JP2000331377A - 光ディスク - Google Patents
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Abstract
する光ディスクにおいて、光透過膜の装着精度の向上す
る。 【解決手段】 光ディスク基板1の情報信号記録面より
も内周側に外周側をテーパ形状としたシート導入突起3
を設け、光透過膜を形成するシートをこの導入突起3の
ガイドによって挿入することを特徴とする光ディスクを
提供する。
Description
線透過膜を有し、この光線透過膜を通して情報信号を記
録及び/又は再生することが可能な光ディスクに関す
る。
導体レーザーとし、取り扱いが簡便であることから、オ
ーディオ用、又はROM用として直径12cmのコンパ
クトディスク(CD)が普及し、一般的な記録媒体とな
った。このように、光ディスクが一般的な記録媒体とし
て使用され始めると、用途の拡大がなされ、ビデオ用と
して、レーザーディスクと呼ばれる直径30cmの透明
基板上にピットと呼ばれる微小な凹凸を利用して情報を
記録していた。これを780nmの波長を有するレーザ
ー光線を使用して信号を読み出していた。
とき、どれくらい細かな信号を読み出すことが出来るか
は、使用するレーザー光線の波長と、再生光ヘッドが使
用するレンズの開口数とで決定される。
場合、光ヘッドのレンズの開口数を大きくすることによ
って、より高密度に記録された信号を再生することが可
能となる。しかしながら、レンズの開口数を大きくする
と、基板厚さ誤差やディスクの反りによって、記録再生
時の光の光路長が異なってしまうことによって生じる収
差は増大する。そのために、基板の厚さを薄くしたり、
基板の反りを少なくしたりして対応している。
は、波長780nmのレーザー光線を使用し、開口数
0.45のレンズを使用する光ディスクのシステムにお
いては、基板の厚さ1.2mmを通して情報信号の読み
出しをしていた。
光線を使用し、開口数0.6のレンズを使用する光ディ
スクのシステムにおいては、基板の厚さ0.6mmを通
して情報信号の読み出しをしている。
m台のレーザー光線を使用する光ディスクシステムで
は、開口数0.7以上のレンズが使用される予定であ
り、そのため、信号を読み出すための基板の厚さが0.
3mm以下と考えられている。
ディスクの技術で一般的に知られているように、ポリカ
ーボネート樹脂などのプラスチックを、情報信号が埋め
込まれた金型内に射出成形する射出成形法によって光デ
ィスクを成形し、成形された光ディスク基板を通して信
号を読み出す方式である場合に、上述した射出成形が非
常に困難となるので、情報信号が形成される光ディスク
基板上に紫外線硬化樹脂などを用いて薄い光透過保護層
を設置し、その光透過保護層を通して光ディスク基板上
の情報信号を読み出すことが行われる。
ィスク基板は、基板厚さ1mm程度と光透過保護膜より
厚い。このようなディスク構造であると、開発者が光デ
ィスクシステムを設計する場合、光透過保護膜の厚さを
システム設計上から任意に選択でき、射出成形装置の能
力に依存しなくなる特徴を有している。従って、研究開
発が盛んに行われている。
たような光透過保護層を通して信号を記録再生するシス
テムでは、システムに応じて光透過保護膜の厚さを決定
できる有利な点があるが、一方では、その光透過保護層
をどうやって形成させるかの点について多くの欠点を有
していた。
について図1を用いて説明する。同図によれば、凹凸形
状または螺旋溝によって情報信号がプラスチック基板上
に刻印された、例えば基板厚さ1.2mmの光ディスク
基板1上にアルミニウム反射膜を形成し、その上に紫外
線硬化樹脂6を滴下し、更に、その上に例えば板厚75
μm程度の薄いシート5を載せ、スピナーを用いて光デ
ィスク基板1とシート5との間の紫外線硬化樹脂6を延
伸させ、紫外線硬化樹脂6とシート5との厚さで所望の
光透過性保護層の厚さを得ようとする物である。
が反ってしまうという欠点は回避されるものの、シート
5と光ディスク基板1との同軸度が合っていないと、シ
ート5が大きな偏芯を持ってディスク基板1と接着さ
れ、このように作成された光ディスクは、その重量的な
アンバランスが大きくなり、高速再生ができなくなって
しまうという欠点を有している。
2層の情報記録層を有する光ディスクにおける、ディス
ク作成手順を説明する。まず、板厚1.2mmの光ディ
スク基板上にアルミニウムの反射膜を成膜する。一方、
これとは別に、情報信号が刻印されたスタンパ上に、紫
外線硬化樹脂を滴下し、その上に、75μm程度の薄い
シートを置き、スタンパ上の紫外線硬化樹脂を延伸さ
せ、その後、シートの上から紫外線を照射し、紫外線硬
化樹脂を硬化させて、スタンパからシート上の紫外線硬
化樹脂に転写された情報信号を得る、いわゆる2P成形
法と呼ばれる成形によって得られた薄膜基板上の情報信
号面上に例えば金による薄い膜(膜厚50nm程度)を
成膜し、この薄い基板を上述したシートの代わりに用い
ている。
スク基板上に紫外線硬化樹脂を滴下し、上記薄い基板を
載せ、スピナーで紫外線硬化樹脂を延伸し、紫外線硬化
樹脂厚30μmの所望の光透過層の厚さとなったときに
スピナーを停止し、シートの上から紫外線を照射して紫
外線硬化樹脂を硬化する。このように作成される2層デ
ィスクにおいては、1層目の厚い光ディスク基板上の信
号の中心と、2層目の金が成膜されている薄い基板上の
情報信号の中心とがずれてしまい、2層ディスクが再生
できなくなってしまうという欠点を有している。
ために、円盤状の基板1上に設けた情報信号記録面の上
に金属反射膜を形成し、前記金属反射膜の上に前記基板
1よりも薄いドーナツ状の透明シート5及び前記シート
5を前記基板1に接着する透明な接着層6によって光透
過膜を形成し、前記光透過膜を通して前記基板1上に情
報信号を記録及び/又は再生することが可能な光ディス
クであって、前記基板1上の情報信号記録面よりも内周
側に前記ドーナツ状の透明シート5の中心孔を導入する
ためのシート導入突起3を設けることを特徴とする光デ
ィスクを提供するものである。
の全周に渡っており、前記シート導入突起3の外周には
前記シート5と前記基板1とを接着するための接着剤6
を溜めるための溝部4を形成したことを特徴とする光デ
ィスクを提供するものである。
ついて説明する。そのために、まず、情報信号の読み出
し用に使用する、ディスク基板よりも薄いドーナツ状の
透明シート(以下シートと記載する)によって形成され
る光透過層を精度良くディスク基板に装着する方法につ
いて説明する。
に記録された信号を読み出す光ディスク方式で、上記の
波長420nm、開口数0.7程度のレンズを使用する
光ディスクシステムでは、光透過層の厚さが0.1mm
程度のものが一般的であるから、この基板を作成するた
めに、凹凸形状として情報が刻印された1.2mm程度
の厚さのディスク基板上に設けた情報刻印層の上にアル
ミニウムの反射膜を形成する。そして、このディスク基
板よりも薄いシートを用いて光透過層を形成し、この光
透過層を通して、光ディスク基板上の情報信号を再生し
ている。
報信号が刻印されている光ディスクに対して、情報信号
読み出し用のレーザー光線の透過するシートの厚さは
0.1mm程度から0.3mm程度のものを適用するこ
とができる。このような1.2mm厚のディスク基板上
にシートを用いて光透過層を作成する手順の一例を説明
する。
を装着する。この光ディスク成形用金型には、成型ディ
スクの片面に凹凸形状または螺旋溝が成形されるよう
に、凹凸形状または螺旋溝が形成された金属製のスタン
パが装着されている。この金型内に溶融したポリカーボ
ネート樹脂、スチレン樹脂などを射出し、その後、冷却
硬化され、金型より取り出され、略1.2mmの光ディ
スク用基板となる。
螺旋溝が形成されている情報記録層面上に、真空成膜法
により、例えば反射膜であれば、銀、金、珪素化合物、
アルミニウム、銅などの物質が成膜される。また、例え
ば、記録膜であれば、テルル、インジウム、アンチモ
ン、コバルトなどの金属合金が成膜される。このような
膜が形成された後に、ディスク基板はスピナーに運ばれ
る。
スク基板を成膜面を上にして、スピナーのターンテーブ
ル上に装着される。ターンテーブルでは真空吸着など
で、ディスク基板がターンテーブルに固定される。ター
ンテーブルが毎分10回転から100回転の低速で回転
すると、しばらくして紫外線滴下装置が作動し、ディス
ク基板の内周側または外周側から毎秒一定量の紫外線硬
化樹脂が滴下される。ここで用いる紫外線硬化樹脂は、
官能基としてアクリル酸エステル、または、メタクリル
酸エステルからなり、これらのモノマーとオリゴマーが
少なくとも反応開始剤と混合されている液体状樹脂を言
う。紫外線滴下装置はディスク基板の同一半径上で静止
していても良いし、一定速度でディスク基板の内周また
は外周に移動しても良い。
脂は、紫外線滴下装置の働きにより、ディスク基板上で
同心円状に、または螺旋状に形成される。紫外線硬化樹
脂の滴下が終了すると、0.1〜0.3mmの厚さを有
する光透過膜用のシートが供給される。光透過膜用のシ
ートの大きさはディスク基板に対し、外径は同一かやや
小さく、中心孔を形成した内径はディスク基板の中心孔
径より大きく、ドーナツ状にカットされている。この光
透過膜用のシートは、シート運搬用装置によって水平に
固定されている。固定方法は真空吸着または、シートの
内外周を爪で押さえる方法などが採られる。
すると、一定時間回転後に停止する。停止中にシート運
搬装置によってシートが、ディスク基板上の紫外線硬化
樹脂上に水平に設置される。このとき、シートは光ディ
スク基板上のしかるべき位置に装着されなければならな
い。つまり、光ディスク基板の中心と、貼り合わされる
シート円盤の中心とは出来る限り一致していなくてはな
らない。情報記録層が1層のみの単層光ディスクにおい
ては、貼り合わされるシート円盤の中心が光ディスク基
板の中心からずれることによって生じる、出来上がった
光ディスクのダイナミックバランスを考慮しなければな
らない。
光ディスクを再生するときに再生機のスピンドルにアン
バランスなディスク回転加速度成分が加わり、スピンド
ルの中心がずれる等して、ドライブとしての機能を果た
さなくなってしまう恐れがある。一般に光ディスクの中
心孔と螺旋状の情報信号列の中心とのずれは、ディスク
の偏芯と呼ばれ、ディスク1回転中で50μmpp程度
がある。これに対して、貼り合わせるべきシートが10
0μmずれてしまった場合には、最悪でディスクの質量
のアンバランスは数g・cmとなって、ディスクを高速
再生すると、ドライブが振動する等して非常に不都合と
なる。
報記録層の回転中心の一致は最も考慮すべき点である。
2層ディスクにおいては、上述した通り、貼り合わせる
シート上には螺旋状に情報信号が形成されており、この
シート上の情報信号の回転中心と、もう一方の情報信号
である光ディスクの基板上の情報信号の回転中心とは1
00μm以下で一致していないと、光学ヘッドでの再生
が困難となってしまう。また、同様な製法によって作成
される2層以上の多層ディスクについても同様である。
ディスク基板1のしかるべき位置に装着できるように制
御しても、シート5が設置された後、紫外線硬化樹脂6
がシート5とディスク基板1との間を表面張力で広がる
のを待ち、しかるべき時間が経過した後に、スピナーを
回転させたとき、シート5の位置は当初予定した、しか
るべき位置からずれてしまうことが多かった。特に、シ
ート5の内径は光ディスク基板1の内径よりも大きくし
ておかないと、シート5と光ディスク基板1との間に装
着されている紫外線硬化樹脂6の延伸により、シート5
から紫外線硬化樹脂6がはみ出し、最悪の場合には紫外
線硬化樹脂6が光ディスク基板1の中心孔端面にまで進
入してきてしまう。
スク基板1との同軸度を良好にするためには、シート5
がしかるべき位置に装着されるように、光ディスク基板
1上に図2に示すようなシート導入突起3を有している
ことが必要となる。そして、シート導入突起3の外周部
には余った紫外線硬化樹脂6が溜まるための溝部4を有
している。
号が記録されるべき部分よりも内周側、且つ、中心孔2
の周りに上方に突出したシート導入突起3を設けてお
り、このシート導入突起3の外周はテーパ状となってい
る。更に、シート導入突起の外周には溝部4が形成され
ている。そして、同図(b)に示すように、このディス
ク基板1に設けたシート導入突起3の外周側上面に紫外
線硬化樹脂6を滴下し、その上にドーナツ形状のシート
5を装着することで、シート5と光ディスク基板1との
ずれを防止している。
5との間の紫外線硬化樹脂6を均一に展開させると同時
に、紫外線硬化樹脂6中の気泡を除去し、紫外線硬化樹
脂6の膜厚がしかるべき厚さとなるように制御させるた
め、例えば、初めは毎分500回転くらいの回転数と
し、その後、毎分2500回転くらいの回転数として、
時間の経過と共に回転数を変化させたり、例えば最初か
ら毎分1500回転くらいの回転数として、一定の回転
数としたりする。このとき、紫外線硬化樹脂6が所望の
膜厚になっているかどうかを、例えば、光変位計や超音
波変位計などを用いて測定しながら制御することも可能
である。
硬化樹脂6が所望の厚さとなった時点で、スピナーの回
転を停止する。そして、スピナーのターンテーブル上の
真空吸着が外され、ディスク基板取り出し装置が作動
し、ディスク基板1の中心孔2、または、ディスク基板
1の内周のシートに被われていないところ、ディスク基
板1の外周端などを保持して紫外線硬化装置にディスク
基板1は搬送される。
1は、例えば、ターンテーブル上に設置されるが、ベル
トコンベアであっても良い。また、ディスク基板1をト
レイ内に装着し、トレイをベルトコンベアに載置しても
良い。紫外線硬化装置に搬送されたディスク基板1には
紫外線が照射されるが、このとき、紫外線の照射ムラを
軽減させるために、ディスク基板1を回転させたり、紫
外線ランプを棒状ではなく、円状のものを使用したり、
ディスク基板1と紫外線ランプの間にスリガラスなどの
拡散板を装着したりすることも可能である。
スク基板1とシート5との間に挟まれた紫外線硬化樹脂
6が硬化することで光ディスクとなる。その後、光透過
膜の厚さ分布を光変位計を使用して測定する。
したが、光ディスク基板1の内周部に、シート導入突起
3を有しない場合に比べて、光ディスク基板1とシート
5との同軸度は著しく改善される。
起3を設けることで、光ディスク製造工程中の装置のば
らつきなどで、シート5と光ディスク基板1との同軸度
がずれることがなくなる。
は、図3に示すように、金型内のスタンパー11を押さ
えるリテーナー12を改造することで達成される。改造
リテーナー12aは直接スタンパー11の内周部と接触
しているので、光ディスク基板1の情報信号列の回転中
心とシートとの同軸度を良好に保つことができる。ここ
で、リテーナー12以外の金型部分を加工して、所望の
光ディスク基板が出来上がるようにしても良い。
ト5の厚さと紫外線硬化樹脂6の厚さを合わせた厚さよ
りも高くしておくと、ディスクの作成後にシート導入突
起3が壁となり、完成した光ディスクの取り扱いにおい
て、シート5の内周側よりシート5が剥がれてくるのを
防止することが出来る。そのため、紫外線硬化樹脂6の
厚さが10μm〜30μm程度であり、シートの厚さが
0.1mm〜0.3mmである場合に、シート導入突起
3の高さはこれに対応して0.15mm〜0.35m
m、又はそれ以上の高さに設定される。
合わせて0.5mm〜3mm程度が好ましく、この範囲
で自由に選択することが可能である。シート導入突起3
の外周側に設けられた接着剤として使用される紫外線硬
化樹脂の余りを溜めるための溝部4の深さはディスクの
成形性との関係で任意に選ぶことが可能であるが、0.
1mm〜0.2mm程度が好ましい。また、溝部4の幅
は1mm〜3mm程度で選ぶことができ、その形状は両
端がテーパ状であることが好ましい。
図4を用いて説明する。同図(a)によれば、シート導
入突起は単なる突起であるが、同図(b)によれば、シ
ート導入突起3の片側に角度αのテーパを付けている。
また、同図(c)では、シート導入突起3の光ディスク
基板内周側にも角度βのテーパを付け、シート導入突起
3の両側にテーパを付けている。更に、同図(d)によ
れば、シート導入突起3の外周側に紫外線硬化樹脂の溜
まる溝部4を設けている。
リテーナー12の上部に溝部を設け改造リテーナー12
aとする。これを用いて光ディスク基板1を成形する。
光ディスク基板1は直径120mm、板厚1.2mmで
あって、信号記録面上の情報信号記録領域よりも内周側
に、リテーナー12aによる、幅1.5mm、深さ1m
mの溝と、その内周側に幅2mm、高さ0.5mmのシ
ート導入突起3が形成されている。
反射膜としてアルミニウムを60nmの厚さで成膜し
た。
されたスタンパーの上に紫外線硬化樹脂を滴下し、その
後、板厚100μmのポリカーボネート性樹脂シートを
紫外線硬化樹脂上に静置し、紫外線硬化樹脂がスタンパ
ーとポリカーボネート樹脂との間に十分展開するのを待
って、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させる。
そして、ポリカーボネート樹脂シートをスタンパーから
はく離する。すると、ポリカーボネート樹脂シート上に
紫外線硬化樹脂によってスタンパー上に記録された情報
信号が刻印される。
の情報信号の中心を基に、内径34mm、外径119m
mに切断しドーナツ状の透明シートを作成した。シート
切断時は切断によって生じるシートのバリの方向に注意
し、信号読み取り面側にバリが出るようにしておくと良
い。切断後、この情報信号が成形されたシート上に金を
15nmの厚さで成膜し、半透明の膜とした。このシー
トの内径34mmに対する情報信号の偏芯は20μmp
pであった。
た光ディスク基板1をスピナーに装着し、光ディスク基
板1上に紫外線硬化樹脂6を滴下する。その後、金の半
透明の膜が付いたシートを、情報信号面が光ディスク基
板1側となるように光ディスク基板1上にシート導入突
起3をガイドとして挿入した。そして、スピナーを回転
させ、紫外線硬化樹脂層を30μmの厚さとしてスピナ
ーから取り出し、紫外線を照射して2層ディスクを作成
した。
芯は30μmppと良好であった。 (2)第2実施例 金型内のスタンパーを押さえるリテーナーよりも内周側
に、成型品が凸となるように、金型上にへこみを作成し
た。このような金型を用いて、光ディスク基板を作成し
た。光ディスク基板は直径120mm、板厚1.2mm
であった。光ディスクの情報信号記録面上の情報信号記
録領域よりも内周側にリテーナーによる、幅2.5m
m、深さ1.5mmの溝とそれよりも内側に幅3mm、
高さ1.5mmのシート導入突起を形成する。シート導
入突起の外周端の直径は33mmであった。この光ディ
スクの情報信号記録面上に反射膜としてアルミニウムを
60nmの厚さで成膜した。
をスピナーに装着し、光ディスク基板上に紫外線硬化樹
脂を滴下する。その上に、第1実施例を同様に作成した
ポリカーボネート樹脂を情報信号記録面が光ディスク基
板側となるように、光ディスク基板上のシート導入突起
をガイドとして挿入した。このとき使用したポリカーボ
ネート樹脂のシートは厚さ100μm、内径33mm、
外径119mmのものである。
化樹脂を10μmの厚さとし、スピナーから取り出して
紫外線を照射することで光ディスクを作成した。
心孔に対する、光透過層を形成しているシートの外周に
おける振れは30μmppであり、良好なダイナミック
バランスを示した。 (3)比較例 光ディスク基板上にシート導入突起を設けていない以外
は第2実施例と同様の構成の光ディスクの場合、出来上
がった光ディスクにおいて、光ディスク基板の中心孔に
対する光透過層を形成しているシートの外周における振
れは200μmppであり、この光ディスクは高速回転
時にドライブが振動するような悪いダイナミックバラン
スを示した。
よりも内周側にシート導入突起を設けることで、シート
がずれることなく光ディスク基板に装着でき、ディスク
の偏芯を抑制することが可能となる。
ディスクによれば、光ディスク基板の信号記録面よりも
内周側に設けたシート導入突起によって、シートの装着
が容易にできるばかりでなく、シート装着後に光ディス
クのダイナミックバランスを良好にすることができると
いう効果を奏する。また、2層ディスク等の多層ディス
クの偏芯を抑制することができるという効果を奏する。
る。
の金型を示す断面図である。
ト導入突起の形状を示す断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】円盤状の基板上に設けた情報信号記録面の
上に金属反射膜を形成し、 前記金属反射膜の上に前記基板よりも薄いドーナツ状の
透明シート及び前記シートを前記基板に接着する透明な
接着層によって光透過膜を形成し、前記光透過膜を通し
て前記基板上に情報信号を記録及び/又は再生すること
が可能な光ディスクであって、 前記基板上の情報信号記録面よりも内周側に前記ドーナ
ツ状の透明シートの中心孔を導入するためのシート導入
突起を設けることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項2】前記シート導入突起は前記基板の全周に渡
っており、前記シート導入突起の外周には前記シートと
前記基板とを接着するための接着剤を溜めるための溝部
を形成したことを特徴とする請求項1に記載の光ディス
ク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11141264A JP2000331377A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 光ディスク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11141264A JP2000331377A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 光ディスク |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000331377A true JP2000331377A (ja) | 2000-11-30 |
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ID=15287866
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11141264A Pending JP2000331377A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 光ディスク |
Country Status (1)
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-
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