂの直径を小さくできるために、スライダ１１に搭載される複数の部品の総重量を小さくし、その動作性能を良くするのに好ましいものとなる。ガルバノミラー４４は、軸４４ａを中心として回転自在であり、この回転により光の反射方向を微調整し、トラッキング制御を行うことが可能である。
【００２５】
キャリッジ２０は、光磁気ディスクＤの下方においてトラッキング方向Ｔｇ（光磁気ディスクＤの半径方向）に往復動自在である。ただし、本願発明においては、キャリッジ２０を用いる手段に代えて、光磁気ディスクＤの半径方向に揺動可能な揺動アームを利用し、かつこの揺動アームにサスペンション１０やスライダ１１を支持させた構成とすることもできる。スライダ１１は、全体が略ブロック状とされたものであり、たとえばセラミック製である。このスライダ１１は、サスペンション１０がフォーカス方向Ｆｓに弾性変形自在であることにより、光磁気ディスクＤが高速回転するときには、このスライダ１１と光磁気ディスクＤとの間に高速空気流が流れ込む作用によって光磁気ディスクＤに対して微小間隔を隔てて浮上するようになっている。
【００２６】
図２によく表われているように、対物レンズ５ｂの上向き平面状のレンズ面５０には、透明基板５１が接着されており、かつこの透明基板５１上には、磁性体膜５２、コイル３、絶縁保護膜５３、および光反射防止膜６が設けられている。
【００２７】
透明基板５１は、磁性体膜５２やコイル３などを形成するための基板としての役割を果たすものであり、対物レンズ５ｂと同一または略同一の屈折率をもつガラス製である。絶縁保護膜５３も、それらと同一または略同一の屈折率をもつたとえばアルミナなどの透明物質からなる。したがって、実質的には、対物レンズ５ｂ、透明基板５１、および絶縁保護膜５３の三者が一体となって１つのレンズを構成している。対物レンズ５ｂ自体の厚みは、透明基板５１や絶縁保護膜５３の厚み分だけ、本来の厚みよりも薄くされている。
【００２８】
磁性体膜５２は、コイル３によって発生される磁界を光磁気ディスクＤ上のビームスポットが形成される箇所に効率良く作用させる役割を果たすものである。その材質としては、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｏ系アモルファス合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃ合金とＮｉ−Ｆｅ合金との積層体、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ合金、Ｍｎ−Ｚｎフェライトなど、種々のものを適用することができる。この磁性体膜５２は、たとえば８μｍ程度の厚みであり、その中央部には、レーザ光を透過させるための穴５２ａが形成されている。ただし、この穴５２ａは絶縁保護膜５３の一部によって埋められている。
【００２９】
コイル３は、銅などの金属膜を所定形状にパターニングすることにより形成されたものであり、たとえば半導体製造に採用されるウェハプロセスにより製造することが可能である。このコイル３は、２層の導体膜３０ａ，３０ｂを有する２層構造のものとして構成されており、これら２層の導体膜３０ａ，３０ｂのそれぞれが同一方向に電流が流れる渦巻状とされた渦巻コイルである。ただし、本願発明はこれに限定されず、１層構造のもの、あるいは２層を超える多層構造のコイルとして構成することもできる。コイル３の中心軸Ｌは、対物レンズ５ａ，５ｂの軸と一致している。図面には示されていないが、このコイル３から絶縁保護膜５３の側面に到る所定部分には、絶縁保護膜５３の外部からコイル３への駆動電力の供給を行なうためのリード配線部が導体膜により形成されている。また、この光学ヘッドＨは、好ましくは、絶縁保護膜５３中に、コイル３から発せられた熱を外部に逃がし易くするための熱伝導率が良好な膜をコイル３に接近させて設けた構成とされる。このコイル３の中心部も、絶縁保護膜５３の一部分によって埋められており、この部分が、レーザ光を透過させるための光透過部３１となっている。この光透過部３１の直径は、コイル３のインダクタンスが低くなるように、レーザ光の光路を遮らない範囲においてできる限り小径とされている。
【００３０】
絶縁保護膜５３は、磁性体膜５２やコイル３を覆うように透明基板５１上に形成されている。この絶縁保護膜５３の上向きの面５３ａは、光磁気ディスクＤに対して空気層７０を介して対向している。この面５３ａは、基本的には、スライダ１１の上向き面と略面一の平面状であるが、その一部分には、上部開口状の凹部５３ｂが設けられている。この凹部５３ｂは、対物レンズ５ｂの軸Ｌを中心とする円形状であり、図３によく表われているように、その直径Ｄａは、面５３ａにおけるレーザ光の直径Ｄｂ（厳密には、凹部５３ｂの底面部分における直径）よりもやや大きめである。
【００３１】
光反射防止膜６は、凹部５３ｂ内に設けられている。この光反射防止膜６の具体的な材質としては、酸化シリコン、酸化タングステン、フッ化マグネシウム、窒化シリコンなどが挙げられる。この光反射防止膜６は、上記したいずれかの材質の単層膜構造に代えて、２種類以上の膜を積層させた複数層構造（たとえばＴａ2 Ｏ5 膜とＭｇＦ2 膜との２層構造）とすることも可能であり、いずれであってもかまわない。凹部５３ｂの深さｈは、たとえば１３０ｎｍであるのに対し、光反射防止膜６の厚みｔは、それよりも小さいたとえば１２４ｎｍであり、光反射防止膜６の一部が絶縁保護膜５３の面５３ａよりも上方に突出しないようにされている。
【００３２】
既に説明した内容から理解されるように、光反射防止膜６が単層構造であって、かつその屈折率がｎである場合には、その厚みをｄとすると、ｎ・ｄ＝λ／４の式を満たすときに、波長λの光に対する反射率を最小にすることが可能であるため、光反射防止膜６の厚みはその値にできる限り近くなるように最適化されたものとされている。凹部５３ｂの深さをレーザ光の波長λの１／４ｎよりも大きくすれば、そのように最適化された光反射防止膜６を面５３ａの上方に突出させないように形成することが可能である。光反射防止膜６が複数層構造とされる場合には上記の式をそのまま適用することはできないが、各層の厚みと屈折率とを最適化することにより、やはり光の反射量を充分に少なくすることが可能である。この光反射防止膜６は、蒸着あるいはスパッタリングにより形成することが可能である。凹部５３ｂは、たとえば絶縁保護膜５３にエッチングを施すことにより、あるいは絶縁保護膜５３を形成する過程において凹部５３ｂとなる部分をレジストで覆っておき、この部分を凹部とするようにそれ以外の部分において絶縁保護膜５３を成長させるといったことにより形成することが可能であり、その形成方法は限定されるものではない。
【００３３】
次に、光学ヘッドＨの作用について説明する。
【００３４】
光磁気ディスクＤへのデータ記録方式としては、たとえば磁界変調方式が採用される。この磁界変調方式は、レーザ光を対物レンズ５ａ，５ｂを利用して集光し、光磁気ディスクＤの記録層９９にビームスポットを形成することにより、記録層９９の温度をキュリー温度に近づける。この状態でコイル３によって発生変調された磁界を記録層９９に印加することにより、記録層９９の磁化方向を制御する。このようなデータ記録は、光磁気ディスクＤをスピンドルモータＭによって高速回転させて、空気層７０を介してこの光磁気ディスクＤに対してスライダ１１を浮上させた状態で行なう。
【００３５】
対物レンズ５ａ，５ｂを透過したレーザ光が、透明基板５１を経て絶縁保護膜５３に進入すると、図３に示すように、このレーザ光は光反射防止膜６を通過してから記録層９９に向けて空気層７０に出射する。その際、レーザ光は、同図に示すように屈折し、絶縁保護膜５３と光反射防止膜６との境界面、および光反射防止膜６と空気層７０との境界面における光の反射が抑制され、記録層９９への光の照射効率が高められる。
【００３６】
光反射防止膜６は、絶縁保護膜５３の面５３ａから突出しないように凹部５３ｂ内に形成されているために、たとえばスライダ１１と光磁気ディスクＤとが接近して、面５３ａが光磁気ディスクＤに接触する事態を生じても、光反射防止膜６が光磁気ディスクＤに接触することはない。また、光反射防止膜６は、凹部５３ｂ内に収容されており、凹部５３ｂから脱出し難い構造になっていること、および光反射防止膜６の側面が凹部５３ｂの側壁面に密着していることなどに起因し、光磁気ディスクＤとスライダ１１との接触時における衝撃によって絶縁保護膜５３から容易に剥離するといった虞れも少ない。したがって、光反射防止膜６の保護を長期にわたって図ることが可能となる。
【００３７】
本願発明の内容は、上述の実施形態の内容に限定されない。本願発明に係る光学ヘッドおよび光情報処理装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３８】
本願発明においては、たとえば図４に示すように、光磁気ディスクＤに空気層７０を介して対向する対物レンズ５のレンズ面５０に凹部５３ｂを直接形成し、この凹部５３ｂ内に光反射防止膜６を設けた構成とすることもできる。このように、本願発明においては、光反射防止膜が設けられる面は、対物レンズの一部であってもよいし、あるいは先の実施形態のように、対物レンズとは別に設けられた部材または物質により形成されていてもよく、いずれであってもかまわない。また、本願発明に係る光学ヘッドは、磁界発生用のコイルを有しないものとして構成することもできる。
【００３９】
本願発明に係る光学ヘッドは、浮上スライダ方式のものに限らず、たとえば対物レンズを保持するレンズホルダが、アクチュエータの駆動力によってフォーカス方向やトラッキング方向に移動自在とされた構成にすることもできる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本願発明に係る光学ヘッドおよび光情報処理装置によれは、光反射防止膜の損傷を適切に防止して、光記録媒体に対する光の照射効率を長期にわたって良好な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示す概略説明図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】本願発明の他の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】従来技術の一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
Ａ  光情報処理装置
Ｄ  光磁気ディスク
Ｈ  光学ヘッド
３  コイル
５ａ，５ｂ  対物レンズ
６  光反射防止膜
１１  スライダ
５１  透明基板
５３  絶縁保護膜
５３ａ  面
５３ｂ  凹部
７０  空気層
【図１】
0003668189.tif 000002
【図２】
0003668189.tif 000003
【図３】
0003668189.tif 000004
【図４】
0003668189.tif 000005
【図５】
0003668189.tif 000006