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JP2000322765A - 光記録媒体 - Google Patents

光記録媒体

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Publication number
JP2000322765A
JP2000322765A JP11130703A JP13070399A JP2000322765A JP 2000322765 A JP2000322765 A JP 2000322765A JP 11130703 A JP11130703 A JP 11130703A JP 13070399 A JP13070399 A JP 13070399A JP 2000322765 A JP2000322765 A JP 2000322765A
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JP
Japan
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substrate
cover layer
transmitting cover
light
disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP11130703A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Iwaki
哲男 岩木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Priority to US09/568,672 priority patent/US6507559B1/en
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク基板と光透過カバー層を貼り合せる
ディスクにおいて、外縁部・内縁部の貼り合わせ層を保
護し、カバー層の剥離強度を強化する。 【解決手段】 ディスク基板の直径をカバー層の直径よ
り大きくし、ディスク基板の外縁を高くすることでディ
スク基板とカバー層の貼り合せ面が外周に露出しない構
造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録層の光源側に
光透過カバー層を有し、この光透過カバー層側から対物
レンズを用いて光が照射され、情報の記録及び再生が行
われる光記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光学情報記録方式は、１非接触で記録・
再生が行えること、２磁気記録方式に比べて一桁以上も
高い記録密度が達成できること、３再生専用型，追記
型，書換可能型のそれぞれのメモリー形態に対応できる
等の数々の利点を有し、安価な大容量ファイルの実現を
可能とする方式として産業用から民生用まで幅広い用途
が考えられている。
【０００３】このなかで、再生専用の音楽用ディスクで
あるコンパクトディスク（ＣＤ）や記録再生可能なミニ
ディスク（ＭＤ）は市場にかなりの数が受け入れられて
いる。これらのディスクは、厚さ１．２ｍｍの光透過基
板を有し、光透過基板の一方には情報記録層と、それを
保護する保護層を有している。ＣＤやＭＤではこの光透
過基板に対して情報記録層の反対側からＮＡ（開口数）
＝０．４５の対物レンズを介し、波長７８０ｎｍの光を
入射し、情報の記録または再生を行う。
【０００４】ところで、光ディスクに対しては、映像情
報など大量のデータを格納したいという要望があり、高
密度化の検討が進んでいる。光ディスクの場合、記録密
度はおおむねディスク上の光ビームのスポットサイズで
決まる。スポットサイズはλ／ＮＡに比例するため、高
密度化の大きな要因は短波長化と高ＮＡ化である。
【０００５】しかし、ディスクの傾きにより発生するコ
マ収差はＮＡの３乗に比例して大きくなるため、高ＮＡ
化によってディスクの傾きに対するマージンが極めて小
さくなり、わずかな傾きでビームがぼやけ、高密度化が
実現できなくなるという課題があった。
【０００６】ディスクの光透過基板の厚さをｔとしたと
き、コマ収差はｔ・ＮＡ3に比例する。デジタル・バー
サタイル・ディスク（ＤＶＤ）では、光透過基板の厚さ
を０．６（ｍｍ）とＣＤやＭＤに比べて薄くすること
で、ＮＡ＝０．６と高開口数化された光学系に対しても
十分な傾きマージンを得るとともに、７８０ｎｍから６
５０ｎｍへの短波長化によって高記録密度化を実現し、
容量４．７ＧＢ、時間にして２時間強の映像記録時間を
実現している。
【０００７】しかし、さらに大容量・長時間記録への要
望が高くなってきている。この解決策として、特開平１
０−３０２３１０号公報に示すような、片面に８ＧＢ格
納できる光記録媒体が提案されている。
【０００８】この特許では、ＮＡを０．６からさらに高
い０．７８以上に設定し、高密度化を図っている。しか
し、上述のように、高ＮＡ化するとディスクの傾きによ
るコマ収差を押さえるためにディスク傾きマージンが厳
しくなるため、光を透過する基板の厚さを薄くして、傾
き角に対する収差の発生をなるべく小さくするようにし
ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＮＡが
０．８程度と大きくなると、光透過基板の厚みは０．１
ｍｍ程度にまで薄くする必要がある。しかし、光透過基
板が薄くなると光透過基板だけでは剛性が保てなくなる
ため、光源から見て光透過基板の裏側に補強用の基板を
設ける必要が生じる。したがって、ＮＡが高い光学系に
対応できるディスクとしては、厚く剛性が高い基板と、
薄い光透過カバー層の間に記録層を有する、貼り合せ構
造となる。この断面構造を図１１に示す。熱可塑性樹脂
からなり、成型時に案内溝１０が転写された基板１上に
スパッタにより記録層３が形成され、その上に紫外線硬
化樹脂４によって光透過カバー層２が接着されている。
【００１０】また、ＮＡ＝０．８程度の高ＮＡピックア
ップ光学系においては、レンズの焦点距離が短くなるた
め、レンズとディスク表面の間隔（ワーキングディスタ
ンス）は例えば０．３ｍｍ程度と短くなってしまう。ワ
ーキングディスタンスが短いと、突発的なディスクとレ
ンズの衝突を考慮する必要があり、光透過カバー層とし
てもある程度硬度を有した材料を選択する必要がある。
【００１１】しかし、硬度があり、剛性の異なる２枚の
層を接着剤により貼り合せた構造となっているため、貼
り合せ部に衝撃が加わった際に薄い光透過カバー層が大
きく変形し、剥離しやすくなるという課題があった。
【００１２】さらに、ディスクの貼り合せ部がディスク
の外側端面に露出しているので、ディスクを取り扱う時
に、この端面に対し衝撃が加わりやすく、貼り合せ面が
剥離しやすいという課題があった。
【００１３】また、ディスクの貼り合せ部がディスク中
心孔に露出しており、ディスクをドライブへ取り付ける
時に、この貼り合わせ部に対し衝撃が加わりやすく、貼
り合せ面が剥離しやすいという課題があった。
【００１４】本発明は、上記課題に鑑み、基板と基板よ
り薄い光透過層を貼り合わせた構造を有する光記録媒体
において、特に剥離が発生しやすいディスク外縁部およ
び内縁部を保護し、剥離に対する信頼性が確保される光
記録媒体を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
させるためになされたものであって、本発明は、基板と
当該基板より薄い光透過カバー層との間に少なくとも１
層の記録層を有し、前記基板と前記光透過カバー層とを
貼り合せた光記録媒体において、前記光透過カバー層の
外形が前記基板の外形よりも小さいことを特徴とするも
のである。
【００１６】また、本発明は、前記基板および前記光透
過カバー層は中心穴を有する略円盤状であり、前記光透
過カバー層の外径は前記基板の外径より小さく、且つ前
記光透過カバー層の内径は前記基板の内径より大きいこ
とを特徴とするものである。
【００１７】また、本発明は、前記基板は、最外周の外
縁部、中心穴の周囲の内縁部、略平坦な面を有する内周
部からなり、前記外縁部或いは前記内縁部の肉厚は、前
記内周部の肉厚より厚く形成され、前記外縁部の内半径
をｒ０、前記内縁部の外半径ｒ１としたとき、前記光透
過カバー層の外半径はｒ０より小さく、且つ前記光透過
カバー層の内半径はｒ１より大きいことを特徴とするも
のである。
【００１８】また、本発明は、前記光透過カバー層の厚
さをｔ０としたとき、前記外縁部と前記内周部の肉厚の
差Δｔ１は、Δｔ１＜ｔ０であることを特徴とするもの
である。
【００１９】また、本発明は、前記光透過カバー層の厚
さをｔ０としたとき、前記内縁部と前記内周部の肉厚の
差Δｔ２は、Δｔ２＞ｔ０であることを特徴とするもの
である。
【００２０】また、本発明は、基板と当該基板より薄い
光透過カバー層との間に少なくとも１層の記録層を有
し、前記基板と前記光透過カバー層とを貼り合せた光記
録媒体において、前記基板と前記光透過カバー層は、接
着剤によって接着されると共に、融着されているを特徴
とするものである。
【００２１】また、本発明は、前記融着部分に突起が形
成されていることを特徴とするものである。
【００２２】また、本発明は、前記基板と前記光透過カ
バー層との間に２層の記録層を有し、前記基板側の記録
層に前記基板側から光が照射され、前記光透過カバー層
側の記録層に前記光透過カバー層側から光が照射され
て、各記録層から情報が読み出されることを特徴とする
ものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について詳細に説明する。なお、以下の説明では円盤
状の光学記録媒体（以降、光ディスクと称する）につい
て説明を行う。 ［実施例１］図１に実施例１に関する光ディスクの断面
構造を示し、図２に基板１と光透過カバー層２の斜視図
を示す。
【００２４】基板１はポリカーボネートなどの熱可塑性
樹脂からなり、金型により成型された際に略同心円上の
案内溝１０が転写されている。この案内溝１０は、ラン
ド／グルーブ状の溝でも良いし、ピットでも良い。溝、
あるいはピットの深さは、光線６の波長をλとすると
き、クロストークの発生しにくいλ／８や、ピットによ
る変調度が最も高くなるλ／４が用いられる。いずれに
しても、溝の深さは光の波長以下である。
【００２５】案内溝１０の上にはスパッタ等の手段によ
り記録層３が形成される。この記録層３としては相変化
・光磁気など複数回記録可能な膜、あるい１回のみ記録
可能な色素系の膜、あるいはピットから情報を再生する
ためのＡｌなどの反射膜が形成される。
【００２６】さらに、その上に接着剤である紫外線硬化
樹脂４を介して光透過カバー層２を接着している。光透
過カバー層２はガラス、あるいはポリカーボネートのフ
ィルムなどを同心円状に切り抜いた薄板を用いる。
【００２７】基板１と光透過カバー層２を接着する際に
は、図示しない加圧板により所定の圧力を印加した上で
ＵＶ光を照射し紫外線硬化樹脂４を硬化させることによ
って接着する。
【００２８】情報の記録または再生を行う場合には、光
透過カバー層２の側から光線６を対物レンズ７により記
録層３に集光する。ＤＶＤと同じ波長でＤＶＤの２倍の
面記録密度を達成しようとすると、対物レンズ７のＮＡ
としては０．６×１．４、およそ０．８４という値にな
る。このＮＡにおいて、ＣＤと同程度のディスクの傾き
マージンを得ようとすると、光透過カバー層２の厚さ
は、１．２×（０．４５／０．８４）3、およそ０．１
８ｍｍ以下の値を取ればよい。
【００２９】図３に基板１を成型する際の金型の一例を
示す。金型８ａおよび８ｂにより基板１が成型された際
に、あらかじめ金型８ａ上に形成されていた略同心円状
の案内溝が成型直後の基板９に転写されている。成型直
後の基板９には中心孔が無いが、成型後、図示しないカ
ッターにより中心部に穴を空ける。
【００３０】図１において、光透過カバー層２の外径は
基板１の外径より小さくなっているため、貼り合わせ部
がディスクの外周端面に露出していない。このためディ
スク端面に加わった衝撃が貼り合わせ部に直接伝わらな
い。したがって、この構造によるとディスク端面に加わ
った衝撃に対する光透過カバー層の剥離強度が増す。
【００３１】また、光透過カバー層２の内径は基板１の
内径より大きくなっているため、貼り合わせ部がディス
クの内周端面に露出していない。これによりディスクを
チャッキングする際の接触による光透過カバー層の剥離
が起こりにくくなる。また、この場合、内縁部に基板が
露出している部分ができるため、この部分でディスクを
チャッキングすると精度の高いチャッキングが可能とな
る。 ［実施例２］実施例２を図４、図５、図６を用いて説明
する。
【００３２】図４に示すように、本実施例では、基板１
において、案内溝１０が形成されている内周部１１の基
板肉厚に対し、肉厚が厚い外縁部１２を外径付近に設
け、同様に肉厚が厚い内縁部１３を中心孔近辺に設けて
いる。なお、上記以外の構造については第１の実施例と
同様であるので、ここでは説明を割愛する。
【００３３】この構成をとることにより、基板１と光透
過カバー層２を貼り合わした貼り合わせ部を外縁部１２
ならびに内縁部１３が保護する形となり、ディスク端面
に加わった衝撃やチャッキングの際の接触力が貼り合わ
せ面に直接加わりにくくなるため、光透過カバー層２と
基板１の剥離に対する強度が増す。
【００３４】図４（ａ）において、光透過カバー層は、
外縁部の内半径をｒ０、内縁部の外半径ｒ１としたと
き、該光透過カバー層の外半径はｒ０より小さく、か
つ、該光透過カバー層の内半径はｒ１より大きい外形を
有している。
【００３５】また、図４（ａ）において、基板１の内周
部１１の基板肉厚に対する外縁部１２の肉厚増加分をΔ
ｔ１、光透過カバー層２の厚さをｔ０としたとき、Δｔ
１＜ｔ０としている。
【００３６】基板１と光透過カバー層２を貼り合わせ時
には、図４（ｂ）に示すように、加圧版１５によって貼
り合わせ圧力を加え、ＵＶランプ１６により紫外線を照
射し接着する。貼り合わせ圧力を加える際に、Δｔ１≧
ｔ０であれば外縁部１２が出っ張りとなり、貼り合わせ
時に圧力むらが生じ易くなる。光透過カバー層２の全体
に均一な圧力を加えるためには、Δｔ１と接着時の紫外
線硬化樹脂４の厚みを加えたものは、ｔ０より小さくな
る必要があり、Δｔ１は少なくともｔ０より小さくあら
ねばならない。
【００３７】また、貼り合わせ時に圧力を加える加圧版
を図５（ｂ）の１５ａおよび１５ｂのように基板１の内
縁部１３を逃げる構造とすることにより、図５（ａ）に
示すように内縁部を光透過カバー層２よりも突出させる
ことができる。図５（ａ）において、基板１の内周部１
１の基板肉厚に対する内縁部１３の肉厚増加分をΔｔ
２、光透過カバー層２の厚さをｔ０としたとき、Δｔ２
＞ｔ０となる。
【００３８】この構造により、中心孔に基板１と光透過
カバー層２の貼り合わせ面が露出していないため、内縁
部１３における光透過カバー層２の剥離が発生しにくく
なる。
【００３９】さらに、この構造のもう一つの利点を図６
を用いて説明する。図６において、ディスク基板はモー
タ１９上のターンテーブル１８にチャッキング１７によ
って取り付けられる。ディスクの取り付け精度はターン
テーブル１８とディスク下面およびチャッキング１７と
ディスク上面の精度によって決まる。図６に図示するデ
ィスク保持方法では、ディスクをドライブに取りつける
際に、貼り合わせられたカバー層の表面でなく、精度の
高い成型面を基準面として保持できるため、チャッキン
グ時にディスクが傾いて取り付けられることによるディ
スク面の傾き（面ぶれ）が発生しにくい。 ［実施例３］実施例３を図７および図８を用いて説明す
る。
【００４０】本実施例のディスクの断面構造図を図７
に、断面斜視図を図８に示す。基本的な構造については
第１および第２の実施例と同様であるため省略する。
【００４１】本実施例での特徴となるのは、基板１と光
透過カバー層２の双方にポリカーボネート等の樹脂材料
を用い、基板１の外縁部１２および内縁部１３に突起部
１４を設けた。この突起部１４は接着のための加圧時に
基板１と光透過カバー層２が接触しているところにあ
る。ＵＶランプにより紫外線硬化樹脂４で接着するとと
もにこの接触している部位を加熱、あるいは超音波によ
り融着する。これにより、ディスク内縁部・外縁部の接
着が強化され、剥離に対する強度を高めることができ
る。 ［実施例４］実施例４を図９および図１０を用いて説明
する。
【００４２】本実施例として、記録層が２層である貼り
合わせディスクにおける貼り合わせ部保護について説明
する。
【００４３】第１から第３の実施例では主として光透過
カバー層２にポリカーボネートまたはガラスなどの薄板
を用いて説明したが、ポリカーボネートのような熱可塑
性の樹脂の場合、図９に示すように、案内溝入光透過カ
バー層２０を成型によって形成することができる。この
場合、図９に示すように、基板１の案内溝と、案内溝入
光透過カバー層２０の案内溝の双方に記録層を形成し、
その間に紫外線硬化樹脂４を充填して加圧・ＵＶ硬化さ
せることにより、記録層が２層あるディスクが実現でき
る。第１の記録層３ａと第２の記録層３ｂの透過率を適
正とすることで図９に示すように第１の記録層３ａおよ
び第２の記録層３ｂとも案内溝入光透過カバー層２０の
側から対物レンズ７を介して光線６により情報を記録ま
たは再生することが可能である。この場合も第１から第
３の実施例に示した構成を採用することにより、貼り合
わせ部がディスクの端面に直接露出しない構造とでき、
基板とカバー層の剥離を防ぐことが可能である。
【００４４】また、同様の構成で、案内溝入光透過カバ
ー層２０の案内溝に形成した第２の記録層３ｂの記録密
度を、ＮＡの高い対物レンズ第１の対物レンズ７ａに対
応して設定し、基板１の案内溝に形成した第１の記録層
３ａの記録密度をＮＡの低い対物レンズである第２の対
物レンズ７ｂに対応して設定することにより、図１０に
示すように、記録密度が高い第２の記録層３ｂをカバー
層側から読み出し、記録密度が低い第１の記録層３ａを
基板側から再生することが可能である。この時、基板１
として、厚さ１．２ｍｍのものを使えば同一のディスク
でＣＤ互換記録層と高密度記録層の両方を実現すること
ができる。また、基板１として、厚さ０．６ｍｍのもの
を使えば同一のディスクでＤＶＤ互換記録層と高密度記
録層の両方を実現することができる。このようにするこ
とでＣＤやＤＶＤなど異なる仕様のドライブでも記録ま
たは再生できる互換ディスクを提供することができる。
【００４５】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、光透過カバー層と基板の貼り合せ部がディ
スクの外周・内周に露出しないので、貼り合せ部に直接
衝撃が加わることがなく、カバー層の剥離が発生しにく
い。
【００４６】また、本発明によれば、光透過カバー層と
基板の貼り合せ部を、ディスクの外周・内周に設けた外
縁部・内縁部が保護するので、貼り合せ部に直接衝撃が
加わることがなく、カバー層の剥離が発生しにくい。
【００４７】また、本発明によれば、基板と光透過カバ
ー層の接着にくわえて、外縁部または内縁部を融着する
ため、衝撃が加わった際の剥離強度が増す。
【００４８】また、本発明によれば、突起により基板と
カバー層の密着性が増し、融着強度が増す。
【００４９】また、本発明によれば、剥離しにくい貼り
合せディスクにおいて、ＣＤ／ＤＶＤとの互換が容易に
実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の光ディスクの断面構造図である。
【図２】基板と光透過カバー層の斜視図である。
【図３】基板の成型方法を説明する概略断面図である。
【図４】実施例２の光ディスクの断面構造図である。
【図５】実施例２の他の光ディスクの断面構造図であ
る。
【図６】実施例２の光ディスクを搭載した光記録再生装
置の媒体保持部を示す模式図である。
【図７】実施例３の光ディスクの断面構造図である。
【図８】実施例３の光ディスクの断面斜視図である。
【図９】実施例４の光ディスクの断面構造図である。
【図１０】実施例４の他の光ディスクの断面構造図であ
る。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 光透過カバー層 ３ 記録層 ３ａ 第１の記録層 ３ｂ 第２の記録層 ４ 紫外線硬化樹脂 ５ 中心孔 ６ 光線 ６ａ 第１の光線 ６ｂ 第２の光線 ７ 対物レンズ ７ａ 第１の対物レンズ ７ｂ 第２の対物レンズ ８ａ 第１の金型 ８ｂ 第２の金型 ９ 成型直後の基板 １０ 案内溝 １１ 内周部 １２ 外縁部 １３ 内縁部 １４ 突起部 １５ 加圧板 １５ａ 第１の加圧板 １５ｂ 第２の加圧板 １６ ＵＶランプ １７ チャッキング １８ ターンテーブル １９ モータ ２０ 案内溝入光透過カバー層

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板と当該基板より薄い光透過カバー層
    との間に少なくとも１層の記録層を有し、前記基板と前
    記光透過カバー層とを貼り合せた光記録媒体において、 前記光透過カバー層の外形が前記基板の外形よりも小さ
    いことを特徴とする光記録媒体。
  2. 【請求項２】 前記基板および前記光透過カバー層は中
    心穴を有する略円盤状であり、 前記光透過カバー層の外径は前記基板の外径より小さ
    く、且つ前記光透過カバー層の内径は前記基板の内径よ
    り大きいことを特徴とする請求項１記載の光記録装置。
  3. 【請求項３】 前記基板は、最外周の外縁部、中心穴の
    周囲の内縁部、略平坦な面を有する内周部からなり、 前記外縁部或いは前記内縁部の肉厚は、前記内周部の肉
    厚より厚く形成され、前記外縁部の内半径をｒ０、前記
    内縁部の外半径ｒ１としたとき、前記光透過カバー層の
    外半径はｒ０より小さく、且つ前記光透過カバー層の内
    半径はｒ１より大きいことを特徴とする請求項２記載の
    光記録媒体。
  4. 【請求項４】 前記光透過カバー層の厚さをｔ０とした
    とき、前記外縁部と前記内周部の肉厚の差Δｔ１は、Δ
    ｔ１＜ｔ０であることを特徴とする請求項３記載の光記
    録媒体。
  5. 【請求項５】 前記光透過カバー層の厚さをｔ０とした
    とき、前記内縁部と前記内周部の肉厚の差Δｔ２は、Δ
    ｔ２＞ｔ０であることを特徴とする請求項３記載の光記
    録媒体。
  6. 【請求項６】 基板と当該基板より薄い光透過カバー層
    との間に少なくとも１層の記録層を有し、前記基板と前
    記光透過カバー層とを貼り合せた光記録媒体において、 前記基板と前記光透過カバー層は、接着剤によって接着
    されると共に、融着されているを特徴とする光記録媒
    体。
  7. 【請求項７】 前記融着部分に突起が形成されているこ
    とを特徴とする請求項６記載の光記録媒体。
  8. 【請求項８】 前記基板と前記光透過カバー層との間に
    ２層の記録層を有し、前記基板側の記録層に前記基板側
    から光が照射され、前記光透過カバー層側の記録層に前
    記光透過カバー層側から光が照射されて、各記録層から
    情報が読み出されることを特徴とする請求項１乃至５記
    載の光記録媒体。
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