(57)【要約】【課題】浮上量の増大を抑え、良好な光アシストを実現する光ヘッドを提供する。【解決手段】集光素子と、集光素子を支持するスライダと、を有し、光を集光素子に入射し、スライダの記録媒体と対向する面に集光して記録媒体に情報を記録または再生する光ヘッドにおいて、スライダの上に補強部材が設けられていることを特徴とする光ヘッド。【選択図】図８
2008010066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光素子と、
前記集光素子を支持するスライダと、を有し、
光を前記集光素子に入射し、前記スライダの記録媒体と対向する面に集光して前記記録媒体に情報を記録または再生する光ヘッドにおいて、
前記スライダの上に補強部材が設けられていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項２】
前記集光素子は固浸ミラーであることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド。
【請求項３】
前記スライダの材料はセラミックであり、
前記光が前記スライダに入射し、前記スライダの記録媒体と対向する面に集光するまでの光路部分は透明な別の部材で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ヘッド。
【請求項４】
前記補強部材の材料はセラミックであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の光ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録方式では、記録密度が高くなると磁気ビットが外部温度等の影響を顕著に受けるようになる。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界も大きくなる。記録ヘッドによって発生する磁界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づいており飛躍的な増大は望めない。そこで、記録時に局所的に加熱して磁気軟化を生じさせ、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後に加熱を止めて自然冷却することにより、記録した磁気ビットの安定性を保証する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、記録媒体の加熱を瞬間的に行うことが望ましい。また、加熱する機構と記録媒体とが接触することは許されない。このため、加熱は光の吸収を利用して行われるのが一般的であり、加熱に光を用いる方式は光アシスト式と呼ばれている。光アシスト式で超高密度記録を行う場合、必要なスポット径は２０ｎｍ程度になるが、通常の光学系では回折限界があるため、光をそこまで集光することはできない。
【０００４】
そこで、非伝搬光である近接場を用いて加熱する方式がいくつか提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方式は特に光アシスト式磁気記録方式と呼ばれている。この方式では適当な波長のレーザ光を光学系によって集光し、１００ｎｍ程度の大きさの金属（プラズモンプローブと呼ばれる。）に照射して近接場光を発生させ、その近接場光を加熱手段として用いている。
【０００５】
近接場光を発生するためには、固浸レンズ（Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓ）や固浸ミラー（Ｓｏｌｉｄ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｍｉｒｒｏｒ）などを集光素子として用いて、近接場光発生用のアンテナ、またはアパーチャに光を集光する。
【０００６】
ところで、近接場光の特性は物体近傍に孤立した局在光であることから、近接場光を用いて近接場光記録／再生あるいは近接場光アシスト磁気記録／再生を行うには、記録ヘッドと記録媒体との距離を例えば使用波長の１／１０以下（１０〜３０ｎｍ）に近づける必要がある。
【０００７】
そこで、固浸レンズまたは固浸ミラーとスライダとを組み合わせた光ヘッドが提案されている（例えば、特許文献２参照）。光ヘッドに用いるスライダの下面にはＡＢＳ面と呼ばれる構造が設けられており、磁気ディスクの回転に伴って生じる空気流による反発力と、サスペンションと呼ばれるスライダをディスクに押しつけるバネによる押しつけ力のバランスにより、スライダは１０ｎｍ程度の狭間隔で浮上する。
【０００８】
一方、効率よく微小な光スポットを得ることができ、かつ、集光スポットを記録媒体に容易に近接させることのできる反射屈折対物光学系が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
特許文献３に開示されている反射屈折対物光学系では、固浸ミラーを、スライダとして用いる透明平板上に接着している。このような光学系では、固浸ミラーの厚みと透明平板の厚みの和が光学系全体の厚みになるので、光学系全体をコンパクトな構成にするためには両者の厚みを小さくすることが望ましい。特許文献３には、従来の磁気ヘッドで用いられるナノスライダの厚みが０．６ｍｍ程度であるのに対し、固浸ミラーの厚みを０．３４６ｍｍ、スライダの厚みを０．１５ｍｍにした実施例が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１１６１５５号公報
【特許文献２】特開２００１−３４９７９号公報
【特許文献３】特開２００５−１３４５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、固浸ミラーを、スライダとして用いる透明平板上に接着した反射屈折対物光学系では、スライダの厚みが薄くなった結果、空気流による反発力によって浮上時にスライダがそり、近接場光が記録媒体の磁気ディスクに到達しない、という課題がある。
【００１１】
例えば１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録密度を実現するために必要な大きさを持つ近接場光の到達距離は２０ｎｍ程度であり、仮に１００ｎｍ浮上すると全く近接場光が磁気ディスクに到達しないため、記録、再生ができなくなってしまう。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、浮上量の増大を抑え、良好な光アシストを実現する光ヘッドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
１．
集光素子と、
前記集光素子を支持するスライダと、を有し、
光を前記集光素子に入射し、前記スライダの記録媒体と対向する面に集光して前記記録媒体に情報を記録または再生する光ヘッドにおいて、
前記スライダの上に補強部材が設けられていることを特徴とする光ヘッド。
【００１４】
２．
前記集光素子は固浸ミラーであることを特徴とする１に記載の光ヘッド。
【００１５】
３．
前記スライダの材料はセラミックであり、
前記光が前記スライダに入射し、前記スライダの記録媒体と対向する面に集光するまでの光路部分は透明な別の部材で構成されていることを特徴とする１または２に記載の光ヘッド。
【００１６】
４．
前記補強部材の材料はセラミックであることを特徴とする１乃至３に記載の光ヘッド。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、集光素子を、スライダの凹部に嵌合して一体的に設けられているので、浮上量の増大を抑え、良好な光アシストを実現する光ヘッドを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
まず、本発明に係る記録装置の全体構成について図１を用いて説明する。この記録装置１０は、図１に示すように、矢印Ａ方向に回転駆動される記録媒体１に対して、支軸１１を支点として矢印Ｂ方向（トラッキング方向）に回動可能にトラッキング用アクチュエータ１２を設け、アクチュエータ１２にサスペンション１３を取り付け、サスペンション１３の先端に光ヘッド１５を設けたものである。
【００２０】
次に、従来の光ヘッドの構成について図２、図３を用いて説明する。
【００２１】
図２は従来の光ヘッドの構成の一例を示す構成図である。
【００２２】
図２に示す光ヘッド１５Ａは、近接場光発生素子である集光素子２１と透光性平板からなるスライダ２５とで構成されている。また、図示しない光源としてのレーザダイオード、コリメータレンズやビーム径変換光学系が設けられ、これらの光学系から平行光が集光素子２１に入射する。
【００２３】
集光素子２１は固浸ミラーであり、該集光素子２１の下面にスライダ２５が接着剤にて接合されている。正のパワーを有する第１面２１ａを透過した入射光は、反射面を有する第２面２１ｂで反射し、さらに第１面２１ａで反射し、スライダ２５の記録媒体１と対向する面付近の集光スポット２６に集光して近接場光を発生する。
【００２４】
図２のようにスライダ２５上に集光素子２１を接着した光ヘッド１５Ａでは、集光素子２１の厚みが大きいため、光ヘッド１５Ａ全体の厚みを薄くするために、スライダ２５の厚みを薄くする必要がある。
【００２５】
ナノスライダと呼ばれる磁気ヘッドの規格では幅１．５ｍｍ、長さ２ｍｍ、厚み０．６ｍｍであり、光ヘッド１５も同等以下のサイズが求められている。固浸ミラーを用いた光ヘッド１５の例では、スライダ２５の幅と長さはナノスライダと同じ幅１．５ｍｍ、長さ２ｍｍであり、厚みは０．１５ｍｍである。固浸ミラーを用いた集光素子２１の厚みは０．３５ｍｍであり、スライダ２５を含む全体の厚みは０．５ｍｍである。
【００２６】
図３はスライダ２５の底面に設けられたＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面と呼ぶ浮上構造の一例である。
【００２７】
光ヘッド１５Ａのスライダ２５はサスペンション１３によって記録媒体１の表面から圧接する方向に常時付勢されており、スライダ２５の記録媒体１との対向面部分には、記録媒体１の矢印Ａ方向の回転によって図３に矢印Ａ’で示す空気流Ａ’発生する。スライダ２５の底面には空気流Ａ’により負圧が発生する段差部２５ａと正圧が発生する段差部２５ｂが形成されている。
【００２８】
記録媒体１が停止しているとき、光ヘッド１５はサスペンション１３によって下方に付勢され、スライダ２５は図２（Ｂ）のように、その底面が記録媒体１に接している。記録媒体１が矢印Ａ方向に回転を開始すると、記録媒体１の表面に空気流Ａ’が発生し、空気流Ａ’はまず段差部２５ａに流入し、さらに段差部２５ｂに流入した後、スライダ２５の先端から抜けていく。
【００２９】
この回転時において、段差部２５ｂで発生する正圧は段差部２５ａで発生する負圧よりも大きく、記録媒体１とスライダ２５との対向面部分にはトータルで正圧が発生し、スライダ２５はサスペンション１３の付勢力に抗して図２（Ａ）のように記録媒体１上に浮上する。このような正圧にてスライダ２５が記録媒体１に対して例えば１０〜３０ｎｍ程度の微小間隔で浮上した状態となり、近接場光による記録／再生が行われる。そして、記録媒体１の回転が停止すると、前記正圧が消滅し、スライダ２５はサスペンション１３からの付勢力によって記録媒体１に接する。
【００３０】
このように、スライダ２５は記録媒体１が回転中に集光素子２１の荷重とサスペンション１３の付勢力の他、空気流による正圧、負圧が各部に与えられる。前述のようにスライダ２５の厚みは例えば０．１５ｍｍ程度と薄いので、図４に示すように反りが発生するという問題が生じる。
【００３１】
図４は記録媒体１が回転中にスライダ２５に発生する反りを模式的に説明する説明図である。図４では説明のため実際の反りより反り量ｘを大きく図示している。集光素子２１が集光する集光スポット２６と記録媒体１との距離を浮上量Ｆとすると、反りの無い場合の浮上量を１０ｎｍとすると、反りのため例えば浮上量は１００ｎｍ程度になる。
【００３２】
集光素子２１によって集光スポット２６に集光し、発生する近接場光はその直径程度しか伝搬しない。例えば１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ2の記録密度を実現するために必要な大きさである２０ｎｍのスポットを持つ近接場光の到達距離は、２０ｎｍ程度なので浮上量が１００ｎｍの場合は、近接場光が全く記録媒体１に到達しない。
【００３３】
次に、図５、図６、図７、図８を用いてスライダ２５の反りを改善した本発明の実施例について説明する。
【００３４】
図５は本発明に係わるスライダ１５の外観図である。スライダ２５に補強部材３０が接着されている。スライダ２５と補強部材３０の材料は、ヤング率の大きいセラミック（ＡｌＴｉＣ）を用いた。４０は集光素子の光を透過する透明部材である。なお、ｋ、ｔ、ｗはスライダ１５の各部寸法、ｌ、ｗ、ｈは補強部材４０の各部寸法である。
【００３５】
図６は本発明に係わるスライダ２５の製造方法の第１の実施形態を説明する説明図である。
【００３６】
図６は図５の矢印方向より見たスライダ２５の断面図である。
【００３７】
補強部材３０は図６のようにスライダ２５に接着されている。また、スライダ２５には集光素子２１の光路を確保するため予め穴２５ａを設けてある。
【００３８】
図６（ａ）は、スライダ２５の穴２５ａに石英などの透明部材から成る透明部材４０を矢印方向に挿入する状態を示している。
【００３９】
次に、図６（ｂ）のように透明部材４０をスライダ２５の穴２５ａに挿入した後、接着する。
【００４０】
図７はスライダ２５の製造方法の第２の実施形態を説明する説明図である。
【００４１】
図７は図５の矢印方向より見たスライダ２５の断面図である。図７（ａ）では、スライダ２５の穴２５ａにＳＯＧなどのゲル状の透明部材から成るガラス材料５０を注入した状態を示している。
【００４２】
次に、スライダ２５を加熱してガラス材料５０を焼結してガラス化した後、研磨を行って図７（ｂ）のように透明部材４０がスライダ２５の穴２５ａに固定された状態にする。
【００４３】
このようにして作製したスライダ２５に集光素子２１を接着して光ヘッド１５Ｂとする。
【００４４】
［実施例］
図８は、本発明に係わる光ヘッド１５Ｂの外観図の一例である。図８（ａ）は本実施例の光ヘッド１５Ｂの正面図、図８（ｂ）は本実施例の光ヘッド１５Ｂの側面図である。
【００４５】
光ヘッド１５Ｂは、図５に示すスライダ２５の透明部材４０に集光素子２１を接着して一体にしたものである。集光素子２１の集光面２１ｃは平面であり、透明部材４０と容易に接着できる。透明部材４０の直径φは０．３ｍｍである。
【００４６】
第１面２１ａを透過した入射光は、反射面を有する第２面２１ｂで反射し、さらに第１面２１ａで反射し、透明部材４０の端面付近の集光スポット２６に集光して近接場光を発生する。
【００４７】
本実施例ではスライダ２５と補強部材３０の材料としてヤング率３．９×１０11Ｐａのセラミック（ＡｌＴｉＣ）を使用した。スライダ２５の寸法は図５に示すｋ＝２．０ｍｍ、ｔ＝０．１５ｍｍ、ｗ＝０．６ｍｍである。補強部材３０の寸法は図５に示すｌ＝１．２５ｍｍ、ｗ＝０．６ｍｍを共通とし、比較のため高さｈの寸法を変えた３種類の補強部材３０を作製した。補強部材３０の高さｈはｈ＝０．１５ｍｍ、ｈ＝０．４５ｍｍ、ｈ＝０．７５ｍｍとした。この３種類の補強部材をそれぞれ接着したスライダ２５を有する３種類の光ヘッド１５Ｂを作製した。
【００４８】
このようにして作製した光ヘッド１５Ｂをサスペンション１３に取り付け、記録媒体１を４０００ｒｐｍで回転させて浮上量を測定した。
【００４９】
［比較例］
比較例では本発明の効果を確認するため、図２で説明した光ヘッド１５Ａをサスペンション１３に取り付け、記録媒体１を４０００ｒｐｍで回転させて浮上量を測定した。
【００５０】
〔実験結果〕
光干渉式の浮上量測定器を用いて実施例と比較例のそり量ｘと浮上量Ｆを測定した。その結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
2008010066.tif 000003
【００５２】
比較例の反り量は４００ｎｍ、浮上量Ｆは３００ｎｍであるのに対し、補強部材３０を設けた本実施例では反り量ｘは４２ｎｍ以下、浮上量Ｆは２２ｎｍ以下である。
【００５３】
このように、比較例は浮上量Ｆが近接場光の到達距離の範囲をはるかに超えているのに対し、実施例の光ヘッド１５Ｂでは浮上量Ｆを所望の近接場光の到達距離の範囲内にすることができた。
【００５４】
以上このように、本発明によれば、浮上量の増大を抑え、良好な光アシストを実現する光ヘッド、光ヘッドの製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る記録装置の構成例を示す説明図である。
【図２】従来の光ヘッドの構成の一例を示す構成図である。
【図３】スライダ２５の底面に設けられたＡＢＳ面と呼ぶ浮上構造の一例の平面図である。
【図４】記録媒体１が回転中にスライダ２５に発生する反りを模式的に説明する説明図である。
【図５】本発明に係わるスライダ１５の外観図である。
【図６】スライダ２５の製造方法の第１の実施形態を説明する説明図である。
【図７】スライダ２５の製造方法の第２の実施形態を説明する説明図である。
【図８】本発明に係わる光ヘッド１５Ｂの外観図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  記録媒体
１０  記録装置
１１  支軸
１２  トラッキング用アクチュエータ
１３  サスペンション
１４  光ファイバー（光源部）
１５  光ヘッド
２１  集光素子
２５  スライダ
２６  集光スポット
３０  補強部材
４０  透明部材
【図１】
2008010066.tif 000004
【図２】
2008010066.tif 000005
【図３】
2008010066.tif 000006
【図４】
2008010066.tif 000007
【図５】
2008010066.tif 000008
【図６】
2008010066.tif 000009
【図７】
2008010066.tif 000010
【図８】
2008010066.tif 000011