光ディスク基板、光ディスク

【課題】従来の単に平坦な光ディスクを製造するとき、塑性過程で供給される圧力によって、反りのある光ディスクが生産される。反りのある光ディスクは、品質管理段階で拒絶される。
【解決手段】光ディスク基板は、環状基板と突出部を含む。環状基板は、内側の支持部と、記録面を有する外側の記録部を有する。支持部の上に重ねられた突出部は、その外周上に複数のくぼみを有し、支持部の上に突出部を折り重ねた厚さは、記録部の厚さよりも大きい。データを記録するための塗料層はディスク基板の記録面上に塗られた光ディスクが開示される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、そのようなディスク基板を含む、光ディスク基板と光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクは、例えば、イメージ、コンピュータのデジタルイメージ、テキストのような、異なる形式を有するデータを蓄積でき、従って、光ディスクは、新世代の光ストレージ媒体の中で最も便利なストレージ媒体である。加えて、光ディスクは、ライブラリのアーカイブ、データバックアップ、電子印刷、イメージデータストレージ、個人医療記録管理を含む多くの分野に適用される。一般に、読み／書き特性に従って分類される、複数の光ディスクの型式が利用可能であり、とりわけ、全型式とも何回も読み取られ、いくつかは読み取りのみであって、いくつかは１回だけ書き込まれ、他は何回でも書き込みされる。本発明は、そのような全ての型式に適用可能である。
【０００３】
図１Ａは、従来の光ディスク１を上から見た図である。光ディスク１は環状で、円の内側上の支持部１１と円の外側上の記録部１２に分割される。図１Ｂは、光ディスク１の詳細な構造を図解し、光ディスク１は、基板１４、塗料層１５、補正シート１６を含む。塗料層１５は記録層１５１、反射層１５２、保護層１５３を含み、これらは記録部１２を形成するために基板１４上に順次積み重ねられている。補正シート１６と基板１４は、光ディスク１を形成するために互いに結合されている。基板１４は厚さ０．６ｍｍであり、補正シート１６もまた厚さ０．６ｍｍであって、これにより、光ディスク１の支持部１１は、光ディスクドライブにより押さえつけられるように、厚さ１．２ｍｍである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光ディスクを製造するときには、多数の問題が持ち上がる。以下は、採番した最重要課題である。
【０００５】
I）反り
レーザービームの投射角度が一定であるように、ディスクは平坦である必要がある。反った光ディスクを回転させると、読み／書きの誤り又は不可を生む、不規則で予測のできない反射ビームの散乱が生じる。さらに、ディスクは、正常に利用されている間、回転数の範囲内において平坦を保たなくてはならない。
【０００６】
II）双屈折
双屈折は、光ディスクを形成する可塑性材料を用いる製造過程において、供給される圧力によって生じる光の歪みとして定義される。製造者は、双屈折を測定し、形成されたディスクが仕様の範囲内であることを保証しなければならない。それを怠った場合、誤差率が高く受容できないディスクが生産される。
【０００７】
III）材料と生産コスト
材料コストは、製品の生産において利用される材料が少なければ、減少することが明らかであり、更に、生産過程と製品自体の複雑性を単純化すれば、製品を生産するコストも減少する。このため、そのような光ディスクの生産数が重大な意味を与える。
【０００８】
IV）空中の塵／埃の粒子
光ディスクは、通常の家庭環境において機能を果たす必要がある、代表的なコンシューマ製品である。空中の塵／埃の粒子の存在は、そのような光ディスクを読み／書きするときに、より高い誤差を割り当てる。
【０００９】
V）共振又は振動効果
光ディスクが回転するとき、レーザービームの投射角度がばらつくと共振又は振動効果が発生する可能性があり、それにより、読み／書きの誤りや不可を生ずる、不規則で予測のできない反射ビームの散乱が生じる。
【００１０】
最適な方法でこれらの課題を解決することが、当発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、以下の方法にて前述の課題を解決する。
【００１２】
当発明に従った光ディスクは、中心の開口部とともに、それを同心状に取り囲み、その上に重ねられた押さえ領域を有する基板からなる。押さえ領域を取り囲んでいるのは、同心状の情報領域である。本発明の光ディスクは、データを記録するための光ディスク基板の情報領域表面上に形成された塗料層を含む。押さえ領域は、ディスクの残りの部分の厚さよりも大きな厚さを有し、それにより、ディスクの残りの部分に平行な突出領域を形づくられたディスクを形成する。押さえ領域の突出構造を構成する要素は、その外周において複数のくぼみの中に形成され、それにより、情報領域表面上に隣接する傾斜面を持つ、歯状に類似した形の側面を提供する。本発明の基礎を形成するのは、複数のへこみの存在である。
【００１３】
複数の歯状に類似した形のへこみの存在により、注入過程とその後の過程から生じる光ディスクの内部圧力は、より低下される。これは双屈折をより低下させるよう導き、くぼみの’堅くする’効果によって、とりわけ、ディスクの回転速度が高い場合において、構造の反りは減少傾向となり、単に平坦なディスクに形づくられた押さえ領域の形成に必要とされる量に比して、必要とする材料が少ない。加えて、１つの片に形成された構造は、製造過程を単純化するとともに、より堅牢な構造を提供して、互いの表面を結合する必要をなくす。さらに、突出部の上に傾斜面を有するくぼみは、可塑性材料で均一に満たすような注入形成を許容し、それにより、注入形成過程はより簡単になり、上部と下部の間に’ぎざぎざのない’境界を提供する。回転するくぼみの存在は、情報領域に平行な空気流と、それを横切る気流を発生し、そのため、情報領域上に付着する塵／埃粒子は最小化する傾向となる。また、これらの空気流の存在は、システム内の共振／振動の確率を減少させる、湿気のある因子を増加させる。そのような望まれない共振／振動の存在は、レーザービームの軌道と焦点に影響を及ぼす。
【００１４】
様々なパラメータの最適な値と、請求項に詳細に記載した特別な特性の好ましい値を構成するこれらの値を決定するために、実験的研究が広く行われている。
【００１５】
本発明の適用の最終結果は、より良好な製品がより低いコストで生産されることと、品質管理段階において拒絶されるディスクの数を有効に減ずることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施形態に従った光ディスク基板と光ディスクを、一致する要素には同じ参照番号で表した図を参照して、以下に記載する。
【００１７】
図２Ａ、２Ｂに示すように、本発明の好ましい実施形態に従った光ディスク基板２は、環状基板２１と突出部２２を含む。環状基板２１は、内面に支持部２１１を備え、外面には記録部２１２を備える。記録部２１２は、後述する塗料層上に形成された記録面２１２ａを有する。突出部２２は、支持部２１１上に積み重ねられ、支持表面２２ａを有する。その厚さは、環状基板２１の支持部２１１上に突起部２２を重ねることにより、０．６６ｍｍから１．６ｍｍの間に達する。そのような厚さは、光ディスクが光ディスクドライブに置かれたとき、読み／書き操作のために光ディスクドライブが支持表面２２ａを押さえることを許容する。一方、環状基板２１の記録部２１２の厚さは０．５５ｍｍから０．６５ｍｍの間であり、これにより、支持表面２２ａと記録表面２１２ａは、ともに共平面（coplanar）ではない。すなわち、支持表面２２ａが置かれる平面Ｐ１は、記録表面２１２ａが置かれる平面Ｐ２とは異なる。２つの平面は、図２Ｂに示すように環状基板１２の同一面上とすることができる、又は、２つの平面は、図２Ｃに示すように、環状基板１２の異なる面上とすることもできる。加えて、突出部２２が歯車状に類似した形、又は、花びら状に類似した形に、突起部のへりの周りに形成された複数のくぼみ２２１は、突出部２２の外周上に備えられる。環状基板２１と突出部２２が１つの片に形成できることは特記すべきことであり、例えば、注入形成により、又は、１つの片に形成することで互いに結合されて組み立てられることが好ましい。環状基板２１の直径は７０ｍｍから９０ｍｍの間であり、８０ｍｍであるのが好ましく、又は、１１０ｍｍから１３０ｍｍの間であって、１２０ｍｍであるのが好ましい。また、他の寸法も選択することができる。
【００１８】
本発明の実施形態に従った光ディスク基板は、さらに、支持表面２２ａが置かれる平面Ｐ１から記録表面２１２ａが置かれる平面Ｐ２へと広がる傾斜面２２２を含み、突出部２２と記録部２１２の外周の間に置かれる。
【００１９】
図３、４は、本発明の好ましい実施形態に従った２つの光ディスク３、４を、それぞれ図解する。光ディスク３、４は、それぞれ光ディスク基板２と塗料層３５、４５を含む。光ディスク基板２の構造特性は、前述した通りであるので、ここでは記載を省略し、塗料層３５はデータを記録するための記録面２１２ａ上に形成される。異なる性質の塗料層３５、４５を有する異なる光ディスクは、異なった適用に利用される。例えば、図３に示す塗料層３５は、記録層３５１、反射層３５２、保護層３５３を、記録面２１２ａ上に順次積み重ねることにより形成され、記録層３５１は染料から成り、反射層３５２は金属材料から成る。図４に示す塗料層４５は、第１の誘電体の層４５１、記録層４５２、第２の誘電体の層４５３、絶縁体の層４５４、反射層４５５、保護層４５６を、記録面２１２ａ上に順次積み重ねることにより形成され、第１の誘電体の層４５１と第２の誘電体の層４５３は低誘電の一定材料からなり、記録層４５２（位相変更層）は上部と下部に分離した層の合金材料から成り、絶縁層４５４は金属又は非金属材料からなり、反射層４５５は金属材料から成る。光ディスク４は、位相変更を行う型式の光ディスクから生成される。
【００２０】
光ディスク基板３、４は光ディスクの異なる範疇に属する。本発明は、そのような範疇の制限なしに適用され、両面光ディスク、２層光ディスク、両面２層光ディスク（つまり、４つの記録面）を含む。
【００２１】
更に、構造上の堅さと反り防止を要求を満たすことにより、本発明の光ディスク基板と光ディスクもまた、より良好な光学特性を有する。図５Ａ、５Ｂを参照すると、図５Ａはくぼみ２２１のない光ディスクの相対２重反射指標（双屈折）を図解した光学特性図であり、図５Ｂは本発明の光ディスクの相対２重反射指標を図解した光学特性図である。半径が２２．８ｍｍ、４０．０ｍｍ、５７．３ｍｍである従来の光ディスクに対する相対２重反射指標の平均値は、それぞれ７４ｎｍ、１０ｎｍ、−２５ｎｍであり、一方、同一の半径を有する、本発明に従った光ディスクに対する相対２重反射指標の平均値は、それぞれ−１９ｎｍ、−８ｎｍ、−２４ｎｍであって、一般の光ディスクに比して低く、それによって、より良好な光学特性を有する。
【００２２】
本発明の光ディスク基板と光ディスクによれば、突出部上の光ディスク基板の支持部を重ねた厚さは、光ディスクドライブが直接押さえることができる程に十分大きく、それにより、光ディスクの厚さを増すための補正シートは不要である。また、支持部の方が厚みのある光ディスク基板の堅さは、環状基板の反りを妨げ、それによって、より簡単に光ディスク基板を製造でき、より高い降伏を得ることができる。突出部のくぼみは、光ディスク基板を製造する上での材料コストを減少させ、それに対し光ディスク基板の堅さは維持され、塑性過程がより同質となることにより、光ディスク基板の内部圧力はさらに低められ、その上、光ディスク基板はより完璧な光学特性を有する。更に、突出部の外周上の傾斜面は、注入形成過程の間、鋳型を可塑性材料でより均一に満たすことを許容し、これは品質管理段階で拒絶される製品の排出を減少させ、代わりに生産コストをさらに低下させる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】一般の光ディスクを上から見た図である。
【図１Ｂ】一般の光ディスクの断面図である。
【図２Ａ】本発明の好ましい実施形態に従った光ディスク基板を、上から見た図である。
【図２Ｂ】本発明の好ましい実施形態に従った光ディスク基板の断面図である。
【図２Ｃ】本発明の他の好ましい実施形態に従った光ディスク基板の断面図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に従った光ディスクの断面図である。
【図４】本発明の他の好ましい実施形態に従った光ディスクの断面図である。
【図５Ａ】従来の光ディスクの、相対２重屈折指標（双屈折）の光学特性を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の好ましい実施形態に従った光ディスクの、相対２重屈折指標（双屈折）の光学特性を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１光ディスク
２光ディスク基板
３光ディスク基板
４光ディスク基板
１１支持部
１２記録部
１４基板
１５塗料層
１５１記録層
１５２反射層
１５３保護層
１６補正シート
２１環状基板
２１２記録部
２１２ａ記録面
２２突出部
２２１くぼみ
２２２傾斜面
２２ａ支持表面
Ｐ１平面
Ｐ２平面
３５塗料層
３５１記録層
３５２反射層
３５３保護層
４５塗料層
４５１第１の誘電体の層
４５２記録層
４５３第２の誘電体の層
４５４絶縁体の層
４５５反射層
４５６保護層

【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心の開口部と、
実体的に同心状に中心の開口部を取り囲む押さえ領域（２２）と、
実体的に同心状に前記押さえ領域（２２）を取り囲む情報領域（２１２）と、を備え、
前記押さえ領域（２２）は前記情報領域（２１２）よりも厚さが大きく、
前記情報領域（２１２）を超える高さに突き出た前記押さえ領域（２２）の要素は、外周において歯状に類似した形の側面を備える複数のくぼみ（２２１）で形成される、
ことを特徴とする光ディスク基板（２）。
【請求項２】
歯状に類似した形の側面は、傾斜面（２２２）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク基板（２）。
【請求項３】
くぼみ（２２１）の数が３以上よりも多い、ことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク基板（２）。
【請求項４】
前記側面（２２２）の傾斜の角度が２０°から６０°の間であり、３０°が好ましく、傾斜したへりが前記情報領域（１２）に対して隣接する角度が、１５０°であることが好ましい、ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク基板（２）。
【請求項５】
前記側面が、歯車状に類似、又は、花びら状に類似した形である、ことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光ディスク基板（２）。
【請求項６】
前記押さえ領域（２２）の厚さは、前記情報領域（２１２）の厚さよりも大きく、２倍であることが好ましい、ことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ディスク基板（２）。
【請求項７】
前記押さえ領域の突出構造（２２）と前記ディスク基板（２１）の残りの部分が１つの片に成形された、ことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光ディスク基板（２）。
【請求項８】
前記押さえ領域（２２）の突出構造は、前記情報領域（２１２）の表面上、又は、それと反対の表面上のどちらかへと広がる、ことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ディスク基板（２）。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項で定義した押さえ領域の突出構造（２２）を表面に有する両方の情報領域（２１２、２１２ａ）を、両表面に備える、光ディスク基板（２）。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の基板（２）と、データを記録するための情報領域（２１２）の表面上に形成された塗料層（３５、４５）を、含む光ディスク（３、４）。

【図１Ａ】