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Title:
RECORDING HEAD AND INFORMATION RECORDING/REPRODUCTION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/072433
Kind Code:
A1
Abstract:
A recording head includes: a slider having an opposing face opposing to a recording medium, a plurality of side faces which are brought into contact with the opposing face, and a tip end face as one of the side faces; a recording element having a main magnetic pole for generating a recording magnetic field, an auxiliary magnetic pole, and a magnetic coil; and a core having a reflection face for reflecting a light flux introduced from a first end to a second end in a direction different from the introduction direction and a light flux converging unit which has been drawn in such a manner that the cross section area orthogonal to the direction from the first end to the second end is gradually reduced for generating a light by converging the reflected light flux while the light propagates toward a second end; and a clad which traps in the core. The recording head further includes: a light spot generation element which is fixed adjacent to the recording element with the second end facing the magnetic recording medium; and light flux introduction means which is arranged parallel to the slider and introduces the light flux from the first end into the core. A line connecting the first end and the second end of the light spot generation element is inclined with respect to the opposing face of the slider.

Inventors:
PARK MAJUNG (JP)
OUMI MANABU (JP)
HIRATA MASAKAZU (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/071572
Publication Date:
June 11, 2009
Filing Date:
November 27, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SEIKO INSTR INC (JP)
PARK MAJUNG (JP)
OUMI MANABU (JP)
HIRATA MASAKAZU (JP)
International Classes:
G11B5/31; G11B5/02; G11B5/60
Domestic Patent References:
WO2007132766A12007-11-22
Foreign References:
JP2000187877A2000-07-04
JP2007305184A2007-11-22
Attorney, Agent or Firm:
MATSUSHITA, Yoshiharu (11-2 Hiroo 1-chome Shibuya-ku Tokyo, 12, JP)
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Claims:
 光束を集光して生成したスポット光により一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、磁気記録媒体に対して垂直方向の記録磁界を与えることで磁化反転を生じさせ、情報を記録させる記録ヘッドであって、
 前記磁気記録媒体の表面に対向配置され、該記録媒体と対向する対向面と、該対向面と接する複数の側面を有し、該複数の側面の内一つの面である先端面を有するスライダと、
 前記記録磁界を発生させる主磁極、補助磁極及び磁気コイルを有する記録素子と、
 一端側から導入された前記光束を導入方向とは異なる方向で他端側に反射させる反射面と、前記一端側から前記他端側に向かう方向に直交する断面積が漸次減少するように絞り成形され、反射された前記光束を集光させながら他端側に向けて伝播させて前記スポット光を生成すると共に、該スポット光を他端側から外部に向けて発する光束集光部とを有するコアと、該コアよりも屈折率が低い材料で形成され、コアの他端側を外部に露出させた状態でコアの側面に密着してコアを内部に閉じ込めるクラッドとを有し、前記他端側を前記磁気記録媒体側に向けた状態で前記記録素子に隣接して固定され、前記スライダの先端部に固定されたスポット光生成素子と、
 前記スライダに対して平行に配置された状態で該スライダに固定され、前記一端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を備え、
 前記スポット光生成素子の前記一端側から前記他端側を結ぶ線が、前記スライダの対向面に対して斜めであることを特徴とする記録ヘッド。
 前記コアの断面と前記対向面との成す角度が漸次変化することを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
 前記光束集光部が前記主磁極の近傍に配置されることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
 前記記録素子が前記先端面上に形成されることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
 前記記録素子が前記クラッドに埋め込まれる、あるいは前記クラッドの外側面上に形成されることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
 前記記録素子が前記スライダの前記対向面と接する前記先端面以外の側面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
 前記主磁極は前記スポット光生成素子の近傍に形成されていて、前記補助磁極及び磁気コイルが前記スライダの前記対向面上に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
 前記スポット光生成素子あるいは前記記録素子の近傍に配置され、前記スライダが前記磁気記録媒体から漏れ出た磁界の大きさに応じた電気信号を出力する再生素子を備えることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。
 請求項1から8のいずれか1項に記載の記録ヘッドと、
 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、前記記録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、
 前記記録素子及び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。
Description:
記録ヘッド及び情報記録再生装

 本発明は、光を集光したスポット光を利用 て磁気記録媒体に各種の情報を記録する記
録ヘッド及び該記録ヘッドを有する情報記録 再生装置に関するものである。

 近年、コンピュータ機器におけるハード ィスク等の容量増加に伴い、単一記録面内 おける情報の記録密度が増加している。例 ば、磁気ディスクの単位面積当たりの記録 量を多くするためには、面記録密度を高く る必要がある。ところが、記録密度が高く 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 持つエネルギーが、室温の熱エネルギーに くなり、記録した情報が熱揺らぎ等のため 反転したり、消えてしまったりする等の熱 磁の問題が生じてしまう。

 一般的に用いられてきた面内記録方式で 、磁化の方向が記録媒体の面内方向に向く うに磁気を記録する方式であるが、この方 では上述した熱減磁による記録情報の消失 が起こり易い。そこで、このような不具合 解消するために、記録媒体に対して垂直な 向に磁化信号を記録する垂直記録方式に移 しつつある。この方式は、記録媒体に対し 、単磁極を近づける原理で磁気情報を記録 る方式である。この方式によれば、記録磁 が記録膜に対してほぼ垂直な方向を向く。 直な磁界で記録された情報は、記録膜面内 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 熱減磁に強くなっている。

 しかしながら、近年の記録媒体は、より 量且つ高密度情報の記録再生を行いたい等 ニーズを受けて、さらなる高密度化が求め れている。そのため、隣り合う磁区同士の 響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、 磁力の強いものが記録媒体として採用され めている。そのため、上述した垂直記録方 であっても、記録媒体に情報を記録するこ が困難になっていた。

 そこで、この不具合を解消するために、 を集光したスポット光、若しくは、近接場 を利用して磁区を局所的に加熱して一時的 保磁力を低下させ、その間に書き込みを行 ハイブリッド磁気記録方式が提供されてい 。特に、近接場光を利用する場合には、従 の光学系において限界とされていた光の波 以下となる領域における光学情報を扱うこ が可能となる。よって、従来の光情報記録 生装置等を超える記録ビットの高密度化を ることができる。

 上述したハイブリッド磁気記録方式によ 記録ヘッドとしては、各種のものが提供さ ているが、その1つとして、近接場光を利用 して加熱を行う近接場光ヘッドが知られてい る(例えば、特許文献1及び2参照)。

 この近接場光ヘッドは、主に主磁極と、 助磁極と、螺旋状の導体パターンが絶縁体 内部に形成されたコイル巻線と、照射され レーザ光から近接場光を発生させる金属散 体と、金属散乱体に向けてレーザ光を照射 る平面レーザ光源と、照射されたレーザ光 集束させるレンズとを備えている。これら 構成品は、ビームの先端に固定されたスラ ダの側面に取り付けられている。

 主磁極は、一端側が記録媒体に対向した となっており、他端側が補助磁極に接続さ ている。つまり、主磁極及び補助磁極は、1 本の磁極(単磁極)を垂直方向に配置した単磁 型垂直ヘッドを構成している。また、コイ 巻線は、磁極と補助磁極との間を一部が通 するように補助磁極に固定されている。こ ら磁極、補助磁極及びコイル巻線は、全体 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 乱体が取り付けられている。また、金属散 体から離間した位置に上記平面レーザ光源 配置されると共に、該平面レーザ光源と金 散乱体との間に上記レンズが配置されてい 。
上述した各構成品は、スライダの側面側から 、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。

 このように構成された近接場光ヘッドを 用する場合には、近接場光を発生させると 時に記録磁界を印加することで、記録媒体 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 させる。このレーザ光は、レンズによって 光され、金属散乱体に照射される。すると 属散乱体は、内部の自由電子がレーザ光の 場によって一様に振動させられるのでプラ モンが励起されて先端部分に近接場光を発 させる。その結果、記録媒体の磁気記録層 、近接場光によって局所的に加熱され、一 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 巻線の導体パターンに駆動電流を供給する とで、主磁極に近接する記録媒体の磁気記 層に対して記録磁界を局所的に印加する。 れにより、保磁力が一時的に低下した磁気 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、 録媒体への記録を行うことができる。

特開2004-158067号公報

特開2005-4901号公報

 しかしながら、上述した従来の近接場光ヘ ドには、まだ以下の課題が残されていた。 ち、情報の記録に不可欠な近接場光を発生 せる際に、平面レーザ光源からレンズを介 て金属散乱体にレーザ光を集光させながら 射させている。ところが、主磁極の先端
に金属散乱体が取り付けられているので、平 面レーザ光源からレーザ光の光軸を斜めにし て照射せざるを得なかった。よって、レンズ 位置をうまく位置調整したとしても、レーザ 光を金属散乱体に効率良く集光させることが 難しいものであった。特に、記録媒体への干 渉を考慮しながらレンズを配置する必要があ るので半円形状のレンズを使用しているが、 このことも集光効率の低下を招く要因であっ た。

 その結果、効率良く近接場光を発生させ ことができず、情報の書き込みを行うこと できない場合があった。

 また、レンズを金属散乱体から離間した 置に配置する必要があるので、ヘッドのサ ズが大きくなってしまい、コンパクトに構 することができなかった。しかも、レンズ 置と金属散乱体の位置とを考慮しながら平 レーザ光源を配置する必要があるので、容 に設置することができるものではなかった

 本発明は、このような事情に考慮してな れたもので、その目的は、光束を効率良く 光させて書き込みの信頼性を向上すること できると共に、コンパクトでしかも薄型化 図ることができる記録ヘッド、及び該記録 ッドを有する情報記録再生装置を提供する とである。

 上記課題を解決するために、本発明の第1 の特徴は、光束を集光して生成したスポット 光により一定方向に回転する磁気記録媒体を 加熱すると共に、磁気記録媒体に対して垂直 方向の記録磁界を与えることで磁化反転を生 じさせ、情報を記録させる記録ヘッドであっ て、前記磁気記録媒体の表面に対向配置され 、該記録媒体と対向する対向面と、該対向面 と接する複数の側面を有し、該複数の側面の 内一つの面である先端面を有するスライダと 、前記記録磁界を発生させる主磁極、補助磁 極及び磁気コイルを有する記録素子と、一端 側から導入された前記光束を導入方向とは異 なる方向で他端側に反射させる反射面と、前 記一端側から前記他端側に向かう方向に直交 する断面積が漸次減少するように絞り成形さ れ、反射された前記光束を集光させながら他 端側に向けて伝播させて前記スポット光を生 成すると共に、該スポット光を他端側から外 部に向けて発する光束集光部とを有するコア と、該コアよりも屈折率が低い材料で形成さ れ、コアの他端側を外部に露出させた状態で コアの側面に密着してコアを内部に閉じ込め るクラッドとを有し、前記他端側を前記磁気 記録媒体側に向けた状態で前記記録素子に隣 接して固定され、前記スライダの先端部に固 定されたスポット光生成素子と、前記スライ ダに対して平行に配置された状態で該スライ ダに固定され、前記一端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を備え 、前記スポット光生成素子の前記一端側から 前記他端側を結ぶ線が、前記スライダの対向 面に対して斜めであることを要旨とする。

 本発明の第2の特徴は、前記コアの断面と 前記対向面との成す角度が漸次変化すること を要旨とする。

 本発明の第3の特徴は、前記光束集光部が 前記主磁極の近傍に配置されることを要旨と する。

 本発明の第4の特徴は、前記記録素子が前 記先端面上に形成されることを要旨とする。

 本発明の第5の特徴は、前記記録素子が前 記クラッドに埋め込まれる、あるいは前記ク ラッドの外側面上に形成されることを要旨と する。

 本発明の第6の特徴は、前記記録素子が前 記スライダの前記対向面と接する前記先端面 以外の側面に形成されていることを要旨とす る。

 本発明の第7の特徴は、前記主磁極は前記 スポット光生成素子の近傍に形成されていて 、前記補助磁極及び磁気コイルが前記スライ ダの前記対向面上に形成されていることを要 旨とする。

 本発明の第8の特徴は、前記スポット光生 成素子あるいは前記記録素子の近傍に配置さ れ、前記スライダが前記磁気記録媒体から漏 れ出た磁界の大きさに応じた電気信号を出力 する再生素子を備えることを要旨とする。

 本発明の第9の特徴は、上記各特徴のいず れかの記録ヘッドと、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 回りに回動自在な状態で、前記記録ヘッド 先端側で支持するビームと、前記光束導入 段に対して前記光束を入射させる光源と、 記ビームの基端側を支持すると共に、該ビ ムを前記磁気記録媒体の表面に平行な方向 向けて移動させるアクチュエータと、前記 気記録媒体を前記一定方向に回転させる回 駆動部と、前記記録素子及び前記光源の作 を制御する制御部とを備えていることを要 とする。

本発明に係る近接場光ヘッドを有する 報記録再生装置の第1実施形態を示す構成図 である。 図1に示す近接場光ヘッドの拡大断面図 である。 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2に示す記録ヘッドの先端面を拡大し た断面図であり、素子の構成を示すと共に、 スポット光と磁界との関係を示した図である 。 図4に示すスポット光生成素子のコアを 矢印A方向から見た図である。 図4に示すスポット光生成素子を端面側 から見た図である。 図2に示す記録ヘッドの第2構造の先端 を拡大した断面図であり、素子の構成を示 と共に、スポット光と磁界との関係を示し 図である。 本発明に係る記録ヘッドの第2実施形態 を示す図であって、素子の構成を示すと共に 、スポット光と磁界との関係を示した図であ る。 本発明に係る記録ヘッドの第3実施形態 を示す図であって、素子の構成を示すと共に 、スポット光と磁界との関係を示した図であ る。 本発明に係る記録ヘッドの第3実施形 の第2構造を示す図であって、素子の構成を すと共に、スポット光と磁界との関係を示 た図である。 本発明に係る記録ヘッドの第4実施形 を示す図であって、素子の構成を示すと共 、スポット光と磁界との関係を示した図で る。 本発明に係る記録ヘッドの第5実施形 を示す図である。 図4に示すスポット光生成素子のコア 矢印A方向から見た図であって、素子の構成 示すと共に、スポット光と磁界との関係を した図である。

発明の実施するための最良の形態

(第1実施形態)
 以下、本発明に係る記録ヘッド及び情報記 再生装置の第1実施形態を、図1から図7を参 して説明する。なお、本実施形態の情報記 再生装置1は、垂直記録層d2を有するディス (磁気記録媒体)Dに対して、垂直記録方式で き込みを行う装置である。また、本実施形 では、ディスクDが回転する空気の流れを利 用して記録ヘッド2を浮かせた空気浮上タイ を例に挙げて説明する。

 本実施形態の情報記録再生装置1は、図1 示すように、後述するスポットサイズ変換 (スポット光生成素子)22を有する記録ヘッド2 と、ディスク面(磁気記録媒体の表面)D1に平 なXY方向に移動可能とされ、ディスク面D1に 行で且つ互いに直交する2軸(X軸、Y軸)回り 回動自在な状態で記録ヘッド2を先端側で支 するビーム3と、光導波路(光束導入手段)4の 基端側から該光導波路4に対して光束Lを入射 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 スク面D1に平行なXY方向に向けてスキャン移 させるアクチュエータ6と、ディスクDを一 方向に回転させるスピンドルモータ(回転駆 部)7と、後述する記録素子21及び光信号コン トローラ5の作動を制御する制御部8と、これ 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。

 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 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 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 タ7が取り付けられており、該スピンドルモ タ7に中心孔を嵌め込むことでディスクDが 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 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 クDの回転停止時にアクチュエータ6の駆動 よって、ディスクD上から退避するようにな ている。また、記録ヘッド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 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、 記制御部8が取り付けられている。

 上記記録ヘッド2は、光束Lを集光して生 したスポット光Rにより回転するディスクDを 加熱すると共に、ディスクDに対して垂直方 の記録磁界を与えることで磁化反転を生じ せ、情報を記録させるものである。

 この記録ヘッド2は、図2及び図3に示すよ に、ディスク面D1から所定距離Hだけ浮上し 状態でディスクDに対向配置され、ディスク 面D1に対向する対向面20aを有するスライダ20 、該スライダ20の流出端側の側面(以降、先 面と表現する)に固定された記録素子21と、 記録素子21に隣接して固定されたスポットサ イズ変換器22と、該スポットサイズ変換器22 後述するコア40内に光信号コントローラ5か の光束Lを導入する光導波路4とを備えている 。また、本実施形態の記録ヘッド2は、スポ トサイズ変換器22に隣接して固定された再生 素子23を備えている。

 上記スライダ20は、石英ガラス等の光透 性材料や、AlTiC(アルチック)等のセラミック によって形成された直方体状の一端面(流出 端側の側面)を斜めに切り落とした形状とな ている。このスライダ20は、対向面20aをディ スクD側にした状態で、ジンバル部24を介して ビーム3の先端にぶら下がるように支持され いる。このジンバル部24は、X軸回り及びY軸 りにのみ変位するように動きが規制された 品である。これによりスライダ20は、上述 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 る。

 スライダ20の対向面20aには、回転するデ スクDによって生じた空気流の粘性から、浮 するための圧力を発生させる凸条部20bが形 されている。本実施形態では、レール状に ぶように、長手方向に沿って延びた凸条部2 0b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20をディスク面D1から離そうとする正 とスライダ20をディスク面D1に引き付けよう する負圧とを調整して、スライダ20を最適 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、 の凸条部20bの表面はABS(Air Bearing Surface)と呼 ばれる面とされている。

 スライダ20は、この2つの凸条部20bによっ ディスク面D1から浮上する力を受けている また、ビーム3は、ディスク面D1に垂直なZ方 に撓むようになっており、スライダ20の浮 力を吸収している。つまり、スライダ20は、 浮上した際にビーム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。よって スライダ20は、この両者の力のバランスによ て、上述したようにディスク面D1から所定 離H離間した状態で浮上するようになってい 。しかもスライダ20は、ジンバル部24によっ てX軸回り及びY軸回りに回動するようになっ いるので、常に姿勢が安定した状態で浮上 るようになっている。

 なお、ディスクDの回転に伴って生じる空 気流は、スライダ20の流入端側(ビーム3の基 側)から流入した後、ABSに沿って流れ、スラ ダ20の流出端側(ビームの先端側)から抜けて いる。

 上記記録素子21は、図4に示すように、ス イダ20の先端面に固定された補助磁極30と、 磁気回路31を介して補助磁極30に接続され、 ィスクDに対して垂直な記録磁界を補助磁極3 0との間で発生させる主磁極32と、磁気回路31 中心として該磁気回路31の周囲を螺旋状に 回するコイル33とを備えている。つまり、ス ライダ20の流出端側から順に、補助磁極30、 気回路31、コイル33、主磁極32が配置されて る。

 両磁極30、32及び磁気回路31は、磁束密度 高い高飽和磁束密度(Bs)材料(例えば、CoNiFe 金、CoFe合金等)により形成されている。また 、コイル33は、ショートしないように、隣り うコイル線間、磁気回路31との間、両磁極30 、32との間に隙間が空くように配置されてお 、この状態で絶縁体34によってモールドさ ている。そして、コイル33は、情報に応じて 変調された電流が制御部8から供給されるよ になっている。即ち、磁気回路31及びコイル 33は、全体として電磁石を構成している。な 、主磁極32及び補助磁極30は、ディスクDに 向する端面がスライダ20のABSと面一となるよ うに設計されている。

 上記スポットサイズ変換器22は、図4から 6に示すように、一端側がスライダ20の上方 に向くと共に、他端側がディスクD側に向い た状態で、対向面20aに対し所定の角度を持っ て斜めに記録素子21に隣接して固定されてい 。

 即ち、図4に示すように、一端側の端面か ら他端側の端面を結んだ直線が対向面20aに対 し、斜めに傾斜して主磁極32に隣接して固定 れているコア40とクラッド41からなるスポッ トサイズ変換器(スポット光生成素子)22を備 ている。

 なお、図5は、後述するコア40を図4に示す 矢印A方向から見た図である。また、図6は、 5に示すスポットサイズ変換器22を端面40c側 ら見た図である。

 このスポットサイズ変換器22は、一端側 導入された光束Lを導入方向とは異なる方向 他端側に集光しながら伝播すると共に、ス ット光Rに変換した後に外部に発する素子で あって、多面体のコア40と、該コア40を内部 閉じ込めるクラッド41とから構成されており 、全体として略板状に形成されている。

 上記コア40は、反射面40aと光束集光部40b により一体的に形成されている。反射面40a 、一端側から光導波路4によって導入された 束Lを導入方向とは異なる方向に反射させて いる。

 また、光束集光部40bは、一端側から他端 に向かう長手方向に直交する断面積が漸次 少するように絞り成形された部分であり、 射面40aによって反射された光束Lを集光させ ながら他端側に向けて伝播させている。つま り光束集光部40bは、導入された光束Lのスポ トサイズを小さいサイズに絞ることができ ようになっている。

 なお、本実施形態では、光束集光部40bが3 つの側面を有するように形成されており、そ のうちの1つの側面が主磁極32に対向するよう に配置されるようになっている。よって光束 集光部40bは、図6に示すように、他端側で外 に露出する端面40cが三角形状に形成された となっている。なお、端面40c上で確保でき 最大直線長さL1が、約1μmとなるサイズに設 されている。これにより、光束Lのスポット イズを最大直線長さL1と同程度の大きさ、 ち、直径を約1μm程度に絞ることができ、こ サイズのスポット光Rとして端面40cから外部 に発することができる。またこの端面40cは、 スライダ20のABSと面一となるように設計され いる。

 また、本実施形態では光束集光部40bが、 4に示すように、主磁極32側に向けて漸次絞 成形されている。これにより、主磁極32側 端面40cが位置するようになっており、主磁 32の近傍に上記サイズのスポット光Rを発生 せることができるようになっている。なお 本発明でいう「近傍」とは、端面40cから発 するスポット光Rの直径と同程度の距離、或 は、それ以下の距離だけ、主磁極32から離 した範囲内の領域をいう。よって、本実施 態の場合は、主磁極32と光束集光部40bの端面 40cとの距離が、スポット光Rの直径(最大直線 さL1)と同程度である1μm、或いは、それ以下 の距離になるように設計されている。

 上記クラッド41は、図4及び図5に示すよう に、コア40よりも屈折率が低い材料で形成さ ており、コア40の側面に密着して、コア40を 内部に閉じ込めている。よって、コア40とク ッド41との間に隙間が生じないようになっ いる。また、本実施形態のクラッド41は、コ ア40の一端側と同様に、他端側の端面40cにつ ても外部に露出させるように形成されてい 。

 なお、クラッド41及びコア40として使用さ れる材料の組み合わせの一例を記載すると、 例えば、石英(SiO2)でコア40を形成し、フッ素 ドープした石英でクラッド41を形成する組 合わせが考えられる。この場合には、光束L 波長が400nmのときに、コア40の屈折率が1.47 なり、クラッド41の屈折率が1.47未満となる で好ましい組み合わせである。また、ゲル ニウムをドープした石英でコア40を形成し、 石英(SiO2)でクラッド41を形成する組み合わせ 考えられる。この場合には、光束Lの波長が 400nmのときに、コア40の屈折率が1.47より大き なり、クラッド41の屈折率が1.47となるので はり好ましい組み合わせである。

 特に、コア40とクラッド41との屈折率差が 大きいほど、コア40内に光束Lを閉じ込める力 が大きくなるので、コア40に酸化タンタル(Ta2 O5:波長が550nmのときに屈折率が2.16)を用い、 ラッド41に石英等を用いて、両者の屈折率差 を大きくすることがより好ましい。また、赤 外領域の光束Lを利用する場合には、赤外光 対して透明な材料であるシリコン(Si:屈折率 約4)でコア40を形成することも有効である。

 上記光導波路4は、コア4aとクラッド4bと らなる2軸の導波路であり、コア4a内を光束L 伝播するようになっている。この光導波路4 は、クラッド41に形成された溝部41a及びスラ ダ20の上面に形成された図示しない溝部内 嵌った状態で固定されている。これにより 光導波路4は、スライダ20に対して平行に配 された状態となっている。

 また、光導波路4の先端は、スポットサイ ズ変換器22の一端側に接続されており、光束L をコア40内に導入している。また、光導波路4 の基端側は、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に引き出された後 該光信号コントローラ5に接続されている。

 なお、図5に示すように、光導波路4から ア40内に導入された光束Lが反射面40aの略中 に入射するように、スポットサイズ変換器22 及び光導波路4の位置関係が調整されている

 また、上記再生素子23は、ディスクDの垂 記録層d2から漏れ出ている磁界の大きさに じて電気抵抗が変換する磁気抵抗効果膜で る。この再生素子23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 されている。これにより制御部8は、ディス Dから漏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 号の再生を行うことができるようになってい る。

 なお、本実施形態のディスクDは、少なく とも、ディスク面D1に垂直な方向に磁化容易 を有する垂直記録層d2と、高透磁率材料か なる軟磁性層d3との2層で構成される垂直2層 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2に示すように、基板d1 上に、軟磁性層d3と、中間層d4と、垂直記録 d2と、保護層d5と、潤滑層d6とを順に成膜し ものを使用する。

 基板d1としては、例えば、アルミ基板や ラス基板等である。軟磁性層d3は、高透磁率 層である。中間層d4は、垂直記録層d2の結晶 御層である。垂直記録層d2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。保護層d5は、垂直記録層d2を保護す ためのもので、例えばDLC(ダイヤモンド・ラ ク・カーボン)膜が使用される。潤滑層d6は 例えば、フッ素系の液体潤滑材が使用され 。

 次に、このように構成された情報記録再 装置1により、ディスクDに各種の情報を記 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、 クチュエータ6を作動させて、キャリッジ11 介してビーム3をXY方向にスキャンさせる。 れにより、図1に示すように、ディスクD上の 所望する位置に記録ヘッド2を位置させるこ ができる。この際、記録ヘッド2は、スライ 20の対向面20aに形成された2つの凸条部20bに 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 られる。記録ヘッド2は、この両者の力のバ ンスによって、図2に示すようにディスクD から所定距離H離間した位置に浮上する。

 また、記録ヘッド2は、ディスクDのうね に起因して発生する風圧を受けたとしても ビーム3によってZ方向の変位が吸収されると 共に、ジンバル部24によってXY軸回りに変位 ることができるようになっているので、う りに起因する風圧を吸収することができる そのため、記録ヘッド2を安定した状態で浮 させることができる。

 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33に供給 して記録素子21を作動させる。

 まず、光信号コントローラ5は、制御部8 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 4のコア4a内を先端側に向かって進み、図4に すように、スポットサイズ変換器22の一端 からコア40内に導入される。      

 この際光束Lは、スライダ20に対して平行 方向でコア40内に導入される。すると、導 された光束Lは、反射面40aで反射される。即 、導入方向とは異なる方向に向きが変化す 。そして、向きが変わった光束Lは、ディス クD側に位置する他端側に向かう。そして、 束Lは、他端側に向かって光束集光部40bを伝 する。

 この際、光束集光部40bは、一端側から他 側に向かう長手方向に直交する断面積が漸 減少するように絞り成形されている。その め、光束Lはこの光束集光部40bを通過する際 に、側面で反射を繰り返しながら徐々に集光 されてコア40の内部を伝播していく。特に、 ア40の側面にはクラッド41が密着しているの で、コア40の外部に光が漏れることはない。 って、導入された光束Lを無駄にすることな く絞りながら他端側に伝播させることができ る。

 そのため光束Lは、光束集光部40bの他端側 に達した時点で絞り込まれてスポットサイズ が小さくなる。つまり光束集光部40bは、導入 された光束Lのスポットサイズを、直径が約1 m程度の小さいサイズに絞り込むことができ 。これにより、スポット光Rを生成すること ができ、他端側の端面40cから外部に発するこ とができる。

 すると、ディスクDは、このスポット光R よって局所的に加熱されて一時的に保磁力 低下する。特に、光束集光部40bは、このス ット光Rを主磁極32の近傍、即ち、主磁極32か らスポット光Rの直径と同程度の距離だけ離 した範囲内に発生させるので、主磁極32にで きるだけ近い位置でディスクDの保磁力を低 させることができる。

 一方、制御部8によってコイル33に電流が 給されると、電磁石の原理により電流磁界 磁気回路31内に磁界を発生させるので、主 極32と補助磁極30との間にディスクDに対して 垂直方向の記録磁界を発生させることができ る。すると、主磁極32側から発生した磁束が 図4に示すように、ディスクDの垂直記録層d2 を真直ぐ通り抜けて軟磁性層d3に達する。こ によって、垂直記録層d2の磁化をディスク 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d3に達した磁束 、該軟磁性層d3を経由して補助磁極30に戻る 。この際、補助磁極30に戻るときには磁化の 向に影響を与えることはない。これは、デ スク面D1に対向する補助磁極30の面積が、主 磁極32よりも大きいので磁束密度が大きく磁 を反転させるほどの力が生じないためであ 。つまり、主磁極32側でのみ記録を行うこ ができる。

 その結果、スポット光Rと両磁極30、32で 生した記録磁界とを協働させたハイブリッ 磁気記録方式により情報の記録を行うこと できる。しかも垂直記録方式で記録を行う で、熱揺らぎ現象等の影響を受け難く、安 した記録を行うことができる。よって、書 込みの信頼性を高めることができる。

 特に、主磁極32の近傍でディスクDの保磁 を低下させることができるので、記録磁界 局所的に作用する位置に加熱温度のピーク 置を入れることができる。従って、確実に 録を行うことができ、信頼性の向上化を図 ことができると共に高密度記録化を図るこ ができる。

 次に、ディスクDに記録された情報を再生 する場合には、スポットサイズ変換器22に隣 して固定されている再生素子23が、ディス Dの垂直記録層d2から漏れ出ている磁界を受 て、その大きさに応じて電気抵抗が変化す 。よって、再生素子23の電圧が変化する。こ れにより制御部8は、ディスクDから漏れ出た 界の変化を電圧の変化として検出すること 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。

 特に、本実施形態のスポットサイズ変換 22によれば、位置調整が困難であったレン が不要である。従って、光束Lを効率良く集 してスポット光Rを生成することができ、デ ィスクDを効率良く加熱することができる。 って、書き込みの信頼性を向上することが きる。

 加えて、コア40を対向面20aに対し所定の 度を持って斜めに形成しているので、スラ ダ20の高さよりも全長(以下、コア長と称す )を長くすることができる。そのため、断面 の漸減率を小さくすることができる。一般 に、コア40の断面積を急激に小さくした場 には、コア40から漏れる光束L(漏れ光)の割合 が大きくなってしまい、光伝播効率が低下し てしまう。しかしながら、本実施形態のコア 40によれば、上述したように断面積の漸減率 小さくすることができるので、従来の構造 比べて光束Lの光伝播率を向上させることが できる。よって、より光強度の強いスポット 光Rを生成することができ、さらなる高密度 録化を図ることができる。

 また、図7の記録ヘッド2は、光導波路4の 端が光束Lの反射面4cとなり、スポットサイ 変換器22の一端側に接続されている構造の 例を示す。図7の記録ヘッド2の構造の特徴は 、図4の構造の効果に加え、コア40に反射面が 形成されないので、より容易にコア40を製造 ることができる。

 また、本実施形態では、コア40の一端側 び他端側を外部に露出させた状態でクラッ 41が形成されているので、該クラッド41を介 ずに直接コア40に光束Lを導入することがで ると共に、スポット光Rを外部に発すること ができる。そのため、さらに効率良くスポッ ト光Rを生成でき、ディスクDを加熱すること できる。

 また、光導波路4を利用して光束Lを導入 る上、コア40内を伝播させているので、従来 のように光束Lを空中伝播させることがない よって、導光損失を極力低下させることが きる。また、コア40及びクラッド41でスポッ サイズ変換器22を構成できるので、構成の 易化を図ることができる。

 更には、スライダ20の先端面に、記録素 21、スポットサイズ変換器22を順に配置して るので、光導波路4以外の各構成品がスライ ダ20の厚み方向に重なることを防止している 従って、記録ヘッド2をコンパクトで薄型に 設計することができる。   

 しかも、光導波路4を利用して確実に光束 Lを導入できるので、光束Lを発生させる光源 容易に配置することができる。つまり、図1 に示すように、光信号コントローラ5を設置 易いハウジング9内に配置することができる

 また、本実施形態の記録ヘッド2を製造す る場合には、フォトリソグラフィ技術及びエ ッチング加工技術等の半導体技術を利用して 製造を行うことができる。つまり、スポット サイズ変換器22を有している場合であっても 特別な手法を用いずに、従来の製造プロセ の流れの中でスポットサイズ変換器22も同 に作りこむことができる。

 具体的に説明すると、スライダ20を所定 外形形状に加工した後、該スライダ20の先端 面に上記半導体技術を利用して記録素子21を りこむ。次いで、この記録素子21上に同様 半導体技術を利用して、スポットサイズ変 器22を作りこむ。そして最後に、スポットサ イズ変換器22上に再生素子23を作りこむ。こ ように、スライダ20側から順々に各構成品を 作りこむ途中で、スポットサイズ変換器22の 造工程を一工程追加するだけで、容易に記 ヘッド2を製造することができる。

 なお、スポットサイズ変換器22を製造す 際には、まず、主磁極32上にクラッド41を成 する。この際、後に光導波路4を一端側に接 続させるために、クラッド41に溝部41aが形成 れるようにパターニングする。次いで、こ クラッド41上にコア40を凸状に成膜した後、 適宜エッチングを行って反射面40a及び光束集 光部40bをそれぞれ形成する。次いで、コア40 内部に閉じ込めるように再度クラッド41を 膜する。

 そして、最後にクラッド41の外形形状が 定の形になるように加工する。この際、ス ットサイズ変換器22の他端側をダイシング等 で切断加工することで、端面40cを形成するこ とができる。このように半導体技術を利用し て、容易にスポットサイズ変換器22を製造す ことができる。

 また、先に、石英ガラス等の光透過性材 や、AlTiC(アルチック)等のセラミック材料等 からなる基板の上に上記半導体技術を利用し て記録素子21とスポットサイズ変換器22と再 素子23の順に積層しながら作りこんだ後、基 板を切断して、スライダ20の所定の外形形状 加工することも可能である。

 また、本実施形態の情報記録再生装置1によ れば、上述した記録ヘッド2を備えているの 、書き込みの信頼性が高く、高密度記録化 対応することができ、高品質化を図ること できる。また、同時に薄型化を図ることが きる。
(第2実施形態)
 次に、本発明に係る記録ヘッドの第2実施形 態を、図8を参照して説明する。なお、この 2実施形態においては、第1実施形態における 構成要素と同一の部分については、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 、第1実施形態では、スポットサイズ変換器2 2のコア40がスライダ20の対向面20aに対して所 の角度を持って斜めに形成され、その長手 向の形状が一直線であるが、第2実施形態の 記録ヘッド100は、コア40の長手方向の形状が がっている、いわゆる湾曲コア形状を有す 。

 そのため、第1実施形態のスポットサイズ 変換器22のコア40より、そのコア長を更に長 することができ、断面積の漸減率を更に小 くすることができるので、第1実施形態に比 て光束Lの光伝播率を更に向上させることが できる。よって、より光強度の強いスポット 光Rを生成することができ、さらなる高密度 録化を図ることができる。

 また、本実施形態の記録ヘッド100を製造 る場合は、第1実施形態での記録ヘッド2の 造方法とほぼ同一方法を有するが、直方体 スライダ20の一端面を湾曲になるように加工 した後、その湾曲面20d上に、上記の半導体技 術を利用して記録素子21とスポットサイズ変 器22と再生素子23の順に積層しながら作り込 む。

 また、本実施形態の情報記録再生装置1によ れば、上述した記録ヘッド100を備えているの で、書き込みの信頼性が高く、高密度記録化 に対応することができ、高品質化を図ること ができる。また、同時に薄型化を図ることが できる。
(第3実施形態)
 次に、本発明に係る記録ヘッドの第3実施形 態を、図9と図10を参照して説明する。なお、 この第3実施形態においては、第1、第2実施形 態における構成要素と同一の部分については 、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1、第2実施形態との異な 点は、第3実施形態では、記録素子21がクラ ド42の側壁42aに固定されている点である。 ち、記録ヘッド2と100では、記録素子21をス イダ20の傾斜面21cあるいは湾曲面21d上に形成 するが、本実施形態の記録ヘッド200と300の記 録ヘッド21はクラッド42の側壁42aに固定され いる。

 本実施形態の記録ヘッド200と300は、第1、 第2実施形態のスポットサイズ変換器22が有す る効果とほぼ同一効果を持つと共に、その製 造が容易になる。

 図9の記録ヘッド200では、記録ヘッド2あ いは100の傾斜面21cあるいは湾曲面21dのよう 一端面を有するスライダ20を加工した後、そ の次の工程として、第1、第2実施形態にて述 た半導体加工技術を用い、スポットサイズ 換器222のクラッド43とコア40とクラッド42順 積層加工する。その後、クラッド42の側壁42 aを研磨し、その上に、従来の記録素子の加 技術をそのまま用いて記録素子21を形成する ことができる。

 最後に、再生素子23を記録素子21上に作り 込む。

 更に、図10の記録ヘッド300では、スライ 20の側壁20eを、第1、第2実施形態の記録ヘッ 2あるいは100のスライダ20の傾斜面21cあるい 湾曲面21dのように加工する必要がなく、平 に加工すれば良いので、スライダ20の製造 程が容易になる。また、平面状の側壁20e上 クラッド43を加工すれば良いので、スポット サイズ変換器223の製造が容易になる。記録素 子21の加工は、図9の記録ヘッド200での方法と 同様に、クラッド42の側壁42aを平面研磨し、 の上に、従来の記録素子の加工技術をその ま用いて記録素子21を形成した後、再生素 23をその上に作り込む。

 また、本実施形態の情報記録再生装置1によ れば、上述した記録ヘッド200と300を備えてい るので、書き込みの信頼性が高く、高密度記 録化に対応することができ、高品質化を図る ことができる。また、同時に薄型化を図るこ とができる。
(第4実施形態)
 次に、本発明に係る記録ヘッドの第4実施形 態を、図11を参照して説明する。なお、この 4実施形態においては、第1から第3実施形態 おける構成要素と同一の部分については、 一の符号を付しその説明を省略する。

 第4実施形態と第1から第3実施形態との異 る点は、第4実施形態では、記録素子21がス イダ20の対向面20a上に形成されていること ある。本実施形態の記録素子21の基本的な構 成は、第1から第3実施形態における記録素子 構成と同様であるが、主磁極32の一部がク ッド43上にも形成され、コア40の他端側の端 40cと近接し、外部に露出している。また、 助磁極30の一部も外部に露出するように曲 って形成されている。再生素子23はクラッド 42上に形成される。

 また、図8の記録ヘッド100の記録素子21を 湾曲面20d上ではなく、対向面20a上に形成す 構成も可能である。

 本実施形態の記録ヘッド400は、第1から第 3実施形態の記録ヘッド1、100、200、300のスポ トサイズ変換器22、122、222、322が有する効 とほぼ同一効果を持つと共に、記録素子21を 対向面20a上に形成することで、記録ヘッドを 更に小型化することができる。それにより、 信頼性の高いコンパクトな記録ヘッドを製造 することができ、更なる低浮上を実現するこ とができる。

 記録ヘッド400の製造方法は、記録ヘッド2 あるいは100が傾斜面21cあるいは湾曲面21dのよ うな一端面を有するようにスライダ20を加工 た後、その次の工程として、第1、第2実施 態にて述べた加工技術を用い、スポットサ ズ変換器222であるクラッド43とコア40とクラ ド42順に加工する。その後、クラッド42の側 壁42aを平面研磨し、その上に、従来の記録素 子の加工技術をそのまま用いて記録素子21を 成することができる。最後に、再生素子23 記録素子21上に加工すれば良い。

 更に、図10の記録ヘッド300では、スライ 20の側壁20eを、第1、第2実施形態の記録ヘッ 2と100のスライダ20の傾斜面21cあるいは湾曲 21dのように加工する必要がなく、平面に加 すれば良いので、スライダ20の製造工程が 易になる。また、平面状の側壁20e上にクラ ド43を加工すれば良いので、スポットサイズ 変換器223の製造が容易になる。記録素子21の 工は、図9の記録ヘッド200での方法と同様に 、クラッド42の側壁42aを平面研磨し、その上 、従来の記録素子の加工技術をそのまま用 て記録素子21を形成した後、再生素子23をそ の上に形成する。

 また、本実施形態の情報記録再生装置1によ れば、上述した記録ヘッド400を備えているの で、書き込みの信頼性が高く、高密度記録化 に対応することができ、高品質化を図ること ができる。また、同時に薄型化を図ることが できる。
(第5実施形態)
 次に、本発明に係る記録ヘッドの第5実施形 態を、図12と図13を参照して説明する。図13は 、図12に示す矢印A方向、即ち、スライダ20の 出端側からコア40を見た図である。

 なお、この第5実施形態においては、第1 ら第4実施形態における構成要素と同一の部 については、同一の符号を付しその説明を 略する。

 第5実施形態と第1から第3実施形態あるい 第4実施形態との異なる点は、スポットサイ ズ変換器522のコア40の配置が、第1実施形態の ように対向面20aに対し所定の角度を持って斜 めに形成されていると共に、スライダ20の側 20fを向かって傾斜するように斜めに形成さ ている点である。

 即ち、本実施形態の記録ヘッド500は、図1 2及び図13に示すように、スライダ20の流出端 から見たときに、一端側から他端側に向か て斜めに傾斜しているコア40からなるスポ トサイズ変換器(スポット光生成素子)522を備 えている。

 また、本実施形態の記録素子21は、図13に 示すように、スライダ20の対向面20aと接する 面20f上と、側面20fと近接するクラッド41上 形成される。主磁極32は、コア40の他端側の 面40cと近接し、外部に露出している。また 記録素子21の主磁極32がコア40の他端側の端 40cと近接する構成であれば、傾斜面21c上、 向面20a上、または、クラッド42上に形成さ ても良い。また、傾斜面21cは図8の湾曲面20d ように形成されても良い。

 また、図13には再生素子23が補助磁極30の に絶縁されて形成されている構造を示すが 再生素子23がクラッド41の先端面41a上に形成 されても良い。

 本実施形態の記録ヘッド500は、第1から第 4実施形態の記録ヘッド1、100、200、300、400の ポットサイズ変換器22、122、222、322が有す 効果とほぼ同一効果を持つと共に、コア40が スライダ20の側面20fを向かって傾斜するよう 斜めに形成されているので、スライダ20の さよりも全長を更に長くすることができ、 面積の漸減率を更に小さくすることができ 。そのため、従来の構造に比べて光束Lの光 播率を向上させることができる。よって、 り光強度の強いスポット光Rを生成すること ができ、さらなる高密度記録化を図ることが できる。

 また、本実施形態の記録ヘッド100を製造 る場合は、第1実施形態での記録ヘッド2の ライダ20のように直方体のスライダ20の一端 を傾斜面21cあるいは図8の湾曲面21d形状にな るように加工した後、その面上に上記の半導 体加工技術を利用してクラッド41とコア40か なるスポットサイズ変換器22を作り込む。そ の後、記録素子21と再生素子23をスライダ20の 側面20fとクラッド41上に上記の半導体加工技 を利用して形成する。

 また、本実施形態の情報記録再生装置1に よれば、上述した記録ヘッド2を備えている で、書き込みの信頼性が高く、高密度記録 に対応することができ、高品質化を図るこ ができる。また、同時に薄型化を図ること できる。

 本発明に係る記録ヘッドによれば、光束 効率良く集光させてスポット光を生成する とができ、書き込みの信頼性を向上するこ ができる。また、コンパクト化及び薄型化 図ることができる。

 また、本発明に係る情報記録再生装置に れば、上述した記録ヘッドを備えているの 、書き込みの信頼性が高く、高密度記録化 対応することができ、高品質化を図ること できる。また、同時にコンパクト化及び薄 化を図ることができる。