JP2009026407A - 情報記録媒体 - Google Patents

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和代 梅澤
Naoki Morishita
直樹 森下
Naomasa Nakamura
直正 中村
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Abstract

【課題】DVD規格に比較してより高精細な動画を長時間に亘って記録可能なCSS保護規格対応の情報記録媒体及び情報記録方法ならびに情報再生方法を提供する。
【解決手段】この発明は、405nmの波長の記録光で記録される有機記録材料と650nmの波長の再生光により光反射量が変化する有機記録材料を記録層103と光反射層102に用いた記録膜を有する光ディスクであって、記録層と光反射層との間の界面には、凹凸形状を有するプリグルーブ107と隣接するプリグルーブ間に挟まれたランド109が設けられていることを特徴とする記録媒体及び情報記録方法ならびに情報再生方法である。
【選択図】 図4

Description

この発明は、DVD規格に比較してより高精細な動画を長時間に亘って記録可能なCSS保護規格対応の情報記録媒体及び情報記録方法ならびに情報再生方法に関する。
レーザ光を用いて情報の記録と再生が可能な情報記録媒体すなわち光ディスクが実用化されて久しい。例えば、直径が12cmのDVD規格の光ディスクには、標準的な画質の映像が、数時間記録可能である。また、再生専用の光ディスクにおいては、映像ソフトやコンテンツが、プレス加工あるいは成型加工により短時間で収録可能である。なお、情報の書き込み(追記)あるいは消去(書き換え)が可能なタイプの光ディスクには、ランドプリピットとグルーブトラック(プリグルーブ)が形成されている。
現在市販されている記録型の光ディスクであるDVD−RディスクまたはDVD−RWディスクは、ランドプリピットによりアドレス情報が予め記録されており、ウォブルされたプリグルーブ上に、記録マークが形成されている。
ランドプリピットやプリグルーブからの再生信号は、アドレス情報の再生やトラッキングサーボ信号として利用される。安定したトラッキングやアドレス情報の正確な再生のために、これらの再生信号は大きな信号となるように、ランドプリピットやプルグルーブの形状は最適化されている。
また、今日、CSS(Content Scrambling System)と呼ばれる保護方式を用いるDVD規格の光ディスクが実用化されている。
なお、CSSとの関連性は論ぜられていないが、記録と再生に、異なる波長のレーザ光を用いる例が、紹介されている(特許文献1)。
特開2002−83423
特許文献1に有機色素を含む記録膜と反射膜を有する光記憶媒体に、基板側から記録用レーザ光を照射することにより情報を書き込み、記録後に有機色素を退色させて、記録用レーザ光とは異なる波長の再生用レーザ光により情報を再生することが示されている。
しかしながら、文献1では、記録用のレーザ光として770nmまたは650nm付近の波長のレーザ光を用い、再生用レーザ光として、より波長の短いレーザ光を用いる、と記載されており、記録密度は、DVD規格を超えることはない。
従って、文献1の光記憶媒体では、今日広く普及しているHD DVD規格やBlu−ray規格の光ディスクのように、高精細な動画を長時間に亘って記録することは困難である。
この発明の目的は、DVD規格に比較してより高精細な動画を長時間に亘って記録可能なCSS保護規格対応の記録媒体及び情報記録方法ならびに情報再生方法を提供することである。
この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、記録層と光反射層から構成される記録膜を具備し、前記記録層と前記光反射層との間の界面には凹凸形状を有するプリグルーブと隣接する前記プリグルーブ間に挟まれたランドが存在し、前記記録膜は650±5nmの光で再生可能な光反射率を有し、前記記録層は前記650±5nmよりも短波長の光に対して記録感度を有すると共に前記650±5nmよりも短波長の光によりプリグルーブ上に記録マークの形成が可能であり、反射率が45%以上であり、記録後プッシュプル信号が0.17以下であることを特徴とする情報記憶媒体である。
この発明の1つの実施の形態を用いることで、情報記録媒体においては、記録マークを形成するための記録光及び記録マークを再生するための再生光を波長の異なる光とすることでき、記録処理及び再生処理が安定に処理できる。
また、この発明の情報記録媒体は、記録光に対してトラックずれ検出信号とランドプリピット検出信号が得られると同時に、再生光に対してはプリグルーブやプリピットからの影響が生じにくいプリグルーブ形状及び寸法、並びにランドプリピット形状及び寸法を有することから、記録処理と再生処理が一層安定化される。
さらに、任意台数のDVDドライブにおいて、実質的にほぼ互換機といえる程度の再生可能率が確保でき、安定な再生が期待できる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
<<光ディスク構造>>
本提案における情報記録媒体内の微細構造を、図1と図2に示す。図1は、情報記録媒体の断面図、図2は情報記録媒体のグルーブ配置を上部から見た図である。図1では、図2に示したランドプリピット108の記載を省略している。
本提案における追記形情報記録媒体内の記録層103の材料として有機色素系材料を使用し、前記記録層103に隣接してAgまたはAg合金などの無機物から成る光反射層102が形成されている。
記録層103と光反射層102との界面では、プリグルーブ107やランドプリピット108部に段差Hrの凹凸形状になっている。光反射層102の反対側の界面にも凹凸形状が存在するが、図1では光反射層102の厚みが充分厚いので光反射層102の中央で切断した図面を示し、反対側の界面での凹凸形状の記載を省いた。
今後の説明では、本提案における追記形情報記録媒体内の記録層103として有機色素系材料を使用する実施例について説明するが、本発明はそれに限らず記録層103の材料として無機物を使用しても良い。記録層103の材料として無機物を使用する実施例としてカルコゲナイド系などの相変化形(相変化を利用して記録マーク105を形成する)記録材料を使用することもできるし、Te−C等の直接穴を開けて記録マーク105を形成するタイプ、あるいは異なる種類の無機層を複数層積層し、熱による拡散により記録マーク105内で混合物または化合物を形成させるものであっても良い。
本発明の実施例の一つである記録媒体は、情報の記録のために第一の波長である650nmより短い波長の光を用い、記録した情報の再生には第二の波長である650nmの波長の光を用いる。従って、記録層の材料としては、650nmより短い波長の光で記録が可能なように、650nmより短い波長の光の吸収率が高いものが望ましい。かつ、650nmでの記録データの再生が可能なように、記録の前後で650nm付近の波長に対する、屈折率もしくは反射率の変化が大きいものが望ましい。
情報記録媒体の基板101には、同心円状、またはスパイラル状にプリグルーブ107が形成されており、プリグルーブ107は、図2に示すように半径方向に蛇行している。この蛇行した形状をウォブルと呼ぶ。また、ランドの一部に、プルグルーブがはみ出したような形状が形成されており、これをランドプリピット108と呼ぶ。
図1に示した断面構造を有した本提案における情報記録媒体の場合には、Push−Pull法を用いたトラックずれ検出信号やランドプリピット108からの検出信号は、段差Hrを有する記録層103と光反射層102との間の界面で反射した光の回折・干渉により得られる。
次に本発明の情報記録媒体の構造の特徴について説明する。
本発明の実施例では、記録/再生装置として記録光と再生光とで使用波長を変えるとともに、波長の異なった記録光と再生光に対して良好な記録特性と再生特性を保証する情報記録媒体を提供するところに大きな特徴が有る。また更に、記録光に対してトラックずれ検出信号とランドプリピット検出信号が得られると同時に再生光に対してはプリグルーブやプリピットからの影響がほとんど出ないようなプリグルーブ形状と寸法、およびランドプリピット形状と寸法に設定するところに次なる特徴が有る。現行のDVD−RディスクやDVD−RWディスクでは、再生光の波長として650±5nmを前提としている。
本提案における情報記録媒体では、前述したDVD−RディスクやDVD−RWディスクとの間の再生互換性を確保するため、波長が650±5nmの光で再生可能とする。
記録光に対してトラックずれ検出信号とランドプリピット検出信号が得られると同時に再生光(650±5nmの光)に対してはプリグルーブやプリピットからの影響がほとんど出ないようなプリグルーブ寸法及びランドプリピット寸法と記録光の波長との関係について、図3を用いて説明する。
前述したように、Push−Pull法を用いたトラックずれ検出信号やランドプリピット108からの検出信号は、記録層103と光反射層102との間の界面(図2参照)で反射した光の回折・干渉により得られる。段差がHrであるプリグルーブ107またはランドプリピット108とランド109の両方に、それぞれ波長の異なる入射光114が照射された場合を説明する。
図3(a)は、波長が650nmの再生光が照射された場合を表し、プリグルーブ107またはランドプリピット108とランド109に対して垂直に反射される反射光115が段差Hrにより受ける位相差をε650で表す。
図3(b)は、再生光とは異なる波長λwの記録光が照射された場合を示している。記録光による反射光115が段差Hrにより受ける位相差をελwとする。
図3(c)に示すように、段差量Hrが等しい場合には、λw < 650nm の時には、 ε650 <ελw の関係が成り立つ。
ε650 < π であり、ελw < π の場合には、位相差εが大きい方が反射光115間の干渉量が大きく、大きなトラックずれ検出信号とランドプリピット検出信号が得られる。また、位相差εが小さい方が反射光115間の干渉が小さく、プリグルーブやプリピットからの悪影響が出にくい。そのため、本提案では再生光の波長(650±5nm)に対して記録光の波長λwを短くし(λw < 650nm)、記録光に対してトラックずれ検出信号とランドプリピット検出信号が得られると同時に再生光に対してはプリグルーブやプリピットからの影響がほとんど出ないようにしたところに大きな特徴が有る。
記録光に使用される波長λwの値は、650nmより短ければ任意の値を取ることが可能である。しかし、HD DVDやBD(Blu Ray)で、発光波長が405nmの半導体レーザ光源が使用されているので、同様に405nmの光源を使用することで、記録用光学ヘッドを安価に作成できる。
ここで、第二の波長である650±5nmを有する再生光に対する記録層103内での屈折率をn650とすると、ランドプリピットの深さ(段差)と等しいプリグルーブの深さ(段差)Hrが「650/(8・n650)nm」の時が、最もランドプリピット検出信号とトラックずれ検出信号が大きく検出される。従って、再生時にその影響を受けない条件としては、本提案ではプリグルーブの深さ(段差)およびランドプリピットの深さ(段差)Hrがその半分の「650/(16・n650)nm」以下に設定する。また、より影響を受けない条件では、更にその半分の「650/(32・n650)nm」以下に設定することが望ましい。
ここで、第一の波長である記録光の波長を405nmとすれば、記録中のプリグルーブの深さ(段差)およびランドプリピットの深さ(段差)Hrは、405nmに対して「405/(10・n405)nm(=650/405×405/(16・n650)nm)」となり、記録時にはプリグルーブ及びランドプリピットからの信号を再生することができる。
次に、図1〜図3に示した本提案の光ディスクにおいて記録層103で使用される有機色素記録材料の一例の光吸収スペクトルを図4に示す。なお、図4において、曲線Aは、記録前の有機色素材料の吸収(吸光度)を、曲線B(点線)は、記録後の有機色素材料の吸収(吸光度)を、それぞれ示している。なお、図4から明らかなように、本提案で用いる光ディスクの記録層においては、405nmの波長の記録光で記録される有機記録材料(以下青色系色素と称する)と650nmの波長の再生光により光反射量が変化する有機記録材料(以下赤色系色素と称する)を混合した(組み合わせた)ことに大きな特徴がある。
図4に示したように、本提案で用いる記録材料は405nmの波長光に対して記録前に比べて記録後の吸光度が低下する(反射光量が増大する)。
すなわち、405nmの光は、図1において透明基板101側から入射し、記録層103を経て光反射層102で反射後に、再度記録層103を経て戻ってくる。
この光路途中で記録マーク105内での光吸収が低下するため、戻ってくる反射光量が他の部分より増加する(反射光量がL:LowからH:Highになる)。
この時、記録マーク105の中では穴が開くのでは無く、分子配列変化または微小な分子構造変化により分子内の電子軌道変化が生じて光学特性が変化している。
本提案における具体的な有機記録材料は、中心金属としてCo(コバルト)を用いたアゾCo錯体アニオン(アゾ金属錯体の一種)に、高感度化を目指して金属錯体になっていないアゾ色素を10%添加した材料にヘミシアニンカチオンを組み合わせた。
本提案ではそれに限らず、アゾCo錯体アニオンに対してアゾ色素を10%添加した材料に、モノメチンシアニンカチオンを組み合わせた材料でも良い。
さらに他の応用例としては、アゾCo錯体アニオンに対してアゾ色素を10%添加した材料にスチリルカチオンを組み合わせても良く、他には中心金属として銅Cuを使用したアゾCu錯体単体または中心金属としてニッケルNiを使用したアゾNi錯体単体を使用しても良い。
図5(a)〜(c)に、青色系色素すなわち405nmの波長の記録光で記録される有機記録材料(カチオン色素部とカチオンアニオン金属錯体部)の構造式の一例を示す。なお、色素部としては、例えばヘミシアニン、アゾ基付加ヘミシアニンが利用可能である。
また、赤色系色素すなわち650nmの波長の記録光で記録される有機記録材料の構造式の一例を、図6(a)〜(c)、図7(a)〜(c)および図8(a)〜(c)に、それぞれ、示す。なお、図5(a)、図6(a)、図7(a)および図8(a)では、それぞれ、色素部の構成が異なるのみで、組み合わせて用いられるアニオン錯体(金属錯体)部は、共通である。また、図5(b)、図6(b)、図7(b)および図8(b)、あるいは図5(c)、図6(c)、図7(c)および図8(c)のそれぞれにおいても、色素部の構成が異なるのみで、組み合わせて用いられる金属錯体(カチオンアニオン)部は、図示するように、炭素数を変化させた以外は共通である。なお、色素部としては、それぞれ、例えばペンタメチンシアニン(図6)、S−フェニル基付加ペンタメチンヘミシアニン(図7)、あるいはペンタメチンヘミシアニン、アゾ基付加ペンタメチンヘミシアニン(図8)が利用可能である。
図5(a)、図6(a)、図7(a)および図8(a)に示す、金属錯体(カチオンアニオン)部としては、例えば、カチオンと有機金属錯体アニオンで構成される有機金属錯体カチオンアニオンW(一般式における呼称)と有機金属錯体単体Y(一般式における呼称)との混合色素であり、B色素(一般式における呼称)とW色素(一般式における呼称)とY色素(一般式における呼称)の混合物である。また、詳述しないが、Yの一例としては、Mとして「Co」が、Rとして「Cl」が選ばれる。なお、B、W、Yの混合重量比は、0.7:0.3:0.15である。
また、一般式で表される有機金属錯体は、通常、その1又は複数が金属(中心原子)に配位してなる金属錯体の形態で用いられる。中心原子となる金属元素の例としては、例えば、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、テクネチウム、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀等が挙げられる。一般式におけるXは、例えば、アルキルアンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、キノリニウムイオンなどのオニウムイオンをはじめとする適宜の陽イオンを表す。
なお、本提案では、650nmの波長の再生光により光反射量が変化する有機記録材料の分子レベルでの熱構造変化温度または分解温度を、405nmの波長の記録光で記録される有機記録材料に合わせることで、記録/再生特性を安定化させている。
記録マーク105形成時に405nm記録光で記録される有機記録材料の温度が上昇し分子配列変化または微小な分子構造変化が起きるが、この時の温度上昇に対応して650nm再生光により光反射量が変化する有機記録材料内でも分子配列変化または微小な分子構造変化が生じることで650nm再生光に対しても記録マーク105内での光反射量が変化する原理を発生させる。
具体的には、前述した405nm記録光で記録される有機記録材料の分解温度が摂氏230〜250度なので、650nm再生光により光反射量が変化する有機記録材料もそれに合わせている。
上述した記録材料を使用した場合には、650nm波長光に対しても記録前に比べて記録後で吸光度が低下するL→H形記録材料になっている。
本提案では、405nmの波長の記録光で記録される有機記録材料よりも650nmの波長の再生光により光反射量が変化する有機記録材料の混合比(重量比率)を大きくすることで650nm再生光による記録マーク105からの再生信号振幅を大きく取れるようにしたことに技術的特徴がある。
本提案では、最低でも405nm記録光で記録される有機記録材料よりも、650nm再生光により光反射量が変化する有機記録材料の混合比(重量比率)を大きくしているが、
[650nm再生光により光反射量が変化する有機記録材料の混合比]:[405nm記録光で記録される有機記録材料の混合比]
の値が7:3の時が最も良好な記録/再生特性が得られている。
また本提案ではそれに限らず上記の値を9:1にしても良い。
図9は、図5ないし図8に示した赤色系色素すなわち650nmの波長の記録光で記録される有機記録材料の構造式(一般式)を示す。
図9に示す一般式において、カチオン部のペンタメチンシアニン色素のZ,Zは、互いに同じか異なる芳香環を表わし、それらの芳香環は置換基を有していてもよい。Y11,Y12は、それぞれ独立に、炭素原子又はヘテロ原子を表わしている。R32,R31は、脂肪族炭化水素基を表わし、それらの脂肪族炭化水素基は置換基を有していてもよい。また、R32,R31,R30,R29,R28,R27は、それぞれ独立に、水素原子または、適宜の置換基を表わし、Y11,Y12がヘテロ原子である場合、R30,R29,R28,R27の一部又は全部が存在しない。
ペンタメチンシアニン色素としては、置換基を1または複数有することのあるペンタメチン鎖の両端に、置換基を1または複数有することのある、互いに同じか異なるイミダゾリン環、イミダゾール環、ベンゾイミダソール環、α−ナフトイミダゾール環、β−ナフトイミダゾール環、インドール環、イソインドール環、インドレニン環、イソインドレニン環、ベンゾインドレニン環、ピリジノインドレニン環、オキサゾリン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、ピリジノオキサゾール環、α−ナフトオキサゾール環、β−ナフトオキサゾール環、セレナゾリン環、セレナゾール環、ベンゾセレナゾール環、α−ナフトセレナゾール環、β−ナフトセレナゾール環、チアゾリン環、チアゾール環、イソチアゾール環、ベンゾチアゾール環、α−ナフトチアゾール環、β−ナフトチアゾール環、テルラゾリン環、テルラゾール環、ベンゾテルラゾール環、α−ナフトテルラゾール環、β−ナフトテルラゾール環、更には、アクリジン環、アントラセン環、イソキノリン環、イソピロール環、イミダノキサリン環、インダンジオン環、インダゾール環、インダリン環、オキサジアゾール環、カルバゾール環、キサンテン環、キナゾリン環、キノキサリン環、キノリン環、クロマン環、シクロヘキサンジオン環、シクロペンタンジオン環、シンノリン環、チオジアゾール環、チオオキサゾリドン環、チオフェン環、チオナフテン環、チオバルビツール酸環、チオヒダントイン環、テトラゾール環、トリアジン環、ナフタレン環、ナフチリジン環、ピペラジン環、ピラジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、ピラゾロン環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピリリウム環、ピロリジン環、ピロリン環、ピロール環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントレン環、フェナントロリン環、フタラジン環、プテリジン環、フラザン環、フラン環、プリン環、ベンゼン環、ベンゾオキサジン環、ベンゾピラン環、モルホリン環、ロダニン環等の環状核が結合してなる色素を挙げることができる。
ペンタメチンシアニン色素の一般式を通じて、Z,Zは、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、キノリン環、キノキサリン環等の芳香環を表わし、それらの芳香環は置換基を1または複数有していてもよい。置換基としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の脂環式炭化水素基、フェニル基、ビフェニリル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、キシリル基、メシチル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基等の芳香族炭化水素基、メトキシ基、トリフルオロメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンゾイルオキシ基等のエーテル基、メトキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等のエステル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等のハロゲン基、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、フェニルチオ基等のチオ基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ジエチルスルファモイル基、プロピルスルファモイル基、ジプロピルスルファモイル基、ブチルスルファモイル基、ジブチルスルファモイル基等のスルファモイル基、第一級アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ピペリジノ基等のアミノ基、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ジプロピルカルバモイル基等のカルバモイル基、更には、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、スルフィノ基、スルホ基、メシル基等が挙げられる。なお、図9に示したカチオン部においては、上述の通り、Z,Zは、互いに同じものであっても異なるものであってもよい。
ペンタメチンシアニン色素の一般式におけるY11,Y12は、炭素原子またはヘテロ原子を表わしている。ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子等の周期律表における第15族及び第16族の原子が挙げられる。なお、Y11,Y12における炭素原子は、例えば、エチレン基、ビニレン基等の2個の炭素原子を主体とする原子団であってもよい。また、ペンタメチンシアニン色素の一般式におけるY11,Y12は、互いに同じものであっても異なるものであってもよい。
ペンタメチンシアニン色素の一般式におけるR32,R31の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、2−ペンテニル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等が挙げられる。この脂肪族炭化水素基(R32,R31)は、Z,Zにおけるものと同様の置換基を1または複数有していてもよい。
なお、ペンタメチンシアニン色素の一般式におけるR32,R31は、それぞれ、互いに同じものであっても異なるものであってもよい。
ペンタメチンシアニン色素の一般式におけるR30,R29,R28,R27は、個々の一般式においてそれぞれ独立に、水素原子または適宜の置換基を表わしている。置換基としては、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の脂肪族炭化水素基、メトキシ基、トリフルオロメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンゾイルオキシ基等のエーテル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等のハロゲン基、更には、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。なお、モノメチンシアニン色素及びスチリル色素の一般式において、Y11,Y12がヘテロ原子である場合には、Z,ZにおけるR30,R29,R28,R27の一部または全部が存在しないこととなる。
は、CoまたはCrまたはFeまたはAlまたはYまたはNiまたはCuである。
,R,R10,R11としては、水素基、水酸基(OH)、ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基、アリル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリルアミノ基、ジアルキルアミノ基、ジアルキルアミノアルキル基、ヘテロアリル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリルオキシ基、アリルチオ基、SOH,SO,NR21,R22,CO,R22,CONR21,R22,NHCOR22のいずれかであり、ここで、R21は、水素基、アルキル基、アリル基、アルコキシ基のいずれか、R22は、水素基、アルキル基、アリル基、アルコキシ基のいずれかである。
12としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子及びテルル原子から選ばれるヘテロ原子を1または複数含み、互いに同じか異なる、例えばフリル基、チエニル基、ピロリル基、ピリジル基、ピペリジノ基、ピペリジル基、キノリル基、イソオキサゾリル基等の五員環〜十員環の複素環基を表わしている。この複素環基は、例えば、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、1−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、5−メチルヘキシル基等の脂肪族炭化水素基、メトキシカルボニル基、トリフルオロメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、アセトキシ基、トリフルオロアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基等のエステル基、フェニル基、ビフェニリル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、o−クメニル基、m−クメニル基、p−クメニル基、キシリル基、メシチル基、スチリル基、シンナモイル基、ナフチル基等の芳香族炭化水素基、さらには、カルボキシ基、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基等の置換基を1または複数有していてもよい。
Xは、周期律表における第16族の元素から選ばれる互いに同じか異なるヘテロ原子を表わす。または、水酸、アミノ、カルボアミド、スルホンアミドなどである。
図10は、青色系色素と赤色系色素とを組み合わせるものの、再生用レーザ光すなわち波長650nm付近の赤色系色素における記録マーク105内での光吸収の違いにより戻ってくる反射光量が他の部分より低下する(反射光量がH:HighからL:Lowになる(赤H−L))系列の色素材料を用いた光吸収スペクトルを示す。なお、図10において、曲線Cは、記録前の有機色素材料の吸収(吸光度)を、曲線D(点線)は、記録後の有機色素材料の吸収(吸光度)を、それぞれ示している。
なお、図10に示した波長650nm付近の赤色系色素における記録マーク105内での光吸収の違いにより戻ってくる反射光量が他の部分より低下する(赤H−L))系列に利用可能な赤色系色素としては、図11(a)に示すようなアゾCu錯体単体や、図11(b)に示すようなシアニンカチオンにアゾCo錯体アニオンを組み合わせたものを用いることができる。
次に、本提案の記録媒体すなわち光ディスクを、CSS保護規格のもとで活用する方法の一例を説明する。
本提案の記録媒体すなわち光ディスクは、例えば図17に示すように映像情報のネットワーク配信に利用される。
特定情報の制作会社(コンテンツプロバイダ)54からネットワークを経由して転送された暗号化された特定情報45(映像コンテンツ11)は、小売店(service anchor)5内での情報(複製)記録装置55内で405nm記録光を用いて情報記憶媒体10内に記録される。
このように記録された情報記憶媒体10から、エンドユーザ6は、650nmの再生光を用いて映像コンテンツ11を再生する。
本発明では、情報記憶媒体の使用方法として下記の2方法を想定する。
一方の方法は、図17に示すように暗号化された特定情報45(映像コンテンツ11)を小売店5に対してネットワーク配信し、小売店5内で情報記憶媒体10に記録する方法でMOD(Manufacturing On Demand)と呼ぶ。
また、他方の方法は、直接エンドユーザ6にネットワーク配信し、エンドユーザ6が所有している記録装置内で405nm記録光を用いて情報記憶媒体10に記録する方法で、EST(Electric Sell Through)と呼ぶ。
本提案の情報記憶媒体におけるマクロ的な構造を図12に示す。
システムリードイン領域SYLDIのトラックピッチと線密度はいずれもデータリードイン領域DTLDIよりも大きく(およそ2倍ずつ)なっている。
本提案においてシステムリードイン領域SYLDI内とデータリードイン領域DTLDI内いずれも情報記憶媒体形成後に405nm記録光により記録マーク105を形成することで情報の記録を行う。
システムリードイン領域SYLDI内には、図13に示すように、制御データゾーンCDZが記録可能になっており、その中の物理フォーマット情報PFI内のバイト位置が32バイトから127バイトまでの領域に本発明媒体に対する識別情報262が記録可能になっている。
またさらに各規格書のタイプとバージョンの固有情報263と各リビジョン毎に設定できる情報内容264が記録可能になっており、このリビジョン毎に設定できる情報内容264内に405nm記録光を用いて情報記憶媒体10内に記録する時の記録条件(ライトストラテジ)が記録可能になっている。
図17または図18に示すように、情報記憶媒体の製造会社9からブランク状態20の情報記憶媒体10が販売される。
本提案においてはMODとして使用される場合にはブランク状態20の情報記憶媒体10内には図13に示すシステムリードインSYLDI内の情報(制御データゾーンCDZ内の物理フォーマット情報PFIを含む)が未記録な状態で販売される。
この方法では情報記憶媒体の製造会社9内では情報記憶媒体10内にシステムリードインSYLDI内の情報(制御データゾーンCDZ内の物理フォーマット情報PFIを含む)を記録するコストが掛からないので、小売店5に対して安価にブランク状態20の情報記憶媒体10を売ることができる。
このMODの場合には405nm記録光を用いて記録する時の記録条件(ライトストラテジ)はランドプリピット108内に予め記録されている。
MODの場合にはランドプリピット108に予め記録された情報に対する再生性能の優れた情報(複製)記録装置55を使用しているため、ランドプリピット108からの情報再生安定性が確保されている。
それに比べてESTで使用される場合にはエンドユーザ6が所有する記録装置のランドプリピット108からの情報再生安定性が保証できない。
そのため本提案ではブランク状態20の情報記憶媒体10として405nm記録光を用いて記録する時の記録条件(ライトストラテジ)が記載された物理フォーマット情報PFIを含む制御データゾーンCDZ(とそれを包括するシステムリードイン領域SYLDI)の情報を記録して販売する。
405nm記録光を用いて記録された情報(記録マーク105)からの再生信頼性が高いので、本提案によればESTで使用する時の記録条件(ライトストラテジ)情報の獲得信頼性が大幅に向上する。
図13(c)に示した物理フォーマット情報PFI内の詳細な情報内容を図14に示す。
本発明の情報記憶媒体は、現行のDVDプレーヤで再生できることを前提としている。
従って、記録装置または再生装置が安定に動作できるように物理フォーマット情報PFI内に、現行の再生専用のDVD−ROMディスクか、現行の追記形のDVD−Rディスクか本発明の情報記憶媒体であるかの識別情報を持たせたことに本提案の特徴がある。
図14に示す実施例では、本発明媒体に対する識別情報262の記録領域内でバイト位置が34バイト目に、ページ記述子PGDを配置する。
このページ記述子PGDが、
00hの時には、現行の再生専用のDVD−ROMディスクまたは、現行の追記形DVD−Rディスクを示し、
10hの時には本発明の情報記憶媒体でMODとして使用され、
11hの時には本発明の情報記憶媒体でESTとして使用される
ことを示す。
それにより記録装置または再生装置のディスク判別が高速かつ容易に行え、記録/再生処理の簡素化と安定化を保証できる。
図14に示すように各リビジョン毎に固有に設定できる情報内容264の領域内のバイト位置512以降に405nm記録光を用いて記録する時の記録条件(ライトストラテジ)が記録可能になっている。
現行の追記形のDVD−Rディスクではここの領域内に650nm波長光で記録する時の記録条件(ライトストラテジ)を記録可能にすることで、情報記憶媒体の種別毎に異なる記録条件(ライトストラテジ)を同じ領域内に記録可能となり物理フォーマット情報PFI内の領域内の有効利用をすることが可能となる。
また、図14に示したデータ領域DTAの配置場所情報内の情報内容を図15に示す。
本提案の情報記憶媒体も、現行のDVD−Rディスクと同様に“追記形情報記憶媒体内”として共通の情報を記録する。
物理フォーマット情報PFI内に、現行の再生専用のDVD−ROMディスクか、現行の追記形のDVD−Rディスクか本発明の情報記憶媒体であるかの識別情報を持たせる方法として本発明の他の実施例では、図15に限らず図14のバイト位置で0バイト目に示した“規格書のタイプ情報とバージョン番号情報”を利用して(バージョン番号を現行の値と変えて)識別情報を持たせると共に、MOD使用か、EST使用かの識別情報を持たせても良い。
さらに他の実施例として図14のバイト位置で17バイト目から27バイト目に示したリビジョン番号情報やリビジョン番号テーブル、クラス状態情報あるいは拡張された(パート)バージョン情報内に特定の値を設定することで本発明の情報記憶媒体であると共にMOD使用かEST使用かの識別情報を持たせても良い。
現行のDVD−Videoディスクに記録される情報内容とその作成場所について、図16を用いて説明する。
現行のDVD−Videoディスクでは映像情報の不正コピーを防止する機能として、CSS方式を用いた暗号化処理がなされている。
コンテンツ制作会社(スタジオ)1が作成した映像コンテンツ11は、テープを媒体として、あるいはネットワーク転送により、ディスク複製会社(レプリケータ)4に配信される。
映像コンテンツ11に対する不正コピーを防止する場合には、この配信された映像コンテンツ11そのものがDVDビデオディスク3内に記録するのでは無く、映像コンテンツ11をタイトル鍵12により暗号化した暗号化された映像コンテンツ14がDVDビデオディスク3の中に記録される。
この暗号化処理は、ディスク複製会社(レプリケータ)4内に存在する映像コンテンツ暗号器22内で行われると共に、暗号化に使用されるタイトル鍵12もディスク複製会社(レプリケータ)4内に存在するタイトル鍵生成部21内で発行される。
またディスク複製会社(レプリケータ)4は有料で(鍵代金17を支払って)暗号鍵発行会社であるCSSエンティティー2からディスク鍵情報15と暗号化されたディスク鍵群16の情報をもらい、この暗号化されたディスク鍵群16の情報をDVDビデオディスク3内に記録する。
さらにCSSエンティティー2からもらったディスク鍵15の情報を利用してタイトル鍵12を暗号化し、暗号化されたタイトル鍵13も同じくDVDビデオディスク3内に記録する。
現行におけるDVD−Videoディスクでは暗号化されたディスク鍵群16をリードイン領域内(図12におけるシステムリードイン領域SYLDI内の図13(a)に示した制御データーゾーンCDZ内)に記録すると共に、暗号化されたタイトル鍵13に関する情報はDVDビデオディスク3の基本記録単位である物理セクター内の特定場所内に分散配置記録される。
またディスク複製会社(レプリケータ)4はDVDビデオディスク3を製造する毎にDVDライセンス会社7に対してDVDライセンス料19を支払い、DVDビデオディスク製造許諾権18を得ている。
このように暗号化されたディスク鍵群16と暗号化されたタイトル鍵13、暗号化された映像コンテンツ14が記録されているDVDビデオディスク3をエンドユーザ6は購入代金35を払って購入する。
エンドユーザ6が所有している再生装置であるDVDプレーヤでは図示していないが、マスタ鍵を使ってディスク鍵の暗号解読を行い、解読されたディスク鍵を利用して生成(暗号解読)されたタイトル鍵12を利用して暗号化された映像コンテンツ14を非暗号状態の映像コンテンツ11に戻して再生表示する。
現行のDVDビデオディスク3では上記暗号化されたディスク鍵群16と暗号化されたタイトル鍵13、暗号化された映像コンテンツ14が微細な凹凸形状を有するピットとして記録されているのに対し、本提案では波長λwの記録光により形成された記録マーク105の形で情報記憶媒体10内に記録されると共に映像コンテンツ11に関係する情報である暗号化された特定情報45(暗号化された映像コンテンツ14)とCSS方式に関係する暗号化関連情報がネットワーク配信されることに大きな特徴がある。
現行の追記形情報記憶媒体であるDVD−Rディスクでは不正コピー防止のための暗号化方式としてCPRMを使用するのに対して本提案に示した情報記憶媒体10に対しては図16に示したCSSに関連した情報を記録することに情報記憶媒体としての大きな特徴がある。
すなわち、波長λwの記録光により情報が記録された後の本提案に対応した情報記憶媒体は、凹凸形状を有するピットでは無く記録マーク105が形成されているにも関わらず、あたかも図16により作成したDVD−Videoディスクであるかのように、DVDプレーヤ(再生装置)に認識させて再生を可能にする。
従って波長λwの記録光により情報が記録された後の本提案に対応した情報記憶媒体は上記CSSに関連した情報である暗号化されたディスク鍵群16(図13に示すシステムリードイン領域SYLDI内の制御データゾーンCDZ内に記録される)と暗号化されたタイトル鍵13、暗号化された映像コンテンツ14が記録されている。
また既存のDVDプレーヤ(再生装置)に対して再生専用のDVD−Videoディスクであるかの様に認識させるため、図13に示す制御データゾーンCDZ内の物理フォーマット情報PFI内で“再生専用媒体(DVD−ROMディスク)”であると明示することにも本提案の特徴がある。
これにより、DVDプレーヤ(再生装置)に一切の負担をかけることなく、安定に本発明実施例で示した情報記憶媒体10内に記録された情報を再生させることが可能となる。
具体的には本提案においては図14のバイト位置で0バイト目に記録される“規格書のタイプ情報とバージョン番号情報”で規格書タイプを“0000b”と設定してDVD−ROM規格書と指定する。
規格書タイプをこのように指定したとしても、図14に示したページ記述子PGDの情報を使うことで本提案の情報記憶媒体か本物のDVD−ROMディスクかの識別は可能である。
さらに、図14のバイト位置で2バイト目に記録される媒体構造の中でエンボスピットと追記領域や書き替え領域の有無を指定することになっているが、本提案では“b2,b1,b0”の値を“001”としてあたかもエンボスピットのみの構造であるようにDVDプレーヤ(再生装置)に対して明示する。
前記媒体構造の情報において、
b2=0bの場合には対応する情報記憶媒体内に書き替え可能なユーザ領域を持たないことを示し、
b2=1bの場合には対応する情報記憶媒体内に書き替え可能なユーザ領域を持つことを示す。
また、
b1=0bの場合には対応する情報記憶媒体内に追記可能なユーザ領域を持たないことを示し、
b1=1bの場合には対応する情報記憶媒体内に追記可能なユーザ領域を持つことを示す。
さらに、
b0=0bの場合には対応する情報記憶媒体内にエンボスピットが形成されているユーザ領域を持たず、
b0=1bの場合には対応する情報記憶媒体内にエンボスピットが形成されているユーザ領域を持つ
ことを意味する。
上述したMOD方法に使用される情報記憶媒体10は、図17または図18に示すように小売店5内に設置された情報(複製)記録装置55により暗号化されたディスク鍵群16と暗号化されたタイトル鍵13、暗号化された映像コンテンツ14が記録され、EST方法に使用される情報記憶媒体はエンドユーザ6が所有している記録装置により暗号化されたディスク鍵群16と暗号化されたタイトル鍵13、暗号化された映像コンテンツ14が記録される。
いずれにしても、本提案においては、CSS関連情報と映像コンテンツ14等の特定情報に関連する情報がネットワーク経由で記録装置に対して配信される。
このようにネットワーク経由で配信される途中で映像コンテンツ14等の特定情報が不正コピーされたり、CSSに関連した各種鍵情報が盗まれることで情報記憶媒体10内に記録された暗号化された特定情報42(暗号化された映像コンテンツ14)の暗号解読が不正になされて不正コピーされる危険性が高くなる。
この問題を解消するために本提案では映像コンテンツ14等の特定情報とCSSに関連した各種鍵情報いずれに対しても暗号化後の情報をネットワーク経由で配信させることに本提案の大きな特徴がある。
それにより仮にネットワーク経由で情報が漏れたとしても、漏れた情報は非暗号化状態の(プレーンな)情報では無く必ず暗号化された情報なために再利用が不可能であり不正コピーが防止されると言う効果が生まれる。
上記の本提案における特徴に関する詳細な説明を図17を用いて行う。
前述したようにMOD方法に使用される情報記憶媒体10は小売店5内に設置された情報(複製)記録装置55内で記録波長λw(≠650nm)の光で記録される。
この情報(複製)記録装置55内には通信鍵記憶部52とマスタ鍵記憶部27が存在する。
図17では両者が異なるように記述されているが、それに限らず通信鍵記憶部52とマスタ鍵記憶部27が1個のメモリ内で兼用されていても良い。
小売店5は、映像コンテンツ11等の特定情報の制作会社(コンテンツプロバイダ)54に対して通信鍵代金49を支払って、通信鍵44を購入する。
この特定情報の制作会社(コンテンツプロバイダ)54はこの通信鍵を利用して映像コンテンツ11等の特定情報を暗号化し、通信鍵で暗号化された特定情報45をネットワーク経由で小売店5に対して配信する。
また小売店5ではこの特定情報を暗号化して記録した情報記憶媒体10をエンドユーザ6に売ると、その売り上げに応じた複製許可代金47を特定情報の制作会社(コンテンツプロバイダ)54に対して支払う。
特定情報の制作会社(コンテンツプロバイダ)54から配信された通信鍵で暗号化された特定情報45は既に配信された通信鍵44の情報を利用し、特定情報に対する複合器51内で一度は暗号解読される。
その直後にタイトル鍵12で暗号化し、タイトル鍵で暗号化された特定情報42の形で情報記憶媒体10内に記録される。
図16に示した現行の例では暗号鍵発行会社(CSSエンティティー)2とディスク複製会社(レプリケータ)4との間で、ディスク鍵15が転送されるが、この経路は充分にセキュリティ対策が施された環境下で転送される。それに比べ、図17に示したシステム上でのネットワーク経路は、セキュリティ対策が甘く、この経路途中でディスク鍵15が外部に漏れる危険性がある。
それに対して、図17に示した実施例では、プレーンな(非暗号化)状態のディスク鍵15の代わりに、暗号化されたタイトル鍵13がネットワークを経由して小売店5へ転送される。
それを可能にするために、本提案では暗号鍵発行会社(CSSエンティティー)2と小売店5との間にエージェント会社8を配置している。
このエージェント会社8ではタイトル鍵生成部21によりタイトル毎のタイトル鍵12を発行する。
次に、充分にセキュリティ対策が施された環境下で暗号鍵発行会社(CSSエンティティー)2から転送されたディスク鍵15を用いて暗号化されたタイトル鍵13をタイトル鍵の暗号器23内で発生させて小売店5へ向けてネットワーク配信する。
小売店5内の情報(複製)記録装置55内ではこのネットワーク配信された暗号化されたタイトル鍵13を情報記憶媒体10内にそのまま記録する。
小売店5では情報記憶媒体10内に記録したタイトル鍵13の記録回数に応じてエージェント会社8に対して鍵代金とDVDライセンス料33を支払う。
エージェント会社8ではこれにより集まったDVDライセンス料33をまとめてDVDライセンス会社7に支払う。
またDVDライセンス会社7は、ブランク状態20の情報記憶媒体10を製造する情報記憶媒体の製造会社9に対してDVDライセンス料32を徴収する代わりに情報記憶媒体の製造許諾権31を与える。
図17に示したエージェント会社8は、図16に示したディスク複製会社(レプリケータ)4と同様に暗号鍵発行会社(CSSエンティティ)2からディスク鍵15と共に暗号化されたディスク鍵群16を受け取るが、エージェント会社8は小売店に対して暗号化されたディスク鍵群16をそのままネットワーク配信する。
このように小売店5に対してネットワーク配信される情報は“通信鍵で暗号化された特定情報45”と“暗号化されたディスク鍵群16”、“暗号化されたタイトル鍵”と言う全て暗号化された情報なため、ネットワーク経路途中で情報が漏れたとしても不正コピーを防止することが可能となる。
図17では、MOD方法に使用される情報記憶媒体10に対する説明を行っているが、本発明はそれに限らずEST方法に使用される情報記憶媒体10に対しても適応が可能である。
ESTの場合にはネットワーク経由での配信先がエンドユーザ6となるが、この場合でもエンドユーザ6に対しては“通信鍵で暗号化された特定情報45”と“暗号化されたディスク鍵群16”、“暗号化されたタイトル鍵”と言う全て暗号化された情報が配信されるため、不正コピーを防止できる。
さらにMODとESTのいずれの場合でもネットワーク配信されるCSSに関連した情報が“暗号化されたディスク鍵群16”と“暗号化されたタイトル鍵”と言う情報記憶媒体10内に記録される情報と一致しているため、情報(複製)記録装置55内の記録前段階処理が大幅に簡素化されて情報(複製)記録装置55の低価格化と処理の信頼性向上が実現できる。
また情報(複製)記録装置55内のディスク鍵の複合器28内ではマスタ鍵記憶部27から転送されるマスタ鍵40を利用し、エージェント会社8からネットワーク配信された暗号化されたディスク鍵群16の暗号解読を行う。
ここで得られたディスク鍵15を利用してタイトル鍵の複合器29内では同じくエージェント会社8からネットワーク配信された暗号化されたタイトル鍵13の暗号解読を行ってタイトル鍵12を生成し、このタイトル鍵12を用いて特定情報に対する暗号器41内で特定情報43の暗号化を行って情報記憶媒体10へ記録する。
本発明の他の実施例(応用例)を図18に示す。
図18においても情報(複製)記録装置60に対してネットワーク配信されるCSS関連情報は“暗号化されたディスク鍵群16”と“暗号化されたタイトル鍵”と言う暗号化された情報記憶媒体10に記録される情報であることは、図17に示した実施例と一致している。
しかし図18の応用例では映像コンテンツ11をネットワーク配信される代わりに通常のDVD−Videoディスク3を配送36していることが異なる。
図18に示した実施例では情報(複製)記録装置60内部でこのDVD−Videoディスク3内に記録されている暗号化された映像コンテンツ14の暗号解読(復合化)を行うと共にこの暗号解読後の映像コンテンツ14を再度暗号化して本発明の情報記憶媒体10に記録する。
次に、記録波長と青色系色素と赤色系色素との組み合わせについて、さらに詳細に説明する。
記録膜の有機色素材料としては、赤色レーザ(波長650nm)で記録及び再生を行う場合は、赤色Low−to−High(赤L−H)型色素を使う。赤色Low−to−High型色素としてはポリメチンシアニン系色素、ポリメチンヘミシアニン系色素、有機金属錯体色素などが用いられる。極大吸収波長は680〜750nm程度に調整される。ポリメチンシアニン系色素の例としてはカチオン部がペンタメチンシアニン、アニオン部がアゾCo錯体としたものが有効である。ポリメチンヘミシアニン系色素の例としては、カチオン部がペンタメチンヘミシアニン、アニオン部をアゾCo錯体としたもの等が有効である。
青色レーザ(波長405nm)で記録を行い、赤色レーザ(波長650nm)で再生を行う場合は、青色Low−to−High(青L−H)型色素と赤色Low−to−High型色素を所定の割合で混合した色素を使う。または、青色Low−to−High型色素と赤色High−to−Low(赤H−L)型色素を所定の割合で混合した色素を使う。
青色Low−to−High型色素としては、モノメチンシアニン系色素、ヘミシアニン系色素、スチリル系色素、有機金属錯体色素などが用いられる。極大吸収波長は380〜480nm程度に調整される。
赤色Low−to−High型色素としては、ポリメチンシアニン系色素、ポリメチンヘミシアニン系色素、有機金属錯体色素などが用いられる。極大吸収波長は680〜750nm程度に調整される。ポリメチンシアニン系色素の例としては、カチオン部をペンタメチンシアニン、アニオン部をアゾCo錯体としたものが有効である。ポリメチンシアニン系色素の例としては、カチオン部をペンタメチンヘミシアニン、アニオン部をアゾCo錯体としたものが有効である。
赤色High−to−Low型色素としては、ポリメチンシアニン系色素、ポリメチンヘミシアニン系色素、有機金属錯体色素、キナゾリン系色素、フタロシアニン系色素、ポルフィリン系色素などが用いられる。極大吸収波長は、550〜610nm程度に調整される。赤色High−to−Low型には、屈折率変化タイプと吸収率変化タイプの色素があり、両方とも使うことができる。
なお、基板の溝形状としては、赤色Low−to−High型色素もしくは赤色High−to−Low型色素の吸収変化タイプを使うものでは、溝深さ10nm〜40nmが良好であり、溝幅は150nm〜500nmが良い。より好ましくは溝深さ20〜30nm、溝幅300〜450nmが好適である。
一方、赤色High−to−Low型色素の屈折率変化タイプを使うものでは、溝深さ200nm〜350nm、溝幅250〜370nmが良い。
すなわち、図19を参照して以下に説明するが、グルーブ幅543、498、454、354、193、175、148nmのDVD−Rスタンパー(グルーブ深さ30nm)を作製し、0.6mm厚みポリカーボネート基板を射出成形法にて複製し、青色素としてヘミシアニンカチオン/Coアゾ錯体アニオン色素を使い、赤色素としてペンタメチンシアニン/Coアゾ錯体アニオン色素を使い、重量比3:7の割合でフッ素アルコール溶媒(TFP)に混合溶解した溶液を前記ポリカーボネートディスク基板にスピン塗布し、純Ag膜をスパッタリング成膜(膜厚100nm)し、0.6mm厚みダミー基板を接着した試験用ディスク(DVD−Rタイプディスク)を作製し、Push−Pull信号(PPa)から溝(グルーブ)幅の要件を求めたところ、470nm以下が好ましいことが確認された。
また、図20を参照して以下に説明するが、グルーブ深さ16、23、30、36、45、70、102、149、178nmのDVD−Rスタンパー(グルーブ幅340nm)を作製し、0.6mm厚みポリカーボネート基板を射出成形法にて複製し、青色素としてヘミシアニンカチオン/Coアゾ錯体アニオン色素を使い、赤色素としてペンタメチンシアニン/Coアゾ錯体アニオン色素を使い、重量比3:7の割合でフッ素アルコール溶媒(TFP)に混合溶解した溶液を前記ポリカーボネートディスク基板にスピン塗布し、純Ag膜をスパッタリング成膜(膜厚100nm)し、0.6mm厚みダミー基板を接着した試験用ディスク(DVD−Rタイプディスク)を作製して、Push−Pull信号(PPa)から溝(グルーブ)深さの要件を求めたところ、36nm以下が好ましいことが確認された。
しかしながら、図21に示すように、ジッタ(エラーレート)から、溝(グルーブ)幅の要件を求めたところ、170nm以上必要であることが確認された。
また、図22に示すように、信号変調度から、溝(グルーブ)深さの要件を求めたところ、20nm以上必要であることが確認された。
なお、記録系としては、波長405nmのレーザ光をNA(開口数)が0.65の対物レンズを用いたHD DVD−R用光学系を用い、再生系として、波長660nmのレーザ光をNA(開口数)が0.6のDVD記録光学系により、Push−Pull信号(PPa)を測定した。また、反射率、ジッタ、信号変調度については、波長が650nm、NA=0.6のDVD再生光学系により計測した。
図23は、記録後の各ディスクを市販の複数のDVDドライブ(サンプルA〜F)により、反射率、ジッタ、信号変調度について再生テストした結果を示す。いうまでもなく、再生できなかったものがNG表示である。なお、ドライブ(サンプル)Fについては、ソフトウエア(ファームウエア)をアップデートすることにより、NGからOKとなるケースが確認された。
図23から明らかなように、信号変調度については、0.45よりも小さいディスクでは、再生NGとなるドライブが2種以上となった。ドライブFは、信号変調度0.45のディスクに対して再生NGであったが、ファームウエアを最新のものに変更することで再生OKとなった。
反射率については、45%よりも小さいディスクでは、再生NGとなるドライブが1種以上となった。44%ディスクでは、再生できたりできなかったりするドライブも含めると2種がNGとなった。
記録後プッシュプル(PP)信号(PPa)については、0.17よりも大きいディスクでは、再生NGとなるドライブが1種以上となった。0.19のディスクでは再生できたり出来なかったりするドライブも含めると2種がNGとなった。
したがって、図23から、再生NGになる場合もあるが再生OKとなることもある場合をNGとし、全てのドライブで再生OKとなることを合格と判定した場合では、
信号変調度は 0.45以上
反射率は 45%以上
記録後PP(PPa)が 0.17以下
であれば、本提案の光ディスクから信号が再生可能であることが認められる。
上記を満足する溝形状としては、上述した通り、グルーブ幅は470nm以下であり、グルーブ深さは20nm以上36nm以下である。また、ジッタを8%以下とするためには、グルーブ幅を170nm以上とする必要がある。
上記を満足した本提案のDVD−Rディスクでは、200種のDVDドライブにて再生可能率は、94.3%であり、ほとんどのドライブにて再生可能であった。対して、従来のDVD−Rディスクでは再生可能率は41.8%であり、半分以上のドライブで再生不可能であった。
以上説明したように、この発明の情報記録媒体によれば、記録マークに対する記録光と再生光とで使用波長を変え、さらに記録光に対してトラックずれ検出信号とランドプリピット検出信号が得られると同時に再生光に対してはプリグルーブやプリピットからの影響がほとんど出ないようなプリグルーブ形状と寸法およびランドプリピット形状と寸法に設定することで、より一層の記録処理と再生処理の安定化を図れる。
また、任意台数のDVDドライブにおいて、実質的にほぼ互換機といえる程度の再生可能率が確保でき、安定な再生が期待できる。
なお、本発明の内容はここに記述した形態だけに限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で、他にも様々な形態を取り得ることはいうまでもない。また、各実施の形態は、可能な限り適宜組み合わせて、もしくは一部を削除して実施されてもよく、その場合は、組み合わせもしくは削除に起因したさまざまな効果が得られる。
この発明の一実施形態が適用される記録媒体の記録領域の構造の一例を説明する概略図。 この発明の一実施形態が適用される記録媒体の記録領域の断面構造の一例を説明する概略図。 図1及び図2に示した記録媒体のプリグルーブ寸法及びランドプリピット寸法と記録光の波長との関係について説明する概略図。 図1〜図3に示した本提案の光ディスクの記録層に使用される有機色素記録材料の一例の光吸収スペクトルを説明するグラフ。 本提案の光ディスクの記録層に利用可能な青色系色素の構造式の一例を示す概略図。 本提案の光ディスクの記録層に利用可能な赤色系色素の構造式の一例を示す概略図。 本提案の光ディスクの記録層に利用可能な赤色系色素の構造式の一例を示す概略図。 本提案の光ディスクの記録層に利用可能な赤色系色素の構造式の一例を示す概略図。 図5ないし図8に示した吸収特性を呈する赤色系色素の構造式の一例を示す概略図。 本提案の光ディスクの記録層に利用可能な赤色系色素であって、H→L型の有機色素記録材料の光吸収スペクトル特性の一例を示すグラフ。 図10に示した吸収特性を呈する赤色系色素の構造式の一例を示す概略図。 図1および図2に示した追記形情報記録媒体の記録領域の構造を説明する概略図。 図1および図2に示した追記形情報記録媒体の記録領域のデータ構造を説明する概略図。 図13に示したデータ構造の物理フォーマット情報とR物理フォーマット情報を説明する概略図。 図14に示したデータ構造のデータ領域DTA内の物理フォーマット情報とR物理フォーマット情報を説明する概略図。 現行の映像情報配信システムを説明する概略図。 本発明の情報記録媒体を用いることで達成される映像情報配信システムの一例を説明する概略図。 本発明の情報記録媒体を用いることで達成される映像情報配信システムの一例を説明する概略図。 本発明の情報記録媒体において、溝(グルーブ)幅と再生信号のプッシュプル(Push−Pull)信号(PPa)との関係を説明するグラフ。 本発明の情報記録媒体において、溝(グルーブ)の深さと再生信号のプッシュプル(Push−Pull)信号(PPa)との関係を説明するグラフ。 本発明の情報記録媒体において、ジッタ(エラーレート)と溝幅との関係を説明するグラフ。 本発明の情報記録媒体において、信号変調度と溝の深さとの関係を説明するグラフ。 本発明の情報記録媒体を、入手可能な複数のディスクドライブ装置で再生した結果を示す概略図。
符号の説明
101…透明基板、102…光反射層、103…記録層、105…記録マーク、107…プリグルーブ、108…ランドプリピット、109…ランド。

Claims (7)

  1. 記録層と光反射層から構成される記録膜を具備し、
    前記記録層と前記光反射層との間の界面には凹凸形状を有するプリグルーブと隣接する前記プリグルーブ間に挟まれたランドが存在し、
    前記記録膜は650±5nmの光で再生可能な光反射率を有し、
    前記記録層は前記650±5nmよりも短波長の光に対して記録感度を有すると共に前記650±5nmよりも短波長の光によりプリグルーブ上に記録マークの形成が可能であり、
    反射率が45%以上であり、記録後プッシュプル信号が0.17以下である
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
  2. 基板と記録層と光反射層から構成される光ディスクであって、
    前記基板には凹凸形状を有するプリグルーブと隣接する前記プリグルーブ間に挟まれたランドが存在し、
    650±5nmの光で再生可能な光反射率を有し、
    前記650±5nm及びそれよりも短波長の光に対して記録感度を有すると共に前記650±5nm及びそれよりも短波長の光により記録マークの形成が可能であり、
    反射率が45%以上であり、信号変調度が0.45以上であり、記録後プッシュプル信号が0.17以下である
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
  3. 基板と記録層と光反射層から構成される光ディスクであって、
    前記基板には凹凸形状を有するプリグルーブと隣接する前記プリグルーブ間に挟まれたランドが存在し、
    650±5nmの光で再生可能な光反射率を有し、
    前記650±5nm及びそれよりも短波長の光に対して記録感度を有すると共に前記650±5nm及びそれよりも短波長の光により記録マークの形成が可能であり、
    グルーブ幅が170nm以上470nm以下であり、グルーブ深さが20nm以上36nm以下である
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
  4. 基板と記録層と光反射層から構成される光ディスクであって、
    前記基板には凹凸形状を有するプリグルーブと隣接する前記プリグルーブ間に挟まれたランドが存在し、
    650±5nmの光で再生可能な光反射率を有し、
    前記650±5nm及びそれよりも短波長の光に対して記録感度を有すると共に前記650±5nm及びそれよりも短波長の光により記録マークの形成が可能であり、
    短波長の光で記録再生した際の信号極性はL−Hであり、650±5nmの光で再生した際の信号極性はL−Hである
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
  5. 基板と記録層と光反射層から構成される光ディスクであって、
    前記基板には凹凸形状を有するプリグルーブと隣接する前記プリグルーブ間に挟まれたランドが存在し、
    650±5nmの光で再生可能な光反射率を有し、
    前記650±5nm及びそれよりも短波長の光に対して記録感度を有すると共に前記650±5nm及びそれよりも短波長の光により記録マークの形成が可能であり、
    短波長の光で記録再生した際の信号極性はL−Hであり、650±5nmの光で再生した際の信号極性はH−Lである
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
  6. 基板と記録層と光反射層から構成される光ディスクであって、
    前記基板には凹凸形状を有するプリグルーブと隣接する前記プリグルーブ間に挟まれたランドが存在し、
    650±5nmの光で再生可能な光反射率を有し、
    前記650±5nm及びそれよりも短波長の光に対して記録感度を有すると共に前記650±5nm及びそれよりも短波長の光により記録マークの形成が可能であり、
    吸収スペクトル中の少なくとも二つの極大吸収波長は380〜480nmと680〜750nmである
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
  7. 基板と記録層と光反射層から構成される光ディスクであって、
    前記基板には凹凸形状を有するプリグルーブと隣接する前記プリグルーブ間に挟まれたランドが存在し、
    650±5nmの光で再生可能な光反射率を有し、
    前記650±5nm及びそれよりも短波長の光に対して記録感度を有すると共に前記650±5nm及びそれよりも短波長の光により記録マークの形成が可能であり、
    吸収スペクトル中の少なくとも二つの極大吸収波長は380〜480nmと550〜610nmである
    ことを特徴とする情報記憶媒体。
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