JP4370165B2 - 物品の機械的衝撃に対する感度を低減するための装置 - Google Patents
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Description
ピー・ヴェティガ(P. Vettiger)他、「"ヤスデ"−未来のAFMデータ記憶装置用の1000以上のチップ(The"Millipede"-More than one thousand tips for future AFM data storage)」、アイ・ビー・エム・ジャーナル・オブ・リサーチ・アンド・ディベロップメント(IBMJournal of Research and Development)、44巻、3号、2000年5月
M1d1=M2d2 (1)
Claims (16)
- 機械的衝撃に対する感度を低減するための装置であって、
フレームと、
第1の変位の軸に沿って前記フレームに対して両方向に動くように、前記フレームに取り付けられた第1の平らな重りおよび第2の平らな重りと、
前記フレームに固定された第1の支点のまわりに旋回可能な第1のレバーであって、前記第1の重りに接続された一方の端部と前記第2の重りに接続された他方の端部を有する第1のレバーとを含み、
前記第1の支点は前記第1のレバーの前記端部の間に配置され、前記第1の支点の周りの第1の重りに関連する回転モーメントと前記第1の支点の周りの第2の重りに関連する回転モーメントとが等しくなるように前記第1のレバーと前記第1及び第2の重りが配置され、前記第1の重りが前記第1の支点のまわりに及ぼすトルクは、前記第1の変位の軸に沿って前記フレームに加えられる機械的衝撃に応じて、前記第2の重りが前記第1の支点のまわりに及ぼすトルクによって押しとどめられ、前記衝撃に対して前記第1および第2の重りは前記フレームに対して変位のないことを特徴とし、
さらに前記第2の重りが、前記第1の変位の軸に沿って前記フレームに対して前記第2の重りを動かすために入力励振に応答する電磁駆動ユニット備え、前記電磁駆動ユニットを介して前記第2の重りに前記機械的衝撃が加えられ、前記第1の重りに、前記第1の変位の軸に沿って前記フレームに対して、前記第2の重りと反対方向の対応する変位を生成する装置。 - 第3の重りと、
前記フレームに固定される第2の支点のまわりに旋回可能な第2のレバーと、
をさらに含み、
前記第3の重りおよび前記第1の重りは、前記フレームで画定される面内で前記第1の変位の軸に直交する第2の変位の軸に沿って、前記フレームに対して両方向に動くように前記フレームに取り付けられており、前記第2のレバーは前記第1の重りに接続された一方の端部と前記第3の重りに接続された他方の端部を有し、
前記第2の支点は前記第2のレバーの前記端部の間に配置され、前記第2の支点の周りの第1の重りに関連する回転モーメントと前記第2の支点の周りの第3の重りに関連する回転モーメントとが等しくなるように前記第2のレバーと前記第1及び第3の重りが配置され、前記第1の重りが前記第2の支点のまわりに及ぼすトルクは、前記第2の変位の軸に沿って前記フレームに加えられる機械的衝撃に応じて、前記第3の重りが前記第2の支点のまわりに及ぼすトルクによって押しとどめられ、前記衝撃に対して前記第1および第3の重りは前記フレームに対して変位のないことを特徴とし、
さらに前記第3の重りが、前記第2の変位の軸に沿って前記フレームに対して前記第3の重りを動かすために入力励振に応答する第2の電磁駆動ユニット備え、前記第2の電磁駆動ユニットを介して前記第3の重りに前記機械的衝撃が加えられ、前記第1の重りに、前記第2の変位の軸に沿って前記フレームに対して、前記第3の重りと反対方向の対応する変位を生成する、請求項1に記載の装置。 - 前記第1、第2の平らな重りは、それぞれ弾性バイアス部材を介して前記フレームに接続され、前記弾性バイアス部材は、それぞれ前記第1の支点の回転軸に垂直な面内で弾性バイアスに逆らう前記両方向の動きに対してフレキシブルであり、該面内から外れる動きに対してはフレキシブルでないことを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の重りが、機械的衝撃に対する感度を低減すべき基板または前記基板を支えるヨークもしくはこれら両方であり、前記第2の重りが前記第1の変位の軸に沿って前記フレームに対して動くように前記フレームに取り付けられたシャトルであり、前記電磁駆動ユニットが前記シャトルを前記フレームに対して変位させ、前記第3の重りが前記第2の変位の軸に沿って前記フレームに対して動くように前記フレームに取り付けられた第2のシャトルであり、前記第2の電磁駆動ユニットが前記第2のシャトルを前記フレームに対して変位させる、請求項2に記載の装置。
- 前記重りの各々が、同一平面上に配置されるか、またはそれぞれ互いに間隔を空けて配置された別々の平行な面内に各々配置される、請求項1乃至2のいずれかに記載の装置。
- 前記重りの各々が、少なくとも部分的に互いに重なり合う、請求項5に記載の装置。
- 前記電磁駆動ユニットが、前記第1の変位の軸に平行な磁化の軸を有し、かつ前記フレームに取り付けられた導電性コイルと協働する永久磁石手段を備え、前記導電性コイルの電流の流れである前記入力励振に応じて前記永久磁石手段の磁化の軸と同軸の磁界を生成する、請求項1に記載の装置。
- 前記第2の電磁駆動ユニットが、前記第2の変位の軸に平行な磁化の軸を有し、かつ前記フレームに取り付けられた第2の導電性コイルと協働する第2の永久磁石手段を備え、前記第2の導電性コイルの電流の流れである入力励振に応じて前記第2の永久磁石手段の磁化の軸と同軸の磁界を生成する、請求項2に記載の装置。
- 前記永久磁石手段および前記第2の永久磁石手段の各々が、同じ極が互いに向かい合う状態で配置された一対の永久磁石を備え、さらに前記導電性コイルおよび前記第2の導電性コイルが、前記永久磁石の間に配置されている、請求項7乃至8に記載の装置。
- 前記第1の変位の軸に沿って前記フレームに対して両方向に動くように前記フレームに取り付けられた第4の平らな重りと、前記フレームに固定された第3の支点のまわりに旋回可能な第3のレバーと、前記第2の変位の軸に沿って前記フレームに対して両方向に動くように前記フレームに取り付けられた第5の平らな重りと、第4の支点のまわりに旋回可能な前記フレームに固定された第4のレバーとをさらに備え、前記第3のレバーが前記第1の重りに接続された一方の端部および前記第4の重りに接続された他方の端部を有し、さらに前記第3の支点が前記第3のレバーの前記端部の間に配置され、前記第4のレバーが前記第1の重りに接続された一方の端部および第5の重りに接続された他方の端部を有し、さらに前記第4の支点が前記第4のレバーの前記端部の間に配置されており、それによって、前記第1の重りが前記第3の支点のまわりに及ぼすトルクは、前記第1の変位の軸に沿って前記フレームに加えられる機械的衝撃に応じて前記第4の重りが前記第3の支点のまわりに及ぼすトルクによって押しとどめられ、さらに、前記第1の重りが前記第4の支点のまわりに及ぼすトルクは、前記第2の変位の軸に沿って前記フレームに加えられる機械的衝撃に応じて前記第5の重りが前記第4の支点のまわりに及ぼすトルクによって押しとどめられる、請求項2に記載の装置。
- 前記第1、第2、第3、第4、および第5の重りが同一平面上にあり、前記第4の重りが、前記第1の重りの前記第2の重りから遠い側で前記フレームに取り付けられており、さらに前記第5の重りが前記第1の重りの前記第3の重りから遠い側で前記フレームに取り付けられている、請求項10に記載の装置。
- 前記第1、第2、第3、第4、および第5の重りが、それぞれ互いに間隔を空けて配置された別々の平行な面内に各々配置され、前記第1、第2、第3、第4、および第5の重りが、少なくとも部分的に互いに重なり合う、請求項11に記載の装置。
- 前記第4の重りが、前記第1の変位の軸に沿って前記フレームに対して前記第4の重りを動かすための入力励振に応答する第3の電磁駆動ユニットを備え、前記第1の変位の軸に沿った前記フレームに対する前記第1の重りの対応する動きを生成し、さらに前記第5の重りが、前記第2の変位の軸に沿ってフレームに対して前記第5の重りを動かすための入力励振に応答する第4の電磁駆動ユニットを備え、前記第2の変位の軸に沿った前記フレームに対する前記第1の重りの対応する動きを生成する、請求項10に記載の装置。
- 前記第3の電磁駆動ユニットが、前記第1の変位の軸に平行な磁化の軸を有し、かつ前記フレームに取り付けられた第3の導電性コイルと協働する第3の永久磁石手段を備え、前記第3のコイルの電流の流れである入力励振に応じて前記第3の永久磁石手段の磁化の軸と同軸の磁界を生成し、さらに前記第4の電磁駆動ユニットが、前記第2の変位の軸に平行な磁化の軸を有し、かつ前記フレームに取り付けられた第4の導電性コイルと協働する第4の永久磁石手段を備えて、前記第4のコイルの電流の流れである入力励振に応じて前記第4の永久磁石手段の磁化の軸と同軸の磁界を生成する、請求項13に記載の装置。
- 記憶面と、
前記記憶面からデータを読み取るまたは前記記憶面にデータを書き込むもしくはそれら両方のための少なくとも1つのセンサと、
前記センサと前記記憶面を互いに相対的に動かして、前記記憶面を横切って前記センサを走査するスキャナと、
第1の平らな重りの動きを生成して、前記記憶面または前記センサの機械的衝撃に対する感度を低減する、請求項1ないし請求項14のいずれかに記載の装置と、
を備え、前記装置は、前記スキャナと、前記記憶面および前記少なくとも1つのセンサとに結合される、局所プローブ記憶デバイス。 - 前記記憶面または前記少なくとも1つのセンサが前記第1の重りで支えられる、請求項15に記載のデバイス。
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