(57)【要約】【課題】探針を利用した情報貯蔵装置の位置検出システム及びその方法を提供する。【解決手段】記録媒体は１データフィールドに（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された場合に、Ｈ≧log2(n×m)を満足するＨ個のサーボフィールドを備え、探針アレイはサーボフィールド上をスキャンするＨ個のサーボ探針を備える位置検出システムである。本発明において、一対一対応による絶対的位置を正確に検出でき、記録媒体と同じサーボ媒体を利用してデータ探針をサーボ探針に利用できる。【選択図】図１Ａ
2004348956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出システムにおいて、
前記記録媒体は１データフィールドに（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された場合に、Ｈ≧log2(n×m)を満足するＨ個のサーボフィールドを備え、
前記探針アレイは前記サーボフィールド上をスキャンするＨ個のサーボ探針を備えることを特徴とする情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項２】
前記サーボフィールドのそれぞれには（ｎ×ｍ）個のサーボビットが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項３】
前記記録媒体を支持するステージをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項４】
前記ステージを駆動するスキャナをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項５】
前記探針アレイを駆動するスキャナをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項６】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって前記スキャナを駆動する制御信号を送信する制御部を備えることを特徴とする、請求項４または５に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項７】
複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出システムにおいて、
前記記録媒体は（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された１データフィールドを２ｒ個の仮想サブセクションに区分させることによって（ｎ’×ｍ’）個のデータビットが１仮想サブセクションに割り当てられる場合に、
Ｑ≧log2(n’×m’)=log2(n×m)-r
を満足するＱ個のサーボフィールドを備え、
前記探針アレイは前記サーボフィールド上をスキャンするＱ個のサーボ探針を含むことを特徴とする情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項８】
前記サーボフィールドのそれぞれには（ｎ’×ｍ’）個のサーボビットが形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項９】
前記記録媒体を支持するステージをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１０】
前記ステージを駆動するスキャナをさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１１】
前記探針アレイを駆動するスキャナをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１２】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって前記スキャナを駆動する制御信号を送信する制御部を備えることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１３】
複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出システムにおいて、
前記データフィールドにはデータビットが形成されるデータ領域とサーボビットが形成されるサーボ領域とが共存し、
前記データ探針は前記データフィールド上をスキャンし、前記データビット及びサーボビットを検出することを特徴とする情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１４】
前記データフィールドは、
前記データ領域と前記サーボ領域とが共存するビットラインと、
前記ビットラインと交互に配列され、前記ビットライン間の情報干渉を防止するスペーサラインと、からなることを特徴とする請求項１３に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１５】
前記記録媒体を支持するステージをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１６】
前記ステージを駆動するスキャナをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１７】
前記探針アレイを駆動するスキャナをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１８】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって前記スキャナを駆動する制御信号を送信する制御部を備えることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の情報貯蔵装置の位置検出システム。
【請求項１９】
複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出方法において、
（ａ）１データフィールドに（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された場合に前記記録媒体に、Ｈ≧log2(n×m)を満足するＨ個のサーボフィールドを形成し、前記探針アレイに前記サーボフィールドをスキャンするＨ個のサーボ探針を整える段階と、
（ｂ）前記サーボ探針を利用して前記サーボフィールドから前記データフィールド上の位置情報を示すサーボコードＳｋを検出する段階と、
（ｃ）前記データフィールドで前記サーボコードＳｋに該当する位置に前記データ探針を移動させる段階とを含むことを特徴とする情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２０】
前記サーボフィールドのそれぞれには（ｎ×ｍ）個のサーボビットが形成されることを特徴とする、請求項１９に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２１】
前記（ｃ）段階は、
前記サーボコードＳｋが前段階で検出したサーボコードＳｋ−１の次のコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１であるか否かを判別する段階と、
Ｓｋ＝Ｓｋ−１＋１ならば、前記データ探針に前記Ｓｋに該当する位置情報を送信し、Ｓｋ≠Ｓｋ−１＋１ならば、前記Ｓｋに対する情報を補正する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２２】
前記サーボ探針が所定時間間隔で非同期信号を発生させれば、チルトエラー信号と判別することを特徴とする請求項１９に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２３】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって、前記記録媒体と前記探針アレイとの位置関係を調整するための制御信号を、スキャナに送信する段階を含み、
前記スキャナは、前記記録媒体を指示するステージまたは前記探針アレイを駆動する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２４】
複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出方法において、
（ａ）１データフィールドに（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された場合に１仮想サブセクションに（ｎ’×ｍ’）個のデータビットが含まれるように前記データフィールドを２ｒ個の仮想サブセクションに区分した後、前記記録媒体に、Ｑ≧log2(n’×m’)=log2(n×m)-rを満足するＱ個のサーボフィールドを形成して前記探針アレイに前記サーボフィールドをスキャンするＱ個のサーボ探針を整える段階と、
（ｂ）前記サーボ探針を利用して前記サーボフィールドから前記データフィールド上の位置情報を示すサーボコードＳｋを検出する段階と、
（ｃ）前記データフィールド上で前記サーボコードＳｋに該当する位置に前記データ探針を移動させる段階とを含むことを特徴とする情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２５】
前記サーボフィールドのそれぞれには（ｎ’×ｍ’）個のサーボビットが形成されることを特徴とする、請求項２４に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２６】
前記（ｃ）段階は、
前記サーボコードＳｋが前段階で検出したサーボコードＳｋ−１の次のコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１であるか否かを判別する段階と、
Ｓｋ＝Ｓｋ−１＋１ならば、前記データ探針に前記Ｓｋに該当する位置情報を送信し、Ｓｋ≠Ｓｋ−１＋１ならば、前記Ｓｋに対する情報を補正する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２７】
前記サーボ探針が所定時間間隔で非同期信号を発生させれば、チルトエラー信号と判別することを特徴とする請求項２４に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２８】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって、前記記録媒体と前記探針アレイとの位置関係を調整するための制御信号を、スキャナに送信する段階を含み、
前記スキャナは、前記記録媒体を指示するステージまたは前記探針アレイを駆動する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項２９】
複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出方法において、
（ａ）前記データフィールドにデータビットが形成されるデータ領域とサーボビットが形成されるサーボ領域とを配列する段階と、
（ｂ）前記データ探針を利用して前記サーボ領域から前記データ領域上の位置情報を示すサーボコードＳｋを検出する段階と、
（ｃ）前記データ領域で前記サーボコードＳｋに該当する位置にデータ探針を移動させる段階と、
を含むことを特徴とする情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項３０】
前記データフィールドは、
前記データ領域と前記サーボ領域とが共存するビットラインと、
前記ビットラインと交互に配列され、前記ビットラインとの情報干渉を防止するスペーサラインと、からなることを特徴とする請求項２９に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項３１】
前記（ｃ）段階は、
前記サーボコードＳｋが前段階で検出したサーボコードＳｋ−１の次のコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１であるか否かを判別する段階と、
Ｓｋ＝Ｓｋ−１＋１ならば、前記データ探針に前記Ｓｋに該当する位置情報を送信し、Ｓｋ≠Ｓｋ−１＋１ならば、前記Ｓｋに対する情報を補正する段階とを含むことを特徴とする請求項２９に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項３２】
前記サーボ探針が所定時間間隔で非同期信号を発生させれば、チルトエラー信号と判別することを特徴とする請求項２９に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【請求項３３】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって、前記記録媒体と前記探針アレイとの位置関係を調整するための制御信号を、スキャナに送信する段階を含み、
前記スキャナは、前記記録媒体を指示するステージまたは前記探針アレイを駆動する、
ことを特徴とする請求項２９に記載の情報貯蔵装置の位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報貯蔵装置の位置検出システム及びその方法に係り、さらに詳細にはＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）技術を利用した情報貯蔵装置の位置検出システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＰＭ技術を利用する位置検出システムにおいて、探針を利用して所望の位置を検出する方法としては、一定位置を基準位置と設定して各データ領域の相対的位置を検出する方法と、それぞれのデータ領域の絶対的位置を検出する方法とがある。
【０００３】
特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５及び特許文献６では、電気的、磁気的または表面の屈曲などの規則的なパターンがある記録媒体の表面で単一の探針を利用してそのパターンの数を計算することにより、一定基準位置から所望の位置に移動する相対的位置の検出方法を開示している。しかし、前記相対的位置の検出方法はパターンの数を誤って計算する場合または外部の外乱によりパターンを判読できない場合、一定基準位置に戻った後で再び所望の位置に移動せねばならないので、位置検出時間が延びて情報記録及び再生時間が延長される。また、パターンが損傷された場合、所望の位置への移動において累積誤差が発生する。さらに、このようなパターンが生成された媒体と実際の記録及び再生に使われる媒体とで製造工程上の誤差によって同一ではないことがあり、パターンのエラー発生時に修正が難しい短所がある。
【０００４】
絶対的位置を検出する方法としては、探針を直接的に使用せずに探針と連結された静電容量センサの静電容量の差からデータビットの位置を検出する方法などがある。前記絶対的位置の検出方法は感度は高いが、センサの非線形及び記録媒体を支持するステージのスプリングの非線形性により実際位置と静電容量との誤差が大きく発生する問題点を有する。
【特許文献１】米国特許第４，９５６，８１７号公報
【特許文献２】米国特許第５，２４１，５２７号公報
【特許文献３】米国特許第５，２５７，０２４号公報
【特許文献４】米国特許第５，２７８，７０４号公報
【特許文献５】米国特許第５，５８９，６８６号公報
【特許文献６】米国特許第５，７４４，７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の従来技術の問題点を改善するためのものであり、ＳＰＭ技術を利用してデータ領域の情報を絶対位置検出方式で精密に検出する情報貯蔵装置の位置検出システムと、これを利用してサーボコードのエラー発生を容易に修正できる位置検出方法とを提供することである。
【０００６】
また、本発明が解決しようとする技術的課題は、前述の従来技術の問題点を改善するためのものであり、データ探針をサーボ探針に利用できる情報貯蔵装置の位置検出システムと、これを利用して情報の記録及び／または再生とサーボ情報の検出を同時にできる位置検出方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を解決するために本発明は、複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出システムにおいて、前記記録媒体は１データフィールドに（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された場合、下式（１）を満足するＨ個のサーボフィールドを備え、前記探針アレイは前記サーボフィールド上をスキャンするＨ個のサーボ探針を備えることを特徴とする情報貯蔵装置の位置検出システムを提供する。このシステムは、サーボ探針からデータビットの正確な位置を取得することができる。
Ｈ≧log2(n×m)      ・・・（１）
前記サーボフィールドのそれぞれには（ｎ×ｍ）個のサーボビットが形成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記記録媒体を支持するステージをさらに備えることもでき、この場合にはステージを駆動するスキャナをさらに備えることが好ましい。あるいは、前記探針アレイを駆動するスキャナをさらに備えていてもよい。前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって前記スキャナを駆動する制御信号を送信する制御部を備えることにより、ステージまたは探針アレイを動かし、記録媒体と探針アレイとの相対的な位置関係を調整することができる。
【０００９】
本発明の別の一形態は、複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出システムを提供する。このシステムにおいて、前記記録媒体は（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された１データフィールドを２ｒ個の仮想サブセクションに区分させることにより、（ｎ’×ｍ’）個のデータビットが１仮想サブセクションに割り当てられる場合に、下式（２）を満足するＱ個のサーボフィールドを備える。前記探針アレイは、前記サーボフィールド上をスキャンするＱ個のサーボ探針を含む。このシステムは、より少ないサーボ探針でデータビットの正確な位置を取得することができる。
Ｑ≧log2(n’×m’)=log2(n×m)-r      ・・・（２）
前記サーボフィールドのそれぞれには（ｎ’×ｍ’）個のサーボビットが形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記記録媒体を支持するステージをさらに備えることもでき、この場合にはステージを駆動するスキャナをさらに備えることが好ましい。あるいは、前記探針アレイを駆動するスキャナをさらに備えていてもよい。前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって前記スキャナを駆動する制御信号を送信する制御部を備えることにより、ステージまたは探針アレイを動かして、記録媒体と探針アレイとの相対的な位置関係を調整することができる。
【００１１】
本発明の別の一形態は、複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出システムを提供する。このシステムにおいて、前記データフィールドはデータビットが形成されるデータ領域とサーボビットが形成されるサーボ領域とが共存している。前記データ探針は、前記データフィールド上をスキャンし、前記データビット及びサーボビットを検出する。このシステムは、記録媒体にデータフィールドと別途にサーボフィールドを整え、データビットの個数以上のサーボ探針を備えることにより、一対一対応でデータビットの位置情報を正確に検出できる。
【００１２】
前記データフィールドは、前記データ領域と前記サーボ領域とが共存するビットラインと、前記ビットラインと交互に配列され前記ビットライン間の情報干渉を防止するスペーサラインとからなることが好ましい。
【００１３】
また、前記記録媒体を支持するステージをさらに備えることもでき、この場合にはステージを駆動するスキャナをさらに備えることが好ましい。あるいは、前記探針アレイを駆動するスキャナをさらに備えていてもよい。前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって前記スキャナを駆動する制御信号を送信する制御部を備えることにより、ステージまたは探針アレイを動かして、記録媒体と探針アレイとの相対的な位置関係を調整することができる。
本発明の別の形態は、複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出方法を提供する。この方法は以下の段階を含む。
（ａ）１データフィールドに（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された場合に、前記記録媒体に下式（１）を満足するＨ個のサーボフィールドを形成し、前記探針アレイに前記サーボフィールドをスキャンするＨ個のサーボ探針を整える段階、
Ｈ≧log2(n×m)      ・・・（１）
（ｂ）前記サーボ探針を利用して前記サーボフィールドから前記データフィールド上の位置情報を示すサーボコードＳｋを検出する段階、
（ｃ）前記データフィールドで前記サーボコードＳｋに該当する位置に前記データ探針を移動させる段階。
【００１４】
この方法は、サーボ探針の役割を行うデータ探針を用い、記録媒体をサーボ媒体として利用するので、サーボコードのエラー発生を容易に補正することができる。
前記サーボフィールドのそれぞれには（ｎ×ｍ）個のサーボビットが形成されることが好ましい。
【００１５】
また、前記（ｃ）段階は、更に下記の段階を含むことが好適である。
・前記サーボコードＳｋが前段階で検出したサーボコードＳｋ−１の次のコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１であるか否かを判別する段階、
・Ｓｋ＝Ｓｋ−１＋１ならば、前記データ探針に前記Ｓｋに該当する位置情報を送信し、Ｓｋ≠Ｓｋ−１＋１ならば、前記Ｓｋに対する情報を補正する段階。
【００１６】
これにより、サーボコードの検出エラーを訂正することができる。
【００１７】
前記サーボ探針が所定時間間隔で非同期信号を発生させれば、チルトエラー信号と判別してもよい。サーボ探針の機械的な欠陥から発生するチルトエラーを検出することができる。
【００１８】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって、前記記録媒体と前記探針アレイとの位置関係を調整するための制御信号を、スキャナに送信する段階を含むこともできる。ここで、前記スキャナは、前記記録媒体を指示するステージまたは前記探針アレイを駆動する。記録媒体を指示するステージまたは探針アレイのいずれかを調整することで、記録媒体の所望の位置に探針アレイを合わせることができる。
【００１９】
本発明の別の形態は、複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出方法を提供する。この方法は以下の段階を含む。
（ａ）１データフィールドに（ｎ×ｍ）個のデータビットが形成された場合に１仮想サブセクションに（ｎ’×ｍ’）個のデータビットが含まれるように前記データフィールドを２ｒ個の仮想サブセクションに区分した後、前記記録媒体に下式（２）を満足するＱ個のサーボフィールドを形成し、前記探針アレイに前記サーボフィールドをスキャンするＱ個のサーボ探針を整える段階、
Ｑ≧log2(n’×m’)=log2(n×m)-r      ・・・（２）
（ｂ）前記サーボ探針を利用して前記サーボフィールドから前記データフィールド上の位置情報を示すサーボコードＳｋを検出する段階、
（ｃ）前記データフィールド上で前記サーボコードＳｋに該当する位置に前記データ探針を移動させる段階。
この方法は、サーボ探針の役割を行うデータ探針を用い、記録媒体をサーボ媒体として利用するので、サーボコードのエラー発生を容易に補正することができる。
前記サーボフィールドのそれぞれには（ｎ’×ｍ’）個のサーボビットが形成されることが好ましい。
【００２０】
前記（ｃ）段階は、下記段階を含むことができる。
・前記サーボコードＳｋが前段階で検出したサーボコードＳｋ−１の次のコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１であるか否かを判別する段階、
・Ｓｋ＝Ｓｋ−１＋１ならば、前記データ探針に前記Ｓｋに該当する位置情報を送信し、Ｓｋ≠Ｓｋ−１＋１ならば、前記Ｓｋに対する情報を補正する段階。
【００２１】
前記サーボ探針が所定時間間隔で非同期信号を発生させれば、チルトエラー信号と判別してもよい。サーボ探針の機械的な欠陥から発生するチルトエラーを検出することができる。
【００２２】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって、前記記録媒体と前記探針アレイとの位置関係を調整するための制御信号を、スキャナに送信する段階を含むこともできる。ここで、前記スキャナは、前記記録媒体を指示するステージまたは前記探針アレイを駆動する。記録媒体を指示するステージまたは探針アレイのいずれかを調整することで、記録媒体の所望の位置に探針アレイを合わせることができる。
【００２３】
本発明の別の形態は、複数のデータフィールドを備える記録媒体と、前記データフィールド上をスキャンして情報を検出する複数のデータ探針を備える探針アレイとを含む情報貯蔵装置の位置検出方法を提供することができる。この方法は以下の段階を含む。
（ａ）前記データフィールドにデータビットが形成されるデータ領域とサーボビットが形成されるサーボ領域とを配列する段階、
（ｂ）前記データ探針を利用して前記サーボ領域から前記データ領域上の位置情報を示すサーボコードＳｋを検出する段階、
（ｃ）前記データ領域で前記サーボコードＳｋに該当する位置にデータ探針を移動させる段階。
【００２４】
この方法は、サーボ探針の役割を行うデータ探針を用い、記録媒体をサーボ媒体として利用するので、サーボコードのエラー発生を容易に補正することができる。
【００２５】
前記データフィールドは、前記データ領域と前記サーボ領域とが共存するビットラインと、前記ビットラインと交互に配列され、前記ビットライン行った情報干渉を防止するスペーサラインとからなることができる。
【００２６】
前記（ｃ）段階は、前記サーボコードＳｋが前段階で検出したサーボコードＳｋ−１の次のコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１であるか否かを判別する段階と、Ｓｋ＝Ｓｋ−１＋１ならば、前記データ探針に前記Ｓｋに該当する位置情報を送信し、Ｓｋ≠Ｓｋ−１＋１ならば、前記Ｓｋに関わる情報を補正する段階とを含む。
【００２７】
前記サーボ探針が所定時間間隔で非同期信号を発生させれば、チルトエラー信号と判別してもよい。サーボ探針の機械的な欠陥から発生するチルトエラーを検出することができる。
【００２８】
前記サーボ探針から検出されるサーボコードによって、前記記録媒体と前記探針アレイとの位置関係を調整するための制御信号を、スキャナに送信する段階を含むこともできる。ここで、前記スキャナは、前記記録媒体を指示するステージまたは前記探針アレイを駆動する。記録媒体を指示するステージまたは探針アレイのいずれかを調整することで、記録媒体の所望の位置に探針アレイを合わせることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明による情報貯蔵装置の位置検出システム及び位置検出方法は、ＳＰＭ技術を利用して絶対位置を検出することによりデータビットの正確な位置が分かり、サーボコードのエラー発生時に容易に補正が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施例による情報貯蔵装置の位置検出システム及びその方法を図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１Ａは本発明の第１実施例による情報貯蔵装置の位置検出システムを簡略に示した構成図であり、図１Ｂは図１Ａに図示された記録媒体の（Ｎ×Ｍ）個のデータフィールドのうちＡフィールドを拡大した拡大図であり、図１Ｃは図１ＡのサーボフィールドのうちＢフィールドを拡大した拡大図である。
【００３２】
図１Ａを参照すれば、本発明の第１実施例による記録媒体１０は、（Ｎ×Ｍ）個のデータフィールド（ハッチングされていない部分）と、Ｈ個のサーボフィールド（ハッチングされている部分）とを有する。１個のデータフィールドは図１Ｂに図示されたように（ｎ×ｍ）個のデータビットを含み、１個のサーボフィールドは図１Ｃに図示されたように（ｎ×ｍ）個のサーボビットを含む。
【００３３】
また図１Ａを参照すれば、記録媒体１０上にはデータフィールドをスキャンしてデータビットを記録／再生する（Ｎ×Ｍ）個のデータ探針Ｐｄ１１，Ｐｄ２１，ＰｄＮ１，Ｐｄ１２，…，ＰｄＮＭと、サーボフィールドをスキャンしてサーボビットを検出するＨ個のサーボ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＨとを備える探針アレイＰＡが設けられる。記録媒体１０はステージＳ上に位置し、ステージＳはスキャナ１３に連結されて制御部１５の信号によって駆動される。ここで、スキャナ１３は探針アレイＰＡに連結されてステージＳを駆動する代わりに探針アレイＰＡを駆動できる。
【００３４】
記録媒体１０にデータを記録／再生する情報貯蔵装置で、サーボ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＨを利用して所望のデータの位置情報を検出してデータビットを形成するまでの過程は次の通りである。
【００３５】
まず、サーボ探針Ｐｓ１，…，Ｐｓｐを利用してサーボフィールドから最初のビットに関わる位置情報信号（サーボコード信号）を受信する。前記サーボコード信号によってスキャナ１３を駆動させてステージＳを移動させることにより、データ探針Ｐｄ１１，Ｐｄ２１，ＰｄＮ１，Ｐｄ１２，…，ＰｄＮＭを記録媒体上に所望の位置に移動させられる。データ探針Ｐｄ１１，Ｐｄ２１，ＰｄＮ１，Ｐｄ１２，…，ＰｄＮＭが所望の位置に移動すれば、制御部１５から送信されたデータ記録信号によってビットを記録する。
【００３６】
前述の記録過程と同様に、記録媒体１０に記録されたデータビットを再生する場合、まず再生しようとするデータビットの位置情報についてＨ個のサーボ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＨが送信するビットコードから知り出した後、スキャナ１３を駆動してデータ探針Ｐｄ１１，Ｐｄ２１，ＰｄＮ１，Ｐｄ１２，…，ＰｄＮＭを所望の位置に移動させてデータビットを再生する。ここで、ステージＳの駆動の代わりに探針アレイＰＡの全体を駆動させて記録媒体１０に／から情報を記録／再生できる。ここで、サーボ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＨ及びサーボフィールドの個数Ｈは下式（１）で提示された値を満足する値に決定される。次に、前記サーボ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＨ及びサーボフィールドの個数Ｈが導き出される原理を述べる。
Ｈ≧log2(n×m)            ・・・（１）
図２Ａ及び図２ＢはＨ個のサーボ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＨが（ｎ×ｍ）個のデータビットの位置を示す原理を簡略に示す。図２Ａに図示されたように、Ｈ個のサーボ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＨがＨ個のサーボフィールドに順に配されて各探針から０及び１のうちいずれか１つの二進数が検出されれば、図２Ｂに図示されたように総２Ｈ個の相異なるサーボコードが表示されうる。
【００３７】
例えば、サーボ探針の第１ないし第Ｐ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＨから０が全て検出されればサーボコードは０…  ０になるが、このサーボコードを（ｎ×ｍ）個のデータビット位置のうち最初のビットを示すと設定する。同じ方式で、第１探針Ｐｓ１だけで１が検出されて第２ないし第Ｐ探針Ｐｓ２，…，ＰｓＨで０が検出されればサーボコードは１０……０になるが、このサーボコードを（ｎ×ｍ）個のビットのうち２番目のビットを示すと設定できる。このような方式で、（ｎ×ｍ）個の各データビットは１つのサーボコードを割り当てられうる。
【００３８】
従って、Ｈ個の探針はＨ個のサーボフィールドから２Ｈ個のビットの位置を検出できるので、上式（１）を満足するＨ個のサーボ探針とサーボフィールドとを提供すれば、データフィールド上の全てのデータビットの位置を示せる。
【００３９】
図３Ａは本発明の第２実施例による位置検出システムを簡略に示した構成図であり、図３Ｂは図３ＡのデータフィールドのうちＣフィールドを拡大して仮想サブセクションに区分した拡大図であり、図３Ｃは図３Ｂの仮想データセクションのうちＤセクションを拡大した拡大図である。
【００４０】
本発明の第２実施例による位置検出システムは、本発明の第１実施例による位置検出システムと異なり、スキャナ２３の駆動情報を利用することによって本発明の第１実施例による位置検出システムに備わるサーボ探針の個数より少ないサーボ探針を備えても正確な位置情報を検出できる特徴を有する。
【００４１】
図３Ａを参照すれば、本発明の第２実施例による位置検出システムは、（Ｎ×Ｍ）個のデータフィールド（ハッチングされていない部分）を含む記録媒体２０と、記録媒体２０のサーボフィールド（ハッチングされた部分）をスキャンして位置情報を検出するサーボ探針Ｐｓ１，…，ＰｓＱと記録媒体２０のデータフィールドをスキャンしてデータ情報を記録及び再生するデータ探針Ｐｄとを備える探針アレイＰＡとを含む。探針アレイＰＡは、スキャナ２３に連結されて駆動されたり記録媒体２０を支持したりするステージＳがスキャナ２３により連結されて駆動されることによってサーボ探針とデータ探針Ｐｄの位置移動が可能である。制御部２５は、スキャナ２３に対する駆動信号を出力してサーボ探針から位置情報を入力され、データ情報の記録／再生のための信号を送信する。本発明の第２実施例によるサーボフィールドは下式（２）を満足するＱ値に個数が設定され、従ってサーボ探針の個数もＱ個になる。次には、Ｑ値が導き出される原理を説明する。
Ｑ≧log2(n’×m’)=log2(n×m)-r      ・・・（２）
図３Ｂに図示されたように、記録媒体２０のデータフィールドを上位ｒビットに該当する２ｒ個の仮想サブセクションＳＳに区分し、データ探針Ｐｄが仮想サブセクションＳＳをスキャンすると仮定すれば、記録媒体２０上の位置情報を検出するサーボ探針の個数Ｑは式（２）を満足する個数に決定される。ＱはＨより小さい数なので、記録媒体２０上に形成されるサーボフィールドの数が減ってサーボ探針の個数も減少する。
【００４２】
換言すれば、本発明の第２実施例による位置検出システムは、複数個の仮想サブセクションＳＳにデータフィールドが区分される（Ｎ×Ｍ）個のデータフィールドと、Ｑ個のサーボフィールドを有する記録媒体を含み、データフィールドをスキャンする（Ｎ×Ｍ）個のデータ探針とＱ個のサーボ探針とを有する探針アレイＰＡとを含む。本発明の第２実施例による位置検出システムに備わる制御部２５とスキャナ２３の駆動機能は図１Ａの制御部１５とスキャナ１３の駆動機能と類似している。
【００４３】
図４Ａは本発明の第３実施例による位置検出システムを概略的に示した構成図であり、図４Ｂは図４ＡのデータフィールドのうちＥフィールドを拡大した拡大図である。
【００４４】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すれば、本発明の第３実施例による位置検出システムは、データフィールド内にデータビット（ＤＢ：Ｄａｔａ  Ｂｉｔ）が形成されたデータ領域（ＤＲ：Ｄａｔａ  Ｒｅｇｉｏｎ）と、サーボビット（ＳＢ：Ｓｅｒｖｏ  Ｂｉｔ）が形成されたサーボ領域（ＳＲ：Ｓｅｒｖｏ  Ｒｅｇｉｏｎ）とが形成された記録媒体を備え、ＳＲのＳＢをデータ探針Ｐを利用して検出することを特徴とする。
【００４５】
図４Ａを参照すれば、記録媒体２０は（Ｎ×Ｍ）個のデータフィールドを含んで各データフィールドはＤＲとＳＲとを含む。図４Ｂを参照すれば、１個のデータフィールドは（ｎ”×ｍ”）個のサブセクションに区分され、サブセクションはＤＲ、ＳＲ及びスペーサＳＰからなる。スペーサＳＰにはいかなる情報も含まれない。サブセクションの各行（ロー）にはＤＢ及びＳＢが配列されるビットラインと、前記ビットラインと交互に配列されることによってビットラインとの情報干渉を防止できるスペーサＳＰラインとが交互に配列される。各ビットラインの列（カラム）には、ＤＢが記録されるＤＲと、ＳＢが記録されるＳＲとが配列される。
【００４６】
ここで、（ｎ”×ｍ”）個のサブセクションは（ｎ×ｍ）個のＤＲとＲ個のＳＲとを含む。１つのＳＲから検出できるビットは１または０のうちいずれか１つの値なので、総Ｒ個のＳＲから検出できるサーボコードの個数は２Ｒと与えられる。従って、Ｒは下式（３）を
満足する値に決定されうる。
Ｒ≧log2(n”×m”)      ・・・（３）
本発明の実施例による位置検出システムは、記録媒体にデータフィールドと別途にサーボフィールドを整え、ＤＢの個数を包括できる所定個数でサーボ探針を備えることにより、一対一対応によりＤＢの位置情報を正確に検出できる。また、本発明の実施例による位置検出システムは、サーボ探針の役割を行うデータ探針を備え、記録媒体と同じ媒体をサーボ媒体として利用して同じ記録及び／または再生原理を使用するので、サーボコードのエラー発生を容易に補正できる。
【００４７】
図５Ａは、サーボ探針でサーボコードのエラーが発生する場合に、エラー補正のための原理を概略的に示す図面であり、図５Ｂはエラー補正のためのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【００４８】
図５Ａを参照すれば、スキャン方向にサーボ探針が移動しつつ、最初のＳＢから８ＦＡ４のサーボコードを検出し、２番目のＳＢからエラーが含まれた８Ｆ？５のサーボコードを検出するならば、以前のサーボコードからエラーいかんを判断できる。サーボコード検出エラーを訂正するために、図５Ｂに図示されたようなエラー補正アルゴリズムを実行できる。
【００４９】
図５Ｂを参照すれば、サーボ探針がサーボフィールドをスキャンしつつ、ｋ番目のサーボコードＳｋを再生した場合（第１０１段階）、Ｓｋが（ｋ−１）番目のサーボコードであるＳｋ−１に対する次のサーボコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１に該当しているか否かを判断する（第１０３段階）。もしＳｋがＳｋ−１の次のサーボコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１に該当するならば、Ｓｋに対するＤＢを再生（または記録）でき（第１０７段階）、ＳｋがＳｋ−１の次のサーボコードＳｋ＝Ｓｋ−１＋１に該当しなければ、ＳＢ検出失敗の信号を制御部１０５に送信してＳｋに対する信号を補正することにより（第１０９段階）、正確なサーボ信号を再び検出できる。
【００５０】
図６Ａはサーボ探針のチルトエラーが発生する場合を簡略に示した図面であり、図６Ｂはチルトエラーにより非同期に発生するサーボ信号を簡略に示したグラフである。図６Ａを参照すれば、ＳＢが並んで配列された状態でＳＢの中心を縦軸に横切るＳＢの中心線に対してサーボ探針が配列された状態で探針を過ぎるサーボ探針の線が傾斜角θにチルトされている。４個のサーボ探針がスキャン速度ＶでＳＢをスキャンする場合、ＳＢから検出されるサーボパルスは図６Ｂに図示されたように、時間差をおいて順番に検出される。従って、最初のＳＢと４番目のＳＢとから発生するサーボパルスはＴほどの時間差をおいて検出される。従って、図６Ｂに図示されたようなＳＢの非同期サーボ信号を検出することにより、サーボ探針の機械的な欠陥から発生するチルトエラーを検出できる。
【００５１】
前記の説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは発明の範囲を限定するものとするより、望ましい実施例の例示として解釈されねばならない。ゆえに、本発明の範囲は説明された実施例によって定められるのではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想により定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明である探針を利用した情報貯蔵装置の位置検出システム及びその方法は、例えば各種の情報保存システムに効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１Ａ】本発明の第１実施例による情報貯蔵装置の位置検出システムを簡略に示した構成図。
【図１Ｂ】図１ＡのＮ×Ｍ個のデータフィールドのうち、Ａフィールドを拡大した拡大図。
【図１Ｃ】図１Ａのサーボフィールドのうち、Ｂフィールドを拡大した拡大図。
【図２Ａ】Ｈ個の探針がｎ×ｍ個のデータビットの位置を示す原理を概略的に示した図面（１）。
【図２Ｂ】Ｈ個の探針がｎ×ｍ個のデータビットの位置を示す原理を概略的に示した図面（２）。
【図３Ａ】本発明の第２実施例による位置検出システムを簡略に示した構成図。
【図３Ｂ】図３Ａのデータフィールドのうち、Ｃフィールドを拡大して仮想サブセクションに区分した拡大図。
【図３Ｃ】図３Ｂの仮想データセクションのうち、Ｄセクションを拡大した拡大図。
【図４Ａ】本発明の第３実施例による位置検出システムを概略的に示した構成図。
【図４Ｂ】図４Ａのデータフィールドのうち、Ｅフィールドを拡大した拡大図。
【図５Ａ】サーボ探針でサーボコードのエラーが発生する場合にエラー補正のための原理を概略的に示す図面。
【図５Ｂ】エラー補正のためのアルゴリズムを示すフローチャート。
【図６Ａ】サーボ探針のチルトエラーが発生する場合を簡略に示した図面。
【図６Ｂ】チルトエラーにより非同期に発生するサーボ信号を簡略に示したグラフ。
【符号の説明】
【００５４】
１０        記録媒体
１３        スキャナ
１５        制御部
ＰＤＮ１，…  ，ＰｄＮＭ        データ探針
Ｐs１，…  ，ＰｓＨ        サーボ  探針
ＰＡ        探針アレイ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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