JP4482485B2 - Head module - Google Patents
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Description
この発明は、高密度で情報の記録再生を行うヘッドモジュールに関する。 The present invention relates to a head module that records and reproduces information at high density.
近年情報化社会における画像・動画情報の急激な増加に対応するため、情報記録再生装置は大容量化・小型化が進められている。光を用いた情報記録再生装置においては、記録密度が光波長に依存するため、短い波長の光を用いることで高密度化が図られてきた。波長に依存しない密度の実現の方法としては、近接場光を用いた記録再生原理が注目されている。 In recent years, in order to cope with a rapid increase in image / moving picture information in the information society, information recording / reproducing apparatuses have been increased in capacity and size. In an information recording / reproducing apparatus using light, since the recording density depends on the light wavelength, the density has been increased by using light having a short wavelength. As a method for realizing a wavelength-independent density, a recording / reproducing principle using near-field light has attracted attention.
近接場光を利用した記録再生装置の構成は、磁気ディスク装置とほぼ同様であり、磁気ヘッドに代わり、近接場光ヘッドを用いる。近接場光ヘッドは、光学的微小開口やナノメートルサイズの突起などから近接場光を発生させる部分を持つ。近接場光ヘッドをサスペンションアームの先端に取り付けてフライングヘッド技術により一定の高さに浮上させ、ディスク上に存在する任意のデータマークへアクセスする。高速度回転するディスクに近接場光ヘッドを追従させるため、ヘッドモジュールにはディスクのうねりに対応してヘッドの姿勢を安定させるフレクチャ機能をもたせている。このような構成の近接場光ヘッドモジュールにおいて、近接場光ヘッドに光を供給する方法として、ヘッドの上方あるいは水平方向に設けたレーザーを直接ヘッドに照射する方法(例えば特許文献1)、あるいは光ファイバーや光導波路をヘッドに接続する方法(例えば特許文献2)をとっていた。
しかしながら、上述した従来技術による近接場光ヘッドでは、高速で回転するディスクの表面上に、微小な浮上量と安定した姿勢で浮上を維持した状態で光源からの光を安定的にヘッドに導入することが困難であった。例えば特許文献1で開示されている構造は、リレーレンズ間の距離を制御することによってディスクの面振れに対応してフォーカス制御を行っているが、高速なデータの記録再生を行う際にはディスク面の揺れに対応させてレンズを移動させることが困難である。ヘッドへ入射光が高精度をもって導入されないと、発生する近接場光が弱い、あるいは局在していない、等の状態をもたらし、データの記録再生時におけるエラーの原因となる。 However, in the above-described near-field optical head according to the prior art, light from the light source is stably introduced into the head while maintaining the flying height with a small flying height and a stable posture on the surface of the disk rotating at high speed. It was difficult. For example, in the structure disclosed in Patent Document 1, focus control is performed in response to the surface deflection of the disk by controlling the distance between the relay lenses. It is difficult to move the lens in response to the shaking of the surface. If the incident light is not introduced to the head with high accuracy, the generated near-field light is weak or not localized, which causes an error during data recording / reproduction.
また、浮上時のヘッドの姿勢が安定しないと、ディスクに衝突するヘッドクラッシュを引き起こし、ストレージ装置全体として致命的な損傷となってしまう。またヘッドへの入射光がヘッド上方から空中を伝搬してヘッドに到達する構造になっているため、ヘッド上方にレンズやそのアクチュエーター、場合によってはレーザーなどを含む光学メカニズムを配置する必要があり、ストレージ装置内部に複数枚のディスクを持つ構造にした場合に薄型にしにくい、という課題がある。1台のストレージ装置が複数枚のディスクを持つことができないと、データ容量を大きくしにくい。 If the posture of the head at the time of flying is not stable, a head crash that collides with the disk is caused, resulting in fatal damage to the entire storage apparatus. In addition, since the light incident on the head propagates in the air from above the head and reaches the head, it is necessary to arrange an optical mechanism including a lens, its actuator, and in some cases a laser, above the head. There is a problem that it is difficult to reduce the thickness when a structure having a plurality of disks is provided inside the storage apparatus. If one storage device cannot have a plurality of disks, it is difficult to increase the data capacity.
また、特許文献2に開示されている構造は、空気浮上するヘッドへの荷重点が、ヘッドへの光導入部と一致しているために、ヘッドに対して安定した方向からの光導入が可能となっている反面、ヘッドとサスペンションアーム双方の小さな面積でのみ接触している荷重点を光が通過するために、荷重点での光の散乱や屈折などにより、光効率が低下してしまうという課題があった。また、光導入部を固定する際に用いる接着剤が接着箇所以外の場所に流れ出てしまうことで、接着剤による汚染を引き起こしやすい。またいずれの場合も新規なサスペンションアームの設計が必要となり、所望の浮上特性を得るためにはサスペンションアームの設計最適化が必要であった。 Further, the structure disclosed in Patent Document 2 allows light to be introduced from a stable direction with respect to the head because the load point on the head that floats on the air coincides with the light introduction portion to the head. On the other hand, since light passes through the load point that is in contact only in a small area of both the head and the suspension arm, light efficiency is reduced due to light scattering and refraction at the load point. There was a problem. Moreover, since the adhesive used when fixing the light introducing portion flows out to a place other than the adhesion portion, contamination with the adhesive is likely to occur. In either case, it is necessary to design a new suspension arm, and it is necessary to optimize the design of the suspension arm in order to obtain desired floating characteristics.
上記課題を解決するために本発明は、ディスクの回転により浮上力を受けるヘッドと、前記ヘッドを支持するとともに前記ディスクに対して所定の姿勢と所定の浮上距離になるように前記ヘッドに対して負荷荷重を与えるアームと、前記ヘッドに光源からの入射光を導入する光導入部と、前記ヘッドに前記光導入部を固定する固定部とから成るヘッドモジュールにおいて、前記固定部は、前記負荷荷重がかかる荷重点から前記負荷荷重のかかる方向に延伸した位置の近傍部に形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a head that receives a flying force by rotation of a disk, and supports the head, and has a predetermined posture and a predetermined flying distance with respect to the disk. A head module comprising: an arm for applying a load load; a light introducing portion for introducing incident light from a light source to the head; and a fixing portion for fixing the light introducing portion to the head. It is formed in the vicinity part of the position extended | stretched in the direction where the said load load is applied from the load point which applies.
また本発明は、ヘッドが、前記ディスク表面に対して略水平に前記光導入部から出射した光導入部出射光を反射して前記ディスク表面に向けて伝搬させる反射ミラーを有することを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the head includes a reflection mirror that reflects light propagating from the light introducing portion emitted from the light introducing portion substantially horizontally with respect to the disk surface and propagates the light toward the disk surface. .
また本発明は、ヘッドが、前記反射ミラーが形成されたミラー基板を含むことを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the head includes a mirror substrate on which the reflection mirror is formed.
また本発明は、光導入部が、光源からの入射光をディスク表面に対して略垂直に反射させる光導入部内反射ミラーを持つことを特徴とする。 Further, the invention is characterized in that the light introduction part has a reflection mirror inside the light introduction part that reflects incident light from the light source substantially perpendicularly to the disk surface.
また本発明は、ヘッドが、光導入部から出射した光導入部出射光を集光してディスク表面に向けて伝搬させるレンズを持つことを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the head has a lens that condenses the light emitted from the light introduction part and is propagated toward the disk surface.
また本発明は、ヘッドが、近接場光を発生あるいは検出する近接場光素子を持つことを特徴とする。 According to the present invention, the head has a near-field light element that generates or detects near-field light.
また本発明は、ヘッドが、近接場光素子を持つ近接場光素子基板を含むことを特徴とする。 Further, the invention is characterized in that the head includes a near-field light element substrate having a near-field light element.
また本発明は、近接場光素子が、光源からの入射光の波長よりも小さな光学的開口を持つことを特徴とする。 Further, the invention is characterized in that the near-field light element has an optical aperture smaller than the wavelength of incident light from the light source.
また本発明は、近接場光素子が、光源からの入射光によってプラズモンを発生することによって近接場光を増強する金属膜を持つことを特徴とする。 The present invention is also characterized in that the near-field light element has a metal film that enhances near-field light by generating plasmons by incident light from a light source.
また本発明は、光導入部が光ファイバーから成ることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the light introducing portion is made of an optical fiber.
また本発明は、光導入部が光導波路から成ることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the light introducing portion is composed of an optical waveguide.
また本発明は、光ファイバーがヘッドに固定される前記固定部が、ヘッド表面に形成されたV溝内にあることを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the fixing portion where the optical fiber is fixed to the head is in a V groove formed on the head surface.
また本発明は、V溝が、Siの結晶異方性を利用したエッチングによって形成されたものであることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the V-groove is formed by etching utilizing Si crystal anisotropy.
また本発明は、V溝の一部分が他の部分に比べて浅く形成されており、その一部分において光ファイバーがヘッドに固定されていることを特徴とする。 According to the present invention, a part of the V-groove is formed shallower than the other part, and the optical fiber is fixed to the head in the part.
また本発明は、ヘッドが、ディスク表面の磁化状態を変化させる磁気素子を含むことを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the head includes a magnetic element that changes the magnetization state of the disk surface.
また本発明は、ヘッドが、光源からの入射光をディスク表面に照射し、照射位置において磁気素子が磁化状態を変化させることを特徴とする。 In the invention, the head irradiates the disk surface with incident light from a light source, and the magnetic element changes the magnetization state at the irradiation position.
また本発明は、光導入部が、光ファイバーとヘッドを固定する固定部材を含むことを特徴とする。 Further, the invention is characterized in that the light introducing portion includes a fixing member for fixing the optical fiber and the head.
本発明によれば、光導入部がヘッドに固定されていることによるヘッドの浮上性能への影響が最小限度に低減でき、ディスクの高速度回転による面ぶれにもヘッドが安定して追従することが可能である。また、光導入部がヘッドに固定されているため、ヘッドへの光導入はヘッドの姿勢によらず安定しており、常に安定した光がヘッドからディスク表面に照射されることで、十分な強度で安定した出力信号を得ることができる。ヘッドのナノメートルレベルでの浮上と、安定した光導入を両立させることができる。 According to the present invention, the influence on the flying performance of the head due to the light introducing portion being fixed to the head can be reduced to the minimum, and the head can stably follow the runout caused by the high-speed rotation of the disk. Is possible. In addition, since the light introduction part is fixed to the head, the light introduction to the head is stable regardless of the posture of the head. A stable output signal can be obtained. It is possible to achieve both the flying of the head at the nanometer level and stable light introduction.
また本発明によれば、光導入部からの光がディスク表面に対して水平に伝搬した後、ヘッド内部で方向を変えてディスクに向かう構造になっているため、ヘッド上方に光学メカニズムが一切不要であり、ストレージ装置内部に複数枚のディスクを格納した場合に装置全体が極めて薄型小型にすることができる。その結果、1台のストレージ装置の容量を大きく増加させることができる。 Further, according to the present invention, since the light from the light introducing portion is propagated horizontally with respect to the disk surface, the direction inside the head is changed and headed toward the disk, so that no optical mechanism is required above the head. Thus, when a plurality of disks are stored in the storage apparatus, the entire apparatus can be made extremely thin and small. As a result, the capacity of one storage device can be greatly increased.
また本発明によれば、光導入部からの光をヘッド内部の基板に設けられた反射ミラーによって方向を変え、ディスクに向かわせるため、小型薄型のヘッドで高効率高精度な光の伝搬制御が可能となる。 Further, according to the present invention, the light from the light introducing portion is redirected by the reflecting mirror provided on the substrate inside the head and is directed to the disk. It becomes possible.
また本発明によれば、光導入部の一部に光の伝搬方向を変える機能を持つため、ヘッドが1枚の基板から成る薄型構造にすることが可能となり、その結果浮上量の低減による高分解能と高S/N信号を可能とする。 Further, according to the present invention, since a part of the light introducing portion has a function of changing the propagation direction of light, the head can be formed into a thin structure composed of a single substrate, and as a result, the flying height is reduced. Enables resolution and high S / N signal.
また本発明によれば、ヘッドが光を集光する機能を持つため、十分な強度を持った光を介してディスクと相互作用を起こし、高分解能と高S/N信号を可能とする。 Further, according to the present invention, since the head has a function of condensing light, the head interacts with the disk through light having sufficient intensity, thereby enabling high resolution and high S / N signal.
また本発明によれば、ヘッドが入射光を近接場光に変換して近接場光を発生させるため、入射光の回折限界を超える高分解能を実現できる。 Further, according to the present invention, since the head generates near-field light by converting incident light into near-field light, high resolution exceeding the diffraction limit of incident light can be realized.
また本発明によれば、入射光の波長よりも小さな光学的開口によって近接場光を発生させるため、入射光の波長によらない高分解能を実現できる。 Further, according to the present invention, near-field light is generated by an optical aperture smaller than the wavelength of incident light, so that high resolution independent of the wavelength of incident light can be realized.
また本発明によれば、近接場光を発生する部分が入射光によって表面プラズモンを励起する材質から成っているため、プラズモン共鳴によってエネルギーが増強され、高いエネルギーを持つ近接場光が微細な領域に局在する。これにより高分解能と高S/N信号を実現できる。 Further, according to the present invention, since the portion that generates near-field light is made of a material that excites surface plasmons by incident light, energy is enhanced by plasmon resonance, and high-field near-field light is concentrated in a fine region. Localize. Thereby, a high resolution and a high S / N signal can be realized.
また本発明によれば、光導入部が光ファイバーであるため、低コストで簡便にヘッドを作製することができる。 Further, according to the present invention, since the light introducing portion is an optical fiber, the head can be easily manufactured at low cost.
また本発明によれば、光導入部が光導波路であるため、シリコンプロセスを利用したバッチ製造が可能となり、低コストで安定した性能のヘッドを作製することができる。 Further, according to the present invention, since the light introducing portion is an optical waveguide, batch manufacturing using a silicon process is possible, and a head having stable performance can be manufactured at low cost.
また本発明によれば、光ファイバーをヘッド表面のV溝に固定するため、安定した構造を簡便に組み立て可能である。 Further, according to the present invention, since the optical fiber is fixed to the V groove on the head surface, a stable structure can be easily assembled.
また本発明によれば、ヘッド表面のV溝がSiの異方性エッチングによって形成するため、簡便で高精度な加工によって光ファイバーを固定するための構造を作製することができる。 Further, according to the present invention, since the V-groove on the head surface is formed by anisotropic etching of Si, a structure for fixing the optical fiber by simple and high-precision processing can be produced.
また本発明によれば、V溝の一部に浅い部分を形成しその部分において光ファイバーを固定するため、荷重点直下の正しい位置に確実に光ファイバーの固定ができる。また、固定するための接着剤が多過ぎた場合でも余剰接着剤がV溝の深い部分に流れ込むために、ヘッドの他の部分に接着剤汚染を引き起こすことが無い。 Further, according to the present invention, since a shallow portion is formed in a part of the V-groove and the optical fiber is fixed at the portion, the optical fiber can be reliably fixed at a correct position just below the load point. Even when there are too many adhesives for fixing, the excess adhesive flows into the deep part of the V-groove, so that no other part of the head is contaminated with adhesive.
また本発明によれば、ヘッドが磁気素子を同時に搭載しているために、光によってディスク表面の微小領域を加熱し、そのアシストを受けて磁場で記録する光アシスト磁気記録が可能である。 Further, according to the present invention, since the head is mounted with the magnetic element at the same time, optically assisted magnetic recording is possible in which a minute area on the surface of the disk is heated by light and recorded with a magnetic field with the assistance.
また本発明によれば、光ファイバーとヘッドを固定する部材を用いるため、荷重点に対して任意の位置に光ファイバーを配置することができ、ヘッド底面の中で最もディスク表面に近接している部分に近接場光発生素子を配置するように設計することが可能である。 Further, according to the present invention, since the member for fixing the optical fiber and the head is used, the optical fiber can be arranged at an arbitrary position with respect to the load point, and the portion closest to the disk surface in the bottom surface of the head. The near-field light generating element can be designed to be arranged.
(実施の形態1)
図1に本発明の実施の形態1に係るヘッドモジュールを用いた情報再生装置の概略を示す。本実施の形態に係る情報再生装置は、従来の磁気ディスク装置と基本構成は類似であり、近接場光を発生する微小開口(図示略)を有するヘッド106を記録媒体ディスク107の表面に数〜数十ナノメートルまで近接した状態でディスク107を高速に回転させ、ヘッド106がディスク107に対して常に一定の姿勢で浮上するために、フレクシャー105をサスペンションアーム104の先端部に形成している。サスペンションアーム104は、ボイスコイルモータ(図示略)によってディスク107の半径方向に移動可能である。ここで、ヘッド106は、ディスク107に微小開口が対面するように配置されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an outline of an information reproducing apparatus using a head module according to Embodiment 1 of the present invention. The information reproducing apparatus according to the present embodiment has a basic configuration similar to that of a conventional magnetic disk apparatus, and a
レーザー101からの光束はレンズ102を介して光ファイバー103に導かれ、光ファイバー103からヘッド106に導入される。ここでヘッド106への光導入部として光ファイバー103を用いたが、所定の屈折率を持つ酸化シリコンをパターニングして作製した光導波路であってもよい。必要に応じて、レーザー101は回路系108により強度変調などをかけることもできる。概略をわかりやすくするために、サスペンションアーム104とフレクシャー105とヘッド106はそれぞれ分解した形で示してあるが、実際には、それぞれは接続され必要に応じて固定されている。
The light beam from the
光ファイバー103からの光は、ディスク107の表面に対して略水平方向からヘッド106に導入される。ヘッド106はこの光の伝搬方向を変えディスク107の表面方向に向かわせた後、微小開口によって近接場光に変換する。近接場光はレーザー101からの出射光波長よりもはるかに微細な空間に局在しており、ディスク107表面の微細な領域のみと相互作用し、その結果散乱光を発生させる。ディスク107表面には数〜数十ナノメートルサイズの記録ドット(図示略)が光学的に記録されており、このドットと近接場光との相互作用によって散乱された光は光検出器(図示略)によって検出されて出力信号となる。本実施の形態においては、光検出器はディスク107の裏面側に配置することによって、ディスク107を透過した光を検出したが、ヘッド106側に配置することでディスク107からの反射光を検出することも可能である。また記録ドットは、ディスク107の表面に凹凸形状を形成することで形成されているが、屈折率の異なる微細領域を配置することで形成することも可能である。
Light from the
図2はヘッド106、光ファイバー103の一部、フレクシャー105の一部の拡大図である。ヘッド106はミラー基板201と近接場光素子基板202が接着された構造になっている。ミラー基板201はSiから成り、図中底面にV溝203が形成されている。V溝203は図中右側ではミラー基板201の端まで到達しているが、左側は途中までの形成でありその終端はミラー面204となっている。ミラー面204はミラー基板201表面に対して約55°の傾斜を持っている。ミラー面204は表面にAl膜(図示略)が製膜されている。光ファイバー103はV溝203の一部に接着剤205によって固定されている。この205がヘッドに光導入部を固定する固定部を形成している。光ファイバー103の先端面206は光軸に対して約33°斜めに研磨されている。近接場光素子基板202は石英ガラスから成り、図中上面にマイクロレンズ207が形成され、底面に錐状突起208を持つ。錐状突起208はAl遮光膜(図示略)で覆われているが、先端の数十ナノメートルの微細な領域のみAl遮光膜が除去されていることで光学的開口209となっている。
FIG. 2 is an enlarged view of the
フレクシャー105はサスペンションアーム(図示略)の先端に作られた構造体であり、板ばね221を荷重部222が荷重点223において荷重Fで押すことで、ヘッド106がディスク107(図1)から受ける空気浮上力とつりあってヘッド106の姿勢が安定に維持される。光ファイバー103を伝搬してきた入射光231は、先端面206で屈折して出射光232となり、ミラー面204で反射し、マイクロレンズ207によって集光されて錐状突起208先端の光学的開口209に照射される。入射光231の波長は405ナノメートルとしたが、800ナノメートルあるいは1ミクロンを超える波長のものでも良い。光学的開口209は入射光231の波長よりもはるかに小さいため、光学的開口209の先に分布する光エネルギーは大半が近接場光233の成分である。
The
図3は、ミラー基板201の底面と、光ファイバー103の拡大図である。ミラー基板201底面に形成されたV溝203は、その終端がミラー面204となっている。光ファイバー103の先端面206は斜めに研磨されている。光ファイバー103はV溝203の一部において接着剤205によって固定されている。接着剤205は、図2に示した荷重点223から荷重Fの方向に伸ばした直線とV溝203の交点、すなわち荷重点直下部251の近傍にのみ塗布される。
FIG. 3 is an enlarged view of the bottom surface of the
このような構造のヘッドモジュールでは、光ファイバー103がヘッド106に対して荷重点直下部251でのみ固定されているため、高速で回転するディスク107の面のうねりに対してヘッド106が追従する動作を行うときに光ファイバー103が障害とならない。また、光ファイバー103の先端面206はヘッド106に対して常に一定の相対位置を維持しているため、ヘッド106の姿勢変動によらず安定した光導入が可能である。また、フレクシャー105は従来技術を利用しており、ヘッド106の浮上特性を良好なものにするために最適化された構造を持っている。光は荷重点223のような光学的に複雑な構造体を通過することが無いため、レーザー101から光学的開口209までの光伝搬中の光損失を最小限に抑えることができる。このようにしてヘッド106への安定した高効率光伝搬と、ヘッド106がディスク107に衝突する危険性増加の抑制とを両立させることができた。
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2に係るヘッドモジュールの、ミラー基板300、光ファイバー103の一部、フレクシャー105の一部、の拡大図である。近接場光素子基板は図示していない。実施の形態1で説明した図2と同一部分には同一符号を与え、説明を省略する。実施の形態1との相違点は、V溝301のうち、荷重点223の直下近傍のみ浅い溝302になっている点である。この浅い溝302において光ファイバー103が接着剤205によって固定されている。
In the head module having such a structure, since the
(Embodiment 2)
FIG. 4 is an enlarged view of the
図5は実施の形態2によるミラー基板300の底面図である。V溝301はその終端がミラー面204となっている点は実施の形態1と同様であるが、荷重点直下部251の近傍のみ浅い溝302となっている点が実施の形態1との相違点である。このようなV溝はSiの異方性エッチングを行う際のマスクパターン設計によって作製する。図6はこのミラー基板300に光ファイバー103を接着した状態を示す。光ファイバー103はV溝301のうち浅い溝302の部分でのみ接着剤205によって固定される。この205がヘッドに光導入部を固定する固定部を形成している。
FIG. 5 is a bottom view of the
接着剤205を使わないで光ファイバー103を浅い溝302に固定する方法としては、浅い溝302の幅を数〜数十ミクロンに狭め、近接場光素子基板と浅い溝302のあいだに光ファイバー103を挟みこんだ状態で2枚の基板を接着する、という方法がある。その場合、近接場光素子基板側にもV溝と浅い溝を設けておくことで、光ファイバー103は浅い溝のせまい幅でのみヘッド106に固定される。この205と302がヘッドに光導入部を固定する固定部を形成している。
As a method of fixing the
このような構造のヘッドにすることにより、実施の形態1で述べた効果に加えて、光ファイバー103の接着時に接着剤の塗布箇所に要求される位置精度が低くてもよく、また、余分な接着剤がV溝301のうち浅い溝302以外の場所へ流れ出るため、ヘッドの他の場所への汚染を防止することができる。また、ヘッド106の姿勢変動時にも光ファイバー103がV溝301に衝突する確率が下がり、ヘッド106の姿勢制御が容易になる。接着剤205を用いない方法を採用した場合は、光ファイバー103とヘッド106の接触面積が微小になるため、更にヘッド106の浮上が自由になる。
(実施の形態3)
図7は実施の形態3によるミラー基板400の底面図である。V溝301はその終端がミラー面204となっている点と、荷重点直下部251の近傍のみ浅い溝302となっている点は実施の形態2と同様である。相違点は、ミラー基板400が浅い溝302に接続する切り欠き401を持つ点である。このようなV溝はSiの異方性エッチングを行う際のマスクパターン設計によって作製する。図8はミラー基板400に光ファイバー403を接着した状態を示す。光ファイバー403は、先端部を斜め研磨して作製するが、研磨と同時に先端から所定の距離の位置に突起410を付着または接着手段等の適宜の手法により形成する。この光ファイバー403は、浅い溝302において接着剤205によってミラー基板400に固定されるが、その際、突起410を切り欠き401に嵌め込むことによって高精度な組み立てを容易に行うことができる。この205、401、及び410がヘッドに光導入部を固定する固定部を形成している。
By using the head having such a structure, in addition to the effects described in the first embodiment, the positional accuracy required for the application portion of the adhesive when the
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a bottom view of the
このような構造のヘッドにすることにより、実施の形態1と2で述べた効果に加えて、光ファイバー403とミラー基板400の接着工程が簡便で高精度なものになる。
(実施の形態4)
図9は本発明の実施の形態4に係るヘッド501、光ファイバー502の一部、フレクシャー105の一部の拡大図である。ヘッド501は実施の形態1から3とは異なり、光の伝搬方向を変える機能をミラー基板ではなく光ファイバー502に持たせている。光ファイバー502は、光源(図示略。図中では右端。)から、シングルモードファイバー515、グレイデッド・インデックス(GI)ファイバー516、コア無しファイバー517の順に光軸を一致させて融着させて作製する。コア無しファイバー517の先端は45°の角度に研磨された反射面518となっている。近接場光素子基板511は実施の形態1から3とほぼ同じであるが、光ファイバー502と干渉しないための切り欠き溝512が設けられている。フレクシャー105は実施の形態1から3と同じであり、板ばね221を荷重部222が荷重点223において荷重Fで押す構造となっている。光源(図示略)からの入射光231は、シングルモードファイバー515内を伝搬した後、GIファイバー516内で光束を広げた上で平行光となる。さらにコア無しファイバー517を伝搬した後、反射面518で反射して近接場光素子基板511に向けられる。その後は実施の形態1の説明(図2)と同一である。
By using the head having such a structure, in addition to the effects described in the first and second embodiments, the bonding process between the
(Embodiment 4)
FIG. 9 is an enlarged view of the
図10は板ばね221の底面と光ファイバー502の関係を示す。光ファイバー502には固定板531が接着されている。固定板531と板ばね221は、荷重点223の近傍において接着剤205によって接着されている。この205と531がヘッドに光導入部を固定する固定部を形成している。光ファイバー502は固定板531に接着されているが、板ばね221あるいは近接場光素子基板(図9の511)には接していない。入射光231は荷重点223近傍を通過することはない。
FIG. 10 shows the relationship between the bottom surface of the
このような構造のヘッドは、実施の形態1から3で実現された効果に加えて、ヘッド501が1枚の基板から成っているため薄型になっている。空気浮上するヘッドの場合、浮上量はヘッドのサイズに依存するが、薄型にすることにより浮上量を大きく低減することができる。浮上量を低減することで、ディスクと相互作用する近接場光の強度を大幅に増加させ、より微小な領域に近接場光を局在させることができる。これにより、S/Nの向上やデータ転送速度の増加が可能となる。また実施の形態1から3までの構造では、近接場光を発生させる部分が、荷重点直下部に対して光ファイバーの光軸方向にずれているのに対し、本実施の形態でのヘッドでは、近接場光を発生させる部分が荷重点に対して光ファイバーと直交する方向にずれて配置されている。このように、近接場光を発生させる位置は荷重点とは独立に設計可能である。ヘッドはディスク表面に対してわずかに傾いた姿勢で浮上しており、荷重点直下部よりもディスク表面により近接した位置に近接場光発生部を配置することによって、浮上量低減と同様の効果を持たせることができる。
(実施の形態5)
図11は本発明の実施の形態5に係るヘッドモジュールのうち、ヘッド601、光ファイバー502の一部、フレクシャー105の一部の拡大図である。光ファイバー502とフレクシャー105は実施の形態4における図9と同一であるので、同一符号を与え説明を省略する。ヘッド601は、近接場光及び磁場発生素子基板611から成る。近接場光233が発生するメカニズムは実施の形態4と同一である。実施の形態4との相違点は、磁気ヘッド素子612を搭載している点である。磁気ヘッド素子612は制御回路(図示略)と配線613によって接続され、磁場614を発生させる。磁場614と近接場光233は極めて近接した位置で発生するため、近接場光233によってディスク(図示略)表面の磁性膜の微小領域を加熱し保磁力を下げた状態で、磁場614によって磁化を反転させることで記録を行う。このような構造のヘッドにすることによって、実施の形態4までに述べた効果に加えて、近接場光233によるアシストを利用した磁気記録を行い、より高密度な記録再生が可能となる。
(実施の形態6)
図12は本発明の実施の形態6に係るヘッドモジュールのうち、近接場光発生素子部の形状を示す。図12(a)は三角錐台からなる錐状突起208が遮光膜(図示略)に覆われ、先端部のみ遮光膜が除去されているため微小な光学的開口209となっている構造である。光ファイバーなどの光導入部から導入された光が、この光学的開口209によって近接場光となって近傍に分布する。図12(b)は遮光平面膜701に微小な貫通穴702が設けられている構造であり、同様に貫通穴702から近接場光が発生する。図12(c)は四角錐台801がその側面を遮光膜で覆われ、先端部802のうち一部に三角形状に金属膜803が設けられている。先端部802は平坦であっても良いし、中央が突出した錐状でも良い。金属膜803のすき間804に近接場光が強く局在することによって高分解能と高S/Nを実現する。この金属膜803はAuやAgなど、可視光によって表面プラズモンを発生させる材質を使用することができ、その場合はプラズモンによる増強効果によって、極めて高いエネルギーを持った近接場光を局在させることができる。本発明を実施する際の近接場光発生部は以上述べたものに限らず、入射光から近接場光を発生させる機能を持つものであれば良い。
In addition to the effects realized in the first to third embodiments, the head having such a structure is thin because the
(Embodiment 5)
FIG. 11 is an enlarged view of the head 601, part of the
(Embodiment 6)
FIG. 12 shows the shape of the near-field light generating element part in the head module according to Embodiment 6 of the present invention. FIG. 12A shows a structure in which a
101 レーザー
102 レンズ
103 光ファイバー
104 サスペンションアーム
105 フレクシャー
106 ヘッド
107 ディスク
108 回路系
201 ミラー基板
202 近接場光素子基板
203 V溝
204 ミラー面
205 接着剤
206 光ファイバー103の先端面
207 マイクロレンズ
208 錐状突起
209 光学的開口
221 板ばね
222 荷重部
223 荷重点
231 入射光
232 出射光
233 近接場光
251 荷重点直下部
300 ミラー基板
301 V溝
302 浅い溝
400 ミラー基板
401 切り欠き
403 光ファイバー
410 突起
501 ヘッド
502 光ファイバー
511 近接場光素子基板
512 切り欠き溝
515 シングルモードファイバー
516 グレイデッド・インデックス(GI)ファイバー
517 コア無しファイバー
518 反射面
531 固定板
601 ヘッド
611 近接場光及び磁場発生素子基板
612 磁気ヘッド素子
613 配線
614 磁場
701 遮光平面膜
702 貫通穴
801 四角錐台
802 先端部
803 金属膜
804 金属膜803のすき間
F 荷重
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記固定部は、前記負荷荷重がかかる荷重点から前記負荷荷重のかかる方向に延伸した位置及び近傍部のいずれか一方又は双方にのみ形成されていることを特徴とするヘッドモジュール。 A head that receives a flying force by rotation of a disk; an arm that supports the head and applies a load to the head so that the disk has a predetermined posture and a predetermined flying distance; and a light source for the head In a head module comprising a light introduction part for introducing incident light from and a fixing part for fixing the light introduction part to the head,
The head module is characterized in that the fixing portion is formed only at one or both of a position extending in a direction in which the load is applied from a load point to which the load is applied and a vicinity thereof.
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