JP2006528818A - ハイブリッド追記型光学式記録担体 - Google Patents

Abstract

本発明は、ＳＡ−ＣＤディスクの全内容のバックアップを取るよう使用され得る追記型記光学式記録担体に係る。提案された記録担体は、第１の透明な基板層、高データ記憶容量を有する有機色素材料を有する第１の半透明な追記型情報層、第２の透明な基板層、第１の基板層より低いデータ記憶容量を有する有機色素材料を有する第２の追記型情報層、及びカバー層を有する。

Description

本発明は、集束放射線ビームを用いて情報を記録する２つの異なる種類の追記型情報層を有する追記型光学式記録担体に係る。

異なる読出しシステムと互換性がある２つの情報層を有するハイブリッド光学式ＲＯＭディスクは、米国特許第６，４３４，１０７号明細書（特許文献１）において開示される。２つの情報層を有するハイブリッド・スーパーオーディオＣＤ（ＳＡ−ＣＤ）は、スーパーオーディオＣＤシステムの記載のパート１物理的性質において説明される。かかるＳＡ−ＣＤの第１の情報層は、１．２ｍｍの深さで位置付けられ、従来のＣＤ音声データを有する。この情報層は、約７８０ｎｍの波長λ及び０．４５の開口数ＮＡを使用して従来のＣＤ再生機によって読み込まれ得る。第２の情報層は、０．６ｍｍの深さで位置付けられる。この第２の半透明な情報層は、高密度（ＨＤ）層であり、スーパーオーディオの品質における音声データを有する。この高密度情報層は、約６５０ｎｍの波長λ及び０．６の開口数ＮＡを使用するＤＶＤ状の光学を使用して読み込まれる。
米国特許第６，４３４，１０７号明細書

現在、かかるＳＡ−ＣＤの全内容のバックアップを取るよう使用され得る入手可能な追記型媒体はない。従って、本発明は、かかる記録可能な光学式記録担体を与えることを目的とする。

この目的は、請求項１に記載される通りの追記型光学式記録担体によって本発明に従って達成される。該記録担体は、
− 第１の透明な基板層、
− 高データ記憶容量を有する有機色素材料を有する第１の半透明な追記型情報層、
− 第２の透明な基板層、
− 前出の第１の情報層より低い記憶容量密度を有する有機色素材料を有する第２の追記型情報層、及び、
− カバー層、
を有する。

本発明は、低いデータ密度（データ記憶容量）を有する従来のＣＤ−Ｒ情報層を高データ密度を有する半透明のＤＶＤ＋Ｒ情報層と組み合わせるという考えに基づく。この組み合わせによって、追記型光学式記録担体は得られ、ハイブリッドＣＤ／ＤＶＤディスクの全内容のバックアップを格納することが原理上できる。かかるハイブリッド光学式ディスクは、適切な適温を有するコンビ・レコーダ（ＣＤ／ＤＶＤレコーダ）において記録され得る。

本発明の望ましい実施例は従属請求項において定義付けられる。望ましくは、第１の情報層は、二層ＤＶＤ+ＲディスクにおいてＬ０層として使用される情報層である。二層光学式データ記憶媒体に対して使用されるべき適切な層は、国際特許出願ＰＣＴ／ＩＢ０３／０００９０（ＰＨＮＬ０３００４３）及びＰＣＴ／ＩＢ０３／０１３７７（ＰＨＮＬ０３０３１０）において説明されている。これらの文献において与えられたＬ０層に関する全ての説明は、ここに参照として盛り込まれる。

これらの文献において説明される通りの第１の情報層の望ましい実施例は、請求項３乃至６において定義付けられる。第１の望ましい実施例によれば、第１の情報層は、第１の波長λ_１で第１の複素屈折率

、第２の波長λ_２で第２の複素屈折率

、厚さｄ、前出の第１の波長λ_１で光の反射値Ｒ_１、及び、前出の第２の波長λ_２で光伝送値Ｔ_２を有する。以下の条件、

、ｋ１＜０．３、ｋ２＜０．１、及び、ｄが

の範囲にあることを満たす。式中、λ_１は、第１の情報層において情報を記録するよう使用される放射ビームの波長であり、λ_２は、第２の情報層において情報を記録するよう使用される放射ビームの波長である。

第２の情報層から少なくとも５８％の第２の情報層の記録及び読出しに対して使用される前出の第２の波長λ_２で反射率Ｒ_２を達成するよう、第１の情報層は、第２の情報層の記録及び読出しに対して使用される第２の波長λ_２で非常に透過的にされる。

望ましくは第１の情報層の透過率Ｔ_２は、λ_２＝７８０ｎｍである第２の波長で少なくとも７６％であるよう選択され、望ましくは、第２の情報層上での記録に対して使用される。請求項３に定義付けられたパラメータの選択によって、望ましくは７８０ｎｍである第２の波長での十分に高い透過率、及び、望ましくは６５０ｎｍである第１の波長での十分に高い反射率は得られ、同時に、情報層は容易に作られ得る。この考えの更なる実施例は、上述された国際特許出願ＰＣＴ／ＩＢ０３／０１３７７において説明され、該更なる実施例は参照としてここに盛り込まれる。

溝部分の厚さｄ_ＲＧの望ましい値は、請求項５において定義付けられる。望ましくは、非金属反射層は、第１の情報層に近接して与えられ、追加的な反射層は、ＳｉＯ_２，ＳｉＣ，ＺｎＳ，ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（８０：２０）等の誘電材料又はＳｉ等の半導体材料を有し、

の範囲における厚さｄ_Ｔを有する。

原理上、第１の情報層として無色素追記型情報層を使用することが可能である。しかしながら、色素の使用は、第２の（ＣＤ−Ｒ）情報層上に記録するよう使用される波長での高密度記録色素の非常に高い固有の透明性、という重要な有利点を有する。更なる一実施例では、第１及び大の基板層は、０．５５ｍｍ乃至０．６５ｍｍの範囲、特には０．５７ｍｍ乃至０．６３ｍｍの範囲において、望ましくは約０．６ｍｍである厚さを有する。

既に記述された通り、追加的な半透明の反射層は、更なる一実施例において第１の情報層と第２の情報層との間に与えられる。この追加的な反射層は、ＳｉＯ_２又はＳｉＣで作られた誘電（非金属）鏡層、又はＡｇ等で作られた金属鏡層のいずれかであり得る。更には、半透明の反射層は１つより多い層で作られ得、例えば、第１の情報層で記録／読出しに対して使用される波長（望ましくはλ_１＝６５０ｎｍ）での反射、及び、第１の情報層での記録／読出しに対して使用される透過率（望ましくはλ_２＝７８０ｎｍ）を微調整するよう、誘電鏡の原則を使用する。

ＳＡ−ＣＤの全内容のバックアップを取る上述された使用の他に、本発明に従った記録担体は、読込み専用のＳＡ−ＣＤを作ることは非常に高額になるため、少容量のＳＡ−ＣＤが流通する可能性を与える。故に、ＳＡ−ＣＤ−ＲＯＭディスクの代わりに追記型記録担体は、同量の情報を記録され得、より容易で安価となる。

更には、本発明に従った記録担体は、ＲＯＭディスクの製造工程におけるオーサリングに対して使用され得る。音声内容等のディスクの大量生産の開始前に、常に第１のテスト・ディスクでディスクが適切に作動するか否か、例えば内容が正しいか、及びディスクが優れた再生を与えるか等を確認する。これにはとりわけスタンパー製作、ディスク成形等を有する完全な製造工程が要求されるため、多少高価な手順となる。追記型記録担体上でディスクの内容のテスト記録を行うほうが、より早く且つ安価である。本発明に従った記録担体は、故に、ＳＡ−ＣＤディスクのオーサリング工程において使用され得る。

本発明はこれより、図面を参照してより詳細に説明される。

図１中、本発明に従った記録担体の第１の実施例の概略的レイアウトが図示される。波長λを有する記録／読出しレーザビームＬが入射する側からみて、記録担体は以下の層、
− 例えば約０．６ｍｍの厚さを有する第１透明な基板層、
− 高いデータ密度を有し、ＤＶＤ＋Ｒにおける情報層に対して使用される有機色素材料を有し、例えば約８０ｎｍの厚さを有する、第１の少なくとも半透明な追記型情報層２、
− 接着層３、
− 例えば約０．６ｍｍの厚さを有する第２の透明な基板層４、
− ＣＤ−Ｒディスクの情報層において使用される有機色素材料を有し、第１の情報層２より低いデータ密度を有し、例えば約１５０ｎｍの厚さを有する、第２の情報層５、及び、
− カバー層６、
を有する。

情報層２，５は、簡略性のために図１中には図示されない誘電層、鏡層又は反射層等の更なる層も一般的には有する適切な記録スタックを代表するものとして図示されている、ことが留意されるべきである。

第２の情報層５の位置は、２つの基板層１と４、及び接着層３の合計の光学的厚さによって確定される。即ち、第２の情報層５の位置は、光学的厚さｎ_１ｄ_１＋ｎ_４ｄ_４＋ｎ_３ｄ_３によって確定される。式中、ｎは、第２の波長λ_２（例えば７８０ｎｍ）での複素屈折率である

の実数部を示し、ｄは厚さを示す。特定の一実施例では、第２の情報層５の位置は、１．８６±０．１の光学的深さにあり、その結果、従来のＣＤ（ＣＤ基板の厚さ１．２ｍｍ、ＣＤ基板の屈折率１．５５）における光学的深さと同一である第２の情報層５の光学的厚さをもたらす。光学的厚さｎ×ｄは、ここで関連する。即ち、第１の情報層２に対してこれは、ＣＤ：ｄ×ｎ＝１．２ｍｍ×１．５５に類似するべきである。上述の計算によって、スペーサ層、接着層、及び基板層の場合によっては異なる屈折率に起因する第２の情報層の物理的深さを修正することができる。

第１の情報層２におけるデータの読出し及び記録に対して、レーザビームＬは、ＤＶＤ＋Ｒ技術において使用される通りの約６５０ｎｍの波長λ_１を望ましくは有して使用される一方、第２の情報層５におけるデータの読出し及び記録に対して、レーザビームＬは、ＣＤ−Ｒ技術において使用される通りの約７８０ｎｍの波長λ_２を望ましくは有して使用される。夫々の波長での情報層２及び５の反射レベルは、夫々少なくとも１５％及び５８％であるべきである。第２の情報層５に対してこれを達成するには、第１の情報層２が、第２の情報層５上でのデータの記録／読出しに対して使用される第２の波長λ２、即ち７８０ｎｍで高い伝送値を有さなければならない、ことを意味する。従って望ましい一実施例において色素材料は、複素屈折率である

の実数部分ｎ_６５０が少なくとも２．０であるよう、また、複素屈折率である

の虚数部分ｋ_６５０が第１の波長λ_１で少なくとも０．３より小さくあるよう、及び、複素屈折率である

の虚数部分ｋ_７８０が第２の波長λ_２で少なくとも０．１より小さくあるよう、選択される。

更には、第１の情報記録層２の厚さに対して、第１の記録層に隣接する非金属半透明反射層の場合は、

を、第１の情報層に隣接する薄い金属半透明反射層の場合は、

を有することが有利である、と示されている。式中、λ１は、第１の情報層２のデータの記録／読出しに対して使用され、故に例えば６５０ｎｍである。

本発明に従った記録担体の一実施例の一部分は、図２中に概略的に図示される。この実施例において、少なくとも半透明な反射層７は、第１の情報層２と第２の基板層４との間に与えられ、前出の第１の情報層２と前出の反射層７は記録スタックを形成し、反射／伝送波長調整、化学安定性等の目的に対し追加的な層（図示せず）を場合によっては有し得る。図示されない接着層３が与えられるが、また、特定の実施例においては完全に省略され得る、ことが留意されるべきである。更には、基板層１並びに第１の情報層２及び追加的反射層７の溝構造が図示される。示される通り、第１の基板層１は、深さｇを有する案内溝を有し、第１の情報層２は、溝間の部分における厚さｄ_ＲＬより大きい溝部分における第１の厚さｄ_ＲＧである異なる厚さを有する。対照的に、追加的な反射層７は、略一定の厚さｄ_Ｔを有する。第１の情報層２の読出し／記録に対して使用される波長λ_１で望ましい信号を得るよう、溝の深さに対する望ましい選択は、詳細にわたるスタック設計に依存して、（λ_１／６５０）×５０ｎｍ＜ｇ＜（λ_１／６５０）×１８０ｎｍであるようにされる。

更には、厚さに対する望ましい値は、ｄ_ＲＧに対して、前出の第１の情報層の厚さｄ_ＲＧが、条件

を満たすようにされる。溝間の部分の厚さｄ_ＲＬは、

の範囲にあるべきである一方、反射層７の厚さｄ_Ｔは、

の範囲にあるべきである。溝の深さｇに対する特定の値は、５０ｎｍ＜ｇ＜１８０ｎｍである。特定の一実施例の実際の模範値は、ｇ＝８０ｎｍ，ｄ_Ｔ＝６０ｎｍ，ｄ_ＲＬ＝３２ｎｍ，ｄ_ＲＧ＝８０ｎｍである。

図３は、第１の情報層２及び反射層７を有する第１の情報記録スタックに対して使用される典型的な色素材料の光学定数ｎ，ｋを図示する。示される通り、第２の情報層の記録／読出しに対して使用される波長λ＝７８０ｎｍでは、ｎは約２．０であり、ｋは約０である一方、第１の情報層２の記録／読出しに対して使用される波長λ＝６５５ｎｍでは、ｎは約２．４であり、ｋは約０．１である。

異なる材料が、反射層７に対して使用され得る。特には追加的なＳｉＯ_２誘電反射層、及び追加的なＳｉＣ誘電反射層及び追加的なＡｇ金属反射層である異なる材料に対する追加的な反射層７を有する第１の情報層２の波長７８０ｎｍでの透過率は、反射層の厚さに依存して、夫々図４乃至図６に図示される。これらのダイアグラムの使用によって、適切な厚さは、透過率が所望の範囲内にあるよう選択され得る。

本発明は、読込み専用のハイブリッドＳＡ−ＣＤの全内容のバックアップを取るよう使用され得る追記型光学式記録担体を与える。更には、少容量のハイブリッドＳＡ−ＣＤが本発明に従った記録担体の使用によって与えられ得る。又更には、かかる記録担体は、ハイブリッド読込み専用ＳＡ−ＣＤのオーサリング工程において使用され得る。

本発明に従った光学式記録担体の概略的レイアウト図である。 本発明に従った記録担体の他の実施例の一部分の概略的レイアウト図である。 第１の情報層に対して使用される典型的な色素の光学定数を図示する。 ７８０ｎｍでのＳｉＯ_２の誘電鏡層を有する第１の情報層の透過率を図示する。 ７８０ｎｍでのＳｉＣ誘電鏡層を有する第１の情報層の透過率を図示する。 ７８０ｎｍでのＡｇ金属鏡層を有する第１の情報層の透過率を図示する。

Claims (9)

1. 追記型光学式記録担体であって、
   第１の透明な基板層と、
   高データ記憶容量を有する有機色素材料を有する第１の半透明な追記型情報層と、
   第２の透明な基板層と、
   前記第１の基板層より低いデータ記憶容量を有する有機色素材料を有する第２の追記型情報層と、
   カバー層と、
   を有する記録担体。
2. 前記第１の情報層は、二層ＤＶＤ＋ＲディスクにおいてＬ０層として使用される情報層である、
   請求項１記載の記録担体。
3. 前記第１の情報層は、
   第１の波長λ_１で第１の複素屈折率
   

   

   と、
   第２の波長λ_２で第２の複素屈折率
   

   

   と、
   厚さｄと、前記第１の波長λ_１で光の反射値Ｒ_１と、前記第２の波長λ_２で光伝送値Ｔ_２と、
   を有し、
   以下の条件、
   

   

   、
   

   

   、及び、ｄが、
   

   

   の範囲にあることを満たし、
   λ_１は、前記第１の情報層において情報を記録するよう使用される放射線ビームの波長であり、
   λ_２は、前記第２の情報層において情報を記録するよう使用される放射線ビームの波長である、
   請求項１又は２記載の記録担体。
4. 前記第１の基板層は、深さｇを有する案内溝を有し、前記案内溝は、前記第１の情報層に近接する基板層の側方にあり、
   前記第１の情報層は、情報を記録するよう使用される放射ビームの波長λで複素屈折率、
   

   

   と、前記溝部分における厚さｄ_ＲＧと、前記溝の間の部分における厚さｄ_ＲＬとを有し、前記溝の深さｇは、ｎｍで表されるλを有して（λ／６５０）×５０ｎｍ＜ｇ＜（λ／６５０）×１８０ｎｍの範囲にある、
   請求項１記載の記録担体。
5. 前記第１の情報層の厚さｄ_ＲＧは、条件、
   

   

   を満たす、
   請求項４記載の記録担体。
6. 前記第１の波長λ_１は、約６５０ｎｍであり、
   前記第２の波長λ_２は、約７８０ｎｍである、
   請求項３又は４記載の記録担体。
7. 前記第２の情報層は、ＣＤ−Ｒディスクにおいて使用される情報層である、
   請求項１記載の記録担体。
8. 前記第１位及び第２の基板層は、０．５５乃至０．６５ｎｍの範囲にある厚さを有し、特には略０．６ｎｍである、
   請求項１記載の記録担体。
9. 前記第１の情報層と前記第２の基板層との間に、特にはＳｉＯ_２又はＳｉＣで作られた誘電鏡層、あるいはＡｇで作られた金属鏡層である追加的な半透明の反射層を更に有する、
   請求項１記載の記録担体。

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