(57)【要約】  光学式読み取りディスク、例えば、コンパクトディスク（しばしば、「ＣＤ」または「ＤＶＤ」と呼ばれる）から引っ掻き傷を修復および除去するための装置および方法が、開示され、それによって、ディスクが改修されると、ディスク上に記憶されたディジタル情報を読み取るのにレーザーを使用する光学式読み取り装置は、引っ掻き傷およびそれに類似する表面欠陥によって発生する光学的な歪みを伴うことなく、ディスク上のディジタル情報を読み取ることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式読み取りコンパクトディスクの最上層に形成された光学面から引っ掻き傷およびその他の欠陥を除去するためのシステムであって、
支持テーブルであり、前記支持テーブルが、前記コンパクトディスクの光学面を収容しかつ配置するような寸法を有するディスクキャビティを含み、前記ディスクキャビティが、コンパクトディスクを取り付けるための唯一の手段である、前記支持テーブルと、
前記コンパクトディスクの最上層および光学面を所定の温度にまで加熱するための対流加熱器であり、前記温度が、前記最上層のアニーリング温度よりも高く、かつ、材料をリフローさせるのに十分なものであり、それによって、前記光学面の前記引っ掻き傷およびその他の欠陥が、前記最上層の材料を再充填される、前記対流加熱器と、
光学面および対流加熱器を軸に沿ってお互いに一定の間隔を置いた関係で配置するための手段と、
支持テーブルと、その中のコンパクトディスクと、対流加熱器とをお互いに対して回転させるための手段と、
実質的に同時に、支持テーブルおよびその中のコンパクトディスクを所定の回転速度にまで対流加熱器に対して回転させ、加熱器の温度を前記最上層のアニーリング温度よりも高い温度にまで上昇させ、光学面が熱に暴露される時間を制御し、支持テーブルおよび熱源をお互いに対して配置するための制御装置と、を備えたシステム。
【請求項２】
前記対流加熱器が、
電気的な放射熱源と、
熱源を収容するハウジングであり、前記ハウジングが、熱源からの熱風をコンパクトディスクに向けて放出および方向付けるための放出口を含む、前記ハウジングと、
熱源を横切って前記放出口から空気を送り出すための手段であり、前記送り出すための手段および前記放出口が、所定の速度および量で熱風を前記光学面に向けて方向付けるように協働する、前記送り出すための手段と、を備えた請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ディスクキャビティが、ほぼ円筒形でありかつカップ状であり、コンパクトディスクの外周よりもわずかに大きな外周壁を含み、かつ、コンパクトディスクの外周とのぴったりとした遊びはめを提供し、支持テーブルを回転させているのと同時に対流加熱器によってコンパクトディスクを加熱しているときに、前記外周壁が、コンパクトディスクの直径の望ましくない変化を防止する、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記配置するための手段が、
コンパクトディスクの半径に沿って第１の位置と第２の位置との間に対流加熱器を案内するためのガイドレールであり、対流加熱器が、ガイドレールに接続され、かつ、光学面にほぼ平行な平面内を動くように保持され、第１の位置が、コンパクトディスクの外周に最も近く、第２の位置が、支持テーブルのスピンドルおよびコンパクトディスクの中心部分に最も近い、前記ガイドレール、を含み、
前記制御装置が、光学面の上方において、かつ、第１の位置と第２の位置との間において、対流加熱器を半径方向における前後運動によって同時に動かす、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
光学面が、第１の平面内に存在し、熱風が、前記第１の平面にほぼ垂直な方向を有する、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
支持テーブルだけが、回転させられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コンパクトディスクが、中心開口を含み、さらに、
前記ディスクキャビティが、前記外周壁と同心状に配置された中心スピンドルを含み、前記コンパクトディスクが、前記ディスクキャビティ内に配置され、前記コンパクトディスクの中心開口が、スピンドルを中心にして配置され、
前記回転させるための手段が、コンパクトディスクを加熱しているときに、支持テーブルおよびそれのディスクキャビティ内に存在するコンパクトディスクを、材料リフローを補完する遠心力を生成するのに十分な速い回転速度で回転させるように構成された駆動モーターを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
断熱加熱室をさらに備え、前記コンパクトディスクおよび対流加熱器が、前記断熱加熱室内に収容された、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
光学式読み取りコンパクトディスクの最上層に形成された光学面から引っ掻き傷およびその他の欠陥を除去するための方法であって、前記光学面の最上層が、レーザー透過プラスチック材料を含み、前記方法が、
ディスク収容空洞内にコンパクトディスクを取り付け、コンパクトディスクを第１の平面内に配置するステップであり、前記取り付けが、光学面を露出させ、前記ディスク収容空洞が、コンパクトディスクを取り付けるための唯一の手段である、前記コンパクトディスクを取り付けかつ配置するステップと、
対流熱源を前記光学面の上方に一定の間隔を置いた関係でかつ第２の平面内において移動できるように配置するステップであり、前記熱源が、前記コンパクトディスクの最上層および引っ掻き傷のあるそれの光学面を最上層の融点以上に加熱するのに十分な熱を発生することのできる加熱器を含む、前記対流熱源を配置するステップと、
実質的に同時に、光学面の溶融温度よりも高い温度にまで加熱器を加熱し、空気を加熱器を横切って送り出し、それによって加熱された空気を光学面上へ送り出し、光学面の少なくとも一部分の上方を横断するように熱源を前後に動かし、前記ディスクキャビティ内に存在するコンパクトディスクを回転させるステップであり、熱風が、回転する最上層を部分的に溶融およびリフローさせ、光学面の引っ掻き傷およびその他の欠陥に前記最上層およびリフローによって平らにならされるべき光学面のリフロー材料を充填させる、前記加熱し、送り出し、動かし、回転させるステップと、を備えた、方法。
【請求項１０】
熱源が、コンパクトディスクの上方に存在し、ディスクを回転させているときに、コンパクトディスクの中心と外周との間で半径方向に前後に移動することを強制される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
コンパクトディスクが、回転によって発生する遠心力および前記熱風が光学面を迅速かつ均一に平らにならしかつ表面欠陥の充填を促進するような速度で回転させられる、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
コンパクトディスクの露出した光学面が、回転時間中に、所定の温度の熱風に暴露される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
光学面を熱風に所定の時間だけ暴露し、熱風がディスク材料のリフローを開始するのに十分な温度レベルになった後に、熱風流が、終了させられ、ディスクが、光学材料を徐々に冷却してその材料を硬化させるのに十分なさらなる時間だけ回転させられる、請求項９に記載の方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この出願は、２００３年１０月１０日に同時係属出願された米国特許仮出願第６０／５１０，３６１号の本出願であり、その明細書の全体が、参照して本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、光学式読み取りディスク、例えば、コンパクトディスク（しばしば、「ＣＤ」または「ＤＶＤ」と呼ばれる）から引っ掻き傷を修復および除去する方法に関する。より詳細には、本発明は、ディスクの表面を改修するための方法および装置を提供し、それによって、改修されると、ディスク上に記憶されたディジタル情報を読み取るレーザーを使用する光学式読み取り装置は、引っ掻き傷およびそれに類似する表面欠陥によって発生する光学的な歪みを伴うことなく、ディスク上のディジタル情報を読み取ることができる。
【背景技術】
【０００３】
以下、まとめてコンパクトディスク（すなわち、「ＣＤ」）と呼ばれるレーザーディスク、コンパクトオーディオディスク、ディジタルビデオディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（すなわち、読み取り専用メモリー）などの光学式読み取りディジタル記憶再生媒体は、本質的に、反射箔コーティングを保護する様々な層のプラスチック被覆である。金属箔コーティングは、１つ以上のレーザービームまたはその他の光増幅ビームを使用することによって光学的に読み取られてもよい様々な種類および様々な量のディジタル情報を記憶するように構成されてもよい。
【０００４】
一般的に製造されているようなコンパクトディスクは、円形であり、かつ、合成材料（例えば、ポリカーボネート）からなり、ディスクの典型的な直径は、約４・３／４インチであり、典型的な厚さは、約１／１６インチである。ディスク寸法は、ＣＤとＤＶＤとではわずかに異なる。ディスクは、典型的には、再生装置のセンタリングスピンドルを収容するために、直径が約５／８インチの中心開口を有する。ディジタル的に記録された材料は、ディスクの片面または両面上において、典型的には、中心開口から約３／４インチの所から外側へディスクの周辺端部の手前約１／４インチの所にまで存在するデータバンドに延在する。ディスクを高速で回転させる再生装置を支持するために、支持領域または接触領域が、片面または両面上において、ほぼ同じ寸法で広がってもよい。
【０００５】
ディジタル情報は、合成材料（例えば、ポリカーボネート）からなる保護層によって挟まれた金属材料からなる比較的に薄い層上に含まれる。再生装置のレーザーが、プラスチック層を介して、ディジタル情報を読み取る。プラスチック層が、引っ掻き傷をつけられ、汚され、あるいは、くぼみをつけられると、レーザー光は、歪み、ディジタル情報を正確に読み取ることができない。
【０００６】
ディスクを何らかの方法で改修しあるいは修理することができない限り、ディスクは、捨てられざるを得ない。ディジタルディスクは、高価であるために、引っ掻き傷のあるディスクの保護層を改修および／または修理するための安価な手段が、必要とされている。
【０００７】
ディジタル記録ディスクを修理するための１つの知られているプロセスは、保護表面をディスクの表面領域全体にわたって一般的には均一に摩耗させる研磨面を有する電動式装置を含む。この方法は、あるディスクの保護層を効果的に修復するかもしれないが、あるディスク上には微細な擦り傷を残すことがあり、その擦り傷は、螺旋状のデータトラックと整列した状態になり、さもなければ、処理されるディスクの品質に悪影響を及ぼすことがあり、その結果として、再生可能性は、復元されない。
【０００８】
また、バフ盤の使用による修理は、保護面の修理されない部分の厚さと保護面の修理された部分の厚さとの間の急激な変化あるいは段階的な変化を残すことがある。この急峻な境界を通過するレーザービームは、不都合にも、曲げられ、あるいは、散乱させられることがあり、そのために、再生システムは、内在する１つかまたは複数のデータトラックを検出することができない。
【０００９】
このように、研磨技術は、一方の領域を他方の領域よりも多く選択的に摩耗させ、そのために、ＣＤに対してバフ装置を精密に操作することを必要とする。これは、きわめて大きな労働力を要することであり、修理は、修理を行う職人の熟練技術に依存する。
【００１０】
引っ掻き傷のあるプラスチック表面を修理するための別のアプローチは、同じ屈折率を有する混合物を引っ掻き傷または空隙に充填することを含む。良く知られているように、この方法は、ガラスを嵌め込まれたヘリコプターの円蓋に大した成果もなく使用されているが、ＣＤには使用されていない。
【００１１】
２００１年８月２１日にＣａｍｐｂｅｌｌに発行された米国特許第６，２７７，３０９号は、コンパクトディスクの光学面の薄い層を溶融させ、それによって、その溶融したものが何らかの引っ掻き傷またはその他の欠陥にリフローおよび充填されることによって、損傷したコンパクトディスクの表面を再生するためのプロセスおよび装置を開示している。Ｃａｍｐｂｅｌｌは、炎を発生するバーナーの下をＣＤに通過させ、バーナーからの炎は、箔上に保護光学面を形成する層からなるきわめて薄い層を溶融させるように作用する。そして、この溶融した層は、光学面に形成された引っ掻き傷内に流れ込み、修理された滑らかな表面を生成する。
【００１２】
熱の均一な分布が、重要であるので、Ｃａｍｐｂｅｌｌは、バーナーおよびディスクをお互いに対して回転させることを提案している。
【００１３】
炎の使用は、光学面を劣化させ、あるいは、ただ単にディスクを燃やす可能性があると考えられる。いずれにせよ、Ｃａｍｐｂｅｌｌの解決方法は、大きな労働力を要し、かつ、ディスクに対して炎を配置および調節するために、経験豊富な職人を必要とする。最悪の場合、Ｃａｍｐｂｅｌｌのアプローチは、修理しようとしているディスクを破壊する。
【００１４】
本発明の主たる目的および利点は、従来技術の欠点を解決する費用効果のある方法および装置を提供することである。
【００１５】
本発明のさらなる目的および利点は、コンパクトディスクをそれの元々の状態あるいは新品の状態にできるだけ近い形に復元する方法および装置を提供することである。
【００１６】
さらに、本発明のさらなる目的および利点は、復元されるべきディスクの光学面を摩耗させることなくあるいは劣化させることなく、何回も繰り返して使用することのできる方法および装置を提供することである。
【００１７】
さらに、本発明のさらなる目的および利点は、コンパクトディスクの光学的品質を改修するための方法および装置を提供することであり、その方法および装置は、安価であり、かつ、あまり熟練していない職人によって実行することができるものである。
【００１８】
さらに、本発明のさらなる目的および利点は、コンパクトディスクの光学面を復元するための方法および装置を提供することであり、その方法および装置は、繰り返して使用することができ、かつ、均一な結果をもたらすものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、１つ以上の表面欠陥が再生面に存在するために読めなくなったかまたは部分的にしか読むことができないが、ＣＤの引っ掻き傷のついた再生面を修復および／または改修することによって復元することができかつ読めるようにすることができるＣＤを提供するための方法および装置を提供することによって、上述した目的を達成する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、光学式読み取りコンパクトディスクの光学面から引っ掻き傷およびその他の欠陥を除去するためのシステムを提供することに関し、そのシステムは、
回転可能な支持テーブルであり、前記支持テーブルは、実質的に第１の平面内に配置されかつ前記コンパクトディスクディスクの光学面を収容しかつ露出させるような寸法を有するディスクキャビティを備えて構成された支持面を備える、前記支持テーブルと、
支持テーブルを回転させるための手段と、
前記露出した光学面の最上層をそれの融点以上に加熱するための手段であり、それによって、前記最上層の材料をリフローし、それによって、前記引っ掻き傷およびその他の欠陥が取り除かれた材料を再び充填され、前記加熱するための手段は、放射熱源を備える、前記加熱するための手段と、
熱源を収容しかつ熱源からの熱風を放出するための放出口を有するハウジングと、
熱源を横切って前記放出口から空気を送り出すための手段と、
前記放出口およびディスクを軸に沿ってお互いに一定の間隔を置いた関係で配置し、実質的に同時に、支持テーブル内に存在するコンパクトディスクを回転させ、軸に沿って前後に前記ディスクの光学面を横切って、かつ、ディスクキャビティ内に配置されたコンパクトディスクに対して半径方向に、熱源を移動させるための手段と、
を組み合わせて備える。
【００２１】
本発明の１つの態様によれば、本発明は、中心領域、円形の外縁、および、その間に存在する合成プラスチック材料からなる引っ掻き傷のある光学式読み取り面を有しかつアニーリング温度を有するコンパクトディスクから引っ掻き傷を除去するための装置を提供することに関し、前記装置は、
（ａ）光学的に引っ掻き傷のある表面が露出されかつ第１の方向に向くような形でディスクを支持するための支持体と、
（ｂ）空気を加熱して前記第１の方向に前記引っ掻き傷のある表面に向けて送り出すための対流加熱器であり、前記対流加熱器は、前記合成材料のアニーリング温度を超える熱風を提供することができる、前記対流加熱器と、
（ｃ）一定の間隔を置いた関係で前記引っ掻き傷のある表面の少なくとも一部分の上方を横断するように前記対流加熱器を支持および案内するための案内手段と、
（ｄ）前記対流加熱器を引っ掻き傷のある表面を横断してコンパクトディスクの中心と外縁との間で前後に移動させかつ選択的に配置するための駆動手段と、
（ｅ）前記コンパクトディスクを回転させるための回転手段と、
（ｆ）前記対流加熱器、前記駆動手段、および、前記回転手段を実質的に同時に制御するための制御手段であり、前記制御手段は、加熱器から供給される熱の量、コンパクトディスクの引っ掻き傷のある表面に対する熱風流の位置、および、引っ掻き傷のある表面が熱に暴露される時間を調節し、暴露された引っ掻き傷のある表面の所定の層が均一に加熱されかつ溶融することを保証する、前記制御手段と、を備える。
【００２２】
動作中、ディスクの引っ掻き傷のある表面は、第１の方向の熱風流にほぼ垂直な平面内に維持される。
【００２３】
好ましくは、コンパクトディスクは、熱源に対して回転させられるが、それらの一方かまたは両方が、お互いに対して回転させられてもよい。さらに、対流加熱器は、露出した表面の上方に配置され、コンパクトディスクの半径に対して軸に沿って前後に動かされ、光学面の引っ掻き傷のある層は、ディスクを回転させながら、制御された量の熱に暴露され、溶融する。
【００２４】
さらに、コンパクトディスクおよび対流加熱器は、断熱加熱室（炉）内に収容される。望ましくは、これは、修理作業員がコンパクトディスクに作用する温度の正確な制御を維持するのを可能にし、光学面の引っ掻き傷のある層が、アニーリング温度を超える温度に暴露されるが、修理されているコンパクトディスクの光学層を完全には溶融させないことを保証する。
【００２５】
本発明は、また、光学式読み取りコンパクトディスクの光学面から引っ掻き傷およびその他の欠陥を除去するための方法を提供することに関し、前記コンパクトディスクの前記光学面は、レーザー透過プラスチック材料を含み、前記方法は、
（ａ）コンパクトディスクをディスク収容空洞内に取り付けるステップであり、前記取り付けが、ディスクを第１の平面内に配置し、かつ、光学面を露出させる、前記取り付けるステップと、
（ｂ）対流熱源を前記光学面の上方に一定の間隔を置いた関係で配置するステップであり、前記熱源は、前記光学面の最上層をそれの融点以上に加熱するのに十分な熱を発生することのできる加熱器を含み、それによって、前記最上層の材料をリフローさせ、それによって、前記光学面が、前記引っ掻き傷およびその他の欠陥をリフロー充填することによって平らにされる、前記配置するステップと、
（ｃ）（１）光学面の溶融温度よりも高い温度にまで加熱器を加熱し、（２）空気を加熱器を横切って前記光学面の前記露出した最上層に向けて送り出し、（３）前記第１の平面の上方に一定の間隔をおいて、光学面の少なくとも一部分の上方を横断するように第２の平面内で熱源を前後に動かし、そして、（４）前記ディスクキャビティ内に存在するコンパクトディスクを回転させるステップであり、送り出される熱風が、露出した最上層を加熱し、加熱された材料を部分的に溶融およびリフローさせ、それによって、光学面に存在する前記引っ掻き傷およびその他の欠陥が充填される、実質的に同時に、前記加熱し、送り出し、動かし、回転させるステップと、を備える。
【００２６】
好ましくは、熱源は、コンパクトディスクの上方を横断するような軸に沿った前後運動、および、熱源の下方で回転しているコンパクトディスクの中心および外周に対する半径方向の運動を強制される。
【００２７】
好ましくは、ディスクは、回転によって発生する遠心力および前記熱風が光学面を迅速にかつ均一に平らにならしかつ表面欠陥の充填を促進するような速度で回転させられる。重要なことは、ディスクの露出部分が、回転時間中に、熱風に均一に暴露されることである。
【００２８】
ディスク材料のリフロー温度で対流空気にディスクを暴露した後に、ディスクは、光学材料を徐々に冷却してその材料を硬化させるのに十分なさらなる時間だけ回転させられる。
【００２９】
上述した概要だけでなく以下の好ましい実施形態の詳細な説明は、添付の図面を参照して読むことによって、よりよく理解でき、類似する符号は、図面を通して、類似する要素を示す。本発明を説明するために、好ましい実施形態が、図面に示されるが、本発明は、開示される特定の方法および手段に限定されないことを理解すべきである。本発明のその他の目的、特徴、および、利点が、以下に記述される本発明の例としての詳細な説明において明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
説明のための図面に示されるように、本発明は、コンパクトディスク（すなわち、「ＣＤ」）の引っ掻き傷のある保護層（すなわち、光学面）を修理するための装置および方法として実施される。上述したように、光学式読み取りディジタル記憶再生媒体は、レーザーディスク、コンパクトオーディオディスク、ＤＶＤ（すなわち、ディジタルビデオディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（すなわち、読み取り専用メモリー）、ＣＤ−ＲＷ（すなわち、再書き込み可能な）、ＣＤ−ＲＡＭ（すなわち、ランダムアクセスメモリー）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、および、その他のものを含み、以下、まとめてコンパクトディスク（すなわち、「ＣＤ」）と呼ばれる。
【００３１】
図１に示されるように、コンパクトディスクまたはＣＤが、符号１０によって示され、反射箔コーティングを保護するプラスチックの様々な層を備える。より詳細には、コンパクトディスク１０は、３つの異なる領域を有し、中心開口１２ａを含む中心領域１２、データ領域１４、および、外周壁１６ａを含む周辺領域または外周領域１６として示される。
【００３２】
図２に示されるように、コンパクトディスク１０は、４つの異なる層１８、２０、２２、および、２４を備え、それらのそれぞれは、一般的には、円形であり、同じ直径を有する。第１の層１８は、透明なポリカーボネートプラスチックから形成された基板を備え、その基板は、上面１８ａおよび外面１８ｂを有する。微細なピットおよびランドまたはバンプの形態を有するデータが、通常、刻印することによって、表面または上面１８ａ上に形成される。これらのピットおよびバンプは、きわめて小さく（０．８３マイクロメーターほどの長さ）、ディスクの中心開口１２ａからディスクの外縁１６ａまで螺旋状に進む螺旋状トラック（溝）に配置される。ピットおよびバンプは、レーザー（図示せず）が読み取る情報を規定する。
【００３３】
第２の層２０は、上面１８ｂに取り付けられた反射箔シートであり、上面１８ｂ上のデータを被覆する。箔は、典型的には、アルミニウム、あるいは、銅、銀、または、より高品質のＣＤにおける金のようなその他の金属からなるきわめて薄い金属層である。反射箔層２０は、プラスチックディスクからレーザービームを反射し、刻印されたデータを読み取るのを可能にする。
【００３４】
第３の層２２は、ラッカーの層である。ラッカーは、反射箔層２０を密封し、酸化するのを防止する。
【００３５】
最後に、インク層が、ラッカー層２２を覆い、第４の層２４を形成する。インク層２４は、絵図を描画するためのものであり、記録可能なＣＤは、この層を持たない。
【００３６】
金属箔コーティングは、１つかまたはそれ以上のレーザービームまたはその他の光増幅ビームを用いて光学的に読み取ることのできる様々な大量のディジタル情報を記憶するように構成されてもよい。プレーヤー（図示せず）が、下面または外面１８ｂへ向けてレーザービームを上方へ照射し、そして、ポリカーボネート層１８を通過する。箔層２０は、プレーヤー、光学式読み取り装置、または、それらに類似するレーザー受光器に向けてレーザービームを反射する。
【００３７】
図２に示されるように、保護表面１８の外面１８ｂは、引っ掻き傷２６を備え、その引っ掻き傷２６の断面は、一般的には、Ｖ字形である。引っ掻き傷２６は、その傷の程度が、きわめて細いものかあるいはナイフでつけた傷のようなものであってもよい。重要なことは、引っ掻き傷２６によって、引っ掻き傷からレーザービームが逸らされ、レーザー受光器からずれることである。すなわち、反射ビームは、光学面１８ｂの平面に垂直ではなく、その平面に対して何らかの角度を有する。
【００３８】
本発明によれば、ここで、引っ掻き傷２６をコンパクトディスク１０の光学面１８ｂから除去するためのプロセスおよび装置が、提供される。図３を参照すると、引っ掻き傷およびその他の欠陥を光学式読み取りコンパクトディスク１０の光学面１８ｂから除去するための装置が、符号２８によって示される。
【００３９】
引っ掻き傷除去装置２８は、環状支持テーブル３０、対流加熱器３２、および、ガイドレール３４を備える。支持テーブル３０は、引っ掻き傷のある光学面１８ｂが露出されかつ上を（すなわち、第１の方向に）向くような形で、コンパクトディスク１０を支持する。対流加熱器３２は、加熱するためのものであり、かつ、熱風を露出された表面に向けて下方に送り出すためのものであり、空気の方向は、引っ掻き傷のある表面１８ｂを含む平面に垂直である。ガイドレール３４は、ディスク１０の上方に、かつ、引っ掻き傷のある表面１８ｂに対して一定の間隔を置いた関係で、対流加熱器３２を支持しかつ選択的に配置する。
【００４０】
好ましくは、テーブル３０、加熱器３２、および、ガイド３４は、炉３７の加熱室３６内に収容される。炉３７の壁は、密封され、温度変化を防止する。好都合には、これは、修理作業員（すなわち、職人）が、コンパクトディスクに作用する温度の正確な制御を維持するのを可能にし、ディスクが修理される材料の望ましい溶融温度（すなわち、アニーリング温度）を超える温度に暴露されないことを保証する（以下で説明されるように）。
【００４１】
支持テーブル３０は、軸「Ａ」を中心にして回転するように加熱室３６に取り付けられ、そして、支持面３８を含み、その支持面３８は、実質的に水平面に配置され、かつ、コンパクトディスク１０を収容するような寸法を有する円形ディスクキャビティ４０とともに構成される。ディスクキャビティ４０は、周囲壁４０ａを有し、その周囲壁４０ａは、コンパクトディスク１０の外周壁１６ａよりもわずかに大きく、遊びはめを提供する。好ましくは、ディスクキャビティ４０は、上方へ開口しており、コンパクトディスクがその中に収容されたとき、コンパクトディスク１０の光学面１８ｂの最上層全体を露出させる。
【００４２】
支持テーブル３０を回転させるために、駆動部材４１が、提供される。駆動部材４１は、一般的なものであり、かつ、当業者には良く知られているので、詳細には説明されない。しかしながら、駆動部材４１は、高速で支持テーブル３０を回転させ、コンパクトディスクのポリカーボネート層１８を加熱しているときに材料のリフローを開始するのに十分な遠心力を生成するに足るものであり、その加熱は、ポリカーボネート材料のアニーリング温度よりも高い（以下で説明する）。
【００４３】
用途によっては、ディスクキャビティに対してコンパクトディスク１０を中心に配置するために、垂直スピンドル４２が、ディスクキャビティ４０の中心に提供されてもよい。好ましくは、そのようなスピンドル４２は、一般的には、コンパクトディスク１０の中心開口１２ａの径にほぼ等しいがそれよりもわずかに小さい外径を有し、それによって、中心開口１２ａとの遊びはめを提供する。有利には、スピンドル４２の外面およびディスクキャビティ４０を取り巻く周囲壁４０ａは、支持テーブル３０と同時に回転しているときまた対流加熱器３２によってコンパクトディスクを加熱しているときにコンパクトディスク１０の望ましくないゆがみ（すなわち、直径の望ましくない変化）を防止するように協働する。
【００４４】
対流加熱器３２は、光学的基板１８の最上層１８ｃを、融点以上に、または、第１の層１８が形成されたポリカーボネート材料の温度（すなわち、アニーリング温度）以上に加熱することができ、それによって、光学面１８ｂの材料をリフローし、それによって、引っ掻き傷２６およびその他の欠陥が、除去される。
【００４５】
対流加熱器３２は、その上を通過する空気を加熱するための放射熱源４４、空気を熱源４４を横切るように送り出すためのファン４６、および、熱源を収容しかつ熱風を引っ掻き傷のある表面１８ｂに向けて放出する付形ハウジング４８を備える。熱源４４は、一般的なものであり、絶縁雲母板を巻かれた１つかまたは複数の裸コイルニクロム線を備えてもよい。ニクロム線が電気の不良導体であり（銅と比較して）、そのことがそれを流れる大きな電流によって熱くなるのに十分な抵抗をその合金に提供し、そして、酸化しないので、ニクロムは、適切なものである。熱源に供給されるワット数が高ければ高いほど、より多くの電力が、生成され、かつ、熱が、空気に伝達される。
【００４６】
ファン４６は、一般的なものであり、当業者には良く知られているので、あまり詳細には説明されない。しかしながら、ファン４６は、１つかまたはそれ以上の軸流ファンインペラおよびインペラを駆動するためのモーター（図示せず）を備えてもよい。
【００４７】
ハウジング４８は、熱風を放出するための放出口５０の形態を有する前端を有し、その空気は、ファン４６によってそのハウジングに送り込まれたものである。放出口５０は、符号５２によって示されるハウジング４８から送出される熱風の速度を増大させるように設計された比較的に小さなノズル状の開口を構成する。さらに、放出口５０は、熱風の細くて正確な流れを提供し、その熱風をプラスチック材料１８からなる最上溶融層１８ｃへ案内することができる。
【００４８】
対流加熱器３２をテーブル３０の上方に垂直に取り付けるために、ガイドレール３４が、室３６の中に提供される。ガイドレール３４は、コンパクトディスクがディスクキャビティ４０内に配置されたとき、コンパクトディスク１０の上方の一定の垂直距離に放出口５０を配置するように構成される。
【００４９】
動作中、ガイドレール３４および支持テーブル３０は、コンパクトディスク１０の引っ掻き傷のある表面１８ｂを熱風流の方向にほぼ垂直な平面内に維持する。
【００５０】
駆動部材４９は、対流加熱器３２に操作可能に接続され、コンパクトディスク１０の光学面１８ｂの上方を横断するようにガイドレール３４に対して相対的にかつ軸に沿って前後に往復運動するように、対流加熱器を動かす。ディスクが、ディスクキャビティ４０内に取り付けられたとき、放出口５０は、コンパクトディスク１０の光学面１８ｂに平行なかつその光学面１８ｂの端から端までにわたる平面内を移動する。
【００５１】
図３を参照すると、放出口５０が、ガイドレール３４に対して軸方向に移動しているように示され、このとき、対流加熱器３２の放出口５０は、コンパクトディスク１０の中心開口１２ａおよび外周壁１６ａに対して、半径方向に前後に動かされる。破線で示されるように、対流加熱器３２Ａは、軸方向における内側の位置を表現し、この位置において、放出口５０は、中心開口１２ａに最も近く、対流加熱器３２Ｂは、軸方向における外側の位置を表現し、この位置において、放出口５０は、外周壁１６ａに最も近い。
【００５２】
第１の駆動部材４１によって少なくともそれの一部分を提供される支持テーブル３０の回転速度と、第２の駆動部材４９によって少なくともそれの一部分を配置される対流加熱器３２の放出口５０のコンパクトディスク１０に対する軸方向における位置とを同時に同期させるために、電子制御装置（当業者には良く知られているので図示せず）が、提供され、コンパクトディスクの引っ掻き傷のある表面に対する熱風流の位置を制御する。
【００５３】
重要なことは、電子制御装置が、さらに、望ましいリフロー熱と、光学的基板１８の最上溶融層１８ｃが熱源４４によって生成されるリフロー熱に暴露される時間に、熱源４４の温度を監視、設定、および、制御することである。対流加熱器から供給される熱風に暴露される温度、量および時間を調節することは、光学的基板１８の最上溶融層１８ｃが望ましい熱エネルギー流に暴露されることを保証する。
【００５４】
さらにまた、コンパクトディスクを回転させるのと同時にコンパクトディスクの引っ掻き傷のある表面に対して熱風源を前後に揺らしながら、対流熱風に暴露することは、改修プロセス中に、ポリカーボネートが崩壊しないことあるいは劇的かつ不均一な材料の溶解をもたらさないことを保証する。また、引っ掻き傷のある表面が対流熱風に暴露される時間を制御することによって、暴露された引っ掻き傷のある表面の所定の層が均一に加熱されかつ溶融することを保証する。
【００５５】
さらに、本発明によれば、引っ掻き傷またはその他の欠陥を光学式読み取りコンパクトディスク１０の光学面１８ｂから除去するための方法（または、プロセス）が、提供され、コンパクトディスクの光学面は、レーザーが透過することのできるプラスチック材料１８を含む。この方法によれば、コンパクトディスク１０は、ディスク収容空洞４０内に取り付けられ、その取付は、コンパクトディスクを第１の平面内に配置し、そして、引っ掻き傷のある光学面１８ｂの最上溶融層１８ｃを暴露する。
【００５６】
そして、対流加熱器３２が、光学面１８ｂの上方に一定の間隔を置いた関係で配置され、その加熱器は、光学面１８ｂのプラスチック材料１８からなる最上層１８ｃを融点以上に加熱するのに十分な熱を生成することのできる熱源４４を含み、それによって、溶融層１８ｃの材料をリフローし、その結果として、引っ掻き傷およびその他の欠陥にリフロー充填することによって、光学面が、平らにならされる。
【００５７】
熱源４４は、光学的基板１８のリフロー温度よりも高い温度にまで加熱される。
【００５８】
熱風は、熱源４４を横切って、光学面１８ｂの溶融層１８ｃに向けて下方へ送り出される。
【００５９】
その後に、かつ、ほぼ同時に、対流加熱器３２は、光学面１８ｂの上方を軸に沿って前後するような形で、テーブル３０の第１の平面の上方に一定の間隔を置いて配置された第２の平面で動かされ、そして、コンパクトディスク１０が、回転させられ、その加熱および回転の遠心力が、コンパクトディスクの光学面１８ｂの最上層１８ｃの材料をリフローさせ、光学面１８ｂの引っ掻き傷２６およびその他の欠陥が、充填され、光学面１８ｂが、滑らかにされ、実質的に引っ掻き傷のないものとなる。
【００６０】
好ましくは、対流加熱器３２は、軸に沿った前後運動、すなわち、コンパクトディスクの中心開口１２ａおよび外周壁１６ａに対する半径方向の運動を強制される。
【００６１】
好ましくは、コンパクトディスク１０は、回転によって発生する遠心力と熱風とが光学面を迅速かつ均一に平らにならしかつ表面欠陥に充填するのを助けるような速度で回転させられる。コンパクトディスクの暴露部分は、回転時間中、熱風にほぼ均一に暴露される。
【００６２】
好ましくは、コンパクトディスクの層１８を形成する材料のリフロー温度における対流熱風にコンパクトディスクを暴露した後、ディスクは、ポリカーボネート層１８の光学材料を徐々に冷却してその材料が硬化するのに十分なさらなる時間だけ回転させられる。
【００６３】
冷却は、コンパクトディスクを回転させる速度を徐々にほぼ均一に時限式に減少させることによって、実行されてもよい。
【００６４】
好ましくは、空気を送り出すステップは、コンパクトディスクの平面に垂直な方向となるように、放出口からの空気流の方向を整えることを含む。
【００６５】
図４Ａ、図４Ｂ、および、図４Ｃは、修理プロセスを示す詳細断面図である。図４Ａは、図２に示されるような透明層または光学的基板１８の光学面１８ｂから除去されるべき引っ掻き傷２６の拡大図である。図からわかるように、引っ掻き傷２６は、光学的基板１８の最上層１８ｃに入り込んでいる。
【００６６】
図４Ｂは、熱風５２に暴露された後の光学面１８ｂの最上層１８ｃを示す。図からわかるように、材料の部分的な溶融およびリフローが、最上面１８ｂを平らにならしており、引っ掻き傷２６を塞いでいる。
【００６７】
図４Ｃは、修理された後の光学面１８ｂを示す。
【００６８】
本発明が、特定の実施形態に関して説明されたが、当業者には様々な変更および変形を考え出すことができることが上の詳細な説明および添付の図面からわかる。そのような変更および変形は、添付の特許請求の範囲に含まれると解釈されたい。
【００６９】
例えば、小さな引っ掻き傷２６を含むような用途においては、引っ掻き傷のある光学面１８ｂは、手持ち式のヒートガンによって加熱されてもよい。このアプローチにおいては、作業員または修理職人は、ヒートガンを支持テーブル３０の上方に配置し、そして、コンパクトディスク１０を回転させる。コンパクトディスクを回転させるのと同時に、作業員は、熱風を引っ掻き傷のある表面１８ｂに向けて放出し、ディスク１０の中心１２ａと外周１６ａとの間において、ヒートガンを前後に動かす。作業員は、熱が溶融層１８ｃの温度を必要とされる溶融温度にまで上昇させてプラスチック材料をリフローさせるのに十分な時間だけハンドガンからの熱風を吹き付け続け、それによって、光学面１８ｂを平らにならし、光学面１８ｂに存在した引っ掻き傷を消し去る。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】光学式読み取りコンパクトディスクの等角部分断面図である。
【図２】図１に示されるコンパクトディスクの線２−２に沿って得られる側断面図であり、それの引っ掻き傷のある保護コーティングは、修理を必要としている。
【図３】対流炉の側部分断面図であり、ディスク収容空洞を備えたターンテーブルおよび対流熱源が、対流炉内に取り付けられている。
【図４】修理プロセスを示す詳細断面図であり、図２に示される保護コーティングに存在する引っ掻き傷から開始し、中間の状態を示し、そして、修理した後の状態を示す。
【符号の説明】
【００７１】
１０    コンパクトディスク（ＣＤ）
１２ａ  中心開口
１６ａ  外周壁
１８ｂ  光学面
２４    インク層
２８    引っ掻き傷除去装置
３０    支持テーブル
３２    対流加熱器
３４    ガイドレール
３６    加熱室
３７    炉
３８    支持面
４０    ディスクキャビティ
４０ａ  周囲壁
４１    駆動部材
４２    スピンドル
４４    放射熱源
４６    ファン
４８    ハウジング
４９    駆動部材
５０    放出口
５２    熱風
【図１】
2007509451.tif 000002
【図２】
2007509451.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2007509451.tif 000006