JP3209295B2 - Recording and playback device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、記録再生装置に関し、
さらに詳細には、原子間力顕微鏡、及び誘電体の分極反
転、圧電効果、焦電効果を応用した記録再生装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording / reproducing apparatus,
More specifically, the present invention relates to an atomic force microscope and a recording / reproducing apparatus using polarization inversion of a dielectric, a piezoelectric effect, and a pyroelectric effect.
【０００２】[0002]
【従来の技術】大容量の記録再生装置としては、磁気デ
ィスクや光ディスクが広く用いられている。これらの中
で最も高密度記録が可能な光ディスクにおいても、１ビ
ット当りの記録面積は使用する光の波長によって制限さ
れ、直径１μｍ程度である。2. Description of the Related Art Magnetic disks and optical disks are widely used as large-capacity recording / reproducing devices. Of these optical discs, the recording area per bit is limited by the wavelength of the light used, and the diameter of the optical disc is about 1 μm.
【０００３】１９８０年代初めに、固体表面を原子オー
ダーの分解能で観察できる装置として走査型トンネル顕
微鏡（以下「ＳＴＭ」という）が開発された。その後、
ＳＴＭの測定原理に基づくいくつかの新し顕微鏡が開発
された。このうち、原子間力顕微鏡（以下「ＡＦＭ」と
いう）は、試料と先端が鋭く尖った探針との間の引力や
斥力（原子間力）を検出して試料表面の凹凸を測定する
ものであり、ＳＴＭでは測定できない絶縁体を含む半導
体、金属、生体など広範な種類の材料の表面微細構造を
観察できる顕微鏡として実用化が進んできている。尚、
ＡＦＭは、レーザービームを用いた光てこ方式などによ
り、探針が設けられたカンチレバー（片持ち梁）の変位
（撓み）として原子間力を検出するものであるため、試
料表面の微小な領域と探針との間の微小な力をきわめて
高精度に制御することができる。[0003] In the early 1980's, a scanning tunneling microscope (hereinafter referred to as "STM") was developed as an apparatus capable of observing a solid surface with an atomic order resolution. afterwards,
Several new microscopes based on the STM measurement principle have been developed. Among them, an atomic force microscope (hereinafter, referred to as “AFM”) measures attraction or repulsion (atomic force) between a sample and a sharply pointed probe to measure unevenness on the surface of the sample. There is a microscope that can observe the surface microstructure of a wide variety of materials such as semiconductors, insulators, metals, and living bodies that cannot be measured by STM. still,
The AFM detects atomic force as displacement (bending) of a cantilever (cantilever) provided with a probe by an optical lever method using a laser beam or the like. A very small force between the probe and the probe can be controlled with extremely high precision.
【０００４】また、ＳＴＭを用いて書き込み／読み出し
を行い、誘電体薄膜を記録媒体とする、１ビット当たり
の記録領域が直径０．１μｍ以下の大容量記録再生装置
も提案されている（特開昭６３−１９３３４９号公
報）。Further, a large-capacity recording / reproducing apparatus in which writing / reading is performed using an STM and a dielectric thin film is used as a recording medium and a recording area per bit is 0.1 μm or less in diameter has been proposed (Japanese Patent Laid-Open Publication No. H11-163873). JP-A-63-193349).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、誘電体薄膜は
電気を通さないため、表面を安定に走査させることは困
難である。このため、誘電体からなる記録媒体の近傍
に、探針と誘電体との距離を制御するための導電体部分
を設ける必要があり、その結果、記録媒体の構成が複雑
になると共に、大気中で使用した場合にトンネル電流が
不安定となり、信頼性に欠けるという課題があった。However, since the dielectric thin film does not conduct electricity, it is difficult to scan the surface stably. For this reason, it is necessary to provide a conductor portion for controlling the distance between the probe and the dielectric near the recording medium made of a dielectric material. As a result, the configuration of the recording medium becomes complicated, In such a case, there is a problem that the tunnel current becomes unstable and lacks reliability.
【０００６】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、高密度記録が可能で、記録再生速度が早く、しか
も信頼性の高い記録再生装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a recording / reproducing apparatus which can perform high-density recording, has a high recording / reproducing speed, and has high reliability in order to solve the above-mentioned problems of the prior art.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る記録再生装置の第１の構成は、カンチ
レバーの先端に設けた導電性探針を誘電体からなる記録
媒体に接触させて、この記録媒体に情報を記録又は再生
する記録再生装置であって、前記導電性探針を前記記録
媒体から略一定の斥力を受ける状態で接触させ、前記記
録媒体の微小領域に電界を印加し、前記記録媒体の誘電
分極方向を制御することにより情報の書き込みを行う情
報書き込み手段と、前記記録媒体に光を照射した際に誘
起される電圧あるいは電流を、前記導電性探針を用いて
計測することにより情報の読み出しを行う情報読み出し
手段とを設けたことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a recording / reproducing apparatus according to the present invention, wherein a conductive probe provided at a tip of a cantilever is brought into contact with a recording medium made of a dielectric material. A recording / reproducing apparatus for recording or reproducing information on or from the recording medium, wherein the conductive probe is brought into contact with the recording medium under a substantially constant repulsive force to apply an electric field to a minute area of the recording medium. An information writing unit for writing information by controlling the direction of dielectric polarization of the recording medium, and a voltage or current induced when the recording medium is irradiated with light, using the conductive probe. Information reading means for reading information by measurement is provided.
【０００８】本発明に係る記録再生装置の第２の構成
は、カンチレバーの先端に設けた導電性探針を誘電体か
らなる記録媒体に接触させて、この記録媒体に情報を記
録又は再生する記録再生装置であって、前記導電性探針
を前記記録媒体から略一定の斥力を受ける状態で接触さ
せ、前記記録媒体の微小領域に電界を印加し、前記記録
媒体の誘電分極方向を制御することにより情報の書き込
みを行う情報書き込み手段と、前記記録媒体に振動を印
加した際に誘起される電圧あるいは電流を、前記導電性
探針を用いて計測することにより情報の読み出しを行う
情報読み出し手段とを設けたことを特徴とする。A second configuration of the recording / reproducing apparatus according to the present invention is a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a recording medium made of a dielectric by bringing a conductive probe provided at the tip of a cantilever into contact with the recording medium. A reproducing apparatus, wherein the conductive probe is brought into contact with the recording medium in a state of receiving a substantially constant repulsion from the recording medium, an electric field is applied to a minute area of the recording medium, and a dielectric polarization direction of the recording medium is controlled. Information writing means for writing information by, and information reading means for reading information by measuring the voltage or current induced when applying vibration to the recording medium using the conductive probe Is provided.
【０００９】前記第１又は第２の構成においては、記録
媒体及び導電性探針の少なくとも一方に、前記記録媒体
と前記導電性探針との相対位置を制御する圧電体微動装
置を設けるのが好ましい。In the first or second configuration, at least one of the recording medium and the conductive probe is provided with a piezoelectric fine movement device for controlling a relative position between the recording medium and the conductive probe. preferable.
【００１０】また、前記第１又は第２の構成において
は、導電性探針が、誘電体で形成された探針の表面を導
電性物質で被覆した構成であるのが好ましい。また、前
記第１又は第２の構成においては、導電性探針が導電性
を有する針状結晶からなるのが好ましく、さらには、針
状結晶が酸化亜鉛、セレン化亜鉛及び炭化シリコンから
選ばれる一つであるのが好ましい。In the first or second configuration, it is preferable that the conductive probe has a configuration in which the surface of the probe formed of a dielectric is covered with a conductive material. In the first or second configuration, the conductive probe is preferably made of a needle-like crystal having conductivity, and further, the needle-like crystal is selected from zinc oxide, zinc selenide, and silicon carbide. Preferably it is one.
【００１１】また、前記第１の構成においては、記録媒
体に照射される光が赤外光であるのが好ましい。また、
前記第１の構成においては、導電性探針が読み出し光を
透過する材料で構成されるのが好ましく、さらには、導
電性探針に光を導入し、前記導電性探針の先端から記録
媒体に光を照射するのが好ましい。In the first configuration, it is preferable that the light irradiated on the recording medium is infrared light. Also,
In the first configuration, it is preferable that the conductive probe is made of a material that transmits readout light, and furthermore, light is introduced into the conductive probe, and a recording medium is introduced from the tip of the conductive probe. It is preferable to irradiate light.
【００１２】また、前記第２の構成においては、導電性
探針が記録媒体に接触する力を制御することにより、前
記記録媒体に振動を印加するのが好ましい。また、前記
第２の構成においては、外部振動印加手段によって記録
媒体を振動させるのが好ましい。In the second configuration, it is preferable that vibration is applied to the recording medium by controlling a force with which the conductive probe contacts the recording medium. In the second configuration, it is preferable that the recording medium is vibrated by an external vibration applying unit.
【００１３】[0013]
【作用】前記本発明の第１又は第２の構成によれば、導
電性探針と記録媒体との間に小さな斥力が働く領域で作
動させることができるため、導電性探針と記録媒体との
相対速度を大きくでき、その結果、記録再生速度を高め
ることができる。また、情報の書き込みを、記録媒体の
誘電分極方向を制御することによって行うものであるた
め、１ビット当たり直径１μｍ以下の領域での記録が可
能となる。さらに、情報の読み出しは、記録媒体の焦電
効果（記録媒体の温度の変化による電圧の誘起）あるい
は圧電効果（記録媒体へ印加される圧力の変化による電
圧の誘起）を利用して行うものであるため、簡単な構成
で高密度、高性能な記録再生装置を実現することができ
る。According to the first or second configuration of the present invention, the operation can be performed in a region where a small repulsive force acts between the conductive probe and the recording medium. Can be increased, and as a result, the recording / reproducing speed can be increased. In addition, since information is written by controlling the dielectric polarization direction of the recording medium, recording can be performed in an area having a diameter of 1 μm or less per bit. Further, information is read out by utilizing the pyroelectric effect of the recording medium (induction of voltage due to a change in temperature of the recording medium) or the piezoelectric effect (induction of voltage due to a change in pressure applied to the recording medium). Therefore, a high-density, high-performance recording / reproducing apparatus can be realized with a simple configuration.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。図１は本発明に係る記録再生装置の一実施
例の記録再生部分の構成図である。以下、図１を参照し
ながらその構成を動作と共に説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. FIG. 1 is a configuration diagram of a recording / reproducing portion of an embodiment of a recording / reproducing apparatus according to the present invention. Hereinafter, the configuration and the operation will be described with reference to FIG.
【００１５】記録媒体３としては、厚さ０．１μｍのフ
ッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とトリフルオロエチレン（Ｔ
ｒＦＥ）との７：３の共重合体薄膜を用いた。この記録
媒体３は、比抵抗が０．０１Ω・ｃｍのシリコン基板２
の上に、溶媒としてヂメチルホルムアミドを用いスピン
コート法によって作成した。シリコン基板２は、回転駆
動可能な金属製の円盤１上に配置され、この円盤１を介
して外部に電気的に接続されている。As the recording medium 3, vinylidene fluoride (VDF) and trifluoroethylene (TDF) having a thickness of 0.1 μm are used.
A 7: 3 copolymer thin film with rFE) was used. This recording medium 3 is a silicon substrate 2 having a specific resistance of 0.01 Ω · cm.
Was prepared by spin coating using dimethylformamide as a solvent. The silicon substrate 2 is disposed on a rotatable metal disk 1 and is electrically connected to the outside via the disk 1.
【００１６】導電性の探針４は、長さ１０μｍの酸化亜
鉛の針状結晶からなり、厚さ０．５μｍ、長さ２００μ
ｍ、幅４０μｍの矩形状窒化珪素からなる薄膜カンチレ
バー５の先端に接着剤によって固定されている。尚、酸
化亜鉛の針状結晶の比抵抗は数Ω・ｃｍである。カンチ
レバー５の表面には厚さ０．１μｍの金属薄膜６が設け
られており、該金属薄膜６の一端は導電性探針４に接続
されている。これにより、後記する赤色発光半導体レー
ザー８から照射されるレーザー光を反射することができ
ると共に、導電性探針４に電圧を印加し、記録媒体３に
誘起される電圧を測定することができる。The conductive probe 4 is made of a needle-like crystal of zinc oxide having a length of 10 μm, and has a thickness of 0.5 μm and a length of 200 μm.
It is fixed to the tip of a thin film cantilever 5 made of rectangular silicon nitride having a width of 40 μm and a width of 40 μm by an adhesive. The specific resistance of the zinc oxide needle crystal is several Ω · cm. A metal thin film 6 having a thickness of 0.1 μm is provided on the surface of the cantilever 5, and one end of the metal thin film 6 is connected to the conductive probe 4. Thereby, the laser light emitted from the red light emitting semiconductor laser 8 described later can be reflected, and a voltage can be applied to the conductive probe 4 and the voltage induced in the recording medium 3 can be measured.
【００１７】赤色発光半導体レーザー８及び２分割フォ
トダイオード９は、カンチレバー５にレーザー光を照射
し、その反射光を検出するためのものであり、光テコを
構成している。そして、この光テコによってカンチレバ
ー５の変位（撓み）を測定し、カンチレバー５のバネ定
数から換算される力を検出することにより、探針４と記
録媒体３との間に働く力を検出することができる。The red light emitting semiconductor laser 8 and the two-division photodiode 9 are for irradiating the cantilever 5 with laser light and detecting the reflected light, and constitute an optical lever. Then, the displacement (deflection) of the cantilever 5 is measured by the optical lever, and the force converted from the spring constant of the cantilever 5 is detected, thereby detecting the force acting between the probe 4 and the recording medium 3. Can be.
【００１８】赤外光半導体レーザー１０は、探針４と接
触する部分の記録媒体３に赤外光を照射し、記録媒体３
に電圧を誘起させるためのものである。また、圧電体微
動装置７は、記録媒体３の表面に垂直な方向（Ｚ方向）
と、記録媒体３の移動方向（Ｘ方向）とＺ方向の双方に
直交する方向（Ｙ方向）に探針４を制御するためのもの
である。また、トラッキングサーボ機構１１は、探針
４、カンチレバー５の変位測定系、圧電体微動装置７な
どを、Ｙ方向に大きく移動させるためのものである。The infrared semiconductor laser 10 irradiates the recording medium 3 at the portion in contact with the probe 4 with infrared light, and
This is for inducing a voltage in the device. Further, the piezoelectric fine movement device 7 moves in a direction perpendicular to the surface of the recording medium 3 (Z direction).
And for controlling the probe 4 in a direction (Y direction) orthogonal to both the moving direction (X direction) and the Z direction of the recording medium 3. The tracking servo mechanism 11 is for moving the probe 4, the displacement measurement system of the cantilever 5, the piezoelectric fine movement device 7, and the like largely in the Y direction.
【００１９】次に、上記のように構成された記録再生装
置を用いた情報の書き込み／読み出し操作について説明
する。まず、探針４の下での記録媒体３の移動速度が１
ｃｍ／ｓｅｃとなるように円盤１を回転させる。次い
で、赤色発光半導体レーザー８からカンチレバー５にレ
ーザー光を照射し、その反射光を２分割フォトダイオー
ド９で検出することによって、探針４から記録媒体３に
印加される力を検出する。この検出力が一定となるよう
に、圧電体微動装置７を用いて探針４をＺ方向にフィー
ドバック制御し、記録媒体３に対する探針４の力が一定
値（約１×１０-9Ｎ）となるようにする。そして、この
状態で探針４に３０Ｖ、５μｓｅｃのパルス電圧を１０
μｓｅｃごとに数回印加し、記録媒体３の微小領域に電
界を印加して記録媒体３の誘電分極方向を制御すること
により、情報の書き込みを行う。尚、このように小さな
斥力が働く領域で動作させれば、探針４と記録媒体３と
の摩擦力を小さくでき、記録再生速度を高めることがで
きる。Next, an operation of writing / reading information using the recording / reproducing apparatus configured as described above will be described. First, the moving speed of the recording medium 3 under the probe 4 is 1
The disk 1 is rotated so as to become cm / sec. Next, a laser beam is emitted from the red light emitting semiconductor laser 8 to the cantilever 5, and the reflected light is detected by the two-division photodiode 9, thereby detecting the force applied from the probe 4 to the recording medium 3. The probe 4 is feedback-controlled in the Z direction using the piezoelectric fine movement device 7 so that the detection force is constant, and the force of the probe 4 on the recording medium 3 is constant (about 1 × 10 −9 N). So that In this state, a pulse voltage of 30 V and 5 μsec is applied to the probe 4 for 10 seconds.
Information is written by applying a voltage several times every μsec and applying an electric field to a minute area of the recording medium 3 to control the dielectric polarization direction of the recording medium 3. By operating in such an area where a small repulsive force acts, the frictional force between the probe 4 and the recording medium 3 can be reduced, and the recording / reproducing speed can be increased.
【００２０】情報の読み出しは、赤外光半導体レーザー
１０を用いて、チョッピング周波数１ＭＨｚの赤外レー
ザー光パルスを、探針４が接触している部分の記録媒体
３に照射し、記録媒体３に誘起される電圧（焦電効果）
を探針４を介して金属薄膜６の電圧として測定すること
によって行う。赤外レーザー光パルスの照射面積は、１
つの信号が記録されている面積より十分大きくても問題
はないため、直径約５００μｍとした。金属薄膜６の電
圧をロックインアンプによって検出したところ、情報が
記録されていない部分では数μＶ以下であったが、情報
を記録した部分では数十μＶであった。また、書き込み
時の電界の方向によって、位相が１８０度ずれて検出さ
れた。尚、金属薄膜６からの出力を高感度電流電圧変換
器に導入すれば、電流値の変化によっても情報の読み出
しを行うことができる。また、情報が記録されている部
分は直径約８０ｎｍの領域であることが分かった。この
ことは、直径８０ｎｍの微小な領域に１つの情報を書き
込み、かつ、読み出すことができ、超高密度の記録再生
を行うことができることを意味している。情報の読み出
しに赤外光を用いたが、可視光よりも吸収され易く高感
度が得られた。尚、本実施例のように酸化亜鉛の針状結
晶からなる導電性透明探針を用いれば、探針中に光を導
入し探針先端から記録媒体３に光を照射することも可能
である。To read information, an infrared semiconductor laser 10 is used to irradiate an infrared laser light pulse having a chopping frequency of 1 MHz to the recording medium 3 where the probe 4 is in contact. Induced voltage (pyroelectric effect)
Is measured as the voltage of the metal thin film 6 via the probe 4. The irradiation area of the infrared laser light pulse is 1
Since there is no problem if the area is sufficiently larger than the area where one signal is recorded, the diameter is set to about 500 μm. When the voltage of the metal thin film 6 was detected by a lock-in amplifier, the voltage was several μV or less in a portion where information was not recorded, but was several tens μV in a portion where information was recorded. Further, the phase was detected to be shifted by 180 degrees depending on the direction of the electric field at the time of writing. Incidentally, if the output from the metal thin film 6 is introduced into the high-sensitivity current-voltage converter, information can be read even by a change in the current value. It was also found that the portion where information was recorded was a region having a diameter of about 80 nm. This means that one piece of information can be written to and read from a minute area having a diameter of 80 nm, and recording and reproduction at an ultra-high density can be performed. Although infrared light was used for reading information, it was more easily absorbed than visible light and high sensitivity was obtained. If a conductive transparent probe made of needle-like zinc oxide is used as in this embodiment, light can be introduced into the probe and the recording medium 3 can be irradiated with light from the tip of the probe. .
【００２１】情報の読み出し方法としては、他に記録媒
体３の圧電的性質を用いる方法もある。すなわち、圧電
体微動装置７に３０Ｖ、５μｓｅｃのパルス電圧を１０
μｓｅｃごとに印加して、探針４をＺ方向に振動させ、
記録媒体３に誘起される電圧（圧電効果）を探針４を介
して金属薄膜６の電圧として測定することにより、記録
された情報を読み出すことができる。これは、記録媒体
３の微小領域の分極の有無や分極方向によって金属薄膜
６から検出される電圧の大きさや極性が変化することに
よるものである。また、圧電効果を利用して記録媒体３
に電圧を発生させる方法としては、他に円盤１に圧電体
を取り付け、記録媒体３の全面に振動を印加する方法も
ある。As another method for reading information, there is a method using the piezoelectric property of the recording medium 3. That is, a pulse voltage of 30 V and 5 μsec is applied to the piezoelectric fine movement device 7 for 10
The probe 4 is vibrated in the Z direction by applying
By measuring the voltage (piezoelectric effect) induced in the recording medium 3 as the voltage of the metal thin film 6 via the probe 4, the recorded information can be read. This is because the magnitude or polarity of the voltage detected from the metal thin film 6 changes depending on the presence or absence of polarization and the polarization direction of the minute region of the recording medium 3. Also, the recording medium 3 utilizing the piezoelectric effect
As another method for generating a voltage, a method of attaching a piezoelectric body to the disk 1 and applying vibration to the entire surface of the recording medium 3 is also available.
【００２２】尚、導電性探針としては、可視光から２．
５μｍ程度の赤外光をよく透過し、検出用の赤外光を外
部から照射する場合にも記録媒体に探針の影を作ること
がなく、また、赤外光を導入し、探針先端から照射する
ことも可能である点で、上記した酸化亜鉛の針状結晶を
用いるのが好ましいが、必ずしもこれに限定されるもの
ではなく、例えば、金属探針やセレン化亜鉛、炭化シリ
コンなどの結晶を用いることもできる。また、先端を尖
らせたガラスファイバーの表面を金属や導電性透明薄膜
で被覆した探針を用いることもできる。In addition, as the conductive probe, 2.
The infrared light of about 5 μm is well transmitted, and even when the infrared light for detection is irradiated from the outside, the shadow of the probe is not formed on the recording medium. It is preferable to use the above-described needle-shaped crystals of zinc oxide in that it is possible to irradiate from, but is not necessarily limited thereto, for example, a metal probe, zinc selenide, silicon carbide, etc. Crystals can also be used. Further, it is also possible to use a probe in which the surface of a glass fiber having a sharpened tip is coated with a metal or a conductive transparent thin film.
【００２３】また、本実施例においては、記録媒体とし
て有機材料を用いているが、必ずしもこれに限定される
ものではなく、チタン酸鉛系、ニオブ酸リチウム系、タ
ンタル酸リチウム系などの無機誘電体材料であっても安
定に動作させることができる。In this embodiment, an organic material is used as a recording medium. However, the present invention is not limited to this, and inorganic recording media such as lead titanate, lithium niobate, and lithium tantalate can be used. Even if it is a body material, it can be operated stably.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る記録
再生装置の第１又は第２の構成によれば、導電性探針と
記録媒体との間に小さな斥力が働く領域で作動させるこ
とができるため、導電性探針と記録媒体との相対速度を
大きくでき、その結果、記録再生速度を高めることがで
きる。また、情報の書き込みを、記録媒体の誘電分極方
向を制御することによって行うものであるため、１ビッ
ト当たり直径１μｍ以下の領域での記録が可能となる。
さらに、情報の読み出しは、記録媒体の焦電効果（記録
媒体の温度の変化による電圧の誘起）あるいは圧電効果
（記録媒体へ印加される圧力の変化による電圧の誘起）
を利用して行うものであるため、簡単な構成で高密度、
高性能な記録再生装置を実現することができる。尚、こ
の装置は１秒以内でランダムアクセスできるため、長時
間の映像情報の記録再生装置として最適である。また、
導電性探針の形状をさらに先鋭化することにより、記録
面積をさらに小さくすることができるので、より超高密
度の記録再生装置を実現することも可能となる。As described above, according to the first or second configuration of the recording / reproducing apparatus according to the present invention, the recording / reproducing apparatus operates in a region where a small repulsive force acts between the conductive probe and the recording medium. Therefore, the relative speed between the conductive probe and the recording medium can be increased, and as a result, the recording / reproducing speed can be increased. In addition, since information is written by controlling the dielectric polarization direction of the recording medium, recording can be performed in an area having a diameter of 1 μm or less per bit.
Further, information is read out by a pyroelectric effect of the recording medium (induction of a voltage due to a change in the temperature of the recording medium) or a piezoelectric effect (induction of a voltage by a change in pressure applied to the recording medium).
Because it is performed using the simple configuration, high density,
A high-performance recording / reproducing device can be realized. Note that this device can be randomly accessed within one second, and thus is optimal as a long-time video information recording / reproducing device. Also,
By further sharpening the shape of the conductive probe, the recording area can be further reduced, so that a recording / reproducing apparatus with a higher density can be realized.
【図１】本発明に係る記録再生装置の一実施例の記録再
生部分の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a recording / reproducing portion of an embodiment of a recording / reproducing apparatus according to the present invention.
１ 円盤 ２ 基板 ３ 記録媒体 ４ 導電性探針 ５ カンチレバー ６ 金属薄膜 ７ 圧電体微動装置 ８ 赤色発光半導体レーザー ９ ２分割フォトダイオード １０ 赤外光半導体レーザー １１ トラッキングサーボ機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Disc 2 Substrate 3 Recording medium 4 Conductive probe 5 Cantilever 6 Metal thin film 7 Piezoelectric fine movement device 8 Red light emitting semiconductor laser 9 Two-part photodiode 10 Infrared light semiconductor laser 11 Tracking servo mechanism
フロントページの続き (72)発明者 横山 和夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−3839（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−37416（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−36364（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 9/14 G11B 9/02 G11B 11/00 G11B 11/26 Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Yokoyama 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-64-3839 (JP, A) JP-A-52-37416 (JP) (A) JP-A-6-36364 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 9/14 G11B 9/02 G11B 11/00 G11B 11/26
Claims (11)
を誘電体からなる記録媒体に接触させて、この記録媒体
に情報を記録又は再生する記録再生装置であって、前記
導電性探針を前記記録媒体から略一定の斥力を受ける状
態で接触させ、前記記録媒体の微小領域に電界を印加
し、前記記録媒体の誘電分極方向を制御することにより
情報の書き込みを行う情報書き込み手段と、前記記録媒
体に光を照射した際に誘起される電圧あるいは電流を、
前記導電性探針を用いて計測することにより情報の読み
出しを行う情報読み出し手段とを設けたことを特徴とす
る記録再生装置。1. A recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a recording medium made of a dielectric by bringing a conductive probe provided at a tip of a cantilever into contact with a recording medium made of a dielectric material. An information writing unit for writing information by contacting the recording medium while receiving a substantially constant repulsive force from the recording medium, applying an electric field to a minute area of the recording medium, and controlling a dielectric polarization direction of the recording medium; The voltage or current induced when the recording medium is irradiated with light,
A recording / reproducing apparatus comprising: an information reading unit that reads out information by measuring using the conductive probe.
を誘電体からなる記録媒体に接触させて、この記録媒体
に情報を記録又は再生する記録再生装置であって、前記
導電性探針を前記記録媒体から略一定の斥力を受ける状
態で接触させ、前記記録媒体の微小領域に電界を印加
し、前記記録媒体の誘電分極方向を制御することにより
情報の書き込みを行う情報書き込み手段と、前記記録媒
体に振動を印加した際に誘起される電圧あるいは電流
を、前記導電性探針を用いて計測することにより情報の
読み出しを行う情報読み出し手段とを設けたことを特徴
とする記録再生装置。2. A recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information on / from a recording medium made of a dielectric by bringing a conductive probe provided at a tip of a cantilever into contact with a recording medium made of a dielectric material. An information writing unit for writing information by contacting the recording medium while receiving a substantially constant repulsive force from the recording medium, applying an electric field to a minute area of the recording medium, and controlling a dielectric polarization direction of the recording medium; A recording / reproducing apparatus comprising: information reading means for reading information by measuring a voltage or a current induced when a vibration is applied to a recording medium using the conductive probe.
方に、前記記録媒体と前記導電性探針との相対位置を制
御する圧電体微動装置を設けた請求項１又は２に記載の
記録再生装置。3. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein a piezoelectric fine movement device for controlling a relative position between the recording medium and the conductive probe is provided on at least one of the recording medium and the conductive probe. apparatus.
の表面を導電性物質で被覆した構成である請求項１又は
２に記載の記録再生装置。4. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the conductive probe has a structure in which a surface of the probe formed of a dielectric is coated with a conductive material.
らなる請求項１又は２に記載の記録再生装置。5. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the conductive probe is made of a needle-like crystal having conductivity.
炭化シリコンから選ばれる一つである請求項５に記載の
記録再生装置。6. The recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein the needle-like crystal is one selected from zinc oxide, zinc selenide, and silicon carbide.
請求項１に記載の記録再生装置。7. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the light applied to the recording medium is infrared light.
で構成される請求項１に記載の記録再生装置。8. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the conductive probe is made of a material that transmits readout light.
針の先端から記録媒体に光を照射する請求項８に記載の
記録再生装置。9. The recording / reproducing apparatus according to claim 8, wherein light is introduced into the conductive probe, and the recording medium is irradiated with light from the tip of the conductive probe.
制御することにより、前記記録媒体に振動を印加する請
求項２に記載の記録再生装置。10. The recording / reproducing apparatus according to claim 2, wherein a vibration is applied to the recording medium by controlling a force of the conductive probe contacting the recording medium.
振動させる請求項２に記載の記録再生装置。11. The recording / reproducing apparatus according to claim 2, wherein the recording medium is vibrated by external vibration applying means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06167993A JP3209295B2 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Recording and playback device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06167993A JP3209295B2 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Recording and playback device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06274950A JPH06274950A (en) | 1994-09-30 |
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Family
ID=13178195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06167993A Expired - Fee Related JP3209295B2 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Recording and playback device |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP3209295B2 (en) |
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-
1993
- 1993-03-22 JP JP06167993A patent/JP3209295B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06274950A (en) | 1994-09-30 |
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