JP3372841B2 - Tracking mechanism and tracking method - Google Patents
Tracking mechanism and tracking methodInfo
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- JP3372841B2 JP3372841B2 JP24965397A JP24965397A JP3372841B2 JP 3372841 B2 JP3372841 B2 JP 3372841B2 JP 24965397 A JP24965397 A JP 24965397A JP 24965397 A JP24965397 A JP 24965397A JP 3372841 B2 JP3372841 B2 JP 3372841B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、媒体上をプローブ
で相対走査して該媒体上に情報を記録再生する記録再生
装置におけるトラッキング機構およびトラッキング方法
に関し、例えば、STMの原理を用いた高密度・大容量
メモリ装置におけるトラッキング機構およびトラッキン
グ方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tracking mechanism and a tracking method in a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a medium by relatively scanning the medium with a probe. For example, a high density using the principle of STM. The present invention relates to a tracking mechanism and a tracking method in a large capacity memory device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、導体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.Binning et al. Phys.
Rev. Lett,49,57(1982)]、単結
晶、多結晶を問わず実空間像の高い分解能の測定ができ
るようになった。以来、先端の尖ったプローブを走査す
ることにより様々な情報を得る走査プローブ顕微鏡(S
PM)や、さらに基板に電気的、化学的あるいは物理的
作用を及ぼす事を目的としたSPMを応用した微細加工
技術の研究開発が行われている。さらに、このようなS
PM技術はメモリ技術にも応用されつつある。例えば、
特開昭63−161552号公報、特開昭63−161
553号公報等には、記録層として電圧電流のスイッチ
ング特性に対してメモリ効果を持つ材料、例えばπ電子
径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で行う方法が開示されている。この
方法を用いて記録のビットサイズを直径10nmとすれ
ば、1012ビット/cm2の記録密度を持つ情報処理装
置が実現できる。2. Description of the Related Art In recent years, a scanning tunneling microscope (hereinafter abbreviated as STM) has been developed which enables direct observation of the electronic structure of a conductor [G. Binning et al. Phys.
Rev. Lett, 49, 57 (1982)], it has become possible to measure a real space image with high resolution regardless of whether it is a single crystal or a polycrystal. Since then, a scanning probe microscope (S
PM), and further research and development of fine processing technology applying SPM for the purpose of exerting an electrical, chemical or physical action on the substrate. Furthermore, such S
PM technology is also being applied to memory technology. For example,
JP-A-63-161552, JP-A-63-161
553 and the like use a thin film layer of a material having a memory effect on the switching characteristics of voltage and current as a recording layer, for example, a thin film layer of a π electron diameter organic compound or a chalcogen compound,
A method of performing recording / reproduction by STM is disclosed. By using this method and setting the recording bit size to 10 nm in diameter, an information processing apparatus having a recording density of 10 12 bits / cm 2 can be realized.
【0003】さて、一般に媒体上に記録された情報を読
み出す場合には、媒体上の情報列に沿って情報読み出し
用のプローブを相対移動させる必要がある。そのために
は、何らかの方法で情報列の位置を知り、その位置にプ
ローブを移動させることが必要となる。まず、情報列の
位置を検出する方法として媒体上に物理的なトラックを
形成し、そのトラックにプローブを沿わせる方法が知ら
れている。特開平1−107341号公報には記録媒体
表面にトラックとしてV字型の溝を形成し、プローブ電
極が常にこの溝の中央に位置するように制御する方法が
開示されている。また特開平1−133239号公報に
は記録媒体の下にトラックを導電帯層で形成して、トラ
ックにトラッキング信号を印加し、プローブから検出さ
れるトラッキング信号に基づいてフィードバック制御を
行う方法が開示されている。また、特別なトラックを媒
体上に形成することなく情報列を、トラッキングする方
法として、特開平4−212737号公報には、プロー
ブをビット列に対し垂直方向に微小な振幅で振動させな
がら記録ビットの位置を検出し、位置ずれをなくすよう
に制御するトラッキング方法が開示されている。Generally, when reading information recorded on a medium, it is necessary to relatively move an information reading probe along an information string on the medium. For that purpose, it is necessary to know the position of the information string by some method and move the probe to that position. First, as a method for detecting the position of an information string, a method is known in which a physical track is formed on a medium and a probe is placed along the track. Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-107341 discloses a method of forming a V-shaped groove as a track on the surface of a recording medium and controlling the probe electrode so that it is always located at the center of this groove. Further, JP-A-1-133239 discloses a method in which a track is formed of a conductive band layer under a recording medium, a tracking signal is applied to the track, and feedback control is performed based on the tracking signal detected by a probe. Has been done. Further, as a method of tracking an information string without forming a special track on the medium, Japanese Patent Laid-Open No. 4-212737 discloses a method of recording a recording bit while vibrating a probe with a small amplitude in a direction perpendicular to the bit string. A tracking method is disclosed which detects a position and controls so as to eliminate the positional deviation.
【0004】これに対して、位置ずれに対してフィード
バック制御を行うのではなく、情報列が存在する付近を
ある程度の密度で走査して情報読み取りを行い、トラッ
キング制御を不要とする手法も提案されている。例え
ば、特開平2−050333号公報にはトラッキングを
行わずに、再生時には記録密度よりも高い密度でプロー
ブを走査して情報を読み込み、パターン認識の技術を用
いて記録された情報の再生を行う方法が開示されてい
る。また、特開平4−364244号公報には、パター
ン認識という処理を行うことなく、複数本の走査情報列
の論理和信号を再生信号として用いて情報の再生を行う
方法が開示されている。さらに、特開平4−35523
1号公報には、記録再生走査の前に2度の予備走査を行
って、その際に得られたトンネル電流をそれぞれ積分し
て、その作動出力値を得て、1回目の予備走査軌跡に対
して2回目の予備走査軌跡の作動出力値から実際の信号
列の中心位置を検出して3回目に信号列の中心付近を走
査して再生信号を得る方法が開示されている。On the other hand, a method has been proposed in which feedback control is not performed with respect to a positional deviation, but information is read by scanning the vicinity of an information string at a certain density to eliminate tracking control. ing. For example, in JP-A-2-050333, tracking is not performed, and during reproduction, the probe is scanned at a density higher than the recording density to read information, and the recorded information is reproduced using a pattern recognition technique. A method is disclosed. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 4-364244 discloses a method of reproducing information by using a logical sum signal of a plurality of scanning information sequences as a reproduction signal without performing a process called pattern recognition. Furthermore, JP-A-4-35523
According to Japanese Patent Laid-Open No. 1-58, the preliminary scanning is performed twice before the recording / reproducing scanning, the tunnel currents obtained at that time are respectively integrated, and the operation output value is obtained to obtain the first preliminary scanning locus. On the other hand, a method is disclosed in which the actual center position of the signal train is detected from the operation output value of the second preliminary scanning locus and the third scan is performed near the center of the signal train to obtain a reproduction signal.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
1−107341号公報や特開平1−133239号公
報に開示されているような媒体上に物理トラックを作成
する方法は、物理トラックを設ける工程が必要になり記
録媒体の作成工程が複雑になり、超高精度の加工精度が
要求されるため技術的、コスト的に難点があるという問
題点があった。また、特開平4−212737号公報に
開示された方法においては、走査を高速に行おうとする
と、情報列の向きに垂直な微小振動の周波数をそれ以上
にしなければならないため、走査速度が微小振動の最高
周波数で制限されるという問題点があった。特開平2−
050333号公報に開示されるパターン認識を用いた
方法も、高密度で読み取りを行うために走査に時間がか
かり、さらに後処理においてもパターン認識という複雑
で処理時間を有する工程が必要であるという問題点があ
った。特開平4−364244号公報や特開平4−35
5231号公報に開示される方法においても、1列の情
報列を読み取るのに3度以上の走査が必要となるため読
み取り走査に時間がかかるという問題点があった。However, in the method of creating a physical track on a medium as disclosed in JP-A-1-107341 and JP-A-1-133239, the step of providing the physical track is There is a problem in that the process of producing the recording medium becomes complicated and the processing precision of ultra-high precision is required, which is technically and costly. Further, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-212737, in order to perform scanning at high speed, the frequency of microvibration perpendicular to the direction of the information sequence must be set higher than that, so the scanning speed is microvibration. There was a problem that it was limited by the highest frequency. JP-A-2-
The method using pattern recognition disclosed in Japanese Patent No. 050333 also takes a long time for scanning in order to perform high-density reading, and also requires a complicated and time-consuming step of pattern recognition in post-processing. There was a point. JP-A-4-364244 and JP-A-4-35
The method disclosed in Japanese Patent No. 5231 also has a problem in that reading scanning takes time because scanning of three or more times is required to read one information row.
【0006】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
めに、上記従来のものにおけるような問題のある手法を
採ることなく、トラッキングビットの再生信号を比較す
ることにより、データの記録・再生と同じ方法によって
高精度、高速で安定したトラッキングが可能なトラッキ
ング機構及びトラッキング方法を提供することを目的と
している。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention compares the reproduced signals of the tracking bits with each other to record / reproduce the data without adopting the problematic method as in the conventional one. It is an object of the present invention to provide a tracking mechanism and a tracking method capable of performing highly accurate, high-speed and stable tracking by the same method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、トラッキング機構及びトラッキング方法
を、つぎのように構成したことを特徴とするものであ
る。すなわち、本発明のトラッキング機構は、媒体上を
プローブで相対走査して該媒体上に情報を記録再生する
記録再生装置におけるトラッキング機構であって、トラ
ッキングビット列と異なる間隔を有する第1および第2
のプローブからなるプローブ対と、該プローブ対を走査
し、該走査により検出される前記第1および第2のプロ
ーブの出力を比較してトラッキング制御する手段と、を
有することを特徴としている。前記トラッキング機構
は、前記プローブ対を複数組有することを特徴としてい
る。前記トラッキング機構は、前記トラッキング制御す
る手段が、前記複数組のプローブ対における出力を比較
してトラッキング制御する手段であることを特徴として
いる。また、本発明のトラッキング機構における前記プ
ローブをトラッキング制御する手段は、前記トラッキン
グビット列の走査により検出される前記第1および第2
のプローブの出力または前記複数組のプローブ対におけ
る出力を比較し、比較結果に応じた符合と絶対値を持つ
信号を出力する比較手段と、該比較手段から出力される
信号と過去の信号の履歴を積分する積分手段と、該積分
手段から出力される信号を増幅して制御信号として出力
する増幅手段とによって構成されていることを特徴とし
ている。また、本発明のトラッキング機構は、前記トラ
ッキングビット列の走査により検出される前記第1およ
び第2のプローブの出力または前記複数組のプローブ対
における出力を、2値化する2値化手段を有しているこ
とを特徴としている。また、本発明のトラッキング機構
は、前記第1および第2のプローブの出力または前記複
数組のプローブ対における出力からの出力の最大値をホ
ールドするピークホールド手段と、前記出力があるしき
い値を超えた時に、前記ピークホールド手段に対してリ
セット信号を出力するしきい値検出手段と、を有してい
ることを特徴としている。また、本発明のトラッキング
機構は、前記トラッキングビット列が、データビット列
を兼ねることを特徴としている。また、本発明の記録再
生装置は、前記のトラッキング機構を有することを特徴
としている。また、本発明のトラッキング方法は、 第
1および第2のプローブからなるプローブ対を備え、該
プローブ対によって該プローブ間隔と異なる間隔のトラ
ッキングビット列を形成し、該プローブ対を記録再生時
にトラッキング走査して、前記トラッキングビット列の
走査により検出された前記第1および第2のプローブの
出力を比較することによって、トラッキング制御するこ
とを特徴としている。また、本発明のトラッキング方法
は、前記プローブ対を複数組有することを特徴としてい
る。また、本発明のトラッキング方法は、前記トラッキ
ング制御する手段が、前記複数組のプローブ対の出力を
比較してトラッキング制御するものであることを特徴と
している。また、本発明のトラッキング方法は、前記ト
ラッキングビット列の走査により検出された前記第1お
よび第2のプローブの出力または前記複数組のプローブ
対の出力は、比較手段によって比較され、該比較結果に
応じた符合と絶対値を持つ信号として出力され、過去の
信号の履歴と足し合わされた後、増幅して制御信号とさ
れることを特徴としている。また、本発明のトラッキン
グ方法は、前記トラッキングビット列の走査により検出
された前記第1および第2のプローブの出力または前記
複数組のプローブ対の出力が、2値化手段によって2値
化されることを特徴としている。また、本発明のトラッ
キング方法は、前記トラッキングビット列の走査により
検出された前記第1および第2のプローブの出力または
前記複数組のプローブ対の出力が、該出力の最大値がピ
ークホールド手段によってホールドされ、前記出力があ
るしきい値を超えた時に、しきい値検出手段から前記ピ
ークホールド手段に対してリセット信号を出力すること
を特徴としている。また、本発明のトラッキング方法
は、前記トラッキングビット列が、データビット列を兼
ねることを特徴としている。また、本発明のトラッキン
グ機構は、媒体上をプローブで相対走査して該媒体上に
情報を記録再生する記録再生装置におけるトラッキング
機構であって、トラッキングビット列と異なる間隔を有
し、且つ該プローブが第1番目から第N番目まで配列し
た複数のプローブを有するプローブ群と、該プローブ群
を走査し、該走査により検出される偶数番目のプローブ
からの信号の総和と、偶数番目のプローブからの信号の
総和を比較してトラッキング制御する手段と、を有する
ことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that a tracking mechanism and a tracking method are configured as follows. That is, the tracking mechanism of the present invention is a tracking mechanism in a recording / reproducing apparatus that relatively scans a medium with a probe to record / reproduce information on / from the medium, and the first and second tracking mechanisms have an interval different from a tracking bit string .
A pair of probes consisting of a pair of probes , and the first and second pro- cesses detected by the scanning by scanning the pair of probes.
Means for performing tracking control by comparing the outputs of the cables . The tracking mechanism
Are characterized by having a plurality of pairs of the above-mentioned probe.
It The tracking mechanism controls the tracking control.
Means for comparing the outputs of the multiple probe pairs
It is a means to perform tracking control by
There is. The means for controlling the tracking of the probe in the tracking mechanism of the present invention includes the first and second portions detected by scanning the tracking bit string .
Output of each probe or in the multiple probe pairs
Comparing the outputs , and outputting a signal having a sign and an absolute value according to the comparison result, an integrating means for integrating the history of the signal output from the comparing means and the past signal, and the integrating means. It is characterized by being constituted by an amplifying means for amplifying an output signal and outputting it as a control signal. Further, the tracking mechanism of the present invention is characterized in that the first and the first bits detected by scanning the tracking bit string are detected.
And the output of the second probe or the plurality of pairs of probes
It is characterized in that it has a binarizing means for binarizing the output at. Further, the tracking mechanism of the present invention is provided with the output of the first and second probes or the output of the composite probe.
Peak hold means for holding the maximum value of the outputs from the outputs of several pairs of probes, and threshold detection means for outputting a reset signal to the peak hold means when the output exceeds a certain threshold value. It is characterized by having and. Further, the tracking mechanism of the present invention is characterized in that the tracking bit string also serves as a data bit string. In addition, the recording of the present invention
The raw device has the tracking mechanism described above.
I am trying. The tracking method of the present invention, the
Comprises a probe pair consisting of first and second probe by the probe pair to form a tracking bit string of different intervals between the probe interval, and track scanning the probe pair during the recording and reproducing, is detected by the scanning of the tracking bit string Tracking control is performed by comparing the outputs of the first and second probes . Further, the tracking method of the present invention
Are characterized by having a plurality of pairs of the above-mentioned probe.
It In addition, the tracking method of the present invention,
Means for controlling the output of the plurality of pairs of probes.
Compared with tracking control,
is doing. Further, the tracking method of the present invention is such that the first and second detections made by scanning the tracking bit string are performed.
And the output of the second probe or the plurality of sets of probes
The outputs of the pair are compared by a comparison means, output as a signal having a sign and an absolute value according to the comparison result, added with the history of past signals, and then amplified to be a control signal. I am trying. Further, the tracking method of the present invention is the output of the first and second probes detected by scanning the tracking bit string or the output of the first probe or the second probe.
The output of the plurality of pairs of probes is binarized by the binarizing means. Further, the tracking method of the present invention is the output of the first and second probes detected by scanning the tracking bit string or
When the maximum value of the output of the plurality of pairs of probes is held by the peak hold means and the output exceeds a certain threshold value, a reset signal is sent from the threshold value detection means to the peak hold means. Is output. The tracking method of the present invention is characterized in that the tracking bit string also serves as a data bit string. Further, the truckin of the present invention
The scanning mechanism relatively scans the medium with the probe and
Tracking in a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information
Mechanism, which has an interval different from the tracking bit string
And the probes are arrayed from 1st to Nth
Probe group having a plurality of probes, and the probe group
And even numbered probes detected by the scan
Of the signals from the even-numbered probes and
Means for comparing the totals and performing tracking control,
It is characterized by that.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明は、上記した構成によっ
て、プローブ間隔とトラッキングビット間隔をずらして
トラッキングビット列を生成し、トラッキングビットの
再生信号を比較することにより、データの記録・再生と
同じ方法によって高精度、高速で安定したトラッキング
が可能となる。また、複数組のプローブをトラッキング
に用いることで、より安定した系が実現され、プローブ
の欠損への対応やトラッキングビット列とデータビット
列の共用が可能となる。また、ビットのない区間で直前
のビットの出力をホールドする機構を併用することによ
り、トラッキングビット列とデータビット列の共用が可
能となる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the present invention, with the above-described structure, a tracking bit sequence is generated by shifting a probe interval and a tracking bit interval, and a reproduction signal of the tracking bit is compared to perform the same method as data recording / reproduction. This enables high-precision, high-speed and stable tracking. Further, by using a plurality of sets of probes for tracking, a more stable system can be realized, it becomes possible to cope with probe loss and to share a tracking bit string and a data bit string. In addition, the tracking bit string and the data bit string can be shared by using the mechanism for holding the output of the immediately preceding bit in the bit-free section.
【0009】図6を用いて、本発明を適用する記録再生
装置の概要を説明する。導電性を有する基板601上の
記録層602からなる記録媒体603に対し、先端に設
けられている探針604が接触するように、複数のプロ
ーブ605が配置されている。各プローブ605におい
て、探針604は、たわむ様に弾性変形を生じる弾性体
606により支持されている。ここで、弾性体606の
弾性変形の弾性定数が約0.1[N/m]、弾性変形量
が約1[μm]であるとすると、記録媒体に対する探針
の接触力は約10-7[N]程度となる。制御コンピュー
タ614により制御された位置制御回路613からの位
置制御信号を受け、xyz駆動機構607により、記録
媒体603に取り付けられたxyzステージ608が駆
動され、プローブ605と記録媒体603とは相対的に
3次元方向に移動する。記録媒体603に対し、プロー
ブの604のxy方向及びz方向位置を調節し、探針6
04先端が記録媒体603上の所望の位置で、かつ所望
の接触力で接触させた状態になるようプローブ605が
位置合せされる。上記の記録再生装置において記録媒体
603に対しプローブ605を走査する際、プローブ6
05上の探針604先端は記録媒体603に対し、常に
接触した状態を保つ。An outline of a recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to FIG. A plurality of probes 605 are arranged so that a probe 604 provided at the tip contacts a recording medium 603 composed of a recording layer 602 on a conductive substrate 601. In each probe 605, the probe 604 is supported by an elastic body 606 that elastically deforms so as to bend. If the elastic constant of elastic deformation of the elastic body 606 is about 0.1 [N / m] and the elastic deformation amount is about 1 [μm], the contact force of the probe with respect to the recording medium is about 10 −7. It becomes about [N]. Upon receiving the position control signal from the position control circuit 613 controlled by the control computer 614, the xyz drive mechanism 607 drives the xyz stage 608 attached to the recording medium 603, and the probe 605 and the recording medium 603 are relatively moved. Move in three dimensions. The position of the probe 604 in the xy direction and the z direction is adjusted with respect to the recording medium 603, and the probe 6
The probe 605 is aligned so that the tip 04 of the recording medium 603 is brought into contact with the recording medium 603 at a desired position and with a desired contact force. When scanning the recording medium 603 with the probe 605 in the recording / reproducing apparatus, the probe 6
The tip of the probe 604 on 05 always keeps contact with the recording medium 603.
【0010】このような接触走査方式は、探針604先
端を記録媒体603に対し接触させたまま走査する場合
に、記録媒体603の表面に凹凸があっても、弾性体6
06の弾性変形によりこれを吸収するため、探針604
先端と記録媒体603表面の接触力はほぼ一定に保た
れ、探針604先端や記録媒体603表面が破壊するこ
とを避けられる。この方式は個々のプローブをz方向に
位置合せするピエゾ素子等の手段が不必要であるため、
構成が複雑にならず、特に複数のプローブを有する装置
に適している。また、記録媒体603に対する個々のプ
ローブ605のz方向位置のフィードバック制御が不必
要であるため、記録媒体603に対するプローブ605
の高速走査が可能となる。制御コンピュータ614によ
り制御された記録制御回路611から発生された記録信
号が、記録系に切り替えられた切り替えスイッチ609
を通し、各探針604から記録媒体603に印加され
る。このようにして、記録層602の探針604先端が
接触する部分に局所的に記録が行われる。According to such a contact scanning method, when scanning is performed with the tip of the probe 604 in contact with the recording medium 603, even if the surface of the recording medium 603 has irregularities, the elastic body 6
Since this is absorbed by the elastic deformation of 06, the probe 604
The contact force between the tip and the surface of the recording medium 603 is kept substantially constant, and the tip of the probe 604 and the surface of the recording medium 603 can be prevented from being destroyed. Since this method does not require means such as a piezo element for aligning individual probes in the z direction,
The structure is not complicated, and it is particularly suitable for an apparatus having a plurality of probes. Further, since the feedback control of the z-direction position of each probe 605 with respect to the recording medium 603 is unnecessary, the probe 605 with respect to the recording medium 603 is not necessary.
It becomes possible to perform high speed scanning. The recording signal generated from the recording control circuit 611 controlled by the control computer 614 is changed to a recording system by a changeover switch 609.
And applied to the recording medium 603 from each probe 604. In this way, recording is locally performed on the portion of the recording layer 602 where the tip of the probe 604 contacts.
【0011】上述の装置における記録層602として
は、電圧印加により流れる電流値が変化するような材料
を用いる。具体例としては、第1に、特開昭63−16
1552号公報、特開昭63−161553号公報に開
示されているようなポリイミドやSOAZ(ビス−n−
オクチルスクアリリウムアズレン)等電気メモリー効果
を有するLB膜(=Langmuir−Blodget
te法により作成された有機単分子の膜の累積膜)が挙
げられる。この材料は、探針−LB膜−基板間にしきい
値以上の電圧(5〜10[V]程度)を印加すると間の
LB膜の導電性が変化(OFF状態→ON状態)し、再
生用のバイアス電圧(0.01〜2[V]程度)を印加
した際に流れる電流が増大するものである。The recording layer 602 in the above-described device is made of a material whose current value flowing by voltage application changes. As a specific example, firstly, Japanese Patent Laid-Open No. 63-16
1552 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-161553, such as polyimide and SOAZ (bis-n-).
LB film (= Langmuir-Blodget) having an electric memory effect such as octyl squarylium azulene
A cumulative film of organic monomolecular films prepared by the te method). This material changes the conductivity of the LB film (OFF state → ON state) when a voltage (about 5 to 10 [V]) higher than the threshold value is applied between the probe, the LB film, and the substrate. The current flowing when the bias voltage (about 0.01 to 2 [V]) is applied increases.
【0012】第2の具体例として、GeTe、GaS
b、SnTe等の非晶質薄膜材料が挙げられる。この材
料は、探針−非晶質薄膜材料−基板間に電圧を印加し、
流れる電流により発生する熱で非晶質→晶質への相転移
を起こさせるものである。これにより材料の導電性が変
化し、再生用のバイアス電圧を印加した際に流れる電流
が増大するものである。第3の具体例として、Znや
W、Si、GaAs等の酸化性金属・半導体材料が挙げ
られる。この材料は、探針−酸化性金属・半導体材料間
に電圧を印加すると、流れる電流により、材料表面に吸
着している水や大気中の酸素と反応し、表面に酸化膜が
形成される。このため材料表面の接触抵抗が変化し、バ
イアス電圧を印加した際に流れる電流が減少する。さ
て、上述のように記録が行われたビットの再生は次のよ
うに行う。スイッチ609により、各プローブ605か
らの信号配線を再生系に切り替えた後、バイアス電圧印
加手段610により、探針604と基板601との間に
バイアス電圧を印加し、間に流れる電流を再生制御回路
612において検出する。記録媒体603上の記録ビッ
トの部分は記録がなされていない部分に比べ電流が多く
(または、少なく)流れるため、再生制御回路612に
おいて、この電流の違いを検出し、再生信号とし、制御
コンピュータ614に出力する。As a second specific example, GeTe, GaS
Examples of the amorphous thin film material include b and SnTe. This material applies a voltage between the probe-amorphous thin film material-substrate,
The heat generated by the flowing current causes a phase transition from amorphous to crystalline. This changes the conductivity of the material and increases the current that flows when a reproducing bias voltage is applied. A third specific example is an oxidizing metal / semiconductor material such as Zn, W, Si, or GaAs. When a voltage is applied between the probe and the oxidizable metal / semiconductor material, this material reacts with water adsorbed on the material surface or oxygen in the atmosphere due to the flowing current, and an oxide film is formed on the surface. Therefore, the contact resistance of the material surface changes, and the current that flows when a bias voltage is applied decreases. Now, reproduction of the bits recorded as described above is performed as follows. After switching the signal wiring from each probe 605 to the reproduction system by the switch 609, a bias voltage is applied between the probe 604 and the substrate 601 by the bias voltage applying means 610, and the current flowing therethrough is reproduced in the reproduction control circuit. Detection at 612. The recorded bit portion on the recording medium 603 has a larger current (or less current) than a portion not recorded, so that the reproduction control circuit 612 detects this difference in current and outputs it as a reproduction signal. Output to.
【0013】以下、図面を参照しながら本発明の構成と
動作について説明する。図1において、dは2本のプロ
ーブ101,102の間隔を示している。これに対し
て、トラッキングビット列103はプローブ間隔dに対
してΔdだけずれた間隔で作られている。図1は、ビッ
ト列の間隔をd+ΔdすなわちΔdだけ広くした場合の
例である。もちろん、ビット列の間隔をd−Δdすなわ
ちΔdだけ狭くしてもかまわない。ここで、平行に並ん
だ2本のプローブが、ビットの書き込まれた記録媒体上
をビット列に対して平行な方向(矢印の方向)にバイア
ス電圧を印加した状態で走査すると、プローブがビット
103上を通過する際にプローブと記録媒体との間の電
流が増大(または、減少)する。ここで2本のプローブ
の出力を比較回路204に入力し電流値の比較を行う。
図3に示すように、プローブが目標通りの位置にある場
合には、比較器からのエラー信号は出力されない。しか
し、図4、5に示すようにビット列に対して垂直方向に
誤差が生じた場合、誤差の向きに応じた極性と誤差量に
応じた絶対値を持つエラー信号が比較器から出力され
る。これを用いてトラッキング制御を行う。以上のプロ
ーブが2本の場合について説明したが、トラッキングに
複数組のプローブを用いても構わない。この場合、エラ
ー出力は、トラッキングに用いられる全プローブからの
信号の総和として得られるので、平均化が図られるた
め、よりロバストな系が実現される。このため、プロー
ブの本数が十分に多い場合、トラッキングビット列をデ
ータビット列とすることや、製造上の都合や故障等でト
ラッキングに用いられるプローブの本数を奇数とする事
も可能である。また、次のビットが出現するまでの間、
前のビットの値を保持しておくような機構を用いること
で、トラッキングビット列をデータビット列とすること
も可能である。記録されたデータによっては、ビットの
ない区間が続くような状態も考えられるが、この機構に
よって対処できる。本発明を適用する記録再生装置は前
記記録再生装置に限られるものではない。磁気記録再生
装置、光磁気記録再生装置等、他の記録再生装置にも適
用可能である。The structure and operation of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, d indicates the distance between the two probes 101 and 102. On the other hand, the tracking bit string 103 is formed at an interval deviated from the probe interval d by Δd. FIG. 1 shows an example in which the bit string interval is widened by d + Δd, that is, Δd. Of course, the bit string interval may be narrowed by d-Δd, that is, Δd. Here, when the two probes arranged in parallel scan the recording medium on which the bits are written with the bias voltage applied in the direction parallel to the bit string (the direction of the arrow), the probes scan the bit 103. The current between the probe and the recording medium increases (or decreases) as it passes through. Here, the outputs of the two probes are input to the comparison circuit 204 to compare the current values.
As shown in FIG. 3, when the probe is at the target position, no error signal is output from the comparator. However, when an error occurs in the vertical direction with respect to the bit string as shown in FIGS. 4 and 5, an error signal having a polarity according to the direction of the error and an absolute value according to the error amount is output from the comparator. Tracking control is performed using this. Although the case where the number of probes is two has been described above, a plurality of sets of probes may be used for tracking. In this case, the error output is obtained as the sum of the signals from all the probes used for tracking, so that averaging is achieved, and a more robust system is realized. For this reason, when the number of probes is sufficiently large, it is possible to use the tracking bit string as a data bit string or to make the number of probes used for tracking an odd number due to manufacturing reasons, failures, and the like. Also, until the next bit appears,
It is also possible to use the tracking bit string as a data bit string by using a mechanism that holds the value of the previous bit. Depending on the recorded data, there may be a situation where a bitless section continues, but this mechanism can deal with it. The recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied is not limited to the recording / reproducing apparatus. It is also applicable to other recording / reproducing devices such as a magnetic recording / reproducing device and a magneto-optical recording / reproducing device.
【0014】[0014]
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
[実施例1]図1、2を用いて、前記構成の記録再生装
置に対し、本発明のトラッキング機構を適用した実施例
1について以下に詳細な説明を行う。まず、上記装置に
対して、200μm間隔で一体成形された2本のプロー
ブ101、102を取り付けた。記録層602にはポリ
イミドの単分子膜6層からなるLB膜を用いた。次に2
本のプローブを、長さ100μmにわたり、線速度0.
1mm/sで直線状に走査を行った。走査中、第1のプ
ローブ101を用いて、2048回電圧パルスを印加し
た。電圧は5.5V、印加時間は0.3μsecであ
る。生成されたトラッキングビットの直径は約10n
m、ビット間隔は約50nmであった。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. [Embodiment 1] Embodiment 1 in which the tracking mechanism of the present invention is applied to the recording / reproducing apparatus having the above-described configuration will be described in detail below with reference to FIGS. First, two probes 101 and 102 integrally formed at 200 μm intervals were attached to the above device. As the recording layer 602, an LB film composed of 6 layers of polyimide monomolecular films was used. Then 2
The book probe was used for a linear velocity of 0.
A linear scan was performed at 1 mm / s. The voltage pulse was applied 2048 times using the first probe 101 during the scanning. The voltage is 5.5 V and the application time is 0.3 μsec. The diameter of the generated tracking bit is about 10n
m and the bit interval was about 50 nm.
【0015】次に、2本プローブを元の位置に戻し、第
1のプローブ101から見て第2のプローブ側に2本の
プローブを4nm移動させてから長さ100μmにわた
り、線速度0.1mm/sで直線状に走査を行った。走
査中、第2のプローブ102を用いて、2048回電圧
パルスを印加した。電圧は5.5V、印加時間は0.3
μsecである。生成されたトラッキングビット103
の直径は約10nm、ビット間隔は約50nmであっ
た。Next, the two probes are returned to their original positions, and the two probes are moved to the side of the second probe by 4 nm when viewed from the first probe 101, and then the linear velocity is 0.1 mm over a length of 100 μm. Scanning was performed linearly at / s. During the scan, the second probe 102 was used to apply 2048 voltage pulses. Voltage is 5.5V, application time is 0.3
μsec. Generated tracking bit 103
Had a diameter of about 10 nm and a bit interval of about 50 nm.
【0016】次に、トラッキングを行いながらビット列
の再生動作を行った。ここで、図2を用いて本実施例で
用いたトラッキング機構について説明する。2本のプロ
ーブから出力された記録ビットの電流信号はI/V変換
回路201によって電圧信号に変換され、増幅回路20
2によってそれぞれ増幅された後、ローパスフィルタ2
03を通って、比較回路204へ入力される。比較回路
204は入力された信号を比較し、その差分に応じた極
性、絶対値を持つ電圧信号を出力する。この電圧信号は
PIDフィルタ205を通り、積分回路206で過去の
履歴と足し合わされ、増幅回路207で増幅された後、
位置制御信号と足し合わされて、図6におけるxyz駆
動機構607を制御する。2本のプローブを元の位置に
戻してから、2本のプローブに1.5Vのバイアス電圧
を印加し、線速度2mm/sで、上記トラッキング機構
を用いてトラッキングを行いながら走査して、50往復
の再生動作を行い、再生信号をモニタした結果、再生エ
ラーは認められなかった。Next, the reproduction operation of the bit string was performed while performing the tracking. Here, the tracking mechanism used in this embodiment will be described with reference to FIG. The current signal of the recording bit output from the two probes is converted into a voltage signal by the I / V conversion circuit 201, and the amplification circuit 20
After being respectively amplified by 2, the low-pass filter 2
It is input to the comparison circuit 204 through 03. The comparison circuit 204 compares the input signals and outputs a voltage signal having a polarity and an absolute value according to the difference. This voltage signal passes through the PID filter 205, is added to the past history by the integrating circuit 206, and is amplified by the amplifying circuit 207.
The position control signal is added to control the xyz drive mechanism 607 in FIG. After returning the two probes to their original positions, a bias voltage of 1.5 V was applied to the two probes, and scanning was performed at a linear velocity of 2 mm / s while performing tracking using the tracking mechanism. No replay error was found as a result of reciprocating replay operation and monitoring the replay signal.
【0017】[実施例2]図7、8を用いて、前記構成
の記録再生装置に対し、本発明のトラッキング機構を適
用した実施例2について以下に詳細な説明を行う。ま
ず、上記装置に対して、50μm間隔で一体成形された
128本のプローブを取り付けた。記録層602にはポ
リイミドの単分子膜6層からなるLB膜を用いた。次に
プローブ全体を、長さ100μmにわたり、線速度0.
1mm/sで直線状に走査を行った。走査中、第1のプ
ローブ101を用いて、2048回電圧パルスを印加し
た。電圧は5.5V、印加時間は0.3μsecであ
る。生成されたトラッキングビット103の直径は約1
0nm、ビット間隔は約50nmであった。[Embodiment 2] With reference to FIGS. 7 and 8, a second embodiment in which the tracking mechanism of the present invention is applied to the recording / reproducing apparatus having the above-described structure will be described in detail below. First, 128 probes integrally formed at intervals of 50 μm were attached to the above device. As the recording layer 602, an LB film composed of 6 layers of polyimide monomolecular films was used. The entire probe is then subjected to a linear velocity of 0.
A linear scan was performed at 1 mm / s. The voltage pulse was applied 2048 times using the first probe 101 during the scanning. The voltage is 5.5 V and the application time is 0.3 μsec. The diameter of the generated tracking bit 103 is about 1
The bit spacing was 0 nm and the bit interval was about 50 nm.
【0018】次に、プローブ全体を元の位置に戻し、第
1のプローブ101から見て第128のプローブ708
側にプローブ全体を4nm移動させてから長さ100μ
mにわたり、線速度0.1mm/sで直線状に走査を行
った。走査中、第128のプローブ701を用いて、2
048回電圧パルスを印加した。電圧は5.5V、印加
時間は0.3μsecである。生成されたトラッキング
ビットの直径は約10nm、ビット間隔は約50nmで
あった。次に、第1、第128のプローブを用いて、ト
ラッキングを行いながら、第2から第127まで計12
6本のプローブ102を用いて、ビット列の記録動作を
行った。ここで、図8を用いて本実施例で用いたトラッ
キング機構について説明する。第1と第128の2本の
プローブから出力された記録ビットの電流信号はI/V
変換回路201によって電圧信号に変換され、増幅回路
202によってそれぞれ増幅された後、ローパスフィル
タ203を通って、2値化回路801で2値化を行った
後、比較回路204へ入力される。比較回路204は入
力された信号を比較し、その差分に応じた極性を持つ定
電圧信号を出力する。この電圧信号はPIDフィルタ2
05を通り、積分回路206で過去の履歴と足し合わさ
れ、増幅回路207で増幅された後、位置制御信号と足
し合わされて、図6におけるxyz駆動機構607を制
御する。Next, the entire probe is returned to the original position, and the 128th probe 708 is seen from the first probe 101.
After moving the entire probe 4 nm to the side, the length is 100μ
The scanning was performed linearly at a linear velocity of 0.1 mm / s over m. During the scanning, the 128th probe 701 is used to
The voltage pulse was applied 048 times. The voltage is 5.5 V and the application time is 0.3 μsec. The diameter of the generated tracking bit was about 10 nm, and the bit interval was about 50 nm. Next, using the first and the 128th probes, a total of 12 from the second to the 127 while tracking is performed.
The recording operation of the bit string was performed using the six probes 102. Here, the tracking mechanism used in this embodiment will be described with reference to FIG. The recorded bit current signals output from the first and 128th probes are I / V.
After being converted into a voltage signal by the conversion circuit 201 and amplified by the amplification circuit 202, the signal is passed through the low-pass filter 203, binarized by the binarization circuit 801, and then input to the comparison circuit 204. The comparison circuit 204 compares the input signals and outputs a constant voltage signal having a polarity according to the difference. This voltage signal is the PID filter 2
After passing through 05, the integration circuit 206 adds the past history, the amplification circuit 207 amplifies the history, and the position control signal to control the xyz drive mechanism 607 in FIG.
【0019】プローブ全体を元の位置に戻してから、第
1、第128のプローブに1.5Vのバイアス電圧を印
加し、線速度2mm/sで、上記トラッキング機構を用
いてトラッキングを行いながら走査を行った。走査中、
第2から第127まで計126本のプローブ102を用
いて、あらかじめ用意したデータ列に合わせて、各プロ
ーブ最大2048回電圧パルスを印加した。電圧は5.
5V、印加時間は0.3μsecである。生成されたデ
ータビット702の直径は約10nm、ビット間隔は約
50nmであった。また、第1、第128のプローブ再
生信号をモニタした結果、再生エラーは認められなかっ
た。次に、トラッキングを行いながらデータビット列の
再生動作を行った。プローブ全体を元の位置に戻してか
ら、第1から第128の全プローブに1.5Vのバイア
ス電圧を印加し、線速度2mm/sで、第1、第128
のプローブで上記トラッキング機構を用いてトラッキン
グを行いながら走査を行った。走査中、第2から第12
7まで計126本のプローブ102の再生信号をモニタ
した。50往復の再生動作を行った結果、再生エラーは
認められなかった。After returning the entire probe to its original position, a bias voltage of 1.5 V is applied to the first and 128th probes and scanning is performed at a linear velocity of 2 mm / s while performing tracking using the above tracking mechanism. I went. During the scan
A total of 126 probes 102 from the second to 127th were used, and a voltage pulse of 2048 at maximum was applied to each probe according to a data string prepared in advance. The voltage is 5.
5V, application time is 0.3 μsec. The generated data bits 702 had a diameter of about 10 nm and a bit interval of about 50 nm. As a result of monitoring the reproduction signals of the first and 128th probes, no reproduction error was recognized. Next, the reproduction operation of the data bit string was performed while performing the tracking. After returning the entire probe to its original position, a bias voltage of 1.5 V is applied to all the probes from the first to the 128th, and the linear velocity of 2 mm / s is applied to the first and the 128th probes.
The probe was used for scanning while performing tracking using the above tracking mechanism. Second to twelfth during scanning
The reproduction signals of 126 probes 102 in total up to 7 were monitored. As a result of performing a reciprocating operation of 50 round trips, no reproducing error was recognized.
【0020】[実施例3]図9、10を用いて、前記構
成の記録再生装置に対し、本発明のトラッキング機構を
適用した実施例3について以下に詳細な説明を行う。ま
ず、上記装置に対して、50μm間隔で一体成形された
128本のプローブを取り付けた。記録層602にはポ
リイミドの単分子膜6層からなるLB膜を用いた。次に
プローブ全体を、長さ100μmにわたり、線速度0.
1mm/sで直線状に走査を行った。走査中、奇数番め
の計64本のプローブを用いて、あらかじめ用意したデ
ータに合わせて、各プローブ最大2048回電圧パルス
を印加した。電圧は5.5V、印加時間は0.3μse
cである。生成されたデータビットの直径は約10n
m、ビット間隔は約50nmであった。次に、プローブ
全体を元の位置に戻し、第1のプローブ101から見て
第128のプローブ701側にプローブ全体を4nm移
動させてから長さ100μmにわたり、線速度0.1m
m/sで直線状に走査を行った。走査中、偶数番めの計
64本のプローブを用いて、あらかじめ用意したデータ
列に合わせて、各プローブ最大2048回電圧パルスを
印加した。電圧は5.5V、印加時間は0.3μsec
である。生成されたデータビットの直径は約10nm、
ビット間隔は約50nmであった。[Third Embodiment] A third embodiment in which the tracking mechanism of the present invention is applied to the recording / reproducing apparatus having the above structure will be described in detail below with reference to FIGS. First, 128 probes integrally formed at intervals of 50 μm were attached to the above device. As the recording layer 602, an LB film composed of 6 layers of polyimide monomolecular films was used. The entire probe is then subjected to a linear velocity of 0.
A linear scan was performed at 1 mm / s. During scanning, a total of 64 odd-numbered probes were used to apply a voltage pulse up to 2048 times for each probe in accordance with the data prepared in advance. Voltage is 5.5 V, application time is 0.3 μse
c. The diameter of the generated data bit is about 10n
m and the bit interval was about 50 nm. Next, the entire probe is returned to the original position, and the entire probe is moved 4 nm toward the 128th probe 701 side as viewed from the first probe 101, and then the linear velocity is 0.1 m over a length of 100 μm.
Scanning was performed linearly at m / s. During scanning, a total of 64 even-numbered probes were used, and each probe was applied with a voltage pulse at a maximum of 2048 times in accordance with a data string prepared in advance. Voltage is 5.5 V, application time is 0.3 μsec
Is. The diameter of the generated data bit is about 10 nm,
The bit spacing was about 50 nm.
【0021】次に、全プローブを用いて、トラッキング
を行いながら、データビット列の再生動作を行った。こ
こで、図10を用いて本実施例で用いたトラッキング機
構について説明する。全プローブから出力された記録ビ
ットの電流信号はI/V変換回路201によって電圧信
号に変換され、増幅回路202によってそれぞれ増幅さ
れ、ローパスフィルタ203を通った後、比較回路20
4へ入力される。比較回路204は奇数番目のプローブ
からの信号の総和と偶数番目のプローブからの信号の総
和を比較し、その差分に応じた極性と絶対値を持つ電圧
信号を出力する。この電圧信号はPIDフィルタ205
を通り、積分回路206で過去の履歴と足し合わされ、
増幅回路207で増幅された後、位置制御信号と足し合
わされて、図6におけるxyz駆動機構607を制御す
る。プローブ全体を元の位置に戻してから、全プローブ
に1.5Vのバイアス電圧を印加し、線速度2mm/s
で、上記トラッキング機構を用いてトラッキングを行い
ながら走査を行った。走査中、全プローブの再生信号を
モニタした。50往復の再生動作を行った結果、再生エ
ラーは認められなかった。次に第1のプローブからトラ
ッキング機構への出力を切断し、同様にデータビット列
の再生動作を行ったが、トラッキング動作に支障はなか
った。Next, the reproduction operation of the data bit string was performed while tracking was performed using all the probes. Here, the tracking mechanism used in this embodiment will be described with reference to FIG. The current signals of the recording bits output from all the probes are converted into voltage signals by the I / V conversion circuit 201, amplified by the amplification circuit 202, passed through the low-pass filter 203, and then compared by the comparison circuit 20.
4 is input. The comparison circuit 204 compares the sum of the signals from the odd-numbered probes and the sum of the signals from the even-numbered probes, and outputs a voltage signal having a polarity and an absolute value according to the difference. This voltage signal is sent to the PID filter 205.
, And the past history is added by the integration circuit 206,
After being amplified by the amplifier circuit 207, it is added to the position control signal to control the xyz drive mechanism 607 in FIG. After returning the entire probe to its original position, apply a bias voltage of 1.5 V to all the probes to obtain a linear velocity of 2 mm / s.
Then, scanning was performed while performing tracking using the above tracking mechanism. The reproduced signals of all probes were monitored during scanning. As a result of performing a reciprocating operation of 50 round trips, no reproducing error was recognized. Next, the output from the first probe to the tracking mechanism was cut off, and the reproducing operation of the data bit string was performed in the same manner, but there was no problem in the tracking operation.
【0022】[実施例4]図11、12を用いて、前記
構成の記録再生装置に対し、本発明のトラッキング機構
を適用した実施例4について以下に詳細な説明を行う。
まず、上記装置に対して、200μm間隔で一体成形さ
れた2本のプローブを取り付けた。記録層602にはポ
リイミドの単分子膜6層からなるLB膜を用いた。次に
2本のプローブを、長さ100μmにわたり、線速度
0.1mm/sで直線状に走査を行った。走査中、第1
のプローブ101を用いて、あらかじめ用意したデータ
に合わせて、最大2048回電圧パルスを印加した。電
圧は5.5V、印加時間は0.3μsecである。生成
されたデータビットの直径は約10nm、ビット間隔は
約50nmであった。次に、2本のプローブを元の位置
に戻し、第1のプローブ101から見て第2のプローブ
102側に2本のプローブを4nm移動させてから長さ
100μmにわたり、線速度0.1mm/sで直線状に
走査を行った。走査中、第2のプローブ102を用い
て、あらかじめ用意したデータ列に合わせて、最大20
48回電圧パルスを印加した。電圧は5.5V、印加時
間は0.3μsecである。生成されたデータビットの
直径は約10nm、ビット間隔は約50nmであった。[Embodiment 4] With reference to FIGS. 11 and 12, Embodiment 4 in which the tracking mechanism of the present invention is applied to the recording / reproducing apparatus having the above-mentioned structure will be described in detail below.
First, two probes integrally formed at 200 μm intervals were attached to the above device. As the recording layer 602, an LB film composed of 6 layers of polyimide monomolecular films was used. Next, the two probes were linearly scanned at a linear velocity of 0.1 mm / s over a length of 100 μm. First during scanning
Using the probe 101 of No. 2, the voltage pulse was applied up to 2048 times in accordance with the data prepared in advance. The voltage is 5.5 V and the application time is 0.3 μsec. The diameter of the generated data bit was about 10 nm, and the bit interval was about 50 nm. Next, the two probes are returned to their original positions, and the two probes are moved to the second probe 102 side by 4 nm as viewed from the first probe 101, and then the linear velocity is 0.1 mm / A linear scan was performed at s. During scanning, the second probe 102 is used to adjust the data sequence prepared in advance to a maximum of 20.
The voltage pulse was applied 48 times. The voltage is 5.5 V and the application time is 0.3 μsec. The diameter of the generated data bit was about 10 nm, and the bit interval was about 50 nm.
【0023】次に、2本のプローブを用いて、トラッキ
ングを行いながら、データビット列の再生動作を行っ
た。ここで、図12を用いて本実施例で用いたトラッキ
ンク機構について説明する。全プローブから出力された
記録ビットの電流信号はI/V変換回路201によって
電圧信号に変換され、増幅回路202によってそれぞれ
増幅され、ローパスフィルタ203を通った後、しきい
値回路1201とピークホールド回路1202へ入力さ
れる。しきい値回路1201は、信号電圧があらかじめ
定められた電圧値を超えたときにピークホールド回路1
202に対してリセット信号を出力する。ピークホール
ド回路1202はホールドしたピーク電圧を比較回路2
04へ出力し続ける。比較回路204は、第1のプロー
ブ101からの信号と第2のプローブ102からの信号
を比較し、その差分に応じた極性と絶対値を持つ電圧信
号を出力する。この電圧信号はPIDフィルタ205を
通り、積分回路206で過去の履歴と足し合わされ、増
幅回路207で増幅された後、位置制御信号と足し合わ
されて、図6におけるxyz駆動機構607を制御す
る。プローブ全体を元の位置に戻してから、2本のプロ
ーブに1.5Vのバイアス電圧を印加し、線速度2mm
/sで、上記トラッキング機構を用いてトラッキングを
行いながら走査を行った。走査中、2本のプローブの再
生信号をモニタした。50往復の再生動作を行った結
果、再生エラーは認められなかった。Next, the reproduction operation of the data bit string was performed while tracking was performed using the two probes. Here, the tracking mechanism used in this embodiment will be described with reference to FIG. The current signal of the recording bit output from all the probes is converted into a voltage signal by the I / V conversion circuit 201, amplified by the amplification circuit 202, passed through the low-pass filter 203, and then passed through the threshold circuit 1201 and the peak hold circuit. It is input to 1202. The threshold circuit 1201 uses the peak hold circuit 1 when the signal voltage exceeds a predetermined voltage value.
A reset signal is output to 202. The peak hold circuit 1202 compares the held peak voltage with the comparison circuit 2
Continue to output to 04. The comparison circuit 204 compares the signal from the first probe 101 with the signal from the second probe 102, and outputs a voltage signal having a polarity and an absolute value according to the difference. This voltage signal passes through the PID filter 205, is added to the past history by the integration circuit 206, is amplified by the amplification circuit 207, and is added to the position control signal to control the xyz drive mechanism 607 in FIG. After returning the entire probe to its original position, apply a bias voltage of 1.5 V to the two probes and apply a linear velocity of 2 mm.
The scanning was performed while tracking was performed using the above tracking mechanism at / s. During scanning, the reproduction signals of two probes were monitored. As a result of performing a reciprocating operation of 50 round trips, no reproducing error was recognized.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、以上のように、プロー
ブ間隔とその間隔をずらして生成したトラッキングビッ
ト列の再生信号を比較することにより、データの記録・
再生と同じ方法によって高精度、高速で安定したトラッ
キングが可能となった。また、本発明によれば、トラッ
キングに用いるビット列を増やし、あるいはビットのな
い部分で直前のビットの出力をホールドする機構を併用
することにより、トラッキングビット列とデータビット
列を併用することが可能となった。As described above, according to the present invention, data recording / recording is performed by comparing the probe signal and the reproduction signal of the tracking bit string generated by shifting the interval.
High-precision, high-speed and stable tracking became possible by the same method as playback. Further, according to the present invention, it is possible to use a tracking bit string and a data bit string together by increasing the number of bit strings used for tracking or by using a mechanism for holding the output of the immediately previous bit in a portion where there is no bit. .
【図1】本発明の実施例1を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例1のトラッキング機構を説明す
る図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a tracking mechanism according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明のトラッキング機構の原理を説明する図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of the tracking mechanism of the present invention.
【図4】本発明のトラッキング機構の原理を説明する図
である。FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of the tracking mechanism of the present invention.
【図5】本発明のトラッキング機構の原理を説明する図
である。FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of the tracking mechanism of the present invention.
【図6】本発明を適用する記録再生装置の全体構成を説
明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an overall configuration of a recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied.
【図7】本発明の実施例2を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例2のトラッキング機構を説明す
る図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a tracking mechanism according to a second embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施例3を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a third embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施例3のトラッキング機構を説明
する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a tracking mechanism according to a third embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施例4を説明する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a fourth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施例4のトラッキング機構を説明
する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a tracking mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.
101:プローブ1 102:プローブ2 103:トラッキングビット 201:I/V変換回路 202:増幅回路 203:ローパスフィルタ 204:比較回路 205:PIDフィルタ 206:積分回路 207:増幅回路 601:基板 602:記録層 603:記録媒体 604:探針 605:プローブ 606:弾性体 607:xyz駆動機構 608:xyz駆動ステージ 609:切り替えスイッチ 610:バイアス印加手段 611:記録制御回路 612:再生制御回路 613:位置制御回路 614:制御コンピュータ 701:プローブ128 702:データビット 801:2値化回路 1201:しきい値回路 1202:ピークホールド回路 101: probe 1 102: probe 2 103: Tracking bit 201: I / V conversion circuit 202: Amplifier circuit 203: Low-pass filter 204: Comparison circuit 205: PID filter 206: Integration circuit 207: Amplifier circuit 601: substrate 602: recording layer 603: recording medium 604: probe 605: probe 606: elastic body 607: xyz drive mechanism 608: xyz drive stage 609: Changeover switch 610: Bias applying means 611: recording control circuit 612: Regeneration control circuit 613: Position control circuit 614: Control computer 701: probe 128 702: Data bit 801: Binarization circuit 1201: Threshold circuit 1202: peak hold circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−321084(JP,A) 特開 平8−287531(JP,A) 特開 平5−109130(JP,A) 特開 平2−166626(JP,A) 特開 平1−138624(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 21/10 G11B 9/00 - 9/14 G11B 7/09 - 7/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-8-321084 (JP, A) JP-A-8-287531 (JP, A) JP-A-5-109130 (JP, A) JP-A-2- 166626 (JP, A) JP-A-1-138624 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 21/10 G11B 9/00-9/14 G11B 7/ 09- 7/10
Claims (16)
に情報を記録再生する記録再生装置におけるトラッキン
グ機構であって、 トラッキングビット列と異なる間隔を有する第1および
第2のプローブからなるプローブ対と、該プローブ対 を走査し、該走査により検出される前記第
1および第2のプローブの出力を比較してトラッキング
制御する手段と、 を有することを特徴とするトラッキング機構。1. A tracking mechanism in a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a medium by relatively scanning the medium with a probe, wherein the first and the second mechanisms have an interval different from a tracking bit string.
A probe pair consisting of a second probe , the probe pair is scanned, and the first pair detected by the scanning is detected .
Means for controlling tracking by comparing outputs of the first and second probes , and a tracking mechanism.
記載のトラッキング機構。The described tracking mechanism.
数組のプローブ対における出力を比較してトラッキング
制御する手段である請求項2に記載のトラッキング機
構。 3. The tracking control means comprises
Track outputs by comparing the outputs of several probe pairs
The tracking machine according to claim 2, which is a means for controlling.
Structure.
は、前記トラッキングビット列の走査により検出される
前記第1および第2のプローブの出力または前記複数組
のプローブ対における出力を比較し、比較結果に応じた
符合と絶対値を持つ信号を出力する比較手段と、該比較
手段から出力される信号と過去の信号の履歴を積分する
積分手段と、該積分手段から出力される信号を増幅して
制御信号として出力する増幅手段と、によって構成され
ていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に
記載のトラッキング機構。4. The means for controlling the tracking of the probe is detected by scanning the tracking bit string.
Outputs of the first and second probes or the plurality of sets
Comparing means for comparing the outputs of the probe pairs, and outputting a signal having a sign and an absolute value according to the comparison result; an integrating means for integrating the history of the signal output from the comparing means and the past signal; The tracking mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the tracking mechanism is configured by amplifying means for amplifying a signal output from the integrating means and outputting the amplified signal as a control signal.
グビット列の走査により検出される前記第1および第2
のプローブの出力または前記複数組のプローブ対におけ
る出力を、2値化する2値化手段を有していることを特
徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のトラッキ
ング機構。 5. The first and second tracking mechanisms are detected by scanning the tracking bit string .
Output of each probe or in the multiple probe pairs
The tracking mechanism according to claim 1, further comprising a binarizing unit that binarizes the output .
第2のプローブの出力または前記複数組のプローブ対に
おける出力からの出力の最大値をホールドするピークホ
ールド手段と、前記出力があるしきい値を超えた時に、
前記ピークホールド手段に対してリセット信号を出力す
るしきい値検出手段と、を有していることを特徴とする
請求項1〜5のいずれか1項に記載のトラッキング機
構。Wherein said tracking mechanism, wherein the first and
The output of the second probe or the plurality of pairs of probes
Peak hold means for holding the maximum value of the output from the output, and when the output exceeds a certain threshold,
The tracking mechanism according to any one of claims 1 to 5, further comprising: a threshold detection unit that outputs a reset signal to the peak hold unit.
ト列を兼ねることを特徴とする請求項6に記載のトラッ
キング機構。7. The tracking mechanism according to claim 6, wherein the tracking bit string also serves as a data bit string.
ッキング機構を有する記録再生装置。 8. The tiger according to any one of claims 1 to 7.
Recording / reproducing apparatus having a locking mechanism.
に情報を記録再生する記録再生手段におけるトラッキン
グ方法であって、第1および第2のプローブからなるプローブ対を 備え、
該プローブ対によって該プローブ間隔と異なる間隔のト
ラッキングビット列を形成し、該プローブ対を記録再生
時にトラッキング走査して、前記トラッキングビット列
の走査により検出された前記第1および第2のプローブ
の出力を比較することによって、トラッキング制御する
ことを特徴とするトラッキング方法。9. A tracking method in recording / reproducing means for recording / reproducing information on / from a medium by relatively scanning the medium with a probe, comprising a probe pair consisting of a first probe and a second probe.
By the pair of probes to form a tracking bit string of different intervals between the probe interval, the probe pairs to track scanned during recording and reproduction, the tracking bit sequence the first and second probes is detected by scanning the <br/> A tracking method characterized by performing tracking control by comparing the outputs of the.
に記載のトラッキング方法。Tracking method described in.
複数組のプローブ対の出力を比較してトラッキング制御Tracking control by comparing the output of multiple probe pairs
する手段である請求項10に記載のトラッキング方法。The tracking method according to claim 10, which is a means for performing.
検出された前記第1および第2のプローブの出力または
前記複数組のプローブ対の出力は、比較手段によって比
較され、該比較結果に応じた符合と絶対値を持つ信号と
して出力され、過去の信号の履歴と足し合わされた後、
増幅して制御信号とされることを特徴とする請求項9〜
11のいずれか1項に記載のトラッキング方法。12. Outputs of the first and second probes detected by scanning the tracking bit string, or
The outputs of the plurality of pairs of probes are compared by the comparison means, output as a signal having a sign and an absolute value according to the comparison result, and after being added to the history of past signals,
10. The control signal is amplified and used as a control signal.
11. The tracking method according to any one of 11 above.
検出された前記第1および第2のプローブの出力または
前記複数組のプローブ対の出力は、2値化手段によって
2値化されることを特徴とする請求項9〜12のいずれ
か1項に記載のトラッキング方法。13. Outputs of the first and second probes detected by scanning the tracking bit string, or
13. The tracking method according to claim 9, wherein the outputs of the plurality of pairs of probes are binarized by binarizing means.
検出された前記第1および第2のプローブの出力または
前記複数組のプローブ対の出力は、該出力の最大値がピ
ークホールド手段によってホールドされ、前記出力があ
るしきい値を超えた時に、しきい値検出手段から前記ピ
ークホールド手段に対してリセット信号を出力すること
を特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載のト
ラッキング方法。14. Outputs of the first and second probes detected by scanning the tracking bit string, or
When the maximum value of the output is held by the peak hold means and the output exceeds a certain threshold value, a reset signal is output from the threshold value detection means to the peak hold means. The tracking method according to any one of claims 9 to 13, wherein
ット列を兼ねることを特徴とする請求項9〜14のいず
れか1項に記載のトラッキング方法。15. The tracking method according to claim 9, wherein the tracking bit string also serves as a data bit string.
上に情報を記録再生する記録再生装置におけるトラッキTrack in a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from
ング機構であって、The mechanism of トラッキングビット列と異なる間隔を有し、且つ該プロHas a different spacing from the tracking bit string and
ーブが第1番目から第N番目まで配列した複数のプローProbes arranged from the 1st to the Nth probe
ブを有するプローブ群と、A probe group having a probe, 該プローブ群を走査し、該走査により検出される偶数番The probe group is scanned, and an even number detected by the scanning
目のプローブからの信号の総和と、偶数番目のプローブThe sum of the signals from the eye probes and the even numbered probes
からの信号の総和を比較してトラッキング制御する手段Tracking control by comparing the sum of signals from
と、When, を有することを特徴とするトラッキング機構。A tracking mechanism comprising:
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---|---|---|---|
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