JPWO2008105071A1 - 情報記録再生装置及び方法 - Google Patents

Abstract

情報記録再生装置は、記録面を有する記録媒体（１２０）と、記録面上において、複数の情報トラック（２１０）を並列に走査することで情報の記録及び再生のうち少なくとも一方の処理を行う複数のプローブ（１３５）と、記録面が複数の情報トラックに交わる方向に領域分割されてなると共に夫々が少なくとも１つの情報トラックを含むように領域分割されてなる複数の分割領域毎に、プローブを用いて少なくとも１つの情報トラックの位置を検出する位置検出手段と、設定された複数の分割領域毎に、少なくとも一方の処理を行う際におけるプローブのトラッキング制御を、検出されたトラックの位置に基づいて行うトラッキング制御手段とを備える。このため、装置構成の単純化が可能となる。

Description

本発明は、例えばアレイ状に配置された複数のプローブを用いて強誘電体等からなる記録媒体に情報を記録する、或いは記録された情報を再生する情報記録再生装置及び方法に関する。

この種の情報記録再生装置として、高密度で小型な記録媒体に対して、複数のカンチレバー型のプローブを接触させることにより情報を読み書きするものがある。例えば、走査方向に直交する方向に配列された複数のプローブにより、所定の長さを持つ複数の直線状の情報トラックを並行に走査することで、情報が記録又は再生される。このような構成において、例えば記録媒体と、複数のプローブが配置されたプローブアレイとに温度差が生じた場合、互いの熱膨張係数の違いから情報トラックと各プローブとの間にズレが生じて、情報を読み書きすることができなくなる。このため、プローブアレイに配置された複数のプローブを夫々独立して駆動させるという技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開平６−１９５７６９号公報

しかしながら、上述したような技術によれば、各プローブを支持する構造が複雑となり、更には各プローブを駆動させるための電気回路が備えられるため、装置の単純化や小型化が基本的に困難になるという技術的問題がある。特に超高密度な記録を行うためには、複数のプローブを微小な領域に多数作り込むことが極めて好ましいので、ここでの装置の単純化或いは小型化は非常に重要となる。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、装置構成を単純化するのに適している、情報記録再生装置及び方法を提供することを課題とする。

本発明の情報記録再生装置は上記課題を解決するために、記録面を有する記録媒体と、前記記録面上において、複数の情報トラックを並列に走査することで情報の記録及び再生のうち少なくとも一方の処理を行う複数のプローブと、前記記録面が前記複数の情報トラックに交わる方向に領域分割されてなると共に夫々が少なくとも１つの前記情報トラックを含むように領域分割されてなる複数の分割領域毎に、前記プローブを用いて少なくとも１つの前記情報トラックの位置を検出する位置検出手段と、前記設定された複数の分割領域毎に、前記少なくとも一方の処理を行う際における前記プローブのトラッキング制御を、前記検出されたトラックの位置に基づいて行うトラッキング制御手段とを備える。

本発明に係る情報記録再生装置によれば、記録媒体の記録面上において、複数のプローブが複数の情報トラックを並列に走査することで、情報の記録及び再生のうち少なくとも一方の処理が行われる。即ち、本発明の情報記録再生装置は、情報の記録のみを行う装置、情報の再生のみを行う装置、並びに情報の記録及び再生の両方を行う装置のうち、いずれの装置であってもよい。尚、プローブ及び情報トラックは夫々所定の間隔で配置されており、情報を正確に記録又は再生するためには、プローブの間隔と情報トラックの間隔とは互いに近い値である方がよい。

ここで本発明では特に、記録媒体の記録面が情報トラックに交わる方向に領域分割（以下適宜、単に分割と称する。）されてなると共に、夫々が少なくとも１つの情報トラックを含む複数の分割領域として扱われる。尚、「情報トラックに交わる方向に領域分割」とは、情報トラックに沿った方向に伸びる分割線により分割されるという意味であり、この際、分割線は一本又は複数本設定されてよい。また、ここでの「領域分割」とは、記録媒体の物理的な分割を意味するものではなく、記録面を複数の分割領域とみなして処理するための制御上での分割である。分割領域夫々に含まれる情報トラックの数は互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。

そして、その複数の分割領域に対して、領域毎に少なくとも１つの情報トラックの位置が、プローブを用いることにより検出される。情報トラックの位置が検出されると、その位置に基づいてプローブがトラッキング制御され、情報の記録又は再生が行われる。

仮に、上述したような分割領域毎の情報トラックの位置検出が行われないとすると、例えば記録媒体とプローブアレイとで熱膨張係数が互いに異なる場合等に、熱膨張によってプローブの間隔と情報トラックの間隔とにズレが生じてしまい、プローブが情報トラックを走査することができず、正確な情報の記録又は再生が行えなくなるというおそれがある。

しかるに本発明では特に、上述したように、分割領域毎に少なくとも１つの情報トラックの位置が検出され、検出された位置に基づいてプローブがトラッキング制御される。よって、プローブと情報トラックとのズレを、同一分割領域内に存在する複数の情報トラックに対する情報の記録や再生を正確に（或いはエラーを発生させることなく）実行することを可能ならしめる許容範囲内に、入れることができる。或いは、このように相対的に小さいズレであれば、比較的容易に補正を施すこともできる。このように、プローブによって、情報トラックに対する記録や再生を正確に、分割領域の単位で並列に或いは同時に行うことが可能となる。

また、上述したような動作であれば、装置の構成を大幅に変更したり、新たな部品等を追加したりしなくとも実現できる。よって、装置の単純化或いは小型化が可能である。

以上説明したように、本発明に係る情報記録再生装置によれば、単純な装置構成で、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の一態様では、前記複数の分割領域を設定する設定手段を更に備え、前記位置検出手段は、前記設定された複数の分割領域毎に、前記情報トラックの位置を検出する。

この態様によれば、設定手段により複数の分割領域が設定され、設定された複数の分割領域毎に情報トラックの位置が検出される。このため、例えば、ズレが相対的に大きくなることが予想又は推定される場合には、分割領域の大きさを小さくし、他方で、ズレが相対的に小さくなることが予想又は推定される場合には、分割領域の大きさを大きくするなど、分割領域の設定を状況に応じて適宜に変更可能となる。尚、このような分割領域は、予め固定領域として設定されていても、前述した本発明による効果は、相応に得られる。

以上の結果、この態様に係る情報記録再生装置によれば、装置を取り巻く環境や装置自体の状態が様々に変化したとしても、単純な装置構成で、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記設定手段は、前記プローブが走査することで得られる所定種類の信号の値又は状態に応じて、前記複数の分割領域を可変に設定する。

この態様によれば、プローブが走査することで得られる所定種類の信号の値又は状態に応じて、複数の分割領域は可変に設定される。ここでの「所定種類の信号」とは、例えば再生信号、トラッキング信号、及びエラー発生率やジッタなどを示す信号等であり、テストデータ等を記録することにより、情報の記録前に信号の値又は状態を得ることも可能である。また、「可変に設定」とは、設定の際に分割領域の数や大きさ（即ち、含まれる情報トラックの数）等を自由に設定できることを意味する他、予め設定された、即ち装置の出荷前や出荷後、或いは点検の際に、個々の装置の仕様や要求される信号精度等に応じて設定されていたものを変更する場合を含むものとし、以降に示す他の態様においても同様の意味とする。

例えば、信号の振幅やエラー率を検出することにより、情報が正確に記録又は再生されているか否かが判定される。そして、情報が正確に記録又は再生されていないと判定された情報トラックを含む分割領域については、含まれる情報トラックの数が少なくなるように設定される。この結果、プローブのトラッキング制御はより高い精度で行われることとなる。

以上説明したように、この態様に係る情報記録再生装置によれば、記録や再生に係る品質良否にバラツキがあっても、単純な装置構成で、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記記録媒体に係る温度及び前記プローブに係る温度のうち少なくとも一方の温度を検出する検出手段を更に備え、前記設定手段は、前記検出された温度に応じて、前記複数の分割領域を可変に設定する。

この態様によれば、記録媒体に係る温度及びプローブに係る温度のうち少なくとも一方の温度が検出され、該検出された温度に応じて、複数の分割領域は可変に設定される。尚、温度は記録媒体及びプローブについて直接検出されてもよいし、夫々の支持部や付近の温度が検出されてもよい。また、「検出」とは、計測であってもよいし、算出であってもよい。

本態様では特に、記録媒体に係る温度及びプローブに係る温度から、熱膨張によるプローブと情報トラックとのズレの量等を予測し、分割領域夫々に含まれる情報トラックの数が変更される。特に記録媒体に係る温度及びプローブに係る温度の両方が検出されていれば、記録媒体とプローブとの放熱特性の違いにより互いに温度差が生じている場合にも、対応できる。

以上説明したように、この態様に係る情報記録再生装置によれば、記録媒体及びプローブアレイの熱膨張の差が大きくとも、単純な装置構成で正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記設定手段は、前記情報の量に応じて、前記複数の分割領域を可変に設定する。

この態様によれば、複数の領域は情報の量に応じて可変に設定される。即ち、記録又は再生される情報の量に応じて、分割領域夫々に含まれる情報トラックの数が設定される。

例えば、記録又は再生される情報の量は、プローブの走査回数に影響する。よって、プローブの走査回数に応じた分割領域を設定することで、ズレが再生や記録に対して問題を起こさない程度に、分割領域を分割することが可能となり、しかも不必要に細かく分割するのを回避することが可能となる。

以上説明したように、この態様に係る情報記録再生装置によれば、情報の量の大小によらずに、単純な装置構成で正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記設定手段は、前記情報の量に基づいて前記情報を記録するための情報トラック数を算出し、該算出された情報トラック数に応じて、前記複数の分割領域を可変に設定する。

この態様によれば、先ず記録又は再生される情報の量に基づいて、情報を記記録するための情報トラック数が算出される。そして、その情報トラックの数に応じて、複数の分割領域が可変に設定される。

例えば、記録又は再生される情報を記録するための情報トラック数から、プローブの走査回数を算出することが可能である。よって、プローブの走査回数に基づいて、分割領域の数を設定することで、ズレが再生や記録に対して問題を起こさない程度に、分割領域を分割することが可能となり、しかも不必要に細かく分割するのを回避することが可能となる。

以上説明したように、この態様に係る情報記録再生装置によれば、情報の量の大小によらずに、単純な装置構成で正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記位置検出手段は、前記複数の分割領域毎に、前記位置として、前記複数の情報トラックのうち前記分割領域の一方の縁側に存在する一方の情報トラックの位置を検出する。

この態様によれば、複数の分割領域毎に、夫々の分割領域に含まれる複数の情報トラックのうち、分割領域の一方の縁側に存在する一方の情報トラックの位置が検出される。

プローブの情報トラックに対するズレは、例えば熱膨張により発生したズレの場合、互いに距離が離れている、より縁側に存在する情報トラックに対するズレの方が大きいと考えられる。よって、ズレが大きい縁側に存在する情報トラックの位置に基づいてトラッキング制御を行うことで、ズレが再生や記録に対して問題を起こさない程度に、分割領域を分割することが可能となり、しかも不必要に細かく分割するのを回避することが可能となる。

以上説明したように、この態様に係る報記録再生装置によれば、記録媒体及びプローブアレイの熱膨張の差が大きいなどの場合にも、単純な装置構成で正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記位置検出手段は、前記複数の分割領域毎に、前記位置として、前記複数の情報トラックのうち前記分割領域の中央側に存在する情報トラックの位置を検出する。

この態様によれば、複数の分割領域毎に、夫々の分割領域に含まれる複数の情報トラックのうち、分割領域の中央側に存在する情報トラックの位置が検出される。尚、「中央側」とは、縁側に少なくとも１つの情報トラックがある位置を意味する。

分割領域の中央側の情報トラックの位置を検出し、その位置に基づいてトラッキング制御を行うことにより、ズレが再生や記録に対して問題を起こさない程度に、分割領域を分割することが可能となり、しかも不必要に細かく分割するのを回避することが可能となる。特に、分割領域のより中心に近い情報トラックの位置を検出すれば、例えば左右対称に膨張する場合など、各分割領域内のズレがその中央を中心に対称に広がる場合に有利となる。

以上説明したように、この態様に係る報記録再生装置によれば、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

上述した分割領域の縁側に存在する一方の情報トラックの位置を検出する態様では、前記分割領域における、前記一方の縁と反対側にある他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックを前記プローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質を監視する監視手段を更に備え、前記設定手段は、前記監視された品質が所定閾値に達しない場合に、前記他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対して前記処理が実行された前記情報について、前記処理が再度実行されるように、前記複数の分割領域を再設定し、前記複数の分割領域が再設定された場合に、前記他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対する前記処理を再度実行するように前記プローブを制御する処理制御手段を更に備えるように構成してもよい。

このように構成すれば、分割領域における、一方の縁と反対側にある他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックをプローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質が監視され、信号の品質が所定閾値に達しているか否かが判定される。そして、信号の品質が所定閾値に達しない場合には、他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対して、記録又は再生の処理が実行された後に、複数の分割領域が再設定される。即ち、分割領域の数や大きさ等が変更される。分割領域が再設定されると、他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対する処理を再度実行するようにプローブが制御される。

一方の縁にある情報トラックの位置に基づいてトラッキング制御を行う場合、その反対側の他方の縁側に存在する情報トラックのズレが大きくなってしまうというおそれがある。

しかるに本構成では特に、トラッキング制御が行われる一方の縁側と反対側にある他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックから得られる信号の品質が、所定閾値に達しない（即ち、情報の記録又は再生が正確に行われていない）場合に、分割領域が再設定され、再度記録又は再生の処理が実行される。よって仮に、一度目の処理で他方の縁側に存在する情報トラックに対して情報の記録又は再生が正確に行われなかったとしても、分割領域を再設定することで、情報の記録又は再生が正確に行われていなかった情報トラック（以下適宜、エラートラックと称する。）に対して、再記録や再再生が行われることとなる。即ち、再度処理を実行することで、エラートラックに対しても、情報の記録又は再生を正確に行うことができる。

以上説明したように、この構成に係る情報記録再生装置によれば、情報の記録又は再生が正確に行われない情報トラックが出現しても、分割領域を再設定し、再度記録又は再生の処理を行うことで、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

上述した分割領域の中央側に存在する情報トラックの位置を検出する態様では、前記分割領域における、前記一方の縁と反対側にある他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックを前記プローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質を監視する監視手段を更に備え、前記設定手段は、前記監視された品質が所定閾値に達しない場合に、前記他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対して前記処理が実行された前記情報について、前記処理が再度実行されるように、前記複数の分割領域を再設定し、前記複数の分割領域が再設定された場合に、前記他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対する前記処理を再度実行するように前記プローブを制御する処理制御手段を更に備えるように構成してもよい。

このように構成すれば、分割領域における、一方の縁と反対側にある他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックをプローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質が監視され、信号の品質が所定閾値に達しているか否かが判定される。そして、信号の品質が所定閾値に達しない場合には、他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対して、記録又は再生の処理が実行された後に、複数の分割領域が再設定される。即ち、分割領域の数や大きさ等が変更される。分割領域が再設定されると、他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対する処理を再度実行するようにプローブが制御される。

中央側に存在する情報トラックの位置に基づいてトラッキング制御を行う場合、縁側に存在する情報トラックのズレが大きくなってしまうというおそれがある。

しかるに本構成では特に、トラッキング制御が行われる一方の縁側と反対側にある他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックから得られる信号の品質が、所定閾値に達しない（即ち、情報の記録又は再生が正確に行われていない）場合に、分割領域が再設定され、再度記録又は再生の処理が実行される。よって仮に、一度目の処理で他方の縁側に存在する情報トラックに対して情報の記録又は再生が正確に行われなかったとしても、分割領域を再設定することで、再記録や再再生が行われることとなる。即ち、再度処理を実行することで、エラートラックに対しても、情報の記録又は再生を正確に行うことができる。

以上説明したように、この構成に係る情報記録再生装置によれば、情報の記録又は再生が正確に行われない可能性がある情報トラックに対しても、分割領域を再設定し、再度記録又は再生の処理を行うことで、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記プローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質を監視する監視手段を更に備え、前記設定手段は、前記監視された品質が所定閾値に達しない場合に、前記処理が再度実行されるように、前記複数の分割領域を再設定し、前記複数の分割領域が再設定された場合に、前記処理を再度実行するように前記プローブを制御する処理制御手段を更に備える。

この態様によれば、プローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質が監視され、信号の品質が所定閾値に達しているか否かが判定される。そして、信号の品質が所定閾値に達しない場合には、複数の分割領域が再設定され、情報の記録又は再生の処理を再度実行するようにプローブが制御される。

ここで本態様では特に、監視された信号の品質が、所定閾値に達しない（即ち、情報の記録又は再生が正確に行われていない）場合に、分割領域が再設定され、再度記録又は再生の処理が実行される。よって仮に、一度目の処理で情報の記録又は再生が正確に行われなかったとしても、分割領域を再設定することで、再記録や再再生が行われることとなる。即ち、再度処理を実行することで、エラートラックに対しても、情報の記録又は再生を正確に行うことができる。

以上説明したように、この構成に係る情報記録再生装置によれば、情報の記録又は再生が正確に行われない可能性がある情報トラックに対しても、分割領域を再設定し、再度記録又は再生の処理を行うことで、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記位置検出手段は、前記記録面に、前記情報トラックと対応付けられて記録されたサーボマークを検出する。

この態様によれば、位置検出手段により、情報トラックと対応付けられて記録されたサーボマークが検出される。即ち、位置検出手段は、情報トラックの位置として、情報トラック自体の位置に代えて或いは加えて、サーボマークの位置を検出する。尚、サーボマークは、例えば記録媒体における記録面上に、情報を記録する前から、予め所定間隔で記録されている。

本態様によれば、情報を記録する際に、仮にまだ１つも情報トラックが記録されていない場合であっても、サーボマークによって位置を検出し、プローブのトラッキング制御を行うことが可能となる。よって、特に記録時においては、情報トラックは正確な位置に記録されることとなり、プローブと情報トラックとのズレを低減させることができる。

以上説明したように、この態様に係る情報記録再生装置によれば、サーボマークを利用して、プローブと情報トラックとのズレを低減させ、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生装置の他の態様では、前記位置が検出される情報トラックは、前記トラッキング制御専用の情報トラックである。

この態様によれば、位置検出手段により、トラッキング制御専用の情報トラックの位置が検出される。即ち、トラッキング制御はトラッキング制御専用の情報トラックで行われることとなる。尚、トラッキング制御専用の情報トラックは複数設けられていてもよい。また、トラッキング制御専用の情報トラックに加えて、他のトラッキング制御専用でない情報トラックを用いてトラッキングしてもよい。

トラッキング制御専用の情報トラックでトラッキング制御することで、例えばトラッキング制御の処理の簡単化やトラッキング制御の精度の向上等を行うことができる。よって、この態様に係る情報記録再生装置によれば、装置の単純化或いは小型化を実現しつつ、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

本発明の情報記録再生方法は上記課題を解決するために、記録面を有する記録媒体と、前記記録面上において、複数の情報トラックを並列に走査することで情報の記録及び再生のうち少なくとも一方の処理を行う複数のプローブとを備える情報記録再生装置における情報記録再生方法であって、前記記録面が前記複数の情報トラックに交わる方向に領域分割されてなると共に夫々が少なくとも１つの前記情報トラックを含むように領域分割されてなる複数の分割領域毎に、前記プローブを用いて少なくとも１つの前記情報トラックの位置を検出する位置検出工程と、前記設定された複数の分割領域毎に、前記少なくとも一方の処理を行う際における前記プローブのトラッキング制御を、前記検出されたトラックの位置に基づいて行うトラッキング制御工程と前記トラッキング制御を行いつつ、前記プローブにより前記処理を行う処理工程とを備える。

本発明に係る情報記録再生方法によれば、記録媒体の記録面が情報トラックに交わる方向に分割されてなると共に、夫々が少なくとも１つの情報トラックを含む複数の分割領域として扱われており、その複数の分割領域に対して、領域毎に少なくとも１つの情報トラックの位置が、プローブを用いることにより検出される。情報トラックの位置が検出されると、その位置に基づいてプローブがトラッキング制御され、情報の記録又は再生が行われる。

本発明では特に、領域毎に検出された情報トラックの位置に基づいて、プローブがトラッキング制御されるため、プローブは正確に情報トラックを走査することが可能となる。

以上説明したように、本発明に係る情報記録再生方法によれば、正確に情報を記録又は再生することが可能である。

尚、本発明の情報記録再生方法においても、上述した本発明の情報記録再生装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る情報記録再生装置の構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 プローブ部分の拡大側面図である。 第１実施形態に係る情報記録再生装置の記録時の動作を示すフローチャートである。 記録媒体における分割領域を示す平面図である。 第２実施形態に係る情報記録再生装置の再生時の動作を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る情報記録再生装置の再生時の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１１０ 固定部
１２０ 記録媒体
１３０ プローブアレイ
１３５ プローブ
１４０ Ｘ方向アクチュエータ
１５０ Ｘ方向バネ
１６０ Ｙ方向アクチュエータ
１７０ Ｙ方向バネ
２１０ 情報トラック
５００ コントローラ
５１０ 設定部
５２０ トラッキング制御部

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の情報記録再生装置の一例である、強誘電体の記録媒体に分極の方向として情報を記録する情報記録再生装置を例にとる。

＜第１実施形態＞
先ず、本実施形態に係る情報記録再生装置の構成について、図１から図３を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る情報記録再生装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。また図３は、プローブ部分の拡大側面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る情報記録再生装置は、固定部１１０と、記録媒体１２０と、複数のプローブ１３５を有するプローブアレイ１３０と、Ｘ方向アクチュエータ１４０と、Ｘ方向バネ１５０と、Ｙ方向アクチュエータ１６０と、Ｙ方向バネ１７０と、コントローラ５００とを備えて構成されている。

固定部１１０は、記録媒体１２０を支持するフレームであり、装置に固定されている。

記録媒体１２０は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）やＬｉＴａＯ３（リチウムタンタレート）等の強誘電体薄膜をシリコン等の板で支持することにより構成されている。尚、情報は図のＸ方向に延びる直線状の情報トラックとして、強誘電体薄膜からなる記録面に記録される。また記録面上には、記録時の情報トラックの間隔を示すために、図のＹ方向に複数のサーボマークが所定間隔（例えば、２０ｎｍ間隔）で予め記録されている。

プローブアレイ１３０は、例えばガラス基板であり、この基板上に複数のプローブ１３５が配置されている。例えば、プローブ１３５は１ｍｍ間隔で格子状に１０個×１０個配置され、概ね１０ｍｍ角の記録媒体１２０に対し接触することで、信号の記録又は再生を行う。

図３に示すように、プローブ１３５は、例えばシリコンからなる微小な先端を有する探針であり、支持部１３５ａによって支持されることで、カンチレバーとして形成されている。尚、プローブ１３５は、情報の記録又は再生を行うほか、本発明の「位置検出手段」の一例として、記録媒体１２０の記録面上の情報トラックの位置を検出する。

図１及び図２に戻り、Ｘ方向アクチュエータ１４０、Ｘ方向バネ１５０、Ｙ方向アクチュエータ１６０、及びＹ方向バネ１７０は、固定部１１０と記録媒体１２０とを相互に連結しており、夫々が駆動することによって、記録媒体１２０をＸ方向及びＹ方向に移動させる。これにより、記録媒体１２０とプローブ１３５との相対位置が変化する。

コントローラ５００は、例えば演算回路やメモリ等を含んで構成されており、プローブアレイ１３０、並びにＸ方向及びＹ方向アクチュエータ１４０、１６０等と電気的に接続されている。コントローラ５００は、本発明の「設定手段」の一例である設定部５１０及び「トラッキング制御手段」の一例であるトラッキング制御部を含み、記録媒体１２０の記録面を分割領域として設定し、トラッキング制御のため、Ｘ方向及びＹ方向アクチュエータ１４０、１６０を駆動させる。また上述した制御のほか、コントローラ５００によって、装置の他の部位を制御するように構成してもよい。

次に、本実施形態に係る情報記録再生装置の動作について図１及び図２加えて図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る情報記録再生装置の記録時の動作を示すフローチャートであり、図５は、記録媒体における分割領域を示す平面図である。尚、本実施形態に係る情報記録再生装置では、情報の記録及び再生を行うことが可能であるが、記録と再生とでは、信号を出力するか入力するかで動作に違いがあるものの、そこに至る他の工程等については同様の動作であるため、ここでは記録についてのみ説明する。

図４に示すように、本実施形態に係る情報記録再生装置の記録時には、先ず記録媒体１２０の温度を、例えば本発明の「検出手段」の一例である温度計（図示せず）等によって検出する（ステップＳ１０）。続いて同様に、プローブアレイ１３０の温度も検出する（ステップＳ１１）。尚、ここで検出される温度は、記録媒体１２０及びプローブアレイ１３０の温度を夫々直接検出したものでなく、例えばそれらを支持する部材等の温度を検出することで、間接的に検出されたものであってもよい。

次に、記録媒体１２０及びプローブアレイ１３０の温度から、夫々の熱膨張によって起こるプローブ１３５とサーボマークとの互いのズレを算出し、そのズレから一度の走査で正確に記録することが可能な情報トラックの数（以下適宜、トラック数と称する。）ｍを算出する（ステップＳ１２）。

ここで熱膨張によるズレは、例えば記録媒体１２０及びプローブアレイ１３０夫々の線膨張係数から求めることができる。例えば、記録媒体１２０の線膨張係数が２．６０×１０^−６／ｄｅｇで、プローブアレイ１３０の線膨張係数が２．６３×１０^−６／ｄｅｇである場合に１度の温度変化があったとすると、プローブ１３５とサーボマークとでは、記録媒体１２０の大きさが１０ｍｍである場合、その端と端とで０．３ｎｍのズレが生じることになる。また、トラック数ｍは、例えばプローブ１３５とサーボマークとの互いのズレと、正確に記録が行えるズレの許容範囲とから算出することが可能である。尚、上述したような算出は、実際の演算動作によって行われてもよいし、予めテーブルを作成しておき、そのテーブルに基づいて行われてもよい。

他方、上述したトラック数ｍの算出と並行して、記録すべきデータ量が調査されている（ステップＳ１３）。そして、データ量から記録すべきデータを記録するためのトラック数ｎを算出する（ステップＳ１４）。トラック数ｎは、例えば記録すべきデータ量を１つの情報トラックに記録できるデータ量で割ることにより求めることができる。

トラック数ｍ及びトラック数ｎが算出されると、それらを用いて記録するための走査回数Ｌを算出する（ステップＳ１５）。走査回数Ｌは、例えばトラック数ｎをトラック数ｍで割ることにより求めることができる。

走査回数Ｌが算出されると、Ｌ＝１であるか否かが判定される（ステップＳ１６）。即ち、一度の走査で全ての情報を記録できるか否かが判定される。ここでＬ＝１でない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、記録媒体１２０の記録面をＬ分割の分割領域として設定する（ステップＳ１７）。即ち、記録面は分割された複数の領域として扱われることとなる。Ｌ＝１である場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、一度の走査で全領域に対して記録が行われ（ステップＳ１６ａ）、処理が終了する。

図５に示すように、例えば走査回数Ｌが３であった場合、記録媒体１２０における記録面は分割領域Ａ、Ｂ及びＣとして３分割される。尚、ここでは記録面を３等分しているが、夫々の分割領域には少なくとも１つの情報トラック２１０が含まれるように設定されればよく、また分割領域の大きさ（即ち、含まれるトラック数）も、領域毎に夫々異なっていてもよい。更に、分割領域の数や大きさは、条件の変化に応じて逐次可変としてもよい。

上述した例のように熱膨張によるプローブ１３５とサーボマークとのズレが１度の温度変化で０．３ｎｍであるとすると、５０度の温度変化では１５ｎｍのズレとなるが、３分割したことにより、１つの分割領域における端と端とのズレは５ｎｍとなる。ここで例えば、装置の使用温度想定範囲を摂氏０度から摂氏５０度とした場合、摂氏２５度においてプローブ１３５とサーボマークとのズレが無くなるようにしておけば、ズレは±２．５ｎｍで済む。このように、記録面を複数の分割領域として設定することで、プローブ１３５とサーボマークとのズレを、同一分割領域内に存在する複数の情報トラックに対する情報の記録や再生を正確に（或いはエラーを発生させることなく）実行することを可能ならしめる許容範囲内に、入れることができる。

次に、１つの分割領域に対してプローブ１３５をトラッキング制御して、その分割領域に情報の記録を行う（ステップＳ１８）。尚、トラッキングは、分割領域の縁側に存在する情報トラックに対してかけてもよいし、中央側に存在する情報トラックに対してかけてもよい。また、トラッキング専用のトラックを設けて、そのトラックをトラッキングしてもよい。更に、複数のプローブからトラッキング信号等を得て、これらを平均化した値でトラッキング制御を行うことも可能である。また、トラッキング手法としては、プローブ或いは情報トラック２１０を遥動させて、その信号変化から情報トラック２１０を追従するウォブリング法や、特定のサーボマーク位置を通過したときの信号からトラッキングを行うサンプルサーボ法等、情報トラック２１０の追従が可能な方法であれば種々の選択が可能である。

１つの分割領域に対しての記録が終了すると、全分割領域について記録が終了しているか否かが判定される（ステップＳ１９）。ここで、全分割領域について記録が終了していれば（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、記録終了となる。一方、まだ記録されていない分割領域が存在する場合には（ステップＳ１９：ＮＯ）、次の分割領域へ進み（ステップＳ１９ａ）、記録されていない分割領域に対してステップＳ１８の処理が行わる。即ち、記録されていない分割領域が無くなるまで記録処理が繰り返されることとなる。このようにして、全ての分割領域に情報が記録されると処理は終了となる。

以上説明したように、本実施形態に係る情報記録再生装置によれば、記録面を分割し、分割領域毎にトラッキング制御を行うことにより、正確に情報の記録が行える。また、ここでは記録のみについて説明したが、情報を再生する場合にもほぼ同様の動作が行われる。尚、再生時における特有の動作や効果等は、以下の第２及び第３実施形態の説明の中で詳述する。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る情報記録再生装置について、図６を参照して説明する。ここに図６は、第２実施形態に係る情報記録再生装置の再生時の動作を示すフローチャートである。尚、第２実施形態では、上述の第１実施形態と同様の構成である情報記録再生装置が情報を再生する場合について説明をする。

図６に示すように、第２実施形態に係る情報記録再生装置の再生時には、先ず記録媒体１２０の温度を、例えば本発明の「検出手段」の一例である温度計（図示せず）等によって検出する（ステップＳ２０）。続いて同様に、プローブアレイ１３０の温度も検出する（ステップＳ２１）。尚、ここで検出される温度は、記録媒体１２０及びプローブアレイ１３０の温度を夫々直接検出したものでなく、例えばそれらを支持する部材等の温度を検出することで、間接的に検出されたものであってもよい。

次に、記録媒体１２０及びプローブアレイ１３０の温度から、夫々の熱膨張によって起こるプローブ１３５と情報トラック２１０との互いのズレを算出し、そのズレから一度の走査で正確に再生することが可能な情報トラックの数（以下適宜、トラック数と称する。）ｍ２を算出する（ステップＳ２２）。

ここで熱膨張によるズレは、例えば記録媒体１２０及びプローブアレイ１３０夫々の線膨張係数から求めることができる。尚、上述したような算出は、実際の演算動作によって行われてもよいし、予めテーブルを作成しておき、そのテーブルに基づいて行われてもよい。

他方、上述したトラック数ｍ２の算出と並行して、再生すべきデータ量が調査されている（ステップＳ２３）。そして、データ量から再生すべきデータが記録されているトラック数ｎ２を算出する（ステップＳ２４）。トラック数ｎ２は、例えば再生すべきデータ量を１つの情報トラックに記録できるデータ量で割ることにより求めることができる。

トラック数ｍ２及びトラック数ｎ２が算出されると、それらを用いて再生するための走査回数Ｌ２を算出する（ステップＳ２５）。走査回数Ｌ２は、例えばトラック数ｎ２をトラック数ｍ２で割ることにより求めることができる。

走査回数Ｌ２が算出されると、Ｌ２＝１であるか否かが判定される（ステップＳ１６）。即ち、一度の走査で全ての情報を再生できるか否かが判定される。ここでＬ２＝１でない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、記録媒体１２０の記録面をＬ２分割の分割領域として設定する（ステップＳ２７）。即ち、記録面は分割された複数の領域として扱われることとなる。Ｌ２＝１である場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、一度の走査で全領域に対する再生が行われ（ステップＳ２６ａ）、処理が終了する。尚ステップＳ２７において設定される分割領域には、夫々少なくとも１つの情報トラック２１０が含まれるように設定されればよく、また分割領域の大きさ（即ち、含まれるトラック数）も、領域毎に夫々異なっていてもよい。更に、分割領域の数や大きさは、条件の変化に応じて逐次可変としてもよい。

次に、１つの分割領域に対してプローブ１３５をトラッキング制御して、その分割領域から情報の再生を行う（ステップＳ２８）。尚、トラッキングは、分割領域の縁側に存在する情報トラックに対してかけてもよいし、中央側に存在する情報トラックに対してかけてもよい。また、トラッキング専用のトラックを設けて、そのトラックをトラッキングしてもよい。更に、複数のプローブからトラッキング信号等を得て、これらを平均化した値でトラッキング制御を行うことも可能である。また、トラッキング手法としては、プローブ或いは情報トラック２１０を遥動させて、その信号変化から情報トラック２１０を追従するウォブリング法や、特定のサーボマーク位置を通過したときの信号からトラッキングを行うサンプルサーボ法等、情報トラック２１０の追従が可能な方法であれば種々の選択が可能である。再生された情報は、シリアルデータとして処理されてもよいし、バッファ等に溜め込んだ後に出力することも可能である。

１つの分割領域に対する再生が終了すると、全分割領域について再生が終了しているか否かが判定される（ステップＳ２９）。ここで、全分割領域について再生が終了していれば（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、再生終了となる。一方、まだ再生されていない分割領域が存在する場合には（ステップＳ２９：ＮＯ）、次の分割領域へ進み（ステップＳ２９ａ）、再生されていない分割領域に対してステップＳ２８の処理が行わる。即ち、再生されていない分割領域が無くなるまで再生処理が繰り返されることとなる。このようにして、全ての分割領域の情報が再生されると処理は終了となる。

以上説明したように、本実施形態に係る情報記録再生装置によれば、記録面を分割し、分割領域毎にトラッキング制御を行うことにより、正確に情報の再生が行える。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る情報記録再生装置について、図７を参照して説明する。ここに図７は、第３実施形態に係る情報記録再生装置の再生時の動作を示すフローチャートである。尚、第３実施形態は、上述の第１実施形態と比べて、一部の動作が異なり、その他の動作や構成については同様である。このため第３実施形態では、動作の異なる信号品質の検出等について詳しく説明し、その他の動作や構成については適宜説明を省略する。また、第１実施形態の説明では記録時の動作を説明したのに対し、ここでは第２実施形態と同様に再生時の動作を説明する。

図７に示すように、第３実施形態に係る情報記録再生装置によれば、先ず予備走査によって、取得される信号の品質を検出する（ステップＳ３０）。第３実施形態においては、コントローラ５００が本発明の「監視手段」の一例である監視部を備えており、プローブ１３５の走査によって得られた信号の品質が、監視部によって監視されている。尚、信号の品質としては、例えば信号の振幅、エラー率、トラッキングエラー及びジッタ量等を用いることができる。また、信号の品質は全ての情報トラック２１０について監視されてもよいし、特定の情報トラック（例えば、記録面の縁側に存在する情報トラック）について監視されてもよい。

上述したように、信号の品質を検出することで、第１実施形態において説明した熱膨張によるズレに加えて、例えば記録媒体１２０とプローブアレイ１３０との角度のズレによる、プローブ１３５と情報トラック２１０とのズレ等にも対応することが可能となる。

続いて、検出された信号の品質から、一度の走査で再生可能なトラック数ｍ３が算出される（ステップＳ３１）。トラック数ｍ３は、例えば予備走査によって信号が得られた情報トラック２１０のうち、信号の品質が正常である（即ち、振幅やエラー率等が所定の範囲内である）トラック数とすることができる。

他方、上述したトラック数ｍ３の算出と並行して、再生するデータ量が調査されている（ステップＳ３３）。そして、データ量から再生するデータが記録されているトラック数ｎ３を算出する（ステップＳ３４）。尚、ステップＳ３３及びステップＳ３４の処理は、夫々上述したステップＳ１３及びステップＳ１４と同様に行われる。但し再生の場合、例えば記録の際にインデックスが記録されていれば、インデックスを参照することで再生するデータのデータ量や記録されている位置等を知ることもできる。

トラック数ｍ３及びトラック数ｎ３が算出されると、上述したステップＳ１５からＳ１８の処理と同様に、ステップＳ３５からＳ３８の処理が行われる。尚、再生された情報は、シリアルデータとして処理されてもよいし、バッファ等に溜め込んだ後に出力することも可能である。

ステップＳ３８における再生によって信号が得られると、その信号の品質が正常であるか否かが判定される（ステップＳ３９）。即ち、ここでも監視部が信号の品質を監視している。ここで、信号の品質が正常である場合（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、ステップＳ４０の処理に進む。信号の品質が正常でない場合（ステップＳ３９：ＮＯ）、本発明の「処理制御手段」の一例である処理制御部を含むコントローラ５００によって、再びステップＳ３８の処理が行われる。但し、ここでは信号が正常でない情報トラック２１０に対してトラッキングが行われることとなる。よって、一度目の走査（即ち、一度目のステップＳ３８の処理）では正常な信号が得られなかった情報トラック２１０からも品質のよい信号を得ることが可能となる。尚、一度目の走査で信号の品質が正常であった情報トラック２１０については、再度走査が行われないようにしてもよい。

次に、上述したステップＳ１９と同様に全分割領域について再生が終了しているか否かが判定される（ステップＳ４０）。これにより、再生されていない分割領域が無くなるまで再生処理が繰り返されることとなる。このようにして、全ての分割領域の情報が再生されると処理は終了となる。

以上説明したように、第３実施形態に係る情報記録再生装置によれば、信号品質の監視を行うことにより、正確に情報の記録が行える。また、ここでは再生のみについて説明したが、情報を記録する場合であっても、例えばテストデータ等を予め記録することにより信号の品質を検出することが可能である。よって、第３実施形態は、情報の記録時にも適用可能である。

本発明は、上述の実施形態で説明した強誘電体の分極を用いた情報記録再生装置以外にも、例えばポリマー膜に凹凸として情報を記録する方式、相変化媒体を結晶化して情報を記録する相変化方式、微小な光スポットを用いる近接場記録方式等を用いた情報記録再生装置にも適用可能である。

また、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う情報記録再生装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明は、例えばアレイ状に配置された複数のプローブを用いて強誘電体等からなる記録媒体に情報を記録する、或いは記録された情報を再生する情報記録再生装置等に利用することが可能である。

Claims (14)

1. 記録面を有する記録媒体と、
   前記記録面上において、複数の情報トラックを並列に走査することで情報の記録及び再生のうち少なくとも一方の処理を行う複数のプローブと、
   前記記録面が前記複数の情報トラックに交わる方向に領域分割されてなると共に夫々が少なくとも１つの前記情報トラックを含むように領域分割されてなる複数の分割領域毎に、前記プローブを用いて少なくとも１つの前記情報トラックの位置を検出する位置検出手段と、
   前記設定された複数の分割領域毎に、前記少なくとも一方の処理を行う際における前記プローブのトラッキング制御を、前記検出されたトラックの位置に基づいて行うトラッキング制御手段と
   を備えることを特徴とする情報記録再生装置。
2. 前記複数の分割領域を設定する設定手段を更に備え、
   前記位置検出手段は、前記設定された複数の分割領域毎に、前記情報トラックの位置を検出する
   ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
3. 前記設定手段は、前記プローブが走査することで得られる所定種類の信号の値又は状態に応じて、前記複数の分割領域を可変に設定することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
4. 前記記録媒体に係る温度及び前記プローブに係る温度のうち少なくとも一方の温度を検出する検出手段を更に備え、
   前記設定手段は、前記検出された温度に応じて、前記複数の分割領域を可変に設定することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
5. 前記設定手段は、前記情報の量に応じて、前記複数の分割領域を可変に設定することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
6. 前記設定手段は、前記情報の量に基づいて前記情報を記録するための情報トラック数を算出し、該算出された情報トラック数に応じて、前記複数の分割領域を可変に設定することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
7. 前記位置検出手段は、前記複数の分割領域毎に、前記位置として、前記複数の情報トラックのうち前記分割領域の一方の縁側に存在する一方の情報トラックの位置を検出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
8. 前記位置検出手段は、前記複数の分割領域毎に、前記位置として、前記複数の情報トラックのうち前記分割領域の中央側に存在する情報トラックの位置を検出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
9. 前記分割領域における、前記一方の縁と反対側にある他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックを前記プローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質を監視する監視手段を更に備え、
   前記設定手段は、前記監視された品質が所定閾値に達しない場合に、前記他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対して前記処理が実行された前記情報について、前記処理が再度実行されるように、前記複数の分割領域を再設定し、
   前記複数の分割領域が再設定された場合に、前記他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対する前記処理を再度実行するように前記プローブを制御する処理制御手段を更に備える
   ことを特徴とする請求の範囲第７項に記載の情報記録再生装置。
10. 前記分割領域における、前記一方の縁と反対側にある他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックを前記プローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質を監視する監視手段を更に備え、
    前記設定手段は、前記監視された品質が所定閾値に達しない場合に、前記他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対して前記処理が実行された前記情報について、前記処理が再度実行されるように、前記複数の分割領域を再設定し、
    前記複数の分割領域が再設定された場合に、前記他方の縁側に存在する一又は複数の情報トラックに対する前記処理を再度実行するように前記プローブを制御する処理制御手段を更に備える
    ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の情報記録再生装置。
11. 前記プローブが走査することで得られる所定種類の信号の品質を監視する監視手段を更に備え、
    前記設定手段は、前記監視された品質が所定閾値に達しない場合に、前記処理が再度実行されるように、前記複数の分割領域を再設定し、
    前記複数の分割領域が再設定された場合に、前記処理を再度実行するように前記プローブを制御する処理制御手段を更に備える
    ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
12. 前記位置検出手段は、前記記録面に、前記情報トラックと対応付けられて記録されたサーボマークを検出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
13. 前記位置が検出される情報トラックは、前記トラッキング制御専用の情報トラックであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録再生装置。
14. 記録面を有する記録媒体と、前記記録面上において、複数の情報トラックを並列に走査することで情報の記録及び再生のうち少なくとも一方の処理を行う複数のプローブとを備える情報記録再生装置における情報記録再生方法であって、
    前記記録面が前記複数の情報トラックに交わる方向に領域分割されてなると共に夫々が少なくとも１つの前記情報トラックを含むように領域分割されてなる複数の分割領域毎に、前記プローブを用いて少なくとも１つの前記情報トラックの位置を検出する位置検出工程と、
    前記設定された複数の分割領域毎に、前記少なくとも一方の処理を行う際における前記プローブのトラッキング制御を、前記検出されたトラックの位置に基づいて行うトラッキング制御工程と
    前記トラッキング制御を行いつつ、前記プローブにより前記処理を行う処理工程と
    を備えることを特徴とする情報記録再生方法。

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