JP2708443B2 - 光ディスク基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスクに係り、特にディスクのクランプ
用ハブが、光学的ノイズである複屈折をディスク基板に
発生させるのを抑止するのに好適なディスク基板に関す
る。 〔従来の技術〕 光ディスクは、磁気記録フロッピーディスクと違っ
て、トラックピッチが1.5μｍと狭いために、高速回転
を行なうと、トラッキングサーボのかかるピックアップ
の追従可能範囲が50μｍとたいへん小さい。そのため、
回転スピンドルに偏心なく高精度にクランプのできるデ
ィスクが必要である。この例として、特開昭61−224155
号に記載されているディスク中心部にクランプ部部材
（ハブ）として磁性金属円板を設けた構造の光ディスク
がある。この光ディスクは、回転スピンドルとはめあい
となる部分が磁性金属円板であるため、回転スピンドル
とのはめあい精度が高く、そのうえ、はめあい部分の欠
けや変形がないため、偏心の防止に効果的である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術では、ハブとして用いる磁性金属円板に
よって偏心精度を上げるために、磁性金属円板と光ディ
スクとを強固に接合する必要がある。この強固に接合し
た時に生じる応力の他に、磁性金属円板とディスク基板
とで熱膨張係数が大きく違うため、ディスクドライブ中
に使用する際の温度上昇によっても、応力が生じる。ま
た、光ディスク基板材料として一般的に用いられるポリ
カーボネートは、光弾性係数が大きいため、これらの応
力によって、光学的ノイズである複屈折が生じる。この
複屈折の発生が、光ディスクに入射される偏光面を乱
し、光ディスクの再生性能を低下させるため、問題であ
った。 本発明の目的は、磁性金属円板とディスク基板を強固
に接合したときに生じる応力と、磁性金属円板とディス
ク基板の熱膨張係数が異なるために生じる応力のため
に、複屈折が発生するのを抑止した構造の光ディスクを
提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、光ディスク基板のハブ接合部に溝を設
け、そしてその溝中にその溝深より高い突起部を設け
て、その突起上面にハブを接合する構造をとることによ
り、達成される。 〔作用〕 光ディスク基板面に複屈折を発生させないようにする
手段として、金属磁性円板と光ディスク基板の距離が離
れるようにディスク基板に突起物を設けて金属磁性円板
を強固に接合し、その接合時応力及び温度上昇による金
属磁性円板の膨張を突起物のたわみによってカバーして
応力を緩和し、複屈折の発生を抑止することができる。
しかし、ディスクドライプの薄型化のために、突起物を
所定値以上に高くすることはできない。そこで、ディス
ク基板面に溝を設け、その溝中から突起物を設けること
によって、突起物を高くしたことと同じ効果を得られる
本発明の着想に至った。また、さらに溝を設けたことに
よって応力伝播路中に断面積の急激な変化をもたせ、
歪，応力の伝播路に不整合部を設けることに加えて、突
起部まわりの溝の変形によって、応力が緩和され、光デ
ィスクの情報記録領域に応力の影響が伝播しないので、
情報記録領域に複屈折は発生しない。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第
１図は本発明の光ディスクのクランプ部の断面図であ
る。１は光ディスク基板でありポリカーボネートを射出
成形したものである。２は情報記録層を示し、射出成形
時に転写したトラックグルーブあるいはピット上に記録
膜あるいは再生用反射膜を形成している。３は接着層で
あり両面貼り合せ構造にして両面使用タイプの光ディス
クを構成している。接着層３と情報記録層２との間に保
護膜層を設けることもある。また、接着剤により貼り合
せ構造の代りにエアサンドウィッチタイプの構造や単板
構造などでも差支えはない。４は磁性金属円板であり偏
心なくディスクを回転させるために設けられている。磁
性金属円板４には、光ディスク基板１に設けられた接合
用突起８とはめあいの穴があり、また穴のまわり全体が
磁性金属円板４面より一段下がった構造となっている。
これは接合用突起８が磁性金属円板４面より飛び出ない
ようにするためである。光ディスク基板１には、リング
状の溝６が設けてあり、その溝中にその溝深より高いリ
ング状の突起７が成形されている。また、突起７の上面
には、磁性金属円板４と接合するための接合用突起８が
設けてあり、その突起８とはめあう部分にある磁性金属
円板４のくぼみに紫外線硬化樹脂（UV樹脂）を滴下し、
それを上面から紫外線照射することにより硬化させ、磁
性金属円板４を光ディスク基板１に強固に接合してい
る。 次に動作を第２図により説明する。第２図は光ディス
ク基板，溝，突起部，接合用突起および磁性金属円板を
示した断面図である。磁性金属円板４と光ディスク基板
１との熱膨張係数差による磁性金属円板４の歪を基板に
対して相対的に伸びた場合を破線4aで示した。溝６を設
けたことによって突起７の高さが上増しされているた
め、溝６がないときに較べて強固ながらもフレキシビリ
ティが大きくでき磁性金属円板４の歪による光ディスク
基板１への応力が緩和される。そのうえ、溝６の破線6a
のような変形と溝６による応力伝播路の断面積の急激な
変化によって、応力の伝播は吸収されて、光ディスク基
板１の溝６より外周部への複屈折の発生を抑止でき、レ
ーザ光の偏光に乱れはなく再生性能の低下を防止でき
る。また、磁性金属円板４の歪が基板に対して相対的に
縮んだ場合も同様のことがいえる。 第１図の光ディスクは、磁性金属円板４と光ディスク
基板１との接合にUV樹脂を用いているが、UV樹脂は磁性
金属円板４の溝中に入るため、紫外線を上面から直接照
射することができるので、作業性も良く、硬化時間も短
くて済む効果もある。また、磁性金属円板４と光ディス
ク基板１との温度上昇によって接合用突起８に働く応力
は、接合用突起８が磁性金属円板４の中心に近い方が小
さくなるので、光ディスク基板上の溝６はハブの外径よ
り内側にあり、その内径ができるだけ小さい方が基板複
屈折の発生抑止に効果的である。 第３図は光ディスク基板にある溝の形状を示した断面
図である。第１図に示した溝６の溝側面は光ディスク基
板面１に対して垂直であるのに対して、第３図（ａ）は
溝側面及び突起部７がテーパ状になっており、射出成形
の際の離型時に抵抗なく基板を取り出すことができ、成
形時に生じる残留応力を抑止することができる。第３図
（ｂ）は、溝側面が平面である必要がないことの例で、
第３図（ａ）と同様の効果が得られる。また、突起部７
が溝底面上平坦部にある必要は全くないことの例でもあ
る。第３図（ｃ）は、溝６が内周まで突き抜けた段差で
あっても、また、溝６は円周状に連続体であっても突起
部７の外周側に溝があれば、同様の効果が得られること
を示す例である。 第４図は他の実施例の光ディスク基板の溝の形状を示
す断面図である。突起部７のある溝６の外側にもう一つ
溝を設けることを特徴とする。溝をもう一つ設けること
によって応力伝播路中の不整合点を増し、応力伝播を阻
止し磁性金属円板４と光ディスク基板１との間に生じる
熱応力及び接合応力の影響が光ディスク基板１の溝の外
周方向への伝播を抑止する効果が向上する。溝の数をも
っと増やしても、溝と溝の基板面の高さを変えても一向
に構わない。 第５図は他の実施例を示し、超音波溶着によって磁性
金属円板と光ディスク基板を接合した光ディスクの断面
図である。第５図（ａ）はその一例で光ディスク基板１
の突起部７の材質と超音波溶着によって強固に接合可能
な材料（ここでは、突起部７と同じ材料のポリカーボネ
ート樹脂を用いた。）をハブ接合部９として磁性金属円
板４の外周部に設けた光ディスクである。磁性金属円板
４はハブ接合部９にインサート成形することによって成
形され、ハブ接合部９には超音波溶着用のリゴ10が設け
てある。超音波溶着を行なう際に前記接着剤を用いる場
合に比べより大きな応力が生じるが、この大きな応力も
実施例１で示したように溝６の変形と溝６による応力伝
播路の断面積変化によって応力の伝播は抑止され、光デ
ィスク基板１の情報記録領域での複屈折の発生は阻止さ
れる。また、超音波溶着は作業性が良く、大量生産に適
している。第５図（ｂ）はハブに実施例１と同様の磁性
金属円板のみを用いて超音波溶着を行なった一例であ
り、ハブをインサート成形にて成形しないため、さらに
作業性が良い。さらに、磁性金属円板の表面積を（ａ）
よりも大きくできるので、マグネットクランプにおいて
は安定したクランプ力を得ることができる。 第６図は他の実施例を示し、接着剤によって磁性金属
円板と光ディスク基板を接合した光ディスクの断面図で
ある。第６図（ａ）はその一例で第５図（ａ）と同様に
磁性金属円板４とハブ接合部９をインサート成形によっ
て成形し、ハブ接合部９と突起部７を接着剤によって接
合した光ディスクである。接着剤の代わりに、両面テー
プでも同じ効果を得ることができる。第６図（ｂ）も接
着剤による接合の一例であるが、第５図（ｂ）と同様に
インサート成形を行なわないので、作業性が良い。 第７図は他の実施例の上面図である。第１図で示した
実施例では、溝６及び突起部７をリング状に形成した
が、（ａ）では、溝６はリング状に形成し、突起部７を
離散状に形成したものを示した。また、（ｂ）では、溝
６及び突起部７ともに離散状に形成したものを示した。
これらの例でも、突起体７の高さは第１図の実施例と同
じ高さを得ることができる。なお、溝６及び突起部７を
離散状にする際には、応力バランスを取り偏心をなくす
ために、等間隔にとるのが望ましい。 〔発明の効果〕 本発明によれば、磁性金属円板と光ディスク基板とを
強固に接合した時の接合応力と磁性金属円板と光ディス
ク基板との熱膨張係数の違いによって生じる熱応力の影
響を突起部のたわみと溝変形及び溝による応力伝播路の
断面積の急激な変化によって緩和し、光ディスク基板の
溝より外周の記録再生領域での複屈折の発生を抑止でき
るので、複屈折の発生によって生じる光ディスクの再生
性能の低下を防ぐ効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の光ディスクの断面図、第２
図は第１図のクランプ部の動作説明断面図、第３図及び
第４図は本発明の一実施例の光ディスク基板の溝形状断
面図、第５図及び第６図は本発明の一実施例の光ディス
クの断面図である。第７図は本発明の一実施例の光ディ
スクの上面図である。 １……光ディスク基板、４……磁性金属円板、６……
溝、７……突起部。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．クランプ用部材を設けた光ディスクにおいて、光デ
   ィスク基板のクランプ用部材接合部に溝を設け、そして
   その溝中にその溝深よりも高い突起を設け、その突起上
   面にクランプ部材を接合するよう構成したことを特徴と
   した光ディスク基板。