專利名稱：光讀寫系統(tǒng)的摩擦吸引接觸滑塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)領(lǐng)域。具體地說，本發(fā)明與一種光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)有關(guān)，在這種系統(tǒng)中，裝有光傳感器的滑塊與以運(yùn)行速度旋轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)介質(zhì)接觸，利用摩擦吸引效應(yīng)大大降低磨損。
在磁存儲(chǔ)系統(tǒng)中，通過將一個(gè)磁場(chǎng)聚集到磁盤的一個(gè)小體積元上使該體積元內(nèi)的磁疇朝向所要求的方向，存儲(chǔ)一個(gè)信息位。在光存儲(chǔ)系統(tǒng)中，通過將一個(gè)激光波束聚集到光盤的一個(gè)小斑上對(duì)介質(zhì)加熱使該斑點(diǎn)的介質(zhì)材料發(fā)生物理變化，存儲(chǔ)一個(gè)信息位。在磁光存儲(chǔ)系統(tǒng)的情況下，激光波束所產(chǎn)生的熱量使斑點(diǎn)處的磁疇與一個(gè)所加的磁場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)。在所有這幾種運(yùn)動(dòng)盤存儲(chǔ)系統(tǒng)中，目前都是通過增加存儲(chǔ)盤的面位密度(arealbit densify)來增加存儲(chǔ)容量的。
在磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)中，增加面位密度必需減小三個(gè)基本參數(shù)-磁寫入傳感器(磁頭)間隙長(zhǎng)度、磁存儲(chǔ)介質(zhì)厚度、磁頭至磁盤的間距。如果間隙長(zhǎng)度和介質(zhì)厚度一定，那么磁頭-磁盤間距越小，即磁頭飛行高度越低，可能達(dá)到的位單元面積也就越小。接觸錄取的飛行高度最低，此時(shí)，滑塊與旋轉(zhuǎn)著的磁盤物理(機(jī)械)接觸，也就是說，滑塊在磁盤表面上連續(xù)滑動(dòng)和摩擦，因此緊靠滑塊邊緣的讀寫磁頭也就緊靠磁盤表面。在頒發(fā)給勃列紹斯基(Brezoczky)等人的美國(guó)專利No.4，819，091中披露了一種接觸式磁錄取系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，安裝在滑塊上的讀寫磁頭與旋轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)介質(zhì)物理接觸。在運(yùn)動(dòng)磁盤表面和滑塊之間所產(chǎn)生的摩擦引力抵制了磁盤表面鄰近的運(yùn)動(dòng)空氣層所產(chǎn)生的升力，使得數(shù)據(jù)的讀寫可以接觸進(jìn)行，并且無論對(duì)磁頭和滑塊還是對(duì)記錄介質(zhì)磨損都不大。
在光存儲(chǔ)系統(tǒng)中，投射到光存儲(chǔ)介質(zhì)(光盤)上的激光束由光傳感器(光頭)聚集到光盤表面的一個(gè)小斑點(diǎn)上。在原有技術(shù)的光錄取系統(tǒng)中，光頭很好地保持在介質(zhì)表面上方，光束斑點(diǎn)的大小由激光波長(zhǎng)(λ)和普通光學(xué)確定。通常相信，大約為λ/1.5的空氣中繞射極限對(duì)于任何光象錄取來說是分辨率的基本下限。因此，增加光錄取系統(tǒng)或磁光錄取系統(tǒng)的面位密度的主要措施習(xí)慣上是采用波長(zhǎng)較短的激光束。目前使用的發(fā)射激光器的輸出光束波長(zhǎng)大致為1微米(μm)量級(jí)。使用二次或高次諧波和倍頻器的新型激光器目前也正在探索之中。然而，所遇到的困難是相當(dāng)大的，要在不久的將來研制出具有滿意特性的新型激光器的可能性不大。在另一方面，目前使用的通用半導(dǎo)體激光器在可靠性和功率容量上一直有著提高。由于這種激光器使用廣泛，看來還要繼續(xù)使用。
為了達(dá)到或接近采用普通半導(dǎo)體激光器進(jìn)行高密度光錄取的繞射極限，必需對(duì)激光束聚焦有十分嚴(yán)格的要求。這需要用高數(shù)值孔徑的物鏡，意味著必需將透鏡十分精確地保持在離光介質(zhì)的距離等于焦距的距離上。通常，聚焦是由保持光頭離開介質(zhì)一定距離的機(jī)電伺服系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，因此也就增加了光頭的重量和體積。或者，在不對(duì)光頭離介質(zhì)的距離作物理調(diào)整的系統(tǒng)中，就需要在系統(tǒng)某處外加一個(gè)頗為復(fù)雜的聚焦系統(tǒng)來補(bǔ)償光頭高度的變化。
本發(fā)明的主要目的是為運(yùn)動(dòng)光(或磁光)存儲(chǔ)系統(tǒng)提供一種高密度接觸錄取系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，所產(chǎn)生的摩擦引力使光記錄頭與運(yùn)動(dòng)記錄介質(zhì)保持接觸，并且對(duì)光頭和記錄介質(zhì)都沒有多大磨損。
按照本發(fā)明的原理，提供了一種光存儲(chǔ)系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，一個(gè)光頭的物鏡及其它光學(xué)器件安裝在一個(gè)掛在一個(gè)支持臂上的滑塊上，滑塊與運(yùn)動(dòng)的光存儲(chǔ)介質(zhì)(光盤)物理接觸。光頭和光盤之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)摩擦引力，這個(gè)力使平均滑塊-光盤間距保持十分穩(wěn)定，相對(duì)光盤表面的起伏僅在幾個(gè)毫微米(um)以內(nèi)。由于滑塊與光盤表面接觸，物鏡的焦長(zhǎng)只取決于光盤的記錄層(即光介質(zhì))上的透明保護(hù)層的厚度，因此大大地減小了物鏡的焦長(zhǎng)。
一種采用原有技術(shù)的典型光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)有一個(gè)固定光學(xué)組件和一個(gè)通常稱為光頭的可動(dòng)光學(xué)組件。光頭包括諸如一個(gè)物鏡、一個(gè)或幾個(gè)反光鏡、一個(gè)聚焦執(zhí)行電機(jī)和一個(gè)精細(xì)跟蹤執(zhí)行器之類的器件。光頭安裝在可在一對(duì)滑軌上沿光盤半徑方向運(yùn)動(dòng)的一個(gè)托架上。通常，托架上還裝有粗跟蹤執(zhí)行線圈，以及一組與滑軌嚙合的輪子。由于光頭和托架組件都較大較重，，因此發(fā)明中，物鏡固定地安裝在滑塊上，離光介質(zhì)之間的間距基本不變，其精度與滑塊本身離磁盤表面的精度相同。因此就不需要聚焦伺服系統(tǒng)。這也可以從系統(tǒng)中除去可動(dòng)物鏡座、聚焦執(zhí)行電機(jī)、聚焦伺服控制器以及有關(guān)電器和其它器件，造就一個(gè)體積小、重量輕的光頭和一個(gè)具有較少器件的不大復(fù)雜的系統(tǒng)。最終結(jié)果是掛在直線(徑向)訪問臂上的是一個(gè)具有很少光學(xué)器件的體積重量大大減小的光頭。粗、細(xì)這兩個(gè)跟蹤執(zhí)行器的功能可以組合起來都由一個(gè)單一的訪問臂執(zhí)行器(如音圈式電機(jī))在一個(gè)執(zhí)行控制器控制下完成。因此，本發(fā)明提供了一種取消了聚焦伺服系統(tǒng)的光盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取時(shí)間與目前市售的磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取時(shí)間不相上下。
由于物鏡焦距的減小，就可以使用高數(shù)值孔徑的透鏡，因此也就提供了精確得多的激光束聚焦，從而達(dá)到了提高面位密度的目的。此外，由于取消了用于聚焦的伺服機(jī)械系統(tǒng)，大大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，減小了光頭的重量和體積。小而輕的光頭減少了訪問時(shí)間和使光盤堆疊可以提供更高體密度。
利用光在一種介質(zhì)中的波長(zhǎng)減小的因子等于光在這種介質(zhì)中的折射率這個(gè)眾所周知的原理，可以進(jìn)一步提高面位密度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光頭有一個(gè)平凸物鏡，安裝在一個(gè)滑塊上，使得物鏡的平的那個(gè)表面基本上與滑塊的支承面(即底表面)共面。由于聚焦鏡片的平的底表面和光盤表面涂層(即記錄層的保護(hù)層)之間的間距非常小，大大小于激光波長(zhǎng)，因此可以比較有效地傳輸激光束功率。如果用于光盤表面涂層和聚焦鏡片的材料具有較高的折射率，則激光束波長(zhǎng)將得到減小，因此改善了光分辨率，從而提高了面位密度。
本發(fā)明的上述及其它一些目的、特征和優(yōu)點(diǎn)可以從以下綜合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例所作的詳細(xì)說明中清楚地看到。在這些附圖中

圖1為按照本發(fā)明原理所構(gòu)成的支承在旋轉(zhuǎn)存儲(chǔ)盤上的接觸滑塊的透視圖;
圖2為表示摩擦力與如圖1所示的一個(gè)選定滑塊的外負(fù)載之間關(guān)系的曲線圖;
圖3為圖1所示滑塊的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖;
圖4為按照本發(fā)明所構(gòu)成的光存儲(chǔ)系統(tǒng)的原理性透視圖;
圖5為用于如圖4所示磁光存儲(chǔ)系統(tǒng)的滑塊的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖;
圖6為圖4中所示的滑塊的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖;以及圖7為圖4中所示的滑塊的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的剖視圖。
現(xiàn)參見圖1，一個(gè)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)有至少一個(gè)硬存儲(chǔ)盤12，固定安裝在主軸17上，由盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)(未示出)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。記錄介質(zhì)11沉積在盤上，形成一個(gè)由同心數(shù)據(jù)道組成的環(huán)形圖案，情況如所周知。存儲(chǔ)介質(zhì)上復(fù)有一層諸如石墨或氧化鋯涂層那樣的保護(hù)層。至少有一個(gè)承載一個(gè)或幾個(gè)讀寫頭的滑塊13與保護(hù)涂層接觸。滑塊13通過懸臂15安裝到執(zhí)行臂19上。執(zhí)行臂19安裝到使讀寫頭在所要求的數(shù)據(jù)道上方定位的諸如音圈電機(jī)那樣的訪問機(jī)構(gòu)上(未示出)。當(dāng)存儲(chǔ)盤12旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑塊13沿存儲(chǔ)盤的半徑方向運(yùn)動(dòng)，使得讀寫頭可以訪問存儲(chǔ)盤表面11上的不同區(qū)域。
按照本發(fā)明，滑塊13由懸臂15定位成與以正常運(yùn)行速度旋轉(zhuǎn)的記錄介質(zhì)接觸，這是由于滑塊13和盤表面11之間按箭頭16所示的方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的。本發(fā)明的特點(diǎn)是，即使滑塊和盤表面之間的相對(duì)速度超過每秒20米，滑塊13仍與盤表面11保持直接物理接觸。物理接觸是由一個(gè)稱為摩擦引力的吸引力保持的，這個(gè)力的強(qiáng)度是以克服由隨盤表面運(yùn)動(dòng)的空氣膜產(chǎn)生、企圖破使滑塊脫離盤表面的升力。以上引用的美國(guó)專利No.4，819，091詳細(xì)地揭示了一種采用與存儲(chǔ)介質(zhì)物理接觸的滑塊的磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，因此列為本發(fā)明的全文引用參考專利。
摩擦引力是由于在由物理接觸的滑塊和盤表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦電荷之間的庫侖吸引而引起的。這個(gè)摩擦引力在速度高于每秒1米量級(jí)的某個(gè)門限速度時(shí)與盤速關(guān)系不大，而在低于這個(gè)門限時(shí)隨盤速下降而減小。隨著盤速的下降，就會(huì)出現(xiàn)摩擦引力不再是以保持滑塊與盤表面接觸的那一點(diǎn)。這個(gè)釋放點(diǎn)的位置與盤的擺動(dòng)及表面的粗糙程度有關(guān)。此外，當(dāng)滑塊13上的懸臂負(fù)荷(即外負(fù)載)減小到一個(gè)負(fù)的負(fù)荷時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)“恢復(fù)力”。也就是說，當(dāng)兩個(gè)表面受迫脫離時(shí)，摩擦引力增加，以抵消迫使兩個(gè)表面脫離的力。這個(gè)恢復(fù)力能使滑塊13無視盤12的表面粗糙程度和擺動(dòng)情況仍與盤表面11保持穩(wěn)定接觸。如圖2所示，當(dāng)外負(fù)載為正時(shí)，滑塊上的實(shí)際負(fù)載(即在滑塊和盤表面之間測(cè)量的摩擦力)線性正比干滑塊13上的外負(fù)荷，此外還有一個(gè)附加的不變的摩擦引力。滑塊-盤界面的凈負(fù)載為這兩個(gè)力之和。但外負(fù)載減小到進(jìn)入負(fù)區(qū)域時(shí)(此時(shí)滑塊向上拉起，脫離盤表面)，凈負(fù)載減小，等于加在滑塊上的摩擦引力和拉力之差。隨著滑塊13上的負(fù)外負(fù)載幅度的增加，滑塊-盤界面的凈負(fù)載與摩擦力一樣慢慢地減小。摩擦引力與高于最低門限速度的盤速關(guān)系不大。恢復(fù)力的作用和很小的凈負(fù)載使得在利用摩擦吸引現(xiàn)象的接觸錄取系統(tǒng)中滑塊的穩(wěn)定性很高，而滑塊-盤界面處的磨損極小。在同日遞交的題為“摩擦吸引接觸式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)”(Tribo-AffracfiveConfactDafaSforageSgsfem)的相關(guān)未決美國(guó)專利申請(qǐng)中極為詳細(xì)地對(duì)一個(gè)摩擦吸引接觸或錄取系統(tǒng)作了說明，因此本發(fā)明將此列為全文引用參考。
由圖3可見，光滑塊31有一個(gè)物鏡33，安裝在與光盤30的表面32接觸的晶態(tài)滑塊37上。通?？梢詮木哂械湍Σ料禂?shù)不導(dǎo)電的晶態(tài)和非晶態(tài)材料中選擇出呈現(xiàn)所述摩擦吸引特性的合適的滑塊材料。雖然最好這些材料還具有高的導(dǎo)熱率，但在各種具有摩擦吸引效應(yīng)的材料中對(duì)高導(dǎo)熱率并不作出要求。例如，光滑塊31可以包括一個(gè)簡(jiǎn)單的平凸物鏡33和一個(gè)安裝該物鏡的單晶藍(lán)寶石滑塊37。
光盤30可以具有由一個(gè)透明基片34和一層涂在透明基片內(nèi)表面上的薄膜光介質(zhì)36組成的常用結(jié)構(gòu)。透明基片34的外表面(亦即上表面)上涂有一層硬的透明導(dǎo)電保護(hù)涂層32(如非晶態(tài)石墨膜或氧化鋯(ZrO2)膜)，目前市售的薄膜光盤具有厚度大約為300埃的硬非晶態(tài)石墨的保護(hù)涂層。此外，任何聚焦鏡片都可以在離光盤表面小于800埃(其中包括涂層32的厚度)的位置上定位，這個(gè)頭一盤間距大大小于目前所使用的半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)，保持這個(gè)位置就不需要原有技術(shù)所采用的機(jī)電伺服機(jī)構(gòu)。通過采用平滑的光盤表面和滑塊表面以及減小涂層厚度，可以使頭一盤間距達(dá)到200埃，甚至更小一些。
圖4示出了一個(gè)信息存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)施例，這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)采用摩擦吸引接觸的光滑塊的磁光(Mo)錄取系統(tǒng)。這個(gè)Mo系統(tǒng)40基本包括一個(gè)具有準(zhǔn)直鏡片、產(chǎn)生平行激光束44的半導(dǎo)體激光器43，一個(gè)光束極化裝置45，一個(gè)光束分離器47，一個(gè)支承與可旋轉(zhuǎn)的光盤53的表面物理接觸的光滑51的剛性懸臂49，以及一個(gè)與光盤53連接的電機(jī)裝置55。光束分離器47分離出來的反射光束(返回光束)48通過光束分析裝置57進(jìn)入檢測(cè)電路59。光盤53具有如上結(jié)合圖3所作的說明那樣的常用結(jié)構(gòu)，它有一塊透明的基片，在基片的內(nèi)表面(即下表面)上涂有一層薄膜光介質(zhì)層，外涂一層反射涂層。透明基片的外表面(即上表面)上涂有一層導(dǎo)電的硬保護(hù)涂層，該涂層接地，以泄放由于滑塊和光盤的表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦電荷。市售的薄膜存儲(chǔ)磁盤上常用的硬非晶石墨膜，在作此用時(shí)，厚度為30毫微米以下，其導(dǎo)電性和透明度均已足夠。
光滑塊51通過曲折彈簧(如圖5和7中所示)掛在支承臂49上，使得光滑塊能隨著光盤表面不平和光盤擺動(dòng)垂直上下活動(dòng)。剛性支承臂49安裝在滑軸42上，可以沿光盤53的半徑方向移動(dòng)，使得滑塊可以訪問所要求的盤道。支承臂49接到一個(gè)例如象音圈電機(jī)那樣的訪問機(jī)構(gòu)(未示出)。音圈電機(jī)是一個(gè)可以在一個(gè)固定的磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的線圈，線圈運(yùn)動(dòng)的方向和速度由光頭定位電路(未示出)控制。光滑塊51(如在圖1中所示)的形狀和相對(duì)光盤運(yùn)動(dòng)的安裝方式提供了一種“雪鏟”作用，也就是說使得光滑塊能夠有效地將光盤表面的各種灰塵微粒驅(qū)向兩邊，因此大大減小甚至消除了灰塵或其它微粒進(jìn)入物鏡和光盤表面之間的可能性。
現(xiàn)參見圖5，適用于磁光(Mo)存儲(chǔ)系統(tǒng)的光滑塊51是一個(gè)具有物鏡64和磁線圈66的滑塊。物鏡64和磁線圈66同心地安裝在滑塊51的后緣或后緣附近，緊鄰滑塊51和光盤30表面之間的界面68。或者，物鏡64和磁線圈66可以安裝在一個(gè)垂直向上穿過滑塊51的孔徑75內(nèi)，或安裝在一個(gè)開在滑塊51后緣的面上的垂直通道75內(nèi)。滑塊51根據(jù)支承臂49定位，使得透鏡64與開在支承碧49內(nèi)的縱向孔徑76對(duì)準(zhǔn)。通過反射鏡61和透鏡64激光束沿孔徑76傳播，被聚焦在磁光介質(zhì)層71上。激光束46包括發(fā)射光束44和由反射層73反射的反射光束48。如上所述，磁光盤30有一塊透明的基片69，基片的內(nèi)表面(即下表面)上有一層復(fù)有反射層73的磁光介質(zhì)層71，而基片的外表面(即上表面)上有一層與滑塊51接觸的保護(hù)層67。
現(xiàn)參見圖6，一塊上面裝有一個(gè)平凸物鏡65的接觸滑塊51由曲折彈簧63掛到支承臂49上。如以上對(duì)圖5所作的說明那樣，定好位的物鏡65接收激光束46，將它聚焦在光介質(zhì)層81上。利用先在一種介質(zhì)中的波長(zhǎng)的減小因子等于光在這種介質(zhì)中的折射率這個(gè)原理，可以顯著地增加一個(gè)激光束的分辨率，使它超過在空氣中所能達(dá)到的分辨率。這要求物鏡65以及保護(hù)層79所用的材料都具有較大的折射率。為了將光能有效地傳過滑塊-光盤界面68和使聚焦中產(chǎn)生的各種失真達(dá)到最小，平凸物鏡65的那個(gè)平的底表面與滑塊51的底表面是共面的。光盤80與慣用的記錄磁盤類似，包括一塊上表面非常平滑、通常是鋁合金或玻璃的基片85，一層反射薄膜層83，和一層光或磁光介質(zhì)層81。光介質(zhì)層81上復(fù)有一層形成與滑塊接觸的光盤表面的透明保護(hù)層79。保護(hù)層79要足夠厚(大約300?；蛏孕∫恍?，以便為光介質(zhì)層提供化學(xué)絕緣和磨損保護(hù)。反射薄膜層83或光盤基片85接地，為由于光盤和滑塊51之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的摩擦電荷提供了一條泄放通道。如上所述，保護(hù)層79的材料要求具有較高的折射率。對(duì)于摩擦吸引接觸錄取來說，折射率為2左右的氧化鋯(Zio2)是一種合適的盤表面涂層材料，常常用作薄膜磁盤的保護(hù)層。具有高折射率的其它合適的硬材料有金紅石(2.5)、鉆石(2.4)、GaAs(3.3)、SrTiO3(2.3)、Fe2O3(3.2)等。
如果物鏡65的折射率n假設(shè)為與保護(hù)層79的折射率相同，則系統(tǒng)分辨率r可以表示成r＝ (λ)/(2nsinθ)其中，θ為聚焦光錐的錐角(見圖6)。
圖7示出了一個(gè)合成的光滑塊，這個(gè)光滑塊有一個(gè)集成光頭82，，安裝在接觸滑塊92上，或嵌在滑塊92內(nèi)。發(fā)射光束通過光纖95傳送到滑塊92，再通過極化裝置84和反射鏡86傳送到物鏡91，在介質(zhì)層83上聚焦。反射光束通過物鏡91、光束分離器89、光束分析裝置88和光纖93傳送到檢測(cè)電路(未示出)。由于利用了光纖93、95以及集成的光器件(包括極化裝置84、反射鏡86、光束分離器89、光束分析器88)，降低了光學(xué)裝置的復(fù)雜性，并且可以使光束精確地對(duì)準(zhǔn)物鏡。如以上就圖6所作的說明，一個(gè)合適的光盤有一塊光盤基片85，上面沉積了一層反射層83、一層光記錄介質(zhì)層81和一層保護(hù)層79。
雖然以上就不同的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了具體的說明，但對(duì)于熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人來說當(dāng)然理解，本發(fā)明并不局限于這幾個(gè)所揭示的實(shí)施例，無論在形式或細(xì)節(jié)上都可以作出各種改動(dòng)，這并不偏離所附權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種配合一個(gè)光存儲(chǔ)介質(zhì)使用的光頭裝置，其特征是所述光頭裝置包括將一個(gè)光束聚直到一個(gè)光存儲(chǔ)介質(zhì)上的聚焦裝置；以及與所述光存儲(chǔ)介質(zhì)保持物理接觸的支承裝置，所述聚焦裝置剛性安裝在所述支承裝置上，緊鄰所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的一個(gè)主表面。
2.一種如在權(quán)利要求1中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述支承裝置是用一種晶態(tài)材料制造的一個(gè)成形接觸滑塊，所述晶態(tài)材料是不導(dǎo)電的。
3.一種如在權(quán)利要求2中所述提出的光頭裝置，其特征是其中所述接觸滑塊是用一種單晶材料制造的。
4.一種如在權(quán)利要求3中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述單晶材料是從一個(gè)包括鉆石和藍(lán)寶石在內(nèi)的材料組中選定的。
5.一種如在權(quán)利要求1中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述支承裝置是用一種在負(fù)負(fù)載區(qū)具有非線性負(fù)載-摩擦特性的材料制造的一個(gè)接觸滑塊。
6.一種如在權(quán)利要求1中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述支承裝置是用一種多晶材料制成的一個(gè)成形接觸滑塊，所述多晶材料是不導(dǎo)電的。
7.一種如在權(quán)利要求1中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述支承裝置是用一種非晶態(tài)材料制造的一個(gè)成形接觸滑塊，所述非晶態(tài)材料是不導(dǎo)電的。
8.一種如在權(quán)利要求1中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述聚焦裝置是一個(gè)剛性安裝在所述支承裝置上的物鏡。
9.一種如在權(quán)利要求8中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述物鏡是一個(gè)平凸透鏡，其平側(cè)面平行所述光記錄介質(zhì)主表面，與之緊鄰。
10.一種如在權(quán)利要求9中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述支承裝置有一個(gè)平側(cè)面，所述平側(cè)面與所述記錄介質(zhì)主表面平行、接觸，所述平凸透鏡的平側(cè)面充分與所述支承裝置的平側(cè)面共面。
11.一種如在權(quán)利要求8中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述物鏡是用一種具有高折射率的材料制造的。
12.一種如在權(quán)利要求1中所提出的光頭裝置，其特征是所述光頭裝置還包括產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)的磁裝置，所述磁裝置剛性安裝在所述支承裝置上。
13.一種如在權(quán)利要求12中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述磁裝置是與所述聚焦裝置同心安裝在所述支承裝置上的一個(gè)磁線圈。
14.一種如在權(quán)利要求1中所提出的光頭裝置，其特征是所述光頭裝置還包括接收所述光束以及將所述光束導(dǎo)向所述聚焦裝置和從所述聚焦裝置導(dǎo)出的光學(xué)裝置，所述光學(xué)裝置剛性安裝在所述支承裝置上。
15.一種如在權(quán)利要求14中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述光學(xué)裝置是使一個(gè)所接收的光束改變方向的反射鏡裝置。
16.一種如在權(quán)利要求14中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述光學(xué)裝置包括使一個(gè)所發(fā)射的光束改變方向射向所述聚焦裝置的反射鏡裝置;以及使一個(gè)從所述聚焦裝置接收的返回光束改變方向的光束分離裝置。
17.一種如在權(quán)利要求16中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述光學(xué)裝置還包括使所述發(fā)射光束在一個(gè)所要求的方向上極化的極化裝置;以及接收和分析所述返回光束的光束分析裝置。
18.一種如在權(quán)利要求17中所提出的光頭裝置，其特征是其中所述光學(xué)裝置是包括所選定的集成光學(xué)器件的一個(gè)光學(xué)組件。
19.一種如在權(quán)利要求14中所提出的光頭裝置，其特征是所述光頭裝置還包括將所述光束傳到所述光學(xué)裝置或傳出所述光學(xué)裝置的光纖裝置。
20.一種光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是所述光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)包括一個(gè)光存儲(chǔ)介質(zhì)，所述光存儲(chǔ)介質(zhì)有一塊上面有一層光存儲(chǔ)材料的硬質(zhì)基片;一個(gè)光頭和支持裝置，所述支持裝置支承與所述光存儲(chǔ)裝置充分物理接觸的所述光頭，所述光頭包括用一種在負(fù)負(fù)載區(qū)具有非線性的負(fù)載-摩擦特性材料制造的一塊基片;以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置與學(xué)述光存儲(chǔ)介質(zhì)連接，用來使所述光存儲(chǔ)介質(zhì)與所述光頭之間產(chǎn)生速度高達(dá)一個(gè)選定運(yùn)行速度的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，足以產(chǎn)生一個(gè)由所述光頭基片的負(fù)載-摩擦特性決定的恢復(fù)力，所述恢復(fù)力的幅度足以使所述光頭與以所述選定運(yùn)行速度運(yùn)動(dòng)的所述光存儲(chǔ)介質(zhì)保持充分物理接觸，從而可以在對(duì)所述光頭和所述光存儲(chǔ)介質(zhì)并無多大磨損的情況下讀寫數(shù)據(jù)。
21.一種如在權(quán)利要求20中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述光存儲(chǔ)介質(zhì)是一個(gè)磁光存儲(chǔ)介質(zhì)。
22.一種如在權(quán)利要求21中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述光頭還包括產(chǎn)生一個(gè)對(duì)所述磁光存儲(chǔ)介質(zhì)致偏的磁場(chǎng)的磁裝置。
23.一種如在權(quán)利要求22中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述光頭包括存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)送出來的一個(gè)物鏡，所述磁裝置是與所述物鏡同心安裝在所述基片上的一個(gè)磁線圈。
24.一種如在權(quán)利要求20中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述支持裝置包括一個(gè)剛性訪問臂和懸掛所述光頭的彈簧裝置，所述彈簧裝置提供一個(gè)預(yù)定外負(fù)載，加到所述光頭上。
25.一種如在權(quán)利要求24中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述彈簧裝置包括當(dāng)所述光頭以所述選定速度相對(duì)所述光頭運(yùn)動(dòng)的光存儲(chǔ)介質(zhì)物理接觸時(shí)提供一個(gè)負(fù)的外負(fù)載的裝置。
26.一種如在權(quán)利要求24中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述剛性訪問臂是一個(gè)可沿所述光記錄介質(zhì)半徑直線運(yùn)動(dòng)的直線訪問臂。
27.一種如在權(quán)利要求20中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述光頭還包括一個(gè)固定安裝在所述基片上的物鏡。
28.一種如在權(quán)利要求27中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述基片是一個(gè)成形滑塊，所述成形滑塊的下表面與所述光存儲(chǔ)介質(zhì)充分物理接觸。
29.一種如在權(quán)利要求28中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述物鏡是一個(gè)用一種具有高折射率的材料制造的平凸透鏡，所述平凸透鏡的平側(cè)面與所述滑塊的平側(cè)面充分共面。
30.一種如在權(quán)利要求27中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述光頭還包括一個(gè)具有使發(fā)向所述物鏡和從所述物鏡發(fā)出的光束改變方向的集成光學(xué)器件的光學(xué)組件。
31.一種如在權(quán)利要求30中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述集成光學(xué)器件包括使一個(gè)所發(fā)射的光束改變方向射向所述物鏡的反射裝置;以及使一個(gè)從所述物鏡接收的返回光束改變方向的光束分離裝置。
32.一種如在權(quán)利要求30中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是所述光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)還包括將所述光束傳到所述光學(xué)組件和從所述光學(xué)組件促出的光纖裝置。
33.一種如在權(quán)利要求20中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述基片是用一種不導(dǎo)電的單晶材料制造的一個(gè)接觸滑塊。
34.一種如在權(quán)利要求33中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述單晶材料是從一個(gè)包括鉆石和藍(lán)寶石在內(nèi)的材料組中選定的。
35.一種如在權(quán)利要求20中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述基片是用一種不導(dǎo)電的多晶材料制造的一個(gè)接觸滑塊。
36.一種如在權(quán)利要求20中所提出的光盤存儲(chǔ)系統(tǒng)，其特征是其中所述基片是用一種不導(dǎo)電的非晶材料制造的一個(gè)接觸滑塊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在運(yùn)行時(shí)光頭與光記錄介質(zhì)表面物理接觸的光錄取系統(tǒng)。具有一個(gè)或幾個(gè)光學(xué)器件的光頭安裝在與記錄介質(zhì)滑動(dòng)接觸的基片上。利用基片在負(fù)負(fù)載區(qū)的非線性特性，在光頭與記錄介質(zhì)表面滑動(dòng)接觸時(shí)所產(chǎn)生的恢復(fù)力克服了隨記錄介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的空氣層所產(chǎn)生的升力，使光頭與記錄介質(zhì)保持充分物理接觸。由于光頭緊靠記錄介質(zhì)表面，因此不需要復(fù)雜的機(jī)電伺服聚焦機(jī)構(gòu)，本系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)高密度錄取。
文檔編號(hào)G11B7/12GK1074058SQ92113709
公開日1993年7月7日 申請(qǐng)日期1992年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月24日
發(fā)明者布拉修·布萊左斯基, 格雷·邁爾斯·邁克利蘭, 積師蔭 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司