JPH11328727A

JPH11328727A - 光ディスク及び光ディスク用リング

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Publication number: JPH11328727A
Application number: JP10193792A
Authority: JP
Inventors: Hideki Izumi; 秀樹泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 1999-11-30
Also published as: WO1999046770A1; WO1999046771A1

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の課題は、レーザービームの照射によ
り情報信号の記録又は再生が行われる光ディスクにおい
て、光ディスク自体の改良、改善によってデジタルノイ
ズを低減させることを目的とし、光ディスク内部の光線
の乱反射を効果的に外部に放出させ、また、光ディスク
のそりによる回転の不安定性を解消することができる光
ディスクを実現することである。【解決手段】ディスクの外縁端部面を上下面に対して
非直角面となるように形成し、ディスク内部の乱反射光
を外部に放出しやすくし、また、ディスクの外周面に周
方向に一定の角度に傾斜させた溝や突起などを形成し、
回転振れを抑制するようにしたことを特徴とする光ディ
スクである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームの
照射により情報信号の記録又は再生が行われる光ディス
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザビームの照射により情報信
号の記録又は再生が行われる光ディスクとしては、光磁
気ディスク、各種追記型光ディスク、デジタルオーディ
オディスク（いわゆるコンパクトディスク、以下ＣＤと
いう。）、光学式ビデオディスク等の各種記録媒体が実
用化されている。これらの光ディスクは、いずれもアク
リルやポリカーボネート等の樹脂やガラスにより形成さ
れた透明な基板と、この基板の主面上に成膜された反射
膜等を備えている。

【０００３】音楽用に用いられるＣＤなどでは、基板上
に凹状のピットが再生光の１／４波長程度の深さに形成
されて情報信号部とされ、この情報信号部上に反射膜が
成膜されている。このＣＤでは、ピットを覆う反射膜に
レーザ光が情報信号に応じて照射され、これにより生じ
る光の干渉による反射率変化を検出させて再生が行われ
ている。また、ＣＤにおいては、ＣＤプレーヤーの操作
の簡易さと優れた物理特性の為、従来のＬＰレコードプ
レーヤーは、殆ど姿を消してしまっているのが現状であ
る。

【０００４】しかしながら、音質に関しては、オーディ
オマニアや音楽家などから、いかなる高級ＣＤプレーヤ
ーにおいても、従来のＬＰレコードプレーヤーにはおよ
ばないと言われていることも事実である。

【０００５】周波数特性、歪特性、Ｓ／Ｎレシオ、ダイ
ナミックレンジ、ワウアンドフラッターなどはＣＤプレ
ーヤーの方が優れているが、ＬＰレコードプレーヤーに
は含まれない一般的にはデジタルノイズと呼ばれる低レ
ベルの雑音がＣＤプレーヤーには存在している。このデ
ジタルノイズが音楽では最も重要視されるハーモニ−や
音色に影響を与えるため、敏感な音楽家やオーディオマ
ニアがその違いを以前から感じ取っていたのである。

【０００６】近年では、各ＣＤプレーヤーの製造メーカ
ーでも、この問題に取りくんでおり、電子回路内にて発
生するデジタルノイズを極力減らすように努力してお
り、各種の開発が行われている。

【０００７】このように、電子回路内で発生するデジタ
ルノイズについては、盛んに研究・開発が行われている
が、光ディスク内部で発生する光線の乱反射や、光ディ
スクのそりや回転振れにより発生するデジタルノイズに
ついては、あまり検討されていないのが現状である。

【０００８】（１）光ディスク内部の光線の乱反射ＣＤの場合には、レーザービームがディスク面に垂直に
照射され、音楽の信号がピット（細長い穴）の形で刻ま
れている面に当たって戻ってきた反射光の強弱を光ピッ
クアップで検出して、デジタルの電気信号に変換すると
いう再生方式が用いられている。

【０００９】ここでレーザービームがピットに当たれ
ば、ピットの縁でその一部が散乱する。これが散乱レー
ザー光となり、ディスクの上下面で反射を繰り返しなが
ら内縁部ならびに外縁部に向かって進み、そこで反射し
て戻ってくることになる。

【００１０】ピツト毎に発生する散乱レーザー光がディ
スク内で反射を繰り返して蓄積されることにより、無視
できないような強さに増幅される。それが光ピックアッ
プの方向に戻り、ピツトの有無に対応する反射光と重な
って光ピックアップに混入する。これにより検出される
信号は、ピットの配列に完全に対応したものにはならな
くなってしまうのである。

【００１１】これらの対策としては、実開平５−５４８
３号に開示されているように、光ディスクの外縁部ある
いは内縁部に、レーザービームの色相を吸収する緑色を
塗付し、乱反射分を吸収させるようにしたものや、特開
平７−９３８２３号に開示されているように、乱反射分
をさらに拡散させて弱めるために、外縁部、内縁部、ク
ランピングエリア、あるいはコルゲーション部を乳白色
などの不透明に加工するものや、特開平９−１２８８１
３号に開示されているように、クランピングエリアに同
芯円状にＶ字の溝を設け、この部分に乱反射分を集めて
減衰させるようにしたものなどが提案されている。

【００１２】（２）光ディスクのそり、回転振れＣＤプレーヤーにおいては、安定した回転で光ディスク
を回転させて再生することが音質あるいは画質の向上に
つながる。

【００１３】ＣＤの場合には、記憶する音を１秒間に４
４、１００回に分けてサンプリングし、強弱を２５６段
階で表現している。また、ディスク面の記憶領域に幅１
μｍ以下、トラックピッチ約２μｍ程度のピット配列と
して記憶されている。さらに、光ピックアップによって
直径約１〜２μｍに絞り込まれたレーザービームが用い
られている。

【００１４】このような微細なレーザビームを記憶範囲
に合致させることが必要であり、光ディスクのそりや面
振れも重要である。市販のＣＤにおいては、最大面振れ
範囲が０．５ｍｍ以下となっている。

【００１５】面振れを抑える対策としては、特開平９−
２５９４９６号に開示されているように、光ディスクと
同じあるいはそれより大きく、透明なクランプテーブル
及びターンテーブルを用いて、両者で光ディスクを挟持
して回転させるようにしたものや、特開平９−６３１６
７号に開示されているように、光ディスクをターンテー
ブルに吸着させる手段をＣＤプレーヤーに設けたものな
どがある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このように、電子回路
内で発生するもの以外のデジタルノイズに対する対策に
ついてもいくつか提案されている。しかし、光ディスク
内部の光線の乱反射については、レーザー光の吸収剤な
ども開発され、市販されているが、吸収よりも反射分が
多く思い通りの効果が得られていない。また、特殊な加
工により拡散、減衰させるものについては、コスト面で
の問題が残されており、実用化されていないのが現状で
ある。

【００１７】面振れについては、ＣＤプレーヤー側から
みた改良、改善となっており、高価な材料や高精度の装
置が必要となり相当のコストアップとなってしまう。

【００１８】本発明の課題は、光ディスク自体の改良、
改善に注目し、上記のようなデジタルノイズの低減を目
的とするものであり、光ディスク内部の光線の乱反射を
効果的に外部に放出し、また、光ディスクのそりによる
回転の不安定性を解消することができる光ディスクを実
現することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１は、ディスクの
外縁端部面が上下面に対して非直角面となるように形成
されていることを特徴とする光ディスクである。

【００２０】光ディスクとは、レーザビームの照射によ
り情報信号の記録又は再生が行われる光学式記憶媒体の
ことであり、光磁気ディスク、各種追記型光ディスク、
デジタルオーディオディスク（いわゆるＣＤ）、光学式
ビデオディスク等のことである。

【００２１】ディスクの外縁端部面とは、外周部分の信
号が記憶されていない領域の外側端面を示しており、通
常のＣＤなどでは、この外縁端部面が上下面に対して直
角面をなしている。この端部面を上下面に対して非直角
面とすることに特徴がある。

【００２２】非直角面とは、端部が面で構成されてお
り、この面が上下面に対して９０度以外のある角度を有
しているものであり、平坦面でも良く、曲面でも良い。
また、複数の面により構成された組合わせ面でも良い。

【００２３】請求項２は、前記のディスクの外縁端部面
と上下面との角度が４０度〜８９度であることを特徴と
する光ディスクである。

【００２４】通常、光ディスクの外縁部、即ち信号が記
憶されていない部分の径方向の長さは、１〜２ｍｍ程度
であり、ディスク厚が１．２ｍｍ程度であるため４０度
以下にすることは、記録容量などの問題より、実用的で
はない。

【００２５】光には物質の境界面でその一部分あるいは
大部分が反射して戻るという性質があり、反射して戻る
光の割合は角度によって異なる。光ディスクの内部から
境界面（すなわちディスクと空気の境界面）に当たる場
合には、入射角が小さければ（垂直に近い角度であれ
ば）ほとんど外部に放出されるが、入射角が大きくなる
と反射して内部に戻る割合が大きくなる。さらに臨界角
以上の角度で入射した光は全反射する。

【００２６】このように、レーザービームが光ディスク
内部で乱反射する光は、外周及び内周方向に反射を繰り
返しながら拡散する。内周方向への反射光は、内縁端部
面で反射する。この面は凸状の曲面のため、反射により
拡散し、減衰しやすい。

【００２７】一方、外周方向への反射光は、外縁端部面
で反射する。この面は凹状の曲面のため、反射により光
が集積されやすくなる。この集積された反射光が今度は
内周方向に反射を繰り返す中で、一部の反射光は光ピッ
クアップに放射されることになる。この光ピックアップ
への放射光がデジタルノイズとして音質・画質に影響を
与えることになるのである。

【００２８】この放射光を減衰させるために、外縁端部
面での内周方向への反射において、全反射させずに、極
力外部へ放出させるようにしたものである。光ディスク
の場合の臨界角は、その材質により違いはあるが、通常
４０度〜５０度程度である。このため、光ディスクの外
縁端部面の角度は、この臨界角以上の角度とすることが
望ましい。

【００２９】請求項３は、ディスクの外縁端部縦断面が
三角形状となるように形成されていることを特徴とする
光ディスクである。該断面の三角形状は、凸状の三角形
状でも凹状の三角形状のいずれでも良い。

【００３０】外縁端部断面を三角形状とすると、レーザ
ービームの乱反射により外周方向に臨界角反射（全反
射）を繰り返して進行する反射光が外縁端部面で外部に
放出される。

【００３１】請求項４は、ディスクの外縁端部縦断面が
曲面状となるように形成されていることを特徴とする光
ディスクである。該断面の曲面は、凸状曲面でも凹状曲
面のいずれでも良い。

【００３２】外縁端部断面を曲面形状とすると、レーザ
ービームの乱反射により外周方向に臨界角反射（全反
射）を繰り返して進行する反射光が外縁端部面で外部に
放出される。

【００３３】請求項５は、ディスクの外周部が鋸刃状に
形成されていることを特徴とする光ディスクである。外
周部の鋸刃状部分の各凹凸部先端は、三角形状または円
形状に形成されたものが好ましい。

【００３４】鋸刃状に形成することにより、レーザービ
ームの乱反射がこの鋸刃部分で左右方向に反射または屈
折し、拡散したり、外部に放出したりする。

【００３５】請求項６は、ディスクの外周部が波状に形
成されていることを特徴とする光ディスクである。波状
に形成すると、レーザービームの乱反射が、この波状部
分で左右方向に反射または屈折し、拡散したり、外部に
放出したりする。

【００３６】請求項７は、ディスク外縁部の基板材内部
に、ディスクの上下面に対して非直角面となる境界面が
設けられていることを特徴とする光ディスクである。

【００３７】該境界面は、光ディスクの基板材の内部に
形成されるものであればいずれでも良い。例えば、図３
（１）に示すように、基板材がアクリルであるならば、
ガラス製の薄板材を埋め込み境界層を形成するようにし
ても良い。また、図３（２）に示すように、外周部分を
透明な異種材で形成することにより境界面を形成しても
良い。

【００３８】この場合のレーザービームの乱反射は、境
界面において、屈折または、反射するために、拡散した
り、外部に放出したりする。なお、境界面は、曲面や凹
凸面でも良い。

【００３９】請求項８は、ディスクの外周部の上下両面
に、同芯円状に溝が設けられていることを特徴とする光
ディスクである。

【００４０】該溝は、ディスクの外周部の信号が記録さ
れていない部分の上面および下面に、同芯円状に設けら
れたものならばいずれでも良く、溝の形状も任意であ
り、Ｖ字形状でも、半円形状でも良い。構造強度の低下
を防ぐために、図４に示すように、上面溝と下面溝が同
じ位置とならないように、若干ずらして設けることが望
ましい。

【００４１】ディスクの上下面に溝を設けることによ
り、レーザービームの乱反射が、該溝部で屈折あるい
は、反射して、拡散したり、外部に光が放出されたりす
る。

【００４２】請求項９は、ディスクの外縁部において、
上下に貫通する複数の小孔が設けられていることを特徴
とする光ディスクである。

【００４３】該小孔は、ディスク面を上下に貫通してい
るものであれば、いずれでも良く、例えば、小孔断面は
円形状でも良く、三角形などの多角形でも良い。また、
円錐形状などでも良い。小孔の軸線は、ディスク面に対
して垂直でも良く、一定の角度を有するように開けられ
たものでも良く、曲線でも良い。また、小孔の配置は、
同芯円状に複数列配置しても良く、各列の小孔は、互い
違いになるように配置すると良い。

【００４４】外縁部に小孔が複数設けられていると、レ
ーザービームの乱反射が、この小孔部分で反射または屈
折し、拡散したり、外部に放出したりする。

【００４５】請求項１０は、ディスクの内縁部におい
て、上下に貫通する複数の小孔が設けられていることを
特徴とする光ディスクである。該小孔は、上記請求項７
と同様に、ディスク面を上下に貫通するように設けられ
ているものであれば、いずれでも良い。

【００４６】内縁部に小孔が複数設けられていると、レ
ーザービームの乱反射が、この小孔部分で反射または屈
折し、拡散したり、外部に放出したりする。

【００４７】請求項１１は、ディスクの外周面におい
て、垂直方向に対して同一方向に傾斜させた溝が等間隔
で複数設けられていることを特徴とする光ディスクであ
る。

【００４８】該溝は、ディスクの外周面に一定の角度を
有し、表面を溝状に削って設けられているものならば、
いずれでも良く、例えば、外周面に斜に断面がＶ字状の
溝を等間隔に複数、削設したものでも良い。溝の断面形
状は、円形状でも良い。また、溝は、直線状に削設した
ものでも良く、曲線状に削設したものでも良い。

【００４９】ディスクの外周面に傾斜状に溝が設けられ
ていると、ディスク回転時に該溝を風が通り抜けること
となり、ディスクが一定方向に押圧され、回転振れが解
消される。

【００５０】請求項１２は、ディスクの外周面におい
て、垂直方向に対して同一方向に傾斜させた凸条が等間
隔で複数設けられていることを特徴とする光ディスクで
ある。

【００５１】該凸条は、ディスクの外周面に一定の角度
を有し、表面に筋状の突起が等間隔に設けられているも
のならば、いずれでも良く、例えば、外周面に斜に断面
が三角形状の筋状突起を複数、接着して設けたものでも
良い。筋状突起の断面形状は、円形状でも良く、四角形
でも良く、翼形状でも良い。また、該筋状突起は、直線
状に設けたものでも良く、曲線状に設けたものでも良
い。

【００５２】ディスクの外周面に傾斜状に凸条が設けら
れていると、ディスク回転時に該凸条が風を受けること
となり、ディスクが一定方向に押圧され、回転振れが解
消される。

【００５３】請求項１３は、ディスクの外縁部におい
て、垂直方向に対して同一方向に傾斜させた貫通孔が同
芯円状に等間隔で複数設けられていることを特徴とする
光ディスクである。

【００５４】該貫通孔は、ディスクの外周面に軸線が一
定の角度を有し、同芯円状に複数穿設されているものな
らば、いずれでも良く、例えば、外周面に２重の同芯円
上に等間隔に円柱状の小孔が複数穿設され、かつ、この
小孔の軸線が同芯円の周方向に４５度傾斜させて開けら
れているものでも良い。

【００５５】貫通孔の断面形状は、円形状でも良く、三
角形などの多角形でも良い。また、回転時の風を受けや
すいように、風の吹込み側の口を広くしたものでも良
い。貫通孔の軸線は直線でも良く、流線状などの曲線で
も良い。

【００５６】貫通孔の配列は、ディスクの同芯円状に等
間隔で配置されればいずれでも良く、複数の同芯円状に
配置しても良い。この場合には、前列の貫通孔と次の列
の貫通孔とが互い違いになるように配置すると良い。

【００５７】ディスクの外周面に傾斜状に貫通孔が設け
られていると、ディスク回転時に該貫通孔内を風が通過
し、ディスクが一定方向に押圧され、回転振れが解消さ
れる。

【００５８】請求項１４は、ディスクの外周部に装着す
るための装着手段が設けられたリング本体と、該リング
本体の外周部に複数のフィンが設けられていることを特
徴とする光ディスク用リングである。

【００５９】該リングは、光ディスクの外周に装着でき
る装着手段が設けられたリング状のものであり、そのリ
ングの外周部に回転により風を受けることができるフィ
ンが複数設けられたものならばいずれでも良い。例え
ば、光ディスクの外周にはめ込んで装着できるように、
ディスクの外周サイズに合せたプラスチック樹脂製リン
グを製作し、その外周部に風を受けることができるよう
に、ディスク面に対して一定の角度を有するような羽根
板を複数固着したものでも良い。

【００６０】外周部にフィンが設けられたリングを光デ
ィスクの外周部に装着することにより、光ディスクの回
転によりフィンが風を受け、ディスクが一定方向に押圧
され、回転振れが解消される。

【００６１】

【発明の実施の形態】本発明による光ディスクは、ＣＤ
による画像の効果的な記録、保存に関する研究、開発を
重ねる中で、光ディスクのデジタルノイズ低減対策とし
て、従来の電子回路内部で発生するデジタルノイズの対
策だけでは不十分であることが解り、光ディスク自体に
起因する光学的特性によるデジタルノイズの対策に注目
し、光ディスク内部の乱反射、拡散特性および回転安定
性を改善することにより、デジタルノイズを低減し、効
果的に音質、画質を改善することができることを見出
し、発明を完成させたものである。

【００６２】以下に発明の実施の形態について説明す
る。図１は、本発明による光ディスクの一実施形態を示
す部分拡大縦断面図であり、光ディスク内部のレーザー
ビームの乱反射による内部反射状況を表したものであ
る。臨界角は４５度の場合である。（臨界角は、材質に
よって異なるが、光ディスクの場合には４０度〜５０度
程度である）この光ディスクは、外縁端部面２がディス
クの上下面に対して４５度の角度にカットされたＣＤ
（コンパクトディスク）１である。

【００６３】光ディスク内部に照射されたレーザービー
ムは、ディスク内の信号記録部分であるピット部分で反
射されて信号が読み取られるが、この時の反射光の一部
が乱反射し、ディスクの中心方向および外周方向に向か
って拡散する。これらの反射光の中で、ディスク内部で
反射または屈折を繰り返す際に、光ピックアップに対し
て放射されるものが、デジタルノイズとして読み取られ
てしまうのである。

【００６４】これらの反射光は、拡散により減衰してい
くが、臨界角以上での反射により全反射するもの（すな
わち、減衰しないもの）および、外縁端部面での反射に
より光が集積されるもの（すなわち、増幅されるもの）
が、デジタルノイズとして問題となる。

【００６５】図１（１）の反射光の経路は、ディスク内
部で乱反射し、ディスクの外周方向に内部反射を繰り返
して拡散する反射光３を示しており、ＣＤの臨界角以下
の角度（３０度）で反射する場合の反射光の経路を示
す。

【００６６】この場合には、反射角が臨界角以内である
ため、大部分は、ディスク上下面での屈折光４として外
部に放出されてしまう。この場合の屈折光４の放出は、
外周方向への屈折のため、光ピックアップへの影響はほ
とんどない。更に外縁端部面２では、屈折光５としても
外部に放出され、反射光６はすでにかなり減衰されてい
るため、デジタルノイズとしての問題はほとんどない。

【００６７】図１（２）の反射光の経路は、ＣＤの臨界
角の角度（４５度）で反射する場合の反射光の経路を示
す。

【００６８】この場合には、反射角が臨界角であるた
め、反射光７は、ディスク上下面で全反射し、外縁端部
面２まで減衰せずに達する。この反射光７の入射角度は
外縁端部面２に垂直となるため、反射光７はすべてが外
部に放出される。

【００６９】図１（３）の反射光の経路は、ＣＤの臨界
角以上の角度（６０度）で反射する場合の反射光の経路
を示す。

【００７０】この場合には、反射角が臨界角以上である
ため、反射光８は、ディスク上下面で全反射となり、外
縁端部面２まで進行する。この外縁端部面２での反射角
度は、臨界角以内となるので、ほとんどが外部に屈折光
９として放射され、一部はディスクの中心方向に反射す
る。しかし、この反射光１０は、十分に減衰しているた
め、光ピックアップに放出されたとしてもほとんど問題
となるデジタルノイズにはならない。

【００７１】このように、光ディスク１の外縁端部面２
を臨界角に近い角度にカットすることにより、ディスク
内部で乱反射する反射光を光ピックアップに影響するこ
となく、外部に放出することができる。

【００７２】３人のオーディオマニアの人にリスニング
テストしてもらったが、全員が明らかに音質が従来のも
のよりはっきりしているとの結果を得た。

【００７３】図２は、本発明による光ディスクの他の実
施形態を示す部分拡大縦断面図であり、光ディスク内部
のレーザービームの乱反射による内部反射状況を表した
ものである。臨界角は４５度の場合である。

【００７４】図２（１）の光ディスクは、外縁端部１２
の断面がディスクの上下面１１に対して４５度の角度を
有する山形三角形状となるようにカットされたＣＤ（コ
ンパクトディスク）１である。

【００７５】光ディスク内部の乱反射による反射光の中
で問題となる臨界角（４５度）による反射光１３は、山
形三角形状部分が臨界角と同じ角度となっているため、
この部分で反射光１２は外部に放出される。

【００７６】図２（２）の光ディスクは、外縁端部１４
が円形状に形成されたＣＤ（コンパクトディスク）１で
ある。この光ディスクは、臨界角で反射を繰り返す反射
光１３が円形状の外縁端部面１４で外部に放出される。

【００７７】図２（３）の光ディスクは、外縁端部１５
の断面がディスクの上下面１１に対して４５度の角度を
有する谷形三角形状となるようにカットされたＣＤ（コ
ンパクトディスク）１である。この光ディスクも（１）
と同様に臨界角で反射を繰り返す反射光１３が谷形三角
形状部分で外部に放出される。

【００７８】図２（４）の光ディスクは、外縁端部１６
が凹曲面状に形成されたＣＤ（コンパクトディスク）１
である。この光ディスクは、臨界角で反射を繰り返す反
射光１３が凹曲面の外縁端部面１６で外部に放出され
る。

【００７９】図３は、本発明による光ディスクのさらに
他の実施形態を示す斜視図である。（１）は、ディスク
の外周部の基板材１７の内部に、境界層１８が埋め込ま
れているＣＤ１である。該境界層１８は、ガラス製の薄
板リングが用いられており、上下面１１に対して非直角
となるように傾斜状に埋め込まれているものである。

【００８０】該ガラス板リングは、ＣＤ１のプレス時に
一体成形したものでも良く、ＣＤ１のプレス後に加工し
てはめ合わせ、接着したものでも良い。光ディスク内部
の乱反射による反射光の中で問題となる臨界角（４５
度）による反射光１９は、この境界層１８であるガラス
板リング面において、図に示すように、ディスク上面側
に大きく屈折され、ディスク外部に放出される。

【００８１】図３の（２）は、ディスクの外周部の先端
側が透明な異種材２０で構成されているＣＤ１であり、
境界面２１が上下面１１に対して非直角となっている。
異種材２０は、透明な素材で、適度の強度を有するもの
であればいずれでも良く、境界面２１を形成するものな
らば良い。

【００８２】例えば、ディスクの基板材１７がアクリル
で、先端部の異種材２０をポリカーボネイトで構成して
も良い。この場合においても、内部の乱反射による反射
光２２は、図に示すように、異種材２０の境界面２１で
大きく屈折し、ＣＤの外部に放出され、ディスクの中心
方向への反射を抑えることができる。

【００８３】図４は、本発明による光ディスクのさらに
他の実施形態を示す斜視図である。このディスクは、外
周部の上面及び下面の両面に同芯円状に溝が設けられて
いるＣＤ１である。上面溝２３及び下面溝２４の断面
は、Ｖ字状であり、各溝はディスクの厚さの１／２より
僅かに深く削設されており、下面溝２４が上面溝２３よ
り外周側にずらして削設されている。

【００８４】このように溝が設けられていると、ディス
ク内部で発生する乱反射による反射光２５、２６は、上
面溝２３および下面溝２４の部分で屈折あるいは反射し
てディスクの外部に放出される。上面溝２３と下面溝２
４の位置は、同位置でも良いが、図に示すようにずらし
て設けるのが好ましい。

【００８５】図５は、本発明による光ディスクのさらに
他の実施形態を示す部分拡大図である。（１）は、貫通
孔の配列を示す図であり、（２）は、貫通孔部分での反
射光の拡散状況を表したものであり、（３）は、臨界角
反射光の反射経路を表したものである。臨界角は４５度
の場合である。

【００８６】この光ディスクは、（１）に示すように、
外縁部２７にディスクの同芯円状に等間隔で貫通孔２８
を設けたものである。該貫通孔２８の配置は、２重の同
芯円状に設け、図のように、各同芯円状の貫通孔２８が
重ならないようにずらして設け、反射光が貫通孔と貫通
孔の隙間を通り抜けて外縁端部面２９に直接到達しない
ように配置する。

【００８７】該貫通孔２８の孔径は、１ｍｍの円柱状と
し、軸線をディスクの中心側に１５度傾斜させて穿設し
た。また、各同芯円の間隔は、０．５ｍｍとした。

【００８８】レーザービームの乱反射により発生した反
射光３０は、外周方向に広がるが、（２）に示すよう
に、貫通孔２８に達し、その境界面で反射または屈折す
る。このため、反射光３０は、貫通孔２８の配列部分で
分散され、減衰するため、ディスクの中心方向へはほと
んど反射しない。

【００８９】臨界角の反射光３１は、（３）に示すよう
に、貫通孔２８の内部に屈折して透過し（透過光３
２）、貫通孔２８内部で反射し（反射光３３）、ディス
ク外部に放出される。

【００９０】図６は、本発明による光ディスクのさらに
他の実施形態を示す部分拡大断面図である。（１）は、
ＣＤプレーヤーにＣＤがセットされた状態を示す概略図
である。

【００９１】一般に市販されるＣＤプレーヤーは、ＣＤ
３４の記録面を下向きとし、下部側に設けられた光ピッ
クアップ３５からレーザービーム３６を照射するように
なっている。このため、ＣＤ３４の上面をターンテーブ
ル３７で回転自在に支持し、下部よりモーター（図示し
ない）に接続されるクランパの突起部（図示しない）を
ＣＤの中心穴にはめ合わせて上方に押し上げて挟み込
み、回転させるようになっている。

【００９２】（２）は、（１）の拡大断面図であり、こ
のＣＤ３４は、外縁部に周方向に４５度傾斜させた貫通
孔３８を同芯円状に等間隔で穿設したものである。

【００９３】市販のＣＤは、最大面振れが±０．５ｍｍ
で製造されているため、僅かにそりがある。また、高速
回転するため、表面粗さも回転安定性に影響する。この
ため、実際には目で十分に確認できるほど回転振れが生
じており、レーザービームの乱反射の原因となってい
る。

【００９４】この貫通孔３８を有するＣＤ３４を回転さ
せると、貫通孔３８内を空気３９が通過し、ＣＤ３４が
ターンテーブル３７側に空気抵抗で押圧される（押圧方
向４０）ことになる。このため、絶えずＣＤ３４外周部
の風の流れが一定となるため、回転振れが抑制され、安
定する。また、貫通孔３８の表面で内部反射光を拡散減
衰させる。

【００９５】（３）は、ＣＤ４１の外周面を鋸刃状に切
削加工したものである。刃面４２は、周方向に４５度傾
斜させて設けられている。このため、刃面４２が回転時
に風を受け、ターンテーブル３７側に押圧され（押圧方
向４３）、ＣＤ４１自体のそりなどによる回転振れが発
生しにくくなっている。また、ディスク内部からの反射
光もこの鋸刃面４２で外部に放出または拡散減衰され
る。

【００９６】図７は、本発明による光ディスクのさらに
他の実施形態を示す斜視図であり、（１）は上面側から
見た図であり、（２）は下面側から見た図である。

【００９７】このＣＤ４４は、外周面に多数のフィン状
の凸条４５が設けられている。該フィン状の凸条４５
は、ＣＤ４４の回転により風を受け、ターンテーブル
（図示しない）側に押圧され、回転振れを抑止すること
ができる。また、ディスク内部からの反射光もこのフィ
ン状の凸条４５で外部に放出または拡散減衰される。Ｃ
Ｄ４４は非常に高速回転するため、安定した回転を維持
するためには、フィンの凸条４５の傾斜角度は、４５゜
以上が好ましく、８０゜程度でも良い。

【００９８】ＣＤプレーヤーの上部カバーを取り外し、
従来のＣＤと本発明のＣＤとを同じ条件で回転させて目
視で確認した。高速回転により、ＣＤの周囲にかなりの
風が発生しており、従来のＣＤは、明らかに振れが生じ
ていた。本発明のＣＤは、周囲にかなり強い風が発生し
ているが、振れは肉眼では確認できないほど安定した回
転をしていた。

【００９９】図８は、本発明による光ディスク用リング
の実施形態を示す図であり、ＣＤ４６に装着された状態
を示し、縦断面を示す斜視図である。

【０１００】該リング４７は、プラスチック樹脂製の帯
状リングであり、その外周部に多数のフィン４８が設け
られているものである。図に示すフィン４８は、一定の
角度に傾斜した小板状の突起を一体成形したものである
が、フィンを接着固定したものでも良く、ＣＤ４６の回
転により、フィン４８が風を受けてターンテーブル側
（図では上側）に押圧させることができるものである。

【０１０１】該リング４６は、図に示すように、リング
の内側下部の突起部４９にＣＤ４６の外周部が密着され
るように、該リング４７にＣＤ４６を上側よりはめ込
む。この状態でＣＤプレーヤーにセットし回転させる
と、フィン４８が風を受けて、ＣＤ４６をターンテーブ
ル（図示しない図では上部側となる）側に押圧すること
となる。このため、回転が安定し、ディスクの回転振れ
が抑制され、内部での乱反射を減少させることができ
る。

【０１０２】

【発明の効果】請求項１は、ディスクの外縁端部面が上
下面に対して非直角面となるように形成されていること
により、光ディスク内に照射されるレーザービームの乱
反射により発生する反射光を外縁端部面で効果的にディ
スクの外部に放出し、ディスクの中心方向への反射光を
減少させることができる。

【０１０３】請求項２は、前記のディスクの外縁端部面
と上下面との角度を４０度〜８９度にすることにより、
減衰しにくい全反射を繰り返す臨界角以上の反射光を効
果的にディスク外部に放出させることができる。

【０１０４】請求項３は、ディスクの外縁端部縦断面が
三角形状となるように形成されていることにより、光デ
ィスク内部の反射光を三角形状の外縁端部面で外部に放
出しやすくし、中心方向への反射光を減少させることが
できる。また、外周部の信号の未記録部分を少なくする
ことができる。

【０１０５】請求項４は、ディスクの外縁端部縦断面が
曲面状となるように形成されていることにより、光ディ
スク内部の反射光を曲面状の外縁端部面で外部に放出し
やすくし、中心方向への反射光を減少させることができ
る。また、外周部の信号の未記録部分を少なくすること
ができる。

【０１０６】請求項５は、ディスクの外周部が鋸刃状に
形成されていることにより、光ディスク内部の反射光を
鋸刃状の外縁端部面でさらに拡散し、外部に放出しやす
くし、中心方向への反射光を減少させることができる。

【０１０７】請求項６は、ディスクの外周部が波状に形
成されていることにより、光ディスク内部の反射光を波
状の外縁端部面でさらに拡散し、外部に放出しやすく
し、中心方向への反射光を減少させることができる。

【０１０８】請求項７は、ディスク外縁部の基板材内部
に、ディスクの上下面に対して非直角面となる境界面が
設けられていることにより、ディスク内部の反射光を該
境界面において屈折、あるいは反射させて拡散させ、デ
ィスクの中心方向への反射を減少させることができる。

【０１０９】請求項８は、ディスクの外周部の上下両面
に、同芯円状に溝が設けられていることにより、ディス
ク内部の反射光を該溝部において屈折、あるいは反射さ
せて拡散させ、ディスクの中心方向への反射を減少させ
ることができる。

【０１１０】請求項９は、ディスクの外縁部において、
上下に貫通する複数の小孔が設けられていることによ
り、ディスク内部の反射光を該貫通小孔の表面で拡散さ
せ、ディスクの中心方向への反射を減少させることがで
きる。

【０１１１】請求項１０は、ディスクの内縁部におい
て、上下に貫通する複数の小孔が設けられていることに
より、ディスク内部の反射光を該貫通小孔の表面で拡散
させ、ディスクの外周方向への反射を減少させることが
できる。

【０１１２】請求項１１は、ディスクの外周面におい
て、垂直方向に対して同一方向に傾斜させた溝が等間隔
で複数設けられていることにより、ディスク回転により
該溝で空気流が発生し、この空気抵抗により、ターンテ
ーブル側に押圧されるため、ディスク回転時の回転振れ
を抑制し、回転を安定させることができ、レーザービー
ムの乱反射の発生を抑えることができる。

【０１１３】請求項１２は、ディスクの外周面におい
て、垂直方向に対して同一方向に傾斜させた凸条が等間
隔で複数設けられていることにより、ディスク回転によ
り該凸条が回転安定翼となり、空気抵抗によりターンテ
ーブル側に押圧され、ディスク回転時の回転振れを抑制
し、回転を安定させることができ、レーザービームの乱
反射の発生を抑えることができる。

【０１１４】請求項１３は、ディスクの外縁部におい
て、垂直方向に対して同一方向に傾斜させた貫通孔が同
芯円状に等間隔で複数設けられていることにより、ディ
スク回転により該貫通小孔内を空気流が通過し、傾斜さ
せて設けられているため、空気抵抗によりターンテーブ
ル側に押圧される。このため、ディスク回転時の回転振
れを抑制し、回転を安定させることができる。従って、
レーザービームの乱反射の発生を抑えることができる。

【０１１５】請求項１４は、光ディスクの外周部に装着
するための装着手段が設けられたリング本体と、該リン
グ本体の外周部に複数のフィンが設けられていることに
より、該フィンが回転による風を受けてターンテーブル
側に押圧され、回転振れを抑制し、レーザービームの乱
反射の発生を抑えることができる。また、光ディスク本
体への加工の必要がなく、古い光ディスクなどにも簡単
に装着して使用でき、容易に高品位の音質・画質を実現
できる。

【０１１６】以上に示したように、本発明によれば、光
ディスク自体の改善によって、ディスク内部で発生した
乱反射による反射光を効果的に外部に放出あるいは減衰
させ、また、ディスク回転の安定性を高め、レーザービ
ームの乱反射を減少させることができ、光ディスク内部
で発生するデジタルノイズを低減させ、高音質、高画質
な光ディスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ディスクの一実施形態を示す概
略図である。

【図２】本発明による光ディスクの他の実施形態を示す
概略図である。

【図３】本発明による光ディスクのさらに他の実施形態
を示す概略図である。

【図４】本発明による光ディスクのさらに他の実施形態
を示す概略図である。

【図５】本発明による光ディスクのさらに他の実施形態
を示す概略図である。

【図６】本発明による光ディスクのさらに他の実施形態
を示す概略図である。

【図７】本発明による光ディスクのさらに他の実施形態
を示す概略図である。

【図８】本発明による光ディスク用リングの実施形態を
示す概略図である。

【符号の説明】

１、３４、４１、４４、４６ＣＤ２、１２、１４、１５、１６、２９外縁端部面３、７、８、１０、１３、１９、２２、２５、２６、３
１反射光（内部反射）４屈折光（下面放出）６反射光（境界面反射）５、９屈折光（外縁端部面放出）１１ディスク上下面１７基板材１８境界層２０異種材２１境界面２３上面溝２４下面溝１７外縁部２８貫通孔３２透過光３３反射光（貫通光内）３５光ピックアップ３８貫通孔（傾斜）３９空気（風）４０、４３押圧方向４２鋸刃面４５フィン状の凸条４７リング４８フィン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクの外縁端部面が上下面に対して
非直角面となるように形成されていることを特徴とする
光ディスク。
【請求項２】前記のディスクの外縁端部面と上下面と
の角度が４０度〜８９度であることを特徴とする請求項
１の項に記載の光ディスク。
【請求項３】ディスクの外縁端部縦断面が三角形状と
なるように形成されていることを特徴とする光ディス
ク。
【請求項４】ディスクの外縁端部縦断面が曲面状とな
るように形成されていることを特徴とする光ディスク。
【請求項５】ディスクの外周部が鋸刃状に形成されて
いることを特徴とする光ディスク。
【請求項６】ディスクの外周部が波状に形成されてい
ることを特徴とする光ディスク。
【請求項７】ディスク外縁部の基板材内部に、ディス
クの上下面に対して非直角面となる境界面が設けられて
いることを特徴とする光ディスク。
【請求項８】ディスクの外周部の上下両面に、同芯円
状に溝が設けられていることを特徴とする光ディスク。
【請求項９】ディスクの外縁部において、上下に貫通
する複数の小孔が設けられていることを特徴とする光デ
ィスク。
【請求項１０】ディスクの内縁部において、上下に貫
通する複数の小孔が設けられていることを特徴とする光
ディスク。
【請求項１１】ディスクの外周面において、垂直方向
に対して周方向に一定の角度に傾斜させた溝が等間隔で
複数設けられていることを特徴とする光ディスク。
【請求項１２】ディスクの外周面において、垂直方向
に対して同一方向に傾斜させた凸条が等間隔で複数設け
られていることを特徴とする光ディスク。
【請求項１３】ディスクの外縁部において、垂直方向
に対して同一方向に傾斜させた貫通孔が同芯円状に等間
隔で複数設けられていることを特徴とする光ディスク。
【請求項１４】ディスクの外周部に装着するための装
着手段が設けられたリング本体と、該リング本体の外周
部に複数のフィンが設けられていることを特徴とする光
ディスク用リング。