(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録層を有する回転可能なディスクであって、前記記録層が、複数のデータトラックを有し、各データトラックが、複数のデータセクタおよび非データ領域を有する回転可能なディスクと、
導電性コイル、および書き込み磁極を備える書き込みヘッドであって、前記コイルは、書き込みパルスを生成することで、前記ディスクが回転する際に、前記書き込み磁極に前記データセクタの磁化を促進させるようになっている書き込みヘッドと、
前記書き込みヘッドを支持するためのキャリアであって、ディスク対向面を有するキャリアと、
レーザと、
前記キャリアに設けられる近接場変換器（ＮＦＴ）であって、前記データセクタを加熱して、前記ディスクが回転する際に前記書き込み磁極によって前記データセクタの磁化を促進させるために前記レーザに結合される近接場変換器（ＮＦＴ）と、
レーザパワーレベルを設定するために前記レーザに結合されるコントローラであって、前記レーザパワー設定が、前記ＮＦＴによって前記データセクタに対して生じた熱を判定するコントローラと、
前記キャリアに設けられる導電性センサであって、温度の変化に応じて電気抵抗の変化を示すようになっているセンサと、
前記センサに結合される電気回路であって、前記センサの電気抵抗の変化を表す出力信号を提供するための電気回路と、
レーザパワー設定の履歴から前記レーザパワーの予測を計算するとともに、前記センサ回路出力信号と前記予測されたレーザパワーとの間の差異を計算し、かつ前記計算された差異に応じて前記コントローラに対するエラー信号を生成するために、前記コントローラおよび前記センサ回路に結合されるプロセッサと、
を備える熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ディスクドライブ。
【請求項２】
選択されたデータセクタｋについての前記レーザパワー設定が、ｘ（ｋ）であり、かつ前記計算によって予測されたレーザパワーがｗ（ｋ）であり、
前記プロセッサに結合されるメモリであって、ｘ（ｋ−１）およびｘ（ｋ−２）ならびにａ（０）、ａ（１）およびａ（２）を含む係数のセットを有するレーザパワー設定の履歴を含むようになっているメモリをさらに備え、
前記予測の計算が、ｗ（ｋ）をａ（０）＊ｘ（ｋ）、ａ（１）＊ｘ（ｋ−１）およびａ（２）ｘ＊（ｋ−２）の総計として計算することを含む、
請求項１に記載のＨＡＭＲディスクドライブ。
【請求項３】
前記センサ回路出力信号が、ｘ（ｋ）に対応する測定によって得られたパワー値ｙ（ｋ）を表すとともに、前記差異の計算が、ｙ（ｋ）−ｗ（ｋ）を計算することを含む、請求項２に記載のＨＡＭＲディスクドライブ。
【請求項４】
前記コントローラに結合されるとともに、デジタル測定されたパワー値を前記プロセッサに送るために、前記電気回路と、前記プロセッサとの間に接続されるＡ−Ｄ変換器（ＡＤＣ）であって、前記コントローラからのタイミングパルスに応答するようになっているＡＤＣをさらに備える、請求項１に記載のＨＡＭＲディスクドライブ。
【請求項５】
前記レーザを前記ＮＦＴに結合する導波路をさらに備え、前記導電性センサが、前記導波路に隣接し、かつ前記キャリアの前記ディスク対向面から奥まった位置に配置される、請求項１に記載のＨＡＭＲディスクドライブ。
【請求項６】
前記温度センサが、前記ＮＦＴ付近の前記ディスク対向面に配置される、請求項１に記載のＨＡＭＲディスクドライブ。
【請求項７】
前記データセクタが、離間して配置される離散データアイランドにパターン化される、請求項１に記載のＨＡＭＲディスクドライブ。
【請求項８】
磁気記録層を有する回転可能なディスクであって、前記記録層が、複数のデータトラックを有し、各データトラックが、複数のデータ領域および非データ領域を有する回転可能なディスクと、
導電性コイル、および書き込み磁極を備える書き込みヘッドであって、前記コイルは、書き込みパルスを生成することで、前記ディスクが回転する際に前記書き込み磁極に前記データ領域の磁化を促進させるようになっている書き込みヘッドと、
前記書き込みヘッドを支持するためのキャリアであって、ディスク対向面を有するキャリアと、
複数のパワー設定が可能なレーザと、
前記キャリアに設けられる近接場変換器（ＮＦＴ）であって、前記データ領域を加熱して、前記ディスクが回転する際に前記書き込み磁極によって前記データ領域の磁化を促進させるために前記レーザに結合される近接場変換器（ＮＦＴ）と、
前記キャリアに設けられ、前記レーザを前記ＮＦＴに結合させる導波路と、
前記導波路の付近の前記キャリアに設けられ、かつ前記キャリアの前記ディスク対向面から奥まった位置に配置される導電性センサであって、前記導波路からの熱に応答するようになっているとともに、温度の変化に応じて電気抵抗の変化を示すようになっている導電性センサと、
前記センサに結合される電気回路であって、前記センサの電気抵抗の変化を表す出力信号を提供するための電気回路と、
前記電気回路からの前記出力信号を、デジタル測定されたパワー値に変換するためのＡ−Ｄ変換器（ＡＤＣ）と、
データ領域に対する前記データの書き込みを制御するためのコントローラであって、前記コントローラに結合され、かつ前記コントローラによって読み取り可能な命令のプログラムを含むようになっているメモリを制御するためのコントローラと、
を備え、
前記命令のプログラムは、
前記レーザをパワー設定ｘ（ｋ）に設定することと、
前記ＡＤＣのタイミングを調節して、前記レーザパワー設定ｘ（ｋ）に対応するデジタル測定されたパワー値ｙ（ｋ）を生成することと、
ｘ（ｋ−１）およびｘ（ｋ−２）がそれまでのレーザパワー設定であるとき、ｘ（ｋ）、ｘ（ｋ−１）およびｘ（ｋ−２）を含むレーザパワー設定の数列をメモリに格納することと、
前記センサのキャリブレーションを実行して、ａ（０）、ａ（１）およびａ（２）を含む係数列ａ（ｎ）を生成することと、
前記レーザパワー設定の数列と前記係数列とのコンボリューションを実行して、予測されるパワー値ｗ（ｋ）を生成することと、
ｙ（ｋ）−ｗ（ｋ）を算出することと、
ｙ（ｋ）−ｗ（ｋ）の絶対値が所定の閾値よりも大きい場合には、前記レーザパワー設定を調節するとともに、前記データ領域に対するデータの書き換えを開始することと、
を含む方法動作を行う、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ディスクドライブ。
【請求項９】
前記ディスクドライブがデータの読み取りも書き込みも行っていないときに、前記キャリブレーションを実行することが、
前記レーザパワーを所定の時間の間、公称設定に設定することと、
デジタル測定されたパワー値の数列であって、前記係数列に対応する数列を、前記ＡＤＣから、前記所定の時間後に定期的な時間間隔で受け取ることと、
前記係数列をメモリに格納することと、
を含む、請求項８に記載のＨＡＭＲディスクドライブ。
【請求項１０】
前記データ領域が、離間して配置される離散データアイランドにパターン化される、請求項８に記載のＨＡＭＲディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ：heat-assisted magnetic recording）型の磁気記録ディスクドライブに関し、より具体的には、レーザパワーを測定するためのセンサを備えるＨＡＭＲディスクドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルアシスト記録（ＴＡＲ：thermally-assisted recording）と呼ばれることもある、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）が提案されている。ＨＡＭＲディスクドライブにおいては、近接場変換器（ＮＦＴ：near-field transducer）を備える光導波路は、レーザなどの放射源からの熱を向けて、ディスク上の磁気記録層の局所的領域を加熱する。その放射は、磁気材料を、そのキュリー温度付近まで、またはキュリー温度よりも高くなるまで局所的に加熱して、書き込みヘッドによって、書き込みが生起するのに十分な程度に保磁力を低下させる。ディスク上の磁気記録層が磁気記録材料の連続層である、従来の磁気記録ディスク用のＨＡＭＲディスクドライブが提案されている。磁気記録層が、小さな隔離されたデータアイランドにパターン化され、各アイランドはただ１つの磁気「ビット」を含み、隣接するアイランドから非磁性の空間によって離間される、ビットパターン媒体（ＢＰＭ：bit-patterned media）用のＨＡＭＲディスクドライブもまた提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
書き込み時には、ＮＦＴにおける出力パワーが所定の範囲内にあることが重要である。レーザパワー設定が低すぎると、ＮＦＴ出力パワーも小さくなりすぎるので、所望のデータビットが磁化されないことになる。レーザパワー設定が高すぎると、ＮＦＴ出力パワーも大きくなりすぎるので、所望のデータビットに隣接するビットまでもが磁化されてしまう。光検出器を使用して、レーザパワーを監視することは可能であるが、追加費用がかかることから、魅力的な解決策ではない。導電性の温度センサが提案されているが、応答時間が非常に遅いので、各データセクタで正確なレーザパワーの監視を行うことができない。
【０００４】
必要であるのは、温度センサを使用して、書き込み時にレーザパワーを正確に測定することが可能なＨＡＭＲディスクドライブである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、温度センサを使用して、書き込み時にレーザパワーを正確に監視するＨＡＭＲディスクドライブに関する。温度センサの応答時間が、正確な監視を行うには遅すぎるので、ディスクドライブコントローラ、または別個のプロセッサが、レーザパワー設定の履歴からレーザパワーの予測を計算する。この予測値が測定値と比較される。差異が大きすぎるか、あるいは小さすぎる場合には、レーザパワーが強すぎるか、あるいは弱すぎることを示しており、エラー信号がディスクドライブコントローラに送られる。ディスクドライブコントローラは、レーザパワー設定を調節して、データの書き換えを開始することができる。予測されるレーザパワーは、現在およびそれまでのレーザパワー設定の数列と係数列のコンボリューションから算出される。ディスクドライブがアイドル状態にあるとき、あるいはパワーオンされた直後に、係数列がキャリブレーションプロセスによって得られる。レーザは、所定の時間、例えば１つのデータセクタ分の時間にわたって、公称パワー（nominal power）設定でオンにされる。次に温度センサは、一定の時間間隔でパワー値を測定し、これらの値が、係数列を表わす。
【０００６】
好ましい実施形態では、温度センサは導波路に隣接して配置され、かつＮＦＴおよび書き込みヘッドを支持するスライダの空気軸受面（ＡＢＳ：air-bearing surface）から奥まった位置に配置される。別の実施形態では、温度センサはＡＢＳの付近に配置される。
【０００７】
本発明の性質および利点をさらに完全に理解するために、添付の図面とともに記載された以下の詳細な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ディスクドライブの上面図である。
【図２】本発明の一実施形態における光導波路、書き込みヘッド、ＮＦＴおよび温度センサの配置を示す、空気軸受スライダおよび垂直磁気記録ディスクの一部に沿った断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の全体的な特徴および動作を概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるレーザパワー設定、ＡＤＣタイミングパルスおよび温度センサアナログ出力、ならびにプロセッサ演算の一例を示すタイミング図である。
【図５】本発明の一実施形態によるプロセッサの動作をさらに詳細に示すブロック図である。
【図６】予測されるレーザパワーを算出し、それを測定によって得られたレーザパワーと比較するための、本発明の一実施形態の動作方法を示すフローチャートである。
【図７】レーザパワー設定、および本発明の一実施形態によるキャリブレーションプロセスの一部として所定の時間間隔で測定によって得られたパワー値を示すグラフである。
【図８】本発明の一実施形態によるキャリブレーションプロセスを示すフローチャートである。
【図９】加熱により引き起こされる温度変化に応じて、温度センサがどのように可変抵抗器として機能するかを説明するための、本発明の一実施形態によるセンサ回路の一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明によるＨＡＭＲディスクドライブ１００の上面図である。ディスクドライブ１００は、ＢＰＭ磁気記録層を有するディスク１０２とともに図示されているが、ディスク１０２は、連続媒体磁気記録層を備える従来のディスクとすることもできる。ドライブ１００は、アクチュエータ１３０および磁気記録ディスク１０２を回転させるためのドライブモータを支持するハウジング、またはベース１１２を有する。アクチュエータ１３０は、剛性アーム１３１を有し、かつ矢印１３３で示すように旋回軸１３２の回りで回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ：voice coil motor）回転アクチュエータであってもよい。ヘッドサスペンションアセンブリは、一方の端部がアクチュエータアーム１３１の端部に取り付けられるサスペンション１３５と、サスペンション１３５のもう一方の端部に取り付けられる空気軸受スライダ１２０のようなヘッドキャリアと、を含む。サスペンション１３５は、スライダ１２０をディスク１０２の表面にきわめて近接した状態に維持して、ディスク１０２が矢印２０の方向に回転する際に、スライダ１２０が、ディスク１０２によって生成される空気軸受上において「ピッチ（pitch）」かつ「ロール（roll）」することを可能にする。磁気抵抗性の読み取りヘッド（図示せず）および誘導性の書き込みヘッド（図示せず）は、通常、当技術分野ではよく知られているように、スライダ１２０の後端部（trailing end）上に一連の薄膜および構造体としてパターン化された一体型の読み取り／書き込みヘッドとして形成される。ＨＡＭＲディスクドライブでは、スライダ１２０はまた、ＢＰＭデータアイランドまたは連続磁気記録層の領域を加熱するための光導波路（図示せず）およびＮＦＴ（図示せず）を支持する。レーザ光源２５０は、スライダ１２０上に配置されているように図示されるが、この代わりにサスペンション１３５上に配置されてもよい。レーザ２５０は、レーザダイオード、例えば、約７８０ｎｍの波長を有する光を放射するＣＤ−ＲＷ型のレーザダイオードであってもよい。図１には、関連付けられるスライダおよび読み取り／書き込みヘッドとともに、１つのディスク表面のみが示されているが、通常は、スピンドルモータによって回転されるハブ上に積層された複数のディスクが存在し、各ディスクの表面に、別個のスライダおよび読み取り／書き込みヘッドが関連付けられている。
【００１０】
ＢＰＭ磁気記録ディスク１０２は、ディスク基板と、その基板上の磁化可能な材料からなる離散データアイランド３０と、を含む。データアイランド３０は、半径方向に離間して配置されるトラック１１８内に配列され、図１には、数個のアイランド３０と、ディスク１０２の内径および外径付近の代表的なトラック１１８とだけが示されている。各トラック内では、データアイランドはデータセクタにグループ化され、各データセクタに先行して非データ同期フィールドがある。ディスクはまた、均等な角度方向に離間して配置されるサーボセクタを含み、そのうちの数個が、データトラック１１８を横切って略半径方向に延在するサーボセクタ１４０として示されている。サーボセクタ１４０は、読み取り／書き込みヘッドの位置決め情報を含んだ、あらかじめ記録またはフォーマットされた非データ領域であり、上書きされることを意図していない。ディスク１０２が矢印２０の方向に回転する際に、アクチュエータ１３０の動きによって、スライダ１２０の後端部にある読み取り／書き込みヘッドが、異なるデータトラック１１８にアクセスして、これらのデータトラックによって異なるデータセクタにアクセスすることができる。ディスク１０２が連続媒体ディスクである場合には、磁気記録層はまた、半径方向に離間して配置される複数のトラックを有する。ここで、各トラックは、複数のデータセクタを有する。
【００１１】
図２は、きわめて小さな特徴を示すことが困難であるために、縮尺のとおりに描画されていないが、空気軸受スライダ１２０およびＢＰＭディスク１０２の一部に沿った断面図である。ディスク１０２は、離散データアイランド３０にパターン化された垂直磁気記録層１０３、および磁束戻り経路１６６を提供する軟磁性基層（ＳＵＬ：soft magnetic underlayer）１０５を有する。スライダ１２０は、後面（trailing surface）１２１、および後面１２１に対して略垂直方向を向いている空気軸受面（ＡＢＳ）の表面１２２を有する。スライダ１２０は通常、アルミナ／チタニウム−カーバイドの複合体（Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ）などの複合材料で形成され、かつ読み取り素子および書き込み素子を支持しており、これらの読み取り素子および書き込み素子は通常、スライダの後面１２１上の一連の薄膜および構造体として形成される。後面１２１は、スライダ１２０に対してディスク１０２の方向２０にあるため、後面と呼ばれる。ＡＢＳ１２２は、ディスク１０２に対向する、スライダ１２０のディスク対向面であって、実際のスライダには通常存在する薄い保護膜を除いて示されている。ディスク対向面またはＡＢＳとは、薄い保護膜で覆われたスライダの表面、または保護膜が存在しない場合のスライダの実際の外表面、または保護膜の外表面を意味する。
【００１２】
スライダ１２０は、シールドＳ１とシールドＳ２との間に配置された従来の磁気抵抗読み取りヘッド１５０、および、書き込み磁極１６２を備える磁気ヨーク１６１と、磁束戻り磁極１６３と、導電性コイル１６４と、を含む従来の垂直書き込みヘッド１６０を支持する。書き込みコイル１６４は、ヨーク１６１の周りに巻かれて示されており、電流方向は、「Ｘ」印をつけられたコイル断面によって紙面に入ってゆく方向が示され、および、実線の丸印をつけられたコイル断面によって紙面から出てくる方向が示されている。書き込み電流パルスがコイル１６４を通って向けられる際に、書き込み磁極１６２は、矢印１６５によって表わされているように、磁束をデータアイランド３０に向ける。矢印付き破線１６６は、ＳＵＬ１０５を通って戻り磁極１６３に戻る磁束戻り経路を示す。当技術分野で知られているように、コイルは螺旋タイプのものであってもまたよい。
【００１３】
スライダ１２０はまた、導波路またはＡＢＳ１２２の付近に近接場変換器（ＮＦＴ）２１０を備える光学チャネル２００と、温度センサ２６０と、を含む。光導波路２００は、図２において、ヨーク１６１を通って延在し、書き込み磁極１６２と戻り磁極１６３との間に配置された状態で図示されている。矢印２１６によって図示されるように、光導波路２００は、スライダ上面１２４にあるレーザ２５０からの放射をＮＦＴ２１０に向ける。波線矢印２１９によって表わされるように、ＮＦＴ２１０は、ディスク１０２がスライダ１２０に対して方向２０に動く際に、近接場放射をデータアイランド３０に向ける。
【００１４】
温度センサ２６０は、温度変化（ｄＴ）にともなって抵抗変化（ｄＲ）を示す、導電性フィルムまたは細いワイヤであってもよい。センサ２６０からの信号対雑音比率（ＳＮＲ：signal-to-noise ratio）を最大限にするために、材料のｄＲ／ｄＴを大きくし、その一方で抵抗を約１ｋオームよりも小さくして、ＲＣの時間定数およびショットノイズを低減させるべきである。好ましくは、温度センサ２６０は、金属または金属合金で形成されるが、サーミスタ材料、半導体、または熱電対接合を形成する２つの材料で形成されてもまたよい。好ましい実施形態では、温度センサ２６０は、導波路２００に隣接して配置され、かつ図２に示されるように、ＡＢＳから奥まった位置に配置される。センサ２６０は、２つの接点（図示せず）の間を導波路２００の向きに対して実質的に垂直な方向に延在する電線であってもよい。一例では、導波路２００は、ＡＢＳに対して垂直な方向にＮＦＴ２１０に向かって延在し、センサ２６０は、導波路２００に対して略直角であるクロストラック方向に延在している。レーザ光２５０が導波路２００を通過する際に、レーザパワーの約５パーセントがセンサ２６０を加熱するために使用され、その結果センサ２６０の抵抗に変化が生じる。別の実施形態では、温度センサ２６０はＮＦＴの付近のＡＢＳに配置され、ＮＦＴによって加熱される。
【００１５】
図３は、きわめて小さな特徴を示すことが困難であるために、縮尺のとおりに描画されていないが、本発明の一実施形態の全体的な特徴および動作を概略的に示すとともに、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のようなホストシステムとディスクドライブとの間のデータ伝送も示す。図３は、記録ディスク１０２の断面図を示す。記録ディスク１０２は、この例では、データセクタ１０７、１０８などのデータセクタ、および非データサーボセクタ１４０を含むデータトラックを有する垂直磁気記録層１０３’を備える連続媒体ディスクである。ディスク１０２は垂直磁気記録ディスクであるので、記録層１０３’のデータセクタ１０７中に図示された矢印は、データビットの磁気モーメントまたは磁化方向を表わす。記録層１０３’に記録されたデータビットからの信号は、読み取りヘッド１５０によって検出され、読み取り／書き込みエレクトロニクス１１３によって増幅、復号される。データは、コントローラ電子回路１１４に送られ、またインタフェース電子回路１１５によってインタフェース１７０を介してホストに送られる。ディスク１０２に書き込まれるべきデータは、ホストからインタフェース電子回路１１５およびコントローラ電子回路１１４に送られ、次にデータキューとしてパターン発生器１８０に送られ、さらに書き込みドライバ１８２に送られる。書き込みドライバ１８２は、書き込みヘッド１６０のコイルに対して高周波数電流パルスを発生させ、その結果、記録層１０３’のデータビットを磁化する書き込み磁場が生じる。
【００１６】
図３では、空気軸受スライダ１２０の一部がディスク１０２の上部の断面図に示され、読み取りヘッド１５０、書き込みヘッド１６０、光学チャネル２００および温度センサ２６０とともに示される。図３は、温度センサ２６０がＮＦＴ２１０の付近のＡＢＳに配置される別の実施形態を示しているが、図２に示されるように、温度センサ２６０は、導波路２００の付近であり、かつＡＢＳから奥まった位置に配置されてもまたよい。光学チャネル２００の端部は、スライダ１２０のディスク対向面または空気軸受面（ＡＢＳ）においてＮＦＴ２１０につながっている。ダイオードレーザなどのレーザ２５０が、放射を光導波路２００に向ける。当技術分野で知られているように、導波路への放射結合を向上させるために、回折格子またはスポットサイズ変換器などの結合要素（図示せず）が存在してもまたよい。レーザ放射がＮＦＴ２１０に当たって、ディスクがスライダ１２０を通過して方向２０に回転する際に記録層１０３’を加熱する集中した近接場放射を生成する。データの記録または書き込みは、書き込み磁極を有する誘導性コイル書き込みヘッド１６０によって行われ、書き込み磁極は、記録層がＮＦＴ２１０によって加熱される際に、記録層１０３’を磁化する磁場を生成する。
【００１７】
書き込み時には、ＮＦＴにおける出力パワーが所定の範囲内にあることが重要である。レーザパワー設定が低すぎると、ＮＦＴ出力パワーも小さくなりすぎるので、所望のデータビットが磁化されないことになる。レーザパワー設定が高すぎると、ＮＦＴ出力パワーも大きくなりすぎるので、所望のデータビットに隣接するビットまでもが磁化されてしまう。光検出器を使用して、レーザパワーを監視することが可能であるが、追加費用がかかることから、魅力的な解決策ではない。導電性の温度センサが提案されているが、応答時間が非常に遅いので、各データセクタで正確なレーザパワーの監視を行うことができない。
【００１８】
本発明の実施形態では、温度センサは、測定によって得られたレーザパワー値を提供し、プロセッサは、この測定値およびレーザパワー設定の履歴を使用してレーザ出力パワーが所定の範囲内にあるかどうかを判定する。図３を再び参照すると、コントローラ電子回路１１４はまた、レーザ２５０およびプロセッサ２７０にレーザパワー設定を送る。温度センサ２６０は、Ａ−Ｄ変換器（ＡＤＣ：analog-to-digital converter）２６７にアナログ出力信号を送るセンサ回路２６５に接続される。プロセッサ２７０はまた、ＡＤＣ２６７からデジタル値を受け取る。デジタル値は、ＮＦＴ２１０によって実際に生成された光パワー値を表す値であり、温度センサ２６０によって検出される。ＡＤＣ２６７は、コントローラ電子回路１１４からのタイミングパルスによって制御される。さらに詳細に説明するように、プロセッサ２７０は、温度センサ２６０からの測定によって得られたパワー値およびコントローラ電子回路１１４からのレーザパワー設定の履歴を使用して、レーザパワーの予測を生成する。この予測されたレーザパワー値を、測定によって得られたパワー値と比較して、測定によって得られたパワー値が大きすぎる場合あるいは小さすぎる場合には、コントローラ電子回路１１４に対するエラー信号を生成する。このエラー信号に応答して、コントローラ電子回路は、レーザパワー設定を調節して、データセクタを書き換えさせることができる。コントローラ電子回路１１４は、マイクロコントローラもしくはマイクロプロセッサを備えることができ、および／またはコントローラ電子回路１１４自体がそれらいずれかで実装されてもよい。コントローラまたはプロセッサは、メモリに格納されたコンピュータプログラムを実行する。そのプログラムは、本明細書に記載したロジックおよびアルゴリズムを具現化するものである。メモリは、コントローラとは別個の装置であっても、コントローラのチップに組み込まれたメモリであってもよい。また、このコンピュータグラムは、マイクロコードや、コントローラにアクセス可能な他のタイプのメモリで実現してもまたよい。図３では、本明細書に記載した機能を実行するために別個のプロセッサ２７０が図示されているが、プロセッサはコントローラ電子回路１１４の一部であってもよい。
【００１９】
図４は、レーザパワー設定、ＡＤＣタイミングパルスおよび温度センサアナログ出力、ならびにプロセッサ演算の一例を示すタイミング図である。レーザパワー設定は、コントローラ電子回路によって行われ、４つの連続した書き込み期間について示されており、４つの書き込み期間におけるレーザパワー設定値はそれぞれ、ｘ（ｋ−３）、ｘ（ｋ−２）、ｘ（ｋ−１）およびｘ（ｋ）である。それぞれの書き込み期間に、データはデータ領域に書き込みされるが、このデータ領域は、１つのデータセクタであっても、あるいは連続したデータセクタであってもよい。図示したように、サーボセクタなどの非データ領域がＮＦＴの下を通過する際に、レーザパワー設定は０に設定される。書き込みのための公称設計レーザパワー設定（nominal design laser power setting）は１であってもよいが、温度変化あるいはレーザダイオードの性能の経時劣化などの様々な設計上の理由で、コントローラ電子回路は、１以外の（複数の）インクリメンタルな値、例えば０．９８や１．１などに設定することができる。それぞれの書き込み期間の終了直前に、ＡＤＣは、コントローラ電子回路からタイミングパルスを受け取り、温度センサからの測定によって得られたパワー値を表す値である、デジタル値を提供する。したがって、測定パワー値ｙ（ｋ−３）、ｙ（ｋ−２）、ｙ（ｋ−１）およびｙ（ｋ）は、それぞれ、実際のレーザパワー設定ｘ（ｋ−３）、ｘ（ｋ−２）、ｘ（ｋ−１）およびｘ（ｋ）に対応する。それぞれの書き込み期間の終了時に、レーザパワー設定は０であり、プロセッサは下記の式に従って、予測されるレーザパワーｗ（ｋ）を算出する。
ｗ（ｋ）＝ａ（０）＊ｘ（ｋ）＋ａ（１）＊ｘ（ｋ−１）＋ａ（２）＊ｘ（ｋ−２）＋ａ（３）＊ｘ（ｋ−３）＋．．．      式（１）
式中、ａ（０）、ａ（１）などは、レーザ用キャリブレーション手順から測定された所定の係数である。式１は、数列ｘ（ｋ）と係数列ａ（ｎ）のコンボリューションである。プロセッサは次に、差異を算出することによってｙ（ｋ）をｗ（ｋ）と比較する。
【００２０】
図５は、プロセッサ２７０の動作をさらに詳細に示すブロック図である。現在のレーザパワー設定ｘ（ｋ）およびそれまでのレーザパワー設定ｘ（ｋ−１）、ｘ（ｋ−２）などの履歴を、コントローラ電子回路から受け取り、メモリに格納する。ａ（０）、ａ（１）などの係数のセットも、メモリに格納する。プロセッサは、式（１）から予測されるパワーレベルｗ（ｋ）を算出し、次に差異ｙ（ｋ）−ｗ（ｋ）を算出する。この場合のｙ（ｋ）は、レーザパワー設定がｘ（ｋ）であるときに測定によって得られたパワー値である。所定の高低の２種類の閾値と比較して、プラスの差異が大きすぎる（測定によって得られたパワー値が大きすぎる）場合あるいはマイナスの差異が大きすぎる（測定によって得られたパワー値が小さすぎる）場合には、エラー信号がコントローラ電子回路１１４に送られる。これは、ｙ（ｋ）−ｗ（ｋ）の絶対値と所定の閾値とを比較することと等価である。次に、コントローラ電子回路は、レーザパワー設定を調節し、データ領域でデータを書き換えさせてもよい。図６は、プロセスを示すフローチャートである。
【００２１】
係数列ａ（ｎ）（すなわち、係数ａ（０）、ａ（１）など）を決定するキャリブレーションプロセスについて、図７および図８のフローチャートを用いて説明する。キャリブレーションプロセスは、ディスクドライブが最初にパワーオンにされたとき、あるいは、ディスクドライブがアイドル状態にあるとき、すなわちパワーオンされているが、データの読み取りも書き込みも行っていないときにはいつでも実行することができる。データセクタの初めに、レーザパワーをオンにして、公称パワー設定、例えば、１に設定する。レーザは、データセクタが終了するまでの所定の時間の間、このパワー設定のままであり、その後パワーがオフにされる（レーザパワー設定０）。データセクタの終了時において、測定によって得られたパワー値がＡＤＣから検出され、第１の係数ａ（０）として格納される。ＡＤＣからの測定によって得られたパワー値は次に、一定の時間間隔、例えば１つのデータセクタ分の時間にわたって検出される。これらのパワー値は、ａ（１）、ａ（２）などの係数として格納される。このプロセスは、所定の数ｎ＿ｍａｘの時間間隔が経過するまで継続する。図７は、温度センサからのアナログ出力を、各時間間隔で測定によって得られた値、および対応する係数列ａ（ｎ）とともに示す。それまでのパワー設定ｘ（ｋ−１）などの数が大きいほど、すなわちａ（ｎ）における係数ｎの数が大きいほど、予測されるパワー値ｗ（ｋ）の精度が高くなる。実際のレーザパワー設定のコンピュータシミュレーションによって、それまでの履歴が１０例である場合には、予測値は、実際のパワー設定の０．１％以内にあることが示されている。それまでの履歴が３例である場合には、予測値は、依然として実際のパワー設定の１．７％以内にあり、許容範囲である。
【００２２】
上述のように、ＨＡＭＲディスクドライブは、近接場変換器（ＮＦＴ）を使用して、ディスク上の磁気記録層の領域を加熱する。本明細書において使用されている「近接場（near-field）」変換器は「近接場光学（near-field optics）」を指し、光の通過はサブ波長特徴を有する一要素を通じて行われ、光は第２の要素、例えば、第１の要素からサブ波長距離に位置する磁気記録媒体のような基板などに結合される。ＮＦＴは、通常、最尖端すなわち先端として成形される表面特徴に表面電荷運動を集結させるように成形された低損失金属（例えば、Ａｕ、Ａｇ、ＡｌまたはＣｕ）を使用する。振動する先端電荷は、強力な近接場パターンを形成する。金属構造が、表面プラズモン（surface plasmon）または局所プラズモン（local plasmon）と呼ばれる共鳴電荷移動を生起させて、さらに強度を高める場合もある。振動する先端電荷の電磁場は次に、近接場における光出力を増加し、この光出力が、例えば磁気記録媒体のような基板に向けられ、その媒体の領域を加熱してもよい。
【００２３】
図９は、温度センサの好ましい実施形態において、導波路からの加熱によって引き起こされる温度変化に応じて、あるいは温度センサの別の実施形態において、ＮＦＴでの電荷密度振動の振幅が変化するときに加熱によって引き起こされる温度変化に応じて、どのように温度センサ２６０が、可変抵抗器として機能するかを説明するためのセンサ回路２６５を示す。電流源Ｉｓが、センサ２６０に定電流を供給し、温度が変化することによって、回路２６５の電圧の変化として検出される抵抗が変化する。
【００２４】
上述したように、本発明の実施形態の動作は、メモリに格納され、かつ、プロセッサ２７０または、ディスクドライブ内の、例えばコントローラ電子回路１１４内の、別個のコントローラもしくはマイクロプロセッサなどのプロセッサにより実行可能なコンピュータプログラム命令のセットとして実装されてもよい。プロセッサまたはコントローラが、メモリに格納されたプログラム命令に基づいて論理演算および算術演算を実行してもよく、および／またはハードウェアが上記の機能を実行してもよい。
【００２５】
好ましい実施形態に関連して本発明を特に図示し説明したが、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに、形態および詳細における様々な変更をなし得ることが当業者によって理解されよう。したがって、開示される本発明は、単に実例として見なされ、添付の特許請求の範囲において特定される範囲においてのみ限定される。
【符号の説明】
【００２６】
２０  方向
３０  データアイランド
１００  ＨＡＭＲディスクドライブ
１０２  ディスク
１０３、１０３’  磁気記録層
１０５  軟磁性基層（ＳＵＬ）
１０７、１０８  データセクタ
１１２  ベース
１１３  読み取り／書き込み（Ｒ／Ｗ）電子回路
１１４  コントローラ電子回路
１１５  インタフェース電子回路
１１８  データトラック
１２０  スライダ
１２１  後面
１２２  空気軸受面（ＡＢＳ）
１２４  スライダ上面
１３０  アクチュエータ
１３１  アクチュエータアーム
１３２  旋回軸
１３３  矢印
１３５  サスペンション
１４０  サーボセクタ
１５０  読み取りヘッド
１６０  書き込みヘッド
１６１  ヨーク
１６２  書き込み磁極
１６３  磁束戻り磁極
１６４  書き込みコイル
１６５  矢印
１６６  磁束戻り経路
１７０  インタフェース
１８０  パターン発生器
１８２  書き込みドライバ
２００  導波路
２１０  近接場変換器（ＮＦＴ）
２１６  矢印
２１９  波線矢印
２５０  レーザ
２６０  温度センサ
２６５  センサ回路
２６７  Ａ−Ｄ変換器（ＡＤＣ）
２７０  プロセッサ
Ｓ１、Ｓ２  シールド
【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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