(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダ基板の媒体対向面側とは反対側から入射される光源からの光を集光する集光部が前記スライダ基板の前記媒体対向面側とは反対側の面に形成され、前記スライダ基板の媒体対向面側に接続される光基板と、
前記スライダ基板の媒体対向面に直交する側面上に屈折率の互いに異なる複数の材料層が前記スライダ基板の側面と垂直な方向に積層されて回折格子状に設けられ、前記光基板からの光を前記スライダ基板の側面と直交する方向に集光し、該集光された第１の光を射出する第１集光部と、
前記スライダ基板の前記側面上で且つ前記第１集光部の前記第１の光の出射側に前記第１集光部の前記スライダ基板の側面に直交する方向の厚さよりも薄い厚さで前記スライダ基板の側面に直交する方向に設けられ、前記スライダ基板の側面に直交する方向の厚さが一定とされ、前記第１の光の入射面が凸状曲面とされ、前記第１集光部から射出された前記第１の光を前記スライダ基板の側面と平行で且つ前記第１の光の伝播方向に直交する方向に集光し、該集光された第２の光を射出する第２集光部と、
前記スライダ基板の前記側面上で且つ前記第２集光部の前記第２の光の出射側に設けられ、前記第２集光部から射出された前記第２の光により記録媒体に照射する記録光を生成し、該記録光を射出する光照射素子と、
前記スライダ基板の前記側面上で前記第２集光部と前記光照射素子との間に設けられ、前記第２集光部から射出された前記第２の光を前記光照射素子に導く導波路と、
前記スライダ基板の前記側面上で前記導波路とは絶縁層を介して設けられ、記録磁界を生成し、該生成した記録磁界を前記記録媒体の前記記録光が照射される領域に印加する磁気記録素子と
を備える熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項２】
前記導波路が、シングルモード導波路である
請求項１に記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項３】
前記導波路の延在方向に直交する前記導波路の断面の形状及び寸法が一定である
請求項１又は２に記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項４】
前記光照射素子が、表面プラズモンにより近接場光を発生する近接場光発生素子である
請求項１〜３のいずれかに記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項５】
さらに、前記光源を備える
請求項１〜４のいずれかに記載の熱アシスト磁気ヘッド。
【請求項６】
スライダ基板の媒体対向面側とは反対側から入射される光源からの光を集光する集光部が前記スライダ基板の前記媒体対向面側とは反対側の面に形成され、前記スライダ基板の媒体対向面側に接続される光基板と、前記スライダ基板の媒体対向面に直交する側面上に屈折率の互いに異なる複数の材料層が前記スライダ基板の側面と垂直な方向に積層されて回折格子状に設けられ、前記光基板からの光を前記スライダ基板の側面と直交する方向に集光し、該集光された第１の光を射出する第１集光部と、前記スライダ基板の前記側面上で且つ前記第１集光部の前記第１の光の出射側に前記第１集光部の前記スライダ基板の側面に直交する方向の厚さよりも薄い厚さで前記スライダ基板の側面に直交する方向に設けられ、前記スライダ基板の側面に直交する方向の厚さが一定とされ、前記第１の光の入射面が凸状曲面とされ、第１集光部から射出された前記第１の光を前記スライダ基板の側面と平行で且つ前記第１の光の伝播方向に直交する方向に集光し、該集光された第２の光を射出する第２集光部と、前記スライダ基板の前記側面上で且つ前記第２集光部の前記第２の光の出射側に設けられ、前記第２集光部から射出された前記第２の光により記録媒体に照射する記録光を生成し、該記録光を出射する光照射素子と、前記第２集光部と前記光照射素子との間に設けられ、前記第２集光部から射出された前記第２の光を前記光照射素子に導く導波路と、スライダ基板の前記側面上に前記導波路と接触しないように設けられ、記録磁界を生成し、該生成した記録磁界を前記記録媒体の前記記録光が照射される領域に印加する磁気記録素子とを有する熱アシスト磁気ヘッドと、
前記熱アシスト磁気ヘッドを駆動する駆動部と
を備える記録再生装置。
【請求項７】
前記熱アシスト磁気ヘッドが、さらに、前記記録媒体に記録された情報を再生するための磁気再生素子を有する
請求項６に記載の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度磁気記録が可能な熱アシスト磁気ヘッド及びこれを用いた記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の情報記録再生装置の次世代技術として、微小なスポットサイズの光を用いて高密度磁気記録を行う熱アシスト磁気記録技術が開発されている。この熱アシスト磁気記録において、高密度記録を達成するためには、用いる光のスポットサイズをより小さくする必要がある。
【０００３】
そして、光のスポットサイズをより小さくするための一つの手法として、導電体に伝播光を照射した際に生じる表面プラズモン共鳴現象を利用する手法が提案されている。この手法では、表面プラズモン共鳴現象により導電体の端部に例えば近接場光等の微小光が生成される。それゆえ、この手法を用いて近接場光を生成することによって、従来の光学系では実現できなかった微小なスポットサイズを有する微小光を記録媒体に照射することが可能となる。
【０００４】
上述した手法において、導電体に表面プラズモン共鳴現象を発生させて近接場光を生成するために、導電体の寸法は、数十から数百ｎｍ程度に設定される。また、目的とする磁気記録密度が高くなると、近接場光を発生する導電体の端部の寸法をより微小にする必要がある。このように端部が微小な寸法を有する導電体に対して、例えばＬＤ（レーザダイオード）等の光源から出射される光を集光して照射させるために、集積性がよく且つ高い伝播効率を有する光学系が必要となる。
【０００５】
そこで、従来、熱アシスト磁気ヘッドにおいて、集積性がよく且つ高い伝播効率を有する種々の光学系が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、磁気記録再生ヘッドの製造プロセスと同様のプロセスを利用して、光導波路を磁気記録再生ヘッドの近傍に作成し、導波路の入り口近傍に例えばＬＤ等の光源を配置するという構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５９６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、特許文献１に開示の光学系では、光源と磁気記録再生ヘッドとの間に光導波路を設ける構成が提案されているが、このような構成では、次のような問題が生じるおそれがある。
【０００８】
まず、光導波路のサイズを例えばＬＤ等の光源から射出された光のビーム径より大きくすると、光導波路における光のカップリング効率は上がるが、光導波路内を伝搬する光はマルチモードとなるためモード間で干渉が生じてしまう。
【０００９】
また、導波路長が波長と同程度、あるいは、それ以下であれば、ある程度、モード間で干渉が生じても、導波路内の光強度分布を予測することができ、それに合わせて光導波路の出射口の形状を精度よく形成することができる。しかしながら、導波路長が波長よりも比較的長い場合は、導波路内の光強度分布を予測することが困難であるため、光導波路の出射口において、安定した波面を有する出射光を得ることが困難になる。すなわち、光源からの光を効率よく光照射素子に伝播することが困難になるという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、熱アシスト磁気ヘッド及びこれを用いた記録再生装置において、熱アシスト磁気ヘッドの集積性（製造容易性）に優れ且つ光源からの光を効率よく光照射素子に伝播することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の熱アシスト磁気ヘッドは、光基板と、第１集光部と、第２集光部と、光照射素子と、導波路と、磁気記録素子とを備える構成とし、各部の構成を次のようにする。光基板は、スライダ基板の媒体対向面側とは反対側から入射される光源からの光を集光する集光部がスライダ基板の媒体対向面側とは反対側の面に形成され、スライダ基板の媒体対向面側に接続される。第１集光部は、スライダ基板の媒体対向面に直交する側面上に屈折率の互いに異なる複数の材料層がスライダ基板の側面と垂直な方向に積層されて回折格子状に設けられ、光基板からの光をスライダ基板の側面と直交する方向に集光し、該集光された第１の光を射出する。第２集光部は、スライダ基板の側面上で且つ第１集光部の第１の光の出射側に第１集光部のスライダ基板の側面に直交する方向の厚さよりも薄い厚さでスライダ基板の側面に直交する方向に設けられ、スライダ基板の側面に直交する方向の厚さが一定とされ、第１の光の入射面が凸状曲面とされ、第１集光部から射出された第１の光をスライダ基板の側面と平行で且つ第１の光の伝播方向に直交する方向に集光し、該集光された第２の光を射出する。光照射素子は、スライダ基板の側面上で且つ第２集光部の第２の光の出射側に設けられ、第２集光部から射出された第２の光により記録媒体に照射する記録光を生成し、該記録光を射出する。導波路は、スライダ基板の側面上で第２集光部と光照射素子との間に設けられ、第２集光部から射出された第２の光を光照射素子に導く。そして、磁気記録素子は、スライダ基板の側面上で導波路とは絶縁層を介して設けられ、記録磁界を生成し、該生成した記録磁界を記録媒体の記録光が照射される領域に印加する。
【００１２】
また、本発明の情報記録装置は、上記本発明の熱アシスト磁気ヘッドと、熱アシスト磁気ヘッドを駆動する駆動部とを備える構成とする。
【００１３】
上述したように本発明の熱アシスト磁気ヘッドにおいては、磁気記録素子と、光照射素子とに加え、光源から出射される光を集光部によって集光する光基板と、光基板からの光を互いに異なる方向に集光する機能を有する第１集光部及び第２集光部と、第２集光部からの光を光照射素子に導く導波路とを備える。具体的には、光基板は、スライダ基板の媒体対向面側とは反対側から入射される光源からの光を集光する集光部がスライダ基板の媒体対向面側とは反対側の面に形成され、スライダ基板の媒体対向面側に接続される。第１集光部は、スライダ基板の媒体対向面に直交する側面上に屈折率の互いに異なる複数の材料層がスライダ基板の側面と垂直な方向に積層されて回折格子状に設けられ、光基板からの光をスライダ基板の側面と直交する方向に集光する機能を有する。一方、第２集光部は、スライダ基板の側面上で且つ第１集光部の第１の光の出射側に第１集光部のスライダ基板の側面に直交する方向の厚さよりも薄い厚さでスライダ基板の側面に直交する方向に設けられ、スライダ基板の側面に直交する方向の厚さが一定とされ、第１の光の入射面が凸状曲面とされ、第１集光部からの出射光（第１の光）をスライダ基板の側面と平行で且つ第１の光の伝播方向に直交する方向に集光する機能を有する。すなわち、本発明では、光基板からの光を互いに異なる一次元方向に２段階に分けて集光する。それゆえ、前述した例えばＬＤ等の比較的スポット径の大きな光を出射する光源を熱アシスト磁気ヘッドの光源として用いた場合においても、容易に目的とするサイズの光スポットを有する光を光照射素子に導入することができる。その結果、本発明では、集光部、第１集光部及び第２集光部により、光源からの光を光照射素子に導入する際の光利用効率の低下を抑制することが可能となる。
【００１４】
また、第１集光部及び第２集光部は、スライダ基板の媒体対向面側と直交する側面上に形成されるので、既存の磁気ヘッド素子の製造プロセスを利用して、スライダ基板の側面上に第１集光部及び第２集光部を容易に製造することができる。例えば、第１集光部は、スライダ基板の側面上に例えば材料や形状が互いに異なる層を順次積層することにより形成することができ、スライダ基板の側面に垂直な方向に所望の集光機能を有する構成を容易に製造することができる。また、第２集光部は、例えば、所定の屈折率の層を、フォトリソグラフィ等の技術を用いて、第１集光部からの第１の光をスライダ基板の側面と平行で且つ第１の光の伝播方向に直交する方向に集光するような形状にパターンニングすることより形成することができる。すなわち、本発明では、第２集光部もまた、スライダ基板の側面上に、容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
上述のように、本発明では、スライダ基板の側面上に第１集光部及び第２集光部を容易に形成することができるとともに、第１集光部及び第２集光部により、光源からの光を効率よく光照射素子に伝播することができる。それゆえ、本発明によれば、集積性（製造容易性）に優れ且つ光源からの光を効率よく光照射素子に伝播することのできる熱アシスト磁気ヘッド及びこれを用いた記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの第２集光部の概略平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドにおける第１及び第２集光部の集光作用を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの第１集光部の概略斜視図である。
【図５】図４に示す第１集光部を用いる場合の入射光及び集光した光の光強度分布を示す図である。
【図６】変形例１の熱アシスト磁気ヘッドにおける第１集光部の概略断面図である。
【図７】変形例２の熱アシスト磁気ヘッドにおける第１集光部の概略断面図である。
【図８】変形例３の熱アシスト磁気ヘッドにおける第２集光部の概略平面図である。
【図９】変形例４の熱アシスト磁気ヘッドの概略断面図である。
【図１０】変形例５の熱アシスト磁気ヘッドにおける第１及び第２集光部の集光作用を説明するための図である。
【図１１】変形例５のアシスト磁気ヘッドにおける第１及び第２集光部の概略平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る記録再生装置の概略斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る記録再生装置の浮上スライダ付近の拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（熱アシスト磁気ヘッド）
（１）熱アシスト磁気ヘッドの構成
（２）第１及び第２集光部による集光作用の説明
（３）第１集光部の集光特性
２．第１の実施形態の変形例（熱アシスト磁気ヘッド）
３．第２の実施形態（記録再生装置）
【００１８】
＜１．第１の実施形態（熱アシスト磁気ヘッド）＞
光源からの光を導波路で長距離伝播させて安定した波面を得るための手法として、導波路内において、光をシングルモードで伝播させる手法が考えられる。ただし、この場合、通常、導波路のコアサイズは例えばＬＤ等の光源からの出射光のスポットサイズより小さくなる。例えば、導波路のコアをＴａ２Ｏ５（ｎ＝２．１５）で形成し、その周囲のクラッド材をＡｌ２Ｏ３（ｎ＝１．６５）で形成し、導波路の入射光の波長を８５０ｎｍとした場合、光をシングルモードで伝播させるためにはコアの断面サイズは約３００ｎｍ以下となる。それに対して、一般的なＬＤの出射光のフィールド形状は数μｍ程度である。
【００１９】
すなわち、シングルモード伝播路のコアサイズと、光源からの出射光のスポットサイズには一桁程度の違いがある。それゆえ、光導波路に、例えばＬＤ等の光源からの光を直接入射すると、導波路のコアに導入されない光は、そのまま放射光となる。このような光源と導波路との直接結合では、光利用効率が大きく劣化する。したがって、光導波路としてシングルモード導波路を用いる場合、光源からの光を集光して光導波路に導入するための集光手段が必要となる。
【００２０】
そこで、本実施形態では、そのような集光機能を有し、且つ、既存の製造プロセスの手順で作製が容易な構造の熱アシスト磁気ヘッドの一構成例について説明する。
【００２１】
（１）熱アシスト磁気ヘッドの構成
図１に、本発明の第１の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの概略断面構成例を示す。なお、図１は、スライダ基板１の媒体対向面２及び側面３を横切る断面構造を図示したものである。
【００２２】
本実施形態の熱アシスト磁気ヘッド５０は、スライダ基板１の媒体対向面２、いわゆるエアベアリングサーフェイス面（以下、ＡＢＳ面という）に対してほぼ垂直となる空気流出側の側面３上に形成される。それゆえ、側面３上に形成された熱アシスト磁気ヘッド５０の側面３側とは反対側の面がトレーリング面となる。
【００２３】
なお、図１に示す例では、スライダ基板１の媒体対向面２とは反対側の面に、例えば接着剤等からなる接続部６１を介して、ファブリペロー型のＬＤや面発光レーザ等の光源（図示せず）を形成した基板７１が設けられる。面発光レーザとしては、例えばＶＣＳＥＬ（Vertically Cavity Surface Emitting LASER）を用いることができる。
【００２４】
スライダ基板１は、その媒体対向面２が所定形状に加工された板状等の部材である。その媒体対向面２の形状は、例えばディスク状等の記録媒体の表面に対してスライダ基板１を相対的に所定の速度で走行させた際に、適切な浮上量でスライダ基板１が浮上するように加工される。スライダ基板１の形成材料は、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ)等のセラミックなどが用いられる。
【００２５】
熱アシスト磁気ヘッド５０は、磁気シールド層５、磁気再生素子６、リターン磁極８、記録用磁極１０（磁気記録素子）、導波路１１、コイル１４、光照射素子２０、第１集光部３０、第２集光部４０、及び、各部間に設けられた絶縁層で構成される。
【００２６】
熱アシスト磁気ヘッド５０は、スライダ基板１の側面３上に、絶縁層や磁性層等を適宜所定の順序で積層することにより作製される。図１に示す例では、図面上で左向きが絶縁層や磁性層等の積層方向となる。具体的には、例えば次のような手法で熱アシスト磁気ヘッド５０を作製することができる。まず、スライダ基板１の側面３上に、絶縁層４、磁気シールド層５及び絶縁層７をこの順で積層し、絶縁層７の媒体対向面２側の端部に磁気再生素子６を形成する。次いで、絶縁層７上に、リターン磁極８及び絶縁層９をこの順で積層する。そして、絶縁層９上に、導波路１１、絶縁層１３、コイル１４、記録用磁極１０及び絶縁層１５をこの順で積層する。
【００２７】
この際、媒体対向面２とは反対側の光入射面５１側に、高屈折率材料層３１と絶縁層とを所定間隔で交互に積層することにより、第１集光部３０が形成される。さらに、第２集光部４０は、導波路１１の光入射面５１側に形成され、導波路１１の光入射面５１側の端部と接続するように形成される。本実施形態では、上述のようにして、熱アシスト磁気ヘッド５０がスライダ基板１の側面３上に作製される。
【００２８】
ただし、上記熱アシスト磁気ヘッド５０の製造工程では、記録用磁極１０は、その一部が絶縁層１３を貫通し、導波路１１と交叉してリターン磁極８に接続されるように形成される。また、この際、記録用磁極１０は、導波路１１と接触しないように形成される。例えば、記録用磁極１０及び導波路１１のいずれか一方に貫通孔を設け、貫通孔が設けられない一方の構成部を他方の構成部の貫通孔内に絶縁層を介して形成する。また、例えば、導波路１１が記録用磁極１０を迂回するパターンで形成されていてもよい。なお、記録用磁極１０と導波路１１との例えば配置関係等の構成は、記録用磁極１０と導波路１１と接触しないような構成であれば任意の構成を適用することができる。
【００２９】
また、上記熱アシスト磁気ヘッド５０の製造工程では、絶縁層１３内に埋め込まれたコイル１４は、記録用磁極１０の一部を取り巻くように形成される。記録用磁極１０の媒体対向面２側の端部は導波路１１の近傍に位置するように形成され、その端部の膜厚は、記録用磁極１０の他の部分の膜厚より薄くする。さらに、光照射素子２０は、導波路１１の媒体対向面２側の端部に配置する。なお、光照射素子２０としては、所望の微小領域に光を照射して熱アシスト磁気記録が可能な素子であれば任意の素子を用いることができる。例えば、光照射素子２０として、所定の波長の光が照射された際に表面プラズモンを発生させ、それにより近接場光を発生する近接場光発生素子を用いることができる。
【００３０】
熱アシスト磁気ヘッド５０を構成する絶縁層４、７、９、１３及び１５や磁気シールド層５、リターン磁極８及び記録用磁極１０等の形成材料は、従来の熱アシスト磁気ヘッドと同様の材料を利用できる。例えば、絶縁層は、アルミナ等で形成することができ、磁気シールド層５及び各磁極は、例えばＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ等の磁性材料を用いることができる。また、熱アシスト磁気ヘッド５０を構成する各部の厚さ、幅、長さ及び形状等の構成は、従来の熱アシスト磁気ヘッドと同様の構成とすることができる。なお、熱アシスト磁気ヘッド５０は、所望の記録用磁界を発生でき、且つ、導波路１１と記録用磁極１０とが直接接しない構造であれば、任意の構成にすることができる。
【００３１】
また、磁気再生素子６としては、例えば面内通電型（ＣＩＰ）巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子等の磁気抵抗効果（ＭＲ）素子が利用可能である。また、磁気再生素子６の材料及び構成は、熱アシスト磁気記録により記録されて高密度磁気記録を再生することが可能な材料及び構成であれば特に限定されない。
【００３２】
ここで、熱アシスト磁気ヘッド５０内に設けられる第１集光部３０及び第２集光部４０の構成について、より詳細に説明する。第１集光部３０及び第２集光部４０は、外部の光源から光入射面５１を介して入射される光を導波路１１に向けて集光する。
【００３３】
図１に示す例では、熱アシスト磁気ヘッド５０の各部の積層方向（スライダ基板１の側面３と垂直な方向）に、図１の紙面に直交する方向に延在した複数の高屈折率材料層３１（材料層）を、絶縁層（材料層）を介して所定間隔で設けて、第１集光部３０を構成する。このようなストライプ状の高屈折率材料層３１のパターンは、既存の製造プロセスにより容易に形成できる。例えば、まず、絶縁層に対して高い屈折率を有する例えばＳｉＮ等の高屈折率材料からなる層を絶縁層上に成膜した後、その層を所定の方向に延在する棒状にパターニングして高屈折率材料層３１を形成する。そして、この工程を繰り返して、スライダ基板１の側面３と垂直な方向に高屈折率材料層３１を、絶縁層を介して複数積層することにより、第１集光部３０が形成される。
【００３４】
上述した構成の第１集光部３０は、回折格子型の集光手段（フレネルレンズ状の集光レンズ）として機能し、図１中の矢印Ｌ１で示すように、第１集光部３０から出射される光（第１の光）を、スライダ基板１の側面３と直交する方向に集光する。
【００３５】
第１集光部３０では、各高屈折率材料層３１の材料、厚さ、幅等の構成、及び高屈折率材料層３１間の距離などを適宜調整して形成することにより、光源（図示せず）からの光の径をスライダ基板１の側面３と直交する方向に所定の比率で縮小することができる。その結果、本実施形態の第１集光部３０では、光源からの入射光を、薄い厚みを有する第２集光部４０の光入射面に効率よく集光することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、第１集光部３０を構成する高屈折率材料層３１の光入射面５１側の端面を、光入射面５１に露出するように形成する例を示すが、本発明は、これに限定されない。例えば、光入射面５１側から第１集光部３０に十分な光量の光を導入することが可能であれば、高屈折率材料層３１の光入射面５１側の端面を、光入射面５１に露出するように設けなくてもよい。しかしながら、本実施形態のように、高屈折率材料層３１の光入射面５１側の端面が光入射面５１に露出するように第１集光部３０を構成することにより、光利用効率の低下を抑制することができる。すなわち、本実施形態の第１集光部３０の構成では、外部からの入射光を導波路１１に効率よく導入することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第１集光部３０を、熱アシスト磁気ヘッド５０を構成する他の各部より光入射面５１側、すなわち、光の伝播方向において前段に配置する。このような本実施形態の構成により、次のような効果も得られる。
【００３８】
第１集光部３０において、スライダ基板１の側面３と直交する方向の集光効率を向上させるためには、複数の高屈折率材料層３１の積層構造からなる第１集光部３０の厚さを入射光のスポットサイズと同程度にすることが好ましい。しかしながら、熱アシスト磁気ヘッド５０の製造工程において、熱アシスト磁気ヘッド５０の厚みが大きいほど、時間やコストのかかるプロセスとなる。そこで、本実施形態のように、第１集光部３０を、熱アシスト磁気ヘッド５０を構成する他の各部より光入射面５１側に配置すると、その領域には第１集光部３０だけが形成される。すなわち、熱アシスト磁気ヘッド５０を構成する他の各部のいずれかと、第１集光部３０とをその積層方向に重ねて形成する必要がなくなるので、熱アシスト磁気ヘッド５０全体の厚さの増大を抑制することができる。それゆえ、本実施形態のように、第１集光部３０を、熱アシスト磁気ヘッド５０を構成する他の各部より光入射面５１側に配置することにより、熱アシスト磁気ヘッド５０の作製時間及びコストの増大を抑制することができる。なお、後述する第１集光部３０の変形例２（図７）において、第１集光部を厚膜構造とする場合においても、熱アシスト磁気ヘッド５０を構成する他の各部と、第１集光部とをその積層方向に重ねて形成する必要がなくなるので、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
次に、本実施形態の第２集光部４０の構成を、図２を参照しながら説明する。なお、図２は、スライダ基板１の側面と直交する方向（積層方向）から見た、第２集光部４０及び導波路１１の概略上面図である。第２集光部４０は、厚さ一定の平板状部材であり、その表面は平凸レンズ状を有する。そして、本実施形態では、第２集光部４０の凸状端面（凸状曲面）が光入射側に位置し、その反対側の平坦状の端面が導波路１１に接続される。また、第２集光部４０は、例えばＳｉＮ等の高屈折率材料により形成することができる。第２集光部４０を、上述のような構成にすることにより、第２集光部４０の凸状端面に入射される第１集光部３０からの出射光Ｌ１は、凸状端面で、第２集光部４０の面内方向（スライダ基板１の側面３に沿う方向）で且つ光の伝播方向に直交する方向に集光される。
【００４０】
本実施形態では、第２集光部４０の例えば形状、寸法、凸状端面の曲率、形成材料等の構成を適宜調整することにより、第１集光部３０からの光Ｌ１の径をスライダ基板１の側面３に沿う方向で且つ光の伝播方向に直交する方向に所定の比率で縮小することができる。その結果、本実施形態の第２集光部４０では、第１集光部３０からの光Ｌ１を導波路１１に効率よく集光することができる。
【００４１】
なお、第１集光部３０及び第２集光部４０によって集光される光の最終的な集光位置を、光照射素子２０の近傍に設定できる場合には、導波路１１を設けずに、第２集光部４０の出射光Ｌ２を直接、光照射素子２０に導入する構成としてもよい。しかしながら、スライダ基板１の側面３の大きさによっては、第１集光部３０及び第２集光部４０のみで光照射素子２０に光を集光することが難しい場合もある。また、集光された光が記録用磁極１０を横切る場合には、熱アシスト磁気ヘッド５０の磁気特性又は集光特性が低下する恐れがある。それゆえ、スライダ基板１の側面３のサイズが比較的大きい場合は、本実施形態のように、第２集光部４０と光照射素子２０との間に導波路１１を設け、上記不都合を回避することが好ましい。ただし、この際、記録用磁極１０と導波路１１との位置関係を考慮して、導波路１１の形状や配置位置等を適宜選定する。
【００４２】
上述したように、スライダ基板１上に形成する絶縁層４から絶縁層１５に至る各層は、既存の成膜方法及びフォトリソグラフィ等のパターニング方法により、一連の製造工程で製造することができる。それゆえ、本実施形態では、第２集光部４０は、導波路１１の形成工程と同時に形成することができる。一方、第１集光部３０は、例えば、次のようにして形成することができる。
【００４３】
第１集光部３０の各高屈折率材料層３１と他の各層とが同一平面上に配置されない場合、他の各層の形成工程の途中で、適宜、高屈折率材料層３１の成膜及びパターニングの工程を入れることにより、第１集光部３０を形成することができる。また、第１集光部３０以外の各部を形成した後、光入射面５１側の領域を部分的にエッチング除去して、第１集光部３０を形成してもよい。なお、第１集光部３０の形成手法は任意であり、例えば、第１集光部３０以外の各部の構成等に応じて適宜変更可能である。
【００４４】
また、本実施形態では、光源（不図示）からの出射光を、スライダ基板１とは別体の基板７１上に形成された例えばマイクロレンズ等の集光部７２により集光して、熱アシスト磁気ヘッド５０の第１集光部３０に入射する構成を示すが、本発明はこれに限定されない。第１集光部３０及び第２集光部４０で十分な集光機能（集光角度）が得られる場合には、集光部７２を設けない構成にしてもよい。また、本実施形態では、熱アシスト磁気ヘッド５０は、光源を備える構成としてもよい。
【００４５】
ただし、上記第１集光部３０及び第２集光部４０で十分な集光角度（いわゆるレンズにおける開口数ＮＡに相当する集光角度）が得られない場合、本実施形態のように、外部の光路上に光学系を設けて、所望の集光角度を得る構成にすることが好ましい。特に、光源の種類や出射光の広がり角、また製法上等の制約により、第１集光部３０及び第２集光部４０のみで、所望の集光角度得られない場合には、本実施形態のように、外部の光学系（集光素子）と組み合わせて所望の集光特性を確保することが好ましい。
【００４６】
（２）第１及び第２集光部による集光動作の説明
上述した第１集光部３０及び第２集光部４０による集光動作を、図３を参照しながら説明する。なお、図３は、熱アシスト磁気ヘッド５０の概略斜視図であり、図３において、図１と対応する部分には同一符号を付し、その対応部分の説明は省略する。また、図３では、説明を簡略化するため、第１集光部３０、第２集光部４０及び光照射素子２０のみを示し、その他の構成部は省略する。さらに、図３では、スライダ基板１の側面３に直交する方向（第１集光部３０の積層方向）をｘ軸方向とし、スライダ基板１の側面３の面内方向であり且つ入射光Ｌｉの入射方向に直交する方向（記録媒体２４０のトラック幅方向）をｙ軸方向とする。そして、図３では、ｘ軸及びｙ軸方向と直交する方向、すなわち、入射光Ｌｉの伝播方向をｚ軸方向とする。
【００４７】
本実施形態では、図３に示すように、スライダ基板１の側面３上に、第１集光部３０及び第２集光部４０が積層して形成される。そして、例えばＬＤ等の外部の光源（不図示）から出射される光スポットＢの光Ｌｉは、熱アシスト磁気ヘッド５０の媒体対向面２側とは反対側の光入射面５１側から入射される。第１集光部３０は、上述のように、光入射面５１側に設け、回折格子型（フレネルレンズ状）のレンズ素子として構成とすることが好ましい。このような構成にすることにより、第２集光部４０の光入射面まで高屈折率材料層３１を延在して形成する必要がなく、また、高屈折率材料層３１の幅、厚さ及び配置位置は、既存の製造プロセスで精度よく且つ容易に制御することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、図３に示すように、複数の高屈折率材料層３１からなる第１集光部３０のｘ軸方向の厚さを、入射光Ｌｉの光スポットＢの径全体を第１集光部３０で受光可能な厚さに設定することが好ましい。すなわち、ストライプ状の高屈折率材料層３１のパターンのｘ軸方向及びｙ方向の幅を入射光Ｌｉの光スポットＢの径以上のサイズにすることが好ましい。このように構成することにより、図３中の第１集光部３０の出射光Ｌ１（第１の光）に示すように、入射光Ｌｉをｘ軸方向に効率よく集光することができる。
【００４９】
このとき、第１集光部３０による集光作用は、ｙ軸方向には働かず、出射光Ｌ１のスポット形状はｙ軸方向に細長い楕円形状になる。すなわち、入射光Ｌｉの光スポットＢの径は、第１集光部３０においてスライダ基板１の側面３に直交する方向（第１集光部３０の厚さ方向：図３中のｘ軸方向）に縮小される。このスポット径の縮小率は高屈折率材料層３１の厚み（ｘ軸方向の幅）、幅（ｚ軸方向の幅）、ｙ軸方向の長さ、高屈折率材料層３１間の距離、周囲の材料との屈折率差等によって適宜調整することができる。なお、本実施形態では、高屈折率材料層３１を４層設ける例を示すが、本発明はこれに限定されない。高屈折率材料層３１の層数は、例えば必要とする集光角度、光源からの光のスポット径等によって適宜選定することができる。
【００５０】
一方、第２集光部４０は、その凸状の入射端面が第１集光部３０からの出射光Ｌ１の集光位置近傍に位置するように、配置される。なお、第２集光部４０は、所定の厚さ（ｘ軸方向の幅）の高屈折率材料層より形成され、その厚さは第１集光部３０の全体の厚さ（ｘ軸方向の幅）より薄い。また、第２集光部４０の凸状の入射端面の中心と、第１集光部３０の中心とが、ｚ軸方向において、同軸上になるように、第２集光部４０は配置される。このように、第２集光部４０を配置することにより、第２集光部４０の凸状の入射端面の中心から見て、第１集光部３０の高屈折率材料層３１の形成パターンがｘ軸方向において対称となる。この結果、第１集光部３０からの出射光Ｌ１を第２集光部４０の凸状の入射端面に効率よく導入することができる。なお、第１集光部３０に導入する光が対称でない光強度分布を持つような場合には、それに合わせて第１集光部３０の各高屈折率材料層３１の配置構成を第１集光部３０の中心に対して非対称にしてもよい。
【００５１】
また、第２集光部４０の厚さを一定とすることにより、一回の成膜及びパターニングにより形成することができる。そして、第２集光部４０の光入射側の端面（側面）を凸レンズ状の曲面で構成することにより、第１集光部３０から第２集光部４０に入射される光Ｌ１は、第２集光部４０の凸レンズ状の端面で集光される。この際、第２集光部４０の凸レンズ状の端面に入射された光は、図３中の光Ｌ２で示すように、スライダ基板１の側面３の面内方向において光の伝播方向と直交する方向、すなわち、図３中のｙ軸方向（記録媒体２４０のトラック幅方向）に集光される。すなわち、第１集光部３０から出射された図３中のｙ軸方向に細長い形状のスポットを有する光Ｌ１が第２集光部４０に入射されると、その長手方向のスポット径が第２集光部４０で縮小される。その結果、第２集光部４０の出射口では、ほぼ円形に近い狭小なスポット径を有する光Ｌ２（第２の光）が得られる。なお、第２集光部４０おける入射光のスポット径の縮小率は、第２集光部４０の光の伝播方向（ｚ軸方向）の長さ、幅（ｙ軸方向の長さ）、凸レンズ状端面の曲率、材料等よって精度よく調整することができる。また、これらの第２集光部４０の形状パラメータは、既存の製造プロセスで容易に精度よく調整することが可能である。
【００５２】
上述のようにして、第１集光部３０でｘ軸方向（積層方向）に２次元的に集光され、且つ、第２集光部４０でｙ軸方向（積層方向に直交する方向）に２次元的に集光された光は、第２集光部４０の集光箇所近傍に配置される導波路１１に導入される。そして、導波路１１に導入された光は、導波路１１内を伝播して導波路１１の出射口に配置される光照射素子２０に照射される。光照射素子２０に表面プラズモン共鳴現象を利用した近接場光発生素子を用いる場合、導波路１１の伝播光が光照射素子２０に照射されると、光照射素子２０内に表面プラズモンが励起されて、所定の強度及びスポット径の近接場光が生成される。そして、光照射素子２０で生成された近接場光は、記録媒体２４０の所定の極小領域に向けて出射される。また、近接場光の記録媒体２４０への照射と同時に、記録用磁極１０（図３では不図示）により所定強度の磁界を光の照射領域に印加することにより、記録媒体２４０に熱アシスト磁気記録を行うことができる。なお、本発明において、光照射素子２０は、上記近接場光発生素子に限定されない。目的とする高密度記録を可能とする微小領域へ、微小光を局所的に照射することが可能な素子であれば、任意の構成の光照射素子を用いることができ、同様の効果が得られる。
【００５３】
ところで、前述したように、導波路１１は、例えばスライダ基板１の大きさ等に応じて適宜設けることが好ましい。ただし、この際、導波路１１を、モード間干渉が生じるマルチモード導波路ではなく、シングルモード導波路で構成することが好ましい。導波路１１をシングルモード導波路で構成した場合、導波路１１の光の伝播方向の長さ（延在長さ）に関係なく、入射された光を単一モードで伝播させることができる。その結果、モード間干渉に起因する光強度のばらつきを抑制、または、殆ど零にすることができる。前述したように、通常、モード間干渉による光強度分布は、光の伝播方向において周期的に現れるので、光の伝播長（導波路１１の延在長さ）が比較的短い場合は、光強度が大きくなる位置を精度よく予測することが可能である。しかしながら、例えば数百μｍ程度以上の比較的長い距離を光伝播させる場合は、例えば導波路１１の長さの形成誤差や内部の結晶欠陥等の原因により、モード間干渉の形態が変化し、光を強め合う位置を精度よく制御することが難しくなる。したがって、第２集光部４０と、光照射素子２０とを導波路１１で接続する場合には、導波路１１をシングルモード導波路で構成することが好ましい。
【００５４】
導波路１１をシングルモード導波路とするには、その延在方向に対して幅及び厚さを一定、すなわち、導波路１１の断面形状を一定にし、その寸法は、伝播光の例えば波長等に応じて導波モードが単一となるように適宜調整する。例えば、波長８５０ｎｍの光が導波路１１に導入される場合には、導波路１１の幅及び厚さは約３００ｎｍ以下にする必要がある。すなわち、この場合、通常、光源に用いられるＬＤはスポット径が数μｍのオーダーであり、また、発散光であるため伝搬するに従い光スポットサイズが広がるので、実際には、導波路１１の断面サイズを光源からの出射光の径の１桁程度以上小さくする必要がある。また、この場合、導波路１１に光源からの光を直接入射すると、導波路のコアに導入されない光は、そのまま放射光となる。それゆえ、導波路１１での光利用効率（カップリング効率）が劣化する。
【００５５】
これに対して、本実施形態の熱アシスト磁気ヘッド５０では、上述したように第１集光部３０及び第２集光部４０により、光源からの光をｘ軸方向及びｙ軸方向の２段階で集光し、その集光した光を導波路１１に導入する。この際、例えば図３に示す第１集光部３０で、まず、入射光Ｌｉのｘ軸方向（積層方向）のスポット径を約１０分の１程度に縮小する。続いて、第２集光部４０で、第１集光部３０からの出射光Ｌ１のｙ軸方向（記録媒体２４０のトラック幅方向）のスポット径を約１０分の１程度に縮小する。この結果、導波路１１に導入される光Ｌ２のスポット径は、入射光Ｌｉのそれより一桁程度小さなサイズとなる。それゆえ、本実施形態の熱アシスト磁気ヘッド５０では、上述した導波路１１での光利用効率（カップリング効率）の劣化を容易に抑制することができ、効率よく光源からの光を光照射素子２０に導くことができる。この結果、十分な強度を有する光を安定して光照射素子２０に導入することができる。
【００５６】
なお、光源からの光の径が導波路１１の寸法よりさらに大きい（数十倍程度）場合においても、各集光部の構成（例えば、寸法、形状等）を適宜設定することにより、光源からの光Ｌｉを容易に所望のスポット径に集光（縮小）することができ、同様の効果が得られる。
【００５７】
（３）第１集光部の集光特性
本実施形態では、上述したフレネルレンズ状（回折格子型）の第１集光部３０の集光特性をシミュレーション解析で調べた。図４に、そのシミュレーション解析で用いた第１集光部３０のモデル概要を示す。
【００５８】
図４に示す第１集光部３０のモデルでは、光スポットＢの光（入射光）の入射側に、４つの高屈折率材料層３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び３１ｄを、絶縁層１５を介してストライプ状に配置した。このようなモデルにおいて、本実施形態では、光スポットＢの光の入射面から２μｍだけ第１集光部３０側に入った位置における光強度分布（電界強度分布）を算出して、第１集光部３０の集光特性をシミュレーション解析で調べた。
【００５９】
なお、このシミュレーション解析で用いたパラメータは次の通りである。
Ｔ１：２２００［ｎｍ］
Ｔ２：３２２０［ｎｍ］
Ｔ３：４０６０［ｎｍ］
Ｔ４：４８２０［ｎｍ］
Ｌ：８５０［ｎｍ］
入射光のスポット径Φ（１／ｅ２）：３０００［ｎｍ］
光源波長λ：８５０［ｎｍ］
【００６０】
なお、上記パラメータ「Ｔ１」は、高屈折率材料層３１ｂ及び高屈折率材料層３１ｃ間において、対向する側面間の距離であり、パラメータ「Ｔ２」は、対向しない側面間の距離である。また、上記パラメータ「Ｔ３」は、高屈折率材料層３１ａ及び高屈折率材料層３１ｄ間において、対向する側面間の距離であり、パラメータ「Ｔ４」は、対向しない側面間の距離である。さらに、パラメータ「Ｌ」は、各高屈折率材料層３１ａ〜３１ｄの光の伝播方向（ｚ軸方向）の長さである。なお、入射光のスポット径Φは、強度が最大強度の１／ｅ２となる径である。
【００６１】
図５に、シミュレーション結果を示す。なお、図５中の縦軸には、電界強度｜Ｅ｜２を示し、横軸には、入射光の中心からｘ軸方向の位置を示す。また、図５中の特性ａは、第１集光部３０に入射される前の入射光の電界強度分布であり、特性ｂは、入射面から２μｍだけ第１集光部３０側に入った位置の光の電界強度分布である。
【００６２】
図５の結果から明らかなように、第１集光部３０に入射される前の入射光のスポット径が約３０００ｎｍであるのに対し、入射面から２μｍだけ第１集光部３０側に入った位置では、ｘ軸方向（積層方向）のスポット径が約９４０ｎｍと小さくなっていることが分かる。また、光強度のピーク値も入射光比で約２倍増大していることが分かる。
【００６３】
以上の結果から、第１集光部３０を本実施形態のようにフレネルレンズ状（回折格子型）の素子で構成することにより、入射光を２次元的に集光することができ、さらに、光強度のピーク値も増大させることができることが分かる。このことからも、本実施形態の構成では、入射光を集光して導波路１１に効率よく導くことができることが分かる。
【００６４】
＜２．第１の実施形態の変形例（熱アシスト磁気ヘッド）＞
次に、第１の実施形態の熱アシスト磁気ヘッド５０における第１及び第２集光部の種々の変形例について説明する。
【００６５】
［変形例１］
図６に、変形例１の第１及び第２集光部の概略断面図を示す。変形例１の第１集光部３２は、２つの屈折率ｎ１の屈折率材料層３３ａ及び３３ｅと、２つの屈折率ｎ２の屈折率材料層３３ｂ及び３３ｄと、屈折率ｎ３の屈折率材料層３３ｃとで構成される。なお、各屈折率材料層の屈折率と、周囲の絶縁層１６及び１７の屈折率ｎ０との関係は、
ｎ０＜ｎ１＜ｎ２＜ｎ３
である。なお、以下では、屈折率ｎ１、ｎ２及びｎ３の各屈折率材料層（材料層）を、それぞれ低屈折率材料層、中屈折率材料層及び高屈折率材料層という。
【００６６】
例えば、低屈折率材料層を石英（屈折率：１．４５）で形成し、中屈折率材料層をアルミナ（屈折率：１．６５）で形成し、そして、高屈折率材料層をタンタルオキサイド（屈折率：２．１５）で形成した場合、上述のような屈折率の関係を満たすことができる。
【００６７】
そして、変形例１の第１集光部３２は、下層側から、低屈折率材料層３３ａ、中屈折率材料層３３ｂ、高屈折率材料層３３ｃ、中屈折率材料層３３ｄ及び低屈折率材料層３３ｅがこの順で隣接して積層されて構成される。すなわち、この例の第１集光部３２では、高屈折率材料層３３ｃを中心にして、その上下方向（厚さ方向）に遠ざかるにつれて屈折率が小さくなるように構成にする。
【００６８】
また、この例では、第２集光部４０を屈折率ｎ３の屈折率材料層で構成し、第１集光部３２の高屈折率材料層３３ｃと同じ面に一体的に形成する。
【００６９】
このように屈折率を積層方向中央で高くし、中央から離れるにつれ屈折率が低くなる層を積層して第１集光部３２を構成すると、光が第１集光部３２内を伝播するにつれて、最も屈折率が高い高屈折率材料層３３ｃにおいて光強度を相対的に高めることができる。したがって、第１集光部３２では、実質的に積層方向に光スポットを集光することが可能となる。この構成では、例えば低屈折率材料層３３ａ及び中屈折率材料層３３ｂ等を１回のパターニングで連続して形成することができるので、図１に示す第１集光部３０の構成に比べて工程数を削減できるという利点を有する。
【００７０】
［変形例２］
図７に、変形例２の第１及び第２集光部の概略断面図を示す。この例では、第１集光部３４は、単一の屈折率材料層３５で構成する。なお、この例では、第１集光部３４の上下の絶縁層１８及び１９の屈折率をｎ０、屈折率材料層３５及び第２集光部４０の屈折率をｎ１とすると、
ｎ０＜ｎ１
となるように各層の材料を選定する。
【００７１】
また、この例の第１集光部３４では、屈折率材料層３５を第１集光部３４の入射側から第２集光部４０にかけて一様な厚みで形成する。また、その厚みは、第２集光部４０の厚みより厚くする。すなわち、この例では、変形例１（図６）で説明した屈折率が互いに異なる複数の屈折率材料層を積層して構成した第１集光部３２を、一つの屈折率材料層３５で置き換えた構成となる。それ以外の構成は、変形例１と同じである。
【００７２】
このような構造の第１集光部３４では、多モード干渉によってある特定の箇所に光強度が強くなる場所が形成される。その部分に第２集光部４０の入射部を形成すればよい。また、この例の第１集光部３４では、入射光（発散光）は、屈折率材料層３５とその上下の絶縁層１８及び１９との界面で反射される。それゆえ、この例においても、第１集光部３４の厚さ方向に光スポットを集光することが可能である。
【００７３】
［変形例３］
上述した第１の実施形態（図２）では、第２集光部４０の表面形状（スライダ基板１の側面３と平行な面の形状）を平凸レンズ状の形状としたが、本発明はこれに限定されず、種々の形状で構成することができる。変形例３では、その一例を示す。
【００７４】
図８に、変形例３における第２集光部の概略構成を示す。この例では、第２集光部４２の表面形状を略三角形状とし、その頂角部を導波路１１に接続し、底辺側の端面が光Ｌ１の入射側（第１集光部側）に位置するように配置される。すなわち、この例の第２集光部４２は、光Ｌ１の入射側から徐々に幅が細くなる形状を有する。第２集光部４２をこのような構成にすると、第２集光部４２の底辺側の端面に入射された光Ｌ１（第２集光部４２の厚さ方向に集光された光）は、図８中の矢印Ｌ２に示すように、第２集光部４２の面内において、光の伝播方向と直交する方向に集光される。その結果、導波路１１の入射口に、目的とするスポット径に集光された光が到達する。それゆえ、この例においても、光利用効率の低下を招くことなく、良好に導波路１１に光を導入することができる。
【００７５】
なお、光照射素子２０として表面プラズモンを発生して近接場光を照射する近接場光発生素子を用いる場合、光照射素子２０に対して光の偏光方向を特定の方向に保持して照射する必要がある。それゆえ、図２（第１の実施形態）及び図８（変形例３）に示す例を含め第２集光部では、光の伝播方向に対して傾斜する端面（側面）部分の傾斜角度やサイズを適宜選定して、第２集光部の光出射口における光の位相が揃うようにすることが好ましい。
【００７６】
［変形例４］
上記第１の実施形態（図１）では、所望の集光角度を得るために、第１及び第２集光部以外に、第１集光部３０と光源との間に基板７１を設け、その基板７１の光源側に凸レンズ状の集光部７２を設ける例を説明したが、本発明はこれに限定されない。変形例４では、熱アシスト磁気ヘッドの外部に設ける集光用の光学系の別の構成例を説明する。
【００７７】
図９に、変形例４の熱アシスト磁気ヘッド付近の概略断面構成を示す。この例では、スライダ基板１の媒体対向面２とは反対側の面に、例えば接着剤等からなる接続部６１を介して、基板８１を取り付け、その基板８１上に例えばＶＣＳＥＬ等の光源８３が設けられる。なお、光源８３は、第１集光部３０と対向する位置に配置される。
【００７８】
そして、この例では、第１集光部３０と対向する基板８１の表面に、例えばマイクロレンズ等の集光光学系８２を形成する。この例においても、第１の実施形態と同様に、集光機能を熱アシスト磁気ヘッド内部と外部とで分けることにより、片方のみで集光機能を実現する場合よりも設計条件や設計精度が緩和されるという利点を有する。
【００７９】
なお、上記第１の実施形態（図１）及び変形例４（図９）に示す例では、熱アシスト磁気ヘッドの外部に設ける集光部としてレンズを用いたが、本発明はこれに限定されない。外部の光学系を、例えば同様の集光機能をもつ導波路を用いてもよいし、導波路と上述したレンズからなる光学系とを組み合わせてもよい。
【００８０】
［変形例５］
上記第１の実施形態及び各種変形例では、光源から熱アシスト磁気ヘッドに入射する光が一つである例を説明したが、本発明はこれに限定されず、光強度を増大させるために、複数の光を熱アシスト磁気ヘッドに入射してもよい。なお、複数の光は複数の光源からそれぞれ出射してもよいし、一つの光源内に、複数の発光部をアレイ状に配置して複数の光を生成してもよい。変形例５では、後者の手法により生成された複数の光を用いる熱アシスト磁気ヘッドの一構成例を説明する。
【００８１】
図１０に、変形例５の熱アシスト磁気ヘッドの概略構成を示す。なお、図１０において、上記第１の実施形態（図１及び図３）の構成と対応する部分には同一符号を付し、その重複説明を省略する。また、図１０では、説明を簡略化するため、記録光の生成に必要な部分のみを示し、記録磁界の生成に必要な部分は省略する。
【００８２】
この例の熱アシスト磁気ヘッド５０では、第１集光部は、上記第１の実施形態と同様の構成とする。一方、第２集光部１４０は、図１１に示すように、その表面形状（スライダ基板１の側面３と平行な面の形状）を扇形状とし、その円弧状の長辺側の端面が第１集光部と対向するように配置される。なお、第２集光部１４０の円弧状の長辺側の端面の幅は、複数の光が全て導入されるような幅に設定される。この例においても、第２集光部１４０の厚さ（スライダ基板１の側面３に直交する方向の幅）を一定とすることで、既存のプロセスで工程数の増加を招くことなく容易に作製することができる。
【００８３】
また、この例では、アレイ化が容易なＶＣＳＥＬ等の面発光レーザが複数配列された光源（不図示）を用い、複数の面発光レーザからそれぞれ出射される光スポットＢ１、Ｂ２、Ｂ３、…の光を第１集光部１３０及び第２集光部１４０により２段階で集光する。なお、図１０に示す例では、記録媒体２４０のトラック幅方向に沿うｙ軸方向に、複数の面発光レーザ（発光部）を配置する例を示す。
【００８４】
この例の構成における光の集光動作は次の通りである。まず、複数の面発光レーザからそれぞれ出射された複数の光が、第１集光部１３０に入射される。第１集光部１３０を構成する各高屈折率材料層１３１は複数の光が照射される領域にわたってその長手方向がｙ軸方向に延在して形成される。それゆえ、第１集光部１３０に入射された複数の光は、第１の実施形態と同様に、光利用効率を損なうことなく、高屈折率材料層１３１の積層方向に集光することができる。
【００８５】
そして、第１集光部１３０でその高屈折率材料層１３１の積層方向に集光された光は、第２集光部１４０の円弧状の長辺側の端面に入射される。第２集光部１４０は、図１０及び１１に示すように、光に入射面から導波路１１に向かって、光の伝播領域に幅が狭くなる。それゆえ、第２集光部１４０に入射された光は、図１１中の矢印Ｌ２に示すように、第２集光部１４０の面内において、導波路１１の入射口に向けて集光することができる。すなわち、第２集光部１４０に入射された光は、第２集光部１４０の面内において、光の伝播方向に直交する方向に集光される。
【００８６】
上述のように、この例においても、熱アシスト磁気ヘッド５０に入射される複数の光は、第１の実施形態と同様に、１次元方向の集光動作を２段階で行うことにより、所望のスポット径を有する光を導波路に効率よく導入することができる。それゆえ、この例においても、より大きな光パワーが得られ、狭小な領域に対してより高い強度の光を照射することが可能となる。
【００８７】
なお、図１０及び図１１に示す例では、熱アシスト磁気ヘッド５０に入射する光が３つの例を示すが、本発明はこれに限定されず、入射される光の数は、２つ或いは４つ以上としてもよい。
【００８８】
なお、光照射素子２０として表面プラズモンを発生して近接場光を照射する近接場光発生素子を用いる場合、光照射素子２０に対して光の偏光方向を特定の方向に保持して照射する必要がある。それゆえ、この例の第２集光部１４０においても、光の伝播方向に対して傾斜する端面（側面）部分の傾斜角度やサイズを適宜選定して、第２集光部の光出射口における光の位相が揃うようにすることが好ましい。
【００８９】
また、近接場光発生素子は通常、金属構造体で構成され、その構造（例えば、形状、延在方向等）により表面プラズモンの発生形態が異なる。それゆえ、光照射素子２０としてそのような近接場光発生素子を用いる場合には、近接場光発生素子の構造に応じて、所定の位置で高強度の表面プラズモンが発生するように、熱アシスト磁気ヘッド５０に入射する光の偏光方向を調整することが好ましい。
【００９０】
＜３．第２の実施形態＞
図１２に、本発明の第２の実施形態に係る記録再生装置に記録媒体（磁気記録媒体）を装着した際の記録再生システムの概略構成例を示す。なお、本実施形態では、熱アシスト磁気ヘッドから近接場光を情報記録媒体に出射して情報の記録、又は再生の少なくともいずれかを行う記録再生装置について説明する。
【００９１】
記録再生装置２１０は、主に、浮上スライダ２１１と、浮上スライダ２１１を支持するサスペンション２１２と、浮上スライダ２１１を駆動するヘッドアクチュエータ２１３（駆動部）と、スピンドル２１４とを備える。なお、記録媒体２４０は、スピンドル２１４の回転軸２１５上の載置台等（図示せず）に固定され、回転駆動される。
【００９２】
本実施形態では、記録媒体２４０は、ディスク状の媒体であり、上記第１の実施形態で説明した記録媒体と同様の構成である。すなわち、記録媒体２４０は、図示しないが基板と、その基板上に形成された磁気記録層とを備える。そして、磁気記録層が浮上スライダ２１１の下面と対向するように、記録媒体２４０がスピンドル２１４上に装着される。また、記録媒体２４０の表面には、記録再生装置２１０の動作時における浮上スライダ２１１と記録媒体２４０との接触による損傷を防ぐために、適宜潤滑剤及び保護膜が薄厚で形成される。
【００９３】
図１３に、本実施形態の記録再生装置２１０の浮上スライダ２１１付近の拡大側面図を示す。浮上スライダ２１１は、スライダ本体２１６と、スライダ本体２１６の先端部に搭載された熱アシスト磁気ヘッド２２０とを備える。
【００９４】
スライダ本体２１６は、記録再生装置２１０の動作時には、記録媒体２４０と対向して近接して配置される。この際、熱アシスト磁気ヘッド２２０もまた、記録媒体２４０と対向するように配置される。
【００９５】
本実施形態では、熱アシスト磁気ヘッド２２０としては、例えば上述した第１の実施形態や種々の変形例の熱アシスト磁気ヘッド５０等と同様の構成の熱アシスト磁気ヘッドを用いる。それゆえ、本実施形態によれば、より光利用効率の低下が抑制され、光強度が十分な微小光を用いた熱アシスト記録が可能になり、高密度磁気記録を良好に行うことができる。
【００９６】
また、以上で説明したように、本実施形態では、上記第１の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドを用いるので、例えばＬＤ等の光源からの出力光を熱アシスト磁気ヘッド内において、１次元方向の集光動作を２段階で行うことにより集光することができる。具体的には、第１段階の集光動作では、まず、熱アシスト磁気ヘッドの媒体対向面２とは反対側の光入射面５１近傍に設けられた複数の屈折率材料層の積層構造体（図２及び６）からなる第１集光部３０により、入射光を屈折率材料層の積層方向に集光する。次いで、第２段階の集光動作では、単一の屈折率材料層からなる第２集光部の面内において、光の伝播方向に直交方向に集光する。
【００９７】
このような１次元方向の集光動作を２段階で行う集光方式を採用した場合、スライダ基板上に熱アシスト磁気ヘッドの作製する際の製造プロセスにおける各部の積層方向と同じ方向の積層プロセスで上述した集光機能を実現することができるという利点を有する。すなわち、本実施形態では、上記第１の実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドを用いるので、熱アシスト磁気ヘッドの製造プロセスにおける各部の積層方向と同方向の積層プロセスにより容易に集光機能を有する構造体（第１及び第２集光部）を作製することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１．スライダ基板、２．媒体対向面、３．側面、４，７，９，１３，１５〜１９．絶縁層、５．磁気シールド層、６．磁気再生素子、８．リターン磁極、１０．記録用磁極、１１．光導波路、１４．コイル、２０．光照射素子、３０，３２，３４．第１集光部、３１．高屈折率材料層、４０、４２．第２集光部、５０．熱アシスト磁気ヘッド、５１．光入射面、６１．接続部、７１，８１．基板、７２，８２．集光部、２１０．記録再生装置、２１１．浮上スライダ、２１２．サスペンション、２１３．ヘッドアクチュエータ、２２０．熱アシスト磁気ヘッド、２４０．記録媒体
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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