(57)【要約】  ＬＤアレイ素子１０２を内蔵したＬＤモジュール１０１をハードディスクドライブ筺体１４０内に配置し、ＬＤモジュール１０１の複数のチャネルと、チャネルと同数あるフレキシブルな光導波路１２１を１対１で光コネクタ１１１を用いて接続し、光導波路１２１を１本ずつ各々のアーム１４３またはサスペンションの表面を通過させるように配置して、アーム１４３またはサスペンションの先端部にあるスライダ１４２に導光する。
2009096471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体と、当該記録媒体に対して記録動作または再生動作を行う磁気ヘッドを搭載した複数の磁気ヘッドスライダと、当該磁気ヘッドスライダを支持する複数の支持機構とを備えた熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記熱アシスト型ハードディスクドライブは、
レーザ光を発振させるチャネルが一つのチップに複数形成された半導体レーザアレイ素子が実装されたレーザモジュールと、
前記複数のレーザ光を前記磁気ヘッドスライダまで導光させる複数の光導波路とを有し、
前記レーザモジュールと複数の光導波路とを接続する光コネクタとを備え、
前記複数のチャネルから放出されるレーザ光が、前記複数の光導波路を経由して、前記複数の磁気ヘッドスライダへ各々一対一に導光されることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項２】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記複数のチャネルおよび前記光コネクタの光入力端子は、互いに異なるピッチ間隔で配置され、
前記レーザモジュールは、前記複数のチャネルから放出されるレーザ光を前記光入力端子のピッチ間隔に併せて光コネクタに入力させるためのピッチ調整用光導波路とを有することを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項３】
請求項２に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記半導体レーザアレイ素子内の隣り合うチャネルのピッチが５０μｍ以上２００μｍ以下であることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項４】
請求項１記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記レーザモジュールは、前記半導体レーザアレイ素子にレーザの励起電流を印加するメサストライプと前記光コネクタとの間に配置されるレンズアレイを有することを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項５】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記複数の磁気ヘッドスライダの少なくとも一つに、近接場光発生素子を備えたことを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項６】
請求項５に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記複数の光導波路のうち、前記近接場発生素子を備える磁気ヘッドスライダに前記レーザ光を導光する光導波路は、シングルモード光導波路であることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項７】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記光コネクタが、前記支持機構の表面に設けられていることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項８】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記レーザモジュールに前記光コネクタが直接設けられていることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項９】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記レーザモジュール内には、前記半導体レーザアレイ素子に代えて、単チャネルのレーザ素子が前記磁気ヘッドスライダの数だけ１つのパッケージ内に実装されていることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項１０】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記光導波路は有機ポリマーを材質とする光導波路であることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項１１】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記光導波路の前記磁気ヘッドスライダ側の一端にはテーパ面が形成され、当該テーパ面により、当該導光路を導光するレーザ光を前記磁気ヘッドスライダのＡＢＳ面に到達させるための反射面が形成されることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項１２】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記記録動作または再生動作の際に、所定のヘッドアドレス情報を用いて動作させる磁気ヘッドを切り替える信号処理回路と、
前記半導体レーザアレイ素子を駆動するためのＬＤドライバとを備え、
前記レーザモジュールは、前記複数のチャネルにレーザ発振用電流を供給するための複数のリードラインを備え、
前記ＬＤドライバは、前記信号処理回路から伝達されるヘッドアドレス情報に従って前記複数のリードラインを選択し、電流を供給することを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項１３】
請求項１に記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記記録動作または再生動作の際に、所定のヘッドアドレス情報を用いて動作させる磁気ヘッドを切り替える信号処理回路と、
前記半導体レーザアレイ素子を駆動するためのＬＤドライバとを備え、
前記レーザモジュールは、前記複数のチャネルにレーザ発振用電流を供給するための複数のリードラインを備え、
前記信号処理回路は、前記ヘッドアドレス情報を前記リードラインの識別情報に変換して、前記ＬＤドライバに伝達することにより、前記ＬＤドライバに所定のチャネルを駆動させることを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【請求項１４】
請求項１２記載の熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、
前記ＬＤドライバは、前記ヘッドアドレス情報を前記複数のリードラインの識別情報との対応関係を示すデータテーブルを備えたことを特徴とする熱アシスト型ハードディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱アシスト型ハードディスクドライブに関し、特に、その情報記録媒体へレーザ光を導く部分の構成に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者が検討した技術として、例えば、熱アシスト型ハードディスクドライブにおいては、以下の技術が考えられる。【０００３】
近年の情報化社会の発展にともない、音声や映像のデジタル化および高質化が進み、インターネットのデータ通信量が著しく増加している。これにともない、サーバ等に蓄積される電子データ量が増加し、情報記録システムの大容量化が求められている。情報記録装置の１つとして、コンピュータ等に装着されている磁気ディスク装置には、装置を大型化することなく膨大な情報を蓄積するために高記録密度化が求められている。高密度化は、記録ビットサイズの微小化を意味する。【０００４】
磁気ディスク装置の高記録密度化を実現するためには、磁気記録媒体とヘッドの距離を狭め、磁気記録媒体の磁性膜の結晶粒径を微細化することが必要である。記録媒体において、結晶粒径を微細化することは、粒子が熱的に不安定になるという問題をともなう。結晶粒径を微細化して同時に熱安定性を確保するためには、保磁力を大きくすることが有効である。保磁力の増加により、記録に必要なヘッド磁界強度の増加が必要となる。しかし、記録用ヘッドに使われる磁極材料の物性、及び磁気ディスクとヘッドの距離を狭めることには限界があることから、高記録密度化にともなって保磁力を増大させることは困難である。【０００５】
上記の問題を解決するために、光記録技術と磁気記録技術を融合したハイブリッド記録技術が提案されている。記録時に印加磁界発生と同時に媒体を加熱して、媒体の保磁力を低減させる。これにより、従来の磁気ヘッドでは記録磁界強度が不足して記録が困難であった高保磁力の記録媒体にも記録が容易になる。再生は、従来の磁気記録で用いられている磁気抵抗効果を用いる。このハイブリッド記録方法を熱アシスト磁気記録または光アシスト磁気記録と呼ぶ。【０００６】
ここで、光による加熱機構は、従来の光記録で用いられているレーザ光をレンズにより絞りこむ方法を用いることができる。スポットサイズの微細化にはレーザ光の短波長化が有効である。光をレンズで集光した最小スポット径は、波長と集光に用いるレンズの開口数の比で表され、波長が短いほど高密度化に有利になる。しかし、レーザ光の短波長化による小スポット化では高密度化に限界があり、Ｔｂ／ｉｎ2級の記録密度で求められるビットサイズには、より小さな光スポットが必要である。この問題を解決するために、レンズによる集光ではなく、記録媒体とヘッドの距離を狭め、近接場光を利用したスポットサイズの微細化が検討されている。【０００７】
近接場光を用いた熱アシスト磁気記録は、レーザ光源が発生したレーザ光を記録ヘッドに導き、近接場光を発生させる機能を有する素子（以下、「近接場光発生素子」という。）を用いて光スポット径を記録に適した大きさと形に変換して使用する。レーザ光源には、ハードディスクドライブのパッケージ内で使用する必要性から、レーザ光源の中でも小型で低消費電力の半導体レーザダイオード（以下、「ＬＤ」という。）を用いるのが適している。【０００８】
熱アシスト磁気記録では、記録に適した十分な光強度が必要であり、それは記録媒体の磁化反転を容易にさせるのに十分に保磁力を低下させるための加熱に必要となる光強度である。【０００９】
半導体レーザが発生する光出力は、現在の光記録用光源として最も普及している波長帯である７８０ｎｍ波長帯および６５０ｎｍ波長帯では、通常数十〜百ｍＷ程度である。この光出力が記録媒体表面に到達するまでには光学損失が生じ、数ｍＷ程度になる。Ｔｂ／ｉｎ2以上の記録密度を実現する近接場を用いた熱アシスト磁気記録装置で使用する用途でも、記録媒体表面では同程度の光出力が必要と想定される。【００１０】
近接場光発生素子は、素子表面に光を受けて、表面プラズモン共鳴現象を用いて非常に小さなスポットサイズの光を発生する素子である。Ｔｂ／ｉｎ2級の記録密度では、１ビットの大きさは数十ｎｍであり、近接場光発生素子の大きさは数百ｎｍ程度である。【００１１】
この近接場光発生素子は、ディスク（情報記録媒体）とのインターフェイスで使用されるため、スライダのＡＢＳ面（浮上面）に形成される。したがって、この近接場光発生素子があるスライダのＡＢＳ面までいかに効率よく導光するかがキーテクノロジーの１つである。しかも、同時に、ハードディスクドライブというプラットフォーム上で、パッケージ内に光源と導光するための光部品を配置し、現実的な導光システムを構築することが求められる。【００１２】
ＬＤ素子で発生した光をスライダに導くためには光学部品が使用される。ＬＤ素子で発生した光は途中で光学損失が生じ、記録媒体に到達するのは、入射した光の数パーセント程度である。したがって、ＬＤ素子には、記録媒体に到達するまでに生ずる光学損失を考慮して十分な光出力が必要とされる。しかし、ＬＤ素子の発生できる光強度は無限に大きくできるわけではなく、ＬＤ素子の定格である一定の駆動電流や消費電力で発生する光出力の中で駆動しなければならない。【００１３】
ＬＤ素子で発生したレーザ光をスライダに導く光学部品は、反射ミラー、レンズ、光導波路などである。ＬＤ素子で発生した光は、光路に配置された光学部品を伝播して近接場光発生素子、またその先の記録媒体に到達する。光路を通過する途中に光強度は減衰し、ＬＤ素子で発生した光出力の数〜数十分の一になる。光強度の減衰の主な原因は、光学部品内を伝搬するときの吸収損失や散乱損失、および光学部品を接続したときに生ずるミスアライメント（光軸の位置ずれやスポットサイズの違い）に起因する結合損失等である。これらの光損失を総称して「伝播損失」と呼ぶことにする。【００１４】
記録に必要な十分な光強度を得るには、ＬＤ素子で発生する光の光強度を大きくするか、伝搬損失を低減することが必要になる。ＬＤ素子の光出力を大きくするためには、ＬＤ素子の大電流での駆動が必要になり、ＬＤ素子の高出力化が必要である。しかし、ＬＤ素子で発生する光の光強度には限界があるため、ＬＤ素子の光強度ばかりを大きくすることは現実的ではない。なぜなら、一般的にＬＤ素子の高出力化は素子の大型化をともなうからである。大型化は、ＬＤ素子の消費電力、発熱の著しい増大を招くばかりか、高速書き込みで必要となる短パルス光の発生が難しくなる。【００１５】
したがって、ＬＤ素子から発生した光を効率よくヘッド先端まで導く、つまり伝播損失を低減することがキーテクノロジーの１つであり、ＬＤ素子をできるだけヘッドの近傍に設置することで伝播損失を低減するのが良く、ヘッドの先端部のスライダ上またはスライダ近傍にＬＤ素子を配置することで導光システムを実現する可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、前述のＬＤ素子の配置では、伝播損失を低減できる反面、次に述べる課題がある。【００１７】
通常、ハードディスクドライブの複数ある磁気ヘッドには、磁気ヘッドの数量だけ磁気ヘッドスライダが存在する。したがって、スライダの数量だけ磁気記録素子が存在する。よって、ハードディスクドライブにおいて熱アシスト記録を実現するためには、それぞれのスライダに光を供給する必要があり、スライダの数量と同じ数量の光源となるＬＤ素子が必要になる。よって、ＬＤ素子を磁気ヘッドないしスライダに搭載することはヘッドの数量に比例した部品コストと実装コストを必要とし、磁気ヘッド数が多いと単価かける個数分だけのコストを要する。【００１８】
２．５インチ以上の大きさのハードディスクドライブでは、磁気ヘッドの数が４個以上と多い。したがって、２．５インチ、３．５インチなど比較的大型のハードディスクドライブにおいて熱アシスト方式を実現しようとすると、必要な光源の数量が増大してコスト高になる。【００１９】
また、単純な部品コストや実装コストの増大だけでなく、スライダに部品を多数集積することで、磁気ヘッドを含めた集積部品（ヘッド・ジンバル・アッセンブリないしヘッド・スタック・アッセンブリと呼ばれる）の歩留まり悪化という問題も生じる。磁気ヘッドスライダはハードディスクドライブの中で高コストな部分であり、現実的にスライダ部を無駄なくシンプルに組み立てることができなければ、熱アシスト型ハードディスクドライブの実現は難しい。【００２０】
磁気ヘッドスライダにＬＤ素子を実装する以外の方法としては、ハードディスクドライブ筺体内のスライダ以外の部分にＬＤ素子を配置し、光学部品を用いてスライダに搭載された磁気ヘッドの先端部まで光を導く方法が考えられる。この方法では、光源となるＬＤ素子からスライダやその先の近接場光発生素子、さらには最終的な光の到達場所である情報記録媒体までに用いる部品が多くなり、光学的距離も遠くなるため、伝播損失が大きくなる。【００２１】
また、光源であるＬＤ素子は、ベアチップ状態で供給されるか、ＴＯ−ＣＡＮ規格等のモジュール内に実装されてモジュールパッケージ単位で販売等、取り扱われることが一般的である。ベアチップ状態で取り扱う場合は、ＬＤ素子を直接実装して集積部品を形成する用途に適している。ベアチップで実装すると集積部品の小型化に有利である。しかし、ベアチップでは、ハンダや接着剤で素子を固定するため、実装工程が複雑であることが多く、一度実装すると再び素子に分離することは不可能である。このことは、前述したのと同じ実装コストの増大と集積部品の歩留まり悪化という問題を引き起こす。よって、多数の磁気ヘッドスライダを有するハードディスクドライブで、スライダ部を除くドライブ内にＬＤ素子を配置する場合、集積部品の歩留まりを懸念して、ＬＤ素子はモジュール内に実装されたＬＤモジュールの状態で扱われるほうが好都合である。【００２２】
しかし、ＬＤ素子のベアチップの大きさは数百μｍであるが、ＬＤモジュールは数ｍｍ〜数ｃｍと大きい。ハードディスクドライブは小型になるほど薄く、２．５インチドライブの空きスペースは、厚さ方向、幅方向ともに数ミリである。したがって、ハードディスクドライブの筺体内のスペースにＬＤモジュールを設置するためには、ＬＤモジュールの個数分だけの配置スペースがハードディスクドライブ内に必要になり、現実的に不可能である。【００２３】
そこで、本発明の１つの目的は、熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、省スペース化および低コスト化を実現することができる技術を提供することにある。【００２４】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本願において開示される実施例のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。【００２６】
すなわち、代表的な実施例による熱アシスト型ハードディスクドライブは、半導体レーザアレイ素子を内蔵したレーザモジュールをハードディスクドライブの筺体内に配置し、半導体レーザアレイ素子の複数のチャネルと、チャネルと同数あるフレキシブルな光導波路を１対１で光コネクタを用いて接続し、前記光導波路を１本ずつ各々のサスペンションまたはアームの表面を通過させるように配置して、サスペンションまたはアームの先端部にあるスライダに導光するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。【００２８】
（１）レーザモジュール、光コネクタ、フレキシブルな光導波路を用いて光デリバリー（導光）システムを構成することにより、部品数削減による省スペース化と低コスト化が実現する。【００２９】
（２）磁気ヘッドスライダ部と光供給部を別プラットフォーム化することにより、スライダ組み立て工程の簡素化、リワーク可能な構造による歩留まり向上、独立開発による部品の普及というメリットを生じる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筺体内に収められる光デリバリー機構の主要部品構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態２による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筺体内に収められる光デリバリー機構の主要部品構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態３による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筺体内に収められる光デリバリー機構の主要部品構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態４による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筺体内に収められるＬＤモジュールの構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態５による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筺体内に収められるＬＤモジュールの構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態６による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その主要な構成部品を描いた斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態７による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その主要な構成部品を描いた斜視図である。
【図８】本実施形態７によるヘッドアドレス情報をリードライン識別情報に変換する一例を示す変換テーブルの説明図である。
【図９】本発明の実施の形態８による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その主要な構成部品を描いた斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
前記［発明が解決しようとする課題］で述べたように、一見利点が少ないように思われるようなＬＤモジュールを用いた導光システムにおいても、以下に提案するような方法を用いることで、ヘッドの数量の比較的多いハードディスクドライブで、結果的にトータルシステムとして有利になる光デリバリーシステム（導光システム）を実現することができると考えられる。【００３２】
ＬＤモジュールを用いた導光システム一式を導入するためには、ハードディスクドライブ内のＬＤモジュールの配置、およびＬＤ素子からスライダまでの導光の仕方がキーテクノロジーであり、コストとスペースの観点から現実的な方法が必要である。本明細書ではここに、ＬＤ数量の増大によるコスト増加、ＬＤモジュール設置スペースの不足、実装の煩雑化、ヘッドを含めた集積部品の歩留まり悪化という問題を同時に解決する現実的な方法を提案する。以下に、具体的に方法を述べる。【００３３】
まず、ＬＤ数量の増大に対して、ＬＤ素子を集積化して素子数を減らし小型化することができる。ＬＤ素子は多層構造を有する半導体基板上に細長い電流狭窄領域（メサストライプと称される）を形成することで形成出来るが、１つのＬＤ素子上に複数の電流狭窄構造を作り込むことで、複数のＬＤ素子を集積することができる。通常、電流狭窄構造の方向と間隔をそろえて作製した素子はＬＤアレイ素子と呼ばれ、一般的に光通信やプリンター産業などの光源として用いられているため、同様の構造作製は極めて現実的である。【００３４】
ＬＤ素子のアレイ化によりＬＤ素子を１個にすることができるため、ＬＤ素子の小型化が実現でき、ＬＤ素子単価を大幅に低減できる。また、ヘッドと同数必要であったＬＤモジュールも１個だけとなり、実装スペースが少なくて済む。【００３５】
場合によっては、１つのＬＤモジュール内にヘッドの数量と同じだけの単体ＬＤ素子を実装することができるかもしれない。この場合も、ＬＤモジュールが１個になり、実装スペースの低減が計れる。【００３６】
また、ＬＤモジュールからスライダまで光を導くためには、有機や無機の光導波路を用いることができる。ＬＤモジュールから出た光は光導波路を伝播し、スライダに達する。ＬＤモジュールからスライダまでの光路は直線ではなく、スライダへ到達させるためには、光導波路はスライダに繋がるサスペンション等の部品上に形成されることになる。【００３７】
サスペンションの先端のジンバルに固定されるスライダは、情報記録媒体である回転するディスク上で浮上するため、サスペンションに対する相対位置と方向が、強い外力を受けることなく変化できるようにしなければならない。さらに、ハードディスクのアームやサスペンションは、ディスクの外周部と内周部の記録情報を読み書きするためにすばやく動く。よって、光導波路には、平坦な基板状の部品の上に形成・固定されるだけでなく、支えなく空中に浮かざるを得ない部分が存在する。以上に対応するために、光導波路はフレキシブルでなければならない。よって、石英などの無機材料と比較して、やわらかく伸縮性があり機械的に曲げに強い有機系のポリマー材料がより適している。【００３８】
スライダと光導波路は光軸を合わせた後に接着剤で直接接続される。光導波路はサスペンションの方向からスライダに接続されるために、導光方向がスライダのＡＢＳ面に対して平行である。しかし、最終的にはＡＢＳ面に光を導く必要があるため、スライダ上で光路方向を曲げてＡＢＳ面に垂直な方向に向ける必要がある。したがって、光導波路先端には光導波路に対して４５度の反射ミラーを設置する必要がある。しかし、スライダの大きさを考えると、反射ミラーをスライダ上に設置するためには、ミラーの超小型化と、超小型ミラーに応じた実装技術および光軸アライメントの技術が必要になる。この要請は容易ではない。しかし、光導波路の磁気ヘッドスライダ側端部を斜め４５度に切削してテーパ面を形成することで、光導波路の端部に反射ミラーの機能を持たせることができ、形成も比較的容易である。よって、光導波路の端部にテーパ面を形成することにより、反射ミラーを光導波路にモノリシック集積した形にできる。【００３９】
また、ＬＤモジュールと光導波路を接続するためにはいくつかの方法が考えられるが、ＬＤモジュールと光導波路が接続された後に分離不可能になる方法よりも、脱着可能な方式のほうが組み立て工程上望ましい。これは、ＬＤモジュールと光導波路の間に光コネクタを設けることで実現できる。この際の光コネクタはスペース上小型であることが望ましい。小型であるほど設置場所に自由度ができ、例えば、光コネクタを固定できる場所として、アーム上に設置することも可能になる。また、光コネクタはＬＤモジュールに直接取り付けて、コネクタ付ＬＤモジュール（プラガブルＬＤモジュール）としてもよい。【００４０】
ＬＤモジュールをコネクタ付きとすることで、組み立て後もヘッドと別部品として扱うことができる。このことは、ヘッドと光源を別プラットフォーム化することになり、過度のハイブリッド集積による歩留まり低下をリワーク可能にすることで抑制し、さらにヘッドの組み立て工程を簡素化することができる。【００４１】
次にＬＤモジュールの構成について述べる。【００４２】
ＬＤモジュールは内部にＬＤアレイ素子を実装し、ＬＤアレイ素子はヘッドの数量だけのチャネルを有する。各チャネルが出射するレーザ光は光コネクタに備えられた複数の光入力端子を介してそれぞれの磁気ヘッドスライダへとつながる別々の光導波路へ導光され、光導波路から各ヘッド先端部のスライダへと導かれる。ＬＤアレイ素子のチャネル間のピッチは、一般的に、ＬＤアレイ素子チップが小さいほど、半導体ウェハ作製の観点から取得数が増えて単価が下がりコスト低減につながることから、作製上可能な限り狭いほうがよい。【００４３】
しかし、当該ＬＤモジュールにおいては、ＬＤアレイ素子の各チャネルは光コネクタにより各ヘッドに分岐される。光コネクタは、複数の光導波路を光軸を一致させて機械的に接続する器具であるが、その大きさは、小さくてもミリのオーダーが現実的な大きさである。よって光コネクタを複数配列した場合、光コネクタないし光入力端子のピッチ間隔は１ミリ程度が限度である。従って、ＬＤアレイ素子と光コネクタを接続するためには、ＬＤアレイ素子に形成された各チャネルのピッチ間隔を光コネクタの光入力端子のピッチ間隔に合わせて広げる手段が必要になる。このため、本実施例では、ＬＤモジュール内部または外部にもピッチ調整用の光導波路を設けて、チャネルのピッチ間隔と光コネクタの隣接ピッチ間の不一致を解消した。このピッチ調整用の光導波路は、ＬＤモジュール内に設けた方が良い。組み立て易さなど、ハンドリング性が向上するためである。【００４４】
ＬＤモジュール内にピッチ調整用の光導波路を設けた場合、ＬＤアレイ素子と当該光導波路部と結合効率向上のために、ＬＤアレイ素子と光導波路部との間にマイクロレンズアレイを配置しても良い。マイクロレンズアレイは、微小なレンズ素子（マイクロレンズ）を多数隣接配置した光素子である。マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズのピッチを考えると、現実的には５０μｍ〜２００μｍが妥当である。従って、マイクロレンズアレイを用いる場合は、ＬＤアレイ素子のチャネル間ピッチをマイクロレンズのピッチ間隔と同じになるように形成する。【００４５】
また、実装スペースに余裕がある限り、ＬＤアレイ素子に代わり単体ＬＤ素子をヘッドの数量分並べることもできる。ただし、ＬＤアレイ素子を用いるよりも実装スペースを必要とする。【００４６】
次にＬＤモジュールの設置位置について述べる。【００４７】
スライダ、サスペンションを含むヘッドはドライブ動作時に大きく動く。前述したポリマー材料でできた導光路では、機械的にその動きに耐えることができるとしても、光導波路に光学的な曲げの限界が存在するため、光導波路が曲がらないような位置に設置する必要がある。このことから、ＬＤモジュールは、ヘッドのサスペンション、アーム、回転軸（ピボット）と相対位置が変化しないことが望ましく、これらと一体となって動くように設置されるとよい。ＬＤモジュール自体の大きさや重量による設置場所の観点から、サスペンションやアームに設置することは難しく、回転軸に設置するのが現実的である。回転軸の上部は平坦でなく、ドライブの厚さ方向にも余裕がないことから、スペースに余裕のある回転軸側部に基板等で平坦部を設け、ＬＤモジュールを配置するのが望ましい。前記平坦部はＬＤモジュールのヒートシンクの役割も果たす。回転軸付近は動きも比較的小さく、ＬＤモジュールへの振動が比較的小さいことも好都合である。【００４８】
また、ＬＤ素子を駆動するためにはドライバＩＣが必要であるが、設置するスペースを省く観点から、ドライバＩＣはＬＤモジュールに内蔵する、または、信号処理用ＬＳＩに集積することが望ましい。ＬＤパッケージは相当な小型化が要求されると考えられることから、ＬＤモジュールに内蔵するよりも、信号処理用ＬＳＩにドライバＩＣを集積するほうが現実的である。【００４９】
次に光導波路に望ましい光学的機能について述べる。【００５０】
熱アシスト型ハードディスクドライブにおいては、記録媒体に照射する光として近接場光を使用する場合がある。この場合、磁気ヘッドスライダあるいは磁気ヘッドのＡＢＳ面近傍には、近接場光発生素子が配置される。近接場光発生素子は数百ナノメートル程度の大きさの素子であって、コヒーレントな光が入射されることで共鳴状態となり近接場光を放出する機能を有する。近接場光発生素子を用いる場合、近接場光発生素子に入射する光は偏光方向が揃っていることが必要である。したがって、光路となる光導波路は偏光保持機能を有することが必要である。そこで、本実施形態の熱アシスト型ハードディスクドライブでは、ＬＤアレイ素子としてシングルモード発振するＬＤアレイ素子を使用し、ＬＤモジュールから近接場光発生素子にレーザ光を導光するための光導波路をシングルモード導光路またはシングルモードに近いモードフィールドを有する導光路で構成した。シングルモード導光路を用いることにより、出射光の偏光状態を保持することができ、従って近接場光発生素子の利用が可能となる。かつ光の利用効率が高くなる。【００５１】
熱アシスト記録用の光源として近接場光を使用しない場合、原理的には、マルチモード発振するＬＤアレイ素子を使用することも可能である。マルチモード発振するＬＤアレイ素子は、シングルモード発振するＬＤアレイ素子と比較して、発生するレーザ光の強度が強いという利点がある。ただし、発生するレーザ光のスポットサイズがシングルモード発振するＬＤアレイ素子と比較して大きいため、高密度記録を行うためには、シングルモード発振するＬＤアレイ素子の方が適している。【００５２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。【００５３】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。【００５４】
（実施の形態１）
図１は、本実施形態１による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筐体内に収められる光デリバリー機構の主要部品構成を模式的に示した図である。【００５５】
ハードディスクドライブ筐体１４０内において、ＬＤアレイ素子１０２がＬＤモジュール１０１（レーザモジュール）内に実装されており、ＬＤモジュール１０１からＬＤモジュールの光導波路１０５と光コネクタ１１１を介して、光導波路１２１と光学的かつ機械的に接続されている。光導波路１２１はアーム１４３およびサスペンション（図６の符号１４４）等のスライダ支持機構上に形成または固定され、光コネクタ１１１と反対側の一端はスライダ１４２上に固定され、スライダ１４２と光学的かつ機械的に接続されている。ＬＤモジュール１０１はハードディスクドライブ筺体１４０内に１個であり、光コネクタ１１１と光導波路１２１により複数あるアーム１４３およびサスペンション（図６の符号１４４）に分岐している。光コネクタ１１１は、アーム１４３またはサスペンションに固定されてもよい。【００５６】
（実施の形態２）
図２は、本実施形態２による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筐体内に収められる光デリバリー機構の主要部品構成を模式的に示した図である。【００５７】
本実施の形態２では、図１に対して、ＬＤアレイ素子１０２に代わり、単体のＬＤ素子１０３をヘッドの数量と同じ個数だけ実装している。【００５８】
（実施の形態３）
図３は、本実施形態３による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筐体内に収められる光デリバリー機構の主要部品構成を模式的に示した図である。【００５９】
本実施の形態３では、ＬＤアレイ素子１０２がＬＤモジュール１０１内に実装されており、ＬＤモジュール１０１には光コネクタ１１２が直接設けられ、光コネクタ１１１を介して光導波路１２１と光学的かつ機械的に接続されている。【００６０】
直接ＬＤモジュールに光コネクタを設けたコンパクトなプラガブルモジュールとすることで、モジュールの取り扱い易さとハードディスクドライブでの組み立て易さが向上する。【００６１】
ＬＤアレイ素子１０２を駆動するＬＤドライバＩＣ１４８もハードディスクドライブ筺体１４０内に設置され、フレキシブル電気配線基板１５２でＬＤモジュール１０１と電気的に接続される。また、このＬＤドライバＩＣ１４８は、信号処理用ＬＳＩなど他のＩＣと一緒に集積された多機能集積ドライバＩＣ（図９の符号１４９）にすることもできる。【００６２】
（実施の形態４）
図４は、本実施形態４による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筐体内に収められるＬＤモジュールの構成の一例を模式的に示した図である。図４に示すＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１２は、図３のＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１２に対応する。【００６３】
ＬＤモジュール１０１において、ＬＤアレイ素子１０２はセラミックス等の絶縁性材料から成るサブマウント１０６上に実装され、サブマウント１０６に形成された金等の導電性材料から成る給電用リードパタン１０７および接地用リードパタン１０８でＬＤモジュールのリードライン１０９へ電気的に接続される。リードライン１０９は、図示されていないＬＤドライバに結線されている。図４で「LEAD LINE 1〜4」と図示したように、各リードラインには各々を識別するための識別子（識別情報）が付与されており、ＬＤドライバは、レーザの励起電流を供給するチャネルを上記の識別情報を用いて識別する。【００６４】
光学的にはサブマウント１０６上に形成されたＬＤモジュールの光導波路１０５でピッチを広げてＬＤモジュール付属の光コネクタ１１２へ導かれる。ＬＤモジュール付属の光コネクタ１１２は光コネクタ１１１と機械的かつ光学的に接続され、サスペンションとその先のスライダへつながる光導波路１２１へと導光する。【００６５】
サブマウント１０６上に形成されるＬＤモジュールの光導波路１０５の様式はさまざま考えられ、有機や無機の材料でサブマウント１０６と一体で形成することもできるし、別個に作製して実装技術で固定することもできる。【００６６】
（実施の形態５）
図５は、本実施形態５による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その筐体内に収められるＬＤモジュールの構成の一例を模式的に示した図である。図５に示すＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１２は、図３のＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１２に対応する。【００６７】
ＬＤモジュール１０１において、ＬＤアレイ素子１０２とＬＤモジュールの光導波路１０５との間の光結合効率を高めるためにマイクロレンズアレイ１１５が挿入されている。ＬＤアレイ素子１０２のピッチはＬＤ素子のコストの点からはできるだけ狭いほうがよく、単体ＬＤ素子の幅の現実的な最小値である２００μｍより狭いとアレイの利点が見込まれる。また、マイクロレンズアレイ１１５は、レンズの精度から作製可能なピッチは５０μｍ以上と考えられる。よってＬＤアレイ素子１０２のピッチは、５０μｍ以上２００μｍ以下であることが望ましく、マイクロレンズアレイ１１５を構成するマイクロレンズのピッチと同一である必要がある。【００６８】
（実施の形態６）
図６は、本実施形態６による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その主要な構成部品を模式的に描いた斜視図である。図６に示すＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１１は、図１および図２のＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１１に対応する。【００６９】
ハードディスクドライブ筺体１４０内には、情報記録媒体である記録ディスク１４１と記録ディスク１４１を回転させるスピンドル１４５があり、ヘッド部にはアーム１４３、アーム１４３の回転中心となる回転軸（ピボット）１５０、アーム１４３を駆動するボイスコイルモータ１４６、アーム１４３に取り付けられるサスペンション１４４、記録素子と読み込みが形成されており記録ディスク１４１上を浮上する先端部のスライダ１４２がある。磁気情報を読み書きする電気信号は、フレキシブル電気配線基板１５３で接続されている筺体に設置された信号処理用ＬＳＩ１４７で処理される。【００７０】
本実施の形態６による熱アシスト型ハードディスクドライブでは、実施の形態１または２の光デリバリ（導光）システムが付加されており、ＬＤモジュール１０１とＬＤ素子を駆動するＬＤドライバＩＣ１４８が筺体内に設置されており、ＬＤモジュール１０１とＬＤドライバＩＣ１４８はフレキシブル電気配線基板１５２で電気的に接続される。【００７１】
ＬＤモジュール１０１からの光は、アーム１４３上に設置された光コネクタ１１１で接続された光導波路１２１を導光して、サスペンション１４４上を通り、スライダ１４２へ導かれる。【００７２】
ＬＤモジュール１０１は回転軸１５０の側面に平坦部１５１を設けてその上に設置・固定される。【００７３】
（実施の形態７）
図７は、本実施形態７による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その主要な構成部品を模式的に描いた斜視図、図８は、本実施形態７によるヘッドアドレス情報をリードライン識別情報に変換する一例を示す変換テーブルの説明図である。【００７４】
図７に示す熱アシスト型ハードディスクドライブは、情報記録媒体である複数の記録ディスク１４１と、磁気ディスクの両面に設けられた複数の磁気ヘッドスライダ１４２と、磁気ヘッドスライダ１４２を支持するサスペンション１４４およびアーム１４３，複数の記録ディスクを回転させるスピンドル１４５、アーム１４３の回転中心となる回転軸（ピボット）１５０、アーム１４３を駆動するボイスコイルモータ１４６、磁気情報を読み書きする電気信号を処理する信号処理用ＬＳＩ１４７と、レーザ光の光源となるＬＤモジュール１０１，ＬＤモジュールを制御するＬＤドライバ１４８，これらＬＤモジュール、ＬＤドライバおよび信号処理用ＬＳＩを相互接続するフレキシブル電気配線基板１５２，１５３などにより構成されている。【００７５】
アーム１４３およびサスペンション１４４上には、ＬＤモジュール１０１で発生したレーザ光を上記複数の磁気ヘッドスライダへ各々一対一に導光させる光導波路１２１が形成されており、光導波路１２１とＬＤモジュール１０１とは、光コネクタ１１２を介して接続されている。図７に示す熱アシスト型ハードディスクドライブでは、ＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１２として、図３〜図５に示すＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１２を使用している。【００７６】
図示されてはいないが、ハードディスク筐体１４０の裏面には、ハードディスク全体の動作を統括制御するハードディスクコントローラが配置されている。ハードディスクコントローラは、各種の制御プログラムを実行するＣＰＵと、上記の制御プログラムを格納するメモリなどにより構成される。記録動作または再生動作の際には、ハードディスクコントローラは、ホストコンピュータなどの上位装置からのコマンドに基づき、ボイスコイルモータ１４６と信号処理用ＬＳＩ１４７を制御する。例えば、上位装置によって指定されるアドレスに情報を記録する場合、ハードディスクコントローラは、上位装置が指定するアドレスに対応する磁気ディスク上の物理アドレスと、当該物理アドレスに対応するヘッドアドレスを指定して、上位装置から送信されたユーザデータと共に信号処理用ＬＳＩ１４７に伝送する。信号処理用ＬＳＩ１４７は、伝送されたユーザデータを符号化して、磁気記録素子の駆動電流を発生するライトアンプに伝送する。同時に、信号処理用ＬＳＩ１４７は、ヘッドアドレス情報をＬＤドライバ１４８に伝送し、ＬＤドライバ１４８は、伝送されたヘッドアドレス情報をもとにレーザ光の励起電流を供給すべきリードラインを選択し、ヘッドアドレスに対応するチャネルからレーザ光を発生させる。このため、ＬＤドライバ１４８は、ヘッドアドレス情報をリードライン識別情報に変換するための変換テーブルを備える。【００７７】
図８には、変換テーブルの１形態を示す。ヘッドアドレスフィールドには、ヘッドアドレス情報が格納されており、リードライン識別情報フィールドには、ヘッドアドレス情報に対応するリードライン識別情報が格納されている。変換テーブルは、ＬＤドライバ内のレジスタやＳＡＲＭなど、各種の記憶回路に格納される。また、図８に示す変換テーブルは、信号処理用ＬＳＩ１４７が備えていても良い。この場合、記録動作の際、信号処理用ＬＳＩ１４７はヘッドアドレス情報をリードライン識別情報に変換してＬＤドライバに伝送する。ＬＤドライバは、伝送されたリードライン識別情報に対応するリードラインにチャネルの励起電流を供給する。ＬＤドライバは各種の回路が市販されており、ヘッドアドレス情報のリードライン識別情報への変換機能は信号処理用ＬＳＩ１４７が備えていた方が、安価な市販のＬＤドライバ回路が流用できるため好都合である。【００７８】
なお、以上の説明においては、ハードディスクコントローラと信号処理用ＬＳＩとは別に形成されているものとしたが、両者を一体形成しても構わない。【００７９】
（実施の形態８）
図９は、本実施形態８による熱アシスト型ハードディスクドライブにおいて、その主要な構成部品を模式的に描いた斜視図である。図９に示すＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１１は、図１および図２のＬＤモジュール１０１および光コネクタ１１１に対応する。【００８０】
本実施の形態８において、ハードディスクドライブ筺体１４０内には、実施の形態６の図６に対して、ＬＤドライバＩＣ１４８と信号処理用ＬＳＩ１４７が集積された多機能集積ドライバＩＣ１４９を用いている。【００８１】
（実施の形態１〜８の効果）
したがって、実施の形態１〜８による熱アシスト型ハードディスクドライブは、ＬＤモジュール、光コネクタ、フレキシブルな光導波路を用いて、光デリバリー（導光）システムを構成したので、部品数削減による省スペース化と低コスト化が実現できる。また、ヘッド部と光供給部を別プラットフォーム化することにより、ヘッド組み立て工程の簡素化、リワーク可能な構造による歩留まり向上、独立開発による部品の普及というメリットが生じる。【００８２】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、高記録密度の情報記録装置、特にハードディスクドライブに有効である。
【図１】
2009096471.tif 000003
【図２】
2009096471.tif 000004
【図３】
2009096471.tif 000005
【図４】
2009096471.tif 000006
【図５】
2009096471.tif 000007
【図６】
2009096471.tif 000008
【図７】
2009096471.tif 000009
【図８】
2009096471.tif 000010
【図９】
2009096471.tif 000011
【国際調査報告】
2009096471.tif 000012
2009096471.tif 000013
2009096471.tif 000014
2009096471.tif 000015