JP2006294147A - Optical disk recording medium and recording apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical disk recording medium and a recording apparatus wherein rewriting can be performed without depending on rotational speed of an optical disk and rewriting in a small unit such as a bit unit and a byte unit can be performed. <P>SOLUTION: The optical disk recording medium has a structure wherein the recording layer of the conventional optical disk recording medium is replaced with a display device such as electronic paper having such fine resolution and thinness that can express the pit of the conventional optical disk. The optical disk recording apparatus on which the optical disk recording medium is mounted is provided with an information conversion means converting information to be recorded in an image to an image satisfying a specification for the optical reflection layer of the optical disk and an information recording means capable of writing the image converted by the information conversion means in the optical disk recording medium in a unit of one pixel. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は光ディスクの記録方式に関し、特に光ディスクの回転速度の限界に依存せず、記録速度を高速化することができる光ディスク記録媒体および記録装置に関する。   The present invention relates to an optical disk recording method, and more particularly to an optical disk recording medium and a recording apparatus capable of increasing the recording speed without depending on the rotational speed limit of the optical disk.

光ディスクはデータの読み書きにレーザ光を利用する記録媒体であり、最初に開発されたＣＤは安価で大容量なことから音楽やソフトウェアの流通に使用され、広く普及した。当初は読み取り専用の規格のみであったが、追記あるいは書き換え可能な製品が登場したことで適用範囲が広がり、さらにはデータの記録密度を飛躍的に高めたＤＶＤが開発され、映像記録媒体として普及している。   An optical disc is a recording medium that uses a laser beam for reading and writing data, and the first developed CD is used for the distribution of music and software because it is inexpensive and has a large capacity, and has become widespread. Initially it was only a read-only standard, but the scope of application expanded with the advent of rewritable or rewritable products, and DVDs with dramatically increased data recording density were developed and spread as video recording media is doing.

図１は、このような従来の光ディスクにおける情報の記録方法を説明する図である。図１において、読み出し専用の光ディスク１０１では記録面１０２にピット１０３と呼ばれる溝が螺旋状に配置されている。記録面に向けてレーザ１０４を照射し、ディスクを回転させてピットを螺旋状に走査し、得られる反射光の光量を電気信号に変換することにより、記録されている情報を読み出す（例えば、非特許文献１参照）。   FIG. 1 is a diagram for explaining a method of recording information on such a conventional optical disc. In FIG. 1, in a read-only optical disc 101, grooves called pits 103 are spirally arranged on a recording surface 102. The recorded information is read out by irradiating the laser 104 toward the recording surface, rotating the disk to scan the pits in a spiral, and converting the amount of reflected light obtained into an electrical signal (for example, non-recording information). Patent Document 1).

書き換え可能な光ディスクでは、記録層にレーザ光を当てて熱し、再冷却を行うことによって記録を行う相変化方式の光ディスクが主流である。レーザを強く照射して急速に冷却すると記録層の結晶が解けた非結晶（アモルファス）状態で安定し、レーザを弱めに照射して緩やかに冷却すると記録層の結晶は再構成される。結晶相は非結晶相に比べて光の反射率が高いため、これを利用して信号を記録する。   Among rewritable optical discs, phase change type optical discs in which recording is performed by applying a laser beam to a recording layer to heat and recooling are mainly used. When the laser is intensely irradiated and cooled rapidly, the crystal of the recording layer is stabilized in a non-crystalline (amorphous) state, and when the laser is weakly irradiated and slowly cooled, the crystal of the recording layer is reconstructed. Since the crystalline phase has a higher light reflectance than the non-crystalline phase, signals are recorded using this.

情報を記録する際は、光ディスクを回転させて螺旋状に記録面にレーザを照射し、読み出し専用光ディスクのピットと同様の反射光量が得られるように記録面を相変化させる。また、情報の消去を行う際は、記録時と同様に光ディスクを回転させて螺旋状にレーザを照射し、読み出し専用光ディスクの未記録状態と同様の反射光量が得られるように記録面を相変化させる。   When recording information, the optical disk is rotated to irradiate the recording surface with a laser, and the recording surface is phase-changed so that the amount of reflected light similar to that of the pits of the read-only optical disk can be obtained. Also, when erasing information, the recording surface is phase-changed so that the same amount of reflected light as in the unrecorded state of the read-only optical disc can be obtained by rotating the optical disc in the same way as during recording and irradiating the laser spirally. Let

相変化方式の光ディスクは読み出し専用光ディスクと同様の方法で読み取ることが可能なため、互換性のあるドライブが容易に提供できるという利点がある。しかし、書き込みや消去の時間は光ディスクの回転速度に依存し、回転速度を上げると相変化形成が不十分になるという問題が生じる。これに対して、追記可能な光ディスクを高速回転させて書き換えを行う技術が特許文献１に開示されている。   Since the phase change type optical disc can be read in the same manner as the read-only optical disc, there is an advantage that a compatible drive can be easily provided. However, the time for writing and erasing depends on the rotation speed of the optical disk, and there is a problem that phase change formation becomes insufficient when the rotation speed is increased. On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique for performing rewriting by rotating a recordable optical disk at high speed.

他方、繰り返し書き換えが可能な高解像度の画像形成技術として、いわゆる電子ペーパーが実用化に向けて研究されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。その用途としては、メモリー性のある書き換え可能な掲示板、看板、点滅標識、電子新聞、電子書籍、複写機やプリンタと共用可能なテンポラリーシートなど多種多様な商品形態が考えられている。
特開平４−３５３６２８号公報 特開２００１−３１２２２５号公報 特開２００４−１６５９７８号公報 ＪＩＳ Ｘ ６２８１規格 On the other hand, so-called electronic paper has been studied for practical use as a high-resolution image forming technique that can be rewritten repeatedly (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3). As its application, various product forms such as a rewritable bulletin board having a memory property, a signboard, a flashing sign, an electronic newspaper, an electronic book, a temporary sheet that can be shared with a copying machine and a printer are considered.
JP-A-4-353628 JP 2001-31225 A JP 2004-165978 A JIS X 6281 standard

従来の記録型光ディスクの書き換え時においては、螺旋状にピットもしくは等価な反射光量が得られるような相変化を形成するために、光ディスクを高速回転させて記録面を書き換えている。記録速度は光ディスクの可能な回転速度に依存しているため、全体の書き込みや消去を行うには時間がかかっていた。また、ビット単位やバイト単位といった小さな単位での書き換えは不可能であった。   At the time of rewriting a conventional recording optical disk, the recording surface is rewritten by rotating the optical disk at a high speed in order to form a phase change that can provide a spiral pit or equivalent amount of reflected light. Since the recording speed depends on the possible rotation speed of the optical disk, it takes time to write and erase the whole. Also, rewriting in small units such as bit units or byte units was impossible.

本発明は、光ディスクの回転速度に依存せずに書き換えを行うことができ、さらにはビット単位やバイト単位といった小さな単位での書き換えを可能にする光ディスク記録媒体および記録装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical disk recording medium and a recording apparatus that can rewrite without depending on the rotation speed of the optical disk, and that can be rewritten in a small unit such as a bit unit or a byte unit. To do.

第１の光ディスク記録媒体は、ＪＩＳ Ｘ ６２８１規格等に規定される光ディスクの記録層を電気的に書き換え可能な表示デバイスで置き換えた構造を有する。   The first optical disk recording medium has a structure in which the recording layer of the optical disk defined by the JIS X 6281 standard is replaced with an electrically rewritable display device.

第２の光ディスク記録媒体は、第1の光ディスク記録媒体において、前記表示デバイスはＪＩＳ Ｘ ６２８１規格等に規定される光ディスクの光反射層に関する規格を満足する画像を形成することが可能な画素密度を有する。   The second optical disk recording medium is the first optical disk recording medium, wherein the display device has a pixel density capable of forming an image satisfying a standard relating to a light reflection layer of an optical disk defined in the JIS X 6281 standard or the like. Have.

上記構成によれば、記録層が電気的に書き換え可能な表示デバイスであることから、光ディスクを回転させずに情報を記録することができるため、光ディスクの回転速度の限界に依存せず、記録速度を高速化することができる。   According to the above configuration, since the recording layer is an electrically rewritable display device, information can be recorded without rotating the optical disc, so that the recording speed does not depend on the limit of the rotational speed of the optical disc. Can be speeded up.

第1の光ディスク記録装置は、記録すべき情報をＪＩＳ Ｘ ６２８１規格等に規定される光ディスクの光反射層に関する規格を満足する画像に変換する情報変換手段と、前記情報変換手段により変換された画像を前記光ディスク記録媒体に書き込む情報記録手段と、を備える。   The first optical disk recording apparatus includes information conversion means for converting information to be recorded into an image satisfying a standard relating to a light reflection layer of an optical disk defined in JIS X 6281 standard, and an image converted by the information conversion means. Information recording means for writing to the optical disk recording medium.

上記構成によれば、記録層に電気的に書き換え可能な表示デバイスを用いた光ディスク記録媒体に対して、従来の光ディスクと互換性のある情報記録を行うことができるため、従来の光ディスク読み出し装置で本発明の光ディスク記録媒体を回転させてレーザを照射し、その反射光を電気信号に変換することにより情報を取り出すことができる。   According to the above configuration, information recording compatible with a conventional optical disk can be performed on an optical disk recording medium using an electrically rewritable display device for the recording layer. Information can be extracted by rotating the optical disk recording medium of the present invention, irradiating a laser, and converting the reflected light into an electric signal.

第２の光ディスク記録装置は、第１の光ディスク記録装置において、前記情報記録手段は情報を１画素単位で前記光ディスク記録媒体に書き込むことが可能なものである。   The second optical disk recording apparatus is the first optical disk recording apparatus, wherein the information recording means can write information on the optical disk recording medium in units of pixels.

上記構成によれば、表示デバイスは１画素単位での書き換えが可能であるため、情報記録手段により特定のピット長のみを書き換えることができ、記録情報のビット単位での書き換えが可能となる。   According to the above configuration, since the display device can be rewritten in units of one pixel, only a specific pit length can be rewritten by the information recording unit, and rewriting of recorded information in units of bits can be performed.

本発明によれば、光ディスクを回転させずに情報を記録することができるため、光ディスクの回転速度の限界に依存せず、記録速度を高速化することができ、従来の光ディスクと互換性のある情報記録を行うことができるため、従来の光ディスク読み出し装置を使用して情報を取り出すことができ、さらに記録情報のビット単位での書き換えが可能となる。   According to the present invention, since information can be recorded without rotating the optical disk, the recording speed can be increased without depending on the limit of the rotation speed of the optical disk, which is compatible with the conventional optical disk. Since information recording can be performed, information can be taken out using a conventional optical disk reading device, and the recorded information can be rewritten bit by bit.

図２は本発明の一実施の形態に係る光ディスク記録媒体を用いた光ディスク記録装置の概念を説明する図である。図２において、２０１は記録型光ディスク、２０２はその記録層、２０３は表示デバイスによる画素表示、２０４は読み出し用レーザである。   FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of an optical disk recording apparatus using an optical disk recording medium according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, 201 is a recordable optical disk, 202 is a recording layer thereof, 203 is a pixel display by a display device, and 204 is a readout laser.

記録型光ディスク２０１の記録層に充分に微細な解像度と薄さを持つ電気的に書き換え可能な表示デバイス２０２を用いることで、ピットによる反射光の光量変化を表示デバイスによる画素表示２０３で再現し、従来と同様の読み出し用レーザ２０４を用いてデータの読み取りを行う。   By using an electrically rewritable display device 202 having sufficiently fine resolution and thinness for the recording layer of the recordable optical disc 201, the change in the amount of reflected light due to the pits is reproduced on the pixel display 203 by the display device, Data is read by using a reading laser 204 similar to the conventional one.

図３は本発明の一実施の形態に係る光ディスク記録媒体の構成を示す図である。図３において、３０１はポリカーボネート基盤、３０２は透明膜、３０３は表示デバイス、３０４は保護膜である。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an optical disk recording medium according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, 301 is a polycarbonate substrate, 302 is a transparent film, 303 is a display device, and 304 is a protective film.

本実施形態の光ディスク媒体は、従来の光ディスクと同様に０．６ミリメートルの基盤２枚を張り合わせたものとする。上側の基盤はポリカーボネート基盤３０１を用い、下側の基盤は透明膜３０２、記録層となる表示デバイス３０３、保護膜３０４を用いる。ポリカーボネート基盤３０１および透明膜３０２は従来の光ディスクと同じ素材を用いる。   It is assumed that the optical disk medium of the present embodiment has two 0.6 mm substrates bonded together as in the conventional optical disk. A polycarbonate substrate 301 is used for the upper substrate, and a transparent film 302, a display device 303 serving as a recording layer, and a protective film 304 are used for the lower substrate. The polycarbonate substrate 301 and the transparent film 302 are made of the same material as the conventional optical disc.

ここで、表示デバイスとして、ＤＶＤの片面容量である４．７ＧＢ以上を構成するピットを十分表現できるように、１画素当たり０．１平方ミクロン以下で電気的に書き換え可能な電子ペーパーを用いる。   Here, as the display device, electronic paper that is electrically rewritable at 0.1 square microns or less per pixel is used so that pits constituting 4.7 GB or more of the single-side capacity of the DVD can be sufficiently expressed.

ＤＶＤのピット長は０．４ミクロン〜２．１３ミクロンであるため、表示デバイスの１画素の面積が０．１平方ミクロン以下のものを用いることで、従来のピット長を表現することができる。   Since the pit length of a DVD is 0.4 to 2.13 microns, the conventional pit length can be expressed by using a display device having an area of one pixel or less of one pixel.

また、表示デバイスの厚さに関しては、従来の光ディスクの記録層（反射層）と同様のものを用いる。   Further, the thickness of the display device is the same as the recording layer (reflection layer) of the conventional optical disc.

保護膜は、ディスクの記録面を書き換え装置と接触させ、電気的に書き換える方法を取るため、通電可能かつレーザの反射に悪影響を及ぼさない透明な素材を用いる。   For the protective film, a transparent material that can be energized and does not adversely affect the reflection of the laser is used because the recording surface of the disk is brought into contact with the rewriting device to be electrically rewritten.

図４は本発明の一実施の形態に係る光ディスク記録媒体を用いた光ディスク記録装置における情報の記録方法を説明する図である。図４において、４０６は本発明の光ディスク記録媒体による記録型光ディスク、４０７は表示デバイスを用いた記録層、４０５は書き込み装置、４０４は情報変換機、４０２は演算装置、４０１は入力インターフェース、４０３は記憶装置である。   FIG. 4 is a diagram for explaining an information recording method in an optical disc recording apparatus using an optical disc recording medium according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, 406 is a recordable optical disc using the optical disc recording medium of the present invention, 407 is a recording layer using a display device, 405 is a writing device, 404 is an information converter, 402 is an arithmetic unit, 401 is an input interface, and 403 is It is a storage device.

記録型光ディスク４０６に情報を記録する際は、入力インターフェース４０１へ入力された情報を一旦記憶装置４０３に蓄えた後、情報変換機４０４を用いて、従来の光ディスクを読み出すためのピットによる反射光の光量変化を表示デバイスで表現できるような画素イメージに変換する。   When information is recorded on the recordable optical disk 406, the information input to the input interface 401 is temporarily stored in the storage device 403, and then the reflected light from the pits for reading the conventional optical disk is read using the information converter 404. Converts the change in light quantity into a pixel image that can be expressed by a display device.

画素イメージに変換された光ディスク全体の画素情報は、特許文献２や特許文献３に記載されているような電気的に複製可能な方法を用いた書き込み装置４０５により、光ディスク４０６の記録層４０７へコピーする。その際、従来の光ディスクのようにレーザによって螺旋的に記録する必要がないため、ディスクの回転制御は不要である。   The pixel information of the entire optical disk converted into the pixel image is copied to the recording layer 407 of the optical disk 406 by a writing device 405 using an electrically replicable method as described in Patent Document 2 and Patent Document 3. To do. At this time, since it is not necessary to record spirally with a laser unlike a conventional optical disk, it is not necessary to control the rotation of the disk.

この光ディスク記録媒体に記録されている情報を読み出す場合は、従来の光ディスク読み出し装置で光ディスク記録媒体を回転させてレーザを照射し、その反射光を電気信号に変換することにより情報を取り出すことができる。   When reading information recorded on this optical disk recording medium, the information can be extracted by rotating the optical disk recording medium with a conventional optical disk reading device, irradiating the laser, and converting the reflected light into an electrical signal. .

本発明による光ディスク媒体では１画素単位での書き換えが可能であるため、特定のピット長のみを書き換えることができる。すなわち、記録情報のビット単位での書き換えが可能となる。   Since the optical disk medium according to the present invention can be rewritten in units of one pixel, only a specific pit length can be rewritten. In other words, the recording information can be rewritten in bit units.

また、光ディスク記録媒体において１画素当たりの面積をさらに微細にし、従来の光ディスク読み出し装置で読み出し可能な範囲でトラックピッチを小さくすることにより、光ディスクの容量を増やすこともできる。   Further, the capacity of the optical disk can be increased by further reducing the area per pixel in the optical disk recording medium and reducing the track pitch within a range that can be read by a conventional optical disk reading apparatus.

本発明の光ディスク記録媒体および記録装置は、光ディスクを回転させずに情報を記録することができるため、光ディスクの回転速度の限界に依存せず、記録速度を高速化することができ、従来の光ディスクと互換性のある情報記録を行うことができるため、従来の光ディスク読み出し装置を使用して情報を取り出すことができ、さらに記録情報のビット単位での書き換えが可能となるという効果を有し、光ディスクの回転速度の限界に依存せず、記録速度を高速化することができる光ディスク記録媒体および記録装置等として有用である。   Since the optical disk recording medium and the recording apparatus of the present invention can record information without rotating the optical disk, the recording speed can be increased without depending on the limit of the rotation speed of the optical disk. Can record information that is compatible with the optical disc, so that information can be taken out using a conventional optical disc reading device, and the recorded information can be rewritten bit by bit. It is useful as an optical disk recording medium and a recording apparatus that can increase the recording speed without depending on the limit of the rotational speed of the recording medium.

従来の光ディスクにおける情報の記録方法を説明する図。The figure explaining the recording method of the information in the conventional optical disk. 本発明の一実施の形態に係る光ディスク記録媒体を用いた光ディスク記録装置の概念を説明する図。The figure explaining the concept of the optical disk recording device using the optical disk recording medium based on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る光ディスク記録媒体の構成を示す図。The figure which shows the structure of the optical disk recording medium which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る光ディスク記録媒体を用いた光ディスク記録装置における情報の記録方法を説明する図。The figure explaining the recording method of the information in the optical disk recording device using the optical disk recording medium concerning one embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０１、２０１、４０６ 光ディスク
１０２ 記録面
１０３ ピット
１０４、２０４ 読み出し用レーザ
２０２、３０３、４０７ 記録層（表示デバイス）
２０３ 画素表示
３０１ ポリカーボネート基盤
３０２ 透明膜
４０１ 入力インターフェース
４０２ 演算装置
４０３ 記憶装置
４０４ 情報変換機
４０５ 書き込み装置 101, 201, 406 Optical disc 102 Recording surface 103 Pit 104, 204 Read laser 202, 303, 407 Recording layer (display device)
203 pixel display 301 polycarbonate substrate 302 transparent film 401 input interface 402 arithmetic unit 403 storage unit 404 information converter 405 writing unit

Claims (4)

光ディスクの記録層を電気的に書き換え可能な表示デバイスで置き換えた構造を有する光ディスク記録媒体。   An optical disk recording medium having a structure in which a recording layer of an optical disk is replaced with an electrically rewritable display device. 前記表示デバイスは光ディスクの光反射層に関する規格を満足する画像を形成することが可能な画素密度を有する請求項１記載の光ディスク記録媒体。   The optical disk recording medium according to claim 1, wherein the display device has a pixel density capable of forming an image satisfying a standard relating to a light reflection layer of the optical disk. 請求項２記載の光ディスク記録媒体に対する光ディスク記録装置であって、記録すべき情報を光ディスクの光反射層に関する規格を満足する画像に変換する情報変換手段と、前記情報変換手段により変換された画像を前記光ディスク記録媒体に書き込む情報記録手段と、を備える光ディスク記録装置。   3. An optical disk recording apparatus for an optical disk recording medium according to claim 2, wherein information to be recorded is converted into an image satisfying a standard relating to a light reflection layer of the optical disk, and the image converted by the information conversion means is converted into an image. An optical disk recording apparatus comprising: information recording means for writing to the optical disk recording medium. 前記情報記録手段は情報を１画素単位で前記光ディスク記録媒体に書き込むことが可能な請求項３記載の光ディスク記録装置。   4. The optical disk recording apparatus according to claim 3, wherein the information recording means can write information on the optical disk recording medium in units of pixels.

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