JP4005732B2 - 磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱磁気記録を原理とする磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＶＤ（Digital-Versatile-Disk）や光磁気に代表される光メモリならびにハードディスク（以下ＨＤＤと略する）に代表される磁気メモリの高密度化は著しく、それぞれ製品レベルでは２〜６Ｇｂｉｔ／ｉｎ2、研究レベルでは１０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2（ＨＤＤ）以上の記録密度が報告されている。加えて、更なる高密度化を目指し、光メモリ、磁気メモリの技術を融合した新しい高密度メモリデバイスも提案されている。
【０００３】
このような磁気メモリにおいて遅滞なく高密度化を推進するには、従来、磁気記録が得意としてきた線密度を増加させることのみでは限界があるため、線密度と同時にトラック密度を増加することが望まれている。しかしながら、トラック密度を増加するには磁気ヘッド、特に記録ヘッドのヘッド幅を１μｍ以下にすることが必要とされるが、（１）加工技術の問題、（２）記録用磁性材料の狭小化によるノイズ、等の問題を生じ、その困難が指摘されている。
【０００４】
このような背景の下、磁気技術に光技術を融合した新たな記録モードが提案されている。例えば、特許公報（特許番号Ｎｏ．２６１７０２５）には、『室温に補償点を有するフェリ磁性体を用いて、記録再生時に光ビームを照射し昇温する』ことで、従来と同様に数μｍ〜数十μｍ幅の磁気ヘッドを用いながら、光スポット径と同等な狭いトラックを記録し、再生時には磁気ヘッド幅よりも狭いトラックピッチで記録したトラックをクロストークなく再生することが記載されている。
【０００５】
この方式によれば、光スポット径とほぼ等しい幅のトラックでの記録再生が実現され得る。すなわち、実際に光メモリに用いられている光ピックアップの光スポット径（光強度が１／ｅ2になる範囲と規定する）が光学系などにより異なるが例えば波長７８０ｎｍの光ピックアップでは１．２７μｍφ、波長６５０ｎｍの光ピックアップでは１．１μｍφという値であることを鑑みると、上記方式により、１μｍ幅程度のトラックにおいての記録再生の実現が可能とされると想定される。これにより、上述の磁気ヘッドの抱える問題に一切関与せず、線密度を従来の磁気記録と同等に保ちながら、なおかつトラック密度を光メモリと同レベルにまで一気に増加し得るため、面密度として従来磁気記録の数倍の高密度化が達成できると期待されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術による手法では、その記録再生を行うトラック幅は光スポット径（より正確には光スポット径が形成する昇温領域）により規定されるため、更にトラック密度を高めるには光スポット径を小さくする必要があり、現状では光ピックアップの光源である半導体レーザの短波長化、あるいは対物レンズの性能指標であるＮＡ（開口数）の拡大による光スポット径縮小の他には主たる手法がない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光スポット径よりも狭小なトラックでの記録再生方法を実現でき、光スポット径を減少させずとも高密度記録再生が可能な磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、トラック幅が光スポット径で規定されるのではなく、昇温かつ磁気的に励起される複合領域によってトラック幅が規定されることに着目し、光スポット径よりも狭小な幅の記録再生が可能であることを見いだした。そして、以下に記す磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法により高密度な記録再生を達成する。
【０００９】
すなわち、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生装置において、トラック幅方向において、記録ヘッドの記録磁場作用領域及び再生ヘッドの磁気信号検出領域が、光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の一部のみと重なるよう、光ピックアップ，記録ヘッド，再生ヘッドが配置されてなることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１０】
また、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に前記光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生装置において、記録ヘッドの記録磁場作用領域の中心位置及び再生ヘッドの磁気信号検出領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の一方側にずらすとともに、光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の反対側にずらすよう位置制御する制御手段を備えてなることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１１】
さらに、上記磁気記録再生装置において、記録ヘッドの昇温領域側の端部が、再生ヘッドの昇温領域側の端部よりも、昇温領域側に位置していることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１２】
また、上記磁気記録再生装置において、光ピックアップは、磁気記録媒体上に形成する昇温領域のトラック幅方向の大きさを、記録時に大きく再生時に小さくすることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１３】
さらに、上記磁気記録再生装置において、光ピックアップが、磁気記録媒体上の昇温領域の形成部位を、再生時に、記録時よりも、記録ヘッド及び再生ヘッドからトラック幅方向に離れた位置とすることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１４】
また、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生方法において、記録ヘッドの記録磁場作用領域の中心位置及び前記再生ヘッドの磁気信号検出領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の一方側にずらすとともに、光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の反対側にずらして、情報を記録再生することを特徴とする磁気記録再生方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法について、
（ａ）原理
（ｂ）記録再生特性
（ｃ）クロストーク低減方法
▲１▼記録ヘッド端と再生ヘッド端のオフセット量を調整する手法
▲２▼昇温領域のトラック幅方向長さを変える手法
▲３▼昇温領域をトラック幅方向にずらす手法
（ｄ）光ピックアップと磁気ヘッドの配置
の手順で説明する。
なお、本実施の形態によって本発明の趣旨が何ら制限を受けるものではない。
【００１６】
（ａ）原理
まず、本発明の磁気記録再生方法の原理について説明する。
図１は本発明の磁気記録再生方法の原理を説明する概略断面図である。ここでは、図１に示すように、磁気記録媒体（磁気ディスク）１を挟み上部に磁気ヘッド２、下部に光ピックアップ３を配置している。
【００１７】
記録時、磁気記録媒体１は、光ピックアップ３から照射される光ビームにより昇温されると同時に磁気記録ヘッド２から発生する記録磁場により磁気的に励起される。この記録時の様子を断面図図２（ａ）と平面図図２（ｂ）を用いて説明する。なお、ここで説明する磁気記録媒体１はガラス基板１６、磁性膜１７及び保護膜１８により構成されているものとする。
【００１８】
従来においては、光スポットにより昇温される領域４は（トラック幅方向に関して）全て磁気ヘッド下にあり昇温される領域全てに記録磁場９が作用しており、形成されるトラック幅６は光スポット径によりほぼ規定されていた。
【００１９】
一方、本発明では、図２（ａ）に示すように光ピックアップ３により昇温される領域４（トラック幅方向の長さＷｈ）を、磁気ヘッド２により記録磁場９が作用する領域５（トラック幅方向の長さＷｗ）に対して相対的にずらしている。すなわち、磁気記録媒体１に垂直な方向において、磁気ヘッド２が光スポットの一部のみと重複するように配置している。なお、図２（ａ）では、記録磁場作用領域５と昇温領域４が重なる領域のトラック幅方向長さ（以下、記録トラック幅６と記す）をＷｔｗとして表している。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、本発明では記録磁場作用領域５と昇温領域４が重なる領域のトラック幅方向長さＷｔｗは光スポット径により昇温される領域のトラック幅方向長さＷｈよりも狭いために（０＜Ｗｔｗ＜Ｗｈ）、記録トラック幅６は昇温されかつ磁気的に励起された領域すなわち幅Ｗｔｗでほぼ規定されることになる。
【００２１】
この様子を図２（ｂ）により再度説明する。磁気記録媒体１の回転により光スポットにより昇温される領域４はトラック方向に伸びている。トラックが形成される領域は磁気ヘッド直下であり、かつ昇温され記録磁場以下に保持力が低下した領域であることから図２（ｂ）に示すような光スポットにより昇温される領域のトラック幅方向長さＷｈよりも狭いトラック幅Ｗｔｗが形成されることになる。
【００２２】
再生時、磁気記録媒体１は、光ピックアップ３から照射される光ビームにより昇温されて相当量の磁束を出し、磁気記録ヘッド２によりその磁束が読み取られる。この再生時の様子を断面図図３（ａ）と平面図図３（ｂ）を用いて説明する。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、上記記録手法により形成したトラックにおいて光ピックアップにより昇温される領域４（トラック幅方向の長さＷｈ）と磁気ヘッド２の磁気信号検出領域７（トラック幅方向の長さＷｒ）とをずらして配置している。すなわち、磁気記録媒体１に垂直な方向において、磁気ヘッド２が光スポットの一部のみと重複するように配置している。ここで、昇温される領域４と磁気信号検出領域７の重なる領域のトラック幅方向長さ（以下、再生トラック幅８と記す）をＷｔｒとする。
【００２４】
この場合、図３（ｂ）に示すように、光スポット外の領域にあるトラックは磁気ヘッド直下にあっても昇温されないためにトラックからの漏れ磁束はほぼ０であり、一方、磁気ヘッド直下にない昇温領域４にあるトラックからは漏れ磁束１０が発生するものの磁気ヘッド下ではないために混入信号量としては僅かなものになる。結局、再生信号として寄与するのは重なり領域Ｗｔｒからの磁束１０のみとなり、クロストークのない信号再生が可能になる。
【００２５】
なお、ここでは簡単のため記録トラック幅６（Ｗｔｗ）と再生トラック幅８（Ｗｔｒ）が一致するものとして説明をすすめたが、よりクロストークを低減するには、後述するように、記録トラック幅６（Ｗｔｗ）よりも再生時に光ピックアップにより昇温される領域４（トラック幅方向の長さＷｈ）と磁気信号検出領域７（トラック幅方向の長さＷｒ）が重なる領域のトラック幅方向長さＷｔｒを狭くすればよい。
【００２６】
（ｂ）記録再生特性
続いて、この記録再生方法を用いて実際に行った記録再生実験の結果について説明する。
【００２７】
図４は、本実施の形態に述べる記録再生評価に用いた評価装置の概略図である。磁気記録媒体１はスピンドル１１に装着され磁気記録媒体１を挟み上部に磁気ヘッド２、下部に光ピックアップ３を配置している。
【００２８】
磁気ヘッド２は、それを高さ方向に動かすとともに光ピックアップ３とのアライメントを行うための磁気ヘッド用ＸＹＺステージ１３、及び、磁気ヘッド用ＸＹピエゾステージ１４に治具を介して装着されている。光ピックアップ３は、焦点を調整するため及びディスクの回転中心にピックアップ中心を合わせるための光ピックアップ用ＸＹＺステージ１５に治具を介して装着されている。これらのステージはＸ方向に可動するＸスライドステージ１２に取り付けられており、ディスク１の外径からディスク中心に向かってその半径上の任意の位置に移動することが可能である。
【００２９】
次に、記録再生に使用した磁気ヘッド２、光ピックアップ３及び磁気記録媒体１について説明する。
【００３０】
磁気ヘッド２としては、複合ＭＲヘッドを用いた。記録ヘッド幅５μｍ、再生ヘッド幅４．５μｍ、記録ギャップ長０．３５μｍ、再生ギャップ２２長０．２２μｍである。
【００３１】
光ピックアップ３としては、波長６５０ｎｍ、トラック幅方向のビーム径１．１μｍのものを用いた。
【００３２】
磁気記録媒体１は、２．５”φ（外径６５、内径２０、厚さ０．６３５ｍｍ）のガラス基板１６上にＲＦマグネトロンスパッタリング法により磁性膜１７を形成したものを用いた。磁性膜１７としてはアモルファスのフェリ磁性体であるＴｂ24Ｆｅ27Ｃｏ49を用いて約１００ｎｍの膜厚で作製した。図５にその断面図を示すが、上部には保護膜１８としてカーボン膜を２０ｎｍの膜厚で形成し潤滑剤（図示せず）を塗布している。
【００３３】
作製した磁性膜１７の磁気特性をＶＳＭ（Vibrating-Sample-Magnetometer：振動試料型磁力計）により温度を変えながら測定し、得られた磁性膜１７の残留磁化Ｍｒ及び保磁力Ｈｃ（以下、Ｍｒ、Ｈｃと略記する）の温度依存性を図６に示す。図６は横軸に温度をとり、縦軸にそれぞれＭｒ、Ｈｃをとっている。
【００３４】
Ｍｒは室温２５℃で１１（ｅｍｕ／ｃｃ）、１００℃で９７（ｅｍｕ／ｃｃ）、１５０℃で１２５（ｅｍｕ／ｃｃ）、２００℃で１４８（ｅｍｕ／ｃｃ）、２５０℃で１６５（ｅｍｕ／ｃｃ）といった温度変化を示した。
【００３５】
Ｈｃは室温２５℃で１０ｋ（Ｏｅ）以上、１００℃で６．３ｋ（Ｏｅ）、１５０℃で３．６ｋ（Ｏｅ）、２００℃で１．８ｋ（Ｏｅ）、２５０℃で５５０（Ｏｅ）といった温度変化を示しており、磁気的補償点（Ｍｒ＝０、Ｈｃは理論的には無限大を示す温度を意味する）はほぼ室温（２５℃）近傍であることを確認している。
【００３６】
上記の磁気ヘッド２、光ピックアップ３を用いて上記の磁気記録媒体１に光照射を行いながら記録再生の実験を行った。このときの条件としては、ディスク回転数は３６００ｒｐｍ、線速度は約１０．９３ｍ／ｓ、記録周波数は１０ＭＨｚ、ヘッドの浮上量は約５０ｎｍであった。
【００３７】
まず、図７（ａ）に示すように光スポットにより昇温される領域４がほぼ磁気ヘッド直下にあり、トラック幅方向に関しては昇温される領域全てに記録磁場９が作用するような配置（従来配置）に磁気ヘッド２と光ピックアップ３の位置を調整し記録再生を行った。尚、トラック方向の位置に関しては記録再生条件にあわせて最適な位置を設定すればよい（ここでは記録再生ギャップ中心を光スポット中心にあわせている）。記録再生時の光ビームのパワーは６ｍＷとした。偏光顕微鏡により記録トラックを観察したところ、上記の記録条件では記録トラック幅６は約１．０μｍであり、トラック幅６はほぼ光スポット径により規定されることを確認した。このとき得られた再生信号はＣ／Ｎ（Carrier-to-Noise ratio）として約３６ｄＢであった。
【００３８】
次いで、図７（ｂ）〜（ｄ）に示すようにトラック幅方向に関して磁気ヘッド２（記録磁場作用領域及び磁気信号検出領域）と光スポットが重なる領域のトラック幅方向長さが光スポットのトラック幅方向長さＷｈの約３／４、１／２、１／３となるように磁気ヘッド２と光ピックアップ３の位置を調整し記録再生を行った。このようにして形成したトラックを偏光顕微鏡により観察したところ、磁気ヘッド２と光スポットが重なる領域のトラック幅方向長さを光スポットの３／４とした配置（ｂ）ではトラック幅６は約０．８μｍ、１／２とした配置（ｃ）ではトラック幅６は約０．５μｍ、１／３となるようにした配置（ｄ）ではトラック幅６は約０．３５μｍのものが得られた。
【００３９】
この結果から、光スポット径以下の磁気ヘッド２と光スポットが重なる領域のトラック幅方向長さに相当する幅を有するトラックが形成されることが明らかとなった。また、このとき得られた再生信号はＣ／Ｎ値として磁気ヘッド２と光スポットが重なる領域を光スポットの３／４とした配置（ｂ）では３３ｄＢ、１／２とした配置（ｃ）では３０ｄＢ、１／３となるようにした配置（ｄ）では２５ｄＢが得られ、記録トラック幅６が狭くなることによりＣ／Ｎは小さくなるものの光スポットより狭い幅のトラックにおいて記録再生が可能であることを確認した。
【００４０】
さらに、トラック幅方向に関して磁気ヘッド２と光スポットが重なる領域のトラック幅方向長さが光スポットの１／２となるように磁気ヘッド２と光ピックアップの位置を調整した条件にてトラックピッチ０．６μｍ（上述のように、この条件ではトラック幅６＝約０．５μｍであるので、０．１μｍのトラック間距離を置いて記録を行っている）にて複数のトラックを形成した。
【００４１】
このとき、まず、記録周波数５ＭＨｚでトラックを形成し、次いで記録周波数２ＭＨｚで両サイドに１本ずつトラックを形成した後、再度記録周波数５ＭＨｚで記録したトラック上に磁気ヘッドと光スポットが重なる領域がくるように配置し信号再生を行ったところ、５ＭＨｚの信号はＣ／Ｎ値として約３２ｄＢとシングルトラックの形成時とほぼ変わらぬ値が得られ、混入信号である２ＭＨｚの信号はＣ／Ｎ値として約５ｄＢと十分低いクロストークであることがわかった。
【００４２】
以上述べたように、本発明により、光スポットよりも狭小なトラックでの記録再生が可能となり、光源の波長及びＮＡに左右されず従来光メモリのトラック密度を超えた高密度磁気メモリの開発が可能となる。
【００４３】
なお、ここでは、記録トラック幅Ｗｔｗと再生時のトラック幅方向に関して磁気ヘッドと光スポットが重なる領域Ｗｔｒが一致する条件での結果を示したが、よりクロストークを低減するには記録トラック幅Ｗｔｗよりも再生時に光ピックアップにより昇温される領域（トラック幅方向の長さＷｈ）と磁気信号検出領域Ｗｒが重なる領域Ｗｔｒを狭くすればよい。
【００４４】
また、ここでアライメントに用いた磁気ヘッドは複合ＭＲ（magneto resistance）ヘッドであるが、その他ＧＭＲ（giant magneto resistance）ヘッドやＭＩＧ（metal in gap）ヘッド、薄膜ヘッドなどを用いた場合でも可能であることは明らかである。また、光ピックアップの波長は６５０ｎｍのものを例示したがその他、７８０ｎｍ等他の波長の半導体レーザを用いた場合にも適用可能である。
【００４５】
（ｃ）クロストーク低減方法
以上説明した本願発明の磁気記録再生方法では、光ビームの照射領域（昇温領域）と磁気ヘッドの磁気信号検出領域をずらすことで高密度化を実現している。しかしながら、この場合、再生したいトラックに隣接するトラックをも昇温領域に含まれてしまうため、その隣接トラックからのクロストークが生じるおそれがある。以下では、それを解決する手法について述べる。
【００４６】
▲１▼記録ヘッド端と再生ヘッド端のオフセット量を調整する手法
ここでは、記録ヘッド幅の端部と再生ヘッド幅の端部のオフセット量を変えることによりクロストークを低減する方法を説明する。簡単のため，上述したように（図１参照）磁気ヘッド２と光ピックアップ３を磁気記録媒体１を挟んで対向配置した構成での例を説明する。
【００４７】
ここでは、磁気ヘッド２として複合ＭＲヘッドを用いた。記録ヘッド幅５μｍ、再生ヘッド幅４．５μｍ、記録ギャップ長０．３５μｍ、再生ギャップ長０．２２μｍである。
【００４８】
図８は、記録ヘッド（記録磁場作用領域）１９と再生ヘッド（信号磁界印加領域）２０の位置関係を示す図である。この図に示すように、記録ヘッド１９の中心と再生ヘッド２０の中心は揃っている。そして、磁気ヘッド中心からの記録ヘッド１９の端、再生ヘッド２０各々の中心から端の位置は、それぞれ２．５μｍ、２．２５μｍとなる。
【００４９】
図９は、記録時，再生時における、光スポット位置（昇温領域）と記録ヘッド２０，再生ヘッド１９及びトラック（記録トラック）の位置関係を示す図である。なお、ここでは、光スポットと記録ヘッド１９の重複部分がトラック幅方向において光スポットの３／４となるように磁気ヘッド２と光ピックアップ３の位置を調整している。
【００５０】
以上説明したような光ピックアップ，磁気ヘッドを使用した場合、記録されるトラック（記録トラック幅Ｗｔｗ）は、図９（ａ）に示すように、図中Ｂ方向において光スポットによる昇温領域４により規定され、図中Ａ方向において記録ヘッド１９のトラック幅方向長さにより規定される。一方、再生領域のトラック幅方向の長さ（再生トラック幅Ｗｔｒ）は、図９（ｂ）に示すように、図中Ｂ方向においては、上記と同様、光スポットによる昇温領域４により規定され、図中Ａ方向において再生ヘッド２０のトラック幅方向長さにより規定される。ここで、再生ヘッド２０のＡ方向における端の位置は記録ヘッド１９の端の位置から０．２５μｍだけＢ方向よりの位置となるため、再生トラック幅のＡ方向におけるエッジは記録トラックのＡ方向におけるエッジから０．２５μｍだけ内にずれた位置となる。
【００５１】
このため、再生ヘッド２０が、昇温領域４に含まれる隣接トラックからの情報を読み取ってしまうことを抑制できる。すなわち、クロストークを抑制できる。
【００５２】
なお、記録ヘッド１９と再生ヘッド２０のずれ量は、磁気ヘッド製造過程においてフォトリソグラフィーにより精度よく設定できる。
【００５３】
以上述べたように、本発明により、記録ヘッドの端部と再生ヘッドの端部のオフセット量を変えることにより、クロストークを低減することが可能となる。
【００５４】
▲２▼昇温領域のトラック幅方向長さを変える手法
ここでは、記録、再生時に昇温領域のトラック幅方向長さＷｈを変えることによりクロストークを低減する手法を説明する。簡単のため上述したように（図１参照）磁気ヘッド２と光ピックアップ３を磁気記録媒体１を挟んで対向配置した例を説明する。
【００５５】
上述した▲１▼の手法では、図２中Ａ方向に隣接するトラック（記録トラック）からのクロストークを低減することができるが、Ｂ方向に隣接するトラック（記録トラック）からのクロストークを低減することはできない。そこで、ここでは、Ｂ方向に隣接するトラックからのクロストークをも低減できる手法について説明する。
【００５６】
磁気ヘッド２としては上記▲１▼で述べたものと同じものを用いる。光ピックアップ３としては、２焦点タイプのもの、すなわち、光スポット径が１．１μｍφとなる第１焦点と、光スポット径が０．９μｍφとなる第２焦点を有する光ピックアップ３を用いる。そして、記録再生は、光スポット径が１．１μｍφの時に記録を行い、光スポット径が０．９μｍφの時に再生を行う。
【００５７】
図１０は、その記録及び再生時における光スポット（昇温領域４）と磁気ヘッド２（記録ヘッド１９，再生ヘッド２０）及びトラック（記録トラック）の位置関係を示す平面図である。ここで、磁気ヘッド２と光ピックアップ３は、トラック方向における光スポットと記録ヘッド１９が重なる領域のトラック幅方向長さ（記録トラック幅）が光スポットのトラック幅方向の長さの３／４となるように位置調整されている。
【００５８】
本手法では、図１０（ａ）のように、記録時にはスポット径の大きな第１焦点（スポット径＝１．１μｍφ）の光と記録ヘッド１９により、情報記録を行う。また、図１０（ｂ）のように、再生時には、光スポット径１．１μｍφで形成した記録トラック内において、第２焦点（スポット径＝０．９μｍφ）の光によりトラックエッジを除いた部分を昇温し、その部分と再生ヘッド２０の信号検出領域との重複部分（再生領域：トラック方向の幅＝Ｗｔｒ）から信号を検出する。
【００５９】
ここで、本手法による再生トラック幅Ｗｔｒは、図１０中Ａ方向においては再生ヘッド２０のトラック幅方向の長さ（端部の位置）によって制限され、Ｂ方向においては光スポットによる昇温領域４により制限されて、記録トラック幅６（Ｗｔｗ）よりも狭くなる。これにより、トラック幅方向の両方向（図１０中のＡ方向，Ｂ方向）においてトラックエッジを除いた領域が再生されることになるため、クロストークを抑制することができる。また、ノイズ源となるトラックエッジ部分を再生しないため、低ノイズ化を実現できる。
【００６０】
なお、ここでは、２焦点のピックアップを用いて光スポットの幅を変化させたが、光スポットの幅を変化させることができるものであればこれに限るものではない。
【００６１】
▲３▼昇温領域をトラック幅方向にずらす手法
次に、再生時の昇温領域を記録時の昇温領域から記録媒体のトラック幅方向にずらすことによりクロストークを低減する手法を説明する。簡単のため上記したように（図１参照）磁気ヘッド２と光ピックアップ３を磁気記録媒体１を挟んで対向配置した構成での例を説明する。
【００６２】
上述した▲１▼の手法では、図２中Ａ方向に隣接するトラックからのクロストークを低減することができるが、Ｂ方向に隣接するトラックからのクロストークを低減することはできない。そこで、ここでは、上記▲２▼と同様に、Ｂ方向に隣接するトラックからのクロストークをも低減できる手法について説明する。
【００６３】
磁気ヘッド２，光ピックアップ３は上記▲１▼▲２▼で述べたものと同じものを用いる。但し、光ピックアップ３は光スポット位置を磁気ヘッド２に対して相対的に移動できるものを用いる。
【００６４】
図１１は、その記録及び再生時における光スポット（昇温領域４）と磁気ヘッド２（記録ヘッド１９，再生ヘッド２０）及びトラック（記録トラック）の位置関係を示す平面図である。
【００６５】
本手法では、図１１（ａ）のように、記録時には、光ピックアップ３は、トラック方向における光スポットと記録ヘッド１９が重なる領域のトラック幅方向長さ（記録トラック幅）が光スポットの３／４となるように光照射を行って、情報記録を行う。また、図１１（ｂ）のように、再生時には、光ピックアップ３は光スポット位置を図中Ａ方向に約０．１μｍほど移動させて、再生ヘッド２０の信号検出領域との重複部分（トラック幅方向の長さである再生トラック幅はＷｔｒ）から信号を検出する。
【００６６】
ここで、本手法による再生トラック幅は、図１１中Ａ方向においては再生ヘッド２０のトラック方向の幅によって制限され、Ｂ方向においては光スポットによる昇温領域４により制限されて、記録トラック幅６（Ｗｔｗ）よりも狭くなる。これにより、トラック幅方向の両方向（図１１中のＡ方向，Ｂ方向）においてトラックエッジを除いた領域が再生されることになるため、クロストークを抑制することができる。また、ノイズ源となるトラックエッジ部分を再生しないため、低ノイズ化を実現できる。
【００６７】
（ｄ）光ピックアップと磁気ヘッドの配置
以上説明した本発明の磁気記録再生方法では、光ピックアップが磁気記録媒体上に生成する光スポットと磁気ヘッド（記録ヘッド，再生ヘッド）とがトラック幅方向にずれるように、配置される。そして、光スポットの中心位置が走査トラックのトラック幅方向の一方側に、磁気ヘッドの中心位置が反対側にずれた状態で、制御手段（図示していない）によりトラック走査がなされる。
本発明では、上記位置関係によって高密度記録を実現するため、光ピックアップと磁気ヘッドとの位置関係の制御が特に重要である。
【００６８】
位置制御は、例えば、以下のようにして行える。
（ｉ）光ピックアップと磁気ヘッドとを一体に構成し、それを一体に動作させる。この場合、かなり精度良く光スポット位置と磁気ヘッドの位置を制御できる。特に、磁気記録媒体に対して同一方向に光ピックアップと磁気ヘッドを配置する場合には、一体構成が容易であり、且つ、位置精度も高い。
（ii）光ピックアップと磁気ヘッドとを別個に位置制御する。すなわち、光ピックアップによる光スポットの中心位置が走査トラックに対して一方方向にずれた位置を辿り、磁気ヘッドがそれとは反対方向にずれた位置を辿るようにサーボ制御する。これは、例えば、光ピックアップ及び磁気ヘッドのサーボ信号にそれぞれ反対方向のオフセットを予め与えておくことにより実現できる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、光スポットよりも狭小なトラックでの記録再生が可能となり、高密度記録が実現できる。
【００７０】
また、記録ヘッドの端部と再生ヘッドの端部をずらして配置することにより、昇温された隣接トラックからのクロストークを抑制して信号再生することが可能となる。
【００７１】
また、記録時と再生時で光スポットの大きさを変化することで、再生領域を記録領域より狭くすることができ、トラックエッジからのノイズを抑制できる。
【００７２】
さらに、記録時と再生時で光スポットの位置を変化することで、再生領域を記録領域に対してずらすことができ、トラックエッジからのノイズを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録再生方法を説明する概略断面図である。
【図２】本発明の記録方法を説明する図である。
【図３】本発明の再生方法を説明する図である。
【図４】実施の形態において記録再生特性評価に使用した評価装置の概略図である。
【図５】実施の形態において使用した磁気記録媒体の断面図である。
【図６】実施の形態において使用したＴｂＦｅＣｏ膜の残留磁化Ｍｒ、保磁力Ｈｃの温度依存性を示す図である。
【図７】本発明の光スポットと磁気ヘッドとの位置関係を説明する平面図である。
【図８】記録ヘッドと再生ヘッドの位置関係の一例を示す平面図である。
【図９】トラック（記録トラック）と磁気ヘッド、光スポットの位置関係の一例を示す平面図である。
【図１０】トラック（記録トラック）と磁気ヘッド、光スポットの位置関係の他の例を示す平面図である。
【図１１】トラック（記録トラック）と磁気ヘッド、光スポットの位置関係の更に他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 磁気記録媒体（磁気ディスク）
２ 磁気ヘッド
３ 光ピックアップ
４ 光スポットによる昇温領域
５ 記録磁場作用領域
６ 記録トラック幅（Ｗｔｗ）
７ 磁気信号検出領域
８ 再生トラック幅（Ｗｔｒ）
９ 記録磁場
１０ 漏洩磁束
１９ 記録ヘッド
２０ 再生ヘッド
【発明の属する技術分野】
本発明は熱磁気記録を原理とする磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＶＤ（Digital-Versatile-Disk）や光磁気に代表される光メモリならびにハードディスク（以下ＨＤＤと略する）に代表される磁気メモリの高密度化は著しく、それぞれ製品レベルでは２〜６Ｇｂｉｔ／ｉｎ2、研究レベルでは１０Ｇｂｉｔ／ｉｎ2（ＨＤＤ）以上の記録密度が報告されている。加えて、更なる高密度化を目指し、光メモリ、磁気メモリの技術を融合した新しい高密度メモリデバイスも提案されている。
【０００３】
このような磁気メモリにおいて遅滞なく高密度化を推進するには、従来、磁気記録が得意としてきた線密度を増加させることのみでは限界があるため、線密度と同時にトラック密度を増加することが望まれている。しかしながら、トラック密度を増加するには磁気ヘッド、特に記録ヘッドのヘッド幅を１μｍ以下にすることが必要とされるが、（１）加工技術の問題、（２）記録用磁性材料の狭小化によるノイズ、等の問題を生じ、その困難が指摘されている。
【０００４】
このような背景の下、磁気技術に光技術を融合した新たな記録モードが提案されている。例えば、特許公報（特許番号Ｎｏ．２６１７０２５）には、『室温に補償点を有するフェリ磁性体を用いて、記録再生時に光ビームを照射し昇温する』ことで、従来と同様に数μｍ〜数十μｍ幅の磁気ヘッドを用いながら、光スポット径と同等な狭いトラックを記録し、再生時には磁気ヘッド幅よりも狭いトラックピッチで記録したトラックをクロストークなく再生することが記載されている。
【０００５】
この方式によれば、光スポット径とほぼ等しい幅のトラックでの記録再生が実現され得る。すなわち、実際に光メモリに用いられている光ピックアップの光スポット径（光強度が１／ｅ2になる範囲と規定する）が光学系などにより異なるが例えば波長７８０ｎｍの光ピックアップでは１．２７μｍφ、波長６５０ｎｍの光ピックアップでは１．１μｍφという値であることを鑑みると、上記方式により、１μｍ幅程度のトラックにおいての記録再生の実現が可能とされると想定される。これにより、上述の磁気ヘッドの抱える問題に一切関与せず、線密度を従来の磁気記録と同等に保ちながら、なおかつトラック密度を光メモリと同レベルにまで一気に増加し得るため、面密度として従来磁気記録の数倍の高密度化が達成できると期待されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術による手法では、その記録再生を行うトラック幅は光スポット径（より正確には光スポット径が形成する昇温領域）により規定されるため、更にトラック密度を高めるには光スポット径を小さくする必要があり、現状では光ピックアップの光源である半導体レーザの短波長化、あるいは対物レンズの性能指標であるＮＡ（開口数）の拡大による光スポット径縮小の他には主たる手法がない。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光スポット径よりも狭小なトラックでの記録再生方法を実現でき、光スポット径を減少させずとも高密度記録再生が可能な磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、トラック幅が光スポット径で規定されるのではなく、昇温かつ磁気的に励起される複合領域によってトラック幅が規定されることに着目し、光スポット径よりも狭小な幅の記録再生が可能であることを見いだした。そして、以下に記す磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法により高密度な記録再生を達成する。
【０００９】
すなわち、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生装置において、トラック幅方向において、記録ヘッドの記録磁場作用領域及び再生ヘッドの磁気信号検出領域が、光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の一部のみと重なるよう、光ピックアップ，記録ヘッド，再生ヘッドが配置されてなることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１０】
また、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に前記光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生装置において、記録ヘッドの記録磁場作用領域の中心位置及び再生ヘッドの磁気信号検出領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の一方側にずらすとともに、光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の反対側にずらすよう位置制御する制御手段を備えてなることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１１】
さらに、上記磁気記録再生装置において、記録ヘッドの昇温領域側の端部が、再生ヘッドの昇温領域側の端部よりも、昇温領域側に位置していることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１２】
また、上記磁気記録再生装置において、光ピックアップは、磁気記録媒体上に形成する昇温領域のトラック幅方向の大きさを、記録時に大きく再生時に小さくすることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１３】
さらに、上記磁気記録再生装置において、光ピックアップが、磁気記録媒体上の昇温領域の形成部位を、再生時に、記録時よりも、記録ヘッド及び再生ヘッドからトラック幅方向に離れた位置とすることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【００１４】
また、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生方法において、記録ヘッドの記録磁場作用領域の中心位置及び前記再生ヘッドの磁気信号検出領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の一方側にずらすとともに、光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の反対側にずらして、情報を記録再生することを特徴とする磁気記録再生方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る磁気記録再生装置及び磁気記録再生方法について、
（ａ）原理
（ｂ）記録再生特性
（ｃ）クロストーク低減方法
▲１▼記録ヘッド端と再生ヘッド端のオフセット量を調整する手法
▲２▼昇温領域のトラック幅方向長さを変える手法
▲３▼昇温領域をトラック幅方向にずらす手法
（ｄ）光ピックアップと磁気ヘッドの配置
の手順で説明する。
なお、本実施の形態によって本発明の趣旨が何ら制限を受けるものではない。
【００１６】
（ａ）原理
まず、本発明の磁気記録再生方法の原理について説明する。
図１は本発明の磁気記録再生方法の原理を説明する概略断面図である。ここでは、図１に示すように、磁気記録媒体（磁気ディスク）１を挟み上部に磁気ヘッド２、下部に光ピックアップ３を配置している。
【００１７】
記録時、磁気記録媒体１は、光ピックアップ３から照射される光ビームにより昇温されると同時に磁気記録ヘッド２から発生する記録磁場により磁気的に励起される。この記録時の様子を断面図図２（ａ）と平面図図２（ｂ）を用いて説明する。なお、ここで説明する磁気記録媒体１はガラス基板１６、磁性膜１７及び保護膜１８により構成されているものとする。
【００１８】
従来においては、光スポットにより昇温される領域４は（トラック幅方向に関して）全て磁気ヘッド下にあり昇温される領域全てに記録磁場９が作用しており、形成されるトラック幅６は光スポット径によりほぼ規定されていた。
【００１９】
一方、本発明では、図２（ａ）に示すように光ピックアップ３により昇温される領域４（トラック幅方向の長さＷｈ）を、磁気ヘッド２により記録磁場９が作用する領域５（トラック幅方向の長さＷｗ）に対して相対的にずらしている。すなわち、磁気記録媒体１に垂直な方向において、磁気ヘッド２が光スポットの一部のみと重複するように配置している。なお、図２（ａ）では、記録磁場作用領域５と昇温領域４が重なる領域のトラック幅方向長さ（以下、記録トラック幅６と記す）をＷｔｗとして表している。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、本発明では記録磁場作用領域５と昇温領域４が重なる領域のトラック幅方向長さＷｔｗは光スポット径により昇温される領域のトラック幅方向長さＷｈよりも狭いために（０＜Ｗｔｗ＜Ｗｈ）、記録トラック幅６は昇温されかつ磁気的に励起された領域すなわち幅Ｗｔｗでほぼ規定されることになる。
【００２１】
この様子を図２（ｂ）により再度説明する。磁気記録媒体１の回転により光スポットにより昇温される領域４はトラック方向に伸びている。トラックが形成される領域は磁気ヘッド直下であり、かつ昇温され記録磁場以下に保持力が低下した領域であることから図２（ｂ）に示すような光スポットにより昇温される領域のトラック幅方向長さＷｈよりも狭いトラック幅Ｗｔｗが形成されることになる。
【００２２】
再生時、磁気記録媒体１は、光ピックアップ３から照射される光ビームにより昇温されて相当量の磁束を出し、磁気記録ヘッド２によりその磁束が読み取られる。この再生時の様子を断面図図３（ａ）と平面図図３（ｂ）を用いて説明する。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、上記記録手法により形成したトラックにおいて光ピックアップにより昇温される領域４（トラック幅方向の長さＷｈ）と磁気ヘッド２の磁気信号検出領域７（トラック幅方向の長さＷｒ）とをずらして配置している。すなわち、磁気記録媒体１に垂直な方向において、磁気ヘッド２が光スポットの一部のみと重複するように配置している。ここで、昇温される領域４と磁気信号検出領域７の重なる領域のトラック幅方向長さ（以下、再生トラック幅８と記す）をＷｔｒとする。
【００２４】
この場合、図３（ｂ）に示すように、光スポット外の領域にあるトラックは磁気ヘッド直下にあっても昇温されないためにトラックからの漏れ磁束はほぼ０であり、一方、磁気ヘッド直下にない昇温領域４にあるトラックからは漏れ磁束１０が発生するものの磁気ヘッド下ではないために混入信号量としては僅かなものになる。結局、再生信号として寄与するのは重なり領域Ｗｔｒからの磁束１０のみとなり、クロストークのない信号再生が可能になる。
【００２５】
なお、ここでは簡単のため記録トラック幅６（Ｗｔｗ）と再生トラック幅８（Ｗｔｒ）が一致するものとして説明をすすめたが、よりクロストークを低減するには、後述するように、記録トラック幅６（Ｗｔｗ）よりも再生時に光ピックアップにより昇温される領域４（トラック幅方向の長さＷｈ）と磁気信号検出領域７（トラック幅方向の長さＷｒ）が重なる領域のトラック幅方向長さＷｔｒを狭くすればよい。
【００２６】
（ｂ）記録再生特性
続いて、この記録再生方法を用いて実際に行った記録再生実験の結果について説明する。
【００２７】
図４は、本実施の形態に述べる記録再生評価に用いた評価装置の概略図である。磁気記録媒体１はスピンドル１１に装着され磁気記録媒体１を挟み上部に磁気ヘッド２、下部に光ピックアップ３を配置している。
【００２８】
磁気ヘッド２は、それを高さ方向に動かすとともに光ピックアップ３とのアライメントを行うための磁気ヘッド用ＸＹＺステージ１３、及び、磁気ヘッド用ＸＹピエゾステージ１４に治具を介して装着されている。光ピックアップ３は、焦点を調整するため及びディスクの回転中心にピックアップ中心を合わせるための光ピックアップ用ＸＹＺステージ１５に治具を介して装着されている。これらのステージはＸ方向に可動するＸスライドステージ１２に取り付けられており、ディスク１の外径からディスク中心に向かってその半径上の任意の位置に移動することが可能である。
【００２９】
次に、記録再生に使用した磁気ヘッド２、光ピックアップ３及び磁気記録媒体１について説明する。
【００３０】
磁気ヘッド２としては、複合ＭＲヘッドを用いた。記録ヘッド幅５μｍ、再生ヘッド幅４．５μｍ、記録ギャップ長０．３５μｍ、再生ギャップ２２長０．２２μｍである。
【００３１】
光ピックアップ３としては、波長６５０ｎｍ、トラック幅方向のビーム径１．１μｍのものを用いた。
【００３２】
磁気記録媒体１は、２．５”φ（外径６５、内径２０、厚さ０．６３５ｍｍ）のガラス基板１６上にＲＦマグネトロンスパッタリング法により磁性膜１７を形成したものを用いた。磁性膜１７としてはアモルファスのフェリ磁性体であるＴｂ24Ｆｅ27Ｃｏ49を用いて約１００ｎｍの膜厚で作製した。図５にその断面図を示すが、上部には保護膜１８としてカーボン膜を２０ｎｍの膜厚で形成し潤滑剤（図示せず）を塗布している。
【００３３】
作製した磁性膜１７の磁気特性をＶＳＭ（Vibrating-Sample-Magnetometer：振動試料型磁力計）により温度を変えながら測定し、得られた磁性膜１７の残留磁化Ｍｒ及び保磁力Ｈｃ（以下、Ｍｒ、Ｈｃと略記する）の温度依存性を図６に示す。図６は横軸に温度をとり、縦軸にそれぞれＭｒ、Ｈｃをとっている。
【００３４】
Ｍｒは室温２５℃で１１（ｅｍｕ／ｃｃ）、１００℃で９７（ｅｍｕ／ｃｃ）、１５０℃で１２５（ｅｍｕ／ｃｃ）、２００℃で１４８（ｅｍｕ／ｃｃ）、２５０℃で１６５（ｅｍｕ／ｃｃ）といった温度変化を示した。
【００３５】
Ｈｃは室温２５℃で１０ｋ（Ｏｅ）以上、１００℃で６．３ｋ（Ｏｅ）、１５０℃で３．６ｋ（Ｏｅ）、２００℃で１．８ｋ（Ｏｅ）、２５０℃で５５０（Ｏｅ）といった温度変化を示しており、磁気的補償点（Ｍｒ＝０、Ｈｃは理論的には無限大を示す温度を意味する）はほぼ室温（２５℃）近傍であることを確認している。
【００３６】
上記の磁気ヘッド２、光ピックアップ３を用いて上記の磁気記録媒体１に光照射を行いながら記録再生の実験を行った。このときの条件としては、ディスク回転数は３６００ｒｐｍ、線速度は約１０．９３ｍ／ｓ、記録周波数は１０ＭＨｚ、ヘッドの浮上量は約５０ｎｍであった。
【００３７】
まず、図７（ａ）に示すように光スポットにより昇温される領域４がほぼ磁気ヘッド直下にあり、トラック幅方向に関しては昇温される領域全てに記録磁場９が作用するような配置（従来配置）に磁気ヘッド２と光ピックアップ３の位置を調整し記録再生を行った。尚、トラック方向の位置に関しては記録再生条件にあわせて最適な位置を設定すればよい（ここでは記録再生ギャップ中心を光スポット中心にあわせている）。記録再生時の光ビームのパワーは６ｍＷとした。偏光顕微鏡により記録トラックを観察したところ、上記の記録条件では記録トラック幅６は約１．０μｍであり、トラック幅６はほぼ光スポット径により規定されることを確認した。このとき得られた再生信号はＣ／Ｎ（Carrier-to-Noise ratio）として約３６ｄＢであった。
【００３８】
次いで、図７（ｂ）〜（ｄ）に示すようにトラック幅方向に関して磁気ヘッド２（記録磁場作用領域及び磁気信号検出領域）と光スポットが重なる領域のトラック幅方向長さが光スポットのトラック幅方向長さＷｈの約３／４、１／２、１／３となるように磁気ヘッド２と光ピックアップ３の位置を調整し記録再生を行った。このようにして形成したトラックを偏光顕微鏡により観察したところ、磁気ヘッド２と光スポットが重なる領域のトラック幅方向長さを光スポットの３／４とした配置（ｂ）ではトラック幅６は約０．８μｍ、１／２とした配置（ｃ）ではトラック幅６は約０．５μｍ、１／３となるようにした配置（ｄ）ではトラック幅６は約０．３５μｍのものが得られた。
【００３９】
この結果から、光スポット径以下の磁気ヘッド２と光スポットが重なる領域のトラック幅方向長さに相当する幅を有するトラックが形成されることが明らかとなった。また、このとき得られた再生信号はＣ／Ｎ値として磁気ヘッド２と光スポットが重なる領域を光スポットの３／４とした配置（ｂ）では３３ｄＢ、１／２とした配置（ｃ）では３０ｄＢ、１／３となるようにした配置（ｄ）では２５ｄＢが得られ、記録トラック幅６が狭くなることによりＣ／Ｎは小さくなるものの光スポットより狭い幅のトラックにおいて記録再生が可能であることを確認した。
【００４０】
さらに、トラック幅方向に関して磁気ヘッド２と光スポットが重なる領域のトラック幅方向長さが光スポットの１／２となるように磁気ヘッド２と光ピックアップの位置を調整した条件にてトラックピッチ０．６μｍ（上述のように、この条件ではトラック幅６＝約０．５μｍであるので、０．１μｍのトラック間距離を置いて記録を行っている）にて複数のトラックを形成した。
【００４１】
このとき、まず、記録周波数５ＭＨｚでトラックを形成し、次いで記録周波数２ＭＨｚで両サイドに１本ずつトラックを形成した後、再度記録周波数５ＭＨｚで記録したトラック上に磁気ヘッドと光スポットが重なる領域がくるように配置し信号再生を行ったところ、５ＭＨｚの信号はＣ／Ｎ値として約３２ｄＢとシングルトラックの形成時とほぼ変わらぬ値が得られ、混入信号である２ＭＨｚの信号はＣ／Ｎ値として約５ｄＢと十分低いクロストークであることがわかった。
【００４２】
以上述べたように、本発明により、光スポットよりも狭小なトラックでの記録再生が可能となり、光源の波長及びＮＡに左右されず従来光メモリのトラック密度を超えた高密度磁気メモリの開発が可能となる。
【００４３】
なお、ここでは、記録トラック幅Ｗｔｗと再生時のトラック幅方向に関して磁気ヘッドと光スポットが重なる領域Ｗｔｒが一致する条件での結果を示したが、よりクロストークを低減するには記録トラック幅Ｗｔｗよりも再生時に光ピックアップにより昇温される領域（トラック幅方向の長さＷｈ）と磁気信号検出領域Ｗｒが重なる領域Ｗｔｒを狭くすればよい。
【００４４】
また、ここでアライメントに用いた磁気ヘッドは複合ＭＲ（magneto resistance）ヘッドであるが、その他ＧＭＲ（giant magneto resistance）ヘッドやＭＩＧ（metal in gap）ヘッド、薄膜ヘッドなどを用いた場合でも可能であることは明らかである。また、光ピックアップの波長は６５０ｎｍのものを例示したがその他、７８０ｎｍ等他の波長の半導体レーザを用いた場合にも適用可能である。
【００４５】
（ｃ）クロストーク低減方法
以上説明した本願発明の磁気記録再生方法では、光ビームの照射領域（昇温領域）と磁気ヘッドの磁気信号検出領域をずらすことで高密度化を実現している。しかしながら、この場合、再生したいトラックに隣接するトラックをも昇温領域に含まれてしまうため、その隣接トラックからのクロストークが生じるおそれがある。以下では、それを解決する手法について述べる。
【００４６】
▲１▼記録ヘッド端と再生ヘッド端のオフセット量を調整する手法
ここでは、記録ヘッド幅の端部と再生ヘッド幅の端部のオフセット量を変えることによりクロストークを低減する方法を説明する。簡単のため，上述したように（図１参照）磁気ヘッド２と光ピックアップ３を磁気記録媒体１を挟んで対向配置した構成での例を説明する。
【００４７】
ここでは、磁気ヘッド２として複合ＭＲヘッドを用いた。記録ヘッド幅５μｍ、再生ヘッド幅４．５μｍ、記録ギャップ長０．３５μｍ、再生ギャップ長０．２２μｍである。
【００４８】
図８は、記録ヘッド（記録磁場作用領域）１９と再生ヘッド（信号磁界印加領域）２０の位置関係を示す図である。この図に示すように、記録ヘッド１９の中心と再生ヘッド２０の中心は揃っている。そして、磁気ヘッド中心からの記録ヘッド１９の端、再生ヘッド２０各々の中心から端の位置は、それぞれ２．５μｍ、２．２５μｍとなる。
【００４９】
図９は、記録時，再生時における、光スポット位置（昇温領域）と記録ヘッド２０，再生ヘッド１９及びトラック（記録トラック）の位置関係を示す図である。なお、ここでは、光スポットと記録ヘッド１９の重複部分がトラック幅方向において光スポットの３／４となるように磁気ヘッド２と光ピックアップ３の位置を調整している。
【００５０】
以上説明したような光ピックアップ，磁気ヘッドを使用した場合、記録されるトラック（記録トラック幅Ｗｔｗ）は、図９（ａ）に示すように、図中Ｂ方向において光スポットによる昇温領域４により規定され、図中Ａ方向において記録ヘッド１９のトラック幅方向長さにより規定される。一方、再生領域のトラック幅方向の長さ（再生トラック幅Ｗｔｒ）は、図９（ｂ）に示すように、図中Ｂ方向においては、上記と同様、光スポットによる昇温領域４により規定され、図中Ａ方向において再生ヘッド２０のトラック幅方向長さにより規定される。ここで、再生ヘッド２０のＡ方向における端の位置は記録ヘッド１９の端の位置から０．２５μｍだけＢ方向よりの位置となるため、再生トラック幅のＡ方向におけるエッジは記録トラックのＡ方向におけるエッジから０．２５μｍだけ内にずれた位置となる。
【００５１】
このため、再生ヘッド２０が、昇温領域４に含まれる隣接トラックからの情報を読み取ってしまうことを抑制できる。すなわち、クロストークを抑制できる。
【００５２】
なお、記録ヘッド１９と再生ヘッド２０のずれ量は、磁気ヘッド製造過程においてフォトリソグラフィーにより精度よく設定できる。
【００５３】
以上述べたように、本発明により、記録ヘッドの端部と再生ヘッドの端部のオフセット量を変えることにより、クロストークを低減することが可能となる。
【００５４】
▲２▼昇温領域のトラック幅方向長さを変える手法
ここでは、記録、再生時に昇温領域のトラック幅方向長さＷｈを変えることによりクロストークを低減する手法を説明する。簡単のため上述したように（図１参照）磁気ヘッド２と光ピックアップ３を磁気記録媒体１を挟んで対向配置した例を説明する。
【００５５】
上述した▲１▼の手法では、図２中Ａ方向に隣接するトラック（記録トラック）からのクロストークを低減することができるが、Ｂ方向に隣接するトラック（記録トラック）からのクロストークを低減することはできない。そこで、ここでは、Ｂ方向に隣接するトラックからのクロストークをも低減できる手法について説明する。
【００５６】
磁気ヘッド２としては上記▲１▼で述べたものと同じものを用いる。光ピックアップ３としては、２焦点タイプのもの、すなわち、光スポット径が１．１μｍφとなる第１焦点と、光スポット径が０．９μｍφとなる第２焦点を有する光ピックアップ３を用いる。そして、記録再生は、光スポット径が１．１μｍφの時に記録を行い、光スポット径が０．９μｍφの時に再生を行う。
【００５７】
図１０は、その記録及び再生時における光スポット（昇温領域４）と磁気ヘッド２（記録ヘッド１９，再生ヘッド２０）及びトラック（記録トラック）の位置関係を示す平面図である。ここで、磁気ヘッド２と光ピックアップ３は、トラック方向における光スポットと記録ヘッド１９が重なる領域のトラック幅方向長さ（記録トラック幅）が光スポットのトラック幅方向の長さの３／４となるように位置調整されている。
【００５８】
本手法では、図１０（ａ）のように、記録時にはスポット径の大きな第１焦点（スポット径＝１．１μｍφ）の光と記録ヘッド１９により、情報記録を行う。また、図１０（ｂ）のように、再生時には、光スポット径１．１μｍφで形成した記録トラック内において、第２焦点（スポット径＝０．９μｍφ）の光によりトラックエッジを除いた部分を昇温し、その部分と再生ヘッド２０の信号検出領域との重複部分（再生領域：トラック方向の幅＝Ｗｔｒ）から信号を検出する。
【００５９】
ここで、本手法による再生トラック幅Ｗｔｒは、図１０中Ａ方向においては再生ヘッド２０のトラック幅方向の長さ（端部の位置）によって制限され、Ｂ方向においては光スポットによる昇温領域４により制限されて、記録トラック幅６（Ｗｔｗ）よりも狭くなる。これにより、トラック幅方向の両方向（図１０中のＡ方向，Ｂ方向）においてトラックエッジを除いた領域が再生されることになるため、クロストークを抑制することができる。また、ノイズ源となるトラックエッジ部分を再生しないため、低ノイズ化を実現できる。
【００６０】
なお、ここでは、２焦点のピックアップを用いて光スポットの幅を変化させたが、光スポットの幅を変化させることができるものであればこれに限るものではない。
【００６１】
▲３▼昇温領域をトラック幅方向にずらす手法
次に、再生時の昇温領域を記録時の昇温領域から記録媒体のトラック幅方向にずらすことによりクロストークを低減する手法を説明する。簡単のため上記したように（図１参照）磁気ヘッド２と光ピックアップ３を磁気記録媒体１を挟んで対向配置した構成での例を説明する。
【００６２】
上述した▲１▼の手法では、図２中Ａ方向に隣接するトラックからのクロストークを低減することができるが、Ｂ方向に隣接するトラックからのクロストークを低減することはできない。そこで、ここでは、上記▲２▼と同様に、Ｂ方向に隣接するトラックからのクロストークをも低減できる手法について説明する。
【００６３】
磁気ヘッド２，光ピックアップ３は上記▲１▼▲２▼で述べたものと同じものを用いる。但し、光ピックアップ３は光スポット位置を磁気ヘッド２に対して相対的に移動できるものを用いる。
【００６４】
図１１は、その記録及び再生時における光スポット（昇温領域４）と磁気ヘッド２（記録ヘッド１９，再生ヘッド２０）及びトラック（記録トラック）の位置関係を示す平面図である。
【００６５】
本手法では、図１１（ａ）のように、記録時には、光ピックアップ３は、トラック方向における光スポットと記録ヘッド１９が重なる領域のトラック幅方向長さ（記録トラック幅）が光スポットの３／４となるように光照射を行って、情報記録を行う。また、図１１（ｂ）のように、再生時には、光ピックアップ３は光スポット位置を図中Ａ方向に約０．１μｍほど移動させて、再生ヘッド２０の信号検出領域との重複部分（トラック幅方向の長さである再生トラック幅はＷｔｒ）から信号を検出する。
【００６６】
ここで、本手法による再生トラック幅は、図１１中Ａ方向においては再生ヘッド２０のトラック方向の幅によって制限され、Ｂ方向においては光スポットによる昇温領域４により制限されて、記録トラック幅６（Ｗｔｗ）よりも狭くなる。これにより、トラック幅方向の両方向（図１１中のＡ方向，Ｂ方向）においてトラックエッジを除いた領域が再生されることになるため、クロストークを抑制することができる。また、ノイズ源となるトラックエッジ部分を再生しないため、低ノイズ化を実現できる。
【００６７】
（ｄ）光ピックアップと磁気ヘッドの配置
以上説明した本発明の磁気記録再生方法では、光ピックアップが磁気記録媒体上に生成する光スポットと磁気ヘッド（記録ヘッド，再生ヘッド）とがトラック幅方向にずれるように、配置される。そして、光スポットの中心位置が走査トラックのトラック幅方向の一方側に、磁気ヘッドの中心位置が反対側にずれた状態で、制御手段（図示していない）によりトラック走査がなされる。
本発明では、上記位置関係によって高密度記録を実現するため、光ピックアップと磁気ヘッドとの位置関係の制御が特に重要である。
【００６８】
位置制御は、例えば、以下のようにして行える。
（ｉ）光ピックアップと磁気ヘッドとを一体に構成し、それを一体に動作させる。この場合、かなり精度良く光スポット位置と磁気ヘッドの位置を制御できる。特に、磁気記録媒体に対して同一方向に光ピックアップと磁気ヘッドを配置する場合には、一体構成が容易であり、且つ、位置精度も高い。
（ii）光ピックアップと磁気ヘッドとを別個に位置制御する。すなわち、光ピックアップによる光スポットの中心位置が走査トラックに対して一方方向にずれた位置を辿り、磁気ヘッドがそれとは反対方向にずれた位置を辿るようにサーボ制御する。これは、例えば、光ピックアップ及び磁気ヘッドのサーボ信号にそれぞれ反対方向のオフセットを予め与えておくことにより実現できる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、光スポットよりも狭小なトラックでの記録再生が可能となり、高密度記録が実現できる。
【００７０】
また、記録ヘッドの端部と再生ヘッドの端部をずらして配置することにより、昇温された隣接トラックからのクロストークを抑制して信号再生することが可能となる。
【００７１】
また、記録時と再生時で光スポットの大きさを変化することで、再生領域を記録領域より狭くすることができ、トラックエッジからのノイズを抑制できる。
【００７２】
さらに、記録時と再生時で光スポットの位置を変化することで、再生領域を記録領域に対してずらすことができ、トラックエッジからのノイズを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録再生方法を説明する概略断面図である。
【図２】本発明の記録方法を説明する図である。
【図３】本発明の再生方法を説明する図である。
【図４】実施の形態において記録再生特性評価に使用した評価装置の概略図である。
【図５】実施の形態において使用した磁気記録媒体の断面図である。
【図６】実施の形態において使用したＴｂＦｅＣｏ膜の残留磁化Ｍｒ、保磁力Ｈｃの温度依存性を示す図である。
【図７】本発明の光スポットと磁気ヘッドとの位置関係を説明する平面図である。
【図８】記録ヘッドと再生ヘッドの位置関係の一例を示す平面図である。
【図９】トラック（記録トラック）と磁気ヘッド、光スポットの位置関係の一例を示す平面図である。
【図１０】トラック（記録トラック）と磁気ヘッド、光スポットの位置関係の他の例を示す平面図である。
【図１１】トラック（記録トラック）と磁気ヘッド、光スポットの位置関係の更に他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 磁気記録媒体（磁気ディスク）
２ 磁気ヘッド
３ 光ピックアップ
４ 光スポットによる昇温領域
５ 記録磁場作用領域
６ 記録トラック幅（Ｗｔｗ）
７ 磁気信号検出領域
８ 再生トラック幅（Ｗｔｒ）
９ 記録磁場
１０ 漏洩磁束
１９ 記録ヘッド
２０ 再生ヘッド
Claims (6)
- 磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に前記光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生装置において、
トラック幅方向において、前記記録ヘッドの記録磁場作用領域及び前記再生ヘッドの磁気信号検出領域が、前記光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の一部のみと重なるよう、前記光ピックアップ，前記記録ヘッド，前記再生ヘッドが配置されてなることを特徴とする磁気記録再生装置。 - 磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に前記光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生装置において、
前記記録ヘッドの記録磁場作用領域の中心位置及び前記再生ヘッドの磁気信号検出領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の一方側にずらすとともに、前記光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の反対側にずらすよう位置制御する制御手段を備えてなることを特徴とする磁気記録再生装置。 - 請求項１または請求項２に記載の磁気記録再生装置において、
前記記録ヘッドの前記昇温領域側の端部が、前記再生ヘッドの前記昇温領域側の端部よりも、前記昇温領域側に位置していることを特徴とする磁気記録再生装置。 - 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の磁気記録再生装置において、
前記光ピックアップは、磁気記録媒体上に形成する昇温領域のトラック幅方向の大きさを、記録時に大きく再生時に小さくすることを特徴とする磁気記録再生装置。 - 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の磁気記録再生装置において、
前記光ピックアップは、磁気記録媒体上の昇温領域の形成部位を、再生時に、記録時よりも前記記録ヘッド及び前記再生ヘッドから離れた位置とすることを特徴とする磁気記録再生装置。 - 磁気記録媒体に光ピックアップから光ビームを照射しながら記録ヘッドより磁界を印加することで情報を記録するとともに、磁気記録媒体に前記光ピックアップから光ビームを照射しながら再生ヘッドにより磁界を読み取ることで情報を再生する磁気記録再生方法において、
前記記録ヘッドの記録磁場作用領域の中心位置及び前記再生ヘッドの磁気信号検出領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の一方側にずらすとともに、前記光ピックアップにより磁気記録媒体上に形成される昇温領域の中心位置をトラックに対してトラック幅方向の反対側にずらして、情報を記録再生することを特徴とする磁気記録再生方法。
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