JP2007525783A

JP2007525783A - 電子ブック用の複数螺旋複合型ディスク

Info

Publication number: JP2007525783A
Application number: JP2007500337A
Authority: JP
Inventors: エルメインデルス，エルウィン; メイリトスキイ，アンドレイ
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2007-09-06
Also published as: WO2005086145A1; EP1721314A1; CA2557292A1; CN1922664A; TW200532677A; KR20070005602A; US20070147220A1

Abstract

本発明は、少なくとも２つの合同な隣接する螺旋を備える複合型情報層を有する光ディスク（10）であって、隣接する螺旋の第１螺旋（12）が読み出し専用データを収容するＲＯＭ部分を有し、隣接する螺旋の第２螺旋（14）が記録時のトラッキング目的で設けられたプリグルーブを有する記録可能部分を有する光ディスクに関する。ＲＯＭ部分及び記録可能部分は少なくとも部分的に互いに隣接して配置され、それにより、読み出し専用データを収容する第１螺旋のトラックがプリグルーブを収容する第２螺旋の関連したトラックの隣に配置される重なり領域を形成している。

Description

本発明は、電子ブック用の複数螺旋複合型ディスクに関する。

光ディスク等の光記録担体は、対物レンズの開口数の増大とレーザの短波長化とによって、データ容量の進化的な増大が図られてきた。全データ容量は650MB（ＣＤ、NA=0.45、λ=780nm）から4.7GB（ＤＶＤ、NA=0.65、λ=670nm）へ、そして間もなく25GB（ブルーレイディスク（ＢＤ）、NA=0.85、λ=405nm）へと増大している。読み出し専用ＢＤ（ＢＤ−ＲＯＭ）、追記型ＢＤ及び書換可能ＢＤの規格が定められようとしている。このような大データ容量ディスクの考えられる用途は、例えば、ＨＤＴＶビデオ記録、アーカイビング、データバックアップ、及び電子ブック（Ｅ−ｂｏｏｋ）である。

前者の用途は典型的に記録可能（追記型又は書換可能）ディスクを必要とするが、後者の用途（電子ブック）はＲＯＭ機能と記録機能とを同時に提供する記録担体を必要とする。例えば、ある人がテキストコンテンツを有する電子ブックのＢＤディスクを購入して読み始めるとき、その人は例えばテキストライン間にノートを取りたくなったり、重要なテキストを強調表示したりしたくなることがある。その人はまた、同一の電子ブック用ＢＤディスクの追加コンテンツである問題集で演習したり、質問等に答えたりしなければならないことがある。追加情報とも呼ばれる、これらのノート、マーク及び書き込みテキストは、ＲＯＭ機能に加えて記録機能をも提供するＢＤディスクに保存されることができる。

一般に、ＲＯＭ機能と記録機能とを同時に有する光ディスクは、コンテンツ配布（例えば、テキストブック）と追加情報の保存との利点を結合するのに適した解決策である。以降、このような光ディスクを複合型（hybrid）光ディスクとも呼ぶことにする。上記複合型ディスクは、例えばＩＢＭ社とデータプレイ社の特許で知られている。データプレイ社が書き込みのために予約された部分（セグメント又は区画）を備えるディスクを提案する一方、ＩＢＭ社は２つの別個の情報層、すなわち、ＲＯＭデータのみを格納する第１情報層（事前記録情報層）と記録可能な第２情報層（記録可能情報層）、を有するディスクを主張している。さらに、特許文献１には、各々が記録専用であるプリグルーブされた２本の螺旋を備える二重螺旋構造を有するデータ記録領域と、事前記録されたＲＯＭデータを構成する凹みの列から成る単一の螺旋を備える後続の別領域と、を有する単一の情報層を備える光記録媒体が提示されている。ＲＯＭ機能及び記録機能を提供するディスクの情報層を、以降、複合型（hybrid）情報層とも呼ぶこととする。

これらの複合型ディスクは、ＲＯＭデータの再生と追加情報の記録との双方を可能にするものであるが、電子ブック用途のために特別に設計されたものではない。追加情報がＲＯＭデータに直接的に結合されるとき、例えば、ＲＯＭテキストが読者によってマークされるとき、読者はＲＯＭテキストと自身の追加項目を即座に見たいと思うので、双方の情報は同時にアクセス可能にされるべきである。故に、電子ブック用途では双方のデータへの高速アクセスが望まれるが、これは上述の複合型光ディスクによっては十分に提供されないものである。
米国特許第６３０００４１号明細書

本発明は、電子ブック用途により良く適合され、ＲＯＭデータ及び記録可能／書き込み区画の双方へのアクセスの高速化が可能な複合型光ディスクを提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明の第１の態様に従った、少なくとも２つの合同な隣接する螺旋を備える複合型情報層を有する光ディスクは、前記隣接する螺旋の第１螺旋が読み出し専用データを収容するＲＯＭ部分を有し、前記隣接する螺旋の第２螺旋が記録時のトラッキング目的で設けられたプリグルーブを有する記録可能部分を有し、且つ前記ＲＯＭ部分及び前記記録可能部分が少なくとも部分的に互いに隣接して配置され、それにより、読み出し専用データを収容する前記第１螺旋のトラック（連続した１つの螺旋の360°の一巻き）がプリグルーブを収容する前記第２螺旋の関連したトラックの隣に配置される重なり領域を形成している。

故に、重なり領域では、第１螺旋のＲＯＭ部分に記憶されたＲＯＭデータと、第２螺旋の記録可能部分に記録された関連する追加情報とが並んで、すなわち合同な隣接する螺旋上の同一位置に配置される。これにより、書き込み及び／又は読み出し中に光学ヘッド又はレーザスポットの長距離の飛びが発生することが最小化され得る。双方の種類のデータへのより高速なアクセスが可能となる。何故なら、記録可能な／記録されたトラックがＲＯＭトラックに近接しているからである。距離が短縮化されたことによる更なる利点として、読み出し／書き込み装置の機械的負荷が軽減され得る。

本発明の第１の態様のさらなる改良を構成する第２の態様に従って、前記ＲＯＭ部分は前記第１螺旋のデータ領域全体に広がっている。

二重螺旋の複合型ディスクの場合、ＲＯＭ部分はディスクの全データ容量の少なくとも50％に及ぶことになる。これにより、第２螺旋の記録可能部分の全てが、事前記録されたＲＯＭデータと完全に隣接する。

本発明の第１又は第２の態様のさらなる改良を構成する第３の態様に従って、前記ＲＯＭ部分にも及ぶ記録材が設けられている。

公知の書換可能情報層は一般に相変化材料を有している。相変化材料は、典型的に、恒久的な多結晶構造を備える合金であり、２つの誘電性のZnS-SiO2層で挟まれている。光学的及び熱的な特性を改善するため、金属層が一般に付加される。記録信号で変調された書き込みレーザビームが原理的に相変化材料によって吸収されることによって、典型的に初期状態の結晶相から非晶質相へと、相変化が誘起される。結晶相（グラウンド状態）は典型的に高い反射率を有するのに対し、非晶質相（書き込み状態）はより低い反射率を有する。故に、このような書換可能情報層に収束された読み出しビームは、ビームが書き込みマーク（ピット）又は非書き込み領域（ランド）の何れに当たったかに応じて異なる強度で反射される。

公知の追記型情報層は、典型的に、例えばシアニン、フタロシアニン又は金属化アゾ等の有機色素材料を利用している。一般的に金、銀又はアルミニウムから成る反射性金属層が、記録積層体を形成する色素層に隣接して堆積される。書き込みレーザビームは色素層によって部分的に吸収され、色素材料を恒久的且つ不可逆的に漂白、分解する。このように書き込まれたマークに当たった読み出しビームは、マークによって部分的に散乱されることになる。従って、記録積層体からの反射光強度は、読み出しビームが記録積層体の書き込みマーク又は非書き込み部分の何れに当たったかに依存する。

特に、現在及び将来の光学データ記憶関連の研究に関し、本発明は上述の記録技術及び記録材料に限定されるものではない。例えば、Cu-Si等の無機材料系がＢＤ−Ｒディスク用に現在研究されている。その場合、レーザ誘起加熱によってCu及びSi層の混和が引き起こされ、初期状態の光学特性とは異なる特性を有する状態が形成される。

何れの場合も、記録作業によって記録可能情報層の光反射の変化が誘起される。本発明に従ったディスクの複合型情報層におけるＲＯＭ部分は、事前マスタリングされたピットの形態の情報を含んでいるため、ＲＯＭ部分の位置での記録作業は望ましくないが、本発明の第３の態様によれば、記録材が複合型情報層の全体にわたって延在している。このような配置の利点は、記録可能ディスク用に確立された製造方法が適用可能であり、このようなディスクのコストが低く保たれ得ることである。

ＲＯＭ部分への上書きを防止するため、本発明の第１乃至第３の態様の何れかのさらなる改良を構成する第４の態様に従って、前記記録可能部分のみへの書き込みを可能にする制御情報が備えられている。

この制御情報はディスクの所定部分、すなわち記録可能部分のみへの書き込みを可能にする。制御情報は、例えば、トラックの先頭、ふらつきを有するプリグルーブを設けることによって記録可能部分自体、又は制御情報専用に用意されたその他の部分に備えられ得る。

本発明の第１乃至第４の態様の何れかのさらなる改良を構成する第５の態様に従って、ディスクはさらに記録可能情報層を有する。

本発明の第１乃至第５の態様の何れかのさらなる改良を構成する第６の態様に従って、ディスクはさらに事前記録された情報層を有する。

本発明は、故に、異なる目的の２以上の情報層を有する複数層ディスクにも適用される。

図１の二重螺旋ディスク10は本発明の第１実施形態に従った複合構造を有する。この複合構造は２つの隣接する合同な螺旋12及び14から構成されている。螺旋はディスクのデータ領域内のみに示されている。このデータ領域では、２つの螺旋の内の第１の螺旋12は専らＲＯＭデータ、すなわち、バイナリーデータを符号化する異なるランレングスのプリマスタリングされたピット群、で構成されている。第２の螺旋は専ら、トラッキング目的のため、そして追加情報を記録するために設けられたプリグルーブで構成されている。換言すれば、この実施形態に従って、第１の螺旋は単一のＲＯＭ部分から成り、第２の螺旋は単一の記録可能部分から成り、そして、両部分によって形成される重なり領域は全データ領域に及んでいる。故に、ＲＯＭデータ容量と追加データ容量との比は、この場合１：１である。双方の螺旋はディスクの内側17から外側18に向かう方向に読み出し／記録するように意図されてもよいし、その逆方向に意図されてもよい。

図２の二重螺旋ディスク20もまた、２つの隣接する合同な螺旋22及び24を有し、それらの内の第１の螺旋22はＲＯＭデータのみを含んでいる。第２の螺旋24は、この実施形態に従って、交互になったプリマスタリングされたピット群（ＲＯＭデータ）の区画25とプリグルーブの区画26とから構成されている。第２の螺旋を図２に示されるように区画に分割することにより、全体のＲＯＭ容量はディスク全体の容量の50％を超えて増加され、一方、全体の記録可能容量は50％未満まで減少される。この実施形態に従って形成される重なり領域は、各々の記録可能区画26の起点から終点までの範囲となる。

図３に示される第３実施形態の複合構造に従って、同様に、第２の螺旋34を単一のプリグルーブ区画で構成し、第１の螺旋32をＲＯＭ区画35及び記録可能区画36に分割することによって、ディスク30の全体のＲＯＭ容量を50％未満まで減少させることも可能である。この場合の重なり領域は、各々のＲＯＭ区画の起点から終点までの範囲となる。

このようにして、全体のＲＯＭ容量は、例えば先述のテキストブック等の用途からの要求に応えるように個別に選定されることが可能である。そして、利用できる記録可能容量は、全データ容量（ＢＤシステムでは23.3、25又は27GB）と定められたＲＯＭデータとの差となる。例えば、25GBのＢＤシステムを使用すると、以下のデータ容量比が与えられ得る：テキストブックの20GBのＲＯＭ区画の場合、5GBの記録可能区画；ワークブックの12.5GBのＲＯＭ区画の場合、12.5GBの記録可能区画；小説又はその他の物語の24GBのＲＯＭ区画の場合、1GBの記録可能区画。

さらに、例えばＲＯＭ部分と記録可能部分とが連続して配置された特許文献１とは異なり、第１及び／又は第２の螺旋内のＲＯＭ区画及び記録可能区画の配置は、電子ブック用途に特有の特徴に応じて、可能な限り優れたインタラクティブ機能を実現するように選定されることが可能である。

好ましくは、記録可能区画の長さは相当量のデータセットの記録を可能にする５０以上の誤り訂正符号（ＥＣＣ）ブロックから成る。ＢＤディスクの場合、半径位置に応じて、１回転当たり２から５個のＥＣＣブロックが配置される。第２の螺旋上のこのような記録可能区画が隣接する第１の螺旋上のＲＯＭ部分と完全に重なる場合、重なり領域は１より多い（１０と２５との間）回転に及び、ＲＯＭデータを含むトラックが、半径方向に繰り返し、記録可能トラック（単純化のため図示されていない）と交互に入れ替わることになる。

図４は半径方向の断面図であり、本発明に従った単層の書換可能複合型ディスク40の一部を示している。隣接する２つのトラックが示されている。第１のトラックは事前記録されたピット群41を有し、第２のトラックはトラッキング目的のプリグルーブ42を有している。図示されるように、ディスクは記録積層体44を携える基板43から成る。理解されるように、この構造はＲＯＭ部分及び記録可能部分を同様に覆ってディスク全体に設けられている。記録積層体44は周知であり、ＩＰＩＭスタックとも呼ばれる。記録積層体44は、積層体に必要な温度分布をもたらす２つの誘電体層Ｉに挟まれた相変化記録層Ｐと、ディスクの光学及び熱的特性を調整する基板に隣接する金属ミラー層Ｍを含んでいる。基板43の反対側では、カバー層45が積層体44に被せられている。ブルーレイディスク（ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＥ、ＢＤ−Ｒ）では、矢印48で図示されるように、読み出しはカバー層を介して行われる。ＤＶＤでは、積層体は基板の最上面に設けられ、保護カバーで覆われる。そして、読み出しは基板側を介して行われる。

マスタリングされた複合型ディスク40は少なくとも２つの螺旋（図示せず）を有し、それら螺旋は図１乃至３に従って説明されたパターンの何れかに従って部分的にプリグルーブ42を有し、部分的に事前記録されたピット41を有する。このようなパターンは、深紫外（deep-UV）液浸マスタリング（liquid immersion mastering；ＬＩＭ）又は電子ビーム（E-beam）マスタリング設備を用いる公知の手法でマスタリングされる。

何れのパターンが設けられるとしても、このような書換可能複合型ディスク40の場合、適切な層の厚さを有するＩＰＩＭ積層体44を用いることにより、ＲＯＭ領域での十分な反射も保証され得る。しかしながら、記録積層体44がディスク全体を覆っているため、ＲＯＭ領域へのデータ記録を防止するようにソフトウェア保護、例えば制御情報など、が組み込まれなければならない。

追記型複合ディスクの場合、より単純な色素記録技術が適用され得る。ＩＰＩＭ積層体は、この場合、色素層とミラー層とから成る積層体で置換される。

図面を参照して上述した実施形態は、単一の情報層のみを有するディスクに関するものであったが、本発明は２以上の情報層を有する複数層ディスクに適用されてもよい。特に、上で提案された複合構造の何れも、単情報層に適用可能であるし、複層ディスクの複数情報層にも適用可能である。さらに、事前記録されたＲＯＭデータ用の１つと、事前記録されたＲＯＭデータ及び追加情報用のプリグルーブが結合された１つとの、２つの合同な螺旋を備える複合型情報層は複層ディスクにも適用可能であり、それにより、その他の情報層は、事前記録されたデータ、又は書換可能型若しくは追記型の記録用プリグルーブの何れかのみを含むようにされ得る。そして、ＤＶＤ規格で知られているように、上述の実施形態の何れかに従った第１の情報層上のデータは、ディスクの内側から外側に読み出し可能かつ書き込み可能なように配置され、一方、第２の情報層は逆方向に読み出し可能かつ書き込み可能にされてもよい。逆もまた同様である。

また、本発明は二重螺旋状の複合構造を有する光ディスクに限定されるものではなく、３つ以上の螺旋に適用されてもよい。

本発明の第１実施形態に従った光学二重螺旋複合型ディスクの概略図である。本発明の第２実施形態に従った光学二重螺旋複合型ディスクの概略図である。本発明の第３実施形態に従った光学二重螺旋複合型ディスクの概略図である。本発明の他の実施形態に従った光学複数螺旋複合型ディスクの断面図である。

Claims

少なくとも２つの合同な隣接する螺旋を備える複合型情報層を有する光ディスクであって、前記隣接する螺旋の第１螺旋が読み出し専用データを収容するＲＯＭ部分を有し、前記隣接する螺旋の第２螺旋が記録時のトラッキング目的で設けられたプリグルーブを有する記録可能部分を有し、且つ前記ＲＯＭ部分及び前記記録可能部分が少なくとも部分的に互いに隣接して配置され、それにより、読み出し専用データを収容する前記第１螺旋のトラックがプリグルーブを収容する前記第２螺旋の関連したトラックの隣に配置される重なり領域を形成していることを特徴とする光ディスク。
前記ＲＯＭ部分が前記第１螺旋のデータ領域全体に広がっていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
前記ＲＯＭ部分にも及ぶ記録層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク。
前記記録可能部分のみへの書き込みを可能にする制御情報が備えられていることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク。
記録可能情報層を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光ディスク。
事前記録された情報層を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光ディスク。