JP2007523434A

JP2007523434A - 光ディスクのレーザー入射面のラベル

Info

Publication number: JP2007523434A
Application number: JP2006553720A
Authority: JP
Inventors: メイリトスキー，アンドレイ; エルメインデルス，エルウィン
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2007-08-16
Also published as: US20070133359A1; EP1719132A1; CN1922686A; WO2005083712A1; TW200603110A; KR20060132696A

Abstract

データを記憶するための光ディスク（３）は該ディスク（３）のレーザー入射面（７）上にラベル材料層（８）が設けられる。ラベル材料層（８）はディスク（３）からのデータの読み出しやディスク（３）へのデータの書き込みは妨げない。ラベル材料層（８）中のラベル材料による可視スペクトルの光の反射または吸収は、ラベルパターンに従ってラベル材料を照射することによって影響されうる。これによりラベル材料層（８）に与えられるコントラストは、ラベルを形成するためのテキストまたは像といった視覚的な情報を生成するために使用される。さらに、光ディスク（３）のレーザー入射面にラベルを与えるための装置（５２）が提供される。装置（５２）はラベルパターンに従ってラベル材料層（８）を照射するためのレーザービーム（２１）を生成するための手段を有する。

Description

本発明は、少なくとも一つのデータ層および一つの透明層を有する、データを記憶するための光ディスクであって、前記データが読み取りレーザービームによって透明層を介してデータ層から取得可能であり。前記透明層は可視スペクトルの波長範囲の光の反射または吸収によって当該ディスクのレーザー入射面にラベルを形成するためのラベル材料を有しており、該ラベル材料は前記読み取りレーザービームの波長の光について実質的に透明である光ディスクに関する。

本発明はさらに、冒頭段落で述べられたような光ディスクのレーザー入射面にラベルを与える方法に関する。

本発明はまた、冒頭段落で述べられたような光ディスクのレーザー入射面にラベルを与えるための装置に関する。

日本国特許出願JP11003543は、両面からデータが再生できる情報記録媒体を記載している。読むのに十分な大きさのラベルが情報記録媒体に付与される。

その情報記録媒体は支持基質上にデータ層を有する光ディスクである。データ層上のデータは、レーザービームを該データ層上に透明層を介して照射して合焦させることによって再生される。ラベル材料を有するラベルパターン膜がディスクのレーザー入射面の透明層の上に形成される。ラベル材料の光学的性質はデータ再生用レーザービームの波長付近で透明性が大きく、可視スペクトルの他の波長では反射または吸収が大きいというものである。よって、光ビームによるデータの読み出しは妨げられないまま、可視的なラベルパターンがディスクのレーザー入射面でユーザーに呈示される。

前記出願に基づくラベルパターン膜の欠点は、ラベルパターン膜がディスクの製造工程の間にディスク上に設けられる必要があるということである。

ディスク製造後にレーザー入射面にラベルを与えることが可能である光ディスクを提供することが本発明の目的の一つである。

本発明の光ディスクを用いれば、この目的は、可視スペクトルの波長範囲の光の反射または吸収が、ラベル形成のためのラベル材料を局所的に照射することによって影響されうることで実現される。照射はラベル材料の反射または吸収に影響を与えるのに好適な波長の光を放出する光源によって実現される。

本発明に基づく方法は、ラベル材料による光の反射または吸収に影響するために、あるラベルパターンに従ってラベル材料を照射するステップを有する。

本発明に基づく装置は、ラベル材料による光の反射または吸収に影響するために好適な波長で、あるラベルパターンに従ってラベル材料を照射する手段を有する。

本発明に基づく装置のある実施形態が予見される。それによると、局所的に照射する手段は、ラベル材料による光の反射または吸収に影響するのに好適な波長でラベル材料を照射するレーザービームを発生させる手段と、反射または吸収が影響されるべきラベル材料の領域にレーザービームを位置させる位置付け手段と、ラベル材料層の上に所望の大きさのレーザースポットを得るためにレーザービームを合焦させるための合焦手段とを有している。前記所望の大きさは、所定の解像度でラベルが与えられるようなものである。高解像度ラベルのためには小さなスポットサイズが必要とされる。低解像度ラベルのためにはより大きなスポットサイズが使われる。

本発明は、一部の材料では、特定の諸波長で、ある強度をもった光にさらされたときに、可視スペクトルの波長範囲の光の反射または吸収のような光学的性質が変化するという事実に依拠している。光ディスクのラベル材料層で使われる材料の可視スペクトルの波長範囲における光の反射または吸収の局所的な変化は、影響された領域の知覚される色を変えることがある。ラベル材料の局所的照射のため、ラベル材料層の特定の領域が他の領域とは異なる色を有しうる。これによりラベル材料層に与えられるコントラストは、視覚的な情報を保存するために使用される。ラベル材料は読み取りおよび／または書き込みレーザービームの波長の光については実質的に透明であるので、ディスク上に保存されたデータの取得および／またはディスク上へのデータの書き込みを妨げることはなく、よってディスクのレーザー入射面にラベルを付与することが可能である。

ユーザーはディスク製造後にディスクのレーザー入射面に提供されるラベルを個人的にデザインして、関連情報をもったラベルを得ることができる。ディスクのレーザー入射面とは反対側の面にユーザーがラベルを与えるためにはいくつかの方法が知られている。ラベルはディスクに接着されたり、ペンで描かれたり、あるいは専用ラベルプリンタを用いて印刷されたりすることができる。これらの既知の方法によって与えられるラベルは基本的に読み取りレーザービームの波長の光について透明ではない。したがって、既知の方法は光ディスクのレーザー入射面に自家製のラベルを与えるために使用することはできない。データ保存容量への増え続ける需要により両面ディスクが導入された。両面ディスクではデータ層はディスクの両面にある。ディスクの両面がレーザー入射面として機能する場合、ディスク上に既知のラベルの一つを載せることは不都合きわまりない。

本発明に基づく光ディスクの効果の一つは、両面ディスクにユーザー作成ラベルを与えることができるということである。本発明のもう一つの利点は、光ディスクの片面または両面に自家製ラベルを与えられることである。両面にラベルのあるディスクはどちらの面が見えているかにかかわりなく容易に識別できる。さらに、両面にラベルのあるディスクは片面にしかラベルのないディスクよりも多くのラベル情報を担うことができる。

これらのことを含む本発明の諸側面は以下に述べる実施形態から明らかであり、これを参照することで明快となるであろう。

図１は、読み取りレーザービーム１によってデータが読み取られているところの従来技術の片面光ディスク３の概略的な断面図である。読み取りレーザービーム１はレンズ２によって光ディスク３上に焦点が合わせられている。レーザービーム１の波長の光については実質透明な透明層４がデータ層に取り付けられており、データ層５とレンズ２の間に位置している。透明層４を形成するためには、たとえば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート（PMMA）または樹脂が使用されうる。データ層にデータを書き込むためには、所定の波長で必要とされる強度をもった書き込みレーザービーム（図示せず）が使用される。典型的には、データを取得するのと同じ波長で光を放出する同じレーザーが、データ層にデータを書き込むためにも使用される。書き込みレーザービームの強度はデータを読み取るためよりもデータを書き込むためのほうが通例は高い。データ層５は、やはりポリカーボネートなどでできているディスク基質層６によって支持されている。光ディスク３のレーザー入射面と反対側の面上には、ラベル７が付けられている。ラベル７は光ディスク３の内容についての視覚的な情報をユーザーに提供するために使われる。このラベルは読み取りレーザービーム１や書き込みレーザービームの光に対して透過性ではない。

図２は、本発明に基づく片面光ディスク３の概略的な断面図である。この光ディスクは図１ですでに示された特徴はすべて有している。この実施形態では、透明層４は基質層９およびラベル物質層８を有している。基質層９はここでもまたポリカーボネートなどでできている。ラベル材料層８はディスクのレーザー入射面にラベルを形成する。ラベル材料層８はスピンコーティング工程によって形成されうる。基質層９にラベル材料層８を加えた全光学的厚みは記憶媒体（たとえばDVD、CD、BD）のための所定の規格の制限内でなければならない。ラベル材料層８にラベルが形成されたのちは、ラベル材料は可視スペクトルの波長範囲の光を局所的に反射または吸収する。ラベル材料層８のいくつかの部分が光を反射または吸収することで、ユーザーによる色の知覚を生じる。ラベル材料層８の他の部分は透明であるか、あるいは別の色を有する。透明部分と非透明部分の間のコントラスト、あるいは異なる色をもつ二つの非透明部分の間のコントラストは、ディスク３のレーザー入射面にラベルを与えるために使われる。反射または吸収は、ラベル材料を、該ラベル材料の反射または吸収に影響するのに好適な波長の光を放出する光源を用いて照射することによって影響されうる。ラベル材料は、読み取りレーザービーム１の、あるいは書き込みレーザービームの波長の光に対して実質的に透明である。したがって、ラベル材料層８は光ディスク３のデータ層５からのデータの読み出しや該データ層５へのデータの書き込みを妨げない。

有機感光性色素がラベル材料として使用される。未記録状態における例示的な色素の光学的性質が図３に示されている。この図では、種々の波長の光についての色素の反射係数３１および吸収係数３３が、ポリカーボネートの反射係数３２および吸収係数３４と一緒に示されている。これからわかるように、この色素は特に緑の光について吸収が強く、赤い光に対して反射が強い。未記録状態ではこの色素はある色をもち、ディスク面全体も同じ色をもつだろう。ラベルの色は、使用される色素の色に依存するばかりでなく、基底にある諸層の色にも依存する。ポリカーボネートと同様、この色素は約405nmの波長の光については実質的に透明である。よって、この特定の色素はブルーレイディスク（BD）での使用に特に好適である。この特定の色素を該色素の500から600nmの間の吸収領域において十分な強度にさらすことにより、色素の脱色が起こる。色素の脱色には光学パラメータの変化が伴い、それにより該パラメータは基質層９のポリカーボネートの光学的性質に合うようになる。局所的に色素レーザーを照射したのちは、ラベル材料層８の照射された領域は実質的に透明になる。ラベルが見えるのは、ラベル材料層のもともとの色と透明領域との間のコントラストのためである。約405nmの波長の光についての色素の透明性は照射によって実質的には変化しない。よって、データ層からのデータの読み出しは照射によって妨げられない。シアニン、フタロシアニンおよび金属アゾ色素のようなその他の色素はCD記録技術からよく知られており、本発明に基づく光ディスクにおけるラベル材料として使うのにとりわけ好適である。

ラベル材料を照射するための波長は通例、読み取りレーザービーム１および書き込みレーザービームの波長とは異なる。そうしないとラベルの存在がディスクの性能に影響しすぎてしまうからである。

図４は、照射によってラベルが与えられているところの、片面光ディスク３の概略的な断面図である。光ディスク３は図２ですでに示された特徴はすべて有している。光ディスク３にラベルを与えるため、レンズ１２はレーザービーム１１の焦点をラベル材料層８に合わせ、ラベル材料を十分な強度の光で照射する。レーザービーム１１の光の波長および強度は、レーザービーム１１を用いてラベル材料を局所的に照射することによって色素脱色が生じ、よってラベル材料による可視スペクトルの光の反射および吸収が変化するようなものである。

図５は、本発明に基づくラベル記録装置５２の実施形態のブロック図である。この実施形態では、当該装置は以下でPC５１と呼ぶパソコン５１に結合されている。PC５１はユーザーがラベルをデザインし、光ディスク３のラベル材料層８上にラベルを記録するよう装置５２に指示するためのソフトウェアを有している。装置５２は、ラベル書き込みプロセスを制御するための制御ユニット５３と、レーザービーム生成ユニット５５および光ディスク３のラベル材料層８を照射するためにレーザービーム１１の焦点を合わせるためのレンズ１２を有するラベル書き込みユニット５４とを有している。

装置５２はPC５１にUSB、通信ポート、インターネット、無線ネットワークまたはその他の通信手段を介して結合されている外部装置であってもよい。装置５２は普通のIDE CD-ROMドライブのようなPC５１に統合された内部装置であってもよい。PC５１は装置５２の制御ユニット５３と通信する。制御ユニット５３は光ディスク３を回転させる駆動ユニット（図示せず）を制御する。制御ユニット５３はさらにラベル書き込みユニット５４を制御して、回転するディスク３の動径方向に移動させる。このようにして、レーザービーム１１をディスクの全表面領域に届かせることができる。ラベル書き込みユニット５４はレーザービーム生成ユニット５５とレーザービーム１１の焦点を光ディスク３のラベル材料層８に合わせるためのレンズ１２とを有する。書き込みユニット５４が光ディスク３の表面上を動く間、レーザービーム生成ユニット５５はレーザービーム１１を反復的にオンにしたりオフにしたりする。よって、ラベル材料層８の一部分が照射される一方、他の部分は照射されない。ラベル材料層８で照射される部分と照射されない部分の間のコントラストが、光ディスク３のレーザー入射面に視覚的な情報を与えるために使用される。

レンズ１２はレーザービーム１１の焦点を光ディスク３のラベル材料層８に合わせる。レーザービーム１１のスポットは好ましくは光ディスクからデータを読み込んだり光ディスクにデータを書き込んだりするために使われるレーザービームのスポットより大きい。小さなレーザースポットではラベル材料層８の比較的小さい面積しか照射されないことになる。よって、小さなレーザースポットは高い解像度につながるものの、ユーザーに視覚的な情報を提供するために十分な大きさのラベルを書き込むために必要とされる時間も長くなる。スポットサイズがCDの書き込みまたは読み取りのための通常のスポットサイズの１０倍程度であれば、ラベルの解像度は現在のレーザープリンタ（1200dpi）の解像度と似たようなものになる。現在の実施形態では、このより大きなスポットサイズは、光ディスクからデータを読み取ったり光ディスクにデータを書き込んだりするのに好適な従来式のレーザーを用い、レーザービームをディスク表面よりある距離手前に焦点を合わせることによって得られる。スポットサイズはラベルについての別の解像度が望まれる場合には別の選択がされてもよい。スポットサイズが大きくなるとラベル材料層８に入射する光の強度が低下することを注意しておく。レーザービームの強度は、ラベル材料の光学的性質に影響するために十分である必要がある。

ある実施形態では、装置は３つの異なる波長のレーザービームを生成するよう構成される。一つの波長は光ディスク３のデータ層５にデータを書き込むために好適で、一つの波長はそのデータ層からデータを読み取るために好適で、一つの波長はラベル材料層８のラベル材料の光学的性質に影響することによってラベルを書き込むために好適である。データの読み取り、データの書き込みおよびラベルの書き込みのために異なる波長を使うことは、データの読み取り、データの書き込みまたはラベルの書き込みの間にラベルまたはデータ内容を意図せずして変えてしまう可能性を減らす。

ブルーレイディスクのデータは青色レーザーを使って読み出しおよび書き込みがされる。ブルーレイディスクにラベルを与えるのに特に好適な本装置のある実施形態は、赤色光を用いた照射に基づいている。図６は、光源５６およびラベルマスク５７を使ってラベル材料層８を照射する処理の概略的な表現である。ラベルマスク５７は光ディスク３のラベル材料層８を光源５６からの光６０から遮蔽するための領域と、ラベル材料層８に赤色光６０を通過させる領域とを有している。ラベル情報パターンをもつラベルマスク５７は光源５６とラベル材料層８との間に置かれる。ディスク３の露光された領域５８は脱色され、遮蔽される領域５９は初期状態に保たれ、その結果光学的なコントラストが生じる。マスク５７を介した照射に基づくこの実施形態は、大量のディスクに同じ情報を与えるために特に適している。

図７は、読み取りレーザービームによってデータが読み取られているところの本発明に基づく両面光ディスク３の概略的な断面図である。光ディスクは図２ですでに示したほとんどの特徴を有している。図７では、図２で示されていた光ディスク３のラベル７は省かれており、第二の基質層１９および第二のラベル材料層１８が含まれている。光ディスク３からデータを読むための装置は、ディスク３の片面で第一のデータ層５からデータを読むための第一のレンズ２および第一の読み取りレーザービーム１を生成する手段と、ディスク３の反対側の面で第二のデータ層１５からデータを読むための第二のレンズ２２および第二の読み取りレーザービーム２１を生成する手段とを備えている。代替的な実施形態では、装置は第二の読み取りレーザービーム２１を生成する手段を有しておらず、データ層１５からのデータは、ディスク３を排出して裏返し、装置に挿入してから読むことができる。図７に示されたディスクの両面にラベルを与えるためのラベル書き込み装置が備えるレーザービーム１１生成手段も一つでも二つでもよい。

図８は、ラベル材料の配置についての２つの選択肢を示す、本発明に基づくもう一つの両面光ディスクの概略的な断面図である。以前の例では、ラベル材料層８は基質層９の上で光ディスク３の表面に位置していた。図８から見て取れるように、ラベル材料層８は基質層９の下でデータ層５の上（図６のディスクの上側）あるいは２つの基質層１９の間（図６のディスクの下側）に位置していてもよい。

図９は、ラベル材料の配置についての２つの追加的な選択肢を示す、本発明に基づく両面光ディスクの概略的な断面図である。図９に示されているディスク３の上側において、透明層４は、基質層９で隔てられた２つのラベル材料層８および８′を有している。代替的な実施形態では、ラベル材料層は互いに直接積み重ねられ、あるいは透明層４は三つ以上のラベル材料層を含む。透明層４がラベル材料が異なり、光学的性質が異なる少なくとも二つのラベル材料層を含むとき、多色ラベルを与えることができる。多色ラベルのもう一つの実施形態では、一つのラベル材料層は少なくとも二つの異なるラベル材料を含む。吸収スペクトルの異なる二つのラベル材料については、両方の材料の反射および吸収に影響するためには、波長の異なるレーザービーム１１が必要とされる。図９に示されているディスク３の下側では、ラベル材料１３は基質層の中に分散されている。そのようなラベル材料層１０は、ディスク３上に透明層を形成する前にラベル材料を基質材料と混ぜることによって得ることができる。

照射によって影響されうる反射または吸収をもつラベル材料層はまた、光ディスクのレーザー入射面でない面に付与されることもできることを注意しておく。この場合、ラベル材料は読み取りレーザービームや書き込みレーザービームの波長の光について透明である必要はない。よって、レーザー入射面と反対側の面に書き込み可能なラベルをもつ記録担体が提供される。

この文書では、「有する」の語は挙げられている以外の他の要素またはステップの存在を排除しないこと、要素の単数形の表現はそのような要素の複数の存在を排除しないこと、参照符号があったとしても特許請求の範囲を限定するものではないこと、本発明はハードウェアおよびソフトウェアの両方によって実装されうること、そしていくつかの「手段」が同じハードウェア項目によって表されうることを注意しておく。さらに、本発明の範囲は実施形態に限定されるものではなく、本発明は上述したすべてにしておのおのの新規な特徴または諸特徴の組み合わせに存するものである

読み取りレーザービームによってデータが読み取られているところの従来技術の片面光ディスクの概略的な断面図である。読み取りレーザービームによってデータが読み取られているところの本発明に基づく片面光ディスクの概略的な断面図である。ポリカーボネートと有機感光性ラベル材料の反射および吸収を示すグラフである。照射によってラベルが与えられているところの、本発明に基づく片面光ディスクの概略的な断面図である。本発明に基づく装置の実施形態のブロック図である。光源およびラベルマスクを使ってラベル材料層を照射する処理を概略的に表す図である。読み取りレーザービームによってデータが読み取られているところの本発明に基づく両面光ディスクの概略的な断面図である。ラベル材料の配置についての２つの選択肢を示す、本発明に基づく両面光ディスクの概略的な断面図である。ラベル材料の配置についての２つの追加的な選択肢を示す、本発明に基づく両面光ディスクの概略的な断面図である。

Claims

少なくとも一つのデータ層および透明層を有する、データを記憶するための光ディスクであって、前記データが読み取りレーザービームによって透明層を介してデータ層から取得可能であり、前記透明層は可視スペクトルの波長範囲の光の反射または吸収によって当該ディスクのレーザー入射面にラベルを形成するためのラベル材料を有しており、該ラベル材料は前記読み取りレーザービームの波長の光について実質的に透明であり、前記反射または吸収がラベルを形成するためのラベル材料を局所的に照射することによって影響されうることを特徴とする光ディスク。
前記透明層が少なくとも一つの基質層および少なくとも一つのラベル層を有することを特徴とする、請求項１記載の光ディスク。
前記透明層が基質層の中に分散したラベル材料を有しており、該基質層がラベル材料層を構成することを特徴とする、請求項１記載の光ディスク。
前記ラベル材料が有機感光性材料であることを特徴とする、請求項１記載の光ディスク。
読み取りレーザービームまたは当該ディスクのデータ層にデータを書き込むための書き込みレーザービームの波長とは実質的に異なる波長で前記ラベルを局所的に照射することによって反射または吸収が影響されうるラベル材料を有することを特徴とする、請求項１記載の光ディスク。
前記透明層が少なくとも第一のラベル材料および第二のラベル材料を有しており、第一のラベル材料においては第一の波長範囲の光の反射または吸収が該材料を照射することによって影響されることができ、第二のラベル材料においては第一の波長範囲とは異なる第二の波長範囲の光の反射または吸収が該材料を照射することによって影響されることができることを特徴とする、請求項１記載の光ディスク。
請求項１記載の光ディスクのレーザー入射面にラベルを与える方法であって、ラベル材料による光の反射または吸収に影響するために、あるラベルパターンに従ってラベル材料を照射するステップを有することを特徴とする方法。
前記ラベルパターンに従って前記ディスクをスキャンしながら前記ラベル材料を照射するためにレーザーが使われることを特徴とする、請求項７記載の方法。
前記ラベルパターンに従って前記ラベル材料を照射するために、ラベルマスクと組み合わせて光源が用いられることを特徴とする、請求項７記載の方法。
請求項１記載の光ディスクのレーザー入射面にラベルを与える装置であって、ラベル材料による光の反射または吸収に影響するために好適な波長で、あるラベルパターンに従ってラベル材料を照射する手段を有することを特徴とする装置。
請求項１０記載の装置であって、局所的に照射する手段が、ラベル材料による光の反射または吸収に影響するのに好適な波長でラベル材料を照射するレーザービームを発生させる手段と、反射または吸収が影響されるべきラベル材料層の領域にレーザービームを位置させる位置付け手段と、ラベル材料層の上に所望の大きさのレーザースポットを得るためにレーザービームを合焦させるための合焦手段とを有することを特徴とする装置。
請求項１０記載の装置であって、前記ディスクからデータを読み取り、あるいは前記ディスクにデータを書き込む手段をさらに有することを特徴とする装置。
請求項６記載のディスクにラベルを与えるよう構成された請求項１０記載の装置であって、局所的に照射する手段が第二のラベル材料を照射するための第二のレーザービームを生成する手段を有していることを特徴とする装置。