JP2002050001A - 情報記録再生ヘッド、情報記録再生装置、トラッキング装置および情報記録媒体 - Google Patents

情報記録再生ヘッド、情報記録再生装置、トラッキング装置および情報記録媒体

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JP2002050001A JP2001148367A JP2001148367A JP2002050001A JP 2002050001 A JP2002050001 A JP 2002050001A JP 2001148367 A JP2001148367 A JP 2001148367A JP 2001148367 A JP2001148367 A JP 2001148367A JP 2002050001 A JP2002050001 A JP 2002050001A
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寛 藤
Hiroyuki Katayama
博之 片山
Kunio Kojima
邦男 小嶋
Kenji Ota
賢司 太田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録マークの幅をさらに短くできて、記録ト
ラックの密度を向上できる情報記録再生ヘッドを提供す
る。 【解決手段】 記録トラックに対し情報を熱アシスト方
式にて記録または再生するための磁気ヘッド１２を、磁
気ギャップ１２ａの長手方向が走査方向に対して直交す
るように設ける。記録トラックを昇温するための開口ヘ
ッド１１を、光１３の回折限界以上の長さと、記録トラ
ックに直交する方向に光１３の回折限界よりも短い幅を
有し、長手方向が記録トラックの走査方向に沿って配置
された開口スリット１１ｂを有するように設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱アシスト方式に
て情報が記録・再生される熱磁気記録再生ヘッド等の情
報記録再生ヘッド、該情報磁気記録再生ヘッドを備えた
情報記録再生装置、トラッキング装置および情報記録媒
体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスクの記録密度の向上のため
に、近年、レーザー光によって熱的なアシスト（熱アシ
スト方式）を行いながら磁気記録再生を行う技術が開発
されている。例えば論文誌J. Magn. Soc. Jpn. Vol. 23
Supplement, No. S1(1999), pp.233-236、あるいは日
本応用磁気学会誌Vol. 23, No. 8, 1999, pp. 1901-190
6には、この方法によって記録再生するための磁気記録
媒体とその方法が開示されている。
【０００３】図１２は、その記録再生方法を説明するた
めの情報記録再生装置の断面図である。光学ヘッド１０
１から照射された光ビーム１０２はディスク基板１０３
上に成膜された磁性の記録媒体１０４に照射される。照
射された光ビーム１０２によってトラッキング制御を行
うと共に、記録媒体１０４の昇温を行う。ディスク基板
１０３および記録媒体１０４を挟んで反対側には磁気ヘ
ッド１０５が、光学ヘッド１０１と対向して配置され、
記録媒体１０４への上記光ビーム１０２の照射領域（高
温領域）に対し、記録再生を行うように設けられてい
る。
【０００４】図１３には、図１２に示した情報記録再生
装置の平面図を示す。記録時には強い光量の光ビームを
照射し、記録媒体１０４を記録温度まで昇温する。磁気
ヘッド１０５からの記録磁界と、記録媒体１０４の高温
領域１０６（記録温度以上の領域）が重なった部分の磁
化が、情報に応じて反転し、情報のデジタル記録が上記
磁化の各方向により行われる。このような光ビーム１０
２と磁気ヘッド１０５を矢印の方向に同時に走査する
と、記録マーク１０７が記録媒体１０４の記録トラック
上に順次記録される。
【０００５】次に、上記情報記録再生装置の再生時で
は、記録時より弱い光量の光ビーム１０２を照射し、記
録媒体１０４を再生温度まで昇温する。磁気ヘッド１０
５と、高温領域１０６（再生温度以上の領域）が重なっ
た部分の記録マーク１０７から磁界が発生し、その磁界
を磁気ヘッド１０５から読み出し、記録された情報の再
生が行われる。光ビーム１０２と磁気ヘッド１０５を矢
印の方向に同時に走査すると、各記録マーク１０７の情
報を順次再生することが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
では、記録トラックの高密度化に限界が生じるという問
題点が生じている。図１３に記載の情報記録再生装置お
いては、記録トラックに沿った記録マーク１０７の線密
度は磁気ヘッド１０５の磁気ギャップ幅によって決定さ
れるが、０．５μｍ以下の幅、間隔の記録マーク１０７
が記録再生可能である。
【０００７】一方、上記情報記録再生装置おいては、記
録トラックと直交する方向では、記録マーク１０７の長
さ（記録トラックに直交する方向）が光ビーム１０２の
スポット径に依存するため、上記光ビーム１０２の回折
限界に基づき、最小でも１μｍ程度の長さとなり、記録
媒体１０４上での記録トラックの高密度化に限界を生じ
ている。
【０００８】本発明は、上記の問題点に鑑み、記録マー
ク１０７の長さ（記録トラックに直交する方向）をさら
に短くできることにより、記録トラック密度を向上でき
る情報記録再生ヘッド、該情報磁気記録再生ヘッドを備
えた情報記録再生装置、トラッキング装置および情報記
録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の情報記録再生ヘ
ッドは、上記の課題を解決するために、熱アシスト方式
により情報を記録または再生できる記録媒体の記録トラ
ックに対し、情報を磁気的に記録または再生するための
磁気ヘッドが設けられ、上記記録トラックを光の照射に
よって昇温するための光学スリットが、光学スリットに
おける光出射部の幅を上記光の回折限界よりも小さくな
るように設けられていることを特徴としている。
【００１０】上記構成によれば、記録トラックを光の照
射によって昇温するための光学スリットが光学スリット
における光出射部の幅を上記光の回折限界よりも小さく
なるように設けられても、上記光学スリットにおける記
録トラックの対向面から、光学スリットからの出射光が
上記記録トラックに達し、その出射光の照射によって昇
温した記録トラックに対し、磁気ヘッドは、熱アシスト
方式により情報を磁気的に記録または再生することがで
きる。
【００１１】その上、上記構成では、光学スリットにお
ける光出射部の幅を上記光の回折限界よりも小さくなる
ように設けたことにより、従来のように、記録トラック
の幅が、光の照射位置での回折限界より小さくできない
スポット径に依存していた従来の熱アシスト方式と比べ
て、記録トラックの幅を小さくできて、記録トラックの
密度を向上でき、記録媒体における情報の記録密度を大
幅に改善できる。
【００１２】上記情報記録再生ヘッドにおいては、光学
スリットは、光出射部の長手方向が、光の回折限界以上
の長さを有し、かつ、磁気ヘッドの磁気ギャップの長手
方向に対し交差するように配置されていることが望まし
い。
【００１３】上記構成によれば、光学スリットが、光出
射部の長手方向が、光の回折限界以上の長さを有し、か
つ、磁気ヘッドの磁気ギャップの長手方向に対し交差す
るように配置されていることにより、所望する記録トラ
ックに対する光学スリットからの出射光の照射量を大き
くできて、記録または再生のために所望する記録トラッ
クの加熱を迅速化できるから、情報の記録および／また
は再生の速度を向上できる。
【００１４】上記情報記録再生ヘッドでは、光学スリッ
トに入射される光の偏光方向が前記光学スリットの長手
方向に基づいて設定されていることが好ましい。
【００１５】上記構成によれば、光学スリットに入射さ
れるレーザビーム等の光の偏光方向を、光学スリットの
長手方向に応じて、例えば一致させることにより、光学
スリットからの出射光の強度を増大化でき、効率よく記
録媒体を昇温することが可能となる。
【００１６】本発明の情報記録再生装置は、上記の何れ
かに記載の情報記録再生ヘッドを搭載して、記録媒体と
しての情報記録再生ディスク上を走査するためのスライ
ダーと、前記磁気ヘッドに対し記録信号を出力する記録
手段と、前記磁気ヘッドからの再生信号が入力される再
生手段と、前記光学スリットに光を集光する集光手段と
を備えていることを特徴としている。
【００１７】上記構成によれば、本発明の情報記録再生
ヘッドを用いたことにより、記録密度の向上や、記録お
よび／または再生の安定化を図ることができる。
【００１８】上記情報記録再生装置においては、前記光
学スリットからの透過光あるいは反射光を検出して、記
録トラックのトラッキングを行うトラッキング手段を有
していることが好ましい。上記構成によれば、上記光学
スリットを用いることにより、光学スリットからの透過
光あるいは反射光を大きくできて、トラッキングを安定
化できる。
【００１９】本発明の情報記録媒体は、前記の課題を解
決するために、情報が凹凸により記録されるトラッキン
グ用マークと、情報が磁気記録されるデータ記録領域と
を記録トラックに沿った方向に備えており、上記トラッ
キング用マークは、記録トラックに沿った方向に光の回
折限界以上の長さと、記録トラックと交差する方向に光
の回折限界よりも短い幅とを有するものであることを特
徴としている。
【００２０】上記構成によれば、トラッキング用マーク
の形状は、光学スリットの形状と対応するように、記録
トラックに沿った方向に長く、交差する方向には短くな
るので、光学スリットからの光によって、効率よくトラ
ッキング用マークの各長辺を検出でき、しかも記録トラ
ックと交差する方向において高い分解能が得られから、
高精度のトラッキング制御を行うことが可能である。
【００２１】上記情報記録媒体においては、さらに、ト
ラッキング用マークは、互いに対向する第１長辺と第２
長辺とを有し、データ記録領域の記録トラックの中心線
に沿って第１長辺が設定された第１トラッキング用マー
クと、第２長辺が上記中心線に沿って設定された第２ト
ラッキング用マークとを備えていてもよい。
【００２２】上記構成によれば、第１トラッキング用マ
ークおよび第２トラッキング用マークを有しているの
で、光学スリットからの光が、第１トラッキング用マー
クおよび第２トラッキング用マークの各長辺に照射され
たとき、トラッキングの偏差によって、上記各長辺から
の反射光または上記各長辺での透過光が大きく変化する
ので、上記トラッキングの偏差を確実に検出できて、ト
ラッキングを安定化できる。
【００２３】本発明の他の情報記録媒体は、前記の課題
を解決するために、記録トラックに沿って形成され、情
報が屈折率変化により記録されるトラッキング用マーク
を備え、上記トラッキング用マークは、記録トラックに
沿った方向に光の回折限界以上の長さを有していると共
に、記録トラックと交差する方向に光の回折限界よりも
短い幅とを有していることを特徴としている。
【００２４】上記構成によれば、トラッキング用マーク
の形状を、上記光学スリットの形状と対応するように形
成すれば、当該光学スリットからの光によって、効率よ
くトラッキング用マークを検出することができ、しかも
記録トラックと直交する方向において高い分解能が得ら
れる。従って、この本発明の情報記録媒体を、本発明の
情報記録再生ヘッドおよび情報記録再生装置に適用すれ
ば、高精度のトラッキング制御が実現できる。
【００２５】本発明のトラッキング装置は、前記の課題
を解決するために、記録トラックに沿って形成され、情
報が屈折率変化により記録されるトラッキング用マーク
を備え、上記トラッキング用マークは、記録トラックに
沿った方向に光の回折限界以上の長さを有していると共
に、記録トラックと交差する方向に光の回折限界よりも
短い幅とを有している情報記録媒体を使用し、上記情報
記録媒体に対し、光を照射するための光学スリットと、
上記情報記録媒体からの透過光あるいは反射光を検出し
てトラッキングを行うトラッキング手段とを備え、上記
光学スリットの光出射部の幅が上記回折限界よりも小さ
くなるように形成されていることを特徴としている。
【００２６】上記構成によれば、上記光学スリットによ
ってトラッキング用マークに対し光を照射して上記情報
記録媒体からの透過光あるいは反射光をトラッキング手
段により検出してトラッキングを行うことができる。
【００２７】このとき、情報記録媒体は、トラッキング
用マークが光の回折限界よりも短い幅とを有しているの
で、高密記録可能となっており、光学スリットの光出射
部の幅を上記回折限界よりも小さくなるように形成した
ので、目標となる上記トラッキング用マークに隣り合う
トラッキング用マークからの干渉を回避しながら目標の
トラッキング用マークを正確にトラッキングできる。
【００２８】よって、上記構成は、上記光学スリットを
設けたことにより、より高密記録された情報記録媒体を
より正確にトラッキングできる。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の各形態について図
１ないし図１１に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【００３０】（実施の形態１）図１は本発明に係る情報
記録再生ヘッドおよびそれを用いた情報記録再生装置の
実施の形態１における要部を示す概略斜視図である。図
１に示すように、上記情報記録再生ヘッド１８は、磁気
ヘッド１２と、上記磁気ヘッド１２の記録・再生部位を
熱アシストつまり昇温するための光学ヘッド１０とを有
している。
【００３１】磁気ヘッド１２は、例えば、薄膜垂直記録
ヘッドあるいは薄膜ＧＭＲ再生ヘッドであり、熱アシス
ト方式にて、情報が高い線密度で記録および再生される
記録媒体に対し記録あるいは再生を行うものである。よ
って、磁気ヘッド１２の磁気ギャップ１２ａは、後述す
る記録媒体の記録トラックの長手方向に対し、直交する
ように設定されている。
【００３２】また、光学ヘッド１０については、説明の
便宜上、光学ヘッド１０の一部である開口ヘッド１１の
みを示して説明する。開口ヘッド１１は、ＳｉＮやＳｉ
Ｏ2などの光透過性材からなり、オベリスク形状に形成
されている。
【００３３】また、上記開口ヘッド１１は、レーザビー
ム（光）１３が入射される略長方形状の光入射面１１ａ
（紙面上部方向）と、先端（紙面下部方向）のレーザビ
ーム１３の出射部である直線状つまり幅の狭い略長方形
状の開口スリット（光学スリット）１１ｂとを互いに平
行となるように有している。よって、光入射面１１ａの
面積は開口スリット１１ｂの面積より広くなっている。
【００３４】また、開口ヘッド１１では、光入射面１１
ａから光出射部側の開口スリット１１ｂに行くほど順次
狭くなっている。開口ヘッド１１では、少なくとも対向
する２つの各側面部１１ｃにおいて、レーザビーム１３
の入射方向に対し、傾斜して、上記レーザビーム１３を
全反射するように設定されている。
【００３５】開口ヘッド１１は、レーザビーム１３の出
射側の開口スリット１１ｂの長手方向が磁気ヘッド１２
の磁気ギャップ１２ａの長手方向（紙面左右方向）と交
差、好ましくは直交するように配置されている。
【００３６】また、磁気ヘッド１２と開口ヘッド１１と
は、図２に示すように、ディスク基板１４の記録媒体１
５に対して相対的に矢印の方向（記録トラック方向）へ
移動（走査）し、記録再生を行うようになっている。磁
気ヘッド１２および開口ヘッド１１と記録媒体１５との
距離は、１００ｎｍ以下となるように、磁気ヘッド１２
および開口ヘッド１１は記録媒体１５に対し浮上あるい
は接触させるようになっている。また、磁気ヘッド１２
と開口ヘッド１１とは、後述のように同一プロセスによ
って一体作製されることが望ましい。
【００３７】図３は、開口ヘッド１１による記録トラッ
クへの高密度記録を示す説明図である。開口ヘッド１１
の開口スリット１１ｂに達したレーザビームは、ディス
ク基板１４の記録媒体１５上に照射され、記録媒体１５
を昇温する。上記開口スリット１１ｂの長手方向は、記
録媒体１５の記録トラックの長手方向（走査方向）と略
平行に設定される。また、上記開口スリット１１ｂは、
磁気ヘッド１２よりも走査方向（トラッキング方向）前
方に配置される。
【００３８】開口スリット１１ｂの長手方向の長さは、
開口ヘッド１１の光入射面１１ａに集光されるスポット
径（波長６３０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．６の時に、
約１μｍ、最小で約０．５μｍ）以上の長さに設定され
ており、かつ、開口スリット１１ｂの幅（短手方向の長
さ）は上記スポット径の半分以下（１００ｎｍ〜３００
ｎｍ程度）に設定されている。言い換えると、開口スリ
ット１１ｂは、長手方向には、レーザビーム１３による
光の回折限界よりも長く、かつ、幅方向には、レーザビ
ーム１３による光の回折限界よりも短くなるように設定
されている。
【００３９】従って、開口スリット１１ｂから記録媒体
１５上に生ずるレーザビーム１３による光は、通常の伝
搬光に比べて微小な領域を照射する事ができる。この光
によって開口スリット１１ｂの対向位置およびその周辺
の記録媒体１５が昇温され、高温領域１６が上記領域に
生じる。
【００４０】ところで、本実施の形態では、室温近傍に
磁気補償点温度を有する磁気記録材料からなり、垂直磁
気記録／再生を行なうことが可能な記録媒体１５を使用
することができる。この記録媒体１５における光未照射
の領域は、磁気補償温度近傍で高保磁力の状態にあるた
め、磁気ヘッド１２からの印加磁界下でも、その磁化状
態に変化は生じない。
【００４１】一方、記録媒体１５における、再生すると
きよりも強いレーザビーム１３の光照射領域では、昇温
によって保磁力が下がり、その磁化状態が、記録磁気ヘ
ッド１２からの印加磁界に応じて容易に変化する。この
原理を利用したのが熱アシスト方式による記録である。
【００４２】また、記録媒体１５における光未照射領域
では、温度も上がらず、ほぼ磁気補償点温度近傍にあっ
て磁化が小さいため、記録済みのトラックであっても漏
洩磁束はほとんどない。
【００４３】一方、記録するときよりも弱いレーザビー
ム１３の光照射で昇温された記録媒体１５の箇所は、磁
化が大きくなっているので、そこからの漏洩磁束を磁気
ヘッド１２で検出できることになる。この原理を利用し
たのが熱アシスト方式による再生である。
【００４４】そこで、情報を熱アシスト方式にて記録す
る場合は、磁気ヘッド１２を薄膜垂直記録ヘッドとし、
高温領域１６（記録温度以上の領域）と磁気ヘッド１２
が重なる部分のみの記録媒体１５の磁化を磁気ヘッド１
２への記録信号に応じて反転させ、垂直磁化の各磁化方
向によって記録マーク１７が、デジタル式の情報に応
じ、順次、記録トラック方向に沿って記録される。
【００４５】したがって、本発明では、記録マーク１７
のトラック方向の幅は、開口スリット１１ｂの幅に依存
するため、従来のレーザスポット径に依存する、記録ト
ラックの記録密度に比べて数倍から１０倍の記録トラッ
クの記録密度を得ることが可能である。
【００４６】なお、開口ヘッド１１の開口スリット１１
ｂの幅が狭いため、出射光量が減少し、充分な記録温度
が得られない場合がある。このため、図１に示した開口
ヘッド１１の光入射面１１ａの面積をレーザビーム１３
のスポット径よりも十分に広くし、レーザビーム１３を
効率よく開口ヘッド１１に入射させる。また、出射部側
の開口スリット１１ｂの長手方向もレーザビーム１３の
スポット径よりも長くすることが望ましい。
【００４７】ところで、例えば、論文誌Journal of Mag
netic Society of Japan, vol. 15,Supplement no. S1
(1991), pp. 351-356 には、ディスクに刻まれたスリッ
ト（案内溝）に対してレーザの偏光方向が平行であると
きに、反射光が小さくなることが開示されている。つま
り、反射せずにスリットを通って透過し易いことが判
る。
【００４８】従って、図１の矢印で示すように、上述の
開口スリット１１ｂの長手方向を考慮して、光入射面１
１ａに入射されるレーザビーム１３の偏光方向を設定す
る、好ましくは開口スリット１１ｂの長手方向とレーザ
ビーム１３の偏光方向とを略平行に設定する、より好ま
しくは開口スリット１１ｂの長手方向と上記偏向方向と
を互い一致させることにより、開口スリット１１ｂを通
ってレーザビーム１３が透過しやすく、開口スリット１
１ｂからの出射光の強度を増大させて、効率よく記録媒
体１５を昇温する事が可能である。
【００４９】情報を再生する場合は磁気ヘッド１２を薄
膜ＧＭＲヘッドとし、記録するときよりも弱い光量のレ
ーザビーム１３を照射して、再生温度までに昇温された
高温領域１６と、磁気ヘッド１２の重なった部分を用い
て記録マーク１７の再生を行う。
【００５０】図４は、上記情報記録再生ヘッド１８を搭
載した情報記録再生装置の要部を示した図である。開口
ヘッド１１と磁気ヘッド１２を一体化して有する、情報
記録再生ヘッド１８はスライダー１９に取り付けられ、
回転するディスク２０の記録媒体１５上を滑走する。ま
た、スライダー１９はサスペンション２１によって支持
され、アクチュエータ２２によって、記録媒体１５上の
所望の記録トラックに追従したり、アクセスを行う。半
導体レーザ２３からはレーザビーム１３が出射され、ハ
ーフプリズム２４を介して、対物レンズ２５によって開
口ヘッド１１の光入射面１１ａへ集光される。
【００５１】また、ディスク２０の記録媒体１５からの
反射光は開口ヘッド１１を介して再び対物レンズ２５側
に戻り、ハーフプリズム２４にてフォトディテクタ２６
に導かれる。フォトディテクタ２６によって検出される
反射光量信号は、後述するようにアクチュエータ２２に
フィードバックされ、高密度のトラッキングを行うため
に用いられる。
【００５２】なお、開口ヘッド１１に対向してディスク
２０の反対側に第２の開口ヘッドを設け、これによって
ディスク２０の透過光信号を検出することにより、トラ
ッキングを行ってもよいが、２つの開口ヘッドの相対的
な位置合わせを行う場合に、非常に高い位置精度が要求
される。
【００５３】図５は、図１において開口ヘッド１１と磁
気ヘッド１２を一体作製して、有する情報記録再生ヘッ
ド１８を作製する方法を示す各工程図である。まず、ア
ルチック（Al2O3-TiC)製のベース（スライダの一部）３
１に、１μｍ〜５μｍ厚の下地層（例えばＡｌ2 Ｏ3 ）
３７を成膜し、その下地層３７上に、遮光層３２（Ｓ
ｉ）を積層する（ステップ１、以下、ステップをＳと略
す）。
【００５４】次に、後述するように、開口ヘッド１１の
側面となる遮光層３２（Ｓｉ）に、レーザビーム１３の
導波部３３（ＳｉＮまたはＳｉＯ2 ）を形成するが、一
方の端面（紙面向こう側）が光入射面１１ａとなり、他
方の端面（紙面手前側）が出射側の開口スリット１１ｂ
となるように積層する（Ｓ２）。遮光層３２としては、
Ｓｉ以外で遮光性のある別の材料を使用しても構わな
い。上記遮光層３２および導波部３３上に、さらに、上
記遮光層３２と同様な遮光層３２ａを０．１μｍ程積層
し（Ｓ３）、最終的な開口ヘッド１１部分が形成され
る。
【００５５】次に、上記遮光層３２ａ上に熱遮蔽層３４
を積層し（Ｓ４）、光学ヘッド１０の熱が磁気ヘッド１
２へ伝搬することを防止する。熱遮蔽層３４としては、
例えば０．１μｍ〜１μｍ厚の熱伝導率の低いＳｉＮま
たはＳｉＯ2 を積層したものが挙げられる。
【００５６】この後、磁気ヘッド３５（薄膜垂直記録ヘ
ッドまたは薄膜ＧＭＲヘッド）を積層する（Ｓ５）が、
従来の磁気ヘッドの作製プロセスを用いるため、説明は
省略する。最後に、上記磁気ヘッド３５上に保護層３６
（ＳｉＮまたはＳｉＯ2 またはＡｌ2 Ｏ3 ）を１μｍ〜
５μｍ積層する（Ｓ６）。なお、上記各層の成膜は主に
スパッタリングによって行うことができる。
【００５７】図６は、図５の（Ｓ２）における、導波部
３３の作製プロセスを詳細に説明する各工程図である。
一般にリフトオフ法と呼ばれる方法によって、レーザビ
ーム１３の導波部３３を形成する例を示す。下地層（Ａ
ｌ2 Ｏ3 ）３７の上に、開口ヘッド１１の側面および遮
光面を形成するためのＳｉ層３８を、用いるレーザビー
ム１３の回折限界を考慮つまり、上記回折限界より大き
い（２割から５割程度）、例えば１．２μｍ程積層する
（Ｓ２１）。
【００５８】続いて、上記Ｓｉ層３８上にレジスト３９
を塗布し、導波部３３となる領域４０を露光して、露光
された部分のレジスト３９を除去する（Ｓ２２）。その
後、露光した部分から、上記Ｓｉ層３８をエッチング
し、底部に、例えば０．２μｍ厚のＳｉ層３８を残して
導波部３３の形状となるように溝４１を上記Ｓｉ層３８
に形成する（Ｓ２３）。
【００５９】次に、上記Ｓｉ層３８上に、溝４１が導波
部３３（ＳｉＮまたはＳｉＯ2 ）によって埋まるように
ＳｉＮまたはＳｉＯ2 の層を積層する（Ｓ２４）。その
後、（Ｓ２４）における、残存しているレジスト３９を
有機溶剤で除去することにより、上記Ｓｉ層３８上の余
分なＳｉＮまたはＳｉＯ2 の層４２を取り除き（Ｓ２
５）、ＳｉＮまたはＳｉＯ2 からなる導波部３３のみを
残すことができる。なお、導波部３３と遮光層３２との
各表面での、相互間での平坦性が悪い場合は、さらにエ
ッチバック等の方法によって平坦化すればよい。
【００６０】（実施の形態２）図７は、図４に示した情
報記録再生装置の他の実施の形態を実施の形態２として
示す説明図である。図７には、開口ヘッド１１の入射面
に半導体レーザ５１の出射端面を合わせるように貼り付
け、半導体レーザ５１の出射端面から、直接、開口ヘッ
ド１１にレーザビームを導く構成である。
【００６１】これによれば、図４におけるレーザビーム
１３を開口ヘッド１１に導く光学系を簡略化できる。さ
らに半導体レーザ５１の積層方向と開口ヘッド１１の積
層方向を互いに同一にする事ができ、同じプロセスで一
体作製を行うことが可能である。
【００６２】（実施の形態３）本発明に係る実施の形態
３の情報記録再生装置では、図８に示すように、光ファ
イバー５２を介して開口ヘッド１１と光学系５３とが光
学的に結合されている。これにより、上記情報記録再生
装置において、開口ヘッド１１上に光学系を形成する必
要がないので、薄型化が可能である。
【００６３】（実施の形態４）次に、上記情報記録再生
ヘッドを用いた、記録再生方法について図９に基づき説
明する。図９は、図４における情報記録再生ヘッド１８
を、本発明に係る記録再生ディスク（情報記録媒体）と
してのディスク２０上にて記録トラック１５ａをトラッ
キングする方法を示した説明図である。
【００６４】ディスク２０上には、図９（ａ）に示すよ
うに、略長方形断面をそれぞれ有する各トラッキング用
マーク６１ａ、６１ｂをあらかじめ凹凸形状にて記録す
るためのトラッキング領域と、例えばＴｂＦｅＣｏ層に
よる磁気記録による形成される記録マーク１７を記録再
生するための情報領域とが、記録トラック１５ａの長手
方向に沿って、好ましくは交互に設けられている。情報
領域においては、上述の通り、記録マーク１７を開口ス
リット１１ｂからのレーザビーム１３による光と、磁気
ヘッド１２とによって記録再生し、図９（ｂ）に示すよ
うに、再生信号６２が得られる。
【００６５】トラッキング領域では、破線で示す記録ト
ラック１５ａの中心線に対して、トラッキング用マーク
６１ａ、６１ｂが左右に交互に、つまり、トラッキング
用マーク６１ａにおける、走査方向（図中、矢印にて示
す）に向かって左長辺（第１長辺）が上記中心線に沿っ
て、かつ、トラッキング用マーク６１ｂにおける、走査
方向に向かって右長辺（第２長辺）が上記中心線に沿っ
て配置されている。
【００６６】言い換えると、略同一形状のトラッキング
用マーク６１ａと６１ｂとは、トラッキング方向に所定
の間隔をおいて連続して設けられている。また、トラッ
キング用マーク６１ａと６１ｂとは、トラッキング方向
と直交する方向に相互にズレを生じるように形成されて
いる。このトラッキング方向と直交する方向の相互ズレ
については、トラッキング用マーク６１ａと６１ｂと
が、破線で示す記録トラック１５ａの中心線に対して略
同一のオフセット量でもって、互いに逆方向にオフセッ
トしていることが望ましい。このオフセット量をトラッ
キング用マーク６１ａ、６１ｂの幅（トラッキング方向
と直交する方向の長さ）の約１／２として、図９（ａ）
に示すように、トラッキング用マーク６１ａ、６１ｂの
トラッキング方向に略平行に形成された端部を、記録ト
ラック１５ａの中心線に略一致させることがより望まし
い。
【００６７】トラッキング用マーク６１ａ、６１ｂの形
状は、開口スリット１１ｂの形状と対応するように、記
録トラックに沿った方向に長く、例えば、開口スリット
１１ｂからのレーザビーム１３による光の回折限界より
長く、直交する（直角な）方向（半径方向）に短く、例
えば上記光の回折限界より短くなるように設定すること
が好ましい。
【００６８】これによって、上記ディスク２０では、開
口スリット１１ｂからのレーザビーム１３による光にお
いて効率よく各トラッキング用マーク６１ａ、６１ｂを
検出できる。しかも、記録トラック１５ａと直交する方
向では、高い分解能で各トラッキング用マーク６１ａ、
６１ｂを検出できる。開口スリット１１ｂからのレーザ
ビーム１３による光が記録トラック１５ａの中心を通過
すると、図９（ｃ）に示すように、検出される反射光量
信号６３はそれぞれの各トラッキング用マーク６１ａ、
６１ｂの位置で同じ信号振幅となる。
【００６９】しかし、開口スリット１１ｂからの光が記
録トラック１５ａの中心を外れると、反射光量信号６３
は破線で示すようにそれぞれのマークの位置で異なる信
号振幅となる。しかも、開口スリット１１ｂからのレー
ザビーム１３による光が外れた方向によって、それぞれ
のトラッキング用マーク６１ａ、６１ｂで得られる信号
振幅の大小関係は逆転する。
【００７０】従って、後述するようにトラッキング用の
マーク６１ａ、６１ｂにおけるそれぞれの信号振幅を検
出して、その差信号をトラッキングエラー信号とするこ
とによって、高精度のトラッキング制御が可能となる。
しかも、高い分解能でトラッキング用のマークを検出で
きるため、従来に比べて記録トラック１５ａのピッチを
向上、つまり記録トラック１５ａの記録密度を高めるこ
とが可能である。
【００７１】図１０は前述の差信号を説明する図であ
る。記録トラック１５ａの中心からのずれ量がゼロの時
は、トラッキング用マーク６１ａ、６１ｂにおけるそれ
ぞれの信号振幅が同一となり、差信号はゼロとなる。記
録トラック１５ａの中心からのずれが正となると（例え
ば図９の紙面上、上方向）差信号も正となる。また、上
記ずれが負となると（例えば図９の紙面上、下方向）差
信号も負となる。この差信号を図４に示すアクチュエー
タ２２へ負帰還することにより、記録トラック１５ａ上
を精密にトラッキングすることが可能である。
【００７２】図１１は、上述の記録再生装置の信号の流
れを示すブロック図である。半導体レーザ駆動回路７４
からは半導体レーザ２３に駆動電流ａが送られ、レーザ
ビーム１３である出射光ｂが開口ヘッド１１に導かれ
る。開口ヘッド１１から検出された反射光ｃはフォトデ
ィテクタ２６において電気信号ｄに変換され、サンプリ
ング回路７６にて２つの各トラッキング用マーク６１
ａ、６１ｂからの振幅がサンプリングされる。サンプリ
ングされた信号ｅ1 とｅ2 は差動増幅器７７に入力さ
れ、差信号ｆをトラッキング回路７８に送って、アクチ
ュエータ駆動信号ｇがトラッキングアクチュエータ７９
にフィードバックされ、トラッキング制御が行われる。
【００７３】記録時には、記録回路７１から制御信号ｈ
が半導体レーザ駆動回路７４に送られ、再生時よりも強
いレーザビーム１３が出射光ｂとして出射される。次
に、磁気ヘッド駆動回路７２に記録データｉを送り、磁
気ヘッド駆動回路７２により記録データｉから変換され
て磁気ヘッド１２に出力された記録信号ｊにより磁気ヘ
ッド１２から記録磁界が発生し、記録媒体１５に記録を
行う。再生時は、記録時よりも弱いレーザビーム１３を
半導体レーザ２３から出射するように制御され、磁気ヘ
ッド１２からの再生信号を再生回路７３に送って、デー
タが再生される。
【００７４】本発明に係る情報記録再生ヘッドは、長手
方向が走査方向に対して直角に配置された情報記録用ま
たは再生用磁気ヘッドと、光の回折限界以上の長さと、
記録トラックに直角な方向に光の回折限界よりも短い幅
を有し、長手方向が走査方向に沿って配置された光学ス
リットを備え、前記磁気ヘッドと前記光学スリットを近
接して配置したものであってもよい。
【００７５】上記情報記録再生ヘッドにおいては、前記
光源の偏光方向を前記光学スリットの長手方向に一致さ
せていてもよい。
【００７６】本発明の情報記録再生装置は、情報記録再
生ディスク上を滑走し、上記何れかに記載の情報記録再
生ヘッドを搭載するスライダーと、前記磁気ヘッドに記
録信号を出力する記録手段と、前記磁気ヘッドからの読
み出し信号を入力する再生手段と、前記光学スリットに
対しレーザビームを集光する集光手段を備えていてもよ
い。
【００７７】上記情報記録再生装置では、前記光学スリ
ットからの透過光あるいは反射光を検出してトラッキン
グを行うように設定したものでもよい。
【００７８】本発明の記録再生ディスクは、記録トラッ
クに沿った方向に光の回折限界以上の長さと、記録トラ
ックに直角な方向に光の回折限界よりも短い幅を有する
トラッキング用のマークを、記録トラックに沿った方向
にデータ記録領域と交互に配置されるように備えたもの
であってもよい。
【００７９】なお、上記情報記録再生ヘッドおよび情報
記録再生装置では、ディスク状の記録媒体１５を用いた
例を挙げたが、上記に限定されることはなく、例えば、
テープ状の記録媒体１５に対しても用いることができ
る。
【００８０】また、上記の各実施の形態では、記録媒体
１５として、熱アシスト方式の情報記録再生を行なうの
に好適な磁気記録媒体を例示したが、上述のトラッキン
グ方式を実現することができる記録媒体は、これに限定
されるものではない。例えば、情報を相変化（phase ch
ange）により記録する相変化記録媒体、或いは情報を色
素の構造変化により記録する有機色素媒体などを適用す
ることもできる。
【００８１】即ち、記録トラックに沿って形成されたト
ラッキング用マークを備え、当該トラッキング用マーク
が、記録トラックに沿った方向に光の回折限界以上の長
さを有すると共に、記録トラックに沿った方向と直交す
る方向に光の回折限界よりも短い幅を有する記録媒体で
あればよい。少なくともこのようなトラッキング用マー
クを備えていれば、情報の記録方式が異なるいかなる記
録媒体（例えば、上述の磁気記録媒体、相変化記録媒
体、有機色素媒体など）であろうとも、上述のトラッキ
ング方式に好適な記録媒体となり得るのである。
【００８２】上記トラッキング用マークは、通常の光記
録再生ディスク装置では読み出すことはできない。上記
トラッキング用マークを有する記録媒体に対して上述の
トラッキング方式を実現するには、次に示す構成のトラ
ッキング装置が用いられる。
【００８３】すなわち、光を通過させて上記記録媒体に
当該光を導くための光学スリット（図１に示す開口ヘッ
ド１１の開口スリット１１ｂ）と、上記光学スリットを
介して上記記録媒体に照射された光が当該記録媒体で反
射または透過した後の光を検出して、トラッキングを行
うトラッキング手段とを備えており、上述の通り上記光
学スリットの光出射部の幅が光の回折限界よりも小さく
なるように形成されている構成のトラッキング装置であ
る。なお、上記トラッキング手段は、例えば、図１１に
示すフォトディテクタ２６、サンプリング回路７６、差
動増幅器７７、トラッキング回路７８およびトラッキン
グアクチュエータ７９を含む構成によって実現できる。
【００８４】上記の各実施の形態では、記録媒体の表面
の物理的形状を変化させて形成した凹凸形状のトラッキ
ング用マークを例示したが、これに限定されるものでは
ない。次に説明するように、屈折率の変化（トラッキン
グ用マークと、当該マーク部分と隣接するそれ以外の部
分とで屈折率が変化すること）によりトラッキング用マ
ークを形成すればよいのである。即ち、トラッキング用
マークを形成する部分の屈折率と、当該マーク部分と隣
接するそれ以外の部分の屈折率とが異なっていれば、記
録媒体に照射された光が当該記録媒体で反射または透過
した後の光の強度に変化が生じる。したがって、上述の
トラッキング装置においても、同様の原理でトラッキン
グ用マークを検出できるのである。
【００８５】なお、凹凸形状のトラッキング用マーク
も、屈折率の変化により形成されたトラッキング用マー
クの一例であることに違いはない。この場合、トラッキ
ング用マークを形成する部分の屈折率とは、当該部分に
存在する気体（通常は空気）の屈折率であり、それ以外
の部分の屈折率とは、記録媒体を構成する材質の屈折率
に他ならない。この凹凸形状のトラッキング用マークの
場合、屈折率の変化量が非常に大きくなるので、トラッ
キング用マークの信号を得やすいという利点がある。
【００８６】トラッキング用マークを形成する部分を、
それ以外の部分とは異なる屈折率を有する物質で形成
（充填）すれば、凹凸のないトラッキング用マークを形
成することができる。
【００８７】また、相変化記録でトラッキング用マーク
の形成を実現することもできる。例えば、トラッキング
用マークを形成する部分をアモルファス状態（又は結晶
状態）に、それ以外を結晶状態（又はアモルファス状
態）にすれば、やはり、屈折率の変化によってトラッキ
ング用マークを形成することができる。
【００８８】なお、上述の屈折率の変化を、光学定数の
変化または光学的性質の変化と言い換えることもでき
る。記録媒体に光を照射した場合に、トラッキング用マ
ークを形成する部分と、それ以外の部分とで、当該光の
反射率または透過率が異なっていれば、本発明の適用範
囲内にあると言える。
【００８９】また、本発明に係るトラッキング方法とし
て、以下の方法が挙げられる。まず、トラッキング用マ
ークの幅（トラック方向に対して直角な方向）を回折限
界よりも小さく設定し、また、トラッキング用マークお
よび光学スリット（図１に示す開口ヘッド１１の開口ス
リット１１ｂ）の長さ（トラック方向に沿った方向）は
回折限界よりも大きく、かつ、光学スリットへの入射光
の偏光方向を光学スリットの長手方向に一致させ、上記
トラッキング用マークを回折限界よりも小さい幅を備え
た光学スリットによって再生する方法が挙げられる。
【００９０】上記方法では、トラッキング用マークから
の反射光または透過光の光量が増大し、Ｓ／Ｎの高いト
ラック誤差信号が得られる。これによって、回折限界よ
りも小さいトラックピッチ（高密度記録）の上記トラッ
キング用マークにおいて、精度の高い高密度トラッキン
グを安定に行うことが可能となる。
【００９１】ところで、特開平１１−１８５２６４号公
報には、従来の高密度トラッキングの方法が開示されて
いる。この方法は、よく知られている光ディスクのサン
プルサーボ方式を応用したものである。トラッキング用
マークは、従来の光ディスクのピックアップで読み出さ
れ、レーザスポットは回折限界より大きい。しかし、ト
ラック毎に読み出されるトラッキング用マークは、トラ
ックピッチが回折限界よりも小さくなるように、小刻み
に配置されている。これにより、従来の光学系を使用し
て、回折限界を超えた高密度トラックを実現していた。
【００９２】ところが、上記公報では、トラッキング用
マークが回折限界よりも大きいため、トラック位置の検
出精度が低くなる。つまり、トラッキング位置を検出す
るためのトラッキング用マークが回折限界よりも大きい
と、その分だけトラック誤差信号のＳ／Ｎが低下し、回
折限界よりも小さいトラックピッチを有する記録媒体で
は、トラッキング精度が低下するという問題があった。
【００９３】しかしながら、本発明に係るディスク２０
およびトラッキング装置では、回折限界よりも小さい幅
のトラッキング用マークおよび光学スリットを備えてい
るので、高密度記録を維持しながらトラッキング精度の
低下を防止できる。
【００９４】
【発明の効果】本発明の情報記録再生ヘッドは、以上の
ように、熱アシスト方式により情報を記録または再生で
きる記録媒体の記録トラックに対し、情報を磁気的に記
録または再生するための磁気ヘッドが設けられ、上記記
録トラックを光の照射によって昇温するための光学スリ
ットが、光学スリットにおける光出射部の幅を上記光の
回折限界よりも小さくなるように設けられている構成で
ある。
【００９５】それゆえ、上記構成では、光学スリットを
用いたことによって、記録トラックの幅を、用いる光の
回折限界より小さくできるので、記録トラックの幅が、
光学スリットの幅に依存するため、レーザスポット径に
依存する従来の方法に比べて数倍〜１０倍の記録トラッ
ク密度を得ることができるという効果を奏する。
【００９６】本発明の情報記録再生装置は、以上のよう
に、上記記載の情報記録再生ヘッドを搭載して、記録媒
体としての情報記録再生ディスク上を走査するためのス
ライダーを備えている構成である。
【００９７】それゆえ、上記構成では、記録トラックの
幅が光学スリットの幅に依存し、レーザスポット径に依
存する従来の方法に比べて数倍〜１０倍の記録トラック
密度が得られるという効果を奏する。
【００９８】本発明の情報記録媒体は、以上のように、
情報が凹凸等の屈折率の変化により記録されるトラッキ
ング用マークと、情報が磁気記録されるデータ記録領域
とを記録トラックに沿った方向に備えており、上記トラ
ッキング用マークは、記録トラックに沿った方向に光の
回折限界以上の長さと、記録トラックと交差する方向に
光の回折限界よりも短い幅とを有するものである構成で
ある。
【００９９】それゆえ、上記構成では、トラッキング用
マークの形状は、光学スリットの形状と対応するよう
に、記録トラックに沿った方向に長く、直交する方向に
は短くなるので、光学スリットからの光によって、効率
よくトラッキング用マークの各長辺を検出し、しかも記
録トラックと直交する方向において高い分解能が得ら
れ、高精度のトラッキング制御を行うことが可能である
という効果を奏する。
【０１００】本発明のトラッキング装置は、以上のよう
に、上記情報記録媒体を用い、上記情報記録媒体に対
し、光を照射するための光学スリットと、上記情報記録
媒体からの透過光あるいは反射光を検出してトラッキン
グを行うトラッキング手段とを備え、上記光学スリット
の光出射部の幅が上記回折限界よりも小さくなるように
形成されている構成である。
【０１０１】それゆえ、上記構成では、上記光学スリッ
トを設けたことにより、より高密記録された情報記録媒
体をより正確にトラッキングできるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における情報記録再生ヘッドの主要部を
示す概略斜視図である。
【図２】本発明に係る情報記録再生ディスクと上記情報
記録再生ヘッドとを、上記両者間の関係に基づいて示す
概略断面図を示す図である。
【図３】上記情報記録再生ディスクにおいて、上記情報
記録再生ヘッドによって記録される記録マークの説明図
である。
【図４】本発明に係る情報記録再生装置の説明図であ
る。
【図５】上記情報記録再生ヘッドの、概略の作製行程を
示す各工程図である。
【図６】上記情報記録再生ヘッドにおける、要部の作製
行程を示す各工程図である。
【図７】本発明に係る、他の情報記録再生装置の説明図
である。
【図８】本発明に係る、さらに他の情報記録再生装置の
説明図である。
【図９】上記情報記録再生ディスクの説明図であって、
（ａ）は、上記情報記録再生ディスクの、トラッキング
領域と情報領域での情報の記録をそれぞれ示す説明図で
あり、（ｂ）は、上記情報領域からの再生用信号の波形
図であり、（ｃ）は、上記トラッキング領域からのトラ
ッキング用信号の波形図である。
【図１０】上記情報記録再生装置におけるトラッキング
制御を説明するグラフである。
【図１１】上記情報記録再生装置の概略ブロック図であ
る。
【図１２】従来の情報記録再生装置の要部説明図であ
る。
【図１３】上記情報記録再生装置における、記録マーク
の形成の様子を説明する説明図である。
【符号の説明】
１１ 開口ヘッド １１ｂ 開口スリット（光学スリット） １２ 磁気ヘッド １２ａ 磁気ギャップ １４ ディスク基板 １５ 記録媒体 １５ａ 記録トラック １９ スライダー ２０ ディスク（情報記録媒体） ２１ サスペンション ２２ アクチュエータ ２３ 半導体レーザ ２４ ハーフプリズム ２５ 対物レンズ ２６ フォトディテクタ
フロントページの続き (72)発明者 小嶋 邦男 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 太田 賢司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D075 AA03 CC40 CE04 5D091 AA08 CC17 CC24 HH20 5D096 AA02 CC06 EE02 GG01 MM01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱アシスト方式により情報を記録または再
    生できる記録媒体の記録トラックに対し、情報を磁気的
    に記録または再生するための磁気ヘッドが設けられ、 上記記録トラックを光の照射によって昇温するための光
    学スリットが、光学スリットにおける光出射部の幅を上
    記光の回折限界よりも小さくなるように設けられている
    ことを特徴とする情報記録再生ヘッド。
  2. 【請求項２】光学スリットは、光出射部の長手方向が、
    光の回折限界以上の長さを有し、かつ、磁気ヘッドの磁
    気ギャップの長手方向に対し交差するように配置されて
    いることを特徴とする請求項１記載の情報記録再生ヘッ
    ド。
  3. 【請求項３】光学スリットに入射される光の偏光方向が
    前記光学スリットの長手方向に基づいて設定されている
    ことを特徴とする請求項１または２記載の情報記録再生
    ヘッド。
  4. 【請求項４】請求項１ないし３の何れかに記載の情報記
    録再生ヘッドを搭載して、記録媒体としての情報記録再
    生ディスク上を走査するためのスライダーと、 前記磁気ヘッドに対し記録信号を出力する記録手段と、 前記磁気ヘッドからの再生信号が入力される再生手段
    と、 前記光学スリットに光を集光する集光手段とを備えてい
    ることを特徴とする情報記録再生装置。
  5. 【請求項５】前記光学スリットからの透過光あるいは反
    射光を検出して、記録トラックのトラッキングを行うト
    ラッキング手段を有していることを特徴とする請求項４
    記載の情報記録再生装置。
  6. 【請求項６】情報が凹凸により記録されるトラッキング
    用マークと、情報が磁気記録されるデータ記録領域とを
    記録トラックに沿った方向に備えており、 上記トラッキング用マークは、記録トラックに沿った方
    向に光の回折限界以上の長さと、記録トラックと交差す
    る方向に光の回折限界よりも短い幅とを有するものであ
    ることを特徴とする情報記録媒体。
  7. 【請求項７】トラッキング用マークは、互いに対向する
    第１長辺と第２長辺とを有し、データ記録領域の記録ト
    ラックの中心線に沿って第１長辺が設定された第１トラ
    ッキング用マークと、第２長辺が上記中心線に沿って設
    定された第２トラッキング用マークとを備えていること
    を特徴とする請求項６記載の情報記録媒体。
  8. 【請求項８】記録トラックに沿って形成され、情報が屈
    折率変化により記録されるトラッキング用マークを備
    え、 上記トラッキング用マークは、記録トラックに沿った方
    向に光の回折限界以上の長さを有していると共に、記録
    トラックと交差する方向に光の回折限界よりも短い幅と
    を有していることを特徴とする情報記録媒体。
  9. 【請求項９】記録トラックに沿って形成され、情報が屈
    折率変化により記録されるトラッキング用マークを備
    え、上記トラッキング用マークは、記録トラックに沿っ
    た方向に光の回折限界以上の長さを有していると共に、
    記録トラックと交差する方向に光の回折限界よりも短い
    幅とを有している情報記録媒体を使用し、 上記情報記録媒体に対し、光を照射するための光学スリ
    ットと、 上記情報記録媒体からの透過光あるいは反射光を検出し
    てトラッキングを行うトラッキング手段とを備え、 上記光学スリットの光出射部の幅が上記回折限界よりも
    小さくなるように形成されていることを特徴とするトラ
    ッキング装置。
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