浮动滑块和具有该浮动滑块的光磁存储装置.pdf

一种浮动滑块(1)，具有与存储媒体(Dc)相对配置的相对面(11)。在相对面(11)上设置具有沿着该存储媒体(Dc)的半径方向延伸的轴心的形成圆柱外表面形状的冠状面(7)。该浮动滑块(1)当所述存储媒体(Dc)旋转时，通过空气流入所述存储媒体(Dc)和所述相对面(11)之间，从所述存储媒体(Dc)远离。如果所述冠状面(7)的剖面的圆弧顶点与弦之间的距离即隆起量为d，所述相对面的沿着与所述弦平行的方向的长度即滑块长度为L，则浮动滑块(1)的形成要使250(nm/mm)×L(mm)≤d(nm)≤250(nm/mm)×L(mm)+1500(mm)成立。

1.  一种浮动滑块，在与存储媒体相对配置的相对面上设置有具有沿着该存储媒体的半径方向延伸的轴心的被形成为圆柱外表面形状的冠状面，当所述存储媒体旋转时，通过空气流入所述存储媒体与所述相对面之间而上浮，以便离开所述存储媒体，其特征在于：
如果设所述冠状面的剖面的圆弧顶点与其弦之间的距离即隆起量为d、所述相对面的沿着与所述弦平行的方向的长度即滑块长度为L，则
250(nm/mm)×L(mm)≤d(nm)
≤250(nm/mm)×L(mm)+1500(mm)
成立。

2.  根据权利要求1所述的浮动滑块，其特征在于：
在所述相对面的空气流入的流入端部设置有所述弦方向的长度为0.3mm～0.5mm，且相对于所述弦以0.5度～1.0度的角度交叉的平面状的锥面。

3.  根据权利要求1所述的浮动滑块，其特征在于：
在所述相对面的空气流入的流入端部设置有被形成为深度为1μm～5μm的凹状的台阶。

4.  根据权利要求1所述的浮动滑块，其特征在于：
所述浮动滑块是所述冠状面作为整体形成一个面的单轨滑块。

5.  根据权利要求1所述的浮动滑块，其特征在于：
所述滑块长度为2mm～6mm，作为所述相对面的沿着所述存储媒体的半径方向的长度的滑块宽度为1.2mm～5.0mm，并且所述隆起量d为500nm～3000nm。

6.  根据权利要求1所述的浮动滑块，其特征在于：
所述滑块长度约为6mm，作为所述相对面的沿着所述存储媒体的半径方向的长度的滑块宽度约为4mm，并且所述隆起量d为1500nm～3000nm。

7.  一种光磁存储装置，包括：用于在存储媒体上形成激光点的聚光部件；和对存储媒体的形成激光点的区域产生磁场的磁场发生部件；其特征在于：
所述聚光部件和所述磁场发生部件装载在权利要求1所述的浮动滑块上。

浮动滑块和具有该浮动滑块的光磁存储装置
技术领域
本发明涉及应用于在旋转的存储媒体上记录信息，或把记录在该存储媒体上的信息再现的存储装置的浮动滑块。另外，本发明还涉及具有该浮动滑块的存储装置。
背景技术
这种存储装置中的例如HDD存储装置等磁存储装置内置有在表面上形成有磁记录层的存储媒体，通过把该磁记录层中的记录1位信息的各区域(标记)在S-N或N-S的方向磁化，读取各标记的磁化方向，来进行信息的记录和再现。在这样的磁记录装置中，用于使各标记附近产生磁场的磁场发生部件被设置在当存储媒体旋转时能位于离开存储媒体的位置上的浮动滑块上。
该浮动滑块对存储媒体进行弹性按压，当存储媒体旋转时，由于形成在与存储媒体之间的流体楔的压力上升，而相对于存储媒体的表面略微上浮。即使不具备其他的位置调节机构，这样的浮动滑块也能位于离开存储媒体的位置，所以能应用于使用可换媒体即光盘或光磁盘来作为存储媒体的存储装置中。
光磁盘具有顽磁力较强的磁记录层，以使所记录的信息不容易消失，使用光磁盘的光磁存储装置通过照射激光束来使温度上升，据此来减弱各标记的顽磁力，然后通过把这些标记磁化来记录信息，而对标记照射激光束，读取按照标记的磁化方向而变化的反射光的偏振光角度，据此来再现记录在标记上的信息。在这样的光磁存储装置中，在磁化各标记时总照射激光束，在维持磁记录层的高温状态的状态下，把用磁场发生部件产生的磁场调制的采用磁调制方式的类型中，在浮动滑块中装载有磁场发生部件、用于形成射束点的物镜，这样的浮动滑块中，与存储媒体相对的相对面比磁存储装置中具有的浮动滑块的相对面大。
但是，近年来，面向磁存储装置或光磁存储装置的大容量化要求存储媒体的进一步高记录密度化。此时，各标记的占有面积进一步减小，各标记的磁力存在减弱的倾向。因此，为了实现存储媒体的高记录密度化，作为在磁存储装置或光磁存储装置上能采用的一个方法，为了防止磁化各标记时的磁力的弱小化，记录减小旋转的存储媒体和浮动滑块(磁场发生装置)间的距离即浮动滑块的浮动量。具体地说，在光磁存储装置中，考虑到能附着在作为可换媒体的光磁盘上的尘埃，浮动滑块的浮动量希望为2μm～4μm，更好是约3μm。
但是，可换式的光磁盘考虑到处理性的提高和轻量化，使用加工聚碳酸酯等树脂而取得的衬底，所以与使用通过精密研磨铝等金属而取得的衬底的HDD等不同，由于成形误差而在盘的圆周方向产生起伏，或作为整体的外观呈现近圆锥台形状，在其表面具有凹部或凸部。据此，浮动滑块越接近光磁盘(浮动滑块的浮动量减小)，由于所述凹凸部的影响，浮动滑块的浮动量容易变动。此时，物镜和存储媒体的距离变动而导致激光束聚焦模糊。
因此，作为抑制浮动量的变动的浮动滑块提出了例如在特开平8-235666号公报中公开的浮动滑块。但是，该公报的浮动滑块在浮动量比较大(5μm～15μm)时能抑制浮动量(上浮量)地变动，所以，即使把这样的浮动滑块应用于浮动量(上浮量)比较小(2μm～4μm)时使用的浮动滑块中，也无法防止此时的浮动量(上浮量)的变动。
发明内容
鉴于上述问题的存在，本发明的课题在于：提供一种当相对于旋转的存储媒体的浮动量(上浮量)较小时，能防止浮动量变动的浮动滑块。
另外，本发明的课题在于：提供一种具有这样的浮动滑块的光磁存储装置。
由本发明的第一侧面提供的浮动滑块在与存储媒体相对配置的相对面上，设置有形成在具有沿着该存储媒体的半径方向延伸的轴心的圆柱外表面形状上的冠状面，当所述存储媒体旋转时，由于空气流入所述存储媒体与所述相对面之间，该浮动滑块离开所述存储媒体而上浮。该浮动滑块中，如果所述冠状面的剖面的圆弧顶点与其弦之间的距离即隆起量为d，所述相对面的沿着与所述弦平行的方向的长度即滑块长度为L，则
250(nm/mm)×L(mm)≤d(nm)
≤250(nm/mm)×L(mm)+1500(mm)
成立。
希望在所述相对面的空气流入的流入端部设置所述弦方向的长度为0.3mm～0.5mm，并且对所述弦以0.5度～1.0度的角度交叉的平面状的锥面。
更好是，在所述相对面的空气流入的流入端部设置有形成深度1μm～5μm的凹状的台阶。
更好是，所述浮动滑块是所述冠状面作为整体形成一个面的单轨滑块。
更好是，所述滑块长度为2mm～6mm，所述相对面的沿着所述存储媒体的半径方向的长度即滑块宽度W为1.2mm～5.0mm，并且所述隆起量d为500nm～3000nm。
更好是，所述滑块长度L约为6mm，所述相对面的沿着所述存储媒体的半径方向的长度即滑块宽度W约为4mm，并且所述隆起量d为1500nm～3000nm。
由本发明的第二侧面提供的光磁存储装置包括：用于在存储媒体上形成激光点的聚光部件；对于存储媒体的形成激光点的区域，产生磁场的磁场发生部件。该光磁存储装置把所述聚光部件和所述磁场发生部件装载在由本发明的第一侧面提供的浮动滑块上。
通过以下参照附图进行的详细说明，将进一步明确本发明的其他特征和优点。
附图说明
下面简要说明附图。
图1是表示本发明的光磁存储装置的一例的概略立体图。
图2是放大表示图1的浮动滑块的概略立体图。
图3是表示图2的浮动滑块的内部构造的立体分解图。
图4是图2的浮动滑块的右侧视图。
图5A和图5B是用于说明图2的滑块的作用的图。
图6是表示隆起量一级滑块长度和浮动滑块的浮动量的关系的图。
图7是表示滑块宽度和浮动滑块的浮动量的关系的图。
图8是表示本发明的浮动滑块的其他例子的概略立体图。
图9是用于说明图2的浮动滑块产生的效果的图。
具体实施方式
下面，参照附图具体说明本发明的优选实施例。
图1～图9是用于说明基于本发明的浮动滑块和具有该浮动滑块的光磁存储装置的图。图1所示的光磁存储装置10使用可换媒体即光磁盘Dc作为存储媒体，在通过轴Sp使光磁盘Dc旋转的状态下，通过磁场调制方式在光磁盘Dc上记录信息，或利用光来再现记录在光磁盘Dc上的信息。该光磁存储装置10包括：光源部2；把来自光源部2的光汇聚(聚光)，在光磁盘Dc的表面上形成激光射束点的聚光部件3；对光磁盘Dc的形成激光射束点的区域产生磁场的磁场发生部件4(参照图3)；在本实施例中，聚光部件3和磁场发生部件4装载在参照光磁盘Dc的表面，相对于该光磁盘Dc移动的浮动滑块1上。
光磁盘Dc包括：由磁性体形成的薄膜状的磁记录层和通过加工聚碳酸酯等树脂而形成的树脂衬底。磁记录层通过S-N方向或N-S方向磁化记录1位信息的各区域(标记)，近年来，伴随着光磁盘Dc的高记录密度化，要求进一步减小各标记的占有面积。
所述光源部2的构成为：通过视准透镜(省略图示)使从设置在其内部的半导体激光元件发出的激光变为平行光束并射出。如图1所示，在光学部件20中设置有：光源部2；把入射的光(来自光磁盘Dc的反射光)变换为电信号的光检测器21；使来自光源部2的光向光磁盘Dc透射，而把来自光磁盘Dc的反射光向光检测器21反射的分光器22。该光磁存储装置10在光磁盘Dc的厚度方向不变大，使从光源部2射出的光(光路2a)沿着光磁盘Dc的表面传播，还具有使光转折，向聚光部件(聚光器)3引导的上升平面镜23。上升平面镜23配置在聚光部件3的上方，由上升平面镜23反射的来自光源部2的光相对于聚光部件3从上方入射。
另外，在光磁存储装置10中，虽然未图示，但是通过直线前进型音圈电机等直线前进驱动机构等，能在光磁盘Dc的半径方向(图1的箭头R方向)移动的滑架配置在光磁盘Dc的第一面Dc₁一侧，所述光路2a的一部分和上升平面镜23设置在滑架内。
所述聚光部件3为了实现高NA化，如图3所示，由配置在光磁盘Dc附近的第一物镜31、配置为远离光磁盘Dc的第二物镜32构成。第一物镜31装载在使形成在光磁盘Dc上的射束点沿着光磁盘Dc(参照图1)的半径方向微小变位，进行跟踪控制的微小变位机构33上。第二物镜32由覆盖微小变位机构33的盒部34支撑。第一物镜31和第二物镜32装载在浮动滑块1上，当光磁盘Dc旋转时，其主平面与光磁盘Dc平行。来自光源部2的平行光束由第二物镜32汇聚后，再由第一物镜31汇聚，成像在光磁盘Dc上，变为射束点(光束点)。所述微小变位机构33作为对于平面视图呈现长矩形的硅衬底33a上，通过导电层形成可动部33b、固定部33c的静电致动器而形成，通过在可动部33b、固定部33c之间外加电压，相对于固定部33c，可动部33b乃至第一物镜31沿着光磁盘Dc的半径方向(图3的箭头R方向)进行微动。据此，形成在光磁盘Dc上的射束点按第一物镜31的移动距离进行微小变位，进行跟踪控制
须指出的是，如图1和图2所示，聚光部件3配置为：由所述上升平面镜(反射镜)23反射的来自光源部2的光如上所述，相对于第二物镜32从上方入射，所以使该光不被后面描述的悬挂构件5所遮断。即聚光部件3配置为在浮动滑块1上，第二物镜32从悬挂构件5的顶端部向光磁盘Dc的旋转方向偏移。
所述磁场发生部件4如图3所示，在位于微小变位机构33的所述硅衬底33a的底部的透明衬底40上设置与聚光部件3对应的线圈41而形成。线圈41例如对铜等金属膜构图，形成螺旋状，通过用具有电绝缘性的透明材料例如氧化铝、氮化铝、象金刚石的碳、氧化硅、氮化硅等覆盖，设置在透明衬底40内。这样的磁场发生部件4配置为透明衬底40在浮动滑块1的底面露出，并且线圈41与光磁盘Dc变为平行，通过对线圈41通电，产生磁场，规定光磁盘Dc的磁记录层的磁化方向。
所述浮动滑块1如图1所示，对于沿着光磁盘Dc的半径方向衍射的悬挂构件5的顶端，通过万向弹簧6(参照图2)支撑。
更具体地说，如图2所示，万向弹簧6的悬挂一侧安装部61重合连接在悬挂构件5的底板部51的顶端上，并且万向弹簧6的滑块一侧安装部62重合连接在浮动滑块1的上表面一侧。此时，如图2和图4所示，在悬挂构件5的底板部51上，形成与浮动滑块1的重心所对应的部位点接触的突起55，突起55通过形成支点，浮动滑块1能自由摇动。另外，悬挂构件5的基端部5a由所述未图示的滑架支撑，据此，通过滑架移动，浮动滑块1(聚光部件3和磁场发生部件4)能在光磁盘Dc的半径方向相对移动。
另外，悬挂构件5的底板部51形成具有给定弹性的板簧状，所以浮动滑块1通过悬挂构件5对光磁盘Dc弹性按压。而在光磁盘Dc高速旋转时，由流入浮动滑块1和光磁盘Dc之间的空气形成的流体楔的压力上升，浮动滑块1从而稍微离开光磁盘Dc。须指出的是，在浮动滑块1对于光磁盘Dc上浮的状态下，倾斜给定的角度，从而上游一侧的区域和光磁盘Dc间的距离比下游一侧的区域和光磁盘Dc间的距离大。此时，如果浮动滑块1的到光磁盘Dc的距离变为最短距离的位置为最下点7a，浮动滑块1的结构为使所述聚光部件3和磁场发生部件4的中心线通过最下点7a，并且在垂直于光磁盘Dc的直线上，最下点7a和光磁盘Dc的距离为浮动量H。
但是，在浮动滑块1中，为了读取从光磁盘Dc的小型化的各标记发出的比较弱的磁力，希望浮动量H更小(具体地说，希望为2μm(2000nm)～4μm(4000nm)，更好是3μm(3000nm)。另外，为了防止装载在浮动滑块1上的聚光部件3的聚焦模糊，希望浮动滑块1浮动量H不变动。因此，为了满足这些条件，在光磁存储装置10中，浮动滑块1的与光磁盘Dc相对配置的相对面11(参照图2和图4)规定如下。
即如图4所示，在浮动滑块1的相对面11上设置形成圆柱外表面状的冠状面7，该冠状面7的轴心沿着光磁盘Dc的半径方向延伸。在这样的浮动滑块1中，当空气流入冠状面7和光磁盘Dc之间时，由于流入的空气，在比所述最下点7a更上游一侧的区域和光磁盘Dc之间形成流体楔。如果空气进一步流入它们之间，则流体楔的压力上升，据此，抵抗所述悬挂构件5的弹力和浮动滑块1的重量，流体楔使浮动滑块1上浮。
另外，浮动滑块1是冠状面7作为整体形成一个面的所谓单轨滑块，与由凹状的沟划分冠状面7的类型的滑块不同。因此，在浮动滑块1中，由于流体楔的压力上升而受到的上浮力在冠状面7的全部区域中几乎一样，所以能抑制浮动量H的变动。
如上所述，通过对所述树脂衬底成形加工，形成光磁盘Dc，所以在其表面具有凹部或凸部，由于该影响，浮动滑块1的浮动量H容易变动。更具体地说，如图5A所示，浮动滑块1位于光磁盘1的表面产生的凹部上时，冠状面7能沿着该凹部，所以能确保浮动量H，如图5B所示，当位于光磁盘1的表面产生的凸部上时，冠状面11的比最下点7a更下游的区域和光磁盘Dc间的距离H’比浮动滑块1的浮动量H大很多时，从浮动滑块1和光磁盘Dc之间露出的空气绝热膨胀，所以浮动滑块1难以从光磁盘Dc的表面上浮，浮动量H减小。
在此，考虑到所述距离H’受到冠状面7的剖面的圆弧的顶点71与其弦70之间的距离即隆起量d、以及相对面11的沿着与所述弦70平行的方向的长度即滑块长度L的很大影响而变化。因此，认为通过导出适合的隆起量d和滑块长度L，能抑制浮动量H的变动。
须指出的是，关于浮动滑块1的尺寸，所述第二物镜32的直径和万向弹簧6的宽度分别最小为0.5mm和1mm左右，平均尺寸为2mm和2mm左右，所以滑块长度L希望为2mm～6mm，更好是约6mm。而相对面11的沿着光磁盘Dc的半径方向的长度即滑块宽度W为1.2mm～5mm，更好是4mm。
图6是表示关于隆起量d以及滑块长度L、浮动滑块1的浮动量H的关系进行仿真的结果的图。须指出的是，在仿真中，滑块宽度W为4.1mm。
但是，象具有基于树脂成形的衬底的可换式的光磁盘Dc那样，关于在存储媒体表面存在凹凸部时，必须考虑如下。即当浮动滑块1在存储媒体的凹部上移动时(图5A)，相对与冠状面11的曲率半径增大等价，相反，当浮动滑块1在存储媒体的凸部上移动时(图5B)，相对与冠状面11的曲率半径减小等价。即对于这样的凹凸部的存在不可避免的可换式的存储媒体，使浮动滑块1上浮时，与冠状面11的曲率半径动态变化等价。冠状面11的曲率半径是由隆起量d和滑块长度L规定的值，所以为了确保适当的浮动量H，在凸6中，即使隆起量d变化，也有必要选择浮动量H的变化少的区域。即在图6中，有必要选择各浮动量H的带的倾斜小的区域的隆起量d。
更具体地说，当滑块长度L为2mm时，隆起量d位于500nm～2000nm的范围时，各浮动量H的带的倾斜减小。另外，当滑块长度L为4mm时，隆起量d位于1000nm～2500nm的范围时，各浮动量H的带的倾斜减小。另外，当滑块长度L为6mm时，隆起量d位于1500nm～3000nm的范围时，各浮动量H的带的倾斜减小。
这样，关于各滑块长度L，如果图示各浮动量H的带的倾斜减小的区域即浮动量H不太变动的区域，则在图6中，变为由直线S₁和直线S₂包围的区域，在该区域内，如果规定滑块长度L和隆起量d，就能防止浮动量H的变动。即如果滑块长度为L，隆起量为d时，
250(nm/mm)×L(mm)≤d(nm)
≤250(nm/mm)×L(mm)+1500(mm)
具体地说，当所述滑块长度L为所述希望的值即2mm～6mm时，隆起量d变为500nm～3000nm。另外，所述滑块长度L为所述更希望的值即6mm时，隆起量d为1500nm～3000nm。
须指出的是，在该仿真中，光磁盘Dc对于浮动滑块1的相对线速度为3m/S。另外，由于悬挂构件5的弹力和浮动滑块1的自重，浮动滑块1对光磁盘Dc按压时的按压力约4gf。关于这些条件(光磁盘、所述相对线速度和所述按压力的设定事项)，即使变化，也不太会使浮动滑块1的浮动量H的变动倾向变化，关于本说明书中的其他仿真，采用与本仿真同样的条件。
图7是表示关于滑块宽度W和浮动滑块1的浮动量H的关系进行仿真的结果的图。在该仿真中，滑块长度L为6mm，隆起量d根据图6的仿真，为1500nm和3000nm。在图7中，当滑块宽度W为所述希望的值即1.2mm～5mm时，在隆起量d＝1500nm和隆起量d＝3000nm双方时，浮动量H对于滑块宽度W的增加比例几乎相等。因此，当滑块宽度W为1.2mm～5mm时，浮动量H的变动幅度不被滑块宽度W所左右。即能防止浮动滑块1的浮动量H变动。
因此，根据以上事实，通过使滑块长度L＝2mm～6mm，滑块宽度W＝1.2mm～5.0mm，隆起量d＝500nm～3000nm，能防止浮动滑块1的浮动量H变动。另外，为了使浮动量H为上述更希望的值即H＝3μm(3000nm)，希望滑块长度L＝约6mm，滑块宽度W＝约4mm，隆起量d＝1500nm～3000nm。
在该光磁存储装置10中，浮动滑块1在所速相对面11的空气流入的流入端部80分别如图4和图8所示，设置形成平面状的锥面8A或形成凹状的台阶8B。锥面8A和台阶8B用于防止由于空气中的尘埃附着在冠状面7上，浮动滑块1的浮动量H变动。更具体地说，光磁盘Dc是可换媒体，在媒体的更换时暴露在污染的空气中，空气中包含的尘埃附着。该尘埃例如是平均粒径0.7μm左右的烟草的烟粒，在光磁盘Dc的旋转时，附着在冠状面7的比较上游一侧的区域中。这样的尘埃堆积增大，终于在冠状面7上形成凸状部分。当这样的凸状部分的高度变为1μm以上时，如果流入的空气接触凸状部分，则凸状部分的下游一侧的侧面和冠状面7之间的区域变为负压，据此，浮动滑块1的浮动量H减小。锥面8A通过使空气流稍微向下，能防止尘埃附着在冠状面7上。而台阶8B通过使尘埃附着在为凹状的内部，能防止尘埃从冠状面7突出形成凸状部分。因此，通过锥面8A和台阶8B，能防止浮动滑块1的浮动量H变动。
在所述锥面8A，如果冠状面7的沿着弦70的方向的长度为M₈，冠状面7的对于弦70的倾斜角度为θ，则长度M₈和角度θ规定如下。即当长度M₈的值大时，对浮动滑块1的浮动量H带来影响，所以长度M₈更短，为了使M₈＝0.3mm以下，加工困难，所以希望M₈＝0.3mm～0.5mm。另外，当角度θ大时，锥面8A自身上附着尘埃，所以角度θ更小，在形成时，产生0.25度左右的误差，所以希望θ＝0.5度～1.0度。
在所述台阶8B中，如果从浮动滑块1的相对面11的深度为D₈，则深度D₈规定如下。即如上所述，由尘埃形成在冠状面7上的凸状部分的高度为1μm以上时，能使浮动滑块1的浮动量H变动，所以希望D₈＝1μm～5μm。
图9表示在本发明的浮动滑块1中，当滑块长度L＝6mm，滑块宽度W＝4.1mm，锥面8A的长度M₈＝0.3mm，锥面8A的角度θ＝0.5度时，关于隆起量d和浮动滑块1的浮动量H的关系进行仿真的结果。从图9可知，如果隆起量为1500nm～3000nm，则能使浮动滑块1上浮所需的浮动量H＝约3μm(3000nm)，并且能防止此时的浮动量变动。
本发明并不局限于以上说明的实施例，而是可以改变成其他各种各样形态。但只要这样的改变未脱离本发明的思想和范围，则对本领域技术人员来说属于不言自明的所有变更都应包含在本发明的保护范围之内。