(57)【要約】  使用中に記録媒体と実質的に平行であることが意図された平面にある透明開口を含む第一表面記録構造における光磁気記録用の記録ヘッド。ヘッドが、光束が透明開口を通過し記録媒体に至ることを可能にする光路を提供するよう配置され、透明開口を部分的に妨害するよう位置する磁束ガイドを含む中心磁気ヘッド構造をさらに含む。中心磁気ヘッド構造は、平面と平行な第一方向が、平面と平行な第二方向よりも大幅に大きい。
2007506212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用中に記録媒体と実質的に平行であることが意図された平面にある透明開口と、
光束が前記透明開口を通過し前記記録媒体に至ることを可能にする光路を提供するよう配置されるヘッドとを含み、
前記透明開口を部分的に妨害するよう位置する、磁束ガイドを含む中心磁気ヘッド構造をさらに含み、
該中心磁気ヘッド構造は、前記平面と平行な第一方向が、前記平面と平行な第二方向よりも大幅に大きい、
第一表面記録構造における光磁気記録用の記録ヘッド。
【請求項２】
前記中心磁気ヘッド構造は、少なくとも１つの導電性の巻線を含む、請求項１に記載の記録ヘッド。
【請求項３】
前記巻線の少なくとも一部の巻が透明材料から成る、請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記磁束ガイドは、前記透明開口を通過する前記光束上に実質的に中心化される軸を有する中心極を含む、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記巻線の少なくとも１つは、前記中心極の周りに巻回される、請求項２及び４に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記中心極の軸と平行な軸を有する少なくとも１つの戻り極を含む、請求項４又は５に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
前記磁束ガイドはＥ字形状ヨークを含む、上記請求項のうちいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項８】
前記中心磁気ヘッド構造を取り囲み、且つ、前記開口を通過する光束の直径を越える内径を有する環状外部磁気ヘッド構造をさらに含む、上記請求項のうちいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項９】
前記光路をもたらすために構成された反射屈折光学系を含む、上記請求項のうちいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項１０】
前記反射屈折光学系は、入射光束を中空光束に変換するよう構成された、請求項９に記載の記録ヘッド。
【請求項１１】
前記中心磁気ヘッド構造は、前記第一方向にある開口の外のり寸法を越えて延在する、上記請求項のうちいずれか１項に記載の記録ヘッド。
【請求項１２】
前記巻線の少なくとも１つが、前記開口の外周の外側に位置する前記磁束ガイドの一部の周りに巻回されている、請求項２及び１１に記載の記録ヘッド。
【請求項１３】
上記請求項のうちいずれか１項に記載の記録ヘッドを含む光磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用中に記録媒体と実質的に平行であることが意図された平面にある透明開口と、光束が透明開口を通過し記録媒体に至ることを可能にする光路を提供するよう配置されるヘッドとを含み、透明開口を部分的に妨害するよう位置する、磁束ガイドを含む中心磁気ヘッド構造（１１；２０；３４）をさらに含む、第一表面記録構造における光磁気記録用の記録ヘッドに関する。
【０００２】
本発明は、そのような記録ヘッドを含む光磁気記録装置にも関する。
【背景技術】
【０００３】
上述の種類の記録ヘッド及び装置の例は、ＷＯ００／３１７３４号から既知である。既知のヘッドは、磁気ヘッドと、放射線ビームを発生するための放射線源を具備する光学サブシステムと、磁気ヘッド及び放射線源の組み合わされた制御の下で情報を記録し或いは消去するのに適した記録可能媒体とを含むシステムの一部である。ヘッド及び源は、記録可能媒体の同一側面上に位置する。システムは、源から記録媒体上に入射する放射線を反射するよう、反射媒体をさらに含む。ビームを部分的にのみ妨害するよう、磁気ヘッドは放射線源と記録可能媒体との間の光路内に位置する。反射媒体は、記録可能媒体内の場所に光学系の焦点を生成する働きをする。
【０００４】
既知の構造の問題は、記録層が記録ヘッドと反射媒体との間に位置し、光が記録期間中に層を通過しなければならないことである。この層は一般的に金属であるので、その透過率は低い。例えば、カー効果を用いる光磁気記録のための場合のように、記録データも記録ヘッドを通過する光ビームによって読み出されるとき、これは特に問題である。記録可能媒体の記録層内のスポットに十分な光エネルギーを加えるために、反射媒体は必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
具体的には、記録可能媒体上に十分な強度及び輝度の磁界及び光ビームの双方をもたらすと同時に、磁界及び光ビームを比較的少ない出力で発生することを可能にする記録ヘッド及び上述の種類の記録装置を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、本発明に従った記録ヘッドによって達成され、中心磁気ヘッド構造は平面と平行な第一方向が平面と平行な第二方向よりも大幅に大きいことを特徴とする。
【０００７】
本発明は、所与の場生成電流のための比較的高い磁界強度を得るために、中心磁気ヘッド構造、具体的には、磁束ガイド部が大きな断面領域を有さなければならないという認識に基づいている。他方、光ビームによって生成されるスポットの遮断部は、スポットプロファイルの先鋭化及びサイドローブの発生を引き起こす。遮断部が小さいときにはサイドローブ強度を小さく維持し得るので、サイドローブによる熱加熱、よって、熱プロファイルの広がりを防止するために、それらを一方向に小さく維持することが有利であり、さもなければ、それは媒体上に記録される隣接ビットを崩壊し得る。
【０００８】
好適実施態様において、中心磁気ヘッド構造は、少なくとも１つの導電性巻線を含む。
【０００９】
よって、電流をこれらの巻線を通過させることによって、記録のために用いられる磁界を少なくとも部分的に発生し得る。それらは中心磁気ヘッド構造内にあるので、それらは小さな直径を有することが可能であり、その結果、比較的低い自己インダクタンスを備えるコイルが得られる。これは、高いビットレート記録、及び、一般的に、磁界方向の頻繁な反転を必要とする全ての記録技法、例えば、レーザパルス磁界変調により適した記録ヘッドを製造する利点を有する。
【００１０】
好適実施態様において、磁束ガイドは、透明開口を通過する光束上に実質的に中心化される軸を有する中心極を含む。
【００１１】
よって、磁束は光束の集束する記録可能媒体中のスポットの周りの小さな領域に集中する。これは低電力ドライバで動作し得る極めて効率的な磁気ヘッドを可能にする。
【００１２】
２つの前記の実施態様において、少なくとも１つの巻線は中心極の周りに巻回される。
【００１３】
よって、磁界は光学スポットの周りの小さな領域内にのみ生成され、磁界のコンパクトな大きさ及びその巻線が比較的低い自己インダクタンスを引き起こすので、可能な最高の磁気ヘッド効率が、最低の自己インダクタンスで達成される。
【００１４】
好ましくは、記録ヘッドは、中心極の軸と平行な軸を有する少なくとも１つの戻り極を含む。
【００１５】
よって、磁束線は、記録媒体を通じて拡散するのではなく、むしろ中心極から戻り極への経路上に集中するので、記録可能媒体内の磁束は集中する。これは記録ヘッドの有効性を増大する。
【００１６】
有利な実施態様は、中心磁気ヘッド構造を取り囲み、且つ、開口を通過する光束の直径を越える内径を有する環状外部磁気ヘッド構造をさらに含む。
【００１７】
環状外部磁気ヘッド構造は、中心磁気ヘッド構造によって生成される磁界を強化するためのコイルを含むのが好ましいが、後者によって生成される磁束を集中するためのヨークのみを含み得る。よって、生成される磁界強度は強化される。環状外部磁気ヘッド構造は光束を妨害しないので、その寸法は余り重要ではない。環状外部磁気ヘッド構造がなければ、磁界強度は、光ビームを過度には遮断し得ない中心磁気ヘッド構造の寸法によって制限される。さらに、そのコンパクトさの故に、導電性巻線を含む中心磁気ヘッド構造は、単独で用いられると加熱し、よて、効率を低減する。磁界の少なくとも一部は、中心磁気ヘッド構造によって、その小さな直径の巻線を用いて生成されるので、記録ヘッドは、環状外部磁気ヘッド構造のみを含む記録ヘッドよりも迅速な切り替えを可能にする。
【００１８】
好ましくは、記録ヘッドは、光路をもららすよう構成された反射屈折光学系を含む。
【００１９】
これは、データを読取用の光学素子が記録用の光学素子から分離されるスプリット光学素子構造において、光学スポット及び磁気記録場の整列が、光学系に入射する光束の角度の小さな変動によって良好に維持されるという利点を有する。さらに、記録ヘッドは比較的コンパクトなままである。よって、具体的には、記録ヘッドの質量を低く維持し得る。これはスライダを含む記録ヘッド及び記録可能媒体の記録層内のスポットに集束する光ビームを維持するために作動される記録ヘッドの双方にとって重要である。
【００２０】
好ましくは、反射屈折光学系は、入射光束を中空光束に変換するよう構成される。
【００２１】
この関係で、中空光ビームは、断面領域に亘って取られる強度プロファイルが、他の場所よりも中心で低い光ビームを意味するものと取られるべきである。この実施態様は、中心磁気ヘッド構造を中空光ビームの中心に配置し得る、よって、中心磁気ヘッド構造内への吸収及び中心磁気ヘッド構造から離れる反射を通じた光出力の損失を回避し得るという利点を有する。
【００２２】
さらなる実施態様において、中心磁気ヘッド構造は、第一方向にある開口の外のり寸法を越えて延在する。
【００２３】
よって、外部的に生成される磁束を中心磁気ヘッド構造に導くことが可能である。
【００２４】
本発明の他の特徴によれば、本発明に従った光磁気記録装置は、本発明に従った記録ヘッドを含む。
【００２５】
添付の図面を参照して、例証として、本発明をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１に示されるような記録ヘッド１が、記録可能媒体上への情報の光磁気記録のために示されている。記録可能媒体２は、基板３、薄膜記録スタック４、及び、被服層５のみが示された状態で、極めて概略的にのみ示されている。現実の記録可能媒体は、より多くの層から成ること、具体的には、薄膜記録スタック４は、組成において異なる、より多くの層から成ることが理解されるべきである。情報は、書き込まれるべき情報に従って、薄膜記録スタック４内のスポット上に光６の束を集束し、且つ、磁界を特別な方向に加えることによって記録される。光は基板３を通過することなく薄膜記録スタック４上に入射するので、この記録構造は第一表面記録と呼ばれる。簡単に言えば、（選択的な）薄い被服層５を除き、記録スタック４から成る層は、入射光が衝突する第一層である。
【００２７】
記録ヘッド１は、光が記録可能媒体２上に通ることを許容する開口８を備えるガラス基板７を含む。透過される光の量を減少しないよう、開口８の外径はそこを通過する光束の外径よりも大きい。開口８を通過する光束６の外径は、入射する光束９の外径、及び、入射する光束９を記録可能媒体２上に集束する光束６に変換するための記録ヘッド１内に含まれる光学系によって決定される。よって、記録ヘッド１は光路をもたらすよう構成され、光束６が開口８を通過することを許容する。図１の実施例では、光学系は主としてレンズ１０によって形成されている。
【００２８】
図１の構造において、磁界は中心磁気ヘッド構造１１によって発生する。光束６の内部部分は、中心磁気ヘッド構造１１によって遮断される。
【００２９】
内部開口８が入射光速９から形成される中空の光束６をその外周で大幅に妨害されずに通過させるのに十分な大きさの外径を有することが、図２から明らかであろう。それに反して、透明開口８を中心から外側に部分的に妨害するよう、中心磁気ヘッド構造１１は、中空の光束６が透過される光路に位置する。
【００３０】
中心磁気ヘッド構造１１は、図２及び３においてＸ方向と記されている第一方向が、図２及び３においてＹ方向と記されているそれに対して直交する第二方よりも大幅に大きい寸法（即ち、通常の製造公差よりも高い大きさのオーダ）から成ることが分かる。よって、中心磁気ヘッド構造１１は、回転方向で非対称である。図２及び３の参照システムにおいて、Ｘ軸及びＹ軸は、開口８が位置する平面と実質的に平行であり、今度は、開口が使用中に記録可能媒体２と実質的に平行であることが留意すべきである。光が記録ヘッド１から放射される方向に対して直交する断面は、如何なる回転方向でも非対称な形状、例えば、楕円、星形、三日月形等であり得る。長方形状は一例に過ぎない。
【００３１】
図３は、中心磁気ヘッド構造１１の有利な実施態様を示している。それは軟磁材料のＥ字形状ヨーク１２から成り、磁束ガイドとして作用する。ヨーク１２は、ハードディスク状の薄膜技術を用いて処理される。その処理面は原理上Ｙ方向に対して直交しているが、Ｚ方向に対して直交してもよい。適切な材料は、ＮｉＦｅ及びＣｏＺｒＮｂを含む。ヨーク１２は、Ｚ軸に沿って整列する中心極１３を含む。使用時、中心極１３は、開口８を通過する光束６上に実質的に中心化される（図２を参照）。光束６を実質的に中心極１３の長手軸の延長上に位置するスポット上に集束するために、光学系が配置される。よって、磁界は光束６が集束するスポット上に集中する。
【００３２】
導電性材料の多数の巻１４が中心極１３の周りの巻線を形成している。好ましくは、薄膜技術を用いても巻線を形成し得る。巻線は金属から成り得るが、有利な実施態様において、回転１４の少なくとも一部はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透明材料から成り得る。具体的には、中心極１３の直近の内側の巻は金属から成り得るのに対し、中心極から離れた外側の巻はＩＴＯから成り得る。そのような組み合わせは、外側の巻が光束を妨害せず、よって、記録スポット上に集束し得る光の量を増大するのに対し、内側の巻は、より低い抵抗を有し、よって、場形成を効率的に増大し、且つ、巻線中で消散される熱の量を減少するという利点を有する。
【００３３】
Ｅ字形状ヨーク１２の他の脚は、良好な磁気効率を得る働きをする戻り極(return  pole)１５，１６によって形成されている。これは中心極１３と外側の戻り極１５，１６との間の距離に部分的に依存することが観察される。Ｅ字形状ヨーク１２は、既知の磁界計算方法を比較的直接的に用いて、最適距離が決定されることを可能にする。
【００３４】
開口付近の光束の部分的な妨害がこの方向（即ち、実施例中のＸ方向）における光強度プロファイルの先鋭化を招くことが観察される。しかしながら、サイドローブも生じる。この効果は他の方向、即ち、実施例中のＹ方向においては余り顕著でない。記録トラックがＹ方向にあるよう記録ヘッド１を含む記録装置を配置することも可能である。代替的に、それらはＸ方向にあり得る。
【００３５】
いずれの構造が選択されるとしても、ディスク上の記録磁界領域が、光束が集束するスポットと整列し続けることが重要である。スプリット光学素子構造、即ち、レーザ及び検出光学素子（図示せず）が記録ヘッド１から機械的に分離される場合においてこれをなす方法は、光束が焦点レンズ１０に対して固定される光路を使用することである。１つの例は、統合レンズを具備するスライドヘッド、及び、光をレンズに結合するためにスライダに結合されたファイバである。２つの例示的な実施態様である図４及び７に示され好適な方法は、反射屈折光学系を用いる。反射屈折システムは、絞りがレンズの出口面上にあるとき、入射光速９の角度変動後、磁界及び焦点は、小さな自由作動距離（記録可能媒体２への距離）の故に、従来的な集束システムよりも良好な整列状態に留まるという利点を有する。さらに、反射屈折レンズは、比較的コンパクトであるという利点を有する。加えて、図示の実施態様において、それらは比較的高い開口率、並びに、前記の比較的小さな自由作動距離を可能にする。比較的高い開口率は、開口８の所与断面領域記録のために、より多くの光がスポット上に集束することを可能にする。小さな自由作動距離は、巻線を通じた所与電流のために、より強い磁界が記録可能媒体2上の記録領域に達成されることを可能にする。
【００３６】
図４において、光学系は反射屈折集束レンズを含む。光学系は、入射光束９を中空光束６に変換する。これは、集束レンズが、入射光束９が集束レンズ１７に入射する集束レンズの側面と反対の側面に凸面部１８を含むという事実に起因する。凸面部１８は反射被膜によって被覆され、点線を用いて示されている。集束レンズ１７の反対表面の環状部１９も、入射光束９中に存在する波長で反射する被膜によって被覆されている。よって、光は凸面部１８を離れて環状部１９に反射し、次に開口２２の近傍の残余表面を通過し、記録スポット上に集束される。入射光束９が、中心磁気ヘッド構造２０を実質的に迂回する中空光束６に変換することを実証するために、入射光束９及び変換光束６の縁が示されている。
【００３７】
図４の構造では、磁界は中心磁気ヘッド構造２０によって発生し、中心磁気ヘッド構造の動作は環状外部磁気ヘッド構造２１によって強化される。環状外部磁気ヘッド構造２１は、記録可能媒体２上の記録スポットで、中心ヘッド構造２０によって発生する磁束を増大する働きをする。
【００３８】
外部磁気ヘッド構造２１の内径は、入射光束９から形成される中空光束６がその外周で大幅に妨害されずに通過することを許容するのに十分な大きさであることが図５から明らかであろう。対称的に、中心磁気ヘッド構造２０は、図１に示される実施態様のそれらと同様に、ガラス基板２３中の透明開口２２を部分的に妨害するよう、中空光束６が透過する光路中に位置付けられている。事実、図４の実施例では、中空光束６の一部は実際に中心磁気ヘッド構造に衝突する。しかしながら、一般的には、このようなことはない。換言すれば、中空光束は、如何なる光も中心磁気ヘッド構造２０上に落ちるのを防止するのに十分な大きさの内径を有し得る。
【００３９】
図６は、中心磁気ヘッド構造２０の有利な実施態様を示している。それは軟磁材料から成るＴ字形状ヨーク２４を含み、磁束ガイドとして作用する。使用中、中心極２５は、開口を通過する（中空）光束６上に実質的に中心化される（図４を参照）。光学系は、光束６を実質的に中心極２５の長手軸の延長上に位置するスポット上に集束するために配置されている。よって、磁界は光束６が集束するスポット上に集中する。
【００４０】
導電性材料の多数の巻が、中心極２５の周りに巻線を形成している。Ｔ字形状ヨーク２４は、円形巻線の多数の巻２７から成る環状外部磁気ヘッド構造２１と組み合わされている。これらの巻線を通じて電流を加えることによって、中心の磁界をさらに強化し得る。
【００４１】
図７の実施態様では、他の種類の反射屈折集束システムが用いられている。図７の実施態様は、集束レンズ２８も含む。入口面の中心領域２９は凹面である。周辺領域３０は凸面であり、反射被膜によって被覆されている。基板中の開口３２近傍の出口面の中心部３１は、開口３２と同一平面にあり、且つ、高い透過率を有する。出口面の周辺部３３は、反射被膜によって被覆されている。凹面の中心領域２９は入射光ビームを拡散し、その大部分は、出口面の周辺部３３によって、次いで、入口面の周辺部３０によって反射され、よって、出口面の中心部３１及び開口３２を通じて集束される中空ビームを生成する。
【００４２】
図８には、Ｘ方向に出射する光束６を完全に妨げる、代替的な中心磁気ヘッド構造３４が示されている。
【００４３】
図９は、中心磁気ヘッド構造３４をより詳細に示している。それは軟磁材料のＴ字形状ヨーク３５を含み、磁束ガイドとして作用する。使用中、中心極３６は、開口３２を通過する（中空）光束６上に実質的に中心化される（図７を参照）。光学系は、光束６を実質的に中心極３６の長手軸の延長上に位置するスポット上に集束するよう配置される。よって、磁界は光束６が集束するスポット上に集中する。
【００４４】
導電性材料の多数の巻が２つのコイル３７，３８を形成し、それぞれＴ字形状ヨーク３５の各外側脚の周りにある。巻線は光束６の外側に位置するので、コイル３７，３８の寸法及び巻数は光学要件によって制限されない。外側コイルによって発生する磁束はＴ字形状磁束ガイドを通じて中心極３６に搬送され、記録領域上に集中する。
【００４５】
反射屈折の実施態様は、狭い公差範囲内の製造が比較的容易であるという利点を有する。これは、表面を所要形状に研磨し得る被覆集束レンズ１７，２８の使用の故である。
【００４６】
上述の実施態様は、本発明を制限するというよりもむしろ例証するものであること、及び、当業者であれば、添付の請求項の範囲から逸脱することなしに、多くの代替的な実施態様を設計し得ることが留意されるべきである。請求項において、括弧内に置かれる如何なる参照記号も請求項を制限するものと解釈されるべきではない。「含む」という用語は、請求項に列挙されている以外の素子又はステップの存在を排除しない。素子に先行する冠詞又は不定冠詞は、そのような素子が複数存在することを排除しない。特定手段が相互に異なる従属項中に列挙されている単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に用い得ないことを指し示さない。例えば、環状外部ヘッド構造は、中心磁気ヘッド構造の中心極も含む磁気回路を完成するために、戻り極を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】記録ヘッドのための第一構造を実寸でなく示す概略図である。
【図２】図１の記録ヘッドの開口を示す底面図である。
【図３】図１の磁気ヘッド構造を概略的に示す斜視図である。
【図４】反射屈折集束システム並びに中心及び外部磁気ヘッド構造を備える記録ヘッドを実寸でなく示す概略図である。
【図５】図４の記録ヘッドの開口を示す底面図である。
【図６】図４の中心及び外側磁気ヘッド構造を概略的に示す斜視図である。
【図７】結合された中心及び外側磁気ヘッド構造を含む反射屈折集束システムを備える第二の種類の記録ヘッドを実寸でなく概略的に示す断面図である。
【図８】図７の記録ヘッドの開口を示す底面図である。
【図９】図７の記録ヘッド中の結合された中心及び外側磁気ヘッド構造を概略的に示す斜視図である。
【図１】
2007506212.tif 000003
【図２】
2007506212.tif 000004
【図３】
2007506212.tif 000005
【図４】
2007506212.tif 000006
【図５】
2007506212.tif 000007
【図６】
2007506212.tif 000008
【図７】
2007506212.tif 000009
【図８】
2007506212.tif 000010
【図９】
2007506212.tif 000011
【国際調査報告】
2007506212.tif 000012
2007506212.tif 000013
2007506212.tif 000014