(57)【要約】【課題】ソリッドイマージョンレンズによる高い集光特性と、磁気ヘッドによる高い記録周波数特性を組み合わせた、ニアフィールド熱磁気記録再生用のソリッドイマージョンレンズと、これを用いた集光レンズ、磁気ヘッドを提供し、熱磁気記録媒体の高密度大容量化に対応する熱磁気記録再生装置を提供する。【解決手段】ソリッドイマージョンレンズ１１において、その対物面３の集光部４の周辺に、磁気ヘッド３０が埋め込まれて成る構成とする。【選択図】図１
2006092713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物面の集光部の周辺に、磁気ヘッドが埋め込まれて成る
ことを特徴とするソリッドイマージョンレンズ。
【請求項２】
上記ソリッドイマージョンレンズの対物側に凸状部が形成され、該凸状部の先端に上記対物面が設けられて成る
ことを特徴とする請求項１記載のソリッドイマージョンレンズ。
【請求項３】
上記凸状部が、円錐形、角錐形、曲面状、段差状もしくはこれらの組み合わせよりなる形状とされた
ことを特徴とする請求項２記載のソリッドイマージョンレンズ。
【請求項４】
ソリッドイマージョンレンズの形成方法であって、
上記ソリッドイマージョンレンズの対物面の、集光部の周辺に、フォーカスイオンビームエッチングにより部分的に凹部を形成し、
上記凹部に磁気ヘッドを埋め込む
ことを特徴とするソリッドイマージョンレンズの形成方法。
【請求項５】
ソリッドイマージョンレンズと、該ソリッドイマージョンレンズと光軸を合致させ、対物側とは反対側に配置された光学レンズにより構成された集光レンズにおいて、
上記ソリッドイマージョンレンズは、その対物面の集光部の周辺に、磁気ヘッドが埋め込まれて成る
ことを特徴とする集光レンズ。
【請求項６】
集光レンズにより熱磁気記録媒体の記録位置に光を集光して磁気記録を行う記録用磁気ヘッドと、再生用磁気ヘッドとを備えた磁気ヘッド装置において、
上記集光レンズのうち少なくとも対物側のレンズとして、ソリッドイマージョンレンズが用いられ、
上記ソリッドイマージョンレンズは、その対物面の集光部の周辺に、上記記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドが埋め込まれて成る
ことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項７】
集光レンズにより熱磁気記録媒体の記録位置に光を集光して磁気記録を行う記録用磁気ヘッドと、再生用磁気ヘッドとを備えた磁気ヘッド装置を有し、上記集光レンズ及び上記磁気ヘッド装置を上記熱磁気記録媒体のフォーカシング方向及び／又はトラッキング方向に制御駆動する制御駆動手段が少なくとも設けられて成る熱磁気記録再生装置において、
上記集光レンズのうち少なくとも対物側のレンズとして、ソリッドイマージョンレンズが用いられ、
上記ソリッドイマージョンレンズは、その対物面の集光部の周辺に、上記記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドが埋め込まれて成る
ことを特徴とする熱磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソリッドイマージョンレンズとその形成方法、集光レンズ、磁気ヘッド装置及び熱磁気記録再生装置に関し、さらに詳しくは、屈折率が大なるレンズ材料により開口数を大とした集光レンズを用いて、熱磁気記録媒体の記録位置を加熱し、同時に、磁気ヘッドによって、加熱された熱磁気記録媒体に記録を行って、ニアフィールド熱磁気記録再生方式を実現するソリッドイマージョンレンズとその形成方法、集光レンズ、磁気ヘッド装置及び熱磁気記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクに代表される磁気記録媒体は、音楽情報、映像情報、データ、プログラム等の格納媒体として広く利用されている。しかしながら、更なる音楽情報、映像情報、データ、プログラム等の高音質化、高画質化、長時間化、大容量化により、さらに大容量の磁気記録媒体、およびそれを記録再生する磁気記録再生装置が望まれている。
【０００３】
そこで、これらに対応するため、磁気記録再生装置では、その磁気ヘッドの狭トラック化や、記録ピットの微細化が図られ、磁気ヘッド、記録媒体の両方から高密度化が図られている。
【０００４】
例えば、磁気記録媒体に関しては、１００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２程度の記録密度が実用化されつつある。また、例えばそれ以上の高密度化については、垂直磁気記録方式により、更なる高密度化も図られつつある。また、これ以外にも、磁気記録媒体の熱安定性を高めることを目標として、磁気記録中に、磁気記録媒体の記録位置を部分的に加熱することにより、微小な記録マークを記録する熱磁気記録再生方式（熱アシスト磁気記録又は光アシスト磁気記録）の研究、開発が進められている（例えば非特許文献１参照。）。
【０００５】
一方、光ディスクに代表される光記録媒体では、ソリッドイマージョンレンズなどの開口数の大なる光学レンズを使って、例えば開口数１以上の集光レンズを実現するとともに、この集光レンズの対物面を光（もしくは光磁気）記録媒体と、その光源波長の１０分の１程度まで近接させることにより記録再生を行う、いわゆるニアフィールド光記録再生方式が検討されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００６】
例えば、図１５は、光記録媒体５０がある対物側から順に、ソリッドイマージョンレンズ１１と光学レンズ１２とを配置して、ニアフィールド方式の集光レンズ１３を構成した場合の概略構成図である。
このような構成において、例えばソリッドイマージョンレンズ１１を超半球形状で形成した場合は、光学レンズの曲率半径をｒ、光学レンズの屈折率をｎ、光学レンズの厚さをｔとすると、ｔ＝ｒ（１＋１／ｎ）の関係がある。図示しないが、ソリッドイマージョンレンズの球状部を半球状とする場合は、その曲率半径をｒとすると、光軸に沿う厚さはｒとされる。
【０００７】
そして、これらソリッドイマージョンレンズ１１及び光学レンズ１２は、光学ピックアップ装置又は光記録再生装置においては、図示しないが光記録再生に使用される２軸ピックアップ装置に装着され、光記録媒体との距離を光学的なコンタクト状態に維持して、記録再生時に必要なレーザを集光して使用される。
【０００８】
【非特許文献１】S.R.Cumpson, et al., “A Hybrid Recording Method Using Thermally Assisted Writing and Flux Sensitive Detection”, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, Vol.36, No.5, September 2000, pp.2271-2275
【特許文献１】特開平５−１８９７９６号公開公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述のニアフィールド光記録再生方式では、光記録媒体に対するフォーカシング方向及び／又はトラッキング方向に制御駆動される集光レンズの安定制御を図ることができるとともに、光記録媒体の安定した記録再生が行えるように、光記録媒体とその集光レンズの対物面の傾きマージンをある程度保持する必要がある。
【００１０】
そこで、本出願人は、先の出願（特願２００４−７３１６１号出願に基づいて優先権主張した特願２００５−３４８８４号出願、特願２００４−７３１６２号出願に基づいて優先権主張した特願２００５−１８６６２号出願）において、ソリッドイマージョンレンズの対物面を凸形状、例えば、円錐形状にし、かつその円錐先端部分を平面或いは凸状に加工することにより、対物面と光記録媒体との距離を数十ｎｍにした場合でも、傾きマージンが、＋／−０．１度程度確保できるよう加工されたソリッドイマージョンレンズを提案した。これにより、記録再生特性の安定化を図ることが可能な光学ピックアップ装置、光記録再生装置を提供することができる。
【００１１】
このような状況に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、ソリッドイマージョンレンズによる高い集光特性と、磁気ヘッドによる高い記録周波数特性を組み合わせた、ニアフィールド熱磁気記録再生用のソリッドイマージョンレンズを提供するとともに、これを用いた集光レンズ、磁気ヘッドを提供し、熱磁気記録媒体の高密度大容量化に対応する熱磁気記録再生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明によるソリッドイマージョンレンズは、対物面の集光部の周辺に、磁気ヘッドが埋め込まれて成る構成とする。
また、本発明は、上述のソリッドイマージョンレンズにおいて、その対物側に凸状部が形成され、この凸状部の先端に対物面を設ける構成とする。
【００１３】
また、本発明は、ソリッドイマージョンレンズの形成方法であって、ソリッドイマージョンレンズの対物面の、集光部の周辺に、フォーカスイオンビームエッチングにより部分的に凹部を形成し、この凹部に磁気ヘッドを埋め込むものである。
更に、本発明による集光レンズは、上述の本発明構成のソリッドイマージョンレンズを用いる構成とする。すなわち、ソリッドイマージョンレンズと、このソリッドイマージョンレンズと光軸を合致させ、対物側とは反対側に配置された光学レンズとより構成された集光レンズにおいて、ソリッドイマージョンレンズを、その対物面の集光部の周辺に、磁気ヘッドが埋め込まれて成る構成とする。
【００１４】
また、本発明による磁気ヘッド装置及び熱磁気記録再生装置は、上述の本発明によるソリッドイマージョンレンズを用いる構成とする。すなわち、集光レンズにより熱磁気記録媒体の記録位置に光を集光して磁気記録を行う記録用磁気ヘッドと、再生用磁気ヘッドとを備えた磁気ヘッド装置において、集光レンズのうち少なくとも対物側のレンズとして、ソリッドイマージョンレンズが用いられ、このソリッドイマージョンレンズは、その対物面の集光部の周辺に、記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドが埋め込まれて成る構成とする。
更に、本発明は、集光レンズにより熱磁気記録媒体の記録位置に光を集光して磁気記録を行う記録用磁気ヘッドと、再生用磁気ヘッドとを備えた磁気ヘッド装置を有し、上記集光レンズ及び上記磁気ヘッド装置を上記熱磁気記録媒体のフォーカシング方向及び／又はトラッキング方向に制御駆動する制御駆動手段が少なくとも設けられて成る熱磁気記録再生装置において、集光レンズのうち少なくとも対物側のレンズとして、ソリッドイマージョンレンズが用いられ、このソリッドイマージョンレンズは、その対物面の集光部の周辺に、記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドが埋め込まれて成る構成とする。
【００１５】
上述した本発明のソリッドイマージョンレンズによれば、ソリッドイマージョンレンズの対物面の集光位置の周辺に、磁気ヘッドを埋め込む構成とすることによって、近接場光を照射することによって、磁気記録中に、記録位置を部分的に加熱して微小な記録マークを記録するニアフィールド熱磁気記録再生を実現することができる。
また、このソリッドイマージョンレンズにおいて、その対物側に凸状部を形成して、その先端に対物面を設ける構成とすることによって、ソリッドイマージョンレンズの対物面と熱磁気記録媒体との傾きマージンを大とすることができる。
すなわち、本発明によれば、レンズの対物面と熱磁気記録媒体との傾きマージンが大で、かつ、開口数が大なる集光レンズによりニアフィールド熱磁気記録再生を容易に実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明のソリッドイマージョンレンズによれば、ニアフィールド熱磁気記録による高密度磁気記録を実現することができる。
【００１７】
更に、本発明のソリッドイマージョンレンズの形成方法によれば、ソリッドイマージョンレンズの対物面の集光部の周辺に、フォーカスイオンビームエッチングにより部分的に凹部を形成し、この凹部に磁気ヘッドを埋め込むことによって、微小な先端部に精度良く磁気ヘッドを埋め込んで形成することができる。
【００１８】
更に、本発明の集光レンズ、磁気ヘッド装置及び熱磁気記録再生装置によれば、ニアフィールド熱磁気記録を実現することができて、熱磁気記録媒体の高密度化、大容量化に対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
先ず、本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略構成を図１に示す。
このソリッドイマージョンレンズ１１は、球状部１を超半球状とする例で、その曲率半径をｒ、屈折率をｎとすると、光軸に沿う厚さはｒ（１＋１／ｎ）とされる。なお、図示しないが球状部１を半球状とする場合は、その光軸に沿う厚さはｒとされる。そして本発明においては、その対物面３の集光位置の周辺に、磁気ヘッド３０、図示の例においては記録用磁気ヘッド３１及び再生用磁気ヘッド３２を埋め込む構成とする。
この図１の例においては、ソリッドイマージョンレンズ１１の対物側に例えば円錐形の凸状部２を形成し、その先端に対物面３を設ける構成とした例を示す。このような凸状部２を有する構成とすることによって、このソリッドイマージョンレンズ１１と対向する熱磁気記録媒体１０に対して、熱磁気記録媒体１０との接触、衝突を抑制することができ、すなわちソリッドイマージョンレンズ１１の傾きマージンを大とする構成として、安定したニアフィールド熱磁気記録を行うことができる。なお、図１においては、ソリッドイマージョンレンズの熱磁気記録媒体との対向側とは反対側に配置して、ソリッドイマージョンレンズと組み合わせてニアフィールド集光レンズを構成する光学レンズを省略している。
【００２０】
図２においては、このソリッドイマージョンレンズ１１の対物側先端部を拡大した概略平面構成図を示す。図２に示すように、この場合凸状部２の対物側先端部の平坦面が対物面３とされ、その中央部の集光部４を挟んで記録用磁気ヘッド３１の記録用磁気ヘッド間隙部３１Ｓが配置される。そして、この記録用磁気ヘッド３１に隣接して例えば巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）効果等を利用した再生用磁気ヘッド３２が設けられ、各ヘッドからのヘッド端子３１ｔ及び３２ｔがそれぞれ外部に導出される。図２において、記録用磁気ヘッド３１及び再生用磁気ヘッド３２には斜線を付して示す。また、この磁気ヘッド３０に対する熱磁気記録媒体上の記録トラックの走行方向を矢印Ｔで示す。
このように、ソリッドイマージョンレンズ１１による集光部４の中心と略同一の位置に、記録用磁気ヘッド３１の間隙部３１Ｓを配置する構成とすることによって、ソリッドイマージョンレンズ１１により高いＮＡで集光された集光部分、すなわち加熱部分と、記録用磁気ヘッド３１の間隙３１Ｓによる記録磁界印加部分とが同一領域に配置され、非常に微小な領域のみに近接場光を照射して加熱を行い、この加熱された部分のみに、記録用磁気ヘッド３１による記録が可能となる。これにより、ニアフィールド熱磁気記録が達成される。
【００２１】
図２におけるＡ−Ａ´線上、すなわち記録用磁気ヘッド間隙部３１Ｓと再生用磁気ヘッド３２の感磁部とを横切る方向の概略断面構成を図３に示す。図３に示すように、この場合ソリッドイマージョンレンズ１１の先端側に円錐形状の凸状部２を設け、その先端部の平坦面より成る対物面３において、光軸ｃの周囲が集光部４とされる。そして、この集光部４の周りを取り囲んで例えば記録用磁気ヘッド３１及び再生用磁気ヘッド３２が埋め込まれた構成とする。
【００２２】
ソリッドイマージョンレンズ１１の対物側平坦面の大きさは、その材料の屈折率、使用開口数等に対応して適宜選択されるが、例えばこのソリッドイマージョンレンズ１１の平坦部の半径は、数μｍから数百μｍ程度とでき、図２に示す平面パターン形状の磁気ヘッド３１及び３２を、リソグラフィ等の適用によって容易に形成することができる。
【００２３】
また、凸状部２を円錐形状とする場合は、凸状部２の光軸ｃからの傾斜角度を例えば６０°から８０°程度とすることができる。
このとき、磁気ヘッド３０を埋め込む凹部６の形状、深さを適切に選定することによって、集光部４への入射角度θｉの入射光Ｌｉを妨げることなく構成することが可能である。例えば図３に示すように、凹部６の光軸側の側面を傾斜面とすることによって、より確実かつ容易に入射光Ｌｉへの影響を回避することができる。
【００２４】
図４に、図２におけるＢ−Ｂ´線上、すなわち記録用磁気ヘッド間隙部３１Ｓを挟む記録用磁気ヘッド３１の延長方向に沿う概略断面構成を示す。図４に示す例においては、記録用磁気ヘッド間隙部３１Ｓの幅を最小とするために、この断面において、ソリッドイマージョンレンズ１１の集光部４を、熱磁気記録媒体１０側に突出する略三角形状とした例を示す。この場合においても、ソリッドイマージョンレンズ１１の集光部４の周囲に設ける磁気ヘッド３０を埋め込む凹部６の光軸側の傾斜角度θを、入射角度θｉの入射光Ｌｉを妨げない角度に選定することによって、入射光Ｌｉを妨げることなく集光部４を構成することができる。
このような構成とすることによって、狭記録トラックを実現するために、できるだけ大きなレーザ入射角度、すなわち、できるだけ大きなＮＡを実現し、かつ記録用磁気ヘッドの記録用間隙部の距離を小さくして、より微小な記録マークを記録することが可能となる。
また、上述したように、ソリッドイマージョンレンズ１１の対物面３の中心部分の集光部４周辺の形状は、入射光の入射角度を遮らないような条件で形成されると共に、ソリッドイマージョンレンズ１１の対物面３全体が、熱磁気記録媒体１０に対する傾きマージンを十分確保できる形状とすることが望ましい。
【００２５】
なお、本発明のソリッドイマージョンレンズの形成方法は、ソリッドイマージョンレンズ１１の対物面の、集光部４の周辺に、フォーカスイオンビーム（ＦＩＢ）エッチングにより部分的に凹部６を形成し、この凹部６に磁気ヘッドを埋め込むものである。
この磁気ヘッドを埋め込む凹部６の加工については、公知である半導体加工に利用されているエッチング方法や装置が利用可能であるが、このようにＦＩＢエッチング方法を用いて加工することによって、精度良く入射光を妨げない形状として、形成することができる。ＦＩＢエッチングを利用した加工装置としては、例えば（株）日立製作所製の集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（商品名）を用いることができる。
【００２６】
図５は、以上の構成によるソリッドイマージョンレンズ１１を用いて、熱磁気記録媒体上に例えば近接場光を照射して加熱し、同時に記録用磁気ヘッド３１による印加磁界により、記録トラック３３上に磁気記録マーク３４（矢印ｍは磁化の向きを模式的に示す。）を記録した状態の概略平面構成を示す。図５において、図２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
記録用磁気ヘッド３１により記録された磁気記録マーク３４は、同じソリッドイマージョンレンズの対物面上に配置された再生用磁気ヘッド３２により、再生が行われる。
【００２７】
以上説明した例においては、熱磁気記録媒体１０の表面に対し水平な方向に磁気記録マークを記録する例について説明したが、垂直磁気記録を行う場合においても、本発明を適用することが可能である。
この場合、図６にその一例の概略断面構成を示すように、ソリッドイマージョンレンズ１１の集光部４を例えば円筒形状とし、その周囲を巻回する磁気コイルを設けて記録用磁気ヘッド３１を形成する構成とする。図６において、図４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
このような構成とすることによって、図７の概略平面構成図にこのソリッドイマージョンレンズによる熱磁気記録媒体上への記録態様を示すように、熱磁気記録媒体の表面に略垂直な方向に磁化ｍを有する磁気記録マーク３４を記録することができる。この場合、ソリッドイマージョンレンズによる非常に微小な領域のみの近接場光照射による加熱を行い、この加熱された部分のみに、記録用磁気ヘッド３１による記録が可能となって、これによりニアフィールド熱磁気記録が達成される。図７において、図５と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２８】
この場合においても、図６に示すように、集光部４の周囲の凹部６の形状、具体的には光軸側の側面と光軸との距離や、傾斜角度を適切に選定することによって、入射光Ｌｉを遮ることのない良好な形状に保持することができる。また、この場合においても、対物面３の形状を適切に選定することによって、熱磁気記録媒体に対する傾きマージンを良好に保持することが可能となる。
【００２９】
以上述べたように、本発明によるソリッドイマージョンレンズを用いれば、熱磁気記録媒体との傾きマージンや入射光への影響を及ぼすことなく、磁気ヘッドを対物側に設けることが可能となり、これにより従来に比してより狭小な領域への加熱を利用したニアフィールド熱磁気記録再生が実現でき、より高記録密度化、大容量化を可能とする集光レンズ、磁気ヘッド装置、熱磁気記録再生装置を提供することができる。
【００３０】
図８から図１０においては、上述の本発明によるソリッドイマージョンレンズを適用した磁気ヘッド装置、熱磁気記録再生装置の実施の形態の例の概略構成図を示す。
【００３１】
図８は、本発明によるソリッドイマージョンレンズを利用してニアフィールド熱磁気記録を達成する磁気ヘッド装置の一例の要部の概略構成図である。熱磁気記録媒体１０は、例えばディスク状であれば、図示を省略するスピンドルモータに装着され、所定の回転数で回転される。熱磁気記録媒体１０側から順にソリッドイマージョンレンズ１１及び光学レンズ１２で構成された集光レンズ１３は、図示を省略するトラッキング機構及びフォーカシング機構によって熱磁気記録媒体１０の所定トラック位置に対向して配置され、集光レンズ１３を用いて照射される近接場光による加熱と、対物面に設けられる磁気ヘッド３０によってニアフィールド熱磁気記録が行われる。
【００３２】
図９は、集光レンズ１３へ入射光を導く光学系を含む熱磁気記録再生装置の要部の概略構成を示す。光源、例えば半導体レーザから出射された往路光Ｌ１は、コリメータレンズ（図示せず）により平行光に変換され、第１のビームスプリッ１４を透過し、集光レンズ１３を介して熱磁気記録媒体１０の情報記録面に集光される。情報記録面で反射された復路光は、集光レンズ１３を透過し、第１のビームスプリッタ１４で反射されて、矢印Ｌ２で示すように、第２のビームスプリッタ１５に入射する。第２のビームスプリッタ１５を通過した復路光は例えばフォーカシング用光検出器に集光して、フォーカスシングエラー信号および再生ピット信号等が検出される。また、第２のビームスプリッタ１５で反射された復路光は例えばトラッキング用光検出器に集光され、トラッキングエラー信号が検出される。なお、必要に応じてこの光学系には、熱磁気記録媒体の面振れに対して、集光レンズ１３を固着する２軸アクチュエータ（図示せず）が追従した残りのフォーカスエラー成分および集光レンズ１３の組み立て工程時に発生した誤差成分を補正し、２枚のレンズの間隔を変えることで、補正することができるリレーレンズを、第１のビームスプリッタ１４と光学レンズ１２との間に挿入し構成してもよい。
【００３３】
図１０に、上述の図８及び図９において説明した磁気ヘッド装置、熱磁気記録再生装置において、フォーカシング方向及び／又はトラッキング方向に制御駆動される２軸アクチュエータ１６に本発明構成の集光レンズ１３を固着した状態の概略構成を示す。この２軸アクチュエータ１６は、熱磁気記録媒体１０とソリッドイマージョンレンズ１１との距離を制御可能な機構を有し、例えばトラッキング用コイル１７及びフォーカシング用コイル１８とを有して成る。
そして、例えば上述の図９において説明した光学系を用いて戻り光量をモニタし、その距離情報をフィードバックすることにより、ソリッドイマージョンレンズ１１と熱磁気記録媒体１０の距離を一定に保つことが可能とされ、且つソリッドイマージョンレンズ１１と熱磁気記録媒体１０との衝突を避ける機能を有する構成とすることができる。
また、この２軸アクチュエータ１６によって、トラッキング方向に戻り光量をモニタし、その位置情報をフィードバックすることにより、近接場光照射位置を精度良く所望の記録トラックに移動せしめる構成とする。
なお、ソリッドイマージョンレンズ１１の対物面に埋め込まれた磁気ヘッド３０の端子３０ｔは、図示しない記録再生用の磁気ヘッド回路に接続されており、記録時に交流電流もしくは直流電流を流すことにより、記録磁界を発生し、再生時に検出電流を検出する。
【００３４】
以上説明した例においては、ソリッドイマージョンレンズ１１の形状を、その対物側に向かって円錐形状の凸状部２を設けた場合であるが、ソリッドイマージョンレンズ１１は、その他角錐形、曲面状、段差状もしくはこれらの組み合わせよりなる形状等の種々の形状とすることができる。また、球状部１の対物側を平坦面として構成する場合においても、本発明を適用することができることはいうまでもない。
図１１Ａ及びＢにおいては、凸状部２を円錐形状、又は角錐形状とした場合の概略側面図及び対物側からみた概略平面図を示す。図１１Ａに示すように、この場合球状部１を超半球状として、球状部１の半径をｒ、屈折率をｎとすると、光軸ｃに沿う方向の厚さをｒ（１＋１／ｎ）とした例を示す。図１１Ａにおいて、破線Ｒは、球状部１において、光軸ｃと直交する断面の半径がｒとなる位置を示す。
そして、図１１Ｂに示すように、対物側の中央の対物面３において、集光位置の周辺に、前述の図２、図５及び図７において説明したように記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドを形成して、本発明構成のソリッドイマージョンレンズを得ることができる。
【００３５】
図１２Ａ及びＢにおいては、同様に対物側に円錐形状、又は角錐形状の凸状部２を設ける例を示し、この場合球状部１を半球状とし、その光軸ｃに沿う厚さをｒとした例を示す。図１２Ａ及びＢにおいて、図１１Ａ及びＢと対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この場合においても、対物面３においても、集光位置の周辺に、前述の図２、図５及び図７において説明したように記録用磁気ヘッド及び再生用磁気ヘッドを形成して、本発明構成のソリッドイマージョンレンズを得ることができる
またこの例においては、その先端部の対物面３を、破線ｂで示す半径ｒ／２の球に外接する曲面形状とした例を示す。このような構成とする場合、対物面３は、入射光の光軸ｃが傾いた場合においても、入射光がソリッドイマージョンレンズ１１を通過する距離を略一定に保つことができるため、良好に光を集光部に集光することができ、またこの場合熱磁気記録媒体との傾きマージンを確保することもできる。
【００３６】
図１３Ａ及びＢにおいては、ソリッドイマージョンレンズ１１の対物側に円錐形状、又は角錐形状の凸状部２を設け、その先端部の対物面３を、一点鎖線ｄで示す半径ｒ／ｎの球に外接する曲面状とした例を示す。図１３Ａ及びＢにおいて、図１１Ａ及びＢと対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この場合においても、対物面３は、入射光の光軸ｃが傾いた場合においても、入射光がソリッドイマージョンレンズ１１を通過する距離を略一定に保つことができるため、良好に光を集光部に集光することができ、またこの場合熱磁気記録媒体との傾きマージンを確保することもできる。
【００３７】
このように、円錐形状又は角錐形状と、曲面形状とを組み合わせる他、例えば図１４Ａ及びＢに示すように、凸状部２を曲面状に形成するとか、図示しないが段差形状として、図１３において説明した例のように、対物面のみを曲面状とするなど、ソリッドイマージョンレンズの凸状部の形状、構成は、その他本発明を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。図１４Ａ及びＢにおいて、図１１Ａ及びＢ、図１３Ａ及びＢと対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。また、図１３及び図１４に示す例において、球状部を半球状としてもよい。
【００３８】
なお、いずれの形状とする場合においても、対物面３における磁気ヘッドを埋め込む凹部の形状は、特にその光軸側の側面の位置、傾斜角度を、入射光を妨げないように選定する。例えば、屈折率が２から３程度のレンズ材料を用いた場合、この凹部の光軸側側面の傾斜角度は、６０°から８０°度程度とすることが望ましい。
【００３９】
次に、ソリッドイマージョンレンズの材料について説明する。ソリッドイマージョンレンズの材料としては、上述したように、適用する磁気ヘッド装置、熱磁気記録再生装置の装備するレーザ等の光源の波長に対して、屈折率が大きく、透過率が大きく、光吸収が小さいものが材料として好適である。例えば、高屈折率ガラスである（株）オハラ社製のＳ−ＬＡＨ７９（商品名）や、高屈折率セラミックス、高屈折率単結晶材料であるＢｉ４Ｇｅ３Ｏ１２、ＳｒＴｉＯ３、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＳｉＣ、ＫＴａＯ３、ダイヤモンドなどが好適である。
【００４０】
また、ソリッドイマージョンレンズの材料は、アモルファス構造、もしくは単結晶の場合には立方晶構造であることが望ましい。レンズ材料がアモルファス構造、もしくは立方晶構造である場合、結晶方位によりエッチング速度やエッチング特性が変化しないため、公知である半導体などの加工に使用されるエッチング方法や装置が利用可能である。
【００４１】
また、本発明のソリッドイマージョンレンズの形成方法は、対物面に設ける磁気ヘッドを埋め込み凹部をＦＩＢエッチング法により形成することによって、精度良く入射光を妨げない形状として加工形成することができる。
【００４２】
以上述べたように、本発明によるソリッドイマージョンレンズを用いれば、熱磁気記録が可能な開口数の大なる集光レンズを容易に得ることが可能となる。
また、対物面に凸状部を設けることにより、レンズの対物面と熱磁気記録媒体との傾きマージンを従来に比して大とすることができる。
そして、この集光レンズを用いて構成される磁気ヘッド装置及び熱磁気記録再生装置では、安定したニアフィールド熱磁気記録再生が実現可能となる。
なお、本発明は、上述の各実施の形態の例に限定されるものではなく、ソリッドイマージョンレンズの材料、構成や磁気ヘッドの形状、構成、また本発明の効果に影響の無い熱磁気記録態様については何ら限定されるものではなく、本発明構成を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略構成図である。
【図２】本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の要部の概略平面構成図である。
【図３】本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の要部の概略断面構成図である。
【図４】本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の要部の概略断面構成図である。
【図５】本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の熱磁気記録態様を示す概略構成図である。
【図６】本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の要部の概略断面構成図である。
【図７】本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の熱磁気記録態様を示す概略構成図である。
【図８】本発明による集光レンズの一例の概略構成図である。
【図９】本発明による磁気ヘッド装置の一例の概略構成図である。
【図１０】本発明による熱磁気記録再生装置の一例の概略構成図である。
【図１１】Ａは本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略側面図である。Ｂは本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略平面図である。
【図１２】Ａは本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略側面図である。Ｂは本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略平面図である。
【図１３】Ａは本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略側面図である。Ｂは本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略平面図である。
【図１４】Ａは本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略側面図である。Ｂは本発明によるソリッドイマージョンレンズの一例の概略平面図である。
【図１５】従来のソリッドイマージョンレンズの一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１．球状部、２．凸状部、３．対物面、４．集光部、６．凹部、１０．熱磁気記録媒体、１１．ソリッドイマージョンレンズ、１２．光学レンズ、１３．集光レンズ、１４．第１のビームスプリッタ、１５．第２のビームスプリッタ、１６．２軸アクチュエータ、１７．トラッキング用コイル、１８．フォーカシング用コイル、３０．磁気ヘッド、３０ｔ．ヘッド端子、３１．記録用磁気ヘッド、３１Ｓ．記録用磁気ヘッド間隙部、３２．再生用磁気ヘッド、５０．光記録媒体
【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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