JPH08249733A - Information processing device - Google Patents
Information processing deviceInfo
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- JPH08249733A JPH08249733A JP7240095A JP7240095A JPH08249733A JP H08249733 A JPH08249733 A JP H08249733A JP 7240095 A JP7240095 A JP 7240095A JP 7240095 A JP7240095 A JP 7240095A JP H08249733 A JPH08249733 A JP H08249733A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、記録再生時における同期信号を精度
よく出力し得る手段を備えた情報処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【構成】本発明は上記目的を達成するために、プローブ
とこれに対向する記録媒体との物理現象により生じる信
号を検出して記録再生を行う情報処理装置において、記
録再生時のプローブからの検出信号をもとに記録bit
の中心位置を示す中心位置信号を生成し、その中心位置
信号と同期した基準信号を生成する手段を備えているこ
とを特徴とする情報処理装置。
(57) [Summary] [Object of the Invention] It is an object of the present invention to provide an information processing apparatus provided with means capable of accurately outputting a synchronization signal during recording and reproduction. In order to achieve the above object, the present invention provides an information processing apparatus for detecting and recording a signal generated by a physical phenomenon between a probe and a recording medium facing the probe, and detecting the signal from the probe during recording and reproduction. Recording bit based on signal
An information processing apparatus, comprising: means for generating a center position signal indicating the center position of the center position and a reference signal synchronized with the center position signal.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプローブとこれに対向す
る記録媒体との物理現象により生じる信号を検出して記
録再生を行う情報処理装置に関し、より詳しくは、記録
再生時の同期信号出力手段を備えた情報処理装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information processing apparatus for recording / reproducing by detecting a signal generated by a physical phenomenon between a probe and a recording medium facing the probe, and more particularly, a synchronizing signal output means at the time of recording / reproducing. The present invention relates to an information processing device including.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、導体の表面原子の電子構造を直接
観察できる走査型トンネル顕微鏡(以後、STMと略
す)が開発され[G.Binnig et al.Ph
ys.Rev.Lett,49,57(1982)]、
単結晶、非晶質を問わず実空間像の高い分解能の測定が
できるようになった。STMは金属の探針(プローブ電
極)と導電性物質間に電圧を加えてlnm程度の距離ま
で近づけるとトンネル電流が流れることを利用してい
る。この電流は両者の距離変化に非常に敏感である。ト
ンネル電流を一定に保つように探針を走査することによ
り実空間の全電子雲に関する種々の情報をも読み取るこ
とができる。このとき面内方向の分解能は0.lnm程
度である。したがって、STMの原理を応用すれば十分
に原子オーダー(サブ・ナノメートル)での高密度記録
再生を行なうことが可能である。例えば、特開昭61−
80536号公報に開示されている記録再生装置では、
電子ビーム等によって媒体表面に吸着した原子粒子を取
り除き書き込みを行ない、STMによりこのデータを再
生している。また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、例えば共役π電子
系有機化合物やカルコゲン化合物類の薄膜層を用いて、
記録・再生をSTMで行なう方法が提案されている[特
開昭63−161552号公報、特開昭63−1615
53号公報]。この方法によれば、記録のビットサイズ
を10nmとして、1012bit/cm2もの大容量記
録再生が可能である。さらに、小型化を目的とし複数の
プローブを半導体基板上に形成しこれと対向する記録媒
体を変位させ記録する装置が提案されている(特開平1
−196751号公報)。例えば、lcm2角のシリコ
ンチップ上に2500本のプローブを50×50のマト
リック配置したマルチプローブヘッドと上述したメモリ
効果を持つ材料を組み合わせることにより、1プローブ
当たり400Mbit、総記録容量lTbitのディジ
タルデータの記録再生が行なえる。2. Description of the Related Art In recent years, a scanning tunneling microscope (hereinafter abbreviated as STM) has been developed which can directly observe the electronic structure of surface atoms of a conductor [G. Binnig et al. Ph
ys. Rev. Lett, 49, 57 (1982)],
It has become possible to measure real space images with high resolution regardless of whether they are single crystals or amorphous. The STM utilizes the fact that a tunnel current flows when a voltage is applied between a metal probe (probe electrode) and a conductive substance to bring them closer to a distance of about 1 nm. This current is very sensitive to changes in the distance between the two. By scanning the probe so that the tunnel current is kept constant, it is possible to read various kinds of information regarding the whole electron cloud in the real space. At this time, the resolution in the in-plane direction is 0. It is about 1 nm. Therefore, if the principle of STM is applied, it is possible to sufficiently perform high-density recording / reproducing on the atomic order (sub-nanometer). For example, JP-A-61-1
In the recording / reproducing apparatus disclosed in Japanese Patent No. 80536,
Atomic particles adsorbed on the surface of the medium are removed by an electron beam or the like and writing is performed, and this data is reproduced by STM. Further, as the recording layer, a material having a memory effect on the switching characteristics of voltage and current, for example, a thin film layer of a conjugated π-electron organic compound or chalcogen compound is used,
A method of performing recording / reproduction by STM has been proposed [JP-A-63-161552 and JP-A-63-1615].
No. 53]. According to this method, a recording bit size of 10 nm and a large capacity recording / reproduction of 10 12 bit / cm 2 are possible. Furthermore, for the purpose of miniaturization, there has been proposed an apparatus for forming a plurality of probes on a semiconductor substrate and displacing a recording medium facing the probes for recording.
No. 196751). For example, by combining the multi-probe head in which 2500 probes are arranged in a matrix of 50 × 50 on a silicon chip of 1 cm 2 square and the material having the memory effect described above, 400 Mbit per probe and a total recording capacity of 1 Tbit of digital data are obtained. Recording and playback of can be performed.
【0003】このような情報処理装置において、実際に
プローブとこれに対向する媒体を組み合わせて再生処理
時にプローブからの検出信号から同期信号を取り出す方
法等については、現在のところ十分に開発されておらず
光ディスクや磁気ディスクのように反射率変化のエッ
ジ、磁化反転の位置を同期信号の立ち上がりに用いる等
記録bitの変化位置を利用する手法が採られていた。In such an information processing apparatus, a method of actually combining a probe and a medium facing the probe and extracting a synchronizing signal from a detection signal from the probe during reproduction processing has not been sufficiently developed so far. Instead of using an optical disk or a magnetic disk, a method of using a change position of a recording bit such as an edge of a reflectance change or a position of magnetization reversal is used for a rising edge of a sync signal.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のb
itの変化位置を同期信号の取り出しに用いる際には以
下のような問題がある。すなわち、プローブ走査の際に
おける再生信号の位相ずれのため、記録再生時における
検出信号の同期がとれず安定な制御が行えないという問
題があった。これを図2に基づいて説明すると、同図に
おいてbit列の上をプローブで走査する場合にその走
査の通り道によって再生信号の位相が変化する。例えば
図2aのラインを走査した場合には図2bの再生信号と
なる。したがって、それらの信号を二値化した信号は図
2cとなる。これはbit列の中心を走査した時にえら
れる理想的な信号である図2dと比較して図2eに示す
ように位相がずれていることがわかる。そしてこのずれ
量は走査の位置がbitの中心から遠い3番目のbit
ほど大きくなっている。この様な位相がずれた信号を同
期に用いて再生信号とするとデータの時間方向のジッタ
となるためS/N比が落ち装置の性能を落とす原因とな
っていた。However, the above-mentioned b
There are the following problems when the change position of it is used for extracting the synchronization signal. That is, there is a problem that the detection signal cannot be synchronized during recording and reproduction due to the phase shift of the reproduction signal during probe scanning, and stable control cannot be performed. This will be described with reference to FIG. 2. When the probe scans the bit row in FIG. 2, the phase of the reproduction signal changes depending on the scanning path. For example, when the line of FIG. 2a is scanned, the reproduction signal of FIG. 2b is obtained. Therefore, the binarized signal of those signals is shown in FIG. 2c. It can be seen that this is out of phase as shown in FIG. 2e as compared with FIG. 2d which is an ideal signal obtained when the center of the bit row is scanned. And this shift amount is the third bit whose scanning position is far from the center of the bit.
It is getting bigger. When such a phase-shifted signal is used for synchronization and used as a reproduction signal, it causes data jitter in the time direction, which lowers the S / N ratio and deteriorates the performance of the apparatus.
【0005】そこで、本発明は、上記問題を解決し、記
録再生時における同期信号を精度よく出力し得る手段を
備えた情報処理装置を提供することを目的としている。Therefore, it is an object of the present invention to solve the above problems and to provide an information processing apparatus equipped with means capable of accurately outputting a synchronizing signal during recording and reproduction.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、記録bitの中心位置を示す中心位置信
号を用いて同期信号を生成し、記録再生時における同期
信号を精度よく出力するようにしたものである。すなわ
ち、プローブとこれに対向する記録媒体との物理現象に
より生じる信号を検出して記録再生を行う情報処理装置
において、記録再生時のプローブからの検出信号をもと
に記録bitの中心位置を示す中心位置信号を生成し、
その中心位置信号と同期した基準信号を生成する手段を
備えていることを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention generates a sync signal using a center position signal indicating the center position of a recording bit, and outputs the sync signal at the time of recording / reproducing with high accuracy. It is something that is done. That is, in an information processing apparatus that performs recording / reproduction by detecting a signal generated by a physical phenomenon between a probe and a recording medium facing the probe, the center position of the recording bit is indicated based on a detection signal from the probe during recording / reproduction. Generate a center position signal,
It is characterized by comprising means for generating a reference signal synchronized with the center position signal.
【0007】[0007]
【作用】本発明は、上記したように記録bitの中心位
置を示す中心位置信号を用いて同期信号を生成すること
により、プローブがbit列上のどの位置を通っても同
期がよくとれ、記録再生時における同期信号を精度よく
出力することができ、S/N比の向上した信頼性の高い
情報処理装置が実現できる。According to the present invention, the synchronization signal is generated by using the center position signal indicating the center position of the recording bit as described above, so that the probe can be well synchronized regardless of the position on the bit row, and the recording can be performed. The synchronizing signal at the time of reproduction can be accurately output, and a highly reliable information processing apparatus with an improved S / N ratio can be realized.
【0008】[0008]
【実施例】つぎに、実施例にもとづき本発明を詳細に説
明する。図1に本発明の実施例である情報処理装置を示
す。本実施例に示す情報処理装置はトンネル電流を検出
する複数本のプローブと対向する記録媒体を用いたもの
である。図1に示されたプローブにはUSP49128
22で開示されている片もち梁型のピエゾバイモルフカ
ンチレバー102に炭素等の電子ビームデポジション法
によってカンチレバー先端に高さ5μmのTip103
を設けたものを用いた。これはSi基板101上に異方
性エッチング等を用いて作製される3方向に駆動可能な
アクチュエータである。マルチプローブヘッド全体はX
Y走査機構105によってXY方向に走査される。その
走査信号は走査回路106によって作り出された三角波
である。再生時にはプローブ上のTipが媒体上を走査
した時には、電流電圧変換回路104から書き込まれた
情報にしたがって検出信号図3aが得られる。その信号
の2値化信号(図3b)が2値化回路107によって生
成され、また図3cの微分信号が微分回路108によっ
て生成される。微分信号の0クロス検出信号(図3d)
が、0クロス検出回路109によって生成される。この
図3dの0クロス信号には図3cの微分信号に含まれる
ノイズ成分のために0クロス点がbit中心位置以外の
ところにも現れている。その図3dの0クロス検出信号
と、検出信号の2値化信号(図3b)の両者のAND信
号(図3e)がAND回路110によって得られる。こ
の図3eのAND信号がbit中心位置を示すbit中
心位置信号となる。この図3eのAND信号を用いて1
11の位相同期発振器によってbit中心位置に同期し
た基準信号(図3f)が生成される。この図3f基準信
号を弁別窓として図3eのbit中心位置信号の有無を
判断し再生信号とする。この結果、各プローブごとのデ
ータは時間精度よくバッファーメモリー112に蓄えら
れる。また各プローブからの再生信号はパラレルシリア
ル変換回路113によって集められ、シリアル信号に変
換され再生信号として出力される。パラレルシリアル変
換回路123の入力信号は1つしか図示していないが実
際には各プローブからの再生信号が入力されている。実
際の記録媒体への記録には記録媒体114としてマイカ
をへき開して得られた平滑な基板上に、Auをエピタキ
シャル成長させその上にLB法により電気メモリー効果
を有するスクアリリウム−ビス−6−オクチルアズレン
(以下SOAZと略す)を2層累積した記録媒体であ
る。つまり記録媒体114は基板115、下地電極11
6、記録層117から構成されている。また記録媒体と
各プローブの距離は記録媒体とプローブ先端の間に働く
原子間力とカンチレバーの弾性常数で決まる反発力との
釣合の位置で保たれている。そして再生時には100m
v程度のバイアス電圧がバイアス電圧発生回路118に
よって両者の間に印加され2nA程度の電流が流れてい
る。記録時には記録パルスをパルス発生器119から出
力するように120の記録消去信号制御部で制御する。EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail based on examples. FIG. 1 shows an information processing apparatus that is an embodiment of the present invention. The information processing apparatus shown in this embodiment uses a recording medium facing a plurality of probes for detecting a tunnel current. The probe shown in FIG. 1 has USP49128
In the cantilever type piezo bimorph cantilever 102 disclosed in No. 22, a tip 103 of 5 μm in height is attached to the tip of the cantilever by an electron beam deposition method using carbon or the like.
Was used. This is an actuator that can be driven in three directions and is manufactured on the Si substrate 101 by using anisotropic etching or the like. The whole multi-probe head is X
The Y scanning mechanism 105 scans in the XY directions. The scanning signal is a triangular wave generated by the scanning circuit 106. When the Tip on the probe scans the medium during reproduction, the detection signal FIG. 3a is obtained according to the information written from the current-voltage conversion circuit 104. The binarized signal (FIG. 3b) of the signal is generated by the binarization circuit 107, and the differential signal of FIG. 3c is generated by the differentiation circuit 108. 0 cross detection signal of differential signal (Fig. 3d)
Are generated by the zero cross detection circuit 109. In the 0-cross signal of FIG. 3d, a 0-cross point appears at a position other than the bit center position due to the noise component included in the differential signal of FIG. 3c. The AND circuit 110 obtains the AND signal (FIG. 3e) of both the 0-cross detection signal of FIG. 3d and the binarized signal of the detection signal (FIG. 3b). The AND signal of FIG. 3e becomes a bit center position signal indicating the bit center position. 1 using the AND signal of FIG. 3e
A reference signal (FIG. 3f) synchronized with the bit center position is generated by the 11 phase-locked oscillator. The presence or absence of the bit center position signal of FIG. 3e is determined as a reproduction signal by using the reference signal of FIG. 3f as a discrimination window. As a result, the data for each probe is stored in the buffer memory 112 with good time accuracy. The reproduced signals from each probe are collected by the parallel-serial conversion circuit 113, converted into serial signals, and output as reproduced signals. Although only one input signal is input to the parallel-serial conversion circuit 123, the reproduction signal from each probe is actually input. For actual recording on a recording medium, squarylium-bis-6-octylazulene having an electric memory effect by epitaxial growth of Au on a smooth substrate obtained by cleaving mica as a recording medium 114 and having an electric memory effect thereon is formed. It is a recording medium in which two layers (hereinafter abbreviated as SOAZ) are accumulated. That is, the recording medium 114 includes the substrate 115 and the base electrode 11.
6 and the recording layer 117. The distance between the recording medium and each probe is maintained at a position where the atomic force acting between the recording medium and the tip of the probe is balanced with the repulsive force determined by the elastic constant of the cantilever. And 100m during playback
A bias voltage of about v is applied between the two by the bias voltage generating circuit 118, and a current of about 2 nA flows. At the time of recording, the recording / erasing signal controller 120 controls the recording pulse to be output from the pulse generator 119.
【0009】[0009]
【発明の効果】本発明は、以上のように記録bitの中
心位置を示す中心位置信号を用いて同期信号を生成する
ように構成されているから、これによりプローブがbi
t列上のどの位置を通っても同期がよくとれ、記録再生
時における同期信号を精度よく出力することができ、S
/N比の向上した信頼性の高い情報処理装置を実現する
ことができる。As described above, according to the present invention, the synchronizing signal is generated by using the center position signal indicating the center position of the recording bit.
Good synchronization can be obtained regardless of the position on the t-th row, and the synchronization signal at the time of recording / reproducing can be accurately output.
It is possible to realize a highly reliable information processing device having an improved / N ratio.
【図1】本発明実施例の装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来の同期信号検出方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional synchronization signal detection method.
【図3】実施例での同期信号検出の過程での各処理信号
である。FIG. 3 shows each processed signal in the process of detecting a synchronization signal in the embodiment.
10l Si基板 102 ピエゾバイモルフカンチレバー 103 Tip 104 電流電圧変換回路 105 XY走査機構 106 XY走査回路 107 2値化回路 108 微分回路 109 0クロス検出回路 110 AND回路 111 位相同期発振器 112 バッファーメモリ回路 113 パラレルシリアル変換回路 114 記録媒体 115 マイカ基板 116 下地電極 117 記録層 118 バイアス電圧印加回路 119 パルス発生回路 120 記録消去信号制御部 10 l Si substrate 102 Piezo bimorph cantilever 103 Tip 104 Current-voltage conversion circuit 105 XY scanning mechanism 106 XY scanning circuit 107 Binarization circuit 108 Differentiation circuit 109 0 Cross detection circuit 110 AND circuit 111 Phase locked oscillator 112 Buffer memory circuit 113 Parallel serial conversion Circuit 114 Recording Medium 115 Mica Substrate 116 Base Electrode 117 Recording Layer 118 Bias Voltage Applying Circuit 119 Pulse Generating Circuit 120 Recording Erase Signal Control Section
Claims (1)
物理現象により生じる信号を検出して記録再生を行う情
報処理装置において、記録再生時のプローブからの検出
信号をもとに記録bitの中心位置を示す中心位置信号
を生成し、その中心位置信号と同期した基準信号を生成
する手段を備えていることを特徴とする情報処理装置。1. An information processing apparatus for recording / reproducing by detecting a signal generated by a physical phenomenon between a probe and a recording medium facing the probe, the center of a recording bit based on a detection signal from the probe at the time of recording / reproducing. An information processing apparatus comprising: a center position signal indicating a position; and a reference signal synchronized with the center position signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7240095A JPH08249733A (en) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | Information processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7240095A JPH08249733A (en) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | Information processing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08249733A true JPH08249733A (en) | 1996-09-27 |
Family
ID=13488196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7240095A Pending JPH08249733A (en) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | Information processing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08249733A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332458B1 (en) | 1997-05-23 | 2001-12-25 | Hitachi, Ltd. | Ignition coil unit for engine and engine provided with plastic head cover |
| KR20030076084A (en) * | 2002-03-22 | 2003-09-26 | 주식회사 엘지이아이 | Apparatus for writing and reading data by using cantilever |
-
1995
- 1995-03-06 JP JP7240095A patent/JPH08249733A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6332458B1 (en) | 1997-05-23 | 2001-12-25 | Hitachi, Ltd. | Ignition coil unit for engine and engine provided with plastic head cover |
| US6571784B2 (en) | 1997-05-23 | 2003-06-03 | Hitachi, Ltd. | Ignition coil for use in engine and engine having plastic cylinder head cover |
| EP1878910A2 (en) | 1997-05-23 | 2008-01-16 | Hitachi, Ltd. | Ignition coil for use in engine |
| KR20030076084A (en) * | 2002-03-22 | 2003-09-26 | 주식회사 엘지이아이 | Apparatus for writing and reading data by using cantilever |
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