JP3525641B2 - 近接場ヘッドアセンブリ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動圧気体軸受の原
理を応用した浮動ヘッドスライダに近接場光の光電変換
素子を搭載し、光電変換素子を記録媒体に極めて近接さ
せたまま高速に広範囲の高密度記録情報を再生すること
ができる近接場ヘッドアセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像（静止画、動画）、その他、
多重情報処理の要請が増大し、これがより高速で高密度
大容量かつ低価格のメモリの需要にますます拍車をかけ
ている。コンピュータの外部記憶装置として代表的なも
のには磁気ディスクメモリおよび光（光磁気／相変化）
ディスクメモリなどがある。このうち、磁気メモリは、
スライダコアに形成したエアベアリングによって電磁変
換部を媒体上数１０〜１００ｎｍの位置に位置付け、磁
気回路のギャップからの漏洩磁界により記録媒体を磁化
することで記録し、逆に記録媒体の記録ビットからの磁
界により磁気抵抗素子の電気抵抗を変調して情報の読み
出しを行うものである。磁気ディスクメモリの記録密度
に関して、まず走行方向（媒体の周方向）の線記録密度
は、媒体磁化突合せ（遷移）領域の乱れに起因する媒体
ノイズ、再生ヘッドのギャップ長による空間分解能によ
って制限される。トラック幅方向の記録密度（トラック
密度）についても、エッジ部分の記録にじみの顕在化
や、記録ヨーク部分の磁区構造生成によって十分シャー
プで強い記録磁界の発生が抑制されるなどにより、やは
り制約される。

【０００３】一方、光ディスクメモリは、半導体レーザ
光を光学系を用いて媒体上の微小スポットに集光し、磁
気的・熱的変調を与えて記録し、やはり同レーザを用い
て記録ビットによって変調される反射光を利用して読み
取りを行う。光ディスクの高密度化に関しては、記録ビ
ームの中央の高パワー部分のみを用いた微小ビットの記
録（筆先記録）が可能であるが、記録状態が安定しない
こと、また再生においても隣接するトラックの情報混入
（クロストーク）の排除が困難などやはり限界が存在す
る。

【０００４】これらの記録限界を打破する記録方式とし
て、ＳＴＭ（走査型トンネル顕微鏡）の基本技術を応用
したＳＰＭ（操作型プローブ）顕微鏡記録が提案されて
いる。代表的記録方式としては、磁気、近接場光（屈折
率、偏光回転角）、電荷、静電容量、表面の凸凹、トン
ネル電流（導電率変化）などを用いたものがある。この
うち近接場光を用いる方式は、媒体（サンプル）背面か
ら臨界角よりも大きな入射角をもって照明光を照射し、
媒体表面からのしみだし光（近接場光）を先鋭なプロー
ブで散乱して伝搬光に変えて検出したり、微小開口を有
するファイバプローブなどにより、やはり伝搬光に変え
て検出する方法などが採られる。近接場光を用いる方式
は、再生時において記録ビットの破壊・経時変化などの
重大な影響がない範囲で照射光の強度を高めることで、
ビットサイズが微小化した場合においても必要な信号レ
ベルを確保できる利点がある。

【０００５】図１０は、上述したような原理に基づいて
構成された近接場光応用の超高密度記録系の概要を示
す。同図において、記録は、レーザ光源５より出た光を
波長板４３を介して光ファイバに導き、先鋭な先端形状
を有するファイバ１の先端を記録媒体２に十分近接させ
て熱的に媒体磁化の方向を反転させて行う。再生は、同
様に弱いレーザ光をファイバに入射し、ファイバ１の先
端のごく近傍に限定された近接場光を発生させる。この
状態でファイバ１の先端を記録媒体２の表面から１０ｎ
ｍオーダの隙間を維持しながら走査する。上述の近接場
光は記録媒体２によって散乱光（伝搬光）となって集光
レンズ４で集められた後、検光子４１を経由して光電子
増倍管４２で検出される。記録媒体２によって散乱光と
なる際に、記録ビット２１および周縁部分によって光
（偏光）の偏光面の回転に差異が生じ、これが検光子を
通過することで光の強度変化に変換され、微細な媒体上
の記録ビット２１の情報がそのまま光電子増倍管４２の
信号出力変化として検出できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の記録再
生系においては、圧電体などを用いたアクチュエータの
制約から、光ファイバ（ヘッド）１の先端を記録媒体２
の表面から１０ｎｍの至近距離に一定に維持したまま高
速かつ広範囲の走査を行うことが困難であり、高速のデ
ータの授受、記録総容量の増加、装置の体積密度の向上
が大幅に制約されるなどの欠点があった。

【０００７】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、エアベアリングを用いること
により記録媒体に十分近接したまま高空間分解能で情報
の再生を行うことができ、高速大容量の近接場記録に適
した近接場ヘッドアセンブリを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の本発明は、記録媒体上に微小隙間を
介して浮上するように前記記録媒体に対向して設けられ
たエアベアリングサーフェスと、前記エアベアリングサ
ーフェス上に設けられ、前記記録媒体の表面近傍に存在
する近接場光を散乱し伝搬光を発生させる散乱手段と、
前記散乱手段で発生した伝搬光を電気信号に変換する光
電変換手段とを備えた浮動ヘッドスライダを有すること
を要旨とする。

【０００９】請求項１記載の本発明にあっては、記録媒
体に対向して設けられたエアベアリングサーフェスで記
録媒体に微小隙間を介して浮上し、記録媒体の表面近傍
に存在する近接場光を散乱手段で散乱して伝搬光を発生
させ、この発生した伝搬光を光電変換手段で電気信号に
変換するため、散乱手段を記録媒体に十分に近接させた
まま高空間分解能で情報の再生を行うことができるとと
もに、高速かつ広範囲の媒体走査を可能とすることによ
り高速大容量の近接場記録を達成することができる。

【００１０】また、請求項２記載の本発明は、記録媒体
上に微小隙間を介して浮上するように前記記録媒体の第
１の表面に対向して設けられた第１のエアベアリングサ
ーフェス、前記第１のエアベアリングサーフェス上に設
けられ、前記記録媒体の第１の表面近傍に存在する近接
場光を散乱し伝搬光を発生させる散乱手段、および前記
散乱手段で発生した伝搬光を電気信号に変換する光電変
換手段を備えた近接場検出用ヘッドスライダと、前記記
録媒体上に微小隙間を介して浮上するように前記記録媒
体の第１の表面と反対側の第２の表面に対向して設けら
れた第２のエアベアリングサーフェス、および前記第２
のエアベアリングサーフェス上に設けられ、前記記録媒
体の第１の表面に近接場光のしみだし領域を生成すべく
前記記録媒体の第２の表面にレーザを照射するレーザ照
射手段を備え、前記記録媒体を挟んで前記近接場検出用
ヘッドスライダに対向して配設されたレーザ照射用ヘッ
ドスライダとを有し、前記しみだし領域内の近接場光を
前記近接場検出用ヘッドスライダの前記散乱手段で散乱
し伝搬光を発生させ、この発生した伝搬光を前記光電変
換手段で電気信号に変換することにより記録媒体に記録
された情報を再生することを要旨とする。

【００１１】請求項２記載の本発明にあっては、記録媒
体を挟んで近接場検出用スライダとレーザ照射用スライ
ダとを対向して配設することにより、レーザ照射用スラ
イダのレーザ照射手段でレーザを照射された記録媒体の
第２の表面と反対側の第１の表面に生成されたしみだし
領域内の近接場光を近接場検出用スライダの散乱手段で
散乱し伝搬光を発生させ、この発生した伝搬光を光電変
換手段で電気信号に変換して記録媒体に記録された情報
を再生することができるため、レーザ照射手段の照射位
置制御が不要となり、構造を簡単化することができる。

【００１２】更に、請求項３記載の本発明は、記録媒体
上に微小隙間を介して浮上するように前記記録媒体の第
１の表面に対向して設けられた第１のエアベアリングサ
ーフェス、前記第１のエアベアリングサーフェス上に設
けられ、前記記録媒体の第１の表面近傍に存在する近接
場光を散乱し伝搬光を発生させる第１の散乱手段、前記
第１の散乱手段で発生した伝搬光を電気信号に変換する
第１の光電変換手段、および前記第１のエアベアリング
サーフェス上に設けられ、前記記録媒体の第１の表面と
反対側の第２の表面に近接場光のしみだし領域を生成す
べく記録媒体の第１の表面にレーザを照射する第１のレ
ーザ照射手段を備えた第１のヘッドスライダと、前記記
録媒体上に微小隙間を介して浮上するように前記記録媒
体の第１の表面と反対側の第２の表面に対向して設けら
れた第２のエアベアリングサーフェス、前記第２のエア
ベアリングサーフェス上に設けられ、前記記録媒体の第
２の表面近傍に存在する近接場光を散乱し伝搬光を発生
させる第２の散乱手段、前記第２の散乱手段で発生した
伝搬光を電気信号に変換する第２の光電変換手段、およ
び前記第２のエアベアリングサーフェス上に設けられ、
前記記録媒体の第１の表面に近接場光のしみだし領域を
生成すべく記録媒体の第２の表面にレーザを照射する第
２のレーザ照射手段を備え、前記第２のレーザ照射手段
が前記記録媒体を挟んで前記第１の散乱手段に対向し、
前記第２の散乱手段が前記記録媒体を挟んで前記第１の
レーザ照射手段に対向して配設されるように前記記録媒
体を挟んで前記第１のヘッドスライダに対向して配設さ
れた第２のヘッドスライダとを有し、前記第１のレーザ
照射手段で生成された前記しみだし領域内の近接場光を
前記第２の散乱手段で散乱し伝搬光を発生させ、この発
生した伝搬光を前記第２の光電変換手段で電気信号に変
換することにより記録媒体に記録された情報を再生する
とともに、前記第２のレーザ照射手段で生成された前記
しみだし領域内の近接場光を前記第１の散乱手段で散乱
し伝搬光を発生させ、この発生した伝搬光を前記第１の
光電変換手段で電気信号に変換することにより記録媒体
に記録された情報を再生することを要旨とする。

【００１３】請求項３記載の本発明にあっては、記録媒
体を挟んで第１のヘッドスライダと第２のヘッドスライ
ダとを対向して配設することにより、第１のヘッドスラ
イダの第１のレーザ照射手段で生成されたしみだし領域
内の近接場光を第２のヘッドスライダの第２の散乱手段
で散乱し伝搬光を発生させ、この発生した伝搬光を第２
の光電変換手段で電気信号に変換することにより記録媒
体に記録された情報を再生し、第２のヘッドスライダの
第２のレーザ照射手段で生成されたしみだし領域内の近
接場光を第１のヘッドスライダの第１の散乱手段で散乱
し伝搬光を発生させ、この発生した伝搬光を第１の光電
変換手段で電気信号に変換することにより記録媒体に記
録された情報を再生するため、記録媒体上の複数のトラ
ックを同時に読み出したり、またはトラック選択の切り
替えを高速で行うことができ、高速アクセスを達成する
ことができる。

【００１４】請求項４記載の本発明は、請求項１ないし
３のいずれかに記載の発明において、前記散乱手段が、
角錐状または円錐状の突起部であることを要旨とする。

【００１５】請求項４記載の本発明にあっては、散乱手
段を角錐状または円錐状の突起部で形成することによ
り、近接場光の光強度変化を高Ｓ／Ｎで検出することが
できる。

【００１６】また、請求項５記載の本発明は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の発明において、前記散乱手
段が、透明な材料で形成された突起部であり、この突起
部の先端から近接場のしみだし領域の厚さ以下の長さの
領域を除いて光を反射する物質で被覆され、前記光電変
換手段上に配設されたことを要旨とする。

【００１７】請求項５記載の本発明にあっては、散乱手
段が透明な材料で形成された突起部であり、この突起部
の先端から近接場のしみだし領域の厚さ以下の長さの領
域を除いて光を反射する物質で被覆され、光電変換手段
上に配設されるため、近接場光の光強度変化を高Ｓ／Ｎ
で検出することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。

【００１９】図１は、本発明の一実施形態に係る近接場
ヘッドアセンブリの構成を示す斜視図である。同図に示
す近接場ヘッドアセンブリは、記録媒体２の第１の表面
２ａの上方にレーザ光源５が設けられるとともに、記録
媒体２の第２の表面２ｂ、同図では下面に対向して近接
場検出用ヘッドスライダ１１が設けられている。

【００２０】近接場検出用ヘッドスライダ１１は、スラ
イダコア６を有し、このスライダコア６が支持機構７に
インライン構成でアセンブリされるとともに、支持機構
７を介してヘッド支持機構用スペーサ７１に連結されて
いる。そして、このヘッド支持機構用スペーサ７１が図
示しないヘッド支持機構に取り付けられることにより、
近接場検出用ヘッドスライダ１１は全体としてヘッド支
持機構に支持され、記録媒体２の下面である第２の表面
２ｂにロードされ浮上するように構成されている。

【００２１】近接場検出用ヘッドスライダ１１は、更に
詳細には、図２に示すように、スライダコア６の両側に
エアベアリングサーフェス６１が形成され、これにより
高速回転する記録媒体２に対して近接場検出用ヘッドス
ライダ１１が近接して設けられた場合、高速回転する記
録媒体２とエアベアリングサーフェス６１との間に形成
されるくさび状隙間に発生する気体（空気）の動圧効果
によって近接場検出用ヘッドスライダ１１のスライダコ
ア６は記録媒体２上で微小隙間を保持して浮上するよう
になっている。

【００２２】また、近接場検出用ヘッドスライダ１１
は、スライダコア６の前方である一方の端部上に三角形
状の突起部である散乱体６２が設けられており、この散
乱体６２は後述するようにレーザ光源５による記録媒体
２の第１の表面２ａへのレーザ照射により記録媒体２の
第１の表面２ａと反対側の第２の表面２ｂの近傍に生成
された近接場光を散乱させるようになっている。そし
て、このように散乱体６２で散乱された近接場光は、散
乱体６２の側近に設けられ、光電変換手段を構成するフ
ォトダイオード６３によって電気信号に変換され、フォ
トダイオード用電極６４から記録媒体２の記録情報の再
生信号として出力されるようになっている。

【００２３】図１に示すように、記録媒体２の上面であ
る第１の表面２ａの上方に設けられたレーザ光源５は、
記録媒体２の上面から読み出しトラックに対して臨界角
以下の照射角度でレーザビームを照射する。このレーザ
ビームは記録媒体２の上面で反射されるが、同時に照射
領域においては記録媒体２の下面である第２の表面２
ｂ、すなわち近接場検出用ヘッドスライダ１１が浮上す
る面側に近接場光のしみだし領域を生成する。そして、
近接場検出用ヘッドスライダ１１のスライダコア６が近
接場光のしみだし層の厚さ以下の浮上隙間で浮上すれ
ば、スライダコア６に設けられた散乱体６２が近接場光
を散乱するので、この散乱された近接場光をフォトダイ
オード６３で受けることにより記録媒体２に記録ビット
２１として記録された情報を再生することができる。

【００２４】次に、図３を参照して、上述した近接場検
出用ヘッドスライダ１１による再生動作を更に詳細に説
明する。

【００２５】図３において、レーザ光源からの入射光５
１は、記録媒体２の一方の面である下面から臨界角以下
の入射角で入射し記録媒体２を照射し、反射光５２とし
て全反射されると同時に、記録媒体２の上面に近接場
（エバネッセント場）５３を生成する。この近接場５３
中に記録媒体２の上表面から一定の高さに位置づけられ
た散乱体６２は、近接場５３をごく局所的に散乱させ、
散乱光５４を発生させる。この散乱光５４は、フォトダ
イオード６３によって受光されて電気信号に変換され、
記録媒体２に記録ビット２１として記録された情報の再
生信号として電極６４からリード線６５を介して出力さ
れる。なお、記録媒体２の記録ビットの状態（屈折率変
化などの光学特性）は、近接場５３に反映され、これを
局所的に散乱することで発生する伝搬光には本来の記録
媒体２の記録状態に対応した情報が光強度変化として含
まれる。

【００２６】図４は、本発明の他の実施形態に係る近接
場ヘッドアセンブリを含む情報記録再生機構の構成を示
す図である。同図に示す実施形態では、記録媒体２の上
面に浮上する近接場検出用ヘッドスライダ１１は、図１
〜３に示したものと同じ構成作用のものである。記録媒
体２の下面には近接場検出用ヘッドスライダ１１のスラ
イダコア６とほぼ同じ形状であるが、記録媒体２の下面
にレーザを照射する半導体レーザ８１のみを搭載したレ
ーザ照射用ヘッドスライダ８が同様に記録媒体２に対し
て浮上するように設けられている。そして、該レーザ照
射用ヘッドスライダ８からの入射レーザ光５１を記録媒
体２の下面から所望の記録トラックに対して臨界角以下
の入射角で照射し、反射光５２として全反射させると同
時に、記録媒体２の上面に近接場を生成する。この結
果、近接場中に位置づけられた近接場検出用ヘッドスラ
イダ１１の散乱体は、近接場を散乱させ、近接場の散乱
光５４を発生させる。この散乱光５４は、近接場検出用
ヘッドスライダ１１のフォトダイオードによって受光さ
れて電気信号に変換され、記録媒体２に記録ビット２１
として記録された情報の再生信号として電極から出力さ
れる。

【００２７】上述したように、近接場検出用ヘッドスラ
イダ１１およびレーザ照射用ヘッドスライダ８を記録媒
体２を挟んで対向して設けることにより、近接場検出用
ヘッドスライダ１１の読み出しトラックに合わせてレー
ザ照射位置を制御する複雑な機構が不要となり、レーザ
照射機構を極めて簡単な構造にすることができ、装置全
体を小型化することができる。

【００２８】また、レーザ照射用ヘッドスライダ８は、
その目的から記録媒体２の表面からごく低浮上でかつ浮
上量変動が十分抑制されるような高精度な動作を全く必
要としないとともに、また記録ビットや近接場光の散乱
体の先端に比べて照射レーザスポットは十分大きいた
め、記録媒体２の面内方向の精密な位置設定も全く不要
である。仮にレーザ照射用ヘッドスライダ８の浮上量変
動を１００ｎｍ、長さを１．５ｍｍ程度とすれば、レー
ザ照射ビームの振れ角度は０．００４度程度以下であ
り、振れ角が近接場光の厚さ変化に及ぼす影響をほとん
ど無視することができる。なお、図４の実施形態では、
近接場検出用ヘッドスライダ１１およびレーザ照射用ヘ
ッドスライダ８ともに各々１個の散乱体、フォトダイオ
ード、半導体レーザを搭載した場合について示している
が、搭載数量はこれに限定されるものでなく、スライダ
コアに搭載可能であれば任意の数量搭載することができ
る。

【００２９】図５は、本発明の別の実施形態に係る近接
場ヘッドアセンブリの構成を示す斜視図である。同図に
示す近接場ヘッドアセンブリは、結合部９に一端が取り
付けられた一対の支持機構７ａ，７ｂの他端に近接場検
出用ヘッドスライダ１１およびレーザ照射用ヘッドスラ
イダ８を互いに対向して取り付けたものである。なお、
近接場検出用ヘッドスライダ１１およびレーザ照射用ヘ
ッドスライダ８は、図４に示したものと同じである。

【００３０】このように近接場検出用ヘッドスライダ１
１およびレーザ照射用ヘッドスライダ８を支持機構７
ａ，７ｂおよび結合部９によって１つの組立体として構
成するとともに、近接場検出用ヘッドスライダ１１とレ
ーザ照射用ヘッドスライダ８との間に挟むように高速回
転する記録媒体２を設け、結合部９を中心として近接場
検出用ヘッドスライダ１１およびレーザ照射用ヘッドス
ライダ８を記録媒体２の半径方向に回動させることによ
り、近接場検出用ヘッドスライダ１１およびレーザ照射
用ヘッドスライダ８を同時に所望のトラックにアクセス
させて、記録情報を読み出すことができる。このように
構成することにより、特にレーザ照射用ヘッドスライダ
８からなる光学系を簡単かつコンパクトに構成すること
ができ、磁気ディスクと同様に複数の媒体をスタッキン
グした装置構成も可能である。

【００３１】図６は、本発明の更に他の実施形態に係る
近接場ヘッドアセンブリに使用される近接場検出／レー
ザ照射兼用ヘッドスライダ１１１の構成を示す斜視図で
ある。同図に示す近接場検出／レーザ照射兼用ヘッドス
ライダ１１１は、同一のスライダコア１０に散乱体６２
およびフォトダイオード６３からなる近接場検出部１１
２と、レーザ照射部を構成する照射用半導体レーザ１０
１とを一緒に搭載したものである。

【００３２】図７は、記録媒体２を挟んで図６に示す近
接場検出／レーザ照射兼用ヘッドスライダ１１１を２つ
互いに対向して設けたものであり、この２つの近接場検
出／レーザ照射兼用ヘッドスライダ１１１を一対の支持
機構７ａ，７ｂおよび図示しない結合部によって図５に
示したように記録媒体２の半径方向に結合部を中心とし
て回動させることにより記録媒体２の表裏の所望のトラ
ックに同時にアクセスし、記録媒体２の表裏に記録され
た情報を同時に読み出すことができる。

【００３３】更に詳細には、一方の近接場検出／レーザ
照射兼用ヘッドスライダ１１１の照射用半導体レーザ１
０１が記録媒体２を挟んで他方の近接場検出／レーザ照
射兼用ヘッドスライダ１１１の近接場検出部１１２に対
向して配設され、他方の近接場検出／レーザ照射兼用ヘ
ッドスライダ１１１の照射用半導体レーザ１０１が記録
媒体２を挟んで一方の近接場検出／レーザ照射兼用ヘッ
ドスライダ１１１の近接場検出部１１２に対向して配設
されるように２つの近接場検出／レーザ照射兼用ヘッド
スライダ１１１を記録媒体２を挟んで互いに対向して配
設することにより、一方の近接場検出／レーザ照射兼用
ヘッドスライダ１１１の照射用半導体レーザ１０１によ
るレーザ照射により生成されたしみだし領域内の近接場
を他方の近接場検出／レーザ照射兼用ヘッドスライダ１
１１の近接場検出部１１２の散乱体６２で散乱し、この
散乱した近接場を他方の近接場検出用ヘッドスライダ１
１の近接場検出部１１２のフォトダイオード６３で電気
信号に変換して記録媒体２の他方の面に記録された情報
を再生することができると同時に、他方の近接場検出／
レーザ照射兼用ヘッドスライダ１１１の照射用半導体レ
ーザ１０１によるレーザ照射により生成されたしみだし
領域内の近接場を一方の近接場検出／レーザ照射兼用ヘ
ッドスライダ１１１の近接場検出部１１２の散乱体６２
で散乱し、この散乱した近接場を一方の近接場検出用ヘ
ッドスライダ１１の近接場検出部１１２のフォトダイオ
ード６３で電気信号に変換して記録媒体２の一方の面に
記録された情報を再生することができるというように記
録媒体２の表裏両面に記録された情報を同時に読み出す
ことができる。

【００３４】このような構成によって、例えば記録媒体
２の表面のトラックをデータトラックとして使用し、ま
た記録媒体２の裏面のトラックをヘッドのオントラック
（位置決め）のための位置情報を記録するために使用す
ることができる。このような構成は、特に散乱体６２お
よびフォトダイオード６３からなる近接場検出部１１２
に比較して照射用半導体レーザ１０１の占める大きさが
大きい場合、２つの読み出しトラック間の距離を小さく
することができるので、ヨーイングのような外乱が加わ
った場合、一方のトラックを他方のトラックの位置決め
に用いるためには有効である。

【００３５】図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ
本発明の更に別の実施形態に係る近接場ヘッドアセンブ
リに使用される近接場検出用ヘッドスライダのスライダ
コア６上に配設された散乱体およびフォトダイオードか
らなる近接場検出部のそれぞれ異なる構成を示す斜視図
である。

【００３６】図８（ａ）に示す近接場検出部６０１は、
角錐状の散乱体６２１と該散乱体の両側の先端寄りに設
けられた若干小さく設けられた一対のフォトダイオード
６３１とから構成されている。また、図８（ｂ）に示す
近接場検出部６０２は、円錐状の散乱体６２２と該散乱
体の両側に長く設けられた一対のフォトダイオード６３
２とから構成されている。更に、図８（ｃ）に示す近接
場検出部６０３は、図８（ａ）に示す散乱体６２１と同
じ角錐状であるが、透明な材質で形成され、先端部の近
接場のしみだし厚さ以下の長さの領域を除いて反射コー
ティングを施された散乱体６２３と該散乱体の下側に配
設されたフォトダイオード６３３とから構成され、該散
乱体６２３の先端で散乱された近接場の伝搬光は該散乱
体６２３の先端から内部に入射し、内部を経由し、散乱
体６２３の下側に設けられているフォトダイオード６３
３に導かれ、フォトダイオード６３３で検出されるよう
になっている。

【００３７】上述したように散乱体を角錐状または円錐
状に形成し、その裾野にフォトダイオードを配設した
り、散乱体を透明で光の透過性の良好な材料で形成する
とともに、その先端近傍を除いて光の反射材で被覆する
ことにより、近接場光をできる限り局所的に散乱させ、
散乱光を効率的にフォトダイオードで検出することがで
きるとともに、近接場光の光強度変化を高Ｓ／Ｎで検出
することができる。なお、散乱体の頂角、軸の傾斜、フ
ォトダイオードの形状および配置などは、動作条件およ
び設定条件に応じて適宜最適化を図ればよいものであ
る。

【００３８】図９は、上述した各実施形態における記録
媒体２への入射光の入射角度（θ）と近接場５３のしみ
だし層の厚さである減衰長（ｔ）（近接場光がｅ^-1に減
衰する距離）との関係を示したグラフである。なお、全
反射している記録媒体２の下側はガラス（屈折率ｎ１＝
１．５１）であり、上側は空気（屈折率ｎ２＝１．０
０）である。また、照射レーザはＨe −Ｎeon レーザを
使用し、その波長λは６３２．８ｎｍである。

【００３９】図９からわかるように、入射角が臨界角に
近づくにつれて急激に近接場の厚みが増大する。これは
逆に言えば入射角の僅かな誤差が近接場の大きな強度変
化を誘起することを意味し、装置構成上好ましくない。
入射角が５０度程度以上であれば、近接場の厚さに対す
る入射角の依存性はかなり小さく、レーザ照射に関して
は幾何学的な要求精度を緩和することができる。なお、
現状で実用に供されている磁気ディスク装置のスライダ
の浮上隙間は数１０ｎｍから１００ｎｍ程度であり、今
後もますます微小化される方向にある。従って、近接場
内に散乱体を位置付け、記録層の情報を検出するとの観
点からは、現状の技術において十分なポテンシャルがあ
ると言える。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明によれば、記録媒体に対向して設けられたエアベア
リングサーフェスで記録媒体に微小隙間を介して浮上
し、記録媒体の表面近傍に存在する近接場光を散乱手段
で散乱させ、この散乱された近接場光を光電変換手段で
電気信号に変換して記録情報を再生するので、散乱手段
を記録媒体に十分に近接させたまま高空間分解能で情報
の再生を行うことができるとともに、高速かつ広範囲の
媒体走査を可能とし、高速大容量の近接場記録を達成す
ることができる。

【００４１】また、請求項２記載の本発明によれば、記
録媒体を挟んで近接場検出用スライダとレーザ照射用ス
ライダとを対向して配設することにより、レーザ照射用
スライダのレーザ照射手段でレーザを照射された記録媒
体の表面に生成されたしみだし領域内の近接場光を近接
場検出用スライダの散乱手段で散乱し、光電変換手段で
検出して記録情報を再生することができるので、散乱手
段を記録媒体に十分に近接させたまま高空間分解能で情
報の再生を行うことができ、高速かつ広範囲の媒体走査
を可能とし、高速大容量の近接場記録を達成し得ること
に加えて、レーザ照射手段の照射位置制御が不要とな
り、構造を簡単化し経済化を図ることができる。

【００４２】更に、請求項３記載の本発明によれば、記
録媒体を挟んで第１のヘッドスライダと第２のヘッドス
ライダとを対向して配設することにより、第１のヘッド
スライダの第１のレーザ照射手段で生成されたしみだし
領域内の近接場光を第２のヘッドスライダの第２の散乱
手段で散乱し、この散乱された近接場光を第２の光電変
換手段で電気信号に変換して記録情報を再生し、第２の
ヘッドスライダの第２のレーザ照射手段で生成されたし
みだし領域内の近接場光を第１のヘッドスライダの第１
の散乱手段で散乱し、この散乱された近接場光を第１の
光電変換手段で電気信号に変換して記録情報を再生する
ので、散乱手段を記録媒体に十分に近接させたまま高空
間分解能で情報の再生を行うことができ、高速かつ広範
囲の媒体走査を可能とし、高速大容量の近接場記録を達
成し得ることに加えて、記録媒体上の複数のトラックを
同時に読み出したり、またはトラック選択の切り替えを
高速で行うことができ、高速アクセスを達成することが
できる。

【００４３】請求項４記載の本発明によれば、散乱手段
を角錐状または円錐状の突起部で形成することにより、
近接場光を極力局所的に散乱させ、散乱光を効率的に検
出でき、近接場光の光強度変化を高Ｓ／Ｎで検出するこ
とができる。

【００４４】また、請求項５記載の本発明によれば、散
乱手段が透明な材料で形成された突起部であり、この突
起部の先端から近接場のしみだし領域の厚さ以下の長さ
の領域を除いて光を反射する物質で被覆され、光電変換
手段上に配設されるので、近接場光を極力局所的に散乱
させ、散乱光を効率的に検出でき、近接場光の光強度変
化を高Ｓ／Ｎで検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る近接場ヘッドアセン
ブリの構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示す近接場ヘッドアセンブリに使用され
ている近接場検出用ヘッドスライダの構成を示す斜視図
である。

【図３】図２に示す近接場検出用ヘッドスライダによる
再生動作を説明するための図である。

【図４】本発明の他の実施形態に係る近接場ヘッドアセ
ンブリを含む情報記録再生機構の構成を示す図である。

【図５】本発明の別の実施形態に係る近接場ヘッドアセ
ンブリの構成を示す斜視図である。

【図６】本発明の更に他の実施形態に係る近接場ヘッド
アセンブリに使用される近接場検出／レーザ照射兼用ヘ
ッドスライダの構成を示す斜視図である。

【図７】図６に示す近接場検出／レーザ照射兼用ヘッド
スライダを使用した近接場ヘッドアセンブリの構成を示
す斜視図である。

【図８】本発明の更に別の実施形態に係る近接場ヘッド
アセンブリに使用される近接場検出用ヘッドスライダの
スライダコア上に配設された散乱体およびフォトダイオ
ードからなる近接場検出部の異なる構成を示す斜視図で
ある。

【図９】各実施形態における記録媒体への入射光の入射
角度（θ）と近接場のしみだし層の厚さである減衰長
（ｔ）（近接場光がｅ^-1に減衰する距離）との関係を示
したグラフである。

【図１０】従来の近接場ヘッドおよびその周辺機構の構
成を示す図である。

【符号の説明】

２ 記録媒体 ５ レーザ光源 ６ スライダコア ７ 支持機構 ８ レーザ照射用ヘッドスライダ １１ 近接場検出用ヘッドスライダ ５３ 近接場 ５４ 散乱光 ６１ エアベアリングサーフェス ６２ 散乱体 ６３ フォトダイオード ６４ 電極 ８１ 半導体レーザ １０１ 照射用半導体レーザ １１１ 近接場検出／レーザ照射兼用ヘッドスライダ １１２ 近接場検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 百合子 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 福澤 健二 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−50750（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−98885（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−106646（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/135 G11B 9/12 - 9/14

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上に微小隙間を介して浮上する
   ように前記記録媒体に対向して設けられたエアベアリン
   グサーフェスと、前記エアベアリングサーフェス上に設
   けられ、前記記録媒体の表面近傍に存在する近接場光を
   散乱し伝搬光を発生させる散乱手段と、 前記散乱手段で発生した伝搬光を電気信号に変換する光
   電変換手段とを備えた浮動ヘッドスライダを有すること
   を特徴とする近接場ヘッドアセンブリ。
2. 【請求項２】 記録媒体上に微小隙間を介して浮上する
   ように前記記録媒体の第１の表面に対向して設けられた
   第１のエアベアリングサーフェス、前記第１のエアベア
   リングサーフェス上に設けられ、前記記録媒体の第１の
   表面近傍に存在する近接場光を散乱し伝搬光を発生させ
   る散乱手段、および前記散乱手段で発生した伝搬光を電
   気信号に変換する光電変換手段を備えた近接場検出用ヘ
   ッドスライダと、 前記記録媒体上に微小隙間を介して浮上するように前記
   記録媒体の第１の表面と反対側の第２の表面に対向して
   設けられた第２のエアベアリングサーフェス、および前
   記第２のエアベアリングサーフェス上に設けられ、前記
   記録媒体の第１の表面に近接場光のしみだし領域を生成
   すべく前記記録媒体の第２の表面にレーザを照射するレ
   ーザ照射手段を備え、前記記録媒体を挟んで前記近接場
   検出用ヘッドスライダに対向して配設されたレーザ照射
   用ヘッドスライダとを有し、 前記しみだし領域内の近接場光を前記近接場検出用ヘッ
   ドスライダの前記散乱手段で散乱し伝搬光を発生させ、
   この発生した伝搬光を前記光電変換手段で電気信号に変
   換することにより記録媒体に記録された情報を再生する
   ことを特徴とする近接場ヘッドアセンブリ。
3. 【請求項３】 記録媒体上に微小隙間を介して浮上する
   ように前記記録媒体の第１の表面に対向して設けられた
   第１のエアベアリングサーフェス、前記第１のエアベア
   リングサーフェス上に設けられ、前記記録媒体の第１の
   表面近傍に存在する近接場光を散乱し伝搬光を発生させ
   る第１の散乱手段、前記第１の散乱手段で発生した伝搬
   光を電気信号に変換する第１の光電変換手段、および前
   記第１のエアベアリングサーフェス上に設けられ、前記
   記録媒体の第１の表面と反対側の第２の表面に近接場光
   のしみだし領域を生成すべく記録媒体の第１の表面にレ
   ーザを照射する第１のレーザ照射手段を備えた第１のヘ
   ッドスライダと、 前記記録媒体上に微小隙間を介して浮上するように前記
   記録媒体の第１の表面と反対側の第２の表面に対向して
   設けられた第２のエアベアリングサーフェス、前記第２
   のエアベアリングサーフェス上に設けられ、前記記録媒
   体の第２の表面近傍に存在する近接場光を散乱し伝搬光
   を発生させる第２の散乱手段、前記第２の散乱手段で発
   生した伝搬光を電気信号に変換する第２の光電変換手
   段、および前記第２のエアベアリングサーフェス上に設
   けられ、前記記録媒体の第１の表面に近接場光のしみだ
   し領域を生成すべく記録媒体の第２の表面にレーザを照
   射する第２のレーザ照射手段を備え、前記第２のレーザ
   照射手段が前記記録媒体を挟んで前記第１の散乱手段に
   対向し、前記第２の散乱手段が前記記録媒体を挟んで前
   記第１のレーザ照射手段に対向して配設されるように前
   記記録媒体を挟んで前記第１のヘッドスライダに対向し
   て配設された第２のヘッドスライダとを有し、 前記第１のレーザ照射手段で生成された前記しみだし領
   域内の近接場光を前記第２の散乱手段で散乱し伝搬光を
   発生させ、この発生した伝搬光を前記第２の光電変換手
   段で電気信号に変換することにより記録媒体に記録され
   た情報を再生するとともに、 前記第２のレーザ照射手段で生成された前記しみだし領
   域内の近接場光を前記第１の散乱手段で散乱し伝搬光を
   発生させ、この発生した伝搬光を前記第１の光電変換手
   段で電気信号に変換することにより記録媒体に記録され
   た情報を再生することを特徴とする近接場ヘッドアセン
   ブリ。
4. 【請求項４】 前記散乱手段は、角錐状または円錐状の
   突起部であることを特徴とする請求項１ないし３のいず
   れかに記載の近接場ヘッドアセンブリ。
5. 【請求項５】 前記散乱手段は、透明な材料で形成され
   た突起部であり、この突起部の先端から近接場のしみだ
   し領域の厚さ以下の長さの領域を除いて光を反射する物
   質で被覆され、前記光電変換手段上に配設されたことを
   特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の近接場
   ヘッドアセンブリ。