JP2005523549A

JP2005523549A - 光ディスク構造

Info

Publication number: JP2005523549A
Application number: JP2003586875A
Authority: JP
Inventors: アール．ホーンドナルド
Original assignee: アルケマ
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2005-08-04
Also published as: WO2003090210A2; AU2003231733A1; WO2003090210A3; EP1504450A2; US20050041570A1; AU2003231733A8; EP1504450A4

Abstract

光ディスク、例えばデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）は、単一のディスク構造体を形成するために共に結合される複数の基材を含む。基材の一つは、その保護パッケージケース内及び再生操作時のディスクプレーヤーに該ディスクを受け入れるために設けられる中心ハブを成す該基材の領域が、該基材の残りの部分の厚さよりも厚い厚さを有するように製造される。これは、中央ハブを増強し、ディスクの内径に沿うひび割れ破損に対する耐性を高めることにより、製造されたディスクの耐久性を改善する役割を果たす。

Description

本発明は、一般に、種々の構造の光ディスクに関する。更に詳しくは、本発明は、一般に「デジタル多用途ディスク（digital versatile discs）」すなわち「ＤＶＤ」と呼ばれる積層ディスクに関する。

デジタル多用途ディスクすなわちＤＶＤは、一般に、二以上の基材から成り、これらは、二以上の記録面上に二以上の情報層を含む。そのようなディスクは、一般的に、複数の、通常二つの基材から成り、これらは別個に準備され、次いで、一つの完全なディスクを形成するために共に接合される。ディスクに格納された情報は、特定のディスクフォーマットにより、該ディスクの一面もしくは両面からアクセス可能である。

種々のＤＶＤフォーマットが今日一般的に使用されており、別のＤＶＤフォーマットが現在開発段階にある。そのようなフォーマットは、記録（録画・録音）済みのフォーマット、例えばＤＶＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤビデオフォーマット、又は、記録（録画）可能な及び／又は再書き込み（再記録）可能なフォーマット、例えば、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ及びＤＶＤ−Ｒ＋Ｗフォーマットのように広く分類され得る。これらの各フォーマットは、上述したように、同一の基本的なマルチディスク構造を共有する。

記録済みＤＶＤは、それらの製造時に符号化された、後に消費者によって再生される固定（恒久的）情報を有する。記録可能な及び／又は再記録可能なＤＶＤは、消費者による記録用のため、何も記録されていないディスクとして提供される。ＤＶＤ−Ｒのような「追記型（ライトワンス）」ディスクは、一度だけ記録可能であるが、ＤＶＤ−ＲＡＭのような「再記録可能」ディスクは、何度も記録及び再記録が可能である。

両区分のディスクはまた、それらの記憶容量と記憶情報が読取りレーザーによってアクセスされる方法とによって表現され得る。これらの種類は、現在、例えば、ＤＶＤ−５ディスク（ディスクの一面からアクセスされる一つの情報層）、ＤＶＤ−１０ディスク（それぞれディスクの両面からアクセスされる二つの情報層）、ＤＶＤ−９ディスク（それぞれディスクの同じ面からアクセスされる二つの情報層）、ＤＶＤ−１４ディスク（三つの情報層であって、二つはディスクの一面からアクセスされ、一つはディスクの反対側面からアクセスされる）、及びＤＶＤ−１８ディスク（四つの情報層であって、二つの層がディスクの各面からアクセスされる）を含む。

これらのディスクの指定番号、すなわち、５、１０、９、１４及び１８それぞれは、一般に波長６３５ｎｍもしくは６５０ｎｍの赤色レーザーによって読み取られる符号化に基づくディスクの記憶容量を指す。これらのフォーマットのおおよその容量は、それぞれ４．７、９．４、８．５、１３．２及び１７．０Ｇバイトである。より短い波長のレーザー、例えば４００ｎｍを使用すると、より小さいピットもしくは溝機能を含有するディスクの調製及び読取りを許容することにより、上記各容量が更に増加する。いずれにせよ、全体的なディスク構造（複数の結合基材及び反射層）は同一のままである。該数字の表示は、結果として生じたディスクの実際の記憶容量を反映するように変えられる。

図１は、そのようなディスクの一般的な構造を示し、一例としてＤＶＤ−５ディスクが選択されている。そのようなディスク１の製造のための一般的な実行には、二つの半ディスク２、３の準備を必要とする。半ディスク２、３は、種々の製造法が使用可能であるが、通常、射出成形法を用いて製造される。二つの半ディスク２、３は、単一のディスク１を形成するため、既知の接着剤から成る層４を用いて共に結合される。

各半ディスク２、３は、キャリア基材５、６から形成される。キャリア基材５、６は、通常、光学的に透明なポリマー、多くの場合、ポリカーボネート（ＰＣ）もしくはポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）のようなアクリルポリマーから精製されるが、他の材料も用いることができる。各製造された半ディスク２、３は、一般に、約０．６ｍｍの厚さ及び約１２０ｍｍの直径を有する。

半ディスク２、３の一方もしくは両方には、当該ＤＶＤに格納されるデータ（情報）の符号化のため、ピット、溝等が調製される。選択されたデータ符号化媒体は、該半ディスクの一面に、例えば半ディスク３の内側を向く面７に形成される。情報を含むディスク面は、後のＤＶＤプレーヤーにおけるレーザー９を用いての読取りもしくは記録のため、好ましくは反射面８すなわち色素で被覆される。図示の構造において、反射層８、例えばスパッタアルミニウムもしくは銀合金は、基材３の表面７に適用されている。

半ディスク２、３の非常に薄い性質（すなわち、約０．６ｍｍ）は、それらを内径１０において特にひびが入りやすくする。内径１０は、「中心ハブ」領域１１を成し、該領域は、一般に、ディスクの保護パッケージケース内で、また再生操作中のディスクプレーヤーにおいて、ディスク１をその中心位置を出して固定するために用いられる。パッケージ及び／又はディスクプレーヤーへの挿入及びそれらからの取出しの間にディスク１にかかる応力は、ディスク１を形成する材料に内径１０に沿うひび割れをもたらし得る。ひどいひび割れは、ディスクを再生不能にし得るので、中心ハブ１１においてのひび割れが生じる可能性を除去することが望まれている。

本発明によれば、光ディスク、例えばデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）は、単一のディスク構造体を形成するために共に結合される複数の半ディスクから構成される。半ディスクの一方は、該半ディスクを形成する基材における、その保護パッケージケース内及び再生操作時のディスクプレーヤーに該ディスクを受け入れるために設けられる中心ハブを成す領域が、該基材の残りの部分の厚さよりも厚い厚さを有するように製造される。これは、中央ハブを増強し、ディスクの内径に沿うひび割れ破損に対する耐性を高めることにより、製造されたディスクの耐久性を改善する役割を果たす。

図２は、本発明に従って製造されたディスク１５の構造を示す。図２で例示するために選択されたディスク１５もまたＤＶＤ−５ディスクである。しかし、当然のことながら、ＤＶＤ−５ディスクは、例示目的でのみ選択されており、上述したものを含む種々のデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、並びに、コンパクトディスク（ＣＤ）及び開発されたもしくは将来開発される他のディスク構造のいずれもが後述する改良から利益を得るであろう。

ディスク１５は、二つの半ディスク１６、１７の組合せとして形成される。半ディスク１６、１７は、高分子加工装置を使用して製造され得る。高分子加工装置は、一般に、射出成形、射出圧縮成形及び押出し加工装置、並びに他の種々の製造法を含むＤＶＤ基材の製造に使用される。二つの半ディスク１６、１７は、次に、適切にエンコードされ、金属化されかつ共に結合されて、単一のディスク１５を形成する。一般に、次に、これも既知の製造技術を用いて所望の印刷が行われる。

各半ディスク１６、１７は、キャリア基材１８、１９から形成される。キャリア基材１８、１９は、ポリカーボネート（ＰＣ）もしくはポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）といった光学的に透明なポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）といった材料を含む非光学的ポリマー化合、又は他の材料から調製され得る。いずれにせよ、各製造半ディスク１６、１７は、現存のディスク再生及びディスク記録機器に対応するよう、一般に、０．６ｍｍオーダーの厚さ及び１２０ｍｍオーダーの直径に製造される。

例示の場合において、一方の半ディスク１７（もしくは、他のディスク構造、場合によっては両半ディスク）には、得られるＤＶＤに記憶されるデータ（情報）を符号化するためのピット、溝等が設けられる。使用されるデータ符号化媒体は、半ディスクの一面、例えば半ディスク１７の内側に向く面２０に形成される。情報記録ディスク面２０には、レーザー２２の使用もしくは他の既知の方式による後の読取りもしくは記録のため、反射層２１、例えば、スパッタアルミニウムもしくは銀合金が被覆される。半ディスク１７は、次に、既知の種々の接着剤（層４）のいずれかを用いて、半ディスク１６と接合され、ディスク１５を完成させる。

製造中、各半ディスク１６、１７には、開口２３、２４が設けられる。半ディスク１６、１７の開口２３、２４は、組立後に結合し、中心ハブ２５を作り出し、該中心ハブは、一般に、保管時の保護パッケージケース内で、及び再生操作中のディスクプレーヤーにおいて、ディスク１５の中心位置を出して固定するために使用される。

現在の標準、すなわち一般に１．２ｍｍオーダーの総厚で先のディスクを製造した結果、図１に示されるディスク１を形成する半ディスク２、３は、中心ハブ領域１１を規定する内径１０において特にひび割れが生じやすいことが分かった。パッケージ及び／又はディスクプレーヤーへの挿入時及びそれらからの取出し時にディスク１にかかる応力は、ディスク１を成す材料に、内径１０に沿ってひび割れを発生させ得る。該ひび割れはディスクを再生不能にし得る。

本発明によれば、半ディスクの一方に厚くした中央部を設けることにより、そのようなひび割れの可能性が実質的に低減される。図２において、中心ハブ２５の厚さは、半ディスク１６の中央部を半ディスク１７内へと延ばすことにより増長されている。しかしながら、所望により、半ディスク１７の中央部を半ディスク１６内へと増長することも可能であろう。厚くされた部分を、複数の半ディスクと関連づけることも可能であろう。しかしながら、これは、製造工程をいくぶん複雑にする傾向にあるため、現在、好ましくないと考えられる。厚くされた中央ハブ２５の厚さは、より頑強な中心ハブを与え、内径２６における中心ハブのひび割れに対する耐性を高め、ディスク１５の全体的な耐久性を改善する。

図２を参照して、厚くされた中央部は、接着剤を用いるか、もしくは製造工程の一部として別個の肩部２７を基材１６上へと配置することにより作り出すことができる。他の全ての側面において図２に示される構造と同様である図３を参照して、厚くされた中央部は、基材１６’の一体部分２８として形成され得、これが目下好ましいと考えられる。中央部が別個の肩部２７（図２）として実施される場合、肩部２７を形成する材料は、基材１６を形成する材料と同一であるか、もしくは異なり得る。また、マルチショット成形もしくはインサート成形のような製造法が好ましく使用される。中央部が一体構造部２８（図３）として形成される場合、中央部全体を形成するために同じ材料が使用され、また、射出成形、射出圧縮成形もしくは押出し成形のような製造法が好ましく使用される。

ディスクの適切な組立てを保つため、中心ハブ２５を含まない半ディスク１７の内径２９は、中心ハブ２５の増長された厚さに対応するようそれ相当に拡大され、このようにして、ディスク１５には実質上均一な全体的な厚さが与えられる。中心ハブ２５の厚さを、積層ディスク１５全体の厚さと等しくすることは、この一般的な構成の光ディスクに対する現在の仕様規格に適合することを保証すると共に、標準ディスクプレーヤーにおける製造ディスクの読み取りやすさを保証する。

本発明に従う、厚くされた中心ハブ２５を有するディスク１５の一般的な寸法例として、各半ディスク１６、１７は、一般に、ほぼ０．６ｍｍの厚さを有し、総厚ほぼ１．２ｍｍのディスク１５を作り出す。これは、この業界での現在の標準である。各半ディスク１６、１７の最小厚がほぼ０．５ｍｍである最小厚がほぼ１．０ｍｍのディスク１５を製造することも可能で、本発明に従って製造される中心ハブ２５の改善された構造的一体性がもたらされるが、その場合、そのような光ディスクに対し現在の標準が変更されなければならないであろう。

中心ハブ２５の直径に対して現在設けられている標準は、ほぼ１５ｍｍである。厚くされた中央部を含まないはめ合わせ半ディスク１７の内径２９は、一般にほぼ１７ｍｍである。ほぼ１ｍｍ厚の肩部２７（もしくは一体構造部２８）を設けることは、標準ディスク構造を製造するために使用される現存の工作機械器具設備の改修にとって最も都合がよいと現在考えられる。ほぼ０．５ｍｍの厚さのより小さい肩部２７（もしくは一体構造部２８）も所望により開発され得、ほぼ１６ｍｍのはめ合わせ半ディスク１７に対する内径２９を与える。内径２９は、ディスク１５上で利用できる記録可能（データ受け）領域との干渉を避けるために好ましくは最小に保たれ、これもまた業界規定標準である。

上述のパラメーターの変更も可能であるが、それぞれの場合、光ディスクのための現存の標準は、変えられるべきであろう。上記パラメーターは、製造されている特定の種類の光ディスク（現存のもしくは将来開発される）によっても変えられる。上述したディスク、並びに将来開発されるようになるかもしれない種類のディスクを含む異なる種類のディスクにとって、他の変更もしかるべきである。

押出し（０．６ｍｍ）シート材から打ち抜かれたディスクを用いるなどの別の基材製造技術を使用することにより、更なる経済性も得ることができる。例示のためだけに選択された前述のＤＶＤ−５型ディスクの場合、情報を保持しない基材１６は、「ダミーディスク」と呼ばれる。ダミーディスク１６の構造は、ディスクの読み取りやすさを保証するため、主基材１７と同様の特性を有する。また、両ディスクは、所望により平シート材から調製され得る。

そのため、本発明の本質を説明するためにここに記載し例示した構成要素の細部、材料及び配列の種々の変更が、請求範囲に記載した本発明の原理及び範囲内においてなされ得ることが理解される。

既知の光ディスク構造の概略断面図である。本発明に従って構成された光ディスクの実施形態を示す概略断面図である。本発明に従って構成された光ディスクの別の実施形態を示す概略断面図である。

符号の説明

１５、１５’ ディスク
１６、１６’、１７半ディスク
１８、１８’、１９キャリア基材
２３、２４開口
２５、２５’ 中心ハブ
２６内径
２７肩部
２８一体構造部

Claims

光ディスクであって、
当該光ディスクを形成するために結合される少なくとも二つの半ディスクを備え、
各半ディスクは、実質上均一な厚さを有する基材と、該基材の中央部に形成された所定の直径を有する開口とを含み、
第１半ディスクは、当該光ディスクを支持するための中心ハブを規定する第１開口を有し、第１半ディスクの中心ハブは、第１半ディスクの基材の厚さより厚い厚さを有し、
第２半ディスクは第２開口を有し、第２開口の直径は、第１開口の直径及び第１開口によって規定される中心ハブの直径よりも大きい光ディスク。
前記中心ハブは、第２開口とはまり合う外径を有し、中心ハブの外径は、第２開口の直径に実質上一致する請求項１の光ディスク。
第１開口の直径は約１５ｍｍである請求項２の光ディスク。
第２開口の直径は少なくとも１６ｍｍである請求項３の光ディスク。
第２開口の直径は約１７ｍｍである請求項４の光ディスク。
前記中心ハブの厚さは、第１半ディスクの基材の厚さと第２半ディスクの基材の厚さとの総計に実質上等しい請求項１の光ディスク。
前記中心ハブの厚さは、少なくとも１ｍｍである請求項６の光ディスク。
前記中心ハブの厚さは、約１．２ｍｍである請求項７の光ディスク。
前記第１半ディスクの基材の厚さは、第２半ディスクの基材の厚さと実質上等しい請求項７の光ディスク。
前記第１基材及び第２基材は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を含むアクリルポリマーと、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）を含む非光学的ポリマー化合とから本質的に成る基材材料の群から選択される材料から形成される請求項１の光ディスク。
前記第１基材及び第２基材は同じ材料から形成される請求項１０の光ディスク。
前記第１基材及び第２基材は異なる材料から形成される請求項１０の光ディスク。
前記中心ハブは、第１基材とはめ合わされる肩部を含む請求項１の光ディスク。
前記肩部及び第１基材は同じ材料から形成される請求項１３の光ディスク。
前記肩部及び第１基材は異なる材料から形成される請求項１３の光ディスク。
前記肩部は、少なくとも０．５ｍｍの厚さを有する請求項１３の光ディスク。
前記肩部は、約１．０ｍｍの厚さを有する請求項１６の光ディスク。
前記第１基材及び中心ハブは、単一構造として形成される請求項１の光ディスク。
前記単一構造は、少なくとも０．５ｍｍの厚さを有する拡張部を含む請求項１８の光ディスク。
前記拡張部は、約１．０ｍｍの厚さを有する請求項１９の光ディスク。
前記半ディスクの一方の基材の一面は、データ符号化構造を含む請求項１の光ディスク。
前記データ符号化構造を含む面をコーティングが被う請求項２１の光ディスク。
前記第１半ディスクの基材の一面及び第２半ディスクの基材の一面それぞれは、データ符号化構造を含む請求項２１の光ディスク。
前記データ符号化構造を含む面をコーティングが被う請求項２３の光ディスク。
光ディスクであって、
当該光ディスクを形成するために結合される少なくとも二つの半ディスクを備え、
各半ディスクは、実質上均一な厚さを有する基材と、該基材の中央部に形成された所定の直径を有する開口とを含み、
（ａ）第１半ディスクは、当該光ディスクを支持するための中心ハブを規定する第１開口を有し、第１半ディスクの中心ハブは、第１半ディスクの基材の厚さより厚い厚さを有し、
（ｂ）第２半ディスクは第２開口を有し、第２開口の直径は、第１開口の直径及び第１開口によって規定される中心ハブの直径よりも大きく、
（ｃ）中心ハブは、第２開口にはめ合わせるための外径を有し、中心ハブの外径は、第２開口の直径に実質上一致し、
（ｄ）中心ハブの厚さは、第１半ディスクの基材の厚さと第２半ディスクの基材の厚さとの総計に実質上等しい厚さに一致する光ディスク。
前記第１開口の直径は約１５ｍｍである請求項２５の光ディスク。
前記第２開口の直径は少なくとも１６ｍｍである請求項２６の光ディスク。
前記第２開口の直径は約１７ｍｍである請求項２７の光ディスク。
前記中心ハブの厚さは少なくとも１ｍｍである請求項２５の光ディスク。
前記中心ハブの厚さは約１．２ｍｍである請求項２９の光ディスク。
前記第１半ディスクの基材の厚さは、第２半ディスクの基材の厚さに実質上等しい請求項２９の光ディスク。
前記中心ハブは、第１基材にはめ合わされる肩部を含む請求項２５の光ディスク。
前記肩部及び第１基材は、同じ材料から形成される請求項３２の光ディスク。
前記肩部及び第１基材は、異なる材料から形成される請求項３２の光ディスク。
前記肩部は、少なくとも０．５ｍｍの厚さを有する請求項３２の光ディスク。
前記肩部は、約１．０ｍｍの厚さを有する請求項３５の光ディスク。
前記第１基材及び中心ハブは、単一構造として形成される請求項２５の光ディスク。
前記単一構造は、少なくとも０．５ｍｍの厚さを有する拡張部を含む請求項３７の光ディスク。
前記拡張部は約１．０ｍｍの厚さを有する請求項３８の光ディスク。