JP2000315330A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な手段でトラッキングエラー信号を得る
ことができる情報記録再生装置を提供する。 【解決手段】 プローブ６４の先端からはレーザダイオ
ード６７の発する光が情報記憶媒体６５上に照射され
る。プローブ６４の先端部はアクチュエータにより一定
周期で情報記憶媒体６５の径方向に振動する。情報記憶
媒体６５で反射した光はフォトダイオード７３に入射し
て光電変換される。この光電変換後の信号はプリアンプ
７４で増幅され、ローパスフィルタ７５により高周波数
帯域の成分が除去される。この高周波成分が除去された
信号の平均値（バイアス値）はトラッキングエラー信号
として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、情報記憶媒体上
に情報の記録、再生を行う情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】（１）従来技術１：特開平７−１９２２
８０号公報 この従来技術１は、エヴァネッセント光を利用した高密
度の記録、再生において、トラッキング制御の精度を高
めようとするものである。また、ディスク状の情報記憶
媒体を使用可能にしようとするものである。

【０００３】そのため、図１に示すように、半導体レー
ザ１から放射させたレーザ光をレンズ２で集束して光フ
ァイバ３に、その開口４を通じて与える。光ファイバ３
の先細の先端部に走査ヘッド５は、レーザ光の波長とほ
ぼ同等かそれよりも小さい直径の開口６を先端面に有
し、情報記憶媒体の記録面７は、開口６に対し相対的に
移動する。記録面７から走査ヘッド５を通じて取り出さ
れた反射光は光検出器８で検出される。走査ヘッド５に
一体的に並設された走査制御ヘッド９は独自の光源であ
る半導体レーザ１０、レンズ系および光電変換素子１７
を有し、走査ヘッド５を記録面７のトラックに位置合わ
せするためのトラッキングエラー検知信号を発生する。

【０００４】（２）従来技術２：特開平８−３２１０８
４号公報 この従来技術２は、走査型プローブメモリ技術におい
て、トラック幅方向の位置制御を精度よく行い、精度の
よい再生または記録を行おうとするものである。

【０００５】そのため、図２に示すように、記録または
再生のためのプローブ１１〜１４に隣接してトラッキン
グ用プローブ１５，１６を設け、このトラッキング用プ
ローブ１５，１６により検出するトラッキングエラー信
号によって記録または再生のためのプローブ１１〜１４
のトラック幅方向の位置制御を行っている。

【０００６】（３）従来技術３：特開平８−７３２３号
公報 この従来技術３は、超高密度で、かつ、小型の情報記録
再生装置を提供しようとするものである。

【０００７】そのため、図３に示すように、半導体レー
ザ２１、光検出器２２、エバネセント光発生用プローブ
２３が、浮上スライダ２４上に搭載されている。そし
て、プローブ２３により発生したエバネセント光２５に
より、情報を媒体２６に記録する。情報再生時には、半
導体レーザの電流値を閾値でバイアスし、Ｓ／Ｎ比を向
上する。

【０００８】トラッキングは次のようにして行う。すな
わち、図４に示すように、図３に示すプローブ２３を用
いてトラック方向（媒体２６の円板の周方向）にはエバ
ネセント光、それと垂直な方向には、若干幅の広がった
光ビームを形成する。このビーム径の比は５：１以上で
あることが望ましい。媒体２６には、プリピット２７が
予め形成されているサーボ領域２８と、データ領域２９
とがある。プリピット２７はトラック中心から、その中
心が左右に一定距離ずれたところに配置されたウォブル
ピットである。この上を光ビームにより走査した場合、
もしも、光３０がトラック中心からずれていた場合、連
続した２つのプリピットからの信号にアンバランスが生
じる。そこで、これらの信号の差をとってトラッキング
誤差信号とする。

【０００９】（４）従来技術４：特開平９−１７０４７
号公報 この従来技術４は、高密度記録再生方式において、ヘッ
ドの高速なアクセスおよび位置決め制御を行い、記録再
生の高速化を達成せんとする。

【００１０】そのため、記録再生のための走査型プロー
ブヘッドと位置制御のための光ヘッドを複合したヘッド
を用いて記録再生を行う。すなわち、記録再生速度の高
速化のために、記録再生ヘッドの高さおよび位置制御に
光を制御信号として用いる。つまり、記録再生のための
走査型プローブヘッドに位置制御用の光ヘッドを備えた
複合型ヘッドを用いる。この複合型ヘッドでは、記録再
生を行うのが走査型プローブヘッドであり、その位置制
御を行うのが走査型プローブヘッドに設けられた光ヘッ
ドである。この光ヘッドを用いることで、高精度な位置
決め制御を行い、高速に記録、再生を行うことができ
る。情報記憶媒体のランド部には複数のトラックのマー
クを記録し、隣接するトラッキング専用のランド部には
トラッキング専用のヘッドを用いてトラッキングを行
う。

【００１１】（５）従来技術５：特開平７−２２５９７
５号公報 この従来技術５は、プローブを情報記憶媒体表面に沿っ
て走査させながら情報の記録、再生を行う情報記録再生
装置などにおいて、実用上充分な速度でのプローブ走査
を実現せんとする。

【００１２】そのため、図５に示すように、光源３１か
ら出射した直線偏光の光束は偏波面保存型光ファイバ３
２をとおり、前記光の波長よりも小さな微小開口部３３
を有する金属マスク３４を経てエバネッセント波の形態
をとる。ここで、金属マスク３４、光磁気情報記憶媒体
３６は導体であるので、その双方に電極を取り付けて容
量距離センサ３５に接続することにより、両者間の容量
から距離ｄを感知することができる。その効果として
は、金属マスク３４の光磁気情報記憶媒体３６に正対し
た部分の面積が微小開口部３３の面積に比べて大きいた
め、高精度かつ高帯域な前記距離ｄの情報を得ることが
できる。この距離ｄの情報をアクチュエータ３７に帰還
させて微小開口部３３の位置を制御することにより、高
速プローブ走査が可能になる。

【００１３】（６）従来技術６：特開平７−２１５６４
号公報 この従来技術６は、フォトンＳＴＭ型光メモリのいかな
る操作状況においても常にプローブと記録層との高精度
な距離の制御が行えるようするものである。

【００１４】そのため、その構成は、図６に示すよう
に、先端部に微小開口部を有する透明体４１中を導波す
る第１の光４２が該微小開口部に形成する第１のエバネ
ッセント場４３中に情報記憶媒体４５の記録層４４を設
置し、前記第１の光４２を用いて情報記憶媒体４５への
情報を記録しあるいは記録情報を再生するとともに、情
報記憶媒体４５中に第１の光４２とは異なる波長の第２
の光４６を導波させて、その導波光が情報記憶媒体表面
に形成する第２のエバネッセント波４７を前記透明体４
１により検出し、これを波長分離手段４８を用いて第１
の光４２による導波光と分離して第２の光４６の強度を
検出することにより、透明体４１と情報記憶媒体４５と
の距離を調節可能とした。

【００１５】（７）従来技術７：特開平１０−１７２１
７２号公報 この従来技術７では、プローブ顕微鏡を応用した情報記
録再生装置において、光プローブ形状に製造誤差や経時
変化などがあると、光プローブと情報記憶媒体との間隔
を一定に保持できず、所定の記録密度を得ることが困難
となることに鑑み、光プローブの形状のばらつきや経時
変化などの光プローブの分解能を変化させる原因があっ
ても、所定の記録密度を維持できるようにしたものであ
る。

【００１６】そのため、図７に示すように、情報記憶媒
体４９上に異なる周期を有する周期パターン５０，５１
を設け、これらの周期パターン５０，５１を光プローブ
５２で検出し、得られる信号を周波数分析して比較し、
光プローブ５２と情報記憶媒体４９との間隔を検出す
る。距離Ｈが大きいと高い空間周波数の成分が小さくな
り、これから距離Ｈを測定することができる。

【００１７】（８）従来技術８：「金属酸化物表面に吸
着した有機分子のＳＴＭによるマニピュレーション」、
大西洋、他、第55回応用物理学界学術講演会講演予稿集
(1994秋)、19a-Q-2 この従来技術８では、ＴｉＯ₂（１１０）単結晶表面上
のギ酸イオン（ＤＣＯＯ-）を、これに数Ｖの電圧を印
加したプローブ先端を近づけることにより分解・離脱す
る技術が開示されている。これにより分子一個を位置ピ
ットとするメモリを構成できる。

【００１８】（９）従来技術９：「ＡＦＭによるＧｅＴ
ｅＳｂ薄膜相変化記録の試み」、加道博行、他、第55回
応用物理学界学術講演会講演予稿集(1994秋)、22a-Q-7 この従来技術９では、先端が非常に鋭利に、例えばその
曲率半径が１００ｎｍ以下の導電性プローブを用いる。
その先端はエッチングや電解研磨法などにより細く先鋭
化されている。このプローブと記録媒体の間に所定のバ
イアス電圧を印加し、プローブの先端と媒体表面の間の
距離が１０ｎｍ以下になると、両者間にトンネル電流が
流れる。媒体としては、記録層がＧｅＴｅＳｂ薄膜の相
変化材料が挙げられる。アモルファス相の膜に、トンネ
ル電流を流す。そうすると電流の流れたところでジュー
ル熱が発生し、その部分が多結晶化する。このようにし
てアモルファス相のフィールドに多結晶相のマークを書
くことができる。このマークの有無により情報を書き込
むことができる。これらの膜が多結晶相の場合の比抵抗
とアモルファス相の場合の比抵抗が異なる。したがっ
て、プローブ先端と記録層表面の距離が一定であって
も、抵抗値が異なるので、多結晶層の上にプローブ先端
がある場合のトンネル電流の方がアモルファス層のそれ
よりも大きくなる。この電流値はバイアス電圧Ｖｂと導
電性プローブの間に設けた電流計により測定することが
できる。これにより書き込んだマークを読み取ることが
できる。

【００１９】（１０）従来技術１０：一般のＳＮＯＭに
用いられているシアフォースを検出することにより、表
面の凹凸を検出し、これにより情報を読み取ることがで
きることが知られている。主に予め情報が書き込まれて
いる、所謂ＲＯＭの読み出しを行うことができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１において
は、トラッキングエラー信号を得るために、エヴァネッ
セント光による書込み、読出しを行うプローブとは別
に、トラッキングエラー信号を得るためだけの光源、レ
ンズ、光電変換素子などを必要とする。

【００２１】従来技術２においては、トラッキング信号
を得るためだけの近接場プローブを必要とする。

【００２２】従来技術３においては、楕円形の偏平なス
ポット光が出るようにプローブに工夫が必要であり、ト
ラッキングエラー信号を得るためにウォブルピットを情
報記憶媒体に作製しなければならない。そのため、情報
の記録密度が低くなる不具合がある。

【００２３】従来技術４においては、書込み、読出しを
行うプローブとは別に、トラッキングエラー信号を得る
ためだけの光源、レンズ、光電変換素子などを必要とす
る。また、トラッキングエラー信号を得るためだけに、
情報記憶媒体上にランドが必要になり、情報の記録密度
が低くなる不具合がある。

【００２４】この発明の目的は、簡易な手段でトラッキ
ングエラー信号を得ることができる情報記録再生装置を
提供することにある。

【００２５】また、従来技術５においては、プローブの
先端の導電と媒体表面間の静電容量により両者の距離を
測定している。したがって、媒体表面が導電性である必
要があり、媒体の構成上制約が多いという不具合があ
る。また、導電性の強磁性体を媒体材料として用いてい
るが、非導電性の保護膜が必要な相変化材料を用いたメ
ディアには適用することができない。さらに、静電容量
を測定する回路が必要であり、充分な測定精度を得るた
めに、プローブ先端の金属膜の面積を、５００ｎｍ×５
００ｎｍ以上にしなければならないので、プローブ側の
制約も大きいという不具合もある。

【００２６】従来技術６においては、記録再生を行う光
源以外にプローブ先端と情報記憶媒体表面間の距離を測
定するための別な波長の光源を必要とする。

【００２７】従来技術７では、プローブ先端と情報記憶
媒体表面の距離を測定するために、情報記憶媒体に空間
周波数の異なるパターンを設ける必要があり、情報記憶
媒体の記録密度が低くなるという不具合がある。また、
得られた信号を周波数分析する必要があり、これらの処
理に時間がかかり、充分な速度でプローブ先端と情報記
憶媒体表面の距離を制御することができない不具合もあ
る。

【００２８】従来技術８〜１０では、しかしながら、ト
ラッキングエラー信号検出およびトラッキングアクチュ
エータに関する構成については何ら述べられていない。

【００２９】この発明の別の目的は、簡易な手段でプロ
ーブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ることが
できる情報記録再生装置を提供することにある。

【００３０】この発明の別の目的は、プローブ先端と情
報記憶媒体表面の距離を高感度に測定することができる
情報記録再生装置を提供することにある。

【００３１】この発明の別の目的は、記録再生ヘッドを
小型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る情報記録再生装置を提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、プローブを備え、このプローブと情報記憶媒体との
間に所定の物理的な作用を生じさせることにより、前記
情報記憶媒体に対する情報の記録および再生のうちの少
なくとも一方を行う情報記録再生装置において、前記物
理的な作用を生じさせる位置を前記情報記憶媒体のデー
タ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動する移動
装置と、前記物理的な作用の変動から前記プローブから
前記物理的な作用を生じさせる位置のトラッキングエラ
ー信号を前記周期的移動に関連して取得する信号取出装
置と、を備えていることを特徴とする情報記録再生装置
である。

【００３３】したがって、移動装置以外にトラッキング
専用の手段を設ける必要が無く、情報記憶媒体上にも記
録密度を低下するトラッキング専用のランドやマークを
必要とせず、プローブ自身にも特別な工夫を必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることが
できる。

【００３４】請求項２に記載の発明は、プローブを備
え、このプローブと情報記憶媒体との間に所定の物理的
な作用を生じさせることにより、前記情報記憶媒体に対
する情報の記録および再生のうちの少なくとも一方を行
う情報記録再生装置において、前記物理的な作用を生じ
させる位置を前記情報記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と
直交する方向に周期的に移動する移動装置と、前記物理
的な作用の変動から前記プローブの先端と前記情報記憶
媒体の表面との間の距離に関する信号を前記周期的移動
に関連して取得する信号取出装置と、を備えていること
を特徴とする情報記録再生装置である。

【００３５】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でプローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知る
ことができる。

【００３６】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の情報記録再生装置において、信号取出装置
は、物理的な作用の変動を取り出して、その瞬時値を保
持し、この値からトラッキングエラー信号およびプロー
ブ先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号を取得す
るものであることを特徴とする。

【００３７】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００３８】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載の情報記録再生装置において、信号取出装置
は、物理的な作用の変動を取り出して、その信号の最大
値と最小値を保持し、この最大値および最小値からトラ
ッキングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体
表面の距離に関する信号を取得するものであることを特
徴とする。

【００３９】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００４０】請求項５に記載の発明は、請求項１または
２に記載の情報記録再生装置において、周期的に移動す
る移動装置は、物理的な作用を生じさせる位置を周期ω
で移動させ、信号取出装置は、物理的な作用の変動を取
り出して、この信号のω成分からトラッキングエラー信
号を取得し、周波数２ωの成分からプローブ先端と情報
記憶媒体表間の距離に関する信号を取得するものである
ことを特徴とする。

【００４１】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００４２】請求項６に記載の発明は、請求項１または
２に記載の情報記録再生装置において、周期的に移動す
る移動装置は、プローブをその共振周波数ωｏで振動す
ることにより、物理的な作用を生じさせる位置を周期ω
ｏで移動させるものであり、信号取出装置は、物理的な
作用の変動を取り出して、前記ωｏの成分からトラッキ
ングエラー信号を取得し、周波数２ωｏの成分からプロ
ーブ先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を取
得するものであることを特徴とする。

【００４３】したがって、プローブ先端と情報記憶媒体
表面間の距離を高感度に測定することができる。

【００４４】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれかの一に記載の情報記録再生装置において、周期
的に移動する移動装置は、物理的な作用を生じさせる位
置をトラッキングするトラッキング装置と同一のアクチ
ュエータであることを特徴とする。

【００４５】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００４６】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の情報記録再生装置において、アクチュエータは、静電
引力を用いたものであることを特徴とする。

【００４７】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００４８】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の情報記録再生装置において、アクチュエータは、電磁
力を用いたものであることを特徴とする。

【００４９】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００５０】請求項１０に記載の発明は、請求項７に記
載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、圧
電効果を用いたものであることを特徴とする。

【００５１】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００５２】請求項１１に記載の発明は、情報記憶媒体
上にプローブの先端から光を照射して情報の記録および
再生のうちの少なくとも一方を行う情報記録再生装置に
おいて、前記光の照射位置を前記情報記憶媒体のデータ
列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動する移動装
置と、前記光の反射光または透過光から前記照射位置の
トラッキングエラー信号を前記周期的移動に関連して取
得する信号取出装置と、を備えていることを特徴とする
情報記録再生装置である。

【００５３】したがって、移動装置以外にトラッキング
専用の手段を設ける必要が無く、情報記憶媒体上にも記
録密度を低下するトラッキング専用のランドやマークを
必要とせず、プローブ自身にも特別な工夫を必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることが
できる。

【００５４】請求項１２に記載の発明は、情報記憶媒体
上にプローブの先端から光を照射して情報の記録および
再生のうちの少なくとも一方を行う情報記録再生装置に
おいて、前記光の照射位置を前記情報記憶媒体のデータ
列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動する移動装
置と、前記光の反射光または透過光から前記プローブ先
端と前記情報記憶媒体表面との間の距離に関する信号を
前記周期的移動に関連して取得する信号取出装置と、を
備えていることを特徴とする情報記録再生装置である。

【００５５】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でプローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知る
ことができる。

【００５６】請求項１３に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、情報記憶媒体上に照射した光から所定の信号を
取り出してその瞬時値を保持し、この値からトラッキン
グエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体表面間
の距離に関する信号を取得するものであることを特徴と
する。

【００５７】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００５８】請求項１４に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、情報記憶媒体上に照射した光から所定の信号を
取り出してその信号の最大値と最小値を保持し、この最
大値および最小値からトラッキングエラー信号およびプ
ローブ先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を
取得するものであることを特徴とする。

【００５９】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００６０】請求項１５に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、光の照射位置を周期ωで移動さ
せ、信号取出装置は、情報記憶媒体上に照射した光から
信号を取り出して、この信号の周波数ωの成分からトラ
ッキングエラー信号を取得し、周波数２ωの成分からプ
ローブ先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を
取得するものであることを特徴とする。

【００６１】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００６２】請求項１６に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、プローブをその共振周波数ωｏで
振動することにより光の照射位置を周期ωｏで移動させ
るものであり、信号取出装置は、情報記憶媒体上に照射
した光から信号を取り出して、この信号の周波数ωｏの
成分からトラッキングエラー信号を取得し、周波数２ω
ｏの成分からプローブ先端と情報記憶媒体表面間の距離
に関する信号を取得するものであることを特徴とする。

【００６３】したがって、プローブ先端と情報記憶媒体
表面間の距離を高感度に測定することができる。

【００６４】請求項１７に記載の発明は、請求項１１〜
１６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、周期的に移動する移動装置は、光の照射位置をトラ
ッキングするトラッキング装置と同一のアクチュエータ
であることを特徴とする。

【００６５】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００６６】請求項１８に記載の発明は、請求項１７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
静電引力を用いたものであることを特徴とする。

【００６７】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００６８】請求項１９に記載の発明は、請求項１７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
電磁力を用いたものであることを特徴とする。

【００６９】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００７０】請求項２０に記載の発明は、請求項１７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
圧電効果を用いたものであることを特徴とする。

【００７１】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００７２】請求項２１に記載の発明は、情報記憶媒体
との間にトンネル電流を流すプローブを備え、前記トン
ネル電流により前記情報記憶媒体に対して情報の記録お
よび再生のうちの少なくとも一方を行う情報記録再生装
置において、前記トンネル電流が流れる位置を前記情報
記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的
に移動する移動装置と、前記トンネル電流の変動から前
記トンネル電流が流れる位置のトラッキングエラー信号
を前記周期的移動に関連して取得する信号取出装置と、
を備えていることを特徴とする情報記録再生装置であ
る。

【００７３】したがって、移動装置以外にトラッキング
専用の手段を設ける必要が無く、情報記憶媒体上にも記
録密度を低下するトラッキング専用のランドやマークを
必要とせず、プローブ自身にも特別な工夫を必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることが
できる。

【００７４】請求項２２に記載の発明は、情報記憶媒体
との間にトンネル電流を流すプローブを備え、前記トン
ネル電流により前記情報記憶媒体に対して情報の記録お
よび再生のうちの少なくとも一方を行う情報記録再生装
置において、前記トンネル電流が流れる位置を前記情報
記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的
に移動する移動装置と、前記トンネル電流の変動から前
記プローブ先端と前記情報記憶媒体表面との間の距離に
関する信号を前記周期的移動に関連して取得する信号取
出装置と、を備えていることを特徴とする情報記録再生
装置である。

【００７５】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でプローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知る
ことができる。

【００７６】請求項２３に記載の発明は、請求項２１ま
たは２２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、トンネル電流の変動を取り出して、その瞬時値
を保持し、この値からトラッキングエラー信号およびプ
ローブ先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号を取
得するものであることを特徴とする。

【００７７】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００７８】請求項２４に記載の発明は、請求項２１ま
たは２２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、トンネル電流の変動を取り出して、その信号の
最大値と最小値を保持し、この最大値および最小値から
トラッキングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶
媒体表面の距離に関する信号を取得するものであること
を特徴とする。

【００７９】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００８０】請求項２５に記載の発明は、請求項２１ま
たは２２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、トンネル電流が流れる位置を周期
ωで移動させ、信号取出装置は、前記トンネル電流の変
動を取り出して、この信号の周波数ωの成分からトラッ
キングエラー信号を取得し、周波数２ωの成分からプロ
ーブ先端と情報記憶媒体表間の距離に関する信号を取得
するものであることを特徴とする。

【００８１】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００８２】請求項２６に記載の発明は、請求項２１ま
たは２２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、プローブをその共振周波数ωｏで
振動することによりトンネル電流が流れる位置を周期ω
ｏで移動させるものであり、信号取出装置は，前記トン
ネル電流信号を取り出して、この信号ωｏの成分からト
ラッキングエラー信号を取得し、周波数２ωｏの成分か
らプローブ先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信
号を取得するものであることを特徴とする。

【００８３】したがって、プローブ先端と情報記憶媒体
表面間の距離を高感度に測定することができる。

【００８４】請求項２７に記載の発明は、請求項２１〜
２６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、周期的に移動する移動装置は、トンネル電流が流れ
る位置をトラッキングするトラッキング装置と同一のア
クチュエータであることを特徴とする。

【００８５】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００８６】請求項２８に記載の発明は、請求項２７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
静電引力を用いたものであることを特徴とする。

【００８７】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００８８】請求項２９に記載の発明は、請求項２７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
電磁力を用いたものであることを特徴とする。

【００８９】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００９０】請求項３０に記載の発明は、請求項２７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
圧電効果を用いたものであることを特徴とする。

【００９１】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【００９２】請求項３１に記載の発明は、プローブを備
え、このプローブと情報記憶媒体との間に働くシアフォ
ースにより前記情報記憶媒体に対する情報の記録および
再生のうち少なくとも一方を行う情報記録再生装置にお
いて、前記シアフォースが働く位置を前記情報記憶媒体
のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動す
る移動装置と、前記シアフォースの変動から前記シアフ
ォースが働く位置のトラッキングエラー信号を前記周期
的移動に関連して取得する信号取出装置と、を備えてい
ることを特徴とする情報記録再生装置である。

【００９３】したがって、移動装置以外にトラッキング
専用の手段を設ける必要が無く、情報記憶媒体上にも記
録密度を低下するトラッキング専用のランドやマークを
必要とせず、プローブ自身にも特別な工夫を必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることが
できる。

【００９４】請求項３２に記載の発明は、プローブを備
え、このプローブと情報記憶媒体との間に働くシアフォ
ースにより前記情報記憶媒体に対する情報の記録および
再生のうち少なくとも一方を行う情報記録再生装置にお
いて、前記シアフォースが働く位置を前記情報記憶媒体
のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動す
る移動装置と、前記シアフォースの変動から前記プロー
ブ先端と前記情報記憶媒体表面との間の距離に関する信
号を前記周期的移動に関連して取得する信号取出装置
と、を備えていることを特徴とする情報記録再生装置で
ある。

【００９５】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でプローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知る
ことができる。

【００９６】請求項３３に記載の発明は、請求項３１ま
たは３２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、前記シアフォースの変動を取り出して、その瞬
時値を保持し、この値からトラッキングエラー信号およ
びプローブ先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号
を取得するものであることを特徴とする。

【００９７】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【００９８】請求項３４に記載の発明は、請求項３１ま
たは３２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、前記シアフォースの変動を取り出して、その信
号の最大値と最小値を保持し、この最大値および最小値
からトラッキングエラー信号およびプローブ先端と情報
記憶媒体表面との距離に関する信号を取得するものであ
ることを特徴とする。

【００９９】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【０１００】請求項３５に記載の発明は、請求項３１ま
たは３２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、前記シアフォースが働く位置を周
期ωで移動させ、信号取出装置は、前記シアフォースの
変動を取り出して、この信号のω成分からトラッキング
エラー信号を取得し、周波数２ωの成分からプローブ先
端と情報記憶媒体表間の距離に関する信号を取得するも
のであることを特徴とする。

【０１０１】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【０１０２】請求項３６に記載の発明は、請求項３１ま
たは３２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、プローブをその共振周波数ωｏで
振動することにより前記シアフォースが働く位置を周期
ωｏで移動させるものであり、信号取出装置は、前記シ
アフォースの変動を取り出して、この信号ωｏの成分か
らトラッキングエラー信号を取得し、周波数２ωｏの成
分からプローブ先端と情報記憶媒体表面間の距離に関す
る信号を取得するものであることを特徴とする。

【０１０３】したがって、プローブ先端と情報記憶媒体
表面間の距離を高感度に測定することができる。

【０１０４】請求項３７に記載の発明は、請求項３１〜
３６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、周期的に移動する移動装置は、シアフォースが働く
位置をトラッキングするトラッキング装置と同一のアク
チュエータであることを特徴とする。

【０１０５】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１０６】請求項３８に記載の発明は、請求項３７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
静電引力を用いたものであることを特徴とする。

【０１０７】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１０８】請求項３９に記載の発明は、請求項３７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
電磁力を用いたものであることを特徴とする。

【０１０９】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１１０】請求項４０に記載の発明は、請求項３７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
圧電効果を用いたものであることを特徴とする。

【０１１１】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１１２】請求項４１に記載の発明は、プローブを備
え、このプローブと情報記憶媒体間に働くコンタクトモ
ードの原子間力により前記情報記憶媒体に対する情報の
記録および再生のうち少なくとも一方を行う情報記録再
生装置において、前記コンタクトモードの原子間力が働
く位置を前記情報記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と直交
する方向に周期的に移動する移動装置と、前記コンタク
トモードの原子間力の変動から前記コンタクトモードの
原子間力が働く位置のトラッキングエラー信号を前記周
期的移動に関連して取得する信号取出装置と、を備えて
いることを特徴とする情報記録再生装置である。

【０１１３】したがって、移動装置以外にトラッキング
専用の手段を設ける必要が無く、情報記憶媒体上にも記
録密度を低下するトラッキング専用のランドやマークを
必要とせず、プローブ自身にも特別な工夫を必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることが
できる。

【０１１４】請求項４２に記載の発明は、プローブを備
え、このプローブと情報記憶媒体間に働くコンタクトモ
ードの原子間力により前記情報記憶媒体に対する情報の
記録および再生のうち少なくとも一方を行う情報記録再
生装置において、前記コンタクトモードの原子間力が働
く位置を前記情報記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と直交
する方向に周期的に移動する移動装置と、前記コンタク
トモードの原子間力の変動から前記プローブ先端と前記
情報記憶媒体表面との間の距離に関する信号を前記周期
的移動に関連して取得する信号取出装置と、を備えてい
ることを特徴とする情報記録再生装置である。

【０１１５】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でプローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知る
ことができる。

【０１１６】請求項４３に記載の発明は、請求項４１ま
たは４２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、前記コンタクトモードの原子間力の変動を取り
出して、その瞬時値を保持し、この値からトラッキング
エラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体表面の距
離に関する信号を取得するものであることを特徴とす
る。

【０１１７】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【０１１８】請求項４４に記載の発明は、請求項４１ま
たは４２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、前記コンタクトモードの原子間力の変動を取り
出して、その信号の最大値と最小値を保持し、この最大
値および最小値からトラッキングエラー信号およびプロ
ーブ先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号を取得
するものであることを特徴とする。

【０１１９】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【０１２０】請求項４５に記載の発明は、請求項４１ま
たは４２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、前記コンタクトモードの原子間力
が働く位置を周期ωで移動させ、信号取出装置は、前記
コンタクトモードの原子間力の変動を取り出して、この
信号のω成分からトラッキングエラー信号を取得し、周
波数２ωの成分からプローブ先端と情報記憶媒体表間の
距離に関する信号を取得するものであることを特徴とす
る。

【０１２１】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【０１２２】請求項４６に記載の発明は、請求項４１ま
たは４２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、プローブをその共振周波数ωｏで
振動することにより前記コンタクトモードの原子間力が
働く位置を周期ωｏで移動させるものであり、信号取出
装置は、前記コンタクトモードの原子間力の変動を取り
出して、この信号ωｏの成分からトラッキングエラー信
号を取得し、周波数２ωｏの成分からプローブ先端と情
報記憶媒体表面間の距離に関する信号を取得するもので
あることを特徴とする。

【０１２３】したがって、プローブ先端と情報記憶媒体
表面間の距離を高感度に測定することができる。

【０１２４】請求項４７に記載の発明は、請求項４１〜
４６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、周期的に移動する移動装置は、前記コンタクトモー
ドの原子間力が働く位置をトラッキングするトラッキン
グ装置と同一のアクチュエータであることを特徴とす
る。

【０１２５】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１２６】請求項４８に記載の発明は、請求項４７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
静電引力を用いたものであることを特徴とする。

【０１２７】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１２８】請求項４９に記載の発明は、請求項４７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
電磁力を用いたものであることを特徴とする。

【０１２９】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１３０】請求項５０に記載の発明は、請求項４７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
圧電効果を用いたものであることを特徴とする。

【０１３１】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１３２】請求項５１に記載の発明は、プローブを備
え、このプローブと情報記憶媒体間に働くノンコンタク
トモードの原子間力により前記情報記憶媒体に対する情
報の記録および再生のうち少なくとも一方を行う情報記
録再生装置において、前記ノンコンタクトモードの原子
間力が働く位置を前記情報記憶媒体のデータ列が並ぶ方
向と直交する方向に周期的に移動する移動装置と、前記
ノンコンタクトモードの原子間力の変動から前記ノンコ
ンタクトモードの原子間力が働く位置のトラッキングエ
ラー信号を前記周期的移動に関連して取得する信号取出
装置と、を備えていることを特徴とする情報記録再生装
置である。

【０１３３】したがって、移動装置以外にトラッキング
専用の手段を設ける必要が無く、情報記憶媒体上にも記
録密度を低下するトラッキング専用のランドやマークを
必要とせず、プローブ自身にも特別な工夫を必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることが
できる。

【０１３４】請求項５２に記載の発明は、プローブを備
え、このプローブと情報記憶媒体間に働くノンコンタク
トモードの原子間力により前記情報記憶媒体に対する情
報の記録および再生のうち少なくとも一方を行う情報記
録再生装置において、前記ノンコンタクトモードの原子
間力が働く位置を前記情報記憶媒体のデータ列が並ぶ方
向と直交する方向に周期的に移動する移動装置と、前記
ノンコンタクトモードの原子間力の変動から前記プロー
ブ先端と前記情報記憶媒体表面との間の距離に関する信
号を前記周期的移動に関連して取得する信号取出装置
と、を備えていることを特徴とする情報記録再生装置で
ある。

【０１３５】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でプローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知る
ことができる。

【０１３６】請求項５３に記載の発明は、請求項５１ま
たは５２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、前記ノンコンタクトモードの原子間力の変動を
取り出して、その瞬時値を保持し、この値からトラッキ
ングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体表面
の距離に関する信号を取得するものであることを特徴と
する。

【０１３７】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【０１３８】請求項５４に記載の発明は、請求項５１ま
たは５２に記載の情報記録再生装置において、信号取出
装置は、前記ノンコンタクトモードの原子間力の変動を
取り出して、その信号の最大値と最小値を保持し、この
最大値および最小値からトラッキングエラー信号および
プローブ先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号を
取得するものであることを特徴とする。

【０１３９】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【０１４０】請求項５５に記載の発明は、請求項５１ま
たは５２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、前記ノンコンタクトモードの原子
間力が働く位置を周期ωで移動させ、信号取出装置は、
前記ノンコンタクトモードの原子間力の変動を取り出し
て、この信号のω成分からトラッキングエラー信号を取
得し、周波数２ωの成分からプローブ先端と情報記憶媒
体表間の距離に関する信号を取得するものであることを
特徴とする。

【０１４１】したがって、移動装置を用いるだけで、そ
のほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制限を加えるこ
となく、プローブ先端と情報記憶媒体表面との距離を測
定するための複雑な回路やプローブへの工夫が不要で、
特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設けるパターンや
時間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得、プローブ先端と情報記
憶媒体表面との間の距離を知ることができる。

【０１４２】請求項５６に記載の発明は、請求項５１ま
たは５２に記載の情報記録再生装置において、周期的に
移動する移動装置は、プローブをその共振周波数ωｏで
振動することにより前記ノンコンタクトモードの原子間
力が働く位置を周期ωｏで移動させるものであり、信号
取出装置は、前記ノンコンタクトモードの原子間力の変
動を取り出して、この信号ωｏの成分からトラッキング
エラー信号を取得し、周波数２ωｏの成分からプローブ
先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を取得す
るものであることを特徴とする。

【０１４３】したがって、プローブ先端と情報記憶媒体
表面間の距離を高感度に測定することができる。

【０１４４】請求項５７に記載の発明は、請求項５１〜
５６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、周期的に移動する移動装置は、前記ノンコンタクト
モードの原子間力が働く位置をトラッキングするトラッ
キング装置と同一のアクチュエータであることを特徴と
する。

【０１４５】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１４６】請求項５８に記載の発明は、請求項５７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
静電引力を用いたものであることを特徴とする。

【０１４７】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１４８】請求項５９に記載の発明は、請求項５７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
電磁力を用いたものであることを特徴とする。

【０１４９】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１５０】請求項６０に記載の発明は、請求項５７に
記載の情報記録再生装置において、アクチュエータは、
圧電効果を用いたものであることを特徴とする。

【０１５１】したがって、移動装置をトラッキング装置
と同一のアクチュエータとしたので、これらのアクチュ
エータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１５２】

【発明の実施の形態】［発明の実施の形態１］図８は、
この発明の実施の形態１である、情報記憶媒体６５に光
を照射して情報の記録、再生を行う情報記録再生装置の
ヘッド部分の縦断面図である。このヘッドは、アーム６
１の先端部にサスペンション６２を介してスライダ６３
が取り付けられている。そして、先端から光を放つ光フ
ァイバをプローブ６４とし、このプローブ６４をスライ
ダ６３に載せている。スライダ６３は、情報記憶媒体６
５と接触しないフライングスライダでもよいし、接触す
るコンタクトスライダでもよい。スライダ６３により、
情報記憶媒体６５が回転中は、情報記憶媒体６５６５と
プローブ６４の距離は安定して数十ｎｍを保つ。

【０１５３】プローブ６４は、図３６に示すように、先
端９５が円錐台の形状に加工されており、その開口９６
以外は金属膜８０（金やアルミなど）で覆われた構成と
なっている。先端の開口９６の大きさは、情報記憶媒体
６５にエネルギーを供給する手段によって異なり、主に
通常の光（伝播光）の形態でエネルギーを供給する場合
（例えば、特開平１１−２７１３３９号公報に開示のよ
うなファイバープローブ６４の場合）には、用いる光の
波長程度またはそれ以上とし、エバネッセント光（近接
場光）の形態でエネルギーを供給する場合には、用いる
光の波長より小さく形成させておく。この例では、どち
らの形態であってもよい。

【０１５４】図９に示すように、情報記憶媒体６５が円
盤状の場合は、情報記憶媒体６５の表面あるいは表面近
傍には、情報記憶媒体６５の円周方向にマークピット６
６が並んでいて、情報が書き込まれている。情報記憶媒
体６５は回転するが、これを回転させるモータの軸ずれ
や、情報記憶媒体６５自身の軸ずれにより、マークピッ
ト６６の列は蛇行する。したがって、マークピット６６
の中心にプローブ６４の先端がくるようにプローブ６４
が動かされないと、正しい情報の書込みまたは読出しが
行えない。

【０１５５】情報記憶媒体６５が、板状の、例えば光カ
ードメモリの場合は、図３５に示すようにマークピット
６６は直線状に並んでいて、情報が書き込まれている。
情報記憶媒体６５はデータ列方向に直進するので、マー
クピット６６の中心にプローブ６４の先端がくるように
プローブ６４が動かされないと、正しい情報の書き込み
または読出しが行えない。

【０１５６】次に、図８に示すヘッド部分の動作につい
て説明する。まず、プローブ６４から出射し情報記憶媒
体６５を照射する光は、後述する所定の手段により円板
型の情報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する
方向に周期的に移動（振動）する。図１０にその様子を
示す。図１０において、情報記憶媒体６５上にはすでに
マークピット６６が記録されている。このマークピット
６６の光の反射率または透過率は他の部分より高くなっ
ている。

【０１５７】図１０中に符号〜で示しているのは、
図１１に示す時刻〜における情報記憶媒体６５上の
光スポットの位置である。図１０に示す時刻の位置で
は、マークピット６６の情報記憶媒体６５の径方向の位
置と光スポットの位置が一致しているので、反射するま
たは透過する光信号強度が最大となる。図１０に示す時
刻の位置では、光スポットが最もマークピット６６の
中心軸から離れるので、光信号強度が最小となる。図１
０に示す時刻の位置では、時刻の位置と同様に光信
号強度が最大となる。図１０に示す時刻の位置では、
時刻の位置と同様に光信号強度が最小となる。以上か
ら時間変化に対する光信号強度および情報記憶媒体６５
のデータ列の並ぶ方向と直交する方向の位置の変化は図
１１に示すとおりである。

【０１５８】次に、図１２に示すように、光スポットの
振動の中心がマークピット６６の列の中心からずれてい
る（トラッキングがずれている）場合について考える。
図１２に示す時刻の位置では、光スポットがマークピ
ット６６の反射率が変わる境にかかっているので、反射
するまたは透過する信号光強度は最大値の半分程度にな
る。時刻の位置では光スポットがすべて反射率または
透過率の小さいところに照射するので、最も光信号強度
が小さくなる。時刻の位置では、時刻の場合と同様
に信号光強度は最大値の半分程度になる。時刻の位置
では、光スポットが反射率または透過率の大きいところ
を照射するので、光信号強度が最大値になる。以上か
ら、時間変化に対する光信号強度および情報記憶媒体６
５の径方向の位置の変化は図１３に示すとおりである。
この場合に、光スポットが、光信号強度が小さくなる領
域に当たっている時間が長くなるので、その平均値（バ
イアス）が小さくなる。

【０１５９】プローブ６４が情報記憶媒体６５のデータ
列が並ぶ方向と直交する方向に振動する周波数は、読出
し時のマークピット６６の変調周波数よりも非常に小さ
い。図１４は、マークピット６６を読み出すための反射
型の光学系と回路を示すものである。すなわち、レーザ
ダイオード６７から出射された光は、レンズ６８、ＰＢ
Ｓ６９、λ／４板７０、レンズ７１を介してプローブ６
４に入射し、プローブ６４の先端から出射して情報記憶
媒体６５に照射される。その反射光は、プローブ６４、
レンズ７１、λ／４板７０、ＰＢＳ６９、レンズ７２を
介して、フォトダイオード７３に集光する。そして、フ
ォトダイオード７３で光電変換されて、その信号はプリ
アンプ７４で増幅される。プリアンプ７４が出力した信
号は、ローパスフィルタ７５とハイパスフィルタ７６に
入力する。信号取出装置であるローパスフィルタ７５
は、高周波数帯域の成分を除去する。この高周波成分が
除去された信号の平均値（バイアス値）はトラッキング
エラー信号として出力される。また、ハイパスフィルタ
７６は、低周波数帯域の成分を除去してマークピット６
６の読出し信号を取り出す。なお、図１５に示すよう
に、マークピット６６を読み出すための光学系と回路を
透過型のものとしてもよい。図１５において、図１４と
同一符号の部材は、図１４の例と共通の部材である。

【０１６０】前記した理由により、図１２、図１３に示
す場合のほうが、図１０、図１１に示す場合より光信号
強度が小さくなる。そこで、図１６に示すように、図１
４に示す回路例に光信号強度の最小値を検出する回路
（ボトムホールド回路）７７を付け加えることにより、
トラッキングエラー信号を得ることができる。この場合
も、図１５に示すような透過型としてもよい。

【０１６１】以上では、マークピット６６自身の反射率
または透過率の違いにより、トラッキングエラー信号を
得る手段について説明したが、これに限定するものでは
なく、例えば、図１７に示すように、情報記憶媒体６５
上にランド７８とグルーブ７９を形成し、このランド７
８とグルーブ７９の反射率または透過率の違いにより、
図１４〜図１６を参照して前記したと同様の手法により
トラッキングエラー信号を得ることができる。このトラ
ッキングエラー信号により、プローブ６４のトラッキン
グを行う図示しないアクチュエータと、プローブ６４と
情報記憶媒体６５との距離を調節する図示しないアクチ
ュエータを制御することができる。

【０１６２】次に、前記したプローブ６４から出射し情
報記憶媒体６５を照射する光を、情報記憶媒体６５の径
方向に周期的に移動（振動）する手段について説明す
る。

【０１６３】まず、図１８に示すように、プローブ６４
は、基端部は固定され、尾端部は自由となっている片持
ち梁構造をなしている。尾端部はエッチングなどによっ
て先鋭に形成されている。そして、この尾端部の小さな
開口からのみ光が放射するように、金属膜８０がプロー
ブ６４周辺に被覆されている。なお、この開口は、例え
ば光ファイバの中を伝播する光の波長以下の開口径にな
っており、この開口からいわゆる近接場光（エバネッセ
ント光）を発する。しかし、この開口は光の波長より大
きくて、エバネッセント光は発しないものとしてもよ
い。このような光により、情報記憶媒体６５への書き込
み、読出しを行う。前記金属膜８０は接地されている。
そして、情報記憶媒体６５の径方向に、プローブ６４を
挟むように移動装置である２つの固定電極８１，８１が
設けられている。そして、この固定電極８１、８１と金
属膜８０の間に、それぞれ別の電圧を印加する。これに
より、固定電極８１，８１とプローブ６４との間に静電
引力が働き、プローブ６４の先端部は振動して、プロー
ブ６４から出射する光も振動する。

【０１６４】別の手段として、図１９に示すように、プ
ローブ６４の基端部に、情報記憶媒体６５のデータ列が
並ぶ方向と直交する方向に、プローブ６４の基端部を挟
むように２つの圧電素子８２，８２を配置し、図１８に
示した金属膜８０と同様の金属膜８３と、固定電極８
４，８４を用いて、移動装置である２つの圧電素子８
２，８２の各々に別々の交流電圧を印加することによ
り、圧電効果によりプローブ６４を振動させるようにす
ることもできる。

【０１６５】さらに別の手段として、図２０に示すよう
に、金属膜８０，８３に代えて磁性膜８５をプローブ６
４に形成し、情報記憶媒体６５の径方向に、プローブ６
４の尾端部を挟むように移動装置である２つのコイル８
６，８６を配置する。そして、２つのコイル８６，８６
の各々に別々の交流電圧を印加することにより、磁力に
よりプローブ６４を振動させるようにすることもでき
る。

【０１６６】前記の各手段は、プローブ６４のみを振動
させるものであったが、図２１に示すように、サスペン
ション６２とスライダ６３との間に移動装置である所定
のアクチュエータ８７を設けて、スライダ６３全体を振
動させるようにしてもよい。

【０１６７】図２２〜図２４には、アクチュエータ８７
の具体例を示す。すなわち、図２２に示す例は、圧電素
子８８と、この圧電素子８８の動きを拡大する拡大機構
８９からなるもので、圧電効果を用いた例である。図２
３に示す例は、コイル９０、磁気コア９１、ムービング
マグネット９２からなるもので、磁力を用いた例であ
る。図２４に示す例は、電極９３と拡大機構９４からな
るもので、静電引力を用いた例である。

【０１６８】以上説明した情報記録再生装置によれば、
プローブ６４から出射し情報記憶媒体６５を照射する光
を、情報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する
方向に周期的に移動（振動）する手段以外にトラッキン
グエラー信号を得る専用の手段を設ける必要が無く、情
報記憶媒体６５上にも記録密度を低下するランドやマー
クを必要とせず、プローブ６４自身にも特別な工夫を必
要としない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得
ることができる。

【０１６９】また、プローブ６４の先端部は、情報記憶
媒体６５の表面と離れていると振動するが、接触すると
先端部が情報記憶媒体６５に拘束されて振動しなくな
る。図１０〜図１３を参照して前記したように、光信号
強度の時間的な変動はプローブ６４の振動により発生す
るわけであるから、プローブ６４の先端と情報記憶媒体
６５とが接触して振動しなくなると、光信号強度の時間
的な変化（交流的振動）もなくなる。そこで、これを用
いてプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との接触、
非接触（すなわち、プローブ６４の先端と情報記憶媒体
６５との距離に関する信号）を検出することができる。

【０１７０】具体的には、図１４のローパスフィルタ７
５の時定数をプローブ６４の振動による光信号変化だけ
を捉えられるように設定し、その出力の振幅を測定すれ
ばよい。この振幅が小さくまたは０になれば、プローブ
６４の先端と情報記憶媒体６５とが接触していることが
わかる。この信号により、プローブ６４のトラッキング
を調節する図示しないアクチュエータとプローブ６４の
先端と情報記憶媒体６５との距離を調節する図示しない
アクチュエータを制御する。

【０１７１】このように、この情報記録再生装置によれ
ば、プローブ６４から出射し情報記憶媒体６５を照射す
る光を、情報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交
する方向に周期的に移動（振動）する手段を用いるだけ
で、そのほかに、情報記憶媒体６５の構成、材料に制限
を加えることなく、プローブ６４の先端と情報記憶媒体
６５表面との距離を測定するための複雑な回路やプロー
ブ６４への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶
媒体６５上に設けるパターンや時間を要する信号処理な
ども必要としない、簡易な手段でプローブ６４の先端と
情報記憶媒体６５表面との間の距離を知ることができ
る。

【０１７２】［発明の実施の形態２］図２５は、この発
明の実施の形態２である情報記録再生装置のマークピッ
ト６６を読み出すための光学系と回路のブロック図であ
る。この図２５において、図１４と同一符号の部材は、
発明の実施の形態１と共通であり、詳細な説明は省略す
る。

【０１７３】図２５に示すように、移動装置であるバイ
ブレータ１０１は、プローブ６４を加振するもので、図
１８〜図２０を参照して前記したいずれのものであって
もよい。３つのサンプルホールド回路１０２，１０３，
１０４には、ローパスフィルタ７５の出力が入力され
る。バイブレータ１０１を駆動する交流電源１０５から
サンプルホールド回路１０２，１０３，１０４には、ロ
ーパスフィルタ７５の出力の瞬時値をサンプリングする
タイミングを決めるサンプリングタイミング信号が入力
する。信号取出装置である差動増幅器１０６はサンプル
ホールド回路１０２と１０３の差信号を距離検出信号と
して出力し、信号取出装置である差動増幅器１０７はサ
ンプルホールド回路１０２と１０４の差信号をトラッキ
ングエラー信号として出力する。サンプルホールド回路
１０２，１０３，１０４は、各々、図１１、図１３の時
刻，，における光信号強度をサンプルホールドす
る。

【０１７４】トラッキングがあっているときは、光信号
強度の時刻と時刻の出力は等しい。したがって、ト
ラッキングエラー信号の出力は０である。トラッキング
が図１２、図１３を参照して前記したようにずれた場
合、時刻の光信号強度は時刻の光信号強度より小さ
いので、トラッキングエラー信号は負になる。また、ト
ラッキングが図１２、図１３を参照して前記した場合の
反対にずれたとき、時刻の光信号強度は時刻の光信
号強度より大きいので、トラッキングエラー信号は正に
なる。以上により、トラッキングがずれていることと、
どちら側にずれているかを知ることができる。

【０１７５】一方、光信号強度の時刻と時刻の差で
ある距離検出信号は、プローブ６４の振動振幅を示して
いるので、前記したように、プローブ６４の先端と情報
記憶媒体６５の表面との距離に関する。

【０１７６】これらの信号から、プローブ６４のトラッ
キングを調節する図示しないアクチュエータと、プロー
ブ６４の先端と情報記憶媒体６５の表面との距離を調節
する図示しないアクチュエータを制御する。なお、前記
の例では、トラッキングエラー信号と距離検出信号とを
同時に測定する場合について説明したが、どちらか一方
だけを検出するようにしてもよい。

【０１７７】このようにして、プローブ６４から出射し
情報記憶媒体６５を照射する光を、情報記憶媒体６５の
データ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動（振
動）するバイブレータ１０１を用いるだけで、そのほか
に、情報記憶媒体６５の構成、材料に制限を加えること
なく、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との
距離を測定するための複雑な回路やプローブ６４への工
夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体６５上に
設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要とし
ない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との間の距離を
知ることができる。

【０１７８】［発明の実施の形態３］図２６は、この発
明の実施の形態３である情報記録再生装置のマークピッ
ト６６を読み出すための光学系と回路のブロック図であ
る。この図２６において、図２５と同一符号の部材は、
発明の実施の形態２と共通であり、詳細な説明は省略す
る。

【０１７９】図２６に示すように、ローパスフィルタ７
５の出力信号はピークホールド回路１０８、ボトムホー
ルド回路１０９に入力され、ローパスフィルタ７５の出
力信号の最大値、最小値が検出される。そして、差動増
幅器１１０はピークホールド回路１０８が出力する最大
値と、ボトムホールド回路１０９が出力する最小値の差
を取り、その差信号を信号取出装置である判別回路１１
１に出力する。

【０１８０】図１０〜図１３を参照して前記したよう
に、トラッキングがずれると、光信号強度の最大値と最
小値の差、すなわち、差動増幅器１１０の出力する差信
号が大きくなる。また、プローブ６４の先端と情報記憶
媒体６５との間の距離が小さくなり、プローブ６４の振
幅が小さくなると、光信号強度の最大値と最小値の差、
すなわち、差動増幅器１１０の出力する差信号が小さく
なる。

【０１８１】そこで、このような特性から、判別回路１
１１はトラッキングエラー信号と、距離検出信号を出力
する。そして、これらの信号から、プローブ６４のトラ
ッキングを調節する図示しないアクチュエータと、プロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５の表面との距離を調
節する図示しないアクチュエータを制御する。

【０１８２】このようにして、プローブ６４から出射し
情報記憶媒体６５を照射する光を、情報記憶媒体６５の
データ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動（振
動）するバイブレータ１０１を用いるだけで、そのほか
に、情報記憶媒体６５の構成、材料に制限を加えること
なく、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との
距離を測定するための複雑な回路やプローブ６４への工
夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体６５上に
設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要とし
ない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との間の距離を
知ることができる。

【０１８３】［発明の実施の形態４］図２７は、この発
明の実施の形態４である情報記録再生装置のマークピッ
ト６６を読み出すための光学系と回路のブロック図であ
る。この図２７において、図２５と同一符号の部材は、
発明の実施の形態２と共通であり、詳細な説明は省略す
る。

【０１８４】図２７に示すように、信号取出装置である
同期検波増幅回路１１２，１１３には、ローパスフィル
タ７５の出力信号が入力される。この同期検波増幅回路
１１２，１１３は、参照信号と同じ周波数の信号のみを
参照信号の位相に同期して検波し、その実効値を直流電
圧として出力する。そして、同期検波増幅回路１１３に
は、プローブ６４が出射する光がアクチュエータ１１６
の作用により振動するときの周波数、すなわち交流電源
１０５の周波数ωが参照信号として入力される。同期検
波増幅回路１１２には、図示しない回路により周波数ω
から周波数２ωを作り出し、この周波数２ωの信号が参
照信号として入力される。

【０１８５】以上のような構成において、図１１に明ら
かなように、トラッキングがあっているときは、光信号
強度に周波数ωの成分はない。したがって、同期検波増
幅回路１１３の出力は０である。トラッキングが図１２
に示す方向にずれると、図１３に示すように、周波数ω
の成分が現われる。したがって、同期検波増幅回路１１
３に電圧出力が現われる。このときの電圧出力を正とす
ると、トラッキングが図１２に示す方向と反対の方向に
ずれたときは、同期検波増幅回路１１３に負の電圧出力
が現われる。このようにして、トラッキングがずれてい
ることと、どちら側にずれているかを知ることができる
ので、同期検波増幅回路１１３の出力信号はトラッキン
グエラー信号となる。そして、この信号によりプローブ
６４のトラッキングを調節する図示しないアクチュエー
タを制御することができる。

【０１８６】プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５と
の間の距離が小さくまたは大きくなると、図１１に示す
ように光信号強度の振幅が小さくまたは大きくなる。図
１１に示す光信号強度の周波数はプローブ６４の振動周
波数の二倍、すなわち２ωである。したがって、同期検
波増幅回路１１２の出力からプローブ６４の先端と情報
記憶媒体６５との間の距離に関する情報を得ることがで
きる。しかし、同期検波増幅回路１１３は２ωの周波数
成分入力には不感であるから、距離の変化に伴う２ω成
分の振幅変動に対しては不感である。したがって、同期
検波増幅回路１１３はプローブ６４の先端と情報記憶媒
体６５表面との間の距離変動に対して独立にトラッキン
グエラー信号を得ることができる。同様に、同期検波増
幅回路１１２は、ωの周波数成分の入力には不感である
から、トラッキングのずれに伴うω成分の振幅変動に対
しては不感である。したがって、同期検波増幅回路１１
２は、トラッキングのずれに対して独立にプローブ６４
の先端と情報記憶媒体６５との間の距離を示す距離検出
信号を得ることができる。

【０１８７】このようにして、プローブ６４から出射し
情報記憶媒体６５を照射する光を、情報記憶媒体６５の
データ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動（振
動）するバイブレータ１０１を用いるだけで、そのほか
に、情報記憶媒体６５の構成、材料に制限を加えること
なく、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との
距離を測定するための複雑な回路やプローブ６４への工
夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体６５上に
設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要とし
ない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との間の距離を
知ることができる。

【０１８８】また、この発明の実施の形態４の変形例と
して、プローブ６４、すなわち、プローブ６４が照射す
る光を振動させる周波数ωを、図１８〜図２０に例示す
るような片持ち梁の共振周波数ωｏとしてもよい。

【０１８９】すなわち、プローブ６４の先端と情報記憶
媒体６５の表面との間が近づき、両者間に原始間力や静
電気などのキャピラリー力が働くと、片持ち梁の共振周
波数がずれてくる。しかしながら、バイブレータ１０１
は、元々の共振周波数で強制振動しているから振幅が小
さくなる。この手段により、共振周波数を用いない場合
に比べてはるかにキャピラリー力に対する感度が高くな
り、よって、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５の
表面との間の距離測定を高感度に行うことができる。

【０１９０】［発明の実施の形態５］図１８〜図２０、
図２２〜図２４を参照して前記したプローブ６４を情報
記憶媒体６５の径方向に振動させる手段は、トラッキン
グのためにプローブ６４から出射するスポット光と同じ
方向に振動している。したがって、プローブ６４を振動
させることとトラッキングとをひとつのアクチュエータ
で行うことができる。

【０１９１】図２８は、この発明の実施の形態５である
情報記録再生装置のマークピット６６を読み出すための
光学系と回路のブロック図である。この図２８におい
て、図２５と同一符号の部材は、発明の実施の形態２と
共通であり、詳細な説明は省略する。

【０１９２】図２８において、帰還回路１１４は、トッ
ラッキンクエラー信号に基づいてトラッキング制御信号
を出力し、交流電源１０５と直列に接続した可変直流電
源１１５の出力電圧、すなわちトラッキングを調節する
電圧を制御する。

【０１９３】その結果、アクチュエータ１１６には、プ
ローブ６４を振動させる電圧である交流電源１０５の出
力と、プローブ６４をトラッキングする電圧である可変
直流電源１１５の出力とが重畳された電圧が印加され
る。これにより、プローブ６４を振動させる装置をトラ
ッキングする装置と同一のアクチュエータ１１６とした
ので、これらの装置を簡易な構成とし、記録再生ヘッド
を小型化して、高速な書き込み、読出しを行うことがで
きる。

【０１９４】［発明の実施の形態６］図２９は、この発
明の実施の形態６である情報記録再生装置のマークピッ
ト６６を読み出すための光学系と回路のブロック図であ
る。この図２９において、図２８と同一符号の部材は、
発明の実施の形態５と共通であり、詳細な説明は省略す
る。

【０１９５】この発明の実施の形態６の例では、プロー
ブ６４を振動させることとトラッキングを行うことに加
え、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との間の距
離の制御（これをここではフォーカシングと呼ぶ）も移
動装置であるひとつのアクチュエータ１１６で行うこと
ができるようにしたものである。

【０１９６】すなわち、図２９において、帰還回路１１
７は、距離検出信号に基づいてフォーカシング制御信号
を出力し、可変直流電源１１８の出力電圧、すなわちフ
ォーカシングを調節する電圧を制御する。そして、この
電圧をアクチュエータ１１６に入力することにより、ア
クチュエータ１１６を駆動してフォーカシングを行うこ
とができる。

【０１９７】よって、プローブ６４を振動させる装置、
トラッキングする装置およびフォーカシングを行う装置
を同一のアクチュエータ１１６としたので、これらの装
置を簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化して、高
速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０１９８】以下では、アクチュエータ１１６の詳細に
ついて説明する。図３０は、アクチュエータ１１６を備
えた情報記録再生装置のヘッド部分の縦断面図である。

【０１９９】すなわち、スライダ６３に縦孔を空け、円
筒型振動子１２１をこの孔に挿通して、円筒型振動子１
２１の上部を孔に接着固定する。また、円筒型振動子１
２１の内部にプローブ６４を挿通して、円筒型振動子１
２１の下部で接着固定されている。以上により、アクチ
ュエータ１１６が構成されている。

【０２００】図３１は、円筒型振動子１２１の斜視図で
ある。この円筒型振動子１２１は、電極３分割タイプの
円筒型圧電振動子であり、円筒の内周面全面には電極膜
を形成し、電気的にアースしている。そして、円筒の外
周面には周方向に３分割した電極１２２，１２３，１２
４を形成し、各々に駆動回路Ａ，Ｂ，Ｃを接続してい
る。振動子の分極は厚さ方向の軸心に向かう方向とす
る。

【０２０１】次に、動作について説明する。３つの駆動
回路Ａ，Ｂ，Ｃにより電極１２２，１２３，１２４に等
しい負の電圧を印加すると、円筒型振動子１２１は、軸
方向に伸びる。ここで、駆動回路Ａ，Ｂ，Ｃからの出力
電圧を制御すれば、フォーカシングが行える。また、駆
動回路Ａ，Ｂに負の、駆動回路Ｃに正の電圧を印加する
と、円筒型振動子１２１は電極１２４の方向に曲がる。
また、この電圧を逆転すれば電極１２４とは逆の方向に
曲がる。ここで、駆動回路Ａ，Ｂ，Ｃからの出力電圧を
制御すればプローブ６４の振動とトラッキングが行え
る。

【０２０２】図３２は、円筒型振動子１２１の他の例を
示すものである。この円筒型振動子１２１が、図３１の
ものと異なる点は、円筒の外周面には周方向に４分割し
た電極１２２，１２３，１２４，１２５を形成し、各々
に駆動回路Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを接続している点にある。

【０２０３】動作について説明すると、電極１２２と電
極１２４が対向しており、これに駆動回路Ａ，Ｃで等し
い電圧を印加することにより円筒型振動子１２１は伸び
縮みし、フォーカシングが行える。また、電極１２２と
電極１２４に直交し、互いに対向する電極１２３と電極
１２５に互いに逆特性の電圧を印加すると、正の電圧側
の電極方向に円筒型振動子１２１が曲がるので、プロー
ブ６４の振動とトラッキングが行える。このように、図
３２に示す円筒型振動子１２１では、フォーカシング
と、プローブ６４の振動およびトラッキングが独立に制
御可能となる。

【０２０４】図３３は、円筒型振動子１２１の他の例を
示すものである。この円筒型振動子１２１が、図３２の
ものと異なる点は、円筒の外周面の周方向に分割された
第５の電極１２６を設け、この電極１２６に発生する電
圧を検出する位置検出回路Ｅを接続した点にある。すな
わち、圧電効果により、円筒型振動子１２１の変位量に
応じた電圧が電極１２６に生じるので、これを位置検出
回路Ｅで検出することにより、円筒型振動子１２１の変
位量を知ることができる。そこで、位置検出回路Ｅの検
出信号を駆動回路Ａ〜Ｄにフィードバックすることによ
り、フォーカス位置やトラッキング位置を所望に制御す
ることができる。

【０２０５】図３４の例は、円筒型振動子１２１に代え
て、４角筒の金属筒１２７の周囲の４面に平板状の電極
１２８〜１３１を張りつけたものである。

【０２０６】動作について説明すると、電極１２８と電
極１３０が対向しており、これに等しい電圧を印加する
ことにより金属筒１２７は伸び縮みし、フォーカシング
が行える。また、電極１２８と電極１３０に直交し、互
いに対向する電極１２９と電極１３１に互いに逆特性の
電圧を印加すると、正の電圧側の電極方向に金属筒１２
７が曲がるので、プローブ６４の振動とトラッキングが
行える。

【０２０７】図３４に示す構成とすれば、図３１〜図３
３に示す円筒型振動子１２１に比べ、プローブ６４の接
着が容易となり、耐衝撃性も高めることができる。

【０２０８】［発明の実施の形態７］図３７は、この発
明の実施の形態７である情報記録再生装置のヘッド部分
の縦断面図である。この情報記録再生装置においては、
その先端からトンネル電流を情報記憶媒体６５に流す先
鋭化した導電性のプローブ６４を用いる。先端が非常に
鋭利に、例えば、その曲率半径が１００ｎｍ以下の導電
性のプローブ６４は、図３７に示すように、その上端根
元側はスライダ６３に固定され、情報記憶媒体６５に対
向する先端側は自由になっている、いわゆる片持ち梁構
造とされている。先端はエッチングや電解研磨法などに
より細く先端曲率半径は数十ｎｍ以下に先鋭化されてい
る。このプローブ６４と情報記憶媒体６５の間に所定の
バイアス電圧を印加し、プローブ６４の先端と媒体表面
の間の距離が１０ｎｍ以下になると、両者間にトンネル
電流が流れる。

【０２０９】情報記憶媒体６５としては、例えば、記録
層は抵抗が低い材料で構成され、その下地に導電性の薄
膜または基板が形成されている構成が考えられる。記録
層としては相変化材料が挙げられる。例えば、ＧｅＴｂ
Ｓｂ薄膜あるいはＡｇＩｎＳｂＴｅ薄膜が考えられる。
これらの膜をスパッタなどで成膜した場合、その膜はア
モルファス相になる。この膜に、先に述べた手段でトン
ネル電流を流す。このようにすると電流の流れたところ
でジュール熱が発生し、その部分が多結晶化する。この
ようにしてアモルファス相のフィールドに多結晶相のマ
ークを書くことができる。このマークの有無により情報
を書き込むことができる。これらの膜が多結晶相の場合
の比抵抗とアモルファス相の場合の比抵抗が異なる。し
たがって、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５の記
録層の表面との距離が一定であっても、抵抗値が異なる
ので、多結晶層の上にプローブ６４の先端がある場合の
トンネル電流の方がアモルファス層のそれよりも大きく
なる。この電流値はバイアス電圧Ｖｂと導電性プローブ
６４の間に設けた電流計により測定することができる。
これにより書き込んだマークを読み取ることができる。
なお、情報記憶媒体６５の情報を読み取る時の電流は、
情報を書き込む時の電流よりも少なくした方がよい。

【０２１０】別な手段としては、スパッタ成膜後の記録
層を一回別な方法で全面多結晶化し、先と同じ方法で多
結晶のフィールドにアモルファス相のマークを書き込
み、読み取ることもできる。

【０２１１】プローブ６４と情報記憶媒体６５の導電層
および接地との間には、バイアス電圧Ｖｂを印加するバ
イアス電圧印加手段としての電源が接続されている。こ
のバイアス電圧Ｖｂは正負何れであってもよい。また、
情報記憶媒体６５の記録層の材料としては、キノン環と
ヒドロキノン環を両端に有する有機分子であってもよい
（1994年第55回応用物理学界学術講演会における予稿集
20p-Q-9参照）。

【０２１２】図３７は、この発明の実施の形態７であ
る、情報記憶媒体６５にトンネル電流を流して情報の記
録、再生を行う、この情報記録再生装置のヘッド部分の
縦断面図である。このヘッドは、アーム６１の先端部に
サスペンションを介してスライダ６３が取り付けられて
いる。そして、その先端からトンネル電流を流出する導
電性のプローブ６４をスライダ６３に載せている。スラ
イダ６３は、情報記憶媒体６５と接触しないフライング
スライダでもよいし、接触するコンタクトスライダでも
よい。スライダ６３により、情報記憶媒体６５が回転中
は、情報記憶媒体６５とプローブ６４の距離は安定して
約１０ｎｍを保つ。

【０２１３】図３８に示すように、情報記憶媒体６５が
円盤状の場合は、情報記憶媒体６５の表面または表面近
傍には、情報記憶媒体６５の円周方向にマークピット６
６が並んでいて、情報が書き込まれている。情報記憶媒
体６５は回転するが、これを回転させるモータの軸ずれ
や、情報記憶媒体６５自身の軸ずれにより、マークピッ
ト６６の列は蛇行する。したがって、マークピット６６
の中心にプローブ６４の先端がくるようにプローブ６４
が動かされないと、正しい情報の書き込みまたは読出し
が行えない。

【０２１４】情報記憶媒体６５が、板状の、例えばカー
ドメモリの場合は、図３５に示すようにマークピット６
６は直線状に並んでいて、情報が書き込まれている情報
記憶媒体６５はデータ列方向に直進するので、マークピ
ット６６の中心にプローブ６４の先端がくるようにプロ
ーブ６４が動かされないと、正しい情報の書き込みまた
は続出しか行えない。

【０２１５】次に、図３７に示すヘッド部分の動作につ
いて説明する。まず、プローブ６４の先端は図示しない
後述する所定の加振手段により情報記憶媒体６５のデー
タ列が並ぶ方向と直交する方向に振動している。したが
って、このプローブ６４から流出するトンネル電流が情
報記憶媒体６５に流れ込む位置は、円盤型の情報記憶媒
体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に
移動（振動）する。この振動周波数はプローブ６４の片
持ち梁の共振周波数よりも小さい方が望ましい。図３９
にその様子を示す。図３９において、情報記憶媒体６５
上にはすでにマークピット６６が記録されている。この
マークピット６６の比抵抗は情報記憶媒体６５上の他の
部分より高くまたは低くなっている。このマークピット
６６が書き込まれる様子は先に説明した。これからの説
明を簡単にするためにマークピット６６の部分は情報記
憶媒体６５上の他の部分よりも比抵抗が低いということ
にして説明を行うが、この逆、すなわちマークピット６
６部分の抵抗値が高い場合でも同様の効果が得られる。

【０２１６】図３９中に符号〜で示しているのは、
図４０に示す時刻〜における情報記憶媒体６５上の
トンネル電流が流れ込む位置である。図３９に示す時刻
の位置では、マークピット６６の、情報記憶媒体６５
の径方向の位置とトンネル電流が流れ込む位置が一致し
ているので、流れ込むトンネル電流が最大となる。図３
９に示す時刻の位置では、トンネル電流が流れ込む位
置が最もマークピット６６の中心軸から離れるので、ト
ンネル電流が最小となる。図３９に示す時刻の位層で
は、時刻の位置と同様にトンネル電流が最大となる。
図３９に示す時刻の位置では、時刻の位置と同様に
トンネル電流が最小となる。以上から時間変化に対する
トンネル電流信号強度および情報記憶媒体６５のデータ
列の並ぶ方向と直交する方向の位置の変化は図４０に示
すようになる。

【０２１７】次に、図４１に示すように、トンネル電流
が流れ込む位置の振動の中心がマークピット６６の列の
中心からずれている（トラッキングがずれている）場合
について考える。図４１に示す時刻の位置では、トン
ネル電流が流れ込む位置がマークピット６６の比抵抗が
変わる境にかかっているので、トンネル電流信号強度は
最大値の半分程度になる。時刻の位置ではトンネル電
流がすべて比抵抗の高いところに流れ込むので、最もト
ンネル電流が小さくなる。時刻の位置では、時刻の
場合と同様に信号強度は最大値の半分程度になる。時刻
の位置では、トンネル電流が比抵抗の低いところに流
れ込むので、トンネル電流信号強度が最大値になる。以
上から、時間変化に対するトンネル電流信号強度および
情報記憶媒体６５の径方向の位置の変化は、図４２に示
すようになる。この場合に、トンネル電流が、比抵抗が
高い領域に当たっている時間が長くなるので、その平均
値（バイアス）が小さくなる。

【０２１８】プローブ６４が情報記憶媒体６５のデータ
列が並ぶ方向と直交する方向に振動する周波数は、情報
の読出し時におけるマークピット６６の変調周波数より
も非常に小さい。図４３は、この発明の実施の形態７で
ある情報記録再生装置のマークピット６６を読み出すた
めの回路を示すものである。すなわち、電流電圧変換器
２０１と、電流電圧変換器２０１の非反転入力端子に接
続されている電圧源Ｖｂとにより、プローブ６４の先端
にはバイアス電圧Ｖｂが印加される。また、情報記憶媒
体６５は接地されている。先に述べたように、プローブ
６４の先端が情報記憶媒体６５に１０ｎｍ程度に近づく
と、プローブ６４の先端から情報記憶媒体６５にトンネ
ル電流ｉ_tが流れ込む。電流電圧変換器２０１はこの電
流値を電圧出力に変換する。電流電圧変換器２０１の出
力側に接続された差動増幅器２０２の出力Ｖｏは、電流
電圧変換器２０１の帰還抵抗の抵抗値をＲとすると、 Ｖｏ＝ｉ_t×Ｒ となる。

【０２１９】差動増幅器２０２の出力信号Ｖｏは、ロー
パスフィルタ２０３とハイパスフィルタ２０４に入力さ
れる。信号取出装置であるローパスフィルタ２０３は、
高周波数帯域の成分を除去する。この高周波成分が除去
された信号の平均値（バイアス値）はトラッキングエラ
ー信号として出力される。また、ハイパスフィルタ２０
４は、低周波教帯域の成分を除去してマークピット６６
の読出し信号を取り出す。

【０２２０】なお、図４４に示すように、プローブ６４
と情報記憶媒体６５間に電位差を与える電源Ｖｂを情報
記憶媒体６５側に、トンネル電流を検出する回路をプロ
ーブ６４側に接続するようにしてもよい。また、これと
は逆に図４５に示すように、プローブ６４と情報記憶媒
体６５間に電位差を与える電源Ｖｂをプローブ６４側
に、トンネル電流を検出する回路を情報記憶媒体６５側
に接続するようにしてもよい。図４４、図４５に示す回
路例の場合は、差動増幅器２０２を省くことができる。
図４４、図４５において、図４３と同一符号の回路要素
などは、図４３の例と共通のものである。

【０２２１】前記した理由により、図４１、図４２に示
す場合の方が、図３９、図４０に示す場合よりトンネル
電流信号強度が小さくなる。そこで、図４６に示すよう
に、図４３に示す回路例にトンネル電流信号強度の最小
値を検出する回路（ボトムホールド回路２０５）を付け
加えることにより、トラッキングエラー信号を得ること
ができる。この場合も、図４４、４５に示す回路例と同
様に電源電圧Ｖｂと電流検出回路となる電流電圧変換器
２０１とを分離した構成にしてもよい。

【０２２２】以上の例では、マークピット６６自身の比
抵抗の違いにより、トラッキングエラー信号を得る手段
について説明したが、これに限定するものではなく、例
えば、図４７に示すように、情報記憶媒体６５上に比抵
抗が大きい（または小さい）部分２０６と比抵抗が小さ
い（または大きい）部分２０７をストライプ状に形成
し、このストライプに流れるトンネル電流の違いによ
り、図４３〜図４６を参照して前記したと同様の手法に
より、トラッキングエラー信号を得ることができる。
このトラッキングエラー信号により、プローブ６４のト
ラッキングを行う図示しないアクチュエータと、プロー
ブ６４と情報記憶媒体６５との距離を調節する図示しな
いアクチュエータを制御することができる。

【０２２３】次に、前記したプローブ６４から流出して
情報記憶媒体６５に流れ込むトンネル電流を、情報記憶
媒体６５の径方向に周期的に移動（振動）する手段につ
いて説明する。

【０２２４】まず、図４８に示すように、プローブ６４
は、その基端部をスライダ６３に介装されているコモン
電極２０８に固定され、先端部は自由となっている片持
ち梁構造をなしている。プローブ６４の先端部はエッチ
ングなどによって先鋭に形成されている。そして、この
先端部は１００ｎｍ以下の曲率半径になっていて、情報
記憶媒体６５との間に電圧が印加され、かつ、両者間の
距離が１０ｎｍ以下になると，先端から情報記憶媒体６
５にトンネル電流が流れる。このトンネル電流により先
に述べたようにマークピット６６の書き込み、読み出
し、消去を行う。プローブ６４は電流計２０９とバイア
ス電圧Ｖｂtを供給する電源Ｖｂtに接続されている。

【０２２５】そして、情報記憶媒体６５の径方向に、移
動装置である２つの固定電極２１０，２１０が、プロー
ブ６４を挟むように、絶縁膜２１１，２１１を介装して
スライダ６３に設けられている。そして、この固定電極
２１０，２１０とグラウンドとの間に、それぞれ別の交
流電源２１２，２１２が介装されている。バイアス電圧
Ｖｂtは直流電圧なので、この交流電源２１２，２１２
の交流電圧の周波数に対応した周波数の静電引力がプロ
ーブ６４と固定電極２１０，２１０との間に働く。これ
により、プローブ６４の先端部は振動して、プローブ６
４から情報記憶媒体６５に流れ込むトンネル電流の位置
も変わる。電流計２０９と電源Ｖｂtの接続は、図４８
に示したもの以外に、例えば図４９に示すように、情報
記憶媒体６５側に接続してもよい。また、図５０に示す
ように、電流計２０９のみを情報記憶媒体６５側に、バ
イアス電圧をプローブ６４側に接続してもよい。また、
図５１に示すように、電源Ｖｂtのみを情報記憶媒体６
５側に、電流計２０９をプローブ６４側に接続してもよ
い。

【０２２６】別の手段として、図５２に示すように、プ
ローブ６４の基端部に、情報記憶媒体６５のデータ列が
並ぶ方向と直交する方向に、プローブ６４の基端部を挟
むように２つの圧電素子２１３，２１３を配置する。各
圧電素子２１３，２１３のプローブ６４側の電極２１
５，２１５とプローブ６４との間には絶縁膜２１４，２
１４を設けて、両者間を絶縁する。各圧電素子２１３，
２１３のプローブ６４側の電極２１５，２１５を接続し
てコモン電極とする。このコモン電極２１５，２１５
と、各圧電素子２１３，２１３の、スライダ６３側の各
々の電極２１６，２１６間に（つまり移動装置である２
つの圧電素子２１３，２１３に）各々に交流電源２１
７，２１７で別々の交流電圧を印加することにより、圧
電効果によりプローブ６４を振動させるようにすること
もできる。

【０２２７】さらに別の手段として、図５３に示すよう
な手段も可能である。ここでは、プローブ６４をコバル
ト（Ｃｏ）やニッケル（Ｎｉ）などの磁性材料で作製す
るか、あるいは別な材料で作製されたプローブ６４にこ
れらの磁性材料をコートしたものとする。いずれにし
ろ、磁界がかかれば磁力が発生すようにする。さらに、
情報記憶媒体６５の径方向に、プローブ６４の先端部を
挟むように移動装置である２つのコイル２１８，２１８
を配置する。そして、２つのコイル２１８，２１８の各
々に別々の交流電圧を印加することにより、磁力により
プローブ６４を振動させるようにすることもできる。

【０２２８】前記の各手段は、プローブ６４のみを振動
させるものであったが、すでに図２１〜図２４を参照し
て説明した例のように、サスペンションとスライダとの
間に移動装置である所定のアクチュエータを設けて、ス
ライダ全体を振動させるようにしてもよい。アクチュエ
ータとしては図２２〜図２４に示したように、圧電素子
と、この圧電素子の動きを拡大する拡大機構からなるも
の、磁気コイル、磁気コアおよびムービングマグネット
からなる、静電引力を用いたものなどが適用できる。

【０２２９】以上説明した情報記録再生装置によれば、
プローブ６４から流れ出て情報記憶媒体６５に流れ込む
トンネル電流を、情報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方
向と直交する方向に周期的に移動（振動）する手段以外
に、トラッキングエラー信号を得る専用の手段を設ける
必要がなく、情報記憶媒体６５上にも記録密度を低下す
るランドやマークを形成する必要がなく、プローブ６４
自身にも特別な手段を必要とすることなく、簡易な手段
でトラッキングエラー信号を得ることができる。

【０２３０】また、プローブ６４の先端部は、情報記憶
媒体６５の表面と離れていると振動するが、接触すると
プローブ６４の先端部が情報記憶媒体６５に拘束されて
振動しなくなる。図３９〜図４２を参照して前記したよ
うに、トンネル電流信号強度の時間的な変動は、プロー
ブ６４の振動により発生するわけであるから、プローブ
６４の先端と情報記憶媒体６５とが接触して振動しなく
なると、トンネル電流信号強度の時間的な変化（交流的
振動）もなくなる。そこで、これを用いてプローブ６４
の先端と情報記憶媒体６５との接触、非接触（すなわ
ち、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離に
関する信号）を検出することができる。

【０２３１】具体的には、図４３に示す回路のローパス
フィルタ２０３の時定数をプローブ６４の振動によるト
ンネル電流信号変化だけを捉えられるように設定し、そ
の出力の振幅を測定すればよい。この振幅が小さくまた
は０になれば、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５
とが接触していることがわかる。この信号により、プロ
ーブ６４のトラッキングを調節する図示しないアクチュ
エータとプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距
離を調節する図示しないアクチュエータを制御する。

【０２３２】このように、この情報記録再生装置によれ
ば、プローブ６４から流れ出したトンネル電流が情報記
憶媒体６５に流れ込む位置を、情報記憶媒体６５のデー
タ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動（振動）
する手段を用いるだけで、その他に、情報記憶媒体６５
の構成、材料に制限を加えることなくプローブ６４の先
端と情報記憶媒体６５表面との距離を測定するための複
雑な回路やプローブ６４への工夫が不要で、特別な波長
の光源や情報記憶媒体６５上に設けるパターンや時間を
要する信号処理なども必要とすることなく、簡易な手段
でプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との間の
距離を知ることができる。

【０２３３】［発明の実施の形態８］図５４は、この発
明の実施の形態８である情報記録再生装置のマークピッ
ト６６を読み出すための回路のブロック図である。この
図５４において、図４３と同一符号の回路要素などは、
発明の実施の形態７と共通であり、詳細な説明は省略す
る。

【０２３４】図５４に示すように、移動装置であるバイ
ブレータ２１９は、プローブ６４を加振するもので、図
４８〜図５３および図２２〜図２４を参照して前記した
何れの手段を用いて実現してもよい。３つのサンプルホ
ールド回路２２０，２２１，２２２には、ローパスフィ
ルタ２０３の出力が入力される。バイブレータ２１９を
駆動する交流電源２２３からサンプルホールド回路２２
０，２２１，２２２には、ローパスフィルタ２０３の出
力の瞬時値をサンプリングするタイミングを決めるサン
プリングタイミング信号が入力する。信号取出装置であ
る差動増幅器２２４はサンプルホールド回路２０と２２
１の差信号を距離検出信号として出力し、信号取出装置
である差動増幅器２２５はサンプルホールド回路２２０
と２２２の差信号をトラッキングエラー信号として出力
する。サンプルホールド回路２２０，２２１，２２２
は、各々、図４０、図４２に示す時刻，，におけ
るトンネル電流信号強度をサンプルホールドする。

【０２３５】トラッキングがあっているときは、トンネ
ル電流信号強度の時刻と時刻の出力は等しい。した
がって、トラッキングエラー信号の出力は０である。ト
ラッキングが図４１、図４２を参照して前記したように
ずれた場合、時刻のトンネル電流信号強度は時刻の
トンネル電流信号強度より小さいので、トラッキングエ
ラー信号は負になる。また、トラッキングが図４１、図
４２を参照して前記した場合の反対にずれた時、時刻
のトンネル電流信号強度は時刻のトンネル電流信号強
度より大きいので、トラッキングエラー信号は正にな
る。

【０２３６】以上により、トラッキングがずれているこ
とと、どちら側にずれているかを知ることができる。

【０２３７】一方、トンネル電流信号強度の時刻と時
刻の差である距離検出信号は、プローブ６４の振動振
幅を示しているので、前記したように、プローブ６４の
先端と情報記憶媒体６５の表面との距離に関するもので
ある。

【０２３８】これらの信号から、プローブ６４のトラッ
キングを調節する図示しないアクチュエータと、プロー
ブ６４の先端と情報記憶媒体６５の表面との距離を調節
する図示しないアクチュエータを制御する。 なお、前
記の例では、トラッキングエラー信号と距離検出信号と
を同時に測定する場合について説明したが、どちらか一
方だけを検出するようにしてもよい。このようにして、
プローブ６４から流れ出したトンネル電流が情報記憶媒
体６５に流れ込む位置を、情報記憶媒体６５のデータ列
が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動（振動）する
バイブレータ２１９を用いるだけで、その他に、情報記
憶媒体６５の構成、材料に制限を加えることなく、プロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との距離を測定
するための複雑な回路やプローブ６４への工夫が不要と
し、特別な波長の光源や情報記憶媒体６５上に設けるパ
ターンや時間を要する信号処理なども必要としない、簡
易な手段でトラッキングエラー信号を得て、プローブ６
４の先端と情報記憶媒体６５表面との間の距離を知るこ
とができる。

【０２３９】［発明の実施の形態９］図５５は、この発
明の実施の形態９である情報記録再生装置のマークピッ
ト６６を読み出すための回路のブロック図である。この
図５５において、図５４と同一符号の回路要素などは、
発明の実施の形態８と共通であり、詳細な説明は省略す
る。

【０２４０】図５５に示すように、ローパスフィルタ２
０３の出力信号はピークホールド回路（Ｐ／Ｈ）２２
６、ボトムホールド回路（Ｂ／Ｈ）２２７に入力され、
ローパスフィルタ２０３の出力信号の最大値、最小値が
検出される。そして、差動増幅器２２８はピークホール
ド回路２２６が出力する最大値と、ボトムホールド回路
２２７が出力する最小値の差を取り、その差信号を信号
取出装置である判別回路２２９に出力する。

【０２４１】図３９〜図４２を参照して前記したよう
に、トラッキングがずれると、光信号強度の最大値と最
小値の差、すなわち、差動増幅器２２８の出力する差信
号が大きくなる。また、プローブ６４の先端と光情報記
緑媒体６５との間の距離が小さくなり、プローブ６４の
振幅が小さくなると、光信号強度の最大値と最小値の
差、すなわち、差動増幅器２２８の出力する差信号が小
さくなる。

【０２４２】そこで、このような特性から、判別回路２
２９はトラッキングエラー信号と、距離検出信号を出力
する。そして、これらの信号から、プローブ６４のトラ
ッキングを調節する図示しないアクチュエータと、プロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５の表面との距離を調
節する図示しないアクチュエータを制御する。

【０２４３】このようにして、プローブ６４から流れ出
したトンネル電流が情報記憶媒体６５に流れ込む位置
を、情報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する
方向に周期的に移動（振動）するバイブレータを用いる
だけで、その他に情報記憶媒体６５の構成、材料に制限
を加えることなく、プローブ６４の先端と情報記憶媒体
６５表面との距離を測定するための複雑な回路やプロー
ブ６４への工夫を不要とし、特別な波長の光源や情報記
憶媒体６５上に設けるパターンや時間を要する信号処理
なども必要とせずに、簡易な手段でトラッキングエラー
信号を得て、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５表
面との間の距離を知ることができる。

【０２４４】［発明の実施の形態１０］図５６は、この
発明の実施の形態１０である情報記録再生装置のマーク
ピット６６を読み出すための回路のブロック図である。
この図５６において、図５４と同一符号の回路要素など
は、発明の実施の形態８と共通であり、詳細な説明は省
略する。

【０２４５】図５６に示すように、信号取出装置である
同期検波増幅回路２３１，２３２には、ローパスフィル
タ２０３の出力信号が入力される。この同期検波増幅回
路２３１，２３２は、参照信号と同じ周波数の信号のみ
を参照信号の位相に同期して検波し、その実効値を直流
電圧として出力するものである。そして、同期検波増幅
回路２３２には、プローブ６４から流れ出したトンネル
電流が情報記憶媒体６５に流れ込む位置がバイブレータ
の作用により振動する時の周波数、すなわち交流電源２
２３の周波数ωが参照信号として入力される。同期検波
増幅回路２３１には、図示しない回路により周波数ωか
ら周波数２ωを作り出し、この周波数２ωの信号が参照
信号として入力される。

【０２４６】以上のような構成において、図４０に明ら
かなように、トラッキングがあっているときは、光信号
強度に周波数ωの成分はない。したがって、同期検波増
幅回路２３２の出力は０である。トラッキングが図４１
に示す方向にずれると、図４２に示すように、周波数ω
の成分が現われる。したがって、同期検波増幅回路２３
２に電圧出力が現われる。この時の電圧出力を正とする
と、トラッキングが図４１に示す方向と反対の方向にず
れたときは、同期検波増幅回路２３２に負の電圧出力が
現われる。このようにして、トラッキングがずれている
ことと、どちら側にずれているかを知ることができるの
で、同期検波増幅回路２３２の出力信号はトラッキング
エラー信号となる。そして、この信号により、プローブ
６４のトラッキングを調節する図示しないアクチュエー
タを制御することができる。

【０２４７】プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５と
の間の距離が小さくまたは大きくなると、図４０に示す
ように、トンネル電流の信号強度の振幅が小さくまたは
大きくなる。図４０に示す光信号強度の周波数はプロー
ブ６４の振動周波数の二倍、すなわち２ωである。した
がって、同期検波増幅回路２３１の出力からプローブ６
４の先端と情報記憶媒体６５との間の距離に関する情報
を得ることができる。しかし、同期検波増幅回路２３２
は２ωの周波数成分入力には不感であるから、距離の変
化に伴う２ω成分の振幅変動に対しては不感である。し
たがって、同期検波増幅回路２３２はプローブ６４の先
端と情報記憶媒体６５表面との間の距離変動に対して独
立にトラッキングエラー信号を得ることができる。同様
に、同期検波増幅回路２３１は、ωの周波数成分の入力
には不感であるから、トラッキングのずれに伴うω分の
振動変動に対しては不感である。したがって、同期検波
増幅回路２３１は、トラッキングのずれに対して独立に
プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との間の距離を
示す距離検出信号を得ることができる。

【０２４８】このようにして、プローブ６４から流れ出
したトンネル電流が情報記憶媒体６５に流れ込む位置
を、情報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する
方向に周期的に移動（振動）するバイブレータ２１９を
用いるだけで、その他に、情報記憶媒体６５の構成、材
料などに制限を加えることなく、プローブ６４の先端と
情報記憶媒体６５表面との距離を測定するための複雑な
回路やプローブ６４への工夫を不要として、特別な波長
の光源や情報記憶媒体６５上に設けるパターンや時間を
要する信号処理なども必要とせずに、簡易な手段でトラ
ッキングエラー信号を得て、プローブ６４の先端と情報
記憶媒体６５表面との間の距離を知ることができる。

【０２４９】また、この発明の実施の形態１０の変形例
として、プローブ６４から流れ出したトンネル電流が情
報記憶媒体６５に流れ込む位置を振動させる周波数ω
を、図４８〜図５３に例示するような片持ち梁の共振周
波数ωｏとしてもよい。

【０２５０】すなわち、プローブ６４の先端と情報記憶
媒体６５の表面との間が近づき、両者間に原子間力や静
電気などのキャピラリー力が働くと、片持ち梁の共振周
波数がずれてくる。しかしながら、バイブレータ２１９
は、元々の共振周波数で強制振動しているから振幅が小
さくなる。この手段により、共振周波数を用いない場合
に比べてはるかにキャピラリー力に対する感度が高くな
り、よって、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５の
表面との間の距離測定を高感度に行うことができる。

【０２５１】［発明の実施の形態１１］図５７は、この
発明の実施の形態１１である情報記録再生装置のマーク
ピット６６を読み出すための回路のブロック図である。
この図５７において、図５４と同一符号の回路要素など
は、発明の実施の形態８と共通であり、詳細な説明は省
略する。

【０２５２】図５７において、帰還回路２３３は、トッ
ラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御信号
を出力し、交流電源２２３と直列に接続した可変直流電
源２３４の出力電圧、すなわちトラッキングを調節する
電圧を制御する。

【０２５３】その結果、バイブレータを兼用するアクチ
ュエータ２３７には、プローブ６４を振動させる電圧で
ある交流電源２２３の出力と、プローブ６４をトラッキ
ングする電圧である可変直流電源２３４の出力とが重量
された電圧が印加される。これにより、プローブ６４を
振動させる装置をトラッキングする装置と同一のアクチ
ュエータ２３７とすることができるので、図４８〜図５
３および図２２〜図２４を参照して前記したプローブ６
４を情報記憶媒体６５の径方向に振動させる手段と同様
に、プローブ６４を振動させることとトラッキングとを
ひとつのアクチュエータ２３７で行うことができる。そ
して、これらの装置を簡易な構成とし、記録再生ヘッド
を小型化して、高速な書き込み、読出しを行うことがで
きる。

【０２５４】この構成を特に詳しく示すと、図５８のよ
うになる。図５８の回路で図４９と同一符号の回路要素
などは、前記した発明の実施の形態７と同様であるた
め、詳細な説明は省略する。図５８に示すように、２つ
の固定電極２１０，２１０の各々にトラッキング制御信
号により制御される直流電源２３４，２３４を接続す
る。この電圧は、一定のバイアス電圧に、トラッキング
制御信号により互いに逆の極性で、その絶対値は等しい
変動電圧分が重畳した電圧である。このようにすること
によりプローブ６４を振動させ、かつトラッキングアク
チュエータとしての機能も発揮する。図４８、図５０〜
図５３を参照して前記した場合についても同様な構成で
同じ機能が得られる。

【０２５５】［発明の実施の形態１２］図５９は、この
発明の実施の形態１２である情報記録再生装置のマーク
ピット６６を読み出すための回路のブロック図である。
この図５９において、図５７と同一符号の回路要素など
は、発明の実施の形態１１と共通であり、詳細な説明は
省略する。

【０２５６】この発明の実施形態１２の例では、プロー
ブ６４を振動させることとトラッキングを行うことに加
え、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５間の距離の
制御（これをここではフォーカシングと呼ぶ）も移動装
置であるひとつのアクチュエータ２３７で行うことがで
きるようにしたものである。

【０２５７】すなわち、図５９において、帰還回路２３
５は、距離検出信号に基づいてフォーカシング制御信号
を出力し、フォーカシング制御用の電源２３６の出力電
圧、すなわちフォーカシングを調節する電圧を制御す
る。そして、この電圧をアクチュエータ２３７に入力す
ることにより、アクチュエータ２３７を駆動してフォー
カシングを行うことができる。

【０２５８】よって、プローブ６４を振動させる装置、
トラッキングする装置およびフォーカシングを行う装置
を同一のアクチュエータ２３７としたので、これらの装
置を簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化して、高
速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０２５９】以下では、アクチュエータ２３７の構成の
詳細について説明する。図６０は、アクチュエータ２３
７を備えた情報記録再生装置のヘッド部分の縦断面図で
ある。

【０２６０】すなわち、図６０に示すように、スライダ
６３に縦孔を空け、円筒型振動子１２１をこの孔に挿通
して、円筒型振動子１２１の上部を孔に接着固定する。
また、円筒型振動子１２１の内部にプローブ６４を挿通
して、円筒型振動子１２１の下部で接着固定されてい
る。以上により、アクチュエータ２３７が構成されてい
る。

【０２６１】円筒型振動子１２１としては、すでに説明
した図３１、図３２、図３３、図３４に示した構造のも
のを用いることができる。

【０２６２】［発明の実施の形態１３］図６１は、この
発明の実施の形態１３である情報記録再生装置のヘッド
部分の縦断面図である。図６１において、図３７、図３
８と同一符号の部材などは発明の実施の形態７と同様で
あるため、詳細な説明は省略する。この情報記録再生装
置においては、その先鋭化されたプローブ６４の先端と
情報記憶媒体６５との間に働くシアフォースを用いる。
先端が非常に鋭利に、例えばその曲率半径が１００ｎｍ
以下のプローブ６４は、図６１に示すように、水晶振動
子２４１に固定されている。この水晶振動子２４１は圧
電素子２４２を介してスライダ６３に固定され、情報記
憶媒体６５に対向する先端側は自由になっている。先端
はエッチングや電解研磨法などにより細く先端曲率半径
は数十ｎｍ以下に先鋭化されている。

【０２６３】圧電素子２４２は交流電源２４３により駆
動され、水晶振動子２４１は圧電素子２４２によりその
共振周波数で加振される。情報記憶媒体６５の表面がプ
ローブ６４の先端に近づくと、情報記憶媒体６５の表面
と導電性プローブ６４の先端との間に原子間力に基づく
シアフォースが働く。この力が情報記憶媒体６５の表面
と導電性プローブ６４の先端との間のばねとして働き、
この振動系全体の共振周波数が変化する。しかし、圧電
素子２４２により、加振されている周波数は以前と変わ
らないので、振動系全体は共振状態から外れ、これによ
り振動の振幅は小さくなる。この振動は水晶振動子２４
１により交流電圧に変換される。この交流電圧は差動増
幅器２４５で取り出して、ＡＣ／ＤＣ変換器２４４によ
り直流電圧に変換される。したがって、この直流電圧Ｖ
ｄからプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との間の
距離を知ることができる。両者間の距離が大きければ直
流電圧Ｖｄは大きくなり、距離が小さくなれば直流電圧
Ｖｄも小さくなる。

【０２６４】プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５と
の間の距離を知るための他の手段を、図６２を参照して
説明する。図６２に示すように、プローブ６４の根元は
圧電素子２４２を介してスライダ６３に固定されてい
る。プローブ６４の先端は自由になっていて、片持ち梁
構造になっている。圧電素子２４２にはこの片持ち梁の
共振周波数の交流電圧が交流電源２４３により印加され
ている。したがって、プローブ６４は共振振動してい
る。

【０２６５】一方、この振動を検出する手段として、本
発明の実施の形態では、光学的手法を用いている。すな
わち、レーザダイオード（ＬＤ）２４６から光を出射
し、この光をレンズ２４７を介して光ファイバ２４８の
一端に集光し、光ファイバ２４８内に導入する。この光
は光ファイバ２４８内を伝搬し、プローブ６４の側面に
レーザ光が照射される。プローブ６４の側面には金属膜
など反射率の高い材料が形成されているので、この光は
反射されて再びスライダ６３に取り付けられた光ファイ
バ２４８に先端に入射する。プローブ６４が振動してい
ると、再び光ファイバ２４８内に戻る光量が振動に同期
して増減する。この増減の振幅はプローブ６４振動の振
幅に比例する。反射した光は再び光ファイバ２４８内を
先程とは反対の方向に伝搬し、ファイバカップラ２４９
により今度はレンズ２５０を介してフォトダイオード
（ＰＤ）２５１の方にその何割かは伝搬していく。した
がって、フォトダイオード２５１の信号を増幅するプリ
アンプ２５２の出力である交流信号はプローブ６４の振
動を表し、その振幅はプローブ６４振動の振幅に比例す
る。これによりプローブ６４振動の振幅を知ることがで
きる。

【０２６６】プローブ６４片持ち梁は圧電素子２４２に
よりその共振周波数で加振される。情報記憶媒体６５の
表面がプローブ６４の先端に近づくと、情報記憶媒体６
５の表面と導電性プローブ６４の先端との間に原子間力
に基づくシアフォースや静電引力が働く。この力が情報
記憶媒体６５の表面と導電性プローブ６４の先端との間
のばねとして働き、この振動系全体の共振周波数が変化
する。しかし、圧電素子２４２により、加振されている
周波数は以前と変わらないので、振動系全体は共振状態
から外れ、これにより振動の振幅は小さくなる。プリア
ンプ２５２の交流電圧出力はＡＣ／ＤＣ変換器２４４に
より直流電圧に変換される。したがって、この直流電圧
からプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との間の距
離を知ることができる。すなわち、両者間の距離が大き
ければ直流電圧は大きくなり、距離が小さくなれば直流
電圧も小さくなる。この振幅から、プローブ６４の先端
と情報記憶媒体６５間の距離を知ることができる。

【０２６７】なお、シアフォースを検出するためのプロ
ーブ６４振動の方向は情報記憶媒体６５上のマークピッ
ト６６のデータ列方向に平行（円盤状の媒体の場合は円
周方向）に振動させてもよいし、直交させて振動させて
もよい。しかし、後に述べるトラッキングエラー信号を
得るためのプローブ６４の先端の移動方方向と異なる方
向に振動させた方が、両者の信号の分離という点から、
シアフォースを検出するためのプローブ６４の振動方向
をマークピット６６のデータ列方向に平行に振動させた
方が好ましい。

【０２６８】また、図６２ではマークピット６６のデー
タ列と直交方向の振動を検出するようにスライダ６３内
の光ファイバ２４８が設置されているが、これは図中の
説明をしやすくするためであって、この図とは直交する
方向に光ファイバ２４８を設置し、データ列と平行方向
の振動を検出するようにしてもよい。

【０２６９】例えば、情報記憶媒体６５としては、窪み
（ピット）を情報のマークとするものを用いる。このピ
ットはＣＤ−ＲＯＭ作製に使われているスタンパにより
作製することができる。

【０２７０】マークピット６６がプローブ６４の先端の
下にあるときは、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６
５との間の距離が、それ以外のところでは小さくなる。
これにより、マークピット６６がプローブ６４の先端の
下にあるときは、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６
５との間の距離を示す信号Ｖｄは大きくなり、それ以外
のところでは小さくなる。この信号から媒体表面の凹凸
の情報を得ることができる。すなわち、記録された情報
を知ることができる。

【０２７１】図３８に示すように、情報記憶媒体６５が
円盤状の場合は、情報記憶媒体６５の表面あるは表面近
傍には、情報記憶媒体６５の円周方向にマークピット６
６が並んでいて、情報が書き込まれている。情報記憶媒
体６５は回転するが、これを回転させるモータの軸ずれ
や、情報記憶媒体６５自身の軸ずれにより、マークピッ
ト６６の列は蛇行する。したがって、マークピット６６
の中心にプローブ６４の先端がくるようにプローブ６４
が動かされないと、正しい情報の書き込みまたは読出し
が行えない。

【０２７２】情報記憶媒体６５が、板状の、例えば光カ
ードメモリの場合は、図３５に示すようにマークピット
６６は直線状に並んでいて、情報が書き込まれている情
報記憶媒体６５はデータ列方向に直進するので、マーク
ピット６６の中心にプローブ６４の先端がくるようにプ
ローブ６４が動かされないと、正しい情報の書き込みま
たは読出しか行えない。

【０２７３】次に、図６１および図６２に示すヘッド部
分の動作について説明する。まず、プローブ６４がシア
フォースを検出する位置は、後述する所定の手段により
円盤型の情報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交
する方向に周期的に移動（振動）する。この振動周波数
はプローブ６４片持ち梁の共振周波数よりも小さい方が
好ましい。図６３にその様子を示す。図６３において、
情報記憶媒体６５上にはすでにマークピット６６が記録
されている。このマークピット６６は他の部分より窪ん
でいる、または高くなっている。このマークピット６６
はスタンパにより作製する。これからの説明を簡単にす
るためにマークピット６６の部分は窪んでいるというこ
とにして説明を行うが、この逆、すなわちマークピット
６６部分が出っ張っている場合でも同様の効果が得られ
る。

【０２７４】図６３中に符号〜で示しているのは、
図６４に示す時刻〜における情報記憶媒体６５上で
プローブ６４がシアフォースを検出する位置である。図
６３に示す時刻の位置では、マークピット６６の、情
報記憶媒体６５の径方向の位置とプローブ６４がシアフ
ォースを検出する位置が一致しているので、プローブ６
４の先端と情報記憶媒体６５との間の距離を示す信号Ｖ
ｄが最大となる。図６３に示す時刻の位置では、プロ
ーブ６４がシアフォースを検出する位置が最もマークピ
ット６６の中心軸から離れるので、図６１または図６２
で説明した手段により得られるプローブ６４の先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖｄが最小となる。
図６３に示す時刻の位層では、時刻の位置と同様に
プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示す
信号Ｖｄが最大となる。図６３に示す時刻の位置で
は、時刻の位置と同様にプローブ６４の先端と情報記
憶媒体６５との距離を示す信号Ｖｄが最小となる。以上
から時間変化に対するトンネル電流信号強度および情報
記憶媒体６５のデータ列の並ぶ方向と直交する力向の位
置の変化は図６４に示すとおりである。

【０２７５】次に、図６５に示すように、プローブ６４
がシアフォースを検出する位置の振動の中心がマークピ
ット６６の列の中心からずれている（トラッキングがず
れている）場合について考える。図６５に示す時刻の
位置では、プローブ６４がシアフォースを検出する位置
がマークピット６６の比抵抗が変わる境にかかっている
ので、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離
を示す信号Ｖｄは最大値の半分程度になる。時刻の位
置ではプローブ６４がシアフォースを検出する位置がマ
ークピット６６の窪みから完全に外れるので、プローブ
６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖｄ
が最も小さくなる。時刻の位置では、時刻の場合と
同様にプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離
を示す信号Ｖｄは最大値の半分程度になる。時刻の位
置では、プローブ６４がシアフォースを検出する位置が
マークの窪みから完全に一致するので、プローブ６４の
先端と情報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖｄの信号
強度が最大値になる。

【０２７６】以上から、時間変化に対するプローブ６４
の先端と情報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖｄの信
号強度および情報記憶媒体６５の、径方向の位置の変化
は図６６に示すとおりである。この場合に、プローブ６
４がシアフォースを検出する位置がマークの窪みから外
れている時間が長くなるので、プローブ６４の先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖｄの平均値（バイ
アス）が小さくなる。

【０２７７】プローブ６４が情報記憶媒体６５のデータ
列が並ぶ方向と直交する方向に振動する周波数は、読出
し時のマークピット６６の変調周波数よりも非常に小さ
い。図６７は、マークピット６６を読み出すための回路
を示すものである。すなわち、図６１や図６２で示した
手段によりプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面
との間の距離を示す信号を得ることができる。ＡＣ／Ｄ
Ｃ変換器２６１を介して、この信号Ｖｄは、ローパスフ
ィルタ２６２とハイパスフィルタ２６３に入力される。
信号取出装置であるローパスフィルタ２６２は、高周波
数帯域の成分を除去する。この高周波成分が除去された
信号の平均値（バイアス値）はトラッキングエラー信号
として出力される。また、ハイパスフィルタ２６３は、
低周波教帯域の成分を除去してマークピット６６の読出
し信号を取り出す。

【０２７８】前記した理由により、図６５、図６６に示
す場合の方が、図６３、図６４に示す場合より、プロー
ブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖ
ｄが小さくなる。そこで、図６８に示すように、図６７
に示す回路例のように、プローブ６４の先端と情報記憶
媒体６５との距離を示す信号Ｖｄの最小値を検出するボ
トムホールド（Ｂ／Ｈ）回路２６４を付け加えることに
より、トラッキングエラー信号を得ることができる。

【０２７９】以上の説明では、マークピット６６自身の
凹凸により、トラッキングエラー信号を得る手段につい
て説明したが、これに限定するものではなく、例えば、
図６９に示すように、情報記憶媒体６５上に凹（または
凸）部２６５と凸（または凹）部２６６をストライプ状
に形成し、このストライプ表面とプローブ６４の先端と
の距離を示す信号Ｖｄにより、図６７〜図６８を参照し
て前記したと同様の手段でトラッキングエラー信号を得
ることができる。 このトラッキングエラー信号によ
り、プローブ６４のトラッキングを行う図示しないアク
チュエータと、プローブ６４と情報記憶媒体６５との距
離を調節する図示しないアクチュエータを制御すること
ができる。

【０２８０】次に、前記したプローブ６４がシアフォー
スを検出する位置を、情報記憶媒体６５の径方向に周期
的に移動（振動）する手段について説明する。

【０２８１】まず、図７０に示すように、プローブ６４
は、基端部をコモン電極２０８を介して固定され、先端
部は自由となっている片持ち梁構造をなしている。先端
部はエッチングなどによって先鋭に形成されている。そ
して、金属膜がプローブ６４周辺に被覆されている。こ
の金属膜は接地されている。そして、情報記憶媒体６５
の径方向に、プローブ６４を挟むように絶縁膜２１１，
２１１を介して移動装置である２つの固定電極２１０，
２１０が設けられている。そして、この固定電極２１
０，２１０とプローブ６４の金属膜との間に、それぞれ
別の高電圧を交流電源２１２，２１２で印加する。これ
により、固定電極２１０，２１０とプローブ６４との間
に静電引力が働き、プローブ６４の先端部は振動して、
プローブ６４がシアフォースを検出する位置も振動す
る。

【０２８２】別の手段として、図７１に示すように、プ
ローブ６４の基端部に、情報記憶媒体６５のデータ列が
並ぶ方向と直交する方向に、プローブ６４の基端部を挟
むように２つの圧電素子２１３，２１３を配置し、図７
０に示した金属膜と同様の金属膜と、固定電極２１０，
２１０を用いて、移動装置である２つの圧電素子２１
３，２１３の各々に別々の交流電圧を印加することによ
り、圧電効果によりプローブ６４を振動させるようにす
ることもできる。なお、図７１において、図５２と同一
符号の部材などは、図５２を参照して前記した内容と同
様である。

【０２８３】さらに別の手段として、図７２に示すよう
に、金属膜に代えて磁性膜をプローブ６４に形成し、情
報記憶媒体６５の径方向に、プローブ６４の先端部を挟
むように移動装置である２つのコイル２１８，２１８を
配置する。そして、２つのコイル２１８，２１８の各々
に別々の交流電圧を交流電源２１７，２１７で印加する
ことにより、磁力によりプローブ６４を振動させるよう
にすることもできる。なお、図７２において、図５３と
同一符号の部材などは、図５３を参照して前記した内容
と同様である。

【０２８４】前記の各手段は、プローブ６４のみを振動
させるものであったが、すでに図２１〜図２４を参照し
て説明したように、サスペンション６２とスライダ６３
との間に移動装置である所定のアクチュエータを設け
て、スライダ６３全体を振動させるようにしてもよい。
この場合のアクチュエータとしては図２２〜図２４に示
したように、圧電素子８８と、この圧電素子８８の動き
を拡大する拡大機構からなるもの、コイル９０、磁気コ
ア９１およびムービングマグネット９２からなる、静電
引力を用いたものなどが適用できる。

【０２８５】以上説明した情報記録再生装置によれば、
プローブ６４がシアフォースを検出する位置を、情報記
憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期
的に移動（振動）する手段以外に、トラッキングエラー
信号を得る専用の手段を設ける必要がなく、情報記憶媒
体６５上にも記録密度を低下するランドやマークを必要
とせず、プローブ６４自身にも特別な工夫を必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることが
できる。

【０２８６】また、プローブ６４の先端部は、情報記憶
媒体６５の表面と離れていると振動するが、接触すると
先端部が情報記憶媒体６５に拘束されて振動しなくな
る。図６３〜図６６を参照して前記したように、プロー
ブ６４の先端との距離を示す信号Ｖｄの時間的な変動は
プローブ６４の振動により発生するわけであるから、プ
ローブ６４の先端と情報記憶媒体６５とが接触して振動
しなくなると、プローブ６４の先端との距離を示す信号
Ｖｄの時間的な変化（交流的振動）もなくなる。そこ
で、これを用いてプローブ６４の先端と情報記憶媒体６
５との接触、非接触（すなわち、プローブ６４の先端と
情報記憶媒体６５との距離に関する信号）を検出するこ
とができる。

【０２８７】具体的には、図６７のローパスフィルタ２
６２の時定数をプローブ６４の振動によるプローブ６４
の先端との距離を示す信号Ｖｄの変化だけを捉えられる
ように設定し、その出力の振幅を測定すればよい。この
振幅が小さくまたは０になれば、プローブ６４の先端と
情報記憶媒体６５とが接触していることがわかる。この
信号により、プローブ６４のトラッキングを調節する図
示しないバイブレータ兼アクチュエータと、プローブ６
４の先端と情報記憶媒体６５との距離を調節する図示し
ないアクチュエータとを制御する。

【０２８８】このように、この情報記録再生装置によれ
ば、プローブ６４がシアフォースを検出する位置を、情
報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に
周期的に移動（振動）する手段を用いるだけで、その他
に、情報記憶媒体６５の構成、材料に制限を加えること
なくプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面との距
離を測定するための複雑な回路やプローブ６４への工夫
が不要とし、特別な波長の光源や情報記憶媒体６５上に
設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要とせ
ずに、簡易な手段でプローブ６４の先端と情報記憶媒体
６５表面との間の距離を知ることができる。

【０２８９】［発明の実施の形態１４］図７３は、この
発明の実施の形態１４である情報記録再生装置のマーク
ピット６６を読み出すための回路のブロック図である。
この図７３において、図６７と同一符号の回路要素など
は、発明の実施の形態１３と共通であり、詳細な説明は
省略する。

【０２９０】図７３に示すように、移動装置である、バ
イブレータを兼用するアクチュエータ２３７は、プロー
ブ６４を加振するもので、図７０〜図７２を参照して前
記したいずれのものであってもよい。３つのサンプルホ
ールド回路２６７，２６８，２６９には、ローパスフィ
ルタ２６２の出力が入力される。アクチュエータ２３７
を駆動する交流電源２７２からサンプルホールド回路２
６７，２６８，２６９には、ローパスフィルタ２６２の
出力の瞬時値をサンプリングするタイミングを決めるサ
ンプリングタイミング信号が入力する。信号取出装置で
ある差動増幅器２７０はサンプルホールド回路２６７と
２６８の差信号を距離検出信号として出力し、信号取出
装置である差動増幅器２７１はサンプルホールド回路２
６７と２６９の差信号をトラッキングエラー信号として
出力する。サンプルホールド回路２６７，２６８，２６
９は、各々、図６４、図６６の時刻，，における
プローブ６４の先端との距離を示す信号Ｖｄをサンプル
ホールドする。

【０２９１】トラッキングがあっているときは、プロー
ブ６４の先端との距離を示す信号Ｖｄの時刻と時刻
の出力は等しい。したがって、トラッキングエラー信号
の出力は０である。トラッキングが図６５、図６６を参
照して前記したようにずれた場合、時刻のプローブ６
４の先端との距離を示す信号Ｖｄは時刻のプローブ６
４の先端との距離を示す信号Ｖｄより小さいので、トラ
ッキングエラー信号は負になる。また、トラッキングが
図１２、図１３を参照して前記した場合の反対にずれた
時、時刻のプローブ６４の先端との距離を示す信号Ｖ
ｄは時刻のプローブ６４の先端との距離を示す信号Ｖ
ｄより大きいので、トラッキングエラー信号は正にな
る。以上により、トラッキングがずれていることと、ど
ちら側にずれているかを知ることができる。

【０２９２】一方、プローブ６４の先端との距離を示す
信号Ｖｄの時刻と時刻の差である距離検出信号は、
プローブ６４の振動振幅を示しているので、前記したよ
うに、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５の表面と
の距離に関する。

【０２９３】これらの信号から、プローブ６４のトラッ
キングを調節する図示しないバイブレータを兼ねたアク
チュエータと、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５
の表面との距離を調節する図示しないアクチュエータと
を制御する。

【０２９４】なお、前記の例では、トラッキングエラー
信号と距離検出信号とを同時に測定する場合について説
明したが、どちらか一方だけを検出するようにしてもよ
い。このようにして、プローブ６４がシアフォースを検
出する位置を、情報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向
と直交する方向に周期的に移動（振動）するバイブレー
タを用いるだけで、その他に、情報記憶媒体６５の構
成、材料に制限を加えることなく、プローブ６４の先端
と情報記憶媒体６５表面との距離を測定するための複雑
な回路やプローブ６４への工夫が不要として、特別な波
長の光源や情報記憶媒体６５上に設けるパターンや時間
を要する信号処理なども必要とせずに、簡易な手段でト
ラッキングエラー信号を得て、プローブ６４の先端と情
報記憶媒体６５表面との間の距離を知ることができる。
〔発明の実施の形態１５〕図７４は、この発明の実施の
形態１５である情報記録再生装置のマークピット６６を
読み出すための回路のブロック図である。この図７４に
おいて、図７３と同一符号の部材は、発明の実施の形態
１４と共通であり、詳細な説明は省略する。

【０２９５】図７４に示すように、ローパスフィルタ２
６２の出力信号はピークホールド回路２７３、ボトムホ
ールド回路２７４に入力され、ローパスフィルタ２６２
の出力信号の最大値、最小値が検出される。そして、差
動増幅器２７５はピークホールド回路２７３が出力する
最大値と、ボトムホールド回路２７４が出力する最小値
の差を取り、その差信号を信号取出装置である判別回路
２７６に出力する。

【０２９６】図６３〜図６６を参照して前記したよう
に、トラッキングがずれると、プローブ６４の先端との
距離を示す信号Ｖｄの最大値と最小値の差、すなわち、
差動増幅器２７５の出力する差信号が大きくなる。ま
た、プローブ６４の先端と情報記緑媒体６５との間の距
離が小さくなり、プローブ６４の振幅が小さくなると、
プローブ６４の先端との距離を示す信号Ｖｄの最大値と
最小値の差、すなわち、差動増幅器２７５の出力する差
信号が小さくなる。

【０２９７】そこで、このような特性から、判別回路２
７６はトラッキングエラー信号と、距離検出信号を出力
する。そして、これらの信号から、プローブ６４のトラ
ッキングを調節するバイブレータを兼ねた図示しないア
クチュエータと、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６
５の表面との距離を調節する図示しないアクチュエータ
とを制御する。

【０２９８】このようにして、プローブ６４がシアフォ
ースを検出する位置を、情報記憶媒体６５のデータ列が
並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動（振動）するバ
イブレータを用いるだけで、 その他に情報記憶媒体６
５の構成、材料に制限を加えることなく、プローブ６４
の先端と情報記憶媒体６５表面との距離を測定するため
の複雑な回路やプローブ６４への工夫が不要で、特別な
波長の光源や情報記憶媒体６５上に設けるパターンや時
間を要する信号処理なども必要としない、簡易な手段で
トラッキングエラー信号を得、プローブ６４の先端と情
報記憶媒体６５表面との間の距離を知ることができる。

【０２９９】［発明の実施の形態１６］図７５は、この
発明の実施の形態１６である情報記録再生装置のマーク
ピット６６を読み出すための回路のブロック図である。
この図７５において、図７３と同一符号の回路要素など
は、発明の実施の形態１４と共通であり、詳細な説明は
省略する。

【０３００】図７５に示すように、信号取出装置である
同期検波増幅回路２７７，２７８には、ローパスフィル
タ２６２の出力信号が入力される。この同期検波増幅回
路２７７，２７８は、参照信号と同じ周波数の信号のみ
を参照信号の位相に同期して検波し、その実効値を直流
電圧として出力する。そして、同期検波増幅回路２７８
には、プローブ６４がシアフォースを検出する位置がバ
イブレータを兼ねたアクチュエータ２３７の作用により
振動する時の周波数、すなわち交流電源２７２の周波数
ωが参照信号として入力される。同期検波増幅回路２７
７には、図示しない回路により周波数ωから周波数２ω
を作り出し、この周波数２ωの信号が参照信号として入
力される。

【０３０１】以上のような構成において、図６４に明ら
かなように、トラッキングがあっているときは、プロー
ブ６４の先端との距離を示す信号Ｖｄに周波数ωの成分
はない。したがって、同期検波増幅回路２７８の出力は
０である。トラッキングが図６５に示す方向にずれる
と、図６６に示すように、周波数ωの成分が現われる。
したがって、同期検波増幅回路２７８に電圧出力が現わ
れる。この時の電圧出力を正とすると、トラッキングが
図６５に示す方向と反対の方向にずれたときは、同期検
波増幅回路２７８に負の電圧出力が現われる。このよう
にして、トラッキングがずれていることと、どちら側に
ずれているかを知ることができるので、同期検波増幅回
路２７８の出力信号はトラッキングエラー信号となる。
そして、この信号によりプローブ６４のトラッキングを
調節するバイブレータを兼ねた図示しないアクチュエー
タを制御することができる。

【０３０２】プローブ６４の先鋭と情報記憶媒体６５と
の間の距離が小さくまたは大きくなると、図６４に示す
ようにプローブ６４の先端との距離を示す信号Ｖｄの振
幅が小さくまたは大きくなる。図６４に示すプローブ６
４の先端との距離を示す信号Ｖｄの周波数はプローブ６
４の振動周波数の二倍、すなわち２ωである。したがっ
て、同期検波増幅回路２７７の出力からプローブ６４の
先端と情報記憶媒体６５との間の距離に関する情報を得
ることができる。しかし、同期検波増幅回路２７８は２
ωの周波数成分入力には不感であるから、距離の変化に
伴う２ω成分の振幅変動に対しては不感である。したが
って、同期検波増幅回路２７８はプローブ６４の先端と
情報記憶媒体６５表面との間の距離変動に対して独立に
トラッキングエラー信号を得ることができる。同様に、
同期検波増幅回路２７７は、ωの周波数成分の入力には
不感であるから、トラッキングのずれに伴うω分の振動
変動に対しては不感である。したがって、同期検波増幅
回路２７７は、トラッキングのずれに対して独立にプロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５との間の距離を示す
距離検出信号を得ることができる。

【０３０３】このようにして、プローブ６４がシアフォ
ースを検出する位置を、情報記憶媒体６５のデータ列が
並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動（振動）するバ
イブレータを兼ねたアクチュエータ２３７を用いるだけ
で、その他に、情報記憶媒体６５の構成、材料に制限を
加えることなく、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６
５表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
６４への工夫を不要とし、特別な波長の光源や情報記憶
媒体６５上に設けるパターンや時間を要する信号処理な
ども必要とせずに、簡易な手段でトラッキングエラー信
号を得て、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５表面
との間の距離を知ることができる。

【０３０４】また、この発明の実施形態１４の変形例と
して、プローブ６４がシアフォースを検出する位置を振
動させる周波数ωを、図７０〜図７２に例示するような
片持ち梁の共振周波数ωｏとしてもよい。

【０３０５】すなわち、プローブ６４の先端と情報記憶
媒体６５の表面との間が近づき、両者間に原始間力や静
電気などのキャピラリー力が働くと、片持ち梁の共振周
波数がずれてくる。しかしながら、バイブレータを兼ね
たアクチュエータ２３７は、元々の共振周波数で強制振
動しているから振幅が小さくなる。この手段により、共
振周波数を用いない場合に比べてはるかにキャピラリー
力に対する感度が高くなり、よって、プローブ６４の先
端と情報記憶媒体６５の表面との間の距離測定を高感度
に行うことができる。

【０３０６】［発明の実施の形態１７］図７６は、この
発明の実施の形態１７である情報記録再生装置のマーク
ピット６６を読み出すための回路のブロック図である。
この図７６において、図７３と同一符号の部材は、発明
の実施の形態１４と共通であり、詳細な説明は省略す
る。

【０３０７】図７６において、帰還回路２７９は、トッ
ラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御信号
を出力し、交流電源２７２と直列に接続した可変直流電
源２８０の出力電圧、すなわちトラッキングを調節する
電圧を制御する。

【０３０８】その結果、バイブレータを兼ねたアクチュ
エータ２３７には、プローブ６４を振動させる電圧を出
力する交流電源２７２の出力と、プローブ６４をトラッ
キングする電圧である可変直流電源２８０の出力とが重
量された電圧が印加される。これにより、プローブ６４
を振動させる装置をトラッキングする装置と同一のアク
チュエータとしたので、これらの装置を簡易な構成と
し、記録再生ヘッドを小型化して、高速な書き込み、読
出しを行うことができる。

【０３０９】この構成を特に詳しく示すと、図７７に示
すように２つの固定電極２１０，２１０の各々にトラッ
キング制御信号により制御される直流電源２３４を接続
する。この電圧は、一定のバイアス電圧に、トラッキン
グ制御信号により互いに逆の極性で、その絶対値は等し
い変動電圧分が重畳した電圧である。このようにするこ
とによりプローブ６４を振動させ、かつトラッキングア
クチュエータとしての機能も発揮する。図７０〜７２に
ついても同様な構成で同じ機能が得られる。なお、図７
７において、図５８と同一符号の回路要素などは、発明
の実施の形態１１と同様である。

【０３１０】［発明の実施の形態１８］図７８は、この
発明の実施の形態１８である情報記録再生装置のマーク
ピット６６を読み出すための回路のブロック図である。
この図７８において、図７６と同一符号の部材は、発明
の実施の形態１７と共通であり、詳細な説明は省略す
る。

【０３１１】この発明の実施形１８の例では、プローブ
６４を振動させることとトラッキングを行うことに加
え、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との間の距
離の制御（これをここではフォーカシングと呼ぶ）も移
動装置であるひとつのアクチュエータ２３７で行うこと
ができるようにしたものである。

【０３１２】すなわち、図７８において、帰還回路２７
９は、距離検出信号に基づいてフォーカシング制御信号
を出力し、可変直流電源２８０の出力電圧、すなわちフ
ォーカシングを調節する電圧を制御する。そして、この
電圧をアクチュエータ２３７に入力することにより、ア
クチュエータ２３７を駆動してフォーカシングを行うこ
とができる。

【０３１３】よって、プローブ６４を振動させる装置、
トラッキングする装置およびフォーカシングを行う装置
を同一のアクチュエータ２３７で実現したので、これら
の装置を簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化し
て、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０３１４】以下では、アクチュエータ２３７の詳細に
ついて説明する。図７９は、アクチュエータ２３７を備
えた情報記録再生装置のヘッド部分の縦断面図である。

【０３１５】すなわち、スライダ６３に縦孔を空け、ア
クチュエータ２３７の円筒型の筒体２８３をこの孔に挿
通して、その上部を孔に接着固定する。また、筒体２８
３の内部にプローブ６４を挿通する。プローブ６４は、
水晶振動子２４１とプローブ６４を振動させる圧電素子
２４２を介して筒体２８３の下部に接着固定されてい
る。以上により、アクチュエータ２３７が構成されてい
る。水晶振動子２４１の出力電圧からプローブ６４の先
端と情報記憶媒体６５との間の距離を測定できること
は、図６１を参照して前記した内容と同様である。

【０３１６】図８０は、アクチュエータ２３７を備えた
情報記録再生装置のヘッド部分における他の例の縦断面
図であり、アクチュエータ２３７を備えた情報記録再生
装置のヘッド部分の縦断面図である。

【０３１７】すなわち、スライダ６３に縦孔を空け、ア
クチュエータ２３７の円筒型の筒体２８３をこの孔に挿
通して、その上部を孔に接着固定する。また、筒体２８
３の内部にプローブ６４を挿通する。プローブ６４は、
水晶振動子２４１とプローブ６４を振動させる圧電素子
２４２を介して筒体２８３の下部に接着固定されてい
る。また、プローブ６４の振動を検出するための光ファ
イバ２４８が設置されている。この光ファイバ２４８の
一端は、プローブ６４に向けられている。光ファイバ２
４８の他端から出るレーザ光からプローブ６４の振動が
検出できることは図６２を参照してすでに述べたとおり
である。

【０３１８】円筒型のアクチュエータ２３７としては、
すでに述べた図３１、図３２、図３３、図３４を参照し
てすでに説明した構造のものを用いることができる。

【０３１９】［発明の実施の形態１９］図８１は、この
発明の実施の形態１９である情報記録再生装置のヘッド
部分の縦断面図である。図８１において、図６１と同一
符号の部材などは発明の実施の形態１３と同様であるた
め、詳細な説明は省略する。この情報記録再生装置にお
いては、その先鋭化されたプローブ６４の先端と情報記
憶媒体６５との間に働く原子間力をコンタクトモードで
検出することを用いる。

【０３２０】図８１に示すように、スライダ６３には細
長い片持ち梁３０１が取り付けられている。その先端部
分には、片持ち梁３０１の側面から略垂直に立ちあがっ
ているプローブ６４が取り付けられている。プローブ６
４の先端は非常に鋭利で、例えばその曲率半径が１００
ｎｍ以下である。片持ち梁３０１は、図８１のように、
基端側は固定台３０２を介してスライダ６３に固定さ
れ、情報記憶媒体６５に対向する先端側は自由になって
いる。プローブ６４の先端はエッチングや電解研磨法な
どにより細く先端曲率半径は数十ｎｍ以下に先鋭化され
ている。片持ち梁３０１の根元には半導体で構成された
ピエゾ抵抗３０３が片持ち梁３０１に密着して設けられ
ている。ピエゾ抵抗３０３は、歪みを受けるとピエゾ抵
抗効果により抵抗値が変動する素子である。一方、プロ
ーブ６４の先端が情報記憶媒体６５の表面に近づくと、
プローブ６４の先端に原子間力が働き、これにより、片
持ち梁３０１は曲がる。そのためピエゾ抵抗３０３は歪
んで、その抵抗値変化から原子間力を測定することがで
きる。すなわち、ピエゾ抵抗３０３には定電流源３０４
により一定電流が通電されており、ピエゾ抵抗３０３の
電圧の変動を差動増幅器３０５で測定することによりプ
ローブ６４の先端と情報記憶媒体６５の表面との間の距
離を測定することができる。

【０３２１】片持ち梁３０１の歪みを測定する他の手段
としては、光てこ法も適用可能であるが、あまりコンパ
クトに配置できないので、図８１に示す構成にするのが
望ましい。

【０３２２】図３８に示すように、情報記憶媒体６５が
円盤状の場合は、情報記憶媒体６５としては、窪み（マ
ークピット６６）を情報のマークとするものを用いる。
このマークピット６６はＣＤ−ＲＯＭの作製に使われて
いるスタンパにより作製することができる。

【０３２３】マークピット６６がプローブ６４先端の下
にあるときは、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５
との距離が大きくなり、それ以外のところでは小さくな
る。これによりマークピット６６がプローブ６４先端の
下にあるときは、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５
との距離を示す信号Ｖａは大きくなり、それ以外のとこ
ろでは小さくなる。この信号から情報記憶媒体６５の表
面の凹凸の情報を得ることができる。すなわち、情報記
憶媒体６５に記録された情報を知ることができる。

【０３２４】次に、図８１に示すヘッド部分の動作につ
いて説明する。まず、プローブ６４の先端が原子間力を
検出する位置は、後述する所定の手段により円盤型の情
報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に
周期的に移動（振動）する。本実施例でもプローブ６４
先端と媒体間の距離を測定することはできるのであるか
ら、発明の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明
した動作と同様に、トラッキングエラー信号とデータの
読み出し信号を得ることができる。すなわち、図６７〜
図６８のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距
離を示す信号Ｖｄの代わりに、図８１のプローブ６４先
端と情報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続す
ればよい。

【０３２５】前記したプローブ６４が原子間力を検出す
る位置を、情報記憶媒体６５の径方向に周期的に移動
（振動）する手段については、すでに図２１〜図２４に
示したように、サスペンション６２とスライダ６３との
間に、バイブレータをかねている移動装置である所定の
アクチュエータを設けて、スライダ６３の全体を振動さ
せるようにしてもよい。バイブレータを兼ねたアクチュ
エータとしては、図２２〜図２４を参照して説明したよ
うに、圧電素子８８と、この圧電素子８８の動きを拡大
する拡大機構８９からなるもの、コイル９０、磁気コア
９１およびムービングマグネット９２からなる、静電引
力を用いたものなどが適用できる。

【０３２６】以上説明した情報記録再生装置によれば、
プローブ６４が原子間力を検出する位置を、情報記憶媒
体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に
移動させる手段以外にトラッキングエラー信号を得る専
用の手段を設ける必要がなく、情報記憶媒体６５上にも
記録密度を低下するランドやマークを必要とせず、プロ
ーブ６４などにも特別な工夫を必要とせずに、簡易な手
段でトラッキングエラー信号を得ることができる。

【０３２７】また、プローブ６４の先端部は、情報記憶
媒体６５の表面と離れていると、上記したバイブレータ
を兼ねたアクチュエータによりデータ列が並ぶ方向と直
交する方向に周期的に移動する。しかし、プローブ６４
の先端部が情報記憶媒体６５の表面に接触すると先端部
が情報記憶媒体６５に拘束されて移動しなくなる。

【０３２８】図６３〜図６６を参照して前記したよう
に、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を
示す信号Ｖａの時間的な変動は、プローブ６４の周期的
移動により発生するわけであるから、プローブ６４の先
端と情報記憶媒体６５とが接触して移動しなくなると、
プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示す信
号Ｖａの時間的な変化（交流的振動）もなくなる。そこ
で、これを用いてプローブ６４の先端と情報記憶媒体６
５との接触、非接触（すなわち、プローブ６４の先端と
情報記憶媒体６５との距離に関する信号）を検出するこ
とができる。

【０３２９】具体的には、図６７のローパスフィルタ２
６２の時定数をプローブ６４の周期的移動によるプロー
ブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａ
の変化だけを捉えられるように設定し、その出力の振幅
を測定すればよい。この振幅が小さくまたは０になれ
ば、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５とが接触し
ていることがわかる。この信号により、プローブ６４の
トラッキングを調節する図示しないアクチュエータと、
プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を調節
する図示しないアクチュエータとを制御する。

【０３３０】このように、この情報記録再生装置によれ
ば、プローブ６４が原子間力を検出する位置を、情報記
憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期
的に移動（振動）する手段を用いるだけで、その他に、
情報記憶媒体６５の構成、材料に制限を加えることな
く、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５表面との距離
を測定するための複雑な回路やプローブ６４などへの工
夫を不要とし、特別な波長の光源や情報記憶媒体６５上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
することなしに、簡易な手段でプローブ６４先端と情報
記憶媒体６５表面との間の距離を知ることができる。

【０３３１】［発明の実施の形態２０］この発明の実施
の形態２０は、発明の実施の形態１９において、図７３
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８１のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７３〜図７６に示した回路により、トラッキング
エラー信号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との
距離を示す信号、および、データの読み出し信号を得る
ことができる。

【０３３２】［発明の実施の形態２１］この発明の実施
の形態２１は、発明の実施の形態１９において、図７４
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８１のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７４に示した回路により、トラッキングエラー信
号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号、および、データの読み出し信号を得ることがで
きる。

【０３３３】［発明の実施の形態２２］この発明の実施
の形態２２は、発明の実施の形態１９において、図７５
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８１のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７５に示した回路により、トラッキングエラー信
号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号、および、データの読み出し信号を得ることがで
きる。

【０３３４】［発明の実施の形態２３］この発明の実施
の形態２３は、発明の実施の形態１９において、図７６
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８１のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７６に示した回路により、トラッキングエラー信
号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号、および、データの読み出し信号を得ることがで
きる。

【０３３５】［発明の実施の形態２４］この発明の実施
の形態２４は、発明の実施の形態１９において、図７８
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８１のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７８に示した回路により、トラッキングエラー信
号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号、および、データの読み出し信号を得ることがで
きる。

【０３３６】図８２は、この発明の実施の形態の情報記
録再生装置のヘッド部分の縦断面図である。すなわち、
スライダ６３に縦孔を空け、円筒型の筒体３０６をこの
孔に挿通して、その上部を孔に接着固定する。また、筒
体３０６の内部先端にプローブ６４付きの片持ち梁３０
１の基端部を固定する。以上により、アクチュエータが
構成されている。この円筒アクチュエータがマークピッ
ト６６のデータ列を直交した方向に振動しながらトラッ
キングエラーを検出し、かつ、トラッキングアクチュエ
ータとしてプローブ６４先端をデータ列中心に移動させ
る。片持ち梁３０１の根元のピエゾ抵抗３０３の抵抗値
変化からプローブ６４先端と情報記憶媒体６５表面間の
距離を測定できることは、すでに述べたとおりである。

【０３３７】筒体３０６としては、すでに述べた図３
１、図３２、図３３、図３４に示した円筒型振動子１２
１を用いることができる。

【０３３８】［発明の実施の形態２５］図８３は、この
発明の実施の形態２５である情報記録再生装置のヘッド
部分の縦断面図である。図８３において、図８１と同一
符号の部材などは発明の実施の形態１９と同様であるた
め、詳細な説明は省略する。この情報記録再生装置にお
いては、片持ち梁の先端に設けられたプローブ６４と情
報記憶媒体６５との間に働く原子間力をノンコンタクト
モードで検出することを用いる。

【０３３９】図８３に示すように、スライダ６３には細
長い片持ち梁３０１が取り付けられ、その先の方に、片
持ち梁３０１の側面から略垂直に立ちあがっているプロ
ーブ６４が取り付けてある。プローブ６４の先端は非常
に鋭利で、例えばその曲率半径が１００ｎｍ以下であ
る。片持ち梁３０１は、図８３のように、根本は固定台
３０２を介してスライダ６３に固定され、情報記憶媒体
６５に対向する先端側は自由になっている。プローブ６
４の先端はエッチングや電解研磨法などにより細く先端
曲率半径は数十ｎｍ以下に先鋭化されている。片持ち梁
３０１の根元には半導体で構成されるピエゾ抵抗３０３
が片持ち梁３０１に密着して設けられている。ピエゾ抵
抗３０３は、歪みを受けると、ピエゾ抵抗効果により、
その抵抗値が変わる素子で、定電流源３０４により一定
電流が通電されている。片持ち梁３０１の根元は圧電素
子３０９を介してスライダ６３に固定されている。この
圧電素子３０９には交流電源３０７により交流電源が供
給され、片持ち梁３０１の共振周波数の交流電圧を発生
する。したがって、片持ち梁３０１は共振振動すること
になる。

【０３４０】情報記憶媒体６５の表面がプローブ６４の
先端に近づくと、情報記憶媒体６５の表面とプローブ６
４の先端との間に原子間力が働く。この力が情報記憶媒
体６５の表面とプローブ６４の先端との間のばねとして
働き、片持ち梁３０１の振動系全体の共振周波数が変化
する。しかし、圧電素子３０９により、加振されている
周波数は以前と変わらないので、振動系全体は共振状態
から外れ、これにより振動の振幅は小さくなる。この振
動は水晶振動子により交流電圧に変換される。この交流
電圧はＡＣ／ＤＣ変換器３０８により直流電圧に変換さ
れる。したがって、この直流電圧からプローブ６４の先
端と情報記憶媒体６５との間の距離を知ることができ
る。両者間の距離が大きければ直流電圧は大きくなり、
距離が小さくなれば直流電圧も小さくなる。

【０３４１】片持ち梁３０１の歪みを測定する他の手段
としては、光てこ法や２周波レーザを用いたヘテロダイ
ン法、水晶振動子を用いたものなどがあるが、あまりコ
ンパクトに配置できないので、図８３に示す構成にする
のが望ましい。

【０３４２】図３８に示すように、情報記憶媒体６５が
円盤状の場合は、情報記憶媒体６５としては、窪み（マ
ークピット６６）を情報のマークとするものを用いる。
このマークピット６６はＣＤ−ＲＯＭの作製に使われて
いるスタンパにより作製することができる。

【０３４３】マークピット６６がプローブ６４先端の下
にあるときは、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５
との距離が大きくなり、それ以外のところでは小さくな
る。これにより、マークピット６６がプローブ６４の先
端の下にあるときは、プローブ６４の先端と情報記憶媒
体６５との距離を示す信号Ｖａは大きくなり、それ以外
のところでは小さくなる。この信号から情報記憶媒体６
５の表面の凹凸の情報を得ることができる。すなわち、
記録された情報を知ることができる。

【０３４４】次に、図８３に示すヘッド部分の動作につ
いて説明する。まず、プローブ６４の先端が原子間力を
検出する位置は、後述する所定の手段により円盤型の情
報記憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に
周期的に移動（振動）する。本例でもプローブ６４の先
端と情報記憶媒体６５との間の距離を測定することはで
きるのであるから、発明の実施の形態１３で図６３〜図
６９を参照して説明した動作と同様に、トラッキングエ
ラー信号とデータの読み出し信号を得ることができる。
すなわち、図６７〜図６８のプローブ６４の先端と情報
記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖｄの代わりに、図８
３のプローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖａを接続すればよい。

【０３４５】前記したプローブ６４が原子間力を検出す
る位置を、情報記憶媒体６５の径方向に周期的に移動
（振動）する手段については、すでに図２１〜２４に示
したように、サスペンション６２とスライダ６３との間
に移動装置である所定のバイブレータを兼ねたアクチュ
エータを設けて、スライダ６３全体を振動させるように
してもよい。バイブレータを兼ねたアクチュエータとし
ては図２２〜図２４に示したように、圧電素子８８と、
この圧電素子８８の動きを拡大する拡大機構８９からな
るもの、コイル９０、磁気コア９１およびムービングマ
グネット９２からなる、静電引力を用いたものなどが適
用できる。

【０３４６】以上説明した情報記録再生装置によれば、
プローブ６４が原子間力を検出する位置を、情報記憶媒
体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に
移動させる手段以外にトラッキングエラー信号を得る専
用の手段を設ける必要がなく、情報記憶媒体６５上にも
記録密度を低下するランドやマークを必要とせず、プロ
ーブ６４や片持ち梁自身にも特別な工夫を必要とせず
に、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることが
できる。

【０３４７】また、プローブ６４の先端部は、情報記憶
媒体６５の表面と離れていると、上記したバイブレータ
を兼ねたアクチュエータによりデータ列が並ぶ方向と直
交する方向に周期的に移動する。しかし、プローブ６４
の先端部が情報記憶媒体６５の表面に接触すると先端部
が情報記憶媒体６５に拘束されて移動しなくなる。図６
３〜図６６を参照して前記したように、プローブ６４先
端と情報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａの時間的
な変動はプローブ６４の周期的移動により発生するわけ
であるから、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５と
が接触して移動しなくなると、プローブ６４の先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａの時間的な変化
（交流的振動）もなくなる。そこで、これを用いてプロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５との接触、非接触
（すなわち、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５と
の距離に関する信号）を検出することができる。

【０３４８】具体的には、図６７のローパスフィルタの
時定数をプローブ６４の周期的移動によるプローブ６４
先端と情報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａの変化
だけを捉えられるように設定し、その出力の振幅を測定
すればよい。この振幅が小さくまたは０になれば、プロ
ーブ６４の先端と情報記憶媒体６５とが接触しているこ
とがわかる。この信号により、プローブ６４のトラッキ
ングを調節する図示しないバイブレータを兼ねたアクチ
ュエータと、プローブ６４の先端と情報記憶媒体６５と
の距離を調節する図示しないアクチュエータを制御す
る。

【０３４９】このように、この情報記録再生装置によれ
ば、プローブ６４が原子間力を検出する位置を、情報記
憶媒体６５のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期
的に移動（振動）する手段を用いるだけで、その他に、
情報記憶媒体６５の構成、材料に制限を加えることな
く、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５表面との距離
を測定するための複雑な回路やプローブ６４や片持ち梁
３０１への工夫を不要とし、特別な波長の光源や情報記
憶媒体６５上に設けるパターンや時間を要する信号処理
なども必要とせずに、簡易な手段でプローブ６４先端と
情報記憶媒体６５表面との間の距離を知ることができ
る。

【０３５０】［発明の実施の形態２６］この発明の実施
の形態２６は、発明の実施の形態２５において、図７３
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８３のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７３〜図７６に示した回路により、トラッキング
エラー信号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との
距離を示す信号、および、データの読み出し信号を得る
ことができる。

【０３５１】［発明の実施の形態２７］この発明の実施
の形態２７は、発明の実施の形態２５において、図７４
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８３のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７４に示した回路により、トラッキングエラー信
号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号、および、データの読み出し信号を得ることがで
きる。

【０３５２】［発明の実施の形態２８］この発明の実施
の形態２８は、発明の実施の形態２５において、図７５
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８３のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７５に示した回路により、トラッキングエラー信
号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号、および、データの読み出し信号を得ることがで
きる。

【０３５３】［発明の実施の形態２９］この発明の実施
の形態２９は、発明の実施の形態２５において、図７６
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８３のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７６に示した回路により、トラッキングエラー信
号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号、および、データの読み出し信号を得ることがで
きる。

【０３５４】［発明の実施の形態３０］この発明の実施
の形態３０は、発明の実施の形態２５において、図７８
のプローブ６４の先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号Ｖｄの代わりに、図８３のプローブ６４先端と情
報記憶媒体６５との距離を示す信号Ｖａを接続し、発明
の実施の形態１３で図６３〜図６９により説明した動作
と同様に、トラッキングエラー信号、プローブ６４先端
と情報記憶媒体６５との距離を示す信号、および、デー
タの読み出し信号を得ることができるようにしたもので
ある。これにより、発明の実施の形態１９の例において
も、図７８に示した回路により、トラッキングエラー信
号、プローブ６４先端と情報記憶媒体６５との距離を示
す信号、および、データの読み出し信号を得ることがで
きる。

【０３５５】図８４は、この発明の実施の形態の情報記
録再生装置のヘッド部分の縦断面図である。すなわち、
スライダ６３に縦孔を空け、円筒型の筒体３０６をこの
孔に挿通して、その上部を孔に接着固定する。また、筒
体３０６の内部先端にプローブ６４付片持ち梁３０１の
基端部を固定する。以上により、アクチュエータが構成
されている。この円筒アクチュエータがマークピット６
６のデータ列を直交した方向に振動しながらトラッキン
グエラーを検出し、かつ、トラッキングアクチュエータ
としてプローブ６４先端をデータ列中心に移動させる。
片持ち梁３０１の根元のピエゾ抵抗３０３の抵抗値変化
からプローブ６４先端と情報記憶媒体６５表面間の距離
を測定できることは、すでに述べたとおりである。

【０３５６】筒体３０６としては、すでに述べた図３
１、図３２、図３３、図３４に示した円筒型振動子１２
１を用いることができる。

【０３５７】以上説明した、発明の実施の形態１〜３０
は、いずれもプローブ６４を用いて情報記憶媒体６５の
記録マークを何らかの物理的な作用により読み取るもの
である。このとき、記録マークのデータ列と直交する方
向に周期的に振動させる。記録マークを読み取った信号
も周期的に変動する。この周期的に変化する信号からト
ラッキングエラー信号およびプローブ６４と情報記憶媒
体６５との表面間の距離を、これまで述べた手段により
検出する。さらにフィードバックをかけてトラッキング
動作をし、先の距離を一定に保つように（つまり、フォ
ーカシング制御）する。

【０３５８】プローブ６４から情報記憶媒体６５に作用
を施す具体的手段としては、発明の実施の形態１〜３０
で説明したもの以外にも、以下のものが挙げられる。

【０３５９】．光磁気効果 図８５に示すように、光ファイバーからなるプローブ６
４の表面に磁性体膜３１１を形成し、これを磁気コアと
して用いる。プローブ６４の根元にはコイル３１２を巻
き、これに電流を流したまま、プローブ６４の先端から
近接場光を出す。このプローブ６４は内部集光型のプロ
ーブであってもよい。このプローブ６４の先端から発し
た光が情報記録媒体６５の強磁性材料である記録層３１
３をキューリ点以上に加熱する。このとき、コイル３１
２に流れる電流方向に対応したプローブ６４の先端に存
在する磁界の方向に記録層３１３の磁化方向が揃う。こ
の記録層３１３が冷えることでこの磁化方向が固定され
る。情報記録媒体６５に書き込まれた情報を読み取る場
合は、先のプローブ６４から光を記録層３１３に当て、
記録層３１３からの反射光または透過光の偏光方向が、
カー効果あるいはファラデー効果により変化することに
より情報を読み取る。あるいは図８６に示すように、磁
性体３１１とその回りにコイル３１２が巻かれているプ
ローブ６４は磁気ヘッドとしての機能もあるので、プロ
ーブ６４と情報記憶媒体６５との間の相対運動によりコ
イル３１２に電流が流れる。その電流を測定すること
で、情報記憶媒体６５上の情報を読み取ることができ
る。

【０３６０】．磁気記録 図８７に示すように、プローブ６４として磁性体材料を
用い、根元にコイル３１２を巻いておく。通常の磁気ヘ
ッドと同じように、情報の記録の際には記録情報に対応
した電流をコイル３１２に流し、これにより発生する磁
界により、情報記録媒体６５の強磁性体である記録層３
１３に磁区を形成し、情報を記録していく。情報を読み
取るときは、前記の「．光磁気効果」の例と同様に、
プローブ６４と情報記憶媒体６５との間の相対運動によ
りコイル３１２に電流が流れる。その電流を測定するこ
とで、情報記憶媒体６５上の情報を読み取る。

【０３６１】．原子や分子の表面吸着 プローブ６４の先端で原子や分子を情報記憶媒体６５表
面に吸着させ、または、これを除去することによって情
報を記録することもできる。記録した情報は表面の凹凸
として記録される。

【０３６２】例えば、 ・ＴｉＯ₂（１１０）単結晶表面上のギ酸イオン（ＤＣ
ＯＯ-）を、これに数Ｖの電圧を印加したプローブ６４
の先端を近づけることにより分解・離脱することができ
る。

【０３６３】・情報記憶媒体６５に正、プローブ６４に
負の電圧を印加し、導電性プローブ６４をシリコンの記
録層に近づけると、情報記憶媒体６５における記録層の
表面の吸着水の電気化学反応がプローブ６４の直下で生
じ、記録層の表面が局所的に陽極酸化できる。これによ
り、この部分の抵抗値が高くなるので、記録層の表面に
トンネル電流の流れにくいところが局所的にできる。こ
のようにして情報を記録・再生できる。

【０３６４】・マイカ表面上の金薄膜を情報記憶媒体６
５における記録層とする。プローブ６４として先鋭化し
たプローブ６４を用いる。プローブ６４に数Ｖの正極性
のパルス電圧を印加することで、高さ数ｎｍ、直径数十
ｎｍ程度の隆起が金薄膜表面に生じるので、情報を記録
することができる。また、情報記憶媒体６５の表面の凹
凸をプローブ６４で測定することで情報の再生ができ
る。

【０３６５】・情報記憶媒体６５の材料として単結晶シ
リコンを用い、先鋭化したＰｔ-Ｉｒ製のプローブ６４
に数Ｖの電圧を印加しながら、その先端と情報記憶媒体
６５の表面を数ｎｍに近づけると，単一原子幅の記録マ
ークを書き込むことができる。また、情報記憶媒体６５
の表面の凹凸をプローブ６４で測定することで情報の再
生ができる。

【０３６６】以上のように、細長いプローブ６４を用
い、プローブ６４と情報記憶媒体６５との間に何らかの
物理的な作用を生じさせることにより情報の記録・再生
を行う情報記録装置においては、トラッキングという動
作は必ず必要になる。したがって、本発明は、これらの
情報記録再生装置に対して、すべて適用することができ
る。

【０３６７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、移動装置以外
にトラッキング専用の手段を設ける必要が無く、情報記
憶媒体上にも記録密度を低下するランドやマークを必要
とせず、プローブ自身にも特別な工夫を必要としない、
簡易な手段でトラッキングエラー信号を得ることができ
る。

【０３６８】請求項２に記載の発明は、移動装置を用い
るだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制
限を加えることなく、プローブの先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でプローブの先端と情報記憶媒体表面と
の間の距離を知ることができる。

【０３６９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の情報記録再生装置において、移動装置を用い
るだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制
限を加えることなく、プローブの先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プロー
ブの先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ることが
できる。

【０３７０】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載の情報記録再生装置において、移動装置を用い
るだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制
限を加えることなく、プローブの先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プロー
ブの先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ることが
できる。

【０３７１】請求項５に記載の発明は、請求項１または
２に記載の情報記録再生装置において、移動装置を用い
るだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に制
限を加えることなく、プローブの先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プロー
ブの先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ることが
できる。

【０３７２】請求項６に記載の発明は、請求項１または
２に記載の情報記録再生装置において、プローブの先端
と情報記憶媒体表面間の距離を高感度に測定することが
できる。

【０３７３】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれかの一に記載の情報記録再生装置において、移動
装置をトラッキング装置と同一のアクチュエータとした
ので、これらのアクチュエータを簡易な構成とし、記録
再生ヘッドを小型化して、高速な書き込み、読出しを行
うことができる。

【０３７４】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキング
装置と同一のアクチュエータとしたので、これらのアク
チュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化
して、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０３７５】請求項９に記載の発明は、請求項７に記載
の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキング
装置と同一のアクチュエータとしたので、これらのアク
チュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型化
して、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０３７６】請求項１０に記載の発明は、請求項７に記
載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキン
グ装置と同一のアクチュエータとしたので、これらのア
クチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小型
化して、高速な書き込み、読出しを行うことができる。

【０３７７】請求項１１に記載の発明は、移動装置以外
にトラッキング専用の手段を設ける必要が無く、情報記
憶媒体上にも記録密度を低下するトラッキング専用のラ
ンドやマークを必要とせず、プローブ自身にも特別な工
夫を必要としない、簡易な手段でトラッキングエラー信
号を得ることができる。

【０３７８】請求項１２に記載の発明は、移動装置を用
いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に
制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でプローブ先端と情報記憶媒体表面との
間の距離を知ることができる。

【０３７９】請求項１３に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０３８０】請求項１４に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０３８１】請求項１５に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０３８２】請求項１６に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の情報記録再生装置において、プローブ
先端と情報記憶媒体表面間の距離を高感度に測定するこ
とができる。

【０３８３】請求項１７に記載の発明は、請求項１１〜
１６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、移動装置をトラッキング装置と同一のアクチュエー
タとしたので、これらのアクチュエータを簡易な構成と
し、記録再生ヘッドを小型化して、高速な書き込み、読
出しを行うことができる。

【０３８４】請求項１８に記載の発明は、請求項１７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０３８５】請求項１９に記載の発明は、請求項１７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０３８６】請求項２０に記載の発明は、請求項１７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０３８７】請求項２１に記載の発明は、移動装置以外
にトラッキング専用の手段を設ける必要が無く、情報記
憶媒体上にも記録密度を低下するトラッキング専用のラ
ンドやマークを必要とせず、プローブ自身にも特別な工
夫を必要としない、簡易な手段でトラッキングエラー信
号を得ることができる。

【０３８８】請求項２２に記載の発明は、移動装置を用
いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に
制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でプローブ先端と情報記憶媒体表面との
間の距離を知ることができる。

【０３８９】請求項２３に記載の発明は、請求項２１ま
たは２２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０３９０】請求項２４に記載の発明は、請求項２１ま
たは２２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０３９１】請求項２５に記載の発明は、請求項２１ま
たは２２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０３９２】請求項２６に記載の発明は、請求項２１ま
たは２２に記載の情報記録再生装置において、プローブ
先端と情報記憶媒体表面間の距離を高感度に測定するこ
とができる。

【０３９３】請求項２７に記載の発明は、請求項２１〜
２６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、移動装置をトラッキング装置と同一のアクチュエー
タとしたので、これらのアクチュエータを簡易な構成と
し、記録再生ヘッドを小型化して、高速な書き込み、読
出しを行うことができる。

【０３９４】請求項２８に記載の発明は、請求項２７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０３９５】請求項２９に記載の発明は、請求項２７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０３９６】請求項３０に記載の発明は、請求項２７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０３９７】請求項３１に記載の発明は、移動装置以外
にトラッキング専用の手段を設ける必要が無く、情報記
憶媒体上にも記録密度を低下するトラッキング専用のラ
ンドやマークを必要とせず、プローブ自身にも特別な工
夫を必要としない、簡易な手段でトラッキングエラー信
号を得ることができる。

【０３９８】請求項３２に記載の発明は、移動装置を用
いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に
制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でプローブ先端と情報記憶媒体表面との
間の距離を知ることができる。

【０３９９】請求項３３に記載の発明は、請求項３１ま
たは３２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０４００】請求項３４に記載の発明は、請求項３１ま
たは３２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０４０１】請求項３５に記載の発明は、請求項３１ま
たは３２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０４０２】請求項３６に記載の発明は、請求項３１ま
たは３２に記載の情報記録再生装置において、プローブ
先端と情報記憶媒体表面間の距離を高感度に測定するこ
とができる。

【０４０３】請求項３７に記載の発明は、請求項３１〜
３６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、移動装置をトラッキング装置と同一のアクチュエー
タとしたので、これらのアクチュエータを簡易な構成と
し、記録再生ヘッドを小型化して、高速な書き込み、読
出しを行うことができる。

【０４０４】請求項３８に記載の発明は、請求項３７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０４０５】請求項３９に記載の発明は、請求項３７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０４０６】請求項４０に記載の発明は、請求項３７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０４０７】請求項４１に記載の発明は、移動装置以外
にトラッキング専用の手段を設ける必要が無く、情報記
憶媒体上にも記録密度を低下するトラッキング専用のラ
ンドやマークを必要とせず、プローブ自身にも特別な工
夫を必要としない、簡易な手段でトラッキングエラー信
号を得ることができる。

【０４０８】請求項４２に記載の発明は、移動装置を用
いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に
制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でプローブ先端と情報記憶媒体表面との
間の距離を知ることができる。

【０４０９】請求項４３に記載の発明は、請求項４１ま
たは４２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０４１０】請求項４４に記載の発明は、請求項４１ま
たは４２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０４１１】請求項４５に記載の発明は、移動装置を用
いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に
制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プロー
ブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ることがで
きる。

【０４１２】請求項４６に記載の発明は、請求項４１ま
たは４２に記載の情報記録再生装置において、プローブ
先端と情報記憶媒体表面間の距離を高感度に測定するこ
とができる。

【０４１３】請求項４７に記載の発明は、請求項４１〜
４６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、移動装置をトラッキング装置と同一のアクチュエー
タとしたので、これらのアクチュエータを簡易な構成と
し、記録再生ヘッドを小型化して、高速な書き込み、読
出しを行うことができる。

【０４１４】請求項４８に記載の発明は、請求項４７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０４１５】請求項４９に記載の発明は、請求項４７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０４１６】請求項５０に記載の発明は、請求項４７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０４１７】請求項５１に記載の発明は、移動装置以外
にトラッキング専用の手段を設ける必要が無く、情報記
憶媒体上にも記録密度を低下するトラッキング専用のラ
ンドやマークを必要とせず、プローブ自身にも特別な工
夫を必要としない、簡易な手段でトラッキングエラー信
号を得ることができる。

【０４１８】請求項５２に記載の発明は、移動装置を用
いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材料に
制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒体表
面との距離を測定するための複雑な回路やプローブへの
工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上に設
けるパターンや時間を要する信号処理なども必要としな
い、簡易な手段でプローブ先端と情報記憶媒体表面との
間の距離を知ることができる。

【０４１９】請求項５３に記載の発明は、請求項５１ま
たは５２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０４２０】請求項５４に記載の発明は、請求項５１ま
たは５２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０４２１】請求項５５に記載の発明は、請求項５１ま
たは５２に記載の情報記録再生装置において、移動装置
を用いるだけで、そのほかに、情報記憶媒体の構成、材
料に制限を加えることなく、プローブ先端と情報記憶媒
体表面との距離を測定するための複雑な回路やプローブ
への工夫が不要で、特別な波長の光源や情報記憶媒体上
に設けるパターンや時間を要する信号処理なども必要と
しない、簡易な手段でトラッキングエラー信号を得、プ
ローブ先端と情報記憶媒体表面との間の距離を知ること
ができる。

【０４２２】請求項５６に記載の発明は、請求項５１ま
たは５２に記載の情報記録再生装置において、プローブ
先端と情報記憶媒体表面間の距離を高感度に測定するこ
とができる。

【０４２３】請求項５７に記載の発明は、請求項５１〜
５６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置におい
て、移動装置をトラッキング装置と同一のアクチュエー
タとしたので、これらのアクチュエータを簡易な構成と
し、記録再生ヘッドを小型化して、高速な書き込み、読
出しを行うことができる。

【０４２４】請求項５８に記載の発明は、請求項５７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０４２５】請求項５９に記載の発明は、請求項５７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【０４２６】請求項６０に記載の発明は、請求項５７に
記載の情報記録再生装置において、移動装置をトラッキ
ング装置と同一のアクチュエータとしたので、これらの
アクチュエータを簡易な構成とし、記録再生ヘッドを小
型化して、高速な書き込み、読出しを行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の従来技術を説明する概念図である。

【図２】この発明の従来技術を説明する概念図である。

【図３】この発明の従来技術を説明する概念図である。

【図４】この発明の従来技術を説明する概念図である。

【図５】この発明の従来技術を説明する概念図である。

【図６】この発明の従来技術を説明する概念図である。

【図７】この発明の従来技術を説明する概念図である。

【図８】この発明の実施の形態１である情報記録再生装
置のヘッド部分の縦断面図である。

【図９】前記ヘッド部分で情報記憶媒体の表面あるは表
面近傍を走査している状態の斜視図である。

【図１０】前記ヘッド部分のプローブから出射し情報記
憶媒体を照射する光の移動（振動）を示す平面図であ
る。

【図１１】前記光の移動による光信号強度および情報記
憶媒体の径方向の位置の変化を示すグラフである。

【図１２】前記光の移動（振動）を示す平面図である。

【図１３】前記光の移動による光信号強度および情報記
憶媒体の径方向の位置の変化を示すグラフである。

【図１４】前記ヘッド部分により情報記憶媒体のマーク
ピットを読み出すための反射型の光学系および回路を示
すブロック図である。

【図１５】前記ヘッド部分により情報記憶媒体のマーク
ピットを読み出すための透過型の光学系および回路を示
すブロック図である。

【図１６】前記反射型の光学系および回路の他の例を示
すブロック図である。

【図１７】前記光の移動（振動）を示す平面図である。

【図１８】前記プローブから出射し情報記憶媒体を照射
する光を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動（振動）
する手段の例を示すブロック図である。

【図１９】前記プローブから出射し情報記憶媒体６５を
照射する光を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動（振
動）する手段の例を示すブロック図である。

【図２０】前記プローブから出射し情報記憶媒体を照射
する光を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動（振動）
する手段の例を示すブロック図である。

【図２１】前記ヘッド部分のスライダ全体を振動させる
アクチュエータの配置を示す図である。

【図２２】前記アクチュエータの構成例を示す断面図で
ある。

【図２３】前記アクチュエータの構成例を示す断面図で
ある。

【図２４】前記アクチュエータの構成例を示す断面図で
ある。

【図２５】この発明の実施の形態２である情報記録再生
装置のマークピットを読み出すための光学系と回路のブ
ロック図である。

【図２６】この発明の実施の形態３である情報記録再生
装置のマークピットを読み出すための光学系と回路のブ
ロック図である。

【図２７】この発明の実施の形態４である情報記録再生
装置のマークピットを読み出すための光学系と回路のブ
ロック図である。

【図２８】この発明の実施の形態５である情報記録再生
装置のマークピットを読み出すための光学系と回路のブ
ロック図である。

【図２９】この発明の実施の形態６である情報記録再生
装置のマークピットを読み出すための光学系と回路のブ
ロック図である。

【図３０】前記光学系と回路の構成要素であるアクチュ
エータを備えた情報記録再生装置のヘッド部分の縦断面
図である。

【図３１】前記アクチュエータの構成例を示す斜視図で
ある。

【図３２】前記アクチュエータの構成例を示す斜視図で
ある。

【図３３】前記アクチュエータの構成例を示す斜視図で
ある。

【図３４】前記アクチュエータの構成例を示す斜視図で
ある。

【図３５】前記ヘッド部分で情報記憶媒体の表面あるい
は表面近傍を走査している状態の斜視図である。

【図３６】この発明の実施の形態１である情報記録再生
装置のプローブの先端部分の拡大断面図である。

【図３７】この発明の実施の形態７である情報記録再生
装置のヘッド部分の縦断面図である。

【図３８】前記ヘッド部分で情報記憶媒体の表面あるい
は表面近傍を走査している状態の斜視図である。

【図３９】前記情報記憶媒体でのトンネル電流の移動
（振動）を示す平面図である。

【図４０】時間変化に対するトンネル電流信号信号強度
および情報記憶媒体の径方向の位置の変化を示すグラフ
である。

【図４１】前記情報記憶媒体でのトンネル電流の移動
（振動）を示す平面図である。

【図４２】時間変化に対するトンネル電流信号信号強度
および情報記憶媒体の径方向の位置の変化を示すグラフ
である。

【図４３】前記情報記録再生装置のマークピットを読み
出すための回路の回路図である。

【図４４】前記情報記録再生装置のマークピットを読み
出すための回路の回路図である。

【図４５】前記情報記録再生装置のマークピットを読み
出すための回路の回路図である。

【図４６】前記情報記録再生装置のマークピットを読み
出すための回路の回路図である。

【図４７】前記情報記憶媒体でのトンネル電流の移動
（振動）を示す平面図である。

【図４８】前記プローブから出射し情報記憶媒体に流れ
るトンネル電流を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動
（振動）する手段の例を示すブロック図である。

【図４９】前記プローブから出射し情報記憶媒体に流れ
るトンネル電流を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動
（振動）する手段の例を示すブロック図である。

【図５０】前記プローブから出射し情報記憶媒体に流れ
るトンネル電流を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動
（振動）する手段の例を示すブロック図である。

【図５１】前記プローブから出射し情報記憶媒体に流れ
るトンネル電流を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動
（振動）する手段の例を示すブロック図である。

【図５２】前記プローブから出射し情報記憶媒体に流れ
るトンネル電流を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動
（振動）する手段の例を示すブロック図である。

【図５３】前記プローブから出射し情報記憶媒体に流れ
るトンネル電流を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動
（振動）する手段の例を示すブロック図である。

【図５４】この発明の実施の形態８である情報記録再生
装置の情報記憶媒体のマークピットを読み出すための回
路のブロック図である。

【図５５】この発明の実施の形態９である情報記録再生
装置の情報記憶媒体のマークピットを読み出すための回
路のブロック図である。

【図５６】この発明の実施の形態１０である情報記録再
生装置の情報記憶媒体のマークピットを読み出すための
回路のブロック図である。

【図５７】この発明の実施の形態１１である情報記録再
生装置の情報記憶媒体のマークピットを読み出すための
回路のブロック図である。

【図５８】前記プローブから出射し情報記憶媒体に流れ
るトンネル電流を情報記憶媒体の径方向に周期的に移動
（振動）する手段の例を示すブロック図である。

【図５９】この発明の実施の形態１２である情報記録再
生装置の情報記憶媒体のマークピットを読み出すための
回路のブロック図である。

【図６０】前記情報記録再生装置のヘッド部分の縦断面
図である。

【図６１】この発明の実施の形態１３である情報記録再
生装置のヘッド部分の縦断面図である。

【図６２】前記ヘッド部分の他の例を示す縦断面図であ
る。

【図６３】前記情報記憶媒体でのシアフォースの移動
（振動）を示す平面図である。

【図６４】時間変化に対するプローブ先端と情報記憶媒
体との距離を示す信号信号強度および情報記憶媒体の径
方向の位置の変化を示すグラフである。

【図６５】前記情報記憶媒体でのシアフォースの移動
（振動）を示す平面図である。

【図６６】時間変化に対するプローブ先端と情報記憶媒
体との距離を示す信号信号強度および情報記憶媒体の径
方向の位置の変化を示すグラフである。

【図６７】前記情報記録再生装置の情報記憶媒体のマー
クピットを読み出すための回路のブロック図である。

【図６８】前記情報記録再生装置の情報記憶媒体のマー
クピットを読み出すための回路のブロック図である。

【図６９】前記情報記憶媒体でのシアフォースの移動
（振動）を示す平面図（ａ）と、そのＡ−Ａ´断面図
（ｂ）である。

【図７０】前記プローブと情報記憶媒体との間に働くシ
アフォースを情報記憶媒体の径方向に周期的に移動（振
動）する手段の例を示すブロック図である。

【図７１】前記プローブと情報記憶媒体との間に働くシ
アフォースを情報記憶媒体の径方向に周期的に移動（振
動）する手段の例を示すブロック図である。

【図７２】前記プローブと情報記憶媒体との間に働くシ
アフォースを情報記憶媒体の径方向に周期的に移動（振
動）する手段の例を示すブロック図である。

【図７３】この発明の実施の形態１４である情報記録再
生装置のマークピットを読み出すための回路のブロック
図である。

【図７４】この発明の実施の形態１５である情報記録再
生装置のマークピットを読み出すための回路のブロック
図である。

【図７５】この発明の実施の形態１６である情報記録再
生装置のマークピットを読み出すための回路のブロック
図である。

【図７６】この発明の実施の形態１７である情報記録再
生装置のマークピットを読み出すための回路のブロック
図である。

【図７７】前記プローブと情報記憶媒体との間に働くシ
アフォースを情報記憶媒体の径方向に周期的に移動（振
動）する手段の例を示すブロック図である。

【図７８】この発明の実施の形態１８である情報記録再
生装置のマークピットを読み出すための回路のブロック
図である。

【図７９】前記情報記録再生装置のヘッド部分の縦断面
図である。

【図８０】前記情報記録再生装置のヘッド部分の他の例
を示す縦断面図である。

【図８１】この発明の実施の形態１９である情報記録再
生装置のヘッド部分の縦断面図である。

【図８２】この発明の実施の形態２４である情報記録再
生装置のヘッド部分の縦断面図である。

【図８３】この発明の実施の形態２５である情報記録再
生装置のヘッド部分の縦断面図である。

【図８４】この発明の実施の形態３０である情報記録再
生装置のヘッド部分の縦断面図である。

【図８５】この発明の実施の形態である光磁気効果を用
いた情報記録再生装置のヘッド部分の説明図である。

【図８６】前記情報記録再生装置のヘッド部分の他の例
における説明図である。

【図８７】この発明の実施の形態である磁気記録を用い
た情報記録再生装置のヘッド部分の説明図である。

【符号の説明】

６４ プローブ ６５ 情報記憶媒体 ７５ 信号取出装置 ８１ 移動装置 ８２ 移動装置 ８６ 移動装置 ８７ 移動装置 １０６ 信号取出装置 １０７ 信号取出装置 １１１ 信号取出装置 １１２ 信号取出装置 １１３ 信号取出装置 １１６ 移動装置 １２１ 移動装置 １２７ 移動装置 ２０３ 信号取出装置 ２１０ 移動装置 ２１３ 移動装置 ２１８ 移動装置 ２１９ 移動装置 ２２４ 信号取出装置 ２２５ 信号取出装置 ２２９ 信号取出装置 ２３１ 信号取出装置 ２３２ 信号取出装置 ２３７ 移動装置 ２６２ 信号取出装置 ２７０ 信号取出装置 ２７１ 信号取出装置 ２７６ 信号取出装置 ２７７ 信号取出装置 ２７８ 信号取出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 9/14 Ｇ１１Ｂ 9/14 Ｋ 21/10 21/10 Ｚ

Claims (60)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブを備え、このプローブと情報記
   憶媒体との間に所定の物理的な作用を生じさせることに
   より、前記情報記憶媒体に対する情報の記録および再生
   のうちの少なくとも一方を行う情報記録再生装置におい
   て、 前記物理的な作用を生じさせる位置を前記情報記憶媒体
   のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動す
   る移動装置と、 前記物理的な作用の変動から前記プローブから前記物理
   的な作用を生じさせる位置のトラッキングエラー信号を
   前記周期的移動に関連して取得する信号取出装置と、を
   備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 プローブを備え、このプローブと情報記
   憶媒体との間に所定の物理的な作用を生じさせることに
   より、前記情報記憶媒体に対する情報の記録および再生
   のうちの少なくとも一方を行う情報記録再生装置におい
   て、 前記物理的な作用を生じさせる位置を前記情報記憶媒体
   のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動す
   る移動装置と、 前記物理的な作用の変動から前記プローブの先端と前記
   情報記憶媒体の表面との間の距離に関する信号を前記周
   期的移動に関連して取得する信号取出装置と、を備えて
   いることを特徴とする情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 信号取出装置は、物理的な作用の変動を
   取り出して、その瞬時値を保持し、この値からトラッキ
   ングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体表面
   の距離に関する信号を取得するものであることを特徴と
   する請求項１または２に記載の情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 信号取出装置は、物理的な作用の変動を
   取り出して、その信号の最大値と最小値を保持し、この
   最大値および最小値からトラッキングエラー信号および
   プローブ先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号を
   取得するものであることを特徴とする請求項１または２
   に記載の情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 周期的に移動する移動装置は、物理的な
   作用を生じさせる位置を周期ωで移動させ、 信号取出装置は、物理的な作用の変動を取り出して、こ
   の信号のω成分からトラッキングエラー信号を取得し、
   周波数２ωの成分からプローブ先端と情報記憶媒体表間
   の距離に関する信号を取得するものであることを特徴と
   する請求項１または２に記載の情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 周期的に移動する移動装置は、プローブ
   をその共振周波数ωｏで振動することにより、物理的な
   作用を生じさせる位置を周期ωｏで移動させるものであ
   り、 信号取出装置は、物理的な作用の変動を取り出して、前
   記ωｏの成分からトラッキングエラー信号を取得し、周
   波数２ωｏの成分からプローブ先端と情報記憶媒体表面
   間の距離に関する信号を取得するものであることを特徴
   とする請求項１または２に記載の情報記録再生装置。
7. 【請求項７】 周期的に移動する移動装置は、物理的な
   作用を生じさせる位置をトラッキングするトラッキング
   装置と同一のアクチュエータであることを特徴とする請
   求項１〜６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置。
8. 【請求項８】 アクチュエータは、静電引力を用いたも
   のであることを特徴とする請求項７に記載の情報記録再
   生装置。
9. 【請求項９】 アクチュエータは、電磁力を用いたもの
   であることを特徴とする請求項７に記載の情報記録再生
   装置。
10. 【請求項１０】 アクチュエータは、圧電効果を用いた
    ものであることを特徴とする請求項７に記載の情報記録
    再生装置。
11. 【請求項１１】 情報記憶媒体上にプローブの先端から
    光を照射して情報の記録および再生のうちの少なくとも
    一方を行う情報記録再生装置において、 前記光の照射位置を前記情報記憶媒体のデータ列が並ぶ
    方向と直交する方向に周期的に移動する移動装置と、 前記光の反射光または透過光から前記照射位置のトラッ
    キングエラー信号を前記周期的移動に関連して取得する
    信号取出装置と、を備えていることを特徴とする情報記
    録再生装置。
12. 【請求項１２】 情報記憶媒体上にプローブの先端から
    光を照射して情報の記録および再生のうちの少なくとも
    一方を行う情報記録再生装置において、 前記光の照射位置を前記情報記憶媒体のデータ列が並ぶ
    方向と直交する方向に周期的に移動する移動装置と、 前記光の反射光または透過光から前記プローブ先端と前
    記情報記憶媒体表面との間の距離に関する信号を前記周
    期的移動に関連して取得する信号取出装置と、を備えて
    いることを特徴とする情報記録再生装置。
13. 【請求項１３】 信号取出装置は、情報記憶媒体上に照
    射した光から所定の信号を取り出してその瞬時値を保持
    し、この値からトラッキングエラー信号およびプローブ
    先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を取得す
    るものであることを特徴とする請求項１１または１２に
    記載の情報記録再生装置。
14. 【請求項１４】 信号取出装置は、情報記憶媒体上に照
    射した光から所定の信号を取り出してその信号の最大値
    と最小値を保持し、この最大値および最小値からトラッ
    キングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体表
    面間の距離に関する信号を取得するものであることを特
    徴とする請求項１１または１２に記載の情報記録再生装
    置。
15. 【請求項１５】 周期的に移動する移動装置は、光の照
    射位置を周期ωで移動させ、 信号取出装置は、情報記憶媒体上に照射した光から信号
    を取り出して、この信号の周波数ωの成分からトラッキ
    ングエラー信号を取得し、周波数２ωの成分からプロー
    ブ先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を取得
    するものであることを特徴とする請求項１１または１２
    に記載の情報記録再生装置。
16. 【請求項１６】 周期的に移動する移動装置は、プロー
    ブをその共振周波数ωｏで振動することにより光の照射
    位置を周期ωｏで移動させるものであり、 信号取出装置は、情報記憶媒体上に照射した光から信号
    を取り出して、この信号の周波数ωｏの成分からトラッ
    キングエラー信号を取得し、周波数２ωｏの成分からプ
    ローブ先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を
    取得するものであることを特徴とする請求項１１または
    １２に記載の情報記録再生装置。
17. 【請求項１７】 周期的に移動する移動装置は、光の照
    射位置をトラッキングするトラッキング装置と同一のア
    クチュエータであることを特徴とする請求項１１〜１６
    のいずれかの一に記載の情報記録再生装置。
18. 【請求項１８】 アクチュエータは、静電引力を用いた
    ものであることを特徴とする請求項１７に記載の情報記
    録再生装置。
19. 【請求項１９】 アクチュエータは、電磁力を用いたも
    のであることを特徴とする請求項１７に記載の情報記録
    再生装置。
20. 【請求項２０】 アクチュエータは、圧電効果を用いた
    ものであることを特徴とする請求項１７に記載の情報記
    録再生装置。
21. 【請求項２１】 情報記憶媒体との間にトンネル電流を
    流すプローブを備え、前記トンネル電流により前記情報
    記憶媒体に対して情報の記録および再生のうちの少なく
    とも一方を行う情報記録再生装置において、 前記トンネル電流が流れる位置を前記情報記憶媒体のデ
    ータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動する移
    動装置と、 前記トンネル電流の変動から前記トンネル電流が流れる
    位置のトラッキングエラー信号を前記周期的移動に関連
    して取得する信号取出装置と、を備えていることを特徴
    とする情報記録再生装置。
22. 【請求項２２】 情報記憶媒体との間にトンネル電流を
    流すプローブを備え、前記トンネル電流により前記情報
    記憶媒体に対して情報の記録および再生のうちの少なく
    とも一方を行う情報記録再生装置において、 前記トンネル電流が流れる位置を前記情報記憶媒体のデ
    ータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動する移
    動装置と、 前記トンネル電流の変動から前記プローブ先端と前記情
    報記憶媒体表面との間の距離に関する信号を前記周期的
    移動に関連して取得する信号取出装置と、を備えている
    ことを特徴とする情報記録再生装置。
23. 【請求項２３】 信号取出装置は、トンネル電流の変動
    を取り出して、その瞬時値を保持し、この値からトラッ
    キングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体表
    面の距離に関する信号を取得するものであることを特徴
    とする請求項２１または２２に記載の情報記録再生装
    置。
24. 【請求項２４】 信号取出装置は、トンネル電流の変動
    を取り出して、その信号の最大値と最小値を保持し、こ
    の最大値および最小値からトラッキングエラー信号およ
    びプローブ先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号
    を取得するものであることを特徴とする請求項２１また
    は２２に記載の情報記録再生装置。
25. 【請求項２５】 周期的に移動する移動装置は、トンネ
    ル電流が流れる位置を周期ωで移動させ、 信号取出装置は、前記トンネル電流の変動を取り出し
    て、この信号の周波数ωの成分からトラッキングエラー
    信号を取得し、周波数２ωの成分からプローブ先端と情
    報記憶媒体表間の距離に関する信号を取得するものであ
    ることを特徴とする請求項２１または２２に記載の情報
    記録再生装置。
26. 【請求項２６】 周期的に移動する移動装置は、プロー
    ブをその共振周波数ωｏで振動することによりトンネル
    電流が流れる位置を周期ωｏで移動させるものであり、 信号取出装置は、前記トンネル電流信号を取り出して、
    この信号ωｏの成分からトラッキングエラー信号を取得
    し、周波数２ωｏの成分からプローブ先端と情報記憶媒
    体表面間の距離に関する信号を取得するものであること
    を特徴とする請求項２１または２２に記載の情報記録再
    生装置。
27. 【請求項２７】 周期的に移動する移動装置は、トンネ
    ル電流が流れる位置をトラッキングするトラッキング装
    置と同一のアクチュエータであることを特徴とする請求
    項２１〜２６のいずれかの一に記載の情報記録再生装
    置。
28. 【請求項２８】 アクチュエータは、静電引力を用いた
    ものであることを特徴とする請求項２７に記載の情報記
    録再生装置。
29. 【請求項２９】 アクチュエータは、電磁力を用いたも
    のであることを特徴とする請求項２７に記載の情報記録
    再生装置。
30. 【請求項３０】 アクチュエータは、圧電効果を用いた
    ものであることを特徴とする請求項２７に記載の情報記
    録再生装置。
31. 【請求項３１】 プローブを備え、このプローブと情報
    記憶媒体との間に働くシアフォースにより前記情報記憶
    媒体に対する情報の記録および再生のうち少なくとも一
    方を行う情報記録再生装置において、 前記シアフォースが働く位置を前記情報記憶媒体のデー
    タ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動する移動
    装置と、 前記シアフォースの変動から前記シアフォースが働く位
    置のトラッキングエラー信号を前記周期的移動に関連し
    て取得する信号取出装置と、を備えていることを特徴と
    する情報記録再生装置。
32. 【請求項３２】 プローブを備え、このプローブと情報
    記憶媒体との間に働くシアフォースにより前記情報記憶
    媒体に対する情報の記録および再生のうち少なくとも一
    方を行う情報記録再生装置において、 前記シアフォースが働く位置を前記情報記憶媒体のデー
    タ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的に移動する移動
    装置と、 前記シアフォースの変動から前記プローブ先端と前記情
    報記憶媒体表面との間の距離に関する信号を前記周期的
    移動に関連して取得する信号取出装置と、を備えている
    ことを特徴とする情報記録再生装置。
33. 【請求項３３】 信号取出装置は、前記シアフォースの
    変動を取り出して、その瞬時値を保持し、この値からト
    ラッキングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒
    体表面の距離に関する信号を取得するものであることを
    特徴とする請求項３１または３２に記載の情報記録再生
    装置。
34. 【請求項３４】 信号取出装置は、前記シアフォースの
    変動を取り出して、その信号の最大値と最小値を保持
    し、この最大値および最小値からトラッキングエラー信
    号およびプローブ先端と情報記憶媒体表面との距離に関
    する信号を取得するものであることを特徴とする請求項
    ３１または３２に記載の情報記録再生装置。
35. 【請求項３５】 周期的に移動する移動装置は、前記シ
    アフォースが働く位置を周期ωで移動させ、 信号取出装置は、前記シアフォースの変動を取り出し
    て、この信号のω成分からトラッキングエラー信号を取
    得し、周波数２ωの成分からプローブ先端と情報記憶媒
    体表間の距離に関する信号を取得するものであることを
    特徴とする請求項３１または３２に記載の情報記録再生
    装置。
36. 【請求項３６】 周期的に移動する移動装置は、プロー
    ブをその共振周波数ωｏで振動することにより前記シア
    フォースが働く位置を周期ωｏで移動させるものであ
    り、 信号取出装置は、前記シアフォースの変動を取り出し
    て、この信号ωｏの成分からトラッキングエラー信号を
    取得し、周波数２ωｏの成分からプローブ先端と情報記
    憶媒体表面間の距離に関する信号を取得するものである
    ことを特徴とする請求項３１または３２に記載の情報記
    録再生装置。
37. 【請求項３７】 周期的に移動する移動装置は、シアフ
    ォースが働く位置をトラッキングするトラッキング装置
    と同一のアクチュエータであることを特徴とする請求項
    ３１〜３６のいずれかの一に記載の情報記録再生装置。
38. 【請求項３８】 アクチュエータは、静電引力を用いた
    ものであることを特徴とする請求項３７に記載の情報記
    録再生装置。
39. 【請求項３９】 アクチュエータは、電磁力を用いたも
    のであることを特徴とする請求項３７に記載の情報記録
    再生装置。
40. 【請求項４０】 アクチュエータは、圧電効果を用いた
    ものであることを特徴とする請求項３７に記載の情報記
    録再生装置。
41. 【請求項４１】 プローブを備え、このプローブと情報
    記憶媒体間に働くコンタクトモードの原子間力により前
    記情報記憶媒体に対する情報の記録および再生のうち少
    なくとも一方を行う情報記録再生装置において、 前記コンタクトモードの原子間力が働く位置を前記情報
    記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的
    に移動する移動装置と、 前記コンタクトモードの原子間力の変動から前記コンタ
    クトモードの原子間力が働く位置のトラッキングエラー
    信号を前記周期的移動に関連して取得する信号取出装置
    と、を備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
42. 【請求項４２】 プローブを備え、このプローブと情報
    記憶媒体間に働くコンタクトモードの原子間力により前
    記情報記憶媒体に対する情報の記録および再生のうち少
    なくとも一方を行う情報記録再生装置において、 前記コンタクトモードの原子間力が働く位置を前記情報
    記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周期的
    に移動する移動装置と、 前記コンタクトモードの原子間力の変動から前記プロー
    ブ先端と前記情報記憶媒体表面との間の距離に関する信
    号を前記周期的移動に関連して取得する信号取出装置
    と、を備えていることを特徴とする情報記録再生装置。
43. 【請求項４３】 信号取出装置は、前記コンタクトモー
    ドの原子間力の変動を取り出して、その瞬時値を保持
    し、この値からトラッキングエラー信号およびプローブ
    先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号を取得する
    ものであることを特徴とする請求項４１または４２に記
    載の情報記録再生装置。
44. 【請求項４４】 信号取出装置は、前記コンタクトモー
    ドの原子間力の変動を取り出して、その信号の最大値と
    最小値を保持し、この最大値および最小値からトラッキ
    ングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体表面
    の距離に関する信号を取得するものであることを特徴と
    する請求項４１または４２に記載の情報記録再生装置。
45. 【請求項４５】 周期的に移動する移動装置は、前記コ
    ンタクトモードの原子間力が働く位置を周期ωで移動さ
    せ、 信号取出装置は、前記コンタクトモードの原子間力の変
    動を取り出して、この信号のω成分からトラッキングエ
    ラー信号を取得し、周波数２ωの成分からプローブ先端
    と情報記憶媒体表間の距離に関する信号を取得するもの
    であることを特徴とする請求項４１または４２に記載の
    情報記録再生装置。
46. 【請求項４６】 周期的に移動する移動装置は、プロー
    ブをその共振周波数ωｏで振動することにより前記コン
    タクトモードの原子間力が働く位置を周期ωｏで移動さ
    せるものであり、 信号取出装置は、前記コンタクトモードの原子間力の変
    動を取り出して、この信号ωｏの成分からトラッキング
    エラー信号を取得し、周波数２ωｏの成分からプローブ
    先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を取得す
    るものであることを特徴とする請求項４１または４２に
    記載の情報記録再生装置。
47. 【請求項４７】 周期的に移動する移動装置は、前記コ
    ンタクトモードの原子間力が働く位置をトラッキングす
    るトラッキング装置と同一のアクチュエータであること
    を特徴とする請求項４１〜４６のいずれかの一に記載の
    情報記録再生装置。
48. 【請求項４８】 アクチュエータは、静電引力を用いた
    ものであることを特徴とする請求項４７に記載の情報記
    録再生装置。
49. 【請求項４９】 アクチュエータは、電磁力を用いたも
    のであることを特徴とする請求項４７に記載の情報記録
    再生装置。
50. 【請求項５０】 アクチュエータは、圧電効果を用いた
    ものであることを特徴とする請求項４７に記載の情報記
    録再生装置。
51. 【請求項５１】 プローブを備え、このプローブと情報
    記憶媒体間に働くノンコンタクトモードの原子間力によ
    り前記情報記憶媒体に対する情報の記録および再生のう
    ち少なくとも一方を行う情報記録再生装置において、 前記ノンコンタクトモードの原子間力が働く位置を前記
    情報記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周
    期的に移動する移動装置と、 前記ノンコンタクトモードの原子間力の変動から前記ノ
    ンコンタクトモードの原子間力が働く位置のトラッキン
    グエラー信号を前記周期的移動に関連して取得する信号
    取出装置と、を備えていることを特徴とする情報記録再
    生装置。
52. 【請求項５２】 プローブを備え、このプローブと情報
    記憶媒体間に働くノンコンタクトモードの原子間力によ
    り前記情報記憶媒体に対する情報の記録および再生のう
    ち少なくとも一方を行う情報記録再生装置において、 前記ノンコンタクトモードの原子間力が働く位置を前記
    情報記憶媒体のデータ列が並ぶ方向と直交する方向に周
    期的に移動する移動装置と、 前記ノンコンタクトモードの原子間力の変動から前記プ
    ローブ先端と前記情報記憶媒体表面との間の距離に関す
    る信号を前記周期的移動に関連して取得する信号取出装
    置と、を備えていることを特徴とする情報記録再生装
    置。
53. 【請求項５３】 信号取出装置は、前記ノンコンタクト
    モードの原子間力の変動を取り出して、その瞬時値を保
    持し、この値からトラッキングエラー信号およびプロー
    ブ先端と情報記憶媒体表面の距離に関する信号を取得す
    るものであることを特徴とする請求項５１または５２に
    記載の情報記録再生装置。
54. 【請求項５４】 信号取出装置は、前記ノンコンタクト
    モードの原子間力の変動を取り出して、その信号の最大
    値と最小値を保持し、この最大値および最小値からトラ
    ッキングエラー信号およびプローブ先端と情報記憶媒体
    表面の距離に関する信号を取得するものであることを特
    徴とする請求項５１または５２に記載の情報記録再生装
    置。
55. 【請求項５５】 周期的に移動する移動装置は、前記ノ
    ンコンタクトモードの原子間力が働く位置を周期ωで移
    動させ、 信号取出装置は、前記ノンコンタクトモードの原子間力
    の変動を取り出して、この信号のω成分からトラッキン
    グエラー信号を取得し、周波数２ωの成分からプローブ
    先端と情報記憶媒体表間の距離に関する信号を取得する
    ものであることを特徴とする請求項５１または５２に記
    載の情報記録再生装置。
56. 【請求項５６】 周期的に移動する移動装置は、プロー
    ブをその共振周波数ωｏで振動することにより前記ノン
    コンタクトモードの原子間力が働く位置を周期ωｏで移
    動させるものであり、 信号取出装置は、前記ノンコンタクトモードの原子間力
    の変動を取り出して、この信号ωｏの成分からトラッキ
    ングエラー信号を取得し、周波数２ωｏの成分からプロ
    ーブ先端と情報記憶媒体表面間の距離に関する信号を取
    得するものであることを特徴とする請求項５１または５
    ２に記載の情報記録再生装置。
57. 【請求項５７】 周期的に移動する移動装置は、前記ノ
    ンコンタクトモードの原子間力が働く位置をトラッキン
    グするトラッキング装置と同一のアクチュエータである
    ことを特徴とする請求項５１〜５６のいずれかの一に記
    載の情報記録再生装置。
58. 【請求項５８】 アクチュエータは、静電引力を用いた
    ものであることを特徴とする請求項５７に記載の情報記
    録再生装置。
59. 【請求項５９】 アクチュエータは、電磁力を用いたも
    のであることを特徴とする請求項５７に記載の情報記録
    再生装置。
60. 【請求項６０】 アクチュエータは、圧電効果を用いた
    ものであることを特徴とする請求項５７に記載の情報記
    録再生装置。