JPH0218730A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 肢青分見 本発明は、９相互に若干の距離をおいて位置する２枚の
平行基板ディスクを有するサンドウィッチ構造の光ディ
スクであって、該基板ディスクの各々は、その互いに向
かい合っている一方の側に光学的構造物を有し、かつ環
状のスペーサ素子によって相互に結合し、少なくとも１
つの環状スペーサは、両ディスクに共に存在する中心孔
の周りに設けられ、また少なくとも１つの環状スペーサ
は基板ディスクの外縁に位置してなる光ディスクに関す
るものである。

洗−往技街 ？Ｊでいう光学的構造物とは、主として、光学的なやり
方で情報を書込みまた読出すために、基板の表面に設け
た光学的記録層である。例えばアルゴン・レーザ、）！
ｅＮｅレーザ、ＡｌＧａＡｓレーザ等から発するレーザ
光線に記録層を露光すると、記録すべき情報に応じ゛ζ
該レーザ光線が脈動し、記録層上の露光された領域の位
置に変動がもたらされ、後にこれを低強度レーザ光線で
読出すことができる。記録素材は例えば、Ｂｉのような
金属、Ｔｅ、　Ｓｅ。

Ｇａ、　Ｉｎ、　Ｔ１．　Ｇｅ、　Ｓ、　Ｓｂ、　Ａｓ
のようなカルコゲン化合物、または脈動光を用いた輻射
によって脱色点、すなわちビットを形成することのでき
る着色素材等である。特にカルコゲン化合物にあっては
、レーザ光線の露光により、相の転移、例えば非結晶（
ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）相から結晶相へ又はその逆も起こ
ることがある。これらの相転移は可逆的な場合もあり、
そのときは当該記録素材は消去可能である。

その他の記録素材としては例えば、熱膨張係数が互いに
異なる合成樹脂を２層とＵ２、それに変調レーザ光の露
光で出っ張りを形成し、その出っ張りは別の波長のレー
ザ光の露光で消去できるというものもある。

記録された情報ビットは、低強度レーザ光線によって、
あるビットの反射光と該ピントの周囲部の反射光との振
幅差又は位相差に基づいて読出すことができる。

また別の消去可能記録素材としては、ＧｄＴｂＦｅのよ
うな磁気光学的素材がある。磁気光学的記録の場合には
、磁場の影響下でレーザ光の露光した場所において素材
のＥｎ化が変化する。磁化の方向の変化は、有極読出し
レーザ光綿によって、あるビットの反射光と該ビットの
周囲部の反射光との間のＫｅｒｒ回転の差異に基づいて
追跡することができる。

通常、光学的構造物には更に、渦巻き形の溝の形をした
追随軌跡があり、これは基板ディスクの表面に設けられ
るか、又は基板ディスクの表面上にある別の合成樹脂層
に設けられる。後者は大抵基板ディスクにガラスが用い
られている場合である。追随軌跡の役割は主として、書
込み及び読出し用レーザ光線の制御と情報ビットの位置
の制１１ｔｌである。追随軌跡は、低強度レーザ・ビー
ムによって反射光の位相差に基づいて光学的に走査され
る。追随軌跡の代わりに、いわゆる標本化サーボ°フォ
ーマット（ｓａｍｐｌｅｄ　５ｅｒｖｏ　ｆｏｒｍａｔ
）を用いることもできる。この場合は溝の代わりに、レ
ーザ光線を制御するための基準点を形成する間隔を空け
たサーボビットの対を用いる。

光ディスクのサンドウィッチ構造は、単一構造のディス
クに比べて明らかな利点がある。本でいう単一ディスク
とは、片面にのみ光学的構造物を設けた基板ディスクを
もつ光ディスクを指すものとする。サンドウィッチ構造
の光ディスクは、単一ディスクに比べて２倍の記録情報
を含むことができる。そればかりでなく、サンドウィッ
チ構造をもつ光デイスク場合には、記録層のような光学
的構造物が閉じた空間内に配置され、該空間は基板ディ
スクと、中心孔の周りにある内側スペーサと、外側の環
状スペーサとに取囲まれている。このために、塵埃その
他の大気中の不純物は記録層に到達することができない
。

サンドウイッチ構造を用いることの更に本質的な利点は
、とりわけ基板ディスクがポリメタクリル酸メチルとか
ポリカーボネートのような合成樹脂であるときに得られ
る。合成樹脂は水蒸気に対して抵抗性がなく、水分を吸
収する。もし合成樹脂基板ディスクの片面が記録層で覆
われていると、水分の吸収は片面でだけ生じ、合成樹脂
基板ディスクの撓みにつながる。サンドウィッチ構造に
おいては、片面の水分吸収により１つの基板ディスクに
働く力は、もう１つのディスクに働く同じ力で相殺され
る。このようにして、光ディスクはサンドウィッチ構造
を有すると、撓みが防止されるか、許容できる程度にま
で小さくなる。これに適合する要求条件としては、２つ
の基板ディスクがスペーサによって正しく相互結合して
いることである。

Ｍ臥Ｊド這１及題 サンドウィッチ構造をもつ光ディスクには共振が起こり
得るという欠点がある。動作中にはディスクは、特にス
ピンドル・モータを用いて２００−８０００Ｈｚの速度
で回転している。駆動機構及び光学記録部材の型と性質
に依ってその程度が大きいことも小さいこともあるが、
モータの振動はディスクに伝えられる。モータにより生
成される周波数とディスク自体の周波数とがシステム中
で充分にダンプされないと、ディスク自体の周波数の振
幅は拡大される。これによってシステムは振動を開始し
、そうなると最早ディスクは記録することも読出すこと
もできなくなる。

ヨーロッパ特許出願第０．２４５．９５３号に従えば、
共振は、基板ディスクを内側のリングの処と外側のリン
グの処とで弾性的に相互結合することにより、防止また
は減少させることができる。そのとき両スペーサの一方
又は双方を主にゴム重合体の０形リングを用いて作り、
その両面を側基板ディスク粘着層で結合するのである。

側基板ディスクがかように弾力性のある接合をすること
により、振動はダンプされる。

この解答の欠点は、剛体サンドウィッチ構造が失われて
、機械的強度が著しく減少することである。共振は抑圧
されるけれども、基板ディスク相互間の総合的位置ぎめ
は最早固定しない。前に述べたような極めて不都合な撓
みの恐れが再び現れる。そればかりか、収縮によってデ
ィスク相互間の整合性（ａ　ｌ　ｉ　ｇｎｍｅｎ　ｔ）
は到底容認しがたい程悪化する恐れもある。

本発明の目的はサンドウィッチ構造をもつ光ディスクで
上記の欠点をもたないものを提供することにある。

課尤μしりへ１段 この目的は本発明に従って、弾性素材の反共振リングが
環状スペーサ素子の間に設けられ、該反共振リングはそ
の両側において基板ディスクに結合していることを特徴
とする冒頭述べたタイプの光ディスクにより達成される
。

実験の結果に依れば、剛体サンドウィッチ構造がその中
に両スペーサを保持していても、弾性的な中間リング（
反共振リング）を用いることにより、共振は本質的にか
つ充分に減少することが判明している。

本発明による光ディスクの好適実施例においては、反共
振リングは光学的構造物の外側、中心孔の周りのスペー
サの近傍に設けられる。

反共振リングは合成樹脂の環状素子で、その両側に粘着
性をもたせ、それによってリングを側基板ディスクに結
合させるのが好適である。

更に別の好適実施例においては、環状素子はポリテレフ
タル酸塩で作られ、粘着物はアクリル樹脂を基礎にした
接着剤に依っている。

実施■ 以下、本発明を説明用実施例と図面により詳細に説明す
る。

第１図中で、１及び２としたのは、２枚の平行ポリカー
ボネート基板ディスクである。基板ディスク２には、中
心孔３の周りに突起部４があり、更に外縁に突起部５が
ある。基板ディスク１と２とは次のような形で連結して
いる：すなわち、環状突起部４と５とがそれぞれ内側及
び外側のスペーサを形成してこれに隣接する基板ディス
クｌの内側の面６と、例えば超音波溶接等のやり方で固
定接着しているのである。基板ディスク１及び２の内側
の面６及び７にはそれぞれ、渦巻き形の溝８及び９が切
ってあり、その各々がそれぞれ内側面６及び７を走査す
るレーザ光線用の追随軌跡を形成する。内側の面６及び
７上にはそれぞれ、Ｔｅ５ｅＳｂの記録層１０及び１１
が設けられている。追随軌跡は低強度連続レーザ・ビー
ム１２によって走査され、該ビームは追随軌跡及びその
周囲部で反射するレーザ光綿の位相差に基づいて追随軌
跡を追って行く。周囲部というのは特に、追随軌跡の反
対側に位置する記録層】０の陸地部分１３によって形成
される。

情報を記録するときには、記録されるべき情報に従って
脈動するレーザ・ビーム１４が用いられる。

このレーザ・ビーム１４はこの場合、第１の走査レーザ
・ビームと１対をなす別の第２のレーザ・ビームであっ
て、例えば２つのレーザ源１５と１６とは１つの筐体内
に収められている。第２のビーム１４から発する光点は
、例えば、第１のビーム１２に対して追随軌跡と陸地部
分を組合せた幅の半分に等しい距離だけ移動している。

高強度の第２レーザ・ビーム１４から発する光に露光さ
れると、その露光個所に、本には図示されていないが、
１つのビット（情報ビット）が形成される。情報領域（
？！数のビット）は、低強度の連続レーザ光線を用いる
周囲部との反射差に基づいて読出すことができる。

走査中、記録中及び読出し中は、第１図に示す光ディス
クは２００−３６００Ｈｚのレートで回転しており、レ
ーザ・ビームはディスクを直径方向に横断移動する。回
転は、本には示されていないスピンドル・モータによっ
て実行され、その駆動シャフトは開口部３を経由して光
学系と結合している。

記録層１０及び１１は、基板ディスク１．２及び環状ス
ペーサ部４．５に取囲まれた封入空間１９中に存在する
。このことにより、記録層は大気の悪影響や塵埃等の不
純物から防護される。記録層１０及びＩＩのこの防護は
、環境試験とも呼ばれる周期的水分試験によりテストさ
れている。このテストは、２０°Ｃと７０°Ｃの間の温
度サイクルと、相対湿度が８０％から９６％へと変化す
る水分サイクルとに、２４時間の周期でディスクをさら
す加速老化試験である。

テストが終了したとき、記録層は無視し得る程度にしか
影響されなかったことが判明したのである。

封入空間１９中に、反共振リング２０がある。このリン
グ２０は、追随軌跡８及び９の外側にあって、合成樹脂
、主としてポリテレフタル酸塩、の環状素子２１をもっ
ており、その環状素子２１には両面に永久弾性接着剤、
主としてアクリル樹脂接着剤、の層２２があり、それに
よってリング２０が基板ディスク１及び２と結合してい
る。リング２０も記録層１０、１１と同様に大気の影響
から防護されており、これはリング２０の品質及び寿命
に好ましい効果をもたらす。

基板ディスク１と２とは、溶接接合で剛体スペーサ４，
５を経由して相互に固着結合しているのみならず、反共
振リング２０もまたさらに優れた共振減少効果をもつの
で、スピンドル・モータの振動及び大気の撹乱に起因す
る光ディスクの共振は抑圧される。驚くべきことには、
弾性粘着層２２の層の厚みが約１３０μＵｍにおいて、
既に満足すべき共振の減少が生じていることが判明して
いる。共振の減少によって、ディスク位置の振動は極め
て小さくて標準許容値内に十分入っており、従ってディ
スクは使用に好適な状態にある。

ディスクの共振特性が第３図のグラフに示され、茹では
周波数が単位ＨｚでＸ軸にプロットしてあり、加速度因
子が単位ＭＡＧでＹ軸にプロットしである。

第２図は本発明のディスクに対応するディスクの共振特
性を示し、第３図では反共振リングをもたないものの特
性であるのが、この両者の違いである。反共振リングを
用いることにより、８００−９００Ｈｚで現れる大きな
かつ非常に問題のある加速度のピークが著しく縮減して
いることは、第２図と第３図から明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ディスクの断面を示す図であり
、 第２図は本発明によるディスクの共振特性を、単位ＭＡ
Ｇで加速度因子をＹ軸に、単位Ｈｚで周波数をＸ軸にプ
ロットして示すグラフであり、第３図は反共振リングの
存在しないディスクの共振特性を示すグラフである。 １．２・・・基板ディスク ３・・・中心孔 ４・・・中心孔の周りのスペーサ ５・・・外縁のスペーサ ６．７・・・基板ディスクの内側の面 ８．９・・・らせん状の溝（追随軌跡）１０、１１・・
・記録層 １２・・・低強度連続レーザ・ビーム（読出し用）１４
・・・高強度脈動レーザ・ビーム（書込み用）１８・・
・駆動シャフト １９・・・封入空間 ２０・・・反共振リング ２１・・・環状素子 ２２・・・弾性粘着層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相互に若干の距離をおいて位置する２枚の平行基板
   ディスクを有するサンドウイッチ構造の光ディスクであ
   って、 該基板ディスクの各々は、その互いに向か い合っている一方の側に光学的構造物を有し、かつ環状
   のスペーサ素子によって相互に結合し、 少なくとも１つの環状スペーサは、両ディ スクに共に存在する中心孔の周りに設けられ、また少な
   くとも１つの環状スペーサは基板ディスクの外縁に位置
   してなる光ディスクにおいて、 弾性素材の反共振リングが環状スペーサ素 子の間に設けられ、該反共振リングはその両側において
   基板ディスクに結合していることを特徴とする光ディス
   ク。 ２、反共振リングは、光学的構造物の外側、かつ中心孔
   の周りにあるスペーサの近傍に設けられていることを特
   徴とする請求項１に記載の光ディスク。 ３、反共振リングは合成樹脂の環状素子を有し、該環状
   素子はその両側に粘着性をもたせ、それによって反共振
   リングを両基板ディスクに結合してなることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の光ディスク。 ４、環状素子は、ポリテレフタル酸塩で作られ、粘着物
   はアクリル樹脂を基礎にした接着剤であることを特徴と
   する請求項３に記載の光ディスク。