JP3980268B2

JP3980268B2 - 磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法

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Inventors: 博之片山
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Description

本発明は、磁気ディスク装置や磁気テープ装置等において高密度記録が可能な光アシスト型等の垂直磁気記録方式に好適な磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法に関するものである。

長手方向（面方向）に磁気的に記録する方式（長手磁気記録方式）に比べて、原理的により高密度での記録が可能な方式として、垂直磁気記録方式の研究が長年にわたり行われてきている。１０Ｇｂ／ｉｎ^２を超える記録密度を実現する次世代の磁気記録技術として、垂直磁気記録の特性を活かした構造のヘッドやメディアのデザインや加工プロセスに関して様々な検討工夫が加えられている。特に、垂直磁気記録／再生用の磁気ヘッドとしては、理想的な構造として単磁極ヘッドが検討されてきた。

最近の長手磁気記録方式の高密度化技術の進展の流れを受けて、さらに垂直磁気の高密度記録特性を活かした記録方式として、単磁極ヘッドの主磁極の厚みをトラック幅に等しくする方式が提案され注目を集めている（例えば、ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＯｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ，ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．６，Ｎｏｖ．，１９９４，ｐｐ３９００−３９０２参照）。

この方式では、単磁極ヘッドを磁気媒体のトラック方向に対して平行な方向に複数個並べた記録用単磁極ヘッドで情報の書き込みを行い、トラック方向に対して垂直な方向に設けられた再生用単磁極ヘッドで情報の読み出しを行っている。これにより、トラック幅０．５μｍ以下というディープサブミクロントラック記録が可能となる。

また、こうした高密度トラックへのトラッキングサーボや高速アクセスにおいても、従来のサーボ性能を上回る高精度の追従技術が必要となる。そのため、前記記録用単磁極ヘッドとは別に、再生用単磁極ヘッドを設け、その主磁極の長手方向をトラックに垂直となるように配し、トラック横断方向に幅の広いヘッドとすることで、マルチトラック一括再生が行われる。また、トラッキングについては、前記再生用単磁極ヘッドで行うことにより、高速再生、及びトラック追従への対応を図っている。

ところが、前記の従来の装置では、複数のトラックに跨って一個の単磁極ヘッドで再生することになるため、複数のトラック上の情報が同時に再生されてクロストークが生じることになる。このため、従来の磁気記録信号処理とは全く異なった高度な多値化信号処理回路等が別途必要となり、磁気記録再生装置も極めて複雑化するという問題を招来する。

また、記録用単磁極ヘッドとは別に、再生用単磁極ヘッドを設ける従来の装置においては、記録用単磁極ヘッドと再生用単磁極ヘッドの２つのヘッドをハイブリッド化した磁気ヘッドが必要となるため、ヘッド製造プロセスも複雑化するという不具合を招来する。

本発明に係る磁気記録再生装置は、上記課題を解決するために、以上のように、グルーブとランドとが交互に設けられた基板上に磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層が形成された磁気記録再生媒体の複数の情報トラックに対して、光ビームが上記グルーブに沿うことによってトラッキングを行いながら一度に記録および再生を行う磁気記録再生装置であって、上記各ランドには上記複数の情報トラックが形成されており、それぞれ主磁極の長手方向が上記磁気記録再生媒体の上記情報トラック方向と同じになるように設けられた複数の単磁極ヘッドからなり、記録および再生を兼ねる記録再生磁気ヘッドと、上記垂直磁気記録層における上記各単磁極ヘッドの主磁極に対向する領域を昇温させる昇温手段とを備え、上記複数の単磁極ヘッドは、上記磁気記録再生媒体の垂直磁気記録層が形成された同一の面と対向しており、上記昇温手段は、記録時に記録領域を上記垂直磁気記録層のキュリー温度近傍に昇温する一方、再生時に再生領域を上記垂直磁気記録層の飽和磁化が極大付近になるように昇温し、上記昇温手段は、光ビームを照射して上記記録領域又は上記再生領域を昇温し、上記昇温手段は、上記光ビームを出射する光源と、上記光ビームを所定の形状にして上記記録領域又は上記再生領域上に集光する光学系とを備え、上記昇温手段による昇温が、上記光ビームを長円化して上記記録領域または上記再生領域に集光して行われる。

上記の構成によれば、記録再生磁気ヘッドは、単磁極ヘッドの主磁極の長手方向が情報トラック方向に平行とした２つ以上の記録及び再生を兼ねる単磁極ヘッドからなる。これにより、トラック密度を高くできる。上記磁気記録再生装置で使用される磁気記録再生媒体は、磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層を有しているので、記録層において略室温にある領域（部位）は飽和磁化が小さくなっており、そこからの磁束漏洩は小さい。

以下に、上記記録再生磁気ヘッドを用いて、上記磁気記録再生媒体に対して情報の記録、再生を行う場合について説明する。この場合、垂直磁気記録層の単磁極ヘッドの主磁極に対向した領域の一部を、昇温手段によって昇温させ（例えば、光ビームを照射したり、微小熱源により加熱したりして昇温させ）、以下のようにして記録および再生を行う。

即ち、記録時には、記録領域の温度をキュリー温度近傍に昇温して垂直磁気記録層の保磁力が略ゼロになると、単磁極ヘッドからの漏洩磁界が上記の記録領域に印加されて容易に情報が記録される。即ち、単磁極ヘッドの主磁極の幅に略相当する狭トラック記録による高トラック密度化が可能となる。

一方、再生時には、再生領域の温度をフェリ磁性体の飽和磁化が極大付近になるように昇温すれば、非昇温領域、即ち磁気補償温度（略室温）近傍にある単磁極ヘッドの主磁極に対向した領域での飽和磁化は略ゼロとなるため、昇温された領域（再生領域）のみの飽和磁化から発せられる磁束を対向する単磁極ヘッドで高精度に検知できる。このため、従来問題となっていた、トラック方向の複数の記録ビットに跨がることによる情報分離が出来ないという問題も確実に回避され、垂直磁気記録本来の高線密度情報の再生が可能となる。

また、再生用と記録用に別々の単磁極ヘッドを設ける必要がなく、単一再生ヘッドによるマルチトラック一括再生で必要とされる多値化処理等の特別な信号処理も不要となる。しかも、光ビームを照射して記録領域および再生領域を昇温する場合、照射される光ビームを使って高精度のトラッキングが行える。

また、前記単磁極ヘッドの並びが情報トラックの方向に対して、角度をもって配置することで、各車磁極ヘッド間を広げることができ、隣接する単磁極ヘッドからの磁気干渉も低減されるため、Ｓ／Ｎがさらに優れた情報記録再生が可能となる。

また、前記単磁極ヘッドの並びの方向に長円化した領域を昇温領域とすることによって、一度に複数の単磁極ヘッドに対向する領域の垂直磁気記録層を昇温することができるため、昇温手段が簡素化されるとともに、昇温領域のトラック方向に沿った温度分布の広がりを抑えることができる。これにより、単磁極ヘッドの主磁極の形状でほぼ決まるビット記録がより高い線密度で可能となる。

また、記録再生磁気ヘッドと昇温手段とが垂直磁気記録層と同じ側に配されることで、磁気記録再生装置の薄型化が可能となる。

本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。

本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

本発明の第１の実施形態としての磁気記録再生装置の全体構成図を図１（ａ）に示す。また、図１（ｂ）に本発明で用いた磁気記録再生媒体の正面図を示す。

本発明の磁気記録再生装置は、図１（ａ）に示すように、半導体レーザからなり、記録時、及び再生時に磁気記録再生層７の所望の領域を昇温させる光ビームを発生（出射）するレーザ光源１と、シリンドリカルレンズ２と、対物レンズ３とを主たる構成要素とする光ビーム照射系１５（昇温手段）を有している。本磁気記録再生装置は、更に、トラック方向に主磁極の長手方向（図面に対して垂直方向）をそろえた少なくとも２つ以上（本例では４個）の単磁極ヘッド４を等間隔にマルチ配置してなる記録再生用磁気ヘッド５と、ディスク基板６及び垂直磁気記録層７からなる磁気ディスク１６（磁気記録再生媒体）とを備えている。

上記の記録再生用磁気ヘッド５は、複数の単磁極ヘッド４が等間隔に設けられ、各単磁極ヘッド４が記録用磁気ヘッドの機能および再生用磁気ヘッドの機能の双方を併せ持っており、記録領域および再生領域を昇湿させることによって記録再生用磁気ヘッド５のみで記録も再生も行える。

上記の磁気ディスク１６には、表面に、案内溝（グルーブ）９とランド１０が同心円状又はスパイラル状にそれぞれ形成されている。

図１（ｂ）に示すように、光ビーム照射系１５では、光ビーム８の形状を楕円ビーム化（長円化）するために、レーザ光源１と対物レンズ３の間に、シリンドリカルレンズ２が配されている。これにより、情報トラックに対して横に並んで配された（トラック方向に垂直な方向に所定間隔で並設された）単磁極ヘッド４の並びの方向を長袖とする楕円ビーム内の複数の情報トラック１３を同時に照射できる。なお、図示しないが、光ビーム照射系１５には、フォーカスサーボやトラッキングサーボ用の光学系も必要に応じて設けられる。

磁気ディスク１６は、略室温に磁気補償点温度（以下、補償温度と称す）を有するフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層７と、ディスク基板６とから構成される。

フェリ磁性体としては、記録時、及び再生時に用いる昇温用のレーザ光源１の半導体レーザの許容パワーを考慮して、再生時にフェリ磁性体の飽和磁化が極大となる温度が、１２０℃から２４０℃の範囲にあることが好ましく、また記録感度を左右するキュリー温度としては、２００℃から３５０℃の範囲にあることが好ましい。さらには、再生時に各単磁極ヘッド４から十分な再生出力を得るためには、単磁極ヘッド４の再生感度を考えて、飽和磁化が少なくとも１５０ｅｍｕ／ｃｃとなる材料をフェリ磁性体として選定することが好ましい。これらを満足する材料としては、例えば、Ｄｙ_ｘ（Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ）_１−ｘやＴｂ_ｘ（Ｆｅ_１−ｙＣｏ_ｙ）_１−ｘなどが挙げられる。この場合、ｘ、及びｙは、それぞれ、１０＜ｘ＜４０、及び１０＜ｙ＜５０を満足する。

また、ディスク基板６としては、ガラス、ガラスセラミックス、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン等からなる透光性を有する材料が用いられる。

なお、光ビーム照射系１５と記録再生用磁気ヘッド５が、磁気ディスク１６に対して、垂直磁気記録層７が形成された側と同じ側に配置されるタイプの磁気記録再生装置においては、ディスク基板材料として必ずしも透光性である必要はなく、例えば、ＮｉＰ下地層付Ａｌ基板や、不透明セラミックス等を用いてもよい。

ディスク基板６の表面には、案内溝（グループ）９とランド１０とが交互に設けられている。本実施の形態では、一つのランド１０当たり４つの情報トラック１３が形成される。各情報トラック１３には対応する単磁極ヘッド４を介して情報ビット１２の列が記録されると共に、対応する単磁極ヘッド４を介して記録された情報ビット１２が上記情報トラック１３から読み出される（図１（ｂ）参照。）。この際、光ビーム８が、案内溝９に沿って記録再生用磁気ヘッド５とともに移動することで、トラッキング追従がなされる。

次に、本実施の形態に係る磁気記録装置を用いた場合の情報記録について、図１（ｂ）を用いて説明する。まず、各単磁極ヘッド４を各々記録情報に応じて変化する駆動電流を駆動回路（図示しない）から該単磁極ヘッド４を巻回するコイル（図示しない）に流して該単磁極ヘッド４を磁気励磁すると共に、光ビーム８を照射して単磁極ヘッド４の主磁極に対向する記録再生媒体面１４の一部（所望の記録部位）をフェリ磁性体のキュリー温度近傍まで昇温する。

上記の垂直磁気記録層７は略室温に補償温度を有するフェリ磁性体からなるので、該垂直磁気記録層７においては、光ビーム８の照射された部分（温度上昇部位）のみがキュリー温度近くまで昇湿され、その部分の保磁力が小さくなる。このように保持力が小さくなった部位に対して、励磁された上記単磁極ヘッド４の主磁極から生じる磁界が印加されると、該部分でのみ磁化反転が生じ、図１（ｂ）に示すように、情報ビット１１が記録される。このときの情報トラック１３の幅は、ほぼ磁界分布が単磁極ヘッド４の主磁極の厚さ程度まで制限されるため、例えば、０．５μｍ以下のいわゆるディープサブミクロンといった高トラック密度記録が可能となる。

また、単磁極ヘッド４の並び方向に長円化された光ビーム８（図１（ｂ）参照。）を使うことで情報トラック方向の温度分布の広がり、換言すると保磁力分布の広がりが抑えられるので、単磁極ヘッド４の主磁極の形状でほぼ決まる矩形状のビット記録が可能となり、線密度方向でも極めて高密度な記録が可能となる。

本実施の形態で示したように、光ビームの照射部の形状を長円化する構成が装置の簡素化や照射部分に対する均一性にとって好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録再生する情報ビット１１のそれぞれに対して個別に光を照射する構成でもよい。

一方、本実施の形態に係る磁気記録装置を用いた場合の情報再生について同様に図１（ｂ）を用いて以下に説明する。

光ビーム８を照射して単磁極ヘッド４の主磁極に対向する記録再生媒体面１４の一部（所望の再生部位）を、垂直磁気記録再生媒体（垂直磁気記録層７）の飽和磁化が極大となる温度（１２０℃から２４０℃）近傍まで昇温する。

上記の垂直磁気記録層７において、昇温された再生領域のみ磁化が大きくなり、再生領域（再生部位）からの漏洩磁束を単磁極ヘッド４によって検出することが可能となるので、情報ビット１１を情報として読み出しが可能となる。

この時、上記の垂直磁気記録層７において、光ビーム８が照射されていない領域（非照射領域）は、温度が上昇せずに略室温に設定された磁気補償温度に保たれるため、飽和磁化も小さく、そこからの磁束漏洩も小さいため、該非照射領域の情報が同時に読み出されることはない。即ち、磁気記録再生媒体の情報トラック１３上における単磁極ヘッド４の主磁極対向部分のうち、光ビーム８が照射された箇所（部位）に対してのみ、情報ビット１１が再生される。

このため、単磁極ヘッド４の主磁極の長手方向をトラック方向としたとしても、線密度方向に高密度に記録された情報ビット１１を前後の複数ビットに跨って同時に読み出すこともなく、垂直磁気記録本来の高線記録密度情報の再生が可能となる。しかも、記録時と同様に、再生時においても長円形の光ビーム８を利用しての高精度トラッキング追従が可能である。

加えて、単磁極ヘッド４がトラックずれを起こしても、その影響は単磁極ヘッド４からの再生信号中に同様に表れるので、補償も容易になる。上述したように、本実施の形態の磁気記録再生装置では、情報の記録、再生ともに、同一の記録再生用磁気ヘッド５と光ビーム照射系１５でもって行うことが出来る。

また、本実施の形態では、長円化された光ビーム８を形成するために、シリンドリカルレンズ２を用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、シリンドリカルレンズ２に代えて、例えば、レーザ光源１の半導体レーザから出射される光ビームを、三角プリズム等を使って任意の長径および短径の比で長円化したり、あるいはテーパ型の導波路を介して形状を変える構成でもよい。

更に、本実施の形態では、記録再生用磁気ヘッド５と光ビーム照射系１５とが、磁気ディスク１６を間にして対向して配置される構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ともに磁気ディスク１６に対して垂直磁気記録層７が形成された側と同じ側に配置される構成でもよい。これにより、装置の薄型化が容易となる。その場合、記録再生用磁気ヘッド５による記録、再生に先行して垂直磁気記録層７を昇温する必要があるため、記録再生用磁気ヘッド５に近接してかつ単磁極ヘッド４の主磁極のリーディングエッジ側に光ビーム照射系１５が配置され、上記リーディングエッジに対向する垂直磁気記録層７の領域が昇温されるように設定される。

上記実施の形態では、磁気記録再生媒体として磁気ディスク１６を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、磁気テープなどでも構わない。

また、上記実施の形態においては、昇温手段として光ビーム照射系１５を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。昇温手段として、記録部および再生部に近接して設けられた微小発熱体からなる微小熱源系を用いてもよい。この場合、微小発熱体の情報トラック横断方向の加熱幅は、複数の情報トラックに跨がるように設定される。微小発熱体の材料として、発熱効率に優れたタングステン、タンタル、モリブデン、ニッケル−クロム合金、鉄−クロム−アルミニウム合金等の金属材料や、炭化珪素、窒化ホウ素、酸化ルテニウム等の非金属材料を用いることが可能である。

次に、本発明に係る第２の実施の形態として、情報トラック１３の方向（情報トラック方向）に対して各単磁極ヘッド４が角度をもって配置される構成の場合を説明する。図２に、本実施の形態の磁気記録再生媒体の上面図を示す。なお、図１と同一の機能を有する部材には同一符号を付記し、詳細な説明を省略する。

上記の第１の実施の形態と本実施の形態とは、次の点において異なっている。すなわち、本実施の形態では、記録再生用磁気ヘッド５において、各単磁極ヘッド４は、図２に示すように、情報ビット１１が情報トラック１３の方向に対して角度θをもって斜めに形成されるように配されている。この場合でも、情報トラック方向に所定の距離を隔てて単磁極ヘッド４がそれぞれ配されることになる。各単磁極ヘッド４の構成に対応するように、記録時及び再生時にレーザ光源１から照射される光ビーム８は、長径軸の方向が上記角度θだけ上記トラック方向に対して傾斜するように長円化されて垂直磁気記録層７上に照射される。

ここで、本実施の形態に係る磁気記録装置を用いた場合の情報記録について、図２を用いて説明する。まず、各単磁極ヘッド４を各々記録情報に応じて変化する駆動電流を駆動回路（図示しない）から該単磁極ヘッド４を巻回するコイル（図示しない）に流して該単磁極ヘッド４を磁気励磁すると同時に、長径軸の方向が上記角度θだけ上記トラック方向に対して傾斜するように長円化された光ビーム８が照射される。この結果、単磁極ヘッド４の主磁極に対向する記録再生媒体面１４の記録部位がフェリ磁性体のキュリー温度近傍まで昇温する。

上記の垂直磁気記録層７は略室温に補償温度を有するフェリ磁性体からなるので、該垂直磁気記録層７においては、光ビーム８の照射された温度上昇部位のみがキュリー温度近くまで昇温され、その部位の保磁力が小さくなる。このように保持力が小さくなった部位に対して、励磁された上記単磁極ヘッド４の主磁極から生じる磁界が印加されると、該部位でのみ磁化反転が生じ、図２に示すように、情報ビット１１が情報トラック１３の方向に対して角度θをもって斜めに記録される。このときの情報トラック１３０幅は、ほぼ磁界分布が単磁極ヘッド４の主磁極の厚さ程度まで制限されるため、例えば、０．５μｍ以下のいわゆるディープサブミクロンといった高トラック密度記録が可能となる。

また、単磁極ヘッド４の並び方向に長円化された光ビーム８を使うことで情報トラック方向の温度分布の広がり、換言すると保磁力分布の広がりが抑えられるので、単磁極ヘッド４の主磁極の形状でほぼ決まる矩形状のビット記録が可能となり、線密度方向でも極めて高密度な記録が可能となる。

本実施の形態で示したように、光ビームの照射部の形状を長径軸の方向が上記角度θだけ上記トラック方向に対して傾斜するように長円化する構成が装置の簡素化や照射部分に対する均一性にとって好ましいが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録再生する情報ビット１１のそれぞれに対して個別に光を照射する構成でもよい。

ここで、本実施の形態に係る磁気記録装置を用いた場合の情報再生について同様に図２を用いて以下に説明する。

長径軸の方向が上記角度θだけ上記トラック方向に対して傾斜するように長円化された光ビーム８を照射し、単磁極ヘッド４の主磁極に対向する記録再生媒体面１４の所望の再生部位（図２中、情報ビット１１に対応する）の飽和磁化が極大となる温度（１２０℃から２４０℃）近傍まで昇温する。

上記の垂直磁気記録層７において、昇温された再生領域のみ磁化が大きくなり、再生部位からの漏洩磁束を単磁極ヘッド４によって検出することが可能となるので、情報ビット１１が情報として読み出しが可能となる。

この時、上記の垂直磁気記録層７において、光ビーム８が照射されていない領域（非照射領域）は、温度が上昇せずに略室温に設定された磁気補償温度に保たれるため、飽和磁化も小さく、そこからの磁束漏洩も小さいため、該非照射領域の情報が同時に読み出されることはない。即ち、磁気記録再生媒体の情報トラック１３上における単磁極ヘッド４の主磁極対向部分のうち、光ビーム８が照射された部位に対してのみ、情報ビット１１が再生される。

加えて、単磁極ヘッド４がトラックずれを起こしても、その影響は単磁極ヘッド４からの再生信号中に同様に表れるので、補償も容易になる。上述したように、本発明例の磁気記録再生装置では、情報の記録、再生ともに、同一の記録再生用磁気ヘッド５と光ビーム照射系１５でもって行うことが出来る。

更に、本実施の形態では、記録再生用磁気ヘッド５と光ビーム照射系１５とが、磁気ディスク１６を間にして対向して配置される構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ともに磁気ディスク１６に対して垂直磁気記録層７が形成された側と同じ側に配置される構成でもよい。これにより、装置の薄型化が容易となる。その場合、記録再生用磁気ヘッド５による記録再生に先行して垂直磁気記録層７を昇温する必要があるため、記録再生用磁気ヘッド５に近接してかつ単磁極ヘッド４の主磁極のリーディングエッジ側に光ビーム照射系１５が配置され、上記リーディングエッジに対向する垂直磁気記録層７が昇湿されるように設定される。

本実施の形態では、磁気記録再生媒体として磁気ディスク１６を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、磁気テープなどでも構わない。

微小熱源系を用いた場合、通常の磁気記録の場合と略同じ方法でトラッキングが行える。つまり、トラッキング用のサーボ信号を磁気信号として記録することによってトラッキングが行える。この場合、ユーザデータ信号とは全く異なったパターン（サーボパターン）をトラックに沿って間欠的に予め記録しておき、ユーザデータと同様に磁気ヘッドを介して読み出すことになる。本発明においては、マルチヘッド構成を有する故に、トラック毎に上記サーボパターンを設けてもよいし、或いは複数のトラックにまたがった物理的に大きなサーボパターンを記録しておき、各磁気ヘッドからの再生信号の演算（例えば、単純な和信号）に基づいて、サーボ信号を取り出してもよい。

以上のような第２の実施の形態の構造をとることによって、上述の第１の実施形態と同様に、高トラック密度および高線記録密度が得られるのに加えて、上記の第１の実施の形態に比べて、隣り合うトラックの情報ビット１１間の距離が広がるので、記録又は再生の際に情報ビット１１に作用する磁気的な干渉が抑えられ、Ｓ／Ｎに優れた情報記録再生が可能となる。

上記の第２の実施の形態に係る磁気記録再生を行う場合には、単磁極ヘッド４の主磁極の媒体対向底面の情報トラック１３に平行方向（トラック方向）のビットの長さ（図２中、ａで示す長さ）に対するトラック方向に垂直方向のトラック間の長さ（図２中、ｂで示す長さ）の比を１以下とすることが好ましい。そこで、単磁極ヘッド４間の距離を広げて前記磁気的干渉を効果的に抑えるためには、ｔａｎθが１以下、即ち、上記角度θが４５度以下であることが好ましい。

本発明に係る磁気記録再生装置は、以上のように、磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層が形成された磁気記録再生媒体に記録再生を行うものであって、ヘッド主磁極の長手方向を前記磁気記録再生媒体の情報トラック方向と同じとし、かつ、少なくとも２つ以上並べた単磁極ヘッドからなる記録再生用磁気ヘッドと、前記各単磁極ヘッドの主磁極に対向した前記磁気記録再生媒体領域の一部を昇温する手段とを備えている。

上記の構成によれば、単磁極ヘッドの主磁極の長手方向が記録トラック方向に平行とした２つ以上の記録及び再生を兼ねる単磁極ヘッドを並べ、磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる記録層が形成された垂直磁気記録層の単磁極ヘッドの主磁極に対向した領域の一部を、例えば、光ビームを照射したり、微小熱源系の微小発熱体により加熱したりして昇温させ、以下のようにして記録および再生を行う。

即ち、記録時には、記録領域の温度をキュリー温度近傍に昇温して磁気記録再生媒体の保磁力を略ゼロとすることによって、単磁極ヘッドからの漏洩磁界の印加で容易に情報が記録される。即ち、単磁極ヘッドの主磁極の幅に略相当する狭トラック記録による高トラック密度化が可能となる。

また、再生時には、再生領域の温度をフェリ磁性体の飽和磁化が極大付近になるように昇温すれば、非昇温領域、即ち磁気補償温度近傍にある単磁極ヘッドの主磁極に対向した領域での飽和磁化は略零となるため、昇温された領域のみの飽和磁化から発せられる磁束を対向する単磁極ヘッドで高精度に検知できる。このため、従来問題となっていた、トラック方向の複数の記録ビットに跨がることによる情報分離が出来ないという問題も確実に回避され、垂直磁気記録本来の高線密度情報の再生が可能となる。

また、再生用と記録用に別々の単磁極ヘッドを設ける必要がなく、単一再生ヘッドによるマルチトラック一括再生で必要とされる多値化処理等の特別な信号処理も不要となる。しかも、光ビームを照射して記録領域および再生領域を昇温する場合、照射される光ビームをつかって高精度のトラッキングが行える。

また、前記単磁極ヘッドの並びが情報トラックの方向に対して、角度をもって配置することで、各単磁極ヘッド間を広げることができ、隣接する単磁極ヘッドからの磁気干渉も低減されるため、Ｓ／Ｎがさらに優れた情報記録再生が可能となる。

また、磁気ヘッドと昇温手段とが垂直磁気記録層と同じ側に配されることで、磁気記録再生装置の薄型化が可能となる。

以上のように、本発明に係る磁気記録再生装置及びその記録再生方法は、磁気ディスク装置や磁気テープ装置等において高密度記録が可能な垂直磁気記録方式に好適である。特に、記録再生用磁気ヘッド５と光ビーム照射系１５（或いは微小発熱体）とが垂直磁気記録層と同じ側に配することで、薄型化が必要とされる磁気記録再生装置に用いるのに適している。

尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

図１（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例１の磁気記録再生装置の構成図である。図２は、本発明の実施例２の磁気記録再生媒体の上面図である。

Claims

グルーブとランドとが交互に設けられた基板上に磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層が形成された磁気記録再生媒体の複数の情報トラックに対して、光ビームが上記グルーブに沿うことによってトラッキングを行いながら一度に記録および再生を行う磁気記録再生装置であって、
上記各ランドには上記複数の情報トラックが形成されており、
それぞれ主磁極の長手方向が上記磁気記録再生媒体の上記情報トラック方向と同じになるように設けられた複数の単磁極ヘッドからなり、記録および再生を兼ねる記録再生磁気ヘッドと、
上記垂直磁気記録層における上記各単磁極ヘッドの主磁極に対向する領域を昇温させる昇温手段とを備え、
上記複数の単磁極ヘッドは、上記磁気記録再生媒体の垂直磁気記録層が形成された同一の面と対向しており、
上記昇温手段は、記録時に記録領域を上記垂直磁気記録層のキュリー温度近傍に昇温する一方、再生時に再生領域を上記垂直磁気記録層の飽和磁化が極大付近になるように昇温し、
上記昇温手段は、光ビームを照射して上記記録領域又は上記再生領域を昇温し、
上記昇温手段は、上記光ビームを出射する光源と、上記光ビームを所定の形状にして上記記録領域又は上記再生領域上に集光する光学系とを備え、
上記昇温手段による昇温が、上記光ビームを長円化して上記記録領域または上記再生領域に集光して行われることを特徴とする磁気記録再生装置。
上記の記録再生磁気ヘッドにおいて、上記複数の単磁極ヘッドが、上記の情報トラック方向と垂直な方向に所定間隔で設けられると共に、各単磁極ヘッドは情報トラックに対向するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
上記の記録再生磁気ヘッドにおいて、上記各単磁極ヘッドが、上記の情報トラック方向に対して所定角度をなす方向に設けられると共に、該各単磁極ヘッドは情報トラックに対向するように設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
上記記録再生磁気ヘッドと昇温手段とが、上記垂直磁気記録層に対して同じ側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
上記記録再生磁気ヘッドと昇温手段とが、上記垂直磁気記録層に対して反対側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
上記各単磁極ヘッドが、上記の情報トラック方向に対して４５度以下の角度をなす方向に設けられることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録再生装置。
グルーブとランドとが交互に設けられた基板上に磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層が形成された磁気記録再生媒体の複数の情報トラックに対して、光ビームが上記グルーブに沿うことによってトラッキングを行いながら一度に記録および再生を行う磁気記録再生装置であって、
上記各ランドに上記複数の情報トラックが形成されており、
それぞれ主磁極の長手方向が上記磁気記録再生媒体の上記情報トラック方向と同じになるように設けられた複数の単磁極ヘッドからなり、記録および再生を兼ねる記録再生磁気ヘッドと、
上記垂直磁気記録層における上記各単磁極ヘッドの主磁極に対向する領域の一部を昇温させる昇温手段とを備え、
上記複数の単磁極ヘッドは、上記磁気記録再生媒体の垂直磁気記録層が形成された同一の面と対向しており、
上記昇温手段は、記録時に記録領域を上記垂直磁気記録層のキュリー温度近傍に昇温する一方、再生時に再生領域を上記垂直磁気記録層の飽和磁化が極大付近になるように昇温し、
上記昇温手段は、光ビームを照射して上記記録領域又は上記再生領域を昇温し、
上記昇温手段は、上記光ビームを出射する光源と、上記光ビームを所定の形状にして上記記録領域又は上記再生領域上に集光する光学系とを備え、
上記昇温手段による昇温が、上記光ビームを長円化して上記記録領域または上記再生領域に集光して行われることを特徴とする磁気記録再生装置。
グルーブとランドとが交互に設けられた基板上に磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層が形成された磁気記録再生媒体の複数の情報トラックに対して、光ビームが上記グルーブに沿うことによってトラッキングを行いながら一度に記録および再生を行う磁気記録再生装置であって、
上記各ランドには上記複数の情報トラックが形成されており、
それぞれ主磁極の長手方向が上記磁気記録再生媒体の上記情報トラック方向と同じになるように設けられた複数の単磁極ヘッドからなり、記録および再生を兼ねる記録再生磁気ヘッドと、
上記垂直磁気記録層における上記各単磁極ヘッドの主磁極に対向する領域を昇温させる昇温手段とを備え、
上記複数の単磁極ヘッドは、上記磁気記録再生媒体の垂直磁気記録層が形成された同一の面と対向しており、
上記昇温手段は、記録時に記録領域を上記垂直磁気記録層のキュリー温度近傍に昇温する一方、再生時に再生領域を上記垂直磁気記録層の飽和磁化が極大付近になるように昇温し、
上記昇温手段は、光ビームを照射して上記記録領域又は上記再生領域を昇温し、
上記昇温手段は、上記光ビームを出射する光源と、上記光ビームを所定の形状にして上記記録領域又は上記再生領域上に集光する光学系とを備え、
上記光学系は、上記光ビームを長円化するシリンドリカルレンズと、該シリンドリカルレンズの出射光を上記記録領域又は上記再生領域に集光する対物レンズとを備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
グルーブとランドとが交互に設けられた基板上に磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層が形成された磁気記録再生媒体の複数の情報トラックに対して、光ビームが上記グルーブに沿うことによってトラッキングを行いながら一度に記録および再生を行う磁気記録再生装置であって、
上記各ランドには上記複数の情報トラックが形成されており、
それぞれ主磁極の長手方向が上記磁気記録再生媒体の上記情報トラック方向と同じになるように設けられた複数の単磁極ヘッドからなり、記録および再生を兼ねる記録再生磁気ヘッドと、
上記垂直磁気記録層における上記各単磁極ヘッドの主磁極に対向する領域を昇温させる昇温手段とを備え、
上記複数の単磁極ヘッドは、上記磁気記録再生媒体の垂直磁気記録層が形成された同一の面と対向しており、
上記昇温手段は、記録時に記録領域を上記垂直磁気記録層のキュリー温度近傍に昇温する一方、再生時に再生領域を上記垂直磁気記録層の飽和磁化が極大付近になるように昇温し、
上記昇温手段は、光ビームを照射して上記記録領域又は上記再生領域を昇温し、
上記昇温手段は、上記光ビームを出射する光源と、上記光ビームを所定の形状にして上記記録領域又は上記再生領域上に集光する光学系とを備え、
上記光学系は、上記光ビームを長円化して上記記録領域又は上記再生領域へ導く三角プリズムを備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
グルーブとランドとが交互に設けられた基板上に磁気補償温度が略室温であるフェリ磁性体からなる垂直磁気記録層が形成された磁気記録再生媒体に、それぞれ主磁極の長手方向が上記磁気記録再生媒体の情報トラック方向と同じになるように設けられ、上記磁気記録再生媒体の垂直磁気記録層が形成された同一の面と対向している複数の単磁極ヘッドからなり、記録および再生を兼ねる記録再生磁気ヘッドを用いて、光ビームが上記グルーブに沿うことによってトラッキングを行いながら上記各ランドに形成された複数の情報トラックに対して一度に記録及び再生を行う方法であって、
記録時に、記録領域を上記垂直磁気記録層のキュリー温度近傍に昇温して上記記録再生磁気ヘッドを介して情報を記録する記録工程と、
再生時に、再生領域を上記垂直磁気記録層の飽和磁化が極大付近になるように昇温して、上記記録再生磁気ヘッドを介して該再生領域から情報を読み出す再生工程とを備え、
上記の記録工程および再生工程において、上記昇温は、光ビームを照射して上記記録領域および上記再生領域を昇温し、
上記の記録工程および再生工程において、上記昇温は、上記光ビームを長円化して上記記録領域または上記再生領域に集光して行われることを特徴とする磁気記録再生方法。
上記の記録工程および再生工程において、上記の情報トラック方向と垂直な方向にある記録領域および再生領域に対して昇温して情報の記録および再生をそれぞれ行うことを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録再生方法。
上記の記録工程および再生工程において、上記の情報トラック方向に対して所定角度をなす方向にある情報トラック上の記録領域および再生領域に対して昇温して情報の記録および再生をそれぞれ行うことを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録再生方法。
上記記録再生磁気ヘッドが設けられている側から光ビームを照射して上記記録領域および上記再生領域を昇温することを特徴とする請求項１０に記載の磁気記録再生方法。