JPH06195775A - 記録再生方法およびその装置 - Google Patents
記録再生方法およびその装置Info
- Publication number
- JPH06195775A JPH06195775A JP34375692A JP34375692A JPH06195775A JP H06195775 A JPH06195775 A JP H06195775A JP 34375692 A JP34375692 A JP 34375692A JP 34375692 A JP34375692 A JP 34375692A JP H06195775 A JPH06195775 A JP H06195775A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 記録再生方法およびその装置を、記録媒体に
加工を施してトラッキング溝を形成したりウォブリング
を行わずともトラッキング可能なようにする。 【構成】 記録再生装置10では、再生時のトンネル電
圧Vt がバンドパスフィルタ25に入力されて、トラッ
キング信号Tのみが取り出される。ここで、トラッキン
グ信号Tの周波数は、互いに隣接する記録ビット列ごと
に変化しているため、周波数の異なる第1および第2の
差信号が第1および第2の同調検波回路27,28から
それぞれ出力される。第1の差信号の出力レベルと第2
の差信号の出力レベルとがコンパレータ29で比較され
ることにより、第1の差信号の出力レベルと第2の差信
号の出力レベルの大小関係からプローブ11の記録ビッ
ト列からのずれ方向がわかるとともに、第1の差信号の
出力レベルと第2の差信号の出力レベルの差からプロー
ブ11の記録ビット列からのずれ量がわかる。
加工を施してトラッキング溝を形成したりウォブリング
を行わずともトラッキング可能なようにする。 【構成】 記録再生装置10では、再生時のトンネル電
圧Vt がバンドパスフィルタ25に入力されて、トラッ
キング信号Tのみが取り出される。ここで、トラッキン
グ信号Tの周波数は、互いに隣接する記録ビット列ごと
に変化しているため、周波数の異なる第1および第2の
差信号が第1および第2の同調検波回路27,28から
それぞれ出力される。第1の差信号の出力レベルと第2
の差信号の出力レベルとがコンパレータ29で比較され
ることにより、第1の差信号の出力レベルと第2の差信
号の出力レベルの大小関係からプローブ11の記録ビッ
ト列からのずれ方向がわかるとともに、第1の差信号の
出力レベルと第2の差信号の出力レベルの差からプロー
ブ11の記録ビット列からのずれ量がわかる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録再生方法およびそ
の装置に関し、特に、走査型トンネル顕微鏡の原理また
は原子間力顕微鏡の原理を応用した記録再生方法および
その装置に関する。
の装置に関し、特に、走査型トンネル顕微鏡の原理また
は原子間力顕微鏡の原理を応用した記録再生方法および
その装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高密度な記録再生方法としては、従来か
ら種々の方法が知られているが、その代表的なものとし
て、磁気を用いた記録再生方法と光を用いた記録再生方
法とがある。しかし、磁気を用いた記録再生方法では、
記録再生に使用する磁気ヘッドなどの装置上の制約か
ら、記録波長としては1μm程度が限界である。また、
光を用いた記録再生方法では、記録再生に使用する光の
ビーム径から、記録波長としては1〜0.5μm程度が
限界である。
ら種々の方法が知られているが、その代表的なものとし
て、磁気を用いた記録再生方法と光を用いた記録再生方
法とがある。しかし、磁気を用いた記録再生方法では、
記録再生に使用する磁気ヘッドなどの装置上の制約か
ら、記録波長としては1μm程度が限界である。また、
光を用いた記録再生方法では、記録再生に使用する光の
ビーム径から、記録波長としては1〜0.5μm程度が
限界である。
【0003】これに対して、近年、水平分解能が数Å以
下および垂直分解能が1Å以下の高分解能で固体の表面
状態を分析できる走査型トンネル顕微鏡(STM)が開
発され(G. Binnig et al., Helvetica Physica Acta, 5
5, 726, 1982) 、走査型トンネル顕微鏡の原理を用いて
記録媒体表面上に凹凸または電子状態の変化をnmのオ
ーダーで記録再生する記録再生方法が、米国特許第45
75822号明細書,特開昭63−161552号公報
および特開昭63−161553号公報などで提案され
ている。かかる走査型トンネル顕微鏡の原理を利用した
従来の記録再生方法としては、たとえば、平坦でかつ表
面に導電層を有する記録媒体に高エネルギーのイオンビ
ームを照射してエッチングすることによりトラッキング
用溝を形成するとともに、そのイオンビーム強度を記録
信号に従って強度変調してくぼみを形成することにより
記録ビットを形成したのち、走査型トンネル顕微鏡の原
理を用いて記録信号を再生することで、約50Gビット
/cm2 という高密度の記録再生を行うものが提案され
ている(特開平1−151035号公報)。
下および垂直分解能が1Å以下の高分解能で固体の表面
状態を分析できる走査型トンネル顕微鏡(STM)が開
発され(G. Binnig et al., Helvetica Physica Acta, 5
5, 726, 1982) 、走査型トンネル顕微鏡の原理を用いて
記録媒体表面上に凹凸または電子状態の変化をnmのオ
ーダーで記録再生する記録再生方法が、米国特許第45
75822号明細書,特開昭63−161552号公報
および特開昭63−161553号公報などで提案され
ている。かかる走査型トンネル顕微鏡の原理を利用した
従来の記録再生方法としては、たとえば、平坦でかつ表
面に導電層を有する記録媒体に高エネルギーのイオンビ
ームを照射してエッチングすることによりトラッキング
用溝を形成するとともに、そのイオンビーム強度を記録
信号に従って強度変調してくぼみを形成することにより
記録ビットを形成したのち、走査型トンネル顕微鏡の原
理を用いて記録信号を再生することで、約50Gビット
/cm2 という高密度の記録再生を行うものが提案され
ている(特開平1−151035号公報)。
【0004】また、走査型トンネル顕微鏡の技術を応用
した原子間力顕微鏡(AFM)も開発され(G. Binnig e
t al., Phy. Rev. Lett., 56, 930, 1986)、記録媒体の
表面の凹凸情報を得ることができるようになっている。
このような原子間力顕微鏡の原理を応用した記録再生装
置が、特開平1−245445号公報に開示されてい
る。
した原子間力顕微鏡(AFM)も開発され(G. Binnig e
t al., Phy. Rev. Lett., 56, 930, 1986)、記録媒体の
表面の凹凸情報を得ることができるようになっている。
このような原子間力顕微鏡の原理を応用した記録再生装
置が、特開平1−245445号公報に開示されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した走査型トンネ
ル顕微鏡の原理を応用した記録再生装置においては、記
録媒体上に形成される記録ビットが極めて小さく、これ
に対応したトラッキング方法が常に懸案となっており、
以下に示すようなトラッキング方法が提案されている。 (1)何らかの手段により記録媒体に加工を施し(たと
えば、直線上の溝を記録媒体上に形成し)、加工したも
のをトラッキング用のマーカーとして利用するトラッキ
ング方法。 (2)記録媒体基板の持つ原子配列などをそのままトラ
ッキング信号として検出するトラッキング方法。 (3)記録媒体上に形成された記録ビット上をプローブ
電極が走査する際に、プローブ電極をウォブリングする
ことによりトラッキングを行うトラッキング方法。
ル顕微鏡の原理を応用した記録再生装置においては、記
録媒体上に形成される記録ビットが極めて小さく、これ
に対応したトラッキング方法が常に懸案となっており、
以下に示すようなトラッキング方法が提案されている。 (1)何らかの手段により記録媒体に加工を施し(たと
えば、直線上の溝を記録媒体上に形成し)、加工したも
のをトラッキング用のマーカーとして利用するトラッキ
ング方法。 (2)記録媒体基板の持つ原子配列などをそのままトラ
ッキング信号として検出するトラッキング方法。 (3)記録媒体上に形成された記録ビット上をプローブ
電極が走査する際に、プローブ電極をウォブリングする
ことによりトラッキングを行うトラッキング方法。
【0006】しかしながら、上記(1)および上記
(2)のトラッキング方法では、記録媒体に大きな制約
が課せられてしまうという問題がある。すなわち、記録
媒体を加工しようとすれば、記録媒体はその加工プロセ
スに耐えられるものでなければならないし、その加工形
状も極めて高精度でなければならない。また、基板の原
子配列を利用しようとすれば、結晶性の基板に限られて
しまう。一方、上記(3)のトラッキング方法では、プ
ローブを記録ビット列に垂直な方向に周期的に走査制御
する機構が必要となり、装置全体が複雑になるという問
題がある。
(2)のトラッキング方法では、記録媒体に大きな制約
が課せられてしまうという問題がある。すなわち、記録
媒体を加工しようとすれば、記録媒体はその加工プロセ
スに耐えられるものでなければならないし、その加工形
状も極めて高精度でなければならない。また、基板の原
子配列を利用しようとすれば、結晶性の基板に限られて
しまう。一方、上記(3)のトラッキング方法では、プ
ローブを記録ビット列に垂直な方向に周期的に走査制御
する機構が必要となり、装置全体が複雑になるという問
題がある。
【0007】本発明の目的は、記録媒体に加工を施して
トラッキング溝を形成したりウォブリングを行わずとも
トラッキング可能な記録再生方法およびその装置を提供
することにある。
トラッキング溝を形成したりウォブリングを行わずとも
トラッキング可能な記録再生方法およびその装置を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の記録再生方法
は、非記録状態以外に1種類以上の状態変化が形成可能
な記録媒体に沿ってプローブを相対的に走査させなが
ら、記録情報にトラッキング情報を重畳させた信号に応
じたパルス電圧を該プローブと該記録媒体との間に印加
することにより、該記録媒体上に記録ビット列を形成し
て、該記録媒体に前記記録情報および前記トラッキング
情報を記録し、前記記録ビット列が形成された前記記録
媒体に沿って前記プローブを相対的に走査させながら、
該プローブと該記録媒体との間に流れるトンネル電流を
検出し、該検出したトンネル電流から前記トラッキング
情報を再生し、該再生したトラッキング情報から前記プ
ローブのトラッキング制御に必要なトラッキング制御情
報を検出して、該検出したトラッキング制御情報に応じ
て前記プローブの再生時の走査を制御する。
は、非記録状態以外に1種類以上の状態変化が形成可能
な記録媒体に沿ってプローブを相対的に走査させなが
ら、記録情報にトラッキング情報を重畳させた信号に応
じたパルス電圧を該プローブと該記録媒体との間に印加
することにより、該記録媒体上に記録ビット列を形成し
て、該記録媒体に前記記録情報および前記トラッキング
情報を記録し、前記記録ビット列が形成された前記記録
媒体に沿って前記プローブを相対的に走査させながら、
該プローブと該記録媒体との間に流れるトンネル電流を
検出し、該検出したトンネル電流から前記トラッキング
情報を再生し、該再生したトラッキング情報から前記プ
ローブのトラッキング制御に必要なトラッキング制御情
報を検出して、該検出したトラッキング制御情報に応じ
て前記プローブの再生時の走査を制御する。
【0009】ここで、前記記録情報と前記トラッキング
情報とを時分割で重畳させてもよい。
情報とを時分割で重畳させてもよい。
【0010】また、前記記録媒体上の互いに隣接するト
ラック間で、前記トラッキング情報を異ならせてもよ
い。
ラック間で、前記トラッキング情報を異ならせてもよ
い。
【0011】または、本発明の記録再生方法は、非記録
状態以外に1種類以上の状態変化が形成可能な記録媒体
に沿ってプローブを相対的に走査させながら、記録情報
にトラッキング情報を重畳させた信号に応じたパルス電
圧を該プローブと該記録媒体との間に印加することによ
り、該記録媒体上に記録ビット列を形成して、該記録媒
体に前記記録情報および前記トラッキング情報を記録
し、前記記録ビット列が形成された前記記録媒体に沿っ
て前記プローブを相対的に走査させながら、該プローブ
と該記録媒体との間に働く力を力−変位変換により変位
として検出し、該検出した変位から前記トラッキング情
報を再生し、該再生したトラッキング情報から前記プロ
ーブのトラッキング制御に必要なトラッキング制御情報
を検出して、該検出したトラッキング制御情報に応じて
前記プローブの再生時の走査を制御する。
状態以外に1種類以上の状態変化が形成可能な記録媒体
に沿ってプローブを相対的に走査させながら、記録情報
にトラッキング情報を重畳させた信号に応じたパルス電
圧を該プローブと該記録媒体との間に印加することによ
り、該記録媒体上に記録ビット列を形成して、該記録媒
体に前記記録情報および前記トラッキング情報を記録
し、前記記録ビット列が形成された前記記録媒体に沿っ
て前記プローブを相対的に走査させながら、該プローブ
と該記録媒体との間に働く力を力−変位変換により変位
として検出し、該検出した変位から前記トラッキング情
報を再生し、該再生したトラッキング情報から前記プロ
ーブのトラッキング制御に必要なトラッキング制御情報
を検出して、該検出したトラッキング制御情報に応じて
前記プローブの再生時の走査を制御する。
【0012】ここで、前記記録情報と前記トラッキング
情報とを時分割で重畳させてもよい。
情報とを時分割で重畳させてもよい。
【0013】また、前記記録媒体上の互いに隣接するト
ラック間で、前記トラッキング情報を異ならせてもよ
い。
ラック間で、前記トラッキング情報を異ならせてもよ
い。
【0014】本発明の記録再生装置は、プローブと、該
プローブを、非記録状態以外に1種類以上の状態変化が
形成可能な記録媒体に沿って相対的に走査させるプロー
ブ走査手段と、記録情報にトラッキング情報を重畳させ
た信号に応じたパルス電圧を前記プローブと前記記録媒
体との間に印加することにより、該記録媒体上に記録ビ
ット列を形成して、該記録媒体に前記記録情報および前
記トラッキング情報を記録する情報記録手段と、前記プ
ローブと前記記録媒体との間に流れるトンネル電流を検
出するトンネル電流検出手段と、該トンネル電流検出手
段で検出された前記トンネル電流から前記記録媒体に記
録された前記トラッキング情報を再生し、該再生したト
ラッキング情報から前記プローブのトラッキング制御に
必要なトラッキング制御情報を検出するトラッキング制
御情報検出手段と、該トラッキング制御情報検出手段に
より検出された前記トラッキング制御情報に応じて前記
プローブ走査手段を制御する走査制御手段とを含む。
プローブを、非記録状態以外に1種類以上の状態変化が
形成可能な記録媒体に沿って相対的に走査させるプロー
ブ走査手段と、記録情報にトラッキング情報を重畳させ
た信号に応じたパルス電圧を前記プローブと前記記録媒
体との間に印加することにより、該記録媒体上に記録ビ
ット列を形成して、該記録媒体に前記記録情報および前
記トラッキング情報を記録する情報記録手段と、前記プ
ローブと前記記録媒体との間に流れるトンネル電流を検
出するトンネル電流検出手段と、該トンネル電流検出手
段で検出された前記トンネル電流から前記記録媒体に記
録された前記トラッキング情報を再生し、該再生したト
ラッキング情報から前記プローブのトラッキング制御に
必要なトラッキング制御情報を検出するトラッキング制
御情報検出手段と、該トラッキング制御情報検出手段に
より検出された前記トラッキング制御情報に応じて前記
プローブ走査手段を制御する走査制御手段とを含む。
【0015】ここで、前記情報記録手段が、前記記録情
報と前記トラッキング情報とを時分割で重畳させた信号
に応じたパルス電圧を前記プローブと前記記録媒体との
間に印加してもよい。
報と前記トラッキング情報とを時分割で重畳させた信号
に応じたパルス電圧を前記プローブと前記記録媒体との
間に印加してもよい。
【0016】また、前記記録媒体上の互いに隣接するト
ラック間で、前記トラッキング情報を異ならせてもよ
い。
ラック間で、前記トラッキング情報を異ならせてもよ
い。
【0017】または、本発明の記録再生装置は、プロー
ブと、該プローブを、非記録状態以外に1種類以上の状
態変化が形成可能な記録媒体に沿って相対的に走査させ
るプローブ走査手段と、記録情報にトラッキング情報を
重畳させた信号に応じたパルス電圧を前記プローブと前
記記録媒体との間に印加することにより、該記録媒体上
に記録ビット列を形成して、該記録媒体に前記記録情報
および前記トラッキング情報を記録する情報記録手段
と、前記プローブと前記記録媒体との間に働く力を力−
変位変換により変位として検出する変位検出手段と、該
変位検出手段で検出された前記変位から前記記録媒体に
記録された前記トラッキング情報を再生し、該再生した
トラッキング情報から前記プローブのトラッキング制御
に必要なトラッキング制御情報を検出するトラッキング
制御情報検出手段と、該トラッキング制御情報検出手段
により検出された前記トラッキング制御情報に応じて前
記プローブ走査手段を制御する走査制御手段とを含む。
ブと、該プローブを、非記録状態以外に1種類以上の状
態変化が形成可能な記録媒体に沿って相対的に走査させ
るプローブ走査手段と、記録情報にトラッキング情報を
重畳させた信号に応じたパルス電圧を前記プローブと前
記記録媒体との間に印加することにより、該記録媒体上
に記録ビット列を形成して、該記録媒体に前記記録情報
および前記トラッキング情報を記録する情報記録手段
と、前記プローブと前記記録媒体との間に働く力を力−
変位変換により変位として検出する変位検出手段と、該
変位検出手段で検出された前記変位から前記記録媒体に
記録された前記トラッキング情報を再生し、該再生した
トラッキング情報から前記プローブのトラッキング制御
に必要なトラッキング制御情報を検出するトラッキング
制御情報検出手段と、該トラッキング制御情報検出手段
により検出された前記トラッキング制御情報に応じて前
記プローブ走査手段を制御する走査制御手段とを含む。
【0018】ここで、前記情報記録手段が、前記記録情
報と前記トラッキング情報とを時分割で重畳させた信号
に応じたパルス電圧を前記プローブと前記記録媒体との
間に印加してもよい。
報と前記トラッキング情報とを時分割で重畳させた信号
に応じたパルス電圧を前記プローブと前記記録媒体との
間に印加してもよい。
【0019】また、前記記録媒体上の互いに隣接するト
ラック間で、前記トラッキング情報を異ならせてもよ
い。
ラック間で、前記トラッキング情報を異ならせてもよ
い。
【0020】
【作用】本発明の記録再生方法は、非記録状態以外に1
種類以上の状態変化が形成可能な記録媒体を用い、この
記録媒体とプローブとの間に、記録情報にトラッキング
情報を重畳させた信号に応じたパルス電圧を印加するこ
とにより、記録情報とともにトラッキング情報を含む記
録ビット列を記録媒体上に形成することができるため、
記録情報とトラッキング情報とを含むトンネル電流から
トラッキング情報のみを取り出して、プローブのトラッ
キング制御に必要なトラッキング制御情報(たとえば、
プローブの記録ビット列からのずれ方向およびずれ量)
を検出することができる。
種類以上の状態変化が形成可能な記録媒体を用い、この
記録媒体とプローブとの間に、記録情報にトラッキング
情報を重畳させた信号に応じたパルス電圧を印加するこ
とにより、記録情報とともにトラッキング情報を含む記
録ビット列を記録媒体上に形成することができるため、
記録情報とトラッキング情報とを含むトンネル電流から
トラッキング情報のみを取り出して、プローブのトラッ
キング制御に必要なトラッキング制御情報(たとえば、
プローブの記録ビット列からのずれ方向およびずれ量)
を検出することができる。
【0021】また、本発明の記録再生方法は、非記録状
態以外に1種類以上の状態変化が形成可能な記録媒体を
用い、この記録媒体とプローブとの間に、記録情報にト
ラッキング情報を重畳させた信号に応じたパルス電圧を
印加することにより、記録情報とともにトラッキング情
報を含む記録ビット列を記録媒体上に形成することがで
きるため、記録情報とトラッキング情報とを含むプロー
ブの変位からトラッキング情報のみを取り出して、プロ
ーブのトラッキング制御に必要なトラッキング制御情報
を検出することができる。
態以外に1種類以上の状態変化が形成可能な記録媒体を
用い、この記録媒体とプローブとの間に、記録情報にト
ラッキング情報を重畳させた信号に応じたパルス電圧を
印加することにより、記録情報とともにトラッキング情
報を含む記録ビット列を記録媒体上に形成することがで
きるため、記録情報とトラッキング情報とを含むプロー
ブの変位からトラッキング情報のみを取り出して、プロ
ーブのトラッキング制御に必要なトラッキング制御情報
を検出することができる。
【0022】本発明の記録再生装置は、情報記録手段
が、非記録状態以外に1種類以上の状態変化が形成可能
な記録媒体上に、記録情報にトラッキング情報を重畳さ
せた信号に応じたパルス電圧をプローブと記録媒体との
間に印加することにより、記録ビット列を形成して、記
録媒体に録情報およびトラッキング情報を記録し、ま
た、トラッキング制御情報検出手段が、トンネル電流検
出手段で検出されたトンネル電流から記録媒体に記録さ
れたトラッキング情報を再生し、再生したトラッキング
情報からプローブのトラッキング制御に必要なトラッキ
ング制御情報を検出し、さらに、走査制御手段が、トラ
ッキング制御情報検出手段により検出されたトラッキン
グ制御情報に応じてプローブ走査手段を制御すること
で、本発明の第1の記録再生方法を実現することができ
る。
が、非記録状態以外に1種類以上の状態変化が形成可能
な記録媒体上に、記録情報にトラッキング情報を重畳さ
せた信号に応じたパルス電圧をプローブと記録媒体との
間に印加することにより、記録ビット列を形成して、記
録媒体に録情報およびトラッキング情報を記録し、ま
た、トラッキング制御情報検出手段が、トンネル電流検
出手段で検出されたトンネル電流から記録媒体に記録さ
れたトラッキング情報を再生し、再生したトラッキング
情報からプローブのトラッキング制御に必要なトラッキ
ング制御情報を検出し、さらに、走査制御手段が、トラ
ッキング制御情報検出手段により検出されたトラッキン
グ制御情報に応じてプローブ走査手段を制御すること
で、本発明の第1の記録再生方法を実現することができ
る。
【0023】また、本発明の記録再生装置は、情報記録
手段が、非記録状態以外に1種類以上の状態変化が形成
可能な記録媒体上に、記録情報にトラッキング情報を重
畳させた信号に応じたパルス電圧をプローブと記録媒体
との間に印加することにより、記録ビット列を形成し
て、記録媒体に録情報およびトラッキング情報を記録
し、また、トラッキング制御情報検出手段が、変位検出
手段で検出された変位から記録媒体に記録されたトラッ
キング情報を再生し、再生したトラッキング情報からプ
ローブのトラッキング制御に必要なトラッキング制御情
報を検出し、さらに、走査制御手段が、トラッキング制
御情報検出手段により検出されたトラッキング制御情報
に応じてプローブ走査手段を制御することで、本発明の
第2の記録再生方法を実現することができる。
手段が、非記録状態以外に1種類以上の状態変化が形成
可能な記録媒体上に、記録情報にトラッキング情報を重
畳させた信号に応じたパルス電圧をプローブと記録媒体
との間に印加することにより、記録ビット列を形成し
て、記録媒体に録情報およびトラッキング情報を記録
し、また、トラッキング制御情報検出手段が、変位検出
手段で検出された変位から記録媒体に記録されたトラッ
キング情報を再生し、再生したトラッキング情報からプ
ローブのトラッキング制御に必要なトラッキング制御情
報を検出し、さらに、走査制御手段が、トラッキング制
御情報検出手段により検出されたトラッキング制御情報
に応じてプローブ走査手段を制御することで、本発明の
第2の記録再生方法を実現することができる。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【0025】図1は、本発明の記録再生装置の第1の実
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
【0026】記録再生装置10は、以下の構成要素から
なる。
なる。
【0027】(1)プローブ11 プローブ11は、記録媒体2上に記録情報およびトラッ
キング情報を記録する際および記録媒体2に記録された
記録情報およびトラッキング情報を再生する際に用いら
れる。また、プローブ11は、プローブ11と反対側に
Z方向走査機構13が取り付けられた片持ち梁12によ
り支持されている。プローブ11と記録媒体2との間の
距離は、ローパスフィルタ15から入力されるトンネル
電圧Vtを一定値とするようにZ方向制御回路16がZ
方向走査機構13を図示Z軸方向に駆動制御することに
より、常に一定に保たれている。なお、ローパスフィル
タ15には、後述する電流電圧変換回路14によってト
ンネル電流Jt から変換されたトンネル電圧Vt が入力
される。
キング情報を記録する際および記録媒体2に記録された
記録情報およびトラッキング情報を再生する際に用いら
れる。また、プローブ11は、プローブ11と反対側に
Z方向走査機構13が取り付けられた片持ち梁12によ
り支持されている。プローブ11と記録媒体2との間の
距離は、ローパスフィルタ15から入力されるトンネル
電圧Vtを一定値とするようにZ方向制御回路16がZ
方向走査機構13を図示Z軸方向に駆動制御することに
より、常に一定に保たれている。なお、ローパスフィル
タ15には、後述する電流電圧変換回路14によってト
ンネル電流Jt から変換されたトンネル電圧Vt が入力
される。
【0028】(2)プローブ走査手段 XY走査機構17は、プローブ11を記録媒体2に沿っ
て相対的に走査させるプローブ走査手段として機能す
る。すなわち、記録媒体2が形成された基板1がXY走
査機構17上に載置されるとともにXY走査機構17に
よって図示X軸方向および図示Y軸方向にそれぞれ走査
されることにより、プローブ11が記録媒体2に沿って
相対的に走査される。
て相対的に走査させるプローブ走査手段として機能す
る。すなわち、記録媒体2が形成された基板1がXY走
査機構17上に載置されるとともにXY走査機構17に
よって図示X軸方向および図示Y軸方向にそれぞれ走査
されることにより、プローブ11が記録媒体2に沿って
相対的に走査される。
【0029】(3)情報記録手段 バイアス発生回路20,パルス発生回路21および基準
信号発生回路22は、記録情報にトラッキング情報を重
畳させた信号に応じたパルス電圧をプローブ11と記録
媒体2との間に印加することにより、記録媒体2上に記
録ビット列を形成して、記録媒体2に記録情報およびト
ラッキング情報を記録する情報記録手段として機能す
る。なお、記録情報を示す記録信号SR は、後述するマ
イクロコンピュータ19からパルス発生回路21に入力
され、また、トラッキング情報を示すトラッキング信号
Tは、基準信号発生回路22からパルス発生回路21に
入力される。さらに、記録および再生の際に、0.1〜
1V程度のバイアス電圧がプローブ11と記録媒体2と
の間にバイアス回路20から印加されることにより、ト
ンネル電流Jt が設定値となるようにされる。
信号発生回路22は、記録情報にトラッキング情報を重
畳させた信号に応じたパルス電圧をプローブ11と記録
媒体2との間に印加することにより、記録媒体2上に記
録ビット列を形成して、記録媒体2に記録情報およびト
ラッキング情報を記録する情報記録手段として機能す
る。なお、記録情報を示す記録信号SR は、後述するマ
イクロコンピュータ19からパルス発生回路21に入力
され、また、トラッキング情報を示すトラッキング信号
Tは、基準信号発生回路22からパルス発生回路21に
入力される。さらに、記録および再生の際に、0.1〜
1V程度のバイアス電圧がプローブ11と記録媒体2と
の間にバイアス回路20から印加されることにより、ト
ンネル電流Jt が設定値となるようにされる。
【0030】(4)トンネル電流検出手段 電流電圧変換回路14は、プローブ11と記録媒体2と
の間に流れるトンネル電流Jt を検出するトンネル電流
検出手段として機能する。ここで、電流電圧変換回路1
4は、プローブ11から入力されるトンネル電流Jt を
トンネル電圧V t に変換する。
の間に流れるトンネル電流Jt を検出するトンネル電流
検出手段として機能する。ここで、電流電圧変換回路1
4は、プローブ11から入力されるトンネル電流Jt を
トンネル電圧V t に変換する。
【0031】(5)トラッキング制御情報検出手段 バンドパスフィルタ25と変調回路26と第1および第
2の同調検波回路27,28とコンパレータ29とは、
トンネル電流検出手段で検出されたトンネル電流Jt か
ら記録媒体2に記録されたトラッキング情報を再生し、
再生したトラッキング情報からプローブ11のトラッキ
ング制御に必要なトラッキング制御情報を検出するトラ
ッキング制御情報検出手段として機能する。なお、バン
ドパスフィルタ25には、電流電圧変換回路14によっ
てトンネル電流Jt から変換されたトンネル電圧Vt が
入力される。また、変調回路26には、バンドパスフィ
ルタ25を通過したトンネル電圧Vt のほか、基準信号
発生回路22から基準信号Rが入力される。さらに、第
1および第2の同調検波回路27,28には、変調回路
26の出力信号がそれぞれ入力され、第1の同調検波回
路27の出力信号および第2の同調検波回路28の出力
信号はそれぞれ、コンパレータ29に入力される。
2の同調検波回路27,28とコンパレータ29とは、
トンネル電流検出手段で検出されたトンネル電流Jt か
ら記録媒体2に記録されたトラッキング情報を再生し、
再生したトラッキング情報からプローブ11のトラッキ
ング制御に必要なトラッキング制御情報を検出するトラ
ッキング制御情報検出手段として機能する。なお、バン
ドパスフィルタ25には、電流電圧変換回路14によっ
てトンネル電流Jt から変換されたトンネル電圧Vt が
入力される。また、変調回路26には、バンドパスフィ
ルタ25を通過したトンネル電圧Vt のほか、基準信号
発生回路22から基準信号Rが入力される。さらに、第
1および第2の同調検波回路27,28には、変調回路
26の出力信号がそれぞれ入力され、第1の同調検波回
路27の出力信号および第2の同調検波回路28の出力
信号はそれぞれ、コンパレータ29に入力される。
【0032】(6)走査制御手段 マイクロコンピュータ19とXY走査制御回路18と
は、トラッキング制御情報検出手段によって検出された
トラッキング制御情報に応じてプローブ走査手段を制御
する走査制御手段として機能する。ここで、XY走査制
御回路18は、トラッキング制御情報に基づいてマイク
ロコンピュータ19から出力されるXY走査制御信号に
従ってXY走査機構17を制御することにより、記録媒
体2上に形成された記録ビット列に沿ってプローブ11
が正しく走査されるようにする。
は、トラッキング制御情報検出手段によって検出された
トラッキング制御情報に応じてプローブ走査手段を制御
する走査制御手段として機能する。ここで、XY走査制
御回路18は、トラッキング制御情報に基づいてマイク
ロコンピュータ19から出力されるXY走査制御信号に
従ってXY走査機構17を制御することにより、記録媒
体2上に形成された記録ビット列に沿ってプローブ11
が正しく走査されるようにする。
【0033】(7)記録情報再生手段 ハイパスフィルタ23と再生信号復調回路24とは、ト
ンネル電流検出手段で検出されたトンネル電流Jt から
記録媒体2に記録された記録情報を再生する記録情報再
生手段として機能する。ここで、再生された記録情報
は、再生信号SPとして再生信号復調回路24から出力
される。ここで、ハイパスフィルタ23には、電流電圧
変換回路14によってトンネル電流Jt から変換された
トンネル電圧Vt が入力される。また、再生信号復調回
路24には、ハイパスフィルタ23を通過したトンネル
電圧Vt が入力される。
ンネル電流検出手段で検出されたトンネル電流Jt から
記録媒体2に記録された記録情報を再生する記録情報再
生手段として機能する。ここで、再生された記録情報
は、再生信号SPとして再生信号復調回路24から出力
される。ここで、ハイパスフィルタ23には、電流電圧
変換回路14によってトンネル電流Jt から変換された
トンネル電圧Vt が入力される。また、再生信号復調回
路24には、ハイパスフィルタ23を通過したトンネル
電圧Vt が入力される。
【0034】次に、記録媒体2について詳しく説明す
る。
る。
【0035】基板1上に形成された記録媒体2は、たと
えば、スクアリリュウムービス−6−オクチルアズレン
(以下、「SOAZ」と称する。)からなる単分子膜を
ラングミュア・プロジェット法によって2層累積した累
積膜を作成し、該累積膜を金のエピタキシャル成長面上
に形成したものであり、非記録状態以外に2種類以上の
状態変化が形成可能な材料(すなわち、2種類以上のメ
モリ効果をもつ材料)からなるものである。
えば、スクアリリュウムービス−6−オクチルアズレン
(以下、「SOAZ」と称する。)からなる単分子膜を
ラングミュア・プロジェット法によって2層累積した累
積膜を作成し、該累積膜を金のエピタキシャル成長面上
に形成したものであり、非記録状態以外に2種類以上の
状態変化が形成可能な材料(すなわち、2種類以上のメ
モリ効果をもつ材料)からなるものである。
【0036】プローブ11と記録媒体2との間に、パル
ス列を変調して作成された6Vのパルス電圧がパルス発
生回路21から印加されると、10nmφ(10pAの
トンネル電流Jt が流れる大きさ)の記録ビットが、記
録媒体2上に形成される。なお、パルス電圧の印加を中
止しても、10nmφの記録ビットが記録媒体2上に形
成された状態(以下、「初期状態」と称する。)は保持
される。
ス列を変調して作成された6Vのパルス電圧がパルス発
生回路21から印加されると、10nmφ(10pAの
トンネル電流Jt が流れる大きさ)の記録ビットが、記
録媒体2上に形成される。なお、パルス電圧の印加を中
止しても、10nmφの記録ビットが記録媒体2上に形
成された状態(以下、「初期状態」と称する。)は保持
される。
【0037】初期状態の記録媒体2とプローブ11との
間に、−8Vの電圧と+1.5Vの電圧とをパルス発生
回路21からパルス状に印加すると、100nAのトン
ネル電流Jt が流れるオン状態が生じる。このオン状態
は、初期状態と同様に、−8Vの電圧と+1.5Vの電
圧との印加を中止しても保持されるが、5Vのパレス電
圧が記録媒体2とプローブ11との間に印加されると、
初期状態に戻る。
間に、−8Vの電圧と+1.5Vの電圧とをパルス発生
回路21からパルス状に印加すると、100nAのトン
ネル電流Jt が流れるオン状態が生じる。このオン状態
は、初期状態と同様に、−8Vの電圧と+1.5Vの電
圧との印加を中止しても保持されるが、5Vのパレス電
圧が記録媒体2とプローブ11との間に印加されると、
初期状態に戻る。
【0038】したがって、初期状態,オン状態および非
記録状態を利用することにより、記録情報とともにトラ
ッキング情報を重畳させて記録ビット列を記録媒体2上
に形成することができる。
記録状態を利用することにより、記録情報とともにトラ
ッキング情報を重畳させて記録ビット列を記録媒体2上
に形成することができる。
【0039】図2は、記録情報とともにトラッキング情
報を重畳させて記録ビット列を記録媒体2上に形成する
方法を模式的に示す図である。
報を重畳させて記録ビット列を記録媒体2上に形成する
方法を模式的に示す図である。
【0040】初期状態として、記録情報のみを示す各記
録ビットBI が、同図(A)に示す配列で記録媒体2上
にそれぞれ形成される。同図(B)に示す長波長のトラ
ッキング信号Tが記録媒体2上に印加されると、トラッ
キング信号Tが重畳された部分の各記録ビットBI はそ
れぞれ、記録情報とトラッキング情報とが重畳された記
録ビットBITとなる(同図(C)参照)。したがって、
同図(C)に示す記録ビット列は、記録情報のみを示す
記録ビットBI が形成された部分(初期状態の部分)
と、記録情報とトラッキング情報とが重畳された記録ビ
ットBITが形成された部分(オン状態の部分)と、いず
れの記録ビットも形成されていない部分(非記録状態の
部分)とからなるものとなる。
録ビットBI が、同図(A)に示す配列で記録媒体2上
にそれぞれ形成される。同図(B)に示す長波長のトラ
ッキング信号Tが記録媒体2上に印加されると、トラッ
キング信号Tが重畳された部分の各記録ビットBI はそ
れぞれ、記録情報とトラッキング情報とが重畳された記
録ビットBITとなる(同図(C)参照)。したがって、
同図(C)に示す記録ビット列は、記録情報のみを示す
記録ビットBI が形成された部分(初期状態の部分)
と、記録情報とトラッキング情報とが重畳された記録ビ
ットBITが形成された部分(オン状態の部分)と、いず
れの記録ビットも形成されていない部分(非記録状態の
部分)とからなるものとなる。
【0041】トラッキング信号Tは基準信号発生回路2
2で発生されたのち、パルス発生回路21に送られる。
パルス発生回路21では、マイクロコンピュータ19か
ら送られてくる記録信号SR に対応したパルス信号(6
Vのパルス電圧)と、記録信号SR およびトラッキング
信号Tに対応したパルス信号(−8Vの電圧と+1.5
Vの電圧とからなるパルス状の電圧)とが、マイクロコ
ンピュータ19からの指示に従って発生される。ここ
で、トラッキング信号Tは、互いに隣接する記録ビット
列で異る周波数を有する。すなわち、トラッキング信号
Tの周波数は、記録ビット列ごとに、周波数FT1=f,
周波数FT2=f+Δf,周波数FT3=f+3Δf,周波
数FT4=f+2Δf,周波数FT1=f,……と変化す
る。
2で発生されたのち、パルス発生回路21に送られる。
パルス発生回路21では、マイクロコンピュータ19か
ら送られてくる記録信号SR に対応したパルス信号(6
Vのパルス電圧)と、記録信号SR およびトラッキング
信号Tに対応したパルス信号(−8Vの電圧と+1.5
Vの電圧とからなるパルス状の電圧)とが、マイクロコ
ンピュータ19からの指示に従って発生される。ここ
で、トラッキング信号Tは、互いに隣接する記録ビット
列で異る周波数を有する。すなわち、トラッキング信号
Tの周波数は、記録ビット列ごとに、周波数FT1=f,
周波数FT2=f+Δf,周波数FT3=f+3Δf,周波
数FT4=f+2Δf,周波数FT1=f,……と変化す
る。
【0042】次に、記録再生装置10の再生動作につい
て説明する。
て説明する。
【0043】再生に際しては、XY走査機構17により
プローブ11を所望の記録ビット列に移動したのち、プ
ローブ11と記録媒体2との間を流れるトンネル電流J
t の変化を検出する。検出されたトンネル電流Jt は、
電流電圧変換回路14でトンネル電圧Vt に変換され
る。このとき、図2(C)に示した記録ビット列が記録
媒体2に形成されているとすると、電流電圧変換回路1
4で変換されたトンネル電圧Vt の波形は、図3(A)
に示すようになる。したがって、トンネル電圧V t をハ
イパスフィルタ23に入力してトンネル電圧Vt の長波
長のトラッキング信号Tの成分を除去することにより、
図3(B)に示すような記録信号SR の成分のみを取り
出すことができる。その結果、ハイパスフィルタ23を
通過したトンネル電圧Vt を再生信号復調回路24に入
力することにより、再生信号SP を作成することができ
る。
プローブ11を所望の記録ビット列に移動したのち、プ
ローブ11と記録媒体2との間を流れるトンネル電流J
t の変化を検出する。検出されたトンネル電流Jt は、
電流電圧変換回路14でトンネル電圧Vt に変換され
る。このとき、図2(C)に示した記録ビット列が記録
媒体2に形成されているとすると、電流電圧変換回路1
4で変換されたトンネル電圧Vt の波形は、図3(A)
に示すようになる。したがって、トンネル電圧V t をハ
イパスフィルタ23に入力してトンネル電圧Vt の長波
長のトラッキング信号Tの成分を除去することにより、
図3(B)に示すような記録信号SR の成分のみを取り
出すことができる。その結果、ハイパスフィルタ23を
通過したトンネル電圧Vt を再生信号復調回路24に入
力することにより、再生信号SP を作成することができ
る。
【0044】一方、トンネル電圧Vt をバンドパスフィ
ルタ25に入力してトンネル電圧V t の短波長の記録信
号SR の成分を除去することにより、図3(C)に示す
ようなトラッキング信号Tの成分のみを取り出すことが
できる。このとき、トラッキング信号Tの周波数は、前
述したように、周波数FT1,周波数FT2,周波数FT3,
周波数FT4,周波数FT1……と互いに隣接する記録ビッ
ト列ごとに変化しているため、バンドパスフィルタ25
で抽出したトラッキング信号Tの成分には、走査中の記
録ビット列に形成されているトラッキング信号Tの周波
数(たとえば、周波数FT1とする。)だけでなく、互い
に隣接する2つの記録ビット列にそれぞれ形成されてい
るトラッキング信号Tの周波数FT2,FT4も混入してく
る。走査中の記録ビット列に形成されているトラッキン
グ信号Tの周波数FT1と同じ周波数を有する基準信号R
とトラッキング信号Tとが変調回路26において平衡変
調されたのち、変調回路26の出力信号が第1および第
2の同調検波回路27,28にそれぞれ入力されること
により、周波数がFT2−FT1=Δfの第1の差信号と周
波数がFT4−FT1=2Δfの第2の差信号とが、第1お
よび第2の同調検波回路27,28からそれぞれ出力さ
れる。なお、第1の差信号と第2の差信号とはそれぞ
れ、第1および第2の同調検波回路27,28から検波
整流されたのち出力されたものである。第1の差信号の
出力レベルと第2の差信号の出力レベルとがコンパレー
タ29で比較されることにより、第1の差信号の出力レ
ベルと第2の差信号の出力レベルの大小関係から、プロ
ーブ11の記録ビット列からのずれ方向がわかるととも
に、第1の差信号の出力レベルと第2の差信号の出力レ
ベルの差から、プローブ11の記録ビット列からのずれ
量がわかる。したがって、コンパレータ29の出力信号
をマイクロコンピュータ19を介してXY走査制御回路
18に入力することにより、前記ずれ方向と前記ずれ量
に応じてXY走査機構17を制御して、トラッキング制
御を精度よく行うことができる。
ルタ25に入力してトンネル電圧V t の短波長の記録信
号SR の成分を除去することにより、図3(C)に示す
ようなトラッキング信号Tの成分のみを取り出すことが
できる。このとき、トラッキング信号Tの周波数は、前
述したように、周波数FT1,周波数FT2,周波数FT3,
周波数FT4,周波数FT1……と互いに隣接する記録ビッ
ト列ごとに変化しているため、バンドパスフィルタ25
で抽出したトラッキング信号Tの成分には、走査中の記
録ビット列に形成されているトラッキング信号Tの周波
数(たとえば、周波数FT1とする。)だけでなく、互い
に隣接する2つの記録ビット列にそれぞれ形成されてい
るトラッキング信号Tの周波数FT2,FT4も混入してく
る。走査中の記録ビット列に形成されているトラッキン
グ信号Tの周波数FT1と同じ周波数を有する基準信号R
とトラッキング信号Tとが変調回路26において平衡変
調されたのち、変調回路26の出力信号が第1および第
2の同調検波回路27,28にそれぞれ入力されること
により、周波数がFT2−FT1=Δfの第1の差信号と周
波数がFT4−FT1=2Δfの第2の差信号とが、第1お
よび第2の同調検波回路27,28からそれぞれ出力さ
れる。なお、第1の差信号と第2の差信号とはそれぞ
れ、第1および第2の同調検波回路27,28から検波
整流されたのち出力されたものである。第1の差信号の
出力レベルと第2の差信号の出力レベルとがコンパレー
タ29で比較されることにより、第1の差信号の出力レ
ベルと第2の差信号の出力レベルの大小関係から、プロ
ーブ11の記録ビット列からのずれ方向がわかるととも
に、第1の差信号の出力レベルと第2の差信号の出力レ
ベルの差から、プローブ11の記録ビット列からのずれ
量がわかる。したがって、コンパレータ29の出力信号
をマイクロコンピュータ19を介してXY走査制御回路
18に入力することにより、前記ずれ方向と前記ずれ量
に応じてXY走査機構17を制御して、トラッキング制
御を精度よく行うことができる。
【0045】図4は、本発明の記録再生装置の第2の実
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
【0046】本実施例の記録再生装置50は、原子間力
顕微鏡の原理を応用したものであり、以下に示す点で、
図1に示した記録再生装置10と異なる。
顕微鏡の原理を応用したものであり、以下に示す点で、
図1に示した記録再生装置10と異なる。
【0047】(1)記録媒体42の表面形状の変化をプ
ローブ51の変位として検出する変位検出手段として、
片持ち梁52の図示Z軸方向の変位を検出することによ
りプローブ51の変位を検出するレーザ70と光検出器
71と位置検出回路72とを含む。
ローブ51の変位として検出する変位検出手段として、
片持ち梁52の図示Z軸方向の変位を検出することによ
りプローブ51の変位を検出するレーザ70と光検出器
71と位置検出回路72とを含む。
【0048】(2)片持ち梁52は、プローブ51を支
持しているだけでなく、力−変位変換器としても機能す
るものであり、弾性体である片持ち梁52のばね力によ
って、プローブ51と記録媒体42との間に働く力を変
位に変換する構造になっている。なお、片持ち梁52
は、シリコンのエッチング技術を適用して作成できる。
すなわち、公知のシリコン結晶の異方性エッチングを利
用することにより、長さ100μm,幅20μmおよび
厚さ1μmのSiO2の片持ち梁を形成することができ
る。また、SiO2表面には、導電性を付与するため、A
u膜が蒸着されている。
持しているだけでなく、力−変位変換器としても機能す
るものであり、弾性体である片持ち梁52のばね力によ
って、プローブ51と記録媒体42との間に働く力を変
位に変換する構造になっている。なお、片持ち梁52
は、シリコンのエッチング技術を適用して作成できる。
すなわち、公知のシリコン結晶の異方性エッチングを利
用することにより、長さ100μm,幅20μmおよび
厚さ1μmのSiO2の片持ち梁を形成することができ
る。また、SiO2表面には、導電性を付与するため、A
u膜が蒸着されている。
【0049】(3)バンドパスフィルタ65と変調回路
66と第1および第2の同調検波回路67,68とコン
パレータ69とは、変位検出手段で検出された変位から
記録媒体42に記録されたトラッキング情報を再生し、
再生したトラッキング情報からプローブ51のトラッキ
ング制御に必要なトラッキング制御情報を検出するトラ
ッキング制御情報検出手段として機能する。ここで、バ
ンドパスフィルタ65へは、位置検出回路72の出力信
号が入力される。
66と第1および第2の同調検波回路67,68とコン
パレータ69とは、変位検出手段で検出された変位から
記録媒体42に記録されたトラッキング情報を再生し、
再生したトラッキング情報からプローブ51のトラッキ
ング制御に必要なトラッキング制御情報を検出するトラ
ッキング制御情報検出手段として機能する。ここで、バ
ンドパスフィルタ65へは、位置検出回路72の出力信
号が入力される。
【0050】(4)ハイパスフィルタ63は、変位検出
手段で検出された変位から記録媒体42に記録された記
録情報を再生する記録情報再生手段として機能する。こ
こで、ハイパスフィルタ63へは、位置検出回路72の
出力信号が入力される。
手段で検出された変位から記録媒体42に記録された記
録情報を再生する記録情報再生手段として機能する。こ
こで、ハイパスフィルタ63へは、位置検出回路72の
出力信号が入力される。
【0051】(5)図1に示した再生信号復調回路2
4,ローパスフィルタ15およびZ方向制御回路16を
含まない。
4,ローパスフィルタ15およびZ方向制御回路16を
含まない。
【0052】記録再生装置50で使用される記録媒体4
2としては、公知のスプラット急冷法を用いて作成した
ガラス金属、具体的には、合金ガラスの一種であるRh
−Zrを用いる。なお、作成したガラス金属は、十分な
平坦度(0.1nm rms以下)を確保するため、A
r+ イオンなどの物理エッチングが施されている。
2としては、公知のスプラット急冷法を用いて作成した
ガラス金属、具体的には、合金ガラスの一種であるRh
−Zrを用いる。なお、作成したガラス金属は、十分な
平坦度(0.1nm rms以下)を確保するため、A
r+ イオンなどの物理エッチングが施されている。
【0053】次に、記録再生装置50の記録動作につい
て説明する。
て説明する。
【0054】第1の書き込み条件として、プローブ51
と記録媒体42との間にバイアス回路60を介して1.
0Vの電圧を与えてプローブ51と記録媒体42との間
に流すトンネル電流の大きさを1nA(走査型トンネル
顕微鏡で試料を観察する際に通常流される値)としたの
ち、トンネル電流の大きさを200nAとしたあと再び
1nAに戻すと、ガラス金属の表面がジュール熱により
溶融して、小さな記録ビットが形成される。このときの
記録ビットの大きさは、直径20nmおよび高さ5nm
となる。
と記録媒体42との間にバイアス回路60を介して1.
0Vの電圧を与えてプローブ51と記録媒体42との間
に流すトンネル電流の大きさを1nA(走査型トンネル
顕微鏡で試料を観察する際に通常流される値)としたの
ち、トンネル電流の大きさを200nAとしたあと再び
1nAに戻すと、ガラス金属の表面がジュール熱により
溶融して、小さな記録ビットが形成される。このときの
記録ビットの大きさは、直径20nmおよび高さ5nm
となる。
【0055】また、第2の書き込み条件として、プロー
ブ51と記録媒体42との間にバイアス回路60により
1.5Vの電圧を与えてプローブ51と記録媒体42と
の間に流すトンネル電流の大きさを1nAとしたのち、
トンネル電流の大きさを200nAとしたあと再び1n
Aに戻すことにより、同様にして記録ビットを形成する
と、投入されるエネルギーの違いにより、形成された記
録ビットの大きさは、直径30nmおよび高さ10nm
となる。
ブ51と記録媒体42との間にバイアス回路60により
1.5Vの電圧を与えてプローブ51と記録媒体42と
の間に流すトンネル電流の大きさを1nAとしたのち、
トンネル電流の大きさを200nAとしたあと再び1n
Aに戻すことにより、同様にして記録ビットを形成する
と、投入されるエネルギーの違いにより、形成された記
録ビットの大きさは、直径30nmおよび高さ10nm
となる。
【0056】そこで、第1の書き込み条件による記録状
態と第2の書き込み条件による記録状態と非記録状態と
を利用して、記録情報にトラッキング情報を重畳させた
記録ビット列を形成することができる。なお、このとき
形成される記録ビット列は、図2(C)に示したものと
同様のものとなる。
態と第2の書き込み条件による記録状態と非記録状態と
を利用して、記録情報にトラッキング情報を重畳させた
記録ビット列を形成することができる。なお、このとき
形成される記録ビット列は、図2(C)に示したものと
同様のものとなる。
【0057】次に、記録再生装置50の再生動作につい
て説明する。
て説明する。
【0058】プローブ51を所望の記録ビット列に移動
したのち、記録媒体42に沿ってプローブ51を相対的
に走査させながら、片持ち梁52の変位を検出する。す
なわち、記録ビット列は、記録媒体42の表面の凹凸情
報として、片持ち梁52を変位させる。このときの片持
ち梁52の図示Z軸方向の位置の測定は、レーザ70か
ら出射されたのち片持ち梁52で反射されたレーザ光を
光検出器71によって検出することにより行われる。光
検出器71から出力される、片持ち梁52の図示Z軸方
向の位置を示す電気信号は位置検出回路72に入力され
て、片持ち梁52の変位量を示す電気信号に変換され
る。ここで、片持ち梁52の変位量を示す電気信号に
は、再生信号SP のほかに長波長のトラッキング信号T
も含まれているため、片持ち梁52の変位量を示す電気
信号をハイパスフィルタ63に入力して、長波長のトラ
ッキング信号Tを除去することにより、再生信号SP を
取り出す。
したのち、記録媒体42に沿ってプローブ51を相対的
に走査させながら、片持ち梁52の変位を検出する。す
なわち、記録ビット列は、記録媒体42の表面の凹凸情
報として、片持ち梁52を変位させる。このときの片持
ち梁52の図示Z軸方向の位置の測定は、レーザ70か
ら出射されたのち片持ち梁52で反射されたレーザ光を
光検出器71によって検出することにより行われる。光
検出器71から出力される、片持ち梁52の図示Z軸方
向の位置を示す電気信号は位置検出回路72に入力され
て、片持ち梁52の変位量を示す電気信号に変換され
る。ここで、片持ち梁52の変位量を示す電気信号に
は、再生信号SP のほかに長波長のトラッキング信号T
も含まれているため、片持ち梁52の変位量を示す電気
信号をハイパスフィルタ63に入力して、長波長のトラ
ッキング信号Tを除去することにより、再生信号SP を
取り出す。
【0059】片持ち梁52の変位量を示す電気信号はバ
ンドパスフィルタ65にも入力され、短波長の再生信号
SP が除去されてトラッキング信号Tのみが取り出され
る。ここで、トラッキング信号Tとして、前述した第1
の実施例の記録再生装置10で用いたトラッキング信号
Tと同様のものを用いることにより、変調回路66と第
1および第2の同調検波回路67,68とコンパレータ
69とでプローブ51の記録ビット列からのずれ方向お
よびずれ量を検出することができる。したがって、本実
施例の記録再生装置50においても、検出したずれ方向
およびずれ量に応じてXY走査制御回路58でXY走査
機構57を制御することにより、記録媒体42にトラッ
ッキング用の加工を施すことなく、また、ウォブリング
などの制御を行うことなく、精度よくトラッキング制御
を行いながら記録情報を読み出すことができる。
ンドパスフィルタ65にも入力され、短波長の再生信号
SP が除去されてトラッキング信号Tのみが取り出され
る。ここで、トラッキング信号Tとして、前述した第1
の実施例の記録再生装置10で用いたトラッキング信号
Tと同様のものを用いることにより、変調回路66と第
1および第2の同調検波回路67,68とコンパレータ
69とでプローブ51の記録ビット列からのずれ方向お
よびずれ量を検出することができる。したがって、本実
施例の記録再生装置50においても、検出したずれ方向
およびずれ量に応じてXY走査制御回路58でXY走査
機構57を制御することにより、記録媒体42にトラッ
ッキング用の加工を施すことなく、また、ウォブリング
などの制御を行うことなく、精度よくトラッキング制御
を行いながら記録情報を読み出すことができる。
【0060】図5は、本発明の記録再生装置の第3の実
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
【0061】本実施例の記録再生装置110 は、記録情報
とトラッキング情報とを時分割で重畳させるものであ
る。すなわち、同期信号発生回路131 で同期信号を発生
するとともに、同期信号と位相が異なる2つの信号を第
1の移相器132 と第2の移相器133 とを用いてそれぞれ
発生し、同期信号とこの2つの信号をパルス発生回路12
1 に入力することにより、同期信号の一周期内をトラッ
キング情報のための時間領域と記録情報のための時間領
域とに分けて、プローブ111 にパルス電圧を印加する。
このとき用いる変調方式は、パルス位置変調方式であ
る。すなわち、基準となる位置からのずれ量によって情
報を伝達する。
とトラッキング情報とを時分割で重畳させるものであ
る。すなわち、同期信号発生回路131 で同期信号を発生
するとともに、同期信号と位相が異なる2つの信号を第
1の移相器132 と第2の移相器133 とを用いてそれぞれ
発生し、同期信号とこの2つの信号をパルス発生回路12
1 に入力することにより、同期信号の一周期内をトラッ
キング情報のための時間領域と記録情報のための時間領
域とに分けて、プローブ111 にパルス電圧を印加する。
このとき用いる変調方式は、パルス位置変調方式であ
る。すなわち、基準となる位置からのずれ量によって情
報を伝達する。
【0062】記録再生装置110 の再生動作は、電流電圧
変換回路114 から出力されるトンネル電圧Vt を同期パ
ルス分離回路141 に入力し、トンネル電圧Vt から同期
パルスを分離したのち、記録情報のための時間領域とト
ラッキング情報のための時間領域とを第3の移相器142
および第4の移相器144 により区別することにより、第
1の復調パルス発生回路143 と再生信号復調回路124 と
で記録情報(再生信号SR )を取り出すとともに、第2
の復調パルス発生回路145 でトラッキング情報を取り出
す。
変換回路114 から出力されるトンネル電圧Vt を同期パ
ルス分離回路141 に入力し、トンネル電圧Vt から同期
パルスを分離したのち、記録情報のための時間領域とト
ラッキング情報のための時間領域とを第3の移相器142
および第4の移相器144 により区別することにより、第
1の復調パルス発生回路143 と再生信号復調回路124 と
で記録情報(再生信号SR )を取り出すとともに、第2
の復調パルス発生回路145 でトラッキング情報を取り出
す。
【0063】記録媒体102 としては、公知のスプラット
急冷法を用いて作成したガラス金属、具体的には、合金
ガラスの一種であるRh−Zrを用いる。なお、作成し
たガラス金属は、十分な平坦度(0.1nm rms以
下)を確保するため、Ar+イオンなどの物理エッチン
グが施されている。
急冷法を用いて作成したガラス金属、具体的には、合金
ガラスの一種であるRh−Zrを用いる。なお、作成し
たガラス金属は、十分な平坦度(0.1nm rms以
下)を確保するため、Ar+イオンなどの物理エッチン
グが施されている。
【0064】次に、記録再生装置110 の記録動作につい
て説明する。
て説明する。
【0065】書き込み条件として、プローブ111 と記録
媒体102 との間にバイアス回路120を介して1.0Vの
電圧を与えてプローブ111 と記録媒体102 との間に流す
トンネル電流の大きさを1nAとしたのち、トンネル電
流の大きさを200nAとしたあと再び1nAに戻す
と、ガラス金属の表面がジュール熱により溶融して、小
さな記録ビットが形成される。このときの記録ビットの
大きさは、直径20nmおよび高さ5nmとなる。この
ようにして形成された記録ビット列の一例を図6(A)
に示す。なお、このとき、他のパルスと区別するため、
同期パルスは連続して印加した。
媒体102 との間にバイアス回路120を介して1.0Vの
電圧を与えてプローブ111 と記録媒体102 との間に流す
トンネル電流の大きさを1nAとしたのち、トンネル電
流の大きさを200nAとしたあと再び1nAに戻す
と、ガラス金属の表面がジュール熱により溶融して、小
さな記録ビットが形成される。このときの記録ビットの
大きさは、直径20nmおよび高さ5nmとなる。この
ようにして形成された記録ビット列の一例を図6(A)
に示す。なお、このとき、他のパルスと区別するため、
同期パルスは連続して印加した。
【0066】同期信号の一周期をT0 とすると、図6
(B)にT1 で示す部分がトラッキング情報のための時
間領域であり、T2 で示す部分が記録情報のための時間
領域である。記録情報は、基準となるパルス位置(図6
(B)の破線部)からのずれ量によって伝達される。
(B)にT1 で示す部分がトラッキング情報のための時
間領域であり、T2 で示す部分が記録情報のための時間
領域である。記録情報は、基準となるパルス位置(図6
(B)の破線部)からのずれ量によって伝達される。
【0067】なお、本実施例の記録再生装置110 におい
ても、記録媒体102 上の互いに隣接するトラック間でト
ラッキング情報を異ならせることにより、前述した第1
の実施例の記録再生装置10および第2の実施例の記録
再生装置50と同様に、変調回路126 ,第1の同調検波
回路127 ,第2の同調検波回路128 およびコンパレータ
129 とでプローブ111 の記録ビット列からのずれ方向お
よびずれ量を検出することができる。したがって、本実
施例の記録再生装置110 においても、検出したずれ方向
およびずれ量に応じてXY走査制御回路118 でXY走査
機構117 を制御することにより、記録媒体102 にトラッ
ッキング用の加工を施すことなく、また、ウォブリング
などの制御を行うことなく、精度よくトラッキング制御
を行いながら記録情報を読み出すことができる。
ても、記録媒体102 上の互いに隣接するトラック間でト
ラッキング情報を異ならせることにより、前述した第1
の実施例の記録再生装置10および第2の実施例の記録
再生装置50と同様に、変調回路126 ,第1の同調検波
回路127 ,第2の同調検波回路128 およびコンパレータ
129 とでプローブ111 の記録ビット列からのずれ方向お
よびずれ量を検出することができる。したがって、本実
施例の記録再生装置110 においても、検出したずれ方向
およびずれ量に応じてXY走査制御回路118 でXY走査
機構117 を制御することにより、記録媒体102 にトラッ
ッキング用の加工を施すことなく、また、ウォブリング
などの制御を行うことなく、精度よくトラッキング制御
を行いながら記録情報を読み出すことができる。
【0068】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次の効果を奏する。
ので、次の効果を奏する。
【0069】記録情報とともにトラッキング情報を記録
媒体上に記録することができ、また、再生時に読み出し
た記録情報とトラッキング情報とが重畳した信号からト
ラッキング情報のみを取り出して、トラッキング制御情
報(たとえば、プローブの記録ビット列からのずれ方向
およびずれ量)を検出することができるため、記録媒体
にトラッッキング用の加工を施すことなく、また、ウォ
ブリングなどの制御を行うことなく、精度よくトラッキ
ング制御を行いながら記録情報を読み出すことができ
る。
媒体上に記録することができ、また、再生時に読み出し
た記録情報とトラッキング情報とが重畳した信号からト
ラッキング情報のみを取り出して、トラッキング制御情
報(たとえば、プローブの記録ビット列からのずれ方向
およびずれ量)を検出することができるため、記録媒体
にトラッッキング用の加工を施すことなく、また、ウォ
ブリングなどの制御を行うことなく、精度よくトラッキ
ング制御を行いながら記録情報を読み出すことができ
る。
【図1】本発明の記録再生装置の第1の実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図2】記録情報とともにトラッキング情報を重畳させ
て記録ビット列を、図1に示した記録媒体上に形成する
方法を模式的に示す図である。
て記録ビット列を、図1に示した記録媒体上に形成する
方法を模式的に示す図である。
【図3】図1に示した記録再生装置の再生動作を説明す
るための図であり、(A)はトンネル電圧の波形を示す
図、(B)は記録信号の波形を示す図、(C)はトラッ
キング信号の波形を示す図である。
るための図であり、(A)はトンネル電圧の波形を示す
図、(B)は記録信号の波形を示す図、(C)はトラッ
キング信号の波形を示す図である。
【図4】本発明の記録再生装置の第2の実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図5】本発明の記録再生装置の第3の実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図6】図5に示した記録再生装置において記録媒体上
に形成された記録ビット列を模式的に示す図であり、
(A)は形成された記録ビット列の一例を示す図、
(B)はトラッキング情報のための時間領域と記録情報
のための時間領域とを示す図である。
に形成された記録ビット列を模式的に示す図であり、
(A)は形成された記録ビット列の一例を示す図、
(B)はトラッキング情報のための時間領域と記録情報
のための時間領域とを示す図である。
1,41,101 基板 2,42,102 記録媒体 10,50,110 記録再生装置 11,51,111 プローブ 12,52,112 片持ち梁 13,53,113 Z方向走査機構 14,54,114 電流電圧変換回路 15,115 ローパスフィルター 16,116 Z方向制御回路 17,57,117 XY走査駆動機構 18,58,118 XY走査制御回路 19,59,119 マイクロコンピュータ 20,60,120 バイアス回路 21,61,121 パルス発生回路 22,62,122 基準信号発生回路 23,63 ハイパスフィルター 24,124 再生信号復調回路 25,65 バンドパスフィルター 26,66,126 変調回路 27,67,127 第1の同調検波回路 28,68,128 第2の同調検波回路 29,69,129 コンパレータ 70 レーザ 71 光検出器 72 位置検出回路 131 同期信号発生回路 132 第1の移相器 133 第2の移相器 141 同期パルス分離回路 142 第3の移相器 143 第1の復調パルス発生回路 144 第4の移相器 145 第2の復調パルス発生回路 Jt トンネル電流 Vt トンネル電圧 BI 記録情報のみを示す記録ビット BIT 記録情報とトラッキング情報とが重畳された記
録ビット T トラッキング信号 SR 記録信号 SP 再生信号 R 基準信号 X,Y,Z 軸
録ビット T トラッキング信号 SR 記録信号 SP 再生信号 R 基準信号 X,Y,Z 軸
フロントページの続き (72)発明者 河田 春紀 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
Claims (12)
- 【請求項1】 非記録状態以外に1種類以上の状態変化
が形成可能な記録媒体に沿ってプローブを相対的に走査
させながら、記録情報にトラッキング情報を重畳させた
信号に応じたパルス電圧を該プローブと該記録媒体との
間に印加することにより、該記録媒体上に記録ビット列
を形成して、該記録媒体に前記記録情報および前記トラ
ッキング情報を記録し、 前記記録ビット列が形成された前記記録媒体に沿って前
記プローブを相対的に走査させながら、該プローブと該
記録媒体との間に流れるトンネル電流を検出し、 該検出したトンネル電流から前記トラッキング情報を再
生し、 該再生したトラッキング情報から前記プローブのトラッ
キング制御に必要なトラッキング制御情報を検出して、
該検出したトラッキング制御情報に応じて前記プローブ
の再生時の走査を制御する記録再生方法。 - 【請求項2】 前記記録情報と前記トラッキング情報と
を時分割で重畳させたことを特徴とする請求項1記載の
記録再生方法。 - 【請求項3】 前記記録媒体上の互いに隣接するトラッ
ク間で、前記トラッキング情報を異ならせたことを特徴
とする請求項1または請求項2記載の記録再生方法。 - 【請求項4】 非記録状態以外に1種類以上の状態変化
が形成可能な記録媒体に沿ってプローブを相対的に走査
させながら、記録情報にトラッキング情報を重畳させた
信号に応じたパルス電圧を該プローブと該記録媒体との
間に印加することにより、該記録媒体上に記録ビット列
を形成して、該記録媒体に前記記録情報および前記トラ
ッキング情報を記録し、 前記記録ビット列が形成された前記記録媒体に沿って前
記プローブを相対的に走査させながら、該プローブと該
記録媒体との間に働く力を力−変位変換により変位とし
て検出し、 該検出した変位から前記トラッキング情報を再生し、 該再生したトラッキング情報から前記プローブのトラッ
キング制御に必要なトラッキング制御情報を検出して、
該検出したトラッキング制御情報に応じて前記プローブ
の再生時の走査を制御する記録再生方法。 - 【請求項5】 前記記録情報と前記トラッキング情報と
を時分割で重畳させたことを特徴とする請求項4記載の
記録再生方法。 - 【請求項6】 前記記録媒体上の互いに隣接するトラッ
ク間で、前記トラッキング情報を異ならせたことを特徴
とする請求項4または請求項5記載の記録再生方法。 - 【請求項7】 プローブと、 該プローブを、非記録状態以外に1種類以上の状態変化
が形成可能な記録媒体に沿って相対的に走査させるプロ
ーブ走査手段と、 記録情報にトラッキング情報を重畳させた信号に応じた
パルス電圧を前記プローブと前記記録媒体との間に印加
することにより、該記録媒体上に記録ビット列を形成し
て、該記録媒体に前記記録情報および前記トラッキング
情報を記録する情報記録手段と、 前記プローブと前記記録媒体との間に流れるトンネル電
流を検出するトンネル電流検出手段と、 該トンネル電流検出手段で検出された前記トンネル電流
から前記記録媒体に記録された前記トラッキング情報を
再生し、該再生したトラッキング情報から前記プローブ
のトラッキング制御に必要なトラッキング制御情報を検
出するトラッキング制御情報検出手段と、 該トラッキング制御情報検出手段により検出された前記
トラッキング制御情報に応じて前記プローブ走査手段を
制御する走査制御手段とを含む記録再生装置。 - 【請求項8】 前記情報記録手段が、前記記録情報と前
記トラッキング情報とを時分割で重畳させた信号に応じ
たパルス電圧を前記プローブと前記記録媒体との間に印
加する請求項7記載の記録再生装置。 - 【請求項9】 前記記録媒体上の互いに隣接するトラッ
ク間で、前記トラッキング情報を異ならせた請求項7ま
たは請求項8記載の記録再生装置。 - 【請求項10】 プローブと、 該プローブを、非記録状態以外に1種類以上の状態変化
が形成可能な記録媒体に沿って相対的に走査させるプロ
ーブ走査手段と、 記録情報にトラッキング情報を重畳させた信号に応じた
パルス電圧を前記プローブと前記記録媒体との間に印加
することにより、該記録媒体上に記録ビット列を形成し
て、該記録媒体に前記記録情報および前記トラッキング
情報を記録する情報記録手段と、 前記プローブと前記記録媒体との間に働く力を力−変位
変換により変位として検出する変位検出手段と、 該変位検出手段で検出された前記変位から前記記録媒体
に記録された前記トラッキング情報を再生し、該再生し
たトラッキング情報から前記プローブのトラッキング制
御に必要なトラッキング制御情報を検出するトラッキン
グ制御情報検出手段と、 該トラッキング制御情報検出手段により検出された前記
トラッキング制御情報に応じて前記プローブ走査手段を
制御する走査制御手段とを含む記録再生装置。 - 【請求項11】 前記情報記録手段が、前記記録情報と
前記トラッキング情報とを時分割で重畳させた信号に応
じたパルス電圧を前記プローブと前記記録媒体との間に
印加する請求項10記載の記録再生装置。 - 【請求項12】 前記記録媒体上の互いに隣接するトラ
ック間で、前記トラッキング情報を異ならせた請求項1
0または請求項11記載の記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04343756A JP3121159B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 記録再生方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04343756A JP3121159B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 記録再生方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06195775A true JPH06195775A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3121159B2 JP3121159B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=18364001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04343756A Expired - Fee Related JP3121159B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 記録再生方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121159B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6303708B1 (en) | 1995-03-17 | 2001-10-16 | General Electric Company | Functional poly(phenylene ether)/poly(arylene sulfide)/epoxy function alpha olefin elastomer/elastomeric block copolymer/metal salt compositions and process for making thereof |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP04343756A patent/JP3121159B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3121159B2 (ja) | 2000-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |