JP4004978B2

JP4004978B2 - Information recording / reproducing head and information recording / reproducing apparatus

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Publication number: JP4004978B2
Application number: JP2003062366A
Authority: JP
Inventors: 寛藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: JP2004273021A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報が磁気的に記録または再生される磁気記録再生ヘッド等の情報記録再生ヘッド、該情報記録再生ヘッドを備えた情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスクの記録密度の向上のために、近年、近接場光によって熱的なアシスト（熱アシスト方式）を行いながら磁気記録再生を行う技術が開発されている。従来の熱アシストを行いながら磁気記録再生を行う記録再生するためのヘッドおよびその装置は、以下のように記述されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１０は、特許文献１の情報記録再生ヘッドおよびそれを用いた情報記録再生装置における要部を示す概略斜視図である。図１０に示すように、上記情報記録再生ヘッド１８は、磁気ヘッド１２と、上記磁気ヘッド１２の記録または再生部位を熱アシストつまり昇温するための光学ヘッド１０とを有している。
【０００４】
磁気ヘッド１２は、例えば、薄膜垂直記録ヘッドあるいは薄膜ＧＭＲ再生ヘッドであり、熱アシスト方式にて、情報が高い線密度で記録および再生される磁気記録媒体に対し記録あるいは再生を行うものである。よって、磁気ヘッド１２の磁気ギャップ１２ａは、後述する磁気記録媒体の記録トラックの長手方向に対し、直交するように設定されている。
【０００５】
また、光学ヘッド１０については、説明の便宜上、光学ヘッド１０の一部である開口ヘッド１１のみを示して説明する。開口ヘッド１１は、ＳｉＮやＳｉＯ₂などの光透過性材からなり、オベリスク形状に形成されている。
【０００６】
また、上記開口ヘッド１１は、レーザビーム（光）１３が入射される略長方形状の光入射面１１ａ（紙面上部方向）と、先端（紙面下部方向）のレーザビーム１３の出射部である直線状つまり幅の狭い略長方形状の開口スリット（光学スリット）１１ｂとを互いに平行となるように有している。よって、光入射面１１ａの面積は開口スリット１１ｂの面積より広くなっている。
【０００７】
また、開口ヘッド１１では、光入射面１１ａから光出射部側の開口スリット１１ｂに向かうほど順次狭くなっている。開口ヘッド１１では、少なくとも対向する２つの各側面部１１ｃが、レーザビーム１３の入射方向に対し傾斜して、上記レーザビーム１３を全反射するように設定されている。
【０００８】
開口ヘッド１１は、レーザビーム１３の出射側の開口スリット１１ｂの長手方向が磁気ヘッド１２の磁気ギャップ１２ａの長手方向（紙面左右方向）と交差、好ましくは直交するように配置されている。
【０００９】
また、磁気ヘッド１２と開口ヘッド１１とは、図１１に示すように、磁気記録媒体２０のディスク基板１４に積層された記録層１５に対して相対的に矢印の方向（記録トラック方向）へ移動（走査）し、記録または再生を行うようになっている。磁気ヘッド１２および開口ヘッド１１と記録層１５との距離は、１００ｎｍ以下となるように、磁気ヘッド１２および開口ヘッド１１は記録層１５に対し浮上あるいは接触させるようになっている。
【００１０】
図１２は、開口ヘッド１１による記録トラックへの高密度記録を示す説明図である。開口ヘッド１１の開口スリット１１ｂに達したレーザビームは、ディスク基板１４に積層された記録層１５上に照射され、記録層１５を昇温する。上記開口スリット１１ｂの長手方向は、記録層１５の記録トラックの長手方向（走査方向）と略平行に設定される。また、上記開口スリット１１ｂは、磁気ヘッド１２よりも走査方向（トラッキング方向）前方に配置される。
【００１１】
開口スリット１１ｂの長手方向の長さは、開口ヘッド１１の光入射面１１ａに集光されるスポット径（波長６３０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．６の時に、約１μｍ、最小で約０．５μｍ）以上の長さに設定されており、かつ、開口スリット１１ｂの幅（短手方向の長さ）は上記スポット径の半分以下（１００ｎｍ〜３００ｎｍ程度）に設定されている。言い換えると、開口スリット１１ｂは、長手方向には、レーザビーム１３による光の回折限界よりも長く、かつ、幅方向には、レーザビーム１３による光の回折限界よりも短くなるように設定されている。
【００１２】
従って、開口スリット１１ｂからは近接場光が生じると考えられ、記録媒体１５上に照射される近接場光は、通常の伝搬光に比べて微小な領域を照射する事ができる。この近接場光によって開口スリット１１ｂの対向位置およびその周辺の記録媒体１５が昇温され、高温領域１６が上記領域に生じる。
【００１３】
磁気ヘッド１２の直下における記録媒体１５の高温領域１６において、情報記録時には磁化反転され、情報再生時には磁気検出が行われる。
【００１４】
したがって、記録マーク１７のトラック方向の幅は、開口スリット１１ｂの幅に依存するため、通常のレーザスポット径に依存せず、記録トラックの記録密度に比べて数倍から１０倍の記録トラックの記録密度を得る。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００２−５０００１号公報（公開日２００２年２月１５日）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述の従来例では、近接場光が磁気ヘッド１２の直下を照射することができない。そこで、磁気ヘッド１２の前方に配置されている開口スリット１１ｂから照射し、高温部１６の裾野の一部が磁気ヘッド１２の直下に差し掛かるよう構成されている。したがって、開口スリット１１ｂの直下では、過度の近接場光を照射する必要があり、これにより裾野に位置する磁気ヘッド１２の直下の温度を上げている。これは、光学スリット１１の過度の温度上昇を招き、劣化の原因となる。つまり、情報記録再生ヘッドの損傷を起こすという問題点があった。
【００１７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生ヘッドとその装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報記録再生ヘッドは、上記の課題を解決するために、情報を記録または再生できる磁気記録媒体の記録トラックに対し、情報を磁気的に記録または再生するための磁気ヘッドと、光源からの光を電気的振動波に変換する変換手段と、電気的振動波が伝搬されると近接場光を放射する放射部と、前記変換手段によって生成された電気的振動波を前記放射部に伝搬する導波路とを備え、前記放射部から前記記録トラックに前記近接場光が放射され、放射された前記近接場光によって加熱された前記記録トラックに対して前記磁気ヘッドにより記録または再生することを特徴とする。
【００１９】
これによれば、光源からの光は変換手段によってプラズモンなどの電気的振動波に変換される。そして、従来のように光の照射位置がすなわち近接場光の放射位置になるのではなく、導波路が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部に導き、放射部が近接場光を放射する。従って、その近接場光が磁気記録媒体に照射されるようにすれば、放射部の近傍に位置する磁気記録媒体の記録トラックのみを近接場光で加熱することができ、従来のように周囲から目的の場所へ熱を伝達して目的の場所の温度を上昇させるといった過度な加熱を行わなくてもすむ。所定の場所を磁気ヘッド直下とすれば、磁気ヘッド直下の磁気記録媒体の記録トラックのみを近接場光で加熱して磁気ヘッドによる情報の磁気的な記録または再生を行うことができる。このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体の記録トラックを加熱するという効率のよい加熱を行うので、その分、情報記録再生ヘッドへの光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることができる。この結果、耐久性の高い情報記録再生ヘッドを提供することができる。なお、上記近接場光は放射部近傍に強く分布する近接場光を利用すると、放射領域が微小になり、記録密度を上げることができるため、以後は断らない限り上記近接場光を近接場光と呼ぶことにする。
【００２０】
本発明の情報記録再生ヘッドは、上記の課題を解決するために、上記構成に加え、前記変換手段には前記光が照射されると前記電気的振動波に変換する照射面が備えられ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいことを特徴とする。
【００２１】
これによれば、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいので、光が効率よく電気的振動波に励起される。
【００２２】
本発明の情報記録再生ヘッドは、上記の課題を解決するために、上記構成に加え、前記放射部の前記記録トラックの幅方向に沿った幅は前記光の回折限界以下であることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、放射部の幅に依存した近接場光を磁気記録媒体に照射できるため、トラック幅を減少でき、記録密度を増大することができる。
【００２４】
本発明の情報記録再生ヘッドは、上記の課題を解決するために、上記構成に加え、前記光の偏光成分の方向は前記磁気記録媒体の記録面に対して平行な面上で前記照射面から前記放射部へ向かう方向と略同一であることを特徴とする。
【００２５】
これによれば、照射面にて電気的振動波を効率的に励起でき、放射部から強い近接場光を磁気記録媒体に照射することができる。
【００２６】
本発明の情報記録再生ヘッドは、上記の課題を解決するために、上記構成に加え、前記放射部は前記磁気ヘッドと前記記録トラックとの間に備えられることを特徴とする。
【００２７】
これによれば、電気的振動波を磁気ヘッド直下または近傍に導くことができ、磁気記録媒体を効率良く加熱することができる。
【００２８】
本発明の情報記録再生ヘッドは、上記の課題を解決するために、上記構成に加え、前記導波路は前記記録トラックに沿って設けられていることを特徴とする。
【００２９】
これによれば、記録トラックに直角な方向で放射部の幅を最小とすることができ、トラック密度を上げることができる。
【００３０】
本発明の情報記録再生装置は、上記の課題を解決するために、上記いずれかの情報記録再生ヘッドを有した磁気記録媒体を走査するための走査手段と前記光源により、磁気記録媒体の記録トラックを近接場光により加熱することで、記録時は前記磁気ヘッドに対し記録信号を出力する記録手段が情報を記録トラックに記録し、再生時は前記磁気ヘッドからの再生信号が入力される再生手段が記録トラックから情報を再生することを特徴とする。
【００３１】
これによれば、所定の場所にて近接場光を磁気記録媒体に照射することができるので、効率よく磁気記録媒体を加熱でき、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生装置を提供できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の一形態について図１ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
まず、図１または図２を参照して本実施の形態における情報記録再生ヘッドの構成を説明する。図１は本実施の形態における情報記録再生ヘッド１０１における主要部の概略斜視図、図２は情報記録再生ヘッド１０１および磁気記録媒体９０の概略側面図である。図１または図２に示すように、情報記録再生ヘッド１０１は、磁気ヘッド１０２および磁気ヘッド１０２の記録または再生部位を熱アシストつまり昇温するための微小光学ヘッド１２５が磁気ヘッド１０２に対向して設けられており、さらに磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５は、磁気記録媒体９０（詳細は後述）の記録面に対して対向して設けられている。また、微小光学ヘッド１２５と磁気ヘッド１０２との間には、保護層１０３が設けられ、近接場光ヘッド１０４からの熱による磁気ヘッド１０２の破壊や動作不良を防止している。
【００３４】
磁気ヘッド１０２は、例えば、薄膜垂直記録ヘッドあるいは薄膜ＧＭＲ再生ヘッドであり、熱アシスト方式にて、情報が高い線密度で記録および再生される磁気記録媒体に対し記録あるいは再生を行うものである。よって、磁気ヘッド１０２の磁気ギャップ１０２ａは、磁気記録媒体９０の記録トラックの長手方向に対し、直交するように設定されている。ここで、再生ヘッドとしては、ＡＭＲ（ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッド、将来的にはＴＭＲ（ｔｕｎｎｅｌｉｎｇｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッド、あるいは、ＣＭＲ（ＣｏｌｏｓｓａｌＭａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）再生ヘッドを採用しても良い。
【００３５】
また、微小光学ヘッド１２５は、光源からの光であるレーザビーム１２６を電気的振動波（たとえばプラズモン）に変換する変換手段である近接場光ヘッド１０４、近接場光ヘッド１０４を保護する誘電体あるいはモールド樹脂からなる保護部１２７と１２８とで構成されている。説明の便宜上、微小光学ヘッド１２５の一部である近接場光ヘッド１０４のみを示して説明する。近接場光ヘッド１０４はＳｉＮやＳｉＯ₂などの光透過性材からなり、図１または図２で示すように、上面（紙面上部）から底面（磁気記録媒体９０側）に向かって順次狭くなっている略四角錐の截頭錐体であって、略四角錐の截頭錐体の４つの側面のうちの一つの側面は磁気ヘッド１０２との間に設けられた保護層１０３に対向しており、この側面に対向する側面には照射面１０５が設けられ、保護部１２７および１２８に接した側面１０６には、必要に応じて銀などの金属が成膜されており、底面には略長方形状あるいは帯状の導波路１０９が設けられている。
【００３６】
近接場光ヘッド１０４の照射面１０５および導波路１０９は、スパッター法または蒸着法で成膜された銀の薄膜である。これは、照射面１０５にて電気的振動波が効率よく励起され、導波路１０９にて電気的振動波を放射部１１０に効率よく導かせるためである。ここで、照射面１０５および導波路１０９は、金、白金、アルミニウム、チタン、銅といった貴金属、或いはこれらを多く含む合金でも良い。
【００３７】
放射部１１０は、磁気ヘッド１０２の近傍、好ましくは磁気ヘッドの直下、に設けられており、突起を使用して導波路１０９で導かれた電気的振動波が効率よく近接場光１１１に変換されるよう構成されている。ここで、放射部１１０は、照射面１０５および導波路１０９と同じ貴金属（銀、金、白金、アルミニウム、チタン、銅、或いはこれらを多く含む合金）であり、突起は磁気記録媒体９０の方向に突出しており、突起の形状は断面が略長方形あるいは略半楕円形であれば良い。
【００３８】
また、近接場光ヘッド１０４は、導波路１０９が放射部１１０へ向かう方向と磁気ヘッド１０２の磁気ギャップ１０２ａの長手方向（紙面左右方向）とが交差、好ましくは直交するように配置されている。
【００３９】
次に、レーザビーム１２６が近接場光ヘッド１０４の照射面１０５に照射された場合の動作について、図２または図３を用いて説明する。図３は、図１における情報記録再生ヘッド１０１を下部から見た底面図である。
【００４０】
図２で示すようにレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の上面から入射され、図３で示すように、入射されたレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の照射面１０５にレーザスポット１０７を形成する。照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が励起され、矢印で示すように略三角形の頂点に向けて集中する。電気的振動波は導波路１０９によって放射部１１０へ向かって伝播され、放射部１１０の突起から近接場光１１１が放射される。ここで、レーザビーム１２６の入射角は照射面１０５に対して実質的に４０度〜４５度であることが望ましく、照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が効率よく励起される。また、導波路１０９の幅は好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍ、その厚みは２０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。
【００４１】
そして、入射されるレーザビーム１２６の偏光成分の方向は、磁気記録媒体９０の記録面に対して平行な面上で照射面１０５から放射部１１０に向かう方向１３０と略同じになるように照射面１０５に照射する。例えば、レーザビーム１２６が直線偏光のレーザビームであれば、偏光成分の方向である偏光面の方向を前記方向１３０と略同じになるように照射し、楕円偏光のレーザビームであれば、楕円偏光の偏光成分の方向である偏光軸の長径を前記方向１３０と略同じになるように照射する。また、入射されるレーザビーム１２６は円偏光でも良い。
【００４２】
図４は、情報記録再生ヘッド１０１による記録トラック３０への高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。レーザビーム（図示せず）が微小光学ヘッド１２５の照射面１０５に照射されたことにより励起された電気的振動波が導波路１０９で導かれ、磁気ヘッド１０２と記録トラック３０との間に設けられた放射部１１０から放射された近接場光（図示せず）により、磁気記録媒体９０の記録面上を加熱し、記録トラック３０に加熱領域１６が生じる。
【００４３】
照射面１０５に照射されたレーザビームのスポット径は、波長６３０ｎｍ、対物レンズのＮＡ０．６の時に、約１μｍである。したがって、照射面１０５は、このスポット径の面積以上とするのが望ましい。記録トラック幅方向の放射部１１０の幅は、スポット径の半分以下（２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度）に設定されている。言い換えると、照射面１０５の面積は、レーザビーム１２６による光の回折限界で決まる面積以上、かつ、放射部１１０の記録トラックの幅方向に沿った幅は、レーザビーム１２６による光の回折限界以下であるように設定されている。波長と開口数ＮＡを変更した場合は、それらに従ってスポット径が変わるため、適宜、これに応じて照射面１０５、導波路１０９および放射部１１０の寸法も変更すればよい。
【００４４】
従って、放射部１１０から生ずる近接場光は、通常の伝搬光に比べて微小な領域を照射する事ができる。この近接場光によって磁気ヘッド１０２の直下または近傍の磁気記録媒体９０が加熱され、磁気情報を記録または再生することができる。
【００４５】
記録データを熱アシスト方式にて記録する場合は、磁気ヘッド１０２を薄膜垂直記録ヘッドとし、近接場光が照射されて生じた加熱領域（記録温度以上の領域）１６と磁気ヘッド１０２が重なる部分のみの磁気記録媒体の磁化を磁気ヘッド１０２への記録信号に応じて反転させ、垂直磁化の各磁化方向によって記録マーク１７が、デジタル式の情報に応じ、順次、記録トラック３０の方向に沿って記録される。
【００４６】
したがって、本発明では、記録トラック幅方向の記録マーク１７の幅は、放射部１１０の記録トラックの幅方向に対する幅に依存するため、従来のレーザスポット径に依存する記録トラックの記録密度に比べて数倍から１０倍の記録トラックの記録密度を得ることが可能である。
【００４７】
記録マーク１７を再生する場合は、磁気ヘッド１０２を再生ヘッドとし、記録するときよりも弱い光量のレーザビーム１２６を照射して、再生温度までに昇温された加熱領域１６と、磁気ヘッド１０２の重なった部分を用いて記録マーク１７の再生を行う。
【００４８】
以上のように、レーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４によって照射面１０５でプラズモンなどの電気的振動波に変換される。そして、従来のように光の照射位置がすなわち近接場光１１１の放射位置になるのではなく、導波路１０９が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部１１０に導き、放射部１１０が近接場光１１１を放射する。従って、その近接場光１１１が磁気記録媒体９０の記録トラック３０に照射されるようにすれば、放射部１１０の近傍に位置する磁気記録媒体９０の記録トラック３０のみを近接場光１１１で加熱することができ、従来のように周囲から目的の場所へ熱を伝達して目的の場所の温度を上昇させるといった過度な加熱を行わなくてもすむ。所定の場所を磁気ヘッド１０２直下とすれば、磁気ヘッド１０２直下の磁気記録媒体９０の記録トラック３０のみを近接場光１１１で加熱して磁気ヘッドによる情報の磁気的な記録または再生を行うことができる。
【００４９】
このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体９０の記録トラック３０を加熱するという効率のよい加熱を行うので、その分、情報記録再生ヘッド１０１への光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッド１０１が過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることができる。この結果、耐久性の高い情報記録再生ヘッド１０１を提供することができる。また、磁気記録媒体９０上を走査して記録または再生する際に、従来とは異なり、Ｘ方向、あるいはその逆のＹ方向のどちらの方向に走査しても記録または再生が可能となる。
【００５０】
ここで、本実施の形態では、放射部１１０に突起を用いたが、突起がなくてもよく、この場合、近接場光１１１は導波路１０９から放射される。突起がないと情報記録再生ヘッドを生産するための生産効率が向上するという利点がある。
【００５１】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について、図５ないし図６に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００５２】
まず、第２の実施の形態の情報記録再生ヘッド１０１と第１の実施の形態の情報記録再生ヘッド１０１との構成の違いについて、説明する。
【００５３】
図５は、本実施の形態における情報記録再生ヘッド１０１および磁気記録媒体９０の概略側面図であり、図６は、図５における記録再生ヘッド１０１の下部から見た底面図である。第２の実施の形態における近接場光ヘッド１０４は、上面（紙面上部）から底面（磁気記録媒体９０側）に向かって順次狭くなっている略四角錐の截頭錐体であって、略四角錐の截頭錐体の４つの側面のうちの一つの側面は磁気ヘッド１０２との間に設けられた保護層１０３に対向しており、この側面に対向する側面には照射面１０５が設けられ、照射面１０５が設けられている側面と底面とが形成する稜線の位置から磁気記録媒体９０までの距離ａは、放射部１１０から磁気記録媒体９０までの距離ｂに較べ大きくなっている。従って、導波路１０９から磁気記録媒体９０に向かって発生する近接場光は磁気記録媒体９０まで到達しにくくなり、所定の高温領域以外を不必要に加熱することがないので、磁気記録媒体９０の劣化を防ぎ、磁気記録媒体９０の耐久性を向上することができる。
【００５４】
放射部１１０は実施の形態１のような突起ではなく、導波路１０９と磁気記録媒体９０とが略平行となっている終端面であり、近接場光１１１は終端面から磁気記録媒体９０に放射される。また、図６に示すように、近接場光ヘッド１０４の底面に設けられている導波路１０９の幅は、照射面１０５から放射部１１０に向かって次第に狭くなっている。
【００５５】
次に、レーザビーム１２６が近接場光ヘッド１０４の照射面１０５に照射された場合の動作について、説明する。
【００５６】
図５で示すようにレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の上面から照射面１０５に対して４０度〜４５度の入射角で入射され、図６で示すように、入射されたレーザビーム１２６は近接場光ヘッド１０４の照射面１０５にレーザスポット１０７を形成する。照射面１０５に照射されたレーザスポット１０７により電気的振動波が効率良く励起され、矢印で示すように略三角形の頂点に向けて集中する。近接場光ヘッド１０４の底面に設けられている導波路１０９の幅は、照射面１０５から放射部１１０に向かって次第に狭くなっているので、実施の形態１の情報記録再生ヘッド１０１に比べて、導波路１０９の幅が緩やかに狭くなるため、電気的振動波の減衰が少なく、効率よく導波される。従って、放射部１１０から照射される近接場光１１１は、照射面１０５で励起された電気的振動波をより効率よく照射されるので、保磁力が高い高密度記録用の磁気記録媒体においても、十分に加熱が可能となる。
【００５７】
ここで、入射されるレーザビーム１２６の偏光成分の方向は、磁気記録媒体９０の記録面に対して平行な面上で照射面１０５から放射部１１０に向かう方向１３０と略同じになるように照射面１０５に照射する。例えば、レーザビーム１２６が直線偏光のレーザビームであれば、偏光成分の方向である偏光面の方向を前記方向１３０と略同じになるように照射し、楕円偏光のレーザビームであれば、楕円偏光の偏光成分の方向である偏光軸の長径を前記方向１３０と略同じになるように照射する。また、入射されるレーザビーム１２６は円偏光でも良い。
【００５８】
ここで、本実施の形態では、放射部１１０に突起を用いず導波路１０９と磁気記録媒体９０とが略平行となっている終端面としたが、実施の形態１にあるような突起を用いても良い。突起を用いると、近接場光による磁気記録媒体９０の加熱を効率よく行うことができるという利点がある。
【００５９】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態について、図７ないし図９に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００６０】
図７は、実施の形態１または実施の形態２の情報記録再生ヘッドを使用した磁気記録媒体の断面図と上記情報記録再生ヘッドを搭載した走査手段であるスライダー１９の概略断面図である。磁気記録媒体９０は、ガラス基板１２４にＴｂＦｅＣｏの記録層１２３、カーボン保護層１２２、有機材料のコーティング層１２１が順に成膜されている。コーティング層１２１の上を、情報記録再生ヘッドを搭載したスライダー１９が浮上する。
【００６１】
図８は、実施の形態１または実施の形態２の情報記録再生ヘッド１０１を搭載した情報記録再生装置の主要部概略図である。微小光学ヘッド１２５および磁気ヘッド１０２を一体化して有した情報記録再生ヘッド１０１はスライダー１９に取り付けられ、回転する磁気記録媒体９０の記録面上を滑走する。また、スライダー１９はサスペンション２１によって支持され、アクチュエータ２２によって、磁気記録媒体９０の所望の記録トラックを走査し、情報記録再生ヘッド１０１によりアクセスを行う。情報記録再生ヘッド１０１の上には、光源である半導体レーザ５１が設けられ、レーザビームが出射される。
【００６２】
図９は、上述の情報記録再生装置の記録再生系の構成を示す概略ブロック図である。上位装置から記録または再生制御信号が入力される記録／再生制御端子７８と、上位装置へ再生データを出力または上位装置から記録データを入力する記録／再生データ端子７６を有し、記録／再生制御端子７８は記録または再生を制御する記録／再生制御回路７３に接続され、記録／再生データ端子７６は記録データおよび再生データを処理する記録／再生回路７１に接続される。記録／再生制御回路７３は、記録／再生制御信号により、半導体レーザ駆動回路７４に対し記録または再生に応じたレーザ駆動電流を出力するよう指示し、記録／再生回路７１に対し記録データまたは再生データを処理するよう指示し、記録手段および再生手段である磁気ヘッド駆動回路７２に対し記録信号または再生信号を処理するよう指示する。半導体レーザ駆動回路７４は、記録または再生に応じた駆動電流で半導体レーザ５１を駆動する。半導体レーザ５１は半導体レーザ駆動回路７４からの駆動電流の大きさに応じた強さのレーザビーム１２６を出射し、微小光学ヘッド１２５に照射する。
【００６３】
また、記録／再生回路７１は、記録／再生制御回路７３の指示により、記録時は、記録／再生データ端子７６の記録データを磁気ヘッド駆動回路７２に出力し、再生時は、磁気ヘッド駆動回路７２からの再生データを記録／再生データ端子７６に出力する。磁気ヘッド駆動回路７２は、記録／再生制御回路７３からの指示により、記録時は、記録／再生回路７１からの記録データを記録信号に変換して磁気ヘッド１０２へ出力し、再生時は、磁気ヘッド１０２からの再生信号を再生データに変換して記録／再生回路７１へ出力する。
【００６４】
次に記録、再生時の動作について説明する。記録時は、記録／再生制御回路７３からの指示で、半導体レーザ駆動回路７４が再生時より大きい駆動電流で半導体レーザ５１を駆動し、半導体レーザ５１は再生時より強いレーザビーム１２６を微小光学ヘッド１２５に出射する。また、記録／再生制御回路７３からの指示で、記録／再生回路７１の入力である記録／再生データ端子７６からの記録データを磁気ヘッド駆動回路７２へ出力し、磁気ヘッド駆動回路７２により記録データから変換されて磁気ヘッド１０２に出力された記録信号により磁気ヘッド１０２から記録磁界が発生する。微小光学ヘッド１２５からの近接場光１１１により磁気記録媒体９０が記録時に必要な温度に加熱され、磁気ヘッド１０２からの記録磁界により、磁気記録媒体９０に記録マークが記録される。
【００６５】
再生時は、記録／再生制御回路７３からの指示で、半導体レーザ駆動回路７４が記録時より小さい駆動電流で半導体レーザ５１を駆動し、半導体レーザ５１は記録時より弱いレーザビーム１２６を微小光学ヘッド１２５に出射する。微小光学ヘッド１２５からの近接場光１１１により磁気記録媒体９０が再生時に必要な温度に加熱され、磁気記録媒体９０の記録マークを磁気ヘッド１０２が読み取り再生信号に変換する。また、記録／再生制御回路７３からの指示で、磁気ヘッド１０２からの再生信号を磁気ヘッド駆動回路７２が再生データに変換し記録／再生回路７１に出力し、記録／再生回路７１が再生データを記録／再生データ端子７６へ出力する。
【００６６】
なお、上記情報記録再生ヘッドおよび情報記録再生装置では、ディスク状の磁気記録媒体９０を用いた例を挙げたが、上記に限定されることはなく、例えば、テープ状の磁気記録媒体に対しても用いることができる。
【００６７】
また、上記情報記録再生ヘッドおよび情報記録再生装置では、情報記録再生ヘッドの磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５はいずれも磁気記録媒体９０の記録面に対向している例を挙げたが、上記に限定されることなく、例えば、磁気ヘッド１０２および微小光学ヘッド１２５は磁気記録媒体９０を介して対向していてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、情報を記録または再生できる磁気記録媒体の記録トラックに対し、情報を磁気的に記録または再生するための磁気ヘッドと、光源からの光を電気的振動波に変換する変換手段と、電気的振動波が伝搬されると近接場光を放射する放射部と、前記変換手段によって生成された電気的振動波を前記放射部に伝搬する導波路とを備え、前記放射部から前記記録トラックに前記近接場光が放射され、放射された前記近接場光によって加熱された前記記録トラックに対して前記磁気ヘッドにより記録または再生する構成である。
【００６９】
それゆえ、光源からの光は変換手段によって電気的振動波に変換され、導波路が電気的振動波を所定の場所に設けられた放射部へ導き、放射部から近接場光を放射することができる。このように、所定の場所近傍のみの磁気記録媒体の記録トラックを加熱するという効率の良い加熱を行うので、情報記録再生ヘッドへの光の入射パワーを小さくしても記録または再生を行うことができ、情報記録再生ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生ヘッドを提供できるという効果を奏する。
【００７０】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記変換手段には前記光が照射されると前記電気的振動波に変換する照射面が備えられ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きい構成である。
【００７１】
それゆえ、前記照射面の面積は前記光の回折限界で決まる面積より大きいので、光が効率よく電気的振動波に励起されるという効果を奏する。
【００７２】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記放射部の前記記録トラックの幅方向に沿った幅は前記光の回折限界以下の構成である。
【００７３】
それゆえ、放射部の幅に依存した近接場光を磁気記録媒体に照射できるため、トラック幅を減少でき、記録密度を増大するという効果を奏する。
【００７４】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記光の偏光成分の方向は前記磁気記録媒体の記録面に対して平行な面上で前記照射面から前記放射部へ向かう方向と略同一の構成である。
【００７５】
それゆえ、照射面にて電気的振動波を効率的に励起でき、放射部から強い近接場光を磁気記録媒体に照射することができるという効果を奏する。
【００７６】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記放射部は前記磁気ヘッドと前記記録トラックとの間に備えられる構成である。
【００７７】
それゆえ、電気的振動波を磁気ヘッド直下または近傍に導くことができ、磁気記録媒体を効率良く加熱するという効果を奏する。
【００７８】
本発明の情報記録再生ヘッドは、以上のように、上記構成に加えて、前記導波路は前記記録トラックに沿って設けられている構成である。
【００７９】
それゆえ、記録トラックに直角な方向で放射部の幅を最小とすることができ、トラック密度を上げることができるという効果を奏する。
【００８０】
本発明の情報記録再生装置は、上記いずれかの情報記録再生ヘッドを有した磁気記録媒体を走査するための走査手段と前記光源により、磁気記録媒体の記録トラックを近接場光により加熱することで、記録時は前記磁気ヘッドに対し記録信号を出力する記録手段が情報を記録トラックに記録し、再生時は前記磁気ヘッドからの再生信号が入力される再生手段が記録トラックから情報を再生する構成である。
【００８１】
それゆえ、所定の場所にて近接場光を磁気記録媒体に照射することができるので、効率よく磁気記録媒体を加熱でき、磁気ヘッドが過度に加熱されることを防止して劣化を抑えることにより、耐久性の高い情報記録再生装置を提供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における情報記録再生ヘッドの主要部の概略斜視図である。
【図２】図１の情報記録再生ヘッドおよび磁気記録媒体の概略側面図である。
【図３】図１の情報記録再生ヘッドの下部から見た底面図である。
【図４】図１の情報記録再生ヘッドによる記録トラックへの高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２における情報記録再生ヘッドおよび磁気記録媒体の概略側面図である。
【図６】図５の情報記録再生ヘッドの下部から見た底面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る情報記録再生ヘッドを搭載したスライダーと磁気記録媒体の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る情報記録再生装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図９】図８の情報記録再生装置の記録再生系の構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】従来の情報記録再生ヘッドの主要部を示す概略斜視図である。
【図１１】従来の情報記録再生ヘッドと磁気記録媒体の構成を示す概略断面図である。
【図１２】従来の情報記録再生ヘッドによる記録トラックへの高密度記録を磁気記録媒体上で行っていることを示す平面図である。
【符号の説明】
１９スライダー（走査手段）
２０、９０磁気記録媒体
３０記録トラック
５１半導体レーザ（光源）
７１磁気ヘッド駆動回路（記録手段、再生手段）
１０１情報記録再生ヘッド
１０２磁気ヘッド
１０４近接場光ヘッド（変換手段）
１０５照射面
１０９導波路
１１０放射部
１１１近接場光
１２６レーザビーム（光）
１３０レーザビームの偏光成分の方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an information recording / reproducing head such as a magnetic recording / reproducing head on which information is magnetically recorded or reproduced, and an information recording / reproducing apparatus including the information recording / reproducing head.
[0002]
[Prior art]
In order to improve the recording density of a magnetic disk, in recent years, a technique for performing magnetic recording and reproduction while performing thermal assist (thermal assist method) with near-field light has been developed. A conventional recording / reproducing head and apparatus for performing magnetic recording / reproducing while performing heat assist are described as follows (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
FIG. 10 is a schematic perspective view showing the main part of the information recording / reproducing head of Patent Document 1 and the information recording / reproducing apparatus using the same. As shown in FIG. 10, the information recording / reproducing head 18 has a magnetic head 12 and an optical head 10 for thermally assisting, that is, raising the temperature of a recording or reproducing part of the magnetic head 12.
[0004]
The magnetic head 12 is, for example, a thin film perpendicular recording head or a thin film GMR reproducing head, and performs recording or reproduction on a magnetic recording medium on which information is recorded and reproduced with a high linear density by a heat assist method. Therefore, the magnetic gap 12a of the magnetic head 12 is set so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the recording track of the magnetic recording medium described later.
[0005]
Further, the optical head 10 will be described by showing only the aperture head 11 which is a part of the optical head 10 for convenience of explanation. The opening head 11 is made of SiN or SiO. ₂ It is made of a light-transmitting material such as and has an obelisk shape.
[0006]
The aperture head 11 has a substantially rectangular light incident surface 11a (upward direction on the paper surface) on which the laser beam (light) 13 is incident, and a linear shape that is an emission part of the laser beam 13 at the tip (lower direction on the paper surface). That is, it has narrow rectangular opening slits (optical slits) 11b so as to be parallel to each other. Therefore, the area of the light incident surface 11a is larger than the area of the opening slit 11b.
[0007]
Further, the aperture head 11 is gradually narrowed from the light incident surface 11a toward the aperture slit 11b on the light emitting portion side. In the aperture head 11, at least two opposing side surface portions 11 c are set so as to be inclined with respect to the incident direction of the laser beam 13 and totally reflect the laser beam 13.
[0008]
The aperture head 11 is arranged so that the longitudinal direction of the aperture slit 11b on the emission side of the laser beam 13 intersects, preferably orthogonally, with the longitudinal direction of the magnetic gap 12a of the magnetic head 12 (the left-right direction in the drawing).
[0009]
Further, as shown in FIG. 11, the magnetic head 12 and the aperture head 11 move in the direction of the arrow (recording track direction) relative to the recording layer 15 laminated on the disk substrate 14 of the magnetic recording medium 20. (Scanning) and recording or reproduction is performed. The magnetic head 12 and the aperture head 11 are floated or brought into contact with the recording layer 15 so that the distance between the magnetic head 12 and the aperture head 11 and the recording layer 15 is 100 nm or less.
[0010]
FIG. 12 is an explanatory diagram showing high-density recording on the recording track by the aperture head 11. The laser beam that has reached the aperture slit 11 b of the aperture head 11 is irradiated onto the recording layer 15 laminated on the disk substrate 14 to raise the temperature of the recording layer 15. The longitudinal direction of the opening slit 11b is set substantially parallel to the longitudinal direction (scanning direction) of the recording track of the recording layer 15. The opening slit 11b is disposed in front of the magnetic head 12 in the scanning direction (tracking direction).
[0011]
The length of the opening slit 11b in the longitudinal direction is not less than the spot diameter (about 1 μm at the wavelength of 630 nm and NA of the objective lens of about 0.6 μm) collected on the light incident surface 11a of the opening head 11 or more. And the width (length in the short direction) of the opening slit 11b is set to be equal to or less than half of the spot diameter (about 100 nm to 300 nm). In other words, the opening slit 11b is set to be longer than the diffraction limit of light by the laser beam 13 in the longitudinal direction and shorter than the diffraction limit of light from the laser beam 13 in the width direction. .
[0012]
Therefore, it is considered that near-field light is generated from the opening slit 11b, and the near-field light irradiated on the recording medium 15 can irradiate a minute area as compared with normal propagation light. The near-field light raises the temperature of the recording medium 15 at the position opposite to the opening slit 11b and its periphery, and a high temperature region 16 is generated in the region.
[0013]
In the high temperature region 16 of the recording medium 15 immediately below the magnetic head 12, magnetization is reversed during information recording, and magnetic detection is performed during information reproduction.
[0014]
Accordingly, since the width of the recording mark 17 in the track direction depends on the width of the opening slit 11b, it does not depend on the normal laser spot diameter, and the recording track is recorded several times to 10 times the recording density of the recording track. Get density.
[0015]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-5001 (Publication Date February 15, 2002)
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional example, the near-field light cannot irradiate directly under the magnetic head 12. Therefore, the light is irradiated from the opening slit 11 b disposed in front of the magnetic head 12, and a part of the skirt of the high-temperature portion 16 is configured to come directly under the magnetic head 12. Therefore, it is necessary to irradiate excessive near-field light directly under the opening slit 11b, and thereby the temperature immediately under the magnetic head 12 located at the base is raised. This causes an excessive temperature rise of the optical slit 11 and causes deterioration. That is, there is a problem that the information recording / reproducing head is damaged.
[0017]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly durable information recording / reproducing head and its apparatus by preventing the information recording / reproducing head from being excessively heated and suppressing deterioration. It is to provide.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an information recording / reproducing head according to the present invention includes a magnetic head for magnetically recording or reproducing information on a recording track of a magnetic recording medium capable of recording or reproducing information, and a light source. Means for converting the light of the light into an electric vibration wave, and when the electric vibration wave is propagated Near field light And a waveguide for propagating the electric vibration wave generated by the converting means to the radiating portion, and from the radiating portion to the recording track. Near field light Radiated and radiated said Near field light Recording or reproduction is performed on the recording track heated by the magnetic head by the magnetic head.
[0019]
According to this, the light from the light source is converted into an electric vibration wave such as plasmon by the conversion means. And, as before, the light irradiation position is Near field light The waveguide guides the electrical vibration wave to the radiating part at a predetermined location, and the radiating part Near field light Radiate. Therefore, that Near field light If the magnetic recording medium is irradiated, only the recording track of the magnetic recording medium located near the radiation portion Near field light Thus, it is not necessary to perform excessive heating such as transferring the heat from the surroundings to the target location to raise the temperature of the target location as in the conventional case. If the predetermined location is directly under the magnetic head, only the recording track of the magnetic recording medium directly under the magnetic head Near field light It is possible to perform magnetic recording or reproduction of information by a magnetic head by heating with the above. In this way, since efficient heating is performed by heating the recording track of the magnetic recording medium only in the vicinity of a predetermined location, recording or reproduction can be performed even if the incident power of light to the information recording / reproducing head is reduced accordingly. It is possible to suppress the deterioration by preventing the information recording / reproducing head from being heated excessively. As a result, a highly durable information recording / reproducing head can be provided. The above Near field light If near-field light that is strongly distributed in the vicinity of the radiation part is used, the radiation area becomes small and the recording density can be increased. Near field light Is called near-field light.
[0020]
In order to solve the above-mentioned problem, the information recording / reproducing head of the present invention includes, in addition to the above-described configuration, the conversion means including an irradiation surface that converts the light into the electric vibration wave when irradiated with the light. The area of the irradiation surface is larger than the area determined by the diffraction limit of the light.
[0021]
According to this, since the area of the irradiation surface is larger than the area determined by the diffraction limit of the light, the light is efficiently excited by the electric vibration wave.
[0022]
In order to solve the above problems, an information recording / reproducing head of the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the width of the radiating portion along the width direction of the recording track is equal to or less than the diffraction limit of the light. To do.
[0023]
According to this, since the magnetic recording medium can be irradiated with near-field light depending on the width of the radiating portion, the track width can be reduced and the recording density can be increased.
[0024]
In order to solve the above problems, an information recording / reproducing head according to the present invention has a configuration in which the direction of the polarization component of the light is parallel to the recording surface of the magnetic recording medium from the irradiation surface. It is substantially the same as the direction toward the radiation part.
[0025]
According to this, it is possible to efficiently excite the electric vibration wave on the irradiation surface, and to irradiate the magnetic recording medium with strong near-field light from the radiating portion.
[0026]
In order to solve the above problems, an information recording / reproducing head according to the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the radiating section is provided between the magnetic head and the recording track.
[0027]
According to this, the electric vibration wave can be guided directly under or near the magnetic head, and the magnetic recording medium can be efficiently heated.
[0028]
In order to solve the above-described problems, the information recording / reproducing head of the present invention is characterized in that, in addition to the above configuration, the waveguide is provided along the recording track.
[0029]
According to this, the width of the radiating portion can be minimized in the direction perpendicular to the recording track, and the track density can be increased.
[0030]
In order to solve the above problems, an information recording / reproducing apparatus of the present invention includes a scanning unit for scanning a magnetic recording medium having any one of the above information recording / reproducing heads and a recording track of the magnetic recording medium by the light source. The recording means for outputting a recording signal to the magnetic head during recording records information on the recording track during recording, and the reproducing signal from the magnetic head is input during reproduction. Is characterized by reproducing information from a recording track.
[0031]
According to this, since the magnetic recording medium can be irradiated with the near-field light at a predetermined place, the magnetic recording medium can be efficiently heated, and the information recording / reproducing head is prevented from being excessively heated and deteriorated. By suppressing this, a highly durable information recording / reproducing apparatus can be provided.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0033]
First, the configuration of the information recording / reproducing head in the present embodiment will be described with reference to FIG. 1 or FIG. FIG. 1 is a schematic perspective view of the main part of the information recording / reproducing head 101 in the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic side view of the information recording / reproducing head 101 and the magnetic recording medium 90. As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the information recording / reproducing head 101 includes a magnetic head 102 and a micro-optical head 125 for heating or raising the temperature of the recording or reproducing portion of the magnetic head 102 so as to face the magnetic head 102. Further, the magnetic head 102 and the micro optical head 125 are provided to face a recording surface of a magnetic recording medium 90 (details will be described later). Further, a protective layer 103 is provided between the micro optical head 125 and the magnetic head 102 to prevent the magnetic head 102 from being broken or malfunctioning due to heat from the near-field optical head 104.
[0034]
The magnetic head 102 is, for example, a thin film perpendicular recording head or a thin film GMR reproducing head, and performs recording or reproduction on a magnetic recording medium in which information is recorded and reproduced with a high linear density by a heat assist method. Therefore, the magnetic gap 102 a of the magnetic head 102 is set to be orthogonal to the longitudinal direction of the recording track of the magnetic recording medium 90. Here, as the reproducing head, an AMR (anisotropy magnetoresistance) reproducing head, a TMR (tunneling magneti- stanceance) reproducing head, or a CMR (Collective Magnetostance) reproducing head may be employed in the future.
[0035]
Further, the micro optical head 125 is a near-field optical head 104 that is a conversion means for converting the laser beam 126 that is light from the light source into an electric vibration wave (for example, plasmon), a dielectric that protects the near-field optical head 104, or It consists of protective parts 127 and 128 made of mold resin. For convenience of explanation, only the near-field optical head 104 that is a part of the micro optical head 125 is shown and described. The near-field optical head 104 is made of SiN or SiO. ₂ As shown in FIG. 1 or FIG. 2, a substantially quadrangular pyramid truncated cone that gradually narrows from the upper surface (upper part of the paper surface) to the bottom surface (magnetic recording medium 90 side). In addition, one of the four side surfaces of the substantially quadrangular truncated cone is opposed to the protective layer 103 provided between the magnetic head 102 and the side surface facing this side surface is irradiated. A surface 105 is provided, and a metal such as silver is formed on the side surface 106 in contact with the protective portions 127 and 128 as necessary, and a substantially rectangular or strip-shaped waveguide 109 is provided on the bottom surface. Yes.
[0036]
The irradiation surface 105 and the waveguide 109 of the near-field optical head 104 are silver thin films formed by sputtering or vapor deposition. This is because the electric vibration wave is efficiently excited on the irradiation surface 105, and the electric vibration wave is efficiently guided to the radiation unit 110 in the waveguide 109. Here, the irradiation surface 105 and the waveguide 109 may be a noble metal such as gold, platinum, aluminum, titanium, or copper, or an alloy containing many of these.
[0037]
The radiating section 110 is provided in the vicinity of the magnetic head 102, preferably directly below the magnetic head, and the electric vibration wave guided by the waveguide 109 using the protrusion is efficiently converted into the near-field light 111. It is comprised so that. Here, the radiating portion 110 is the same noble metal (silver, gold, platinum, aluminum, titanium, copper, or an alloy containing many of them) as the irradiation surface 105 and the waveguide 109, and the protrusion is in the direction of the magnetic recording medium 90. The shape of the protrusion may be any shape as long as the cross section is substantially rectangular or semi-elliptical.
[0038]
Further, the near-field optical head 104 is arranged so that the direction in which the waveguide 109 is directed to the radiating portion 110 and the longitudinal direction of the magnetic gap 102a of the magnetic head 102 (the left-right direction in the drawing) intersect, preferably orthogonally.
[0039]
Next, the operation when the laser beam 126 is applied to the irradiation surface 105 of the near-field optical head 104 will be described with reference to FIG. 2 or FIG. FIG. 3 is a bottom view of the information recording / reproducing head 101 in FIG. 1 as viewed from below.
[0040]
As shown in FIG. 2, the laser beam 126 is incident from the upper surface of the near-field optical head 104, and the incident laser beam 126 forms a laser spot 107 on the irradiation surface 105 of the near-field optical head 104 as shown in FIG. To do. The electric vibration wave is excited by the laser spot 107 irradiated on the irradiation surface 105, and is concentrated toward the apex of a substantially triangle as indicated by an arrow. The electric vibration wave is propagated toward the radiating portion 110 by the waveguide 109, and the near-field light 111 is radiated from the protrusion of the radiating portion 110. Here, it is desirable that the incident angle of the laser beam 126 is substantially 40 to 45 degrees with respect to the irradiation surface 105, and the electric vibration wave is efficiently excited by the laser spot 107 irradiated on the irradiation surface 105. The The width of the waveguide 109 is preferably 50 nm to 200 nm, and the thickness is preferably 20 nm to 100 nm.
[0041]
The direction of the polarization component of the incident laser beam 126 is substantially the same as the direction 130 from the irradiation surface 105 toward the radiation unit 110 on a plane parallel to the recording surface of the magnetic recording medium 90. 105 is irradiated. For example, if the laser beam 126 is a linearly polarized laser beam, the direction of the polarization plane, which is the direction of the polarization component, is irradiated so as to be substantially the same as the direction 130. Irradiation is performed so that the major axis of the polarization axis, which is the direction of the polarization component, is substantially the same as the direction 130. Further, the incident laser beam 126 may be circularly polarized light.
[0042]
FIG. 4 is a plan view showing that high-density recording on the recording track 30 by the information recording / reproducing head 101 is performed on the magnetic recording medium. An electric vibration wave excited by irradiating the irradiation surface 105 of the micro optical head 125 with a laser beam (not shown) is guided by the waveguide 109 and provided between the magnetic head 102 and the recording track 30. The near-field light (not shown) radiated from the radiating section 110 heats the recording surface of the magnetic recording medium 90, and a heating region 16 is generated in the recording track 30.
[0043]
The spot diameter of the laser beam irradiated onto the irradiation surface 105 is about 1 μm when the wavelength is 630 nm and the objective lens has an NA of 0.6. Therefore, it is desirable that the irradiation surface 105 be equal to or larger than the area of the spot diameter. The width of the radiating portion 110 in the recording track width direction is set to be equal to or less than half the spot diameter (about 20 nm to 200 nm). In other words, the area of the irradiation surface 105 is equal to or larger than the area determined by the light diffraction limit of the laser beam 126, and the width along the width direction of the recording track of the radiation unit 110 is equal to or smaller than the light diffraction limit of the laser beam 126. It is set to be. When the wavelength and the numerical aperture NA are changed, the spot diameter changes accordingly, and accordingly, the dimensions of the irradiation surface 105, the waveguide 109, and the radiation unit 110 may be changed accordingly.
[0044]
Therefore, the near-field light generated from the radiating unit 110 can irradiate a minute area as compared with normal propagation light. The near-field light heats the magnetic recording medium 90 immediately below or near the magnetic head 102, and magnetic information can be recorded or reproduced.
[0045]
When recording the recording data by the heat assist method, the magnetic head 102 is a thin film perpendicular recording head, and only the portion where the heating area (area above the recording temperature) 16 generated by irradiation with near-field light and the magnetic head 102 overlap. The magnetization of the magnetic recording medium is reversed in accordance with the recording signal to the magnetic head 102, and the recording mark 17 is recorded along the direction of the recording track 30 in accordance with the digital information in accordance with each magnetization direction of the perpendicular magnetization. Is done.
[0046]
Therefore, in the present invention, since the width of the recording mark 17 in the recording track width direction depends on the width of the radiating portion 110 in the width direction of the recording track, the recording density of the recording track depends on the conventional laser spot diameter. It is possible to obtain a recording density of several to ten times the recording track.
[0047]
When reproducing the recording mark 17, the magnetic head 102 is used as a reproducing head, and the heating region 16 heated to the reproducing temperature by irradiating the laser beam 126 with a weaker amount of light than when recording, and the magnetic head 102 The recording mark 17 is reproduced using the overlapped portion.
[0048]
As described above, the laser beam 126 is converted into an electric vibration wave such as plasmon on the irradiation surface 105 by the near-field light head 104. The light irradiation position does not become the radiation position of the near-field light 111 as in the prior art, but the waveguide 109 guides the electric vibration wave to the radiation section 110 provided at a predetermined location, and the radiation section 110. Emits near-field light 111. Therefore, if the near-field light 111 is applied to the recording track 30 of the magnetic recording medium 90, only the recording track 30 of the magnetic recording medium 90 located in the vicinity of the radiation unit 110 is heated by the near-field light 111. Thus, it is not necessary to perform excessive heating such as transferring heat from the surroundings to the target location to raise the temperature of the target location as in the prior art. If the predetermined location is directly under the magnetic head 102, only the recording track 30 of the magnetic recording medium 90 directly under the magnetic head 102 is heated with the near-field light 111, and information is magnetically recorded or reproduced by the magnetic head. it can.
[0049]
As described above, since efficient heating is performed by heating the recording track 30 of the magnetic recording medium 90 only in the vicinity of a predetermined location, recording can be performed even if the incident power of light to the information recording / reproducing head 101 is reduced accordingly. Alternatively, reproduction can be performed, and the information recording / reproducing head 101 can be prevented from being excessively heated to suppress deterioration. As a result, a highly durable information recording / reproducing head 101 can be provided. Further, when recording on or reproducing from the magnetic recording medium 90 by scanning, recording or reproduction is possible by scanning in either the X direction or the Y direction opposite thereto, unlike the conventional case.
[0050]
Here, in the present embodiment, the projection is used for the radiating portion 110, but the projection may not be provided. In this case, the near-field light 111 is radiated from the waveguide 109. If there is no protrusion, there is an advantage that the production efficiency for producing the information recording / reproducing head is improved.
[0051]
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0052]
First, the difference in configuration between the information recording / reproducing head 101 of the second embodiment and the information recording / reproducing head 101 of the first embodiment will be described.
[0053]
FIG. 5 is a schematic side view of the information recording / reproducing head 101 and the magnetic recording medium 90 in the present embodiment, and FIG. 6 is a bottom view of the recording / reproducing head 101 in FIG. The near-field optical head 104 in the second embodiment is a truncated pyramid having a substantially quadrangular pyramid that gradually decreases from the upper surface (upper part of the paper) to the bottom surface (the magnetic recording medium 90 side). One side surface of the four side surfaces of the truncated pyramid of the pyramid faces the protective layer 103 provided between the magnetic head 102 and an irradiation surface 105 is provided on the side surface facing this side surface. The distance a from the position of the ridge formed by the side surface and the bottom surface on which the irradiation surface 105 is provided to the magnetic recording medium 90 is larger than the distance b from the radiating unit 110 to the magnetic recording medium 90. Accordingly, the near-field light generated from the waveguide 109 toward the magnetic recording medium 90 does not easily reach the magnetic recording medium 90 and does not unnecessarily heat a region other than a predetermined high temperature region. Deterioration can be prevented and the durability of the magnetic recording medium 90 can be improved.
[0054]
The radiating portion 110 is not a protrusion as in the first embodiment, but is a termination surface in which the waveguide 109 and the magnetic recording medium 90 are substantially parallel, and the near-field light 111 is radiated from the termination surface to the magnetic recording medium 90. Is done. Further, as shown in FIG. 6, the width of the waveguide 109 provided on the bottom surface of the near-field light head 104 is gradually narrowed from the irradiation surface 105 toward the radiation unit 110.
[0055]
Next, an operation when the laser beam 126 is irradiated onto the irradiation surface 105 of the near-field optical head 104 will be described.
[0056]
As shown in FIG. 5, the laser beam 126 is incident on the irradiation surface 105 from the upper surface of the near-field optical head 104 at an incident angle of 40 degrees to 45 degrees, and as shown in FIG. A laser spot 107 is formed on the irradiation surface 105 of the near-field light head 104. The electric vibration wave is efficiently excited by the laser spot 107 irradiated on the irradiation surface 105, and is concentrated toward the apex of a substantially triangle as indicated by an arrow. Since the width of the waveguide 109 provided on the bottom surface of the near-field optical head 104 is gradually narrowed from the irradiation surface 105 toward the radiating portion 110, compared with the information recording / reproducing head 101 of the first embodiment, Since the width of the waveguide 109 is gradually narrowed, there is little attenuation of the electric vibration wave, and the waveguide 109 is guided efficiently. Therefore, the near-field light 111 emitted from the radiating unit 110 is more efficiently irradiated with the electric vibration wave excited on the irradiation surface 105. Therefore, even in a magnetic recording medium for high-density recording with a high coercive force, Sufficient heating is possible.
[0057]
Here, the direction of the polarization component of the incident laser beam 126 is irradiated so as to be substantially the same as the direction 130 from the irradiation surface 105 toward the radiation unit 110 on a plane parallel to the recording surface of the magnetic recording medium 90. The surface 105 is irradiated. For example, if the laser beam 126 is a linearly polarized laser beam, the direction of the polarization plane, which is the direction of the polarization component, is irradiated so as to be substantially the same as the direction 130. Irradiation is performed so that the major axis of the polarization axis, which is the direction of the polarization component, is substantially the same as the direction 130. Further, the incident laser beam 126 may be circularly polarized light.
[0058]
Here, in the present embodiment, the projections are not used for the radiating portion 110, but the waveguide 109 and the magnetic recording medium 90 are terminated in parallel. However, the projections as in the first embodiment are used. May be. Use of the protrusions has an advantage that the magnetic recording medium 90 can be efficiently heated by near-field light.
[0059]
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0060]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a magnetic recording medium using the information recording / reproducing head of the first or second embodiment and a schematic cross-sectional view of a slider 19 which is a scanning unit equipped with the information recording / reproducing head. In the magnetic recording medium 90, a TbFeCo recording layer 123, a carbon protective layer 122, and an organic material coating layer 121 are sequentially formed on a glass substrate 124. On the coating layer 121, the slider 19 carrying the information recording / reproducing head floats.
[0061]
FIG. 8 is a schematic diagram of the main part of an information recording / reproducing apparatus equipped with the information recording / reproducing head 101 of the first embodiment or the second embodiment. An information recording / reproducing head 101 having an integrated micro optical head 125 and magnetic head 102 is attached to a slider 19 and slides on the recording surface of a rotating magnetic recording medium 90. The slider 19 is supported by the suspension 21, and a desired recording track of the magnetic recording medium 90 is scanned by the actuator 22 and accessed by the information recording / reproducing head 101. A semiconductor laser 51 as a light source is provided on the information recording / reproducing head 101, and a laser beam is emitted.
[0062]
FIG. 9 is a schematic block diagram showing the configuration of the recording / reproducing system of the information recording / reproducing apparatus described above. A recording / reproduction control terminal 78 to which a recording or reproduction control signal is input from the host apparatus and a recording / reproduction data terminal 76 to output reproduction data to the host apparatus or to input recording data from the host apparatus are provided. A terminal 78 is connected to a recording / reproduction control circuit 73 that controls recording or reproduction, and a recording / reproduction data terminal 76 is connected to a recording / reproduction circuit 71 that processes recording data and reproduction data. The recording / reproducing control circuit 73 instructs the semiconductor laser driving circuit 74 to output a laser driving current corresponding to recording or reproducing by a recording / reproducing control signal, and records / reproducing data to the recording / reproducing circuit 71. And instructing the magnetic head drive circuit 72, which is a recording unit and a reproducing unit, to process a recording signal or a reproducing signal. The semiconductor laser drive circuit 74 drives the semiconductor laser 51 with a drive current corresponding to recording or reproduction. The semiconductor laser 51 emits a laser beam 126 having an intensity corresponding to the magnitude of the drive current from the semiconductor laser drive circuit 74 and irradiates the micro optical head 125.
[0063]
The recording / reproducing circuit 71 outputs the recording data at the recording / reproducing data terminal 76 to the magnetic head driving circuit 72 during recording in accordance with an instruction from the recording / reproducing control circuit 73, and the magnetic head driving circuit during reproduction. The reproduction data from 72 is output to the recording / reproduction data terminal 76. The magnetic head drive circuit 72 converts the recording data from the recording / reproducing circuit 71 into a recording signal and outputs it to the magnetic head 102 at the time of recording in accordance with an instruction from the recording / reproducing control circuit 73, and outputs the magnetic data at the time of reproduction. The reproduction signal from the head 102 is converted into reproduction data and output to the recording / reproduction circuit 71.
[0064]
Next, operations during recording and reproduction will be described. At the time of recording, according to an instruction from the recording / reproduction control circuit 73, the semiconductor laser driving circuit 74 drives the semiconductor laser 51 with a driving current larger than that at the time of reproduction, and the semiconductor laser 51 emits a laser beam 126 stronger than that at the time of reproduction. The light is emitted to 125. Further, in response to an instruction from the recording / reproducing control circuit 73, recording data from the recording / reproducing data terminal 76, which is an input of the recording / reproducing circuit 71, is output to the magnetic head driving circuit 72, and the magnetic head driving circuit 72 records the recording data. A recording magnetic field is generated from the magnetic head 102 by the recording signal that is converted from and output to the magnetic head 102. The magnetic recording medium 90 is heated to a temperature necessary for recording by the near-field light 111 from the micro optical head 125, and a recording mark is recorded on the magnetic recording medium 90 by the recording magnetic field from the magnetic head 102.
[0065]
At the time of reproduction, the semiconductor laser drive circuit 74 drives the semiconductor laser 51 with a drive current smaller than that at the time of recording in accordance with an instruction from the recording / reproduction control circuit 73. The light is emitted to 125. The magnetic recording medium 90 is heated to a temperature necessary for reproduction by the near-field light 111 from the micro optical head 125, and the recording mark of the magnetic recording medium 90 is read and converted into a reproduction signal. Also, in response to an instruction from the recording / reproduction control circuit 73, the reproduction signal from the magnetic head 102 is converted into reproduction data by the magnetic head driving circuit 72 and output to the recording / reproduction circuit 71. The recording / reproduction circuit 71 converts the reproduction data into the reproduction data. The data is output to the recording / reproduction data terminal 76.
[0066]
In the information recording / reproducing head and the information recording / reproducing apparatus, an example using the disk-shaped magnetic recording medium 90 has been described. However, the present invention is not limited to the above example. Can also be used.
[0067]
In the information recording / reproducing head and the information recording / reproducing apparatus, the magnetic head 102 and the micro optical head 125 of the information recording / reproducing head are both opposed to the recording surface of the magnetic recording medium 90. Without being limited thereto, for example, the magnetic head 102 and the micro optical head 125 may face each other via the magnetic recording medium 90.
[0068]
【The invention's effect】
The information recording / reproducing head of the present invention, as described above, electrically outputs light from a light source and a magnetic head for magnetically recording or reproducing information on a recording track of a magnetic recording medium capable of recording or reproducing information. Conversion means for converting into an oscillating wave, a radiating section that emits near-field light when the electric oscillating wave is propagated, and a waveguide that propagates the electric oscillating wave generated by the converting means to the radiating section, The near-field light is emitted from the radiation unit to the recording track, and the recording head heated by the emitted near-field light is recorded or reproduced by the magnetic head.
[0069]
Therefore, the light from the light source is converted into an electric vibration wave by the conversion means, and the waveguide guides the electric vibration wave to the radiating portion provided at a predetermined place, and radiates near-field light from the radiating portion. it can. In this way, since efficient heating is performed by heating the recording track of the magnetic recording medium only in the vicinity of a predetermined location, recording or reproduction can be performed even if the incident power of light to the information recording / reproducing head is reduced. In addition, the information recording / reproducing head can be provided with a high durability by preventing the information recording / reproducing head from being excessively heated and suppressing deterioration.
[0070]
As described above, in the information recording / reproducing head of the present invention, in addition to the above-described configuration, the conversion means includes an irradiation surface that converts the light into the electric vibration wave when irradiated with the light. The area is larger than the area determined by the diffraction limit of the light.
[0071]
Therefore, since the area of the irradiation surface is larger than the area determined by the diffraction limit of the light, there is an effect that the light is efficiently excited by the electric vibration wave.
[0072]
As described above, the information recording / reproducing head of the present invention has a configuration in which the width of the radiating portion along the width direction of the recording track is not more than the diffraction limit of the light.
[0073]
Therefore, since the near-field light depending on the width of the radiating portion can be irradiated to the magnetic recording medium, the track width can be reduced and the recording density can be increased.
[0074]
As described above, the information recording / reproducing head of the present invention has a configuration in which the direction of the polarization component of the light is parallel to the recording surface of the magnetic recording medium from the irradiation surface to the radiating portion in addition to the above-described configuration. It is the structure substantially the same as the direction which goes to.
[0075]
Therefore, it is possible to efficiently excite the electric vibration wave on the irradiation surface, and to exert an effect that the magnetic recording medium can be irradiated with strong near-field light from the radiating portion.
[0076]
As described above, the information recording / reproducing head of the present invention has a configuration in which the radiating portion is provided between the magnetic head and the recording track in addition to the above configuration.
[0077]
Therefore, the electric vibration wave can be guided directly under or near the magnetic head, and the magnetic recording medium is efficiently heated.
[0078]
As described above, the information recording / reproducing head of the present invention has a configuration in which the waveguide is provided along the recording track in addition to the above configuration.
[0079]
Therefore, the width of the radiating portion can be minimized in the direction perpendicular to the recording track, and the track density can be increased.
[0080]
An information recording / reproducing apparatus of the present invention heats a recording track of a magnetic recording medium with near-field light by a scanning means for scanning a magnetic recording medium having any one of the information recording / reproducing heads and the light source. The recording means for outputting a recording signal to the magnetic head at the time of recording records information on a recording track, and the reproducing means for inputting the reproduction signal from the magnetic head at the time of reproduction reproduces information from the recording track. It is.
[0081]
Therefore, it is possible to irradiate the magnetic recording medium with near-field light at a predetermined location, so that the magnetic recording medium can be efficiently heated, and the magnetic head is prevented from being excessively heated to suppress deterioration. Thus, there is an effect that a highly durable information recording / reproducing apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of an information recording / reproducing head according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view of the information recording / reproducing head and magnetic recording medium of FIG.
3 is a bottom view of the information recording / reproducing head of FIG. 1 as viewed from below.
4 is a plan view showing that high-density recording on a recording track by the information recording / reproducing head of FIG. 1 is performed on a magnetic recording medium. FIG.
FIG. 5 is a schematic side view of an information recording / reproducing head and a magnetic recording medium according to Embodiment 2 of the present invention.
6 is a bottom view of the information recording / reproducing head of FIG. 5 as viewed from below.
7 is a cross-sectional view of a slider and a magnetic recording medium on which an information recording / reproducing head according to Embodiment 3 of the present invention is mounted. FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a main part of an information recording / reproducing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
9 is a schematic block diagram showing a configuration of a recording / reproducing system of the information recording / reproducing apparatus of FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a main part of a conventional information recording / reproducing head.
FIG. 11 is a schematic sectional view showing the configuration of a conventional information recording / reproducing head and a magnetic recording medium.
FIG. 12 is a plan view showing that high-density recording onto a recording track by a conventional information recording / reproducing head is performed on a magnetic recording medium.
[Explanation of symbols]
19 Slider (scanning means)
20, 90 Magnetic recording medium
30 recording tracks
51 Semiconductor laser (light source)
71 Magnetic head drive circuit (recording means, reproducing means)
101 Information recording / reproducing head
102 Magnetic head
104 Near-field optical head (conversion means)
105 Irradiation surface
109 Waveguide
110 Radiation part
111 Near-field light
126 Laser beam (light)
130 Direction of polarization component of laser beam

Claims

In an information recording / reproducing head that emits near-field light to a recording track of a magnetic recording medium and magnetically records or reproduces information on the recording track heated by the emitted near-field light,
A magnetic head for magnetically recording or reproducing information on the recording track;
An irradiation surface that is provided at a position away from the magnetic head and converts light into an electric vibration wave when irradiated with light from a light source;
A radiating portion that is provided in the vicinity of the magnetic head and radiates near-field light to the recording track when the electrical vibration wave is propagated;
Wherein the irradiation surface is provided so as to connect to the radiating portion, the information recording and reproducing head, characterized in Rukoto a waveguide for propagating an electrical vibration wave converted by the irradiated surface to said radiating portion .

2. The information recording / reproducing head according to claim 1, wherein the light from the light source is irradiated at an incident angle of 40 degrees to 45 degrees with respect to the irradiation surface.

3. The information recording / reproducing head according to claim 1, wherein an area of the irradiation surface is larger than an area determined by a diffraction limit of the light.

The information recording / reproducing head according to claim 1, wherein a width of the radiating portion along a width direction of the recording track is equal to or less than a diffraction limit of the light.

The direction of the polarization component of the light is substantially the same as the direction from the irradiation surface to the radiation portion on a plane parallel to the recording surface of the magnetic recording medium. 2. An information recording / reproducing head according to claim 1.

6. The information recording / reproducing head according to claim 1, wherein the radiating portion is provided between the magnetic head and the recording track.

The information recording / reproducing head according to claim 1, wherein the waveguide is provided along the recording track.

Scanning means for scanning a magnetic recording medium having the information recording / reproducing head according to any one of claims 1 to 7, the light source, and recording means for outputting a recording signal to the magnetic head; An information recording / reproducing apparatus comprising: reproducing means for inputting a reproduction signal from the magnetic head.