JP2007519128A - マルチスタック光データ記憶媒体及び当該媒体の使用 - Google Patents
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Abstract
集束放射ビーム(10)により記録及び読み取りを行うためのマルチスタック光データ記憶媒体(15)が説明される。このビームは第1の入射面(11)を介して媒体(15)に入射し、当該媒体は、少なくとも第1の基板(1)をもつと共に、この第1の基板の少なくとも一方の側面上に、第1の情報層を有する第1の層スタック(2)と、第2の情報層を有する第2の層スタック(4)と、を具える。第2の層スタックは、第1の層スタック(2)よりも第1の入射面(11)に近い位置に存在し、第1の透明スペーサ層(3)によって第1の層スタックから隔てられる。第1の層スタック及び第2の層スタックは、各々がブルーレイディスク(BD)標準仕様に従って0.04から0.08の間の有効放射ビーム反射率Reffをもつ。第3の情報層を有する第3の層スタック(6)は、第1の入射面(11)に最も近い位置に存在し、第2の透明スペーサ層(5)によって第2の層スタック(4)から隔てられる。第3の層スタックは0.70より大きい放射ビーム透過率T3をもち、第3の情報層はリードオンリー層又はライトワンス層である。増大されたデータ容量をもつと共に、デュアルスタックBD標準仕様との互換性がある反射率値をもつマルチスタック光データ記憶媒体が実現される。
Description
本発明は、第1の入射面を介してマルチ(multi,多層)スタック光データ記憶媒体に入射する集束放射ビームにより記録及び読み取りを行うための該マルチスタック光データ記憶媒体であって、当該媒体が、少なくとも第1の基板をもつと共に、この第1の基板の少なくとも一方の側面上に、
第1の情報層を有する第1の層スタックと、
第2の情報層を有し、第1の層のスタックよりも第1の入射面に近い位置に存在し、第1の透明スペーサ層により第1の層スタックから隔てられる第2の層スタックと、を有し、
第1の層スタック及び第2の層スタックの各々が、0.04から0.08の間の有効放射ビーム反射率をもつ、マルチスタック光データ記憶媒体に関する。
第1の情報層を有する第1の層スタックと、
第2の情報層を有し、第1の層のスタックよりも第1の入射面に近い位置に存在し、第1の透明スペーサ層により第1の層スタックから隔てられる第2の層スタックと、を有し、
第1の層スタック及び第2の層スタックの各々が、0.04から0.08の間の有効放射ビーム反射率をもつ、マルチスタック光データ記憶媒体に関する。
本発明は、更に、集束放射ビームによってデュアル(dual,二層)スタック光データ記憶媒体の記録及び読み取りを行うのに適している装置におけるこのような媒体の使用にも関する。
冒頭段落に説明されたような光データ記憶媒体は、ブルーレイディスク(BD)として知られる。
光データ記憶媒体のこの新たなフォーマットは最近導入されており、デジタルバーサタイルディスク(DVD)フォーマットと比較して拡張された記憶容量及びデータレートをもつ。BDは、青色、即ち、約405nmの放射ビーム波長及び集束放射ビームの比較的高い開口数(NA)を使用する。このフォーマットについては、リードオンリー(ROM,読み取り専用)、ライトワンス(R,追記型)及びリライタブル(RW,再書き込み可能)バージョンが既にもたらされており又は今後もたらされる。
デュアルスタックBD媒体が存在し、この媒体内では、2つの情報スタックが約25μm厚さの透明スペーサ層によって隔てられて存在する。それゆえ、この媒体の容量は、シングル(single,一層)スタックバージョンと比較して2倍にされる。BD標準仕様によれば、各々のスタックの有効反射率は、約405nmの放射ビーム波長において0.04から0.08の間にあるべきである。一般に、ダブル(double,二重)スタック媒体に対して一つ又は複数のスタックを加えることは、各層の有効反射率レベルに悪影響を及ぼすことが認識されている。例えば、これらのスタックでリライタブル層として使用される相変化材料は、上記の放射ビーム波長において低い透過率値及び反射率値を示し、このことは、追加のスタックを加えることだけでなく、当該規格の反射率値に準拠することをも不可能にする。
しかしながら、より容量の大きい媒体の需要があることは予知され得る。
本発明の目的は、増大されたデータ容量をもつと共に、デュアルスタックBD標準仕様との互換性がある反射率値をもつ冒頭段落に説明されたタイプのマルチスタック光データ記憶媒体を提供することにある。
この目的は、第3の情報層を有する第3の層スタックが、第1の入射面に最も近い位置に存在し、第2の透明スペーサ層によって第2の層スタックから隔てられており、第3の層スタックが0.70より大きい放射ビーム透過率T3をもち、第3の情報層がリードオンリー層及びライトワンス層からなるグループから選択されるタイプである本発明によるマルチスタック光データ記憶媒体によって達成される。
本出願人は、第1の層スタック及び第2の層スタックの光学特性及び熱特性を大幅に変更することなく、リードオンリースタック又はライトワンススタックが、デュアル層BDディスクに安全に加えられ得ることを認識している。BD規格によれば、デュアルスタックディスクの第1の層スタック及び第2の層スタックの両方の有効反射率は、0.04から0.08の間にあるべきである。第3の層スタックが第2の層スタックと例えばディスクカバーからなる入射面との間に置かれるように、このようなデュアルスタックディスクに第3の層スタックが加えられる場合、第3の層スタックの透過率に依存することの他に、第1の層スタック及び第2の層スタックの有効反射率の境界は、図3に実線33及び実線34で示されるようにシフトする。図から分かるように、第3の層スタックの0.70乃至1.00の透過率の範囲において、第1の層スタック及び第2の層スタックの有効反射率は、ブルーレイディスク仕様(v.1.0)により規定される反射率の範囲になお入ることができる。放射ビーム透過率T3が0.75,0.80又は0.85さえ上回る場合が有利であり、この場合、0.04から0.08の間の第1の層スタック及び第2の層スタックのより広い反射率範囲が可能である。
ある実施形態では、第1の情報層及び第2の情報層がリライタブル層である。膨大な量の情報を取り扱うためにより多くの容量を必要とするアプリケーションの中には、単に当該情報の一部しか変えられる必要がないものもある。このようなアプリケーションの実例は、ホームビデオ編集、スタジオリメイク、「ブックマーク」のような追加の特徴を付加すること、又はビデオゲームなどである。ユーザが編集することを許可されない情報を含むゾーンをもつデータ記憶媒体のアプリケーションも知られている。従って、本発明による第3のスタックは非常に有用であり、その一方で、デュアルスタック媒体との後方互換性も保証される。このようなトリ(プル)(tri(ple),三層)スタック媒体は、デュアルスタックBD媒体に適しているレコーダ/プレーヤにおいて使用可能である。但し、このようなレコーダは第1の層スタック及び第2の層スタックを記録し読み取ることが専ら可能にされるけれども、これらのスタックは、デュアルスタックBD規格の範囲に完全に入る反射値をもつ。第3の層スタックにアクセスするために、レコーダ/プレーヤの変更が必要とされる。ある有利な場合には、この変更がレコーダ/プレーヤのファームウェアに限定されてもよく、この変更はエンドユーザによって実施され得る。
誘電材料を有する反射層が第3の情報層と隣り合って存在する場合が有利である。このような材料により、適正な反射率値と組み合わされた高い透過率値が達成され得る。
他の実施形態では、第3の情報層がリードオンリー層であり、第3の層スタックが0.86から0.91の間の放射ビーム透過率をもつ。図2から分かるように、例えば、(ZnS)80(SiO2)20からなる誘電反射層の厚さに依存して、0.83乃至0.95の範囲で変化する透過率をもつ第3のスタックが可能である。0.86から0.91の間の範囲のみを使用する場合、媒体の全てのスタックの有効反射率が0.04乃至0.08の範囲に入るトリプルスタックBD媒体が実現される。
他の実施形態では、第3の情報層がライトワンス層であり、第3の層スタックが0.81から0.84の間の放射ビーム透過率をもつ。図4から分かるように、例えば、酸化シリコン(SiO2)からなる誘電反射層の厚さに依存して、0.80から0.84の範囲で変化する透過率をもつ第3のスタックが可能である。0.81から0.84の間の範囲のみを使用する場合、媒体の全てのスタックの有効反射率が0.04から0.08の範囲に入るトリプルスタックBD媒体が実現され得る。
光データ記憶媒体の両面(dual sided)実施形態では、第2の入射面を介して、第1のスタック、第2のスタック及び第3のスタックとそれぞれ同じである上記媒体の第4のスタック、第5のスタック及び第6のスタックに入射する集束放射ビームにより記録及び読み取りを行うための第2の放射ビーム入射面が、第1の入射面とは反対側に存在する。この実施形態は、先行して説明された片面(single-sided)実施形態と比較して二倍の容量をもつという利点を有する。
片面デュアルスタック光データ記憶媒体の最大データ容量は、例えば、通常の光記録の原理が利用される場合、BDについては54GB(ギガバイト)に制限される。一つのディスクに追加の特徴を含むBDフォーマットにおける高精細映画の2つのバージョン、例えば、アメリカ合衆国で配給される映画に対して一般に行われるフルスクリーンバージョン及びワイドスクリーンバージョンを記憶するためには、54GBの記憶容量では不十分な可能性がある。従って、更に50%分の容量を増大する、即ち81GBをもつ互換性のある片面トリプルスタック光記録媒体が提案される。光記録媒体の互換性のある両面トリプルスタックの実施形態では、この容量は再び二倍に増大されて162GBになる。
前述されたように、デュアルスタックBD仕様との互換性がある光データ記憶媒体については、各スタックの有効反射率は、約405nmの放射ビーム波長において0.04から0.08の範囲にわたる。但し、将来のフォーマットについては他の波長が使用されてもよい。
本発明は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。
図1Aでは、集束放射ビーム10により記録及び読み取りを行うための知られるBDマルチスタック光データ記憶媒体15、即ち、ディスクが示される。放射ビーム10は、第1の放射ビームの入射面11を介して媒体15に入射する。この媒体は、少なくとも第1の基板1をもつと共に、この第1の基板1の少なくとも一方の側面上に、第1の情報層を有する第1の層スタック2と、第2の情報層を有する第2の層スタック4と、を具える。第2の層スタック4は、第1の層スタック2よりも第1の放射ビームの入射面に近い位置に存在する。第2の層スタックは、第1の透明スペーサ層3によって第1の層スタックから隔てられている。第1の情報層及び第2の情報層はリライタブル層である。第1の層スタック及び第2の層スタックは、各々が0.04から0.08の間の有効放射ビーム反射率をもつ。
図1Bでは、本発明によれば、第3の情報層を有する第3の層スタック6が、第1の入射面に最も近い位置に存在する。この図の第1の層スタック及び第2の層スタックは、図1Aで説明された各スタックと同じものである。第3の層スタックは、第2の透明スペーサ層5によって第2の層スタックから隔てられており、0.70より大きい放射ビーム透過率をもつ。第3の情報層は、リードオンリー層及びライトワンス層からなるタイプのグループから選択されるタイプである。図1Bの実施形態は以下により詳細に説明される。
基板1は、第1の層スタック2の側面においてその表面にサーボプリグルーブ即ち案内溝のパターンをもち、ポリカーボネート(n=1.6)から製作され、1.1mmの厚さをもつ。サーボプリグルーブは、記録時及び/又は読出し時に集束放射ビーム10を案内するために使用される。第1の層スタック2はリライタブルスタックであり、スパッタリングにより堆積され厚さ43nmをもつ(ZnS)80(SiO2)20(n=2.3)でできている第1の誘電層と、スパッタリングにより堆積され厚さ11nmをもつ相変化型GeInSbTe合金でできているリライタブル記録層と、スパッタリングにより堆積され厚さ9nmをもつ(ZnS)80(SiO2)20(n=2.3)でできている第2の誘電層と、スパッタリングで堆積され厚さ120nmをもつ銀(Ag)でできている反射層と、をこの順序で有している。レーザビームは、ディスク基板1に隣り合うスタック側面とは対向する第1の誘電層の側面からリライタブルスタック2に入射する。第1の透明スペーサ層3は、20乃至30μmの範囲の厚さ、この場合25μmをもつ感圧性接着剤(PSA)又はUV硬化可能な樹脂でできている。第2の層スタック4は、スパッタリングにより堆積され厚さ42nmをもつ(ZnS)80(SiO2)20でできている第1の誘電層と、スパッタリングにより堆積され厚さ6nmをもつ相変化型GeInSbTe合金(結晶体:n=1.5;k=3.45)でできているリライタブル記録層と、スパッタリングにより堆積され厚さ9nmをもつ(ZnS)80(SiO2)20でできている第2の誘電層と、スパッタリングにより堆積され厚さ10nmをもつ銀(Ag)でできている半透明反射層と、スパッタリングにより堆積され厚さ25nmをもつ(ZnS)80(SiO2)20でできている第3の誘電層と、をこの順序で有している。レーザビームは、第1の透明スペーサ層3に隣り合うスタック側面とは対向する第1の誘電層の側面からリライタブルスタック4に入射する。スペーサ層3は、第2の層スタック4の側面においてその表面にサーボプリグルーブ即ち案内溝をもつ。
第3の層スタックは、第3の情報層に隣り合う厚さ27nmをもつ(ZnS)80(SiO2)20でできている誘電反射層を有し、この場合、スペーサ層5の表面に複数のエンボス加工されたピットを有している。
上記に記載された光パラメータn及びkは、放射ビーム波長であるλ=405nmに対するものである。計算された有効反射率及び透過率は下記である。
第1の層スタック2及び第2の層スタック4:
両方の層の有効反射率はBD規格に完全に準拠する:
0.04<Reff<0.08
第3の層スタック6:
有効反射率(Reff)=0.078
透過率T3=0.869
第1の層スタック2及び第2の層スタック4:
両方の層の有効反射率はBD規格に完全に準拠する:
0.04<Reff<0.08
第3の層スタック6:
有効反射率(Reff)=0.078
透過率T3=0.869
代替例として、第3の層スタック6は、例えば、各グルーブ間に約40乃至80nmの適切な厚さをもつ放射ビーム波長を感知することができるシアニン染料、アゾ染料などでできているライトワンス型の第3の情報層を有してもよい。上記の染料は、例えばスピンコーティングによって塗付され得る。38nmの厚さをもつ酸化シリコン(SiO2)でできている誘電反射層が、スペーサ層5の側面の第3の情報層と隣り合って存在し、例えばスパッタリングによって堆積されてもよい。スペーサ層5は、第3の層スタック6の側面においてその表面にサーボプリグルーブ即ち案内溝のパターンをもつ。この実施形態の場合、以下の反射率値及び透過率値が、第3の層スタックについて達成される。
第3の層スタック6:
有効反射率(Reff)=0.0737
透過率T3=0.8146
第3の層スタック6:
有効反射率(Reff)=0.0737
透過率T3=0.8146
図2では、誘電反射層を備えるBD−ROMスタックの計算された光パラメータ有効反射率Reff及び透過率Tが、誘電反射層の厚さtdielの関数として示される。この誘電層は(ZnS)80(SiO2)20でできている。BD−ROMスタックは、(マルチレイヤディスクなどのスペーサ層又はディスク基板であり得る)プラスチック製の層にピットをエンボス加工し又は複製し、更に、十分な反射率を得るために、例えば誘電ミラーを加えることによって、製作されることができる。図から分かるように、このようなスタックの透過率Tは、0.83乃至0.95の範囲において変化する。ブルーレイディスク(BD)標準仕様によれば、デュアルスタックディスクの第1の層スタック及び第2の層スタックの双方の有効反射率は、0.04から0.08の間にあるべきである。この範囲は、図3において破線31及び破線32でそれぞれ示される。第3のBD−ROMスタックが、第2のスタックとディスクカバー9との間に置かれて(図1B参照)、このようなデュアルスタックディスクに加えられる場合、第3のROMスタックの透過率に依存することの他に、図3に実線33及び実線34で示されるように第1のスタック及び第2のスタックの有効反射率の境界がシフトする。図から分かるように、第3のスタックの70%乃至100%の透過率の範囲において、第1のスタック及び第2のスタックの有効反射率は、ブルーレイディスク標準仕様(v.1.0)により規定される反射率の範囲になおとどまることができる。
図3では、第3の(BD−ROM)スタックの透過率T3に対する有効反射率Reffの境界が示される。破線31及び破線32は、ブルーレイディスク規格v.1.0に従うデュアル層のBD媒体の可能な有効反射率の境界を示す。実線33及び実線34は、図1Bに示されるBD媒体にBD−ROMスタックを加えることによってもたらされる反射率の境界におけるシフトを示す。実線35は、第3のBD−ROMスタックの有効反射率Reffに関する可能な解決策をその透過率T3の関数として表わす。この図面から分かるように、BD−ROMスタックの反射率は、0.04から0.08の範囲に入るようにされ得る。それゆえ、この実施形態では、第1の層スタック及び第2の層スタックが、例えばリライタブルタイプであり、第3の層スタックがリードオンリータイプである場合に、トリプルスタックBDが製作され得ることが示される。更に、ディスクにおける全てのスタックのReffが0.04から0.08の範囲に入ることも実証された。
図4では、誘電反射層を備えるBD−Rスタックの計算された光パラメータ有効反射率Reff,透過率T及び光コントラストCが、誘電反射層の厚さtdielの関数として示される。この誘電層は酸化シリコン(SiO2)でできている。図4から分かるように、このようなスタックの透過率Tは0.80乃至0.84の範囲において変化する。ブルーレイディスク(BD)規格によれば、デュアルスタックディスクの第1の層スタック及び第2の層スタックの双方の有効反射率は、0.04から0.08の間にあるべきである。この範囲は図5に破線51及び破線52でそれぞれ示される。第3のBD−Rスタックが、第2のスタックとディスクカバー9との間に置かれて(図1B参照)、このようなデュアルスタックディスクに加えられる場合、第3のBD−Rスタックの透過率に依存することの他に、第1のスタック及び第2のスタックの有効反射率の境界は、図5に実線53及び実線54で示されるようにシフトする。図から分かるように、第3のスタックの0.70乃至1.00の透過率の範囲において、第1のスタック及び第2のスタックの有効反射率は、ブルーレイディスク標準仕様(v.1.0)によって規定される反射率の範囲内になおとどまることができる。
図5では、第3の(BD−R)スタックの透過率T3に対する有効反射率Reffの境界が示される。破線51及び破線52は、ブルーレイディスク規格v.1.0に準拠するデュアル層のBD媒体の許容された有効反射率の境界を示す。実線53及び実線54は、図1Bに示されるようにBD媒体に第3のBD−Rスタック6を加えることによってもたらされる反射率の境界におけるシフトを示す。実線55は、第3の(BD−R)スタックの有効反射率Reffに関する可能な解決策を、その透過率T3の関数として表わす。この図から分かるように、BD−Rスタックの反射率は0.04から0.08の範囲に入るようにされ得る。それゆえ、この実施形態では、第1の層スタック及び第2の層スタックが、例えばリライタブルタイプであり、第3の層スタックがライトワンスタイプであるトリプルスタックブルーレイディスクが製作され得ることが示される。更に、ディスクにおける全てのスタックの有効反射率が0.04から0.08の範囲に入ることも実証された。
上記に説明された実施形態が本発明を限定するものというよりむしろ例証するものであり、当業者であれば、添付された請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替えの実施形態を案出することが可能であることに留意されるべきである。請求項において、括弧に配されるいかなる参照符号も、請求項の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。動詞「有する(comprising)」は、請求項に記載されたもの以外の構成要素又はステップの存在を除外するものではない。構成要素に先行する冠詞「a」又は「an」は、このような構成要素が複数存在することを除外するものではない。或る手段が互いに異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に用いられることはできないということを示すものではない。
本発明によれば、集束放射ビームにより記録及び読み取りを行うためのマルチスタック光データ記憶媒体が説明される。このビームは第1の入射面を介して媒体に入射し、該媒体が、少なくとも第1の基板をもつと共に、この第1の基板の少なくとも一方の側面上に、第1の情報層を有する第1の層スタックと、第2の情報層を有する第2の層スタックと、を具える。第2の層スタックは、第1の層スタックよりも第1の入射面に近い位置に存在し、第1の透明スペーサ層によって第1の層スタックから隔てられる。第1の層スタック及び第2の層スタックは、それぞれが、ブルーレイディスク(BD)標準仕様に従って0.04から0.08の間の有効放射ビーム反射率Reffをもつ。第3の情報層をもつ第3の層スタックは、第1の入射面に最も近い位置に存在し、第2の透明スペーサ層によって第2の層スタックから隔てられる。第3の層スタックは0.70より大きい放射ビーム透過率T3をもち、第3の情報層はリードオンリー層又はライトワンス層である。増大されたデータ容量をもつと共に、デュアルスタックBD標準仕様との互換性がある反射率値をもつマルチスタック光データ記憶媒体が実現される。
Claims (7)
- 第1の入射面を介してマルチスタック光データ記憶媒体に入射する集束放射ビームにより記録及び読み取りを行うための該マルチスタック光データ記憶媒体であって、当該媒体が、少なくとも第1の基板をもつと共に、前記第1の基板の少なくとも一方の側面上に、
第1の情報層を有する第1の層スタックと、
第2の情報層を有し、前記第1の層スタックよりも前記第1の入射面に近い位置に存在し、第1の透明スペーサ層によって前記第1の層スタックから隔てられる第2の層スタックと、を有し、
前記第1の層スタック及び前記第2の層スタックの各々が、0.04から0.08の間の有効放射ビーム反射率Reffをもつ、マルチスタック光データ記憶媒体において、
第3の情報層を有する第3の層スタックが、前記第1の入射面に最も近い位置に存在し、第2の透明スペーサ層によって前記第2の層スタックから隔てられており、前記第3の層スタックが0.70より大きい放射ビーム透過率T3をもち、前記第3の情報層がリードオンリー層及びライトワンス層からなるタイプのグループから選択されるタイプであることを特徴とするマルチスタック光データ記憶媒体。 - 前記第1の情報層及び前記第2の情報層の少なくとも一つがリライタブル層である、請求項1に記載のマルチスタック光データ記憶媒体。
- 誘電材料を有する反射層が前記第3の情報層と隣り合って存在する、請求項1又は2に記載のマルチスタック光データ記憶媒体。
- 前記第3の情報層がリードオンリー層であり、前記第3の層スタックが0.86から0.91の間の放射ビーム透過率T3をもつ、請求項1乃至3の何れか一項に記載のマルチスタック光データ記憶媒体。
- 前記第3の情報層がライトワンス層であり、前記第3の層スタックが0.81から0.84の間の放射ビーム透過率T3をもつ、請求項1乃至3の何れか一項に記載のマルチスタック光データ記憶媒体。
- 第2の放射ビーム入射面を介して、前記第1のスタック、前記第2のスタック及び前記第3のスタックと各々同一である前記媒体の第4のスタック、第5のスタック及び第6のスタックに入射する集束放射ビームにより記録及び読み取りを行うための前記第2の放射ビーム入射面が、前記第1の入射面とは反対側に存在する、請求項1乃至5の何れか一項に記載のマルチスタック光データ記憶媒体。
- 集束放射ビームによってデュアルスタック光データ記憶媒体の記録及び読み取りを行うのに適している装置における請求項1乃至6の何れか一項に記載のマルチスタック光データ記憶媒体の使用であって、前記媒体において第1の層スタック及び第2の層スタックの各々が、0.04から0.08の間の有効放射ビーム反射率Reffをもつ使用。
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