JP5804718B2 - Recording head and information recording / reproducing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、局所的な近接場光を利用して磁気記録媒体に各種の情報を記録する記録ヘッドおよび該記録ヘッドを有する情報記録再生装置に関するものである。 The present invention relates to a recording head for recording various information on a magnetic recording medium using local near-field light, and an information recording / reproducing apparatus having the recording head.
近年、コンピュータ機器におけるハードディスクドライブ等の情報記録再生装置は、より大量かつ高密度情報の記録再生を行いたい等のニーズを受けて、さらなる高密度化が求められている。そのため、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、保磁力の強いものを記録媒体として採用することが考えられている。そのため、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。 In recent years, an information recording / reproducing apparatus such as a hard disk drive in a computer device has been demanded to have a higher density in response to a need to record and reproduce a larger amount of high-density information. Therefore, in order to minimize the influence of adjacent magnetic domains and thermal fluctuation, it is considered to employ a recording medium having a strong coercive force. Therefore, it has been difficult to record information on the recording medium.
そこで、上述した不具合を解消するために、近接場光を利用して磁区を局所的に加熱して一時的に保磁力を低下させ、その間に記録媒体への書き込みを行う熱アシスト磁気記録方式の情報記録再生装置が考案され開発が進められている。 Therefore, in order to eliminate the above-mentioned problems, a magnetically assisted magnetic recording system in which the magnetic domain is locally heated using near-field light to temporarily reduce the coercive force and during which writing to the recording medium is performed. An information recording / reproducing apparatus has been devised and developed.
上述した熱アシスト磁気記録方式による記録ヘッドとしては、各種のものが提案されているが、その1つとして、近接場光を利用して加熱を行う近接場光ヘッドが知られている。 Various recording heads using the above-described heat-assisted magnetic recording method have been proposed. As one of the recording heads, a near-field optical head that performs heating using near-field light is known.
例えば特許文献1には、光ファイバからの光を反射して近接場光発生素子に向けさせる反射部、反射された光を一端側から他端側へ伝播させる光導波路、該光導波路先端に設置された近接場光発生素子、近接場光発生素子の近傍に主磁極が設けられた記録ヘッドが開示されている。近接場光発生素子は、ヘッド端面に向かって先細り形状を有しており、先端近傍では非常に強い電界強度を有する近接場光を発生可能であると開示されている。
For example,
特許文献2には、光源と、記録媒体に磁界を印加するための磁極と、光源からの光が照射されることにより近接場光を磁極近傍に発生させる散乱体を有し、光源からの光が照射される散乱体の面が記録媒体に垂直と成るように、磁極に接して形成されている記録ヘッドが開示されている。散乱体の受光面を記録層に対して垂直に配置した場合には、強力でコンパクトな光近接場を発生可能であると開示されている。
しかしながら、上述した従来の近接場光ヘッドには、以下の課題が残されていた。
特許文献1では、近接場光発生素子は、湾曲した主磁極上の被覆層平面に平行に設置された光導波路の先端に取り付けられている。スライダ基板側から順に補助磁極、コイル、被覆層、主磁極および近接場光発生素子を形成する場合、コイル上に覆われる被覆層は、コイルがある箇所で隆起し、コイルがない箇所では所定の曲率を持って落ち込んだ形状となる。このような形状の被覆層上に主磁極を形成すると、湾曲した主磁極が出来る。記録媒体側の端面では、主磁極と近接場光発生素子は被覆層ほど離隔して配置されるが、主磁極が湾曲するとその分だけ主磁極と近接場光発生素子の距離が離れてしまう。このため、光導波路の形状を主磁極の形状に合わせて湾曲させて、その光導波路の先端に近接場光発生素子を設ければ、主磁極と近接場光発生素子の距離を近づけることができる。
However, the following problems remain in the conventional near-field optical head described above.
In
ところが、光導波路を湾曲させると、光導波路内で光束のエネルギーを大きく低減させることとなり、近接場光の強度を低減させることになる。 However, if the optical waveguide is curved, the energy of the light beam is greatly reduced in the optical waveguide, and the intensity of near-field light is reduced.
一方、特許文献2では、光を近接場光発生素子に垂直に照射している。近接場光発生素子が吸収できなかった光エネルギーは、反射や透過などの散乱光となる。このため、近接場光のみならず、当該散乱光も磁気記録媒体に照射されると、磁気記録媒体への全体的な照射領域が大きくなり、高密度に情報を記録させることができない。
On the other hand, in
そこで本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、湾曲した主磁極から発生する記録磁界に近接場光を近接させ、かつ磁気記録媒体に近接場光のみを照射することができるとともに、それにより高密度記録を実現し、かつ製造プロセスが簡略化できる記録ヘッド及び情報記録再生装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to bring near-field light close to a recording magnetic field generated from a curved main pole and to irradiate only the near-field light to a magnetic recording medium. It is possible to provide a recording head and an information recording / reproducing apparatus that can realize high-density recording and can simplify the manufacturing process.
本発明は、上記目的を達成するために、以下の手段を提案する。
本発明に係る熱アシスト磁気記録のための近接場光利用記録ヘッドは、近接場光により一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、磁気記録媒体に対して記録磁界を与えることで磁化反転を生じさせ、情報を記録させる記録ヘッドであって、磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと、スライダに設けられるものであるとともに記録磁界を発生するものであり、スライダの磁気記録媒体側の面に対して傾斜した主磁極と、スライダに設けられるものであるとともに近接場光の生成に用いられる光束を供給する光供給部と、光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換する光カップリング部と、主磁極の側方に配置されるものであるとともに、プラズモン励起エネルギーのみを用いて前記近接場光を発生するものであり、スライダの磁気記録媒体側の面に対して傾斜した近接場光発生素子とを備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
The recording head using near-field light for thermally-assisted magnetic recording according to the present invention heats a magnetic recording medium rotating in a certain direction by near-field light and applies a recording magnetic field to the magnetic recording medium to reverse magnetization. A recording head for recording information, a slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium, and a slider that is provided on the slider and generates a recording magnetic field. A main magnetic pole that is inclined with respect to the surface, a light supply unit that is provided on the slider and supplies a light beam used to generate near-field light, and an optical coupling that converts light energy from the light beam into plasmon excitation energy And near the main pole, and generates the near-field light using only plasmon excitation energy There, it is characterized in that and a near-field light generating element which is inclined with respect to the plane of the magnetic recording medium side of the slider.
この発明に係る記録ヘッドにおいては、近接場光発生素子で発生した近接場光と、記録素子で発生した記録磁界とを協働させた熱アシスト磁気記録方式により、回転する磁気記録媒体に対して情報の記録を行うことができる。 In the recording head according to the present invention, with respect to a rotating magnetic recording medium by a thermally assisted magnetic recording method in which a near-field light generated by a near-field light generating element and a recording magnetic field generated by the recording element cooperate. Information can be recorded.
まず、スライダは、磁気記録媒体の表面に対向した状態で配置されている。例えば、スライダ先端面に記録素子が固定される。記録素子は、スライダ基板側から順に、補助磁極、コイル、絶縁体、主磁極および近接場光発生素子を形成している。ここで、絶縁体はコイルがある箇所で隆起し、コイルがない箇所では所定の曲率を持って落ち込んだ形状となる。このような形状の絶縁体の上に主磁極を形成すると、湾曲した主磁極が出来る。さらに、近接場光発生素子はこのように湾曲した主磁極上に形成している。また、導波路から近接場光発生素子へ光束をカップリングさせる光カップリング部が、近接場光発生素子の一部に備えられている。よって、近接場光発生素子から発生する近接場光のみを、主磁極から発生する記録磁界に近接させることができる。 First, the slider is arranged facing the surface of the magnetic recording medium. For example, the recording element is fixed to the front end surface of the slider. The recording element is formed with an auxiliary magnetic pole, a coil, an insulator, a main magnetic pole, and a near-field light generating element in order from the slider substrate side. Here, the insulator has a shape in which the coil is raised at a place where the coil is present and is depressed with a predetermined curvature at a place where the coil is not present. When the main magnetic pole is formed on the insulator having such a shape, a curved main magnetic pole is formed. Further, the near-field light generating element is formed on the curved main magnetic pole. In addition, an optical coupling unit that couples a light beam from the waveguide to the near-field light generating element is provided in a part of the near-field light generating element. Therefore, only the near-field light generated from the near-field light generating element can be brought close to the recording magnetic field generated from the main magnetic pole.
ここで記録を行う場合、光束は近接場光発生素子上に設けられた光導波路内をディスク側へ向かって伝播する。スライダ先端側の光導波路内には近接場光発生素子とカップリングする光カップリング部が設けられている。 When recording is performed here, the light beam propagates toward the disk side in an optical waveguide provided on the near-field light generating element. An optical coupling portion for coupling with the near-field light generating element is provided in the optical waveguide on the slider tip side.
そのため、光束は光カップリング部で近接場光発生素子とカップリングし、近接場光発生素子の先端では近接場光を発生する。 Therefore, the light beam is coupled with the near-field light generating element at the optical coupling unit, and near-field light is generated at the tip of the near-field light generating element.
すると磁気記録媒体は、この近接場光によって局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。特に、近接場光発生素子を主磁極と共に湾曲させることで、近接場光を主磁極の近傍に発生させることができ、主磁極にできるだけ近い位置で磁気記録媒体の保磁力を低下させることができる。また、光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換することにより、光エネルギーを磁気記録媒体に照射させない。このため、磁気記録媒体のうち近接場光のサイズに対応した微小領域のみが加熱されることとなり、磁気記録媒体に書き込む情報の密度を向上させることができる。 Then, the magnetic recording medium is locally heated by the near-field light, and the coercive force temporarily decreases. In particular, by bending the near-field light generating element together with the main pole, near-field light can be generated in the vicinity of the main pole, and the coercive force of the magnetic recording medium can be reduced as close as possible to the main pole. . Further, by converting the light energy by the light flux into plasmon excitation energy, the light energy is not irradiated onto the magnetic recording medium. For this reason, only a minute region corresponding to the size of the near-field light in the magnetic recording medium is heated, and the density of information written to the magnetic recording medium can be improved.
さらに、近接場光発生素子の先端は、光カップリング部とある距離だけ離間されて設けられている。そのため、光束による光エネルギーを磁気記録媒体に伝えることなく、磁気記録媒体を近接場光のみで局所的に加熱することができる。よって、書き込みの信頼性を向上することができる。 Further, the tip of the near-field light generating element is provided to be separated from the optical coupling portion by a certain distance. For this reason, the magnetic recording medium can be locally heated only by near-field light without transmitting light energy from the light flux to the magnetic recording medium. Therefore, writing reliability can be improved.
また、主磁極に沿って近接場光発生素子を設置していることで、記録磁界が作用する範囲内に近接場光が加熱する領域を確実に入れることができる。従って、より確実に記録を行うことができる。 Further, by providing the near-field light generating element along the main magnetic pole, it is possible to reliably put the region where the near-field light is heated within the range in which the recording magnetic field acts. Therefore, recording can be performed more reliably.
また、近接場光発生素子は湾曲した主磁極の上に形成している。このような構造にすることで、記録素子の作製プロセスが減り、大量生産時において作業時間の短縮やコスト削減を図ることができる。 The near-field light generating element is formed on the curved main pole. With such a structure, the manufacturing process of the recording element is reduced, and the working time and cost can be reduced in mass production.
本発明に係る光供給部は、スライダの磁気記録媒体側の面と反対側の面に備えられ、光束を出射する光源を備えることを特徴としても良い。これによれば、サスペンションの外部から光束を導波させる構成に比べ、ファイバなどの部品点数が減り、コストを減少させることが期待できる。また光源から光カップリング部までの間で光学的アライメント箇所が減り、光学的カップリング効率が高い構成となる。また同時に組立工程が減少するため、簡素に製造可能である。また、ファイバなどがないためヘッドの浮上に悪影響を及ぼし難く、浮上の安定性が高く、書き込みの信頼性が高い。 The light supply unit according to the present invention may be provided on a surface of the slider opposite to the surface on the magnetic recording medium side, and may include a light source that emits a light beam. According to this, compared with the configuration in which the light beam is guided from the outside of the suspension, the number of components such as fibers can be reduced, and the cost can be expected to be reduced. Further, the number of optical alignment points between the light source and the optical coupling portion is reduced, and the optical coupling efficiency is high. At the same time, the assembly process is reduced, so that it can be manufactured simply. Further, since there is no fiber or the like, it is difficult to adversely affect the flying of the head, the flying stability is high, and the writing reliability is high.
本発明に係る光源は、光カップリング部の側方に設けられることを特徴としても良い。これによれば、レーザ光源から光束を出射後、直接光カップリング部へ入射可能であるため部品点数が減り、安価に製造可能である。また、光学的アライメントに関しては、レーザ光源の出射点と近接場光発生素子の光カップリング部のアライメントのみとなるため、アライメントによる光束伝播損失が減少する。また同時に組立工程が減少するため、簡素に製造可能であり、コスト低減が期待される。 The light source according to the present invention may be provided on a side of the optical coupling unit. According to this, since the light beam is emitted from the laser light source and can be directly incident on the optical coupling portion, the number of components is reduced, and it can be manufactured at low cost. Further, regarding the optical alignment, since only the alignment of the emission point of the laser light source and the optical coupling portion of the near-field light generating element is achieved, the light beam propagation loss due to the alignment is reduced. At the same time, since the assembly process is reduced, it can be simply manufactured, and cost reduction is expected.
また、光供給部は、光束の光軸上に光カップリング部に向かって光束を集光させるレンズを備えることを特徴としても良い。これによれば、光束の自由伝播と集光レンズによって光束を光カップリング部に伝播可能となる。透明媒質および集光レンズは、それぞれ屈折率が異なる材質を用いればよいためフォトリソグラフィー技術を用いて製造でき、大量生産に向いている。 Further, the light supply unit may include a lens for condensing the light beam toward the optical coupling unit on the optical axis of the light beam. According to this, the light beam can be propagated to the optical coupling unit by the free propagation of the light beam and the condenser lens. Since the transparent medium and the condensing lens may be made of materials having different refractive indexes, the transparent medium and the condenser lens can be manufactured using a photolithography technique, and are suitable for mass production.
上述したように、本発明に係る記録ヘッドによれば、主磁極近傍に近接場光を発生させることができ、書き込みの信頼性を向上することができる。しかも、作製プロセスが減るため、作業時間の短縮や費用削減を図ることができる。 As described above, according to the recording head of the present invention, near-field light can be generated in the vicinity of the main magnetic pole, and writing reliability can be improved. In addition, since the manufacturing process is reduced, the working time can be reduced and the cost can be reduced.
本発明に係る磁気ヘッドによれば、湾曲した主磁極に局所的な近接場光を近接することができ、広範囲の加熱を防ぐことで書き込みの信頼性を向上できる。また、製造プロセスを簡略化することで加工コストおよび製造コストが低減し、製造の効率化を図ることができる。 According to the magnetic head of the present invention, local near-field light can be brought close to the curved main magnetic pole, and writing reliability can be improved by preventing a wide range of heating. Further, by simplifying the manufacturing process, the processing cost and the manufacturing cost can be reduced, and the manufacturing efficiency can be improved.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る記録ヘッド及び情報記録再生装置の第1実施形態を、図1から図6を参照して説明する。なお、本実施形態の情報記録再生装置1は、垂直記録層を有するディスク(磁気記録媒体)Dに対して、垂直記録方式で書き込みを行う装置である。また、本実施形態では、ディスクDが回転する空気の流れを利用して記録ヘッド2を浮かせた空気浮上タイプを例に挙げて説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of a recording head and an information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the information recording / reproducing
本実施形態の情報記録再生装置1は、図1に示すように、後述する湾曲した近接場光発生素子50を有する記録ヘッド2と、ディスク面(磁気記録媒体の表面)D1に平行なXY方向に移動可能とされ、ディスク面D1に平行で且つ互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回りに回動自在な状態で記録ヘッド2を先端側で支持するサスペンション3と、光導波路(光束導入手段)4の基端側から該光導波路4に対して光束Lを入射させる光信号コントローラ5と、サスペンション3の基端側を支持すると共に、該サスペンション3をディスク面D1に平行なXY方向に向けてスキャン移動させるアクチュエータ6と、ディスクDを一定方向に回転させるスピンドルモータ(回転駆動部)7と、後述する記録素子21及び光信号コントローラ5の作動を制御する制御部8と、これら各構成品を内部に収容するハウジング9とを備えている。
As shown in FIG. 1, the information recording / reproducing
ハウジング9は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部9aが形成されている。また、このハウジング9には、凹部9aの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。
The housing 9 is made of a metal material such as aluminum and has a quadrangular shape when viewed from above, and a
凹部9aの略中心には、上記スピンドルモータ7が取り付けられており、該スピンドルモータ7に中心孔を嵌め込むことでディスクDが着脱自在に固定される。凹部9aの隅角部には、上記アクチュエータ6が取り付けられている。このアクチュエータ6には、軸受10を介してキャリッジ11が取り付けられており、該キャリッジ11の先端にサスペンション3が取り付けられている。そして、キャリッジ11及びサスペンション3は、アクチュエータ6の駆動によって共に上記XY方向に移動可能とされている。
The
なお、キャリッジ11及びサスペンション3は、ディスクDの回転停止時にアクチュエータ6の駆動によって、ディスクD上から退避するようになっている。また、記録ヘッド2とサスペンション3とで、ヘッドジンバルアセンブリ12を構成している。また、光信号コントローラ5は、アクチュエータ6に隣接するように凹部9a内に取り付けられている。そして、このアクチュエータ6に隣接して、上記制御部8が取り付けられている。
The
上記記録ヘッド2は、光束Lと近接場光発生素子50を光学的にカップリングさせ生成した近接場光Rにより回転するディスクDを加熱すると共に、ディスクDに対して垂直方向の記録磁界を与えることで磁化反転を生じさせ、情報を記録させるものである。
The
この記録ヘッド2は、図2及び図3に示すように、ディスク面D1から所定距離Hだけ浮上した状態でディスクDに対向配置され、ディスク面D1に対向する対向面20aを有するスライダ20と、該スライダ20の先端面(以降、流入端側の側面と表現する)に固定された記録素子21と、該記録素子21に隣接して固定されたスポットサイズ変換器22と、該スポットサイズ変換器22の後述するコア40内に光信号コントローラ5からの光束Lを導入する光導波路4とを備えている。また、本実施形態の記録ヘッド2は、スポットサイズ変換器22に隣接して固定された再生素子23を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
上記スライダ20は、石英ガラス等の光透過性材料や、AlTiC(アルチック)等のセラミック等によって直方体状に形成されている。このスライダ20は、対向面20aをディスクD側にした状態で、ジンバル部24を介してサスペンション3の先端にぶら下がるように支持されている。このジンバル部24は、ディスク面D1に平行で且つ互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回りにのみ変位するように動きが規制された部品である。これによりスライダ20は、上述したようにディスク面D1に平行で且つ互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回りに回動自在とされている。
The
スライダ20の対向面20aには、回転するディスクDによって生じた空気流の粘性から、浮上するための圧力を発生させる凸条部20bが形成されている。本実施形態では、レール状に並ぶように、長手方向に沿って延びた凸条部20bを2つ形成している場合を例にしている。但し、この場合に限定されるものではなく、スライダ20をディスク面D1から離そうとする正圧とスライダ20をディスク面D1に引き付けようとする負圧とを調整して、スライダ20を最適な状態で浮上させるように設計されていれば、どのような凹凸形状でも構わない。なお、この凸条部20bの表面はABS(Air Bearing Surface)と呼ばれる面とされている。
On the opposing
スライダ20は、この2つの凸条部20bによってディスク面D1から浮上する力を受けている。また、サスペンション3は、ディスク面D1に垂直なZ方向に撓むようになっており、スライダ20の浮上力を吸収している。つまり、スライダ20は、浮上した際にサスペンション3によってディスク面D1側に押さえ付けられる力を受けている。よってスライダ20は、この両者の力のバランスによって、上述したようにディスク面D1から所定距離H離間した状態で浮上するようになっている。しかもスライダ20は、ジンバル部24によってX軸回り及びY軸回りに回動するようになっているので、常に姿勢が安定した状態で浮上するようになっている。
The
なお、ディスクDの回転に伴って生じる空気流は、スライダ20の流入端側(サスペンション3の基端側)から流入した後、ABSに沿って流れ、スライダ20の流出端側(サスペンション3の先端側)から抜けている。
The air flow generated along with the rotation of the disk D flows from the inflow end side of the slider 20 (the base end side of the suspension 3), then flows along the ABS, and flows out of the
図4は記録ヘッド2の断面図である。記録ヘッド2は、光導波路4、スライダ20、スライダ20に接する記録素子21、スポットサイズ変換器22およびスポットサイズ変換器22に隣接した再生素子23から構成される。
FIG. 4 is a sectional view of the
光導波路4は、コア4aおよびクラッド4bから構成され、コア4aよりも屈折率の低い材料をクラッド4bに用いることによって、光束Lをコア4a中に閉じ込めることができる。このような構造の光導波路4をスライダ20と平行に設置する。
The
記録素子21は、スポットサイズ変換器22とスライダ20に挟まれるよう設置される。記録素子21は、湾曲した主磁極32とディスクD面に対し垂直な補助磁極30、磁気回路31、コイル33および近接場光発生素子50から構成される。補助磁極30はスライダ20と端面で接触するように配置され、補助磁極30からスポットサイズ変換器22の方向へ向かって、磁気回路31、磁気回路31を中心として螺旋状に巻かれたコイル33、主磁極32の順に配置される。補助磁極30、主磁極32及び磁気回路31は、磁束密度が高い高飽和磁束密度(Bs)材料(例えば、CoNiFe合金、CoFe合金等)により形成されている。また、コイル33は、ショートしないように、隣り合うコイル33間、磁気回路31との間、補助磁極30、主磁極32との間に隙間が空くように配置されており、この状態で絶縁体34によってモールドされている。絶縁体34はコイル33上を覆うように形成されるが、この時絶縁体34はコイル33の上で盛り上がり、コイル33がない部分はある曲率を持って落ち込む。主磁極32はそのようにしてできた絶縁体34に沿って湾曲している。さらにその上に磁気シールド層35を形成し、湾曲した磁気シールド層の頂点から書き込みを行うディスクD側にかけて、磁気シールド層35に沿うように近接場光発生素子50を形成する。近接場光発生素子50の先端露出部50aは、近接場光発生素子50がわずかにディスクD側に露出した部分であり、磁気シールド層35を介して主磁極32と近接するよう設置されている。記録素子21がスポットサイズ変換器22と接している面は、磁気シールド層35上に設置したクラッド41および近接場光発生素子50がスポットサイズ変換器22と接触、または近接している光カップリング部50cから構成される。
The
光カップリング部50cは、後述する光束集光部40bのディスクD側の先端部分に到達した光束を用いて、光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーのみに変換するものである。近接場光発生素子50は、主磁極32の側方に配置されるものであるとともに、変換されたプラズモン励起エネルギーを用いて近接場光を発生するものであり、湾曲した形状を有している。
The
本実施形態における近接場光発生素子50は、光カップリング部50cにおいて、湾曲した近接場光発生素子50の頂点からディスクDにかけて所定の面積だけスポットサイズ変換器22に接触し、平面を形成している。また、光カップリング部50cと記録素子21のスポットサイズ変換器22側に配置されたクラッド41は、面一になるように設計されている。
The near-field
磁気回路31及びコイル33は、全体として電磁石を構成している。なお、近接場光発生素子50の先端露出部50a、主磁極32及び補助磁極30は、ディスクDに対向する端面がスライダ20の凸条部20bと面一となるように設計されている。
The
スポットサイズ変換器22は、クラッド41と、多面体のコア40から構成される。スポットサイズ変換器22は、コア40の屈折率がクラッド41に比べ高いため、光束Lをコア40内に捕捉できる。コア40は、ディスクDに向けて光束Lを絞り込むものであり、本実施形態では、光束Lを90度反射させる反射面40a、光束Lのスポット径を漸次減少させる光束集光部40bを有する。
The
光束集光部40bの一つの側面は記録素子21のクラッド41および近接場光発生素子50の光カップリング部50cと平面で接触するように配置される。光束集光部40bのディスクD側先端部では、記録素子21側の側面において近接場光発生素子50の光カップリング部50cと接している。また、光導波路のコア4aから伝播した光束Lはスポットサイズ変換器22の後述する反射面40aで反射できるように配置されている。クラッド41で覆われたディスクD側の端面は、記録素子21およびスライダ20のディスクD側端面と面一になるように設計されている。
One side surface of the light
図5は、スポットサイズ変換器22の光束集光部40bを図4に示す矢印A方向から、再生素子23とクラッド41を透過して見た図である。スポットサイズ変換器22の光束集光部40bは3つの側面を有するように形成されており、そのうちの1つの側面が記録素子21と対向するように設置している。また、光導波路4からコア40内に導入された光束Lが反射面40aの略中心に入射するように、スポットサイズ変換器22及びコア4aの位置関係が調整されている。光束集光部40bの断面形状は三つの辺を有している三角形状となり、ディスクD側へ向かうにつれて断面積が減少していく。なお、コア40のディスクD側の先端において、所定の面積ほど露出した近接場光発生素子50の光カップリング部50cとコア40とが接触している。
FIG. 5 is a view of the light
図6はスポットサイズ変換器22のコア40および近接場光発生素子50をディスクD側から見た図である。コア40の先端は三角形状をしており、記録素子21側の1つの辺で近接場光発生素子50の端面50cと接している。近接場光発生素子50は主磁極32に沿って湾曲しているため、ディスクD側から見ると、コア40と接していない2つの辺は内側に湾曲しているように形成される。コア40の先端および近接場光発生素子50はクラッド41に覆われているが、近接場光発生素子50の先端露出部50aのみディスクD側に露出する。
FIG. 6 is a view of the
図7は図4で示された近接場光発生素子50の先端部分の拡大図である。スライダ20側から順に主磁極32、磁気シールド35、近接場光発生素子50、クラッド41が形成されている。近接場光発生素子50のディスクD側へ露出した部分である先端露出部50aは、主磁極32側で鋭い角部が形成されている。
FIG. 7 is an enlarged view of the tip portion of the near-field
次に、このように構成された記録ヘッド2により、ディスクDに各種の情報を記録再生する場合について以下に説明する。
Next, a case where various types of information are recorded on and reproduced from the disk D by the
本実施形態において、情報の記録を行う場合、局所的な近接場光Rと記録磁界とを組み合わせた熱アシスト磁気記録方式により情報の記録を行う。 In the present embodiment, when information is recorded, information is recorded by a heat-assisted magnetic recording method in which a local near-field light R and a recording magnetic field are combined.
まず、局所的な近接場光Rの発生原理について説明する。光信号コントローラ5は、制御部8からの指示を受けて光束Lを光導波路4の基端側から入射させる。入射した光束Lは、光導波路4のコア4a内を先端側に向かって進み、スポットサイズ変換器22の反射面40aで反射されて向きが90度変わる。即ち、導入方向とは異なる方向に光束Lの向きが変化する。そして、向きが変わった光束Lは、ディスクD側に位置する他端側に向かって光束集光部40bを伝播する。
First, the generation principle of the local near-field light R will be described. In response to an instruction from the
この際、光束集光部40bは、ディスクDに近づくにつれ、断面積が徐々に減少するように絞り成形されている。そのため、光束Lはこの光束集光部40bを通過する際に、側面で反射を繰り返しながら徐々に集光されてコア40の内部を伝播していく。特に、コア40の側面にはクラッド41が密着しているので、コア40の外部に光が漏れることはない。よって、導入された光束Lを無駄にすることなく絞りながら他端側に伝播させることができる。
At this time, the light
そのため光束Lは、光束集光部40bの他端側に達した時点で絞り込まれてスポットサイズが小さくなる。つまり光束集光部40bは、導入された光束Lのスポットサイズを、直径が最大直線長さL1と同等である約1μm程度の小さいサイズに絞り込むことができる。
Therefore, the light beam L is narrowed down when it reaches the other end side of the light
近接場光発生素子50の光カップリング部50cにおいて、図5に示すように、絞られた光束Lが近接場光発生素子50と接触する。光カップリング部50cから近接場光発生素子50のディスクD側の先端露出部50aまでの伝播は、金属表面の電子の振動になり、ディスクDに到達する光スポットサイズは近接場光発生素子50の幅に従って小さくなる。近接場光発生素子50の幅は、図6に示すように先端露出部50aで最小となり、先端露出部50aは局所的な近接場光Rを発生させる。さらに、図7に示すように、近接場光発生素子50は先端露出部50aにおいてスライダ20側で、鋭い角部が形成されている。鋭い角部は強い近接場光Rを発生させることが可能であると考えられ、主磁極32と近接した位置に強い近接場光Rが発生可能である。
In the
ディスクDは、この近接場光Rによって加熱され、一時的に保磁力が低下する。特に、近接場光発生素子50を主磁極32に沿って湾曲させることで、主磁極32近傍に近接場光Rを発生でき、主磁極32にできるだけ近い位置でディスクDの保磁力を低下させることができる。
The disk D is heated by the near-field light R, and the coercive force temporarily decreases. In particular, by bending the near-field
一方、磁界の発生について説明する。制御部8によってコイル33に電流が供給されると、電磁石の原理により電流磁界が磁気回路31内に磁界を発生させるので、主磁極32と補助磁極30との間にディスクDに対して垂直方向の記録磁界を発生させることができる。すると、主磁極32側から発生した磁束が、ディスクDの垂直記録層を真直ぐ通り抜け、垂直記録層の磁化を反転させるが、補助磁極30に戻るときには磁化の方向に影響を与えることはない。これは、ディスクD面に対向する補助磁極30の面積が、主磁極32よりも大きいので磁束密度が大きく磁化を反転させるほどの力が生じないためである。つまり、主磁極32側でのみ記録を行うことができる。
Meanwhile, generation of a magnetic field will be described. When a current is supplied to the
その結果、近接場光Rと両磁極30、32で発生した記録磁界とを協働させた熱アシスト磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。また、光束集光部40bのディスクD側の先端部分に到達した光束を用いて、光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーのみに変換することにより、光エネルギーをディスクDに照射させない。このため、ディスクDのうち近接場光のサイズに対応した微小領域のみが加熱されることとなり、ディスクDに書き込む情報の密度を向上させることができる。しかも垂直記録方式で記録を行うので、熱揺らぎ現象等の影響を受け難く、安定した記録を行うことができる。よって、書き込みの信頼性を高めることができる。
As a result, information can be recorded by a heat-assisted magnetic recording method in which the near-field light R and the recording magnetic fields generated by the
特に、主磁極32と近接場光発生素子50を共に湾曲させることで、この近傍でディスクDの保磁力を低下させることができ、記録磁界が局所的に作用する位置に加熱温度のピーク位置を入れることができる。また、本実施形態では、伝播光である光束Lと金属表面に局在化させた近接場光Rをある距離ほど離間させることで、伝播光による広範囲領域の加熱を避け、近接場光Rによって局所的な領域のみを加熱させることが可能である。従って、確実に記録を行うことができ、信頼性の向上化を図ることができると共に高密度記録化を図ることができる。
In particular, by bending both the main
次に、ディスクDに記録された情報を再生する場合には、スポットサイズ変換器22に隣接して固定されている再生素子23が、ディスクDの垂直記録層から漏れ出ている磁界を受けて、その大きさに応じて電気抵抗が変化する。よって、再生素子23の電圧が変化する。これにより制御部8は、ディスクDから漏れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することができる。そして制御部8は、この電圧の変化から信号の再生を行うことで、情報の再生を行うことができる。
Next, when reproducing information recorded on the disk D, the reproducing
なお、光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換せずに、光束を近接場光発生素子50にそのまま照射した場合には、近接場光発生素子50によって散乱した散乱光がディスクDに照射されることになる。この散乱光がディスクDに熱を与えることになると、折角、近接場光によりスポット径の局在化を図ったとしても、当該散乱光により全体のスポット径が大きくなってしまう。ところが、本発明では、光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーのみに一旦変換するため、上述した散乱光がディスクDに照射されることがなくなり、近接場光のみによるスポット径の局在化を確実に行うことができる。その一方で、近接場光発生素子50のディスクD側の先端部分を主磁極32に近接させるために、近接場光発生素子50を主磁極32に沿って湾曲させている。これにより、光束集光部40bのディスクD側の先端部分から、近接場光発生素子50のディスクD側の先端部分までの距離が長くなり、近接場光の強度を低減させるように見える。しかし、光束集光部40bの先端部分と近接場光発生素子50の先端部分との間はプラズモン励起エネルギーにより伝播されることとなるため、近接場光の強度を低減させないようにすることができる。また主磁極32に沿って光導波路を湾曲させずに、近接場光発生素子50及び光カップリング部50cを用いて光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換しているため、光導波路を湾曲させる構成よりもエネルギーロスを増大させないようにすることができる。以上により、本発明によれば、湾曲した主磁極32の隣に近接場光発生素子50が備えられた構成において、スポット径の局在化を確実に行うことができるとともに、近接場光の強度を低減させないようにすることができる。
Note that when the near-field
なお、本実施形態では、主磁極32及び近接場光発生素子50が湾曲した形状を有しているが、それらがスライダ20のディスクD側の面に対して斜めに傾斜していればよく、斜めにかつ直線状に形成されていてもよいのは勿論のことである。
In the present embodiment, the main
(第2実施形態)
以下、本発明に係る第2実施形態について図8から図11を参照して説明する。第1実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態が第1実施形態と異なる点は、近接場光発生素子の形状と、スポットサイズ変換器から近接場光発生素子へカップリングを行う光カップリング部の位置が異なる点である。
(Second Embodiment)
A second embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. This embodiment is different from the first embodiment in that the shape of the near-field light generating element and the position of the light coupling unit that performs coupling from the spot size converter to the near-field light generating element are different.
図8は第2実施形態に係る記録ヘッド2の断面図である。湾曲した主磁極32上に磁気シールド層35を介して形成された近接場光発生素子60は、スポットサイズ変換器22の磁気記録媒体側の端面と光カップリング部60cを介して接続される。また、近接場光発生素子60はディスクDへ向かって、その断面積が漸次減少するように設計されている。本実施形態では近接場光発生素子60はディスクDへ向かって幅方向のみならず、高さ方向も漸次減少するように形成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the
図9は、スポットサイズ変換器22の光束集光部40bを図8に示す矢印A方向から再生素子とクラッドを透過して見た図である。近接場光発生素子50は、光カップリング部60cを介しスポットサイズ変換器22のコア40のディスクD側端面と接続されている。
FIG. 9 is a view of the light
図10はスポットサイズ変換器22のコア40および近接場光発生素子部60をディスクD側から見た図である。コア40の先端面40cは三角形状を有しており、近接場光発生素子部60の光カップリング部60cは先端面40cの三角形状を覆うように半円状に形成されている。コア40の先端面40cおよび近接場光発生素子部60はクラッド41に覆われているが、近接場光発生素子60の先端露出部60aのみディスクD側に露出する。
FIG. 10 is a view of the
図11は図8で示された近接場光発生素子60の先端部分の拡大図である。近接場光発生素子60のディスクD側へ露出した部分である先端露出部60aは、上部クラッド41側と比較すると主磁極32側でより鋭く尖った角部60bが形成されている。
FIG. 11 is an enlarged view of the tip portion of the near-field
近接場光発生素子60が近接場光Rを発生させる動作原理について説明する。光導波路4に導入された光束Lは、反射面40aにおいて、方向を90度変えられ、光束集光部40b内を伝播し、光束集光部40bの他端側に達した時点で約1μm程度の小さいサイズに絞り込まれる。その後、絞り込まれた光束Lは近接場光発生素子60の端面である光カップリング部60cに対して垂直に照射される。光カップリング部60cは、絞り込まれた光束Lの断面積よりもわずかに大きくなるように設けられており、光束LがディスクD側へ漏出することを防ぐことができる。照射された光束Lは光カップリング部60cにおいて、表面プラズモンに変換される。近接場光発生素子60は、断面積がディスクDに向かって漸次減少するように設計されているため、先端に向かって表面プラズモンは強度を増し、先端露出部60aにおいて表面プラズモンの強度は最大になる。また先端露出部60aの鋭く尖った主磁極32側の角部60bでは、表面プラズモンがさらに増強され、主磁極32の近傍に強い近接場光Rを発生させることができる。
An operation principle by which the near-field
本実施の形態によっても、第1実施形態と同様の効果を実現することができる。本実施形態の構成では、近接場光発生素子の光カップリング部に光束を垂直に当てることでカップリング効率を上げ、かつ表面プラズモンに変換できなかった光束によるディスク加熱を避けることができ、さらに近接場光発生素子の断面積をディスクに向かって漸次減少させることによる表面プラズモン増強効果が得られ、より少ないエネルギーで局所的にディスクを加熱することが可能となる。 According to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be realized. In the configuration of the present embodiment, it is possible to increase the coupling efficiency by vertically applying the light beam to the optical coupling portion of the near-field light generating element, and to avoid the disk heating due to the light beam that could not be converted into the surface plasmon. A surface plasmon enhancement effect is obtained by gradually reducing the cross-sectional area of the near-field light generating element toward the disk, and the disk can be locally heated with less energy.
(第3実施形態)
以下、本発明に係る第3実施形態について図12から図14を参照して説明する。第1実施形態および第2実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態が第1実施形態および第2実施形態と異なる点は、スライダに対し平行に伝播してきた光束の方向を90度反射させるミラー面を持ち、近接場光発生素子の形状および近接場光発生素子へカップリングを行う光カップリング部の位置が異なる点である。
(Third embodiment)
A third embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The same portions as those in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. This embodiment differs from the first embodiment and the second embodiment in that it has a mirror surface that reflects the direction of the light beam propagating parallel to the slider by 90 degrees, and the shape of the near-field light generating element and the near-field light. This is in that the position of the optical coupling portion for coupling to the generating element is different.
図12は第3実施形態に係る記録ヘッド2の断面図である。近接場光発生素子70は、記録素子21の上部から下部へ向かって、湾曲した主磁極32上の磁気シールド層35に滑らかに沿って設けられる。また、近接場光発生素子70はディスクDへ向かって、その断面積が漸次減少するように設計されている。ミラー面80はスライダ20に平行に設置された光導波路4に対して45度の傾斜を持つように設置される。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the
図13はミラー面80を図8に示す矢印A方向から再生素子23とクラッド41を透過して見た図である。光導波路4のコア4aの中心と円形のミラー面80の中心が一致するようにミラー面80は設置される。近接場光発生素子70はその幅がディスクDに向かって減少していくよう設計されている。
FIG. 13 is a view of the
図14は近接場光発生素子70、光カップリング部70cおよびミラー面80をディスクD側から見た図である。円形のミラー面80より所定の面積ほど大きい光カップリング部70cを有し、ミラー面80を覆うように半円状に形成されている。ここで、螺旋状のコイル33を覆った絶縁体34はコイル33がある部分で盛り上がり、コイル33がない部分では落ち込む。そのため端面において2箇所の凸部が形成される。近接場光発生素子70はこのような2箇所の凸部を有する磁気シールド層35の上に形成される。近接場光発生素子70はディスクD側へ向かってその断面積が漸次減少するように設計され、先端露出部70aのみディスクD側に露出する。
FIG. 14 is a view of the near-field
近接場光発生素子70が近接場光Rを発生させる動作原理について説明する。光導波路4から入射された光束Lはコア4a内を伝播し、ミラー面80で90度方向を変えられる。方向を変えられた光束Lは、その直後に近接場光発生素子70の光カップリング部70cに垂直に照射する。光カップリング部70cは、光束Lの断面積よりもわずかに大きくなるように設けられており、光束LがディスクD側へ漏出することを防ぐことができる。照射された光束Lは光カップリング部70cにおいて、表面プラズモンに変換される。近接場光発生素子70は、断面積がディスクDに向かって漸次減少するように設計されているため、先端に向かって表面プラズモンは強度を増し、先端露出部70aにおいて表面プラズモンの強度は最大になる。ここで、近接場光発生素子70は磁気シールド層35上に滑らかに形成されているため角部が無く、先端露出部70a以外の地点で表面プラズモンが最大になることはない。そのため、先端露出部70aにおいてのみ増強された近接場光Rが発生する。
An operation principle by which the near-field
本実施の形態によっても、第1実施形態および第2実施形態と同様の効果を実現することができる。本実施形態の構成では、スポットサイズ変換器がないため、光束がスポットサイズ変換器を伝播することで発生する損失を無くし、さらに光カップリング部と近接場光発生地点を大きく離間させることで、近接場光のみによってディスクを加熱することが可能となる。また主磁極上に形成された磁気シールド層に沿って近接場光発生素子を設けるため、作製プロセスの簡略化が図れ、さらにスポットサイズ変換器にかかる費用の削減が可能となる。 Also according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment and the second embodiment can be realized. In the configuration of this embodiment, since there is no spot size converter, the loss caused by the light beam propagating through the spot size converter is eliminated, and further, the optical coupling unit and the near-field light generation point are greatly separated, The disk can be heated only by near-field light. In addition, since the near-field light generating element is provided along the magnetic shield layer formed on the main magnetic pole, the manufacturing process can be simplified and the cost for the spot size converter can be reduced.
(第4実施形態)
以下、本発明に係る第4実施形態について図15を参照して説明する。第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態が第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態と異なる点は、光源がスライダの上部に備えられている点である。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The same portions as those in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. This embodiment is different from the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment in that a light source is provided on the upper portion of the slider.
図15は第4実施形態に係る記録ヘッド2の断面図である。スライダ20の上部に接着層102を介して直方体形状のレーザ支持基板101が固定されている。寸法については特に限定しない。レーザ支持基板101の端面には接着層102を介してレーザ光源100が備えられる。レーザ支持基板101は、剛性が確保されれば材質は特に限定しないが、アルティック(Al2O3−TiC)等を用いれば良い。また、接着層102は、レーザ支持基板101およびスライダ20が固定できれば特に限定しないが、UV硬化接着液や半田付け等用いれば良い。レーザ光源100の大きさは任意である。例えば通常用いられる典型的な大きさは、幅250μm×長さ(奥行き)350μm×厚み65μm程度であり、このような寸法のレーザ光源100を搭載することも可能である。また、レーザ光源100は、光源であれば特に限定しないが、例えば、レーザダイオード、LED等の他の発光素子でも良い。
FIG. 15 is a cross-sectional view of the
本実施形態の動作原理について説明する。スライダ20に隣接されたレーザ光源100から出射された光束Lは、スポットサイズ変換器22のコア40の端面に入射する。具体的には光束Lのピーク値がコア40の中心位置に配置されるようにアライメントを行った後、レーザ光源100が接続されたレーザ支持基板101をスライダ20上部に固定すると良い。また、レーザ出射点110からコア40までの光束Lの伝播距離は、無くすあるいは極力短くすると良い。この距離は接着層102の厚みによって制御可能である。また、この距離内にコア40と同等の屈折率を有するオイル等を介在させても構わない。コア40へ光束Lが入射した後は、第1から第3実施形態と同様の原理で近接場光Rを発生する。
The operation principle of this embodiment will be described. The light beam L emitted from the
本実施形態によれば、サスペンションの外部から光束を導波させる構成に比べ、ファイバなどの部品点数が減り、コストを減少させることが期待できる。また光源から光カップリング部までの間で光学的アライメント箇所が減り、光学的カップリング効率が高い構成となる。また同時に組立工程が減少するため、簡素に製造可能である。また、ファイバなどがないためヘッドの浮上に悪影響を及ぼし難く、浮上の安定性が高い。 According to the present embodiment, compared to a configuration in which a light beam is guided from the outside of the suspension, the number of components such as a fiber is reduced, and it can be expected that the cost is reduced. Further, the number of optical alignment points between the light source and the optical coupling portion is reduced, and the optical coupling efficiency is high. At the same time, the assembly process is reduced, so that it can be manufactured simply. Further, since there is no fiber or the like, it is difficult to adversely affect the flying of the head, and the flying stability is high.
(第5実施形態)
以下、本発明に係る第5実施形態について図16を参照して説明する。第1実施形態から第4実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態が第1実施形態から第4実施形態と異なる点は、光源から出射された光束が、透明媒体内に設置された集光レンズを介して光カップリング部に入射される点である。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. This embodiment is different from the first embodiment to the fourth embodiment in that a light beam emitted from a light source is incident on an optical coupling unit via a condenser lens installed in a transparent medium. .
図16は第5実施形態に係る記録ヘッド2の断面図である。スライダ20の上部に接着層102を介して直方体形状のレーザ支持基板101が固定されている。寸法については特に限定しない。レーザ支持基板101の端面には接着層102を介してレーザ光源100が備えられる。レーザ光源100は、光束Lが光カップリング部50cの平面に対して所定角度傾いた状態で入射できるよう、レーザ光源100の上部平面がスライダ20の上部平面に対してある傾きθを有して設置される。傾きθは、光束Lと光カップリング部50cのカップリング効率によって決定でき、ディスクDを加熱させるのに十分な近接場光Rが発生する時のカップリング効率が確保できる角度であれば良い。ここで、レーザ光源100は、それ自体が図のようにスライダ上部平面に対してある傾きθで傾いて設置する必要はなく、出射する光束Lがスライダ上部平面に対してある傾きθを有すればよい。次に、出射点110から光カップリング部50cまでの同一光軸上の透明媒質130内に集光レンズ120は設置される。集光レンズは適当な曲率を有し、カップリング部において光束Lのスポットサイズが最小となるように決定すれば良い。ここで、透明媒質130および集光レンズ120は異なる屈折率を持つ材料であれば良い。例えばSiO2、Al2O3、Ta2O5など用いれば良い。
FIG. 16 is a cross-sectional view of the
本実施形態の動作原理について説明する。レーザ光源100から出射された光束Lは、透明媒質130内を自由伝播し、出射点から光カップリング部50cの中間地点に設置される集光レンズ120によって集光する。光束Lは光カップリング部50cに到達する時点で光束Lのスポットサイズが最小になるように集光する。この後、第1から第4実施形態と同様の原理で近接場光Rが発生する。
The operation principle of this embodiment will be described. The light beam L emitted from the
本実施形態によれば、光束の自由伝播と集光レンズによって光束を光カップリング部に伝播可能となる。透明媒質および集光レンズは、それぞれ屈折率が異なる材質を用いればよいためフォトリソグラフィー技術を用いて製造でき、大量生産に向いている。 According to this embodiment, the light beam can be propagated to the optical coupling unit by the free propagation of the light beam and the condenser lens. Since the transparent medium and the condensing lens may be made of materials having different refractive indexes, the transparent medium and the condenser lens can be manufactured using a photolithography technique, and are suitable for mass production.
(第6実施形態)
以下、本発明に係る第6実施形態について図17を参照して説明する。第1実施形態から第5実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態が第1実施形態から第5実施形態と異なる点は、光源から出射された光束が、透明媒体の表面に形成された集光レンズを介して光カップリング部に入射される点である。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG. The same portions as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. This embodiment differs from the first embodiment to the fifth embodiment in that the light beam emitted from the light source is incident on the optical coupling unit via a condensing lens formed on the surface of the transparent medium. is there.
図17は第6実施形態に係る記録ヘッド2の断面図である。スライダ20の上部に接着層102を介して直方体形状のレーザ支持基板101が固定されている。レーザ支持基板101の端面には接着層102を介してレーザ光源100が備えられる。レーザ光源100は、第5実施形態と同様に、スライダ上部平面に対してある傾きθを有して設置される。集光レンズ120は透明媒質130の上部にある曲率を持って形成される。曲率はカップリング部において、光束Lのスポットサイズが最小となるように決定すれば良い。
FIG. 17 is a cross-sectional view of the
本実施形態の動作原理について説明する。レーザ光源100から出射された光束Lは透明媒質130の光束Lの入射側界面に形成された集光レンズ120によって集光し、透明媒質130内を伝播する。光束Lは、光カップリング部50cに到達する時点でその光束Lのスポットサイズが最小になるように集光する。その後、第1から第5実施形態と同様の原理で近接場光Rが発生する。
The operation principle of this embodiment will be described. The light beam L emitted from the
本実施形態によれば、異なる屈折率を用いて集光レンズを作る必要がなくなり、簡素にプロセスで作製可能となる。 According to the present embodiment, it is not necessary to make a condensing lens using different refractive indexes, and it can be easily produced by a process.
(第7実施形態)
以下、本発明に係る第7実施形態について図18を参照して説明する。第1実施形態から第6実施形態と同一箇所については同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施形態が第1実施形態から第5実施形態と異なる点は、光源から出射された光束が、光カップリング部に直接入射される点である。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIG. The same parts as those in the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The present embodiment is different from the first to fifth embodiments in that the light beam emitted from the light source is directly incident on the optical coupling unit.
図18は第7実施形態に係る記録ヘッド2の断面図である。スライダ20の図中左側端面に再生素子23が備えられ、図中左側へ向かって補助磁極30、絶縁体34、コイル33、主磁極32、磁気シールド層35、近接場光発生素子50、クラッド41の順に配置される。スライダ20の上部には接着層102を介して直方体形状のレーザ支持基板101が固定されている。レーザ支持基板101の端面にはレーザ支持構造体103が備えられる。レーザ支持構造体103は断面が長方形を有しており、一端はスライダ端面に接続され、他端側は記録素子21の図中左側端面に沿うように配置され、L字構造となっている。ただし、断面形状と構造については特に限定せず、レーザ支持構造体103の他端が記録素子21の図中左側端面に配置できれば良い。レーザ支持構造体103の材質は、特に限定はしないが、アルティック(Al2O3−TiC)等を用いれば良い。レーザ支持構造体103の他端には、レーザ光源100が備えられる。レーザ光源100は、記録素子21の図中左側端面に接するように固定される。この時、レーザ光源100の出射点110と光カップリング部50cは、極力近接させ設置される。また、レーザ光源100の寸法は、出来るだけ薄型のレーザ光源100を用いるのが理想的であり、幅250μm×長さ(奥行き)350μm×厚み20μm程度が望ましい。
FIG. 18 is a cross-sectional view of the
本実施形態の動作原理について説明する。記録素子21の図中左側端面に固定されたレーザ光源100から光束Lは出射し、光カップリング部50cへ照射する。その後、第1から第6実施形態と同様の原理で近接場光Rが発生する。
The operation principle of this embodiment will be described. A light beam L is emitted from a
本実施形態によれば、レーザ光源から光束を出射後、直接光カップリング部へ入射可能であるため部品点数が減り、安価に製造可能である。また、光学的アライメントに関しては、レーザ光源の出射点と近接場光発生素子の光カップリング部のアライメントのみとなるため、アライメントによる光束伝播損失が減少する。また同時に組立工程が減少するため、簡素に製造可能であり、コスト低減が期待される。 According to this embodiment, since the light beam is emitted from the laser light source and can be directly incident on the optical coupling portion, the number of components is reduced, and it can be manufactured at low cost. Further, regarding the optical alignment, since only the alignment of the emission point of the laser light source and the optical coupling portion of the near-field light generating element is achieved, the light beam propagation loss due to the alignment is reduced. At the same time, since the assembly process is reduced, it can be simply manufactured, and cost reduction is expected.
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。また、上述した各実施形態を適宜組み合わせて採用することも可能である。 It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. In other words, the configuration described in the above-described embodiment is merely an example, and can be changed as appropriate. Moreover, it is also possible to employ | adopt combining each embodiment mentioned above suitably.
D ディスク(磁気記録媒体)
L 光束
R 近接場光
θ 傾き
1 情報記録再生装置
2 記録ヘッド
3 サスペンション
4 光導波路
5 光信号コントローラ
6 アクチュエータ
7 スピンドルモータ(回転駆動部)
8 制御部
9 ハウジング
10 軸受
11 キャリッジ
12 ヘッドジンバルアセンブリ
20 スライダ
21 記録素子
22 スポットサイズ変換器
23 再生素子
24 ジンバル部
30 補助磁極
31 磁気回路
32 主磁極
33 コイル
34 絶縁体
35 磁気シールド層
40 コア
40a 反射面
40b 光束集光部
40c コア40の先端面
41 クラッド
50、60、70 近接場光発生素子
50a、60a、70a 先端露出部
50c、60c、70c 光カップリング部
60b 主磁極側角部
80 ミラー面
100 レーザ光源
101 レーザ支持基板
102 接着層
103 レーザ支持構造体
110 レーザ出射点
120 集光レンズ
130 透明媒質
D disk (magnetic recording medium)
L Luminous flux R Near-field
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記記録磁界を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した主磁極と、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記近接場光の生成に用いられる光束を供給する光供給部と、
前記光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換する光カップリング部と、
前記主磁極の側方に配置されるものであるとともに、前記プラズモン励起エネルギーを用いて前記近接場光を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した近接場光発生素子とを備え、
前記光カップリング部は前記近接場光発生素子の一部に備えられ、
前記近接場光発生素子の前記磁気記録媒体側の面と前記光カップリング部が離間して設けられ、
前記光供給部は、前記光束を前記磁気記録媒体に向けて曲げる光曲げ構造を備えることを特徴とする記録ヘッド。 A recording head for recording information by heating a magnetic recording medium rotating in a certain direction by near-field light and causing a magnetization reversal by applying a recording magnetic field to the magnetic recording medium,
A slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium;
A main magnetic pole that is provided on the slider and generates the recording magnetic field, and is inclined with respect to a surface of the slider on the magnetic recording medium side;
A light supply unit that is provided in the slider and supplies a light beam used to generate the near-field light;
An optical coupling unit that converts light energy by the luminous flux into plasmon excitation energy;
The near-field light is disposed on the side of the main magnetic pole and generates the near-field light using the plasmon excitation energy, and is tilted with respect to the surface of the slider on the magnetic recording medium side. A light generating element,
The optical coupling unit is provided in a part of the near-field light generating element,
The surface on the magnetic recording medium side of the near-field light generating element and the optical coupling portion are provided apart from each other ,
The recording head according to claim 1, wherein the light supply unit includes an optical bending structure that bends the light beam toward the magnetic recording medium .
前記スライダの前記磁気記録媒体側の面と反対側の面に備えられ、前記光束を出射する光源を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の記録ヘッド。 The light supply unit is
4. The recording head according to claim 1 , further comprising: a light source that is provided on a surface opposite to the surface of the slider on the magnetic recording medium side and that emits the light beam . 5.
前記磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記記録磁界を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した主磁極と、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記近接場光の生成に用いられる光束を供給する光供給部と、
前記光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換する光カップリング部と、
前記主磁極の側方に配置されるものであるとともに、前記プラズモン励起エネルギーを用いて前記近接場光を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した近接場光発生素子とを備え、
前記光カップリング部は前記近接場光発生素子の一部に備えられ、
前記近接場光発生素子の前記磁気記録媒体側の面と前記光カップリング部が離間して設けられ、
前記光供給部は、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面と反対側の面に備えられ、前記光束を出射する光源を備え、
前記光源は、前記光カップリング部の側方に設けられることを特徴とする記録ヘッド。 A recording head for recording information by heating a magnetic recording medium rotating in a certain direction by near-field light and causing a magnetization reversal by applying a recording magnetic field to the magnetic recording medium,
A slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium;
A main magnetic pole that is provided on the slider and generates the recording magnetic field, and is inclined with respect to a surface of the slider on the magnetic recording medium side;
A light supply unit that is provided in the slider and supplies a light beam used to generate the near-field light;
An optical coupling unit that converts light energy by the luminous flux into plasmon excitation energy;
The near-field light is disposed on the side of the main magnetic pole and generates the near-field light using the plasmon excitation energy, and is tilted with respect to the surface of the slider on the magnetic recording medium side. A light generating element,
The optical coupling unit is provided in a part of the near-field light generating element,
The surface on the magnetic recording medium side of the near-field light generating element and the optical coupling portion are provided apart from each other,
The light supply unit is provided on a surface of the slider opposite to the surface on the magnetic recording medium side, and includes a light source that emits the light flux.
The recording head according to claim 1 , wherein the light source is provided on a side of the optical coupling unit .
前記磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記記録磁界を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した主磁極と、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記近接場光の生成に用いられる光束を供給する光供給部と、
前記光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換する光カップリング部と、
前記主磁極の側方に配置されるものであるとともに、前記プラズモン励起エネルギーを用いて前記近接場光を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した近接場光発生素子とを備え、
前記光カップリング部は前記近接場光発生素子の一部に備えられ、
前記近接場光発生素子の前記磁気記録媒体側の面と前記光カップリング部が離間して設けられ、
前記光供給部は、前記光束の光軸上に前記光カップリング部に向かって前記光束を集光させるレンズを備えることを特徴とする記録ヘッド。 A recording head for recording information by heating a magnetic recording medium rotating in a certain direction by near-field light and causing a magnetization reversal by applying a recording magnetic field to the magnetic recording medium,
A slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium;
A main magnetic pole that is provided on the slider and generates the recording magnetic field, and is inclined with respect to a surface of the slider on the magnetic recording medium side;
A light supply unit that is provided in the slider and supplies a light beam used to generate the near-field light;
An optical coupling unit that converts light energy by the luminous flux into plasmon excitation energy;
The near-field light is disposed on the side of the main magnetic pole and generates the near-field light using the plasmon excitation energy, and is tilted with respect to the surface of the slider on the magnetic recording medium side. A light generating element,
The optical coupling unit is provided in a part of the near-field light generating element,
The surface on the magnetic recording medium side of the near-field light generating element and the optical coupling portion are provided apart from each other,
The recording head , wherein the light supply unit includes a lens that focuses the light beam toward the optical coupling unit on an optical axis of the light beam .
前記磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記記録磁界を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した主磁極と、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記近接場光の生成に用いられる光束を供給する光供給部と、
前記光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換する光カップリング部と、
前記主磁極の側方に配置されるものであるとともに、前記プラズモン励起エネルギーを用いて前記近接場光を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した近接場光発生素子とを備え、
前記光カップリング部は前記近接場光発生素子の一部に備えられ、
前記近接場光発生素子の前記磁気記録媒体側の面と前記光カップリング部が離間して設けられ、
前記光カップリング部は、前記光束の伝播方向に対して垂直に設けられることを特徴とする記録ヘッド。 A recording head for recording information by heating a magnetic recording medium rotating in a certain direction by near-field light and causing a magnetization reversal by applying a recording magnetic field to the magnetic recording medium,
A slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium;
A main magnetic pole that is provided on the slider and generates the recording magnetic field, and is inclined with respect to a surface of the slider on the magnetic recording medium side;
A light supply unit that is provided in the slider and supplies a light beam used to generate the near-field light;
An optical coupling unit that converts light energy by the luminous flux into plasmon excitation energy;
The near-field light is disposed on the side of the main magnetic pole and generates the near-field light using the plasmon excitation energy, and is tilted with respect to the surface of the slider on the magnetic recording medium side. A light generating element,
The optical coupling unit is provided in a part of the near-field light generating element,
The surface on the magnetic recording medium side of the near-field light generating element and the optical coupling portion are provided apart from each other,
The recording head , wherein the optical coupling unit is provided perpendicular to a propagation direction of the light beam .
前記磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記記録磁界を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した主磁極と、
前記スライダに設けられるものであるとともに前記近接場光の生成に用いられる光束を供給する光供給部と、
前記光束による光エネルギーをプラズモン励起エネルギーに変換する光カップリング部と、
前記主磁極の側方に配置されるものであるとともに、前記プラズモン励起エネルギーを用いて前記近接場光を発生するものであり、前記スライダの前記磁気記録媒体側の面に対して傾斜した近接場光発生素子とを備え、
前記光カップリング部は前記近接場光発生素子の一部に備えられ、
前記近接場光発生素子の前記磁気記録媒体側の面と前記光カップリング部が離間して設けられ、
前記近接場光発生素子は、傾斜した前記主磁極に沿って、傾斜して形成され、
前記近接場光発生素子は、湾曲した前記主磁極に沿って、湾曲して形成されていることを特徴とする記録ヘッド。 A recording head for recording information by heating a magnetic recording medium rotating in a certain direction by near-field light and causing a magnetization reversal by applying a recording magnetic field to the magnetic recording medium,
A slider disposed opposite to the surface of the magnetic recording medium;
A main magnetic pole that is provided on the slider and generates the recording magnetic field, and is inclined with respect to a surface of the slider on the magnetic recording medium side;
A light supply unit that is provided in the slider and supplies a light beam used to generate the near-field light;
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The near-field light is disposed on the side of the main magnetic pole and generates the near-field light using the plasmon excitation energy, and is tilted with respect to the surface of the slider on the magnetic recording medium side. A light generating element,
The optical coupling unit is provided in a part of the near-field light generating element,
The surface on the magnetic recording medium side of the near-field light generating element and the optical coupling portion are provided apart from each other,
The near-field light generating element is formed to be inclined along the inclined main magnetic pole ,
2. The recording head according to claim 1, wherein the near-field light generating element is curved along the curved main magnetic pole .
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