(57)【要約】  この近接場光ヘッドは、磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと；記録磁界を発生させる主磁極及び補助磁極を有し、前記スライダの先端面側に前記補助磁極が位置した状態で前記主磁極及び前記補助磁極が前記スライダの長手方向に並ぶように前記スライダの先端面に固定された記録素子と；他端側を前記磁気記録媒体側に向けた状態で前記主磁極に隣接して固定され、一端側から導入された光束を前記他端側に向けて伝播させて近接場光を生成すると共に、この近接場光を前記他端側から外部に発する近接場光発生素子と；前記スライダに固定され、前記一端側から前記近接場光発生素子内に前記光束を導入させる光束導入手段と；を備える。前記近接場光発生素子は、その内部を伝播する前記光束の光軸に対して傾斜して且つ前記主磁極に対向する傾斜面を前記他端側に有する。そして、前記傾斜面には、前記近接場光の光強度を増加させる金属膜が形成されている。
2009008488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入された光束から近接場光を発生させて、一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、この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、情報を記録させる近接場光ヘッドであって、
前記磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと；
前記記録磁界を発生させる主磁極及び補助磁極を有し、前記スライダの先端面側に前記補助磁極が位置した状態で前記主磁極及び前記補助磁極が前記スライダの長手方向に並ぶように前記スライダの先端面に固定された記録素子と；
他端側を前記磁気記録媒体側に向けた状態で前記主磁極に隣接して固定され、一端側から導入された前記光束を前記他端側に向けて伝播させて前記近接場光を生成すると共に、この近接場光を前記他端側から外部に発する近接場光発生素子と；
前記スライダに固定され、前記一端側から前記近接場光発生素子内に前記光束を導入させる光束導入手段と；
を備え、
前記近接場光発生素子は、その内部を伝播する前記光束の光軸に対して傾斜して且つ前記主磁極に対向する傾斜面を前記他端側に有し；
前記傾斜面には、前記近接場光の光強度を増加させる金属膜が形成されている；
ことを特徴とする近接場光ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の近接場光ヘッドであって、
前記近接場光発生素子は、
前記光束を前記一端側から前記他端側に伝播させるコアと；
このコアの他端側を露出させた状態で、このコアを内部に閉じ込めるクラッドと；
を備える。
【請求項３】
請求項２に記載の近接場光ヘッドであって、
前記クラッドには、前記コアを前記主磁極側に露出させる溝部が形成され；
前記主磁極は、前記溝部を介して前記コアに接触する突出部を有する。
【請求項４】
請求項３に記載の近接場光ヘッドであって、
前記突出部と前記コアとの間には、電気的又は磁気的な繋がりのうちの少なくとも一方を遮断するシールド膜が、これら突出部及びコアに密着した状態で形成されている。
【請求項５】
請求項２に記載の近接場光ヘッドであって、
前記クラッドは、前記コアの一端側を外部に露出させた状態で形成されている。
【請求項６】
請求項１に記載の近接場光ヘッドであって、
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さらに備える。
【請求項７】
請求項６に記載の近接場光ヘッドであって、
前記再生素子は、前記スライダと前記記録素子との間に設けられている。
【請求項８】
請求項６に記載の近接場光ヘッドであって、
前記再生素子は、前記近接場光発生素子に埋め込まれている。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の近接場光ヘッドと；
前記磁気記録媒体の前記表面に平行な方向に移動可能とされ、この磁気記録媒体の前記表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態で、前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと；
前記ビームの基端側を支持すると共に、このビームを前記磁気記録媒体の前記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束の入射タイミング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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光を利用して磁気記録媒体に各種の情報を超高密度で記録する近接場光ヘッドと、この近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ機器におけるハードディスク等の容量増加に伴い、単一記録面内における情報の記録密度が増加している。例えば、磁気ディスクの単位面積当たりの記録容量を多くするためには、面記録密度を高くする必要がある。ところが、記録密度が高くなるにつれて、記録媒体上で１ビット当たりの占める記録面積が小さくなっている。このビットサイズが小さくなると、１ビットの情報が持つエネルギーが、室温の熱エネルギーに近くなり、記録した情報が熱揺らぎ等のために反転したり、消えてしまったりする等の熱減磁の問題が生じる。【０００３】
一般的に用いられてきた面内記録方式では、磁化の方向が記録媒体の面内方向に向くように磁気を記録する方式であるが、この方式では上述した熱減磁による記録情報の消失等が起こり易い。そこで、このような不具合を解消するために、記録媒体に対して垂直な方向に磁化信号を記録する垂直記録方式に移行しつつある。この方式は、記録媒体に対して、単磁極を近づける原理で磁気情報を記録する方式である。この方式によれば、記録磁界が記録膜に対してほぼ垂直な方向を向く。垂直な磁界で記録された情報は、記録膜面内においてＮ極とＳ極とがループを作り難いため、エネルギー的に安定を保ち易い。そのため、この垂直記録方式は、面内記録方式に対して熱減磁に強くなっている。【０００４】
しかしながら、近年の記録媒体は、より大量且つ高密度情報の記録再生を行いたい等のニーズを受けて、さらなる高密度化が求められている。そのため、隣り合う磁区同士の影響や、熱揺らぎを最小限に抑えるために、保磁力の強いものが記録媒体として採用され始めている。そのため、上述した垂直記録方式であっても、記録媒体に情報を記録することが困難になっていた。【０００５】
そこで、この不具合を解消するために、近接場光により磁区を局所的に加熱して一時的に保磁力を低下させ、その間に書き込みを行うハイブリッド磁気記録方式（近接場光アシスト磁気記録方式）が提供されている。このハイブリッド磁気記録方式は、近接場光ヘッドに形成された近接場光発生素子によって発生する近接場光を利用する方式である。この近接場光発生素子を利用することで、従来の光学系において限界とされていた光の波長以下となる領域における光学情報を扱うことが可能となる。よって、従来の光情報記録再生装置等を超える記録ビットの高密度化を図ることができる。
なお、近接場光発生素子は、例えば、光の波長以下のサイズに形成され、光の回折限界を超えた光学的微小開口やナノメートルサイズに形成された突起部等により構成されるものである。【０００６】
上述したハイブリッド磁気記録方式による記録ヘッドとしては、各種のものが提供されているが、その１つとして、光スポットのサイズを縮小して記録密度の増大化を図った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、補助磁極と、螺旋状の導体パターンが絶縁体の内部に形成されたコイル巻線と、照射されたレーザ光から近接場光を発生させる金属散乱体と、金属散乱体に向けてレーザ光を照射する平面レーザ光源と、照射されたレーザ光を集束させるレンズとを備えている。これら各構成品は、ビームの先端に固定されたスライダの側面に取り付けられている。【０００７】
主磁極は、一端側が記録媒体に対向した面となっており、他端側が補助磁極に接続されている。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極型垂直ヘッドを構成している。また、コイル巻線は、磁極と補助磁極との間を一部が通過するように補助磁極に固定されている。これら磁極、補助磁極及びコイル巻線は、全体として電磁石を構成している。
主磁極の先端には、金等からなる上記金属散乱体が取り付けられている。また、金属散乱体から離間した位置に上記平面レーザ光源が配置されると共に、この平面レーザ光源と金属散乱体との間に上記レンズが配置されている。
上述した各構成品は、スライダの側面側から、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。【０００８】
このように構成された近接場光ヘッドを利用する場合には、近接場光を発生させると同時に記録磁界を印加することで、記録媒体に各種の情報を記録している。即ち、平面レーザ光源からレーザ光を照射させる。このレーザ光は、レンズによって集光され、金属散乱体に照射される。すると、金属散乱体は、内部の自由電子がレーザ光の電場によって一様に振動させられるのでプラズモンが励起されて先端部分に近接場光を発生させる。その結果、記録媒体の磁気記録層は、近接場光によって局所的に加熱され、一時的に保磁力が低下する。
また、上記レーザ光の照射と同時に、コイル巻線の導体パターンに駆動電流を供給することで、主磁極に近接する記録媒体の磁気記録層に対して記録磁界を局所的に印加する。これにより、保磁力が一時的に低下した磁気記録層に各種の情報を記録することができる。つまり、近接場光と磁場との協働により、記録媒体への記録を行うことができる。
【特許文献１】特開２００４−１５８０６７号公報
【特許文献２】特開２００５−４９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来の近接場光ヘッドには、まだ以下の課題が残されていた。
即ち、情報の記録に不可欠な近接場光を発生させる際に、平面レーザ光源からレンズを介して金属散乱体にレーザ光を集光させながら照射させている。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ることができず、情報の書き込みを行うことができない場合があった。【００１０】
また、レンズを金属散乱体から離間した位置に配置する必要があるので、ヘッドのサイズが大きくなってしまい、コンパクトに構成することができなかった。しかも、レンズ位置と金属散乱体の位置とを考慮しながら平面レーザ光源を配置する必要があるので、容易に設置することができるものではなかった。【００１１】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、小型化を図りながら近接場光を効率良く発生させることができると共に、書き込みの信頼性が向上した近接場光ヘッドと、この近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を提供する。
（１）本発明に係る近接場光ヘッドは、導入された光束から近接場光を発生させて、一定方向に回転する磁気記録媒体を加熱すると共に、この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、情報を記録させる近接場光ヘッドであって、前記磁気記録媒体の表面に対向配置されたスライダと；前記記録磁界を発生させる主磁極及び補助磁極を有し、前記スライダの先端面側に前記補助磁極が位置した状態で前記主磁極及び前記補助磁極が前記スライダの長手方向に並ぶように前記スライダの先端面に固定された記録素子と；他端側を前記磁気記録媒体側に向けた状態で前記主磁極に隣接して固定され、一端側から導入された前記光束を前記他端側に向けて伝播させて前記近接場光を生成すると共に、この近接場光を前記他端側から外部に発する近接場光発生素子と；前記スライダに固定され、前記一端側から前記近接場光発生素子内に前記光束を導入させる光束導入手段と；を備え、前記近接場光発生素子が、その内部を伝播する前記光束の光軸に対して傾斜して且つ前記主磁極に対向する傾斜面を前記他端側に有し；前記傾斜面に、前記近接場光の光強度を増加させる金属膜が形成されている。【００１３】
上記近接場光ヘッドによれば、近接場光発生素子で発生した近接場光と、記録素子で発生した記録磁界とを協働させたハイブリッド磁気記録方式により、回転する磁気記録媒体に対して情報の記録を行うことができる。
まず、スライダは、磁気記録媒体の表面に対向した状態で配置されている。そして、このスライダの先端面に主磁極及び補助磁極を有する記録素子が固定されている。この際、スライダの先端面側に補助磁極が位置し、この補助磁極に隣接して並ぶように主磁極が配置されている。さらに主磁極に隣接して近接場光発生素子が固定されている。つまり、スライダの先端面には、スライダ側から順に補助磁極、主磁極、近接場光発生素子が配置されている。また、近接場光発生素子は、近接場光が発生する他端側が磁気記録媒体側に向けた状態で固定されている。よって、光束が導入される一端側が、磁気記録媒体から離間した位置に配置されている。そして、この一端側にスライダに固定された光束導入手段が接続されている。【００１４】
ここで、記録を行う場合には、光束導入手段から光束を近接場光発生素子の一端側から内部に導入させる。すると、導入された光束は、磁気記録媒体側に位置する他端側に向かって内部を伝播する。そして、光束が他端側の近傍まで進むと、光軸に対して傾斜した状態で形成された傾斜面の金属膜に入射する。すると、この金属膜には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜と近接場光発生素子との界面に沿って、即ち傾斜面に沿って他端側に向かって伝播する。そして、他端側に達した時点で、光強度の強い近接場光となって外部に漏れ出す。特に、この傾斜面は、近接場光発生素子に隣接している主磁極に対向した状態で傾斜しているので、他端側に向かうにしたがって主磁極に接近している。従って、傾斜面に沿って進む表面プラズモンも同様に、徐々に主磁極に向かっていくことになる。その結果、主磁極に極めて近い位置で、光強度の強い近接場光を発生させることができる。【００１５】
すると、磁気記録媒体は、発生した近接場光によって局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。特に、上述したように主磁極に極めて近い位置で近接場光が発生するので、主磁極の近傍で磁気記録媒体の保磁力を低下させることができる。【００１６】
一方、上述した光束の導入と同時に、記録素子を作動させて主磁極と補助磁極との間に記録磁界を発生させる。これにより、近接場光によって保磁力が低下した磁気記録媒体の局所的な位置に対してピンポイントで記録磁界を発生させることができる。なお、この記録磁界は、記録する情報に応じて向きが変化する。そして、磁気記録媒体は、記録磁界を受けると、この記録磁界の方向に応じて磁化の方向が垂直方向に変化する。その結果、情報の記録を行うことができる。
つまり、近接場光と記録磁界とを協働させたハイブリッド磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。また、垂直磁気記録方式であるので、熱揺らぎの現象を受け難く、書き込みの信頼性が高い安定した記録を行うことができる。しかも、主磁極に極めて近い位置で磁気記録媒体の保磁力を低下させることができるので、記録磁界が局所的に作用する位置に加熱温度のピーク位置を入れることができる。従って、より確実に記録を行うことができると共に、高密度記録化を可能することができる。【００１７】
また、スライダに固定された光束導入手段によって導入された光束を、磁気記録媒体に向かう他端側に向けて略一直線の光軸に沿って集光させながら伝播させて近接場光を生成できるので、従来のように光軸が斜めになることがなく、また位置調整が困難であったレンズが不要である。従って、近接場光を効率良く生成することができ、磁気記録媒体を効率良く加熱することができる。この点においても、書き込みの信頼性を向上することができる。【００１８】
また、光束導入手段を利用して光束を導入する上、近接場光発生素子内を伝播させるので、従来のように光束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できる。また、スライダの流出端側でもある先端面に、記録素子及び近接場光発生素子を配置しているので、光束導入手段以外の各構成品がスライダの厚み方向に重なることを極力防止している。従って、コンパクトな設計で薄型化を図ることができる。【００１９】
（２）前記近接場光発生素子が、前記光束を前記一端側から前記他端側に伝播させるコアと；このコアの他端側を露出させた状態で、このコアを内部に閉じ込めるクラッドと；を備えてもよい。【００２０】
この場合、コアとクラッドとで近接場光発生素子を構成できるので、構成の容易化を図ることができる。特に、クラッドがコアを内部に閉じ込めているので、一端側から他端側に向けてコアの内部を伝播している光束は外部に漏れ難い。従って、導入された光束を無駄にすることなく他端側に伝播させることができ、近接場光を効率よく発生させることができる。【００２１】
（３）前記クラッドに、前記コアを前記主磁極側に露出させる溝部が形成され；前記主磁極が、前記溝部を介して前記コアに接触する突出部を有する；構成を採用してもよい。【００２２】
この場合、主磁極がクラッドに形成された溝部を介してコアに接触する突出部を有しているので、近接場光をさらに主磁極に近い位置に発生させることができる。そのため、近接場光と記録磁界とをさらに効率良く協働させることができる。その結果、さらなる高密度記録化を図ることができる。【００２３】
（４）前記突出部と前記コアとの間に、電気的又は磁気的な繋がりのうちの少なくとも一方を遮断するシールド膜が、これら突出部及びコアに密着した状態で形成されていてもよい。【００２４】
この場合、突出部とコアとの間にシールド膜が両者（突出部及びコア）に密着した状態で形成されているので、コア側と主磁極側との電気的又は磁気的な繋がりのうち少なくともいずれか一方の繋がりを遮断して、電気的又は磁気的に絶縁させることができる。特に、コアを介して金属膜と主磁極とが接触してしまうことを防止することができる。よって、外乱の影響を受けることなく近接場光と記録磁界とを設計通りに協働させることができ、ハイブリッド磁気記録方式により安定した記録を行うことができる。【００２５】
（５）前記クラッドが、前記コアの一端側を外部に露出させた状態で形成されていてもよい。【００２６】
この場合、クラッドがコアの一端側を外部に露出させた状態で形成されているので、クラッドを介さずに直接コアの内部に光束を導入することができる。そのため、損失をできるだけ抑えた状態で光束を導入することができる。その結果、磁気記録媒体をさらに効率良く加熱することができる。【００２７】
（６）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さらに備えてもよい。【００２８】
この場合、再生素子が、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。そのため、情報の記録だけでなく、再生素子から出力された電気信号に基づいて、磁気記録媒体に記録されている情報の再生を行うことができる。【００２９】
（７）前記再生素子が、前記スライダと前記記録素子との間に設けられていてもよい。【００３０】
この場合、スライダと記録素子との間に再生素子が設けられているので、スライダの先端面側から順に再生素子、記録素子、近接場光発生素子が並んだ状態になる。そのため、磁気記録媒体の表面に対向配置されるスライダが、先端面を磁気記録媒体側に向けた状態で斜めになったとしても、記録素子及び近接場光発生素子をできるだけ磁気記録媒体に近づけることができる。従って、磁気記録媒体に対して、近接場光及び記録磁界をより効率良く作用させることができ、高密度な記録を行うことができる。【００３１】
（８）前記再生素子が、前記近接場光発生素子に埋め込まれていてもよい。【００３２】
この場合、再生素子が近接場光発生素子に埋め込まれているので、再生素子の厚みを近接場光発生素子で吸収することができる。そのため、磁気記録媒体の表面に対向配置されるスライダが、先端面を磁気記録媒体側に向けた状態で斜めになったとしても、記録素子及び近接場光発生素子をできるだけ磁気記録媒体に近づけることができる。従って、磁気記録媒体に対して、近接場光及び記録磁界をより効率良く作用させることができ、高密度な記録を行うことができる。【００３３】
（９）また、本発明に係る情報記録再生装置は、上記（１）〜（８）の何れか１項に記載の近接場光ヘッドと；前記磁気記録媒体の前記表面に平行な方向に移動可能とされ、この磁気記録媒体の前記表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態で、前記近接場光ヘッドを先端側で支持するビームと；前記ビームの基端側を支持すると共に、このビームを前記磁気記録媒体の前記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束の入射タイミングを制御する制御部と；を備えている。【００３４】
上記情報記録再生装置によれば、回転駆動部により磁気記録媒体を一定方向に回転させた後、アクチュエータによりビームを移動させて近接場光ヘッドをスキャンさせる。そして、近接場光ヘッドを磁気記録媒体上の所望する位置に配置させる。この際、近接場光ヘッドは、磁気記録媒体の表面に平行で且つ互いに直交する２軸回りに回動自在な状態、即ち、２軸を中心として捻れることができるようにビームに支持されている。よって、磁気記録媒体にうねりが生じたとしても、うねりに起因する風圧変化、又は、直接伝わってくるうねりの変化を捩じりによって吸収でき、近接場光ヘッドの姿勢を安定にすることができる。【００３５】
その後、制御部によって記録素子を作動させると共に光束を近接場光発生素子内に導入させる。これにより近接場光ヘッドは、近接場光と記録磁界とを協働させて、磁気記録媒体に情報を記録することができる。特に、上述した近接場光ヘッドを備えているので、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、同時にコンパクト化及び薄型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る近接場光ヘッドによれば、光束から近接場光を効率良く生成することができ、書き込みの信頼性を向上することができる。しかも、主磁極に極めて近い位置に光強度の強い近接場光を発生させることができるので、高密度記録化を可能することもできる。また、全体サイズのコンパクト化及び薄型化を図ることもできる。【００３７】
また、本発明に係る情報記録再生装置によれば、上述した近接場光ヘッドを備えているので、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、同時にコンパクト化及び薄型化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態を示す図であって、情報記録再生装置の構成図である。
【図２】図２は、図１に示す近接場光ヘッドの拡大断面図である。
【図３】図３は、図２に示す近接場光ヘッドを、ディスク面側から見た図である。
【図４】図４は、図２に示す近接場光ヘッドの流出端側の側面を拡大した断面図であり、近接場光発生素子及び記録素子の構成を示すと共に、記録を行っている際の近接場光と磁界との関係を示す。
【図５】図５は、図４に示す近接場光発生素子のコアを、矢印Ａ方向から見た図である。
【図６】図６は、図５に示すコアの他端側を拡大した図である。
【図７】図７は、図４に示す近接場光発生素子の他端側を拡大した断面図である。
【図８】図８は、図４に示す近接場光発生素子をディスク側から見た図である。
【図９】図９は、本発明に係る第２実施形態を示す図であって、コアに直接接触する主磁極を有する近接場光ヘッドの一部拡大断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す近接場光ヘッドをディスク側から見た図である。
【図１１】図１１は、図９に示す近接場光ヘッドの変形例を示す図であって、コアと主磁極との間にシールド膜が形成された近接場光ヘッドの一部拡大断面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す近接場光ヘッドをディスク側から見た図である。
【図１３】図１３は、本発明に係る第３実施形態を示す図であって、傾斜面の一部に金属膜が形成されているコアの他端側周辺を拡大した図である。
【図１４】図１４は、図１３に示すコアを有する近接場光ヘッドの一部拡大断面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す近接場光ヘッドをディスク側から見た図である。
【図１６】図１６は、本発明に係る第４実施形態を示す図であって、スライダと記録素子との間に再生素子が配置された近接場光ヘッドの流出端側の側面を拡大した断面図である。
【図１７】図１７は、図１６に示す近接場光ヘッドが傾いた状態でディスク上を浮上している状態を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明に係る第５実施形態を示す図であって、近接場光発生素子のクラッドに再生素子が埋め込まれるように配置された近接場光ヘッドの流出端側の側面を拡大した断面図である。
【図１９】図１９は、本発明に係る第６実施形態を示す図であって、近接場光発生素子のコアの一端側がクラッドで覆われている近接場光ヘッドの流出端側の側面を拡大した断面図である。
【図２０】図２０は、本発明に係る変形例を示す図であって、レーザ光源を利用してコア内に光束を導入する近接場光ヘッドの拡大断面図である。
【図２１】図２１は、本発明に係る変形例を示す図であって、レーザ光源を利用してコア内に略垂直に光束を導入する近接場光ヘッドの拡大断面図である。
【図２２】図２２は、本発明に係る近接場光発生素子のコアの変形例を示す斜視図である。
【図２３】図２３は、図２２に示すコアの傾斜面に金属膜が形成された状態を示す図である。
【図２４】図２４は、図２３に示すコアを有する近接場光ヘッドの一部拡大断面図である。
【図２５】図２５は、図２４に示す近接場光ヘッドをディスク側から見た図である。
【図２６】図２６は、本発明に係る近接場光発生素子のコアの別の変形例を示す斜視図である。
【図２７】図２７は、図２６に示すコアの傾斜面に金属膜が形成された状態を示す図である。
【図２８】図２８は、図２７に示すコアを有する近接場光ヘッドの一部拡大断面図である。
【図２９】図２９は、図２８に示す近接場光ヘッドをディスク側から見た図である。
【図３０】図３０は、本発明に係る近接場光ヘッドの変形例を示す図であって、他端側に端面が形成されたコアを有する近接場光ヘッドの一部拡大断面図である。
【図３１】図３１は、図３０に示す近接場光ヘッドをディスク側から見た図である。
【図３２】図３２は、本発明に係る近接場光ヘッドの変形例を示すであって、傾斜面に垂直面が一体的に形成されたコアを有する近接場光ヘッドの一部拡大断面図である。
【図３３】図３３は、図３２に示す近接場光ヘッドをディスク側から見た図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｄ  ディスク（磁気記録媒体）
Ｄ１  ディスク面（磁気記録媒体の表面）
Ｌ  光束
Ｌ１  レーザ光（光束）
Ｒ  近接場光
１  情報記録再生装置
２、５０、６０、７０、８０、９０、９５、９７、１００、１１０、１２０  近接場光ヘッド
３  ビーム
４  光導波路（光束導入手段）
６  アクチュエータ
７  スピンドルモータ（回転駆動部）
８  制御部
２０  スライダ
２１  記録素子
２２、１０２、１１２、１２２  スポットサイズ変換器（近接場光発生素子）
２３  再生素子
３０  補助磁極
３２  主磁極
３２ａ  主磁極の突出部
４０、１０１、１１１、１２１  コア
４０ｄ  傾斜面
４１  クラッド
４１ｂ  クラッドの溝部
４２  金属膜
５１  シールド膜
９６  レーザ光源（光束導入手段）
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態を、図１から図８を参照して説明する。なお、本実施形態の情報記録再生装置１は、垂直記録層ｄ２を有するディスク（磁気記録媒体）Ｄに対して、垂直記録方式で書き込みを行う装置である。また、本実施形態では、ディスクＤが回転する際の空気の流れを利用して近接場光ヘッド２を浮かせた空気浮上タイプを例に挙げて説明する。【００４１】
本実施形態の情報記録再生装置１は、図１に示すように、後述するスポットサイズ変換器（近接場光発生素子）２２を有する光近接場光ヘッド２と、ディスク面（磁気記録媒体の表面）Ｄ１に平行なＸＹ方向に移動可能とされ、ディスク面Ｄ１に平行で且つ互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに回動自在な状態で近接場光ヘッド２を先端側で支持するビーム３と、光導波路（光束導入手段）４の基端側からこの光導波路４に対して光束Ｌを入射させる光信号コントローラ（光源）５と、ビーム３の基端側を支持すると共に、このビーム３をディスク面Ｄ１に平行なＸＹ方向に向けてスキャン移動させるアクチュエータ６と、ディスクＤを一定方向に回転させるスピンドルモータ（回転駆動部）７と、情報に応じて変調した電流を後述するコイル３３に対して供給すると共に、光信号コントローラ５の作動を制御して光束Ｌの入射タイミングを制御する制御部８と、これら構成品を内部に収容するハウジング９とを備えている。【００４２】
ハウジング９は、アルミニウム等の金属材料により、上面視四角形状に形成されていると共に、内側に各構成品を収容する凹部９ａが形成されている。また、このハウジング９には、凹部９ａの開口を塞ぐように図示しない蓋が着脱可能に固定されるようになっている。凹部９ａの略中心には、上記スピンドルモータ７が取り付けられており、このスピンドルモータ７に中心孔を嵌め込むことでディスクＤが着脱自在に固定される。凹部９ａの隅角部には、上記アクチュエータ６が取り付けられている。このアクチュエータ６には、軸受１０を介してキャリッジ１１が取り付けられており、このキャリッジ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。【００４３】
なお、キャリッジ１１及びビーム３は、ディスクＤの回転停止時にアクチュエータ６の駆動によって、ディスクＤ上から退避するようになっている。また、近接場光ヘッド２とビーム３とで、サスペンション１２を構成している。また、光信号コントローラ５は、アクチュエータ６に隣接するように凹部９ａ内に取り付けられている。そして、このアクチュエータ６に隣接して、上記制御部８が取り付けられている。【００４４】
上記近接場光ヘッド２は、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、情報を記録させるものである。この近接場光ヘッド２は、図２及び図３に示すように、ディスク面Ｄ１から所定距離Ｈだけ浮上した状態でディスク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と、このスライダ２０の先端面（以降、流出端側の側面と表現する）に固定された記録素子２１と、この記録素子２１に隣接して固定されたスポットサイズ変換器２２と、このスポットサイズ変換器２２の後述するコア４０内に光信号コントローラ５からの光束Ｌを導入する光導波路４とを備えている。また、本実施形態の近接場光ヘッド２は、スポットサイズ変換器２２に隣接して固定された再生素子２３を備えている。【００４５】
上記スライダ２０は、石英ガラス等の光透過性材料や、ＡｌＴｉＣ（アルチック）等のセラミック等によって直方体状に形成されている。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ている。このジンバル部２４は、Ｘ軸回り及びＹ軸回りにのみ変位するように動きが規制された部品である。これによりスライダ２０は、上述したようにディスク面Ｄ１に平行で且つ互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）回りに回動自在とされている。【００４６】
スライダ２０の対向面２０ａには、回転するディスクＤによって生じた空気流の粘性から、浮上するための圧力を発生させる凸条部２０ｂが形成されている。本実施形態では、レール状に並ぶように、長手方向に沿って延びた凸条部２０ｂ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圧とスライダ２０をディスク面Ｄ１に引き付けようとする負圧とを調整して、スライダ２０を最適な状態で浮上させるように設計されていれば、どのような凹凸形状でも構わない。なお、この凸条部２０ｂの表面はＡＢＳ（Air Bearing Surface）と呼ばれる面とされている。【００４７】
スライダ２０は、この２つの凸条部２０ｂによってディスク面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方向に撓むようになっており、スライダ２０の浮上力を吸収している。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って、上述したようにディスク面Ｄ１から所定距離Ｈ離間した状態で浮上するようになっている。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ているので、常に姿勢が安定した状態で浮上す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の基端側）から流入した後、ＡＢＳに沿って流れ、スライダ２０の流出端側（ビーム３の先端側）から抜けている。【００４８】
上記記録素子２１は、図４に示すように、スライダ２０の流出端側の側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、ディスクＤに対して垂直な記録磁界を補助磁極３０との間で発生させる主磁極３２と、磁気回路３１を中心としてこの磁気回路３１の周囲を螺旋状に巻回するコイル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、磁気回路３１、コイル３３、主磁極３２が、スライダ２０の長手方向に並ぶように配置されている。【００４９】
両磁極３０、３２及び磁気回路３１は、高飽和磁束密度（Ｂｓ）材料（例えば、ＣｏＮｉＦｅ合金、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、隣り合うコイル線間、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り、この状態で絶縁体３４によってモールドされている。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から供給されるようになっている。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。なお、主磁極３２及び補助磁極３０は、ディスクＤに対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。【００５０】
上記スポットサイズ変換器２２は、図４及び図５に示すように、一端側がスライダ２０の上方側に向くと共に、他端側がディスクＤ側に向いた状態で、記録素子２１に隣接して固定されている。より具体的には、主磁極３２に隣接して固定されている。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。
このスポットサイズ変換器２２は、一端側から導入された光束Ｌから近接場光Ｒを生成すると共に、生成した近接場光Ｒを他端側から外部に発する素子であって、図４から図８に示すように、多面体のコア４０と、このコア４０を内部に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。
なお、図６は図５に示すコア４０の他端側周辺の拡大図であり、図７は図４で示すスポットサイズ変換器２２の他端側周辺の拡大図であり、図８は図４に示すスポットサイズ変換器２２をディスクＤ側から見た図である。【００５１】
上記コア４０は、一端側から導入された光束Ｌを他端側に向けて伝播させて近接場光Ｒを生成すると共に、この近接場光Ｒを他端側から外部に発するものである。なお、本実施形態では、一端側から他端側に向けて全体的に漸次絞り成形されているコアを例に挙げて説明する。即ち、本実施形態のコア４０は、反射面４０ａと、光束集光部４０ｂと、近接場光生成部４０ｃとにより一体的に形成されており、一端側から他端側に向けて全体的に漸次絞り成形されている。なお、光束集光部４０ｂは、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。【００５２】
反射面４０ａは、一端側から光導波路４によって導入された光束Ｌを導入方向とは異なる方向に反射させている。本実施形態では、光束Ｌの向きが略９０度変わるように反射させている。また、光束集光部４０ｂは、一端側から他端側に向かう方向に漸次絞り成形された部分であり、反射面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のスポットサイズを小さいサイズに絞ることができるようになっている。【００５３】
近接場光生成部４０ｃは、光束集光部４０ｂの端部から他端側に向けてさらに絞り成形された部分である。具体的には、他端側の近傍において、内部を伝播する光束Ｌの光軸に対して傾斜した状態で主磁極３２に対向するように形成された傾斜面４０ｄによって絞り成形されている。この傾斜面４０ｄによって、コア４０は他端側が尖形した状態となっている。そのため、図８に示すように、コア４０の他端側は、主磁極３２に接するクラッド４１に沿ってライン状に露出する。
しかも、この傾斜面４０ｄには、近接場光Ｒの光強度を増強させる金属膜４２が一面に亘って形成されている。このような金属膜４２としては、例えば、金膜、銀膜やプラチナ膜等である。特に金膜は、酸化に強く耐久性に優れているので好ましい。【００５４】
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れており、コア４０の他端側を少なくとも外部に露出させた状態でコア４０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とクラッド４１との間に隙間が生じないようになっている。また、本実施形態のクラッド４１は、コア４０の一端側において溝部４１ａが形成されており、コア４０の一端側の一部を外部に露出させるように設計されている。【００５５】
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、フッ素をドープした石英でクラッド４１を形成する組み合わせが考えられる。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となり、クラッド４１の屈折率が１．４７未満となるので好ましい組み合わせである。また、ゲルマ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も考えられる。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より大きくなり、クラッド４１の屈折率が１．４７となるのでや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（Ｔａ2Ｏ5：波長が５５０ｎｍのときに屈折率が２．１６）を用い、クラッド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、赤外光に対して透明な材料であるシリコン（Ｓｉ：屈折率が約４）でコア４０を形成することも有効である。【００５６】
上記光導波路４は、図４及び図５に示すように、コア４０とクラッド４１とからなる２軸の導波路であり、コア４０内を光束Ｌが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及びスライダ２０の上面に形成された図示しない溝部内に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に対して平行に配置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、この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からコア４０内に導入された光束Ｌが反射面４０ａの略中心に入射するように、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。【００５７】
また、上記再生素子２３は、ディスクＤの垂直記録層ｄ２から漏れ出ている磁界の大きさに応じて電気抵抗が変換する磁気抵抗効果膜である。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給されている。これにより制御部８は、ディスク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。【００５８】
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軸を有する垂直記録層ｄ２と、高透磁率材料からなる軟磁性層ｄ３との２層で構成される垂直２層膜ディスクを使用する。このようなディスクＤとしては、例えば、図２に示すように、基板ｄ１上に、軟磁性層ｄ３と、中間層ｄ４と、垂直記録層ｄ２と、保護層ｄ５と、潤滑層ｄ６とを順に成膜したものを使用する。
基板ｄ１としては、例えば、アルミ基板やガラス基板等である。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の結晶制御層である。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を保護するためのもので、例えばＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）膜が使用される。潤滑層ｄ６は、例えば、フッ素系の液体潤滑材が使用される。【００５９】
次に、このように構成された情報記録再生装置１により、ディスクＤに各種の情報を記録再生する場合について以下に説明する。
まず、スピンドルモータ７を駆動させてディスクＤを一定方向に回転させる。次いで、アクチュエータ６を作動させて、キャリッジ１１を介してビーム３をＸＹ方向にスキャンさせる。これにより、図１に示すように、ディスクＤ上の所望する位置に近接場光ヘッド２を位置させることができる。この際、近接場光ヘッド２は、スライダ２０の対向面２０ａに形成された２つの凸条部２０ｂによって浮上する力を受けると共に、ビーム３等によってディスクＤ側に所定の力で押さえ付けられる。近接場光ヘッド２は、この両者の力のバランスによって、図２に示すようにディスクＤ上から所定距離Ｈ離間した位置に浮上する。【００６０】
また、近接場光ヘッド２は、ディスクＤのうねりに起因して発生する風圧を受けたとしても、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軸回りに変位することができるようになっているので、うねりに起因する風圧を吸収することができる。そのため、近接場光ヘッド２を安定した状態で浮上させることができる。【００６１】
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に供給する。
まず、光信号コントローラ５は、制御部８からの指示を受けて光束Ｌを光導波路４の基端側から入射させる。入射した光束Ｌは、光導波路４のコア４０内を先端側に向かって進み、図４に示すように、スポットサイズ変換器２２の一端側からコア４０内に導入される。この際光束Ｌは、スライダ２０に対して平行な方向でコア４０内に導入される。すると、導入された光束Ｌは、反射面４０ａで反射されて向きが略９０度変わる。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って光束集光部４０ｂで集光されながら伝播して近接場光生成部４０ｃに入射する。【００６２】
この際、光束集光部４０ｂは、一端側から他端側に向かって漸次絞り成形されている。そのため、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、コア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なく、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。また、光束Ｌは、伝播するにしたがって徐々に絞り込まれてスポットサイズが小さくなる。【００６３】
スポットサイズが小さくなった光束Ｌは、続いて、近接場光生成部４０ｃに入射する。すると、光束Ｌは、光軸に対して傾斜した状態で形成された傾斜面４０ｄの金属膜４２に入射する。これにより、金属膜４２には表面プラズモンが励起される。励起された表面プラズモンは、共鳴効果によって増強されながら金属膜４２とコア４０（詳細には近接場光生成部４０ｃ）との界面に沿いながら、即ち、傾斜面４０ｄに沿いながら、コア４０の他端側に向かって伝播する。そして、他端側に達した時点で、光強度の強い近接場光Ｒとなって外部に漏れ出す。【００６４】
特に、この傾斜面４０ｄは、スポットサイズ変換器２２に隣接している主磁極３２に対向した状態で傾斜しているので、コア４０の他端側に向かうにしたがって主磁極３２に接近している。従って、傾斜面４０ｄに沿って進む表面プラズモンも同様に、徐々に主磁極３２に向かっていくことになる。その結果、図８に示すように、主磁極３２に極めて近い位置で、光強度の強い近接場光Ｒを、金属膜４２と近接場光生成部４０ｃとの界面に局在化させた状態で発生させることができる。この近接場光Ｒによって、ディスクＤは局所的に加熱されて一時的に保磁力が低下する。特に、上述したように主磁極３２に極めて近い位置で近接場光Ｒが発生するので、主磁極３２の近傍でディスクＤの保磁力を低下させることができる。【００６５】
一方、上述した光束Ｌの導入と同時に、制御部８によってコイル３３に電流が供給されると、電磁石の原理により電流磁界が磁気回路３１内に磁界を発生させるので、主磁極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。これによって、垂直記録層ｄ２の磁化をディスク面Ｄ１に対して垂直に向けた状態で記録を行うことができる。また、軟磁性層ｄ３に達した磁束は、この軟磁性層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方向に影響を与えることはない。これは、ディスク面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化を反転させるほどの力が生じないためである。つまり、主磁極３２側でのみ記録を行うことができる。【００６６】
その結果、近接場光Ｒと両磁極３０、３２で発生した記録磁界とを協働させたハイブリッド磁気記録方式により情報の記録を行うことができる。しかも垂直記録方式で記録を行うので、熱揺らぎ現象等の影響を受け難く、安定した記録を行うことができる。よって、書き込みの信頼性を高めることができる。
特に、主磁極３２に極めて近い位置でディスクＤの保磁力を低下させることができるので、記録磁界が局所的に作用する位置に加熱温度のピーク位置を入れることができる。従って、確実に記録を行うことができ、信頼性の向上化を図ることができると共に高密度記録化を図ることができる。【００６７】
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に隣接して固定されている再生素子２３が、ディスクＤの垂直記録層ｄ２から漏れ出ている磁界を受けて、その大きさに応じて電気抵抗が変化する。よって、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から漏れ出た磁界の変化を電圧の変化として検出することができる。そして制御部８は、この電圧の変化から信号の再生を行うことで、情報の再生を行うことができる。【００６８】
上述したように、本実施形態の近接場光ヘッド２によれば、光束Ｌを効率良く集光させて近接場光Ｒを生成することができ、書き込みの信頼性を向上することができる。しかも、主磁極３２に極めて近い位置に光強度の強い近接場光Ｒを発生させることができるので、高密度記録化を図ることができる。【００６９】
また、スライダ２０に平行に配置された光導波路４によって導入された光束Ｌを、ディスクＤに向かう他端側に向けて略一直線の光軸に沿って集光させながら伝播させて近接場光Ｒを生成できるので、従来のように光軸が斜めになることがなく、また位置調整が困難であったレンズ等が不要である。従って、光束Ｌを効率良く集光して近接場光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。この点においても、書き込みの信頼性を考慮することができる。【００７０】
また、光導波路４を利用して光束Ｌを導入する上、コア４０内を伝播させるので、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できる。また、スライダ２０の流出端側の側面に、順に記録素子２１、スポットサイズ変換器２２及び再生素子２３を配置しているので、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、近接場光ヘッド２をコンパクトに設計でき、薄型化を図ることができる。更に、本実施形態の近接場光ヘッド２は、クラッド４１に溝部４１ａが形成されているため、この溝部４１ａを利用してクラッド４１を介さずに直接コア４０の内部に光束Ｌを導入することができる。そのため、損失をできるだけ抑えた状態で光束Ｌを導入することができる。この点においても、ディスクＤを効率良く加熱することができる。【００７１】
また、本実施形態の情報記録再生装置１によれば、上述した近接場光ヘッド２を備えているので、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。【００７２】
なお、本実施形態の近接場光ヘッド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、従来の製造プロセスの流れの中でスポットサイズ変換器２２も同時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を所定の外形形状に加工した後、このスライダ２０の流出端側の側面に上記半導体技術を利用して記録素子２１を作りこむ。次いで、この記録素子２１上に同様に半導体技術を利用して、スポットサイズ変換器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を作りこめば良い。このように、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の製造工程を一工程追加するだけで、容易に近接場光ヘッド２を製造することができる。【００７３】
また、スポットサイズ変換器２２を製造する際には、まず、主磁極３２上にクラッド４１を成膜する。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が形成されるようにパターニングする。次いで、このクラッド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、光束集光部４０ｂ、傾斜面４０ｄを有する近接場光生成部４０ｃをそれぞれ形成する。次いで、傾斜面４０ｄ上に金属膜４２を形成する。次いで、コア４０を内部に閉じ込めるように再度クラッド４１を成膜する。そして、最後にクラッド４１の外形形状が所定の形になるように加工する。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を製造することができる。【００７４】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態を、図９から図１２を参照して説明する。なお、この第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は、第１実施形態では、スポットサイズ変換器２２のコア４０と主磁極３２とがクラッド４１を間に挟んで配置されていたが、第２実施形態の近接場光ヘッド５０は、コア４０と主磁極３２とが直接接触している点である。【００７５】
即ち、本実施形態のスポットサイズ変換器２２のクラッド４１には、図９及び図１０に示すように、コア４０を主磁極３２側に露出させる溝部４１ｂが形成されている。また主磁極３２は、この溝部４１ｂに入り込んでコア４０に直接接触する突出部３２ａを有している。そのため、本実施形態の近接場光ヘッド５０によれば、近接場光Ｒをさらに主磁極３２に近い位置に発生させることができる。よって、近接場光Ｒと記録磁界とをさらに効率良く協働させることができる。その結果、さらなる高密度記録化を図ることができる。【００７６】
なお、上述した場合において、図１１及び図１２に示すように、突出部３２ａとコア４０との間に、電気的又は磁気的な繋がりのうち少なくともいずれか一方の繋がりを遮断する薄い（例えば、膜厚が数ｎｍ〜数十ｎｍ）シールド膜５１を両者に密着した状態で形成しても構わない。
こうすることで、傾斜面４０ｄに金属膜４２が形成されたコア４０側と主磁極３２側とを、電気的或いは磁気的に絶縁させることができる。特に、コア４０は他端側が尖形となるように形成されているので、シールド膜５１がない場合には金属膜４２と主磁極３２の突出部３２ａとが線接触した状態となってしまう。しかしながら、両者の間にシールド膜５１が形成されているので、金属膜４２と主磁極３２とが直接接触してしまうことを防止することができる。よって、外乱の影響を受けることなく近接場光Ｒと記録磁界とを設計通りに協働させることができ、ハイブリッド磁気記録方式により安定した記録を行うことができる。【００７７】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態を、図１３から図１５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２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、金属膜４２が傾斜面４０ｄの全面に亘って形成されていたが、第３実施形態の近接場光ヘッド６０は、金属膜４２が傾斜面４０ｄの一部だけに形成されている点である。【００７８】
即ち、本実施形態の近接場光ヘッド６０の金属膜４２は、図１３から図１５に示すように、傾斜面４０ｄの全面ではなく、他端側に向かって均等な幅Ｌ１となるように略矩形状にパターニングされた状態で、傾斜面４０ｄの一部に形成されている。そのため、金属膜４２の幅Ｌ１は、外部に露出するコア４０の他端側の長さＬ２よりも短い長さとされている。このように金属膜４２を形成した場合には、この金属膜４２と近接場光生成部４０ｃとの界面に近接場光Ｒが局在化した状態で発生するので、図１５に示すように、近接場光Ｒの幅は金属膜４２の幅Ｌ１に略等しくなる。そのため、近接場光Ｒの幅を第２実施形態の場合と比べて、短くすることができる。【００７９】
従って、ディスクＤのトラック間隔を狭めたとしても、隣接するトラックに影響を与えずに加熱することができる。よって、トラック密度を上げることができ、ならなる高密度記録化を図ることができる。しかも、コア４０の物理的な設計ではなく、金属膜４２のパターニングで近接場光Ｒの幅をコントロールできるので、高密度記録化に比較的簡単に対応することができる。
更に、近接場光Ｒの幅を狭くすることができるので、近接場光Ｒをより狭い箇所に集中して局在化させることができる。そのため、より強い強度の近接場光Ｒを発生させることができる。【００８０】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態を、図１６及び図１７を参照して説明する。なお、この第４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４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、スライダ２０の流出端側の側面から順に、記録素子２１、スポットサイズ変換器２２、再生素子２３が固定されていたが、第４実施形態の近接場光ヘッド７０は、スライダ２０の流出端側の側面から順に、再生素子２３、記録素子２１、スポットサイズ変換器２２が固定されている点である。【００８１】
即ち、本実施形態の近接場光ヘッド７０の再生素子２３は、図１６に示すように、スライダ２０の流入端側の側面と記録素子２１との間に設けられている。そのため、スポットサイズ変換器２２及び記録素子２１は、第１実施形態の場合と比較して、再生素子２３の厚み分だけスライダ２０の流出端側に移動した状態となっている。  
ここで、浮上時のスライダ２０の姿勢についてより詳細に説明すると、図１７に示すように、スライダ２０はディスク面Ｄ１に対して水平ではなく、僅かに傾いている。具体的には、流出端側がディスクＤに接近した状態で、ディスク面Ｄ１とスライダ２０のＡＢＳとのなす角度θが微小角度（例えば、１°〜５°程度）を保つように傾いている。そのため、スライダ２０の流出端から流入端に向かうにつれて、ディスク面Ｄ１との距離Ｈが徐々に離間してしまう。つまり、スライダ２０の流出端側が、最もディスク面Ｄ１に接近した状態となっている。【００８２】
従って、本実施形態の近接場光ヘッド７０によれば、スポットサイズ変換器２２及び記録素子２１がスライダ２０の流出端側により近づいているので、第１実施形態の場合と比較してスポットサイズ変換器２２及び記録素子２１をディスク面Ｄ１により近づけることができる。そのため、より効率良くディスクＤに対してスポット光Ｒ及び記録磁界を作用させることができ、より高密度な記録を行うことができる。なお、その他の作用効果は、第１実施形態と同様である。【００８３】
（第５実施形態）
次に、本発明に係る第５実施形態を、図１８を参照して説明する。なお、この第５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５実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、スライダ２０の流出端側の側面から順に、記録素子２１、スポットサイズ変換器２２、再生素子２３が固定されていたが、第５実施形態の近接場光ヘッド８０は、再生素子２３がスポットサイズ変換器２２のクラッド４１に埋め込まれた状態で設けられている点である。【００８４】
即ち、本実施形態の近接場光ヘッド８０の再生素子２３は、図１８に示すように、コア４０を内部に閉じ込めているクラッド４１の一部に埋め込まれている。そのため、再生素子２３の厚みをクラッド４１で吸収することができ、第４実施形態と同様に、スポットサイズ変換器２２及び記録素子２１をスライダ２０の流出端側により近づけることができる。従って、スライダ２０が傾いて浮上したときに、第１実施形態の場合と比較してスポットサイズ変換器２２及び記録素子２１をディスク面Ｄ１により近づけることができる。そのため、より効率良くディスクＤに対してスポット光Ｒ及び記録磁界を作用させることができ、より高密度な記録を行うことができる。なお、その他の作用効果は、第１実施形態と同様である。【００８５】
（第６実施形態）
次に、本発明に係る第６実施形態を、図１９を参照して説明する。なお、この第６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６実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、コア４０の一端側がクラッド４１に形成された溝部４１ａを介して外部に露出されていたが、第６実施形態の近接場光ヘッド９０は、コア４０の一端側がクラッド４１で覆われている点である。【００８６】
即ち、本実施形態の近接場光ヘッド９０のスポットサイズ変換器２２は、図１９に示すように、コア４０の一端側がクラッド４１で覆われている。よって、光導波路４のコア４０内を進んできた光束Ｌは、クラッド４１を通過した後、スポットサイズ変換器２２のコア４０内に導入されるようになっている。本実施形態の場合であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。それに加え、本実施形態のスポットサイズ変換器２２を製造する場合には、第１実施形態の場合と異なり、コア４０の一端側が露出するようにクラッド４１をパターニングする必要がない。そのため、製造し易く、より短時間で効率良く製造することができる利点を有している。【００８７】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。【００８８】
例えば、上記各実施形態では、近接場光ヘッドを浮上させた空気浮上タイプの情報記録再生装置１を例に挙げて説明したが、この場合に限られず、ディスク面Ｄ１に対向配置されていればディスクＤとスライダ２０とが接触していても構わない。つまり、本発明に係る近接場光ヘッドは、コンタクトスライダタイプのヘッドであっても構わない。この場合であっても、同様の作用効果を奏することができる。【００８９】
また、上記各実施形態では、光束導入手段を光導波路４とし、光信号コントローラ５から発せられた光束Ｌを光導波路４で導いてコア４０に入射させた場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されず、光束導入手段をレーザ光源とし、レーザ光（光束）を直接コア４０内に導入するように構成しても構わない。
この場合の近接場光ヘッドの一例を、図２０を参照して説明する。なお、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。【００９０】
図２０に示すように、この近接場光ヘッド９５は、光導波路４に代わってスライダ２０の上面に固定されたレーザ光源９６を備えている。この際、レーザ光源９６は、スライダ２０に対して平行に配置されており、コア４０の傾斜面４０ａに向けてレーザ光Ｌ１を照射するようになっている。
このように構成された近接場光ヘッド９５であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、このように構成した場合には、レーザ光源９６が直接レーザ光Ｌ１をコア４０内に導入できるので、第１実施形態では必要であった光信号コントローラ５が不要である。従って、部品点数を少なくすることができ、構成の簡略化に繋げることができる。また、この場合には、制御部８がレーザ光源９６の作動を制御してレーザ光Ｌ１の入射タイミングを制御するように設計すれば良い。【００９１】
更に、レーザ光源９６を利用する場合には、スライダ２０の上面に固定する構成に限定されるものではなく、例えば、図２１に示す近接場光ヘッド９７のように、スポットサイズ変換器２２の上部にレーザ光源９６を配置して、スポットサイズ変換器２２及び記録素子２１を介してスライダ２０に固定されるように構成しても構わない。
この場合のレーザ光源９６は、垂直に配置されるので真上からレーザ光Ｌ１を略垂直に照射して、コア４０内に導入するようになっている。また、この場合には、反射面４０ａが不要であるので、光束集光部４０ｂと近接場光生成部４０ｃとでコア４０を構成すれば良い。
このように構成された近接場光ヘッド９７であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、第２実施形態から第６実施形態において、上述したようにレーザ光源９６を利用した構成としても構わない。【００９２】
また、上記各実施形態では、光束集光部４０ｂが３つの側面で形成された三角柱状のコア４０を有するスポットサイズ変換器２２を例に挙げて説明したが、この形状に限定されるものではない。つまり、コア４０の形状としては、一端側から導入された光束を他端側に向けて伝播できればどのような形状であっても構わない。【００９３】
例えば、図２２に示すように、略四角柱状に形成されたコア１０１でスポットサイズ変換器を構成しても構わない。このように構成されたコア１０１からなるスポットサイズ変換器（近接場光発生素子）１０２を有する近接場光ヘッド１００を、図２３から図２５に示す。なお、第２実施形態のように、主磁極３２の突出部３２ａとコア１０１とが直接接触する場合を例に挙げて図示している。このように構成された近接場光ヘッド１００であっても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。【００９４】
なお、図２６に示すようにコア１１１を構成しても構わない。このコア１１１は、反射面４０ａが形成された一端側から傾斜面４０ｄが形成された他端側に向かって漸次絞り成形されているのではなく、光束集光部４０ｂがストレート状に形成されている。
このように構成されたコア１１１であっても、導入された光束Ｌを一端側から他端側に向かって伝播させることができ、他端側から光強度の強い近接場光Ｒを発生させることができる。【００９５】
ここで、このコア１１１からなるスポットサイズ変換器１１２を有する近接場光ヘッド１１０を、図２７から図２９に示す。なお、第２実施形態のように、主磁極３２の突出部３２ａとコア１１１とが直接接触する場合を例に挙げて図示している。
このように構成された近接場光ヘッド１１０であっても、第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。つまり、光束集光部４０ｂがストレート状に形成され、全体として一端側から他端側に向かって漸次絞り成形されていないコア１１１であっても、本発明の目的を達成することができる。【００９６】
また、上記各実施形態では、他端側が尖形となったコアを例に挙げて説明したが、図３０及び図３１に示すように、傾斜面４０ｄの角度を調整して、他端側に端面４０ｅが露出するように形成されたコア１２１でも構わない。このように構成されたコア１２１からなるスポットサイズ変換器（近接場光発生素子）１２２を有する近接場光ヘッド１２０であっても、同様の作用効果を奏することができる。【００９７】
また、上記各実施形態では、傾斜面４０ｄをコア４０の他端側まで延在させたが、図３２及び図３３に示すように、ディスク面Ｄ１に略垂直な垂直面４０ｆを傾斜面４０ｄに一体的に形成しても構わない。なお、図３２及び図３３では、主磁極３２の突出部３２ａとコア４０とが直接接触する第２実施形態を例に挙げて図示している。
このように傾斜面４０ｄに垂直面４０ｆを一体的に形成することで、コア４０は他端側が略ストレート状に形成され、且つ、端面４０ｅが露出した状態となる。この場合においても、端面４０ｅの幅だけ金属膜４２が主磁極３２の突出部３２ａから若干離れてしまうが、突出部３２ａの近傍に近接場光Ｒを発生させることができ、同様の作用効果を奏することができる。
特に、この場合には、スポットサイズ変換器２２を製造する際に、端面４０ｅ側（図３２において下面）を研磨加工したとしても、コア４０の他端側が略ストレート状となっているので同一形状を保ったまま（コア４０の他端側の開き具合を一定にしたまま）研磨加工を行える。従って、品質を保ったまま容易且つ簡便な加工を行うことができる。【００９８】
また、上記各実施形態では、コアとクラッドとでスポットサイズ変換器を構成したが、光束を一端側から他端側に向けて伝播させて近接場光を生成し、この近接場光を他端側から外部に発することができれば、コア及びクラッド以外で構成しても構わない。
また、コアとクラッドとでスポットサイズ変換器を構成する際に、このスポットサイズ変換器を中空状に設計しても構わない。この場合には、中空となった空気部分がコアとして機能し、その周囲を囲んでいる部分がクラッドとして機能する。この場合であっても、光束の伝播と近接場光の生成とを行うことができ、同様の作用効果を奏することができる。また、この場合には、クラッドの一部を傾斜させて傾斜面とすれば良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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