(57)【要約】【課題】構造が簡単で光の利用効率が良好で厚みの薄い光学素子を提供する。【解決手段】記録媒体の上を浮上して相対移動するスライダに搭載される光学素子において、光源から線状導光体が導いた光を透過する材料で形成され、搭載する前記スライダと対向する底面に対して、前記線状導光体の射出光の光軸が平行となるように前記線状導光体を保持する保持部と、前記射出光が入射し、入射した光を、４５°より大きい角度を入射角とする内部反射により前記底面の方向に偏向する偏向面を有するプリズム部と、を備えている。【選択図】図２
2009110562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の上を浮上して相対移動するスライダに搭載される光学素子において、
光源から線状導光体が導いた光を透過する材料で形成され、
搭載する前記スライダと対向する底面に対して、前記線状導光体の射出光の光軸が平行となるように前記線状導光体を保持する保持部と、
前記射出光が入射し、入射した光を、４５°より大きい角度を入射角とする内部反射により前記底面の方向に偏向する偏向面を有するプリズム部と、を備えていることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子と、
前記光学素子を搭載する前記スライダと、
前記光学素子の保持部で保持され、前記光源から光を前記光学素子に導く前記線状導光体と、を備えていることを特徴とする光ヘッド。
【請求項３】
前記線状導光体と前記偏向面との間に、前記線状導光体が導いた光を前記プリズム部の光が射出する前記底面に集光する集光素子を備えていることを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド。
【請求項４】
前記線状導光体は、前記集光素子を先端に備えた光ファイバであり、前記集光素子は屈折率分布型ファイバであることを特徴とする請求項２又は３に記載の光ヘッド。
【請求項５】
前記光学素子の上面にサスペンションが結合され、前記光学素子の底面に前記スライダが結合されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の光ヘッド。
【請求項６】
前記スライダは、前記光学素子から射出される光を導波して前記記録媒体に射出する光導波路を備えていることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の光ヘッド。
【請求項７】
前記光導波路の光軸は、前記光学素子から射出される光の光軸と略同一方向であることを特徴とする請求項６に記載の光ヘッド。
【請求項８】
前記光導波路の光軸は、前記記録媒体が移動することにより、前記記録媒体に対して前記スライダが相対移動する方向に対して垂直な面と平行であることを特徴とする請求項６又は７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、光学素子及び光ヘッドに関する。
【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。このため、入射光波長以下のサイズの光学的開口から発生する近接場光を利用する光記録ヘッドが利用されており、その例を以下に示す。
【０００４】
（１）特許文献１に記載の光記録ヘッドは、記録媒体の上を相対移動するスライダと、その先端に設けられた光プリズムと、プリズムの下方に設けられた透明誘電体ブロックと、このブロックの下に設けられた記録素子と、を有している。スライダの上部には溝が刻まれ、その溝に光ファイバが埋設されている。光ファイバから放出された光ビームは、光プリズムにより反射され、透明誘電体ブロックを透過して記録素子のギャップ付近において光スポットを形成するように照射される。
【０００５】
（２）特許文献２に記載の光記録ヘッドは、ミラー基板、開口基板と、光ファイバからなっている。ミラー基板には斜面が形成され、この斜面にＡｌを蒸着したミラー面がある。また、ミラー基板にはＶ溝が形成されており、そこに光ファイバが固定接着されている。開口基板はＳｉＯ2から成り、上面にマイクロレンズが形成されている。開口基板の底面には空気浮上のためのスライダと、その間に近接場光発生微小構造が形成されている。スライダ底面で規定される平面上に微小構造の先端が位置する。光ファイバからの出射光はミラー面で略９０°折り曲げられて反射され、マイクロレンズに入射し、このレンズで集光されて、微小構造に照射される。
【０００６】
（３）特許文献３に記載の光記録ヘッドは、可とう性を有する略棒状のコア及びこれを囲むクラッドを備えた光導波路に、反射面及び微小な開口部を持つ遮光膜を備えている。反射面は、コア内を伝搬する光をクラッドを透過する方向に反射するためのもので、コアの軸方向に対して４５度の角度で切断された光導波路の一端面からなっている。また、遮光膜は、光の透過を遮断するためのもので、反射面で反射された光が透過する部位を中心とするクラッド表面に形成されている。また、開口部は、近接場光を発生するためのもので、反射面で反射された光が透過する部位に対応する遮光膜の一部を使用する光の波長よりも小さく削除して形成されている。また、反射面から反射された光が到達する部位に窪みを形成し集光レンズを設けたり、反射面から反射された光が到達する部位のクラッド中にクラッドとは屈折率の異なる球状、半球状、回転楕円体状若しくは回転放物面状の領域を設けているものもある。
【特許文献１】特開２００２−２９８３０２号公報
【特許文献２】特開２００３−６９１３号公報
【特許文献３】特開２０００−２１５４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の光記録ヘッドは、光ファイバから放出された光が光プリズムで反射され透明誘電体ブロックを透過して記録素子のギャップ付近に光スポットを形成する構成としている。この場合、光ファイバから放出される光は、記録素子のギャップ付近に到達するまでの距離が長いため広がってしまい、ギャップ付近での近接場光の発生に寄与する光の利用効率が低くなってしまう。
【０００８】
特許文献２に記載の光記録ヘッドは、光ファイバからの出射光を近接場光発生微小構造に到達させるために、Ａｌの蒸着膜による偏向素子とマイクロレンズによる集光素子を備えている。光ファイバからの光をマイクロレンズにより近接場光発生微小構造に集光させているが、偏向素子及び集光素子の製造に手間がかかる上に、これらの素子の光損失が大きい。このため、集光の効果が微小構造付近での近接場光の発生に寄与する光の利用効率の向上に十分に寄与しない。また、マイクロレンズの光軸がスライダの浮上方向と略平行となる構成のため、光記録ヘッドの全体の厚みを薄くすることができない。
【０００９】
特許文献３に記載の光記録ヘッドは、以下の構造である。可とう性を有する略棒状のコア及びこれを囲むクラッドを備えた光導波路に、一端面側に反射面とする斜め構造、媒体上に浮上する面、集光のための集光レンズやクラッドとは屈折率の異なる領域、さらに近接場を生じさせるために遮光膜に微小な開口部を備えている。よって、光導波路の構造が複雑であるため製造が容易でない。また、金属製遮光膜の微小開口による近接場発生は、例えば三角形の形状をした平面状金属散乱体を平面基板上に形成したプローブ（特開２００４−１５１０４６号公報）に比較して光の利用効率が低い。
【００１０】
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、構造が簡単で光の利用効率が良好で厚みの薄い光学素子及びこの光学素子を用いた光学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】
【００１１】
上記の課題は、以下の構成により解決される。
【００１２】
１．  記録媒体の上を浮上して相対移動するスライダに搭載される光学素子において、
光源から線状導光体が導いた光を透過する材料で形成され、
搭載する前記スライダと対向する底面に対して、前記線状導光体の射出光の光軸が平行となるように前記線状導光体を保持する保持部と、
前記射出光が入射し、入射した光を、４５°より大きい角度を入射角とする内部反射により前記底面の方向に偏向する偏向面を有するプリズム部と、を備えていることを特徴とする光学素子。
【００１３】
２．  １に記載の光学素子と、
前記光学素子を搭載する前記スライダと、
前記光学素子の保持部で保持され、前記光源から光を前記光学素子に導く前記線状導光体と、を備えていることを特徴とする光ヘッド。
【００１４】
３．  前記線状導光体と前記偏向面との間に、前記線状導光体が導いた光を前記プリズム部の光が射出する前記底面に集光する集光素子を備えていることを特徴とする２に記載の光ヘッド。
【００１５】
４．  前記線状導光体は、前記集光素子を先端に備えた光ファイバであり、前記集光素子は屈折率分布型ファイバであることを特徴とする２又は３に記載の光ヘッド。
【００１６】
５．  前記光学素子の上面にサスペンションが結合され、前記光学素子の底面に前記スライダが結合されていることを特徴とする２乃至４の何れか一つに記載の光ヘッド。
【００１７】
６．  前記スライダは、前記光学素子から射出される光を導波して前記記録媒体に射出する光導波路を備えていることを特徴とする２乃至５の何れか一つに記載の光ヘッド。
【００１８】
７．  前記光導波路の光軸は、前記光学素子から射出される光の光軸と略同一方向であることを特徴とする６に記載の光ヘッド。
【００１９】
８．  前記光導波路の光軸は、前記記録媒体が移動することにより、前記記録媒体に対して前記スライダが相対移動する方向に対して垂直な面と平行であることを特徴とする６又は７に記載の光ヘッド。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光学素子は、光源から光を導く線状導光体の射出光の光軸が光学素子の底面と平行となるように線状導光体を保持する保持部と、線状導光体から射出した光を内部反射により底面に偏向する偏向面を有するプリズム部を備えている。また、偏向面への入射角は４５°より大きくしている。よって、光学素子は、厚みが薄くて、偏向面への入射角を４５°より大きく、プリズム部を成す材料の屈折率により定まる臨界角により近い、または超える角度とすることができるため、偏向面での光の反射効率を良好とすることができる。
【００２１】
従って、構造が簡単で光の利用効率が良好で厚みの薄い光学素子及びこの光学素子を用いた光学記録ヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。以下、本発明に係わる光ヘッドに磁気記録素子を有する光アシスト式磁気記録ヘッドとそれを備えた光記録装置等を図を参照しつつ説明する。尚、各実施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。
【００２３】
図１に光アシスト式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）の概略構成例を示す。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（記録媒体）２
（２）支軸５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サスペンション４
（３）サスペンション４に取り付けられたトラッキング用アクチュエータ６
（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式磁気記録ヘッド（以下、光記録ヘッドと称する。）３
（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６、モータ及び記録等の制御を行う制御部７
こうした光記録装置１００は、光記録ヘッド３がディスク２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。
【００２４】
図２は、光記録ヘッド３の一例を示している。図２（ａ）は、側面からの透視図、図２（ｂ）は正面からの透視図、図２（ｃ）は、上面図をそれぞれ模式的に示している。また、光記録ヘッドを構成する光学素子１４の斜視図を図３に示す。尚、図２（ｂ）、（ｃ）のスライダ１５（後述）においては、便宜上、光導波路１６のみを図示し、磁気記録部１７、磁気再生部１８は省略している。尚、ａは光軸を示し、Ｌは光路を示している。
【００２５】
光記録ヘッド３は、ディスク２に対する情報記録に光を利用するものであって、光学素子１４とスライダ１５を備えている。光学素子１４は、光源（図示しない）から光を導光する光ファイバ１１と、光ファイバ１１から射出する光をスライダ１５が有している光アシスト部（光導波路）１６の上端面に光スポットとして導く集光素子である屈折率分布型レンズ１２、１３、及び、光を偏向する偏向面１４ａを有するプリズム部１４ｐを備えている。線状導光体である光ファイバ１１の先端には、集光素子である屈折率分布型レンズ１２、１３が結合されている。プリズム部１４ｐから光が射出する面は、光学素子１４の底面１４ｄの一部であり、スライダ１５が有している光導波路１６の上端面と接している。光学素子１４は、光ファイバ１１及び集光素子である屈折率分布型レンズ１２、１３を保持する保持部として断面形状がＶ字状の溝（以降、Ｖ溝１４ｂと称する。）と、プリズム部１４ｐが一体として形成されている。
【００２６】
スライダ１５は、上端面に形成された光スポットをディスク２に射出する光導波路１６、ディスク２の被記録部分に対して磁気情報の書き込みを行う磁気記録部１７及びディスク２に記録されている磁気情報の読み取りを行う磁気再生部１８を備えている。
【００２７】
なお、図２ではディスク２の記録領域の進入側から退出側（図２（ａ）、ディスク２の矢印方向）にかけて、磁気再生部１８、光導波路１６、磁気記録部１７の順に配置されているが、配置順はこれに限らない。光導波路１６の退出側直後に磁気記録部１７が位置すればよいので、例えば、光導波路１６、磁気記録部１７、磁気再生部１８の順に配置してもよい。
【００２８】
光ファイバ１１により導光される光は、例えば、半導体レーザーより射出される光である。光ファイバ１１の端面から射出したレーザー光は、集光素子である屈折率分布型レンズ１２、１３、プリズム部１４ｐが有する偏向面１４ａによって、スライダ１５に設けられた光導波路１６の上端面に集光され、光導波路１６を導波して光記録ヘッド３からディスク２に向けて射出する。
【００２９】
スライダ１５は浮上しながら磁気記録媒体であるディスク２に対して相対的に移動するが、ディスク２に付着したごみや、ディスク２に欠陥がある場合には接触する可能性がある。その場合に発生する摩耗を低減するため、スライダの材質には耐摩耗性の高い硬質の材料を用いることが望ましい。例えば、Ａｌ2Ｏ3を含むセラミック材料、例えばＡｌＴｉＣやジルコニア、ＴｉＮなどを用いれば良い。また、摩耗防止処理として、スライダ１５のディスク２側の面に耐摩耗性を増すために表面処理を行っても良い。例えば、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）被膜を用いると、光の透過率も高く、ダイヤモンドに次ぐＨｖ＝３０００以上の硬度が得られる。
【００３０】
また、スライダ１５のディスク２と対向する面には、浮上特性向上のための空気ベアリング面（ＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面とも称する。）を有している。スライダ１５の浮上は、ディスク２に近接した状態で安定させる必要があり、スライダ１５に浮上力を抑える圧力を適宜加える必要がある。このため、光学素子１４の上に固定されるサスペンション４は、光記録ヘッド３のトラッキングを行う機能の他、スライダ１５の浮上力を抑える圧力を適宜加える機能を有している。
【００３１】
光記録ヘッド３から射出したレーザー光が微小な光スポットとしてディスク２に照射されると、ディスク２の照射された部分の温度が一時的に上昇してディスク２の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の光が照射された部分に対して、磁気記録部１７により磁気情報が書き込まれる。この光記録ヘッド３に関して以下に詳しく説明する。
【００３２】
まず、集光素子を構成する屈折率分布型レンズ１２，１３に関して説明する。屈折率分布型レンズ（Ｇｒａｄｅｄ  Ｉｎｄｅｘ  Ｌｅｎｓ、以下、「ＧＲＩＮレンズ」と略す。）は、屈折率が一様でない（中心に近いほど屈折率が大きい）媒質を用いたレンズで、屈折率が連続的に変化することでレンズ作用をする円柱形状のレンズである。具体的なＧＲＩＮレンズは、例えば、ＳｉＧＲＩＮ（登録商標）（シリカグリン、東洋ガラス（株））がある。ＧＲＩＮレンズの半径方向の屈折率分布ｎ（ｒ）は、次式（１）で表される。
ｎ（ｒ）＝Ｎ０＋ＮＲ２×ｒ2                （１）
但し、
ｎ（ｒ）：中心からの距離ｒの位置の屈折率
Ｎ０：中心部の屈折率
ＮＲ２：ＧＲＩＮレンズの集光能力を表す定数
ＧＲＩＮレンズ１２、１３を具体的に式（１）で表す例として以下があり、直径としては例えば、８５μｍ、１２５μｍである。
ＧＲＩＮレンズ１２（ＮＡ：０．１６６）
Ｎ０＝１．４７９６０６
ＮＲ２＝−２．３８０９５２
ＧＲＩＮレンズ１３（ＮＡ：０．３９５）
Ｎ０＝１．５４０７３７
ＮＲ２＝−１２．４７６１９
ＧＲＩＮレンズは、半径方向に屈折率分布を持っていることから光軸を合わせることが容易であるという特徴を持っている。このため、光ファイバ１１とＧＲＩＮレンズ１２とＧＲＩＮレンズ１３との光軸を容易に合わせることができる。また、光ファイバ１１が石英からなる場合、ＧＲＩＮレンズ１２とＧＲＩＮレンズ１３を成す材料も光ファイバ１１と同様であることから、これらを溶融処理により接合して一体化することができる。この接合により、取り扱いが容易となると同時に、光ファイバ１１、ＧＲＩＮレンズ１２、ＧＲＩＮレンズ１３それぞれが接する面での光損失が抑えられ光ファイバにより導光された光を効率良くＧＲＩＮレンズ１３より射出することができる。
【００３３】
ＧＲＩＮレンズ１２及びＧＲＩＮレンズ１３で構成する集光素子は、光ファイバ１１により導光された光をＧＲＩＮレンズ１３の光射出面より離れた位置に収束して光スポットを形成する構成としている。ＧＲＩＮレンズ１２及びＧＲＩＮレンズ１３それぞれのＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）は異なっており、ＧＲＩＮレンズ１２及びＧＲＩＮレンズ１３を選択し、また、組み合わせ、それぞれの長さを適宜決めることで、集光素子が占める長さ、集光素子の光射出面から光スポット位置までの距離を決めることができる。
【００３４】
ＧＲＩＮレンズ１２及びＧＲＩＮレンズ１３の直径と光ファイバ１１の直径とが±１０％程度にほぼ同じことが好ましく、同じであることがより好ましい。上記の通り光ファイバ１１とＧＲＩＮレンズ１２とＧＲＩＮレンズ１３は、溶融処理により接合することができるため、それぞれがほぼ同じ直径とすると直径の中心を合わせて接合する作業を容易とすることができる。光ファイバ１１とＧＲＩＮレンズ１２とＧＲＩＮレンズ１３を接合して一体化（以下、結合集光素子２０と称する。）すると、光ファイバ１１により光源から導かれた光をＧＲＩＮレンズ１３の射出端面から離れた位置に光スポットを効率良く形成することができる。
【００３５】
この結合集光素子２０は、図２に示すように、光学素子１４が備えているＶ溝１４ｂに沿って固定してある。Ｖ溝１４ｂは、スライダ１５の上に搭載される光学素子１４の底面１４ｄに対して、Ｖ溝１４ｂに保持された結合集光素子２０の射出光の光軸が平行となるように設けてある。よって、結合集光素子２０は、スライダ１５の上面１５ｄに載置される光学素子１４の底面１４ｄに沿った状態でＶ溝１４ｂで保持され、Ｖ溝１４ｂの稜線も底面１４ｄに平行となり、光学素子１４の上面１４ｆも底面１４ｄに対して平行にすることができる。従って、光学素子１４の厚みを薄くすることができる。
【００３６】
結合集光素子２０から射出する光は、偏向面１４ａを備えたプリズム部１４ｐに入射し、偏向面１４ａで光路が折り曲げられてプリズム部１４ｐの下面（光学素子１４の底面１４ｄの一部）に光スポットを形成する。偏向面１４ａによる光反射を効率よくするためには、例えばＡｌ等の金属膜を設ければよいが、偏向面１４ａの大きさが光ファイバの径と同等程度であるように非常に小さいため、良好な反射膜を設けるのは困難であり、また、製造工程も増える。このため、偏向面１４ａへの入射角度を４５°より大きくして、全反射となる臨界角に近づける、又は、臨界角を超えるようにして光効率をよくする。臨界角は、プリズム部を構成している材料の屈折率より容易に定めることができ、プリズム部を構成している材料の屈折率を、例えば１．５から１．６とすると、臨界角（空気に対する）は５０°程度となる。
【００３７】
また、偏向面１４ａへの入射角の上限は、主に規格で規定されているスライダ１５の大きさ、及びこれに搭載する光学素子１４の大きさに依存する。この２つの大きさを、例えば、スライダ１５をフェムトスライダー（縦×横×高さが０．８５ｍｍ×０．７ｍｍ×０．２３ｍｍ）とし、これに搭載する光学素子１４の大きさもスライダーと同じとした場合
の入射角の理論的上限値は、おおよそ６５°となる。
【００３８】
臨界角を４５°より大きくする結合集光素子２０と偏向面の配置に関して説明する。図８は、本発明に係わる光学素子と異なる光学素子の例を示している。図８（ａ）は、側面からの透視図、図８（ｂ）は正面からの透視図、図８（ｃ）は、上面図をそれぞれ模式的に示している。尚、ａは光軸を示し、Ｌは光路を示している。光学素子８０は、結合集光素子２０の射出光の光軸が光学素子８０の底面８０ｄと平行となるように、結合集光素子２０をＶ溝８０ｂに保持している。結合集光素子２０から射出した光は、プリズム部８０ｐが備えている偏向面８０ａへ入射角４５°で入射後、偏向面８０ａで偏向され、底面８０ｄに対して垂直方向に進み、底面８０ｄに光スポットを形成する。結合集光素子２０の射出光の光軸方向は、ディスク２が移動することにより、ディスク２に対してスライダ８５が相対移動する方向（図２（ａ）、ディスク２の矢印方向）と略同じとしている。この光学素子８０を基準にして、底面８０ｄをスライダ８５の上面８５ｄに接した状態で、結合集光素子２０の位置を固定したまま、偏向面８０ａを有するプリズム部８０ｐを、例えば反時計方向に回転させると図２に示す状態となる。この回転量を適宜設定して入射角を４５°より大きい所望の値に設定することができる。これに伴い、底面８０ｄから射出する光の軸は、底面８０ｄに対して非垂直となる。尚、入射角を４５°より大きくする方法として、単に偏向面８０ａの傾斜をさらに急にしてもよいのは、勿論である。
【００３９】
これまで説明した様に、光学素子１４の底面１４ｄに対して、結合集光素子２０の射出光の光軸を平行にし、更にプリズム部１４ｐの偏向面１４ａに対する入射角を４５°より大きくすることにより、光学素子１４を薄くすることができるとともに、光効率も良好とすることができる。偏向面１４ａにより偏向された光は、図２の光軸ａが示すように、底面１４ｄに対して非垂直の方向に射出される。この非垂直に射出される光を効率よくディスク２に導くため、スライダ１５に設ける光導波路１６の光軸を、図２に示すように、光学素子１４の底面１４ｄから射出される光の軸と略同一方向（±５°程度）とするのが好ましい。このようにすることで、偏向面１４ａで偏向され光は、光導波路１６の入射面に光スポットを形成し、光導波路１６に効率よく結合されディスク２に導かれる。
【００４０】
従って、光学素子１４とスライダ１５により、構造が簡単で光の利用効率が良好で厚みの薄い光記録ヘッド３を構成することができる。
【００４１】
図４は、光記録ヘッド３の別の一例を示している。図４（ａ）は、光記録ヘッド３の側面からの透視図、（ｂ）は正面からの透視図、（ｃ）は上面図をそれぞれ模式的に示している。また、光記録ヘッド３を構成する光学素子４４の斜視図を図６に示す。尚、図４（ｂ）、（ｃ）の後で説明するスライダ４５においては、便宜上、光導波路１６のみを図示している。尚、ａは光軸を示し、Ｌは光路を示している。
【００４２】
図４に示すように、光学素子４４の底面４４ｄに対して、結合集光素子２０の射出光の光軸を平行にし、プリズム部４４ｐの偏向面４４ａに対する入射角を４５°より大きくしている。
【００４３】
入射角を４５°より大きくするに際して、スライダ４５の上に搭載する光学素子４４のＶ溝４４ｂとプリズム部４４ｐ（偏向面４４ａを含む）の配置を後述のスライダ４５の製造方法を考慮した配置としている。すなわち、光学素子４４からスライダ４５に射出する光の方向は、図４（ａ）、（ｂ）が示すように、スライダ４５が備えている光導波路１６の光軸と略同一方向とし、且つ光導波路１６の光軸は、図４が示すように、ディスク２が移動することにより、ディスク２に対してスライダ４５が相対移動する方向（図４（ａ）、ディスク２の矢印方向）に対して垂直な面と平行とするのが好ましい。このように、ディスク２に対してスライダ４５が相対移動する方向に対して垂直な面と平行とするには、以下のようにすればよい。図８において、結合集光素子２０の射出光の光軸ａを、光学素子８０の底面８０ｄに対して平行状態を維持して、例えば、偏向面８０ａへの入射点Ｐを固定して、結合集光素子２０の射出光の光軸ａを時計方向に回転させれば図４に示す状態とすることができる。
【００４４】
ここで、光導波路１６有するスライダ４５の作製方法の一例を図５の工程図を用いて説明する。完成品であるスライダ４５を表す図５（Ｈ）は、スライダ４５がディスク２の上を相対移動する方向の断面を示している。以下で説明において、光導波路１６は、クラッド３４、サブコア３３ａ及びコア３１ａで構成している。
【００４５】
図５（Ａ）に示す様に、基板３５（材料：ＡｌＴｉＣ等）に磁気再生部１８を作製した後、平坦化する。（Ｂ）に示す様にＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いてＳｉＯ2層３０を３μｍ成膜し、続いてＳｉ層３１を３００ｎｍ成膜する。その上にレジストを塗布し、（Ｃ）に示すように、電子ビームリソグラフィー（或いは露光によるフォトリソグラフィー）によりコア形状をパターニングしてレジストパターン３２を形成する。ＲＩＥ法（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を用いてＳｉ層３１を加工し、（Ｄ）に示すようにコア３１ａを形成する。（Ｅ）に示す様にＣＶＤ法を用いてＳｉＯＮ層３３を３μｍ積層する。フォトリソグラフィー工程でＳｉＯＮ３３を３μｍ幅に加工し、（Ｆ）に示すようにサブコア３３ａ形成する。（Ｇ）に示すように、ＣＶＤを用いてＳｉＯ2層３４を５μｍ成膜した後、平坦化し、磁気記録部１７を作製する。この後、ディスク２と対峙する面に対して、浮上特性向上のための空気ベアリング面（以下、ＡＢＳと称する）加工を行う。（Ｈ）に示す様に、ダイシング、ミリング等の加工方法により、スライダ形状に切断加工する。クラッド３４ａはＳｉＯ2層３０とＳｉＯ2層３４とで構成される。尚、基板３５はＡｌＴｉＣからなっているがシリコンからなるものを用いてもよい。
【００４６】
上述のように、スライダ４５における光導波路１６は、磁気再生部１８や磁気記録部１７と同じく、クラッド及びコアとなる材料を積層し、電子ビームリソグラフィーやフォトリソグラフィー技術を用いた一般的な半導体プロセスにより容易に形成することができる。このようにスライダ４５に形成された光導波路１６は、光導波路１６を構成する材料を積層する方向に対して垂直な面内となる。又、このスライダ４５が、ディスク２が移動することにより、ディスク２に対して相対移動する方向は、磁気再生部１８、光導波路１６及び磁気記録部１７を積層する方向と同じとなる。よって、光導波路１６の光軸は、ディスク２が移動することにより、ディスク２に対してスライダ４５が相対移動する方向に対して垂直な面と平行とすると、スライダ４５に光導波路１６を容易に形成することができる。
【００４７】
従って、光学素子４４は、薄くて、光効率がよいことに加えて、光導波路１６の製造が容易なスライダ４５に容易に対応することができ、構造が簡単で光の利用効率が良好で厚みの薄い光記録ヘッド３を構成することができる。
【００４８】
これまで説明した光学素子１４、４４が有する結合集光素子２０を保持するＶ溝１４ｂ、４４ｂは、スライダ１５、４５と結合する側に開口していたが、これに限定されることはなく、図７に示す光学素子６４に示すように、Ｖ溝６４ｂの開口をスライダと結合する底面６４ｄの反対の上面６４ｆとしてもよい。光学素子６４は、結合集光素子２０の射出光の光軸の方向と偏向面６４ａとの配置関係が、図４の場合と同じであって、Ｖ溝４４ｂの開口を上面４４ｆ側とした例を示している。尚、図７のａは光軸を示している。
【００４９】
図３、図６、図７にそれぞれ示す光学素子１４、４４、６４は、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（屈折率１．５２５、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、屈折率１．４９、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、屈折率１．５８５、帝人化成（株））等が挙げられる。このような屈折率の材料で形成した光学素子１４、４４、６４は、構造が簡単で光の利用効率が良好で厚みを薄くすることができる。
【００５０】
これまで説明した光学素子１４、４４、６４は、を上述の成形法で製造する場合、外形がほぼ直方体とすることができ、Ｖ溝や偏向面の形状、配置とも簡単な構造である。よって、上述の成形法で製造する場合、成形用金型は簡単な構成とすることができる。
【００５１】
光記録ヘッド３は、例えば図２に示すように、光学素子１４の底面１４ｄには、光導波路１６を備え、ディスク２の上を浮上して相対移動する浮上機構を有したスライダ１５が結合される。底面１４ｄの反対の上面１４ｆは、Ｖ溝１４ｂが底面１４ｄに対して平行となっていることから、底面１４ｄに対して上面１４ｆは高く（厚く）することなく平行とすることができ、光学素子１４を支持するサスペンションを良好に結合することができる。
【００５２】
これまで説明した光記録ヘッド３は、ディスク２に対する情報記録に光を利用する光アシスト式磁気記録ヘッドであるが、記録媒体に対する情報記録に光を利用する光ヘッドであって、磁気再生部１８と磁気記録部１７を有しない、例えば、近接場光記録、相変化記録等の記録を行う光記録ヘッドとすることができる。また、光ヘッドは、近接場光を発生する微小な金属構造体（プラズモンプローブとも称する。）を光導波路１６の光射出位置又はその近傍に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】光記録装置の例を示す図である。
【図２】光ヘッドに磁気記録素子を有する光アシスト式磁気記録ヘッドの一例を示す断面図である。（ａ）は、側面からの透視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図を示す。
【図３】光記録ヘッドが有する光学素子の例を示す斜視図である。
【図４】光ヘッドに磁気記録素子を有する光アシスト式磁気記録ヘッドの一例を示す断面図である。（ａ）は、側面からの透視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は正面図を示す。
【図５】光記録ヘッドのスライダが備えている光導波路の製造工程を説明する図である。
【図６】光記録ヘッドが有する光学素子の例を示す斜視図である。
【図７】光記録ヘッドが有する光学素子の例を示す斜視図である。
【図８】本発明に係わる光学素子と異なる光学素子及び光記録ヘッドの例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  筐体
２  ディスク
３  光記録ヘッド
４  サスペンション
１１  光ファイバ（線状導光体）
１２、１３  屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）
１４、４４、６４、８０  光学素子
１４ａ、４４ａ，６４ａ、８０ａ  偏向面
１４ｂ、４４ｂ、６４ｂ、８０ｂ  Ｖ溝
１４ｄ、４４ｄ、６４ｄ、８０ｄ  底面
１４ｆ、４４ｆ、６４ｆ、８０ｆ、１５ｄ、４５ｄ、８５ｄ  上面
１４ｐ、４４ｐ、８０ｐ  プリズム部
２０  結合集光素子
１５、４５、８５  スライダ
１６  光アシスト部（光導波路）
１７  磁気記録部
１８  磁気再生部
【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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