(57)【要約】【課題】高精度なトラッキングと高速なランダムアクセスを可能にする情報記録ディスクを提供する。【解決手段】ディスク基板と、このディスク基板上に形成され、同心円状またはスパイラル状の複数本の記録トラックを含むトラック帯とを備え、このトラック帯中に所定間隔で形成され該トラック帯に含まれる各々の記録トラックに対応して互いに長さが異なるインターバル情報部を有する情報記録ディスク。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク基板と、このディスク基板上に形成され、同心円状またはスパイラル状の複数本の記録トラックを含むトラック帯とを備え、このトラック帯中に所定間隔で形成され該トラック帯に含まれる各々の記録トラックに対応して互いに長さが異なるインターバル情報部を有することを特徴とする情報記録ディスク。
【請求項２】
前記インターバル情報部は各々のトラックの番号を示すことを特徴とする請求項１記載の情報記録ディスク。
【請求項３】
前記トラック帯中の複数のインターバル情報部はアドレス情報に対応する所定の周波数で形成されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録ディスク。
【請求項４】
前記インターバル情報部は記録データ領域の間に形成され、前記記録データ領域は非記録材料によって分断され規則的に配列した記録材料のパターンを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の情報記録ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なアドレス情報または新規なトラッキング情報が埋め込まれた情報記録ディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナル・コンピュータの普及に伴い、ディジタル・データを蓄積するメディアの重要性が高まってきている。最近では、ディジタル・オーディオ機器に加えてディジタル・ビデオ機器などの家電製品にもディジタル・データの記録再生が可能なメディアが搭載され、また、携帯電話等のモバイル機器にもディジタル・データ蓄積メディアが使われ始めている。これらの蓄積メディアとしては、大容量ディジタル・データの記録再生が容易であること、高ランダムアクセス性能、安価なメディアなどの理由によりディスク型媒体、すなわち情報記録ディスクが多く利用されている。
【０００３】
情報記録ディスクとしては、磁気ディスクと光ディスクがある。磁気ディスクはハードディスクに代表される磁気記録型メディアである。光ディスクはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷに代表される光記録型メディアである。
【０００４】
これらのディスクは予めプリレコード情報が記録されている。このプリレコード情報は、記録再生ヘッドをディスク表面上の微細なトラックに沿って導くためのガイドの役割をする「トラッキング情報」と、データを記録したり再生したりするための基準クロック情報、番地情報、管理情報である「アドレス情報」とからなるのが一般的である。
【０００５】
図１（ａ）および（ｂ）に、ＨＤＤに含まれるハードディスクにおいて、予め記録層に記録されるプリレコード情報の例を示す。図１（ａ）は記録層に記録されるプリレコード情報の平面図、図１（ｂ）はアドレス領域および記録データ領域の構成を示す図である。トラッキングは、再生ヘッドがＡＢＣＤパターンと呼ばれるウォブルマーク（バーストパターン）を通過する際に得られる再生信号振幅を検出することにより実施される。アドレス情報（ＩＤ）はＡＢＣＤパターンの前段で、記録データ領域の先頭部に形成されたヘッダー領域に記録されている。
【０００６】
光ディスクの場合、ガイドグルーブと言われる溝がトラッキング情報を示し、アドレス情報は溝と溝の間（ランド）のピット（ランドプリピット）により記録される。
【０００７】
ハードディスクでも光ディスクでも、記録再生ヘッドはトラッキング情報（トラッキングガイド）を利用して微小なトラックに対して追随（トラッキング）し、アドレス情報を利用して任意のセクターへの高速ランダムシークを行う。
【０００８】
ところで、これらの情報記録ディスクの大容量化には記録密度を大きくすることになるが、そのためにはトラックピッチをより狭くすることが好ましい。より狭いトラックのトラッキングのためには、より細かいトラッキング情報をディスク上に形成することが必要になる。
【０００９】
ハードディスクの場合、細かいトラッキング情報を形成するということは、ＡＢＣＤパターンの形成ピッチを狭くすることになる。しかし、記録データトラックピッチの半分のピッチでさらに精度良くＡＢＣＤパターンをディスク上に形成することが必要となり、サーボトラック記録（ＳＴＷ）が極めて困難になるうえに、ＳＴＷパターンの記録にも時間を相当に費やすことになる。このため、ディスク製造のコストが上昇して、安価なディスクを提供できなくなる。また、トラック位置に関する情報のレンジがたかだか１．５本分であるため、トラックピッチが微細になった場合にはトラック位置の情報がだんだん狭くなり、高速なランダムアクセスに対して極めて不利になる。
【００１０】
また、アドレス情報が記録されたヘッダー領域はユーザーが実際に使用する記録データ領域とは独立して形成されているため、ディスクのデータ容量の約２０％もアドレス情報に費やし、ディスクの高密度化、大容量化の阻害原因となっていた。また、各ヘッダー領域のアドレス情報として１トラックの番号しか記録されていないため、一つのヘッダー領域にアクセスした際に１本分のトラックの情報が得られるだけであり、高速シーク時に非常に不利であった。
【００１１】
光ディスクの場合は、細かいトラッキング情報を形成するということは、ガイドグルーブの形成ピッチを狭くすることになる。しかし、ガイドグルーブ自体はディスク表面上では離散的ではなく連続しているため、このような高精度なガイドグルーブを連続してディスク上に形成することは難しくなりコスト高となる。
また、トラック位置に関する情報のレンジはたかだか一本分であるため、トラックピッチが微細になった場合にはトラック位置の情報がだんだん狭くなり、高速なランダムアクセスに対して極めて不利になる。
【００１２】
また、アドレス情報はガイドグルーブ間のランドプリピットにより記録されているが、データ領域のマークの隣にランドプリピットが位置することがあり、ランドプリピットの大きさがデータ領域のマークサイズの大きさと類似しているため、クロストークによるエラーレート上昇が大きな問題となり高密度化を阻害していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高精度なトラッキングと高速なランダムアクセスを可能にする情報記録ディスクを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報記録ディスクは、ディスク基板と、このディスク基板上に形成され、同心円状またはスパイラル状の複数本の記録トラックを含むトラック帯とを備え、このトラック帯中に所定間隔で形成され該トラック帯に含まれる各々の記録トラックに対応して互いに長さが異なるインターバル情報部を有することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係る情報記録ディスクでは、ディスク基板上に形成された記録層の面内に、同心円状またはスパイラル状の複数本の記録トラックを含むトラック帯が形成されており、径方向に見ると、ディスクには複数のトラック帯が含まれる。各トラック帯中には、記録データ領域と記録データ領域との間にインターバル情報部が所定間隔で形成されている。インターバル情報部はトラック帯に含まれる各々のトラックに対応して互いに長さが異なっている。
【００１６】
本発明の実施形態に係る情報記録ディスクでは、上記のインターバル情報部に基づいてトラッキングを行う。このインターバル情報部はトラック番号の情報を示す。すなわち、記録再生ヘッドによりインターバル情報部の長さを検知することにより、記録再生ヘッドがトラック帯内のどこに位置しているかを知ることができトラッキングが可能になる。
【００１７】
本発明の実施形態に係る情報記録ディスクにおいては、トラック帯中での複数のインターバル情報部の出現周期を変化させ、インターバル情報部の周波数をアドレス情報としてのデータビットに対応させることにより、インターバル情報部にアドレス情報を重畳することが好ましい。このようにすれば、アドレス情報の領域を別途設ける必要がなくなり、データ容量の浪費を抑えて、ディスクを高密度化、大容量化することができる。
【００１８】
この場合、インターバル情報部の周期は、記録データの周期よりも長くすることが好ましい。アドレス情報は全体の容量の２〜４割程度なので、インターバル情報部の周期は記録データ領域の周期に比較し長くすることができる。したがって、ヘッドからの再生信号を周波数範囲選択フィルタ（バンドパスフィルタ）を通過させることにより、アドレス情報データと記録データとをそれぞれ個別に抽出することができる。
【００１９】
本発明の実施形態に係る情報記録ディスクにおいて、インターバル情報部の後段に形成される記録データ領域は、非記録材料によって分断され規則的に配列した記録材料のパターンを含むものであることが好ましい。
【００２０】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００２１】
実施例１
図２（ａ）は実施例１における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図であり、図２（ｂ）はインターバルマーク信号を示す図である。この磁気ディスクは、記録データ領域１０が非記録材料で分断されたドット状の記録セル１１が規則的に配列した構造となっているパターンドメディアであり、１つの記録セル１１に１ビットが記録される。図２（ａ）に示すように、５本のトラックＮ−２、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１、Ｎ＋２で１つのトラック帯が構成されている。トラック帯間には分離領域（図示せず）が形成され、ディスク内には複数のトラック帯が含まれる。所望のトラック帯へのシークはたとえば分離領域をカウントすることによりなされる。
【００２２】
１つのトラック帯内においては、記録データ領域１０ａと次の記録データ領域１０ｂの間に所定間隔でインターバル情報部が形成されている。図２（ａ）におけるインターバル情報部は、記録データ領域における記録セル１１の長さよりも長いインターバルマーク１により構成されている。各トラック上のインターバルマーク１は、互いに長さが異なっており開始位置と終了位置も異なっている。具体的には、トラックＮ−２上のインターバルマーク１N-2は開始位置Ｒ１、終了位置Ｆ１で、１．０Ｔｓの長さを有する。トラックＮ−１上のインターバルマーク１N-1は開始位置Ｒ２、終了位置Ｆ２で、１．２Ｔｓの長さを有する。トラックＮ上のインターバルマーク１Nは開始位置Ｒ３、終了位置Ｆ３で、１．６Ｔｓの長さを有する。トラックＮ＋１上のインターバルマーク１N+1は開始位置Ｒ４、終了位置Ｆ４、２．０Ｔｓの長さを有する。トラックＮ＋２上のインターバルマーク１N+2は開始位置Ｒ５、終了位置Ｆ５で、２．４Ｔｓの長さを有する。
【００２３】
この磁気ディスクでは、トラック帯上での磁気ヘッドの位置に応じて図２（ｂ）に示すようなインターバルマーク信号が得られる。
【００２４】
再生ヘッドがトラックＮ上を通過している場合には、２つの記録データ領域間において位置Ｒ３で始まり位置Ｆ３で終わるインターバルマーク１Nが再生され、インターバルマーク信号は１．６Ｔｓに対応する長さとなる。再生ヘッドがトラックＮとトラックＮ−１との間に移動すると、マーク開始位置がＲ３からＲ２に変化し、再生されるインターバルマーク信号は１．８Ｔｓに対応する長さに変化する。再生ヘッドがトラックＮ−１上に移動すると、マーク終了位置がＦ３からＦ２に変化し、再生されるインターバルマーク信号は１．２Ｔｓに対応する長さに変化する。再生ヘッドがトラックＮ−１とトラックＮ−２との間に移動すると、マーク開始位置がＲ２からＲ１に変化し、再生されるインターバルマーク信号は１．４Ｔｓに対応する長さに変化する。再生ヘッドがトラックＮ−２上に移動すると、マーク終了位置がＦ２からＦ１に変化し、再生されるインターバルマーク信号は１．０Ｔｓに対応する長さに変化する。
【００２５】
逆に、再生ヘッドがトラックＮとトラックＮ＋１との間に移動すると、マーク終了位置がＦ３からＦ４に変化し、再生されるインターバルマーク信号は２．２Ｔｓに対応する長さに変化する。再生ヘッドがトラックＮ＋１上に移動すると、マーク開始位置がＲ３からＲ４に変化し、再生されるインターバルマーク信号は２．０Ｔｓに対応する長さに変化する。再生ヘッドがトラックＮ＋１とトラックＮ＋２との間に移動すると、マーク終了位置がＦ４からＦ５に変化し、再生されるインターバルマーク信号は２．６Ｔｓに対応する長さに変化する。再生ヘッドがトラックＮ＋２上に移動すると、マーク開始位置がＲ４からＲ５に変化し、再生されるインターバルマーク信号は２．４Ｔｓに対応する長さに変化する。
【００２６】
以上のインターバルマーク信号の変化を利用すれば、１つのトラック帯に含まれる５本のトラックに対し、ヘッドがどこに位置しているかを知ることができトラッキングが可能になる。１つのトラック帯に含まれるトラック本数が５本より多い場合にも上記と同様にしてトラッキングが可能になる。
【００２７】
実際に、記録セル１１のセル長＝１０ｎｍ、トラック長手方向の記録セル１１のピッチ＝２０ｎｍ、トラックピッチ＝２０ｎｍである記録データ領域の間に、Ｔｓ＝５００ｎｍとして長さ５００ｎｍのインターバルマーク１N-2、長さ６００ｎｍのインターバルマーク１N-1、長さ８００ｎｍのインターバルマーク１N、長さ１０００ｎｍのインターバルマーク１N+1、および長さ１２００ｎｍのインターバルマーク１N+2を形成した磁気ディスクを作製した。
【００２８】
この磁気ディスクでトラッキングを行ったところ、トラッキングエラーは約２ｎｍであり、従来の磁気ディスクでトラッキングエラーが約５ｎｍであったのと比較して、トラッキング性能が著しく向上していることが確認できた。
【００２９】
この磁気ディスクでは最内周トラックから最外周トラックへのシークに費やす時間は約１ミリ秒であり、従来の磁気ディスクとほとんど変わらなかった。一方、この磁気ディスクでは５トラックのシークに費やす時間は約３００ナノ秒であり、従来の磁気ディスクにおける約７００ナノ秒と比較して優れていた。
【００３０】
なお、図３に示すように、インターバルマーク１は、１つのトラック帯に含まれる各トラックをまたがった連続形状としてもよい。ただし、図２（ａ）に示すように、各々のトラックに対応してインターバルマークを分離して形成する方が、パターン複製用スタンパまたは基板複製用原盤の作製が容易であるという利点がある。
【００３１】
実施例２
図４（ａ）は実施例２における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図であり、図４（ｂ）はインターバルマーク信号を示す図である。図４（ａ）に示すように、３本のトラックＮ−１、Ｎ、Ｎ＋１で１つのトラック帯が構成されている。１つのトラック帯内においては、記録データ領域１０ａと次の記録データ領域１０ｂの間に所定間隔でインターバル情報部が形成されている。図４（ａ）におけるインターバル情報部は、記録データ領域１０における記録セル１１の長さよりも長いスペース２により構成され、各々のトラックに対応してスペース２の長さが異なっている。このスペース２をグルーブプレヒル（ＧＰＨ）と呼ぶ。
【００３２】
この磁気ディスクでは、トラック帯上での磁気ヘッドの位置に応じて図４（ｂ）に示すようなインターバルマーク信号が得られる。
【００３３】
再生ヘッドがトラックＮ上に位置していると、インターバル時間長（ＧＨＰ部に対応する信号の立ち下がり位置と立ち上がり位置との間の時間間隔）がＬｎである再生信号欠落部分が生じる。再生ヘッドがトラックＮ−１方向に移動していくとインターバル時間長は次第に短くなり、トラックＮ−１上においてＬｎ−１になる。再生ヘッドがトラックＮ＋１方向に移動していくとインターバル時間長は次第に長くなり、トラックＮ＋１上においてＬｎ＋１になる。
【００３４】
以上のインターバルマーク信号の変化を利用すれば、１つのトラック帯に含まれる３本のトラックに対し、ヘッドがどこに位置しているかを知ることができトラッキングが可能になる。１つのトラック帯に含まれるトラック本数が３本より多い場合にも上記と同様にしてトラッキングが可能になる。
【００３５】
実施例３
図５（ａ）は実施例３における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図であり、図５（ｂ）はインターバルマーク信号を示す図である。図５（ａ）に示すように、３本のトラックＮ−１、Ｎ、Ｎ＋１で１つのトラック帯が構成されている。１つのトラック帯内においては、記録データ領域１０ａと次の記録データ領域１０ｂの間に所定間隔でインターバル情報部が形成されている。図５（ａ）におけるインターバル情報部は、記録データ領域１０における記録セル１１の長さよりもインターバルマーク３により構成され、各々のトラックに対応してインターバルマーク３の長さが異なっている。
【００３６】
この磁気ディスクでは、トラック帯上での磁気ヘッドの位置に応じて図５（ｂ）に示すようなインターバルマーク信号が得られる。
【００３７】
再生ヘッドがトラックＮ上に位置していると、インターバル時間長（インターバルマークに対応する信号の立ち下がり位置と立ち上がり位置との間の時間間隔）がＬｎである再生信号欠落部分が生じる。再生ヘッドがトラックＮ−１方向に移動していくとインターバル時間長は次第に短くなり、トラックＮ−１上においてＬｎ−１になる。再生ヘッドがトラックＮ＋１方向に移動していくとインターバル時間長は次第に長くなり、トラックＮ＋１上においてＬｎ＋１になる。
【００３８】
以上のインターバルマーク信号の変化を利用すれば、１つのトラック帯に含まれる３本のトラックに対し、ヘッドがどこに位置しているかを知ることができトラッキングが可能になる。１つのトラック帯に含まれるトラック本数が３本より多い場合にも上記と同様にしてトラッキングが可能になる。
【００３９】
実施例４
図６（ａ）〜（ｃ）は実施例４における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図である。これらの図に示すように、５本のトラックで１つのトラック帯が構成されている。１つのトラック帯内においては、記録データ領域１０ａと次の記録データ領域１０ｂの間に所定間隔でインターバル情報部が形成されている。インターバルマークの形態は実施例１と同様である。
【００４０】
本実施例では、インターバルマークの出現周期を変化させることにより、インターバル情報部にアドレス情報を重畳させる。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、３つのインターバルマークが出現する周波数Ｆがｆ−Δｆである場合、アドレスビット＝１とする。図６（ｂ）に示すように、３つのインターバルマークが出現する周波数Ｆがｆ＋Δｆである場合、アドレスビット＝０とする。
【００４２】
図６（ｃ）に、インターバル情報部に重畳させて、アドレス情報「１００１」または「１０００」を記録した例を示す。
【００４３】
実施例５
図７（ａ）および（ｂ）は実施例５における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図である。これらの図に示すように、４本のトラックで１つのトラック帯が構成されている。１つのトラック帯内においては、記録データ領域１０ａと次の記録データ領域１０ｂの間に所定間隔でインターバル情報部が形成されている。インターバルマークの形態は実施例３と同様である。なお、実施例２のインターバルマーク（ＧＰＨ）を形成してもよい。
【００４４】
本実施例でも、インターバルマークの出現周期を変化させることにより、インターバル情報部にアドレス情報を重畳させる。
【００４５】
図７（ａ）に示すように、４つのインターバルマークが出現する周波数Ｆがｆ−Δｆである場合にアドレスビット＝０とし、４つのインターバルマークが出現する周波数Ｆがｆ＋Δｆである場合にアドレスビット＝１とする。
【００４６】
図７（ｂ）に、インターバル情報部に重畳させて、種々のアドレス情報を記録した例を示す。
【００４７】
図８（ａ）に実施例４または５におけるアドレス領域および記録データ領域の構成、図８（ｂ）に従来技術によるアドレス領域および記録データ領域の構成を示す。
【００４８】
図８（ａ）と図８（ｂ）とを比較して明らかなように、同じ容量のデータを格納する際に、実施例ではアドレス情報を記録データ領域に重畳できるため短い物理長ですみ、高密度化、大容量化に極めて有利である。実施例では従来技術に比較し１５％〜２５％もの大容量化を達成することができた。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の情報記録ディスクによれば、高精度なトラッキングが可能となり、高速アクセスが可能である。さらに本発明によればディスクの大容量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のハードディスクの記録層に記録されるプリレコード情報の平面図、およびアドレス領域および記録データ領域の構成を示す図。
【図２】実施例１における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図、およびインターバルマーク信号を示す図。
【図３】実施例１における磁気ディスクの記録層の面内に形成される他のインターバル情報部近傍の部分を示す平面図。
【図４】実施例２における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図、およびインターバルマーク信号を示す図。
【図５】実施例３における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図、およびインターバルマーク信号を示す図。
【図６】実施例４における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図。
【図７】実施例５における磁気ディスクの記録層の面内に形成されるインターバル情報部近傍の部分を示す平面図。
【図８】実施例４または５におけるアドレス領域および記録データ領域の構成と、従来技術によるアドレス領域およびデータ領域の構成を示す図。
【符号の説明】
１…インターバルマーク、２…スペース、３…インターバルマーク、
１０…記録データ領域、１１…記録セル。
【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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