JP2851855B2 - 記録再生装置 - Google Patents
記録再生装置Info
- Publication number
- JP2851855B2 JP2851855B2 JP63201307A JP20130788A JP2851855B2 JP 2851855 B2 JP2851855 B2 JP 2851855B2 JP 63201307 A JP63201307 A JP 63201307A JP 20130788 A JP20130788 A JP 20130788A JP 2851855 B2 JP2851855 B2 JP 2851855B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- information
- probe electrode
- scanning
- recording medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
- G01D5/2451—Incremental encoders
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
- G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
- G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
- G11B9/1418—Disposition or mounting of heads or record carriers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
- G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
- G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
- G11B9/1463—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means
- G11B9/1472—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means characterised by the form
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大容量、高密度の記録再生装置に関する。
近年、記録装置に於けるデータの記録容量は益々大き
くなる傾向がある。このような傾向においては、記録単
位の大きさが益々小さくなりその密度がさらに高くなる
ことが必須要件となる。例えば光記録によるデジタルオ
ーデイオデイスクにおいては、記録単位の大きさは１μ
m2程度にまでおよんでいる。
くなる傾向がある。このような傾向においては、記録単
位の大きさが益々小さくなりその密度がさらに高くなる
ことが必須要件となる。例えば光記録によるデジタルオ
ーデイオデイスクにおいては、記録単位の大きさは１μ
m2程度にまでおよんでいる。
一方、最近物質表面及び表面近傍の電子構造を直接観
察できる走査型トンネル顕微鏡（以後STMと略す）が開
発され、 〔G.Binnig et al.,Helvetica Physica Acta,55,726（1
982）〕 単結晶、非晶質を問わず実空間像の高い分解能の測定が
出来るようになり、しかも媒体に電流による損傷を与え
ずに低電力で観察出来る利点をも有し、さらには超高真
空中のみならず大気中、溶液中でも動作し、種々の材料
に対して用いることが出来るため広範囲な応用が期待さ
れている。
察できる走査型トンネル顕微鏡（以後STMと略す）が開
発され、 〔G.Binnig et al.,Helvetica Physica Acta,55,726（1
982）〕 単結晶、非晶質を問わず実空間像の高い分解能の測定が
出来るようになり、しかも媒体に電流による損傷を与え
ずに低電力で観察出来る利点をも有し、さらには超高真
空中のみならず大気中、溶液中でも動作し、種々の材料
に対して用いることが出来るため広範囲な応用が期待さ
れている。
STMは、金属の探針（プローブ電極）と導電性物質の
間に電圧を加えて1nm程度の距離まで近づけると両者の
間にトンネル電流が流れることを利用している。この電
流は両者の距離変化に非常に敏感であり、電流もしくは
両者の平均的な距離を一定に保つように探針を走査する
ことにより実空間の表面情報を得ることが出来る。この
際、面内方向の分解能は１Å以上である。
間に電圧を加えて1nm程度の距離まで近づけると両者の
間にトンネル電流が流れることを利用している。この電
流は両者の距離変化に非常に敏感であり、電流もしくは
両者の平均的な距離を一定に保つように探針を走査する
ことにより実空間の表面情報を得ることが出来る。この
際、面内方向の分解能は１Å以上である。
このSTMの原理を応用し、記録媒体として電圧電流の
スイツチング特性に対してメモリー効果を持つ材料、例
えば、π電子系有機化合物やカルコゲン化物類の薄膜層
等を用いれば記録単位が0.01μm2以下の情報記録が可能
である。
スイツチング特性に対してメモリー効果を持つ材料、例
えば、π電子系有機化合物やカルコゲン化物類の薄膜層
等を用いれば記録単位が0.01μm2以下の情報記録が可能
である。
また、電子ビーム、光などの電磁波を用いて媒体の表
面形状態を変化させる手法を用いれば、そのビームの集
束度の限界などから記録単位は大きくなるものの現状の
光記録と同等の記録密度での情報の記録再生を行なうこ
とが出来る。
面形状態を変化させる手法を用いれば、そのビームの集
束度の限界などから記録単位は大きくなるものの現状の
光記録と同等の記録密度での情報の記録再生を行なうこ
とが出来る。
しかし係る高密度な記録再生をある面積にわたって行
う場合、記録面内方向へのプローブ電極の走査精度と位
置制御精度に記録容量の高密度化が大きく依存する。現
在、STM等のプローブ電極の微少移動機構（微動機構）
は圧電素子を用いたアクチユエーターを利用したもので
あるが、圧電体のヒステリシス、微動機構の面内方向
（ｘ・ｙ方向）での非直交性及びアクチユエーターの材
料に起因した熱膨張などが依存し、なおかつ面内方向に
は絶対位置に関する情報は何も与えずにアクチユエータ
ーを駆動しているため、記録再生時におけるプローブ電
極の微動あるいは走査機構の位置再現性に問題があり信
号のS/N、誤り率等を悪化させるため高密度化に対する
障害となっている。
う場合、記録面内方向へのプローブ電極の走査精度と位
置制御精度に記録容量の高密度化が大きく依存する。現
在、STM等のプローブ電極の微少移動機構（微動機構）
は圧電素子を用いたアクチユエーターを利用したもので
あるが、圧電体のヒステリシス、微動機構の面内方向
（ｘ・ｙ方向）での非直交性及びアクチユエーターの材
料に起因した熱膨張などが依存し、なおかつ面内方向に
は絶対位置に関する情報は何も与えずにアクチユエータ
ーを駆動しているため、記録再生時におけるプローブ電
極の微動あるいは走査機構の位置再現性に問題があり信
号のS/N、誤り率等を悪化させるため高密度化に対する
障害となっている。
本発明の目的は、プローブ電極を用いた電気的な高密
度記録・再生方法に於いて、記録・再生を高密度かつ再
現性よく実行せしむることができる記録・再生装置を提
供することにある。
度記録・再生方法に於いて、記録・再生を高密度かつ再
現性よく実行せしむることができる記録・再生装置を提
供することにある。
本発明の上記目的は、記録面上に予め定められた２次
元のパターンとして複数の基準目盛が配置された記録媒
体を用い、前記記録面に対向して配置されたプローブ電
極と、前記プローブ電極によって記録面を該記録面に平
行で互いに直交する２方向に走査せしめる走査手段と、
前記プローブ電極と記録媒体との間に電圧を印加する電
圧印加手段と、電圧の印加によって前記プローブ電極と
記録媒体との間に流れるトンネル電流を検出する電流検
出手段と、メモリー手段とを備え、記録または再生に先
立って前記走査手段によってプローブ電極で記録面を２
方向に走査し、前記電極検出手段で検出されるトンネル
電流の変化から検出される基準目盛を２次元のパターン
情報として前記メモリー手段に蓄え、実際の記録または
再生時に前記電流検出手段で検出されるトンネル電流の
変化を前記メモリー手段に蓄積された２次元のパターン
情報と対比させることによってプローブ電極の位置情報
を得て、得られた位置情報に基づいて記録面の所望の位
置にプローブ電極から電圧を印加することによって情報
を記録または記録された情報を再生する記録再生装置に
よって達成される。
元のパターンとして複数の基準目盛が配置された記録媒
体を用い、前記記録面に対向して配置されたプローブ電
極と、前記プローブ電極によって記録面を該記録面に平
行で互いに直交する２方向に走査せしめる走査手段と、
前記プローブ電極と記録媒体との間に電圧を印加する電
圧印加手段と、電圧の印加によって前記プローブ電極と
記録媒体との間に流れるトンネル電流を検出する電流検
出手段と、メモリー手段とを備え、記録または再生に先
立って前記走査手段によってプローブ電極で記録面を２
方向に走査し、前記電極検出手段で検出されるトンネル
電流の変化から検出される基準目盛を２次元のパターン
情報として前記メモリー手段に蓄え、実際の記録または
再生時に前記電流検出手段で検出されるトンネル電流の
変化を前記メモリー手段に蓄積された２次元のパターン
情報と対比させることによってプローブ電極の位置情報
を得て、得られた位置情報に基づいて記録面の所望の位
置にプローブ電極から電圧を印加することによって情報
を記録または記録された情報を再生する記録再生装置に
よって達成される。
本発明では、再生時には記録領域よりも大きな領域を
プローブ電極で走査することによって記録情報を二次元
パターンとして認識し、マイクロプロセツサを用いてコ
ード化することにより記録時の情報を再現する。
プローブ電極で走査することによって記録情報を二次元
パターンとして認識し、マイクロプロセツサを用いてコ
ード化することにより記録時の情報を再現する。
第１図は本発明の１実施例の記録再生装置を示すブロ
ツク構成図である。第１図中、１はプローブ電極で記録
再生用に用いられるもので、先端は記録再生の分解能を
あげるためにタングステン針の先端を機械的研磨，電解
研磨したものを用いているが、プローブ電極の材料はPt
−Ir、Pt等でもよく加工法もなんらこれに限定するもの
ではない。
ツク構成図である。第１図中、１はプローブ電極で記録
再生用に用いられるもので、先端は記録再生の分解能を
あげるためにタングステン針の先端を機械的研磨，電解
研磨したものを用いているが、プローブ電極の材料はPt
−Ir、Pt等でもよく加工法もなんらこれに限定するもの
ではない。
２は記録媒体であり、電圧電流のスイツチング特性に
対してメモリー効果を持つスクアリリウム−ビス−６−
オクチルアズレンをグラフアイト基板上にLB法を用いて
８層累積したものである。
対してメモリー効果を持つスクアリリウム−ビス−６−
オクチルアズレンをグラフアイト基板上にLB法を用いて
８層累積したものである。
３はプローブ電極に流れる電流を電圧に変換し増幅す
る電流増幅器である。
る電流増幅器である。
４は円筒形圧電素子からなるプローブ電極の記録媒体
面内方向（X,Y方向）及び記録媒体、プローブ電極間方
向（Ｚ方向）への微動機構である。
面内方向（X,Y方向）及び記録媒体、プローブ電極間方
向（Ｚ方向）への微動機構である。
５は主に弾性ヒンジを用いた平行ばねからなる記録媒
体のX,Y方向への粗動機構である。
体のX,Y方向への粗動機構である。
６は４および５の制御機構への操作電圧を与えるXYコ
ントローラーである。
ントローラーである。
７は主に４のプローブ電流増幅器の出力をデジタル信
号化するA/D変換回路、各装置系を制御するマイクロプ
ロセツサ及び記録媒体上の位置基準目盛り及び記録信号
をパターン認識しコード化するプロセツサからなる演算
装置である。
号化するA/D変換回路、各装置系を制御するマイクロプ
ロセツサ及び記録媒体上の位置基準目盛り及び記録信号
をパターン認識しコード化するプロセツサからなる演算
装置である。
８はプローブ電極，記録媒体（両電極）間に記録／再
生／消去用の電圧印加回路であり、−10v〜＋10vまでの
任意のバイアス電圧を与えることが出来る。
生／消去用の電圧印加回路であり、−10v〜＋10vまでの
任意のバイアス電圧を与えることが出来る。
９は記録再生時の装置の振動によるノイズを低減する
ための除振台である。
ための除振台である。
10は微動及び粗動機構の制御範囲外の大きさの領域を
制御する大粗動機構である。
制御する大粗動機構である。
点線で示した部分11は各構造部品を支えるためのInba
rからなる構造体である。
rからなる構造体である。
第２図は本実施例における記録媒体上の位置基準パタ
ーンと記録された信号領域を示す模式図である。
ーンと記録された信号領域を示す模式図である。
本実施例では記録媒体上にあらかじめ信号情報の記録
以前に位置基準パターンを記録媒体上に記録しておき、
信号情報の記録再生以前にプローブ電極を操作し位置基
準パターンを認識し、その結果得られた記録媒体上の少
なくとも一つ以上の記録再生領域の位置及び記録再生時
のプローブ電極の走査方向に関する情報を基に記録再生
を行う。
以前に位置基準パターンを記録媒体上に記録しておき、
信号情報の記録再生以前にプローブ電極を操作し位置基
準パターンを認識し、その結果得られた記録媒体上の少
なくとも一つ以上の記録再生領域の位置及び記録再生時
のプローブ電極の走査方向に関する情報を基に記録再生
を行う。
記録再生の前にあらかじめ第２図のa,b,c,dの４つの
パターンを記録媒体上に記録する。前記構造体の機械精
度によって記録媒体上のプローブ電極の位置は第64図の
記録媒体上の点hpよりｚ軸方向に約200μｍ離れた位置
に±10μｍの精度で保証されている。手順としては両極
間に9008の電圧印加装置により300mvの電圧を印加した
状態で9003の電流増幅機の出力を9007の演算装置上で処
理し、これに基づいて大粗動機構を制御し両電極間の距
離を両極間に電流がIpA流れる距離にまで近づける。
パターンを記録媒体上に記録する。前記構造体の機械精
度によって記録媒体上のプローブ電極の位置は第64図の
記録媒体上の点hpよりｚ軸方向に約200μｍ離れた位置
に±10μｍの精度で保証されている。手順としては両極
間に9008の電圧印加装置により300mvの電圧を印加した
状態で9003の電流増幅機の出力を9007の演算装置上で処
理し、これに基づいて大粗動機構を制御し両電極間の距
離を両極間に電流がIpA流れる距離にまで近づける。
次に、上記と同様の手法によって両極間に流れる電流
が1nAになるように微動機構を制御する。それから第２
図の点線で囲まれた部分全体を走査して第２図a,b,c,d
のパターンを書き込んでいく。
が1nAになるように微動機構を制御する。それから第２
図の点線で囲まれた部分全体を走査して第２図a,b,c,d
のパターンを書き込んでいく。
記録媒体は初期状態では全域OFF状態である。記録す
べきパターンの部分がon状態となるように、プローブ電
極がパターン記録位置に来たときに記録媒体のon/off状
態のしきい値より大きい＋10vの電圧を両極間に印加す
ることにより図示したパターンを得る。図では黒色部が
ON状態である。ここで記録時には両極間に流れる電流が
３桁程度大きくなるので、両極間の間隔制御に対するそ
の影響をなくすために両極間に流れる平均電流が0.9nA
となるように微動機構を制御し両極の平均的な距離が一
定になるようにする。
べきパターンの部分がon状態となるように、プローブ電
極がパターン記録位置に来たときに記録媒体のon/off状
態のしきい値より大きい＋10vの電圧を両極間に印加す
ることにより図示したパターンを得る。図では黒色部が
ON状態である。ここで記録時には両極間に流れる電流が
３桁程度大きくなるので、両極間の間隔制御に対するそ
の影響をなくすために両極間に流れる平均電流が0.9nA
となるように微動機構を制御し両極の平均的な距離が一
定になるようにする。
一般記録領域20への記録・再生時には、まず位置基準
パターンへのプローブ電極の位置決めを行う。まず記録
媒体のon/off状態のしきい値より小さい＋5vの電圧を両
極間に印加した状態で記録媒体全体をプローブ電極が走
査するように微動及び粗動機構を制御し、この時両極間
のトンネル電流値の変化によりon/off状態を検出して位
置基準パターンの検出を行う。位置基準パターンは一般
記録情報20の記録単位よりも広い領域を占めているた
め、プローブ電極の走査によってそのon/off状態を検出
するとその検出されるon/offの周波数が一般記録情報よ
りはるかに低いので、両位置基準パターンおよび一般記
録情報20の走査検出信号はそれぞれ低・高周波成分とし
て簡単な帯域フイルター群によって分離される。その複
数の位置基準パターンの二次元情報をもとに、４つある
パターンのうちの１つのパターンのある辺りにプローブ
電極を移動する。次にパターン領域より少し広い範囲を
走査してその信号を二次元情報としてメモリー上に蓄え
る。第２図の通り位置基準パターンは記録再生時の走査
方向がｘ方向及びｙ方向に並んでいる方向用パターン13
の並び方向によってわかり、又検出中のパターンの位置
がその位置基準パターン上の位置用パターン14の位置基
準パターン内での相対的な位置によってわかる。即ち、
位置基準パターンは方向情報と位置情報を含んでいるた
め、一般に行われている画像処理の手法を用いて実際の
記録再生時の走査方向の情報と現在検出中のパターンの
位置情報が得られ、更に記憶されている各パターンの位
置関係から次の一般記録領域の位置基準パターンの大ま
かな位置の情報が得られる。
パターンへのプローブ電極の位置決めを行う。まず記録
媒体のon/off状態のしきい値より小さい＋5vの電圧を両
極間に印加した状態で記録媒体全体をプローブ電極が走
査するように微動及び粗動機構を制御し、この時両極間
のトンネル電流値の変化によりon/off状態を検出して位
置基準パターンの検出を行う。位置基準パターンは一般
記録情報20の記録単位よりも広い領域を占めているた
め、プローブ電極の走査によってそのon/off状態を検出
するとその検出されるon/offの周波数が一般記録情報よ
りはるかに低いので、両位置基準パターンおよび一般記
録情報20の走査検出信号はそれぞれ低・高周波成分とし
て簡単な帯域フイルター群によって分離される。その複
数の位置基準パターンの二次元情報をもとに、４つある
パターンのうちの１つのパターンのある辺りにプローブ
電極を移動する。次にパターン領域より少し広い範囲を
走査してその信号を二次元情報としてメモリー上に蓄え
る。第２図の通り位置基準パターンは記録再生時の走査
方向がｘ方向及びｙ方向に並んでいる方向用パターン13
の並び方向によってわかり、又検出中のパターンの位置
がその位置基準パターン上の位置用パターン14の位置基
準パターン内での相対的な位置によってわかる。即ち、
位置基準パターンは方向情報と位置情報を含んでいるた
め、一般に行われている画像処理の手法を用いて実際の
記録再生時の走査方向の情報と現在検出中のパターンの
位置情報が得られ、更に記憶されている各パターンの位
置関係から次の一般記録領域の位置基準パターンの大ま
かな位置の情報が得られる。
そして一般記録情報の記録は、プローブ電極を位置情
報に基づいて一般記録領域のある辺りに移動させ、領域
より少し広い範囲を走査して、位置基準パターン中の同
期パターン15の同期信号を検出した後に位置情報に基づ
いて所定の位置に情報を圧電素子の精度で書き込んでい
くことで行う。一般記録情報の再生は、同期信号以後の
領域全体を走査して得られた二次元情報を、別に入力さ
れた圧電素子の持つヒステリシス、記録媒体の温湿度伸
縮などの情報を考慮して第３図の様に記録単位（単位情
報領域）21に領域分けし、その領域を画像処理し記録情
報23あるいは22（１あるいは０）を再現する。記録再生
が終れば得られた位置情報に基づき、次のパターンのあ
る辺りにプローブ電極を移動する。
報に基づいて一般記録領域のある辺りに移動させ、領域
より少し広い範囲を走査して、位置基準パターン中の同
期パターン15の同期信号を検出した後に位置情報に基づ
いて所定の位置に情報を圧電素子の精度で書き込んでい
くことで行う。一般記録情報の再生は、同期信号以後の
領域全体を走査して得られた二次元情報を、別に入力さ
れた圧電素子の持つヒステリシス、記録媒体の温湿度伸
縮などの情報を考慮して第３図の様に記録単位（単位情
報領域）21に領域分けし、その領域を画像処理し記録情
報23あるいは22（１あるいは０）を再現する。記録再生
が終れば得られた位置情報に基づき、次のパターンのあ
る辺りにプローブ電極を移動する。
本実施例では走査機構を粗動部と微動部に分け、高周
波の走査には微動部を用い、また低周波での走査には粗
動部を用いている。このことにより、微動部のストロー
クを減らし、剛性を高めることが可能になるため走査速
度をより向上させることが出来、結果として情報の転送
速度を上げることができる。微動機構にはその精度上圧
電素子を用いたアクチユエータが望ましくtripod型微動
機構（G.Binnig and H.Rohrer:IBM J.Res.＆ Dev.30
（1986）355:Helv.Phys.Acta 55（1982）726.）やぐら
型微動素子（G.F.A.Van De Walle.J.W.Gerritsen.H.van
ken−pen and P.Wyder:Rev.Sci.Instrum.56（1985）15
73.）チユーブ型微動素子（G.Binnig and D.P.E.S.Smit
h:Rev.Sci.Instrum.57（1986）168.）など一般に用いら
れている微動機構・素子の中でも固有振動数の高いチユ
ーブ型微動素子を本実施例には使用した。粗動機構に
は、その運動の自由度が可動方向に制限される性能の高
い弾性ヒンジ機構を用いた平行バネを用いた。
波の走査には微動部を用い、また低周波での走査には粗
動部を用いている。このことにより、微動部のストロー
クを減らし、剛性を高めることが可能になるため走査速
度をより向上させることが出来、結果として情報の転送
速度を上げることができる。微動機構にはその精度上圧
電素子を用いたアクチユエータが望ましくtripod型微動
機構（G.Binnig and H.Rohrer:IBM J.Res.＆ Dev.30
（1986）355:Helv.Phys.Acta 55（1982）726.）やぐら
型微動素子（G.F.A.Van De Walle.J.W.Gerritsen.H.van
ken−pen and P.Wyder:Rev.Sci.Instrum.56（1985）15
73.）チユーブ型微動素子（G.Binnig and D.P.E.S.Smit
h:Rev.Sci.Instrum.57（1986）168.）など一般に用いら
れている微動機構・素子の中でも固有振動数の高いチユ
ーブ型微動素子を本実施例には使用した。粗動機構に
は、その運動の自由度が可動方向に制限される性能の高
い弾性ヒンジ機構を用いた平行バネを用いた。
記録媒体の粗動機構に弾性ヒンジからなる平行バネを
用いることで、粗動時の記録媒体の記録媒体面に垂直な
方向（ｚ軸方向）への歪みを抑えることが出来、記録・
再生時のS/Nを向上させ、また圧電素子の剛性の高さを
生かしたまま粗動範囲を広げることが出来る。
用いることで、粗動時の記録媒体の記録媒体面に垂直な
方向（ｚ軸方向）への歪みを抑えることが出来、記録・
再生時のS/Nを向上させ、また圧電素子の剛性の高さを
生かしたまま粗動範囲を広げることが出来る。
また、プローブ電極の微動機構に通常の圧電素子を用
いた３次元走査素子などの中でも、共振周波数の高い円
筒型圧電素子を用いることで微動機構の応答周波数がよ
り高くなり走査速度を上げることが出来たため、記録情
報の転送速度をより向上させることが出来る。
いた３次元走査素子などの中でも、共振周波数の高い円
筒型圧電素子を用いることで微動機構の応答周波数がよ
り高くなり走査速度を上げることが出来たため、記録情
報の転送速度をより向上させることが出来る。
位置基準パターンを使用し、信号の記録再生に単位を
設けることで記録再生時の信号処理を容易なものとして
いる。
設けることで記録再生時の信号処理を容易なものとして
いる。
位置基準パターンが二次元的な情報を含んでいるため
に、記録媒体の装置への装着時の記録媒体の歪みや回転
などによる記録情報のずれもパターン認識後に補正でき
る。
に、記録媒体の装置への装着時の記録媒体の歪みや回転
などによる記録情報のずれもパターン認識後に補正でき
る。
本実施例では情報を一次元的にとらえるのではなく、
二次元的に把握することによって再生時の位置変動の自
由度を広めた。
二次元的に把握することによって再生時の位置変動の自
由度を広めた。
これにより、フイードバツク制御等による位置決めを
しなくても高密度な記録情報を誤りなく読み取ることが
出来る。
しなくても高密度な記録情報を誤りなく読み取ることが
出来る。
一度記録した情報を面単位で処理するため、記録時の
記録信号の位置をすべての走査にわたって再現する必要
は無い。つまり第４図に示す如く、再生時になんらかの
外乱によって短期的に、走査するアクチユエータによる
走査範囲24が正確に記録信号上になくても（走査範囲2
5）全走査による二次元像が画像処理の許容誤差内であ
れば各記録単位間の位置関係、及び記録単位を示す二次
元像が再現できるため情報の再生には支障が無い。ま
た、再生時に記録時との温湿度差による媒体の伸縮が起
こっても得られる情報の二次元像の変化は基の像の相似
的な変形にすぎず、読み取り誤差をほとんど生じない。
同様の理由で記録媒体の装置間での可換が可能となる。
記録信号の位置をすべての走査にわたって再現する必要
は無い。つまり第４図に示す如く、再生時になんらかの
外乱によって短期的に、走査するアクチユエータによる
走査範囲24が正確に記録信号上になくても（走査範囲2
5）全走査による二次元像が画像処理の許容誤差内であ
れば各記録単位間の位置関係、及び記録単位を示す二次
元像が再現できるため情報の再生には支障が無い。ま
た、再生時に記録時との温湿度差による媒体の伸縮が起
こっても得られる情報の二次元像の変化は基の像の相似
的な変形にすぎず、読み取り誤差をほとんど生じない。
同様の理由で記録媒体の装置間での可換が可能となる。
また、記録媒体の装置への装着に高精度な機構を要求
しないため、安価で大量生産にむく記録再生装置を実現
することが出来る。
しないため、安価で大量生産にむく記録再生装置を実現
することが出来る。
以上本発明によって記録・再生の高密度化，高再現性
化が可能になった。
化が可能になった。
第１図は本発明の実施例に於ける記録再生装置の概略図
である。 第２図は実施例に於ける記録媒体上の位置規準パターン
及び記録再生領域の概略図である。 第３図は実施例に於ける記録信号を二次元像としてとら
えたときの概略図である。 第４図は本発明の方式による記録信号に対する読み取り
系の走査方法を示す概略図である。 図中、 １…プローブ電極、２…記録媒体 ７…演算装置、８…電圧印加手段 である。
である。 第２図は実施例に於ける記録媒体上の位置規準パターン
及び記録再生領域の概略図である。 第３図は実施例に於ける記録信号を二次元像としてとら
えたときの概略図である。 第４図は本発明の方式による記録信号に対する読み取り
系の走査方法を示す概略図である。 図中、 １…プローブ電極、２…記録媒体 ７…演算装置、８…電圧印加手段 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河出 一佐哲 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 酒井 邦裕 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 川上 英悟 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−133239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−53363（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 9/00
Claims (1)
- 【請求項１】記録面上に予め定められた２次元のパター
ンとして複数の基準目盛が配置された記録媒体を用い、
前記記録面に対向して配置されたプローブ電極と、前記
プローブ電極によって記録面を該記録面に平行で互いに
直交する２方向に走査せしめる走査手段と、前記プロー
ブ電極と記録媒体との間に電圧を印加する電圧印加手段
と、電圧の印加によって前記プローブ電極と記録媒体と
の間に流れるトンネル電流を検出する電流検出手段と、
メモリー手段とを備え、記録または再生に先立って前記
走査手段によってプローブ電極で記録面を２方向に走査
し、前記電極検出手段で検出されるトンネル電流の変化
から検出される基準目盛を２次元のパターン情報として
前記メモリー手段に蓄え、実際の記録または再生時に前
記電流検出手段で検出されるトンネル電流の変化を前記
メモリー手段に蓄積された２次元のパターン情報と対比
させることによってプローブ電極の位置情報を得て、得
られた位置情報に基づいて記録面の所望の位置にプロー
ブ電極から電圧を印加することによって情報を記録また
は記録された情報を再生する記録再生装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63201307A JP2851855B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 記録再生装置 |
| EP88113794A EP0304893B1 (en) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | Encoder |
| EP94120561A EP0646913B1 (en) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | Encoder using the tunnel current effect |
| DE3856296T DE3856296T2 (de) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | Tunnelstromkodierer |
| DE3854173T DE3854173T2 (de) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | Codiereinrichtung. |
| US08/438,079 US5519686A (en) | 1987-08-25 | 1995-05-08 | Encoder for controlling measurements in the range of a few angstroms |
| US08/589,473 US5721721A (en) | 1987-08-25 | 1996-01-22 | Two scanning probes information recording/reproducing system with one probe to detect atomic reference location on a recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63201307A JP2851855B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0250333A JPH0250333A (ja) | 1990-02-20 |
| JP2851855B2 true JP2851855B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=16438834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63201307A Expired - Lifetime JP2851855B2 (ja) | 1987-08-25 | 1988-08-12 | 記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851855B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3029143B2 (ja) * | 1991-06-11 | 2000-04-04 | キヤノン株式会社 | 情報再生方法 |
| JP2794348B2 (ja) * | 1991-06-21 | 1998-09-03 | キヤノン株式会社 | 記録媒体、その製造方法、情報処理装置 |
| JPH09320133A (ja) * | 1995-10-16 | 1997-12-12 | Canon Inc | 記録再生装置、並びに、記録再生方法及びビット検出方法 |
| US5757760A (en) * | 1996-01-18 | 1998-05-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Information recording and/or reproducing apparatus and method for performing recording and/or reproduction of information by using probe |
| US6195313B1 (en) | 1997-08-29 | 2001-02-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Tracking mechanism and method using probes for information recording/reproducing apparatus |
| WO2011027406A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 株式会社 東芝 | 情報記録再生装置の再生方法 |
| CN110141232B (zh) * | 2019-06-11 | 2020-10-27 | 中国科学技术大学 | 用于鲁棒肌电信号识别的数据增强方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0433941A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-05 | Dainippon Ink & Chem Inc | 水性塗料組成物 |
| JPH04144946A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 石目調人造大理石およびその製造方法 |
| JPH11349819A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 樹脂用防汚剤およびそれを含有する防汚樹脂 |
| JP5010140B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2012-08-29 | パナソニック株式会社 | 人工大理石の表面処理方法 |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63201307A patent/JP2851855B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250333A (ja) | 1990-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5412641A (en) | Information recording/reproducing apparatus for recording/reproducing information with probes | |
| JP3246987B2 (ja) | マルチプローブ制御回路を具備する情報処理装置 | |
| JP3450349B2 (ja) | カンチレバー型プローブ | |
| JP3198355B2 (ja) | 微小変位素子及びこれを用いた走査型トンネル顕微鏡、情報処理装置 | |
| JP2961452B2 (ja) | 情報処理装置 | |
| JP3029916B2 (ja) | 情報処理装置 | |
| JP2851855B2 (ja) | 記録再生装置 | |
| JPH041947A (ja) | 情報記録再生装置 | |
| JP3053971B2 (ja) | トンネル電流発生用三次元変位素子、該トンネル電流発生用三次元変位素子を用いたマルチ探針ユニット、および情報処理装置 | |
| JP2930449B2 (ja) | トラッキング方法 | |
| JP2890268B2 (ja) | プローブユニット及びこれを用いた情報処理装置と走査型トンネル顕微鏡 | |
| JP3044417B2 (ja) | 情報処理装置 | |
| JPH05307778A (ja) | 記録再生装置 | |
| JP2821511B2 (ja) | 傾き調整方法 | |
| JP3004823B2 (ja) | 情報処理装置 | |
| JP2934037B2 (ja) | 情報記録及び／又は再生装置 | |
| JP3217493B2 (ja) | 情報記録再生装置 | |
| JP2960624B2 (ja) | 画像処理装置および記録再生装置 | |
| JPH0250332A (ja) | 記録再生装置 | |
| JP3118654B2 (ja) | 情報処理装置及び走査型トンネル電子顕微鏡 | |
| JP2942014B2 (ja) | 記録及び／又は再生方法及び情報記録担体 | |
| JP3095915B2 (ja) | 情報処理装置 | |
| JPH07110969A (ja) | 面合わせ方法，位置制御機構および該機構を有する情報処理装置 | |
| JPH05108908A (ja) | 情報記録担体及びこれを使用する情報処理装置 | |
| JP2995126B2 (ja) | 情報処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081113 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081113 Year of fee payment: 10 |