WO2007116723A1 - 光記録ヘッド及び光記録装置 - Google Patents

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WO2007116723A1
WO2007116723A1 PCT/JP2007/056335 JP2007056335W WO2007116723A1 WO 2007116723 A1 WO2007116723 A1 WO 2007116723A1 JP 2007056335 W JP2007056335 W JP 2007056335W WO 2007116723 A1 WO2007116723 A1 WO 2007116723A1
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WO
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optical
recording head
optical recording
slider
light
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Application number
PCT/JP2007/056335
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Inventor
Koujirou Sekine
Naoki Nishida
Hiroaki Ueda
Kenji Konno
Hiroshi Hatano
Masahiro Okitsu
Manami Kuiseko
Original Assignee
Konica Minolta Opto. Inc.
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto. Inc. filed Critical Konica Minolta Opto. Inc.
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1359—Single prisms
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/122—Flying-type heads, e.g. analogous to Winchester type in magnetic recording
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing

Definitions

  • the present invention relates to an optical recording head and an optical recording apparatus.
  • the magnetic bit is significantly affected by the external temperature and the like. For this reason, a recording medium having a high coercive force is required.
  • the upper limit of the magnetic field generated by the recording head is determined by the saturation magnetic flux density, but the value approaches the material limit and cannot be expected to increase dramatically. Therefore, local recording is heated during recording to cause magnetic softening, recording is performed in a state where the coercive force is small, and then the heating is stopped and natural cooling is performed to guarantee the stability of the recorded magnetic bit.
  • a method has been proposed. This method is called a heat-assisted magnetic recording method.
  • the heat-assisted magnetic recording method it is desirable to instantaneously heat the recording medium. Also, the heating mechanism and the recording medium are not allowed to come into contact. For this reason, heating is generally performed using light absorption, and a method using light for heating is called a light assist type.
  • a method using light for heating is called a light assist type.
  • the required spot diameter is about 20 nm.
  • the normal optical system has a diffraction limit, so that the light cannot be collected.
  • the near-field optical head that uses near-field light generated from an optical aperture having a size equal to or smaller than the incident light wavelength is also used.
  • the problem is that conventional near-field optical heads have poor optical efficiency. was there.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-6913
  • the reflecting portion for guiding the light from the light source power to the plasmon-generating metal diffraction grating is made of other members such as aluminum. It was provided by vapor deposition, etc., and it took time and effort to manufacture, and it was difficult to obtain a highly accurate reflective part with low optical loss and good utilization efficiency.
  • the optical fiber is arranged between the silicon substrate and the transparent slider, there is a problem that the height of the optical head is increased.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a low-profile optical recording head capable of focusing on a minute spot with high efficiency.
  • a slider having a slider that moves relative to the recording medium on which the information is recorded, and a total reflection section that is disposed on the slider and totally reflects the incident light beam from the light source section And an optical recording head.
  • optical recording head according to any one of 1 to 4, further comprising an optical element for condensing a light beam incident from the light source unit and emitting the light beam to the deflecting member.
  • optical recording head 7.
  • optical magnification of the optical element is 1: 0.8 or more and 1: 5 or less.
  • An optical recording apparatus comprising: a recording medium; the optical recording head according to any one of 1 to 7; and a control unit that controls the optical recording head.
  • optical recording heads that record information using light
  • An optical element for collecting and emitting the light beam incident from the light source unit
  • a slider that moves relative to the recording medium on a recording medium on which information is recorded; and provided in the slider so as to penetrate the slider along a direction that intersects a relative movement direction of the slider with respect to the recording medium.
  • a deflecting member disposed on the slider and having a total reflection portion that totally reflects a light beam emitted from the optical element and condensed on a light incident side end surface of the optical waveguide.
  • Optical recording head Optical recording head.
  • optical recording head according to any one of 9 to 12, wherein an optical magnification of the optical element is 1: 0.8 or more and 1: 5 or less.
  • An optical recording apparatus comprising: a recording medium; the optical recording head according to any one of 9 to 13; and a control unit that controls the optical recording head.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration example of an optically assisted magnetic recording apparatus.
  • FIG. 2 is a sectional view showing Example 1 of the optical recording head.
  • FIG. 3 is a sectional view showing Example 2 of an optical recording head.
  • FIG. 4 is a sectional view showing Example 3 of the optical recording head.
  • FIG. 5 is a sectional view showing Example 4 of the optical recording head.
  • FIG. 6 is a sectional view showing Example 5 of the optical recording head.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the magnification of an optical system and the efficiency when there is a positional shift and the efficiency when there is no positional shift.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the magnification of an optical system and the ratio of efficiency when there is a positional deviation with respect to the efficiency when there is no positional deviation.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a hard disk device as an example of a magnetic recording device equipped with an optically assisted magnetic recording head.
  • This magnetic recording apparatus 10 is a recording disk (magnetic 2), suspension 4 rotatably mounted in the direction of arrow A (tracking direction) with support shaft 5 as a fulcrum, tracking actuator 6 attached to suspension 4, and tip of suspension 4 Optically assisted magnetic recording head 3 attached to the head, a motor (not shown) for rotating the disk 2 in the direction of arrow B, a tracking actuator 6 and a control unit for controlling the motor and recording, etc. 7 is provided in the housing 1 so that the magnetic recording head 3 can move relatively while flying over the disk 2.
  • a plurality of disks 2 and heads 3 are stacked. Force to explain one head in detail for the sake of simplicity The other heads have the same configuration.
  • a magnetic recording head 3 shown in FIG. 2 to FIG. 4 is an optical recording head according to an embodiment of the present invention that uses light for information recording on a disk 2, and is composed of a semiconductor laser and an optical fiber.
  • a light assist unit having an optical waveguide 12A for spot-heating the recording portion of the disk 2 with a near infrared laser beam, and an optical for guiding the near infrared laser beam from the light source unit to the optical assist unit
  • the semiconductor laser that constitutes the light source is a near-infrared light source, and the laser light of the near-infrared wavelength (1550 nm, 1310 nm, etc.) emitted from the semiconductor laser power is guided to a predetermined position by the optical fiber 14. Is done. Near-infrared laser light emitted from the light source unit is guided to the optical waveguide 12A by the optical system, and light incident from the end surface on the light incident side passes through the optical waveguide 12A and passes through the opposite end surface from the magnetic recording head 3. Eject.
  • the temperature of the irradiated part of the disk 2 temporarily rises and the coercive force of the disk 2 decreases.
  • Magnetic information is written by the magnetic recording unit 12B to the irradiated portion with the coercive force lowered. Details of the magnetic recording head 3 will be described below.
  • FIGS. 2 to 4 show specific optical configurations (optical surface shape, optical path, etc.) of the magnetic recording head 3 in optical sections as Examples 1 to 3, and the constructors of Examples 1 to 3 are shown in FIGS.
  • the light source position corresponds to the exit end face of the optical fiber 14. It also shows the NA (NUMERICAL APERTURE) of the light source and the wavelength used.
  • Examples 1 to 3 are magnetic recording heads of a type having total reflection in the optical path, and correspond to the magnetic recording head 3 in FIG. 2 to 4, 11 is a slider, 12A is an optical waveguide, 12B is a magnetic recording unit, 12C is a magnetic reproducing unit, 13 is a silicon bench, 14 is an optical fiber, and 15 is a spherical lens.
  • Fig. 4 17 is a silicon microprism, and in Fig. 4, 16 is a hemispherical lens.
  • the magnetic recording unit 12 B writes magnetic information to the disk 2.
  • the magnetic reproducing section 12C is a magnetic reproducing element that reads magnetic information recorded on the disk 2
  • the optical waveguide 12A is a near-infrared laser beam for the recording portion of the disk 2. It is a light assist element for spot heating.
  • the force arrangement order in which the magnetic reproducing unit 12C, the optical waveguide 12A, and the magnetic recording unit 12B are arranged in this order from the entry side to the exit side of the recording area of the disk 2 is not limited to this. Since the magnetic recording unit 12B may be positioned immediately after the exit side of the optical waveguide 12A, for example, the waveguide 12A, the magnetic recording unit 12B, and the magnetic reproducing unit 12C may be arranged in this order.
  • the magnetic recording head 3 includes a light source unit including an optical fiber 14, a spherical lens 15 for guiding near-infrared laser light from the optical fiber 14 to an optical waveguide 12 A, and deflection.
  • An optical system composed of the silicon microprism 17 as a member, a silicon bench 13 to which the light source unit and the optical system are mounted, and the silicon bench 13 attached to the disk 2 (Fig. 1) while relatively floating And a slider 11 that moves.
  • the magnetic recording head 3 of Example 3 includes a light source unit including an optical fiber 14, a spherical lens 15 for guiding near-infrared laser light from the optical fiber 14 to an optical waveguide 12 A, and a hemispherical lens 1. 6 and the silicon microprism 17; the silicon bench 13 to which the light source unit and optical system are attached; and the silicon bench 13 attached to the disk 2 (FIG. 1) while relatively floating and moving
  • the slider 11 is made up of.
  • the optical waveguide 12A, the magnetic recording unit 12B, and the magnetic reproducing unit 12C are provided in an integrated state with the slider S11.
  • the optical waveguide 12A is formed so as to penetrate the slider in a direction crossing the moving direction of the slider.
  • the silicon microprism 17 is configured integrally with the silicon bench 13.
  • the spherical lens 15 and the hemispherical lens 16 are the optical element of the present invention, and the silicon microprism 17 is the deflecting member of the present invention.
  • Example 1 The optical configuration of Example 1 (FIG. 2) will be described.
  • the silicon bench 13 is provided with a V groove (not shown) by anisotropic etching, and an optical fiber 14 having a diameter of 125 / zm is installed in the V groove.
  • the light emission side end face of the optical fiber 14 is formed obliquely so that the light beam enters the ball lens 15 after the force of the optical fiber 14 is emitted downward to the right.
  • the spherical lens 15 is an equal-magnification optical system having a glass sphere (BK7) force with a diameter of 0.25 mm, and has passed through the spherical lens 15. The light beam is deflected by total reflection at the silicon microprism 17.
  • the silicon microprism 17 is formed by an anisotropic etching method in which an etching solution is applied to a silicon single crystal. That is, the total reflection surface portion of the silicon microprism 17 is formed by anisotropic etching, and the apex angle of the prism is about 70 °. As described above, when the total reflection portion is formed by the anisotropic etching method, the deflection member can be formed with high accuracy by a simple process.
  • the light beam deflected by the silicon microprism 17 is collected with respect to the optical waveguide 12A immediately below, and the coupling with the optical waveguide 12A is completed. Since the optical fiber 14 has a mode field diameter of about 10 m and the optical waveguide 12A has a mode field diameter of about 10 ⁇ m, the magnification of this optical system is 1: 1.
  • the light beam emitted from the optical waveguide 12A is irradiated onto the disk 2 (FIG. 1) as a minute light spot, the temperature of the irradiated portion of the disk 2 temporarily rises and the coercive force of the disk 2 decreases. Magnetic information is written by the magnetic recording unit 12B to the irradiated portion with the coercive force lowered.
  • Example 2 The optical configuration of Example 2 (FIG. 3) will be described.
  • the silicon bench 13 is provided with a groove (not shown) by anisotropic etching, and an optical fiber 14 having a diameter of 125 / zm is installed in the V groove.
  • the end face on the light exit side of the optical fiber 14 is formed so as to be inclined so that the light beam enters the right lower part from the optical fiber 14 and then enters the ball lens 15.
  • the spherical lens 15 is an equal-magnification optical system having a sapphire glass spherical force with a diameter of 15 ⁇ m, and the light beam that has passed through the spherical lens 15 is totally reflected by the silicon microprism 17 integrated with the silicon bench 13 It is deflected by reflection.
  • the silicon microprism 17 has an apex angle of about 70 ° and is formed by anisotropic etching.
  • the light flux deflected by the silicon microprism 17 is collected on the optical waveguide 12A immediately below, and the coupling with the optical waveguide 12A is completed.
  • the magnification of this optical system is 1: 1.
  • the temperature of the irradiated portion of the disk 2 temporarily rises and the coercive force of the disk 2 decreases.
  • Magnetic information is written by the magnetic recording unit 12B to the irradiated portion with the coercive force lowered.
  • the optical configuration of Example 3 (FIG. 4) will be described.
  • the silicon bench 13 is provided with a groove (not shown) by anisotropic etching, and an optical fiber 14 having a diameter of 125 / zm is installed in the V groove.
  • the light emission side end face of the optical fiber 14 is formed obliquely so that the light beam enters the ball lens 15 after being emitted from the optical fiber 14 downward and to the upper right.
  • the spherical lens 15 is composed of a glass sphere (BK7) force having a diameter of 0.15 mm, and the luminous flux is substantially collimated by the spherical lens 15. The light beam that has passed through the spherical lens 15 enters the hemispherical lens 16.
  • the hemispherical lens 16 also has a glass hemispherical (BK7) force of 0.013285 mm in diameter, and is bonded to a silicon microprism 17 integrated with the silicon bench 13.
  • BK7 glass hemispherical
  • the substantially collimated light beam emitted from the spherical lens 15 is condensed by the hemispherical lens 16 and then deflected by total reflection by the silicon microprism 17.
  • the silicon microprism 17 has an apex angle of about 70 ° and is formed by anisotropic etching.
  • the light beam deflected by the silicon microprism 17 is condensed on the optical waveguide 12A immediately below, and the coupling with the optical waveguide 12A is completed.
  • the magnification of this optical system is 1: 1.
  • the temperature of the irradiated portion of the disk 2 temporarily rises and the coercive force of the disk 2 decreases.
  • Magnetic information is written by the magnetic recording unit 12B to the irradiated portion with the coercive force lowered.
  • the deflecting members of Examples 1 to 3 may be made of a material other than force silicon using silicon.
  • an optical glass for example, SF6
  • an optical resin for example, acrylic, polycarbonate, or cycloolefin (trade name: ZEONEX: Nippon Zeon)
  • optical glass it can be produced by reheating the base material in a mold, and in the case of optical resin, it can be produced by the injection mold method.
  • Made Can be manufactured.
  • the magnetic recording head when a configuration in which an optical element such as a spherical lens is mounted on a silicon bench provided on a slider as in the second and third embodiments, the magnetic recording head can be manufactured relatively easily and the optical element can be manufactured. Stability is also improved.
  • the configuration is such that the polishing angle at one end of the fiber is inversely tapered as in Example 3, the thickness of the silicon bench can be reduced.
  • FIGS. 5 and 6 show specific optical configurations (optical surface shape, optical path, etc.) of the magnetic recording head 3 in optical sections as Examples 4 and 5, and the constructors of Examples 1 to 3 are shown in FIGS.
  • Axial eccentricity bi Indicates the tilt angle (°) and eccentricity (mm) of the surface Si in the mutually orthogonal XY coordinate system.
  • the light source position corresponds to the exit end face of the optical fiber 14.
  • the NA of the light source and the wavelength used are also shown.
  • Figure 5 shows an example of a configuration with an optical system magnification of 1: 2.
  • the silicon bench 13 is provided with a V-groove (not shown) made by anisotropic etching, and an optical fiber 14 having a diameter of 125 m is installed in the V-groove.
  • One of 14 optical fibers The end surface on the light exit side is formed so as to be incident on the spherical lens 15 after the light beam exits to the upper right of the optical fiber 14 force.
  • the spherical lens 15 is made of a glass sphere (BK7) having a diameter of 0.15 mm, and the luminous flux is substantially collimated by the spherical lens 15.
  • the hemispherical lens 16 also has a glass hemispherical (BK7) force of 0.045 mm in diameter, and is bonded to a silicon micro prism 17 integrated with the silicon bench 13.
  • the substantially collimated light beam emitted from the spherical lens 15 is condensed by the hemispherical lens 16 and then deflected by total reflection by the silicon microprism 17.
  • the silicon microprism 17 has an apex angle of about 70 ° and is formed by anisotropic etching.
  • the light beam deflected by the silicon microprism 17 is collected on the optical waveguide 12A immediately below, and the coupling with the optical waveguide 12A is completed. Since the optical fiber 14 has a mode field diameter of about 10 ⁇ m and the optical waveguide 12A has a mode field diameter of about 5 ⁇ m, the magnification of this optical system is 1: 2.
  • the optical spot size in Example 4 can be smaller than that in Example 3 having a similar optical configuration. Further, since the hemispherical lens 16 and the silicon microprism 17 can be reduced in size, the entire magnetic recording head 3 can be reduced in size.
  • FIG. 6 shows a fifth example, which is a configuration example in which the magnification of the optical system is 1: 5.
  • Example 5 The optical configuration of Example 5 (FIG. 6) will be described.
  • the silicon bench 13 is provided with a V groove (not shown) made by anisotropic etching, and an optical fiber 14 having a diameter of 125 / zm is installed in the V groove.
  • the light emission side end face of the optical fiber 14 is formed obliquely so that the light beam enters the ball lens 15 after exiting from the optical fiber 14 to the lower right.
  • the spherical lens 15 is composed of a glass sphere (BK7) force having a diameter of 0.15 mm, and the luminous flux is substantially collimated by the plano-convex lens 30.
  • the plano-convex lens 30 is a plano-convex lens made of silicon having a diameter of 0.089506 mm and is bonded to the silicon microprism 17.
  • the substantially collimated light flux emitted from the spherical lens 15 is condensed by the plano-convex lens 30 and then deflected by total reflection at the silicon microprism 17.
  • the silicon microprism 17 has an apex angle of about 70 ° and is formed by anisotropic etching.
  • the light beam deflected by the silicon microprism 17 is collected on the optical waveguide 12A immediately below, and the coupling with the optical waveguide 12A is completed.
  • the magnification of this optical system is 1: 5.
  • the spherical lens 15 and the plano-convex lens 30 are the optical element of the present invention, and the silicon microprism 17 is the deflecting member of the present invention.
  • Example 5 the example in which the plano-convex lens 30 is bonded to the silicon microprism 17 has been described.
  • the planoconvex lens 30 and the silicon microphone prism 17 are integrally formed by polishing and grinding from a silicon material. You may do it. Alternatively, it can be formed by etching using a photolithography method. By forming the plano-convex lens 30 and the silicon microprism 17 integrally, the number of parts can be reduced and the bonding process can be omitted.
  • Example 5 As described above, in Example 5, a smaller light spot size can be obtained as compared with Example 1 having a similar optical configuration. In addition, since the silicon microprism 17 can be reduced in size, the entire magnetic recording head 3 can be reduced in size.
  • Equation 1 The reduction in efficiency due to the positional deviation between the incident light and the waveguide will be described using Equation 1.
  • Equation 1 assumes that the beam shape is ideal and is a 0th-order Gaussian beam shape misalignment, with no angular misalignment or optical axis misalignment.
  • Equation 3 Equation 3
  • the efficiency r? Is 36. 79%. If the misregistration amount X increases further, the efficiency r?
  • the positioning accuracy with good mass productivity is about ⁇ 1 ⁇ m, and it is difficult to make the displacement X less than 1 ⁇ m. Misalignment amount X is limited
  • the beam radius w In order to increase the efficiency 7? To 36. 79% or more at 1 m in the 0 0 field, the beam radius w must be 1 ⁇ m or more (beam diameter is 2 ⁇ m or more)! / ! /
  • the beam diameter of a commonly used optical fiber 14 is 10 ⁇ m, and the magnification of an optical system that makes the beam diameter 2 m is 1: 5.
  • the larger the magnification of the optical system the smaller the beam diameter and the smaller the optical system.
  • it is desirable that the magnification of the optical system is 1: 5 or less because of the limit of alignment accuracy.
  • magnification of the optical system is lowered, the alignment accuracy of the optical system can be performed roughly, but the beam diameter increases and the optical system also increases in size. For this reason, it is more desirable to set the magnification of the optical system to 1: 0.8 or more and 1: 5 or less.
  • Figure 7 shows the results of the efficiency r?
  • the horizontal axis is the magnification of the optical system
  • the vertical axis is efficiency 7 ?. From FIG. 7, it can be seen that the magnification at which efficiency 7? Is more than practical lZe may be 1: 0.8 or more and 1: 5 or less.
  • the amount of misalignment X 0 (no misalignment)
  • FIG. 8 shows the efficiency when the positional deviation amount X described above is 1 ⁇ m, the limit.
  • the horizontal axis represents the magnification of the optical system
  • the vertical axis represents the ratio. It is desirable that this ratio is 0.9 or more, and by making it 0.9 or more, variation in individual differences in efficiency due to misalignment between the incident light and the waveguide during manufacturing should be 10% or less.
  • Fig. 8 shows that the magnification of the optical system should be 1: 1.3 or less when the ratio is 0.9 or more.
  • magnification of the optical element with high efficiency and less manufacturing variation is 1: 0.8 or more and 1: 1.3 or less.

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Abstract

　高い効率で微小なスポットに集光できる高さの低い光記録ヘッドを提供するため、光記録ヘッドは、光を射出する光源部と、情報記録を行う記録媒体の上で記録媒体と相対的に移動するスライダと、スライダの上に配置され、光源部から入射した光束を全反射するための全反射部を有する偏向部材と、を有している。

Description

明 細 書
光記録ヘッド及び光記録装置
技術分野
[0001] 本発明は、光記録ヘッド及び光記録装置に関する。
背景技術
[0002] 磁気記録方式では、記録密度が高くなると磁気ビットが外部温度等の影響を顕著 に受けるようになる。このため高い保磁力を有する記録媒体が必要になるが、そのよ うな記録媒体を使用すると記録時に必要な磁界も大きくなる。記録ヘッドによって発 生する磁界は飽和磁束密度によって上限が決まるが、その値は材料限界に近づい ており飛躍的な増大は望めない。そこで、記録時に局所的に加熱して磁気軟化を生 じさせ、保磁力が小さくなつた状態で記録し、その後に加熱を止めて自然冷却するこ とにより、記録した磁気ビットの安定性を保証する方式が提案されている。この方式は 熱アシスト磁気記録方式と呼ばれて ヽる。
[0003] 熱アシスト磁気記録方式では、記録媒体の加熱を瞬間的に行うことが望ましい。ま た、加熱する機構と記録媒体とが接触することは許されない。このため、加熱は光の 吸収を利用して行われるのが一般的であり、加熱に光を用いる方式は光アシスト式と 呼ばれている。光アシスト式で超高密度記録を行う場合、必要なスポット径は 20nm 程度になるが、通常の光学系では回折限界があるため、光をそこまで集光することは できない。
[0004] そのため、入射光波長以下のサイズの光学的開口から発生する近接場光を利用す る近接場光ヘッドも利用されている力 従来の近接場光ヘッドは光効率が悪い、とい う課題があった。
[0005] このような課題を解決するため、基板上に形成された透明なスライダに、レンズとプ ラズモン発生用の金属格子を設けて光の利用効率を上げる方法が提案されている（ 例えば、特許文献 1参照)。
特許文献 1：特開 2003— 6913号公報
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0006] しカゝしながら、特許文献 1で開示されて!ヽる方法では、光源力ゝらの光をプラズモン発 生用金属回折格子に導くための反射部が他の部材にアルミニウムなどを蒸着させる などして設けられており、製造に手間が力かる上、光損失が少なく利用効率の良い精 度の高い反射部を得ることが難し力つた。また、シリコン基板と透明スライダの間に光 ファイバーを配置する構成なので、光ヘッドの高さが高くなる、という課題があった。
[0007] 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、高い効率で微小なスポットに 集光できる高さの低 、光記録ヘッドを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明の上記目的は、下記構成により達成された。
1. 光による情報記録を行う光記録ヘッドにおいて、
光を射出する光源部と、
情報記録を行う記録媒体の上で該記録媒体と相対的に移動するスライダと、 前記スライダの上に配置され、前記光源部カゝら入射した光束を全反射するための全 反射部を有する偏向部材と、を有することを特徴とする光記録ヘッド。
2. 前記スライダは、前記記録媒体に対する相対的な移動方向に交差する方向に 沿って前記スライダを貫くように設けられた光導波路を有することを特徴とする 1に記 載の光記録ヘッド。
3. 前記偏向部材は、シリコン力 なることを特徴とする 1又は 2に記載の光記録へッ ド、。
4. 前記全反射部は、異方性エッチングで形成されていることを特徴とする 1乃至 3 の何れか一に記載の光記録ヘッド。
5. 前記光源部から入射した光束を集光し、前記偏向部材に射出するための光学 素子を有することを特徴とする 1乃至 4の何れか一に記載の光記録ヘッド。
6. 前記偏向部材は前記光学素子と一体に形成されていることを特徴とする 5に記 載の光記録ヘッド。
7. 前記光学素子の光学倍率は 1 : 0. 8以上、 1 : 5以下であることを特徴とする 5又 は 6に記載の光記録ヘッド。 8. 記録媒体と、 1乃至 7の何れか一に記載の光記録ヘッドと、該光記録ヘッドを制 御する制御部と、を有することを特徴とする光記録装置。
9. 光による情報記録を行う光記録ヘッドにおいて、
光を射出する光源部と、
前記光源部から入射した光束を集光し射出するための光学素子と、
情報記録を行う記録媒体の上で該記録媒体と相対的に移動するスライダと、 前記スライダの前記記録媒体に対する相対的な移動方向に交差する方向に沿って 前記スライダを貫くように前記スライダに設けられた光導波路と、
前記スライダの上に配置され、前記光学素子から射出され前記光導波路の光入射 側の端面に集光される光束を全反射する全反射部を有する偏向部材と、を有するこ とを特徴とする光記録ヘッド。
10. 前記偏向部材は、シリコン力 なることを特徴とする 9に記載の光記録ヘッド。
11. 前記全反射部は、異方性エッチングで形成されて 、ることを特徴とする 9又は 1 0項に記載の光記録ヘッド。
12. 前記偏向部材は、前記光学素子と一体に形成されたことを特徴とする 9乃至 1 1の何れか一に記載の光記録ヘッド。
13. 前記光学素子の光学倍率は 1 : 0. 8以上、 1 : 5以下であることを特徴とする 9 乃至 12の何れか一項に記載の光記録ヘッド。
14. 記録媒体と、 9乃至 13の何れか一に記載の光記録ヘッドと、該光記録ヘッドを 制御する制御部と、を有することを特徴とする光記録装置。
発明の効果
[0009] 本発明によれば、高 、効率で微小なスポットに集光できる、高さの低 、光記録へッ ド及び光記録装置を提供できる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]光アシスト式磁気記録装置の概略構成例を示す斜視図である。
[図 2]光記録ヘッドの実施例 1を示す断面図である。
[図 3]光記録ヘッドの実施例 2を示す断面図である。
[図 4]光記録ヘッドの実施例 3を示す断面図である。 [図 5]光記録ヘッドの実施例 4を示す断面図である。
[図 6]光記録ヘッドの実施例 5を示す断面図である。
[図 7]光学系の倍率と位置ずれがある場合の効率及び位置ずれがない場合の効率と の関係を示す図である。
[図 8]光学系の倍率と位置ずれがない場合の効率に対する位置ずれがある場合の効 率の比との関係を示す図である。
符号の説明
[0011] 1 筐体
2 ディスク
3 光記録ヘッド
10 磁気記録装置
11 スライダ
12A 光導波路
12B 磁気記録部
12C 磁気再生部
13 シリコンベンチ
14 光ファイバ一（光源部）
15 球レンズ（光学系）
16 半球レンズ (光学系）
17 シリコンマイクロプリズム（光学系）
30 平凸レンズ (光学系）
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明に係る光記録ヘッドの一例として光アシスト式の磁気記録ヘッドと、そ れを備えた磁気記録装置を、図面を参照しつつ説明する。なお、各実施の形態の相 互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する
[0013] 図 1に、光アシスト式の磁気記録ヘッドを搭載した磁気記録装置の一例としてハー ドディスク装置の概略構成図を示す。この磁気記録装置 10は、記録用のディスク (磁 気記録媒体) 2と、支軸 5を支点として矢印 A方向（トラッキング方向）に回転可能に設 けられたサスペンション 4と、サスペンション 4に取り付けられたトラッキング用のァクチ ユエータ 6と、サスペンション 4の先端部に取り付けられた光アシスト式の磁気記録へ ッド 3と、ディスク 2を矢印 B方向に回転させるモータ (不図示）と、トラッキング用のァク チユエータ 6やモータ及び記録等を制御する制御部 7を筐体 1内に備えており、磁気 記録ヘッド 3がディスク 2上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。 本例では、ディスク 2及びヘッド 3を複数積層した構造としている。説明を簡単にする ため一つのヘッドについて詳しく説明する力 他のヘッドも同様の構成を有している。
[0014] 図 2〜図 4に示す磁気記録ヘッド 3は、ディスク 2に対する情報記録に光を利用する 本発明の実施形態である光記録ヘッドであって、半導体レーザーと光ファイバ一 14 等力 成る光源部と、ディスク 2の被記録部分を近赤外レーザー光でスポット加熱す るための光導波路 12Aを備えた光アシスト部と、光源部からの近赤外レーザー光を 光アシスト部に導く光学系と、ディスク 2の被記録部分に対して磁気情報の書き込み 行う磁気記録部 12Bと、ディスク 2に記録されている磁気情報の読み取りを行う磁気 再生部 12Cと、を備えている。光源部を構成している半導体レーザーは近赤外光源 であり、その半導体レーザー力も射出した近赤外波長（1550nm、 1310nm等）のレ 一ザ一光は光ファイバ一 14で所定位置まで導光される。光源部から射出した近赤外 レーザー光は、光学系により光導波路 12Aに導光され、光入射側端面から入射した 光が光導波路 12Aを通って、反対側の端面を経て磁気記録ヘッド 3から射出する。 光導波路 12Aから射出した近赤外レーザー光が微小な光スポットとしてディスク 2に 照射されると、ディスク 2の照射部分の温度が一時的に上昇してディスク 2の保磁力 が低下する。その保磁力の低下した状態の照射部分に対して、磁気記録部 12Bによ り磁気情報が書き込まれる。この磁気記録ヘッド 3の詳細を以下に説明する。
[0015] 図 2〜図 4に、磁気記録ヘッド 3の具体的な光学構成 (光学面形状，光路等)を実施 例 1〜3として光学断面で示し、また、実施例 1〜3のコンストラタシヨンデータを以下 に挙げる。各実施例のコンストラタシヨンデータにおいて、 ri(i=0, 1, 2, 3, . . . )は 光源部側力 数えて i番目の面 Si (i=0, 1, 2, 3, . . . )の曲率半径 (mm)、 di (i=0 , 1, 2, 3, . . . )は光源部側から数えて i番目の軸上面間隔 (nm)をそれぞれ示して おり、 Ni (i=0, 1, 2, 3, . . . )は光源部側力 数えて i番目の媒質の使用波長に対 する屈折率を示しており、 X軸傾き ai(i=0, 1, 2, 3, . . . )と 軸偏心 bi(i=0, 1, 2 , 3, . . . )は互いに直交する XY座標系における面 Siの傾き角度 (° )と偏心量 (mm )をそれぞれ示している。なお、光源位置は光ファイバ一 14の射出端面に相当する。 また、光源の NA (NUMERICAL APERTURE)及び使用波長をあわせて示す。
[0016] 《実施例 1》
光源の NA=0. 08333
使用波長： 1. 31 m)
[0017] [表 1]
Figure imgf000008_0001
[0018] 《実施例 2》
光源の NA=0. 08333
使用波長： 1. 31 m)
[0019] [表 2]
Figure imgf000009_0001
[0020] 《実施例 3》
光源の NA=0. 08333
使用波長： 1. 31 m)
[0021] [表 3]
Figure imgf000009_0002
[0022] 実施例 1〜3 (図 2〜図 4)は光路中に全反射のあるタイプの磁気記録ヘッドであり、 図 1中の磁気記録ヘッド 3に相当するものである。図 2〜図 4において、 11はスライダ 、 12Aは光導波路、 12Bは磁気記録部、 12Cは磁気再生部、 13はシリコンベンチ、 14は光ファイバ一、 15は球レンズであり、図 2〜図 4において 17はシリコンマイクロプ リズムであり、図 4において 16は半球レンズである。
[0023] 実施例 1〜3において、磁気記録部 12Bはディスク 2に対して磁気情報の書き込み を行う磁気記録素子であり、磁気再生部 12Cはディスク 2に記録されて ヽる磁気情報 の読みとりを行う磁気再生素子であり、光導波路 12Aはディスク 2の被記録部分を近 赤外レーザー光でスポット加熱するための光アシスト素子である。なお、各実施例で はディスク 2の記録領域の進入側カゝら退出側にかけて、磁気再生部 12C、光導波路 12A、磁気記録部 12Bの順に配置されている力 配置順はこれに限らない。光導波 路 12Aの退出側直後に磁気記録部 12Bが位置すればよいので、例えば、導波路 12 A、磁気記録部 12B、磁気再生部 12Cの順に配置してもよい。
[0024] 実施例 1, 2の磁気記録ヘッド 3は、光ファイバ一 14を含む光源部と、その光フアイ バー 14からの近赤外レーザー光を光導波路 12Aに導くための球レンズ 15及び偏向 部材であるシリコンマイクロプリズム 17から成る光学系と、光源部及び光学系が取り 付けられるシリコンベンチ 13と、シリコンベンチ 13が取り付けられた状態でディスク 2 ( 図 1)上で浮上しながら相対的に移動するスライダ 11と、で構成されている。
[0025] 実施例 3の磁気記録ヘッド 3は、光ファイバ一 14を含む光源部と、その光ファイバ一 14からの近赤外レーザー光を光導波路 12Aに導くための球レンズ 15、半球レンズ 1 6及びシリコンマイクロプリズム 17から成る光学系と、光源部及び光学系が取り付けら れるシリコンベンチ 13と、シリコンベンチ 13が取り付けられた状態でディスク 2 (図 1) 上で浮上しながら相対的に移動するスライダ 11と、で構成されている。実施例 1〜3 におけるスライダ 11内には、光導波路 12A、磁気記録部 12B及び磁気再生部 12C 力 Sスライダ 11と一体化された状態で設けられている。光導波路 12Aはスライダの移動 方向に対して交差する方向にスライダを貫くように形成されている。また、実施例 2、 3 においてシリコンマイクロプリズム 17はシリコンベンチ 13と一体的に構成されている。
[0026] 球レンズ 15、半球レンズ 16は本発明の光学素子、シリコンマイクロプリズム 17は本 発明の偏向部材である。
[0027] 実施例 1 (図 2)の光学構成を説明する。シリコンベンチ 13には異方性エッチングで V溝 (不図示）が設けられており、その V溝に直径 125 /z mの光ファイバ一 14が設置 されている。光ファイバ一 14の光射出側端面は、光束が光ファイバ一 14力も右下方 に射出した後、球レンズ 15に入射するように斜めに形成されている。球レンズ 15は、 直径 0. 25mmのガラス球（BK7)力 成る等倍光学系であり、球レンズ 15を通過した 光束は、シリコンマイクロプリズム 17での全反射により偏向される。シリコンマイクロプ リズム 17はシリコン単結晶にエッチング溶液を作用させる異方性エッチング法により 形成されている。すなわち、シリコンマイクロプリズム 17の全反射面部が異方性エツ チングにより形成されており、プリズムの頂角は約 70° である。このように、異方性ェ ツチング法により全反射部を形成すると、簡単な工程で精度良く偏向部材を形成す ることがでさる。
[0028] シリコンマイクロプリズム 17で偏向された光束は、直下の光導波路 12Aに対して集 光され、光導波路 12Aとの結合が完了する。光ファイバ一 14のモードフィールド径は 約 10 mであり、光導波路 12Aのモードフィールド径も約 10 μ mであるため、この光 学系の倍率は 1： 1である。光導波路 12Aから射出した光束が微小な光スポットとして ディスク 2 (図 1)に照射されると、ディスク 2の照射部分の温度が一時的に上昇してデ イスク 2の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の照射部分に対して、磁気 記録部 12Bにより磁気情報の書き込みが行われる。
[0029] 実施例 2 (図 3)の光学構成を説明する。シリコンベンチ 13には異方性エッチングで 溝 (不図示）が設けられており、その V溝に直径 125 /z mの光ファイバ一 14が設置さ れている。光ファイバ一 14の光射出側端面は、光束が光フィバー 14から右下方に射 出した後、球レンズ 15に入射するように斜めに形成されて!、る。
[0030] 球レンズ 15は、直径 15 μ mのサファイアガラス球力 成る等倍光学系であり、球レ ンズ 15を通過した光束は、シリコンベンチ 13と一体化されたシリコンマイクロプリズム 17での全反射により偏向される。シリコンマイクロプリズム 17は頂角が約 70° であり、 異方性エッチングにより形成されている。シリコンマイクロプリズム 17で偏向された光 束は、直下の光導波路 12Aに対して集光され、光導波路 12Aとの結合が完了する。 光ファイバ一 14のモードフィールド径は約 10 μ mであり、光導波路 12Aのモードフィ 一ルド径も約 10 mであるため、この光学系の倍率は 1 : 1である。光導波路 12Aか ら射出した光束が微小な光スポットとしてディスク 2 (図 1)に照射されると、ディスク 2の 照射部分の温度が一時的に上昇してディスク 2の保磁力が低下する。その保磁力の 低下した状態の照射部分に対して、磁気記録部 12Bにより磁気情報の書き込みが行 われる。 [0031] 実施例 3 (図 4)の光学構成を説明する。シリコンベンチ 13には異方性エッチングで 溝 (不図示）が設けられており、その V溝に直径 125 /z mの光ファイバ一 14が設置さ れている。光ファイバ一 14の光射出側端面は、光束が光ファイバ一 14から右上下方 に射出した後、球レンズ 15に入射するように斜めに形成されている。球レンズ 15は 直径 0. 15mmのガラス球（BK7)力 成り、光束は球レンズ 15で略コリメートされる。 球レンズ 15を通過した光束は、半球レンズ 16に入射する。半球レンズ 16は直径 0. 013285mmのガラス半球（BK7)力も成り、シリコンベンチ 13と一体化されたシリコン マイクロプリズム 17に接着されている。球レンズ 15から射出した略コリメート光束は、 半球レンズ 16で集光された後、シリコンマイクロプリズム 17での全反射により偏向さ れる。シリコンマイクロプリズム 17は頂角が約 70° であり、異方性エッチングにより形 成されている。シリコンマイクロプリズム 17で偏向された光束は、直下の光導波路 12 Aに対して集光され、光導波路 12Aとの結合が完了する。光ファイバ一 14のモード フィールド径は約 10 μ mであり、光導波路 12Aのモードフィールド径も約 10 μ mであ るため、この光学系の倍率は 1 : 1である。光導波路 12Aから射出した光束が微小な 光スポットとしてディスク 2 (図 1)に照射されると、ディスク 2の照射部分の温度が一時 的に上昇してディスク 2の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の照射部 分に対して、磁気記録部 12Bにより磁気情報の書き込みが行われる。
[0032] 実施例 1〜3のように、入射光をスライダ上に配置されたシリコンマイクロプリズム 17 で反射させて力 光導波路 12Aに入射させるため、光記録ヘッドの高さを低くするこ とができる。また、全反射を利用しているので、反射面にミラーコーティング等の処理 が不要であり、安定性が高ぐコスト面でも優れている。また、シリコンを素材として偏 向部材を形成すると、光学ガラスや光学樹脂に比較して屈折率が高いので全反射を 利用できる角度の範囲が広ぐ設計の自由度を増すことができる。
[0033] 実施例 1〜3の偏向部材は、シリコンを用いている力 シリコン以外の材料でもよい。
具体的には、光学ガラス (例えば、 SF6)や光学榭脂（例えば、アクリル、ポリカーボネ ート、又はシクロォレフイン系（商品名 ZEONEX:日本ゼオン)）でも良い。光学ガラス の場合は、母材を金型内で再加熱し成形する方法で、光学榭脂の場合は、インジェ クシヨンモールド法で作製することが出来、いずれの場合も安価に大量に安定して作 製することが出来る。
[0034] 特に、実施例 2、 3のようにスライダ上に設けたシリコンベンチに球レンズなどの光学 素子を載置する構成を採用すると、比較的磁気記録ヘッドの作製が容易で、光学素 子の安定性も良くなる。また、実施例 3のようにファイバ一端の研磨角度が逆テーパ 一になる構成にする場合は、シリコンベンチの厚みを薄くすることができる。
[0035] 次に、光学系の倍率が 1： 1以外の実施例について説明する。なお、同じ構成要素 には同番号を付し、説明を省略する。
[0036] 図 5、図 6に、磁気記録ヘッド 3の具体的な光学構成 (光学面形状，光路等)を実施 例 4、 5として光学断面で示し、また、実施例 1〜3のコンストラタシヨンデータを以下に 挙げる。各実施例のコンストラタシヨンデータにおいて、 ri (i=0, 1, 2, 3, . . . )は光 源部側から数えて i番目の面 Si (i=0, 1, 2, 3, . . . )の曲率半径
(mm)、di (i=0, 1, 2, 3, . . . )は光源部側力も数えて i番目の軸上面間隔 (nm)を それぞれ示しており、 Ni (i=0, 1, 2, 3, . . . )は光源部側から数えて i番目の媒質 の使用波長に対する屈折率を示しており、 X軸傾き ai(i=0, 1, 2, 3, . . . )と 軸偏 心 bi (i=0, 1, 2, 3, . . . )は互いに直交する XY座標系における面 Siの傾き角度（ ° )と偏心量 (mm)をそれぞれ示している。なお、光源位置は光ファイバ一 14の射出 端面に相当する。また、光源の NA及び使用波長をあわせて示す。
[0037] 《実施例 4》
光源の NA=0. 08333
使用波長： 1. 31 m)
[0038] [表 4]
Figure imgf000014_0001
[0039] 《実施例 5》
光源の NA=0. 08333
使用波長： 1. 31 m)
[0040] [表 5]
Figure imgf000014_0002
[0041] 次に実施例 4 (図 5)の光学構成を説明する。図 5は光学系の倍率が 1 : 2の構成例 である。
[0042] シリコンベンチ 13には異方性エッチングで作られた V溝 (不図示）が設けられており 、その V溝に直径 125 mの光ファイバ一 14が設置されている。光ファイバ一 14の 光射出側端面は、光束が光フィバー 14力 右上方に射出した後、球レンズ 15に入 射するように斜めに形成されている。球レンズ 15は直径 0. 15mmのガラス球（BK7) から成り、光束は球レンズ 15で略コリメートされる。半球レンズ 16は直径 0. 045mm のガラス半球（BK7)力も成り、シリコンベンチ 13と一体化されたシリコンマイクロプリ ズム 17に接着されている。球レンズ 15から射出した略コリメート光束は、半球レンズ 1 6で集光された後、シリコンマイクロプリズム 17での全反射により偏向される。シリコン マイクロプリズム 17は頂角が約 70° であり、異方性エッチングにより形成されている。 シリコンマイクロプリズム 17で偏向された光束は、直下の光導波路 12Aに対して集光 され、光導波路 12Aとの結合が完了する。光ファイバ一 14のモードフィールド径は約 10 μ mであり、光導波路 12Aのモードフィールド径は約 5 μ mであるため、この光学 系の倍率は 1 : 2である。
[0043] このように、実施例 4では類似の光学構成を持つ実施例 3と比べて、小さな光スポッ トサイズを得ることができる。また、半球レンズ 16とシリコンマイクロプリズム 17を小型 化することができるので、磁気記録ヘッド 3全体を小型化できる。
[0044] 図 6は第 5の実施例であり、光学系の倍率が 1： 5の構成例である。
[0045] 実施例 5 (図 6)の光学構成を説明する。シリコンベンチ 13には異方性エッチングで 作られた V溝 (不図示）が設けられており、その V溝に直径 125 /z mの光ファイバ一 1 4が設置されている。光ファイバ一 14の光射出側端面は、光束が光フィバー 14から 右下方に射出した後、球レンズ 15に入射するように斜めに形成されている。球レンズ 15は直径 0. 15mmのガラス球（BK7)力 成り、光束は平凸レンズ 30で略コリメート される。平凸レンズ 30は直径 0. 089506mmのシリコンから成る平凸レンズであり、 シリコンマイクロプリズム 17に接着されている。球レンズ 15から射出した略コリメート光 束は、平凸レンズ 30で集光された後、シリコンマイクロプリズム 17での全反射により偏 向される。シリコンマイクロプリズム 17は頂角が約 70° であり、異方性エッチングによ り形成されている。シリコンマイクロプリズム 17で偏向された光束は、直下の光導波路 12Aに対して集光され、光導波路 12Aとの結合が完了する。光ファイバ一 14のモー ドフィールド径は約 10 μ mであり、光導波路 12Aのモードフィールド径は約 2 μ mで あるため、この光学系の倍率は 1： 5である。 [0046] 球レンズ 15、平凸レンズ 30は本発明の光学素子、シリコンマイクロプリズム 17は本 発明の偏向部材である。
[0047] なお、実施例 5では平凸レンズ 30をシリコンマイクロプリズム 17に接着する例を説 明したが、シリコン素材から研磨、研削を行うことにより平凸レンズ 30とシリコンマイク 口プリズム 17を一体に形成しても良い。また、フォトリソグラフィ法を用いて、エツチン グにより形成することもできる。平凸レンズ 30とシリコンマイクロプリズム 17を一体に形 成することにより、部品点数を削減し、接着の工程を省略することができる。
[0048] 以上、このように、実施例 5では類似の光学構成を持つ実施例 1と比べて、より小さ な光スポットサイズを得ることができる。また、シリコンマイクロプリズム 17を小型化する ことができるので、磁気記録ヘッド 3全体を小型化できる。
[0049] 一方、光学系の倍率を大きくしてビーム径を小さくする場合、光導波路 12Aと入射 する光束の位置あわせの誤差による効率の低下について考慮する必要がある。
[0050] 入射光と導波路の位置ずれによる効率の低下につ!、て、式 1を用いて説明する。
[0051] [数 1]
Figure imgf000016_0001
[0052] [数 2]
w, w,
w2 w1
[0053] r?：効率 κ：中間変数 w：入射光のビーム半径
w：導波路のビーム半径 X：位置ずれ量
2 0
式 1はビーム形状を理想として 0次ガウスビーム形状の位置ずれであり、角度ずれ や光軸方向のずれはな 、と仮定して 、る。
[0054] ここでは、位置ずれだけに着目して、入射光のビーム半径と導波路のビーム半径が 同じビーム半径 w、すなわち w =w =wとする。式 2に代入すると κ = 1となるので、 式 1は式 3で表される。
[0055] [数 3]
Figure imgf000017_0001
[0056] x =wのとき、式 3の右辺は lZeになる。すなわち位置ずれ量 xがビーム半径 wと
0 0
同じとき、効率 r?は 36. 79%になる。これ以上位置ずれ量 Xが増すと、効率 r?は指
0
数関数的に低下し、実用的ではない。一方、量産性の良い位置あわせの精度は ± 1 μ m程度であり、位置ずれ量 Xを 1 μ m以下にすることは難しい。位置ずれ量 Xが限
0 0 界の 1 mのとき、効率 7?を 36. 79%以上にするためには、ビーム半径 wは 1 μ m以 上（ビーム直径は 2 μ m以上）でなければ!/、けな!/、。
[0057] 一般的に用いられている光ファイバ一 14のビーム直径は 10 μ mであり、ビーム直 径を 2 mにする光学系の倍率は 1 : 5である。光学系の倍率は大きいほどビーム直 径を小さくでき、また光学系も小型化できるが、位置あわせ精度の限界から光学系の 倍率は 1： 5以下にすることが望ましい。
[0058] 一方、光学系の倍率を低くすれば光学系の位置あわせ精度はラフに行うことが出 来るが、ビーム直径が大きくなり、また光学系も大型化する。このため、光学系の倍率 を 1 : 0. 8以上、 1 : 5以下にすることがより望ましい。
[0059] 式 1を用いて、位置ずれ量 Xを限界の 1 μ mとした場合、光学系の倍率を変化させ
0
て効率 r?を求めた結果を図 7に示す。図 7において、横軸は光学系の倍率、縦軸は 効率 7?である。図 7より、効率 7?が実用的な lZe以上となる倍率は、 1 : 0. 8以上、 1 : 5以下とすればよいことが分かる。尚、図 7には、位置ずれ量 X =0 (位置ずれが無い
0
)の場合である効率 7? = Kを併せて示している。
[0060] また、図 8は、上記で説明した位置ずれ量 Xを限界の 1 μ mとした場合の効率 を
0 1 位置ずれ量 X = 0の場合の効率 7? で除した比（7? / Π )を光学系の倍率を変化さ
0 0 1 0
せて求めた結果を示している。図 8において、横軸は光学系の倍率、縦軸は比である 。この比は、 0. 9以上であることが望ましぐ 0. 9以上とすることで、製造時の入射光と 導波路との位置ずれによる効率の個体差のばらつきを 10%以下とすることが出来る 。図 8より、比を 0.9以上とする場合の光学系の倍率は 1:1.3以下とすればよいこと が分かる。
[0061] 以上の結果より、高い効率で製造ばらつきが少ない光学素子の倍率は、 1:0.8以 上、 1:1.3以下とすることがより望ましい。
[0062] 以上このように、本発明によれば、高い効率で微小なスポットに集光できる、高さの 低 ヽ光記録ヘッド及び光記録装置を提供できる。

Claims

請求の範囲
[1] 光による情報記録を行う光記録ヘッドにおいて、
光を射出する光源部と、
情報記録を行う記録媒体の上で該記録媒体と相対的に移動するスライダと、 前記スライダの上に配置され、前記光源部カゝら入射した光束を全反射するための全 反射部を有する偏向部材と、を有することを特徴とする光記録ヘッド。
[2] 前記スライダは、前記記録媒体に対する相対的な移動方向に交差する方向に沿つ て前記スライダを貫くように設けられた光導波路を有することを特徴とする請求の範 囲第 1項に記載の光記録ヘッド。
[3] 前記偏向部材は、シリコン力 なることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に 記載の光記録ヘッド。
[4] 前記全反射部は、異方性エッチングで形成されて 、ることを特徴とする請求の範囲 第 1項乃至第 3項の何れか一項に記載の光記録ヘッド。
[5] 前記光源部から入射した光束を集光し、前記偏向部材に射出するための光学素子 を有することを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 4項の何れか一項に記載の光記 録ヘッド。
[6] 前記偏向部材は前記光学素子と一体に形成されていることを特徴とする請求の範囲 第 5項に記載の光記録ヘッド。
[7] 前記光学素子の光学倍率は 1 : 0. 8以上、 1： 5以下であることを特徴とする請求の範 囲第 5項又は第 6項に記載の光記録ヘッド。
[8] 記録媒体と、請求の範囲第 1項乃至第 7項の何れか一項に記載の光記録ヘッドと、 該光記録ヘッドを制御する制御部と、を有することを特徴とする光記録装置。
[9] 光による情報記録を行う光記録ヘッドにお！ヽて、
光を射出する光源部と、
前記光源部から入射した光束を集光し射出するための光学素子と、
情報記録を行う記録媒体の上で該記録媒体と相対的に移動するスライダと、 前記スライダの前記記録媒体に対する相対的な移動方向に交差する方向に沿って 前記スライダを貫くように前記スライダに設けられた光導波路と、 前記スライダの上に配置され、前記光学素子から射出され前記光導波路の光入射 側の端面に集光される光束を全反射する全反射部を有する偏向部材と、を有するこ とを特徴とする光記録ヘッド。
[10] 前記偏向部材は、シリコン力 なることを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の光記 録ヘッド。
[11] 前記全反射部は、異方性エッチングで形成されていることを特徴とする請求の範囲 第 9項又は第 10項に記載の光記録ヘッド。
[12] 前記偏向部材は、前記光学素子と一体に形成されたことを特徴とする請求の範囲第
9項乃至第 11項の何れか一項に記載の光記録ヘッド。
[13] 前記光学素子の光学倍率は 1 : 0. 8以上、 1 : 5以下であることを特徴とする請求の範 囲第 9項乃至第 12項の何れか一項に記載の光記録ヘッド。
[14] 記録媒体と、請求の範囲第 9項乃至第 13項の何れか一項に記載の光記録ヘッドと、 該光記録ヘッドを制御する制御部と、を有することを特徴とする光記録装置。
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