(57)【要約】【課題】近接場光発生素子の熱変形によるディスクとの衝突を防ぎ、かつ、熱アシスト磁気記録ヘッドとディスクの間隔を一定に保つ。【解決手段】熱アシスト磁気記録装置において、近接場光発生素子２４周辺の温度を測定する温度センサ２６と、前記近接場光発生素子周辺の温度と変形量の関係を記録したテーブルと、前記温度センサで測定した温度と、前記テーブルに記録されている温度と変形量の関係から前記近接場光発生素子周辺の変形量を求め、前記変形量に応じて浮上量調整用のアクチュエータ２７を駆動することで、熱アシスト磁気記録ヘッド２とディスク１の間隔を調整し、接触を回避する制御部を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報が記録されるディスクと、
主磁極と、主磁極から磁場を発生させるためのコイルと、再生素子と、前記主磁極近傍に配置された近接場光発生素子と、前記近接場光発生素子に光を導く導波路と、浮上量調整用のアクチュエータを備え、かつ、回転する前記ディスク上を浮上するスライダと一体に形成されている熱アシスト磁気記録ヘッドを備えた熱アシスト磁気記録装置において、
前記近接場光発生素子周辺の温度を測定する温度センサと、
前記近接場光発生素子周辺の温度と変形量の関係を記録したテーブルと、
前記温度センサで測定した温度と、前記テーブルに記録されている温度と変形量の関係から前記近接場光発生素子周辺の変形量を求め、前記変形量に応じて前記アクチュエータを駆動することで、前記熱アシスト磁気記録ヘッドと前記ディスクの間隔を調整し、接触を回避する制御部を備えている熱アシスト磁気記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録装置において、
前記温度センサは、前記近接場光発生素子近傍に形成された抵抗体と、前記抵抗体を流れる電流の変化から抵抗を測定する回路で構成されていることを特徴とする熱アシスト磁気記録装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱アシスト磁気記録装置において、
前記浮上量調整用のアクチュエータは、金属体と当該金属体に電流を流す回路で構成され、前記金属体に電流を流すことで、前記金属体に発生するジュール熱により熱アシスト磁気記録ヘッドの一部を熱変形させる熱式アクチュエータであり、
前記金属体に流す電流を制御することで、前記熱アシスト磁気記録ヘッドと前記ディスクの間隔を調整することを特徴とする熱アシスト磁気記録装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の熱アシスト磁気記録装置において、
前記浮上量調整用のアクチュエータは、圧電素子と当該圧電素子に電圧を印加する回路で構成され、前記圧電素子に電圧を印加したときに発生する電歪により、前記熱アシスト磁気記録ヘッドの一部を浮上方向に動かすものであり、
前記圧電素子に印加する電圧を制御することで、前記熱アシスト磁気記録ヘッドと前記ディスクの間隔を調整することを特徴とする熱アシスト磁気記録装置。
【請求項５】
請求項１に記載の熱アシスト磁気記録装置において、
前記近接場光発生素子にＬＤから光が供給されていることを特徴とする熱アシスト磁気記録装置。
【請求項６】
請求項５に記載の熱アシスト磁気記録装置において、更に
前記近接場光発生素子周辺の温度とレーザー光強度の関係を記録したテーブルと、
前記温度センサで測定した温度と、前記テーブルに記録されている温度とレーザー光強度の関係からレーザー光強度を求め、前記レーザー光強度に応じて前記ＬＤを制御することで、ＬＤの光強度を一定に制御するＬＤ制御部を備えていることを特徴とする熱アシスト磁気記録装置。
【請求項７】
請求項５に記載の熱アシスト磁気記録装置において、更に、
前記求めた変形量が、前記アクチュエータでの調整範囲を超えた場合には強制的にＬＤに供給する電流を遮断若しくは小さくする接触回避装置を備えていることを特徴とする熱アシスト磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱アシスト磁気記録装置に関し、特に、近接場光発生素子の熱変形によるディスクとの衝突を防ぎ、かつ、熱アシスト磁気記録ヘッドとディスクとの間隔を一定に保つ手段を具備した熱アシスト磁気記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の記録密度を飛躍的に向上させる技術の一つとして、熱アシスト磁気記録が挙げられる。熱アシスト磁気記録とは、ディスクの数十ｎｍ×数十ｎｍ程度の微小領域に２００℃以上の熱と磁場を加えることで、ディスクにデータを記録するものである。この微小領域を加熱する手段として、主磁極近傍に配置した近接場光発生素子でレーザー光を近接場光に変換して利用することが考えられている。
【０００３】
しかしながら、熱アシスト磁気記録ヘッドにおいて、近接場光発生素子にて近接場光に変換され、ディスクの加熱に寄与するのは、投入したレーザーパワーの数％のみであり、残りは近接場光発生素子を構成する部材に吸収され、熱となる。さらに、近接場光発生素子は熱伝導率が低いアルミナ薄膜で囲まれているため熱が篭り、近接場光発生素子周辺は非常に高温になり、局所的には１０００℃近くになる。また、これにより近接場光発生素子の周辺に熱変形が生じる。この熱変形によりディスクに衝突し、磨耗や塵埃の付着が発生し、近接場光発生素子が損傷する恐れがある。また、この熱変形による熱アシスト磁気記録ヘッドとディスクの間隔の変化は、安定的に磁気記録を行う妨げとなる。
【０００４】
従来、この種の熱アシスト磁気記録装置に係わる公知技術として、例えば、特許文献1がある。
特許文献1記載の熱アシスト磁気記録装置は、光源であるＬａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ（以下、ＬＤという。）近傍に温度センサを配置することで、ＬＤからのレーザー光の強度を安定化するものである。
ＬＤに電流を流すと、自己発熱によりＬＤ自体の温度が上昇する。また、ＬＤから出射されるレーザー光の強度はＬＤの温度により変化する。このため、動作中に近接場光発生素子に届くレーザー光の強度が変化し、ディスクを安定的に加熱することができない。
そこで特許文献1では、温度センサによりＬＤの温度を測定し、測定した温度に基づいてＬＤに流す電流を制御することで、レーザー光の強度を一定に保つようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４３３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の従来技術は、近接場光発生素子に届くレーザー光の強度変化を抑制するものであり、近接場光発生素子の熱変形によるディスクとの衝突を防ぐものではなく、熱アシスト磁気記録ヘッドとディスクとの間隔を一定に保つものでもない。また、温度を測定する箇所は、熱アシスト磁気記録ヘッド内の近接場光発生素子の周辺ではなく、熱アシスト磁気記録ヘッド外のＬＤの周辺であり、温度センサの設置場所も近接場光発生素子の近傍ではなく、ＬＤの近傍である。
【０００７】
本発明は、近接場光発生素子の熱変形によるディスクとの衝突を防ぎ、熱アシスト磁気記録ヘッドとディスクとの間隔を一定に保つことが可能な熱アシスト磁気記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では以下の手段を用いる。
本発明の熱アシスト磁気記録装置は、情報が記録されるディスクと、主磁極と、主磁極から磁場を発生させるためのコイルと、再生素子と、前記主磁極近傍に配置された近接場光発生素子と、前記近接場光発生素子に光を導く導波路と、浮上量調整用のアクチュエータを備え、かつ、回転する前記ディスク上を浮上するスライダと一体に形成されている熱アシスト磁気記録ヘッドを備えた熱アシスト磁気記録装置において、前記近接場光発生素子周辺の温度を測定する温度センサと、前記近接場光発生素子周辺の温度と変形量の関係を記録したテーブルと、前記温度センサで測定した温度と、前記テーブルに記録されている温度と変形量の関係から前記近接場光発生素子周辺の変形量を求め、前記変形量に応じて前記アクチュエータを駆動することで、前記熱アシスト磁気記録ヘッドと前記ディスクの間隔を調整し、接触を回避する制御部を備えている。
【０００９】
本発明の熱アシスト磁気記録装置において、前記温度センサは、前記近接場光発生素子近傍に形成された抵抗体と、前記抵抗体を流れる電流の変化から抵抗を測定する回路で構成されているものでよい。
また、本発明の熱アシスト磁気記録装置において、前記浮上量調整用のアクチュエータは、金属体と当該金属体に電流を流す回路で構成され、前記金属体に電流を流すことで、前記金属体に発生するジュール熱により熱アシスト磁気記録ヘッドの一部を熱変形させる熱式アクチュエータであり、前記金属体に流す電流を制御することで、前記熱アシスト磁気記録ヘッドと前記ディスクの間隔を調整するものでよい。
また、本発明の熱アシスト磁気記録装置において、前記浮上量調整用のアクチュエータは、圧電素子と当該圧電素子に電圧を印加する回路で構成され、前記圧電素子に電圧を印加したときに発生する電歪により、前記熱アシスト磁気記録ヘッドの一部を浮上方向に動かすものであり、前記圧電素子に印加する電圧を制御することで、前記熱アシスト磁気記録ヘッドと前記ディスクの間隔を調整するものでよい。
また、本発明の熱アシスト磁気記録装置において、前記近接場光発生素子にＬＤから光が供給されているものでよい。
【００１０】
また、本発明の熱アシスト磁気記録装置において、更に、前記近接場光発生素子周辺の温度とレーザー光強度の関係を記録したテーブルと、前記温度センサで測定した温度と、前記テーブルに記録されている温度とレーザー光強度の関係からレーザー光強度を求め、前記レーザー光強度に応じて前記ＬＤを制御することで、ＬＤの光強度を一定に制御するＬＤ制御部を備えているものでよい。
【００１１】
また、本発明の熱アシスト磁気記録装置において、更に、前記求めた変形量が、前記アクチュエータでの調整範囲を超えた場合には強制的にＬＤに供給する電流を遮断若しくは小さくする接触回避装置を備えているものでよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、近接場光発生素子の熱変形によるディスクとの衝突を防ぎ、熱アシスト磁気記録ヘッドとディスクとの間隔を一定に保つことが可能となる。
また、これにより、磨耗や塵埃の付着による近接場光発生素子自体の損傷を防ぐことができる。さらに、熱アシスト磁気記録を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される磁気ディスク装置の斜視図である。
【図２】本発明の磁気ヘッド周辺の側面図である。
【図３】本発明の実施例１の磁気ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施例１の磁気ヘッドを浮上面から見た図である。
【図５】本発明の磁気ヘッドの浮上量制御系のブロック図を示す図である。
【図６】本発明の実施例２の磁気ヘッドの断面図である。
【図７】本発明の実施例２の磁気ヘッドを浮上面から見た図である。
【図８】一つの温度センサを備える場合の、温度センサの配置の例を示す図である。
【図９】複数の温度センサを備える場合の、温度センサの配置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本発明が適用される磁気ディスク装置の内部を示す斜視図である。
同図において、ディスク１は回転可能に支持されている。熱アシスト磁気記録ヘッド２はスライダ３に具備されており、ディスク１の記録面上を所定の間隔で浮上している。スライダ３はサスペンション４に支持されている。サスペンション４は、キャリッジアーム５に支持されている。キャリッジアーム５はピボット６を回転軸として揺動可能に支持されている。
ボイスコイルモータ７を駆動させることにより、キャリッジアーム５を揺動させ、回転するディスク１に対して、磁気ヘッド２を所望のトラック上に移動させ、情報の記録、再生を行う。
【００１６】
図２は、図１の熱アシスト磁気記録ヘッド２周辺を拡大した側面図である。
同図において、サスペンション４は、フレクシャ４１とロードビーム４２から成る。スライダ３は、フレクシャ４１に接合されており、ロードビーム４２に形成されたディンプル４３を介して、ロードビーム４２からディスク１の方向に押し付ける力を受けている。
また、スライダ３の浮上面３１には、図示していない溝が形成されており、スライダ３の流入端３２から流出端３３の方向に流れるディスク１の旋回流が、ディスク１とスライダ３の間に入ると、局所的に正圧と負圧を生じる。この正圧と負圧、及び、ロードビーム４２から受ける力により、スライダ３はディスク１上を、数ナノメートルの間隔を保って安定的に浮上することが可能となる。
【実施例１】
【００１７】
次に、本発明による熱アシスト磁気記録ヘッドの実施例１を、図３および図４により説明する。
図３は、図２に示すスライダの、流入端３２の中点と流出端３３の中点とを結ぶ線を含む断面で切った、熱アシスト磁気記録ヘッド２の断面図である。
図４は、熱アシスト磁気記録ヘッド２を、浮上面３１側から見た図である。
【００１８】
熱アシスト磁気記録ヘッド２は、主磁極２１、再生素子２２、主磁極２１から磁場を発生させるためのコイル２３、近接場光発生素子２４、近接場光発生素子２４にレーザー光を導く導波路２５、温度センサ２６、ＴＦＣ(Thermal Flying-height Control)コイル２７を具備している。
近接場光発生素子２４は、主磁極２１の近傍に形成されている。
温度センサ２６は、近接場光発生素子２４の近傍に形成されており、この温度センサ２６により近接場光発生素子２４周辺の温度を測定する。
ＴＦＣコイル２７は、それに流す電流を調整することにより、ジュール熱により磁気ヘッドを膨張させ、磁気ヘッドの突出量を調整するものである。ＴＦＣコイル２７は、熱アクチュエータの一種である。
【００１９】
図５（Ａ）に、磁気ヘッドの浮上量を調整する制御系のブロック図を示す。制御回路５０には、近接場光発生素子周辺の温度と変形量の関係が予め記録されているテーブル（温度/突出量テーブル）５１と、ＴＦＣコイル等のアクチュエータ５４に流す電流を制御する浮上量制御系５２を具備している。この図において、接触回避装置５３は、突出量がアクチュエータ５４での調整範囲を超えた場合、強制的にＬＤ５５へ供給する電流を遮断若しくは電流を小さくして、磁気ヘッドのディスクへの接触を回避するものである。温度/突出量テーブルは、例えば不揮発性の記録媒体に記録されている。
【００２０】
本実施例の動作を説明する。先ず、導波路２５を介してレーザー光を近接場光発生素子２４に導き、近接場光発生素子２４にて近接場光を発生させ、ディスク１を局所的に加熱して、その箇所の保磁力を低下させると同時に、コイル２３に電流を流し主磁極２１の先端に磁場を発生させて、その箇所の磁化を反転させることで、ディスクに情報を記録する。
しかしながら、近接場光発生素子２４にて近接場光に変換されるのは、投入したレーザーパワーの数％のみであり、残りは近接場光発生素子２４を構成する部材に吸収され熱となる。さらに、近接場光発生素子２４は熱伝導率の低いアルミナ膜で囲まれているため熱が篭り、局所的に非常に高温になる。これにより、近接場光発生素子２４周辺で局所的な熱変形（突出）が生じ、ディスクと衝突する。この衝突により、近接場光発生素子２４の磨耗や、近接場光発生素子２４への塵埃の付着が発生し、近接場光発生素子２４自体が破損する。また、この熱変形による熱アシスト磁気記録ヘッド２とディスク１の間隔の変化は、安定的に磁気記録を行う妨げとなる。
本実施例では、温度センサ２６で近接場光発生素子２４周辺の温度を測定し、温度/突出量テーブル５１から、近接場光発生素子２４周辺の局所的な熱変形量を推定する。そして、浮上量制御系５２で、その変形量に応じてＴＦＣコイル２７に流す電流を調整して、磁気ヘッドの膨張量を制御することで、熱アシスト磁気記録ヘッド２とディスク１の間隔を一定に保ち、接触を回避する。
【００２１】
本実施例では、温度センサ２６として金属配線を用いた測温抵抗体を用いているが、半導体抵抗体を用いたサーミスタのようなものや、ゼーベック効果を利用した熱電対のようなものでも構わない。
【００２２】
図５（Ａ）は、磁気ヘッドの浮上量の調整のみを考慮した制御系であるが、図５（Ｂ）に、レーザー光強度の制御も考慮した制御系を示す。この図では、温度／光強度テーブル５６とＬＤ制御系５７が、加えられている。
図５（Ｂ）のものは、図５（Ａ）の動作の加えて、温度センサ２６で測定された温度に基づき、温度／光強度テーブル５６から光強度を推定し、ＬＤ制御系５７で、ＬＤ５５に流す電流を調整することにより、レーザー光の強度を一定に調整することができる。
【実施例２】
【００２３】
実施例２は、磁気ヘッド２の突出量を調整するアクチュエータ５４として、圧電素子を用いたものである。
本発明による熱アシスト磁気記録ヘッドの実施例２を、図６および図７により説明する。
図６は、図２に示すスライダの、流入端３２の中点と流出端３３の中点を結ぶ線を含む断面で切った、熱アシスト磁気記録ヘッド２の断面図である。
図７は、熱アシスト磁気記録ヘッド２を、浮上面３１側から見た図である。
【００２４】
熱アシスト磁気記録ヘッド２は、主磁極２１、再生素子２２、主磁極２１から磁場を発生させるためのコイル２３、近接場光発生素子２４、近接場光発生素子２４にレーザー光を導く導波路２５、温度センサ２６、電界を与えると剪断変形するPZT２８を具備している。
近接場光発生素子２４は、主磁極２１の近傍に形成されている。
温度センサ２６は、近接場光発生素子２４の近傍に形成されており、この温度センサ２６により近接場光発生素子２４の周辺の温度を測定する。
ＰＺＴ２８は、それに印加する電圧を調整することにより、図６の実線および点線で示されるように、磁気ヘッド２の突出量を調整するものである。ＰＺＴ２８は、アクチュエータの一種である。
制御回路は図５（Ａ）または（Ｂ）と同様のものを用いることができる。
【００２５】
本実施例では、温度センサ２６で近接場光発生素子２４周辺の温度を測定し、温度/突出量テーブル５１から、近接場光発生素子２４周辺の局所的な熱変形量を推定する。そして、浮上量制御系５２で、その変形量に応じてPZT２８に印加する電圧を調整して、PZT２８の剪断変形量を制御することで、熱アシスト磁気記録ヘッド２とディスク１の間隔を一定に保ち、接触を回避する。
【００２６】
本実施例では、温度センサとして金属配線を用いた測温抵抗体を用いているが、半導体抵抗体を用いたサーミスタのようなものや、ゼーベック効果を利用した熱電対のようなものでも構わない。
【００２７】
図８および図９に、実施例１や実施例２と異なる、温度センサの構造や配置を示す。図８は一つの温度センサを用いるもの、図９は複数の温度センサを用いるものである。
【００２８】
図８（Ａ）は、温度センサが近接場光発生素子の三方を囲むもの、図８（Ｂ）は、温度センサが近接場光発生素子の四方を囲むもの、図８（Ｃ）は、温度センサを近接場光発生素子の再生素子側に設けたもの、図８（Ｄ）は、温度センサを近接場光発生素子と主磁極の間に設けたもの、図８（Ｅ）は、温度センサを近接場光発生素子の側方に設けたものである。
【００２９】
図９（Ａ）は、温度センサを近接場光発生素子の両側側方に設けたもの、図９（Ｂ）は、温度センサを近接場光発生素子の前後に設けたもの、図９（Ｃ）は、温度センサを近接場光発生素子の一側方と、主磁極との間に設けたもの、図９（Ｄ）は、温度センサを近接場光発生素子の一側方と、再生素子との間に設けたもの、図９（Ｅ）は、温度センサを近接場光発生素子の両側側方と、主磁極との間に設けたもの、図９（Ｆ）は、温度センサを近接場光発生素子の両側側方と、再生素子との間に設けたもの、図９（Ｇ）は、温度センサを近接場光発生素子の両側側方と、前後に設けたものである。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・ディスク、２・・・磁気ヘッド、３・・・スライダ、４・・・サスペンション、５・・・キャリッジアーム、６・・ピボット、７・・・ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、
２１・・・主磁極、２２・・・再生素子、２３・・・コイル、２４・・・近接場光発生素子、２５・・・導波路、２６・・・温度センサ、２７・・・ＴＦＣコイル、２８・・・PZT
３１・・・浮上面、３２・・・流入端、３３・・・流出端、４１・・・フレクシャ、４２・・・ロードビーム、４３・・・ディンプル、
５０・・・制御回路、５１・・・温度／突出量テーブル、５２・・・浮上量制御系、５３・・・接触回避装置、５４・・・アクチュエータ、５５・・・ＬＤ（レーザーダイオード）、５６・・・温度／光強度テーブル、５７・・・ＬＤ制御系。
【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】
2011258255.tif 000009
【図８】
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【図９】
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