JP2976151B2 - 記録媒体とプローブ電極間の位置決め方法 - Google Patents
記録媒体とプローブ電極間の位置決め方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】記録媒体の記録及び再生方向とプ
ローブ電極の走査方向を合わせる位置決め方法に関する
ものであり、更に詳しくはプローブ電極を用いて情報の
記録・再生等を行う情報処理装置における記録媒体とプ
ローブ電極との位置決め方法に関する。
ローブ電極の走査方向を合わせる位置決め方法に関する
ものであり、更に詳しくはプローブ電極を用いて情報の
記録・再生等を行う情報処理装置における記録媒体とプ
ローブ電極との位置決め方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年情報化社会の発展につれ、大容量メ
モリ化技術の開発が行われている。最近では走査型トン
ネル顕微鏡（以後ＳＴＭと略す）の原理を用いた又は応
用した記録再生装置が登場してきた。
モリ化技術の開発が行われている。最近では走査型トン
ネル顕微鏡（以後ＳＴＭと略す）の原理を用いた又は応
用した記録再生装置が登場してきた。
【０００３】かかるＳＴＭは、金属の探針（トンネルチ
ップ）を導電性物質間に電圧を加えて１ｎｍ程度の距離
まで近づけるとトンネル電流が流れることを利用するも
のである。この電流は両者の距離変化に敏感である。ト
ンネル電流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、実空間の全電子雲に関する種々の情報をも
読み取ることができる。この際面内方向の分解能は０．
１ｎｍ程度である。従って、ＳＴＭの原理を応用すれば
原子オーダ（サブナノメートル）での高密度記録再生を
行うことができる。
ップ）を導電性物質間に電圧を加えて１ｎｍ程度の距離
まで近づけるとトンネル電流が流れることを利用するも
のである。この電流は両者の距離変化に敏感である。ト
ンネル電流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、実空間の全電子雲に関する種々の情報をも
読み取ることができる。この際面内方向の分解能は０．
１ｎｍ程度である。従って、ＳＴＭの原理を応用すれば
原子オーダ（サブナノメートル）での高密度記録再生を
行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ＳＴＭの
原理を用いた又は応用した情報記録及び／又は再生装置
においては、記録媒体表面への記録時及び／又は再生時
の記録及び再生方向とプローブ電極の走査方向の面合わ
せが行われていなかった。そのため、図１２に示してあ
る以下のような問題点があった。
原理を用いた又は応用した情報記録及び／又は再生装置
においては、記録媒体表面への記録時及び／又は再生時
の記録及び再生方向とプローブ電極の走査方向の面合わ
せが行われていなかった。そのため、図１２に示してあ
る以下のような問題点があった。
【０００５】記録時において、記録媒体表面の記録され
るべき方向とプローブ電極の走査方向が一致していない
ため、 ．記録容量が少なくなる。
るべき方向とプローブ電極の走査方向が一致していない
ため、 ．記録容量が少なくなる。
【０００６】．記録されない部分が出来る。
【０００７】再生時において、記録媒体表面の記録され
るべき方向とプローブ電極の走査方向が一致していない
ため、 ．読み取りエラーが多くなる。
るべき方向とプローブ電極の走査方向が一致していない
ため、 ．読み取りエラーが多くなる。
【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
より簡単な手段で記録媒体表面への記録時及び／又は再
生時の記録及び再生方向とプローブ電極の走査面の位置
決めを行う方法を提供することを目的とする。
より簡単な手段で記録媒体表面への記録時及び／又は再
生時の記録及び再生方向とプローブ電極の走査面の位置
決めを行う方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
すべくなされた本発明は、情報を記録・再生するための
記録媒体と、該記録媒体に対向して設けられた書込み読
出しを行う複数のプローブ電極とを、走査面に対し平行
を維持しながら記録時及び／又は再生時に該記録媒体へ
の記録方向と該複数のプローブ電極の走査方向を一致さ
せる方法において、該記録媒体を面方向に回転する基準
軸と該複数のプローブ電極をその面方向に回転する基準
軸を合わせる第１の位置決め手段と、該基準軸を中心に
該記録媒体又は該複数のプローブ電極を走査面に対し平
行を維持しながら相対的に回転移動させる第２の位置決
め手段により一致させることを特徴とする記録媒体とプ
ローブ電極間の位置決め方法、としている点にある。
すべくなされた本発明は、情報を記録・再生するための
記録媒体と、該記録媒体に対向して設けられた書込み読
出しを行う複数のプローブ電極とを、走査面に対し平行
を維持しながら記録時及び／又は再生時に該記録媒体へ
の記録方向と該複数のプローブ電極の走査方向を一致さ
せる方法において、該記録媒体を面方向に回転する基準
軸と該複数のプローブ電極をその面方向に回転する基準
軸を合わせる第１の位置決め手段と、該基準軸を中心に
該記録媒体又は該複数のプローブ電極を走査面に対し平
行を維持しながら相対的に回転移動させる第２の位置決
め手段により一致させることを特徴とする記録媒体とプ
ローブ電極間の位置決め方法、としている点にある。
【００１０】ここで、第１の位置決め手段と第２の位置
決め手段として具体的には、記録媒体表面及びプローブ
電極基板面に設けられた位置検出用の静電容量パットの
静電容量変化を用いることが挙げられる。
決め手段として具体的には、記録媒体表面及びプローブ
電極基板面に設けられた位置検出用の静電容量パットの
静電容量変化を用いることが挙げられる。
【００１１】また、第１の位置決め手段において、回転
の基準軸を静電容量検出パットの上に設定する位置決め
方法、あるいは、第１の位置決め手段において、基準軸
を記録媒体及び複数のプローブ電極の中心に設定する位
置決め方法、等が挙げられる。
の基準軸を静電容量検出パットの上に設定する位置決め
方法、あるいは、第１の位置決め手段において、基準軸
を記録媒体及び複数のプローブ電極の中心に設定する位
置決め方法、等が挙げられる。
【００１２】さらに、第２の位置決め手段において、基
準軸の回りに複数のプローブ電極を有した基板を回転さ
せる位置決め方法、あるいは、第２の位置決め手段にお
いて、基準軸の回りに記録媒体を回転させる位置決め方
法、等を挙げることができる。
準軸の回りに複数のプローブ電極を有した基板を回転さ
せる位置決め方法、あるいは、第２の位置決め手段にお
いて、基準軸の回りに記録媒体を回転させる位置決め方
法、等を挙げることができる。
【００１３】かかる構成によれば、ＳＴＭの原理を用い
た又は応用した情報記録及び／又は再生装置において、
記録媒体表面への記録時及び／又は再生時の記録及び再
生方向とプローブ電極の走査方向の位置決めを回転機構
を用いた位置決め手段によって行うことにより、高密度
記録かつ読み取りエラーの少ない情報の記録及び／又は
再生が可能となる。
た又は応用した情報記録及び／又は再生装置において、
記録媒体表面への記録時及び／又は再生時の記録及び再
生方向とプローブ電極の走査方向の位置決めを回転機構
を用いた位置決め手段によって行うことにより、高密度
記録かつ読み取りエラーの少ない情報の記録及び／又は
再生が可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。
する。
【００１５】（実施例１）図１は本発明の特徴をもっと
も良く表す図であり、同図において１はマイクロメカニ
クス技術で作成された複数のプローブ電極、２は位置決
めに用いる静電容量検出パット、３は複数のプローブ電
極を記録媒体との平行を維持しながら回転させる回転機
構、４は複数のプローブ電極をＺ方向に微動・粗動させ
るＺ方向微動・粗動機構である。５は記録媒体で、ガラ
スを研磨して得られた基板５ａ上にＣｒ（下引き層）と
Ａｕを真空蒸着法により形成した下地電極５ｂを設け、
さらにグラファイト（ＨＯＰＧ）の記録層５ｃを設けた
ものである。記録層５ｃは下地電極５ｂの上に導電性接
着剤で接着され、記録層表面の記録再生領域はへき開に
より原子オーダで平滑になっている。６は記録媒体５を
ＸＹ方向に微動・粗動させるＸＹ方向微動・粗動機構で
ある。７は情報処理装置との接続を行うインターフェー
スであり、書込み読出し情報の入出力、ステータスの出
力、制御信号の入力、アドレス信号の出力を行う。
も良く表す図であり、同図において１はマイクロメカニ
クス技術で作成された複数のプローブ電極、２は位置決
めに用いる静電容量検出パット、３は複数のプローブ電
極を記録媒体との平行を維持しながら回転させる回転機
構、４は複数のプローブ電極をＺ方向に微動・粗動させ
るＺ方向微動・粗動機構である。５は記録媒体で、ガラ
スを研磨して得られた基板５ａ上にＣｒ（下引き層）と
Ａｕを真空蒸着法により形成した下地電極５ｂを設け、
さらにグラファイト（ＨＯＰＧ）の記録層５ｃを設けた
ものである。記録層５ｃは下地電極５ｂの上に導電性接
着剤で接着され、記録層表面の記録再生領域はへき開に
より原子オーダで平滑になっている。６は記録媒体５を
ＸＹ方向に微動・粗動させるＸＹ方向微動・粗動機構で
ある。７は情報処理装置との接続を行うインターフェー
スであり、書込み読出し情報の入出力、ステータスの出
力、制御信号の入力、アドレス信号の出力を行う。
【００１６】８は装置内の各ブロック間の相互作用の集
中制御を行う制御回路、９は書込み読出し情報（デー
タ）を制御回路８からの指示により書込んだり読出した
りする書込み読出し回路、１０は書込み読出し回路から
の指令信号で複数のプローブ電極１と記録媒体５との間
に書込み用のパルス状電圧を印加してデータを書込んだ
り、読出し用の電圧を印加するバイアス回路、１１は記
録・再生時に複数のプローブ電極１と記録媒体５との間
に流れる電流を検出するトンネル電流検出回路、１２は
制御回路８などの指示によりトンネル電流検出回路１１
や位置検出回路１３の信号を基に複数のプローブ電極１
や記録媒体５の位置を決定する位置決め回路、１４は位
置決め回路１５からのサーボ信号を基に複数のプローブ
電極１や記録媒体５の位置をサーボするサーボ回路、１
５はサーボ回路１４の信号に従い複数のプローブ電極１
のＺ方向微動・粗動機構４を駆動するＺ方向駆動回路、
１６はサーボ回路１４の信号に従い記録媒体５のＸＹ方
向微動・粗動機構６を駆動するＸＹ方向駆動回路、１７
はサーボ回路１４の信号に従い回転機構３を駆動する回
転機構駆動回路、１８は複数のプローブ電極１、記録媒
体５に設けられた静電容量検出用パット２からの静電容
量を検出する静電容量検出回路である。
中制御を行う制御回路、９は書込み読出し情報（デー
タ）を制御回路８からの指示により書込んだり読出した
りする書込み読出し回路、１０は書込み読出し回路から
の指令信号で複数のプローブ電極１と記録媒体５との間
に書込み用のパルス状電圧を印加してデータを書込んだ
り、読出し用の電圧を印加するバイアス回路、１１は記
録・再生時に複数のプローブ電極１と記録媒体５との間
に流れる電流を検出するトンネル電流検出回路、１２は
制御回路８などの指示によりトンネル電流検出回路１１
や位置検出回路１３の信号を基に複数のプローブ電極１
や記録媒体５の位置を決定する位置決め回路、１４は位
置決め回路１５からのサーボ信号を基に複数のプローブ
電極１や記録媒体５の位置をサーボするサーボ回路、１
５はサーボ回路１４の信号に従い複数のプローブ電極１
のＺ方向微動・粗動機構４を駆動するＺ方向駆動回路、
１６はサーボ回路１４の信号に従い記録媒体５のＸＹ方
向微動・粗動機構６を駆動するＸＹ方向駆動回路、１７
はサーボ回路１４の信号に従い回転機構３を駆動する回
転機構駆動回路、１８は複数のプローブ電極１、記録媒
体５に設けられた静電容量検出用パット２からの静電容
量を検出する静電容量検出回路である。
【００１７】本図面では、制御回路８、書込み読込み回
路９、バイアス回路１０、トンネル電流検出回路１１は
ｌつしか記載されていないが、実際には複数のプローブ
電極の数だけ使用する。
路９、バイアス回路１０、トンネル電流検出回路１１は
ｌつしか記載されていないが、実際には複数のプローブ
電極の数だけ使用する。
【００１８】図２（ａ）は、本実施例に用いた記録媒体
表面を示した図である。２ａ、２ｂは静電容量検出用パ
ットであり、５は記録媒体である。静電容量検出用パッ
ト２ａ、２ｂはフォトリソ工程で作られており、その位
置精度はフォトリソ工程により決定される程度の精度で
ある。本実施例では、静電容量検出用パット２ａを第１
の位置決め手段に用い、静電容量検出用パット２ｂを第
２の位置決め手段に用いた。
表面を示した図である。２ａ、２ｂは静電容量検出用パ
ットであり、５は記録媒体である。静電容量検出用パッ
ト２ａ、２ｂはフォトリソ工程で作られており、その位
置精度はフォトリソ工程により決定される程度の精度で
ある。本実施例では、静電容量検出用パット２ａを第１
の位置決め手段に用い、静電容量検出用パット２ｂを第
２の位置決め手段に用いた。
【００１９】図２（ｂ）は、本実施例に用いた複数のプ
ローブ電極を上方から（図１では下方から）見た図面で
あり、プローブ電極をＸ方向に５本、Ｙ方向に７本、合
計３５本配置した構成になっている。各々のプローブ電
極には、トンネルチップ２１からトンネル電流を検出又
は記録信号を記録層に対して電圧を印加するための配線
がなされており、各々がトンネル電流検出回路１１、バ
イアス回路１０につながれている。２３は複数のプロー
ブ電極を設けた基板である。２ｃ、２ｄは静電容量検出
用パットであり、２ａ、２ｂと同様にフォトリソ工程で
作られており、その位置精度はフォトリソ工程により決
定される程度の精度である。本実施例では、静電容量検
出用パット２ｄを第１の位置決め手段に用い、静電容量
検出用パット２ｃを第２の位置決め手段に用いた。
ローブ電極を上方から（図１では下方から）見た図面で
あり、プローブ電極をＸ方向に５本、Ｙ方向に７本、合
計３５本配置した構成になっている。各々のプローブ電
極には、トンネルチップ２１からトンネル電流を検出又
は記録信号を記録層に対して電圧を印加するための配線
がなされており、各々がトンネル電流検出回路１１、バ
イアス回路１０につながれている。２３は複数のプロー
ブ電極を設けた基板である。２ｃ、２ｄは静電容量検出
用パットであり、２ａ、２ｂと同様にフォトリソ工程で
作られており、その位置精度はフォトリソ工程により決
定される程度の精度である。本実施例では、静電容量検
出用パット２ｄを第１の位置決め手段に用い、静電容量
検出用パット２ｃを第２の位置決め手段に用いた。
【００２０】図３はプローブ電極の構成例を示す断面図
である。２１はトンネル電流あるいは記録信号を記録層
に対して電圧を印加するトンネルチップである。２２は
トンネルチップをＺ方向に移動させるためのカンチレバ
ーであり、マイクロメカニクス技術により形成される。
そして２４及び２５の電極に任意の電圧を印加すること
により、その静電力によってカンチレバーを変位させる
ことができる。２６はトンネルチップをカンチレバー上
に有するプローブ電極であり、２３はプローブ電極が形
成されている基板である。
である。２１はトンネル電流あるいは記録信号を記録層
に対して電圧を印加するトンネルチップである。２２は
トンネルチップをＺ方向に移動させるためのカンチレバ
ーであり、マイクロメカニクス技術により形成される。
そして２４及び２５の電極に任意の電圧を印加すること
により、その静電力によってカンチレバーを変位させる
ことができる。２６はトンネルチップをカンチレバー上
に有するプローブ電極であり、２３はプローブ電極が形
成されている基板である。
【００２１】ここで、図２（ａ）に示す記録媒体５をＸ
Ｙ方向微動・粗動機構６に装着した。装着はＸＹ方向微
動・粗動機構６に接着剤で固定した試料ホルダーにねじ
で固定することにより行った。また、図２（ｂ）に示す
複数のプローブ電極は回転機構３に接着剤を用いて装着
した。この時、回転機構３の回転軸（回転中心）と複数
のプローブ電極の回転軸（回転中心）はすでに合わせて
ある。本実施例に用いた装置は複数のプローブ電極をＸ
Ｙ方向に対し固定し、記録媒体をＸＹ方向に微動する構
成になっている。
Ｙ方向微動・粗動機構６に装着した。装着はＸＹ方向微
動・粗動機構６に接着剤で固定した試料ホルダーにねじ
で固定することにより行った。また、図２（ｂ）に示す
複数のプローブ電極は回転機構３に接着剤を用いて装着
した。この時、回転機構３の回転軸（回転中心）と複数
のプローブ電極の回転軸（回転中心）はすでに合わせて
ある。本実施例に用いた装置は複数のプローブ電極をＸ
Ｙ方向に対し固定し、記録媒体をＸＹ方向に微動する構
成になっている。
【００２２】次に、位置決め方法の詳細を述べる。ま
ず、第１の位置決め手段により記録媒体５の回転中心Ｏ
1 と複数のプローブ電極の回転中心Ｏ2 を合わせる。本
実施例では、各々の回転中心は図２（ａ），（ｂ）に示
されるように中央に設定した。
ず、第１の位置決め手段により記録媒体５の回転中心Ｏ
1 と複数のプローブ電極の回転中心Ｏ2 を合わせる。本
実施例では、各々の回転中心は図２（ａ），（ｂ）に示
されるように中央に設定した。
【００２３】詳述すると、まず、Ｚ方向微動・粗動機構
４により、静電容量検出用パット２ａで静電容量が測定
できるまで、複数のプローブ電極を記録媒体５に近づけ
る。今回は１００μｍまで静電容量検出用パット２ａを
近づけたら静電容量が測定できるようになり、静電容量
型変位計からの出力は電圧にして１０Ｖであった。この
時、記録媒体５と複数のプローブ電極の位置関係は図４
（ａ）に示す通りであり、この時すでに走査面と記録媒
体表面、及び複数のプローブ電極の面はすでに合ってい
る。
４により、静電容量検出用パット２ａで静電容量が測定
できるまで、複数のプローブ電極を記録媒体５に近づけ
る。今回は１００μｍまで静電容量検出用パット２ａを
近づけたら静電容量が測定できるようになり、静電容量
型変位計からの出力は電圧にして１０Ｖであった。この
時、記録媒体５と複数のプローブ電極の位置関係は図４
（ａ）に示す通りであり、この時すでに走査面と記録媒
体表面、及び複数のプローブ電極の面はすでに合ってい
る。
【００２４】次に、ＸＹ方向微動・粗動機構６により記
録媒体５をＸ方向に０．１Ｈｚで走査する。静電容量検
出用パット２ａの静電容量は、静電容量検出用パット２
ａと２ｃの重なり合う面積によって変わるので、その重
なり合う面積が一番多い時、すなわち静電容量が一番高
くなる時走査をやめる。続いて、同様にＹ方向にも走査
を行い、静電容量が一番高くなる時走査をやめる（図４
（ｂ））。
録媒体５をＸ方向に０．１Ｈｚで走査する。静電容量検
出用パット２ａの静電容量は、静電容量検出用パット２
ａと２ｃの重なり合う面積によって変わるので、その重
なり合う面積が一番多い時、すなわち静電容量が一番高
くなる時走査をやめる。続いて、同様にＹ方向にも走査
を行い、静電容量が一番高くなる時走査をやめる（図４
（ｂ））。
【００２５】この結果、記録媒体５の回転中心と複数の
プローブ電極の回転中心を合わせることができる。本実
施例では、この動作を２回繰り返すことにより±５ｎｍ
の範囲で記録媒体５の回転中心と複数のプローブ電極の
回転中心を合わせることができた。
プローブ電極の回転中心を合わせることができる。本実
施例では、この動作を２回繰り返すことにより±５ｎｍ
の範囲で記録媒体５の回転中心と複数のプローブ電極の
回転中心を合わせることができた。
【００２６】次に、第２の位置決め手段により記録媒体
５の走査方向と情報の記録及び／または再生方向を合わ
せる。詳述すると、複数のプローブ電極を記録媒体５と
の平行を維持しながら右または左回りに回転機構３を用
いて回転させる。この時、静電容量検出用パット２ｂと
２ｄの静電容量を測定し、その値が最大になったら回転
を止める。これにより走査方向と情報を記録及び／また
は再生する方向を合わせることができる。
５の走査方向と情報の記録及び／または再生方向を合わ
せる。詳述すると、複数のプローブ電極を記録媒体５と
の平行を維持しながら右または左回りに回転機構３を用
いて回転させる。この時、静電容量検出用パット２ｂと
２ｄの静電容量を測定し、その値が最大になったら回転
を止める。これにより走査方向と情報を記録及び／また
は再生する方向を合わせることができる。
【００２７】この状態でプローブ電極１にトンネル電流
が流れるまで複数のプローブ電極を記録媒体５に接近さ
せ、情報の記録及び／又は再生を行ったところ、走査方
向に一致した記録ができ、再生もエラーなく行うことが
できた。
が流れるまで複数のプローブ電極を記録媒体５に接近さ
せ、情報の記録及び／又は再生を行ったところ、走査方
向に一致した記録ができ、再生もエラーなく行うことが
できた。
【００２８】本実施例では、第２の位置決め手段に用い
る静電容量検出用パット２ｂ、２ｄを図２（ｂ）の位置
に設置したが、これはなんら制限されるものではなく、
図５及び図６に示される位置でも良い。また、第１の位
置決め手段と第２の位置決め手段では違う静電容量検出
用パットを用いたが、図７に示すように１組の静電容量
検出用パットでも十分である。
る静電容量検出用パット２ｂ、２ｄを図２（ｂ）の位置
に設置したが、これはなんら制限されるものではなく、
図５及び図６に示される位置でも良い。また、第１の位
置決め手段と第２の位置決め手段では違う静電容量検出
用パットを用いたが、図７に示すように１組の静電容量
検出用パットでも十分である。
【００２９】また、本実施例では回転機構３を複数のプ
ローブ電極２３側に配置し、第２の位置決め手段におい
て複数のプローブ電極２３を回転させたが、回転機構３
を記録媒体５側に配置し、第２の位置決め手段において
記録媒体を回転させても構わない。
ローブ電極２３側に配置し、第２の位置決め手段におい
て複数のプローブ電極２３を回転させたが、回転機構３
を記録媒体５側に配置し、第２の位置決め手段において
記録媒体を回転させても構わない。
【００３０】（実施例２）図８は、本発明の第２の実施
例に係る記録媒体表面と複数のプローブ電極を示した図
である。全体の構成は実施例１と同様であるが、記録媒
体５と複数のプローブ電極の回転中心を、図８に示すよ
うに静電容量検出用パット２ａ及び２ｃの上に設定し
た。
例に係る記録媒体表面と複数のプローブ電極を示した図
である。全体の構成は実施例１と同様であるが、記録媒
体５と複数のプローブ電極の回転中心を、図８に示すよ
うに静電容量検出用パット２ａ及び２ｃの上に設定し
た。
【００３１】ここで、図８（ａ）に示す記録媒体５をＸ
Ｙ方向微動・粗動機構６に装着した。装着はＸＹ方向微
動・粗動機構６に接着剤で固定した試料ホルダーにねじ
で固定することにより行った。また、図８（ｂ）に示す
複数のプローブ電極は回転機構３に接着剤を用いて装着
した。この時、回転機構３の回転軸（回転中心）と複数
のプローブ電極の回転軸（回転中心）はすでに合わせて
ある。
Ｙ方向微動・粗動機構６に装着した。装着はＸＹ方向微
動・粗動機構６に接着剤で固定した試料ホルダーにねじ
で固定することにより行った。また、図８（ｂ）に示す
複数のプローブ電極は回転機構３に接着剤を用いて装着
した。この時、回転機構３の回転軸（回転中心）と複数
のプローブ電極の回転軸（回転中心）はすでに合わせて
ある。
【００３２】本実施例に用いた装置は、複数のプローブ
電極をＸＹ方向に対し固定し、記録媒体をＸＹ方向に微
動する構成になっている。
電極をＸＹ方向に対し固定し、記録媒体をＸＹ方向に微
動する構成になっている。
【００３３】次に、位置決め方法の詳細を述べる。ま
ず、第１の位置決め手段により記録媒体５の回転中心と
複数のプローブ電極の回転中心を合わせる。詳述する
と、まず、Ｚ方向微動・粗動機構４により、静電容量検
出用パット２ａで静電容量が測定できるまで、複数のプ
ローブ電極を記録媒体５に近づける。今回は１００μｍ
まで静電容量検出用パット２ａを近づけたら静電容量が
測定できるようになり、その値は電圧にして１０Ｖであ
った。この時、記録媒体５と複数のプローブ電極の位置
関係は図９（ａ）に示す通りであり、この時すでに走査
面と記録媒体表面、及び複数のプローブ電極の面はすで
に合っている。
ず、第１の位置決め手段により記録媒体５の回転中心と
複数のプローブ電極の回転中心を合わせる。詳述する
と、まず、Ｚ方向微動・粗動機構４により、静電容量検
出用パット２ａで静電容量が測定できるまで、複数のプ
ローブ電極を記録媒体５に近づける。今回は１００μｍ
まで静電容量検出用パット２ａを近づけたら静電容量が
測定できるようになり、その値は電圧にして１０Ｖであ
った。この時、記録媒体５と複数のプローブ電極の位置
関係は図９（ａ）に示す通りであり、この時すでに走査
面と記録媒体表面、及び複数のプローブ電極の面はすで
に合っている。
【００３４】次に、ＸＹ方向微動・粗動機構６により記
録媒体５をＸ方向に０．１Ｈｚで走査する。静電容量検
出用パット２ａの静電容量は静電容量検出用パット２ａ
と２ｃの重なり合う面積によって変わるので、その重な
り合う面積が一番多い時、すなわち静電容量が一番高く
なる時走査をやめる。続いて、同様にＹ方向にも走査を
行い、静電容量が一番高くなる時走査をやめる（図９
（ｂ））。
録媒体５をＸ方向に０．１Ｈｚで走査する。静電容量検
出用パット２ａの静電容量は静電容量検出用パット２ａ
と２ｃの重なり合う面積によって変わるので、その重な
り合う面積が一番多い時、すなわち静電容量が一番高く
なる時走査をやめる。続いて、同様にＹ方向にも走査を
行い、静電容量が一番高くなる時走査をやめる（図９
（ｂ））。
【００３５】この結果、記録媒体５の回転中心と複数の
プローブ電極の回転中心を合わせることができる。本実
施例では、この動作を２回繰り返すことにより±５ｎｍ
の範囲で記録媒体５の回転中心と複数のプローブ電極の
回転中心を合わせることができた。
プローブ電極の回転中心を合わせることができる。本実
施例では、この動作を２回繰り返すことにより±５ｎｍ
の範囲で記録媒体５の回転中心と複数のプローブ電極の
回転中心を合わせることができた。
【００３６】次に、第２の位置決め手段により記録媒体
５の走査方向と情報の記録及び／または再生方向を合わ
せる。詳述すると、複数のプローブ電極を記録媒体５と
の平行を維持しながら右または左回りに回転機構３を用
いて回転させる。この時静電容量検出用パット２ｂと２
ｄの静電容量を測定し、その値が最大になったら回転を
止める。これにより走査方向と情報を記録及び／または
再生する方向を合わせることができる。
５の走査方向と情報の記録及び／または再生方向を合わ
せる。詳述すると、複数のプローブ電極を記録媒体５と
の平行を維持しながら右または左回りに回転機構３を用
いて回転させる。この時静電容量検出用パット２ｂと２
ｄの静電容量を測定し、その値が最大になったら回転を
止める。これにより走査方向と情報を記録及び／または
再生する方向を合わせることができる。
【００３７】この状態でプローブ電極１にトンネル電流
が流れるまで複数のプローブ電極を記録媒体５に接近さ
せ、情報の記録及び／又は再生を行ったところ、走査方
向に一致した記録ができ、再生もエラーなく行うことが
できた。
が流れるまで複数のプローブ電極を記録媒体５に接近さ
せ、情報の記録及び／又は再生を行ったところ、走査方
向に一致した記録ができ、再生もエラーなく行うことが
できた。
【００３８】本実施例では、第２の位置決め手段に用い
る静電容量検出用パット２ｂ、２ｄを図２（ｂ）の位置
に設置したが、これはなんら制限されるものではなく、
図５及び図６に示される位置でも良い。また、記録領域
になんら支障がなければ図１０の位置に静電容量検出用
パットを配置してもよい。
る静電容量検出用パット２ｂ、２ｄを図２（ｂ）の位置
に設置したが、これはなんら制限されるものではなく、
図５及び図６に示される位置でも良い。また、記録領域
になんら支障がなければ図１０の位置に静電容量検出用
パットを配置してもよい。
【００３９】また、本実施例では静電容量検出用パット
の形状として四角形のものを示したが、図１１のように
円形であっても構わない。
の形状として四角形のものを示したが、図１１のように
円形であっても構わない。
【００４０】また、本実施例では回転機構３を複数のプ
ローブ電極２３側に配置し、第２の位置決め手段におい
て複数のプローブ電極２３を回転させたが、回転機構３
を記録媒体５側に配置し、第２の位置決め手段において
記録媒体５を回転させてもよい。
ローブ電極２３側に配置し、第２の位置決め手段におい
て複数のプローブ電極２３を回転させたが、回転機構３
を記録媒体５側に配置し、第２の位置決め手段において
記録媒体５を回転させてもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録時及び／又は再生時における記録媒体表面の記録及
び再生方向とプローブ電極の走査面の位置決めを行うこ
とができ、高密度記録かつ読み取りエラーの少ない情報
の記録及び／又は再生が可能となった。
記録時及び／又は再生時における記録媒体表面の記録及
び再生方向とプローブ電極の走査面の位置決めを行うこ
とができ、高密度記録かつ読み取りエラーの少ない情報
の記録及び／又は再生が可能となった。
【図１】本発明の位置決め手段，方法の概略ブロック図
である。
である。
【図２】本発明の実施例１に係る記録媒体表面に設けら
れた静電容量検出用パットを示した図、及び複数のプロ
ーブ電極表面に設けられた静電容量検出用パットを示し
た図である。
れた静電容量検出用パットを示した図、及び複数のプロ
ーブ電極表面に設けられた静電容量検出用パットを示し
た図である。
【図３】プローブ電極の構成例の断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る記録媒体と複数のプロ
ーブ電極の偏心を示した図、及び第１の位置決め手段に
より回転中心が一致したことを示す図である。
ーブ電極の偏心を示した図、及び第１の位置決め手段に
より回転中心が一致したことを示す図である。
【図５】本発明に係る記録媒体表面と複数のプローブ電
極表面の静電容量検出用パットの位置の他の例を示した
図である。
極表面の静電容量検出用パットの位置の他の例を示した
図である。
【図６】本発明に係る記録媒体表面と複数のプローブ電
極表面の静電容量検出用パットの位置の他の例を示した
図である。
極表面の静電容量検出用パットの位置の他の例を示した
図である。
【図７】本発明の実施例１の他の例を示した図である。
【図８】本発明の実施例２に係る記録媒体表面に設けら
れた静電容量検出用パットを示した図、及び複数のプロ
ーブ電極表面に設けられた静電容量検出用パットを示し
た図である。
れた静電容量検出用パットを示した図、及び複数のプロ
ーブ電極表面に設けられた静電容量検出用パットを示し
た図である。
【図９】本発明の実施例２に係る記録媒体と複数のプロ
ーブ電極の偏心を示した図、及び第１の位置決め手段に
より回転中心が一致したことを示す図である。
ーブ電極の偏心を示した図、及び第１の位置決め手段に
より回転中心が一致したことを示す図である。
【図１０】本発明に係る実施例２の他の例を示した図で
ある。
ある。
【図１１】本発明に係る実施例２の他の例を示した図で
ある。
ある。
【図１２】記録時及び／又は再生時における記録媒体表
面の記録及び再生方向とプローブ電極の走査面の不一致
を示したものである。
面の記録及び再生方向とプローブ電極の走査面の不一致
を示したものである。
【符号の説明】 １ プローブ電極 ２ 静電容量検出用パット ２ａ〜２ｄ 静電容量検出用パット ３ 回転機構 ４ Ｚ方向微動・粗動機構 ５ 記録媒体 ５ａ 基板 ５ｂ 下地電極 ５ｃ 記録層 ５ｄ 記録領域 ６ ＸＹ方向微動・粗動機構 ７ インターフェース ８ 制御回路 ９ 書込み読出し回路 １０ バイアス回路 １１ トンネル電流検出回路（記録・再生用） １２ 位置決め回路 １３ 位置検出回路 １４ サーボ回路 １５ Ｚ方向駆動回路 １６ ＸＹ方向駆動回路 １７ 回転機構駆動回路 １８ 静電容量検出回路 ２１ トンネルチップ ２２ カンチレバー ２３ 複数のプローブ電極（基板） ２４ 電極 ２５ 電極 ２６ プローブ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑中 勝則 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 昭63−91865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 9/00 G11B 21/02 G11B 17/00 G11B 19/00
Claims (6)
- 【請求項１】 情報を記録・再生するための記録媒体
と、該記録媒体に対向して設けられた書込み読出しを行
う複数のプローブ電極とを、走査面に対し平行を維持し
ながら記録時及び／又は再生時に該記録媒体への記録方
向と該複数のプローブ電極の走査方向を一致させる方法
において、該記録媒体を面方向に回転する基準軸と該複
数のプローブ電極をその面方向に回転する基準軸を合わ
せる第１の位置決め手段と、該基準軸を中心に該記録媒
体又は該複数のプローブ電極を走査面に対し平行を維持
しながら相対的に回転移動させる第２の位置決め手段に
より一致させることを特徴とする記録媒体とプローブ電
極間の位置決め方法。 - 【請求項２】 前記第１の位置決め手段と第２の位置決
め手段として、記録媒体及び複数のプローブ電極を有し
た基板に設けられた位置検出用の静電容量パットの静電
容量変化を用いることを特徴とする請求項１記載の記録
媒体とプローブ電極間の位置決め方法。 - 【請求項３】 前記第１の位置決め手段において、基準
軸を静電容量検出パットの上に設定することを特徴とす
る請求項２記載の記録媒体とプローブ電極間の位置決め
方法。 - 【請求項４】 前記第１の位置決め手段において、基準
軸を記録媒体及び複数のプローブ電極の中心に設定する
ことを特徴とする請求項２記載の記録媒体とプローブ電
極間の位置決め方法。 - 【請求項５】 前記第２の位置決め手段において、基準
軸の回りに複数のプローブ電極を有した基板を回転させ
ることを特徴とする請求項２記載の記録媒体とプローブ
電極間の位置決め方法。 - 【請求項６】 前記第２の位置決め手段において、基準
軸の回りに記録媒体を回転させることを特徴とする請求
項２記載の記録媒体とプローブ電極間の位置決め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293908A JP2976151B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 記録媒体とプローブ電極間の位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293908A JP2976151B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 記録媒体とプローブ電極間の位置決め方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109131A JPH05109131A (ja) | 1993-04-30 |
| JP2976151B2 true JP2976151B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=17800711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3293908A Expired - Fee Related JP2976151B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 記録媒体とプローブ電極間の位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2976151B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5418771A (en) * | 1993-02-25 | 1995-05-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus provided with surface aligning mechanism between probe head substrate and recording medium substrate |
| US8077588B2 (en) * | 2005-07-26 | 2011-12-13 | Pioneer Corporation | Driving apparatus |
| KR100682957B1 (ko) * | 2006-01-09 | 2007-02-15 | 삼성전자주식회사 | Ｘｙ스테이지 모듈과 이를 채용한 정보저장기기 및ｘｙ스테이지 모듈의 제조방법 |
| JP6317587B2 (ja) * | 2014-01-22 | 2018-04-25 | 日本放送協会 | 基板アライメント装置及びそれを備えた基板接合装置並びに基板アライメント方法及び基板接合方法 |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP3293908A patent/JP2976151B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05109131A (ja) | 1993-04-30 |
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