JP2007095152A - 光ディスクおよび光ディスク製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ディスクのレーベル面にレーザー光の照射により、画像を描画する場合に、発生する収差を改善し、光ディスクの描画速度を上げることができるようにする。
【解決手段】 基板と、データを記録する記録層と、データ記録面とは反対側であるレーベル面側から照射されたレーザー光により画像を描画することができる描画層と、描画層上に直接または他の層を介して設けられたカバー層とを備え、カバー層は、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする光ディスク。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光ディスク及び光ディスク製造方法に関し、より詳しくはレーザー光照射により電子情報の記録、再生が可能な光ディスクのレーベル面に、レーザー光照射により、画像の描画が可能な光ディスク及び光ディスク製造方法に関する。

映像、音声、データなどの電子情報を記録、再生、保存できるメディアは、電子情報機器の発達により、重要性が益々高まってきている。中でもレーザー光を用いて記録、再生ができる光ディスクは、高密度の記録、再生が可能な上、持ち運び、配布の容易性から注目されている。

このような光ディスクの媒体としては、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）が挙げられる。例えばＣＤにはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc Recordable）、ＣＤ−ＲＷ(Compact Disc Rewritable)などがある。またＤＶＤ(Digital Versatile Disc) にはＤＶＤ−ＲＯＭ(DVD-Read Only Memory)、ＤＶＤ−Ｒ(DVD-Recordable)、ＤＶＤ−ＲＷ(DVD-Rewritable))、ＤＶＤ−ＲＡＭ(DVD-Random Access Memory))などがある。

記録されている電子情報の内容を光ディスクのレーベル面に表示することは、ユーザにとって情報管理上、重要なことである。表示方法としては、ボールペンやマーカーを用いて、レーベル面に手書きで記録する方法がある。最も簡単な方法であるが、ユーザが光ディスクのレーベル面に手書きで文字等を書くので、見栄えが悪い。またペン先の硬い筆用具で強く文字を書くと、記録層を傷めてしまい、再生困難に陥ることがある。

また電子情報の内容を記録したラベル等を貼り付ける方法があるが、接着剤の劣化などの要因でラベルが乖離したり、ラベルを貼ることにより光ディスクの重心がずれ、ディスクの回転バランスが崩れ再生困難になるおそれがあるという問題点がある。

このような問題を解消するために、用紙だけでなく、光ディスクのレーベル面にも、所望の画像を印刷できる機能が付随したプリンタが開発されている。ユーザはこのようなプリンタを使用することで、光ディスクのレーベル面に見栄えの良い画像を描画することができる。

しかしながら、光ディスクのレーベル面に印刷できる機能を有したプリンタを別途購入する必要があり、ユーザの費用負担が大きいという問題点がある。

これらの問題点を解決する技術が特許文献１に記載されている。この技術は、光ディスク装置が光ディスクのデータ記録面にデータを記録するために使用するレーザー光をレーベル面に照射し、レーベル面を変色させ、元の色と変色させた色とで、コントラストをだす。これにより光ディスクのレーベル面に画像形成を行うことができる光ディスクと光ディスク装置がこの文献に記載されている。この技術によればレーベル面に見栄えの良い画像が描画できる上に、プリンタ機器が必要ないので、コスト面で有利である。

特開２００４−１０３１８０ 特開２００４−５８４７

上述した従来のレーベル面への画像描画技術においては、特許文献１や特許文献２で開示するように、レーザー光がレーベル表面または、０．１ｍｍ以下のカバー層を介して、照射され画像を描画していた。

これらの従来の基板厚１．２ｍｍのＣＤ用光ピックアップ光学系及び基板厚０．６ｍｍのＤＶＤ用光ピックアップ光学系を用いて、レーベル表面または、０．１ｍｍ以下のカバー層を介して画像を描画する場合、大きな収差が発生する。このため光エネルギーが分散してレーザーパワーの媒体への伝達効率が悪く、ディスク回転速度を低くしないと、必要なレーザパワーを確保できず、レーベル面に十分なコントラストのある描画を実現することができないという問題点があった。

本発明の目的は、上述した従来の課題を解決し、光ディスクのレーベル面への画像描画を高線速で行うことができる光ディスクを提供することにある。

前記の課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、本発明の光ディスクは、基板と、データを記録する記録層と、データ記録面とは反対側であるレーベル面側から照射されたレーザー光により画像を描画することができる描画層と、描画層上に直接または他の層を介して設けられたカバー層とを備え、カバー層は、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする。

本発明の光ディスクは、記録層を保護する基板の厚さが、１．１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明の光ディスクは、全体の厚さが、１．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明の光ディスクは、前記カバー層は、０．６ｍｍの厚みを有することとしてもよい。

本発明の光ディスクは、前記カバー層は、０．３ｍｍの厚みを有することとしてもよい。

本発明の光ディスクは、レーベル面側に画像を描画することを特徴とする。

本発明の光ディスク製造方法は、基板を形成し、前記基板上にデータを記録する記録層を形成し、データ記録面とは反対側であるレーベル面側から照射されたレーザー光により画像が描画できる描画層を形成し、前記描画層上に直接または他の層を介して設けられたカバー層を形成し、前記カバー層は、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の厚みを有するように形成することを特徴とする。

本発明の光ディスク製造方法は、前記記録層を保護する基板の厚さは、１．１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明の光ディスク製造方法は、全体の厚さは、１．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする。

本発明の光ディスク製造方法は、前記カバー層は、０．６ｍｍの厚みを有することとしてもよい。

本発明の光ディスク製造方法は、前記カバー層は、０．３ｍｍの厚みを有することとしてもよい。

本発明は、レーベル面に形成するカバー層を、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の厚みを有する光ディスクにおいて、描画層へ画像を描画する。この構成により、収差を小さく抑えることができ、光エネルギーの分散を防ぎ無駄なく光エネルギーを使えるから、レーベル面の画像描画の高線速化を実現できるという効果を有する。

以下、本発明の実施形態の詳細について説明する。

図１は、本実施の形態が適用される光ディスク媒体（以下光ディスクという）１１の構造を説明するための図である。ここに示された光ディスク１１は、基板１４と、この基板１４の上に形成された電子情報を記録する記録層１５と、その記録層１５の上に形成され、記録層１５のレーザー光１３が入射する側と反対側に接して設けられた反射層１６とを有する。さらに光ディスク１１は、反射層１６の上に設けられた描画層１７と、描画層１７の上に最外層を形成するカバー層１８が順次積層された構造を有している。

図１に示すように、光ディスク１１に備えられた記録層１５は、電子情報の再生と記録が可能なレーザー装置（図示せず）により、データ記録面１２側から基板１４を経由して入射したレーザー光１３により、電子情報の再生と記録を行うことができる。

一方、描画層１７は、例えば、この光ディスク１１を裏返して、電子情報記録の再生と記録が可能なレーザー装置にセットしたとき、レーベル面１０からカバー層１８を介して入射したレーザー光１９により、画像を描画することができる。

カバー層１８は、レーベル面１０から入射したレーザー光１９を効率良く絞り込むためにレーザー透過性を有する材料で構成され、例えば、ポリカーボネート樹脂が好ましい。
カバー層１８において、厚さは好ましくは０．６ｍｍであり、光ディスク全体の厚みは１．５ｍｍ以下である。

図３にカバー層１８（データ記録面における基板厚に相当する）の厚さ（以下、カバー厚という）と収差との関係のシミュレーション結果を示す。材質はポリカーネート、レンズはＮＡが０．６であり光学系はＤＶＤで通常使用されるものを使用する。図３は、横軸はカバー厚（基板厚）、縦軸は収差（カバー厚０．６ｍｍで正規化）によりカバー厚と収差の関係を表示している。

これによれば基板厚が０．１ｍｍのときが最も収差が大きく、カバー層１８の厚さが０．６ｍｍのときに収差が最も小さくなっている。したがってカバー厚を０．６ｍｍにすることは収差を小さく抑えることができ、光エネルギーの分散を防ぎ無駄なく光エネルギーを使えるから、レーベル面の画像描画の高線速化を実現できるという点で最も効果が高いといえる。

描画時間がどれ位短縮できるかについて述べると、従来技術(カバー厚が０．１ｍｍ）が３０−４０分であるのに対し、０．６ｍｍの場合は５−１０分まで短縮できるので、本発明は従来技術に対して顕著な作用効果を奏するといえる。

レーベル面１０に画像を書き込むときはカバー層が基板の役割を果たすことになる。そして本発明のディスクのカバー層１８の厚さとしてはＣＤのそれより薄いＤＶＤの基板の厚さ０．６ｍｍを採用すれば画像をレーベル面に書き込むための光学系に大量に生産されているＤＶＤ用の光学系部品を流用することができる。したがってコスト的に有利でかつ光ディスク全体の厚さが薄い基板を実現することができる。

ＣＤの記録面側の基板厚はＣＤ規格によれば１．２ｍｍと規定されており、ＣＤの光学系は基板厚が１．２ｍｍのときに記録再生が最適に行われるよう設計されている。一方レーベル面側のカバー厚は０．６ｍｍが収差上最適値であるため、全体厚として１．８ｍｍが上記の観点からは最も望ましい構成となる。

しかしディスク規格から１．５ｍｍ以下かつ１．１ｍｍ以上の厚さで構成する必要があるので上記の構成は好ましくない。１．５ｍｍを超えると光ディスク装置においてディスクのチャッキングができなくおそれがあるからである。また１．１ｍｍ未満になると破壊の危険も大きくなりディスクをはがすとき離れなくなったり振動モードが発生しやすくなるおそれがあるからである。

カバー層（基板）厚と収差の関係から基板厚０．６ｍｍに近いほど収差は良好となる。一方レーベル面描画を最高線速にするためにはカバー厚は０．６ｍｍで、ＣＤ記録面の基板厚は０．９ｍｍにする必要がある。ＣＤの厚さは１．１〜１．２ｍｍが規格なので、０．９ｍｍは規格をはずれてはいるが、レーザー波長は７８０ｎｍとしてデータの読み書きを行った場合、ＣＤ（ＣＤ−ＲＷ等を含む）としての機能は維持できる。ＣＤそのものとはいえないとしてもＣＤライクの媒体としてＣＤ装置で読み書きに使用できることになる。

またカバー厚が０．６ｍｍを超えるとカバー層が大きくなるにつれ収差は増加する。カバー厚が０．９ｍｍ以内であれば収差が従来技術の０．１ｍｍの場合と比べれば少ないという意味で効果がある。ただしディスクの全体厚を１．５ｍｍ以内にすると基板厚がさらに小さくなるため記録再生特性の意味では不利になる。

以上より実施例１においてはレーベル面側のカバー厚は０．６ｍｍが収差上最適値であるため、光エネルギーの分散を防ぎ無駄なく光エネルギーを使えるから、レーベル面の画像描画の最高レベルの高速化を実現できるという効果を有する。

周知のレーベル面に画像描画の可能な光ディスク記録装置は、上記説明の本発明に係る光ディスクのレーベル面に、レーザー光を照射することにより、描画層へ画像を形成することができる機能を有している。記録面に対してはレーザー波長は７８０ｎｍで記録することが好ましい。

次に具体例について、図２を用いて説明する。尚、本発明の実施形態は、実施例１に限定されるものではない。

本発明による光ディスクの例として図２に示す構成のＣＤ−Ｒがある。基板１４と記録層１５と反射層１６とを合わせた媒体の厚みは０．９ｍｍであり、一方、描画層１７とカバー層１８と、を合わせた媒体の厚みは０．６ｍｍであり、このＣＤ−Ｒ全体の厚みは１．５ｍｍであり、１．５ｍｍ以下という制限を満たしている。

基板１４としては、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、ガラスを使用することができる。中でもポリカーボネイトが好ましい。形成方法としては射出成形を用いることが好ましい。

記録層１５としては、シアニン系色素、大環状アザアヌレン系色素、ポリメチン系色素、アントラキノン系色素、アズレニウム系色素、アゾ系色素、含金属アゾ系色素、含金属インドアニリン系色素を使用することができる。中でもシアニン系色素を用いることが好ましい。

記録層１５の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などの乾式の薄膜形成法やキャスト法、スピンコート法、浸漬法など一般に行われる湿式薄膜形成法を使用することができる。中でも形成方法としては、スピンコート法を用いることが好ましい。

反射層１６としては、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｐｄ等の金属単体、および合金を使用することができる。中でもＡｇを使用することが好ましい。

反射層１６の形成方法としては、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などが挙げられる。中でもスパッタリング法を用いることが好ましい。

描画層１７としては、大環状アザアヌレン系色素、ポリメチン系色素、アントラキノン系色素、アズレニウム系色素、アゾ系色素、含金属アゾ系色素、含金属インドアニリン系色素を使用することができる。中でもアゾ系色素を用いることが好ましい。

描画層１７の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などの乾式の薄膜形成法やキャスト法、スピンコート法、浸漬法など一般に行われる湿式薄膜形成法が挙げられる。中でもスピンコート法を用いることが好ましい。

カバー層１８としてはアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、非晶質ポリオレフィン樹脂、ガラスを使用することができる。先に説明したように中でもポリカーボネイトを用いることが好ましい。

形成方法としては射出成形、キャスティング法によるフィルム形成を用いることが好ましい。

実施例２の場合の構成、各層の寸法等を図４に示す。実施例２の構成、材質、製造プロセス等は実施例１と同一とであるので、内容が同一となる説明は省略する。ディスクの寸法が実施例１と異なるので以下に説明する。

本発明のディスクは７８０ｍｍのレーザー光を照射して記録するＣＤを対象として考えている。このため以下にＣＤ記録が最適になる点を実施例１よりも重視して考える。そうすると、ＣＤ記録が最適となる基板厚１．２ｍｍとした場合、ディスクの全体の厚さ１．５ｍｍ以下という規格上の制約からカバー層１８は０．３ｍｍとすれば与えられた条件下ではレーベル面描画を線速最大にすることができる。

そこで実施例２ではカバー層１８は描画層１７と合計して、０．３ｍｍ、基板１４は記録層１５と反射層１６と合計して１．２ｍｍとし、ディスク全体の厚さを１．５ｍｍとした。

そして従来技術のカバー層が０．１ｍｍの場合の収差１．７と比較すると実施例２は収差が１．４程度であるから、実施例１には及ばないものの従来技術よりは収差が改善されている。このため光エネルギーの分散を防ぎ無駄なく光エネルギーを使えるから、レーベル面の画像描画の最高レベルの高速化を実現でき、なおかつＣＤ記録が最適状態で行うことができるという本実施例特有の効果がある。

描画時間がどれ位短縮できるかについて述べると、従来技術(カバー厚が０．１ｍｍ）が３０−４０分であるのに対し、０．３ｍｍの場合は１５−２０分まで短縮できるので、実施例２は実施例１には及ばないものの、従来技術と比して顕著な作用効果を奏するといえる。

本発明は、実施例１および実施例２の構成、寸法に限定されるものではなく、以下に示す実施例３の構成でもよい。

実施例３の構成、材質、製造プロセス等は実施例１と同一とであるので、内容が同一となる説明は省略する。ディスク全体の厚さを１．５ｍｍ以下にしながら、カバー厚の上限は０．９ｍｍ、下限が０．３ｍｍの範囲で任意に変化させたとしても図３で分かるように本発明の作用効果は実現できるものである。またそのなかでカバー厚の上限は０．６ｍｍ、下限が０．３ｍｍの範囲とすることが基板厚さを確保できるため記録再生特性の観点から好ましい。

本発明における構造を有する光ディスクの断面図 本発明の実施例１に係る光ディスクの断面図 カバー厚と収差との関係を示すシミュレーション結果を示す図 本発明の実施例２に係る光ディスクの断面図

符号の説明

１０ レーベル面
１１ 光ディスク
１２ データ記録面
１３ レーザー光
１４ 基板
１５ 記録層
１６ 反射層
１７ 描画層
１８ カバー層
１９ レーザー光

Claims (11)

1. 基板と、データを記録する記録層と、データ記録面とは反対側であるレーベル面側から照射されたレーザー光により画像を描画することができる描画層と、前記描画層上に直接または他の層を介して設けられたカバー層とを備え、
   前記カバー層は、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の厚みを有することを特徴とする光ディスク。
2. 前記記録層を保護する基板の厚さは、１．１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
3. 全体の厚さは、１．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の光ディスク。
4. 前記カバー層は、０．６ｍｍの厚みを有することを特徴とする請求項１乃至３記載の光ディスク。
5. 前記カバー層は、０．３ｍｍの厚みを有することを特徴とする請求項１乃至３記載の光ディスク。
6. レーベル面側に画像を描画することを特徴とする請求項１乃至５記載の光ディスク。
7. 基板を形成し、前記基板上にデータを記録する記録層を形成し、データ記録面とは反対側であるレーベル面側から照射されたレーザー光により画像が描画できる描画層を形成し、前記描画層上に直接または他の層を介して設けられたカバー層を形成し、
   前記カバー層は、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下の厚みを有するように形成することを特徴とする光ディスク製造方法。
8. 前記記録層を保護する基板の厚さは、１．１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７記載の光ディスク製造方法。
9. 全体の厚さは、１．１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７または８記載の光ディスク製造方法。
10. 前記カバー層は、０．６ｍｍの厚みを有することを特徴とする請求項７乃至９記載の光ディスク製造方法。
11. 前記カバー層は、０．３ｍｍの厚みを有することを特徴とする請求項７乃至９記載の光ディスク製造方法。
    

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