JPH11288537A

JPH11288537A - 光磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH11288537A
Application number: JP10580898A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Awano; 博之粟野; Katsusuke Shimazaki; 勝輔島崎; Hiroki Takao; 弘樹鷹尾; Norio Ota; 憲雄太田; Akiyoshi Ito; 彰義伊藤; Katsuji Nakagawa; 活二中川
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】超高密度記録された微小磁区を高分解能で且
つ高感度に再生することが可能な光磁気ヘッドを提供す
る。【解決手段】浮上型光磁気ヘッド１００は、スライダ
２上に固体イマージョンレンズ１０と磁気コイル４を備
える。レンズ１０の底面には磁区拡大再生膜６１が形成
されている。情報再生時には、レンズ１０の底面からエ
バネッセント光が滲み出し、再生膜６１の微小領域が加
熱されて保磁力が低下する。光磁気ヘッド１００の下方
にある記録層５５の磁区５５ａからの漏洩磁界により、
再生膜６１の加熱された微小領域に記録層の磁区５５ａ
が転写される。記録層の磁区と同一極性の外部磁界を磁
気コイル４により印加すると再生膜６１には拡大磁区が
形成される。これにより記録層の微小磁区を他の微小磁
区と区別するとともに再生信号強度を増幅させて再生す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録または再生時
に、光磁気記録媒体を記録または再生させるための光磁
気ヘッドに関し、より詳細には固体イマージョンレンズ
を用いて高密度光磁気記録媒体を記録再生するための光
磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア化に対応して大量
データを記録再生できる光磁気記録媒体が注目されてい
る。例えば、オーバーライト可能な光磁気記録媒体への
記録は、光磁気記録媒体にレーザ光を照射し、レーザ光
の照射位置に対して入力情報に応じた磁界を印加して行
われる。上記光磁気記録媒体の再生時には記録時よりも
弱いレーザ光を光磁気記録媒体に照射し、このレーザ光
の戻り光が有する記録磁化方向に依存する反射光の偏光
角を検出することにより情報が再生される。このような
光磁気記録媒体の記録再生原理に従い記録再生装置に
は、レーザ光を光磁気記録媒体上にスポット状に集光さ
せるための光学素子と光磁気記録媒体に磁界を印加する
ための磁気コイルが必要になる。これら光学素子と磁気
コイルとを用いて記録再生装置を構成する際、装置の小
型化を図るため、例えば、光学素子と浮上型磁気ヘッド
とを組合せた光磁気ヘッドが知られている。

【０００３】かかる光磁気記録再生装置の光磁気ヘッド
として、例えば、特開昭５８−１１８０２６号公報及び
特公平３−３８６６２号公報は、スライダに透光部を設
け、該透光部に対応させて集光レンズを設け、光路と重
ならないスライダ部分に記録用コイルを設けた光磁気ヘ
ッドを開示している。特開平１−６２８５０号公報は、
対物レンズと対向するように特定のスライダを設け、該
スライダに磁界印加用コイルを搭載した光磁気ヘッドを
開示している。また、特開平２−１４４４０号公報は、
光磁気ヘッドの位置制御を行うために、対物レンズ位置
検出回路を備え、対物レンズと磁界発生用コイルとを搭
載したスライダの浮上位置を対物レンズ位置検出回路で
検出し、それによって光磁気ヘッド駆動用のアクチュエ
−タを制御する光磁気ディスク装置を開示している。さ
らに、特開平３−２４１５５１号公報は、磁気ヘッドと
該磁気ヘッドの上部に配置した光ヘッドを、光磁気ディ
スクの両面側に設けて、レ−ザ光をコイル中央部に通し
て記録媒体に照射する光磁気記録装置を開示している。
前記従来技術では、装置の小型化や光磁気ヘッドの高精
度の位置制御を行うことを目的としていた。上記のよう
な光磁気ヘッドを用いて光磁気記録媒体に情報を記録す
る際、一層高密度に情報を記録することが要望されてい
る。

【０００４】光磁気記録媒体に従来より高密度な記録を
可能にするために、固体イマージョンレンズを用いた近
接場の光記録が注目されている。固体イマージョンレン
ズは屈折率が真空よりも大なる材料、例えば、屈折率の
高いガラス等で構成される球の一部を切断し、切断面と
光磁気記録媒体の記録面が平行となるように配置したレ
ンズであり、光学系のＮＡを大きくすることで回折限界
を小さくすることを可能にする。これは、固体イマージ
ョンレンズの中でレンズへの入射光を集光することによ
って空気中における最小のスポット径よりも記録時のス
ポット径を小さくすることができるためである。固体イ
マージョンレンズを用いることによって光学系のＮＡを
１よりも大きくし、真空中の最小スポット径より小さな
スポット径を得たと、B.D.Terris等が“Near-field opt
ical data storage using a solid immersion lens”,
Applied Physics Letters, vol.65 pp.388-390 (1994)
で報告している。報告にあるように、固体イマージョン
レンズの屈折率ｎに対して、ＮＡをｎまで大きくするこ
とが可能であり、入射光のＮＡと比較してｎ²倍まで大
きくでき、結果としてスポット径を１／ｎ²まで小さく
することが可能となる。青色レ−ザを用いれば、１２５
ｎｍのスポット径が実現される可能性が生じ、この場合
の記録密度は約４０ギガビット平方インチにもなる。B.
D.Terris等の報告には、外部磁界の印加に関して詳細な
記述がなく、情報を記録する場合、固体イマージョンレ
ンズを用いたことを除いて標準的な光磁気記録方法で記
録が行われたことが記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光磁気記録
媒体の高密度化を進めていくとき、光磁気ヘッドのスラ
イダを通過する磁束の制御が非常に重要になってくる。
しかしながら、固体イマージョンレンズを浮上型スライ
ダに搭載した光磁気ヘッドで記録の高密度化を進めてい
くと、スライダの内部を通過する外部磁界の磁束の制御
が難しくなってくる。このため、光磁気記録媒体上に照
射されたレーザ光のスポット部分に安定な外部磁界の印
加が難しくなって光磁気記録媒体を高密度化するうえで
妨げになってしまう。

【０００６】また、光磁気記録媒体を再生する際、再生
光を光磁気記録媒体のトラックに追従させるためにトラ
ッキング信号を検出する必要がある。このトラッキング
信号は、再生光を用いて案内溝やサーボピットを検出す
ることにより行われている。しかしながら、超高密度記
録媒体を再生するために半球体の固体イマージョンレン
ズを用いるとトラック中心に極めて小さく集光するため
に、トラッキング信号が検出されないという不都合が生
じる。

【０００７】さらに、固体イマージョンレンズを用いて
微小磁区や微小マークを検出することができたとして
も、検出信号強度が極めて小さいため、Ｓ／Ｎが低いと
いう問題もある。

【０００８】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、固体イマージ
ョンレンズを用いた光磁気ヘッドで光磁気記録を行う際
に所望の記録位置に外部磁界を効率よく印加することが
できる光磁気ヘッドを提供することにある。

【０００９】さらに、本発明の別の目的は、固体イマー
ジョンレンズを用いた場合であっても、再生光を用いて
案内溝やサーボピットを検出して良好にトラッキング制
御することができる光磁気ヘッドを提供することにあ
る。

【００１０】さらに、本発明の別の目的は、固体イマー
ジョンレンズを用いた場合であっても、十分な再生信号
強度で微小記録マークを個別に検出することができる光
磁気ヘッドを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

【００１２】本発明の第１の態様に従えば、情報記録層
を備えた光磁気記録媒体から情報を再生するための光磁
気ヘッドにおいて、上記光磁気記録媒体に再生光を集光
して照射するための固体イマージョンレンズと、該固体
イマージョンレンズの光射出面に固着された情報再生磁
性膜とを備えることを特徴とする光磁気ヘッドが提供さ
れる。

【００１３】本発明の光磁気ヘッドは、光磁気記録媒体
に再生光を集光して照射するための光学素子として、固
体イマージョンレンズを備える。最初に、図６を用いて
固体イマージョンレンズを用いて、記録媒体に照射する
レーザ光のスポット径を回折限界より小さくする原理を
説明する。一般に、光学素子を通じて集光されるスポッ
ト径Ｓは下記式（１）により表される。

【００１４】Ｓ＝λ／（２ＮＡ）＝λ／（２ｎ・sinθmax）・・・（１）

【００１５】図６に示した、光学素子１に入射するレー
ザ光の波長をλ、光学素子１の開口数をＮＡ、光学素子
１の屈折率をｎ、入射光束の最も外側の光線（図６の実
線）と光軸とのなす角（入射角）をθmax としている。
レーザ光の波長λを一定とした場合、スポット径Ｓを小
さくするには上式（１）からＮＡを大きくすればよいこ
とがわかる。ＮＡはＮＡ＝ｎ sin θmax で定義される
ので、大きなＮＡを得るには屈折率ｎと角θmax を大き
くしなければならない。そこで、光学素子１に高い屈折
率の材料を用いると、光学素子１の内側に入射した光の
波長が短くなる。また、入射光を光学素子１の表面で屈
折させ且つ光学素子１の底面（光射出面）１ａで集光さ
せると、光学素子１内では底面への入射角θmax 、すな
わち、光学素子の底面に配置した物体への入射角θmax
を光学素子１の球面への入射角よりも大きくすることが
できる。

【００１６】光学素子１は半径ｒの球の一部を切断して
形成された半球型レンズ（固体イマージョンレンズ）で
ある。光学素子１の切断面、すなわち、光学素子１の出
射面１ａは入射光の光軸に対して垂直に切断される。光
学素子１の切断位置は球の中心からｒ／ｎにある。光学
素子１が搭載された光磁気ヘッドを浮上させた際に光学
素子１の出射面１ａは記録媒体３の表面３ａとが平行に
なるようにする。図１に示したように、入射光の延長線
（図中、破線）が光学素子１の中心からｎｒだけ下方に
ある位置で交わるように入射光を光学素子１に入射させ
ると、入射光は光学素子の底面１ａに集光することにな
る。ここで、記録媒体３を光学素子の底面からエバネッ
セント光の減衰距離１０２内の位置に配置すると、光学
素子１はエバネッセント場（空気のギャップ）を介して
記録媒体３上に光の微小スポットを形成する。光学素子
１は、前述したように光学素子１内での入射光の波長λ
の短波長化及び光学素子１の球面での屈折による角θma
x の増加によってｎ²倍までＮＡを増加させることがで
きる。換言すれば、理論的にはレーザ光のスポット径が
１／ｎ²まで小さくできる。これにより、光学素子１は
記録媒体３上に形成されるスポットを真空中で得られる
最小スポットよりも小さくしている。

【００１７】本発明では、上記原理に従う固体イマージ
ョンレンズを光磁気ヘッドに使用する。本発明に従う光
磁気ヘッドの固体イマージョンレンズの底面、すなわ
ち、光射出面には、光磁気記録媒体の記録層の磁化情報
が転写される情報再生磁性層を備える(図１参照）。情
報の再生時には、固体イマージョンレンズの底面から情
報再生磁性層にエバネッセント光がしみ出し、情報再生
磁性膜の極めて狭い領域を照射して加熱する。この領域
の温度は上昇して磁性膜の保磁力が低下するとともに、
この領域の下方にある情報記録層の磁区からの漏洩磁界
により、情報記録層の磁区の磁化情報が再生磁性膜に転
写される。この転写された磁区の磁化情報をエバネッセ
ント光で読み出すことにより情報記録層の情報を再生す
ることができる。本発明では、固体イマージョンレンズ
を用いているため、情報記録層に極めて微小な磁区が記
録されていても、微小磁区を他の微小磁区と区別して再
生磁性膜に転写することができるので、超高密度記録さ
れた光磁気記録媒体の再生に極めて有効である。

【００１８】本発明の光磁気ヘッドに、本出願人による
ＷＯ９８／０２８７８号に開示されたＭＡＭＭＯＳ（磁
気増幅光磁気システム）を適用するのが好適である。す
なわち、上記情報再生磁性膜は、外部磁界及び／または
光強度変調された再生光のような外場の下で磁区を拡大
させることができる磁区拡大再生膜にし得る。ＭＡＭＭ
ＯＳ再生を適用することにより、情報記録層に記録され
ている微小磁区を情報再生層に独立して抽出するととも
に、抽出（転写）した磁区を拡大させて再生信号強度を
増幅させることができる。従って、本発明の光磁気ヘッ
ドを用いることにより、高密度記録された微小磁区を高
分解能で且つ高感度に再生することが可能となる。

【００１９】本発明の光磁気ヘッドにおいて、固体イマ
ージョンレンズの光射出面に磁気コイルが形成されてい
てもよい。このように磁気コイルを固体イマージョンレ
ンズに組み込むことにより、光磁気記録再生装置をコン
パクト化することができ、また、光磁気記録の際に高い
効率で光磁気記録媒体に磁界を印加することができる。
また、ＭＡＭＭＯＳ再生を行う場合には、磁区拡大再生
用磁界を、固体イマージョンレンズの光射出面に装着し
た磁気コイルから発生させることができる。

【００２０】本発明の第２の態様に従えば、情報記録層
を備えた光磁気記録媒体から情報を再生するための光磁
気ヘッドにおいて、上記光磁気記録媒体に再生光を集光
して照射するための固体イマージョンレンズを用い、該
固体イマージョンレンズの曲面はその光軸を含み且つ互
いに直交するレンズ断面において互いに異なる曲率半径
ｒ１及びｒ２を有することを特徴とする光磁気ヘッドが
提供される。

【００２１】半球体の固体イマージョンレンズを用いて
光を集光するとそのＮＡにより極めて小さい範囲内に光
を集光することができることが知られている。しかしな
がら、通常、光磁気記録媒体を再生する際、再生光を光
磁気記録媒体のトラックに追従させるためにトラッキン
グ信号を検出する必要がある。このトラッキング信号
は、再生光を用いて案内溝やサーボピットを検出するこ
とにより行われている。しかしながら、超高密度記録媒
体を再生するために半球体の固体イマージョンレンズを
用いるとトラック中心に極めて小さく集光するために、
トラッキング信号が検出されないという不都合が生じ
る。そこで、本発明の第２の態様に従う光磁気ヘッド
は、固体イマージョンレンズが完全な半球型ではなく、
レンズの曲面が、その光軸を含み且つ互いに直交するレ
ンズ断面において互いに異なる曲率半径ｒ１及びｒ２を
有するようにして、トラック中心からずれた位置にある
サーボピットや案内溝からの信号も検出できるようにし
ている。すなわち、固体イマージョンレンズは、光磁気
記録媒体のトラック方向において曲率半径が小さくなる
ように、光磁気記録媒体に対して配置され得、この結
果、光スポットはほぼ楕円形となり、該楕円の長軸は光
磁気記録媒体のトラック幅方向にある。

【００２２】レンズの曲面が、その光軸を含み且つ互い
に直交するレンズ断面において互いに異なる曲率半径ｒ
１及びｒ２を有する場合には、一方のｒが無限大である
場合即ち、半円柱状（蒲鉾型）のレンズも含み得る。

【００２３】本発明の第３の態様に従えば、情報記録層
を備えた光磁気記録媒体から情報を再生するための光磁
気ヘッドにおいて、上記光磁気記録媒体に再生光を集光
して照射するための固体イマージョンレンズと、磁場を
発生させるためのコイルと、該コイルから発生した磁場
を導くためのヨークとを備え、該ヨークが上記固体イマ
ージョンレンズの光入射面と光射出点との間に形成され
ていることを特徴とする光磁気ヘッドが提供される。

【００２４】本発明の光磁気ヘッドでは、電磁石を固体
イマージョンレンズの直上に設けるとともに、固体イマ
ージョンレンズの内部に光軸に沿ってヨークを形成する
ことによって、電磁石から発生する磁束を、固体イマー
ジョンレンズの直下にある記録媒体に導くことができ
る。このヨークが形成された固体イマージョンレンズを
光磁気ヘッドに搭載すれば、スライダ内に磁気コイルを
形成しなくても外部磁界を発生させることができるの
で、光磁気ヘッドをより一層小型化することができる。
更に、本発明では、固体イマージョンレンズの底面の中
心にレーザ光が集光できるように、底面とヨークとの間
に所定の間隔を設けるとともに、光入射面から光射出点
に向かってヨークの径が細くなるような形状にすること
が好ましい。かかる構造の固体イマージョンレンズは、
例えば、モールドの際に予めヨーク部分を入れておく
か、または、モールド後にヨークを挿入するか、或い
は、半球レンズの中央部分にヨークを挿入するための穴
を空けておき、その穴にヨークを挿入するなどの方法に
より形成することができる。また、ヨークからより強い
外部磁界を発生させるために、固体イマージョンレンズ
の底面にコイルを配置することが好ましい。外部磁界の
極性を制御は、電磁石に流す電流の極性を制御すること
によってなされる。

【００２５】本発明の第４の態様に従えば、情報記録層
を備えた光磁気記録媒体から情報を再生するための光磁
気ヘッドにおいて、上記光磁気記録媒体に再生光を集光
して照射するための固体イマージョンレンズと、磁場を
発生させるためのコイルと、該コイルから発生した磁場
を導くための軟磁性材料からなる線状の磁性体とを備
え、該線状の磁性体が上記固体イマージョンレンズの光
軸上に形成されていることを特徴とする光磁気ヘッドが
提供される。

【００２６】本発明の光磁気ヘッドでは、固体イマージ
ョンレンズに、線状の磁性体を光軸に沿って形成し、こ
の線状の磁性体にコイルを巻きつけて電流を流すことに
より外部磁界を発生させることができる。この場合、コ
イルはレーザ光の光路を遮らない位置に配置することが
好ましい。かかる構成にしたことにより、小さな磁束で
外部磁界印加されるので高密度記録用の外部磁界として
用いることができる。また、消費する電力が少なくてす
むので、記録媒体上に効率よく外部磁界を印加すること
ができる。また、光記録媒体に情報を記録するときに
は、記録情報に応じて外部磁界の極性を高速に切り替え
る必要があるので、線状の磁性体は、スピンの向きが高
速に切り換わる特性を有する軟磁性材料が好ましく、例
えば、パーマロイやアモルファス軟磁性材料などが好ま
しい。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の光磁気ヘッド及び光磁気
記録再生装置の実施の形態及び実施例を図面を参照しな
がら説明する。

【００２８】実施例１図１に本発明に従う浮上型光磁気ヘッド１００の具体例
を示す。浮上型光磁気ヘッド１００は、スライダ２上
に、固体イマージョンレンズ１０と外部磁界印加用の磁
気コイル４を備える。スライダ２には、固体イマージョ
ンレンズ１０の外周とほぼ同径の貫通穴２ａが形成され
ており、貫通穴２ａ内に固体イマージョンレンズ１０が
嵌合されている。磁気コイル４は固体イマージョンレン
ズ１０の外周を包囲するようにスライダ２の貫通穴２ａ
の上方に埋設されている。スライダ２は、図示しない板
バネによる支持機構を介して後述の光磁気記録再生装置
のアクチュエータに接続されている。かかる支持機構に
よりスライダ２の浮上時に固体イマージョンレンズ１０
の底面が光磁気記録媒体３と平行となるように且つ光磁
気記録媒体３からの漏洩磁界が固体イマージョンレンズ
１０の底面に及ぶように配置される。

【００２９】図１（Ａ）に示すように、固体イマージョ
ンレンズ１０の底面にはＧｄＦｅＣｏから構成された垂
直磁化膜である再生膜６１が厚さ約２０〜３０ｎｍで形
成されている。再生膜６１は予め磁化が消去方向（↓）
になるように初期化されている。再生膜６１の下面はス
ライダ４の底面の高さと一致している。光磁気記録媒体
３は、本発明の光磁気ヘッド１００での再生に好適な構
造を備え、透明基板５１上に、ＳｉＮ誘電体層５３、Ｔ
ｂＦｅＣｏ記録層５５及びＳｉＮ誘電体層（保護層）５
７を備える。記録層５５には磁界変調記録方法などによ
り予め情報が記録されているものとする。なお、ＳｉＮ
誘電体層（保護層）５７の上に、カーボン保護層や潤滑
剤を設けていもよい。但し、記録層５５からの漏洩磁界
が再生膜６１に到達できるように、記録層５５上の全膜
厚は１０ｎｍ程度にするのが好ましい。

【００３０】上記のような構造の光磁気ヘッド１００を
用いた再生原理及び操作について次に説明する。固体イ
マージョンレンズ１０の上方から再生用レーザ光が照射
され、固体イマージョンレンズ１０によりその底面に集
光される。固体イマージョンレンズ１０の底面からエバ
ネッセント光が発生し、図１（Ａ）に示したように、再
生層６１の極めて狭い領域６１ａを加熱する。この加熱
された領域、特にエバネッセント光が照射された中央の
高温部分では、ＧｄＦｅＣｏの保磁力が低下するととも
に、そのすぐ下方にある記録層５５の磁区５５ａからの
漏洩磁界により、磁化が反転して磁区６１ａが発生す
る。この磁区６１ａは記録層５５の磁区５５ａが転写し
たものとみることもできる。この転写された磁区６１ａ
は固体イマージョンレンズ１０の底面から発生したエバ
ネッセント光により検出される。これにより、記録層５
５の極めて微小な磁区５５ａが、再生層６１を通じて独
立に再生することできる。

【００３１】さらに、本発明では、再生層６１にＭＡＭ
ＭＯＳ層としての機能を持たせることができる。すなわ
ち、磁気コイル４により記録層の磁区５５ａの磁化の向
きと同方向の磁界を印加すると、図１（Ｂ）に示したよ
うに、再生層６１に転写された磁区６１ａは再生層６１
の面内で拡大して拡大磁区６１ａを形成する。この拡大
磁区６１ｂをエバネッセント光で読み出すことにより増
大された再生信号を得ることができる。

【００３２】図１に示した光磁気ヘッド１００は磁気コ
イル４を備えていたが、固体イマージョンレンズ１０の
光射出面上に薄膜状磁気コイルを装着することもでき
る。薄膜状磁気コイルは、フォトリソグラフィーを用い
てフォトレジストを所定パターンで露光及び現像し、金
属層を蒸着することにより形成することができる。薄膜
状磁気コイルを固体イマージョンレンズ１０の光射出面
上に形成した後、再生層６１をスパッタリングや蒸着に
より製膜することができる。

【００３３】実施例２図２（Ａ）に、本発明の光磁気ヘッドに使用される固体
イマージョンレンズの一具体例を示す。この固体イマー
ジョンレンズ６０は、略半球体ではあるが、図中、Ｘ軸
方向の曲率半径ｒ２がＹ軸方向の曲率半径ｒ１より大き
い。すなわち、Ｙ軸とＺ軸（レンズの光軸）を含む平面
で切断したレンズ断面の曲率中心Ｏyは、Ｚ軸がレンズ
の底面と交わる位置にあり、一方、Ｘ軸とＺ軸を含む平
面で切断したレンズ断面の曲率中心ＯxはＺ軸上Ｏyより
下方に存在する。この形状の固体イマージョンレンズ６
０の底面は、平坦であり、短軸の半径がｒ１であり、長
軸の半径（ｒ３）はｒ２よりわずかに短い。

【００３４】このような固体イマージョンレンズ６０
を、光磁気記録媒体３に対して配置した場合の平面図を
図２（Ｂ）に概念的に示す。図示したように、固体イマ
ージョンレンズ６０の楕円形の底面の短軸側がトラック
と平行になるように配置する。そして、レンズの光軸Ｏ
が光磁気記録媒体３のトラック６４の中心に位置するよ
うに配置する。レンズの底面の短軸方向の半径ｒ１はほ
ぼトラックピッチの１／２であるが、長軸方向の半径ｒ
３はそれより長いためにレンズ底面の長軸方向の側部は
トラック幅方向にはみ出ている。ここで、トラックピッ
チとほぼ同じスポットサイズ（直径）を有する再生光を
レンズ上方からＺ軸に沿って固体イマージョンレンズ６
０に入射させると、この光はレンズ底面で集光する。し
かしながら、レンズの曲率がＸ方向とＹ方向では異なる
ために、図２（Ｂ）中、破線で示したようにトラック幅
方向に細長く延びたスポットＬＳを形成する。このスポ
ットＬＳは、その両端がトラック６４を画定する案内溝
６４a及び６４ｂ上を通る。従がて、スポットＬＳから
の反射光を検出することによりトラッキング信号を得る
ことができる。また、図示していないが、トラック中心
の両側にウォブルピットが存在する場合でもこのスポッ
トＬＳでウォブルピットを検出することができる。

【００３５】一方、再生光スポットＬＳは、トラック方
向(線方向）に十分集光されているため、線方向の記録
密度が極めて高くなった場合であっても、各記録磁区を
区別して照射し、そこから再生信号を取り出すことがで
きる。すなわち、極めて高密度に記録された光磁気記録
媒体などの光記録媒体であっても、トラッキング信号を
検出しつつ、各記録磁区軸などの記録マークを個別に検
出することができる。

【００３６】さらに、実施例１の再生層を本実施例の固
体イマージョンレンズ６０の底面に装着させることによ
り、線方向に高密度記録された記録マークを増幅された
信号強度で検出することができる。

【００３７】また、固体イマージョンレンズ６０の変形
例として、図２（Ｃ）に示したような蒲鉾型のレンズに
することもできる。この場合、Ｙ軸及びＺ軸を含む平面
で切断したレンズ断面の曲率半径は無限大となる。

【００３８】実施例３次に、本発明の固体イマージョンレンズを浮上型光磁気
ヘッドに搭載した光磁気記録再生装置の構成の一例につ
いて図３を参照しながら説明する。光磁気記録再生装置
は、主に、浮上型光磁気ヘッド１１、対物レンズ１２、
第１の偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）１
３、レ−ザ発生器１４、位相板１５、λ／２板１６、第
２のＰＢＳ１７、光検出器１８，１９、ＭＯ信号検出部
２０、ヘッド位置制御部２１、外部磁界印加制御部２２
により構成される。浮上型光磁気ヘッド１１には、ヨー
クを備えた本発明の固体イマージョンレンズ１０が搭載
されている。図４にヨーク３３が形成されている固体イ
マージョンレンズ１０の概略構成を示す。ヨーク３３
は、固体イマージョンレンズ１０の光軸に沿って形成さ
れており、固体イマージョンレンズ１０の光入射面から
光射出面に向かって細く絞り込まれた形状を有してい
る。この固体イマージョンレンズ１０は、モールドの際
に上記のような形状のヨークを予め入れておくことによ
り得られる。磁界を発生させるための電磁石３１は固体
イマージョンレンズ１０の直上に配置され、固体イマー
ジョンレンズ１０の底面にはヨーク３３からの磁界を更
に増大させるための円形のコイル３５が形成されてい
る。コイル３５の中心は、固体イマージョンレンズ１０
の底面の中心と一致している。電磁石３１及びコイル３
５に電流を流すことにより発生した磁束は、ヨークによ
って導かれて鉛直方向に外部磁界を発生する。外部磁界
の極性の制御は、外部磁界印加制御部２２で電磁石３１
及びコイル３５に流す電流の極性を制御することによっ
て行われる。

【００３９】上記のように構成された光磁気記録再生装
置は次のようにして情報を光磁気記録媒体３０に記録す
る。図示しないターンテーブル上に載置されている光磁
気記録媒体３０を回転させ、ヘッド位置制御部２１によ
り浮上型光磁気ヘッド１１と対物レンズ１２を光磁気記
録媒体３０の所望のデータ記録領域に移動させる。次い
で、図示しないレーザ駆動部からの駆動信号に応じてレ
−ザ発生器１４からパルス状のレーザ光を光磁気記録媒
体３０に出射させる。出射されたレ−ザ光は、第１のＰ
ＢＳ１３、対物レンズ１２を経て、前述した浮上型光磁
気ヘッド１１の固体イマージョンレンズ１０を透過して
光磁気記録媒体３０のデータ記録領域に照射される。固
体イマージョンレンズ１０を用いることにより光磁気記
録媒体３０上のスポット径は、空気中で得られる最小ス
ポットより小さくできる。このレーザ光の照射により光
磁気記録媒体３０のデータ記録領域の記録層が外部磁界
で磁化反転できるキュリー温度まで加熱される。レーザ
光の照射タイミングに合わせて、外部磁界印加制御部２
２で電磁石３１及びコイル３５に流す電流を記録情報に
応じて制御することによって、ヨーク３３から記録情報
に応じた外部磁界を発生させて光磁気記録媒体３０に印
加する。

【００４０】また、光磁気記録再生装置は、照射された
レーザ光を光磁気記録媒体３０上で反射させて対物レン
ズ１２を介して第１のＰＢＳ１３に戻している。第１の
ＰＢＳ１３で戻り光は位相板１５の方向に向けられる。
戻り光は、位相板１５、λ／２板１６を透過した後、第
２のＰＢＳ１７で光検出器１８，１９の方向に分割され
る。光検出器１８，１９は分割された光の光量を電気信
号に変換する。検出器１８，１９からの検出信号はヘッ
ド位置制御部２１に供給される。ヘッド位置制御部２１
は、浮上型光磁気ヘッド１１の位置の制御信号をアクチ
ュエータ（図示しない）に供給している。アクチュエー
タは制御信号に応じて浮上型光磁気ヘッド１１を所望の
位置に微動調整しながら移動させている。

【００４１】情報再生時には、光磁気記録媒体３０を回
転させながら、対物レンズ１２を所望のアドレスの対応
する位置近傍に粗動させる。この後レ−ザ発生器１４は
記録時に照射されるレーザ光強度よりも弱いレ−ザ光を
光磁気記録媒体３０に出射する。レーザ発生器１４から
光磁気記録媒体３０に照射したレーザ光が上述した小さ
なスポットを光磁気記録媒体３０上に形成し光磁気記録
媒体３０からの反射光が記録時と同様に第２のＰＢＳ１
７に供給される。第２のＰＢＳ１７は、記録された磁界
の向きに応じて反射光を２分割する。これらの反射光は
それぞれ光検出器１８，１９で光電変換を行って反射光
量が検出される。光検出器１８，１９からの検出信号が
ＭＯ信号検出部２０及びヘッド位置制御部２１に供給さ
れる。ヘッド位置制御部２１では、記録時と同様に浮上
型光磁気ヘッド１１の位置制御信号をアクチュエータに
出力する。また、ＭＯ信号検出部２０は光検出器１８，
１９での検出信号に基づいて演算を行って得られたＭＯ
再生信号を出力する。

【００４２】実施例４実施例３の光磁気記録装置において、ヨークが形成され
ている固体イマージョンレンズの代わりに、図５に示し
たような線状の磁性体を内部に形成した固体イマージョ
ンレンズを浮上型光磁気ヘッドに用いることができる。
図５は線状の磁性体４１を内部に形成した固体イマージ
ョンレンズの概略構成図である。線状の磁性体４１は、
パーマロイから構成されており、固体イマージョンレン
ズ１０の光軸に沿って形成されている。線状の磁性体４
１にはコイル４３が巻きつけられており、コイル４３に
電流を流すことにより磁界が発生する。線状の磁性体４
１を磁化させるためのコイル４３は、入射光を遮らない
位置に配置される。コイル４３に流す電流は、記録情報
に応じて外部磁界印加制御部２２で制御される。かかる
構成の光磁気ヘッドを用いたことにより、微小な記録磁
区を形成することができる。

【００４３】以上、本発明を実施例を用いて説明してき
たが、本発明は上述した例に限定されない。上記実施例
では、光磁界変調方式を用いて光磁気記録媒体への高密
度な記録再生の場合について説明したが、それに限定さ
れず、一定強度のレーザ光を照射し入力情報に応じて磁
界のみを変調させる磁界変調方式や入力情報に応じて光
強度を変化させる光変調方式を用いることもできる。ま
た、図３に示した光磁気記録再生装置において、実施例
１及び２に示した浮上型光磁気ヘッドを使用することも
できる。また、上記実施例３及び４において、ヨークや
線状の磁性体から発生させた外部磁界は、例えば、ＭＳ
ＲやＭＡＭＭＯＳの光磁気記録媒体を再生するための再
生用外部磁界として用いてもよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明の光磁気ヘッドによれば、スライ
ダ上に配置されている固体イマージョンレンズの底面に
再生層を設けているので、情報記録層に極めて微小な磁
区が記録されていても、微小磁区を他の微小磁区と区別
して再生層に転写することができ、超高密度記録された
光磁気記録媒体であっても良好に再生を行なうことがで
きる。また、固体イマージョンレンズの底面に形成され
る再生層としてＭＡＭＭＯＳ再生用の磁区拡大再生膜を
用いることにより、情報記録層に記録されている微小磁
区は磁区拡大再生膜で拡大され、磁区拡大再生膜から増
幅された再生信号を得ることができる。これにより、高
密度に記録された微小磁区を高分解能で且つ高感度に再
生することが可能となる。

【００４５】また、本発明の光磁気ヘッドでは、固体イ
マージョンレンズが完全な半球型ではなく、レンズの曲
面が、その光軸を含み且つ互いに直交するレンズ断面に
おいて互いに異なる曲率半径ｒ１及びｒ２を有するよう
に形成してあるので、トラック中心からずれた位置にあ
るサーボピットや案内溝からの信号を検出することがで
きる。

【００４６】また、本発明の光磁気ヘッドでは、軟磁性
材料からなる線状の磁性体やヨークを固体イマージョン
レンズの内部に形成してあるので、外部磁界印加用とし
ての電磁石やコイルから発生する磁界を、ヨークや線状
の磁性体を通して光磁気記録媒体の表面に導くことによ
り、高密度記録で重要となるレーザ光のスポット部分を
通る磁束の制御を容易にし且つ磁束を安定に印加させる
ことができる。かかる磁束制御と記録用のレーザ光照射
により、記録媒体における記録密度の高密度化を進めて
も正確に入力情報を記録媒体に記録させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１で用いられる光磁気ヘッド及
びそれによる再生原理を説明した図であり、（Ａ）は記
録層の磁化情報が再生磁性層に転写される様子を示し、
（Ｂ）はＭＡＭＭＯＳを用いて磁区拡大再生される様子
を示す。

【図２】本発明の実施例２で用いられる光磁気ヘッドの
固体イマージョンレンズを示す図であり、（Ａ）は曲率
半径が直交する方向で異なるレンズの外形を示し、
（Ｂ）は固体イマージョンレンズを用いてトラッキング
及び情報再生を行う様子を示し、（Ｃ）は本発明に属す
る固体イマージョンレンズの別の形態を示す。

【図３】本発明の光磁気ヘッドを備えた光磁気記録再生
装置の概略的な構成図である。

【図４】本発明のヨークを備えた固体イマージョンレン
ズの概略的な構成図である。

【図５】本発明の軟磁性材料からなる線状の磁性体を備
えた固体イマージョンレンズの概略的な構成図である。

【図６】本発明に係る光磁気ヘッドに用いる光学素子の
結像原理を説明する概念図である。

【符号の説明】

１光学素子２スライダ３光磁気記録媒体４磁気コイル１０固体イマージョンレンズ３３ヨーク５５記録層６１再生層

フロントページの続き (72)発明者太田憲雄大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者伊藤彰義千葉県松戸市幸谷123−１ (72)発明者中川活二東京都江戸川区東小岩６丁目27番12号ステイツ東小岩603号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録層を備えた光磁気記録媒体から
情報を再生するための光磁気ヘッドにおいて、上記光磁気記録媒体に再生光を集光して照射するための
固体イマージョンレンズと、該固体イマージョンレンズの光射出面に固着された情報
再生磁性膜とを備えることを特徴とする光磁気ヘッド。
【請求項２】上記情報再生磁性膜は、外場の下で磁区
を拡大させることができる磁区拡大再生膜であることを
特徴とする請求項１に記載の光磁気ヘッド。
【請求項３】さらに、該固体イマージョンレンズの光
射出面に磁気コイルが形成されていることを特徴とする
請求項１に記載の光磁気ヘッド。
【請求項４】情報再生時に、情報記録層の記録磁区が
情報再生磁性膜に転写され、該転写された磁区が上記磁
気コイルから発生した磁界により拡大されることを特徴
とする請求項３に記載の光磁気ヘッド。
【請求項５】情報記録層を備えた光磁気記録媒体から
情報を再生するための光磁気ヘッドにおいて、上記光磁気記録媒体に再生光を集光して照射するための
固体イマージョンレンズを用い、該固体イマージョンレ
ンズの曲面はその光軸を含み且つ互いに直交するレンズ
断面において互いに異なる曲率半径ｒ１及びｒ２を有す
ることを特徴とする光磁気ヘッド。
【請求項６】固体イマージョンレンズは、光磁気記録
媒体のトラック方向において曲率半径が小さくなるよう
に、光磁気記録媒体に対して配置されることを特徴とす
る請求項５に記載の光磁気ヘッド。
【請求項７】固体イマージョンレンズにより光磁気記
録媒体上に照射された光スポットが楕円形であり、該楕
円の長軸は光磁気記録媒体のトラック幅方向であること
を特徴とする請求項６に記載の光磁気ヘッド。
【請求項８】情報記録層を備えた光磁気記録媒体から
情報を再生するための光磁気ヘッドにおいて、上記光磁気記録媒体に再生光を集光して照射するための
固体イマージョンレンズと、磁場を発生させるためのコイルと、該コイルから発生した磁場を導くためのヨークとを備
え、該ヨークが上記固体イマージョンレンズの光入射面
と光射出点との間に形成されていることを特徴とする光
磁気ヘッド。
【請求項９】該ヨークの底面の径が上面の径よりも小
さいことを特徴とする請求８に記載の光磁気ヘッド。
【請求項１０】該ヨークの底面が、固体イマージョン
レンズの内部に含まれることを特徴とする請求項８また
は９に記載の光磁気ヘッド。
【請求項１１】情報記録層を備えた光磁気記録媒体か
ら情報を再生するための光磁気ヘッドにおいて、上記光磁気記録媒体に再生光を集光して照射するための
固体イマージョンレンズと、磁場を発生させるためのコイルと、該コイルから発生した磁場を導くための軟磁性材料から
なる線状の磁性体とを備え、該線状の磁性体が上記固体
イマージョンレンズの光軸上に形成されていることを特
徴とする光磁気ヘッド。