(57)【要約】【課題】製造後の光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることを防止の提供。【解決手段】透過性のポリカーボネート製の基板１ａ上にスタンパを用いてエンボス形式のデータを含む記録層１ｂを形成する第１工程と、前記記録層１ｂに対して基板１ａを透過させたレーザスポットを照射してレーザスポットが照射された部位の記録層の一部を気化させることにより、複数の基本ドット５０からなる識別記号を形成する第２工程と、前記記録層１ｂの上に保護層を形成する又はダミー基板を張り合わせる第３工程とを順次実行するもの。また前記第２工程と第３工程の間に、第２工程により形成した識別記号をレーザ照射によって認識する第４工程を含むことにより、識別記号形成の信頼性を向上させたもの。【選択図】  図１
2005018862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過性の基板の一方の面に金属材料の記録層を形成し、該記録層に識別記号を形成する光ディスク用の識別記号形成方法であって、一方の面に金属材料の記録層のみを形成した基板の中央に開口したセンタホールのみを回転支持した状態で、前記基板の他方の面側から前記記録層の一部を気化するレーザスポットを間歇的に照射することにより、前記識別記号を形成することを特徴とする識別記号形成方法。
【請求項２】
光ディスクに識別記号を形成する識別記号形成方法であって、透過性ポリカーボネート製の基板上にスタンパを用いてエンボス形式のデータを含む記録層を形成する第１工程と、前記記録層に対して基板を介してレーザスポットを照射して該レーザスポットが照射された記録層の一部を気化させることにより、複数の基本ドットからなる識別記号を形成する第２工程と、前記記録層の上に保護層を形成する、又はダミー基板を張り合わせる第３工程とを順次実行することを特徴とする識別記号形成方法。
【請求項３】
前記第２工程と第３工程の間に、第２工程により形成した識別記号をレーザ光を照射することによって認識する第４工程を含むことを特徴とする請求項２記載の識別記号形成方法。
【請求項４】
透過性ポリカーボネート製の基板上にスタンパを用いてエンボス形式のデータを含む記録層を形成した光ディスクに識別記号を形成する光ディスク装置であって、一方の面に金属材料の記録層のみを形成した基板の中央に開口したセンタホールのみを回転支持するスピンドルモータと、前記光ディスクの記録層に対して基板を介してレーザスポットを照射し、該のレーザスポットを照射した記録層の一部を気化させることにより、レーザ走査方向に１０μｍ〜１０００μｍ、レーザ照射方向と直角方向に１０μｍ〜１０００μｍの面積を有する基本ドットから成る識別記号を形成する書込ヘッドと、前記光ディスクの記録層側の前記レーザ光が照射される近傍に配置され、前記レーザ照射によって気化した記録層成分を吸引する吸引部と、前記書込ヘッドにより形成した基本ドットからなる識別記号に対してレーザ光を照射することにより前記識別記号を認識する認識手段とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンパクトディスク等の光ディスク媒体に識別記号を形成する識別記号形成方法及び該識別記号形成方法を実施する光ディスク装置に係り、特に光ディスク媒体を個別に識別するための識別記号を形成することができる識別記号形成方法及び該識別記号形成方法を実施する光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に音楽等を記憶する光ディスク媒体であるコンパクトディスク（以下、ＣＤと呼ぶ）は、透過性のポリカーボネート製の基板を用意し、この基板上に２次原盤であるスタンパを用いてエンボス（凸凹）形式の記録層をＡｌ，Ｓｉ，Ａｇを主な組成として形成する工程と、前記記録層上に保護層を形成する工程と、該保護層上にコーティング層を施し、このコーティング層上に楽曲のタイトル等を印刷する工程とによって製造されている。
【０００３】
また近年の映画等を記憶するＤＶＤ等の光ディスクは、前記透過性のポリカーボネート製の基板にエンボス形式の記録層の形成した後、接着剤を用いたダミーディスクの張り合わせを行い、この後に映画タイトル等を印刷することによって製造されている。
【０００４】
前記従来技術によるＣＤ及びＤＶＤ等の光ディスクは、不正コピーの防止やディスク出荷後のトレーサビリティ向上等を目的として、ポリカーボネート製の基板の中心の嵌合穴（センタホール）近傍まで記録層を形成しておき、この記録層の内周部分に人間が目視可能な著作権表示のための文字記号及び機械的読取が可能なバーコードを、前記スタンパ自体に含めることによって形成している。即ち、従来技術によるＣＤ及びＤＶＤ等の光ディスクは、その光ディスクの種類等に合わせた固定的な文字記号及びバーコードからなる識別記号を形成している。尚、本明細書においては、光ディスクにレーザスポットを照射して記録層の一部を溶解乃至気化させることにより穴（基本ドット）を開口する事によってバーコード等の識別記号を作成することを広義の意味で形成と呼んで説明する。
【０００５】
他方、前記識別記号を光ディスクに形成する手法として、レーザ光の照射によって反射率が変化する相変化光ディスクを対象とし、前記識別記号を光ディスクに形成する技術が、例えば特開平９−３０６１４４号公報や特開２００１−７６３４５号公報に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術による識別記号を光ディスクに形成する技術は、個々の光ディスクを識別するものではなく、単なる著作権表示のため同一の識別記号を形成するため、個々の光ディスクを識別することができず、例えば不正コピーの防止やディスク出荷後の個々の光ディスクに対するトレーサビリティを向上することが不十分であると言う不具合があった。
【０００７】
前記不具合を解決するため、例えば製造後のＣＤやＤＶＤの記録層にレーザ光を照射して前記個々に設定された識別記号を形成することが考えられるが、前記レーザ照射によって保護層等が化学的及び物理的に変化する可能性があると言う不具合があった。
【０００８】
これを図面を用いて説明する。従来技術によるＣＤ及びＤＶＤの製造工程は、図７に示す如く、まずデータを記録したスタンパを製造するステップ７１と、ポリカーボネート製の基板を製造するステップ７２と、前記スタンパ７１を基に圧縮成型／射出成形／紫外線を用いる２Ｐ法／スパッタ法その他手法により基板の一面にＡｌ，Ｓｉ，Ａｇを主な組成物とする記録層（凸凹により光を反射する光学的反射層）を形成するステップ７３と、ＣＤの場合は前記記録層上に保護層を塗布するステップ７４と、ＤＶＤの場合は前記記録層上にダミーとなるダミー基板を接着剤により貼り合わすステップ７５と、前記基板にレーザ光を用いて識別記号を形成するステップ４６と、この後にコーティグ層を塗布するステップ７７と、該コーティグ層上にＣＤのタイトルや写真等を印刷するステップ７８とによって製造され、前記ステップ７２〜ステップ７４又は７５はオンライン処理７Ａであり、ステップ７６以降はオフライン処理７Ｂである。
【０００９】
この様に製造されたＣＤ等の光ディスクに識別記号をレーザ光により形成する一例を図６を参照して説明する。この識別記号の形成は、マーク書込ヘッド３に内蔵された半導体レーザ素子から照射したレーザ光を対物レンズ４によりレーザスポットとして光ディスク１に照射し、前記レーザスポットが光ディスク１の透過性のポリカーボネート基板１ａを介して記録層１ｂの一部を溶解乃至気化させて穴を開けることによって行うことが考えられる。
【００１０】
この例においては記録層１ｂの一部の溶解等によって識別記号を形成することができるものの、前記レーザスポットによる熱が保護層１ｃやコーティング層１ｄにも伝わり、特に保護層１ｃに物理的乃至化学的な変化が発生し、記録層と保護層／コーティング層間の接着剤の接着度合いの低下や、熱により保護層／コーティング層に熱膨張による空隙が発生し、該空隙内に空気又はガスが侵入して酸化等の化学的変位が発生し、気化金属等１ｚが生じる可能性があると言う不具合があった。
【００１１】
この様に光ディスクを製造後に識別記号を形成した場合、光ディスクの内部に変形物質が生じたり、接着剤の劣化による層間の剥離が生じる可能性があった。
【００１２】
本発明の目的は、前述の従来技術による不具合を除去することであり、光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることなく識別記号を形成することができる光ディスク用の識別記号形成方法及び該識別記号形成方法を実施する光ディスク装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、透過性の基板の一方の面に金属材料の記録層を形成し、該記録層に識別記号を形成する光ディスク用の識別記号形成方法において、一方の面に金属材料の記録層のみを形成した基板の中央に開口したセンタホールのみを回転支持した状態で、前記基板の他方の面側から前記記録層の一部を溶解するレーザスポットを間歇的に照射することにより、前記識別記号を形成することを第１の特徴とする。
【００１４】
また本発明は、光ディスクに識別記号を形成する識別記号形成方法において、透過性ポリカーボネート製の基板上にスタンパを用いてエンボス形式のデータを含む記録層を形成する第１工程と、前記記録層に対して基板を介してレーザスポットを照射して前記レーザスポットが照射された部位の記録層の一部を気化させることにより、複数の基本ドットからなる識別記号を形成する第２工程と、前記記録層の上に保護層を形成する、又はダミー基板を張り合わせる第３工程とを順次実行することを第２の特徴とし、この識別記号形成方法において、前記第２工程と第３工程の間に、第２工程により形成した識別記号に対してレーザ光を照射することによって認識する第４工程とを含むことを第３の特徴とする。
【００１５】
更に本発明は、透過性ポリカーボネート製の基板上にスタンパを用いてエンボス形式のデータを含む記録層を形成した光ディスクに識別記号を形成する光ディスク装置であって、一方の面に金属材料の記録層のみを形成した基板の中央に開口したセンタホールのみを回転支持するスピンドルモータと、前記光ディスクの記録層に対して基板を介してレーザスポットを照射し、該レーザスポットを照射した記録層の一部を気化させることにより、レーザ走査方向に１０μｍ〜１０００μｍ、レーザ照射方向と直角方向に１０μｍ〜１０００μｍの面積を有する基本ドットからなる識別記号を形成する書込ヘッドと、前記光ディスクの記録層側の前記レーザ光が照射される近傍に配置され、前記レーザ照射によって気化した記録層成分を吸引する吸引部と、前記書込ヘッドにより形成した基本ドットからなる識別記号にレーザスポットを照射することにより前記識別記号を認識する認識手段とを備えることを第４の特徴とする。
【００１６】
【発明実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による識別記号形成方法及び該識別記号形成方法を実施する光ディスク装置を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態による光ディスク媒体用の識別記号を形成する方法を説明するための図、図２は前記方法を実施するための光ディスク装置の概略構成を示す図、図３は前記光ディスク装置における識別記号の形成状態を説明するための図、図４は前記識別記号を形成した後の光ディスクの部分断面を示す図、図５は本実施形態による識別記号を構成する基本ドット及びパルス波形を説明するための図である。
【００１７】
＜光ディスク媒体用の識別記号形成方法の説明＞
本実施形態による光ディスク媒体用の識別記号形成方法は、図１に示す如く、まず原盤となるデータを記録したスタンパを製造するステップ１０１と、ポリカーボネート製の基板を製造するステップ１０２と、前記スタンパを基に圧縮成型／射出成形／紫外線を用いる２Ｐ法／スパッタ法その他手法により基板の一面にＡｌ，Ｓｉ，Ａｇを主な組成物とする記録層を形成するステップ１０３と、該ステップ１０３により基板に記録層を形成した後、前記記録層に対して透過性のポリカーボネート製の基板を介して識別記号を形成するステップ１０４を実行する。
【００１８】
このステップ１０４による識別記号の形成は、図３に示す如く、透過性のポリカーボネート製の基板１ａの一面に記録層１ｂのみを形成した状態において、マーク書込ヘッド３に内蔵された半導体レーザ素子から照射したレーザ光を対物レンズ４によりレーザスポットとして記録層１ｂに照射し、該レーザスポットが透過性のポリカーボネート基板１ａを介して記録層１ｂの一部を溶解乃至気化させて穴を開けることによって形成される。このステップ１０４においては、前記記録層１ｂの一部を溶解乃至気化させることにより、図３下方に向かって記録層１ｂの金属成分が気化金属等１ｚとしてディスク外部に排出される。
【００１９】
即ち本実施形態においては、スピンドルモータ２が一面に記録層１ｂが設けられた光ディスク１のセンタホールのみを支持し、記録層１ｂの面が大気又は所定のガス雰囲気中に開放された状態で、透過性の基板１ａ側からレーザスポットを照射するため、該レーザスポットにより気化した気化金属等１ｚが光ディスク内に留まることを防止している。
【００２０】
さて、図１に戻って前記ステップ１０４による識別記号が形成された光ディスクは、前記ステップ１０４により形成した識別記号をレーザ光により正確に認識可能か判定するため、レーザ光を照射し且つ受光するベリファイ工程１０５を行い、この後に、ＣＤの場合は前記記録層上に保護層を塗布するステップ１０６と、ＤＶＤの場合は前記記録層上にダミーとなるダミー基板を接着剤により貼り合わすステップ１０７とを順次実行し、この後にコーティグ層を塗布するステップ１０８と、該コーティグ層上にＣＤのタイトルや写真等を印刷するステップ１０９とを実行する事によって製造される。これら各ステップにより製造された光ディスク１は、図４に示す如き、基板１ａの一面に識別記号を形成する基本ドット５０が開口された記録層１ｂ上に保護層１ｃ及びコーティング層１ｄが形成された形となる。前記ステップ１０２〜ステップ１０６又は１０７はオンライン処理１０Ａであり、ステップ１０８以降はオフライン処理１０Ｂとなる。
【００２１】
この様に本実施形態による光ディスク媒体用の識別記号形成方法は、基板の一面への記録層の形成に続いて識別記号をレーザ光照射により形成し、更に前記識別記号が正確に形成されたか否かをベリファイ工程により確認した後に、保護層等の塗布を行うため、光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることなく識別記号を形成することができ、且つ信頼性を向上することができる。また前記基板１ａに記録層１ｂをスパッタ法を用いて行う際には、図１に示すオンライン工程を連続して行うことができ、光ディスクの製造時間を短縮することができる。
【００２２】
また本実施形態においては、ＣＤの場合、前述のステップ１０４により識別記号を形成した後にステップ１０６により保護膜を塗布によって形成することにより、前記識別記号を構成する空隙（後述の基本ドット）を保護膜材によって埋め、従来技術の如く前記空隙にガスや水分等が侵入して腐食或いは酸化することを防止することができる。また、前記保護膜は、硬化後において無色透明なアクリル系モノマー光硬化樹脂を使用することが望ましいが、記録層と反射率が異なり、後述するレーザ光により識別可能な色に着色されたものであっても良く、更に前記保護膜とコーティグ層とが兼用されるものであっても良い。他方、ＤＶＤの場合もダミー基板を張り合わせる接着剤を硬化後に無色透明なものを使用することにより、前記ＣＤと同様に識別記号を構成する空隙を接着剤により埋め、前記空隙にガスや水分等が進入して腐食或いは酸化することを防止することができる。
【００２３】
また、前記記録層に充填する保護層材又は接着剤が無色透明な場合、コーティング層の配色は、無色透明又は記録層と反射率が異なり且つレーザ光により識別可能な色に着色されたものが好ましい。またＣＤの保護層／ＤＶＤの接着剤／コーティング層が無色透明であり、且つコーティング層上に印刷される楽曲名／写真等の印刷が光ディスクの最内周のセンタホール近傍まで印刷される場合、前記写真印刷等の印刷背面（記録層に向かう面）の配色は、無色透明又は記録層と反射率が異なり且つレーザ光により識別可能な色に着色することが好ましい。
【００２４】
＜光ディスク装置の説明＞
次に前述の実施形態で説明した識別記号形成方法を実施する光ディスク装置を図２〜図５を参照して説明する。
前記識別記号形成方法を実施する光ディスク装置は、図２に示す如く、円板状の基板の一面に記録層が設けられた光ディスク１の中央に開口したセンタホールのみを支持して所定の回転数で回転制御するスピンドルモータ２と、該スピンドルモータ２の回転に応じたディスクの回転角を検出するロータリエンコーダ１２と、該ロータリエンコーダ１２より検出したディスク回転角に応じたタイミングによって前記光ディスク１の記録層１ｂに対して基板１ａを介してレーザスポットを照射し、該レーザスポットを照射した記録層の一部を気化させることにより、レーザ走査方向に１０μｍ〜１０００μｍ、レーザ照射方向と直角方向に１０μｍ〜１０００μｍの面積を有する複数の基本ドットからなる識別記号を形成するマーク書込ヘッド３と、前記光ディスク１の記録層１ｂ側のレーザ光が照射される部位の近傍に配置され、前記レーザ照射によって気化した記録層成分（気化金属等１ｚ）を吸引口５を介して吸引する気化金属吸引部６と、前記識別記号を形成する基本ドットに認識用のレーザ光を照射するレーザ発光部７と、該レーザ発光部７から発したレーザ光を光ディスクの識別記号を形成する基本ドットの開口部を通して受光するレーザ受光部８と、前記レーザドライバ部１１によりマーク書込を行った書込信号と前記レーザ受光部８により受光したレーザ光の受光信号とをタイミング調整部９によりタイミング補正を行いながら比較する比較部１０と、該比較部１０による比較結果を判定する判定部１３とを備える。
【００２５】
前記比較部１０による比較は、書込を行った識別記号が正確に光ディスクに記録されたか否かを判定するものであって、書込を行ったタイミングと読み込みを行ったタイミングが少なくともディスク半周時間だけずれるため、このずれをタイミング調整部９により調整した後に前述の比較を行っている。
【００２６】
前記識別記号は、前述した様に記録層１ｂの一部をレーザ照射によって気化させる事により複数の基本ドットを形成し、該基本ドットの複数の組合せによりディク毎の個別識別記号を形成することができる。この基本ドット５０は、図５（ａ）に示す如く、ディスク半径方向（Ｙ方向）に延びる楕円形のレーザスポット５１を用い、該レーザスポット５１をディスク回転方向（Ｘ方向）の所定のタイミング期間だけ記録層１ｂを気化可能なエネルギを与えることによって、Ｘ方向の穴を開け、且つ前記レーザスポット５１を順次Ｙ方向に移動することによりＹ方向の穴を開け、結果的に図示のような一辺が１０μｍ〜１０００μｍの正方形穴により形成される。
【００２７】
この基本ドット５０を開口するためのマーク書込ヘッド３のレーザ出力は、図５（ｂ）に示す如く、パルスの立ち上がり部が定常値を越えるオーバーシュート部５２ａを持つパルス波形５２を用いることによって、気化開始時に記録層に与えるエネルギを高くし、開口部においてシャープ／鋭利なエッジ境界を得ることができる。このオーバーシュート率は、オーバーシュート部のピーク値をａ、定常値をｂとした場合、（ａ／ｂ）＝（１／１０）〜（２／３）の範囲が好ましい。また、前記パルス波形５２は、バルスの立ち下がりの直前においても若干のピークを持つオーバーシュート部５２ｂを形成することが望ましいが、これに限られるものではなく、またオーバーシュート部を含まない単純な矩形波形であっても良い。また前記記録層に識別記号が形成された後の光ディスクは、ＣＤの場合は保護層及びコーティング層が形成され、ＤＶＤの場合は、ダミーディスクが張り合わされねことによって製造される。
【００２８】
以上述べた如く本実施形態による光ディスク媒体用識別記号形成方法及び光ディスク装置は、透過性を持つ基板１ａの一面に記録層１ｂが設けられた光ディスク１に対して基板１ａを通して記録層１ｂの一部を気化させるレーザスポットを照射することによって、気化した記録層の気化金属等の成分が光ディスク内に留まることを阻止し、製造後の光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることを防止することができる。即ち、仮に記録層側からレーザスポットを照射した場合は、基板１ａにレーザ照射による熱が記録層から伝わり、基板１ａの変形や空洞発生の可能性があるのに対して、本実施形態の如く背面に何もない状態の記録層にレーザ光を照射することによって、製造後の光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることなく識別記号を形成することができる。特に図２に示した光ディスク装置においては、気化金属等を積極的に吸引する気化金属吸引部６を光ディスク１の下方（重力方向）設けたことにより、気化金属や溶解カスを吸引することができ、製造後の光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることを防止することができる。
【００２９】
このように本実施形態においては、スピンドルモータ２が一面に記録層１ｂが設けられた光ディスク１のセンタホールのみを支持し、記録層１ｂの他面が開放された状態で、基板１ａ側からレーザ光を照射するため、該レーザ光により気化した気化金属等１ｚが光ディスク内に留まることを防止し、製造後の光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることを防止することができる。
【００３０】
更に本実施形態においては、形成した直後の識別記号（基本ドット５０）に識別記号検出用のレーザ光を照射し、形成した識別記号をタイミングを調整しながらベリファイすることにより、識別記号の正確性を確保することができる。また前記実施形態においては、ＣＤ及びＤＶＤを例にとって説明したが、これに限られるものではなく、光学的な反射膜を記録層とする全ての光ディスクに適用することができる。また前記実施形態においては、光ディスクが円板状のものを例にとって説明したが、カード型その他形状の光ディスクであっても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明による識別記号形成方法は、一面に記録層が設けられた光ディスクのセンタホールのみをスピンドルモータが支持し、この記録層の他面が開放された状態で、基板側からのみレーザスポットを照射するため、該レーザスポットにより気化した気化金属等の成分が光ディスク内に留まることを防止し、製造後の光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることを防止することができる。
【００３２】
また本発明による識別記号形成方法及び光ディスク加工装置は、透過性のポリカーボネート製の基板上にスタンパを用いてエンボス形式のデータを含む記録層を形成する第１工程と、前記記録層に対して基板を介してレーザ光を照射して前記レーザ光が照射された部位の記録層の一部を気化させることにより、複数の基本ドットからなる識別記号を形成する第２工程と、前記記録層の上に保護層を形成する又はダミー基板を張り合わせる第３工程とを順次実行することによって、製造後の光ディスクに物理的乃至化学的変位を生じることを防止することができる。
【００３３】
更に本発明は、前記第２工程と第３工程の間に、第２工程により形成した識別記号をレーザ照射によって認識する第４工程を含むことによって、識別記号形成の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による光ディスク媒体用の識別記号を形成する方法を説明するための図。
【図２】前記実施形態の方法を実施するための光ディスク装置の概略構成を示す図。
【図３】前記実施形態の光ディスク装置における識別記号の形成状態を説明するための図。
【図４】前記実施形態により識別記号を形成した後の光ディスクの部分断面を示す図。
【図５】前記実施形態による識別記号を構成する基本ドット及びパルス波形を説明するための図。
【図６】製造後の光ディスクに識別記号を形成する例を説明するための図。
【図７】光ディスクの製造乃至識別記号の形成工程を説明するための図。
【符号の説明】
１：光ディスク、１ａ：ポリカーボネート基板、１ｂ：記録層、１ｃ：保護層、１ｄ：コーティング層、１ｚ：気化金属等、２：スピンドルモータ、３：マーク書込ヘッド、４：対物レンズ、５：吸引口、６：気化金属吸引部、７：レーザ発光部、８：レーザ受光部、９：タイミング調整部、１０：比較部、１１：レーザドライバ部、１２：ロータリエンコーダ、１３：判定部、５０：基本ドット、５１：レーザスポット、５２ａ：オーバーシュート部、５２ｂ：オーバーシュート部、５２：パルス波形。
【図１】
2005018862.tif 000003
【図２】
2005018862.tif 000004
【図３】
2005018862.tif 000005
【図４】
2005018862.tif 000006
【図５】
2005018862.tif 000007
【図６】
2005018862.tif 000008
【図７】
2005018862.tif 000009