JPH0721596A

JPH0721596A - 情報記録装置

Info

Publication number: JPH0721596A
Application number: JP16476293A
Authority: JP
Inventors: Yukio Honda; 幸雄本多; Sumio Hosaka; 純男保坂; Atsushi Kikukawa; 敦菊川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1993-07-02
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】スライダの浮上量変動を高感度で検出し、安
定な浮上動作を実現する。【構成】磁気ディスク２０の上を浮上して滑走するス
ライダ５に、可撓性カンチレバーよりなる力検出プロー
ブ１１を設け、磁気ディスク２０と力検出プローブ１１
との間に作用する原子間力もしくは磁気力またはそれら
の勾配を検出する。検出した原子間力または磁気力に基
づいて上下移動機構４を駆動し、スライダ５の浮上量が
一定になるようにする。【効果】スライダの浮上量変動を高感度で検出でき、
１００ｎｍ以下の浮上量でも安定な浮上動作が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気記録装置、電界
蒸発記録装置などの情報記録装置に関する。この情報記
録装置は、例えば数Ｇｂ／ｉｎ²あるいはそれ以上の高
密度磁気記録などに好適である。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置では、記録密度
が向上するにつれて磁気ディスクと、磁気ディスク上を
浮上して滑走するスライダ（あるいは磁気ヘッド）との
間のスペーシングが低下する傾向にある。

【０００３】従来より、スライダの浮上量制御方法とし
ては、スライダ支持機構に設けたバネの弾性力と空気に
よる浮力（その大きさは磁気ディスクの回転速度などに
より決まる）とをバランスさせて所定の浮上量に設定す
る、いわゆる「空気浮上方式」が採用されている。この
空気浮上方式では、浮力の大きさが磁気ディスクの回転
速度により変化するため磁気ディスクの内周部と外周部
において浮上量が異なったり、磁気ディスク表面にある
微小突起などの外乱によって浮上量が変動したりしやす
い。このため、記録密度の向上に合わせて磁気ディスク
とスライダの間のスペーシングを現状より小さくするこ
とは容易ではない。

【０００４】そこで、現状より小さいスペーシングを実
現するため、磁気ディスクと、スライダに取り付けられ
た磁気ヘッドとの間の静電容量を検出し、その検出結果
に基づいて磁気ヘッドの浮上量を制御する方法が提案さ
れている（特開昭６２−２５０５７号公報参照）。

【０００５】また、磁気ヘッドに搭載した半導体レーザ
から出射したレーザ光を磁気ディスクの表面で反射させ
ると共に、その反射レーザ光を前記半導体レーザに再入
射させ、それによって生じるその半導体レーザの動作特
性の変化に基づいて半導体レーザと磁気ディスクとの間
の距離変化に応じた信号を得、その信号に基づいて磁気
ヘッドの浮上量を制御する方法も提案されている（特開
平４−１９５７７８号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の静電容
量の変化を利用する浮上量制御方法や半導体レーザの動
作特性の変化を利用する浮上量制御方法では、磁気ディ
スクの表面にある微小な凹凸に対する感度が低いため、
１００ｎｍ以下の浮上量、特に５０ｎｍ以下の低浮上量
において浮上量制御の精度が必ずしも十分ではないとい
う問題がある。

【０００７】そこで、この発明の目的は、情報記録媒体
上を浮上して滑走するスライダの浮上量の変動を高感度
で検出することができ、１００ｎｍ以下の浮上量でも安
定した浮上動作が得られる情報記録装置を提供すること
にある。

【０００８】この発明の他の目的は、数Ｇｂ／ｉｎ²あ
るいはそれ以上の高密度で情報を記録することができる
情報記録装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（１）この発明の第１の情報記録装置は、情報記録媒
体と、前記情報記録媒体上を浮上して滑走するスライダ
と、前記スライダを前記情報記録媒体上の任意位置に移
動する移動手段と、前記スライダに取り付けられた前記
情報記録媒体に情報を記録する記録手段と、前記スライ
ダに取り付けられた前記情報記録媒体に記録された情報
を再生する再生手段とを備えてなる情報記録装置におい
て、前記スライダに原子間力もしくは磁気力を検出する
力検出プローブを設け、その力検出プローブと前記情報
記録媒体との間に作用する原子間力もしくは磁気力に基
づいて前記スライダの浮上量を制御することを特徴とす
る。

【００１０】好ましくは、前記力検出プローブに可撓性
のカンチレバーを設け、そのカンチレバーの物理的変化
に基づいて前記原子間力もしくは磁気力を検出するよう
にする。こうすれば、１０^-6Ｎ以下の前記原子間力もし
くは磁気力を高感度で検出することが可能となる。

【００１１】この場合、好ましくは、前記カンチレバー
を振動させずに前記情報記録媒体に近接させ、前記原子
間力もしくは磁気力によって生じる前記カンチレバーの
変位に応じて前記スライダの浮上量を制御する。あるい
は、前記カンチレバーを振動させながら前記情報記録媒
体に近接させ、前記原子間力もしくは磁気力によって生
じる前記カンチレバーの振動状態の変化に応じて前記ス
ライダの浮上量を制御する。

【００１２】前記カンチレバーの物理的変化の検出は、
例えば、前記カンチレバーにレーザ光を照射し、前記カ
ンチレバーによって反射されたレーザ光のスポットの位
置の変化を利用して行なうが、前記カンチレバーにレー
ザ光を照射し、その照射されたレーザ光と前記カンチレ
バーによって反射されたレーザ光との干渉を利用して行
なってもよい。

【００１３】さらに、半導体レーザにより前記カンチレ
バーにレーザ光を照射すると共に、そのカンチレバーに
よって反射されたレーザ光を前記半導体レーザに再入射
させ、その半導体レーザに生じる複合共振を利用して前
記カンチレバーの物理的変化を検出してもよい。この場
合、前記２者に比べて前記カンチレバーの物理的変化の
検出機構が小型化される利点がある。

【００１４】前記記録手段は、例えば電磁誘導型の磁気
記録素子とする。◆前記再生手段は、前記力検出プロー
ブにより構成することができる。すなわち、前記力検出
プローブを前記再生手段に兼用することができる。この
場合、前記再生手段を別個に設ける必要がなくなり、構
成が簡易になる利点がある。

【００１５】前記記録手段としての前記電磁誘導型の磁
気記録素子により、前記再生手段を兼ねてもよい。◆前
記再生手段は、前記磁気力もしくはその勾配を検出する
磁気再生素子、例えば磁気力検出素子、または磁気抵抗
効果素子を備えているのが好ましい。こうすれば、高い
再生出力が得られるようになる。

【００１６】前記力検出プローブの先端に強磁性の検出
針を取り付け、その検出針と前記情報記録媒体との間の
磁気力を検出して前記スライダの浮上量を制御するのが
好ましい。また、前記情報記録媒体を磁気記録媒体と
し、前記記録手段および前記再生手段をそれぞれ記録用
および再生用の磁気ヘッドとするのが好ましい。こうす
れば、従来の磁気記録媒体を利用していっそう高い記録
密度を実現できる。

【００１７】この発明の第１の情報記録装置は、電界蒸
発記録装置にも適用可能である。すなわち、デポジショ
ン材料の膜を有する記録・再生プローブを備え、前記デ
ポジション材料を電界蒸発によって前記情報記録媒体の
表面に付着させて情報を記録する。

【００１８】前記デポジション材料としては、Ａｕ、Ｃ
ｏ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｎｉもしくはこれらの少なくとも１つ
を含む合金を用いるのが好ましい。

【００１９】前記記録・再生プローブを直線状の針によ
り構成し、その針の鋭利な先端部を前記情報記録媒体の
表面に近接させて情報を記録してもよいし、前記記録・
再生プローブをカンチレバーにより構成し、そのカンチ
レバーの鋭利な先端部を前記情報記録媒体の表面に近接
させて情報を記録してもよい。後者の場合、前記記録・
再生プローブに偶発的なショックが加わっても、その鋭
利な先端部が破壊されないという利点がある。

【００２０】好ましくは、前記原子間力もしくは磁気力
を検出する際に前記スライダと前記情報記録媒体との間
に静電バイアスを印加する手段を設ける。こうすれば、
スライダの浮上動作の安定度がいっそう向上するという
利点がある。

【００２１】前記力検出プローブによる前記原子間力も
しくは磁気力の検出を、０．１Ｔｏｒｒ以下の減圧下で
行なってもよい。この場合、０．１〜０．００１Ｔｏｒ
ｒの範囲が好ましい。こうすれば、前記原子間力もしく
は磁気力の検出信号のＳ／Ｎが大幅に向上し、スライダ
の浮上量をいっそう（例えば５０ｎｍ以下に）低減する
ことが可能となる。

【００２２】（２）この発明の第２の情報記録装置
は、情報記録媒体と、前記情報記録媒体上を浮上して滑
走するスライダと、前記スライダを前記情報記録媒体上
の任意位置に移動させる移動機構と、前記スライダに取
り付けられた、前記情報記録媒体に情報を記録する記録
手段と、前記スライダに取り付けられた、前記情報記録
媒体に記録された情報を再生する再生手段と、前記スラ
イダに取り付けられた、前記情報記録媒体との間に作用
する原子間力もしくは磁気力を検出する力検出プローブ
と、前記スライダに取り付けられた、前記原子間力もし
くは磁気力により生じた前記力検出プローブの物理的変
化を電気信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換
手段の出力に基づいて前記力検出プローブの物理的変化
に対応する電気信号を検出する信号検出手段と、前記信
号検出手段の出力に基づいて前記スライダと前記情報記
録媒体との距離を制御する制御信号を前記移動機構に出
力する制御手段とを備えてなることを特徴とする。

【００２３】好ましくは、前記力検出プローブに可撓性
のカンチレバーを設け、そのカンチレバーの物理的変化
に基づいて前記原子間力もしくは磁気力を検出するよう
にする。こうすれば、１０^-6Ｎ以下の前記原子間力もし
くは磁気力を高感度で検出することが可能となる。

【００２４】この場合、好ましくは、前記カンチレバー
を振動させずに前記情報記録媒体に近接させ、前記原子
間力もしくは磁気力によって生じる前記カンチレバーの
変位に応じて前記スライダの浮上量を制御する。あるい
は、前記カンチレバーを振動させながら前記情報記録媒
体に近接させ、前記原子間力もしくは磁気力によって生
じる前記カンチレバーの振動状態の変化に応じて前記ス
ライダの浮上量を制御する。

【００２５】前記信号変換手段は、好ましくは、半導体
レーザにより前記カンチレバーにレーザ光を照射すると
共に、そのカンチレバーによって反射されたレーザ光を
前記半導体レーザに再入射させ、その半導体レーザに生
じる複合共振を利用して前記カンチレバーの物理的変化
を検出する。

【００２６】前記記録手段は、例えば電磁誘導型の磁気
記録素子とする◆。

【００２７】前記再生手段は、前記力検出プローブによ
り構成することができる。すなわち、前記力検出プロー
ブを前記再生手段に兼用することができる。この場合、
前記再生手段を別個に設ける必要がなくなり、構成が簡
易になる利点がある。

【００２８】前記記録手段としての前記電磁誘導型の磁
気記録素子により、前記再生手段を兼ねてもよい。◆前
記力検出プローブの先端に強磁性の検出針を取り付け、
その検出針と前記情報記録媒体との間の磁気力を検出し
て前記スライダの浮上量を制御するのが好ましい。ま
た、前記情報記録媒体を磁気記録媒体とし、前記記録手
段および前記再生手段をそれぞれ記録用および再生用の
磁気ヘッドとするのが好ましい。こうすれば、従来の磁
気記録媒体を利用していっそう高い記録密度を実現でき
る。

【００２９】この発明の第２の情報記録装置も、電界蒸
発記録装置に適用可能である。すなわち、デポジション
材料の膜を有する記録・再生プローブを備え、前記デポ
ジション材料を電界蒸発によって前記情報記録媒体の表
面に付着させて情報を記録する。

【００３０】前記デポジション材料としては、Ａｕ、Ｃ
ｏ、Ｐｔ、Ｇａ、Ｎｉもしくはこれらの少なくとも１つ
を含む合金を用いるのが好ましい。

【００３１】前記記録・再生プローブを直線状の針によ
り構成し、その針の鋭利な先端部を前記情報記録媒体の
表面に近接させて情報を記録してもよいし、前記記録・
再生プローブをカンチレバーにより構成し、そのカンチ
レバーの鋭利な先端部を前記情報記録媒体の表面に近接
させて情報を記録してもよい。後者の場合、前記記録・
再生プローブに偶発的なショックが加わっても、その鋭
利な先端部が破壊されないという利点がある。

【００３２】好ましくは、前記原子間力もしくは磁気力
を検出する際に前記スライダと前記情報記録媒体との間
に静電バイアスを印加する手段を設ける。こうすれば、
スライダの浮上動作の安定度がいっそう向上するという
利点がある。

【００３３】前記力検出プローブによる前記原子間力も
しくは磁気力の検出を、０．１Ｔｏｒｒ以下の減圧下で
行なってもよい。この場合、０．１〜０．００１Ｔｏｒ
ｒの範囲が好ましい。こうすれば、前記原子間力もしく
は磁気力の検出信号のＳ／Ｎが大幅に向上し、スライダ
の浮上量をいっそう（例えば５０ｎｍ以下に）低減する
ことが可能となる。

【００３４】前記情報記録媒体をディスク状とし、前記
スライダを前記情報記録媒体の円周方向および半径方向
に相対移動可能とするのが好ましい。こうすれば、従来
の移動機構をそのまま利用することが可能となる。

【００３５】

【作用】この発明の第１および第２の情報記録装置で
は、スライダに設けた力検出プローブと情報記録媒体と
の間に作用する原子間力もしくは磁気力を検出して前記
プローブと前記情報記録媒体の間の距離を制御するの
で、スライダの浮上量の変動を高感度で検出することが
でき、その結果、スライダの浮上量を高安定に制御する
ことが可能となる。

【００３６】また、１００ｎｍ以下の小さな浮上量を高
精度に保つことが可能であるから、数Ｇｂ／ｉｎ²ある
いはそれ以上の高密度で情報を記録することができる。

【００３７】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。◆ ［第１実施例］図１および図２は、この発明の第１実施
例の情報記録装置を示す。この第１実施例は、この発明
を磁気ディスク装置に適用したものである。

【００３８】この情報記録装置は、情報が記録される磁
気ディスク２０と、磁気ディスク２０に情報を記録し、
また磁気ディスク２０に記録した情報を再生する電磁誘
導型の記録・再生素子（磁気ヘッド）１０とを備えて構
成されている。磁気ディスク２０は、情報が記録される
多数の同心円状トラックを有しており、動作中は図１の
矢印の向きに高速回転する。記録・再生素子１０は、高
速回転する磁気ディスク２０の表面上を浮上して滑走す
るスライダ５の後部側面に取り付けてある。

【００３９】スライダ５は、図１に示すように、上下移
動機構４により板状の支持体３の下面に取り付けてあ
り、その支持体３は一軸移動機構２を介して支持アーム
１に支持してある。支持アーム１は、磁気ヘッド駆動機
構（図示せず）によって支持されている。

【００４０】スライダ５は、記録・再生素子１０を磁気
ディスク２０の所望のトラックに位置合わせするため、
一軸移動機構２によって磁気ディスク２０の半径方向に
移動される。また、上下移動機構４によって、上下方向
すなわち磁気ディスク２０の表面に対して垂直方向に移
動され、動作中に記録・再生素子１０と磁気ディスク２
０の表面との間の浮上距離を一定値に保持する。

【００４１】スライダ５の下面には、力検出プローブ１
１が取り付けてある。この力検出プローブ１１は、小さ
なバネ定数をもつ可撓性のカンチレバー１２と、カンチ
レバー１２を微小振動させるための加振素子１４と、カ
ンチレバー１２を粗動するための移動素子１３とから構
成されている。

【００４２】カンチレバー１２は略三角形の板状で、そ
の一辺（基端）の近傍において加振素子１４に接続さ
れ、加振素子１４に接続された移動素子１３を介してス
ライダ５の下部に取り付けてある。カンチレバー１２の
接続辺（基端）とは反対側にある頂点（尖端）の近傍に
は、微小な検出針１５が取り付けてある。この検出針１
５は、原子間力顕微鏡や磁気力顕微鏡に用いられる検出
針と同様のものである。カンチレバー１２は、原子間力
の作用を受けると容易に上下に撓むことができる。

【００４３】磁気ディスク２０には、あらかじめサーボ
用マーカとして同心円状の溝が形成されており、検出針
１５はその溝に沿って走行する。検出針１５をこの溝に
近接させると、磁気ディスク２０と検出針１５との間に
同一強度の原子間力（吸引力あるいは反発力）が作用す
る。情報が記録される同心円状のトラックは、その磁気
パターンの各同心円に近接して形成される。

【００４４】この実施例では、記録・再生素子１０によ
り、磁気ディスク２０への情報の記録および磁気記録媒
体ディスク２０からの情報の再生を行なうので、再生用
素子は不要である。しかし、記録・再生素子１０で記録
のみを行なうようにし、例えば磁気抵抗効果素子などよ
りなる再生専用素子を記録・再生素子１０に隣接して設
けてもよい。

【００４５】カンチレバー１２および検出針１５は、Ｓ
ｉの異方性エッチング技術を応用した半導体リソグラフ
ィ法などにより、例えばＳｉＯ₂、ＳｉＮ₄、Ｗなどの非
磁性体により作製することができる。その非磁性体の表
面に、Ｎｉ、ＣｏあるいはＦｅを含む合金などの磁性体
を化学蒸着法（ＣＶＤ）、スパッタリング法あるいはメ
ッキ法などにより被覆すれば、磁気力が検出可能とな
る。

【００４６】「原子間力顕微鏡」は、プローブと導体試
料との間に電圧を印加しながら検出針を試料に接近させ
たときに、プローブと導体試料との間に流れるトンネル
電流および電界放射電流を利用して、導体試料の表面形
態を調べる走査トンネル顕微鏡を応用したもので、導体
または絶縁体の試料にプローブを接近したときに、試料
とプローブの間に作用する原子間力を利用して試料の表
面状態を調べる装置である。原子間力顕微鏡は、米国特
許第８０２，１２３号（特開昭６２−１３０３０２号）
に基づいて実現されており、その実現例はジャーナル・
オブ・フィジックス（Journal of Physics）誌、１９８
７年、第６１巻、第４７２３頁から第４７２９頁に記載
されている。

【００４７】「磁気力顕微鏡」は、プローブとして磁性
体を用い、この磁性体プローブと磁性試料の表面に漏洩
した磁界との間に発生する磁気力を利用して試料の磁化
状態を調べる装置である。この磁気力を利用した走査型
磁気力顕微鏡により試料の持つ磁気情報を取得する方法
は、ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・テク
ノロジー（Journal of Vacuum Science Technology）
誌、Ａ６（１９８８年）、第２７９頁から第２８２頁、
および、アプライド・フィジックス・レターズ（Applie
d Physics Letters）第５０巻（１９８７年）第１４
５５頁から第１４５７頁において論じられている。

【００４８】これら原子間力顕微鏡や磁気力顕微鏡で
は、通常、プローブが先端に検出針を取り付けたカンチ
レバーにより形成される。そして、プローブ先端の検出
針を試料の表面に原子間力の作用する範囲（表面からの
距離が数十ｎｍ以下の範囲）まで近接させたままで試料
の表面に沿って走査し、プローブと試料との間に作用す
る原子間力あるいは磁気力の変化の直流成分（原子間力
または磁気力の大きさ）を検出して試料表面の形態や磁
気力分布を計測する。この場合は、カンチレバーは振動
させないで走査する。

【００４９】あるいは、カンチレバーをその共振周波数
の近傍で微小振動させながら走査し、原子間力または磁
気力によるカンチレバーの共振周波数の変化を検出す
る。そして、その結果より原子間力または磁気力の勾配
を演算し、試料表面の形態や磁気力分布を計測する。こ
の場合は、カンチレバー先端の検出針を、試料表面から
の距離が数十ｎｍから数百ｎｍの範囲内で試料表面に対
して垂直方向に微小振幅で振動させる。

【００５０】この実施例のカンチレバー１２の先端の検
出針１５は、記録時および再生時に、これら原子間力顕
微鏡や磁気力顕微鏡と同様に、磁気ディスク２０の表面
に近接して配置される。カンチレバー１２を振動させな
い場合は、検出針１５と磁気ディスク２０の表面との距
離が常に数十ｎｍ以下となるように設定される。カンチ
レバー１２を振動させる場合は、検出針１５と磁気ディ
スク２０の表面との距離が数十ｎｍから数百ｎｍの範囲
で、磁気ディスク２０の表面に対して垂直方向に微小振
幅で振動される。

【００５１】スライダ５の上面には、図２に詳細に示す
ように、レーザ光を水平方向に出射する半導体レーザ６
と、そのレーザ光を反射して直角下方に曲げるミラー７
と、レーザ光を受けてカンチレバー１２の変位を検出す
る変位検出素子８が設置してある。また、スライダ５の
内部には、レーザ光を通すための透孔５ａ、５ｂが形成
してあり、透孔５ｂの内部には、レーザ光を反射して直
角上方に曲げるミラー９が取り付けてある。

【００５２】半導体レーザ６から出射されたレーザ光
は、ミラー７によって下方に曲げられ、透孔５ａを通っ
てカンチレバー１２の背面（上面）に照射される。その
レーザ光は、カンチレバー１２の背面でほぼ水平方向に
反射され、透孔５ｂの下位開口部より透孔５ｂ内に送ら
れる。そして、透孔５ｂ内のミラー９により上方に曲げ
られた後、透孔５ｂの上位開口部に設けられた変位検出
素子８に照射される。

【００５３】次に、以上の構成を持つ情報記録装置のス
ライダの浮上量制御動作について説明する。◆磁気ディ
スク２０が停止している時は、スライダ５は磁気ディス
ク２０の表面から十分離れている。磁気ディスク２０が
回転を始めると、スライダ５は、検出針１５の先端と磁
気ディスク２０の表面との距離が所定値（例えば１００
ｎｍあるいはそれ以下）になるまで、磁気ディスク２０
に近接せしめられる。磁気ディスク２０の回転中は常
に、力検出プローブ１１のカンチレバー１２の背面に半
導体レーザ６から出射されたレーザ光が照射され、その
反射光が変位検出素子８に入射される。カンチレバー１
２の先端の検出針１５には、磁気ディスク２０との間に
生じる原子間力が作用する。

【００５４】動作中に何らかの原因でスライダ５の浮上
量が所定値から変化すると、検出針１５と磁気ディスク
２０との間に作用する原子間力が変化し、それによって
カンチレバー１２がその基端を軸として上方または下方
に撓む。すると、それに応じてカンチレバー１２の背面
で反射したレーザ光の経路が変化し、さらに変位検出素
子８に照射されるレーザ光スポットの位置が変化する。

【００５５】変位検出素子８は、そのレーザ光スポット
の位置変化に応じた電気信号を信号検出回路（図示せ
ず）に出力する。その電気信号に基づき、信号検出回路
でカンチレバー１２の微小変位が検出される。そこで、
制御回路（図示せず）は、信号検出回路から出力される
変位信号に基づいて一軸移動機構４を制御し、検出針１
５に作用する原子間力が一定値に保たれるようにスライ
ダ５を下方あるいは上方に移動させる。

【００５６】こうして、スライダ５の浮上量が一定値に
保たれる結果、記録・再生素子１０と磁気ディスク２０
の表面との距離が常に最適値に保持される。

【００５７】移動素子１３は、カンチレバー１２の背面
に照射されるレーザ光が所定位置に来るようにレーザ光
の光軸調整を行なう場合や、スライダ５の最下面（磁気
ディスク２０に最も近い面）の高さと検出針１５の先端
の高さを調整する場合などに使用するのが好ましい。

【００５８】加振素子１４と移動素子１３は、例えば圧
電素子などにより構成することができる。変位検出素子
８は、例えば２分割光ダイオードや表面に抵抗層を形成
した光ダイオードなどにより構成することができる。

【００５９】原子間力（または磁気力）の変化の直流成
分を検出する場合は、カンチレバー１２を振動させる必
要がないので、加振素子１４は設けなくてもよい。

【００６０】原子間力（または磁気力）の変化によるカ
ンチレバー１２の共振周波数あるいは振幅の変化を検出
する場合は、動作中、加振素子１４によりカンチレバー
１２をその共振周波数付近で微小振動させる。この場
合、カンチレバー１２の検出部１５は、磁気ディスク２
０の表面から数十ｎｍから数百ｎｍ離れた領域内におい
て、磁気ディスク２０の表面に対して垂直方向に微小振
幅で振動される。なお、カンチレバー１２を移動素子１
３で粗動させながら加振素子１４を用いて微小振動させ
てもよい。

【００６１】この実施例の情報記録装置では、カンチレ
バー１２の先端の検出針１５により、磁気ディスク２０
の表面からの数十ｎｍから数百ｎｍ程度の距離を高感度
で確実に検出することができるので、スライダ５の浮上
量を数十ｎｍから数百ｎｍ程度に設定して安定して滑走
させることができる。よって、記録・再生素子１０と磁
気ディスク２０との距離を１００ｎｍ以下のスペーシン
グで高精度に制御することができ、その結果、数Ｇｂ／
ｉｎ²あるいはそれ以上の高密度で情報を磁気記録する
ことが可能となる。

【００６２】なお、この第１実施例では、カンチレバー
１２の変位を検出するのに「光てこ」方式を用いている
が、カンチレバー１２の背面に照射されたレーザ光とそ
の背面で反射されたレーザ光との干渉を利用する「光干
渉方式」を用いてもよい。

【００６３】［第２実施例］図３〜図６は、この発明の
第２実施例の情報記録装置を示す。この第２実施例は、
第１実施例と同様に、この発明を磁気ディスク装置に適
用したものであるが、力検出プローブの変位をレーザの
複合共振作用を用いて制御を行なう点で、第１実施例と
は異なる。

【００６４】図３および図６に示すように、第２実施例
の情報記録装置は、第１実施例と同じ基本構成を持つ。
すなわち、磁気ディスク２０と、磁気ディスク２０に情
報を記録し、また磁気ディスク２０に記録した情報を再
生する電磁誘導型の記録・再生素子（磁気ヘッド）４０
と、高速回転する磁気ディスク２０の表面上を浮上して
滑走するスライダ３５とを備えて構成されている。記録
・再生素子４０は、第１実施例の記録・再生素子１０と
同じものであるが、スライダ３５の後部側面ではなく、
スライダ３５の前部側面に固定された支持体４６に取り
付けてある点が異なる。

【００６５】スライダ３５は、図３および図６に示すよ
うに、上下移動機構３４により板状の支持体３３の下面
に取り付けてある。支持体３３は、第１実施例と同様
に、支持アームを介して磁気ヘッド駆動機構（図示せ
ず）によって支持されている。

【００６６】スライダ３５は、記録・再生素子４０を磁
気ディスク２０の所望トラックに位置合わせするため、
一軸移動機構（図示せず）によって磁気ディスク２０の
半径方向に移動される。また、上下移動機構３４によっ
て、上下方向に移動され、動作中に記録・再生素子４０
と磁気ディスク２０の表面との間の浮上距離を一定値に
保持する。

【００６７】スライダ３５の下面には、力検出プローブ
４１が取り付けてある。この力検出プローブ４１は、第
１実施例の力検出プローブ１１と同様に、小さなバネ定
数をもつ可撓性のカンチレバー４２と、カンチレバー４
２を微小振動させるための加振素子４４と、カンチレバ
ー４２を粗動するための移動素子４３とから構成されて
いる。

【００６８】カンチレバー４２は、第１実施例と同じ略
三角形の板状で、その基端の近傍において加振素子４４
に接続され、加振素子４４に接続された移動素子４３を
介してスライダ３５の下部に取り付けてある。カンチレ
バー４２の基端とは反対側にある尖端の近傍には、第１
実施例と同じ微小な検出針４５が取り付けてある。検出
針４５は強磁性材料から形成されている。

【００６９】スライダ３５の後部側面には、半導体レー
ザ４７がその出射端面をカンチレバー４２の背面に対向
させて取り付けてある。さらに、その半導体レーザ４７
の上方には、半導体レーザ４７に近接して光検出素子４
８が取り付けてある。光検出素子４８は、半導体レーザ
４７が出射するレーザ光と同じ光軸上にある。

【００７０】半導体レーザ４７の出射端面から出射され
たレーザ光は、カンチレバー４２の背面に照射され、そ
こで反射されて前記出射端面から半導体レーザ４７の内
部に帰還される。すると、複合共振作用により半導体レ
ーザ４７の発振状態が変化し、その結果、半導体レーザ
４７の発光する光量が変化する。カンチレバー４２が撓
むと、半導体レーザ４７の出射端面からその内部に帰還
されるレーザ光の光量が変化するので、それに伴って半
導体レーザ４７の複合共振作用による発振状態が変化す
る。そこで、半導体レーザ４７の光量変化を光検出器４
８で検出すると、カンチレバー４２の撓みすなわちスラ
イダ３５の浮上量を検出することが可能となる。

【００７１】光検出器４８は、カンチレバー４２の撓み
すなわちスライダ３５の浮上量に応じた電気信号を信号
検出回路５１に出力する。信号検出回路５１は、入力さ
れた電気信号を増幅した後、制御回路５２に出力する。
制御回路５２は、入力された電気信号に基づいて制御信
号を生成し、上下移動機構３４に出力する。上下移動機
構３４は、送られて来た制御信号に基づいてスライダ３
５を上方または下方に移動し、スライダ３５の浮上量を
所定値に保持する。

【００７２】この第２実施例では、バイアス電源５３が
設けてあり、動作中に、カンチレバー４２と磁気ディス
ク２０との間に所定の静電バイアス電圧を印加するよう
になっている。印加するバイアス電圧は数ボルト程度で
あり、その極性は任意である。これにより、さらに安定
な浮上量制御が可能となる。

【００７３】スライダ３５の浮上量を制御するには、第
１実施例と同様に、カンチレバー４２を振動せずに、磁
気力（または原子間力）によるカンチレバー４２の変位
（撓み）の大きさを検出してもよいし、加振素子４４に
よってカンチレバー４２をその共振周波数近くの一定周
波数で振動させておき、磁気力（または原子間力）によ
るカンチレバー４２のバネ定数の変化に伴って生じるカ
ンチレバー４２の振幅の変化あるいは共振周波数の変化
を検出してもよい。

【００７４】共振周波数の変化を高感度で検出するに
は、位相同期ループ（Phase Locked Loop）を用いるの
が好ましい。すなわち、光検出素子４８が出力するカン
チレバー４２の物理的変化を示す電気信号を帰還アンプ
（図示せず）により増幅した後、加振素子４４とＦＭ検
波器（図示せず）とに入力するようにして帰還ループを
構成する。この帰還ループにおいて、加振素子４４によ
りカンチレバー４２を振動させながら、光検出素子４８
が出力する電気信号を加振素子４４に正帰還させると、
カンチレバー１２はその共振周波数で振動する。カンチ
レバー４２に作用する原子間力あるいは磁気力が変化す
ると、それに応じてカンチレバー４２の共振周波数も変
化するので、その共振周波数の変化を前記ＦＭ検波器に
より検出して上下移動機構３４を制御する。こうして、
スライダ３５の浮上量を所定値に保持する。

【００７５】次に、この第２実施例の情報記録装置の動
作について説明する。◆磁気ディスク２０の各表面に
は、あらかじめ、サーボ・ライタなどを用いて記録トラ
ックの位置を示す円周状のサーボ用マーカが形成されて
いるが、このサーボ用マーカは、同心円状の磁気パター
ンでもよいし、断面がＶ形もしくは矩形の同心円状の溝
でもよい。ここでは磁気パターンの場合を説明する。検
出針４５は、同心円状の磁気パターンに沿って走行す
る。

【００７６】磁気ディスク２０を高速回転させながら、
加振素子４４によってカンチレバー４２をその共振周波
数で振動しながら、強磁性の検出針４５をゆっくり磁気
ディスク２０の表面に近接させる。検出針４５の先端が
磁気ディスク２０の表面から約１００ｎｍの距離の位置
に来ると、検出針４５と磁気ディスク２０との間に磁気
力が作用し、それによってカンチレバー４２の共振周波
数が変化する。

【００７７】この共振周波数の変化は、光検出素子２１
によって検出され、検出針４５に作用する磁気力が一定
となるように、換言すれば、検出針４５と磁気ディスク
２０との距離が一定になるように、制御回路５２を介し
て上下移動機構３４が駆動される。

【００７８】磁気ディスク２０の記録トラックは、検出
針４５が走行する同心円状のサーボ用マーカに近接して
位置決めされる。力検出プローブ４１は、磁気力の勾配
の変化に基づいて前記サーボ用マーカの位置を検出し、
その結果に応じて記録トラックの位置決めを行なう。情
報は、記録・再生素子４０により、こうして位置決めさ
れたトラックに沿って磁気記録される。

【００７９】磁気記録の方式は、磁気ディスク２０と記
録・再生素子４０との組み合わせを適当に設定すれば、
面内記録および垂直記録のいずれも可能である。

【００８０】この実施例では、磁気ディスク２０に記録
した情報の再生は記録・再生素子４０によって行なう
が、記録・再生素子４０を記録専用とすると共に磁気抵
抗効果素子などの再生専用素子を記録・再生素子４０に
一体的に形成してもよい。また、力検出プローブ１１に
より検出針１５に作用する磁気力を検出するようにして
もよい。

【００８１】検出針４５の先端は、曲率１００ｎｍ程度
の尖鋭な曲面に形成することができるので、トラック幅
が１μｍ以下の狭トラックの場合でも十分な再生信号を
得ることができる。その結果、２Ｇｂ／ｉｎ²〜１０Ｇ
ｂ／ｉｎ²の大容量の情報記録装置を実現することがで
きる。

【００８２】次に、図４および図５を参照しながら複合
共振作用による浮上量制御動作について詳細に説明す
る。

【００８３】半導体レーザ４７の出射端面から出射され
たレーザ光は、カンチレバー４２の背面で反射された
後、再び半導体レーザ４７内に入る。すると、レーザ光
は、カンチレバー４２の背面と半導体レーザ４７の光検
出器４８側の端面の間でも共振するため、これによって
も半導体レーザ４７が発振する。こうして、半導体レー
ザ４７の「複合共振」が生じる。

【００８４】半導体レーザ４７に直流電流を供給しなが
ら、その光出力すなわち光検出器４８の出力を計測する
と、図４のような特性が得られる。折れ線Ａは半導体レ
ーザ４７への戻り光量が大きい場合を示し、折れ線Ｂは
その戻り光量が小さい場合を示す。図４より分かるよう
に、半導体レーザ４７の駆動電流をＩ₀に保持しておけ
ば、戻り光量の大小によって光検出素子４８の出力はＰ
₁とＰ₂の間で変化する。よって、光検出素子４８の出力
を検出すれば、カンチレバー４２の変位を検出すること
ができることになる。

【００８５】半導体レーザ４７の複合共振強度は、カン
チレバー４２の撓み量の変化によって図５のように変化
する。図５より分かるように、カンチレバー４２の変化
量に応じて複合共振強度、すなわちレーザ光の出力変動
は周期的に変化する。その変動の周期は、半導体レーザ
４７の発振波長をλとすると（λ／２）である。例え
ば、発振波長６７０ｎｍのレーザを用いると、レーザ光
の出力変動の１周期は３３５ｎｍのカンチレバー１２の
撓み量変化に相当する。

【００８６】そこで、例えば、半導体レーザ４７の出射
端面とカンチレバー４２の背面との距離を（λ／２）以
内の範囲に設定しておけば、レーザ光の出力変動は第１
番目の周期に存在することになる。しかし、第１番目の
周期に対する位置合わせは容易でないので、レーザ光の
出力変動が第２番目以降の適当な周期（第ｎ番目の周
期）に存在するように、半導体レーザ４７の出射端面と
カンチレバー４２の背面との距離を設定するのが好まし
い。

【００８７】原子間力または磁気力を高感度で検出する
には、カンチレバー４２を加振素子４４により１０〜１
００ｎｍの振幅で振動させ、上記ｎ番目の周期における
レーザ光の出力変化よりカンチレバー４２の振幅の変化
もしくは共振周波数の変化を検出するのが好ましい。

【００８８】この第２実施例の情報記録装置において
も、第１実施例と同様に、例えば１００ｎｍ以下のスラ
イダ浮上量を高精度に実現することができる。

【００８９】なお、カンチレバー４２を振動させたとき
のＱ値は、大気中で動作した時には約２００であるのに
対して、真空中で動作するとその１０倍以上に大きくな
る。これによって、検出信号のＳ／Ｎ比（信号／ノイズ
比）が大幅に向上するため、例えば５０ｎｍ以下の浮上
量制御の精度が実現できる。

【００９０】この場合の真空度は、油拡散ポンプで排気
した程度の０．１Ｔｏｒｒの真空であれば、Ｑ値の向上
効果が得られるが、０．１Ｔｏｒｒ〜０．００１Ｔｏｒ
ｒの範囲であれば、より高い効果が得られる。

【００９１】［第３実施例］図７はこの発明の第３実施
例の情報記録装置を示す。この第３実施例は、情報記録
媒体の表面に電界蒸発によって金属突起を形成すること
により情報を記録する「電界蒸発記録方式」にこの発明
を適用したものである。

【００９２】図７に示すように、第３実施例の情報記録
装置は、第２実施例とほぼ同じ構成を持っており、第２
実施例の記録・再生素子４０の代わりに記録プローブ６
２を有している点、および、ディスク状の情報記録媒体
７０が磁気記録膜を有していない点がのみが異なる。よ
って、両実施例において対応する要素には同じ符号を付
してその説明を省略する。

【００９３】スライダ３５の前部側面に固定された支持
体４６には、支持体６１を介して記録プローブ６２が取
り付けてある。この記録プローブ６２は、直線状の針か
ら構成され、その基端を支持体６１に固定し、その鋭利
な先端を情報記録媒体７０の表面に近接させている。記
録プローブ６２の表面は、デポジション材料の金属膜６
３によって覆われている。前記デポジション材料として
は、例えばＡｕ、Ｃｏ、Ｐｔもしくはこれらの少なくと
も１つを含む合金が用いられる。記録プローブ６２の先
端は、力検出プローブ４１の検出針４５と同一のトラッ
ク上に位置するように設置してある。

【００９４】記録プローブ６２としては、走査トンネル
顕微鏡で用いられるものと同じものを利用することがで
きる。

【００９５】スライダ３５の浮上量は、第２実施例と同
様にして、力検出プローブ４１を用いて一定に保たれ
る。情報を記録する場合には、情報記録媒体７０を高速
回転させて記録プローブ６２と情報記録媒体７０を相対
移動しながら、記録プローブ６２と情報記録媒体７０の
間に数Ｖないし数十Ｖのパルス電圧を印加する。する
と、記録プローブ６２と情報記録媒体７０の間に局所的
に電界が集中し、記録プローブ６２の表面に被覆されて
いたデポジション用金属膜６３の一部がクラスタ状にな
って蒸発してから情報記録媒体７０の表面に堆積し、直
径が数十ｎｍサイズの微小突起となる。この微小突起の
有無により情報が記録される。

【００９６】情報記録媒体７０に記録した情報の再生
は、力検出プローブ４１により行なう。すなわち、力検
出プローブ４１は、記録プローブ６２と同一のトラック
上にあるので、力検出プローブ４１で情報記録媒体７０
の表面を走査すると、前記の微小突起の有無によって力
検出プローブ４１が受ける原子間力または磁気力が変化
する。そこで、原子間力または磁気力の変化によって生
じる力検出プローブ４１の変位を第２実施例と同様にし
て検出すれば、その検出信号によって前記情報が再生さ
れる。

【００９７】この第３実施例においても、前記第１およ
び第２実施例と同様の効果が得られる。

【００９８】［第４実施例］図８は、この発明の第４実
施例の情報記録装置を示す。この第４実施例は、第３実
施例とほぼ同じ構成を持つが、記録プローブが可撓性の
カンチレバーにより構成される点が異なる。

【００９９】スライダ３５の前部側面に固定された支持
体４６には、支持体７１および移動素子７４を介して記
録プローブ７２が取り付けてある。この記録プローブ６
２は、可撓性のカンチレバーから構成され、その基端を
移動素子７４を介して支持体７１に固定し、その鋭利な
先端を情報記録媒体７０の表面に近接させている。記録
プローブ７２の表面は、デポジション材料の金属膜７３
によって覆われている。前記デポジション材料として
は、例えばＡｕ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｃｏもしくはこれらの少
なくとも１つを含む合金が用いられる。記録プローブ７
２の先端は、力検出プローブ４１の検出針４５と同一の
トラック上に位置するように設置してある。圧電素子よ
りなる移動素子７４は、記録プローブ７２の先端の位置
調整に用いられる。

【０１００】記録プローブ７２としては、原子間力顕微
鏡で用いられるものと同じものを利用することができ
る。

【０１０１】スライダ３５の浮上量は、第２実施例と同
様にして、力検出プローブ４１を用いて一定に保たれ
る。情報を記録する場合には、第３実施例と同様に、情
報記録媒体７０を高速回転させながら、記録プローブ７
２と情報記録媒体７０の間に数Ｖないし数十Ｖのパルス
電圧を印加し、記録プローブ７２の表面に被覆されてい
たデポジション用金属膜７３の一部を情報記録媒体７０
の表面に堆積させる。こうして形成される直径が数十ｎ
ｍサイズの微小突起の有無により、情報が記録される。

【０１０２】記録プローブ７２は、記録する時以外は情
報記録媒体７０から遠避けるようにし、記録プローブ７
２の先端の破損を予防する。この実施例では、記録プロ
ーブ７２が可撓性のカンチレバーにより形成されている
ので、偶発的なショックにより記録プローブ６２の先端
が破壊されるのを防止できる効果がある。

【０１０３】情報記録媒体７０に記録した情報の再生
は、第３実施例と同様に、力検出プローブ４１で情報記
録媒体７０の表面を走査することにより行なう。◆この
第４実施例においても、前記第３実施例と同様の効果が
得られる。

【０１０４】前記第１〜第４実施例では磁気記録および
電界蒸発記録について説明したが、情報記録媒体上を浮
上して滑走するスライダを持つものであれば、これら以
外の方式の情報記録装置にもこの発明は適用可能であ
る。

【０１０５】

【発明の効果】この発明の情報記録装置によれば、情報
記録媒体上を浮上して滑走するスライダの浮上量の変動
を高感度で検出することができ、１００ｎｍ以下の浮上
量でも安定した浮上動作が得られる。また、数Ｇｂ／ｉ
ｎ²あるいはそれ以上の高密度で情報を記録することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の情報記録装置の要部斜
視図である。

【図２】この発明の第１実施例の情報記録装置の要部断
面図である。

【図３】この発明の第２実施例の情報記録装置の要部断
面図である。

【図４】この発明の第２実施例の情報記録装置のレーザ
駆動電流に対する光検出器の出力の変化を示すグラフで
ある。

【図５】この発明の第２実施例の情報記録装置のカンチ
レバーの変化量に対する半導体レーザの複合共振強度の
変化を示すグラフである。

【図６】この発明の第２実施例の情報記録装置のスライ
ダ浮上量制御機構の構成を示す概念図である。

【図７】この発明の第３実施例の情報記録装置の要部断
面図である。

【図８】この発明の第４実施例の情報記録装置の要部断
面図である。

【符号の説明】

１支持アーム２一軸移動機構３支持体４上下移動機構５スライダ５ａ透孔５ｂ透孔６半導体レーザ７ミラー８変位検出素子９ミラー１０記録・再生素子１１力検出プローブ１２カンチレバー１３移動素子１４加振素子１５検出針２０磁気ディスク３３支持体３４上下移動機構３５スライダ４０記録・再生素子４１力検出プローブ４２カンチレバー４３移動素子４４加振素子４５検出針４６支持体４７半導体レーザ４８光検出器５１信号検出回路５２制御回路５３バイアス電源６１支持体６２記録プローブ６３金属膜７０情報記録媒体７１支持体７２記録プローブ７３金属膜７４移動素子

【手続補正書】

【提出日】平成５年７月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１２

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録媒体と、前記情報記録媒体上を
浮上して滑走するスライダと、前記スライダを前記情報
記録媒体上の任意位置に移動する移動手段と、前記スラ
イダに取り付けられた前記情報記録媒体に情報を記録す
る記録手段と、前記スライダに取り付けられた前記情報
記録媒体に記録された情報を再生する再生手段とを備え
てなる情報記録装置において、前記スライダに原子間力もしくは磁気力を検出する力検
出プローブを設け、その力検出プローブと前記情報記録
媒体との間に作用する原子間力もしくは磁気力に基づい
て前記スライダの浮上量を制御することを特徴とする情
報記録装置。
【請求項２】前記力検出プローブが可撓性のカンチレ
バーを有しており、そのカンチレバーの物理的変化に基
づいて前記原子間力もしくは磁気力を検出する請求項１
に記載の情報記録装置。
【請求項３】前記カンチレバーを振動させずに前記情
報記録媒体に近接させ、前記原子間力もしくは磁気力に
よって生じる前記カンチレバーの変位に応じて前記スラ
イダの浮上量を制御する請求項２に記載の情報記録装
置。
【請求項４】前記カンチレバーを振動させながら前記
情報記録媒体に近接させ、前記原子間力もしくは磁気力
によって生じる前記カンチレバーの振動状態の変化に応
じて前記スライダの浮上量を制御する請求項２に記載の
情報記録装置。
【請求項５】前記カンチレバーにレーザ光を照射し、
前記カンチレバーによって反射されたレーザ光のスポッ
トの位置の変化を利用して前記カンチレバーの物理的変
化を検出する請求項２〜４のいずれかに記載の情報記録
装置。
【請求項６】前記カンチレバーにレーザ光を照射し、
その照射されたレーザ光と前記カンチレバーによって反
射されたレーザ光との干渉を利用して前記カンチレバー
の物理的変化を検出する請求項２〜４のいずれかに記載
の情報記録装置。
【請求項７】半導体レーザにより前記カンチレバーに
レーザ光を照射すると共に、そのカンチレバーによって
反射されたレーザ光を前記半導体レーザに再入射させ、
その半導体レーザに生じる複合共振を利用して前記カン
チレバーの物理的変化を検出する請求項２〜４のいずれ
かに記載の情報記録装置。
【請求項８】前記記録手段が電磁誘導型の磁気記録素
子である請求項１〜７のいずれかに記載の情報記録装
置。
【請求項９】前記再生手段が前記力検出プローブによ
り構成される請求項１〜８のいずれかに記載の情報記録
装置。
【請求項１０】前記記録手段としての前記電磁誘導型
の磁気記録素子が前記再生手段を兼ねている請求項１〜
９のいずれかに記載の情報記録装置。
【請求項１１】前記再生手段が前記磁気力もしくはそ
の勾配を検出する磁気再生素子を備えている請求項１〜
１０のいずれかに記載の情報記録装置。
【請求項１２】前記力検出プローブの先端に強磁性の
検出針が取り付けてあり、その検出針と前記情報記録媒
体との間の磁気力を検出して前記スライダの浮上量を制
御する請求項１〜１２のいずれかに記載の情報記録装
置。
【請求項１３】前記情報記録媒体が磁気記録媒体であ
り、前記記録手段および前記再生手段がそれぞれ記録用
および再生用の磁気ヘッドである請求項１〜１２のいず
れかに記載の情報記録装置。
【請求項１４】デポジション材料の膜を有する記録・
再生プローブを備えていて、前記デポジション材料を電
界蒸発によって前記情報記録媒体の表面に付着させて情
報を記録する請求項１〜１３のいずれかに記載の情報記
録装置。
【請求項１５】前記記録・再生プローブが直線状の針
により構成され、その針の鋭利な先端部を前記情報記録
媒体の表面に近接させて情報を記録する請求項１４に記
載の情報記録装置。
【請求項１６】前記記録・再生プローブがカンチレバ
ーにより構成され、そのカンチレバーの鋭利な先端部を
前記情報記録媒体の表面に近接させて情報を記録する請
求項１４に記載の情報記録装置。
【請求項１７】前記原子間力もしくは磁気力を検出す
る際に前記スライダと前記情報記録媒体との間に静電バ
イアスを印加する手段を有する請求項１〜１６のいずれ
かに記載の情報記録装置。
【請求項１８】前記力検出プローブが前記原子間力も
しくは磁気力の検出を０．１Ｔｏｒｒ以下の減圧下で行
なう請求項１〜１７のいずれかに記載の情報記録装置。
【請求項１９】情報記録媒体と、前記情報記録媒体上を浮上して滑走するスライダと、前記スライダを前記情報記録媒体上の任意位置に移動さ
せる移動機構と、前記スライダに取り付けられた、前記情報記録媒体に情
報を記録する記録手段と、前記スライダに取り付けられた、前記情報記録媒体に記
録された情報を再生する再生手段と、前記スライダに取り付けられた、前記情報記録媒体との
間に作用する原子間力もしくは磁気力を検出する力検出
プローブと、前記スライダに取り付けられた、前記原子間力もしくは
磁気力により生じた前記力検出プローブの物理的変化を
電気信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段の出力に基づいて前記力検出プローブ
の物理的変化に対応する電気信号を検出する信号検出手
段と、前記信号検出手段の出力に基づいて前記スライダと前記
情報記録媒体との距離を制御する制御信号を前記移動機
構に出力する制御手段とを備えてなることを特徴とする
情報記録装置。
【請求項２０】前記力検出プローブが可撓性のカンチ
レバーを有しており、そのカンチレバーの物理的変化に
基づいて前記原子間力もしくは磁気力を検出する請求項
１９に記載の情報記録装置。
【請求項２１】前記カンチレバーを振動させずに前記
情報記録媒体に近接させ、前記原子間力もしくは磁気力
によって生じる前記カンチレバーの変位に応じて前記ス
ライダの浮上量を制御する請求項２０に記載の情報記録
装置。
【請求項２２】前記カンチレバーを振動させながら前
記情報記録媒体に近接させ、前記原子間力もしくは磁気
力によって生じる前記カンチレバーの振動状態の変化に
応じて前記スライダの浮上量を制御する請求項２０に記
載の情報記録装置。
【請求項２３】前記信号変換手段が、半導体レーザに
より前記カンチレバーにレーザ光を照射すると共に、そ
のカンチレバーによって反射されたレーザ光を前記半導
体レーザに再入射させ、その半導体レーザに生じる複合
共振を利用して前記カンチレバーの物理的変化を検出す
る請求項１９〜２２のいずれかに記載の情報記録装置。
【請求項２４】前記記録手段が電磁誘導型の磁気記録
素子である請求項１９〜２３のいずれかに記載の情報記
録装置。
【請求項２５】前記再生手段が前記力検出プローブに
より構成される請求項１９〜２４のいずれかに記載の情
報記録装置。
【請求項２６】前記記録手段としての前記電磁誘導型
の磁気記録素子が前記再生手段を兼ねている請求項２４
に記載の情報記録装置。
【請求項２７】前記力検出プローブの先端に強磁性の
検出針が取り付けてあり、その検出針と前記情報記録媒
体との間の磁気力を検出して前記スライダの浮上量を制
御する請求項１９〜２６のいずれかに記載の情報記録装
置。
【請求項２８】前記情報記録媒体が磁気記録媒体であ
り、前記記録手段および前記再生手段がそれぞれ記録用
および再生用の磁気ヘッドである請求項１９〜２７のい
ずれかに記載の情報記録装置。
【請求項２９】デポジション材料の膜を有する記録・
再生プローブを備えていて、前記デポジション材料を電
界蒸発によって前記情報記録媒体の表面に付着させて情
報を記録する請求項１９〜２８のいずれかに記載の情報
記録装置。
【請求項３０】前記記録・再生プローブが直線状の針
により構成され、その針の鋭利な先端部を前記情報記録
媒体の表面に近接させて情報を記録する請求項２９に記
載の情報記録装置。
【請求項３１】前記記録・再生プローブがカンチレバ
ーにより構成され、そのカンチレバーの鋭利な先端部を
前記情報記録媒体の表面に近接させて情報を記録する請
求項２９に記載の情報記録装置。
【請求項３２】前記原子間力もしくは磁気力を検出す
る際に前記スライダと前記情報記録媒体との間に静電バ
イアスを印加する手段を有する請求項１９〜３１のいず
れかに記載の情報記録装置。
【請求項３３】前記力検出プローブが前記原子間力も
しくは磁気力の検出を０．１Ｔｏｒｒ以下の減圧下で行
なう請求項１９〜３２のいずれかに記載の情報記録装
置。
【請求項３４】前記情報記録媒体がディスク状であり、
前記スライダが前記情報記録媒体の円周方向および半径
方向に相対移動可能である請求項１９〜３３のいずれか
に記載の情報記録装置。