(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気読み取りまたは電気書き込み手段を用いて、強誘電性材料を使用して形成したディスク上のデータにアクセスするピック・アップ・ヘッド構造体であって、
該ピック・アップ・ヘッド構造体は、
電圧を供給してディスク上に書き込む信号書き込みユニットと、
ディスク上のデータ記憶面から読み取られる電気信号に対応する信号処理ユニットと、
隣接するワイヤ端間にはギャップを有し、ディスク上のデータ記憶面を分極し書き込み機能を実行するために該信号書き込みユニットがワイヤに電圧を発して該端部のギャップ付近に電界を形成し、書き込み機能を実行する時ワイヤ端部がデータ記憶面に接近して分極状態に導き、ディスクより読み取った電気信号が信号処理ユニットに送信されることを特徴とする、信号書き込みユニットおよび信号処理ユニットより伸長した対の導電ワイヤとより構成する、
ピック・アップ・ヘッド構造体。
【請求項２】
請求項１に記載のピック・アップ・ヘッド構造体において、該ピック・アップ・ヘッドは更に、
信号書き込みユニットまたは信号処理ユニットに接続されるべき対のワイヤを選択決定するスイッチを有したことを特徴とする、ピック・アップ・ヘッド構造体。
【請求項３】
請求項１に記載のピック・アップ・ヘッド構造体において、該ピック・アップ・ヘッドは更に、
ワイヤ端部位置を調節するために対のワイヤを固定する受台を有したことを特徴とする、ビック・アップ・ヘッド構造体。
【請求項４】
電気読み取りまたは電気書き込み手段を用いて、強誘電性材料を使用して形成したディスク上のデータにアクセスするピック・アップ・ヘッド構造体であって、
該ピック・アップ・ヘッド構造体は、電圧を供給してディスク上に書き込む信号書き込みユニットと、
隣接するワイヤ端間にはギャップを有し、ディスク上のデータ記憶面を分極して書き込み機能を実行するために該信号書き込みユニットがワイヤに電圧を発して該端のギャップ付近に電界を形成したことを特徴とする信号書き込みユニットおよび信号処理ユニットから伸長した対の導電ワイヤと、
該対の導電ワイヤによって書き込まれた信号を読み取るためにレーザ・ビームを放つレーザ・ダイオードと、
レーザ・ビームの焦点をディスク上のデータ記憶面に合わせて読み取り光点とする対物レンズと、
読み取り光点からの反射ビームを電気信号に転換する光電検出器とより構成する、ピック・アップ・ヘッド構造体。
【請求項５】
請求項４に記載のピック・アップ・ヘッド構造体において、該ピック・アップ・ヘッド構造体は更に、
レーザ・ダイオードより発せられたレーザ・ビームを平行ビームにするコリメーターと、
レーザ・ダイオードより発せられたレーザ・ビームと読み取り光点より発せられた反射ビームを分離する分極ビーム・スプリッターと、
分極ビーム・スプリッターからの反射ビームの焦点を光電検出器上に合わせる集束レンズとを有したことを特徴とする、ピック・アップ・ヘッド構造体。
【請求項６】
請求項４に記載のピック・アップ・ヘッド構造体において、該ピック・アップ・ヘッド構造体は更に、
ワイヤ端部の位置を調節するために対のワイヤを固定する受台を有したことを特徴とする、ピック・アップ・ヘッド構造体。
【請求項７】
電気読み取りまたは電気書き込み手段を用いて、強誘電性材料を使用して形成したディスク上のデータにアクセスする、ディスク上のデータにアクセスする方法であって、
書き込み中に対の導電ワイヤに電圧を供給し、導電ワイヤ端部が微小電極を生成し、微小電極が電界を生成し、信号を書き込むために強誘電性材料で形成したデータ記憶面に微小電極で生成した電界をディスクに接近させて分極領域を形成し、書き込み中に対の導電ワイヤの電圧をスイッチして非分極領域を形成し、データ記憶面に形成した分極領域および非分極領域を夫々表示する電気信号を処理する、
ディスク上のデータへのアクセス方法。
【請求項８】
請求項７に記載のディスク上のデータへのアクセス方法において、
分極領域および非分極領域またはデータ記憶面状の異なった分極方向を使用してデジタル・データ１と０を表示することを特徴とする、ディスク上のデータへのアクセス方法。
【請求項９】
請求項７に記載のディスク上のデータへのアクセス方法において、
ピック・アップ・ヘッドは更にワイヤ端位置を調整する目的で対のワイヤを固定する受台を有することを特徴とする、ディスク上のデータへのアクセス方法。
【請求項１０】
光学式読み取りまたは電気書き込み手段を用いて強誘電性材料を使用して形成したディスク上のデータにアクセスする、ディスク上のデータへのアクセス方法であって、
書き込み中に対の導電ワイヤに電圧を供給し、導電ワイヤ端部が微小電極を生成し、微小電極が電界を生成し、信号を書き込むために強誘電性材料で形成したデータ記憶面を分極する目的で、微小電極によって生成した電界をディスクに接近させ、
読み取り中にレーザ・ビームを投光し、該レーザ・ビームが対物レンズを通過し、焦点をデータ記憶面に合わせて読み取り光点とし、
光電検出器を使用して読み取り光点から反射ビームを受け取り、反射ビームを電気信号に変換する、ディスク上のデータへのアクセス方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載のディスク上のデータへのアクセス方法において、
分極領域および非分極領域またはデータ記憶面上の異なった分極方向を使用してデジタルデータ１と０を表示することを特徴とする、ディスク上のデータへのアクセス方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載のディスク上のデータへのアクセス方法において、
ピック・アップ・ヘッドは更にワイヤ端位置を調整する目的で対のワイヤを固定する受台を有することを特徴とする、ディスク上のデータへのアクセス方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピック・アップ・ヘッド構造体および信号アクセス方法に関するものであり、より詳細には、強誘電性材料の特質に適した作用をし、電界誘導を利用して光学式読み取りまたは電気的書き込み若しくは電気的読み取りまたは電気的書き込みが可能なピック・アップ・ヘッド構造体およびディスク上のデータへのアクセス方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ハード・ディスクまたはＭＯディスクといった現行の磁気記憶媒体は、二つの異なった磁界方向を利用して、それに伴う磁性体を磁化する。磁化した後、磁性体の分極は夫々データ０とデータ１を表示する。磁性体の磁性を変化に関する難易度は様々である。つまり、磁性体の飽和保磁力が低ければそれだけ磁性の変化が容易となる。例えば、フロッピー（Ｒ）・ディスクとハード・ディスク中の磁性体の飽和保磁力の程度は充分でないため、フロッピー（Ｒ）はハード・ディスクが特定の磁界にさらされた時、記憶されたデータが破損する可能性がある。しかしながら、ＭＯに使用する磁性体は、飽和保磁力がフロッピー（Ｒ）・ディスクに記憶されたものの１０倍はある。つまり、ＭＯに記録されたデータは、他の外の磁界による障害を受け難く破損し難い。反対に、ＭＯに新たなデータを書き込むには１０倍の強度の磁界が必要となる。媒体中の高密度なデータにアクセスするためにピック・アップ・ヘッドはより小さなものである必要があるが、上述の小さなピック・アップ・ヘッドを作るのは困難なことである。
更に、上昇する温度は磁性体の飽和保磁力の減少を引き起こすこととなり、ある臨界温度（キューリー温度と呼ばれ、摂氏１８０〜２００度）に達すると、磁性体はそれ自体が性質を変え非永久磁石となり、仮に温度が前記臨界温度を下回ると磁性体は再び永久磁石へと戻る。磁性体のあるポイントが加熱され、キューリ温度に近づくと該ポイントの磁気がＭＯのピック・アップ・ヘッドによって生成される磁界に協調して変化する。磁性体を冷却したあと、新たな磁気が保存される。
【０００３】
ＭＯはデータを書き込むためにコイルを利用して磁界を生成するので、データ記憶密度を増加する目的で書き込み領域のポイントを小さく制限することは困難である。しかも、加熱するためにはレーザ・ビームが必要であり、ピック・アップ・ヘッドの構造が複雑となり小型化が難しくなる。
【０００４】
更に、強誘電性材料は一種の誘電材料である。電界が強誘電性材料に影響を及ぼすと、分極−電界曲線（略すとＰＥ曲線と呼ばれる曲線）がヒステリシス現象を表す。従って、分極は電界が除去されても維持可能である。分極の維持が可能なこの特質の利点を利用して、強誘電性材料はデジタル・データを記憶することが可能となり、夫々１と０、分極および非分極または異なった分極方向という意味である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の事項を考え、本発明の目的とするところは、強誘電性材料を使用して形成するディスク上の簡単なピック・アップ・ヘッド構造体を提供することにあり、ピック・アップ・ヘッドは強誘電性材料を分極することを通じてディスク上のデータの読み出しおよびディスク上への書き込みをするものである。
【０００６】
上記の目的によれば、本発明はピック・アップ・ヘッド構造体およびその信号へのアクセス方法を提供するものである。本発明は、信号書き込みユニットと、信号処理ユニットと、スイッチと、両端間にギャップを設けて隣接される対のワイヤとより構成する。ピック・アップ・ヘッドが書き込み機能を実行する場合、ディスクのデータ記憶面を分極する目的で、信号書き込みユニットが対のワイヤに電圧を供給し、ワイヤ端部がギャップ付近に電界を生成する。この時、ワイヤへ電圧は供給されない。その反面、ワイヤ端部はデータ記憶面に接近し、分極状態へと導き、そしてディスクからの電気信号を信号処理ユニットに伝達する。
【０００７】
しかも、本ピック・アップ・ヘッド構造体は、光学的読み取りまたは電気的書き込みといった用途にも適用可能である。電気的書き込みの場合は上述と同様であるが、書き込み手段としてはレーザ・ビームが使用できる。強誘電性材料のＥ−Ｏ係数は、分極後に変化し、ディスクから読み出した信号の内容が反射Ｅ−Ｏ係数を区別することによって判明可能となる。
【０００８】
更に、本発明の適用範囲は以下の詳細な説明から明らかなものとなる。しかしながら、詳細な説明と特定の適用例は、本発明の好ましい実施例を示しているものの、あくまで説明を目的としたものであり、本発明の精神と範囲を逸脱しない限りにおいては、本詳細な説明を用いることによって様々な変更および改良が可能となることは当業者にとって明らかである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる発明は、電気読み取りまたは電気書き込み手段を用いて、強誘電性材料を使用して形成したディスク上のデータにアクセスするピック・アップ・ヘッド構造体であって、  該ピック・アップ・ヘッド構造体は、電圧を供給してディスク上に書き込む信号書き込みユニットと、ディスク上のデータ記憶面から読み取られる電気信号に対応する信号処理ユニットと、隣接するワイヤ端間にはギャップを有し、ディスク上のデータ記憶面を分極し書き込み機能を実行するために該信号書き込みユニットがワイヤに電圧を発して該端部のギャップ付近に電界を形成し、書き込み機能を実行する時ワイヤ端部がデータ記憶面に接近して分極状態に導き、ディスクより読み取った電気信号が信号処理ユニットに送信されることを特徴とする、信号書き込みユニットおよび信号処理ユニットより伸長した対の導電ワイヤとより構成する、ピック・アップ・ヘッド構造体である。請求項２に係る発明は、請求項１に記載のピック・アップ・ヘッド構造体において、該ピック・アップ・ヘッドは更に、信号書き込みユニットまたは信号処理ユニットに接続されるべき対のワイヤを選択決定するスイッチを有したことを特徴とする、ピック・アップ・ヘッド構造体である。請求項３に係る発明は、請求項１に記載のピック・アップ・ヘッド構造体において、該ピック・アップ・ヘッドは更に、ワイヤ端部位置を調節するために対のワイヤを固定する受台を有したことを特徴とする、ビック・アップ・ヘッド構造体である。請求項４に係る発明は、電気読み取りまたは電気書き込み手段を用いて、強誘電性材料を使用して形成したディスク上のデータにアクセスするピック・アップ・ヘッド構造体であって、該ピック・アップ・ヘッド構造体は、電圧を供給してディスク上に書き込む信号書き込みユニットと、隣接するワイヤ端間にはギャップを有し、ディスク上のデータ記憶面を分極して書き込み機能を実行するために該信号書き込みユニットがワイヤに電圧を発して該端のギャップ付近に電界を形成したことを特徴とする信号書き込みユニットおよび信号処理ユニットから伸長した対の導電ワイヤと、該対の導電ワイヤによって書き込まれた信号を読み取るためにレーザ・ビームを放つレーザ・ダイオードと、レーザ・ビームの焦点をディスク上のデータ記憶面に合わせて読み取り光点とする対物レンズと、読み取り光点からの反射ビームを電気信号に転換する光電検出器とより構成する、ピック・アップ・ヘッド構造体である。請求項５に係る発明は、請求項４に記載のピック・アップ・ヘッド構造体において、該ピック・アップ・ヘッド構造体は更に、レーザ・ダイオードより発せられたレーザ・ビームを平行ビームにするコリメーターと、レーザ・ダイオードより発せられたレーザ・ビームと読み取り光点より発せられた反射ビームを分離する分極ビーム・スプリッターと、分極ビーム・スプリッターからの反射ビームの焦点を光電検出器上に合わせる集束レンズとを有したことを特徴とする、ピック・アップ・ヘッド構造体である。請求項６に係る発明は、請求項４に記載のピック・アップ・ヘッド構造体において、該ピック・アップ・ヘッド構造体は更に、ワイヤ端部の位置を調節するために対のワイヤを固定する受台を有し���ことを特徴とする、ピック・アップ・ヘッド構造体である。請求項７に係る発明は、電気読み取りまたは電気書き込み手段を用いて、強誘電性材料を使用して形成したディスク上のデータにアクセスする、ディスク上のデータへのアクセス方法であって、書き込み中に対の導電ワイヤに電圧を供給し、導電ワイヤ端部が微小電極を生成し、微小電極が電界を生成し、信号を書き込むために強誘電性材料で形成したデータ記憶面に微小電極で生成した電界をディスクに接近させて分極領域を形成し、書き込み中に対の導電ワイヤの電圧をスイッチして非分極領域を形成し、データ記憶面に形成した分極領域および非分極領域を夫々表示する電気信号を処理する、ディスク上のデータへのアクセス方法である。請求項８に係る発明は、請求項７に記載のディスク上のデータへのアクセス方法において、分極領域および非分極領域またはデータ記憶面状の異なった分極方向を使用してデジタル・データ１と０を表示することを特徴とする、ディスク上のデータへのアクセス方法である。請求項９に係る発明は、請求項７に記載のディスク上のデータへのアクセス方法において、ピック・アップ・ヘッドは更にワイヤ端位置を調整する目的で対のワイヤを固定する受台を有することを特徴とする、ディスク上のデータへのアクセス方法である。請求項１０に係る発明は、光学式読み取りまたは電気書き込み手段を用いて強誘電性材料を使用して形成したディスク上のデータにアクセスする、ディスク上のデータへのアクセス方法であって、書き込み中に対の導電ワイヤに電圧を供給し、導電ワイヤ端部が微小電極を生成し、微小電極が電界を生成し、信号を書き込むために強誘電性材料で形成したデータ記憶面を分極する目的で、微小電極によって生成した電界をディスクに接近させ、読み取り中にレーザ・ビームを投光し、該レーザ・ビームが対物レンズを通過し、焦点をデータ記憶面に合わせて読み取り光点とし、光電検出器を使用して読み取り光点から反射ビームを受け取り、反射ビームを電気信号に変換する、ディスク上のデータへのアクセス方法である。請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のディスク上のデータへのアクセス方法において、分極領域および非分極領域またはデータ記憶面上の異なった分極方向を使用してデジタルデータ１と０を表示することを特徴とする、ディスク上のデータへのアクセス方法である。請求項１２に係る発明は、請求項１０に記載のディスク上のデータへのアクセス方法において、ピック・アップ・ヘッドは更にワイヤ端位置を調整する目的で対のワイヤを固定する受台を有することを特徴とする、ディスク上のデータへのアクセス方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）を参照して、上述の強誘電性材料が記憶特質を有していることを利用して、強誘電性材料をディスク１０にコーティングしたデータ記憶媒体として利用するディスク１０について説明する。ここでは、強誘電性材料でコーティングした部分がディスク１０のデータ記憶面となる。データ書き込み原理は以下のような手順で行われる：まず第一ワイヤ１２１と第二ワイヤ１２２とからなる対の導電ワイヤ上に電圧１１を供給し、ワイヤ１２１、１２２の端部はギャップを介し隣接する。電圧１１によって導電ワイヤ１２１、１２２の端部には微小電極が生成され、微小電極がギャップ付近の電界２５を生成する。電界２５がディスク１０のデータ記憶面付近に移動した場合、強誘電性材料は誘導されて分極する。しかしながら、第一ワイヤ１２１および第二ワイヤ１２２の端部は、ディスク１０に接触することができないという点に注意しなければならない。従って、電界状態は電圧１１をスイッチすることで調整可能で、ディスク１０にコーティングされた強誘電性材料が分極領域および非分極領域に分離される。本発明は、この違いを利用して０と１を示すデジタル・データを記憶する。
【００１１】
これ以外にも、電圧降下方向を変化させることによってデータを記憶する手段も可能である。例えば、図１（Ａ）においてはＶ１＞Ｖ２またはＶ１＜Ｖ２であるため、電界２５の方向が異なることとなる。ディスク１０上にコーティングされた強誘電性材料は、０と１を示すデジタル・データを記憶するために分極の異なった方向の二種類の領域を誘導する。
【００１２】
図１（Ｂ）を参照すると、ディスク１０上のデータを読み取る場合、第一ワイヤ１２１および第二ワイヤ１２２には一切電圧２５を供給しないが、ワイヤ１２１、１２２はそれでも分極した電荷によって生成された電路を引くためにディスク１０上のデータ記憶面付近まで接近させる。同様に、第一ワイヤ１２１および第二ワイヤ１２２の端部は、ディスク１０に接触できないことに注意するべきである。電路を引いた後、第一ワイヤ１２１および第二ワイヤ１２２の端部に電位差が発生する。電位差の信号は、信号１５の受信位置に伝達される。信号１５の受信位置は、電位差が存在するか否かを判断することによって、分極領域１３または非分極領域１４からの信号であることを認識することが可能である。そうでなければ、Ｖ１＞Ｖ２またはＶ１＜Ｖ２の信号（極性の異なった方向の二つのデータ領域からの信号）を読み込むことも可能である。また、この方法でディスク１０上のデータ内容を決定することも可能である。
【００１３】
従って、上記信号の書き込みおよび読み取り原理に基づいて、本発明は、電気的読み取りまたは書き込みを利用して強誘電性材料でコーティングしたディスク１０にアクセスする、図２に示すようなピック・アップ・ヘッド構造体を提供するものである。ディスク１０は、現行のハード・ディスクのように回転可能である。ピック・アップ・ヘッドは信号書き込みユニット２２を有し、ピック・アップ・ヘッドが書き込み機能を実行する間常時電圧を生成可能なものである。電圧は、ディスク１０上の強誘電性材料より成るデータ記憶面を分極する目的で第一ワイヤ１２１と第二ワイヤ１２２の端部に適した電界２５を生成する。ピック・アップ・ヘッドが読み取り機能を実行する間、更にスイッチ２３が利用されコントローラを右にシフトして信号処理ユニット２１に移行する。この時、対のワイヤ１２１、１２２には一切電圧が供給されない。その反面、分極状態を検知するために、対のワイヤ１２１、１２２の端部はデータ記憶面上の適切な位置に移動され、ディスク１０から読み取った電気信号は、更に処理する目的で信号処理ユニット２１に伝達される。更に、ピック・アップ・ヘッドは、第一ワイヤ１２１および第二１２２の相対位置を固定するために更に受台２４を有する。これによって信号アクセスという目的を達成するために対のワイヤ１２１、１２２を制御および移動し易くなる。
【００１４】
電気的読み取りまたは電気的書き込みの原理を利用してピック・アップ・ヘッド構造体を形成することに加え、本発明は強誘電性材料でコーティングしたディスク１０にアクセスするために光学的読み取りまたは電気的書き込み手段を適用することもできる。図３を参照すると、信号書き込み方法は上述と同様となるが、信号読み出し部分は光学的ピック・アップ・ヘッド構造を採用する。ピック・アップ・ヘッドが読み取り機能を実行中、まずレーザ・ダイオード３４が直線偏光ライトと呼ばれるレーザー・ビームを発し、コリメーター３３を通過して平行ビームとなり、平行ビームがビーム・スプリッター・キューブ３２１と偏光器３２２とよりなる偏光ビーム・スプリッター３２を通過する。その後、偏光ビーム・スプリッター・３２の反射ビームは、偏光ビーム・スプリッター３２後の対物レンズ３１をも通過する。反射ビームが偏光ビーム・スプリッター３２に到達した時、その光路は前記レーザ・ビームの光路から分離され、焦点レンズ３５に到達する。反射ビームを電気信号に変換するために焦点レンズ３５の焦点は反射ビームを光電検出器３６に合わせられる。強誘電性材料のＥ−Ｏ係数が分極後異なり、反射ビームの極性の変化を引き起こすので、光電検出器３６はＥ−Ｏ係数の変化に従ってディスク１０の内容を区別可能となる。
【００１５】
更に、上記の如何なる実施例であろうと、本発明で開示されるピック・アップ・ヘッド構造体は、信号書き込み中の電極２５を小さな領域に制限可能であり、電界２５も信号書き込みに利用される。レーザ・ライトを利用して現行のＭＯのような加熱を補助する必要はない。勿論要望があれば本発明に開示されているピック・アップ・ヘッド構造は、レーザ・ライトを得てデータ記憶面を加熱し、書き込み行為を行うために電界２５と協調するといった方法を追加することも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞本発明のピック・アップ・ヘッド構造体は簡単であり、二本のワイヤだけでデータを読み書きできる。データ書き込み工程は現行のＭＯようにレーザ・ライトを利用して加熱する必要がなく、コスト削減やピック・アップ・ヘッドのサイズの最小化を提供するといった利点も提供可能である。
＜ロ＞本発明はたった二本の誘導ワイヤを利用してディスク上のデータ記憶面を分極する。信号を書き込むためにコイルを使って磁界を生成する現行のＭＯと比べ、本発明に開示されたピック・アップ・ヘッドは非常に小さなポイントにもアクセス可能である。従って、ディスクの記憶量も大きくなる。
＜ハ＞本発明に開示された強誘電性材料でコーティングされたディスクのために、構成および製造原理は現行のハード・ディスクやＭＯと殆ど同様である。データ記憶面の材料のみが異なり、適用性も高い。
【００１７】
以上の文で描写された本発明には様々な変更が可能であることは自明である。そのような変更は、本発明の精神と範囲から逸脱したものであるとは考えられるべきではなく、当業者にとって自明である全ての改良は本請求項の範囲内に含まれるよう設計した。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）強誘電性材料で形成されたディスク上にデータを書き込む場合の本発明の概略図。（Ｂ）強誘電体材料で形成されたディスク上にデータを読み出す場合の本発明の概略図。
【図２】本発明の実施例１に係るピック・アップ・ヘッドの概略図。
【図３】本発明に実施例２に係るピック・アップ・ヘッドの概略図。
【符号の説明】
１０・・ディスク
１１・・電圧
１２１・第一ワイヤ
１２２・第二ワイヤ
１３・・分極領域
１４・・非分極領域
１５・・信号
２１・・信号処理ユニット
２２・・信号書き込みユニット
２３・・スイッチ
２４・・受台
２５・・電界
３１・・対物レンズ
３２・・分極ビーム・スプリッター
３３・・コリメーター
３４・・レーザ・ダイオード
３５・・焦点レンズ
３６・・光電検出器
【図１】
0003704618.tif 000002
【図２】
0003704618.tif 000003
【図３】
0003704618.tif 000004