JP3519304B2 - 光磁気ヘッド、光磁気装置及び光磁気記録再生方法 - Google Patents

光磁気ヘッド、光磁気装置及び光磁気記録再生方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子計算機などの
外部記憶装置や、音声・画像信号などの録音・録画、再
生に供せられる、光磁気ヘッド、光磁気装置及び光磁気
記録再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光磁気記録媒体の一つである光磁気ディ
スクは、既にコンピューター用の外部記憶装置として実
用化がなされている。
【０００３】光磁気ディスクの記録密度は、光磁気ディ
スク上の光ビームスポットの大きさに制約を受ける。つ
まり、記録マーク径及び記録マークの間隔が光ビームス
ポットの大きさに比べて小さくなると、光ビームスポッ
トの中に複数のビットが入るため、各記録ビットを分離
して再生することができなくなる。
【０００４】信号の再生分解能は、ほとんど再生光学系
の光源の波長λと、対物レンズの開口数ＮＡで決まり、
空間周波数２ＮＡ／λが再生限界となる。そこで、記録
密度を上げるためには、光源の波長λを短くすること
や、高ＮＡレンズを用いることにより、再生装置の光ビ
ームスポット径を小さくすることが考えられる。
【０００５】そこで、近年では、光磁気ディスクの記録
密度を上げるために、記録再生に用いるレーザ光波長を
短くすることや、高ＮＡレンズを用いることにより、再
生装置のスポット径を実質的に小さくする研究が行われ
ている。例えば、レーザ光波長を短くする技術では、半
導体ブルーレーザの研究や、第２高調波発生素子（ＳＨ
Ｇ）を用いてレーザ光波長を約８００ｎｍから４００ｎ
ｍにする研究が行われている。これらは、安定性・性能
・価格などの点で、現在はまだ実用化できる段階ではな
いが、将来実用化されれば、現在の光ディスクシステム
よりも高密度に情報を記録することが可能となる。
【０００６】しかしながら、現在実用レベルにある半導
体レーザの波長は６５０ｎｍ程度にすぎない。また、高
ＮＡレンズを用いた場合には焦点深度が浅くなるため、
レンズとディスクとの距離に精度が要求され、光ディス
クの製造精度が厳しくなる。このため、レンズのＮＡは
あまり高くできず、実用化可能なレンズＮＡはせいぜい
０．６である。このように、光源の短波長化や対物レン
ズの高ＮＡ化には限界があり、これらによって記録密度
を飛躍的に向上させることは難しいのが実情である。
【０００７】これに対して、例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｔｈｅ ＭａｇｎｅｔｉｃｓＳｏｃｉｅｔｙ ｏ
ｆ Ｊａｐａｎ，Ｖｏｌ．１９，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎ
ｔ，Ｎｏ．Ｓ１（１９９５），ｐ．４２１−４２４（文
献１）には、静磁結合した２つの磁性膜より構成された
光磁気記録媒体と光ビームスポット中の温度分布を利用
して再生分解能を向上させて、記録密度を向上させる方
法、すなわち静磁結合を利用した磁気的超解像技術（Ｍ
ａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｕｐｅｒ
Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ、以下ＭＳＲと称す）が示され
ている。
【０００８】また、例えば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ，６９（２７），１９９６，ｐ．
４２５７−４２５９（文献２）には、静磁結合を利用し
た磁気的超解像媒体に、交番磁界を印加しながら再生す
ることで、記録層の記録マークを再生層に転写する際、
拡大して転写することにより、再生信号の振幅を大きく
することが示されている。
【０００９】レーザ波長を短くすることなく記録密度を
大きくする別の方法としては、光学系の開口数（ＮＡ）
を大きくする方法がある。例えば、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ，Ｎｏ．６８（２），８
Ｊａｎｕａｒｙ １９９６，ｐ．１４１−１４３（文献
３）には、ソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）を用
いることで、実効的なＮＡを大きくし、ビームスポット
を小さく絞る技術が開示されている。
【００１０】以下で、図１３及び図１４を用いて、文献
１に関して詳細に説明する。図１３は、従来からの超解
像光磁気記録媒体の代表的な構成である。透明基板６１
上に、透明誘電体層６２、再生層６３、透明誘電体層６
４、記録層６５、透明誘電体層６６がそれぞれ積層形成
されている。
【００１１】記録層６５には光磁気情報が記録マーク長
の変化として記録されているが、図では最短の記録マー
ク長に対する例を示している。最短の記録マーク長の信
号を再生することができれば、それよりも長い記録マー
ク長の信号を再生することは当然可能だからである。し
たがって、記録マーク長は全て等しいとし、各最短の記
録マーク長が形成されるべき領域を模式的に区切ってい
る。さらに今後、該区切られた領域を磁区と称すること
にする。
【００１２】各磁区ＡないしＩには図示したようにそれ
ぞれ信号が記録されている。再生層６３は記録層６５と
異なり複数の磁区に分割されてはいないが、説明の都合
上（後述する図４（ａ）、（ｂ）、及び図１４）、記録
層６５の各磁区ＡないしＩの位置的に対応する領域を
Ａ’ないしＩ’と示すことにする。
【００１３】レーザ光が記録層６５の磁区Ｅを中心に、
かつ磁区Ｅよりも大きな範囲に照射されている場合を考
える。記録層６５の温度分布としては記録マークＥの部
位で高温（たとえば１５０℃）になり、該磁区Ｅから遠
ざかるに従い低下する。また、飽和磁化の大きさも該温
度分布を反映した分布となり、磁区Ｅで最も大きくなっ
ている。
【００１４】一方、再生層６３は、室温付近では磁化が
膜面（紙面に垂直方向）に平行な面内磁化となり、信号
を再生しない「マスク領域」を形成している。
【００１５】レーザ光が照射されて高温になれば、再生
層６３の磁化が減少することで垂直磁化となり、記録層
６５の磁化を静磁力で転写する「アパーチャー領域」と
なる。
【００１６】再生時にはレーザスポット内に温度分布が
生じるので、その高温部に形成されたアパーチャー領域
からのみ信号を再生することになる。すなわち、磁区Ｅ
から発生する磁束により、それに近接する再生層６３の
一部Ｅ’は磁区Ｅの飽和磁化の方向に従う力（静磁力）
を受け、磁区Ｅと磁区Ｅ’の飽和磁化は向きがそろうこ
とになる。このように、記録層６５の記録マークを再生
層６３に転写するにあたり、再生層６３への信号の転写
は磁区Ｅでのみ起こり、その他の磁区（ＡないしＤ及び
ＦないしＩ）に形成された記録マークは転写されずにマ
スク領域として作用するため、信号再生領域が制限され
て再生スポットを実効的に小さくできる。
【００１７】したがって、記録マークがビームスポット
径より小さくとも、隣の磁区に形成された記録マークと
干渉することなく読み出すことができ、信号の再生分解
能が向上するとともに高密度記録が可能となる。さらに
室温である隣接トラックもマスク領域となるので、隣接
トラックからの信号の漏れ込み（クロストーク）が殆ど
生じない。このため記録トラックの間隔も小さくするこ
とができる。
【００１８】この様子を更に詳しく説明するのが図１４
である。再生層６３や記録層６５には希土類・遷移金属
（ＲＥ−ＴＭ）合金が用いられる。記録層６５及び再生
層６３に平行な面内にｘ−ｙ座標系を設け、再生層６３
の面内を向いたＴＭ磁化と同方向をｙ軸、それと直角方
向をｘ軸とし、両軸に直角で層形成方向をｚ軸とする。
記録層６５では、ＴＭ磁化と飽和磁化の方向はｚ軸に平
行であり、さらに記録層６５の組成がＴＭ−ｒｉｃｈ
（室温での遷移金属の副格子磁気モーメントが希土類金
属の副格子磁気モーメントよりも優勢）になっているた
め、ＴＭ磁化と飽和磁化は同じ方向を向いている。一
方、再生層６３の低温部ではＴＭ磁化と飽和磁化の方向
はｘ−ｙ平面内にあり、さらにその組成がＲＥ−ｒｉｃ
ｈ（室温での希土類金属の副格子磁気モーメントが遷移
金属の副格子磁気モーメントよりも優勢）になっている
ので飽和磁化とＴＭ磁化は反対方向を向いている。
【００１９】再生時に磁区Ｅにレーザスポットが照射さ
れると、磁区Ｅから発生する磁束により、高温になった
再生層Ｅ’の飽和磁化が磁区Ｅの飽和磁化の方向に従う
こととなる。再生層のＥ’以外の部位は、低温であるた
め磁化は面内方向（ｘ−ｙ平面）を向いたままである。
【００２０】ところで磁性体においては、磁化が接して
いると交換相互作用により、ＴＭ磁化を同じ方向に向け
ようとする力（交換力）が働く。再生層６３において
も、Ａ’ないしＩ’の各ＴＭ磁化は、隣のＴＭ磁化と交
換結合しており、Ｅ’のＴＭ磁化も当然隣接するＤ’及
びＦ’のＴＭ磁化と交換結合している。つまりＥ’のＴ
Ｍ磁化は、Ｄ’及びＦ’のＴＭ磁化からその向きを面内
方向にしようとする力を受けている。逆に、Ｄ’及び
Ｆ’のＴＭ磁化はＥ’のＴＭ磁化から、その向きを垂直
方向にする力が働いているわけであるが、これらＤ’及
びＦ’のＴＭ磁化は、それぞれＥ’とは逆隣のＣ’及び
Ｇ’から面内方向を向く力を受けており、その力が大き
いため安定に面内方向を向いている。
【００２１】したがって、記録層６５から再生層６３へ
の記録マークの転写は、記録層と再生層間の静磁力が、
再生層内の交換力に打ち勝った部位で起こっているわけ
である。つまりこの場合、再生層内の交換力の存在は、
転写された記録マークが小さくなるように作用してい
る。
【００２２】図１５は０．９μｍの光ビームスポット径
を有する光学系で、上記従来の超解像光磁気ディスクを
再生した際の、再生信号振幅の記録マーク長依存性を示
すものである。比較として、超解像でない従来の光磁気
ディスクを同じ光学系で再生した結果も、併せて示して
いる。超解像光磁気ディスクでは再生分解能が向上する
ため、従来の光磁気ディスクに比べて小さな記録マーク
でも再生信号振幅が大きくなっている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術では次のような問題点があった。文献１のような
磁気超解像技術では再生分解能を向上させるため、再生
層にマスク領域を形成しており、転写された記録マーク
は、マスク領域から記録マークを小さくしようとする力
を受けて小さくなる。小さい記録マークを再生すると、
再生信号振幅も小さくなり、その結果、十分な信号振幅
が得られない。このことが、従来の超解像光磁気ディス
クを再生する際の、読み取り可能な最小記録マーク長の
限界を決めており、記録密度を向上させることができな
いという問題点があった。
【００２４】また、再生信号振幅を大きくしようとする
と、文献２のように再生動作中に交番磁界を印加する等
の付加エネルギーが必要となり、消費電力が増大すると
いう問題があった。
【００２５】また、文献３の如くＳＩＬを用いたもので
は、ビームスポット径を小さくはできるが、それを越え
る再生分解能を得ることはできず、更に、ＳＩＬと磁気
超解像技術を組み合わせても、記録マークが小さくなれ
ば再生信号振幅も小さくなるという問題や、再生信号振
幅を大きくするには付加エネルギーが必要という問題は
依然として残っている。
【００２６】本発明の目的は、光磁気記録媒体の記録マ
ークを小さくした際に、再生信号振幅が小さくなること
を防ぎ、記録密度を向上することができる光磁気ヘッド
を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、補助レンズに、媒体に書かれた情報を拡大して転
写するための磁性膜が形成されていることを特徴とした
ＳＩＬを用いることで、ＳＩＬにより小さく絞られたビ
ームスポット径よりもさらに小さなサイズの記録マーク
を、再生時の印加磁界を用いずとも、再生信号振幅を小
さくすることなく再生できることを見出し、本発明をな
すに至った。
【００２８】本発明の光磁気ヘッドは、上記の課題を解
決するために、室温とキュリー温度の間にて飽和磁化の
極大値を有する記録層を備えた記録媒体に対して、記録
・再生するための光磁気ヘッドであって、前記記録層を
昇温するための光を集光する対物レンズと、該集光され
た光を、実効的な開口数を増加させて、前記記録層に照
射するための補助レンズと、前記補助レンズに形成さ
れ、前記記録層に記録された情報を、一時的に拡大して
転写することにより再生するための再生用磁性層と、前
記補助レンズの周囲に形成され、情報の記録時に、記録
する情報に応じた磁束を発生するコイルとを含み、前記
再生用磁性層が、前記集光された光に照射される位置に
形成されることを特徴としている。
【００２９】上記の構成では、補助レンズと記録層との
間隔を光の波長より小さく設定すると、対物レンズによ
り集光され、補助レンズにより実効的な開口数が増加さ
れた光のスポットが、上記設定による近接場効果により
記録層に伝搬、つまり照射される。光の照射を受けるこ
とにより、記録層に温度分布が生じる。その結果、記録
層がある温度以上となる高温部では飽和磁化が大きくな
り、あらかじめ記録された情報に応じて磁束が発生す
る。ここで、前記高温部は、適当なパワーを有する光を
用いることで、光のスポット径より小さくすることがで
きる。したがって、光のスポット径より小さな記録層の
領域において、記録された情報に応じた向きを有する飽
和磁化からの磁束を発生させることができる。そこで、
前記高温部を、情報の最小単位が記録された記録層の領
域（以下、記録マークと称す）と同じ大きさに設定する
ことにより、各記録マークの情報から該情報に応じた密
度の大きな磁束を発生させ、該磁束を再生用磁性層に到
達させるようにすることができる。
【００３０】適当な面積をもつ再生用磁性層では、前記
磁束に従って再生用磁性層全体の飽和磁化がそろう。そ
こで、再生用磁性層の面積を、記録マークの面積より大
きくすることにより、記録マークに記録された情報を再
生用磁性層に拡大して転写することができる。
【００３１】一方、再生用磁性層が前記光のスポットの
位置に形成され、光が照射されることにより反射光を生
じる。該反射光は、再生用磁性層の飽和磁化の方向によ
る影響により、入射光に対する偏光方向の回転を受け
る。この偏光方向の回転に基づいて、再生信号を形成す
る。ここで、再生用磁性層に磁化が拡大して転写されて
いるため、情報を含んだ、つまり、偏光方向の回転を受
けた反射光の光量が、直接記録マークからの反射光を用
いる場合より多くなる。従って、再生信号振幅を大きく
できることになる。
【００３２】以上より、記録マークが小さくなっても再
生信号振幅が小さくなることを防ぐことができ、その結
果、再生信号振幅を大きく維持しながら記録密度を向上
させることができるようになる。
【００３３】また、上記の構成では、記録層に照射する
光のエネルギーを上げるなどして、前記記録マークとな
る部分の温度を、保磁力が十分弱くなる程度まで上げた
状態で、コイルにより記録したい情報に応じた向きを有
する磁界を印加することで、記録媒体に情報の記録を行
うことができる。
【００３４】本発明の光磁気ヘッドは、上記の光磁気ヘ
ッドにおいて、前記補助レンズが、前記再生用磁性層が
形成された透明部材と、該透明部材と略屈折率の等しい
レンズ部材との接合により形成されていることが好まし
い。
【００３５】上記の構成では、補助レンズにおいて、屈
折率の変化に伴う不必要な反射を防ぐことができるた
め、対物レンズから出射された光を効率良く利用でき、
迷光によるノイズなどの影響を防止し、安定した再生信
号を得ることができる。
【００３６】本発明の光磁気装置は、上記いずれかの光
磁気ヘッドを有することを特徴としている。
【００３７】上記の構成では、記録媒体に対して高密度
な情報の記録、再生が可能となるため、記録媒体及び該
記録媒体を挿入する光磁気装置の小型化を図ることがで
きる。また、再生時には外部磁界の印加を必要としない
ため、光磁気装置の省電力化を図ることができる。
【００３８】本発明の光磁気装置は、上記いずれかの光
磁気ヘッドを有する移動光学系と、前記光を出射する光
源、前記光の光軸に設置されたリレーレンズ、該リレー
レンズの前記光軸上に対する位置を変化させるための駆
動手段、及び前記光を前記記録層に照射することにより
生じる反射光を受光するための光検出器を有する固定光
学系と、前記記録媒体上での前記光の照射位置を移動す
るにあたり、前記光の移動先が、前記再生用磁性層の領
域内である場合は、前記駆動手段を駆動することによる
前記リレーレンズの位置制御により行い、前記光の移動
先が、前記再生用磁性層の領域外になる場合は、前記移
動光学系の位置制御により行う制御手段とを含むことが
好ましい。
【００３９】あるいは、本発明の光磁気装置は、室温と
キュリー温度の間にて飽和磁化の極大値を有する記録層
を備えた記録媒体に対して、記録・再生するための光磁
気ヘッドであって、前記記録層を昇温するための光を集
光する対物レンズと、該集光された光を、実効的な開口
数を増加させて、前記記録層に照射するための補助レン
ズと、前記補助レンズに形成され、前記記録層に記録さ
れた情報を一時的に拡大して転写することにより再生す
るための再生用磁性層とを含み、前記再生用磁性層が、
前記集光された光に照射される位置に形成されている光
磁気ヘッドと、前記光磁気ヘッドを有する移動光学系
と、光を出射する光源、光軸上に設置されたリレーレン
ズ、該リレーレンズの前記光軸に対する位置を変化させ
るための駆動手段、及び前記光を前記記録層に照射する
ことにより生じる情報を含む反射光を受光するための光
検出器を有する固定光学系と、前記記録媒体上での前記
光の照射位置を移動するにあたり、前記光の移動先が、
前記再生用磁性層の領域内である場合は、前記駆動手段
を駆動することによる前記リレーレンズの位置制御によ
り行い、前記光の移動先が、前記再生用磁性層の領域外
になる場合は、前記移動光学系の位置制御により行う制
御手段とを含むことを特徴としている。
【００４０】上記の構成では、照射位置の移動量が比較
的小さい場合には、リレーレンズのみの移動で照射位置
を移動させるため、前記駆動手段の負荷が小さいことに
より、高速な制御が可能となる。また、照射位置の移動
量が比較的大きい場合には、移動光学系の位置制御を行
うことにより、光が再生用磁性層から外れることによる
再生信号振幅の減少を避けることができる。
【００４１】本発明の光磁気記録再生方法は、上記いず
れかの光磁気ヘッドを用いて、再生時には、前記光を前
記補助レンズに形成された前記再生用磁性層を介して前
記記録層に照射し、前記記録層から発生する磁束によ
り、前記記録層に記録された情報を前記再生用磁性層へ
転写し、前記再生用磁性層からの反射光を用いて再生を
行い、記録時には、前記光を、該光のエネルギーを前記
再生時と変化させて、前記記録層に照射し、記録する情
報に基づく外部磁界を印加して情報の記録を記録層に対
して行うことを特徴としている。
【００４２】あるいは、本発明の光磁気記録再生方法
は、室温とキュリー温度の間にて飽和磁化の極大値を有
する記録層を備えた記録媒体に対して、記録・再生する
ための光磁気ヘッドであって、前記記録層を昇温するた
めの光を集光する対物レンズと、該集光された光を、実
効的な開口数を増加させて、前記記録層に照射するため
の補助レンズと、前記補助レンズに形成され、前記記録
層に記録された情報を一時的に拡大して転写することに
より再生するための再生用磁性層とを含み、前記再生用
磁性層が、前記集光された光に照射される位置に形成さ
れている光磁気ヘッドを用いた光磁気記録再生方法にお
いて、再生時には、前記光を前記補助レンズに形成され
た前記再生用磁性層を介して前記記録層に照射し、前記
記録層から発生する磁束により、前記記録層に記録され
た情報を前記再生用磁性層へ転写し、前記再生用磁性層
からの反射光を用いて再生を行い、記録時には、前記光
を、該光のエネルギーを前記再生時と変化させて、前記
記録層に照射し、記録する情報に基づく外部磁界を印加
して情報の記録を前記記録層に対して行うことを特徴と
している。
【００４３】上記の方法では、再生時と記録時で光のエ
ネルギーを変化させることにより、具体的には記録時に
再生時より高いエネルギーの光を照射させ、記録媒体の
記録層をキュリー温度付近まで昇温し、保磁力が低下し
た部分にコイルなどにより外部磁界を印加することで、
単一の光磁気ヘッドを用いて高密度の情報を記録、再生
することが可能となる。
【００４４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図１２に基づいて説明する。なお、説明は、 基本装置構成 超解像ＳＩＬ 記録媒体及び超解像再生メカニズム トラッキング方法とフォーカシング方法 の順に行う。
【００４５】基本装置構成 図１は、本実施の形態に係る超解像光磁気記録再生装置
の光学系を示す図である。レーザダイオード（ＬＤ）
（光源）１から出射された波長６３５ｎｍの光１０は紙
面内方向に直線偏光しており、コリメータレンズ２によ
り平行光１０ａとなる。偏光ビームスプリッタ（ＰＢ
Ｓ）３を透過した平行光１０ａは、ＮＡ０．６の対物レ
ンズ５で集光されて光ビーム（光）１０ｂとなる。記録
媒体９と対物レンズ５との間には、補助レンズ６が配置
されており、光ビーム１０ｂは補助レンズ６の媒体側の
面上に集光される。
【００４６】補助レンズ６は、球面レンズ（レンズ部
材）６ａと、再生用磁性層７が作製された透明部材６ｂ
を貼り合わせた構成となっている。また補助レンズ６
は、球面レンズ６ａの球面の中心が、対物レンズ５の焦
点位置になるように設置されている。
【００４７】補助レンズ６と記録媒体９とは微小の空隙
を有して配置されるが、該空隙を十分小さく、たとえば
１００ｎｍ前後に設定してあるので、上記のように補助
レンズ６の記録媒体９側の面上へ集光するようにすれ
ば、近接場効果により記録媒体９上に対しても集光され
ることとなる。よって、記録媒体９には補助レンズ６が
ない場合に比して１／ｎ倍（ｎは補助レンズ６の屈折
率）のビームスポット径φの光ビーム１０ｂが照射する
ことになる。
【００４８】また、補助レンズ６の周囲には記録用のコ
イル８が配置されている。再生専用の場合には、該コイ
ル８は不要である。
【００４９】再生用磁性層７や記録媒体９で反射した光
は、対物レンズ５を通過して平行光となった後、ＰＢＳ
３で反射され、ウォラストンプリズム（検光子）４に入
り、マルチレンズ１１により、フォトディテクタ（光検
出器）１２に集光される。
【００５０】このように、本実施の形態の光磁気記録再
生装置は、記録媒体の一方側に光と磁気の複合ヘッド
（補助レンズ、記録用コイル等）を具備している。
【００５１】超解像ＳＩＬ（ソリッド・イマージョン
・レンズ） 図２は図１における記録媒体９と補助レンズ６を拡大し
たものである。補助レンズ６は、球面レンズ６ａと、再
生用磁性層７が形成された透明部材６ｂを貼り合わせた
構成となっている。球面レンズ６ａは、適当な半径ｒ
（たとえば、ｒ＝０．５ｍｍ）の球の一部（たとえば、
半球）の形状であり、高屈折率（たとえば、屈折率ｎ＝
１．５）の材質から形成されている。透明部材６ｂは、
対向する平行な面を有する板状体であり、球面レンズ６
ａと略等しい屈折率の材質からなる透明基板２０上に、
透明誘電体２１、再生用磁性層７、透明誘電体２２が積
層された構造になっている。透明誘電体２１、再生用磁
性層７、透明誘電体２２のうち、再生用磁性層７はビー
ムスポット径φより少し大きい程度の面積を有するよう
に作製されて、対物レンズ５の焦点位置つまり補助レン
ズ６での光の焦点位置となるように設定されている。透
明誘電体２１・２２は、透明部材６ｂの媒体に対向する
面全体に形成されている。
【００５２】なお、球面レンズ６ａと、透明部材６ｂは
一体となることでソリッドイマージョンレンズ（ＳＩ
Ｌ）である補助レンズ６を構成する。
【００５３】このように、本実施の形態では超解像ＳＩ
Ｌを構成する、球面レンズ６ａ、透明基板２０、透明誘
電体２１・２２及び再生用磁性層７が一体化されている
ため、装置の小型化を図ることができる。
【００５４】記録媒体及び超解像再生メカニズム 次に、本実施の形態において好適に用いられる記録媒体
の構造及び超解像再生メカニズムについて、図２を用い
て説明する。
【００５５】記録媒体９は、ガラスあるいはプラスチッ
ク基板２６上に、透明誘電体層２５、記録層２４、透明
誘電体層２３が積層された構成になっている。記録層２
４には、黒矢印で示す記録がなされており、各黒矢印が
入っている領域が磁区である。
【００５６】記録層２４は光磁気記録媒体に広く使用さ
れているＴｂＦｅＣｏを用いている。これは遷移金属
（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｍｅｔａｌ；以下ＴＭと称
す）であるＦｅＣｏと、希土類金属（Ｒａｒｅ Ｅａｒ
ｔｈ Ｍｅｔａｌ；以下ＲＥと称す）であるＴｂの非晶
質合金である。またＴｂＦｅＣｏは、ＴＭ磁化とＲＥ磁
化が反平行（それぞれの副格子磁化の方向が逆向き）に
結合するフェリ磁性体である。図２中、黒矢印はＴＭ磁
化を表し、白抜きの矢印はＴＭ磁化とＲＥ磁化の差分で
ある飽和磁化Ｍｓを表している。ちなみに、ＮｄＦｅＣ
ｏ等のフェロ磁性体では各原子の磁化は平行にカップリ
ングする。
【００５７】ここで用いたＴｂＦｅＣｏは、図３に示す
ような飽和磁化Ｍｓの温度依存性をもっている。室温
（Ｒ．Ｔ．）が補償温度となっているため、室温での飽
和磁化Ｍｓは０である。ここで、前記補償温度とは、Ｒ
Ｅ副格子磁化の大きさとＴＭ副格子磁化の大きさが同じ
となるため、見かけ上飽和磁化Ｍｓが０になる温度をい
い、その前後の温度でＲＥ副格子磁化の大きさとＴＭ副
格子磁化の大きさが逆転する。また、上記ＴｂＦｅＣｏ
は、１５０℃で飽和磁化Ｍｓが最大値となり、キュリー
温度（磁化が消失する温度）は２６０℃である。
【００５８】再生時、光ビーム１０ｂが再生用磁性層７
を介して記録層２４を照射すると、記録層２４には図２
に示すような温度分布を生じる。再生時の記録層２４の
高温部が１５０℃程度になるような再生レーザパワーを
用いると、図２に示すように、記録層２４は温度が高く
なっている領域では大きな飽和磁化Ｍｓをもつ一方、温
度の低い領域ではＭｓは小さくなり、室温付近ではＭｓ
は０となる。
【００５９】記録層２４において温度の高い領域は、ビ
ームスポット径φより小さく、飽和磁化Ｍｓからは磁束
が発生するため、ビームスポット径φより小さな記録層
２４の領域の飽和磁化Ｍｓの情報が、磁束として再生用
磁性層７に到達することとなる。一方、再生用磁性層７
はビームスポット径φより大きな径となっている。再生
用磁性層７は膜全体で、記録層２４からの磁束に従って
磁化がそろうので、ビームスポット径φより大きな領域
に記録マーク２７の情報が転写され、該領域が再生に関
与することになり、記録マーク２７が小さくなっても再
生信号振幅が小さくなることはない。このようにして、
記録密度を向上させることができるようになる。
【００６０】次に、再生用磁性層７が記録マーク２７よ
り大きい程度の面積を持つように形成している理由、及
び、再生用磁性層７全体が、記録層２４からの磁束に従
ってそろう理由を図４（ａ）、（ｂ）、及び図１４を用
いて説明する。従来からの超解像光磁気記録媒体を再生
する場合の問題点は、図１３及び図１４において前述し
た通りである。
【００６１】そこで、図４（ａ）に示すように、図１４
の再生層６３の面積をビームスポット径φと同程度まで
小さくした場合を考えてみる。図１４に比べて、再生用
磁性層７の面積がビームスポット径φ程度まで小さくな
っており、ＴＭ磁化としてはＤ”、Ｅ”及びＦ”のみが
存在している様子を示している。Ｅ”の飽和磁化は、図
４（ｂ）の磁区Ｅの飽和磁化からの磁束に従っており、
この事情は図１４と同じである。それに対し、Ｄ”及び
Ｆ”のＴＭ磁化は、Ｅ”からの交換力により垂直方向に
向く力を受けている一方、隣接磁区Ｃ’、Ｇ’が存在し
ないため、これらを面内方向に向けようとする力は無く
なっている。従って、Ｄ”、Ｆ”のＴＭ磁化は、Ｅ”の
ＴＭ磁化との交換力で垂直方向を向くこととなる。
【００６２】このように再生用磁性層７の面積をビーム
スポット径φ程度まで十分小さくすると、記録層２４の
記録マークが再生用磁性層７全体に拡大されて転写され
る効果が発揮できる。
【００６３】トラッキング方法とフォーカシング方法 図５は記録再生の実験に用いた装置の模式図である。レ
ーザダイオード（光源）１から出た光１０は、コリメー
タレンズ２、リレーレンズ５１・５２、ＰＢＳ３、立ち
上げミラー５３、対物レンズ５、補助レンズ６を通っ
て、記録媒体９の記録層２４（図２参照）に到達する。
記録層２４は光磁気ヘッドによる記録及び再生が効果的
に行われるように、上面寄りに形成されている。
【００６４】また、記録媒体９からの反射光は、ＰＢＳ
３を通過後ウォラストンプリズム４に入射する。該ウォ
ラストンプリズム４の偏光分離作用によって、記録媒体
９からの反射光は、互いに直角方向に振動する２つの偏
光成分（Ｐ偏光及びＳ偏光）に分離され、いわゆる検光
子として作用する。また、該２つの偏光成分は分離角
（ＬＤの波長７８０ｎｍで１ないし数°）を有して出射
する。さらに該ウォラストンプリズム４を出射した反射
光は、該光ビームに対して十分広い入射面を持つマルチ
レンズ１１を通過し、集光されつつ２つの光ビームは、
２つに分割されたフォトディテクタ１２へそれぞれ入射
する。
【００６５】記録媒体９の記録層２４（図２参照）に記
録された光磁気信号から、拡大転写された再生用磁性層
７の磁化は、反射光の偏光面を入射光の偏光面に対して
回転させる。この作用により、反射光の互いに直交する
２つの偏光成分の光強度が変動し、フォトディテクタ１
２の２つの受光部の出力に差が生じる。この出力の差動
出力を測定することにより、光磁気記録情報を再生する
ことができる。
【００６６】なお、以上の説明ではウォラストンプリズ
ム４は２つの偏光成分に分離する場合について説明した
が、Ｐ偏光、Ｓ偏光、及びＰ＋Ｓ偏光の３つに分離し該
Ｐ＋Ｓ偏光成分をフォーカシング制御用に用いる方法で
あってもよい。さらに、フォトディテクタ１２はトラッ
キング制御用、フォーカシング制御用に２以上の複数に
分割された受光部を有するものであってもよい。
【００６７】記録媒体９はスピンドルモーター５５で回
転し、回転方向は紙面に垂直である。立ち上げミラー５
３を乗せた台５６と、対物レンズ５及び補助レンズ６を
固定した支持筒５８は、バネ（ジンバル）５７を使って
連結されており、補助レンズ６部は、記録媒体９上を浮
上走行する。対物レンズ５の角度は、平行光１０ａが対
物レンズ５に入射した際に、補助レンズ６に形成された
再生用磁性層７に集光されるように、調整され、支持筒
５８で固定されている。立ち上げミラー５３を乗せた台
５６は、シャフト５９を使って、記録媒体９であるディ
スクの半径方向に移動する。
【００６８】このように、本実施の形態における光学系
は、光源（ＬＤ）１、ＰＢＳ３、ウォラストンプリズム
４、及びフォトディテクタ１２等からなる固定光学系Ｆ
と、台５６に配設された立ち上げミラー５３、対物レン
ズ５、及び補助レンズ６等からなる移動光学系Ｍとから
構成される。
【００６９】次に、上記装置のトラッキング動作につい
て説明する。記録媒体９の偏心量が数ミクロン以上と大
きい場合、また、トラックジャンプ動作において移動ト
ラック距離が大きい場合には、まず立ち上げミラー５３
を乗せた台５６をシャフト５９に沿って移動させる。こ
れによりおおまかな制御を行った後、支持筒５８を図示
しないアクチュエータで駆動することにより、記録媒体
９上の光ビーム１０ｂ位置を正確に制御する。
【００７０】また、記録媒体９の偏心量が非常に小さい
場合（たとえば１ミクロン以下）であって、かつトラッ
クジャンプ動作において移動トラック距離が大きい場合
には、まず立ち上げミラーを乗せた台５６をシャフト５
９に沿って移動させた後、リレーレンズ５２を図示しな
いアクチュエータ（駆動手段）で駆動することにより、
図中矢印ｄ方向（紙面に平行方向）に制御してトラッキ
ングを行うことも可能である。支持筒５８には対物レン
ズ５、補助レンズ６、及び記録用コイル８が固定されて
いるので、該支持筒５８を図示しないアクチュエータに
よって駆動することによりトラッキング制御を行う場合
に比べ、この方法では、駆動負荷がリレーレンズ５２の
みとなるため高速化に対し有利となる。
【００７１】この場合、注意しておかなければならない
点は、既に述べたようにビーム照射エリアが再生用磁性
層７からはずれると反射光量が減少するので、リレーレ
ンズ５２を駆動することにより光ビーム１０ｂのビーム
スポット位置を変化させる範囲は、再生用磁性層７領域
内に限られるということである。
【００７２】一方、記録媒体９の偏心が非常に小さい場
合であって、かつトラックジャンプ動作において移動ト
ラック距離が小さい場合（数本程度）、さらには現在走
査中のトラックの継続的な追随、いわゆるトラッキング
の場合には、リレーレンズ５２の駆動のみ行えばよい。
【００７３】いずれにしても、支持筒５８を駆動する
か、あるいはリレーレンズ５２を駆動するかは、想定さ
れる記録媒体９の偏心量を基に決定すればよい。
【００７４】なお、上記説明ではリレーレンズ５２の移
動によりトラッキング制御を行うようにしたが、コリメ
ータレンズ２を図中矢印ｄ方向に移動させることによっ
ても、同様の効果を得ることができる。この場合、リレ
ーレンズ５１・５２は特に必要ない。ただし、コリメー
タレンズ２の移動によりフォーカシング及びトラッキン
グ制御を行うようにすると、他の光学系のアライメント
が困難であるという問題がある。したがって、本実施の
形態ではコリメータレンズ２によってＬＤ１からの発散
光をコリメートした後、両者の位置関係を接着剤等で固
定し、該コリメート光を用いて各種光学系の位置調整及
びリレーレンズ５２の位置制御によりフォーカシング及
びトラッキング制御を行うようにしている。
【００７５】また、フォーカシングは原理的には行う必
要はないが、透明部材６ｂの基板厚みの振れを吸収する
ために、リレーレンズ５２を矢印ｃの方向（光軸に平
行）に移動させることで行う。すなわち、リレーレンズ
５２が基本位置にある場合には、リレーレンズ５２から
の出射光はコリメート光となり、対物レンズ５及び補助
レンズ６により所定の結像位置に焦点を結ぶ。一方、リ
レーレンズ５２が該基本位置から前後すると、リレーレ
ンズ５２からの出射光は収束あるいは発散光となるた
め、対物レンズ５及び補助レンズ６により結像される位
置は前記所定位置から前後することになる。これにより
フォーカシング制御を行うことができる。
【００７６】このように、光学系を分離光学系として移
動光学系を軽量化することで、必要とする移動距離を保
持したまま高速な移動性を得ることができる。
【００７７】これらの制御は、図示しない制御コントロ
ーラ（制御手段）によって行う。また、このときの制御
プログラムは不揮発性メモリ等に予め記憶しておく。
【００７８】以上、述べたように本実施の形態の超解像
ＳＩＬを用いることで、記録層２４（図２参照）の記録
マークを拡大して再生用磁性層７に転写することができ
るので、小さな記録マークを再生するときにも再生信号
振幅が小さくならない。従って、高密度な記録再生を実
現することができるようになる。
【００７９】なお、本実施の形態では、説明を省いた
が、補助レンズ６に作製された再生用磁性層７や、透明
誘電体２１・２２の材料や膜厚は、再生光のカー回転角
が大きくなるように設計されており、また、記録層２４
から発生する磁束を受けやすいように、なるべく記録層
２４と再生用磁性層７が近づくようにとの配慮がなさ
れ、選択されたものである。しかしながら、これらは、
本発明の主旨に従えば、本実施の形態で用いた材料や膜
厚に限定されるものではない。
【００８０】また、レーザを照射しながらコイル８に、
情報に基づいた変調信号を入力することで、情報の記録
を行うことができ、この方法は、従来からの光磁気ディ
スクヘの記録と同様である。具体的には、光源１からの
光１０を補助レンズ６を通して記録媒体９に照射し、記
録層２４をキュリー温度近辺まで昇温し、保磁力の低下
した部位にコイル８により外部磁界を印加することで記
録する。
【００８１】以上のように、本実施形態の光磁気ヘッド
は、記録媒体９の記録層２４に光を集光するための対物
レンズ５と、対物レンズ５の開口数を増加させて、上記
光を記録層２４に伝搬するための補助レンズ６と、記録
層２４に上記光が伝搬し、記録層２４が昇温されること
により、記録層２４に形成された単一の記録マークから
生じる磁束のみを、上記記録マークより拡大して転写さ
せ、上記記録マークの情報を再生するための再生用磁性
層７とを含み、再生用磁性層７は、補助レンズ６におけ
る、上記光の伝搬部側に形成されている構成である。
【００８２】この構成では、記録媒体９の内部で情報を
磁化として記録している記録層２４が、透明部材６ｂと
十分近い位置に形成されていれば、球面レンズ６ａ側か
ら入射した光が、透明部材６ｂの記録媒体９側の面付近
の再生用磁性層７に集光されると、この記録層２４にも
近接場効果により光が伝搬される。光の伝搬を受けた記
録層２４は、昇温され、記録された磁化に応じた飽和磁
化を発生する。
【００８３】ここで、光のエネルギーが適当であれば、
記録層２４に形成された単一の記録マークの領域付近の
みを昇温することができる。それにより、周囲の記録マ
ークと比べて、上記単一の記録マークに強い飽和磁化を
生じさせることができる。この飽和磁化から発生する磁
束は、記録マークより広い面積を有する再生用磁性層７
に拡大して転写される。再生用磁性層７は上記光により
照射され、上記拡大して転写された磁化の影響を受けた
反射光を利用して、再生信号を形成することができる。
【００８４】従って、再生信号の形成に関与する磁化
は、記録媒体９に形成された磁化より拡大されているた
め、再生信号振幅を大きくすることができる。
【００８５】
【実施例】〔実施例１〕 図６は、再生信号振幅と記録マーク長の関係を、従来の
ＳＩＬで超解像記録媒体９’を再生した場合と、本発明
の磁気超解像を利用した超解像ＳＩＬで非超解像記録媒
体９を再生した場合とで比較したものである。
【００８６】ビームスポット径φはともに、０．６μ
ｍ、超解像ＳＩＬの再生用磁性層７の直径は０．８μｍ
である。再生信号振幅は０．６μｍ長の記録マークを再
生した際の振幅で規格化して示している。本発明の超解
像ＳＩＬを用いることで、より小さな記録マークを再生
できていることがわかる。
【００８７】尚、ここで比較に用いた従来のＳＩＬ光学
系は図１１に示すものであり、補助レンズ６’に再生用
磁性層７が形成されていない点を除くと、図１と同じ構
成になっている。また、使用した他の光学部品も図１と
同じものであり、同じ番号を付している。
【００８８】従来のＳＩＬで超解像記録媒体を再生した
実験で用いた記録媒体９’と補助レンズ６’の構成を図
１２に示す。ガラス基板１１５上に、透明誘電体層１１
４、記録層１１３、透明誘電体層１１２、再生層１１
１、透明誘電体層１１０が積層されている。各層の材料
と膜厚は、透明誘電体層１１４が４０ｎｍのＡｌＮ、記
録層１１３が４０ｎｍのＴｂＦｅＣｏ、透明誘電体層１
１２が１０ｎｍのＡｌＮ、再生層１１１が４０ｎｍのＧ
ｄＦｅＣｏ、透明誘電体層１１０が３０ｎｍのＡｌＮで
ある。これは、再生層１１１が記録媒体９’中に形成さ
れた、従来からの超解像光磁気記録媒体の構造である。
【００８９】一方、本発明の超解像ＳＩＬで非超解像媒
体を再生した実験で用いた記録媒体９と補助レンズ６の
構成を図７に示す。これは図２を簡略化して示したもの
であるが、プラスチック基板２６上に透明誘電体層２
５、記録層２４、透明誘電体層２３が積層されている。
透明誘電体層２５は２０ｎｍのＡｌＮ、記録層２４は４
０ｎｍのＴｂＦｅＣｏ、透明誘電体層２３は１０ｎｍの
ＡｌＮである。７は再生用磁性層であり、補助レンズ６
に形成している。上記構成により、記録媒体９の記録層
２４に記録した記録マークを補助レンズ６の媒体側に一
体形成した再生用磁性層７に転写させて再生している。
【００９０】図８は、本発明の超解像ＳＩＬにおいて、
補助レンズ６に形成した再生用磁性層７の直径と、０．
１μｍ記録マークの再生信号振幅の関係を表すグラフで
ある。再生用磁性層７の直径を０．８μｍにしたときの
再生信号振幅で規格化して表している。
【００９１】再生用磁性層７の直径が１．５μｍを越え
ると、図１４で説明したように、転写マークが縮小され
るため、マークはほとんど転写されていない。再生用磁
性層７の直径が１．５μｍ以下になると、転写マークを
縮小させる力が小さくなってきて、転写が始まり、さら
に直径が小さくなると、転写マークは拡大されていく。
そして、直径０．８μｍ程度で記録マークは完全に再生
用磁性層７に転写される。さらに再生用磁性層７の直径
が小さくなって０．５μｍ以下になると、ビームスポッ
ト径φに比べて、再生用磁性層７の直径の方が小さくな
り、再生に関与する光量が小さくなってくる。このた
め、この領域では再生信号振幅が小さくなっていく。し
たがって、再生用磁性層７の直径は、ビームスポット径
φと同程度あるいはそれ以上であり、かつ記録マークの
大きさの１０倍以下が好ましい。
【００９２】このように、再生用磁性層７は、記録媒体
９に記録された記録マークの大きさよりも大きくなるよ
うに形成されることが好ましい。この構成では、記録マ
ークより大きい面積の磁化が記録マークからの磁束に従
いそろうため、記録マークの情報に応じて入射光の偏光
方向を回転させて反射する領域の面積が大きくなる。そ
の結果、記録マークの情報を含んだ反射光の光量が多く
なり、再生信号振幅を大きくできる。
【００９３】〔実施例２〕 続いて、本発明の超解像ＳＩＬの作製方法について図９
（ａ）ないし（ｅ）により説明する。まず図９（ａ）及
び（ｂ）に示すように、透明基板２０としての屈折率
１．５の平坦なガラス基板の上に、スパッタリングで透
明誘電体２１であるＡｌＮを３０ｎｍ形成する。次にマ
スクを置いて直径０．８μｍの円板状の再生用磁性層７
であるＧｄＦｅＣｏを４０ｎｍ形成し、マスクを外し
て、再び透明誘電体２２であるＡｌＮを１０ｎｍ形成す
る。
【００９４】次に図９（ｃ）及び（ｄ）に示すように、
この基板を切断し、超解像ＳＩＬの補助レンズ６の一部
である透明部材６ｂができる。透明部材６ｂのＡ面は媒
体に対向する面であり、Ｂ面には図９（ｅ）のように、
屈折率１．５の球面レンズ６ａが貼り付けられる。この
際、球面レンズ６ａと透明部材６ｂとを、それらと同程
度の屈折率（ここでは約１．５）の樹脂等で貼り付けれ
ば、不必要な反射等を抑制できる。このようにして、超
解像ＳＩＬの補助レンズ６が得られる。
【００９５】〔実施例３〕 次に、本発明の別の超解像ＳＩＬの作製方法について説
明する。図１においては、記録のための磁場を発生させ
るコイル８は、補助レンズ６の外周面に巻かれている。
本実施例で用いた超解像ＳＩＬでは、このコイル８を補
助レンズ６内に作製した。これにより、見かけ上図５に
おけるコイル８を削減することができることになり、コ
イル８や補助レンズ６を含めた、支持筒５８に支えられ
ている部品の重量が軽くなり、トラッキングを行い易く
なるという効果が得られる。
【００９６】その作製方法を図１０（ａ）及び（ｂ）に
示す。即ち、透明基板２０であるガラス基板上にウェハ
ープロセスを用いてコイル８を作製した後、透明誘電体
２１、再生用磁性層７、透明誘電体２２を作製する。そ
の後、図９（ｃ）と同様に基板を切断し、図９（ｅ）と
同様に球面レンズ６ａと貼り合わせることで、補助レン
ズ６が完成する。こうして作製された補助レンズ６を用
いても実施の形態１と同様の効果が得られた。
【００９７】
【発明の効果】以上のように、本発明の光磁気ヘッド
は、室温とキュリー温度の間にて飽和磁化の極大値を有
する記録層を備えた記録媒体に対して、記録・再生する
ための光磁気ヘッドであって、記録層を昇温するための
光を集光する対物レンズと、該集光された光を、実効的
な開口数を増加させて、記録層に照射するための補助レ
ンズと、補助レンズに形成され、記録層に記録された情
報を、一時的に拡大して転写することにより再生するた
めの再生用磁性層と、前記補助レンズの周囲に形成さ
れ、情報の記録時に、記録する情報に応じた磁束を発生
するコイルとを含み、再生用磁性層が、集光された光に
照射される位置に形成される構成である。
【００９８】これにより、上記構成では、補助レンズに
おいて実効的な開口数が増加されるため、記録媒体の記
録層において、対物レンズのみにより集光される場合よ
り、さらに小さい領域を光により照射することができ
る。また、光の照射による昇温により発生する記録マー
クの飽和磁化を、拡大して転写する再生用磁性層が形成
されているため、カー回転角に影響を及ぼす再生用磁性
層の領域は、記録マークより大きく拡大することができ
る。これらにより、記録マークを小さく設定した場合で
も、再生信号振幅が小さくなることを防ぐことが可能と
なる。
【００９９】その結果、上記構成では、記録マークをよ
り小さくして高密度に記録された記録媒体を読み取るこ
とが可能となるので、従来以上に情報記録の高密度化を
実現することができるという効果を奏する。
【０１００】また、上記構成では、形成されたコイルか
ら磁界を発生させることにより、記録媒体に対して情報
の書き込みが可能となる。その結果、単一の光磁気ヘッ
ドで、従来より高密度な情報の記録・再生ができる光磁
気ヘッドを提供することができるという効果を奏する。
【０１０１】本発明の光磁気ヘッドは、上記の光磁気ヘ
ッドにおいてさらに、補助レンズが、再生用磁性層が形
成された透明部材と、該透明部材と略屈折率の等しいレ
ンズ部材との接合により形成されている構成である。
【０１０２】上記構成では、屈折率が略等しいことによ
り、補助レンズ内で不要な光の反射を防ぐことができ、
安定した再生信号が得られるという効果を奏する。
【０１０３】また、上記構成では接合により形成するこ
とで、製造工程が簡素化され、製造コストを減少させる
という効果を奏する。
【０１０４】本発明の光磁気装置は、上記いずれかの光
磁気ヘッドを備えた構成である。
【０１０５】上記構成では、従来より高密度の記録媒体
を用いることができるため、装置に挿入する記録媒体一
枚当たりの情報量を増大させることができる。その結
果、装置の小型化や記録媒体の使用数量の削減を実現で
きるという効果を奏する。
【０１０６】また、上記構成では、再生時に外部磁界の
印加を必要とせず、情報記録の高密度化を実現している
ため、従来の、再生時に外部磁界の印加を伴う高密度化
の方法を採用した光磁気装置と比べて、省電力化が図れ
るという効果を奏する。
【０１０７】本発明の光磁気装置は、上記いずれかの光
磁気ヘッドを有する移動光学系と、光源、光の光軸上に
設置されたリレーレンズ、該リレーレンズの光軸に対す
る位置を変化させるための駆動手段、及び光を記録層に
照射することにより生じる反射光を受光するための光検
出器を有する固定光学系と、記録媒体上での照射位置を
移動するにあたり、移動先が、再生用磁性層の領域内で
ある場合は、駆動手段を駆動することによりリレーレン
ズの位置制御により行い、移動先が、再生用磁性層の領
域外になる場合は、移動光学系の位置制御により行う制
御手段とを含む構成である。
【０１０８】あるいは、本発明の光磁気装置は、室温と
キュリー温度の間にて飽和磁化の極 大値を有する記録層
を備えた記録媒体に対して、記録・再生するための光磁
気ヘッドであって、前記記録層を昇温するための光を集
光する対物レンズと、該集光された光を、実効的な開口
数を増加させて、前記記録層に照射するための補助レン
ズと、前記補助レンズに形成され、前記記録層に記録さ
れた情報を一時的に拡大して転写することにより再生す
るための再生用磁性層とを含み、前記再生用磁性層が、
前記集光された光に照射される位置に形成されている光
磁気ヘッドと、前記光磁気ヘッドを有する移動光学系
と、光を出射する光源、光軸上に設置されたリレーレン
ズ、該リレーレンズの前記光軸に対する位置を変化させ
るための駆動手段、及び前記光を前記記録層に照射する
ことにより生じる情報を含む反射光を受光するための光
検出器を有する固定光学系と、前記記録媒体上での前記
光の照射位置を移動するにあたり、前記光の移動先が、
前記再生用磁性層の領域内である場合は、前記駆動手段
を駆動することによる前記リレーレンズの位置制御によ
り行い、前記光の移動先が、前記再生用磁性層の領域外
になる場合は、前記移動光学系の位置制御により行う制
御手段とを含む構成である。
【０１０９】上記の構成では、照射位置の移動量が微小
な場合では、リレーレンズの移動により制御を行うた
め、負荷荷重を小さくすることができる。その結果、高
速の制御が可能となり、記録・再生動作の安定化を図る
ことができるといった効果を奏する。また、照射位置の
移動量が大きい場合でも、移動光学系の位置制御により
制御できるため、照射位置が再生用磁性層から外れるこ
とを防ぐことができるので、確実に再生信号を得ること
ができるという効果を奏する。
【０１１０】本発明の光磁気記録再生方法は、上記いず
れかの光磁気ヘッドを用いて、再生時には、光を補助レ
ンズに形成された再生用磁性層を介して記録層に照射
し、記録層から発生する磁束により、記録層に記録され
た情報を再生用磁性層へ転写し、再生用磁性層からの反
射光を用いて再生を行い、記録時には、光のエネルギー
を再生時と変化させて、記録層に照射し、情報に基づく
外部磁界を印加して情報の記録を記録層に対して行う方
法である。
【０１１１】あるいは、本発明の光磁気記録再生方法
は、室温とキュリー温度の間にて飽和磁化の極大値を有
する記録層を備えた記録媒体に対して、記録・再生する
ための光磁気ヘッドであって、前記記録層を昇温するた
めの光を集光する対物レンズと、該集光された光を、実
効的な開口数を増加させて、前記記録層に照射するため
の補助レンズと、前記補助レンズに形成され、前記記録
層に記録された情報を一時的に拡大して転写することに
より再生するための再生用磁性層とを含み、前記再生用
磁性層が、前記集光された光に照射される位置に形成さ
れている光磁気ヘッドを用いた光磁気記録再生方法にお
いて、再生時には、前記光を前記補助レンズに形成され
た前記再生用磁性層を介して前記記録層に照射し、前記
記録層から発生する磁束により、前記記録層に記録され
た情報を前記再生用磁性層へ転写し、前記再生用磁性層
からの反射光を用いて再生を行い、記録時には、前記光
を、該光のエネルギーを前記再生時と変化させて、前記
記録層に照射し、記録する情報に基づく外部磁界を印加
して情報の記録を前記記録層に対して行う方法である。
【０１１２】上記の方法では、単一の光磁気ヘッドを用
いて、情報の記録及び再生を行うことができる。また、
記録動作と再生動作の変更は、光のエネルギー及び外部
磁界の印加の有無により行うことができる。その結果、
構造が簡素で、記録・再生動作の変更が簡単な光磁気装
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】本発明の実施の一形態に係る光磁気装置の概念
図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係る光磁気ヘッド及び
記録媒体の模式図及び記録層の温度分布を示すグラフで
ある。
【図３】本発明の実施の一形態に係る記録媒体の磁気特
性を示すグラフである。
【図４】（ａ）は本発明の実施の一形態に係る再生用磁
性層の磁化を示す模式図であり、（ｂ）は記録層の磁化
を示す模式図である。
【図５】上記光磁気装置の構成図である。
【図６】本発明の実施の一形態及び従来技術に係る再生
信号振幅の比較を示すグラフである。
【図７】上記光磁気ヘッド及び記録媒体の断面図であ
る。
【図８】本発明の実施の一形態に係る再生信号振幅を示
すグラフである。
【図９】上記光磁気ヘッドの製造方法を示す模式図であ
って、（ａ）及び（ｃ）は各工程図を示す平面図であ
り、（ｂ）及び（ｄ）はそれぞれ（ａ）のＡ−Ａ’線断
面及び（ｃ）のＢ−Ｂ’線断面を示す断面図であり、
（ｅ）は上記光磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図１０】（ａ）は上記光磁気ヘッドの別の製造方法を
示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線断面を
示す断面図である。
【図１１】比較に用いた光磁気装置の概念図である。
【図１２】比較に用いた光磁気ヘッド及び記録媒体の断
面図である。
【図１３】従来の超解像光磁気記録媒体を示す模式図で
ある。
【図１４】従来の超解像光磁気記録媒体の磁化を示す模
式図である。
【図１５】従来の超解像光磁気ディスク及び非超解像光
磁気ディスクの再生信号振幅を示すグラフである。
【符号の説明】
１ レーザダイオード（光源） ２ コリメータレンズ ３ 偏光ビームスプリッタ ４ ウォラストンプリズム（検光子） ５ 対物レンズ ６ 補助レンズ ６ａ 球面レンズ（レンズ部材） ６ｂ 透明部材 ７ 再生用磁性層 ８ コイル ９ 記録媒体 １０ 光 １１ マルチレンズ １２ フォトディテクタ（光検出器） ２７ 記録マーク ５１ リレーレンズ ５２ リレーレンズ Ｍ 移動光学系 Ｆ 固定光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/12 - 7/22 G11B 11/10 - 11/105

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】室温とキュリー温度の間にて飽和磁化の極
    大値を有する記録層を備えた記録媒体に対して、記録・
    再生するための光磁気ヘッドであって、 前記記録層を昇温するための光を集光する対物レンズ
    と、 該集光された光を、実効的な開口数を増加させて、前記
    記録層に照射するための補助レンズと、 前記補助レンズに形成され、前記記録層に記録された情
    報を一時的に拡大して転写することにより再生するため
    の再生用磁性層と、 前記補助レンズの周囲に形成され、情報の記録時に、記
    録する情報に応じた磁束を発生するコイルと を含み、 前記再生用磁性層が、前記集光された光に照射される位
    置に形成されていることを特徴とする光磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】前記補助レンズが、前記再生用磁性層が形
    成された透明部材と、該透明部材と略屈折率の等しいレ
    ンズ部材との接合により形成されていることを特徴とす
    る請求項１記載の光磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】請求項１または請求項２記載の光磁気ヘッ
    ドを有することを特徴とする光磁気装置。
  4. 【請求項４】請求項１または請求項２記載の光磁気ヘッ
    ドを有する移動光学系と、 光を出射する光源、光軸上に設置されたリレーレンズ、
    該リレーレンズの前記光軸に対する位置を変化させるた
    めの駆動手段、及び前記光を前記記録層に照射すること
    により生じる情報を含む反射光を受光するための光検出
    器を有する固定光学系と、 前記記録媒体上での前記光の照射位置を移動するにあた
    り、前記光の移動先が 、前記再生用磁性層の領域内であ
    る場合は、前記駆動手段を駆動することによる前記リレ
    ーレンズの位置制御により行い、前記光の移動先が、前
    記再生用磁性層の領域外になる場合は、前記移動光学系
    の位置制御により行う制御手段とを含むことを特徴とす
    る光磁気装置。
  5. 【請求項５】室温とキュリー温度の間にて飽和磁化の極
    大値を有する記録層を備えた記録媒体に対して、記録・
    再生するための光磁気ヘッドであって、前記記録層を昇
    温するための光を集光する対物レンズと、該集光された
    光を、実効的な開口数を増加させて、前記記録層に照射
    するための補助レンズと、前記補助レンズに形成され、
    前記記録層に記録された情報を一時的に拡大して転写す
    ることにより再生するための再生用磁性層とを含み、前
    記再生用磁性層が、前記集光された光に照射される位置
    に形成されている光磁気ヘッドと、 前記光磁気ヘッドを有する移動光学系と、 光を出射する光源、光軸上に設置されたリレーレンズ、
    該リレーレンズの前記光軸に対する位置を変化させるた
    めの駆動手段、及び前記光を前記記録層に照射すること
    により生じる情報を含む反射光を受光するための光検出
    器を有する固定光学系と、 前記記録媒体上での前記光の照射位置を移動するにあた
    り、前記光の移動先が、前記再生用磁性層の領域内であ
    る場合は、前記駆動手段を駆動することによる前記リレ
    ーレンズの位置制御により行い、前記光の移動先が、前
    記再生用磁性層の領域外になる場合は、前記移動光学系
    の位置制御により行う制御手段とを含むことを特徴とす
    る光磁気装置。
  6. 【請求項６】再生時には、前記光を前記補助レンズに形
    成された前記再生用磁性層を介して前記記録層に照射
    し、前記記録層から発生する磁束により、前記記録層に
    記録された情報を前記再生用磁性層へ転写し、前記再生
    用磁性層からの反射光を用いて再生を行い、 記録時には、前記光を、該光のエネルギーを前記再生時
    と変化させて、前記記録層に照射し、記録する情報に基
    づく外部磁界を印加して情報の記録を前記記録 層に対し
    て行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の
    光磁気ヘッドを用いた光磁気記録再生方法。
  7. 【請求項７】室温とキュリー温度の間にて飽和磁化の極
    大値を有する記録層を備えた記録媒体に対して、記録・
    再生するための光磁気ヘッドであって、前記記録層を昇
    温するための光を集光する対物レンズと、該集光された
    光を、実効的な開口数を増加させて、前記記録層に照射
    するための補助レンズと、前記補助レンズに形成され、
    前記記録層に記録された情報を一時的に拡大して転写す
    ることにより再生するための再生用磁性層とを含み、前
    記再生用磁性層が、前記集光された光に照射される位置
    に形成されている光磁気ヘッドを用いた光磁気記録再生
    方法において、 再生時には、前記光を前記補助レンズに形成された前記
    再生用磁性層を介して前記記録層に照射し、前記記録層
    から発生する磁束により、前記記録層に記録された情報
    を前記再生用磁性層へ転写し、前記再生用磁性層からの
    反射光を用いて再生を行い、 記録時には、前記光を、該光のエネルギーを前記再生時
    と変化させて、前記記録層に照射し、記録する情報に基
    づく外部磁界を印加して情報の記録を前記記録層に対し
    て行うことを特徴とする光磁気記録再生方法。
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