JP2783646B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報の記録及び／又は再生を行う情報記録再
生装置に関する。更に詳しくは、走査型トンネル顕微鏡
（STM）を用いたデータの記録再生において、記録再生
を行う領域へのプローブのアクセス及びトラツキングを
可能にした情報記録再生装置に関するものである。
生装置に関する。更に詳しくは、走査型トンネル顕微鏡
（STM）を用いたデータの記録再生において、記録再生
を行う領域へのプローブのアクセス及びトラツキングを
可能にした情報記録再生装置に関するものである。
近年、メモリ材料の用途は、コンピユータ及びその関
連機器、ビデオデイスク、デイジタルオーデイオデイス
ク等のエレクトロニクス産業の中核をなすものであり、
その材料開発も極めて活発に進んでいる。メモリ材料に
要求される性能は用途により異なるが、一般的には、 高密度で記録容量が大きい、 記録再生の応答速度が早い、 消費電力が少ない、 生産性が高く、価格が安い、 などが挙げられる。
連機器、ビデオデイスク、デイジタルオーデイオデイス
ク等のエレクトロニクス産業の中核をなすものであり、
その材料開発も極めて活発に進んでいる。メモリ材料に
要求される性能は用途により異なるが、一般的には、 高密度で記録容量が大きい、 記録再生の応答速度が早い、 消費電力が少ない、 生産性が高く、価格が安い、 などが挙げられる。
従来までは磁性体や半導体を素材とした半導体メモリ
や磁気メモリが主であったが、近年、レーザー技術の進
展にともない、有機色素、フオトポリマーなどの有機薄
膜を用いた光メモリによる安価で高密度な記録媒体が登
場してきた。
や磁気メモリが主であったが、近年、レーザー技術の進
展にともない、有機色素、フオトポリマーなどの有機薄
膜を用いた光メモリによる安価で高密度な記録媒体が登
場してきた。
一方、最近、導体の表面原子の電子構造を直接観察で
きる走査型トンネル顕微鏡（以後、STMと略す）が開発
され［G.Binnig et al、Phys.Rev.Lett,49,57（198
2）］、単結晶、非晶質を問わず実空間像の高い分解能
の測定ができるようになり、しかも試料に対し電流によ
る損傷を与えずに低電力で観測できる利点も有し、更に
大気中でも動作し、種々の材料に対して用いることがで
きるため広範囲な応用が期待されている。
きる走査型トンネル顕微鏡（以後、STMと略す）が開発
され［G.Binnig et al、Phys.Rev.Lett,49,57（198
2）］、単結晶、非晶質を問わず実空間像の高い分解能
の測定ができるようになり、しかも試料に対し電流によ
る損傷を与えずに低電力で観測できる利点も有し、更に
大気中でも動作し、種々の材料に対して用いることがで
きるため広範囲な応用が期待されている。
STMは金属の探針（プローブ電極）と導電性物質問に
電圧を加えて1nm程度の距離まで近づけるとトンネル電
流が流れることを利用している。この電流は両者の距離
変化に非常に敏感である。トンネル電流を一定に保つよ
うに探針を走査することにより実空間の全電子雲に関す
る種々の情報をも読み取ることができる。この際、面内
方向の分解能は0.1nm程度である。
電圧を加えて1nm程度の距離まで近づけるとトンネル電
流が流れることを利用している。この電流は両者の距離
変化に非常に敏感である。トンネル電流を一定に保つよ
うに探針を走査することにより実空間の全電子雲に関す
る種々の情報をも読み取ることができる。この際、面内
方向の分解能は0.1nm程度である。
したがって、STMの原理を応用すれば十分に原子オー
ダー（サブ・ナノメートル）での高密度記録再生を行う
ことが可能である。例えば、特開昭61−80536号公報に
開示されている記録再生装置では、電子ビーム等によっ
て媒体表面に吸着した原子粒子を取り除き書き込みを行
い、STMによりこのデータを再生している。また、米国
特許明細書第4,575,822号に開示されているように、記
録媒体表面とプローブ電極との間に流れるトンネル電流
を用いて、媒体表面に形成された誘電体層に電荷を注入
し記録する、あるいは、レーザー光、電子ビーム、粒子
線等を用いて媒体表面の物理的、ないし磁性的な崩壊に
よって記録する方法が提案されている。
ダー（サブ・ナノメートル）での高密度記録再生を行う
ことが可能である。例えば、特開昭61−80536号公報に
開示されている記録再生装置では、電子ビーム等によっ
て媒体表面に吸着した原子粒子を取り除き書き込みを行
い、STMによりこのデータを再生している。また、米国
特許明細書第4,575,822号に開示されているように、記
録媒体表面とプローブ電極との間に流れるトンネル電流
を用いて、媒体表面に形成された誘電体層に電荷を注入
し記録する、あるいは、レーザー光、電子ビーム、粒子
線等を用いて媒体表面の物理的、ないし磁性的な崩壊に
よって記録する方法が提案されている。
記録層として電圧電流のスイツチング特性に対してメ
モリ効果を持つ材料、例えばπ電子系有機化合物やカル
コゲン化合物類の薄膜層を用いて、記録・再生をSTMで
行う方法が提案されている［特開昭63−161552号公報、
特開昭63−161553号公報］。この方法によれば、記録の
ビツトサイズを10nmとすれば、1012bit／cm2もの大容量
記録再生が可能である。
モリ効果を持つ材料、例えばπ電子系有機化合物やカル
コゲン化合物類の薄膜層を用いて、記録・再生をSTMで
行う方法が提案されている［特開昭63−161552号公報、
特開昭63−161553号公報］。この方法によれば、記録の
ビツトサイズを10nmとすれば、1012bit／cm2もの大容量
記録再生が可能である。
ところで、実際の装置としてメモリ媒体への記録再生
を行うためにはいわゆるトラツキングという位置決め及
びデータ列への追跡を行う必要がある。この種の高密度
メモリのトラツキング方法として、 （１）基準位置のマーカを予め書込んでおく方法［特開
昭64−53363号公報、特開昭64−53365号公報］。
を行うためにはいわゆるトラツキングという位置決め及
びデータ列への追跡を行う必要がある。この種の高密度
メモリのトラツキング方法として、 （１）基準位置のマーカを予め書込んでおく方法［特開
昭64−53363号公報、特開昭64−53365号公報］。
（２）Ｖ字型の溝を記録媒体表面に予め形成しプローブ
電極が常にこの溝の中央に来るように制御する方式。記
録時に溝を形成しながら溝の中に凹凸情報を記録し、読
み出すときはこの溝をなぞって読み出す方式［特開平１
−107341号公報、特開平１−151035号公報］。
電極が常にこの溝の中央に来るように制御する方式。記
録時に溝を形成しながら溝の中に凹凸情報を記録し、読
み出すときはこの溝をなぞって読み出す方式［特開平１
−107341号公報、特開平１−151035号公報］。
（３）結晶の原子配列を応用し、ストライプ状に並んだ
結晶格子配列にそって情報を書き込みまたは読み出す方
式［特開平１−154332号公報］。
結晶格子配列にそって情報を書き込みまたは読み出す方
式［特開平１−154332号公報］。
（４）記録媒体に導電体のトラツク電極を埋め込み、こ
の電極とプローブ電極とのトンネル電流を利用してトラ
ツキングを行う。［特開平１−133239号公報］ などが提案されている。
の電極とプローブ電極とのトンネル電流を利用してトラ
ツキングを行う。［特開平１−133239号公報］ などが提案されている。
しかし前述の（１）〜（４）の方法には夫々、以下に
示す欠点がある。
示す欠点がある。
（１）の基準位置マーカをあらかじめ書き込んでおく
方法によると記録データは２次元的にエリア書き込みが
可能となりSTMの高分解性能が生かされ記録密度は極め
て高くなる。しかしながら、この基準位置マーカを検出
するためには、記録媒体表面をくまなく２次元走査しな
ければならず、基準マーカを見出すまでかなりの時間を
要した。
方法によると記録データは２次元的にエリア書き込みが
可能となりSTMの高分解性能が生かされ記録密度は極め
て高くなる。しかしながら、この基準位置マーカを検出
するためには、記録媒体表面をくまなく２次元走査しな
ければならず、基準マーカを見出すまでかなりの時間を
要した。
（２）の媒体表面にトラツキングのための溝を形成す
るには、以下のような問題があった。
るには、以下のような問題があった。
10nm程度の記録ピツトサイズに対応した溝を形成する
ためには、30nm程度の溝を必要とする。これを実現する
ためにはイオンビームによる加工方法がある。しかし、
30nmもの微細な溝をピツチ30〜60nmに制御して加工する
ためには機械的精度３〜6nm程度を有する超精密ステー
ジを必要とする。この種の装置は非常に大型で取扱の環
境も限定され、メモリ媒体のように低コストで大量に生
産する必要のあるものには不向きであった。また電子ビ
ームによる加工あるいはＸ線露光などで溝を形成するこ
とも出来るが、この場合は形成できる溝の幅は〜0.3μ
ｍ程度となり、STMの高分解能を生かした高密度記録は
不可能となる。
ためには、30nm程度の溝を必要とする。これを実現する
ためにはイオンビームによる加工方法がある。しかし、
30nmもの微細な溝をピツチ30〜60nmに制御して加工する
ためには機械的精度３〜6nm程度を有する超精密ステー
ジを必要とする。この種の装置は非常に大型で取扱の環
境も限定され、メモリ媒体のように低コストで大量に生
産する必要のあるものには不向きであった。また電子ビ
ームによる加工あるいはＸ線露光などで溝を形成するこ
とも出来るが、この場合は形成できる溝の幅は〜0.3μ
ｍ程度となり、STMの高分解能を生かした高密度記録は
不可能となる。
（３）の結晶の原子配列に対しトラツキングを行う場
合は、STMの高分解能を生かすことはできるが、記録媒
体として必要な記録面の面積、例えば記録密度を10nm/b
it、記録容量を1012bitとすると記録面の面積は１cm2で
あるが、このような面積にわたって格子配列の乱れや欠
陥のない、かつストライプ状に格子配列された結晶基板
を得ることは難しく記録媒体に要求される低価格、高い
生産性を満たさない。
合は、STMの高分解能を生かすことはできるが、記録媒
体として必要な記録面の面積、例えば記録密度を10nm/b
it、記録容量を1012bitとすると記録面の面積は１cm2で
あるが、このような面積にわたって格子配列の乱れや欠
陥のない、かつストライプ状に格子配列された結晶基板
を得ることは難しく記録媒体に要求される低価格、高い
生産性を満たさない。
（４）のトラツキング電極を記録媒体内に埋め込み、
この電極にトラツキング信号を印加しプローブでこの信
号を検出してトラツキングを行なう方法は、記録再生装
置としての制御機構は容易になるものの媒体にこのよう
な電極を加工し、２ないし３種類の異なる周波数のトラ
ツキング信号を注入する端子を設けることは記録密度が
極めて低くなるばかりでなく記録媒体の作製プロセスも
煩雑化し、生産性、および歩留まりを低下させ低価格の
媒体を供給できない。
この電極にトラツキング信号を印加しプローブでこの信
号を検出してトラツキングを行なう方法は、記録再生装
置としての制御機構は容易になるものの媒体にこのよう
な電極を加工し、２ないし３種類の異なる周波数のトラ
ツキング信号を注入する端子を設けることは記録密度が
極めて低くなるばかりでなく記録媒体の作製プロセスも
煩雑化し、生産性、および歩留まりを低下させ低価格の
媒体を供給できない。
そこで本発明の目的は、上記問題点を解決し、STMの
特徴を生かした高密度の記録、再生が可能で、且つ記録
部位への高速アクセスが可能な情報記録再生装置を提供
することにある。
特徴を生かした高密度の記録、再生が可能で、且つ記録
部位への高速アクセスが可能な情報記録再生装置を提供
することにある。
上記目的は、エッジ部を有する記録媒体に対し、プロ
ーブを用いて情報の記録及び／又は再生を行う情報記録
再生装置において、 前記エッジ部と交差する方向に前記プローブが往復走
査するように前記プローブと前記記録媒体とを相対的に
移動させる手段と、 前記プローブを介して得られる検出信号から前記エッ
ジ部を検出する手段と、 前記エッジ部の検出に基づいて前記往復走査の反転動
作を行うと共に前記エッジ部を基準にデータ列の記録、
再生を開始する手段とを備えることにより達成される。
ーブを用いて情報の記録及び／又は再生を行う情報記録
再生装置において、 前記エッジ部と交差する方向に前記プローブが往復走
査するように前記プローブと前記記録媒体とを相対的に
移動させる手段と、 前記プローブを介して得られる検出信号から前記エッ
ジ部を検出する手段と、 前記エッジ部の検出に基づいて前記往復走査の反転動
作を行うと共に前記エッジ部を基準にデータ列の記録、
再生を開始する手段とを備えることにより達成される。
次に、図面を用い本発明を詳細に説明する。第１図に
本発明の情報記録再生装置の主要構成を示す。101は記
録媒体の基板、102は下部電極、103は記録再生層、104
はエツジ部形成のための電極パターン、121は記録再生
領域、120はエツジ部である。
本発明の情報記録再生装置の主要構成を示す。101は記
録媒体の基板、102は下部電極、103は記録再生層、104
はエツジ部形成のための電極パターン、121は記録再生
領域、120はエツジ部である。
201は記録媒体を支持するステージ、このステージは
リニア・アクチユエータ206によりＹ軸方向に駆動され
る。203は記録再生ヘツドで、プローブ電極202を支持
し、それぞれＸまたはＺ軸方向に駆動するアクチユエー
タ205,204により位置制御される。
リニア・アクチユエータ206によりＹ軸方向に駆動され
る。203は記録再生ヘツドで、プローブ電極202を支持
し、それぞれＸまたはＺ軸方向に駆動するアクチユエー
タ205,204により位置制御される。
記録媒体表面とプローブ電極との間の距離は記録媒体
の表面とプローブ電極との間に流れるトンネル電流によ
り制御する。これはバイアス電圧VBにより記録媒体プロ
ーブ電極間に流れるトンネル電流を負荷抵抗RLにより検
出し、アンプ301により増幅され、プローブ高さ検出回
路302により適正プローブ高を決定しＺ軸駆動制御回路3
05によりプローブ高さが調整される。
の表面とプローブ電極との間に流れるトンネル電流によ
り制御する。これはバイアス電圧VBにより記録媒体プロ
ーブ電極間に流れるトンネル電流を負荷抵抗RLにより検
出し、アンプ301により増幅され、プローブ高さ検出回
路302により適正プローブ高を決定しＺ軸駆動制御回路3
05によりプローブ高さが調整される。
記録再生領域121はエツジ120を基準として決められ
る。即ち、Ｘ軸駆動制御部306及びアクチユータ205によ
りプローブ電極202はＸ軸方向に走査する。このとき、
プローブ電極がエツジ部120に接近するとプローブ電極
とエツジ部の電極の間でトンネル電流が急激に増加す
る。この急激に増加するトンネル電流をエツジ検出器30
3で検出する。この検出信号によりＸ軸駆動制御回路は
プローブの走査方向を反転する。そして、ある一定の時
間を経過後再びプローブ電極の走査方向を反転しエツジ
部に向かう方向に走査する。このとき、Ｙ軸駆動制御回
路に対し駆動信号を送りＹ軸方向に１ステツプ分ステー
ジを移動させる。
る。即ち、Ｘ軸駆動制御部306及びアクチユータ205によ
りプローブ電極202はＸ軸方向に走査する。このとき、
プローブ電極がエツジ部120に接近するとプローブ電極
とエツジ部の電極の間でトンネル電流が急激に増加す
る。この急激に増加するトンネル電流をエツジ検出器30
3で検出する。この検出信号によりＸ軸駆動制御回路は
プローブの走査方向を反転する。そして、ある一定の時
間を経過後再びプローブ電極の走査方向を反転しエツジ
部に向かう方向に走査する。このとき、Ｙ軸駆動制御回
路に対し駆動信号を送りＹ軸方向に１ステツプ分ステー
ジを移動させる。
以上の動作を繰り返すことによりプローブ電極は常に
エツジ部に沿ってかつエツジ部に対してある角度をもっ
て記録再生領域を走査することが出来る。
エツジ部に沿ってかつエツジ部に対してある角度をもっ
て記録再生領域を走査することが出来る。
記録媒体に対して記録を行う場合は、プローブ電極が
エツジ部120を検出しＸ軸方向に反転走査を行う時点を
基準としデータ変調器308よりSWを通じてプローブ電極
より書き込み電圧を印加する。このときプローブ電極が
Ｘ軸方向に一定時間走査し再びエツジ部方向に反転走査
を開始するまでの間、一連のデータパルス列を記録す
る。
エツジ部120を検出しＸ軸方向に反転走査を行う時点を
基準としデータ変調器308よりSWを通じてプローブ電極
より書き込み電圧を印加する。このときプローブ電極が
Ｘ軸方向に一定時間走査し再びエツジ部方向に反転走査
を開始するまでの間、一連のデータパルス列を記録す
る。
この記録動作をプローブ電極がエツジ部120を検出す
る毎に行うことによりエツジ部に対し、ある角度をもっ
たデータ列が書き込まれ、更にＹ軸のステージがこれに
同期して順次送られ２次元的にデータ記録された領域12
1が形成される。
る毎に行うことによりエツジ部に対し、ある角度をもっ
たデータ列が書き込まれ、更にＹ軸のステージがこれに
同期して順次送られ２次元的にデータ記録された領域12
1が形成される。
再生時は記録時と同様にエツジ部を基準としてプロー
ブ電極を走査する。このときプローブ電極のＸ軸走査方
向と記録されているデータ列との方位調整は、特公昭54
−15727号に開示されているような所謂ウオブリング法
によってもよいし、２次元的に領域走査を行いパターン
マツチング等の手法によってデータを復調する際に補正
してもよい。
ブ電極を走査する。このときプローブ電極のＸ軸走査方
向と記録されているデータ列との方位調整は、特公昭54
−15727号に開示されているような所謂ウオブリング法
によってもよいし、２次元的に領域走査を行いパターン
マツチング等の手法によってデータを復調する際に補正
してもよい。
第２図（ａ）に記録媒体表面におけるデータ記録の様
子を示す。122はデータの記録ビツト、123（実線矢印）
はプローブ電極がエツジ部から遠ざかる方向に走査した
ときのプローブ先端の軌跡、124（破線矢印）はプロー
ブ電極がエツジ部に向かうときのプローブ先端の軌跡で
ある。
子を示す。122はデータの記録ビツト、123（実線矢印）
はプローブ電極がエツジ部から遠ざかる方向に走査した
ときのプローブ先端の軌跡、124（破線矢印）はプロー
ブ電極がエツジ部に向かうときのプローブ先端の軌跡で
ある。
第２図（ｂ）にエツジ部120が完全な直線ではなく乱
れがある場合について示す。このような場合においても
エツジ部に追随するようにデータ列が書き込まれるため
記録再生においては何の支障もない。即ち、エツジ部の
形状は仕上り精度に対する許容値が大きく、またストラ
イプ状、スパイラル状など任意の型にすることも可能で
ある。
れがある場合について示す。このような場合においても
エツジ部に追随するようにデータ列が書き込まれるため
記録再生においては何の支障もない。即ち、エツジ部の
形状は仕上り精度に対する許容値が大きく、またストラ
イプ状、スパイラル状など任意の型にすることも可能で
ある。
また、エツジ部にそって２次元走査が行われるという
特徴からこのエツジを用いてプローブ電極を任意のデー
タ記録領域に導くことができる。例えば、記録媒体を最
初に記録再生装置に設置した場合、プローブ電極と記録
媒体の記録領域との位置関係は取り付けの機械精度によ
り誤差が生じている。この誤差は通常10〜100μｍ程度
ある。これはデータ記録領域に比べ非常に大きい。しか
しこのエツジ検出走査を用いることにより容易にデータ
領域を見出しトラツキングすることができる。
特徴からこのエツジを用いてプローブ電極を任意のデー
タ記録領域に導くことができる。例えば、記録媒体を最
初に記録再生装置に設置した場合、プローブ電極と記録
媒体の記録領域との位置関係は取り付けの機械精度によ
り誤差が生じている。この誤差は通常10〜100μｍ程度
ある。これはデータ記録領域に比べ非常に大きい。しか
しこのエツジ検出走査を用いることにより容易にデータ
領域を見出しトラツキングすることができる。
本発明で適用される記録媒体の記録層はプローブ電極
と記録層との間に流れるトンネル電流により記録層に書
込まれた情報を検出できるものであればどのような材料
でも用いることができる。たとえば、表面に凹凸を形成
し記録するものではHOPG（Highly−Oriented−Pyrolith
ic−Graphite）劈開開基板、Siウエハー、真空蒸着また
はエピタキシヤル成長させたAu,Ag,Pt,Mo,Cuなどの金属
薄膜、Rh25Zr75、Co35Tb65などのガラス金属が挙げられ
る。表面の電子状態により記録するものではアモルフア
スSi,π電子系有機化合物やカルコゲン化合物類の薄膜
層等が挙げられる。
と記録層との間に流れるトンネル電流により記録層に書
込まれた情報を検出できるものであればどのような材料
でも用いることができる。たとえば、表面に凹凸を形成
し記録するものではHOPG（Highly−Oriented−Pyrolith
ic−Graphite）劈開開基板、Siウエハー、真空蒸着また
はエピタキシヤル成長させたAu,Ag,Pt,Mo,Cuなどの金属
薄膜、Rh25Zr75、Co35Tb65などのガラス金属が挙げられ
る。表面の電子状態により記録するものではアモルフア
スSi,π電子系有機化合物やカルコゲン化合物類の薄膜
層等が挙げられる。
また上記記録媒体の形状及び基板材料はあらゆる形態
のものが適用できる。たとえば、形状ではストライプ状
のエツジ部形成に適したカード状またはテープ状基板、
スパイラル状のエツジ部形成に適したデイスク状基板等
が挙げられ、材料ではHOPG、マイカなどの劈開性結晶基
板、Si、サフアイア、MgOなどの表面を研磨した結晶基
板、溶融石英、コーニング7059番ガラスなどが挙げられ
る。さらにテープ状媒体の基板材料としても用いること
ができる材料として、ポリカーボネート、アクリツ、PE
EK、PET、ナイロンなどが挙げられる。
のものが適用できる。たとえば、形状ではストライプ状
のエツジ部形成に適したカード状またはテープ状基板、
スパイラル状のエツジ部形成に適したデイスク状基板等
が挙げられ、材料ではHOPG、マイカなどの劈開性結晶基
板、Si、サフアイア、MgOなどの表面を研磨した結晶基
板、溶融石英、コーニング7059番ガラスなどが挙げられ
る。さらにテープ状媒体の基板材料としても用いること
ができる材料として、ポリカーボネート、アクリツ、PE
EK、PET、ナイロンなどが挙げられる。
第３図に本発明で適用される記録媒体の第１の形態例
を示す。以下図に従って説明する。
を示す。以下図に従って説明する。
101は基板、102は下部電極、103は記録層、104はエツ
ジ形成のための電極である。
ジ形成のための電極である。
プローブ電極はａ点より案内され、ストライプ状電極
104のエツジにそって順次走査しｂ点に抜ける。プロー
ブ電極の案内部ａ点に於ては、電極104によるエツジ部
が漏斗状に広がっており、プローブ電極と記録媒体との
機械的設置誤差を補償する。すなわちプローブ電極がこ
の漏斗状のエツジに誘導されることにより記録領域へと
導かれる。
104のエツジにそって順次走査しｂ点に抜ける。プロー
ブ電極の案内部ａ点に於ては、電極104によるエツジ部
が漏斗状に広がっており、プローブ電極と記録媒体との
機械的設置誤差を補償する。すなわちプローブ電極がこ
の漏斗状のエツジに誘導されることにより記録領域へと
導かれる。
次に、記録媒体の製造方法を第６図（ａ）〜（ｃ）の
製造工程別断面図に従って説明する。
製造工程別断面図に従って説明する。
第６図（ａ）に示すように、大気中で劈開したマイカ
基板101上に金を真空蒸着法で全面にエピタキシヤル成
長させ下部電極層102を形成する。該下部電極層の形成
は基板温度を500℃に保ち、蒸着速度10Å/sec、蒸着時
圧力５×10-6Torr、膜厚5000Åの条件で行った。
基板101上に金を真空蒸着法で全面にエピタキシヤル成
長させ下部電極層102を形成する。該下部電極層の形成
は基板温度を500℃に保ち、蒸着速度10Å/sec、蒸着時
圧力５×10-6Torr、膜厚5000Åの条件で行った。
続いて第６図（ｂ）に示すように、下部電極層102上
にLB法を用いてポリイミド単分子累積膜の２層累積膜
（膜厚８Å）を形成し、記録層103とする。
にLB法を用いてポリイミド単分子累積膜の２層累積膜
（膜厚８Å）を形成し、記録層103とする。
以下ポリイミド単分子累積膜の作成方法の詳細を記
す。
す。
（３）式に示すポリアミツク酸をN,N−ジメチルアセ
トアミド溶媒に溶解させた（単量体換算濃度１×10
-3M）後、別途調整したN,N−ジメチルオクタデシルアミ
ンの同溶媒による１×10-3M溶液とを1:2（V/V）に混合
して（４）式に示すポリアミツク酸オクタデシルアミン
塩溶液を調整した。
トアミド溶媒に溶解させた（単量体換算濃度１×10
-3M）後、別途調整したN,N−ジメチルオクタデシルアミ
ンの同溶媒による１×10-3M溶液とを1:2（V/V）に混合
して（４）式に示すポリアミツク酸オクタデシルアミン
塩溶液を調整した。
係る溶液を水温20℃の純水からなる水相上に展開し、
水面上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧を25
mN/mまで高めた。表面圧を一定に保ちながら、上述下地
電極付き基板を水面を横切る方向に速度5mm/minで静か
に浸漬した後、続いて5mm/minで静かに引き上げて２層
のＹ型単分子累積膜を作成した。次に、係る基板を300
℃で10分間の熱処理を行い、ポリアミツク酸オクタデシ
ルアミン塩をイミド化し（式（５））、 ２層のポリイミド単分子累積膜を得た。
水面上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧を25
mN/mまで高めた。表面圧を一定に保ちながら、上述下地
電極付き基板を水面を横切る方向に速度5mm/minで静か
に浸漬した後、続いて5mm/minで静かに引き上げて２層
のＹ型単分子累積膜を作成した。次に、係る基板を300
℃で10分間の熱処理を行い、ポリアミツク酸オクタデシ
ルアミン塩をイミド化し（式（５））、 ２層のポリイミド単分子累積膜を得た。
続いて、第６図（Ｃ）に示すように、記録層103上に
真空蒸着法を用いて全面に金を500Å堆積させフオトリ
ソエツチング法により不要部の金属パターンをヨードカ
リ水溶液でエツチング除去することでライン幅１μｍ、
ピツチ２μｍのエツジ形成電極104を形成する。
真空蒸着法を用いて全面に金を500Å堆積させフオトリ
ソエツチング法により不要部の金属パターンをヨードカ
リ水溶液でエツチング除去することでライン幅１μｍ、
ピツチ２μｍのエツジ形成電極104を形成する。
上記第１の形態の記録媒体によれば、 （１）トラツキングのためのエツジ部がフオトリソグラ
フイーで形成することが出来るので量産化に適しており
安価な記録媒体を提供できる。
フイーで形成することが出来るので量産化に適しており
安価な記録媒体を提供できる。
（２）プローブ電極を記録媒体の記録領域に導入するた
めの引き込み部を容易に形成でき、記録媒体の交換、取
り付けの機械精度の許容範囲を広く取ることができ、よ
って記録再生装置の設計も容易となる。
めの引き込み部を容易に形成でき、記録媒体の交換、取
り付けの機械精度の許容範囲を広く取ることができ、よ
って記録再生装置の設計も容易となる。
第４図に方向で適用される記録媒体の第２の形態例を
示す。
示す。
101は基板、102エツジ部が形成された下部電極、103
は記録層である。202はプローブ電極で、記録層の表面
をエツジ部のストライプと垂直方向に移動し任意のトラ
ツク（エツジ部の一つのストライプ）へアクセスする。
それぞれのトラツクではプローブ電極はエツジ部（この
場合は凸側の記録層が記録再生領域となる。）に沿って
走査する。
は記録層である。202はプローブ電極で、記録層の表面
をエツジ部のストライプと垂直方向に移動し任意のトラ
ツク（エツジ部の一つのストライプ）へアクセスする。
それぞれのトラツクではプローブ電極はエツジ部（この
場合は凸側の記録層が記録再生領域となる。）に沿って
走査する。
次に製造方法を第７図（ａ）〜（ｃ）の各製造工程別
の断面図に従って説明する。
の断面図に従って説明する。
まず第７図（ａ）に示すように、大気中で劈開したマ
イカ基板101上に金を真空蒸着法で全面にエピタキシヤ
ル成長させ電極層102を形成する。該電極層102の形成は
基板温度を500℃に保ち、蒸着速度10Å/sec、蒸着時圧
力５×10-6Torr、膜厚5000Åの条件で行った。
イカ基板101上に金を真空蒸着法で全面にエピタキシヤ
ル成長させ電極層102を形成する。該電極層102の形成は
基板温度を500℃に保ち、蒸着速度10Å/sec、蒸着時圧
力５×10-6Torr、膜厚5000Åの条件で行った。
さらに、第７図（ｂ）に示すよう通常のフォトリソエ
ツチング法により電極層102をヨードカリ水溶液からな
るエツチング液に浸漬し、ライン幅１μｍピツチ２μ
ｍ、深さ200Åの溝を形成し、段差部120をエツジ部とし
て持つ電極層を形成する。
ツチング法により電極層102をヨードカリ水溶液からな
るエツチング液に浸漬し、ライン幅１μｍピツチ２μ
ｍ、深さ200Åの溝を形成し、段差部120をエツジ部とし
て持つ電極層を形成する。
続いて第７図（ｃ）に示すように電極層102上にLB法
を用いてポリイミド単分子累積膜の２層累積膜（膜厚８
Å）を形成し、記録層103とした。
を用いてポリイミド単分子累積膜の２層累積膜（膜厚８
Å）を形成し、記録層103とした。
ポリイミド単分子累積膜の作製は前記第１の形態の製
法と同様に行う。
法と同様に行う。
上記第２の形態の記録媒体によれば、エッジ部を下部
電極上に形成できるので、エツジ形成のためのフオトリ
ソエツチング工程において記録層がエツチング液にさら
されることがない。すなわち、記録層の形成は製造工程
の最後であり、あらゆる種類の材料の記録層を適用する
ことができる。
電極上に形成できるので、エツジ形成のためのフオトリ
ソエツチング工程において記録層がエツチング液にさら
されることがない。すなわち、記録層の形成は製造工程
の最後であり、あらゆる種類の材料の記録層を適用する
ことができる。
第５図（ａ）、（ｂ）に本発明で適用される記録媒体
の第３の形態例を示す。第５図（ａ）は平面図、第５図
（ｂ）は第５図（ａ）のＡ−Ａ′断面図である。
の第３の形態例を示す。第５図（ａ）は平面図、第５図
（ｂ）は第５図（ａ）のＡ−Ａ′断面図である。
101は円盤型の基板、102は下部電極層、103は記録層
である。105はイオン打ち込みにより形成されたエツジ
部である。
である。105はイオン打ち込みにより形成されたエツジ
部である。
このエツジ部は円盤型の基板上にスパイラル状に形成
する。基板を回転させながらプローブ電極を案内するこ
とにより、スパイラル状のエツジにそって円盤の外周か
ら中心へあるいは中心から外周へと移動して記録再生を
行う。
する。基板を回転させながらプローブ電極を案内するこ
とにより、スパイラル状のエツジにそって円盤の外周か
ら中心へあるいは中心から外周へと移動して記録再生を
行う。
次に、この記録媒体の製造方法を第８図（ａ）〜
（ｃ）の各工程別断面図に従って説明する。
（ｃ）の各工程別断面図に従って説明する。
まず第８図（ａ）に示すように大気中で劈開したマイ
カ基板101上に金を真空蒸着法で全面にエピタキシヤル
成長させ電極層102を形成する。該電極層の形成は基板
温度を500℃に保ち、蒸着速度10Å/sec、蒸着時圧力５
×10-6Torr、膜厚5000Åの条件で行った。
カ基板101上に金を真空蒸着法で全面にエピタキシヤル
成長させ電極層102を形成する。該電極層の形成は基板
温度を500℃に保ち、蒸着速度10Å/sec、蒸着時圧力５
×10-6Torr、膜厚5000Åの条件で行った。
さらに第８図（ｂ）に示すように、前記電極層102に
収束イオンビーム装置を用いて矢印で示す方向からシリ
コン（Si）元素を加速電圧80kV、ドーズ量1015ions／cm
2で注入することにより幅0.1μｍ、ピツチ1.1μｍの変
性部105を形成しエツジ部とする。
収束イオンビーム装置を用いて矢印で示す方向からシリ
コン（Si）元素を加速電圧80kV、ドーズ量1015ions／cm
2で注入することにより幅0.1μｍ、ピツチ1.1μｍの変
性部105を形成しエツジ部とする。
続いて第８図（ｃ）に示すように、電圧層102上にLB
法を用いてポリイミド単分子累積膜の２層累積膜（膜厚
８Å）を形成し、記録層103とした。
法を用いてポリイミド単分子累積膜の２層累積膜（膜厚
８Å）を形成し、記録層103とした。
ポリイミド単分子累積膜の作製は記録媒体の第１の形
態の製法と同様の方法による。
態の製法と同様の方法による。
上記第３の形態の記録媒体によれば、 （１）イオン打ち込みにより非常に占有面積の少ないエ
ツジ部を形成するので、エツジ形成のために生じる記録
再生不可領域を最小とすることができる。
ツジ部を形成するので、エツジ形成のために生じる記録
再生不可領域を最小とすることができる。
（２）このイオン打込の位置制御精度はエツジの形成ピ
ツチを1.1μｍとすると0.1〜0.2μｍ程度であればよく
通常のステージを用いた設備で十分に行える。よってエ
ツジ形成に必要な製造コストは低く押えられる。
ツチを1.1μｍとすると0.1〜0.2μｍ程度であればよく
通常のステージを用いた設備で十分に行える。よってエ
ツジ形成に必要な製造コストは低く押えられる。
（３）スパイラル状のエツジ部としたので、大容量のデ
ータをトラツクアクセスのための切換え時間、あるいは
レコードギヤツプなどのない連続記録再生が可能とな
り、動画像の記録再生などに好適に用いることができ
る。
ータをトラツクアクセスのための切換え時間、あるいは
レコードギヤツプなどのない連続記録再生が可能とな
り、動画像の記録再生などに好適に用いることができ
る。
次に、第９−12図を用いて本発明の情報記録再生装置
の具体的な記録、再生動作について説明する。
の具体的な記録、再生動作について説明する。
101は記録媒体の基板、201はステージで記録媒体上の
任意の記録領域にプローブ電極を引き込むために、X,
Y、及びＺ各方向に10mmの範囲で移動できる。210は円筒
型のPZTアクチユエータで、プローブ電極202を記録媒体
上のデータ列に沿って走査するためのもので、X,Y、及
びＺ方向にそれぞれ２μｍまで移動できる。
任意の記録領域にプローブ電極を引き込むために、X,
Y、及びＺ各方向に10mmの範囲で移動できる。210は円筒
型のPZTアクチユエータで、プローブ電極202を記録媒体
上のデータ列に沿って走査するためのもので、X,Y、及
びＺ方向にそれぞれ２μｍまで移動できる。
プローブ電極202は電流アンプ310に接続される。電流
アンプ310の出力は対数圧縮回路311を経由してサンプル
ホールド回路312に入力される。サンプルホールド回路
の出力信号はコンパレータ313、ピークホールド回路3
14、及び高域通過フイルター318にそれぞれ入力され
る。
アンプ310の出力は対数圧縮回路311を経由してサンプル
ホールド回路312に入力される。サンプルホールド回路
の出力信号はコンパレータ313、ピークホールド回路3
14、及び高域通過フイルター318にそれぞれ入力され
る。
ピークホールド回路314の出力は誤差増幅器315と低
域通過フイルター316に接続される。誤差増幅器の出力
は円筒型PZTのΔＺ駆動電極に接続される。一方、低域
通過フイルター318の出力は減衰器VR3を通じてコンパレ
ータ317に入力される。
域通過フイルター316に接続される。誤差増幅器の出力
は円筒型PZTのΔＺ駆動電極に接続される。一方、低域
通過フイルター318の出力は減衰器VR3を通じてコンパレ
ータ317に入力される。
高域通過フイルターの出力はコンパレータ317のも
う一方の入力に接続される。さらに、コンパレータ317
の出力はデータ変復調部323のデータ復調器に入力され
る。
う一方の入力に接続される。さらに、コンパレータ317
の出力はデータ変復調部323のデータ復調器に入力され
る。
データ変復調部のデータ変調出力はパルス発生器321
に接続され、DCバイアス電圧VB1と合成して記録媒体電
極に接続される。
に接続され、DCバイアス電圧VB1と合成して記録媒体電
極に接続される。
トラツキング制御部322はアツプダウンカウンタ319及
び、D/Aコンバータ320を介して円筒型PZTアクチユエー
タ210を駆動する。アツプダウンカウンタ319のアツプ入
力にはエツジ検出用のコンパレータ313の出力とトラ
ツキング制御部からのアツプ制御信号とのORを接続す
る。一方アツプダウンカウンタ319のダウン入力には
トラツキング制御部のダウン制御信号を接続する。アツ
プダウンカウンタのカウント出力はD/A変換器320により
アナログ電圧に変換され円筒型PZTをΔＸ駆動する。さ
らに、D/A変換器320の出力は走査方位制御信号で制御
される可変抵抗R2と抵抗R1を介してトラツキング制御部
からのウオブリング信号と合成され、円筒型PZTをΔ
Ｙ駆動する。
び、D/Aコンバータ320を介して円筒型PZTアクチユエー
タ210を駆動する。アツプダウンカウンタ319のアツプ入
力にはエツジ検出用のコンパレータ313の出力とトラ
ツキング制御部からのアツプ制御信号とのORを接続す
る。一方アツプダウンカウンタ319のダウン入力には
トラツキング制御部のダウン制御信号を接続する。アツ
プダウンカウンタのカウント出力はD/A変換器320により
アナログ電圧に変換され円筒型PZTをΔＸ駆動する。さ
らに、D/A変換器320の出力は走査方位制御信号で制御
される可変抵抗R2と抵抗R1を介してトラツキング制御部
からのウオブリング信号と合成され、円筒型PZTをΔ
Ｙ駆動する。
データの再生動作を想定すると、プローブ電極202の
記録媒体上での軌跡は第10図（ａ）となる。ステージ20
1により初期設定されたプローブ位置140より円筒型PZT2
10がデータ走査を始めると141で表わされる軌跡を通っ
てエツジ120を検出するとプローブ電極の走査は反転し1
42の軌跡となる。更に一定距離を走査後再び反転しエツ
ジ120に向かう方向に進む。
記録媒体上での軌跡は第10図（ａ）となる。ステージ20
1により初期設定されたプローブ位置140より円筒型PZT2
10がデータ走査を始めると141で表わされる軌跡を通っ
てエツジ120を検出するとプローブ電極の走査は反転し1
42の軌跡となる。更に一定距離を走査後再び反転しエツ
ジ120に向かう方向に進む。
上記の動作を繰り返し、プローブ電極がデータビツト
列122を検出すると、このデータ列に走査方位を調整し
つつ順次走査して行く。
列122を検出すると、このデータ列に走査方位を調整し
つつ順次走査して行く。
プローブ電極の走査方位は走査方位制御信号により
可変抵抗R2を変化させ円筒型PZTアクチユエータ210のΔ
X/ΔＹの駆動比を変えて行う。また適正走査方位の検出
は、第10図には図示していないがウオブリング電圧を
ΔＹ駆動し、このときのトンネル電圧のピークホールド
されたエンベロープ信号をモニターして判断する。
可変抵抗R2を変化させ円筒型PZTアクチユエータ210のΔ
X/ΔＹの駆動比を変えて行う。また適正走査方位の検出
は、第10図には図示していないがウオブリング電圧を
ΔＹ駆動し、このときのトンネル電圧のピークホールド
されたエンベロープ信号をモニターして判断する。
第10図（ｂ）にプローブ電極が記録媒体のデータ列を
走査している様子を断面図にて示す。プローブ電極と記
録媒体表面との距離の制御は、トンネル電流の対数圧縮
した値をピークホールドした信号を誤差増幅器315に
より基準電圧VB3と比較し円筒型PZTをΔＺ駆動する。
走査している様子を断面図にて示す。プローブ電極と記
録媒体表面との距離の制御は、トンネル電流の対数圧縮
した値をピークホールドした信号を誤差増幅器315に
より基準電圧VB3と比較し円筒型PZTをΔＺ駆動する。
この制御により、プローブ電極はデータ列の凸部分ま
たは電子状態の最も高い部分を包絡するように走査す
る。
たは電子状態の最も高い部分を包絡するように走査す
る。
次に、再生時における動作を各信号の状態を表わす第
11図のタイミングチヤートを用いて説明する。
11図のタイミングチヤートを用いて説明する。
プローブ電極により検出されたトンネル電流は第９図
310の電流アンプにより増幅された後、311により対数圧
縮し、312でサンプルホールドされる。このサンプルホ
ールド回路は再生時にはスルー状態となり対数圧縮器の
出力がそのまま出力される。
310の電流アンプにより増幅された後、311により対数圧
縮し、312でサンプルホールドされる。このサンプルホ
ールド回路は再生時にはスルー状態となり対数圧縮器の
出力がそのまま出力される。
サンプルホールド出力はエツジ検出用コンパレータ
によりスレツシヨールド電圧VB2と比較しプローブ電極
がエツジに接近するのを検出する。ただし、VB2はデー
タ列による出力電圧より大きく設定する。
によりスレツシヨールド電圧VB2と比較しプローブ電極
がエツジに接近するのを検出する。ただし、VB2はデー
タ列による出力電圧より大きく設定する。
エツジ検出した信号はアツプダウンカウンタを強制的
にアツプカウント動作に切換える。さらに一定カウント
値アツプカウントした後、再びダウンカウントに切換え
る。このときのアツプダウンカウンタのアツプ及びダウ
ン制御信号を第11図の，にそれぞれ示す。またΔＸ
駆動出力を第11図に示す。
にアツプカウント動作に切換える。さらに一定カウント
値アツプカウントした後、再びダウンカウントに切換え
る。このときのアツプダウンカウンタのアツプ及びダウ
ン制御信号を第11図の，にそれぞれ示す。またΔＸ
駆動出力を第11図に示す。
この動作によりプローブ電極は記録媒体のエツジ部に
衝突することなく走査することができる。
衝突することなく走査することができる。
サンプルホールド出力は高域通過フイルターにより
高域周波数成分すなわちデータ情報成分を抽出し、コン
パレータ317によりデータ列のエンベロープ信号を適
当に減衰した電圧と比較し２値化データを得る。この
ときのコンパレータのそれぞれの入力信号を第11図の
、に示す。また２値化された信号を第11図に示
す。尚、エンベロープ信号は第10図に示されるピーク
ホールド出力を低域通過フイルター316で積分したも
のである。
高域周波数成分すなわちデータ情報成分を抽出し、コン
パレータ317によりデータ列のエンベロープ信号を適
当に減衰した電圧と比較し２値化データを得る。この
ときのコンパレータのそれぞれの入力信号を第11図の
、に示す。また２値化された信号を第11図に示
す。尚、エンベロープ信号は第10図に示されるピーク
ホールド出力を低域通過フイルター316で積分したも
のである。
続いて、記録時における動作を各信号の状態を表わす
第12図のタイミングチヤートを用いて説明する。
第12図のタイミングチヤートを用いて説明する。
サンプルホールド312の出力信号をコンパレータ313
によりVB2と比較しエツジ接近を検出すると、まずVB3を
所定のレベルに設定し書込み動作に入る。プローブ電極
と記録媒体との間隙の制御が安定する時間を待ってサン
プルホールド制御信号をデータ書込みクロツクに同期
してホールド状態とし、パルス発生器321より書込みパ
ルスを発生する。このデータパルスの書込みはプロー
ブ電極が反転走査するまで書込まれ、プローブが反転走
査すると直ちに読出し走査の戻り、次のエツジを検出す
るまでデータ書込み動作は待機状態となる。
によりVB2と比較しエツジ接近を検出すると、まずVB3を
所定のレベルに設定し書込み動作に入る。プローブ電極
と記録媒体との間隙の制御が安定する時間を待ってサン
プルホールド制御信号をデータ書込みクロツクに同期
してホールド状態とし、パルス発生器321より書込みパ
ルスを発生する。このデータパルスの書込みはプロー
ブ電極が反転走査するまで書込まれ、プローブが反転走
査すると直ちに読出し走査の戻り、次のエツジを検出す
るまでデータ書込み動作は待機状態となる。
本発明によれば、記録媒体のエツジ部を基準としてデ
ータ列を書込むので、読出し時にプローブ電極がデータ
ビツト列上を走査する際、データビツトが記録されてい
るタイミングを正確に予測することができる。これによ
り、 （１）ウオブリング法等によるデータ列への走査方位決
定が確実なものとなる。
ータ列を書込むので、読出し時にプローブ電極がデータ
ビツト列上を走査する際、データビツトが記録されてい
るタイミングを正確に予測することができる。これによ
り、 （１）ウオブリング法等によるデータ列への走査方位決
定が確実なものとなる。
（２）データのサンプリングタイミングが正確で、ノイ
ズに強いS/Nの高い読取りが可能となる。
ズに強いS/Nの高い読取りが可能となる。
（３）エツジは不連続でも良く、一つのエツジを外れて
も次のエツジを検出し自動的にトラツク間を移動でき
る。
も次のエツジを検出し自動的にトラツク間を移動でき
る。
（４）さらに、エツジの形状に依存することなく書込み
読取り動作を行うことができるため、記録媒体の交換は
もちろんのこと、トラツク形状の異なる記録媒体でも交
換できる互換性がある。
読取り動作を行うことができるため、記録媒体の交換は
もちろんのこと、トラツク形状の異なる記録媒体でも交
換できる互換性がある。
（５）プローブ電極と記録媒体表面の間隙制御回路にピ
ークホールド回路を用いていることにより、プローブ電
極にエツジなどの急峻な凸部があっても速い時定数でプ
ローブ電極は回避し、またプローブ電極がデータビツト
の凸部を外れた際には遅い時定数で記録媒体表面に接近
する。この動作によりプローブ電極の無駄な上下振動を
極力減らすことができ、極めて高速にプローブ電極を走
査することができる。
ークホールド回路を用いていることにより、プローブ電
極にエツジなどの急峻な凸部があっても速い時定数でプ
ローブ電極は回避し、またプローブ電極がデータビツト
の凸部を外れた際には遅い時定数で記録媒体表面に接近
する。この動作によりプローブ電極の無駄な上下振動を
極力減らすことができ、極めて高速にプローブ電極を走
査することができる。
（６）また、上記プローブ電極と記録媒体の間隙制御信
号、すなわちデータ列のエンベローブ信号を利用してデ
ータ再生時の２値化処理のスレツシヨールド電圧として
用いることにより、記録媒体の基板の反り、歪みによる
データビツト信号の乱れ、あるいは記録層の感度ムラ等
を補償できる。
号、すなわちデータ列のエンベローブ信号を利用してデ
ータ再生時の２値化処理のスレツシヨールド電圧として
用いることにより、記録媒体の基板の反り、歪みによる
データビツト信号の乱れ、あるいは記録層の感度ムラ等
を補償できる。
本発明によると、記録媒体にエツジ部を設け、このエ
ツジを基準としてデータ列を２次元的に記録することに
より、 （１）記録媒体のエツジ形成はシリコンICプロセスに用
いられている通常のフオトリソグラフイー技術で十分行
える。すなわち、形成パターンの線幅、線間の寸法はミ
クロンオーダでも高密度の記録再生を実現できる。
ツジを基準としてデータ列を２次元的に記録することに
より、 （１）記録媒体のエツジ形成はシリコンICプロセスに用
いられている通常のフオトリソグラフイー技術で十分行
える。すなわち、形成パターンの線幅、線間の寸法はミ
クロンオーダでも高密度の記録再生を実現できる。
（２）トラツキングに必要な情報はエツジであるので、
基本的にトラツキングに必要な領域は非常に小さい。よ
って、エツジ形成のためのパターン作製方法にイオンビ
ーム加工等を用いることにより記録密度は極限まで大き
くすることができる。
基本的にトラツキングに必要な領域は非常に小さい。よ
って、エツジ形成のためのパターン作製方法にイオンビ
ーム加工等を用いることにより記録密度は極限まで大き
くすることができる。
（３）記録媒体の作製プロセスは高い自由度があり、こ
のため基板の形状も各種用いることができ、さらには記
録層の材料もプロセスの制約を受けずに任意に選ぶこと
ができる。
のため基板の形状も各種用いることができ、さらには記
録層の材料もプロセスの制約を受けずに任意に選ぶこと
ができる。
（４）プローブ電極を記録媒体に引き込むための導入部
を記録媒体上に形成することができるので、個々の記録
媒体相互の寸法精度を要求することなく容易に記録媒体
交換機構を実現できる。
を記録媒体上に形成することができるので、個々の記録
媒体相互の寸法精度を要求することなく容易に記録媒体
交換機構を実現できる。
（５）エツジを基準としたトラツキング動作は２次元の
データ領域にたいして行われるので、トラツキング動作
のための処理時間はデータ１ビツトにたいし極めて小さ
く、高速なデータの読出し書込みが可能となる。
データ領域にたいして行われるので、トラツキング動作
のための処理時間はデータ１ビツトにたいし極めて小さ
く、高速なデータの読出し書込みが可能となる。
以上述べたように本発明の効果によると、メモリとし
て必要の機能である、 高密度で記録容量が大きい。
て必要の機能である、 高密度で記録容量が大きい。
記録再生の応答速度が早い。
生産性が高く、価格が安い。
という要求に十分答えるものである。
第１図は本発明の構成の概略を示す図、 第２図は本発明の作用を説明する図、 第３図は第１図図示の記録媒体の第１の形態例を示す
図、 第４図は第１図示の記録媒体の第２の形態例を示す図、 第５図（ａ）は第１図図示の記録媒体の第３の形態例を
示す図、 第５図（ｂ）は第５図（ａ）のＡ−Ａ′断面図、 第６図は第３図の記録媒体の製造方法を説明する図、 第７図は第４図の記録媒体の製造方法を説明する図、 第８図は第５図の記録媒体の製造方法を説明する図、 第９図は本発明の情報記録再生装置の構成の詳細を示す
図、 第10図は第９図における記録再生装置のプローブ電極の
記録媒体面上の軌跡を表わす図、 第11図は第９図の記録再生装置の再生時の信号波形を示
す図、 第12図は第９図の記録再生装置の記録時の各部の信号波
形を示す図を表わす。 101は媒体の基板、102は下部電極層、103は記録層、104
はエツジ形成のための上部電極、105はイオン打ち込み
領域である。120はエツジ部、121は記録再生領域、122
は記録媒体表面に形成された記録ビツトを示す、123は
プローブ電極がエツジから離れる方向に走査したときの
軌跡、124はプローブ電極がエツジに接近する方向に走
査したときの軌跡である。201はステージ、202はプロー
ブ電極、203は記録再生ヘツド、204はヘツドをＺ方向に
駆動するアクチユエータ、205はヘツドをＸ方向に駆動
するアクチユエータ、206はステージをＹ方向に駆動す
るアクチユエータである。210は円筒型のピエゾアクチ
ユエータである。 301はアンプ、302はプローブ高さ検出回路、303はエツ
ジ検出回路、304はデータ復調器、305はＺ軸駆動制御回
路、306はＸ軸駆動制御回路、307はＹ軸駆動制御回路、
308はデータ復調回路である。 310は電流アンプ、311は対数圧縮回路、312はサンプル
ホールド回路、313はエツジ検出用のコンパレータ、314
はピークホールド回路、315はプローブ電極と記録媒体
の表面との距離をフイードバツク制御するための誤差増
幅器、316は低域通過型フイルター、317はデータ検出用
のコンパレータ、318は広域通過型のフイルターであ
る。 319はアツプダウンカウンタ、320はDA変換器、321はデ
ータ書き込み用のパルス発生器である。 322はトラツキング制御部、323はデータ変復調部、324
はステージ制御部である。
図、 第４図は第１図示の記録媒体の第２の形態例を示す図、 第５図（ａ）は第１図図示の記録媒体の第３の形態例を
示す図、 第５図（ｂ）は第５図（ａ）のＡ−Ａ′断面図、 第６図は第３図の記録媒体の製造方法を説明する図、 第７図は第４図の記録媒体の製造方法を説明する図、 第８図は第５図の記録媒体の製造方法を説明する図、 第９図は本発明の情報記録再生装置の構成の詳細を示す
図、 第10図は第９図における記録再生装置のプローブ電極の
記録媒体面上の軌跡を表わす図、 第11図は第９図の記録再生装置の再生時の信号波形を示
す図、 第12図は第９図の記録再生装置の記録時の各部の信号波
形を示す図を表わす。 101は媒体の基板、102は下部電極層、103は記録層、104
はエツジ形成のための上部電極、105はイオン打ち込み
領域である。120はエツジ部、121は記録再生領域、122
は記録媒体表面に形成された記録ビツトを示す、123は
プローブ電極がエツジから離れる方向に走査したときの
軌跡、124はプローブ電極がエツジに接近する方向に走
査したときの軌跡である。201はステージ、202はプロー
ブ電極、203は記録再生ヘツド、204はヘツドをＺ方向に
駆動するアクチユエータ、205はヘツドをＸ方向に駆動
するアクチユエータ、206はステージをＹ方向に駆動す
るアクチユエータである。210は円筒型のピエゾアクチ
ユエータである。 301はアンプ、302はプローブ高さ検出回路、303はエツ
ジ検出回路、304はデータ復調器、305はＺ軸駆動制御回
路、306はＸ軸駆動制御回路、307はＹ軸駆動制御回路、
308はデータ復調回路である。 310は電流アンプ、311は対数圧縮回路、312はサンプル
ホールド回路、313はエツジ検出用のコンパレータ、314
はピークホールド回路、315はプローブ電極と記録媒体
の表面との距離をフイードバツク制御するための誤差増
幅器、316は低域通過型フイルター、317はデータ検出用
のコンパレータ、318は広域通過型のフイルターであ
る。 319はアツプダウンカウンタ、320はDA変換器、321はデ
ータ書き込み用のパルス発生器である。 322はトラツキング制御部、323はデータ変復調部、324
はステージ制御部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 亮 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 能瀬 博康 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 宮▲崎▼ 俊彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−261554（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 9/00 G11B 9/04
Claims (1)
- 【請求項１】エッジ部を有する記録媒体に対し、プロー
ブを用いて情報の記録及び／又は再生を行う情報記録再
生装置において、 前記エッジ部と交差する方向に前記プローブが往復走査
するように前記プローブと前記記録媒体とを相対的に移
動させる手段と、 前記プローブを介して得られる検出信号から前記エッジ
部を検出する手段と、 前記エッジ部の検出に基づいて前記往復走査の反転動作
を行うと共に前記エッジ部を基準にデータ列の記録、再
生を開始する手段とを備えることを特徴とする情報記録
再生装置。
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