光学装置、光記録ヘッド及び光記録装置
【課題】光源からの光を平面導波路に良好に光結合させることができる光学装置を提供する。
【解決手段】光源からの光を導く光伝送系と、前記光伝送系に導かれた光が結合される平面導波路と、を備え、前記平面導波路は、前記光伝送系に導かれた光が照射される位置に、所定の角度で入射する該光を該平面導波路に結合させる光入力部を有する光学装置において、前記光伝送系は、第１の正のパワーを有し、前記光源側の焦点近傍を通る光を前記光入力部に所定の角度で照射する第１の光学素子を備え、前記第１の光学素子は、前記平面導波路に対して相対位置が固定されている。
【解決手段】光源からの光を導く光伝送系と、前記光伝送系に導かれた光が結合される平面導波路と、を備え、前記平面導波路は、前記光伝送系に導かれた光が照射される位置に、所定の角度で入射する該光を該平面導波路に結合させる光入力部を有する光学装置において、前記光伝送系は、第１の正のパワーを有し、前記光源側の焦点近傍を通る光を前記光入力部に所定の角度で照射する第１の光学素子を備え、前記第１の光学素子は、前記平面導波路に対して相対位置が固定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、光記録ヘッド及び光記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は情報記録媒体の高密度化が求められ、様々な方式の記録方法が提案されている。熱アシスト磁気記録方法もそのうちの１つである。高密度化するために１個１個の磁区の大きさを小さくする必要があるが、データを安定して保存するために保磁力の大きい材料を使う。このような記録媒体では書き込むときに強い磁界を発生させる必要があるが、小さくなった磁区に対応する小さなヘッドでは限界がある。
【０００３】
そこで、記録時に局所的に加熱して磁気軟化を生じさせ、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後に加熱を止めて自然冷却することにより、記録した磁気ビットの安定性を保証する方式が提案され、この方式は熱アシスト磁気記録方式と呼ばれている。
【０００４】
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、また、加熱する機構と記録媒体とが接触することは許されない。このため、加熱は光の吸収を利用して行われるのが一般的であり、加熱に光を用いる方法は光アシスト式と呼ばれている。
【０００５】
光アシスト式で高密度記録を行う場合、使用光の波長以下の微小な光スポットを必要とする。そのため、入射光の波長以下の大きさの光学的開口から発生する近接場光（近視野光とも称する。）を利用する光ヘッドが利用されている。このような微小な光スポットを用いる光記録ヘッドとして例えば特許文献１がある。
【０００６】
特許文献１に記載の光記録ヘッドは、書き込み磁極とこれに隣接した平面導波路を備えている。平面導波路には、導波路に光を結合させる回折格子（グレーティングカプラと称される。）が設けられ、この回折格子に対して、例えばレーザ光を所定の入射角で照射すると、レーザ光は効率よく平面導波路に結合される。平面導波路に結合された光は、平面導波路の先端部の近傍に位置する焦点に収束し、先端部から放射される光により記録媒体が照射され加熱され、書き込み磁極により書き込みが行われる。
【０００７】
平面導波路に光を結合する回折格子に光を照射する方法として、例えば以下の特許文献２、３に記載されている光記録ヘッドがある。
【０００８】
特許文献２には、光源から光ファイバによりアームに沿って光を導き、光ファイバから射出する光を平面導波路の回折格子に向けて直接照射することが記載されている。
【０００９】
特許文献３には、光ファイバから射出した光がボールレンズに入射し、収束光として射出し、ミラーで偏向され、平面導波路の回折格子に対し収束し照射することが記載されている。
【特許文献１】米国特許第６９４４１１２号明細書
【特許文献２】米国特許第７３４５８４０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１９０６８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載の光記録ヘッドにおいて、光ファイバから平面導波路に向かって射出された光は、射出された直後から広がり始め、光ファイバから離れている回折格子に到達するときには結合に最適な光束径よりも大きくなってしまうため、光の利用効率が悪くなる。
【００１１】
また、特許文献３に記載の光記録ヘッドにおいて、この場合、光ファイバ射出端面から平面導波路の回折格子までの距離が大きくなるとボールレンズの有効径が大きくなってしまい光記録ヘッドの大型化を招いてしまう。このため、光記録ヘッドの小型化においては光ファイバ射出端面と平面導波路との間隔が制限されてしまう。
【００１２】
上記より光記録ヘッドは、平面導波路の近くに光ファイバを固定することが良いと考えられる。しかし、記録媒体上から僅かに浮いて飛翔するスライダや、これを支持する容易に撓むサスペンションに、非常に細いとは言え無視できない曲がりにくさを有する光ファイバを固定することは、スライダの飛翔に大きな影響を与え、その制御を複雑にする。このため、光ファイバを平面導波路の近くに固定することは、現状では現実的でない。
【００１３】
また、特許文献１から３の何れにおいても、回折格子に照射した光を平面導波路に効率良く結合させるためには、回折格子への光の入射角度に高い精度が要求される。例えば特許文献３に記載されている光記録ヘッドでは、回折格子に集光する光スポット径は６０μｍ、ＮＡは０．０１とあり、この場合、回折格子への光の入射角度許容範囲は、±０．１°程度といった高精度が要求される。
【００１４】
サスペンションに支持されているスライダは、記録媒体面に対して微妙に上下動するため、平面導波路に固定されていない光源からの光は、平面導波路に設けられている回折格子に入射する入射角度が変化する。この入射角度変化により、光源からの光が回折格子によって平面導波路に十分に結合できない場合が生じ、記録媒体に対し十分な光を照射できなくなり、安定した記録等ができなくなる。
【００１５】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光源からの光を平面導波路に良好に光結合させることができる光学装置、光記録ヘッド及び光記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題は、以下の構成により解決される。
【００１７】
１．光源からの光を導く光伝送系と、
前記光伝送系に導かれた光が結合される平面導波路と、を備え、
前記平面導波路は、前記光伝送系に導かれた光が照射される位置に、所定の角度で入射する該光を該平面導波路に結合させる光入力部を有する光学装置において、
前記光伝送系は、第１の正のパワーを有し、前記光源側の焦点近傍を通る光を前記光入力部に所定の角度で照射する第１の光学素子を備え、
前記第１の光学素子は、前記平面導波路に対して相対位置が固定されていることを特徴とする光学装置。
【００１８】
２．前記光伝送系は、前記光源からの光を前記光入力部に収束させるものであって、
前記第１の光学素子より前記光源の側に位置し、第２の正のパワーを有する第２の光学素子を備え、
前記第２の光学素子からの光は、前記第１の光学素子の前記焦点近傍を通るように構成されていることを特徴とする前記１に記載の光学装置。
【００１９】
３．前記光源は、線状導光体の光射出端部であり、前記第２の正のパワーは前記第１の正のパワーより大きいことを特徴とする前記２に記載の光学装置。
【００２０】
４．前記光入力部は回折格子であることを特徴とする前記１から３の何れか一項に記載の光学装置。
【００２１】
５．前記焦点近傍の位置にピンホールを有する遮光部が設けられていることを特徴とする前記１から４の何れか一項に記載の光学装置。
【００２２】
６．前記第１の光学素子は、前記所定の角度で前記光入力部に入射するように前記第１の光学素子に入射する光を偏向する偏向部を備えていることを特徴とする前記１から５の何れか一項に記載の光学装置。
【００２３】
７．前記偏向部は、回折格子を備えていることを特徴とする前記６に記載の光学装置。
【００２４】
８．前記偏向部は、反射面を備え、前記反射面は前記第１の正のパワーを備えていることを特徴とする前記６又は７に記載の光学装置。
【００２５】
９．前記第１の正パワーは、光軸に対し直交し且つ互いに直交する２方向に異なることを特徴とする前記７又は８に記載の光学装置。
【００２６】
１０．前記第１の光学素子は、前記所定の角度で前記光入力部に入射するように前記第１の光学素子に入射する光を偏向する偏向部を備え、
前記第１の光学素子に光が入射する側から光が進む順に、入射面、反射面、回折格子面及び前記反射面と同一面である射出面を備え、
前記反射面は前記第１の正のパワーを備えていることを特徴とする前記１から５の何れか一項に記載の光学装置。
【００２７】
１１．前記反射面が備える前記第１の正のパワーは、光軸に対し直交し且つ互いに直交する２方向に異なることを特徴とする前記１０に記載の光学装置。
【００２８】
１２．光源からの光を情報記録媒体に照射して情報を記録する光記録ヘッドにおいて、
前記光源と、
前記１から１１の何れか一項に記載の光学装置と、
前記平面導波路を備え、前記情報記録媒体に対し相対移動するスライダと、を有することを特徴とする光記録ヘッド。
【００２９】
１３．前記第１の光学素子は、前記スライダに固定されていることを特徴とする前記１２に記載の光記録ヘッド。
【００３０】
１４．磁気記録部を備えている前記１２又は１３に記載の光記録ヘッドと、
磁気記録媒体と、
前記光記録ヘッドにより前記磁気記録媒体に磁気記録を行う制御をする制御部と、を備えていることを特徴とする光記録装置。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、第１の正のパワーの光源側の焦点近傍を通る光が第１の光学素子へ入射する際の入射角度変化は位置変化に変換されて光入力部を照射し、第１の光学素子は平面導波路に対して相対位置が固定されている。よって、第１の光学素子の焦点近傍を通る光は、第１の光学素子に入射する光の入射角度が変化しても光入力部を照射する光の入射角度は所定の角度から変化しないため、効率よく安定して平面導波路に結合することができる。
【００３２】
従って、光源からの光を平面導波路に良好に光結合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明は、光を効率よく平面導波路に結合できるように、光源からの光を伝送し、平面導波路に光を結合させる光入力部を照射する光伝送系に関するものであって、情報記録媒体である、例えば光磁気記録媒体又は光記録媒体に記録を行う光記録ヘッドに使用できる。
【００３４】
以下、本発明を図示の実施の形態である光記録ヘッドに磁気記録部を有する光アシスト式磁気記録ヘッドとそれを備えた光記録装置に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００３５】
図１に光アシスト式磁気記録ヘッド（以下、光記録ヘッドと称する。）を搭載した光記録装置（例えばハードディスク装置）の概略構成例を示す。この光記録装置１００は、以下（１）〜（６）を筐体１の中に備えている。
（１）記録用のディスク（記録媒体）２
（２）支軸６を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回転可能に設けられたアーム５に支持されたサスペンション４
（３）アーム５が取り付けられたトラッキング用アクチュエータ７
（４）サスペンション４の先端に取り付けられたスライダ３
（５）ディスク２を矢印Ｂの方向に回転させるモータ（図示しない）
（６）トラッキング用アクチュエータ７、モータ及びディスク２に記録するために書き込み情報に応じて照射する光、磁界の発生等の制御を行う制御部８
スライダ３には、光アシスト記録を可能とするための平面導波路や磁気記録部等を備えている。光記録ヘッドは、上記のアーム５、サスペンション４、スライダ３を有し、光記録装置１００は、光記録ヘッドが有しているスライダ３がディスク２上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。
【００３６】
図２は、図１の光記録ヘッドの一例の記録書き込み周辺部を側面から概念的に示している。図２の光記録ヘッド３０は、ディスク２に対する情報記録に光を利用する光記録ヘッドであって、アーム５、サスペンション４、スライダ３、光源５０及び光伝送系を構成する第２の光学素子５１と第１の光学素子５２を備えている。スライダ３には、平面導波路２０、磁気記録部４０等を備えている。
【００３７】
光源５０から射出された光は、光伝送系を構成する第２の光学素子５１と第１の光学素子５２により伝送され、第１の光学素子５２から射出される光６１は、後述する平面導波路２０に設けてある回折格子２０ａに収束し照射する。第１の光学素子５２に入射面５２ａから入射した光は、上述の収束光となることに加えて射出されるまでの間、反射面５２ｂで反射され、回折格子を備えている回折面５２ｃで回折され、射出面５２ｄで屈折される。
【００３８】
反射面５２ｂ及び回折面５２ｃは、射出面５２ｄにおける屈折も含めて第１の光学素子５２に入射した光が平面導波路２０に設けてある回折格子２０ａに効率良く光結合できる所定の入射角（図５及び図７中、θ２で示す。）で入射できるように偏向させている。このため、光伝送系と平面導波路２０とを厚みが薄くなるように配置にすることができ、回折格子２０ａを照射する光は効率よく平面導波路２０に結合することができる。
【００３９】
平面導波路２０に結合された光は、先端部２４に進み、加熱のための放射光６５としてディスク２に向かって放射される。尚、図２では、先端部２４の光を放射する位置又はその近傍に設けている後述の近接場光発生用のプラズモンプローブ２４ｄを省略している。
【００４０】
放射光６５が微小な光スポットとしてディスク２に照射されると、ディスク２の照射された部分の温度が一時的に上昇してディスク２の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の照射された部分に対して、磁気記録部４０により磁気情報が書き込まれる。
【００４１】
尚、図２ではディスク２の記録領域の進入側から退出側（図の矢印２ａ方向）にかけて、平面導波路２０、磁気記録部４０の順に配置されている。このように、平面導波路２０の退出側直後に磁気記録部４０が位置すると加熱された記録領域の冷却が進みすぎない内に書き込みができるので好ましい。また、磁気記録部４０の退出側又は平面導波路２０の流入側にディスク２に書き込まれた磁気記録情報を読み出す磁気再生部４１を設けてもよい。
【００４２】
スライダ３は、浮上しながらディスク２に対して相対的に移動するが、ディスク２に付着したごみや、媒体に欠陥がある場合には接触する可能性がある。その場合に発生する摩耗を低減するため、スライダ３の材質には耐摩耗性の高い硬質の材料を用いることが望ましい。例えば、Ａｌ２Ｏ３を含むセラミック材料、例えばＡｌＴｉＣやジルコニア、ＴｉＮなどを用いれば良い。また、摩耗防止処理として、スライダ３のディスク２側の面に耐摩耗性を増すためにＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）被膜等の表面処理を行っても良い。
【００４３】
また、スライダ３のディスク２と対向する面には、浮上特性向上のための空気ベアリング面３２（ＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）面とも称する。）を有している。
【００４４】
光源５０は、線状導光体である光ファイバの射出端部を示しているが、例えば半導体レーザとしてもよい。線状導光体は、本実施の形態に挙げている光ファイバのような線状導光体の断面の径方向にコア、クラッドと呼ぶ屈折率差を備えた導光体があるが、これに限定されることはなく、ポリマー光導波路のような線状導光体の断面の径方向に屈折率差を有さない導光体とすることもできる。
【００４５】
光源５０からの光を回折格子２０ａに収束させるための光伝送系の正のパワーを第２の光学素子５１と第１の光学素子５２とで２つに分けることにより、第２の光学素子５１と第１の光学素子５２とをサスペンション４の両端程度に離れて配置することができる。
【００４６】
サスペンション４は、静止時と稼働時とでは反りの状態が異なるため、組み立ての際に反りの状態を予測して第２の光学素子５１と第１の光学素子５２とを配置する場合がある。この場合、安定した動作をするアーム５に第２の光学素子５１を配置し、第１の光学素子５２は、平面導波路２０が設けてあるスライダ３に近いサスペンション４の先端付近に配置することができる。
【００４７】
光源５０から射出する光は第２の光学素子５１に入射する。第２の光学素子５１は、光ファイバ射出端部に接している光が入射する面５１ａと第２の正のパワーを備え光が射出する面５１ｂとを備えている。第２の光学素子５１から射出する光６０は、平行、収束及び発散の何れの状態でもよく、後段の第１の光学素子５２の光源側の焦点近傍を通るのが好ましく、光が焦点近傍を通ることに関しては後で説明する。光６０が収束する場合、収束位置は、後述の第１の光学素子５２の入射面５２ａ上でも良いし、その前後でも良く、限定されない。
【００４８】
第２の光学素子５１を光源５０に隣接して設けることは、光源５０より射出する光が発散して広がらないうちに第２の光学素子５１に結合させることができ、第２の光学素子５１の径を小さくすることができる。また、第２の光学素子５１は正のパワーを備えていることにより、後段の第１の光学素子５２の径を小さくすることができる。
【００４９】
第２の光学素子５１は、面５１ｂのような光学的なパワーを有する面（例えば、球面、非球面）を備えたレンズでも良いし、屈折率が一様でない（中心に近いほど屈折率が大きい）媒質を用い、屈折率が連続的に変化することでレンズ作用をする例えば円柱形状のレンズである屈折率分布型レンズとしても良い。尚、第２の光学素子５１が有する第２の正のパワーは、１つの光学部品で構成しても良いし、複数の光学部品としても良い。
【００５０】
光源５０を固定する位置は、図２のようにアーム５に固定するのが好ましい。光源５０をスライダ３より離して配置することは、光源５０が例えば半導体レーザであれば発熱の影響をスライダ３が受け難くする点や、光源５０の質量や光源が光ファイバであればこれによって生じる付加的な応力によってスライダ３の浮上が妨げられない点等で好ましい。
【００５１】
第２の光学素子５１は、上記の通り光源５０に隣接するのが好ましく、また固定が容易でアーム５の旋回等の運動に質量の影響を少なくできることから、光源５０と同じくアーム５に固定するのが好ましい。
【００５２】
第２の光学素子５１が有する第２の正のパワーは、後段の第１の光学素子５２が有する第１の正のパワーより大きいことが好ましい。これは、第２の光学素子５１と第１の光学素子５２をある程度離して、例えば線状導光体である光ファイバのコアの直径が１０μｍ程度のように発光部分が小さい光源からの光を直径φ５０μｍ程度に拡大して回折格子２０ａに照射するような拡大光学系を容易に構成することができるからである。
【００５３】
第１の光学素子５２は、スライダ３に設けてある平面導波路２０に近い位置に固定部４ａを介してサスペンション４に固定されている。第１の光学素子５２は第１の正のパワーを有し、具体的には反射面５２ｂが第１の正のパワーを備えており、光源５０側のこの第１の正のパワーの焦点Ｆは第１の光学素子５２の入射面５２ａにある。第２の光学素子５１からの光６０は、この焦点Ｆを照射するように設定する。焦点Ｆを照射する光を光源と見なすと、図６に示すように、焦点Ｆの光源からの光は第１の光学素子５２からは平行光として射出される。
【００５４】
尚、焦点Ｆは第１の光学素子５２の入射面５２ａに必ずある必要はなく、入射面５２ａの前後いずれとしてもよい。
【００５５】
第１の光学素子５２の焦点Ｆ近傍を第２の光学素子５１からの光６０が通る場合、図７（ａ）、（ｂ）に示す様に、光６０が入射面５２ａへ入射する入射角度θ１が変化しても、第１の光学素子５２から射出する光６１が収束して照射する回折格子２０ａにおける位置は変化するものの、主光線の射出角度、言い換えると回折格子２０ａへの入射角度θ２は変化しない。尚、Ｎは回折格子２０ａの入射面における法線を示す。このように、第１の光学素子５２は、入射する光の入射角度の変化を位置変化に変換して射出する素子として機能する。
【００５６】
上記より、第１の光学素子５２とスライダ３は、相対的な角度変化が±０．１°程度以下に収まるように、例えば図２に示すように第１の光学素子５２をスライダ３の近くのサスペンション４に固定する。より好ましくは、例えば図３に示す様に固定部３０ａを介して第１の光学素子５２をスライダ３に一体化するように固定する。
【００５７】
このように第１の光学素子５２のスライダ３に対する相対位置が固定されると、第２の光学素子５１から第１の光学素子５２の焦点近傍を通り入射する光６０の入射角度が変化しても、スライダ３に設けてある平面導波路２０の回折格子２０ａへの入射角度は十分にその変化量を抑えることができる。このため、第１の光学素子５２とスライダ３の相対位置において、回折格子２０ａに入射する入射角度が光結合効率の良い所定の入射角度となるように設定すると、第１の光学素子５２の焦点Ｆ近傍を通る光は、その入射角度が変化しても回折格子２０ａへの入射角度はほとんど変化せず、良好な光結合を維持させることができる。
【００５８】
回折格子２０ａを照射する光の位置許容範囲は、照射する光の径がφ５０μｍ程度の場合、機械加工精度で十分に対応できる１０μｍ程度と緩い。入射角度の変化を位置変化に変換する第１の光学素子５２の機能から、この位置許容範囲１０μｍを第１の光学素子５２への入射角度許容範囲に換算すると１°程度なり、回折格子２０ａへの光の入射角度許容範囲の±０．１°程度より大幅に緩和することができる。
【００５９】
これまでの説明より、第１の光学素子５２への入射角度許容範囲が緩和され、平面導波路２０の回折格子２０ａを照射する位置許容範囲の緩さのため、例えば光記録ヘッド３０の組み立て時、第２の光学素子５１からの光を第１の光学素子に入射させる調整をより簡単に行うことができる。また、光記録装置１００で稼動している光記録ヘッド３０においては、第２の光学素子５１からの光が第１の光学素子５２に入射する入射角度の変化による平面導波路２０の光結合効率への影響が抑えられ、平面導波路２０に結合される光をより安定させることができる。その結果、光記録装置１００は安定した光記録を行うことができる。
【００６０】
焦点Ｆがある入射面５２ａに遮光部５３を設け、この遮光部５３の焦点Ｆの位置にピンホール５３ａを設けておくのが好ましい。焦点Ｆの位置にピンホール５３ａを設けることにより、焦点Ｆ近傍を通る光のみを回折格子２０ａを照射する光とすることができ、実際の稼動状態で光６０の照射位置が焦点Ｆから外れてしまう光が第１の光学素子５２に入りフレアを生じる等の不要な光による悪影響を防ぐことができる。また、光記録ヘッド３０の組み立ての時、ピンホール５３ａを目印とすることにより第２の光学素子５１からの光６０の照射位置の調整を容易にすることができる。
【００６１】
焦点Ｆ近傍を通る光のみを回折格子２０ａを照射する光とする方法として、上述の遮光部５３にピンホール５３ａを設ける以外に、第１の光学素子５２内の光路を囲む外周壁に遮光線を設け、焦点Ｆ近傍を通る以外の光が射出できないようにしてもよい。
【００６２】
第１の光学素子５２が備えている回折面５２ｃが備えている回折格子に関して説明する。光源５０から射出する光は、半導体レーザ光を使用する場合がある。半導体レーザにおいて、例えば、ファブリペロー共振型は、自身や周囲の温度上昇などによって温度変化があると所謂モードホップ現象が生じ発振波長が変化する。平面導波路２０の回折格子２０ａに入射する光の波長が変化すると、回折角が変化するため、平面導波路２０への光結合効率が低下してしまう。光結合効率が低下しないようにするためには、回折格子２０ａへの入射角度を波長変化に応じて変える必要がある。
【００６３】
波長変化に応じて、回折格子２０ａに入射する光の入射角度を適宜変えるため、第１の光学素子５２の回折面５２ｃに回折格子を設けるのが好ましい。第１の光学素子５２の回折面５２ｃに入射する光の波長が変化すると、その波長に応じて回折角度が変わり、最終的に第１の光学素子５２から射出する光の射出角度を変えることができる。
【００６４】
これを利用して、第１の光学素子５２の波長依存する射出角度変化量と回折格子２０ａの波長依存する入射角度変化量とを整合させ相殺させるように波長変動補償することができる。こうした整合により、上記の波長変化に応じて射出角度を補正（色補正）する回折格子を備えた第１の光学素子５２に入射する光は、あたかも波長変動がないかのように平面導波路２０に結合することができる。
【００６５】
第１の正パワーは、光軸に直交する面内で、且つ互いに直交する２方向に異なるパワーを備えていることが好ましい。詳しくは、互いに直交する２方向の内１方向は、第１の光学素子が有する回折格子や反射面により光が回折、偏向される面（回折面や反射面における入射光とこれに対する回折光又は反射光とが成す面）に対して垂直な方向（図２中に示す座標でｘ方向）である。
【００６６】
光を偏向させるために回折を利用すると、光束の断面形状が元の形から変化してしまう。例えば円形の断面を持つ平行光束が回折されることによって断面形状が楕円の光束となる。更に、光が集光又は拡散している場合には、回折面の効果によって回折方向とこれに垂直な方向とで集光位置が異なる非点隔差を生じてしまう。また、回折を用いた偏向機能を持たない場合であっても、第１の正のパワーを有する面が反射面５２ｂのように入射主光線に対して傾いている場合、面が傾いている方向とこれに垂直な方向の２つの方向で集光能力が異なる。
【００６７】
このような光束断面形状の変形、非点隔差及び直交する２方向で集光能力が異なることを補正する直交する２方向でパワーの異なる面を第１の光学素子が備えることにより、回折格子２０ａに良好な光スポットを形成することができ、光結合効率をより良好にすることができる。具体的には、２方向でパワーの異なる面を屈折面や反射面とする場合はアナモルフィック面を用い、回折面とする場合はアナモルフィックに相当する縦方向と横方向とで回折力の異なる面を用いるのが好ましい。
【００６８】
第１の光学素子５２の構成としては、図２に示すように、光源５０側から順に入射面５２ａ、反射面５２ｂ、回折格子を備える回折面５２ｃ、射出面５２ｄとし、反射面５２ｂと射出面５２ｄとは同一面であり、反射面５２ｂに第１の正のパワーを備えることが好ましい。このような構成により、小型で簡単な構成でありながら、入射面５２ａと第１のパワーを備える反射面５２ｂとをできるだけ離すことで、第１のパワーを第２のパワーより弱いパワーとすることが容易に実現することができ、偏向、入射角度許容範囲の緩和及び波長変動補償の機能を併せて持たせることが可能である。
【００６９】
更に望ましくは、上記で説明した通り、反射面５２ｂが有する第１の正のパワーは光軸方向に対して直交する２方向でパワーが異なるアナモルフィック面、若しくはアナモルフィックに相当する縦方向と横方向とで回折力の異なる面とすることが好ましい。
【００７０】
上記の第１の光学素子５２は、第１の正のパワーを有する面の他、回折面及び反射面を備える一体物として部品数が少なく調整がより容易である好ましい状態であるが、これらの機能を有する面の相対位置が固定されている状態であれば必ずしも一体物である必要はない。例えば、第１の光学素子は第１の正のパワーを有し、回折面や反射面を第１の光学素子とは別の偏向部とする２体物としても良く、また第１の光学素子５２は、１つの光学部品に限らず複数のレンズ等の光学部品で第１の正のパワーを有するように構成してもよい。
【００７１】
平面導波路２０に関して説明する。平面導波路２０の正面図を図４、側面図を図５にそれぞれ模式的に示す。平面導波路２０は、スライダ３の光源５０側の壁面に設けられており、導波路を構成するコア層２１とクラッド層２２を有し、コア層２１には、光入力部である回折格子２０ａが形成されている。
【００７２】
導波路は、屈折率が異なる物質による複数層で構成することができ、コア層２１の屈折率は、クラッド層２２の屈折率より大きい。この屈折率差により導波路が構成され、コア層２１内の光はコア層２１内部に閉じ込められ、効率よく矢印２５の方向に進み、先端部２４に到達する。図５において、クラッド層２２と接する側と反対側のコア層２１の面は空気に晒されており、この空気がクラッドとして機能している。
【００７３】
コア層２１は、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｎＳｅ等で形成され、厚みは約２０ｎｍから５００ｎｍの範囲としてよく、またクラッド層２２は、ＳｉＯ２、空気、Ａｌ２Ｏ３等で形成され、厚みは約２００ｎｍから２０００ｎｍの範囲としてよい。
【００７４】
コア層２１は、後述の結合された光をコア層２１の焦点Ｇに向かって反射するように形成された、外周面の輪郭形状が放物線である側面２６、２７を備えている。図４において、放物線の左右対称の中心軸を軸Ｃ（準線（図示しない）に垂直で焦点Ｇを通る線）で示し、放物線の焦点を焦点Ｇとして示している。側面２６、２７には、例えば金、銀、アルミニウム等の反射物質を設けて、光反射損失をより少なくする助けとしてもよい。
【００７５】
平面導波路２０のコア層２１に設けてある回折格子２０ａは、コア層２１に設けてある側面２６、２７の形状である放物線の準線に対して平行な複数の溝により構成されている。第１の光学素子５２から射出する光６１が回折格子２０ａの面に形成する光スポットを光スポット６３で示している。光スポット６３の直径は、例えばφ５０μ程度である。
【００７６】
光をコア層２１に結合させる光入力部は、上記の回折格子２０ａを用いたグレーティングカプラの他、例えば回折格子２０ａの代わりにプリズムを用いたプリズムカプラと呼ばれるものがある。光入力部は、コア層２１に形成しやすいことや軽量であることから回折格子とすることが好ましい。
【００７７】
導波路のコア層２１の先端部２４は、ディスク２に隣接する放物線の先端が切断されたような平面形状をしている。焦点Ｇから放射される光は急に広がるため、先端部２４の形状を平面とすることにより、ディスク２に焦点Ｇをより近くに配置することができるので好ましく、また、先端部２４に焦点Ｇを形成してもよい。
【００７８】
コア層２１の焦点Ｇ又はその近傍に、プラズモンプローブ２４ｄを配置してもよい。プラズモンプローブ２４ｄの具体例を図８に示す。
【００７９】
図８において、（ａ）は三角形の平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ２４ｄ、（ｂ）はボウタイ型の平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ２４ｄであり、何れも曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有するアンテナからなっている。また、（ｃ）は開口を有する平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ２４ｄであり、曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有するアンテナからなっている。何れのプラズモンプローブ２４ｄの金属薄膜の材料は、アルミニウム、金、銀等が挙げられる。
【００８０】
これらのプラズモンプローブ２４ｄに光が作用すると、その頂点Ｐ近辺に近接場光が発生して、非常に小さいスポットサイズの光を用いた記録又は再生を行うことが可能となる。つまり、コア層２１の焦点Ｇ又はその近傍にプラズモンプローブ２４ｄを設けることにより局所プラズモンを発生させれば、焦点Ｇに形成された光スポットのサイズをより小さくすることができ、高密度記録に有利となる。尚、焦点Ｇにプラズモンプローブ２４ｄの頂点Ｐが位置することが好ましい。
【００８１】
以上説明してきた実施の形態は、光アシスト磁気記録ヘッド、及び光アシスト磁気記録装置に関するものであるが、該実施の形態の要部構成を、記録媒体を光記録ディスクとした光記録ヘッド、光記録装置に利用することも可能である。この場合は、スライダ３に設けた磁気記録部４０、磁気再生部４１は不要である。
【実施例】
【００８２】
図２に示すような構成の光記録ヘッド３０において、本発明に係わる光伝送系である光源から光を導光している光ファイバの射出端に配置した第２の光学素子５１と平面導波路２０側に配置されている第１の光学素子５２の具体例として以下の数値例１から６に示す。
【００８３】
各数値例は、シミュレーションの都合上、射出側から、すなわち第１の光学素子側から順に記載している。
【００８４】
各数値例の光路図は、面Ｓ６の第２の光学素子５１側に第２の光学素子５１からの光の集光位置があるか否かにより２つに大別できるため、光路図の概略を数値例１から５は図９に示し、数値例６は図１０に示す。図９、１０において、第１の光学素子５２は面Ｓ３から面６までを備え、第２の光学素子５１は面Ｓ７と面Ｓ８を備えている。
【００８５】
シミュレーションにおける最初の座標軸をそれぞれの図９、１０に併せて示す。
【００８６】
（非球面の記述について）
光軸をＺ軸、これに直交する方向をＹ軸、Ｘ軸とすると、面頂点からの位置を以下で表す。
Ｚ＝ｃ×Ｈ２／｛１＋（１−（１＋ｋ）×ｃ２×Ｈ２）１／２｝＋ΣＡｎ×Ｈｎ
但し、
ｃ：曲率（１／曲率半径）
Ｈ２：Ｘ２＋Ｙ２（光軸からの高さの２乗）
ｋ：円錐定数
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
（トロイダル面について）
トロイダル面は以下のように定義する。まずＹＺ平面で標準の非球面の輪郭を最初に定義し、次に、Ｘの曲率半径で曲率の中心を通るＹ軸周りに回転させる。従って、トロイダル面はＹＺ平面では非球面になり、ＸＺ平面では円になる。ＹＺ面内の形状は、以下で表す。
Ｚ＝ｃ×Ｙ２／｛１＋（１−（１＋ｋ）×ｃ２×Ｙ２）１／２｝＋ΣＡｎ×Ｙｎ
但し、
ｃ：曲率（１／曲率半径）
Ｙ２：ＹＺ平面上で光軸からの高さの２乗
ｋ：円錐定数
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
（トーリック面について）
トーリック面はＹＺ面で球面を定義した後、Ｘの曲率半径で曲率の中心を通るＹ軸周りに回転させたものである。
【００８７】
（回折面について）
設計波長に対する決まった次数（＋１次、−１次等）を使用する。
【００８８】
また、Ｓｉ（ｉ＝１、２、・・・）は射出側から数えてｉ番目の面を示し、各面に示す数値は、左から順に、曲率半径（ｍｍ）、軸上面間隔（ｍｍ）及び波長７８０ｎｍにおける屈折率を示す。ただし、面Ｓｉはダミー面である場合があり、この場合、面の表記にダミー面であることを示し図示しない。曲率半径はＸ軸方向とＹ軸方向とで同じであり、トロイダル面及びトーリック面の場合、Ｘ曲率半径は数値の後に（Ｘ）、Ｙ曲率半径は数値の後に（Ｙ）を付加して示す。
【００８９】
偏芯データに示す平行偏芯の単位、及び回折格子に示す格子ピッチの単位はｍｍである。
【００９０】
以下の何れの数値例においても、第２の光学素子５１からの光が第１の光学素子５２に入射する角度が入射面（Ｓ６）の焦点位置の法線から１°傾いた場合、第１の光学素子５２から射出される光の角度変化はなく、焦点位置の変動が傾き０°の時と比較して０．０１ｍｍ以内である。
【００９１】
（数値例１）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）： ∞ 0.300000
Ｓ２（ダミー）： ∞ 0.500000
Ｓ３： 5.91572(Y) 0.500000 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.487708 Z平行偏芯: 0.198792
X回転(°):-26.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４： ∞(反射面) -0.500000 -1.511183
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000686
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-68.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 5.91572(Y反射面) 1.285787 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883
偏芯データ(第2面基準グローバル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 1.925821
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.477594 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 48.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.18909 1.000000 1.511183
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:-0.383474E+04 6次:0.706458E+07 8次:-0.553198E+10 10次:0.154811E+13
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．８６７８ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９２】
（数値例２）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ 0.300000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.500000
Ｓ３: 5.91572(Y) 0.500000 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.487708 Z平行偏芯: 0.198792
X回転(°):-26.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.500000 -1.511183
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000686
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-68.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 5.91572(Y反射面) 1.285787 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(第2面基準グローバル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 5.000000
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.477594 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 48.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.23068 0.733406 1.511183
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.675053E+01 6次:-0.133278E+04 8次:0.679385E+05 10次:-0.150159E+07
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．２１１１ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９３】
（数値例３）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ 0.300000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.000000
Ｓ３: 5.91572(Y) 0.500000 1.511183
非球面係数(トーリック):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.487708 Z平行偏芯: 0.198792
X回転(°):-26.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.500000 -1.511183
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000686
偏芯データ(ローカル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-68.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 5.91572(Y反射面) 1.285787 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(第2面基準グローバル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 5.000000
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.477594 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 48.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.33147 1.068968 1.511183
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.547057E+02 6次:-0.174296E+05 8次:0.174034E+07 10次:0.000000E+00
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．３２０２ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９４】
（数値例４）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ -0.200000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.500000
Ｓ３: 4.69850(Y) 0.200000 1.484470
非球面係数(トロイダル):
X曲率半径: 2.73859(X)
Y円錐定数: -37.956203
4次:-0.845852E-01 Y6次:0.282671E+01 Y8次:-0.135156E+02 Y10次:0.000000E+00
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.320878 Z平行偏芯: 0.009146
X回転(°):-25.844340 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.200000 -1.484470
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000698
偏芯データ(ローカル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-67.722800 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 4.69850(Y反射面) 1.500000 1.484470
非球面係数(トロイダル):
X曲率半径: 2.73859(X)
Y円錐定数: -37.956203
4次:-0.845852E-01 6次:0.282671E+01 Y8次:-0.135156E+02 Ｙ10次:0.000000E+00
偏芯データ(第2面基準グローバル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 19.142916
偏芯データ(第1面基準グローバル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.946230 Z平行偏芯: 2.000000
X回転(°):22.277200 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 1.00000 2.000000 1.484470
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.923699E+02 6次:-0.938318E+04 8次:0.311084E+06 10次:0.000000E+00
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．１７６７ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９５】
（数値例５）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ 0.300000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.000000
Ｓ３: 6.60566(Y) 0.500000 1.564780
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.70024(X)
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.545139 Z平行偏芯: 0.142305
X回転(°):-27.348600 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.500000 -1.564780
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000660
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-69.348600 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 6.60566(Y反射面) 1.406587 1.564780
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.70024(X)
偏芯データ(第2面基準グローバル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 5.494216
偏芯データ(ローカル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.622299 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):48.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.41859 1.200000 1.564780
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.869391E+02 6次:-0.211923E+05 8次:0.174703E+07 10次:0.000000E+00
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．３５０９ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９６】
（数値例６）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ -0.200000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.500000
Ｓ３: 8.54820(Y) 0.200000 1.484470
トロイダル:
X曲率半径: 4.85594(X)
Y円錐定数: 88.418193
Y4次:-0.492461E-01 Y6次:0.799758E+00 Y8次:-0.420229E+01 Y10次:0.000000E+00
偏芯データ(ディセンタ＆リターン)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.315136 Z平行偏芯: 0.006365
X回転(°):-25.844340 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.200000 -1.484470
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000698
偏芯データ(ローカル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-67.722800 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 8.54820(Y反射面) 1.500000 1.484470
非球面係数(トロイダル):
X曲率半径: 4.85594(X)
Y円錐定数: 88.418193
Y4次:-0.492461E-01 Y6次:0.799758E+00 Y8次:-0.420229E+01 Y10次:0.000000E+00
偏芯データ(第2面基準グローバル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 5.000000
偏芯データ(第1面基準グローバル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.409937 Z平行偏芯: 3.158578
X回転(°):22.277200 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.45323 1.063940 1.484470
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.140286E+02 6次:-0.135145E+03 8次:0.444181E+03 10次:0.000000E+00
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．８１８２ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】光アシスト式磁気記録ヘッドを搭載した光記録装置の概略構成の例を示す図である。
【図２】光記録ヘッドの構成例を示す図である。
【図３】光記録ヘッドの別の構成例を示す図である。
【図４】平面導波路の正面図である。
【図５】平面導波路の側面図である。
【図６】第１の光学素子が有する第１の正のパワーの焦点を説明する図である。
【図７】第１の光学素子の焦点近傍から入射する光の光路の例を示す図である。
【図８】プラズモンプローブの例を示す図である。
【図９】数値例１から５の光路図を示す図である。
【図１０】数値例６の光路図を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ 筐体
２ ディスク
３ スライダ
４ サスペンション
２０ 平面導波路
２０ａ 回折格子
２１ コア層
２２ クラッド層
２４ 先端部
２６、２７ 側面
３０ 光記録ヘッド
３２ 空気ベアリング面
４０ 磁気記録部
４１ 磁気再生部
５０ 光源
５１ 第２の光学素子
５１ａ、５１ｂ 面
５２ 第１の光学素子
５２ａ 入射面
５２ｂ 反射面
５２ｃ 回折面
５２ｄ 射出面
６０、６１ 光
６３ 光スポット
６５ 放射光
１００ 光記録装置
θ１、θ２ 入射角度
Ｃ 軸
Ｆ、Ｇ 焦点
Ｎ 法線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、光記録ヘッド及び光記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は情報記録媒体の高密度化が求められ、様々な方式の記録方法が提案されている。熱アシスト磁気記録方法もそのうちの１つである。高密度化するために１個１個の磁区の大きさを小さくする必要があるが、データを安定して保存するために保磁力の大きい材料を使う。このような記録媒体では書き込むときに強い磁界を発生させる必要があるが、小さくなった磁区に対応する小さなヘッドでは限界がある。
【０００３】
そこで、記録時に局所的に加熱して磁気軟化を生じさせ、保磁力が小さくなった状態で記録し、その後に加熱を止めて自然冷却することにより、記録した磁気ビットの安定性を保証する方式が提案され、この方式は熱アシスト磁気記録方式と呼ばれている。
【０００４】
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、また、加熱する機構と記録媒体とが接触することは許されない。このため、加熱は光の吸収を利用して行われるのが一般的であり、加熱に光を用いる方法は光アシスト式と呼ばれている。
【０００５】
光アシスト式で高密度記録を行う場合、使用光の波長以下の微小な光スポットを必要とする。そのため、入射光の波長以下の大きさの光学的開口から発生する近接場光（近視野光とも称する。）を利用する光ヘッドが利用されている。このような微小な光スポットを用いる光記録ヘッドとして例えば特許文献１がある。
【０００６】
特許文献１に記載の光記録ヘッドは、書き込み磁極とこれに隣接した平面導波路を備えている。平面導波路には、導波路に光を結合させる回折格子（グレーティングカプラと称される。）が設けられ、この回折格子に対して、例えばレーザ光を所定の入射角で照射すると、レーザ光は効率よく平面導波路に結合される。平面導波路に結合された光は、平面導波路の先端部の近傍に位置する焦点に収束し、先端部から放射される光により記録媒体が照射され加熱され、書き込み磁極により書き込みが行われる。
【０００７】
平面導波路に光を結合する回折格子に光を照射する方法として、例えば以下の特許文献２、３に記載されている光記録ヘッドがある。
【０００８】
特許文献２には、光源から光ファイバによりアームに沿って光を導き、光ファイバから射出する光を平面導波路の回折格子に向けて直接照射することが記載されている。
【０００９】
特許文献３には、光ファイバから射出した光がボールレンズに入射し、収束光として射出し、ミラーで偏向され、平面導波路の回折格子に対し収束し照射することが記載されている。
【特許文献１】米国特許第６９４４１１２号明細書
【特許文献２】米国特許第７３４５８４０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１９０６８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献２に記載の光記録ヘッドにおいて、光ファイバから平面導波路に向かって射出された光は、射出された直後から広がり始め、光ファイバから離れている回折格子に到達するときには結合に最適な光束径よりも大きくなってしまうため、光の利用効率が悪くなる。
【００１１】
また、特許文献３に記載の光記録ヘッドにおいて、この場合、光ファイバ射出端面から平面導波路の回折格子までの距離が大きくなるとボールレンズの有効径が大きくなってしまい光記録ヘッドの大型化を招いてしまう。このため、光記録ヘッドの小型化においては光ファイバ射出端面と平面導波路との間隔が制限されてしまう。
【００１２】
上記より光記録ヘッドは、平面導波路の近くに光ファイバを固定することが良いと考えられる。しかし、記録媒体上から僅かに浮いて飛翔するスライダや、これを支持する容易に撓むサスペンションに、非常に細いとは言え無視できない曲がりにくさを有する光ファイバを固定することは、スライダの飛翔に大きな影響を与え、その制御を複雑にする。このため、光ファイバを平面導波路の近くに固定することは、現状では現実的でない。
【００１３】
また、特許文献１から３の何れにおいても、回折格子に照射した光を平面導波路に効率良く結合させるためには、回折格子への光の入射角度に高い精度が要求される。例えば特許文献３に記載されている光記録ヘッドでは、回折格子に集光する光スポット径は６０μｍ、ＮＡは０．０１とあり、この場合、回折格子への光の入射角度許容範囲は、±０．１°程度といった高精度が要求される。
【００１４】
サスペンションに支持されているスライダは、記録媒体面に対して微妙に上下動するため、平面導波路に固定されていない光源からの光は、平面導波路に設けられている回折格子に入射する入射角度が変化する。この入射角度変化により、光源からの光が回折格子によって平面導波路に十分に結合できない場合が生じ、記録媒体に対し十分な光を照射できなくなり、安定した記録等ができなくなる。
【００１５】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、光源からの光を平面導波路に良好に光結合させることができる光学装置、光記録ヘッド及び光記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題は、以下の構成により解決される。
【００１７】
１．光源からの光を導く光伝送系と、
前記光伝送系に導かれた光が結合される平面導波路と、を備え、
前記平面導波路は、前記光伝送系に導かれた光が照射される位置に、所定の角度で入射する該光を該平面導波路に結合させる光入力部を有する光学装置において、
前記光伝送系は、第１の正のパワーを有し、前記光源側の焦点近傍を通る光を前記光入力部に所定の角度で照射する第１の光学素子を備え、
前記第１の光学素子は、前記平面導波路に対して相対位置が固定されていることを特徴とする光学装置。
【００１８】
２．前記光伝送系は、前記光源からの光を前記光入力部に収束させるものであって、
前記第１の光学素子より前記光源の側に位置し、第２の正のパワーを有する第２の光学素子を備え、
前記第２の光学素子からの光は、前記第１の光学素子の前記焦点近傍を通るように構成されていることを特徴とする前記１に記載の光学装置。
【００１９】
３．前記光源は、線状導光体の光射出端部であり、前記第２の正のパワーは前記第１の正のパワーより大きいことを特徴とする前記２に記載の光学装置。
【００２０】
４．前記光入力部は回折格子であることを特徴とする前記１から３の何れか一項に記載の光学装置。
【００２１】
５．前記焦点近傍の位置にピンホールを有する遮光部が設けられていることを特徴とする前記１から４の何れか一項に記載の光学装置。
【００２２】
６．前記第１の光学素子は、前記所定の角度で前記光入力部に入射するように前記第１の光学素子に入射する光を偏向する偏向部を備えていることを特徴とする前記１から５の何れか一項に記載の光学装置。
【００２３】
７．前記偏向部は、回折格子を備えていることを特徴とする前記６に記載の光学装置。
【００２４】
８．前記偏向部は、反射面を備え、前記反射面は前記第１の正のパワーを備えていることを特徴とする前記６又は７に記載の光学装置。
【００２５】
９．前記第１の正パワーは、光軸に対し直交し且つ互いに直交する２方向に異なることを特徴とする前記７又は８に記載の光学装置。
【００２６】
１０．前記第１の光学素子は、前記所定の角度で前記光入力部に入射するように前記第１の光学素子に入射する光を偏向する偏向部を備え、
前記第１の光学素子に光が入射する側から光が進む順に、入射面、反射面、回折格子面及び前記反射面と同一面である射出面を備え、
前記反射面は前記第１の正のパワーを備えていることを特徴とする前記１から５の何れか一項に記載の光学装置。
【００２７】
１１．前記反射面が備える前記第１の正のパワーは、光軸に対し直交し且つ互いに直交する２方向に異なることを特徴とする前記１０に記載の光学装置。
【００２８】
１２．光源からの光を情報記録媒体に照射して情報を記録する光記録ヘッドにおいて、
前記光源と、
前記１から１１の何れか一項に記載の光学装置と、
前記平面導波路を備え、前記情報記録媒体に対し相対移動するスライダと、を有することを特徴とする光記録ヘッド。
【００２９】
１３．前記第１の光学素子は、前記スライダに固定されていることを特徴とする前記１２に記載の光記録ヘッド。
【００３０】
１４．磁気記録部を備えている前記１２又は１３に記載の光記録ヘッドと、
磁気記録媒体と、
前記光記録ヘッドにより前記磁気記録媒体に磁気記録を行う制御をする制御部と、を備えていることを特徴とする光記録装置。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、第１の正のパワーの光源側の焦点近傍を通る光が第１の光学素子へ入射する際の入射角度変化は位置変化に変換されて光入力部を照射し、第１の光学素子は平面導波路に対して相対位置が固定されている。よって、第１の光学素子の焦点近傍を通る光は、第１の光学素子に入射する光の入射角度が変化しても光入力部を照射する光の入射角度は所定の角度から変化しないため、効率よく安定して平面導波路に結合することができる。
【００３２】
従って、光源からの光を平面導波路に良好に光結合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明は、光を効率よく平面導波路に結合できるように、光源からの光を伝送し、平面導波路に光を結合させる光入力部を照射する光伝送系に関するものであって、情報記録媒体である、例えば光磁気記録媒体又は光記録媒体に記録を行う光記録ヘッドに使用できる。
【００３４】
以下、本発明を図示の実施の形態である光記録ヘッドに磁気記録部を有する光アシスト式磁気記録ヘッドとそれを備えた光記録装置に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００３５】
図１に光アシスト式磁気記録ヘッド（以下、光記録ヘッドと称する。）を搭載した光記録装置（例えばハードディスク装置）の概略構成例を示す。この光記録装置１００は、以下（１）〜（６）を筐体１の中に備えている。
（１）記録用のディスク（記録媒体）２
（２）支軸６を支点として矢印Ａの方向（トラッキング方向）に回転可能に設けられたアーム５に支持されたサスペンション４
（３）アーム５が取り付けられたトラッキング用アクチュエータ７
（４）サスペンション４の先端に取り付けられたスライダ３
（５）ディスク２を矢印Ｂの方向に回転させるモータ（図示しない）
（６）トラッキング用アクチュエータ７、モータ及びディスク２に記録するために書き込み情報に応じて照射する光、磁界の発生等の制御を行う制御部８
スライダ３には、光アシスト記録を可能とするための平面導波路や磁気記録部等を備えている。光記録ヘッドは、上記のアーム５、サスペンション４、スライダ３を有し、光記録装置１００は、光記録ヘッドが有しているスライダ３がディスク２上で浮上しながら相対的に移動しうるように構成されている。
【００３６】
図２は、図１の光記録ヘッドの一例の記録書き込み周辺部を側面から概念的に示している。図２の光記録ヘッド３０は、ディスク２に対する情報記録に光を利用する光記録ヘッドであって、アーム５、サスペンション４、スライダ３、光源５０及び光伝送系を構成する第２の光学素子５１と第１の光学素子５２を備えている。スライダ３には、平面導波路２０、磁気記録部４０等を備えている。
【００３７】
光源５０から射出された光は、光伝送系を構成する第２の光学素子５１と第１の光学素子５２により伝送され、第１の光学素子５２から射出される光６１は、後述する平面導波路２０に設けてある回折格子２０ａに収束し照射する。第１の光学素子５２に入射面５２ａから入射した光は、上述の収束光となることに加えて射出されるまでの間、反射面５２ｂで反射され、回折格子を備えている回折面５２ｃで回折され、射出面５２ｄで屈折される。
【００３８】
反射面５２ｂ及び回折面５２ｃは、射出面５２ｄにおける屈折も含めて第１の光学素子５２に入射した光が平面導波路２０に設けてある回折格子２０ａに効率良く光結合できる所定の入射角（図５及び図７中、θ２で示す。）で入射できるように偏向させている。このため、光伝送系と平面導波路２０とを厚みが薄くなるように配置にすることができ、回折格子２０ａを照射する光は効率よく平面導波路２０に結合することができる。
【００３９】
平面導波路２０に結合された光は、先端部２４に進み、加熱のための放射光６５としてディスク２に向かって放射される。尚、図２では、先端部２４の光を放射する位置又はその近傍に設けている後述の近接場光発生用のプラズモンプローブ２４ｄを省略している。
【００４０】
放射光６５が微小な光スポットとしてディスク２に照射されると、ディスク２の照射された部分の温度が一時的に上昇してディスク２の保磁力が低下する。その保磁力の低下した状態の照射された部分に対して、磁気記録部４０により磁気情報が書き込まれる。
【００４１】
尚、図２ではディスク２の記録領域の進入側から退出側（図の矢印２ａ方向）にかけて、平面導波路２０、磁気記録部４０の順に配置されている。このように、平面導波路２０の退出側直後に磁気記録部４０が位置すると加熱された記録領域の冷却が進みすぎない内に書き込みができるので好ましい。また、磁気記録部４０の退出側又は平面導波路２０の流入側にディスク２に書き込まれた磁気記録情報を読み出す磁気再生部４１を設けてもよい。
【００４２】
スライダ３は、浮上しながらディスク２に対して相対的に移動するが、ディスク２に付着したごみや、媒体に欠陥がある場合には接触する可能性がある。その場合に発生する摩耗を低減するため、スライダ３の材質には耐摩耗性の高い硬質の材料を用いることが望ましい。例えば、Ａｌ２Ｏ３を含むセラミック材料、例えばＡｌＴｉＣやジルコニア、ＴｉＮなどを用いれば良い。また、摩耗防止処理として、スライダ３のディスク２側の面に耐摩耗性を増すためにＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）被膜等の表面処理を行っても良い。
【００４３】
また、スライダ３のディスク２と対向する面には、浮上特性向上のための空気ベアリング面３２（ＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）面とも称する。）を有している。
【００４４】
光源５０は、線状導光体である光ファイバの射出端部を示しているが、例えば半導体レーザとしてもよい。線状導光体は、本実施の形態に挙げている光ファイバのような線状導光体の断面の径方向にコア、クラッドと呼ぶ屈折率差を備えた導光体があるが、これに限定されることはなく、ポリマー光導波路のような線状導光体の断面の径方向に屈折率差を有さない導光体とすることもできる。
【００４５】
光源５０からの光を回折格子２０ａに収束させるための光伝送系の正のパワーを第２の光学素子５１と第１の光学素子５２とで２つに分けることにより、第２の光学素子５１と第１の光学素子５２とをサスペンション４の両端程度に離れて配置することができる。
【００４６】
サスペンション４は、静止時と稼働時とでは反りの状態が異なるため、組み立ての際に反りの状態を予測して第２の光学素子５１と第１の光学素子５２とを配置する場合がある。この場合、安定した動作をするアーム５に第２の光学素子５１を配置し、第１の光学素子５２は、平面導波路２０が設けてあるスライダ３に近いサスペンション４の先端付近に配置することができる。
【００４７】
光源５０から射出する光は第２の光学素子５１に入射する。第２の光学素子５１は、光ファイバ射出端部に接している光が入射する面５１ａと第２の正のパワーを備え光が射出する面５１ｂとを備えている。第２の光学素子５１から射出する光６０は、平行、収束及び発散の何れの状態でもよく、後段の第１の光学素子５２の光源側の焦点近傍を通るのが好ましく、光が焦点近傍を通ることに関しては後で説明する。光６０が収束する場合、収束位置は、後述の第１の光学素子５２の入射面５２ａ上でも良いし、その前後でも良く、限定されない。
【００４８】
第２の光学素子５１を光源５０に隣接して設けることは、光源５０より射出する光が発散して広がらないうちに第２の光学素子５１に結合させることができ、第２の光学素子５１の径を小さくすることができる。また、第２の光学素子５１は正のパワーを備えていることにより、後段の第１の光学素子５２の径を小さくすることができる。
【００４９】
第２の光学素子５１は、面５１ｂのような光学的なパワーを有する面（例えば、球面、非球面）を備えたレンズでも良いし、屈折率が一様でない（中心に近いほど屈折率が大きい）媒質を用い、屈折率が連続的に変化することでレンズ作用をする例えば円柱形状のレンズである屈折率分布型レンズとしても良い。尚、第２の光学素子５１が有する第２の正のパワーは、１つの光学部品で構成しても良いし、複数の光学部品としても良い。
【００５０】
光源５０を固定する位置は、図２のようにアーム５に固定するのが好ましい。光源５０をスライダ３より離して配置することは、光源５０が例えば半導体レーザであれば発熱の影響をスライダ３が受け難くする点や、光源５０の質量や光源が光ファイバであればこれによって生じる付加的な応力によってスライダ３の浮上が妨げられない点等で好ましい。
【００５１】
第２の光学素子５１は、上記の通り光源５０に隣接するのが好ましく、また固定が容易でアーム５の旋回等の運動に質量の影響を少なくできることから、光源５０と同じくアーム５に固定するのが好ましい。
【００５２】
第２の光学素子５１が有する第２の正のパワーは、後段の第１の光学素子５２が有する第１の正のパワーより大きいことが好ましい。これは、第２の光学素子５１と第１の光学素子５２をある程度離して、例えば線状導光体である光ファイバのコアの直径が１０μｍ程度のように発光部分が小さい光源からの光を直径φ５０μｍ程度に拡大して回折格子２０ａに照射するような拡大光学系を容易に構成することができるからである。
【００５３】
第１の光学素子５２は、スライダ３に設けてある平面導波路２０に近い位置に固定部４ａを介してサスペンション４に固定されている。第１の光学素子５２は第１の正のパワーを有し、具体的には反射面５２ｂが第１の正のパワーを備えており、光源５０側のこの第１の正のパワーの焦点Ｆは第１の光学素子５２の入射面５２ａにある。第２の光学素子５１からの光６０は、この焦点Ｆを照射するように設定する。焦点Ｆを照射する光を光源と見なすと、図６に示すように、焦点Ｆの光源からの光は第１の光学素子５２からは平行光として射出される。
【００５４】
尚、焦点Ｆは第１の光学素子５２の入射面５２ａに必ずある必要はなく、入射面５２ａの前後いずれとしてもよい。
【００５５】
第１の光学素子５２の焦点Ｆ近傍を第２の光学素子５１からの光６０が通る場合、図７（ａ）、（ｂ）に示す様に、光６０が入射面５２ａへ入射する入射角度θ１が変化しても、第１の光学素子５２から射出する光６１が収束して照射する回折格子２０ａにおける位置は変化するものの、主光線の射出角度、言い換えると回折格子２０ａへの入射角度θ２は変化しない。尚、Ｎは回折格子２０ａの入射面における法線を示す。このように、第１の光学素子５２は、入射する光の入射角度の変化を位置変化に変換して射出する素子として機能する。
【００５６】
上記より、第１の光学素子５２とスライダ３は、相対的な角度変化が±０．１°程度以下に収まるように、例えば図２に示すように第１の光学素子５２をスライダ３の近くのサスペンション４に固定する。より好ましくは、例えば図３に示す様に固定部３０ａを介して第１の光学素子５２をスライダ３に一体化するように固定する。
【００５７】
このように第１の光学素子５２のスライダ３に対する相対位置が固定されると、第２の光学素子５１から第１の光学素子５２の焦点近傍を通り入射する光６０の入射角度が変化しても、スライダ３に設けてある平面導波路２０の回折格子２０ａへの入射角度は十分にその変化量を抑えることができる。このため、第１の光学素子５２とスライダ３の相対位置において、回折格子２０ａに入射する入射角度が光結合効率の良い所定の入射角度となるように設定すると、第１の光学素子５２の焦点Ｆ近傍を通る光は、その入射角度が変化しても回折格子２０ａへの入射角度はほとんど変化せず、良好な光結合を維持させることができる。
【００５８】
回折格子２０ａを照射する光の位置許容範囲は、照射する光の径がφ５０μｍ程度の場合、機械加工精度で十分に対応できる１０μｍ程度と緩い。入射角度の変化を位置変化に変換する第１の光学素子５２の機能から、この位置許容範囲１０μｍを第１の光学素子５２への入射角度許容範囲に換算すると１°程度なり、回折格子２０ａへの光の入射角度許容範囲の±０．１°程度より大幅に緩和することができる。
【００５９】
これまでの説明より、第１の光学素子５２への入射角度許容範囲が緩和され、平面導波路２０の回折格子２０ａを照射する位置許容範囲の緩さのため、例えば光記録ヘッド３０の組み立て時、第２の光学素子５１からの光を第１の光学素子に入射させる調整をより簡単に行うことができる。また、光記録装置１００で稼動している光記録ヘッド３０においては、第２の光学素子５１からの光が第１の光学素子５２に入射する入射角度の変化による平面導波路２０の光結合効率への影響が抑えられ、平面導波路２０に結合される光をより安定させることができる。その結果、光記録装置１００は安定した光記録を行うことができる。
【００６０】
焦点Ｆがある入射面５２ａに遮光部５３を設け、この遮光部５３の焦点Ｆの位置にピンホール５３ａを設けておくのが好ましい。焦点Ｆの位置にピンホール５３ａを設けることにより、焦点Ｆ近傍を通る光のみを回折格子２０ａを照射する光とすることができ、実際の稼動状態で光６０の照射位置が焦点Ｆから外れてしまう光が第１の光学素子５２に入りフレアを生じる等の不要な光による悪影響を防ぐことができる。また、光記録ヘッド３０の組み立ての時、ピンホール５３ａを目印とすることにより第２の光学素子５１からの光６０の照射位置の調整を容易にすることができる。
【００６１】
焦点Ｆ近傍を通る光のみを回折格子２０ａを照射する光とする方法として、上述の遮光部５３にピンホール５３ａを設ける以外に、第１の光学素子５２内の光路を囲む外周壁に遮光線を設け、焦点Ｆ近傍を通る以外の光が射出できないようにしてもよい。
【００６２】
第１の光学素子５２が備えている回折面５２ｃが備えている回折格子に関して説明する。光源５０から射出する光は、半導体レーザ光を使用する場合がある。半導体レーザにおいて、例えば、ファブリペロー共振型は、自身や周囲の温度上昇などによって温度変化があると所謂モードホップ現象が生じ発振波長が変化する。平面導波路２０の回折格子２０ａに入射する光の波長が変化すると、回折角が変化するため、平面導波路２０への光結合効率が低下してしまう。光結合効率が低下しないようにするためには、回折格子２０ａへの入射角度を波長変化に応じて変える必要がある。
【００６３】
波長変化に応じて、回折格子２０ａに入射する光の入射角度を適宜変えるため、第１の光学素子５２の回折面５２ｃに回折格子を設けるのが好ましい。第１の光学素子５２の回折面５２ｃに入射する光の波長が変化すると、その波長に応じて回折角度が変わり、最終的に第１の光学素子５２から射出する光の射出角度を変えることができる。
【００６４】
これを利用して、第１の光学素子５２の波長依存する射出角度変化量と回折格子２０ａの波長依存する入射角度変化量とを整合させ相殺させるように波長変動補償することができる。こうした整合により、上記の波長変化に応じて射出角度を補正（色補正）する回折格子を備えた第１の光学素子５２に入射する光は、あたかも波長変動がないかのように平面導波路２０に結合することができる。
【００６５】
第１の正パワーは、光軸に直交する面内で、且つ互いに直交する２方向に異なるパワーを備えていることが好ましい。詳しくは、互いに直交する２方向の内１方向は、第１の光学素子が有する回折格子や反射面により光が回折、偏向される面（回折面や反射面における入射光とこれに対する回折光又は反射光とが成す面）に対して垂直な方向（図２中に示す座標でｘ方向）である。
【００６６】
光を偏向させるために回折を利用すると、光束の断面形状が元の形から変化してしまう。例えば円形の断面を持つ平行光束が回折されることによって断面形状が楕円の光束となる。更に、光が集光又は拡散している場合には、回折面の効果によって回折方向とこれに垂直な方向とで集光位置が異なる非点隔差を生じてしまう。また、回折を用いた偏向機能を持たない場合であっても、第１の正のパワーを有する面が反射面５２ｂのように入射主光線に対して傾いている場合、面が傾いている方向とこれに垂直な方向の２つの方向で集光能力が異なる。
【００６７】
このような光束断面形状の変形、非点隔差及び直交する２方向で集光能力が異なることを補正する直交する２方向でパワーの異なる面を第１の光学素子が備えることにより、回折格子２０ａに良好な光スポットを形成することができ、光結合効率をより良好にすることができる。具体的には、２方向でパワーの異なる面を屈折面や反射面とする場合はアナモルフィック面を用い、回折面とする場合はアナモルフィックに相当する縦方向と横方向とで回折力の異なる面を用いるのが好ましい。
【００６８】
第１の光学素子５２の構成としては、図２に示すように、光源５０側から順に入射面５２ａ、反射面５２ｂ、回折格子を備える回折面５２ｃ、射出面５２ｄとし、反射面５２ｂと射出面５２ｄとは同一面であり、反射面５２ｂに第１の正のパワーを備えることが好ましい。このような構成により、小型で簡単な構成でありながら、入射面５２ａと第１のパワーを備える反射面５２ｂとをできるだけ離すことで、第１のパワーを第２のパワーより弱いパワーとすることが容易に実現することができ、偏向、入射角度許容範囲の緩和及び波長変動補償の機能を併せて持たせることが可能である。
【００６９】
更に望ましくは、上記で説明した通り、反射面５２ｂが有する第１の正のパワーは光軸方向に対して直交する２方向でパワーが異なるアナモルフィック面、若しくはアナモルフィックに相当する縦方向と横方向とで回折力の異なる面とすることが好ましい。
【００７０】
上記の第１の光学素子５２は、第１の正のパワーを有する面の他、回折面及び反射面を備える一体物として部品数が少なく調整がより容易である好ましい状態であるが、これらの機能を有する面の相対位置が固定されている状態であれば必ずしも一体物である必要はない。例えば、第１の光学素子は第１の正のパワーを有し、回折面や反射面を第１の光学素子とは別の偏向部とする２体物としても良く、また第１の光学素子５２は、１つの光学部品に限らず複数のレンズ等の光学部品で第１の正のパワーを有するように構成してもよい。
【００７１】
平面導波路２０に関して説明する。平面導波路２０の正面図を図４、側面図を図５にそれぞれ模式的に示す。平面導波路２０は、スライダ３の光源５０側の壁面に設けられており、導波路を構成するコア層２１とクラッド層２２を有し、コア層２１には、光入力部である回折格子２０ａが形成されている。
【００７２】
導波路は、屈折率が異なる物質による複数層で構成することができ、コア層２１の屈折率は、クラッド層２２の屈折率より大きい。この屈折率差により導波路が構成され、コア層２１内の光はコア層２１内部に閉じ込められ、効率よく矢印２５の方向に進み、先端部２４に到達する。図５において、クラッド層２２と接する側と反対側のコア層２１の面は空気に晒されており、この空気がクラッドとして機能している。
【００７３】
コア層２１は、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｎＳｅ等で形成され、厚みは約２０ｎｍから５００ｎｍの範囲としてよく、またクラッド層２２は、ＳｉＯ２、空気、Ａｌ２Ｏ３等で形成され、厚みは約２００ｎｍから２０００ｎｍの範囲としてよい。
【００７４】
コア層２１は、後述の結合された光をコア層２１の焦点Ｇに向かって反射するように形成された、外周面の輪郭形状が放物線である側面２６、２７を備えている。図４において、放物線の左右対称の中心軸を軸Ｃ（準線（図示しない）に垂直で焦点Ｇを通る線）で示し、放物線の焦点を焦点Ｇとして示している。側面２６、２７には、例えば金、銀、アルミニウム等の反射物質を設けて、光反射損失をより少なくする助けとしてもよい。
【００７５】
平面導波路２０のコア層２１に設けてある回折格子２０ａは、コア層２１に設けてある側面２６、２７の形状である放物線の準線に対して平行な複数の溝により構成されている。第１の光学素子５２から射出する光６１が回折格子２０ａの面に形成する光スポットを光スポット６３で示している。光スポット６３の直径は、例えばφ５０μ程度である。
【００７６】
光をコア層２１に結合させる光入力部は、上記の回折格子２０ａを用いたグレーティングカプラの他、例えば回折格子２０ａの代わりにプリズムを用いたプリズムカプラと呼ばれるものがある。光入力部は、コア層２１に形成しやすいことや軽量であることから回折格子とすることが好ましい。
【００７７】
導波路のコア層２１の先端部２４は、ディスク２に隣接する放物線の先端が切断されたような平面形状をしている。焦点Ｇから放射される光は急に広がるため、先端部２４の形状を平面とすることにより、ディスク２に焦点Ｇをより近くに配置することができるので好ましく、また、先端部２４に焦点Ｇを形成してもよい。
【００７８】
コア層２１の焦点Ｇ又はその近傍に、プラズモンプローブ２４ｄを配置してもよい。プラズモンプローブ２４ｄの具体例を図８に示す。
【００７９】
図８において、（ａ）は三角形の平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ２４ｄ、（ｂ）はボウタイ型の平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ２４ｄであり、何れも曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有するアンテナからなっている。また、（ｃ）は開口を有する平板状金属薄膜からなるプラズモンプローブ２４ｄであり、曲率半径２０ｎｍ以下の頂点Ｐを有するアンテナからなっている。何れのプラズモンプローブ２４ｄの金属薄膜の材料は、アルミニウム、金、銀等が挙げられる。
【００８０】
これらのプラズモンプローブ２４ｄに光が作用すると、その頂点Ｐ近辺に近接場光が発生して、非常に小さいスポットサイズの光を用いた記録又は再生を行うことが可能となる。つまり、コア層２１の焦点Ｇ又はその近傍にプラズモンプローブ２４ｄを設けることにより局所プラズモンを発生させれば、焦点Ｇに形成された光スポットのサイズをより小さくすることができ、高密度記録に有利となる。尚、焦点Ｇにプラズモンプローブ２４ｄの頂点Ｐが位置することが好ましい。
【００８１】
以上説明してきた実施の形態は、光アシスト磁気記録ヘッド、及び光アシスト磁気記録装置に関するものであるが、該実施の形態の要部構成を、記録媒体を光記録ディスクとした光記録ヘッド、光記録装置に利用することも可能である。この場合は、スライダ３に設けた磁気記録部４０、磁気再生部４１は不要である。
【実施例】
【００８２】
図２に示すような構成の光記録ヘッド３０において、本発明に係わる光伝送系である光源から光を導光している光ファイバの射出端に配置した第２の光学素子５１と平面導波路２０側に配置されている第１の光学素子５２の具体例として以下の数値例１から６に示す。
【００８３】
各数値例は、シミュレーションの都合上、射出側から、すなわち第１の光学素子側から順に記載している。
【００８４】
各数値例の光路図は、面Ｓ６の第２の光学素子５１側に第２の光学素子５１からの光の集光位置があるか否かにより２つに大別できるため、光路図の概略を数値例１から５は図９に示し、数値例６は図１０に示す。図９、１０において、第１の光学素子５２は面Ｓ３から面６までを備え、第２の光学素子５１は面Ｓ７と面Ｓ８を備えている。
【００８５】
シミュレーションにおける最初の座標軸をそれぞれの図９、１０に併せて示す。
【００８６】
（非球面の記述について）
光軸をＺ軸、これに直交する方向をＹ軸、Ｘ軸とすると、面頂点からの位置を以下で表す。
Ｚ＝ｃ×Ｈ２／｛１＋（１−（１＋ｋ）×ｃ２×Ｈ２）１／２｝＋ΣＡｎ×Ｈｎ
但し、
ｃ：曲率（１／曲率半径）
Ｈ２：Ｘ２＋Ｙ２（光軸からの高さの２乗）
ｋ：円錐定数
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
（トロイダル面について）
トロイダル面は以下のように定義する。まずＹＺ平面で標準の非球面の輪郭を最初に定義し、次に、Ｘの曲率半径で曲率の中心を通るＹ軸周りに回転させる。従って、トロイダル面はＹＺ平面では非球面になり、ＸＺ平面では円になる。ＹＺ面内の形状は、以下で表す。
Ｚ＝ｃ×Ｙ２／｛１＋（１−（１＋ｋ）×ｃ２×Ｙ２）１／２｝＋ΣＡｎ×Ｙｎ
但し、
ｃ：曲率（１／曲率半径）
Ｙ２：ＹＺ平面上で光軸からの高さの２乗
ｋ：円錐定数
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
（トーリック面について）
トーリック面はＹＺ面で球面を定義した後、Ｘの曲率半径で曲率の中心を通るＹ軸周りに回転させたものである。
【００８７】
（回折面について）
設計波長に対する決まった次数（＋１次、−１次等）を使用する。
【００８８】
また、Ｓｉ（ｉ＝１、２、・・・）は射出側から数えてｉ番目の面を示し、各面に示す数値は、左から順に、曲率半径（ｍｍ）、軸上面間隔（ｍｍ）及び波長７８０ｎｍにおける屈折率を示す。ただし、面Ｓｉはダミー面である場合があり、この場合、面の表記にダミー面であることを示し図示しない。曲率半径はＸ軸方向とＹ軸方向とで同じであり、トロイダル面及びトーリック面の場合、Ｘ曲率半径は数値の後に（Ｘ）、Ｙ曲率半径は数値の後に（Ｙ）を付加して示す。
【００８９】
偏芯データに示す平行偏芯の単位、及び回折格子に示す格子ピッチの単位はｍｍである。
【００９０】
以下の何れの数値例においても、第２の光学素子５１からの光が第１の光学素子５２に入射する角度が入射面（Ｓ６）の焦点位置の法線から１°傾いた場合、第１の光学素子５２から射出される光の角度変化はなく、焦点位置の変動が傾き０°の時と比較して０．０１ｍｍ以内である。
【００９１】
（数値例１）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）： ∞ 0.300000
Ｓ２（ダミー）： ∞ 0.500000
Ｓ３： 5.91572(Y) 0.500000 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.487708 Z平行偏芯: 0.198792
X回転(°):-26.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４： ∞(反射面) -0.500000 -1.511183
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000686
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-68.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 5.91572(Y反射面) 1.285787 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883
偏芯データ(第2面基準グローバル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 1.925821
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.477594 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 48.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.18909 1.000000 1.511183
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:-0.383474E+04 6次:0.706458E+07 8次:-0.553198E+10 10次:0.154811E+13
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．８６７８ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９２】
（数値例２）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ 0.300000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.500000
Ｓ３: 5.91572(Y) 0.500000 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.487708 Z平行偏芯: 0.198792
X回転(°):-26.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.500000 -1.511183
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000686
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-68.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 5.91572(Y反射面) 1.285787 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(第2面基準グローバル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 5.000000
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.477594 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 48.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.23068 0.733406 1.511183
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.675053E+01 6次:-0.133278E+04 8次:0.679385E+05 10次:-0.150159E+07
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．２１１１ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９３】
（数値例３）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ 0.300000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.000000
Ｓ３: 5.91572(Y) 0.500000 1.511183
非球面係数(トーリック):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.487708 Z平行偏芯: 0.198792
X回転(°):-26.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.500000 -1.511183
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000686
偏芯データ(ローカル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-68.220500 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 5.91572(Y反射面) 1.285787 1.511183
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.62883(X)
偏芯データ(第2面基準グローバル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 5.000000
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.477594 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 48.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.33147 1.068968 1.511183
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.547057E+02 6次:-0.174296E+05 8次:0.174034E+07 10次:0.000000E+00
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．３２０２ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９４】
（数値例４）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ -0.200000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.500000
Ｓ３: 4.69850(Y) 0.200000 1.484470
非球面係数(トロイダル):
X曲率半径: 2.73859(X)
Y円錐定数: -37.956203
4次:-0.845852E-01 Y6次:0.282671E+01 Y8次:-0.135156E+02 Y10次:0.000000E+00
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.320878 Z平行偏芯: 0.009146
X回転(°):-25.844340 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.200000 -1.484470
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000698
偏芯データ(ローカル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-67.722800 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 4.69850(Y反射面) 1.500000 1.484470
非球面係数(トロイダル):
X曲率半径: 2.73859(X)
Y円錐定数: -37.956203
4次:-0.845852E-01 6次:0.282671E+01 Y8次:-0.135156E+02 Ｙ10次:0.000000E+00
偏芯データ(第2面基準グローバル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 19.142916
偏芯データ(第1面基準グローバル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.946230 Z平行偏芯: 2.000000
X回転(°):22.277200 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 1.00000 2.000000 1.484470
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.923699E+02 6次:-0.938318E+04 8次:0.311084E+06 10次:0.000000E+00
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．１７６７ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９５】
（数値例５）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ 0.300000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.000000
Ｓ３: 6.60566(Y) 0.500000 1.564780
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.70024(X)
偏芯データ(ディセンタ＆リターン):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.545139 Z平行偏芯: 0.142305
X回転(°):-27.348600 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.500000 -1.564780
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000660
偏芯データ(ローカル):
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-69.348600 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 6.60566(Y反射面) 1.406587 1.564780
非球面係数(トーリック面):
X曲率半径: 3.70024(X)
偏芯データ(第2面基準グローバル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 5.494216
偏芯データ(ローカル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.622299 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):48.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.41859 1.200000 1.564780
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.869391E+02 6次:-0.211923E+05 8次:0.174703E+07 10次:0.000000E+00
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．３５０９ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【００９６】
（数値例６）
曲率半径(mm) 軸上面間隔(mm) 屈折率(780nm)
Ｓ１（射出面）: ∞ -0.200000
Ｓ２（ダミー）: ∞ 0.500000
Ｓ３: 8.54820(Y) 0.200000 1.484470
トロイダル:
X曲率半径: 4.85594(X)
Y円錐定数: 88.418193
Y4次:-0.492461E-01 Y6次:0.799758E+00 Y8次:-0.420229E+01 Y10次:0.000000E+00
偏芯データ(ディセンタ＆リターン)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.315136 Z平行偏芯: 0.006365
X回転(°):-25.844340 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ４: ∞(反射面) -0.200000 -1.484470
回折格子面:
回折次数: -1.000000 格子ピッチ: 0.000698
偏芯データ(ローカル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°):-67.722800 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ５: 8.54820(Y反射面) 1.500000 1.484470
非球面係数(トロイダル):
X曲率半径: 4.85594(X)
Y円錐定数: 88.418193
Y4次:-0.492461E-01 Y6次:0.799758E+00 Y8次:-0.420229E+01 Y10次:0.000000E+00
偏芯データ(第2面基準グローバル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 0.000000 Z平行偏芯: 0.000000
X回転(°): 0.000000 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ６: ∞ 5.000000
偏芯データ(第1面基準グローバル)
X平行偏芯: 0.000000 Y平行偏芯: 1.409937 Z平行偏芯: 3.158578
X回転(°):22.277200 Y回転(°): 0.000000 Z回転(°): 0.000000
Ｓ７: 0.45323 1.063940 1.484470
非球面係数:
円錐定数: 0.000000
4次:0.140286E+02 6次:-0.135145E+03 8次:0.444181E+03 10次:0.000000E+00
Ｓ８: ∞ 0.000000
Ｓ９（光源）: ∞
仕様は、
・光源側ＮＡ：０．０９０００
・設計波長：７８０．００ｎｍ
・焦点距離：−０．８１８２ｍｍ
・倍率：０．２０００
である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】光アシスト式磁気記録ヘッドを搭載した光記録装置の概略構成の例を示す図である。
【図２】光記録ヘッドの構成例を示す図である。
【図３】光記録ヘッドの別の構成例を示す図である。
【図４】平面導波路の正面図である。
【図５】平面導波路の側面図である。
【図６】第１の光学素子が有する第１の正のパワーの焦点を説明する図である。
【図７】第１の光学素子の焦点近傍から入射する光の光路の例を示す図である。
【図８】プラズモンプローブの例を示す図である。
【図９】数値例１から５の光路図を示す図である。
【図１０】数値例６の光路図を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ 筐体
２ ディスク
３ スライダ
４ サスペンション
２０ 平面導波路
２０ａ 回折格子
２１ コア層
２２ クラッド層
２４ 先端部
２６、２７ 側面
３０ 光記録ヘッド
３２ 空気ベアリング面
４０ 磁気記録部
４１ 磁気再生部
５０ 光源
５１ 第２の光学素子
５１ａ、５１ｂ 面
５２ 第１の光学素子
５２ａ 入射面
５２ｂ 反射面
５２ｃ 回折面
５２ｄ 射出面
６０、６１ 光
６３ 光スポット
６５ 放射光
１００ 光記録装置
θ１、θ２ 入射角度
Ｃ 軸
Ｆ、Ｇ 焦点
Ｎ 法線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を導く光伝送系と、
前記光伝送系に導かれた光が結合される平面導波路と、を備え、
前記平面導波路は、前記光伝送系に導かれた光が照射される位置に、所定の角度で入射する該光を該平面導波路に結合させる光入力部を有する光学装置において、
前記光伝送系は、第１の正のパワーを有し、前記光源側の焦点近傍を通る光を前記光入力部に所定の角度で照射する第１の光学素子を備え、
前記第１の光学素子は、前記平面導波路に対して相対位置が固定されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記光伝送系は、前記光源からの光を前記光入力部に収束させるものであって、
前記第１の光学素子より前記光源の側に位置し、第２の正のパワーを有する第２の光学素子を備え、
前記第２の光学素子からの光は、前記第１の光学素子の前記焦点近傍を通るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記光源は、線状導光体の光射出端部であり、前記第２の正のパワーは前記第１の正のパワーより大きいことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記光入力部は回折格子であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記焦点近傍の位置にピンホールを有する遮光部が設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記第１の光学素子は、前記所定の角度で前記光入力部に入射するように前記第１の光学素子に入射する光を偏向する偏向部を備えていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光学装置。
【請求項７】
前記偏向部は、回折格子を備えていることを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
【請求項８】
前記偏向部は、反射面を備え、前記反射面は前記第１の正のパワーを備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記第１の正パワーは、光軸に対し直交し且つ互いに直交する２方向に異なることを特徴とする請求項７又は８に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第１の光学素子は、前記所定の角度で前記光入力部に入射するように前記第１の光学素子に入射する光を偏向する偏向部を備え、
前記第１の光学素子に光が入射する側から光が進む順に、入射面、反射面、回折格子面及び前記反射面と同一面である射出面を備え、
前記反射面は前記第１の正のパワーを備えていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記反射面が備える前記第１の正のパワーは、光軸に対し直交し且つ互いに直交する２方向に異なることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
光源からの光を情報記録媒体に照射して情報を記録する光記録ヘッドにおいて、
前記光源と、
請求項１から１１の何れか一項に記載の光学装置と、
前記平面導波路を備え、前記情報記録媒体に対し相対移動するスライダと、を有することを特徴とする光記録ヘッド。
【請求項１３】
前記第１の光学素子は、前記スライダに固定されていることを特徴とする請求項１２に記載の光記録ヘッド。
【請求項１４】
磁気記録部を備えている請求項１２又は１３に記載の光記録ヘッドと、
磁気記録媒体と、
前記光記録ヘッドにより前記磁気記録媒体に磁気記録を行う制御をする制御部と、を備えていることを特徴とする光記録装置。
【請求項１】
光源からの光を導く光伝送系と、
前記光伝送系に導かれた光が結合される平面導波路と、を備え、
前記平面導波路は、前記光伝送系に導かれた光が照射される位置に、所定の角度で入射する該光を該平面導波路に結合させる光入力部を有する光学装置において、
前記光伝送系は、第１の正のパワーを有し、前記光源側の焦点近傍を通る光を前記光入力部に所定の角度で照射する第１の光学素子を備え、
前記第１の光学素子は、前記平面導波路に対して相対位置が固定されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記光伝送系は、前記光源からの光を前記光入力部に収束させるものであって、
前記第１の光学素子より前記光源の側に位置し、第２の正のパワーを有する第２の光学素子を備え、
前記第２の光学素子からの光は、前記第１の光学素子の前記焦点近傍を通るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記光源は、線状導光体の光射出端部であり、前記第２の正のパワーは前記第１の正のパワーより大きいことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記光入力部は回折格子であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記焦点近傍の位置にピンホールを有する遮光部が設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記第１の光学素子は、前記所定の角度で前記光入力部に入射するように前記第１の光学素子に入射する光を偏向する偏向部を備えていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光学装置。
【請求項７】
前記偏向部は、回折格子を備えていることを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
【請求項８】
前記偏向部は、反射面を備え、前記反射面は前記第１の正のパワーを備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載の光学装置。
【請求項９】
前記第１の正パワーは、光軸に対し直交し且つ互いに直交する２方向に異なることを特徴とする請求項７又は８に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第１の光学素子は、前記所定の角度で前記光入力部に入射するように前記第１の光学素子に入射する光を偏向する偏向部を備え、
前記第１の光学素子に光が入射する側から光が進む順に、入射面、反射面、回折格子面及び前記反射面と同一面である射出面を備え、
前記反射面は前記第１の正のパワーを備えていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記反射面が備える前記第１の正のパワーは、光軸に対し直交し且つ互いに直交する２方向に異なることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
光源からの光を情報記録媒体に照射して情報を記録する光記録ヘッドにおいて、
前記光源と、
請求項１から１１の何れか一項に記載の光学装置と、
前記平面導波路を備え、前記情報記録媒体に対し相対移動するスライダと、を有することを特徴とする光記録ヘッド。
【請求項１３】
前記第１の光学素子は、前記スライダに固定されていることを特徴とする請求項１２に記載の光記録ヘッド。
【請求項１４】
磁気記録部を備えている請求項１２又は１３に記載の光記録ヘッドと、
磁気記録媒体と、
前記光記録ヘッドにより前記磁気記録媒体に磁気記録を行う制御をする制御部と、を備えていることを特徴とする光記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１４０５８１（Ｐ２０１０−１４０５８１Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１８１７６（Ｐ２００８−３１８１７６）
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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