JPH08190743A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的に磁気情報を再生する磁気ヘッドにお
いて、高感度で再生信号を検出できるようにすること。 【構成】 レーザ光源６−１より出射した光を偏光子６
−５によって直線偏光として光学的透明多面体５−１に
入射させる。そして位相遅延器６−１０によって入射す
る光の直線偏光の方向を変化させることによって、出射
光の楕円偏光化を小さくする。こうすれば高感度で磁気
記録媒体からの信号を再生できるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、媒体に磁気記録された
情報を光学的に再生する磁気ヘッド及びその製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報通信・映像音響の各分野で、
高密度（小型・大容量）の情報記録再生装置が盛んに開
発されている。

【０００３】その中でも磁気記録の進歩はめざましく、
高記録密度化、小型化、転送速度の高速化が進み、記録
密度は10年で約10倍の向上が図られている。

【０００４】現在、磁気ディスク装置に広く応用されて
いる長手磁化方式の高密度化において、最短のビット間
隔ｂを短くし、線記録密度を向上させるためには、記録
レベルをできるだけ低くして、媒体の表面層だけを浅く
磁化するか、媒体の磁性層厚δをｂ／２（４分の１波
長）以下に薄くして、できるだけ高密度まで円弧状磁化
モードを保つことが課題である。

【０００５】又トラックピッチを小さくし、トラック記
録密度を向上させるためには、ヘッドを任意のトラック
へ高速高精度に位置決めすることと、ビット長と合わせ
て、１ビット記録面積が小さくなることから、ヘッドが
媒体からの周波数の高い小さな磁界を高感度に検出する
ことが課題である。

【０００６】即ち、長手磁化方式による磁気記録の高密
度記録再生の課題としては、 （１）再生ヘッドの高感度化 （２）記録再生ヘッド位置決めの高速高精度化 （３）磁気記録媒体の高保持力化と記録ヘッドの高出力
化 が上げられる。しかし、媒体の高保持力化は記録ヘッド
の書込み能力で制限されるだけでなく、読出し時の諸損
失のため高密度ほど再生信号である再生電圧は急激に減
衰し、実用できる記録密度は理論値に比べかなり下回っ
ているのが現状である。即ち、磁気記録の高密度化には
記録ヘッドの書込み能力を向上させると共に、再生ヘッ
ドの再生感度を向上させることが必須である。

【０００７】そこで、長手磁化（面内磁化）方式の磁化
信号再生方法として、強磁性体薄膜に媒体磁化信号を転
写し、その強磁性体薄膜の磁気光学効果を応用した方式
が提案されている。（特公昭56-33781号、特公平３-558
94号、特表平４−504922号等）

【０００８】従来例の原理図を図１７に示す。本図にお
いて２０１は磁気テープ、２１０は入射光束、２１３は
出射光束、２１４、２１５は偏光板、２１６は透明ブロ
ック反射部、２１７は反射板、２１８は透明ブロック、
２１９は強磁性薄膜、２２２は強磁性体コアである。

【０００９】透明ブロック２１８は１つの面がテープと
接するように構成され、テープに接する面に連続する側
面にパーマロイ等の強磁性薄膜が蒸着されている。テー
プ２０１上に信号磁化が存在すると、これより発生する
信号磁束は破線２１２のように流れる。強磁性薄膜の透
磁率が十分大きい場合、信号磁束は強磁性薄膜２１９の
内部をかなり上側まで上がり強磁性薄膜は磁化される。
このような状態において、入射光束２１０は偏光板２１
４で一定の方向のみの偏光光束となり、透明ブロック反
射部２１６で反射して方向を変え、強磁性薄膜２１９の
下部に入射する。入射光束２１０は強磁性薄膜２１９と
反射板２１７によって全て反射され、偏光板２１５を経
由して、図示しない光検出器により検出される。この場
合、強磁性薄膜２１９の幅は検出感度と直接無関係であ
り、検出感度は記録波長と強磁性薄膜２１９への入射光
束の位置に関係する。

【００１０】又他の従来例の原理図を図１８に示す。本
図において、３０１は記録媒体、３０４は光源、３０５
は偏光子、３０７はレンズ、３０８は検光子、３０９は
光検出器、３１０は半透明鏡、３１１はガラス等による
透明基板、３１２は放物線を形成する側面、３１３、３
１５は強磁性薄膜、３１４はアルミニウム等の非磁性金
属薄膜、３１６は保護膜、３１７は放物線の焦点、３１
８は直線偏光光、３１９は平行光束である。

【００１１】この場合、記録媒体３０１から発生した磁
界は、厚さ200nm 〜300nm の強磁性薄膜３１５（例え
ば、パーマロイ）及び厚さ10〜30nmの強磁性薄膜３１３
（例えば、鉄）をその面内方向に磁化する。

【００１２】光源３０４からの平行光は偏光子３０５に
よって直線偏光となり、半透明鏡３１０を通過した後、
透明基板３１１に入射する。入射光束は側面３１２で反
射され、強磁性薄膜３１３を通過した後、側面３１２の
放物線の焦点３１７に集束する。この焦点３１７の位置
には、反射率が高い５〜20nmの金属薄膜３１４が配置さ
れ、ここに集束した光束の一部は金属薄膜３１４で、又
残りの光束は強磁性薄膜３１５で再び反射され、更に側
面３１２で反射されて平行光束３１９となる。平行光束
３１９は半透明鏡３１０で反射され、レンズ３０７，検
光子３０８を通過した後、光検出器３０９で電気信号に
変換される。

【００１３】又、更に他の従来例の原理図を図１９に示
す。４０１は記録媒体、４０２はレーザ光源、４０３は
コリメータ、４０４は偏光子、４０５は磁気光学変調
部、４０６は円筒レンズ、４０７はレンズ、４０８は検
光子、４０９は光検出器であり、４５６は透明基板LiNb
O3、４３２は第１の磁性層センダスト、４３４はギャッ
プに相当する非磁性の窒化シリコンと金、４３０は第２
の磁性層センダスト、４８４はアルミナである。

【００１４】この場合、記録媒体４０１から発生した磁
界は、膜厚30nmの強磁性薄膜４３２及び膜厚500nm の強
磁性薄膜４３０をその面内方向に磁化する。

【００１５】光源４０２からのレーザ光はレンズ４０３
によって平行光とされ、偏光子４０４によって直線偏光
となり、磁性層に平行な面４４２より磁気光学変調部４
０５に入射する。入射光束は第１の磁性層４３２に集束
し、偏光回転しながら面４４０で反射する。反射光は透
明基板４５６を通過して、検光子４０８を通過した後、
光検出器４０９で電気信号に変換される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の再生ヘッドは磁気テープにおける面内磁化信号の再
生、即ち固定ヘッド，接触式ヘッドを想定している。デ
ィスク媒体の磁化信号を再生する場合、任意のトラック
へ再生ヘッドを高速高精度に位置決めする必要がある。
又ディスク媒体の面振れ等の外乱振動や組立精度，光学
部品精度に対して、偏光面が磁性薄膜に水平あるいは垂
直である直線偏光を磁性薄膜へ入射すると共に、検光子
への反射光偏光面の回転を高感度に検出するため、入射
光及び反射光の光路中での楕円偏光化を小さくする必要
がある。

【００１７】そのため、図１７に示した従来例の強磁性
体転写磁気光学効果応用再生磁気ヘッド（以下、磁気光
学再生ヘッドという。）を磁気ディスク装置のディスク
媒体に対するヘッドとして用いる場合、高密度記録再生
装置を実現するためには、前記した外乱振動や組立誤差
に対して、直線偏光の磁気光学効果による偏光面の回転
を検出して出力信号を大きくすることが必要である。こ
のため磁性薄膜への入射光が直線偏光であり、且つ入射
光の電気ベクトルが磁性薄膜、光学的透明多面体での反
射面、更には光検出器までの光路中での反射面に対して
水平、もしくは垂直であることが必要となる。

【００１８】しかしながら外乱振動や光学部品精度，組
立精度上，磁性薄膜への入射光を完全な直線偏光とし、
且つ入射光の電気ベクトルが磁性薄膜、光学的透明多面
体での反射面、更には光検出器までの光路中での反射面
に対して水平、もしくは垂直に保つことは困難である。
そのため光路中での反射面では入射光のｐ成分とｓ成分
とがある位相差を有することとなる。従って楕円偏光に
変換され、検光子と光検出器で反射光の磁気光学効果に
よる偏光面の回転を光強度として検出する場合、出力信
号が小さくなり、再生感度が低下するという課題を有し
ていた。

【００１９】図１７の従来例では、透明ブロック反射部
２１６において、透明ブロックの屈折率が1.515 であれ
ば、39.5deg の位相差を生じることになる。

【００２０】又、図１８に示した第２の従来例の磁気光
学再生ヘッドを磁気ディスク装置のディスク媒体に対す
るヘッドとして用いる場合、高密度記録再生装置を実現
するためには、図１７の従来例と同様に、直線偏光の磁
気光学効果による偏光面の回転を検出することが必要で
ある。又磁性薄膜への入射光が直線偏光であり、且つ入
射光の電気ベクトルが磁性薄膜、光学的透明多面体での
反射面、更には光検出器までの光路中での反射面に対し
て水平、もしくは垂直であることが必要となる。

【００２１】しかしながら外乱振動や、光学部品精度，
組立精度上，磁性薄膜への入射光を完全な直線偏光と
し、且つ入射光の電気ベクトルが磁性薄膜、光学的透明
多面体での反射面、更には光検出器までの光路中での反
射面に対して水平、もしくは垂直に保つことは困難であ
る。そのため光路中での反射面では入射光のｐ成分とｓ
成分とがある位相差を有することとなり、楕円偏光に変
換され、検光子と光検出器で反射光の磁気光学効果によ
る偏光面の回転を光強度として検出する場合、出力信号
が小さくなり、再生感度が低下するという課題を有して
いた。

【００２２】更に図１８に示す第３の従来例では、強磁
性薄膜への入射角度が20deg と仮定すると、直線偏光で
ある入射光は、透明基板３１１において45deg の位相差
を生じることになる。

【００２３】更に図１８の従来例も同様に、直線偏光の
磁気光学効果による偏光面の回転を検出することが必要
であり、磁性薄膜への入射光が直線偏光であり、且つ入
射光の電気ベクトルが磁性薄膜、光学的透明多面体での
反射面、更には光検出器までの光路中での反射面に対し
て水平、もしくは垂直であることが必要となる。

【００２４】図１９の従来例では、透明基板４５６の屈
折率を1.96と仮定すると、入射光は72deg の位相差を生
じる。位相差を生じることによる楕円偏光化によって、
再生出力が小さくなるという課題を有していた。

【００２５】即ち、前記した外乱振動，組立精度に対し
て、磁気光再生ヘッドにおける入射直線偏光、及び反射
光の位相変化による楕円偏光化を小さくし、いかに感度
良く再生信号を検出するかが課題であった。

【００２６】本発明は前記課題に鑑み、従来の方法に比
べ記録密度を格段に向上できる磁気ヘッドを提供するも
のである。本発明は、外乱振動，組立精度，光学部品精
度に基づく磁気光再生ヘッドにおける入射直線偏光、及
び検出光の反射面での位相変化、即ち楕円偏光化に対し
て、光路中に位相遅延器を配置することによって、入射
直線偏光、及び反射検出光の楕円偏光化を小さくし、再
生信号を高感度に検出する高密度な情報記録再生が可能
な磁気ヘッドを実現することである。

【００２７】即ち位相差をあらかじめ与える位相遅延器
を光路中に配置し、入射直線偏光の偏光面を磁性薄膜が
蒸着されている面、及び光路中での反射面に平行もしく
は垂直に配置する。あるいは磁性薄膜面からの反射光の
偏光面を検光子、光検出器までの光路中での反射面に平
行もしくは垂直に配置することによって、入射直線偏
光、及び反射検出光の楕円偏光光を小さくして、再生信
号を高感度に検出する高密度な情報記録再生が可能な磁
気ヘッドを実現することである。

【００２８】又本願の第２の発明の目的は、これに加え
て、磁性薄膜へ入射される光を、電気ベクトルが入射面
に垂直な偏光（ｓ偏光）とし、且つ臨界角以下の角度で
入射し、且つ光強度反射率が極大値をとる角度で入射す
ることによって、再生信号を高感度に検出する高密度な
情報記録再生が可能な磁気ヘッドを実現することであ
る。

【００２９】又第３の発明は、前述した磁気光再生ヘッ
ドにおける磁性薄膜の酸化の影響による再生出力低下を
改善し、再生信号を高感度に検出する高密度な情報記録
再生が可能な磁気ヘッドの製造方法を実現するものであ
る。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、磁気光学効果によってデータの読出しを行う磁気光
学変調部と、磁気光学変調部へ光を絞って入射すると共
に反射光を検出するヘッド光学系と、を有し、磁気光学
変調部は、光学的透明多面体と、磁気記録媒体と対向す
る光学的透明多面体の第１の面に連続する第２の面に磁
性薄膜部、非磁性薄膜部を有し、光学的透明多面体は、
第１の面に垂直な方向からの光を第２の面に、臨界角あ
るいは臨界角に対して90パーセントから110 パーセント
の角度で入射させる第３の面である入射光方向変換面
と、第２の面で反射した光を、第１の面に垂直な方向へ
光を出射させる第４の面である出射光方向変換面とを有
し、ヘッド光学系は、磁気光学変調部への入射光を絞る
と共に反射光を集光するレンズと、光源からレンズまで
の光路中に位置する入射光の偏光成分を規定する偏光子
と、磁性薄膜での反射光をもとに磁気媒体からの磁気信
号を電気信号として検出する光検出器と、磁性薄膜から
光検出器までの光路中に位置する反射光の検出偏光成分
を規定する検光子と、偏光子から磁性薄膜までの光路
中、及び磁性薄膜から光検出器までの光路中の少なくと
も一方に配置され、光学的透明多面体より出射される光
を直線偏光となるように位相を遅延させる位相遅延器
と、を有していることを特徴とするものである。

【００３１】本願の請求項２の発明は、磁気光学効果に
よってデータの読出しを行う磁気光学変調部と、磁気光
学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光を検出する
ヘッド光学系と、を有し、磁気光学変調部は、光学的透
明多面体と、磁気記録媒体と対向する光学的透明多面体
の第１の面に磁性薄膜部、非磁性薄膜部を有するもので
あり、光学的透明多面体は、第１の面に垂直な方向から
の光を第１の面に、臨界角あるいは臨界角に対して90パ
ーセントから110 パーセントの角度で入射させるように
配置される第２の面である入射光方向変換面と、第２の
面で反射した光を、第１の面に垂直な方向へ光を出射さ
せるような角度に配置される第３の面である出射光方向
変換面と、を有し、ヘッド光学系は、磁気光学変調部へ
の入射光を絞ると共に反射光を集光するレンズと、光源
からレンズまでの光路中に位置する入射光の偏光成分を
規定する偏光子と、磁性薄膜での反射光をもとに磁気媒
体からの磁気信号を電気信号として検出する光検出器
と、磁性薄膜から光検出器までの光路中に位置する反射
光の検出偏光成分を規定する検光子と、偏光子から磁性
薄膜までの光路中、及び磁性薄膜から光検出器までの光
路中の少なくとも一方に配置され、光学的透明多面体よ
り出射される光を直線偏光となるように位相を遅延させ
る位相遅延器と、を有していることを特徴とするもので
ある。

【００３２】本願の請求項３の発明は、磁気光学効果に
よってデータの読出しを行う磁気光学変調部と、磁気光
学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光を検出する
ヘッド光学系と、を有し、磁気光学変調部は、光学的透
明多面体と、磁気記録媒体と対向する光学的透明多面体
の第１の面に連続する第２の面に磁性薄膜部、非磁性薄
膜部を有し、光学的透明多面体は、第２の面が、第１の
面に垂直な方向からの光が臨界角あるいは臨界角に対し
て90パーセントから110 パーセントの角度で入射する角
度に配置され、第２の面で反射した光を、第１の面に垂
直な方向へ光を出射させるような角度に配置される第４
の面である出射光方向変換面、を有し、ヘッド光学系
は、磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射光を集
光するレンズと、光源からレンズまでの光路中に位置す
る入射光の偏光成分を規定する偏光子と、磁性薄膜での
反射光をもとに磁気媒体からの磁気信号を電気信号とし
て検出する光検出器と、磁性薄膜から光検出器までの光
路中に位置する反射光の検出偏光成分を規定する検光子
と、偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び磁性薄膜か
ら光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置され、
光学的透明多面体より出射される光を直線偏光となるよ
うに位相を遅延させる位相遅延器と、を有していること
を特徴とするものである。

【００３３】本願の請求項９の発明は、磁気光学効果に
よってデータの読出しを行う磁気光学変調部と、磁気光
学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光を検出する
ヘッド光学系とを有し、磁気光学変調部は、光学的透明
多面体と、磁気記録媒体と対向する光学的透明多面体の
第１の面に磁性薄膜部、非磁性薄膜部を有し、光学的透
明多面体は、第１の面に垂直な方向からの光を第１の面
に、臨界角以下の角度で、且つ光強度反射率が極大値を
とる角度で入射させるように配置される第２の面である
入射光方向変換面と、第２の面で反射した光を、第１の
面に垂直な方向へ光を出射させるような角度に配置され
る第３の面である出射光方向変換面と、を有し、ヘッド
光学系は、磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射
光を集光するレンズと、光源からレンズまでの光路中に
位置する入射光の偏光成分を規定する偏光子と、磁性薄
膜での反射光をもとに磁気媒体からの磁気信号を電気信
号として検出する光検出器と、磁性薄膜から光検出器ま
での光路中に位置する反射光の検出偏光成分を規定する
検光子と、偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び磁性
薄膜から光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置
され、光学的透明多面体より出射される光を直線偏光と
なるように位相を遅延させる位相遅延器と、を有してい
ることを特徴とするものである。

【００３４】本願の請求項１０の発明は、磁気光学効果
によってデータの読出しを行う磁気光学変調部と、磁気
光学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光を検出す
るヘッド光学系と、を有し、磁気光学変調部の光学的透
明多面体は、磁気記録媒体と対向する光学的透明多面体
の１つの第１の面に連続する第２の面に磁性薄膜を有す
ると共に、磁性薄膜の上に非磁性薄膜を有し、第１の面
に垂直な方向からの光を第２の面に、臨界角以下の角度
で、且つ光強度反射率が極大値をとる角度で入射させる
第３の面である入射光方向変換面と、第２の面で反射し
た光を、第１の面に垂直な方向へ光を出射させる第４の
面である出射光方向変換面を有し、第３の面は、第１の
面に垂直な方向からの光を第１の面に対して開口角の２
分の１以上の角度で、第２の面へ光を入射させる角度に
配置されているものであり、ヘッド光学系は、磁気光学
変調部への入射光を絞ると共に反射光を集光するレンズ
と、光源からレンズまでの光路中に位置する入射光の偏
光成分を規定する偏光子と、磁性薄膜での反射光をもと
に磁気媒体からの磁気信号を電気信号として検出する光
検出器と、磁性薄膜から光検出器までの光路中に位置す
る反射光の検出偏光成分を規定する検光子と、偏光子か
ら磁性薄膜までの光路中、及び磁性薄膜から光検出器ま
での光路中の少なくとも一方に配置され、光学的透明多
面体より出射される光を直線偏光となるように位相を遅
延させる位相遅延器と、を有していることを特徴とする
ものである。

【００３５】本願の請求項１１の発明は、磁気光学効果
によってデータの読出しを行う磁気光学変調部と、磁気
光学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光を検出す
るヘッド光学系と、を有し、磁気光学変調部は、光学的
透明多面体と、磁気記録媒体と対向する光学的透明多面
体の第１の面に連続する第２の面に磁性薄膜部、非磁性
薄膜部を有し、光学的透明多面体は、第２の面が、第１
の面に垂直な方向からの光が臨界角以下の角度で、且つ
光強度反射率が極大値をとる角度で入射する角度に配置
され、第２の面で反射した光を、第１の面に垂直な方向
へ光を出射させるような角度に配置される第４の面であ
る出射光方向変換面を有するものであり、ヘッド光学系
は、磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射光を集
光するレンズと、光源からレンズまでの光路中に位置す
る入射光の偏光成分を規定する偏光子と、磁性薄膜での
反射光をもとに磁気媒体からの磁気信号を電気信号とし
て検出する光検出器と、磁性薄膜から光検出器までの光
路中に位置する反射光の検出偏光成分を規定する検光子
と、偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び磁性薄膜か
ら光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置され、
光学的透明多面体より出射される光を直線偏光となるよ
うに位相を遅延させる位相遅延器と、を有していること
を特徴とするものである。

【００３６】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１〜３の
発明によれば、ヘッド光学系の光源より出射した偏光子
を介して直線偏光として磁気光学変調部に入射する。磁
気光学変調部に入射した光は第３の面で反射されて第２
の面に光が入射され、入射光の偏光方向が記録媒体の記
録状態に応じて変化する。このため反射光の偏光成分を
検出することによって、記録媒体の記録状態を検出する
ことができる。そして位相遅延器によって光学的透明多
面体より出射される光の楕円偏光光を小さくし、直線偏
光になるように位相を遅延させることによって、高いレ
ベルで出力が得られることとなる。又本願の請求項９〜
１１の発明では、光学的透明多面体を第１の面に臨界角
以下の角度で光強度反射率が極大値となる角度で入射さ
せてその反射光を検出している。こうすれば検光子への
反射光の楕円偏光化を小さくすることができる。従って
再生信号を高感度に検出できるため、高密度記録再生が
可能な磁気ヘッドが実現できることとなる。

【００３７】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例に
おける磁気ヘッドの全体構成を示す構成図である。図１
において、３は磁気光学効果によって磁気ディスクのデ
ータの読出しを行う磁気光再生ヘッドであり、磁気光学
変調部５及びヘッド光学系６を含んで構成されている。
磁気光学変調部５において、５−１は光学的透明多面
体、５−２は強磁性薄膜、５−３は保護膜である。ヘッ
ド光学系６において、６−１はレーザ光源、６−２−１
はコリメータレンズ、６−２−２は対物レンズ、６−２
−３は検出レンズ、６−３は光検出器であり、６−３−
１と６−３−２はディテクタ、６−３−３は直交する偏
光成分に分離された反射光の光量差を検出する差動光検
出器、６−４はビームスプリッタ、６−５は入射光の偏
光成分を規定する偏光子、６−６は検光子である。又６
−６−１は２分の１波長板、６−６−２は反射光を直交
する２つの偏光成分に分離する偏光ビームスプリッタ、
６−１０は位相遅延器である。

【００３８】以上のように構成された磁気ヘッドにおい
て、以下図１〜図７を用いて更にその構成を説明する。
図１，図２に示す光学的透明多面体５−１は、ディスク
媒体と接する接触面である第１の面５−１−１、強磁性
薄膜５−２，保護膜５−３が蒸着され磁気光学変調が行
われる薄膜面である第２の面５−１−２、第１の面に垂
直な方向からのレーザ光１００を第２の面５−１−２に
臨界角あるいは臨界角に対して90パーセントから110 パ
ーセントの角度で入射させる第３の面である入射光方向
変換面５−１−３、面５−１−３での反射光を第１の面
に垂直な方向へ出射させる第４の面である出射光方向変
換面５−１−４、レーザ光１００の磁気光学変調部５へ
の入射面となる第５の面５−１−５を有している。

【００３９】レーザ光源６−１から出力されたレーザ光
１００はコリメータレンズ６−２−１によって平行光束
とされ、偏光子６−５で直線偏光とされ、対物レンズ６
−２−２へ導かれて磁気光学変調部５へ入射される。

【００４０】ここで図１において、磁気光学変調部５は
サスペンションによるヘッド荷重が加えられ、回転する
磁気ディスクとの間に高剛性な空気軸受けを構成するこ
とによって、ディスク面振れ等の外振動に追従して、磁
気ディスクの上を0.1 μｍ程度の高さで安定に浮上す
る。即ち磁気光学変調部５は、磁気ディスクの上を0.1
μｍ程度の高さで安定に支持されることになる。

【００４１】ここで図２は、磁気光学変調部５の詳細図
である。図２において、レーザ光１００は対物レンズ６
−２−２によって光学的透明多面体５−１に入射され
る。光学的透明多面体５−１の材料としては、例えば屈
折率1.86の光学ガラス（LaSF−08）を使用する。又第２
の面５−１−２に強磁性薄膜５−２として膜厚10nmの鉄
45%-コバルト20％−ニッケル35％合金膜（以下、FeCoNi
膜と称する。）を電子ビーム蒸着する。保護膜５−３と
しては、屈折率1.48である膜厚１μｍの二酸化ケイ素
（SiO₂）をスパッタで配置する。ここで、対物レンズ６
−２−２の開口数は0.3 である。

【００４２】又、光学的透明多面体５の形状は以下のよ
うにする。まず強磁性薄膜５−２への入射角度を臨界角
52.0deg の±10％以内という条件より54deg とし、対物
レンズ６−２−２の開口数と光学的透明多面体５−１の
光学ガラスの屈折率より光学的透明多面体５−１内での
開口角は20deg となり、面５−１−１に垂直な方向から
の入射光を、面５−１−２へ面５−１−１に対して対物
レンズ側に10deg 以上の角度で入射するように面５−１
−３を配置し、面５−１−１と面５−１−３がなす角度
を130degとする。

【００４３】更に面５−１−２は面５−１−３からの入
射光が54deg で入射するように配置し、面５−１−１と
面５−１−２がなす角度を154degとする。即ち面５−１
−２と面５−１−３のなす角度を104degとする。

【００４４】面５−１−２と面５−１−４がなす角度
は、面５−１−２での反射光が面５−１−４より面５−
１−１と垂直な方向へ出射するように79.4deg とし、レ
ーザの入射面である面５−１−５は、面５−１−１と平
行で、入射光と垂直の関係になるように配置する。

【００４５】いま、レーザ光１００は面５−１−１から
垂直に入射し、面５−１−３で入射角度50deg で反射
し、強磁性薄膜５−２が蒸着されている面５−１−２へ
入射角度54deg で入射される。このとき、レーザ光１０
０は、面５−１−１で光束が遮断されることなく面５−
１−２に集光される。

【００４６】強磁性薄膜であるFeCoNi膜５−２には磁気
ディスクの磁気信号が転写されており、レーザ光１００
は磁気光学効果によって偏光面の回転と楕円率の変化を
生じる。磁気光学効果を受けたレーザ光１００は、面５
−１−４より入射光と平行に出射され、対物レンズ６−
２−２，ビームスプリッタ６−４を通り検光子６−６へ
導かれる。検光子６−６には検光子６−６への入射直線
偏光に対して45deg の方向に２分の１波長板６−６−１
が配置され、偏光ビームスプリッタ６−６−２によって
直交する偏光成分に分離される。分離されたレーザ光１
００−１と１００−２は、検出器６−３−１，６−３−
２に集光され、差動光検出器６−３−３によって光検出
器６−３−１と６−３−２の信号を差動検出し、磁気デ
ィスクからの磁気信号を検出する。

【００４７】図３は、磁気光学効果を受けたレーザ光１
００の偏光面の回転、楕円率の変化を示す。角度αは検
光子６−６の検光角度（45deg ）を示す。（ａ）は（偏
光ビームスプリッタ６−６−２）への入射光、（ｂ）と
（ｃ）は、FeCoNi膜５−２に転写された磁化の方向が夫
々反対の場合の出射光を示す。

【００４８】ここでＰ（ａ），Ｐ（ｂ），Ｐ（ｃ）を夫
々入射光，２つの出射光のＰ偏光成分、Ｓ（ａ），Ｓ
（ｂ），Ｓ（ｃ）を夫々入射光，２つの出射光のＳ偏光
成分とすると、次式（１）〜（３）が成り立つ。 Ｐ（ａ）−Ｓ（ａ）＝０ ・・・（１） Ｐ（ｃ）−Ｓ（ｃ）＝ΔＲ ・・・（２） Ｐ（ｂ）−Ｓ（ｂ）＝−ΔＲ ・・・（３） 従って差動光検出器６−３−３を設けることによって、
反射率の変化をΔＲから、２×ΔＲと２倍にすることが
できると共に、オフセットが除去されるため、変調率を
大きくすることが可能であり、再生信号を高感度に検出
することができる。

【００４９】ここで、より大きな出力信号を検出するた
めには、光スポットを強磁性薄膜５−２のディスク媒体
と接しているエッジに集光させることが必要である。本
実施例では面５−１−３に入射されたレーザ光１００は
全反射の条件で面５−１−２へ集光され、面５−１−２
へ直接入射されたレーザ光１００は臨界角以下で入射さ
れるため、ほとんどの光が透過される。従って反射光を
検出することによって、面５−１−３から面５−１−２
のエッジに光スポットを集光することが可能となる。

【００５０】しかしながらレーザ光１００は面５−１−
３へ入射角度50deg で全反射して、面５−１−２へ集光
されることから、レーザ光１００のｐ偏光成分とｓ偏光
成分とが位相差δを有することになる。位相差δは次式
（４）で求められる。但しｎ ₁ は光学的透明多面体５の
屈折率、ｎ₂ は空気の屈折率、θ₁ はレーザ光の反射面
への入射角である。

【数１】

【００５１】式（４）より図２の面５−１−３での位相
差δは、62deg となる。ここで、図４（ａ）は入射直線
偏光が強磁性薄膜５−２、面５−１−３に対して垂直で
ある場合、図４（ｂ）は傾きβを有する場合の位相差δ
の影響の違いを示す。傾きβを有する場合、入射直線偏
光は楕円偏光化の影響を受けるため、図５（ｂ）に示す
ように、式（２），（３）より、再生出力が小さくな
る。

【００５２】そこで図１のように位相遅延器６−１０で
ある２分の１波長板を配置し、入射直線偏光が磁性薄膜
５−２，面５−１−３に対して垂直となるように回転さ
せて調整する。こうすれば傾きβが０となり、図４
（ａ）の状態を保ち、図５（ａ），式（２），（３）の
ように再生出力を大きくすることが可能となる。この調
整は光学的透明多面体５より出射される光を直線偏光と
なるようにするものである。

【００５３】又、図１のビームスプリッタ６−４に金属
膜のビームスプリッタを使用した場合も位相差δを生じ
る。この場合にも、位相遅延器を設けることによって同
様の効果が得られる。

【００５４】図６（ａ）に本実施例の磁気光再生ヘッド
を用いた場合の、入射角度と検光子への光強度、（ｂ）
に入射角度と差動光検出器での光強度変化である再生出
力の実験値を示す。いずれも、強磁性薄膜への入射光量
１ｍＷの場合であり、横軸が入射角度（deg ）、縦軸が
光量（mW）である。入射角度52deg では、入射光量１ｍ
Ｗの場合、10μＷの再生出力が得られる。

【００５５】又図７（ａ）に示すように、磁気誘導によ
って磁気ディスクにデータの書込みを行う磁気記録ヘッ
ド２と、ここで説明した磁気光再生ヘッド３とを一体型
とすることで、記録再生可能な磁気ヘッドを実現でき
る。

【００５６】更に強磁性薄膜５−２の幅を小さくし、光
スポットを強磁性薄膜５−２へ集光することによって、
トラック幅の小さい高トラック密度の磁気信号が検出可
能な磁気ヘッドを実現することができる。

【００５７】尚本実施例では、光学的透明多面体が磁気
記録媒体と対向する面を有しているが、磁気記録媒体と
対向する面と連続する両側の２つの面でエッジを構成
し、磁気記録媒体と対向する面を省略してもよい。

【００５８】又本実施例では磁気光学効果を検出するた
めに、差動検出検出を用いたが、磁気光学効果を検出す
ることができるのであれば、クロスニコル検出等他の検
出方法でも同様の効果が得られる。

【００５９】以上のよう本実施例によれば、高密度情報
再生、又は記録再生可能な転写型磁気ヘッドを実現する
ことができる。

【００６０】次に本発明の第２の実施例の磁気ヘッドに
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００６１】図８は第２の実施例における磁気ヘッドの
全体構成を示す構成図である。図８において、３Ａは磁
気光学効果によって磁気ディスクのデータの読出しを行
う磁気光再生ヘッド、６はヘッド光学系、６−１はレー
ザ光源、６−２−１はコリメータレンズ、６−２−２は
対物レンズ、６−２−３は検出レンズ、６−３は光検出
器であり、６−３−１と６−３−２はディテクタ、６−
３−３は分離された反射光の光量差を検出する差動光検
出器、６−４はビームスプリッタ、６−５は入射光の偏
光成分を規定する偏光子、６−６は検光子であり、６−
６−１は２分の１波長板、６−６−２は反射光を直交す
る２つの偏光成分に分離する偏光ビームスプリッタ、６
−１０は位相遅延器である。７は磁気光学変調部、７−
１は光学的透明多面体、７−２は強磁性薄膜、７−３は
保護膜である。

【００６２】図１と異なるのは、磁気光学変調部７と入
射角度微調整部６−１１についてである。磁気光学変調
部７は図８，図９において、強磁性薄膜７−２，保護膜
５−３が蒸着され、磁気光学変調が行われる面をディス
ク媒体と接する第１の面７−１−１と、第１の面に垂直
な方向からのレーザ光１００を反射し、第１の面７−１
−１に臨界角以下の角度で入射させる第２の面である入
射光方向変換面７−１−２と、面７−１−１での反射光
を第１の面７−１−１に垂直な方向へ出射させる第３の
面である出射光方向変換面７−１−３と、第４の面であ
るレーザ光１００の磁気光学変調部７への入射面７−１
−４で構成する。そして強磁性薄膜７−２をリング型の
磁極とし、強磁性薄膜７−２へ入射されるレーザ光１０
０を、電気ベクトルが入射面に垂直な偏光（ｓ偏光）と
し、光強度反射率（反射光量／強磁性薄膜への入射光
量）が極大値をとる角度で入射するよう第３の面７−１
−３を配置している。又入射角度微調整部６−１１は図
８において磁気光学変調部７を除く各部を保持し、入射
角を微調整できるようにしたものである。

【００６３】以上のように構成された磁気ヘッドについ
て、以下図３と図７〜図１２を用いて更に詳細に説明す
る。レーザ光源６−１から出力されたレーザ光１００は
コリメータレンズ６−２−１によって平行光束とされ、
偏光子６−５で直線偏光とされたレーザ光１００は、対
物レンズ６−２−２へ導かれ、磁気光学変調部７へ入射
される。

【００６４】ここで図８において、磁気光学変調部７は
サスペンションによるヘッド荷重が加えられ、回転する
磁気ディスクとの間に高剛性な空気軸受けを構成するこ
とによって、ディスク面振れ等の外振動に追従して、磁
気ディスクの上を0.1 μｍ度の高さで安定に浮上する。
即ち磁気光学変調部７は、磁気ディスクの上を0.1 μｍ
程度の高さで安定に支持されることになる。

【００６５】図９は、磁気光学変調部７の詳細図であ
る。図９において、レーザ光１００は対物レンズ６−２
−２によって光学的透明多面体７−１に入射される。光
学的透明多面体７−１の材料としては、屈折率3.42のリ
ン化ガリウム（ＧａＰ）を使用する。又第１の面７−１
−１に磁気回路７−２０を配置する。図９（ｂ）は磁気
回路７−２０の正面図、（ｃ）は平面図である。

【００６６】磁気回路７−２０は、磁気光学効果を有す
る強磁性薄膜である鉄−コバルト−ニッケル合金薄膜７
−２０−１と、パーマロイ膜である磁気コア７−２０−
２、７−２０−３と、磁気ギャップ７−２０−４と、強
磁性薄膜７−２０−１と、磁気コア７−２０−２、７−
２０−３と、磁気ギャップ７−２０−４に囲まれる保護
膜７−２０−５で構成される。

【００６７】ここで、強磁性薄膜７−２０−１は鉄45
％、コバルト20％、ニッケル35％の合金薄膜であり、膜
厚10nm、膜長さ6.5 μｍ、膜幅2.5 μｍである。

【００６８】磁気ギャップ７−２０−４は硫化亜鉛（Ｚ
ｎＳ）で構成され、ギャップ長さ0.2 μｍ、ギャップ深
さ0.2 μｍであり、幅は強磁性薄膜７−２０−１同様２
μｍである。

【００６９】磁気コア７−２０−２と７−２０−３は、
ニッケル81％、鉄19％のパーマロイ膜であり、膜厚1.8
μｍ（磁気ギャップ部のみ0.2 μｍ）、膜長さ２μｍ
（磁気ギャップ部のみ3.15μｍ）、膜幅2.5 μｍであ
る。

【００７０】保護膜７−２０−５は屈折率2.24である硫
化亜鉛（ＺｎＳ）で構成され、膜厚1.6 μｍ、膜長さ2.
5 μｍ、膜幅2.5 μｍである。

【００７１】ここで、対物レンズ６−２−２の開口数は
0.3 、焦点距離は25mmである。臨界角θｔは光学的透明
多面体７−１の屈折率3.42と、保護膜７−２０−５の屈
折率2.40より、臨界角は44.6deg となる。又、レーザ光
源６−１として波長633nm のＨｅ−Ｎｅレーザあるいは
半導体レーザを使用する。

【００７２】レーザ光１００は、コリメータレンズ６−
２−１によって直径10mmの平行光束とされ、対物レンズ
６−２−２によって、保護膜７−２０−５に接している
強磁性薄膜７−２０−１上に直径25μｍで集光する。

【００７３】又、形状は強磁性薄膜７−２への入射角度
は臨界角以下で、電気ベクトルが入射面に垂直な偏光の
光強度反射率が極大値をとる角度という条件より44deg
とし、レンズ６−２−２の開口数と光学的透明多面体７
−１の屈折率より光学的透明多面体７−１内での開口角
は20deg となり、面７−１−１に垂直な方向からの入射
光を、面７−１−１へ44deg の角度で入射するように面
７−１−２を配置し、面７−１−１と面７−１−２がな
す角度を112degとする。

【００７４】面７−１−１と面７−１−３がなす角度
は、面７−１−１での反射光が面７−１−３より面７−
１−１と垂直な方向へ出射するように112degとし、レー
ザ１００の入射面である面７−１−４は、面７−１−１
と平行で、入射光と垂直の関係になるように配置する。

【００７５】いま、レーザ光１００は、面７−１−２で
入射角度68deg で反射し、強磁性薄膜７−２が蒸着され
ている面７−１−１へ入射角度44deg で入射される。

【００７６】このとき、レーザ光１００は、面７−１−
１で光束が遮断されることなく面７−１−２に集光され
る。

【００７７】強磁性薄膜であるFeCoNi膜７−２には、磁
気ディスクの磁気信号が転写されており、レーザ光１０
０は磁気光学効果によって、偏光面の回転と楕円率の変
化を生じる。磁気光学効果を受けたレーザ光１００は、
面７−１−３より、入射光と平行に出射され、対物レン
ズ６−２−２、ビームスプリッタ６−４を通り、レーザ
光１００は、検光子６−６へ導かれる。検光子６−６の
検光角度は、検光子６−６への入射直線偏光に対して45
deg の方向に２分の１波長板６−６−１によって配置さ
れ、偏光ビームスプリッタ６−６−２によって直交する
偏光成分に分離される。分離されたレーザ光１００−１
と１００−２は、検出器６−３−１、６−３−２に集光
し、差動光検出器６−３−３によって、光検出器６−３
−１と６−３−２の信号を差動検出し、磁気ディスクか
らの磁気信号を検出する。

【００７８】図３に、磁気光学効果を受けたレーザ光１
００の偏光面の回転、楕円率の変化を示す。角度αは検
光子６−６の検光角度（45deg ）を示す。（ａ）は入射
光、（ｂ）と（ｃ）は、FeCoNi膜７−２に転写された磁
化の方向が反対の場合である。

【００７９】ここで、差動光検出器を設けることによっ
て、前述の式（１）〜（３）が成り立つ。従って反射率
の変化をΔＲから、２×ΔＲと２倍にすることができる
と共に、オフセットを除去することによって変調率を大
きくすることが可能であり、再生信号を高感度に検出す
ることができる。

【００８０】この場合、第１の実施例のように光学的透
明多面体７−１の形状によってディスクと接する面でレ
ーザ光１００の光束が遮断されることはない。

【００８１】又、第１の実施例では強磁性薄膜トラック
５−２のディスク媒体と接しているエッジ部にレーザ光
のスポットを集光させる必要があったが、本実施例では
第１の面７−１−１における強磁性薄膜トラック７−２
上であれば、光スポットをどの部分に集光させても同様
の結果が得られるため、強磁性薄膜トラック７−２への
光スポットの集光が容易となる。

【００８２】又、強磁性薄膜７−２への入射角度は臨界
角以下で、電気ベクトルが入射面に垂直な偏光（ｓ偏
光）の光強度反射率（反射光量／強磁性薄膜への入射光
量）が極大値をとる角度という条件より44deg とした。
図１０（ａ）に、本実施例における光学的透明多面体
（ＧａＰ）と保護膜（ＺｎＳ）を用いた場合の、強磁性
薄膜７−２への入射角度と、電気ベクトルが入射面に垂
直な偏光（ｓ偏光成分）、及び電気ベクトルが入射面に
水平な偏光（ｐ偏光成分）の光強度の関係を表す実験値
を示す。又図１０（ｂ）に同条件での、強磁性薄膜７−
２への入射角度と、差動光検出器による光強度変化であ
る再生出力の関係を表す実験値を示す。いずれも強磁性
薄膜への入射光量１ｍＷの場合であり、横軸が入射角度
（deg ）、縦軸が光量（mW）である。図１０（ａ）よ
り、入射角度44deg がｓ偏光の光強度反射率で極大値を
有するポイントであることがわかる。又、図１０（ｂ）
より、ｓ偏光で入射角度44deg とすることが、光強度変
化である再生出力においても極大値を有するポイントで
あることがわかる。入射角度44.1deg では、入射光量１
ｍＷの場合、47μＷの再生出力が得られる。

【００８３】しかしながら、レーザ光１００は面７−１
−２への入射角度68deg のときに全反射して、面７−１
−１へ集光されることから、レーザ光１００のｐ偏光成
分とｓ偏光成分とが位相差δを有することになる。

【００８４】位相差δは式（４）で求められる。図９の
面７−１−２、面７−１−３での位相差δは、式（４）
より、夫々42deg で、２回の反射で84deg の位相差が生
じる。ここで、図１１（ａ）は入射直線偏光が磁性薄膜
７−２、面７−１−２に対して垂直である場合、図１１
（ｂ）は傾きβを有する場合の位相差δの影響の違いを
示す。傾きβを有する場合、入射直線偏光は、楕円偏光
化の影響を受けるため、図１２に示すように再生出力が
小さくなる。

【００８５】そこで、図８のように位相遅延器６−１０
である２分の１波長板を配置し、入射直線偏光が磁性薄
膜７−２、面７−１−２に対して垂直となるように回転
させて調整する。こうすれば傾きβが０となり、図１１
（ａ）の状態を保ち、図１２（ａ）のように再生出力を
大きくすることが可能となる。この調整は光学的透明多
面体７より出射される光を直線偏光となるようにするも
のである。

【００８６】更に、図１０より光強度反射率変化の極大
値は急峻なポイントであるため、入射角度のズレの影響
が大きい。そのため、入射角度微調整部６−１１を設
け、入射角度を光強度反射率変化の極大値は急峻なポイ
ントに固定することにより、高密度な情報記録再生可能
な転写型磁気ヘッドを実現することができる。

【００８７】又図７（ｂ）に示すように、磁気誘導によ
って磁気ディスクにデータの書込みを行う磁気記録ヘッ
ド２と、ここで説明した磁気光再生ヘッド３Ａとを一体
型とすることで、記録再生可能な磁気ヘッドを実現でき
る。

【００８８】尚前述した第１，第２実施例では夫々図
２，図９に示す光学的透明多面体を用いたが、第１実施
例に図９に示す光学的多面体を用いてもよい。又第２実
施例に図２に示す光学的透明多面体を用いて構成するこ
とも可能である。更に図１３に示すように第１，第２実
施例の光学的透明多面体として図１３の光学的透明多面
体を用いることもできる。図１３の光学的透明多面体８
−１は、ディスク媒体と接する接触面である第１の面８
−１−１、強磁性薄膜８−２，保護膜８−３が蒸着され
磁気光学変調が行われる薄膜面である第２の面８−１−
２を有している。この第２の面は入射されるレーザ光の
臨界角又は臨界角に対して90パーセントから110 パーセ
ントの角度で入射されるように配置されているものとす
る。そして第２の面８−１−２での反射光を第１の面に
垂直な方向に反射させる２つの出射方向変換面８−１−
４ａ，８−１−４ｂを有している。８−１−５は入射面
である。この磁気光学変調部８を第１，第２実施例にお
いて夫々磁気光学変調部５，７に代えて用いても、同様
の効果が得られる。又この磁気光学変調部に図１４に示
すように磁気記録ヘッド２を一体に取付けてもよい。こ
の場合には記録再生可能な磁気ヘッドが実現できること
となる。

【００８９】以下本発明の第３の実施例の磁気ヘッドの
製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１
５は本発明の第３の実施例における磁気光再生ヘッドに
おける磁気光学変調部の製造工程を示すブロック図であ
る。

【００９０】第１のステップＳ１では、光学用透明ガラ
ス（LaSF−08）基板より、切削及び研磨で図２のような
光学的透明多面体を作る。

【００９１】第２のステップでは、トラック幅に相当す
る幅10μｍ、長さ50μｍ、膜厚40nmの磁性薄膜を機械的
なマスクを使用して図２における光学的透明多面体の面
５−１−２に電子ビーム蒸着する。真空度は３μTorrと
する。

【００９２】第３のステップＳ３、逆スパッタで電子ビ
ーム蒸着した40nm膜厚の強磁性薄膜の表面酸化層数nmを
含む30nmを除去し、膜厚10nmとする。逆スパッタ後、チ
ャンバーを開くことなく、連続して、膜厚10nmの磁性薄
膜であるFeCoNi合金膜上に500nm の二酸化ケイ素膜をス
パッタ蒸着する。真空度は0.5 μTorr、スパッタ時30mT
orr である。第２の工程で、磁性薄膜の膜厚を直接10nm
とし、その上に二酸化ケイ素をスパッタ蒸着した場合、
磁性薄膜であるFeCoNi合金膜と保護膜である二酸化ケイ
素膜との界面にFeCoNi合金膜の酸化層が入ってしまう。

【００９３】図１６（ａ）に、図１における磁気光再生
ヘッドにおける磁気光学変調部５において、磁性薄膜５
−２に酸化層が含まれる場合（破線）と、逆スパッタで
酸化層を除去した場合（実線）の、入射角度と検光子へ
の光強度の関係（磁性薄膜への入射光量１ｍＷの場合）
を示す。又図１６（ｂ）に、図１における磁気光再生ヘ
ッドにおける磁気光学変調部５において、磁性薄膜５−
２に酸化層が含まれる場合（破線）と、逆スパッタで酸
化層を除去した場合（実線）の、入射角度と差動光検出
器からの光強度変化である再生出力の関係（磁性薄膜へ
の入射光量１ｍＷの場合）を表すシミュレーション値を
示す。図１６より、酸化層を除去した場合の方が、酸化
層を含む場合と比較して、再生出力が約30パーセント大
きくなることがわかる。

【００９４】以上のように本実施例によれば、磁気光学
変調部の製造方法において、光学的透明多面体を切削及
び研磨する工程と、磁気記録媒体と対向する前記光学的
透明多面体の１つの第１の面に連続する第２の面に磁性
薄膜を蒸着する工程と、前記磁性薄膜の表面酸化層を除
去する逆スパッタ工程と、前記磁性薄膜上に非磁性薄膜
部を蒸着する工程を有していることによって、高密度な
情報記録再生可能な転写型磁気ヘッドを実現することが
できる。

【００９５】なお、本実施例では強磁性薄膜を10nmの鉄
45％−コバルト20％−ニッケル35％合金薄膜としたが、
磁気光学効果を有する他の強磁性薄膜でも、又他の膜厚
でも同様の効果が得られる。

【００９６】又本実施例では入射レーザ光の波長を633
nmとしたが、633 nm以上の680 nm,780 nm, 830 nm等の
半導体レーザや633 nm以下のレーザを用いても同様の効
果が得られる。

【００９７】又本実施例では強磁性薄膜への入射角度を
54deg あるいは44deg としたが、同様の磁気光学効果を
得られれば何度であっても同様の効果が得られる。

【００９８】又本実施例では、光学的透明多面体の材料
を屈折率1.86の光学ガラス、及び屈折率3.42のリン化ガ
リウムを用いたが、保護膜よりも屈折率の大きな材料で
あれば、同様の効果が得られる。

【００９９】又本実施例では保護膜を0.5 μｍ〜１μｍ
の二酸化ケイ素、硫化亜鉛としたが、他の誘電体薄膜で
も、又他の膜厚でも同様の効果が得られる。

【０１００】又本実施例では差動検出において検光角度
を45deg としたが、一定に固定されていれば、何度であ
っても同様の磁気光学効果を得られれば同様の効果が得
られる。

【０１０１】又本実施例では磁気光学変調部を６面体あ
るいは８面体としたが、磁気光学効果が生じる構成であ
れば他の構成、他の形状でも同様の効果が得られる。

【０１０２】又本実施例では複数の光学部品で光学系を
構成しているが、一体型であっても同様の効果が得られ
る。

【０１０３】又本実施例では光検出器はフォトダイオー
ドとしたが、フォトトランジスタ等の他の検出器でも同
様の効果が得られる。

【０１０４】又第１，第２実施例では位相遅延器６−１
０を磁性薄膜への入射側に配置したが、図１，図８に夫
々に破線で示すように偏光ビームスプリッタ６−４の出
射側に配置してもよく、又双方に配置してもよい。出射
側の位相遅延器６−１０は楕円偏光を直線偏光とするた
め、λ／２波長板に代えて１／４波長板や全反射プリズ
ム，ミラー，ソレイユ・バビネ位相板等を用いて構成す
るものとする。又出射光の偏光が直線偏光となるときに
光検出器６−３の出力が最大となるため、この出力が最
大となるように位相遅延器６−１０を回転駆動する位相
遅延制御器を設けてもよい。こうすれば調整作業を自動
化することができる。

【０１０５】又第３の実施例では、光学的透明多面体加
工後に、強磁性薄膜と非磁性薄膜の蒸着を行ったが、蒸
着後機械加工等で光学的透明多面体を作っても同様の効
果が得られる。

【０１０６】又第３の実施例では、逆スパッタで強磁性
薄膜の酸化層を除去したが、第２の強磁性薄膜蒸着の工
程と第４の非磁性薄膜蒸着の工程を、チャンバーを開く
ことなく、真空度を保ったまま、連続して行うことで、
強磁性薄膜への酸化層付着を防止しても同様の効果が得
られる。

【０１０７】又第３の実施例では強磁性薄膜の膜幅を10
μｍとし、機械的マスクで蒸着を行ったが、この効果は
膜幅には依存しない。又フォトリソグラフィ等を用いて
蒸着してもよい。

【０１０８】

【発明の効果】このような特徴を有する本発明によれ
ば、記録媒体への入射光や反射した検出光の楕円偏光化
を小さくすることができ、再生信号を高感度で検出する
ことができる。又請求項 の発明によれば、磁性薄膜の
酸化の影響を除去することができ、高密度で情報記録再
生が可能な転写型磁気ヘッドが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における磁気光再生ヘッ
ドの構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例における磁気光学変調部
の詳細図である。

【図３】本発明の第１と第２の実施例における磁気光学
変調部の磁気光学効果を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施例における位相変化による
楕円偏光化を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施例における直線偏光の場合
と楕円偏光の場合での再生出力の差を示す図である。

【図６】本発明の第１の実施例における磁気光学変調部
での入射角度と光検出器での再生出力の関係を示す図で
ある。

【図７】（ａ）は本発明の第１実施例における磁気光学
変調部の詳細図、（ｂ）は本発明の第２実施例における
磁気光学変調部の詳細図である。

【図８】本発明の第１の実施例における磁気光再生ヘッ
ドの構成図である。

【図９】本発明の第２の実施例における磁気光学変調部
の詳細図である。

【図１０】本発明の第２の実施例における磁気光学変調
部での入射角度と光検出器での再生出力の関係を示す図
である。

【図１１】本発明の第２の実施例における位相変化によ
る楕円偏光化を示す図である。

【図１２】本発明の第２の実施例における直線偏光の場
合と楕円偏光の場合での再生出力の差を示す図である。

【図１３】本発明の第１，第２実施例の磁気光学変調部
の他の例を示す図である。

【図１４】本発明の第１，第２実施例による磁気光学変
調部に記録ヘッドを一体化した状態を示す詳細図であ
る。

【図１５】本発明の第３の実施例における磁気光再生ヘ
ッドの磁気光学変調部の製造工程を示すブロック図であ
る。

【図１６】本発明の第３の実施例における磁気光学変調
部の磁性薄膜についての、酸化膜を除去した場合と酸化
膜を含む場合での再生出力の差を示す図である。

【図１７】従来の磁気光再生ヘッドの構成と再生原理を
示す図である。

【図１８】従来の磁気光再生ヘッドの構成と再生原理を
示す図である。

【図１９】従来の磁気光再生ヘッドの構成と再生原理を
示す図である。

【符号の説明】

３，３Ａ 磁気光再生ヘッド ５，７，８ 磁気光学変調部 ５−１，７−１，８−１ 光学的透明多面体 ５−１−１ 第１の面（接触面） ５−１−２ 第２の面（薄膜面） ５−１−３ 第３の面（入射方向変換面） ５−１−４ 第４の面（出射方向変換面） ５−１−５ 第５の面（入射面） ５−２，７−２ 強磁性薄膜 ５−３，７−３ 保護膜 ６ ヘッド光学系 ６−１ レーザ光源 ６−２ レンズ ６−３ 光検出器 ６−４ ビームスプリッタ ６−６ 検光子 ６−１０ 位相遅延器 ６−１１ 入射角度微調整部 ７−１−１ 第１の面（薄膜面） ７−１−２ 第２の面（入射方向変換面） ７−１−３ 第３の面（出射方向変換面） ７−１−４ 第４の面（入射面） ８−１−１ 第１の面（接触面） ８−１−２ 第２の面（薄膜面） ８−１−３ 第３の面（入射方向変換面） ８−１−４ａ，８−１−４ｂ 第４の面（出射方向変換
面） ８−１−５ 第５の面（入射面）

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気光学効果によってデータの読出しを
   行う磁気光学変調部と、 前記磁気光学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光
   を検出するヘッド光学系と、を有し、 前記磁気光学変調部は、 光学的透明多面体と、 磁気記録媒体と対向する前記光学的透明多面体の第１の
   面に連続する第２の面に磁性薄膜部、非磁性薄膜部を有
   し、 前記光学的透明多面体は、 前記第１の面に垂直な方向からの光を前記第２の面に、
   臨界角あるいは臨界角に対して90パーセントから110 パ
   ーセントの角度で入射させる第３の面である入射光方向
   変換面と、 前記第２の面で反射した光を、前記第１の面に垂直な方
   向へ光を出射させる第４の面である出射光方向変換面と
   を有し、 前記ヘッド光学系は、 磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射光を集光す
   るレンズと、 光源からレンズまでの光路中に位置する入射光の偏光成
   分を規定する偏光子と、 前記磁性薄膜での反射光をもとに磁気媒体からの磁気信
   号を電気信号として検出する光検出器と、 前記磁性薄膜から光検出器までの光路中に位置する反射
   光の検出偏光成分を規定する検光子と、 前記偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び前記磁性薄
   膜から光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置さ
   れ、前記光学的透明多面体より出射される光を直線偏光
   となるように位相を遅延させる位相遅延器と、を有して
   いることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 磁気光学効果によってデータの読出しを
   行う磁気光学変調部と、 前記磁気光学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光
   を検出するヘッド光学系と、を有し、 前記磁気光学変調部は、 光学的透明多面体と、 磁気記録媒体と対向する前記光学的透明多面体の第１の
   面に磁性薄膜部、非磁性薄膜部を有するものであり、 前記光学的透明多面体は、 前記第１の面に垂直な方向からの光を前記第１の面に、
   臨界角あるいは臨界角に対して90パーセントから110 パ
   ーセントの角度で入射させるように配置される第２の面
   である入射光方向変換面と、 前記第２の面で反射した光を、前記第１の面に垂直な方
   向へ光を出射させるような角度に配置される第３の面で
   ある出射光方向変換面と、を有し、 前記ヘッド光学系は、 磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射光を集光す
   るレンズと、 光源からレンズまでの光路中に位置する入射光の偏光成
   分を規定する偏光子と、 前記磁性薄膜での反射光をもとに磁気媒体からの磁気信
   号を電気信号として検出する光検出器と、 前記磁性薄膜から光検出器までの光路中に位置する反射
   光の検出偏光成分を規定する検光子と、 前記偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び前記磁性薄
   膜から光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置さ
   れ、前記光学的透明多面体より出射される光を直線偏光
   となるように位相を遅延させる位相遅延器と、を有して
   いることを特徴とする磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 磁気光学効果によってデータの読出しを
   行う磁気光学変調部と、 前記磁気光学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光
   を検出するヘッド光学系と、を有し、 前記磁気光学変調部は、 光学的透明多面体と、 磁気記録媒体と対向する前記光学的透明多面体の第１の
   面に連続する第２の面に磁性薄膜部、非磁性薄膜部を有
   し、 前記光学的透明多面体は、 前記第２の面が、前記第１の面に垂直な方向からの光が
   臨界角あるいは臨界角に対して90パーセントから110 パ
   ーセントの角度で入射する角度に配置され、 前記第２の面で反射した光を、前記第１の面に垂直な方
   向へ光を出射させるような角度に配置される第４の面で
   ある出射光方向変換面、を有し、 前記ヘッド光学系は、 磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射光を集光す
   るレンズと、 光源からレンズまでの光路中に位置する入射光の偏光成
   分を規定する偏光子と、 前記磁性薄膜での反射光をもとに磁気媒体からの磁気信
   号を電気信号として検出する光検出器と、 前記磁性薄膜から光検出器までの光路中に位置する反射
   光の検出偏光成分を規定する検光子と、 前記偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び前記磁性薄
   膜から光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置さ
   れ、前記光学的透明多面体より出射される光を直線偏光
   となるように位相を遅延させる位相遅延器と、を有して
   いることを特徴とする磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 前記磁気光学変調部は、 光学的透明多面体の第３の面は、第１の面に垂直な方向
   からの光を前記第１の面に対して開口角の２分の１以上
   の角度で、前記第２の面へ光を入射させる角度に配置さ
   れ、 前記第２の面は、前記第３の面からの光が臨界角あるい
   は臨界角に対して90パーセントから110 パーセントの角
   度で入射する角度に配置されていることを特徴とする請
   求項１記載の磁気ヘッド。
5. 【請求項５】 前記位相遅延器は、２分の１波長板であ
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の
   磁気ヘッド。
6. 【請求項６】 前記磁気光学変調部は、 ２分の１波長板である位相遅延器と、 前記位相遅延器を制御する位相遅延制御器を有している
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の磁
   気ヘッド。
7. 【請求項７】 前記位相遅延器は、４分の１波長板であ
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の
   磁気ヘッド。
8. 【請求項８】 前記位相遅延器は、全反射プリズムであ
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の
   磁気ヘッド。
9. 【請求項９】 磁気光学効果によってデータの読出しを
   行う磁気光学変調部と、 前記磁気光学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光
   を検出するヘッド光学系とを有し、 前記磁気光学変調部は、 光学的透明多面体と、 磁気記録媒体と対向する前記光学的透明多面体の第１の
   面に磁性薄膜部、非磁性薄膜部を有し、 前記光学的透明多面体は、 前記第１の面に垂直な方向からの光を前記第１の面に、
   臨界角以下の角度で、且つ光強度反射率が極大値をとる
   角度で入射させるように配置される第２の面である入射
   光方向変換面と、 前記第２の面で反射した光を、前記第１の面に垂直な方
   向へ光を出射させるような角度に配置される第３の面で
   ある出射光方向変換面と、を有し、 前記ヘッド光学系は、 磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射光を集光す
   るレンズと、 光源からレンズまでの光路中に位置する入射光の偏光成
   分を規定する偏光子と、 前記磁性薄膜での反射光をもとに磁気媒体からの磁気信
   号を電気信号として検出する光検出器と、 前記磁性薄膜から光検出器までの光路中に位置する反射
   光の検出偏光成分を規定する検光子と、 前記偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び前記磁性薄
   膜から光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置さ
   れ、前記光学的透明多面体より出射される光を直線偏光
   となるように位相を遅延させる位相遅延器と、を有して
   いることを特徴とする磁気ヘッド。
10. 【請求項１０】 磁気光学効果によってデータの読出し
    を行う磁気光学変調部と、 前記磁気光学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光
    を検出するヘッド光学系と、を有し、 磁気光学変調部の光学的透明多面体は、 磁気記録媒体と対向する前記光学的透明多面体の１つの
    第１の面に連続する第２の面に磁性薄膜を有すると共
    に、前記磁性薄膜の上に非磁性薄膜を有し、 前記第１の面に垂直な方向からの光を前記第２の面に、
    臨界角以下の角度で、且つ光強度反射率が極大値をとる
    角度で入射させる第３の面である入射光方向変換面と、 前記第２の面で反射した光を、前記第１の面に垂直な方
    向へ光を出射させる第４の面である出射光方向変換面を
    有し、 前記第３の面は、第１の面に垂直な方向からの光を前記
    第１の面に対して開口角の２分の１以上の角度で、前記
    第２の面へ光を入射させる角度に配置されているもので
    あり、 前記ヘッド光学系は、 磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射光を集光す
    るレンズと、 光源からレンズまでの光路中に位置する入射光の偏光成
    分を規定する偏光子と、 前記磁性薄膜での反射光をもとに磁気媒体からの磁気信
    号を電気信号として検出する光検出器と、 前記磁性薄膜から光検出器までの光路中に位置する反射
    光の検出偏光成分を規定する検光子と、 前記偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び前記磁性薄
    膜から光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置さ
    れ、前記光学的透明多面体より出射される光を直線偏光
    となるように位相を遅延させる位相遅延器と、を有して
    いることを特徴とする磁気ヘッド。
11. 【請求項１１】 磁気光学効果によってデータの読出し
    を行う磁気光学変調部と、 前記磁気光学変調部へ光を絞って入射すると共に反射光
    を検出するヘッド光学系と、を有し、 前記磁気光学変調部は、 光学的透明多面体と、 磁気記録媒体と対向する前記光学的透明多面体の第１の
    面に連続する第２の面に磁性薄膜部、非磁性薄膜部を有
    し、 前記光学的透明多面体は、前記第２の面が、前記第１の
    面に垂直な方向からの光が臨界角以下の角度で、且つ光
    強度反射率が極大値をとる角度で入射する角度に配置さ
    れ、 前記第２の面で反射した光を、前記第１の面に垂直な方
    向へ光を出射させるような角度に配置される第４の面で
    ある出射光方向変換面を有するものであり、 前記ヘッド光学系は、 磁気光学変調部への入射光を絞ると共に反射光を集光す
    るレンズと、 光源からレンズまでの光路中に位置する入射光の偏光成
    分を規定する偏光子と、 前記磁性薄膜での反射光をもとに磁気媒体からの磁気信
    号を電気信号として検出する光検出器と、 前記磁性薄膜から光検出器までの光路中に位置する反射
    光の検出偏光成分を規定する検光子と、 前記偏光子から磁性薄膜までの光路中、及び前記磁性薄
    膜から光検出器までの光路中の少なくとも一方に配置さ
    れ、前記光学的透明多面体より出射される光を直線偏光
    となるように位相を遅延させる位相遅延器と、を有して
    いることを特徴とする磁気ヘッド。
12. 【請求項１２】 前記ヘッド光学系は、 磁気光学変調部における磁性薄膜の蒸着されている面へ
    のレーザ光の入射角度を規定する入射角度微調整部を有
    していることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１
    項記載の磁気ヘッド。
13. 【請求項１３】 前記磁気光学変調部は、 光学的透明多面体を切削及び研磨する第１の工程と、 磁気記録媒体と対向する前記光学的透明多面体の１つの
    第１の面に連続する第２の面に磁性薄膜を蒸着する第２
    の工程と、 前記磁性薄膜の表面酸化層を逆スパッタにより除去する
    第３の工程と、 前記磁性薄膜上に非磁性薄膜部を蒸着する第４の工程と
    を有し、 第４の工程は、第３の工程後真空状態を保ち、連続して
    行われることを特徴とする請求項１，２，３，９，１
    ０，１１のいずれか１項記載の磁気ヘッドの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記磁気光学変調部は、 光学的透明多面体を切削及び研磨する第１の工程と、 磁気記録媒体と対向する前記光学的透明多面体の１つの
    第１の面に連続する第２の面に磁性薄膜を蒸着する第２
    の工程と、 前記磁性薄膜上に非磁性薄膜部を蒸着する第３の工程
    と、を有し、 第３の工程は、第２の工程後真空状態を保ち、連続して
    行われることを特徴とする請求項１，２，３，９，１
    ０，１１のいずれか１項記載の磁気ヘッドの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記磁気光学変調部は、 磁気媒体に磁気誘導によってデータの書込みを行う磁気
    記録ヘッドを有していることを特徴とする請求項１，
    ２，３，９，１０，１１のいずれか１項記載の磁気ヘッ
    ド。
16. 【請求項１６】 前記光学的透明多面体と非磁性薄膜部
    の屈折率で決まる臨界角が45度以上であることを特徴と
    する請求項１，４，又は１０のいずれか１項記載の磁気
    ヘッド。
17. 【請求項１７】 前記光学的透明多面体と非磁性薄膜部
    の屈折率で決まる臨界角が45度以下であることを特徴と
    する請求項３又は請求項１１記載の磁気ヘッド。
18. 【請求項１８】 前記磁性薄膜部は、単層の磁性薄膜で
    あることを特徴とする請求項１，２，３，９，１０，１
    １のいずれか１項記載の磁気ヘッド。
19. 【請求項１９】 前記磁性薄膜部は、磁性薄膜と非磁性
    薄膜の多層薄膜であることを特徴とする請求項１，２，
    ３，９，１０，１１のいずれか１項記載の磁気ヘッド。
20. 【請求項２０】 前記磁性薄膜部は、磁性薄膜と非磁性
    薄膜を有し、 前記磁性薄膜はリング状の磁極であることを特徴とする
    請求項１，２，３，９，１０，１１のいずれか１項記載
    の磁気ヘッド。
21. 【請求項２１】 前記磁性薄膜部へ直接入射する光は、
    前記磁性薄膜部に対して臨界角以下の角度で入射するこ
    とを特徴とする請求項１，２，３，９，１０，１１のい
    ずれか１項記載の磁気ヘッド。
22. 【請求項２２】 前記光学的透明多面体に蒸着される磁
    性薄膜部は、 膜厚が５nm〜40nmの間であることを特徴とする請求項
    １，２，３，９，１０，１１のいずれか１項記載の磁気
    ヘッド。
23. 【請求項２３】 保護膜である非磁性薄膜部は、膜厚が
    300nm 以上であることを特徴とする請求項１，２，３，
    ９，１０，１１のいずれか１項記載の磁気ヘッド。
24. 【請求項２４】 前記磁性薄膜部の材料は、ニッケル−
    鉄、鉄−コバルトニッケル、鉄−アルミニウムシリコ
    ン、コバルト系アモルファスのいずれか１つであること
    を特徴とする請求項１，２，３，９，１０，１１のいず
    れか１項記載の磁気ヘッド。
25. 【請求項２５】 前記磁性薄膜部の非磁性金属薄膜の材
    料は、金、あるいは銀、あるいはアルミニウム、あるい
    はクロムのいずれか１つあるいは、多層膜であることを
    特徴とする請求項１，２，３，９，１０，１１のいずれ
    か１項記載の磁気ヘッド。
26. 【請求項２６】 前記保護膜である非磁性薄膜部の材料
    は、二酸化ケイ素、アルミナ、フッ化マグネシウム、硫
    化亜鉛、チッ化シリコンのいずれか１つであることを特
    徴とする請求項１，２，３，９，１０，１１のいずれか
    １項記載の磁気ヘッド。