WO2009139258A1 - 光学素子、アーム機構、および情報記録装置 - Google Patents

光学素子、アーム機構、および情報記録装置 Download PDF

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WO2009139258A1
WO2009139258A1 PCT/JP2009/057576 JP2009057576W WO2009139258A1 WO 2009139258 A1 WO2009139258 A1 WO 2009139258A1 JP 2009057576 W JP2009057576 W JP 2009057576W WO 2009139258 A1 WO2009139258 A1 WO 2009139258A1
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optical element
light
diffraction grating
arm
waveguide
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PCT/JP2009/057576
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孝二郎 関根
直樹 西田
真奈美 杭迫
耕 大澤
裕昭 上田
宏史 押谷
洋 波多野
Original Assignee
コニカミノルタオプト株式会社
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    • G11B2005/0021—Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal

Definitions

  • the present invention relates to an information recording apparatus, and an arm mechanism and an optical element used therefor, for example, an optically assisted magnetic recording apparatus that uses a magnetic field and light for information recording, and an arm mechanism and an optical element used therefor It is about.
  • the PSIM proposed in Patent Document 1 is provided with a diffraction grating, and considering the ratio of the amount of light collected by the PSIM with respect to the amount of light irradiated to the diffraction grating (light utilization efficiency),
  • the incident angle to the diffraction grating has an appropriate angle range with respect to the wavelength of incident light.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to propose a light guide technology to a waveguide that increases the light utilization efficiency.
  • an arm mechanism includes an arm part, a head part including a waveguide provided with a grating coupler and attached to one end side of the arm part, and the grating coupler. And an optical element that is disposed on the optical path of the incident light and is attached to the arm portion and has a diffraction grating.
  • the arm mechanism according to the second aspect is the arm mechanism according to the first aspect, wherein the optical element includes a prism.
  • the arm mechanism according to the third aspect is the arm mechanism according to the first or second aspect, wherein the optical element has at least one reflecting surface.
  • An arm mechanism is the arm mechanism according to the third aspect, wherein the diffraction grating is formed by a plurality of reflecting surfaces, and a light diffraction phenomenon is caused by reflection of light by the plurality of reflecting surfaces. Includes the resulting diffraction grating.
  • An information recording apparatus includes an arm mechanism according to any one of the first to fourth aspects, a light source unit that generates light to be applied to the head unit via the optical element, A recording medium disposed opposite to the head unit, and the head unit records information on the recording medium by irradiating the recording medium with light.
  • An optical element according to a sixth aspect is an optical element disposed on an optical path of light incident on a grating coupler provided in a waveguide, and is an optical element of the grating coupler according to a wavelength variation of light.
  • a diffraction grating is provided that changes the direction in which light is emitted so as to correspond to fluctuations in the appropriate incident angle.
  • the optical element according to the seventh aspect is the optical element according to the sixth aspect and includes a prism.
  • the optical element according to the eighth aspect is the optical element according to the sixth or seventh aspect, and has at least one reflecting surface.
  • the appropriate range of the incident angle of light with respect to the grating coupler changes according to the change in the wavelength of the light. Since the incident angle with respect to the grating coupler is adjusted by the optical element provided on the optical path, the light utilization efficiency can be increased.
  • the optical path can be adjusted by the diffraction grating of the optical element following the change in the range of the appropriate incident angle with respect to the grating coupler.
  • the information recording apparatus of the fifth aspect it is possible to reduce power consumption in recording information.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration example of an information recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the slider unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an optical assist unit having a waveguide.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the arm mechanism.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement of optical elements.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating characteristics of the first to fifth light source units.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating characteristics of the first to fifth light source units.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a waveguide grating element.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration example of an information recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the slider unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 9 is a diagram for explaining chromatic dispersion characteristics related to the waveguide.
  • FIG. 10 is a schematic view illustrating fluctuations in the appropriate incident angle to the waveguide.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the relationship between the incident efficiency to the waveguide and the incident angle to the waveguide.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the first optical element unit.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the adjustment of the incident angle by the first optical element unit.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an optical element unit according to a modification.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration example of the information recording apparatus 100.
  • three orthogonal XYZ axes are appropriately attached in order to clarify the orientation relationship.
  • an information recording apparatus 100 is an optically assisted magnetic recording head, that is, a magnetic recording apparatus equipped with first to fifth slider portions 31 to 35 corresponding to the optical head (optically assisted magnetic recording apparatus).
  • a magnetic recording apparatus equipped with first to fifth slider portions 31 to 35 corresponding to the optical head (optically assisted magnetic recording apparatus).
  • the information recording apparatus 100 includes a substantially rectangular parallelepiped casing 1, first to third recording disks (magnetic recording media) 2a, 2b, 2c and an arm mechanism 10 disposed in the casing 1. Yes.
  • the first to third recording disks 2a, 2b, and 2c are disk-shaped recording media, and are arranged so as to be separated from each other by a predetermined minute distance (for example, 1 mm or less) so that the disk surfaces are substantially parallel to each other. .
  • the first recording disk 2a, the second recording disk 2b, and the third recording disk 2c are arranged sequentially in this order from the top (from the + Z side to the -Z side).
  • the body 1 is rotatably supported by a predetermined rotating shaft and a motor.
  • the arm mechanism 10 mainly includes first to fifth slider portions 31 to 35, first to fifth optical element portions 21 to 25, first to third arm portions 41 to 43, and a rotating shaft 5.
  • the first to third arm portions 41 to 43 have the same shape, and each have a thin plate shape and an elongated shape, and are arranged substantially parallel to each other. Specifically, the first arm part 41, the second arm part 42, and the third arm part 43 are sequentially arranged in this order from above (from the + Z side to the -Z side).
  • the first to third arm portions 41 to 43 are connected to each other by a rotating shaft 5 on one end side (here, the end portion in the ⁇ X direction), and in the direction of the arrow mA with the rotating shaft 5 as a fulcrum. It is supported so as to be rotatable with respect to the housing 1 in the tracking direction.
  • the first to third arm portions 41 to 43 rotate in the arrow mA direction with the rotary shaft 5 as a fulcrum.
  • the first arm part 41 and the second arm part 42 are arranged so as to sandwich the first recording disk 2a, and the second arm part 42 and the third arm part 43 hold the second recording disk 2b. It is arranged so as to sandwich it. From another point of view, the second arm part 42 is arranged so as to be sandwiched between the first recording disk 2a and the second recording disk 2b, and the third arm part 43 is arranged with the second recording disk 2b. It is arranged so as to be sandwiched between the third recording disk 2c.
  • the first to fifth slider portions 31 to 35 have the same configuration, and are optical heads (corresponding to the “head portion” of the present invention) for irradiating the recording disks 2a, 2b, and 2c with light. is there.
  • the first slider portion 31 has one main surface (first main surface) of the first recording disc 2a with respect to the lower surface on the other end side different from the one end side to which the rotary shaft 5 of the first arm portion 41 is connected.
  • the second slider portion 32 is provided so as to face the upper surface), and the second slider portion 32 has the second arm portion 42 with respect to the upper surface on the other end side different from the one end side to which the rotating shaft 5 is coupled. It is provided so as to face the other main surface (here, the lower surface) of one recording disk 2a.
  • the third slider portion 33 has one main surface of the second recording disk 2b (with respect to the lower surface on the other end side different from the one end side to which the rotating shaft 5 of the second arm portion 42 is coupled).
  • the fourth slider portion 34 is arranged to face the upper surface on the other end side different from the one end side to which the rotating shaft 5 of the third arm portion 43 is connected. 2 is provided so as to face the other main surface (here, the lower surface) of the recording disk 2b. Further, the fifth slider portion 35 has one main surface of the third recording disk 2c (with respect to the lower surface on the other end side different from the one end side to which the rotating shaft 5 of the third arm portion 43 is connected). Here, it is provided so as to face the upper surface). As described above, the first to fifth slider portions 31 to 35 are held by the first to third arm portions 41 to 43.
  • the shape of the surface (slider lower surface) facing each recording disk 2a to 2c in each of the slider portions 31 to 35 is a so-called air bearing surface shape (ABS: Air Bearing Surface).
  • ABS Air Bearing Surface
  • a motor (not shown) for rotating the first to third recording disks 2a to 2c in the direction of the arrow mB is provided in the housing 1. Then, when the first to third recording disks 2a to 2c are rotated, the first to fifth slider portions 31 to 35 are moved on the first to third recording disks 2a, 2b, and 2c.
  • the disk 2a, 2b, 2c is configured to be able to move relatively while being levitated by a substantially constant distance.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the first to fifth slider portions 31 to 35.
  • the first to fifth slider portions 31 to 35 have recording heads that use light for information recording on the first to third recording disks 2a to 2c.
  • the first to fifth slider portions 31 to 35 are each composed of a substrate 50 made of, for example, ceramic. Inside the substrate 50, there are recorded portions of the first to third recording disks 2a to 2c.
  • an optical assist unit 51, a magnetic recording unit 52, and a magnetic reproducing unit 53 are formed.
  • the light assist portion 51 is mainly configured to have an optical waveguide, and the optical waveguide is provided to hang from the side surface of the substrate 50 to the lower surface.
  • a metal film in which a minute rectangular opening is formed is disposed at an end (outgoing end) for emitting light in the optical waveguide. For this reason, the light incident from the end (incident end) opposite to the exit end of the optical waveguide is guided from the side surface side to the lower surface side of the substrate 50.
  • an optical waveguide has a taper part for condensing with respect to an output end.
  • the structure of the optical waveguide has a waveguide 60 (see FIG. 3) described later.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the optical assist unit 51 having the waveguide 60.
  • the waveguide 60 for example, a waveguide type solid immersion mirror (PSIM) proposed in Patent Document 1 can be applied.
  • PSD waveguide type solid immersion mirror
  • the waveguide 60 has parabolic inner surfaces 70 and 72 that are thin and have a width that gradually decreases from the top to the bottom. Further, a grating coupler corresponding to an optical coupler having a diffraction grating portion 68 is provided on the upper side surface of the waveguide 60.
  • the laser light is irradiated on the diffraction grating portion 68 (specifically, the laser irradiation region in the thick broken line portion) and the laser light is introduced into the waveguide 60, the laser light is emitted as indicated by the thick arrow 64. Reflected by the inner surfaces 70 and 72, the laser beam is condensed at the lowermost focal point F of the waveguide 60, and electromagnetic waves are generated toward the first to third recording disks 2a to 2c. A small area of the disks 2a to 2c is heated. In FIG. 2, the outer edge of the optical path PR of the laser light applied to the light assist unit 51 is illustrated by a one-dot chain line. In consideration of increasing the incident efficiency of the laser light with respect to the waveguide 60, an appropriate angle (appropriate incident angle) exists for the incident angle of the laser light with respect to the diffraction grating portion 68. This proper incident angle will be described later.
  • the magnetic recording section 52 is formed of a magnetic recording element that writes magnetic information to the recording portions of the first to third recording disks 2a to 2c.
  • the sliders 31 to 35 record information by the magnetic recording unit 52 while irradiating the recording disks 2a to 2c with light by the light assist unit 51.
  • first to fifth light source portions P1 to P5 (see FIG. 4) for supplying light beams are arranged for the first to fifth slider portions 31 to 35, respectively.
  • the first to fifth light source parts P1 to P5 are constituted by, for example, a semiconductor laser chip or the like, and are appropriately attached to the arm parts 41 to 43.
  • the magnetic reproducing unit 53 is formed by a magnetic reproducing element that reads magnetic information recorded on the first to third recording disks 2a to 2c.
  • the first to fifth optical element portions 21 to 25 have the same configuration, have diffraction gratings, and are attached to the first to third arm portions 41 to 43.
  • Each optical element portion 21 to 25 is in the vicinity of each slider portion 31 to 35 and on each optical path of light emitted from each light source portion P1 to P5 (FIG. 4) and incident on each diffraction grating portion 68. Placed in.
  • the first optical element portion 21 is on the rotating shaft 5 side of the first slider portion 31 and the other end different from the one end side to which the rotating shaft 5 of the first arm portion 41 is connected.
  • the second optical element portion 22 is located on the rotating shaft 5 side of the second slider portion 32, and is connected to the one end side to which the rotating shaft 5 of the second arm portion 42 is connected. Are provided on the upper surface on the other end side.
  • the third optical element portion 23 is on the rotating shaft 5 side of the third slider portion 33, and the lower surface on the other end side different from the one end side to which the rotating shaft 5 of the second arm portion 42 is connected.
  • the fourth optical element portion 24 is on the rotating shaft 5 side of the fourth slider portion 34 and is different from the one end side to which the rotating shaft 5 of the third arm portion 43 is connected. It is provided with respect to the upper surface of the end side. Further, the fifth optical element portion 25 is on the rotating shaft 5 side of the fifth slider portion 35, and the lower surface on the other end side is different from the one end side to which the rotating shaft 5 of the third arm portion 43 is connected. Is provided against. Thus, the first to fifth optical element portions 21 to 25 are held by the first to third arm portions 41 to 43.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the arm mechanism 10.
  • FIG. 4 is a schematic view of the configuration of the arm mechanism 10 and its periphery viewed from above (+ Z direction).
  • the first to fifth light source units P1 to P5 and the first to fifth optical element units 21 to 25 are shown.
  • the arrangement relationship of the first to fifth slider portions 31 to 35 with respect to the first arm portion 41 is schematically shown by broken lines.
  • optical paths L1 to L5 of light emitted from the light source parts P1 to P5 and introduced into the slider parts 31 to 35 via the optical element parts 21 to 25 are indicated by alternate long and short dash lines.
  • FIG. 5 is a schematic view illustrating the arrangement of the optical element portion 21.
  • the optical path L1 of the laser light from the first light source portion P1 to the first slider portion 31 is indicated by a one-dot chain line. .
  • the first arm portion 41 includes an arm main body portion 41a and a suspension portion 41b.
  • the arm body 41a is made of a material that is thicker and more rigid than the suspension 41b, and the suspension 41b is made of a flexible material.
  • the arm body 41a and the suspension The extending direction of 41b is substantially the same.
  • One end ( ⁇ X side end) of the arm main body 41a is fixed to the rotating shaft 5, and the suspension is placed on the lower surface ( ⁇ Z side surface) of the other end (+ X side end) of the arm main body 41a.
  • the upper surface (the surface on the + Z side) at one end of the portion 41b is connected.
  • the first slider portion 31 and the first optical element portion 21 are attached to the lower surface near the other end opposite to the one end connected to the arm main body portion 41a of the suspension portion 41b. . Specifically, the first slider portion 31 is attached to the suspension portion 41b via a predetermined spring member, and the first optical element portion 21 is attached to the suspension portion 41b with a resin adhesive or the like. ing. Further, the first light source P1 is disposed on the lower surface (the surface on the ⁇ Z side) near one end (the end on the ⁇ X side) fixed to the rotating shaft 5 of the arm main body 41a. Light emitted from P ⁇ b> 1 is supplied to the first slider portion 31 through the first optical element portion 21. In other words, the first optical element unit 21 is disposed between the first light source unit P1 and the first slider unit 31, and the first optical path of the laser light from the first light source unit P1 to the first slider unit 31 is first. An optical element unit 21 is disposed.
  • the second arm portion 42 includes an arm main body portion 42a, an upper suspension portion 42b, and a lower suspension portion 42c that have substantially the same extending direction. Then, one end ( ⁇ X side end) of the arm main body 42a is fixed to the rotating shaft 5, and the upper suspension is placed on the upper surface (+ Z side surface) of the other end (+ X side end) of the arm main body 42a. The lower surface of one end of the portion 42b (the surface on the ⁇ Z side) is coupled, and the lower surface (the surface on the ⁇ Z side) of the other end of the arm main body portion 42a (the surface on the ⁇ Z side) is connected to the upper surface of one end of the lower suspension portion 42c ( + Z side surfaces) are connected.
  • the second slider part 32 and the second optical element part 22 are attached to the upper surface of the upper suspension part 42b near the other end opposite to one end connected to the arm body part 42a. ing. Specifically, the second slider part 32 is attached to the upper suspension part 42b via a predetermined spring member, and the second optical element part 22 is attached to the upper suspension part 42b by a resin adhesive or the like. It is attached.
  • the second light source P2 is arranged on the upper surface (+ Z side surface) near one end ( ⁇ X side end) fixed to the rotation shaft 5 of the arm main body 42a. The light emitted from the second slider portion 32 is supplied to the second slider portion 32 via the second optical element portion 22.
  • the second optical element unit 22 is disposed between the second light source unit P2 and the second slider unit 32, and the second optical element unit 22 is arranged on the optical path of the laser light from the second light source unit P2 to the second slider unit 32.
  • An optical element unit 22 is disposed.
  • the third slider portion 33 and the third optical element portion 23 are attached to the lower surface in the vicinity of the other end opposite to the one end connected to the arm main body portion 42a of the lower suspension portion 42c. Yes. Specifically, the third slider portion 33 is attached to the lower suspension portion 42c via a predetermined spring member, and the third optical element portion 23 is attached to the lower suspension portion 42c by a resin adhesive or the like. It is attached.
  • the third light source P3 is disposed on the lower surface (the surface on the ⁇ Z side) near one end (the end on the ⁇ X side) fixed to the rotating shaft 5 of the arm main body 42a. The light emitted from P3 is supplied to the third slider portion 33 via the third optical element portion 23.
  • the third optical element unit 23 is disposed between the third light source unit P3 and the third slider unit 33, and the third optical path of the laser light from the third light source unit P3 to the third slider unit 33 is third.
  • An optical element unit 23 is disposed.
  • the third arm portion 43 includes an arm main body portion 43a, an upper suspension portion 43b, and a lower suspension portion 43c.
  • the extending directions of the arm main body portion 43a, the upper suspension portion 43b, and the lower suspension portion 43c are substantially the same. is there.
  • One end ( ⁇ X side end) of the arm main body 43a is fixed to the rotary shaft 5, and the upper suspension is placed on the upper surface (+ Z side surface) of the other end (+ X side end) of the arm main body 43a.
  • the lower surface of one end of the portion 43b (the surface on the ⁇ Z side) is connected, and the upper surface of one end of the lower suspension portion 43c (the surface on the ⁇ Z side) is connected to the lower surface (the surface on the ⁇ Z side) of the other end of the arm main body portion 43a. + Z side surfaces) are connected.
  • the fourth slider part 34 and the fourth optical element part 24 are attached to the upper surface of the upper suspension part 43b near the other end opposite to the one end connected to the arm body part 43a. ing. Specifically, the fourth slider portion 34 is attached to the upper suspension portion 43b via a predetermined spring member, and the fourth optical element portion 24 is attached to the upper suspension portion 43b by a resin adhesive or the like. It is attached.
  • the fourth light source P4 is disposed on the upper surface (+ Z side surface) near one end ( ⁇ X side end) fixed to the rotation shaft 5 of the arm main body 43a, and the fourth light source unit P4. The light emitted from the first slider is supplied to the fourth slider portion 34 via the fourth optical element portion 24.
  • the fourth optical element unit 24 is disposed between the fourth light source unit P4 and the fourth slider unit 34, and the fourth optical path of the laser light from the fourth light source unit P4 to the fourth slider unit 34 is fourth.
  • An optical element unit 24 is disposed.
  • the fifth slider portion 35 and the fifth optical element portion 25 are attached to the lower surface in the vicinity of the other end opposite to the one end connected to the arm main body portion 43a of the lower suspension portion 43c. Yes. Specifically, the fifth slider part 35 is attached to the lower suspension part 43c via a predetermined spring member, and the fifth optical element part 25 is attached to the lower suspension part 43c by a resin adhesive or the like. It is attached.
  • the fifth light source P5 is disposed on the lower surface (the surface on the ⁇ Z side) near one end (the end on the ⁇ X side) fixed to the rotation shaft 5 of the arm main body 43a. The light emitted from P5 is supplied to the fifth slider portion 35 via the fifth optical element portion 25.
  • the fifth optical element unit 25 is disposed between the fifth light source unit P5 and the fifth slider unit 35, and the fifth optical element path 25 extends from the fifth light source unit P5 to the fifth slider unit 35.
  • An optical element unit 25 is disposed.
  • the first to fifth light source sections P1 to P5 generate light that irradiates the first to fifth slider sections 31 to 35 through the first to fifth optical element sections 21 to 25, respectively. It is composed of inexpensive Fabry-Perot type laser diodes used in typical CD players and DVD recorders.
  • FIG. 6 and 7 are diagrams illustrating characteristics of the first to fifth light source parts P1 to P5.
  • FIG. 6 shows the characteristics of laser light sources used in general CD players, DVD recorders, and Blu-ray disc (BD) recorders.
  • the wavelength of the laser light at room temperature (25 ° C.) the degree of change of the wavelength with respect to the temperature variation of the laser light source (wavelength change degree), a predetermined temperature range of the wavelength ( A change amount (wavelength change amount) at 0 to 60 ° C. and a change amount (wavelength change amount) of the wavelength in a predetermined temperature range ( ⁇ 40 to 70 ° C.) are shown.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the temperature dependence of the wavelength of laser light emitted from a laser light source used in a general CD player.
  • each laser light source When each laser light source emits laser light continuously or intermittently, it generates heat and the temperature of the laser light source rises, so that the wavelength of the laser light emitted from the laser light source varies. As shown in FIGS. 6 and 7, the fluctuation amount of the wavelength is as large as about ⁇ 7 nm, for example, even in a normal use environment (temperature range: 0 to 60 ° C.). Due to this variation in wavelength, the appropriate incident angle of the laser beam with respect to the diffraction grating portion 68 varies. Therefore, in the information recording apparatus 100 according to the present embodiment, the first to fifth optical element units 21 to 25 are provided in order to compensate for fluctuations in the appropriate incident angle.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of an element (waveguide grating element) of the waveguide 60 in which the diffraction grating portion 68 is provided.
  • the waveguide 60 is formed by laminating a lower clad layer 603, a core layer 602, and an upper clad layer 601 in this order.
  • a diffraction grating portion 68 for optical coupling is provided on the core layer 602 sandwiched between the upper cladding layer 601 and the lower cladding layer 603.
  • the core layer 602 is formed of a material having a higher refractive index than the cladding layers 601 and 603, and the light applied to the diffraction grating portion 68 is coupled by the diffraction grating portion 68, propagates through the core layer 602, and below ( In FIG. 8, the process proceeds in the ⁇ Z direction.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the wavelength dispersion characteristic (wavelength dispersion characteristic) of the waveguide 60.
  • wavelength dispersion characteristic wavelength dispersion characteristic
  • the propagation constant of the waveguide mode in the core layer 602 is ⁇ 0
  • the angle formed by the light beam radiated outside the waveguide 60 with respect to the XY plane (radiation angle to the outside of the substrate) is ⁇ 0
  • the refractive index in the upper cladding layer 601 is n c
  • the refractive index in the core layer 602 is n f
  • the effective refractive index of the waveguide mode in the core layer 602 (also referred to as an equivalent refractive index or effective refractive index) is N
  • the diffraction grating portion If the period of 68 irregularities is ⁇ , the wavelength of light emitted outside the waveguide 60 is ⁇ , and the order of diffraction is q (here, only ⁇ 1), the following equation (1) is established.
  • the refractive index n 0 of the air which constitutes an external waveguide 60 is 1.0
  • the refractive index n c of the SiO 2 which is a material of the upper cladding layer 601 is 1.47
  • the refractive index n f of 2 O 5 is 2.1
  • the effective refractive index N is 1.72
  • the period ⁇ is 0.8462 ⁇ m
  • the wavelength ⁇ is 785 nm
  • the radiation angle ⁇ to the outside of the substrate from the above equation (1) 0 becomes 52.4 °.
  • the appropriate incident angle of the light beam with the wavelength ⁇ with respect to the diffraction grating portion 68 is 52. 4 °.
  • the appropriate incident angle indicates an appropriate value of the angle formed by incident light with respect to the XY plane (incident angle at which the incident efficiency is maximized). As shown in FIGS. 6 and 7, when the wavelength ⁇ varies by about ⁇ 7 nm, the proper incident angle varies by about ⁇ 0.78 °.
  • the appropriate incident angle to the waveguide 60 from the outside of the waveguide 60 can be determined from the effective refractive index N of the waveguide mode in the core layer 602, the period ⁇ of the diffraction grating portion 68, and the like. .
  • the proper angle of incidence also depends on the wavelength of the light (incident light) incident to the waveguide 60 lambda, the proper angle of incidence theta 11 becomes the time of the wavelength lambda 1, appropriate for when the wavelength is lambda 2 incident angle is ⁇ 12.
  • the appropriate incident angle ⁇ 11 and the appropriate incident angle ⁇ 12 are expressed by the following equation (3). Have a relationship.
  • the period ⁇ of the diffraction grating portion 68 is preferably set to a period at which secondary light and tertiary light are generated in consideration of the coupling efficiency of light, for example, 0.5 to 5 times the wavelength ⁇ . It is preferable to set the degree. However, under such conditions, the incident angle of the incident light with respect to the waveguide 60 is preferably within ⁇ 0.1 ° from the appropriate incident angle.
  • FIG. 11 illustrates the relationship between the incident efficiency corresponding to the ratio of the amount of light incident on the waveguide 60 (incident light amount) to the amount of light irradiated on the waveguide 60 (irradiation light amount) and the incident angle of the incident light on the waveguide 60. It is a figure to do.
  • FIG. 11 shows the case where the proper incident angle is 52.4 ° as described above, the horizontal axis indicates the incident angle, and the vertical axis indicates the incident efficiency when the maximum value of the incident efficiency is 1. Relative efficiency).
  • the incident angle of the incident light with respect to the waveguide 60 is ⁇ 0.1 ° centered on the appropriate incident angle of 52.4 °. Need to be set within.
  • the temperatures of the first to fifth light source portions P1 to P5 are set as described above.
  • the wavelength ⁇ of the laser light emitted from the first to fifth light source parts P1 to P5 increases.
  • the angle of diffraction of the light in the diffraction grating portion 68 increases, so that the appropriate incident angle of the laser beam decreases as shown in the above equations (2) and (3).
  • the variation amount of the wavelength ⁇ of the laser light is about ⁇ 7 nm, and the appropriate incident angle of the laser light is ⁇ 0. It changes about 78 °.
  • the amount of change in the appropriate incident angle greatly exceeds the error in the incident angle that is allowed when the relative efficiency shown in FIG. 11 is considered (hereinafter referred to as “allowable error”, here within ⁇ 0.1 °). If the incident angle of the laser beam simply exceeds the allowable error, the incident efficiency is lowered even if the positional relationship and the angular relationship between the laser beam and the diffraction grating portion 68 are not varied.
  • the first to fifth optical element units 21 to 25 allow the laser light to be emitted by the first to fifth optical element units 21 to 25 while maintaining the positional relationship between the first to fifth light source units P1 to P5 and the waveguide 60.
  • adjustment is made so that the incident angle of the laser light to the diffraction grating portion 68 becomes an appropriate incident angle.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the first optical element unit 21.
  • FIG. 12A is a perspective view schematically showing a configuration example of the first optical element portion 21, and
  • FIG. 12B is a schematic cross-sectional view of the first optical element portion 21 cut along the XZ plane.
  • FIG. 12C is a diagram for explaining the shape of the reflective diffraction grating portion 212 of the first optical element portion 21. Note that since the actual shape of the reflection type diffraction grating unit 212 is fine, in FIG. 12, in order to clarify the shape of the reflection type diffraction grating unit 212, the reflection type diffraction grating unit 212 is used for convenience. The unevenness is highlighted.
  • the first optical element portion 21 includes a prism portion 211 having a substantially triangular prism shape extending substantially along the Y axis and having a substantially right triangle whose XZ cross section is substantially constant, and the + Z side.
  • the 1st optical element part 21 whole is formed with resin except the reflective film 212M mentioned later.
  • the lengths H 21 and W 21 of two sides sandwiching the right angle of the side surface are set to 240 ⁇ m and 222 ⁇ m, respectively, and the length D 21 extending along the Y axis is set to 1 mm.
  • the prism unit 211 reflects the ⁇ X side incident surface 211a on which the laser beam emitted from the first light source unit P1 is incident and the laser beam traveling in the + X direction.
  • it has an internal reflection surface 211b which is deflected by about 90 ° and makes the traveling direction of the laser light the + Z direction.
  • the reflection type diffraction grating portion 212 has a so-called blazed shape, and a plane (slope) in which the shape of the XZ section linearly rises in the + Z direction as it proceeds in the + X direction, and a plane substantially parallel to the YZ plane.
  • Each reflection film 212M is formed of, for example, a metal reflection film such as aluminum (Al) or silver (Ag), or a dielectric multilayer film.
  • the cross section of one convex portion formed by the inclined surface and the vertical surface in the reflective diffraction grating portion 212 has a bottom length of Wa (here, 0.69 ⁇ m), as shown in FIG.
  • Wa a substantially right triangle having a height H a (here, 0.348 ⁇ m) is formed.
  • the ratio between the length Wa and height H a of the base according to one of the convex portion of the serrated specifically, a value obtained by dividing the height H a of base length W a
  • the aspect ratio (here, 0.504) is referred to.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the adjustment of the incident angle by the first optical element unit 21.
  • FIG. 13A is a schematic diagram illustrating the variation in the emission angle of the laser light from the first optical element unit 21 according to the variation in the wavelength ⁇ of the laser light.
  • the emission path from the reflective diffraction grating part 212 of the laser light emitted from the first light source part P1 at a predetermined reference temperature is indicated by a one-dot chain line L1a.
  • FIG. 13B is a diagram exemplifying setting values for the reflection mode of the laser light inside the first optical element unit 21.
  • the angle formed by the light beam L1 emitted from the first light source part P1 having a predetermined reference temperature and the perpendicular of the internal reflection surface 211b is 42.775 °, and the internal reflection surface
  • the angle (diffraction angle) ⁇ 31 formed by the light beam incident on the upper surface of the first optical element portion 21 from 211b and the light beam emitted from the upper surface of the first optical element portion 21 is set to 41.03 °. .
  • the angle (incident angle) ⁇ 32 formed by the laser beam 2 and the XY plane has the relationship of the following expression (5).
  • the variation of the incident angle ⁇ due to the temperature variation (that is, the variation of the wavelength ⁇ ) of the first light source unit P1 represented by the equation (5) is the temperature variation (that is, the wavelength ⁇ ) of the first light source unit P1 represented by the above equation (3).
  • Variation of the appropriate incident angle due to fluctuations in For this reason, the shape (for example, the length W a and the height H a of the bottom of the cross section, that is, the aspect ratio) of the reflection type diffraction grating unit 212 is appropriately adjusted, which is caused by the temperature variation of the first light source unit P1.
  • the change in the appropriate incident angle due to the change in the wavelength ⁇ of the laser light can be canceled (ie, canceled) by the diffraction phenomenon by the first optical element unit 21.
  • an appropriate laser for the diffraction grating portion 68 is changed in accordance with the change in the wavelength ⁇ of the laser light emitted from the first to fifth light source portions P1 to P5.
  • the range of the incident angle of light changes, the incident angle with respect to the diffraction grating portion 68 is adjusted by the first to fifth optical element portions 21 to 25 provided on the optical path of the laser light. For this reason, the utilization efficiency of light can be raised and power consumption can also be reduced.
  • the information recording apparatus 100 in order to reduce the thickness of the apparatus, laser light is irradiated from the side to the first to fifth slider parts 31 to 35, and the suspension parts 41b, 42b, 42c, 43b, 43c. And the recording disks 2a, 2b, 2c are generally set very narrowly to 0.5 mm or less.
  • the appropriate incident angle with respect to the diffraction grating portion 68 is generally an oblique direction. For this reason, it is preferable to have a thin optical system that deflects the incident light to the diffraction grating portion 68 in an oblique direction and compensates for variations in the appropriate incident angle.
  • the first to fifth optical element units 21 to 25 according to the present embodiment are provided as elements that are thin and compensate for fluctuations in the appropriate incident angle by utilizing reflection in the elements. ing.
  • each suspension portion 41b, 42b, 42c, 43b, 43c On the other hand, the adhesive force when the first to fifth optical element portions 21 to 25 are bonded is improved. For this reason, the stability by fixing the first to fifth optical element portions 21 to 25 is increased.
  • the first to fifth optical element portions 21 to 25 are configured by the reflective diffraction grating prism having the reflective diffraction grating portion 212, but the present invention is not limited to this.
  • the first to fifth optical element portions 21 to 25 may be configured by prisms (transmission diffraction grating prisms) whose laser light exit surfaces are transmission diffraction gratings (transmission diffraction gratings). That is, an optical element having a wavelength dispersion characteristic that cancels the wavelength dispersion characteristic in the diffraction grating portion 68 may be employed.
  • specific examples of the first to fifth optical element units 21A to 25A that constitute the arm mechanism 10A of the information recording apparatus 100A and to which the transmission diffraction grating prism is applied will be described.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the first optical element unit 21A according to the modification. Specifically, FIG. 14 shows a schematic cross-sectional view of the first optical element portion 21A cut along the XZ plane. Note that since the actual shape of the transmissive diffraction grating portion 215 is fine, in FIG. 14, the transmissive diffraction grating portion 215 is shown for convenience in order to clarify the shape of the transmissive diffraction grating portion 215. The unevenness is highlighted.
  • the first optical element portion 21A has a substantially trapezoidal shape with a substantially constant XZ cross section and a substantially quadrangular prism shape extending along the Y axis, and a bottom surface (a surface on the ⁇ Z side) in the + X direction.
  • the prism unit 213 includes a -X side incident surface 213a on which laser light emitted from the first light source unit P1 is incident, an upper surface 213U substantially parallel to the XY plane, and + X
  • the laser beam traveling in the direction is reflected by a coated reflective film (for example, formed of Al, Ag, etc.) and deflected by about 60 ° to make the traveling direction of the laser beam obliquely downward (lower left in FIG. 14).
  • a coated reflective film for example, formed of Al, Ag, etc.
  • the transmissive diffraction grating portion 215 has a so-called blazed shape, and a plane (slope) linearly descending in the ⁇ Z direction and a plane substantially parallel to the YZ plane (vertical) as the XZ cross-sectional shape proceeds in the + X direction.
  • a lower surface (exit surface) 215G that emits light by transmitting laser light.
  • the exit surface 215G causes a laser light diffraction phenomenon.
  • the incident angle ⁇ of the waveguide 60 to the diffraction grating portion 68 the relationship between the wavelength ⁇ 1 and the wavelength ⁇ 2 of the laser light as the temperature of the first light source portion P1 varies as shown in the above equation (2). 14, the angle (incident angle) ⁇ 41 formed by the laser beam having the wavelength ⁇ 1 and the XY plane and the angle (incident angle) ⁇ 42 formed by the laser beam having the wavelength ⁇ 2 and the XY plane, as shown in FIG. Have the relationship of the following formula (6).
  • the variation of the incident angle ⁇ due to the temperature variation (that is, the variation of the wavelength ⁇ ) of the first light source unit P1 represented by the equation (6) is the temperature variation of the first light source unit P1 represented by the above equation (3) (that is, the wavelength ⁇ Variation of the appropriate incident angle due to fluctuations in Therefore, by appropriately adjusting the blazed shape of the transmissive diffraction grating unit 215, the variation of the appropriate incident angle due to the variation of the wavelength ⁇ of the laser light caused by the temperature variation of the first light source unit P1 can be reduced. It can be canceled (ie, canceled out) by the diffraction phenomenon by 21A.
  • the reflective diffraction grating prism is preferable to the transmission diffraction grating prism.
  • the position where the laser light is irradiated onto the diffraction grating part 68 is the wavelength of the laser light. Difficult to shift due to fluctuation of ⁇ .
  • the preferred position setting is easier for the first optical element portion 21A employing the transmission type diffraction grating portion 215. Furthermore, as for the coating of the material for forming the reflective film (reflective material), the first optical element portion 21A formed by coating the reflective material on a flat surface is preferable in terms of easy manufacture.
  • the laser beam is reflected by the reflective film, but without using the reflective film, the refractive index of the material forming the prism is adjusted as appropriate, and total reflection is used. You may make it reflect a laser beam.
  • the first to fifth optical element portions 21 to 25 including the reflective diffraction grating portion 212 are employed.
  • the first to fifth optical element portions including the transmissive diffraction grating portion 215 are provided.
  • it is conceivable to employ various optical elements having wavelength dispersion characteristics such as a prism using a material having a very high refractive index compared to the refractive index in air without providing a diffraction grating portion.
  • the information recording apparatuses 100 and 100A are configured as an optically assisted magnetic recording apparatus that records and reads information magnetically while applying heat to the recording medium with light.
  • the present invention is generally applied to information recording apparatuses that record and read information using light irradiation, such as information recording apparatuses that record and read information by irradiating light onto a recording medium without using magnetism. May be.
  • the present invention may be applied to general information recording apparatuses that can record information on a recording medium by irradiating the recording medium with light from an optical head.
  • first to fifth optical element portions 21 to 25 reflect the laser beam twice inside, and the first optical element portions 21A to 25A according to the above specific examples internally reflect the laser beam 1 Although it was reflected once, it is not limited to this.
  • the laser beam is deflected in the front surface of the diffraction grating part 68 using the diffraction phenomenon by using the diffraction phenomenon without reflecting the laser light even once, the laser light caused by the temperature fluctuation of the light source part.
  • the traveling direction of the laser light is not deflected in the direction in which the fluctuation of the appropriate incident angle due to the fluctuation of the wavelength ⁇ is canceled (ie, canceled) by the diffraction phenomenon by the front diffraction grating. Accordingly, it is necessary to reflect the laser beam one or more times before entering the diffraction grating portion 68, and it is necessary to provide one or more reflecting surfaces on the first to fifth optical element portions 21 to 25 and 21A to 25A.
  • the number of times (odd times or even times) the laser beam should be reflected is determined by the direction of the sawtooth inclined surface of the diffraction grating portion included in the first to fifth optical element portions 21 to 25 and 21A to 25A.
  • the optical path can be adjusted by the first to fifth optical element portions 21 to 25 and 21A to 25A following the change in the range of the appropriate incident angle with respect to the grating portion 68.
  • the first to fifth light source parts P1 to P5 are formed by the semiconductor laser chip.
  • the present invention is not limited to this, and may be formed by various light emitting elements such as a light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • the positions and the positions of the first to fifth light source portions P1 to P5 are considered. Varying the angle causes disadvantages such as unstable operation of the information recording apparatus 100 and increased power consumption in the movable part. Therefore, incidence by the first to fifth optical element parts 21 to 25 and 21A to 25A is caused. It is preferable to adjust the angle.
  • the whole of the first optical element portion 21 except the reflective film 212M is made of resin, but is not limited thereto, and may be made of glass, for example.
  • the prism portion 211 and the reflective diffraction grating portion 212 that constitute the first optical element portion 21 are formed using resin, but the present invention is not limited to this.
  • the reflective diffraction grating portion 212 may be formed using resin for the prism portion 211 formed of glass.

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Abstract

　光の利用効率を上昇させる導波路への導光技術を提案することを図る。上記目的を達成するために、アーム部と、グレーティングカプラが設けられている導波路を含むとともに上記アーム部の一端側に取り付けられているヘッド部と、上記グレーティングカプラに対して入射される光の光路上に配置されているとともに上記アーム部に取り付けられ且つ回折格子を有している光学素子と、を備えるアーム機構を採用する。

Description

光学素子、アーム機構、および情報記録装置
　本発明は、情報記録装置、ならびにそれに用いられるアーム機構および光学素子に関するものであり、例えば、情報記録に磁界と光とを利用する光アシスト式磁気記録装置、ならびにそれに用いられるアーム機構および光学素子に関するものである。
　磁気記録においては、記録密度が高くなると磁気ビットが外部温度などの影響を顕著に受けるようになる。このため高い保持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。しかし、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、こ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せしめ、保持力が小さくなった状態で記録し、その後に加熱を止めて自然冷却することで記録した磁気ビットの安定性を保証する方式（熱アシスト磁気記録方式）が提案されている。
　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く、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。そして、光アシスト式の磁気記録ヘッドとして、集光機能付きプラナー導波路（ＰＳＩＭ）を有する光学ヘッド部分と、その光学ヘッド部分からの射出光で照射された部分に磁気記録を行う磁気ヘッド部分とを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１など）。そして、特許文献１で提案されたＰＳＩＭには回折格子が設けられ、該回折格子に対して照射される光量に対してＰＳＩＭで集光される光量の割合（光の利用効率）を考慮すると、該回折格子への入射角度には入射光の波長に対して適正な角度範囲が存在する。
米国特許第６，９４４，１１２号明細書
　しかしながら、上記特許文献１では、光源からの光を回折格子に対して単に傾けて照射することは記載されているが、光源からの光を回折格子に導く手法について具体的には記載されていない。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光の利用効率を上昇させる導波路への導光技術を提案することを目的とする。
　上記課題を解決するために、第１の態様に係るアーム機構は、アーム部と、グレーティングカプラが設けられる導波路を含み且つ前記アーム部の一端側に取り付けられるヘッド部と、前記グレーティングカプラに対して入射される光の光路上に配置されるとともに前記アーム部に取り付けられ且つ回折格子を有する光学素子とを備える。
　第２の態様に係るアーム機構は、第１の態様に係るアーム機構であって、前記光学素子が、プリズムを含む。
　第３の態様に係るアーム機構は、第１または第２の態様に係るアーム機構であって、前記光学素子が、少なくとも１つの反射面を有する。
　第４の態様に係るアーム機構は、第３の態様に係るアーム機構であって、前記回折格子が、複数の反射面によって形成され且つ該複数の反射面による光の反射によって光の回折現象を生じさせる回折格子を含む。
　第５の態様に係る情報記録装置は、第１から第４の何れかの態様に係るアーム機構と、前記光学素子を介して前記ヘッド部に対して照射する光を発生させる光源部と、前記ヘッド部に対して対向して配置される記録媒体とを備え、前記ヘッド部が、前記記録媒体に対して光を照射することで該記録媒体に対して情報の記録を行う。
　第６の態様に係る光学素子は、導波路に設けられたグレーティングカプラに対して入射される光の光路上に配置される光学素子であって、光の波長変動に応じて、前記グレーティングカプラの適正入射角度の変動に対応するように光を射出する方向を変化させる回折格子を有する。
　第７の態様に係る光学素子は、第６の態様に係る光学素子であって、プリズムを含む。
　第８の態様に係る光学素子は、第６または第７の態様に係る光学素子であって、少なくとも１つの反射面を有する。
　第１から第８の何れの態様に係るアーム機構、情報記録装置、および光学素子によっても、グレーティングカプラに対する適正な光の入射角度の範囲が光の波長の変化に伴って変化することに応じて、光路上に設けられた光学素子によってグレーティングカプラに対する入射角度が調整されるため、光の利用効率を上昇させることができる。
　第３の態様に係るアーム機構によれば、グレーティングカプラに対する適正な入射角度の範囲の変化に追従して、光学素子の回折格子によって光路を調整することが可能となる。
　第５の態様に係る情報記録装置によれば、情報の記録における電力消費の低減を図ることができる。
図１は、本発明の実施形態に係る情報記録装置の概略構成例を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係るスライダ部の構成例を示す図である。 図３は、導波路を有する光アシスト部の構成例を示す図である。 図４は、アーム機構の構成例を示す模式図である。 図５は、光学素子の配置を例示する図である。 図６は、第１～５光源部の特性を例示する図である。 図７は、第１～５光源部の特性を例示する図である。 図８は、導波路グレーティング素子の構成例を示す断面模式図である。 図９は、導波路に係る波長分散特性を説明するための図である。 図１０は、導波路への適正入射角度の変動を例示する模式図である。 図１１は、導波路への入射効率と導波路への入射角度との関係を例示する図である。 図１２は、第１光学素子部の構成例を示す模式図である。 図１３は、第１光学素子部による入射角度の調整について説明するための図である。 図１４は、変形例に係る光学素子部の構成例を示す模式図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　＜情報記録装置の概略構成＞
　図１は、情報記録装置１００の概略構成例を示す図である。図１および図１以降の図には、方位関係を明確化するためにＸＹＺの直交する３軸が適宜付されている。
　図１で示すように、情報記録装置１００は、光アシスト式の磁気記録用ヘッド、すなわち光ヘッドに相当する第１～５スライダ部３１～３５を搭載した磁気記録装置（光アシスト式磁気記録装置）として構成され、例えば、ハードディスク装置などに適用される。この情報記録装置１００は、略直方体状の筐体１と、該筐体１内に配置された第１～３記録用ディスク（磁気記録媒体）２ａ，２ｂ，２ｃおよびアーム機構１０とを備えている。
　第１～３記録用ディスク２ａ，２ｂ，２ｃは、円盤状の記録媒体であり、相互に所定の微小距離（例えば、１ｍｍ以下）だけ離隔されて盤面が略平行となるように配置されている。具体的には、上方から（＋Ｚ側から－Ｚ側に向けて）第１記録用ディスク２ａ、第２記録用ディスク２ｂ、および第３記録用ディスク２ｃがこの順番で空間順次に配置され、筐体１に対して所定の回転軸およびモータによって回転可能に支持されている。
　アーム機構１０は、主に第１～５スライダ部３１～３５、第１～５光学素子部２１～２５、第１～３アーム部４１～４３、および回転軸５を備えている。
　第１～３アーム部４１～４３は、それぞれ同様な形状を有するとともに、それぞれ薄板状で且つ細長い形状を有し、相互に略平行に配置されている。具体的には、上方から（＋Ｚ側から－Ｚ側に向けて）第１アーム部４１、第２アーム部４２、および第３アーム部４３がこの順番で空間順次に配置されている。また、第１～３アーム部４１～４３は、一端側（ここでは、－Ｘ方向の端部）で回転軸５によって相互に連結されているとともに、該回転軸５を支点として、矢印ｍＡ方向（トラッキング方向）に筐体１に対して回転可能に支持されている。ここでは、アクチュエータ６による回転軸５の回転により、第１～３アーム部４１～４３が、回転軸５を支点として矢印ｍＡ方向に回転する。
　そして、第１アーム部４１と第２アーム部４２とが、第１記録用ディスク２ａを挟むように配置され、第２アーム部４２と第３アーム部４３とが、第２記録用ディスク２ｂを挟むように配置されている。別の観点から言えば、第２アーム部４２が、第１記録用ディスク２ａと第２記録用ディスク２ｂとによって挟まれるように配置され、第３アーム部４３が、第２記録用ディスク２ｂと第３記録用ディスク２ｃとによって挟まれるように配置されている。
　第１～５スライダ部３１～３５は、それぞれ同様な構成を有するとともに、記録用ディスク２ａ，２ｂ，２ｃに対して光を照射するための光ヘッド（本発明の「ヘッド部」に相当）である。
　そして、第１スライダ部３１が、第１アーム部４１のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の下面に対して、第１記録用ディスク２ａの一方主面（ここでは上面）に対向するように設けられ、第２スライダ部３２が、第２アーム部４２のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の上面に対して、第１記録用ディスク２ａの他方主面（ここでは下面）に対向するように設けられている。また、第３スライダ部３３が、第２アーム部４２のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の下面に対して、第２記録用ディスク２ｂの一方主面（ここでは上面）に対向するように設けられ、第４スライダ部３４が、第３アーム部４３のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の上面に対して、第２記録用ディスク２ｂの他方主面（ここでは下面）に対向するように設けられている。更に、第５スライダ部３５が、第３アーム部４３のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の下面に対して、第３記録用ディスク２ｃの一方主面（ここでは上面）に対向するように設けられている。このように、第１～５スライダ部３１～３５は、第１～３アーム部４１～４３によって保持されている。
　また、各スライダ部３１～３５のうち、各記録用ディスク２ａ～２ｃに対向する面（スライダ下面）の形状は、いわゆる浮上面形状(ＡＢＳ:Air Bearing Surface)となっている。なお、ここでは、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃを矢印ｍＢ方向に回転させるモータ（不図示）が筐体１内に設けられている。そして、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃが回転する際に、第１～５スライダ部３１～３５が、第１～３記録用ディスク２ａ，２ｂ，２ｃ上において該第１～３記録用ディスク２ａ，２ｂ，２ｃから略一定距離だけ浮上しながら相対的に移動し得るように構成されている。
　図２は、第１～５スライダ部３１～３５の構成例を示す断面模式図である。図２で示すように、第１～５スライダ部３１～３５は、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃに対する情報記録に光を利用する記録用ヘッドを有する。そして、第１～５スライダ部３１～３５は、例えば、セラミック製などの基板５０でそれぞれ構成されており、基板５０の内部には、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃの被記録部分の流入側から流出側にかけて順に（矢印ｍＣ）、光アシスト部５１、磁気記録部５２、および磁気再生部５３が形成されている。
　光アシスト部５１は、主に、光導波路を有して構成され、該光導波路は、基板５０の側面から下面に掛けて設けられている。そして、光導波路のうちの光を出射するための端部（出射端）には、例えば、矩形状の微小な開口が形成された金属膜が配置されている。このため、光導波路のうちの出射端とは逆側の端部（入射端）から入射された光が、基板５０の側面側から下面側まで導かれる。なお、光導波路は、出射端に対して集光するためのテーパー部を有することが好ましい。そして、光導波路の出射端において近接場光が発生され、記録用ディスク２ａ～２ｃに対して光スポットが形成されることで、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃの被記録部分が光スポットによって加熱される。光導波路の構造は、後述する導波路６０（図３参照）を有している。
　図３は、導波路６０を有する光アシスト部５１の構成例を示す図である。導波路６０としては、例えば、上記特許文献１で提案された導波路型ソリッド・イマージョン・ミラー（ＰＳＩＭ：Planar Solid Immersion Mirror）を適用することができる。この導波路６０は、厚みが薄く、幅が上部から下部に向かって徐々に狭まるような放物線状の内面７０，７２を有する。また、導波路６０の上部の側面には、回折格子部６８を有する光結合器にあたるグレーティングカプラが設けられている。そして、回折格子部６８（具体的には、太破線部内のレーザー照射領域）にレーザー光が照射されて、導波路６０にレーザー光が導入されると、太矢印６４で示すようにレーザー光が内面７０，７２で反射して、導波路６０の最下部の焦点Ｆにレーザー光が集光し、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃに向けて電磁波が発生して、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃの微小領域が加熱される。図２では、光アシスト部５１に照射されるレーザー光の光路ＰＲの外縁が一点鎖線で例示されている。なお、導波路６０に対するレーザー光の入射効率を高めることを考慮すると、回折格子部６８に対するレーザー光の入射角度には適正な角度（適正入射角度）が存在している。この適正入射角度については後述する。
　磁気記録部５２は、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃの被記録部分に対して磁気情報の書き込みを行う磁気記録素子によって形成されている。そして、各スライダ部３１～３５が、各記録用ディスク２ａ～２ｃに対して、光アシスト部５１によって光を照射しつつ、磁気記録部５２によって情報の記録を行う。なお、図１～図３では図示を省略しているが、第１～５スライダ部３１～３５に対して、光線をそれぞれ供給する第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５（図４参照）が配置されている。該第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５は、例えば、半導体レーザーチップなどによって構成され、アーム部４１～４３に対して適宜取り付けられている。
　磁気再生部５３は、第１～３記録用ディスク２ａ～２ｃに記録されている磁気情報の読み取りを行う磁気再生素子によって形成されている。
　図１に戻って、説明を続ける。
　第１～５光学素子部２１～２５は、それぞれ同様な構成を有し且つ回折格子を有するとともに、第１～３アーム部４１～４３に対して取り付けられる。各光学素子部２１～２５は、各スライダ部３１～３５の近傍であって、各光源部Ｐ１～Ｐ５（図４）から射出されて各回折格子部６８に対して入射する光の各光路上に配置される。
　具体的には、第１光学素子部２１が、第１スライダ部３１の回転軸５側であって、第１アーム部４１のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の下面に対して設けられ、第２光学素子部２２が、第２スライダ部３２の回転軸５側であって、第２アーム部４２のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の上面に対して設けられている。また、第３光学素子部２３が、第３スライダ部３３の回転軸５側であって、第２アーム部４２のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の下面に対して設けられ、第４光学素子部２４が、第４スライダ部３４の回転軸５側であって、第３アーム部４３のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の上面に対して設けられている。更に、第５光学素子部２５が、第５スライダ部３５の回転軸５側であって、第３アーム部４３のうちの回転軸５が連結されている一端側とは異なる他端側の下面に対して設けられている。このように、第１～５光学素子部２１～２５は、第１～３アーム部４１～４３によって保持されている。
　＜アーム機構の構成＞
　図４は、アーム機構１０の構成例を示す模式図である。図４は、アーム機構１０およびその周辺の構成を上方（＋Ｚ方向）から見た模式図であり、図４では、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５、第１～５光学素子部２１～２５、および第１～５スライダ部３１～３５の第１アーム部４１に対する配置関係が破線で模式的に示されている。なお、図４では、各光源部Ｐ１～Ｐ５から射出されて、各光学素子部２１～２５を介して各スライダ部３１～３５に導入される光の各光路Ｌ１～Ｌ５が一点鎖線で示されている。また、図５は、光学素子部２１の配置を例示する模式図であり、図５では、第１光源部Ｐ１から第１スライダ部３１に至るレーザー光の光路Ｌ１が一点鎖線で示されている。
　第１アーム部４１は、アーム本体部４１ａとサスペンション部４１ｂとを備えて構成されている。アーム本体部４１ａは、サスペンション部４１ｂと比較して、厚みが厚く且つ剛性が高い素材で構成され、サスペンション部４１ｂは、可撓性を有する材料で構成されており、アーム本体部４１ａとサスペンション部４１ｂの延設方向は略同一である。そして、アーム本体部４１ａの一端（－Ｘ側の端部）が回転軸５に固設され、アーム本体部４１ａの他端（＋Ｘ側の端部）の下面（－Ｚ側の面）にサスペンション部４１ｂの一端の上面（＋Ｚ側の面）が連結されている。
　そして、第１スライダ部３１および第１光学素子部２１は、サスペンション部４１ｂのうちのアーム本体部４１ａに対して連結されている一端とは逆の他端近傍の下面に対して取り付けられている。詳細には、第１スライダ部３１は、所定のバネ部材を介してサスペンション部４１ｂに対して取り付けられ、第１光学素子部２１は、樹脂製の接着剤などによってサスペンション部４１ｂに対して取り付けられている。更に、アーム本体部４１ａの回転軸５に固設されている一端（－Ｘ側の端部）近傍の下面（－Ｚ側の面）に第１光源部Ｐ１が配置され、該第１光源部Ｐ１から射出される光が第１光学素子部２１を介して第１スライダ部３１に供給される。換言すれば、第１光源部Ｐ１と第１スライダ部３１との間に第１光学素子部２１が配置され、第１光源部Ｐ１から第１スライダ部３１に至るレーザー光の光路上に第１光学素子部２１が配置されている。
　また、このように配置された第１光源部Ｐ１、第１光学素子部２１、および第１スライダ部３１と同様な構成が、他の第２アーム部４２および第３アーム部４３に対しても配置されている。
　具体的には、第２アーム部４２は、延設方向は略同一である、アーム本体部４２ａ、上部サスペンション部４２ｂ、および下部サスペンション部４２ｃを備えている。そして、アーム本体部４２ａの一端（－Ｘ側の端部）が回転軸５に固設され、アーム本体部４２ａの他端（＋Ｘ側の端部）の上面（＋Ｚ側の面）に上部サスペンション部４２ｂの一端の下面（－Ｚ側の面）が連結され、アーム本体部４２ａの他端（＋Ｘ側の端部）の下面（－Ｚ側の面）に下部サスペンション部４２ｃの一端の上面（＋Ｚ側の面）が連結されている。
　ここで、第２スライダ部３２および第２光学素子部２２は、上部サスペンション部４２ｂのうちのアーム本体部４２ａに対して連結されている一端とは逆の他端近傍の上面に対して取り付けられている。詳細には、第２スライダ部３２は、所定のバネ部材を介して上部サスペンション部４２ｂに対して取り付けられ、第２光学素子部２２は、樹脂製の接着剤などによって上部サスペンション部４２ｂに対して取り付けられている。そして、アーム本体部４２ａの回転軸５に固設されている一端（－Ｘ側の端部）近傍の上面（＋Ｚ側の面）に第２光源部Ｐ２が配置され、該第２光源部Ｐ２から射出される光が第２光学素子部２２を介して第２スライダ部３２に供給される。換言すれば、第２光源部Ｐ２と第２スライダ部３２との間に第２光学素子部２２が配置され、第２光源部Ｐ２から第２スライダ部３２に至るレーザー光の光路上に第２光学素子部２２が配置されている。
　更に、第３スライダ部３３および第３光学素子部２３は、下部サスペンション部４２ｃのうちのアーム本体部４２ａに対して連結されている一端とは逆の他端近傍の下面に対して取り付けられている。詳細には、第３スライダ部３３は、所定のバネ部材を介して下部サスペンション部４２ｃに対して取り付けられ、第３光学素子部２３は、樹脂製の接着剤などによって下部サスペンション部４２ｃに対して取り付けられている。そして、アーム本体部４２ａの回転軸５に固設されている一端（－Ｘ側の端部）近傍の下面（－Ｚ側の面）に第３光源部Ｐ３が配置され、該第３光源部Ｐ３から射出される光が第３光学素子部２３を介して第３スライダ部３３に供給される。換言すれば、第３光源部Ｐ３と第３スライダ部３３との間に第３光学素子部２３が配置され、第３光源部Ｐ３から第３スライダ部３３に至るレーザー光の光路上に第３光学素子部２３が配置されている。
　また、第３アーム部４３は、アーム本体部４３ａ、上部サスペンション部４３ｂ、および下部サスペンション部４３ｃを備え、アーム本体部４３ａ、上部サスペンション部４３ｂ、および下部サスペンション部４３ｃの延設方向は略同一である。そして、アーム本体部４３ａの一端（－Ｘ側の端部）が回転軸５に固設され、アーム本体部４３ａの他端（＋Ｘ側の端部）の上面（＋Ｚ側の面）に上部サスペンション部４３ｂの一端の下面（－Ｚ側の面）が連結され、アーム本体部４３ａの他端（＋Ｘ側の端部）の下面（－Ｚ側の面）に下部サスペンション部４３ｃの一端の上面（＋Ｚ側の面）が連結されている。
　ここで、第４スライダ部３４および第４光学素子部２４は、上部サスペンション部４３ｂのうちのアーム本体部４３ａに対して連結されている一端とは逆の他端近傍の上面に対して取り付けられている。詳細には、第４スライダ部３４は、所定のバネ部材を介して上部サスペンション部４３ｂに対して取り付けられ、第４光学素子部２４は、樹脂製の接着剤などによって上部サスペンション部４３ｂに対して取り付けられている。そして、アーム本体部４３ａの回転軸５に固設されている一端（－Ｘ側の端部）近傍の上面（＋Ｚ側の面）に第４光源部Ｐ４が配置され、該第４光源部Ｐ４から射出される光が第４光学素子部２４を介して第４スライダ部３４に供給される。換言すれば、第４光源部Ｐ４と第４スライダ部３４との間に第４光学素子部２４が配置され、第４光源部Ｐ４から第４スライダ部３４に至るレーザー光の光路上に第４光学素子部２４が配置されている。
　更に、第５スライダ部３５および第５光学素子部２５は、下部サスペンション部４３ｃのうちのアーム本体部４３ａに対して連結されている一端とは逆の他端近傍の下面に対して取り付けられている。詳細には、第５スライダ部３５は、所定のバネ部材を介して下部サスペンション部４３ｃに対して取り付けられ、第５光学素子部２５は、樹脂製の接着剤などによって下部サスペンション部４３ｃに対して取り付けられている。そして、アーム本体部４３ａの回転軸５に固設されている一端（－Ｘ側の端部）近傍の下面（－Ｚ側の面）に第５光源部Ｐ５が配置され、該第５光源部Ｐ５から射出される光が第５光学素子部２５を介して第５スライダ部３５に供給される。換言すれば、第５光源部Ｐ５と第５スライダ部３５との間に第５光学素子部２５が配置され、第５光源部Ｐ５から第５スライダ部３５に至るレーザー光の光路上に第５光学素子部２５が配置されている。
　＜光源部の特性＞
　第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５は、第１～５光学素子部２１～２５をそれぞれ介して第１～５スライダ部３１～３５に対して照射する光を発生させるものであり、例えば、一般的なＣＤプレイヤーやＤＶＤレコーダーなどに使用される安価なファブリ・ペロー型のレーザーダイオードによって構成される。
　図６および図７は、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５の特性を例示する図である。図６では、一般的なＣＤプレイヤー、ＤＶＤレコーダー、ブルーレイディスク（ＢＤ）レコーダーにそれぞれ用いられるレーザー光源の特性が示されている。具体的には、図６では、各レーザー光源について、室温（２５℃）におけるレーザー光の波長、レーザー光源の温度変動に対する該波長の変化の度合い（波長変化度）、該波長の所定温度範囲（０～６０℃）における変化量（波長変化量）、および該波長の所定温度範囲（－４０～７０℃）における変化量（波長変化量）がそれぞれ示されている。また、図７では、一般的なＣＤプレイヤーで用いられるレーザー光源から射出されるレーザー光に係る波長の温度依存性を例示する図である。
　各レーザー光源は、レーザー光の射出を継続的または断続的に行うと、発熱して、該レーザー光源の温度が上昇するため、該レーザー光源から射出されるレーザー光の波長が変動する。この波長の変動量は、図６および図７で示すように、例えば、通常の使用環境（温度範囲が０～６０℃）であっても、±７ｎｍ程度とある程度大きなものとなる。この波長の変動により、回折格子部６８に対するレーザー光の適正入射角度が変動することになる。そこで、本実施形態に係る情報記録装置１００では、適正入射角度の変動を補償するために第１～５光学素子部２１～２５が設けられている。
　以下では、回折格子部６８の特性、第１～５光学素子部２１～２５の構成、および第１～５光学素子部２１～２５による適正入射角度の変動に係る補償について順次説明する。
　＜回折格子部の特性＞
　図８は、回折格子部６８が設けられた導波路６０の素子（導波路グレーティング素子）の構成を例示する断面模式図である。
　導波路６０は、下部クラッド層６０３、コア層６０２、および上部クラッド層６０１がこの順番に積層されて形成されている。そして、上部クラッド層６０１と下部クラッド層６０３とに挟まれたコア層６０２に光結合用の回折格子部６８が設けられている。コア層６０２は、各クラッド層６０１，６０３よりも屈折率が高い素材で形成され、回折格子部６８に照射される光は、回折格子部６８で結合され、コア層６０２を伝搬して下方（図８では、－Ｚ方向）へ進む。
　図９は、導波路６０に係る波長分散の特性（波長分散特性）を説明するための図である。ここでは、コア層６０２の下方（－Ｚ方向）から上方（＋Ｚ方向）に向けて光を伝搬させた際に、回折格子部６８から射出される光の特性を挙げて説明する。この説明では、分かり易さのために、光アシスト部５１が実際に使用される場合とは逆方向に光を進行させたものとしている。
　ここで、コア層６０２における導波モードの伝搬定数をβ0、導波路６０の外部に放射される光束がＸＹ平面に対して成す角度（基板外への放射角度）をθ0、コア層６０２から上部クラッド層６０１に放射される光束がＸＹ平面に対して成す角度（クラッド層中の放射角度）をθc、導波路６０の外部における屈折率をｎ0（空気中ではｎ0＝１）、上部クラッド層６０１における屈折率をｎc、コア層６０２における屈折率をｎf、コア層６０２における導波モードの実効屈折率（等価屈折率、有効屈折率とも言う）をＮ、回折格子部６８の凹凸の周期をΛ、導波路６０の外部に放射される光の波長をλ、回折の次数をｑ（ここでは、－１のみ）とすると、下式(１)が成立する。
　　　　　βq＝ｎ0×sinθ0＝ｎc×sinθc＝Ｎ＋ｑ×λ／Λ　・・・(１)。
　ここで、導波路６０の外部を構成する空気の屈折率ｎ0が１．０、上部クラッド層６０１の素材であるＳｉＯ2の屈折率ｎcが１．４７、コア層６０２の素材であるＴａ2Ｏ5の屈折率ｎfが２．１、実効屈折率Ｎが１．７２、周期Λが０．８４６２μｍ、波長λが７８５ｎｍであれば、上式(１)より基板外への放射角度θ0が５２．４°となる。したがって、この放射角度θ0でもって回折格子部６８に波長λの光線が入射すれば、光の利用効率が最も高くなることになり、回折格子部６８に対する波長λの光線の適正入射角度は５２．４°となる。なお、適正入射角度は、ＸＹ平面に対して入射光が成す角度の適正値（入射効率が最大となる入射角度）を示す。そして、図６および図７で示すように、波長λが約±７ｎｍ変動する場合には、適正入射角度が約±０．７８°も変動することになる。
　上述したように、コア層６０２における導波モードの実効屈折率Ｎ、および回折格子部６８の周期Λなどから、導波路６０の外部から該導波路６０への適正入射角度を決定することができる。この適正入射角度は、導波路６０へ入射する光（入射光）の波長λにも依存し、波長がλ1の際には適正入射角度がθ11となり、波長がλ2の際には適正入射角度がθ12となる。
　ここで、波長λ1と波長λ2とが下式(２)の関係を有する場合、図１０で示すように、適正入射角度θ11と適正入射角度がθ12とが下式(３)の関係を有する。
　　　　λ1＞λ2　・・・(２)
　　　　θ11＜θ12　・・・(３)。
　なお、回折格子部６８の周期Λについては、光の結合効率を考慮すると、２次光および３次光が発生する程度の周期とすることが好ましく、例えば、波長λの０．５～５倍程度に設定することが好ましい。但し、このような条件下では、導波路６０に対する入射光の入射角度が、適正入射角度から±０．１°以内となることが好ましい。
　図１１は、導波路６０に照射される光量（照射光量）に対する導波路６０に入射する光量（入射光量）の割合にあたる入射効率と、導波路６０への入射光の入射角度との関係を例示する図である。図１１では、上述したように適正入射角度が５２．４°である場合について示されており、横軸が入射角度を示し、縦軸が入射効率の最大値を１とした場合の入射効率（相対効率）を示す。
　図１１で示すように、相対効率を例えば０．９以上に維持しようとすれば、導波路６０に対する入射光の入射角度が、適正入射角度である５２．４°を中心として±０．１°以内に設定される必要性がある。
　これに対して、入射光を射出する第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５をファブリ・ペロー型のレーザーダイオードとした場合には、上述したように、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５の温度が上昇すると、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５から射出されるレーザー光の波長λが大きくなる。そして、例えば、レーザー光の波長λが大きくなると、回折格子部６８における光の回折の角度が大きくなるため、上式(２)，(３)で示すように、レーザー光の適正入射角度が小さくなる。例えば、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５の使用温度の範囲が０～６０℃である場合には、レーザー光の波長λの変動量が±７ｎｍ程度となり、レーザー光の適正入射角度が±０．７８°程度変化する。この適正入射角度の変化量は、図１１で示す相対効率を考慮した場合に許容される入射角度の誤差（以下「許容誤差」と称する、ここでは±０．１°以内）を大きく上回る。そして、単にレーザー光の入射角度が許容誤差を上回ると、レーザー光の光束と回折格子部６８との位置および角度関係に変動が生じていなくても、入射効率の低下を招く。
　しかしながら、本実施形態に係る情報記録装置１００では、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５と導波路６０との位置関係を維持しつつ、第１～５光学素子部２１～２５により、レーザー光の波長λの変動に応じて、回折格子部６８へのレーザー光の入射角度が適正入射角度となるように調整する。
　＜光学素子部の構成および入射角度の調整＞
　第１～５光学素子部２１～２５は、それぞれ同様な構成を有するため、ここでは、第１光学素子部２１を例にとって説明する。
　図１２は、第１光学素子部２１の構成例を示す模式図である。図１２(ａ)は、第１光学素子部２１の構成例を模式的に示す斜視図であり、図１２(ｂ)は、第１光学素子部２１をＸＺ平面で切断した断面模式図であり、図１２(ｃ)は、第１光学素子部２１の反射型回折格子部２１２の形状を説明するための図である。なお、反射型回折格子部２１２の実際の形状は、微細なものであるため、図１２では、反射型回折格子部２１２の形状を明確化するために、便宜的に該反射型回折格子部２１２の凹凸を強調して示している。
　図１２(ａ)で示すように、第１光学素子部２１は、ＸＺ断面が略一定の略直角三角形でＹ軸に沿って延設される略三角柱の形状を有するプリズム部２１１と、＋Ｚ側の面が＋Ｘ方向に沿って鋸歯状の凹凸を有する反射型回折格子部２１２とが一体的に形成された光学素子（反射回折格子プリズム）である。そして、第１光学素子部２１は、後述する反射膜２１２Ｍを除く全体が樹脂によって形成される。ここでは、例えば、側面の直角を挟む２辺の長さＨ21，Ｗ21がそれぞれ２４０μｍ，２２２μｍに設定され、Ｙ軸に沿って延設される長さＤ21が１ｍｍに設定される。
　また、図１２(ｂ)で示すように、プリズム部２１１は、第１光源部Ｐ１から射出されるレーザー光が入射する－Ｘ側の入射面２１１ａと、＋Ｘ方向に進行するレーザー光を反射することで約９０°偏向してレーザー光の進行方向を＋Ｚ方向とする内部反射面２１１ｂとを有する。また、反射型回折格子部２１２は、いわゆるブレーズ形状を有し、且つＸＺ断面の形状が、＋Ｘ方向に進むにつれて＋Ｚ方向に線形的に上昇する平面（斜面）と、ＹＺ平面に略平行な平面（垂直面）とが繰り返し配置される鋸歯状となっており、各斜面には、反射膜２１２Ｍが形成されている。したがって、反射型回折格子部２１２の上面に形成された複数の斜面が反射面となり、＋Ｚ方向に進行するレーザー光が複数の斜面において反射されて、光の回折現象が生じる。
　なお、各反射膜２１２Ｍは、例えば、アルミニウム(Ａｌ)や銀(Ａｇ)などの金属反射膜、または誘電体多層膜などによって形成される。そして、反射型回折格子部２１２において斜面および垂直面によって形成される１つの凸部の断面は、図１２(ｃ)で示すように、底辺の長さがＷa（ここでは、０．６９μｍ）、高さがＨa（ここでは、０．３４８μｍ）の略直角三角形を形成している。また、以下では、鋸歯状の１つの凸部に係る底辺の長さＷaと高さＨaとの比、具体的には、高さＨaを底辺の長さＷaで割った値を、アスペクト比（ここでは、０．５０４）と称する。
　図１３は、第１光学素子部２１による入射角度の調整について説明するための図である。図１３(ａ)は、レーザー光の波長λの変動に応じた第１光学素子部２１からのレーザー光の射出角度の変動を例示する模式図である。図１３(ａ)では、所定の基準温度（例えば、２５℃の室温）の第１光源部Ｐ１から射出されるレーザー光の反射型回折格子部２１２からの射出経路が一点鎖線Ｌ１ａで示され、低温（例えば、０℃）の第１光源部Ｐ１から射出されるレーザー光の反射型回折格子部２１２からの射出経路が破線Ｌ１ｂで示されている。図１３(ｂ)は、第１光学素子部２１の内部におけるレーザー光の反射態様の設定値を例示する図である。
　図１３(ｂ)で示すように、例えば、所定の基準温度の第１光源部Ｐ１から射出される光束Ｌ１と、内部反射面２１１ｂの垂線とが成す角度が、４２．７７５°、内部反射面２１１ｂから第１光学素子部２１の上面に入射する光束と、第１光学素子部２１の上面から射出される光束とが成す角度（回折角度）α31が、４１．０３°に設定されている。
　ここで、第１光源部Ｐ１の温度の変動にともなってレーザー光の波長λ1と波長λ2とが上式(２)の関係を有する場合、図１３(ａ)で示すように、波長λ1の際の回折角度α31と波長λ2の際の回折角度α32とが下式(４)の関係を有する。
　　　　α31＞α32　・・・(４)。
　そして、導波路６０の回折格子部６８への入射角度θについては、図１３(ａ)で示すように、波長λ1のレーザー光とＸＹ平面とが成す角度（入射角度）θ31と波長λ2のレーザー光とＸＹ平面とが成す角度（入射角度）θ32とが下式(５)の関係を有する。
　　　　θ31＜θ32　・・・(５)。
　この式(５)で示す第１光源部Ｐ１の温度変動（すなわち波長λの変動）による入射角度θの変動は、上式(３)で示した第１光源部Ｐ１の温度変動（すなわち波長λの変動）による適正入射角度の変動に対応している。このため、反射型回折格子部２１２の形状（例えば、断面の底辺の長さＷaおよび高さＨa、すなわちアスペクト比）を適宜調整することで、第１光源部Ｐ１の温度変動に起因したレーザー光の波長λの変動による適正入射角度の変動を、第１光学素子部２１による回折現象によって打ち消す（すなわち相殺する）ことができる。
　以上のように、本発明の実施形態に係る情報記録装置１００では、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５から射出されるレーザー光の波長λの変化に伴って、回折格子部６８に対する適正なレーザー光の入射角度の範囲が変化するが、該レーザー光の光路上に設けられた第１～５光学素子部２１～２５によって回折格子部６８に対する入射角度が調整される。このため、光の利用効率を上昇させることができ、消費電力の低減を図ることもできる。
　また、情報記録装置１００では、装置の薄型化を図るために、レーザー光が第１～５スライダ部３１～３５に対して側方から照射され、各サスペンション部４１ｂ，４２ｂ，４２ｃ，４３ｂ，４３ｃと各記録用ディスク２ａ，２ｂ，２ｃとの隙間は、０．５ｍｍ以下と非常に狭く設定されることが一般的である。これに対して、回折格子部６８に対する適正入射角度は、一般に斜め方向となる。このため、回折格子部６８への入射光を斜め方向に偏向させ、且つ適正入射角度の変動に係る補償を行う薄い光学系があれば好ましい。この要求を満たすために、本実施形態に係る第１～５光学素子部２１～２５は、素子中における反射を利用することで薄型で且つ適正入射角度の変動に係る補償を行う素子として設けられている。
　また、第１～５光学素子部２１～２５のように、上面に反射型回折格子部２１２が設けられることで、上面の表面積が増大するため、各サスペンション部４１ｂ，４２ｂ，４２ｃ，４３ｂ，４３ｃに対して第１～５光学素子部２１～２５を接着した場合の接着力が向上する。このため、第１～５光学素子部２１～２５の固定による安定性が高まる。
　＜変形例＞
　本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
　例えば、上記実施形態では、第１～５光学素子部２１～２５が、反射型回折格子部２１２を有する反射回折格子プリズムによって構成されたが、これに限られない。例えば、第１～５光学素子部２１～２５が、レーザー光の射出面が透過型の回折格子（透過型回折格子）となっているプリズム（透過回折格子プリズム）によって構成されても良い。すなわち、回折格子部６８における波長分散特性を打ち消す波長分散特性を有する光学素子を採用すれば良い。以下、情報記録装置１００Ａのアーム機構１０Ａを構成し、且つ透過回折格子プリズムがそれぞれ適用された第１～５光学素子部２１Ａ～２５Ａの具体例を挙げて説明する。
　図１４は、変形例に係る第１光学素子部２１Ａの構成例を示す模式図である。具体的には、図１４では、第１光学素子部２１ＡをＸＺ平面で切断した断面模式図が示されている。なお、透過型回折格子部２１５の実際の形状は、微細なものであるため、図１４では、透過型回折格子部２１５の形状を明確化するために、便宜的に該透過型回折格子部２１５の凹凸を強調して示している。
　第１光学素子部２１Ａは、ＸＺ断面が略一定の略台形でＹ軸に沿って延設される略四角柱の形状を有するプリズム部２１３と、底面（－Ｚ側の面）が＋Ｘ方向に沿って鋸歯状の凹凸を有する透過型回折格子部２１５とが一体的に形成された光学素子である。
　また、図１４で示すように、プリズム部２１３は、第１光源部Ｐ１から射出されるレーザー光が入射する－Ｘ側の入射面２１３ａと、ＸＹ平面に対して略平行な上面２１３Ｕと、＋Ｘ方向に進行するレーザー光を被覆された反射膜（例えば、ＡｌやＡｇなどで形成）によって反射することで約６０°偏向してレーザー光の進行方向を斜め下（図１４では左下）方向とする傾斜反射面２１３Ｍとを有する。また、透過型回折格子部２１５は、いわゆるブレーズ形状を有し、ＸＺ断面の形状が＋Ｘ方向に進むにつれて－Ｚ方向に線形的に下降する平面（斜面）とＹＺ平面に略平行な平面（垂直面）とが繰り返し配置される鋸歯状となっており、且つレーザー光を透過することで射出する下面（射出面）２１５Ｇを有する。そして、該射出面２１５Ｇが、レーザー光の回折現象を生じさせる。
　ここで、導波路６０の回折格子部６８への入射角度θについては、第１光源部Ｐ１の温度の変動にともなってレーザー光の波長λ1と波長λ2とが上式(２)の関係を有する場合、図１４で示すように、波長λ1のレーザー光とＸＹ平面とが成す角度（入射角度）θ41と波長λ2のレーザー光とＸＹ平面とが成す角度（入射角度）θ42とが下式(６)の関係を有する。
　　　　θ41＜θ42　・・・(６)。
　この式(６)で示す第１光源部Ｐ１の温度変動（すなわち波長λの変動）による入射角度θの変動は、上式(３)で示した第１光源部Ｐ１の温度変動（すなわち波長λの変動）による適正入射角度の変動に対応している。このため、透過型回折格子部２１５のブレーズ形状を適宜調整することで、第１光源部Ｐ１の温度変動に起因したレーザー光の波長λの変動による適正入射角度の変動を、第１光学素子部２１Ａによる回折現象によって打ち消す（すなわち相殺する）ことができる。
　このように、第１光学素子部２１Ａを採用しても、上記実施形態と同様な効果を得ることができるが、鋸歯状の１つの凸部に係る底面の長さと高さとの比（アスペクト比）を小さくして製造を容易とする観点から言えば、透過回折格子プリズムよりも、反射回折格子プリズムの方が好ましい。その一方で、光学素子部の回折格子部と、導波路６０の回折格子部６８との距離が極力短い方が、回折格子部６８に対してレーザー光が照射される位置が、レーザー光の波長λの変動によってずれ難い。このため、この観点から言えば、透過型回折格子部２１５を採用した第１光学素子部２１Ａの方が好ましい位置設定が容易である。更に、反射膜を形成する材料（反射材料）の被覆については、平坦な面に反射材料を被覆して形成する第１光学素子部２１Ａの方が、製造が容易な点で好ましい。
　また、上記実施形態および上記具体例では、反射膜によってレーザー光を反射したが、反射膜を使用することなく、プリズムを形成する素材の屈折率を適宜調整し、全反射を利用することで、レーザー光を反射するようにしても良い。
　また、上記実施形態では、反射型回折格子部２１２を含む第１～５光学素子部２１～２５が採用され、上記具体例では、透過型回折格子部２１５を含む第１～５光学素子部が採用されたが、これに限られない。例えば、回折格子部を設けることなく、空気中の屈折率と比べて屈折率が非常に高い素材を使用したプリズムなど、波長分散特性を有する各種光学素子を採用することも考えられる。
　また、上記実施形態および上記具体例では、情報記録装置１００，１００Ａが、記録媒体に対して光で熱を付与しつつ、磁気で情報を記録および読み出す光アシスト式磁気記録装置として構成されたが、これに限られない。例えば、本発明を、磁気を用いることなく記録媒体に対する光の照射によって情報の記録および読み出しを行う情報記録装置など、光の照射を利用して情報の記録および読み出しを行う情報記録装置一般に適用しても良い。換言すれば、本発明を、光ヘッドが記録媒体に対して光を照射することで該記録媒体に対して情報の記録を行うことができる情報記録装置一般に適用しても良い。
　また、上記実施形態に係る第１～５光学素子部２１～２５では、内部でレーザー光を２回反射させ、上記具体例に係る第１光学素子部２１Ａ～２５Ａでは、内部でレーザー光を１回反射させたが、これに限られない。
　但し、レーザー光を１回も反射させずに、回折格子部６８の前面で単に回折格子によって回折現象を用いてレーザー光の進行方向を偏向させても、光源部の温度変動に起因したレーザー光の波長λの変動による適正入射角度の変動を前面の回折格子による回折現象によって打ち消す（すなわち相殺する）方向には、レーザー光の進行方向が偏向されない。したがって、回折格子部６８に入射する前にレーザー光を１回以上反射させる必要があり、第１～５光学素子部２１～２５，２１Ａ～２５Ａに１以上の反射面を設ける必要がある。そして、第１～５光学素子部２１～２５，２１Ａ～２５Ａに含まれる回折格子部の鋸歯状の傾斜面の方向によって、レーザー光を反射すべき回数（奇数回または偶数回）が決まり、回折格子部６８に対する適正な入射角度の範囲の変化に追従して、第１～５光学素子部２１～２５，２１Ａ～２５Ａによって光路を調整することが可能となる。
　また、上記実施形態では、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５が半導体レーザーチップによって形成されたが、これに限られず、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの各種発光素子によって形成されても良い。
　なお、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５の位置および角度を適宜調整することで回折格子部６８への入射角度を調整することも考えられるが、第１～５光源部Ｐ１～Ｐ５の位置および角度を変動させることは、情報記録装置１００の動作の不安定化、および可動部における消費電力の増加などといった不利益を招くため、第１～５光学素子部２１～２５，２１Ａ～２５Ａによる入射角度の調整の方が好ましい。
　また、上記実施形態では、第１光学素子部２１の反射膜２１２Ｍを除く全体が樹脂によって形成されたが、これに限られず、例えば、ガラスによって形成されても良い。
　また、上記実施形態では、第１光学素子部２１を構成するプリズム部２１１と反射型回折格子部２１２とが樹脂を用いて形成されたが、これに限られない。例えば、ガラスによって形成されたプリズム部２１１に対して、樹脂を用いて反射型回折格子部２１２が形成されても良い。
　２ａ～２ｃ　第１～３記録用ディスク
　１０，１０Ａ　アーム機構
　２１～２５，２１Ａ～２５Ａ　第１～５光学素子部
　３１～３５，３１Ａ～３５Ａ　第１～５スライダ部
　４１～４３　第１～３アーム部
　５１　光アシスト部
　６０　導波路
　６８　回折格子部
　１００，１００Ａ　情報記録装置
　２１１，２１３　プリズム部
　２１１ａ，２１３ａ　入射面
　２１２　反射型回折格子部
　２１２Ｍ　反射膜
　２１３Ｍ　傾斜反射面
　２１５　透過型回折格子部
　２１１ｂ，２１５Ｇ　射出面
　Ｐ１～Ｐ５　第１～５光源部

Claims (8)

  1. 　アーム部と、
    　グレーティングカプラが設けられる導波路を含み且つ前記アーム部の一端側に取り付けられるヘッド部と、
    　前記グレーティングカプラに対して入射される光の光路上に配置されるとともに前記アーム部に取り付けられ且つ回折格子を有する光学素子と、
    を備えることを特徴とするアーム機構。
  2. 　請求項１に記載のアーム機構であって、
    　前記光学素子が、
    　プリズムを含むことを特徴とするアーム機構。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のアーム機構であって、
    　前記光学素子が、
    　少なくとも１つの反射面を有することを特徴とするアーム機構。
  4. 　請求項３に記載のアーム機構であって、
    　前記回折格子が、
    　複数の反射面によって形成され且つ該複数の反射面による光の反射によって光の回折現象を生じさせる回折格子を含むことを特徴とするアーム機構。
  5. 　請求項１から請求項４の何れかに記載のアーム機構と、
    　前記光学素子を介して前記ヘッド部に対して照射する光を発生させる光源部と、
    　前記ヘッド部に対して対向して配置される記録媒体と、
    を備え、
    　前記ヘッド部が、
    　前記記録媒体に対して光を照射することで該記録媒体に対して情報の記録を行うことを特徴とする情報記録装置。
  6. 　導波路に設けられたグレーティングカプラに対して入射される光の光路上に配置される光学素子であって、
    　光の波長変動に応じて、前記グレーティングカプラの適正入射角度の変動に対応するように光を射出する方向を変化させる回折格子を有することを特徴とする光学素子。
  7. 　請求項６に記載の光学素子であって、
    　プリズムを含むことを特徴とする光学素子。
  8. 　請求項６または請求項７に記載の光学素子であって、
    　少なくとも１つの反射面を有することを特徴とする光学素子。
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