JP2968613B2 - Information playback device - Google Patents

Information playback device

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JP2968613B2
JP2968613B2 JP13827491A JP13827491A JP2968613B2 JP 2968613 B2 JP2968613 B2 JP 2968613B2 JP 13827491 A JP13827491 A JP 13827491A JP 13827491 A JP13827491 A JP 13827491A JP 2968613 B2 JP2968613 B2 JP 2968613B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば大容量・高密度
の情報記録媒体に対する情報再生装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information reproducing apparatus for a large-capacity, high-density information recording medium, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、記録再生装置におけるデータの記
録容量は急速に大きくなる傾向があり、記録単位の大き
さは小さく、記録密度は高くなっている。例えば、光記
録によるデジタル・オーディオ・ディスクにおいては、
記録単位の大きさは1μm2程度にまで及んでいる。そ
の背景には、メモリ材料開発の活発化があり、有機色素
・フォトポリマ等の有機薄膜を用いた安価で高密度な記
録媒体が登場している。
2. Description of the Related Art In recent years, the recording capacity of data in a recording / reproducing apparatus tends to increase rapidly, the size of a recording unit is small, and the recording density is high. For example, in a digital audio disc using optical recording,
The size of the recording unit extends to about 1 μm 2. Behind this is the active development of memory materials, and low-cost, high-density recording media using organic thin films such as organic dyes and photopolymers have appeared.

【0003】一方、最近では導体の表面原子の電子構造
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 Physic
a Acta,55 726 (1982)]、単結晶、非晶質を問わず実空
間像の高分解能の測定ができるようになり、しかもこの
STMは記録媒体に電流による損傷を与えずに低電力で
観測できる利点をも有し、更に大気中でも動作し種々の
材料に対して用いることができるため、広範囲な応用が
期待されている。
On the other hand, recently, a scanning tunneling microscope (hereinafter abbreviated as STM) capable of directly observing the electronic structure of surface atoms of a conductor has been developed [G. Binnig et al, Helvetica Physic.
a Acta, 55 726 (1982)], making it possible to measure high resolution real space images irrespective of whether they are single crystal or amorphous, and this STM uses low power without damaging the recording medium due to current. It has observable advantages and can operate in the atmosphere and can be used for various materials, so that it is expected to be widely applied.

【0004】STMはプローブ電極と導電性物質の間に
電圧を加えて、1nm程度の距離まで近付けるとトンネ
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、電流又は両者の平均的な
距離を一定に保つようにプローブ電極を走査することに
より、実空間の表面情報を得ることができる。この際
に、面内方向の分解能は1オングストローム程度とな
る。
[0004] The STM utilizes the fact that a tunnel current flows when a voltage is applied between a probe electrode and a conductive material to approach a distance of about 1 nm. This current is very sensitive to a change in the distance between the two, and surface information in real space can be obtained by scanning the probe electrode so that the current or the average distance between the two is kept constant. At this time, the resolution in the in-plane direction is about 1 Å.

【0005】このSTMの原理を応用すれば、十分に数
オングストロームの原子オーダでの高密度記録再生を行
うことが可能である。この際の記録再生方法としては、
粒子線(電子線、イオン線)或いはX線等の高エネルギ
電磁波及び可視、紫外線等のエネルギ線を用いて適当な
記録層の表面状態を変化させて記録を行い、STMで再
生する方法がある。また、記録層として電圧電流のスイ
ッチング特性に対してメモリ効果を持つ材料、例えばπ
電子系有機化合物やカルコゲン化合物類の薄膜層を用い
て、記録・再生をSTM応用の記録再生を行う場合があ
る。
By applying the principle of the STM, it is possible to perform high-density recording / reproducing on the order of several Angstroms. In this case, the recording / reproducing method
There is a method in which recording is performed by changing the surface state of an appropriate recording layer using a high energy electromagnetic wave such as a particle beam (electron beam, ion beam) or X-ray and an energy beam such as visible light and ultraviolet light, and reproducing by STM. . Further, a material having a memory effect on the switching characteristics of voltage and current as the recording layer, for example, π
In some cases, recording / reproduction using STM is performed using a thin film layer of an electronic organic compound or chalcogen compound.

【0006】これらの場合に、プローブ電極と記録媒体
との距離をオングストロームオーダで制御すること、及
び記録媒体上に二次元的に配列した情報を記録再生する
ために、プローブ電極の二次元走査を数10オングスト
ロームオーダで制御することが必要である。ここで、S
TMを利用した記録再生装置においてはシステムの機能
向上、特に高速化の観点から、上述のように多数のプロ
ーブを同時に作動させる所謂マルチプローブが必要とな
ってきている。第8図にその一例を示し、記録媒体Aに
対向して多数のプローブBが並んで配置され、それぞれ
が記録再生動作を行う。
In these cases, two-dimensional scanning of the probe electrode is performed in order to control the distance between the probe electrode and the recording medium on the order of angstrom and to record and reproduce information two-dimensionally arranged on the recording medium. It is necessary to control on the order of tens of angstroms. Where S
In a recording / reproducing apparatus using a TM, a so-called multi-probe, which simultaneously operates a large number of probes as described above, is required from the viewpoint of improving the function of the system, particularly, increasing the speed. FIG. 8 shows an example of this, in which a number of probes B are arranged side by side to face a recording medium A, and each performs a recording / reproducing operation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような装置では、
プローブ電極と記録媒体との距離等をオングストローム
オーダで制御していても、例えば熱的なドリフト、外来
の振動ノイズが発生することがあり、この場合にそれに
起因するノイズ信号を本来の情報再生信号から分離する
ことは困難である。特にマルチプローブの場合に、それ
ぞれのプローブからの信号にそれぞれ異なるノイズが発
生するので、それぞれのプローブの本来の情報再生信号
をそれぞれ分離することは難しい。
In such a device,
Even if the distance between the probe electrode and the recording medium is controlled on the order of angstrom, for example, thermal drift or extraneous vibration noise may occur. It is difficult to separate from In particular, in the case of a multi-probe, since different noises are generated in the signals from the respective probes, it is difficult to separate the original information reproduction signals of the respective probes.

【0008】記録再生用のプローブが1個だけの場合に
は、位置検出用プローブを別設して、上述の熱的なドリ
フト、振動ノイズを検出するだけで、これを補償するこ
とが考えられる。
When only one recording / reproducing probe is used, it is conceivable that a position detecting probe is separately provided to compensate for the thermal drift and vibration noise just described above. .

【0009】本発明の目的は、マルチプローブにおいて
熱的なドリフトや振動ノイズを全てのプローブで最適に
補償することができる情報再生装置を提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to provide an information reproducing apparatus capable of optimally compensating for thermal drift and vibration noise in a multi-probe with all the probes.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る情報再生装置は、記録媒体に対向して
配置した情報プローブの出力から前記記録媒体に記録さ
れた情報を再生する情報再生装置において、前記情報プ
ローブと同一の支持台によって支持し、前記記録媒体に
対向して配置した複数の距離検出用プローブと、前記情
報プローブの出力、前記各距離検出用プローブの出力、
及びこれらの位置関係を基に前記情報プローブの出力に
対し距離変動分を補償したデータを演算する演算手段と
を備え、該演算手段で演算したデータを前記記録媒体に
記録した情報の再生信号として出力することを特徴とす
る。
An information reproducing apparatus according to the present invention for achieving the above object reproduces information recorded on a recording medium from an output of an information probe arranged opposite to the recording medium. In the information reproducing apparatus, supported by the same support as the information probe, a plurality of distance detection probes arranged facing the recording medium, the output of the information probe, the output of each of the distance detection probes,
And calculating means for calculating data compensated for the distance variation with respect to the output of the information probe based on the positional relationship, wherein the data calculated by the calculating means is used as a reproduction signal of information recorded on the recording medium. It is characterized by outputting.

【0011】[0011]

【作用】上述の構成を有する情報再生装置は、記録又は
検出の際の距離検出用プローブ、情報を記録又は情報を
検出する情報プローブ(以下記録再生用プローブと云
う)との位置関係から記録再生用プローブの補償量を決
定し、温度ドリフト或いは外的振動等から距離変動を補
償する。
The information reproducing apparatus having the above-described structure is used for recording and reproducing based on a positional relationship with a distance detecting probe for recording or detecting, and an information probe for recording or detecting information (hereinafter referred to as a recording and reproducing probe). The compensation amount of the probe is determined, and the distance variation is compensated from the temperature drift or external vibration.

【0012】[0012]

【実施例】本発明を図1〜図7に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図1は構成図であり、除振台1の上
にXYステージ2が設けられ、その上部にZ方向粗動機
構3が設置されている。粗動機構3の上に積層型圧電素
子等を用いた平行制御機構4a、4bが構設され、更に
その上に記録媒体保持部5、記録媒体6が載置されてい
る。記録媒体6の上方には支持部7が配置され、この支
持部7の下面には距離検出用プローブ8a、8b、カン
チレバー9が設けられており、カンチレバー9の先端に
記録再生用プローブ10が形成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram, in which an XY stage 2 is provided on an anti-vibration table 1, and a Z-direction coarse movement mechanism 3 is installed above the XY stage 2. Parallel control mechanisms 4a and 4b using a laminated piezoelectric element or the like are provided on the coarse movement mechanism 3, and a recording medium holding unit 5 and a recording medium 6 are mounted thereon. A support portion 7 is disposed above the recording medium 6, and distance detection probes 8 a and 8 b and a cantilever 9 are provided on a lower surface of the support portion 7, and a recording / reproducing probe 10 is formed at a tip of the cantilever 9. Have been.

【0013】Z方向粗動機構3には粗動駆動部11の出
力が接続され、平行制御機構4a、4bには平行制御部
12の出力が接続されている。また、記録媒体6と距離
検出用プローブ8a、8b及び記録媒体6と記録再生用
プローブ10の間には、図示しない電圧回路から電圧が
印加されている。更に、記録媒体6と距離検出用プロー
ブ8a、8bの間に流れるトンネル電流検出するため
に、これらには距離変動検出用トンネル電流を増幅部1
3が接続され、記録媒体6と記録記録再生用プローブ1
0の間に流れるトンネル電流を検出するために、これら
には記録情報検出用トンネル電流増幅部14が接続され
ている。更に、カンチレバー9を制御するためにフィー
ドバック部15の出力がカンチレバー9に接続されてい
る。そして、マイクロコンピュータ16が粗動駆動部1
1、平行制御部12、距離変動検出用トンネル電流増幅
部13、記録情報検出用トンネル電流増幅部14、Z方
向フィードバック部15に接続されている。
The output of the coarse drive unit 11 is connected to the Z-direction coarse movement mechanism 3, and the output of the parallel control unit 12 is connected to the parallel control mechanisms 4a and 4b. A voltage is applied from a voltage circuit (not shown) between the recording medium 6 and the distance detection probes 8a and 8b and between the recording medium 6 and the recording / reproduction probe 10. Further, in order to detect a tunnel current flowing between the recording medium 6 and the distance detection probes 8a and 8b, these are supplied with a distance fluctuation detection tunnel current to the amplification unit 1.
3, a recording medium 6 and a recording / reproducing probe 1
In order to detect a tunnel current flowing between 0 and 0, a tunnel information amplifier 14 for detecting recorded information is connected to these. Further, the output of the feedback unit 15 is connected to the cantilever 9 for controlling the cantilever 9. Then, the microcomputer 16 controls the coarse movement driving unit 1.
1, a parallel control unit 12, a distance variation detecting tunnel current amplifying unit 13, a recorded information detecting tunnel current amplifying unit 14, and a Z-direction feedback unit 15.

【0014】支持部7と記録媒体6を平行にするために
は、先ず支持部7と記録媒体6を最初に対向させた段階
で距離検出用プローブ8a、8bの何れかと記録媒体6
との間に、トンネル電流が流れるまで粗動機構3によっ
て記録媒体6側を上昇させる。次に、平行制御機構4
a、4bを動かして、距離検出用プローブ8aと記録媒
体6との間のトンネル電流と、距離検出用プローブ8b
と記録媒体6との間のトンネル電流を一致させる。この
段階で、支持部7と記録媒体6は平行になっており、情
報の記録、再生はこの状態を保持したままで実施する。
In order to make the support 7 and the recording medium 6 parallel, first, when the support 7 and the recording medium 6 are first opposed to each other, one of the distance detecting probes 8a and 8b and the recording medium 6
The coarse movement mechanism 3 raises the recording medium 6 side until a tunnel current flows. Next, the parallel control mechanism 4
a and 4b to move the tunnel current between the distance detection probe 8a and the recording medium 6 and the distance detection probe 8b.
And the recording medium 6 have the same tunnel current. At this stage, the support section 7 and the recording medium 6 are parallel, and recording and reproduction of information are performed while maintaining this state.

【0015】続いて、温度ドリフト或いは外的振動の影
響を補償するためには、Z方向フィードバック部15に
よってフィードバック制御されたカンチレバー9上の記
録再生用プローブ10と記録媒体6との間の記録情報ト
ンネル電流増幅器14で得られたトンネル電流出力か
ら、距離検出用プローブ8a、8bと記録媒体6との間
の距離変動検出用トンネル電流増幅部13で得られたト
ンネル電流出力を差し引いたものを、マイクロコンピュ
ータ16により演算して求める。そして、演算によって
求められたデータを、記録媒体6に記録された情報の再
生信号として出力する。
Subsequently, in order to compensate for the influence of temperature drift or external vibration, the recording information between the recording / reproducing probe 10 on the cantilever 9 and the recording medium 6 that is feedback-controlled by the Z-direction feedback unit 15 is recorded. The difference between the tunnel current output obtained by the tunnel current amplifier 14 and the tunnel current output obtained by the distance fluctuation detection tunnel current amplifier 13 between the distance detection probes 8a and 8b and the recording medium 6 is obtained by: The value is calculated by the microcomputer 16. Then, the data obtained by the calculation is output as a reproduction signal of the information recorded on the recording medium 6.

【0016】この際に、i番目の記録再生用プローブ1
0iの出力をPi、距離検出用プローブ8a、8bの出力
をPa、Pb、記録再生用プローブ10iと装置全体の重心
Gの距離をri、距離検出用プローブ8a、8bとの重心
Gの距離をra、rbとすると、出力Piは次式のような演算
で求めることができる。 Pi'=P1−(αPa・r1 /ra+βPb・ri/rb)
At this time, the i-th recording / reproducing probe 1
The output of 0i is Pi, the outputs of the distance detection probes 8a and 8b are Pa and Pb, the distance between the recording and reproduction probe 10i and the center of gravity G of the entire apparatus is ri, and the distance between the centers of gravity G between the distance detection probes 8a and 8b is Assuming that ra and rb are used, the output Pi can be obtained by the following equation. Pi '= P1- (αPa · r1 / ra + βPb · ri / rb)

【0017】ここで、α、βは適当な補償ゲインであ
り、これらの値を最適化することにより、重心Gの並進
運動成分、重心Gの周囲の回転運動成分を共に補償する
ことが可能となる。
Here, α and β are appropriate compensation gains. By optimizing these values, it is possible to compensate both the translational motion component of the center of gravity G and the rotational motion component around the center of gravity G. Become.

【0018】図2は支持部7の底面図を示し、7mm×
7mm、厚さ0.5mmのSi基板20上に、後述の工
程によって作成された長さ300μm、幅50μmのカ
ンチレバー9が24本×10本、計240本設けられて
おり、各カンチレバー9の先端部に記録再生用プローブ
10が形成されている。
FIG. 2 shows a bottom view of the supporting portion 7 and is 7 mm ×
A total of 240 cantilevers 9 each having a length of 300 μm and a width of 50 μm, each of which is 24 × 10, is provided on an Si substrate 20 having a thickness of 7 mm and a thickness of 0.5 mm. A recording / reproducing probe 10 is formed in the portion.

【0019】カンチレバー9の作成においては、先ず厚
さ0.5mmのSi基板20の上に、CVD法によりS
i3 N4 膜を0.15μmの厚さに成膜する。使用す
る原料ガスはSiH2 Cl2 :NH3 (1:9)で
あり、基板20の温度は800℃である。次に、フォト
リソグラフィ、CF4 ドライエッチングによりSi3
N4 を所望の形状にパターニングする。続いて、Cr
を0.01μm、Auを0.09μm成膜し、フォトリ
ソグラフィ及びウェットエッチングによりパターニング
し、ターゲットにはアルミニウム(Al)を用い、Ar
+N2 の雰囲気中でスパッタリング法でAlNを0.
3μm成膜する。更に、フォトリソグラフィとAl用エ
ッチング液によるウェットエッチングによりパターニン
グし、その後に上記の工程を繰り返し、Si基板20上
にAu/Cr−AlN−Au/Cn−AlN−Au/C
nのバイモルフ構造を形成し、続いて保護層としてアモ
ルファスSiNをCVD法により0.15μm成膜す
る。ここで、W(タングステン)から成る記録再生用プ
ローブ10を蒸着法で作成した後に、KOHによるSi
の異方性エッチングを用いて、Si3 N4 が付着して
いない部分を除去することにより、カンチレバー9を作
成し、最後にPtコーティングを行う。
In manufacturing the cantilever 9, first, a Si substrate 20 having a thickness of 0.5 mm is formed on a Si substrate 20 by CVD.
An i3N4 film is formed to a thickness of 0.15 μm. The source gas used is SiH 2 Cl 2: NH 3 (1: 9), and the temperature of the substrate 20 is 800 ° C. Next, Si3 is formed by photolithography and CF4 dry etching.
N4 is patterned into a desired shape. Then, Cr
Is formed to a thickness of 0.01 μm and Au to a thickness of 0.09 μm, and is patterned by photolithography and wet etching.
AlN was added to the substrate by sputtering in an atmosphere of + N2.
A 3 μm film is formed. Further, patterning is performed by photolithography and wet etching using an Al etchant, and then the above steps are repeated to form Au / Cr-AlN-Au / Cn-AlN-Au / C on the Si substrate 20.
After forming a bimorph structure of n, amorphous SiN is deposited as a protective layer to a thickness of 0.15 μm by a CVD method. Here, after a recording / reproducing probe 10 made of W (tungsten) is formed by a vapor deposition method, Si is formed by KOH.
By removing the portion where Si3N4 does not adhere by using the anisotropic etching described above, the cantilever 9 is formed, and finally Pt coating is performed.

【0020】図3は上述の工程により作成したカンチレ
バー9の断面図であり、21、27はSi3 N4 膜、
22、24、26はバイモルフ型圧電体を駆動するため
の電極、23、25は圧電体AlN、28はPtコーテ
ィング層である。なお、このカンチレバー9は長手方向
の電極が2分割されており、二次元駆動が可能とされて
いる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the cantilever 9 formed by the above-described process, wherein reference numerals 21 and 27 denote an Si3N4 film,
Reference numerals 22, 24 and 26 denote electrodes for driving the bimorph type piezoelectric material, reference numerals 23 and 25 denote piezoelectric AlN, and reference numeral 28 denotes a Pt coating layer. The cantilever 9 has a longitudinal electrode divided into two parts, and can be driven two-dimensionally.

【0021】本実施例においては、図4に示す240本
のカンチレバー9上のプローブ10の内、4隅の4本を
距離検出用プローブ8a、8b、8c、8dとして、残
りのプローブ10を記録再生用プローブ10として使用
している。
In this embodiment, of the 240 probes 10 on the cantilever 9 shown in FIG. 4, four of the four corners are used as distance detecting probes 8a, 8b, 8c and 8d, and the remaining probes 10 are recorded. It is used as a reproduction probe 10.

【0022】記録媒体6には、ガラス基板上に成膜した
Auが用いられている。このAu薄膜と記録再生用プロ
ーブ10との間に、数V、数μ秒程度のパルス電圧を印
加して、直径約10nmの凸部を形成し記録ビットとし
た。先ず、距離検出用プローブ8a〜8dを設けた4本
のカンチレバー9に電圧を印加し、それぞれのプローブ
8a〜8dの先端を約2μm程度記録媒体6側に変位さ
せた。次に、プローブ8a〜8dと記録媒体6との間に
0.1Vのバイアス電圧を印加し、トンネル電流が10
0pA以上となるまで、粗動機構3によりプローブ8a
〜8dと記録媒体6を接近させた。この際に、各距離検
出用プローブ8a〜8dを流れるトンネル電流は、それ
ぞれ100pA、1pA、1pA、10pAであること
が認められた。次に、プローブ8b〜8dを流れるトン
ネル電流が100pAとなるように、記録媒体保持部5
の4隅に設けられた平行保持機構4a、4bに電圧を印
加し調整した。この段階で、記録再生用プローブ10と
記録媒体6との間隔は約2μmに揃えられた。この状態
で、カンチレバー9を二次元的に駆動してプローブ10
により記録ビットの書込み・読出しを行ったところ、全
てのカンチレバー9に印加される電圧は0.8〜1.2
Vにおさまり、駆動電源、制御系に係る負担は小さいこ
とが認められた。また、温度ドリフトの影響を1/10
0以下に低減でき、外的振動による読出しエラー率も従
来例よりも1/10になった。
As the recording medium 6, Au formed on a glass substrate is used. A pulse voltage of several volts and several microseconds was applied between the Au thin film and the recording / reproducing probe 10 to form a convex part having a diameter of about 10 nm, thereby forming a recording bit. First, a voltage was applied to the four cantilevers 9 provided with the distance detecting probes 8a to 8d, and the tips of the probes 8a to 8d were displaced toward the recording medium 6 by about 2 μm. Next, a bias voltage of 0.1 V is applied between the probes 8a to 8d and the recording medium 6 so that the tunnel current becomes 10V.
Until the current reaches 0 pA or more, the probe 8a is
8d and the recording medium 6 were brought close to each other. At this time, it was confirmed that the tunnel current flowing through each of the distance detection probes 8a to 8d was 100 pA, 1 pA, 1 pA, and 10 pA, respectively. Next, the recording medium holding unit 5 is controlled so that the tunnel current flowing through the probes 8b to 8d becomes 100 pA.
A voltage was applied to the parallel holding mechanisms 4a and 4b provided at the four corners of the above for adjustment. At this stage, the distance between the recording / reproducing probe 10 and the recording medium 6 was adjusted to about 2 μm. In this state, the cantilever 9 is driven two-dimensionally to
The write / read of the recording bit is performed according to the above. As a result, the voltage applied to all the cantilevers 9 becomes 0.8 to 1.2.
V, it was recognized that the burden on the drive power supply and the control system was small. In addition, the effect of temperature drift is reduced to 1/10
0 or less, and the read error rate due to external vibration was reduced to 1/10 of that of the conventional example.

【0023】また、同様の工程によって、図5に示すよ
うに3mm×3mmの基板20内に4×4=16本のカ
ンチレバー9、プローブ10を作成し、4隅のプローブ
10を距離検出用プローブ8a〜8d、残りのプローブ
を記録再生用プローブ10とし、記録媒体6も実施例1
と同様のものを用いた。先の実施例と同様にして、支持
部7と記録媒体6との平行を保持した上で記録ビットの
書込みを行い、更に読出しに際しては、例えばプローブ
10pの出力をP、プローブ8a〜8dの出力をPa〜Pd
として、熱ドリフト、振動の影響を補償した出力P’
を、次式で求めることができる。
In a similar process, 4 × 4 = 16 cantilevers 9 and probes 10 are formed in a 3 mm × 3 mm substrate 20 as shown in FIG. 8a to 8d, the remaining probes are used as recording / reproducing probes 10, and the recording medium 6 is also used in the first embodiment.
The same one as described above was used. In the same manner as in the previous embodiment, the recording bit is written while maintaining the parallelism between the support portion 7 and the recording medium 6, and at the time of reading, for example, the output of the probe 10p is set to P and the outputs of the probes 8a to 8d are set. The Pa ~ Pd
The output P 'compensated for the effects of thermal drift and vibration
Can be obtained by the following equation.

【0024】 P’=P−(ra・Pa+rb・Pb+rc・Pc+rd・Pd)/(ra+rb+rc+rd) ここで、ra〜rdはプローブ10pとプローブ8a〜8d
との距離である。この方法によって、重心Gの位置が不
明であっても、カンチレバー9の支持部7或いは記録媒
体6の部分的な変形、振動の影響を補償できることにな
る。実際に、記録ビットの読出しエラー率は従来例の約
1/10に低減した。
P ′ = P− (ra · Pa + rb · Pb + rc · Pc + rd · Pd) / (ra + rb + rc + rd) Here, ra to rd are the probe 10p and the probes 8a to 8d.
And the distance. With this method, even if the position of the center of gravity G is unknown, it is possible to compensate for the effects of partial deformation and vibration of the support 7 of the cantilever 9 or the recording medium 6. Actually, the read error rate of the recording bit was reduced to about 1/10 of the conventional example.

【0025】図6は他の実施例の構成図を示し、基本的
な構成は図1と同様であるが、距離検出用プローブ8
a、8bがカンチレバー9上に作成されている点と、記
録媒体6はAu薄膜6a上に部分的に記録層6bを積層
している点が異なっている。記録層6bには、1層のス
カリリウム−ビス−6−オクチルアズレンのLB膜が使
用され、LB膜の形成法は特開昭63−161552号
公報に開示の方法によっている。ここで、距離検出用プ
ローブ8a、8bはAu薄膜6a上に位置し、記録再生
用プローブ10は記録層6b上に位置している。
FIG. 6 shows a configuration diagram of another embodiment. The basic configuration is the same as that of FIG.
The point that a and 8b are formed on the cantilever 9 is different from the point that the recording medium 6 has a recording layer 6b partially laminated on the Au thin film 6a. For the recording layer 6b, a single layer LB film of scalylium-bis-6-octylazulene is used, and the LB film is formed by the method disclosed in JP-A-63-161552. Here, the distance detection probes 8a and 8b are located on the Au thin film 6a, and the recording / reproducing probe 10 is located on the recording layer 6b.

【0026】先ず、記録再生用プローブ10をプラス
側、Au薄膜6aをマイナス側に接続して、記録層6b
が低抵抗状態(オン状態)に変化する図7に示す閾値電
圧VthON以上の10Vの矩形パルス電圧を印加し、オン
状態を生じさせた。プローブ10と記録層6bとのZ方
向の距離を保持したまま、プローブ10とAu薄膜6a
との間に1.0Vのプローブ電圧を印加して、プローブ
電流Ipを測定したところ、0.5mA程度の電流が流
れ、オン状態となっていることが確かめられた。次に、
プローブ電圧を記録層6bがオン状態からオフ状態に変
化する閾値電圧VthOFF 以上の10Vに設定し、再び記
録位置に印加した結果、記録状態が消去されオフ状態に
遷移したことも確認された。
First, the recording / reproducing probe 10 is connected to the plus side, and the Au thin film 6a is connected to the minus side, and the recording layer 6b is connected.
Was turned on by applying a rectangular pulse voltage of 10 V which is equal to or higher than the threshold voltage VthON shown in FIG. 7 which changes to a low resistance state (ON state). While maintaining the distance between the probe 10 and the recording layer 6b in the Z direction, the probe 10 and the Au thin film 6a
When a probe voltage Ip of 1.0 V was applied between them and the probe current Ip was measured, it was confirmed that a current of about 0.5 mA flowed and was turned on. next,
The probe voltage was set to 10 V which is equal to or higher than the threshold voltage VthOFF at which the recording layer 6b changes from the on-state to the off-state, and was applied to the recording position again. As a result, it was also confirmed that the recording state was erased and the off-state was changed.

【0027】以上の記録再生実験においても、先の説明
と同様の補償算出方法を用いることによって、同様の結
果を得ることができる。
In the above-described recording / reproducing experiment, similar results can be obtained by using the same compensation calculation method as described above.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る記録再
生装置においては、熱的ドリフト、外的振動による影響
が減少し、安定した動作が可能となり、記録情報の書込
み・読み出しエラーが減少し、更に安定した動作により
高密度化が実現できる。
As described above, in the recording / reproducing apparatus according to the present invention, the effects of thermal drift and external vibration are reduced, stable operation is possible, and write / read errors of recorded information are reduced. In addition, higher density can be realized by more stable operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment.

【図2】支持部の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of a support portion.

【図3】バイモルフ型カンチレバーの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a bimorph cantilever.

【図4】各プローブの位置関係図である。FIG. 4 is a positional relationship diagram of each probe.

【図5】各プローブの位置関係図である。FIG. 5 is a positional relationship diagram of each probe.

【図6】他の実施例の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of another embodiment.

【図7】電圧パルス波形図である。FIG. 7 is a voltage pulse waveform diagram.

【図8】従来の補償機構の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional compensation mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 除振台 2 XYステージ 3 Z方向粗動機構 4a、4b 平行制御機構 5 記録媒体保持部 6 記録媒体 7 支持部 8a〜8d 距離検出用プローブ 9 カンチレバー 10 記録再生用プローブ 11 粗動駆動部 12 平行制御部 13 距離変動検出用トンネル電流増幅器 14 記録情報検出用トンネル電流増幅部 15 Z方向フィードバック部 16 マイクロコンピュータ 20 Si基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration isolation table 2 XY stage 3 Z direction coarse movement mechanism 4a, 4b parallel control mechanism 5 Recording medium holding part 6 Recording medium 7 Supporting parts 8a to 8d Distance detecting probe 9 Cantilever 10 Recording / reproducing probe 11 Coarse movement driving part 12 Parallel control unit 13 Tunnel current amplifier for detecting distance variation 14 Tunnel current amplifier for detecting recorded information 15 Z-direction feedback unit 16 Microcomputer 20 Si substrate

フロントページの続き (72)発明者 高松 修 東京都大田区下丸子三丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 畑中 勝則 東京都大田区下丸子三丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−216749(JP,A) 特開 平3−15704(JP,A) 特開 平2−25702(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 9/00 G01N 37/00 Continuation of the front page (72) Inventor Osamu Takamatsu 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Katsunori Hatano 3-30-2, Shimomaruko 3-chome, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) reference Patent flat 2-216749 (JP, a) JP flat 3-15704 (JP, a) JP flat 2-25702 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6 G11B 9/00 G01N 37/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 記録媒体に対向して配置した情報プロー
ブの出力から前記記録媒体に記録された情報を再生する
情報再生装置において、前記情報プローブと同一の支持
台によって支持し、前記記録媒体に対向して配置した
数の距離検出用プローブと、前記情報プローブの出力、
前記各距離検出用プローブの出力、及びこれらの位置関
を基に前記情報プローブの出力に対し距離変動分を補
償したデータを演算する演算手段とを備え、該演算手段
で演算したデータを前記記録媒体に記録した情報の再生
信号として出力することを特徴とする情報再生装置
An information probe disposed opposite to a recording medium.
The information recorded on the recording medium from the output of the
In the information reproducing apparatus, the same support as the information probe is used.
A plurality of distance detection probes supported by a table and arranged to face the recording medium, and an output of the information probe;
Calculating means for calculating data obtained by compensating for the distance variation with respect to the output of the information probe based on the outputs of the respective distance detecting probes and the positional relationship thereof;
Reproduction of information recorded on the recording medium with the data calculated in step
An information reproducing apparatus for outputting as a signal .
【請求項2】 前記情報プローブ及び前記各距離検出用
プローブと前記記録媒体との間に電圧を印加する手段
と、これらのプローブと前記記録媒体との間に流れるト
ンネル電流を出力として取り出す電流検出手段とを備え
請求項1に記載の情報再生装置
2. The information probe and each of the distance detectors
Means for applying a voltage between a probe and the recording medium
Between the probes and the recording medium.
Current detecting means for taking out a channel current as an output.
The information reproducing apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記複数の距離検出用プローブの出力が
等しくなるように、前記支持台と前記記録媒体との位置
関係を制御する制御手段を備えた請求項1に記載の情報
再生装置
3. The output of said plurality of distance detection probes is
Positions of the support table and the recording medium so as to be equal.
2. The information according to claim 1, further comprising control means for controlling the relationship.
Playback device .
【請求項4】 前記情報プローブを複数有し、前記演算
手段は前記情報プローブの出力、前記各距離検出用プ
ローブの出力、及びこれらのプローブの装置の重心から
の距離に基づいて、前記情報プローブごとに距離変動
分を補償したデータを演算し、演算したデータを前記各
プローブで検出した情報の再生信号として出力する請求
項1に記載の情報再生装置
4. The method according to claim 1 , further comprising a plurality of said information probes ,
The means is based on the output of each information probe, the output of each distance detection probe, and the center of gravity of these probe devices.
Distance variation for each information probe based on the distance of
Calculate the data that compensated for the
The information reproducing apparatus according to claim 1, wherein the information reproducing apparatus outputs the information detected by the probe as a reproduced signal .
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