(57)【要約】      （修正有）【課題】導波路を備えたヘッド支持機構において、導波路の剛性がスライダの浮上量や姿勢、安定浮上に大きく悪影響を及ぼさないようにする。【解決手段】導波路４の先端部は、フレクシャ先端部６ａにスライダ３と共に固定され、スライダ内導波路にレーザー光を導く。導波路４のレーザー光源側の部分は、フレクシャ６のロードビーム７が接合されている面と反対側の面に固定され、フレクシャ先端部６ａに固定された導波路先端部とフレクシャ６のキャリッジアーム側に固定された部分の間に、面内方向に撓んで配置された自由な部分を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録素子、再生素子、及び、第一の導波路を有するヘッドを備えたスライダと、前記スライダを支持する板状の弾性部材と、前記板状の弾性部材を支持するアームと、前記スライダに光を導く第二の導波路とを備えるヘッド支持機構において、
前記第二の導波路は先端部が前記板状の弾性部材の前記スライダが固定される側に固定されると共に、光源側が前記板状の弾性部材の前記アームと接続される側に固定され、前記先端部の固定箇所と、前記光源側の固定箇所との間に、前記板状の弾性部材の面内方向に撓んだ自由な部分を有することを特徴とするヘッド支持機構。
【請求項２】
記録素子、再生素子、及び、第一の導波路を有するヘッドを備えたスライダと、前記スライダを支持する板状の弾性部材と、前記板状の弾性部材を支持するアームと、前記スライダに光を導く第二の導波路とを備えるヘッド支持機構において、
前記第二の導波路は先端部が前記板状の弾性部材の前記スライダが固定される側に固定されると共に、光源側が前記板状の弾性部材の前記アームと接続される側に固定され、前記先端部の固定箇所と、前記光源側の固定箇所との間に、前記板状の弾性部材の面外方向に撓んだ自由な部分を有することを特徴とするヘッド支持機構。
【請求項３】
記録素子、再生素子、及び、第一の導波路を有するヘッドを備えたスライダと、前記スライダを支持する板状の弾性部材と、前記板状の弾性部材を支持するアームと、前記スライダに光を導く第二の導波路とを備えるヘッド支持機構において、
前記第二の導波路は先端部が前記板状の弾性部材の前記スライダが固定される側に固定されると共に、光源側が前記板状の弾性部材の前記アームと接続される側に固定され、前記先端部の固定箇所と、前記光源側の固定箇所との間に、前記板状の弾性部材の面内方向及び面外方向に撓んだ自由な部分を有することを特徴とするヘッド支持機構。
【請求項４】
請求項２又は３記載のヘッド支持機構において、前記第二の導波路は断面形状が矩形であり、厚さが幅の半分以下であることを特徴とするヘッド支持機構。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のヘッド支持機構において、前記第二の導波路は前記板状の弾性部材上に一体で形成されていることを特徴とするヘッド支持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光をスライダと一体で形成されている磁気ヘッド内の近接場光学素子に導く導波路を備えたヘッド支持機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の記録密度を飛躍的に向上させる技術の一つとして、熱アシスト記録がある。熱アシスト記録とは、磁気ディスク上の数十ｎｍ×数十ｎｍ程度の微小領域を２００℃以上に加熱して磁場を加えることで、ディスク上にデータを記録するものである。この微小領域を加熱する手段として、記録磁極近傍に配置した近接場光学素子でレーザー光を近接場光に変換して利用することが考えられている。
【０００３】
通常、磁気ディスク装置に用いられるヘッドのサスペンションは、フレクシャとロードビームから成る。フレクシャはスライダと直接接合される薄い板状の弾性部材であり、スライダの姿勢を拘束しない形になっている。ロードビームは、フレクシャを介してスライダにディスク面に押し付ける方向の荷重を加えるための板状の部材である。フレクシャとロードビームは溶接により接合されている。
【０００４】
この種のヘッド支持機構として、例えば、特許文献１がある。このヘッド支持機構では、フレクシャに相当する部分が導波路のクラッドで形成されており、その真ん中に光が通るコアが形成されている。コアの端面を導波路の途中、かつ、スライダとの固定面に設けることで、光をクラッドの中で一旦拡大させ、その後、反射面でヘッド側に反射させる。反射した光束をマイクロレンズで集光した上で、近接場光学素子に照射することで、ヘッドの姿勢によらず高強度の光を近接場光学素子に導くことが可能となる。
【０００５】
また、ヘッド支持機構に係わる技術として、例えば、非特許文献１がある。そこでは、導波路をサスペンションのどこに固定すべきかを計算により検討している。サスペンションに這わせた導波路の一端がスライダに直接接続されているモデルと、サスペンションとスライダの間にミラーを介し、サスペンションに這わせた導波路の一端がミラーに接続するモデルを使って、導波路を固定する箇所を変え、バネ剛性、ピッチ剛性、ロール剛性、浮上量、及びそれらのばらつきを計算している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６９１２号公報
【非特許文献１】The 19th Magnetic Recording Conference (TMRC) 2008, Singapore, July 29-31, 2008, “Flying demonstration and analysis of pico slider with optical waveguide for heat assisted magnetic recording” Seiko Instruments Inc.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常のサスペンションでは、フレクシャにエッチングでパターンを切り、スライダ接合部を柔軟に支持する構造になっている。これによりスライダは、ＡＢＳ（Air bearing surface）で発生する正圧力及び負圧力とディンプルを介してロードビームから伝わる押付加重が釣合う浮上量、及び姿勢でディスク上を安定浮上し、ディスクの面振れやうねりにも追随している。また、これにより外部から衝撃を受けた場合やディスク及びディスク上の異物に接触した場合でも、クラッシュすることなく浮上することができる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のヘッド支持機構では、導波路がスライダ接合部に真っ直ぐ通っているため、導波路の剛性がスライダの浮上量や姿勢に大きく影響を及ぼすようになり、スライダの安定浮上に悪影響を及ぼす恐れがある。また、導波路の幅や厚さにはばらつきがあるため、導波路の剛性もばらつき、スライダの浮上量や姿勢のばらつきも大きくなってしまう可能性がある。また、非特許文献１でも、導波路はミラー又はスライダに真っ直ぐ通っているため、導波路の剛性がスライダの浮上量や姿勢に大きく影響し、スライダの安定浮上に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００９】
フレクシャ上の電気信号線のように、導波路を曲げてスライダ接合部を避け、導波路の端を磁気ヘッド側までもってくることも考えられるが、この場合、導波路を大きく曲げなければならない。しかし、シングルモードのレーザー光を利用する場合、光損失の観点から導波路を大きく曲げることができない。
【００１０】
本発明の目的は、導波路を備えたヘッド支持機構において、導波路を大きく曲げることなく、導波路の剛性がスライダの浮上量や姿勢にできるだけ影響を与えない構造を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、以下のいずれかの方法によって上記目的を達成する。
（１）導波路の一部をサスペンションの面内方向に撓ませて配置する。
（２）導波路の一部をサスペンションの面外方向に撓ませて、サスペンションから浮かせて配置する。
（３）導波路の一部をサスペンションの面内方向に撓ませ、かつ、面外方向に撓ませて、サスペンションからから浮かせて配置する。
【００１２】
すなわち、本発明は、記録素子、再生素子及び第一の導波路を有しフレクシャの先端部に固定されたスライダと、スライダに光を導く第二の導波路とを備えるヘッド支持機構において、第二の導波路はその先端部がフレクシャの先端部に固定されると共に光源側の部分がフレクシャのアームと接続される根元側に固定され、フレクシャ先端部に固定された第二の導波路の先端部とフレクシャの根元側に固定された部分との間にフレクシャの面内方向、面外方向、あるいは面内方向及び面外方向に撓んだ自由な部分を有する。第二の導波路の断面形状が矩形の場合、厚さは幅の半分以下であるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のヘッド支持機構により、導波路の剛性がスライダの浮上量や姿勢に与える影響を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明によるヘッド支持機構を適用した磁気ディスク装置の内部を示す斜視図である。ディスク１は、回転可能に支持されている。近接場光発生素子を備えた磁気ヘッド２はスライダ３と一体で形成されており、スライダ３は、ディスク１の記録面上を所定の間隔で浮上している。スライダ３は、導波路４を備えたサスペンション５に支持されている。サスペンション５はフレクシャ６とロードビーム７から成る。サスペンション５はキャリッジアーム８に支持されており、キャリッジアーム８はピボット９を回転軸として揺動可能に支持されている。ボイスコイルモータ１０を駆動させることにより、ピボット９を回転軸として、キャリッジアーム８を揺動させ、回転するディスク１に対して、近接場光発生素子を備えた磁気ヘッド２を所望のトラック上に移動させ、情報の記録、再生を行う。
【００１５】
なお、本発明はレーザー光源１２からスライダ３にレーザー光を導く導波路４（第二の導波路）の配置に特徴がある。図１０に例示するように、スライダ内には、記録磁界を発生する記録素子２１と再生素子２２を備える磁気ヘッド、及び近接場光発生素子２３、近接場光発生素子２３に導波路４からレーザー光を照射するスライダ内導波路２４（第一の導波路の）が配置されている。しかし、本発明はスライダ３内に配置された磁気ヘッドやスライダ内導波路の構造や配置には特徴がなく、従来技術と同様であるので、以下ではスライダ内の構造についての詳細な説明を省略する。
【実施例１】
【００１６】
本発明によるヘッド支持機構の実施例１を図２、図３により説明する。図２は実施例１のヘッド支持機構を適用した磁気ディスク装置のサスペンション先端部を示す図であり、図３は図２のＡ−Ａ’断面図である。
【００１７】
スライダ３は、フレクシャ６の先端部６ａにその姿勢が拘束されない状態で固定され、フラクシャ６に対して柔軟に支持されている。ロードビーム７は、フレクシャ先端部６ａを介して、スライダ３にディスク１に押し付ける方向に荷重を加えている。この構造は、以下の他の実施例においても同様である。
【００１８】
導波路４の先端部は、フレクシャ先端部６ａにスライダ３と共に固定され、スライダ内導波路にレーザー光を導く。導波路４のレーザー光源側の部分は、フレクシャ６のロードビーム７が接合されている面と反対側の面に固定され、フレクシャ先端部６ａに固定された導波路先端部とフレクシャ６のキャリッジアーム８側に固定された部分の間に、面内方向に撓んで配置された自由な部分を有する。導波路４は断面が矩形であり、撓んでいる導波路４の部分は、どこにも固定されていない。撓んでいる部分では、光損失を抑えるために導波路を１５ｍｍあるいはそれ以上の曲率半径で緩やかに湾曲させている。
【００１９】
本実施例では、別に形成した導波路４を接着剤によってフレクシャ６及びフレクシャ先端部６ａに接合しているが、フレクシャを形成するプロセスの中で、蒸着、印刷、ホトリソグラフィー、エッチング、リフトオフといったプロセスを用いて、導波路４をフレクシャ６と一体で形成することも可能である。
【００２０】
本実施例では、フレクシャ先端部６ａに固定された導波路先端部とフレクシャ６のキャリッジアーム８側に固定された導波路部分の間の導波路に、どこにも固定されていない面内方向に湾曲した撓み部分を形成したため、この撓み部分が遊びとなって導波路４がスライダ３の自由な動きを拘束することがなく、スライダ３の安定した浮上が可能になる。また、導波路４を大きく曲げていないため、シングルモードのレーザー光を用いても導波路の曲がりに起因する光損失を低く抑え、ヘッドに配置した近接場光発生素子に高強度のレーザー光を照射してディスク１の記録領域を効率よく加熱することができる。
【実施例２】
【００２１】
本発明によるヘッド支持機構の実施例２を図４、図５により説明する。図４は実施例２のヘッド支持機構を適用した磁気ディスク装置のサスペンション先端部を示す図であり、図５は図４のＢ−Ｂ’断面図である。
【００２２】
導波路４の先端部は、フレクシャ先端部６ａにスライダ３と共に固定され、スライダ３内の導波路にレーザー光を導く。導波路４のレーザー光源側の部分は、フレクシャ６のロードビーム７が接合されている面と反対側の面に固定され、フレクシャ先端部６ａに固定された導波路先端部とフレクシャ６のキャリッジアーム８側に固定された導波路部分の間に、面外方向に撓んで配置された自由な部分を有する。導波路４は断面が矩形であり、撓んでいる導波路４の部分は、どこにも固定されていない。撓んでいる部分では、光損失を抑えるために導波路を１５ｍｍあるいはそれ以上の曲率半径で緩やかに湾曲させている。
【００２３】
本実施例では、フレクシャ先端部６ａに固定された導波路先端部とフレクシャ６に固定された導波路部分の間の導波路に、どこにも固定されていない面外方向に湾曲した撓み部分を形成したため、この撓み部分が遊びとなって導波路４がスライダ３の自由な動きを拘束することがなく、スライダ３の安定した浮上が可能になる。また、導波路を大きく曲げていないため、シングルモードのレーザー光を用いても光損失を低く抑えることができる。
【実施例３】
【００２４】
本発明によるヘッド支持機構の実施例３を図６、図７により説明する。図６は実施例３のヘッド支持機構を適用した磁気ディスク装置のサスペンション先端部を示す図であり、図７は図８のＣ−Ｃ’断面図である。
【００２５】
導波路４の先端部は、フレクシャ先端部６ａにスライダ３と共に固定され、スライダ３内の導波路にレーザー光を導く。導波路４のレーザー光源側の部分は、フレクシャ６のロードビーム７が接合されている面と反対側の面に固定され、フレクシャ先端部６ａに固定された導波路先端部とフレクシャ６のキャリッジアーム８側に固定された導波路部分の間に、面内方向と面外方向に撓んだ自由な部分を有する。導波路４は断面が矩形であり、撓んでいる導波路４の部分は、どこにも固定されていない。撓んでいる部分では、光損失を抑えるために導波路を１５ｍｍあるいはそれ以上の曲率半径で緩やかに湾曲させている。
【００２６】
本実施例では、フレクシャ先端部６ａに固定された導波路先端部とフレクシャ６に接合された導波路部分の間の導波路に、どこにも固定されていない面内方向と面外方向に湾曲した撓み部分を形成したため、この撓み部分が遊びとなって導波路４がスライダ３の自由な動きを拘束することがなく、スライダ３の安定した浮上が可能になる。また、導波路を大きく曲げていないため、シングルモードのレーザー光を用いても光損失を低く抑えることができる。
【実施例４】
【００２７】
本発明の実施例４は、実施例２及び実施例３に記載のヘッド支持機構の導波路４とフレクシャ６及びフレクシャ先端部６ａを一体で形成したものである。その形成プロセスを図８に示す。
図８（ａ）：まず、フレクシャのステンレス基板６１の上にレジスト６２を塗布する。
図８（ｂ）：次に、ホトリソグラフィーで撓み部分のパターニングを行う。
図８（ｃ）：次に、リフロー炉でレジスト６２を半球状にして固める。この半球状の形状が、導波路の撓み部分の形状を決めることになる。
図８（ｄ）：次に、半球状のレジスト６２の上に蒸着によって導波路４を形成する。
図８（ｅ）：フレクシャのステンレス基板６１をエッチングして、半球状のレジスト６２が付いている部分に穴６３を開ける。
図８（ｆ）：穴６３を通してレジスト６２を除去する。こうして、ヘッドの直前の部分に、どこにも固定されず、空間に浮いた形の導波路４の撓み部分が形成される。
【００２８】
本実施例では、ホトリソグラフィーを用いてレジスト６２のパターニングを行っているが、印刷技術等を用いることも可能である。また、本実施例では、レジスト６２をステンレス基板６１の全面に塗布し、パターニングを行った後に、リフローして半球状のレジスト６２を形成しているが、ディスペンサー等を使ってレジスト６２を塗布することで、直接半球状のレジスト６２を形成することも可能である。
【００２９】
導波路４の剛性がスライダ３の浮上量や姿勢に与える影響を推測する指標として、サスペンションのピッチ方向１１の剛性を選び、導波路４を真っ直ぐ配置した場合、実施例１のように導波路４を面内方向に撓ませた場合、実施例２のように導波路４を面外方向に撓ませた場合、実施例３のように導波路４を面内方向と面外方向に撓ませた場合のピッチ剛性を計算し比較した。フレクシャ先端部６ａの固定部とフレクシャ６のキャリッジアーム８側の固定部の間の距離は５ｍｍ、曲率半径は１５ｍｍ、ロードビーム７からの押付け荷重を２ｇｆとしたときの計算結果を図９に示す。
【００３０】
導波路４は断面形状が矩形であり、その幅は１００μｍで固定である。横軸は、導波路４の厚さである。導波路４の厚さが３０μｍのときは、導波路４を撓ませた場合の方が導波路を真っ直ぐに配置した場合よりもピッチ剛性が小さい。つまり、導波路４を撓ませた場合の方が、導波路４の剛性がスライダ３の浮上量や姿勢に与える影響は小さい。特に、面外方向に撓ませた方がピッチ剛性は小さい。
【００３１】
しかし、面外方向に撓ませた場合は、導波路４が厚くなるにつれ急激にピッチ剛性が大きくなっている。導波路４の厚さが幅の半分である５０μｍのときは、面外方向に撓ませた場合の方が、真っ直ぐ配置した場合よりピッチ剛性が大きくなっている。これは、面外方向に撓ませた場合は、サスペンション５をピッチ方向に曲げたとき、この撓みが開放されることで、導波路４の剛性がサスペンションのピッチ剛性に影響を及ぼさないようにしているが、導波路４が厚くなると、導波路４の撓みを開放する変形に対する剛性が大きくなり、サスペンション５のピッチ剛性にも大きく影響を及ぼすようになるためと考えられる。
【００３２】
よって、導波路４を面外方向に撓ませる場合は、導波路４は薄い方がよく、少なくとも、導波路４の幅の半分以下が望ましい。これに対して、実施例１のように導波路を面内方向に撓ませて配置した場合には、ピッチ剛性は、導波路の厚さが厚くなっても導波路を遊びを持たせずに真っ直ぐ配置した場合より小さい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用する磁気ディスク装置の斜視図である。
【図２】実施例１によるヘッド支持機構先端を示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】実施例２によるヘッド支持機構先端を示す図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ’断面図である。
【図６】実施例３によるヘッド支持機構先端を示す図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ’断面図である。
【図８】導波路をフレクシャと一体形成する場合のプロセス図である。
【図９】ピッチ剛性の計算結果を示す図である。
【図１０】本発明を適用するスライダ内の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…ディスク
２…磁気ヘッド
２１…記録素子
２２…再生素子
２３…近接場光学素子
２４…スライダ内導波路
３…スライダ
４…導波路
５…サスペンション
６…フレクシャ
６ａ…フレクシャ先端部
６１…フレクシャのステンレス基板
６２…レジスト
７…ロードビーム
８…キャリッジアーム
９…ピボット
１０…ボイスコイルモータ
１１…ピッチ方向
１２…レーザー光源
【図１】
2010135004.tif 000003
【図２】
2010135004.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010135004.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010135004.tif 000011
【図１０】
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