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光ディスク及びその製造方法 - ソニー株式会社
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発明の名称 光ディスク及びその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−3541
公開日 平成11年(1999)1月6日
出願番号 特願平9−154112
出願日 平成9年(1997)6月11日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小池 晃 (外2名)
発明者 中山 比呂史 / 清水 純 / 野村 宏
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 第1の基板の一方の面に第1の情報記録部を有する第1のディスクと、上記第1のディスクの反りの方向と反対方向の反りを有し、第2の基板の一方の面に第2の情報記録部を有する第2のディスクとを備え、上記第1の情報記録部が形成された面と、上記第2の基板の面のうち第2の情報記録部が形成されていない面とを対向して貼り合わされてなり、情報信号の再生時に、レーザ光が、第1の基板の面のうち第1の情報記録部が形成されていない方の面から入射され、レーザ光の焦点位置を変えることによって、第1のディスクと第2のディスクとが選択的に再生されることを特徴とする光ディスク。
【請求項2】 上記第1の情報記録部上に半透明膜が形成されており、上記第2の情報記録部上に所定の反射率の機能膜が形成されており、上記第1の情報記録部上に形成された半透明膜の反射率をR1[%]とし、上記機能膜の反射率をR2[%]とするとき、R1/100>0.1かつ(1−R1/100)2×R2/100>0.1であることを特徴とする請求項1記載の光ディスク。
【請求項3】 上記半透明膜の反射率R1[%]が50%以下であり、上記機能膜の反射率R2[%]が50%以上であることを特徴とする請求項2記載の光ディスク。
【請求項4】 第1の基板の一方の面に第1の情報記録部を有する第1のディスクと、第2の基板の一方の面に第2の情報記録部を有する第2のディスクとを貼り合わせる際に、上記第1のディスクの反りの方向と、上記第2のディスクの反りの方向とが反対方向となされており、上記第1の情報記録部が形成された面と、上記第2の基板の面のうち第2の情報記録部が形成されていない方の面とを対向させて、上記第1のディスクと第2のディスクとを貼り合わせることを特徴とする光ディスクの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に情報記録面を有する光ディスクを2枚貼り合わせてなる光ディスク及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】情報記録の分野においては、光学情報記録方式に関する研究が各所で進められている。この光学情報記録方式は、非接触で記録再生が行えること、磁気記録媒体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、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界から民生用まで幅広い用途の考えられているものである。
【0003】このように、光学的手段により情報の記録及び/又は再生を可能とする光ディスクとしては、再生専用の光ディスクや、相変化型光ディスクや、光磁気ディスク等が挙げられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高記録密度化の要求に伴って、光ディスクにおいては、2枚の光ディスクを貼り合わせて1つの光ディスクとし、一方の光ディスクの片面からレーザ光を入射させてそのレーザ光の焦点位置を変えることによって、2枚の光ディスクの情報を選択的に読み書きするような光ディスク、いわゆる片面読み出し方式の貼り合わせディスクが提案されている。これにより、1つの光ディスクあたりの情報量を倍増することができ、またピックアップを2個必要とせず、しかも1個のピックアップを両側に移動するメカニズムを必要としない。そのため、高速にディスクデータをアクセスしたり、記録再生装置を小型化するのに便利である。
【0005】このような片面読みだし方式の貼り合わせディスクの製造方法としては、2種類の製造方法が提案されている。第1の製造方法としては、先ず射出成形により、基板を成形してその基板の一方の面に第1の情報記録部を形成する。そして、第1の情報記録部上に反射膜等を成膜して光ディスクを形成する。次に、この光ディスクの第1の情報記録部側の面上に紫外線硬化樹脂を塗布し、その上からエンボス情報を記録したスタンパーを押しつけて第2の情報記録部を成形する。このとき、紫外線硬化樹脂の厚さは、厳密に管理することが必要であり、また第1及び第2の情報記録部が別方法で形成されているため、各面で同一信号を得るための制御が困難であった。
【0006】第2の製造方法としては、先ず射出成形により、基板を成形してその基板の一方の面に情報記録部を形成し、光ディスクを形成する。これを繰り返して、2枚の光ディスクを形成する。次に、一方の光ディスクの情報記録部と、他方の光ディスクの情報記録部が形成されていない方の面とを、紫外線硬化樹脂により張り合わせることによって、1枚の光ディスクを形成する。このとき、紫外線硬化樹脂の厚みの制御は、第1の製造方法における場合よりも容易であり、また同一方法により基板及び情報記録部を形成しているため、各面での信号品質が同一である。
【0007】しかしながら、上述の第2の製造方法により2枚の光ディスクを貼り合わせた光ディスクでは、従来のような1枚の光ディスクよりも、再生装置のレーザ光の焦点ボケを発生させ、再生信号が安定せず、再生特性が劣化することがあるといった問題があった。
【0008】そこで、本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、2枚の光ディスクを貼り合わせることにより高記録密度化を実現するとともに、記録再生特性の向上を実現した光ディスク及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するために、本発明者は、片面読み出し方式による貼り合わせディスクについて鋭意研究を重ねた結果、情報信号の記録及び/又は再生が安定しない原因を見い出し、本発明を完成するに至った。
【0010】すなわち、片面読み出し方式による貼り合わせディスク、つまり上述の第2の製造方法により2枚の光ディスクを貼り合わせた光ディスクにおいては、貼り合わされる2枚の基板が同一な成形方法により形成され、かつ同一な方法で情報記録部が形成されているため、このようにして形成された2枚の光ディスクに、同一方向の反りが生じ易い傾向がある。そのため、図7及び図8に示すように、片面読み出し方式による貼り合わせディスク30、40では、このような同一方向に反りが生じている光ディスク31、41が貼り合わされて形成されるため、反りが更に大きくなってしまう。したがって、再生装置におけるレーザ光の焦点ボケを発生させ、再生信号を歪ませることになり、その結果情報信号の品質劣化を引き起こしてしまう。
【0011】そこで、本発明に係る光ディスクは、第1の基板の一主面上に第1の情報記録部を有する第1のディスクと、第1のディスクの反りの方向と反対方向の反りを有し、第2の基板の一主面上に第2の情報記録部を有する第2のディスクとを備え、第1の情報記録部が形成された面と、第2の基板の面のうち第2の情報記録部が形成されていない面とを対向して貼り合わされてなることを特徴とする。そして、この光ディスクは、情報信号の再生時において、レーザ光が、第1の基板の面のうち第1の情報記録部が形成されていない方の面から入射され、レーザ光の焦点位置を変えることによって、第1のディスクと第2のディスクとが選択的に再生される。
【0012】以上のように構成された本発明に係る光ディスクによれば、反りの方向が反対である2枚の光ディスクが貼り合わされることにより形成されることから、お互いの光ディスクが有する反りを打ち消し合うことができるため、反りが抑えられる。
【0013】また、本発明に係る光ディスクの製造方法としては、第1の基板の一方の面に第1の情報記録部を有する第1のディスクと、第2の基板の一方の面に第2の情報記録部を有する第2のディスクとを貼り合わせる際に、第1のディスクの反りの方向と、第2のディスクの反りの方向とが反対方向となされており、第1の情報記録部が形成された面と、第2の基板の面のうち第2の情報記録部が形成されていない方の面とを対向させて、第1のディスクと第2のディスクとを貼り合わせることを特徴とする。
【0014】以上のような工程を有する本発明に係る光ディスクの製造方法によれば、反りの方向が反対方向である2枚の光ディスクが貼り合わされることにより、互いの光ディスクが有する反りを打ち消し合うことができるため、反りが抑えられた光ディスクを提供することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0016】本発明を適用した光ディスク1は、図1に示すように、第1の基板2の一方の面に第1の情報記録部3を有する第1のディスク4と、第1のディスク4と対向して第2の基板5の一方の面に第2の情報記録部6を有する第2のディスク7とを有する。そして、この第1のディスク4と第2のディスク7とが樹脂層8を介して貼り合わされている。このとき、第1の情報記録部3の表面と、第2の基板5の面のうち第2の情報記録部6が形成されていない方の面5aとが対向している。ここで、樹脂層8の材料としては、紫外線硬化樹脂が好ましい。
【0017】第1及び第2の情報記録部3、6には、情報信号に応じて形成された溝やピットや凹凸パターン等により、図示しない信号パターンが形成されている。そして、第1及び第2の情報記録部3、6上、すなわち上記の信号パターン上には、後述するように、反射膜や半透明膜等が形成されている。
【0018】特に、本発明に使用される第1のディスク4及び第2のディスク7は、図2に示すように、第2のディスク7の反りの方向、つまり図中A方向が、第1のディスク4の反りの方向、つまり図中B方向とは互いに反対方向とされている。
【0019】このように、本発明を適用した光ディスク1は、反りの方向が反対方向である第1及び第2のディスク4、7を貼り合わせることによって1枚の光ディスクが形成されることから、第1及び第2のディスク4、7が有する反りを互いに打ち消し合うことができるため、反りを抑えた光ディスクとなる。その結果、再生装置のレーザ光の焦点ボケを抑えて、再生信号の安定化を実現し、再生特性の向上を図る光ディスク1となる。
【0020】しかも、本発明を適用した光ディスク1は、2枚の光ディスクを貼り合わせることによって、従来の1枚の光ディスクよりも記録密度を倍増することができ、ピックアップ装置を2個要しないことから、高速にディスクデータをアクセスしたり、装置を小型化することを可能とする。
【0021】なお、第1及び第2のディスク4、7が有する反りは、図2の場合に限らず、互いに反対方向であれば良く、図3に示すように、第1及び第2のディスク4、7の第1及び第2の情報記録部3、6に向かって内側に向いた方向、つまり図中C、D方向であっても良い。
【0022】また、本発明を適用した光ディスク1は、図4に示すように、第1の情報記録部3上に半透明膜3aが成膜されており、第2の情報記録部6上に所定の反射率の機能膜6aが成膜されている。そして、第1の情報記録部3上に形成された半透明膜3aの反射率をR1[%]とし、第2の情報記録部6上に形成された機能膜6aの反射率をR2[%]とするとき、R1/100>0.1かつ(1−R1/100)2×R2/100>0.1であることが好ましい。さらに、ここで、上記のR1[%]が50%以下であり、上記のR2[%]が50%以上であるとより好ましい。これらは、以下のように導かれる。
【0023】第1の情報記録部3上に形成された半透明膜3aの反射率をR1とし、第2の情報記録部6上に形成された機能膜6aの反射率をR2とすると、図4に示すような次のような関係が成り立っている。但し、図4では、光の屈折現象については近似的に無視しているが、屈折現象があることは言うまでもない。
【0024】先ず、図4に示すように、第1の基板上のある方向、例えばX方向から、入射した光は、半透明膜3a上で反射し、図中Y方向に反射していく。このとき、半透明膜3aの反射率は、R1である。よって、第1のディスク4から検出する光量は、最初に入射した光量、つまりX方向に入射する光量をeとした場合、R1eとなる。すなわち、第1のディスク4の反射率は、R1である。
【0025】次に、X方向の光で半透明膜3aを透過した光、つまり図中X1方向の光が、機能膜6a上で反射して、一部が半透明膜3aに再び反射してZ1方向の光となされ、残りの光が図中Z方向の反射光として、光ディスク1から検出される。ここで、このときZ1方向に反射される光量は、X1方向の光量が(1−R1)eとされるので、R12(1−R1)eとなる。その結果、Z方向の光量は、(1−R12×R2eとなる。
【0026】すなわち、第1の基板2から入射するレーザ光を第2のディスク7から検出する光量、つまり図中z方向の光量は、最初に入射した光量、つまりX方向に第1の基板に入射する光量をeとした場合、(1−R12×R2eとなる。したがって、第1の基板2に入射するレーザ光の焦点を第2のディスク7上に結ばせて検出する際の、第2のディスク7の反射率は、(1−R12×R2となる。
【0027】通常、片面読みだし方式の貼り合わせディスクでは、サーボをとるために、レーザ光を第1の基板の上、つまり図中X方向から、第1及び第2のディスクの情報記録部に対して選択的に入射させることから、第1のディスクと第2のディスクの反射率が10%以上必要である。したがって、本発明を適用した光ディスク1においては、第1のディスク4の反射率がR1[%]であり、第1の基板2に入射するレーザ光を第2のディスク7から検出する際における第2のディスク7の反射率が(1−R12×R2[%]であることから、R1/100>0.1かつ(1−R1/100)2×R2/100>0.1を満足することが必要となる。
【0028】さらに、半透明膜3aの反射率であるR1及び機能膜6aの反射率であるR2に対して、第1及び第2のディスク4、7の両方の面から検出される光の反射率が10%以上となる範囲を斜線領域として図5に示す。
【0029】図5から明らかなように、X方向の入射光に対する第1及び第2のディスクの反射率が10%以上となるには、半透明膜3aの反射率が50%以下であり、かつ機能膜6aの反射率が50%以上であることが好ましいといえた。
【0030】このような光ディスク1を製造する方法としては、先ず、信号パターンを転写したスタンパを用いて、射出成形法により、情報記録部3、6が形成された2枚の基板を成形する。このとき、情報記録部側の金型と、情報記録部とは反対側の金型との温度差を制御することにより、反りの方向が互いに反対方向となった基板2、5を作製する。
【0031】次に、これら基板2、5の情報記録部3、6上に、上述したような半透明膜3aや機能膜6aを形成して、反りの方向が互いに反対方向である、第1のディスク4と第2のディスク7とを作製する。
【0032】次に、図2又は図3に示すように、反りの方向が反対方向とされた第1及び第2のディスク4、7を、第1の情報記録部3が形成された面3aと、第2の基板5の面のうち第2の情報記録部6が形成されていない方の面5aとを対向させて、紫外線硬化樹脂により第1のディスク4と第2のディスク7とを貼り合わせて、光ディスク1を形成する。
【0033】以上示したような本発明に係る光ディスク1の製造方法を用いることによって、反りの方向が互いに反対方向の第1及び第2のディスク4、7を貼り合わせて1枚の光ディスク1を形成することから、第1及び第2のディスク4、7が有する反りを互いに打ち消し合うことができるため、反りを抑えた光ディスク1を製造することができる。その結果、記録及び/又は再生装置のレーザ光の焦点ボケを抑えて、情報信号の記録及び/又は再生を安定化を実現し、記録及び/又は再生特性の向上を図る光ディスク1を製造することが可能となる。
【0034】上述のような光ディスク1を再生する装置としては、図6に示すように、焦点距離や球面収差を調節することができるレンズ9が配設された装置が挙げられる。このレンズ9においては、第2の情報記録部6に対して読み取る場合、光束10が第2の情報記録部6上に焦点を結ぶようになされており、一方第1の情報記録部3に対して読み取る場合、光束11が第1の情報記録部3に焦点を結ぶようになされている。このようなレンズ9の機能は、例えば、DVD及びCDの共用レンズとして特殊なホログラムレンズを用いた場合に達成される。
【0035】このような再生装置を用いることによって、第1の情報記録部3とは反対側の第1の基板2上の面からレーザ光9が入射されて情報信号の再生が行われる際に、レーザ光9の焦点位置を変えることによって、第1のディスク4と第2のディスク7とを選択的に再生することができる。
【0036】なお、光ディスク1に記録する装置についても、本発明に係る光ディスク及びその製造方法を適用することができる。
【0037】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る光ディスクは、第1の基板の一主面上に第1の情報記録部を有する第1のディスクと、第1のディスクの反りの方向と反対方向の反りを有し第2の基板の一主面上に第2の情報記録部を有する第2のディスクとを備え、第1の情報記録部が形成された面と、第2の基板の面のうち第2の情報記録部が形成されていない面とを対向して貼り合わされてなる。そして、この光ディスクは、情報信号の再生時に、レーザ光が第1の基板の面のうち第1の情報記録部が形成されていない方の面から入射され、レーザ光の焦点位置を変えることによって、第1のディスクと第2のディスクとが選択的に再生される。
【0038】したがって、このような構成された光ディスクによれば、反りの方向が反対である2枚の光ディスクが貼り合わされることにより、お互いの光ディスクが有する反りを打ち消し合うことができるため、反りが抑えられ、記録及び/又は再生特性の向上が図られた光ディスクとすることができる。しかも、このように反りを抑えた光ディスクに対して、レーザ光の焦点位置を変えて第1及び第2のディスクを選択的に再生することができる再生装置を用いるため、情報信号の更なる良好な再生を可能とすることができる。
【0039】また、本発明に係る光ディスクの製造方法によれば、反りの方向が反対方向である2枚の光ディスクが貼り合わされることにより、互いの光ディスクが有する反りを打ち消し合うことができるため、反りが抑えられ、その結果情報信号の記録及び/又は再生が安定化して記録再生特性が向上した光ディスクを提供することができる。




 

 


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