(57)【要約】【課題】プラズモン共鳴を利用した情報記録装置において、ディスクと共鳴素子のギャップ間隔について、ナノオーダあるいはサブナノオーダの制御精度改善が必要となる。本発明は本課題を解決することができるディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】ディスクに微粒子で構成した検出パターンを予め用意して、プラズモン共鳴の変化を用いて、追従するトラックに隣接するトラックからのクロストーク量を検出し、クロストーク量の大きさからギャップ間隔を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックを有し、情報を保持する情報保持手段に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段と、前記記録再生手段からの信号を用いて、前記記録再生手段が追従すべきトラックの近傍にある別のトラックに依存して発生するクロストーク量を検出するクロストーク検出手段と、前記クロストーク検出手段からのクロストーク量を用いて、前記記録再生手段と前記情報保持手段とのギャップ間隔を検出するギャップ間隔検出手段とを備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
記録再生手段は前記記録再生手段と情報保持手段との相互作用により発生するプラズモン共鳴に応じた共鳴信号を出力し、クロストーク検出手段は前記記録再生手段からの共鳴信号を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
情報保持手段はトラックを構成する複数の微粒子を有し、記録再生手段は前記記録再生手段と微粒子との相互作用により発生するプラズモン共鳴に応じた共鳴信号を出力することを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項４】
記録再生手段は情報保持手段の微粒子の記録状態がマークであるかスペースであるかによって変化するプラズモン共鳴量に応じて共鳴信号を変化させて出力し、クロストーク検出手段は微粒子の記録状態による前記記録再生手段からの共鳴信号の変化を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項５】
記録再生手段は前記記録再生手段の近傍に情報保持手段の微粒子が存在するか否かによって変化するプラズモン共鳴量に応じて共鳴信号を変化させて出力し、クロストーク検出手段は前記記録再生手段の近傍に対する微粒子の存在による前記記録再生手段からの共鳴信号の変化を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項６】
情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、互いに隣接するトラックにおいて検出パターンの位相が１８０度異なるように、微粒子の記録状態あるいは微粒子の存在が定められていることを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項７】
情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、互いに隣接するトラックにおいて検出パターンの位相が９０度異なるように、微粒子の記録状態あるいは微粒子の存在が定められていることを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項８】
情報保持手段はユーザデータを記録するユーザ領域と独立した、検出用領域を有し、クロストーク検出手段は記録再生手段が前記情報保持手段の検出量領域を通過するときに、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項９】
情報保持手段はマークあるいはスペースとなる記録状態が同じ微粒子が２つ以上連続する検出パターンを含むことを特徴とする請求項８記載のディスク装置。
【請求項１０】
情報保持手段は記録フォーマットにより定められたユーザ領域に存在する、同じ記録状態が連続する最長数より多く、マークあるいはスペースとなる記録状態が同じ微粒子が連続する検出パターンを含むことを特徴とする請求項９記載のディスク装置。
【請求項１１】
情報保持手段は微粒子の間隔が一定でなく、他より長い間隔となる検出パターンを含むことを特徴とする請求項８記載のディスク装置。
【請求項１２】
情報保持手段はマークである微粒子が連続する数と、スペースである微粒子が連続する数が異なることを特徴とする請求項８記載のディスク装置。
【請求項１３】
情報保持手段は短い間隔で連続して微粒子が存在している長さと、長い間隔で微粒子が存在していない長さが異なることを特徴とする請求項８記載のディスク装置。
【請求項１４】
クロストーク検出手段は記録再生手段からの信号の高周波成分を除去して、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項１５】
クロストーク検出手段はローパスフィルタあるいは所定時間における平均検出によって、記録再生手段からの信号の高周波成分を除去することを特徴とする請求項１４記載のディスク装置。
【請求項１６】
クロストーク検出手段は記録再生手段からの信号の振幅あるいは変調度を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項１７】
情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数より高い周波数成分について、前記記録再生手段からの信号より抽出し、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項１６記載のディスク装置。
【請求項１８】
情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数と同じ周波数成分について、前記記録再生手段からの信号より抽出し、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項１６記載のディスク装置。
【請求項１９】
情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数と同じ周波数成分について、前記記録再生手段からの信号との位相差を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項２０】
記録再生手段は複数存在し、クロストーク検出手段は複数の前記記録再生手段からの信号を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項２１】
クロストーク検出手段は記録再生手段が情報保持手段のトラックに対する追従制御が動作しているときのみクロストーク量を検出することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項２２】
記録再生手段からの信号を用いて、前記記録再生手段が追従すべき情報保持手段のトラックに依存して発生するメイン信号量を求めるメイン信号検出手段とを備え、ギャップ間隔検出手段はクロストーク検出手段からのクロストーク量と、前記メイン信号検出手段からのメイン信号量を用いて、前記記録再生手段と前記情報保持手段とのギャップ間隔を検出することを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項２３】
ギャップ間隔検出手段はクロストーク検出手段からのクロストーク量と、メイン信号検出手段からのメイン信号量の比を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出することを特徴とする請求項２２記載のディスク装置。
【請求項２４】
ギャップ間隔検出手段からのギャップ間隔を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔が所定量になるよう制御するギャップ制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項２５】
トラックを有し、情報を保持する情報保持手段に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段を備える装置におけるギャップ検出方法であって、
前記記録再生手段からの信号を用いて、前記記録再生手段が追従すべきトラックの近傍にある別のトラックに依存して発生するクロストーク量を検出するクロストーク検出ステップと、
前記クロストーク検出ステップからのクロストーク量を用いて、前記記録再生手段と前記情報保持手段とのギャップ間隔を検出するギャップ間隔検出ステップと
を包含することを特徴とするギャップ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズモン共鳴を利用し情報を記録または再生するディスクにおけるヘッドとディスクのギャップ間隔検出に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術について図１５および図１６を参照して説明する。図１５にディスク１の微粒子配置の一例を示す。図１６に共鳴素子２０とディスク１の微粒子によるプラズモン共鳴の一例を示す。
【０００３】
従来の技術において、情報保持手段はディスク１である。記録再生手段は共鳴素子２０である。
【０００４】
近年、光情報記録の分野で近接場光を応用して光の回折限界を超えた高密度光記録／再生を行う技術が注目されている。近接場光を用いて記録の高密度化を達成する方法として、共鳴素子２０とディスク１の微粒子を用いたプラズモン共鳴があげられる（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
プラズモンとは、金属などにおける自由電子の振動量子であり、たとえば、ナノスケールの微小金属（金属ナノ構造体）に光を照射することにより、金属中の自由電子に集団振動を発生させ、プラズモンを励起させることができる。プラズモンを励起させることにより、局所的に増強された強い近接場光を得ることができるため、回折限界を超えたナノメートルオーダーの微小領域に情報の記録を行う技術が提案されている。
【０００６】
ヘッド１０に共鳴素子２０を搭載し、図１５に示すように、ディスク１に微粒子を敷き詰める。この共鳴素子２０と微粒子を用いてプラズモン共鳴を発生させて記録再生を行う。
【０００７】
共鳴素子２０の形状は、例えば図１６に示すような金、銀、銅、チタン、アルミ、クロムなどの三角平板形状である。図１６において、共鳴素子２０は三角形の頂点が微粒子の表面にもっとも近接するように配置されており、プラズモン共鳴が励起されることにより三角形の頂点近傍に強い近接場光を発生する。プラズモン共鳴が発生するには、共鳴素子２０と微粒子の表面との距離は数十ｎｍ以下であることが好ましく、数ｎｍであることがより好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−００８２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
プラズモン共鳴は、ディスク１の微粒子と共鳴素子２０とが、遠ざかるにつれて指数関数的に急激に減少するため、ディスク１に対して情報の記録、または、再生を行うためには、微粒子と共鳴素子２０との距離、すなわち、ギャップ間隔を、数ナノメータ程度と極めて小さくする必要がある。
【００１０】
さらに、そのギャップ間隔をサブナノメータオーダの極めて高い精度において一定に保持する必要があり、このギャップ間隔の保持が不十分な場合、ギャップ間隔の変動に伴い、プラズモン共鳴の強度が大きく変動し、記録精度や再生精度の悪化を招いてしまうという課題がある。
【００１１】
ギャップ間隔を小さくする構成としては、たとえば、従来のハードディスク装置における磁気ヘッドと同様な構成、すなわち、スイングアーム先端に取り付けた、共鳴素子２０を、記録媒体の回転に伴う空気流によりディスク１に対して浮上させる構成が考えられる。
【００１２】
しかしながら、この構成では、空気流の強さがディスク１の線速度に依存するため、線速度の僅かな揺らぎにより、ナノメータ、または、サブナノメータのオーダーにおいて、ギャップ間隔が変動し、その結果として、プラズモン共鳴の強度の変動を招いてしまうという課題が生じる。
【００１３】
また、温度変化や外乱などによっても、ギャップ間隔の変動が生じるため、ギャップ間隔を極めて高精度に一定保持するためには、ギャップ間隔を検出し、フィードバック制御する新たな手法を導入しなければならない。
【００１４】
本発明は上述した課題を解決することができるディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の請求項１に係るディスク装置では、トラックを有し、情報を保持する情報保持手段に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段と、記録再生手段からの信号を用いて、記録再生手段が追従すべきトラックの近傍にある別のトラックに依存して発生するクロストーク量を検出するクロストーク検出手段と、クロストーク検出手段からのクロストーク量を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出するギャップ間隔検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の請求項２に係るディスク装置では、記録再生手段は記録再生手段と情報保持手段との相互作用により発生するプラズモン共鳴に応じた共鳴信号を出力し、クロストーク検出手段は記録再生手段からの共鳴信号を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の請求項３に係るディスク装置では、情報保持手段はトラックを構成する複数の微粒子を有し、記録再生手段は記録再生手段と微粒子との相互作用により発生するプラズモン共鳴に応じた共鳴信号を出力することを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の請求項４に係るディスク装置では、記録再生手段は情報保持手段の微粒子の記録状態がマークであるかスペースであるかによって変化するプラズモン共鳴量に応じて共鳴信号を変化させて出力し、クロストーク検出手段は微粒子の記録状態による記録再生手段からの共鳴信号の変化を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の請求項５に係るディスク装置では、記録再生手段は記録再生手段の近傍に情報保持手段の微粒子が存在するか否かによって変化するプラズモン共鳴量に応じて共鳴信号を変化させて出力し、クロストーク検出手段は記録再生手段の近傍に対する微粒子の存在による記録再生手段からの共鳴信号の変化を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の請求項６に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、互いに隣接するトラックにおいて検出パターンの位相が１８０度異なるように、微粒子の記録状態あるいは微粒子の存在が定められていることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の請求項７に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、互いに隣接するトラックにおいて検出パターンの位相が９０度異なるように、微粒子の記録状態あるいは微粒子の存在が定められていることを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明の請求項８に係るディスク装置では、情報保持手段はユーザデータを記録するユーザ領域と独立した、検出用領域を有し、クロストーク検出手段は記録再生手段が情報保持手段の検出量領域を通過するときに、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の請求項９に係るディスク装置では、情報保持手段はマークあるいはスペースとなる記録状態が同じ微粒子が２つ以上連続する検出パターンを含むことを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明の請求項１０に係るディスク装置では、情報保持手段は記録フォーマットにより定められたユーザ領域に存在する、同じ記録状態が連続する最長数より多く、マークあるいはスペースとなる記録状態が同じ微粒子が連続する検出パターンを含むことを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明の請求項１１に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子の間隔が一定でなく、他より長い間隔となる検出パターンを含むことを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の請求項１２に係るディスク装置では、情報保持手段はマークである微粒子が連続する数と、スペースである微粒子が連続する数が異なることを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明の請求項１３に係るディスク装置では、情報保持手段は短い間隔で連続して微粒子が存在している長さと、長い間隔で微粒子が存在していない長さが異なることを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の請求項１４に係るディスク装置では、クロストーク検出手段は記録再生手段からの信号の高周波成分を除去して、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明の請求項１５に係るディスク装置では、クロストーク検出手段はローパスフィルタあるいは所定時間における平均検出によって、記録再生手段からの信号の高周波成分を除去することを特徴とする。
【００３０】
さらに、本発明の請求項１６に係るディスク装置では、クロストーク検出手段は記録再生手段からの信号の振幅あるいは変調度を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明の請求項１７に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数より高い周波数成分について、記録再生手段からの信号より抽出し、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００３２】
さらに、本発明の請求項１８に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数と同じ周波数成分について、記録再生手段からの信号より抽出し、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００３３】
さらに、本発明の請求項１９に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数と同じ周波数成分について、記録再生手段からの信号との位相差を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００３４】
さらに、本発明の請求項２０に係るディスク装置では、記録再生手段は複数存在し、クロストーク検出手段は複数の記録再生手段からの信号を用いて、クロストーク量を検出することを特徴とする。
【００３５】
さらに、本発明の請求項２１に係るディスク装置では、クロストーク検出手段は記録再生手段が情報保持手段のトラックに対する追従制御が動作しているときのみクロストーク量を検出することを特徴とする。
【００３６】
さらに、本発明の請求項２２に係るディスク装置では、記録再生手段からの信号を用いて、記録再生手段が追従すべき情報保持手段のトラックに依存して発生するメイン信号量を求めるメイン信号検出手段とを備え、ギャップ間隔検出手段はクロストーク検出手段からのクロストーク量と、メイン信号検出手段からのメイン信号量を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出することを特徴とする。
【００３７】
さらに、本発明の請求項２３に係るディスク装置では、ギャップ間隔検出手段はクロストーク検出手段からのクロストーク量と、メイン信号検出手段からのメイン信号量の比を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出することを特徴とする。
【００３８】
さらに、本発明の請求項２４に係るディスク装置では、ギャップ間隔検出手段からのギャップ間隔を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔が所定量になるよう制御するギャップ制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００３９】
また、本発明の請求項２５に係るギャップ検出方法では、トラックを有し、情報を保持する情報保持手段に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段を備える装置におけるギャップ検出方法であって、記録再生手段からの信号を用いて、記録再生手段が追従すべきトラックの近傍にある別のトラックに依存して発生するクロストーク量を検出するクロストーク検出ステップと、クロストーク検出ステップからのクロストーク量を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出するギャップ間隔検出ステップと包含することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の請求項１に係るディスク装置では、トラックを有し、情報を保持する情報保持手段に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段と、記録再生手段からの信号を用いて、記録再生手段が追従すべきトラックの近傍にある別のトラックに依存して発生するクロストーク量を検出するクロストーク検出手段と、クロストーク検出手段からのクロストーク量を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出するギャップ間隔検出手段とを備えたので、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔をナノメータ、または、サブナノメータオーダーの極めて高い精度に検出できる。
【００４１】
さらに、本発明の請求項２に係るディスク装置では、記録再生手段は記録再生手段と情報保持手段との相互作用により発生するプラズモン共鳴に応じた共鳴信号を出力し、クロストーク検出手段は記録再生手段からの共鳴信号を用いて、クロストーク量を検出するので、専用のセンサを用いることなく、ギャップ間隔を検出できる。
【００４２】
さらに、本発明の請求項３に係るディスク装置では、情報保持手段はトラックを構成する複数の微粒子を有し、記録再生手段は記録再生手段と微粒子との相互作用により発生するプラズモン共鳴に応じた共鳴信号を出力するので、専用の共鳴材料を用いることなく、ギャップ間隔を検出できる。
【００４３】
さらに、本発明の請求項４に係るディスク装置では、記録再生手段は情報保持手段の微粒子の記録状態がマークであるかスペースであるかによって変化するプラズモン共鳴量に応じて共鳴信号を変化させて出力し、クロストーク検出手段は微粒子の記録状態による記録再生手段からの共鳴信号の変化を用いて、クロストーク量を検出するので、微粒子密度を低減することなく、ギャップ間隔を検出できる。
【００４４】
さらに、本発明の請求項５に係るディスク装置では、記録再生手段は記録再生手段の近傍に情報保持手段の微粒子が存在するか否かによって変化するプラズモン共鳴量に応じて共鳴信号を変化させて出力し、クロストーク検出手段は記録再生手段の近傍に対する微粒子の存在による記録再生手段からの共鳴信号の変化を用いて、クロストーク量を検出するので、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００４５】
さらに、本発明の請求項６に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、互いに隣接するトラックにおいて検出パターンの位相が１８０度異なるように、微粒子の記録状態あるいは微粒子の存在が定められているので、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００４６】
さらに、本発明の請求項７に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、互いに隣接するトラックにおいて検出パターンの位相が９０度異なるように、微粒子の記録状態あるいは微粒子の存在が定められているので、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００４７】
さらに、本発明の請求項８に係るディスク装置では、情報保持手段はユーザデータを記録するユーザ領域と独立した、検出用領域を有し、クロストーク検出手段は記録再生手段が情報保持手段の検出量領域を通過するときに、クロストーク量を検出するので、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００４８】
さらに、本発明の請求項９に係るディスク装置では、情報保持手段はマークあるいはスペースとなる記録状態が同じ微粒子が２つ以上連続する検出パターンを含むので、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００４９】
さらに、本発明の請求項１０に係るディスク装置では、情報保持手段は記録フォーマットにより定められたユーザ領域に存在する、同じ記録状態が連続する最長数より多く、マークあるいはスペースとなる記録状態が同じ微粒子が連続する検出パターンを含むので、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００５０】
さらに、本発明の請求項１１に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子の間隔が一定でなく、他より長い間隔となる検出パターンを含むので、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００５１】
さらに、本発明の請求項１２に係るディスク装置では、情報保持手段はマークである微粒子が連続する数と、スペースである微粒子が連続する数が異なるので、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００５２】
さらに、本発明の請求項１３に係るディスク装置では、情報保持手段は短い間隔で連続して微粒子が存在している長さと、長い間隔で微粒子が存在していない長さが異なるので、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００５３】
さらに、本発明の請求項１４に係るディスク装置では、クロストーク検出手段は記録再生手段からの信号の高周波成分を除去して、クロストーク量を検出するので、簡易な構成でギャップ間隔を検出できる。
【００５４】
さらに、本発明の請求項１５に係るディスク装置では、クロストーク検出手段はローパスフィルタあるいは所定時間における平均検出によって、記録再生手段からの信号の高周波成分を除去するので、簡易な構成でギャップ間隔を検出できる。
【００５５】
さらに、本発明の請求項１６に係るディスク装置では、クロストーク検出手段は記録再生手段からの信号の振幅あるいは変調度を用いて、クロストーク量を検出するので、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００５６】
さらに、本発明の請求項１７に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数より高い周波数成分について、記録再生手段からの信号より抽出し、クロストーク量を検出するので、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００５７】
さらに、本発明の請求項１８に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数と同じ周波数成分について、記録再生手段からの信号より抽出し、クロストーク量を検出するので、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００５８】
さらに、本発明の請求項１９に係るディスク装置では、情報保持手段は微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数と同じ周波数成分について、記録再生手段からの信号との位相差を用いて、クロストーク量を検出するので、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００５９】
さらに、本発明の請求項２０に係るディスク装置では、記録再生手段は複数存在し、クロストーク検出手段は複数の記録再生手段からの信号を用いて、クロストーク量を検出するので、トラック追従制御が非動作時の検出誤差を低減できる。
【００６０】
さらに、本発明の請求項２１に係るディスク装置では、クロストーク検出手段は記録再生手段が情報保持手段のトラックに対する追従制御が動作しているときのみクロストーク量を検出するので、トラック追従制御が非動作時の検出誤差の影響を低減できる。
【００６１】
さらに、本発明の請求項２２に係るディスク装置では、記録再生手段からの信号を用いて、記録再生手段が追従すべき情報保持手段のトラックに依存して発生するメイン信号量を求めるメイン信号検出手段とを備え、ギャップ間隔検出手段はクロストーク検出手段からのクロストーク量と、メイン信号検出手段からのメイン信号量を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出するので、ギャップ間隔の検出オフセットを低減できる。
【００６２】
さらに、本発明の請求項２３に係るディスク装置では、ギャップ間隔検出手段はクロストーク検出手段からのクロストーク量と、メイン信号検出手段からのメイン信号量の比を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出するので、ギャップ間隔の検出オフセットを低減できる。
【００６３】
さらに、本発明の請求項２４に係るディスク装置では、ギャップ間隔検出手段からのギャップ間隔を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔が所定量になるよう制御するギャップ制御手段とを備えたので、ギャップ間隔の誤差をナノメータ、または、サブナノメータオーダーの極めて高い精度に低減できる。
【００６４】
また、本発明の請求項２５に係るギャップ検出方法では、トラックを有し、情報を保持する情報保持手段に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段を備える装置におけるギャップ検出方法であって、記録再生手段からの信号を用いて、記録再生手段が追従すべきトラックの近傍にある別のトラックに依存して発生するクロストーク量を検出するクロストーク検出ステップと、クロストーク検出ステップからのクロストーク量を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出するギャップ間隔検出ステップとを包含するので、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔をナノメータ、または、サブナノメータオーダーの極めて高い精度に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施の形態１におけるブロック構成を示す図
【図２】実施の形態１におけるディスクのユーザ領域と検出用領域の関係の一例を示す図
【図３】実施の形態１におけるディスクの検出量領域における微粒子配置の一例を示す図
【図４】（ａ）実施の形態１におけるクロストーク量が少ない場合に共鳴素子から出力される共鳴信号の一例を示す図、（ｂ）実施の形態１におけるクロストーク量が多い場合に共鳴素子から出力される共鳴信号の一例を示す図
【図５】実施の形態１におけるギャップ間隔とクロストーク検出部からのクロストーク量の関係の一例を示す図
【図６】実施の形態１におけるディスクの検出量領域における微粒子配置の一例を示す図
【図７】実施の形態１におけるディスクの微粒子配置の一例を示す図
【図８】実施の形態２におけるディスクの検出量領域における微粒子配置の一例を示す図
【図９】（ａ）実施の形態２におけるクロストーク量が少ない場合に共鳴素子から出力される共鳴信号の一例を示す図、（ｂ）実施の形態２におけるクロストーク量が多い場合に共鳴素子から出力される共鳴信号の一例を示す図
【図１０】実施の形態２における共鳴素子から出力される共鳴信号が示す位相の一例を示す図
【図１１】実施の形態３におけるブロック構成を示す図
【図１２】（ａ）実施の形態３におけるギャップ間隔とクロストーク検出部からのクロストーク量およびメイン信号検出部からのメイン信号量の関係の一例を示す図、（ｂ）実施の形態３におけるギャップ間隔と補正クロストーク量の関係の一例を示す図
【図１３】実施の形態４におけるブロック構成を示す図
【図１４】実施の形態４における２つの共鳴素子が移動する軌跡の一例を示す図
【図１５】従来の技術におけるディスクの微粒子配置の一例を示す図
【図１６】従来の技術における共鳴素子とディスクの微粒子によるプラズモン共鳴の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００６６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００６７】
（実施の形態１）
本実施の形態１であるディスク装置の動作について図１および図２および図３および図４および図５および図６および図７を参照して説明する。図１にブロック構成を示す。図２にディスク１のユーザ領域と検出用領域の関係の一例を示す。図３にディスク１の検出量領域における微粒子配置の一例を示す。図４ａにクロストーク量が少ない場合に共鳴素子２０から出力される共鳴信号の一例を示す。図４ｂにクロストーク量が多い場合に共鳴素子２０から出力される共鳴信号の一例を示す。図５にギャップ間隔とクロストーク検出部２２からのクロストーク量の関係の一例を示す。図６にディスク１の検出量領域における微粒子配置の一例を示す。図７にディスク１の微粒子配置の一例を示す。
【００６８】
本実施の形態１において、情報保持手段はディスク１である。記録再生手段は共鳴素子２０である。クロストーク検出手段はクロストーク検出部２２である。ギャップ間隔検出手段はギャップ間隔検出部２４である。ギャップ制御手段はギャップ制御部２６である。
【００６９】
共鳴素子２０はディスク１の微粒子とのプラズモン共鳴の量に応じた共鳴信号をクロストーク検出部２２へ送る。クロストーク検出部２２は共鳴素子２０からの共鳴信号に応じて、隣接するトラックの影響であるクロストーク量を検出しギャップ間隔検出部２４へ送る。ギャップ間隔検出部２４はクロストーク検出部２２からのクロストーク量に応じてギャップ間隔を検出し、ギャップ制御部２６へ送る。ギャップ制御部２６はギャップ間隔検出部２４からのギャップ間隔が目標値になるように共鳴素子２０を含むヘッド１０を動かす。
【００７０】
図２を用いて、ディスク１のフォーマットを説明する。図２において、上下方向はディスク１の内周あるいは外周方向であり、左右方向はディスク１の回転方向である。ユーザデータの記録再生を行うユーザ領域の合間に、定期的に検出用領域が存在する。検出用領域ではユーザデータの記録再生は行わず、予め記録された検出パターンを読み取り、ギャップ間隔の検出に用いる。
【００７１】
図３および図４を用いて、プラズモン共鳴の変化を説明する。図４ａの縦軸は共鳴信号であり、横軸は時間である。図４ｂの縦軸は共鳴信号であり、横軸は時間である。図３において、上下方向はディスク１の内周あるいは外周方向であり、左右方向はディスク１の回転方向である。追従するトラックを破線矢印で示す。トラックにおいて、微粒子は密に敷き詰められておらず、微粒子が２つ連続して存在したあと、４つ分の微粒子は存在しないという、デューティが偏った検出パターンを形成している。さらに、隣接するトラックにおける検出パターンは、互いに１８０度ずれた位相関係となっている。ギャップ間隔が十分狭い場合は、図４ａに示すように、追従するトラックにおいて微粒子が２つ連続して存在する場所で共鳴信号が大きくなり、微粒子が存在しない場所では共鳴信号が小さくなる。しかし、ギャップ間隔が広い場合は、図４ｂに示すように、クロストークが大きくなるため、隣接するトラックにおいて微粒子が２つ連続して存在する場所でも共鳴信号が大きくなる。
【００７２】
図５を用いて、ギャップ間隔の検出を説明する。図５の縦軸はクロストーク量であり、横軸はギャップ間隔である。クロストーク検出部２２で、ホモダイン検波によりクロストーク量を検出する。微粒子が６つで１つの検出パターンを形成するため、共鳴素子２０が１つの検出パターンを通過する周波数を基準周波数とする。基準周波数の２倍である、微粒子が３つの長さを共鳴素子２０が通過する周波数を用いてホモダイン検波する。図５に示すように、ギャップ間隔が広くなるほど、クロストークが大きくなり、クロストーク検出部２２からのクロストーク量が大きくなる。ギャップ間隔検出部２４は、上記のギャップ間隔とクロストーク量の関係を予め保持しており、ギャップ間隔を検出する。
【００７３】
ギャップ間隔が大きくなりすぎると、プラズモン共鳴自体が減衰するため、クロストーク検出部２２からのクロストーク量は小さくなる。
【００７４】
このようにして、隣接するトラックと共鳴素子２０とにより発生するクロストーク量を検出することで、共鳴素子２０とディスク１のギャップ間隔を精度よく検出でき、安定したギャップ制御を実現できる。
【００７５】
尚、本実施の形態１では、検出用領域で微粒子が形成する検出パターンを６つの繰返しとしたが、検出パターンのサイズには縛られず、８つなど別の検出パターンでも成立する。
【００７６】
また、本実施の形態１では、微粒子の有無により変化するプラズモン共鳴を用いたが、図６に示すように、黒丸で示すマーク状態の微粒子と、白丸で示すスペース状態の微粒子との状態により変化するプラズモン共鳴を用いてもよい。
【００７７】
さらに、マークが連続する数およびスペースが連続する数について、通常の記録フォーマットの最大値を超えて、検出パターンを形成してもよい。
【００７８】
また、本実施の形態１においては、情報保持手段は、微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、互いに隣接するトラックにおいて検出パターンの位相が１８０度異なるように、微粒子の記録状態あるいは微粒子の存在が定められていても良い。
【００７９】
以上の構成によれば、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００８０】
なお、本実施の形態１では、複数の微粒子で形成する検出パターンを隣接するトラックで１８０度ずらすことによりクロストーク量を検出したが、図７に示すように、隣接するトラックで１８０度ずらした単体の微粒子を用いてクロストーク量を検出してもよい。
【００８１】
また、本実施の形態１では、検出用領域に作成した検出パターンを用いてギャップ間隔を検出したが、図７に示すような構成を全面において、検出用領域を設けず、ユーザ領域でギャップ間隔を検出してもよい。
【００８２】
また、本実施の形態１では、共鳴信号の基準周波数の２倍周波数の成分をホモダイン検波したが、さらに高い周波数あるいは１倍周波数を用いてもよい。
【００８３】
また、本実施の形態１では、ホモダイン検波によりクロストーク量を検出したが、振幅あるいは平均化などによるＤＣ量を用いて検出してもよい。
【００８４】
また、本実施の形態１のディスク装置においては、クロストーク検出手段は、記録再生手段からの信号の振幅あるいは変調度を用いて、クロストーク量を検出しても良い。
【００８５】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【００８６】
また、本実施の形態１のディスク装置においては、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数より高い周波数成分について、記録再生手段からの信号より抽出し、クロストーク量を検出しても良い。
【００８７】
以上の構成によれば、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００８８】
また、本実施の形態１のディスク装置においては、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数と同じ周波数成分について、記録再生手段からの信号より抽出し、クロストーク量を検出しても良い。
【００８９】
以上の構成によれば、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００９０】
また、本実施の形態１のディスク装置においては、クロストーク検出手段は、記録再生手段が検出パターンを通過する周波数と同じ周波数成分について、前記記録再生手段からの信号との位相差を用いて、クロストーク量を検出しても良い。
【００９１】
以上の構成によれば、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【００９２】
また、本実施の形態１では、特に記載しなかったが、記録状態であっても、再生状態であっても、共鳴信号を用いてギャップ間隔を検出してもよい。
【００９３】
また、本実施の形態１では、特に記載しなかったが、検出用領域はセクタフォーマットのヘッダ部に存在しても、ヘッダ部とは独立して存在してもよい。
【００９４】
また、本実施の形態１では、半径位置によらず、検出用領域に隣接して検出用領域を設けたが、半径位置によって、検出用領域を回転方向にずらしてもよい。
【００９５】
また、本実施の形態１では、追従するトラックに対して、１つ隣のトラックの影響によるクロストーク量を検出したが、隣接する複数のトラックの影響によるクロストーク量を検出してもよい。
【００９６】
（実施の形態２）
本実施の形態２であるディスク装置の動作について図８および図９および図１０を参照して説明する。図８にディスク１の検出量領域における微粒子配置の一例を示す。図９ａにクロストーク量が少ない場合に共鳴素子２０から出力される共鳴信号の一例を示す。図９ｂにクロストーク量が多い場合に共鳴素子２０から出力される共鳴信号の一例を示す。図１０に共鳴素子２０から出力される共鳴信号が示す位相の一例を示す。
【００９７】
本実施の形態２において、情報保持手段はディスク１である。記録再生手段は共鳴素子２０である。クロストーク検出手段はクロストーク検出部２２である。ギャップ間隔検出手段はギャップ間隔検出部２４である。ギャップ制御手段はギャップ制御部２６である。
【００９８】
図８および図９を用いて、プラズモン共鳴の変化を説明する。図９ａの縦軸は共鳴信号であり、横軸は時間である。図９ｂの縦軸は共鳴信号であり、横軸は時間である。図８において、上下方向はディスク１の内周あるいは外周方向であり、左右方向はディスク１の回転方向である。追従するトラックを破線矢印で示す。トラックにおいて、微粒子は密に敷き詰められておらず、微粒子が２つ連続して存在したあと、２つ分の微粒子は存在しないという、検出パターンを形成している。さらに、隣接するトラックにおける検出パターンは、互いに９０度ずれた位相関係となっている。ギャップ間隔が十分狭い場合は、図９ａに示すように、追従するトラックにおいて微粒子が２つ連続して存在する場所で共鳴信号が大きくなり、微粒子が存在しない場所では共鳴信号が小さくなる。しかし、ギャップ間隔が広い場合は、図９ｂに示すように、クロストークが大きくなるため、隣接するトラックにおいて微粒子が２つ連続して存在する場所でも共鳴信号が大きくなり、総合して、微粒子の存在する位置とはずれた位置でピークとなり、位相ずれが生じる。
【００９９】
図１０を用いて、ギャップ間隔の検出を説明する。図１０の縦軸は虚部であり、横軸は実部である。クロストーク検出部２２で、ホモダイン検波によりクロストーク量を検出する。微粒子が４つで１つの検出パターンを形成するため、共鳴素子２０が１つの検出パターンを通過する周波数を基準周波数とする。基準周波数である、微粒子が４つの長さを共鳴素子２０が通過する周波数を用いてホモダイン検波する。図１０に示すように、追従するトラックの影響によるプラズモン共鳴は、ホモダイン検波により実部として検出される。隣接するトラックの影響によるプラズモン共鳴は、ホモダイン検波により虚部として検出される。したがって、ギャップ間隔が広く、クロストークが大きくなると、両方のプラズモン共鳴のベクトル和が検出される。クロストーク検出部２２が、ベクトル和から虚部成分を抽出することで、隣接するトラックの影響であるクロストーク量を求めることができる。
【０１００】
ギャップ間隔検出部２４は、ギャップ間隔とクロストーク量の関係を予め保持しており、ギャップ間隔を検出する。
【０１０１】
このようにして、隣接するトラックと共鳴素子２０とにより発生するクロストーク量を検出することで、共鳴素子２０とディスク１のギャップ間隔を精度よく検出でき、安定したギャップ制御を実現できる。
【０１０２】
尚、本実施の形態２では、検出用領域で微粒子が形成する検出パターンを４つの繰返しとしたが、検出パターンのサイズには縛られず、８つなど別の検出パターンでも成立する。
【０１０３】
また、本実施の形態２では、微粒子の有無により変化するプラズモン共鳴を用いたが、マーク状態の微粒子と、スペース状態の微粒子との状態により変化するプラズモン共鳴を用いてもよい。
【０１０４】
さらに、マークが連続する数およびスペースが連続する数について、通常の記録フォーマットで許容する最大値を超えて、検出パターンを形成してもよい。
【０１０５】
また、本実施の形態２のディスク装置においては、情報保持手段は、微粒子で構成されたギャップ間隔を検出するための検出パターンを有し、互いに隣接するトラックにおいて検出パターンの位相が９０度異なるように、微粒子の記録状態あるいは微粒子の存在が定められていても良い。
【０１０６】
以上の構成によれば、クロストーク量成分の分離感度を向上できる。
【０１０７】
なお、本実施の形態２では、複数の微粒子で形成する検出パターンを隣接するトラックで９０度ずらすことによりクロストーク量を検出したが、隣接するトラックで９０度ずらした単体の微粒子を用いてクロストーク量を検出してもよい。
【０１０８】
また、本実施の形態２では、検出用領域に作成した検出パターンを用いてギャップ間隔を検出したが、図７に示すような構成を全面に置いて、検出用領域を設けず、ユーザ領域でギャップ間隔を検出してもよい。
【０１０９】
また、本実施の形態２では、ホモダイン検波によりクロストーク量を検出したが、振幅を用いて検出してもよい。あるいはローパスフィルタや平均化などにより求めたＤＣ量を用いて検出してもよい。
【０１１０】
また、本実施の形態２のディスク装置においては、クロストーク検出手段は、記録再生手段からの信号の高周波成分を除去して、クロストーク量を検出しても良い。
【０１１１】
以上の構成によれば、簡易な構成でギャップ間隔を検出できる。
【０１１２】
また、本実施の形態２のディスク装置においては、クロストーク検出手段は、ローパスフィルタ、あるいは、所定時間における平均検出によって、記録再生手段からの信号の高周波成分を除去しても良い。
【０１１３】
以上の構成によれば、簡易な構成でギャップ間隔を検出できる。
【０１１４】
また、本実施の形態２では、特に記載しなかったが、記録状態であっても、再生状態であっても、共鳴信号を用いてギャップ間隔を検出してもよい。
【０１１５】
また、本実施の形態２では、特に記載しなかったが、検出用領域はセクタフォーマットのヘッダ部に存在しても、ヘッダ部とは独立して存在してもよい。
【０１１６】
また、本実施の形態２では、半径位置によらず、隣接するトラックどうしにおいて、検出用領域を隣接して設けたが、半径位置によって、検出用領域を回転方向にずらしてもよい。
【０１１７】
また、本実施の形態２では、追従するトラックの影響によるプラズモン共鳴はホモダイン検波の実部として検出し、隣接するトラックの影響によるプラズモン共鳴はホモダイン検波の虚部として検出したが、追従するトラックの影響によるプラズモン共鳴と隣接するトラックの影響によるプラズモン共鳴の位相関係が９０度であれば、どの位相で検出してもよい。
【０１１８】
また、本実施の形態２では、追従するトラックに対して、１つ隣のトラックの影響によるクロストーク量を検出したが、隣接する複数のトラックの影響によるクロストーク量を検出してもよい。
【０１１９】
（実施の形態３）
本実施の形態３であるディスク装置の動作について図１０および図１１および図１２を参照して説明する。図１１にブロック構成を示す。図１２ａにギャップ間隔とクロストーク検出部２２からのクロストーク量およびメイン信号検出部２５からのクロストーク量の関係の一例を示す。図１２ｂにギャップ間隔と補正クロストーク量の関係の一例を示す。
【０１２０】
本実施の形態３において、情報保持手段はディスク１である。記録再生手段は共鳴素子２０である。クロストーク検出手段はクロストーク検出部２２である。ギャップ間隔検出手段はギャップ間隔検出部２４である。メイン信号検出手段はメイン信号検出部２５である。ギャップ制御手段はギャップ制御部２６である。
【０１２１】
共鳴素子２０はディスク１の微粒子とのプラズモン共鳴の量に応じた共鳴信号をクロストーク検出部２２およびメイン信号検出部２５へ送る。クロストーク検出部２２は共鳴素子２０からの共鳴信号に応じて、隣接するトラックの影響であるクロストーク量を検出しギャップ間隔検出部２４へ送る。メイン信号検出部２５は共鳴素子２０からの共鳴信号に応じて、追従するトラックの影響であるメイン信号量を検出しギャップ間隔検出部２４へ送る。ギャップ間隔検出部２４はクロストーク検出部２２からのクロストーク量およびメイン信号検出部２５からのメイン信号量に応じてギャップ間隔を検出し、ギャップ制御部２６へ送る。ギャップ制御部２６はギャップ間隔検出部２４からのギャップ間隔が目標値になるように共鳴素子２０を含むヘッド１０を動かす。
【０１２２】
図１０を用いて、クロストーク量とメイン信号量の検出を説明する。実施の形態２で示したように、クロストーク検出部２２で、ホモダイン検波によりクロストーク量を検出する。微粒子が４つで１つの検出パターンを形成するため、共鳴素子２０が１つの検出パターンを通過する周波数を基準周波数とする。基準周波数である、微粒子が４つの長さを共鳴素子２０が通過する周波数を用いてホモダイン検波する。図１０に示すように、追従するトラックの影響によるプラズモン共鳴は、ホモダイン検波により実部として検出される。隣接するトラックの影響によるプラズモン共鳴は、ホモダイン検波により虚部として検出される。したがって、ギャップ間隔が広く、クロストークが大きくなると、両方のプラズモン共鳴のベクトル和が検出される。クロストーク検出部２２が、ベクトル和から虚部成分を抽出することで、隣接するトラックの影響であるクロストーク量を求めることができる。さらに、メイン信号検出部２５が、ベクトル和から実部成分を抽出することで、追従するトラックの影響であるメイン信号量を求めることができる。
【０１２３】
図１２を用いて、ギャップ間隔の検出を説明する。図１２ａの縦軸はクロストーク量およびメイン信号量であり、横軸はギャップ間隔である。図１２ｂの縦軸は補正クロストーク量であり、横軸はギャップ間隔である。図１２ａの破線で示すようにギャップ間隔が広くなるほど、クロストークが大きくなり、クロストーク検出部２２からのクロストーク量が大きくなる。ギャップ間隔が大きくなりすぎると、プラズモン共鳴自体が減衰するため、クロストーク検出部２２からのクロストーク量は小さくなる。図１２ａの実線で示すようにギャップ間隔が広くなるほど、プラズモン共鳴が減衰するため、メイン信号検出部２５からのメイン信号量は小さくなる。
【０１２４】
ギャップ間隔検出部２４はクロストーク量をメイン信号量で除算することにより、図１２ｂに示すように、補正クロストーク量を求め、ギャップ間隔を検出する。補正クロストーク量はギャップ間隔が大きくなりすぎても減衰せず、クロストーク量に比べて、ギャップ間隔の検出範囲が広くなる。
【０１２５】
このようにして、隣接するトラックと共鳴素子２０とにより発生するクロストーク量を検出することで、共鳴素子２０とディスク１のギャップ間隔を精度よく検出でき、安定したギャップ制御を実現できる。
【０１２６】
尚、本実施の形態３では、追従するトラックの影響によるプラズモン共鳴はホモダイン検波の実部として検出し、隣接するトラックの影響によるプラズモン共鳴はホモダイン検波の虚部として検出したが、追従するトラックの影響によるプラズモン共鳴と隣接するトラックの影響によるプラズモン共鳴の位相関係が９０度であれば、どの位相で検出してもよい。
【０１２７】
以上のように、本実施の形態３のディスク装置は、記録再生手段からの信号を用いて、記録再生手段が追従すべき情報保持手段のトラックに依存して発生するメイン信号量を求めるメイン信号検出手段とを備えている。このとき、ギャップ間隔検出手段は、クロストーク検出手段からのクロストーク量と、メイン信号検出手段からのメイン信号量を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出する。
【０１２８】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出オフセットを低減できる。
【０１２９】
また、本実施の形態３のディスク装置においては、ギャップ間隔検出手段は、クロストーク検出手段からのクロストーク量と、メイン信号検出手段からのメイン信号量の比を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出しても良い。
【０１３０】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出オフセットを低減できる。
【０１３１】
（実施の形態４）
本実施の形態４であるディスク装置の動作について図１３および図１４を参照して説明する。図１３にブロック構成を示す。図１４に２つの共鳴素子が位置する軌跡の一例を示す。
【０１３２】
本実施の形態４において、情報保持手段はディスク１である。記録再生手段は共鳴素子２０および共鳴素子２１である。クロストーク検出手段はクロストーク検出部２２およびクロストーク検出部２３である。ギャップ間隔検出手段はギャップ間隔検出部２４である。ギャップ制御手段はギャップ制御部２６および選択部２７である。
【０１３３】
共鳴素子２０はディスク１の微粒子とのプラズモン共鳴の量に応じた共鳴信号をクロストーク検出部２２および選択部２７へ送る。共鳴素子２１はディスク１の微粒子とのプラズモン共鳴の量に応じた共鳴信号をクロストーク検出部２３および選択部２７へ送る。クロストーク検出部２２は共鳴素子２０からの共鳴信号に応じて、隣接するトラックの影響であるクロストーク量を検出しギャップ間隔検出部２４へ送る。クロストーク検出部２３は共鳴素子２１からの共鳴信号に応じて、隣接するトラックの影響であるクロストーク量を検出しギャップ間隔検出部２４へ送る。選択部２７は共鳴素子２０からの共鳴信号および共鳴素子２１からの共鳴信号に応じて、ギャップ間隔検出部２４が選択する信号を検出し、ギャップ間隔検出部２４へ送る。ギャップ間隔検出部２４はクロストーク検出部２２からのクロストーク量およびクロストーク検出部２３からのクロストーク量に応じてギャップ間隔を検出し、ギャップ制御部２６へ送る。ギャップ制御部２６はギャップ間隔検出部２４からのギャップ間隔が目標値になるように共鳴素子２０および共鳴素子２１を含むヘッド１０を動かす。
【０１３４】
図１４を用いて共鳴素子２０および共鳴素子２１の配置を説明する図１４において、上下方向はディスク１の内周あるいは外周方向であり、左右方向はディスク１の回転方向である。共鳴素子２０が追従する位置を破線矢印で示す。共鳴素子２０は、あるトラックに追従する。共鳴素子２１が追従する位置を一点鎖線矢印で示す。共鳴素子２１は、トラックとトラックの中間を追従する。共鳴素子２０と共鳴素子２１は、トラック間隔の半分の距離だけ離れている。
【０１３５】
クロストーク検出部２２は共鳴素子２０からの共鳴信号を用いてクロストーク量を検出する。クロストーク検出部２３は共鳴素子２１からの共鳴信号を用いてクロストーク量を検出する。図１４に示す状態においては、トラックとトラックの中間を追従する共鳴素子２１は、ギャップ間隔が狭い場合でも、両隣のトラックからの影響を受けるため、クロストーク量からギャップ間隔を検出することができない。ここでは、共鳴素子２０がトラックに追従しているため、選択部２７はクロストーク検出部２２からのクロストーク量を採用する指令を出力、ギャップ間隔検出部２４は選択部２７からの指令に従い、クロストーク検出部２２からのクロストーク量を用いてギャップ間隔を検出する。
【０１３６】
トラック追従制御が動作である場合には、上記のようにクロストーク検出部２２からのクロストーク量を用いればよいが、トラック追従制御が非動作である場合には、検出する瞬間毎に共鳴素子２０と共鳴素子２１のどちらがトラックに近いか変化する。トラックに近いほうが共鳴信号が大きくなるため、選択部２７は共鳴素子２０と共鳴素子２１を比較して、信号の大きい方を選ぶ。そのため、ギャップ間隔検出部２４は選択部２７からの指令に従い、クロストーク検出部２２からのクロストーク量とクロストーク検出部２３からのクロストーク量を選択することで、トラック追従制御が非動作である場合にも、安定してギャップ間隔を検出できる。
【０１３７】
このようにして、隣接するトラックと共鳴素子２０あるいは共鳴素子２１とにより発生するクロストーク量を検出することで、共鳴素子２０および共鳴素子２１とディスク１のギャップ間隔を精度よく検出でき、安定したギャップ制御を実現できる。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態４のディスク装置は、複数の記録再生手段を備えている。このとき、クロストーク検出手段は、複数の記録再生手段からの信号を用いて、クロストーク量を検出する。
【０１３９】
以上の構成によれば」、トラック追従制御が非動作時の検出誤差を低減できる。
【０１４０】
尚、本実施の形態４では、クロストーク量を２つ検出したが、３つ以上の検出から選択してもよい。
【０１４１】
また、本実施の形態４では、クロストーク量を選択して、ギャップ間隔を検出したが、検出したクロストーク量のうち複数用いて、平均化など行い、ギャップ間隔を検出してもよい。
【０１４２】
また、本実施の形態４では、共鳴素子２０と共鳴素子２１はトラック間隔の半分だけ離れているとしたが、半径方向の距離がトラック間隔の半分であれば、回転方向にずれていてもよい。
【０１４３】
また、本実施の形態４では、トラック追従制御が非動作のときにもギャップ間隔を検出できるが、ギャップ間隔を検出する条件としてトラック追従制御が動作時のみとするとしてもよい。
【０１４４】
すなわち、本実施の形態４におけるディスク装置においては、クロストーク検出手段は、記録再生手段が情報保持手段のトラックに対する追従制御が動作しているときのみクロストーク量を検出しても良い。
【０１４５】
以上の構成によれば、トラック追従制御が非動作時の検出誤差の影響を低減できる。
【０１４６】
以上のように、実施の形態１から４までのディスク装置は、主に下記の構成を有している。
【０１４７】
すなわち、実施の形態１から４までのディスク装置は、トラックを有し、情報を保持する情報保持手段に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段と、記録再生手段からの信号を用いて、記録再生手段が追従すべきトラックの近傍にある別のトラックに依存して発生するクロストーク量を検出するクロストーク検出手段と、クロストーク検出手段からのクロストーク量を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔を検出するギャップ間隔検出手段とを備えている。
【０１４８】
以上の構成によれば、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔をナノメータ、または、サブナノメータオーダーの極めて高い精度に検出できる。
【０１４９】
また、本実施の形態１から４のディスク装置においては、記録再生手段は、記録再生手段と情報保持手段との相互作用により発生するプラズモン共鳴に応じた共鳴信号を出力しても良い。さらに、クロストーク検出手段は、記録再生手段からの共鳴信号を用いて、クロストーク量を検出しても良い。
【０１５０】
以上の構成によれば、専用のセンサを用いることなく、ギャップ間隔を検出できる。
【０１５１】
また、本実施の形態１から４においては、情報保持手段はトラックを構成する複数の微粒子を有していても良い。さらに、本実施の形態１から４のディスク装置においては、記録再生手段は、記録再生手段と微粒子との相互作用により発生するプラズモン共鳴に応じた共鳴信号を出力しても良い。
【０１５２】
以上の構成によれば、専用の共鳴材料を用いることなく、ギャップ間隔を検出できる。
【０１５３】
また、本実施の形態１から４においては、記録再生手段は、情報保持手段の微粒子の記録状態がマークであるかスペースであるかによって変化するプラズモン共鳴量に応じて共鳴信号を変化させて出力しても良い。さらに、クロストーク検出手段は微粒子の記録状態による記録再生手段からの共鳴信号の変化を用いて、クロストーク量を検出しても良い。
【０１５４】
以上の構成によれば、微粒子密度を低減することなく、ギャップ間隔を検出できる。
【０１５５】
なお、記録状態がマークである状態（マーク状態）とは、例えば、微粒子が記録済みの状態である。また、記録状態がスペースである状態（スペース状態）とは、例えば、微粒子が未記録の状態である。
【０１５６】
なお、微粒子は、相変化材料を含んでいても良い。これにより、例えば、プラズモン光を微粒子に照射することで、微粒子をアモルファス状態または結晶状態へ変化させることができる。この現象を利用して、例えば、微粒子の一つ一つを１単位として、微粒子に情報を記録することが可能である。例えば、記録済みの状態を結晶状態に対応させ、未記録の状態をアモルファスに対応させても良い。もしくは、その逆に、記録済みの状態をアモルファスに対応させ、未記録の状態を結晶状態に対応させても良い。
【０１５７】
また、本実施の形態１から４のディスク装置においては、記録再生手段は、記録再生手段の近傍に情報保持手段の微粒子が存在するか否かによって変化するプラズモン共鳴量に応じて共鳴信号を変化させて出力しても良い。このとき、クロストーク検出手段は、記録再生手段の近傍に対する微粒子の存在による記録再生手段からの共鳴信号の変化を用いて、クロストーク量を検出しても良い。
【０１５８】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【０１５９】
また、本実施の形態１から４においては、情報保持手段は、ユーザデータを記録するユーザ領域と独立した、検出用領域を有していても良い。さらに、クロストーク検出手段は、記録再生手段が情報保持手段の検出量領域を通過するときに、クロストーク量を検出しても良い。
【０１６０】
以上の構成であれば、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【０１６１】
また、本実施の形態１から４においては、情報保持手段は、マークあるいはスペースとなる記録状態が同じ微粒子が２つ以上連続する検出パターンを含んでいても良い。
【０１６２】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【０１６３】
すなわち、本実施の形態１から４においては、情報保持手段は、記録フォーマットにより定められたユーザ領域に存在する、同じ記録状態が連続する最長数より多く、マークあるいはスペースとなる記録状態が同じ微粒子が連続する検出パターンを含んでいても良い。
【０１６４】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【０１６５】
また、本実施の形態１から４においては、情報保持手段は、微粒子の間隔が一定でなく、他より長い間隔となる検出パターンを含んでいても良い。
【０１６６】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【０１６７】
また、本実施の形態１から４においては、情報保持手段は、マークである微粒子が連続する数と、スペースである微粒子が連続する数が異なっていても良い。
【０１６８】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【０１６９】
また、本実施の形態１から４においては、情報保持手段は、短い間隔で連続して微粒子が存在している長さと、長い間隔で微粒子が存在していない長さが異なっていても良い。
【０１７０】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の検出感度を向上できる。
【０１７１】
また、本実施の形態１から４のディスク装置は、ギャップ間隔検出手段からのギャップ間隔を用いて、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔が所定量になるよう制御するギャップ制御手段を備えていても良い。
【０１７２】
以上の構成によれば、ギャップ間隔の誤差を、ナノメータ、または、サブナノメータオーダーの極めて高い精度に低減できる。
【０１７３】
また、また、本実施の形態１から４におけるギャップ検出方法は、トラックを有し、情報を保持する情報保持手段に対して、情報の記録あるいは再生の少なくとも一方を行う記録再生手段を備える装置におけるギャップ検出方法であって、前記記録再生手段からの信号を用いて、前記記録再生手段が追従すべきトラックの近傍にある別のトラックに依存して発生するクロストーク量を検出するクロストーク検出ステップと、前記クロストーク検出ステップからのクロストーク量を用いて、前記記録再生手段と前記情報保持手段とのギャップ間隔を検出するギャップ間隔検出ステップとを包含する。
【０１７４】
以上の構成によれば、記録再生手段と情報保持手段とのギャップ間隔をナノメータ、または、サブナノメータオーダーの極めて高い精度に検出できる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明に係るディスク装置は、ディスクに対する高精度なギャップ制御に適用できる。よって、この応用機器である大容量のディスクレコーダやコンピュータ用メモリ装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【０１７６】
１    ディスク
１０    ヘッド
２０    共鳴素子
２１    共鳴素子
２２    クロストーク検出部
２３    クロストーク検出部
２４    ギャップ間隔検出部
２５    メイン信号検出部
２６    ギャップ制御部
２７    選択部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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