JP2004273021A - 情報記録再生ヘッドおよび情報記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生ヘッドとその装置を提供することにある。
【解決手段】レーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の上面から照射面１０５に対して照射され、照射されたレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の照射面１０５にレーザスポット１０７を形成する。照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が、導波路１０９によって放射部へ向かって伝播され、放射部１１０から近接場光が放射される。
【選択図】 図１
【解決手段】レーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の上面から照射面１０５に対して照射され、照射されたレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の照射面１０５にレーザスポット１０７を形成する。照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が、導波路１０９によって放射部へ向かって伝播され、放射部１１０から近接場光が放射される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報が磁気的に記録または再生される磁気記録再生ヘッド等の情報記録再生ヘッド、該情報記録再生ヘッドを備えた情報記録再生装置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、近接場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。従来の熱アシストを行いながら磁気記録再生を行う記録再生するためのヘッドおよびその装置は、以下のように記述されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、特許文献１の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における要部を示す概略斜視図である。図１０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の記録または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。
【０００４】
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磁気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、後述する磁気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。
【０００５】
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ＳｉＯ２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。
【０００６】
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。
【０００７】
また、開口ヘッド１１では、光入射面１１ａから光出射部側の開口スリット１１ｂに向かう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が、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。
【０００８】
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。
【０００９】
また、磁気ヘッド１２と開口ヘッド１１とは、図１１に示すように、磁気記録媒体２０のディスク基板１４に積層された記録層１５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、記録または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と記録層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は記録層１５に対し浮上あるいは接触させるようになっている。
【００１０】
図１２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に積層された記録層１５上に照射され、記録層１５を昇温する。上記開口スリット１１ｂの長手方向は、記録層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。
【００１１】
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〜３００ｎｍ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。
【００１２】
従って、開口スリット１１ｂからは近接場光が生じると考えられ、記録媒体１５上に照射される近接場光は、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。この近接場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。
【００１３】
磁気ヘッド１２の直下における記録媒体１５の高温領域１６において、情報記録時には磁化反転され、情報再生時には磁気検出が行われる。
【００１４】
したがって、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、通常のレーザスポット径に依存せず、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。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２−５０００１号公報（公開日 ２００２年２月１５日）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の従来例では、近接場光が磁気ヘッド１２の直下を照射することができない。そこで、磁気ヘッド１２の前方に配置されている開口スリット１１ｂから照射し、高温部１６の裾野の一部が磁気ヘッド１２の直下に差し掛かるよう構成されている。したがって、開口スリット１１ｂの直下では、過度の近接場光を照射する必要があり、これにより裾野に位置する磁気ヘッド１２の直下の温度を上げている。これは、光学スリット１１の過度の温度上昇を招き、劣化の原因となる。つまり、情報記録再生ヘッドの損傷を起こすという問題点があった。
【００１７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生ヘッドとその装置を提供することにある。
【００１８】
【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、情報を記録または再生できる磁気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と、光源からの光を電気的振動波に変換する変換手段と、電気的振動波が伝搬されると電磁波を放射する放射部と、前記変換手段によって生成された電気的振動波を前記放射部に伝搬する導波路とを備え、前記放射部から前記記録トラックに前記電磁波が放射され、放射された前記電磁波によって加熱された前記記録トラックに対して前記磁気ヘッドにより記録または再生することを特徴とする。
【００１９】
これによれば、光源からの光は変換手段によってプラズモンなどの電気的振動波に変換される。そして、従来のように光の照射位置がすなわち電磁波の放射位置になるのではなく、導波路が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部に導き、放射部が電磁波を放射する。従って、その電磁波が磁気記録媒体に照射されるようにすれば、放射部の近傍に位置する磁気記録媒体の記録トラックのみを電磁波で加熱することができ、従来のように周囲から目的の場所へ熱を伝達して目的の場所の温度を上昇させるといった過度な加熱を行わなくてもすむ。所定の場所を磁気ヘッド直下とすれば、磁気ヘッド直下の磁気記録媒体の記録トラックのみを電磁波で加熱して磁気ヘッドによる情報の磁気的な記録または再生を行うことができる。このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体の記録トラックを加熱するという効率のよい加熱を行うので、その分、情報記録再生ヘッドへの光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることができる。この結果、耐久性の高い情報記録再生ヘッドを提供することができる。なお、上記電磁波は放射部近傍に強く分布する近接場光を利用すると、放射領域が微小になり、記録密度を上げることができるため、以後は断らない限り上記電磁波を近接場光と呼ぶことにする。
【００２０】
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、上記構成に加え、前記変換手段には前記光が照射されると前記電気的振動波に変換する照射面が備えられ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいので、光が効率よく電気的振動波に励起される。
【００２２】
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、上記構成に加え、前記放射部の前記記録トラックの幅方向に沿った幅は前記光の回折限界以下であることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、放射部の幅に依存した近接場光を磁気記録媒体に照射できるため、トラック幅を減少でき、記録密度を増大することができる。
【００２４】
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、上記構成に加え、前記光の偏光成分の方向は前記磁気記録媒体の記録面に対して平行な面上で前記照射面から前記放射部へ向かう方向と略同一であることを特徴とする。
【００２５】
これによれば、照射面にて電気的振動波を効率的に励起でき、放射部から強い近接場光を磁気記録媒体に照射することができる。
【００２６】
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、上記構成に加え、前記放射部は前記磁気ヘッドと前記記録トラックとの間に備えられることを特徴とする。
【００２７】
これによれば、電気的振動波を磁気ヘッド直下または近傍に導くことができ、磁気記録媒体を効率良く加熱することができる。
【００２８】
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、上記構成に加え、前記導波路は前記記録トラックに沿って設けられていることを特徴とする。
【００２９】
これによれば、記録トラックに直角な方向で放射部の幅を最小とすることができ、トラック密度を上げることができる。
【００３０】
本発明の情報記録再生装置は、上記の課題を解決するために、上記いずれかの情報記録再生ヘッドを有した磁気記録媒体を走査するための走査手段と前記光源により、磁気記録媒体の記録トラックを近接場光により加熱することで、記録時は前記磁気ヘッドに対し記録信号を出力する記録手段が情報を記録トラックに記録し、再生時は前記磁気ヘッドからの再生信号が入力される再生手段が記録トラックから情報を再生することを特徴とする。
【００３１】
これによれば、所定の場所にて近接場光を磁気記録媒体に照射することができるので、効率よく磁気記録媒体を加熱でき、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生装置を提供できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
まず、図１または図２を参照して本実施の形態における情報記録再生ヘッドの構成を説明する。図１は本実施の形態における情報記録再生ヘッド１０１における主要部の概略斜視図、図２は情報記録再生ヘッド１０１および磁気記録媒体９０の概略側面図である。図１または図２に示すように、情報記録再生ヘッド１０１は、磁気ヘッド１０２および磁気ヘッド１０２の記録または再生部位を熱アシストつまり昇温するための微小光学ヘッド１２５が磁気ヘッド１０２に対向して設けられており、さらに磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５は、磁気記録媒体９０（詳細は後述）の記録面に対して対向して設けられている。また、微小光学ヘッド１２５と磁気ヘッド１０２との間には、保護層１０３が設けられ、近接場光ヘッド１０４からの熱による磁気ヘッド１０２の破壊や動作不良を防止している。
【００３４】
磁気ヘッド１０２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磁気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１０２の磁気ギャップ１０２ａは、磁気記録媒体９０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。ここで、再生ヘッドとしては、ＡＭＲ（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッド、将来的にはＴＭＲ（ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッド、あるいは、ＣＭＲ（Ｃｏｌｏｓｓａｌ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッドを採用しても良い。
【００３５】
また、微小光学ヘッド１２５は、光源からの光であるレーザビーム１２６を電気的振動波（たとえばプラズモン）に変換する変換手段である近接場光ヘッド１０４、近接場光ヘッド１０４を保護する誘電体あるいはモールド樹脂からなる保護部１２７と１２８とで構成されている。説明の便宜上、微小光学ヘッド１２５の一部である近接場光ヘッド１０４のみを示して説明する。近接場光ヘッド１０４はＳｉＮやＳｉＯ２などの光透過性材からなり、図１または図２で示すように、上面（紙面上部）から底面（磁気記録媒体９０側）に向かって順次狭くなっている略四角錐の截頭錐体であって、略四角錐の截頭錐体の４つの側面のうちの一つの側面は磁気ヘッド１０２との間に設けられた保護層１０３に対向しており、この側面に対向する側面には照射面１０５が設けられ、保護部１２７および１２８に接した側面１０６には、必要に応じて銀などの金属が成膜されており、底面には略長方形状あるいは帯状の導波路１０９が設けられている。
【００３６】
近接場光ヘッド１０４の照射面１０５および導波路１０９は、スパッター法または蒸着法で成膜された銀の薄膜である。これは、照射面１０５にて電気的振動波が効率よく励起され、導波路１０９にて電気的振動波を放射部１１０に効率よく導かせるためである。ここで、照射面１０５および導波路１０９は、金、白金、アルミニウム、チタン、銅といった貴金属、或いはこれらを多く含む合金でも良い。
【００３７】
放射部１１０は、磁気ヘッド１０２の近傍、好ましくは磁気ヘッドの直下、に設けられており、突起を使用して導波路１０９で導かれた電気的振動波が効率よく近接場光１１１に変換されるよう構成されている。ここで、放射部１１０は、照射面１０５および導波路１０９と同じ貴金属（銀、金、白金、アルミニウム、チタン、銅、或いはこれらを多く含む合金）であり、突起は磁気記録媒体９０の方向に突出しており、突起の形状は断面が略長方形あるいは略半楕円形であれば良い。
【００３８】
また、近接場光ヘッド１０４は、導波路１０９が放射部１１０へ向かう方向と磁気ヘッド１０２の磁気ギャップ１０２ａの長手方向（紙面左右方向）とが交差、好ましくは直交するように配置されている。
【００３９】
次に、レーザビーム１２６が近接場光ヘッド１０４の照射面１０５に照射された場合の動作について、図２または図３を用いて説明する。図３は、図１における情報記録再生ヘッド１０１を下部から見た底面図である。
【００４０】
図２で示すようにレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の上面から入射され、図３で示すように、入射されたレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の照射面１０５にレーザスポット１０７を形成する。照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が励起され、矢印で示すように略三角形の頂点に向けて集中する。電気的振動波は導波路１０９によって放射部１１０へ向かって伝播され、放射部１１０の突起から近接場光１１１が放射される。ここで、レーザビーム１２６の入射角は照射面１０５に対して実質的に４０度〜４５度であることが望ましく、照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が効率よく励起される。また、導波路１０９の幅は好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍ、その厚みは２０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。
【００４１】
そして、入射されるレーザビーム１２６の偏光成分の方向は、磁気記録媒体９０の記録面に対して平行な面上で照射面１０５から放射部１１０に向かう方向１３０と略同じになるように照射面１０５に照射する。例えば、レーザビーム１２６が直線偏光のレーザビームであれば、偏光成分の方向である偏光面の方向を前記方向１３０と略同じになるように照射し、楕円偏光のレーザビームであれば、楕円偏光の偏光成分の方向である偏光軸の長径を前記方向１３０と略同じになるように照射する。また、入射されるレーザビーム１２６は円偏光でも良い。
【００４２】
図４は、情報記録再生ヘッド１０１による記録トラック３０への高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。レーザビーム（図示せず）が微小光学ヘッド１２５の照射面１０５に照射されたことにより励起された電気的振動波が導波路１０９で導かれ、磁気ヘッド１０２と記録トラック３０との間に設けられた放射部１１０から放射された近接場光（図示せず）により、磁気記録媒体９０の記録面上を加熱し、記録トラック３０に加熱領域１６が生じる。
【００４３】
照射面１０５に照射されたレーザビームのスポット径は、波長６３０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．６の時に、約１μｍである。したがって、照射面１０５は、このスポット径の面積以上とするのが望ましい。記録トラック幅方向の放射部１１０の幅は、スポット径の半分以下（２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度）に設定されている。言い換えると、照射面１０５の面積は、レーザビーム１２６による光の回折限界で決まる面積以上、かつ、放射部１１０の記録トラックの幅方向に沿った幅は、レーザビーム１２６による光の回折限界以下であるように設定されている。波長と開口数ＮＡを変更した場合は、それらに従ってスポット径が変わるため、適宜、これに応じて照射面１０５、導波路１０９および放射部１１０の寸法も変更すればよい。
【００４４】
従って、放射部１１０から生ずる近接場光は、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。この近接場光によって磁気ヘッド１０２の直下または近傍の磁気記録媒体９０が加熱され、磁気情報を記録または再生することができる。
【００４５】
記録データを熱アシスト方式にて記録する場合は、磁気ヘッド１０２を薄膜垂直記録ヘッドとし、近接場光が照射されて生じた加熱領域（記録温度以上の領域）１６と磁気ヘッド１０２が重なる部分のみの磁気記録媒体の磁化を磁気ヘッド１０２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３０の方向に沿って記録される。
【００４６】
したがって、本発明では、記録トラック幅方向の記録マーク１７の幅は、放射部１１０の記録トラックの幅方向に対する幅に依存するため、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。
【００４７】
記録マーク１７を再生する場合は、磁気ヘッド１０２を再生ヘッドとし、記録するときよりも弱い光量のレーザビーム１２６を照射して、再生温度までに昇温された加熱領域１６と、磁気ヘッド１０２の重なった部分を用いて記録マーク１７の再生を行う。
【００４８】
以上のように、レーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４によって照射面１０５でプラズモンなどの電気的振動波に変換される。そして、従来のように光の照射位置がすなわち近接場光１１１の放射位置になるのではなく、導波路１０９が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部１１０に導き、放射部１１０が近接場光１１１を放射する。従って、その近接場光１１１が磁気記録媒体９０の記録トラック３０に照射されるようにすれば、放射部１１０の近傍に位置する磁気記録媒体９０の記録トラック３０のみを近接場光１１１で加熱することができ、従来のように周囲から目的の場所へ熱を伝達して目的の場所の温度を上昇させるといった過度な加熱を行わなくてもすむ。所定の場所を磁気ヘッド１０２直下とすれば、磁気ヘッド１０２直下の磁気記録媒体９０の記録トラック３０のみを近接場光１１１で加熱して磁気ヘッドによる情報の磁気的な記録または再生を行うことができる。
【００４９】
このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体９０の記録トラック３０を加熱するという効率のよい加熱を行うので、その分、情報記録再生ヘッド１０１への光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッド１０１が過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることができる。この結果、耐久性の高い情報記録再生ヘッド１０１を提供することができる。また、磁気記録媒体９０上を走査して記録または再生する際に、従来とは異なり、Ｘ方向、あるいはその逆のＹ方向のどちらの方向に走査しても記録または再生が可能となる。
【００５０】
ここで、本実施の形態では、放射部１１０に突起を用いたが、突起がなくてもよく、この場合、近接場光１１１は導波路１０９から放射される。突起がないと情報記録再生ヘッドを生産するための生産効率が向上するという利点がある。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について、図５ないし図６に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００５２】
まず、第２の実施の形態の情報記録再生ヘッド１０１と第１の実施の形態の情報記録再生ヘッド１０１との構成の違いについて、説明する。
【００５３】
図５は、本実施の形態における情報記録再生ヘッド１０１および磁気記録媒体９０の概略側面図であり、図６は、図５における記録再生ヘッド１０１の下部から見た底面図である。第２の実施の形態における近接場光ヘッド１０４は、上面（紙面上部）から底面（磁気記録媒体９０側）に向かって順次狭くなっている略四角錐の截頭錐体であって、略四角錐の截頭錐体の４つの側面のうちの一つの側面は磁気ヘッド１０２との間に設けられた保護層１０３に対向しており、この側面に対向する側面には照射面１０５が設けられ、照射面１０５が設けられている側面と底面とが形成する稜線の位置から磁気記録媒体９０までの距離ａは、放射部１１０から磁気記録媒体９０までの距離ｂに較べ大きくなっている。従って、導波路１０９から磁気記録媒体９０に向かって発生する近接場光は磁気記録媒体９０まで到達しにくくなり、所定の高温領域以外を不必要に加熱することがないので、磁気記録媒体９０の劣化を防ぎ、磁気記録媒体９０の耐久性を向上することができる。
【００５４】
放射部１１０は実施の形態１のような突起ではなく、導波路１０９と磁気記録媒体９０とが略平行となっている終端面であり、近接場光１１１は終端面から磁気記録媒体９０に放射される。また、図６に示すように、近接場光ヘッド１０４の底面に設けられている導波路１０９の幅は、照射面１０５から放射部１１０に向かって次第に狭くなっている。
【００５５】
次に、レーザビーム１２６が近接場光ヘッド１０４の照射面１０５に照射された場合の動作について、説明する。
【００５６】
図５で示すようにレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の上面から照射面１０５に対して４０度〜４５度の入射角で入射され、図６で示すように、入射されたレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の照射面１０５にレーザスポット１０７を形成する。照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が効率良く励起され、矢印で示すように略三角形の頂点に向けて集中する。近接場光ヘッド１０４の底面に設けられている導波路１０９の幅は、照射面１０５から放射部１１０に向かって次第に狭くなっているので、実施の形態１の情報記録再生ヘッド１０１に比べて、導波路１０９の幅が緩やかに狭くなるため、電気的振動波の減衰が少なく、効率よく導波される。従って、放射部１１０から照射される近接場光１１１は、照射面１０５で励起された電気的振動波をより効率よく照射されるので、保磁力が高い高密度記録用の磁気記録媒体においても、十分に加熱が可能となる。
【００５７】
ここで、入射されるレーザビーム１２６の偏光成分の方向は、磁気記録媒体９０の記録面に対して平行な面上で照射面１０５から放射部１１０に向かう方向１３０と略同じになるように照射面１０５に照射する。例えば、レーザビーム１２６が直線偏光のレーザビームであれば、偏光成分の方向である偏光面の方向を前記方向１３０と略同じになるように照射し、楕円偏光のレーザビームであれば、楕円偏光の偏光成分の方向である偏光軸の長径を前記方向１３０と略同じになるように照射する。また、入射されるレーザビーム１２６は円偏光でも良い。
【００５８】
ここで、本実施の形態では、放射部１１０に突起を用いず導波路１０９と磁気記録媒体９０とが略平行となっている終端面としたが、実施の形態１にあるような突起を用いても良い。突起を用いると、近接場光による磁気記録媒体９０の加熱を効率よく行うことができるという利点がある。
【００５９】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態について、図７ないし図９に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００６０】
図７は、実施の形態１または実施の形態２の情報記録再生ヘッドを使用した磁気記録媒体の断面図と上記情報記録再生ヘッドを搭載した走査手段であるスライダー１９の概略断面図である。磁気記録媒体９０は、ガラス基板１２４にＴｂＦｅＣｏの記録層１２３、カーボン保護層１２２、有機材料のコーティング層１２１が順に成膜されている。コーティング層１２１の上を、情報記録再生ヘッドを搭載したスライダー１９が浮上する。
【００６１】
図８は、実施の形態１または実施の形態２の情報記録再生ヘッド１０１を搭載した情報記録再生装置の主要部概略図である。微小光学ヘッド１２５および磁気ヘッド１０２を一体化して有した情報記録再生ヘッド１０１はスライダー１９に取り付けられ、回転する磁気記録媒体９０の記録面上を滑走する。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、磁気記録媒体９０の所望の記録トラックを走査し、情報記録再生ヘッド１０１によりアクセスを行う。情報記録再生ヘッド１０１の上には、光源である半導体レーザ５１が設けられ、レーザビームが出射される。
【００６２】
図９は、上述の情報記録再生装置の記録再生系の構成を示す概略ブロック図である。上位装置から記録または再生制御信号が入力される記録／再生制御端子７８と、上位装置へ再生データを出力または上位装置から記録データを入力する記録／再生データ端子７６を有し、記録／再生制御端子７８は記録または再生を制御する記録／再生制御回路７３に接続され、記録／再生データ端子７６は記録データおよび再生データを処理する記録／再生回路７１に接続される。記録／再生制御回路７３は、記録／再生制御信号により、半導体レーザ駆動回路７４に対し記録または再生に応じたレーザ駆動電流を出力するよう指示し、記録／再生回路７１に対し記録データまたは再生データを処理するよう指示し、記録手段および再生手段である磁気ヘッド駆動回路７２に対し記録信号または再生信号を処理するよう指示する。半導体レーザ駆動回路７４は、記録または再生に応じた駆動電流で半導体レーザ５１を駆動する。半導体レーザ５１は半導体レーザ駆動回路７４からの駆動電流の大きさに応じた強さのレーザビーム１２６を出射し、微小光学ヘッド１２５に照射する。
【００６３】
また、記録／再生回路７１は、記録／再生制御回路７３の指示により、記録時は、記録／再生データ端子７６の記録データを磁気ヘッド駆動回路７２に出力し、再生時は、磁気ヘッド駆動回路７２からの再生データを記録／再生データ端子７６に出力する。磁気ヘッド駆動回路７２は、記録／再生制御回路７３からの指示により、記録時は、記録／再生回路７１からの記録データを記録信号に変換して磁気ヘッド１０２へ出力し、再生時は、磁気ヘッド１０２からの再生信号を再生データに変換して記録／再生回路７１へ出力する。
【００６４】
次に記録、再生時の動作について説明する。記録時は、記録／再生制御回路７３からの指示で、半導体レーザ駆動回路７４が再生時より大きい駆動電流で半導体レーザ５１を駆動し、半導体レーザ５１は再生時より強いレーザビーム１２６を微小光学ヘッド１２５に出射する。また、記録／再生制御回路７３からの指示で、記録／再生回路７１の入力である記録／再生データ端子７６からの記録データを磁気ヘッド駆動回路７２へ出力し、磁気ヘッド駆動回路７２により記録データから変換されて磁気ヘッド１０２に出力された記録信号により磁気ヘッド１０２から記録磁界が発生する。微小光学ヘッド１２５からの近接場光１１１により磁気記録媒体９０が記録時に必要な温度に加熱され、磁気ヘッド１０２からの記録磁界により、磁気記録媒体９０に記録マークが記録される。
【００６５】
再生時は、記録／再生制御回路７３からの指示で、半導体レーザ駆動回路７４が記録時より小さい駆動電流で半導体レーザ５１を駆動し、半導体レーザ５１は記録時より弱いレーザビーム１２６を微小光学ヘッド１２５に出射する。微小光学ヘッド１２５からの近接場光１１１により磁気記録媒体９０が再生時に必要な温度に加熱され、磁気記録媒体９０の記録マークを磁気ヘッド１０２が読み取り再生信号に変換する。また、記録／再生制御回路７３からの指示で、磁気ヘッド１０２からの再生信号を磁気ヘッド駆動回路７２が再生データに変換し記録／再生回路７１に出力し、記録／再生回路７１が再生データを記録／再生データ端子７６へ出力する。
【００６６】
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、ディスク状の磁気記録媒体９０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、テープ状の磁気記録媒体に対しても用いることができる。
【００６７】
また、上記情報記録再生ヘッドおよび情報記録再生装置では、情報記録再生ヘッドの磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５はいずれも磁気記録媒体９０の記録面に対向している例を挙げたが、上記に限定されることなく、例えば、磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５は磁気記録媒体９０を介して対向していてもよい。
【００６８】
【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、情報を記録または再生できる磁気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と、光源からの光を電気的振動波に変換する変換手段と、電気的振動波が伝搬されると近接場光を放射する放射部と、前記変換手段によって生成された電気的振動波を前記放射部に伝搬する導波路とを備え、前記放射部から前記記録トラックに前記近接場光が放射され、放射された前記近接場光によって加熱された前記記録トラックに対して前記磁気ヘッドにより記録または再生する構成である。
【００６９】
それゆえ、光源からの光は変換手段によって電気的振動波に変換され、導波路が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部へ導き、放射部から近接場光を放射することができる。このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体の記録トラックを加熱するという効率の良い加熱を行うので、情報記録再生ヘッドへの光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生ヘッドを提供できるという効果を奏する。
【００７０】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記変換手段には前記光が照射されると前記電気的振動波に変換する照射面が備えられ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きい構成である。
【００７１】
それゆえ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいので、光が効率よく電気的振動波に励起されるという効果を奏する。
【００７２】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記放射部の前記記録トラックの幅方向に沿った幅は前記光の回折限界以下の構成である。
【００７３】
それゆえ、放射部の幅に依存した近接場光を磁気記録媒体に照射できるため、トラック幅を減少でき、記録密度を増大するという効果を奏する。
【００７４】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記光の偏光成分の方向は前記磁気記録媒体の記録面に対して平行な面上で前記照射面から前記放射部へ向かう方向と略同一の構成である。
【００７５】
それゆえ、照射面にて電気的振動波を効率的に励起でき、放射部から強い近接場光を磁気記録媒体に照射することができるという効果を奏する。
【００７６】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記放射部は前記磁気ヘッドと前記記録トラックとの間に備えられる構成である。
【００７７】
それゆえ、電気的振動波を磁気ヘッド直下または近傍に導くことができ、磁気記録媒体を効率良く加熱するという効果を奏する。
【００７８】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記導波路は前記記録トラックに沿って設けられている構成である。
【００７９】
それゆえ、記録トラックに直角な方向で放射部の幅を最小とすることができ、トラック密度を上げることができるという効果を奏する。
【００８０】
本発明の情報記録再生装置は、上記いずれかの情報記録再生ヘッドを有した磁気記録媒体を走査するための走査手段と前記光源により、磁気記録媒体の記録トラックを近接場光により加熱することで、記録時は前記磁気ヘッドに対し記録信号を出力する記録手段が情報を記録トラックに記録し、再生時は前記磁気ヘッドからの再生信号が入力される再生手段が記録トラックから情報を再生する構成である。
【００８１】
それゆえ、所定の場所にて近接場光を磁気記録媒体に照射することができるので、効率よく磁気記録媒体を加熱でき、磁気ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における情報記録再生ヘッドの主要部の概略斜視図である。
【図２】図１の情報記録再生ヘッドおよび磁気記録媒体の概略側面図である。
【図３】図１の情報記録再生ヘッドの下部から見た底面図である。
【図４】図１の情報記録再生ヘッドによる記録トラックへの高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２における情報記録再生ヘッドおよび磁気記録媒体の概略側面図である。
【図６】図５の情報記録再生ヘッドの下部から見た底面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る情報記録再生ヘッドを搭載したスライダーと磁気記録媒体の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る情報記録再生装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図９】図８の情報記録再生装置の記録再生系の構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】従来の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１１】従来の情報記録再生ヘッドと磁気記録媒体の構成を示す概略断面図である。
【図１２】従来の情報記録再生ヘッドによる記録トラックへの高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。
【符号の説明】
１９ スライダー（走査手段）
２０、９０ 磁気記録媒体
３０ 記録トラック
５１ 半導体レーザ（光源）
７１ 磁気ヘッド駆動回路（記録手段、再生手段）
１０１ 情報記録再生ヘッド
１０２ 磁気ヘッド
１０４ 近接場光ヘッド（変換手段）
１０５ 照射面
１０９ 導波路
１１０ 放射部
１１１ 近接場光
１２６ レーザビーム（光）
１３０ レーザビームの偏光成分の方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報が磁気的に記録または再生される磁気記録再生ヘッド等の情報記録再生ヘッド、該情報記録再生ヘッドを備えた情報記録再生装置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、近接場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。従来の熱アシストを行いながら磁気記録再生を行う記録再生するためのヘッドおよびその装置は、以下のように記述されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、特許文献１の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における要部を示す概略斜視図である。図１０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の記録または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。
【０００４】
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磁気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、後述する磁気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。
【０００５】
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ＳｉＯ２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。
【０００６】
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。
【０００７】
また、開口ヘッド１１では、光入射面１１ａから光出射部側の開口スリット１１ｂに向かう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が、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。
【０００８】
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。
【０００９】
また、磁気ヘッド１２と開口ヘッド１１とは、図１１に示すように、磁気記録媒体２０のディスク基板１４に積層された記録層１５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、記録または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と記録層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は記録層１５に対し浮上あるいは接触させるようになっている。
【００１０】
図１２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に積層された記録層１５上に照射され、記録層１５を昇温する。上記開口スリット１１ｂの長手方向は、記録層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。
【００１１】
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〜３００ｎｍ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。
【００１２】
従って、開口スリット１１ｂからは近接場光が生じると考えられ、記録媒体１５上に照射される近接場光は、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。この近接場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。
【００１３】
磁気ヘッド１２の直下における記録媒体１５の高温領域１６において、情報記録時には磁化反転され、情報再生時には磁気検出が行われる。
【００１４】
したがって、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、通常のレーザスポット径に依存せず、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。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２−５０００１号公報（公開日 ２００２年２月１５日）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の従来例では、近接場光が磁気ヘッド１２の直下を照射することができない。そこで、磁気ヘッド１２の前方に配置されている開口スリット１１ｂから照射し、高温部１６の裾野の一部が磁気ヘッド１２の直下に差し掛かるよう構成されている。したがって、開口スリット１１ｂの直下では、過度の近接場光を照射する必要があり、これにより裾野に位置する磁気ヘッド１２の直下の温度を上げている。これは、光学スリット１１の過度の温度上昇を招き、劣化の原因となる。つまり、情報記録再生ヘッドの損傷を起こすという問題点があった。
【００１７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生ヘッドとその装置を提供することにある。
【００１８】
【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、情報を記録または再生できる磁気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と、光源からの光を電気的振動波に変換する変換手段と、電気的振動波が伝搬されると電磁波を放射する放射部と、前記変換手段によって生成された電気的振動波を前記放射部に伝搬する導波路とを備え、前記放射部から前記記録トラックに前記電磁波が放射され、放射された前記電磁波によって加熱された前記記録トラックに対して前記磁気ヘッドにより記録または再生することを特徴とする。
【００１９】
これによれば、光源からの光は変換手段によってプラズモンなどの電気的振動波に変換される。そして、従来のように光の照射位置がすなわち電磁波の放射位置になるのではなく、導波路が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部に導き、放射部が電磁波を放射する。従って、その電磁波が磁気記録媒体に照射されるようにすれば、放射部の近傍に位置する磁気記録媒体の記録トラックのみを電磁波で加熱することができ、従来のように周囲から目的の場所へ熱を伝達して目的の場所の温度を上昇させるといった過度な加熱を行わなくてもすむ。所定の場所を磁気ヘッド直下とすれば、磁気ヘッド直下の磁気記録媒体の記録トラックのみを電磁波で加熱して磁気ヘッドによる情報の磁気的な記録または再生を行うことができる。このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体の記録トラックを加熱するという効率のよい加熱を行うので、その分、情報記録再生ヘッドへの光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることができる。この結果、耐久性の高い情報記録再生ヘッドを提供することができる。なお、上記電磁波は放射部近傍に強く分布する近接場光を利用すると、放射領域が微小になり、記録密度を上げることができるため、以後は断らない限り上記電磁波を近接場光と呼ぶことにする。
【００２０】
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、上記構成に加え、前記変換手段には前記光が照射されると前記電気的振動波に変換する照射面が備えられ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいので、光が効率よく電気的振動波に励起される。
【００２２】
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、上記構成に加え、前記放射部の前記記録トラックの幅方向に沿った幅は前記光の回折限界以下であることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、放射部の幅に依存した近接場光を磁気記録媒体に照射できるため、トラック幅を減少でき、記録密度を増大することができる。
【００２４】
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、上記構成に加え、前記光の偏光成分の方向は前記磁気記録媒体の記録面に対して平行な面上で前記照射面から前記放射部へ向かう方向と略同一であることを特徴とする。
【００２５】
これによれば、照射面にて電気的振動波を効率的に励起でき、放射部から強い近接場光を磁気記録媒体に照射することができる。
【００２６】
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、上記構成に加え、前記放射部は前記磁気ヘッドと前記記録トラックとの間に備えられることを特徴とする。
【００２７】
これによれば、電気的振動波を磁気ヘッド直下または近傍に導くことができ、磁気記録媒体を効率良く加熱することができる。
【００２８】
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、上記構成に加え、前記導波路は前記記録トラックに沿って設けられていることを特徴とする。
【００２９】
これによれば、記録トラックに直角な方向で放射部の幅を最小とすることができ、トラック密度を上げることができる。
【００３０】
本発明の情報記録再生装置は、上記の課題を解決するために、上記いずれかの情報記録再生ヘッドを有した磁気記録媒体を走査するための走査手段と前記光源により、磁気記録媒体の記録トラックを近接場光により加熱することで、記録時は前記磁気ヘッドに対し記録信号を出力する記録手段が情報を記録トラックに記録し、再生時は前記磁気ヘッドからの再生信号が入力される再生手段が記録トラックから情報を再生することを特徴とする。
【００３１】
これによれば、所定の場所にて近接場光を磁気記録媒体に照射することができるので、効率よく磁気記録媒体を加熱でき、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生装置を提供できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
まず、図１または図２を参照して本実施の形態における情報記録再生ヘッドの構成を説明する。図１は本実施の形態における情報記録再生ヘッド１０１における主要部の概略斜視図、図２は情報記録再生ヘッド１０１および磁気記録媒体９０の概略側面図である。図１または図２に示すように、情報記録再生ヘッド１０１は、磁気ヘッド１０２および磁気ヘッド１０２の記録または再生部位を熱アシストつまり昇温するための微小光学ヘッド１２５が磁気ヘッド１０２に対向して設けられており、さらに磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５は、磁気記録媒体９０（詳細は後述）の記録面に対して対向して設けられている。また、微小光学ヘッド１２５と磁気ヘッド１０２との間には、保護層１０３が設けられ、近接場光ヘッド１０４からの熱による磁気ヘッド１０２の破壊や動作不良を防止している。
【００３４】
磁気ヘッド１０２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磁気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１０２の磁気ギャップ１０２ａは、磁気記録媒体９０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。ここで、再生ヘッドとしては、ＡＭＲ（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッド、将来的にはＴＭＲ（ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッド、あるいは、ＣＭＲ（Ｃｏｌｏｓｓａｌ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッドを採用しても良い。
【００３５】
また、微小光学ヘッド１２５は、光源からの光であるレーザビーム１２６を電気的振動波（たとえばプラズモン）に変換する変換手段である近接場光ヘッド１０４、近接場光ヘッド１０４を保護する誘電体あるいはモールド樹脂からなる保護部１２７と１２８とで構成されている。説明の便宜上、微小光学ヘッド１２５の一部である近接場光ヘッド１０４のみを示して説明する。近接場光ヘッド１０４はＳｉＮやＳｉＯ２などの光透過性材からなり、図１または図２で示すように、上面（紙面上部）から底面（磁気記録媒体９０側）に向かって順次狭くなっている略四角錐の截頭錐体であって、略四角錐の截頭錐体の４つの側面のうちの一つの側面は磁気ヘッド１０２との間に設けられた保護層１０３に対向しており、この側面に対向する側面には照射面１０５が設けられ、保護部１２７および１２８に接した側面１０６には、必要に応じて銀などの金属が成膜されており、底面には略長方形状あるいは帯状の導波路１０９が設けられている。
【００３６】
近接場光ヘッド１０４の照射面１０５および導波路１０９は、スパッター法または蒸着法で成膜された銀の薄膜である。これは、照射面１０５にて電気的振動波が効率よく励起され、導波路１０９にて電気的振動波を放射部１１０に効率よく導かせるためである。ここで、照射面１０５および導波路１０９は、金、白金、アルミニウム、チタン、銅といった貴金属、或いはこれらを多く含む合金でも良い。
【００３７】
放射部１１０は、磁気ヘッド１０２の近傍、好ましくは磁気ヘッドの直下、に設けられており、突起を使用して導波路１０９で導かれた電気的振動波が効率よく近接場光１１１に変換されるよう構成されている。ここで、放射部１１０は、照射面１０５および導波路１０９と同じ貴金属（銀、金、白金、アルミニウム、チタン、銅、或いはこれらを多く含む合金）であり、突起は磁気記録媒体９０の方向に突出しており、突起の形状は断面が略長方形あるいは略半楕円形であれば良い。
【００３８】
また、近接場光ヘッド１０４は、導波路１０９が放射部１１０へ向かう方向と磁気ヘッド１０２の磁気ギャップ１０２ａの長手方向（紙面左右方向）とが交差、好ましくは直交するように配置されている。
【００３９】
次に、レーザビーム１２６が近接場光ヘッド１０４の照射面１０５に照射された場合の動作について、図２または図３を用いて説明する。図３は、図１における情報記録再生ヘッド１０１を下部から見た底面図である。
【００４０】
図２で示すようにレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の上面から入射され、図３で示すように、入射されたレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の照射面１０５にレーザスポット１０７を形成する。照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が励起され、矢印で示すように略三角形の頂点に向けて集中する。電気的振動波は導波路１０９によって放射部１１０へ向かって伝播され、放射部１１０の突起から近接場光１１１が放射される。ここで、レーザビーム１２６の入射角は照射面１０５に対して実質的に４０度〜４５度であることが望ましく、照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が効率よく励起される。また、導波路１０９の幅は好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍ、その厚みは２０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。
【００４１】
そして、入射されるレーザビーム１２６の偏光成分の方向は、磁気記録媒体９０の記録面に対して平行な面上で照射面１０５から放射部１１０に向かう方向１３０と略同じになるように照射面１０５に照射する。例えば、レーザビーム１２６が直線偏光のレーザビームであれば、偏光成分の方向である偏光面の方向を前記方向１３０と略同じになるように照射し、楕円偏光のレーザビームであれば、楕円偏光の偏光成分の方向である偏光軸の長径を前記方向１３０と略同じになるように照射する。また、入射されるレーザビーム１２６は円偏光でも良い。
【００４２】
図４は、情報記録再生ヘッド１０１による記録トラック３０への高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。レーザビーム（図示せず）が微小光学ヘッド１２５の照射面１０５に照射されたことにより励起された電気的振動波が導波路１０９で導かれ、磁気ヘッド１０２と記録トラック３０との間に設けられた放射部１１０から放射された近接場光（図示せず）により、磁気記録媒体９０の記録面上を加熱し、記録トラック３０に加熱領域１６が生じる。
【００４３】
照射面１０５に照射されたレーザビームのスポット径は、波長６３０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．６の時に、約１μｍである。したがって、照射面１０５は、このスポット径の面積以上とするのが望ましい。記録トラック幅方向の放射部１１０の幅は、スポット径の半分以下（２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度）に設定されている。言い換えると、照射面１０５の面積は、レーザビーム１２６による光の回折限界で決まる面積以上、かつ、放射部１１０の記録トラックの幅方向に沿った幅は、レーザビーム１２６による光の回折限界以下であるように設定されている。波長と開口数ＮＡを変更した場合は、それらに従ってスポット径が変わるため、適宜、これに応じて照射面１０５、導波路１０９および放射部１１０の寸法も変更すればよい。
【００４４】
従って、放射部１１０から生ずる近接場光は、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。この近接場光によって磁気ヘッド１０２の直下または近傍の磁気記録媒体９０が加熱され、磁気情報を記録または再生することができる。
【００４５】
記録データを熱アシスト方式にて記録する場合は、磁気ヘッド１０２を薄膜垂直記録ヘッドとし、近接場光が照射されて生じた加熱領域（記録温度以上の領域）１６と磁気ヘッド１０２が重なる部分のみの磁気記録媒体の磁化を磁気ヘッド１０２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３０の方向に沿って記録される。
【００４６】
したがって、本発明では、記録トラック幅方向の記録マーク１７の幅は、放射部１１０の記録トラックの幅方向に対する幅に依存するため、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。
【００４７】
記録マーク１７を再生する場合は、磁気ヘッド１０２を再生ヘッドとし、記録するときよりも弱い光量のレーザビーム１２６を照射して、再生温度までに昇温された加熱領域１６と、磁気ヘッド１０２の重なった部分を用いて記録マーク１７の再生を行う。
【００４８】
以上のように、レーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４によって照射面１０５でプラズモンなどの電気的振動波に変換される。そして、従来のように光の照射位置がすなわち近接場光１１１の放射位置になるのではなく、導波路１０９が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部１１０に導き、放射部１１０が近接場光１１１を放射する。従って、その近接場光１１１が磁気記録媒体９０の記録トラック３０に照射されるようにすれば、放射部１１０の近傍に位置する磁気記録媒体９０の記録トラック３０のみを近接場光１１１で加熱することができ、従来のように周囲から目的の場所へ熱を伝達して目的の場所の温度を上昇させるといった過度な加熱を行わなくてもすむ。所定の場所を磁気ヘッド１０２直下とすれば、磁気ヘッド１０２直下の磁気記録媒体９０の記録トラック３０のみを近接場光１１１で加熱して磁気ヘッドによる情報の磁気的な記録または再生を行うことができる。
【００４９】
このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体９０の記録トラック３０を加熱するという効率のよい加熱を行うので、その分、情報記録再生ヘッド１０１への光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッド１０１が過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることができる。この結果、耐久性の高い情報記録再生ヘッド１０１を提供することができる。また、磁気記録媒体９０上を走査して記録または再生する際に、従来とは異なり、Ｘ方向、あるいはその逆のＹ方向のどちらの方向に走査しても記録または再生が可能となる。
【００５０】
ここで、本実施の形態では、放射部１１０に突起を用いたが、突起がなくてもよく、この場合、近接場光１１１は導波路１０９から放射される。突起がないと情報記録再生ヘッドを生産するための生産効率が向上するという利点がある。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について、図５ないし図６に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００５２】
まず、第２の実施の形態の情報記録再生ヘッド１０１と第１の実施の形態の情報記録再生ヘッド１０１との構成の違いについて、説明する。
【００５３】
図５は、本実施の形態における情報記録再生ヘッド１０１および磁気記録媒体９０の概略側面図であり、図６は、図５における記録再生ヘッド１０１の下部から見た底面図である。第２の実施の形態における近接場光ヘッド１０４は、上面（紙面上部）から底面（磁気記録媒体９０側）に向かって順次狭くなっている略四角錐の截頭錐体であって、略四角錐の截頭錐体の４つの側面のうちの一つの側面は磁気ヘッド１０２との間に設けられた保護層１０３に対向しており、この側面に対向する側面には照射面１０５が設けられ、照射面１０５が設けられている側面と底面とが形成する稜線の位置から磁気記録媒体９０までの距離ａは、放射部１１０から磁気記録媒体９０までの距離ｂに較べ大きくなっている。従って、導波路１０９から磁気記録媒体９０に向かって発生する近接場光は磁気記録媒体９０まで到達しにくくなり、所定の高温領域以外を不必要に加熱することがないので、磁気記録媒体９０の劣化を防ぎ、磁気記録媒体９０の耐久性を向上することができる。
【００５４】
放射部１１０は実施の形態１のような突起ではなく、導波路１０９と磁気記録媒体９０とが略平行となっている終端面であり、近接場光１１１は終端面から磁気記録媒体９０に放射される。また、図６に示すように、近接場光ヘッド１０４の底面に設けられている導波路１０９の幅は、照射面１０５から放射部１１０に向かって次第に狭くなっている。
【００５５】
次に、レーザビーム１２６が近接場光ヘッド１０４の照射面１０５に照射された場合の動作について、説明する。
【００５６】
図５で示すようにレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の上面から照射面１０５に対して４０度〜４５度の入射角で入射され、図６で示すように、入射されたレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の照射面１０５にレーザスポット１０７を形成する。照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が効率良く励起され、矢印で示すように略三角形の頂点に向けて集中する。近接場光ヘッド１０４の底面に設けられている導波路１０９の幅は、照射面１０５から放射部１１０に向かって次第に狭くなっているので、実施の形態１の情報記録再生ヘッド１０１に比べて、導波路１０９の幅が緩やかに狭くなるため、電気的振動波の減衰が少なく、効率よく導波される。従って、放射部１１０から照射される近接場光１１１は、照射面１０５で励起された電気的振動波をより効率よく照射されるので、保磁力が高い高密度記録用の磁気記録媒体においても、十分に加熱が可能となる。
【００５７】
ここで、入射されるレーザビーム１２６の偏光成分の方向は、磁気記録媒体９０の記録面に対して平行な面上で照射面１０５から放射部１１０に向かう方向１３０と略同じになるように照射面１０５に照射する。例えば、レーザビーム１２６が直線偏光のレーザビームであれば、偏光成分の方向である偏光面の方向を前記方向１３０と略同じになるように照射し、楕円偏光のレーザビームであれば、楕円偏光の偏光成分の方向である偏光軸の長径を前記方向１３０と略同じになるように照射する。また、入射されるレーザビーム１２６は円偏光でも良い。
【００５８】
ここで、本実施の形態では、放射部１１０に突起を用いず導波路１０９と磁気記録媒体９０とが略平行となっている終端面としたが、実施の形態１にあるような突起を用いても良い。突起を用いると、近接場光による磁気記録媒体９０の加熱を効率よく行うことができるという利点がある。
【００５９】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態について、図７ないし図９に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００６０】
図７は、実施の形態１または実施の形態２の情報記録再生ヘッドを使用した磁気記録媒体の断面図と上記情報記録再生ヘッドを搭載した走査手段であるスライダー１９の概略断面図である。磁気記録媒体９０は、ガラス基板１２４にＴｂＦｅＣｏの記録層１２３、カーボン保護層１２２、有機材料のコーティング層１２１が順に成膜されている。コーティング層１２１の上を、情報記録再生ヘッドを搭載したスライダー１９が浮上する。
【００６１】
図８は、実施の形態１または実施の形態２の情報記録再生ヘッド１０１を搭載した情報記録再生装置の主要部概略図である。微小光学ヘッド１２５および磁気ヘッド１０２を一体化して有した情報記録再生ヘッド１０１はスライダー１９に取り付けられ、回転する磁気記録媒体９０の記録面上を滑走する。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、磁気記録媒体９０の所望の記録トラックを走査し、情報記録再生ヘッド１０１によりアクセスを行う。情報記録再生ヘッド１０１の上には、光源である半導体レーザ５１が設けられ、レーザビームが出射される。
【００６２】
図９は、上述の情報記録再生装置の記録再生系の構成を示す概略ブロック図である。上位装置から記録または再生制御信号が入力される記録／再生制御端子７８と、上位装置へ再生データを出力または上位装置から記録データを入力する記録／再生データ端子７６を有し、記録／再生制御端子７８は記録または再生を制御する記録／再生制御回路７３に接続され、記録／再生データ端子７６は記録データおよび再生データを処理する記録／再生回路７１に接続される。記録／再生制御回路７３は、記録／再生制御信号により、半導体レーザ駆動回路７４に対し記録または再生に応じたレーザ駆動電流を出力するよう指示し、記録／再生回路７１に対し記録データまたは再生データを処理するよう指示し、記録手段および再生手段である磁気ヘッド駆動回路７２に対し記録信号または再生信号を処理するよう指示する。半導体レーザ駆動回路７４は、記録または再生に応じた駆動電流で半導体レーザ５１を駆動する。半導体レーザ５１は半導体レーザ駆動回路７４からの駆動電流の大きさに応じた強さのレーザビーム１２６を出射し、微小光学ヘッド１２５に照射する。
【００６３】
また、記録／再生回路７１は、記録／再生制御回路７３の指示により、記録時は、記録／再生データ端子７６の記録データを磁気ヘッド駆動回路７２に出力し、再生時は、磁気ヘッド駆動回路７２からの再生データを記録／再生データ端子７６に出力する。磁気ヘッド駆動回路７２は、記録／再生制御回路７３からの指示により、記録時は、記録／再生回路７１からの記録データを記録信号に変換して磁気ヘッド１０２へ出力し、再生時は、磁気ヘッド１０２からの再生信号を再生データに変換して記録／再生回路７１へ出力する。
【００６４】
次に記録、再生時の動作について説明する。記録時は、記録／再生制御回路７３からの指示で、半導体レーザ駆動回路７４が再生時より大きい駆動電流で半導体レーザ５１を駆動し、半導体レーザ５１は再生時より強いレーザビーム１２６を微小光学ヘッド１２５に出射する。また、記録／再生制御回路７３からの指示で、記録／再生回路７１の入力である記録／再生データ端子７６からの記録データを磁気ヘッド駆動回路７２へ出力し、磁気ヘッド駆動回路７２により記録データから変換されて磁気ヘッド１０２に出力された記録信号により磁気ヘッド１０２から記録磁界が発生する。微小光学ヘッド１２５からの近接場光１１１により磁気記録媒体９０が記録時に必要な温度に加熱され、磁気ヘッド１０２からの記録磁界により、磁気記録媒体９０に記録マークが記録される。
【００６５】
再生時は、記録／再生制御回路７３からの指示で、半導体レーザ駆動回路７４が記録時より小さい駆動電流で半導体レーザ５１を駆動し、半導体レーザ５１は記録時より弱いレーザビーム１２６を微小光学ヘッド１２５に出射する。微小光学ヘッド１２５からの近接場光１１１により磁気記録媒体９０が再生時に必要な温度に加熱され、磁気記録媒体９０の記録マークを磁気ヘッド１０２が読み取り再生信号に変換する。また、記録／再生制御回路７３からの指示で、磁気ヘッド１０２からの再生信号を磁気ヘッド駆動回路７２が再生データに変換し記録／再生回路７１に出力し、記録／再生回路７１が再生データを記録／再生データ端子７６へ出力する。
【００６６】
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、ディスク状の磁気記録媒体９０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、テープ状の磁気記録媒体に対しても用いることができる。
【００６７】
また、上記情報記録再生ヘッドおよび情報記録再生装置では、情報記録再生ヘッドの磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５はいずれも磁気記録媒体９０の記録面に対向している例を挙げたが、上記に限定されることなく、例えば、磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５は磁気記録媒体９０を介して対向していてもよい。
【００６８】
【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、情報を記録または再生できる磁気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と、光源からの光を電気的振動波に変換する変換手段と、電気的振動波が伝搬されると近接場光を放射する放射部と、前記変換手段によって生成された電気的振動波を前記放射部に伝搬する導波路とを備え、前記放射部から前記記録トラックに前記近接場光が放射され、放射された前記近接場光によって加熱された前記記録トラックに対して前記磁気ヘッドにより記録または再生する構成である。
【００６９】
それゆえ、光源からの光は変換手段によって電気的振動波に変換され、導波路が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部へ導き、放射部から近接場光を放射することができる。このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体の記録トラックを加熱するという効率の良い加熱を行うので、情報記録再生ヘッドへの光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生ヘッドを提供できるという効果を奏する。
【００７０】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記変換手段には前記光が照射されると前記電気的振動波に変換する照射面が備えられ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きい構成である。
【００７１】
それゆえ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいので、光が効率よく電気的振動波に励起されるという効果を奏する。
【００７２】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記放射部の前記記録トラックの幅方向に沿った幅は前記光の回折限界以下の構成である。
【００７３】
それゆえ、放射部の幅に依存した近接場光を磁気記録媒体に照射できるため、トラック幅を減少でき、記録密度を増大するという効果を奏する。
【００７４】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記光の偏光成分の方向は前記磁気記録媒体の記録面に対して平行な面上で前記照射面から前記放射部へ向かう方向と略同一の構成である。
【００７５】
それゆえ、照射面にて電気的振動波を効率的に励起でき、放射部から強い近接場光を磁気記録媒体に照射することができるという効果を奏する。
【００７６】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記放射部は前記磁気ヘッドと前記記録トラックとの間に備えられる構成である。
【００７７】
それゆえ、電気的振動波を磁気ヘッド直下または近傍に導くことができ、磁気記録媒体を効率良く加熱するという効果を奏する。
【００７８】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記導波路は前記記録トラックに沿って設けられている構成である。
【００７９】
それゆえ、記録トラックに直角な方向で放射部の幅を最小とすることができ、トラック密度を上げることができるという効果を奏する。
【００８０】
本発明の情報記録再生装置は、上記いずれかの情報記録再生ヘッドを有した磁気記録媒体を走査するための走査手段と前記光源により、磁気記録媒体の記録トラックを近接場光により加熱することで、記録時は前記磁気ヘッドに対し記録信号を出力する記録手段が情報を記録トラックに記録し、再生時は前記磁気ヘッドからの再生信号が入力される再生手段が記録トラックから情報を再生する構成である。
【００８１】
それゆえ、所定の場所にて近接場光を磁気記録媒体に照射することができるので、効率よく磁気記録媒体を加熱でき、磁気ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における情報記録再生ヘッドの主要部の概略斜視図である。
【図２】図１の情報記録再生ヘッドおよび磁気記録媒体の概略側面図である。
【図３】図１の情報記録再生ヘッドの下部から見た底面図である。
【図４】図１の情報記録再生ヘッドによる記録トラックへの高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２における情報記録再生ヘッドおよび磁気記録媒体の概略側面図である。
【図６】図５の情報記録再生ヘッドの下部から見た底面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る情報記録再生ヘッドを搭載したスライダーと磁気記録媒体の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る情報記録再生装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図９】図８の情報記録再生装置の記録再生系の構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】従来の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１１】従来の情報記録再生ヘッドと磁気記録媒体の構成を示す概略断面図である。
【図１２】従来の情報記録再生ヘッドによる記録トラックへの高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。
【符号の説明】
１９ スライダー（走査手段）
２０、９０ 磁気記録媒体
３０ 記録トラック
５１ 半導体レーザ（光源）
７１ 磁気ヘッド駆動回路（記録手段、再生手段）
１０１ 情報記録再生ヘッド
１０２ 磁気ヘッド
１０４ 近接場光ヘッド（変換手段）
１０５ 照射面
１０９ 導波路
１１０ 放射部
１１１ 近接場光
１２６ レーザビーム（光）
１３０ レーザビームの偏光成分の方向
Claims (7)
- 情報を記録または再生できる磁気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と、
光源からの光を電気的振動波に変換する変換手段と、
電気的振動波が伝搬されると電磁波を放射する放射部と、
前記変換手段によって生成された電気的振動波を前記放射部に伝搬する導波路とを備え、前記放射部から前記記録トラックに前記電磁波が放射され、放射された前記電磁波によって加熱された前記記録トラックに対して前記磁気ヘッドにより記録または再生することを特徴とする情報記録再生ヘッド。 - 前記変換手段には前記光が照射されると前記電気的振動波に変換する照射面が備えられ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生ヘッド。
- 前記放射部の前記記録トラックの幅方向に沿った幅は前記光の回折限界以下であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の情報記録再生ヘッド。
- 前記光の偏光成分の方向は前記磁気記録媒体の記録面に対して平行な面上で前記照射面から前記放射部へ向かう方向と略同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の情報記録再生ヘッド。
- 前記放射部は前記磁気ヘッドと前記記録トラックとの間に備えられることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の情報記録再生ヘッド。
- 前記導波路は前記記録トラックに沿って設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の情報記録再生ヘッド。
- 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の情報記録再生ヘッドを有した磁気記録媒体を走査するための走査手段と、前記光源と、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を備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
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