(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブにおいて熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ヘッドのヘッド−ディスク間隔を検出するシステムであって、
ディスクと対向するエアベアリング表面（ＡＢＳ）を有するエアベアリングスライダと、
前記ＡＢＳにおける前記エアベアリングスライダ上の近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）と、
前記エアベアリングスライダ上に位置すると共に前記ＮＦＴに光学的に結合された第１光導波路であって、レーザー光を受け取るための入力端部を有する第１光導波路と、
前記ＡＢＳと前記ディスクとの間の間隔を検知するための前記エアベアリングスライダ上の第２光導波路であって、前記間隔を表す光を伝達するための出力端部を有する第２光導波路と、
前記第２光導波路の前記出力端部から伝達される前記光を検出する検出器と、
を有し、
前記第２光導波路は、
前記第１光導波路から光学的に結合された前記レーザー光の受取りのために前記第１光導波路に対して光学的に結合され、前記第１光導波路から離隔され、且つ、前記第１光導波路に対して平行に方向付けされた第１部分と、
前記ディスクから反射されると共に前記第１光導波路から光学的に結合された光の受取りのために、前記第１光導波路に対して光学的に結合され、前記第１光導波路から離隔され、且つ、前記第１光導波路に対して平行に方向付けされた第２部分と
を更に有し、
前記第１部分及び前記第２部分は、前記第２光導波路の出力端部に接続されており、
前記検出器は、前記第１部分及び前記第２部分からの光の振幅差を検出するための回路を含むシステム。
【請求項２】
前記第２光導波路は、レーザー光の受取りのための入力端部と、前記ＡＢＳに配置されると共に前記ＡＢＳに対して平行に方向付けされたセンサ部分と、を有する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第２光導波路は、前記エアベアリングスライダの飛行高度の変化の影響を受けないように前記ＡＢＳから離隔されると共に前記第２光導波路の入力端部に接続された基準部分を含み、前記センサ部分及び前記基準部分は、前記第２光導波路の出力端部に接続されており、且つ、前記検出器は、前記センサ部分及び前記基準部分からの光の振幅差を検出する回路を含む請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ディスクドライブであって、
回転可能な磁気記録ディスクと、
レーザーダイオードと、
前記磁気記録ディスクと対向するエアベアリング表面（ＡＢＳ）を有するエアベアリングスライダと、
前記ＡＢＳにおける前記エアベアリングスライダ上の書込み磁極と、
前記書込み磁極の先端部と前記磁気記録ディスクとの間の間隔を調節するための前記エアベアリングスライダ上のヒーターと、
前記ヒーターに対するパワーを制御する飛行高度コントローラと、
前記書込み磁極に隣接した状態における前記ＡＢＳにおける前記エアベアリングスライダ上の近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）と、
前記エアベアリングスライダ上に位置すると共に前記ＮＦＴに光学的に結合された第１光導波路であって、前記レーザーダイオードからのレーザー光の受取りのための入力端部を有する第１光導波路と、
前記エアベアリングスライダ上に位置すると共に前記磁気記録ディスクから反射された光の受取りのために前記第１光導波路に光学的に結合されたセンサ部分を有する第２光導波路であって、前記センサ部分は、前記ＡＢＳと対向する端部を有し、前記ＡＢＳと前記磁気記録ディスクの間の前記間隔を表す光を伝達するための出力端部を有する第２光導波路と、
前記第２光導波路の前記出力端部から伝達される前記光を検出する検出器と、
を有し、
前記第２光導波路は、前記レーザーダイオードからのレーザー光の受取りのために前記第１光導波路に光学的に結合された第２部分であって、前記ＡＢＳとは対向していない端部を有する第２部分を更に有し、
前記センサ部分及び前記第２部分は、前記第２光導波路の出力端部に接続されており、
前記検出器は、前記センサ部分及び前記第２部分からの光の振幅差を検出するように適合されているディスクドライブ。
【請求項５】
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ディスクドライブであって、
回転可能な磁気記録ディスクと、
レーザーダイオードと、
前記磁気記録ディスクと対向するエアベアリング表面（ＡＢＳ）を有するエアベアリングスライダと、
前記ＡＢＳにおける前記エアベアリングスライダ上の書込み磁極と、
前記書込み磁極の先端部と前記磁気記録ディスクとの間の間隔を調節するための前記エアベアリングスライダ上のヒーターと、
前記ヒーターに対するパワーを制御する飛行高度コントローラと、
前記書込み磁極に隣接した状態における前記ＡＢＳにおける前記エアベアリングスライダ上の近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）と、
前記エアベアリングスライダ上に位置すると共に前記ＮＦＴに光学的に結合された第１光導波路であって、前記レーザーダイオードからのレーザー光の受取りのための入力端部を有する第１光導波路と、
前記レーザーダイオードからのレーザー光の受取りのための入力端部と、前記ＡＢＳに配置されると共に前記ＡＢＳに対して平行に方向付けされたセンサ部分と、を有する第２光導波路であって、前記ＡＢＳと前記磁気記録ディスクの間の前記間隔を表す光を伝達するための出力端部を有する第２光導波路と、
前記第２光導波路の前記出力端部から伝達される前記光を検出する検出器と、
を有するディスクドライブ。
【請求項６】
前記検出器は、前記飛行高度コントローラに結合される請求項５に記載のディスクドライブ。
【請求項７】
前記書込み磁極による前記磁気記録ディスクに対するデータの書込みを制御するコントローラを更に有し、且つ、前記コントローラは、前記検出器に電気的に結合されると共に書込みを禁止するための前記検出器からの出力信号に応答する請求項５に記載のディスクドライブ。
【請求項８】
前記第２光導波路は、前記エアベアリングスライダの飛行高度の変化の影響を受けないように前記ＡＢＳから離隔されると共に前記第２光導波路の入力端部に接続された基準部分を含み、前記センサ部分及び前記基準部分は、前記第２光導波路の出力端部に接続され、且つ、前記検出器は、前記センサ部分及び前記基準部分からの光の振幅差を検出するように適合されている請求項５に記載のディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ディスク上の磁気記録層の温度が上昇している間にデータが書き込まれる熱アシスト磁気記録（Ｈｅａｔ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ：ＨＡＭＲ）ディスクドライブに関し、且つ、更に詳しくは、熱式飛行高度制御（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｆｌｙ−ｈｅｉｇｈｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＴＦＣ）手段を有するＨＡＭＲディスクドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気記録においては、記録媒体内の保存されている磁化の熱不安定性により、記録データが消失する可能性がある。これを回避するには、高度な結晶磁気異方性（Ｋｕ）を有する媒体が必要とされる。但し、Ｋｕを増大させると、媒体の保磁力も増大することになり、保磁力が、書込みヘッドの書込み磁界能力を超過する可能性がある。ディスク上の記録層の磁性材料の保磁力は、温度に依存することが知られている。従って、熱安定性問題に対して提案された解決策の１つが、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）である。ＨＡＭＲシステムにおいては、書込みが行われるのに十分であるが、ディスクドライブの周辺温度（即ち、約１５〜３０℃の通常動作又は「室内」温度）における記録ビットの熱安定性のために保磁力／異方性が十分大きくなるように保磁力を低減させるべく、書込みヘッドからの書込み磁界への曝露の際に、高Ｋｕ磁気記録材料を局所的に加熱している。提案されているいくつかのＨＡＭＲシステムにおいては、磁気記録材料をそのキュリー温度の近傍又はキュリー温度超に加熱している。次いで、記録されたデータを磁気抵抗読取りヘッドによって周辺温度において読み戻している。ＨＡＭＲディスクドライブは、磁気記録材料がディスク上において連続層をなしている従来の連続媒体と磁気記録材料が別個のデータアイランド又は「ビット」としてパターン化されているビットパターン化媒体（Ｂｉｔ−Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｍｅｄｉａ：ＢＰＭ）の両方について提案されている。
【０００３】
提案されているＨＡＭＲディスクドライブの１つのタイプは、ディスク上の記録材料を加熱するべく、近接場トランスデューサ（Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：ＮＦＴ）に結合されたレーザー源及び光導波路を使用している。「近接場」トランスデューサとは、「近接場オプティクス」を意味しており、この場合に、光の通路は、サブ波長の特徴を有する要素を通じたものであり、且つ、光は、第１要素からサブ波長の距離に配置された磁気記録媒体のような基板などの第２要素に結合されている。ＮＦＴは、通常、エアベアリングスライダのエアベアリング表面（Ａｉｒ−Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ：ＡＢＳ）に配置されており、エアベアリング表面は、読取り／書込みヘッドを支持し、且つ、ディスク表面に載置されるか又はその上方を「飛行」する。
【０００４】
又、読取り／書込みヘッドの熱式飛行高度制御（ＴＦＣ）手段を有するＨＡＭＲディスクドライブも提案されている。スライダは、ディスクに対向するエアベアリング表面（ＡＢＳ）を有し、エアベアリング表面は、ディスクの回転によって生成される空気のクッション又はベアリング上にスライダが載置されるようにする。ヘッドとディスク表面の間の分離又は間隔を飛行高度と呼ぶ。スライダは、サスペンションに装着され、且つ、サスペンションは、ロードビームを含み、ロードビームは、スライダが「ピッチング」及び「ローリング」することを許容しつつ、エアベアリング力に抗するようにスライダに負荷力を印加する。スライダの飛行力学と、従って、飛行高度は、ディスクの回転速度、スライダのＡＢＳの空力学的形状、サスペンションによってスライダに印加される負荷力、及びサスペンションによってスライダに印加されるピッチング及びローリングトルクなどの要因の影響を受ける。ＨＡＭＲディスクドライブは、ヘッドとディスク表面の間の間隔を変化させるために、ＴＦＣを使用してもよい。ＴＦＣの１つのタイプは、ヘッドの近傍においてスライダ上に配置された電気抵抗ヒーターを使用している。電流がヒーターに印加された際に、ヒーターは、膨張し、且つ、ヘッドを膨張させ、且つ、これにより、ディスク表面に近接するように運動させる。ドライブが読み取っているのか又は書き込んでいるのかに応じて、ヘッドを異なる高度に調節することができる。又、ヒーターは、さもなければ飛行高度の変化を生成することになる上述の要因が存在する場合にも、ヘッドを最適な飛行高度に維持することができる。
【０００５】
特に、書込み動作の際には、実際の飛行高度を正確に計測し、且つ、これにより、飛行高度を制御できることが望ましく、これにより、記録性能及び信頼性を大幅に改善することができる。現時点においては、ドライブ内飛行高度計測法は、読み戻し信号から周知のウォーレス空間損失（Ｗａｌｌａｃｅ  ｓｐａｃｉｎｇ  ｌｏｓｓ）を算出するべく、読取りヘッドによってのみ用いられている。但し、読取りヘッドは、通常、スライダ上において書込みヘッドから数ミクロンだけ離れたところに配置されており、従って、この方法は、書込みヘッドの飛行高度を正確に計測しない。将来のディスクドライブにおいては、飛行高度が、１０ｎｍを遥かに下回るレベルにまで低減された状態となることから、正確な飛行高度計測の欠如は、益々、問題となろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，９９１，１１３号明細書
【特許文献２】米国特許第７，０９５，５８７Ｂ２号明細書
【特許文献３】米国特許第７，０２３，６４７Ｂ２号明細書
【特許文献４】米国特許第７，３７５，９１４Ｂ１号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｅ．Ａ．Ｊ．Ｍａｒｃａｔｉｌｉ，“Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  ａｎｄ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｕｐｌｅｒ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ”，ＴＨＥ  ＢＥＬＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＪＯＵＲＮＡＬ，ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ  １９６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ドライブ内飛行高度計測手段を有するＨＡＭＲディスクドライブが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態は、レーザーダイオードからのレーザー光をＮＦＴまで導く第１導波路を有するＨＡＭＲディスクドライブにおいて飛行高度を検知するシステムに関する。第２導波路がスライダ上に配置されている。一実施形態においては、第２導波路は、ＡＢＳと対向する端部を有すると共にディスクから反射された光を受け取るべく第１導波路に光学的に結合されたセンサ部分を有する。第２実施形態においては、第２導波路は、センサ部分に加えて、ディスクと対向していない端部と共にレーザーダイオードからのレーザー光を受け取るべく第１導波路に光学的に結合された第２部分を有する。第２部分及びセンサ部分は、接続されており、且つ、光を第２導波路の出力端部まで導いている。
【００１０】
第３実施形態においては、第２導波路は、レーザー光を受け取るための入力端部と、ＡＢＳに対してほぼ平行に方向付けされたセンサ部分と、を有する。第４実施形態においては、第２導波路は、ＡＢＳに対して平行であるセンサ部分に加えて、レーザー光を受け取る基準部分を有する。センサ部分と基準部分は、接続されており、且つ、第２導波路の出力端部まで光を導いている。
【００１１】
検出器が、第２導波路の出力端部に配置されており、且つ、ＡＢＳとディスクの間の間隔を表す信号を供給する。第２及び第４実施形態において、検出器は、２つの導波路部分から到来する光波の、位相差と関係付けられた、振幅差を検出する回路を含む。検出器は、フォトダイオードであってもよく、且つ、飛行高度を増大又は減少させるべくＴＦＣコントローラに結合されてもよい出力信号を供給する。或いは、この代わりに、又はこれに加えて、検出器は、ハードディスクコントローラに結合されてもよく、ハードディスクコントローラは、検出された飛行高度が既定の閾値を下回る又は上回る場合に書込みを防止するための書込み禁止信号を生成する。
【００１２】
本発明の特性及び利点について更に十分に理解するために、添付図面との関係において、以下の詳細な説明を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術による熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ディスクドライブの平面図である。
【図２】従来技術による熱式飛行高度制御（ＴＦＣ）を有するＨＡＭＲディスクドライブにおいて使用されるエアベアリングスライダとＨＡＭＲディスクの一部分との非常に小さな形状の図示に伴う難しさに起因して縮尺が正確ではない、断面図である。
【図３】ＴＦＣを有するＨＡＭＲディスクドライブ用のスライダ、アーム電子回路（ＡＥ）モジュール、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）の間の電気接続を示す概略ブロックダイアグラムである。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態によるスライダの断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第２実施形態によるスライダの断面図である。
【図４Ｃ】図４Ａ及び図４Ｂの実施形態における飛行高度の関数としての反射波の光学パワーと位相の間の代表的な関係を示すグラフである。
【図５Ａ】本発明の第３実施形態によるスライダの断面図である。
【図５Ｂ】本発明による第４実施形態によるスライダの断面図である。
【図５Ｃ】図５Ａ及び図５Ｂの実施形態における実効屈折率（ｎｅｆｆ）の実部及び虚部と飛行高度の間の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態を使用して図３に示されている説明対象の従来技術のＴＦＣコントローラ及びヒーターの動作を変更してもよい１つの方法を示す概略ブロックダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、従来技術による熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）ディスクドライブ１００の平面図である。図１において、ＨＡＭＲディスクドライブ１００は、半径方向において離隔した円形トラック１１８として構成された磁化可能材料の別個のデータアイランド３０としてパターン化された磁気記録層３１を有するディスク２００を有するように示されている。ディスク２００の内径及び外径近傍のいくつかの代表的なアイランド３０及び代表的なトラック１１８のみが示されている。但し、図１において別個のデータアイランド３０を有するように示されているビットパターン化媒体（ＢＰＭ）の代わりに、ＨＡＭＲディスクドライブは、記録層３１が磁化可能材料の従来の連続磁気記録層をなしているディスクを使用してもよい。ディスク２００は、複数のサーボセクタを含んでおり、これらのサーボセクタのうちの３つがサーボセクタ１４０として示されており、これらのサーボセクタは、ディスクの周りに等しい角度で離隔しており、且つ、ほぼ半径方向においてトラック１１８に跨って延在している。
【００１５】
ドライブ１００は、アクチュエータ１３０と、磁気記録ディスク２００を回転させる駆動モーターと、を支持するハウジング又は基部１１２を有する。又、ドライブ１００は、ハードディスクコントローラ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＨＤＣ）１５０と、アクチュエータ１３０に取り付けられたアーム電子回路（Ａｒｍ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ：ＡＥ）モジュール１６０と、をも含む。アクチュエータ１３０は、剛性のアーム１３１を有すると共に矢印１３３によって示されているように回動軸１３２を中心として回転するボイスコイルモーター（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ：ＶＣＭ）ロータリーアクチュエータであってもよい。ヘッド−サスペンション組立体は、アクチュエータアーム１３１の端部に装着された一端を有するサスペンション１３５と、サスペンション１３５の他端に装着されたエアベアリングスライダ１２０などのヘッド担持体と、を含む。サスペンション１３５は、スライダ１２０がディスク２００の表面に非常に近接した状態に維持されることを許容しており、且つ、ディスクが矢印２０の方向において回転するのに伴って、ディスク２００によって生成されるエアベアリング上においてスライダが「ピッチング」及び「ローリング」することを可能にしている。スライダ１２０は、ＨＡＭＲヘッド（図示されてはいない）を支持しており、ＨＡＭＲヘッドは、磁気抵抗読取りヘッドと、誘導書込みヘッドと、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）及び光導波路と、熱式飛行高度制御（ＴＦＣ）ヒーターと、を含む。７８０〜９８０ｎｍの波長を有するレーザーダイオード９０が、ＨＡＭＲ光源として使用されてもよく、且つ、スライダ１２０の上部において支持されるものとして示されている。或いは、この代わりに、レーザーは、サスペンション１３５上に配置されてもよく、且つ、光チャネルにより、スライダ１２０に結合されてもよい。ディスク２００が矢印２０の方向において回転するのに伴って、アクチュエータ１３０の運動により、スライダ１２０上のＨＡＭＲヘッドは、ディスク２００上の様々なデータトラック１１８にアクセスすることができる。サーボセクタ１４０は、選択されたデータトラック１１８に対してＨＡＭＲヘッドを位置決めすると共に読取り及び書込みの際にデータトラック上にヘッドを維持するための非データ情報を収容している。スライダ１２０は、通常、アルミナ／炭化チタニウム（Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ）などの複合材料から形成される。図１には、関連するスライダ及び読取り／書込みヘッドを有する１つのディスク表面が示されているが、通常は、スピンドルモーターによって回転するハブ上に積層された複数のディスクが存在しており、別個のスライダ及びＨＡＭＲヘッドが、それぞれのディスクのそれぞれの表面と関連付けられている。
【００１６】
図２は、本発明によるＨＡＭＲヘッドの構成例を示す断面図である。図２は、非常に小さな形状の図示に伴う難しさに起因し、縮尺が正確ではない。図２において、Ｘ方向は、スライダのエアベアリング表面（ＡＢＳ）に対して垂直の方向を表しており、Ｙ方向は、トラックの幅又はトラックを横断する方向を表しており、且つ、Ｚ方向は、トラックに沿った方向を表している。図２には、ディスク２００は、記録層３１が磁化領域又は「ビット」３４を有する磁化可能材料の従来の連続磁気記録層をなしているものとして示されている。エアベアリングスライダ１２０は、サスペンション１３５によって支持されており、且つ、ＡＢＳを有し、ＡＢＳは、ディスク２００と対向すると共に、磁気書込みヘッド５０、透磁性の読み取りヘッド遮蔽体Ｓ１及びＳ２を有する読取りヘッド６０、及び近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）７４を支持している。磁界が、コイル５６、コイル５６によって生成される磁束を伝達する磁極５３、書込み磁極５２、及びリターン磁極５４から構成された書込みヘッド５０によって生成される。コイル５６によって生成された磁界は、磁極５３を通じて、ＮＦＴ７４の近傍に配置された書込み磁極５２に伝達される。書込みの瞬間に、ディスク２００の記録層３１は、ＮＦＴ７４によって生成される光近接場によって加熱され、且つ、これと同時に、書込み磁極５２によって生成される磁界を印加することにより、領域又は「ビット」３４が磁化され、且つ、これにより、記録層３１上に書き込まれる。図２に示されているように、読取りヘッド６０は、トラックに沿った方向（Ｚ方向）において、書込み磁極５２から、ある程度の距離に、通常は、少なくとも５ミクロンの距離に、配置されている。
【００１７】
半導体レーザーダイオード９０がスライダ１２０の上部表面に取り付けられている。レーザーダイオード９０からの光をＮＦＴ７４まで導く光導波路７３がスライダ１２０の内部に形成されている。導波路７３のコア材料の屈折率がクラッディング材料の屈折率を上回ることを保証する材料を導波路７３に使用してもよい。例えば、Ａｌ２Ｏ３をクラッディング材料として使用してもよく、且つ、ＴｉＯ２、Ｔ２Ｏ５、及びＳｉＯｘＮｙをコア材料として使用してもよい。或いは、この代わりに、ＳｉＯ２をクラッディング材料として使用してもよく、且つ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＳｉＯｘＮｙ、又はＧｅドーピングされたＳｉＯ２をコア材料として使用してもよい。光をＮＦＴ７４まで供給する導波路７３は、好ましくは、シングルモード導波路である。ＮＦＴ７４は、導波路７３に隣接すると共にＡＢＳにおいて先端部７４ａを有する金属層として示されている。金属層は、導波路７３にエバネッセント方式で結合されてもよく、或いは、これとの接触状態にあってもよい。或いは、この代わりに、ＮＦＴ７４は、ＡＢＳと導波路７３の出力端面の間に配置されてもよい。
【００１８】
書込み磁極５２と記録層３１の間の間隔を制御するべく、電気抵抗ヒーター８０がスライダ１２０上に配置されている。ヒーター８０への電流が増大するのに伴って、ヒーター８０が膨張し、且つ、書込み磁極５２のみならず読取りヘッド６０の突出を生成し、これにより、書込み磁極５２及び読取りヘッド６０をディスク２００上の記録層３１に近接するように運動させる。熱式飛行高度アクチュエータについては、（特許文献１）及び（特許文献２）に記述されている。（特許文献３）は、ディスクドライブの読取りヘッド前置増幅器回路内に実装されてもよい熱式飛行高度制御回路について記述している。本出願と同一の譲受人に譲渡された（特許文献４）には、データが読み取り又は書き込みされるディスク上の半径方向の場所に応じて飛行高度を調節するＴＦＣを有するディスクドライブについて記述されている。
【００１９】
図３は、スライダ１２０、ＡＥモジュール１６０、及びＨＤＣ１５０の間の電気接続を示す概略ブロックダイアグラムである。スライダ１２０とＡＥモジュール１６０の間の接続は、アクチュエータアーム１３１及びサスペンション１３５に沿った統合型リードサスペンション（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｌｅａｄ  Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ：ＩＬＳ）（図示されてはいない）を介したものであり、且つ、読取りヘッド６０と読取り増幅器２６０の間のＲ＋／Ｒ−接続、書込みコイル５６と書込みドライバ２５６の間のＷ＋／Ｗ−接続、ヒーター８０とＴＦＣドライバ２８０の間のヒーター（Ｈ＋）及び接地（Ｇ）接続、及びレーザーダイオード９０とレーザーダイオードドライバ２９０の間の（Ｌ＋）及び接地（Ｇ）接続を含む。ディスクドライブの動作の際に、ＨＤＣ１５０は、データトラック内のデータの読取り又は書込みを実行するべく、読取り及び書込みコマンドをＡＥモジュール１６０に送信する。ＴＦＣコントローラ２８０は、データの読取り又は書込みが実行されるディスク２００上の半径方向の場所に応じてヒーター８０に対するパワーを調節し、且つ、従って、読取り及び書込みの際に使用されるヒーターパワー値の組を保存するレジスタを含む。ＨＤＣ１５０がＡＥモジュール１６０に対して書込みコマンドを送信した際に、正しいヒーターパワー値が使用されると共にデータの書込みに伴って正しくタイミング設定されるように、ＴＦＣコントローラ２８０のレジスタが更新される。
【００２０】
本発明においては、ヘッド−ディスク間隔を検知するべく、第２導波路がスライダ上に配置されている。第２導波路は、レーザー光をＮＦＴまで導く第１導波路について上述したものと同一の材料から形成されてもよい。第２導波路は、検出器に接続されており、この検出器の出力信号は、飛行高度を増大又は減少させるべく、ＴＦＣコントローラに結合されてもよい。或いは、この代わりに、又はこれに加えて、検出器は、ＨＤＣに結合されてもよく、ＨＤＣは、検出された飛行高度が既定の閾値を下回る又は上回る場合に書込みを防止するための書込み禁止信号を生成する。
【００２１】
図４Ａは、本発明の第１実施形態によるスライダの断面図である。スライダ３２０は、そのＡＢＳがディスク３００と対向する状態において配置されている。スライダ３２０は、第１導波路３７３を支持しており、第１導波路３７３は、レーザーダイオード３９０からのレーザー光の受取りのための入力端部を有し、且つ、方向３４０においてレーザー光をＮＦＴ３７４に結合された出力端部まで導いている。ディスク３００からの方向３４２における反射光を検知するための第２導波路４００が、第１導波路３７３に対してほぼ平行に方向付けされていると共にこれに対して光学的に結合された部分４１０を有する。第２導波路４００は、例えば、（非特許文献１）に記述されている周知の指向性光カプラとして機能する。光結合係数は、第１導波路３７３と第２導波路４００の一部分４１０の間の間隔によって左右される。飛行高度が変化するのに伴って、導波路３７３内に反射されて戻る光も変化する。この反射光は、第２導波路４００の一部分４１０に光学的に結合されている。第２導波路４００は、検出器５００に結合されたその出力端部４２０を有しており、検出器５００は、フォトダイオード又はその他のタイプの光検出器であってもよい。従って、検出器５００における反射光の光学パワーは、ＡＢＳとディスク３００の間の間隔と関係付けられている。フォトダイオードが検出器である場合には、フォトダイオードは、入力された光学パワーにほぼ線形で関係付けられた出力電流を供給する。
【００２２】
図４Ｂは、本発明の第２実施形態によるスライダの断面図である。第２導波路４５０は、図４Ａの導波路４００の一部分４１０のような一部分４６０を有し、且つ、ＡＢＳに向かう方向３４０においてレーザーダイオード３９０からのレーザー光を検知するために第１導波路３７３に対してほぼ平行に方向付けられると共にこれに対して光学的に結合された一部分４７０をも有する。第２導波路４５０は、検出器５５０に結合されたその出力端部４９０を有し、検出器５５０は、フォトダイオードであってもよい。第２導波路の一部分４６０、４７０は、接合部４８０において接続されている。これらは、第１導波路３７３に対する指向性光学カプラとして機能する。この実施形態においては、一部分４６０、４７０からのコヒーレントな光波が、接合部４８０において合成波としてマージされる。合成波は、２つの光波の位相差と振幅差の両方を担持している。２つの波の干渉のコヒーレントな特性に起因し、強度の代わりに、電界が１つに加算される。光学強度は、以下の式（１）に従ってそれぞれの位相差の余弦関数を通じて個々の成分の強度と関係付けられている。
【数１】
0005914597.tif 000002
この位相差は、振幅差に変換することが可能であり、振幅差は、フォトダイオードなどの光検出器によって計測可能である。
【００２３】
図４Ｃは、飛行高度の関数としての反射波の光学パワーと位相の間の代表的な関係を示すグラフである。曲線Ａは、レーザー入力パワーの百分率としての反射光学パワーであり、且つ、曲線Ｂは、反射波の位相である。曲線Ａは、図４Ａの実施形態の検出器５００の出力を飛行高度と相関させるべく使用される。曲線Ｂは、図４Ｂの実施形態における導波路４５０の下部部分４６０からの波の位相を表している。これは、上部部分４７０からのレーザー光波の位相と共に、位相差を飛行高度と相関させるべく使用される。
【００２４】
図５Ａは、本発明の第３実施形態によるスライダの断面図である。スライダ３２０は、そのＡＢＳがディスク３００と対向する状態において配置されている。スライダ３２０は、第１導波路３７３を支持しており、第１導波路３７３は、レーザーダイオード３９０からのレーザー光の受取りのための入力端部を有し、且つ、方向３４０においてレーザー光をＮＦＴ３７４に結合された出力端部まで導いている。第２導波路６００は、ビームスプリッタ３９２及びミラー３９４を通じてレーザー３９０からレーザー光を受け取る入力端部６１０と、検出器５７０に結合された出力端部６２０と、を有する。或いは、この代わりに、ビームスプリッタ及びミラーの代わりに、第２導波路６００は、例えば、図４Ｂに導波路部分４７０によって示されている方式によって第１導波路３７３に光学的に結合されることにより、レーザーダイオード３９０からレーザー光を受け取ってもよい。又、レーザーダイオード３９０からの光を受け取る代わりに、第２導波路６００は、別個のレーザーに結合されてもよい。第２導波路６００は、センサ部分６３０を有し、センサ部分６３０は、ＡＢＳに対して平行にアライメントされており、且つ、ＡＢＳの近傍に、通常は、ＡＢＳから２００ｎｍ以内に、配置されている。光が、矢印６３２の方向においてセンサ部分６３０まで伝播する。センサ部分６３０の内部を伝播する光波の物理的特性は、ＡＢＳとディスク３００の間の空隙の近接性によって変化することになる。この理由は、ディスク３００が、センサ部分６３０からのエバネッセント波のある程度の部分を吸収するからである。センサ部分６３０からの光は、矢印６３４の方向において出力端部６２０まで伝播する。
【００２５】
図５Ｂは、本発明の第４実施形態によるスライダの断面図である。第２導波路６５０は、図５Ａと同様にＡＢＳに対して平行であるセンサ部分６３０と、飛行高度の変化の影響を受けないように十分離れるようにＡＢＳから離隔した基準部分６４０と、を有する。レーザー光は、接合部６４４において基準部分６４０とセンサ部分６３０の両方に進入する。基準及びセンサ部分６４０、６３０は、接合部６４６において接続されている。この実施形態においては、一部分６４０、６３０からのコヒーレントな光波は、接合部６４６において合成波としてマージされる。合成波は、２つの光波の位相差と振幅差の両方を担持している。式（１）により、上述のように、２つの光波の間の位相差を振幅差に変換することが可能であり、振幅差は、例えば、フォトダイオードなどの検出器５８０によって検出することが可能であり、且つ、これを使用し、図４Ｂの実施形態において上述した方式により、飛行高度を計測することができる。
【００２６】
図５Ａ及び図５Ｂの実施形態においては、飛行高度が変化するのに伴って光波の振幅及び位相が変化する。具体的には、導波路センサ部分６３０とディスク３００の間の間隔は、光導波路の固有モード分布を変化させる。図５Ｃは、実効屈折率（ｎｅｆｆ）の実部及び虚部と飛行高度の間の関係を示すグラフである。ｎｅｆｆの実部の変動（曲線Ｃ）は、光波の位相の変化に対応しており、ｎｅｆｆの虚部の変動（曲線Ｄ）は、光波の振幅の変化に対応している。飛行高度の増大は、ｎｅｆｆの実部を増大させ、且つ、ｎｅｆｆの虚部を減少させる。
【００２７】
図６は、本発明の実施形態を使用して上述の且つ図３に示されている従来技術のＴＦＣコントローラ及びヒーターの動作を変更してもよい１つの方法を示す概略ブロックダイアグラムである。検出器が、出力信号を前置増幅器及び制御回路に対して供給しており、この目的は、検出器の出力信号を増幅及びフィルタリングすることにある。検出器は、図４Ｂ及び図５Ｂの実施形態における２つの光波の間の振幅差を検出する回路を含んでもよい。制御回路の出力は、ＴＦＣコントローラに入力されており、ＴＦＣコントローラが、適切なヒーターパワーレベルをヒーターに供給している。従って、検出器の出力信号に応答して、飛行高度を増大又は減少させることができる。或いは、この代わりに、検出器の出力信号をデジタル化し、且つ、ＴＦＣコントローラを制御するＨＤＣに対して直接的に入力してもよい。ＨＤＣが、最小及び／又は最大飛行高度を表す既定の閾値と検出器信号を比較してもよい。検出器信号が閾値を超過している場合には、ＨＤＣは、書込みドライバに対する書込み禁止信号を生成してもよい。
【００２８】
好適な実施形態を参照し、本発明について具体的に図示及び説明したが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲を逸脱することなしに、形態及び詳細における様々な変更を実施してもよいことを理解するであろう。従って、開示されている発明は、例示を目的としたものに過ぎず、且つ、添付の請求項に規定されている範囲によってのみ限定されるものと解釈されたい。
【符号の説明】
【００２９】
５０  書込みヘッド
５２  書込み磁極
７４  近接場トランスデューサ
８０  ヒーター
１００  ディスクドライブ
１２０  エアベアリングスライダ
２００  ディスク
２８０  ＴＦＣコントローラ
３７３  第１導波路
３９０  レーザーダイオード
４００  第２導波路
５００  検出器
６３０  センサ部分
６４０  基準部分
ＡＢＳ  エアベアリング表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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