JP5408851B2

JP5408851B2 - 光情報記録媒体

Info

Publication number: JP5408851B2
Application number: JP2007198850A
Authority: JP
Inventors: 宏郎清水; 真一小城
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: TWI396197B; TW200919465A; CN101359490B; CN101359490A; HK1126307A1; US20090059778A1; US7936661B2; JP2009037660A; EP2026342A1; EP2026342B1

Description

本発明は、情報を記録するときは専用の記録装置で行い、その記録された情報を再生するときは既存の再生装置で行うための光情報記録媒体に関する。

追記型ＣＤ（所謂ＣＤ−Ｒ）は、直径１２ｃｍで厚さ１．２ｍｍの光透過性基板の一方の面上に光ヘッドを案内すると同時に情報を記録するための螺旋状の溝が設けられ、この溝には、正確な位置情報が確認できるように走行方向に沿って一定の周期の周波数を持つ蛇行が繰り返されるウォブルが形成されている。この溝はトラックとも呼称される。また、溝の走行方向の形状は、上面が幅広に開放されており、底面の幅が少し狭い形をした台形上をしている。この溝の形成された上面に記録層及び反射層が順次形成された構造を有している。前記基板の他方の面側から通常７８０ｎｍ付近の波長のレーザ光が照射されて前記記録層にデータを記録及び／または再生されるように構成されている。また、追記型デジタル・ヴァーサタイル・ディスク（所謂ＤＶＤ−Ｒ）は、直径１２ｃｍで厚さ０．６ｍｍの光透過性基板の一方の面上に上記と同様に上記ＣＤ−Ｒの半分以下のピッチでウォブルを有する螺旋状の溝が設けられている。その上面に記録層及び反射層が順次形成され、さらにその上面に直径１２ｃｍで厚さ０．６ｍｍのダミー基板が貼り合わされた構造を有し、前記基板の他方の面側から通常６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ付近の波長のレーザ光が照射されて前記記録層にデータを記録及び／または再生されるように構成されている。

ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒのような光情報記録媒体は、大量のデジタルデータを比較的安価で記録再生することができるため、広く普及してきている。反面、このように手軽にデータがコピーできるようになると、音楽ＣＤやビデオ等の違法コピー品が市場に出回るおそれが出てきている。また、近年は映像や音楽のネット配信が行われるようになってきており、著作権保護のための手段が必要になってきている。

著作権保護の手段としては、例えば特開２００２−１５７７４０号公報に開示された手段の他、各社から様々なものが提案されてきている。また最近では、記録時は専用の記録装置を用いてデータ記録を行い、再生は通常の再生装置で再生できる光情報記録媒体が提案されてきている。このような光情報記録媒体は、専用の記録装置を用いないとデータの記録ができないため、違法コピーの防止に非常に有効な手段である。

特開２００２−１５７７４０号公報

しかしながら、専用の記録装置を用いてデータ記録を行う光情報記録媒体は、データを記録後、ＤＶＤ再生機等の汎用の再生専用装置でデータの読み出しをする場合は問題なくデータを読み出すことができるが、パーソナルコンピュータ用の記録用ドライブやＤＶＤレコーダ等の汎用の記録再生兼用装置でデータの読み出しを行った場合、エラーが出て、読み出しができないことがある。

汎用の記録再生兼用装置では、光情報記録媒体の種別を判別する手段を有しているので、違法コピー対策を施した光情報記録媒体についても同様に種別の判別を行う。このとき記録再生兼用装置は読み出し専用すなわちＲＯＭと認識せず、追記型の光情報記録媒体と認識する。しかし、この違法コピー対策を施した光情報記録媒体は汎用の記録装置では記録できないものなので、読み取りエラーが発生する。その結果、記録したデータが読み出せなくなるという問題がでてきている。
また、汎用の再生専用装置や記録再生兼用装置では、ＲＯＭ媒体については記録した部分と記録していない部分の位相差を検出することで再生動作を行っている。すなわち、ＲＯＭではプッシュプル信号によるトラック追従ではなく、記録部と未記録部の位相差信号によるトラック追従となる。そのため、ＤＶＤ−Ｒのような光情報記録媒体の場合には、記録時にはプッシュプル信号によるトラック追従が必要になるが、記録後であればＲＯＭ媒体と同様に記録部と未記録部の位相差信号によりトラック追従ができればよいことになる。そのため、記録後の光情報記録媒体をすべてＲＯＭとして認識させるには、記録後のプッシュプル信号（ＰＰａ）の値をできるだけ低く抑えたい。そこで、専用の記録装置で情報記録を行い、かつ汎用の再生専用装置や記録再生兼用装置でデータの読み出しが可能な光情報記録媒体が新たに規格化されている。その規格を満足するためには、ＰＰａの値を０．４未満にする必要がある。

本発明の目的は、違法コピー対策を施して専用の記録装置でのみ記録ができかつ汎用の記録再生兼用の装置でデータの読み出しが可能な光情報記録媒体を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、ウォブルを有する螺旋状の溝が表面上に形成され、且つ、隣接する該溝間にランドが設けられた円板状の光透過性基板と、前記光透過性基板上に形成された光吸収層と、前記光吸収層上に形成された光反射層とを有し、記録及び再生に用いられるレーザ光の波長が６３０〜６８０ｎｍであり、専用の記録装置でのみ記録できるように構成された光情報記録媒体において、前記光透過性基板にポリカーボネートが用いられ、前記光吸収層にアゾ系色素が用いられていると共に、前記溝のウォブル周波数が２７０〜２９０ｋＨｚの範囲であり、前記溝の深さＤｓが１４０ｎｍ≦Ｄｓ≦１５５ｎｍであり、前記溝上における前記光吸収層の凹部の深さＤｄが９５ｎｍ≦Ｄｄ≦１０５ｎｍであり、前記溝内における前記光吸収層の厚さＤｇが１０２ｎｍ≦Ｄｇ≦１０６ｎｍであり、未記録時のプッシュプル信号の値が０．３以下である、ことをその特徴とする。

本発明によれば、違法コピー対策が可能な光情報記録媒体を提供することができる。すなわち、専用の記録装置のみで記録ができかつ汎用の記録再生兼用の装置ではデータの書き込みができず、データの読み出しのみが可能な光情報記録媒体を得ることができる。

以下、本発明の光情報記録媒体の実施形態についてＤＶＤ−Ｒを例にとって説明する。それらの光情報記録媒体の構造を図１乃至図３に示す。図１は模式平面図、図２は図１の点線Ａに囲まれた部分の拡大図、図３は図２のＡ−Ａ線における部分模式断面図である。これらの図面を用いて、以下に説明を行う。

光情報記録媒体１は、円板状の光透過性基板２と、この光透過性基板２の表面上に形成された螺旋状の溝ＷＢと、この溝ＷＢが形成された面上に形成された光吸収層３と、この光吸収層３の上面に形成された光反射層４と、この光反射層４の上面に接着剤層５を介して貼り合わされたダミー基板６と、を有する。

光透過性基板２は、直径が８ｃｍまたは１２ｃｍで、厚さが０．６ｍｍの円板状の基板である。この光透過性基板２の一方の面には、図１及び図２に示すように、ウォブルを有する螺旋状の溝ＷＢが形成され、隣接する溝ＷＢ間にランドＬＮが設けられている。なお、図１には、構造を理解しやすくするために、溝ＷＢを模式的に描いてある。

溝ＷＢ及びランドＬＮは、図３に示すように、所定のトラックピッチＴＰで並んでいる。トラックピッチＴＰは、ＤＶＤ−Ｒでは０．７１μｍ〜０．７７μｍの範囲である。また、溝ＷＢは、図２に示すように、ウォブル周期ＷＳ、ウォブル幅ａで蛇行している。溝ＷＢの周波数はウォブル周期ＷＳによって決定される。このウォブル周期ＷＳは、通常のＤＶＤ−Ｒではウォブルの周波数（以下、ウォブル周波数とする）が１４０．６ｋＨｚになるような周期に設定される。ウォブルの振り幅ａはＤＶＤ−Ｒでは２０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲である。また、図３に示す溝の深さＤｓは通常のＤＶＤ−Ｒでは１５０ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲であるが、本発明にかかるＤＶＤ−Ｒでは１４０ｎｍ〜１５５ｎｍの範囲である。

光透過性基板２の材料としては、従来の光情報記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。具体的には、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂等を挙げることができ、必要によりこれらを積層して併用してもよい。上記材料の中では、成形性、耐湿性、寸法安定性及び低価格等の点から熱可塑性樹脂が好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。これらの樹脂を用いた場合には、射出成形等の方法で光透過性基板２を作成する。なお、ここで光透過性とは、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ付近の波長の光にて分光光度計で測定したときに７０％以上好ましくは８０％以上の光透過率を有するものとする。

光吸収層３は、記録用レーザ光を吸収して、発生した熱エネルギーにより記録痕（ピット）が形成されるいわゆる情報記録層である。光吸収層３としては、有機色素を記録物質として含有する色素型の記録層が用いられる。用いられる有機色素としては、フタロシアニン色素、シアニン色素、アゾ系色素等が好ましい。また、光吸収層３は、上記色素を結合剤等と共に適当な溶剤に溶解して塗布液を調整し、次いでこの塗布液を、光透過性基板２の溝ＷＢが形成された面上に、スピンコート法やスクリーン印刷法等により塗布して塗膜を形成した後、乾燥することにより形成される。

なお、光吸収層３のうち、ピットが形成されるのは、溝ＷＢ内に形成された光吸収層である。溝ＷＢ内の光吸収層３は厚さＤｇで形成されている。この溝ＷＢ内における光吸収層３の厚さＤｇは記録特性に影響するもので、本発明では１０２ｎｍ〜１０６ｎｍの範囲である。また、この光吸収層３には、溝ＷＢ上にあたる部分に深さＤｄの凹部が形成されている。この凹部の深さＤｄは、ランドＬＮ上の光吸収層３の上面と溝ＷＢ上の光吸収層３の上面との段差で表されているもので、未記録特性に影響するものである。本発明では９５ｎｍ〜１０５ｎｍの範囲である。

光反射層４は記録用レーザ光や再生用レーザ光を反射させるものである。この光反射層４としては、例えばＡｕ，Ａｌ，Ａｇ，ＣｕあるいはＰｄ等の金属膜、これらの金属の合金膜あるいはこれらの金属に微量成分が添加された合金膜等が用いられる。この光反射層４は、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の方法により光吸収層３上に形成される。これらの形成方法のうち、量産性、コストの面からスパッタリング法が特に好ましい。

ダミー基板６は、光情報記録媒体１の全体の厚さに、ＣＤとの寸法的な互換性を持たせるための厚み合わせの機能を有するもので、直径が８ｃｍまたは１２ｃｍで、厚さが０．６ｍｍの円板状の基板である。このダミー基板６材料としては、光透過性基板２と同様のものを用いることができ、同様の方法で形成することができる。このダミー基板６には、光透過性基板２のように、溝ＷＢを形成する必要は特にない。このダミー基板６を前記光反射層４上に貼り合せるための接着剤層５は、例えばエポキシ樹脂等の硬化性樹脂が用いられる。

本発明の光情報記録媒体１は、専用の記録装置のみで記録が可能で汎用の記録装置では記録ができないように、違法コピー対策が施されている。この違法コピー対策としては、例えば光情報記録媒体１のプリライト領域（図示せず）に専用の記録装置のみで認識可能なデータ等を書き込んでおく方法などがある。それに対し、違法コピー対策として溝ＷＢのウォブル周波数を２７０〜２９０ｋＨｚの範囲にすると、溝ＷＢのウォブル周波数が１４０．６ｋＨｚからなる通常のＤＶＤ−Ｒとの識別が装置上で可能となる。溝ＷＢのウォブル周波数を２７０〜２９０ｋＨｚの範囲にするには、図２に示しているウォブル周期ＷＳの長さを従来の約１／２にすることによって可能となる。

この溝ＷＢのウォブル周波数による違法コピー対策は、つぎのような利点がある。プリライト領域に専用の記録装置のみで認識可能なデータ等を書き込んでおく方法は、ソフトウェア的な処理を行うので、汎用の記録装置に該データを認識できるソフトウェアを読み込ませた場合に、違法コピー対策を施したＤＶＤ−Ｒに書き込めるようになる可能性がある。しかし、溝ＷＢのウォブル周波数による違法コピー対策は、ハードウェア的な処理を行うので、汎用の記録装置で書き込み可能な媒体と認識することができなくなる。

次に本発明の作用及び効果について説明する。本発明の要点は、専用の記録装置でのみ情報記録を行い、かつ汎用の再生専用装置や記録再生兼用装置で情報再生できるように、ＰＰａの値を低く、好ましくは０．４未満にすることで、汎用の記録再生兼用装置にて、違法コピー対策を施したＤＶＤ−Ｒを再生できるようにしたことにある。ここでは本発明の構成がどのようにして０．４未満のＰＰａを実現するのかについて、実施例に基づいて詳細に説明する。

（実施例）溝ＷＢの深さＤｓ及び溝ＷＢ内における光吸収層３の厚さＤｇを変化させたサンプルディスクを作成して、それぞれＰＰａ、ＰＰｂを測定した。溝ＷＢの深さＤｓは溝ＷＢに対応する突起の高さが異なる複数種類のスタンパを用意してそれぞれ形成した。また光吸収層３の厚さＤｇは色素溶液の塗布厚みによって調整した。サンプルディスクの溝ＷＢの幅、トラックピッチ、溝のウォブル周波数は全て略同一とした。なお、光吸収層３に用いる色素溶液は、化学式１に示したアゾ系色素を主とする混合系色素をＴＦＰ（テトラフルオロプロパノール）に溶かしたものを用いた。また、溝ＷＢのウォブル周波数は２８１．２ｋＨｚとした。

各サンプルディスクにピットを記録する前にＰＰｂを測定し、ピット記録後のＰＰａを測定した。ＰＰａ、ＰＰｂ及び変調の測定はパルステック工業（株）製の記録再生装置によって行った。各サンプルについてＰＰａ及びＰＰｂを測定した後、それぞれ断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、溝ＷＢの深さＤｓ及び溝ＷＢ上の光吸収層３の凹部の深さＤｄを測定した。溝ＷＢの深さＤｓ及び溝ＷＢ上の光吸収層３の凹部の深さＤｄは探針（ＡＦＭ：ＳＩＩ製ＳＰＩ３８００Ｎ／Ｌ−ｔｒａｃｅ）を用いて測定した。測定した結果を表１に示した。

まず、ＰＰａとＰＰｂの関係を図４に示す。この結果から、ＰＰｂが０．３以下であれば、ＰＰａが０．４より低い値となる。なお、ＰＰｂの０．３という値も非常に低い値であるので、汎用の記録装置のサーボ特性では対応できない。よってデータの記録には専用の記録装置が必要になる。

次に光吸収層の凹部の深さＤｄとＰＰａとの関係を図５に示す。この結果から、光吸収層の凹部の深さＤｄが１０５ｎｍ以下であればＰＰａが０．４より低くなる。なお、Ｄｄが９５ｎｍより小さくなると、ピット形成部分とピット非形成部分との光路長変化が取れず、０．６０以上の充分な変調が得られなくなってしまう。そのため、Ｄｄは９５ｎｍ〜１０５ｎｍの範囲であることが好ましい。

次に溝ＷＢの深さＤｓと光吸収層の凹部の深さＤｄとの関係を図６に示す。この結果から、溝ＷＢの深さＤｓが１４０ｎｍ〜１５５ｎｍの範囲にあれば、光吸収層の凹部の深さＤｄは９５ｎｍ〜１０５ｎｍの範囲となる。

以上の結果から、ＷＢの深さＤｓが１４０ｎｍ≦Ｄｓ≦１５５ｎｍかつ溝ＷＢ上の光吸収層３の凹部の深さＤｄが９５ｎｍ≦Ｄｇ≦１０５ｎｍかつＰＰｂの値が０．３以下であれば、ＰＰａが０．４より小さくなり、違法コピー対策を施して専用の記録装置でのみ記録ができかつ汎用の記録再生兼用の装置でデータの読み出しが可能な光情報記録媒体を得ることができる。

本発明の光情報記録媒体を模式的に示す平面図である。図１の点線Ａの部分拡大図である。図２のＡ−Ａ線における模式断面図である。ＰＰａとＰＰｂの関係を示すグラフである。光吸収層３の凹部の深さＤｄとＰＰａとの関係を示すグラフである。溝ＷＢの深さＤｓと光吸収層３の凹部の深さＤｄとの関係を示す図である。

符号の説明

１光情報記録媒体２光透過性基板３光吸収層４光反射層５接着剤層６ダミー基板

Claims

ウォブルを有する螺旋状の溝が表面上に形成され、且つ、隣接する該溝間にランドが設けられた円板状の光透過性基板と、前記光透過性基板上に形成された光吸収層と、前記光吸収層上に形成された光反射層とを有し、記録及び再生に用いられるレーザ光の波長が６３０〜６８０ｎｍであり、専用の記録装置でのみ記録できるように構成された光情報記録媒体において、
前記光透過性基板にポリカーボネートが用いられ、前記光吸収層にアゾ系色素が用いられていると共に、前記溝のウォブル周波数が２７０〜２９０ｋＨｚの範囲であり、前記溝の深さＤｓが１４０ｎｍ≦Ｄｓ≦１５５ｎｍであり、前記溝上における前記光吸収層の凹部の深さＤｄが９５ｎｍ≦Ｄｄ≦１０５ｎｍであり、前記溝内における前記光吸収層の厚さＤｇが１０２ｎｍ≦Ｄｇ≦１０６ｎｍであり、未記録時のプッシュプル信号の値が０．３以下である、
ことを特徴とする光情報記録媒体。