JP4297199B2 - Optical head, optically assisted magnetic recording head, and optical recording apparatus - Google Patents

Optical head, optically assisted magnetic recording head, and optical recording apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4297199B2
JP4297199B2 JP2008557545A JP2008557545A JP4297199B2 JP 4297199 B2 JP4297199 B2 JP 4297199B2 JP 2008557545 A JP2008557545 A JP 2008557545A JP 2008557545 A JP2008557545 A JP 2008557545A JP 4297199 B2 JP4297199 B2 JP 4297199B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
refractive index
radial type
recording medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008557545A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2009037972A1 (en
Inventor
真奈美 杭迫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
Application granted granted Critical
Publication of JP4297199B2 publication Critical patent/JP4297199B2/en
Publication of JPWO2009037972A1 publication Critical patent/JPWO2009037972A1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4833Structure of the arm assembly, e.g. load beams, flexures, parts of the arm adapted for controlling vertical force on the head
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1387Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector using the near-field effect
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/10532Heads
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/001Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/0021Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Description

本発明は、光ヘッド、光アシスト式磁気記録ヘッド及び光記録装置に関する。   The present invention relates to an optical head, an optically assisted magnetic recording head, and an optical recording apparatus.

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。   In the magnetic recording method, when the recording density increases, the magnetic bit is significantly affected by the external temperature and the like. For this reason, a recording medium having a high coercive force is required. However, when such a recording medium is used, the magnetic field required for recording also increases. The upper limit of the magnetic field generated by the recording head is determined by the saturation magnetic flux density, but its value approaches the material limit and cannot be expected to increase dramatically. Therefore, a method of guaranteeing the stability of the recorded magnetic bit by locally heating at the time of recording, causing magnetic softening, recording with a reduced coercive force, and then stopping the heating and naturally cooling Has been proposed. This method is called a heat-assisted magnetic recording method.

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。   In the heat-assisted magnetic recording method, it is desirable to instantaneously heat the recording medium. Further, the heating mechanism and the recording medium are not allowed to contact each other. For this reason, heating is generally performed using absorption of light, and a method using light for heating is called a light assist method. When ultra-high-density recording is performed by the optical assist method, the required spot diameter is about 20 nm. However, since a normal optical system has a diffraction limit, the light cannot be condensed to that extent. For this reason, an optical recording head using near-field light generated from an optical aperture having a size equal to or smaller than the incident light wavelength is used, and an example thereof is shown below.

特許文献1に記載の近接場光(近視野光とも呼ぶ。)ヘッドは、基板の一方の面に近接場光発生素子を有し、他方の面に近接場光発生素子に光を集光するレンズを備え、このレンズに光源からの光を導く光導波路を備えている。この光導波路は、光源側から順に、例えばシングルモードファイバを第1の光導波路、中心から側面方向に連続的に屈折率が変化するグレーデッドインデックスファイバを第2の光導波路、屈折率が均一なコアなし光ファイバを第3の光導波路として構成されている。また、第3の光導波路の射出面は、導波した光を近接場光発生素子に光を集光するレンズに導く反射面を有している。   The near-field light (also referred to as near-field light) head described in Patent Document 1 has a near-field light generating element on one surface of a substrate and condenses light on the near-field light generating element on the other surface. A lens is provided, and an optical waveguide that guides light from the light source to the lens. In this optical waveguide, in order from the light source side, for example, a single mode fiber is a first optical waveguide, a graded index fiber whose refractive index continuously changes from the center to the side surface is a second optical waveguide, and the refractive index is uniform. A coreless optical fiber is configured as a third optical waveguide. The exit surface of the third optical waveguide has a reflection surface that guides the guided light to a lens that collects the light on the near-field light generating element.

特許文献2には、複数の条件式を満足する両端が平面で正の屈折力を備えたラジアル型屈折率レンズ1枚よりなるテレビ電話等に使用されることを目的した撮像レンズが記載してある。
特開2006−196140号公報 特開平9−49966号公報
Patent Document 2 describes an imaging lens intended to be used for a videophone or the like including a single radial type refractive index lens having a positive refractive power at both ends that satisfy a plurality of conditional expressions. is there.
JP 2006-196140 A JP-A-9-49966

しかしながら、特許文献1に記載の近接場光ヘッドでは、第3の光導波路で光路を反射させた光を近接場光発生素子に集光するレンズに導いている。このため、近接場光ヘッドの光学系の高さは、光導波路の直径に加えて集光する集光レンズの厚みとその集光レンズの作動距離も含めた高さが必要となり、十分に小型化した近接場光ヘッドとならない。また、グレーデッドインデックスファイバ(ラジアル型屈折率分布レンズ)の長さを調整することで、光束を収束できることを利用して、第3の光導波路で光路を反射させた後の上記の集光レンズを用いない構成とすることもできる。しかし、この構成では、結像倍率が1.5から2倍程度と大きくなってしまい、形成される光スポットの大きさが第1の光導波路で導光した光スポットより大きくなり、また収差も大きくなってしまう。例えば、結像倍率が等倍で近接場光発生素子に集光した場合の光効率(近接場光発生素子に入射する光パワーに対する近接場光発生素子から発生する光パワーの比)が20%程度であるのに比較して、結像倍率が2倍となると光効率は5%以下になってしまう。この光効率の低下を光源の出力で補おうとすると、高出力の光源を用意し、またその出力に見合った光学素子を用意する場合が生じることから、光記録ヘッドが大型化してしまうことが推測できる。また、高出力の光源の場合、光源からの射出時の光スポットそのものが大きくなる場合もある。   However, in the near-field light head described in Patent Document 1, the light reflected from the optical path by the third optical waveguide is guided to a lens that focuses the near-field light generating element. For this reason, the height of the optical system of the near-field optical head needs to be high enough to include the thickness of the condensing lens that collects light and the working distance of the condensing lens in addition to the diameter of the optical waveguide. It does not become a near-field optical head. Further, the condenser lens after the optical path is reflected by the third optical waveguide by utilizing the fact that the light flux can be converged by adjusting the length of the graded index fiber (radial type gradient index lens). It can also be set as the structure which does not use. However, in this configuration, the imaging magnification becomes as large as 1.5 to 2 times, the size of the formed light spot is larger than the light spot guided by the first optical waveguide, and the aberration is also increased. It gets bigger. For example, the optical efficiency (ratio of the optical power generated from the near-field light generating element to the optical power incident on the near-field light generating element) when the imaging magnification is equal and the light is condensed on the near-field light generating element is 20%. However, when the imaging magnification is doubled, the light efficiency becomes 5% or less. If we try to compensate for this decrease in light efficiency with the output of the light source, a high output light source may be prepared and an optical element suitable for the output may be prepared. it can. In the case of a high-output light source, the light spot itself when emitted from the light source may be large.

また、特許文献2に記載の撮像レンズは、条件式を満足させて収差補正が良好となるように、例えばラジアル方向の屈折率の調整している。しかし、レンズ径が数ミリ程度であれば可能とされるラジアル方向の屈折率の調整を、一般的なもので直径が125μm等とされる光ファイバと同等程度の直径のラジアル型屈折率分布レンズに適用することは困難である。   The imaging lens described in Patent Document 2 adjusts the refractive index in the radial direction, for example, so that the conditional expression is satisfied and the aberration correction is good. However, adjustment of the refractive index in the radial direction, which is possible if the lens diameter is about several millimeters, is a radial type refractive index distribution lens having a diameter comparable to that of a general optical fiber having a diameter of 125 μm or the like. It is difficult to apply to.

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、光効率の良い高さの低い光ヘッド及び光記録装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a low-height optical head and an optical recording apparatus with good optical efficiency.

上記の課題は、以下の構成により解決される。   Said subject is solved by the following structures.

1. 記録媒体の面の上で、前記面に沿って前記記録媒体と相対的に移動するスライダと、光源からの光を前記記録媒体に導く線状導光体と、を備えた光ヘッドにおいて、
前記線状導光体により導かれた光が、一方の端面より入射し、正の屈折力を有する他方の端面から射出し、前記他方の端面から離れた位置に集束して光スポットを形成するラジアル型屈折率分布レンズと、
前記ラジアル型屈折率分布レンズの前記他方の端面と前記光スポットが形成される位置との間に前記他方の端面から射出した光を偏向する偏向手段と、
前記相対的に移動する方向と交差する方向に前記スライダを貫いて配設され、前記偏向手段で偏向された光が入射する光導波路と、を備え
前記他方の端面は、前記ラジアル型屈折率分布レンズの有効範囲の屈折率よりも低い屈折率を有する物質と接し、射出方向に凸形状であることを特徴とする光ヘッド。
1. An optical head comprising a slider that moves relative to the recording medium along the surface on the surface of the recording medium, and a linear light guide that guides light from a light source to the recording medium.
The light guided by the linear light guide enters from one end face, exits from the other end face having a positive refractive power, and converges at a position away from the other end face to form a light spot. A radial type gradient index lens;
Deflection means for deflecting light emitted from the other end surface between the other end surface of the radial type gradient index lens and a position where the light spot is formed;
An optical waveguide disposed through the slider in a direction intersecting with the relatively moving direction and receiving light deflected by the deflecting means ;
The optical head according to claim 1, wherein the other end surface is in contact with a substance having a refractive index lower than an effective range of the radial type gradient index lens and has a convex shape in an emission direction .

2. 記録媒体の面の上で、前記面に沿って前記記録媒体と相対的に移動するスライダと、光源からの光を前記記録媒体に導く線状導光体と、を備えた光ヘッドにおいて、
前記線状導光体により導かれた光が、一方の端面より入射し、正の屈折力を有する他方の端面から射出し、前記他方の端面から離れた位置に集束して光スポットを形成するラジアル型屈折率分布レンズと、
前記ラジアル型屈折率分布レンズの前記他方の端面と前記光スポットが形成される位置との間に前記他方の端面から射出した光を偏向する偏向手段と、
前記相対的に移動する方向と交差する方向に前記スライダを貫いて配設され、前記偏向手段で偏向された光が入射する光導波路と、を備え、
前記他方の端面は、前記ラジアル型屈折率分布レンズの有効範囲の屈折率よりも高い屈折率を有する物質と接し、射出方向に形状であることを特徴とする光ヘッド。
2. An optical head comprising a slider that moves relative to the recording medium along the surface on the surface of the recording medium, and a linear light guide that guides light from a light source to the recording medium.
The light guided by the linear light guide enters from one end face, exits from the other end face having a positive refractive power, and converges at a position away from the other end face to form a light spot. A radial type gradient index lens;
Deflection means for deflecting light emitted from the other end surface between the other end surface of the radial type gradient index lens and a position where the light spot is formed;
An optical waveguide disposed through the slider in a direction intersecting with the relatively moving direction and receiving light deflected by the deflecting means;
The other end face of the contact with the material having a refractive index higher than the refractive index of the effective range of the radial type refractive index distribution lens, the optical head characterized in that the injection direction is concave shaped.

. 前記光導波路の光が射出する面に近接場光発生用のプラズモンプローブを有していることを特徴とする1又は2に記載の光ヘッド。 3 . 3. The optical head according to 1 or 2 , wherein a plasmon probe for generating near-field light is provided on a surface of the optical waveguide from which light is emitted.

. 前記偏向手段は、プリズムに設けられていることを特徴とする1から3の何れか一項に記載の光ヘッド。 4 . It said deflection means, the optical head according to any one of 1 to 3, characterized in that provided in the prism.

. 前記偏向手段は、反射ミラーであることを特徴とする1から3の何れか一項に記載の光ヘッド。 5 . It said deflection means, the optical head according to any one of 1 to 3, characterized in that the reflecting mirror.

.1から5の何れか一項に記載の光ヘッドは、前記記録媒体に磁気記録を行う磁気記録部を前記スライダに備えていることを特徴とする光アシスト式磁気記録ヘッド。 6 . The optical head according to any one of 1 to 5 , wherein the slider includes a magnetic recording unit that performs magnetic recording on the recording medium.

. 記録媒体と、に記載の光アシスト式磁気記録ヘッドと、情報書き込み用制御部と、を有することを特徴とする光記録装置。 7 . A recording medium, an optical recording apparatus comprising: the optically assisted magnetic recording head, and the information writing control unit, to have a described 6.

本発明によれば、光ヘッドは、線状導光体とラジアル型屈折率分布レンズとを直線上に並べた状態で、射出面に正の屈折力を有するラジアル型屈折率分布レンズにより、その延長線上に光を集束させて光スポットを形成することができる。光スポットを形成する結像倍率は、射出面に正の屈折力を有しないラジアル型屈折率分布レンズに比較して小さく、収差を良好に抑えることが出来る。更に、光ヘッドは、偏向手段を備えていることから、光路を例えば90°に偏向して、光導波路に光を入射することができる。よって、光ヘッドは、記録媒体の面に沿った方向に線状導光体とラジアル型屈折率分布レンズとを設け、ラジアル型屈折率分布レンズの射出面からより短い位置により小さい光スポットを形成することが出来、この光スポットを光導波路の入射面に形成することができる。   According to the present invention, the optical head includes the linear light guide and the radial type refractive index distribution lens arranged in a straight line, and the radial type refractive index distribution lens having a positive refractive power on the exit surface. A light spot can be formed by focusing light on the extension line. The imaging magnification for forming the light spot is smaller than that of a radial type gradient index lens having no positive refractive power on the exit surface, and aberrations can be suppressed satisfactorily. Furthermore, since the optical head is provided with a deflecting means, the optical path can be deflected to 90 °, for example, and light can enter the optical waveguide. Therefore, the optical head is provided with a linear light guide and a radial type refractive index distribution lens in a direction along the surface of the recording medium, and a smaller light spot is formed at a shorter position from the exit surface of the radial type refractive index distribution lens. This light spot can be formed on the incident surface of the optical waveguide.

従って、光効率の良い高さの低い光ヘッド及びこの光ヘッドを用いた光記録装置を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide an optical head having a high optical efficiency and a low height and an optical recording apparatus using the optical head.

光アシスト式磁気記録ヘッドを搭載した光記録装置の概略構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of schematic structure of the optical recording device carrying an optically assisted magnetic recording head. 光記録ヘッドの一例を断面で示す図である。It is a figure which shows an example of an optical recording head in a cross section. 光記録ヘッドの光学系の例を光学断面図で示す図である。It is a figure which shows the example of the optical system of an optical recording head with an optical sectional view. 光記録ヘッドの光学系の例を光学断面図で示す図である。It is a figure which shows the example of the optical system of an optical recording head with an optical sectional view. 光記録ヘッドの光学系の例を光学断面図で示す図である。It is a figure which shows the example of the optical system of an optical recording head with an optical sectional view. プラズモンプローブの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a plasmon probe. 数値例1の球面収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration of Numerical example 1. 数値例2の球面収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration of Numerical example 2. 数値例3の球面収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration of Numerical example 3. 数値例4の球面収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration of the numerical example 4.

符号の説明Explanation of symbols

1 筐体
2 ディスク
3 光記録ヘッド
4 サスペンション
5 支軸
6 トラッキング用アクチュエータ6
7 制御部
11 光ファイバ(線状導光体)
12 ラジアル型屈折率分布レンズ
14 光学素子
14a 偏向面
15 スライダ
16 光導波路(光アシスト部)
16f プラズモンプローブ
17 磁気記録部
18 磁気再生部
50、60、70 光学系
100 光記録装置
OP 光路
LS 光源
FP 集光点
S1、S2、S3、S4、S5 面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing | casing 2 Disk 3 Optical recording head 4 Suspension 5 Support shaft 6 Tracking actuator 6
7 Control unit 11 Optical fiber (linear light guide)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Radial type gradient index lens 14 Optical element 14a Deflection surface 15 Slider 16 Optical waveguide (light assist part)
16f plasmon probe 17 magnetic recording unit 18 magnetic reproducing unit 50, 60, 70 optical system 100 optical recording device OP optical path LS light source FP condensing point S1, S2, S3, S4, S5 surface

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。   Although the present invention will be described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment.

以下、本発明を図示の実施の形態であ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に基づいて説明するが、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。   Hereinafter, the present invention will be described based on an optically assisted magnetic recording head having a magnetic recording element in the optical head according to the illustrated embodiment and an optical recording apparatus including the same. The present invention is not limited to the embodiment. I can't. Note that the same or corresponding parts in the respective embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate.

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情報書き込み制御を行う制御部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。
FIG. 1 shows a schematic configuration example of an optical recording apparatus (for example, a hard disk apparatus) equipped with an optically assisted magnetic recording head. The optical recording apparatus 100 includes the following (1) to (6) in the housing 1.
(1) Recording disk (recording medium) 2
(2) Suspension 4 provided so as to be rotatable in the direction of arrow A (tracking direction) with support shaft 5 as a fulcrum.
(3) Tracking actuator 6 attached to the suspension 4
(4) Optically assisted magnetic recording head (hereinafter referred to as optical recording head) 3 attached to the tip of the suspension 4
(5) Motor for rotating the disk 2 in the direction of arrow B (not shown)
(6) Control unit 7 that performs information writing control of the tracking actuator 6, motor, and recording
Such an optical recording apparatus 100 is configured such that the optical recording head 3 can move relatively while flying over the disk 2.

図2は、光記録ヘッド3の一例を断面図で示している。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記録ヘッドであって、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)から光を導光する線状導光体である光ファイバ11と、光ファイバ11から射出する光を光導波路(光アシスト部と称する場合もある。)16の上面に光スポットとして導くラジアル型屈折率分布レンズ12及びプリズム部14bに設けられ、光を偏向する偏向手段である偏向面14aを備えている。光ファイバ11は、コア有りまたはコア無しのどちらでもよい。ラジアル型屈折率分布レンズ12の射出面13は、正の屈折力を有する射出方向に凸形状である。ラジアル型屈折率分布レンズ12が射出面13に正の屈折力を持つことに関しては、後で説明する。光学素子14には、ラジアル型屈折率分布レンズ12を光の射出方向に精度良く固定接着するための断面形状がV字状の溝(図示しない)が設けられている。   FIG. 2 shows an example of the optical recording head 3 in a cross-sectional view. The optical recording head 3 is an optical recording head that uses light for information recording on the disk 2, and includes an optical element 14 and a slider 15. The optical element 14 includes an optical fiber 11 that is a linear light guide that guides light from a light source (not shown), and light emitted from the optical fiber 11 as an optical waveguide (sometimes referred to as a light assist unit) 16. Are provided on a radial type gradient index lens 12 and a prism portion 14b that guide the light as a light spot, and a deflection surface 14a that is a deflection means for deflecting light is provided. The optical fiber 11 may be either with or without a core. The exit surface 13 of the radial type gradient index lens 12 is convex in the exit direction having a positive refractive power. The fact that the radial type gradient index lens 12 has positive refractive power on the exit surface 13 will be described later. The optical element 14 is provided with a groove (not shown) having a V-shaped cross-section for accurately fixing and bonding the radial type gradient index lens 12 in the light emission direction.

光ファイバ11とラジアル型屈折率分布レンズ12の結合は、材料にもよるが、溶融処理により接合して一体化するのが好ましい。このように一体化すると、取り扱いが容易となると同時に、光ファイバ11とラジアル型屈折率分布レンズ12が接する面での光損失が抑えられ、光ファイバ11により導光された光を効率良くラジアル型屈折率分布レンズ12より射出することができる。   The coupling between the optical fiber 11 and the radial type gradient index lens 12 depends on the material, but is preferably joined and integrated by a melting process. When integrated in this way, handling becomes easy, and at the same time, light loss at the surface where the optical fiber 11 and the radial type gradient index lens 12 are in contact is suppressed, and the light guided by the optical fiber 11 is efficiently radial type. The light can be emitted from the refractive index distribution lens 12.

スライダ15は、上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。光導波路16の射出面には、近接場光を発生するプラズモンプローブ16fがある。   The slider 15 includes an optical waveguide 16 that emits a light spot formed on the upper surface to the disk 2, a magnetic recording unit 17 that writes magnetic information to a recorded portion of the disk 2, and magnetic information recorded on the disk 2. Is provided with a magnetic reproducing unit 18 for reading. On the exit surface of the optical waveguide 16, there is a plasmon probe 16f that generates near-field light.

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(図の→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、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。   In FIG. 2, the magnetic reproducing unit 18, the optical waveguide 16, and the magnetic recording unit 17 are arranged in this order from the entry side to the withdrawal side (→ direction in the figure) of the recording area of the disk 2. Not exclusively. Since the magnetic recording unit 17 may be positioned immediately after the exit side of the optical waveguide 16, for example, the waveguide 16, the magnetic recording unit 17, and the magnetic reproducing unit 18 may be arranged in this order.

光ファイバ11により導光される光は、例えば、光源である半導体レーザー(図示しない)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、射出面13に正の屈折力を有するラジアル型屈折率分布レンズ12、偏向面14aを経て、スライダ15に設けられた光導波路16の上面から入射させる。この時、光導波路16の上面に集光させ光スポットを形成するのが効率よく光結合出来るので好ましい。光導波路16の上面から入射した光は、この光導波路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。   The light guided by the optical fiber 11 is, for example, light emitted from a semiconductor laser (not shown) that is a light source. The laser light emitted from the end face of the optical fiber 11 is incident on the emission surface 13 from the upper surface of the optical waveguide 16 provided on the slider 15 through the radial refractive index distribution lens 12 having a positive refractive power and the deflection surface 14a. . At this time, it is preferable to focus the light on the upper surface of the optical waveguide 16 to form a light spot because the light can be efficiently coupled. Light incident from the upper surface of the optical waveguide 16 is guided through the optical waveguide 16 and emitted from the optical recording head 3 toward the disk 2.

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、媒体に付着したごみや、媒体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15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、Al23を含むセラミック材料、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。The slider 15 moves relative to the disk 2 which is a magnetic recording medium while flying, but there is a possibility of contact if there is dust attached to the medium or a defect in the medium. In order to reduce wear generated in that case, it is desirable to use a hard material having high wear resistance as the material of the slider 15. For example, a ceramic material containing Al 2 O 3 , AlTiC, zirconia, TiN, or the like may be used. Further, as a wear prevention treatment, a surface treatment may be performed on the surface of the slider 15 on the disk 2 side in order to increase wear resistance. For example, when a DLC (Diamond Like Carbon) film is used, the light transmittance is high and a hardness of Hv = 3000 or more after diamond is obtained.

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。   Further, the surface of the slider 15 facing the disk 2 has an air bearing surface (also referred to as an ABS (Air Bearing Surface) surface) for improving the flying characteristics. The flying of the slider 15 needs to be stabilized in the state of being close to the disk 2, and it is necessary to appropriately apply a pressure for suppressing the flying force to the slider 15. For this reason, the suspension 4 fixed on the optical element 14 has not only a function of tracking the optical recording head 3 but also a function of appropriately applying a pressure for suppressing the flying force of the slider 15.

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。   When the laser beam emitted from the optical recording head 3 is irradiated onto the disk 2 as a minute light spot, the temperature of the irradiated part of the disk 2 temporarily rises and the coercive force of the disk 2 decreases. Magnetic information is written by the magnetic recording unit 17 to the irradiated portion in which the coercive force is reduced.

ラジアル型屈折率分布レンズ12に関して説明する。ラジアル型屈折分布レンズは、入射した光が、光路で正弦波的な固有の周期をもってレンズ内を伝搬する様に構成されている。両端が平面のラジアル型屈折分布レンズの長さをラジアル型屈折分布レンズが持つ固有の周期の整数倍に丁度に合わせ、一方の端面(入射面)に光ファイバの射出面を接続すると、他方の端面(射出面)には、光ファイバから射出される光スポットとほぼ同等の大きさの光スポットを形成することができる。   The radial type gradient index lens 12 will be described. The radial type refractive index distribution lens is configured such that incident light propagates in the lens with a sinusoidal characteristic period in the optical path. When the length of a radial type refractive index distribution lens whose both ends are flat is exactly matched to an integral multiple of the inherent period of the radial type refractive index distribution lens, the exit surface of the optical fiber is connected to one end surface (incident surface), and the other A light spot having a size substantially equal to that of the light spot emitted from the optical fiber can be formed on the end face (exit surface).

一方、上述した様に、光記録ヘッドを構成する上で、光ファイバ等を用いて光源から導光した光を、記録媒体面上に導く必要がある。光記録ヘッドは、その大きさを小さく(例えば、1mm×1mm×1mm程度)することが望まれていることから、光ファイバは、記録媒体面に対して略平行となるように配設する必要がある。このためには、光路を例えば90°偏向するミラー等の偏向手段が必要となる。   On the other hand, as described above, in configuring an optical recording head, it is necessary to guide light guided from a light source using an optical fiber or the like onto the recording medium surface. Since it is desired to reduce the size of the optical recording head (for example, about 1 mm × 1 mm × 1 mm), it is necessary to arrange the optical fiber so as to be substantially parallel to the recording medium surface. There is. For this purpose, a deflecting means such as a mirror for deflecting the optical path by 90 ° is required.

ラジアル型屈折分布レンズ内での光路が正弦波的な固有の周期Pをもっていることを利用して、両端が平面のラジアル型屈折分布レンズの長さを固有の周期Pを考慮した特定の長さLにする。特定の長さLのラジアル型屈折分布レンズは、入射面から入射した光スポットを、射出面より離れた位置に光スポットを形成することができる。具体的には、特定の長さLをn周期(nは0を含む自然数)に1周期の1/4を超え1/2未満、又は3/4を超え1未満を加えた長さとする。これを式で表すと次式(1)、(2)となる。(0.25+0.5×n)×P < L <(0.5+0.5×n)×P (1)但し、
P=2×π/A1/2 (2)
1/2:定数(屈折率分布定数とも称する)
L:特定の長さ
n:0を含む自然数
この性質を利用すると光ファイバに導かれた光をラジアル型屈折分布レンズに入射させ、射出面と射出された光が形成する光スポットの位置との間に偏向面を設けることが出来る。
By using the fact that the optical path in the radial type refractive index distribution lens has a sinusoidal characteristic period P, the length of the radial type refractive index distribution lens whose both ends are flat is considered to be a specific length considering the specific period P. Set to L. A radial type refractive index distribution lens having a specific length L can form a light spot incident from the incident surface at a position away from the exit surface. Specifically, the specific length L is set to a length obtained by adding more than 1/4 of one cycle to less than 1/2, or more than 3/4 and less than 1 to n cycles (n is a natural number including 0). This is expressed by the following equations (1) and (2). (0.25 + 0.5 × n) × P <L <(0.5 + 0.5 × n) × P (1) where
P = 2 × π / A 1/2 (2)
A 1/2 : Constant (also referred to as refractive index distribution constant)
L: A natural number including a specific length n: 0 When this property is used, light guided to an optical fiber is incident on a radial type refractive index distribution lens. A deflection surface can be provided between them.

しかしながら、上述の様な両端が平面で特定の長さLのラジアル型屈折分布レンズから射出する光が形成する光スポットは、その位置を光記録ヘッドを小さくする上で、射出面から十分に近くすることが出来なく、また収差が多い。   However, the light spot formed by the light exiting from the radial type refractive index distribution lens having a flat end at both ends and having a specific length L as described above is sufficiently close to the exit surface in reducing the position of the optical recording head. Cannot be done, and there are many aberrations.

ここで、本発明に係わるラジアル型屈折率分布レンズ12の様に、ラジアル型屈折率分布レンズの射出面に正の屈折力を持たせる。ラジアル型屈折分布レンズの長さと射出面が持つ正の屈折力を適宜設定することにより、ラジアル型屈折分布レンズの結像倍率をほぼ1倍からそれ以下にすることが出来、射出面から光スポットを形成する位置までの距離と収差を、光記録ヘッドを構成する上で良好とすることが出来る。   Here, like the radial type refractive index distribution lens 12 according to the present invention, the exit surface of the radial type refractive index distribution lens has a positive refractive power. By appropriately setting the length of the radial type refractive index distribution lens and the positive refractive power of the exit surface, the imaging magnification of the radial type refractive index distribution lens can be reduced from approximately 1 to less than the light spot from the exit surface. When the optical recording head is constructed, the distance and aberration to the position for forming the optical recording head can be made favorable.

光ファイバ11から射出する光がラジアル型屈折率分布レンズ12に入射し、正の屈折力を有する射出面から射出する光が偏向面14aを経て、光導波路16の入射面に光スポットを形成する光学系の例を図3から図5に光学断面図で示し、図中の符号OPは光路を示す。図3に示す光学系50は、これまで説明した図2の場合と同じく、光ファイバ11から導かれた光がラジアル型屈折率分布レンズ12に入射し、射出した光が図2で示した光学素子14のプリズム部14bに入射し、内面反射する偏向面14aで偏向される様子を示している。ラジアル型屈折率分布レンズ12の射出面13は、ラジアル型屈折率分布レンズ12の有効範囲の屈折率よりも低い屈折率を有する空気と接しているため、射出方向に凸形状である。ラジアル型屈折率分布レンズ12の有効範囲の屈折率は、概ね1.5(D線)程度である。ここでラジアル型屈折率分布レンズ12の有効範囲は、ラジアル型屈折率分布レンズ12のNAと屈折率分布とで決めることが出来る。また、光路を偏向するプリズム部14bを高い屈折率の材料を使用すると、プリズム部14bをより小さくできるため、光記録ヘッド3をより小さくすることが出来る。   Light exiting from the optical fiber 11 enters the radial type gradient index lens 12, and light exiting from the exit surface having positive refractive power forms a light spot on the entrance surface of the optical waveguide 16 through the deflecting surface 14 a. Examples of the optical system are shown in optical cross-sectional views in FIGS. In the optical system 50 shown in FIG. 3, as in the case of FIG. 2 described so far, the light guided from the optical fiber 11 enters the radial type gradient index lens 12 and the emitted light is the optical shown in FIG. A state is shown in which the light is incident on the prism portion 14b of the element 14 and is deflected by the deflecting surface 14a that is internally reflected. The exit surface 13 of the radial type gradient index lens 12 is convex in the exit direction because it is in contact with air having a lower refractive index than the effective range of the radial type gradient index lens 12. The effective refractive index of the radial type gradient index lens 12 is about 1.5 (D line). Here, the effective range of the radial type refractive index distribution lens 12 can be determined by the NA of the radial type refractive index distribution lens 12 and the refractive index distribution. In addition, when a material having a high refractive index is used for the prism portion 14b that deflects the optical path, the prism portion 14b can be made smaller, so that the optical recording head 3 can be made smaller.

図4に示す光学系60は、光ファイバ11から導かれた光がラジアル型屈折率分布レンズ12に入射し、射出した光がミラー面等の偏向面14aで偏向される様子を示している。ラジアル型屈折率分布レンズ12の射出面は、ラジアル型屈折率分布レンズ12の有効範囲の屈折率よりも低い屈折率を有する空気と接しているため、射出方向に凸形状である。   The optical system 60 shown in FIG. 4 shows a state in which light guided from the optical fiber 11 enters the radial type gradient index lens 12 and the emitted light is deflected by a deflecting surface 14a such as a mirror surface. The exit surface of the radial type refractive index distribution lens 12 is convex in the exit direction because it is in contact with air having a refractive index lower than the effective range of the radial type refractive index distribution lens 12.

図5に示す光学系70は、光ファイバ11から導かれた光がラジアル型屈折率分布レンズ12に入射し、射出した光が光学素子14のプリズム部14bに入射し、内面反射する偏向面14aで偏向される様子を示している。ラジアル型屈折率分布レンズ12の射出面は、凹形状であり、この凹形状の反転形状である凸形状と反対面が平面の凸平レンズ20とが接合され、更に凸平レンズ20の平面にプリズム部14bが接合されている。凸平レンズ20は、ラジアル型屈折率分布レンズ12の有効範囲の屈折率よりも高い屈折率を有するものが好ましく、例えば屈折率が1.75(D線)前後の高屈折率ガラスを材料とするのが好ましい。また、光路を偏向するプリズム部14bを高い屈折率の材料を使用すると、プリズム部14bをより小さくできるため、光記録ヘッドをより小さくすることが出来る。ラジアル型屈折率分布レンズ12、凸平レンズ20、プリズム部14bを接合する方法に接着があり、例えば屈折率が1.6〜1.7程度の高屈折率の光学部品用の接着剤を用いると、屈折率差による光の伝達効率の低下を抑える上で好ましい。   In the optical system 70 shown in FIG. 5, the light guided from the optical fiber 11 is incident on the radial type gradient index lens 12, and the emitted light is incident on the prism portion 14b of the optical element 14 to be reflected on the inner surface. It shows how it is deflected. The exit surface of the radial type gradient index lens 12 has a concave shape. The convex shape which is the inverted shape of the concave shape is joined to the convex lens 20 having a flat surface opposite to the convex shape. The prism part 14b is joined. The convex flat lens 20 preferably has a refractive index higher than the refractive index of the effective range of the radial type refractive index distribution lens 12. For example, a high refractive index glass having a refractive index of about 1.75 (D line) is used as a material. It is preferable to do this. In addition, when a material having a high refractive index is used for the prism portion 14b for deflecting the optical path, the prism portion 14b can be made smaller, so that the optical recording head can be made smaller. There is adhesion in a method of joining the radial type refractive index distribution lens 12, the convex flat lens 20, and the prism portion 14b. For example, an adhesive for a high refractive index optical component having a refractive index of about 1.6 to 1.7 is used. And, it is preferable for suppressing a decrease in light transmission efficiency due to a difference in refractive index.

光記録ヘッド3の光学系を図3から図5に示すような構成とすることで、ラジアル型屈折率分布レンズ12の射出面13から射出された光は、光路を例えば90°偏向することが可能で、結像倍率をほぼ1倍からそれ以下にすることができ、更に収差を良好に抑えることができる。よって、記録媒体の面に沿った方向に光ファイバと屈折率分布型レンズとを設け、ラジアル型屈折率分布レンズの射出面からより短い位置により小さい光スポットを形成することが出来、この光スポットを光導波路の入射面に形成することができる。このため、記録媒体の面に略垂直となる様に設けてある光導波路16に光ファイバを直接結合した様に効率よく光を導くことができる。従って、光効率の良い高さの低い光記録ヘッドを構成することができる。   By configuring the optical system of the optical recording head 3 as shown in FIGS. 3 to 5, the light emitted from the exit surface 13 of the radial type gradient index lens 12 can deflect the optical path by 90 °, for example. The imaging magnification can be reduced from approximately 1 to less than that, and aberrations can be suppressed satisfactorily. Therefore, an optical fiber and a gradient index lens are provided in a direction along the surface of the recording medium, and a smaller light spot can be formed at a shorter position from the exit surface of the radial gradient index lens. Can be formed on the incident surface of the optical waveguide. Therefore, light can be efficiently guided as if the optical fiber is directly coupled to the optical waveguide 16 provided so as to be substantially perpendicular to the surface of the recording medium. Therefore, an optical recording head having a high optical efficiency and a low height can be configured.

図2に示す光学素子14は、光源からの光を透過する例えば、熱可塑性樹脂やガラス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。また、ガラスとしては、ガラスモールドで用いられる高屈折率ガラスであるSF6(nd=1.805、νd=25.40)、金型の寿命を考慮すると、例えば極低温度で成形可能なモールドレンズ用光学ガラスであるPG375(Vidron、住田光学(株)、nd=1.54250、νd=62.9)が挙げられる。   The optical element 14 shown in FIG. 2 can be formed by an injection molding method or a press molding method using, for example, a thermoplastic resin or glass that transmits light from a light source. Examples of the thermoplastic resin include ZEONEX (registered trademark) 480R (refractive index 1.525, Nippon Zeon Co., Ltd.), PMMA (polymethyl methacrylate, for example, Sumipex (registered trademark) MGSS, refractive index 1.49, Sumitomo Chemical Co., Ltd.), PC (polycarbonate, for example, Panlite (registered trademark) AD5503, refractive index 1.585, Teijin Chemicals Ltd.), and the like. In addition, as glass, SF6 (nd = 1.805, νd = 2.40), which is a high refractive index glass used in a glass mold, a mold lens that can be molded at an extremely low temperature, for example, considering the life of the mold. PG375 (Vidron, Sumita Optical Co., Ltd., nd = 1.54250, νd = 62.9) which is an optical glass for use.

光記録ヘッド3の光導波路16の射出面に金等を材料とする例えば三角形の形状をした平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブを設けるのが好ましい。このプラズモンプローブに光を作用させることで近接場光を発生させることが出来る。このプラズモンプローブ16fの具体例を図6に示す。   It is preferable to provide a plasmon probe made of, for example, a triangular flat metal thin film made of gold or the like on the exit surface of the optical waveguide 16 of the optical recording head 3. Near-field light can be generated by applying light to the plasmon probe. A specific example of the plasmon probe 16f is shown in FIG.

図6において、(A)は三角形の平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ16f、(B)はボウタイ型の平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ16fであり、何れも曲率半径20nm以下の頂点Pを有するアンテナからなっている。また、(C)は開口を有する平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ16fであり、曲率半径20nm以下の頂点Pを有するアンテナからなっている。平板状金属薄膜の材料の例としては、アルミニウム、金、銀等が挙げられる。これらのプラズモンプローブ16fに光が作用すると、その頂点P近辺に近接場光が発生して、非常に小さいスポットサイズの光を用いた記録を行うことが可能となる。つまり、光導波路16の光射出位置又はその近傍にプラズモンプローブ16fを設けることによりプラズモンを発生させれば、光導波路16で形成された光スポットのサイズを小さくすることができ、高密度記録に有利となる。なお光導波路16の中央にプラズモンプローブ16fの頂点Pが位置することが好ましい。   In FIG. 6, (A) is a plasmon probe 16f made of a triangular flat metal thin film, and (B) is a plasmon probe 16f made of a bow-tie flat metal thin film, each having a vertex P with a radius of curvature of 20 nm or less. It consists of an antenna. (C) is a plasmon probe 16f made of a flat metal thin film having an opening, and is made of an antenna having a vertex P having a radius of curvature of 20 nm or less. Examples of the material for the flat metal thin film include aluminum, gold, and silver. When light acts on these plasmon probes 16f, near-field light is generated in the vicinity of the apex P, and recording using light having a very small spot size can be performed. That is, if the plasmon is generated by providing the plasmon probe 16f at or near the light emission position of the optical waveguide 16, the size of the light spot formed by the optical waveguide 16 can be reduced, which is advantageous for high-density recording. It becomes. It is preferable that the apex P of the plasmon probe 16f is located in the center of the optical waveguide 16.

これまで説明した光ヘッドは、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し、磁気再生部17と磁気記録部18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ヘッドとすることもできる。   The optical head described so far is an optically assisted magnetic recording head that uses light for information recording on the disk 2. However, the optical head uses light for information recording on a recording medium and has a magnetic reproducing unit 17 and a magnetic recording unit 18. For example, an optical head that performs recording such as near-field optical recording and phase change recording can also be used.

ここで図3から図5に示す光学系50、60、70を構成するコンストラクションデータを、光学系50に対して数値例1、光学系60に対して数値例2と3、光学系70に対して数値例4として以下に挙げる。   Here, the construction data constituting the optical systems 50, 60, and 70 shown in FIGS. 3 to 5 are shown in Numerical Example 1 for the optical system 50, Numerical Examples 2 and 3 for the optical system 60, and for the optical system 70. Example 4 is given below.

数値例1、2、3、4のコンストラクションデータにおいては、次の通りである。ri(i=1,2,3・・・)は、光源LS側から数えてi番目の面Si(i=1,2,3・・・)の曲率半径を示し、di(i=1,2,3・・・)は、光源LS側から数えてi番目の軸上面間隔(mm)を示し、集光点をFPとしている。また、各面Siを定義する際の基準となる座標軸をX軸、Y軸及びZ軸それぞれの偏芯量及び傾き角を偏芯データとして示している。屈折率分布を有する光学素子の屈折率n(r)は、以下の式(1)に示す。
n(r)=n0×(1−(A1/2×r)2/2) (1)
0:基準屈折率
1/2:定数(単位:mm-1
r:光軸からの高さ(r2=x2+y2
偏芯データの表記に関して説明する。X、Y、Z各軸の偏芯量をそれぞれXSC、YSC、ZSCとして示す。また、X、Y、Z各軸を回転軸としたときの各面の傾き角をそれぞれASC、BSC、CSCとして示す。最初の座標軸を各光学断面である図3、4、5に示す。光源LSから光が進む方向をZ軸とし、これに直交する座標をX軸、Y軸としている。この座標系は、光源の位置を原点として、光源側から順次面を定義していく。この順次面を定義する際の原点は、その都度示されている偏芯データを反映する。数値例1、2、3、4の球面収差を図7、8、9、10にそれぞれ示す。縦軸Hは有効径に基づいて正規化した入射高を示す。
The construction data of numerical examples 1, 2, 3, 4 are as follows. ri (i = 1, 2, 3...) indicates the radius of curvature of the i-th surface Si (i = 1, 2, 3...) counted from the light source LS side, and di (i = 1, 1). 2, 3...) Indicate the i-th axis upper surface interval (mm) counted from the light source LS side, and the focal point is FP. Further, the coordinate axes serving as a reference when defining each surface Si are shown as eccentric data and the eccentric amounts and inclination angles of the X axis, the Y axis, and the Z axis, respectively. The refractive index n (r) of the optical element having a refractive index distribution is represented by the following formula (1).
n (r) = n 0 × (1- (A 1/2 × r) 2/2) (1)
n 0 : reference refractive index A 1/2 : constant (unit: mm −1 )
r: Height from the optical axis (r 2 = x 2 + y 2 )
The notation of eccentricity data will be described. The eccentric amounts of the X, Y, and Z axes are shown as XSC, YSC, and ZSC, respectively. In addition, the inclination angles of the surfaces when the X, Y, and Z axes are the rotation axes are shown as ASC, BSC, and CSC, respectively. The first coordinate axes are shown in FIGS. The direction in which light travels from the light source LS is taken as the Z axis, and the coordinates orthogonal to this are taken as the X axis and the Y axis. In this coordinate system, the surface is sequentially defined from the light source side with the position of the light source as the origin. The origin when defining the sequential surface reflects the eccentricity data shown each time. The spherical aberrations of Numerical Examples 1, 2, 3, and 4 are shown in FIGS. The vertical axis H indicates the incident height normalized based on the effective diameter.

尚、以下の数値例1から4において、光源LSの位置を、計算を容易にするため、ラジアル型屈折率分布レンズ12の入射端面より0.1μmだけ手前の空気中としているが、性能への影響は実質的にない。又、表1から4の光源LS、集光点FPの曲率半径は、計算の便宜上、平面としていることから(∞)と示している。   In numerical examples 1 to 4 below, the position of the light source LS is set in the air just 0.1 μm before the incident end face of the radial type gradient index lens 12 for easy calculation. There is virtually no impact. Further, the radii of curvature of the light source LS and the condensing point FP in Tables 1 to 4 are indicated as (∞) because they are flat for convenience of calculation.

(数値例1)
物体側NA:0.10000
使用波長λ:1000nm
倍率:1.0071
屈折率分布
基準屈折率n0:1.500000 (λ=1000nm)
定数A1/2:3.125 (λ=1000nm)
下記の表1において、面S5と同じ面内に集光点FPがある。
(Numerical example 1)
Object side NA: 0.10000
Working wavelength λ: 1000 nm
Magnification: 1.0071
Refractive index distribution standard refractive index n 0 : 1.500000 (λ = 1000 nm)
Constant A 1/2 : 3.125 (λ = 1000 nm)
In Table 1 below, the focal point FP is in the same plane as the plane S5.

(数値例2)
物体側NA:0.10000
使用波長λ:1000nm
倍率:1.0071
屈折率分布
基準屈折率n0:1.500000 (λ=1000nm)
定数A1/2:3.125 (λ=1000nm)
(Numerical example 2)
Object side NA: 0.10000
Working wavelength λ: 1000 nm
Magnification: 1.0071
Refractive index distribution standard refractive index n 0 : 1.500000 (λ = 1000 nm)
Constant A 1/2 : 3.125 (λ = 1000 nm)

(数値例3)
物体側NA:0.10000
使用波長λ:1000nm
倍率:0.9416
屈折率分布
基準屈折率n0:1.500000 (λ=1000nm)
定数A1/2:3.125 (λ=1000nm)
(Numerical example 3)
Object side NA: 0.10000
Working wavelength λ: 1000 nm
Magnification: 0.9416
Refractive index distribution standard refractive index n 0 : 1.500000 (λ = 1000 nm)
Constant A 1/2 : 3.125 (λ = 1000 nm)

(数値例4)
物体側NA:0.10000
使用波長λ:1000nm
倍率:1.0091
屈折率分布
基準屈折率n0:1.500000 (λ=1000nm)
定数A1/2:3.125 (λ=1000nm)
下記の表4において、面S5と同じ面内に集光点FPがある。
(Numerical example 4)
Object side NA: 0.10000
Working wavelength λ: 1000 nm
Magnification: 1.0091
Refractive index distribution standard refractive index n 0 : 1.500000 (λ = 1000 nm)
Constant A 1/2 : 3.125 (λ = 1000 nm)
In Table 4 below, the focal point FP is in the same plane as the plane S5.

Claims (7)

記録媒体の面の上で、前記面に沿って前記記録媒体と相対的に移動するスライダと、光源からの光を前記記録媒体に導く線状導光体と、を備えた光ヘッドにおいて、
前記線状導光体により導かれた光が、一方の端面より入射し、正の屈折力を有する他方の端面から射出し、前記他方の端面から離れた位置に集束して光スポットを形成するラジアル型屈折率分布レンズと、
前記ラジアル型屈折率分布レンズの前記他方の端面と前記光スポットが形成される位置との間に前記他方の端面から射出した光を偏向する偏向手段と、
前記相対的に移動する方向と交差する方向に前記スライダを貫いて配設され、前記偏向手段で偏向された光が入射する光導波路と、を備え
前記他方の端面は、前記ラジアル型屈折率分布レンズの有効範囲の屈折率よりも低い屈折率を有する物質と接し、射出方向に凸形状であることを特徴とする光ヘッド。
An optical head comprising a slider that moves relative to the recording medium along the surface on the surface of the recording medium, and a linear light guide that guides light from a light source to the recording medium.
The light guided by the linear light guide enters from one end face, exits from the other end face having a positive refractive power, and converges at a position away from the other end face to form a light spot. A radial type gradient index lens;
Deflection means for deflecting light emitted from the other end surface between the other end surface of the radial type gradient index lens and a position where the light spot is formed;
An optical waveguide disposed through the slider in a direction intersecting with the relatively moving direction and receiving light deflected by the deflecting means ;
The optical head according to claim 1, wherein the other end surface is in contact with a substance having a refractive index lower than an effective range of the radial type gradient index lens and has a convex shape in an emission direction .
記録媒体の面の上で、前記面に沿って前記記録媒体と相対的に移動するスライダと、光源からの光を前記記録媒体に導く線状導光体と、を備えた光ヘッドにおいて、
前記線状導光体により導かれた光が、一方の端面より入射し、正の屈折力を有する他方の端面から射出し、前記他方の端面から離れた位置に集束して光スポットを形成するラジアル型屈折率分布レンズと、
前記ラジアル型屈折率分布レンズの前記他方の端面と前記光スポットが形成される位置との間に前記他方の端面から射出した光を偏向する偏向手段と、
前記相対的に移動する方向と交差する方向に前記スライダを貫いて配設され、前記偏向手段で偏向された光が入射する光導波路と、を備え、
前記他方の端面は、前記ラジアル型屈折率分布レンズの有効範囲の屈折率よりも高い屈折率を有する物質と接し、射出方向に形状であることを特徴とする光ヘッド。
An optical head comprising a slider that moves relative to the recording medium along the surface on the surface of the recording medium, and a linear light guide that guides light from a light source to the recording medium.
The light guided by the linear light guide enters from one end face, exits from the other end face having a positive refractive power, and converges at a position away from the other end face to form a light spot. A radial type gradient index lens;
Deflection means for deflecting light emitted from the other end surface between the other end surface of the radial type gradient index lens and a position where the light spot is formed;
An optical waveguide disposed through the slider in a direction intersecting with the relatively moving direction and receiving light deflected by the deflecting means;
The other end face of the contact with the material having a refractive index higher than the refractive index of the effective range of the radial type refractive index distribution lens, the optical head characterized in that the injection direction is concave shaped.
前記光導波路の光が射出する面に近接場光発生用のプラズモンプローブを有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ヘッド。 3. The optical head according to claim 1 , further comprising a plasmon probe for generating near-field light on a surface of the optical waveguide from which light is emitted . 前記偏向手段は、プリズムに設けられていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の光ヘッド。 4. The optical head according to claim 1 , wherein the deflecting unit is provided on a prism . 前記偏向手段は、反射ミラーであることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の光ヘッド。 4. The optical head according to claim 1 , wherein the deflecting unit is a reflection mirror . 請求項1から5の何れか一項に記載の光ヘッドは、前記記録媒体に磁気記録を行う磁気記録部を前記スライダに備えていることを特徴とする光アシスト式磁気記録ヘッド 6. The optically assisted magnetic recording head according to claim 1, wherein the slider includes a magnetic recording unit that performs magnetic recording on the recording medium . 記録媒体と、請求項6に記載の光アシスト式磁気記録ヘッドと、情報書き込み用制御部と、を有することを特徴とする光記録装置 An optical recording apparatus comprising: a recording medium; the optically assisted magnetic recording head according to claim 6; and an information writing control unit .
JP2008557545A 2007-09-19 2008-09-03 Optical head, optically assisted magnetic recording head, and optical recording apparatus Expired - Fee Related JP4297199B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007242131 2007-09-19
JP2007242131 2007-09-19
PCT/JP2008/065858 WO2009037972A1 (en) 2007-09-19 2008-09-03 Optical head, optical assist magnetic recording head, and optical recording device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4297199B2 true JP4297199B2 (en) 2009-07-15
JPWO2009037972A1 JPWO2009037972A1 (en) 2011-01-06

Family

ID=40467791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008557545A Expired - Fee Related JP4297199B2 (en) 2007-09-19 2008-09-03 Optical head, optically assisted magnetic recording head, and optical recording apparatus

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4297199B2 (en)
WO (1) WO2009037972A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009099212A (en) * 2007-10-17 2009-05-07 Seiko Instruments Inc Recording head and information recording/reproducing device
US20140110606A1 (en) * 2011-05-27 2014-04-24 Hitachi, Ltd. Near-field optical defect inspection apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002373450A (en) * 2001-06-15 2002-12-26 Fuji Xerox Co Ltd Optical head and disk device
JP2003006803A (en) * 2001-06-22 2003-01-10 Fuji Xerox Co Ltd Optical magnetic head and magneto-optical disk device
JP2003195012A (en) * 2001-09-27 2003-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Aspherical rod lens and its manufacturing method
JP4095623B2 (en) * 2005-04-05 2008-06-04 株式会社日立製作所 Head for magneto-optical fusion recording apparatus and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2009037972A1 (en) 2011-01-06
WO2009037972A1 (en) 2009-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4093285B2 (en) Optical element and optical head
JPWO2008001594A1 (en) Optical head, magneto-optical head, and optical recording apparatus
US20110019510A1 (en) Recording head and recorder
US20100208557A1 (en) Optical Head and Optical Recording Device
WO2007105392A1 (en) Recording head and recording device
JPWO2010050299A1 (en) Near-field light generating device, optical recording head, and optical recording device
WO2010010806A1 (en) Optical recording head and optical recording device
JP4297199B2 (en) Optical head, optically assisted magnetic recording head, and optical recording apparatus
JP4305575B2 (en) Optical element manufacturing method
WO2010007897A1 (en) Deflection optical element, optical recording head and optical recording device
JP4093286B2 (en) Optical element, optical element manufacturing method, and optical head
JP2009015957A (en) Optical element and optical head
US8134893B2 (en) Optical recording head and optical recording apparatus
JPWO2008142917A1 (en) Optical recording head, optically assisted magnetic recording head, and optical recording apparatus
WO2010104030A1 (en) Optical recording head and optical recording apparatus
JP4479860B2 (en) Optical recording head and optical recording apparatus
JP2009176354A (en) Optical element, slider and optical head
JP2009110562A (en) Optical element and optical head
WO2007116723A1 (en) Optical recording head and optical recording device
JP4788661B2 (en) Manufacturing method of optical head
JPWO2010100994A1 (en) Optical element and optical recording head
JP4337951B2 (en) Optical head
JP5050938B2 (en) Optical element, optical head, and optical recording apparatus
JP2010123200A (en) Optical device, optical recording head, and optical recording device
JP2010140581A (en) Optical apparatus, optical recording head, and optical recording apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090324

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090406

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees