JP3674545B2

JP3674545B2 - 検査用光ディスク及びその製造方法

Info

Publication number: JP3674545B2
Application number: JP2001178437A
Authority: JP
Inventors: 光夫柴; 達男佐々木
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2021-06-13
Also published as: TWI270879B; KR20020095060A; JP2002367238A; KR100462285B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、光ディスク装置に用いられる検査用光ディスク（記録媒体）及びその製造方法に係わり、特にＤＶＤ等においてディスク回転速度の高速化に伴って増大する垂直方向（面振れ）加速度に対するフォーカスサーボ検査用として好適な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクは、１枚のメディアに多くのデータを記録するために、トラック上にデータの要素となる“ピット”が１μｍ程度と極めて小さく形成される。
【０００３】
プレーヤーやドライブ等と呼ばれる光ディスク装置では、上記ピットをレーザピックアップにて読み取るが、ピットが極めて小さいために、ピックアップは精度良くフォーカスサーボ（ディスクの上下垂直方向，すなわち焦点方向のサーボ）、トラッキングサーボ（ディスクの径方向のサーボ）をかけていく必要がある。
【０００４】
フォーカスサーボに関して問題となるのが、ディスクの面振れ（垂直方向の大きなうねり）であり、トラキングサーボで問題となるのが、ディスクの偏心（ピットが形成されるトラックとディスク中心孔との芯ずれで、再生時、径方向のうねりが発生する）である。
【０００５】
また、近年、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブにおいては、高速読み出し化が進んでおり、ＣＤ−ＲＯＭドライブでは標準速度（音楽ＣＤの読み出し速度）に対し、２４倍〜４０倍の回転速度相当にてデータを読み出し、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブでも８倍〜１６倍の回転速度相当にて読み出すようになってきている。
【０００６】
高速再生（読み出し）においては、標準速度では現れなかった問題が発生する。その問題の中に半径方向加速度（径方向ピットトラックの急激な変動）と垂直方向（面振れ）加速度（垂直方向の急激な変動）がある。
【０００７】
特に、ＤＶＤでは、ＣＤの板厚１．２ｍｍに比べ、成形素材での板厚が０．６ｍｍと薄く、反り，面振れ等が発生しやすくなっており、さらにＤＶＤでは、その０．６ｍｍの円板を２枚接着にて貼り合わせて１．２ｍｍの厚さとするため、面振れがＣＤに比べ複雑な形となることが多く、垂直方向加速度が大きくなる傾向がある。
【０００８】
ＤＶＤディスクが上記のように垂直方向加速度が発生しやすい上、さらにＤＶＤ−ＲＯＭドライブのピックアップは、ＣＤのピックアップに比べ、データが高密度なため焦点深度が浅く、僅かなずれでフォーカス外れになってしまうため、ドライブ側で垂直方向加速度に十分な注意を払う必要がある。
【０００９】
ＤＶＤ−ＲＯＭドライブの設計や検査では、垂直方向加速度について、定量的な検査用ディスクが一般に商品化されておらず、市販ディスク等より垂直方向加速度の大きいものを見つけてきて、それを検査用に使用しているのが現状である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平１０−２３３０４０号公報には、光ディスクの製造工程にて、原盤としてのマスターまたはマザーの裏面から、尖った先端を有する部材を所定の押圧力で加圧することにより形成される凸部または凹部を有するスタンパと金型を用いた検査用標準光ディスク及びその製造方法が開示されている。
【００１１】
また、特開２０００−３２２７８２号公報には、裏面に凹部が形成されたスタンパと金型を用いて、射出成形法で製造するテスト用光ディスク記録媒体及びその製造方法が開示されている。
【００１２】
ところが、これらの公報に開示されたものは、いずれも光ディスクを作成するためのスタンパに細工を施すため、大量の同一複製ディスクを作ることができる反面、異種のディスク毎にスタンパの製作が必要で、これは容易でないと共にコスト高となり、検査用として、少量品種の作成や多くのバリエーションを持たせることが難しいという課題があった。
【００１３】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、成形後の光ディスクに後加工を行うことで、容易かつ低コストで、少量多品種に対応でき、後加工のパターンを変えることにより多くのバリエーションを持たせることができる検査用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ものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本願発明に係る検査用光ディスクは、成形後の光ディスクにおけるデータ再生面の裏面側に形成される印刷面側から、加工用レーザを照射することにより前記光ディスクの印刷面側に生じる変形に対応して、データ再生面側の反射面に凸部が形成されて成ることを特徴とするものである。
【００１５】
また、前記光ディスクが、ＤＶＤディスクであることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本願発明に係る検査用光ディスクの製造方法は、光ディスクの成形後の後加工として、当該光ディスクにおけるデータ再生面の裏面側に形成される印刷面側から、加工用レーザを照射して前記光ディスクの印刷面側に変形を加える工程により、データ再生面側の反射面に前記変形に対応した凸部を形成することを特徴とするものである。
【００１７】
また、前記製造方法が適用される光ディスクが、ＤＶＤディスクであることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本願発明の一実施形態に係る検査用光ディスクとその製造方法を示す概念図であり、図２はその加工前と加工後の断面（拡大図）、面振れ変位、フォーカスエラー波形を示している。
【００２０】
本実施形態において、本願発明が適用されるＤＶＤディスク１は、図２（ａ）に示すように２枚の信号が形成されたＰＣ（ポリカーボネート）基板１ａ，１ｂが、ＵＶ樹脂（紫外線硬化型樹脂）や両面接着光学テープ等で形成される中間接着層２で貼り合わされて形成されている。各基板１ａ，１ｂの厚さは約０．６ｍｍ、中間接着層２の厚さは６０μｍほどで、全体の厚さは約１．２ｍｍになる。
【００２１】
図２（ａ）では、基板１ｂと中間接着層２間に、トラック上のピットによりデータが記録される記録面となる反射面３が形成され、この基板１ｂの下面側がデータ再生面４となる。また、基板１ａの上面側（データ再生面４の裏面側）には、図１に示すようにディスク中心孔１ｃ周りを除き、当該ＤＶＤディスク１に記録された記録情報（コンテンツ）のタイトル等が印刷される印刷面５が形成されている。なお、この成形後のＤＶＤディスク１には、記録情報として検査用のデータが記録されている。
【００２２】
本実施形態では、上記ＤＶＤディスク１の印刷面５側に、図１に示すように、レーザ照射機６を用い加工用レーザとしてＣＯ₂レーザ（レーザマーカー）を照射することにより、印刷面５に所望のパターンの溝（ここでは半径方向に直線状に伸びる溝）７を形成するようにしている。これにより、図２（ｂ）に示すように、印刷面５側に加工用レーザによって加えられたひずみや熱等が反射面３側に及んで、反射面３に上記溝７に対応した凸部８が形成される。
【００２３】
なお、ＣＯ₂レーザの他にも、ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等の加工用の他のレーザでも、パワーを調整することにより実施可能である。
【００２４】
上記は、本願発明者らが通常のＤＶＤディスクの印刷面にレーザマーカーでマーキングを行っているときに、レーザのパワーを強くすると、印刷面へのマーキングが反射面に影響を与える不具合が生じる点に着目して、これを検査用ディスクに応用できないものかと考え、試行錯誤を重ねて実現したものである。
【００２５】
上記のようにして加工用レーザによって反射面３に凸部８を形成することにより、例えば図２（ｃ）に示すような緩やかな加工前面振れ変位に対して、図２（ｄ）に示すようにレーザ照射部分に急峻な変位８ａが生じる。
【００２６】
図２（ｅ）は加工前のフォーカスエラー波形を示し、図２（ｆ）は上述した加工後のフォーカスエラー波形を示している。このフォーカスエラー波形は、この種の光ディスク装置で用いられる４分割光検知器等を用いて得られるものである。なお、加工前のフォーカスエラー波形に多少の加速度成分が含まれているのは、電気回路のノイズ等によるもので、このようなノイズ成分にはフォーカスサーボが反応しないように帯域が設定されている。また、加工後のフォーカスエラー波形には、上記レーザ照射部分の凸部８に対応して上下に大きく振れるフォーカスエラーが生じているが、これは図２（ｄ）に示した急峻な面振れ変位８ａに追従しようとして追従しきれず、またその反動で直ちには元に戻りきれなかった状態を示している。
【００２７】
実際には、レーザ照射機６から照射される加工用レーザのパワーのレベルを段階的に変えて、レーザ照射部分の面振れ変位８ａの大きさが異なる複数のバリエーションの検査用ディスクを作成して、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等のフォーカスサーボ追従性の設計や検査に使用される。
【００２８】
本実施形態によれば、上記のような場合にも、成形後のＤＶＤディスク１に加工用レーザで後加工を行うため、容易かつ低コストで対応できる。
【００２９】
また、上記では、ＤＶＤディスク１の半径方向に直線状に伸びる１本の溝７を形成するパターンについて示したが、レーザ照射機６を制御することにより、図３に例として示すような各種のパターンに、容易かつ低コストで対応することができる。
【００３０】
図３（ａ）は、上述したようにＤＶＤディスク１の半径方向に直線状に伸びる１本の溝７を形成したもので、照射する加工用レーザのパワー等の調整により溝７の深さや幅等の調整が可能である。この変形例として、図３（ｂ）に示すように、半径方向からずらしてトラックに対して斜めに交差するように形成することもできる。
【００３１】
図３（ｃ）は、ＤＶＤディスク１のほぼ半径方向に直線状に伸びる３本の溝７ｂ〜７ｄを近接して形成したもので、図２（ｄ）に示したような急峻な変位８ａが連続して生じる場合のフォーカスサーボ追従性の設計や検査に有効である。なお、これらの３本の溝７ｂ〜７ｄの深さや幅をそれぞれ異ならせることもできる。また、この変形例として、図３（ｄ）に示すように間隔を空けて半径方向に直線状に伸びる３本の溝７ｅ〜７ｇを形成するようにしてもよい。
【００３２】
図３（ｅ）は、円形の凹部７ｈを形成するようにしたもので、この円形の凹部７ｈを通る複数のトラック毎に幅が異なる変位を生じさせることができる。なお、この円形の凹部７ｈの大きさは、照射する加工用レーザの焦点をずらす等により調整可能である。この変形例として、図３（ｆ）に示すように、大きさを変えた複数の凹部７ｉ〜７ｋを形成することも有効である。
【００３３】
図４は、本願発明による検査用光ディスクの製造方法を具体的に示したフローチャートである。
【００３４】
まず、検査用のデータが記録された成形後の対象ディスクをセットし（ステップ１０１）、このディスクが検査用ディスクとして使えるかどうかを調べるため、その垂直方向（面振れ）加速度を測定する（ステップ１０２）。
【００３５】
このディスクに、これから加工用レーザを照射することによって形成される変位相当あるいはそれ以上の大きな変位が初めからある場合は、加工用レーザ照射によって形成される変位と区別が付かなくなるので、測定した加速度が所定値以下でない場合は、使えないものとしてディスク不可とする（ステップ１０３のＮ→ステップ１０４）。この場合は、前記ステップ１０１で新たな対象ディスクをセットしてやり直す。
【００３６】
測定した加速度が所定値以下であれば、検査用ディスクとして使えるので、レーザ照射機６のパワーを所定の値に設定すると共に、図３に示したようなレーザ照射パターン及び位置を設定し、レーザ照射を行う（ステップ１０３のＹ→ステップ１０５→ステップ１０６→ステップ１０７）。
【００３７】
レーザ照射が終了したら、正しく形成されたか否かを確認するため、形成されたパターン及び位置を検査する（ステップ１０８）。パターン及び位置が正しく形成されていなければ、既に変形が加えられてしまっているのでディスク不可とすると共に、前記ステップ１０６の設定値に対してパターン及び位置の調整を行う（ステップ１０９のＮ→ステップ１１０→ステップ１０６）。この場合は、パターン及び位置の調整を行ってから、前記ステップ１０１で新たな対象ディスクをセットしてやり直す。
【００３８】
上記パターン及び位置が正しく形成されておれば、その垂直方向加速度を測定する（ステップ１０９のＹ→ステップ１１１）。そして、測定された垂直方向加速度が想定した所定範囲内にあれば（ステップ１１２のＹ）、検査用光ディスクとして所望の製品ができたことになるので、１枚の検査用光ディスクの製造が終了する。なお、測定された垂直方向加速度が想定した所定範囲内になければ、既に変形が加えられてしまっているのでディスク不可とすると共に、前記ステップ１０５の設定値に対してパワーの調整を行う（ステップ１１２のＮ→ステップ１１３→ステップ１０５）。この場合も、パワーの調整を行ってから、前記ステップ１０１で新たな対象ディスクをセットしてやり直す。
【００３９】
なお、上記実施形態では、本願発明をＤＶＤディスクに適用した場合について述べてきたが、ＣＤについても図５に示すような構成及び方法により垂直方向加速度の検査用ディスクが製作可能である。なお、前記実施形態と同一符号は同一または相当部分を示している。
【００４０】
すなわち、図５に示すように、ＣＤディスク１０は、透明なディスク基板１１上のピットが形成される反射面１２に厚さ１０μｍ程度の保護膜１３を被着して成るものであるので、このＣＤディスク１０の印刷面１４側に０．１〜０．５ｍｍ程度のシートを貼るか、樹脂膜を塗布して緩衝層１５を形成し、その上から加工用レーザを照射するようにする。これを行わないと、ＣＤディスク１０の印刷面１４側の保護膜１３は上述したように厚さが約１０μｍ程度と薄いため、加工用レーザがピットの形成される反射面１２を焼き切ってしまうからである。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本願発明によれば、成形後の光ディスクの印刷面側に加工用レーザを用いて変形を加える後加工を行うことにより、データ再生面側の反射面に前記変形に対応した凸部が形成されて成る検査用ディスクを作成するようにしたので、容易かつ低コストで、少量多品種に対応でき、加工のパターン（レベルを含む）を変えることにより多くのバリエーションの検査用ディスクが作成できる。
【００４２】
また、本願発明は、垂直方向加速度が大きくなる傾向があるＤＶＤディスクに適用して、特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る検査用光ディスクとその製造方法を示す概念図。
【図２】上記実施形態における加工前と加工後の断面（拡大図）、面振れ変位、フォーカスエラー波形を示す図。
【図３】加工用レーザによって形成する溝や凹部の各種パターンを示す図。
【図４】上記実施形態における検査用光ディスクの製造方法を具体的に示したフローチャート。
【図５】本願発明をＣＤに適用する場合の構成及び方法を示す要部断面図。
【符号の説明】
１ＤＶＤディスク
１ａ，１ｂＰＣ（ポリカーボネート）基板
１ｃディスク中心孔
２中間接着層
３反射面
４データ再生面
５印刷面
６レーザ照射機
７，７ａ〜７ｇ溝
７ｈ〜７ｋ凹部
８凸部
８ａ急峻な面振れ変位
１０ＣＤディスク
１１ディスク基板
１２反射面
１３保護膜
１４印刷面
１５緩衝層

Claims

成形後の光ディスクにおけるデータ再生面の裏面側に形成される印刷面側から、加工用レーザを照射することにより前記光ディスクの印刷面側に生じる変形に対応して、データ再生面側の反射面に凸部が形成されて成ることを特徴とする検査用光ディスク。
前記光ディスクが、ＤＶＤディスクであることを特徴とする請求項１記載の検査用光ディスク。
光ディスクの成形後の後加工として、当該光ディスクにおけるデータ再生面の裏面側に形成される印刷面側から、加工用レーザを照射して前記光ディスクの印刷面側に変形を加える工程により、データ再生面側の反射面に前記変形に対応した凸部を形成することを特徴とする検査用光ディスクの製造方法。
前記光ディスクが、ＤＶＤディスクであることを特徴とする請求項３記載の検査用光ディスクの製造方法。