JPH11273143A - コンパクトディスク媒体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 改善された記憶容量をもつコンパクトディ
スク媒体装置を提供する。 【解決手段】装置は、外側の円を規定する外側周縁(11
6)をもつ平坦な第１表面(112)を含む。外側の円は、円
の中心(122)から外側周縁(116)に延びる半径方向(126)
を規定する。第１表面(112)は、内側の円を規定する内
側周縁(120)を含む。内側の円は、実質的に外側の円と
同心である。装置は、内側周縁(120)と外側周縁(116)の
間に位置する記録領域(140)ならびに記録領域(140)およ
び外側周縁(116)の両方に隣接して位置する非記録領域
(150)を含む。非記録領域(150)は、外側周縁(116)から
半径方向(126)に約0.9mm以下の距離にわたる。記録領域
(140)はインデントおよびランドを含み、特に拡張され
た記憶領域(155)におけるインデントは、他の部分のイ
ンデントよりも深く形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般に光学デー
タ媒体に関連し、特に、改善されたデータ記憶容量をも
つ光学データ・ディスクに関連する。

【０００２】

【従来の技術】「コンパクトディスク」または単に「C
D」と呼ばれることが多い光学データ記憶ディスクは、
通常、データ記憶および検索の目的で使用される。一般
にそのようなディスクは、例えばオーディオCDの場合の
音楽のように音声情報を格納するためにも使用される。
データは、コンパクトディスク上にデジタル形態で格納
され、レーザ読取り装置のような光学装置によって読み
取ることができる。

【０００３】コンパクトディスクは多様な外径サイズで
利用可能である。しかし、コンパクトディスクの最も一
般的な外径サイズは約120mmである。従来のコンパクト
ディスクは、データの比較的多くの量を記憶する能力が
ある。コンパクトディスク上に格納できるデータの正確
な量は、そのディスクについて使用されるデータ形式に
ある程度依存するが、120mmコンパクトディスクは、例
えば約650MB(メガバイト)のデータを格納することがで
きる。しかし、データの一層多くの量を格納することが
できるコンパクトディスクを開発することが有利であ
る。

【０００４】いくつかの異なるタイプのコンパクトディ
スクが現在使用されている。しかし、それらのタイプは
全て同様の寸法特性をもつ。一般にコンパクトディスク
は、約1.2mmの厚さであり、中央に位置する直径約15mm
の内孔をもつ。コンパクトディスクの記録領域は、ディ
スクの中心から約23mmの箇所からディスクの外縁から約
1mmの箇所にまで延びる。ディスクの中心から約23mmの
箇所から約25mmの箇所まで延びる記録領域は、「導入(l
ead-in)」領域として知られ、一般にディスクのデータ
構造に関する情報を含む。ディスクの外縁から約2mmの
箇所から約1mmの箇所にまで延びる記録領域は、「導出
(lead-out)」領域として知られ、一般に、導入領域に与
えられるものと同様の情報を含む。ディスクの中心から
約25mmの箇所からディスクの外縁から約2mmの箇所にま
で延びる記録領域は、一般にユーザ・データを含む。

【０００５】これは、ディスクの中心から約7.5mmの箇
所から約23mmの箇所まで延びる内側の環状非記録領域、
およびディスクの外縁から内側へ約1mmの箇所にまで延
びる外側の環状非記録領域を残す。

【０００６】コンパクトディスクの1つの共通のタイプ
は、「CD-ROM」ディスクとして知られている。CD-ROMデ
ィスクの製造の間、ディスクは、２進デジタル符号の
「1」および「0」に解釈されるランドおよびインデント
(indent:へこみ、くぼみ)のパターンでスタンピングさ
れる。ランドおよびインデントのパターンは、ディスク
の記録領域内に螺旋形状に配置される。例えばレーザ読
取り装置のような光学装置は、螺旋形状をたどり、ラン
ドおよびインデントによって確立されるデジタル符号を
よく知られた方法で読み取ることができる。CD-ROMディ
スクは、それがスタンピングされた後に書き込むことは
できないが、何度も読み取ることができるので、ディス
クのこのタイプは一般に「読取り専用」ディスクと呼ば
れ、従って「コンパクトディスク読取り専用メモリ(com
pact disc-read only memory)」または「CD-ROM」の名
で呼ばれる。

【０００７】CD-ROMディスクを製造するために、最初に
透明なディスク・ブランクが、例えば射出成形プロセス
によってポリカーボネート・プラスチック材料から形成
される。射出金型の片側は、平坦であり、他方の側は、
ディスクに形成されるランドおよびインデントの鏡像を
含む。理解されるように、ディスクをこのように形成す
ることによって、ランドおよびインデントの所望のパタ
ーンがCD-ROMディスクの記録領域に形成される。成形
後、CD-ROMは、インデントおよびランド上に反射層を形
成するため、例えばアルミニウムまたは銀の合金のよう
な反射材料でスパッタ・コーティングされる。反射層が
加えられた後、スピン・コーティングによってラッカー
のようなハードコートを加えることができる。最後に、
例えばシルク・スクリーンによって反射層またはハード
コート上にラベルを加えることができる。

【０００８】CD-ROMディスクが光学ディスク読取り装置
に配置されると、レーザのような光学読取り装置に付属
する光源からの光が、ディスクの反射層から反射され
る。ランドがディスク上に存在する所では、この反射光
は、光学読取り装置に関して焦点が合っているので、反
射光の強さは相対的に高くなる。しかし、インデントが
ディスク上に存在する所では、反射光は光学読取り装置
に関して焦点がずれる。さらに光は、それがインデント
を照らすとき回折されるので、インデントが存在する場
合の反射光の強さの更なる低減をもたらす。さらに、イ
ンデントによって反射される光は、インデントに直接入
射する光によってある程度打ち消される傾向がある。従
って光学読取り装置は、インデントが存在するときより
もランドが存在するときにより高い光強度を検出し、CD
-ROMディスクから２進デジタル符号をよく知られた方法
で読み取ることができる。

【０００９】CD-ROMディスクの例は、Fite等による米国
特許第5,513,169号の明細書に開示されており、その内
容はここで参照として取り入れられる。

【００１０】コンパクトディスクの別のタイプは、一般
にCD記録可能(CD-Recordable)ディスク、または単に「C
D-R」ディスクと呼ばれる。その名前が示唆するよう
に、このタイプのディスクは、それが製造された後、例
えばレーザ書込み装置のような書込み装置によって書き
込むことができる。CD-Rディスクは、一度だけ書き込む
ことができる。この理由のため、CD-Rディスクは、「CD
-WO」(「CD-Write Once(CD１回書込み)」の略)と呼ばれ
こともある。書き込まれた後、CD-Rディスクは、上述し
たCD-ROMディスクと同様に何度も読み取ることができ
る。

【００１１】CD-ROMディスクと同様に、CD-Rディスクの
製造は、例えば射出成形プロセスによって、ポリカーボ
ネート・プラスチック材料から透明なディスク・ブラン
クを形成することによって始まる。CD-ROMディスクと違
って、射出成形プロセスの間、CD-Rディスクにはランド
およびインデントが設けられない。その代わりに、射出
成形プロセスの間、プリグルーブがCD-Rディスク上に形
成される。射出成形の後、CD-Rディスク上に記録層がス
ピン・コーティングされる。記録層は、例えば光を吸収
して熱を生成することができる有機色素でありうる。記
録層が加えられた後、CD-ROMディスクに関して前述した
ような方法で反射層が加えられる。それからディスク上
に、例えばラッカー被覆のような保護層を反射層上にス
ピン・コーティングすることができる。最後に、上述し
たCD-ROMディスクの製造の場合のように、保護層上にラ
ベルを加えることができる。

【００１２】CD-Rディスクに書き込むことが求められる
とき、レーザ書込み装置を使用して、ディスクに形成さ
れたプリグルーブに沿って選択的にサイトを加熱する。
記録層色素が加熱されると、それは変形して記録層に永
久的な変形を引き起こす。この変形は、反射層が光を反
射する能力を妨げる。従ってCD-Rディスク上の変形され
た領域は、CD-ROMディスクに関して前述したインデント
と同等に作用する。CD-Rディスク上の変形されていない
領域(すなわちレーザによって加熱されていない領域)
は、CD-ROMディスクに関して前述したランドと同等に作
用する。

【００１３】従って一度書き込まれた後、CD-Rディスク
は、CD-ROMディスクに関して前述したように何度も読み
取ることができる。

【００１４】CD-Rディスクの例は、Itoh等の米国特許第
5,449,587号の明細書に開示されており、その内容はこ
こで参照として取り入れられる。

【００１５】コンパクトディスクのさらに別のタイプ
は、一般にCD書換可能(CD-ReWritable)ディスクまたは
単に「CD-RW」ディスクと呼ばれる。CD-Rディスクと同
様に、CD-RWディスクは、それが製造された後、レーザ
書込み装置のような書込み装置によって書き込むことが
できる。CD-Rディスクは一度しか書き込めないのに対し
て、CD-RWディスクは、書き込んで何度も書き換えるこ
とができる。

【００１６】上述したCD-Rディスクと同様に、CD-RWデ
ィスクの製造は、例えば射出成形プロセスによってポリ
カーボネート・プラスチック材料からプリグルーブをも
つ透明なディスク・ブランクを形成することによって始
まる。下側の誘電体層、記録層および上側の誘電体層が
連続してスパッタリングされる。反射層がスパッタリン
グ・プロセスによって加えられる。それから保護被覆が
スピン・コーティングされ、ラベルが加えられる。

【００１７】CD-RWディスクに書き込むことが求められ
るとき、レーザ書込み装置を使用して、ディスクに形成
されたプリグルーブに沿って選択的にサイトを加熱す
る。レーザによって加熱されると、記録層は溶解する。
冷却されると、溶解した記録層は、それが加熱された温
度および冷却レートに依存して２つの状態のうちの一方
で固化する。第１の結晶状態において、記録層は、相対
的に透明であり、従って光学読取り装置からの光の相対
的に多くの量がディスクの反射層によって反射されるこ
とを可能にする。第２の非結晶状態において、記録層は
光を回折させる傾向があるので、光の相対的に少ない量
のみ反射させる。CD-R記録層が加熱される温度およびそ
の冷却レートを制御するレーザ書込み装置を使用して、
CD-Rディスクのグルーブに沿った多様なサイトの相対的
な反射率を選択的に制御することができる。従ってCD-R
Wディスク上の非結晶領域は、CD-ROMディスクに関して
前述したインデントおよびCD-Rディスクに関して前述し
た変形された領域と同等に作用する。CD-RWディスク上
の結晶領域は、CD-ROMディスクに関して前述したランド
およびCD-Rディスクに関して前述した変形されない領域
と同等に作用する。

【００１８】上記から分かるように、CD-RWディスク
は、何度も書き込むことができ、繰り返し読む取ること
もできる。

【００１９】前述したように、上述したディスクの３つ
のタイプは全て、ディスクの外縁から内方へ約1mmの箇
所まで延びる外側の環状非記録領域をもつ。そのような
非記録領域を設けることは、ディスクを形成するために
使用される製造プロセスによって必要とされた。ディス
クの全ては、例えばスパッタコーティング・プロセスを
使用して反射コーティングを加えることを必要とする。
そのようなスパッタコーティング・プロセスの使用は、
スパッタマスクをディスクに加えることを必要とする。
スパッタマスクの使用は、ディスクの外周の一部が不使
用のままであることを必要とする。

【００２０】さらにコンパクトディスクは、ディスクの
外縁近傍におけるデータの格納を不可能にする特定の
「縁効果(edge effects)」を示す。１つのそのような縁
効果は、CD-RおよびCD-RWディスクに関して上述したよ
うなスピンコーティング方法によって引き起こされる。

【００２１】コンパクトディスクの縁の近傍でデータを
記録することに関連する上記の問題のため、コンパクト
ディスク業界は、とりわけコンパクトディスクの外側の
環状非記録領域のサイズを指定するいくつかの標準を採
用している。CD-ROMコンパクトディスクは、例えば「EC
MA標準ISO 9660」として業界で知られる標準によって支
配されている。この標準は、「ECMA-Standerdizing Inf
ormation and Communication Systems - Data Intercha
nge on Read-Only 120mm optical data disks(CD-RO
M)」(情報および通信システムのECMA標準化-読取り専用
120mm光学データ・ディスク(CD-ROM)上のデータ交換)と
いうタイトルのECMAからの出版物の中で具体化され、そ
こに開示される内容はここで参照として取り入れられ
る。CD-RおよびCD-RWタイプのコンパクトディスクは、
業界で採用された他の標準によって制御される。これら
の標準の全ては、一般に、ディスクの外側の環状非記録
領域がその縁から約1mmの箇所にまで延びることを必要
とする。

【００２２】さらに、前述したように、上記のディスク
の３つのタイプは全て、ディスクの中心から約7.5mmの
箇所から約23mmの箇所にまで延びる内側の非記録領域を
もつ。約7.5mmの箇所から約16.5mmの箇所に及ぶこの非
記録領域の一部は、ディスク上にクランプ領域を供給す
る要求によって必要とされる。このクランプ領域は、従
来の方法でディスクを回転させるためコンパクトディス
ク読取り装置の駆動機構によって使用される。約16.5mm
の箇所から約23mmの箇所に及ぶ内側の非記録領域の一部
は、ディスク読取り装置の光学ピックアップ・ユニット
を物理的に収容するために確保される。そのような光学
ピックアップ・ユニットのサイズのため、ディスクの中
心から約23mmより近くへピックアップ・ユニットを動か
すことは物理的に不可能であった。

【００２３】内側の環状非記録領域を供給する必要のた
め、上述したように、コンパクトディスク業界は、とり
わけコンパクトディスクの内側の環状非記録領域のサイ
ズを指定するいくつかの標準を採用している。前述した
ように、CD-ROMコンパクトディスクは、例えば「ECMA標
準ISO 9660」として業界で知られる標準によって支配さ
れる。CD-RおよびCD-RWタイプのコンパクトディスク
は、業界で採用される他の標準によって制御される。こ
れらの標準の全ては、一般に、ディスクの内側の環状非
記録領域がディスクの中心から半径方向に約23mmの箇所
にまで及ぶことを必要とする。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】従って上述した問題を
克服し、追加のデータの記録を可能にするコンパクトデ
ィスクを提供することが望まれる。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明は、外側の環状
非記録領域のために以前に確保されていた領域までディ
スクの記録領域が拡張される改善されたコンパクトディ
スクを目的とする。記録領域のこの拡張は、コンパクト
ディスク製造方法の改善のため、外側の環状非記録領域
のサイズを指定する既存の標準が現在では過度に保守的
であることを認めることによって実現可能になる。改善
されたコンパクトディスクは、例えばディジタル・オー
ディオ・ディスク、CD-ROMディスク、CD-Rディスクまた
はCD-RWディスクのようなコンパクトディスクの任意の
タイプでありえる。

【００２６】拡張される記録領域におけるコンパクトデ
ィスクの読みやすさを向上させ、または記録領域の更な
る拡張を与えるため、ディスクに修正を加えることがで
きる。例えばCD-ROMディスクの場合、ディスクに形成さ
れるインデントは、拡張される領域内で従来のCD-ROMイ
ンデントに対して変更された深さをもつように形成する
ことができる。CD-RまたはCD-RWディスクの場合、拡張
される領域は、その拡張される領域内にCD-ROMタイプの
平坦な部分および変更された深さのインデントを設ける
ことができる。このように修正されるCD-RまたはCD-RW
ディスクの拡張される領域に書き込むことはできない。
それにもかかわらず、拡張される領域は、それが製作さ
れるとき、ディスク上にプログラムすることができる有
用で読取り可能なデータを格納することができる。

【００２７】さらにこの発明は、内側の環状非記録領域
のために以前に確保されていた領域までディスクの記録
領域が拡張される改善されたコンパクトディスクを目的
とする。記録領域のこの拡張は、コンパクトディスク駆
動ユニットの改善のため、内側の環状非記録領域のサイ
ズを指定する既存の標準が現在では過度に保守的である
ことを認めることによって実現可能になる。特に、コン
パクトディスク駆動装置の光学ピックアップ・ユニット
のサイズが低減されて、コンパクトディスク上の内側の
環状非記録領域の必要なサイズを低減させることが分か
っている。改善されたコンパクトディスクは、ディジタ
ル・オーディオ・ディスク、CD-ROMディスク、CD-Rディ
スクまたはCD-RWディスクのようなコンパクトディスク
の任意のタイプでありえる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図3、図4および図6は一般に、概
して円筒形のコンパクトディスク媒体装置110を図示し
ている。装置は、外側の円を規定する外側周縁116をも
つ概して平坦な第１表面112を含む。円は、円の中心122
から外側周縁116に延びる半径方向126を規定する。第１
表面112は、内側の円を規定する内側周縁120を含む。内
側の円は、実質的に外側の円と同心である。さらに装置
は、内側周縁120と外側周縁116の間の装置に位置する記
録領域140ならびに記録領域140および外側周縁116の両
方に隣接して位置する非記録領域150を含む。非記録領
域150は、外側周縁116から半径方向126に約0.9mm以下の
距離D11にわたる。

【００２９】さらに図3、図4および図6は一般に、概し
て円形の外縁116をもつコンパクトディスク110を図示す
る。ディスク110は、外縁116から約1mm以内の箇所にま
で延びる第１記録領域R3、および外縁116から約0.9mm以
下の箇所にまで第１記録領域R3から延びる拡張された記
録領域155を含む。

【００３０】さらに図3、図4および図6は一般に、概し
て円筒形のコンパクトディスク媒体装置110を図示す
る。装置110は、外側の円を規定する外側周縁116をもつ
概して平坦な第１表面112を含む。外側の円は、円の中
心122から外側周縁116に延びる半径方向126を規定す
る。第１表面112は、実質的に外側の円と同心である内
側の円を規定する内側周縁120を含む。さらに装置は、
内側周縁120と外側周縁116の間の装置110内に位置する
記録領域140、ならびに記録領域140および内側周縁120
の両方に隣接して位置する非記録領域130を含む。非記
録領域130は、円の中心122から半径方向126に約21.3mm
以下の距離にわたる。

【００３１】改善されたコンパクトディスクを全般的に
記述したが、ここでディスクをさらに詳しく記述する。

【００３２】図1は、従来のコンパクトディスク10を下
から見た、すなわち操作中にレーザ読取り装置によって
読み取られる側から見た図を示す。コンパクトディスク
10は、図2に示すように、外側の周囲の横断面16によっ
て接続される上側の環状平面12および下側の環状平面14
を含むことができる。外周横断面16およびディスク10
は、約1.2mmの高さD2をもつことができる。円筒形の孔1
8は、ディスクを貫通し、その結果、図2に示すような内
周横断面20を与えることができる。コンパクトディスク
10は、円筒形の孔18の中心を形成する中心軸22を含むこ
とができる。孔18は、図１に示すように、中心軸22から
内周横断面20にまで延びる約7.5mmの半径R1をもつこと
ができる。

【００３３】コンパクトディスク10は、図２に示すよう
に、中心軸22と平行な軸方向24を規定する。さらにディ
スク10は、図１に示すように、上面12によって規定され
る平面内にあって、軸方向24および中心軸22の両方に垂
直な半径方向26を規定する。

【００３４】ディスク10は、図１に示すように、内側の
環状非記録領域30、外側の環状非記録領域50、および内
側と外側の環状非記録領域30と50の間に位置する環状記
録領域40を含むことができる。内側の環状非記録領域30
は、内周横断面20から、内側の環状非記録領域30と環状
記録領域40の間に境界を形成する円形インタフェース32
にまで延びることができる。円形インタフェース32は、
ディスク10の中心軸22から約23mmの半径R2に位置するこ
とができる。

【００３５】外側の環状非記録領域50は、外周横断面16
から、記録領域40と外側の環状非記録領域50の間に境界
を形成する円形インタフェース42にまで延びることがで
きる。円形インタフェース42は、ディスク10の中心軸22
から約59mmの半径R3に位置することができる。

【００３６】外周横断面16は、ディスク10の中心軸22か
ら約60mmの半径R4に位置することができる。再び図1に
言及して、外側の環状非記録領域50は、外周横断面16か
ら約1mmの半径方向距離D1にわたる。分かるように、距
離D1は、半径R4と半径R3の差に等しい。内側の環状非記
録領域30は、内周横断面20から約15.5mmの半径方向距離
D6にわたる。分かるように、距離D6は、半径R2と半径R1
の差に等しい。

【００３７】データ記憶のための外側非記録領域の使用 前述したように、外側環状領域50は、コンパクトディス
クを製造するために使用される製造プロセスの間に生じ
る縁効果の理由で、データを記録するために使用されて
いなかった。これらの縁効果のため、データ記録の目的
で領域50を使用することは望ましくなくまたは不可能で
あった。コンパクトディスク業界は、データを信頼性を
もって格納することができない領域に情報が記録されな
いように、非記録領域50の半径方向のサイズ(すなわち
図1の距離D1)は少なくとも1mmであるべきであると判断
している。非記録領域の(縁16から測定される)半径方向
サイズは、上述したように多様な業界標準で定められて
いる。

【００３８】ディスク10は、業界標準の120mm直径ディ
スクであると以前に述べた。コンパクトディスクは、例
えば80mm直径サイズのような他のサイズで利用可能であ
るが、上述した業界標準は一般に、ディスクのサイズに
関係なく外側の非記録領域50が少なくとも1mmの同じ半
径方向の距離にわたることを必要とする。

【００３９】コンパクトディスク製造技術の進歩によ
り、上述した縁効果の範囲が低減されることが分かって
いる。それゆえ少なくとも1mmの範囲をもつように外側
非記録領域50を設けることを指定する既存の業界標準
は、現在では過度に保守的であり、非記録領域50のため
に以前に確保されていた領域の少なくとも一部は、現在
ではデータを記録するために使用することができる。こ
れは、詳細に後述するように、コンパクトディスク上
に、非記録領域50のために以前に確保されていた領域に
追加のデータの相当な量を格納することができるという
点で重要な発見である。

【００４０】図3は、改善されたコンパクトディスク110
を下から見た、すなわち操作中にレーザ読取り装置によ
って読み取られる側から見た図である。コンパクトディ
スク10は、図４に示すように、外周横断面116によって
接続される上側の環状平面112および下側の環状平面114
を含むことができる。外周横断面116およびディスク10
は、約1.2mmの高さD3をもつことができる。円筒形の孔1
18は、ディスクを貫通することができ、結果として図４
に示すような内周横断面120をもたらす。コンパクトデ
ィスク110は、円筒形の孔118の中心を形成する中心軸12
2を含むことができる。孔118は、図３に示すように、中
心軸122から内周横断面120にまで延びる約7.5mmの半径R
11をもつことができる。

【００４１】コンパクトディスク110は、図４に示すよ
うに中心軸122に平行な軸方向124を規定する。ディスク
は、図３に示すように上面112によって規定される平面
に位置する、軸方向124および中心軸122の両方に垂直な
半径方向126を規定する。

【００４２】ディスク110は、図3に示されるように、内
側の環状非記録領域130、外側の環状非記録領域150、お
よび内側と外側の環状非記録領域130と150の間に位置す
る環状記録領域140をそれぞれ含むことができる。内側
の環状非記録領域130は、内周横断面120から、内側の環
状非記録領域130と環状記録領域140の間に境界を形成す
る円形インタフェース132にまで延びることができる。
円形インタフェース132は、ディスク110の中心軸122か
ら半径R12に位置することができる。

【００４３】外側の環状非記録領域150は、外周横断面1
16から、記録領域140と外側の環状非記録領域150の間に
境界を形成する円形インタフェース142にまで延びるこ
とができる。円形インタフェース142は、ディスク110の
中心軸122から半径R13に位置することができる。

【００４４】外周横断面116は、ディスク110の中心軸12
2から約60mmの半径R14に位置することができる。再び図
3に言及して、外側の環状非記録領域150は、外周横断面
116から半径方向距離D11にわたる。分かるように、距離
D11は、半径R14と半径R13の差に等しい。

【００４５】分かるように、改善されたディスク110
は、改善されたディスク110の距離D11が従来のディスク
10の距離D1に対して低減され、それゆえ改善されたディ
スクの外側環状非記録領域150のサイズを従来のディス
ク10の非記録領域50と比較して低減させたことを除い
て、従来のディスク10と同一でありうる。分かるよう
に、非記録領域50のサイズのこの低減は、改善されたデ
ィスク記録領域140のサイズを従来のディスク記録領域4
0と相対的に増加させる。

【００４６】さらに分かるように、図3に関して、改善
されたディスク110は、図１の非記録領域50の一部とし
て以前に確保されていた拡張された記録領域155にまで
記録領域140を拡張することによって、記録領域140のサ
イズの増加を可能にする。記録領域140は、例えばCD-RO
Mディスクの場合、拡張された記録領域155にインデント
およびランドを付加することによって、またはCD-Rまた
はCD-RWディスクに関して前述したような適切な記録層
およびプリグルーブを付加することによって拡張するこ
とができる。

【００４７】ほとんどの場合、距離D11は、重要な縁効
果に直面することなく約0.5mmに等しくすることができ
る。上で説明したように、従来のディスクの寸法D1に対
し寸法D11をこのように低減させると、結果的に記録領
域140のサイズが従来のディスクの記録領域40に対し相
対的に増加する。このように、改善されたディスク110
は、従来のディスク10より多くの情報を格納することが
できる。例えば、寸法D11が約0.5mmに等しいとき、上述
したいくつかの寸法を使用すると、計算上、従来のディ
スク10に対し約12MB(メガバイト)に等しい追加の記憶容
量がディスク110上に生成される。例えば80mmの小さい
ディスクにこの方法を適用すると、データ記憶容量の増
加は当然小さいがなお相当な増加が得られる。

【００４８】ディスクによっては、縁効果が一層優勢で
ありえる。従ってそのような縁効果の不利益な影響を避
けるために、寸法D11は、約0.9mmに設定されることが好
ましい。D11についてこの大きい寸法を設定すると、結
果的に追加される容量は少なくなるが(すなわち120mmの
ディスクの場合、約3MB)、それでもなお従来のディスク
によって提供される記憶容量を越える重要な改善を示
す。

【００４９】コンパクトディスクの縁の近傍になお存在
しうる縁効果の問題に対処するため、コンパクトディス
クに修正を加えることができる。そのような修正は、デ
ィスクの縁近傍でよりよい性能を与え、さらにデータ記
憶および検索能力の重要な低下を伴わずに寸法D11を最
小限にすることを可能にする。

【００５０】コンパクトディスクのCD-ROMタイプについ
て行うことができる１つのそのような修正をここで詳細
に説明する。図5は、図1および図2に示される従来のコ
ンパクトディスク10の一部を示す。図5は、説明の目的
で非常に拡大されており、寸法は合っていない。コンパ
クトディスク10は、コンパクトディスクの任意のタイプ
でよいが、図5は、CD-ROMタイプのコンパクトディスク
の拡大された一部を示す。

【００５１】軸および半径方向24および26が参照の目的
で図５に示されていることに注意する。軸方向24は、図
２の矢印24によって示されるのと同じ方向であり、半径
方向26は、図１の矢印26によって示されるのと同じ方向
である。さらに、図5に示されるコンパクトディスクの
一部は、説明を容易にするため図1および図2とは逆にさ
れていることに注意する。

【００５２】図5を参照して、従来のCD-ROMディスク
は、一般に、ポリカーボネート・プラスチック層60、反
射層80、および例えば反射層80上にシルク・スクリーン
することができるラベル90の３層をもつ。分かるよう
に、ラベル層90の外側表面は、前述したようにコンパク
トディスクの下側環状平面14である。同様に、ポリカー
ボネート層60の外側表面は、前述したようにコンパクト
ディスクの上側環状平面12である。CD-ROMディスクが、
CD-ROM読取り装置で読み取られるとき、レーザ光は、表
面12を突き抜けて反射層80に当たる。

【００５３】図5から分かるように、ポリカーボネート
層60は、インデントおよびランドのパターンを含む。図
５には具体的に、コンパクトディスク上の１トラックに
沿って位置するインデント64および隣接するランド62が
示される。さらに、隣接トラックに沿って位置するラン
ド66が図示される。

【００５４】図5のランド62および66のようなコンパク
トディスクのランドは、層60に窪み(depressions)とし
て物理的に形成されることに注意する。しかし、表面12
に入射するレーザ光の見地から、これらの窪みは、高く
なった領域すなわちランドとして現れる。他方、図5の
インデント64のようなコンパクトディスクのインデント
は、ランドよりも深い領域として現れる。反射層80は、
窪み(例えば図5のランド62、66)を埋めるので、表面12
に入射するレーザ光は、ランドが存在する場合、インデ
ントが存在する場合よりも近い距離で反射層80に出会
う。

【００５５】CD-ROM読取り装置からのレーザ光が表面12
を通過したあと、それは反射層80によって反射される。
レンズを含む光学読取り装置は、反射層80から反射され
るレーザ光を受け取り、分析する。反射層によって反射
されるレーザ光の量は、ランドまたはインデントのいず
れに出会うかに依存して異なる。明るさの差は、光学読
取り装置がインデントおよびランドを区別して、コンパ
クトディスク上に符号化されたデジタル情報を良く知ら
れた方法で読み取ることを可能にする。

【００５６】上述したような反射光の差の明るさは、い
くつかの要因によって生じる。第１に、レーザ光が図５
のランド62のようなランドから反射されるとき、反射光
は、光学読取り装置のレンズに関して合焦する。しか
し、レーザ光がインデントによって反射されるとき、反
射光は、レンズに関して合焦しない。

【００５７】第２に、上述したように、インデントから
反射する光は、回折されてその明るさを更に低減する。

【００５８】最後に、一般にインデントの相対的な深さ
は、表面12を通って入射する光がインデントから反射さ
れる光と干渉し、反射光がある程度打ち消されるように
選択される。これらの理由のため、インデントから反射
される光は、ランドから反射する光ほど明るくないよう
に現れる。

【００５９】分かるように、CD-ROMディスク上のインデ
ントおよびランドの相対的な深さは、ランドから反射さ
れる光対インデントから反射される光によって示される
明るさの差の大きさに影響を与える。再び図5を参照し
て、従来のCD-ROMディスクのランドに対するインデント
の深さD4は、約0.5ミクロンでありえる。

【００６０】前述したように、縁効果は、ディスクの縁
に近接してデータを記録する能力を低減させることがあ
るので、ディスクの縁にどれだけ近接してデータを記録
することができるかを制限することがある。しかしこの
問題は、CD-ROMタイプのディスク上のインデントの深さ
を変更することによって対処することができる。分かる
ように、インデントの深さを変更することは、ランドお
よびインデントによって反射される光の差の大きさの最
適化を与えて、CD-ROM読取り装置がデータを読み取る能
力を増加させる。

【００６１】図6は、図3および図4に示される修正され
たコンパクトディスク110の一部を示す。図5と同様に、
図6は、説明の目的で非常に拡大されており、寸法は合
っていない。コンパクトディスク110は、コンパクトデ
ィスクの任意のタイプでありえるが、図6は、CD-ROMタ
イプのコンパクトディスクの拡大された一部を示す。

【００６２】図5と同様に、軸および半径方向124および
126が、参照の目的で図６に示されいる。軸方向124は、
図4の矢印124によって示されるのと同じ方向であり、半
径方向126は、図3に矢印126によって示されるのと同じ
方向である。また図5と同様に、図6に示されるコンパク
トディスクの一部は、説明を容易にするため図3および
図4に関して反転されている。

【００６３】図6のディスク部分は、図5に示されるディ
スク部分と同様に形成することができる。すなわち、そ
れはポリカーボネート・プラスチック層160、反射層180
およびラベル190を含むことができる。分かるように、
ラベル層190の外側表面は、前述したようにコンパクト
ディスクの下側環状平面114である。同様に、ポリカー
ボネート層160の外側表面は、前述したようにコンパク
トディスクの上側環状平面112である。

【００６４】図5に示されるディスク部分と同様に、図6
のポリカーボネート層160は、インデントおよびランド
のパターンを含む。具体的には、図６に、コンパクトデ
ィスク上の１トラックに沿って位置するインデント164
および隣接するランド162が示されている。さらに隣接
するトラックに沿って位置するランド166も図示されて
いる。ディスクの読みやすさを向上させるため、ランド
対インデントの相対的な深さは、従来のディスクの相対
的な深さと比較して変更することができる。具体的に
は、読みやすさを向上させるため、インデントを従来の
ディスクのインデントよりも深くまたは浅く形成するこ
とができる。

【００６５】図6の修正されたディスクにおいて、例え
ばインデントは、従来のディスクのインデントよりも深
く形成される。深いインデントは、例えばランドに対し
て約0.55ミクロンの深さD5をもつように形成することが
できる。

【００６６】変更された深さのインデントは、コンパク
トディスク110全体に設けることもできる。しかし、選
択としておよび好ましくは、変更された深さのインデン
トは、図３に示すようにディスクの拡張された記録領域
を規定する半径方向の範囲D12にのみ設けることができ
る。縁効果による影響を受けることがあるのはこの領域
であるためである。

【００６７】分かるように、変更された深さのインデン
トを設けることは、上述したように拡張される領域のよ
りよい性能を与え、または拡張される領域を一層大きく
することを可能にする。

【００６８】さらに、修正を加えてCD-RおよびCD-RWデ
ィスクにおける縁効果の問題に対処することができ、そ
れによってCD-RおよびCD-RWディスクの縁の近傍でより
良い性能を与える。そのような修正は、データ記憶およ
び検索能力の重要な低下を伴わずに図３の寸法D11を最
小限にすることを可能にする。再び図3を参照して、１
つのそのような修正は、前述したように、CD-RまたはCD
-RWディスクの拡張される記録領域155にCD-ROMタイプの
インデントおよびランドを設けることである。CD-ROMタ
イプのインデントは、通常のCD-ROMタイプのインデント
に対して変更された深さをもつように設けられ、拡張さ
れる記録領域155内の読みやすさを向上させることがで
きる。インデントは、例えば図6に関して前述した深さD
5に等しい深さをもつことができる。インデントおよび
ランドは、ディスクの射出成形の間、CD-RまたはCD-RW
ディスクにスタンピングすることができる。

【００６９】図３を参照して、上述したプロセスは、結
果的にインタフェース132(すなわち記録領域140の内縁)
からインタフェース42(すなわち図１の従来の記録領域4
0の外縁)まで延びる従来のCD-RまたはCD-RW記録領域、
および拡張された記録領域155内にCD-ROMタイプ記録領
域をもつコンパクトディスクをもたらすことが分かる。

【００７０】上記の修正されたCD-RまたはCD-RWディス
クの拡張された記録領域155は、CD-ROMタイプのインデ
ントおよびランドのみを含むので、ディスクが製造され
た後に拡張された記録領域155に書き込むことはできな
い。しかし、拡張された領域155上に符号化されるデー
タは、レーザ読み取り装置によって繰り返し読み取るこ
とができる。従って拡張された領域155を使用して、例
えばCD-RまたはCD-RWディスクのユーザにソフトウェア
または他の有用なコードを提供することができる。

【００７１】ほとんどのCD-RおよびCD-RWレーザ読取り
装置は、CD-ROMタイプの記録すなわち前述したようなラ
ンドおよびインデントを物理的に読み取ることができる
ことに注意する。それゆえ、CD-RまたはCD-RWディスク
の拡張された記録領域155に符号化されるCD-ROMタイプ
のデータは、従来のCD-RまたはCD-RW読取り装置によっ
て読み取ることができる。

【００７２】データ記憶のための内側非記録領域の使用 再び図1および図2に言及して前述したように、内側の環
状領域30は、ディスク読取り機構のクランプ装置および
光学ピックアップ・ユニットのためにこの領域を確保す
る必要により、データを記録するためには使用されてい
なかった。コンパクトディスク業界は、クランプおよび
光学ピックアップ・ユニットのために必要とされうる領
域に情報を記録しないように、非記録領域30の半径方向
サイズ(すなわち図１のD6の距離)は少なくとも15.5mm(R
2からR1を引く)であると判断している。非記録領域30の
ためのこの領域は、前述したように様々な業界標準で定
められている。

【００７３】コンパクトディスク読取り機構技術の進歩
により、光学ピックアップ・ユニットに必要とされる領
域のサイズが縮小されることが分かっている。従って、
約15.5mmの範囲(すなわち図1のD6)をもつように内側の
非記録領域30を設けることを指定する既存の業界標準
は、現在では過度に保守的であり、非記録領域30のため
に以前に確保されていた領域の少なくとも一部は、現在
ではデータを記録するために使用することができる。こ
れは、図3の改善されたディスク10に関して詳細に後述
されるように、非記録領域30のために以前に確保されて
いた領域内のコンパクトディスク上に追加のデータの相
当な量を格納することができる点で重要な発見である。

【００７４】図3を参照して分かるように、改善された
ディスク110は、改善されたディスク110の半径方向距離
R12が従来のディスク10の半径方向距離R2よりも低減さ
れ、それゆえ改善されたディスクの内側環状非記録領域
130のサイズを従来のディスク10の非記録領域30のサイ
ズと比較して減少させている点を除いて従来のディスク
10と同一である。分かるように、内側の非記録領域30の
サイズのこの低減は、結果的に、改善されたディスク記
録領域140のサイズを従来のディスク記録領域40のサイ
ズに対して増加させる。

【００７５】さらに分かるように、図３を参照して、改
善されたディスク110は、図１の非記録領域30の一部と
して以前に確保されていた拡張される記録領域165にま
で記録領域140を拡張することにより、記録領域140のサ
イズの増加を可能にする。記録領域140は、例えばCD-RO
Mディスクの場合、拡張される記録領域165にインデント
およびランドを加えることによって、またはCD-Rまたは
CD-RWディスクに関して上述したように適切な記録層お
よびプリグルーブを加えることによって拡張することが
できる。

【００７６】ほとんどの場合、半径方向距離R12は、コ
ンパクトディスク読取り装置の光学ピックアップ・ユニ
ットを妨げることなく約18.5mmに等しくすることができ
る。上で説明したように、従来のディスクの半径方向寸
法R2を越える半径方向寸法R12のこの低減は、結果的に
従来のディスクの記録領域40に対する記録領域140のサ
イズの増加をもたらす。従って改善されたディスク110
は、従来のディスク10より多くの情報を格納することが
できる。例えば、寸法R12が約18.5mmに等しいとき、上
述の寸法を使用すると、従来のディスク10に対して約43
MB(メガバイト)に等しい追加の記憶容量がディスク110
上に生成されると計算することができる。

【００７７】あるコンパクトディスク読取り装置、例え
ば特に古いコンパクトディスク読取り装置において、光
学ピックアップ・ユニットは、幾分大きいことがありう
る。そのような大きい光学ピックアップ・ユニットを収
容するため、寸法R12は、約21.3mmに設定されることが
好ましい。R12についてこの大きい寸法を設定すること
は、結果的に追加の容量の一層少ない量(すなわち約17M
B)をもたらすことになるが、それはなお従来のディスク
によって提供される記憶容量を越える重要な改善を示
す。

【００７８】低減された外側非記録領域150および低減
された内側非記録領域130は共に、図3のディスク110上
に一緒に示されているが、コンパクトディスク上の向上
したデータ記憶容量を達成するため、どちらか一方を他
方から独立して容易に利用することができることに注意
する。選択として、低減された外側非記録領域I50およ
び低減された内側非記録領域130の両方を一緒に使用す
ることもできる。

【００７９】この発明の例示の好ましい実施例をここで
詳細に記述したが、この発明の理念を多様に具体化し、
利用することができることを理解されたい。

【００８０】本発明は例として次の実施態様を含む。 （１）概して円筒形のコンパクトディスク媒体装置(11
0)であって、外側の円を規定する外側周縁(116)をもつ
概して平坦な第１表面(112)であって、該外側の円は、
該外側の円の中心(122)から該外側周縁(116)に延びる半
径方向(126)を規定し、該第１表面(112)は、該外側の円
と実質的に同心である内側の円を規定する内側周縁(12
0)を含む第１表面と、上記内側および外側周縁(120、11
6)の間の上記装置に位置する記録領域(140)と、上記記
録領域(140)および上記外側周縁(116)の両方に隣接して
位置する非記録領域(150)であって、該非記録領域(150)
は、該外側周縁(116)から上記半径方向(126)に約0.9mm
以下の距離にわたる非記録領域と、を備えるコンパクト
ディスク媒体装置。

【００８１】（２）上記装置はさらに、上記記録領域(1
40)に複数のインデント(162)およびランド(164)を含
み、該インデント(162)は、該ランド(164)に関して窪ん
でいる、上記(1)に記載のコンパクトディスク媒体装置
(110)。

【００８２】（３）上記インデント(162)の第１グルー
プは、上記ランド(164)に関して第１の距離だけ窪み、
上記インデント(162)の第２グループは、上記ランド(16
4)に関して第２の距離だけ窪み、該第１の距離は、該第
２の距離とは異なる、上記(2)に記載のコンパクトディ
スク媒体装置(110)。

【００８３】（４）上記インデント(162)の第２グルー
プは、上記外側周縁(116)から上記半径方向(126)に測定
される約0.5mmの箇所から約1.0mmの箇所までの領域内に
少なくとも部分的に位置する、上記(3)に記載のコンパ
クトディスク媒体装置。 （５）上記第２の距離は、上記第１の距離より大きい、
上記(4)に記載のコンパクトディスク媒体装置。

【００８４】（６）概して円形の外縁(116)を含むコン
パクトディスク(110)であって、上記外縁(116)から約1m
m以内の箇所にまで延びる第１記録領域(R3)と、上記第
１記録領域(R3)から、上記外縁(116)から約0.9mm以下の
箇所にまで延びる拡張された記録領域(155)と、を備え
るコンパクトディスク。

【００８５】（７）上記ディスクはさらに、上記第１記
録領域(R3)および上記拡張された記録領域(155)内に複
数のインデント(162)およびランド(164)を含み、該イン
デント(162)は、該ランド(164)に関して窪んでいる、上
記(6)に記載のコンパクトディスク(110)。

【００８６】（８）上記インデント(162)の第１グルー
プは、上記ランド(164)に関して第１の距離だけ窪み、
上記インデント(162)の第２グループは、上記ランド(16
4)に関して第２の距離だけ窪み、上記第１の距離は、上
記第２の距離と異なる、上記(7)に記載のコンパクトデ
ィスク(110)。

【００８７】（９）概して円筒形のコンパクトディスク
媒体装置(110)であって、外側の円を規定する外側周縁
(116)をもつ概して平坦な第１表面(112)であって、該外
側の円は、該外側の円の中心(122)から該外側周縁(116)
に延びる半径方向(126)を規定し、該第１表面(112)は、
該外側の円と実質的に同心である内側の円を規定する内
側周縁(120)を含む第１表面と、上記内側周縁(120)と上
記外側周縁(116)の間の上記装置(110)に位置する記録領
域(140)と、上記記録領域(140)および上記内側周縁(12
0)の両方に隣接して位置する非記録領域(130)であっ
て、上記円の上記中心(122)から上記半径方向(126)に約
21.3mm以下の距離にわたる非記録領域と、を備えるコン
パクトディスク媒体装置。

【００８８】（１０）上記非記録領域(130)は、上記円
の上記中心(122)から上記半径方向(126)に約18.5mm以下
の距離にわたる、上記(9)に記載のコンパクトディスク
媒体装置(110)。

【００８９】

【発明の効果】本発明によれば、改善された記憶容量を
もつコンパクトディスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のコンパクトディスクの底面図。

【図２】図１の線2-2に沿って切断された図1のコンパク
トディスクの断面図。

【図３】改善されたコンパクトディスクの底面図。

【図４】図３の線4-4に沿って切断された図3の改善され
たコンパクトディスクの断面図。

【図５】従来のCD-ROMディスクの一部の破断図。

【図６】改善されたCD-ROMディスクの一部の破断図。

【符号の説明】

１１０ コンパクトディスク媒体装置 １１２ 第１表面 １１６ 外側周縁 １２０ 内側周縁 １２２ 円の中心 １２６ 半径方向 １３０ 内側の環状非記録領域 １４０ 環状記録領域 １５５ 拡張された記録領域 １５０ 外側の環状非記録領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】概して円筒形のコンパクトディスク媒体装
   置であって、 外側の円を規定する外側周縁、および該外側の円と実質
   的に同心である内側の円を規定する内側周縁をもち、該
   外側の円は、該外側の円の中心から該外側周縁に延びる
   半径方向を規定する概して平坦な第１表面と、 上記装置の上記内側および上記外側周縁の間に位置する
   記録領域と、 上記記録領域および上記外側周縁の両方に隣接して位置
   する非記録領域であって、該外側周縁から上記半径方向
   に約0.9mm以下の距離にわたる非記録領域と、を備える
   コンパクトディスク媒体装置。