記憶装置及びプローブ駆動方法
【課題】
記録媒体とプローブ間の摩擦力を低減することが可能な記憶装置及びプローブ駆動方法
を提供する。
【解決手段】
実施形態の記憶装置は、信号を記憶する記録媒体と、前記記録媒体に対して第１方向に
離間して設けられ、前記第１方向と略直交する第２方向に回動軸を有する第１部材と、前
記第１部材に設けられ、前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向に突出する
プローブと、前記回動軸周りに前記第１部材を回動し、前記プローブと前記記録媒体とを
接触させる駆動部とを備える。
記録媒体とプローブ間の摩擦力を低減することが可能な記憶装置及びプローブ駆動方法
を提供する。
【解決手段】
実施形態の記憶装置は、信号を記憶する記録媒体と、前記記録媒体に対して第１方向に
離間して設けられ、前記第１方向と略直交する第２方向に回動軸を有する第１部材と、前
記第１部材に設けられ、前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向に突出する
プローブと、前記回動軸周りに前記第１部材を回動し、前記プローブと前記記録媒体とを
接触させる駆動部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、記憶装置及びプローブ駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のプローブを用いて、記録媒体に対してデータを記録再生する記憶装置では、記録
再生の際に、記録媒体とプローブとが接触する。この接触状態において記録媒体の平面内
に沿ってプローブが移動する際に、記録媒体とプローブ間には摩擦力が生じる。この摩擦
力は、記録媒体と接触しているプローブの数に応じて大きくなる。
【０００３】
そこで、全てのプローブを同時に駆動し、記録媒体に接触させるのではなく、個々のプ
ローブを駆動し、記録再生に必要となるプローブのみを記録媒体に接触させる記憶装置が
提案されている。
【０００４】
しかしながら、高速な記録再生を実現するためには、複数のプローブを同時に用いて記
録再生することが好ましく、個々のプローブを独立して駆動することのメリットは少ない
。また、個々のプローブを独立して駆動するためには、記憶装置の構造が複雑になってし
まうことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許公開公報２００９−０１６８６３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
記録媒体とプローブ間の摩擦力を低減することが可能な記憶装置及びプローブ駆動方法
を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の記憶装置は、信号を記憶する記録媒体と、前記記録媒体に対して第１方向に
離間して設けられ、前記第１方向と略直交する第２方向に回動軸を有する第１部材と、前
記第１部材に設けられ、前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向に突出する
プローブと、前記回動軸周りに前記第１部材を回動し、前記プローブと前記記録媒体とを
接触させる駆動部とを備える。
【０００８】
実施形態のプローブ駆動方法は、前記駆動部が、前記回動軸周りに前記第１部材を回動
し、前記プローブと前記記録媒体とを接触させるステップを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の記憶装置の概略図。
【図２】実施形態の記憶装置に用いるアクチュエータの構成図。
【図３】実施形態の記憶装置の断面図（図２のA−A断面）。
【図４】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの構成図。
【図５】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの断面図（図４のC−C断面）。
【図６】実施形態の記憶装置に用いる制御部の動作を説明する図（z軸駆動）。
【図７】実施形態の記憶装置に用いる制御部の動作を説明する図（プローブ衝突防止時）。
【図８】実施形態の記憶装置に用いる制御部の動作を説明する図（x、y軸駆動）。
【図９】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの第一の変形例を示す図。
【図１０】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの第二の変形例を示す図。
【図１１】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの製造プロセスを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１１】
図１乃至図３を参照して、本実施形態に係る記憶装置１００の構成について詳細に説明
する。
【００１２】
図１は、実施形態の記憶装置１００の概略図である。なお、図１（a）は記憶装置１０
０の全体を示す図、図１（b）は図１（a）におけるプローブユニット１０２の裏面を示す
図である。
【００１３】
図１に示す記憶装置１００は、データ（信号）を保持可能な記録媒体１０３と、記録媒
体１０３との間でデータの書き込みと読み出し（以下、記録再生）を行う複数のプローブ
１０１を有するプローブユニット１０２と、プローブ１０１に対して記録媒体１０３を相
対的に移動するためのアクチュエータ２００と、記録再生及びアクチュエータ２００の駆
動を制御する制御部５００とを備える。
【００１４】
プローブユニット１０２の複数のプローブ１０１は、第１空間を隔てて記録媒体１０３
と対向するように配置している。記録再生を行わない非記録再生時には、プローブ１０１
と記録媒体１０３とは離間した状態にある。記録再生時には、アクチュエータ２００がプ
ローブ１０１を移動させ、プローブ１０１を記録媒体１０３に接触させる。
【００１５】
この接触した状態で、たとえば、プローブ１０１の電極に所定の電圧を加えることによ
り、プローブ１０１と記録媒体１０３との間でデータの記録再生を行う。
【００１６】
記録媒体１０３は、例えば電気的な状態変化をデータとして保持することのできる薄膜
である。ここでは、記録媒体１０３として強誘電体材料の薄膜を用いる。
【００１７】
本実施形態では、アクチュエータ２００として、２軸（x、y軸）に駆動可能な静電駆動
型アクチュエータ（第１駆動部２０４及び第２駆動部２０５）、１軸（z軸）に駆動可能
な静電駆動型アクチュエータ（第３駆動部２０６）を用いる。なお、ここでは、両者を含
めてアクチュエータ２００と呼ぶことにする。
【００１８】
図２は、アクチュエータ２００の２軸駆動に係る部分の構成を示す図である。
【００１９】
アクチュエータ２００は、記録媒体１０３を載置するための矩形状平板のステージ（可
動部）２０１と、ステージ２０１の周囲に第２空間を介して設けられる可動フレーム２０
２と、可動フレーム２０２の周囲に第３空間を介して設けられる固定フレーム２０３とを
備える。
【００２０】
固定フレーム２０３は、導電性の支持部材２１３、２１４、２１５及び２１６により可
動フレーム２０２を支持している。また、可動フレーム２０２は、導電性の支持部材２１
７によりステージ２０１を支持している。
【００２１】
ステージ２０１の平面が図２に示すxy平面に沿って配置されるものとすると、第２空間
には第１駆動部２０４が設けられて、ステージ２０１を図２中ｘ軸方向に移動する。第３
空間には第２駆動部２０５が設けられて、ステージ２０１及び可動フレーム２０２を一体
にy軸方向に移動する。
【００２２】
第１駆動部２０４は、それぞれ同一の矩形状で等間隔に一列（ｙ軸方向）に配置してい
る複数の第１可動部電極２０７及び複数の第１固定部電極２０８を備える。ステージ２０
１の側面に設けられる複数の第１可動部電極２０７と、可動フレーム２０２の側面に設け
られる複数の第１固定部電極２０８とは、それぞれ第２空間内でｘ軸方向に突出している
。この場合、第１可変部電極２０７と第１固定部電極２０８とは、電極間隔の１／２だけ
ｙ軸方向にずれて、互いに噛み合う配置が好ましい。
【００２３】
この第１駆動部２０４は、隣接する第１可動部電極２０７と第１固定部電極２０８との
間に働くx軸方向の静電力によりステージ２０１をx軸方向に移動する。
【００２４】
第２駆動部２０５は、それぞれ同一の矩形状で等間隔に一列（x軸方向）に配置してい
る複数の第２可動部電極２０９及び複数の第２固定部電極２１０を備える。可動フレーム
の側面に設けられる複数の第２可動部電極２０９と、固定フレーム２０３の側面に設けら
れる複数の第２固定部電極２１０とは、それぞれ第３空間内でｙ軸方向に突出している。
この場合、第２可動部電極２０９と第２固定部電極２１０とは、電極間隔の１／２だけx
軸方向にずれて、互いに噛み合う配置が好ましい。
【００２５】
この第２駆動部２０５は、隣接する第２可動部電極２０９と第２固定部電極２１０との
間に働くy軸方向の静電力によりステージ２０１及び可動フレーム２０２を一体にy軸方向
に移動する。
【００２６】
なお、本実施形態においては、ステージ２０１、可動フレーム２０２、固定フレーム２
０３は具体的には、第１可動部電極２０７と第１固定部電極２０８とが電気的に絶縁関係
に、第２可動部電極２０９と第２固定部電極２１０とが電気的に絶縁関係となるように構
成される。
【００２７】
図３は、図２におけるA−A断面図である。
【００２８】
詳細は後述するが、図３に示すように、プローブユニット１０２には、第３駆動部２０
６が設けられて、ステージ２０１をz軸方向に移動する。これによりプローブ１０１と記
録媒体１０３とを接触状態にする。
【００２９】
キャップ１０５は、例えばボンディング等によりアクチュエータ２００に接合され、記
録媒体１０３をパッケージしている。このキャップ１０５はアクチュエータ２００と電気
的に絶縁関係であることが好ましい。
【００３０】
位置センサ１０４は、ステージ２０１の記録媒体１０３を設ける面の裏面の四隅に設け
る平板電極と、キャップ１０５の四隅に設けられる平板電極とがそれぞれ互いに向かい合
わせて配置される。そして、この平板電極間の対向面積あるいは距離等の変化により生じ
る静電容量の変化により、ステージ２０１のx、y軸方向の変位を計測する。
【００３１】
制御部５００は、前述のようにアクチュエータ２００の第１駆動部２０４、第２駆動部
２０５、第３駆動部２０６の駆動を制御する。また、プローブ１０１を介して記録媒体１
０３に対して電圧を印加することで、データの記録再生を行う。この制御部５００は、例
えばMPU等の演算処理装置により実現される。
【００３２】
なお、第１駆動部２０４、第２駆動部２０５及び第３駆動部２０６としては、静電駆動
型のアクチュエータに限定されるものではなく、例えば磁気駆動型や圧電駆動型のアクチ
ュエータなどを用いることも可能である。
【００３３】
（プローブユニットの構成）
以下、図４及び図５を参照して、プローブユニット１０２の構成及び第３駆動部２０６
の構成について詳細に説明する。
【００３４】
図４はプローブユニット１０２の構成図である。図４（a）は、プローブユニット１０
２の上面図、図４（b）はプローブユニット１０２の下面図である。
【００３５】
プローブユニット１０２は、基板２１８、軸部材２１９を中心に回動可能に基板２１８
に設けられる梁部材２２０、梁部材２２０に複数設けられるプローブ１０１を備える。
【００３６】
基板２１８は、記録媒体１０３と対向する面に凹みを有する凹状の部材である。なおこ
の凹みは、xy平面内において記録媒体１０３と中心軸を一致させ、xy平面内の面積は記録
媒体１０３と同程度のサイズであることが好ましい。また、xy平面内の形状も記録媒体１
０３の形状と同一であることが好ましい。
【００３７】
基板２１８の凹みを形成するために、本実施形態では図５に示すように、基板２１８は
、底面となる平板部材２１８aと、平板部材２１８a上に設けられ、基板２１８が有する凹
みの側面となる側面部材２１８bとを備えている。
【００３８】
なお、以下の説明においては、図４に示すように側面部材２１８bの側面のうちx軸方向
に略垂直な両側面を、側面D及び側面Eと定義する。
【００３９】
梁部材２２０は、側面部材２１８bの側面D及び側面Eに設けられる軸部材２１９にx軸方
向の両端を支持され、x軸方向に延伸する矩形状の部材である。この軸部材２１９及び梁
部材２２０は、y軸方向に沿って複数設けられる（図４の例ではk個）。
【００４０】
また、図４（b）に示すように、各々の梁部材２２０の平板部材２１８aに対向する面に
は、y軸方向の両端に、２つの第１平板電極２１１がx軸方向に沿って設けられる。この２
つの第１平板電極２１１はy軸方向に離間している。
【００４１】
また、ここでは、梁部材２２０のy軸方向に略垂直な両側面を、側面F及びGと定義する
。
【００４２】
なお、梁部材２２０を支持する軸部材２１９は、弾性的なねじりが可能であり、第３駆
動部２０６が梁部材２２０に対して軸部材周りのモーメントを与えることで、梁部材２２
０は、この軸部材２１９を中心に図中矢印方向に回動することができる。
【００４３】
プローブ１０１は、梁部材２２０の側面F及びGに設けられ、y軸方向に延伸している。
さらに、それぞれの側面には、x軸方向に沿って複数のプローブ１０１が設けられる。
【００４４】
図４の例では、１つの梁部材２２０の片側にｎ本のプローブ１０１、すなわち両側あわ
せて計2ｎのプローブ１０１が設けられている。
【００４５】
図５は、図４（a）におけるC−C断面図である。
【００４６】
第３駆動部２０６は、前述の梁部材２２０に設けられる２つの第１平板電極２１１と、
この第１平板電極２１１にそれぞれ対向して、基板２１８の凹みの底面に設けられる第２
平板電極２１２とを備える。
【００４７】
第３駆動部２０６は、第１平板電極２１１及び第２平板電極２１２間に働くz軸方向の
静電力により、プローブ１０１をz軸方向へ移動する。より具体的には、図中の左右のい
ずれか一方の電極間に静電力を発生させる。このとき、梁部材２２０は、軸部材２１９を
中心として、図中矢印方向に回動することになる。
【００４８】
その結果、図中の左右のプローブ１０１はそれぞれz軸の異なる方向に移動することで
、z軸正の方向（記録媒体１０３に向かう方向）に移動するプローブ１０１が記録媒体１
０３に接触する。
【００４９】
なお、以下の説明では、図中左側の両平板電極を、第１平板電極２１１a、第２平板電
極２１２a、図中右側の両平板電極を、第１平板電極２１１b、第２平板電極２１２bと定
義する。これらの平板電極２１１a、２１１b、２１２a、２１２bは、それぞれ異なる電圧
を印加できるよう、図示しない配線によりそれぞれ独立して制御部５００に接続されてい
る。
【００５０】
図１１は、プローブユニット１０２の製造プロセスを説明するための図である。
【００５１】
まず、図１１（a）に示す板状の部材の平面（表面）において、パターンで示す側面部
材２１８bに相当する部分にフォトリソグラフィ等の技術を用いてレジスト等のマスクを
施す。その後、マスク以外の部分、すなわちパターンで示す部分以外の白い部分をDRIE等
のエッチングにより貫通させる。
【００５２】
このようにして、図１１（b）の断面図に示すように、側面部材２１８b、軸部材２１９
、梁部材２２０、プローブ１０１がそれぞれ同一の高さで、かつ一体に形成される部材を
得る。
【００５３】
次に、図１１（c）に示す部材の平面（裏面）において、パターンで示す側面部材２１
８bに相当する部分にフォトリソグラフィ等の技術を用いてレジスト等のマスクを施す。
その後、マスク以外の部分をDRIE等のエッチングにより所定の深さまで除去する。
【００５４】
このようにして、図１１（d）の断面図に示すように、側面部材２１８b、軸部材２１９
、梁部材２２０、プローブ１０１が一体に形成される部材を得る。
【００５５】
そして、この部材の裏面と、平板部材２１８aとをボンディング等により結合させるこ
とで、図１１（e）に示すプローブユニット１０２を得る。
【００５６】
なお、第３駆動部２０６の第１平板電極２１１及び第２平板電極２１２に関しては、一
般的な金属薄膜の蒸着等の技術を用いて作製することができるので、ここでの説明は省略
する。
【００５７】
（制御部の動作）
以下、図６乃至図８を参照して、制御部５００の動作について説明する。
【００５８】
（z軸方向の駆動）
図６は、制御部５００の動作を説明する図である。
【００５９】
図６（a）は、制御部５００が、第１平板電極２１１aに対して電圧V1、第２平板電極２
１２aに対して電圧V2を印加する様子を示している（ただし、V1≠V2）。
【００６０】
このとき、第１平板電極２１１aと第２平板電極２１２aとの間には、電位差（V1−V2）
による静電力（引力）が発生する。この静電力により、梁部材２２０は軸部材２１９を中
心に、図６（b）の矢印で示す方向に回動する。
【００６１】
これにより、図中右側のプローブ１０１はz軸正の方向に移動し、記録媒体１０３に接
触する。一方図中左側のプローブ１０１はz軸負の方向に移動し、記録媒体１０３から離
れる。
【００６２】
図６（c）は、制御部５００が、第１平板電極２１１bに対して電圧V1、第２平板電極２
１２bに対して電圧V2を印加する様子を示している（ただし、V1≠V2）。
【００６３】
このとき、第１平板電極２１１bと第２平板電極２１２bとの間には、電位差（V1−V2）
による静電力（引力）が発生する。この静電力により、梁部材２２０は軸部材２１９を中
心に、図６（d）の矢印で示す方向に回動する。
【００６４】
これにより、図中左側のプローブ１０１はz軸正の方向に移動し、記録媒体１０３に接
触する。一方図中右側のプローブ１０１はz軸負の方向に移動し、記録媒体１０３から離
れる。
【００６５】
なお、制御部５００は、第１平板電極２１１aと第２平板電極２１２aとの間、及び第１
平板電極２１１bと第２平板電極２１２bとの間に対して同時に電位差を与えることもでき
る。
【００６６】
このときには、第１平板電極２１１aと第２平板電極２１２aとの間に発生する引力と、
第１平板電極２１１bと第２平板電極２１２bとの間に発生する引力との大小関係により、
梁部材２２０を図６（b）または（d）のいずれかに回動することができる。
【００６７】
また、図７は、記憶装置１００が動作しない非記録再生時等に、制御部５００が、第１
平板電極２１１a及び２１１bに対して電圧V1、第２平板電極２１２a、２１２bに対して電
圧V2を印加する様子を示している。
【００６８】
このとき、第１平板電極２１１aと第２平板電極２１２aとの間、及び第１平板電極２１
１bと第２平板電極２１２bとの間には、それぞれ電位差（V1−V2）による静電力（引力）
が発生する。この静電力により、梁部材２２０は軸部材２１９により支持され、図７の矢
印で示す方向（z軸負の方向）に並進移動する。
【００６９】
これにより、図中右側及び左側の両プローブ１０１はともにz軸負の方向に移動し、記
録媒体１０３から離れることで、プローブ１０１の記録媒体１０３との予期せぬ接触を防
ぐことができる。
【００７０】
（x及びy軸駆動）
制御部５００は、上記のようにステージ２０１をz軸方向へ駆動するとともに、x軸及び
y軸方向への駆動を行うことで記録媒体１０３の平面内でのプローブ１０１の位置決めを
行う。
【００７１】
図８（a）は、図２におけるA−A断面の図である。
【００７２】
制御部５００は、例えば電極パッド（図示せず）等を介して、第１可動部電極２０７a
及び第１可動部電極２０７bに対して電圧V1を印加する。また、同時に第１固定部電極２
０８aに対して電圧V2、第１固定部電極２０８bに対して電圧V3を印加する（ただし、V2＞
V1、V3＞V1）。
【００７３】
このとき、V2＞V3であれば、｜V2−V1｜＞｜V3−V1｜となるために、第１可動部電極２
０７aと第１固定部電極２０８aとの間に生じるx軸方向の静電力が、第１可動部電極２０
７bと第１固定部電極２０８bとの間に生じるx軸方向の静電力を上回ることで、ステージ
２０１はx軸正の方向へ移動する。
【００７４】
逆に、V3＞V2であれば、｜V3−V1｜＞｜V2−V1｜となるために、第１可動部電極２０７
bと第１固定部電極２０８bとの間に生じるx軸方向の静電力が、第１可動部電極２０７aと
第１固定部電極２０８aとの間に生じるx軸方向の静電力を上回ることで、ステージ２０１
はx軸負の方向へ移動する。
【００７５】
図８（b）は、図２におけるB−B断面の図である。
【００７６】
制御部５００は、例えば電極パッド（図示せず）等を介して、第２可動部電極２０９a
に対して電圧V4を、第２可動部電極２０９bに対して電圧V5を印加する。また、同時に第
２固定部電極２１０aに対して電圧V6、第２固定部電極２１０bに対して電圧V7を印加する
（ただし、V6＞V4、V7＞V5）。
【００７７】
このとき、｜V6−V4｜＞｜V7−V5｜であれば、第２可動部電極２０９aと第２固定部電
極２１０aとの間の静電力が、第２可動部電極２０９bと第２固定部電極２１０bとの間の
静電力を上回ることで、ステージ２０１はy軸正の方向へ移動する。
【００７８】
逆に、｜V7−V5｜＞｜V6−V4｜であれば、第２可動部電極２０９bと第２固定部電極２
１０bとの間の静電力が、第２可動部電極２０９aと第２固定部電極２１０aとの間の静電
力を上回ることで、ステージ２０１はy軸負の方向へ移動する。
【００７９】
なお、x軸方向及びy軸方向の駆動量の上限値（すなわち、記録再生エリアのサイズ）は
、各駆動部の櫛歯電極が対向する側面に接触しない範囲内において、さらにプローブ１０
１の配列により予め決定することができる。
【００８０】
また、具体的な電圧の値としては、制御部５００が、位置センサ１０４が計測するステ
ージ２０１の変位を入力として、例えば変位の目標値との差が０に収束する方向に算出す
る。
【００８１】
（記録再生）
プローブ１０１及び記録媒体１０３が接触状態において、ステージ２０１及びプローブ
１０１の電極は強誘電体材料の記録媒体１０３を介して部分的な強誘電キャパシタを形成
する。そして、上記のように、プローブ１０１の記録媒体１０３に対する相対的な位置決
めを行うとともにデータの記録再生を行う。
【００８２】
具体的には、記録時には、制御部５００がプローブ１０１の記録再生部１０９を介して
記録媒体１０３に対して電圧を印加し、記録媒体１０３に電荷の分極を生じさせることで
データの記録を行う。一方で、再生時には、制御部５００がプローブ１０１の記録再生部
１０９を介して記録媒体１０３に対してパルス電圧を印加して、電荷の分極反転により生
じる電流を検出することで、データの再生を行う。
【００８３】
この際、複数のプローブ１０１は各々あるいは同時に、記録媒体１０３に対して電圧を
印加することでデータの記録再生を行うことができる。
【００８４】
なお、記録媒体１０３としては、金属酸化物等の材料から形成される絶縁性の薄膜を用
いることも可能であるが、この際には、プローブ１０１が印加する電圧により生じる記録
媒体１０３の抵抗変化をデータとして記録再生を行うことができる。
【００８５】
本実施形態の記憶装置１００によれば、制御部５００は、１つの梁部材２２０において
は、２箇所の平板電極に対して電圧を印加することで、n本のプローブ１０１を同時に駆
動し、記録媒体１０３に対して接触状態にすることができる。したがって、同様にn本の
プローブ１０１を駆動する際には、個々のプローブ１０１を独立して駆動する場合と比較
して、平板電極や配線等をより簡単な構成にすることができる。
【００８６】
一方で、制御部５００は、最大でk×n本のプローブ１０１を同時に駆動することで記録
再生の速度を担保し、かつ全てのプローブ１０１を記録媒体１０３に対して接触させる場
合に比べて、摩擦力を低減させることができる。これにより、少ない駆動力で記録媒体１
０３のxy平面内での移動を可能とするために、より低電力での駆動が可能となる。
【００８７】
（第一の変形例）
図９は、第一の実施形態に係るプローブユニット１０２の第一の変形例を示す図である
。
【００８８】
図９に示すプローブユニット３０２は、内部が肉抜きされた矩形状の梁部材３２０を備
える点で、図４のプローブユニット１０２とは異なる。なお、その他の構成については、
プローブユニット１０２と同様とし、同一の符号を付している。
【００８９】
これにより、梁部材３２０の軽量化に伴い、記録媒体１０３とプローブ１０１とを接触
させるための駆動方向とは反対方向に働く重力の影響を低減することができる。したがっ
て、より低電力でプローブ１０１をz軸方向へ駆動することが可能となる。
【００９０】
（第二の変形例）
図１０は、第一の実施形態に係るプローブユニット１０２の第二の変形例を示す図であ
る。
【００９１】
図１０に示すプローブユニット４０２は、x軸方向に略垂直な部材C、D、y軸方向に略垂
直な部材E、Fが枠状に一体に形成されるフレームを、周囲に有する梁部材４２０を備える
。また、平板電極２１１は、梁部材４２０のフレームの部材C及びDに設けられる。なお、
その他の構成については、プローブユニット１０２と同様とし、同一の符号を付している
。
【００９２】
これにより、図４のプローブユニット１０２と比べて平板電極２１１とプローブ１０１
との距離を大きくすることで、制御部５００が平板電極２１１に電圧を印加する際に、梁
部材４２０を介してプローブ１０１に伝熱する熱の影響を低減し、プローブ１０１が熱に
より変形することを防ぐことができる。
【００９３】
以上説明した実施形態の記憶装置によれば、記録媒体とプローブ間の摩擦力を低減する
ことが可能になる。
【００９４】
この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図して
いない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の
要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施
形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された
発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９５】
１００・・・記憶装置
１０１・・・プローブ
１０２、３０２、４０２・・・プローブユニット
１０３・・・記録媒体
１０４・・・位置センサ
１０５・・・キャップ
２００・・・アクチュエータ
２０１・・・ステージ
２０２・・・可動フレーム
２０３・・・固定フレーム
２０４・・・第１駆動部
２０５・・・第２駆動部
２０６・・・第３駆動部
２０７（２０７a、２０７b）・・・第１可動部電極
２０８（２０８a、２０８b）・・・第１固定部電極
２０９（２０９a、２０９b）・・・第２可動部電極
２１０（２１０a、２１０b）・・・第２固定部電極
２１１（２１１a、２１１b）・・・第１平板電極
２１２（２１２a、２１２b）・・・第２平板電極
２１３、２１４、２１５、２１６、２１７・・・支持部材
２１８・・・基板
２１８a・・・平面部材
２１８b・・・側面部材
２１９・・・軸部材
２２０、３２０、４２０・・・梁部材
５００・・・制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、記憶装置及びプローブ駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のプローブを用いて、記録媒体に対してデータを記録再生する記憶装置では、記録
再生の際に、記録媒体とプローブとが接触する。この接触状態において記録媒体の平面内
に沿ってプローブが移動する際に、記録媒体とプローブ間には摩擦力が生じる。この摩擦
力は、記録媒体と接触しているプローブの数に応じて大きくなる。
【０００３】
そこで、全てのプローブを同時に駆動し、記録媒体に接触させるのではなく、個々のプ
ローブを駆動し、記録再生に必要となるプローブのみを記録媒体に接触させる記憶装置が
提案されている。
【０００４】
しかしながら、高速な記録再生を実現するためには、複数のプローブを同時に用いて記
録再生することが好ましく、個々のプローブを独立して駆動することのメリットは少ない
。また、個々のプローブを独立して駆動するためには、記憶装置の構造が複雑になってし
まうことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許公開公報２００９−０１６８６３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
記録媒体とプローブ間の摩擦力を低減することが可能な記憶装置及びプローブ駆動方法
を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の記憶装置は、信号を記憶する記録媒体と、前記記録媒体に対して第１方向に
離間して設けられ、前記第１方向と略直交する第２方向に回動軸を有する第１部材と、前
記第１部材に設けられ、前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向に突出する
プローブと、前記回動軸周りに前記第１部材を回動し、前記プローブと前記記録媒体とを
接触させる駆動部とを備える。
【０００８】
実施形態のプローブ駆動方法は、前記駆動部が、前記回動軸周りに前記第１部材を回動
し、前記プローブと前記記録媒体とを接触させるステップを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の記憶装置の概略図。
【図２】実施形態の記憶装置に用いるアクチュエータの構成図。
【図３】実施形態の記憶装置の断面図（図２のA−A断面）。
【図４】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの構成図。
【図５】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの断面図（図４のC−C断面）。
【図６】実施形態の記憶装置に用いる制御部の動作を説明する図（z軸駆動）。
【図７】実施形態の記憶装置に用いる制御部の動作を説明する図（プローブ衝突防止時）。
【図８】実施形態の記憶装置に用いる制御部の動作を説明する図（x、y軸駆動）。
【図９】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの第一の変形例を示す図。
【図１０】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの第二の変形例を示す図。
【図１１】実施形態の記憶装置に用いるプローブユニットの製造プロセスを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１１】
図１乃至図３を参照して、本実施形態に係る記憶装置１００の構成について詳細に説明
する。
【００１２】
図１は、実施形態の記憶装置１００の概略図である。なお、図１（a）は記憶装置１０
０の全体を示す図、図１（b）は図１（a）におけるプローブユニット１０２の裏面を示す
図である。
【００１３】
図１に示す記憶装置１００は、データ（信号）を保持可能な記録媒体１０３と、記録媒
体１０３との間でデータの書き込みと読み出し（以下、記録再生）を行う複数のプローブ
１０１を有するプローブユニット１０２と、プローブ１０１に対して記録媒体１０３を相
対的に移動するためのアクチュエータ２００と、記録再生及びアクチュエータ２００の駆
動を制御する制御部５００とを備える。
【００１４】
プローブユニット１０２の複数のプローブ１０１は、第１空間を隔てて記録媒体１０３
と対向するように配置している。記録再生を行わない非記録再生時には、プローブ１０１
と記録媒体１０３とは離間した状態にある。記録再生時には、アクチュエータ２００がプ
ローブ１０１を移動させ、プローブ１０１を記録媒体１０３に接触させる。
【００１５】
この接触した状態で、たとえば、プローブ１０１の電極に所定の電圧を加えることによ
り、プローブ１０１と記録媒体１０３との間でデータの記録再生を行う。
【００１６】
記録媒体１０３は、例えば電気的な状態変化をデータとして保持することのできる薄膜
である。ここでは、記録媒体１０３として強誘電体材料の薄膜を用いる。
【００１７】
本実施形態では、アクチュエータ２００として、２軸（x、y軸）に駆動可能な静電駆動
型アクチュエータ（第１駆動部２０４及び第２駆動部２０５）、１軸（z軸）に駆動可能
な静電駆動型アクチュエータ（第３駆動部２０６）を用いる。なお、ここでは、両者を含
めてアクチュエータ２００と呼ぶことにする。
【００１８】
図２は、アクチュエータ２００の２軸駆動に係る部分の構成を示す図である。
【００１９】
アクチュエータ２００は、記録媒体１０３を載置するための矩形状平板のステージ（可
動部）２０１と、ステージ２０１の周囲に第２空間を介して設けられる可動フレーム２０
２と、可動フレーム２０２の周囲に第３空間を介して設けられる固定フレーム２０３とを
備える。
【００２０】
固定フレーム２０３は、導電性の支持部材２１３、２１４、２１５及び２１６により可
動フレーム２０２を支持している。また、可動フレーム２０２は、導電性の支持部材２１
７によりステージ２０１を支持している。
【００２１】
ステージ２０１の平面が図２に示すxy平面に沿って配置されるものとすると、第２空間
には第１駆動部２０４が設けられて、ステージ２０１を図２中ｘ軸方向に移動する。第３
空間には第２駆動部２０５が設けられて、ステージ２０１及び可動フレーム２０２を一体
にy軸方向に移動する。
【００２２】
第１駆動部２０４は、それぞれ同一の矩形状で等間隔に一列（ｙ軸方向）に配置してい
る複数の第１可動部電極２０７及び複数の第１固定部電極２０８を備える。ステージ２０
１の側面に設けられる複数の第１可動部電極２０７と、可動フレーム２０２の側面に設け
られる複数の第１固定部電極２０８とは、それぞれ第２空間内でｘ軸方向に突出している
。この場合、第１可変部電極２０７と第１固定部電極２０８とは、電極間隔の１／２だけ
ｙ軸方向にずれて、互いに噛み合う配置が好ましい。
【００２３】
この第１駆動部２０４は、隣接する第１可動部電極２０７と第１固定部電極２０８との
間に働くx軸方向の静電力によりステージ２０１をx軸方向に移動する。
【００２４】
第２駆動部２０５は、それぞれ同一の矩形状で等間隔に一列（x軸方向）に配置してい
る複数の第２可動部電極２０９及び複数の第２固定部電極２１０を備える。可動フレーム
の側面に設けられる複数の第２可動部電極２０９と、固定フレーム２０３の側面に設けら
れる複数の第２固定部電極２１０とは、それぞれ第３空間内でｙ軸方向に突出している。
この場合、第２可動部電極２０９と第２固定部電極２１０とは、電極間隔の１／２だけx
軸方向にずれて、互いに噛み合う配置が好ましい。
【００２５】
この第２駆動部２０５は、隣接する第２可動部電極２０９と第２固定部電極２１０との
間に働くy軸方向の静電力によりステージ２０１及び可動フレーム２０２を一体にy軸方向
に移動する。
【００２６】
なお、本実施形態においては、ステージ２０１、可動フレーム２０２、固定フレーム２
０３は具体的には、第１可動部電極２０７と第１固定部電極２０８とが電気的に絶縁関係
に、第２可動部電極２０９と第２固定部電極２１０とが電気的に絶縁関係となるように構
成される。
【００２７】
図３は、図２におけるA−A断面図である。
【００２８】
詳細は後述するが、図３に示すように、プローブユニット１０２には、第３駆動部２０
６が設けられて、ステージ２０１をz軸方向に移動する。これによりプローブ１０１と記
録媒体１０３とを接触状態にする。
【００２９】
キャップ１０５は、例えばボンディング等によりアクチュエータ２００に接合され、記
録媒体１０３をパッケージしている。このキャップ１０５はアクチュエータ２００と電気
的に絶縁関係であることが好ましい。
【００３０】
位置センサ１０４は、ステージ２０１の記録媒体１０３を設ける面の裏面の四隅に設け
る平板電極と、キャップ１０５の四隅に設けられる平板電極とがそれぞれ互いに向かい合
わせて配置される。そして、この平板電極間の対向面積あるいは距離等の変化により生じ
る静電容量の変化により、ステージ２０１のx、y軸方向の変位を計測する。
【００３１】
制御部５００は、前述のようにアクチュエータ２００の第１駆動部２０４、第２駆動部
２０５、第３駆動部２０６の駆動を制御する。また、プローブ１０１を介して記録媒体１
０３に対して電圧を印加することで、データの記録再生を行う。この制御部５００は、例
えばMPU等の演算処理装置により実現される。
【００３２】
なお、第１駆動部２０４、第２駆動部２０５及び第３駆動部２０６としては、静電駆動
型のアクチュエータに限定されるものではなく、例えば磁気駆動型や圧電駆動型のアクチ
ュエータなどを用いることも可能である。
【００３３】
（プローブユニットの構成）
以下、図４及び図５を参照して、プローブユニット１０２の構成及び第３駆動部２０６
の構成について詳細に説明する。
【００３４】
図４はプローブユニット１０２の構成図である。図４（a）は、プローブユニット１０
２の上面図、図４（b）はプローブユニット１０２の下面図である。
【００３５】
プローブユニット１０２は、基板２１８、軸部材２１９を中心に回動可能に基板２１８
に設けられる梁部材２２０、梁部材２２０に複数設けられるプローブ１０１を備える。
【００３６】
基板２１８は、記録媒体１０３と対向する面に凹みを有する凹状の部材である。なおこ
の凹みは、xy平面内において記録媒体１０３と中心軸を一致させ、xy平面内の面積は記録
媒体１０３と同程度のサイズであることが好ましい。また、xy平面内の形状も記録媒体１
０３の形状と同一であることが好ましい。
【００３７】
基板２１８の凹みを形成するために、本実施形態では図５に示すように、基板２１８は
、底面となる平板部材２１８aと、平板部材２１８a上に設けられ、基板２１８が有する凹
みの側面となる側面部材２１８bとを備えている。
【００３８】
なお、以下の説明においては、図４に示すように側面部材２１８bの側面のうちx軸方向
に略垂直な両側面を、側面D及び側面Eと定義する。
【００３９】
梁部材２２０は、側面部材２１８bの側面D及び側面Eに設けられる軸部材２１９にx軸方
向の両端を支持され、x軸方向に延伸する矩形状の部材である。この軸部材２１９及び梁
部材２２０は、y軸方向に沿って複数設けられる（図４の例ではk個）。
【００４０】
また、図４（b）に示すように、各々の梁部材２２０の平板部材２１８aに対向する面に
は、y軸方向の両端に、２つの第１平板電極２１１がx軸方向に沿って設けられる。この２
つの第１平板電極２１１はy軸方向に離間している。
【００４１】
また、ここでは、梁部材２２０のy軸方向に略垂直な両側面を、側面F及びGと定義する
。
【００４２】
なお、梁部材２２０を支持する軸部材２１９は、弾性的なねじりが可能であり、第３駆
動部２０６が梁部材２２０に対して軸部材周りのモーメントを与えることで、梁部材２２
０は、この軸部材２１９を中心に図中矢印方向に回動することができる。
【００４３】
プローブ１０１は、梁部材２２０の側面F及びGに設けられ、y軸方向に延伸している。
さらに、それぞれの側面には、x軸方向に沿って複数のプローブ１０１が設けられる。
【００４４】
図４の例では、１つの梁部材２２０の片側にｎ本のプローブ１０１、すなわち両側あわ
せて計2ｎのプローブ１０１が設けられている。
【００４５】
図５は、図４（a）におけるC−C断面図である。
【００４６】
第３駆動部２０６は、前述の梁部材２２０に設けられる２つの第１平板電極２１１と、
この第１平板電極２１１にそれぞれ対向して、基板２１８の凹みの底面に設けられる第２
平板電極２１２とを備える。
【００４７】
第３駆動部２０６は、第１平板電極２１１及び第２平板電極２１２間に働くz軸方向の
静電力により、プローブ１０１をz軸方向へ移動する。より具体的には、図中の左右のい
ずれか一方の電極間に静電力を発生させる。このとき、梁部材２２０は、軸部材２１９を
中心として、図中矢印方向に回動することになる。
【００４８】
その結果、図中の左右のプローブ１０１はそれぞれz軸の異なる方向に移動することで
、z軸正の方向（記録媒体１０３に向かう方向）に移動するプローブ１０１が記録媒体１
０３に接触する。
【００４９】
なお、以下の説明では、図中左側の両平板電極を、第１平板電極２１１a、第２平板電
極２１２a、図中右側の両平板電極を、第１平板電極２１１b、第２平板電極２１２bと定
義する。これらの平板電極２１１a、２１１b、２１２a、２１２bは、それぞれ異なる電圧
を印加できるよう、図示しない配線によりそれぞれ独立して制御部５００に接続されてい
る。
【００５０】
図１１は、プローブユニット１０２の製造プロセスを説明するための図である。
【００５１】
まず、図１１（a）に示す板状の部材の平面（表面）において、パターンで示す側面部
材２１８bに相当する部分にフォトリソグラフィ等の技術を用いてレジスト等のマスクを
施す。その後、マスク以外の部分、すなわちパターンで示す部分以外の白い部分をDRIE等
のエッチングにより貫通させる。
【００５２】
このようにして、図１１（b）の断面図に示すように、側面部材２１８b、軸部材２１９
、梁部材２２０、プローブ１０１がそれぞれ同一の高さで、かつ一体に形成される部材を
得る。
【００５３】
次に、図１１（c）に示す部材の平面（裏面）において、パターンで示す側面部材２１
８bに相当する部分にフォトリソグラフィ等の技術を用いてレジスト等のマスクを施す。
その後、マスク以外の部分をDRIE等のエッチングにより所定の深さまで除去する。
【００５４】
このようにして、図１１（d）の断面図に示すように、側面部材２１８b、軸部材２１９
、梁部材２２０、プローブ１０１が一体に形成される部材を得る。
【００５５】
そして、この部材の裏面と、平板部材２１８aとをボンディング等により結合させるこ
とで、図１１（e）に示すプローブユニット１０２を得る。
【００５６】
なお、第３駆動部２０６の第１平板電極２１１及び第２平板電極２１２に関しては、一
般的な金属薄膜の蒸着等の技術を用いて作製することができるので、ここでの説明は省略
する。
【００５７】
（制御部の動作）
以下、図６乃至図８を参照して、制御部５００の動作について説明する。
【００５８】
（z軸方向の駆動）
図６は、制御部５００の動作を説明する図である。
【００５９】
図６（a）は、制御部５００が、第１平板電極２１１aに対して電圧V1、第２平板電極２
１２aに対して電圧V2を印加する様子を示している（ただし、V1≠V2）。
【００６０】
このとき、第１平板電極２１１aと第２平板電極２１２aとの間には、電位差（V1−V2）
による静電力（引力）が発生する。この静電力により、梁部材２２０は軸部材２１９を中
心に、図６（b）の矢印で示す方向に回動する。
【００６１】
これにより、図中右側のプローブ１０１はz軸正の方向に移動し、記録媒体１０３に接
触する。一方図中左側のプローブ１０１はz軸負の方向に移動し、記録媒体１０３から離
れる。
【００６２】
図６（c）は、制御部５００が、第１平板電極２１１bに対して電圧V1、第２平板電極２
１２bに対して電圧V2を印加する様子を示している（ただし、V1≠V2）。
【００６３】
このとき、第１平板電極２１１bと第２平板電極２１２bとの間には、電位差（V1−V2）
による静電力（引力）が発生する。この静電力により、梁部材２２０は軸部材２１９を中
心に、図６（d）の矢印で示す方向に回動する。
【００６４】
これにより、図中左側のプローブ１０１はz軸正の方向に移動し、記録媒体１０３に接
触する。一方図中右側のプローブ１０１はz軸負の方向に移動し、記録媒体１０３から離
れる。
【００６５】
なお、制御部５００は、第１平板電極２１１aと第２平板電極２１２aとの間、及び第１
平板電極２１１bと第２平板電極２１２bとの間に対して同時に電位差を与えることもでき
る。
【００６６】
このときには、第１平板電極２１１aと第２平板電極２１２aとの間に発生する引力と、
第１平板電極２１１bと第２平板電極２１２bとの間に発生する引力との大小関係により、
梁部材２２０を図６（b）または（d）のいずれかに回動することができる。
【００６７】
また、図７は、記憶装置１００が動作しない非記録再生時等に、制御部５００が、第１
平板電極２１１a及び２１１bに対して電圧V1、第２平板電極２１２a、２１２bに対して電
圧V2を印加する様子を示している。
【００６８】
このとき、第１平板電極２１１aと第２平板電極２１２aとの間、及び第１平板電極２１
１bと第２平板電極２１２bとの間には、それぞれ電位差（V1−V2）による静電力（引力）
が発生する。この静電力により、梁部材２２０は軸部材２１９により支持され、図７の矢
印で示す方向（z軸負の方向）に並進移動する。
【００６９】
これにより、図中右側及び左側の両プローブ１０１はともにz軸負の方向に移動し、記
録媒体１０３から離れることで、プローブ１０１の記録媒体１０３との予期せぬ接触を防
ぐことができる。
【００７０】
（x及びy軸駆動）
制御部５００は、上記のようにステージ２０１をz軸方向へ駆動するとともに、x軸及び
y軸方向への駆動を行うことで記録媒体１０３の平面内でのプローブ１０１の位置決めを
行う。
【００７１】
図８（a）は、図２におけるA−A断面の図である。
【００７２】
制御部５００は、例えば電極パッド（図示せず）等を介して、第１可動部電極２０７a
及び第１可動部電極２０７bに対して電圧V1を印加する。また、同時に第１固定部電極２
０８aに対して電圧V2、第１固定部電極２０８bに対して電圧V3を印加する（ただし、V2＞
V1、V3＞V1）。
【００７３】
このとき、V2＞V3であれば、｜V2−V1｜＞｜V3−V1｜となるために、第１可動部電極２
０７aと第１固定部電極２０８aとの間に生じるx軸方向の静電力が、第１可動部電極２０
７bと第１固定部電極２０８bとの間に生じるx軸方向の静電力を上回ることで、ステージ
２０１はx軸正の方向へ移動する。
【００７４】
逆に、V3＞V2であれば、｜V3−V1｜＞｜V2−V1｜となるために、第１可動部電極２０７
bと第１固定部電極２０８bとの間に生じるx軸方向の静電力が、第１可動部電極２０７aと
第１固定部電極２０８aとの間に生じるx軸方向の静電力を上回ることで、ステージ２０１
はx軸負の方向へ移動する。
【００７５】
図８（b）は、図２におけるB−B断面の図である。
【００７６】
制御部５００は、例えば電極パッド（図示せず）等を介して、第２可動部電極２０９a
に対して電圧V4を、第２可動部電極２０９bに対して電圧V5を印加する。また、同時に第
２固定部電極２１０aに対して電圧V6、第２固定部電極２１０bに対して電圧V7を印加する
（ただし、V6＞V4、V7＞V5）。
【００７７】
このとき、｜V6−V4｜＞｜V7−V5｜であれば、第２可動部電極２０９aと第２固定部電
極２１０aとの間の静電力が、第２可動部電極２０９bと第２固定部電極２１０bとの間の
静電力を上回ることで、ステージ２０１はy軸正の方向へ移動する。
【００７８】
逆に、｜V7−V5｜＞｜V6−V4｜であれば、第２可動部電極２０９bと第２固定部電極２
１０bとの間の静電力が、第２可動部電極２０９aと第２固定部電極２１０aとの間の静電
力を上回ることで、ステージ２０１はy軸負の方向へ移動する。
【００７９】
なお、x軸方向及びy軸方向の駆動量の上限値（すなわち、記録再生エリアのサイズ）は
、各駆動部の櫛歯電極が対向する側面に接触しない範囲内において、さらにプローブ１０
１の配列により予め決定することができる。
【００８０】
また、具体的な電圧の値としては、制御部５００が、位置センサ１０４が計測するステ
ージ２０１の変位を入力として、例えば変位の目標値との差が０に収束する方向に算出す
る。
【００８１】
（記録再生）
プローブ１０１及び記録媒体１０３が接触状態において、ステージ２０１及びプローブ
１０１の電極は強誘電体材料の記録媒体１０３を介して部分的な強誘電キャパシタを形成
する。そして、上記のように、プローブ１０１の記録媒体１０３に対する相対的な位置決
めを行うとともにデータの記録再生を行う。
【００８２】
具体的には、記録時には、制御部５００がプローブ１０１の記録再生部１０９を介して
記録媒体１０３に対して電圧を印加し、記録媒体１０３に電荷の分極を生じさせることで
データの記録を行う。一方で、再生時には、制御部５００がプローブ１０１の記録再生部
１０９を介して記録媒体１０３に対してパルス電圧を印加して、電荷の分極反転により生
じる電流を検出することで、データの再生を行う。
【００８３】
この際、複数のプローブ１０１は各々あるいは同時に、記録媒体１０３に対して電圧を
印加することでデータの記録再生を行うことができる。
【００８４】
なお、記録媒体１０３としては、金属酸化物等の材料から形成される絶縁性の薄膜を用
いることも可能であるが、この際には、プローブ１０１が印加する電圧により生じる記録
媒体１０３の抵抗変化をデータとして記録再生を行うことができる。
【００８５】
本実施形態の記憶装置１００によれば、制御部５００は、１つの梁部材２２０において
は、２箇所の平板電極に対して電圧を印加することで、n本のプローブ１０１を同時に駆
動し、記録媒体１０３に対して接触状態にすることができる。したがって、同様にn本の
プローブ１０１を駆動する際には、個々のプローブ１０１を独立して駆動する場合と比較
して、平板電極や配線等をより簡単な構成にすることができる。
【００８６】
一方で、制御部５００は、最大でk×n本のプローブ１０１を同時に駆動することで記録
再生の速度を担保し、かつ全てのプローブ１０１を記録媒体１０３に対して接触させる場
合に比べて、摩擦力を低減させることができる。これにより、少ない駆動力で記録媒体１
０３のxy平面内での移動を可能とするために、より低電力での駆動が可能となる。
【００８７】
（第一の変形例）
図９は、第一の実施形態に係るプローブユニット１０２の第一の変形例を示す図である
。
【００８８】
図９に示すプローブユニット３０２は、内部が肉抜きされた矩形状の梁部材３２０を備
える点で、図４のプローブユニット１０２とは異なる。なお、その他の構成については、
プローブユニット１０２と同様とし、同一の符号を付している。
【００８９】
これにより、梁部材３２０の軽量化に伴い、記録媒体１０３とプローブ１０１とを接触
させるための駆動方向とは反対方向に働く重力の影響を低減することができる。したがっ
て、より低電力でプローブ１０１をz軸方向へ駆動することが可能となる。
【００９０】
（第二の変形例）
図１０は、第一の実施形態に係るプローブユニット１０２の第二の変形例を示す図であ
る。
【００９１】
図１０に示すプローブユニット４０２は、x軸方向に略垂直な部材C、D、y軸方向に略垂
直な部材E、Fが枠状に一体に形成されるフレームを、周囲に有する梁部材４２０を備える
。また、平板電極２１１は、梁部材４２０のフレームの部材C及びDに設けられる。なお、
その他の構成については、プローブユニット１０２と同様とし、同一の符号を付している
。
【００９２】
これにより、図４のプローブユニット１０２と比べて平板電極２１１とプローブ１０１
との距離を大きくすることで、制御部５００が平板電極２１１に電圧を印加する際に、梁
部材４２０を介してプローブ１０１に伝熱する熱の影響を低減し、プローブ１０１が熱に
より変形することを防ぐことができる。
【００９３】
以上説明した実施形態の記憶装置によれば、記録媒体とプローブ間の摩擦力を低減する
ことが可能になる。
【００９４】
この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図して
いない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の
要旨を逸脱しない範囲で、様々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施
形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された
発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９５】
１００・・・記憶装置
１０１・・・プローブ
１０２、３０２、４０２・・・プローブユニット
１０３・・・記録媒体
１０４・・・位置センサ
１０５・・・キャップ
２００・・・アクチュエータ
２０１・・・ステージ
２０２・・・可動フレーム
２０３・・・固定フレーム
２０４・・・第１駆動部
２０５・・・第２駆動部
２０６・・・第３駆動部
２０７（２０７a、２０７b）・・・第１可動部電極
２０８（２０８a、２０８b）・・・第１固定部電極
２０９（２０９a、２０９b）・・・第２可動部電極
２１０（２１０a、２１０b）・・・第２固定部電極
２１１（２１１a、２１１b）・・・第１平板電極
２１２（２１２a、２１２b）・・・第２平板電極
２１３、２１４、２１５、２１６、２１７・・・支持部材
２１８・・・基板
２１８a・・・平面部材
２１８b・・・側面部材
２１９・・・軸部材
２２０、３２０、４２０・・・梁部材
５００・・・制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を記憶する記録媒体と、
前記記録媒体に対して第１方向に離間して設けられ、前記第１方向と略直交する第２方
向に回動軸を有する第１部材と、
前記第１部材に設けられ、前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向に突出
するプローブと、
前記回動軸周りに前記第１部材を回動し、前記プローブと前記記録媒体とを接触させる
駆動部と、
を備える記憶装置。
【請求項２】
前記プローブは、前記第３方向の両方向に突出する第１のプローブ及び第２のプローブ
とを含む請求項１に記載の記憶装置。
【請求項３】
前記プローブは、前記第２方向に沿って複数設けられる請求項１または２に記載の記憶
装置。
【請求項４】
前記記録媒体に対向して設けられる基板を備え、
前記駆動部は、前記第１部材に設けられる第１電極と、
前記基板に前記第１電極に対向して設けられる第２電極と、
を備える請求項１乃至３いずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項５】
前記第１電極は、前記第１部材の前記第２方向の両端に設けられ、
前記第２電極は、前記基板に前記第１電極に対向して設けられる請求項１乃至４いずれ
か１項に記載の記憶装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか１項に記載の記憶装置におけるプローブ駆動方法であって、
前記駆動部が、前記回動軸周りに前記第１部材を回動し、前記プローブと前記記録媒体
とを接触させるステップを有するプローブ駆動方法。
【請求項１】
信号を記憶する記録媒体と、
前記記録媒体に対して第１方向に離間して設けられ、前記第１方向と略直交する第２方
向に回動軸を有する第１部材と、
前記第１部材に設けられ、前記第１方向及び前記第２方向に略直交する第３方向に突出
するプローブと、
前記回動軸周りに前記第１部材を回動し、前記プローブと前記記録媒体とを接触させる
駆動部と、
を備える記憶装置。
【請求項２】
前記プローブは、前記第３方向の両方向に突出する第１のプローブ及び第２のプローブ
とを含む請求項１に記載の記憶装置。
【請求項３】
前記プローブは、前記第２方向に沿って複数設けられる請求項１または２に記載の記憶
装置。
【請求項４】
前記記録媒体に対向して設けられる基板を備え、
前記駆動部は、前記第１部材に設けられる第１電極と、
前記基板に前記第１電極に対向して設けられる第２電極と、
を備える請求項１乃至３いずれか１項に記載の記憶装置。
【請求項５】
前記第１電極は、前記第１部材の前記第２方向の両端に設けられ、
前記第２電極は、前記基板に前記第１電極に対向して設けられる請求項１乃至４いずれ
か１項に記載の記憶装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか１項に記載の記憶装置におけるプローブ駆動方法であって、
前記駆動部が、前記回動軸周りに前記第１部材を回動し、前記プローブと前記記録媒体
とを接触させるステップを有するプローブ駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−７３６４８（Ｐ２０１３−７３６４８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１６５６（Ｐ２０１１−２１１６５６）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
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