JPWO2008081909A1 - ヘッドサスペンションアセンブリおよびキャリッジアセンブリ並びにヘッドスライダアセンブリの製造方法 - Google Patents

ヘッドサスペンションアセンブリおよびキャリッジアセンブリ並びにヘッドスライダアセンブリの製造方法 Download PDF

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Abstract

光学素子(36)はヘッドスライダ(23)の支持面(23a)およびヘッドサスペンション(22)の間に挟み込まれる。光学素子(36)には集光面(72)および反射面(73)が区画される。集光面(72)で集光される光は反射面(73)で反射する。こうして光はヘッドスライダ(23)の光導波路(71)に導かれる。こうしたヘッドサスペンションアセンブリ(21)の製造にあたってヘッドスライダ(23)の光導波路(71)および光学素子(36)の相対位置が調整される。ヘッドスライダ(23)および光学素子(36)はこれまで以上に容易に位置決めされる。ヘッドサスペンションアセンブリ(21)の組み立ては容易に実施される。

Description

本発明は、磁気情報の書き込みおよび読み出しにあたって記憶媒体の磁気記録層に熱を作用させる記憶媒体駆動装置に関する。
例えばハードディスク駆動装置(HDD)では熱揺らぎの回避にあたっていわゆる熱アシスト方式が用いられる。例えば特許文献4の図11および図12に開示されるように、媒体対向面の裏側に規定されるヘッドスライダの支持面にはプリズムが取り付けられる。プリズムは光ファイバを受け止める。ヘッドスライダの空気流出側端面にはレンズが取り付けられる。プリズムにはレンズに光を導く反射面が区画される。
光は光ファイバからプリズムに入射する。反射面は反射に基づき光をレンズに導く。光はレンズで集光される。レンズから磁気ディスクに光は供給される。磁気記録層の温度は上昇する。磁気記録層の保磁力は減少する。このとき、ヘッドスライダの電磁変換素子は磁気記録層に磁気情報を書き込む。磁気記録層の温度が室温に戻ると、保磁力は増大する。磁気情報は確実に保持される。
特開2001−34982号公報 特開平11−213436号公報 特開2006−196140号公報 特開2003−67901号公報 特開2005−18895号公報 特開2005−216405号公報 特開2000−113499号公報 特開2004−30840号公報 米国特許第5986978号明細書 特開2002−298302号公報
ヘッドスライダにはプリズムおよびレンズが取り付けられる。磁気記録層に供給される光の焦点の調整にあたって、ヘッドスライダに対してプリズムおよびレンズは正確に位置決めされなければならない。このとき、プリズムおよびレンズの相対位置が同時に微調整されなければならない。組み立て作業に手間がかかってしまう。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、組み立てを容易にするヘッドサスペンションアセンブリおよびキャリッジアセンブリを提供することを目的とする。本発明はさらに、そうしたヘッドサスペンションアセンブリおよびキャリッジアセンブリの実現に大いに貢献するヘッドスライダアセンブリの製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1発明によれば、ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる光学素子とを備え、光学素子には、支持面に平行に入射する光を集光する集光面と、支持面に平行に入射する光を所定の角度で反射させて光導波路に導く反射面とが区画されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。
こういったヘッドサスペンションアセンブリでは、光学素子はヘッドスライダの支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる。光学素子には集光面および反射面が区画される。集光面で集光される光は反射面で反射する。こうして光はヘッドスライダの光導波路に導かれる。ヘッドサスペンションアセンブリの製造にあたってヘッドスライダの光導波路および光学素子の相対位置が調整される。ヘッドスライダおよび光学素子はこれまで以上に容易に位置決めされる。ヘッドサスペンションアセンブリの組み立ては容易に実施される。
ヘッドサスペンションアセンブリでは、電磁変換素子は、光導波路よりも空気流出側に配置される書き込みヘッド素子を備えればよい。このとき、光導波路は、表面で前記書き込みヘッド素子を受け止める第1屈折率の非磁性絶縁層に埋め込まれて、第1屈折率よりも大きい第2屈折率の材料で構成されればよい。
第2発明によれば、回転自在に支軸に支持されるキャリッジアームと、キャリッジアームの先端に取り付けられる1対のヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面で個々のヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれて、集光面から入射する光を光導波路に導く光学素子と、キャリッジアームに形成される開口と、開口内に配置される単一の支持体と、支持体に支持されて、個々の光学素子の集光面に個別に光を供給する1対の光源とを備えることを特徴とするキャリッジアセンブリが提供される。
こうしたキャリッジアセンブリでは、前述と同様に、光学素子はヘッドスライダの支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる。光学素子には集光面および反射面が区画される。光源から供給される光は集光面で集光される。集光された光は反射面で反射する。こうして光はヘッドスライダの光導波路に導かれる。キャリッジアセンブリの製造にあたってヘッドスライダの光導波路および光学素子の相対位置が調整される。ヘッドスライダおよび光学素子はこれまで以上に容易に位置決めされる。キャリッジアセンブリの組み立ては容易に実施される。
しかも、キャリッジアームの開口内には単一の支持体が配置される。支持体は光源を支持する。キャリッジアームの重量の増大はできる限り回避される。加えて、支持体は開口内に配置される。支持体がキャリッジアームの表面に配置される場合に比べてキャリッジアームの厚みの増大は回避される。
キャリッジアセンブリでは、電磁変換素子は、光導波路よりも空気流出側に配置される書き込みヘッド素子を備えればよい。このとき、光導波路は、表面で前記書き込みヘッド素子を受け止める第1屈折率の非磁性絶縁層に埋め込まれて、第1屈折率よりも大きい第2屈折率の材料で構成されればよい。
第3発明によれば、筐体と、筐体内に組み込まれて、回転自在に支軸に支持されるキャリッジアームと、キャリッジアームの先端に取り付けられる1対のヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面で個々のヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれて、集光面から入射する光を光導波路に導く光学素子と、キャリッジアームに形成される開口と、開口内に配置される単一の支持体と、支持体に支持されて、個々の光学素子の集光面に個別に光を供給する1対の光源とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置が提供される。こうした記憶媒体駆動装置によれば、前述と同様の作用効果が実現される。
第4発明によれば、金型で横方向に長尺の成型品を成型し、成型品上で横方向に広がる基準面の一端で稜線に所定の間隔で横一列に複数の集光面を配列する工程と、前記稜線の反対側で成型品の稜線に研磨処理を施し、所定の傾斜角で基準面に交差しつつ横方向に延びる反射面を形成する工程と、成型品の基準面に、前記所定の間隔で横一列に複数のヘッドスライダを区画する長尺のウェハバーを貼り付ける工程と、基準面の裏側から成型品を研磨し、基準面に平行な面を削り出す工程とを備えることを特徴とするヘッドスライダアセンブリの製造方法が提供される。
こうした製造方法では、成型品の基準面にウェハバーが貼り付けられる。ウェハバーには複数のヘッドスライダが区画される。成型品には集光面および反射面が形成される。こうして一度に複数のヘッドスライダアセンブリが製造される。こうした製造方法は前述のヘッドサスペンションアセンブリやキャリッジアセンブリの実現に大いに貢献することができる。
ヘッドスライダアセンブリの製造方法は、ウェハバーの貼り付けにあたって、基準面の所定の位置で、集光面を通過し反射面で反射する光の光量を測定する工程と、光量の大きさに応じて成型品に対してウェハバーを位置合わせする工程とをさらに備えてもよい。こうして光量の大きさに応じてウェハバーは成型品に対して容易に位置決めされる。ヘッドスライダアセンブリの製造は容易に実施される。
第5発明によれば、ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる光学素子とを備え、光学素子には、支持面に平行に入射する光を集光する集光面と、集光面から光学素子に入射する光を所定の角度で反射させて光導波路に導く反射面とが区画されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。
こうしたヘッドサスペンションアセンブリでは、前述と同様に、光学素子はヘッドスライダの支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる。光学素子には集光面および反射面が区画される。光源から供給される光は集光面で集光される。集光された光は反射面で反射する。こうして光はヘッドスライダの光導波路に導かれる。ヘッドサスペンションアセンブリの製造にあたってヘッドスライダの光導波路および光学素子の相対位置が調整される。ヘッドスライダおよび光学素子はこれまで以上に容易に位置決めされる。ヘッドサスペンションアセンブリの組み立ては容易に実施される。
ヘッドサスペンションアセンブリでは、前記光学素子は、前記ヘッドスライダの支持面に受け止められる第1平坦面と、第1平坦面に平行に広がる第2平坦面と、前記集光面を含みつつ第1平坦面および第2平坦面を接続する第1側面と、前記反射面を含みつつ第1平坦面および第2平坦面を接続し、第1側面に向き合わせられる第2側面とを規定し、前記第1側面は、前記第1平坦面に平行に広がる第1基準面から遠ざかるにつれて、前記光学素子の輪郭線から直立する第1仮想壁面から遠ざかり、前記第2側面は、前記第1平坦面に平行に広がる第2基準面から遠ざかるにつれて、前記光学素子の輪郭線から直立する第2仮想壁面から遠ざかる。
こうしたヘッドサスペンションアセンブリでは、光学素子の形成にあたって金型が用いられる。光学素子の第1側面および第2側面は、第1基準面および第2基準面からそれぞれ遠ざかるにつれて第1仮想壁面および第2仮想壁面からそれぞれ遠ざかる。第1および第2仮想壁面は光学素子の輪郭線から直立することから、光学素子は金型から簡単に取り出されることができる。例えば2つの型に基づき光学素子は簡単に製造される。光学素子は一度に大量に生産されることができる。
前記光学素子では、前記集光面および前記反射面の間で前記光は焦点を結ぶ。こうした光学素子によれば、焦点の生成にあたって、ヘッドスライダの支持面から反射面までの距離は比較的に長く設定される。その結果、最適なNAが変更されることなく反射面は一層広い範囲で集光することができる。光は効率的に利用される。さらに、こうした光学素子では、集光面および反射面の距離は増大する。その結果、光学素子はヘッドスライダに大きな面積で接触することができる。光学素子およびヘッドスライダの接合強度は向上する。
前記光学素子には、前記集光面および前記反射面の間に配置される第2の反射面がさらに区画される。こうした光学素子によれば、反射面が区画されることから、ヘッドスライダの支持面から反射面までの距離は比較的に長く設定される。その結果、最適なNAが変更されることなく反射面は一層広い範囲で集光することができる。光は効率的に利用される。さらに、こうした光学素子では、集光面および反射面の距離は増大する。その結果、光学素子はヘッドスライダに大きな面積で接触することができる。光学素子およびヘッドスライダの接合強度は向上する。
第6発明によれば、ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる光学素子と、光学素子に区画されて、支持面に平行に入射する光を所定の角度で反射させて光導波路に導く反射面と、光学素子に入射する光を透過させる屈折率分布レンズとを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。
こうしたヘッドサスペンションアセンブリによれば、前述と同様の作用効果が実現される。しかも、屈折率分布レンズの働きで光は集束する。集束した光は光学素子に入射する。入射した光は反射面で所定の角度に反射する。こうして光導波路に光は導かれる。こうした光学素子は例えばダイシング加工に基づき形成される。ダイシング加工で切り出された成型品には研磨加工が施される。こうして入射面や反射面が規定される。光学素子は一度に大量に生産されることができる。
第7発明によれば、ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、ヘッドサスペンションに受け止められるシート状のクラッドと、クラッド内に埋め込まれてヘッドスライダの支持面まで延び、ヘッドスライダの光導波路に光を導くコアとを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。
こうしたヘッドサスペンションアセンブリでは、ヘッドサスペンションにシート状のクラッドが受け止められる。クラッド内にはコアが埋め込まれる。こうしたヘッドサスペンションアセンブリの形成にあたって、予め形成されたクラッドおよびコアがヘッドサスペンション上に貼り付けられる。ヘッドサスペンションアセンブリの組み立ては容易に実施される。前記コアは、屈曲に基づき前記ヘッドスライダの空気流出端側から前記光導波路に光を供給してもよい。同様に、前記コアは、前記支持面に平行に伝送される光を前記光導波路に向かって反射させる反射面を区画してもよい。
前記コアは、前記コアの入射面から前記コアの出射面に向かって所定の長さにわたって徐々に開口を絞る先細り部を区画してもよい。先細り部では開口は入射面から出射面に向かって徐々に絞られる。その結果、コアの入射面では比較的に大きく規定される。こうして入射面ではマルチモード光が確立される。その一方で、先細り部の先端ではシングルモード光が確立される。こうした先細り部の働きで入射面でコアの開口は増大する。その結果、コアに入射する光の位置に対して許容される誤差は増大する。コアの位置と入射光の位置とは比較的に簡単に位置合わせされることができる
ヘッドサスペンションアセンブリは、前記コアの入射面から前記コアの出射面に向かって所定の長さにわたって前記クラッド内に埋め込まれて前記コアに隣接し、前記コアに近づくにつれて屈折率を増大させる屈折率分布レンズをさらに備える。こうしたヘッドサスペンションアセンブリでは、屈折率分布レンズは所定の長さでコアを構成する。屈折率分布レンズの働きで光は集束していく。その結果、コアに入射する光の位置に対して許容される誤差は増大する。コアの位置と入射光の位置とは比較的に簡単に位置合わせされることができる。
第8発明によれば、ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれて光導波路に光を導く光学素子と、ヘッドサスペンションに受け止められてシート状のクラッドと、クラッド内に埋め込まれて光学素子に光を導くコアとを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。こうしたヘッドサスペンションアセンブリによれば、前述と同様と同様の作用効果が実現される。
前記コアは、屈曲に基づき前記ヘッドスライダの空気流出端側から前記光学素子に光を供給してもよい。その他、前述と同様に、前記コアは、前記コアの入射面から前記コアの出射面に向かって所定の長さにわたって徐々に開口を絞る先細り部を区画してもよい。また、ヘッドサスペンションアセンブリは、前記コアの入射面から前記コアの出射面に向かって所定の長さにわたって前記クラッド内に埋め込まれて前記コアに隣接し、前記コアに近づくにつれて屈折率を増大させる屈折率分布レンズをさらに備えてもよい。
第9発明によれば、ヘッドサスペンションと、ヘッドサスペンションに受け止められるフレキシャと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でフレキシャの支持板に支持されるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびフレキシャの支持板の間に挟み込まれて光導波路に光を導く光学素子と、フレキシャの支持板に受け止められて光学素子に光を供給する光源とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリが提供される。こうしたヘッドサスペンションアセンブリによれば、前述と同様の作用効果が実現される。
第10発明によれば、回転自在に支軸に支持されるキャリッジブロックと、キャリッジブロックに区画されるキャリッジアームと、キャリッジアームの先端に取り付けられる1対のヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面で個々のヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、ヘッドサスペンションに受け止められるシート状のクラッドと、クラッド内に埋め込まれてヘッドスライダの光導波路に個別に光を導くコアと、キャリッジブロックに取り付けられて、個々のコアの入射面に光を供給する光源とを備えることを特徴とするキャリッジアセンブリが提供される。
こうしたキャリッジアセンブリによれば、前述と同様の作用効果が実現される。キャリッジアセンブリでは、1対の前記光源は1対の前記コアに個別に光を供給すればよい。その一方で、キャリッジアセンブリは、前記光源および前記コアの入射面の間に配置されて、1対の前記コアのいずれか一方に光を供給する切換機構をさらに備えてもよい。
本発明に係る記憶媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置の内部構造を概略的に示す平面図である。 本発明の第1実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大平面図である。 光源および支持体の構造を概略的に示す部分拡大斜視図である。 ヘッドスライダアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大斜視図である。 一具体例に係るヘッドスライダの構造を概略的に示す斜視図である。 電磁変換素子の拡大正面図である。 図6の7−7線に沿った断面図である。 光導波路および光学素子の構造を概略的に示す部分分解斜視図である。 一具体例に係る光学素子の構造を概略的に示す平面図である。 一具体例に係る光学素子の構造を概略的に示す側面図である。 キャリッジアセンブリが記憶媒体に向き合わせられる様子を概略的に示す部分断面図である。 成型品の構造を概略的に示す斜視図である。 成型品に反射面が形成される様子を概略的に示す斜視図である。 成型品の基準面にウェハバーが貼り付けられる様子を概略的に示す部分透視斜視図である。 成型品およびウェハバーを位置合わせする様子を概略的に示す斜視図である。 成型品に平行な面を形成する様子を概略的に示す斜視図である。 成型品およびウェハバーからヘッドスライダアセンブリを切り出す様子を概略的に示す斜視図である。 一変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す平面図である。 一変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す側面図である。 本発明の第2実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す断面図である。 光源およびカップリングレンズの相対位置を概略的に示す断面図である。 本発明の第3実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す断面図である。 カプラ素子に反射面を形成する様子を概略的に示す斜視図である。 本発明の第4実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す断面図である。 本発明の第5実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す断面図である。 光ファイバおよび光学素子の構造を概略的に示す斜視図である。 本発明の第6実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す断面図である。 本発明の第7実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す断面図である。 本発明の第8実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す断面図である。 本発明の第9実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す断面図である。 一具体例に係る光学素子の構造を概略的に示す斜視図である。 光学素子の構造を概略的に示す平面図である。 光学素子の構造を概略的に示す側面図である。 金型の構造を概略的に示す部分透視斜視図である。 金型の構造を概略的に示す垂直断面図である。 一変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す部分断面図である。 一変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す斜視図である。 NAと結合効率との関係を示すグラフである。 他の変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す部分断面図である。 他の変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す斜視図である。 他の変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す部分断面図である。 他の変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す斜視図である。 他の変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す部分断面図である。 他の変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す斜視図である。 金型の構造を概略的に示す垂直断面図である。 他の変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す斜視図である。 他の変形例に係る光学素子の構造を概略的に示す部分断面図である。 本発明の第10実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す平面図である。 図48の49−49線に沿った拡大部分断面図である。 光源および光導波路の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 光導波路および光学素子の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 他の具体例に係る光導波路の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 本発明の第11実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す平面図である。 光導波路および光学素子の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 光導波路および光学素子の構造を概略的に示す部分拡大分解斜視図である。 光導波路の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 光導波路を形成する工程を示す部分拡大断面図である。 光導波路を形成する工程を示す部分拡大断面図である。 光導波路を形成する工程を示す部分拡大断面図である。 本発明の第12実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す平面図である。 さらに他の具体例に係る光導波路の構造を概略的に示す部分拡大平面図である。 光源および光導波路の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 本発明の第13実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す平面図である。 一具体例に係る光学モジュールの構造を概略的に示す図である。 他の具体例に係る光学モジュールの構造を概略的に示す図である。 さらに他の具体例に係る光学モジュールの構造を概略的に示す図である。 一変形例に係る光導波路の構造を概略的に示す部分拡大斜視図である。 一変形例に係る光導波路の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 他の変形例に係る光導波路の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 さらに他の変形例に係る光導波路の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 本発明の第14実施形態に係るキャリッジアセンブリの構造を概略的に示す部分拡大分解斜視図である。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る記憶媒体駆動装置すなわちハードディスク駆動装置(HDD)11の内部構造を概略的に示す。このHDD11は筐体すなわちハウジング12を備える。ハウジング12は箱形のベース13およびカバー(図示されず)から構成される。ベース13は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース13は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース13の開口に結合される。カバーとベース13との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき1枚の板材から成形されればよい。
収容空間には、記憶媒体としての2枚以上の磁気ディスク14が収容される。磁気ディスク14はスピンドルモータ15の回転軸に装着される。スピンドルモータ15は例えば5400rpmや7200rpm、10000rpm、15000rpmといった高速度で磁気ディスク14を回転させることができる。磁気ディスク14にはいわゆる垂直磁気ディスクが用いられる。
収容空間にはキャリッジアセンブリ16がさらに収容される。このキャリッジアセンブリ16はキャリッジブロック17を備える。キャリッジブロック17は、垂直方向に延びる支軸18に回転自在に連結される。キャリッジブロック17には、支軸18から水平方向に延びる剛体のキャリッジアーム19が区画される。キャリッジブロック17は例えば鋳造に基づきアルミニウムから成型されればよい。周知の通り、隣接する磁気ディスク14同士の間で1つのキャリッジアーム19が配置される。
キャリッジアーム19の先端にはヘッドサスペンションアセンブリ21が取り付けられる。ヘッドサスペンションアセンブリ21はヘッドサスペンション22を備える。ヘッドサスペンション22は、キャリッジアーム19の先端から前方に向かって延びる。ヘッドサスペンション22の前端には浮上ヘッドスライダ23が支持される。浮上ヘッドスライダ23は磁気ディスク14の表面に向き合わせられる。周知の通り、隣接する磁気ディスク14同士の間でキャリッジアーム19には2つのヘッドサスペンション22が支持される。
浮上ヘッドスライダ23には電磁変換素子が搭載される。電磁変換素子の詳細は後述される。浮上ヘッドスライダ23には、磁気ディスク14の表面に向かってヘッドサスペンション22から押し付け力が作用する。磁気ディスク14が回転すると、磁気ディスク14の表面に沿って気流が生成される。この気流の働きで浮上ヘッドスライダ23には浮力が作用する。ヘッドサスペンション22の押し付け力と浮力とが釣り合うことで磁気ディスク14の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ23は浮上し続けることができる。
キャリッジブロック17には動力源すなわちボイスコイルモータ(VCM)24が接続される。このVCM24の働きでキャリッジブロック17は支軸18回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック17の回転に基づきキャリッジアーム19およびヘッドサスペンション22の揺動は実現される。浮上ヘッドスライダ23の浮上中に支軸18回りでキャリッジアーム19が揺動すると、浮上ヘッドスライダ23は半径方向に磁気ディスク14の表面を横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダ23の半径方向移動に基づき電磁変換素子は目標の記録トラックに位置決めされる。
図2は本発明の第1実施形態に係るキャリッジアセンブリ16の構造を概略的に示す。各キャリッジアーム19には開口25が形成される。開口25には単一の支持部材26が配置される。図3に示されるように、隣接する磁気ディスク14同士の間に配置されるキャリッジアーム19では支持部材26に1対の光源すなわちLD(レーザダイオード)チップ27が実装される。LDチップ27はキャリッジアーム19の前端に向かって光を出力する。LDチップ27はウェハからの切り出しに基づき製造されればよい。支持部材26にはLDチップ27の後方で光検知素子28が支持される。光検知素子28は、HDD11内の温度に基づきLDチップ27から出力される光の強度を一定に保持する。LDチップ27や光検知素子28には配線(図示されず)に基づき電力が供給される。配線は例えばキャリッジアーム19に取り付けられればよい。
支持部材26には1対のカップリングレンズ29が支持される。個々のカップリングレンズ29はLDチップ27の前方に配置される。カップリングレンズ29には所定の曲率の集光面31が区画される。集光面31にはLDチップ27の前端が向き合わせられる。LDチップ27の光は集光面31で平行光または集束光のいずれかに変換される。なお、最上段および最下段のキャリッジアーム19には1つのヘッドサスペンション22が支持される。最上段および最下段のキャリッジアーム19では支持部材26に1つのLDチップ27および1つのカップリングレンズ29が支持される。
ここでは、LDチップ27から出力される光の波長は660nm程度に設定される。LDチップ27の光の広がり角度は18度に設定される。平行光の確立にあたってカップリングレンズ29の焦点距離は0.75mmに設定されればよい。集束光の確立にあたってカップリングレンズ29の焦点距離は2.00mmに設定されればよい。こうしてカップリングレンズ29で確立される平行光や集束光の径は400μm程度に設定されることができる。
図4に示されるように、浮上ヘッドスライダ23はフレキシャ32上に支持される。フレキシャ32は、ヘッドサスペンション22に固定される固定板33を備える。固定板33には、表面で浮上ヘッドスライダ23の支持面23aを受け止める支持板34が接続される。支持面23aの裏側に媒体対向面23bが規定される。固定板33および支持板34は1枚の板ばね材から形成されればよい。板ばね材は例えば均一な板厚のステンレス鋼から構成されればよい。支持板34すなわち浮上ヘッドスライダ23は固定板33に対して姿勢を変化させることができる。
浮上ヘッドスライダ23の支持面23aおよび支持板34の間には光学素子すなわちカプラ素子36が挟み込まれる。カプラ素子36は支持面23aおよび支持板34に接着されればよい。カプラ素子36は透明なガラス材料や透明なプラスチック材料から成型に基づき形成されればよい。ガラス材料には例えばSF6が用いられればよい。SF6は1.7956の屈折率を有する。プラスチック材料の成型には例えば射出成形法が用いられればよい。カプラ素子36の大きさは例えば長さ0.80mm、幅0.60mm、厚み0.23mm程度に設定される。なお、浮上ヘッドスライダ23およびカプラ素子36は本発明のヘッドスライダアセンブリを構成する。
図5は一具体例に係る浮上ヘッドスライダ23を示す。この浮上ヘッドスライダ23は、例えば平たい直方体に形成されるスライダ本体41を備える。スライダ本体41の空気流出側端面には非磁性絶縁層すなわち素子内蔵膜42が積層される。この素子内蔵膜42に前述の電磁変換素子43が組み込まれる。電磁変換素子43の詳細は後述される。
スライダ本体41は例えばAl−TiC(アルチック)といった硬質の非磁性材料から形成されればよい。素子内蔵膜42は例えばAl(アルミナ)といった比較的に軟質の絶縁非磁性材料から形成されればよい。スライダ本体41は媒体対向面23bで磁気ディスク14に向き合う。媒体対向面23bには平坦なベース面45すなわち基準面が規定される。磁気ディスク14が回転すると、スライダ本体41の前端から後端に向かって媒体対向面23bには気流46が作用する。
媒体対向面23bには、前述の気流46の上流側すなわち空気流入側でベース面45から立ち上がる1筋のフロントレール47が形成される。フロントレール47はベース面45の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。同様に、媒体対向面23bには、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面45から立ち上がるリアレール48が形成される。リアレール48はスライダ幅方向の中央位置に配置される。
媒体対向面23bには、空気流出側でベース面45から立ち上がる左右1対の補助リアレール49、49がさらに形成される。補助リアレール49、49はベース面45の左右の縁に沿ってそれぞれ配置される。その結果、補助リアレール49、49同士はスライダ幅方向に間隔を空けて配置される。補助リアレール49、49同士の間にリアレール48は配置される。
フロントレール47、リアレール48および補助リアレール49、49の頂上面にはいわゆる空気軸受け面(ABS)51、52、53が規定される。空気軸受け面51、52、53の空気流入端は段差54、55、56でレール47、48、49の頂上面に接続される。磁気ディスク14の回転に基づき生成される気流46は媒体対向面23bに受け止められる。このとき、段差54、55、56の働きで空気軸受け面51、52、53には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール47の後方すなわち背後には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ23の浮上姿勢は確立される。なお、浮上ヘッドスライダ23の形態はこういった形態に限られるものではない。
図6は電磁変換素子43の様子を詳細に示す。電磁変換素子43は、書き込みヘッド素子すなわち単磁極ヘッド61と読み出しヘッド素子62とを備える。素子内蔵膜42内で単磁極ヘッド61は読み出しヘッド素子62よりも空気流出側に配置される。単磁極ヘッド61は、周知の通り、例えば磁気コイルで生起される磁界を利用して磁気ディスク14に2値情報を書き込むことができる。読み出しヘッド素子62には、例えば巨大磁気抵抗効果(GMR)素子やトンネル接合磁気抵抗効果(TMR)素子といった磁気抵抗効果(MR)素子が用いられればよい。読み出しヘッド素子62は、周知の通り、磁気ディスク14から作用する磁界に応じて変化する抵抗に基づき2値情報を検出することができる。
単磁極ヘッド61および読み出しヘッド素子62は素子内蔵膜42内に埋め込まれる。読み出しヘッド素子62では、トンネル接合膜といった磁気抵抗効果膜63が上下1対の導電層すなわち下部シールド層64および上部シールド層65に挟み込まれる。下部シールド層64および上部シールド層65は例えばFeNやNiFeといった磁性材料から構成されればよい。下部シールド層64および上部シールド層65同士の間隔は磁気ディスク14上で記録トラックの線方向に磁気記録の分解能を決定する。
単磁極ヘッド61は、空気軸受け面52で露出する主磁極66および補助磁極67を備える。主磁極66および補助磁極67は例えばFeNやNiFeといった磁性材料から構成されればよい。図7を併せて参照し、主磁極66および補助磁極67の間で磁気コイルすなわち薄膜コイル68が形成される。主磁極66の後端は薄膜コイル68の中心位置で補助磁極67に連結片69で磁気的に連結される。こうして主磁極66、補助磁極67および連結片69は、薄膜コイル68の中心位置を貫通する磁性コアを形成する。
単磁極ヘッド61および読み出しヘッド素子62の間で素子内蔵膜42には光導波路すなわちコア71が埋め込まれる。単磁極ヘッド61、読み出しヘッド素子62およびコア71のコア幅方向の中心線は一致する。コア71には例えば2.4の屈折率のTiOが用いられればよい。コア71は浮上ヘッドスライダ23の支持面23aから媒体対向面23bすなわち空気軸受け面52に向かって延びる。コア71の前端は空気軸受け面52で露出する。コア71は、支持面23aから空気軸受け面52に向かうにつれて幅を狭める。素子内蔵膜42はコア71よりも小さい屈折率を有することから、素子内蔵膜42はクラッドとして機能する。
図8に示されるように、カプラ素子36は、支持板34の表面から立ち上がる端面に集光面72を規定する。集光面72は前述のLDチップ27に向き合わせられる。集光面72は、浮上ヘッドスライダ23の支持面23aに平行に入射する光を集光する。ここでは、集光面72は等方レンズを構成すればよい。集光面72の曲率は例えば0.56mmに設定される。その一方で、集光面72の反対側でカプラ素子36には反射面73が形成される。反射面73は集光面72に向き合わせられる。反射面73は、支持板34の表面に例えば45度の傾斜角で交差する仮想平面に沿って規定される。反射面73はカプラ素子36内で光を反射させる。
図9に示されるように、集光面72は等方レンズを構成することから、集光面72に入射する光はカプラ素子36の厚み方向および幅方向に集束する。図10に示されるように、集束した光は反射面73で反射する。反射面73は所定の角度で光を反射させる。こうしてコア71に向かって光は集束していく。その結果、光はカプラ素子36の上端面からコア71に入射する。コア71に入射した光は空気軸受け面52から磁気ディスク14に向かって照射される。ここでは、カプラ素子36の上端面で開口率(NA)は0.33程度に設定される。光の径は2μm程度に設定される。
いま、磁気ディスク14に2値情報を書き込む場面を想定する。まず、浮上ヘッドスライダ23は目標の記録トラックに位置決めされる。図11に示されるように、LDチップ27はカプラ素子36に個別に光を供給する。カプラ素子36の集光面72は光を集束させる。反射面73は反射に基づきコア71に光を導く。その結果、コア71の前端から磁気ディスク14の磁気記録層(図示されず)に照射される。光のエネルギーは磁気記録層で熱のエネルギーに変換される。磁気記録層は加熱される。磁気記録層の温度は上昇する。磁気記録層では保磁力は低下する。
このとき、薄膜コイル68には書き込み電流が供給される。薄膜コイル68では磁界が生起される。主磁極66、補助磁極67および連結片69内には磁束が流通する。磁束は媒体対向面23bから漏れ出る。漏れ出る磁束は記録磁界を形成する。こうして磁気ディスク14に2値情報は書き込まれる。電磁変換素子43が通過すると、磁気記録層の温度は室温に戻る。磁気記録層の保磁力は増大する。その結果、磁気記録層では2値情報は確実に保持されることができる。
以上のようなHDD11では、カプラ素子36は浮上ヘッドスライダ23および支持板34の間に挟み込まれる。カプラ素子36には集光面72および反射面73が区画される。集光面72で集光される光は反射面73で反射する。こうして光は浮上ヘッドスライダ23のコア71に導かれる。後述されるように、ヘッドスライダアセンブリの製造にあたって浮上ヘッドスライダ23およびカプラ素子36の相対位置は調整される。浮上ヘッドスライダ23およびカプラ素子36はこれまで以上に容易に位置決めされることができる。ヘッドサスペンションアセンブリ21の組み立ては容易に実施される。
しかも、隣接する磁気ディスク14同士の間に配置されるキャリッジアーム19では、1対のLDチップ27は単一の支持部材26に支持される。キャリッジアーム19の重量の増大はできる限り回避されることができる。加えて、支持部材26はキャリッジアーム19の開口25内に配置される。支持部材26がキャリッジアーム19の表面に配置される場合に比べてキャリッジアーム19の厚みの増大は回避される。
さらにまた、単磁極ヘッド61はコア71よりも空気流出側に配置される。コア71から照射される光の働きで磁気記録層が加熱された直後に、単磁極ヘッド61はすぐさま磁気記録層を通過することができる。保磁力の低下が実現された直後に2値情報は書き込まれる。光は効率的に利用されることができる。2値情報の書き込みにあたって小さい強度の記録磁界が確立されればよい。
次にヘッドスライダアセンブリの製造方法を簡単に説明する。まず、図12に示されるように、金型に基づき横方向に長尺の成型品75が成型される。成型品75は例えば2〜5mm程度の厚みを有する。成型品75上では横方向に広がる基準面76の一端で稜線77に所定の間隔で横一列に前述の集光面72が配列される。ここでは例えば3つの集光面72が配列される。続いて、稜線77の反対側で稜線78に研磨処理が施される。その結果、図13に示されるように、所定の傾斜角で基準面76に交差する反射面73が形成される。反射面73は横方向に伸びる。傾斜角は例えば45度に設定される。
図14に示されるように、成型品75の基準面76には長尺のウェハバー79が貼り付けられる。ウェハバー79には集光面72と同一の間隔で横一列に複数のヘッドスライダが区画される。すなわち、ウェハバー79には3つのヘッドスライダが区画される。ウェハバー79の表面には予め媒体対向面23bが確立される。ウェハバー79には予め電磁変換素子43およびコア71が埋め込まれる。周知の通り、ウェハバー79はウェハから切り出される。ウェハ上には読み出しヘッド素子62、コア71および単磁極ヘッド61が周知のフォトリソグラフィー技術に基づき予め積層形成される。
図15に示されるように、ウェハバー79の表面には例えば2つの顕微鏡81が配置される。顕微鏡81には例えばテレビカメラが接続される。顕微鏡81はウェハバー79の両端のコア71上に位置決めされる。集光面72を通過する光は反射面73で反射する。顕微鏡81で光量が測定される。その結果、光量の大きさに応じて成型品75に対してウェハバー79が位置合わせされる。このとき、成型品75およびウェハバー79の間には予め例えば紫外線硬化型の接着剤が塗布される。位置合わせ後、成型品75には紫外線が照射される。接着剤は硬化する。
成型品75およびウェハバー79の接着後、基準面76の裏側から成型品75は研磨される。その結果、図16に示されるように、成型品75には基準面76に平行な面75aが削り出される。成型品75の厚みは0.23mm程度に設定される。その後、図17に示されるように、成型品75およびウェハバー79から個々のヘッドスライダアセンブリが切り出される。その後、個々のヘッドスライダアセンブリはフレキシャ32の支持板34に貼り付けられる。
その他、図18に示されるように、ヘッドサスペンションアセンブリ21にはカプラ素子36に代えてカプラ素子36aが組み込まれてもよい。このカプラ素子36aでは、集光面72aは円筒面で規定される。円筒面の中心軸は、カプラ素子36aの表面に直交する方向に延びる。円筒面の曲率は0.56mmに規定されればよい。図19を併せて参照し、反射面73aは放物面で規定される。その結果、集光面72aに入射する光はカプラ素子36aの幅方向のみに集束していく。集束した光は反射面73aで反射する。前述と同様に、反射面73aは所定の角度で光を反射させる。こうして光はカプラ素子36aの上端面からコア71に入射する。
図20は本発明の第2実施形態に係るキャリッジアセンブリ16aの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16aでは、光はカプラ素子36に斜めに入射する。ここでは、光の入射角度は、ベース13の底面に平行な水平面に対して0.2度〜3.0度の範囲に設定される。光はLDチップ27から遠ざかるにつれてキャリッジアーム19の表面から遠ざかる。その他、前述のキャリッジアセンブリ16と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
図21に示されるように、入射角度の調整にあたってLDチップ27の光軸とカップリングレンズ29の中心軸とがずらされればよい。入射角度θと、LDチップ27の光軸およびカップリングレンズ29の中心軸のずれ量ΔXとの関係はΔX=f×sinθで定義される。ただし、fはカップリングレンズ29の焦点距離を示す。こうしたキャリッジアセンブリ16aによれば、キャリッジアーム19の表面からLDチップ27の光軸の高さとキャリッジアーム19の表面からカプラ素子36の高さとが異なっても、LDチップ27から確実にカプラ素子36に光が供給される。
図22は本発明の第3実施形態に係るキャリッジアセンブリ16bの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16bでは支持部材26にカップリングレンズ29に代えてカプラ素子82が支持されればよい。カプラ素子82は、LDチップ27の前端に向き合わせられる集光面83と、集光面83から入射する光をカプラ素子36に供給する2つの反射面84、85とを備える。反射面84、85は、ベース13の底面に直交する垂直方向に配列される。反射面84は平面で規定される。反射面85は放物面で規定される。その他、前述のキャリッジアセンブリ16と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうしたキャリッジアセンブリ16bでは、キャリッジアーム19の表面からLDチップ27の光軸の高さとキャリッジアーム19の表面からカプラ素子36の高さとが異なっても、カプラ素子82の働きでLDチップ27からカプラ素子36まで光は確実に供給されることができる。こうしたカプラ素子82の製造にあたって、図23に示されるように、成型品86が成型される。その後、成型品86の稜線87に研磨処理が施されればよい。
図24は本発明の第4実施形態に係るキャリッジアセンブリ16cの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16cでは、LDチップ27に面発光レーザのチップが用いられる。LDチップ27の表面にはカプラ素子88が取り付けられる。カプラ素子88は反射面89を規定する。反射面89の働きでカプラ素子88に入射するLDチップ27からの光は所定の角度で反射する。その結果、カプラ素子36に確実に光は供給される。その他、前述のキャリッジアセンブリ16と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうしてLDチップ27で面発光が確立されることから、キャリッジアーム19の厚みの増大は回避される。
図25は本発明の第5実施形態に係るキャリッジアセンブリ16dの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16dでは、カップリングレンズ29およびカプラ素子36は光ファイバ91で連結される。光ファイバ91の一端にはカップリングレンズ29から集束光が入射する。光ファイバ91の他端からカプラ素子36に集束光は供給される。光ファイバ91のNAは0.2程度に設定される。光ファイバ91は例えば4μm程度のコア径および例えば125μm程度のクラッド径を有する。
図26に示されるように、カプラ素子36には光ファイバ91の他端を受け止める溝92が形成される。溝92の内端には集光面72が規定される。光ファイバ91の他端および集光面72の距離は0.2mm程度に設定される。集光面72の曲率は0.12mm程度に設定される。集光面72および浮上ヘッドスライダ23のコア71の距離は例えば0.5mm程度に設定される。このとき、集光面72で0.28のNAが確立される。コア71に入射する光の径は2.4μmに設定される。その他、前述のキャリッジアセンブリ16と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうしたキャリッジアセンブリ16dでは、光ファイバ91の働きでLDチップ27からカプラ素子36まで確実に光は供給されることができる。しかも、LDチップ27からカプラ素子36まで光ファイバ91は真っ直ぐに延びる。光ファイバ91ではいわゆるシングルモードファイバで偏光は確実に保存される。光ファイバ91に例えば偏光保存光ファイバが用いられる必要はない。加えて、光ファイバ91によれば、例えばLDチップ27およびカプラ素子36の位置ずれは許容される。
図27は本発明の第6実施形態に係るキャリッジアセンブリ16eの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16eでは、支持部材26に1つのLDチップ27と1つのカップリングレンズ29とが支持される。カップリングレンズ29にはビームスプリッタ93が連結される。ビームスプリッタ93は支持部材26に支持される。カップリングレンズ29の働きでビームスプリッタ93には平行光が供給される。その他、前述のキャリッジアセンブリ16と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
ビームスプリッタ93には透過面94および反射面95が区画される。透過面94は、カップリングレンズ29から入射する光を透過させると同時に、カップリングレンズ29から入射する光を反射する。透過と反射との比率は例えば50%程度に設定される。透過面94を透過した光は一方のカプラ素子36に供給される。その一方で、透過面94で反射した光は反射面95で所定の角度で反射する。反射率はほぼ100%に規定される。反射した光は他方のカプラ素子36に供給される。こうして1つのLDチップ27から2つのカプラ素子36に個別に光が供給されることができる。
図28は本発明の第7実施形態に係るキャリッジアセンブリ16fの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16fにはカプラ素子36bが用いられる。カプラ素子36b上には前述とは逆の向きに浮上ヘッドスライダ23が受け止められる。すなわち、キャリッジアセンブリ16fの前端側に空気流入端が規定される。キャリッジアセンブリ16fの基部端側に空気流出端が規定される。素子内蔵膜42はキャリッジアセンブリ16fの基部端側に配置される。HDD11では磁気ディスク14は前述の向きと逆向きに回転する。電磁変換素子43やコア71は前述と同様に製造されればよい。
カプラ素子36bは、LDチップ27に向き合わせられる端面に反射面73bを区画する。反射面73bは、LDチップ27から供給される光を空気中で反射させる。反射面73bには保護膜(図示されず)が形成されてもよい。光はコア71に供給される。ここでは、反射面73bは集光面を兼ねる。反射面73bに供給される光はコア71に集光される。その他、前述のキャリッジアセンブリ16と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうしたキャリッジアセンブリ16fでは、素子内蔵膜42がキャリッジアセンブリ16fの前端に配置される場合に比べて、LDチップ27との間で距離が短縮される。光は効率よく利用されることができる。
図29は本発明の第8実施形態に係るキャリッジアセンブリ16gの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16gではカプラ素子36、36a、36bは省略される。浮上ヘッドスライダ23はフレキシャ32の支持板34の表面に受け止められる。浮上ヘッドスライダ23はキャリッジアセンブリ16fと同様にキャリッジアセンブリ16gの前端側に空気流入端が規定される。キャリッジアセンブリ16fの基部端側に空気流出端が規定される。HDD11では磁気ディスク14は前述の向きと逆向きに回転する。
この浮上ヘッドスライダ23ではコア71は空気流出側端面に部分的に露出する。露出部分ではコア71にグレーティング97が形成される。この露出部分に直接にLDチップ27から光が供給される。グレーティング97の働きで光は散乱する。こうしてコア71には光が入射する。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
図30は本発明の第9実施形態に係るキャリッジアセンブリ16hの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16hにはカプラ素子36cが用いられる。カプラ素子36cは集光面72cおよび反射面73cを規定する。集光面72cには前述の光ファイバ91の他端が向き合わせられる。光ファイバ91の一端はLDチップ27に向き合わせられる。こうして光ファイバ91は集光面72cに向かって集束光を供給する。集束光は集光面72cで集光される。集光された光は反射面73cで所定の角度に反射する。その結果、コア71に光が導かれる。ここでは、光ファイバ91の他端および集光面72cの距離は0.3mm程度に設定される。集光面72cから光の焦点までの距離は0.3mm程度に設定される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
カプラ素子36cは、浮上ヘッドスライダ23の支持面23aを受け止める第1平坦面98と、第1平坦面98に平行に広がる第2平坦面99とを規定する。カプラ素子36cは第2平坦面99で支持板34に受け止められる。第1平坦面98および第2平坦面99は、集光面72cを含む第1側面101と、反射面73cを含む第2側面102とで相互に接続される。第1側面101は第2側面102に向き合わせられる。図31に示されるように、第1平坦面98および第2平坦面99は相互に平行に広がる第3側面103および第4側面104で接続される。ここでは、集光面72cは湾曲面すなわちアナモルフィック非球面で規定される。その一方で、反射面73cは平面で規定される。
図32に示されるように、平面視で確立されるカプラ素子36cの輪郭線Cから第1〜第4仮想壁面105a〜105dが直立する。第1仮想壁面105aおよび第2仮想壁面105bは相互に平行に規定される。第3仮想壁面105cおよび第4仮想壁面105dは相互に平行に規定される。カプラ素子36cの第3側面103は第3仮想壁面105cに沿って広がる。第4側面104は第4仮想壁面105dに沿って広がる。その一方で、図33に示されるように、第1側面101すなわち集光面72cは、第1平坦面98に平行に広がる第1基準面P1から遠ざかるにつれて、第1仮想壁面105aから遠ざかる。その一方で、第2側面102は第1平坦面98から部分的に第2仮想壁面105bに沿って広がる。第1側面102すなわち反射面73cは、第1平坦面98に平行に広がる第2基準面P2から遠ざかるにつれて、第2仮想壁面105bから遠ざかる。
次に、カプラ素子36cの製造方法を説明する。図34はカプラ素子36cの製造にあたって用いられる金型106の構造を示す。金型106は、例えば円盤形の下型107と、下型107の表面に重ね合わせられる例えば円盤形の上型108とを備える。下型107の軸心および上型108の軸心は一致する。下型107にはキャビティ109が区画される。キャビティ109は、例えば横方向に配列される3つのカプラ素子36cの輪郭で象られる。上型108には、上型108の裏面から突き出る突片111が区画される。下型107の表面に上型108の裏面が重ね合わせられると、突片111はキャビティ109内に受け入れられる。こうしてキャビティ109は密閉される。
キャビティ109内で下型107には、相互に向き合わせられる第1側壁109aおよび第2側壁109bと、相互に向き合わせられる第3側壁109cおよび第4側壁109dが規定される。第1側壁109aはカプラ素子36cの第1側面101を規定する。同様に、第3側壁109cは第3側面103を規定する。第4側壁109dは第4側面104を規定する。キャビティ109の底面は第1平坦面98を規定する。その一方で、図35を併せて参照し、上型108の突片111には側面111aが規定される。側面111aはカプラ素子36cの第2側面102を規定する。下型107の表面に上型108の裏面が重ね合わせられると、キャビティ109はカプラ素子36cの輪郭を区画する。突壁111の外側で上型108の裏面は第2平坦面99を規定する。
カプラ素子36cの製造にあたってキャビティ109内にはプリフォームが配置される。プリフォームには例えばガラス材料が用いられる。ガラス材料は加熱される。ガラス材料は溶融する。溶融したガラス材料はキャビティ109内に広がる。下型107および上型108は軸心に沿って相互に接近する。その結果、下型107の表面には上型108の裏面が重ね合わせられる。下型107および上型108は所定の押し付け力で相互に押し付けられる。ガラス材料はキャビティ109内に満遍なく広がる。その後、ガラス材料は冷却される。冷却に基づきガラス材料は硬化する。その結果、ガラス材料は所定の形状に成型される。成型された成型品はキャビティ109から取り出される。その後、成型品から各カプラ素子36cが切り出される。こうしてカプラ素子36cが製造される。
以上のような製造方法では、カプラ素子36cの第1側面101および第2側面102は、第1基準面P1および第2基準面P2からそれぞれ遠ざかるにつれて第1仮想壁面105aおよび第2仮想壁面105bからそれぞれ遠ざかる。第3側面103および第4側面104は第3仮想壁面105cおよび第4仮想壁面105dに沿って規定される。第1〜第4仮想壁面105a〜105dは輪郭線Cから直立することから、成型品すなわちカプラ素子36cは金型106から簡単に取り出されることができる。2つの型すなわち下型107および上型108に基づきカプラ素子36cは簡単に製造される。カプラ素子36cは一度に大量に生産されることができる。
図36に示されるように、キャリッジアセンブリ16hには前述のカプラ素子36cに代えてカプラ素子36dが組み込まれてもよい。このカプラ素子36dでは、図37に示されるように、集光面72cは円筒面で規定される。円筒面の母線は例えば第1平坦面98に所定の傾斜角で交差する。その一方で、反射面73cは円筒面で規定される。円筒面の母線は第1仮想壁面105aに平行な方向に延びる。こうして反射面73cは集光面として機能することができる。その他、前述のカプラ素子36cと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こういったカプラ素子36dは前述のカプラ素子36cと同様に製造される。したがって、カプラ素子36dは一度に大量に生産される。しかも、集光面72cは所定の母線で描かれることから、カプラ素子36cの製造に用いられる金型の研削にあたって研削バイトの平行移動が実現されればよい。研削バイトの方向制御を含む3次元の複雑な加工は必要とされない。こうして金型は簡単に製造されることができる。
反射面73cは集光面としても機能する。その結果、支持面23aおよび反射面73cまでの距離が比較的に短い場合、広い範囲で光が集光されるとNAが増大してしまう。NAの増大は結合効率を低下させる。図38は、シングルモード光ファイバに入射する光のNAと結合効率との関係を示す。このグラフから明らかなように、NAが0.10に設定されると、最も結合効率は高い。したがって、カプラ素子36dの設計に基づき最適なNAが設定されればよい。しかも、カプラ素子36dでは浮上ヘッドスライダ23の支持面23aから反射面73cまでの距離は比較的に長く設定される。その結果、最適なNAが変更されることなく反射面73cは一層広い範囲で集光することができる。光は効率的に利用される。
図39に示されるように、キャリッジアセンブリ16hには前述のカプラ素子36c、36dに代えてカプラ素子36eが組み込まれてもよい。このカプラ素子36eでは、集光面72cは円筒面で規定される。円筒面の母線は第1仮想壁面105aに平行な方向に延びる。その一方で、反射面73cは同様に円筒面で規定される。図40から明らかなように、円筒面の母線は例えば第2平坦面99に所定の傾斜角で交差する。こうして反射面73cは集光面として機能することができる。その他、前述のカプラ素子36c、36dと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こういったカプラ素子36eは前述のカプラ素子36cと同様に製造される。したがって、カプラ素子36cは一度に大量に生産される。しかも、集光面72cは所定の母線で描かれることから、金型は簡単に製造されることができる。加えて、カプラ素子36eでは浮上ヘッドスライダ23の支持面23aから反射面73cまでの距離は比較的に長く設定される。その結果、最適なNAが変更されることなく反射面73cは一層広い範囲で集光することができる。光は効率的に利用される。
図41に示されるように、キャリッジアセンブリ16hには前述のカプラ素子36c〜36eに代えてカプラ素子36fが組み込まれてもよい。このカプラ素子36fでは集光面72cは前述のカプラ素子36cと同様にアナモルフィック非球面で規定される。その一方で、図42に示されるように、反射面72cは例えば楕円面といった回転対称非球面で規定されればよい。その結果、反射面73cは集光面として機能することができる。その他、反射面73cは双曲面で規定されてもよい。
このカプラ素子36fでは、前述に比べて集光面72cおよび反射面73cの距離は増大する。光路長は前述に比べて増大する。その結果、集光面73cおよび反射面73cの間で光は焦点を結ぶ。焦点から集光面72cまでの距離と焦点から反射面73cまでの距離は等しく設定される。こうしてコア71に集光する光のNAは集光面72cに入射する光のNAと等しく設定される。その他、前述のカプラ素子36c〜36eと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こういったカプラ素子36fは前述のカプラ素子36cと同様に製造される。したがって、カプラ素子36fは一度に大量に生産される。しかも、集光面72cは所定の母線で描かれることから、金型は簡単に製造されることができる。加えて、カプラ素子36eでは浮上ヘッドスライダ23の支持面23aから反射面73cまでの距離は比較的に長く設定される。その結果、最適なNAが変更されることなく反射面73cは一層広い範囲で集光することができる。光は効率的に利用される。さらに、集光面72cおよび反射面73cの距離の増大に伴って第1平坦面98の面積は増大する。カプラ素子36fおよび浮上ヘッドスライダ23の接合強度は向上する。
図43に示されるように、キャリッジアセンブリ16hには前述のカプラ素子36c〜36fに代えてカプラ素子36gが組み込まれてもよい。このカプラ素子36gでは集光面72cは円筒面で規定される。円筒面の母線は第1仮想壁面105aに平行に延びる。ここでは、集光面72cは、前述の第2基準面P2から遠ざかるにつれて第1仮想壁面105aから遠ざかる。その一方で、反射面73cは平面で規定されればよい。
このカプラ素子36gでは、前述のカプラ素子36fと同様に、集光面72cおよび反射面73cの距離は比較的に大きい。その結果、集光面72cから入射する光は第1平坦面98で反射する。すなわち、第1平坦面98は第2の反射面を構成する。反射した光は反射面73cに導かれる。その他、前述のカプラ素子36c〜36fと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こういったカプラ素子36gの製造にあたって、例えば図45に示されるように、金型113が用いられる。金型113は下型114および上型115を備える。下型114にはキャビティ116が区画される。下型114の表面に上型115の裏面が重ね合わせられると、キャビティ116は密閉される。図45から明らかなように、カプラ素子36gの集光面72cおよび反射面73cはともに下型114のキャビティ116に規定される。したがって、例えば反射面73cが上型115の裏面で規定される場合に比べて、集光面72cや反射面73cは一層高い精度で形成されることができる。
こうしたカプラ素子36gは前述と同様に一度に大量に生産される。しかも、集光面72cは所定の母線で描かれることから、金型は簡単に製造されることができる。加えて、集光面73cおよび反射面72cの距離の増大に伴って第1平坦面98の面積は増大する。カプラ素子36fおよび浮上ヘッドスライダ23の接合強度は向上する。
図46に示されるように、キャリッジアセンブリ16hには前述のカプラ素子36c〜36gに代えてカプラ素子36hが組み込まれてもよい。このカプラ素子36hには光ファイバ91の他端を受け止める溝118が形成される。溝118の内端には入射面119が規定される。入射面119は平面で規定される。入射面119は光ファイバ91の他端に向き合わせられる。その一方で、カプラ素子36hには反射面121が形成される。反射面121は平面で規定される。反射面121は入射面119に向き合わせられる。
光ファイバ91の他端および入射面119の間には例えば円柱形の屈折率分布レンズ122が配置される。屈折率分布レンズ122は光ファイバ91の他端に接合される。屈折率分布レンズ122ではその中心軸から周囲に遠ざかるにつれて屈折率は小さく設定される。図47に示されるように、光ファイバ91の他端から屈折率分布レンズ122に光は入射すると屈折率分布レンズ122で光は集束する。集束した光は入射面121からカプラ素子36hに入射する。入射した光は反射面121で所定の角度に反射する。こうしてコア71に光は導かれる。その他、前述のカプラ素子36c〜36gと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうしたカプラ素子36hでは入射面119および反射面121は平面で規定される。その結果、カプラ素子36hは例えばダイシング加工に基づき形成される。ダイシング加工で切り出された成型品には研磨加工が施される。こうして入射面119や反射面121が規定される。こうしたカプラ素子36hは一度に大量に生産されることができる。
図48は、本発明の第10実施形態に係るキャリッジアセンブリ16iの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16iではキャリッジアーム19上にLDチップ27が取り付けられる。LDチップ27はキャリッジアーム19の前方に光を照射することができる。LDチップ27および浮上ヘッドスライダ23の間には光導波路124が配置される。光導波路124はキャリッジアーム19およびヘッドサスペンション22上に形成される。ここでは、光導波路124はLDチップ27から浮上ヘッドスライダ23まで真っ直ぐに延びる。浮上ヘッドスライダ23の空気流入側で光導波路124はフレキシャ32の固定板33から支持板34に跨る。
図49に示されるように、光導波路124は例えばポリイミド樹脂製の支持板125を備える。支持板125上にはシート状のクラッド126が形成される。クラッド126内にはコア127が埋め込まれる。クラッド126やコア127は例えばフォトポリマといった紫外線硬化型の樹脂材料から形成される。このとき、クラッド126の屈折率とコア127の屈折率とに差が形成されればよい。コア127では偏光の方向は所定の方向に設定される。フレキシャ32上では光導波路124上に導電パターン(図示されず)が配置されればよい。なお、光導波路124は導電パターン上に配置されてもよい。また、導電パターンは光導波路124に一体化されてもよい。
図50に示されるように、LDチップ27の前方に光導波路124の一端すなわち入射面124aが向き合わせられる。ここでは、LDチップ27には例えばファブリペロー(Fabry-Perot)型が用いられればよい。LDチップ27は入射面124aに向かって光を供給する。その一方で、図51に示されるように、浮上ヘッドスライダ23の支持面23aおよび支持板34の間には前述のカプラ素子36が挟み込まれる。カプラ素子36の集光面72には光導波路124の他端すなわち出射面124bが向き合わせられる。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうしたキャリッジアセンブリ16iでは、LDチップ27から照射された光は光導波路124のコア127に供給される。コア127には入射面124aから光が入射する。コア127内で光は伝送される。こうして光はコア127の出射面124bから出射される。出射した光はカプラ素子36に導かれる。その結果、浮上ヘッドスライダ23のコア71に光は導かれる。なお、キャリッジアセンブリ16iの製造にあたって、予め製造された光導波路124がキャリッジアーム19およびヘッドサスペンション22に貼り付けられればよい。こうしたキャリッジアセンブリ16iによれば前述と同様の作用効果が実現される。
以上のようなキャリッジアセンブリ16iでは、予め製造された光導波路124がキャリッジアーム19およびヘッドサスペンション22に貼り付けられる。予め製造された光導波路124では偏光の方向は所定の方向に設定される。したがって、光導波路124はキャリッジアーム19やヘッドサスペンション22上に簡単に位置決めされることができる。偏光方向の微調整といった煩雑な作業の実施は回避される。その結果、キャリッジアセンブリ16iは簡単に大量に生産される。キャリッジアセンブリ16iの生産コストは抑制される。
その他、前述の貼り付けに代えて、光導波路124はキャリッジアーム19およびヘッドサスペンション22上に形成されてもよい。形成にあたって、キャリッジアーム19およびヘッドサスペンション22上に例えばスピンコート法で紫外線硬化型の樹脂材料が塗布される。その後、紫外線の照射に基づきクラッド126およびコア127が形成されればよい。
図52に示されるように、キャリッジアセンブリ16iには光導波路124に代えて光導波路128が組み込まれてもよい。この光導波路128は、ガラス材料から形成されるクラッド129およびコア131を備える。クラッド129は、支持層129aと、支持層129aの表面でコア131に覆い被さる被覆層129bとを備える。光導波路124は支持層129aでキャリッジアーム19およびヘッドサスペンション22に貼り付けられる。支持層129aは例えばホウケイ酸ガラスから形成される。支持層129aは例えば30〜50μm程度の厚みを有する。ホウケイ酸ガラスは1.473の屈折率を有する。被覆層129bは例えばBK7から形成される。BK7は例えば0.02mm程度の厚みを有する。BK7は1.53の屈折率を有する。
コア131は支持層129aおよび被覆層129bすなわちクラッド129内に埋め込まれる。コア131は例えばシリカガラス(BPSG)から形成される。コア131は例えば5μm程度の厚みを有する。シリカガラスは2.0の屈折率を有する。こうして光導波路128がガラス材料から形成されると、例えば400nmの波長を有する光の透過率は向上する。加えて、ガラス材料の耐熱温度は高いことから、キャリッジアセンブリ16iでは高エネルギーの光が用いられることができる。
こうした光導波路128の形成にあたって、まず、ホウケイ酸ガラスのシートが用意される。シートは支持層129aを構成する。支持層129aの表面には、例えばプラズマ化学気相成長法(PECVD)に基づきシリカガラス層が形成される。シリカガラス層には例えばCrマスクに基づきエッチングが施される。こうして支持層129aの表面でコア131が削り出される。その後、支持層129aの表面にはRFスパッタリング法に基づきBK7の被覆層129bが形成される。その後、例えばレーザ加工に基づき光導波路128の輪郭が削り出される。なお、前述の貼り付けに代えて、光導波路128はキャリッジアーム19およびヘッドサスペンション22上に形成されてもよい。
図53は本発明の第11実施形態に係るキャリッジアセンブリ16jの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16jでは、前述の光導波路124は屈曲に基づき浮上ヘッドスライダ23の空気流出側に延びてもよい。光導波路124の屈曲域ではコア127に反射面133、134が規定される。反射面133、134は例えば平面で規定される。反射面133、134はフレキシャ32の表面に直交する。LDチップ27から光導波路124のコア127に入射した光は反射面133、134で全反射する。その結果、光は光導波路124の出射面124bに導かれることができる。なお、光導波路124に代えて光導波路128が用いられてもよい。
図54に示されるように、浮上ヘッドスライダ23の支持面23aおよび支持板34の間には前述のカプラ素子36bが挟み込まれる。光導波路124の出射面124bはカプラ素子36bの反射面73bに向き合わせられる。反射面73bは例えば円筒面で規定される。前述の通り、反射面73bは集光面を兼ねる。反射面73bは浮上ヘッドスライダ23のコア71に向き合わせられる。その結果、光導波路124の出射面124bから出射した光は浮上ヘッドスライダ23のコア71に導かれる。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうしたキャリッジアセンブリ16jでは前述と同様の作用効果が実現される。
図55は本発明の第12実施形態に係るキャリッジアセンブリ16kの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16kでは、光導波路124は浮上ヘッドスライダ23の支持面23aまで延びてもよい。こうして光導波路124の他端は支持面23aおよび支持板34の間に挟み込まれる。光導波路124の他端は支持面23aおよび支持板34の間で均一な厚みで広がる。ここでは、光導波路124の他端は浮上ヘッドスライダ23と同一の輪郭を有すればよい。光導波路124ではコア127は支持面23aおよび支持板34の間まで延びる。
図56を併せて参照し、クラッド126には開口135が区画される。開口135内でコア127は分断される。一方のコア127の端面には出射面124bが規定される。その一方で、他方のコア127の端面には反射面136が規定される。反射面136は出射面124bに向き合わせられる。反射面136は、支持板34の表面に例えば45度の傾斜角で交差する傾斜面で規定されればよい。コア127内で伝送される光は出射面124bから出射する。光は反射面136で反射する。反射した光はコア71に入射する。その他、前述のキャリッジアセンブリ16jと均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうした光導波路124の形成にあたって、図57に示されるように、支持板125上に例えばスピンコート法でクラッド用のフォトポリマ材137が均一な厚みで塗布される。フォトポリマ材137は紫外線の照射に基づき硬化する。フォトポリマ材137上には例えばスピンコート法でコア用のフォトポリマ材138が均一な厚みで塗布される。その後、マスクに基づきフォトポリマ材138には紫外線が照射される。こうしてコア127の輪郭でフォトポリマ材138は硬化する。その後、フォトポリマ材137上にはフォトポリマ材139が塗布される。紫外線の照射に基づきフォトポリマ材139は硬化する。
その後、図58に示されるように、フォトポリマ材139には加工用レーザが照射される。加工用レーザの照射に基づき所定の範囲にわたってフォトポリマ材139は除去される。その結果、フォトポリマ材139には開口135が形成される。開口135内にはフォトポリマ材138の表面が露出する。開口135内でフォトポリマ材138の表面に加工用レーザが照射される。その結果、図59に示されるように、フォトポリマ材139には傾斜面すなわち反射面136が形成される。同時に、フォトポリマ材139には出射面124bが形成される。反射面136の平滑化にあたって反射面136には加工用レーザが再度照射される。こうして光導波路124が形成される。
図60は本発明の第13実施形態に係るキャリッジアセンブリ16mの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16mでは、キャリッジアーム19上に光導波路124が配置される一方で、ヘッドサスペンション22上に光導波路128が配置されればよい。光導波路124はキャリッジアーム19上に貼り付けられる。その一方で、光導波路128はヘッドサスペンション22上にパターニングに基づき形成されればよい。光導波路124の端面は光導波路128の端面に向き合わせられる。端面同士の間には例えば接着剤が挟み込まれればよい。こうして端面同士は接着される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
その他、図61に示されるように、光導波路128ではクラッド129がヘッドサスペンション22の表面の全面にわたって広がってもよい。こうした光導波路128は例えばレーザ加工に基づき切り出されればよい。その他、図62に示されるように、LDチップ27には面発光レーザ(VCSEL)のチップが用いられてもよい。このとき、光導波路124のコア127には反射面127aが形成されればよい。LDチップ27は反射面127aに向かって光を照射する。
図63は本発明の第14実施形態に係るキャリッジアセンブリ16nの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16nでは、光の供給にあたってキャリッジブロック17の側面に光学モジュール141が取り付けられる。光学モジュール141から光導波路124の入射面124aに光が供給される。ここでは、光導波路124は屈曲に基づきキャリッジアーム19の外縁まで延びる。屈曲域ではコア127に反射面142が形成される。光導波路124の入射面124aは光学モジュール141のミラー143に向き合わせられる。ミラー143は光学モジュール141の光学ユニット144に向き合わせられる。光学ユニット144から照射される光はミラー143で反射する。反射した光は入射面124aに導かれる。
図64に示されるように、光学ユニット144は第1パッケージLD145および第2パッケージLD146を備える。第1パッケージLD145および第2パッケージLD146は、相互に直交する直線上に配置される。第1パッケージLD145には相互に隣接する第1LDチップ147aおよび第2LDチップ147bが組み込まれる。第2パッケージLD146には相互に隣接する第3LDチップ147cおよび第4LDチップ147dが組み込まれる。本実施形態では4つの第1LDチップ147a〜第4LDチップ147dが用いられることから、本実施形態は例えば2枚の磁気ディスク14に対応することができる。
第1パッケージLD145および第2パッケージLD146にはビームスプリッタ148が向き合わせられる。第1パッケージLD145はビームスプリッタ148の第1入射面148aに向き合わせられる。第2パッケージLD146は第2入射面148bに向き合わせられる。第1入射面148aおよび第2入射面148bは相互に直交する。ビームスプリッタ148は反射面149を備える。反射面149は、いわゆるP偏光を透過する一方で、いわゆるS偏光を反射する。ビームスプリッタ148およびミラー143の間には1対の対物レンズ151が配置される。対物レンズ151の働きでLDチップ147a〜147dから出力される光は拡大される。ビームスプリッタ148および対物レンズ151は本発明の切換機構を構成する。
こうしたキャリッジアセンブリ16nでは、各第1〜第4LDチップ147a〜147dが各磁気ディスク14の表面や裏面に対応する。ここでは、第1LDチップ147aおよび第2LDチップ147bから出力される光は反射面149を透過する。その一方で、第3LDチップ147cおよび第4LDチップ147dから出力される光は反射面149で反射する。例えば第2LDチップ147bから出力される光は反射面149を透過した後、対物レンズ151の働きで屈折する。その結果、光は、上側の磁気ディスク14の表面側に対応する光導波路124−1の入射面124aに導かれる。同様に、第1LDチップ147aから出力される光は、下側の磁気ディスク14の表面側に対応する光導波路124−3の入射面124aに導かれる。
その一方で、第3LDチップ147cから出力される光は、反射面149で反射した後、対物レンズ151の働きで屈折する。その結果、光は、上側の磁気ディスク14の裏面側に対応する光導波路124−2の入射面124aに導かれる。同様に、第4LDチップ147dから出力される光は、下側の磁気ディスク14の裏面側に対応する光導波路124−4の入射面124aに導かれる。こうして各第1〜第4LDチップ147a〜147dは光導波路124に個別に対応付けられる。したがって、磁気情報の書き込みにあたっていずれか1つの第1〜第4LDチップ147a〜147dが光を出力すればよい。その結果、第1〜第4LDチップ147a〜147d同士の間で熱の相互干渉の影響は抑制される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
図65に示されるように、キャリッジアセンブリ16nには光学モジュール141aが組み込まれてもよい。この光学モジュール141aには光学ユニット144aが組み込まれる。光学ユニット144aは1つのLDチップ153を備える。LDチップ153およびミラー143の間には第1対物レンズ154および第2対物レンズ155が配置される。第2対物レンズ155は、例えば支軸18の軸心に平行な方向に上下移動することができる。上下移動の実現にあたって第2対物レンズ155は例えばピエゾ素子に取り付けられればよい。こうした第2対物レンズ155の上下移動に基づきLDチップ153から出力される光は各光導波路124−1〜124−4の入射面124aに個別に導かれる。ここでは、第2対物レンズ155は本発明の切換機構を構成する。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
図66に示されるように、キャリッジアセンブリ16nには光学モジュール141、141aに代えて光学モジュール141bが組み込まれてもよい。この光学モジュール141bには光学ユニット144bが組み込まれる。光学ユニット144bは1個のLDチップ156を備える。LDチップ156およびミラー143の間には切換機構すなわち偏光機構157が組み込まれる。偏光機構157は、例えば支軸18の軸心に平行に上下方向に積み上げられる5段の第1〜第5ビームスプリッタ158a〜158eを備える。各ビームスプリッタ158a〜158eは反射面159を規定する。各反射面159は相互に平行に広がる。反射面159はP偏光を透過する一方でS偏光を反射する。ただし、最下段の第1ビームスプリッタ158aの透過率は5%程度に設定される。最上段の第5ビームスプリッタ158eの透過率は0%に設定される。ここでは、第4および第5ビームスプリッタ158d、158eが上側の磁気ディスク14の裏面および表面にそれぞれ対応する。同様に、第2および第3ビームスプリッタ158b、158cが下側の磁気ディスク14の裏面および表面にそれぞれ対応する。
偏光機構157は、隣接するビームスプリッタ158a〜158e同士の間に挟み込まれる第1〜第4液晶(LC)パネル161a〜161dを備える。各LCパネル161a〜161dは、LCパネル161に入射するP偏光をS偏光に変換することができる。偏光機構157は、ビームスプリッタ158a〜158eおよびミラー143の間に配置される半波長板162を備える。半波長板162は例えばS偏光をP偏光に変換することができる。例えば光導波路124のコア127にP偏光が最適に用いられる場合には半波長板162が配置されればよい。コア127にS偏光が最適に用いられる場合には半波長板162の配置は省略されればよい。偏光機構157は、半波長板162およびミラー143の間に配置されるレンズ群163を備える。レンズ群163は、各ビームスプリッタ158a〜158eの出射面に向き合わせられる複数のレンズ164を備える。レンズ164は光を集束させる。
偏光機構157は、最下段の第1ビームスプリッタ158aの入射面およびLDチップ156の間に配置されるコリメートレンズ165を備える。コリメートレンズ165は、LDチップ156から出力される光を平行光のP偏光に変換することができる。その一方で、偏光機構157は、第1ビームスプリッタ158aの出射面に向き合わせられるフォトダイオード(PD)166を備える。PD166は光の自動光量制御(Auto Power Control)にあたって用いられる。前述されるように、第1ビームスプリッタ158aでは5%程度の透過率が設定されることから、PD166には光が出力される。こうした光に基づきLDチップ156の光の出力は一定に制御される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
いま、例えば下側の磁気ディスク14の表面側に配置される光導波路124に向かって光が供給される場面を想定する。まず、LDチップ156から出力される光はコリメートレンズ165で平行光のP偏光に変換される。P偏光は第1ビームスプリッタ158aに入射する。反射面159の透過率は5%程度に設定されることから、P偏光の大部分は反射面159で反射する。その結果、P偏光は第1LCパネル161aに入射する。第1LCパネル161aはP偏光を透過させる。P偏光は第2ビームスプリッタ158bに入射する。第2ビームスプリッタ158bの反射面159はP偏光を透過させる。こうしてP偏光は第2LCパネル161bに入射する。第2LCパネル161bはP偏光をS偏光に変換する。S偏光は第3ビームスプリッタ158cに入射する。S偏光は第3ビームスプリッタ158cの反射面159で反射する。その結果、S偏光はレンズ164に基づき集束する。集束したS偏光はミラー143に基づき光導波路124の入射面124aに導かれる。こうして1のLDチップ156から出力された光が各光導波路124の入射面124aに個別に導かれることができる。
以上のようなキャリッジアセンブリ16i〜16nでは、図67に示されるように、光導波路124のコア127は、入射面124aから出射面124bに向かって所定の長さにわたって先細り部171を区画する。先細り部171は基端から先端に向かうにつれて開口を絞る。先細り部171は、コア127の厚み方向および幅方向に徐々に狭まる。ここでは、コア127は例えば矩形の断面を有する。図68を併せて参照し、コア127の上端面には厚み方向に複数の段差172が形成される。段差172に基づきコア127の厚みは徐々に減少する。その一方で、コア127の幅は入射面124aから遠ざかるにつれて徐々に減少する。すなわち。コア127の両側面は入射面124aから遠ざかるにつれて徐々に近づく。先細り部171の長さは入射面124aから例えば10μm程度に規定される。
ここでは、入射面124aで規定される先細り部171の大きさは例えば光の10波長以上すなわち5μm程度に設定される。こうして入射面124aではマルチモード光が確立される。その一方で、先細り部171の先端ではシングルモード光が確立される。こうした先細り部171の働きで入射面124aでコア127の開口は増大する。その結果、コア127に入射する光の位置に対して許容される誤差は増大する。コア127の位置と入射光の位置とは比較的に簡単に位置合わせされることができる。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうした光導波路124の形成にあたって、例えばホウケイ酸ガラスのシート上に均一な厚みでシリカガラス層が形成される。シート上でシリカガラス層からコア127の輪郭は削り出される。その後、シリカガラス層にはレジスト材に基づきエッチングが施される。レジスト材の形成およびエッチングの繰り返しに基づき段差172が形成される。こうしてコア127が形成される。その後、シート上でBK7に基づき前述と同様にRFスパッタリング法が実施されればよい。こうしてクラッド126が形成される。その結果、光導波路124が形成される。
その他、図69に示されるように、前述の光導波路124では、先細り部171の形成にあたって、コア127の下端面に段差172が形成されてもよい。コア127の上端面は平坦面で規定されればよい。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうした光導波路124では前述と同様に作用効果が実現される。こういった光導波路124の形成にあたって、シートの表面にエッチングに基づき複数の段差172が形成される。その後、シート上にコア127が形成される。コア127の上端面には研磨処理が施される。コア127上にBK7に基づき前述と同様にRFスパッタリング法が実施される。こうしてクラッド126が形成される。その結果、光導波路124が形成される。
その他、図70に示されるように、前述の光導波路124では、先細り部171に代えて、コア127の上端面に屈折率分布レンズ173が形成されてもよい。屈折率分布レンズ173の一端はコア127の入射面124aで露出する。屈折率分布レンズ173はコア127の入射面124aから出射面124bに向かって所定の長さでコア127に隣接する。こうした屈折率分布レンズ173ではコア127に近づくにつれて屈折率は増大する。屈折率分布レンズ173の光進行方向の長さは10μm程度に設定される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうした光導波路124では、屈折率分布レンズ173はコア127に近づくにつれて屈折率が増大することから、屈折率分布レンズ173に入射する光はコア127に向かって集束していく。その結果、コア127に入射する光の位置に対して許容される誤差は増大する。コア127の位置と入射光の位置とは比較的に簡単に位置合わせされることができる。
こうした光導波路124の形成にあたって、コア127上でPECVDに基づきシリカガラスが積層される。このとき、シリカガラスの成長レートが調整されればよい。成長レートの調整に基づきシリカガラスが積層されるにつれて屈折率は減少していく。こうしてコア127上に屈折率分布レンズ173が形成される。その後、屈折率分布レンズ173上にクラッド126が形成される。その他、成長レートの調整は段階的に実施されてもよい。また、コア127上にコア127から遠ざかるにつれて屈折率を減少させる複数の層の積層体が積層されてもよい。
図71は本発明の第15実施形態に係るキャリッジアセンブリ16pの構造を概略的に示す。このキャリッジアセンブリ16pでは、浮上ヘッドスライダ23よりも空気流入側でフレキシャ32の支持板34上にLDチップ27が実装される。LDチップ27は支持板34に例えばはんだ付けされればよい。その他、LDチップ27および支持板34の間には放熱フィン(図示されず)が挟み込まれてもよい。浮上ヘッドスライダ23の支持面23aおよび支持板34の間には前述のカプラ素子36aが挟み込まれる。LDチップ27は集光面72aに向かって光を供給する。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
こうしたキャリッジアセンブリ16pでは前述と同様の作用効果が実現される。しかも、LDチップ27の熱はフレキシャ32の支持板34に伝達される。その一方で、カプラ素子36aは浮上ヘッドスライダ23および支持板34の間に挟み込まれる。カプラ素子36aはガラス材料やプラスチック材料から形成されることから、支持板34から浮上ヘッドスライダ23への熱の伝達はできる限り回避される。したがって、浮上ヘッドスライダ23の温度上昇は防止される。

Claims (29)

  1. ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる光学素子とを備え、光学素子には、支持面に平行に入射する光を集光する集光面と、支持面に平行に入射する光を所定の角度で反射させて光導波路に導く反射面とが区画されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  2. 請求項1に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記電磁変換素子は、光導波路よりも空気流出側に配置される書き込みヘッド素子を備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  3. 請求項2に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記光導波路は、表面で前記書き込みヘッド素子を受け止める第1屈折率の非磁性絶縁層に埋め込まれて、第1屈折率よりも大きい第2屈折率の材料で構成されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  4. 回転自在に支軸に支持されるキャリッジアームと、キャリッジアームの先端に取り付けられる1対のヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面で個々のヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれて、集光面から入射する光を光導波路に導く光学素子と、キャリッジアームに形成される開口と、開口内に配置される単一の支持体と、支持体に支持されて、個々の光学素子の集光面に個別に光を供給する1対の光源とを備えることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
  5. 請求項4に記載のキャリッジアセンブリにおいて、前記電磁変換素子は、光導波路よりも空気流出側に配置される書き込みヘッド素子を備えることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
  6. 請求項5に記載のキャリッジアセンブリにおいて、前記光導波路は、表面で前記書き込みヘッド素子を受け止める第1屈折率の非磁性絶縁層に埋め込まれて、第1屈折率よりも大きい第2屈折率の材料で構成されることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
  7. 筐体と、筐体内に組み込まれて、回転自在に支軸に支持されるキャリッジアームと、キャリッジアームの先端に取り付けられる1対のヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面で個々のヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれて、集光面から入射する光を光導波路に導く光学素子と、キャリッジアームに形成される開口と、開口内に配置される単一の支持体と、支持体に支持されて、個々の光学素子の集光面に個別に光を供給する1対の光源とを備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。
  8. 請求項7に記載の記憶媒体駆動装置において、前記電磁変換素子は、光導波路よりも空気流出側に配置される書き込みヘッド素子を備えることを特徴とする記憶媒体駆動装置。
  9. 請求項8に記載の記憶媒体駆動装置において、前記光導波路は、表面で前記書き込みヘッド素子を受け止める第1屈折率の非磁性絶縁層に埋め込まれて、第1屈折率よりも大きい第2屈折率の材料で構成されることを特徴とする記憶媒体駆動装置。
  10. 金型で横方向に長尺の成型品を成型し、成型品上で横方向に広がる基準面の一端で稜線に所定の間隔で横一列に複数の集光面を配列する工程と、前記稜線の反対側で成型品の稜線に研磨処理を施し、所定の傾斜角で基準面に交差しつつ横方向に延びる反射面を形成する工程と、成型品の基準面に、前記所定の間隔で横一列に複数のヘッドスライダを区画する長尺のウェハバーを貼り付ける工程と、基準面の裏側から成型品を研磨し、基準面に平行な面を削り出す工程とを備えることを特徴とするヘッドスライダアセンブリの製造方法。
  11. 請求項10に記載のヘッドスライダアセンブリの製造方法において、前記ウェハバーの貼り付けにあたって、基準面の所定の位置で、前記集光面を通過し反射面で反射する光の光量を測定する工程と、光量の大きさに応じて成型品に対してウェハバーを位置合わせする工程とをさらに備えることを特徴とするヘッドスライダアセンブリの製造方法。
  12. ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる光学素子とを備え、光学素子には、支持面に平行に入射する光を集光する集光面と、集光面から光学素子に入射する光を所定の角度で反射させて光導波路に導く反射面とが区画されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  13. 請求項12に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記光学素子は、前記ヘッドスライダの支持面に受け止められる第1平坦面と、第1平坦面に平行に広がる第2平坦面と、前記集光面を含みつつ第1平坦面および第2平坦面を接続する第1側面と、前記反射面を含みつつ第1平坦面および第2平坦面を接続し、第1側面に向き合わせられる第2側面とを規定し、前記第1側面は、前記第1平坦面に平行に広がる第1基準面から遠ざかるにつれて、前記光学素子の輪郭線から直立する第1仮想壁面から遠ざかり、前記第2側面は、前記第1平坦面に平行に広がる第2基準面から遠ざかるにつれて、前記光学素子の輪郭線から直立する第2仮想壁面から遠ざかることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  14. 請求項12に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記光学素子では、前記集光面および前記反射面の間で前記光は焦点を結ぶことを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  15. 請求項12に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記光学素子には、前記集光面および前記反射面の間に配置される第2の反射面がさらに区画されることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  16. ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれる光学素子と、光学素子に区画されて、支持面に平行に入射する光を所定の角度で反射させて光導波路に導く反射面と、光学素子に入射する光を透過させる屈折率分布レンズとを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  17. ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、ヘッドサスペンションに受け止められるシート状のクラッドと、クラッド内に埋め込まれてヘッドスライダの支持面まで延び、ヘッドスライダの光導波路に光を導くコアとを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  18. 請求項17に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記コアは、屈曲に基づき前記ヘッドスライダの空気流出端側から前記光導波路に光を供給することを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  19. 請求項17に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記コアは、前記支持面に平行に伝送される光を前記光導波路に向かって反射させる反射面を区画することを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  20. 請求項17に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記コアは、前記コアの入射面から前記コアの出射面に向かって所定の長さにわたって徐々に開口を絞る先細り部を区画することを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  21. 請求項17に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記コアの入射面から前記コアの出射面に向かって所定の長さにわたって前記クラッド内に埋め込まれて前記コアに隣接し、前記コアに近づくにつれて屈折率を増大させる屈折率分布レンズをさらに備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  22. ヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびヘッドサスペンションの間に挟み込まれて光導波路に光を導く光学素子と、ヘッドサスペンションに受け止められてシート状のクラッドと、クラッド内に埋め込まれて光学素子に光を導くコアとを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  23. 請求項22に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記コアは、屈曲に基づき前記ヘッドスライダの空気流出端側から前記光学素子に光を供給することを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  24. 請求項22に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記コアは、前記コアの入射面から前記コアの出射面に向かって所定の長さにわたって徐々に開口を絞る先細り部を区画することを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  25. 請求項22に記載のヘッドサスペンションアセンブリにおいて、前記コアの入射面から前記コアの出射面に向かって所定の長さにわたって前記クラッド内に埋め込まれて前記コアに隣接し、前記コアに近づくにつれて屈折率を増大させる屈折率分布レンズをさらに備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  26. ヘッドサスペンションと、ヘッドサスペンションに受け止められるフレキシャと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面でフレキシャの支持板に支持されるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、支持面およびフレキシャの支持板の間に挟み込まれて光導波路に光を導く光学素子と、フレキシャの支持板に受け止められて光学素子に光を供給する光源とを備えることを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
  27. 回転自在に支軸に支持されるキャリッジブロックと、キャリッジブロックに区画されるキャリッジアームと、キャリッジアームの先端に取り付けられる1対のヘッドサスペンションと、媒体対向面で記憶媒体に向き合わせられ、媒体対向面の裏側の支持面で個々のヘッドサスペンションに受け止められるヘッドスライダと、ヘッドスライダの媒体対向面に埋め込まれる電磁変換素子と、ヘッドスライダに組み込まれて、支持面から媒体対向面に向かって延びる光導波路と、ヘッドサスペンションに受け止められるシート状のクラッドと、クラッド内に埋め込まれてヘッドスライダの光導波路に個別に光を導くコアと、キャリッジブロックに取り付けられて、個々のコアの入射面に光を供給する光源とを備えることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
  28. 請求項27に記載のキャリッジアセンブリにおいて、1対の前記光源は1対の前記コアに個別に光を供給することを特徴とするキャリッジアセンブリ。
  29. 請求項27に記載のキャリッジアセンブリにおいて、前記光源および前記コアの入射面の間に配置されて、1対の前記コアのいずれか一方に光を供給する切換機構をさらに備えることを特徴とするキャリッジアセンブリ。
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