以下、本発明を図示の実施の形態である� ��ヘッドに磁気記録素子を有する光アシスト� ��磁気記録ヘッドとそれを備えた光記録装置� ��基づいて説明するが、本発明は該実施の形� ��に限られない。尚、各実施の形態の相互で� ��一の部分や相当する部分には同一の符号を� ��して重複の説明を適宜省略する。

 図1に光アシスト式磁気記録ヘッドを搭載し た光記録装置(例えばハードディスク装置)の� ��略構成例を示す。この光記録装置100は、以� ��(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5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サスペンシ� �ン4
(3)サスペンション4に取り付けられたトラッ� �ング用アクチュエータ6
(4)サスペンション4の先端に取り付けられた� �アシスト式磁気記録ヘッド(以下、光記録ヘ� ��ドと称する。)3
(5)ディスク2を矢印Bの方向に回転させるモー� ��(図示しない)
(6)トラッキング用アクチュエータ6、モータ� �び記録等の制御を行う制御部7
 こうした光記録装置100は、光記録ヘッド3が ディスク2の上で浮上しながら相対的に移動� �うるように構成されている。

 図2は、光記録ヘッド3の一例を断面図で� �している。光記録ヘッド3は、ディスク2に対 する情報記録に光を利用する光ヘッドであっ て、光学素子14とスライダ15を備えている。� �学素子14は、光源(図示しない)から光を導光� ��る光ファイバ11と、光ファイバ11から射出す る光を光アシスト部である光導波路16の上端� ��に光スポットとして導く集光素子である屈� ��率分布型レンズ12、13及び光を偏向する偏向 面14aを備えている。線状導光体として、光フ ァイバ11の先端には、集光素子である屈折率� ��布型レンズ12、13が結合されている。

 光学素子14には、光ファイバ11及び集光素 子である屈折率分布型レンズ12、13を配設す� �ための断面形状がV字状のV溝14bが設けられて いる。このV溝14bは、光学素子14とスライダ15� ��が結合することにより、V溝14bの開口が閉じ られて、三角柱状の穴14b-1となる。また、穴1 4b-1の奥の閉じられている端に本発明に係わ� �斜面14cがあり、屈折率分布レンズ13の光軸に 対し略垂直な面の先端部が斜面14cに突き当て られた状態で固定されている。この斜面14cに 関しては以降で説明する。

 スライダ15は、上端面に形成された光ス� �ットをディスク2に射出する光導波路16、デ� �スク2の被記録部分に対して磁気情報の書き� ��みを行う磁気記録部17及びディスク2に記録� ��れている磁気情報の読み取りを行う磁気再� ��部18を備えている。

 なお、図2ではディスク2の記録領域の進� �側から退出側(図の→方向)にかけて、磁気再 生部18、光導波路16、磁気記録部17の順に配置 されているが、配置順はこれに限らない。光 導波路16の退出側直後に磁気記録部17が位置� �ればよいので、例えば、導波路16、磁気記録 部17、磁気再生部18の順に配置してもよい。

 光ファイバ11により導光される光は、例� �ば、半導体レーザーより射出される光であ� �。光ファイバ11の端面から射出したレーザー 光は、集光素子である屈折率分布型レンズ12� ��13、偏向面14aを有する光学素子14によって、 スライダ15に設けられた光導波路16の上端面� �集光され、この光アシスト部を成す光導波� �16を導波して光記録ヘッド3からディスク2に� ��けて射出する。

 スライダ15は浮上しながら磁気記録媒体で� �るディスク2に対して相対的に移動するが、� ��体に付着したごみや、媒体に欠陥がある場� ��には接触する可能性がある。その場合に発� ��する摩耗を低減するため、スライダの材質� ��は耐摩耗性の高い硬質の材料を用いること� ��望ましい。例えば、Al ₂ O ₃ を含むセラミック材料、例えばAlTiCやジルコ� ��ア、TiNなどを用いれば良い。また、摩耗防� ��処理として、スライダ15のディスク2側の面� ��耐摩耗性を増すために表面処理を行っても� ��い。例えば、DLC(Diamond Like Carbon)被膜を用� �ると、光の透過率も高く、ダイヤモンドに� �ぐHv=3000以上の硬度が得られる。

 また、スライダ15のディスク2と対向する� ��には、浮上特性向上のための空気ベアリン� ��面(ABS(Air Bearing Surface)面とも称する。)を有 している。スライダ15の浮上は、ディスク2に 近接した状態で安定させる必要があり、スラ イダ15に浮上力を抑える圧力を適宜加える必� ��がある。このため、光学素子14の上に固定� �れるサスペンション4は、光記録ヘッド3のト ラッキングを行う機能の他、スライダ15の浮� ��力を抑える圧力を適宜加える機能を有して� ��る。

 光記録ヘッド3から射出したレーザー光が 微小な光スポットとしてディスク2に照射さ� �ると、ディスク2の照射された部分の温度が� ��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17により磁気情報� ��書き込まれる。この光記録ヘッド3に関して 以下に説明する。

 まず、集光素子を構成する屈折率分布型レ� ��ズ12、13に関して説明する。屈折率分布型レ ンズ(Graded Index Lens、以下、「GRINレンズ」と 略す。)は、屈折率が一様でない(中心に近い� ��ど屈折率が大きい)媒質を用いたレンズで、 屈折率が連続的に変化することでレンズ作用 をする円柱形状のレンズである。具体的なGRI Nレンズは、例えば、SiGRIN(登録商標)(シリカ� �リン、東洋ガラス(株))がある。GRINレンズの� ��径方向の屈折率分布n(r)は、次式(1)で表され る。
n(r)=N0+NR2×r ²         (1)
但し、
n(r):中心からの距離rの位置の屈折率
N0:中心部の屈折率
NR2:GRINレンズの集光能力を表す定数
 GRINレンズ12、13を具体的に式(1)で表す例と� �て以下があり、直径としては例えば、85μm、 125μmである。
GRINレンズ12(NA:0.166)
 N0=1.479606
 NR2=-2.380952
GRINレンズ13(NA:0.395)
 N0=1.540737
 NR2=-12.47619
 GRINレンズは、半径方向に屈折率分布を持っ ていることから光軸を合わせることが容易で あるという特徴を持っている。このため、光 ファイバ11とGRINレンズ12とGRINレンズ13との光� ��を容易に合わせることができる。また、光� ��ァイバ11が石英からなる場合、GRINレンズ12� �GRINレンズ13を成す材料も光ファイバ11と同様 であることから、これらを溶融処理により接 合して一体化することができる。この接合に より、取り扱いが容易となると同時に、光フ ァイバ11、GRINレンズ12、GRINレンズ13それぞれ� ��接する面での光損失が抑えられ光ファイバ� ��より導光された光を効率良くGRINレンズ13よ� ��射出することができる。

 GRINレンズ12及びGRINレンズ13で構成する集� ��素子は、光ファイバ11により導光された光� �GRINレンズ13の光射出面より離れた位置に収� �して光スポットを形成する構成としている� �GRINレンズ12及びGRINレンズ13それぞれのNA(Numer ical Aperture)は異なっており、GRINレンズ12及び GRINレンズ13を選択し、また、組み合わせ、そ れぞれの長さを適宜決めることで、集光素子 が占める長さ、集光素子の光射出面から光ス ポット位置までの距離を決めることができる 。

 GRINレンズ12及びGRINレンズ13の直径と光フ� ��イバ11の直径とが±10%程度にほぼ同じことが 好ましく、同じであることがより好ましい。 上記の通り光ファイバ11とGRINレンズ12とGRINレ ンズ13は、溶融処理により接合することがで� ��るため、それぞれがほぼ同じ直径とすると� ��径の中心を合わせて接合する作業を容易と� ��ることができる。

 光ファイバ11とGRINレンズ12とGRINレンズ13� �接合して一体化(以下、結合したGRINレンズ12� ��GRINレンズ13を結合集光素子20と称する。)す� ��と、光ファイバ11により光源から導かれて� �をGRINレンズ13の射出端面から離れた位置に� �スポットを効率良く形成することができる� �

 この結合集光素子20は、図2に示すように� ��光学素子14とスライダ15とが接着等により結 合され、光学素子14が備えているV溝14bがスラ イダ15で被われることでなる三角柱状の穴14b- 1に押し込まれた状態で固定されている。

 光学素子14の斜視図を図3に示す。光学素� ��14は、結合集光素子20を配設するための一方 の端が開放され他方の端が閉じられているV� �14bが設けてある。V溝14bの閉じられている端� ��は、斜面14cがある。この斜面14cは、溝14bの� ��をなしており、この底は、溝14bが開放され� ��いる一方の端から閉じられている他方の端� ��方向に進むに従って浅くなっている。

 斜面14cにおいて、斜面14cとスライダ15と� �合する側の底面14dとは交差し、この交差に� �り成す辺14gが、V溝14bが延伸する方向(図3中� �矢印14h方向)に垂直な関係となっているのが� ��ましい。また、斜面14cと底面14dとが成す溝� ��の角度θ(図2参照)は、90°未満で、後述の様� ��適宜決めればよい。

 光学素子14とスライダ15とが結合されてな る穴14b-1に結合集光素子20が挿入されて固定� �れている様子を図4(a)、(b)に示す。図4(a)は、 結合集光素子20と斜面14cの周辺を光学素子14� �上面から透視した様子を示している。図4(b)� ��、偏向面14a側から、結合集光素子20の周辺� �透視した様子を示している。

 穴14b-1に押し込まれた結合集光素子20の先 端部は、図4(a)に示すように、V溝14bの閉じら� ��ている端の斜面14cに押し当てられ、斜面14c� ��結合集光素子20の外周端部P10が当接する。� �面14cに押し当てられた結合集光素子20の外周 端部P10は、図4(b)に示すように、斜面14cに沿� �てスライダ15の方向(図4(b)中の矢印)に押さえ られる力を受ける。この力により、結合集光 素子20の先端部は、浮くことなく、スライダ1 5の上面15aに押し付けられて、この上面15aに� �して垂直な方向の位置決めができる。

 V溝14bは、配設される光ファイバ11及び結� ��集光素子20の直径、偏向面14aへの光の入射� �度が考慮されて設けてある。また、斜面14c� �位置及び傾きは、結合集光素子20の直径、結 合集光素子20の光の射出端面から偏向面14aを� ��て光導波路16の上端面までの距離が考慮さ� �て設けられている。光学素子14とスライダ15� ��所定の位置で結合し、結合集光素子20を結� �によりなる三角柱状の穴14b-1に挿入し、斜面 14cへ押し付けて固定することにより、結合集 光素子20の先端部の光軸方向の位置と、光軸� ��向に垂直な方向の位置とを容易に決めるこ� ��ができる。

 従って、穴14b-1に挿入され、先端部が斜� �14cによりスライダ15の上面15aに押し付けられ 、浮き上がることなく安定して固定される結 合集光素子20から射出する収束光は、偏向面1 4aに精度良く導かれ、的確に偏向される。偏� ��された収束光は、光学素子14の下面に光ス� �ットを所望の位置に効率よく形成すること� �出来る。この光スポットが形成される位置� �、スライダ15が備えている光導波路16の上端� ��を合わせると、光スポットは光導波路16に� �り導波されディスク2に向けて射出される。

 図2から図4で示した斜面14cは、1つの平面� ��構成されているが、図5から図7に示す光学� �子34の斜面34cとするのも好ましい。図5は、� �学素子34を備えた光記録ヘッド3の一例の断� �図である。スライダ15が備えている光導波路 等は省略している。

 光学素子34は、図6の斜視図に示すように� ��結合集光素子20を配設するためのV溝34bが設� ��られており、V溝34bの閉じられている端に斜 面34cがある。斜面34cは、図7(a)、(b)に示すよ� �に、交差した2つの平面34c-1、34c-2で構成され 、この2つの平面34c-1、34c-2が成す溝の幅方向� ��断面はV字形状を成している。また、2つの� �面34c-1、34c-2が交差して成す辺34fは、溝34bの� ��方の開放側の端から他方の閉じられている� ��の方向に進むに従って浅くなる溝の底とな� ��ている。

 光学素子34とスライダ15とが結合されて成 る三角柱状の穴34b-1に結合集光素子20が挿入� �れて固定されている様子を図7(a)、(b)に示す� ��図7(a)は、結合集光素子20と斜面34cの周辺を� ��学素子34の上面から透視した様子を示して� �る。また、図7(b)は、偏向面34a側から、結合� ��光素子20の周辺を透視した様子を示してい� �。

 光学素子34が備えているV溝34bがスライダ1 5で被われることで形成される穴34b-1に押し込 まれた結合集光素子20の先端部は、図7(a)に示 すように、V溝34bの閉じられている端の斜面34 cに押し付けられて当接する。

 2つの平面34c-1、34c-2で構成される斜面34c� �結合集光素子20を当接させると、結合集光素 子20は、斜面34cに外周端部P20、21の2点で当接� ��ることになる。図7(b)に示すように、結合集 光素子20の先端部は、斜面34cを構成する2つの 平面34c-1と34c-2から互いに対向する力(図7(b)中 の矢印)を受ける。この力により、結合集光� �子20の先端部は、浮かないようにスライダ15� ��上面15aに押し付けられて、この上面15aに対� ��て垂直な方向の位置決めがなされ、且つ2つ の平面34c-1、34c-2で成すV字形状の中心に倣う� ��に上面15aに平行な方向の位置決めがなされ� ��。

 光学素子14の場合と同様に光学素子34にお いては、斜面34cの位置及び傾きは、結合集光 素子20の直径、結合集光素子20の光の射出端� �から偏向面34aを経て光導波路16の上端面まで の距離が考慮されて設けられている。光学素 子34とスライダ15を所定の位置で結合し、結� �によりなる穴34b-1に結合集光素子20を挿入し� ��斜面34cに押し付けるようにして固定するこ� ��により結合集光素子20の先端部の光軸方向� �位置と、光軸方向に垂直な方向の位置とを� �易に決めることができる。

 従って、穴34b-1に挿入され、先端部が斜� �34cによりスライダ15の上面15aに押し付けられ 、浮き上がることなく安定して固定される結 合集光素子20から射出する収束光は、偏向面3 4aに精度良く導かれ、的確に偏向される。偏� ��された収束光は、光学素子34の下面に光ス� �ットを所望の位置に効率よく形成すること� �出来る。この光スポットが形成される位置� �、スライダ15が備えている光導波路16の上端� ��を合わせると、光スポットは光導波路16に� �り導波されディスク2に向けて射出される。

 溝34bの幅方向の中心を通り、且つ溝34の� �伸方向の断面である中央断面34eに対して、2� ��の平面34c-1、34c-2が成す溝の幅方向の断面の V字形状が対称となるようにするのがより好� �しい。このようにすると、穴34b-1に挿入した 結合集光素子20の射出端での光軸を、上記の� ��央断面34eの面内にあるようにすることがで� ��る。よって、結合集光素子20から射出する� �束光をより精度よく偏向面34aに導くことが� �き、光学素子14の下面に光スポットをより位 置精度、また効率よく形成することが出来る 。

 このように、光学素子14、34にスライダ15� ��結合することで、結合集光素子20からの光� �容易に精度良く、例えばスライダ15の光導波 路16の入射面に導くことができる。このため� ��、光記録ヘッド3を構成する上で必要なスラ イダ15以外に、結合集光素子20を精度良く固� �するための、例えば結合集光素子20の先端部 が浮いて不安定とならない様に押さえ込む新 たな部材等を必要としないため、光学素子14� ��小型で、薄くすることが出来る。

 これまで図2から図7を用いて説明した光� �素子14、34に結合光学素子20を固定する際に� �結合光学素子20の先端面と光学素子14、34の� �射面(斜面14c、34c)との間に間隙が生じる。こ の間隙に、例えばアクリル系やエポキシ系の 屈折率が1.3~1.5程度の公知の光学部品用の接� �剤等を充填するのが好ましい。このような� �折率の値を有する接着剤等を間隙に充填す� �ことで、屈折率差による光の伝達効率の低� �を抑えることが出来る。

 また、図8から図10に示す光学素子54のよ� �に、これまで説明した例えば斜面34cの先端� �を、挿入されて固定される結合集光素子20の 射出端の光軸に対して垂直な平面54mにするの がより好ましい。図8は、光学素子54を備えた 光記録ヘッド3の一例の断面図である。スラ� �ダ15が備えている光導波路等は省略している 。

 光学素子54は、図9の斜視図に示すように� ��結合集光素子20を配設するためのV溝54bが設� ��られており、V溝54bの閉じられている端に斜 面54cがあり、その先端部に平面54mがある。斜 面54cは、結合集光素子20に対して、上記図5か ら図7を用いて説明した斜面34cと同じように� �能する。

 光学素子54とスライダ15とが結合されて成 る三角形柱状の穴54b-1に結合集光素子20が挿� �されて固定されている様子を図10(a)、(b)に示 す。図10(a)は、結合集光素子20と斜面54cの周� �を光学素子54の上面から透視した様子を示し ている。また、図10(b)は、偏向面54a側から、� ��合集光素子20の周辺を透視した様子を示し� �いる。

 光学素子54が備えているV溝54bがスライダ1 5で被われることで形成される穴54b-1に押し込 まれた結合集光素子20の先端部は、図10(a)に� �すように、V溝54bの閉じられている端の斜面5 4cに押し付けられて当接する。

 2つの平面54c-1、54c-2で構成される斜面54c� �結合集光素子20を当接させると、結合集光素 子20は、斜面54cに外周端部P30、31の2点で当接� ��ることになる。図10(b)に示すように、結合� �光素子20の先端部は、斜面54cを構成する2つ� �平面54c-1と54c-2から互いに対向する力(図10(b)� ��の矢印)を受ける。この力により、結合集光 素子20の先端部は、スライダ15の上面15aに押� �付けられて、この上面15aに対して垂直な方� �の位置決めがなされ、且つ2つの平面54c-1、54 c-2で成すV字形状の中心に倣う様に上面15aに� �行な方向の位置決めがなされる。

 光学素子34の場合と同様に光学素子54にお いては、斜面54cの位置及び傾きは、結合集光 素子20の直径、結合集光素子20の光の射出端� �から偏向面54aを経て光導波路16の上端面まで の距離が考慮されて設けられている。光学素 子54とスライダ15を所定の位置で結合し、結� �により形成される穴54b-1に結合集光素子20を� ��入し、斜面54cに押し付けるようにして固定� ��ることにより結合集光素子20の先端部の光� �方向の位置と、光軸方向に垂直な方向の位� �とを容易に決めることができる。

 更に、斜面54cの先端部を結合集光素子20� �射出端の光軸に対して垂直な平面54mとする� �とで、結合集光素子20から射出された光は、 垂直に光学素子54に入射できるため、より効� ��よく光学素子54に入射することが出来る。� �うした斜面の先端部を平面とすることは、� �学素子34の斜面34cに対してのみではなく、光 学素子14の斜面14cの場合に対しても同様に可� ��である。また、上述した屈折率が1.3~1.5程度 の公知の光学部品用の接着剤等で平面54mと結 合集光素子20の先端面との間隙を充填すると� ��折率差による光の伝達効率の低下を抑える� ��とが出来る。また、間隙が少ないため接着� ��等の充填量を少なくすることができるので� ��接着剤の応力による光記録ヘッド3の変形を 生じにくくすることができる。

 光ファイバ11及び結合集光素子20を光学素 子14に配設する開放されている一方の端から� ��じられている他方の端までの溝の断面形状� ��、これまでの説明ではV字形状としているが 、V字形状に限定する必要はなく、例えば矩� �状の溝としてもよいが、円筒形状の結合集� �素子20の座りの良さや高精度に成形する容易 性からV字形状とするのが好ましい。また、� �れまで説明した、例えばV溝14bは、その稜線� ��スライダ15との取り付け面である底面14dと� �ぼ並行に延伸し、開放されている一方の端� �ら閉じられている他方の端の斜面14cに到る� �での断面形状は一定としているが、必ずし� �このように平行で断面形状を一定とする必� �はない。例えば、偏向面14cへの入射角を大� �くするためにV溝14bに傾斜を持たせても良い� ��、結合集光素子20を挿入し易い様に、V溝14b� ��開放されている端側の断面を大きくしても� ��い。図2の様に、V溝14bを、その稜線が底面14 dとほぼ並行に延伸し、斜面14cに到るまでのV� ��14bの断面が、結合集光素子20の断面形状に� �わせた一定状態とすると、スライダ15と結合 して成る三角柱状の穴14b-1に挿入された結合� ��光素子20の配設がより規制され、結合集光� �子20と溝14bとの位置をより良好に行うことが できるので好ましい。

 図3、図6、図9にそれぞれ示す光学素子14� �34、54は、例えば、熱可塑性樹脂を材料とし� ��射出成形法やプレス成形法により形成する� ��とが出来る。熱可塑性樹脂としては、例え� ��、ZEONEX(登録商標)480R(屈折率1.525、日本ゼオ� ��(株))、PMMA(ポリメチルメタクリレート、例� �ば、スミペックス(登録商標)MGSS、屈折率1.49� ��住友化学(株))、PC(ポリカーボネート、例え� ��、パンライト(登録商標)AD5503、屈折率1.585、 帝人化成(株))等が挙げられる。

 これまで説明した光学素子14、34、54を上� ��の成形法で製造する場合、斜面14c、34c、54c� ��傾斜方向は、それぞれの光学素子14、34、54� ��おける偏向面14a、34a、54aと略平行となる様� ��構成することが好ましい。このようにする� ��とで、成形した光学素子14、34、54を、型か� ��抜きやすくすることが出来、製造効率を良� ��とすることが出来る。

 図2で示す光記録ヘッド3のように、光学� �子14のV溝14bが開口している面にスライダ15が 固定され、V溝14bが開口している面の反対の� �に光学素子14を支持するサスペンションが固 定されるのが好ましい。

 光記録ヘッド3はこれをディスク2の上に� �持するサスペンション4と結合する必要があ� ��、サスペンション4と結合する場所を光記録 ヘッド3に確保する必要がある。サスペンシ� �ン4で光記録ヘッド3を下側から保持する構成 は、ディスク2の上を浮上して相対移動する� �上機構を有したスライダ15が必要であるため 困難である。

 また、光学素子14とスライダ15との間に挟 む様にサスペンション4を設ける構成は、結� �集光素子20を設けるためのV溝14bがあるため� �、このV溝14bの開口を避ける必要がある。ま� ��、光導波路16に集光する光束も避ける必要� �ある。このため、例えば、サスペンション4� ��記録面の上を浮上走行する方向で且つ光学� ��子14の中央部で固定しようとする場合、サ� �ペンション4を固定する個所をV溝14bに沿った 光学素子14の中央とすることが出来ないので� ��バランスの良い保持が困難となる。

 上記より、光学素子14のスライダ15を取り 付ける下面側に開口するV溝14bを設ける構成� �するのが好ましく、このようにすると光学� �子14の上面側にサスペンション4を容易に設� �ることができる。光学素子14の上面は、V溝� �の凹凸がない平面状態であり、サスペンシ� �ン4を取り付ける上での自由度が大きく、光� ��録ヘッド3をディスク2の上に安定して浮上� �せることができるようにサスペンション4を� ��学素子14にバランス良く固定することがで� �る。また、上記の平面状態を利用して、例� �ば、光学素子14の上面に組み立てを容易とす るサスペンション4との結合用の位置決めマ� �ク等を設けることもできる。また、サスペ� �ション4と光源から光を導く光ファイバ11と� �近い状態となるため、光ファイバ11をサスペ ンション4に沿わせて固定することが容易に� �きる。

 また、光学素子14の下面側にスライダ15が 固定されると、スライダ15が備えている光導� ��路16に光学素子14により導かれる光を効率良 く伝達することができるため、好ましい。

 これまで説明した光ヘッドは、ディスク2 に対する情報記録に光を利用する光アシスト 式磁気記録ヘッドであるが、記録媒体に対す る情報記録に光を利用する光記録ヘッドであ って、磁気再生部17と磁気記録部18を有しな� �、例えば、近接場光記録、相変化記録等の� �録を行う光ヘッドとすることができる。ま� �、光ヘッドは、近接場光を発生する微小な� �属構造体(プラズモンプローブとも称する。) を光導波路16の光射出位置又はその近傍に設� ��てもよい。