JP2983693B2 - 情報処理方法及び情報処理装置 - Google Patents

情報処理方法及び情報処理装置

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JP2983693B2 JP3152472A JP15247291A JP2983693B2 JP 2983693 B2 JP2983693 B2 JP 2983693B2 JP 3152472 A JP3152472 A JP 3152472A JP 15247291 A JP15247291 A JP 15247291A JP 2983693 B2 JP2983693 B2 JP 2983693B2
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俊彦 宮▲崎▼
邦裕 酒井
勝則 畑中
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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、走査型トンネル顕微鏡
の原理を応用した情報処理方法及び情報処理装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】高密度記録方法としては、従来から種々
の方法が知られているが、代表的なものは磁気記録及び
光記録である。磁気記録では、記録再生に使用する磁気
ヘッド等の装置の制約により記録長が定まり、この場合
に1μm程度が限界となる。光記録では、記録再生に使
用する光のビーム径によって記録波長が制限され、1〜
0.5μm程度が限界となっている。
【0003】一方、近年では走査型トンネル顕微鏡(以
下STMと云う)が開発され[G.Binning et al.,Helvet
ica Physica Acta, 55, 726(1982)]、固体表面状態を水
平分解能が数オングストローム、垂直分解能が1オング
ストローム以下の高分解能で分析できるようになってい
る。
【0004】このSTMの原理を用いて、記録媒体表面
上に凹凸又は電子状態の変化をnmのオーダで記録再生
することが、例えば米国特許明細書第5475822
号、特開昭63−161552号公報、同161553
号公報に開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、STM
を用いた記録再生装置では、プローブと記録媒体の距離
が1nm以下と近接した状態にあるため、強い衝撃や記
録媒体上の塵埃や基板の大きな構造により、プローブと
記録媒体間の距離制御を行う例えばPZT等のアクチュ
エータに送る電気的フィードバックの応答周波数よりも
早い応答、或いはアクチュエータの最大変位量よりも大
きな変位量を生ずる場合があり、距離制御が不能な状態
になり、プローブの先端が記録媒体に接触し損傷を受
け、マルチプローブなどのように構造変化を生ずる場合
がある。この損傷したプローブのまま記録再生動作を進
めると、記録されている情報を誤ったまま読み込んでし
まい、かつその情報が正しい情報であると判断する虞れ
がある。
【0006】本発明の目的は、得られた情報が正常なプ
ローブで得られた正しいものであるかどうかを確認でき
る情報処理方法及び情報処理装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明は、プローブと該プローブに対向して設けた
記録媒体とを相対移動させながら、前記プローブにより
前記記録媒体上の記録情報を記録又は再生する情報処理
方法において、前記プローブにより前記記録媒体上の同
一個所を複数回再生し、異なる回の再生信号を2値化し
て得られたデータを互いに比較して、先に再生されたデ
ータに対して後から再生されたデータの数が増加した場
合には、前記プローブが損傷したと判断することを特徴
とする情報処理方法である。
【0008】上記指定発明に関連する本発明は、プロー
ブと該プローブに対向して設けた記録媒体とを相対移動
させながら、前記プローブにより前記記録媒体上の記録
情報を記録又は再生する情報処理装置において、前記プ
ローブにより前記記録媒体上の同一個所を複数回再生
し、異なる回の再生信号を2値化する2値化回路と、2
値化回路から出力させるデータを互いに比較し、比較の
結果、先に再生されたデータに対して後から再生された
データの数が増加した場合に前記プローブが損傷したと
判断する比較回路とを備えたことを特徴とする情報処理
装置である。
【0009】
【作用】上述の構成を有する情報処理方法及び情報処理
装置は、記録媒体上に記録されている情報を再生する場
合に、プローブで同一個所を複数回走査し、得られる1
回目の走査情報と2回目以降の走査情報とを比較処理し
ながら再生する。
【0010】
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図1は第1の実施例を説明するための記録再生装
置の構成図である。基板1、下地電極2上に形成された
記録媒体3は、XY方向粗動機構4上に載置されてい
る。記録媒体3に対してその上方にプローブ5が配置さ
れ、プローブ5はZ方向粗動機構6、XYZ方向微動機
構7に取り付けられている。8は書込み・読出し情報、
ステータス情報、制御信号、アドレス情報、誤り信号を
入出力するためのインタフェイスであり、制御回路9、
書込読出回路10、位置決め回路11に接続されてい
る。制御回路9の出力は書込読出回路10、位置決め回
路11、スイッチ12に接続されている。また、書込読
出回路10の出力は電圧印加回路13、二値化処理回路
14に接続され、電圧印加回路13のパルス状電圧は下
地電極2とプローブ5間に印加するように接続されてい
る。記録媒体3とプローブ5の間を流れるトンネル電流
は電流増幅回路15で増幅され、位置決め回路11、サ
ーボ回路16を経て、Z方向駆動回路17、XY方向駆
動回路18に接続され、これらの駆動回路17、18の
出力はZ方向粗動機構6、XYZ方向微動機構7に接続
されている。また、XY方向粗動機構4、Z方向粗動機
構6、XYZ方向微動機構7の出力は位置検出回路19
を経て位置決め回路11に接続されている。更に、二値
化処理回路14の出力はスイッチ12によりデータ保存
回路20、21に択一的に接続され、これらの保存回路
20、21の出力は比較回路22を経て制御回路9に接
続されている。
【0011】プローブ5はW、Pt、Pd、TiC、W
C等の導電性材料で製造され、本実施例ではPdを真空
蒸着法により円錐状に堆積させ作成されている。記録媒
体3はマイカ(雲母)を劈開して得られた平滑な基板1
の上に、金(Au)をエピタキシャル成長させた下地電
極2上に、電気メモリ効果を有するスクアリリウム−ビ
ス−6−オクチルアズレンをラングミュア・プロジェッ
ト法(LB法)により4層累積している。
【0012】動作時においては、先ずプローブ5は記録
媒体3との接触や衝突を避けるために記録媒体から離れ
ているので、Z方向粗動機構6及びXYZ方向微動機構
7によって両者を接近させる。手順としては、プローブ
5と記録媒体3の下地電極2の間に電圧印加回路13に
より1Vの読取電圧を印加して、Z方向粗動機構6及び
XYZ方向微動機構7を駆動して、電流増幅回路13で
検出されるトンネル電流が1nAになるまでプローブ5
を記録媒体3に近付けることにより行う。このようにし
て、Z方向粗動機構6を保持し、プローブ5をXYZ方
向微動機構7を用いて、記録媒体3上を走査することに
より記録再生ができる。
【0013】情報を記録する場合には、記録媒体3の記
録領域上をプローブ5で走査しながら、制御回路9の制
御信号により書き込み位置に至ると、電圧印加回路13
によりパルス高さ3V、パルス幅50nsのパルス電圧
を印加して行う。このパルス状電圧は電気メモリ効果を
有する記録媒体3がオフ(高抵抗)状態からオン(低抵
抗)状態に変化する電圧である。
【0014】再生する場合には、プローブ5と記録媒体
3の下地電極2の間に1Vの電圧を印加しながら、プロ
ーブ5をXYZ方向微動機構7を用いて記録媒体3の記
録領域上を走査して、電流増幅回路15で電流変化を見
ることで行う。また、この再生時にはデータの比較によ
るプローブ損傷診断処理も行われる。
【0015】比較に際しては、書込読出回路10から送
られてくる読出し情報を、制御回路9から指令されるタ
イミング信号に同期させて、スイッチ12の切換えによ
りデータ保存回路20或いはデータ保存回路21に順次
に送り、比較回路22においてデータの比較を行い、比
較回路22で誤りのデータか正しいデータなのかを決定
し、制御回路9に指令を送る。比較情報としては、一次
元、二次元、三次元の情報比較があるが、一次元情報の
比較においては、記録媒体3の記録されている同一個所
を、プローブ5により複数回走査し、得られる往復のデ
ータを比較する。図2は再生時の記録データに対するプ
ローブ5の走査状況の模式断面図を示し、Dはこの記録
方法により記録した記録媒体3における記録データであ
る。
【0016】また、図3は図2から得られた1回目の走
査情報グラフ化したものであり、図4は2回目の走査情
報をグラフ化したものである。これらの図3、図4は、
書込読出回路10から送られ2値化処理回路14で処理
された情報を位置Xの一次関数として表したものであ
り、この情報は図1のデータ保存回路20及び21の出
力に相当する。
【0017】図3と図4を比較してみると、図2におい
て書き込まれている記録データDが1データであるのに
対し、図4では2データである。これは図5に示すよう
に、プローブ5の先端が外部からの強い衝撃により損傷
を受け、例えばマルチプローブのように構造変化を生じ
たためと推定できる。
【0018】これらの比較は比較回路22において比較
される。ここで、1回目と2回目の走査で得られたデー
タは同一のものでないために、制御回路9ではプローブ
5の損傷と判断し、インタフェイス8を通じて上位機種
に誤り信号を送り、プローブ損傷をリアルタイムに知る
ことができる。
【0019】次に、二次元情報の比較例を説明すると、
図6、図7は2値化処理回路14の出力情報を位置
(X、Y)の二次関数として表したものである。図6は
1回目の走査情報であり、図7は2回目の走査情報であ
る。この結果もプローブ5が損傷し、先端がマルチプロ
ーブになったという情報である。比較し出力される結果
は、情報が少ない場合には一次元情報の比較と同じであ
るが、複数の情報がランダムに存在した場合には、情報
を2値の画像情報として取り込んでいる二次元情報の比
較が必要となる。
【0020】上述の各実施例において、情報再生を行う
場合に、同一個所の複数回走査により、常に情報を比較
処理しながら再生することが可能となり、再生中にプロ
ーブが媒体と接触して、損傷を受けたというプローブ損
傷信号が送られるため、リアルタイムにプローブが正し
く機能しなくなったということが、信号処理により装置
内で判断される。
【0021】この複数回の走査の際に、一次元の記録情
報のデータは、往々データつまり同じ方向の複数回走査
で得られるデータ、又は往復データつまり往復動走査の
それぞれで得られるデータの比較処理でもよい。
【0022】また、三次元情報の場合においても、同様
な比較を行うことができ、更には二次元、三次元情報の
データ比較の場合には、同一個所であれば1回目のデー
タと2回目のデータの走査方向、走査開始点、走査終了
点を必ずしも一致させる必要はない。
【0023】また、例えばプローブ或いは記録媒体を図
示しない回転機構で、1回目の走査後に所定角度回転さ
せて、次の走査を行うようにすることもできる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る情報処
理方法及び情報処理装置は、記録再生動作中にプローブ
の先端が損傷を受けたということを、リアルタイムに判
断し誤り指令を送ることが可能となり、高い信頼性を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る記録再生装置の構成図である。
【図2】走査状況の模式断面図である。
【図3】一次元情報に対する1回目の走査結果のグラフ
図である。
【図4】2回目の走査結果のグラフ図である。
【図5】走査状況の模式断面図である。
【図6】二次元情報に対する1回目の走査結果のグラフ
図である。
【図7】2回目の走査結果のグラフ図である。
【符号の説明】
2 下地電極 3 記録媒体 4 XY粗動機構 5 プローブ 6 Z方向粗動機構 7 XYZ方向微動機構 8 インタフェイス 9 制御回路 10 書込読出回路 11 位置決め回路 12 スイッチ 13 電圧印加回路 14 2値化処理回路 15 電流増幅回路 17 Z方向駆動回路 18 XY方向駆動回路 19 位置検出回路 20、21 データ保存回路 22 比較回路
───────────────────────────────────────────────────── 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三丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−12505(JP,A) 特開 平3−122514(JP,A) 特開 平4−1949(JP,A) 特開 平4−178938(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 9/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プローブと該プローブに対向して設けた
    記録媒体とを相対移動させながら、前記プローブにより
    前記記録媒体上の記録情報を記録又は再生する情報処理
    方法において、前記プローブにより前記記録媒体上の同
    一個所を複数回再生し、異なる回の再生信号を2値化し
    て得られたデータを互いに比較して、先に再生されたデ
    ータに対して後から再生されたデータの数が増加した場
    合には、前記プローブが損傷したと判断することを特徴
    とする情報処理方法。
  2. 【請求項2】 前記複数回の再生は、前記プローブと記
    録媒体を一方向に相対移動させることによって検出され
    る一次元情報とする請求項1に記載の情報処理方法。
  3. 【請求項3】 前記複数回の再生は、前記プローブと記
    録媒体を互いに直交する2方向に相対移動させることに
    よって検出される二次元情報とする請求項1に記載の情
    報処理方法。
  4. 【請求項4】 プローブと該プローブに対向して設けた
    記録媒体とを相対移動させながら、前記プローブにより
    前記記録媒体上の記録情報を記録又は再生する情報処理
    装置において、前記プローブにより前記記録媒体上の同
    一個所を複数回再生し、異なる回の再生信号を2値化す
    る2値化回路と、2値化回路から出力させるデータを互
    いに比較し、比較の結果、先に再生されたデータに対し
    て後から再生されたデータの数が増加した場合に前記プ
    ローブが損傷したと判断する比較回路とを備えたことを
    特徴とする情報処理装置。
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JPH09237162A (ja) * 1996-02-23 1997-09-09 Hewlett Packard Co <Hp> 走査型データ記憶システム、及びその針摩耗管理方法、媒体摩耗管理方法、並びに残存寿命表示装置

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