(57)【要約】【課題】  高いデータ密度及び高い信頼性を可能にする、データ・ストレージ・デバイス及びデータ・ストレージ・デバイスを動作させる方法を提供すること。【解決手段】  データ・ストレージ・デバイスは、ストレージ・メディアと、ストレージ・メディアにインデント・マークを形成するように設計された少なくとも１つのプローブと、プローブに作用してインデント・マークの１つを形成する制御パラメータ（ＣＴＲＬ）を生成するように設計された制御ユニットと、を備える。制御ユニットはさらに、少なくとも所与の数の連続するインデント・マークが互いの間に所与の最小距離をあけて形成されるべきときには、制御パラメータ（ＣＴＲＬ）を変更するように設計される。この方法によれば、少なくとも所与の数の連続するマークが互いの間に所与の最小距離をあけて形成されるべきときに、制御パラメータ（ＣＴＲＬ）が変更される。【選択図】      図５
2008503842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ・ストレージ・デバイスであって、
ストレージ・メディア（２）と、
前記ストレージ・メディア（２）にインデント・マーク（２８）を形成するように設計された少なくとも１つのプローブ（１０）と、
前記プローブ（１０）に作用して前記インデント・マーク（２８）の１つを形成する制御パラメータを生成するように設計された制御ユニット（３４）と、
を備え、前記制御ユニット（３４）がさらに、少なくとも所与の数（ｎ＿ｔｈｒ）の連続するインデント・マーク（２８）が互いの間に所与の最小距離をあけて形成されるべきときには、前記制御パラメータを変更するように設計されている、
データ・ストレージ・デバイス。
【請求項２】
前記制御ユニット（３４）が、前記プローブ（１０）へのその適用時間を変化させることによって前記制御パラメータを変更し、前記連続インデント・マーク（２８）の形成の間の時間を変化させるように設計されている、請求項１に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項３】
前記制御ユニット（３４）が、前記プローブ（１０）へのその適用時間を変化させて、前記連続インデント・マーク（２８）が２つの連続インデント・マーク（２８）間の公称最小時間間隔のシフトで形成されるようにすることによって、前記制御パラメータを変更するように設計され、前記シフトは、前記連続インデント・マーク（２８）の最初の１つについての最小値（ｓ＿ｍｉｎ）と、前記連続インデント・マーク（２８）の最後の１つに向けて徐々に増加した最大値（ｓ＿ｍａｘ）とを有する、請求項２に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項４】
前記制御ユニット（３４）は、前記最小値（ｓ＿ｍｉｎ）が前記最大値（ｓ＿ｍａｘ）と同じ絶対値を有し、前記連続インデント・マーク（２８）の中央におけるインデント・マークが最小の絶対値のシフトで形成されるように設計されている、請求項３に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項５】
前記制御ユニット（３４）は、前記制御パラメータが前記プローブ（１０）と前記ストレージ・メディア（２）との間にかけられる力（Ｆ）に作用するように設計されている、請求項１に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項６】
前記制御ユニット（３４）は、前記連続インデント・マーク（２８）の最初の１つを形成するためにかけられる最大力（Ｆ＿ｍａｘ）から前記連続インデント・マーク（２８）の最後の１つを形成するためにかけられる最小力（Ｆ＿ｍｉｎ）まで減少するように設計されている、請求項５に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項７】
前記制御ユニット（３４）は、前記力（Ｆ）が、前記連続インデント・マーク（２８）の各々の相対位置に依存し、前記連続インデント・マーク（２８）の所与の数に関して減少し、前記最大力（Ｆ＿ｍａｘ）と前記最小力（Ｆ＿ｍｉｎ）との間に制限され、連続インデント・マーク（２８）の総数とは無関係であるように設計されている、請求項５に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項８】
前記制御ユニット（３４）は、前記制御パラメータが、前記プローブ（１０）を介して前記ストレージ・メディア（２）に適用される加熱電力（Ｐ）に作用するように設計されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項９】
前記制御ユニット（３４）は、前記加熱電力（Ｐ）が、前記連続インデント・マーク（２８）の最初の１つを形成するために適用される最大加熱電力（Ｐ＿ｍａｘ）から前記連続インデント・マーク（２８）の最後の１つを形成するために適用される最小加熱電力（Ｐ＿ｍｉｎ）まで減少するように設計されている、請求項８に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項１０】
前記制御ユニット（３４）は、前記加熱電力（Ｐ）が、前記連続インデント・マーク（２８）の各々の前記相対位置に依存し、連続インデント・マーク（２８）の所与の数に関して減少し、前記最大加熱電力（Ｐ＿ｍａｘ）と前記最小加熱電力（Ｐ＿ｍｉｎ）との間に制限され、連続インデント・マーク（２８）の総数とは無関係であるように設計されている、請求項８に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項１１】
少なくとも最小数のインデント・マーク（２８）なしが、連続インデント・マーク（２８）によって表される非コード化方式の情報ユニット間に配置されるような方法で、インデント・マーク（２８）の有無によって表される情報をコーディングするためのコーディング・ユニットを備える、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項１２】
互いの間に前記所与の最小距離をもつ連続インデント・マーク（２８）の所与の数を越えないような方法で、インデント・マーク（２８）の有無によって表される情報をコーディングするためのコーディング・ユニットをさらに備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のデータ・ストレージ・デバイス。
【請求項１３】
ストレージ・メディアと、前記ストレージ・メディア（２）にインデント・マーク（２８）を形成するように設計された少なくとも１つのプローブ（１０）と、前記プローブ（１０）に作用して前記インデント・マーク（２８）の１つを形成する制御パラメータを生成するように設計された制御ユニット（３４）とを備えるデータ・ストレージ・デバイスを作動させる方法であって、
少なくとも所与の数の連続するインデント・マーク（２８）が互いの間に所与の最小距離をあけて形成されるべきときに、前記制御パラメータが変更される、方法。
【請求項１４】
前記制御パラメータが、前記プローブ（１０）へのその適用時間を変化させることによって変更され、前記連続インデント・マーク（２８）の形成の間の時間を変化させる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記連続インデント・マーク（２８）が、２つの連続インデント・マーク（２８）間の公称最小時間間隔へのシフトで形成され、前記シフトが、前記連続インデント・マーク（２８）の最初の１つについての最小値（ｓ＿ｍｉｎ）と、前記連続インデント・マーク（２８）の最後の１つに向けて徐々に増加した最大値（ｓ＿ｍａｘ）とを有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記最小値（ｓ＿ｍｉｎ）が前記最大値（ｓ＿ｍａｘ）と同じ絶対値を有し、前記連続インデント・マーク（２８）の中央におけるインデント・マークが最小の絶対値のシフトで形成された、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記制御パラメータが、前記プローブ（１０）と前記ストレージ・メディア（２）との間にかけられる力（Ｆ）に作用する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記力（Ｆ）は、前記連続インデント・マーク（２８）の最初の１つを形成するためにかけられる最大力（Ｆ＿ｍａｘ）から前記連続インデント・マーク（２８）の最後の１つを形成するためにかけられる最小力（Ｆ＿ｍｉｎ）まで減少する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記力（Ｆ）は、各々の前記連続インデント・マーク（２８）の前記相対位置に依存し、前記連続インデント・マーク（２８）の所与の数に関して減少し、前記最大力（Ｆ＿ｍａｘ）と前記最小力（Ｆ＿ｍｉｎ）との間に制限され、連続インデント・マーク（２８）の総数とは無関係である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記制御パラメータが、前記プローブ（１０）を介して前記ストレージ・メディア（２）に適用される加熱電力（Ｐ）に作用する、請求項１３から請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記加熱電力（Ｐ）は、前記連続インデント・マーク（２８）の最初の１つを形成するために適用される最大加熱電力（Ｐ＿ｍａｘ）から前記連続インデント・マーク（２８）の最後の１つを形成するために適用される最小加熱電力（Ｐ＿ｍｉｎ）まで減少する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記加熱電力（Ｐ）は、前記連続インデント・マーク（２８）の各々の前記相対位置に依存し、前記連続インデント・マーク（２８）の所与の数に関して減少し、前記最大加熱電力（Ｐ＿ｍａｘ）と前記最小加熱電力（Ｐ＿ｍｉｎ）との間に制限され、連続インデント・マーク（２８）の総数とは無関係である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
コーディング・ユニットが、少なくとも最小数のインデント・マーク（２８）なしが、連続インデント・マーク（２８）によって表される非コード化方式の情報ユニット間に配置されるような方法で、インデント・マーク（２８）の有無によって表される情報をコード化する、請求項１３から請求項２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
コーディング・ユニットがさらに、互いの間に前記所与の最小距離をもつ連続インデント・マーク（２８）の所与の数を超えないような方法で、インデント・マーク（２８）の有無によって表される情報をコード化する、請求項１３から請求項２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
制御ユニットの処理ユニットにロードされたときに請求項１３から請求項２４までのいずれか１項に記載の方法を実行するためのコンピュータ・プログラム・コード手段を備えた、コンピュータ・プログラム要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ・ストレージ・デバイス及びデータ・ストレージ・デバイスを動作させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この数年間で、走査トンネル顕微鏡技術及び原子間力顕微鏡技術から恩恵を受ける新しいストレージの概念が導入されてきた。それらは、これらの技術が材料構造を原子スケールに至るまで画像化し、調べる能力を利用している。データがインデント・マーク及びインデント・マークなしによって表される一連のビットとして書き込まれている、しかるべきストレージ・メディアを走査するために、先端部を有するプローブが導入されている。こうしたインデント・マークは、たったの３０から４０ｎｍの範囲の直径を有することができる。したがって、これらのデータ・ストレージの概念は、超高密度のストレージ域（ａｅｒｅａｌ）を約束する。
【０００３】
データ・ストレージ・デバイスは、非特許文献１に開示されている。データ・ストレージ・デバイスは、各々が先端部を有するプローブ・アレイによる、ストレージ・メディアの機械的ｘ−／ｙ−走査に基づく、読み取り及び書き込み機能を有する。プローブは、ストレージ・メディアのフィールド割り当て動作の間、並行して走査する。したがって、高いデータ転送速度を達成することができる。ストレージ・メディアは、薄いポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）層を備える。先端部は、接触モードにおいてポリマー層の表面を横切って移動する。接触モードは、プローブに小さい力をかけて、プローブの先端部がストレージ・メディアの表面に触れることができるようにすることによって達成される。そのために、プローブは、鋭い先端部をそれらの端部区域において支持するカンチレバーを備える。ビットは、ポリマー層におけるインデント・マーク又はインデント・マークなしによって表される。カンチレバーは、それらが表面を横切って移動しているあいだ、表面におけるこれらの地形的変化に対応する。
【０００４】
インデント・マークは、熱機械的記録によってポリマー表面上に形成される。これは、接触モードの間、それぞれのプローブを電流又は電圧パルスで加熱して、先端部がポリマー層に触れる部位のポリマー層を局所的に軟化させるようにすることで達成される。結果として、層に、ナノスケールの直径を有する小さいインデントが生じる。
【０００５】
読み取りもまた、熱機械的概念によって達成される。ヒータ・カンチレバーに或る量の電気エネルギーが供給され、それにより、書き込みに必要とされるようにポリマー層を軟化させるのに十分なほど高くはない温度にまでプローブが加熱される。熱感知は、熱輸送がこの場合はより効果的であるため、プローブがインデントに移動されるときに、プローブとストレージ・メディア、特にストレージ・メディアの基板との間の熱伝導が変化するという事実に基づいている。この結果として、カンチレバーの温度が減少し、それによりその抵抗も減少する。この抵抗の変化が測定され、測定信号として役立つ。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，３４０，９３８号明細書
【非特許文献１】Ｐ．Ｖｅｔｔｉｇｅｒ他、「Ｔｈｅ  Ｍｉｌｌｉｐｅｄｅ−ｍｏｒｅ  ｔｈａｎ  １０００  ｔｉｐｓ  ｆｏｒ  ｆｕｔｕｒｅ  ＡＦＭ  ｄａｔａ  ｓｔｏｒａｇｅ」、ＩＢＭ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、第４４巻、第３号、２０００年５月。（ＩＢＭは、ＩＢＭ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標。）
【非特許文献２】Ｋｅｅｓ  Ａ．Ｓ．Ｉｍｍｉｎｋ、「Ｃｏｄｅｓ  ｆｏｒ  Ｍａｓｓ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」、Ｓｈａｎｎｏｎ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｒｏｔｔｅｒｄａｍ、Ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ、１９９９年。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ストレージ・メディア上のデータ密度の増加と共にデータ損失の確率が増加することが観測されている。したがって、高いデータ密度及び高い信頼性を可能にする、データ・ストレージ・デバイス及びデータ・ストレージ・デバイスを動作させる方法を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様によれば、ストレージ・メディアと、ストレージ・メディアにインデント・マークを形成するように設計された少なくとも１つのプローブと、プローブに作用してインデント・マークの１つを形成する制御パラメータを生成するように設計された制御ユニットと、を備えたデータ・ストレージ・デバイスが提供される。制御ユニットはさらに、少なくとも所与の数の連続するインデント・マークが互いの間に所与の最小距離をあけて形成されるべきときに、制御パラメータを変更するように設計される。インデント・マークは、データ、好ましくは論理「１」を表し、一方、インデント・マークなしは、好ましくは論理「０」を表す。
【０００９】
特に、インデント・マークの形成が、行又はそれぞれの列の方向に行われるときには、連続インデント・マークは、１つの行における連続インデント・マークとするか、又は同様に１つの列における連続インデント・マークとすることができる。
【００１０】
少なくとも所与の数の連続インデント・マークが互いの間に所与の最小距離をあけて形成されるべきときに、制御パラメータを変更することにより、それまで観測されていた隣接インデント・マークの幅及び深さによる隣接インデント・マーク間の部分的消去が著しく減少し又はなくなり、同時に、インデント・マークが深く残って、ノイズ・マージンが影響せず、データ・ストレージ・デバイスが高い信頼性をもつことになる。インデント・マークの部分的消去は、公称値からより小さい値へのインデント・マークの深さの減少を意味する。
【００１１】
データ・ストレージ・デバイスの好ましい実施形態においては、制御ユニットは、プローブへのその適用時間を変化させることによって制御パラメータを変更し、連続インデント・マークの形成の間の時間を変化させるように設計される。ストレージ・メディアがプローブに対して一定速度で移動されるならば、時間の変化の結果として連続書き込みインデント間の距離が変化する。プローブへのその適用時間を変化させることによる制御パラメータの変更は、非常に単純なものである。このようにして、変化が大きくなりすぎないように注意しながら制御パラメータを適切に変更することにより、非常に大きいノイズ・マージンを得ることができ、したがって、データ損失の確率が非常に低くなる。
【００１２】
データ・ストレージ・デバイスの別の好ましい実施形態においては、制御ユニットは、プローブへの適用時間を変化させることによって制御パラメータを変更し、連続インデント・マークが２つの連続インデント・マーク間の公称最小時間間隔のシフトで形成されるように設計され、シフトは、連続インデント・マークの最初の１つについての最小値と、連続インデント・マークの最後の１つに向けて徐々に増加した最大値とを有する。２つの連続インデント・マークの形成間の公称最小時間間隔は、制御パラメータが変更されない場合の２つの連続インデント・マークの形成間の時間間隔である。最小値は負の値とすることができるが、ゼロ又は正の値とすることもできる。最大値は常に最小値より大きく、正の値とすることができ、もしくはゼロ又は負の値とすることもできる。最小値が負の値であり最大値が正の値である場合に、最も大きいノイズ・マージンが達成される。連続インデント・マークの最初の１つについての最小値から連続インデント・マークの最後の１つについての最大値までシフトを徐々に増加させることにより、個々の連続インデント・マークの非常に一様な構造が得られ、したがって、連続インデント・マークを検出誤差の確率が非常に低い状態で検出することができる。
【００１３】
ストレージ・デバイスの別の好ましい実施形態においては、制御ユニットは、最小値が最大値と同じ絶対値を有し、連続インデント・マークの中央におけるインデント・マークが最小の絶対値のシフトで形成されるように設計される。この最小の絶対値はゼロ近辺であることが好ましい。このようにして、データ損失の確率が極めて低いことが観測される。連続インデント・マークが偶数である場合には、連続インデント・マークの中央におけるインデントは、偶数の連続インデント・マークより１少ない又は１多い奇数の連続インデント・マークの中央におけるインデントであってもよい。
【００１４】
別の好ましい実施形態においては、データ・ストレージ・デバイスは、制御パラメータがプローブとストレージ・メディアとの間にかかる力に作用するように設計される。プローブとストレージ・メディアとの間にかかる力を変化させるために適切に装備されたプローブについては、この制御パラメータは単純に変更することができる。ほんのわずかな付加的な力の消散を伴って力を変化させることにより、データ・ストレージ・デバイスの読み取り動作の間の連続インデント・マークの誤った検出が得られる確率が非常に低くなる。
【００１５】
データ・ストレージ・デバイスのさらに好ましい実施形態においては、制御ユニットは、力が、連続インデント・マークの最初の１つを形成するためにかけられる最大力から連続インデント・マークの最後の１つを形成するためにかけられる最小力まで減少するように設計される。連続インデント・マークの最初の１つは、これについては、時間に関して最初に形成されたインデント・マークを意味し、一方、連続インデント・マークの最後の１つは、時間に関して最後に形成されたインデント・マークを意味する。これは、制御パラメータを変化させることなく形成された連続インデント・マークにおいては、最後の時点で形成されたインデント・マークのみが部分的消去を示さず、一方で他のものは部分的消去を呈するという発見を用いることに利点がある。力は、連続インデント・マークの最初の１つを形成するためにかけられる最大力から連続インデント・マークの最後の１つを形成するためにかけられる最小力まで減少することによって個々のインデント・マークのサイズに影響し、それにより連続インデント・マークを公正に一様に形成することができる。したがって、データ損失の確率が最小になる。最小力は、分離されたインデント・マークの平均リード−バック振幅に基づいてノイズ・マージン制約を考慮に入れて決定することができる。最大力は、プローブの先端部及びデータ・ストレージ・メディアの磨耗、並びに例えば制御ユニットによる高電圧の生成の実行可能性のような態様を考慮に入れつつ、さらに２つの連続インデント・マーク間の公称最小距離を考慮に入れて決定することができる。最小力と最大力との間の差は、良好な性能のために僅かな最小の力であることが好ましい。
【００１６】
別の好ましい実施形態においては、データ・ストレージ・デバイスは、力が各々の連続インデント・マークの相対位置に依存し、力が所与の数の連続インデント・マークに関して減少し、最大力と最小力との間に制限され、連続インデント・マークの総数とは無関係であるように設計される。これは、非常に単純であるという利点を有する。
【００１７】
データ・ストレージ・デバイスの別の好ましい実施形態においては、制御ユニットは、プローブにおいて生成されストレージ・メディアに伝達される加熱電力に作用するように設計される。これは、加熱電力を簡単に正確に変更できるという利点を有する。それに加えて、加熱電力は、インデント・マークのサイズに強く影響する。
【００１８】
ストレージ・デバイスの別の好ましい実施形態においては、制御ユニットは、加熱電力が、連続インデント・マークの最初の１つを形成するために適用される最大加熱電力から連続インデント・マークの最後の１つを形成するために適用される最小加熱電力まで減少するように設計される。連続インデント・マークの最初の１つは、これについては、時間に関して最初に形成されたインデント・マークを意味し、一方、連続インデント・マークの最後の１つは、時間に関して最後に形成されたインデント・マークを意味する。これは、制御パラメータを変化させることなく形成された連続インデント・マークにおいては、最後の時点で形成されたインデント・マークのみが部分的消去を示さず、一方で他のものは部分的消去を呈するという発見を用いることに利点がある。加熱電力は、連続インデント・マークの最初の１つを形成するために適用される最大加熱電力から連続インデント・マークの最後の１つを形成するために適用される最小加熱電力まで減少することによって個々のインデント・マークのサイズに影響し、それにより連続インデント・マークを公正に一様に形成することができる。このようにして、データ損失の確率が最小になる。最小加熱電力は、分離されたインデント・マークの平均リード−バック振幅に基づいてノイズ・マージン制約を考慮に入れて決定することができる。最大加熱電力は、例えば制御ユニットによる高電圧の生成の実行可能性のような態様を考慮に入れつつ、さらに２つの連続インデント・マーク間の公称最小距離を考慮に入れて決定することができる。最小加熱電力と最大加熱電力との間の差は、良好な性能のために僅かな最小の加熱電力であることが好ましい。
【００１９】
データ・ストレージ・デバイスの別の好ましい実施形態においては、制御ユニットは、加熱電力が、各々の連続インデント・マークの相対位置に依存し、所与の数の連続インデント・マークに関して減少し、最大加熱電力と最小加熱電力との間に制限され、連続インデント・マークの総数とは無関係であるように設計される。これは、非常に単純であるという利点を有する。
【００２０】
別の好ましい実施形態においては、制御パラメータの変更は、同時に、制御パラメータがプローブに適用される時間の変更、プローブとストレージ・メディアとの間にかけられる力の変更、プローブによりストレージ・メディアに適用される加熱電力の変更、又はこれらのいずれかの組み合わせを含むことができることが分かる。
【００２１】
データ・ストレージ・デバイスの別の好ましい実施形態においては、データ・ストレージ・デバイスは、少なくとも最小数のインデント・マークなしが、連続インデント・マークによって表されるデコード化方式の情報ユニット間に配置され、同時に、連続インデント・マークと最小数のインデント・マークなしに関連するインデント・マークなしとの間の最小距離が減少するような方法で、インデント・マークの有無によって表される情報をコーディングするためのコーディング・ユニットを備える。こうしたコードは、例えば（ｄ，ｋ）コードと呼ばれる。ビットの形態の情報は、（ｄ，ｋ）コード化状態の、より多くのビットを有しても良いが、同時に、論理「１」と表すことができる連続インデント・マーク間の最小距離を減少させ、ストレージ・メディア上の全体的なデータ密度を増加させ、したがって、（ｄ，ｋ）コードのｄ、ｋパラメータを適切に選択することによってデータ・ストレージ・メディア上の情報密度を増加させることができる。
【００２２】
別の好ましい実施形態においては、データ・ストレージ・デバイスはさらに、互いの間に所与の最小距離をもつ連続インデント・マークの所与の数を越えないような方法で、インデント・マークの有無によって表される情報をコーディングするためのコーディング・ユニットをさらに備える。したがって、所与の数の連続インデント・マークが適切に選択された場合、データ損失の確率がさらに減少する。互いの間に所与の最小距離をもつ連続インデント・マークの数を制限することができるコードは、制約コードと呼ばれる。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、データ・ストレージ・デバイスを作動させるための方法は、ストレージ・メディアと、ストレージ・メディアにインデント・マークを形成するように設計された少なくとも１つのプローブと、プローブに作用してインデント・マークの１つを形成する制御パラメータを生成するように設計された制御ユニットとを備えるデータ・ストレージ・デバイスと共に特許請求される。この方法によれば、少なくとも所与の数の連続するインデント・マークが互いの間に所与の最小距離をあけて形成されるべきときに、制御パラメータが変更される。
【００２４】
この方法の好ましい実施形態においては、制御パラメータが、プローブへのその適用時間を変化させることによって変更され、連続インデント・マークの形成の間の時間を変化させる。
【００２５】
この方法の別の好ましい実施形態においては、連続インデント・マークは、２つの連続インデント・マーク間の公称最小時間間隔のシフトで形成され、シフトは、連続インデント・マークの最初の１つについての最小値と、連続インデント・マークの最後の１つに向けて徐々に増加した最大値とを有する。
【００２６】
この方法の別の好ましい実施形態においては、最小値は最大値と同じ絶対値を有し、連続インデント・マークの中央におけるインデント・マークは、最小の絶対値のシフトで形成される。
【００２７】
この方法の別の好ましい実施形態においては、制御パラメータは、プローブとストレージ・メディアとの間にかかる力に作用する。
【００２８】
この方法の別の好ましい実施形態においては、力は、各々の連続インデント・マークの相対位置に依存し、所与の数の連続インデント・マークに関して減少し、最大力と最小力との間に制限され、連続インデント・マークの総数とは無関係である。
【００２９】
この方法の別の好ましい実施形態においては、連続インデント・マークの最初の１つを形成するためにかけられる最大力から連続インデント・マークの最後の１つを形成するためにかけられる最小力まで減少する。
【００３０】
この方法の別の好ましい実施形態においては、制御パラメータは、プローブを介してストレージ・メディアに適用される加熱電力に作用する。
【００３１】
この方法の別の好ましい実施形態においては、加熱電力は、連続インデント・マークの最初の１つを形成するために適用される最大加熱電力から連続インデント・マークの最後の１つを形成するために適用される最小加熱電力まで減少する。
【００３２】
この方法の別の好ましい実施形態においては、加熱電力が、各々の連続インデント・マークの相対位置に依存し、所与の数の連続インデント・マークに関して減少し、最大加熱電力と最小加熱電力との間に制限され、連続インデント・マークの総数とは無関係である。
【００３３】
この方法の別の好ましい実施形態においては、コーディング・ユニットは、互いの間に所与の最小距離をもつ連続インデント・マークの所与の数を越えないような方法で、インデント・マークの有無によって表される情報をコード化する。
【００３４】
この方法の別の好ましい実施形態においては、コーディング・ユニットはさらに、少なくとも最小数のインデント・マークなしが連続インデント・マークによって表される非コード化方式の情報ユニット間に配置されるような方法で、インデント・マークの有無によって表される情報をコード化し、同時に、最小数のインデント・マークなしに関連する連続インデント・マーク間の最小距離を効果的に減少させる。
【００３５】
本発明の別の態様によれば、制御ユニットの処理ユニットにロードされたときに請求項１３から請求項２４のいずれか１項に係る方法を実行するためのコンピュータ・プログラム・コードを備えるコンピュータ・プログラム要素が提供される。
【００３６】
データ・ストレージ・デバイスを作動させるための方法及びその好ましい実施形態の利点は、データ・ストレージ・デバイスの利点に対応する。
【００３７】
本発明及びその実施形態は、添付の図面と併せて読んだときに、現在のところ好ましいが本発明に係る実例となる実施形態の以下の詳細な説明を参照することによって、より十分に理解されるであろう。
異なる図面は、同様の又は一様な内容をもつ要素を表す同一の参照番号を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、データ・ストレージ・デバイスの斜視図を示す。基板４とポリマー層６を備えるストレージ・メディア２は、複数のプローブ１０を有するプローブ・アレイ８に面する。基板４はシリコンで形成され、ポリマー層６は薄いポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）層で形成されることが好ましい。プローブ１０は、プレート形状の連結要素１２に機械的に連結される。連結要素１２は、透明であり、単に説明のために一端において切り開かれている。
【００３９】
図３は、単一のプローブ１０の斜視図を示す。プローブは、その端部に先端部１６を有するばね式カンチレバー１４を備える。ばね式カンチレバー１４は、垂直方向の力に対して敏感である。ばね式カンチレバー１４の横方向の剛性は、垂直方向よりもかなり高い。
【００４０】
先端部１６は、円錐形状であり、その頂点１８に向けて減少する直径を有する。頂点１８は、ほんの数ナノメートルの半径を有することが好ましい。理想的には、１つの原子のみが先端部１６の頂点１８を形成する。
【００４１】
プローブ１０はさらに、ばね式カンチレバー１４の脚部と先端部１６との間にヒータ・プラットフォーム２０を備える。プローブ１０はさらに、キャパシタを形成するストレージ・メディア内に又は上に形成された第２電極２４と共に作用する第１電極２２を備えることができる。このキャパシタの電荷に応じて、ストレージ・メディア２の表面に対して垂直方向に作用する力を、ばね式カンチレバー１４に適用することができる。ばね式カンチレバー１４は、良好な熱及び機械的安定性のために全てシリコンで製造されることが好ましい。ばね式カンチレバー１４の脚部は、それらの電気抵抗が最小になって、それらがまたヒータ・プラットフォーム２０への電気接続部として働くように、高度にドープされることが好ましく、ヒータ・プラットフォームは、例えば１１キロオームの高い電気抵抗を有する。脚部はまた第１電極２２への電気接続部としても働く。
【００４２】
インデント・マーク２８は、熱機械的技術を用いてストレージ・メディア２上に形成される。プローブ１０によりポリマー層６に局所的な力がかけられる。ポリマー層６は、接触モードの間、電流又は電圧パルスによりヒータ・プラットフォーム２０を加熱することによって軟化され、それによりポリマー層６は、先端部１６がポリマー層６に触れる部位が局所的に軟化される。結果として、ポリマー層（図４参照）にナノスケールの直径を有する小さいインデント・マーク２８が生じる。
【００４３】
インデント・マーク２８はバイナリ情報を表す。例えば、インデント・マーク２８が論理「１」を表し、インデント・マーク２８なしが論理「０」を表すことができる。しかしながら、インデント・マーク２８又はインデント・マーク２８なしはまた、異なる情報を表してもよく、例えば、インデント・マーク２８の存在が論理「０」を表し、インデント・マーク２８なしが論理「１」を表してもよい。
【００４４】
データを読み取るために、ポリマー層６は、一定速度でプローブ・アレイ８の下を動かされる。走査速度と、インデント・マーク２８間の距離が、インデント・マーク２８におけるシステムのデータ転送速度、すなわち１秒あたりのビット読み取り又は書き込みを決定する。読み取りもまた、熱機械的概念によって達成される。読み取りに関しては、ヒータ・プラットフォーム２０は、書き込みに必要とされるようにポリマー層６を軟化させるのに十分なほど高くはない温度で作動される。熱感知は、先端部１６がインデント・マーク２８の中に移動されてヒータ・プラットフォーム２０とポリマー層６との間の距離が減少するときに、プローブ１０、特にヒータ・プラットフォーム２０及び先端部１６と、ストレージ・メディア２との間の熱伝導が変化するという事実に基づいている。先端部１６の移動の間、ヒータ・プラットフォーム２０の温度は、インデント・マーク２８の深さが最大であるインデント・マーク２８の中央に向けてヒータ・プラットフォームが移動するのに伴って段階的に変化する。その結果として、同時にヒータ・プラットフォーム２０の抵抗が減少する。したがって、プローブ１０がインデント・マーク２８上を走査しているあいだ、ヒータ・プラットフォーム２０の抵抗の変化を監視することができる。
【００４５】
単なる実例として、さかのぼって図１に、ストレージ・メディア２の限られた領域にのみインデント・マーク２８が示されている。好ましい実施形態においては、プローブ１０は、ストレージ・メディア２に対してプローブ・アレイ８を動かすこと、又はその逆のいずれかによってストレージ・メディア２の全体を走査するのに適している。図１においては、プローブ・アレイ８がその所定位置に固定されている状態で、ストレージ・メディア２が動かされる。矢印Ｘ及びＹは走査方向を示し、一方、矢印Ｚは、プローブ・アレイ８全体をストレージ・メディア２に接触させるための垂直方向への接近及びレベリング方式を示す。その目的のために、ストレージ・デバイスは、それぞれのドライブ３６を備え、ドライブ３６は、それぞれのアクチュエータ、例えば電磁又は圧電アクチュエータを備え、それにより各方向への駆動が正確に達成される。ドライブはまた、Ｘ及びＹ走査方向に対してのみ作用することができ、垂直方向への接近及びレベリング方式は、第１電極２２及び第２電極２４を備えるキャパシタの電荷を制御することによって達成される。
【００４６】
ストレージ・メディア２は、図１に明確に示されていないフィールドに分割される。プローブ・アレイ８の各プローブ１０は、その独自のデータ・フィールドにおいてのみ書き込み又は読み取る。結果として、例えば３２×３２のプローブを有するストレージ・デバイスは、１０２４のフィールドを含む。
【００４７】
ストレージ・デバイスは、マルチプレクサ３０、３１によって概略的に示される、行及び列時間多重化アドレッシングにより作動されることが好ましい。図１に係るストレージ・デバイスは、全てのフィールドの並行走査の準備ができた状態である。ストレージ・フィールドはまた、行ごとに又は列ごとに走査されてもよい。プローブ１０は機械的に連結されているため、Ｘ、Ｙ方向への単一のプローブ１０の全ての移動は、全ての他のプローブ１０にあてはまる。
【００４８】
図２は、行及び列に配置された４×４フィールド３２を有するストレージ・メディア２の象徴的な上面図である。各フィールド３２は、インデント・マーク２８を備える。象徴的な９つのインデント・マーク２８が、各フィールド３２内に付けられている。この量は、もちろん本質的なものではなく、この種のストレージ・デバイスにおいては解像度を与えるのにできるだけ多くのデータ・マークをストレージ・メディア２上にパックするのが慣習的であるので、単に象徴的なものである。フィールド３２は、それらを見ることができるようにするために境界線が引かれている。こうした溝の形態の境界線はまた、フィールド３２の始まり及び終わりを画定するためにストレージ・メディア２上に引かれても良いが、必ずしもそうする必要があるわけではない。むしろ、フィールド３２は、単一のプローブ１０が担っているインデント・マーク２８の範囲によって画定される。
【００４９】
さらに、ほんの幾つかの象徴的プローブ１０が示されている。プローブ１０は、時間マルチプレクサであることが好ましいマルチプレクサ３０、３１により電気的に接続される。それらのマルチプレクサ３０、３１による接続は、図２においては共通の配線により象徴的に表される。プローブ１０が第１電極２２を装備しているケースでは、ヒータ・プラットフォーム２０から離れている第１電極２２を接続するために、マルチプレクサ３０、３１への別の電気的接続部が存在する。
【００５０】
制御ユニット３４は、プローブ１０に作用してインデント・マーク２８を形成する制御パラメータＣＴＲＬを生成するように設計される。制御ユニット３４はさらに、インデント・マーク２８又はインデント・マーク２８なしによって表されるストレージ・メディア２上に保存された情報がリードバックＲＥＳである、リード−バック・プロシージャを制御するように設計され、また、このリードバック情報を処理するようにも設計される。
【００５１】
データ・ストレージ・デバイスの作動中に情報データを受信する第１コーディング・ユニット４０が設けられ、この情報データは、情報が一連の論理「１」及び論理「０」からなることを意味するバイナリ・コード化形式であることが好ましい。論理「１」がインデント・マークを形成することに対応し、論理「０」がインデント・マーク２８の形成なしを示すと仮定する。しかしながら、論理「０」がインデント・マーク２８に対応し、論理「１」がインデント・マーク２８なしに対応する場合には、以下の開示がそれぞれ適用される。
【００５２】
第１コーディング・ユニット４０は、いわゆる（ｄ，ｋ）コードを適用することにより、バイナリ・コード化形式の受信した情報をコード化する。これに関連して、ｄは、一連のコードにおける連続する論理「１」間に配置された連続する論理「０」の最小数を示す。ｋは、一連のコードにおける連続する論理「１」間に配置された連続する論理「０」の最大数を示す。こうした（ｄ，ｋ）コードは、非特許文献２に開示されている。こうした（ｄ，ｋ）コードはさらに、特許文献１に開示されている。そこで開示された（ｄ，ｋ）コードの一例は、制限値５及びレート２／３の付加的な制約を有する（１，７）コードである。こうしたコードによる情報データのコーディングは、論理「１」を表す２つの連続するインデント・マーク２８間の等しい距離がそれぞれ減少されるという利点を有する。コード化されない場合には、互いに対し可能な最小の距離をあけて配置された２つの連続するインデント・マークは、ビット・シーケンス１１によって表される。（１，７）（ｄ，ｋ）コードの場合には、互いに対し可能な最小の距離をあけて配置された、こうした連続する２つのインデント・マークは、ビット・シーケンス１０１によって表される。このようにして、２つの連続するコード化ビット間の物理的な公称距離を半分にすることができる。総じて、このように、データ・ストレージ・デバイス上、特にストレージ・メディア２上に保存される情報を、近隣の連続するインデント・マーク２８の部分的消去に関する付加的な問題を伴わずに増加させることができる。コーディングの目的のために、第１コーディング・ユニット４０は、ルック・アップ・テーブルを備えることが好ましく、その一部の例が、図２の第１制御ユニット４０を示すブロックの内部に概略的に示されている。コード化された情報は、制御ユニット３４に直接送信され、又は、それはまたさらに、第２コーディング・ユニット３８への入力となってもよい。
【００５３】
第２コーディング・ユニット３８は、情報を第１コーディング・ユニット４０からコード化された形態で受信しても良いし、又は、コード化されていないデータ情報を受信しても良い。第２コーディング・ユニット３８は、コード化されていないデータ入力の場合には連続する倫理「１」の数、（１，７）（ｄ，ｋ）コード化データ入力の場合には「０１」の数、或いは、所与の制限値への他のコード化データ入力の場合には「００１」又は「０００１」などの数を制限する。この目的に適しているコードは、制約付きコードと呼ばれる。制限値は、５から７の間で選択されることが好ましく、最も好ましくは７である。制限値は、２つの連続するインデント・マーク２８間の公称最小距離に従って選択することができる。この公称最小距離が小さくなるにつれて、選択される制限値も小さくなるべきである。しかしながら、制限値はまた、制御ユニット３４において処理されているプログラムの実施形態に応じて適切に選択することができ、インデント・マークの形成及びプログラムのそれぞれのパラメータが選択される方法を制御する。
【００５４】
制御ユニット３４におけるデータ・ストレージ・デバイスの作動の間に処理されるプログラムは、図５のフローチャートの助けと共に以下に説明されている。プログラムは、ステップＳ１において開始する。このステップにおいて、変数は初期化されることが好ましい。
【００５５】
ステップＳ２において、カウンタｋが値１により初期化される。ステップＳ４において、第１又は第２コーディング・ユニット３８、４０から、もしくは非コード化方法において可能な別のユニットから受信した現在の入力データ・ストリングの第１コーディング・ユニット４０において適用されるコーディングに応じて、連続する論理「１」又は「０１」或いは「００１」の数をカウントすることによって、形成されるべき連続インデント・マーク２８の数ｎが決定される。
【００５６】
後続するステップＳ６において、カウンタｋが、形成されるべき連続インデント・マーク２８の数ｎより大きいかどうかが判断される。大きい場合、プログラムがステップＳ７に進み、プログラムは再びステップＳ２に進む前に所与の時間期間Ｔ＿Ｗにわたって休止する。所与の時間期間Ｔ＿Ｗは、各情報ビットが適切に処理されることを保証するために適切に選択される。
【００５７】
しかしながら、カウンタｋが、形成されるべき連続インデント・マーク２８の数ｎより大きくない場合には、プログラムがステップＳ８に進み、形成されるべき連続インデント・マーク２８の数ｎが所与の形成されるべき連続インデント・マークの数ｎ＿ｔｈｒより大きいか又はそれに等しいかをチェックされる。形成されるべき連続インデント・マーク２８の所与の数ｎ＿ｔｈｒは、値２により選択されることが好ましい。
【００５８】
ステップＳ８の条件が満たされていない場合には、プログラムはステップＳ１０に進み、制御パラメータＣＴＲＬを生成するための時点ｔ＿ｃｒｅａｔｅが、それぞれの現在のカウンタ値ｋについての公称時点ｔ＿ｎｏｍに設定される。公称時点ｔ＿ｎｏｍは、例えば、制御パラメータＣＴＲＬを生成する２つの連続する生成イベントが３６０マイクロ秒だけ離間される範囲内で選択することができる。
【００５９】
ステップ８の条件が満たされる場合には、プログラムがステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、ｓ＿ｍｉｎが最小シフトを示し、ｓ＿ｍａｘが最大シフトを示す、ステップＳ１２に示された関係に従って、それぞれのカウンタ値ｋについてのシフトｓが決定される。所与の最小シフトｓ＿ｍｉｎは負の値を有することが好ましく、一方、所与の最大シフトｓ＿ｍａｘは正の値を有することが好ましい。所与の最大シフトｓ＿ｍａｘ及び所与の最小シフトｓ＿ｍｉｎは、同じ絶対値を有することが好ましいが、それらの絶対値はまた、互いに異なってもよい。所与の最大シフトｓ＿ｍａｘの絶対値及び所与の最小シフトｓ＿ｍｉｎの絶対値は、２つの連続するインデント・マーク２８の形成間においてほんの僅かな公称最小時間間隔の範囲内であることが好ましい。それらは、この時間の１／６の範囲内であっても良い。
【００６０】
現在のカウンタ値ｋのシフトｓを判断するための関係は、直線コースを有する。或いはまた、形成されるべき数ｎの連続インデント・マーク２８の中央に向けてシフトｓの絶対値が段階的に減少し、そして中央から再びそれぞれのシフトｓの絶対値が段階的に増加するコースを有しても良い。この場合、シフトのコースはまた、そのコースの中央、すなわちカウンタｋの値がｎ／２に等しいところに関して対称的であってもよい。形成されるべき連続インデント・マーク２８の中央における、形成されるべきインデント・マークに対応するシフトｓは、ゼロの範囲内の絶対値を有することが好ましい。
【００６１】
形成されるべき連続インデント・マーク２８の数ｎが偶数である場合には、（ｎ−１）／２か又は（ｎ＋１）／２に等しいカウンタｋに対応するシフトが、最も小さい絶対値をもつシフトｓを有することが好ましい。
【００６２】
プログラムは、ステップＳ１２の後でステップＳ１４に進み、そこで、制御パラメータＣＴＲＬを生成するための時点ｔ＿ｃｒｅａｔｅが、現在のカウンタ値ｋについての制御パラメータＣＴＲＬを生成するための公称時点ｔ＿ｎｏｍに、ステップ１２で決定された現在のシフトｓを足して、ｘ又はｙ方向へのストレージ・メディア２に対するプローブ１０の速度ｖで割ったものに設定される。
【００６３】
その後、ステップＳ１６において、現在の時点ｔが制御パラメータＣＴＲＬを生成するための時点ｔ＿ｃｒｅａｔｅであるかどうかが評価される。ステップＳ１６の条件が満たされない場合には、プログラムがステップＳ１７に進み、そこで、ステップＳ１６の条件が再び評価される前に所与の時間期間Ｔ＿Ｗにわたって休止する。所与の時間期間Ｔ＿Ｗは適切に選択される。しかしながら、ステップＳ１６の条件が満たされる場合には、プログラムがステップＳ１８に進み、そこで制御パラメータＣＴＲＬが生成される。制御パラメータは、例えば、ヒータ・プラットフォーム２０に作用し、そうしてヒータ・プラットフォーム２０を加熱する、電圧パルスであってもよい。制御パラメータはまた、ヒータ・プラットフォーム２０に作用するそれぞれの電流パルスであってもよい。制御パラメータはまた、第１電極２２又はそれぞれの第２電極２４に作用する電流又は電圧パルスであってもよい。制御パラメータはまた、この両方の組み合わせであっても良い。この実施形態に関しては、制御パラメータＣＴＲＬは、生成されたときに常に同じ値を有することが好ましい。ステップＳ１８の後で、プログラムがステップＳ１９に進み、そこでカウンタｋが１だけ増分される。その後、プログラムがステップＳ２０に進み、そこでプログラムは、再びステップＳ６に進む前に所与の時間期間Ｔ＿Ｗにわたって休止する。所与の時間期間Ｔ＿Ｗは、各情報ビットが適切に処理されることを保証するために適切に選択される。
【００６４】
図６は、ストレージ・デバイスの作動中に制御ユニット３４において処理されるプログラムの第２の実施形態を示す。ステップＳ２２、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２８、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２及びＳ４３は、図５のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ２０、Ｓ８及びＳ１９に対応する。
【００６５】
ステップ３２の条件が満たされない場合、すなわち、形成されるべき連続インデント・マーク２８の数ｎが所与の数ｎ＿ｔｈｒより少ない場合には、プログラムがステップＳ３４に進み、そこで、現在のカウンタ値ｋに対応する力Ｆに、力の公称値Ｆ＿ｎｏｍが割当てられる。しかしながら、ステップＳ３２の条件が満たされる場合には、現在のカウンタ値ｋに対応する力Ｆに、ステップＳ３６に示された関係に応じて決定された値が割当てられる。Ｆ＿ｍａｘは最大力を示し、一方、Ｆ＿ｍｉｎは最小力を示す。力は一般に、制御パラメータが生成されている間に先端部１６によってポリマー層６上にかけられる力である。最小力Ｆ＿ｍｉｎは、他の隣接するインデント・マークから所与の最小距離ではなく最小距離の少なくとも２倍の距離だけ離間されたインデント・マークを意味する分離されたインデント・マーク２８の平均リード−バック振幅に基づくノイズ・マージン問題を予め考慮に入れている。所与の最小距離は、例えば３５ｎｍとすることができる。こうした分離されたインデント・マーク２８は典型的に、読み取り動作の間、典型的にリード−バック信号における所与のノイズ量に関する特定の閾値を上回るリード−バック振幅をもたらす。最大力Ｆ＿ｍａｘは、先端部１６の磨耗のようなファクタに影響を与えるか、又は制御ユニットに組み込まれたドライバにおけるそれぞれの高電圧パルスの生成の可能性によって制限されることがある。
【００６６】
ステップＳ３６における所与の関係の結果として、カウンタ値ｋの増加に伴い力Ｆが直線的に減少する。このようにして、連続インデント・マーク２８間の部分的消去が効果的に減少される。ステップＳ３６の関係はまた、別のコースを有しても良い。かけられる力の量は徐々に減少するということのみが本質的なことである。
【００６７】
ステップＳ３６又はそれぞれステップＳ３４に続いて、プログラムはステップＳ４０に進み、そこで、現在の時点ｔが、現在のカウンタ値ｋに対応する公称の時点ｔ＿ｎｏｍに等しいかどうかが評価される。等しくない場合には、プログラムはステップＳ４１に進み、そこで、再びステップＳ４０に進む前に所与の時間期間Ｔ＿Ｗにわたって休止する。ステップＳ４０の条件が満たされている場合には、プログラムはステップＳ４２に進み、現在のカウンタ値ｋについての現在の力の値Ｆに対応する制御パラメータＣＴＲＬを生成する。制御パラメータは、ルック・アップ・テーブルにより現在の力Ｆに割当てられてもよい。制御パラメータＣＴＲＬは、第１電極２２又は第２電極２４に作用する電流又は電圧パルスであることが好ましい。
【００６８】
ステップＳ４３においては、カウンタｋは１だけ増分される。ステップＳ４３の後に、プログラムはステップＳ３０に進む。
【００６９】
ステップＳ３６において与えられた関係の代わりに、現在のカウンタ値ｋについての力Ｆは、例えば、カウンタ値ｋに対応する所与の力の値Ｆを有するルック・アップ・テーブルの使用により、代替的ステップＳ３６ａにおいて求められても良い。例えば、所与の第１の力Ｆ１は、現在のカウンタ値ｋが１に等しい場合に割当てられる。おなじことがそれぞれにあてはまり、第２の力Ｆ２は、現在のカウンタ値が２に等しい場合に割当てられ、第３の力Ｆ３は、現在のカウンタ値が３に等しい場合に割当てられる。これらの所与の第１から第３までの力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３及び可能性あるさらなる所与の力が満たす必要がある条件は、これらのいずれも最大力Ｆ＿ｍａｘを超えない又は最小力Ｆ＿ｍｉｎより小さくないことと、カウンタ値ｋの増加に対応する連続する力が減少するか又は同じ値のままとなることである。ステップＳ３６ａの後で、プログラムはステップＳ４０に進む。現在のカウンタ値ｋとそれぞれの力Ｆとの間のこうした一定の関係をあてはめることにより、特に、連続インデント・マーク２８の数が低い値、例えば５に制限される場合に、連続インデント・マーク２８間の部分的消去を防止することにおいて良好な結果を与える単純な関係が確立される。これは、第２コーディング・ユニット３８においてそれぞれの情報データを予めコーディングすることによって達成されても良い。
【００７０】
制御ユニット３４において処理されるプログラムの第３の実施形態が、図７のフローチャートの助けによって示されている。図７のフローチャートは、基本的に図６のフローチャートに対応し、ステップＳ４４、Ｓ４６、Ｓ４８、Ｓ５０、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５４、Ｓ６２、Ｓ６３及びＳ６５は、ステップＳ２２、Ｓ２４、Ｓ２６、Ｓ２８、Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３２、Ｓ４０、Ｓ４１及びＳ４３に対応する。
【００７１】
ステップＳ５６は、それぞれステップＳ３４に対応し、力Ｆの代わりに、現在のカウンタ値ｋについての加熱電力Ｐに、予め定められた公称加熱電力Ｐ＿ｎｏｍが割当てられるという違いをもつ。ステップＳ５８においては、力Ｆの代わりに、現在のカウンタ値ｋについての加熱電力Ｐに、ステップＳ５８において与えられる関係に依存する値が割当てられる。Ｐ＿ｍａｘは最大加熱電力を示し、Ｐ＿ｍｉｎは最小加熱電力を示す。最大加熱電力Ｐ＿ｍａｘ及び最小加熱電力Ｐ＿ｍｉｎは、図６のステップＳ３６におけるように最大力Ｆ＿ｍａｘ及び最小力Ｆ＿ｍｉｎに対してあてはめられるのと同じ制約を予め考慮に入れている。
【００７２】
ステップＳ６４においては、現在のカウンタ値ｋについての加熱電力Ｐに依存して制御パラメータが生成される。制御パラメータＣＴＲＬは、この場合、ヒータ・プラットフォーム２０に作用することが好ましい。制御パラメータは、この場合、電圧又は電流パルスのいずれかであることが好ましい。
【００７３】
ステップＳ５８ａの代わりに、ステップＳ３６ａと同様にそれぞれのルック・アップ・テーブルを組み入れたステップＳ５８ａが処理されても良く、この場合、加熱電力Ｐのそれぞれの値がカウンタ値ｋに応じて割当てられるという違いをもつ。ステップＳ５８ａの場合、第１の所与の加熱電力Ｐ１は、カウンタｋが値１を有する場合に割当てられ、第２の所与の加熱電力Ｐ２は、カウンタｋが値２を有する場合に割当てられ、第３の所与の加熱電力Ｐ３は、カウンタｋが値３を有する場合に割当てられる。これらの所与の第１から第３の加熱電力Ｐ１からＰ３及び可能性あるさらなる所与の加熱電力が満たす必要がある条件は、力Ｆ１からＦ３及び可能性あるさらなる所与の力についての前述の条件と同じである。
【００７４】
制御ユニット３４によって受信された情報データが、（ｄ，ｋ）コードをあてはめることにより第１コーディング・ユニットにおいてコード化される場合、カウンタｎが（０１）又はｄが１であるケースでは（１０）の連続パターンをカウントする。プログラムの開示された実施形態における全てのステップは、それぞれの事柄においてあてはめられる。
【００７５】
図８は、所与の数の連続インデント・マーク２８が形成される場合に、制御パラメータＣＴＲＬを変更しないリード−バック・サンプルのヒストグラムを示す。図８に係るヒストグラムは、この場合、インデント・マーク２８に対応する又はインデント・マークに非対応のいずれかで明確に割当てることができない多数のサンプルが存在することを示す。ヒストグラムのｘ軸はそれぞれのリード−バック信号の振幅を示し、一方、縦座標はリードバック信号のそれぞれの振幅値に割当てられたサンプルの量を示す。図９は、図６に係るプログラムの第１の実施形態を用いるリード−バック・サンプルのヒストグラムを示す。ここでは、明確に分離されたサンプル・ビンが存在する。リード−バック・サンプルがインデント・マークに対応するか又は−２０００の値をもたないかどうかを閾値が決定する場合には、インデント・マーク２８とインデント・マークなしとの間の明確な分離が存在する。
【００７６】
図１０は、２つのビン間にさらに明確な分離をもつ第１の実施形態のプログラムを使用するリード−バック・サンプルの別のヒストグラムを示す。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】データ・ストレージ・デバイスの斜視図である。
【図２】図１に係るデータ・ストレージ・デバイスの一部を形成する象徴的プローブ・アレイを伴うデータ・ストレージ・メディアの上面図である。
【図３】プローブの斜視図である。
【図４】図３に係るプローブとデータ・ストレージ・メディアとの断面図である。
【図５】データ・ストレージ・デバイスの作動の間に処理されるプログラムの第１の実施形態である。
【図６】データ・ストレージ・デバイスの作動の間に処理されるプログラムの第２の実施形態である。
【図７】データ・ストレージ・デバイスの作動の間に処理されるプログラムの第３の実施形態である。
【図８】少なくとも所与の数の連続インデント・マークが互いの間に所与の最小距離をあけて形成されるべきときに、プローブに作用してインデント・マークを形成する制御パラメータが変化しない、リード−バック・サンプルのヒストグラムである。
【図９】図５に係るプログラム・プロセスの助けのもとに形成されたインデント・マークを有するリード−バック・サンプルのヒストグラムである。
【図１０】図５に係るプログラム・プロセスの助けのもとに形成されたインデント・マークを有するリード−バック・サンプルのヒストグラムである。
【符号の説明】
【００７８】
１：ストレージ・デバイス
２：ストレージ・メディア
４：基板
６：ポリマー層
８：プローブ・アレイ
１０：プローブ
１２：連結要素
１４：ばね式カンチレバー
１６：先端部
１８：頂部
２０：ヒータ・プラットフォーム
２２：第１電極
２４：キャパシタ電荷を生成する（ストレージ・メディア上の）第２電極
２６：脚部
２８：インデント・マーク
３０：マルチプレクサ
３２：フィールド
３４：制御ユニット
３６：ドライブ
３８：第１コーディング・ユニット
４０：第２コーディング・ユニット
ＳＣＤ：走査方向
ｎ：形成される連続するインデント・マークの数
ｎ＿ｔｈｒ：形成される連続するインデント・マークの所与の数
ｓ：シフト
ｓ＿ｍａｘ：最大シフト
ｓ＿ｍｉｎ：最小シフト
ｖ：プローブの速度（ｘ又はｙ方向への）
ｋ：カウンタ
ｔ＿ｃｒｅａｔｅ：制御パラメータを生成するための時点
ｔ：時点
ＣＴＲＬ：制御パラメータ
Ｆ：フォース
Ｆ＿ｍａｘ：最大力
Ｆ＿ｍｉｎ：最小力
Ｆ１−３：所与の第１から第３の力
Ｆ＿ｎｏｍ：公称力
Ｐ：加熱電力
Ｐ＿ｍａｘ：最大加熱電力
Ｐ＿ｍｉｎ：最小加熱電力
Ｐ１−３：所与の第１から第３の加熱電力
Ｐ＿ｎｏｍ：公称加熱電力
ｔ＿ｎｏｍ：公称時点
【図１】
2008503842.tif 000003
【図２】
2008503842.tif 000004
【図３】
2008503842.tif 000005
【図４】
2008503842.tif 000006
【図５】
2008503842.tif 000007
【図６】
2008503842.tif 000008
【図７】
2008503842.tif 000009
【図８】
2008503842.tif 000010
【図９】
2008503842.tif 000011
【図１０】
2008503842.tif 000012
【国際調査報告】
2008503842.tif 000013
2008503842.tif 000014