KR20030014154A - 광 디스크의 클램프 영역의 수축을 저감시키는 방법과,장치 및 그 결과로 형성된 광 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명의 개선된 광 디스크는 실질적으로 투명한 기판을 포함하며, 상기 기판의 한 면에는 디스크의 클램프 영역의 방사 방향 바깥쪽으로 피트와 랜드를 포함하는 광 데이터 기억 구조가 있다. 상기 클램프 영역에서 돌출 구조체가 그 제1 표면 위에 제공되어 디스크의 나머지 부분의 두께보다 더 두꺼운 클램프 두께를 형성한다. 본 발명의 원리에 따르면, 일부의 클램프 영역에만 상기 돌출부가 덮여져서, 더 두꺼운 두께의 클램프 영역을 가진 디스크를 만족시킬 수 있다. 그 클램프 영역에 추가되는 재료의 수축으로 인한 와핑 현상을 줄이기 위해서, 돌출부 형성에 사용되는 재료량은 나머지 클램프 영역을 형성하는데 사용되는 재료량의 5 % 미만이다.

Description

광 디스크의 클램프 영역의 수축을 저감시키는 방법과, 장치 및 그 결과로 형성된 광 디스크{METHODS AND APPARATUS FOR REDUCING THE SHRINKAGE OF AN OPTICAL DISC'S CLAMP AREA, AND THE RESULTING OPTICAL DISC}

본 발명은 단층 기판형(single-substrate)의 오디오나 비디오 DVD 등과 같은 단층 기판형 광 디스크에 관한 것이다.

광학적 트랙 구조를 형성하는 피트와 랜드를 한 면에 구비한 광 디스크는 단층 기판형 광 디스크로서 알려져 있고, 2개의 단층 기판형 디스크가 뒷면끼리 서로 결합되는 2층 기판형(double-substrate) 광 디스크는 복층 기판형(dual-substrate) 광 디스크로서 알려져 있다. 복층 기판형 디스크를 제작할 때, 클램프 영역(clamp area)은 2개의 결합된 기판의 총 두께로 특징지어진다. ("클램프 영역"은 DVD의 재생시에 재생 장치의 클램프 메커니즘에 의해 덮여지거나 클램프 메커니즘과 맞물리는 DVD 영역이다. "영역(area)"이란 단어는 사실상 광 디스크의 3차원적 부분이나 층을 의미하기 위해 본 명세서에 자주 사용된다. 그러므로, 디스크의 클램프 영역에는 2차원 표면적뿐만 아니라, 이 2차원 영역에서의 디스크 두께도 포함된다. 소정량(a certain of volume, quantity or amount)의 합성수지 재료가 그러므로 "클램프 영역"을 형성하는데 필요하다.

오디오나 비디오 DVD상에 레코딩된 정보를 재생하는 장치에 있어서, 디스크를 그립하는 클램프는 디스크의 종류의 클램프 영역의 두께에 맞게 특별하게 설계되어야 한다. 시판되는 80 mm DVD의 클램프 영역은 약 33 mm의 외경과 (중앙 개구부를 한정하는) 22 mm의 내경을 갖는 환상(環狀) 부분 내에 대개 위치한다.

오늘날 상업용의 통상의 재생 장치는 2층 기판형 광 오디오나 비디오 DVD에 맞게 설계된다. 이러한 2층 기판형 디스크에서 클램프 영역의 두께는 통상 약 1.2mm이며, 이 두께는 각각이 약 0.6 mm인 2개의 결합된 기판의 총 두께로 이루어진다. 2층 기판형 디스크 사용에 적합하게 설계된 클램프의 사양을 만족시키기 위해서는 단층 기판형 광 디스크의 클램프 영역의 두께는 2층 기판형 광 디스크의 두께와 실질적으로 같아야 한다. 예컨대, 단층 기판형 DVD의 클램프 영역의 두께가 약 1.2 mm까지 늘어나면, 결합된 1.2 mm 두께의 DVD 사용에 적합하게 설계된 플레이어(player)상에서 두께 0.6 mm의 단층 기판형 DVD를 작동하는 것이 가능해 진다.

이러한 목적을 달성하는 종래의 방식은 두께가 서로 다른 2개의 영역(20, 30)을 구비하는 광 디스크(10)를 제작하는 것이다[도 1]. 제1 영역(20)은 광 디스크(10)의 중심부를 이루는 환상(環狀) 단면의 원통형 영역이고, 제2 영역(30)은 디스크의 나머지 외측 환상 영역이다. 제1 영역(20)의 두께는 제2 영역(30)의 두께보다 두껍다. 이러한 디스크는 국제 출원 공개 번호 제WO 98/10418호에 개시되어 있는 바와 같이, 디스크의 클램프 영역에 추가 재료로 허브를 몰딩 설치함으로써 형성될 수 있다. 약 0.6 mm 두께의 추가 재료를 약 0.6 mm 두께의 기판(30)상에 몰딩 설치하면, 제1 영역(20)의 총 두께는 약 1.2 mm가 될 것이다. 이 설계에 의해서, 2층 기판형 DVD를 작동하도록 설계된 재생 장치가 단층 기판형 DVD도 작동시킬 수 있게 된다.

그러나, 종래의 방식에는 여러가지 단점이 있다. 예를 들어, 디스크가 전술한 설계 방식을 따라 제작되면, 허브 형성시에 사용되는 많은 양의 재료로 인해 허브가 방사 방향 및 수직 방향으로 수축되며, 정보가 기록되는 부분을 비롯해서, 디스크의 다른 부분으로부터 재료가 당겨지게 된다. 이러한 와핑(warping) 현상은 디스크의 틸트(tilt), 응력, 복굴절 및 전기 특성에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 각각의 디스크에 대한 몰딩시에 냉각(cool-down) 시간이 늘어나는 등의, 이러한 현상을 감소시키려는 시도는 디스크 제조 공정의 효율성을 떨어뜨린다.

본 발명의 원리에 따르면, 전술한 와핑 현상 및 그와 관련된, 디스크 제작 및 성능상의 부정적인 영향은 허브 구조의 설계를 변경함으로써 감소되며, 따라서 2층 기판형 디스크의 두께에 필적하기에 필요로 하는 재료의 양을 줄일 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시되며 국제 출원 공개 번호 제WO 98/10418호에 개시된 허브와 같은, 종래의 고형(固形) 허브는 디스크의 클램프 영역에 위치하는 하나 이상의 비교적 소형의 돌출부에 의해 대체될 수 있다. 이들 돌출부는 예컨대, 스포크형(spoke), 범프형(bump) 또는 링형(ring) 등의 다양한 형상일 수 있으며, 그 수와 위치, 형상 및 크기가 변화될 수 있다. 허브 구조에서의 수축을 줄이는 것 이외에도, 이 방식은 디스크의 고속 몰딩을 가능하게 하며 디스크의 클램프 영역을 형성하는데 필요한 재료량을 줄임으로써 제조 비용이 절감된다. 더욱이, 본 발명에 의해 미적으로 더욱 우수한 외양을 가진 디스크를 생산할 수 있다.

본 발명의 추가 장점과 그 성질 및 다양한 장점은 첨부 도면과 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 정보가 기록되어 있는 디스크의 면상에 약 0.6 mm만큼 두께가 증가된 허브를 구비한 종래 기술의 광 디스크의 단면도.

도 2는 클램프 영역에 방사 방향의 스포크형 돌출부를 포함하는 본 발명에 따른 광 디스크의 예시적 실시예의 평면도.

도 3은 도 2의 선 3-3을 따라 절단한 부분 단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는, 도 2와 유사한 도면.

도 5는 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는, 도 4와 유사한 도면.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

50 : 광 디스크

56 : 중앙 개구부

58 : 클램프 영역

60 : 돌출부

본 발명은 통상 합성 수지로 제조되는 오디오나 비디오 DVD와 같은 광 디스크(50)[도 2와 도 3]를 포함하며, 상기 디스크의 표면 중 한 면(52)[도 2에서는 윗면]은 데이터를 표시하는 피트와 랜드를 가진다. 물론 피트와 랜드는 너무 작아서 본 명세서에 채택된 스케일을 가진 도면에 도시될 수 없다. [본 명세서에는 대체로 "피트와 랜드"라고 부르지만, 데이터 레코딩 기술에서는 이와 다르게 "범프와 랜드"일(또는 이와 다르게 "피트와 랜드"로서 부를) 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 명세서에서 "피트와 랜드"라는 용어는 "피트와 랜드"와 "범프와 랜드"를 총칭한다고 이해할 수 있을 것이다.] 본 발명의 목적은 클램프 영역에 하나 이상의 비교적 소형의 돌출부(60)를 가진 단층 기판형 광 디스크(50)를 제작함으로써 달성된다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 디스크(50)의 일례는 실질적으로 투명한 디스크형 기판(54)을 포함하고, 이 기판은 한 측부(클램프 영역의 방사 방향 바깥쪽)상에는 피트와 랜드를 구비하는 광 데이터 기억 구조가 있고, 클램프 영역에는 일반적으로 방사 방향의 스포크형 형상의 돌출부(60)가 있다. 도 2와 도 3에 도시된 본 발명의 예시적 실시예는 클램프 영역 안에 각각 길이 6 mm, 폭 2 mm, 높이 3 mm인 3개의 스포크형 돌출부(60)를 가진 두께 0.6 mm의 디스크형 기판으로 이루어져 있다. 스포크(60)는 일반적으로 디스크(50)의 방사 방향으로 연장되며, 디스크의 중앙에 있는 개구부(56) 둘레에서 원주 방향으로 서로 등간격으로 배치되어 있다. 클램프 영역 안에 3개의 스포크형 돌출부를 포함하는 이 특정한 설계는 예컨대, 도 1에 도시된 종래의 허브 설계와 비교할 때 디스크에서의 와핑량이 상당히 감소됨이 확인되었다.

돌출부(60)의 개수와 치수의 변화는, 이 변화가 충분하게 추가된 재료의 누적을 초래하지 않고 따라서 그 추가된 재료의 수축에 의해 용인할 수 없는 정도의 와핑이 일어나지 않는다면 가능하다. 이상적으로, 돌출 구조체(60)는 전술한 와핑 현상을 줄이기에 충분한 소형 크기를 유지하면서, 클램프 영역에서 더욱 만족하는 두께에 필적하도록 강력한 수단을 제공하기에 충분히 커야만 한다. 바람직하게는, 이 목적을 달성하기 위해서는, 돌출부를 형성하기 위해 디스크의 클램프 영역에 추가된 재료량이 (단층 기판형 디스크의 나머지 부분과 두께가 같은) 종래의 클램프 영역을 형성하는데 사용되는 재료량의 약 5 % 미만이어야 한다. 추가되는 재료량은 종래의 클램프 영역에 필요한 재료량의 약 1∼3 %이면 더욱 바람직하다. 예를 들어, 도 2와 도 3에 도시된 예시적인 실시예의 관계에 있어서, 앞서 2개의 문장에서 언급한 "종래의 클램프 영역"이란 어구는 두께 0.6 mm의 클램프 영역(58)을 의미한다. 그 종래의 클램프 영역에 사용된 재료량이 X라면, 돌출부(60)에서의 추가 재료량은 X의 약 5 %를 넘지 않는 것이 바람직하고, X의 약 1∼3 %이면 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 디스크는 또한, 또는 이와 다르게, 예컨대 하나 이상의 범프나 링과 같은 다른 형상의 돌출부를 포함할 수도 있다. 이들 형태는 다양한 패턴으로 조합 및/또는 배열될 수 있다. 돌출부는 대칭적으로 배열되는 것이 바람직하다.

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 또 다른 돌출부 실시예 가운데 몇가지 예를 나타낸다. 도 4에서 돌출 구조체(60')는 디스크(50')의 중앙 개구부(56')와 실질적으로 중심이 같은 단일의 환상 링이다. 링(60')을 가로 지른, 디스크(50')의 부분단면은 도 3과 유사할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 선 A-A를 따라 절단한 단면은 도 3과 유사할 수 있으며, 도면 부호가 60(도 3)에서 60'(도 4)로 바뀐다. 물론 링(60')은 디스크(50')의 클램프 영역 안에 있다. 도 5에서 돌출 구조체(60")는 디스크(50")의 중앙 개구부(56) 둘레에 등간격으로 배치된 4개의 범프를 포함하고 있다. 다시 한번 설명하면, 범프들(60") 중 하나의 범프를 통과하는 디스크(50")의 부분 단면은 도 3과 같을 수 있다. 예를 들어, 도 5의 선 B-B를 따라 절단한 단면은 도 3과 유사할 수 있으며, 도면 부호가 60(도 3)에서 60"(도 5)로 바뀐다. 물론, 범프(60")는 디스크(50")의 클램프 영역 안에 있다.

본 발명을 이제 다시 요약하면, 광 디스크(50, 50', 50")는 중앙 개구부(56)와, 이 중앙 개구부를 실질적으로 동심으로 둘러싸는 클램프 영역(58) 및 이 클램프 영역을 실질적으로 동심으로 둘러싸는 정보 영역(52)를 구비한다. 정보는 디스크의 제1 표면(도면들에서는 윗면)상에 있는 정보 영역에 레코딩된다. (디스크의 이 제1 표면을 언급하기 위해 때때로 도면 부호 52를 사용하기도 한다.) 클램프 영역(58)에서 디스크는 제1 표면(52)의 나머지 부분 위에 연장되는 돌출 구조체(60, 60', 60")를 구비한다. 돌출 구조체(60, 60', 60")의 목적은 디스크의 나머지 부분의 두께 T보다 두꺼운 클램프 두께(즉, 디스크 작동 장치 또는 디스크 사용 장치의 클램프 메커니즘에서 외견상의 두께)를 디스크에 제공하는 것이다. 그러나, 본 명세서에서 전술한 디스크-몰딩 문제를 방지하기 위해서는, 돌출 구조체에 의해 추가된 재료량이 종래의 클램프 영역(돌출 구조체를 제외한 클램프 영역의 편평한 부분)에 사용된 재료량의 약 5 % 미만(더욱 바람직하게는 약 1∼3 % )인 것이 바람직하다.

돌기 구조(60, 60', 60")는 [예컨대, (1) 디스크의 중앙 개구부(56)로부터 실질적으로 방사 방향 바깥쪽으로 연장되고 중앙 개구부 둘레에서 실질적으로 서로 등간격으로 배치된 복수의 리브(rib)(60), (2) 중앙 개구부(56)와 실질적으로 동심의 환상 링(60') 및 (3) 중앙 개구부(56) 둘레에서 실질적으로 동심으로 실질적으로 서로 등간격으로 배치된 복수의 범프(60')를 비롯해서] 전술한 일반적인 파라메터 특성 안에서 임의의 다양한 형태를 취할 수 있지만, 본 발명에 따르면 와핑 현상을 감소시키는 데 있어 중요한 요소는 전술한 한도까지 추가 재료량을 제한하는 것이다. 이 목적을 달성하기 위한 특별히 바람직한 실시예는, 클램프 영역 하면을 형성하는 재료량의 약 1∼3 %의 재료량을 추가함으로써, 디스크의 중앙 개구부(56)로부터 방사 방향 바깥쪽으로 연장되는 3개의 등간격으로 배치된 리브(60)를 포함한다.

이전의 설명은 본 발명의 단지 예시적인 원리이며 당업자라면 본 발명의 범위와 사상으로부터 일탈하는 일없이 다양한 변형 실시예들을 실시할 수 있다.

본 발명에 의하면, 종래의 허브 구조에서의 수축을 줄이는 것 이외에도, 디스크의 고속 몰딩이 가능하며 클램프 영역을 형성하는데 필요한 재료량을 줄임으로써 제조 비용이 절감된다. 더욱이, 본 발명에 의해 더욱 미적 외양이 우수한 디스크를 생산할 수 있다.

Claims (9)

1. 광 디스크에 있어서, 중앙 개구부와, 상기 중앙 개구부를 실질적으로 동심으로 둘러싸는 클램프 영역과, 상기 클램프 영역을 실질적으로 동심으로 둘러싸는 정보 영역을 구비하고, 정보는 상기 디스크의 제1 표면상에서 상기 정보 영역 안에 레코딩되며, 상기 디스크는 상기 클램프 영역에서, 상기 제1 표면의 나머지 부분 위에 연장되는 돌출 구조체를 더 구비하되, 상기 돌출 구조체는 상기 디스크의 나머지 부분의 두께보다 두꺼운 클램프 두께를 상기 디스크에 제공하며, 상기 돌출 구조체를 형성하는 제1 재료량은 상기 돌출 구조체를 제외한 클램프 영역을 형성하는 제2 재료량의 약 5 % 미만인 것인 광 디스크.
2. 제1항에 있어서, 상기 돌출 구조체를 형성하는 제1 재료량은 상기 돌출 구조체를 제외한 클램프 영역을 형성하는 제2 재료량의 1∼3 %의 범위에 있는 것인 광 디스크.
3. 제1항에 있어서, 상기 돌출 구조체는, 상기 디스크의 나머지 부분의 두께와 대략 동일하고 상기 제1 표면의 나머지 부분보다 높은 높이를 갖는 것인 광 디스크.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 표면의 나머지 부분 위에 돌출된 상기 돌출 구조체의 높이는 약 0.6 mm인 것인 광 디스크.
5. 제1항에 있어서, 상기 돌출 구조체는 상기 중앙 개구부로부터 실질적으로 방사 방향 바깥쪽으로 연장되는 복수의 리브를 포함하는 것인 광 디스크.
6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 리브는 적어도 3개인 것이 광 디스크.
7. 제5항에 있어서, 상기 리브는 상기 중앙 개구부 둘레에서 실질적으로 서로 등간격으로 배치된 것인 광 디스크.
8. 제1항에 있어서, 상기 돌출 구조체는 상기 중앙 개구부와 실질적으로 동심의 링을 포함하는 것인 광 디스크.
9. 제1항에 있어서, 상기 돌출 구조체는 상기 중앙 개구부 둘레에서 실질적으로 동심으로 실질적으로 서로 등간격으로 배치된 복수의 범프를 포함하는 것인 광 디스크.