(57)【要約】  小型であって、光源に対する配置誤差による集光性能の低下が少なく、良好な集光を行うことを容易に可能とする光学素子を提供するため、光源から射出した発散光を偏向し、且つ１つの集光点に集光させる反射面を有し、前記反射面の形状は、式（１）により表記される。
2010100994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出した発散光を偏向し、且つ１つの集光点に集光させる反射面を有し、
前記反射面の形状は、下記の式により表記されることを特徴とする光学素子。
Ｚ＝ΣＡｍ，ｎ×Ｘｍ×Ｙｎ
但し、以下の位置を示すＸ、Ｙ、Ｚの座標系は右手系であって、
Ｚ：反射面に入射する主光線と反射面とが交差する位置である原点における、反射面の法線方向であって、原点で法線に垂直な面からの距離
Ｙ：Ｚ軸と共に、主光線が反射面で偏向する偏向面内にあり、原点を通りＺ軸に対し垂直方向の軸上の位置
Ｘ：Ｚ軸及びＹ軸に対し垂直方向で原点を通る軸上の位置
Σ：ｍおよびｎ（ｍ、ｎは、それぞれ０以上の整数）についての総和。
Ａｍ，ｎ：Ｘのｍ次、Ｙのｎ次の非球面係数を示し、非球面係数Ａ２，０、Ａ０，２及びＡ０，３はいずれもゼロでない。
【請求項２】
前記反射面は、前記光学素子と該光学素子の外部との境界面であり、前記光学素子の内部を通る光が反射する面であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記反射面は、全反射により光を偏向させることを特徴とする請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記光源から前記集光点に至る光路は、全て前記光学素子の外部にあり、
前記反射面は、前記光学素子と前記外部との境界面であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項５】
前記反射面によって光が偏向される偏向角度は、略直角であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記反射面によって光が偏向される偏向角度は、鈍角であることを特徴とする請求項３に記載の光学素子。
【請求項７】
光源からの光を情報記録媒体に照射して情報を記録する光記録ヘッドにおいて、
請求項１から６の何れか一項に記載の光学素子と、
前記光源と、
結合される前記光源からの光を前記情報記録媒体に導く導波路を備え、該情報記録媒体に対し相対移動するスライダと、を有し、
前記光学素子は、前記光源からの光を前記導波路に結合するように前記スライダに配置されていることを特徴とする光記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子及び光記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は情報記録媒体の高密度化が求められ、様々な方式の記録方法が提案されている。熱アシスト磁気記録方法もそのうちの１つである。磁気記録方法においては、高密度化するために１個１個の磁区の大きさを小さくする必要があるが、データを安定して保存するためには保磁力の大きい材料の情報記録媒体を使わなければならない。このような情報記録媒体では書き込むときに強い磁界を発生させる必要があるが、小さくなった磁区に対応する小さなヘッドでは磁界の強さに限界がある。熱アシスト磁気記録方法は、熱によって保磁力を下げることで書き込みを容易にする方法である。【０００３】
光アシスト磁気記録方法は加熱する手段に光を使用し、光磁気ディスク（ＭＯ）に対する記録と似ている。しかし、１つ１つのデータ区分が光アシスト磁気記録の方が格段に小さく、さらに光で媒体を加熱しながら磁界を加える必要があるので加熱を行う光学部分と磁気記録部をより近接させる必要がある。このため光アシスト磁気記録ヘッドに使用可能な光記録ヘッドはＭＯに対応する記録ヘッドと比較して格段に小さくする必要がある。【０００４】
高密度の記録を行う小型の光記録ヘッドに関して、以下がある。特許文献１に記載の光記録ヘッドは、光を集光するために回転放物面の一部を形状とする反射面を備え、特許文献２に記載の光記録ヘッドは、光を集光するために回転楕円面の一部を形状とする反射面を備え、これらの面により光束を偏向させると同時に集光させる小型の光記録ヘッドを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３８２３８号公報
【特許文献２】特開２０００−１４９３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の回転放物面形状の反射面は、光を一点に集光させるには、平行光を導入する必要がある。このため、例えば光ファイバの先端面から発する光を光源とする様な点光源から発散状態で射出される光を回転放物面形状の反射面により一点に集光させるには、発散光束を平行光束に変換する光学素子を別に用意する必要があり、光記録ヘッドを小型にする上で不利である。【０００７】
特許文献２に記載の回転楕円面形状の反射面は、２つの焦点の内、例えば一方の焦点を第１焦点とし、第１焦点に配置された点光源からの発散光を集光し、他方の第２焦点の位置に光スポットを形成することが可能である。回転楕円面の形状、光源及びこれらの配置が理想状態であれば無収差の光スポットが形成される。しかし、回転楕円面形状の反射面は、光源との配置誤差に対する、集光性能の悪化を招く収差発生の感度が高いため、第２焦点の位置に形成される光スポットに発生する収差を実用レベルに収めるように、第１焦点に光源を配置することは容易でない。【０００８】
このため、回転楕円面形状の反射面において、回転楕円面の本来の性能を十分に活用できるように、加工や光記録ヘッドへの組み付けを行うことは容易にできないという問題があった。【０００９】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光源に対する配置誤差による集光性能の低下が少なく、良好な集光を行うことを容易に可能とする小型の光学素子及びこの光学素子を備える光記録ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、以下の構成により解決される。【００１１】
１．光源から射出した発散光を偏向し、且つ１つの集光点に集光させる反射面を有し、
前記反射面の形状は、下記の式により表記されることを特徴とする光学素子。
Ｚ＝ΣＡｍ，ｎ×Ｘｍ×Ｙｎ
但し、以下の位置を示すＸ、Ｙ、Ｚの座標系は右手系であって、
Ｚ：反射面に入射する主光線と反射面とが交差する位置である原点における、反射面の法線方向であって、原点で法線に垂直な面からの距離
Ｙ：Ｚ軸と共に、主光線が反射面で偏向する偏向面内にあり、原点を通りＺ軸に対し垂直方向の軸上の位置
Ｘ：Ｚ軸及びＹ軸に対し垂直方向で原点を通る軸上の位置
Σ：ｍおよびｎ（ｍ、ｎは、それぞれ０以上の整数）についての総和
Ａｍ，ｎ：Ｘのｍ次、Ｙのｎ次の非球面係数を示し、非球面係数Ａ２，０、Ａ０，２及びＡ０，３はいずれもゼロでない。【００１２】
２．前記反射面は、前記光学素子と該光学素子の外部との境界面であり、前記光学素子の内部を通る光が反射する面であることを特徴とする前記１に記載の光学素子。【００１３】
３．前記反射面は、全反射により光を偏向させることを特徴とする前記２に記載の光学素子。【００１４】
４．前記光源から前記集光点に至る光路は、全て前記光学素子の外部にあり、
前記反射面は、前記光学素子と前記外部との境界面であることを特徴とする前記１に記載の光学素子。【００１５】
５．前記反射面によって光が偏向される偏向角度は、略直角であることを特徴とする前記１から４の何れか一項に記載の光学素子。【００１６】
６．前記反射面によって光が偏向される偏向角度は、鈍角であることを特徴とする前記３に記載の光学素子。【００１７】
７．光源からの光を情報記録媒体に照射して情報を記録する光記録ヘッドにおいて、
前記１から６の何れか一項に記載の光学素子と、
前記光源と、
結合される前記光源からの光を前記情報記録媒体に導く導波路を備え、該情報記録媒体に対し相対移動するスライダと、を有し、
前記光学素子は、前記光源からの光を前記導波路に結合するように前記スライダに配置されていることを特徴とする光記録ヘッド。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、小型であって、光源に対する配置誤差による集光性能の低下が少なく、良好な集光を行うことを容易にすることができる光学素子及びこの光学素子を備える光記録ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態における光アシスト磁気記録ヘッドを搭載した光記録装置の概略構成を示す図である。
【図２】光記録ヘッドの構成を示す断面図である。
【図３】別の例の反射面を有する光学素子を備えた光記録ヘッドの構成を示す断面図である。
【図４】（ａ）反射面が縮小光学系を成す場合の光路図である。（ｂ）反射面が等倍光学系を成す場合の光路図である。（ｃ）反射面が拡大光学系を成す場合の光路図である。
【図５】数値例１の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【図６】数値例２の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【図７】数値例３の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【図８】数値例４の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【図９】数値例５の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【図１０】数値例６の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【図１１】数値例７の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【図１２】数値例８の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【図１３】数値例９の球面収差図であって、（ａ）は設計値を示す図、（ｂ）はプラス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図、（ｃ）はマイナス方向のＹ偏芯を生じさせた場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、点光源から発散状態で放射される光を偏向し、集光して光スポットを形成する光学素子に関するものであって、例えば光ファイバの先端面から放射される光を偏向し集光して情報を光磁気記録媒体又は光記録媒体に記録する光記録ヘッドに利用できる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態である光アシスト磁気記録ヘッドを説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。尚、各実施の形態の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複の説明を適宜省略する。
【００２２】
図１に本発明の実施の形態における光学素子を備える光アシスト磁気記録ヘッドを搭載した光記録装置（例えばハードディスク装置）の概略構成を示す。この光記録装置１００は、以下（１）〜（６）を筐体１の中に備えている。
（１）記録用のディスク（情報記録媒体）２
（２）支軸６を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回転可能に設けられたアーム５に支持されたサスペンション４
（３）アーム５に取り付けられ、アーム５を回転駆動するトラッキング用アクチュエータ７
（４）サスペンション４の先端に取り付けられた光アシスト磁気記録ヘッド（以下、光記録ヘッド３と称する。）
（５）ディスク２を矢印Ｂの方向に回転させるモータ（図示しない）
（６）トラッキング用アクチュエータ７、モータ及びディスク２に記録するために書き込み情報に応じて照射する光、磁界の発生等の光記録ヘッド３の制御を行う制御部８
光記録装置１００においては、光記録ヘッド３がディスク２上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。
【００２３】
図２は光記録ヘッド３の断面を周辺部とともに示している。サスペンション４の先端部に光記録ヘッド３が固定されている。光記録ヘッド３は、主にスライダ３２と本発明に係る光学素子であるプリズム３１を備えている。スライダ３２には、導波路４０が設けられ、その直後のディスク２の流出方向（図２中、ディスク２に示す矢印方向）側に磁気記録部４２が設けられている。
【００２４】
半導体レーザ等の光源（図示しない）から射出された光５０は線状導光体である光ファイバ３３や高分子導波路等を用いてプリズム３１に導かれる。プリズム３１は、光ファイバ３３を位置決めするＶ溝３１ｂ及び光ファイバ３３から射出される光を偏向する反射面３１ａを備えている。Ｖ溝３１ｂに光ファイバ３３が固定されてプリズム３１は、スライダ３２の上面に固定される。
【００２５】
光ファイバ３３は、Ｖ溝３１ｂにより、プリズム３１の反射面３１ａとの相対位置が容易且つ精度良く位置決めされ、プリズム３１をスライダ３２に搭載した際に、光ファイバ３３から射出され反射面３１ａで偏向された光は、確実にスライダ３２に設けてある導波路４０の入射面（上端面）に導かれ集光される。
【００２６】
導波路４０は、コア部とコア部より屈折率の低いクラッド部より構成される。プリズム３１から射出される光により導波路４０の上端面に形成される光スポットは、導波路４０で導波されて光記録ヘッド３からディスク２に向けて射出される。導波路４０を構成する具体的な材料及びその屈折率は、使用する光源の波長に依存するが、例えば波長１．５μｍ帯及び１．３μｍ帯の通信波長帯においては、コアの材料としてＳｉ（屈折率：３．４８）、クラッドの材料としてＳｉＯｘ（屈折率：１．４〜３．４８）やＡｌ２Ｏ３（屈折率：１．８）などがある。
【００２７】
プリズム３１は、内壁面の一部を反射面３１ａとする窪みを備え、光源が点とみなされる光ファイバ３３の先端面から窪み中に射出された発散状態の光は、窪みが成す空間の空気中を進み反射面３１ａに入射する。尚、点光源として光ファイバ３３を例に挙げているが、これに限定されることは無く、光ファイバ３３の代わりに半導体レーザそのものを配置してもよい。すなわち、光ファイバ３３の先端面の光射出位置に半導体レーザの光射出位置を配置する。光ファイバ３３の代わりに配置する半導体レーザは、半導体レーザチップのみではなく、例えば光記録ヘッドのトラッキングを制御するためのディスクからの反射光を受光する受光部等を備えた半導体レーザモジュールとしても良い。
【００２８】
反射面３１ａは、光源から発散して入射する光を偏向する機能と共に偏向した光を１点に集光する機能とを有し、下記の式（１）により表記される形状を備えている。反射面３１ａに入射した光は、偏向され、スライダ３２に設けてある導波路４０の入射面（上端面）に集光され結合される。
【００２９】
Ｚ＝ΣＡｍ，ｎ×Ｘｍ×Ｙｎ        （１）
但し、以下の位置を示すＸ、Ｙ、Ｚの座標系は右手系あって（図４（ａ）の面Ｓ３の側に示す座標系を参照）、
Ｚ：反射面に入射する主光線と反射面とが交差する位置である原点における、反射面の法線方向であって、原点で法線に垂直な面からの距離
Ｙ：Ｚ軸と共に、主光線が反射面で偏向する偏向面内にあり、原点を通りＺ軸に対し垂直方向の軸上の位置
Ｘ：Ｚ軸及びＹ軸に対し垂直方向で原点を通る軸上の位置
Σ：ｍおよびｎ（ｍ、ｎは、それぞれ０以上の整数）についての総和
Ａｍ，ｎ：Ｘのｍ次、Ｙのｎ次の非球面係数を示し、非球面係数Ａ２，０、Ａ０，２及びＡ０，３はいずれもゼロでない。
【００３０】
式（１）で表記される反射面３１ａは、回転楕円面を単純にＸＹ多項式に置き換えたものではないが回転楕円面と同様に、光源からの光である一点からの発散光が入射し、その光線を偏向し、一点に集光することができる。図２においては、反射面３１ａに入射する主光線を略９０°偏向している様子を示している。上記の主光線を偏向する角度を表す偏向角度θは、反射面３１ａに入射する主光線と反射する主光線とが成す面内で成す角度である。
【００３１】
偏向角度θを略９０°（９０°±５°程度）とすることは、プリズム３１への光ファイバ３３の配置、反射面３１ａの配置、プリズム３１を搭載するスライダ３２の形状、スライダ３２への導波路４０の配置の容易さ、これら配置にするために関係する部位の加工の容易さ、更にプリズム３１とスライダ３２を主な構成とする光記録ヘッドを小型にできること等から好ましい。
【００３２】
また反射面３１ａは、光源との相対位置ずれによる性能低下が、光源と回転楕円面との相対位置ずれによる性能低下と比較してより小さくなる形状としている。このため、光源と反射面３１ａとの相対的な配置誤差の許容範囲はより大きい。よって、光源と反射面３１ａとの配置は、回転楕円面と同等の集光性能を確保しつつ、より容易に行うことができ、配置誤差による集光性能の低下が少なく良好な集光を行うことを容易に可能とする。
【００３３】
反射面３１ａを表記する式（１）における非球面係数の内、特にゼロでない非球面係数Ａ０，３を用いることによって必要な性能を確保しながら位置ずれによる性能劣化を抑えるようにしている。尚、非球面係数Ａ０，３がゼロでないことは、反射面３１ａが回転楕円面と異なる形状であることを示している。
【００３４】
よって、反射面３１ａを備えるプリズム３１を用いることにより、光を効率よく利用することができる光記録ヘッド３を容易に組み立てることができる。
【００３５】
また、反射面３１ａを表記する式（１）に示すＺ位置は、直接Ｘ、Ｙにより表現される形式であるため、反射面３１ａの加工時の補間等の近似による加工誤差が生じ難く、加工装置にもよるが加工データの作成が容易であり、反射面３１ａの加工を設計に対して精度よく容易に行うことができる。
【００３６】
プリズム３１は、光ファイバ３３の先端面から集光点までを全て空気中を通る構造であって、反射面３１ａを光が良好に反射される鏡面となるように容易に加工することができる金属等の材料で作製することができる。このような材料で作製されるプリズム３１は、反射面３１ａに特殊な表面処理や増反射膜などを施す必要なしに、材料を加工しただけのそのままの状態で使用することができ、製造を効率的に行うことができる。
【００３７】
プリズム３１は、上記の金属等の光を反射できる材料に限定されることはなく、光を透過する樹脂やガラス等の材料であってもよく、この場合、反射面３１ａに光を反射する金属（例えば、金、銀、アルミニウム等）膜等を設ける。
【００３８】
プリズム３１の材料で、樹脂であれば例えば、熱可塑性樹脂を材料として射出成形法やプレス成形法により形成することが出来る。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標）４８０Ｒ（日本ゼオン（株））、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート：例えば、スミペックス（登録商標）ＭＧＳＳ、住友化学（株））、ＰＣ（ポリカーボネート：例えば、パンライト（登録商標）ＡＤ５５０３、帝人化成（株））等が挙げられる。
【００３９】
反射面３１ａの反射機能は、上述の鏡面加工された金属等によるものに限定されることはなく、図３に別例の光学素子として示すプリズム３１Ａのように、プリズム３１Ａを成す材料と空気との屈折率差による反射作用を利用してもよい。光ファイバ３３から射出される光は、空気より大きい屈折率を有する材料（ガラスや上述の樹脂等）からなるプリズム３１Ａの内部に入射し、入射した光の光路上で光路が偏向される偏向部３１ｄにおいて、空気との境界面が反射面３１ａとなって偏向される。プリズム３１Ａは、空気よりも大きい屈折率を有する樹脂やガラスを材料として金型を用いて容易に製造することができ、軽量で低コストとすることが可能である。尚、プリズム３１Ａの偏向部３１ｄにおいては、光ファイバ３３から光が射出される位置から該光が集光するまでの光路上全てが空気より大きい屈折率を有する材料からなるとしているが、必ずしも光路上全部とする必要はなく、少なくともプリズム３１Ａの内部を通る光が偏向される部分に該材料からなる部分があればよい。
【００４０】
更に、プリズム３１Ａの偏向部３１ｄにおける空気との境界面を成す材料において、ＮＡに対し適切な屈折率の材料を選ぶことにより反射面３１ａに入射する全ての光線を全反射とすることができる。具体的には光源側のＮＡが例えば０．１４付近の場合、プリズム３１Ａを使用波長に対する屈折率が１．４１以上の材料とすると、反射面３１ａにおける反射を全反射とすることができる。反射面３１ａに全反射を利用することにより、反射面３１ａに増反射膜等の付加的な処理を施す必要が無く、しかも高い反射率を確保できるため、プリズム３１Ａは、低コストで有りながら光の利用効率が高いものとすることができる。
【００４１】
プリズム３１Ａの材料の屈折率は、縮小系の光学系（図４（ａ）参照）であっては、その倍率（後述の実施例における数値例にて示す倍率の値の絶対値）が小さいほど高い屈折率を有する材料が必要となり、例えば倍率が０．５倍では屈折率が１．５程度の材料が必要となる。屈折率が大きな材料の利用が難しい場合、偏向角度θを９０°よりも大きい鈍角にすることでより低い屈折率の材料でも反射面３１ａを全反射とすることが可能である。例えば、前述の０．５倍程度の縮小系で屈折率が１．４１程度の材料を用いても、偏向角度θを９５°程度の鈍角にすることにより反射面３１ａを全反射とすることができる。
【００４２】
尚、図３に示すプリズム３１Ａにおいて、光ファイバ３３の射出端面とプリズム３１Ａの入射面とをそれぞれの屈折率に近い屈折率を有する接着剤で隙間無く結合し、同様に、プリズム３１Ａから光が射出される位置の面とスライダ３２が備える導波路４０の入射面とを接着剤で隙間無く結合することにより、光ファイバ３３に導かれた光は、損失が抑えられ効率よく導波路４０に導くことができる。
【００４３】
これまで説明した簡単な構成で加工が容易なプリズム３１、３１Ａは、小さな体積で偏向機能と集光機能とを備えるものであるため、小型の光記録ヘッドを構成する上で非常に有効である。特に導波路４０を設けたスライダ３２に光ファイバ３３又は半導体レーザから導かれる光を結合させるための光学素子として最適である。反射面３１ａの光源側のＮＡは、光ファイバ３３の射出側のＮＡに対応できる十分な大きさとし、集光側のＮＡは、極端に大きくする必要がなく、スライダ３２が備える導波路４０に効率よく結合できる光スポット径を形成できればよい。このような反射面３１ａであれば、情報記録媒体を十分に照射する光を光ファイバ３３から、偏向、集光して導くことができる。
【００４４】
導波路４０に結合された光は、ディスク２の方向に導波路４０内を伝搬し、導波路４０の射出面（下端面）に到達し、ディスク２に向かって射出される。ディスク２を照射した光により、ディスク２が加熱され、保持力が低下された後、磁気記録部４２によって磁界を印加することにより光アシスト磁気記録を行う。
【００４５】
導波路４０の射出面近傍に、導波路４０内を伝搬した光による近接場光を発生させる微小な金属構造体であるプラズモンプローブ（図示しない）を設けてもよい。プラズモンプローブに結合された光は、導波路４０の射出面で露出しているプラズモンプローブの先端で近接場光を発生する。発生した近接場光の微小スポットは、ディスク２のより微小な領域を加熱し保持力を低下させた後、磁気記録部４２によって磁界を印加することにより、より高密度な光アシスト磁気記録を行う。
【００４６】
尚、図２ではディスク２の記録領域の進入側から退出側（図の矢印２ａ方向）にかけて、導波路４０、磁気記録部４２の順に配置されている。このように、導波路４０の退出側直後に磁気記録部４２が位置すると加熱された記録領域の冷却が進みすぎない内に磁気による書き込みができるので好ましい。また、磁気記録部４２の退出側又は導波路４０の流入側にディスク２に書き込まれた磁気記録情報を読み出す磁気再生部（図示しない）を設けてもよい。
【００４７】
スライダ３２の上部に搭載されるプリズム３１の厚さは、２００μｍ以下が望ましく、スライダ３２とプリズム３１とを組み合わせることにより小型の光記録ヘッド３を得ることができる。
【００４８】
以上説明してきた実施の形態は、光アシスト磁気記録ヘッド、及び光アシスト磁気記録装置に関するものであるが、該実施の形態の要部構成を、情報記録媒体を光記録ディスクとした光記録ヘッド、光記録装置に利用することも可能である。この場合は、スライダに磁気記録部、磁気再生部は不要である。
【実施例】
【００４９】
これまで説明したプリズム３１、３１Ａが備える反射面３１ａの形状の具体例を以下の数値例１から９に示す。【００５０】
数値例１から９における、光源から集光点に到る光路図を図４に示す。図４（ａ）は縮小系（数値例３、４、７〜９）、（ｂ）は等倍系（数値例２、６）、（ｃ）は拡大系（数値例１、５）の光路図を示し、光源位置を面Ｓ１、反射面を面Ｓ３、集光点を像面として面Ｓ５で示している。数値例１から９においては、計算の都合上、ダミーの面Ｓ２、面Ｓ４を設けている。【００５１】
数値例１〜３は、図２で示すプリズム３１のように、面Ｓ１から面Ｓ５までの光路は空気中であり（各数値例の屈折率の欄が空欄）、数値例４〜９は、図３で示すプリズム３１Ａのように面Ｓ１から面Ｓ５までの光路は屈折率が空気より大きい材料中である。数値例４、７、９の屈折率が空気より大きい材料は、ＰＣ（ポリカーボネート）を想定し、数値例５、６、８のプリズム３１Ａの屈折率が空気より大きい材料は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）を想定している。【００５２】
図４（ａ）に偏向角度θを示している。面Ｓ３に入射する主光線と、この主光線が偏向され面Ｓ３から射出される光線（主光線）とが成す偏向面内で、入射する主光線と射出する主光線とが成す角度を偏向角度θとしている。図４（ｂ）、（ｃ）における偏向角度θは、図４（ａ）と同様であるので表記を省略している。偏向角度θは、数値例１から７においては９０°とし、数値例８、９においては、９０°を超えた鈍角としている。【００５３】
全ての数値例の面Ｓ１、面Ｓ３、面Ｓ５それぞれにおける座標系を図４（ａ）に示しており、図４（ｂ）、（ｃ）においても、図４（ａ）と同じであるため省略している。【００５４】
光学距離が１ｍｍ以下といった小さな光学系を構成する場合、従来の回転楕円面の光源との相対位置ずれが０．１μｍ程度であっても性能の低下が著しい。各数値例に記載している面の位置許容誤差は、回転楕円面形状の反射面と光源との相対位置を設計位置より０．１μｍずらした場合に生じる波面収差と同等の波面収差が生じるように面Ｓ３と光源との相対位置をずらしたずれ量を示している。【００５５】
尚、相対位置をずらす方向は、上記の回転楕円面及び面Ｓ３の何れもＹ軸方向としている。これは、Ｙ軸方向の形状が、回転楕円面及び面Ｓ３何れの場合も設計位置から対称形状でないため、Ｙ軸方向の位置ずれは、Ｘ軸およびＺ軸方向に比較して、性能劣化がより生じる方向だからである。【００５６】
数値例１から９における計算結果により得られる球面収差をそれぞれ図５〜図１３に示す。縦軸Ｈは、面Ｓ２において、最大軸上光束径を１として正規化して示している。図５〜図１３それぞれにおける（ａ）は設計値を示し、（ｂ）はプラスＹ方向に面の位置許容誤差量だけ面Ｓ３をずらした場合を示し、（ｃ）はマイナスＹ方向に面の位置許容誤差量だけ面Ｓ３をずらした場合を示している。【００５７】
尚、非球面係数Ａｍ，ｎは、記載の都合上、以下のＡｍ，ｎ（例：Ａ０，１等）のように示す。また、平行偏芯の単位はｍｍ、回転の単位は°（度）である。【００５８】
（数値例１）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.003500
Ｓ２（ダミー）：      ∞          0.031500
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.070000
非球面係数:
A0,1: -1.3986E-17       A2,0: -1.8554E-02       A0,2: -9.2597E-03
A2,1: -1.0163E-02       A0,3: -4.1663E-05       A4,0: -5.3270E-03
A2,2: -9.3754E-03       A0,4: -9.5226E-04       A4,1: -1.6357E-02
A2,3:  1.0454E-01
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.035000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞          0.000000
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.035000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）=±0.00175
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.10000
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1000E+19
倍率            ： -2.0000
偏向角度θ      ： 90°
である。【００５９】
（数値例２）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.007000
Ｓ２（ダミー）：      ∞          0.063000
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.140000
非球面係数:
A0,1: -9.3987E-18       A2,0: -4.9484E-02       A0,2: -2.4766E-02
A2,1: -7.9289E-03       A0,3:  2.7062E-03      A4,0: -2.9528E-02
A2,2: -2.1817E-02       A0,4: -3.9250E-03       A4,1: -1.2686E-01
A2,3:  3.3719E-02
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.070000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞          0.000000
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.070000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）=±0.0021
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.10000
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1000E+19
倍率            ： -1.0000
偏向角度θ      ： 90°
である。【００６０】
（数値例３）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.007000
Ｓ２（ダミー）：      ∞          0.133000
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.070000
非球面係数:
A0,1: -8.3033E-18      A2,0: -3.7124E-02      A0,2: -1.8655E-02
A2,1:  5.2053E-03      A0,3:  3.7742E-03      A4,0: -1.1888E-02
A2,2: -8.4267E-03      A0,4: -1.8520E-03      A4,1:  1.1527E-02
A2,3:  9.7884E-03
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.140000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞          0.000000
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.140000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）＝±0.0021
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.10000
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1000E+19
倍率            ： -0.5000
偏向角度θ      ： 90°
である。【００６１】
（数値例４）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.021000        1.571300
Ｓ２（ダミー）：      ∞          0.119000        1.571300
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.070000       -1.571300
非球面係数:
A0,1: -4.9545E-18      A2,0: -3.7157E-02      A0,2: -1.8558E-02
A2,1:  6.4307E-03      A0,3:  3.4324E-03      A4,0: -1.0322E-02
A2,2: -1.0964E-02      A0,4: -2.9451E-03      A4,1:  9.6005E-03
A2,3:  6.6677E-03
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.140000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞          0.000000       -1.571300
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.140000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）=±0.0005
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.14500
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1571E+19
倍率            ： -0.5000
偏向角度θ      ： 90°
である。【００６２】
（数値例５）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.003500         1.484470
Ｓ２（ダミー）：      ∞           0.031500         1.484470
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.070000        -1.484470
非球面係数:
A0,1: -5.7760E-17      A2,0: -1.8611E-02      A0,2: -9.2465E-03
A2,1: -4.4065E-03      A0,3: -1.3788E-03      A4,0: -6.6565E-03
A2,2: -1.3581E-03      A0,4: -1.5675E-03      A4,1:  3.5484E-02
A2,3:  6.6637E-02
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.035000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞          0.000000        -1.484470
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.035000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）=±0.0005
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.14500
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1484E+19
倍率            ： -2.0000
偏向角度θ      ： 90°
である。【００６３】
（数値例６）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.007000        1.484470
Ｓ２（ダミー）：      ∞          0.063000        1.484470
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.140000       -1.484470
非球面係数:
A0,1: -1.3133E-14      A2,0: -4.9581E-02      A0,2: -2.4717E-02
A2,1: -9.1142E-04      A0,3:  2.2529E-04      A4,0: -2.6021E-02
A2,2: -2.1767E-02      A0,4: -5.4981E-03      A4,1:  4.4553E-02
A2,3:  6.0506E-02
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.070000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞          0.000000         -1.484470
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.070000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）=±0.0005
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.14500
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1484E+19
倍率            ： -1.0000
偏向角度θ      ： 90°
である。【００６４】
（数値例７）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.021000        1.571300
Ｓ２（ダミー）：      ∞          0.119000        1.571300
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.070000       -1.571300
非球面係数:
A0,1: -3.4027E-18      A2,0: -3.4673E-02      A0,2: -1.7328E-02
A2,1:  7.2431E-03      A0,3:  3.8718E-03      A4,0: -8.1499E-03
A2,2: -9.4657E-03      A0,4: -2.6782E-03      A4,1:  7.9641E-03
A2,3:  5.0611E-03
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.175000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞          0.000000       -1.571300
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.175000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）=±0.0005
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.14500
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1571E+19
倍率            ： -0.4750
偏向角度θ      ： 90°
である。【００６５】
（数値例８）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.021000        1.484470
Ｓ２（ダミー）：      ∞          0.119000        1.484470
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.070000       -1.484470
非球面係数:
A0,1: -3.4913E-03      A2,0: -3.9079E-02      A0,2: -1.7617E-02
A2,1:  6.0611E-03      A0,3:  2.9479E-03      A4,0: -1.1909E-02
A2,2: -1.1270E-02      A0,4: -2.6974E-03      A4,1:  9.5065E-03
A2,3:  5.9126E-03
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.140000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞          0.000000       -1.484470
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.147000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）=±0.0005
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.14500
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1484E+19
倍率            ： -0.4750
偏向角度θ      ： 95.711°
である。【００６６】
（数値例９）
曲率半径(mm)    軸上面間隔(mm)  屈折率(λ=780nm)
Ｓ１（光源）  ：      ∞          0.021000        1.571300
Ｓ２（ダミー）：      ∞          0.119000        1.571300
Ｓ３（反射面）：      ∞          0.070000       -1.571300
非球面係数:
A0,1: -2.4968E-03      A2,0: -3.5938E-02      A0,2: -1.6701E-02
A2,1:  7.1345E-03      A0,3:  3.5590E-03      A4,0: -9.0024E-03
A2,2: -9.5880E-03      A0,4: -2.4949E-03      A4,1:  8.3088E-03
A2,3:  4.9328E-03
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯:  0.000000  Z平行偏芯: 0.175000
X軸回転  : 45.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ４（ダミー）：      ∞           0.000000       -1.571300
偏芯データ(光源基準グローバル):
X平行偏芯:  0.000000  Y平行偏芯: -0.070000  Z平行偏芯: 0.180000
X軸回転  : 90.000000  Y軸回転  :  0.000000  Z軸回転  : 0.000000
Ｓ５（像面）  ：      ∞          0.000000
面の位置許容誤差（ｍｍ）=±0.0005
仕様は、
光源側ＮＡ      ： 0.14500
設計波長（ｎｍ）： 780.00
焦点距離（ｍｍ）： -0.1571E+19
倍率            ： -0.389
偏向角度θ      ： 94.086°
である。【００６７】
以上の数値例１〜９より、面の位置許容誤差の値は、回転楕円面に比較して大幅に大きな値となっており、又球面収差図より良好な集光が可能であることが示されている。このため、形状が面Ｓ３である反射面３１ａを備えるプリズム３１、３１Ａは、光源との配置許容誤差が大きく、良好な集光を行うことができることが確認できた。
【符号の説明】
【００６８】
１  筐体
２  ディスク
３  光記録ヘッド
４  サスペンション
５  アーム
３１、３１Ａ  プリズム
３１ａ  反射面
３１ｂ  Ｖ溝
３１ｄ  偏向部
３２  スライダ
３３  光ファイバ
４０  導波路
４２  磁気記録部
５０  光
Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５  面
【図１】
2010100994.tif 000003
【図２】
2010100994.tif 000004
【図３】
2010100994.tif 000005
【図４】
2010100994.tif 000006
【図５】
2010100994.tif 000007
【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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【国際調査報告】
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