JP3790224B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、磁気記録媒体へのデータの記録・再生を行なうのに用いられる磁気ヘッドに関する。本明細書でいう「磁気ヘッド」とは、磁界発生用のコイルを備えたデータ記録・再生用のヘッドを意味しており、光磁気ヘッドを含む概念である。また、本明細書でいう「磁気記録媒体」とは、磁気的手段を用いることによりデータの記録および／または再生を行なうことが可能な記録媒体を意味している。したがって、磁気ディスクや光磁気ディスクなどに加え、あらゆる形状を有する磁気的手段によるデータ記録媒体も含む広い概念である。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録媒体へのデータの記録は、磁気ヘッドに備えられたコイルにより発生された記録用磁界の磁束の方向を制御することにより行なわれる。この記録用磁界は、上記コイルに高周波電流が通電されることにより、その磁束の方向が急峻かつ連続的に反転される。磁気記録媒体には、記録用磁界をできる限り効果的に作用させることが好ましく、そのための手段として、高透磁率を有する磁性体膜を磁気ヘッドに具備させる手段がある（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来、このようなデータの記録・再生を行なうための磁気ヘッドの一例として、たとえば図１１に示されるような構成のものがある。磁気ヘッドＨ’は、スライダ８０と、スライダ８０に搭載された対物レンズ８１と、コイル８２と、磁性体膜８３とを備えている。コイル８２は、記録用の磁界を発生させるためのものであって、２つの渦巻状の導体膜８２ａ，８２ｂにより形成されており、絶縁保護の観点から誘電体層８６によって覆われている。２つの導体膜８２ａ，８２ｂのそれぞれの内周端部は、接続部８４を介して互いに導通接続されている。導体膜８２ａ，８２ｂのそれぞれの外周端部には、コイル８２の半径方向に延びる引き出し配線部８５ａ，８５ｂが連接されており、これらに配線部材８６ａ，８６ｂを接続することにより、コイル８２に対する外部からの電力供給が行なえるようになっている。磁性体膜８３は、高透磁率を有する物質から形成されており、コイル８２の下方に配されている。このような構成によれば、コイル８２により発生された記録用の磁界が磁性体膜８３の下方に漏洩することが抑制され、上記磁界を光磁気ディスクＤに向けて効果的に作用させることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−５１１４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手段においては、次のような不具合があった。
【０００６】
光磁気ディスクＤへのデータ書込みを磁界変調方式によって行なう場合、コイル８２に高周波電流を流すことにより磁界の磁束の方向が切り替えられる。図１２に示すように、コイル８２に電力供給するための一対の出力端子８８ａ，８８ｂを備えた電源装置８８には、高周波電流の方向を急峻にかつ連続的に切り替える機能を具備させる必要がある。そのために、電源装置８８が複雑化し、コストアップや、装置の信頼性の低下の要因となる可能性があった。また、より高速な書込み処理の要請に対して、電源装置８８による電流の切り替えは、その反転速度が十分でない場合もあった。
【０００７】
このような問題を解決するための手段としては、図１３に示す構造のコイルを採用することが考えられる。同図に示すコイル９１は、２つの導体膜９１ａ，９１ｂにより構成されている。これらの導体膜９１ａ，９１ｂの一端部が端子９３に接続されており、端子９３は、電源装置（図示略）の負極の端子へと接続されている。導体膜９１ａ，９１ｂの他方の端部９４，９５は、それぞれが電源装置の正極の端子へと接続されている。端部９４側に通電を行なわせると、導体膜９１ａの中心部には上向きの磁界が発生する。一方、端部９５側に通電を行なわせると、コイル９１ｂの中心部に下向きの磁界が発生する。このような構造のコイルを用いれば、電源装置から供給される電流の向きを変化させることなく、コイルにより発生する磁界の方向を反転させることが可能である。つまり、電源装置には高周波電流を発生させる機能を備えるが必要なく、電流の向きを一定として高速反転が可能である。また、電源装置の構成を簡素なものとすることができる。
【０００８】
ところが、図１３に示す構造のコイル９１は、従来技術による磁気ヘッドＨ’が２本の引き出し配線部８５ａ，８５ｂを備えるのに対して、３本の引き出し配線部を備えており、その数が多い。したがって、図１３の構造をそのまま磁気ヘッド用いたのでは、増加した引き出し配線部を設けるためのスペースが必要であり、その分だけ磁気ヘッドの厚みが大きくなる。これに伴って誘電体層８６の厚みが増加すると、その形成による応力が増大し、この応力はスライダ８０に作用することとなる。スライダ８０はたとえばガラスにより形成されているために、上記応力により、スライダ８０が反ってしまったり、割れてしまうなどの不具合が生じる虞れがある。従来技術による磁気ヘッドＨ’は、誘電体層８６の形成による応力に対して、スライダ８０の強度上の余裕がほとんどなく、誘電体層８６の厚みを増加させることは困難である。
【０００９】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、磁気ヘッドの厚みの増加を抑制しつつ、データ書込みの高速化を可能とすること、をその課題としている。
【００１０】
【発明の開示】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
本願発明によって提供される光磁気ヘッドは、磁気記録媒体に対向して配置される磁界発生用コイルと、上記コイルに通電を行なわせるための複数の引き出し配線部と、上記コイルを挟んで上記磁気記録媒体とは反対側に設けられた磁性体膜と、を備えている磁気ヘッドであって、上記複数の引き出し配線部のうち少なくとも１つは、上記磁性体膜に形成された切り欠き部を上記磁性体膜の面内方向に通過した構成とされていることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、コイルに接続された複数の引き出し配線部の少なくとも１つは、磁性体膜を設けるためのスペースを利用して設けられた構造となっており、磁気ヘッド全体の厚みが増加することを抑制することが可能となる。したがって、たとえばコイルの反転速度の高速化を図ることを目的として、引き出し配線部の数を増やすような場合であっても、磁気ヘッドの厚みの増加を抑制し、磁気ヘッドが反ったり、割れてしまうなどの不具合を抑制することができる。
【００１３】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記コイルは、互いに巻き方向が相違する２つの渦巻状の導体膜が積層し、かつこれら２つの導体膜の各内周端部どうしがつながった構成とされ、上記複数の引き出し配線部としては、上記２つの導体膜の各外周端部に一端が繋がった一対の第１の引き出し配線部と、上記２つの導体膜の各内周端部に一端が繋がった第２の引き出し配線部とが設けられている。
【００１４】
上記構成によれば、たとえば一対の第１の引き出し配線部を電源装置の正極の端子へと接続し、第２の引き出し配線部を電源装置の負極の端子へと接続し、かつ電源装置に備えられたスイッチング機能を用いて、一対の第１の引き出し配線部のいずれかに通電することにより、記録用磁界の方向を反転させて、磁界変調方式の書込みを行なうことが可能である。よって、高周波電流を発生可能な電源装置を用いる必要がないために、従来と比較して、電源装置を簡素な構成とすることが可能である。また、上気したスイッチングによれば、データ書込みの高速化を図ることができる。
【００１５】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記第２の引き出し配線部の一部が、上記磁性体膜に形成された切り欠き部を上記磁性体膜の面内方向に通過した構成とされているとともに、上記各第１の引き出し配線部は、上記２つの導体膜と同層に形成されている。このような構成によれば、磁気ヘッドの薄型化を図る点において好適である。
【００１６】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記コイルの２つの導体膜に同じ電圧を印加した場合に、これら２つの導体膜による磁界強度が上記磁気記録媒体において同一となるように、上記コイルの２つの導体膜のうち、上記磁気記録媒体から遠い側に位置する一方は、他方よりも巻き数が多くされている。
【００１７】
上記構成によれば、データの書込みが行なわれる磁気記録媒体からの距離が異なる導体膜どうしであっても、同じ電圧を印加したときに、それらにより発生される磁界の磁気記録媒体の記録層における強さを等しくすることが可能である。よって、上記電源装置は電圧を調整可能とする必要がなく、簡素な構造とすることができる。また、書込み処理の信頼性の低下を防ぐこともできる。
【００１８】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１〜図３は、磁気ヘッドの参考例を示している。
【００２１】
まず、図１を参照しながら、参考例としての磁気ヘッドが用いられている磁気情報処理装置の構成の一例について説明する。同図に示す磁気情報処理装置Ｐは、磁気ヘッドＨと、キャリッジ６と、固定光学部７と、電源装置８とを備えた光磁気ディスク装置として構成されている。なお、磁気情報処理装置Ｐの構成および磁気情報処理装置Ｐにおける磁気ヘッドＨの役割は、後述する本願発明に係る磁気ヘッドの場合も同様である。
【００２２】
光磁気ディスクＤは、スピンドルＳｐに支持されており、スピンドルモータＭの駆動力により、スピンドルＳｐを中心として高速回転可能である。光磁気ディスクＤの両面のうち、磁気ヘッドＨと対向する側の面には記録層４０が設けられている。この記録層４０の表面は、透光性を有する絶縁保護膜４１によって覆われている。
【００２３】
キャリッジ６は、光磁気ディスクＤの下方に配されており、たとえば図示されていないボイスコイルモータの駆動力によって光磁気ディスクＤの半径方向に移動自在である。このキャリッジ６の移動により、光磁気ヘッドＨを目的のトラック近傍に配置させるシーク動作がなされる。固定光学部７は、レーザダイオードやコリメータレンズなど（いずれも図示略）を備えており、この固定光学部７から発せられたレーザ光Ｌは、キャリッジ６に向けて進行し、キャリッジ６に搭載された立ち上げミラー１３に到達するように構成されている。固定光学部７には、ビームスプリッタや光検出器（いずれも図示略）も設けられている。
【００２４】
アクチュエータ９は、光磁気ディスクＤへの記録および再生時における、フォーカス制御およびトラッキング制御を行なうためのものである。このアクチュエータ９は、キャリッジ６に搭載されており、対物レンズ５ｂが搭載されたレンズホルダ１０の上下方向および光磁気ディスクＤの半径方向への移動を可能とするものである。
【００２５】
図２によく表われているように、磁気ヘッドＨは、スライダ１と、このスライダ１に搭載された対物レンズ５ａと、コイル２と、磁性体膜３とを備えた光磁気ヘッドとして構成されている。スライダ１は、上下方向に撓み変形可能なサスペンション１２に支持されており、光磁気ディスクＤに対向して配されている。このスライダ１は、このスライダ１と光磁気ディスクＤとの間に流入してくる空気流によりもたらされる、いわゆるくさび効果により、光磁気ディスクＤとの間に微小な隙間を隔てて浮上するものである。スライダ１は、たとえば対物レンズ５ａと同材質のガラス製であり、その表面には透光性を有する誘電体層４が形成されている。
【００２６】
対物レンズ５ａは、対物レンズ５ｂを透過してきたレーザ光Ｌを集束させ、光磁気ディスクＤの記録層４０の記録対象部分にレーザスポットを形成するためのものである。
【００２７】
コイル２は、誘電体層４の表層近傍部分に埋設されており、第１の導体膜２０ａと、第２の導体膜２０ｂとを具備して構成されている。第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂは、いずれも渦巻コイルであり、互いの巻き方向が相違する。第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂは、対物レンズ５ａを透過してきたレーザ光Ｌを遮らないように形成され、かつ対物レンズ５ａの光軸Ａをその中心としている。
【００２８】
第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂの間には、導体からなる接続部２４が設けられている。第１の導体膜２０ａの内周端部２１ａと、第２の導体膜２０ｂの内周端部２１ｂとは、この接続部２４を介して互いに導通接続されている。第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂのそれぞれの外周端部２２ａ，２２ｂには、コイル２の半径方向に延びる一対の第１の引き出し配線部２５ａ，２５ｂが連接されている。第２の導体膜２０ｂの内周端部２１ｂには、第２の引き出し配線部２５ｃが連接されている。この第２の引き出し配線部２５ｃは、その一部を磁性体膜３により形成されており、端部２１ｂと磁性体膜３とを接続する配線部２５ｃ₁と、磁性体膜３に連接されて光磁気ディスクＤの半径方向に延びる配線部２５ｃ₂とを具備して構成されている。これらの第１および第２の引き出し配線部２５ａ〜２５ｃは、第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂに通電を行なわせるための部分であり、誘電体層４の外部まで延びていることにより、それらの各一端部は、誘電体層４の一側面またはスライダ１の一側面において外部に露出している。この露出部分には、第１および第２の引き出し配線部２５ａ〜２５ｃに導通する銅などの金属膜からなる配線部材２６ａ〜２６ｃが接続されており、これらの配線部材２６ａ〜２６ｃを介してコイル２に対する電源装置８からの電力供給が行なえるようになっている。
【００２９】
磁性体膜３は、コイル２の下方に配されており、コイル２により発生された記録用磁界の下方への漏洩を抑制し、光磁気ディスクＤに対して磁界を効率よく作用させるためのものである。この磁性体膜３は、パーマロイなどの高透磁率を有する物質により形成されており、レーザ光Ｌを遮らないように、光軸Ａをその中心とするリング状である。
【００３０】
コイル２を構成する第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂ、第１および第２の引き出し配線部２５ａ〜２５ｃ、および磁性体膜３などは、半導体製造プロセスと同様なプロセスにより製造することが可能である。第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂ、第１および第２の引き出し配線部２５ａ〜２５ｃは、銅などの金属膜を所定形状にパターニングすることにより形成されたものであり、第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂを覆うように誘電体の薄い層が形成される。同様に磁性体膜３も、パーマロイなどの膜をパターニングすることにより形成され、磁性体膜３を覆うように誘電体の薄い層が形成される。このような工程が繰り返されることにより、スライダ１の表面には、積層構造の誘電体層４が形成され、その内部に第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂ、第１および第２の引き出し配線部２５ａ〜２５ｃおよび磁性体膜３などが埋設された構造が得られる。
【００３１】
図３によく表われているように、電源装置８は、コイル２に電力供給をするためのものであり、一対の正極の端子８ａ，８ｂと負極の端子８ｃとを備えている。一対の第１の引き出し配線部２５ａ，２５ｂは、配線部材２６ａ，２６ｂを介して一対の正極の端子８ａ，８ｂへと接続されており、第２の引き出し配線部２５ｃは、負側の端子８ｃへと接続されている。電源装置８は、スイッチング機能を備えており、正極の端子８ａ，８ｂのいずれかに切り替えて通電することが可能とされている。上記スイッチングにより端子８ａから通電されたときには、図３（ａ）に示すように、第１の引き出し配線部２５ａおよび第２の引き出し配線部２５ｃを介して第１の導体膜２０ａに対して電力を供給する回路が形成される。この際には、渦巻コイルとされた第１の導体膜２０ａにより、その中心部において下向きの方向の記録用磁界４０が発生する。一方、上記スイッチングにより端子８ｂから通電されたときには、図３（ｂ）に示すように、第１の引き出し配線部２５ｂおよび第２の引き出し配線部２５ｃを介して第２の導体膜２０ｂに対して電力を供給する回路が形成される。第１および第２の導体膜はその巻き方向が互いに反対とされているために、第２の磁性体膜により発生する記録用磁界４０の方向は第１の磁性体膜による磁界の方向と反対であり、上向きとなる。
【００３２】
次に、磁気ヘッドＨの作用について説明する。
【００３３】
光磁気ディスクＤへのデータ書込みを磁界変調方式によって行う場合、まず、光磁気ディスクＤを回転させることにより、スライダ１を光磁気ディスクＤから微小な間隔を隔てて浮上させる。そして、記録層４０の記録対象部分にレーザ光Ｌを連続的に照射することにより、記録層４０の温度を上昇させる。一方、コイル２により発生する記録用磁界は、記録データの内容に応じてその方向が切り替えられる。これにより記録層４０を構成する磁性体の磁化の向きを制御する。この際、コイル２による記録用磁界の方向の切り替えは、電源装置８に備えられたスイッチング機能により、電源装置８からの電流が第１の導体膜２０ａ，または第２の胴体膜２０ｂのいずれかに適宜通電されることによってなされる。よって、簡素な構造の電源装置を用いて、磁界変調方式によるデータ書込みを行うことが可能であり、コストアップや装置の信頼性の低下を抑制することができる。さらに、従来技術に用いられた、高周波電流を発生させる機能を有する電源装置と比較して、電源装置８に備えられたスイッチングによる電流の反転は、その高速化が可能であり、データ書込みの高速化を図ることができる。
【００３４】
また、上述した効果を発揮する電源装置８の採用を可能とするために設けられた第２の引き出し配線部２５ｃは、その一部が磁性体膜３を利用して形成されている。したがって、第２の引き出し配線部２５ｃを設けるために新たなスペースを必要とせず、たとえば、第２の引き出し配線部２５ｃを設けるために誘電体層４を厚くすることもない。よって、磁気ヘッドＨの厚みは、従来技術による磁気ヘッドと同等とすることが可能であり、磁気ヘッドＨが反ってしまうことや、割れてしまうことなどの不具合の発生を防ぐことができる。
【００３５】
図４〜図８は、本願発明に係る磁気ヘッドの実施形態を示している。これらの図において、上記参考例と同一または類似の要素には、上記参考例と同一符号を付している。
【００３６】
図４〜図７に示す実施形態においては、第２の引き出し配線部２５ｃが、磁性体膜３に形成された切り欠き部を通過する構成とされている。
【００３７】
より具体的には、図４に示す構成においては、導体膜２０ｂの内周端部２１ｂに連接された第２の引き出し配線部２５ｃが、磁性体膜３に接続されずに、磁性体膜３を通過して、誘電体層４の外部へと延びている。図５によく表れているように、磁性体膜３は、その一部が分断されて切り欠き部３ａが形成されており、この切り欠き部３ａ内を、第２の引き出し配線部２５ｃが通過している。このような構成によれば、コイル２に供給される電流は、磁性体膜３を流れることがない。したがって、上述した効果に加えて、磁性体膜３における過電流損失を防ぐ効果も得られ、磁性体膜３が高抵抗率を有する材質により形成されている場合などにおいても、発熱などによるエネルギーロスを抑制し、コイル２への電源供給を効率よく行うことができる。
【００３８】
図６および図７に示す構成においては、磁性体膜３には、その厚みの半分程度の深さの切り欠き部３ｂが形成された構造となっている。この切り欠き部３ｂ内を第２の引き出し配線部２５ｃが通過している。このような構成によっても、上述したのと同様の効果を得ることができる。
【００３９】
図８に示す実施形態においては、光磁気ディスクＤから遠い側の第２の導体膜２０ｂの巻き数が、光磁気ディスクＤに近い側の第１の導体膜２０ａの巻き数よりも多くされている。データ書込みにおいては、発生させるべき記録用磁界の方向により、第１の導体膜２０ａもしくは第２の導体膜２０ｂのいずれかが、単独で用いられる構成とされている。本実施形態とは異なり、第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂのそれぞれの巻き数が同じである場合には、これらに印加される電圧が同一であるとすると、光磁気ディスクＤの記録層４０までの距離の差に起因して、記録層４０におけるこれら第１および第２の導体膜２０ａ，２０ｂによる記録用磁界の強度が相違することとなる。このような記録用磁界の強度の相違は、データ書込みにおけるエラーの原因となる虞れがある。これに対し、本実施形態によれば、光磁気ディスクＤからの距離が遠い位置に配されている第２の導体膜２０ｂの巻き数が、第１の導体膜２０ａよりも多いために、双方に同じ電圧を印加した場合に、記録層４０おける記録用磁界の強さを等しくすることが可能である。よって、書込み処理の信頼性の低下を防ぐことができる。また、電源装置の構成をより簡素にすることができる。
【００４１】
図９に示す参考例においては、コイル２は１つの導体膜２０ａにより形成されている。導体膜２０ａの内周端部２１ａに繋がった第２の引き出し配線部２５ｃは、磁性体膜３の一部を利用して形成されている。この構成においては、図１０に示すように、従来技術と同様に、記録用磁界の制御は、高周波電流がコイル２に供給されることにより行われており、高周波電流を発生する機能を備えた電源装置８’が用いられている。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本願発明によれば、磁気ヘッドの厚みの増加を抑制しつつ、データ書込みの高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 磁気ヘッドの参考例を用いた磁気情報処理装置の一例を示す概略説明図である。
【図２】 磁気ヘッドの参考例を示す要部断面図である。
【図３】 コイルと電源装置とによる磁界の発生の説明図である。
【図４】 本願発明に係る磁気ヘッドの一実施形態を示す要部断面図である。
【図５】 図４のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図である。
【図６】 本願発明に係る磁気ヘッドの他の実施形態を示す要部断面図である。
【図７】 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部断面図である。
【図８】 本願発明に係る磁気ヘッドの他の実施形態を示す要部断面図である。
【図９】 磁気ヘッドの他の参考例を示す要部断面図である。
【図１０】 コイルと電源装置とによる磁界の発生の説明図である。
【図１１】 従来技術の説明図である。
【図１２】 コイルと電源装置による磁界発生の説明図である。
【図１３】 磁気発生用コイルの構造の説明図である。
【符号の説明】
Ｈ 磁気ヘッド
１ スライダ
２ コイル
３ 磁性体膜
３ａ，３ｂ 切り欠き部
４ 誘電体層
５ａ，５ｂ 対物レンズ
８ 電源装置
２０ａ 第１の導体膜
２１ｂ 第２の導体膜
２５ａ，２５ｂ 第１の引き出し配線部
２５ｃ 第２の引き出し配線部

Claims (4)

1. 磁気記録媒体に対向して配置される磁界発生用コイルと、
   上記コイルに通電を行なわせるための複数の引き出し配線部と、
   上記コイルを挟んで上記磁気記録媒体とは反対側に設けられた磁性体膜と、
   を備えている磁気ヘッドであって、
   上記複数の引き出し配線部のうち少なくとも１つは、上記磁性体膜に形成された切り欠き部を上記磁性体膜の面内方向に通過した構成とされていることを特徴とする、磁気ヘッド。
2. 上記コイルは、互いに巻き方向が相違する２つの渦巻状の導体膜が積層し、かつこれら２つの導体膜の各内周端部どうしが繋がった構成とされ、
   上記複数の引き出し配線部としては、上記２つの導体膜の各外周端部に一端が繋がった一対の第１の引き出し配線部と、上記２つの導体膜の各内周端部に一端が繋がった第２の引き出し配線部と、が設けられている、請求項１に記載の磁気ヘッド。
3. 上記第２の引き出し配線部の一部が、上記磁性体膜に形成された切り欠き部を上記磁性体膜の面内方向に通過した構成とされているとともに、上記各第１の引き出し配線部は、上記２つの導体膜と同層に形成されている、請求項２に記載の磁気ヘッド。
4. 上記コイルの２つの導体膜に同じ電圧を印加した場合に、これら２つの導体膜による磁界強度が上記磁気記録媒体において同一となるように、上記コイルの２つの導体膜のうち、上記磁気記録媒体から遠い側に位置する一方は、他方よりも巻き数が多くされている、請求項２または３に記載の磁気ヘッド。

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