JPS59101049A - 記録再生装置 - Google Patents

記録再生装置

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JPS59101049A
JPS59101049A JP20968982A JP20968982A JPS59101049A JP S59101049 A JPS59101049 A JP S59101049A JP 20968982 A JP20968982 A JP 20968982A JP 20968982 A JP20968982 A JP 20968982A JP S59101049 A JPS59101049 A JP S59101049A
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JP
Japan
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recording
needle
electric current
circuit
inductance element
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Pending
Application number
JP20968982A
Other languages
English (en)
Inventor
Riichi Matsui
松井 利一
Kenichi Sawazaki
沢崎 憲一
Junichiro Ikeuchi
池内 淳一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/08Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using electrostatic charge injection; Record carriers therefor

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、容量性記録媒体に記録信号電圧を印加して
信号を記録し再生する記録再生装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、ディスク屋メモリ装置として実用化されているも
のには、磁気ディスク、光学式ディスク、静電容量方式
がある。磁気ディスクは磁気記録方式の特徴として記録
、再生、消去を電磁気的に行なうことができ、記録後に
化学的プロセスあるいは物理的プロセスを必要とせず直
ちに再生できる利点があるが、トラック幅を広くする必
要から記録できる時間が短いという欠点がある。これに
対して、ビデオディスクやディジタルオーディオディス
クに用いられている光学式ディスクは、レーザビームを
記録、再生に使用しているので、トラック幅を細くする
ことができ、極めて高密度の記録が可能で直径30an
程度のディスク−面画シロ0分の映像信号が記録できる
。しかし記録後、再生可能なディスクを得るまでに多く
の化学的あるいは物理的ノロセスを必要としている。ま
た、この方式は不可逆記録のため、消去、再記録ができ
ない。
静電容量方式ディスクも光学式と同様の性質を有してい
る。
一方、電圧の印加によシミ気的特性が変化する記録媒体
、例えば半導体基板上に電荷蓄積機能を有する絶縁膜を
形成することにより構成される記録媒体を用いて、光学
式あるいは静電容量式ディスクと同様の高密度記録を可
能とし、また磁気ディスクと同様に記録後直ちに再生で
き、しかも消去、再記録が可能な記録再生装置が提案さ
れている。ところが、この方式の装置では記録回路から
導電性記録針を介して記録媒体に記録信号電圧を加えた
とき、過渡現象による大きい充放電電流及び記録過程に
ともない記録媒体中を流れる電流あるいは媒体のドロツ
ノアウトによる電流が流れるため、記録針の寿命が短か
くなるという問題があった。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、高密度の記録、再生と、消去、再記
録が可能で、しかも記録時に必要以上の大電流が流れな
いようにして記録針の寿命を長くできる記録再生装置を
提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
すなわち、この発明は電圧の印加によシミ気的特性が変
化する記録媒体、例えばシリコンなどの単結晶または多
結晶基板上に20X程度の薄い酸化膜を生成させ、その
上に数百X程度の膜厚の例えば窒化膜の様な電荷蓄積機
能を有する絶縁膜を生成させた構造の記録媒体を使用し
この上を導電性記録針を相対的に移動させると同時にこ
の記録針に例えば数+Vの記録信号電圧を印加すること
Kよシ、トンネル効果で窒化膜に電荷を蓄積させて信号
の記録を行ない、一方、記録された信号の再生は記録媒
体上を同様に相対的に移動する導電性再生針を用い、こ
れに高周波信号を加えて窒化膜中の電荷の蓄積状態に応
じ窒化膜に接して生じる空乏層の有無を容量変化として
読み出すことによって行なう装置において、記録信号電
圧を発生する記録回路と導電性記録針との間に、インダ
クタンス素子を含む電流制限回路を挿入したことを特徴
としている。
〔発明の効果〕
この発明によれば、記録密度が高く、記録、再生、消去
が可能な記録再生装置が構成できるとともに、インダク
タンス素子を含む電流制限回路を設けたことによって記
録時に流れる電流、特に過渡現象による充放電電流及び
記録過程にともない媒体を流れる電流あるいはドロップ
アウトによる電流を最小限に抑えることによシ、導電性
記録針の長寿命化を図ることができ、記録を安定に行な
うことが可能となる。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の一実施例に係る記録再生装置の構成
を示す図である。この実施例において用いられる記録媒
体10は、半導体基板1ハ例えばn型あるいはp型シリ
コン単結晶基板上に20X程度の酸化膜(8102) 
12を熱酸化によ多形成し、その上に電荷蓄積機能を有
する絶縁膜として300X程度の蟹化膜(S13N4)
13をCVD法によ多形成した構造を有する。この記録
媒体10の構造は、不揮発、1生LSIメモリとして一
般に知られているMNOSメモリのr−)電極を除く部
分と同一構造である。
14はダイアモンド等の針状基体14aの一側面に薄い
電極膜14bを形成した構造の導電性記録針であシ、こ
の記録針14は記録媒体10上を相対的に移動しつつ記
録信号電圧24が印加される。記録信号電圧24は記録
回路19によ多発生され、電流制限回路2oを介して記
録針14に加えられるようになっている。
記録回路19はこの例では映像信号等の情報信号15を
FM変真鯛回路16低搬送波FM変調した後、リミッタ
17を介してパルスアンプ18によシ数十■まで増幅す
る構成となっている。
一方、電流制限回路2oはこの例ではインダクタンス素
子(コイル)21と、このインダクタンス素子2ノに直
列に接続された抵抗22とコンデンサ23の並列回路と
から構成されている。なお、具体的定数の一例を挙げる
と、インダクタンス素子21は4μH程度、抵抗22は
10MΩ程度、コンデンサ23は3〜5 PF程度であ
る。
次に、この実施例の記録動作を説明する。記録媒体10
に記録針14を通して正の記録信号電圧が加わると、酸
化膜12と窒化膜13とにこの電圧が分圧される。酸化
膜12に印加された電圧は、酸化膜12の厚さが薄いた
めにトンネル現象を起こし、半導体板1ノ(n型とする
)から電子が酸化膜12を通過して窒化膜13へと移動
する。つまシ、酸化膜12にはトンネル電流が流れる。
また、窒化膜13に印加された電圧は主にPoole−
Frenckel電流と電界放出電流とを生じさせ、記
録針14の方向へ向って電子が移動する。ここで酸化膜
12に流れる電流と窒化膜13を流れる電流に差が生じ
ていれば、その差に相当する電荷(この場合には電子)
が酸化膜12と窒化膜13との界面に残シ、信号が電荷
蓄積の形で記録されることになる。
この記録過程で記録針14に流れ込む電流は窒化膜13
を流れる電流であシ、これを記録内部電流と呼ぶことに
する。一方、記録媒体10はほぼコンデンサとして作用
するので、記録信号電圧24を印加した時、過渡現象に
よシ充放電電流が流れる。ここで電流制限回路20がな
い場合は、上述の充放電電流と記録内部電流が記録針1
4に流れ、その寿命を短かくしてしまう。さらに、記録
媒体10上を記録針14が移動するときにドロラグアウ
トを生じると、やけ少記録針14に大きな電流が流れて
その寿命を短かくする。そこでこれらの電流を制限する
ため、直流制限回路2oを設けている。
電流制限回路2θにおいて、インダクタンス素子2ノは
主に3!!L渡現象による充放電電流を制限している。
すなわち、インダクタンス素子21がないと過渡現象に
よる大きな充放電電流が瞬間的に流れるが、インダクタ
ンス素子2ノを挿入すると充放電電流が遅れて流れ、結
果的に充放電電流が制限されることになるため、記録針
14の寿命を長くすることができると同時に、記録動作
の安定性を保つことができる。一方、電流制限回路2o
における抵抗22とコンデンサ23の並列回路は、記録
内部電流と記録媒体のドロップアウト電流を制限するた
めの回で、大きな電流が流れようとすると抵抗成分のた
めに電圧降下が生じ、記録媒体に加わる電圧を下げる効
果を持ち、電流の制限をしている。
なお、以上の説明では、インダクタンス素子2ノと、抵
抗22とコンデンサ23の並列回路の電流制限作用を分
けて説明したが、細かく言えば互いに独立した作用を持
っていると言うよシ相互に関連し合って上述した各種の
電流を制限していると考えた方が良い。
上記のよりにして信号が記録された記録媒体10におい
ては、第2図に示す様に電荷蓄積部分25の真下に相当
する半導体基板11表面部分に空乏層26が生じてお夛
、この部分の静電容量が小さくなることにょ〃、電荷蓄
積部分と蓄積されてない部分との間に静電容量の差が生
じている。従って、記録された信号の再生はこの容量差
を検出することで行なうことができる。
具体的には公知の靜if量式ビデオディスク用のプレー
ヤと同様にして、導電性再生針を記録媒体10上を相対
的に移動させ、高周波信号を印加しながら容量値を共振
回路の共振周波数に変換し、この共振回路の出方変化を
検波回路で検出すればよい。
仁の発明の他の実施例を第3図に示す。この実施例は上
述した静電容量式ビデオディスク用のプレーヤに、第1
図の記録回路19と電流制限回路20を組み込んだもの
である。図において、31は記録媒体10およびコンデ
ンサ32とともに1つの共振回路を構成するマイクロス
トリップラインであ夛、このマイクロストリッツライン
3ノにはコイル33を介して900 MHz程度のマイ
クロ波帯で発振する高周波発振器34が結合され、さら
にコイル35を介して検波回路36が結合されている。
検波回路36は上記共振回路の高周波信号出力の変化を
検出して、 FM変調された情報信号を再生出力37と
して取出すものである。そして、この例ではマイクロス
トリップライン31の一端に電流制限用インダクタンス
素子21を介して記録回路19が接続され、また他端の
マイクロ波電圧が最小となる位置Pに記録針14が接続
されている(図面上ではP点と記録針14は長い接続線
でつながれているが、実際にはこの接続線は極く短いも
のである。)すなわち、記録針14はこの場合再生にも
使用されることになる。また、インダクタンス素子21
はマイクロ波が記録回路19の方に逃げてしまうのを防
ぐ高周波チョークとしての効果も有している。なお、第
3図では抵抗22とコンデンサ23の並列回路は、マイ
クロストリッツライン3ノの分断部に挿入されているが
、このような構成にしても再生能力にはほとんど影響が
ないことが確められている。但し、共振周波数は多少変
化するのでその調節が必要で払る。
以上の回路構成によシ、記録密度の高い記録、及び再生
が可能となシ、また電流制限回路20によシ記録時に流
れる電流を必要最小限に抑えられるので、記録針14の
寿命を長くし記録を安定に保つことができる。さらに第
3図の実施例では、再生機能を働かせながら記録を行な
うことができるので、同一の針で記録、再生が行なえる
が、その際記録と再生の間には互いに何の影響も及ぼす
ことがないという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る記録再生装置の構成
を示す図、第2図は信号が記録された後の記録媒体の状
態を模式的に示す図、第3図はこの発明の他の実施例に
係る記録再生装置の構成を示す図である。 10・・・記録媒体、11・・・半導体基板、12・・
・酸化膜、13・・・窒化膜、14・・・導電性記録針
、15・・・情報信号、19・・・記録回路、20・・
・電流制限回路、2ノ・・・インダクタンス素子、22
・・・抵抗、23・・・コンデンサ、24・・・記録信
号電圧、25・・・蓄積電荷、26・・・空乏層、31
・・・マイクロストリッツライン、34・・・高周波発
振器、36・・・検波回路。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 2ら 第3図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重圧の印加によ)電気的特性が変化する容量性記
    録媒体上を、記録信号電圧が印加された導電性記録針を
    相対的に移動させて信号を記録し、またこの記録された
    信号を前記記録媒体上を相対的に移動する4電性再生針
    を介して前記記録媒体の電気的特性の変化を検出するこ
    とによシ再生する装置において、前記記録信号電圧を発
    生する記録回路と前記導電性記録針との間にインダクタ
    ンス素子を含む電流制限回路を挿入したことを特徴とす
    る記録再生装置。
  2. (2)容量性記録媒体は半導体基板上に電荷蓄積機能を
    有する絶縁膜を形成して構成され、上記絶縁膜に記録信
    号電圧に対応した電荷を蓄積して信号を記録するもので
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の記録
    再生装置。
  3. (3)  電流制限回路はインダクタンス素子と直列に
    抵抗とコンデンサとの並列回路を接続したものであるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の記録再生装
    置。
  4. (4)導電性再生針を記録針と兼用したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の記録再生装置。
JP20968982A 1982-11-30 1982-11-30 記録再生装置 Pending JPS59101049A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0834875A2 (en) * 1996-10-07 1998-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Information recording apparatus and method of recording information by applying voltage between probe and recording medium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0834875A2 (en) * 1996-10-07 1998-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Information recording apparatus and method of recording information by applying voltage between probe and recording medium
EP0834875A3 (en) * 1996-10-07 2001-03-28 Canon Kabushiki Kaisha Information recording apparatus and method of recording information by applying voltage between probe and recording medium

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