JPH09161338A - 情報記録媒体の再生装置・再生方法 - Google Patents
情報記録媒体の再生装置・再生方法Info
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- JPH09161338A JPH09161338A JP7324864A JP32486495A JPH09161338A JP H09161338 A JPH09161338 A JP H09161338A JP 7324864 A JP7324864 A JP 7324864A JP 32486495 A JP32486495 A JP 32486495A JP H09161338 A JPH09161338 A JP H09161338A
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/002—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by perturbation of the physical or electrical structure
- G11B11/007—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by perturbation of the physical or electrical structure with reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as defined in G11B9/14
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
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- G11B9/1418—Disposition or mounting of heads or record carriers
- G11B9/1427—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement
- G11B9/1436—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other
- G11B9/1454—Positioning the head or record carrier into or out of operative position or across information tracks; Alignment of the head relative to the surface of the record carrier
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
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- G11B9/1463—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means
- G11B9/1472—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means characterised by the form
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 再生感度の向上を図り、これまでの情報記録
媒体の記録密度を大幅に向上させるプローブを利用した
プローブメモリーの特徴を十分に活かせるようにする。 【解決手段】 再生レーザ２０１（スポット光）は、ス
ライダー２０２に搭載された、おのおの独立に動くこと
のできる複数のプローブ２０３に同時に照射され、反射
光２０４を発生させる。各プローブ２０３はそれぞれ独
立に情報記録媒体１１３の記録部１０９と相互作用を起
こす。この変化を２分割以上の分割を有するフォトディ
テクター２０５で検出する。各フォトディテクター２０
５の検出値は、制御手段２０７により全反射光量の総和
として算出され、１つの記録部１０９の再生信号として
出力される。また、複数の検出値に基づいて制御手段２
０７によりヘッド粗動・微動機構２０６に動作信号が出
力され、高精度なトラッキングが行われる。
媒体の記録密度を大幅に向上させるプローブを利用した
プローブメモリーの特徴を十分に活かせるようにする。 【解決手段】 再生レーザ２０１（スポット光）は、ス
ライダー２０２に搭載された、おのおの独立に動くこと
のできる複数のプローブ２０３に同時に照射され、反射
光２０４を発生させる。各プローブ２０３はそれぞれ独
立に情報記録媒体１１３の記録部１０９と相互作用を起
こす。この変化を２分割以上の分割を有するフォトディ
テクター２０５で検出する。各フォトディテクター２０
５の検出値は、制御手段２０７により全反射光量の総和
として算出され、１つの記録部１０９の再生信号として
出力される。また、複数の検出値に基づいて制御手段２
０７によりヘッド粗動・微動機構２０６に動作信号が出
力され、高精度なトラッキングが行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報記録媒体に光
の回折限界を越えて超高密度に記録された情報を再生す
るための装置、方法、更にはこれらの装置、方法に適し
た情報記録媒体の構成に関する。
の回折限界を越えて超高密度に記録された情報を再生す
るための装置、方法、更にはこれらの装置、方法に適し
た情報記録媒体の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、レーザ光線の高い空間コヒーレン
ス性を利用して、該レーザ光を回折限界近くにまで集光
したレーザスポットを用いて、情報の記録、再生を行う
光ディスク装置が実用化されている。これらの光ディス
クにおける記録密度及び再生限界はレーザ波長でほぼ決
定されてしまう。そのため、更なる記録媒体の大容量化
の要求に応えるための超高密度記録化技術、及び超微小
記録ピットの再生技術の研究が行われている。このよう
な次世代超高密度記録メモリーの１つとして、エバネッ
セント場におけるフォトンのトンネリング現象を用いて
記録、再生する、いわゆるフォトン走査型トンネル顕微
鏡（以下、ＰＳＴＭという）を応用した光メモリーが提
案されている。
ス性を利用して、該レーザ光を回折限界近くにまで集光
したレーザスポットを用いて、情報の記録、再生を行う
光ディスク装置が実用化されている。これらの光ディス
クにおける記録密度及び再生限界はレーザ波長でほぼ決
定されてしまう。そのため、更なる記録媒体の大容量化
の要求に応えるための超高密度記録化技術、及び超微小
記録ピットの再生技術の研究が行われている。このよう
な次世代超高密度記録メモリーの１つとして、エバネッ
セント場におけるフォトンのトンネリング現象を用いて
記録、再生する、いわゆるフォトン走査型トンネル顕微
鏡（以下、ＰＳＴＭという）を応用した光メモリーが提
案されている。
【０００３】このＰＳＴＭについては、例えば文献( 日
本物理学会誌Vol.48,No1,1993 p25)にて詳しく説明され
ている。図１６にこのＰＳＴＭの原理を説明する図を示
す。同図において、入射光６００を基板６０８上の観察
対象物体６０１の界面に対し、通常全反射（反射光６０
３）を起こすような角度で入射させる。この時、観察対
象物体６０１の界面近傍には該界面から離れるにしたが
って指数関数的に光強度が減衰するエバネッセント場６
０２が形成される。観察対象物体６０１の界面が完全に
平坦であるならば、全反射により発生するエバネッセン
ト場６０２も平面内で均一となるが、観察対象物体６０
１の界面に微小な凹凸、微小物体等が存在すると、形成
されるエバネッセント場６０２もこれらの形状に応じて
乱され、微小な凹凸あるいは微小物体の表面近傍にのみ
エバネッセント場６０２が局在する。そのため、光ファ
イバーや金属等で形成された先端の鋭いプローブ６０４
をこの局在化したエバネッセント場６０２に近づける
と、このエバネッセント場６０２が散乱されるため、そ
の散乱光を、あるいは光ファイバーで散乱光を伝播光６
０５に変換したものを検出器６０６で検出することによ
り、エバネッセント場６０２の強度が測定できる。この
エバネッセント場６０２の乱れに応じた検出器６０６の
出力を利用し、その出力が一定になるように前記プロー
ブ６０４と観察対象物体６０１の距離を制御させ、プロ
ーブ６０４を観察対象物体６０１に対して走査、あるい
は、プローブ６０４に対して観察対象物体６０１を移動
させることにより、図１７に示すように、観察対象物体
６０１の表面形状に対応した出力６０７を得ることがで
きる。このＰＳＴＭの解像度は基本的にプローブ６０４
の先端形状に依存するため、先端部の鋭さを向上させれ
ば、エバネッセント場６０２はその形状に応じて局在化
しているため、通常の光学的顕微鏡における光の回折限
界を越える解像度を得ることが可能となる。
本物理学会誌Vol.48,No1,1993 p25)にて詳しく説明され
ている。図１６にこのＰＳＴＭの原理を説明する図を示
す。同図において、入射光６００を基板６０８上の観察
対象物体６０１の界面に対し、通常全反射（反射光６０
３）を起こすような角度で入射させる。この時、観察対
象物体６０１の界面近傍には該界面から離れるにしたが
って指数関数的に光強度が減衰するエバネッセント場６
０２が形成される。観察対象物体６０１の界面が完全に
平坦であるならば、全反射により発生するエバネッセン
ト場６０２も平面内で均一となるが、観察対象物体６０
１の界面に微小な凹凸、微小物体等が存在すると、形成
されるエバネッセント場６０２もこれらの形状に応じて
乱され、微小な凹凸あるいは微小物体の表面近傍にのみ
エバネッセント場６０２が局在する。そのため、光ファ
イバーや金属等で形成された先端の鋭いプローブ６０４
をこの局在化したエバネッセント場６０２に近づける
と、このエバネッセント場６０２が散乱されるため、そ
の散乱光を、あるいは光ファイバーで散乱光を伝播光６
０５に変換したものを検出器６０６で検出することによ
り、エバネッセント場６０２の強度が測定できる。この
エバネッセント場６０２の乱れに応じた検出器６０６の
出力を利用し、その出力が一定になるように前記プロー
ブ６０４と観察対象物体６０１の距離を制御させ、プロ
ーブ６０４を観察対象物体６０１に対して走査、あるい
は、プローブ６０４に対して観察対象物体６０１を移動
させることにより、図１７に示すように、観察対象物体
６０１の表面形状に対応した出力６０７を得ることがで
きる。このＰＳＴＭの解像度は基本的にプローブ６０４
の先端形状に依存するため、先端部の鋭さを向上させれ
ば、エバネッセント場６０２はその形状に応じて局在化
しているため、通常の光学的顕微鏡における光の回折限
界を越える解像度を得ることが可能となる。
【０００４】上述のような超解像性を利用した超高密度
光メモリーとしては、日本化学学会第６５春季年会（１
９９３）講演予稿集IIｐ２８７に報告されている。図１
８はこの光メモリーへの応用を示す原理図である。同図
において、記録及び再生のためのレーザ光７００はプロ
ーブ７０１に適当な方法で入射されて該プローブ７０１
中を導波され、鋭く尖った先端部では該先端部の三次元
形状とほぼ同程度の拡がりを有するエバネッセント場７
０２が形成される。記録媒体７０３としては、透明基板
７０４上にフォトクロミック材料を含む記録層７０５を
形成したものが用いられ、前記プローブ７０１を記録層
７０５に記録用のレーザ光の波長程度以下の距離まで近
接させ、エバネッセント光により記録層７０５にフォト
クロミック反応を起こさせる。記録層７０５にこのフォ
トクロミック反応を起こさせることにより、記録層７０
５の透過率を変化させることで情報の記録が行われる。
光メモリーとしては、日本化学学会第６５春季年会（１
９９３）講演予稿集IIｐ２８７に報告されている。図１
８はこの光メモリーへの応用を示す原理図である。同図
において、記録及び再生のためのレーザ光７００はプロ
ーブ７０１に適当な方法で入射されて該プローブ７０１
中を導波され、鋭く尖った先端部では該先端部の三次元
形状とほぼ同程度の拡がりを有するエバネッセント場７
０２が形成される。記録媒体７０３としては、透明基板
７０４上にフォトクロミック材料を含む記録層７０５を
形成したものが用いられ、前記プローブ７０１を記録層
７０５に記録用のレーザ光の波長程度以下の距離まで近
接させ、エバネッセント光により記録層７０５にフォト
クロミック反応を起こさせる。記録層７０５にこのフォ
トクロミック反応を起こさせることにより、記録層７０
５の透過率を変化させることで情報の記録が行われる。
【０００５】一方、情報の再生は、エバネッセント場７
０２が透明基板７０４側へ透過する光７０６の強度を検
出器７０７で検出することにより行われる。従って、プ
ローブ７０１を透明基板７０４に対して相対的に走査す
ることにより、記録情報を再生することができる。この
ようなＰＳＴＭを利用した光メモリーでは、従来の光メ
モリーの記録密度を大幅に向上させることが可能であ
る。
０２が透明基板７０４側へ透過する光７０６の強度を検
出器７０７で検出することにより行われる。従って、プ
ローブ７０１を透明基板７０４に対して相対的に走査す
ることにより、記録情報を再生することができる。この
ようなＰＳＴＭを利用した光メモリーでは、従来の光メ
モリーの記録密度を大幅に向上させることが可能であ
る。
【０００６】また、微小プローブを用いて基板上の微小
領域で光（磁気）化学反応を行わせることで記録を行
い、更にその結果生じる局所的な光学特性の変化をＮＳ
ＯＭ（近視野走査型光学顕微鏡）を用いて再生する方法
がいくつか知られている。例えば文献（Near-field mag
neto-optics and high density data storage,E.Betzig
et.al,Appl. Phys.Lett.61(2),13 July 1992 p142)に
は、ＮＳＯＭで光磁気記録の高密度化を図る技術が記載
されている。この技術では、記録媒体として、高いファ
ラデー効率を有するコバルト−白金積層膜を選択してい
る。記録はアルゴンレーザ（４８８ｎｍ）を微小プロー
ブを用い、コバルト−白金積層膜をキューリー点以上に
加熱し、局所的に磁化を反転させることにより行われ
る。他方、読み出しはコバルト−白金積層膜にアルゴン
レーザ（５１５ｎｍ）を照射し、透過光偏光面の傾きの
二次元分布を検出することにより行われる。この方法で
の記録分解能は約１００ｎｍ、再生分解能は約３０〜５
０ｎｍであり、４５Ｇｂ／ｉｎ2 の記録が達成されてい
る。
領域で光（磁気）化学反応を行わせることで記録を行
い、更にその結果生じる局所的な光学特性の変化をＮＳ
ＯＭ（近視野走査型光学顕微鏡）を用いて再生する方法
がいくつか知られている。例えば文献（Near-field mag
neto-optics and high density data storage,E.Betzig
et.al,Appl. Phys.Lett.61(2),13 July 1992 p142)に
は、ＮＳＯＭで光磁気記録の高密度化を図る技術が記載
されている。この技術では、記録媒体として、高いファ
ラデー効率を有するコバルト−白金積層膜を選択してい
る。記録はアルゴンレーザ（４８８ｎｍ）を微小プロー
ブを用い、コバルト−白金積層膜をキューリー点以上に
加熱し、局所的に磁化を反転させることにより行われ
る。他方、読み出しはコバルト−白金積層膜にアルゴン
レーザ（５１５ｎｍ）を照射し、透過光偏光面の傾きの
二次元分布を検出することにより行われる。この方法で
の記録分解能は約１００ｎｍ、再生分解能は約３０〜５
０ｎｍであり、４５Ｇｂ／ｉｎ2 の記録が達成されてい
る。
【０００７】アゾベンゼン誘導体ＬＢ膜は、紫外光及び
可視光で可逆的なシスートランス異性化反応を起こすた
め、フォトンモードによる高密度記録材料として注目さ
れている。文献（Liu,Z.F.;Hashimoto,K.;Fujishima,A.
Nature, 1990,347,658.) には、ＰＳＴＭの材料として
アゾベンゼン誘導体を用いた高密度記録、再生技術が提
案されている。この技術では、紫外アルゴンレーザ（３
５０ｎｍ）の光を先端径約１００ｎｍのファイバーで形
成されたプローブを用いて、光異性化反応を局所的に行
っている。再生は、レーザ光強度を落とし、媒体を透過
した透過光強度の変化を検出することにより行われてい
る。
可視光で可逆的なシスートランス異性化反応を起こすた
め、フォトンモードによる高密度記録材料として注目さ
れている。文献（Liu,Z.F.;Hashimoto,K.;Fujishima,A.
Nature, 1990,347,658.) には、ＰＳＴＭの材料として
アゾベンゼン誘導体を用いた高密度記録、再生技術が提
案されている。この技術では、紫外アルゴンレーザ（３
５０ｎｍ）の光を先端径約１００ｎｍのファイバーで形
成されたプローブを用いて、光異性化反応を局所的に行
っている。再生は、レーザ光強度を落とし、媒体を透過
した透過光強度の変化を検出することにより行われてい
る。
【０００８】これら提案されているシステムでは、デー
タ転送速度は非常に遅いものと考えられ、また、再生に
おいては透過光を利用しているため、基本的に記録部が
未記録部と光学定数が異なっていることが必要で、その
ため再生感度が悪いといった問題がある。
タ転送速度は非常に遅いものと考えられ、また、再生に
おいては透過光を利用しているため、基本的に記録部が
未記録部と光学定数が異なっていることが必要で、その
ため再生感度が悪いといった問題がある。
【０００９】ところで、ＰＳＴＭを含め、プローブを利
用したいわゆるプローブメモリーは、一般的に言ってプ
ローブと記録層との距離を原子オーダーから数十ｎｍオ
ーダーという非常に両者近接させた状態で距離制御をし
なければならない。この距離制御は、物体の観測におい
ては、プローブの物体との相対的走査速度が遅くてかま
わないため、比較的容易に達成できる。しかしながら、
情報記録媒体の記録、再生にあっては、記録密度ととも
に記録、再生のスピード（高速アクセス、高データ転送
レート）が非常に重要であり、また、超高密度というプ
ローブメモリーの特徴を活かすためには、音声、動画の
再生を可能にすることが望まれる。そのためには高速で
プローブ走査を行わせ、且つ、プローブと記録媒体間の
距離制御を非常に正確に行わなければならない。
用したいわゆるプローブメモリーは、一般的に言ってプ
ローブと記録層との距離を原子オーダーから数十ｎｍオ
ーダーという非常に両者近接させた状態で距離制御をし
なければならない。この距離制御は、物体の観測におい
ては、プローブの物体との相対的走査速度が遅くてかま
わないため、比較的容易に達成できる。しかしながら、
情報記録媒体の記録、再生にあっては、記録密度ととも
に記録、再生のスピード（高速アクセス、高データ転送
レート）が非常に重要であり、また、超高密度というプ
ローブメモリーの特徴を活かすためには、音声、動画の
再生を可能にすることが望まれる。そのためには高速で
プローブ走査を行わせ、且つ、プローブと記録媒体間の
距離制御を非常に正確に行わなければならない。
【００１０】これらの問題を解決する方法として、例え
ば文献（OPTICAL DATA STORAGE US-ING A SOLID IMMERS
ION LENS, MORIS'94 p123 ）に記載の実験がある。この
実験では、スポット径を高ＮＡを実現するＳＩＬにより
縮小し、高転送レートを達成するためにＳＩＬを浮上ヘ
ッドに搭載している。この浮上したＳＩＬの表面に発生
するエバネッセント場により、ＭＯメディアの信号を再
生し、ＳＩＬを用いることで分解能が向上していること
を実験により明らかにしている。しかし、この実験で
は、エバネッセント場がＳＩＬの底面全反射により発生
しているため、エバネッセント場が広域にわたり存在す
ること、及びＭＯメディアを用いて再生しているため、
エバネッセント場が効率良くカップリングしないという
問題を有している。
ば文献（OPTICAL DATA STORAGE US-ING A SOLID IMMERS
ION LENS, MORIS'94 p123 ）に記載の実験がある。この
実験では、スポット径を高ＮＡを実現するＳＩＬにより
縮小し、高転送レートを達成するためにＳＩＬを浮上ヘ
ッドに搭載している。この浮上したＳＩＬの表面に発生
するエバネッセント場により、ＭＯメディアの信号を再
生し、ＳＩＬを用いることで分解能が向上していること
を実験により明らかにしている。しかし、この実験で
は、エバネッセント場がＳＩＬの底面全反射により発生
しているため、エバネッセント場が広域にわたり存在す
ること、及びＭＯメディアを用いて再生しているため、
エバネッセント場が効率良くカップリングしないという
問題を有している。
【００１１】その他、光を利用しないＡＦＭ（原子間力
顕微鏡）やＳＴＭ（走査型トンネル顕微鏡）を用いたプ
ローブメモリー、光を組み合わせたＡＦＭプローブメモ
リーもいくつか提案されている。例えば文献（O plus E
1994 年10月 p48）には、相変化光ディスク材料を用い
たテラビットメモリー方式が発表されている。これはＡ
ＦＭを用いて、従来の相変化材料に現在の光ディスクの
数千倍の記憶容量を可能にするものである。記録媒体と
して、相変化材料であるＧｅＳｂＴｅ合金（厚さ２０ｎ
ｍ）を導電性基板上にスパッタリングしたものを用い、
ディスク表面に微小な力（１０~ 9Ｎ）でＡＦＭ探針（金
被覆窒化ケイ素）を接触させて３Ｖのパルス電圧を印加
する。これにより、探針先端で発生するジュール熱で相
変化材料が局所的に結晶化し、ディスクの表面形状を変
化させることなくΦ約１０ｎｍの微細領域の抵抗値を１
００倍以上（１０11Ω〜１０9 Ω以下）に変化させるこ
とができる。再生は、探針に約０．５Ｖの電圧を印加
し、ディスク面の抵抗値を読み出すことにより行われ
る。この再生方式では、従来ＡＦＭ方式においては情報
を凹凸で記録していたのに対し、記録面は平坦である。
従って、従来の記録面に探針を接触させて記録凹凸を再
生する、ＡＦＭコンタクトレコーディングでは、再生ス
ピードが探針の機械的共振周波数で制限されるのに対
し、この方法では平坦記録面のため再生スピードを探針
の機械的共振周波数以上に設定できる（高速データ転送
速度化）。しかし、この方法でも基本的にはＡＦＭコン
タクトレコーディングであるため、探針の摩擦、振動の
ため再生スピード、アクセス速度は制限され、また記録
面を傷付けるといった問題がある。
顕微鏡）やＳＴＭ（走査型トンネル顕微鏡）を用いたプ
ローブメモリー、光を組み合わせたＡＦＭプローブメモ
リーもいくつか提案されている。例えば文献（O plus E
1994 年10月 p48）には、相変化光ディスク材料を用い
たテラビットメモリー方式が発表されている。これはＡ
ＦＭを用いて、従来の相変化材料に現在の光ディスクの
数千倍の記憶容量を可能にするものである。記録媒体と
して、相変化材料であるＧｅＳｂＴｅ合金（厚さ２０ｎ
ｍ）を導電性基板上にスパッタリングしたものを用い、
ディスク表面に微小な力（１０~ 9Ｎ）でＡＦＭ探針（金
被覆窒化ケイ素）を接触させて３Ｖのパルス電圧を印加
する。これにより、探針先端で発生するジュール熱で相
変化材料が局所的に結晶化し、ディスクの表面形状を変
化させることなくΦ約１０ｎｍの微細領域の抵抗値を１
００倍以上（１０11Ω〜１０9 Ω以下）に変化させるこ
とができる。再生は、探針に約０．５Ｖの電圧を印加
し、ディスク面の抵抗値を読み出すことにより行われ
る。この再生方式では、従来ＡＦＭ方式においては情報
を凹凸で記録していたのに対し、記録面は平坦である。
従って、従来の記録面に探針を接触させて記録凹凸を再
生する、ＡＦＭコンタクトレコーディングでは、再生ス
ピードが探針の機械的共振周波数で制限されるのに対
し、この方法では平坦記録面のため再生スピードを探針
の機械的共振周波数以上に設定できる（高速データ転送
速度化）。しかし、この方法でも基本的にはＡＦＭコン
タクトレコーディングであるため、探針の摩擦、振動の
ため再生スピード、アクセス速度は制限され、また記録
面を傷付けるといった問題がある。
【００１２】その他、関連する技術としては以下のもの
が知られている。 特開平７−２１５６４号公報（フォトン走査型トンネ
ル顕微鏡を利用したメモリーにおいて、波長の異なる２
つのエバネッセント場を用いることで、記録層とプロー
ブとの距離を高精度に制御するもの） 特開平６−３３１８０５号公報（透光性材料からなる
ほぼ円錐形の突起と、突起の先端部分を除いて突起の円
錐面に反射膜を有する光プローブ素子、及び光プローブ
素子の製造方法に関するもの） 特開平４−１４６２０号公報（情報再生時に再生レー
ザ光照射面で表面プラズモンを励起し、ピット部と非ピ
ット部の反射率差を利用して再生するもの） 特開平６−１３９６２０号公報（少なくとも記録再生
層と加熱層を有し、記録再生層に熱記録する媒体であっ
て、熱の発生源として加熱層に励起される表面プラズモ
ン共鳴現象を利用したもの） 特開平６−１３９６４７号公報（エバネッセント波と
面外方向の位置情報を記録単位とする記録層との相互作
用を用いた情報記録再生方法。記録再生は反射率変化を
検出することにより行われる。） 特開平６−２２３４１９号公報（プローブを用いて、
金属酸化物に含まれる酸素量を制御し、金属酸化物中の
酸素量の大小の状態を利用して記憶するもの） 特開平６−２６７０７１号公報（エバネッセント光を
記録、再生、消去光源とし、記録媒体として熱不可逆性
を有するフォトクロミック材料を用いたもの）
が知られている。 特開平７−２１５６４号公報（フォトン走査型トンネ
ル顕微鏡を利用したメモリーにおいて、波長の異なる２
つのエバネッセント場を用いることで、記録層とプロー
ブとの距離を高精度に制御するもの） 特開平６−３３１８０５号公報（透光性材料からなる
ほぼ円錐形の突起と、突起の先端部分を除いて突起の円
錐面に反射膜を有する光プローブ素子、及び光プローブ
素子の製造方法に関するもの） 特開平４−１４６２０号公報（情報再生時に再生レー
ザ光照射面で表面プラズモンを励起し、ピット部と非ピ
ット部の反射率差を利用して再生するもの） 特開平６−１３９６２０号公報（少なくとも記録再生
層と加熱層を有し、記録再生層に熱記録する媒体であっ
て、熱の発生源として加熱層に励起される表面プラズモ
ン共鳴現象を利用したもの） 特開平６−１３９６４７号公報（エバネッセント波と
面外方向の位置情報を記録単位とする記録層との相互作
用を用いた情報記録再生方法。記録再生は反射率変化を
検出することにより行われる。） 特開平６−２２３４１９号公報（プローブを用いて、
金属酸化物に含まれる酸素量を制御し、金属酸化物中の
酸素量の大小の状態を利用して記憶するもの） 特開平６−２６７０７１号公報（エバネッセント光を
記録、再生、消去光源とし、記録媒体として熱不可逆性
を有するフォトクロミック材料を用いたもの）
【００１３】また、以上の単一プローブ走査形態に対
し、マルチプローブを用いる、いわゆる走査型多機能顕
微鏡（ＳＸＭ）も提案されている。これは物理量のベク
トルを同時に測定するもので、ｎ個の物理量のうち１つ
が一定となるようにフィードバックをかけてプローブの
走査を行うもので、検出された物理量の分離は、周波数
ドメインか時間軸上で行われる。例えば文献（C.S-chon
enberger,S.F.ALvarado,S.E.Lambert,and I.L.Sanders:
“Separation of m-agnetic and topographic effects
in force microscopy ”,J.Appl.Phys.67(12),pp7278〜
7280(1990)）には、ＭＦＭにクーロン力測定の機能を付
加し、磁気的な情報とクーロン力によって得られる表面
形状を周波数ドメインで分離する技術が発表されてい
る。
し、マルチプローブを用いる、いわゆる走査型多機能顕
微鏡（ＳＸＭ）も提案されている。これは物理量のベク
トルを同時に測定するもので、ｎ個の物理量のうち１つ
が一定となるようにフィードバックをかけてプローブの
走査を行うもので、検出された物理量の分離は、周波数
ドメインか時間軸上で行われる。例えば文献（C.S-chon
enberger,S.F.ALvarado,S.E.Lambert,and I.L.Sanders:
“Separation of m-agnetic and topographic effects
in force microscopy ”,J.Appl.Phys.67(12),pp7278〜
7280(1990)）には、ＭＦＭにクーロン力測定の機能を付
加し、磁気的な情報とクーロン力によって得られる表面
形状を周波数ドメインで分離する技術が発表されてい
る。
【００１４】また、文献（Ｏ.Watanuki,F.Sai,and K.Su
eoka: “Magnetic-force-sensing STM : novel applica
tion of STM for simultaneous measurement of topogr
aphyand field gradient of magnetic recording head
s”,Ultramicroscopy 42-44,pp315 〜320(1992) ）に
は、磁気ヘッドの表面形状と磁気力を同時に測定するこ
とが可能な磁気力検出型ＳＴＭが発表されている。この
報告では、図１９に示すように、薄膜ヘッド８００に数
１０ｋＨｚ程度の交流を流すことでヘッドの磁気に交流
磁界を発生させ、ヘッドの表面をカンチレバー付きのＦ
ｅプローブ８０２で走査すると、Ｆｅプローブ８０２が
振動し、トンネル電流がＩt が励振される。振幅が小さ
い場合は、磁気力はトンネル電流Ｉt の交流成分をロッ
クインアンプで抽出した信号の線形関数で表される。ま
た、ローパスフィルターで交流成分をカットしたトンネ
ル電流は通常のＳＴＭの動作に利用され、磁気力に対応
した表面形状の測定に利用される。このように２つの物
理量は周波数ドメインで分離され、且つ同時に検出され
る。この走査型多機能顕微鏡（ＳＸＭ）を利用したもの
を含め、従来から提案されているマルチプローブを用い
た再生は、おのおののプローブが個別に独立した情報記
録部を再生する。
eoka: “Magnetic-force-sensing STM : novel applica
tion of STM for simultaneous measurement of topogr
aphyand field gradient of magnetic recording head
s”,Ultramicroscopy 42-44,pp315 〜320(1992) ）に
は、磁気ヘッドの表面形状と磁気力を同時に測定するこ
とが可能な磁気力検出型ＳＴＭが発表されている。この
報告では、図１９に示すように、薄膜ヘッド８００に数
１０ｋＨｚ程度の交流を流すことでヘッドの磁気に交流
磁界を発生させ、ヘッドの表面をカンチレバー付きのＦ
ｅプローブ８０２で走査すると、Ｆｅプローブ８０２が
振動し、トンネル電流がＩt が励振される。振幅が小さ
い場合は、磁気力はトンネル電流Ｉt の交流成分をロッ
クインアンプで抽出した信号の線形関数で表される。ま
た、ローパスフィルターで交流成分をカットしたトンネ
ル電流は通常のＳＴＭの動作に利用され、磁気力に対応
した表面形状の測定に利用される。このように２つの物
理量は周波数ドメインで分離され、且つ同時に検出され
る。この走査型多機能顕微鏡（ＳＸＭ）を利用したもの
を含め、従来から提案されているマルチプローブを用い
た再生は、おのおののプローブが個別に独立した情報記
録部を再生する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
プローブを利用した高密度メモリーでは、記録媒体とプ
ローブを両者の相互作用が生じる領域にまで近接させな
ければならないため、情報記録媒体として要求されるよ
うな再生速度で、しかも現有の記録媒体とプローブの位
置制御手段を利用する限り、一般に再生感度が悪くな
る。図９（ｂ）に示すように、１つの記録部に対して１
つのプローブを用いる従来方式では、再生信号の検出感
度は波形バラツキが大きく、悪い。また、４分割フォト
ディテクターのラジアル方向の反射光量が同じになるよ
うにフィードバックをかけてはいるものの、同図からう
まくトラッキングがかかっていないのが判る。このよう
な再生感度の問題は、再生時のデータ転送速度の低下を
もたらすため、プローブメモリーのキーポイントともな
っている。
プローブを利用した高密度メモリーでは、記録媒体とプ
ローブを両者の相互作用が生じる領域にまで近接させな
ければならないため、情報記録媒体として要求されるよ
うな再生速度で、しかも現有の記録媒体とプローブの位
置制御手段を利用する限り、一般に再生感度が悪くな
る。図９（ｂ）に示すように、１つの記録部に対して１
つのプローブを用いる従来方式では、再生信号の検出感
度は波形バラツキが大きく、悪い。また、４分割フォト
ディテクターのラジアル方向の反射光量が同じになるよ
うにフィードバックをかけてはいるものの、同図からう
まくトラッキングがかかっていないのが判る。このよう
な再生感度の問題は、再生時のデータ転送速度の低下を
もたらすため、プローブメモリーのキーポイントともな
っている。
【００１６】また、この種のプローブメモリーでは、プ
ローブと記録部との距離を原子オーダーから数十ｎｍオ
ーダーという非常に両者を近接させた状態で距離制御を
しなければならないため、制御回路が極めて複雑にな
り、価格高騰や信頼性の問題等をもはらんでいる。ま
た、記録、再生時には所定の場所にプローブを正確に位
置させるためのトラッキング手段が必要となるが、現在
までに具体的且つ実用的なトラッキング手段の提案はな
されていない。
ローブと記録部との距離を原子オーダーから数十ｎｍオ
ーダーという非常に両者を近接させた状態で距離制御を
しなければならないため、制御回路が極めて複雑にな
り、価格高騰や信頼性の問題等をもはらんでいる。ま
た、記録、再生時には所定の場所にプローブを正確に位
置させるためのトラッキング手段が必要となるが、現在
までに具体的且つ実用的なトラッキング手段の提案はな
されていない。
【００１７】すなわち、これまでの情報記録媒体の記録
密度を大幅に向上させるプローブを利用したプローブメ
モリーの技術思想が現実に具体化されてはいるものの、
従来技術においては再生感度が悪いためにデータ転送速
度を向上させることができず、プローブメモリー本来の
特徴を十分に活かせないレベルにあった。一方、マルチ
プローブ方式においても、各プローブはそれぞれ別個独
立の記録部に対応するものであるから、個々にみれば上
記単一プローブ方式が抱える問題をそのまま抱えること
になる。
密度を大幅に向上させるプローブを利用したプローブメ
モリーの技術思想が現実に具体化されてはいるものの、
従来技術においては再生感度が悪いためにデータ転送速
度を向上させることができず、プローブメモリー本来の
特徴を十分に活かせないレベルにあった。一方、マルチ
プローブ方式においても、各プローブはそれぞれ別個独
立の記録部に対応するものであるから、個々にみれば上
記単一プローブ方式が抱える問題をそのまま抱えること
になる。
【００１８】本発明は、これまでの情報記録媒体の記録
密度を大幅に向上させるプローブを利用したメモリーに
おいて、プローブと記録媒体との間の相互作用を高め、
よって再生感度の向上を図ることができるとともにデー
タ転送速度の向上を図ることができる情報記録媒体の再
生装置並びに再生方法の提供を、その目的とする。ま
た、本発明は、これまでの情報記録媒体の記録密度を大
幅に向上させるプローブを利用したメモリーにおいて、
プローブと記録媒体との間隔を複雑な制御系を用いるこ
となく数十から数百ｎｍで制御し、且つプローブと記録
媒体との間の相互作用を高め、よって再生感度の向上を
図るとともにデータ転送速度の向上を図ることができる
情報記録媒体の再生装置並びに再生方法の提供を、その
目的とする。また、本発明は、これまでの情報記録媒体
の記録密度を大幅に向上させるプローブを利用したメモ
リーにおいて、プローブと記録媒体との間の相互作用を
高め、よって再生感度の向上を図るとともにデータ転送
速度の向上を図ることを可能にするトラッキング手段を
有する情報記録媒体の再生装置並びに再生方法の提供
を、その目的とする。
密度を大幅に向上させるプローブを利用したメモリーに
おいて、プローブと記録媒体との間の相互作用を高め、
よって再生感度の向上を図ることができるとともにデー
タ転送速度の向上を図ることができる情報記録媒体の再
生装置並びに再生方法の提供を、その目的とする。ま
た、本発明は、これまでの情報記録媒体の記録密度を大
幅に向上させるプローブを利用したメモリーにおいて、
プローブと記録媒体との間隔を複雑な制御系を用いるこ
となく数十から数百ｎｍで制御し、且つプローブと記録
媒体との間の相互作用を高め、よって再生感度の向上を
図るとともにデータ転送速度の向上を図ることができる
情報記録媒体の再生装置並びに再生方法の提供を、その
目的とする。また、本発明は、これまでの情報記録媒体
の記録密度を大幅に向上させるプローブを利用したメモ
リーにおいて、プローブと記録媒体との間の相互作用を
高め、よって再生感度の向上を図るとともにデータ転送
速度の向上を図ることを可能にするトラッキング手段を
有する情報記録媒体の再生装置並びに再生方法の提供
を、その目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、１つの記録部
に１つのプローブを対応させ、これが故にもたらされる
再生感度の上限の低さを認容しつつ再生感度の不安定性
を複雑な距離制御回路でカバーする、という上記各従来
技術の思想に対し、再生感度を左右する根本的原因であ
る「プローブと記録媒体との間の相互作用の変化量」自
体を大きくすれば再生感度の向上が得られ、これを基に
プローブの走査速度の高速化並びにトラッキング精度の
向上をも容易に図ることができる、という考えに基づい
ている。すなわち、本発明は、プローブメモリーの特徴
を最大限に活かすべく、従来技術の動向とは全く異なっ
た観点から再生感度向上へのアプローチを狙ったもので
ある。具体的には、請求項１記載の発明では、プローブ
を走査させることにより情報記録媒体の再生を行う装置
において、少なくとも１つの記録部に対して、同時に該
記録部と相互作用可能な範囲に複数のプローブを配置さ
せる手段と、上記記録部と複数のプローブ間の相互作用
変化を検出する手段と、該相互作用変化の複数情報をも
とに１つの記録部の再生信号を得る手段とを備えてい
る、という構成を採っている。
に１つのプローブを対応させ、これが故にもたらされる
再生感度の上限の低さを認容しつつ再生感度の不安定性
を複雑な距離制御回路でカバーする、という上記各従来
技術の思想に対し、再生感度を左右する根本的原因であ
る「プローブと記録媒体との間の相互作用の変化量」自
体を大きくすれば再生感度の向上が得られ、これを基に
プローブの走査速度の高速化並びにトラッキング精度の
向上をも容易に図ることができる、という考えに基づい
ている。すなわち、本発明は、プローブメモリーの特徴
を最大限に活かすべく、従来技術の動向とは全く異なっ
た観点から再生感度向上へのアプローチを狙ったもので
ある。具体的には、請求項１記載の発明では、プローブ
を走査させることにより情報記録媒体の再生を行う装置
において、少なくとも１つの記録部に対して、同時に該
記録部と相互作用可能な範囲に複数のプローブを配置さ
せる手段と、上記記録部と複数のプローブ間の相互作用
変化を検出する手段と、該相互作用変化の複数情報をも
とに１つの記録部の再生信号を得る手段とを備えてい
る、という構成を採っている。
【００２０】請求項２記載の発明では、プローブを走査
させることにより情報記録媒体の再生を行う方法におい
て、少なくとも１つの記録部に対して、同時に該記録部
と相互作用可能な範囲に複数のプローブを配置させ、上
記記録部と複数のプローブ間の相互作用変化をそれぞれ
個別に検出し、該相互作用変化の複数情報をもとに１つ
の記録部の再生信号を得る、という手順を採っている。
請求項３記載の発明では、プローブを走査させることに
より情報記録媒体の再生を行う装置において、情報記録
媒体を回転させる手段と、少なくとも１つの記録部に対
して同時に該記録部と相互作用可能な範囲に複数のプロ
ーブを配置させる手段と、該複数プローブを情報記録媒
体の回転力により一定距離浮上させる手段と、上記記録
部と複数のプローブ間の相互作用変化を検出する手段
と、該相互作用変化の複数情報をもとに１つの記録部の
再生信号を得る手段とを備えている、という構成を採っ
ている。
させることにより情報記録媒体の再生を行う方法におい
て、少なくとも１つの記録部に対して、同時に該記録部
と相互作用可能な範囲に複数のプローブを配置させ、上
記記録部と複数のプローブ間の相互作用変化をそれぞれ
個別に検出し、該相互作用変化の複数情報をもとに１つ
の記録部の再生信号を得る、という手順を採っている。
請求項３記載の発明では、プローブを走査させることに
より情報記録媒体の再生を行う装置において、情報記録
媒体を回転させる手段と、少なくとも１つの記録部に対
して同時に該記録部と相互作用可能な範囲に複数のプロ
ーブを配置させる手段と、該複数プローブを情報記録媒
体の回転力により一定距離浮上させる手段と、上記記録
部と複数のプローブ間の相互作用変化を検出する手段
と、該相互作用変化の複数情報をもとに１つの記録部の
再生信号を得る手段とを備えている、という構成を採っ
ている。
【００２１】請求項４記載の発明では、プローブを走査
させることにより情報記録媒体の再生を行う方法におい
て、少なくとも１つの記録部に対して同時に該記録部と
相互作用可能な範囲に複数のプローブを配置させ、該複
数プローブを情報記録媒体の回転力により一定距離浮上
させ、上記記録部と複数のプローブ間の相互作用変化を
それぞれ個別に検出し、該相互作用変化の複数情報をも
とに１つの記録部の再生信号を得る、という手順を採っ
ている。請求項５記載の発明では、請求項１又は３記載
の構成において、上記記録部と複数プローブ間の相互作
用変化の複数情報をもとに１つの記録部の再生信号を得
ると同時に該記録部と複数プローブ間の相互作用変化の
複数情報をもとにトラッキングを行う制御手段を備えて
いる、という構成を採っている。請求項６記載の発明で
は、請求項２又は４記載の方法において、上記記録部と
複数プローブ間の相互作用変化の複数情報をもとに１つ
の記録部の再生信号を得ると同時に、該記録部と複数プ
ローブ間の相互作用変化の複数情報をもとにトラッキン
グを行う、という手順を採っている。
させることにより情報記録媒体の再生を行う方法におい
て、少なくとも１つの記録部に対して同時に該記録部と
相互作用可能な範囲に複数のプローブを配置させ、該複
数プローブを情報記録媒体の回転力により一定距離浮上
させ、上記記録部と複数のプローブ間の相互作用変化を
それぞれ個別に検出し、該相互作用変化の複数情報をも
とに１つの記録部の再生信号を得る、という手順を採っ
ている。請求項５記載の発明では、請求項１又は３記載
の構成において、上記記録部と複数プローブ間の相互作
用変化の複数情報をもとに１つの記録部の再生信号を得
ると同時に該記録部と複数プローブ間の相互作用変化の
複数情報をもとにトラッキングを行う制御手段を備えて
いる、という構成を採っている。請求項６記載の発明で
は、請求項２又は４記載の方法において、上記記録部と
複数プローブ間の相互作用変化の複数情報をもとに１つ
の記録部の再生信号を得ると同時に、該記録部と複数プ
ローブ間の相互作用変化の複数情報をもとにトラッキン
グを行う、という手順を採っている。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図１１に
基づいて説明する。図１に本発明の再生装置及び再生方
法の原理図を示す。この例で示す再生装置２００は、１
つの記録部１０９に対して複数のプローブ２０３を相互
作用可能な範囲に同時に配置させる手段２０８と、図示
しないレーザ光照射手段と、情報記録媒体１１３を回転
させる手段１１１と、記録部１０９と各プローブ２０３
との間の相互作用変化を検出する手段としての複数のフ
ォトディテクター２０５と、相互作用変化の複数情報を
もとに１つの記録部１０９の総和再生信号を出力する制
御手段２０７とから概略構成されている。
基づいて説明する。図１に本発明の再生装置及び再生方
法の原理図を示す。この例で示す再生装置２００は、１
つの記録部１０９に対して複数のプローブ２０３を相互
作用可能な範囲に同時に配置させる手段２０８と、図示
しないレーザ光照射手段と、情報記録媒体１１３を回転
させる手段１１１と、記録部１０９と各プローブ２０３
との間の相互作用変化を検出する手段としての複数のフ
ォトディテクター２０５と、相互作用変化の複数情報を
もとに１つの記録部１０９の総和再生信号を出力する制
御手段２０７とから概略構成されている。
【００２３】手段２０８は、３つのプローブ２０３が取
付けられたスライダ２０２と、このスライダ２０２を支
持する支持機構２０９と、この支持機構２０９を介して
プローブ２０３とスライダ２０２とから構成されるヘッ
ド部２１０を情報記録媒体１１３に対して位置調整する
ヘッド粗動・微動機構２０６とから構成されている。ヘ
ッド粗動・微動機構２０６は、図２に示すように、ヘッ
ド部２１０をトラッキング方向に粗動調整するもので、
磁気ディスクで利用されているボイスコイルモータを採
用している。図面上明示しないが、ヘッド粗動・微動機
構２０６は実質的には粗動調整のみを行い、微動調整
は、支持機構２０９又はスライダ２０２又はプローブ２
０３に組み込まれたピエゾ素子等の微動アクチュエータ
又はマイクロマシン技術に係るマイクロアクチュエータ
等によって行われるようになっている。微動アクチュエ
ータの設置位置は、ヘッド単位（究極的にはプローブ単
位）の微調整を高精度に行う観点から、できるだけプロ
ーブ２０３に近い方が望ましい。この粗動・微動調整
は、制御手段２０７からの動作信号の出力を受けてなさ
れる。
付けられたスライダ２０２と、このスライダ２０２を支
持する支持機構２０９と、この支持機構２０９を介して
プローブ２０３とスライダ２０２とから構成されるヘッ
ド部２１０を情報記録媒体１１３に対して位置調整する
ヘッド粗動・微動機構２０６とから構成されている。ヘ
ッド粗動・微動機構２０６は、図２に示すように、ヘッ
ド部２１０をトラッキング方向に粗動調整するもので、
磁気ディスクで利用されているボイスコイルモータを採
用している。図面上明示しないが、ヘッド粗動・微動機
構２０６は実質的には粗動調整のみを行い、微動調整
は、支持機構２０９又はスライダ２０２又はプローブ２
０３に組み込まれたピエゾ素子等の微動アクチュエータ
又はマイクロマシン技術に係るマイクロアクチュエータ
等によって行われるようになっている。微動アクチュエ
ータの設置位置は、ヘッド単位（究極的にはプローブ単
位）の微調整を高精度に行う観点から、できるだけプロ
ーブ２０３に近い方が望ましい。この粗動・微動調整
は、制御手段２０７からの動作信号の出力を受けてなさ
れる。
【００２４】本実施例における再生装置２はコンタクト
再生方式を採用しており、各プローブ２０３は、図３
（ａ）に示すように、情報記録媒体１１３の記録面に一
定の荷重で接触している（但し、図１では構成を明確に
するために離間させている）。また、図５に示すよう
に、各プローブ２０３は走査方向Ｓに対して略直角に並
設されている。各プローブ２０３は、図３（ａ）に示す
ように、取付部２０３ａと、反射面部２０３ｂと、この
反射面部２０３ｂから下方に略直角に曲げられた接触部
２０３ｃとからから構成されており、取付部２０３ａを
もってスライダ２０２の下面に取付けられている。各プ
ローブ２０３は非常に弱い力（原子間力等）で機械的に
撓むように設定されており、従って、スライダ２０２に
個別に取付けられた各プローブ２０３はおのおの独立し
た撓み変形を呈するようになっている。
再生方式を採用しており、各プローブ２０３は、図３
（ａ）に示すように、情報記録媒体１１３の記録面に一
定の荷重で接触している（但し、図１では構成を明確に
するために離間させている）。また、図５に示すよう
に、各プローブ２０３は走査方向Ｓに対して略直角に並
設されている。各プローブ２０３は、図３（ａ）に示す
ように、取付部２０３ａと、反射面部２０３ｂと、この
反射面部２０３ｂから下方に略直角に曲げられた接触部
２０３ｃとからから構成されており、取付部２０３ａを
もってスライダ２０２の下面に取付けられている。各プ
ローブ２０３は非常に弱い力（原子間力等）で機械的に
撓むように設定されており、従って、スライダ２０２に
個別に取付けられた各プローブ２０３はおのおの独立し
た撓み変形を呈するようになっている。
【００２５】図示しないレーザ光照射手段から照射され
た再生レーザ光２０１は、図５に示すように、各プロー
ブ２０３の反射面部２０３ｂ上にスポット光として同時
に照射され、反射光２０４を発生させる。各プローブ２
０３は、図３（ｂ），図４（ｂ）に示すように、情報記
録媒体１１３の記録部１０９に対応した場合、それぞれ
独立に相互作用（機械的撓み変形）を起こし、反射光２
０４の反射光量及び反射角度を変化させる。この変化を
２分割以上の分割を有するフォトディテクター２０５で
検出することで、各プローブ２０３の動きを知ることが
できる。
た再生レーザ光２０１は、図５に示すように、各プロー
ブ２０３の反射面部２０３ｂ上にスポット光として同時
に照射され、反射光２０４を発生させる。各プローブ２
０３は、図３（ｂ），図４（ｂ）に示すように、情報記
録媒体１１３の記録部１０９に対応した場合、それぞれ
独立に相互作用（機械的撓み変形）を起こし、反射光２
０４の反射光量及び反射角度を変化させる。この変化を
２分割以上の分割を有するフォトディテクター２０５で
検出することで、各プローブ２０３の動きを知ることが
できる。
【００２６】各フォトディテクター２０５の検出値は、
制御手段２０７により全反射光量の総和として算出さ
れ、１つの記録部１０９の再生信号として出力される。
本実施例では、同一素材の同一なプローブ２０３を３つ
走査方向に対して直角方向に配置したが、図１１に示す
ように、Ｍ，Ｎの配置態様でも良い（但し、Ｎはあまり
好ましくない）。また、プローブ２０３の特性はそれぞ
れ異なっても良く、場合によっては３つのプローブ２０
３の特性を変えた方が再生感度、トラッキング精度（後
述）の点で有利になる。本実施例では、コンタクトタイ
プ（接触型）のＡＦＭを再生方法に選び、スライダ２０
２の自重を増やすことで、及びスライダ２０２に生じる
負圧を利用すること、プローブ２０３の大きさを適当に
することにより、情報記録媒体１１３の回転によっても
ある一定の荷重で各プローブ２０３が情報記録面と接触
するようにしている。すなわち、スライダ２０２は各プ
ローブ２０３を情報記録媒体１１３の回転により一定距
離浮上させる手段としての機能をも有する。
制御手段２０７により全反射光量の総和として算出さ
れ、１つの記録部１０９の再生信号として出力される。
本実施例では、同一素材の同一なプローブ２０３を３つ
走査方向に対して直角方向に配置したが、図１１に示す
ように、Ｍ，Ｎの配置態様でも良い（但し、Ｎはあまり
好ましくない）。また、プローブ２０３の特性はそれぞ
れ異なっても良く、場合によっては３つのプローブ２０
３の特性を変えた方が再生感度、トラッキング精度（後
述）の点で有利になる。本実施例では、コンタクトタイ
プ（接触型）のＡＦＭを再生方法に選び、スライダ２０
２の自重を増やすことで、及びスライダ２０２に生じる
負圧を利用すること、プローブ２０３の大きさを適当に
することにより、情報記録媒体１１３の回転によっても
ある一定の荷重で各プローブ２０３が情報記録面と接触
するようにしている。すなわち、スライダ２０２は各プ
ローブ２０３を情報記録媒体１１３の回転により一定距
離浮上させる手段としての機能をも有する。
【００２７】一方、情報記録媒体１１３は、図６に示す
ように、直径約１００ｎｍのアクリル球１０５を水中に
分散させ、アルコールで適当に希釈し、ディスク状ガラ
ス基板１０４上に塗布し（ｂ）、溶媒を蒸発させること
でアクリル球１０５を均一に１層だけ分散させ、その上
から金１０６を蒸着することで記録部１０９を形成した
ものを利用している（ｃ）。図１に示すように、情報記
録媒体１１３は、回転手段としてのターンテーブル１１
１に乗せられ、図示しないモータによって回転する。情
報記録媒体１１３が回転すると、スライダ２０２は情報
記録面と所定の距離３０１（図１）を保って浮上し、各
プローブ２０３は一定の荷重で情報記録面を走査する。
ように、直径約１００ｎｍのアクリル球１０５を水中に
分散させ、アルコールで適当に希釈し、ディスク状ガラ
ス基板１０４上に塗布し（ｂ）、溶媒を蒸発させること
でアクリル球１０５を均一に１層だけ分散させ、その上
から金１０６を蒸着することで記録部１０９を形成した
ものを利用している（ｃ）。図１に示すように、情報記
録媒体１１３は、回転手段としてのターンテーブル１１
１に乗せられ、図示しないモータによって回転する。情
報記録媒体１１３が回転すると、スライダ２０２は情報
記録面と所定の距離３０１（図１）を保って浮上し、各
プローブ２０３は一定の荷重で情報記録面を走査する。
【００２８】プローブメモリーにおける情報の再生は、
上述の通り、記録部１０９とプローブ２０３との間にお
ける何らかの相互作用変化を検出することにより行われ
るが、本実施例では１つの記録部１０９と相互作用可能
な範囲に複数のプローブ２０３が配置されているため、
１つの記録部１０９における相互作用変化量が従来に比
べて大きくなり、この結果Ｓ／Ｎ比が高まり、情報再生
が正確になる。これによって、データ転送速度の向上が
図れる。
上述の通り、記録部１０９とプローブ２０３との間にお
ける何らかの相互作用変化を検出することにより行われ
るが、本実施例では１つの記録部１０９と相互作用可能
な範囲に複数のプローブ２０３が配置されているため、
１つの記録部１０９における相互作用変化量が従来に比
べて大きくなり、この結果Ｓ／Ｎ比が高まり、情報再生
が正確になる。これによって、データ転送速度の向上が
図れる。
【００２９】本実施例では、各プローブ２０３が個別に
情報を検出し、全ての変化量を加味するすることで１つ
の情報記録部の情報を再生するところに特徴があるが、
勿論、１つのプローブ２０３に走査型多機能顕微鏡（Ｓ
ＸＭ）のような多機能性が付加されていても何ら問題は
ない。また、各プローブ２０３は、同一材料、同一形状
である必要はなく、また記録部１０９とプローブ２０３
の間隔も同一である必要はない。更に、各プローブ２０
３は、検出する記録部１０９との相互作用力の種類も同
一である必要はない。これは例えば、記録面と接触して
再生する方式と、記録面と非接触で再生する方式とが混
在していても良いということである。具体的には、原子
間力、トンネル電流、磁気力、静電力、クーロン力、剪
断力、摩擦力、フォトントンネリング等によるプローブ
と情報記録部との相互作用を組み合わせるものである。
勿論、複数プローブの情報記録部との相互作用の種別は
重複しても良く、全て同一であっても良い。
情報を検出し、全ての変化量を加味するすることで１つ
の情報記録部の情報を再生するところに特徴があるが、
勿論、１つのプローブ２０３に走査型多機能顕微鏡（Ｓ
ＸＭ）のような多機能性が付加されていても何ら問題は
ない。また、各プローブ２０３は、同一材料、同一形状
である必要はなく、また記録部１０９とプローブ２０３
の間隔も同一である必要はない。更に、各プローブ２０
３は、検出する記録部１０９との相互作用力の種類も同
一である必要はない。これは例えば、記録面と接触して
再生する方式と、記録面と非接触で再生する方式とが混
在していても良いということである。具体的には、原子
間力、トンネル電流、磁気力、静電力、クーロン力、剪
断力、摩擦力、フォトントンネリング等によるプローブ
と情報記録部との相互作用を組み合わせるものである。
勿論、複数プローブの情報記録部との相互作用の種別は
重複しても良く、全て同一であっても良い。
【００３０】図１２乃至図１５はプローブ２０３の変形
例及びその光反射状態を示したものである。図１２に示
す例は、略コ字形の取付基板２１１に３つのプローブ２
０３を一体に形成したものであり、図１４に示す例は、
略Ｖ字形の取付基板２１２に３つのプローブ２０３を一
体に形成したものである。両例とも上記例に比べてプロ
ーブ２０３の取扱い性の向上、スライダ２０２に対する
取付作業の効率向上を図れる。
例及びその光反射状態を示したものである。図１２に示
す例は、略コ字形の取付基板２１１に３つのプローブ２
０３を一体に形成したものであり、図１４に示す例は、
略Ｖ字形の取付基板２１２に３つのプローブ２０３を一
体に形成したものである。両例とも上記例に比べてプロ
ーブ２０３の取扱い性の向上、スライダ２０２に対する
取付作業の効率向上を図れる。
【００３１】本実施例におけるプローブ形態は、他には
ＳＴＭ，ＡＦＭ等で用いられるものがそのまま利用可能
である。好ましくは、プローブと情報記録部間距離を大
きくすることができるように、すなわちスライダ２０２
の浮上量が大きくてもプローブと情報記録部が相互作用
するような力、方式を選択することが必要である。接触
型の場合は浮上部材は用いなくても、用いても良いが、
複数プローブのうちいくつかは非接触型プローブを用い
るときは、接触型プローブも浮上部材に搭載した方がプ
ローブチップを作成するうえで都合が良い。プローブ
は、針状のものであることは勿論、微小な開口であった
り、微小な突起であっても構わない。
ＳＴＭ，ＡＦＭ等で用いられるものがそのまま利用可能
である。好ましくは、プローブと情報記録部間距離を大
きくすることができるように、すなわちスライダ２０２
の浮上量が大きくてもプローブと情報記録部が相互作用
するような力、方式を選択することが必要である。接触
型の場合は浮上部材は用いなくても、用いても良いが、
複数プローブのうちいくつかは非接触型プローブを用い
るときは、接触型プローブも浮上部材に搭載した方がプ
ローブチップを作成するうえで都合が良い。プローブ
は、針状のものであることは勿論、微小な開口であった
り、微小な突起であっても構わない。
【００３２】非接触型で比較的プローブと情報記録部間
の距離を大きくすることができる方法として、プローブ
からしみだすエバネッセント場、あるいは情報記録部か
らしみだすエバネッセント場等を利用するいわゆるフォ
トンＳＴＭがある。このエバネッセント場を利用するた
めのプローブとしては、微小開口または微小突起が使用
される。具体的には、浮上部材の情報記録部対向側に存
在する微小開口又は微小突起は、その開口の大きさ又は
突起の先端径、あるいは突起の先端曲率半径が再生光の
波長λに対してλ／５００〜λ／１０程度が好ましい。
微小開口の作製法は、レーザ光を利用した加工や、単に
機械的な方法による加工等、どんな方法を用いてもよ
い。再生レーザ光は、この微小開口にダイレクトに照射
してもよいし、途中に光ファイバー、光導波路を介して
照射しても良い。
の距離を大きくすることができる方法として、プローブ
からしみだすエバネッセント場、あるいは情報記録部か
らしみだすエバネッセント場等を利用するいわゆるフォ
トンＳＴＭがある。このエバネッセント場を利用するた
めのプローブとしては、微小開口または微小突起が使用
される。具体的には、浮上部材の情報記録部対向側に存
在する微小開口又は微小突起は、その開口の大きさ又は
突起の先端径、あるいは突起の先端曲率半径が再生光の
波長λに対してλ／５００〜λ／１０程度が好ましい。
微小開口の作製法は、レーザ光を利用した加工や、単に
機械的な方法による加工等、どんな方法を用いてもよ
い。再生レーザ光は、この微小開口にダイレクトに照射
してもよいし、途中に光ファイバー、光導波路を介して
照射しても良い。
【００３３】他方、微小突起は、スライダ２０２の材料
自身に設けても良いし、別途製作した微小突起をスライ
ダ２０２に付着させても良い。微小突起は例えばフィラ
メント加熱式プラー（ｐｕｌｌｅｒ）を用いて２段引き
ガラスマイクロピペットにアルミニウムを蒸着被覆する
方法（A.Lewis and K.Lieberman : Anal.Chem.,63(199
1)625A-638A) 、あるいは石英ロッド、シングルモード
石英光ファイバーの先端を鋭利に研磨してアルミニウム
を蒸着被覆後、ピンホールを開口させる方法、シングル
モード光ファイバーをＣＯ2 レーザ加熱式マイクロピペ
ットプラーで加工し、アルミニウムを被覆する方法、あ
るいは光ファイバーの一端を化学エッチングにより先鋭
化し、先端部を選択的に金属で被覆する方法（大津フォ
トン制御プロジェクト研究報告書 平成５年度）等によ
り作製できる。これらの方法で作製された微小突起は、
光ファイバー、石英ロッド、マイクロピペットに光を導
波させることでエバネッセント場を発生させることがで
きる。更に、スライダ２０２面に微結晶を圧着、接着さ
せたり、適当な材料、例えばポリスチレンラテックス球
を圧着、接着させる（片岡ら：精密工学会誌Vol.60,No
8,1994 p1122)ことでも微小突起としての機能は十分で
ある。但しこれらの方法の場合、光はスライダ２０２面
で全反射させることが必要になるため、全反射が生じる
ような材料面の形成、及びレーザ入射角を選択しなけれ
ばならない。
自身に設けても良いし、別途製作した微小突起をスライ
ダ２０２に付着させても良い。微小突起は例えばフィラ
メント加熱式プラー（ｐｕｌｌｅｒ）を用いて２段引き
ガラスマイクロピペットにアルミニウムを蒸着被覆する
方法（A.Lewis and K.Lieberman : Anal.Chem.,63(199
1)625A-638A) 、あるいは石英ロッド、シングルモード
石英光ファイバーの先端を鋭利に研磨してアルミニウム
を蒸着被覆後、ピンホールを開口させる方法、シングル
モード光ファイバーをＣＯ2 レーザ加熱式マイクロピペ
ットプラーで加工し、アルミニウムを被覆する方法、あ
るいは光ファイバーの一端を化学エッチングにより先鋭
化し、先端部を選択的に金属で被覆する方法（大津フォ
トン制御プロジェクト研究報告書 平成５年度）等によ
り作製できる。これらの方法で作製された微小突起は、
光ファイバー、石英ロッド、マイクロピペットに光を導
波させることでエバネッセント場を発生させることがで
きる。更に、スライダ２０２面に微結晶を圧着、接着さ
せたり、適当な材料、例えばポリスチレンラテックス球
を圧着、接着させる（片岡ら：精密工学会誌Vol.60,No
8,1994 p1122)ことでも微小突起としての機能は十分で
ある。但しこれらの方法の場合、光はスライダ２０２面
で全反射させることが必要になるため、全反射が生じる
ような材料面の形成、及びレーザ入射角を選択しなけれ
ばならない。
【００３４】上述のように、複数のプローブ２０３と情
報記録部との間の相互作用を大きくすることが本実施例
の特徴であるが、そのために情報の記録は、記録材料の
非形状変化的なものより、表面形状変化を伴った記録が
特に好ましい。但し、物理的形状変化に他の化学的変化
等が加わっていても良い。情報記録部における凸部形成
方法としては、上記記録部１０９の形成方法の他に、例
えばＡＦＭを利用したクラスター蒸着法を用いることが
できる。これは、図７に示すように、例えばＳｉ基板４
０１のＳｉＯ2 記録層４０２上に、金蒸着したカンチレ
バー４０３から金クラスター４０４を電界蒸着するもの
で、例えばΦ１０〜２０ｎｍ、高さ数ｎｍの記録部４０
５（Ａｕドット）を形成することができる。更に他の例
としては、熱刺激により形状記憶現象を示す形状記憶樹
脂を用いたタイプが挙げられる。これは形状記憶樹脂が
その弾性率が急激に変化する温度以上に加熱されると、
樹脂が膨張して凸状の隆起が形成される現象を利用する
ものである。この形状記憶樹脂としては、ポリノルボル
ネン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合
体、ポリウレタン等が挙げられる。以上の方法により所
望の記録部を形成することができるが、本実施例で使用
できる記録部１０９を形成する方法は、これらの方法に
限定されるものではない。
報記録部との間の相互作用を大きくすることが本実施例
の特徴であるが、そのために情報の記録は、記録材料の
非形状変化的なものより、表面形状変化を伴った記録が
特に好ましい。但し、物理的形状変化に他の化学的変化
等が加わっていても良い。情報記録部における凸部形成
方法としては、上記記録部１０９の形成方法の他に、例
えばＡＦＭを利用したクラスター蒸着法を用いることが
できる。これは、図７に示すように、例えばＳｉ基板４
０１のＳｉＯ2 記録層４０２上に、金蒸着したカンチレ
バー４０３から金クラスター４０４を電界蒸着するもの
で、例えばΦ１０〜２０ｎｍ、高さ数ｎｍの記録部４０
５（Ａｕドット）を形成することができる。更に他の例
としては、熱刺激により形状記憶現象を示す形状記憶樹
脂を用いたタイプが挙げられる。これは形状記憶樹脂が
その弾性率が急激に変化する温度以上に加熱されると、
樹脂が膨張して凸状の隆起が形成される現象を利用する
ものである。この形状記憶樹脂としては、ポリノルボル
ネン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合
体、ポリウレタン等が挙げられる。以上の方法により所
望の記録部を形成することができるが、本実施例で使用
できる記録部１０９を形成する方法は、これらの方法に
限定されるものではない。
【００３５】次に、本実施例における浮上部材としての
スライダ２０２について説明する。スライダ２０２によ
り、複数のプローブ２０３を情報記録媒体１１３に対し
て一定距離浮上させることにより、複数のプローブ２０
３と情報記録部との間隔を複雑な制御回路を用いること
なく制御することができる。スライダ２０２は、情報記
録部が化学的変化等による物理的形状変化を伴わない場
合、複数のプローブ２０３と接する情報記録媒体１１３
表面の凹凸周波数に追従することが好ましい。他方、情
報記録部が物理的形状変化を伴う場合は、スライダ２０
２が、情報記録面自身（未記録部）の凹凸周波数には追
従するが、情報記録部の物理的形状変化には追従しない
ようにすることが好ましい。このように、スライダ２０
２が情報記録部の凹凸周波数よりも低周波数の情報記録
面のうねりに対して追従するようにしたので、物理的形
状変化を伴う情報記録部にスライダ２０２が反応するの
を防ぎ、また、情報記録面のうねりに対し、複数のプロ
ーブ２０３が常に追従することで複数のプローブ２０３
と情報記録部との間隔が一定に保たれ、安定で正確な情
報再生が行える。
スライダ２０２について説明する。スライダ２０２によ
り、複数のプローブ２０３を情報記録媒体１１３に対し
て一定距離浮上させることにより、複数のプローブ２０
３と情報記録部との間隔を複雑な制御回路を用いること
なく制御することができる。スライダ２０２は、情報記
録部が化学的変化等による物理的形状変化を伴わない場
合、複数のプローブ２０３と接する情報記録媒体１１３
表面の凹凸周波数に追従することが好ましい。他方、情
報記録部が物理的形状変化を伴う場合は、スライダ２０
２が、情報記録面自身（未記録部）の凹凸周波数には追
従するが、情報記録部の物理的形状変化には追従しない
ようにすることが好ましい。このように、スライダ２０
２が情報記録部の凹凸周波数よりも低周波数の情報記録
面のうねりに対して追従するようにしたので、物理的形
状変化を伴う情報記録部にスライダ２０２が反応するの
を防ぎ、また、情報記録面のうねりに対し、複数のプロ
ーブ２０３が常に追従することで複数のプローブ２０３
と情報記録部との間隔が一定に保たれ、安定で正確な情
報再生が行える。
【００３６】スライダ２０２は、従来ハードディスクに
用いられているスライダをそのまま利用することができ
る。浮上ヘッドとしては、微小開口、または微小突起
等、すなわちプローブと情報記録部との間で効率良く相
互作用が生じるように、できるだけ少ない浮上量を保つ
ことが必要がある。具体的には、浮上量として、〜３０
０ｎｍが好ましい。下限は極限的には〜０ｎｍである
が、現実的には数十〜１００ｎｍの範囲が好ましい。こ
の〜１０ｎｍという距離は、スライダ２０２面と情報記
録面との距離で達成できなくても、微小開口、又は微小
突起等のプローブを有する部材をスライダ２０２の情報
記録面との対向面に配置させ、この微小開口又は微小突
起等のプローブが情報記録面と〜１０ｎｍに近接すれば
良い。この場合、微小突起等のプローブ２０３はスライ
ダ２０２の浮上量や振動等の問題が生じなければ、情報
記録面と接触しても構わない。また、この微小開口、又
は微小突起等のプローブ２０３はスライダ２０２の大き
さに比べ非常に微小に形成されることが好ましく、その
ため、スライダ２０２の浮上量には殆ど影響を与えな
い。
用いられているスライダをそのまま利用することができ
る。浮上ヘッドとしては、微小開口、または微小突起
等、すなわちプローブと情報記録部との間で効率良く相
互作用が生じるように、できるだけ少ない浮上量を保つ
ことが必要がある。具体的には、浮上量として、〜３０
０ｎｍが好ましい。下限は極限的には〜０ｎｍである
が、現実的には数十〜１００ｎｍの範囲が好ましい。こ
の〜１０ｎｍという距離は、スライダ２０２面と情報記
録面との距離で達成できなくても、微小開口、又は微小
突起等のプローブを有する部材をスライダ２０２の情報
記録面との対向面に配置させ、この微小開口又は微小突
起等のプローブが情報記録面と〜１０ｎｍに近接すれば
良い。この場合、微小突起等のプローブ２０３はスライ
ダ２０２の浮上量や振動等の問題が生じなければ、情報
記録面と接触しても構わない。また、この微小開口、又
は微小突起等のプローブ２０３はスライダ２０２の大き
さに比べ非常に微小に形成されることが好ましく、その
ため、スライダ２０２の浮上量には殆ど影響を与えな
い。
【００３７】浮上機構は現有のものを転用、又は改良す
ることで使用可能であるが、現在通常磁気ディスクで採
用されているコンタクトスタートストップ方式（ＣＳＳ
方式：浮上ヘッドを情報記録面に接触させたまま装置の
起動、停止を行う方式）をそのまま採用することは、プ
ローブと情報記録面が１００ｎｍオーダーで離れていて
も十分な再生信号が得られる場合を除き、好ましくな
い。これは、スライダの低浮上化に伴うスライダの静止
時における吸着、及び混合潤滑領域における摩擦摩耗の
問題が生じるためである。特に、吸着はスライダ面が微
小化すればするほど顕著になる。現在ではこの吸着現象
緩和のために、平滑にした磁気ディスク表面にわざわざ
粗さをつけるテクスチャリングが施されている。この表
面粗し方法は、本実施例においては記録部１０９のコン
トラストを低下させるものであるため、好ましいもので
はない。従って、本実施例では、平滑記録面であっても
吸着等の問題を低減するため、ＣＣＳ方式ではなく、非
接触に起動、停止する方式を利用することが好ましい。
この非接触方式としては、セルフローディング型浮上ヘ
ッドスライダ機構、スライダ昇降型ロード／アンロード
機構、ランプロード型ロード／アンロード機構等が利用
可能である。
ることで使用可能であるが、現在通常磁気ディスクで採
用されているコンタクトスタートストップ方式（ＣＳＳ
方式：浮上ヘッドを情報記録面に接触させたまま装置の
起動、停止を行う方式）をそのまま採用することは、プ
ローブと情報記録面が１００ｎｍオーダーで離れていて
も十分な再生信号が得られる場合を除き、好ましくな
い。これは、スライダの低浮上化に伴うスライダの静止
時における吸着、及び混合潤滑領域における摩擦摩耗の
問題が生じるためである。特に、吸着はスライダ面が微
小化すればするほど顕著になる。現在ではこの吸着現象
緩和のために、平滑にした磁気ディスク表面にわざわざ
粗さをつけるテクスチャリングが施されている。この表
面粗し方法は、本実施例においては記録部１０９のコン
トラストを低下させるものであるため、好ましいもので
はない。従って、本実施例では、平滑記録面であっても
吸着等の問題を低減するため、ＣＣＳ方式ではなく、非
接触に起動、停止する方式を利用することが好ましい。
この非接触方式としては、セルフローディング型浮上ヘ
ッドスライダ機構、スライダ昇降型ロード／アンロード
機構、ランプロード型ロード／アンロード機構等が利用
可能である。
【００３８】次に、１つの記録部に対するプローブのマ
ルチ化によるトラッキングの精度向上の原理を図８に基
づいて説明する。例えば原子間力を検出する複数（３
つ）のプローブ２０３が、記録部１０９に対して
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態で位置する場合、各位置
における複数プローブ２０３から検出される相互作用力
は、それぞれ（ａ），（ｂ），（ｃ）となり、それぞれ
出力波形が異なる。従って、各プローブ２０３から個別
に検出される量から記録部１０９に対するプローブ２０
３の位置を判定することができる。原子間力を利用する
プローブでは、一般的にプローブのたわみをプローブに
照射したレーザ光の反射量の変化、あるいは反射角度の
変化を２分割、４分割のフォトディテクターで検出する
が、上記のように本実施例でもこの方法を利用した。こ
の場合、それぞれのプローブ２０３に対するフォトディ
テクター２０５が必要であるが、レーザ光２０１は複数
のプローブ２０３を同時に１つのレーザ光源で照射して
構わない。このようにすることで、左右のプローブ２０
３の記録部１０９との相互作用によるたわみが同じにな
るように、すなわち、左右のプローブ２０３に対するフ
ォトディテクター２０５の出力が同じになるように制御
手段２０７によりフィードバックをかけ、ヘッド粗動・
微動機構２０６を動作させることで、高精度なトラッキ
ングが可能となるものである。この例では左右のプロー
ブ２０３が同一材料、同一形状で、しかも情報記録面と
の距離が同じに設定されている場合であるが、それぞれ
の条件が異なる場合は、そのオフセット分を差し引くこ
とで正確なトラッキングが行われる。
ルチ化によるトラッキングの精度向上の原理を図８に基
づいて説明する。例えば原子間力を検出する複数（３
つ）のプローブ２０３が、記録部１０９に対して
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の状態で位置する場合、各位置
における複数プローブ２０３から検出される相互作用力
は、それぞれ（ａ），（ｂ），（ｃ）となり、それぞれ
出力波形が異なる。従って、各プローブ２０３から個別
に検出される量から記録部１０９に対するプローブ２０
３の位置を判定することができる。原子間力を利用する
プローブでは、一般的にプローブのたわみをプローブに
照射したレーザ光の反射量の変化、あるいは反射角度の
変化を２分割、４分割のフォトディテクターで検出する
が、上記のように本実施例でもこの方法を利用した。こ
の場合、それぞれのプローブ２０３に対するフォトディ
テクター２０５が必要であるが、レーザ光２０１は複数
のプローブ２０３を同時に１つのレーザ光源で照射して
構わない。このようにすることで、左右のプローブ２０
３の記録部１０９との相互作用によるたわみが同じにな
るように、すなわち、左右のプローブ２０３に対するフ
ォトディテクター２０５の出力が同じになるように制御
手段２０７によりフィードバックをかけ、ヘッド粗動・
微動機構２０６を動作させることで、高精度なトラッキ
ングが可能となるものである。この例では左右のプロー
ブ２０３が同一材料、同一形状で、しかも情報記録面と
の距離が同じに設定されている場合であるが、それぞれ
の条件が異なる場合は、そのオフセット分を差し引くこ
とで正確なトラッキングが行われる。
【００３９】トラッキングをかけないで走査した時に
は、３つのプローブ２０３による信号変動が同期して確
認され、また、３つのプローブ２０３の信号が同時に検
出された。これは、記録部１０９に対して、３つのプロ
ーブ２０３が同時に相互作用していることによるものと
考えられる。トラッキング信号として、中央のプローブ
２０３を除く左右のプローブ２０３の信号を用い、その
左右の信号が同程度となるようにフィードバックをかけ
た。この時の再生信号と、１つのプローブしか用いなか
った場合（ｂ）との比較を図９に示す。この結果からも
明らかなように、１つの記録部１０９に対して複数のプ
ローブ２０３を用いることで再生の感度が向上する
（ａ）。また、再生感度の向上に伴って、正確なトラッ
キングが行えることが判る。
は、３つのプローブ２０３による信号変動が同期して確
認され、また、３つのプローブ２０３の信号が同時に検
出された。これは、記録部１０９に対して、３つのプロ
ーブ２０３が同時に相互作用していることによるものと
考えられる。トラッキング信号として、中央のプローブ
２０３を除く左右のプローブ２０３の信号を用い、その
左右の信号が同程度となるようにフィードバックをかけ
た。この時の再生信号と、１つのプローブしか用いなか
った場合（ｂ）との比較を図９に示す。この結果からも
明らかなように、１つの記録部１０９に対して複数のプ
ローブ２０３を用いることで再生の感度が向上する
（ａ）。また、再生感度の向上に伴って、正確なトラッ
キングが行えることが判る。
【００４０】以上の実施例では接触型のプローブを用い
たが、更なる高速データ転送速度を達成するためには、
ノンコンタクト方式が適しており、この場合は浮上部材
の追従性を考慮する必要がある。そこで、情報記録面と
プローブが約５０ｎｍで浮上するスライダに、前述の３
つのプローブ２０３を配置して同様の実験を行った。こ
の結果もコンタクト方式に比べて信号強度はかなり低下
するものの、１つのプローブを用いる場合と比べて図９
と同様な結果が得られた。但し、この場合、コンタクト
方式と比べて、若干トラッキングが不安定となったが、
これはプローブと情報記録面との間の相互作用力として
原子間力を用いているためである。相互作用としてエバ
ネッセント場等を選べば、プローブと情報記録面との間
の相互作用を高めることができ、トラッキングも容易と
なる。
たが、更なる高速データ転送速度を達成するためには、
ノンコンタクト方式が適しており、この場合は浮上部材
の追従性を考慮する必要がある。そこで、情報記録面と
プローブが約５０ｎｍで浮上するスライダに、前述の３
つのプローブ２０３を配置して同様の実験を行った。こ
の結果もコンタクト方式に比べて信号強度はかなり低下
するものの、１つのプローブを用いる場合と比べて図９
と同様な結果が得られた。但し、この場合、コンタクト
方式と比べて、若干トラッキングが不安定となったが、
これはプローブと情報記録面との間の相互作用力として
原子間力を用いているためである。相互作用としてエバ
ネッセント場等を選べば、プローブと情報記録面との間
の相互作用を高めることができ、トラッキングも容易と
なる。
【００４１】図１０は支持体５０１表面の記録部５０４
の周波数よりも低周波数の凹凸、具体的には支持体５０
１表面のうねりにスライダは追従するが、この場合支持
体５０１表面自身に存在する微小な凹凸と記録部５０４
とを区別できるようにした例である。支持体５０１中の
記録部５０４以上の高周波数の最大凸部５０２と支持体
５０１中の記録部５０４以上の高周波数の最大凹部５０
３との高低差（ｄmax ＋ｄmin ）以上に記録部５０４の
高さを設定している（ｄ＞ｄmax ＋ｄmin ）。
の周波数よりも低周波数の凹凸、具体的には支持体５０
１表面のうねりにスライダは追従するが、この場合支持
体５０１表面自身に存在する微小な凹凸と記録部５０４
とを区別できるようにした例である。支持体５０１中の
記録部５０４以上の高周波数の最大凸部５０２と支持体
５０１中の記録部５０４以上の高周波数の最大凹部５０
３との高低差（ｄmax ＋ｄmin ）以上に記録部５０４の
高さを設定している（ｄ＞ｄmax ＋ｄmin ）。
【００４２】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、１つの記
録部に対するプローブをマルチ化し、それぞれのプロー
ブの検出量を総和して１つの記録部の再生信号を得る方
式としたので、請求項１又は２記載の発明によれば、従
来の情報記録媒体の記録密度を大幅に向上させるプロー
ブメモリーにおいて、プローブと記録部との間の相互作
用を高めることができ、これによってプローブメモリー
の利点を最大限に引き出した状態で再生感度の向上並び
にデータ転送速度の向上を図ることができる。請求項３
又は４記載の発明によれば、複数のプローブを情報記録
媒体の回転力により一定距離浮上させる方式としたの
で、プローブと記録部との間隔を複雑な制御回路を用い
ることなく精度維持できるので、プローブメモリーの利
点を最大限に引き出した状態で再生感度の向上並びにデ
ータ転送速度の向上を図ることができることに加え、コ
スト低減並びに信頼性の向上を図ることができる。請求
項５又は６記載の発明によれば、記録部と複数のプロー
ブ間の相互作用変化の複数情報をもとにトラッキングを
行う方式としたので、プローブメモリーの利点を最大限
に引き出した状態で再生感度の向上並びにデータ転送速
度の向上を図ることができることに加え、トラッキング
の精度向上を図ることができる。
録部に対するプローブをマルチ化し、それぞれのプロー
ブの検出量を総和して１つの記録部の再生信号を得る方
式としたので、請求項１又は２記載の発明によれば、従
来の情報記録媒体の記録密度を大幅に向上させるプロー
ブメモリーにおいて、プローブと記録部との間の相互作
用を高めることができ、これによってプローブメモリー
の利点を最大限に引き出した状態で再生感度の向上並び
にデータ転送速度の向上を図ることができる。請求項３
又は４記載の発明によれば、複数のプローブを情報記録
媒体の回転力により一定距離浮上させる方式としたの
で、プローブと記録部との間隔を複雑な制御回路を用い
ることなく精度維持できるので、プローブメモリーの利
点を最大限に引き出した状態で再生感度の向上並びにデ
ータ転送速度の向上を図ることができることに加え、コ
スト低減並びに信頼性の向上を図ることができる。請求
項５又は６記載の発明によれば、記録部と複数のプロー
ブ間の相互作用変化の複数情報をもとにトラッキングを
行う方式としたので、プローブメモリーの利点を最大限
に引き出した状態で再生感度の向上並びにデータ転送速
度の向上を図ることができることに加え、トラッキング
の精度向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す再生装置の概要図であ
る。
る。
【図２】情報記録面に対するヘッド部の調整方向を示す
概要平面図である。
概要平面図である。
【図３】プローブの取付状態並びに変形状態を示す要部
側面図である。
側面図である。
【図４】プローブの取付状態並びに変形状態を示す要部
斜視図である。
斜視図である。
【図５】プローブの取付状態を示す要部平面図である。
【図６】情報記録媒体における記録部の作製方法を示す
図である。
図である。
【図７】情報記録媒体における記録部の他の作製方法を
示す図である。
示す図である。
【図８】記録部に対する複数のプローブの位置変化によ
る相互作用力の変化を示す図である。
る相互作用力の変化を示す図である。
【図９】再生感度を示すグラフで、（ａ）は本実施例、
（ｂ）は従来例である。
（ｂ）は従来例である。
【図１０】記録部の高さの設定条件を示す図である。
【図１１】走査方向に対するプローブの配置形態の変形
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１２】プローブの形状の変形例を示す要部斜視図で
ある。
ある。
【図１３】同レーザ光反射状態を示す概要図である。
【図１４】プローブの形状の他の変形例を示す要部斜視
図である。
図である。
【図１５】同レーザ光反射状態を示す概要図である。
【図１６】従来のＰＳＴＭの原理を示す図である。
【図１７】図１６で示したＰＳＴＭによる出力を示す図
である。
である。
【図１８】従来の光メモリーへの応用を示す原理図であ
る。
る。
【図１９】従来の磁気力検出型ＳＴＭの原理図である。
１１１ 情報記録媒体を回転させる手段 １１３ 情報記録媒体 １１９ 記録部 ２０２ スライダ（複数プローブを情報記録媒体の回
転力により一定距離浮上させる手段） ２０３ プローブ ２０５ フォトディテクター（記録部と複数のプロー
ブ間の相互作用変化を検出する手段） ２０８ １つの記録部と相互作用可能な範囲に複数の
プローブを配置させる手段 ２０７ 制御手段
転力により一定距離浮上させる手段） ２０３ プローブ ２０５ フォトディテクター（記録部と複数のプロー
ブ間の相互作用変化を検出する手段） ２０８ １つの記録部と相互作用可能な範囲に複数の
プローブを配置させる手段 ２０７ 制御手段
Claims (6)
- 【請求項１】プローブを走査させることにより情報記録
媒体の再生を行う装置において、 少なくとも１つの記録部に対して、同時に該記録部と相
互作用可能な範囲に複数のプローブを配置させる手段
と、上記記録部と複数のプローブ間の相互作用変化を検
出する手段と、該相互作用変化の複数情報をもとに１つ
の記録部の再生信号を得る手段とを備えていることを特
徴とする情報記録媒体の再生装置。 - 【請求項２】プローブを走査させることにより情報記録
媒体の再生を行う方法において、 少なくとも１つの記録部に対して、同時に該記録部と相
互作用可能な範囲に複数のプローブを配置させ、上記記
録部と複数のプローブ間の相互作用変化をそれぞれ個別
に検出し、該相互作用変化の複数情報をもとに１つの記
録部の再生信号を得ることを特徴とする情報記録媒体の
再生装置。 - 【請求項３】プローブを走査させることにより情報記録
媒体の再生を行う装置において、 情報記録媒体を回転させる手段と、少なくとも１つの記
録部に対して同時に該記録部と相互作用可能な範囲に複
数のプローブを配置させる手段と、該複数プローブを情
報記録媒体の回転力により一定距離浮上させる手段と、
上記記録部と複数のプローブ間の相互作用変化を検出す
る手段と、該相互作用変化の複数情報をもとに１つの記
録部の再生信号を得る手段とを備えていることを特徴と
する情報記録媒体の再生装置。 - 【請求項４】プローブを走査させることにより情報記録
媒体の再生を行う方法において、 少なくとも１つの記録部に対して同時に該記録部と相互
作用可能な範囲に複数のプローブを配置させ、該複数プ
ローブを情報記録媒体の回転力により一定距離浮上さ
せ、上記記録部と複数のプローブ間の相互作用変化をそ
れぞれ個別に検出し、該相互作用変化の複数情報をもと
に１つの記録部の再生信号を得ることを特徴とする情報
記録媒体の再生方法。 - 【請求項５】上記記録部と複数プローブ間の相互作用変
化の複数情報をもとに１つの記録部の再生信号を得ると
同時に該記録部と複数プローブ間の相互作用変化の複数
情報をもとにトラッキングを行う制御手段を備えたこと
を特徴とする請求項１又は３記載の情報記録媒体の再生
装置。 - 【請求項６】上記記録部と複数プローブ間の相互作用変
化の複数情報をもとに１つの記録部の再生信号を得ると
同時に、該記録部と複数プローブ間の相互作用変化の複
数情報をもとにトラッキングを行うことを特徴とする請
求項２又は４記載の情報記録媒体の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32486495A JP3699759B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 情報記録媒体の再生装置・再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32486495A JP3699759B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 情報記録媒体の再生装置・再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09161338A true JPH09161338A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3699759B2 JP3699759B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=18170504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32486495A Expired - Fee Related JP3699759B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 情報記録媒体の再生装置・再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3699759B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999059149A1 (fr) * | 1998-05-11 | 1999-11-18 | Seiko Instruments Inc. | Tete optique en champ proche |
| WO2000023989A1 (fr) * | 1998-10-19 | 2000-04-27 | Seiko Instruments Inc. | Dispositif et procede servant a enregistrer et a reproduire des informations au moyen d'une lumiere de champ proche |
| JP2007147639A (ja) * | 1998-08-12 | 2007-06-14 | Tokyo Electron Ltd | コンタクタ |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP32486495A patent/JP3699759B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999059149A1 (fr) * | 1998-05-11 | 1999-11-18 | Seiko Instruments Inc. | Tete optique en champ proche |
| JP2007147639A (ja) * | 1998-08-12 | 2007-06-14 | Tokyo Electron Ltd | コンタクタ |
| JP4490978B2 (ja) * | 1998-08-12 | 2010-06-30 | 東京エレクトロン株式会社 | コンタクタ |
| WO2000023989A1 (fr) * | 1998-10-19 | 2000-04-27 | Seiko Instruments Inc. | Dispositif et procede servant a enregistrer et a reproduire des informations au moyen d'une lumiere de champ proche |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3699759B2 (ja) | 2005-09-28 |
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