JP2005317179A - 記録媒体、サーボ信号の再生方法およびサーボ信号の記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 記録媒体が盗まれてもデータに不正にアクセスできない記録媒体、その記録媒体からデータを再生できる方法およびその記録媒体にサーボ信号を記録する方法の提供。
【解決手段】 データを記録するデータ記録領域を備え、データを記録および/または再生する手段の前記データ記録領域へのアクセスを制御するためのサーボ信号がユーザ固有情報によってエンコードされて記録されていることを特徴とする記録媒体、サーボ信号の再生方法、およびサーボ信号の記録方法。
【選択図】 図1
【解決手段】 データを記録するデータ記録領域を備え、データを記録および/または再生する手段の前記データ記録領域へのアクセスを制御するためのサーボ信号がユーザ固有情報によってエンコードされて記録されていることを特徴とする記録媒体、サーボ信号の再生方法、およびサーボ信号の記録方法。
【選択図】 図1
Description
本発明は、セキュリティ機能を付与した記録媒体、サーボ信号の再生方法およびサーボ信号の記録方法に関するものである。
近年、データを記録し、記録されたデータを再生することができる各種の記録媒体が知られている。これらの記録媒体においては、記録する情報量の増大とともに、データ記録領域における高記録密度化および高容量化が急速に進展し、さらに新たな記録媒体が開発されている。こうした高記録密度化等に伴って、記録媒体に設けられたデータ記録領域にアクセスしてデータを記録し、または記録されたデータを再生するための部材、例えば、ヘッドやピックアップ等の記録再生部材のトラッキングを制御するために、サーボ信号が記録されている。例えば、コンピュータデータの記録媒体として、磁気テープを収納した2リールカートリッジまたはシングルリールカートリッジ、さらにフレキシブルディスクまたはハードディスクが知られている。そして、記憶容量の大きい記録媒体として、データ再生時に記録再生ヘッドが正確にトラックをトレースできるようにサーボ信号が記録されたものも知られている(特許文献1参照)。また、ハードディスクにおいても、磁気ヘッドのトラッキングを制御するために、サーボ信号が記録されている。さらには、次世代のホログラフィック記録媒体においても、データ記録領域とは別の場所に、サーボ信号を記録する領域を設けるものが知られている。
ところで、近年、記録媒体には、セキュリティの向上のために、正当な使用者のみが使用できるように制限することや、データの改ざんを防止する機能が求められている。それらの要求を満たすために、カートリッジ内の半導体メモリ(カートリッジメモリ:CM)に記録されたパスワードにより暗号化を行なうことによって、記録媒体への記録または再生(アクセス)を制限しているものが知られている(特許文献2参照)。
米国特許第5930065号明細書
特表2003−514295号公報
ところで、記録媒体に書き込まれたデータに先のようなアクセス制限を行っていたとしても、記録媒体自体が盗まれた場合には、パスワードの漏洩、不正なカートリッジメモリへの交換、記録媒体へのアクセスを制限している管理情報の上書き等により、セキュリティが破られ、データが盗用される等の問題が発生する可能性があった。
そこで本発明は、このような問題点に鑑み、記録媒体が盗まれてもデータに不正にアクセスできない記録媒体、その記録媒体からサーボ信号を再生できる方法およびその記録媒体にサーボ信号を記録する方法を提供することを課題とする。
このような課題を解決するため、本発明は、データを記録するデータ記録領域を備え、データを記録および/または再生する手段の前記データ記録領域へのアクセスを制御するためのサーボ信号がユーザ固有情報によってエンコードされて記録されていることを特徴とする記録媒体を提供する。
この記録媒体では、サーボ信号がユーザ固有情報によってエンコードされているので、そのサーボ信号をデコードできない不正な記録再生装置または記録再生方法では、記録媒体に記録されたデータへのアクセスが不可能となり、記録媒体が盗まれてもその記録媒体に記録されたデータが保護される。特に、最近の大容量の記録媒体では、サーボ信号は専用のサーボライタによってのみ記録され、ユーザは変更できないため、有効である。
また、第2の発明は、記録媒体に記録されているサーボ信号を再生するサーボ信号の再生方法であって、ユーザ固有情報によってエンコードされた前記サーボ信号を前記記録媒体からサーボ信号再生手段によって読み出すステップA1と、読み出されたサーボ信号を前記ユーザ固有情報によってデコードするステップA2とを含むことを特徴とするサーボ信号の再生方法を提供する。
このサーボ信号の再生方法では、ユーザ固有情報によってエンコードされたサーボ信号を記録媒体から読み出し、読み出されたサーボ信号をデコードすることによって、記録再生ヘッドのトラッキングを制御するための適正なサーボ情報を得ることができるため、真正なユーザ固有情報によってエンコードされたサーボ信号が書き込まれた記録媒体のみがアクセス可能となる。
また、第3の発明は、データを再生する再生手段のトラッキングを制御するためのサーボ信号を記録媒体に記録する方法であって、前記サーボ信号をユーザ固有情報によってエンコードするステップB1と、エンコードされたサーボ信号を前記記録媒体に記録するステップB2とを含むことを特徴とするサーボ信号の記録方法を提供する。
このサーボ信号の記録方法では、ユーザ固有情報によってサーボ信号をエンコードし、そのサーボ信号を記録媒体に記録することによって、真正なユーザ固有情報を持つ記録再生装置でのみアクセス可能な記録媒体を製造できる。
本発明によれば、真正なユーザ固有情報を持つ記録再生装置によってのみアクセスが可能な記録媒体を提供でき、盗難に対するセキュリティの向上が図られる。
また、本発明のサーボ信号の再生方法では、真正なユーザ固有情報によってのみ、記録媒体にアクセスすることができ、セキュリティの向上を図ることができる。
さらに、本発明のサーボ信号の記録方法によれば、ユーザ固有情報によってエンコードされたサーボ信号が記録され、セキュリティの保持に有効な記録媒体を得ることができる。
以下、本発明の記録媒体、サーボ信号の再生方法、およびサーボ信号の記録方法について詳細に説明する。
本発明において、「記録媒体」とは、基体と、基体上に設けられた記録領域とを備え、前記記録領域に物理的変化、化学的変化等の一時的または恒久的な変化を生じさせることによって、所定のデータ信号を記録し、その記録媒体または再生用部材(ヘッド、ピックアップ)を駆動して、所要の記録領域に記録されたデータにアクセスして、前記変化を検知してデータを再生できるようにした媒体をいう。この記録媒体の具体例として、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等が挙げられる。
本発明において、「記録媒体」とは、基体と、基体上に設けられた記録領域とを備え、前記記録領域に物理的変化、化学的変化等の一時的または恒久的な変化を生じさせることによって、所定のデータ信号を記録し、その記録媒体または再生用部材(ヘッド、ピックアップ)を駆動して、所要の記録領域に記録されたデータにアクセスして、前記変化を検知してデータを再生できるようにした媒体をいう。この記録媒体の具体例として、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等が挙げられる。
磁気記録媒体は、再生用部材として磁気ヘッドを用いて、データの記録に際しては、データ記録領域に磁気的変化としてデータ信号を記録し、データの再生に際しては、データ記録領域に磁気的変化として記録されたデータ信号を磁気ヘッドによって検知して、データを再生するものである。この磁気ヘッドとして、MRヘッド、GMRヘッド等が挙げられる。この磁気記録媒体の具体例として、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスク等が挙げられる。この磁気記録媒体では、サーボ信号は、データ記録領域とは異なる領域に設けられるサーボ信号記録領域に記録される。例えば、磁気テープにおいては、磁気テープに配設されたサーボバンドにサーボ信号記録用磁気ヘッドによって磁気的に記録され、また、サーボバンドから磁気ヘッドによって読み取られて再生される。
光記録媒体は、再生用部材として光ピックアップを用いて、データの記録に際しては、データ記録領域に物理的または化学的変化としてデータ信号を記録し、データの再生に際しては、データ記録領域に光による物理的または化学的変化として記録されたデータ信号を、光ピックアップによって検知して、データを再生するものである。この光記録媒体の具体例として、CD−ROM、CD−R、DVD−R、DVD+R、ブルーレイディスク、HDDVD、ホログラフィックまたは2光子吸収を利用する記録用ディスク等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、ミニディスク(MD)、MO等が挙げられる。
そして、本発明の記録媒体においては、データを記録するデータ記録領域を備え、データを記録および/または再生する手段の前記データ記録領域へのアクセスを制御するためのサーボ信号がユーザ固有情報によってエンコードされて、前記データ記録領域とは異なる領域に配設されたサーボ信号記録領域に記録されている。
前記サーボ信号のエンコードは、記録媒体の使用が予定されているユーザのユーザ固有情報によりエンコードされている。このサーボ信号のエンコードは、特に限定されず、公知の方法によって行うことができる。例えば、排他的論理和を用いる方法、公開鍵暗号方式や秘密鍵暗号方式等の暗号方法が適用できる。特に高度なセキュリティを保つ必要がある場合にはRSA(Rivest Shamir Adleman)方式やMH(Merkle−Hellman)方式等の公開鍵暗号方式が好ましい。RSA方式やMH方式等の公開鍵暗号方式を用いる場合には、ユーザ固有情報を秘密鍵UID1と公開鍵UID2に分けて、いずれかの鍵に基づいて暗号化を行うことが好ましい。
このサーボ信号のエンコードに際して、排他的論理和を用いる場合には、例えば、製造者情報およびサーボ領域情報を含む情報と、ユーザ固有情報との排他的論理和によりエンコードを行うことができる。
また、このようにエンコードされたサーボ信号が記録された記録媒体から、サーボ信号を再生する方法は、ユーザ固有情報によってエンコードされた前記サーボ信号を前記記録媒体からサーボ信号再生手段によって読み出すステップA1と、読み出されたサーボ信号を前記ユーザ固有情報によってデコードするステップA2とを含む。ここで、サーボ信号とは、データを再生する再生手段のトラッキングを制御するためのサーボ信号である。
前記ステップA1は、各記録媒体に応じて用いられるサーボ信号再生手段を用いて行われる。例えば、磁気記録媒体では、磁気ヘッド、光記録媒体では光ピックアップによって行うことができる。
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。この実施形態は、第1の発明に係る記録媒体として磁気テープMTを例に取って説明するものである。
磁気テープMTは、支持体の少なくとも片面に磁性材を塗布して形成された磁性層を有し、この磁性層に、図1に示すように、テープの長手方向に伸びる複数のサーボバンドSB1,SB2,SB3,SB4,SB5と、各サーボバンドSB1,SB2,SB3,SB4,SB5の間に位置するデータバンドDB1,DB2,DB3,DB4とを有している。
磁気テープMTは、支持体の少なくとも片面に磁性材を塗布して形成された磁性層を有し、この磁性層に、図1に示すように、テープの長手方向に伸びる複数のサーボバンドSB1,SB2,SB3,SB4,SB5と、各サーボバンドSB1,SB2,SB3,SB4,SB5の間に位置するデータバンドDB1,DB2,DB3,DB4とを有している。
各サーボバンドSB1,SB2,SB3,SB4,SB5は、図2に示すように、磁気テープMTの長手方向のうち、走行方向(図中の矢印参照。以下、実施形態中で、この方向を適宜「順方向」という。)に磁化されている。図2(a)に示す一部拡大図においては、小さい矢印により磁化されている方向を示している。そして、このサーボバンドSB1,SB2,SB3,SB4,SB5を逆方向に磁化してサーボ信号SS1,SS2,SS3,SS4,SS5が書き込まれている(図1参照)。サーボ信号SS1(SS2,SS3,SS4,SS5)は、磁気テープMTの走行方向(搬送方向)に対して正の傾斜角をなす5本の縞状に磁化された部分であるバーストBaと、インターバルを介して、走行方向に対し負の傾斜角をなす5本の縞状に磁化された部分であるバーストBbとにより一つのサーボパターンSP1を形成し、このサーボパターンSP1が所定の間隔で長手方向に繰り返し形成されてサーボ信号SS1,SS2,SS3,SS4,SS5が構成されている(図1参照)。
そして、各サーボバンドSB1,SB2,SB3,SB4,SB5の間のデータバンドDB1,DB2,DB3,DB4も一様に順方向に磁化されている。もちろん、図1および図2(a)に示した磁気テープMTは、データが未記録のものであって、データが記録されたときには、データバンドDB1,DB2,DB3,DB4にデータの内容に応じて逆方向や順方向に磁化された部分が形成される。
なお、本実施形態では、5本ずつの正、負に傾斜した縞で、サーボパターンSP1を構成しているが、例えば、2本ずつの正、負に傾斜した縞で構成したり、5本の正、負に傾斜した縞と、4本の正、負に傾斜した縞とを交互に形成するなど、適宜変形が可能である。また、図1および図2(a)においては、わかりやすくするため、サーボパターンSP1を磁気テープMTに対し、比較的大きく描いている。
また、図2(a)には、磁気テープMTに対する磁気ヘッドHの位置関係を示した。磁気ヘッドHは、サーボ信号SS1(SS2,SS3,SS4,SS5)を読み取るためのサーボ信号読取素子SHが、複数のサーボバンドSB1,SB2,SB3,SB4,SB5の間隔と同じ間隔で磁気テープMTの幅方向(以下、単に「幅方向」という)に並んで配設されている。そして、各サーボ信号読取素子SHの間には、データバンドDBに信号を記録するため、複数の記録素子WHが磁気テープMTの幅方向に2列に並んで配設されている。さらに、記録素子WHの間には、複数の再生素子RHが磁気テープMT1の幅方向に一列に並んで配設されている。
以上のような磁気テープMTに対し、磁気テープドライブの磁気ヘッドHでデータの記録または再生を行うときには、サーボ信号読取素子SHでサーボ信号SS1(SS2,SS3,SS4,SS5)が読み取られる。サーボ信号SS1(SS2,SS3,SS4,SS5)のサーボパターンSP1は、磁気テープMTの走行方向(=長手方向)に対して傾斜し、互いに非平行な縞により形成されていることから、サーボ信号読取素子SHがサーボ信号SS1(SS2,SS3,SS4,SS5)を読み取ってパルスを検出するタイミングは、磁気テープMTと磁気ヘッドHの幅方向についての相対位置によって異なる。そのため、パルスを読み取るタイミングが所定の条件になるように磁気ヘッドHの位置を制御することにより、データバンドDBの所定のトラックへ正確に記録素子WHまたは再生素子RHを位置させることができる。
この際、サーボ信号読取素子SHがサーボ信号SS1(SS2,SS3,SS4,SS5)を読み取った出力(ピーク電圧値)は、信号が記録されていない部分と、信号が記録されている部分の切り替わりの変化率または変化量に依存する。そして、本実施形態では、順方向に磁化された地のサーボバンドSB1(SB2,SB3,SB4,SB5)の部分から逆方向に磁化されたサーボパターンSP1の切り替わりの部分で順方向から逆方向へ大きく磁気の向きが変わる。また、逆方向に磁化されたサーボパターンSP1の部分から順方向に磁化された地のサーボバンドSB1(SB2,SB3,SB4,SB5)の部分に切り替わるところでも逆方向から順方向へ大きく磁気の向きが変わる。そのため、この大きな磁気変化に応じて、図2(b)に示すように、大きな出力でサーボ信号を読み取ることができる。したがって、サーボ信号SS1(SS2,SS3,SS4,SS5)の読取信号のSN比を良くすることができる。
以上のような構成の磁気テープMTは、磁性層が薄い磁気テープや、データトラックの幅が狭いため、サーボ信号SS1,SS2,SS3,SS4,SS5を読み取るサーボ信号読取素子SHの幅が狭い磁気テープドライブに使用される場合に、特に有効に使用することができる。即ち、従来では、MR素子の飽和現象に気を付けなければならなかったことから、直流磁化した部分に逆方向に磁化してサーボ信号を書き込むことは避けられていたが、体積当たりの記憶容量を大きくするため、磁性層を薄く、データトラックの幅を小さくする場合には、サーボ信号の読取出力を大きくとれる図2(a)に示す構成が好適となる。
この磁気テープMTとしては、MrT(磁性層の残留磁化Mrと磁性層の厚みTとの積)が5.0×10-10T・m(4.0×10-2memu/cm2)〜7.5×10-8T・m(6.0memu/cm2)であるものが好ましく、さらに好ましくは、5.0×10-10T・m(4.0×10-2memu/cm2)〜5.0×10-8T・m(4.0memu/cm2)、特に、5.0×10-10T・m(4.0×10-2memu/cm2)〜2.5×10-8T・m(2.0memu/cm2)であるものが好ましい。この範囲のMrTであれば、ヘッドのMR素子が飽和するのを防ぎ、ノイズを低減させることができる。
また、TW(サーボ信号読取素子のトラック幅)は、0.1〜30μmが好ましく、さらに好ましくは0.1〜15μmであり、特に好ましくは0.1〜7μmである。
また、TW(サーボ信号読取素子のトラック幅)は、0.1〜30μmが好ましく、さらに好ましくは0.1〜15μmであり、特に好ましくは0.1〜7μmである。
さらに、磁性層の厚さは、10〜300nmが好ましく、さらに好ましくは10〜200nmであり、特に好ましくは10〜100nmである。
より詳細に、磁気テープMTの好適な例を説明すると、支持体の一方の面に非磁性層と磁性層を有し、その反対面にバック層を有するものが好ましい。また、磁気テープMTは、非磁性層、磁性層、バック層以外の層を有していてもよい。例えば、軟磁性粉末を含む軟磁性層、第2の磁性層、クッション層、オーバーコート層、接着層、保護層を有していてもよい。これらの層は、その機能を有効に発揮することができるように適切な位置に設けることができる。層の厚さは、非磁性層は0.5〜3μmにすることができる。非磁性層の厚さは、磁性層よりも厚いのが望ましい。
磁気テープMTの磁性層に用いられる強磁性粉末は、特に制限されないが、強磁性金属粉末または六方晶系フェライト粉末が好ましい。
強磁性粉末の平均粒径サイズは、20〜60nmが好ましい。用いる強磁性粉末が、針状等である場合には、平均長軸長が30〜100nm、好ましくは35〜90nm、さらに好ましくは40〜80nmである。平均長軸長を100nm以下とすることで、ノイズが低減でき、良好なサーボ信号のSN比が得られる。また、平均長軸長を30nm以上とすることで良好な保持力Hcが確保できる。粉末粒子の平均針状比は3〜10、好ましくは3〜8、さらに好ましくは4〜8である。板状である場合には、平均粉体サイズは、平均板径で表され、好ましくは25〜35nmであり、平均板状比は、2〜5が好ましい。
強磁性金属粉末は、SBET(BET比表面積)が通常40〜80m2/g、好ましくは50〜70m2/gであるものである。結晶子サイズは、通常、10〜25nm、好ましくは11〜22nmである。強磁性金属粉末のpHは7以上が好ましい。この強磁性金属粉末の具体例としては、Fe、Ni、Fe−Co、Fe−Ni、Co−Ni、Co−Ni−Fe等の金属単体または合金が挙げられ、金属成分の20質量%以下の範囲内で、アルミニウム、ケイ素、硫黄、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、銅、亜鉛、イットリウム、モリブデン、ロジウム、パラジウム、金、錫、アンチモン、ホウ素、バリウム、タンタル、タングステン、レニウム、銀、鉛、リン、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、テルル、ビスマス等を含むことができる。また、強磁性金属粉末は、少量の水、水酸化物または酸化物を含むものであってもよい。
これらの強磁性金属粉末は、公知の方法に従って製造することができる。強磁性金属粉末の形状に特に制限はないが、通常、針状、粒状、サイコロ状、米粒状および板状のものなどが使用される。特に、針状の強磁性粉末を使用することが好ましい。
強磁性金属粉末の抗磁力Hcは、144〜300kA/mが好ましく、160〜224kA/mがさらに好ましい。また、その飽和磁化は、85〜150A・m2/kgが好ましく、100〜130A・m2/kgがさらに好ましい。
また、六方晶系フェライト粉末としては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、鉛フェライト、カルシウムフェライトおよびこれらに各種置換を行なった置換体、例えば、Co置換体等がある。具体的には、マグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト、スピネルで粒子表面を被覆したマグネトプランバイト型フェライト、さらに一部にスピネル相を含有する複合マグネトプランバイト型のバリウムフェライトおよびストロンチウムフェライト等が挙げられ、その他所定の原子以外にAl、Si、S、Nb、Sn、Ti、V、Cr、Cu、Y、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、W、Re、Au、Bi、La、Ce、Pr、Nd、P、Co、Mn、Zn、Ni、B、Ge、Nbなどの原子を含んでいてもよい。一般にはCo−Zn、Co−Ti、Co−Ti−Zr、Co−Ti−Zn、Ni−Ti−Zn、Nb−Zn−Co、Sn−Zn−Co、Sn−Co−Ti、Nb−Zn等の元素を添加した物を使用することができる。さらに原料・製法によっては特有の不純物を含有するものもある。この六方晶系フェライト粉末は六角板状である。
特に、トラック密度を上げるため磁気抵抗ヘッド(MRヘッド)で再生する場合、用いる六方晶系フェライト粉末粒子の平均板径を50nm以下とすることで、ノイズが低減でき、良好なサーボ信号のSN比が得られる。また、平均板径を15nm以上とすることで良好な抗磁力Hcが確保できる。BET法による比表面積は、通常、30〜200m2/gであり、50〜100m2/gであることが好ましい。比表面積は概ね粉体板径と板厚からの算術計算値と符合する。
六方晶系フェライト粉末粒子の板径・板厚の分布は狭いほど好ましい。分布は正規分布ではない場合が多いが、計算して粉体サイズに対する標準偏差で表すとσ/(平均板径または平均板厚)=0.1〜0.5である。粉体サイズ分布をシャープにするには粉体生成反応系をできるだけ均一にすると共に、生成した粉体に分布改良処理を施すことも行われている。例えば、酸溶液中で超微細粉体を選別的に溶解する方法等も知られている。ガラス化結晶法では、熱処理を複数回行い、核生成と成長を分離することでより均一な粉体を得ることができる。磁性粉で測定された抗磁力Hcは40〜400kA/m程度まで作成できるが、144〜300kA/mが好ましい。高Hcの方が高密度記録に有利であるが、記録ヘッドの能力で制限される。Hcは粉体サイズ(板径・板厚)、含有元素の種類と量、元素の置換サイト、粉体生成反応条件等により制御できる。
六方晶系フェライト粉末の飽和磁化σSは30〜70A・m2/kgが好ましい。σSは、微粉体になるほど小さくなる傾向がある。製法では結晶化温度、または熱処理温度時間を小さくする方法、添加する化合物を増量する方法、表面処理量を多くする方法等がある。
またW型六方晶系フェライトを用いることも可能である。
またW型六方晶系フェライトを用いることも可能である。
六方晶系フェライトの製法としては、(1)炭酸バリウム・酸化鉄・鉄を置換する金属酸化物とガラス形成物質として酸化ホウ素等を所望のフェライト組成になるように混合した後溶融し、急冷して非晶質体とし、次いで、再加熱処理した後、洗浄・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得るガラス化結晶法、(2)バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後、100℃以上で液相加熱し、洗浄・乾燥・粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る水熱反応法、(3)バリウムフェライト組成金属塩溶液をアルカリで中和し、副生成物を除去した後、乾燥して1100℃以下で処理し、粉砕してバリウムフェライト結晶粉体を得る共沈法等が挙げられる。
磁性体を分散する際には、磁性体粉体表面を、分散媒、ポリマーに応じて適宜選択された表面処理剤で処理してもよい。表面処理剤は、無機化合物または有機化合物のいずれでもよい。主な化合物としてはSi、Al、P等の酸化物または水酸化物、各種シランカップリング剤、各種チタンカップリング剤が代表例である。表面処理剤の量は、磁性体に対して0.1〜10質量%程度である。また、磁性体のpHも分散に重要であり、通常、4〜12程度で分散媒、ポリマーにより最適値があるが、媒体の化学的安定性、保存性から6〜11程度が選択される。磁性体に含まれる水分も分散に影響する。分散媒またはポリマーにより最適値があるが、通常、0.1〜2.0質量%程度である。
次に、サーボパターンSP1(以下、単に「サーボパターンSP」と略すことがある)について説明する。
サーボパターンSPは、図3に示すように、テープ長手方向に沿って任意に複数配設される2種類の第一サーボパターン1および第二サーボパターン2によって構成されている。そして、第一サーボパターン1は、非平行な縞である第一サブフレーム11および第二サブフレーム12を有するとともに、第二サーボパターン2も、非平行な縞である第一サブフレーム21および第二サブフレーム22を有する。
サーボパターンSPは、図3に示すように、テープ長手方向に沿って任意に複数配設される2種類の第一サーボパターン1および第二サーボパターン2によって構成されている。そして、第一サーボパターン1は、非平行な縞である第一サブフレーム11および第二サブフレーム12を有するとともに、第二サーボパターン2も、非平行な縞である第一サブフレーム21および第二サブフレーム22を有する。
第一サブフレーム11,21は、テープ長手方向に対して斜めに形成される5本の線状パターンL1〜L5と、これらに対して対称に形成される5本の線状パターンL6〜L10とで非平行なハの字状に形成されている。ちなみに、これらの線状パターンL1〜L10が、後記するハの字状のギャップパターンG(図8参照)で形成されることにより、図示左側から順に一対のハの字となる線状パターン(L1,L6)、(L2,L7),(L3,L8),(L4,L9),(L5,L10)の間隔はそれぞれ前記ギャップパターンGの間隔と同じ長さになっている。なお、以下においては、説明の便宜上、前記した一対のハの字となる線状パターン(L1,L6)〜(L5,L10)を、図示左側から順に第1ハの字パターンP1、第2ハの字パターンP2、第3ハの字パターンP3、第4ハの字パターンP4、および第5ハの字パターンP5と呼ぶこととする。
第一サーボパターン1の第一サブフレーム11では、第3ハの字パターンP3に対して第2ハの字パターンP2と第4ハの字パターンP4が離れるように形成されている。また、第2サーボパターン2の第一サブフレーム21では、第3ハの字パターンP3に対して第2ハの字パターンP2と第4ハの字パターンP4が近づくように形成されている。なお、第二サブフレーム12,22は、テープ長手方向に対して斜めに形成される4本の線状パターンL11〜L14と、これらと対称に形成される4本の線状パターンL15〜L18とで構成されており、これらの線状パターンL11〜L18で構成される各ハの字パターンP6〜P9はテープ長手方向に等間隔で配設されている。なお、前記した線状パターンは、非平行なものがセットになっていればよい。
このように第一サーボパターン1と第二サーボパターン2の第一サブフレーム11,21をそれぞれ異なるように形成することにより、第一サーボパターン1に「1」を示すデータが埋め込まれ、第二サーボパターン2に「0」を示すデータが埋め込まれることとなる。そして、これらの第一サーボパターン1と第二サーボパターン2をテープ長手方向に任意に配設することにより、たとえば一つのサーボ信号SS1全体を読み取ったときに所定のデータを読み取ることが可能となっている。
次に、サーボ信号SS1全体に埋め込まれたデータの構造の一例として「ECMA−319規格」に基づいたデータの構造について図4を参照して説明する。これは、後述するユーザ固有情報UIDに基づいてエンコードされるデータの構造である。なお、サーボ信号SS2〜SS5については、サーボ信号SS1と略同様のデータ構造となっているためその説明は省略する。
図4に示すように、サーボ信号SS1全体に埋め込まれたデータは、36個のサーボパターン、すなわち36ビットのデータからなる複数の長手方向位置情報(LPOS WORD)LWにより構成されている。長手方向位置情報LWは、その先頭を示す8ビットの同期信号(Sync Mark)Syと、テープ長手方向における位置を示す6個の4ビットのデータで構成されるアドレス(Longitudinal Position)LPと、4ビットの製造者情報構成データ(Manufacturer Data)Txとで構成されている。
製造者情報構成データTxは、図5に示すように、97個の前記長手方向位置情報LWを読み込むことによって一つの製造者情報MIとして認識されるデータであり、その構成は、先頭の製造者情報構成データTxに先頭であることを示すデータ(たとえば、「0001」となる4ビットのデータが所定のテーブルで変換されて表される「D」というデータ)が書き込まれ、その後の96個の製造者情報構成データTxに前記「D」以外のデータ(たとえば、「0,1,・・・,9,A,B,C」)が任意に書き込まれている。そして、この96個の製造者情報構成データTxに、製造者ID、テープの製造日情報、テープのシリアル番号、サーボライタID、およびオペレータIDなどを示すデータが埋め込まれるとともに、5本のサーボバンドSB1〜SB5のいずれか一つを示すサーボバンド情報が埋め込まれることになる。
以上のような長手方向位置情報LWが、磁気テープMTの使用が予定されているユーザのユーザ固有情報UIDに基づきエンコードされて、サーボ信号SS1に記録されている。たとえば、ユーザ固有情報UIDをnビットとしたとき、nビットごとの長手方向位置情報LWとユーザ固有情報UIDとの排他的論理和による論理演算結果をエンコードされたサーボ信号として記録すればよい。この演算は、後述するサーボライタにおけるエンコード手段によって行われる。また、エンコード方法は排他的論理和に限定されず、公開鍵暗号方式や秘密鍵暗号方式等の暗号方法が適用できる。特に高度なセキュリティを保つ必要がある場合にはRSA(Rivest Shamir Adleman)方式やMH(Merkle−Hellman)方式等の公開鍵暗号方式が好ましく、その場合にはユーザ固有情報UIDを秘密鍵UID1と公開鍵UID2に分けて、いずれかの鍵に基づいて暗号化を行う必要がある。
また、図6に示すとおり、磁気テープMTを収納するカートリッジ61は、上側筐体61aと下側筐体61bとで構成され、下側筐体61bの側隅部には、CMが配設されていることが望ましい。CMは、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−only Memory)、制御IC、無線通信アンテナにより構成されているRFID(Radio Frequency Identification)ICタグ(tag)であり、カートリッジ外部のリーダライタと磁場または電磁波で通信することができる。特に、RFID ICタグは、13.56MHz、135kHz,2.45GHzあるいはUHF帯の電波を用いてカートリッジ外部のリーダライタと無線通信して、情報の書き込み、読み取り、書き換え、さらには電力の供給を受けるものである。EEPROMにはカートリッジの製造情報や磁気テープMTのデータの管理情報が記録される。この管理情報にはサーボ信号のエンコードの有無が認識できる情報が含まれており、その領域は上書きすることができないROM領域であることが好ましい。これらにより、後述の記録再生操作において、磁気テープMTを記録再生装置にローディングする前にエンコードの有無を判定できるので、処理が迅速となる利点がある。
次に、ドライブ(記録再生装置)が磁気テープMTにアクセスする動作について説明する。
ドライブは、磁気テープMTが収納されたカートリッジが挿入されると、カートリッジから磁気テープMTを引き出し、マシンリールに巻き取る。カートリッジとマシンリールの間のテープパス上にある磁気ヘッドHのサーボ信号読取素子SHが磁気テープMTに摺接しながら磁気テープMTに記録されたサーボ信号を読み取る。
ドライブは、磁気テープMTが収納されたカートリッジが挿入されると、カートリッジから磁気テープMTを引き出し、マシンリールに巻き取る。カートリッジとマシンリールの間のテープパス上にある磁気ヘッドHのサーボ信号読取素子SHが磁気テープMTに摺接しながら磁気テープMTに記録されたサーボ信号を読み取る。
なお、カートリッジがドライブに挿入されたとき、ドライブ内に設けられているCMのリーダライタが、カートリッジ内のCMにアクセスし、サーボ信号のエンコードの有無を認識する。サーボ信号がエンコードされていないと判断された場合は、通常の動作モードとしてユーザ固有情報UIDに基づくデコード処理を行わず、そのまま長手方向位置情報LWを読み取る。また、サーボ信号がエンコードされていると判断された場合は、セキュリティ動作モードとして、ユーザ固有情報UIDに基づくデコード処理を経由して長手方向位置情報LWを読み取る。デコード処理は、デコード手段によって行われ、後述のサーボライタに搭載されているエンコード手段と同種の処理で行なうことができる。なお、エンコード方法として公開鍵暗号方式を利用した場合には、秘密鍵UID1によってデコードが行われる。このデコード手段は、電気回路によるハードウェア処理であっても良いし、マイクロプロセッサによるソフトウェア処理であっても良い。デコード手段がハードウェア処理である場合には、ユーザ固有情報UIDごとに回路が組まれ、記録したい磁気テープに応じて専用回路を切り替える手段を有することが好ましい。また、ソフトウェア処理である場合には、図示しないメモリに複数のユーザ固有情報UIDが記憶され、マイクロプロセッサにより磁気テープに応じて所望のユーザ固有情報UIDが選択される(切り替える)手段を有することが好ましい。これによって、1つの読み取り装置によって、記録されているサーボ信号のエンコードの方法、磁気テープの品種等に応じて適宜、電気回路を切り替えて適切なサーボ信号のデコードを行うことができる。
そして、サーボ信号から読み取られたパルス間隔並びにデコードされた長手方向位置情報LWに基づき、磁気ヘッドHは、公知のトラッキング手段によってトラッキングが調整される。このとき、もし、ドライブにて適正に長手方向位置情報LWがデコードされなかった場合は、真正なサーボ信号を持つ磁気テープMTではないと判断して、カートリッジが排出される。また、デコード手段を持たないドライブにおいては、当然ながらサーボ信号がユーザ固有情報UIDによってエンコードされた磁気テープMTに対してトラッキングを行うことができず、磁気テープMT上のデータにアクセスすることができない。正常にエンコードされなかった場合は、同様にカートリッジが排出される。これにより、エンコードされた磁気テープMTは、真正なユーザ固有情報UIDを持つドライブのみでアクセス可能となる。
次に、図7および図8を参照して、磁気テープMTにサーボ信号SS1〜SS5を書き込むためのサーボライタSWについて説明する。
図7に示すように、サーボライタSWは、主に、送出リールSW1、巻取リールSW2、駆動装置SW3、パルス発生回路SW4、サーボ信号書込ヘッドSWHおよび制御装置SW5を備えている。また、サーボライタSWは、図示しない、電源装置、磁気テープMTをクリーニングするクリーニング装置や書き込んだサーボ信号SS1〜SS5の検査を行うベリファイ装置等も装備している。
図7に示すように、サーボライタSWは、主に、送出リールSW1、巻取リールSW2、駆動装置SW3、パルス発生回路SW4、サーボ信号書込ヘッドSWHおよび制御装置SW5を備えている。また、サーボライタSWは、図示しない、電源装置、磁気テープMTをクリーニングするクリーニング装置や書き込んだサーボ信号SS1〜SS5の検査を行うベリファイ装置等も装備している。
送出リールSW1では、サーボ信号SS1〜SS5の書き込み前に幅広のウェブ原反から製品幅に裁断された磁気テープMT’が大径巻のパンケーキでセットされており、サーボ信号SS1〜SS5の書き込み時に磁気テープMT’を送り出している。送出リールSW1から送り出された磁気テープMT’は、ガイドSW6等に案内されてサーボ信号書込ヘッドSWHに搬送される。そして、サーボ信号書込ヘッドSWHでサーボ信号SS1〜SS5が書き込まれた磁気テープMTは、ガイドSW6等に案内されて巻取リールSW2まで搬送される。巻取リールSW2は、駆動装置SW3に回転駆動され、サーボ信号SS1〜SS5が書き込まれた磁気テープMTを巻き取っている。
駆動装置SW3は、巻取リールSW2を回転駆動するための装置であり、図示しないモータ、モータに電流を供給するためのモータ駆動回路およびモータ軸と巻取リールSW2とを連結するためのギヤ等を備えている。駆動装置SW3では、制御装置SW5からのモータ電流信号に基づいてモータ駆動回路でモータ電流を発生し、このモータ電流をモータに供給し、さらにギヤを介してモータの回転駆動力を巻取リールSW2に伝達して巻取リールSW2を回転駆動している。
パルス発生回路SW4は、制御装置SW5からのパルス制御信号に基づいてサーボ信号書込ヘッドSWHに設けられた複数のコイルC(図8参照)に記録パルス電流を供給する回路であり、これらのコイルCごとにそれぞれ独立して設けられている。具体的に、このパルス発生回路SW4は、制御装置SW5からのパルス制御信号に基づいて、プラス極性またはマイナス極性をもつパルス電流とゼロ電流とを交互に発生させることで、第一サーボパターン1や第二サーボパターン2を各サーボバンドSB1〜SB5の所定位置に書き込んでいる。なお、記録パルス電流は、ギャップパターンG(図8参照)からの漏れ磁束により磁気テープMT’の磁性層を磁化するのに十分な電流値であり、サーボ信号書込ヘッドSWHのコイルC(図8参照)の特性等を考慮して設定される。
サーボ信号書込ヘッドSWHは、図8に示すように、各サーボバンドSB1〜SB5に相当する位置に形成されるハの字状の非平行なギャップパターンG,G,・・・をもち、それぞれのギャップパターンGでサーボ信号SS1〜SS5を記録する。
なお、このテープ幅方向に等間隔に配設された各ギャップパターンGは、そのテープ幅方向の位置は厳密に規定しなければならないが、テープ長手方向の位置については厳密に規定する必要はなく、他のギャップパターンGと多少ずれていてもよい。なぜなら、このようにテープ長手方向でずれた各ギャップパターンGで各サーボ信号SS1〜SS5が互いにずれて形成されたとしても、本実施形態では一つのサーボ信号SS1のみを参照することでサーボバンドSB1を特定できるからである。これにより、サーボ信号書込ヘッドにオフセットしたギャップを正確に形成する必要がなく、サーボ信号書込ヘッドSWHの製造においてコストダウンを図ることができる。
また、ギャップパターンGごとにヘッドコアHCは独立しており、これらのヘッドコアHCにはそれぞれコイルCが巻回されている。そして、各コイルCに接続される各パルス発生回路SW4は、制御装置SW5(図7参照)で処理された個々のサーボバンドSB1〜SB5を区別するためのデータを記録電流パターンに変換し、この記録電流パターンを前記コイルCに供給している。
制御装置SW5は、ユーザ固有情報UIDに基づいて長手方向位置情報LWをエンコードするエンコード手段を含む。このエンコード手段は電気回路によるハードウェア処理であっても良いし、マイクロプロセッサによるソフトウェア処理であっても良い。一般に、サーボライタは、多種多様な磁気テープに対して記録を行うことから、エンコード手段がハードウェア処理である場合には、ユーザ固有情報UIDごとに回路が組まれ、記録したい磁気テープに応じて専用回路を切り替える手段を有することが好ましい。また、ソフトウェア処理である場合には、図示しないメモリに複数のユーザ固有情報UIDが記憶され、マイクロプロセッサにより磁気テープに応じて所望のユーザ固有情報UIDが選択される(切り替える)手段を有することが好ましい。これによって、1つの記録装置によって、記録されるサーボ信号のエンコード方法、磁気テープの品種等に応じて適宜、電気回路を切り替えて適切なサーボ信号のエンコードを行うことができる。
前述の通り、ユーザ固有情報UIDに基づくエンコード方法は、論理演算の他、公開鍵暗号方式や秘密鍵暗号方式が適用される。したがって、エンコードされたサーボ信号を持つ磁気テープMTは、真正なユーザ固有情報UIDに基づいてデコードするデコード手段を持つドライブのみによってアクセスできる。
なお、各電気回路から各ヘッドコアHCに供給する記録電流のタイミングは、どのように設定してもよい。例えば、各パルス発生回路SW4から各ヘッドコアHCに同期させて記録電流を供給する場合は、各サーボ信号SS1〜SS5のテープ長手方向の位置関係は各ギャップパターンGのテープ長手方向における位置関係に支配されるが、各サーボ信号SS1〜SS5がテープ長手方向においてずれて形成されたとしても前記の理由により問題はない。また、同期させない場合には、記録電流のパターンにランダムな位相差が生じるため各サーボ信号SS1〜SS5がテープ長手方向においてずれて形成される場合があるが、この場合にも前記の理由により問題はない。
ベリファイ装置は、サーボ信号が正確に記録されているか判定する装置であるが、これは前述のドライブで説明した磁気ヘッドHと同等のものが適用できる。当然ながら記録されたサーボ信号を読み取り、ユーザ固有情報UIDに基づいてデコードするデコード手段を有することは言うまでもない。この場合、デコード手段は制御装置SW5に含むようにし、回路を簡略化しても良い。
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
サーボ信号をユーザ固有情報UIDに基づいてエンコードした磁気テープMTを利用することによって、真正なユーザ固有情報UIDを持つドライブでのみサーボ信号をエンコードすることができ、カートリッジが盗まれてもデータにアクセスされることは無い。また、ユーザ固有情報UIDに基づいてエンコードやデコードする機能が無い従来のサーボライタやドライブに対して、エンコード手段やデコード手段を追加するだけで簡単にセキュリティの向上を図ることができる。多くの場合は、サーボライタやドライブの動作を制御する部分のプログラムであるファームウェアを書き換えるだけで済み、多額のコストを追加する必要が無い。
サーボ信号をユーザ固有情報UIDに基づいてエンコードした磁気テープMTを利用することによって、真正なユーザ固有情報UIDを持つドライブでのみサーボ信号をエンコードすることができ、カートリッジが盗まれてもデータにアクセスされることは無い。また、ユーザ固有情報UIDに基づいてエンコードやデコードする機能が無い従来のサーボライタやドライブに対して、エンコード手段やデコード手段を追加するだけで簡単にセキュリティの向上を図ることができる。多くの場合は、サーボライタやドライブの動作を制御する部分のプログラムであるファームウェアを書き換えるだけで済み、多額のコストを追加する必要が無い。
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施形態では、5本のハの字パターンP1〜P5の間隔を変えることで二種類のサーボパターン1,2を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図9に示すように、第一サーボパターン1を、その第一サブフレーム11におけるハの字パターンP1〜P5の間隔が等間隔になるように形成する。また、第二サーボパターン2を、その第一サブフレーム21における第1ハの字パターンP1と第5ハの字パターンP5の幅(テープ長手方向の長さ)が大きくなるように形成する。このように形成することによって、二種類のサーボパターンを作ることができるので、本実施形態と同様にサーボ信号SS1〜SS5にサーボバンド情報を埋め込むことができる。
本実施形態では、5本のハの字パターンP1〜P5の間隔を変えることで二種類のサーボパターン1,2を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、図9に示すように、第一サーボパターン1を、その第一サブフレーム11におけるハの字パターンP1〜P5の間隔が等間隔になるように形成する。また、第二サーボパターン2を、その第一サブフレーム21における第1ハの字パターンP1と第5ハの字パターンP5の幅(テープ長手方向の長さ)が大きくなるように形成する。このように形成することによって、二種類のサーボパターンを作ることができるので、本実施形態と同様にサーボ信号SS1〜SS5にサーボバンド情報を埋め込むことができる。
なお、このようにハの字パターンの幅を変えるには、記録電流を流す時間を増減することで簡単に行うことができる。また、幅の大きさは任意に設定することができ、例えば、第1ハの字パターンP1と第5ハの字パターンP5の幅を通常の幅よりも小さくするように設定してもよい。
また、サーボ信号SS1〜SS5のバーストBaとバーストBb間のインターバルINを変えることで二種類のサーボパターンを形成しても良い。
また、本実施形態では、二つのサーボ読取ヘッド31b,31cを設けたが、本発明はこれに限定されず、サーボ読取ヘッドは少なくとも一つあれば十分であり、その個数はいくつに設定してもよい。また、サーボバンド特定部とデータ解読部も、一つで十分であるが、その個数をサーボ読取ヘッドの数と同数としてもよい。図4および図5に示すデータの構造についても、これは一例であり、データ構造はこれに限定されるものではない。例えば、サーボ信号にLPOSや製造者情報等を埋め込まずに、唯一サーボバンド情報のみを埋め込んでもよい。
また、本発明の記録媒体はテープに限ることは無く、フレキシブルディスクやハードディスクに適用してもよい。さらには記録方式も光記録や光磁気記録、磁気転写やスタンパによる成形であっても構わない。そして、記録媒体の形態、記録再生方法、成形方法等に応じて、記録媒体に記録される情報を適宜選択することができる。例えば、記録媒体がディスクである場合には、長手方向位置情報LWとしてトラックアドレス情報が使われる。このトラックアドレス情報は、隣接するアドレスが1ビットしか違わないグレイコードが好ましい。当然ながら、トラックアドレス情報がユーザ固有情報UIDに基づきエンコードされてもグレイコードであることが好ましく、そのようなエンコード方法として循環的にビットシフトする方法が挙げられる。例えば、ユーザ固有情報UIDが3(10進数)であるとすると、エンコード前のトラックアドレス情報00110010を左(または右)に3ビット循環的にシフトして10010001(または01000110)という値にエンコードする。シフトするビット数は、ユーザ固有情報UIDを直接用いてもよいし、ユーザ固有情報UIDに一方向性ハッシュ関数を演算させた値を用いてもよい。
MT 磁気テープ
SH サーボ信号読取素子
SW サーボライタ
WH 記録素子
SWH サーボ信号書込ヘッド
SH サーボ信号読取素子
SW サーボライタ
WH 記録素子
SWH サーボ信号書込ヘッド
Claims (5)
- データを記録するデータ記録領域を備え、データを記録および/または再生する手段の前記データ記録領域へのアクセスを制御するためのサーボ信号がユーザ固有情報によってエンコードされて記録されていることを特徴とする記録媒体。
- 記録媒体に記録されているサーボ信号を再生するサーボ信号の再生方法であって、
ユーザ固有情報によってエンコードされた前記サーボ信号を前記記録媒体からサーボ信号再生手段によって読み出すステップA1と、読み出されたサーボ信号を前記ユーザ固有情報によってデコードするステップA2とを含むことを特徴とするサーボ信号の再生方法。 - 前記ステップA2は、サーボ信号の読み取り装置に設けられ、前記記録媒体の種類に応じて、当該記録媒体に記録されたエンコードされたサーボ信号をデコード可能な複数の電気回路によって行われ、前記サーボ信号の読み取り装置は、前記複数の電気回路を、前記記録媒体の種類に応じて切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項2に記載のサーボ信号の再生方法。
- データを再生する再生手段のトラッキングを制御するためのサーボ信号を記録媒体に記録する方法であって、前記サーボ信号をユーザ固有情報によってエンコードするステップB1と、エンコードされたサーボ信号を前記記録媒体に記録するステップB2とを含むことを特徴とするサーボ信号の記録方法。
- 前記ステップB1は、サーボ信号の記録装置に設けられ、前記記録媒体の種類に応じて、当該記録媒体に記録するサーボ信号をエンコード可能な複数の電気回路で行われ、前記サーボ信号の記録装置は、前記複数の電気回路を、前記記録媒体の種類に応じて切り替える切り替え手段を有することを特徴とする請求項4に記載のサーボ信号の記録方法。
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