JP4618212B2

JP4618212B2 - 光ディスク

Info

Publication number: JP4618212B2
Application number: JP2006212977A
Authority: JP
Inventors: 正喜管野; 心一郎山田; 祐也青木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: JP2008041156A

Description

この発明は、樹脂モールドされたアンテナ一体のＩＣタグモジュールを封止してなる光ディスクに関する。

従来、物流・管理の効率化や製品のトレーサービリティーのために、電源が不要で非接触のＩＤとして、安価なバーコードラベルが存在している。しかし、傷・汚れなどに弱いこと、本体ではなく包装体に印刷・貼付けされることが多いため製造から廃棄までのライフサイクルでの使用を考えた場合は実用的ではなかった。また例えラベルを樹脂フィルムなどで保護したとしても傷・汚れに対する根本的な解決にはならず、ラベルを製品に接着するためにまつわる接着不良・剥れ、接着スペースの確保といった問題も生じていた。

そこで近年、ＩＣ化されたＩＣタグが利用されるようになっている。非接触にて読み取り、または読み書きが可能であるうえ従来のバーコードに比べ情報量が多いという利点があり、このようなＩＣタグは従来の識別方法とは一線を画すため、今後使用数、使用範囲とも急激な拡大が期待されている。

また、ＩＣタグそのもののコストは大量生産による価格低下だけでなく通信のためのアンテナをＩＣに一体化するなどのＩＣタグモジュール技術が開発されている（特許文献１，２）。そのため、将来は一個５円を切ると言われており、今後あらゆる商品の電子タグとして実装される可能性が高い。

最近では、複製不可能な個別ＩＤを付与できるという意味から、コンテンツ保護、課金などのための利用が考えられており、光ディスクへのＩＣタグモジュールの埋め込みによる搭載が提案されている。

しかしながら、光ディスクにＩＣタグモジュールを搭載した場合、ディスク成形用樹脂とＩＣタグモジュールの密度（比重）が違うため重量のアンバランスが生じ回転サーボへの悪影響を及ぼす。そのため、その問題に対処する技術が提案されており、例えば、特許文献１では、バランサーとしてダミーのチップを搭載することでアンバランス量を減らす技術が開示されている。

特開２００５−２０９３２３号公報

しかしながら、特許文献１の技術はバランスを取るためとはいえ、光ディスクに余分なチップを搭載することになり好ましいものではなかった。

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、再生品質を落とすことなく低コストでＩＣタグモジュールを搭載した光ディスクを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、ＩＣタグモジュールを内蔵する光ディスクにおいて、記録層を有する光学読み取り部と、密度が１．２ｇ／ｃｍ^３以上の成形材料で前記ＩＣタグモジュールが封止されてなるＩＣタグモジュール封止部とから構成されることを特徴とする光ディスクである。

ここで、前記成形材料は、熱可塑性樹脂単体または該熱可塑性樹脂を含む材料であることが好ましい。また、前記熱可塑性樹脂は、脂肪族ポリエステルを含むものであることが好適である。

また、前記成形材料は、密度１．５ｇ／ｃｍ^３以上の非金属フィラーを含むことが好ましい。

また、前記ＩＣタグモジュールは、前記記録層より光ディスク内周領域に配置されるとよい。

また、前記光学読み取り部が上層であり、前記ＩＣタグモジュール封止部が下層であることが好ましい。このとき、前記ＩＣタグモジュール封止部は、厚さが前記ＩＣタグモジュールの厚さ以上、当該光ディスクの厚さ以下の内周部と、該内周部よりも薄い外周部とからなり、前記内周部に前記ＩＣタグモジュールが封止されることが好適である。

本発明によれば、光ディスクにおける著作権や課金に使用可能な商品固有ＩＤのセキュリティの高いＩＣタグモジュールの実装が低コストで出来る。また、ＩＣタグモジュール封止部と光学読み取り部を分離させることで非金属フィラーが使用できるため、高密度の成形材料を作成でき偏重心量が小さく高速読み出しが可能なＩＤ内蔵光ディスクを製造できる。また、成形材料密度によりＩＣタグモジュールによる重量アンバランスを小さく出来るため、その分タグサイズを大きくしてＩＣタグモジュールの通信距離を稼ぐことが可能となる。

発明者らは、ＩＣタグモジュールを光ディスクのうち信号エリアがなく光学読み取り不要な内周部に配置するとともにＩＣタグモジュールを封止する光ディスクの成形材料の密度を高くすることで偏重心量を小さくする発想のもとに、鋭意検討を行い本発明を成すに至った。

以下に、本発明に係る光ディスクについて説明する。
本発明に係る光ディスクは、ＩＣタグモジュールを内蔵する光ディスクであって、記録層を有する光学読み取り部と、密度が１．２ｇ／ｃｍ^３以上の成形材料で前記ＩＣタグモジュールが封止されてなるＩＣタグモジュール封止部とから構成されることを特徴とするものである。

図１に、本発明に係る光ディスクの第１の実施の形態における構成を示す。図１（ａ）は光ディスクを光学読み取り側からみた正面図であり、図１（ｂ）は光ディスクの断面図である。
光ディスク１０は、円形の空隙の中心穴である内周部１８を有するドーナツ円盤形状を呈しており（図１（ａ））、図中上層となる光学読み取り部１４と、下層となるＩＣタグモジュール封止部１６とが積層されてなるものである（図１（ｂ））。

近年、著作権保護の点からメディア媒体のコンテンツ保護が強く求められており光ディスクにＩＣタグモジュールを内蔵することの提案が種々成されている。このとき、ＩＣタグモジュールを搭載することで光ディスクとして重量のアンバランスが増え高速回転時のサーボへの影響が無視できない。

図２に、光ディスクを構成する成形材料（樹脂）密度を規定した場合の該成形材料とＩＣタグモジュールとのアンバランス重量（（ＩＣタグモジュール重量）−（同サイズの樹脂重量））をプロットした結果を示す。ここでは、タグサイズを１〜３倍に変化させて示してある。ＩＣタグモジュールの通信距離を稼ぐためにはアンテナ面積を大きくするのが一番効果的であるが、アンテナ面積を大きくするとその分アンバランス量が増えてしまう。図２において、低密度の樹脂であるＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー、密度１．０１ｇ／ｃｍ³）を基準に考えると密度１．６ｇ／ｃｍ³程度の樹脂を使用すればタグサイズを２倍にすることができる。しかし、光学特性も兼ね備えた高密度の光ディスク用樹脂は存在しない。

そこで、本発明では、図１に示したように光ディスク１０を光学読み取り部１４と光学特性が必要ないＩＣタグモジュール封止部１６とに分けることで、ＩＣタグモジュールを内蔵することによるアンバランスの問題を解消した。すなわち、ＩＣタグモジュール封止部１６では光学特性を考慮する必要がないために成形材料として高密度の樹脂を選択することができるだけでなく、樹脂にフィラーを添加することも可能となるため、このようにして密度を調整した成形材料でＩＣタグモジュールを封止してなるＩＣタグモジュール封止部１６と、光学的特性を確保した光学読み取り部１４とを組み合わせることで偏重心の小さい光ディスクの作製が可能となる。なお、光ディスクには、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ）があるが、このうちＢＤ−ＲＯＭは光学読み取りが表面読み取りであるために、厚さ１．２ｍｍの光ディスクの厚み方向を薄い光学読み取り部１４（上層）と、厚みのあるＩＣタグモジュールＩＣを内蔵するＩＣタグモジュール封止部１６（下層）とに分離可能である。またＤＶＤを考えてもクランプエリアなどの内周部は光学的特性の必要がなく分離可能である。

光学読み取り部１４は、ピットが形成されたベース層１１と、前記ピット上に設けられる反射膜からなる記録層１２と、該記録層１２を保護し、記録層１２から情報を光学的に読み取るための光路を確保する保護層１３とからなる。ベース層１１は樹脂からなり射出成形によりピット形成とともに作製される。なお、ＩＣタグモジュール封止部１６の光学読み取り側の主面上に前記ピットを形成してベース層１１を省略してもよい。

ＩＣタグモジュール封止部１６は、ドーナツ円盤形状の平板で光ディスク１０の機械的強度を確保するためのものであり、密度が１．２ｇ／ｃｍ^３以上の成形材料１６ｂでＩＣタグモジュールＩＣが封止されてなる。この成形材料１６ｂの密度は１．３３〜２．１ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。密度下限は前述のようにアンバランス問題を改善するためであり、密度上限は光ディスクとしてのドライブ装置への負荷制限による。

前記成形材料１６ｂは、熱可塑性樹脂単体または該熱可塑性樹脂を含む材料であることが好ましい。また、熱可塑性樹脂は、脂肪族ポリエステルを含むものであることが好ましい。

前記脂肪族ポリエステルは、生分解性を有する有機高分子化合物（生分解性高分子化合物）である。この生分解性高分子化合物は、使用後は自然界において微生物が関与して低分子化合物、最終的に水と二酸化炭素に分解する化合物（生分解性プラスチック研究会、ＩＳＯ／ＴＣ−２０７／ＳＣ３）である。

脂肪族ポリエステルとしては、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ）、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸とのランダム共重合体等のポリ乳酸、またはそれらの誘導体がより好適である。一般的なポリ乳酸は、融点が１６０〜１７０℃程度、ガラス転移温度が５８℃程度の生分解性に優れた結晶性ポリマーである。またこれらの他、例えばポリカプロラクトン、ポリヒドキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリエチレンスクシネート、ポリブチレンスクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリリンゴ酸、ポリグリコール酸、ポリコハク酸エステル、ポリシュウ酸エステル、ポリジグリコール酸ブチレン、ポリジオキサノン、微生物合成ポリエステル等も適用でき、微生物合成ポリエステルとしては、例えば、３−ヒドロキシブチレート（３ＨＢ）、３−ヒドロキシバリレート（３ＨＶ）、またはその共重合体等が挙げられる。

また脂肪族ポリエステルの分子量（数平均分子量）は、３００００〜２０００００程度が好適である。分子量が３００００未満であると、最終的に得られる複合組成物の強度が不充分となり、一方、２０００００を超えると、成形性や加工性が劣化してしまうためである。

また、成形材料１６ｂには、ＩＣタグモジュールの通信特性に影響を及ぼさない非金属のフィラーを添加することができ、とくに密度１．５ｇ／ｃｍ^３以上の非金属フィラーを含むことが好ましい。

この非金属フィラーとしては、例えば炭酸カルシウム（重質）（ＣａＣＯ_２、２．７）、炭酸カルシウム（軟質）（ＣａＣＯ_２、２．６）、炭酸カルシウム（コロイド）（ＣａＣＯ_２、２．５〜２．６）、炭酸カルシウム（胡粉）（ＣａＣＯ_２、２．７）、珪石粉末（ＳｉＯ_２、２．５〜２．６）、ガラスビーズ（ＳｉＯ_２、２．４〜２．５）、珪藻土（ＳｉＯ_２、１．６〜２．０）、合成シリカ（湿式）（ＳｉＯ_２・ｍＨ_２Ｏ、２．０〜２．１）、合成シリカ（乾式）（ＳｉＯ_２・ｍＨ_２Ｏ、２．０〜２．２）、ケイ酸カルシウム（合成、アモルファス）（ｍＣａＯ・ｎＳｉＯ_２・ｘＨ_２Ｏ、２．０〜２．２）、ケイ酸カルシウム（ゾノトライト）（６ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ、２．７）、ケイ酸カルシウム（ウオラストナイト）（ＣａＯ・ＳｉＯ_２、２．９）、タルク（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ、２．７〜２．８）、アタルバルジャイト（５ＭｇＯ・８ＳｉＯ_２・９Ｈ_２Ｏ、２．４）、アスベスト（クリソタイル）（２．４〜２．６）、アスベスト（アサモサイト）（３．１〜３．３）、アスベスト（アンソフィナイト）（２．８〜３．１）、カーボンブラック（Ｃ、１．８〜１．９）、アセチレンブラック（Ｃ、１．９〜２．０）、ファーネスブラック（Ｃ、１．８〜１．９）、黒鉛粉末（Ｃ、２．２）、炭素繊維（１．７〜１．９）、窒化珪素（ＳｉＮ、３．２）、炭化珪素（ＳｉＣ、３．１）、三酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３、５．５〜５．９）、二硫化モリブデン（ＭｏＳ_２、４．８）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３、５．２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ、３．２〜３．４）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）_２、３．２〜３．４）、塩基性炭酸マグネシウム（４ＭｇＯ_３・Ｍｇ（ＯＨ）_２・４Ｈ_２Ｏ、２．２〜２．３）、ハイドロタルサイト（Ｍｇ_４．５Ａｌ_２（ＯＨ）_１３ＣＯ_３・３．５Ｈ２Ｏ、２．１）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３、３．７〜３．９）、酸化ジルコン（ＺｒＯ_２、５．５）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）_３、２．４）、ベントナイト（Ａｌ_２Ｏ_３・４ＳｉＯ_２・２Ｈ_２Ｏ、２．０〜２．６）、ゼオライト（Ｎａ（Ａｌ_２Ｏ_３・ｍＳｉＯ_２）・Ｈ_２Ｏ、２．１〜２．２）、カオリンクレー（Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２・２Ｈ_２Ｏ、２．５〜２．６）、パイロフェライト（ロー石クレー）（Ａｌ_２Ｏ_３・４ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ、２．７〜２．９）セリナイト（Ｋ２Ｏ・３Ａｌ_２Ｏ_３・６ＳｉＯ_２・２Ｈ_２Ｏ、２．７〜２．８）、マイカ（フロゴバイト）（Ｋ_２Ｍｇ_６（Ｓｉ_３Ａｌ）_２Ｏ_２０（ＯＨ）_４、２．７〜３．０）、マイカ（マスコバイト）（Ｋ_２Ａｌ_４（Ｓｉ_３Ａｌ）_２Ｏ_２０（ＯＨ）_４、２．８〜３．２）、硫酸カルシウム（無水）（ＣａＳＯ_４、２．９〜３．０）、ケイ酸ジルコン（ＺｒＳｉＯ_４、４．７）、亜硫酸カルシウム（ＣａＳＯ_３・１／２Ｈ_２Ｏ、２．６）、酸化チタン（ルチル）（ＴｉＯ_２，４．２〜４．３）、酸化チタン（アナターゼ）（ＴｉＯ_２，３．７〜３．９）、チタン酸カリウム（Ｋ_２Ｏ・６ＴｉＯ_２、３．３）、硫酸バリウム（沈降性）（ＢａＳＯ_４・４．２〜４．５）、硫酸バリウム（バライト）（ＢａＳＯ_４・４．２〜４．６）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３、４．３〜４．４）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３、５．５〜５．６）、酸化亜鉛（湿式）（ＺｎＯ、５．２）、酸化亜鉛（乾式）（ＺｎＯ、５．４〜５．７）が挙げられる。なお、カッコ内の数値はそれぞれの密度（ｇ／ｃｍ^３）を示す。

ＩＣタグモジュールＩＣは、ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる樹脂モールドされたアンテナ一体型のＩＣタグモジュールである。また、電源を持つ必要がなくチップ単体でＩＣタグの全機能を有するパッシブ型ＩＣタグであり、例えば、大日本印刷株式会社製「Mタグ（ACCUWAVE-IM0505-SLI）」（５．４５ｍｍ角、厚さ０．７６ｍｍ）、日立マクセル株式会社製「コイル・オン・チップＲＦＩＤ（ME-Y2000）」（２．５ｍｍ角）などが挙げられる。これらのＩＣタグモジュールはエポキシ樹脂でモールドされている。

一般にＩＣタグの通信距離は使用周波帯、アンテナサイズ、リーダー出力パワーなどで決まり数ｍｍ〜数ｍの範囲が主流であるが、アンテナ内蔵型はアンテナサイズを大きく出来ないために通信距離が短くなる傾向がある。ここに例示したものは微弱型のリーダー／ライタでは数ｍｍ〜３０ｍｍの通信距離となっている。

光学読み取り部１４と、ＩＣタグモジュール封止部１６はそれぞれ別個に製造した後、貼り合わせなどで接合して光ディスク１０とする。あるいは、ベース層１１に記録層１２を形成したものとＩＣタグモジュール封止部１６とを貼り合わせ、その後保護層１３を形成するようにしてもよい。

また、ＩＣタグモジュール封止部１６を製造するに当っては、ＩＣタグモジュールＩＣを前記成形材料の射出成形と同時に封止して製造するとよい。このとき、ＩＣタグモジュールを射出成形機の金型の所定の位置に配置し、２４０℃以下の成形温度で射出成形することが好ましい。ＩＣタグモジュールＩＣへの成形時のダメージを少なくし長期信頼性を向上させるためである。

なお、ＩＣタグモジュールＩＣは、記録エリアＡｒである記録層１２よりも光ディスク内周領域である内周部Ａｉに位置するようにＩＣタグモジュール封止部１６内に配置されることが好ましい（図１（ｂ））。これにより、ＩＣタグモジュールＩＣの通信に記録層１２が影響を及ぼすことがなく、光ディスク１０としてのアンバランスも軽減することができる。また、ＩＣタグモジュールＩＣの配置を、ＩＣタグモジュールＩＣの重心が光ディスク１０の内周側に位置するように配置するとなおよい。

図３に、第１の実施の形態の変形例を示す。図３（ａ）は光ディスクを光学読み取り側からみた正面図であり、図３（ｂ）は光ディスクの断面図である。
光ディスク２０は、円形の空隙の中心穴である内周部２８を有するドーナツ円盤形状を呈しており（図３（ａ））、図中上層となる光学読み取り部２４と、下層となるＩＣタグモジュール封止部２６とが積層されてなるものである（図３（ｂ））。また、図３（ａ）に示す正面図において、記録エリア（外周部）Ａｒは光学読み取り部２４からなり、内周部ＡｉはＩＣタグモジュール封止部２６の一部からなる。

光学読み取り部２４は、内径部２８よりも内径の大きな中心穴を有するドーナツ円盤形状の平板であり、ピットが形成されたベース層２１と、前記ピット上に設けられる反射膜からなる記録層２２と、該記録層２２を保護し、記録層２２から情報を光学的に読み取るための光路を確保する保護層２３とからなる（図３（ｂ））。ベース層２１、記録層２２、保護層２３それぞれの構成材料は、図１におけるベース層１１、記録層１２、保護層１３それぞれの構成材料と同じであるが、ベース層２１は図１に示したベース層１１よりも厚く、射出成形によりピット形成とともに作製される。

ＩＣタグモジュール封止部２６は、内径部２８である中心穴を有するドーナツ円盤であり、厚さがＩＣタグモジュールＩＣの厚さ以上、光ディスク２０の厚さ以下の封止内周部２６ｉと、封止内周部２６ｉよりも薄い封止外周部２６ｏとからなる（図３（ｂ））。図３（ｂ）では、封止内周部２６ｉの厚さが光ディスク２０の厚さとなる場合を示している。なお、封止内周部２６ｉはクランプエリアなど光学読み取りには何ら寄与しない部分である。また、ＩＣタグモジュール封止部２６は、図１に示すＩＣタグモジュール封止部１６を構成する成形材料１６ｂと同じ成形材料２６ｂで成形されており、封止内周部２６ｉにＩＣタグモジュールＩＣが封止されている。

また、ＩＣタグモジュールＩＣは、記録エリアＡｒである記録層２２よりも光ディスク内周領域である内周部Ａｉに位置するようにＩＣタグモジュール封止部２６内に配置されており（図３（ｂ））、ＩＣタグモジュールＩＣの通信に記録層２２が影響を及ぼすことがなく、光ディスク２０としてのアンバランスも軽減させている。

図３に示した光ディスク２０では、ＩＣタグモージュール封止部２６の封止内周部２６ｉの厚さを厚くすることでＩＣタグモジュールの埋め込みができ偏重心量が小さく、かつディスク全体重量を抑えることが可能となる。また、ＩＣタグモジュール封止部２６の封止内周部２６ｉの厚さを１．２ｍｍとし、光学読み取り部２４はその分内径の穴をクランプエリアを含む大きさの穴とすることで、光学読み取り部２４とＩＣタグモジュール封止部２６との貼り合わせの際の位置合わせが容易となる。また光学読み取り部２４の厚さを０．６ｍｍとすれば読み取り面が一方向しかない片面ＤＶＤの作成が可能となる。

以上のように、本発明の光ディスクでは、ＩＣタグモジュールを封止することでＩＣタグを抜き出すなどの海賊行為に強いＩＤを商品に付与することが可能となる。そのため、バーコードでは対応が難しい著作権保護などのセキュリティ、課金用ＩＤとしての使用も可能となる。

すなわち、内蔵するＩＣタグモジュールのような電子部品の信頼性を確保するのは例えば樹脂封止により外気と遮断することが望ましい。本発明では、ＩＣタグモジュールをその電子部品としての信頼性を確保しつつ実際の商品に搭載するために、該ＩＣタグモジュールを光ディスク成形体中に封止している。これによりＩＣタグモジュールの装着のコストが低減されるだけでなく、信頼性やセキュリティを向上させることができる。

とくに、本実施の形態の光ディスク１０は、Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ（ＢＤ）−ＲＯＭやＢＤ−ＲＡＭに好適ある。例えば、ＢＤ−ＲＯＭではコンテンツ保護や課金などにＩＣタグモジュールを利用することができる。また、ＢＤ−ＲＡＭではセキュリティ管理などにＩＣタグモジュールを利用することができる。

つぎに、本発明に係る光ディスクの第２の実施の形態について説明する。
図４に、本発明に係る光ディスクの第２の実施の形態の構成を示す。図４（ａ）は光ディスクの正面図であり、図４（ｂ）は光ディスクの断面図である。また、図４（ｃ）はＩＣタグモジュールの拡大図である。
光ディスク３０は、円形の空隙の中心穴である内周部３８を有するドーナツ円盤形状を呈しており（図４（ａ））、光ディスク外周部を占める光学読み取り部３４と、光ディスク内周部を占め密度が１．２ｇ／ｃｍ^３以上の成形材料でＩＣタグモジュールＩＣが封止されてなるＩＣタグモジュール封止部３６とが一体成形されてなるものである（図４（ｂ））。したがって、光学読み取り部３４のベース部分とＩＣタグモジュール封止部３６とは同じ成形材料３６ｂで成形されている。なお、成形材料３６ｂは、第１の実施の形態でいう成形材料１６ｂ、２６ｂのうち光ディスクとして光学特性を満足するものを使用する。また、光学読み取り部３４は成形された前記ベース部分の上に記録層その他必要な層構造を有している。

ところで、光ディスクにおいて、ＩＣタグモジュールを内蔵することで重量のアンバランスが増え高速回転時のサーボへの影響が無視できない。例えば、ＤＶＤなどではサーボ系への負担を軽くしより安定な再生を可能とするために偏重心量が規定されている。この値が小さいほど高速回転時の安定性が増すことになり、ＤＶＤにおいては１ｇ・ｃｍとなっている。光ディスクでは記録/再生のビットレートを高くするために倍速以上の高回転が当たり前のように行われており、ディスクのアンバランス重量は小さいことが望ましい。回転によるアンバランス力は角速度の二乗に比例するために２倍速で安定な再生をするためには偏重心量は基準速の１／４、すなわち０．２５ｇ・ｃｍ以下となる。

ここで、回転によるアンバランス力は以下の式（１）で表される。
（回転によるアンバランス力）＝（アンバランス重量）×（中心からの距離）×（角速度）^２・・・（１）

すなわち、同じ位置と回転速度ならアンバランス重量が小さい方が、また同じアンバランス重量ならディスク内周にＩＣタグモジュールを位置させることで値を小さく出来るが、ディスクセンターは中心穴でありこの部分への実装は不可能であり好適な搭載エリアが存在する。

また、アンバランス重量は以下の式（２）で表される。
（アンバランス重量）＝（（ＩＣタグ密度）―（樹脂密度））×（ＩＣタグ体積）・・・（２）

アンバランス重量を小さくするにはＩＣタグ密度と樹脂密度の差を小さくする、またはＩＣタグモジュールのサイズを小さくすることが必要である。また、使用するＩＣタグモジュールが決められている場合はＩＣタグモジュールの密度と近い密度の樹脂とすることで値を小さく出来る。

ここで、本発明で使用するＩＣタグモジュールＩＣの密度はその構成要素により決まるが、主な構成要素はＩＣタグチップ（シリコン）が２．３３ｇ／ｃｍ³、アンテナ基板（ガラスエポキシ）が１．５〜１．７ｇ／ｃｍ³、パッケージモールド（エポキシ樹脂）が１．８〜１．９ｇ／ｃｍ³である。基本構成要素が全て一般的な光ディスク成形に使われるプラスチックよりも重いためＩＣタグモジュールの密度は光ディスク樹脂より高くなってしまう。例えば、大日本印刷株式会社製「Mタグ（ACCUWAVE-IM0505-SLI）」（５．４５ｍｍ角、厚さ０．７６ｍｍ）の密度は２．０ｇ／ｃｍ³である。

光ディスクで使われる成形材料（樹脂）は機械的特性だけではなく光学特性が重要なため短波長での透過率が高いＰＣ（ポリカーボネート、密度１．２ｇ／ｃｍ³）やＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー、密度１．０１ｇ／ｃｍ³）などが使用されており添加剤は光学的特性の面で使用できない。密度が高いポリカーボネートで考えてもＩＣタグモジュールとの密度差は０．８ｇ／ｃｍ^３ある。ここで、本発明で使用する成形材料３６ｂのうち、脂肪族ポリエステルを含む材料はこれらよりも密度が高い。例えば、ポリ乳酸を主原料とする熱可塑性樹脂（三井化学社製:H100J）は密度が１．３３ｇ／ｃｍ^３でありアンバランス重量を小さくするのに有利である。

また、図４（ａ）、（ｂ）に示した光ディスク成形体において、１２ｃｍディスクを考えると内径部３８はφ１５ｍｍの中心穴であり、半径７．５ｍｍ以内は物理的にＩＣタグモジュール搭載不可能な領域である。また、φ４５ｍｍ（半径２２．５ｍｍ）より外周は信号記録エリアであり、ＲＯＭディスクにおいては金属反射膜によりＩＣタグの通信距離が短くなってしまうために搭載エリアとしては不適となる。従って、製造マージンを考慮した場合、半径８〜２２ｍｍが好適なＩＣタグモジュール搭載エリアと考えられる。さらに内周の凹凸形状を考えると平坦部であるディスククランプエリア３６ａがＩＣタグモジュール配置に適しており半径１１．０〜１６．５ｍｍがより好適と考えられる。

また、ＩＣタグモジュールＩＣではＩＣチップ（シリコンチップ）Ｃの密度が一番高いため必ずしも重心はＩＣタグモジュール中心とならないことがある。その場合はタグ重心が光ディスク内周側に来るように配置することでより重量アンバランスを小さくし、光ディスクを安定して回転させることができる（図４（ｃ））。

以下、本発明の光ディスクの効果を検証した結果を示す。
（実施例１）
本実施例では、以下に示す条件で図１に示した光ディスク１０を作製し、再生速度と光ディスクにおけるＩＣタグモジュールが許容される位置との関係を検討した。
（１）使用材料
・ＩＣタグモジュールＩＣ：大日本印刷株式会社製「Mタグ（ACCUWAVE-IM0505-SLI）」（通信周波数１３．５６ＭＨｚ帯のアンテナ一体型）
・・重量：０．０４７ｇ
・・体積：０．０２３ｃｍ^３
・・サイズ：５．４５ｍｍ角
・・厚さ：０．７５ｍｍ
・・密度：２．０４ｇ／ｃｍ^３
・成形材料１６ｂ：ポリ乳酸を主原料とする熱可塑性樹脂（三井化学社製:H100J）（密度１．３３ｇ／ｃｍ^３）
（２）光ディスク製造
まず、ＩＣタグモジュール封止部１６を作製した。詳しくは、型締圧５０トンの射出成形機（日精樹脂工業製、NEX500）を用いて成形材料１６ｂにより射出成型を行った。ここでは、ＢＤ−ＲＯＭを想定して外径１２ｃｍ、厚さ１．０ｍｍのディスク形状のＩＣタグモジュール封止部１６の成形体を形成し、ついで該成形体のクランプエリアに設けられたタグ形状の凹みにＩＣタグモジュールＩＣを埋めＵＶレジンにより封止してＩＣタグモジュール封止部１６とした。なおこのとき、ＩＣタグモジュールＩＣを埋め込む凹み位置を変化させて作製した。
つぎに、厚さ１．０ｍｍのＩＣタグモジュール封止部１６と、厚さ０．１ｍｍのベース層１１、記録層１２からなるピット部とを貼り合わせ、その後ＵＶレジンでコートすることで保護層１３を形成して、光ディスク１０を完成した。なお、ディスク形状やＩＣタグの通信に問題ないことを確認した。

また、実施例２として、成形材料をＰＣ（ポリカーボネート、密度１．２ｇ／ｃｍ³）、比較例１として、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー、密度１．０１ｇ／ｃｍ³）に変更し、それ以外は本実施例と同じ条件で光ディスクを製造した。

得られた光ディスクサンプルを光ディスク再生装置に装着し、再生速度をＤＶＤ１倍速、２倍速、３倍速、４倍速と変化させ、それぞれの再生速度における偏重心量のスペックを満足するＩＣタグモジュールの位置を調査した。なお、ＩＣタグモジュールＩＣによる偏重心量のスペックを光ディスクとしてのスペックの１／１０とし、ＩＣタグモジュールＩＣの重心位置をタグセンターとして見積もった。すなわち、ＤＶＤ１倍速における光ディスクの偏重心量スペックは１ｇ・ｃｍ以下であるので、ＩＣタグモジュールＩＣによる偏重心量のスペックを０．１ｇ・ｃｍ以下とした。また、ＤＶＤ２倍速における光ディスクの偏重心量スペックは０．２５ｇ・ｃｍ以下であるので、ＩＣタグモジュールＩＣによる偏重心量のスペックを０．０２５ｇ・ｃｍ以下とした。また、ＤＶＤ３倍速における光ディスクの偏重心量スペックは０．１１ｇ・ｃｍ以下であるので、ＩＣタグモジュールＩＣによる偏重心量のスペックを０．０１１ｇ・ｃｍ以下とした。また、ＤＶＤ４倍速における光ディスクの偏重心量スペックは０．０６ｇ・ｃｍ以下であるので、ＩＣタグモジュールＩＣによる偏重心量のスペックを０．００６ｇ・ｃｍ以下とした。

表１に評価結果を示す。ここで、ＩＣタグモジュールの位置はＩＣタグモジュールＩＣの外周端と内周端それぞれの位置を最外周、最内周とし光ディスクの中心からの距離で示してある。なお、ＩＣタグモジュールの配置として光ディスクとして好適な範囲は、内周端が内径部１８よりも外周側となり、外周端が記録層１２よりも内周側となる範囲であり、具体的には内周８ｍｍ以上、外周２２ｍｍ以下である。

表１において、ＩＣタグモジュールの外周端より光ディスク内周側にタグが実装されていればＩＣタグモジュール搭載によるアンバランスの影響を十分小さく出来る。例えば、比較例２で２倍速目標をクリアするには半径１３．２ｍｍより内周側に配置しなければならないが、最内周端が７．８ｍｍに位置するため中心穴とのマージンが非常に少なくなっている。２倍速への対応を考えた場合、比較例１ではディスク内径でのマージンが少なく非常に高度な位置だしが必要であるが、実施例２で使用したＰＣの密度以上であれば内周及び外周のマージンを確保することができる。実施例１ではＩＣタグモジュール搭載位置の許容エリアがさらに広いため、より好適な配置エリアのクランプエリアに合わせることが可能である。

また、実施例１の樹脂密度は１．３３ｇ／ｃｍ³であるが、フィラーなどの添加剤により成形材料の密度調整が可能である。ただし、金属フィラーはＩＣタグモジュールの通信特性に影響を及ぼすために使用出来ない。綿や麻などの植物繊維や（密度は約１．５ｇ／ｃｍ³）、炭酸カルシウムやタルク（密度は約２．７ｇ／ｃｍ³）などの無機（非金属）フィラーを使用することで通信特性に影響なく密度を上げることができた。

本発明に係る光ディスクの第１の実施の形態における構成を示す概略図である。成形材料密度とアンバランス重量との関係を示す図である。本発明に係る光ディスクの第１の実施の形態における変形例を示す概略図である。本発明に係る光ディスクの第２の実施の形態における構成を示す概略図である。

符号の説明

１０，２０，３０・・・光ディスク、１１，２１・・・ベース層、１２，２２・・・記録層、１３，２３・・・保護層、１４，２４・・・光学読み取り部、１６，２６，３６・・・ＩＣタグモジュール封止部、１６，２６ｂ，３６ｂ・・・成形材料、２６ｉ・・・封止内周部、２６ｏ・・・封止外周部、１８，２８，３８・・・内径部、３６ａ・・・クランプエリア、Ａｉ・・・内周部、Ａｒ・・・記録エリア（外周部）、ＩＣ・・・ＩＣタグモジュール

Claims

上層である、記録層を有する光学読み取り部と、
下層である、分子量（数平均分子量）が３００００〜２０００００の脂肪族ポリエステルを含む熱可塑性樹脂からなり、密度が１．３３〜２．１ｇ／ｃｍ ³ の成形材料であって密度１．５ｇ／ｃｍ ³ 以上の非金属フィラーを含むものでＩＣタグモジュールが封止されてなるＩＣタグモジュール封止部とから構成され、
前記ＩＣタグモジュールは前記記録層より光ディスク内周領域に配置されている光ディスク。
前記ＩＣタグモジュール封止部は、厚さが前記ＩＣタグモジュールの厚さ以上、当該光ディスクの厚さ以下の内周部と、該内周部よりも薄い外周部とからなり、前記内周部に前記ＩＣタグモジュールが封止されている請求項１に記載の光ディスク。
前記脂肪族ポリエステルはポリ乳酸またはその誘導体である請求項１または２に記載の光ディスク。
上層である、記録層を有する光学読み取り部と、
下層である、分子量（数平均分子量）が３００００〜２０００００の脂肪族ポリエステルを含む熱可塑性樹脂からなり、密度が１．３３〜２．１ｇ／ｃｍ ³ の成形材料でＩＣタグモジュールが封止されてなるＩＣタグモジュール封止部とから構成され、
前記ＩＣタグモジュール封止部は、厚さが前記ＩＣタグモジュールの厚さ以上、当該光ディスクの厚さ以下の内周部と、該内周部よりも薄い外周部とからなり、前記内周部に前記ＩＣタグモジュールが封止されている光ディスク。
前記成形材料は、密度１．５ｇ／ｃｍ ³ 以上の非金属フィラーを含む請求項４に記載の光ディスク。
前記脂肪族ポリエステルはポリ乳酸またはその誘導体である請求項４または５に記載の光ディスク。