JP2703765B2 - 書替可能光磁気デイスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、記録容量の大きいCLV駆動を適用したと
きのロック外れを防ぎ、動作が速く且つ確実な書替可能
光磁気ディスクに関するものである。 ［従来の技術］ 第３図、第４図及び第５図は、例えば光メモリシンポ
ジウム'85の第23項「２ヘッドを用いた光磁気ディスク
メモリ」に記載された、従来の書替可能光磁気ディスク
（以下、単にディスクという）の記録パターンを示す模
式図、並びに第３図のディスクを用いた光磁気ディスク
メモリ装置を示す平面図及び側面図である。 図において、（１）は回転中心（1a）を中心として矢
印Ｒ方向に回転駆動し、磁気光学効果を用いて情報が記
録、再生及び消去されるディスクである。（２）はディ
スク（１）を回転駆動するモータ、（３）はディスク
（１）をモータ（２）の駆動軸にクランプするクラン
パ、（５）は情報の記録動作時にバイアス磁界を発生す
る第１磁石、（６）は情報の消去動作時に第１磁石
（５）の磁界とは逆方向のバイアス磁界を発生する第２
磁石である。 （11）はディスク（１）に情報を記録するための記録
レーザビームを出射する記録ヘッド、（12）は記録ヘッ
ド（11）の第１対物レンズ、（15）は記録ヘッド（11）
を固定載置して所要方向に移動する第１スライダ、（1
6）及び（17）は第１スライダ（15）を所要方向に案内
する第１ガイドレール及び第２ガイドレールである。 （18）は第３磁石、（19）は第１スライダ（15）を駆
動するための第１コイルであり、これらは第１リニアモ
ータ（20）を構成している。 （21）はディスク（１）の記録済情報を消去するため
のレーザビームを出射する消去ヘッド、（22）は消去ヘ
ッド（21）の第２対物レンズ、（23）は消去ヘッド（2
1）を固定載置して所要方向に移動する第２スライダ、
（24）及び（25）は第２スライダ（23）を所要方向に案
内する第３ガイドレール及び第４ガイドレールである。 （26）は第４磁石、（27）は第２スライダ（23）を駆
動するための第２コイルであり、これらは第２リニアモ
ータを構成している。 （31）は上記レーザビーム及びバイアス磁界によって
情報が記録、再生及び消去されるトラックであり、回転
中心（1a）に対して一定ピッチP_Tの螺旋状パターンを成
し、一定記録容量で区分けされる複数のセクタＳから構
成されている。 （32）は以前から情報が記録されている旧記録部、
（33）は消去ヘッド（21）により旧記録部（32）の信号
が消去された消去部、（34）は記録ヘッド（11）により
消去部（33）に新たな信号が記録された新記録部、（3
5）は各セクタＳの頭部に設けらめ予めコーディングさ
れた番地情報等が有孔ピット状に設けられたプリフォー
マット部、（36）はモータ（２）の駆動軸と嵌合される
ディスク（１）の中心孔である。 次に、第３図〜第５図を参照しながら、従来のディス
ク（１）を用いた光磁気ディスク装置の動作について説
明する。 磁気光学効果を用いた情報の記録、再生及び消去にお
いては、予め、記録媒体即ちディスク（１）の記録面の
磁気極性方向を同一にしておく配向操作が必要である。
尚、ディスク（１）としては温度上昇により保持力が顕
著に低下するGdCo合金等を用いる。 配向操作を行なう場合、まず、第２磁石（６）で磁界
を与えられたディスク（１）の部分に消去ヘッド（21）
からのレーザビームを照射する。これにより、ディスク
（１）の記録面がキュリー点以上の温度まで上昇して照
射部分の抗磁力が低下し、第２磁石（６）による磁化の
方向に磁極が配列される。次に、ディスク（１）を回転
駆動し、第２リニアモータ（28）により消去ヘッド（2
1）がトラック（31）を追従するように駆動し、連続し
た消去部（33）を形成する。 又、記録動作は、記録ヘッド（11）から記録情報に従
って間欠的に出射されるレーザビームの熱エネルギと、
第１磁石（５）で与えられる消去のための磁化の方向と
は逆方向の磁界とによって行なわれる。即ち、レーザビ
ームが照射されて温度上昇した部分の磁極が消去状態か
ら反転するので、記録情報はディスク（１）中に極性の
変化で記録されることになる。 記録情報を再生するときは、レーザビームの波動とし
ての性質、即ち、直線偏波のレーザビームを入射したと
き、その反射光の偏波面が磁化に応じて回転する効果
（カー効果）を使用する。この場合、磁化の向きが逆の
とき偏波面の回転する方向も逆になるので、記録情報は
検光子（図示せず）を用いて光量の変化として読み出す
ことができる。 又、この種の装置は、磁気記録式固定磁気ディスク装
置と代替する大記録容量の計算機用外部記憶装置として
考えられている。 まず、記録領域を確保するためにディスク（１）の所
望部例えば消去部（33）を第２磁石（６）及び消去ヘッ
ド（21）の連続通電により配向操作を行なう。 記録動作は、この消去部（33）がディスク（１）の回
転により記録ヘッド（11）のレーザビーム点に到達した
時に開始し、第１磁石（５）の磁界と、記録情報に従っ
てオンオフする記録ヘッド（11）のレーザビームの熱エ
ネルギとによる記録面の磁極反転によって行なわれる。 再生動作は、光学系として偏光子（図示せず）及び検
光子（図示せず）を有するヘッド例えば記録ヘッド（1
1）により行なわれる。即ち、記録ヘッド（11）のレー
ザビーム出力を記録動作時に比べて十分小さく抑えて、
照射部の温度がキュリー点以上とならないようにし、こ
の反射光を検光子を介して光電変換器（図示せず）で検
出すれば記録情報が再生される。このように、記録ヘッ
ド（11）は再生ヘッドを兼用している。 計算機用外部記憶装置として動作する場合、記憶装置
の読出し及び書込み動作はセクタＳの単位で行なわれる
のが一般的である。いま、旧記録部（32）のうち所望の
１つのセクタＳのデータを新たなデータに交換する場合
を例にとって説明する。 まず、記録ヘッド（11）によりプリフォーマット部
（35）の番地情報を読出して所望のセクタＳであること
を確認する。そして、このセクタＳのデータを計算機内
のメモリに移送し、外部情報を加えて新たなデータとす
る。 次に、このセクタＳまで消去ヘッド（21）を案内して
番地情報の読出し動作で確認しこのセクタＳのみの消去
動作を行なう。消去動作後、記録ヘッド（11）により消
去の確認を行ない、計算機内のメモリに格納された新た
なデータを所望のセクタＳに書込む。 以上の動作において、記録ヘッド（11）及び消去ヘッ
ド（21）をいかに迅速に所望のセクタＳに到達させる
か、即ち短いアクセス時間が重要視されている。このた
め、外周でも内周でも回転数の変わらないCAV駆動を行
ない、ディスク（１）の総記憶容量を多少犠牲にしてア
クセス時間の向上を計っている。 又、記録容量を増大する方法としてCLV法があり、コ
ンパクトディスクやビデオディスクなどの連続信号を記
録する場合に用いられている。この方法は、ディスク
（１）中に予め回転速度に係る情報を記録しておき、こ
の情報を読出した後、位相比較、低域フィルタ及び電圧
制御発振器からなるPLL回路でクロック周波数を生成
し、ディスクモータサーボ系に帰還してディスク（１）
の回転数を時々刻々と変化させ、一定線速度駆動を行な
うものである。 しかし、ディスク（１）をCLV駆動する場合、記録動
作待機状態においては、ディスク（１）の１回転毎に１
トラック分だけ逆戻り（トラックジャンプ）するスチル
状態になければならない。このトラックジャンプ動作の
前後において、回転速度に係る情報に位相差が生じるた
め、最悪時にはロック外れを起こす。これを防ぎPLL回
路の動作を保証するには、周波数変動範囲を拡大するた
めの複雑な回路が必要となる。 ［発明が解決しようとする問題点］ 従来のディスク（１）は以上のように、記録容量の大
きいCLV駆動を用いると、トラックジャンプ動作時のロ
ック外れを防ぐため、複雑な回路が必要となり、コスト
アップを招くという問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、複雑な回路を用いることなく、CLV駆動に
よりトラックジャンプしても回転速度に係る情報に位相
差が生じない書替可能光磁気ディスクを得ることを目的
とする。 ［問題点を解決するための手段］ この発明に係る書替可能光磁気ディスクは、回転中心
に対して螺旋状を成す一定ピッチP_Tのトラックを有し、
このトラックに対してレーザビームを照射することによ
り、情報の記録、再生及び消去がCLV駆動で行なわれる
書替可能光磁気ディスクにおいて、隣接するトラック同
士の中央に仮想される螺旋中心線上に消去不可能な状態
で連続的に配設された複数のピットを設け、トラックの
一定ピッチP_T及び１回転当りに存在するピット列数Ｎに
対し、ピット間隔ｌを２π・P_T/Nとし、ピット位置によ
り、放射方向に直線的に配列されたピットを先頭とした
ピット列毎の位置で示す固有情報を与えると共に、回転
位相情報を与える回転位相情報手段を予め消去不可能な
形態で配設したものである。 ［作用］ この発明においては、プリレコーデッドされたピット
間隔を、トラックの一定ピッチと関連づける。 ［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図はこの発明の一実施例の記録部パターンを示す模式
図であり、（１）、（1a）、（31）及び（36）は前述と
同様のものである。又、第１図のディスク（１）が用い
られる光磁気ディスク装置の構成は第４図及び第５図に
示した通りである。 （42）は隣接するトラック（31）同士を仮想的に分離
する螺旋中心線である。（43）は螺旋中心線（42）上に
等距離間隔ｌ（以下、ピット間隔という）で凹凸状に予
め成形された複数のピットであり、消去不可能な状態で
連続的に配設されている。又、放射方向に直線的に配列
されたピット（43）を先頭として１回転当り複数のピッ
ト列が形成されている。 ここで、最小単位距離となるピット間隔ｌは、ディス
ク（１）上の１回転当りに存在するピット列数をＮ、ト
ラック（31）の一定ピッチをP_Tとしたとき、 ｌ＝２π・P_T/N… で与えられる値に設定されている。 （45）〜（48）はディスク（１）の回転中心（1a）を
通る第１〜第４の基準線であり、１回転当りのピット列
数Ｎを４個（Ｎ＝４）に規定している。このとき、第１
〜第４の基準線（45）〜（48）と螺旋中心線（42）との
交点には、式に示したピット間隔ｌの規則性から明ら
かなように、必然的にピット列の先頭となるピット（4
3）が存在することになる。 （50）は第１の基準線（45）上に配設された透孔であ
り、ディスク（１）の面に相対して配設された一対の光
電スイッチ（図示せず）を介して、ディスク（１）の回
転位相情報を生成するための回転位相情報手段を構成し
ている。 次に、第１図に示したこの発明の一実施例の動作につ
いて説明する。 ここでは、ディスク（１）の直径Ｄを120mm、トラッ
ク（31）の一定ピッチP_Tを1.6μｍ、ディスク（１）の
回転による線速度Ｖを2m/秒、ピット列数Ｎを４とし
て、この仕様でディスク（１）にピット（43）が予め記
録（プリレコーデッド）されている場合について考え
る。 このとき、ピット間隔ｌは式より、 ｌ＝２π・P_T/N ＝π・P_T/2 ≒2.51μｍ となる。 ここで、例えば、半径R₀（＝40mm）付近における１回
転当りのピット数Pl₁を求める。一定ピッチP_T（＝1.6m
m）でディスク（１）の内周に入り込むトラック（31）
の１周分の全長Ｌは、θ＝０〜２πの積分式、 Ｌ＝∫［R₀−（P_Tθ/2π）］ｄθ ＝２πR₀−P_Tπ ＝π（2R₀−P_T） から求められる。従って、ピット数Pl₁は、 Pl₁＝L/（πP_T/2） ＝π（2R₀−P_T）／（πP_T/2） ＝（4R₀−2P_T）/P_T ＝99998（個） となる。更に、もう１つ内側の１周分のピット数Pl
₂は、 Pl₂＝π［２（R₀−P_T）−P_T］／（πP_T/2） ＝（4R₀−6P_T）/P_T ＝99994（個） となる。つまり、１回転当りのピット数Plは、トラック
（31）の１周当り４個ずつ増減し、隣接トラック間のピ
ット（43）の位置が、１周について４ケ所同相となって
いる。この４ケ所とは、式中のピット列数Ｎの値であ
り、各基準線（45）〜（48）に相当する。 又、PLL回路を含むディスクサーボ回路（図示せず）
は、基準クロックの周波数Ｆを以下の式、 Ｆ＝V/l で求まる値となるように作動する。ここで、線速度Ｖ＝
２（m/秒）及びピット間隔ｌ＝2.51μｍからＦは約797K
Hzとなる。 次に、連続信号を記録する場合について述べる。この
とき、記録ヘッド（11）（第４図参照）からのレーザビ
ームは、ディスク（１）の回転と共にトラック（31）上
をディスク（１）の放射方向に連続的に移動する。 しかし、記録開始のための待機状態においては、ディ
スク（１）の１回転毎に１トラック分だけ以前のトラッ
ク（31）に逆戻りするトラックジャンプ動作を行ないス
チル状態を維持する。このトラックジャンプのタイミン
グは、透孔（50）による回転位相情報の検出をトリガと
する。 このように、第１の基準線（45）上においてトラック
ジャンプを行なえば、直前の縦長l₁と直後の線長l₂とが
等しくなるので、クロック発生における位相の狂いは生
じず、安定した速度制御を行なうことができる。 言いかえれば、ピット（43）の位置が、放射方向に直
線的に配列されたピット（43）を先頭としたピット列毎
の固有情報即ち回転速度情報及び又はピット列が含まれ
る番地（位置）情報を与えると共に、透孔（50）が回転
位相情報を与えていることになる。又、プリレコーデッ
ドされたピット間隔ｌをトラック（31）の一定ピッチP_T
と関連づけて短縮可能としたので、クロック周波数Ｆの
範囲が拡大できると共に、隣接トラック間のピット位置
が同期位置となる。従って、このピット位置でトラック
ジャンプすれば、ディスクサーボ系が乱れない点を複数
個所に提供できるので、トラックジャンプ指令から動作
開始までの時間を短縮できる。 即ち、クロックジャンプのタイミングは、第１の基準
線（45）上の透孔（50）のみならず、他の基準線（46）
〜（48）上に配設された透孔（破線参照）により決定し
てもよい。又、透孔（50）を１つのみとして、光電スイ
ッチを各基準線（45）〜（48）に相当する４ケ所に配設
してもよい。又、透孔（50）の配設位置は、第１の基準
線（45）上でなくても近傍であればサーボ特性の劣化が
少なく問題はない。 第２図はこの発明の他の実施例を示す部分模式図であ
り、（52）は各１周分のトラック（31）に固有の番地
（位置）情報列、（53）は各１周分のトラップ（31）に
固有の速度情報列である。これら位置情報列（52）及び
速度情報列（53）は、各ピット列内に形成されており、
例えば、直流電圧的な積算値が発散しない、いわゆるDC
フリーディジタル直接変調方式に対応して符号化されて
いる。従って、上記実施例と同等の効果を奏する。 ［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、回転中心に対して螺
旋状を成す一定ピッチP_Tのトラックを有し、このトラッ
クに対してレーザビームを照射することにより、情報の
記録、再生及び消去がCLV駆動で行なわれる書替可能光
磁気ディスクにおいて、隣接する前記トラック同士の中
央に仮想される螺旋中心線上に消去不可能な状態で連続
的に配設されたピットを設け、トラックの一定ピッチP_T
及び１回転当りに存在するピット列数Ｎに対し、ピット
間隔ｌを２π・P_T/Nとし、放射方向に直線的に配列され
たピットを先頭としたピット列毎の位置を示す固有情報
及び回転位相情報を与えるように、ピット間隔をトラッ
クの一定ピッチと関連づけたので、CLV駆動によりトラ
ックジャンプしても回転速度に係る情報に位相差が生じ
ず、大容量で高速且つ確実な書替可能光磁気ディスクが
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例の記録パターンを示す模式
図、第２図はこの発明の他の実施例の記録パターンの一
部を示す模式図、第３図は従来の書替可能光磁気ディス
クの記録パターンを示す模式図、第４図及び第５図は従
来の光磁気ディスク装置を示す平面図及び側面図であ
る。 （１）……ディスク、（1a）……回転中心 （31）……トラック、（42）……螺旋中心線 （43）……ピット、（45）〜（48）……基準線 （50）……透孔、（52）……位置情報列 （53）……速度情報列、P_T……一定ピッチ ｌ……ピット間隔 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．回転中心に対して螺旋状を成す一定ピッチP_Tのトラ
   ックを有し、このトラックに対してレーザビームを照射
   することにより、情報の記録、再生及び消去がCLV駆動
   で行なわれる書替可能光磁気ディスクにおいて、 隣接する前記トラック同士の中央に仮想される螺旋中心
   線上に消去不可能な状態で連続的に配設された複数のピ
   ットを設け、 １回転当りに存在するピット列の個数Ｎに対し、隣接す
   る前記ピット同士のピット間隔ｌを、 ｌ＝２π・P_T/N とし、 前記ピットの位置により、放射方向に直線的に配列され
   たピットを先頭とした前記ピット列毎の位置を示す固有
   情報を与えると共に、 回転位相情報を与えるための回転位相情報手段を予め消
   去不可能な形態で配設したことを特徴とする書替可能光
   磁気ディスク。 ２．固有情報は、回転速度情報と、ピット列が含まれる
   部分の番地と、の少なくとも一方を含む位置情報である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の書替可能
   光磁気ディスク。 ３．回転位相情報手段は、各ピット列の先頭となるピッ
   ト及び回転中心を通る基準線上に設けられた透孔である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の書替可能
   光磁気ディスク。 ４．回転位相情報手段は、回転方向に沿ってＮ個配設さ
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の書替
   可能光磁気ディスク。