JPH1116101A - 情報再生装置、情報記録装置、および、情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度で、かつ、書き換え可能に情報を記録
することができる記録装置を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂で形成された情報記録媒体
１のトラック２０を、記録すべき情報に応じて、ヒータ
ー６で加熱した状態で、微小な探針が設けられたカンチ
レバー４で変形させて歪みを形成する。また、トラック
２０に形成されている歪みをカンチレバー４の捻れを、
光源８および光位置検出器７を用いて光てこ法により検
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報再生装置、情
報記録装置、および、情報記録媒体に係り、特に、記録
密度を高くすることに好適な、情報再生装置、情報記録
装置、および、情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ等の情報機器装置の
大容量記憶装置として、磁気ハードディスク装置、光磁
気ディスク（ＭＯ）装置などが、書き換え可能な記憶装
置として広く用いられている。そして、読み出し専用で
はあるが、ＣＤ−ＲＯＭ装置も普及してきている。

【０００３】目的の情報へのアクセスは、例えば、ＣＤ
−ＲＯＭ装置では、現在読み出しを行っているピットに
加えて、その前後のピットの位置とを正確に測定するこ
とによって行われている。すなわち、現在読み出しを行
っているピットの位置と、その前後のピットの位置とを
読み出しヘッドにフィードバックし、次のピットの情報
を読み出すことができる位置に、読み出しヘッドを移動
させて、読み出しヘッドを基板に書き込まれたピット上
にトラッキングしている。

【０００４】また、１ビットを記録するための情報セル
の大きさは、磁気の性質を使う場合、例えば、ハードデ
ィスクでは、０．２μｍ程度が必要とされ、光による読
み書きをする場合、例えば、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭでは、
１μｍ程度が必要とされている。

【０００５】近年、コンピュータの性能向上は目覚まし
く、より大容量の情報記憶装置が要求されている。この
ため、情報記憶装置における記録密度を高くすることが
検討されている。このような検討の中で、走査型プロー
ブ顕微鏡（ＳＰＭ）を用いた情報記憶装置が提案されて
いる。

【０００６】走査型プローブ顕微鏡は、微小なプローブ
で試料上を走査することにより、試料の表面情報を計測
して、これを画像として表示するものである。走査型プ
ローブ顕微鏡のプローブは、その先端の大きさが数１０
ｎｍと小さく形成されている。このため、試料上の微小
な領域からの情報を検出することができる。

【０００７】このような走査型プローブ顕微鏡のプロー
ブを用いて、試料上に変化を起こさせることもできる。
この試料の変化を利用して、情報の書き込みをすること
が試みられている。例えば、（"Tip-based data storag
e using micromechanical cantilevers",H.J.Mamin,L.
S.Fan,S.Hoen,D.Rugar,Sensors and Actuators A 48(19
95)215-219）には、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の探針を
熱し、直径１０ｎｍ程度の円形のへこみをシリコンカー
バイトの表面に螺旋状に並べて形成して情報を記録する
情報記録技術が報告されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、原子間力顕微
鏡では、探針の先端が対応する１つの点からの情報しか
読み出すことができない。このため、前後のピットを同
時に測定できない。従って、上述したＣＤ−ＲＯＭと同
様のトラッキングを行うことは困難となる。このような
理由から、上述の情報記録技術では、情報を書き込む、
位置、方向、間隔を特定することが困難でり、また、書
き込まれている情報を連続的に読み出すことも難しいと
いう問題がある。

【０００９】さらに、従来の方法では、一旦形成された
凹みを復元することが困難である。このため、一度書き
込んだデータを消去することが不可能となり、再生専
用、または、追記型記録再生に用途が限定されてしまう
という問題がある。

【００１０】本発明の第１の目的は、情報の高密度記録
を可能とし、かつ、所望の情報にアクセスすることがで
きる、情報再生装置、情報記録装置、および、情報記録
媒体を提供することにある。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、記録されて
いる情報の書き換え、および／または、消去が可能な、
情報記録装置および情報記録媒体を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第１の態様によれば、トラック方向に直交
する方向の歪みにより情報を記録したトラックが形成さ
れた情報記録媒体を再生するための情報再生装置におい
て、情報記録媒体を支持するための支持部材と、前記情
報記録媒体のトラックの歪みを検知するための検知部
と、前記支持部材および前記検知部を相対移動させるた
めの駆動機構と、前記検知部により検知された歪みか
ら、該歪みが示す情報を再生するための演算回路とを有
し、前記検知部は、微小な探針が形成されたカンチレバ
ーと、前記カンチレバーの捻れを検出するための捻れ検
出部とを有し、前記カンチレバーは、前記探針と該カン
チレバーの支持端とを結ぶ軸が、前記トラック方向に沿
うように配設され、前記駆動機構は、前記検知部の探針
が前記支持部材に支持される情報記録媒体のトラックを
走査するように、前記支持部材および前記検知部を相対
移動させることを特徴とする情報再生装置が提供され
る。

【００１３】本発明の第２の態様によれば、情報を記録
するための記録面を有し、前記記録面に情報が並ぶべき
トラッキング方向に沿って、トラックが形成され、前記
トラックは、記録すべき情報に応じて、前記記録面にお
いて前記トラッキング方向に直交する方向の歪みが形成
されていることを特徴とする情報記録媒体が提供され
る。

【００１４】本発明の第２の目的を達成するために、本
発明の第３の態様によれば、情報が記録される経路とな
るトラックが設けられた記録媒体に情報を記録するため
の情報記録装置において、情報記録媒体を支持するため
の支持部材と、微小な探針と、前記探針を支持するため
のカンチレバーと、前記支持部材に支持される情報記録
媒体および前記探針を相対移動させるための駆動機構
と、前記支持部材に支持される情報記録媒体のトラック
における、前記探針が対応している部位を加熱するため
の加熱手段とを有し、前記駆動機構は、前記探針を前記
トラックに沿って走査し、記録すべき情報に応じて前記
トラック上で前記トラックに沿う方向とは異なる方向
に、前記探針と前記情報記録媒体とを相対的に移動させ
ることを特徴とする情報記録装置が提供される。

【００１５】本発明の第４の態様によれば、情報を記録
するための記録面を有し、前記記録面に情報が並ぶべき
トラッキング方向に沿って、トラックが形成され、前記
トラックは、常温において外形を保持し、かつ、予め定
められた温度に達した状態で、外力により塑性変形する
材料で形成されることを特徴とする情報記録媒体が提供
される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について説明する。

【００１７】本実施の形態における情報記録再生装置
は、情報記録媒体に形成されているトラックの歪みを検
出して情報を再生し、また、トラックに歪みを形成して
情報を記録するためのものである。

【００１８】図１において、本実施の形態における情報
記録再生装置１０００は、情報を再生すべき情報記録媒
体１を支持するための支持部材２と、前記情報記録媒体
１に形成されているトラック２０の歪みを検知するため
の検知部１２００と、前記支持部材２および前記検知部
１２００を相対移動させるための駆動機構１３００と、
前記検知部１２００により検知された歪みから、該歪み
が示す情報を再生するための演算回路１２と、前記トラ
ック２０を加熱するためのヒーター６とを有して構成さ
れる。

【００１９】前記情報記録媒体１は、その記録面１ａに
トラック２０が、予め定められたトラック方向に沿って
予め形成されている。そして、トラック２０の、トラッ
ク方向に記録面１ａ内で交差する方向の歪みによって情
報が記録されている。好ましくは、この交差する角度は
直角に選ばれる。トラック方向と情報が記録される歪み
の方向とが直交することにより、これらを互いに分離す
ることが容易になる。

【００２０】前記トラック２０は、例えば、前記情報記
録媒体１の記録面１ａに凸状の断面形状を有する形状に
形成することができる。また、上記トラック２０が形成
される経路としては、上記情報記録媒体１の記録面１ａ
上の螺旋状の経路とすることができる。

【００２１】情報記録媒体１の少なくともトラック２０
は、常温において外形を保持し、かつ、予め定められた
温度に達した状態で、外力により塑性変形する材料で形
成される。このような性質（熱可塑性）を有する材料で
情報記録媒体１のトラック２０を形成することにより、
トラック２０を可逆的に変形させることができる。すな
わち、トラック２０に歪みを形成し、また、形成されて
いる歪みを除去することができる。

【００２２】前記のような熱可塑性を有する材料として
ば、例えば、熱可塑性樹脂、アモルファス材料などを用
いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、線
状ポリマーを含む樹脂を用いることができる。このよう
な、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネイ
ト、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレ
ン）樹脂、ポリアセタールなどが挙げられる。また、ア
モルファス材料としては、例えば、アモルファス金属を
用いることができる。

【００２３】前記支持部材２は、前記情報記録媒体１
を、その記録面１ａが前記検知部１２００側になるよう
に支持することができる。例えば、情報記録媒体１が板
状に形成される場合には、支持部材２は、情報記録媒体
１を載せられるテーブル状に形成することができる。支
持部材２が情報記録媒体１を支持する態様はこれに限ら
ず、情報記録媒体１の形状および記録面１ａが設けられ
る形態に応じて、情報記録媒体１を支持できればよい。

【００２４】前記検知部１２００は、微小な探針を有
し、この探針を前記トラック２０に沿って走査すること
により、トラック２０の歪みを検出するものである。検
知部１２００の詳細については後述する。

【００２５】前記駆動機構１３００は、前記検知部１２
００の探針が、前記支持部材２に支持される情報記録媒
体１のトラック２０を走査するように、前記支持部材２
および前記検知部１２００を相対移動させるためのもの
である。駆動機構１３００は、例えば、３軸の駆動機構
により３次元の相対移動を行う構成とすることができ
る。

【００２６】図１に描かれている駆動機構１３００は、
情報記録媒体１を回転させて、探針５による走査を行わ
せるためのものである。図１において、駆動機構１３０
０は、前記支持部材２を支持するための回転軸３ａを有
するモーター３と、前記探針５を、トラック２０との間
隔を調整可能に支持するためのアクチュエーター９と、
前記探針５を前記回転軸３ａの回転における径方向に移
動可能に前記アクチュエーター９を支持するためのスラ
イダー１０と、前記スライダー１０、アクチュエーター
９および検知部１２００を、前記支持部材２に支持され
る情報記録媒体１から遠ざけるためのリフター１１とを
有して構成される。

【００２７】前記モーター３としては、例えば、サーボ
モーターを用いることができる。サーボモータを用いる
ことにより、支持部材２を回転させる回転速度をフィー
ドバック制御することができる。これにより、支持部材
２に支持される情報記録媒体１が回転される回転速度を
一定に制御することが容易になる。

【００２８】前記アクチュエーター９は、例えば、ボイ
スコイルを用いて構成することができる。

【００２９】前記スライダー１０およびリフター１１の
動力源としては、例えば、電動モーターなどを用いるこ
とができる。

【００３０】前記支持部材２に支持される情報記録媒体
１に対する前記探針５の間隔について、前記アクチュエ
ータ−９により微調移動を行い、前記リフター１１によ
り粗調移動を行うことができる。すなわち、前記アクチ
ュエーター９を用いて、前記探針５とトラック２０との
接触状態を調節することがでる。そして、前記捻れ検出
部１２１０により検出される前記カンチレバー４の撓み
に対するフィードバックを前記演算回路１２から与えら
れることにより、カンチレバー４の撓みが一定となるよ
うにすることができる。また、前記リフター１１によ
り、前記検知部１２００全体を、前記支持部材２に支持
される情報記録媒体１から大きく離すことができる。こ
れにより、情報記録媒体１の着脱、交換を容易に行うこ
とができる。

【００３１】前記ヒーター６は、トラック２０の形状を
変化させるに際し、前記トラック２０の、前記探針５の
先端が接触する部位を加熱するためのものである。

【００３２】ヒーター６は、例えば、前記カンチレバー
４の、探針５が形成される面の反対側の面（カンチレバ
ー背面）に、発熱体を設けて構成することができる。発
熱体は、例えば、抵抗体および電源を用い、抵抗体にお
けるジュール熱を探針５に伝導させる構成とすることが
できる。

【００３３】また、ヒーター６は、前記トラック２０
の、前記探針５の先端が接触する部位に、エネルギービ
ームを照射する構成としてもよい。このようなヒーター
６は、例えば、レーザー光源を用いて構成することがで
きる。この場合、ヒーター６は、エネルギービームを前
記の所望の部位に照射することができればよく、必ずし
もカンチレバー４に取り付けなくてもよい。例えば、ア
クチュエーター９などに取り付けることができる。直接
ヒーター６の取り付け位置をカンチレバー４以外とする
ことにより、カンチレバー４を軽量化し、カンチレバー
４の固有振動数を高くすることができる。また、カンチ
レバー４および探針５を形成する材質を、熱の良導体と
しなくても、効率良くトラック２０を加熱することがで
きる。これにより、例えば、シリコン結晶を用いたマイ
クロカンチレバーを用いることができる。さらに、カン
チレバー４および探針５が熱せられることによる影響を
低減することができる。このような影響としては、例え
ば、ピエゾ抵抗素子の薄膜を用いて構成される捻れ検出
部１２１０がカンチレバー４に形成される場合、温度変
化に伴うピエゾ抵抗素子の特性変化を避けることでき
る。

【００３４】そして、カンチレバー４および探針５を熱
伝導経路とする必要が無くなり、これらの熱容量に伴う
温度変化の遅延を避けることができる。

【００３５】また、エネルギービームが照射される部位
を、探針５が現に接触している位置に加えて、または、
これに代えて、走査の前方とすることにより、トラック
２０を加熱してから、昇温により軟化するまでの時間差
に対応して前もって加熱することができる。これによ
り、探針５が接触するまでに、トラック２０を既に十分
に昇温し軟化している状態とすることができる。

【００３６】前記演算回路１２は、前記検知部１２００
によって検知された歪みから、情報を取得するための演
算を行う。

【００３７】また、前記駆動機構１３００を制御するた
めの演算をさらに行う構成とすることができる。この場
合、前記検知部１２００によって検知される情報を、前
記探針５によるトラック２０の走査をフィードバック制
御するための情報として用いてもよい。

【００３８】このような演算回路１２は、例えば、図６
に示すように構成することができる。すなわち、図６に
おいて、前記捻れ検出部１２１０により検出されるカン
チレバー４の捻れを、予め定められた周波数を基準とし
て低周波成分と高周波成分とに分離するためのローパス
フィルター１２４およびハイパスフィルター１２３と、
前記ローパスフィルター１２４を通過した低周波成分に
基づきスライダー１０を駆動するためのスライダー駆動
回路１２５と、前記ハイパスフィルターを通過した高周
波成分から情報を取得するための変換部１２２とを有し
て構成することができる。

【００３９】前記スライダー駆動回路１２５は、前記ロ
ーパスフィルター１２４を通過した低周波成分が小さく
なるように前記駆動機構１３００のスライダー１０を制
御して、前記探針５が走査される経路を前記トラック２
０に沿わせる。

【００４０】また、前記検知部１２００が、カンチレバ
ー４の撓みを検出することができる場合には、さらに、
アクチュエーター駆動回路１２１を備えることができ
る。アクチュエーター駆動回路１２１は、カンチレバー
４の撓みが一定になるように、アクチュエーター９を制
御するためのものである。

【００４１】次に、図２および図３を参照して、情報記
録再生装置１０００の各部の詳細について説明する。

【００４２】まず、図２を参照して、前記検知部１２０
０について説明する。

【００４３】検知部１２００は、微小な探針５が形成さ
れたカンチレバー４と、前記カンチレバー４の捻れを検
出するための捻れ検出部１２１０とを有する。そして、
カンチレバー４は、その支持端４ｂと探針５とを結ぶ軸
が、前記トラック２０のトラック方向に沿うように配設
される。

【００４４】前記探針５は、前記トラック２０の断面形
状に対応する形状に形成される。例えば、トラック２０
が凸状の断面形状に形成される場合には、これに対応し
て、探針５を凹部を有する形状に形成することができ
る。より具体的には、例えば、先端に２つの突起部を有
する形状に形成することができる。そして、これら２つ
の突起部は、トラック２０を跨いで、トラック２０に両
側から接するように配設される。

【００４５】前記捻れ検出部１２１０は、前記探針５と
該カンチレバー４の支持端４ｂとを結ぶ軸の廻りの捻れ
を検出するためのものである。捻れ検出部１２１０にお
いて検出された捻れは、演算回路１２に送られ、読み出
すべき情報を取得するための演算が行われる。

【００４６】また、上記検出された捻れは、前記探針５
がトラック２０を走査する際の、トラッキング制御にも
用いることができる。

【００４７】なお、本実施の形態の捻れ検出部１２１０
においては、前記捻れに加えて、カンチレバー４の撓み
が検出される。この撓みは、前記探針５がトラック２０
に接触する状態を制御するために用いられる。すなわ
ち、検出される撓みが一定になるように、探針５および
トラック２０の間隔がフィードバック制御される。この
フィードバック制御は、前記演算回路１２により制御量
を演算し、前記駆動機構１３００を駆動することによっ
て行うことができる。

【００４８】そして、前記撓み、および／または、捻れ
を用いて、前記探針５が走査するトラック２０をトラッ
ク２０相互に変更するためのシーク制御を行うことがで
きる。

【００４９】これらのトラッキング制御、シーク制御、
探針５およびトラック２０の間隔の制御の詳細について
は後述する。

【００５０】捻れ検出部１２１０において、カンチレバ
ー４の捻れを検出するための方法としては、例えば、光
てこ法、光干渉法、圧電体薄膜による検出法、静電容量
式変位検出法などを用いることができる。以下に、カン
チレバー４の捻れおよび撓みを検出することができる捻
れ検出部１２１０について、光てこを用いた構成、およ
び、圧電体薄膜を用いた構成について説明する。なお、
光干渉法、静電容量式変位検出法を用いる場合には、セ
ンサを２組有する構成とし、捻れに加えて、撓みを検出
することができる捻れ検出部１２１０を構成することが
できる。

【００５１】まず、図２を参照して、カンチレバー４の
変形を光てこ法により検出する捻れ検出部１２１０につ
いて説明する。

【００５２】図２において、捻れ検出部１２１０は、カ
ンチレバー４にビーム光を照射するための光源８と、カ
ンチレバー４において反射される反射光の位置を２次元
的に検出するための光位置検出器７とを有して構成され
る。

【００５３】前記光源８は、細いビーム光を射出する。
これにより、前記光位置検出器７の受光面７ａに形成さ
れるスポットを小さくすることができる。光源８として
は、例えば、可干渉光ビームを射出するレーザ光源を用
いて構成することができる。より具体的には、例えば、
半導体レーザを用いることができる。

【００５４】なお、光てこ法を用いる捻れ検出部１２１
０においては、ビームサイズが小さく、平行に近いビー
ム光であればよく、可干渉性は必ずしも要求されない。
このため、コリメーターを備えるインコヒーレント光源
を用いてもよい。

【００５５】前記光位置検出器７は、２軸の位置検出軸
を有する光検出器が用いられる。このような光検出器と
して、例えば、互いに交差する２つの軸に分割された４
つの受光領域が形成された受光面を有する４分割型光検
出器を用いることができる。より具体的には、４分割フ
ォトダイオードを用いることができる。

【００５６】次に、図３を参照して、薄膜を用いてカン
チレバー４の変形を検出する捻れ検出部１２１０につい
て説明する。この捻れ検出部１２１０では、カンチレバ
ー４の背面（探針５が形成される面の反対側の面）に、
応力に応じて抵抗値が変化する薄膜４０が形成され、こ
の抵抗値によりカンチレバー４の変形を検出する。前記
薄膜４０としては、例えば、ピエゾ抵抗素子の薄膜、金
属抵抗体の薄膜などが形成される。ピエゾ抵抗素子は、
金属抵抗体より大きなゲージファクタを得ることがで
き、より高感度な検出を行うことができる。

【００５７】図３において、カンチレバー４の中央部
と、その右側および左側とに、それぞれ抵抗体がパター
ンニングされ、薄膜４０を形成している。左側および中
央の抵抗体の抵抗値と、右側および中央の抵抗体の抵抗
値との和により撓みを検出することができ、また、これ
らの抵抗値の差により捻れを検出することができる。

【００５８】次に、本発明を適用した情報記録再生装置
の動作について説明する。

【００５９】まず、図１を参照して、探針の位置を、所
望のトラックに合わせるための動作について説明する。

【００６０】図１において、モーター３により支持部材
２を回転させて、情報記録媒体１を回転させた状態で、
スライダー１０を駆動して、所望のトラック２０’に探
針５を移動させる。

【００６１】次に、図４および図７を参照して、情報を
書き込むための動作について説明する。

【００６２】図４において、カンチレバー４の先端の探
針５は、それに設けられた２つの突起部がトラック２０
を跨ぐ状態で、情報記録媒体１上のトラック２０Ｗに接
している。前記探針５が接しているトラック２０Ｗ上に
は、いくつかのトラックに歪み２１がある。本発明を適
用した情報記録再生装置では、このように歪みを有する
形状のトラック２０Ｗとすることで情報を書き込む。

【００６３】また、初期状態（情報が書き込まれていな
い状態）のトラック２０Ｃには、歪み２１が形成されて
いない。

【００６４】前述の探針の位置を所望のトラックに合わ
せるための動作により位置決めされた状態で、支持部材
２の回転して、探針５が、トラック２０Ｗ上の予め定め
られた位置に接触しているとき、ヒーター６に通電し
て、これを発熱させる。これによって、探針５の先端を
加熱して、トラック２０Ｗの探針５が接触している微小
領域を加熱する。トラック２０Ｗの加熱された領域は柔
らかくなり、変形しやすくなる。この状態で、探針５が
矢印２２に示される向きにスライドするように、スライ
ダー１０（図１参照）により駆動する。すると、トラッ
ク２０Ｗの探針５が接触している微小領域が、トラック
方向に対して横方向に変形し、トラックの歪み２１が形
成される。歪み２１における断面について、トラック２
０が変形する様子を図７に示す。このように、トラック
２０は、その断面おいて傾いた形状となり、探針５に走
査される部位が横方向に変形する。

【００６５】この後、ヒーター６への通電を断ってトラ
ック２０Ｗの加熱を停止すると、トラック２０Ｗの温度
が低下し、トラック２０Ｗを変形して形成された歪み２
１の形状が保持される。このようなトラックの歪み２１
の形成を、記録すべき情報に応じて行うことにより、情
報を情報記録媒体１に書き込むことができる。そして、
この書き込み動作を連続的に行うことにより、トラック
上の連続する領域に、連続的に情報を書き込むことがで
きる。

【００６６】次に、図２を参照して、書き込まれている
情報を再生するための動作について説明する。

【００６７】前述の探針の位置を所望のトラックに合わ
せるための動作により位置決めされた状態で、カンチレ
バー４の撓みが一定になるように、アクチュエーター９
（図１参照）により、情報記録媒体１および探針５の間
隔をフィードバック制御する。この制御は、例えば、光
位置検出器７の受光面７ａにおけるスポット位置の情報
を用いて、演算回路１２（図１参照）の指示により行う
ことができる。この間隔制御については、原子間力顕微
鏡におけるカンチレバーおよび試料の間隔制御と同様に
して行うことができるので、詳細な説明は省略する。

【００６８】このように探針５はトラック２０Ｗに接触
している状態が制御されている状態で、探針５がトラッ
ク方向に沿ってトラック２０Ｗを走査するように、探針
５およびトラック２０Ｗを相対移動させる（ここでは、
支持部材２をモーター３により回転させる）と、トラッ
クの歪み２０Ｗに、トラック方向に対して横方向の歪み
２１が形成されているため、この歪みに伴い探針５が横
方向の力を受ける。このため、カンチレバー４に横方向
の捻れ（探針５と、カンチレバー４の支持端４ｂとを結
ぶ軸の廻りの捻れ）が生ずる。すると、光源８から射出
されたビーム光が、カンチレバー４の背面に入射する入
射角が変わる。このため、カンチレバー４の背面で反射
されるビーム光によって、光位置検出器７の受光面７ａ
に形成されるスポットの位置が移動する。例えば、図２
において、矢印３１の向きにカンチレバー４が捻れる
と、反射光のスポットは、受光面７ａ上で矢印３２の向
きに移動する。

【００６９】このようなスポット位置の移動量を、トラ
ック方向に標本化し、歪み方向に量子化してディジタル
化することができる。より具体的には、例えば、移動量
を２値化して、これをデジタルデータとして読み出すこ
とができる。

【００７０】次に、図４を参照して、書き込まれている
情報を消去するための動作について説明する。

【００７１】まず、情報を消去すべきトラックに探針の
位置を合わせるため、前述した、探針の位置を所望のト
ラックに合わせるための動作を行う。

【００７２】次に、情報を消去したいトラック２０Ｗの
微小領域に、探針５が接触する状態において、カンチレ
バー４の背面に設けられたヒーター６を通電加熱して、
探針５の先端と、トラック２０Ｗの探針５が接触してい
る微小領域とを加熱する。トラック２０Ｗの加熱された
領域は柔らかくなり、変形し易くなる。そして、この状
態で、前述した情報を書き込むための動作とは逆の向き
に、すなわち、図４で矢印２３で示される向きに探針５
がスライドするように、スライダー１０（図１参照）を
駆動する。これにより、トラック２０Ｗ上に形成されて
いる、トラック方向に対して横向きの歪み２１を回復す
ることができる。その後、ヒーター６による加熱を停止
すると、トラック２０Ｗの前記加熱された領域の温度が
低下し、修正されて回復した形状が保持される。このよ
うな動作により、情報記録媒体１に記録されている情報
を消去することができる。この動作を連続的に行うこと
により、トラック２０Ｗに書き込まれている情報を連続
的に消去することができる。

【００７３】次に、図５を参照して、探針が接触するト
ラックを、トラック相互に変更するための動作について
説明する。

【００７４】図５（ａ）において、スライダー１０（図
１参照）の駆動により探針５が、あるトラックから別の
トラックにスライドさせられると、探針５の先端に設け
られる２つの突起部がそれぞれトラックを乗り越える。
このため、カンチレバー４は、上方向に２回撓む。この
撓みは、光位置検出器７（図１参照）の縦方向に対応す
る出力をモニターすることにより検出することができ
る。

【００７５】ここに、探針５のトラック２０相互の移動
と、カンチレバー４の上方向への撓みとの関係につい
て、探針５の動きを図５（ａ）に示し、そのときのカン
チレバー４の撓みに伴う、光位置検出器７（図１参照）
の縦方向に対応する出力を図５（ｂ）に示す。

【００７６】前記光位置検出器７（図１参照）の縦方向
に対応する出力に含まれる山の数を、演算回路１２（図
１参照）によってカウントすることにより、探針５が幾
つのトラック２０を乗り越えたかを検出することができ
る。これにより、探針５が現在位置しているトラック２
０を特定することができる。

【００７７】次に、図１を参照して、探針をトラックの
トラック方向に沿わせてトラッキングするための動作に
ついて説明する。

【００７８】図１において、探針５が、情報が書き込ま
れているトラック２０に沿って走査されると、光源８か
ら射出されたビーム光がカンチレバー４の背面で反射さ
れて光位置検出器７に入射するスポットの位置は、トラ
ック２０に書き込まれた情報に応じて横方向（図２にお
ける矢印３２に示される方向）に移動する。この移動
は、光位置検出器７の水平方向の出力（前記横方向に対
応する出力）の変化として読み出される。このときの光
位置検出器７からの信号は、交流信号となる。

【００７９】一方、トラック２０は、情報記録媒体１上
に螺旋状に形成されているため、情報を連続的に読み出
していくと、トラック２０の位置が探針５の位置に対し
て相対的に内側に移動していく。その結果、カンチレバ
ー４に徐々に捻れが重畳される。従って、その結果、光
位置検出器７からの出力が、水平方向にドリフトしてい
く。信号の、前記ドリフトに対応する成分は、直流信号
となる。

【００８０】これらの交流信号と直流信号とは、演算回
路１２におけるローパスフィルター１２４、ハイパスフ
ィルター１２３により分離検出される。検出された直流
信号を常に一定値に保つように、直流信号をスライダー
１０における駆動量にフィードバックする。これによ
り、探針５は、情報トラック２０をトラッキングするこ
とができる。

【００８１】また、外乱などの衝撃が加えられた場合、
探針５とトラック２０との相対的な間隔が大きく変化し
てしまう。このような場合、カンチレバー４は、大きく
上方向に撓む。この撓みにより光位置検出器７の受光面
でのスポット位置は受光面内で上下方向に変化し、電気
信号として検出される。この信号が小さくなるように、
前記相対的な間隔の制御が行われる。従って、探針５の
先端と、トラック２０とに過大な力が加わることを防止
して、探針５や、情報記憶媒体１の表面の損傷を避ける
ことができる。

【００８２】また、探針５は２つの突起部を有して構成
されているため、振動に対しても、探針５が隣のトラッ
ク２０に飛んでしまうことを防いでいる。

【００８３】次に、情報記録媒体１を交換する方法につ
いて説明する。

【００８４】情報記録媒体１の交換時には、リフター１
１を上方向に駆動することにより、スライダー１０とそ
れに接続されているアクチュエーター９、光源８、光位
置検出器７およびカンチレバー４を情報記録媒体１から
遠ざけることができる。この状態で、情報記録媒体１を
交換することにより、作業を容易に行うことができる。

【００８５】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるもの
ではない。

【００８６】前述した説明では、探針の形状を、図２示
す探針５のように、２つの突起部を有する形状の場合を
中心にして説明したが、探針の形状は、これに限らな
い。例えば、情報記録媒体に形成されるトラックの断面
形状が、図３に示されるように、溝状である場合には、
探針の形状をこれに対応して、１つの突起部を有する形
状とすることができる。

【００８７】また、前述の説明では、再生機能および記
録機能を併有する情報記録再生装置について説明した
が、これらのうちのいずれかの機能のみを有する装置と
してもよい。

【００８８】そして、情報記録媒体を備える態様につい
ても、これが交換可能である場合に限らず、固定的に情
報記録媒体を有する装置であってもよい。

【００８９】また、トラック２０と、探針５との接触状
態は、接触モードである場合について説明したが、情報
の読み出しを行う場合には、非接触モードであってもよ
い。

【００９０】

【発明の効果】本発明によれば、微小な探針を使い、情
報を高密度で記録差生成でき、さらに、消去することが
でき、しかも、探針をトラックにトラッキングさせるこ
とができる情報記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した情報記録再生装置の構成を
示す説明図である。

【図２】 本発明を適用した情報記録再生装置におけ
る、情報の読み出しを行う様子を示す斜視図である。

【図３】 ピエゾ抵抗素子の薄膜が形成されたカンチレ
バーと、溝状に形成されたトラックとを示す斜視図であ
る。

【図４】 本発明を適用した情報記録再生装置におけ
る、情報の書き込みと消去とを行う様子を示す斜視図で
ある。

【図５】 探針を任意のトラックに移動させるときの様
子を示す説明図であって、（ａ）探針付近を拡大して示
す斜視図であり、（ｂ）カンチレバーの上下方向の撓み
の様子を示す説明図である。

【図６】 演算回路の構成を示すブロック図である。

【図７】 トラックの歪みの断面形状を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…情報記録媒体、１ａ…記録面、２…支持部材、３…
モーター、３ａ…回転軸、４…カンチレバー、４ｂ…カ
ンチレバー支持端、５…探針、６…ヒーター、７…光位
置検出器、７ａ…受光面、８…光源、９…アクチュエー
ター、１０…スライダー、１１…リフター、１２…演算
回路、２０，２０’，２０Ｗ，２０Ｃ…トラック、２１
…トラックの歪み、４０…薄膜、１２１…アクチュエー
ター駆動回路、１２２…変換部、１２３…ハイパスフィ
ルター、１２４…ローパスフィルター、１２５スライダ
ー駆動回路、１０００…情報記録再生装置、１２００…
検知部、１２１０…捻れ検出部、１３００…駆動機構。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トラック方向に直交する方向の歪みによ
   り情報を記録したトラックが形成された情報記録媒体を
   再生するための情報再生装置において、 情報記録媒体を支持するための支持部材と、 前記情報記録媒体のトラックの歪みを検知するための検
   知部と、 前記支持部材および前記検知部を相対移動させるための
   駆動機構と、 前記検知部により検知された歪みから、該歪みが示す情
   報を再生するための演算回路とを有し、 前記検知部は、 微小な探針が形成されたカンチレバーと、 前記カンチレバーの捻れを検出するための捻れ検出部と
   を有し、 前記カンチレバーは、前記探針と該カンチレバーの支持
   端とを結ぶ軸が、前記トラック方向に沿うように配設さ
   れ、 前記駆動機構は、前記検知部の探針が前記支持部材に支
   持される情報記録媒体のトラックを走査するように、前
   記支持部材および前記検知部を相対移動させることを特
   徴とする情報再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の情報再生装置において、 前記演算回路は、 前記捻れ検出部により検出されるカンチレバーの捻れ
   を、予め定められた周波数を基準として低周波成分と高
   周波成分とに分離するための分離手段と、 前記低周波成分が小さくなるように前記駆動機構を制御
   して、前記探針を前記トラックに沿わせるためのトラッ
   キング制御手段と、 前記高周波成分から情報を取得するための変換部とを有
   することを特徴とする情報再生装置。
3. 【請求項３】 情報が記録される経路となるトラックが
   設けられた記録媒体に情報を記録するための情報記録装
   置において、 情報記録媒体を支持するための支持部材と、 微小な探針と、 前記探針を支持するためのカンチレバーと、 前記支持部材に支持される情報記録媒体および前記探針
   を相対移動させるための駆動機構と、 前記支持部材に支持される情報記録媒体のトラックにお
   ける、前記探針が対応している部位を加熱するための加
   熱手段とを有し、 前記駆動機構は、前記探針を前記トラックに沿って走査
   し、記録すべき情報に応じて前記トラック上で前記トラ
   ックに沿う方向とは異なる方向に、前記探針と前記情報
   記録媒体とを相対的に移動させることを特徴とする情報
   記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１および２記載の情報再生装置、
   ならびに、請求項３記載の情報記録装置のいずれかにお
   いて、 前記探針は、前記トラックに接するべき突起部を２つ有
   することを特徴とする情報記録装置、または、情報再生
   装置。
5. 【請求項５】 請求項１および２記載の情報再生装置、
   ならびに、請求項３記載の情報記録装置のいずれかにお
   いて、 前記トラックは、凸形状に形成され、 前記探針は、前記トラックに接する位置に凹部を有する
   ことを特徴とする情報記録装置、または、情報再生装
   置。
6. 【請求項６】 情報記録媒体において、 情報を記録するための記録面を有し、 前記記録面に情報が並ぶべきトラッキング方向に沿っ
   て、トラックが形成され、 前記トラックは、記録すべき情報に応じて、前記記録面
   において前記トラッキング方向に直交する方向の歪みが
   形成されていることを特徴とする情報記録媒体。
7. 【請求項７】 情報記録媒体において、 情報を記録するための記録面を有し、 前記記録面に情報が並ぶべきトラッキング方向に沿っ
   て、トラックが形成され、 前記トラックは、常温において外形を保持し、かつ、予
   め定められた温度に達した状態で、外力により塑性変形
   する材料で形成されることを特徴とする情報記録媒体。
8. 【請求項８】 請求項７記載の情報記録媒体において、 前記トラックは、形状記憶効果を有する材料で形成され
   ることを特徴とする情報記録媒体。
9. 【請求項９】 請求項６から８のいずれか一項記載の情
   報記録媒体において、 前記トラックは、前記記録媒体の表面に螺旋状に形成さ
   れることを特徴とする情報記録媒体。
10. 【請求項１０】 請求項６から９のいずれか一項記載の
    情報記録媒体において、 前記トラックは、前記記録面において前記トラッキング
    方向に直交する方向の幅が一様であることを特徴とする
    情報記録媒体。