光学素子、光学素子の製造方法、及び光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法
【課題】ハンドリングが容易な光学素子、その製造方法、及びそのような光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】光導波路を有するスライダ上に光源が設けられた光アシスト磁気記録ヘッドに用いられる光学素子であって、把持部と、ミラー部とを有する。把持部は、棒状部材からなる。ミラー部は、把持部の一部に設けられ、光源からの光を光導波路に向けて反射させる反射面が形成されている。
【解決手段】光導波路を有するスライダ上に光源が設けられた光アシスト磁気記録ヘッドに用いられる光学素子であって、把持部と、ミラー部とを有する。把持部は、棒状部材からなる。ミラー部は、把持部の一部に設けられ、光源からの光を光導波路に向けて反射させる反射面が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学素子、当該光学素子の製造方法、及び当該光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）に用いられる磁気記録方式は、記録密度を高くしようとすると磁気ビットの間隔が狭くなり、超常磁性効果等により極性が不安定となる。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場も大きくなる。ここで、記録ヘッドによって発生する磁場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付いており飛躍的な増大が望めないという実情がある。そこで、記録時に磁気ビットを局所的に加熱して磁気軟化を生じさせて、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後、加熱を止めて自然冷却することにより、記録された磁気ビットの安定性を保証する記録方式が提案されている。この方式は、「熱アシスト磁気記録方式」と呼ばれている。
【０００３】
熱アシスト磁気記録方式では、記録媒体の加熱が瞬間的に行われることが望ましい。また、加熱する機構と高速で回転する記録媒体とが接触することは許されない。そのため、加熱は微小スポットのレーザ光を記録媒体に照射して行われることが一般的である。加熱に光を用いるこの方式は、「光アシスト磁気記録方式」と呼ばれている。
【０００４】
光アシスト磁気記録方式では、記録媒体を加熱するための光スポットを如何に微小に形成するかが記録密度を向上させる上で重要なポイントとなる。この点に関しては、近接場光を用いて数十ｎｍのスポットサイズを実現する方向に固まってきた。
【０００５】
近接場光を発生させる手法としては、光アシスト磁気記録ヘッドのスライダに光導波路を半導体集積回路製造プロセスを用いて磁気記録再生部（磁気ヘッド部）と共に積層させ、光導波路の記録媒体側の出射端近辺にプラズモンプローブを形成し、プラズモンプローブに光導波路からの光を照射することにより近接場光を発生させる方式が主流となりつつある。
【０００６】
半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの光源からの光を光導波路に結合させるための伝送光学系の方式としては、ＬＤから出射した光を光導波路入射面に向けて偏向すると共に集光して光導波路に光を結合させる機能を有する光学素子をスライダ上に配置する方式がある。
【０００７】
たとえば、特許文献１に記載の光アシスト磁気ヘッドでは、表面反射型の偏向ミラーにより、ＬＤから出射した光を９０°偏向させて、光導波路に照射している。このような表面反射ミラーを用いることにより、ＬＤをスライダに横置きすることが可能となり、ヘッドの薄型化が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−６０４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
光アシスト磁気記録ヘッドに光学素子を用いる場合、その光学素子は微小であり、ハンドリングが困難になるという問題がある。
【００１０】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、ハンドリングが容易な光学素子、その製造方法、及びそのような光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法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】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１記載の光学素子は、光導波路を有するスライダ上に光源が設けられた光アシスト磁気記録ヘッドに用いられる光学素子であって、把持部と、ミラー部とを有する。把持部は、棒状部材からなる。ミラー部は、把持部の一部に設けられ、光源からの光を光導波路に向けて反射させる反射面が形成されている。
また、請求項２記載の光学素子は、請求項１記載の光学素子であって、把持部はスライダに設けられた係合部に係合される。
また、請求項３記載の光学素子は、請求項１又は２記載の光学素子であって、ミラー部は、光が出射される出射端を含む光源の出射面に当接する当接面を有する。
また、請求項４記載の光学素子は、請求項１から３のいずれかに記載の光学素子であって、把持部は内周面を有する円筒形状であり、ミラー部の反射面は、内周面の１／４からなる曲面である。
また、請求項５記載の光学素子は、請求項４記載の光学素子であって、把持部の外径の中心と反射面の径方向の中心とが同軸上にある。
また、請求項６記載の光学素子の製造方法は、請求項５に記載の光学素子を製造方法するための方法である。光学素子の製造方法は、切削工程と、ミラー部形成工程とを有する。切削工程は、円筒形状の棒状部材の一部を、当該棒状部材の軸方向に直交する第１の方向に切削することで、全周の１／２を残す。ミラー部形成工程は、切削工程で残った部分を、軸方向及び第１の方向と直交する第２の方向に切削し、全周の１／４を残すことにより、棒状部材の内周面を反射面とするミラー部を形成する。
また、請求項７記載の光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、載置工程と、位置決め工程と、固定工程とを有する。載置工程は、光導波路を有するスライダに対して光源を載置する。位置決め工程は、スライダに予め形成された係合部に対して光学素子の把持部を係合させ、且つ光が出射される出射端を含む光源の出射面に対して光学素子のミラー部に設けられた当接面を突き当てることにより、光学素子の位置決めを行う。固定工程は、位置決めされた状態で光源に対して光学素子を固定する。
【発明の効果】
【００１２】
光学素子に把持部を形成することにより、ミラー部自体は微小であっても光学素子自体のサイズを比較的大きくすることができる。従って、光学素子のハンドリングが容易となる。
【００１３】
また、円筒形状の棒状部材の一部を切削し、全周の１／４を残すことにより、把持部とミラー部を有する光学素子を製造することができる。すなわち、ハンドリングが容易な光学素子を製造することができる。
【００１４】
また、上記光学素子を用いることにより、光アシスト磁気記録ヘッドの組み立てが容易となる。更に、光学素子の把持部をスライダに予め形成された係合部に対して係合させ、且つ光源の出射面に対して上記光学素子のミラー部に設けられた当接面を突き当てることにより、スライダ及び光源部に対する光学素子の位置決めを行うことができる。よって、スライダ及び光源部に対する光学素子の位置調整が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る情報記録装置を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドを示す斜視図である。
【図３】実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドを示す断面図である。
【図４Ａ】実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの別構成を示す断面図である。
【図４Ｂ】実施形態に係るスライダの別構成を示す斜視図である。
【図５Ａ】実施形態に係る光学素子を示す斜視図である。
【図５Ｂ】実施形態に係る光学素子を示す断面図である。
【図６Ａ】実施形態に係る光学素子の別構成を示す斜視図である。
【図６Ｂ】実施形態に係る光学素子の別構成を示す断面図である。
【図７】実施形態に係る光学素子の製造工程を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図７のフローチャートの説明を補足する図である。
【図８Ｂ】図７のフローチャートの説明を補足する図である。
【図８Ｃ】図７のフローチャートの説明を補足する図である。
【図９】実施形態に係る光学素子の製造に用いられる金型を示す図である。
【図１０】実施形態に係る光学素子の製造に用いられる金型を示す図である。
【図１１】実施形態に係る光学素子の製造に用いられる金型を示す図である。
【図１２】実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの組み立て手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１４】図１２のフローチャートの説明を補足する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［情報記録装置の構成］
図１に示すように、光アシスト磁気記録ヘッドを搭載した光アシスト磁気記録装置（たとえばハードディスク装置、以下「情報記録装置１」という場合がある）は、たとえば、記録用の複数枚の回転可能なディスク（磁気記録媒体）３と、ヘッド支持部５と、トラッキング用アクチュエータ７と、光アシスト磁気記録ヘッド４（以下、「光ヘッド４」という場合がある）と、図示しない駆動装置と、を筐体２内に備えている。なお、ディスク３は１枚であってもよい。ヘッド支持部５は、支軸６を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回動可能に設けられている。トラッキング用アクチュエータ７は、ヘッド支持部５に取り付けられている。光ヘッド４は、ヘッド支持部５の先端に取り付けられている。図示しない駆動装置は、ディスク３を矢印Ｂの方向に回転させる。情報記録装置１は、光ヘッド４がディスク３の上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。
【００１７】
［光アシスト磁気記録ヘッド］
次に、図２から図６Ｂを参照して、光ヘッド４の概略構成例を説明する。図２は、光ヘッド４の斜視図である。図３は光ヘッド４の断面図（Ｄ−Ｄ断面）である。図５Ａは、光学素子３０の斜視図である。図５Ｂは、光学素子３０の断面図（Ｅ−Ｅ断面）である。
【００１８】
光ヘッド４は、ディスク３に対する情報記録に光を利用する微小光記録ヘッドである。図２に示すように、光ヘッド４は、スライダ１０と、光源部２０と、光学素子３０とを有する。情報記録装置１は、ディスク３を矢印Ｃ方向（図３参照）に移動させ、光ヘッド４がディスク３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。なお、本実施形態では、ディスク３の回転方向（矢印Ｃ方向）をｙ方向、光ヘッド４の厚み方向をｚ方向、ｙ方向及びｚ方向の双方に直交する方向をｘ方向として説明する。
【００１９】
（スライダ）
スライダ１０は、たとえば、ＡｌＴｉＣ等の材料で形成される方形状の基板である。図３に示すように、スライダ１０は、ディスク３と対向する下面１０ａと、下面１０ａに対してｚ方向の反対側に位置する上面１０ｂと、側面１０ｃとを有する。
【００２０】
スライダ１０には、磁気ヘッド部１３が形成される。磁気ヘッド部１３は、光導波路１４と、図示しない磁気記録部と、図示しない磁気情報再生部と、図示しない電極とを有する。本実施形態において、磁気ヘッド部１３はスライダ１０と一体に形成されているが、別体で形成されたものをスライダ１０の側面１０ｃに取り付けることでもよい。
【００２１】
また、図３に示すように、磁気ヘッド部１３には、ｘ方向に溝部１６が形成されている。溝部１６には、光学素子３０の把持部３１（後述）が係合される。本実施形態では、溝部１６の形状としてＶ字型を用いている。本実施形態における溝部１６は、「係合部」の一例である。溝部１６に把持部３１（後述）が係合されることにより、細かな位置調整を行わなくともスライダ１０に対する光学素子３０の位置決めを行うことができる。
【００２２】
光導波路１４は、光学素子３０によって導かれた光源部２０からの光を導光し、ディスク３に向けて出射するための経路を形成している。光導波路１４は、入射端１４ａと、出射端１４ｂとを有する。入射端１４ａには、光源部２０からの光が入射する。入射端１４ａは、溝部１６の底に設けられる。出射端１４ｂからは、光導波路１４内を通過した光が出射する。出射端１４ｂは、スライダ１０の下面１０ａと略同一面上にある磁気ヘッド部１３の下面に設けられる。光導波路１４は、下部クラッド層、コア層、上部クラッド層（いずれも図示しない）を、光が伝播する方向とは直交する厚み方向に沿って、この順番に積層させたものである。コア層は、各クラッド層（例えば、ＳｉＯ２で形成）よりも屈折率の高い素材（例えば、Ｔａ２Ｏ５）で形成されている。これにより、光導波路１４に導かれた光は、コア層と、各クラッド層との間で全反射しながらディスク３に向かって伝播する。
【００２３】
光導波路１４の出射端１４ｂ近傍には、近接場光発生素子としてのプラズモンプローブ１５が配置される。
【００２４】
光学素子３０により導かれた光源部２０からの光は、入射端１４ａから光導波路１４に入射し、出射端１４ｂに向かって光導波路１４内を進む。出射端１４ｂに設けられているプラズモンプローブ１５は、光学素子３０により導かれた光を近接場光に変換し、ディスク３に向けて出射する。
【００２５】
なお、図示しない磁気記録部は、ディスク３の被記録部分に対して磁気情報の書き込みを行う。図示しない磁気情報再生部は、ディスク３に記録されている磁気情報の読み取りを行う。図示しない電極は、スライダ１０の上面１０ｂに形成される。電極は、所定のパターン形状を有し、光源部２０と接続されることにより、光源部２０に駆動電力を供給する。
【００２６】
また、スライダ１０は、浮上しながら磁気記録媒体であるディスク３に対して相対的に移動するが、ディスク３に付着したごみやディスク３に欠陥がある場合には、ディスク３と接触する可能性がある。その場合に発生する摩擦を低減するために、スライダ１０の材質には耐摩擦性の高い硬質の材料を用いることが好ましい。例えば、Ａｌ２Ｏ３を含むセラミック材料、ＡｌＴｉＣやジリコニア、又はＴｉＮなどを用いればよい。また、摩擦防止のために、スライダ１０のディスク３側の面に、耐摩擦性を増すための表面処理を行ってもよい。例えば、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）被膜を用いることにより、高い硬度が得られる。
【００２７】
（スライダの変形例）
把持部３１（後述）を係合することができれば溝部１６の形状は、Ｖ字型に限られない。たとえは、図４Ａに示すように溝部１６が角型であってもよい。この場合、入射端１４ａは、溝部１６の底面に設けられる。
【００２８】
或いは、図４Ｂに示すように、把持部３１（後述）が係合する部分のみにＶ字型の溝部１６が設けられている構成でもよい。この場合、溝部１６が設けられていない部分には、スライダ１０の上面１０ｂと同一平面となる平面１７が形成されている。なお、図４Ｂでは、光導波路１４の入射端１４ａの記載を省略している。
【００２９】
いずれの変形例であっても、溝部１６に把持部３１（後述）が係合されることにより、スライダ１０に対して光学素子３０の位置決めを行うことができる。
【００３０】
（光源部）
光源部２０は、たとえば半導体レーザを含んで構成されている。光源部２０は、光導波路１４と略直交する方向に光を出力する。「略直交する方向」とは、光源部２０からの光が光学素子３０の反射面３２ａ（後述）に入射することができる方向をいう。半導体レーザから出力される光の波長は、可視光から近赤外の波長（波長帯としては、０．６μｍ〜２μｍ程度である。また、具体的な波長としては、６５０ｎｍ、７８０ｎｍ、８３０ｎｍ、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍなどが挙げられる。
【００３１】
半導体レーザを構成する材料としては、たとえば、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＧａＩｎＮＡ、ＧａＮＡｓＰ、及びＡｌＧａＮＡｓなどの材料のうちのいずれかを用いればよい。そして、発光に必要な層をウェハ上に積層することにより、半導体レーザを作製することができる。
【００３２】
光源部２０は、スライダ１０の上面１０ｂに配置される。光源部２０は、出射面２０ａと、底面２０ｂとを有している。出射面２０ａには、半導体レーザからの光が光源部２０外に出射するための出射端２０ｃが形成されている。光源部２０は、出射端２０ｃから光学素子３０に向けて光を出力する。
【００３３】
（光学素子）
光学素子３０は、光源部２０からの光を反射・集光させて光導波路１４の入射端１４ａに導くための素子である。光学素子３０は、たとえば光学的に透明な樹脂又はガラスで構成されている。図５Ａに示すように、本実施形態において、光学素子３０は把持部３１及びミラー部３２を含んで構成されている。
【００３４】
把持部３１は、光ヘッド４の組み立て時等、光学素子３０をハンドリングする際に把持される部分である。本実施形態における把持部３１は、内周面を有する円筒形状の棒状部材から形成されている。ミラー部３２自体は微小であるが、把持部３１を設けることにより光学素子３０自体のサイズを比較的大きくすることができる。従って、光学素子３０のハンドリング性を確保でき、光ヘッド４の組立も容易となる。
【００３５】
ミラー部３２は、把持部３１を形成する棒状部材の一部（本実施形態では、円筒形状の棒状部材の真ん中部分）に設けられている。ミラー部３２は、反射面３２ａ、端面３２ｂ及び端面３２ｃ（図５Ｂ参照）を含んで構成されている。反射面３２ａは、光源部２０からの光を反射・集光させて光導波路１４の入射端１４ａに導く。本実施形態において、反射面３２ａは、棒状部材の内周面の一部（１／４）からなる曲面となっている。また、本実施形態においては、円筒形状である把持部３１の外径の中心と、反射面３２ａの径方向の中心とが同軸上にある構成となっている。
【００３６】
反射面３２ａは、光源部２０からの光を反射・集光させて光導波路１４の入射端１４ａに導くことができればよい。たとえば、反射面３２ａは楕円など非球面の断面の一部からなるシリンドリカル面でもよい。
【００３７】
或いは、反射面３２ａは、トーリック面やアナモルフィック面であってもよい。このような反射面３２ａを用いることにより、光導波路１４のモードフィールド分布にあった光のスポット形状を形成することができる。よって、光源部２０からの光の光導波路１４に対する結合効率を向上させることができる。なお、反射面３２ａは平面であってもよい。
【００３８】
反射面３２ａは、反射効率を上げるためにメッキ処理がなされていてもよい。メッキ処理は、たとえば、無電解ニッケルメッキで表面処理を行って下地を形成した後、金メッキなどの反射効率の高い材料を用いて行われる。
【００３９】
本実施形態において、反射面３２ａは外部に露出している。従って、反射面３２ａは表面反射ミラーとして機能する。反射面３２ａが表面反射ミラーであるため、光学素子３０内部に光源部２０からの光が入射することが無い。よって、光が光学素子３０内部を透過することによる光量損失を低減する事ができる。なお、内部に反射面３２ａを有する光学素子３０を用いることも可能である。
【００４０】
端面３２ｂは、光学素子３０がスライダ１０に組み付けられた場合に、光源部２０の出射面２０ａと対向して配置される面である。本実施形態において、光学素子３０がスライダ１０に組み付けられた場合に、端面３２ｂと出射面２０ａとは当接するよう構成されている（図３参照）。すなわち、本実施形態における端面３２ｂは、「当接面」の一例である。端面３２ｂと出射面２０ａとを当接させることにより、細かな位置調整を行わなくとも光源部２０に対する光学素子３０の位置決めを行うことができる。端面３２ｂは、接着剤等を介して光源部２０の出射面２０ａと接合させることができる。
【００４１】
端面３２ｃは、光学素子３０がスライダ１０に組み付けられた場合に、溝部１６内に配置される。
【００４２】
なお、スライダ１０が図４Ｂに示すような形状の場合、光学素子３０がスライダ１０に組み付けられると、端面３２ｃは平面１７と当接する。端面３２ｃと平面１７とを当接させることにより、スライダ１０に対しても光学素子３０の位置決めを行うことができる。この場合、端面３２ｃは、接着剤等を介して平面１７と接合させることができる。
【００４３】
また、端面３２ｂ及び端面３２ｃの面積は等しくてもよいし、異なっていてもよい（図３等は面積の等しい例を示している）。
【００４４】
（光学素子の変形例）
光学素子３０を形成する棒状部材は、ミラー部３２を形成することができれば円筒形状に限られない。たとえば、角筒形状、円柱形状、角柱形状等であってもよい。なお、角筒形状の場合、内周面が円筒形状に形成されていることが望ましい。
【００４５】
また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、光学素子３０にＤカットを設けることも可能である。図６Ａは、光学素子３０の斜視図である。図６Ｂは、図６ＡのＦ−Ｆ断面である。
【００４６】
スライダ１０（光源部２０）に対して光学素子３０を組み付けた後、光源部２０から照射された光が光導波路１４の入射端１４ａに入るように光学素子３０（ミラー部３２）の微調整を行う場合がある。この方法としては、たとえば、オートコリメータを用いる。
【００４７】
この場合、光学素子３０の一部をカット（Ｄカット）して平面部３０ａを設ける。平面部３０ａは、光ヘッド４の上面からオートコリメータで観測する際の反射面となる。
【００４８】
光ヘッド４の上面から観測を行う場合、平面部３０ａは、ミラー部３２の端面３２ｂと直交する方向（ｙ方向）に設けられていることが望ましい。なお、平面部３０ａが設けられた光学素子３０を光ヘッド４の側面から撮影し、その撮影結果に基づいて光学素子３０の微調整を行うことも可能である。
【００４９】
［光学素子３０の製造方法］
次に、図７から図１１を参照して、本実施形態に係る光学素子３０の製造方法について説明を行う。ここでは、図５Ａに示す光学素子３０を製造する方法について二つの例を述べる。一つ目は、キャピラリー３０´を加工して光学素子３０を製造する方法である（以下、「第１の方法」という場合がある）。二つ目は、成形により光学素子３０を製造する方法である（以下、「第２の方法」という場合がある）。
【００５０】
（第１の方法）
第１の方法について図７から図８Ｃを参照して説明する。図７は、第１の方法を示すフローチャートである。図８Ａから図８Ｃは、キャピラリー３０´の斜視図である。図８Ａから図８Ｃにおいては、キャピラリー３０´の長手方向をｘ方向とし、ｘ方向と直交する方向のうち、一方をｙ方向とし、他方をｚ方向とする。
【００５１】
まず、図８Ａに示すように、円筒形状の棒状部材であるキャピラリー３０´の一部に対し、ブレードＤＢを用いて、キャピラリー３０´の軸方向であるｘ方向に直交するｙ方向に切削する（Ｓ１０）。ブレードＤＢによる切削は、ミラー部３２を形成しようとする範囲ｄに対して行う。このようにブレードＤＢで切削された部分は、図８Ｂに示すように、キャピラリー３０´の全周の１／２だけが残る。本実施形態におけるＳ１０の工程が「切削工程」の一例である。また、本実施形態におけるｙ方向が「第１の方向」の一例である。
【００５２】
次に、ブレードＤＢに対してＳ１０で切削されたキャピラリー３０´を９０°回転させる（Ｓ１１。図８Ｂの矢印Ｆ参照）。そして、図８Ｃに示すように、Ｓ１０で切削した範囲ｄと同じ範囲に対し、ブレードＤＢを用いてキャピラリー３０´の軸方向（ｘ方向）及びｙ方向（第１の方向）と直交する方向（ｚ方向）に切削する（Ｓ１２）。このようにブレードＤＢで切削された部分は、キャピラリー３０´の全周の１／４だけが残る。よって、図５Ａに示すような、キャピラリー３０´の内周面を反射面３２ａとするミラー部３２が形成された光学素子３０を製造することができる（Ｓ１３）。本実施形態におけるＳ１２の工程が「ミラー部形成工程」の一例である。また、本実施形態におけるｚ方向が「第２の方向」の一例である。なお、第１の方法はキャピラリー３０´を用いているため、製造された光学素子３０は、円筒形状である把持部３１の外径の中心と、反射面３２ａの径方向の中心とが同軸上にある構成となっている。
【００５３】
なお、Ｓ１１でキャピラリー３０´を回転させる代わりに、ブレードＤＢの位置を変えることでも、ミラー部３２を形成することが可能である。
【００５４】
（第２の方法）
次に第２の方法について図９から図１１を参照して説明する。図９及び図１０は、光学素子３０を形成するための金型を示す斜視図である。図１１は、図９及び図１０の金型を組み合わせた場合の断面図（図９におけるＧ−Ｇ断面）である。なお、図１１では、別コア５２が嵌め込まれる前の状態を示している。
【００５５】
図９及び図１０に示すように、光学素子３０は、金型５０及び金型５１の２つの金型を嵌合させることにより形成される。金型５０及び金型５１内には、光学素子３０の形状に対応する成形部５０ａ及び成形部５１ａが形成されている。また、金型５０内には、ミラー部３２の反射面３２ａの形状に対応する別コア５２が配置される空間部５０ｂ（図１１参照）が形成されている。
【００５６】
別コア５２は、所望の反射面３２ａの形状（曲率）に合わせて交換可能となっている。つまり、異なる別コア５２を用いることにより、異なる曲率を有する光学素子３０を形成することができる。また、別コアのみを交換するだけでよいため、反射面３２ａの形状に合わせて金型全体を作成する必要がない。よって、光学素子３０の製造にかかる費用を抑えることができる。
【００５７】
第２の方法により製造される光学素子３０は、プラスチック等の樹脂材料からなる。光学素子３０を形成する樹脂材料は、金型５０及び金型５１を組み合わせた状態で、金型５０又は金型５１に形成された孔部（図示なし）から流入される。
【００５８】
［光ヘッド４の製造方法］
次に、図１２から図１４を参照して、光ヘッド４の製造方法について説明する。図１２は、光ヘッド４の組み立て手順を示すフローチャートである。図１３及び図１４は、光ヘッド４の断面図である。
【００５９】
まず、図１３に示すように、スライダ１０の上面１０ｂに光源部２０を載置する（Ｓ３０）。本実施形態におけるＳ３０の工程が、「載置工程」の一例である。
【００６０】
続いて、光源部２０をスライダ１０に固定する（Ｓ３１）。光源部２０の固定は、たとえば、はんだ付けにより行われる。この場合、スライダ１０の上面１０ｂに形成された電極に予めはんだペーストを塗布しておく。そして、スライダ１０に対して光源部２０の位置合わせを行ったのち、赤外線や熱風リフロー等により光源部２０をスライダ１０に対して固定する。
【００６１】
次に、図１４に示すように、スライダ１０の上面１０ｂに光学素子３０を載置する（Ｓ３２）。この際、ミラー部３２が形成されている部分に光源部２０を嵌め込ませることで光源部２０に対する光学素子３０の組み付けが容易となる。また、溝部１６に光学素子３０の把持部３１が係合することにより、スライダ１０に対して光学素子３０の位置決めがなされる。更に、本実施形態では、ミラー部３２の端面３２ｂを光源部２０の出射面２０ａに接着剤４０を介して当接させることにより、反射面３２ａと光源部２０との位置決めを容易に行うことができる。すなわち、本実施形態におけるＳ３２の工程が、「位置決め工程」の一例である。なお、接着剤４０としては、たとえば紫外線硬化特性や熱硬化特性を有するものを使用することが望ましい。
【００６２】
Ｓ３２で位置決めされた状態で、光源部２０に対して光学素子３０を固定する（Ｓ３３。固定工程）。たとえば、Ｓ３２で紫外線硬化特性を有する接着剤４０を用いている場合、紫外線を照射することにより、光源部２０に対して光学素子３０を接着固定する。このようにして、光学素子３０の位置決めがなされた光ヘッド４を製造することができる（図２参照）。
【００６３】
光源部２０からの光を効率よく利用するために、当該光を光導波路１４に入射させる際には高い結合効率が求められる。そのため、スライダ１０、光源部２０及び光学素子３０には厳密な位置関係が求められる。つまり、光ヘッド４の製造において、スライダ１０、光源部２０及び光学素子３０の位置決めは重要である。なお、「結合効率」とは、光源部２０の出射端２０ｃからの光が光導波路１４の入射端１４ａに結合する割合をいう。
【００６４】
本実施形態では、光源部２０の出射面２０ａとミラー部３２の端面３２ｂを当接させる例について説明したが、当接させなくともミラー部３２の位置決めは可能である。すなわち、溝部１６に把持部３１を係合させるだけでもある程度の位置決めは可能である。
【００６５】
［作用・効果］
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６６】
本実施形態に係る光学素子３０は、光導波路１４を有するスライダ１０上に光源部２０が設けられた光アシスト磁気記録ヘッド（光ヘッド４）に用いられる光学素子である。光学素子３０は、把持部３１と、ミラー部３２とを有する。把持部３１は、棒状部材からなる。ミラー部３２は、把持部３１の一部に設けられ、光源部２０からの光を光導波路１４に向けて反射させる反射面３２ａが形成されている。
【００６７】
このように、光学素子３０にミラー部３２と共に把持部３１を形成することにより、ミラー部３２自体が微小であっても光学素子３０自体のサイズを比較的大きくすることができる。従って、光学素子３０のハンドリングが容易となる。
【００６８】
また、本実施形態に係る光学素子３０の把持部３１はスライダ１０に設けられた溝部１６（係合部）に係合される。また、ミラー部３２は、光が出射される出射端２０ｃを含む光源部２０の出射面２０ａに当接する端面３２ｂ（当接面）を有する。
【００６９】
このように、把持部３１を溝部１６に係合させ、且つ端面３２ｂを出射面２０ａに当接させることにより、スライダ１０（光源部２０）に対して光学素子３０の位置決めを容易に行うことができる。すなわち、スライダ１０（光源部２０）に対して光学素子３０を配置した際の位置調整の手間を省くことができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る光学素子３０の把持部３１は、内周面を有する円筒形状であり、ミラー部３２の反射面３２ａは、内周面の１／４からなる曲面で形成されている。また、把持部３１の外径の中心と反射面３２ａの径方向の中心とが同軸上にある。
【００７１】
このように、把持部３１の外径の中心と反射面３２ａの径方向の中心とが同軸上にある光学素子３０は、既存のキャピラリーの一部を加工するだけで簡易に製造できる。すなわち、ハンドリングが容易な光学素子３０を簡易に製造することができる。
【００７２】
また、光学素子３０の製造方法は、切削工程と、ミラー部形成工程とを有する。切削工程は、円筒形状のキャピラリー３０´（棒状部材）の一部を、キャピラリー３０´の軸方向に直交する第１の方向に切削することで、全周の１／２を残す。ミラー部形成工程は、切削工程で残った部分を、軸方向及び第１の方向と直交する第２の方向に切削し、全周の１／４を残すことにより、キャピラリー３０´の内周面を反射面３２ａとするミラー部３２を形成する。
【００７３】
このように、円筒形状のキャピラリー３０´の一部を切削し、全周の１／４を残すことにより、把持部３１とミラー部３２を有するハンドリングが容易な光学素子３０を製造することができる。
【００７４】
また、光アシスト磁気記録ヘッド（光ヘッド４）の製造方法は、載置工程と、位置決め工程と、固定工程とを有する。載置工程は、光導波路１４を有するスライダ１０に対して光源部２０を載置する。位置決め工程は、スライダ１０に予め形成された溝部１６（係合部）に対して光学素子３０の把持部３１を係合させ、且つ光が出射される出射端２０ｃを含む光源部２０の出射面２０ａに対して光学素子３０のミラー部３２に設けられた端面３２ｂ（当接面）を突き当てることにより、光学素子３０の位置決めを行う。固定工程は、位置決めされた状態で光源部２０に対して光学素子３０を固定する。
【００７５】
このように、ハンドリングが容易な光学素子３０を用いることで光ヘッド４の組み立ても容易となる。更に、このような光学素子３０を用いることにより、スライダ１０及び光源部２０に対する光学素子３０の位置決めを容易に行うことができる。よって、スライダ１０及び光源部２０に対する光学素子３０の位置調整が不要となる。
【符号の説明】
【００７６】
１ 情報記録装置
２ 筺体
３ ディスク
４ 光アシスト磁気記録ヘッド（光ヘッド）
５ ヘッド支持部
６ 支軸
７ トラッキング用アクチュエータ
１０ スライダ
１０ａ 下面
１０ｂ 上面
１０ｃ 側面
１３ 磁気ヘッド部
１４ 光導波路
１４ａ 入射端
１４ｂ 出射端
１５ プラズモンプローブ
１６ 溝部
２０ 光源部
２０ａ 出射面
２０ｂ 底面
２０ｃ 出射端
３０ 光学素子
３１ 把持部
３２ ミラー部
３２ａ 反射面
３２ｂ、３２ｃ 端面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光学素子、当該光学素子の製造方法、及び当該光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）に用いられる磁気記録方式は、記録密度を高くしようとすると磁気ビットの間隔が狭くなり、超常磁性効果等により極性が不安定となる。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場も大きくなる。ここで、記録ヘッドによって発生する磁場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付いており飛躍的な増大が望めないという実情がある。そこで、記録時に磁気ビットを局所的に加熱して磁気軟化を生じさせて、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後、加熱を止めて自然冷却することにより、記録された磁気ビットの安定性を保証する記録方式が提案されている。この方式は、「熱アシスト磁気記録方式」と呼ばれている。
【０００３】
熱アシスト磁気記録方式では、記録媒体の加熱が瞬間的に行われることが望ましい。また、加熱する機構と高速で回転する記録媒体とが接触することは許されない。そのため、加熱は微小スポットのレーザ光を記録媒体に照射して行われることが一般的である。加熱に光を用いるこの方式は、「光アシスト磁気記録方式」と呼ばれている。
【０００４】
光アシスト磁気記録方式では、記録媒体を加熱するための光スポットを如何に微小に形成するかが記録密度を向上させる上で重要なポイントとなる。この点に関しては、近接場光を用いて数十ｎｍのスポットサイズを実現する方向に固まってきた。
【０００５】
近接場光を発生させる手法としては、光アシスト磁気記録ヘッドのスライダに光導波路を半導体集積回路製造プロセスを用いて磁気記録再生部（磁気ヘッド部）と共に積層させ、光導波路の記録媒体側の出射端近辺にプラズモンプローブを形成し、プラズモンプローブに光導波路からの光を照射することにより近接場光を発生させる方式が主流となりつつある。
【０００６】
半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）などの光源からの光を光導波路に結合させるための伝送光学系の方式としては、ＬＤから出射した光を光導波路入射面に向けて偏向すると共に集光して光導波路に光を結合させる機能を有する光学素子をスライダ上に配置する方式がある。
【０００７】
たとえば、特許文献１に記載の光アシスト磁気ヘッドでは、表面反射型の偏向ミラーにより、ＬＤから出射した光を９０°偏向させて、光導波路に照射している。このような表面反射ミラーを用いることにより、ＬＤをスライダに横置きすることが可能となり、ヘッドの薄型化が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−６０４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
光アシスト磁気記録ヘッドに光学素子を用いる場合、その光学素子は微小であり、ハンドリングが困難になるという問題がある。
【００１０】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、ハンドリングが容易な光学素子、その製造方法、及びそのような光学素子を用いた光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法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】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１記載の光学素子は、光導波路を有するスライダ上に光源が設けられた光アシスト磁気記録ヘッドに用いられる光学素子であって、把持部と、ミラー部とを有する。把持部は、棒状部材からなる。ミラー部は、把持部の一部に設けられ、光源からの光を光導波路に向けて反射させる反射面が形成されている。
また、請求項２記載の光学素子は、請求項１記載の光学素子であって、把持部はスライダに設けられた係合部に係合される。
また、請求項３記載の光学素子は、請求項１又は２記載の光学素子であって、ミラー部は、光が出射される出射端を含む光源の出射面に当接する当接面を有する。
また、請求項４記載の光学素子は、請求項１から３のいずれかに記載の光学素子であって、把持部は内周面を有する円筒形状であり、ミラー部の反射面は、内周面の１／４からなる曲面である。
また、請求項５記載の光学素子は、請求項４記載の光学素子であって、把持部の外径の中心と反射面の径方向の中心とが同軸上にある。
また、請求項６記載の光学素子の製造方法は、請求項５に記載の光学素子を製造方法するための方法である。光学素子の製造方法は、切削工程と、ミラー部形成工程とを有する。切削工程は、円筒形状の棒状部材の一部を、当該棒状部材の軸方向に直交する第１の方向に切削することで、全周の１／２を残す。ミラー部形成工程は、切削工程で残った部分を、軸方向及び第１の方向と直交する第２の方向に切削し、全周の１／４を残すことにより、棒状部材の内周面を反射面とするミラー部を形成する。
また、請求項７記載の光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法は、載置工程と、位置決め工程と、固定工程とを有する。載置工程は、光導波路を有するスライダに対して光源を載置する。位置決め工程は、スライダに予め形成された係合部に対して光学素子の把持部を係合させ、且つ光が出射される出射端を含む光源の出射面に対して光学素子のミラー部に設けられた当接面を突き当てることにより、光学素子の位置決めを行う。固定工程は、位置決めされた状態で光源に対して光学素子を固定する。
【発明の効果】
【００１２】
光学素子に把持部を形成することにより、ミラー部自体は微小であっても光学素子自体のサイズを比較的大きくすることができる。従って、光学素子のハンドリングが容易となる。
【００１３】
また、円筒形状の棒状部材の一部を切削し、全周の１／４を残すことにより、把持部とミラー部を有する光学素子を製造することができる。すなわち、ハンドリングが容易な光学素子を製造することができる。
【００１４】
また、上記光学素子を用いることにより、光アシスト磁気記録ヘッドの組み立てが容易となる。更に、光学素子の把持部をスライダに予め形成された係合部に対して係合させ、且つ光源の出射面に対して上記光学素子のミラー部に設けられた当接面を突き当てることにより、スライダ及び光源部に対する光学素子の位置決めを行うことができる。よって、スライダ及び光源部に対する光学素子の位置調整が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る情報記録装置を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドを示す斜視図である。
【図３】実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドを示す断面図である。
【図４Ａ】実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの別構成を示す断面図である。
【図４Ｂ】実施形態に係るスライダの別構成を示す斜視図である。
【図５Ａ】実施形態に係る光学素子を示す斜視図である。
【図５Ｂ】実施形態に係る光学素子を示す断面図である。
【図６Ａ】実施形態に係る光学素子の別構成を示す斜視図である。
【図６Ｂ】実施形態に係る光学素子の別構成を示す断面図である。
【図７】実施形態に係る光学素子の製造工程を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図７のフローチャートの説明を補足する図である。
【図８Ｂ】図７のフローチャートの説明を補足する図である。
【図８Ｃ】図７のフローチャートの説明を補足する図である。
【図９】実施形態に係る光学素子の製造に用いられる金型を示す図である。
【図１０】実施形態に係る光学素子の製造に用いられる金型を示す図である。
【図１１】実施形態に係る光学素子の製造に用いられる金型を示す図である。
【図１２】実施形態に係る光アシスト磁気記録ヘッドの組み立て手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートの説明を補足する図である。
【図１４】図１２のフローチャートの説明を補足する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［情報記録装置の構成］
図１に示すように、光アシスト磁気記録ヘッドを搭載した光アシスト磁気記録装置（たとえばハードディスク装置、以下「情報記録装置１」という場合がある）は、たとえば、記録用の複数枚の回転可能なディスク（磁気記録媒体）３と、ヘッド支持部５と、トラッキング用アクチュエータ７と、光アシスト磁気記録ヘッド４（以下、「光ヘッド４」という場合がある）と、図示しない駆動装置と、を筐体２内に備えている。なお、ディスク３は１枚であってもよい。ヘッド支持部５は、支軸６を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回動可能に設けられている。トラッキング用アクチュエータ７は、ヘッド支持部５に取り付けられている。光ヘッド４は、ヘッド支持部５の先端に取り付けられている。図示しない駆動装置は、ディスク３を矢印Ｂの方向に回転させる。情報記録装置１は、光ヘッド４がディスク３の上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。
【００１７】
［光アシスト磁気記録ヘッド］
次に、図２から図６Ｂを参照して、光ヘッド４の概略構成例を説明する。図２は、光ヘッド４の斜視図である。図３は光ヘッド４の断面図（Ｄ−Ｄ断面）である。図５Ａは、光学素子３０の斜視図である。図５Ｂは、光学素子３０の断面図（Ｅ−Ｅ断面）である。
【００１８】
光ヘッド４は、ディスク３に対する情報記録に光を利用する微小光記録ヘッドである。図２に示すように、光ヘッド４は、スライダ１０と、光源部２０と、光学素子３０とを有する。情報記録装置１は、ディスク３を矢印Ｃ方向（図３参照）に移動させ、光ヘッド４がディスク３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。なお、本実施形態では、ディスク３の回転方向（矢印Ｃ方向）をｙ方向、光ヘッド４の厚み方向をｚ方向、ｙ方向及びｚ方向の双方に直交する方向をｘ方向として説明する。
【００１９】
（スライダ）
スライダ１０は、たとえば、ＡｌＴｉＣ等の材料で形成される方形状の基板である。図３に示すように、スライダ１０は、ディスク３と対向する下面１０ａと、下面１０ａに対してｚ方向の反対側に位置する上面１０ｂと、側面１０ｃとを有する。
【００２０】
スライダ１０には、磁気ヘッド部１３が形成される。磁気ヘッド部１３は、光導波路１４と、図示しない磁気記録部と、図示しない磁気情報再生部と、図示しない電極とを有する。本実施形態において、磁気ヘッド部１３はスライダ１０と一体に形成されているが、別体で形成されたものをスライダ１０の側面１０ｃに取り付けることでもよい。
【００２１】
また、図３に示すように、磁気ヘッド部１３には、ｘ方向に溝部１６が形成されている。溝部１６には、光学素子３０の把持部３１（後述）が係合される。本実施形態では、溝部１６の形状としてＶ字型を用いている。本実施形態における溝部１６は、「係合部」の一例である。溝部１６に把持部３１（後述）が係合されることにより、細かな位置調整を行わなくともスライダ１０に対する光学素子３０の位置決めを行うことができる。
【００２２】
光導波路１４は、光学素子３０によって導かれた光源部２０からの光を導光し、ディスク３に向けて出射するための経路を形成している。光導波路１４は、入射端１４ａと、出射端１４ｂとを有する。入射端１４ａには、光源部２０からの光が入射する。入射端１４ａは、溝部１６の底に設けられる。出射端１４ｂからは、光導波路１４内を通過した光が出射する。出射端１４ｂは、スライダ１０の下面１０ａと略同一面上にある磁気ヘッド部１３の下面に設けられる。光導波路１４は、下部クラッド層、コア層、上部クラッド層（いずれも図示しない）を、光が伝播する方向とは直交する厚み方向に沿って、この順番に積層させたものである。コア層は、各クラッド層（例えば、ＳｉＯ２で形成）よりも屈折率の高い素材（例えば、Ｔａ２Ｏ５）で形成されている。これにより、光導波路１４に導かれた光は、コア層と、各クラッド層との間で全反射しながらディスク３に向かって伝播する。
【００２３】
光導波路１４の出射端１４ｂ近傍には、近接場光発生素子としてのプラズモンプローブ１５が配置される。
【００２４】
光学素子３０により導かれた光源部２０からの光は、入射端１４ａから光導波路１４に入射し、出射端１４ｂに向かって光導波路１４内を進む。出射端１４ｂに設けられているプラズモンプローブ１５は、光学素子３０により導かれた光を近接場光に変換し、ディスク３に向けて出射する。
【００２５】
なお、図示しない磁気記録部は、ディスク３の被記録部分に対して磁気情報の書き込みを行う。図示しない磁気情報再生部は、ディスク３に記録されている磁気情報の読み取りを行う。図示しない電極は、スライダ１０の上面１０ｂに形成される。電極は、所定のパターン形状を有し、光源部２０と接続されることにより、光源部２０に駆動電力を供給する。
【００２６】
また、スライダ１０は、浮上しながら磁気記録媒体であるディスク３に対して相対的に移動するが、ディスク３に付着したごみやディスク３に欠陥がある場合には、ディスク３と接触する可能性がある。その場合に発生する摩擦を低減するために、スライダ１０の材質には耐摩擦性の高い硬質の材料を用いることが好ましい。例えば、Ａｌ２Ｏ３を含むセラミック材料、ＡｌＴｉＣやジリコニア、又はＴｉＮなどを用いればよい。また、摩擦防止のために、スライダ１０のディスク３側の面に、耐摩擦性を増すための表面処理を行ってもよい。例えば、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）被膜を用いることにより、高い硬度が得られる。
【００２７】
（スライダの変形例）
把持部３１（後述）を係合することができれば溝部１６の形状は、Ｖ字型に限られない。たとえは、図４Ａに示すように溝部１６が角型であってもよい。この場合、入射端１４ａは、溝部１６の底面に設けられる。
【００２８】
或いは、図４Ｂに示すように、把持部３１（後述）が係合する部分のみにＶ字型の溝部１６が設けられている構成でもよい。この場合、溝部１６が設けられていない部分には、スライダ１０の上面１０ｂと同一平面となる平面１７が形成されている。なお、図４Ｂでは、光導波路１４の入射端１４ａの記載を省略している。
【００２９】
いずれの変形例であっても、溝部１６に把持部３１（後述）が係合されることにより、スライダ１０に対して光学素子３０の位置決めを行うことができる。
【００３０】
（光源部）
光源部２０は、たとえば半導体レーザを含んで構成されている。光源部２０は、光導波路１４と略直交する方向に光を出力する。「略直交する方向」とは、光源部２０からの光が光学素子３０の反射面３２ａ（後述）に入射することができる方向をいう。半導体レーザから出力される光の波長は、可視光から近赤外の波長（波長帯としては、０．６μｍ〜２μｍ程度である。また、具体的な波長としては、６５０ｎｍ、７８０ｎｍ、８３０ｎｍ、１３１０ｎｍ、１５５０ｎｍなどが挙げられる。
【００３１】
半導体レーザを構成する材料としては、たとえば、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、ＧａＩｎＮＡ、ＧａＮＡｓＰ、及びＡｌＧａＮＡｓなどの材料のうちのいずれかを用いればよい。そして、発光に必要な層をウェハ上に積層することにより、半導体レーザを作製することができる。
【００３２】
光源部２０は、スライダ１０の上面１０ｂに配置される。光源部２０は、出射面２０ａと、底面２０ｂとを有している。出射面２０ａには、半導体レーザからの光が光源部２０外に出射するための出射端２０ｃが形成されている。光源部２０は、出射端２０ｃから光学素子３０に向けて光を出力する。
【００３３】
（光学素子）
光学素子３０は、光源部２０からの光を反射・集光させて光導波路１４の入射端１４ａに導くための素子である。光学素子３０は、たとえば光学的に透明な樹脂又はガラスで構成されている。図５Ａに示すように、本実施形態において、光学素子３０は把持部３１及びミラー部３２を含んで構成されている。
【００３４】
把持部３１は、光ヘッド４の組み立て時等、光学素子３０をハンドリングする際に把持される部分である。本実施形態における把持部３１は、内周面を有する円筒形状の棒状部材から形成されている。ミラー部３２自体は微小であるが、把持部３１を設けることにより光学素子３０自体のサイズを比較的大きくすることができる。従って、光学素子３０のハンドリング性を確保でき、光ヘッド４の組立も容易となる。
【００３５】
ミラー部３２は、把持部３１を形成する棒状部材の一部（本実施形態では、円筒形状の棒状部材の真ん中部分）に設けられている。ミラー部３２は、反射面３２ａ、端面３２ｂ及び端面３２ｃ（図５Ｂ参照）を含んで構成されている。反射面３２ａは、光源部２０からの光を反射・集光させて光導波路１４の入射端１４ａに導く。本実施形態において、反射面３２ａは、棒状部材の内周面の一部（１／４）からなる曲面となっている。また、本実施形態においては、円筒形状である把持部３１の外径の中心と、反射面３２ａの径方向の中心とが同軸上にある構成となっている。
【００３６】
反射面３２ａは、光源部２０からの光を反射・集光させて光導波路１４の入射端１４ａに導くことができればよい。たとえば、反射面３２ａは楕円など非球面の断面の一部からなるシリンドリカル面でもよい。
【００３７】
或いは、反射面３２ａは、トーリック面やアナモルフィック面であってもよい。このような反射面３２ａを用いることにより、光導波路１４のモードフィールド分布にあった光のスポット形状を形成することができる。よって、光源部２０からの光の光導波路１４に対する結合効率を向上させることができる。なお、反射面３２ａは平面であってもよい。
【００３８】
反射面３２ａは、反射効率を上げるためにメッキ処理がなされていてもよい。メッキ処理は、たとえば、無電解ニッケルメッキで表面処理を行って下地を形成した後、金メッキなどの反射効率の高い材料を用いて行われる。
【００３９】
本実施形態において、反射面３２ａは外部に露出している。従って、反射面３２ａは表面反射ミラーとして機能する。反射面３２ａが表面反射ミラーであるため、光学素子３０内部に光源部２０からの光が入射することが無い。よって、光が光学素子３０内部を透過することによる光量損失を低減する事ができる。なお、内部に反射面３２ａを有する光学素子３０を用いることも可能である。
【００４０】
端面３２ｂは、光学素子３０がスライダ１０に組み付けられた場合に、光源部２０の出射面２０ａと対向して配置される面である。本実施形態において、光学素子３０がスライダ１０に組み付けられた場合に、端面３２ｂと出射面２０ａとは当接するよう構成されている（図３参照）。すなわち、本実施形態における端面３２ｂは、「当接面」の一例である。端面３２ｂと出射面２０ａとを当接させることにより、細かな位置調整を行わなくとも光源部２０に対する光学素子３０の位置決めを行うことができる。端面３２ｂは、接着剤等を介して光源部２０の出射面２０ａと接合させることができる。
【００４１】
端面３２ｃは、光学素子３０がスライダ１０に組み付けられた場合に、溝部１６内に配置される。
【００４２】
なお、スライダ１０が図４Ｂに示すような形状の場合、光学素子３０がスライダ１０に組み付けられると、端面３２ｃは平面１７と当接する。端面３２ｃと平面１７とを当接させることにより、スライダ１０に対しても光学素子３０の位置決めを行うことができる。この場合、端面３２ｃは、接着剤等を介して平面１７と接合させることができる。
【００４３】
また、端面３２ｂ及び端面３２ｃの面積は等しくてもよいし、異なっていてもよい（図３等は面積の等しい例を示している）。
【００４４】
（光学素子の変形例）
光学素子３０を形成する棒状部材は、ミラー部３２を形成することができれば円筒形状に限られない。たとえば、角筒形状、円柱形状、角柱形状等であってもよい。なお、角筒形状の場合、内周面が円筒形状に形成されていることが望ましい。
【００４５】
また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、光学素子３０にＤカットを設けることも可能である。図６Ａは、光学素子３０の斜視図である。図６Ｂは、図６ＡのＦ−Ｆ断面である。
【００４６】
スライダ１０（光源部２０）に対して光学素子３０を組み付けた後、光源部２０から照射された光が光導波路１４の入射端１４ａに入るように光学素子３０（ミラー部３２）の微調整を行う場合がある。この方法としては、たとえば、オートコリメータを用いる。
【００４７】
この場合、光学素子３０の一部をカット（Ｄカット）して平面部３０ａを設ける。平面部３０ａは、光ヘッド４の上面からオートコリメータで観測する際の反射面となる。
【００４８】
光ヘッド４の上面から観測を行う場合、平面部３０ａは、ミラー部３２の端面３２ｂと直交する方向（ｙ方向）に設けられていることが望ましい。なお、平面部３０ａが設けられた光学素子３０を光ヘッド４の側面から撮影し、その撮影結果に基づいて光学素子３０の微調整を行うことも可能である。
【００４９】
［光学素子３０の製造方法］
次に、図７から図１１を参照して、本実施形態に係る光学素子３０の製造方法について説明を行う。ここでは、図５Ａに示す光学素子３０を製造する方法について二つの例を述べる。一つ目は、キャピラリー３０´を加工して光学素子３０を製造する方法である（以下、「第１の方法」という場合がある）。二つ目は、成形により光学素子３０を製造する方法である（以下、「第２の方法」という場合がある）。
【００５０】
（第１の方法）
第１の方法について図７から図８Ｃを参照して説明する。図７は、第１の方法を示すフローチャートである。図８Ａから図８Ｃは、キャピラリー３０´の斜視図である。図８Ａから図８Ｃにおいては、キャピラリー３０´の長手方向をｘ方向とし、ｘ方向と直交する方向のうち、一方をｙ方向とし、他方をｚ方向とする。
【００５１】
まず、図８Ａに示すように、円筒形状の棒状部材であるキャピラリー３０´の一部に対し、ブレードＤＢを用いて、キャピラリー３０´の軸方向であるｘ方向に直交するｙ方向に切削する（Ｓ１０）。ブレードＤＢによる切削は、ミラー部３２を形成しようとする範囲ｄに対して行う。このようにブレードＤＢで切削された部分は、図８Ｂに示すように、キャピラリー３０´の全周の１／２だけが残る。本実施形態におけるＳ１０の工程が「切削工程」の一例である。また、本実施形態におけるｙ方向が「第１の方向」の一例である。
【００５２】
次に、ブレードＤＢに対してＳ１０で切削されたキャピラリー３０´を９０°回転させる（Ｓ１１。図８Ｂの矢印Ｆ参照）。そして、図８Ｃに示すように、Ｓ１０で切削した範囲ｄと同じ範囲に対し、ブレードＤＢを用いてキャピラリー３０´の軸方向（ｘ方向）及びｙ方向（第１の方向）と直交する方向（ｚ方向）に切削する（Ｓ１２）。このようにブレードＤＢで切削された部分は、キャピラリー３０´の全周の１／４だけが残る。よって、図５Ａに示すような、キャピラリー３０´の内周面を反射面３２ａとするミラー部３２が形成された光学素子３０を製造することができる（Ｓ１３）。本実施形態におけるＳ１２の工程が「ミラー部形成工程」の一例である。また、本実施形態におけるｚ方向が「第２の方向」の一例である。なお、第１の方法はキャピラリー３０´を用いているため、製造された光学素子３０は、円筒形状である把持部３１の外径の中心と、反射面３２ａの径方向の中心とが同軸上にある構成となっている。
【００５３】
なお、Ｓ１１でキャピラリー３０´を回転させる代わりに、ブレードＤＢの位置を変えることでも、ミラー部３２を形成することが可能である。
【００５４】
（第２の方法）
次に第２の方法について図９から図１１を参照して説明する。図９及び図１０は、光学素子３０を形成するための金型を示す斜視図である。図１１は、図９及び図１０の金型を組み合わせた場合の断面図（図９におけるＧ−Ｇ断面）である。なお、図１１では、別コア５２が嵌め込まれる前の状態を示している。
【００５５】
図９及び図１０に示すように、光学素子３０は、金型５０及び金型５１の２つの金型を嵌合させることにより形成される。金型５０及び金型５１内には、光学素子３０の形状に対応する成形部５０ａ及び成形部５１ａが形成されている。また、金型５０内には、ミラー部３２の反射面３２ａの形状に対応する別コア５２が配置される空間部５０ｂ（図１１参照）が形成されている。
【００５６】
別コア５２は、所望の反射面３２ａの形状（曲率）に合わせて交換可能となっている。つまり、異なる別コア５２を用いることにより、異なる曲率を有する光学素子３０を形成することができる。また、別コアのみを交換するだけでよいため、反射面３２ａの形状に合わせて金型全体を作成する必要がない。よって、光学素子３０の製造にかかる費用を抑えることができる。
【００５７】
第２の方法により製造される光学素子３０は、プラスチック等の樹脂材料からなる。光学素子３０を形成する樹脂材料は、金型５０及び金型５１を組み合わせた状態で、金型５０又は金型５１に形成された孔部（図示なし）から流入される。
【００５８】
［光ヘッド４の製造方法］
次に、図１２から図１４を参照して、光ヘッド４の製造方法について説明する。図１２は、光ヘッド４の組み立て手順を示すフローチャートである。図１３及び図１４は、光ヘッド４の断面図である。
【００５９】
まず、図１３に示すように、スライダ１０の上面１０ｂに光源部２０を載置する（Ｓ３０）。本実施形態におけるＳ３０の工程が、「載置工程」の一例である。
【００６０】
続いて、光源部２０をスライダ１０に固定する（Ｓ３１）。光源部２０の固定は、たとえば、はんだ付けにより行われる。この場合、スライダ１０の上面１０ｂに形成された電極に予めはんだペーストを塗布しておく。そして、スライダ１０に対して光源部２０の位置合わせを行ったのち、赤外線や熱風リフロー等により光源部２０をスライダ１０に対して固定する。
【００６１】
次に、図１４に示すように、スライダ１０の上面１０ｂに光学素子３０を載置する（Ｓ３２）。この際、ミラー部３２が形成されている部分に光源部２０を嵌め込ませることで光源部２０に対する光学素子３０の組み付けが容易となる。また、溝部１６に光学素子３０の把持部３１が係合することにより、スライダ１０に対して光学素子３０の位置決めがなされる。更に、本実施形態では、ミラー部３２の端面３２ｂを光源部２０の出射面２０ａに接着剤４０を介して当接させることにより、反射面３２ａと光源部２０との位置決めを容易に行うことができる。すなわち、本実施形態におけるＳ３２の工程が、「位置決め工程」の一例である。なお、接着剤４０としては、たとえば紫外線硬化特性や熱硬化特性を有するものを使用することが望ましい。
【００６２】
Ｓ３２で位置決めされた状態で、光源部２０に対して光学素子３０を固定する（Ｓ３３。固定工程）。たとえば、Ｓ３２で紫外線硬化特性を有する接着剤４０を用いている場合、紫外線を照射することにより、光源部２０に対して光学素子３０を接着固定する。このようにして、光学素子３０の位置決めがなされた光ヘッド４を製造することができる（図２参照）。
【００６３】
光源部２０からの光を効率よく利用するために、当該光を光導波路１４に入射させる際には高い結合効率が求められる。そのため、スライダ１０、光源部２０及び光学素子３０には厳密な位置関係が求められる。つまり、光ヘッド４の製造において、スライダ１０、光源部２０及び光学素子３０の位置決めは重要である。なお、「結合効率」とは、光源部２０の出射端２０ｃからの光が光導波路１４の入射端１４ａに結合する割合をいう。
【００６４】
本実施形態では、光源部２０の出射面２０ａとミラー部３２の端面３２ｂを当接させる例について説明したが、当接させなくともミラー部３２の位置決めは可能である。すなわち、溝部１６に把持部３１を係合させるだけでもある程度の位置決めは可能である。
【００６５】
［作用・効果］
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６６】
本実施形態に係る光学素子３０は、光導波路１４を有するスライダ１０上に光源部２０が設けられた光アシスト磁気記録ヘッド（光ヘッド４）に用いられる光学素子である。光学素子３０は、把持部３１と、ミラー部３２とを有する。把持部３１は、棒状部材からなる。ミラー部３２は、把持部３１の一部に設けられ、光源部２０からの光を光導波路１４に向けて反射させる反射面３２ａが形成されている。
【００６７】
このように、光学素子３０にミラー部３２と共に把持部３１を形成することにより、ミラー部３２自体が微小であっても光学素子３０自体のサイズを比較的大きくすることができる。従って、光学素子３０のハンドリングが容易となる。
【００６８】
また、本実施形態に係る光学素子３０の把持部３１はスライダ１０に設けられた溝部１６（係合部）に係合される。また、ミラー部３２は、光が出射される出射端２０ｃを含む光源部２０の出射面２０ａに当接する端面３２ｂ（当接面）を有する。
【００６９】
このように、把持部３１を溝部１６に係合させ、且つ端面３２ｂを出射面２０ａに当接させることにより、スライダ１０（光源部２０）に対して光学素子３０の位置決めを容易に行うことができる。すなわち、スライダ１０（光源部２０）に対して光学素子３０を配置した際の位置調整の手間を省くことができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る光学素子３０の把持部３１は、内周面を有する円筒形状であり、ミラー部３２の反射面３２ａは、内周面の１／４からなる曲面で形成されている。また、把持部３１の外径の中心と反射面３２ａの径方向の中心とが同軸上にある。
【００７１】
このように、把持部３１の外径の中心と反射面３２ａの径方向の中心とが同軸上にある光学素子３０は、既存のキャピラリーの一部を加工するだけで簡易に製造できる。すなわち、ハンドリングが容易な光学素子３０を簡易に製造することができる。
【００７２】
また、光学素子３０の製造方法は、切削工程と、ミラー部形成工程とを有する。切削工程は、円筒形状のキャピラリー３０´（棒状部材）の一部を、キャピラリー３０´の軸方向に直交する第１の方向に切削することで、全周の１／２を残す。ミラー部形成工程は、切削工程で残った部分を、軸方向及び第１の方向と直交する第２の方向に切削し、全周の１／４を残すことにより、キャピラリー３０´の内周面を反射面３２ａとするミラー部３２を形成する。
【００７３】
このように、円筒形状のキャピラリー３０´の一部を切削し、全周の１／４を残すことにより、把持部３１とミラー部３２を有するハンドリングが容易な光学素子３０を製造することができる。
【００７４】
また、光アシスト磁気記録ヘッド（光ヘッド４）の製造方法は、載置工程と、位置決め工程と、固定工程とを有する。載置工程は、光導波路１４を有するスライダ１０に対して光源部２０を載置する。位置決め工程は、スライダ１０に予め形成された溝部１６（係合部）に対して光学素子３０の把持部３１を係合させ、且つ光が出射される出射端２０ｃを含む光源部２０の出射面２０ａに対して光学素子３０のミラー部３２に設けられた端面３２ｂ（当接面）を突き当てることにより、光学素子３０の位置決めを行う。固定工程は、位置決めされた状態で光源部２０に対して光学素子３０を固定する。
【００７５】
このように、ハンドリングが容易な光学素子３０を用いることで光ヘッド４の組み立ても容易となる。更に、このような光学素子３０を用いることにより、スライダ１０及び光源部２０に対する光学素子３０の位置決めを容易に行うことができる。よって、スライダ１０及び光源部２０に対する光学素子３０の位置調整が不要となる。
【符号の説明】
【００７６】
１ 情報記録装置
２ 筺体
３ ディスク
４ 光アシスト磁気記録ヘッド（光ヘッド）
５ ヘッド支持部
６ 支軸
７ トラッキング用アクチュエータ
１０ スライダ
１０ａ 下面
１０ｂ 上面
１０ｃ 側面
１３ 磁気ヘッド部
１４ 光導波路
１４ａ 入射端
１４ｂ 出射端
１５ プラズモンプローブ
１６ 溝部
２０ 光源部
２０ａ 出射面
２０ｂ 底面
２０ｃ 出射端
３０ 光学素子
３１ 把持部
３２ ミラー部
３２ａ 反射面
３２ｂ、３２ｃ 端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路を有するスライダ上に光源が設けられた光アシスト磁気記録ヘッドに用いられる光学素子であって、
棒状部材からなる把持部と、
前記把持部の一部に設けられ、前記光源からの光を前記光導波路に向けて反射させる反射面が形成されたミラー部と、
を有することを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記把持部は前記スライダに設けられた係合部に係合されることを特徴とする請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
前記ミラー部は、光が出射される出射端を含む前記光源の出射面に当接する当接面を有することを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子。
【請求項４】
前記把持部は内周面を有する円筒形状であり、前記ミラー部の反射面は、前記内周面の１／４からなる曲面であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光学素子。
【請求項５】
前記把持部の外径の中心と前記反射面の径方向の中心とが同軸上にあることを特徴とする請求項４記載の光学素子。
【請求項６】
請求項５に記載の光学素子の製造方法であって、
円筒形状の棒状部材の一部を、当該棒状部材の軸方向に直交する第１の方向に切削することで、全周の１／２を残す切削工程と、
前記切削工程で残った部分を、前記軸方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向に切削し、全周の１／４を残すことにより、前記棒状部材の内周面を反射面とするミラー部を形成するミラー部形成工程と、
を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項７】
光導波路を有するスライダに対して光源を載置する載置工程と、
前記スライダに予め形成された係合部に対して光学素子の把持部を係合させ、且つ光が出射される出射端を含む前記光源の出射面に対して前記光学素子のミラー部に設けられた当接面を突き当てることにより、前記光学素子の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決めされた状態で前記光源に対して前記光学素子を固定する固定工程と、
を有することを特徴とする光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項１】
光導波路を有するスライダ上に光源が設けられた光アシスト磁気記録ヘッドに用いられる光学素子であって、
棒状部材からなる把持部と、
前記把持部の一部に設けられ、前記光源からの光を前記光導波路に向けて反射させる反射面が形成されたミラー部と、
を有することを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記把持部は前記スライダに設けられた係合部に係合されることを特徴とする請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
前記ミラー部は、光が出射される出射端を含む前記光源の出射面に当接する当接面を有することを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子。
【請求項４】
前記把持部は内周面を有する円筒形状であり、前記ミラー部の反射面は、前記内周面の１／４からなる曲面であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光学素子。
【請求項５】
前記把持部の外径の中心と前記反射面の径方向の中心とが同軸上にあることを特徴とする請求項４記載の光学素子。
【請求項６】
請求項５に記載の光学素子の製造方法であって、
円筒形状の棒状部材の一部を、当該棒状部材の軸方向に直交する第１の方向に切削することで、全周の１／２を残す切削工程と、
前記切削工程で残った部分を、前記軸方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向に切削し、全周の１／４を残すことにより、前記棒状部材の内周面を反射面とするミラー部を形成するミラー部形成工程と、
を有することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項７】
光導波路を有するスライダに対して光源を載置する載置工程と、
前記スライダに予め形成された係合部に対して光学素子の把持部を係合させ、且つ光が出射される出射端を含む前記光源の出射面に対して前記光学素子のミラー部に設けられた当接面を突き当てることにより、前記光学素子の位置決めを行う位置決め工程と、
前記位置決めされた状態で前記光源に対して前記光学素子を固定する固定工程と、
を有することを特徴とする光アシスト磁気記録ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−３０２５６（Ｐ２０１３−３０２５６Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７２５６（Ｐ２０１１−１６７２５６）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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