JP2005502152A - 光データ記憶媒体並びにこのような媒体の読取り及び書込みを行うための方法 - Google Patents
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Abstract
光データ記憶媒体(1)が説明される。この媒体(1)は、第1の光反射率を有する光学的に読取り可能な情報層を有する。ユーザデータ記録領域(2)外の環状領域(12)は、第2の光反射率を有する第1の型(5)の固定情報マーク(7)を備えた少なくとも1つのセクターを有する。この領域は、第1の光反射率とは異なる第3の光反射率を有する記録可能識別マーク(8)を備えた少なくとも1つの第2の型(6)のセクターを有する。従って、径方向にほとんどスペースを必要としない、固定情報及び記録可能情報の両方を有する複合型バーコード状の構造が提供される。更に、このような固定情報マーク(7)/記録可能識別マーク(8)を読み取って、このような記録可能識別マーク(8)を書き込む方法が開示される。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光データ記憶媒体であって、第1の光反射率を有する光学的に読取り可能な情報層を有し、前記層は、内縁及び外縁を有する環状領域をユーザデータ記録領域の外に有し、前記環状領域は、前記第1の光反射率とは異なった第2の光反射率を有する固定情報マークを備えた少なくとも1つの第1の型のセクターを有する、光データ記憶媒体に関する。
【０００２】
本発明は、更に、前記固定情報マーク及び記録可能識別マークをこのような光データ記憶媒体から読み取る方法、及び、このような光データ記憶媒体に記録可能識別マークを書き込む方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
冒頭段落に記載されたような種類の光データ記憶媒体の実施例は、米国特許第5,671,202号から知られている。この特許出願において説明される実施例は、ユーザデータ領域外の反射層に光学的に読取り可能なパターンを有する光ディスクである。これらパターンは、肉眼によって又は機械によって読取り可能であり、固定情報マークとして働くこともできる。
【０００４】
現在、光データ記憶、そして特に、光記録ディスクのリライタブル及びライトワンス記録が、大容量データの高密度記憶により一層使用されるようになってきている。この文脈において、データ記憶は、デジタルビデオ、デジタルオーディオ及びソフトウェアデータ記憶を含む。光記録媒体において、情報は、放射線ビーム(例えば集束レーザビーム)の光記録媒体との相互作用を通じて取得される。最近の型の光記憶媒体は、その製造の後に媒体に情報が記録されることができる。他の型は、更に、この情報を消去又は修正する機能を有する。これらの型は、ライトワンス/レコーダブル、イレーサブル又はリライタブル光記憶ディスクと一般に呼ばれる。例は、コンパクトディスク(CD)−レコーダブル(R)、CD−リライタブル(RW)、デジタル多用途ディスク(DVD)−R、DVD−RW、DVD+RW、DVD−ランダムアクセスメモリ(RAM)、並びに、デジタルビデオ記録(DVR)−red及びblueディスクであり、ここで、red及びblueは、放射線ビーム(例えば記録及び読み取りレーザビーム)の波長を指す。
【０００５】
リライタブル又はレコーダブル光記録ディスクは、比較的高いパワーレベルを有する放射に応答する記録/情報層を有する、記録層のスタックを有する。衝突する放射線は、記録スタックの記録層の特性を変化させる。合計の記録スタックは、光反射率を有しており、反射層として見られてもよい。記録層の特性変化は、記録スタックの反射率変化を生じさせ、比較的低いパワーレベルの衝突する放射線ビームとの相互作用を通じて光学的に検出される。このように、特性変化によって符号化されたデータは、復旧されることができる。例えば、反射された放射線の強度、位相又は偏光の変化は、フォトダイオードによって検出されて電気信号に変換されてもよい。続いて、電気信号は、信号処理システムによって便利に処理されることができるフォーマットに変換される。
【０００６】
基本的なディスク情報、例えば、ディスクの種類の仕様、製造業者、ディスクのトラックピッチ及び 読込み又は書込みを行うために必要とされる波長を提供するには、固定情報マークが光データ記憶媒体に存在してもよい。固定情報マークは、内縁及び外縁によって規定される環状領域に存在する。このような固定情報マークは、例えばいわゆる位相符号化部分(Phase Encoded Part, PEP)であってもよく、光データ記憶媒体のマスターディスクの製造の際に書き込まれるバーコードから成る。このようなマスターディスクは、固定情報をピット又はガイディングトラックの形で含む光ディスク基板をプレスするのに用いられるいわゆるスタンパを製造するために、用いられる。バーコードは、情報が径方向のトラッキング無しに読み取られることができるようにフォーマットされたエンボスピットのパターンを有し、このパターンが、光ディスクドライブの光ピックアップユニット(OPU)の対物レンズの代わりに光ディスクドライブの追加の単純なバーコードリーダ(例えば検出器と組み合わせられる単純なLED)によって読み取ることができるように、低下させられた密度が用いられてもよい。DVRフォーマットにおいて、両方の種類の読取りが可能である。PEPは、幾つかのトラック(例えば0.7mmの径方向の領域)が繰り返されたバーコード状構造の1つの回転から成る。PEP法は、更に、国際規格ISO/IEC 10089(1991)及び10090(1992)に従うISO−光磁気(ISO−MO)ディスクにおいて用いられる。
【０００７】
記憶媒体に記憶されたデータにコピー防止セキュリティを提供するために、固有の記録可能識別マークを有する光記憶媒体を提供するための技術の必要性が感じられている。この記録可能識別マークは、各個々の記憶媒体(例えば光ディスク)に加えられて、その各々について異なっている。従って、この種の記録可能識別マークは、光ディスクのマスターディスクの製造の最中に加えられることができない。なぜならこれは、あらゆる光ディスクが同じ識別マークを有することになるということを意味するからである。
【０００８】
記録可能識別マークは、例えば、光ディスクのライトワンス又はイレーサブル記録層に書き込まれる、シリアル番号を表すバーコードであってもよい。コピー防止されたコンテンツの記録の間、ユーザデータ(即ちオーディオ/ビデオ/ファイル)は、この記録可能識別マークに基づくキーによって暗号化される。例は、DVD−RAM及び他の(例えばより新しい世代の)リライタブルフォーマットの記録可能な媒体(CPRM)のためのコピー防止である。ユーザデータ記録領域に存在する暗号化されたユーザデータのコピーの最中に、オリジナルの記録可能識別マークは、ターゲット媒体へコピーされることができない。なぜなら、ターゲット媒体のドライブのハードウェアは、ターゲット媒体の識別マークを消去するように、また、ソース媒体の識別マークをコピーする／書き込みするように、設計されていないからである。前記のように、空のターゲット媒体は、その製造の際に既に加えられた他の記録可能識別マークを有する。複製された媒体を読み取るプレーヤは、正しいオリジナル暗号解読キーを構築することができない。なぜなら、複製された媒体は、必然的にクローンの記録可能識別マークに基づいており、このマークは、複製されたコンテンツに属する正しい記録可能識別マークでないからである。これは、ディスクのいわゆるビットコピー又はクローニングを防止する。オリジナルディスクの正しい記録可能識別マークを配置するためには、ハッカーは最初に、空のディスクの記録可能識別マークを消去しなければならず、続いて、暗号化されたデータに対応する記録可能識別マークを書き込まなければならない。
【０００９】
この種類の記録可能識別マークはNarrow Burst Cutting Area (NBCA)の名前で知られており、これは、CD−RW、DVD−RW、DVD+RW、DVD−RAM及びDVR red又はDVR blueに適している。このNBCAは、例えば半径22.7から23.5mmまでの所定の環状領域をカバーし、これは、更に大きな半径領域を必要とするBurst Cutting Area (BCA)として知られる早期の型の記録可能識別マークの改良である。
【００１０】
記録層は、消去可能な型のアモルファス/結晶型記録層であってもよい。このいわゆる位相変化記録層は、蒸着又はスパッタリングによって加えられてもよい。このように堆積させられた記録層は、アモルファスであって、低い反射を示す。高い反射を有する適切な記録層を得るためには、この層のデータ記録領域は、最初に完全に結晶化しなければならず、これは、一般に初期化と呼ばれ、各媒体の製造の最終段階において起こる。これは、レーザビームが、移動する記録層をスキャンして融点より低いが再結晶温度より高い温度に加熱し、アモルファス記録層を結晶化する、イニシャライザと呼ばれる製造装置によって実行される。この製造装置は、トラッキング構造の多くのトラックの径方向幅を有するパスを結晶化させる。全てのデータ記録領域は結晶化されなければならず、これは、媒体を回転させながらイニシャライザビームを半径方向に移動することによって達成される。しかし、ディスクの内側領域及び外側領域で(例えばDVD+RWにおいては、半径23.5mm以下及び半径58.5mm以上で)、ディスクは、イニシャライザのパルスレーザビームを用いることにより部分的に結晶化されてもよい。従って、記録可能識別マーク(例えばバーコードパターン)はデータ記録領域の外に書き込まれてもよい。ディスクの回転速度に固定されるパルスシーケンスを開始し、定角速度(CAV)モードでディスクを回転させることによって、記録可能識別マークはディスクに書き込まれる。製造コストは、無視できるほど小さい。なぜなら、記録可能識別マークは初期化の最中に書き込まれ、このプロセスステップのみに時間がほんの数パーセント加わるだけだからである。位相変化記録層を用いると、記録可能識別マークは原則として消去可能である。なぜなら、これは、消去可能なユーザデータ記録のために用いられる記録層と同一又は逆の特性変化を用いて書き込まれるからである。
【００１１】
23.5mm以下及び58.5mm以上のディスクの層の光品質及び均一性は、一般に、データ記録領域におけるよりも悪い。従って、信頼性が高い検出を得るためには、ユーザデータと比較して比較的低いビット密度パターンを用いるのが好まれる。
【００１２】
通常、初期化レーザビームは、長方形をしており、接線方向に約1μm、半径方向に100 μmである。記録可能識別マークを書き込むことが、DVD−RW及びDVD+RWについて示された。記録可能識別マークを書き込むことは既に必要な初期化ステップの一部であるので、これは魅力的で経済的な方法である。
【００１３】
ISO−MO型PEPバーコード及びDVD−NBCA型バーコードの両方の欠点は、これら両方がディスクの比較的大きい径方向の領域又は区域を必要とするということである。これは、トラッキング無しにバーコードが読み取られなければならず、このため、該バーコードの径方向の幅は、ディスクが光ディスクドライブにおいて読み取られるときに例えばディスクの偏心に適応するように、十分広いべきであるからである。更に、バーコードがNBCA型の場合には充分な径方向のマージンを有することを必要とするからである。なぜなら、イニシャライザ又は他の種類のNBCA型のライタは、バーコードを書き込むときに、偏心に適応するマージンを一般的に0.05〜0.1mmのオーダーで必要とするからである。第1の条件は、領域の幅が少なくとも0.3〜0.5mmであるべきことを示し、第2の条件は、開始及び停止位置において0.1〜0.2mmのマージンが必要なことと、イニシャライザにより書き込まれたバーコードは、マスタリングの最中に書き込まれたトラック(例えばプリグルーブ及びPEPエンボス情報)に対して相対的な偏心を有することが許されることとを示す。
【００１４】
既知のデータ記憶媒体の欠点は、固定情報マークへの記録可能識別マークの追加は、最小限の追加の半径方向のスペースを少なくとも約0.7mm必要とし、不可避的に、利用可能なユーザデータ記憶空間を同じ量だけ減少させることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、本発明の目的は、冒頭段落において説明される種類の光データ記憶媒体において、追加の径方向のスペースを用いることなく、固定情報マーク及び記録可能識別マークが同一媒体上に存在する光データ記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、環状領域が、第1の光反射率とは異なった第3の光反射率を有する記録可能識別マークを備えた少なくとも1つの第2の型のセクターを有することで達成される。既に固定情報マークのために用いられている環状領域が、記録可能識別マークを書き込むために再び用いられるので、記録可能識別マークを書き込むのに追加の径方向のスペースは必要でない。このようにして、固定情報マーク及び記録可能識別マークの混合物を含む複合型領域が作製される。
【００１７】
好適な実施例において、第1の型及び第2の型のセクターは、接線方向に交互になったシーケンスを形成する。あらゆる「偶数」セクターは固定型である(例えばエンボスされている)一方で、あらゆる「奇数」セクターは、記録可能な型、即ちライトワンス又はイレーサブル反射型記録層を用いる。これは、両方の型のセクターから情報を読み取るのに最小の回転待ち時間を可能にする。換言すれば、両方のセクターからの情報は、互いの直後に読み取られ、すぐに処理に供することができる。
【００１８】
他の実施例において、記録可能識別マークは、固定情報マークの物理フォーマット及び空間的ビットセル密度に実質的に等しい物理フォーマット及び空間的ビットセル密度を有する。ビットセルは、固定情報マークにおいては、1つの反射層のシーケンス及びエンボスピットのシーケンスの長さとして規定され、又は、記録可能識別マークにおいては、反射層及び記録可能な連続的なマークのシーケンスの最小の長さとして規定される。長さは、固定情報マーク及び記録可能識別マークを読み出すために用いられる集束放射ビームの走査スポットの方向に測定される。ビットセルの長さは、時間領域で、参照番号31によって図3に示される。換言すれば、これは、バーコードの最も小さい「明るい」領域及び「暗い」領域の長さである。
【００１９】
物理フォーマットは、チャネルコード及びエラー訂正コード(ECC)を含むディスク上のデータ(即ち固定情報マーク及び記録可能識別マークデータ)の構造である。ディスクに関するデータのこのような構造の例は、以下の通りである。
PreAmble + Sync + data (チャネルコードを用いて符号化されたもの。ECCの一部。) + PostAmble
ここでPreAmble = Gap + VFO、PostAmble =シーケンスを正しく終了するためのビットの所定の組、そして、VFO =フェーズロックドループ(PLL)及び当該PLLのスライサ(ビット検出に用いられるタイミング回復を実行する)が安定することを可能にする規則的なパターンである。ギャップの機能は、後に、本発明の他の側面に従って開示される。従って、データの両方の型について、同一タイミング復旧(PLL+スライサ+随意にイコライザ)、チャネルデコーダ及びECCデコーダが可能である。
【００２０】
このようにして、両方の型のセクターの情報は、例えば、第1の及び第2の型のセクターからの信号のローパスフィルタリングの後、同じデータ検出回路によって検出されることができる。ビットセルを決定する側面の距離は、実質的に等しく、記録可能識別マーク及び固定情報マークについて異なった論理復号回路を必要とすることなく認識される。従って、空間ビット密度を決定するビットセル長さは、実質的に等しい。検出された物理フォーマットは、実質的に等しい。マイクロスケールでは、記録可能識別マークの物理的な外観は固定情報マークの物理的な外観と異なってもよいが、読取りシステムのフィルタはこの差を補償することができる。
【００２１】
更に他の実施例において、4つの第1の型の及び4つの第2の型のセクターがある。このように、8つのセクターが領域に存在する。これは、現在のDVRディスクのユーザデータ記録領域に存在するセクターの数に対応する。これは、領域のセクターの読取りのためのDVRデータ領域のセクターにおいて用いられているのと同じタイミング信号の使用を可能にする。更に、マークの4回冗長度は、セクターの1つが損傷し、その特定のセクターからデータが読み取られることができない場合に再読取りを可能にする。
【００２２】
好適には、固定情報マーク及び記録可能識別マークは、バーコード型のマークを有する。この変調方式は、堅牢性が立証されており、実現するのが比較的簡単である。
【００２３】
好適な実施例において、固定情報マークは反射層に複数のピットを有し、前記第2の光反射率を有する光位相構造を実質的に形成する。第1の型のセクターの固定情報マークは、例えばISO−MOエンボス型であり、単一のマスタからの、即ち単一のバッチからの全てのディスクについて等しい。
【００２４】
情報層は、結晶状態とアモルファス状態との間でスイッチすることができる合金を有し、一方の状態は前記第3の光反射率を有し、他方の状態は第1の光反射率を有し、記録可能識別マークは前記第3の光反射率を有する領域を有する。適切な合金は、金属Al、 Ge、 Sb、 Te、 Tb、 Sb、 In、 Ag、 Au、 Cr、 Cuのうちの2つ以上を有し、例えばAgInSbTe、GeInSbTe、Ge2Sb2Te5である。これらの合金は、NBCAアモルファス−結晶(A/C)型のマークの書込みを可能にし、典型的には128、256又は512ビットの固有のディスクナンバーを保持するのに用いられる。好適には、記録可能識別マークは、光データ記憶媒体のユーザデータのコンテンツに関係する情報を表す。導入部で述べたように、これは媒体のユーザデータ領域に存在するデータのコピー防止の確実な方法を提供することができる。
【００２５】
本発明の第2の側面によれば、冒頭段落において説明された光記憶媒体の環状領域は、記録可能識別マークを含まず、第1の光反射率とは異なる第3の光反射率を有する識別マークの記録に適した少なくとも1つの第2の型のセクターの配置のために確保され作製されたスペースのみを有する。この場合、光記憶媒体は、本発明による記録可能識別マークを受けるために特別に調製される。場合によっては、識別マークを、媒体の製造の時とは異なった時、例えば当該媒体の販売の後に、記録することが必要でありうる。この種の光記憶媒体は、明示的に本発明の範囲に含まれる。
【００２６】
本発明は、更に、本発明による光データ記憶媒体から固定情報マーク及び記録可能識別マークを読み取る方法であって、
−集束放射ビームで前記環状領域をスキャン速度でスキャンするステップと、
−前記集束放射ビームからの反射光を光検出器で捕らえるステップと、
−前記第1の光反射率と前記固定情報マークの前記第2の光反射率との間の反射差を検出して、これらの反射率差を第1の交流電気信号に変換するステップと、
−前記記録可能識別マークの前記第1の光反射率と前記第3の光反射率との間の反射差を検出して、これらの反射率差を第2の交流電気信号に変換するステップと、
を有する方法に関する。
【００２７】
本発明の他の目的は、前記固定情報マーク及び前記記録可能識別マークの両方について、前記固定情報及び記録可能識別マークを実質的に同じ検出システムで読み取るのに適した方法を提供することである。
【００２８】
この目的は、第1の及び第2の交流電気信号が、固定情報マークのピットの空間周波数(m-1)と集束放射ビームのスキャン速度(ms-1)との算術積よりも低いカットオフ周波数(s-1)を有するローパスバンドフィルタによってフィルタされることにより達成される。エンボス固定情報マークは、一般に、異なったサイズの長さを有するピットの系列を有する。上記したように、情報の1つのビットセルは、比較的高い空間周波数を有する最短のピット列と、前記ピット列と同じ長さを有するブランク領域との組み合わせによって一般に表される。これは、いわゆるPEPフォーマットである。前記ピット列は半径方向に整列される。即ち、あらゆる系列が、同じ接線位置を有して半径方向の外側方向へ繰り返される。これは、オプティカルドライブによって、径方向のトラッキングの無い情報復旧がこの帯域又は区域から確立されるのを可能にする。PEPビットセルは、ビットセルの前半又は後半の何れかにマスタリングプロセスの最中にピットを書き込むことによって記録される。例えば、論理0PEPビットは、PEPビットセルの前半に記録されるピット及びPEPビットセルの後半にピットがないことによって表されてもよく、論理1PEPビットは、PEPビットセルの後半に記録されるピット及びPEPビットセルの前半にピットがないことによって表されてもよい。従って、1つのビットを表すために複数のピットが用いられる。このような固定情報マーク(即ち第1の交流電気信号)の読取り信号は、比較的高い周波数を有する。なぜなら、読取りスポットは、ピット列をスキャンするからであり、更に、この読取りスポットは更に、オプティカルドライブの回転の最中に、光媒体の一般的に存在する偏心(例えば50〜100μm)のため、トラックを半径方向にわずかにスキャンするからである。
【００２９】
記録可能識別マークは、結晶状態とアモルファス状態との間でスイッチすることができる合金であって、一方の状態が前記第3の光反射率を有し他方の状態が第1の光反射率を有する合金を有する情報層に書き込まれてもよい。これは、位相変化記録層とも呼ばれている。記録可能識別マークは、前記第3の光反射率を有する領域を有する。記録可能識別マークのこれらの領域は、これらが連続的であることを除いて、固定情報マークのピット列に対応している。従って、同じPEPフォーマットを用いると、PEPビットセルの半分は第1の光反射を有してもよく、他の半分は第3の光反射を有してもよい。更に、前記第3の光反射を有する領域は径方向に連続的に書き込まれてもよい、即ち、トラックは存在しない。従って、このような記録可能識別マークを、オプティカルドライブのOPU読取りオプティクスで読み出すと、読取り信号(即ち第2の交流電気信号)は、固定情報マークの読取り信号と比較して比較的低い周波数を有する。第1の電気信号及び第2の電気信号を、提案された適当なカットオフ周波数を有するローパスフィルタでフィルタすることによって、生じるフィルタリングされた信号は、実質的に時間領域と同じ形状を有する。しかし、振幅は異なっていてもよい。図3のグラフ34及び35を参照されたい。
【００３０】
特別な実施例において、集束放射ビームが発光ダイオード(LED)によって生成され、前記集束放射ビームは、固定情報マークのピットのピットサイズよりも大幅に大きい読取りスポット直径を有し、電気的ローパスバンドフィルタは、省略される。上記したように、別個のLED情報/記録可能識別マーク読取り装置が用いられる場合には、読取り信号の電気的フィルタリングは、省略されてもよい。これは、LED装置が比較的大きい光読取りスポットを有し、このLED装置は、固定情報マークの小さいピットを別々に区別することができないからである。フィルタリングは、LED光読取り装置の変調伝達関数(MTF)によって光学的に実行される。
【００３１】
本発明は、更に、本発明による光データ記憶媒体に記録可能識別マークを書き込む方法であって、
−集束放射ビームで前記環状領域をスキャンするステップと、
−前記集束放射ビームからの反射光を光検出器で捕らえるステップと、
−前記第1の光反射率と前記固定情報マークの前記第2の光反射率との間の反射差を検出して、これらの反射率差を第1の交流電気信号に変換するステップと、
−前記第1の交流電気信号から前記固定情報マークの接線位置を決定するステップと、
を有する方法に関する。
【００３２】
本発明の他の目的は、前記固定情報マークと前記記録可能識別マークとの間の干渉を引き起こすことなしに前記記録可能識別マークを前記固定情報マークに可能な限り近く書き込むのに適した方法を提供することである。
【００３３】
この目的は、前記固定情報マークの前記接線位置を参照として用いることにより前記固定情報マークの何れとも接線方向に重なり合わない少なくとも1つの記録可能識別マークが書き込まれ、前記記録可能識別マークの最初と前記固定情報マークの最後との間に第1のギャップを残し、前記記録可能識別マークの最後と次の固定情報マークの最初との間に第2のギャップを残し、これらギャップは、前記記録可能識別マークの書き込みシステムにより得ることができる接線方向の整列の許容度に適応するのに十分大きい、ことにより達成される。マスタリングプロセスの間非常に厳しい許容範囲によって実質的に完璧に配置されるエンボスPEP固定情報マークとは違い、書き込みシステム(例えばイニシャライザ又はオプティカルドライブ)は、より厳しくない許容範囲を有するため、記録されたPEP識別マークは必然的に接線位置の書込みエラーを有する。セクターによって、又は、ディスクによって差があり得る。重複を防止するために、即ち、記録可能識別マークと固定情報マークとの間の干渉を防止するために、ギャップが導入される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明によるデータ記憶媒体の実施例は図面を参照して説明される。図面は概略であり尺度どおりに描かれていないことに注意されたい。
【００３５】
図1において、光データ記憶媒体1が示される。媒体1は、光反射率r1を有する光学的に読取り可能な反射層を有する。この層は、内縁3及び外縁4を有する環状領域12を前記ユーザデータ記録領域2の外に有する。内縁3は22.0mmの半径を有し、外縁4は22.7mmの半径を有する。図2において、領域20の拡大図が示される。環状領域12は固定情報マーク7を備えた第1の型5のセクターを有し、このセクターは、r1とは異なった光反射率r2を有する。固定情報マーク7は、反射層に複数のピット9を有し、実質的に光位相構造を形成している。この領域は、記録可能識別マーク8を備えた第2の型6のセクターを有し、このセクターは、第1の光反射率とは異なった第3の光学反射率r3を有する。集束放射ビームの2つの異なった大きさの読取りスポット10及び10'が示される。固定情報マーク7及び記録可能識別マーク8は、バーコード型である。第1の型のセクター5及び第2の型のセクター6は、接線方向に交互になったシーケンスを形成する。4つの第1の型5のセクター及び4つの第2の型6がある。
【００３６】
記録可能識別マーク8は、固定情報マーク7の物理フォーマット及び空間的ビットセル31の密度に実質的に等しい物理フォーマット及び空間的ビットセル31の密度を有する。
【００３７】
光データ記憶媒体の情報層は、物質Ge2Sb2Te5からなる。これは、結晶状態とアモルファス状態との間でスイッチすることが可能な合金であり、一方の状態は第3の光反射率r3を有し、他方の状態は第1の光反射率r1を有する。図2において、記録可能識別マーク8は第3の光反射率r3を有する領域を有し、このとき、この反射率は、反射層のアモルファス状態の反射率に対応する。このように、記録可能識別マーク8は実質的に振幅マークである、即ち、第3の光反射率r3を有する領域では、主に反射光の振幅が変化する。これに対し、固定情報マーク7の反射光においては、ピット9の底からの反射光は、ピット9の縁の反射光とは位相が一致せず、光の相殺的干渉を生じる。記録可能識別マーク8の読取り信号は、波形33として図3に図式的に示される。
【００３８】
光データ記憶媒体1の記録可能識別マーク8及び固定情報マーク7は、走査速度5.70m/sで0.85の開口数(NA)の405nmの波長を有する集束放射ビームで環状領域12をスキャンすることによって読み出される。この放射線ビームから生じる読取りスポット10が図2に描かれる。スポットサイズは、放射線ビームの波長λ及び放射線ビームの集束対物レンズのNAによって決定され、1.22λ/NA=0.58μmに等しい。このように、オプティカルドライブの光ピックアップユニット(OPU)の読取りスポット10は、約0.6μmの最小サイズを有するピット9の接線長さとほぼ同じ直径を有する。集束放射ビームからの反射光は光検出器によって捕らえられ、この光検出器は、ユーザデータを書き込んで読み取るために、既にオプティカルドライブ中に存在するものである。図3において、固定情報マーク7の第1の光反射率r1と第2の光反射率r2との間の反射差は、第1の交流電気信号32の形で、時間の関数として示される。更に、記録可能識別マーク8の第1の光反射率r1と第3の光反射率r3との間の反射差は、第2の交流電気信号33の形で、時間の関数として示される。ビットセル31の長さは図3に示されており、信号32及び33の両方について等しい。第1の及び第2の交流電気信号32及び33は、2MHzのカットオフ周波数を有する電気的ローパスバンドフィルタFによってフィルタされる。この周波数は、固定情報マーク7のピット9の空間周波数0.83*106/mと集束放射ビームの走査速度5.7m/sとの算術積である4.73MHzより低い。ピット9の他の空間周波数及びフィルタの他のカットオフ周波数を伴う他の実施例が、本発明の範囲内において可能であることに注意されたい。
【００３９】
フィルタ波形32及び33の結果は、それぞれ図3の下部で波形34及び35として示される。一般に、波形34及び35の振幅は等しくない。
【００４０】
代わりに、光データ記憶媒体1の固定情報マーク7及び記録可能識別マーク8は、発光ダイオード(LED)によって生成される660〜690nmの範囲の波長を有する集束放射ビームによって読み出される。図2において、このLEDで得られる読取りスポット10'は、固定情報マーク7のピット9のピットサイズよりも大幅に大きい直径を有する。この読取りスポット10'は、縮尺どおりには描かれておらず、実際には数μmよりも大きくてよい。このスポット10'によって生成される読取り信号は、図3の波形34の形状と類似の形状を有する。LED放射の散乱及び相殺的干渉のため、反射r2はr1よりも低い。よって、大きいスポット10'が固定情報マーク7に存在する場合には、反射は、この大きいスポット10'がピット9のないブランク領域に存在するときよりも低い。比較的大きいスポット10'のサイズは、固定情報マーク7の別個のピット9を区別することができない。図3の電気的ローパスバンドフィルタFは、この「光フィルタリング」のため、もはや必要ではなくなり、省略されてもよい。
【００４１】
記録可能識別マーク8は、前述のとおり、まずオプティカルドライブのOPUで環状領域12をスキャンした後に書き込まれる。固定情報マーク7の第1の光反射率r1と第2の光反射率r2との間の反射差が検出されて、第1の交流電気信号32に変換される。固定情報マーク7の接線位置が、第1の交流電気信号32から決定される。記録可能識別マーク8は、書き込まれ、何れの固定情報マーク7とも接線方向に重なり合わない。なぜならば、固定情報マーク7の接線情報が参照として用いられるからである。第1のギャップ(描かれない)は、記録可能識別マーク8の最初と固定情報マーク7の最後との間に残され、第2のギャップ11(図2に示される)は、記録可能識別マーク8の最後と次の固定情報マーク7の最初との間に残される。これらギャップは、書込みシステム(即ちオプティカルドライブ及びOPU)によって得ることができる接線方向の整列の許容度(tangential alignment tolerance)に適応するのに十分に大きい。
【００４２】
記録可能識別マーク8を書き込む好適でより経済的な方法は、光データ記憶媒体1の製造の際に、イニシャライザ装置を用いることである。イニシャライザ装置は、既に存在する固定情報マーク7を検出するためのスキャン手段を有する。更に、同一の方法が、前の段落にて説明したように用いられる。他の利点は、オプティカルドライブのOPUとは異なって、イニシャライザ書き込みビームは、その比較的大きいスポットサイズのため、書込みの間に径方向のトラッキングを必要としないということである。更に、大きいスポットサイズは、記録可能識別マーク8を書き込むのに必要な時間を低下させる。光データ記憶媒体1のスキャンがイニシャライザ装置において実行され、書込みがイニシャライザビームによって実行されると、同一の書込み技術が使用されてもよい。
【００４３】
上述の実施例は、本発明を説明しているのであって制限するものではなく、当業者は添付の請求の範囲から離れることなく多くの代替実施例を設計することができるということに注意されたい。請求項において、括弧内に配置されたいかなる引用符号も当該請求項を制限するように解釈されてはならない。「有する(comprising, comprise又はcomprises)」なる用語は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の前の「1つの(a又はan)」なる用語は、複数のこのような要素の存在を排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項において記載されているという事実のみでは、これらの手段の組合せが有利に用いられることができないということを示すことにはならない。
【００４４】
本発明によれば、1つの環状領域に複合型の固定情報マーク/記録可能識別マークを有する光データ記憶媒体が提供される。従って、別個の環状領域に固定情報マーク及び記録可能識別マークを書き込むときよりも少ない径方向の空間が必要とされる。更に、複合型のマークを読み取って、記録可能識別マークを書き込む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明によるデータ記憶媒体の実施例の上面図を図式的に示す。
【図２】図1のデータ記憶媒体のセクションの拡大図を示す。
【図３】固定情報マークの一部の読取り信号、同一ビット値を含む記録可能識別マークの一部、及び、フィルタFでフィルタした後のこれらの信号の両方を図式的に示す。
【０００１】
本発明は、光データ記憶媒体であって、第1の光反射率を有する光学的に読取り可能な情報層を有し、前記層は、内縁及び外縁を有する環状領域をユーザデータ記録領域の外に有し、前記環状領域は、前記第1の光反射率とは異なった第2の光反射率を有する固定情報マークを備えた少なくとも1つの第1の型のセクターを有する、光データ記憶媒体に関する。
【０００２】
本発明は、更に、前記固定情報マーク及び記録可能識別マークをこのような光データ記憶媒体から読み取る方法、及び、このような光データ記憶媒体に記録可能識別マークを書き込む方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
冒頭段落に記載されたような種類の光データ記憶媒体の実施例は、米国特許第5,671,202号から知られている。この特許出願において説明される実施例は、ユーザデータ領域外の反射層に光学的に読取り可能なパターンを有する光ディスクである。これらパターンは、肉眼によって又は機械によって読取り可能であり、固定情報マークとして働くこともできる。
【０００４】
現在、光データ記憶、そして特に、光記録ディスクのリライタブル及びライトワンス記録が、大容量データの高密度記憶により一層使用されるようになってきている。この文脈において、データ記憶は、デジタルビデオ、デジタルオーディオ及びソフトウェアデータ記憶を含む。光記録媒体において、情報は、放射線ビーム(例えば集束レーザビーム)の光記録媒体との相互作用を通じて取得される。最近の型の光記憶媒体は、その製造の後に媒体に情報が記録されることができる。他の型は、更に、この情報を消去又は修正する機能を有する。これらの型は、ライトワンス/レコーダブル、イレーサブル又はリライタブル光記憶ディスクと一般に呼ばれる。例は、コンパクトディスク(CD)−レコーダブル(R)、CD−リライタブル(RW)、デジタル多用途ディスク(DVD)−R、DVD−RW、DVD+RW、DVD−ランダムアクセスメモリ(RAM)、並びに、デジタルビデオ記録(DVR)−red及びblueディスクであり、ここで、red及びblueは、放射線ビーム(例えば記録及び読み取りレーザビーム)の波長を指す。
【０００５】
リライタブル又はレコーダブル光記録ディスクは、比較的高いパワーレベルを有する放射に応答する記録/情報層を有する、記録層のスタックを有する。衝突する放射線は、記録スタックの記録層の特性を変化させる。合計の記録スタックは、光反射率を有しており、反射層として見られてもよい。記録層の特性変化は、記録スタックの反射率変化を生じさせ、比較的低いパワーレベルの衝突する放射線ビームとの相互作用を通じて光学的に検出される。このように、特性変化によって符号化されたデータは、復旧されることができる。例えば、反射された放射線の強度、位相又は偏光の変化は、フォトダイオードによって検出されて電気信号に変換されてもよい。続いて、電気信号は、信号処理システムによって便利に処理されることができるフォーマットに変換される。
【０００６】
基本的なディスク情報、例えば、ディスクの種類の仕様、製造業者、ディスクのトラックピッチ及び 読込み又は書込みを行うために必要とされる波長を提供するには、固定情報マークが光データ記憶媒体に存在してもよい。固定情報マークは、内縁及び外縁によって規定される環状領域に存在する。このような固定情報マークは、例えばいわゆる位相符号化部分(Phase Encoded Part, PEP)であってもよく、光データ記憶媒体のマスターディスクの製造の際に書き込まれるバーコードから成る。このようなマスターディスクは、固定情報をピット又はガイディングトラックの形で含む光ディスク基板をプレスするのに用いられるいわゆるスタンパを製造するために、用いられる。バーコードは、情報が径方向のトラッキング無しに読み取られることができるようにフォーマットされたエンボスピットのパターンを有し、このパターンが、光ディスクドライブの光ピックアップユニット(OPU)の対物レンズの代わりに光ディスクドライブの追加の単純なバーコードリーダ(例えば検出器と組み合わせられる単純なLED)によって読み取ることができるように、低下させられた密度が用いられてもよい。DVRフォーマットにおいて、両方の種類の読取りが可能である。PEPは、幾つかのトラック(例えば0.7mmの径方向の領域)が繰り返されたバーコード状構造の1つの回転から成る。PEP法は、更に、国際規格ISO/IEC 10089(1991)及び10090(1992)に従うISO−光磁気(ISO−MO)ディスクにおいて用いられる。
【０００７】
記憶媒体に記憶されたデータにコピー防止セキュリティを提供するために、固有の記録可能識別マークを有する光記憶媒体を提供するための技術の必要性が感じられている。この記録可能識別マークは、各個々の記憶媒体(例えば光ディスク)に加えられて、その各々について異なっている。従って、この種の記録可能識別マークは、光ディスクのマスターディスクの製造の最中に加えられることができない。なぜならこれは、あらゆる光ディスクが同じ識別マークを有することになるということを意味するからである。
【０００８】
記録可能識別マークは、例えば、光ディスクのライトワンス又はイレーサブル記録層に書き込まれる、シリアル番号を表すバーコードであってもよい。コピー防止されたコンテンツの記録の間、ユーザデータ(即ちオーディオ/ビデオ/ファイル)は、この記録可能識別マークに基づくキーによって暗号化される。例は、DVD−RAM及び他の(例えばより新しい世代の)リライタブルフォーマットの記録可能な媒体(CPRM)のためのコピー防止である。ユーザデータ記録領域に存在する暗号化されたユーザデータのコピーの最中に、オリジナルの記録可能識別マークは、ターゲット媒体へコピーされることができない。なぜなら、ターゲット媒体のドライブのハードウェアは、ターゲット媒体の識別マークを消去するように、また、ソース媒体の識別マークをコピーする／書き込みするように、設計されていないからである。前記のように、空のターゲット媒体は、その製造の際に既に加えられた他の記録可能識別マークを有する。複製された媒体を読み取るプレーヤは、正しいオリジナル暗号解読キーを構築することができない。なぜなら、複製された媒体は、必然的にクローンの記録可能識別マークに基づいており、このマークは、複製されたコンテンツに属する正しい記録可能識別マークでないからである。これは、ディスクのいわゆるビットコピー又はクローニングを防止する。オリジナルディスクの正しい記録可能識別マークを配置するためには、ハッカーは最初に、空のディスクの記録可能識別マークを消去しなければならず、続いて、暗号化されたデータに対応する記録可能識別マークを書き込まなければならない。
【０００９】
この種類の記録可能識別マークはNarrow Burst Cutting Area (NBCA)の名前で知られており、これは、CD−RW、DVD−RW、DVD+RW、DVD−RAM及びDVR red又はDVR blueに適している。このNBCAは、例えば半径22.7から23.5mmまでの所定の環状領域をカバーし、これは、更に大きな半径領域を必要とするBurst Cutting Area (BCA)として知られる早期の型の記録可能識別マークの改良である。
【００１０】
記録層は、消去可能な型のアモルファス/結晶型記録層であってもよい。このいわゆる位相変化記録層は、蒸着又はスパッタリングによって加えられてもよい。このように堆積させられた記録層は、アモルファスであって、低い反射を示す。高い反射を有する適切な記録層を得るためには、この層のデータ記録領域は、最初に完全に結晶化しなければならず、これは、一般に初期化と呼ばれ、各媒体の製造の最終段階において起こる。これは、レーザビームが、移動する記録層をスキャンして融点より低いが再結晶温度より高い温度に加熱し、アモルファス記録層を結晶化する、イニシャライザと呼ばれる製造装置によって実行される。この製造装置は、トラッキング構造の多くのトラックの径方向幅を有するパスを結晶化させる。全てのデータ記録領域は結晶化されなければならず、これは、媒体を回転させながらイニシャライザビームを半径方向に移動することによって達成される。しかし、ディスクの内側領域及び外側領域で(例えばDVD+RWにおいては、半径23.5mm以下及び半径58.5mm以上で)、ディスクは、イニシャライザのパルスレーザビームを用いることにより部分的に結晶化されてもよい。従って、記録可能識別マーク(例えばバーコードパターン)はデータ記録領域の外に書き込まれてもよい。ディスクの回転速度に固定されるパルスシーケンスを開始し、定角速度(CAV)モードでディスクを回転させることによって、記録可能識別マークはディスクに書き込まれる。製造コストは、無視できるほど小さい。なぜなら、記録可能識別マークは初期化の最中に書き込まれ、このプロセスステップのみに時間がほんの数パーセント加わるだけだからである。位相変化記録層を用いると、記録可能識別マークは原則として消去可能である。なぜなら、これは、消去可能なユーザデータ記録のために用いられる記録層と同一又は逆の特性変化を用いて書き込まれるからである。
【００１１】
23.5mm以下及び58.5mm以上のディスクの層の光品質及び均一性は、一般に、データ記録領域におけるよりも悪い。従って、信頼性が高い検出を得るためには、ユーザデータと比較して比較的低いビット密度パターンを用いるのが好まれる。
【００１２】
通常、初期化レーザビームは、長方形をしており、接線方向に約1μm、半径方向に100 μmである。記録可能識別マークを書き込むことが、DVD−RW及びDVD+RWについて示された。記録可能識別マークを書き込むことは既に必要な初期化ステップの一部であるので、これは魅力的で経済的な方法である。
【００１３】
ISO−MO型PEPバーコード及びDVD−NBCA型バーコードの両方の欠点は、これら両方がディスクの比較的大きい径方向の領域又は区域を必要とするということである。これは、トラッキング無しにバーコードが読み取られなければならず、このため、該バーコードの径方向の幅は、ディスクが光ディスクドライブにおいて読み取られるときに例えばディスクの偏心に適応するように、十分広いべきであるからである。更に、バーコードがNBCA型の場合には充分な径方向のマージンを有することを必要とするからである。なぜなら、イニシャライザ又は他の種類のNBCA型のライタは、バーコードを書き込むときに、偏心に適応するマージンを一般的に0.05〜0.1mmのオーダーで必要とするからである。第1の条件は、領域の幅が少なくとも0.3〜0.5mmであるべきことを示し、第2の条件は、開始及び停止位置において0.1〜0.2mmのマージンが必要なことと、イニシャライザにより書き込まれたバーコードは、マスタリングの最中に書き込まれたトラック(例えばプリグルーブ及びPEPエンボス情報)に対して相対的な偏心を有することが許されることとを示す。
【００１４】
既知のデータ記憶媒体の欠点は、固定情報マークへの記録可能識別マークの追加は、最小限の追加の半径方向のスペースを少なくとも約0.7mm必要とし、不可避的に、利用可能なユーザデータ記憶空間を同じ量だけ減少させることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、本発明の目的は、冒頭段落において説明される種類の光データ記憶媒体において、追加の径方向のスペースを用いることなく、固定情報マーク及び記録可能識別マークが同一媒体上に存在する光データ記憶媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、環状領域が、第1の光反射率とは異なった第3の光反射率を有する記録可能識別マークを備えた少なくとも1つの第2の型のセクターを有することで達成される。既に固定情報マークのために用いられている環状領域が、記録可能識別マークを書き込むために再び用いられるので、記録可能識別マークを書き込むのに追加の径方向のスペースは必要でない。このようにして、固定情報マーク及び記録可能識別マークの混合物を含む複合型領域が作製される。
【００１７】
好適な実施例において、第1の型及び第2の型のセクターは、接線方向に交互になったシーケンスを形成する。あらゆる「偶数」セクターは固定型である(例えばエンボスされている)一方で、あらゆる「奇数」セクターは、記録可能な型、即ちライトワンス又はイレーサブル反射型記録層を用いる。これは、両方の型のセクターから情報を読み取るのに最小の回転待ち時間を可能にする。換言すれば、両方のセクターからの情報は、互いの直後に読み取られ、すぐに処理に供することができる。
【００１８】
他の実施例において、記録可能識別マークは、固定情報マークの物理フォーマット及び空間的ビットセル密度に実質的に等しい物理フォーマット及び空間的ビットセル密度を有する。ビットセルは、固定情報マークにおいては、1つの反射層のシーケンス及びエンボスピットのシーケンスの長さとして規定され、又は、記録可能識別マークにおいては、反射層及び記録可能な連続的なマークのシーケンスの最小の長さとして規定される。長さは、固定情報マーク及び記録可能識別マークを読み出すために用いられる集束放射ビームの走査スポットの方向に測定される。ビットセルの長さは、時間領域で、参照番号31によって図3に示される。換言すれば、これは、バーコードの最も小さい「明るい」領域及び「暗い」領域の長さである。
【００１９】
物理フォーマットは、チャネルコード及びエラー訂正コード(ECC)を含むディスク上のデータ(即ち固定情報マーク及び記録可能識別マークデータ)の構造である。ディスクに関するデータのこのような構造の例は、以下の通りである。
PreAmble + Sync + data (チャネルコードを用いて符号化されたもの。ECCの一部。) + PostAmble
ここでPreAmble = Gap + VFO、PostAmble =シーケンスを正しく終了するためのビットの所定の組、そして、VFO =フェーズロックドループ(PLL)及び当該PLLのスライサ(ビット検出に用いられるタイミング回復を実行する)が安定することを可能にする規則的なパターンである。ギャップの機能は、後に、本発明の他の側面に従って開示される。従って、データの両方の型について、同一タイミング復旧(PLL+スライサ+随意にイコライザ)、チャネルデコーダ及びECCデコーダが可能である。
【００２０】
このようにして、両方の型のセクターの情報は、例えば、第1の及び第2の型のセクターからの信号のローパスフィルタリングの後、同じデータ検出回路によって検出されることができる。ビットセルを決定する側面の距離は、実質的に等しく、記録可能識別マーク及び固定情報マークについて異なった論理復号回路を必要とすることなく認識される。従って、空間ビット密度を決定するビットセル長さは、実質的に等しい。検出された物理フォーマットは、実質的に等しい。マイクロスケールでは、記録可能識別マークの物理的な外観は固定情報マークの物理的な外観と異なってもよいが、読取りシステムのフィルタはこの差を補償することができる。
【００２１】
更に他の実施例において、4つの第1の型の及び4つの第2の型のセクターがある。このように、8つのセクターが領域に存在する。これは、現在のDVRディスクのユーザデータ記録領域に存在するセクターの数に対応する。これは、領域のセクターの読取りのためのDVRデータ領域のセクターにおいて用いられているのと同じタイミング信号の使用を可能にする。更に、マークの4回冗長度は、セクターの1つが損傷し、その特定のセクターからデータが読み取られることができない場合に再読取りを可能にする。
【００２２】
好適には、固定情報マーク及び記録可能識別マークは、バーコード型のマークを有する。この変調方式は、堅牢性が立証されており、実現するのが比較的簡単である。
【００２３】
好適な実施例において、固定情報マークは反射層に複数のピットを有し、前記第2の光反射率を有する光位相構造を実質的に形成する。第1の型のセクターの固定情報マークは、例えばISO−MOエンボス型であり、単一のマスタからの、即ち単一のバッチからの全てのディスクについて等しい。
【００２４】
情報層は、結晶状態とアモルファス状態との間でスイッチすることができる合金を有し、一方の状態は前記第3の光反射率を有し、他方の状態は第1の光反射率を有し、記録可能識別マークは前記第3の光反射率を有する領域を有する。適切な合金は、金属Al、 Ge、 Sb、 Te、 Tb、 Sb、 In、 Ag、 Au、 Cr、 Cuのうちの2つ以上を有し、例えばAgInSbTe、GeInSbTe、Ge2Sb2Te5である。これらの合金は、NBCAアモルファス−結晶(A/C)型のマークの書込みを可能にし、典型的には128、256又は512ビットの固有のディスクナンバーを保持するのに用いられる。好適には、記録可能識別マークは、光データ記憶媒体のユーザデータのコンテンツに関係する情報を表す。導入部で述べたように、これは媒体のユーザデータ領域に存在するデータのコピー防止の確実な方法を提供することができる。
【００２５】
本発明の第2の側面によれば、冒頭段落において説明された光記憶媒体の環状領域は、記録可能識別マークを含まず、第1の光反射率とは異なる第3の光反射率を有する識別マークの記録に適した少なくとも1つの第2の型のセクターの配置のために確保され作製されたスペースのみを有する。この場合、光記憶媒体は、本発明による記録可能識別マークを受けるために特別に調製される。場合によっては、識別マークを、媒体の製造の時とは異なった時、例えば当該媒体の販売の後に、記録することが必要でありうる。この種の光記憶媒体は、明示的に本発明の範囲に含まれる。
【００２６】
本発明は、更に、本発明による光データ記憶媒体から固定情報マーク及び記録可能識別マークを読み取る方法であって、
−集束放射ビームで前記環状領域をスキャン速度でスキャンするステップと、
−前記集束放射ビームからの反射光を光検出器で捕らえるステップと、
−前記第1の光反射率と前記固定情報マークの前記第2の光反射率との間の反射差を検出して、これらの反射率差を第1の交流電気信号に変換するステップと、
−前記記録可能識別マークの前記第1の光反射率と前記第3の光反射率との間の反射差を検出して、これらの反射率差を第2の交流電気信号に変換するステップと、
を有する方法に関する。
【００２７】
本発明の他の目的は、前記固定情報マーク及び前記記録可能識別マークの両方について、前記固定情報及び記録可能識別マークを実質的に同じ検出システムで読み取るのに適した方法を提供することである。
【００２８】
この目的は、第1の及び第2の交流電気信号が、固定情報マークのピットの空間周波数(m-1)と集束放射ビームのスキャン速度(ms-1)との算術積よりも低いカットオフ周波数(s-1)を有するローパスバンドフィルタによってフィルタされることにより達成される。エンボス固定情報マークは、一般に、異なったサイズの長さを有するピットの系列を有する。上記したように、情報の1つのビットセルは、比較的高い空間周波数を有する最短のピット列と、前記ピット列と同じ長さを有するブランク領域との組み合わせによって一般に表される。これは、いわゆるPEPフォーマットである。前記ピット列は半径方向に整列される。即ち、あらゆる系列が、同じ接線位置を有して半径方向の外側方向へ繰り返される。これは、オプティカルドライブによって、径方向のトラッキングの無い情報復旧がこの帯域又は区域から確立されるのを可能にする。PEPビットセルは、ビットセルの前半又は後半の何れかにマスタリングプロセスの最中にピットを書き込むことによって記録される。例えば、論理0PEPビットは、PEPビットセルの前半に記録されるピット及びPEPビットセルの後半にピットがないことによって表されてもよく、論理1PEPビットは、PEPビットセルの後半に記録されるピット及びPEPビットセルの前半にピットがないことによって表されてもよい。従って、1つのビットを表すために複数のピットが用いられる。このような固定情報マーク(即ち第1の交流電気信号)の読取り信号は、比較的高い周波数を有する。なぜなら、読取りスポットは、ピット列をスキャンするからであり、更に、この読取りスポットは更に、オプティカルドライブの回転の最中に、光媒体の一般的に存在する偏心(例えば50〜100μm)のため、トラックを半径方向にわずかにスキャンするからである。
【００２９】
記録可能識別マークは、結晶状態とアモルファス状態との間でスイッチすることができる合金であって、一方の状態が前記第3の光反射率を有し他方の状態が第1の光反射率を有する合金を有する情報層に書き込まれてもよい。これは、位相変化記録層とも呼ばれている。記録可能識別マークは、前記第3の光反射率を有する領域を有する。記録可能識別マークのこれらの領域は、これらが連続的であることを除いて、固定情報マークのピット列に対応している。従って、同じPEPフォーマットを用いると、PEPビットセルの半分は第1の光反射を有してもよく、他の半分は第3の光反射を有してもよい。更に、前記第3の光反射を有する領域は径方向に連続的に書き込まれてもよい、即ち、トラックは存在しない。従って、このような記録可能識別マークを、オプティカルドライブのOPU読取りオプティクスで読み出すと、読取り信号(即ち第2の交流電気信号)は、固定情報マークの読取り信号と比較して比較的低い周波数を有する。第1の電気信号及び第2の電気信号を、提案された適当なカットオフ周波数を有するローパスフィルタでフィルタすることによって、生じるフィルタリングされた信号は、実質的に時間領域と同じ形状を有する。しかし、振幅は異なっていてもよい。図3のグラフ34及び35を参照されたい。
【００３０】
特別な実施例において、集束放射ビームが発光ダイオード(LED)によって生成され、前記集束放射ビームは、固定情報マークのピットのピットサイズよりも大幅に大きい読取りスポット直径を有し、電気的ローパスバンドフィルタは、省略される。上記したように、別個のLED情報/記録可能識別マーク読取り装置が用いられる場合には、読取り信号の電気的フィルタリングは、省略されてもよい。これは、LED装置が比較的大きい光読取りスポットを有し、このLED装置は、固定情報マークの小さいピットを別々に区別することができないからである。フィルタリングは、LED光読取り装置の変調伝達関数(MTF)によって光学的に実行される。
【００３１】
本発明は、更に、本発明による光データ記憶媒体に記録可能識別マークを書き込む方法であって、
−集束放射ビームで前記環状領域をスキャンするステップと、
−前記集束放射ビームからの反射光を光検出器で捕らえるステップと、
−前記第1の光反射率と前記固定情報マークの前記第2の光反射率との間の反射差を検出して、これらの反射率差を第1の交流電気信号に変換するステップと、
−前記第1の交流電気信号から前記固定情報マークの接線位置を決定するステップと、
を有する方法に関する。
【００３２】
本発明の他の目的は、前記固定情報マークと前記記録可能識別マークとの間の干渉を引き起こすことなしに前記記録可能識別マークを前記固定情報マークに可能な限り近く書き込むのに適した方法を提供することである。
【００３３】
この目的は、前記固定情報マークの前記接線位置を参照として用いることにより前記固定情報マークの何れとも接線方向に重なり合わない少なくとも1つの記録可能識別マークが書き込まれ、前記記録可能識別マークの最初と前記固定情報マークの最後との間に第1のギャップを残し、前記記録可能識別マークの最後と次の固定情報マークの最初との間に第2のギャップを残し、これらギャップは、前記記録可能識別マークの書き込みシステムにより得ることができる接線方向の整列の許容度に適応するのに十分大きい、ことにより達成される。マスタリングプロセスの間非常に厳しい許容範囲によって実質的に完璧に配置されるエンボスPEP固定情報マークとは違い、書き込みシステム(例えばイニシャライザ又はオプティカルドライブ)は、より厳しくない許容範囲を有するため、記録されたPEP識別マークは必然的に接線位置の書込みエラーを有する。セクターによって、又は、ディスクによって差があり得る。重複を防止するために、即ち、記録可能識別マークと固定情報マークとの間の干渉を防止するために、ギャップが導入される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明によるデータ記憶媒体の実施例は図面を参照して説明される。図面は概略であり尺度どおりに描かれていないことに注意されたい。
【００３５】
図1において、光データ記憶媒体1が示される。媒体1は、光反射率r1を有する光学的に読取り可能な反射層を有する。この層は、内縁3及び外縁4を有する環状領域12を前記ユーザデータ記録領域2の外に有する。内縁3は22.0mmの半径を有し、外縁4は22.7mmの半径を有する。図2において、領域20の拡大図が示される。環状領域12は固定情報マーク7を備えた第1の型5のセクターを有し、このセクターは、r1とは異なった光反射率r2を有する。固定情報マーク7は、反射層に複数のピット9を有し、実質的に光位相構造を形成している。この領域は、記録可能識別マーク8を備えた第2の型6のセクターを有し、このセクターは、第1の光反射率とは異なった第3の光学反射率r3を有する。集束放射ビームの2つの異なった大きさの読取りスポット10及び10'が示される。固定情報マーク7及び記録可能識別マーク8は、バーコード型である。第1の型のセクター5及び第2の型のセクター6は、接線方向に交互になったシーケンスを形成する。4つの第1の型5のセクター及び4つの第2の型6がある。
【００３６】
記録可能識別マーク8は、固定情報マーク7の物理フォーマット及び空間的ビットセル31の密度に実質的に等しい物理フォーマット及び空間的ビットセル31の密度を有する。
【００３７】
光データ記憶媒体の情報層は、物質Ge2Sb2Te5からなる。これは、結晶状態とアモルファス状態との間でスイッチすることが可能な合金であり、一方の状態は第3の光反射率r3を有し、他方の状態は第1の光反射率r1を有する。図2において、記録可能識別マーク8は第3の光反射率r3を有する領域を有し、このとき、この反射率は、反射層のアモルファス状態の反射率に対応する。このように、記録可能識別マーク8は実質的に振幅マークである、即ち、第3の光反射率r3を有する領域では、主に反射光の振幅が変化する。これに対し、固定情報マーク7の反射光においては、ピット9の底からの反射光は、ピット9の縁の反射光とは位相が一致せず、光の相殺的干渉を生じる。記録可能識別マーク8の読取り信号は、波形33として図3に図式的に示される。
【００３８】
光データ記憶媒体1の記録可能識別マーク8及び固定情報マーク7は、走査速度5.70m/sで0.85の開口数(NA)の405nmの波長を有する集束放射ビームで環状領域12をスキャンすることによって読み出される。この放射線ビームから生じる読取りスポット10が図2に描かれる。スポットサイズは、放射線ビームの波長λ及び放射線ビームの集束対物レンズのNAによって決定され、1.22λ/NA=0.58μmに等しい。このように、オプティカルドライブの光ピックアップユニット(OPU)の読取りスポット10は、約0.6μmの最小サイズを有するピット9の接線長さとほぼ同じ直径を有する。集束放射ビームからの反射光は光検出器によって捕らえられ、この光検出器は、ユーザデータを書き込んで読み取るために、既にオプティカルドライブ中に存在するものである。図3において、固定情報マーク7の第1の光反射率r1と第2の光反射率r2との間の反射差は、第1の交流電気信号32の形で、時間の関数として示される。更に、記録可能識別マーク8の第1の光反射率r1と第3の光反射率r3との間の反射差は、第2の交流電気信号33の形で、時間の関数として示される。ビットセル31の長さは図3に示されており、信号32及び33の両方について等しい。第1の及び第2の交流電気信号32及び33は、2MHzのカットオフ周波数を有する電気的ローパスバンドフィルタFによってフィルタされる。この周波数は、固定情報マーク7のピット9の空間周波数0.83*106/mと集束放射ビームの走査速度5.7m/sとの算術積である4.73MHzより低い。ピット9の他の空間周波数及びフィルタの他のカットオフ周波数を伴う他の実施例が、本発明の範囲内において可能であることに注意されたい。
【００３９】
フィルタ波形32及び33の結果は、それぞれ図3の下部で波形34及び35として示される。一般に、波形34及び35の振幅は等しくない。
【００４０】
代わりに、光データ記憶媒体1の固定情報マーク7及び記録可能識別マーク8は、発光ダイオード(LED)によって生成される660〜690nmの範囲の波長を有する集束放射ビームによって読み出される。図2において、このLEDで得られる読取りスポット10'は、固定情報マーク7のピット9のピットサイズよりも大幅に大きい直径を有する。この読取りスポット10'は、縮尺どおりには描かれておらず、実際には数μmよりも大きくてよい。このスポット10'によって生成される読取り信号は、図3の波形34の形状と類似の形状を有する。LED放射の散乱及び相殺的干渉のため、反射r2はr1よりも低い。よって、大きいスポット10'が固定情報マーク7に存在する場合には、反射は、この大きいスポット10'がピット9のないブランク領域に存在するときよりも低い。比較的大きいスポット10'のサイズは、固定情報マーク7の別個のピット9を区別することができない。図3の電気的ローパスバンドフィルタFは、この「光フィルタリング」のため、もはや必要ではなくなり、省略されてもよい。
【００４１】
記録可能識別マーク8は、前述のとおり、まずオプティカルドライブのOPUで環状領域12をスキャンした後に書き込まれる。固定情報マーク7の第1の光反射率r1と第2の光反射率r2との間の反射差が検出されて、第1の交流電気信号32に変換される。固定情報マーク7の接線位置が、第1の交流電気信号32から決定される。記録可能識別マーク8は、書き込まれ、何れの固定情報マーク7とも接線方向に重なり合わない。なぜならば、固定情報マーク7の接線情報が参照として用いられるからである。第1のギャップ(描かれない)は、記録可能識別マーク8の最初と固定情報マーク7の最後との間に残され、第2のギャップ11(図2に示される)は、記録可能識別マーク8の最後と次の固定情報マーク7の最初との間に残される。これらギャップは、書込みシステム(即ちオプティカルドライブ及びOPU)によって得ることができる接線方向の整列の許容度(tangential alignment tolerance)に適応するのに十分に大きい。
【００４２】
記録可能識別マーク8を書き込む好適でより経済的な方法は、光データ記憶媒体1の製造の際に、イニシャライザ装置を用いることである。イニシャライザ装置は、既に存在する固定情報マーク7を検出するためのスキャン手段を有する。更に、同一の方法が、前の段落にて説明したように用いられる。他の利点は、オプティカルドライブのOPUとは異なって、イニシャライザ書き込みビームは、その比較的大きいスポットサイズのため、書込みの間に径方向のトラッキングを必要としないということである。更に、大きいスポットサイズは、記録可能識別マーク8を書き込むのに必要な時間を低下させる。光データ記憶媒体1のスキャンがイニシャライザ装置において実行され、書込みがイニシャライザビームによって実行されると、同一の書込み技術が使用されてもよい。
【００４３】
上述の実施例は、本発明を説明しているのであって制限するものではなく、当業者は添付の請求の範囲から離れることなく多くの代替実施例を設計することができるということに注意されたい。請求項において、括弧内に配置されたいかなる引用符号も当該請求項を制限するように解釈されてはならない。「有する(comprising, comprise又はcomprises)」なる用語は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素の前の「1つの(a又はan)」なる用語は、複数のこのような要素の存在を排除するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項において記載されているという事実のみでは、これらの手段の組合せが有利に用いられることができないということを示すことにはならない。
【００４４】
本発明によれば、1つの環状領域に複合型の固定情報マーク/記録可能識別マークを有する光データ記憶媒体が提供される。従って、別個の環状領域に固定情報マーク及び記録可能識別マークを書き込むときよりも少ない径方向の空間が必要とされる。更に、複合型のマークを読み取って、記録可能識別マークを書き込む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明によるデータ記憶媒体の実施例の上面図を図式的に示す。
【図２】図1のデータ記憶媒体のセクションの拡大図を示す。
【図３】固定情報マークの一部の読取り信号、同一ビット値を含む記録可能識別マークの一部、及び、フィルタFでフィルタした後のこれらの信号の両方を図式的に示す。
Claims (12)
- 第1の光反射率を有する光学的に読取り可能な情報層を有し、前記層は、内縁及び外縁を有する環状領域をユーザデータ記録領域の外に有し、前記環状領域は、前記第1の光反射率とは異なった第2の光反射率を有する固定情報マークを備えた少なくとも1つの第1の型のセクターを有する、光データ記憶媒体において、前記環状領域は、前記第1の光反射率とは異なった第3の光反射率を有する記録可能識別マークを備えた少なくとも1つの第2の型のセクターを有する、ことを特徴とする光データ記憶媒体。
- 請求項1に記載の光データ記憶媒体において、前記第1の及び第2の型のセクターは接線方向に交互になったシーケンスを形成する、光データ記憶媒体。
- 請求項1又は2に記載の光データ記憶媒体において、前記記録可能識別マークは、前記固定情報マークの物理フォーマット及び空間的ビットセル密度に実質的に等しい物理フォーマット及び空間的ビットセル密度を有する、光データ記憶媒体。
- 請求項2及び3に記載の光データ記憶媒体において、4つの第1の型及び4つの第2の型のセクターがある光データ記憶媒体。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載の光データ記憶媒体において、前記固定情報マーク及び前記記録可能識別マークはバーコード型のマークを有する、光データ記憶媒体。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の光データ記憶媒体において、前記固定情報マークは、前記反射層に複数のピットを有し前記第2の光反射率を有する光位相構造を実質的に形成している、光データ記憶媒体。
- 請求項6に記載の光データ記憶媒体において、前記情報層は、結晶状態とアモルファス状態との間でスイッチすることができる合金を有し、一方の状態は前記第3の光反射率を有し、他方の状態は前記第1の光反射率を有し、前記記録可能識別マークは前記第3の光反射率を有する領域を有する、光データ記憶媒体。
- 請求項1乃至7の何れか1項に記載の光データ記憶媒体において、前記記録可能識別マークは、前記光データ記憶媒体の前記ユーザデータのコンテンツに関係する情報を表す、光データ記憶媒体。
- 第1の光反射率を有する光学的に読取り可能な情報層を有し、前記層は、内縁および外縁を有する環状領域を前記ユーザデータ記録領域の外に有し、前記環状領域は、前記第1の光反射率とは異なった第2の光反射率を有する固定情報マークを備えた少なくとも1つの第1の型のセクターを有する、光データ記憶媒体において、前記環状領域は、前記第1の光反射率とは異なった第3の光反射率を有する識別マークの記録に適した少なくとも1つの第2の型のセクターの配置のために確保されて用意されるスペースを有する、ことを特徴とする光データ記憶媒体。
- 請求項7に記載の光データ記憶媒体の前記固定情報マーク及び記録可能識別マークを読み取る方法であって、
− 集束放射ビームで前記領域をスキャン速度でスキャンするステップと、
− 前記集束放射ビームからの反射光を光検出器で捕らえるステップと、
− 前記第1の光反射率と前記固定情報マークの前記第2の光反射率との間の反射率差を検出して、これらの反射率差を第1の交流電気信号に変換するステップと、
− 前記第1の光反射率と前記記録可能識別マークの前記第3の光反射率との間の反射差を検出して、これらの反射率差を第2の交流電気信号に変換するステップと、
を有する方法において、
前記第1の及び第2の交流電気信号は、前記固定情報マークの前記ピットの空間周波数(m-1)と前記集束放射ビームの前記スキャン速度(ms-1)との算術積よりも低いカットオフ周波数(s-1)を有する電気的ローパスバンドフィルタによってフィルタされることを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の光データ記憶媒体の前記固定情報マーク及び記録可能識別マークを読み取る方法において、前記集束放射ビームは発光ダイオードによって生成され、前記集束放射ビームは、前記固定情報マークの前記ピットのピットサイズよりも大幅に大きい読取りスポット直径を有し、前記電気的ローパスバンドフィルタは省略される、方法。
- 請求項7に記載の光データ記憶媒体の記録可能識別マークを書き込む方法において、
− 集束放射ビームで前記環状領域をスキャンするステップと、
− 前記集束放射ビームから反射した光を光検出器で捕らえるステップと、
− 前記第1の光反射率と前記固定情報マークの前記第2の光反射率との間の反射率差を検出して、これらの反射率差を第1の交流電気信号に変換するステップと、
− 前記第1の交流電気信号から前記固定情報マークの接線位置を決定するステップと、
を有する方法において、
前記固定情報マークの前記接線位置を参照として用いることにより前記固定情報マークの何れとも接線方向に重なり合わない少なくとも1つの記録可能識別マークが書き込まれ、前記記録可能識別マークの最初と前記固定情報マークの最後との間に第1のギャップを残し、前記記録可能識別マークの最後と次の固定情報マークの最初との間に第2のギャップを残し、これらギャップは、前記記録可能識別マークの書き込みシステムにより得ることができる接線方向の整列の許容度に適応するのに十分大きい、ことを特徴とする方法。
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