(57)【要約】【課題】線引き法を用いて高精度な光学素子を容易に得ることが可能な技術を提供する。【解決手段】光学素子用母材は、光学性能を満たす有効エリアを含む光学面を外面の一部に有する光学素子を線引き処理により製造するために用いられる。光学素子用母材は、第１屈曲部を有する。第１屈曲部は、光学面に対応する曲面以外の部分に設けられ、線引き処理により断面形状が目標断面形状になるように形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学性能を満たす有効エリアを含む光学面を外面の一部に有する光学素子を線引き処理により製造するために用いられる光学素子用母材であって、
前記光学面に対応する曲面以外の部分に設けられ、線引き処理により断面形状が目標断面形状になるように形成された第１屈曲部を有することを特徴とする光学素子用母材。
【請求項２】
目標断面形状と相似な形状に対する前記第１屈曲部の断面形状の差Ｄは、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１記載の光学素子用母材。
Ｄ＝ｄ／α
但し、
ｄ：目標断面形状と相似な断面形状を有する光学素子用母材を線引き処理した場合に得られる光学素子の断面形状と目標断面形状との差
α：線引き処理による光学素子用母材の縮小率
【請求項３】
前記光学面に対応する曲面に設けられ、線引き処理により前記光学面の断面形状が目標断面形状になるように形成された第２屈曲部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子用母材。
【請求項４】
前記第２屈曲部の曲率半径Ｒ´は、以下の式を満たすことを特徴とする請求項３記載の光学素子用母材。
Ｒ´＝（ｒ／ｒ´）Ｒ
但し、
Ｒ：光学面に対応する光学素子用母材の曲面の曲率半径
ｒ：目標断面形状における光学面の曲率半径
ｒ´：一定の曲率半径Ｒの曲面を有する光学素子用母材を線引き処理した場合に得られる光学素子の断面形状における光学面のうち、目標断面形状と異なる光学面の所定位置における曲率半径
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の光学素子用母材に対して線引き処理及び切断処理を施すことにより得られる光学素子。
【請求項６】
光導波路を有するスライダと、
前記光導波路と直交する方向に光を出力する光源と、
前記光源からの光を反射し、前記光を前記光導波路に導く請求項５記載の光学素子と、
を有する光アシスト磁気記録ヘッド。
【請求項７】
光学素子用母材の外面に対して、線引き処理により断面形状が目標断面形状になるように第１屈曲部を形成する第１屈曲部形成工程と、
前記光学素子用母材の断面が所定の大きさとなるまで線引きし、中間生成体を得る線引き処理工程と、
前記中間生成体を切断することにより、複数の光学素子を得る切断工程と、
を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項８】
光学素子用母材の曲面に対して、線引き処理により光学面の断面形状が目標断面形状になるように第２屈曲部を形成する第２屈曲部形成工程を更に有することを特徴とする請求項７記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学素子用母材、光学素子、当該光学素子を有する光アシスト磁気記録ヘッド、及び当該光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）に用いられる磁気記録方式は、記録密度を高くしようとすると磁気ビットの間隔が狭くなり、超常磁性効果等により極性が不安定となる。このため、高い保磁力を有する記録媒体が必要になるが、そのような記録媒体を使用すると記録時に必要な磁場も大きくなる。ここで、記録ヘッドによって発生する磁場は飽和磁束密度によって上限が決まるが、その値は材料限界に近付いており飛躍的な増大が望めないという実情がある。そこで、記録時に磁気ビットを局所的に加熱して磁気軟化を生じさせて、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後、加熱を止めて自然冷却することにより、記録された磁気ビットの安定性を保証する記録方式が提案されている。この方式は、「熱アシスト磁気記録方式」と呼ばれている。
【０００３】
熱アシスト磁気記録方式では、記録媒体の加熱が瞬間的に行われることが望ましい。また、加熱する機構と高速で回転する記録媒体とが接触することは許されない。そのため、加熱はレーザ光の微小スポットを記録媒体に照射して行われることが一般的である。加熱に光を用いるこの方式は、「光アシスト磁気記録方式」と呼ばれている。
【０００４】
光アシスト磁気記録方式では、光源からのレーザ光をスライダ上に配置される光学素子の反射面（光学面）で反射させる。反射されたレーザ光は、スライダに形成された光導波路に入射され、光導波路の出射端に形成されたプラズモンプローブに照射される。レーザ光が照射されたプラズモンプローブは、近接場光を発生させる。
【０００５】
ここで、円柱レンズやプリズム等の光学素子を製造する手法として、線引き法と呼ばれる方法がある。線引き法は、母材を加熱しながら延伸することにより、所望の光学素子を形成する方法である。線引き法により製造される光学素子は、その断面が母材の断面の数十分の一から数百分の一まで縮小される。よって、母材における光学面の面精度が低い場合であっても、線引き処理により形成された光学素子の光学面は高い面精度を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２００２／０９１０３８号
【特許文献２】特開２００３−３２９８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、線引き法では、母材の材質や線引きの条件（線引きの速度、温度等）により、所望の光学素子を得ることができない場合がある。図１４は、母材Ｏ´及び光学素子Ｏの断面図である。たとえば、母材Ｏ´に対して線引き処理を行うと、加熱延伸時の表面張力により、製造される光学素子Ｏは、その外面が円柱に近づくような変形（膨張）を生ずる場合がある。すなわち、線引き後の光学素子Ｏの外面は、平面ではなく凸状に変形する。なお、図１４では、外面の変形を理解し易くするため、母材の断面と光学素子の断面とを同じ大きさで示している（実際には、線引き法により製造された光学素子の断面は、その母材の断面よりも小さくなる）。或いは、線引きの条件によっては、特許文献１の図４Ａ等にあるように、線引き後の光学素子の外面が凹状に変形（収縮）する場合もありうる。
【０００８】
このように、従来の線引き法では、母材と異なる外面形状（断面形状）を有する光学素子が製造される可能性（所望の光学素子を得られない可能性）があった。
【０００９】
ここで、光アシスト磁気記録ヘッドに使用される光学素子は高い精度が求められる。よって、その光学素子を線引き法で製造する場合には、変形による影響は大きいものとなる。特に、母材の外面の一部に形成された光学面が変形した場合には、光の反射方向等に影響を与える可能性がある。光学面の変形により光の反射方向が変わると、光源からのレーザ光を精度よく光導波路に導くことが困難となる。
【００１０】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、線引き法を用いて高精度な光学素子を容易に得ることが可能な技術を提供することを目的とする。
【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、請求項１記載の光学素子用母材は、光学性能を満たす有効エリアを含む光学面を外面の一部に有する光学素子を線引き処理により製造するために用いられる。光学素子用母材は、第１屈曲部を有する。第１屈曲部は、光学面に対応する曲面以外の部分に設けられ、線引き処理により断面形状が目標断面形状になるように形成されている。
また、上記課題を解決するために、請求項２記載の光学素子用母材は、請求項１記載の光学素子用母材であって、目標断面形状と相似な形状に対する第１屈曲部の断面形状の差Ｄは、以下の式を満たす。
Ｄ＝ｄ／α
但し、
ｄ：目標断面形状と相似な断面形状を有する光学素子用母材を線引き処理した場合に得られる光学素子の断面形状と目標断面形状との差
α：線引き処理による光学素子用母材の縮小率
また、上記課題を解決するために、請求項３記載の光学素子用母材は、請求項１又は２記載の光学素子用母材であって、第２屈曲部を有する。第２屈曲部は、光学面に対応する曲面に設けられ、線引き処理により光学面の断面形状が目標断面形状になるように形成されている。
また、上記課題を解決するために、請求項４記載の光学素子用母材は、請求項３記載の光学素子用母材であって、第２屈曲部の曲率半径Ｒ´は、以下の式を満たす。
Ｒ´＝（ｒ／ｒ´）Ｒ
但し、
Ｒ：光学面に対応する光学素子用母材の曲面の曲率半径
ｒ：目標断面形状における光学面の曲率半径
ｒ´：一定の曲率半径Ｒの曲面を有する光学素子用母材を線引き処理した場合に得られる光学素子の断面形状における光学面のうち、目標断面形状と異なる光学面の所定位置における曲率半径
また、上記課題を解決するために、請求項５記載の光学素子は、請求項１から４のいずれかに記載の光学素子用母材に対して線引き処理及び切断処理を施すことにより得られる。
また、上記課題を解決するために、請求項６記載の光アシスト磁気記録ヘッドは、光導波路を有するスライダと、光導波路と直交する方向に光を出力する光源と、光源からの光を反射し、光を光導波路に導く請求項５記載の光学素子と、を有する。
また、上記課題を解決するために、請求項７記載の光学素子の製造方法は、第１屈曲部形成工程と、線引き処理工程と、切断工程とを有する。第１屈曲部形成工程は、光学素子用母材の外面に対して、線引き処理により断面形状が目標断面形状になるように第１屈曲部を形成する。線引き処理工程は、光学素子用母材の断面が所定の大きさとなるまで線引きし、中間生成体を得る。切断工程は、中間生成体を切断することにより、複数の光学素子を得る。
また、上記課題を解決するために、請求項８記載の光学素子の製造方法は、請求項７記載の光学素子の製造方法であって、第２屈曲部形成工程を有する。第２屈曲部形成工程は、光学素子用母材の曲面に対して、線引き処理により光学面の断面形状が目標断面形状になるように第２屈曲部を形成する。
【発明の効果】
【００１２】
このように、線引き処理による変形を予め考慮し、光学素子用母材に屈曲部（第１屈曲部、第２屈曲部）を設けておく。よって、線引き処理によって得られる光学素子は所望の形状となる。すなわち、線引き法を用いて高精度な光学素子を容易に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る情報記録装置を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドを示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る光学素子を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る光学素子を示す断面図である。
【図５】第１実施形態に係る光学素子用母材を示す斜視図である。
【図６】第１実施形態に係る光学素子用母材を示す断面図である。
【図７】光学素子用母材、及び線引き処理を行って得られる光学素子の一例を示す断面図である。
【図８】第１実施形態に係る線引き装置を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る光学素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１０】光学素子用母材、及び線引き処理を行って得られる光学素子の一例を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態に係る光学素子用母材を示す斜視図である。
【図１２】第２実施形態に係る光学素子用母材を示す断面図である。
【図１３】第２実施形態に係る光学素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１４】光学素子用母材、及び線引き処理を行って得られる光学素子の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
図１から図９を用いて第１実施形態に係る光学素子（光学素子用母材）等について説明する。
【００１５】
［情報記録装置の構成］
図１に示すように、光アシスト磁気記録ヘッドを搭載した光アシスト磁気記録装置（たとえばハードディスク装置、以下「情報記録装置１」という場合がある）は、たとえば、記録用の複数枚の回転可能なディスク（磁気記録媒体）３と、ヘッド支持部５と、トラッキング用アクチュエータ７と、光アシスト磁気記録ヘッド４（以下、「光ヘッド４」という場合がある）と、図示しない駆動装置と、を筐体２内に備えている。なお、ディスク３は１枚であってもよい。ヘッド支持部５は、支軸６を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回動可能に設けられている。トラッキング用アクチュエータ７は、ヘッド支持部５に取り付けられている。光ヘッド４は、ヘッド支持部５の先端に取り付けられている。図示しない駆動装置は、ディスク３を矢印Ｂの方向に回転させる。情報記録装置１は、光ヘッド４がディスク３の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。
【００１６】
［光アシスト磁気記録ヘッド］
次に、図２から図４を参照して、光ヘッド４の概略構成例を説明する。図２は光ヘッド４の断面図である。図３は、光学素子３０の斜視図である。図４は、図３のＤ−Ｄ断面である。
【００１７】
光ヘッド４は、ディスク３に対する情報記録に光を利用する微小光記録ヘッドである。光ヘッド４は、スライダ１０と、光源部２０と、光学素子３０とを有する。情報記録装置１は、ディスク３を矢印Ｃ方向に移動させ、光ヘッド４がディスク３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。なお、本実施形態では、ディスク３の回転方向（矢印Ｃ方向）をｙ方向、光ヘッド４の厚み方向をｚ方向、ｙ方向及びｚ方向の双方に直交する方向をｘ方向として説明する。
【００１８】
（スライダ）
スライダ１０は、たとえば、ＡｌＴｉＣ等の材料で形成される方形状の基板である。スライダ１０は、ディスク３と対向する下面１０ａと、下面１０ａに対してｚ方向の反対側に位置する上面１０ｂと、ｙ方向の端部に位置する側面１０ｃとを有する。
【００１９】
スライダ１０には、磁気ヘッド部１３が形成される。磁気ヘッド部１３は、光導波路１４と、図示しない磁気記録部と、図示しない磁気情報再生部と、図示しない電極とを有する。なお、本実施形態において、磁気ヘッド部１３はスライダ１０と一体に形成されているが、別体で形成されたものをスライダ１０の側面１０ｃに取り付けることでもよい。
【００２０】
光導波路１４は、光学素子３０によって導かれた光源部２０からの光を導光し、ディスク３に向けて出射するための経路を形成している。光導波路１４は、入射端１４ａと、出射端１４ｂとを有する。入射端１４ａには、光源部２０からの光が入射する。入射端１４ａは、スライダ１０の上面１０ｂと略同一面上にある磁気ヘッド部１３の上面に設けられる。出射端１４ｂからは、光導波路１４内を通過した光が出射する。出射端１４ｂは、スライダ１０の下面１０ａと略同一面上にある磁気ヘッド部１３の下面に設けられる。光導波路１４は、下部クラッド層、コア層、上部クラッド層（いずれも図示しない）を、光が伝播する方向とは直交する厚み方向（ｙ方向）に沿って、この順番に積層させたものである。コア層は、各クラッド層（例えば、ＳｉＯ２で形成）よりも屈折率の高い素材（例えば、Ｔａ２Ｏ５）で形成されている。これにより、光導波路１４に導かれた光は、コア層と、各クラッド層との間で全反射しながらディスク３に向かって伝播する。
【００２１】
光導波路１４の出射端１４ｂ近傍には、近接場光発生素子としてのプラズモンプローブ１５が配置される。
【００２２】
光学素子３０により導かれた光源部２０からの光は、入射端１４ａから光導波路１４に入射し、出射端１４ｂに向かって光導波路１４内を進む。出射端１４ｂに設けられているプラズモンプローブ１５は、光学素子３０により導かれた光を近接場光に変換し、ディスク３に向けて出射する。
【００２３】
なお、図示しない磁気記録部は、ディスク３の被記録部分に対して磁気情報の書き込みを行う。図示しない磁気情報再生部は、ディスク３に記録されている磁気情報の読み取りを行う。図示しない電極は、スライダ１０の上面１０ｂに形成される。電極は、所定のパターン形状を有し、光源部２０と接続されることにより、光源部２０に駆動電力を供給する。
【００２４】
また、スライダ１０は、浮上しながら磁気記録媒体であるディスク３に対して相対的に移動するが、ディスク３に付着したごみやディスク３に欠陥がある場合には、ディスク３と接触する可能性がある。その場合に発生する摩擦を低減するために、スライダ１０の材質には耐摩擦性の高い硬質の材料を用いることが好ましい。例えば、Ａｌ２Ｏ３を含むセラミック材料、ＡｌＴｉＣやジリコニア、又はＴｉＮなどを用いればよい。また、摩擦防止のために、スライダ１０のディスク３側の面に、耐摩擦性を増すための表面処理を行ってもよい。例えば、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）被膜を用いることにより、高い硬度が得られる。
【００２５】
（光源部）
光源部２０は、たとえば半導体レーザ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）を含んで構成されている。光源部２０は、光導波路１４と略直交する方向に光を出力する。「略直交する方向」とは、光源部２０からの光が光学素子３０の光学面３２（有効エリア３２ａ。後述）に入射することができる方向をいう。半導体レーザから出力される光の波長は、可視光から近赤外の波長（波長帯としては、０．６μｍ〜２μｍ程度である。また、具体的な波長としては、６５０ｎｍ、７８０ｎｍ、８３０ｎｍ、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍなどが挙げられる。
【００２６】
半導体レーザを構成する材料としては、たとえば、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＧａＩｎＮＡ、ＧａＮＡｓＰ、及びＡｌＧａＮＡｓなどの材料のうちのいずれかを用いればよい。そして、発光に必要な層をウェハ上に積層することにより、半導体レーザを作製することができる。
【００２７】
光源部２０は、スライダ１０の上面１０ｂに配置される。光源部２０は、出射面２０ａと、底面２０ｂとを有している。出射面２０ａには、半導体レーザからの光が光源部２０外に出射するための出射端２０ｃが形成されている。光源部２０は、出射端２０ｃから光学素子３０に向けて光を出力する。
【００２８】
（光学素子）
光学素子３０は、光源部２０からの光を反射・集光させて光導波路１４の入射端１４ａに導くための素子である。図３に示すように、光学素子３０は、たとえば、方形状の部材からなり、その外面３１の一部に光学面３２が形成されている。光学面３２は、光源部２０からの光を反射させる。
【００２９】
光学素子３０は、たとえば、光学的に透明な樹脂又はガラスで構成されている。光学素子３０は、たとえば、石英などのガラスからなる母材を線引き処理及び切断処理等を施すことにより形成される。光学素子３０の製法の詳細については後述する。
【００３０】
本実施形態において、光学面３２は外部に露出している。従って、光学面３２は表面反射ミラーとして機能する。光学面３２は、金、アルミなどの金属膜、誘電体多層膜の反射膜等で形成することができる。光学面３２が表面反射ミラーであるため、光学素子３０内部に光源部２０からの光が入射することが無い。よって、光が光学素子３０内部を透過することによる光量損失を低減する事ができる。
【００３１】
光学面３２は、円筒面状（円筒面の一部）に形成されている。図４に示すように、光学面３２は、要求される光学性能（たとえば、光源部２０からの光を所定方向に反射させる機能）を満たす有効エリア３２ａ、及びそれ以外の領域３２ｂを含んで構成されている。
【００３２】
なお、光学面３２の形状は円（円筒）に限るものではなく、楕円など非球面の断面の一部から成るシリンドリカル面でもよい。その場合であっても、光学面３２は、光学性能を満たす有効エリア３２ａ及びそれ以外の領域３２ｂを含む。
【００３３】
光学素子３０の外面３１のうち一部は、光源側接合面３１ａ及び磁気ヘッド部側接合面３１ｂとして機能する。光源側接合面３１ａは、接着剤等を介して光源部２０の出射面２０ａと接合される。磁気ヘッド部側接合面３１ｂは、接着剤等を介して磁気ヘッド部１３の上面（スライダ１０の上面１０ｂ）と接合される。なお、光学素子３０を光ヘッド４に接合する際には、光源側接合面３１ａ及び磁気ヘッド部側接合面３１ｂの少なくとも一方が接着剤等により接合されていればよい。光源側接合面３１ａ及び磁気ヘッド部側接合面３１ｂの面積は等しくてもよいし、異なっていてもよい（図３等は、面積の異なる例を示している）。
【００３４】
本実施形態において、光ヘッド４に用いられる光学素子３０の断面形状（たとえば、図４に示す断面形状）を「目標断面形状」という。
【００３５】
［光学素子用母材］
次に、図５から図７を参照して、光学素子用母材３０´について説明する。図５は、光学素子用母材３０´の斜視図である。図６は、図５におけるＥ−Ｅ断面である。図７は、目標断面形状と相似な断面形状を有する母材Ｍ´、及び母材Ｍ´を線引き処理することにより製造された光学素子Ｍの一例を示す断面図である。図６の破線は、目標断面形状と相似な形状を示す。図７の破線は、目標断面形状を示す。なお、本実施形態では、光学素子用母材３０´（母材Ｍ´）の断面形状と、光学素子３０（光学素子Ｍ）の断面形状とをほぼ同じ大きさで示しているが、光学素子３０を線引き法により製造する場合、一般的に、光学素子３０（光学素子Ｍ）の外形（断面）寸法は光学素子用母材３０´（母材Ｍ´）の外形（断面）寸法よりも縮小される（たとえば１／１０から１／１００程度）。
【００３６】
光学素子用母材３０´は、光学素子３０の元となる部材である。光学素子用母材３０´を線引き処理等することにより、光学素子３０が得られる。光学素子用母材３０´は、光学素子３０の外面３１に対応する第１屈曲部３１´、及び光学素子３０の光学面３２に対応する曲面３２´が設けられている。
【００３７】
第１屈曲部３１´は、曲面３２´以外の外周面に設けられ、線引き処理により得られる光学素子３０の断面形状が目標断面形状になるように形成されている。
【００３８】
ここで、図７に示すように、目標断面形状と相似な断面形状を有する母材Ｍ´に対して線引き処理を行う場合、線引きの際に施される加熱・延伸によって生じる表面張力により、得られる光学素子Ｍの断面形状は目標断面形状に比べ膨張する（図７では、目標断面形状に対して差ｄだけ膨張している）。すなわち、目標断面形状と相似な断面形状を有する母材Ｍ´を用いる場合、線引き処理により得られる光学素子Ｍの断面形状は、目標断面形状とならない可能性が高い。
【００３９】
そこで、本実施形態では、光学素子３０と相似形の光学素子用母材３０´を線引き処理した場合に生じる外面３１の変形を予め考慮し、その変形と逆方向の変形（たとえば、膨張に対しては、その分だけ収縮）を与えた第１屈曲部３１´を光学素子用母材３０´に形成する。よって、線引き処理後の光学素子３０を所望の形状で得ることが可能となる。すなわち、第１屈曲部３１´を有する光学素子用母材３０´を線引き処理した場合に得られる光学素子３０の断面形状は、目標断面形状となる。
【００４０】
たとえば、図６に示すように、第１屈曲部３１´を予め目標断面形状に対して差Ｄ（後述）だけ収縮させた凹形状としておく。この第１屈曲部３１´を有する光学素子用母材３０´が膨張するような線引きの条件で処理することで、得られる光学素子３０の断面形状は、目標断面形状と等しくなる。
【００４１】
なお、第１屈曲部３１´の形状は、母材の材質、線引きを行う速度（母材を牽引する速度）、加熱の温度等の条件を考慮して適宜定めることができる。
【００４２】
たとえば、母材Ｍ´を線引き条件ｆで線引き処理した場合に得られる光学素子Ｍの断面形状と目標断面形状との差をｄ（図７参照）とし、線引き処理による光学素子用母材３０´の縮小率αとする。なお、「縮小率」とは、光学素子を線引き法により製造する場合において、光学素子用母材の外形（断面）寸法に対する光学素子の外形（断面）寸法の収縮度合いをいう。このとき、条件ｆで線引き処理する場合における、目標断面形状と相似な形状に対する第１屈曲部３１´の断面形状の差Ｄ（図６参照）は、以下の式（１）を満たす値となることが望ましい。
【００４３】
［数１］
Ｄ＝ｄ／α・・・・（１）
【００４４】
線引き条件ｆにおいて縮小率αの場合、光学素子３０の外面３１における凸形状の変形（目標断面形状に対する差）がｄだけ生じる。このｄの光学素子用母材３０´の大きさへの換算量は、ｄに縮小率の逆数１／αを乗じたｄ／αとなる。この換算量ｄ／αを線引き処理による変形（凸形状）と逆方向、すなわち、凹形状の変形として光学素子用母材３０´の外面に予め与えることにより、第１屈曲部３１´が形成される。第１屈曲部３１´が形成された光学素子用母材３０´を線引き条件ｆで線引き処理した場合、凹形状の第１屈曲部３１´が膨張する。そして、凹形状の第１屈曲部３１´は、縮小率がαとなった時点で平面状、すなわち、目標断面形状となる。
【００４５】
式（１）の算出結果に基づいて、第１屈曲部３１´それぞれをＤだけ凹ませることにより、光学素子用母材３０´を形成することができる。
【００４６】
線引き処理の条件によっては、母材の外面に対して光学素子の外面が収縮する場合もある。この場合には、光学素子用母材３０´に凸形状の第１屈曲部３１´を形成することも可能である。また、第１屈曲部３１´の形状は、全てが等しい形状であってもよいし、それぞれ異なる形状であってもよい。
【００４７】
なお、光学素子用母材３０´に第１屈曲部３１´を設けることにより、線引き処理によって形成される光学素子３０の外面３１を平面に形成することができる。よって、外面３１の一部が、光源側接合面３１ａ又は磁気ヘッド部側接合面３１ｂとして機能する場合、光学素子３０の光源部２０又は磁気ヘッド部１３に対する位置決めが容易となる。
【００４８】
曲面３２´は、光学素子３０の光学面３２に対応する面である。光学素子用母材３０´を線引き処理等することで、曲面３２´は光学面３２を形成する。なお、本実施形態においては、線引き処理による曲面３２´の変形はないものとして扱う（曲面３２´の変形を考慮する例については、第２実施形態で述べる）。
【００４９】
［線引き装置］
次に、図８を参照して、線引き法に用いる線引き装置１００について説明する。線引き装置１００は、ローラ１０１・１０２と、加熱部１０３と、外形寸法測定部１０４と、カッター１０５とを含んで構成されている。
【００５０】
ローラ１０１は、光学素子用母材３０´を加熱部１０３へ送り込む。
【００５１】
加熱部１０３は、電気炉１０３ａと、温度調整部１０３ｂとを含んで構成されている。温度調整部１０３ｂは、電気炉１０３ａの温度調整を行う。具体的には、ローラ１０１により光学素子用母材３０´が電気炉１０３ａ近傍に送り込まれると、温度調整部１０３ｂは、光学素子用母材３０´の材質の屈伏点以上に加熱を行うよう電気炉１０３ａの温度調整を行う。
【００５２】
ローラ１０２は、加熱部１０３で加熱された状態の光学素子用母材３０´を、その外形（断面）寸法が所定の大きさになるまで引き伸ばす（線引き処理）。
【００５３】
外形寸法測定部１０４は、ローラ１０１とローラ１０２との間に設けられている。外形寸法測定部１０４は、線引き処理された光学素子用母材３０´の外径を測定し、その外形寸法が所定の外形寸法になっているか否か（すなわち、断面が所定の大きさになっているか）を判断する。外形寸法測定部１０４は、レーザ部１０４ａと、受光部１０４ｂと、解析部１０４ｃとを含んで構成されている。レーザ部１０４ａは、線引き処理された光学素子用母材３０´に対してレーザ光を照射する。受光部１０４ｂは、光学素子用母材３０´を通過したレーザ光を受光する。解析部１０４ｃは、受光部１０４ｂにより受光された光量等に基づいて光学素子用母材３０´の外形寸法を算出する。
【００５４】
カッター１０５は、ローラ１０２の下部に設けられ、外形寸法測定部１０４により、光学素子用母材３０´の外形寸法が所定の寸法になっていると判断された場合に、光学素子用母材３０´を所定の長さに切断し、中間生成体Ｐを形成する。この中間生成体Ｐを更に切断、加工（たとえば、切断面稜線の面取りや光学面３２のコーティング）することにより、複数の光学素子３０を得ることができる。
【００５５】
［光学素子の製造方法］
図９を参照して、線引き装置１００を使用した光学素子３０の製造方法について説明する。図９は、本実施形態に係る光学素子３０の製造手順を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、線引き処理の条件等に基づいてシミュレーションを行い、第１屈曲部３１´の形状を決定する。シミュレーション結果に基づいて光学素子用母材３０´を加工し、第１屈曲部３１´を形成する（Ｓ１０）。Ｓ１０は、「第１屈曲部形成工程」の一例である。
【００５７】
Ｓ１０で加工された光学素子用母材３０´を線引き装置１００に送り込む。線引き装置１００の加熱部１０３及びローラ１０２により、光学素子用母材３０´は、加熱・延伸される（Ｓ１１）。
【００５８】
延伸された光学素子用母材３０´の外形寸法が所定の値になると、カッター１０５は、光学素子用母材３０´を切断し、中間生成体Ｐを得る（Ｓ１２）。Ｓ１１及びＳ１２は、「線引き処理工程」の一例である。
【００５９】
そして、切断装置や加工装置（いずれも図示なし）により、中間生成体Ｐを更に切断・加工（たとえば、切断面稜線の面取りや光学面３２のコーティング）することにより、複数の光学素子３０を得ることができる（Ｓ１３）。Ｓ１３は、「切断工程」の一例である。
【００６０】
［作用・効果］
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６１】
本実施形態に係る光学素子用母材３０´は、光学性能を満たす（たとえば、光源部２０からの光を所定の方向に反射させる）有効エリア３２ａを含む光学面３２を外面３１の一部に有する光学素子３０を線引き処理により製造するために用いられる。光学素子用母材３０´は、第１屈曲部３１´を有する。第１屈曲部３１´は、光学面３２に対応する曲面３２´以外の部分に設けられ、線引き処理により断面形状が目標断面形状になるように形成されている。
【００６２】
また、本実施形態に係る光学素子用母材３０´において、第１屈曲部３１´の形状を、目標断面形状と相似な形状に対する第１屈曲部３１´の断面形状の差Ｄが式（１）を満たすように形成することが望ましい。
Ｄ＝ｄ／α・・・・（１）
但し、
ｄ：目標断面形状と相似な断面形状を有する光学素子用母材３０´を線引き処理した場合に得られる光学素子３０の断面形状と目標断面形状との差
α：線引き処理による光学素子用母材３０´の縮小率
【００６３】
本実施形態に係る光学素子３０は、上述の光学素子用母材３０´に対して線引き処理及び切断処理等（たとえば、切断面稜線の面取りや光学面３２のコーティング等の加工処理を含む）を行うことで得られる。
【００６４】
また、本実施形態に係る光学素子３０の製造方法は、第１屈曲部形成工程と、線引き処理工程と、切断工程とを含む。第１屈曲部形成工程は、光学素子用母材３０´の外面に対して、線引き処理により断面形状が目標断面形状になるように第１屈曲部３１´を形成する。線引き処理工程は、光学素子用母材３０´の断面が所定の大きさとなるまで線引きし、中間生成体を得る。切断工程は、中間生成体Ｐを切断することにより、複数の光学素子３０を得る。
【００６５】
このように、線引き処理による変形を予め考慮し、光学素子用母材３０´の外面に第１屈曲部３１´を設けておくことにより、線引き処理により得られる光学素子３０の断面形状を目標断面形状とすることができる。つまり、線引き処理によって得られる光学素子３０を所望の形状とすることができる。従って、線引き法を用いて高精度な光学素子を容易に得ることが可能となる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
次に、図１０から図１３を用いて第２実施形態に係る光学素子（光学素子用母材）等について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成等については、詳細な説明を省略する場合がある。図１０は、目標断面形状と相似な断面形状を有する母材Ｎ´、及び母材Ｎ´を線引き処理することにより製造された光学素子Ｎの一例を示す断面図である。図１１は、光学素子用母材３０´´の斜視図である。図１２は、図１１におけるＦ−Ｆ断面である。図１３は、本実施形態に係る光学素子の製造手順を示すフローチャートである。図１０の破線は、目標断面形状を示す。図１２の破線は、目標断面形状と相似な形状を示す。なお、本実施形態においても、光学素子用母材の断面形状と、光学素子の断面形状とをほぼ同じ大きさで示している。また、本実施形態における光学素子用母材３０´´を線引き処理して得られる光学素子は、第１実施形態の光学素子３０と同じものであるとする。
【００６７】
第１実施形態では、線引き処理による光学素子用母材３０´の曲面３２´の変形はないものとして説明を行った。
【００６８】
しかし、線引きの条件によっては、母材の曲面が変形する場合がある。たとえば、図１０に示すように、目標断面形状と相似な断面形状を有する母材Ｎ´に対して線引き処理を行う場合、線引きの際に施される加熱・延伸によって生じる表面張力により、得られる光学素子Ｎの断面形状は目標断面形状に比べ膨張する。このとき、母材Ｎ´の外面Ｎ´ａが膨張することにより、曲面Ｎ´ｂが牽引される。よって、得られる光学素子Ｎの光学面Ｎｂは、外面Ｎａに近い部分ほど曲率半径が大きくなる。たとえば、曲面Ｎ´ｂの曲率半径がＲの場合に、線引き処理後に得られる光学素子Ｎの光学面Ｎｂのうち、外面Ｎａに近い部分の曲率半径（ｒ´）と外面Ｎａから遠い部分（有効エリアの中心付近）の曲率半径（ｒ）とは異なる。
【００６９】
ここで、光学素子（光学面）のＮＡが小さい場合には、光学面に形成される有効エリアが狭くても、その光学素子は光学性能を発揮することができる。すなわち、線引き処理によって有効エリア以外の領域の曲率半径が目標断面形状における曲率半径と異なった場合であっても、光学素子の光学性能に影響を与える可能性は低い。
【００７０】
一方、光学素子（光学面）のＮＡが大きい場合には、光学面に形成される有効エリアも広く形成される。よって、線引き処理により光学素子の有効エリアにおける曲率半径が目標曲率半径（目標断面形状における有効エリアの曲率半径）と異なる可能性がある。有効エリア内で曲率半径が異なると、光学素子の光学性能に影響を与える可能性がある。たとえば、有効エリア内で光源部２０からの光が当たった位置によって反射方向が変わる可能性がある。この場合、光導波路１４に光を効率的に導くことができない。
【００７１】
本実施形態では、線引き処理による曲面の変形を考慮した光学素子用母材３０´´の構成について説明を行う。
【００７２】
［光学素子用母材］
光学素子用母材３０´´は、光学素子３０の元となる部材である。光学素子用母材３０´´を線引き処理等することにより、光学素子３０が得られる。光学素子用母材３０´´は、光学素子３０の外面３１に対応する第１屈曲部３１´´、及び光学素子３０の光学面３２に対応する曲面３２´´が設けられている。
【００７３】
第１屈曲部３１´´は、曲面３２´´以外の外周面に設けられ、線引き処理により得られる光学素子３０の断面形状が目標断面形状になるように形成されている。第１屈曲部３１´´は、第１屈曲部３１´とほぼ同様の構造であるため詳細な説明を省略する。なお、曲面３２´´の形状に合わせて、曲面３２´´に隣接する第１屈曲部３１´´とそれ以外の第１屈曲部３１´´との断面形状を異ならせることも可能である。
【００７４】
曲面３２´´は、光学素子３０の光学面３２に対応する面である。本実施形態において、曲面３２´´は、領域３２´´ａと、第２屈曲部３２´´ｂとを含んで構成されている。
領域３２´´ａは、光学面３２の有効エリア３２ａの中心付近に対応する領域である。領域３２´´ａは、線引き処理による変形（曲率半径の変化）を受け難い領域である。第２屈曲部３２´´ｂは、光学面３２の領域３２ｂ及びそれに隣接する有効エリア３２ａの一部（周辺部）に対応する領域であって、線引き処理により光学面３２の断面形状が目標断面形状になるように形成されている。すなわち、第２屈曲部３２´´ｂは、線引き処理による変形（曲率半径の変化）を受け易い領域である。
【００７５】
たとえば、図１２に示すように、予め第２屈曲部３２´´ｂの曲率半径が領域３２´´ａの曲率半径よりも小さくなるように曲面３２´´を形成しておく。この光学素子用母材３０´´が膨張するような線引きの条件で線引き処理することで、曲面３２´´に隣接する第１屈曲部３１´´が膨張する。そして、膨張する第１屈曲部３１´´に牽引されて第２屈曲部３２´´ｂが広がることにより、得られる光学素子３０の断面形状は、目標断面形状と等しくなる。
【００７６】
なお、第２屈曲部３２´´ｂの形状は、母材の材質、線引きを行う速度、加熱の温度等の条件を考慮して適宜定めることができる。
【００７７】
たとえば、光学面３２に対応する曲面３２´´の曲率半径をＲとし、目標断面形状における光学面３２の曲率半径をｒとし、一定の曲率半径Ｒの曲面Ｎ´ｂを有する母材Ｎ´を線引き処理した場合に得られる光学素子Ｎの断面形状における光学面のうち、目標断面形状と異なる光学面の所定位置における曲率半径をｒ´とする。なお、「所定位置」とは、有効エリア以外、或いは有効エリア以外の領域と隣接する有効エリアの一部（周辺部）における任意の位置である。たとえば、本実施形態では、曲面３２´´と第１屈曲部３１´´が隣接する位置を示す。このとき、第２屈曲部３２´´ｂの曲率半径Ｒ´は、以下の式（２）を満たす値となることが望ましい。
【００７８】
［数２］
Ｒ´＝（ｒ／ｒ´）Ｒ・・・・（１）
【００７９】
曲面Ｎｂの外面Ｎａに近い部分は、線引き処理により外面Ｎ´ａの膨張に牽引されて曲率半径が目標曲率半径ｒよりも大きい半径ｒ´となる。従って、線引き処理による曲率半径の変形率ｒ´／ｒの逆数ｒ／ｒ´を曲面３２´´の曲率半径Ｒに乗じた値を光学素子用母材３０´´の外面に予め与えることにより、曲率半径Ｒ´（＝（ｒ／ｒ´）Ｒ）を有する第２屈曲部３２´´ｂが形成される。このように第２屈曲部３２´´ｂを予め設定しておけば、線引き処理後の光学面３２の曲率半径は、目標断面形状の曲率半径ｒとなる。一般に、母材の外面の膨張率と牽引による曲率半径の変形率とは異なるため、このような補正が望ましい。
【００８０】
式（２）の算出結果に基づいて、第２屈曲部３２´´ｂの曲率半径をＲ´とすることにより、光学素子用母材３０´´を形成することができる。
【００８１】
線引き処理の条件によっては、母材の外面に対して光学素子の外面が収縮する場合もある。この場合には、領域３２´´ａの曲率半径に対して第２屈曲部３２´´ｂの曲率半径を大きくすることも可能である。また、第２屈曲部３２´´ｂの形状は、全てが等しい形状であってもよいし、それぞれ異なる形状であってもよい。
【００８２】
また、光学面が楕円など非球面の断面の一部から成るシリンドリカル面の場合には、光学面上の所定位置により局所的な曲率半径が異なる。このような場合には、有効エリア中心付近に対応する母材の曲面における曲率半径Ｒの中心位置から所定位置までの距離をＲ´´とした場合、Ｒ´´＝（ｒ／ｒ´´）Ｒと設定すればよい。ここで、ｒ´´は母材Ｎ´（図１０参照）の曲面Ｎ´ｂが目標断面形状と相似な非球面形状となっている場合に、この母材Ｎ´を線引き処理した場合に得られる光学素子Ｎの有効エリア中心付近における曲率半径ｒの中心位置から所定位置までの距離である。
【００８３】
［光学素子の製造方法］
図１３を参照して、光学素子用母材３０´´を用いた光学素子３０の製造方法について説明する。
【００８４】
まず、線引き処理の条件等に基づいてシミュレーションを行い、第１屈曲部３１´´の形状を決定する。シミュレーション結果に基づいて光学素子用母材３０´´を加工し、第１屈曲部３１´´を形成する（Ｓ２０）。Ｓ２０は、「第１屈曲部形成工程」の一例である。
【００８５】
同様に、線引き処理の条件等に基づいてシミュレーションを行い、第２屈曲部３２´´ｂの形状を決定する。シミュレーション結果に基づいて光学素子用母材３０´´を加工し、第２屈曲部３２´´ｂを形成する（Ｓ２１）。Ｓ２１は、「第２屈曲部形成工程」の一例である。上記シミュレーションは同時に行われることが望ましい。また、Ｓ２０及びＳ２１が同時に行われてもよい。
【００８６】
Ｓ２０及びＳ２１で加工された光学素子用母材３０´´を線引き装置１００に送り込む。線引き装置１００の加熱部１０３及びローラ１０２により、光学素子用母材３０´´は、加熱・延伸される（Ｓ２２）。
【００８７】
延伸された光学素子用母材３０´´の外形寸法が所定の値になると、カッター１０５は、光学素子用母材３０´´を切断し、中間生成体Ｐを得る（Ｓ２３）。Ｓ２２及びＳ２３は、「線引き処理工程」の一例である。
【００８８】
そして、切断装置や加工装置（いずれも図示なし）により、中間生成体Ｐを更に切断・加工（たとえば、切断面稜線の面取りや光学面３２のコーティング）することにより、複数の光学素子３０を得ることができる（Ｓ２４）。Ｓ２４は、「切断工程」の一例である。
【００８９】
［作用・効果］
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００９０】
本実施形態に係る光学素子用母材３０´´は、光学面３２に対応する曲面３２´´に設けられ、線引き処理により光学面３２の断面形状が目標断面形状になるように形成された第２屈曲部３２´´ｂを有する。
【００９１】
また、本実施形態に係る光学素子用母材３０´´において、第２屈曲部３２´´ｂの曲率半径Ｒ´が、以下の式を満たすように形成することが望ましい。
Ｒ´＝（ｒ／ｒ´）Ｒ
但し、
Ｒ：光学面に対応する光学素子用母材の曲面の曲率半径
ｒ：目標断面形状における光学面の曲率半径
ｒ´：一定の曲率半径Ｒの曲面を有する光学素子用母材を線引き処理した場合に得られる光学素子の断面形状における光学面のうち、目標断面形状と異なる光学面の所定位置における曲率半径
【００９２】
また、本実施形態に係る光学素子３０の製造方法においては、第２屈曲部形成工程を設けることができる。第２屈曲部形成工程は、光学素子用母材３０´´の曲面３２´´に対して、線引き処理により光学面３２の断面形状が目標断面形状になるように第２屈曲部３２´´ｂを形成する。
【００９３】
このように、線引き処理による曲面の変形を予め考慮し、光学素子用母材３０´´の曲面３２´´に第２屈曲部３２´´ｂを設けておくことにより、線引き処理により得られる光学素子３０の断面形状をより正確に目標断面形状とすることができる。つまり、線引き処理によって得られる光学素子３０を所望の形状とすることができる。従って、線引き法を用いて高精度な光学素子を容易に得ることが可能となる。また、本実施形態における構成によれば、製造する光学素子（光学面）のＮＡが大きい場合であっても、高精度な光学素子を容易に得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００９４】
１  情報記録装置
２  筺体
３  ディスク
４  光アシスト磁気記録ヘッド（光ヘッド）
５  ヘッド支持部
６  支軸
７  トラッキング用アクチュエータ
１０  スライダ
１０ａ  下面
１０ｂ  上面
１０ｃ  側面
１３  磁気ヘッド部
１４  光導波路
１４ａ  入射端
１４ｂ  出射端
１５  プラズモンプローブ
２０  光源部
２０ａ  出射面
２０ｂ  底面
２０ｃ  出射端
３０  光学素子
３０´  光学素子用母材
３１  外面
３１´  第１屈曲部
３２  光学面
３２ａ  有効エリア
３２ｂ  領域
３２´  曲面
【図１】
2015034830.tif 000003
【図２】
2015034830.tif 000004
【図３】
2015034830.tif 000005
【図４】
2015034830.tif 000006
【図５】
2015034830.tif 000007
【図６】
2015034830.tif 000008
【図７】
2015034830.tif 000009
【図８】
2015034830.tif 000010
【図９】
2015034830.tif 000011
【図１０】
2015034830.tif 000012
【図１１】
2015034830.tif 000013
【図１２】
2015034830.tif 000014
【図１３】
2015034830.tif 000015
【図１４】
2015034830.tif 000016