近接場光ヘッド及び情報記録再生装置
【課題】小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に、書き込みの信頼性を向上すること。
【解決手段】ディスク面Ｄ１から所定距離Ｈだけ浮上した状態で配置され、ディスク面に対向する対向面１５ａを有するスライダ１５と、平面視多角形状に形成された底面１６ａ及び端面１６ｂと、底面及び端面の頂点をそれぞれ結んで形成された複数の側面１６ｃとを有し、底面が対向面に固定された光透過性のコア１６と、底面側からコア内に光束Ｌを導入させる光束導入手段１７と、向い合う２つの側面上に形成された第１の磁極１８及び第２の磁極１９と、第１の磁極と第２の磁極とを接続する磁気回路と、情報に応じて変調された電流が供給され、磁気回路を中心として該磁気回路の周囲を巻回するコイルとを備え、コアの端面が、光束が導入されたときに近接場光を発生させるサイズに形成されている近接場光ヘッド２を提供する。
【解決手段】ディスク面Ｄ１から所定距離Ｈだけ浮上した状態で配置され、ディスク面に対向する対向面１５ａを有するスライダ１５と、平面視多角形状に形成された底面１６ａ及び端面１６ｂと、底面及び端面の頂点をそれぞれ結んで形成された複数の側面１６ｃとを有し、底面が対向面に固定された光透過性のコア１６と、底面側からコア内に光束Ｌを導入させる光束導入手段１７と、向い合う２つの側面上に形成された第１の磁極１８及び第２の磁極１９と、第１の磁極と第２の磁極とを接続する磁気回路と、情報に応じて変調された電流が供給され、磁気回路を中心として該磁気回路の周囲を巻回するコイルとを備え、コアの端面が、光束が導入されたときに近接場光を発生させるサイズに形成されている近接場光ヘッド２を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光を利用して磁気記録媒体に各種の情報を超高密度で記録することができる近接場光ヘッド及び該近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ機器におけるハードディスク等の容量増加に伴い、単一記録面内における情報の記録密度が増加している。例えば、磁気ディスクの単位面積当たりの記録容量を多くするためには、面記録密度を高くする必要がある。ところが、記録密度が高くなるにつれて、記録媒体上で１ビット当たりの占める記録面積が小さくなっている。このビットサイズが小さくなると、１ビットの情報が持つエネルギーが、室温の熱エネルギーに近くなり、記録した情報が熱揺らぎ等のために反転したり、消えてしまったりする等の熱減磁の問題が生じてしまう。
【０００３】
一般的に用いられてきた面内記録方式では、磁化の方向が記録媒体の面内方向に向くように磁気を記録する方式であるが、この方式では上述した熱減磁による記録情報の消失等が起こり易い。そこで、このような不具合を解消するために、記録媒体に対して垂直な方向に磁化信号を記録する垂直記録方式に移行しつつある。この方式は、記録媒体に対して、単磁極を近づける原理で磁気情報を記録する方式である。この方式によれば、記録磁界が記録膜に対してほぼ垂直な方向を向く。垂直な磁界で記録された情報は、記録膜面内においてＮ極とＳ極とがループを作り難いため、エネルギー的に安定を保ち易い。そのため、この垂直記録方式は、面内記録方式に対して熱減磁に強くなっている。
【０００４】
しかしながら、近年の記録媒体は、より大量且つ高密度情報の記録再生を行いたい等のニーズを受けて、さらなる高密度化が求められている。そのため、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、保磁力の強いものが記録媒体として採用され始めている。そのため、上述した垂直記録方式であっても、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。
【０００５】
そこで、この不具合を解消するために、近接場光により磁区を局所的に加熱して一時的に保磁力を低下させ、その間に書き込みを行うハイブリッド磁気記録方式（近接場光アシスト磁気記録方式）が提供されている。このハイブリッド磁気記録方式は、微小領域と、近接場光ヘッドに形成された光の波長以下のサイズに形成された光学的開口との相互作用により発生する近接場光を利用する方式である。このように、光の回折限界を超えた微小な光学的開口、即ち、近接場光発生素子を有する近接場光ヘッドを利用することで、従来の光学系において限界とされていた光の波長以下となる領域における光学情報を扱うことが可能となる。よって、従来の光情報記録再生装置等を超える記録ビットの高密度化を図ることができる。
なお、近接場光発生素子は、上述した光学的微小開口によるものだけでなく、例えば、ナノメートルサイズに形成された突起部により構成しても構わない。この突起部によっても、光学的微小開口と同様に近接場光を発生させることができる。
【０００６】
上述したハイブリッド磁気記録方式による記録ヘッドとしては、各種のものが提供されているが、その１つとして、光スポットのサイズを縮小して記録密度の増大化を図った磁気記録ヘッドが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
この磁気記録ヘッドは、主に主磁極と、補助磁極と、螺旋状の導体パターンが絶縁体の内部に形成されたコイル巻線と、照射されたレーザ光から近接場光を発生させる金属散乱体と、金属散乱体に向けてレーザ光を照射する平面レーザ光源と、照射されたレーザ光を集束させるレンズとを備えている。これら各構成品は、ビームの先端に固定されたスライダの先端面に取り付けられている。
【０００７】
主磁極は、一端側が記録媒体に対向した面となっており、他端側が補助電極に接続されている。つまり、主磁極及び補助電極は、１本の磁極（単磁極）を垂直方向に配置した単磁極型垂直ヘッドを構成している。また、コイル巻線は、磁極と補助電極との間を一部が通過するように補助電極に固定されている。これら磁極、補助電極及びコイル巻線は、全体として電磁石を構成している。
主磁極の先端には、金等からなる上記金属散乱体が取り付けられている。また、金属散乱体から離間した位置に上記平面レーザ光源が配置されると共に、該平面レーザ光源と金属散乱体との間に上記レンズが配置されている。
上述した各構成品は、スライダの先端面側から、補助磁極、コイル巻線、主磁極、金属散乱体、レンズ、平面レーザ光源の順に取り付けられている。
【０００８】
このように構成された磁気記録ヘッドを利用する場合には、近接場光を発生させると同時に記録磁界を印加することで、記録媒体に各種の情報を記録している。
即ち、平面レーザ光源からレーザ光を照射させる。このレーザ光は、レンズによって集束され、金属散乱体に照射される。すると金属散乱体は、内部の自由電子がレーザ光の電場によって一様に振動させられるのでプラズモンが励起されて先端部分に近接場光を発生させる。その結果、記録媒体の磁気記録層は、近接場光によって局所的に加熱され、一時的に保磁力が低下する。
また、上記レーザ光の照射と同時に、コイル巻線の導体パターンに駆動電流を供給することで、主磁極に近接する記録媒体の磁気記録層に対して記録磁界を局所的に印加する。これにより、保磁力が一時的に低下した磁気記録層に各種の情報を記録することができる。つまり、近接場光と磁場との協働により、記録媒体への記録を行うことができる。
【０００９】
更に、上述した磁気記録ヘッドに対して、さらに予熱機構を組み合わせた磁気記録ヘッドも知られている（例えば、特許文献３参照）。
この磁気記録ヘッドは、上述した主磁極と補助磁極との間に、予熱機構である抵抗ヒータを備えている。この抵抗ヒータは、主磁極及び金属散乱体に比べて先端面積が大きいので、加熱する対象領域が広く温度勾配が低い。そのため、抵抗ヒータは、記録媒体の磁気記録層に対して、予め予熱する程度の熱しか加えることができないようになっている。
このように構成された磁気記録ヘッドによれば、予め抵抗ヒータによって磁気記録層を予熱できるので、近接場光を発生させる金属散乱体における発熱を低減することができる。よって、温度上昇による金属散乱体の劣化や、損傷の可能性等を低下させることができ、耐久性の向上化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００４−１５８０６７号公報
【特許文献２】特開２００５−４９０１号公報
【特許文献３】特開２００５―７８６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の磁気記録ヘッドには、まだ以下の課題が残されていた。
即ち、上記特許文献１及び２に記載されている磁気記録ヘッドでは、平面レーザ光源から金属散乱体にレーザ光を照射することで近接場光を発生させているが、該近接場光を効率良く発生させるためには、できるだけ金属散乱体の先端にレーザ光を照射する必要がある。その一方、レーザ光、レンズや平面レーザ光源を、記録媒体に対して干渉しないように配置する必要がある。
そのため、特許文献１に記載されている磁気記録ヘッドは、平面レーザ光源から金属散乱体に向けて斜めにレーザ光を照射すると共に半円形状のレンズを使用することで、上述した条件を満足させている。
【００１１】
ところが、この条件を満足させるために、金属散乱体に対してレーザ光の光軸が斜めになると共に半円形状のレンズを使用せざるを得なかった。そのため、効率良く近接場光を発生させることが難しくなってしまい、レーザ光の出力を上げざるを得なかった。その結果、レーザ平面光源や金属散乱体が過度に発熱する恐れがあり、信頼性に劣るものであった。
【００１２】
また、主磁極に対して所定の間隔を空けた状態で、レンズ及びレーザ平面光源を平行に配置する必要があるが、実際上スライダの先端にこのような配置で作りこむことは困難であり、仮に作りこめたとしてもコンパクトにまとめることができず、小型化を図ることが難しいものであった。
なお、平面レーザ光源やレンズに代えて光導波路を使用したり、ミラーを利用することでレーザ光を金属散乱体に向けて直線で照射させたりすることも考えられるが、より構成が複雑化してしまいやはり小型化を図ることが難しいものであった。
【００１３】
更に、金属散乱体は、走査方向の最後端に位置するように主磁極の外側に設けられているので、磁気記録層に情報を記録する際に、記録磁界を印加している位置に対して効率良く加熱を行うことが困難なものであった。つまり、記録媒体の回転に伴って磁気記録層は、補助磁極、磁極、金属散乱体の順に移動するので、近接場光で加熱される前に記録磁界が印加されてしまう。そのため、記録磁界が印加された領域外に、近接場光による加熱温度のピーク位置がきてしまい、書き込みの信頼性が劣るものであった。
特に、近接場光による温度勾配は、記録媒体の走査方向に対して遅れる傾向にあるので、加熱温度のピーク位置が金属散乱体の真下からずれてしまうと考えられる。この点を考慮すると、実際には加熱温度のピーク位置が記録磁界の印加領域からさらに外れる方向にずれてしまい、正確な書き込みを行えない可能性が高かった。
【００１４】
一方、特許文献３に記載されている磁気記録ヘッドは、主磁極と補助磁極との間に抵抗ヒータ等の予熱機構を備えているので、上述した近接場光を発生させる効率性の問題点、書き込みの信頼性の問題点を解消する構成にはなっているが、その反面、構成品としてさらに予熱機構が加わるので、構成がさらに煩雑になり大型化してしまう不都合があった。
【００１５】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に、書き込みの信頼性が向上した近接場光ヘッド及び該近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る近接場光ヘッドは、導入された光束から近接場光を発生させて、一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、該磁気記録媒体に磁界を与えて磁化反転を生じさせ情報を記録させる近接場光ヘッドであって、前記磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置され、磁気記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、平面視多角形状に形成された底面と、該底面より小さな面積で形成され、底面から所定距離離間した位置に配された端面と、底面及び端面の頂点をそれぞれ結んで形成された複数の側面とを有し、底面が前記スライダの対向面に固定された光透過性のコアと、前記底面側から前記コア内に前記光束を導入させる光束導入手段と、前記複数の側面のうち、向い合う２つの側面上に形成された第１の磁極及び第２の磁極と、磁性材料から形成され、前記第１の磁極と前記第２の磁極とを接続する磁気回路と、前記情報に応じて変調された電流が供給され、前記磁気回路を中心として該磁気回路の周囲を巻回するコイルとを備え、前記コアの端面が、前記光束が導入されたときに前記近接場光を発生させるサイズに形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、スライダが一定方向に回転する磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置されている。この際、スライダの対向面は、磁気記録媒体の表面に対向した状態となっている。また、このスライダの対向面には、角錐台状に形成されたコアが底面を面接触させた状態で固定されている。よって、コアの端面は、スライダの対向面と同様に磁気記録媒体の表面に対向した状態となっている。また、この端面は、底面よりも小さいサイズに形成されているので、複数の側面は端面に向かうにしたがって、向い合う側面との間隔が漸次狭まる斜面状態となっている。そして、これら複数の側面のうち向い合う２つの側面上には、第１及び第２の磁極が形成されている。この際、コアの端面のサイズは、光束が内部に導入されたときに近接場光を発生させるサイズ（光束の波長よりも小さい微小開口となる大きさ）に形成されている。そのため、両磁極の間隔（磁気ギャップ）は、磁気記録媒体の表面に対向する端面において近接した状態になっている。つまり、微小な磁気ギャップを作り出している。
【００１８】
ここで記録を行う場合には、まず光束導入手段によりコアの内部に底面側から光束を導入する。この際コアの底面は、スライダの対向面に固定されて該スライダの上面側を向いている。そのため光束導入手段は、従来の光の入れ方とは異なり、スライダの上面側から略真下に向けて、光束を容易に導入することができる。また、光透過性のコアの内部に導入された光束は、底面側から端面側に向かって自然に進み、磁気記録媒体の表面に対向する端面から近接場光として外部に漏れ出す。つまり、コアの端面から近接場光を発生させることができる。
【００１９】
このように、スライダの上面側からコアの端面に向けて略一直線状に光束を導入できるので、効率良く近接場光を発生させることができる。この近接場光によって磁気記録媒体は、局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。
また、上述した光束の導入と同時に、記録する情報に応じて変調した電流をコイルに供給する。すると電磁石の原理により、電流磁界が磁気回路内に磁束を発生させるので、両磁極間に磁界が生じる。これにより、両磁極間の磁気ギャップには、磁気記録媒体に向けて磁界が漏れ出す。この際、上述したように磁気ギャップは、コアの側面に両磁極が形成されていることで、微小な隙間となっている。そのため、磁気ギャップに発生した洩れ磁界は、磁気記録媒体に対して局所的に作用する。これにより、近接場光によって保磁力が低下した磁気記録媒体の局所的な位置に対して、ピンポイントで洩れ磁界を作用させることができる。なお、洩れ磁界は、記録する情報に応じて向きが反転する。そして、磁気記録媒体は、洩れ磁界を受けると、洩れ磁界の方向に応じて磁化の方向が反転する。その結果、情報の記録を行うことができる。つまり、近接場光と両磁極で発生した洩れ磁界とを協働させた、近接場光アシスト磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。
【００２０】
特に、近接場光を発生させるコアは、底面及び端面が磁気記録媒体の表面やスライダの対向面と平行になるように設けられているので、光束導入段はスライダの上面から光束を容易且つ確実に導入することができる。
また、スライダの対向面にコアを固定すると共に、コアの側面に両磁極を形成するだけで、近接場光の発生と洩れ磁界の発生とを同時に達成することができるので、従来のように複雑な構成にすることなく、シンプルな構造にすることができる。よって、構成を簡略化することができ、小型化を図ることができる。
【００２１】
また、コアの底面側から導入された光束は、自然と端面に向かうので効率良く近接場光を発生させることができる。よって、近接場光と洩れ磁界とをより効率良く協働させることができる。
更に、従来とは異なり、両磁極の間で近接場光を発生させることができるので、洩れ磁界が局所的に作用する範囲内に、近接場光による加熱温度のピーク位置を入れることができる。特に、近接場光による加熱の温度勾配が磁気記録媒体の移動方向に対して遅れたとしても、加熱温度のピーク位置を洩れ磁界の範囲内に留めておくことができる。従って、磁気記録媒体の局所的な位置に対して確実に記録を行うことができ、信頼性の向上化及び
磁気記録媒体のさらなる高密度化を図ることができる。
【００２２】
上述したように、本発明に係る近接場光ヘッドによれば、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に、書き込みの信頼性を向上することができる。
【００２３】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記第１の磁極及び前記第２の磁極と、前記コアの側面との間には、それぞれ金属膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、両磁極とコアの側面との間にそれぞれ金等の金属膜が形成されているので、より強い近接場光を発生させることができる。つまり、コアの内部に導入された光束が金属膜に入射すると、該金属膜には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜の表面とコアの側面との界面をコアの端面に向かって伝播する。そして、コアの端面に達した時点で強い近接場光となって外部に漏れ出す。
従って、磁気記録媒体をより効率良く加熱することができ、情報の記録を容易に行うことができる。
【００２５】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記金属膜が、前記複数の側面のうち、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が形成された側面以外の側面上に形成されていることを特徴とするものである。
【００２６】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、複数の側面のうち、両磁極が形成された側面上だけでなく、残りの側面上にも金属膜が形成されている。即ち、コアの全ての側面上に、金属膜が形成されている。そのため、コアの内部に導入された光束は、途中で外部に洩れることはなく、全て表面プラズモンとなって端面に集まる。その結果、さらに強い近接場光を効率良く発生させることができる。その結果、情報の記録をさらに容易に行うことができる。
【００２７】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記複数の側面のうち、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が形成された側面以外の側面上に、金属膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００２８】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、複数の側面のうち、両磁極が形成されていない側面上に、金等の金属膜が形成されているので、より強い近接場光を発生させることができる。つまり、コアの内部に導入された光束が金属膜に入射すると、該金属膜には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜の表面とコアの側面との界面をコアの端面に向かって伝播する。そして、コアの端面に達した時点で強い近接場光となって外部に漏れ出す。しかも両磁極は非透過性であるので、導入された光束は途中でコアの外部に漏れることもない。
従って、効率良く強い近接場光を発生させることができる。その結果、磁気記録媒体をより効率良く加熱することができ、情報の記録をさらに容易に行うことができる。
【００２９】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明のいずれかの近接場光ヘッドにおいて、前記磁気回路が、前記スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部を一部に有し、前記コイルが、前記対向面に沿って広がるように、前記垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されていることを特徴とするものである。
【００３０】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、第１の磁極と第２の磁極とを接続する磁気回路の一部が、スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部となっている。そして、コイルは、スライダの対向面に沿って広がるように、垂直回路部を中心として該垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されている。つまり、コイルは、スライダの対向面に対して平行した状態となっている。
よって、コイルの巻線を増やしたとしても、スライダの厚みに影響しないので、薄型化を図りながら洩れ磁界の強度を高めることができる。また、垂直面ではなく水平面にコイルを作製できるので、特別な方法を用いずとも従来の方法で容易に作製を行える。そのため、コイルを細くしたり巻線を増やしたりする等、設計の自由度を向上することができる。また、コイルを自由に設計できるため、磁気回路についても幅を太くする等自由に設計を行い易い。このように、磁気回路及びコイルを状況に応じて自由に設計でき、信頼性のある電磁石を製造することができる。
【００３１】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明のいずれかの近接場光ヘッドにおいて、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が、前記磁気記録媒体の移動方向に沿って並ぶように設けられていることを特徴とするものである。
【００３２】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、第１の磁極及び第２の磁極が磁気記録媒体の移動方向に沿って並んでいるので、両磁極を確実に磁気記録媒体のトラック上に位置させることができる。従って、隣接するトラックに記録された情報に影響を与えることなく、所望するトラックに対して情報を正確に記録することができる。
【００３３】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記第１の磁極が、前記第２の磁極よりも前記移動方向側に位置すると共に、第２の磁極よりも前記磁気記録媒体の表面に対向する面積が小さく形成されて、該第１の磁極側で前記情報の記録を行うことを特徴とするものである。
【００３４】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、第１の磁極が第２の磁極よりも、磁気記録媒体の移動方向側（進行側）に位置している。また、磁気記録媒体の表面に対向する面積は、第２の磁極よりも第１の磁極の方が小さく形成されており、第１の磁極側で情報の記録を行うようになっている。つまり、第１の磁極が主磁極として機能し、第２の磁極は補助磁極として機能するようになっている。
磁気記録媒体に記録を行う際には、第１の磁極側から発生した磁束が磁気記録媒体に作用するので、磁化を表面に対して垂直な方向に向けた状態で記録を行うことができる。なおこの磁束は、磁気記録媒体を経由して第２の磁極に戻る。この際、小さな面積に形成された第１の磁極でのみ記録が行われるので、磁化の方向に影響を与えることがない。
このように、垂直磁気記録方式により情報の記録を行うことができ、熱揺らぎ現象に対して安定した記録を行うことができる。よって、書き込みの信頼性をさらに高めることができる。
【００３５】
また、本発明に係る情報記録再生装置は、上記本発明のいずれかの近接場光ヘッドと、前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、該磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態で、前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと、前記光束導入手段に対して前記光束を入射させる光源と、前記ビームの基端側を支持すると共に、該ビームを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、前記磁気記録媒体を前記一定方向に回転させる回転駆動部と、前記コイルに前記電流を供給すると共に前記光源の作動を制御する制御部とを備えていることを特徴とするものである。
【００３６】
この発明に係る情報記録再生装置においては、回転駆動部により磁気記録媒体を一定方向に回転させた後、アクチュエータによりビームを移動させて近接場光ヘッドをスキャンさせる。そして、近接場光ヘッドを磁気記録媒体上の所望する位置に配置させる。この際近接場光ヘッドは、磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態、即ち、２軸を中心として捻れることができるようにビームに支持されている。よって、磁気記録媒体にうねりが生じたとしても、うねりに起因する風圧変化を捩じりによって吸収でき、近接場光ヘッドを安定して浮上させることができる。
【００３７】
その後、制御部は、光源を作動させると同時に、情報に応じて変調した電流をコイルに供給する。これにより、近接場光ヘッドは、近接場光と洩れ磁界とを協働させて、磁気記録媒体に情報を記録することができる。
特に、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に書き込みの信頼性が向上した近接場光ヘッドを備えているので、情報記録再生装置自体の小型化を図ることができ、また、書き込みの信頼性が高まって高品質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る近接場光ヘッドによれば、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に書き込みの信頼性を向上することができる。
また、本発明に係る情報記録再生装置によれば、小型化を図ることができると共に、書き込みの信頼性が高めて高品質化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る近接場光ヘッド及び情報記録再生装置の第１実施形態を、図１から図６を参照して説明する。なお、本実施形態の情報記録再生装置１は、磁気記録層ｄ３を有するディスク（磁気記録媒体）Ｄに対して、面内記録方式で書き込みを行う場合を例に挙げて説明する。
【００４０】
本実施形態の情報記録再生装置１は、図１に示すように、近接場光ヘッド２と、ディスク面（磁気記録媒体の表面）Ｄ１に平行なＸＹ方向に移動可能とされ、ディスク面Ｄ１に平行で且つ互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに回動自在な状態で近接場光ヘッド２を先端側で支持するビーム３と、光導波路４の基端側から該光導波路４に対して光束Ｌを入射させる光信号コントローラ（光源）５と、ビーム３の基端側を支持すると共に、該ビーム３をディスク面Ｄ１に平行なＸＹ方向に向けてスキャン移動させるアクチュエータ６と、ディスクＤを一定方向に回転させるスピンドルモータ（回転駆動部）７と、情報に応じて変調した電流を後述するコイル２１に対して供給すると共に、光信号コントローラ５の作動を制御する制御部８と、これら各構成品を内部に収容するハウジング９とを備えている。
【００４１】
ハウジング９は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部９ａが形成されている。また、このハウジング９には、凹部９ａの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。
凹部９ａの略中心には、上記スピンドルモータ７が取り付けられており、該スピンドルモータ７に中心孔を嵌め込むことでディスクＤが着脱自在に固定される。凹部９ａの隅角部には、上記アクチュエータ６が取り付けられている。このアクチュエータ６には、軸受１０を介してキャリッジ１１が取り付けられており、該キャリッジ１１の先端にビーム３が取り付けられている。そして、キャリッジ１１及びビーム３は、アクチュエータ６の駆動によって共に上記ＸＹ方向に移動可能とされている。
なお、キャリッジ１１及びビーム３は、ディスクＤの回転停止時にアクチュエータ６の駆動によって、ディスクＤ上から退避するようになっている。また、近接場光ヘッド２とビーム３とで、サスペンション１２を構成している。
また、光信号コントローラ５は、アクチュエータ６に隣接するように凹部９ａ内に取り付けられている。そして、このアクチュエータ６に隣接して、上記制御部８が取り付けられている。
【００４２】
上記近接場光ヘッド２は、導入された光束Ｌから近接場光Ｒを発生させてディスクＤを加熱すると共に、ディスクＤに磁界を与えて磁化反転を生じさせ情報を記録させるものである。
即ち、近接場光ヘッド２は、図２及び図３に示すように、ディスク面Ｄ１から所定距離Ｈだけ浮上した状態で配置され、ディスク面Ｄ１に対向する対向面１５ａを有するスライダ１５と、該スライダ１５に固定され、近接場光Ｒを発生させるコア１６と、コア１６内に光束Ｌを導入させる光束導入手段１７と、コア１６に形成された第１の磁極１８及び第２の磁極１９と、両磁極１８、１９を接続する磁気回路２０と、磁気回路２０を中心として該磁気回路２０の周囲を巻回するコイル２１とを備えている。
【００４３】
スライダ１５は、石英ガラス等の光透過性材料によって、直方体状に形成されている。このスライダ１５は、対向面１５ａをディスクＤ側にした状態で、ジンバル部２５を介してビーム３の先端にぶら下がるように支持されている。このジンバル部２５は、ディスク面Ｄ１に垂直なＺ方向、Ｘ軸回り及びＹ軸回りにのみ変位するように動きが規制された部品である。これによりスライダ１５は、上述したようにディスク面Ｄ１に平行で且つ互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに回動自在とされている。
【００４４】
スライダ１５の対向面１５には、回転するディスクＤによって生じた空気流の粘性から、浮上するための圧力を発生させる凸条部１５ｂが形成されている。本実施形態では、レール状に並ぶように、長手方向に沿って延びた凸条部１５ｂを２つ形成している場合を例にしている。但し、この場合に限定されるものではなく、スライダ１５をディスク面Ｄ１から離そうとする正圧とスライダ１５をディスク面Ｄ１に引き付けようとする負圧とを調整して、スライダ１５を最適な状態で浮上させるように設計されていれば、どのような凹凸形状でも構わない。なお、この凸条部１５ｂの表面はＡＢＳ（Air Bearing Surface）と呼ばれる面とされている。
【００４５】
スライダ１５は、この２つの凸条部１５ｂによってディスク面Ｄ１から浮上する力を受けていると共に、ビーム３によってディスク面Ｄ１側に押さえ付けられる力を受けている。スライダ１５は、この両者の力のバランスによって、上述したようにディスク面Ｄ１から所定距離Ｈ離間した状態で浮上するようになっている。
【００４６】
上記コア１６は、スライダ１５と同様に石英ガラス等の光透過性材料に形成されており、図４に示すように、底面１６ａと端面１６ｂと４つの側面（複数の側面）１６ｃとを有する四角錐台状に形成されている。具体的には、互いに平行な辺を有するように平面視長方形状に形成された底面１６ａと、該底面１６ａより小さな面積で同一形状（平面視長方形状）に形成され、底面１６ａから所定距離離間した位置に配された端面１６ｂと、底面１６ａ及び端面１６ｂの頂点をそれぞれ結んで形成された４つの側面１６ｃとを有するように加工されている。
但し、コア１６としては、４つの側面１６ｃを有する場合に限定されるものではなく、平面視多角形状（例えば、６角形状や８角形状）の底面及び端面と、これら底面及び端面のそれぞれの頂点を結ぶ複数の側面（例えば、底面及び端面が６角形状の場合には６面）とを有するコアとしても構わない。即ち、底面及び端面が平面視多角形状に形成された角錐台状のコアであれば構わない。なお、底面及び端面は、共に同じ形状でなくても構わない。
【００４７】
このように構成されたコア１６は、図２に示すように、底面１６ａをスライダ１５の対向面１５ａに面接触させた状態で固定されている。この際、互いに対向する２つの側面１６ｃが、スライダ１５の長手方向、即ち、ディスクＤの移動方向に沿って並ぶように固定されている。なお、コア１６とスライダ１５とをそれぞれ別々に作製した後、互いを固定しても構わないし、石英ガラス等から一体的に作製しても構わない。特に、一体的に作製することで、製造工程の簡略化、製造時間の短縮化等を図ることができるので、より好ましい。
【００４８】
また、底面１６ａを対向面１５ａに面接触させているので、コア１６の端面１６ｂも同様にスライダ１５の対向面１５ａ及びディスク面Ｄ１に対して平行状態となっている。この際、端面１６ｂの高さが凸条部１５ｂの高さと同じになるように、コア１６の高さが設定されている。
更に、コア１６の端面１６ｂは、光束Ｌが内部に導入されたときに近接場光Ｒを発生させるサイズに形成されている。即ち、コア１６の端面１６ｂの開口サイズは、光束Ｌの波長よりも遥かに微細なサイズ（例えば、一辺が数十ｎｍ程度のサイズ）となるように設計されており、通常の伝播光を透過させることがないが、近接場光Ｒを近傍に漏れ出させることを可能にしている。
【００４９】
また、スライダ１５の上面には、コア１６の真上に当たる位置にレンズ２６が形成されている。このレンズ２６は、例えば、グレースケールマスクを用いたエッチングによって形成される非球面のマイクロレンズである。更に、スライダ１５の上面には、光ファイバー等の光導波路４が取り付けられている。この光導波路４は、先端が略４５度にカットされたミラー面４ａとなっており、該ミラー面４ａがレンズ２６の真上に位置するように取り付け位置が調整されている。そして、光導波路４は、ビーム３及びキャリッジ１１等を介して光信号コントローラ５に引き出されて接続されている。
これにより光導波路４は、光信号コントローラ５から入射された光束Ｌを先端側まで導き、ミラー面４ａで反射させて向きを変えた後、レンズ２６に出射することができるようになっている。また、出射された光束Ｌは、レンズ２６によって集束した後、スライダ１５を透過してコア１６の底面１６ａに導入されるようになっている。即ち、光導波路４及びレンズ２６は、上述した光束導入手段１７を構成している。
【００５０】
また、図２及び図４に示すように、コア１６に形成された４つの側面１６ｃのうち、ディスクＤの移動方向に沿うように並んだ互いに向い合う２つの側面（底面１６ａ及び端面１６ｂが有する４つのうち互いに平行な対辺のうちの１辺をそれぞれ有した状態で向い合う側面）１６ｃ上には、上記第１の磁極１８及び第２の磁極１９が形成されている。両磁極１８、１９は、例えば、磁性体材料を蒸着等の薄膜成膜技術によって側面１６ｃ上に形成されたものである。
ここでコア１６の端面１６ｂは、上述したように底面１６ａよりも小さいサイズで該底面１６ａと同じ形状に形成されているので、４つの側面１６ｃは端面１６ｂに向かうにしたがって向い合う側面１６ｃとの間隔が漸次狭まる斜面状態となっている。特に、コア１６の端面１６ｂのサイズは、近接場光Ｒを発生させる極微小サイズであるので、端面１６ｂにおける両磁極１８、１９の間隔（磁気ギャップ）Ｇは非常に近接した状態となっている。つまり、微小な磁気ギャップＧとなっている。
【００５１】
また、磁気回路２０は、図３に示すように、磁性材料によりスライダ１５内にパターニングされて形成されている。この磁気回路２０は、両端がそれぞれ第１の磁極１８及び第２の磁極１９に接続されていると共に、図５に示すように、回路の略中間付近にあたる一部分が、スライダ１５の対向面１５ａに垂直な方向に沿って折り曲げられた垂直回路部２０ａとなっている。
【００５２】
そして、コイル２１は、磁気回路２０のうち上述した垂直回路部２０ａの周囲を螺旋状に巻回した状態で、スライダ１５の対向面１５ａに沿うように形成されている。この際コイル２１は、ショートしないように、隣り合う線材間、磁気回路２０との間が絶縁状態とされている。また、このコイル２１は、ビーム３やキャリッジ１１を介して制御部８に電気的に接続されており、該制御部８から情報に応じて変調された電流が供給されるようになっている。即ち、磁気回路２０及びコイル２１は、全体として電磁石を構成している。
【００５３】
また、スライダ１５の先端面１６ｂには、図２及び図３に示すように、ディスクＤの磁気記録層ｄ３から洩れ出ている磁界の大きさに応じて電気抵抗が変換する磁気抵抗効果膜２７が形成されている。この磁気抵抗効果膜２７は、コア１６の端面１６ｂと略同じ幅で形成されている。また、この磁気抵抗効果膜２７には、図示しないリード膜等を介して制御部８からバイアス電流が供給されている。これにより制御部８は、ディスクＤから洩れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することでき、この電圧の変化から信号の再生を行っている。即ち、磁気抵抗効果膜２７は、再生素子として機能している。
【００５４】
なお、本実施形態のディスクＤは、図２に示すように、基板ｄ１上に下地層ｄ２、磁気記録層ｄ３、保護層ｄ４及び潤滑層ｄ５が順に成膜されたものである。
基板ｄ１としては、例えば、アルミ基板やガラス基板等である。下地層ｄ２は、磁気記録層ｄ３が薄くても良好な磁気特性をだすためのもので、例えばＣｒ合金系が使用される。磁気記録層ｄ３は、保磁力を高めるため、例えばＣｏＣｒＰｔＴａやＣｏＣｒＰｔＢ等のＣｏＣｒ系合金が使用される。保護層ｄ４は、磁気記録層ｄ３を保護するためのもので、例えばＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）膜が使用される。潤滑層ｄ５は、例えば、フッ素系の液体潤滑材が使用される。
【００５５】
次に、このように構成された情報記録再生装置１により、ディスクＤに各種の情報を記録再生する場合について以下に説明する。
まず、スピンドルモータ７を駆動させてディスクＤを一定方向に回転させる。次いで、アクチュエータ６を作動させて、キャリッジ１１を介してビーム３をＸＹ方向にスキャンさせる。これにより、図１に示すように、ディスクＤ上の所望する位置に近接場光ヘッド２を位置させることができる。この際、近接場光ヘッド２は、スライダ１５の対向面１５ａに形成された２つの凸条部１５ｂによって浮上する力を受けると共に、ビーム３等によってディスクＤ側に所定の力で押さえ付けられる。近接場光ヘッド２は、この両者の力のバランスによって、図２に示すようにディスクＤ上から所定距離Ｈ離間した位置に浮上する。
【００５６】
また、近接場光ヘッド２は、ディスクＤのうねりに起因して発生する風圧を受けたとしても、ジンバル部２５によってＺ方向、ＸＹ軸回りに変位することができるようになっているので、うねりに起因する風圧を吸収することができる。そのため、近接場光ヘッド２を安定した状態で浮上させることができる。
【００５７】
ここで、情報の記録を行う場合、制御部８は光信号コントローラ５を作動させると共に、情報に応じて変調した電流をコイル２１に供給する。
光信号コントローラ５は、制御部８からの指示を受けて光束Ｌを光導波路４の基端側から入射させる。入射した光束Ｌは、光導波路４内を先端側に向かって進み、図２に示すようにミラー面４ａで略９０度向きを変えて光導波路４内から出射する。出射した光束Ｌは、レンズ２６によって集束された状態でスライダ１５内部を透過すると共に、レンズ２６の略真下に設けられたコア１６の内部に底面１６ａ側から入射する。つまり、光束Ｌは、光束導入手段１７によってスライダ１５の上面側から一直線にコア１６に向かって導入される。
【００５８】
コア１６の内部に導入された光束Ｌは、底面１６ａ側から端面１６ｂ側に向かって進み、図６に示すように、ディスク面Ｄ１に対向する端面１６ｂから近接場光Ｒとして外部に漏れ出す。つまり、コア１６の端面１６ｂから近接場光Ｒを発生させることができる。
このように、スライダ１５の上面側からコア１６の端面１６ｂに向けて略一直線に光束Ｌを導入できるので、従来の光の入れ方とは異なり光束Ｌをスライダ１５の上面から容易に導入できると共に、効率良く近接場光Ｒを発生させることができる。この近接場光Ｒによって、ディスクＤの磁気記録層ｄ３は局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。
【００５９】
なお、コア１６の側面１６ｃに形成された両磁極１８、１９を光非透過性の材料から形成することが好ましい。こうすることで、両磁極１８、１９が形成された側面１６ｃからコア１６の外部に光束Ｌが漏れてしまうことを防止でき、光束Ｌを端面１６ｂにより集光させて、近接場光Ｒを効率良く発生させることができる。
【００６０】
一方、制御部８によってコイル２１に電流が供給されると、電磁石の原理により電流磁界が磁気回路２０内に磁束を発生させるので、両磁極１８、１９間に磁界が生じる。これにより、両磁極１８、１９間の磁気ギャップＧには、図６に示すようにディスクＤに向けて磁界が漏れ出す。この際、上述したように磁気ギャップＧは、コア１６の側面１６ｃに両磁極１８、１９が形成されていることで、微小な隙間となっている。そのため、磁気ギャップＧに発生した洩れ磁界は、ディスクＤの磁気記録層ｄ３に対して局所的に作用する。これにより、近接場光Ｒによって保磁力が低下した磁気記録層ｄ３の局所的な位置に対して、ピンポイントで洩れ磁界を作用させることができる。なお、この洩れ磁界は、記録する情報に応じて向きが反転する。
【００６１】
そして、ディスクＤの磁気記録層ｄ３は、洩れ磁界を受けると、洩れ磁界の向きに応じて磁化の方向が反転する。その結果、ディスクＤに情報の記録を行うことができる。つまり、近接場光Ｒと両磁極１８、１９で発生した洩れ磁界とを協働させた、近接場光アシスト磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。
【００６２】
次に、ディスクＤに記録された情報を再生する場合には、スライダ１５の先端面１６ｂに形成されている磁気抵抗効果膜２７が、ディスクＤの磁気記録層ｄ３から洩れ出ている磁界を受けて、その大きさに応じて電気抵抗が変化する。よって、磁気抵抗効果膜２７の電圧が変化する。これにより制御部８は、ディスクＤから洩れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することができる。そして制御部８は、この電圧の変化から信号の再生を行うことで、情報の再生を行うことができる。
【００６３】
特に、近接場光Ｒを発生させるコア１６は、底面１６ａ及び端面１６ｂがディスク面Ｄ１やスライダ１５の対向面１５ａと平行になるように設けられているので、光束導入手段１７はスライダ１５の上面から光束Ｌを容易且つ確実に導入することができる。
また、スライダ１５の対向面１５ａにコア１６を固定すると共に、コア１６の側面１６ｃに両磁極１８、１９を形成するだけで、近接場光Ｒの発生と洩れ磁界の発生とを同時に達成することができるので、従来のように複雑な構成にすることなく、シンプルな構造にすることができる。よって、構成を簡略化することができ、小型化を図ることができる。
【００６４】
また、コア１６の底面１６ａ側から導入された光束Ｌは、自然と端面１６ｂに向かうので効率良く近接場光Ｒを発生させることができる。よって、近接場光Ｒと洩れ磁界とをより効率良く協働させることができる。
更に、従来とは異なり、両磁極１８、１９の間で近接場光Ｒを発生させることができるので、洩れ磁界が作用する範囲内に、近接場光Ｒによる加熱温度のピーク位置を入れることができる。特に、近接場光Ｒによる加熱の温度勾配がディスクＤの移動方向に対して遅れたとしても、加熱温度のピーク位置を洩れ磁界の範囲内に留めておくことができる。従って、ディスクＤの局所的な位置に対して確実に記録を行うことができ、信頼性の向上化及びディスクＤのさらなる高密度化を図ることができる。
【００６５】
また、コイル２１は、磁気回路２０の垂直回路部２０ａの周囲を螺旋状に巻回した状態で形成され、スライダ１５の対向面１５ａに対して平行している。よって、コイル２１の巻線を増やしたとしても、スライダ１５の厚みに影響しないので、薄型化を図りながら洩れ磁界の強度を高めることができる。また、垂直面ではなく水平面にコイル２１を作製できるので、特別な方法を用いずとも従来の方法で容易に作製を行える。そのため、コイル２１を細くしたり巻線を増やしたりする等、設計の自由度を向上することができる。また、コイル２１を自由に設計できるため、磁気回路２０についても幅を太くする等自由に設計を行い易い。このように、磁気回路２０及びコイル２１を状況に応じて自由に設計でき、信頼性のある電磁石を製造することができる。
【００６６】
また、第１の磁極１８及び第２の磁極１９がディスクＤの移動方向に沿って並んでいるので、両磁極１８、１９を確実にディスクＤのトラック上に位置させることができる。従って、隣接するトラックに記録された情報に影響を与えることなく、所望するトラックに対して情報を正確に記録することができる。
【００６７】
上述したように本実施形態の近接場光ヘッド２によれば、小型化を図りながら近接場光Ｒを効率良く発生させることができると共に書き込みの信頼性を向上することができる。
また、本実施形態の情報記録再生装置１によれば、上述した近接場光ヘッド２を備えているので、該情報記録再生装置１自体の小型化も図ることができ、また、書き込みの信頼性が高まって高品質化を図ることができる。
【００６８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る近接場光ヘッドの第２実施形態について、図７を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、コア１６の側面１６ｃ上に第１の磁極１８及び第２の磁極１９が直接形成されていたのに対し、第２実施形態の近接場光ヘッド２のコア１６は、図７に示すように、側面１６ｃと両磁極１８、１９との間にそれぞれ金属膜３０が形成されている点である。
【００６９】
この金属膜３０は、例えばＡｕ膜であり、コア１６の側面１６ｃ上に蒸着等によって成膜されている。このように構成されたコア１６の場合には、内部に導入された光束Ｌが金属膜３０に入射すると、該金属膜３０に表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜３０の表面とコア１６の側面１６ｃとの界面をコア１６の端面１６ｂに向かって伝播する。そして、コア１６の端面１６ｂに達した時点で、光強度の強い近接場光Ｒとなって外部に漏れ出す。従って、ディスクＤをより効率良く加熱することができ、情報の記録を容易に行うことができる。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る近接場光ヘッドの第３実施形態について、図８を参照して説明する。なお、第３実施形態において第２実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、コア１６の側面１６ｃと両磁極１８、１９との間に金属膜３０が形成されていたのに対し、第３実施形態の近接場光ヘッド２のコア１６は、図８に示すように、両磁極１８、１９が形成された側面１６ｃ以外の側面１６ｃ上に金属膜３０が形成されている点である。
【００７１】
本実施形態においても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができ、光強度の強い近接場光Ｒを発生することができる。更に本実施形態では、それに加え全てのコア１６の側面１６ｃ上に、金属膜３０又は光非透過性の両磁極１８、１９のいずれかが形成されているので、コア１６の内部に導入された光束Ｌは端面１６ｂに向かう途中でコア１６の外部に洩れることがない。従って、光束Ｌを無駄なく端面１６ｂに集光することができ、より効率良く光強度の強い近接場光Ｒを発生することができる。その結果、ディスクＤをより効率良く加熱することができ、情報の記録をさらに容易に行うことができる。
【００７２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７３】
例えば、上記第２実施形態では金属膜３０を両磁極１８、１９とコア１６の側面１６ｃとの間に形成し、第３実施形態では金属膜３０を両磁極１８、１９が形成されていない側面１６ｃ上に形成したが、これらを組み合わせた形で金属膜３０を形成しても構わない。
即ち、コア１６の全ての側面１６ｃ上に金属膜３０を形成しても構わない。こうすることで、第３実施形態と同様に光束Ｌがコア１６の端面１６ｂに向かう途中で外部に洩れることはなく、しかも、全て表面プラズモンとなって端面１６ｂに伝播する。その結果、さらに光強度の強い近接場光Ｒを効率良く発生させることができ、情報の記録をさらに容易に行うことができる。
【００７４】
また、上記各実施形態では、面内記録方式で記録を行う場合を例にして説明したが、この記録方式に限られず、垂直記録方式にも適用可能なものである。
但しこの場合には、図９に示すように、第２の磁極１９よりもディスクＤの移動方向側に第１の磁極１８を配置すると共に、ディスク面Ｄ１に対向する面積を第２の磁極１９よりも小さくして、該第１の磁極１８側で記録を行わせるようにする。つまり、第１の磁極１８を主磁極として機能させ、第２の磁極１９を補助磁極として機能させるように構成すれば良い。
【００７５】
また、この場合に使用するディスクＤは、少なくとも、ディスク面Ｄ１に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直記録層ｄ６と、高透磁率材料からなる軟磁性層ｄ７との２層で構成される垂直２層膜ディスクを使用する。このようなディスクＤとしては、例えば図９に示すように、基板ｄ１上に、軟磁性層ｄ７と、中間層ｄ８と、垂直記録層ｄ６と、保護層ｄ４と、潤滑層ｄ５とを順に成膜したものを使用すると良い。
なお、垂直記録層ｄ６は、垂直異方性磁性層となっており、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系合金が使用される。また、中間層ｄ８は、垂直記録層ｄ６の結晶制御層である。
【００７６】
そして、ディスクＤに記録を行う場合には、第１の磁極１８側から発生した磁束がディスクＤの垂直記録層ｄ６を真直ぐ通り抜け、軟磁性層ｄ７に達する。これによって、垂直記録層ｄ６の磁化をディスク面Ｄ１に対して垂直に向けた状態で記録を行うことができる。また、軟磁性層ｄ７に達した磁束は、該軟磁性層ｄ７を経由して第２の磁極１９に戻る。この際、第１の磁極１８側でのみ記録を行うので、第２の磁極１９に戻る際には磁化の方向に影響を与えることはない。
このように、垂直磁気記録方式により情報の記録を行えるので、熱揺らぎ現象等の影響を受け難く、安定した記録を行うことができる。よって、書き込みの信頼性をさらに高めることができる。
【００７７】
また、上記各実施形態では、コア１６の底面１６ａ及び端面１６ｂの形状を上面視正方形状としたが、この場合に限られるものではない。例えば、図１０に示すように、上面視平行四辺形状や、図１１に示すように、上面視台形状に形成しても構わない。更には、図１２に示すように、４辺のいずれもが平行関係とならない上面視四角形状に形成しても構わない。このように、底面１６ａ及び端面１６ｂが平面視四角形状に形成されていれば、コア１６をどのような形状に形成しても構わない。また、底面１６ａ及び端面１６ｂを共に同一形状にする必要もなく、それぞれ異なる多角形状に形成しても構わない。
【００７８】
また、上記実施形態では、光信号コントローラ５をハウジング９内に取り付け、光束導入手段１７を構成する光導波路４の基端側から光束Ｌを入射させることで、コア１６に該光束Ｌを導いた構成を採用したが、この場合に限定されるものではない。
例えば、図１３に示すように、光束導入手段１７をレンズ２６だけで構成し、該レンズ２６とジンバル部２５との間に光信号コントローラ５を設けても構わない。なお、この場合には、ビーム３に沿って配線等を這わせることで、光信号コントローラ５と制御部８とを電気的に接続すれば良い。この場合であっても、光信号コントローラ５から光束導入手段１７に対して光束Ｌを確実に入射させることができる。特に、光束Ｌをレンズ２６に直接入射できるので、より効率良く近接場光を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係る近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す近接場光ヘッドの拡大断面図である。
【図３】図２に示す近接場光ヘッドを、ディスク面側から見た図である。
【図４】図３に示す近接場光ヘッドのコアを端面側から見た斜視図である。
【図５】図３に示す近接場光ヘッドのコイルと磁気回路との取付位置関係を示す断面図である。
【図６】図２に示す近接場光ヘッドによりディスクに記録を行っている最中の状態を示す図であって、コアを中心とした拡大断面図である。
【図７】本発明に係る近接場光ヘッドの第２実施形態を示す図であって、側面と両磁極との間に金属膜が形成されたコアの斜視図である。
【図８】本発明に係る近接場光ヘッドの第３実施形態を示す図であって、両磁極が形成されていない側面上に金属膜が形成されたコアの斜視図である。
【図９】本発明に係る近接場光ヘッドの変形例を示す図であって、垂直記録方式によりディスクに記録を行っている最中の状態を示す、コアを中心とした拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る近接場光記録素子の変形例を示す図であって、底面及び端面が平行四辺形状に形成されたコアを端面側から見た拡大図である。
【図１１】本発明に係る近接場光記録素子の変形例を示す図であって、底面及び端面が台形状に形成されたコアを端面側から見た拡大図である。
【図１２】本発明に係る近接場光記録素子の変形例を示す図であって、４辺のいずれもが平行関係とならないように底面及び端面が四角形状に形成されたコアを端面側から見た拡大図である。
【図１３】本発明に係る近接場光ヘッドの変形例を示す図であって、レンズとジンバル部との間に光信号コントローラが設けられた近接場光ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
Ｄ ディスク（磁気記録媒体）
Ｄ１ ディスク面（磁気記録媒体の表面）
Ｌ 光束
Ｒ 近接場光
１ 情報記録再生装置
２ 近接場光ヘッド
３ ビーム
５ 光信号コントローラ（光源）
６ アクチュエータ
７ スピンドルモータ（回転駆動部）
８ 制御部
１５ スライダ
１５ａ 対向面
１６ コア
１６ａ コアの底面
１６ｂ コアの端面
１６ｃ コアの側面
１７ 光束導入手段
１８ 第１の磁極
１９ 第２の磁極
２０ 磁気回路
２０ａ 垂直回路部
２１ コイル
３０ 金属膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光を利用して磁気記録媒体に各種の情報を超高密度で記録することができる近接場光ヘッド及び該近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ機器におけるハードディスク等の容量増加に伴い、単一記録面内における情報の記録密度が増加している。例えば、磁気ディスクの単位面積当たりの記録容量を多くするためには、面記録密度を高くする必要がある。ところが、記録密度が高くなるにつれて、記録媒体上で１ビット当たりの占める記録面積が小さくなっている。このビットサイズが小さくなると、１ビットの情報が持つエネルギーが、室温の熱エネルギーに近くなり、記録した情報が熱揺らぎ等のために反転したり、消えてしまったりする等の熱減磁の問題が生じてしまう。
【０００３】
一般的に用いられてきた面内記録方式では、磁化の方向が記録媒体の面内方向に向くように磁気を記録する方式であるが、この方式では上述した熱減磁による記録情報の消失等が起こり易い。そこで、このような不具合を解消するために、記録媒体に対して垂直な方向に磁化信号を記録する垂直記録方式に移行しつつある。この方式は、記録媒体に対して、単磁極を近づける原理で磁気情報を記録する方式である。この方式によれば、記録磁界が記録膜に対してほぼ垂直な方向を向く。垂直な磁界で記録された情報は、記録膜面内においてＮ極とＳ極とがループを作り難いため、エネルギー的に安定を保ち易い。そのため、この垂直記録方式は、面内記録方式に対して熱減磁に強くなっている。
【０００４】
しかしながら、近年の記録媒体は、より大量且つ高密度情報の記録再生を行いたい等のニーズを受けて、さらなる高密度化が求められている。そのため、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、保磁力の強いものが記録媒体として採用され始めている。そのため、上述した垂直記録方式であっても、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。
【０００５】
そこで、この不具合を解消するために、近接場光により磁区を局所的に加熱して一時的に保磁力を低下させ、その間に書き込みを行うハイブリッド磁気記録方式（近接場光アシスト磁気記録方式）が提供されている。このハイブリッド磁気記録方式は、微小領域と、近接場光ヘッドに形成された光の波長以下のサイズに形成された光学的開口との相互作用により発生する近接場光を利用する方式である。このように、光の回折限界を超えた微小な光学的開口、即ち、近接場光発生素子を有する近接場光ヘッドを利用することで、従来の光学系において限界とされていた光の波長以下となる領域における光学情報を扱うことが可能となる。よって、従来の光情報記録再生装置等を超える記録ビットの高密度化を図ることができる。
なお、近接場光発生素子は、上述した光学的微小開口によるものだけでなく、例えば、ナノメートルサイズに形成された突起部により構成しても構わない。この突起部によっても、光学的微小開口と同様に近接場光を発生させることができる。
【０００６】
上述したハイブリッド磁気記録方式による記録ヘッドとしては、各種のものが提供されているが、その１つとして、光スポットのサイズを縮小して記録密度の増大化を図った磁気記録ヘッドが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
この磁気記録ヘッドは、主に主磁極と、補助磁極と、螺旋状の導体パターンが絶縁体の内部に形成されたコイル巻線と、照射されたレーザ光から近接場光を発生させる金属散乱体と、金属散乱体に向けてレーザ光を照射する平面レーザ光源と、照射されたレーザ光を集束させるレンズとを備えている。これら各構成品は、ビームの先端に固定されたスライダの先端面に取り付けられている。
【０００７】
主磁極は、一端側が記録媒体に対向した面となっており、他端側が補助電極に接続されている。つまり、主磁極及び補助電極は、１本の磁極（単磁極）を垂直方向に配置した単磁極型垂直ヘッドを構成している。また、コイル巻線は、磁極と補助電極との間を一部が通過するように補助電極に固定されている。これら磁極、補助電極及びコイル巻線は、全体として電磁石を構成している。
主磁極の先端には、金等からなる上記金属散乱体が取り付けられている。また、金属散乱体から離間した位置に上記平面レーザ光源が配置されると共に、該平面レーザ光源と金属散乱体との間に上記レンズが配置されている。
上述した各構成品は、スライダの先端面側から、補助磁極、コイル巻線、主磁極、金属散乱体、レンズ、平面レーザ光源の順に取り付けられている。
【０００８】
このように構成された磁気記録ヘッドを利用する場合には、近接場光を発生させると同時に記録磁界を印加することで、記録媒体に各種の情報を記録している。
即ち、平面レーザ光源からレーザ光を照射させる。このレーザ光は、レンズによって集束され、金属散乱体に照射される。すると金属散乱体は、内部の自由電子がレーザ光の電場によって一様に振動させられるのでプラズモンが励起されて先端部分に近接場光を発生させる。その結果、記録媒体の磁気記録層は、近接場光によって局所的に加熱され、一時的に保磁力が低下する。
また、上記レーザ光の照射と同時に、コイル巻線の導体パターンに駆動電流を供給することで、主磁極に近接する記録媒体の磁気記録層に対して記録磁界を局所的に印加する。これにより、保磁力が一時的に低下した磁気記録層に各種の情報を記録することができる。つまり、近接場光と磁場との協働により、記録媒体への記録を行うことができる。
【０００９】
更に、上述した磁気記録ヘッドに対して、さらに予熱機構を組み合わせた磁気記録ヘッドも知られている（例えば、特許文献３参照）。
この磁気記録ヘッドは、上述した主磁極と補助磁極との間に、予熱機構である抵抗ヒータを備えている。この抵抗ヒータは、主磁極及び金属散乱体に比べて先端面積が大きいので、加熱する対象領域が広く温度勾配が低い。そのため、抵抗ヒータは、記録媒体の磁気記録層に対して、予め予熱する程度の熱しか加えることができないようになっている。
このように構成された磁気記録ヘッドによれば、予め抵抗ヒータによって磁気記録層を予熱できるので、近接場光を発生させる金属散乱体における発熱を低減することができる。よって、温度上昇による金属散乱体の劣化や、損傷の可能性等を低下させることができ、耐久性の向上化を図ることができる。
【特許文献１】特開２００４−１５８０６７号公報
【特許文献２】特開２００５−４９０１号公報
【特許文献３】特開２００５―７８６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の磁気記録ヘッドには、まだ以下の課題が残されていた。
即ち、上記特許文献１及び２に記載されている磁気記録ヘッドでは、平面レーザ光源から金属散乱体にレーザ光を照射することで近接場光を発生させているが、該近接場光を効率良く発生させるためには、できるだけ金属散乱体の先端にレーザ光を照射する必要がある。その一方、レーザ光、レンズや平面レーザ光源を、記録媒体に対して干渉しないように配置する必要がある。
そのため、特許文献１に記載されている磁気記録ヘッドは、平面レーザ光源から金属散乱体に向けて斜めにレーザ光を照射すると共に半円形状のレンズを使用することで、上述した条件を満足させている。
【００１１】
ところが、この条件を満足させるために、金属散乱体に対してレーザ光の光軸が斜めになると共に半円形状のレンズを使用せざるを得なかった。そのため、効率良く近接場光を発生させることが難しくなってしまい、レーザ光の出力を上げざるを得なかった。その結果、レーザ平面光源や金属散乱体が過度に発熱する恐れがあり、信頼性に劣るものであった。
【００１２】
また、主磁極に対して所定の間隔を空けた状態で、レンズ及びレーザ平面光源を平行に配置する必要があるが、実際上スライダの先端にこのような配置で作りこむことは困難であり、仮に作りこめたとしてもコンパクトにまとめることができず、小型化を図ることが難しいものであった。
なお、平面レーザ光源やレンズに代えて光導波路を使用したり、ミラーを利用することでレーザ光を金属散乱体に向けて直線で照射させたりすることも考えられるが、より構成が複雑化してしまいやはり小型化を図ることが難しいものであった。
【００１３】
更に、金属散乱体は、走査方向の最後端に位置するように主磁極の外側に設けられているので、磁気記録層に情報を記録する際に、記録磁界を印加している位置に対して効率良く加熱を行うことが困難なものであった。つまり、記録媒体の回転に伴って磁気記録層は、補助磁極、磁極、金属散乱体の順に移動するので、近接場光で加熱される前に記録磁界が印加されてしまう。そのため、記録磁界が印加された領域外に、近接場光による加熱温度のピーク位置がきてしまい、書き込みの信頼性が劣るものであった。
特に、近接場光による温度勾配は、記録媒体の走査方向に対して遅れる傾向にあるので、加熱温度のピーク位置が金属散乱体の真下からずれてしまうと考えられる。この点を考慮すると、実際には加熱温度のピーク位置が記録磁界の印加領域からさらに外れる方向にずれてしまい、正確な書き込みを行えない可能性が高かった。
【００１４】
一方、特許文献３に記載されている磁気記録ヘッドは、主磁極と補助磁極との間に抵抗ヒータ等の予熱機構を備えているので、上述した近接場光を発生させる効率性の問題点、書き込みの信頼性の問題点を解消する構成にはなっているが、その反面、構成品としてさらに予熱機構が加わるので、構成がさらに煩雑になり大型化してしまう不都合があった。
【００１５】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に、書き込みの信頼性が向上した近接場光ヘッド及び該近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る近接場光ヘッドは、導入された光束から近接場光を発生させて、一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、該磁気記録媒体に磁界を与えて磁化反転を生じさせ情報を記録させる近接場光ヘッドであって、前記磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置され、磁気記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、平面視多角形状に形成された底面と、該底面より小さな面積で形成され、底面から所定距離離間した位置に配された端面と、底面及び端面の頂点をそれぞれ結んで形成された複数の側面とを有し、底面が前記スライダの対向面に固定された光透過性のコアと、前記底面側から前記コア内に前記光束を導入させる光束導入手段と、前記複数の側面のうち、向い合う２つの側面上に形成された第１の磁極及び第２の磁極と、磁性材料から形成され、前記第１の磁極と前記第２の磁極とを接続する磁気回路と、前記情報に応じて変調された電流が供給され、前記磁気回路を中心として該磁気回路の周囲を巻回するコイルとを備え、前記コアの端面が、前記光束が導入されたときに前記近接場光を発生させるサイズに形成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、スライダが一定方向に回転する磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置されている。この際、スライダの対向面は、磁気記録媒体の表面に対向した状態となっている。また、このスライダの対向面には、角錐台状に形成されたコアが底面を面接触させた状態で固定されている。よって、コアの端面は、スライダの対向面と同様に磁気記録媒体の表面に対向した状態となっている。また、この端面は、底面よりも小さいサイズに形成されているので、複数の側面は端面に向かうにしたがって、向い合う側面との間隔が漸次狭まる斜面状態となっている。そして、これら複数の側面のうち向い合う２つの側面上には、第１及び第２の磁極が形成されている。この際、コアの端面のサイズは、光束が内部に導入されたときに近接場光を発生させるサイズ（光束の波長よりも小さい微小開口となる大きさ）に形成されている。そのため、両磁極の間隔（磁気ギャップ）は、磁気記録媒体の表面に対向する端面において近接した状態になっている。つまり、微小な磁気ギャップを作り出している。
【００１８】
ここで記録を行う場合には、まず光束導入手段によりコアの内部に底面側から光束を導入する。この際コアの底面は、スライダの対向面に固定されて該スライダの上面側を向いている。そのため光束導入手段は、従来の光の入れ方とは異なり、スライダの上面側から略真下に向けて、光束を容易に導入することができる。また、光透過性のコアの内部に導入された光束は、底面側から端面側に向かって自然に進み、磁気記録媒体の表面に対向する端面から近接場光として外部に漏れ出す。つまり、コアの端面から近接場光を発生させることができる。
【００１９】
このように、スライダの上面側からコアの端面に向けて略一直線状に光束を導入できるので、効率良く近接場光を発生させることができる。この近接場光によって磁気記録媒体は、局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。
また、上述した光束の導入と同時に、記録する情報に応じて変調した電流をコイルに供給する。すると電磁石の原理により、電流磁界が磁気回路内に磁束を発生させるので、両磁極間に磁界が生じる。これにより、両磁極間の磁気ギャップには、磁気記録媒体に向けて磁界が漏れ出す。この際、上述したように磁気ギャップは、コアの側面に両磁極が形成されていることで、微小な隙間となっている。そのため、磁気ギャップに発生した洩れ磁界は、磁気記録媒体に対して局所的に作用する。これにより、近接場光によって保磁力が低下した磁気記録媒体の局所的な位置に対して、ピンポイントで洩れ磁界を作用させることができる。なお、洩れ磁界は、記録する情報に応じて向きが反転する。そして、磁気記録媒体は、洩れ磁界を受けると、洩れ磁界の方向に応じて磁化の方向が反転する。その結果、情報の記録を行うことができる。つまり、近接場光と両磁極で発生した洩れ磁界とを協働させた、近接場光アシスト磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。
【００２０】
特に、近接場光を発生させるコアは、底面及び端面が磁気記録媒体の表面やスライダの対向面と平行になるように設けられているので、光束導入段はスライダの上面から光束を容易且つ確実に導入することができる。
また、スライダの対向面にコアを固定すると共に、コアの側面に両磁極を形成するだけで、近接場光の発生と洩れ磁界の発生とを同時に達成することができるので、従来のように複雑な構成にすることなく、シンプルな構造にすることができる。よって、構成を簡略化することができ、小型化を図ることができる。
【００２１】
また、コアの底面側から導入された光束は、自然と端面に向かうので効率良く近接場光を発生させることができる。よって、近接場光と洩れ磁界とをより効率良く協働させることができる。
更に、従来とは異なり、両磁極の間で近接場光を発生させることができるので、洩れ磁界が局所的に作用する範囲内に、近接場光による加熱温度のピーク位置を入れることができる。特に、近接場光による加熱の温度勾配が磁気記録媒体の移動方向に対して遅れたとしても、加熱温度のピーク位置を洩れ磁界の範囲内に留めておくことができる。従って、磁気記録媒体の局所的な位置に対して確実に記録を行うことができ、信頼性の向上化及び
磁気記録媒体のさらなる高密度化を図ることができる。
【００２２】
上述したように、本発明に係る近接場光ヘッドによれば、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に、書き込みの信頼性を向上することができる。
【００２３】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記第１の磁極及び前記第２の磁極と、前記コアの側面との間には、それぞれ金属膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、両磁極とコアの側面との間にそれぞれ金等の金属膜が形成されているので、より強い近接場光を発生させることができる。つまり、コアの内部に導入された光束が金属膜に入射すると、該金属膜には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜の表面とコアの側面との界面をコアの端面に向かって伝播する。そして、コアの端面に達した時点で強い近接場光となって外部に漏れ出す。
従って、磁気記録媒体をより効率良く加熱することができ、情報の記録を容易に行うことができる。
【００２５】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記金属膜が、前記複数の側面のうち、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が形成された側面以外の側面上に形成されていることを特徴とするものである。
【００２６】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、複数の側面のうち、両磁極が形成された側面上だけでなく、残りの側面上にも金属膜が形成されている。即ち、コアの全ての側面上に、金属膜が形成されている。そのため、コアの内部に導入された光束は、途中で外部に洩れることはなく、全て表面プラズモンとなって端面に集まる。その結果、さらに強い近接場光を効率良く発生させることができる。その結果、情報の記録をさらに容易に行うことができる。
【００２７】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記複数の側面のうち、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が形成された側面以外の側面上に、金属膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００２８】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、複数の側面のうち、両磁極が形成されていない側面上に、金等の金属膜が形成されているので、より強い近接場光を発生させることができる。つまり、コアの内部に導入された光束が金属膜に入射すると、該金属膜には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜の表面とコアの側面との界面をコアの端面に向かって伝播する。そして、コアの端面に達した時点で強い近接場光となって外部に漏れ出す。しかも両磁極は非透過性であるので、導入された光束は途中でコアの外部に漏れることもない。
従って、効率良く強い近接場光を発生させることができる。その結果、磁気記録媒体をより効率良く加熱することができ、情報の記録をさらに容易に行うことができる。
【００２９】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明のいずれかの近接場光ヘッドにおいて、前記磁気回路が、前記スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部を一部に有し、前記コイルが、前記対向面に沿って広がるように、前記垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されていることを特徴とするものである。
【００３０】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、第１の磁極と第２の磁極とを接続する磁気回路の一部が、スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部となっている。そして、コイルは、スライダの対向面に沿って広がるように、垂直回路部を中心として該垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されている。つまり、コイルは、スライダの対向面に対して平行した状態となっている。
よって、コイルの巻線を増やしたとしても、スライダの厚みに影響しないので、薄型化を図りながら洩れ磁界の強度を高めることができる。また、垂直面ではなく水平面にコイルを作製できるので、特別な方法を用いずとも従来の方法で容易に作製を行える。そのため、コイルを細くしたり巻線を増やしたりする等、設計の自由度を向上することができる。また、コイルを自由に設計できるため、磁気回路についても幅を太くする等自由に設計を行い易い。このように、磁気回路及びコイルを状況に応じて自由に設計でき、信頼性のある電磁石を製造することができる。
【００３１】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明のいずれかの近接場光ヘッドにおいて、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が、前記磁気記録媒体の移動方向に沿って並ぶように設けられていることを特徴とするものである。
【００３２】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、第１の磁極及び第２の磁極が磁気記録媒体の移動方向に沿って並んでいるので、両磁極を確実に磁気記録媒体のトラック上に位置させることができる。従って、隣接するトラックに記録された情報に影響を与えることなく、所望するトラックに対して情報を正確に記録することができる。
【００３３】
また、本発明に係る近接場光ヘッドは、上記本発明の近接場光ヘッドにおいて、前記第１の磁極が、前記第２の磁極よりも前記移動方向側に位置すると共に、第２の磁極よりも前記磁気記録媒体の表面に対向する面積が小さく形成されて、該第１の磁極側で前記情報の記録を行うことを特徴とするものである。
【００３４】
この発明に係る近接場光ヘッドにおいては、第１の磁極が第２の磁極よりも、磁気記録媒体の移動方向側（進行側）に位置している。また、磁気記録媒体の表面に対向する面積は、第２の磁極よりも第１の磁極の方が小さく形成されており、第１の磁極側で情報の記録を行うようになっている。つまり、第１の磁極が主磁極として機能し、第２の磁極は補助磁極として機能するようになっている。
磁気記録媒体に記録を行う際には、第１の磁極側から発生した磁束が磁気記録媒体に作用するので、磁化を表面に対して垂直な方向に向けた状態で記録を行うことができる。なおこの磁束は、磁気記録媒体を経由して第２の磁極に戻る。この際、小さな面積に形成された第１の磁極でのみ記録が行われるので、磁化の方向に影響を与えることがない。
このように、垂直磁気記録方式により情報の記録を行うことができ、熱揺らぎ現象に対して安定した記録を行うことができる。よって、書き込みの信頼性をさらに高めることができる。
【００３５】
また、本発明に係る情報記録再生装置は、上記本発明のいずれかの近接場光ヘッドと、前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、該磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態で、前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと、前記光束導入手段に対して前記光束を入射させる光源と、前記ビームの基端側を支持すると共に、該ビームを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、前記磁気記録媒体を前記一定方向に回転させる回転駆動部と、前記コイルに前記電流を供給すると共に前記光源の作動を制御する制御部とを備えていることを特徴とするものである。
【００３６】
この発明に係る情報記録再生装置においては、回転駆動部により磁気記録媒体を一定方向に回転させた後、アクチュエータによりビームを移動させて近接場光ヘッドをスキャンさせる。そして、近接場光ヘッドを磁気記録媒体上の所望する位置に配置させる。この際近接場光ヘッドは、磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態、即ち、２軸を中心として捻れることができるようにビームに支持されている。よって、磁気記録媒体にうねりが生じたとしても、うねりに起因する風圧変化を捩じりによって吸収でき、近接場光ヘッドを安定して浮上させることができる。
【００３７】
その後、制御部は、光源を作動させると同時に、情報に応じて変調した電流をコイルに供給する。これにより、近接場光ヘッドは、近接場光と洩れ磁界とを協働させて、磁気記録媒体に情報を記録することができる。
特に、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に書き込みの信頼性が向上した近接場光ヘッドを備えているので、情報記録再生装置自体の小型化を図ることができ、また、書き込みの信頼性が高まって高品質化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る近接場光ヘッドによれば、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に書き込みの信頼性を向上することができる。
また、本発明に係る情報記録再生装置によれば、小型化を図ることができると共に、書き込みの信頼性が高めて高品質化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る近接場光ヘッド及び情報記録再生装置の第１実施形態を、図１から図６を参照して説明する。なお、本実施形態の情報記録再生装置１は、磁気記録層ｄ３を有するディスク（磁気記録媒体）Ｄに対して、面内記録方式で書き込みを行う場合を例に挙げて説明する。
【００４０】
本実施形態の情報記録再生装置１は、図１に示すように、近接場光ヘッド２と、ディスク面（磁気記録媒体の表面）Ｄ１に平行なＸＹ方向に移動可能とされ、ディスク面Ｄ１に平行で且つ互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに回動自在な状態で近接場光ヘッド２を先端側で支持するビーム３と、光導波路４の基端側から該光導波路４に対して光束Ｌを入射させる光信号コントローラ（光源）５と、ビーム３の基端側を支持すると共に、該ビーム３をディスク面Ｄ１に平行なＸＹ方向に向けてスキャン移動させるアクチュエータ６と、ディスクＤを一定方向に回転させるスピンドルモータ（回転駆動部）７と、情報に応じて変調した電流を後述するコイル２１に対して供給すると共に、光信号コントローラ５の作動を制御する制御部８と、これら各構成品を内部に収容するハウジング９とを備えている。
【００４１】
ハウジング９は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部９ａが形成されている。また、このハウジング９には、凹部９ａの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。
凹部９ａの略中心には、上記スピンドルモータ７が取り付けられており、該スピンドルモータ７に中心孔を嵌め込むことでディスクＤが着脱自在に固定される。凹部９ａの隅角部には、上記アクチュエータ６が取り付けられている。このアクチュエータ６には、軸受１０を介してキャリッジ１１が取り付けられており、該キャリッジ１１の先端にビーム３が取り付けられている。そして、キャリッジ１１及びビーム３は、アクチュエータ６の駆動によって共に上記ＸＹ方向に移動可能とされている。
なお、キャリッジ１１及びビーム３は、ディスクＤの回転停止時にアクチュエータ６の駆動によって、ディスクＤ上から退避するようになっている。また、近接場光ヘッド２とビーム３とで、サスペンション１２を構成している。
また、光信号コントローラ５は、アクチュエータ６に隣接するように凹部９ａ内に取り付けられている。そして、このアクチュエータ６に隣接して、上記制御部８が取り付けられている。
【００４２】
上記近接場光ヘッド２は、導入された光束Ｌから近接場光Ｒを発生させてディスクＤを加熱すると共に、ディスクＤに磁界を与えて磁化反転を生じさせ情報を記録させるものである。
即ち、近接場光ヘッド２は、図２及び図３に示すように、ディスク面Ｄ１から所定距離Ｈだけ浮上した状態で配置され、ディスク面Ｄ１に対向する対向面１５ａを有するスライダ１５と、該スライダ１５に固定され、近接場光Ｒを発生させるコア１６と、コア１６内に光束Ｌを導入させる光束導入手段１７と、コア１６に形成された第１の磁極１８及び第２の磁極１９と、両磁極１８、１９を接続する磁気回路２０と、磁気回路２０を中心として該磁気回路２０の周囲を巻回するコイル２１とを備えている。
【００４３】
スライダ１５は、石英ガラス等の光透過性材料によって、直方体状に形成されている。このスライダ１５は、対向面１５ａをディスクＤ側にした状態で、ジンバル部２５を介してビーム３の先端にぶら下がるように支持されている。このジンバル部２５は、ディスク面Ｄ１に垂直なＺ方向、Ｘ軸回り及びＹ軸回りにのみ変位するように動きが規制された部品である。これによりスライダ１５は、上述したようにディスク面Ｄ１に平行で且つ互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに回動自在とされている。
【００４４】
スライダ１５の対向面１５には、回転するディスクＤによって生じた空気流の粘性から、浮上するための圧力を発生させる凸条部１５ｂが形成されている。本実施形態では、レール状に並ぶように、長手方向に沿って延びた凸条部１５ｂを２つ形成している場合を例にしている。但し、この場合に限定されるものではなく、スライダ１５をディスク面Ｄ１から離そうとする正圧とスライダ１５をディスク面Ｄ１に引き付けようとする負圧とを調整して、スライダ１５を最適な状態で浮上させるように設計されていれば、どのような凹凸形状でも構わない。なお、この凸条部１５ｂの表面はＡＢＳ（Air Bearing Surface）と呼ばれる面とされている。
【００４５】
スライダ１５は、この２つの凸条部１５ｂによってディスク面Ｄ１から浮上する力を受けていると共に、ビーム３によってディスク面Ｄ１側に押さえ付けられる力を受けている。スライダ１５は、この両者の力のバランスによって、上述したようにディスク面Ｄ１から所定距離Ｈ離間した状態で浮上するようになっている。
【００４６】
上記コア１６は、スライダ１５と同様に石英ガラス等の光透過性材料に形成されており、図４に示すように、底面１６ａと端面１６ｂと４つの側面（複数の側面）１６ｃとを有する四角錐台状に形成されている。具体的には、互いに平行な辺を有するように平面視長方形状に形成された底面１６ａと、該底面１６ａより小さな面積で同一形状（平面視長方形状）に形成され、底面１６ａから所定距離離間した位置に配された端面１６ｂと、底面１６ａ及び端面１６ｂの頂点をそれぞれ結んで形成された４つの側面１６ｃとを有するように加工されている。
但し、コア１６としては、４つの側面１６ｃを有する場合に限定されるものではなく、平面視多角形状（例えば、６角形状や８角形状）の底面及び端面と、これら底面及び端面のそれぞれの頂点を結ぶ複数の側面（例えば、底面及び端面が６角形状の場合には６面）とを有するコアとしても構わない。即ち、底面及び端面が平面視多角形状に形成された角錐台状のコアであれば構わない。なお、底面及び端面は、共に同じ形状でなくても構わない。
【００４７】
このように構成されたコア１６は、図２に示すように、底面１６ａをスライダ１５の対向面１５ａに面接触させた状態で固定されている。この際、互いに対向する２つの側面１６ｃが、スライダ１５の長手方向、即ち、ディスクＤの移動方向に沿って並ぶように固定されている。なお、コア１６とスライダ１５とをそれぞれ別々に作製した後、互いを固定しても構わないし、石英ガラス等から一体的に作製しても構わない。特に、一体的に作製することで、製造工程の簡略化、製造時間の短縮化等を図ることができるので、より好ましい。
【００４８】
また、底面１６ａを対向面１５ａに面接触させているので、コア１６の端面１６ｂも同様にスライダ１５の対向面１５ａ及びディスク面Ｄ１に対して平行状態となっている。この際、端面１６ｂの高さが凸条部１５ｂの高さと同じになるように、コア１６の高さが設定されている。
更に、コア１６の端面１６ｂは、光束Ｌが内部に導入されたときに近接場光Ｒを発生させるサイズに形成されている。即ち、コア１６の端面１６ｂの開口サイズは、光束Ｌの波長よりも遥かに微細なサイズ（例えば、一辺が数十ｎｍ程度のサイズ）となるように設計されており、通常の伝播光を透過させることがないが、近接場光Ｒを近傍に漏れ出させることを可能にしている。
【００４９】
また、スライダ１５の上面には、コア１６の真上に当たる位置にレンズ２６が形成されている。このレンズ２６は、例えば、グレースケールマスクを用いたエッチングによって形成される非球面のマイクロレンズである。更に、スライダ１５の上面には、光ファイバー等の光導波路４が取り付けられている。この光導波路４は、先端が略４５度にカットされたミラー面４ａとなっており、該ミラー面４ａがレンズ２６の真上に位置するように取り付け位置が調整されている。そして、光導波路４は、ビーム３及びキャリッジ１１等を介して光信号コントローラ５に引き出されて接続されている。
これにより光導波路４は、光信号コントローラ５から入射された光束Ｌを先端側まで導き、ミラー面４ａで反射させて向きを変えた後、レンズ２６に出射することができるようになっている。また、出射された光束Ｌは、レンズ２６によって集束した後、スライダ１５を透過してコア１６の底面１６ａに導入されるようになっている。即ち、光導波路４及びレンズ２６は、上述した光束導入手段１７を構成している。
【００５０】
また、図２及び図４に示すように、コア１６に形成された４つの側面１６ｃのうち、ディスクＤの移動方向に沿うように並んだ互いに向い合う２つの側面（底面１６ａ及び端面１６ｂが有する４つのうち互いに平行な対辺のうちの１辺をそれぞれ有した状態で向い合う側面）１６ｃ上には、上記第１の磁極１８及び第２の磁極１９が形成されている。両磁極１８、１９は、例えば、磁性体材料を蒸着等の薄膜成膜技術によって側面１６ｃ上に形成されたものである。
ここでコア１６の端面１６ｂは、上述したように底面１６ａよりも小さいサイズで該底面１６ａと同じ形状に形成されているので、４つの側面１６ｃは端面１６ｂに向かうにしたがって向い合う側面１６ｃとの間隔が漸次狭まる斜面状態となっている。特に、コア１６の端面１６ｂのサイズは、近接場光Ｒを発生させる極微小サイズであるので、端面１６ｂにおける両磁極１８、１９の間隔（磁気ギャップ）Ｇは非常に近接した状態となっている。つまり、微小な磁気ギャップＧとなっている。
【００５１】
また、磁気回路２０は、図３に示すように、磁性材料によりスライダ１５内にパターニングされて形成されている。この磁気回路２０は、両端がそれぞれ第１の磁極１８及び第２の磁極１９に接続されていると共に、図５に示すように、回路の略中間付近にあたる一部分が、スライダ１５の対向面１５ａに垂直な方向に沿って折り曲げられた垂直回路部２０ａとなっている。
【００５２】
そして、コイル２１は、磁気回路２０のうち上述した垂直回路部２０ａの周囲を螺旋状に巻回した状態で、スライダ１５の対向面１５ａに沿うように形成されている。この際コイル２１は、ショートしないように、隣り合う線材間、磁気回路２０との間が絶縁状態とされている。また、このコイル２１は、ビーム３やキャリッジ１１を介して制御部８に電気的に接続されており、該制御部８から情報に応じて変調された電流が供給されるようになっている。即ち、磁気回路２０及びコイル２１は、全体として電磁石を構成している。
【００５３】
また、スライダ１５の先端面１６ｂには、図２及び図３に示すように、ディスクＤの磁気記録層ｄ３から洩れ出ている磁界の大きさに応じて電気抵抗が変換する磁気抵抗効果膜２７が形成されている。この磁気抵抗効果膜２７は、コア１６の端面１６ｂと略同じ幅で形成されている。また、この磁気抵抗効果膜２７には、図示しないリード膜等を介して制御部８からバイアス電流が供給されている。これにより制御部８は、ディスクＤから洩れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することでき、この電圧の変化から信号の再生を行っている。即ち、磁気抵抗効果膜２７は、再生素子として機能している。
【００５４】
なお、本実施形態のディスクＤは、図２に示すように、基板ｄ１上に下地層ｄ２、磁気記録層ｄ３、保護層ｄ４及び潤滑層ｄ５が順に成膜されたものである。
基板ｄ１としては、例えば、アルミ基板やガラス基板等である。下地層ｄ２は、磁気記録層ｄ３が薄くても良好な磁気特性をだすためのもので、例えばＣｒ合金系が使用される。磁気記録層ｄ３は、保磁力を高めるため、例えばＣｏＣｒＰｔＴａやＣｏＣｒＰｔＢ等のＣｏＣｒ系合金が使用される。保護層ｄ４は、磁気記録層ｄ３を保護するためのもので、例えばＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）膜が使用される。潤滑層ｄ５は、例えば、フッ素系の液体潤滑材が使用される。
【００５５】
次に、このように構成された情報記録再生装置１により、ディスクＤに各種の情報を記録再生する場合について以下に説明する。
まず、スピンドルモータ７を駆動させてディスクＤを一定方向に回転させる。次いで、アクチュエータ６を作動させて、キャリッジ１１を介してビーム３をＸＹ方向にスキャンさせる。これにより、図１に示すように、ディスクＤ上の所望する位置に近接場光ヘッド２を位置させることができる。この際、近接場光ヘッド２は、スライダ１５の対向面１５ａに形成された２つの凸条部１５ｂによって浮上する力を受けると共に、ビーム３等によってディスクＤ側に所定の力で押さえ付けられる。近接場光ヘッド２は、この両者の力のバランスによって、図２に示すようにディスクＤ上から所定距離Ｈ離間した位置に浮上する。
【００５６】
また、近接場光ヘッド２は、ディスクＤのうねりに起因して発生する風圧を受けたとしても、ジンバル部２５によってＺ方向、ＸＹ軸回りに変位することができるようになっているので、うねりに起因する風圧を吸収することができる。そのため、近接場光ヘッド２を安定した状態で浮上させることができる。
【００５７】
ここで、情報の記録を行う場合、制御部８は光信号コントローラ５を作動させると共に、情報に応じて変調した電流をコイル２１に供給する。
光信号コントローラ５は、制御部８からの指示を受けて光束Ｌを光導波路４の基端側から入射させる。入射した光束Ｌは、光導波路４内を先端側に向かって進み、図２に示すようにミラー面４ａで略９０度向きを変えて光導波路４内から出射する。出射した光束Ｌは、レンズ２６によって集束された状態でスライダ１５内部を透過すると共に、レンズ２６の略真下に設けられたコア１６の内部に底面１６ａ側から入射する。つまり、光束Ｌは、光束導入手段１７によってスライダ１５の上面側から一直線にコア１６に向かって導入される。
【００５８】
コア１６の内部に導入された光束Ｌは、底面１６ａ側から端面１６ｂ側に向かって進み、図６に示すように、ディスク面Ｄ１に対向する端面１６ｂから近接場光Ｒとして外部に漏れ出す。つまり、コア１６の端面１６ｂから近接場光Ｒを発生させることができる。
このように、スライダ１５の上面側からコア１６の端面１６ｂに向けて略一直線に光束Ｌを導入できるので、従来の光の入れ方とは異なり光束Ｌをスライダ１５の上面から容易に導入できると共に、効率良く近接場光Ｒを発生させることができる。この近接場光Ｒによって、ディスクＤの磁気記録層ｄ３は局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。
【００５９】
なお、コア１６の側面１６ｃに形成された両磁極１８、１９を光非透過性の材料から形成することが好ましい。こうすることで、両磁極１８、１９が形成された側面１６ｃからコア１６の外部に光束Ｌが漏れてしまうことを防止でき、光束Ｌを端面１６ｂにより集光させて、近接場光Ｒを効率良く発生させることができる。
【００６０】
一方、制御部８によってコイル２１に電流が供給されると、電磁石の原理により電流磁界が磁気回路２０内に磁束を発生させるので、両磁極１８、１９間に磁界が生じる。これにより、両磁極１８、１９間の磁気ギャップＧには、図６に示すようにディスクＤに向けて磁界が漏れ出す。この際、上述したように磁気ギャップＧは、コア１６の側面１６ｃに両磁極１８、１９が形成されていることで、微小な隙間となっている。そのため、磁気ギャップＧに発生した洩れ磁界は、ディスクＤの磁気記録層ｄ３に対して局所的に作用する。これにより、近接場光Ｒによって保磁力が低下した磁気記録層ｄ３の局所的な位置に対して、ピンポイントで洩れ磁界を作用させることができる。なお、この洩れ磁界は、記録する情報に応じて向きが反転する。
【００６１】
そして、ディスクＤの磁気記録層ｄ３は、洩れ磁界を受けると、洩れ磁界の向きに応じて磁化の方向が反転する。その結果、ディスクＤに情報の記録を行うことができる。つまり、近接場光Ｒと両磁極１８、１９で発生した洩れ磁界とを協働させた、近接場光アシスト磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。
【００６２】
次に、ディスクＤに記録された情報を再生する場合には、スライダ１５の先端面１６ｂに形成されている磁気抵抗効果膜２７が、ディスクＤの磁気記録層ｄ３から洩れ出ている磁界を受けて、その大きさに応じて電気抵抗が変化する。よって、磁気抵抗効果膜２７の電圧が変化する。これにより制御部８は、ディスクＤから洩れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することができる。そして制御部８は、この電圧の変化から信号の再生を行うことで、情報の再生を行うことができる。
【００６３】
特に、近接場光Ｒを発生させるコア１６は、底面１６ａ及び端面１６ｂがディスク面Ｄ１やスライダ１５の対向面１５ａと平行になるように設けられているので、光束導入手段１７はスライダ１５の上面から光束Ｌを容易且つ確実に導入することができる。
また、スライダ１５の対向面１５ａにコア１６を固定すると共に、コア１６の側面１６ｃに両磁極１８、１９を形成するだけで、近接場光Ｒの発生と洩れ磁界の発生とを同時に達成することができるので、従来のように複雑な構成にすることなく、シンプルな構造にすることができる。よって、構成を簡略化することができ、小型化を図ることができる。
【００６４】
また、コア１６の底面１６ａ側から導入された光束Ｌは、自然と端面１６ｂに向かうので効率良く近接場光Ｒを発生させることができる。よって、近接場光Ｒと洩れ磁界とをより効率良く協働させることができる。
更に、従来とは異なり、両磁極１８、１９の間で近接場光Ｒを発生させることができるので、洩れ磁界が作用する範囲内に、近接場光Ｒによる加熱温度のピーク位置を入れることができる。特に、近接場光Ｒによる加熱の温度勾配がディスクＤの移動方向に対して遅れたとしても、加熱温度のピーク位置を洩れ磁界の範囲内に留めておくことができる。従って、ディスクＤの局所的な位置に対して確実に記録を行うことができ、信頼性の向上化及びディスクＤのさらなる高密度化を図ることができる。
【００６５】
また、コイル２１は、磁気回路２０の垂直回路部２０ａの周囲を螺旋状に巻回した状態で形成され、スライダ１５の対向面１５ａに対して平行している。よって、コイル２１の巻線を増やしたとしても、スライダ１５の厚みに影響しないので、薄型化を図りながら洩れ磁界の強度を高めることができる。また、垂直面ではなく水平面にコイル２１を作製できるので、特別な方法を用いずとも従来の方法で容易に作製を行える。そのため、コイル２１を細くしたり巻線を増やしたりする等、設計の自由度を向上することができる。また、コイル２１を自由に設計できるため、磁気回路２０についても幅を太くする等自由に設計を行い易い。このように、磁気回路２０及びコイル２１を状況に応じて自由に設計でき、信頼性のある電磁石を製造することができる。
【００６６】
また、第１の磁極１８及び第２の磁極１９がディスクＤの移動方向に沿って並んでいるので、両磁極１８、１９を確実にディスクＤのトラック上に位置させることができる。従って、隣接するトラックに記録された情報に影響を与えることなく、所望するトラックに対して情報を正確に記録することができる。
【００６７】
上述したように本実施形態の近接場光ヘッド２によれば、小型化を図りながら近接場光Ｒを効率良く発生させることができると共に書き込みの信頼性を向上することができる。
また、本実施形態の情報記録再生装置１によれば、上述した近接場光ヘッド２を備えているので、該情報記録再生装置１自体の小型化も図ることができ、また、書き込みの信頼性が高まって高品質化を図ることができる。
【００６８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る近接場光ヘッドの第２実施形態について、図７を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、コア１６の側面１６ｃ上に第１の磁極１８及び第２の磁極１９が直接形成されていたのに対し、第２実施形態の近接場光ヘッド２のコア１６は、図７に示すように、側面１６ｃと両磁極１８、１９との間にそれぞれ金属膜３０が形成されている点である。
【００６９】
この金属膜３０は、例えばＡｕ膜であり、コア１６の側面１６ｃ上に蒸着等によって成膜されている。このように構成されたコア１６の場合には、内部に導入された光束Ｌが金属膜３０に入射すると、該金属膜３０に表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜３０の表面とコア１６の側面１６ｃとの界面をコア１６の端面１６ｂに向かって伝播する。そして、コア１６の端面１６ｂに達した時点で、光強度の強い近接場光Ｒとなって外部に漏れ出す。従って、ディスクＤをより効率良く加熱することができ、情報の記録を容易に行うことができる。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る近接場光ヘッドの第３実施形態について、図８を参照して説明する。なお、第３実施形態において第２実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、コア１６の側面１６ｃと両磁極１８、１９との間に金属膜３０が形成されていたのに対し、第３実施形態の近接場光ヘッド２のコア１６は、図８に示すように、両磁極１８、１９が形成された側面１６ｃ以外の側面１６ｃ上に金属膜３０が形成されている点である。
【００７１】
本実施形態においても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができ、光強度の強い近接場光Ｒを発生することができる。更に本実施形態では、それに加え全てのコア１６の側面１６ｃ上に、金属膜３０又は光非透過性の両磁極１８、１９のいずれかが形成されているので、コア１６の内部に導入された光束Ｌは端面１６ｂに向かう途中でコア１６の外部に洩れることがない。従って、光束Ｌを無駄なく端面１６ｂに集光することができ、より効率良く光強度の強い近接場光Ｒを発生することができる。その結果、ディスクＤをより効率良く加熱することができ、情報の記録をさらに容易に行うことができる。
【００７２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７３】
例えば、上記第２実施形態では金属膜３０を両磁極１８、１９とコア１６の側面１６ｃとの間に形成し、第３実施形態では金属膜３０を両磁極１８、１９が形成されていない側面１６ｃ上に形成したが、これらを組み合わせた形で金属膜３０を形成しても構わない。
即ち、コア１６の全ての側面１６ｃ上に金属膜３０を形成しても構わない。こうすることで、第３実施形態と同様に光束Ｌがコア１６の端面１６ｂに向かう途中で外部に洩れることはなく、しかも、全て表面プラズモンとなって端面１６ｂに伝播する。その結果、さらに光強度の強い近接場光Ｒを効率良く発生させることができ、情報の記録をさらに容易に行うことができる。
【００７４】
また、上記各実施形態では、面内記録方式で記録を行う場合を例にして説明したが、この記録方式に限られず、垂直記録方式にも適用可能なものである。
但しこの場合には、図９に示すように、第２の磁極１９よりもディスクＤの移動方向側に第１の磁極１８を配置すると共に、ディスク面Ｄ１に対向する面積を第２の磁極１９よりも小さくして、該第１の磁極１８側で記録を行わせるようにする。つまり、第１の磁極１８を主磁極として機能させ、第２の磁極１９を補助磁極として機能させるように構成すれば良い。
【００７５】
また、この場合に使用するディスクＤは、少なくとも、ディスク面Ｄ１に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直記録層ｄ６と、高透磁率材料からなる軟磁性層ｄ７との２層で構成される垂直２層膜ディスクを使用する。このようなディスクＤとしては、例えば図９に示すように、基板ｄ１上に、軟磁性層ｄ７と、中間層ｄ８と、垂直記録層ｄ６と、保護層ｄ４と、潤滑層ｄ５とを順に成膜したものを使用すると良い。
なお、垂直記録層ｄ６は、垂直異方性磁性層となっており、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系合金が使用される。また、中間層ｄ８は、垂直記録層ｄ６の結晶制御層である。
【００７６】
そして、ディスクＤに記録を行う場合には、第１の磁極１８側から発生した磁束がディスクＤの垂直記録層ｄ６を真直ぐ通り抜け、軟磁性層ｄ７に達する。これによって、垂直記録層ｄ６の磁化をディスク面Ｄ１に対して垂直に向けた状態で記録を行うことができる。また、軟磁性層ｄ７に達した磁束は、該軟磁性層ｄ７を経由して第２の磁極１９に戻る。この際、第１の磁極１８側でのみ記録を行うので、第２の磁極１９に戻る際には磁化の方向に影響を与えることはない。
このように、垂直磁気記録方式により情報の記録を行えるので、熱揺らぎ現象等の影響を受け難く、安定した記録を行うことができる。よって、書き込みの信頼性をさらに高めることができる。
【００７７】
また、上記各実施形態では、コア１６の底面１６ａ及び端面１６ｂの形状を上面視正方形状としたが、この場合に限られるものではない。例えば、図１０に示すように、上面視平行四辺形状や、図１１に示すように、上面視台形状に形成しても構わない。更には、図１２に示すように、４辺のいずれもが平行関係とならない上面視四角形状に形成しても構わない。このように、底面１６ａ及び端面１６ｂが平面視四角形状に形成されていれば、コア１６をどのような形状に形成しても構わない。また、底面１６ａ及び端面１６ｂを共に同一形状にする必要もなく、それぞれ異なる多角形状に形成しても構わない。
【００７８】
また、上記実施形態では、光信号コントローラ５をハウジング９内に取り付け、光束導入手段１７を構成する光導波路４の基端側から光束Ｌを入射させることで、コア１６に該光束Ｌを導いた構成を採用したが、この場合に限定されるものではない。
例えば、図１３に示すように、光束導入手段１７をレンズ２６だけで構成し、該レンズ２６とジンバル部２５との間に光信号コントローラ５を設けても構わない。なお、この場合には、ビーム３に沿って配線等を這わせることで、光信号コントローラ５と制御部８とを電気的に接続すれば良い。この場合であっても、光信号コントローラ５から光束導入手段１７に対して光束Ｌを確実に入射させることができる。特に、光束Ｌをレンズ２６に直接入射できるので、より効率良く近接場光を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係る近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す近接場光ヘッドの拡大断面図である。
【図３】図２に示す近接場光ヘッドを、ディスク面側から見た図である。
【図４】図３に示す近接場光ヘッドのコアを端面側から見た斜視図である。
【図５】図３に示す近接場光ヘッドのコイルと磁気回路との取付位置関係を示す断面図である。
【図６】図２に示す近接場光ヘッドによりディスクに記録を行っている最中の状態を示す図であって、コアを中心とした拡大断面図である。
【図７】本発明に係る近接場光ヘッドの第２実施形態を示す図であって、側面と両磁極との間に金属膜が形成されたコアの斜視図である。
【図８】本発明に係る近接場光ヘッドの第３実施形態を示す図であって、両磁極が形成されていない側面上に金属膜が形成されたコアの斜視図である。
【図９】本発明に係る近接場光ヘッドの変形例を示す図であって、垂直記録方式によりディスクに記録を行っている最中の状態を示す、コアを中心とした拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る近接場光記録素子の変形例を示す図であって、底面及び端面が平行四辺形状に形成されたコアを端面側から見た拡大図である。
【図１１】本発明に係る近接場光記録素子の変形例を示す図であって、底面及び端面が台形状に形成されたコアを端面側から見た拡大図である。
【図１２】本発明に係る近接場光記録素子の変形例を示す図であって、４辺のいずれもが平行関係とならないように底面及び端面が四角形状に形成されたコアを端面側から見た拡大図である。
【図１３】本発明に係る近接場光ヘッドの変形例を示す図であって、レンズとジンバル部との間に光信号コントローラが設けられた近接場光ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
Ｄ ディスク（磁気記録媒体）
Ｄ１ ディスク面（磁気記録媒体の表面）
Ｌ 光束
Ｒ 近接場光
１ 情報記録再生装置
２ 近接場光ヘッド
３ ビーム
５ 光信号コントローラ（光源）
６ アクチュエータ
７ スピンドルモータ（回転駆動部）
８ 制御部
１５ スライダ
１５ａ 対向面
１６ コア
１６ａ コアの底面
１６ｂ コアの端面
１６ｃ コアの側面
１７ 光束導入手段
１８ 第１の磁極
１９ 第２の磁極
２０ 磁気回路
２０ａ 垂直回路部
２１ コイル
３０ 金属膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入された光束から近接場光を発生させて、一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、該磁気記録媒体に磁界を与えて磁化反転を生じさせ情報を記録させる近接場光ヘッドであって、
前記磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置され、磁気記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、
平面視多角形状に形成された底面と、該底面より小さな面積で形成され、底面から所定距離離間した位置に配された端面と、底面及び端面の頂点をそれぞれ結んで形成された複数の側面とを有し、底面が前記スライダの対向面に固定された光透過性のコアと、
前記底面側から前記コア内に前記光束を導入させる光束導入手段と、
前記複数の側面のうち、向い合う２つの側面上に形成された第１の磁極及び第２の磁極と、
磁性材料から形成され、前記第１の磁極と前記第２の磁極とを接続する磁気回路と、
前記情報に応じて変調された電流が供給され、前記磁気回路を中心として該磁気回路の周囲を巻回するコイルとを備え、
前記コアの端面は、前記光束が導入されたときに前記近接場光を発生させるサイズに形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記第１の磁極及び前記第２の磁極と、前記コアの側面との間には、それぞれ金属膜が形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記金属膜は、前記複数の側面のうち、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が形成された側面以外の側面上に形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記複数の側面のうち、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が形成された側面以外の側面上に、金属膜が形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記磁気回路は、前記スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部を一部に有し、
前記コイルは、前記対向面に沿って広がるように、前記垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記第１の磁極及び前記第２の磁極は、前記磁気記録媒体の移動方向に沿って並ぶように設けられていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記第１の磁極が、前記第２の磁極よりも前記移動方向側に位置すると共に、第２の磁極よりも前記磁気記録媒体の表面に対向する面積が小さく形成されて、該第１の磁極側で前記情報の記録を行うことを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の近接場光ヘッドと、
前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、該磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態で、前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと、
前記光束導入手段に対して前記光束を入射させる光源と、
前記ビームの基端側を支持すると共に、該ビームを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、
前記磁気記録媒体を前記一定方向に回転させる回転駆動部と、
前記コイルに前記電流を供給すると共に前記光源の作動を制御する制御部とを備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１】
導入された光束から近接場光を発生させて、一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、該磁気記録媒体に磁界を与えて磁化反転を生じさせ情報を記録させる近接場光ヘッドであって、
前記磁気記録媒体の表面から所定距離だけ浮上した状態で配置され、磁気記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、
平面視多角形状に形成された底面と、該底面より小さな面積で形成され、底面から所定距離離間した位置に配された端面と、底面及び端面の頂点をそれぞれ結んで形成された複数の側面とを有し、底面が前記スライダの対向面に固定された光透過性のコアと、
前記底面側から前記コア内に前記光束を導入させる光束導入手段と、
前記複数の側面のうち、向い合う２つの側面上に形成された第１の磁極及び第２の磁極と、
磁性材料から形成され、前記第１の磁極と前記第２の磁極とを接続する磁気回路と、
前記情報に応じて変調された電流が供給され、前記磁気回路を中心として該磁気回路の周囲を巻回するコイルとを備え、
前記コアの端面は、前記光束が導入されたときに前記近接場光を発生させるサイズに形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記第１の磁極及び前記第２の磁極と、前記コアの側面との間には、それぞれ金属膜が形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記金属膜は、前記複数の側面のうち、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が形成された側面以外の側面上に形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記複数の側面のうち、前記第１の磁極及び前記第２の磁極が形成された側面以外の側面上に、金属膜が形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記磁気回路は、前記スライダの対向面に垂直な方向に沿う垂直回路部を一部に有し、
前記コイルは、前記対向面に沿って広がるように、前記垂直回路部の周囲を螺旋状に巻回した状態で形成されていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記第１の磁極及び前記第２の磁極は、前記磁気記録媒体の移動方向に沿って並ぶように設けられていることを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載の近接場光ヘッドにおいて、
前記第１の磁極が、前記第２の磁極よりも前記移動方向側に位置すると共に、第２の磁極よりも前記磁気記録媒体の表面に対向する面積が小さく形成されて、該第１の磁極側で前記情報の記録を行うことを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の近接場光ヘッドと、
前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に移動可能とされ、該磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態で、前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと、
前記光束導入手段に対して前記光束を入射させる光源と、
前記ビームの基端側を支持すると共に、該ビームを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向に向けて移動させるアクチュエータと、
前記磁気記録媒体を前記一定方向に回転させる回転駆動部と、
前記コイルに前記電流を供給すると共に前記光源の作動を制御する制御部とを備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−３０５１８５（Ｐ２００７−３０５１８５Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２９９７５（Ｐ２００６−１２９９７５）
【出願日】平成１８年５月９日（２００６．５．９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月９日（２００６．５．９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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