(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録層を有する磁気記録媒体、該磁気記録媒体に情報を書き込む熱磁気記録ヘッドと該磁気記録媒体から記録情報を読み出す磁気抵抗効果型再生ヘッドまたは巨大磁気抵抗効果型再生ヘッドとを有するヘッド及び前記磁気記録媒体とヘッドとを相対運動させる駆動装置を有する装置において、
前記熱磁気記録ヘッドは、形状が長方形である絞りを光流出側に有し、
前記絞りを用いて記録された記録ビットの境界線に前記絞りの形状が反映され、
該磁気記録層に記録した磁区形状の曲率半径Ｒ、記録トラック幅ＴW、記録ビット長Ｂと（巨大）磁気抵抗効果型再生ヘッドのシールド間隔Gsが、B−(R−(R2−(Tw/2)2)0.5) ≧ k・Gs／２なる関係を満たし、kが２／３であることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
磁気記録層を有する磁気記録媒体、該磁気記録媒体に情報を書き込む熱磁気記録ヘッドと該磁気記録媒体から記録情報を読み出す磁気抵抗効果型再生ヘッドまたは巨大磁気抵抗効果型再生ヘッドとを有するヘッド及び前記磁気記録媒体とヘッドとを相対運動させる駆動装置を有する装置において、
前記熱磁気記録ヘッドは、形状が長方形である絞りを光流出側に有し、
前記絞りを用いて記録された記録ビットの境界線に前記絞りの形状が反映され、
該磁気記録層に記録した磁区形状の曲率半径Ｒ、記録トラック幅ＴW、記録ビット長Ｂと（巨大）磁気抵抗効果型再生ヘッドのシールド間隔Gsが、B−(R−(R2−(Tw/2)2)0.5) ≧ k・Gs／２なる関係を満たし、kが１であることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３】
前記（巨大）磁気抵抗効果型再生ヘッドの実効的なギャップ長は、Gs／２であることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光を用いて信号を磁気情報として記録し、さらに情報の再生を磁気ヘッドを用いて行なう手段を有する磁気記録再生装置に関わり、高密度記録においても高い分解能と優れた信号対出力比（Ｓ／Ｎ）を有する磁気記録再生装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報量の増大には目覚ましいものがあり、ファイルメディアとして用いられる磁気ディスクやフロッピーディスク、磁気テープ、また光記憶装置の記憶容量は飛躍的な発展を遂げている。特に磁気ディスク装置においては、年率４０〜６０％の割合で記録密度が向上しており、既に4 Gb/in2の面記録密度を持つ装置が実用化されている。このような磁気記録装置の高密度化は、磁気ディスクの高分解能化、高Ｓ／Ｎ化、磁気ヘッドの高感度化等の技術的革新によってなされている。しかし磁気ディスクを見た場合、その高分解能化と高Ｓ／Ｎ化は、磁気ディスクを構成する磁性薄膜粒子の微細化によって達成されてきているが、それには熱揺らぎという物理的な限界が存在する。すなわち、磁気記録媒体磁性薄膜のノイズを低減するには磁性粒子を微細化する必要があるが、あまり微細化し過ぎると熱的撹乱のため記録した情報が消えてしまう現象が生じる。すなわち、高S／N化と熱的な安定性にはトレードオフの関係がある。これを回避する技術として、垂直磁気記録技術や、熱磁気記録が候補として上がっている。前者は、磁気記録媒体薄膜の厚さが、従来の面内記録用薄膜に比較し厚く出来るため、その分磁性粒子の体積を大きくすることが出来るのが一つの理由である。また、熱磁気記録においては、磁気記録用磁性膜に比較し、記録膜に室温で非常に大きな保磁力を有する磁性膜を用いることが熱揺らぎに対する抵抗が大きくなる理由である。
【０００３】
ところで、後者の熱磁気記録方式においては、通常情報の記録はレーザー光を記録層に照射して記録膜の磁化を膜面垂直方向に上下に向けさせることによって行われる。記録情報の再生は、記録された磁化の方向をカー効果を用いて記録膜から直接もしくはその上に形成された転写層から読み出すことによって行われる。
【０００４】
この光記録方式では光ビームのスポット径より小さい記録ビットを形成することが出来るが、再生過程では光ビームのスポット径より小さなビットを読み取ることが困難であり、高線記録密度で分解能が劣るという問題点がある。その解決策の一つとして、再生過程で光ヘッドを用いずに、磁気記録再生装置に用いられている磁気ヘッドを用いることが、特開平１０―２１５９８等にて開示されている。一般に再生用磁気ヘッドでは、その分解能は磁気ヘッドの空隙長（ギャップ長）によって決定されるが、最近実用化されている磁気抵抗効果型ヘッドでは空隙長は0.2μｍにまで詰まっている。これは0.1μｍの記録ビットを再生出来る分解能に相当する。したがって、これを用いれば波長660 nmの光源を用いた現状の光ディスクの分解能が約0.5μｍであることを考えれば、一挙に５倍の面記録密度の向上を図ることが出来る。しかし現実においては、このような大きな分解能の向上を実現することは難しい。その第１の理由は記録された光スポットの形状が原因している。通常の光記録装置を用いて記録を行い、その記録スポット形状を磁気偏光顕微鏡で観察すると、図４に示したような三日月状になっている。これは記録に用いる光ビームの断面形状が円形であるためである。これに対して磁気再生ヘッドでは、媒体から発生する漏洩磁束を吸収するギャップ部の形状はトラック幅方向に長い長方形をしている。したがって、三日月状の記録スポットから発生する磁束を効率良く再生することが出来ず、その影響は記録ビット長が短くなるほど大きくなる。これが、磁気再生ヘッドを用いても十分高い分解能を得ることが出来なくなる原因である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光記録・磁気ヘッド再生方式において、記録ビット長が短くなると再生出力の低下が大きくなり、再生用磁気ヘッドの能力を十分に生かせないという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した問題は、記録媒体上に光磁気記録を行った時、隣接ビット境界線の曲率を出来るだけ大きくし、記録された磁区の形状をほぼ長方形とすることによって解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
図２に本発明の磁気記録再生装置の概略を示した。２１は光記録を行なうためのレーザダイオードである。２２はレーザー光を記録層２４の上に集光するための対物レンズであり、その光流出側に球面レンズを通して絞り２３が設けられている。２７は記録膜の磁化方向を信号電流に応じて変調させるための磁界変調用のコイル、２８は光レーザーと磁気ヘッドを駆動するための回路である。これらの素子により媒体の記録膜には上方向あるいは下方向を向いた磁化として情報が記録される。情報の読み出しは、記録層の磁化を再生層２５に磁気的に転写し、そこから生じる漏洩磁界を磁気ヘッド２９で再生することによって実行される。
【０００８】
磁気ヘッドによって読み出した信号は信号処理回路２１０によって元の情報に復調される。本実施例で用いた記録媒体の構造を図３に示す。ポリカーボネイト基板３１上に保護層３２としてSiNを形成した後、Tb21Fe70Co9の組成を持つ厚さ40 nmの記録層３３、Tb35Fe56Co9からなる70nmの再生層３４、さらに厚さ20 nmのSiN保護層３２を順次形成したものである。磁気再生ヘッドとしては巨大磁気抵抗効果を利用したトラック幅1.0μｍで、シールド間隔Gsが0.2μｍのGMRヘッドを用いた。ヘッドと媒体表面の間隔は0.0４μｍとした。また、記録用光源には波長660 nmのレーザーダイオードを用いた。そのスポット径は1.0μｍであった。
【０００９】
上記した構成からなる磁気記憶装置を用いて、レーザー光の流出側に絞りを設けることにより、それが記録スポット形状と再生出力、分解能に与える影響を調べた。まずトラック方向に0.6μｍ、トラック幅方向に1.0μｍの長方形の絞りを用いて記録ビット長Ｂを変えてオール“１”の記録を行なった。また比較例として絞りを使わずに記録を行ない同様の測定を行なった。図１に線記録密度と再生出力の関係を示した。図から明らかなように、絞りを用いた場合（１１）はビット長約0.10μｍ（記録マーク周期0.2μｍ）まで高い再生出力を維持しているのに対して、絞りを用いない場合（１２）はビット長0.5μｍ（記録マーク周期1.0μｍ）以下になると再生出力は急激に低下する。
【００１０】
図４にそれぞれの場合の記録スポット形状を偏光顕微鏡で観察した結果を模式的に示した。絞りを用いてない場合は、記録スポット（４１）はトラック幅Tw=0.8μｍの三日月状であった。その湾曲した円弧部の曲率半径Ｒは0.4μｍであり、再生出力が急激に低下し始めるビット長Ｂ=0.5μｍにおいては、ビット真上にGMRヘッドのシールド空隙部（４２；図中太線で示す）が来た時に記録ビットからの磁束以外に、逆極性を持つ未記録領域からの磁束を拾い、出力が急激に低下することが理解できる。一方、絞りを用いた場合、記録スポット（４３）はトラック幅Tw=0.8μｍでビット境界線はやや円弧状になっていたがその曲率半径Ｒは3. 6 μｍであり、絞りの形を反映してほぼ長方形であった。ビット長0.5μｍで絞りを用いなかった時と比較するとＧＭＲヘッドのシールド空隙部のほぼ全体が記録ビットの中に入る配置になっている。すなわち、未記録領域から発生する逆方向の磁束を読み込まないために、高い再生出力を得ることが出来、絞りを用いなかった場合に比較し分解能が著しく向上することが分かる。しかしこの場合でもビット長を短くして行き、ビット長Ｂから円弧をなす部分のトラック方向の長さＡを引いた距離（Ｂ−Ａ）が実効的なギャップ長（Gs／２）の２／３程度（実施例ではB=0.1 μｍ）より短くなると、ＧＭＲヘッドのギャップ損失特性のため、未記録領域からの磁束を拾う配置ではないにも関らず出力が低下する。ここで、 Gsはシールド間隔である。
【００１１】
以上の結果から、光記録、磁気ヘッド再生システムにおいて、高い再生出力と分解能特性を得るには次の２つの要件が必要となることが確認できる。第１の要件は、記録スポットのビット境界線の曲率を出来るだけ大きくして、長方形に近いスポット形状とすること。第２の要件は、ＧＭＲヘッドのギャップ損失が少ない条件、すなわちビット長から円弧をなす部分のトラック方向の長さを引いた距離がシールド間隔Gsの２／３程度なり長くすることである。これらの条件をまとめると、本発明の条件式、Ｂ−Ａ＝B−(R−(R2−(Tw/2)2)0.5) ≧ 2/3・Gs/２ が導かれる。あるいは、より高い再生出力を必要とする場合には、B−(R−(R2−(Tw/2)2)0.5) ≧ Gs/２の関係が成り立つことが望ましい。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば光ヘッドを用いて媒体上に熱磁気記録した時のスポット形状をほぼ長方形にすることが出来るため、ＧＭＲヘッドを用いて磁気再生する時の再生効率を向上させることが可能となり、ＧＭＲヘッドが持つ再生分解能特性を生かすことがことが出来る。その結果、高い線記録密度での高出力、高Ｓ／Ｎ再生特性を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】絞りを設けた場合と設けなかった場合の、再生出力の記録マーク周期依存性を示す図。
【図２】本発明の磁気記録再生装置の模式図。
【図３】光記録・磁気再生用の媒体構造を示す図。
【図４】記録層に書かれたスポットの形状を示す図。
【符号の説明】
１１…絞りを設けた時の再生出力の記録マーク周期依存性
１２…絞りを設けなかった時の再生出力の記録マーク周期依存性
２１…レーザーダイオード
２２…集光レンズ
２３…絞り
２４…記録層
２５…再生層
２６…基板
２７…磁界変調用コイル
２８…光レーザ、磁気ヘッド駆動回路
２９…再生用磁気ヘッド
２１０…信号処理回路
３１…基板
３２…保護層
３３…記録層
３４…再生層
４１…絞りを設け無かった時の記録スポット形状
４２…ＧＭＲヘッドの磁気シールド空隙部の形状
４３…絞りを設けた時の記録スポット形状。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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