JP2957827B2 - 光ディスク及び識別情報を有する光ディスクの製造方法並びに光ディスクの恒久的マーキング方法 - Google Patents
光ディスク及び識別情報を有する光ディスクの製造方法並びに光ディスクの恒久的マーキング方法Info
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Description
検索ユニットにおける、情報記憶用のメディアに関し、
特にメディアへの消去不可能な識別情報の供給に関す
る。
多量の情報の読み出し専用の好適な記憶用メディアであ
る。このメディアにおいては、情報は、光ビームと記憶
メディアの相互作用によって検索される。現在、3つの
タイプの主要な光記憶ディスクが一般的に使われてい
る。第1のタイプの光記憶ディスクは、すでに情報が記
憶された状態で製造される。この情報は通常ポリカーボ
ネート基板上に窪みを形成することによって記憶され
る。反射コーティングがポリカーボネート基板上に設け
られ、光ビームが反射層上に集束される。このタイプの
光ディスクは一般にCDオーディオ・ディスクあるいは
ROM(読み出し専用メモリ)ディスクと呼ばれるもの
である。第2のタイプの光記憶ディスクは、ディスク製
造の少し後にディスク上に情報を記録する(書き込む)
ことができる。このような光記憶ディスクは一般に書き
込み可能な光記憶ディスクと呼ばれるものである。第3
のタイプの光記憶ディスクは、製造後にディスクに情報
を記録することができる。さらに、この記憶された情報
は、後から削除または修正することができる。このタイ
プの光記憶ディスクは一般に消去可能または、再書き込
み可能な光記憶ディスクと呼ばれるものである。各タイ
プの光記憶ディスクにおいて、記憶層は、ポリカーボネ
ート支持基板によって支持され、保護(ラッカー)オー
バコート層によって保護される。しかしながら、記憶層
は、書き込み可能なディスク、および消去可能なディス
ク中においては修正される。書き込み可能なディスクの
記憶層は、ラッカーオーバコート層側に反射層(通常金
で製造される)を、さらにポリカーボネート層の側に記
録層(通常、色素ポリマー層)を含んで構成される。新
たに製造される書き込み可能な光記憶ディスクは、特定
のパラメータを有する光に反応する記録層が含まれる。
その光によって、記録層の光学特性が変化する。記録層
の光学特性の差異は、照射する光ビームと層の相互作用
によって検知することができ、光学特性変化によって記
録された情報は読み出すことができる。説明の都合上、
書き込み可能な光ディスクの記録層、記憶層および反射
層をまとめて記憶層と呼ぶことにする。
ロセス後に、ディスク上に永久的な識別を提供する技術
が必要である。この方法によって、製造プロセスで起こ
りうるいかなる問題も、同じ期間に、あるいは同じバッ
チで製造されたディスクと関連付けることができる。同
様に、識別情報が記録されていれば、ディスクのアクセ
ス時にこれまでのディスクの使用についての情報を得る
ことができる。
識別情報は、ディスク表面の機械的な破壊により、また
は表面に読取り可能な材料を供給することにより、ディ
スク表面に付加された。しかしながら、この識別情報は
ディスクの表面上にあるため、偶然にまたは故意に損傷
される可能性がある。
対し発行された米国特許第4,961,077号におい
て、ディスクの永久的なラベリングのための技術が記述
された。詳細には、永久的識別情報はパルスレーザによ
ってマークされた金属反射層上に反射率が変化する領域
として記憶される。パルスレーザは、反射層上に消去不
可能なマーキングを生じ、マーキングは反射コーティン
グを保護するのと同じ透明なコーティングによって保護
される。ウィルソンの引例に記述されたこのプロセス
は、レーザビームのエネルギ準位に非常に敏感である。
すなわち、レーザビーム中のエネルギ準位が小さ過ぎる
場合、それは識別可能なマーキングを提供しない。しか
し、エネルギ準位が高過ぎる場合には、反射層を保護す
るために使用されるラッカーオーバコート層および(ま
たは)ポリカーボネート層を破壊する恐れがある。記憶
層の破壊は、光ディスクの周囲の部分への損傷を引き起
こす。2つの保護コーティングのより狭い方を通して反
射面にレーザビームを供給して、高強度の光が層を通過
するために起こるレーザビームの破壊力を最小限にする
ことが推奨される。
な識別情報をマーキングする技術が必要とされている。
この技術は、光ビームのエネルギ準位に比較的敏感でな
く、光ディスクに対する損傷を抑えるものでなければな
らない。さらに、ディスク・マーキングの機械読み取り
率を向上させる技術が必要とされる。
識別マークを供給する技術を提供することにある。
するために、本発明の光ディスクは、透明な支持基板層
と、前記支持基板層に近接し、そこにデータを記憶する
ことができ、選択された領域にレーザビームの照射によ
って生じるあらかじめ選択されたパターンを有する記憶
層と、前記記憶層を覆う保護層とを有する識別可能なマ
ーキングを記憶することのできる光ディスクであり、前
記マーキングはレーザビームと前記光ディスクの相互作
用によって生じることを特徴とする。
層およびポリカーボネート層を有する光ディスクを製造
するステップと、レーザビームによって、前記記憶層の
選択された領域上にパターンを供給するステップと、ラ
ッカー層によって、前記記憶層の前記選択された領域を
保護するステップとを含むことを特徴とする。
光ディスクの記憶層上で実行される。しかしながら、マ
ーキングは、保護ラッカーオーバコートの硬化、または
保護オーバコートの付加そのものに先だって施される。
硬化される前には、ラッカーオーバコートは比較的弾力
性がある。従って、レーザと反射層の相互作用によるオ
ーバコートの破壊を最小に抑えることができる。レーザ
ビームによって提供されるマーキングは、あらかじめ選
択されたパターンに並べられる。そのパターンには機械
読み込み可能な情報および人間の判読可能な情報が含ま
れる。光学的なバーコード・パターンの場合、ディスク
の中心に対する光学のバーコード読取り装置の位置が無
関係になるような方法で作成される。
ついて説明する。図8には、従来のディスクと相互に作
用する光ビームによって読み出すことができるデータを
記憶する、読みだし専用の光記憶ディスク10の断面が
示されている。透明なポリカーボネートまたは基板層1
2、あるいは、類似した材料は特定の光伝送特性を有す
る。この特性のために、光ディスクの記憶層と相互に作
用する光は層を通過することができる。ポリカーボネー
ト層は、さらに光ディスクの残りの部分の支持および保
護層としても用いられる。ポリカーボネート層12の次
にはアルミニウム反射層11が設けられる。ポリカーボ
ネート層12は、表面構造としての記憶された情報を備
えて製造される。反射層は、ポリカーボネート層の表面
構造を保持するための表面を提供するように設けられ
る。ラッカーまたはその他の保護オーバコート層13は
硬化されない状態でアルミニウム反射層11に付加され
る。ラッカーあるいは保護層は、通常、紫外線によって
硬化され、硬化されたラッカー層13はアルミニウム反
射層11を支持し保護する。従来においては、識別マー
キング14は通常ラッカーオーバコート層13の表面上
にプリントされたか、または、ラッカーオーバコート層
13の表面に機械的に刻み付けられた。
書き込み可能な光記憶ディスク20が示される。このタ
イプの光記憶ディスクでは、ディスクが製造された後、
データをディスク上に「書き込む」ことができる。図1
の光記憶ディスクと同様に、書き込み可能な光ディスク
は、支持層22のポリカーボネート基板を含んでいる。
ディスクの記憶層5は、記録層21(色素ポリマー
層)、および反射層25(金で製造される)から成る。
反射層25の次はラッカーオーバーコート層23で、こ
れは付加されて、その後硬化される。最終段階として、
ディスクの表面上のマーキング14が付加され、人間お
よび機械読み込み可能な情報を提供する。
クに消去不可能な識別情報を提供するためのプロセスが
示される。ステップ31では、光ディスクの複数の層が
重ねられる。ステップ32では、光ディスクの記憶層お
よび反射層に、その表面の領域を破壊するためのレーザ
光を用いて識別情報が供給される。ステップ33は本発
明による光ディスク製造の最終ステップであり、ラッカ
ーオーバコート層が硬化される。
スクに消去不可能な識別情報を提供するための別のプロ
セスが示される。ステップ35では、光ディスクの複数
の層が重ねられる。しかしながら、ラッカーまたは保護
層は書き込みが行われることになる記憶層及び反射層の
表面領域には供給されない。ステップ36では、記憶層
の表面にマーキングが行われる。このマーキングは、集
束レーザ光のような集束された高強度の光によってなさ
れるのが好適である。ステップ37では、新しく付加さ
れる保護オーバコートがマークされた領域に付加され、
必要ならば保護コーティングは硬化される。
ことのできる光ディスク上の識別マークを現象的に示し
たものである。ディスク20は、ポリカーボネート層2
2、反射層25およびラッカーオーバーコート層23で
製造される。レーザ光によって生じた破壊4は、反射層
25にあるが、光の強度に依存して、この破壊はポリカ
ーボネート層まで届くことも、またはポリカーボネート
層内に入り込むこともある。
ート層22、反射層25、およびラッカーまたは保護オ
ーバコートの層23で製造される。しかしながら、領域
25’はラッカーオーバコートによって覆われない。光
は反射層25の選択された領域内に破壊を生じさせる。
ポリカーボネート基板上に与える衝撃が比較的小さくな
るように、光パラメータを調節することができる。ラッ
カーオーバコートのない領域にはさらに印刷を施すこと
ができる。さらにラッカーオーバコートを付加すること
により、破壊された領域および(または)プリントされ
た領域が保護される。したがって、破壊した領域および
(または)プリントされた領域によって表される識別情
報は損傷されない。
す。同図には、特に、コンパクトディスク(CD)とし
て知られるタイプのディスクが示される。光ディスク5
0は、通常次のように定義することができる4つの領域
を有している。それぞれの領域の半径は、徐々に増加す
る。開口56は、ディスクを回転させる軸を嵌め込む構
造を提供する。次の領域はクランプ領域53である。ク
ランプ領域53は通常、関連する記憶層を有していな
い。クランプ領域は、ディスク上に記憶されたデータへ
のアクセスを妨害せずに、ディスクに軸を機械的に連結
するために使用される。ミラー領域52は関連する記憶
層を有するが、この記憶層には、データが組み込まれて
いないので、鏡のような外観である。ディスク50のデ
ータ領域51は、関連する反射層を含む記憶層上に記憶
されたデータを有している。従って、データ領域51
は、ミラー領域52の鏡のような外観に比較すると不透
明である。図3および図4に記述され、図1および図2
によって図示されたプロセスによって、ミラー領域52
は、機械読み込み可能なコード59および(または)人
間の判読可能な識別ラベルを形成することができる。デ
ィスク50は次の方法でラベリング、すなわちマークす
ることができる。第1の方法は、クランプ領域53のプ
ラスチックを炭化し、ラッカーオーバコート層23が硬
化されない状態で、光ディスク50のミラー領域52を
マークし、前述のように、ラッカーオーバコート層を硬
化する方法である。第2の方法は、保護オーバコート4
1の付加に先だって、ディスクのミラー領域52をマー
クし、保護コーティングの付加後にラッカーオーバコー
ト領域41を硬化する方法である。第3の方法は、保護
層23が硬化された後に、ミラー領域52をマークする
方法である。実施例では、英数字57のグループがクラ
ンプ領域中にプリントされ、製造の情報を識別する。英
数字58は人間の判読可能なフォーマットで提供され、
ミラー領域52の表面上にプリントされる。コード文字
59は、機械読み込み可能な(つまりバーコード)フォ
ーマットでミラー領域52に提供される。
学のコードの線速度が半径の関数でも、ディスクの中心
からの読取り装置の距離が重要でない方法で、光学のバ
ーコード読取り装置によって読み取ることができる識別
情報を書き込むための技術を示す拡大図が示されてい
る。光学のバーコード・マーキング61は、2つの半径
ライン61と62の間の領域を、第1の放射距離(R
l)64から第2の放射距離(R2)65までマークす
ることによって形成される。このバーコードの構成で
は、ディスクの一定の角速度に対して、ディスクの中心
からのバーコード読取り装置の距離は無関係である。各
バーが、記憶装置から識別情報を検出する光学のバーコ
ード読取り装置の検知器と光学的に相互作用する時間
は、ディスクの中心からの距離とは独立している。
み可能なマーキングを読み取るための装置が示される。
リード/ライトヘッド75は、ディスクマーキングから
情報を読みとるのに必要な光をディスクに照射する。反
射した光は、識別マーキング72によって変調された強
度を有している。リード/ライトヘッド75は、反射信
号の強度を識別することができる。また、検出器76は
伝送された光を識別することができる。リード/ライト
ヘッド75または検出器76からの信号は、分析及び記
憶装置77に供給され、そこで、データは処理され、必
要ならば、記憶される。光ディスク70が情報を書き込
むことができるディスクである場合、分析及び記憶装置
77はディスク上に書き込まれた情報を制御するため
に、使用することができる。この方法で、光ディスクを
識別する情報はコード化され、ディスク上に書き込まれ
た他のデータに矛盾しないフォーマットで、ディスクの
データ部分に書き込まれる。
は記憶層に施される。しかしながら、マーキングは、保
護オーバーコート層の硬化に先だって、または保護オー
バコート層の付加に先だって行われる。マーキングの前
に保護オーバーコートを付加しなかった場合は、マーキ
ング操作の後に付加される。その後、ラッカーオーバコ
ート層は紫外線に露光され、硬化される。記憶層がラッ
カーオーバコート層の硬化に先だってマークされる場
合、ラッカーオーバーコート層は柔軟なままである。こ
のため、ラッカーオーバーコートに弾力性がなければポ
リカーボネート層の破壊によって起りこうる損傷を吸収
することができる。
たは記憶することができる光ディスクにおいて、本発明
は効果的に適用される。光ディスクの読み取りだけが可
能な装置では、通常光学的バーコードを読み取ることは
できない。自動的に読み取りかつ解釈できなければ、バ
ーコード情報は不適当なディスク上に記憶されているこ
とになる。したがって、製造されたディスクにデータを
供給する装置においては、光学のバーコード読取り装置
を使用し、光学バーコード情報を識別し、その情報をデ
ィスク上に書き込まれた、または記憶されたデータ内に
自動的に組み込むことができる。言いかえれば、バーコ
ード化され符号化された情報と、情報のフォーマットで
記憶された情報が光ディスクに書き込まれ、同時に存在
するということにより、ディスクは損傷されていないこ
とが保証される。
ら、および光ディスクに関して記述してきたが、光情報
を記憶するための他メディアであっても、それが光ディ
スクの一般的な層構造を有していれば、本発明を有利に
使用することができる。
を含んでいるように説明された。記憶ディスクからの光
の反射が、ディスク上に記憶された情報を識別するため
に一般に使用されるためである。しかしながら、伝送さ
れた光と記憶メディアの相互作用に依存する光記憶ディ
スクを使用することによっても、本発明を有利に使用す
ることができる。
施例を参照して説明してきたが、本発明から逸脱するこ
となく、種々の変更が可能であり、上記実施例の要素と
して等価物の代用が可能であることが、当業者によって
了解されるであろう。
ることなく、本発明の教示に特定の状況および材料を適
応させるために、多くの修正が可能である。特定の例と
して挙げれば、記憶層の上部に設けられたラッカー層
は、記憶層を保護するために適切な特性を備えていれ
ば、どんな材料でもよい。別の例としては、消去可能な
光ディスクにおいては、記憶層は、適切なパラメータを
有する照射光ビームが非可逆変化を起こすことができる
材料から選択することができる。この非可逆変化は保護
オーバコート層によって損傷から保護される。
示された特定の例に制限されるものではない。したがっ
て、他の修正および応用が当業者によって考慮されると
思われる。従って、本発明の真の精神および範囲から逸
脱しないような、このような修正及び応用のすべてを本
発明は包含するものとする。
光ビームのエネルギ準位に比較的敏感でなく、光ディス
クに対する損傷を抑えることができる識別情報マーキン
グ技術及び光ディスクを提供できる。
報が光ディスクに消去できないように固定されるプロセ
スを示した図である。
判読可能な情報を消去できないように固定することがで
きる他のプロセスを示した図である。
り、人間の判読可能なテキストを有する光ディスクを示
した図である。
うに形成されるかを示した図である。
ユニット装置を含むリード/ライトヘッドのブロック図
である。
イプの光ディスクの断面図である。
イプの光ディスクの断面図である。
Claims (25)
- 【請求項1】 透明な支持基板層と、 前記支持基板層に近接し、データを記憶するとともに選
択された領域に破壊パターンを有する記憶層と、 前記記憶層を覆う保護層と、 を有する光ディスクであり、前記破壊パターンはレーザ
ビームと前記光ディスクとの相互作用によって形成さ
れ、識別可能なマーキングとして機能することを特徴と
する光ディスク。 - 【請求項2】 請求項1記載の光ディスクにおいて、 前記保護層は、前記破壊パターンの形成前に付加され、
かつ、 前記保護層は、前記破壊パターンの形成後に硬化される
ことを特徴とする光ディスク。 - 【請求項3】 請求項1記載の光ディスクにおいて、 前記保護層は、前記破壊パターンの形成後に、前記選択
された領域に付加されることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項4】 請求項3記載の光ディスクにおいて、 前記破壊パターンは、人間または機械による判読が可能
であることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項5】 請求項3記載の光ディスクにおいて、 前記破壊パターンは、光学バーコード読取り装置によっ
て読み取ることができる光学バーコードであることを特
徴とする光ディスク。 - 【請求項6】 請求項5記載の光ディスクにおいて、 前記破壊パターンは、ディスク中心からの距離に比例す
る角幅を有する光学バーコードで構成されることを特徴
とする光ディスク。 - 【請求項7】 請求項3記載の光ディスクにおいて、 前記光ディスクは、一度書き込み用光ディスク、書き込
み可能な光ディスク、あるいは消去可能な光ディスクか
ら成る光ディスクのグループから選択され、 前記記憶層のうち、前記データが記憶されない領域であ
るミラー領域に書き込まれた情報は、前記破壊パターン
によって識別されることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項8】 請求項3記載の光ディスクにおいて、 前記記憶層は色素ポリマー層を含むことを特徴とする光
ディスク。 - 【請求項9】 請求項1記載の光ディスクにおいて、 前記破壊パターンは、前記光ディスクの製造に関する情
報を含んでいることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項10】 記憶層およびポリカーボネート層を有
する光ディスクを製造するステップと、 レーザビームによって、前記記憶層の選択された領域に
破壊パターンを形成するステップと、 ラッカー層によって、前記記憶層の前記選択された領域
を保護するステップと、 を含むことを特徴とする識別情報を有する光ディスクの
製造方法。 - 【請求項11】 請求項10記載の方法において、 前記光ディスクは、一度書き込み用光ディスク、書き込
み可能な光ディスク、または消去可能な光ディスクであ
ることを特徴とする方法。 - 【請求項12】 請求項11記載の方法において、 前記保護するステップは、 前記形成するステップに先だってラッカーオーバコート
で前記選択された領域をおおうステップと、 前記形成するステップの後に前記ラッカーオーバコート
を硬化するステップと、 を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項13】 請求項11記載の方法において、 前記保護するステップは、前記形成するステップの後に
ラッカーオーバコートで前記選択された領域をおおうス
テップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項14】 請求項13記載の方法において、前記破壊パターンは、光学バーコード読取り装置によっ
て読み取ることができる光学バーコードであり、 各光学
バーコードは前記光ディスクの中心からの距離に比例す
る角幅を有することを特徴とする方法。 - 【請求項15】 請求項13記載の方法において、 前記破壊パターンはバーコード形式で形成され、 書き込み可能、または消去可能な光ディスクに対する記
憶層へのデータの書き込み中に光学バーコード読取り装
置によって前記バーコード形式の破壊パターンを読み取
るステップと、 前記光学バーコード読取り装置によって読み取られた情
報を、前記書き込み可能、または消去可能な光ディスク
の記憶層にデータとして書き込むステップと、をさらに
有することを特徴とする方法。 - 【請求項16】 ポリカーボネート基板層と、識別マー
クを与える破壊パターンが形成された記憶層とを有する
光ディスクであって、 選択された領域にある前記破壊パターンを、硬化を必要
とする材料からなる保護層によって保護し、前記破壊パ
ターンの形成後に前記保護層を硬化することによって成
ることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項17】 請求項16記載の光ディスクにおい
て、 前記保護層は硬化を必要とし、前記破壊パターンの形成
に先立って前記保護層が前記選択された領域に付加され
ることをさらに特徴とする光ディスク。 - 【請求項18】 請求項16記載の光ディスクにおい
て、 前記破壊パターンの形成後に、前記選択された領域に前
記保護層を付加することをさらに特徴とする光ディス
ク。 - 【請求項19】 請求項18記載の光ディスクにおい
て、 前記破壊パターンはバーコード形式であることを特徴と
する光ディスク。 - 【請求項20】 請求項18記載の光ディスクにおい
て、 前記破壊パターンはバーコード形式であり、 前記光ディスクは、書き込み可能な光記憶ディスクであ
り、 前記バーコード形式で示される情報は、前記記憶層上に
データとして複製されることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項21】 請求項18記載の光ディスクにおい
て、 前記破壊パターンはバーコード形式であり、 前記バーコードは、ディスクの回転中に走査することに
よって読み取られるように配置され、前記バーコード
は、ディスク中心からの距離に比例する角幅を有するこ
とを特徴とする光ディスク。 - 【請求項22】 クランプ領域、データ領域、及びミラ
ー領域を有する光記憶ディスクであって、 支持基板層と、 前記支持基板層に近接し、レーザビームの照射によって
前記ミラー領域に形成される破壊パターンを含む記憶層
と、 前記記憶層を覆う保護層と、 を有し、前記破壊パターンはバーコードを含むことを特
徴とする光記憶ディスク。 - 【請求項23】 請求項22記載の光記憶ディスクにお
いて、 前記破壊パターンは、光学バーコード読取り装置によっ
て読み取ることができるバーコードであることを特徴と
する光記憶ディスク。 - 【請求項24】 請求項22記載の光記憶ディスクにお
いて、 前記破壊パターンは、前記ディスクの製造に関する情報
を含むバーコードを有することを特徴とする光記憶ディ
スク。 - 【請求項25】 クランプ領域と、データ領域と、ミラ
ー領域とを有する光記憶ディスクの恒久的マーキング方
法であって、 記憶層及びポリカーボネート層を有する光ディスクを製
造するステップと、 レーザビームによって、前記記憶層の選択された領域上
に破壊パターンを形成するステップと、 ラッカー層によって、前記記憶層の前記選択された領域
を保護するステップと、 を含むことを特徴とする方法。
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