(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板に一致して形成される反射性金属層と、
前記反射性金属層に一致して形成される第２の基板であって、前記反射性金属層が前記第１の基板と前記第２の基板との間に位置するように形成される前記第２の基板と、を備えた光ディスクであって、
（ｉ）前記金属層と前記第１の基板との間に位置付けられる、
（ｉｉ）前記金属層と前記第２の基板との間に位置付けられる、又は、
（ｉｉｉ）前記第１の基板、前記反射性金属層、前記第２の基板、あるいはそれらの組み合わせの１つと一体化される、反応性組成物であって、可視光、赤外光、周辺光、酸素、水、湿気又は外気の１つに対する前記反応性組成物の曝露が、前記光ディスクが可視光、赤外光、周辺光、酸素、水、湿気又は外気の１つに曝露されるときから１時間以上３週間以内の期間において前記光ディスクを読取り光ビームにより不可逆的に読取り不能にするように、可視光、赤外光、周辺光、酸素、水、湿気又は外気の１つと反応性を有するように選択される前記反応性組成物と、
（ｉ）前記金属層と前記第１の基板との間に位置付けられる、
（ｉｉ）前記金属層と前記第２の基板との間に位置付けられる、又は、
（ｉｉｉ）前記第１の基板、前記反応性金属層、前記第２の基板、あるいはそれらの組み合わせの１つと一体化される、酸化防止特性を有する組成物であって、前記光ディスクが前記読取り光ビームにより読取り可能である時間の長さを制御するように選択される前記組成物と、を有する光ディスク。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記反応性組成物が、前記光ディスクのディレクトリ又はコンテンツ表のための符号化情報を有する前記光ディスクのエリアに限定される、光ディスク。
【請求項３】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記光ディスクが、前記反応性組成物によって生じる読取りエラーから回復不能であるようにエラー訂正の乏しい符号化状態で製造される、光ディスク。
【請求項４】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記第１の基板又は前記第２の基板の１つに少なくとも１つの孔を有し、前記反応性組成物が、前記少なくとも１つの孔に含まれている、光ディスク。
【請求項５】
請求項４に記載の光ディスクであって、前記反応性組成物が、外気に曝露されるとその大きさが物理的に変化する、光ディスク。
【請求項６】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記反応性組成物が、外気に曝露されるとその屈折率が変化する、光ディスク。
【請求項７】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記光ディスクは湿気又は水に曝露すると反り返る、光ディスク。
【請求項８】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記第１の基板及び第２の基板の少なくとも１つは厚みが３ミクロンよりも厚く、酸素、窒素、水分、硫化水素からなる群から選ばれるガスに対して透過性を呈する、光ディスク。
【請求項９】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記反応性組成物が光触媒である、光ディスク。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ディスクであって、前記光触媒が前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つの光解重合作用を惹起する、光ディスク。
【請求項１１】
請求項９に記載の光ディスクであって、前記光触媒が、前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つのポリマー結合の解離を惹起する、光ディスク。
【請求項１２】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つに含まれる塩基であって、酸素、二酸化炭素、水分からなる群から選ばれる成分に曝露されると前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つを不透明にする塩基を有する、光ディスク。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光ディスクであって、前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つがポリカーボネートである、光ディスク。
【請求項１４】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つと一体化される少なくとも一種の有機金属組成物を有する、光ディスク。
【請求項１５】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つの表面に、読取り光ビームが前記光ディスクを読み取る前に除去される必要がある取外し自在バリアを更に有する、光ディスク。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光ディスクであって、前記取外し自在バリアが水溶性不透明物質からなる、光ディスク。
【請求項１７】
請求項１５に記載の光ディスクであって、前記取外し自在バリアが接着ラベルである、光ディスク。
【請求項１８】
請求項１５に記載の光ディスクであって、前記取外し自在バリアと前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つとの間に挟まれるように、前記取外し自在バリアと前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つとの間に位置付けられる化学物質を更に有する、光ディスク。
【請求項１９】
請求項１８に記載の光ディスクであって、前記化学物質がマイクロカプセルに含まれている、光ディスク。
【請求項２０】
請求項１５に記載の光ディスクであって、前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つが、前記第１の基板又は前記第２の基板の全体を通り抜ける少なくとも１つの孔を有し、前記孔は、前記第１の基板又は前記第２の基板を通して前記反応性組成物又は前記反応性金属層の１つと直接アクセスすることを可能にする、光ディスク。
【請求項２１】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記反応性組成物が、前記第１の基板又は前記第２の基板の少なくとも１つに形成される小さな放射状のトレンチ及び／又は細管に入れられ、前記反応性組成物は、前記光ディスクを再生不能にする前記光ディスクを読取ると前記小さな放射状のトレンチ及び／又は細管から前記光ディスクの前記放射状のトレンチ及び／又は細管でないエリアに拡散する、光ディスク。
【請求項２２】
請求項１に記載の光ディスクであって、前記第２の基板の表面に一致する第２の金属層を更に備え、前記第２の基板が、前記第２の金属層と前記反応性金属層との間に位置し、前記第２の基板が、イオン導電性を有する物質を有する、光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、光学媒体の分野に関し、詳述すれば、経時劣化性(time sensitive)使い捨て式光学媒体に関する。
【０００２】
（背景技術）
家庭内利用用としてのＣＤやＤＶＤの如くの光ディスクが消費者に対して市販されていると共に、貸出しされている。この光ディスクのコンテンツとしては、音楽や映画、ソフトウェア、データなどがある。ところが、ＣＤやＤＶＤを購入するにしては高価である。これは、主として光ディスクの製造コストが高いからではなくて、当該ディスクに符号化されている映画やソフトウェアなどの如くの情報の価値が高いことが関係している。映画スタジオやソフトウェア会社の如くのコンテンツプロバイダとしては、市場での流通期間が長い資材のコピーを低廉で販売するのは乗り気でない。そこで、ＣＤやＤＶＤをレンタルにすれば、消費者としてはより低廉で情報にアクセスすることができるが、期限が来れば返却しなければならないこともあって不便である。
【０００３】
従って、ユーザが低廉で購入でき、しかも、コンテンツプロバイダに対しても市場でのコンテンツの寿命についての問題を解消でき、現今の映画ビデオテープの如く借りたら返却しなければならないと言ったようなこともない光学媒体(例えば、ディスク)が望まれている。また、かかる光ディスクが低コストで製造でき、しかも既存光ディスク製造法に対する改変もできるだけ少なく済ませることも望まれている。
【０００４】
一般に、ＣＤやＤＶＤは下記の方法で製造されている。下記の製法に関する情報は、１９９９年１月２６日に英国ウェストサセックス州サウスウォーター市サウスウォーター・ビジネス・パーク所在のDisctronics製作所のウェブサイトからダウンロードしたものであるが、幾らか編集し直している。
【０００５】
１.  ＣＤマスター製造
ＣＤやＣＤ−ＲＯＭの原盤製造は複雑で、原盤データからプレス型を作り出す必要がある。このプロセスはクラス１,０００のクリーンルームで実施する。作業員は、浮遊粒子による汚染を最小限にするために顔面マスクや履物まで含めて特殊服装をしていなければならない。
【０００６】
２.  ガラス原盤調製
直径２４０センチで厚みが６ミリのガラス原盤の調製は、先ずその表面から古いフォトレジストを剥がすことから始める(何故なら、ガラス素材はリサイクルできるから)。その後、脱イオン化水を使って清浄、最終洗浄する。こうして得たガラス原盤素材を注意深く乾燥して、次の工程に備える。
【０００７】
その後、清潔なガラス原盤の表面に下塗りを施し、その上に１４０〜１５０ミクロン厚のフォトレジストをスピンコーティング法で被覆する。サイクルタイムが短ければ短いほど、レジストの膜厚を大きくすることができ、ひいてはピットの幾何学的配列を良好にすることができる。レジストの膜厚が均一かどうかは、赤外線レーザを利用して測定する。
【０００８】
フォトレジスト被覆を済ませたガラス原盤はその後、８０℃にて３０分間焼成する。これによりフォトレジスト層が硬化して、レーザ光による露光が行えるようになる。
【０００９】
a)  レーザビーム記録
ガラス原盤上のフォトレジスト層で、最終的にピットが必要となる表面を露光するのにレーザビーム記録装置(ＬＢＲ)を利用する。この露光作業も、原盤データ源としてのオーディオまたはＣＤ−ＲＯＭデータから直接、高パワーガスレーザを用いて、クラス１００に制御したクリーン環境において行う。レーザ光としては青色や紫色であってもよいし、(ＤＶＤやＣＤ原盤の場合では)紫外線であってもよい。このレーザビームは変調させて、ガラス原盤を線速度で正確にスピンさせている間、ピットを形成すべきフォトレジストの部分に露光するが、その時トラックのピッチと線速度とが正確に維持される用の漸次、円滑に走査させる。
【００１０】
ＬＢＰは、データ源としてのＣＤ、Ｕマチック(U-matic)ないしエクザバイト(Exabyte)テープからのデータをCIRCエラー保護及びEFM変調でフォーマットするＰＣ利用システムにより制御される。原盤調製時に訂正できないエラーが発生すると、制御器は記録を中断する。
【００１１】
レーザビームにより記録速度は、装置の種類と入力媒体の種類に応じて変わる。ＣＤがオーディオであれば、Ｕマチックが唯一の利用される媒体であり、単速原盤調製ができる。他の新しい媒体の場合では、４倍速、或いはそれ以上の速度での原盤調製ができる。下記の表は、異なった媒体ごとの原盤調製速度をまとめたものである。
【００１２】
入力        媒体速度                コメント
U-matic(1630)    １ｘ      現在も使われているが、漸次廃れる。
オーディオデータは屡々、原盤調製前に
オフラインで高速フォーマットに転送される。
ＤＡＴ          １ｘ      原盤調製には好ましくないフォーマット。
ＣＤ            ４ｘ      ＬＢＲの能力次第では高速。
ＣＤ−Ｒ        ４ｘ      用いるＣＤ−Ｒ媒体の品質とＬＢＲに依る。
8mm Exabyte 8500  ２.８ｘ   Exabyteの最大速度。
8mm Eliant 820    ４ｘ      ＬＢＲの能力次第では高速。
ハードディスク    ４ｘ      ＬＢＲの能力次第では高速。
【００１３】
速度の絶対限度はガラスの耐性により定まる。２４０ミリ厚のガラス版の場合では、実用上の限度はＣＤ原盤調製の場合、約６ｘである。
【００１４】
ネットワーク利用型原盤調製法は最新の方法であって、エクザバイト、ＣＤ(オーディオまたはその他のデータを含む)などのデータコンテンツはサーバに転送され、このデータ(原盤調製に先立ってチェックされることがある)からの原盤調製が高速ネットワークを介して行われるようになっている。複数台のＬＢＰをネットワークに接続して、原盤調製作業のスケジュールを予め調整しておく。より高速で、より信頼性のある原盤調製ができる。
【００１５】
b)  現像と金属化
露光済みフォトレジスト面を現像して、レーザで露光したフォトレジストを除去することで表面にピットを形成する。これらのピットは、フォトレジスト層を貫通してその直下のガラスに達するようにして、レッドブック(Red Book)で規定されている良好なピットの幾何学的配列を得る。ガラスそのものは、このプロセスで何ら影響を受けるようなことはなく、フォトレジスト層の担持体として作用しているに過ぎない。
【００１６】
現像済みガラス原盤の能動面(即ち、ピットのある表面)は、その後、スパッタリング法を利用してニッケルないしニッケル合金を被覆して金属化するか、または、銀蒸着により金属化する。ニッケルないしニッケル合金を利用した場合では、電鋳法により形成した父親層の一部となるので、ピットの幾何学的配列を維持することができる。他方、銀を利用した場合では、ニッケルの父親層がこの銀被覆層の上に成長するので、ピット形状が幾らか歪んでしまうが、最終的に得られるピットからすればそれ程重要な障害にはならないのが通常である。
【００１７】
c)  電鋳法
これには、クラス１００クリーンルームの環境で電鋳法でのニッケル被覆雄盤、雌盤、スタンパーの作製が関わっている。
雄盤は金属化ガラス原盤を用いて電鋳作製し、「バンプ」を含む表面を酸化させた上で、次段の工程に備える。(これにより、雌盤を雄盤から離すことができるようになる。)
【００１８】
その後、雄盤を用いて雌盤を電鋳作製して、同様な手法でスタンパーを電鋳作製するもととなる中間製品とする。
雌盤を作製した後、雄盤をスタンパーとして利用することができる。雌盤は、その後に作製するスタンパーの素材として使われるのみである。このようにして、長期にわたりＣＤ用スタンパーを沢山作製することができるのである。
ガラス原盤上のフォトレジスト層を除去し、ガラス板を洗浄して再使用に供する。銀が用いられている場合では、銀を回収してリサイクルする。
【００１９】
d)  スタンパー仕上げ
雌盤からスタンパーを電鋳作製した場合では、このスタンパーでディスクのレプリカを作製するに先立って仕上げを施す必要がある。
各スタンパーを目視検査し、裏側を光沢面に磨き、所望直径にポンチで切り抜き、中心孔を形成した後、プレスにかける前にスタンパー再生機にかけてデータの正否をチェックする。
【００２０】
このスタンパー仕上げ工程は、その後にプレスで作製するディスクの品質を左右するので非常に重要な工程である。最終的に仕上がるディスクが高速ＣＤ−ＲＯＭドライブにかけて演奏している時に偏心回転するのを避けるためにも、中心孔は正確に穿孔しておく必要がある。また、スタンパーの厚みも、最終製品としてのディスクの厚みが不均一になるのを避けるためにも、均一でなければならない。
仕上がったスタンパーは保護用プラスチック製パッケージに入れて、いつでも成形機にかけられるように保管する。
３.  ＣＤレプリカ作製と印刷
ＣＤレプリカの概要
コンパクトディスクは、それがオーディオ用であろうとも、また、ＣＤ−ＲＯＭであろうとも、下記のプロセスを経て同一手順で作製される。
・  流体圧式プレスによる透明ポリカーボネート製ディスクの射出成形
・  電鋳法によるアルミ反射面の作製
・  反射面の裏側に保護用ラッカー練り
・  ラッカー層上へのディスクラベルの印刷
【００２１】
a)  複製ライン
今までのＣＤ複製は、プロセスの各段階ごと異なった機械を利用する回分操作で行われていた。最近の数年間、集中複製ライン(integrated replication lines)が普通になっている。斯かる機械の一例としては、単式(single-line)と複式(dual-line)とがある。
【００２２】
単式
成形機、金属被覆機、ラッカー練り装置、印刷機(通常、三色印刷機)、検査装置からなる複製ライン一式。良品ディスクと不良ディスクとはそれぞれ異なったスピンドルへ送られる。最終ディスクがスピンドルから取り出されて、パッケージされる。
これに対す留別の方法としては、印刷機を利用しないものがある。これでは、印刷機を設置設定している間、新しい作業を絶え間なく続行することができる。
【００２３】
複式
二基の成形機、金属被覆機、ラッカー練り装置、検査装置からなる複製ライン。この方式では、成形機のサイクルタイムとその下流側の装置のサイクルタイムとの整合を良好にすることができ、現在のところ最も融通のある方法として使われている。各成形機は異なったタイトルのディスクの複製に利用でき、このディスクは検査の後、分別してそれぞれのスピンドルにかける。デュオラインとも言われている。
【００２４】
b)  射出成形
光学品質のポリカーボネートを「焼成」して湿気を取り去った後、高圧成形機(プレス)に注入して射出成形するが、この際、スタンパーを当該プレスに固定した鋳型に装着しておく。この鋳型は、いつでも正確な寸法の完璧なディスクが成形できる鋳型空洞を画成しうる二部品からなるものである。スタンパーは鋳型の一方の部品に担持させ、他方の部品には、仕上りディスクの裏面に円滑な表面が形成されるように鏡面ブロックを担持させる。
【００２５】
流体式プレスでは、鋳型の二部品に圧力を作用させて両者を閉成するようになっている。鋳型を閉成した後に溶融ポリカーボネートを鋳型空洞に射出し、該空洞内でのディスクが冷却して凝固するまで加圧状態を保つ。冷却後にディスクができあがると、次段工程に備えてロボットアームでスピンドルへ搬送する。
【００２６】
ＣＤ仕様に合致するＣＤの成形を首尾よく行うためには、機械類のセットアップを正確にしてプロセスを安定して行うことが必要である。ＣＤの仕上りを左右する成形パラメータには、スタンパーの幾何学的構成、鋳型温度、ポリカーボネート温度、圧縮力、サイクルタイムがある。
射出成形でのサイクルタイムは、１０数年前では１０秒以上もあったのが、最新型プレスと鋳型では４秒以下になっている。３秒以下のサイクルタイムになるのも間近である。
【００２７】
c)  金属被覆(Metallizing)
ポリカーボネート製ディスクは成形したばかりの状態では透明である。そこでレーザでピットが読み出せるようにするために、斯かるレーザ光を反射させる鏡面が被着されていなければならない。
従って、次の段階として、各ディスクの能動面をスパッタリング法によりアルミで金属化するのである。このスパッタリング法では、透明なポリカーボネート製ディスクをスパッタリング室に装入し、その後スパッタリング室を真空状態にすると共に、アルゴンガスで充満させる必要がある。高電圧の作用でアルゴンイオンがアルミ被覆面であるターゲットに引きつけられ、それに伴ってアルミ粒子が飛散して、ＣＤ表面に被着する。
【００２８】
現今の金属被覆装置は２秒以下のサイクルタイムで稼働できるようになっているので、デュオラインで利用することができるようになっており、その場合、二基の成形機からの出力ディスクを一基の金属被覆装置で処理することができる。
【００２９】
d)  ラッカー練り
仕上りディスクの上面を平坦シルクスクリーン印刷法で５色まで、印刷する。この際、各色ごとに異なったスクリーンが必要で、各スクリーンはアートワークから色分解して作製したラベルフィルムで作製する。各色は、スキージを利用してスクリーン上で展延させることでインクが網目を浸透してディスクへ転写されるようにする。その後、紫外線照射でインクを硬化させて耐性のある表面に仕上げる。
【００３０】
印刷画像のあるディスクにするには、白色をベースとして、シアン、マゼンタ、イェロー、ブラック(ＣＭＹＫ)の合計５色が必要である。１秒当り７０枚か、それ以上のディスクを処理できる現今の印刷機なら、非常に高品質の印刷を行うことができる。
この段階では自動検査を行って、原盤作製時にディスクのは部に設けられたカタログ番号が、全てのディスクに正しく印刷されているかを確認する。
４.  ＤＶＤ製造
ＤＶＤの製造はＣＤの製造に比べて難しく、アップグレードを計った装置類でなくて、目的に合わせて設計した新規な装置類が必要である。ＤＶＤディスクはＣＤディスクとは下記の点で異なっている。
・  ピットが浅く、その大きさもより小さい
・  トラックピッチも狭く、許容度も厳しい。
・  角速度や線速度、データレートなど、原盤作製時の速度が速い
・  別の異なったデータフォーマットが必要
・  ディスク基板の厚みがより小さい
・  別の張合わせ工程が必要
・  オプションにより二重層か、両面記録を採る
【００３１】
a)  ＤＶＤ原盤作製
ＤＶＤとＣＤとでは違いがあることから、ＤＶＤの原盤作製には、改良されたガラス原盤の調製、レーザビームによる記録と現像などを含めて新規な装置類が必要である。フォトレジスト層としては、厚みが約１２０ナノメータ(ＣＤの場合では１４０ナノメータ)であるのが理想的であるが、ＣＤでのフォトレジスト層と同じ厚みでも原盤作製は可能である。この層の厚みの欠陥や変動などはできるだけ少なくしておかなければならない。レーザビームによる記録には、ＣＤの場合に比べてより小さいサイズのスポットと、アパーチャ値も大きく、厳格な許容度が必要がある。ＣＤ及びＤＶＤ原盤を取扱うには、アパーチャ値をＣＤの場合は０.６とするが、ＤＶＤの場合では０.９に変える必要がある。
【００３２】
ＤＶＤデータはＣＤ用とは違ったフォーマットでなければならず、また、ＲＳＰＣエラー訂正と８から１６への変調と高チャンネルデータレートに対処するために別の新しいフォーマットハードウェアないしソフトウェアが必要である。
スタンパー仕上げには、ＤＶＤの場合ではチルト(最終製品としてのディスクの平坦度)が致命的になるので、ＣＤの場合に比べてより厳しい注意が必要である。
【００３３】
ＤＶＤ−９ディスク(二重層型)では、上層(層１)に、ターンテーブルを逆方向に回転させてマスターを形成する必要がある。書込み方向は、用途での要件にもよるが、内側から外側への方向(平行トラック)と外側から内側への方向(逆トラック)の何れであってもよい。
ＣＳＳ(コンテンツ暗号化システム)式コピー防止策は、原盤作製段階で施す。ＤＬＴにおけるデータは、暗号化鍵と、ＤＶＤディスクに隠した鍵を利用して暗号化したオーディオ・ビデオデータと組み合わせる。
【００３４】
b)  ＤＶＤ複製
ＤＶＤ−５とＤＶＤ−１０とは、最初に製造すべきディスクであった。ＤＶＤ−９は製造が著しく困難なものと判明し、これらの二重層型ディスクの製造能力が不足している。全てのＤＶＤディスクは、それぞれが０.６ミリの厚みで、別々に製造した基板を二枚張り合わせて形成されている。
【００３５】
・  ＤＶＤ−５ディスクの場合では、能動基板を金属被覆して、非金属被覆のブランク基板と接着する。
・  ＤＶＤ−１０ディスクの場合では、両基板に金属被覆を施す。
・  ＤＶＤ−９ディスクの場合では、二つの金属被覆層が必要で、その内の一方は均ないしシリコンを用いて半反射性とする。チルトの如くのパラメータや接着層の透明度などは、ＤＶＤ−９の場合では厳格である。また、層１のアルミ層は、ジッターを避けるためにも均一な厚みを持つものでなければならない。
【００３６】
ＤＶＤ成形は、下記の重要な違いがある以外は、ＣＤ成形とほぼ同一である。
・  各最終ＤＶＤディスクに２回プレス操作が必要。
・  ディスクを構成する各基板の厚みが、１.２ミリでなくて０.６ミリ。
・  射出時間を短くし、鋳型温度を高くするとか、ディスクが薄ければ異なった成形温度が必要。
一般に、ＤＶＤの場合では設計し直した新規な成形機械が必要である。
【００３７】
c)  ＤＶＤ張合わせ
張り合わせは、製法の中でも最も難しい部分である。やり方としては幾つかが挙げられる。
・  二枚の基板を単に接着するだけのレーザディスクの場合ではホットメルト法を用いる。このホットメルト法は、単層型(片面型ないし両面型)ＤＶＤにも適している。この方法は簡単で、比較的低コストで済む。
・  二重層型ディスクの場合では、透明であることからラジカルＵＶ硬化接着法が適している。この場合、一方、または、両方の基板に通常のラッカーと類似のＵＶ硬化樹脂を被覆する。
・  陽イオンＵＶ接着法では、両方の基板に樹脂をスクリーン印刷して、ＵＶ照射でそれぞれを硬化させた後に両基板を張り合わせている。この方法は、利用する樹脂が不透明なので二重層型ディスクには向いていない。
【００３８】
ディスクトロニック社では、あらゆるＤＶＤフォーマットに対応するラジカルＵＶ硬化接着法を利用している。ＤＶＤ−９での張り合わせは、接着層が、厚みが狭い許容範囲で均一でなければならないこと、泡などの欠陥のない光学的に透明であること、ＤＶＤ仕様から逸脱したチルトが発生しないなどの要件を満たす必要があるので、特に困難である。
【００３９】
d)  ＤＶＤディスク仕上げ
仕上げには、下記の如くの幾つかのオプションから選べるラベル印刷と、バーストカッティングエリアの付加とがある。バーストカッティングエリアとは、ディスクのハブ近傍の環状エリアで、シリアル番号の如くの付加的情報の出所としてのバーコードを書き込む部分である。
【００４０】
0004243059.tif 000002
【００４１】
ＤＶＤ品質保証
ＤＶＤの検査と試験には、幾つかの異なった方法と、検査すべき新しいパラメータと新しい読取り装置の利用が必要である。
・  複製に先立ってスタンパーを検査するために、ＤＶＤスタンパー再生機を利用してＤＶＤガラス原盤をチェックする。
・  ＤＶＤ検査は、チルトのチェックを省けばＣＤ検査と同じようなものではある。ディスクに基板を張合わせる段階でチルトやその他の欠陥が発生することがあるので、張合わせ工程後にディスクを検査する。ＤＶＤ−１０ディスクの場合では、上面と下面との両方からの検査が必要。
・  ＤＶＤビット検証にはデータを読み取る新規な装置が必要。
・  ＤＶＤ測定においても、新規な装置に新規テストと修正したテストとが必要。
【００４２】
５.  ＣＤパッケージ
オーディオ用ＣＤ及びＣＤ−ＲＯＭには、広範囲のパッケージ法がある。
・  枢支蓋、プラスチック製トレー、差込みカード、冊子を含む透明プラスチックからなるジュエルケース。
・  オーディオ用シングル盤のもので、トレーなしのスリム版であるスリムラインケース。
・  カードケースやその他のケース。
・  特にＣＤ−ＲＯＭディスクの場合に、例えば印刷マニュアルを入れるために広範囲の外装パッケージが使われている。
【００４３】
a)  機械包装
ディスクは、標準的なジュエルケースまたはスリムラインケースに紙類と共に自動包装機械でパッケージされ、必要に応じてラップ包装を行ってボックスに積み込まれる。
・  包装機械は、各ケースを取り出して、ディスクが装入できるように蓋を開ける。
・  ロボットアームが印刷済みディスクをスピンドルから搬送し、これをケースに装入する。
・  冊子などを別のロボットアームで包装機械に供給して、ジュエルケースに差し入れる。一部の包装機械では、各ＣＤごとに複数の冊子類が取り扱えるようになっている。
・  包装済みＣＤには自動的にステッカーが貼付され、所望によってはラップ包装される。
【００４４】
包装機械は、１分あたり１００枚以上のＣＤを処理できるほどの速度で稼働する。このような速さで作業を円滑に捗るには、ケースや紙類などは特定の寸法とその他の物理的特性に合わせておく必要がある。
【００４５】
１９９８年９月２９日に付与された米国特許第5,815,484号には、前述した必要要件を満たす組成物と方法とが開示されている。この米国特許によれば、現に利用されている光ディスクシステムは下記のように稼働するものと説明されている。
【００４６】
「コンピュータ用の光学式読取りシステムで利用する典型的な光ディスクでは、データは一群のランドとピットの集まりとして記録されている。これは、透明プラスチック製ディスクに螺旋状トラックをスタンプして、その上に反射被覆層を設け、その後、被覆層に保護層を被着させることで達成している。半導体レーザからの光は下側からランドとピットに照射する一方、そこから反射した光が光検出器により検出されて、当該光検出器によりディスク上のピットの有無がバイナリ電気信号に変換される。合焦させたレーザのビームスポットは非常に小さいので、ディスクの表面上に記録できる情報の量は莫大である。隣合ったトラックの間隔は約１.６ミクロンで充分であり、従って、従来の１２０ミリ(５インチ)直径の光ディスクにｙは約40,000本のトラックを形成することができる。光学式読取りシステムに供給される電気信号は、予めフォーマットしたデータ構造により干渉と回折の何れか、または両方の作用により増減する反射光の振幅に対応している。」
【００４７】
また、前掲の米国特許では、保護層の上にまた別の層を設けることで前述の目標を達成している。ここで、該当する説明を引用する。
「詳述すれば、データ構造を読み取るための光尋問ビームを発生すべく稼働する光源を含むコンピュータの光学式読取りシステムで利用するに適した光ディスクを提供している。広義的には、本発明による光ディスクは、基板と、光尋問ビームにより読取り可能な複数のデータ構造として情報が記録符号化されている金属層とからなる。基板は金属層とは対面状態に配置されており、反応性組成物からなるフィルムがこれらのデータ構造の少なくとも一部分に重ね合わされている。反応性組成物は、選ばれた刺激に応答して物性が変わり、これにより光尋問ビームによるデータの読取り性を左右するようなものが選ばれている。
【００４８】
「反応性組成物は、光源からの光尋問ビームと金属層との間に設けている。この反応性組成物は、基板と金属層との間に臨ませてもよく、厚みとしては０.１〜１０ミクロン、好ましくは１〜５ミクロンである。別の方法としては、基板の外表面に設けてもよい。金属層には、複数のデータ構造を定義する一連のピットとランドとが含まれるようになっていて、これらのピットとランドの少なくとも一部が被覆されるように反応性組成物をその上に形成するのが望ましい。
【００４９】
「反応性組成物が応答する選ばれた刺激としては、可視光、赤外光、光と酸素とを含む周辺環境、簡単に言えば空気の何れであってもよい。この刺激が光だけの場合、反応性組成物としては光反応物、好ましくはスピロピラン系の光互変性組成物、例えば6-ニトロ-1'3'3'-トリメチールスピロ-(2H-1ベンゾチオピラン-2,2'-インドリン)、簡単にして6-ニトロ-1-S-BIPSや、その他の関係にある組成物が望ましい。
【００５０】
「他方、刺激が光と酸素の組合せであれば、反応性組成物としては酸素に光反応するもの、好ましくは、デジタル式汎用ディスク(ＤＶＤ)読取り装置によくある約６５０ナノメータ(nm)の波長を有する光尋問ビームに応答して物性を変えるように作用するものが望ましい。
【００５１】
「環境による刺激が単に空気である場合では、反応性組成物としては、時間の蓄積期間後に酸化して、それ自体の光学特性が変わるように作用する組成物であってもよい。例えば、斯かる反応性組成物は、光学的透明状態から光学的不透明状態に変化して、光学的不透明状態にあって所望範囲内の波長の光を吸収するようになる。この波長としては、前述したように６５０ナノメータ(nm)であってもよいが、約７８０ナノメータ(nm)であってもよい。この酸化反応性組成物は、メチレンブルー、ブリリアントクレゾールブルー、塩基性ブルー３、トルイジンブルー０を含む染料群から選ばれたものであってもよい。」と。
【００５２】
そして、前掲の米国特許には、不活性環境下でディスクをパッケージすることも開示している。この点については下記のように説明されている。
【００５３】
「例えば、このような光ディスクはポリエチレンを被覆したアルミ袋の如くのパッケージに入れておくのが望ましい。密封パッケージ化は、例えばアルゴンガスないし乾窒素ガスの如くの不活性環境であってもよい。」と。
【００５４】
それにも拘らず、今日に至っても、低コストで、コンテンツの寿命を限定し、レンタルでの返却をなくし、しかも前述した既存の製造プロセスに対する改変を最小限にすると言ったような諸要件を全て満たしたものはない。現に必要となっているのは、これらの諸要件が全て満たされることであり、本発明は斯かる諸要件を全て満たすことも含めてなされたものである。
【００５５】
（発明の開示）
本発明は、低コストで、コンテンツの寿命を限定し、レンタルでの返却をなくし、しかも前述した既存の製造プロセスに対する改変を最小限にすると言ったような、従来では同時に満たすことができない諸要件を同時に満たすのを目的としたものである。
【００５６】
本発明の一実施の形態は光ディスクにあり、この光ディスクは、基板と該基板に一致して形成される金属層と該金属層に一致して形成されるラッカーとからなり、前記基板の光学特性が当該基板を空気に曝露すると変化し、それに伴って光ディスクに記録されているデータの読取り性が劣化するようになっている。本発明の別に実施の形態は光ディスクを含むパッケージにあり、このパッケージに含まれる光ディスクは基板と該基板に一致して形成される金属層と該金属層に一致して形成されるラッカーとからなる構成であって、このパッケージを開けると前記基板の光学特性の変化プロセスが開始し、それに伴って光ディスクに記録されているデータの読取り性が劣化するようになっている。
【００５７】
本発明のまた別の実施の形態においては、基板と該基板に一致して形成される金属層と該金属層に一致して形成されるラッカーとからなる光ディスクであって、前記基板と前記ラッカーからなる群から選ばれる少なくとも一つが前記金属層を空気に調節しながら曝露(controlled exposure)できるようになっていて、それに伴って光ディスクに記録されているデータの読取り性が劣化するようになっている。本発明の更に別の実施の形態においては、基板と該基板に一致して形成される金属層と該金属層に一致して形成されるラッカーとからなる光ディスクを含むパッケージであって、このパッケージを開けると前記基板の反射特性の変化プロセスが開始し、それに伴って光ディスクに記録されているデータの読取り能が劣化するようになっている。
【００５８】
前掲米国特許に開示のディスク対する改良として、本発明では、一つかそれ以上の余分の層をディスクに設ければ、所望の結果を達成する付加的な技法で補強することができる。また、前掲の米国特許に開示されている光ディスクとは異なって、「ディレクトリ」ないし「コンテンツ表」なるエリアのある光ディスクの場合では、当該光ディスクの表面全体を無効にする(disable)のではなくて、当該ディレクトリエリアだけを無効にするのが望ましい。更に、前掲の米国特許に開示されている光ディスクとは異なって、ディスクを曲げるとか、中心孔を拡大するとかの如くディスクの物理的構造を変えて、ディスクの光特性を変えるのではなくてディスクの再生ができないようにすることができる。
【００５９】
最後に、本発明では、前掲の米国特許に開示されているメカニズムに加わって、例えばユーザの関与、または、ディスク再生に伴う遠心力の如く、ディスク再生を阻止するプロセスを惹起する新規なメカニズムを利用することもできる。好ましい一実施の形態における本発明には、大気中の酸素やその他の物質に曝露すると不透明ないし霞んでしまう材料を充填した細孔ないし「トレンチ」をコンテンツ表のエリアに設けている。同様に、管理された環境(例えば、パッケージの内部)から光ディスクを取り出すと、漸次ディスクの再生ができないようにすることができる。例えば、窒素雰囲気のもとでは被覆層または基板は透明であるが、通常の空気を含む大抵の、或いは、他の全ての環境下では漸次不透明ないし霞状態になってしまう。
【００６０】
本願明細書において用いる「基板」とは、金属層に達するまでレーザ光が透過する一つか、それ以上の層をひっくるめて意味する。この基板としては、ポリカーボネートないしＰＭＭＡが望ましいものの、当業者によく知られているその他の素材のものであってもよい。
【００６１】
また、本願明細書において用いる「ラッカー」とは、ディスクからデータを読み取っているときにレーザ光路に臨んでいない一つか、またはそれ以上の層を意味する。このラッカー層は基板の素材と同一、または同種の素材からなるものであってもよい。レーザ光はこのラッカーを透過するようにはなっていない。一般に、片面記録型ディスク(ＣＤないしＤＶＤ−５の如く)にあっては、基板とラッカー層との間に反射性金属層が臨んでいることがある。他方、両面記録型ディスク(ＤＶＤ−１０の如く)にあっては、ラッカー層は、ディスクの二部品を張合わせている接着層内に臨んでいるのが一般的である。
【００６２】
本発明のある一面では、光ディスクにあるコンテンツ表(又は、ディレクトリ)情報だけを、または、主としてその情報を、或いは、先ずその情報を破壊(attack)するようにしている。この情報破壊は基板を被覆するとか、その特性を変えてしまうとか、金属層に損傷を与えるとか、幾つかの方法で達成することができる。その結果、ディスクにおいて破壊により作用しなくなる部分は小さい部分で充分だし、ＤＶＤにおけるビデオコンテンツの一部が恐らくは段階的に劣化するのとは違って、急に段階的に劣化するのであるから、生産性の面でも利点が得られる。コンテンツ表を破壊すれば、ディスクドライブはビデオコンテンツの全てのセクションにアクセスすることができなくなり、そのために当該ディスクは比較的鮮明なタイムフレームで再生できなくなる。このことは、ディスクの再生できる期間が長い場合では好ましいようではある。尚、コンテンツ表にはかなり強力なエラー訂正機能があることから、前掲の米国特許に開示されている如くの従前の方法では、コンテンツ表が作用しなくなるのは最後になるようである。しかし、本発明では、コンテンツ表が最初に作用しなくなる。コンテンツ表(或いは、ディスクの他の部分)が破壊されやすくするには、斯かる部分でのエラー訂正機能のレベルを低く押えて原盤作製してディスクを成形すればよく、或いは、少数のエラーを原盤作製時または製造時に導入してもよく、さては、予め読取りレベルを押えた（less-than-perfectly readable）基板ないし被覆層を利用することも考えられる。
【００６３】
本発明の考えを推し進めていけば、光学データの読取りに干渉する材料の厚みを大きくすることも一案である。例えば、数ミクロンの被覆層を設ける変わりに、層の厚みを基板の厚みまで大きくし、恐らくは金属層に達するまでの厚みにすることが考えられる。このようにすれば、読取りレーザとの干渉を促進することができる。例えば、レーザがディスク上のデータを読み取るのを阻止するようにレーザ光を充分、吸収または反射させるのが容易になる。また、ユーザが薄膜被覆を機械的、或いは、溶媒を使って剥がすとかして、本発明によるメカニズムを壊そうとしてもそれが殆どできないようにすることができる。本発明の一実施の形態では、従来の平坦成形板(「ミラー」)の変わりに特殊設計の成形板を利用することにより、適切な大きさの細孔ないしトレンチを成形時に基板に刻印形成している。
【００６４】
別に実施の形態では、これらの細孔ないしトレンチの形状は、データ読取りができないように選定されている。例えば、トレンチ(ないし、一組の細孔)は、ＤＶＤのディレクトリエリアにわたって傾斜壁を持たせることで、その中に環境に曝露すると屈折率の変化を惹起する材料で充填するか、物理的に収縮して空気やその他のガス、真空が隙間に入るようにする材料か、膨脹する材料で充填している。何れを採るにしても、充填材量が変化すると、レーザ光はトレンチないしその内部の境界で反射されて、ディスク上のデータを信頼性よく読み取ることができなくなるのである。
【００６５】
更に別の実施の形態では、被覆層ないし基板内に細泡か結晶、粒子、ひびが形成されるようにして、データ読取りができなくなるようにしてもよい。例えば、物質(ガス相、固形相、その他の相)がディスクの他の部分から漸次分離するか、析出して、レーザ光と干渉するようにしてもよい。この方法は不透明度を均一に増加させるよりも容易に達成できるものと思われることではあるが、ディスクの読取り性と強く干渉するようにすることができる。
【００６６】
本発明の更に別の実施の形態では、ユーザの関与で破壊プロセスが開始されるようにしている。この一実施の形態としては、ディスクのデータ記録面において、コンテンツ表ないしディレクトリのエリアのみ、或いは、全表面ないし一部の表面を覆うようにカバーを掛けることが挙げられる。この場合、ディスクを再生するには、ユーザがカバーを取り去る必要がある。このようにカバーを除去すると、ディスクの読取りを不能にするプロセスが開始する。例えば、カバーを取り去ると、酸化性被覆が露現する、或いは、基板と金属層の何れか、または両方に影響を及ぼす化学反応を開始する物質が放出されるようにすることが考えられる。後者の場合、カバーそれ自体またはディスク上にあるマイクロカプセルが破壊して当該物質が放出されるようにすることもできる。カバーそれ自体は被覆層ないし物質を環境から遮蔽する単なるバリアであってもよいし、不活性環境での気密パッケージの如くのその他の手段と組み合わせて目的が達成されるようにしてもよい。カバーとしては接着面のあるラベルであってもよいし、特別な印刷のあるものでもよいし、或いは他種のバリアであってもよい。
【００６７】
更にまた別の実施の形態では、水溶性不透明物質をディスクの前面、または、コンテンツ表のエリアに設けて、ディスクの再生ができないようにしている。ユーザはこのようなディスクを再生しようとして、斯かる物質を湿潤布で拭き取るであろうが、湿潤布に含まれている水分と湿気の作用で、ディスクの再生を不能にするプロセスが惹起されることになる。他の実施の形態としては、ユーザの関与としては、ディスクを加熱ないし冷却したり、圧搾したり振ったり、電子レンジでマイクロ波照射したり、明るい光ないし紫外線に曝したり、水やその他の物質につけたり、拭いたり、ある化学物質に曝したり、ディスクの構成部品を除去ないし変えたりするようなことも考えられる。このようなユーザの関与でディスクが比較的迅速に再生可能(一時的)な状態になることもあり得るが、やがてディスクの再生が不能となる逆効果ないし反応が開始される。このような方法では、ディスクの再生を不能にするのに比較的受動的な環境条件のみ、或いは主としてそのような環境条件を頼りにするのとは違って、ユーザをして、ディスクが再生不能となる前に明確な開始点をもたらす行動ととらせたり、一連の反応や方法をじゃっきさせたりすることができる利点がある。
【００６８】
また、ディスクの光学特性を変えることなく、その機械的特性ないし物性を変えることで、ディスクの再生が不能となるようにしてもよい。この一実施の形態では、二枚の基板を張合わせてなるＤＶＤディスクの場合、斯かる二枚の基板が膨脹するか、物理的変化を来してディスクそのものを歪めるとか、接着層が膨脹するか、物理的変化を来してディスクを歪めるとか、湿気ないし何らかの含有物に曝すと変化する特別に設けた層の物理的変化によりディスクが歪むようにすることが考えられる。別の実施の形態では、機械的割れの発生や、これらの割れと符号化データの読取りレーザの能力との干渉の何れかでディスクの読取りが不能になるようにすることも考えられる。また別の実施の形態では、環境への曝露で劣化する材料を用いるか、或いは、再生での機械的ストレス(例えば、ＤＶＤが１６００ｒｐｍまでの速度で回転する)で劣化する材料を用いたことから、ディスクの中心孔が拡大してしまうようにすることも考えられる。
【００６９】
従来のＤＶＤ記録再生装置でＤＶＤディスクを再生するに当っては、ディスクを１６００ｒｐｍで回転させることになる。複速度式ＤＶＤドライブの場合ではこれよりも大きい回転速度も出せるようになっている。このような高速回転が、ディスクの再生不能化プロセスの開始メカニズムと維持メカニズムの何れか、または両方をもたらすことになる。例えば、ディスクが高速回転すると、ミニ遠心作用と類似の大きな遠心力が発生する。一実施の形態では、この遠心力でディスクの再生を不能にする物質が拡散されるか、混合されるようにしている。別の実施の形態では、持続性遠心力に曝されるとマイクロカプセルが破裂して、ディスクの再生不能化反応を惹起するようにしている。例えば、バイナリ物質は反応すれば不透明物質を生成し、その結果、その不透明物質が光学データの読取りに干渉するか、反応性媒体ないし触媒が放出されて金属層ないし基板を攻撃するようになる。実地としては、斯かる物質をディスクにおける小さな放射状、螺旋状、或いは円形トレンチまたは細管に入れておくことが考えられる。
【００７０】
（発明を実施するための最良の形態）
前述した好ましい実施の形態やその他の好ましい実施の形態などについては、添付図面を参照しながらなす本発明の詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、以下になす説明は、本発明の好ましい実施の形態を説明するものではあるが、例示のためになすものであって、本発明の範囲を限定するのを目的としたものではない。当業者には、本発明の真髄や範囲から逸脱することなく、種々の変形例や改変などが容易に想到し得るところである。
さて、図１ａと図１ｂとは、本発明の一実施の形態による光ディスクの概略側面図であり、図２ａと図２ｂとは本発明の別実施の形態による光ディスクの概略側面図を示す。
【００７１】
本発明にかかわるものとしては光媒体からデータを読み取ることが関係している。光ディスクとは、かなり広い概念の光学媒体を表している。下位概念の光学媒体としてのＤＶＤ−ＲＯＭには、何らかのデジタル情報が含まれている。ＤＶＤビデオにしても、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格に基づくものであり、また、ＭＰＥＧ-２やドルビー・デジタルの規格にも基づいている。本発明では、離散していて相互連携するハードウェア構成部品を動作させる、例えば、光学媒体上のデータにアクセスしている媒体読取り装置を起動したり、停止させたり、或いはその他の機能を起動させるべく光学媒体に符号化されているデータから再生する信号を変換するデータ処理方法を利用している。
【００７２】
本発明の考え方には、例えば、経時劣化性の使捨て式デジタルビデオディスク(ＤＤＶＤ)の如くの使捨て式光学媒体が含まれている。ＤＶＤは、限られた期間だけ、或いは、限られた回数だけ利用できるように、製造してもよいし、または、パッケージに入れてもよいものである。
【００７３】
ＤＶＤは、その気密パッケージから一旦取り出すと、ＤＶＤの表面がそこにあるデータの一部を不明瞭化するように、空気中の酸素と反応するようになっていてもよい。例えば、一部のプラスチック材が曇ってくるか、黒色になる。
【００７４】
また、ＤＶＤとしては、その気密パッケージから一旦取り出すと、ＤＶＤの表面がそこにあるデータの一部を不明瞭化するように、湿気やその他のガスの如くの空気中の含有物質と反応するようになっていてもよい。この場合でも、一部のプラスチック材が曇ってくるか、黒色になる。
【００７５】
更に、ＤＶＤとしては、データ読取りに使われているレーザ光の如くの光に反応して、読取りを何回か行った後にもう読取りができないようにすることもできる。これは、写真術におけるのと類似の光化学プロセスによるものであり、或いは、光に曝露すると基板が有色化するからである。
【００７６】
また更に、ＤＶＤとしては、室内照明光に反応して、読取りを何回か行った後にもう読取りができないようにすることもできる。この場合でも、これは写真術におけるのと類似の光化学プロセスによるものであり、或いは、光に曝露すると基板が有色化するからである。
【００７７】
データを時限的に破壊するように設定したパッケージからＤＶＤを取り出すと静電ないし機械的反応が起こるようにしてもよい。これは、小型電池、または、ＤＶＤをパッケージから取り出したときに放出されるエネルギーにより駆動されるようにしてもよい。
【００７８】
ＤＶＤをパッケージから取り出すプロセスや、ＤＶＤを装置で再生するプロセスが何らかの方法でタイミングを醸し出すようになっていてもよい。例えば、ＤＶＤをパッケージから取り出すと、シールが破れて片面記録型ＤＶＤのデータ面或いはラベル面を、ＤＶＤまたはパッケージ剤の何れかに含まれている反応物質に曝されることになって、その結果、所定期間後、または、所定使用回数後にＤＶＤを使えなくするプロセスが開始されるようになっていてもよい。
【００７９】
ＤＶＤ再生記録装置としては、ＤＶＤから一部の符号化されている識別情報を積極的に(actively)に読み取るが、再生はしないようにすることもできる。個０れは、ＤＶＤを積極的に改変するか、または、この情報を記録再生装置ないしネットワークに記憶させることにより達成できる。
【００８０】
劣化作用はある初期期間だけデータに対する影響を最小限にして、その後急にデータが失われるように、できれば比較的突然(Ｓ形状)やってくるようにしてもよい。例えば、ＤＶＤに、酸素に反応する物質と共に、調整した有限量の酸化防止剤を含ませることで、最初はデータを保護しているが、酸化防止剤が使用期限切れになると、ＤＶＤの劣化作用が急速に進むようにしてもよい。
【００８１】
本発明は、コンパクトでいぃすく(ＣＤ)や、レーザディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、テープなど関係のある媒体にも容易に適用できる。本発明の用途としては、ビデオレンタル産業に取って代わるかもしれない映画の限定閲覧板が挙げられる。その他の用途としては、音楽やソフトウェア、その他のデジタル情報などの「試用版」ディスク、音楽、ビデオ、ソフトウェア、データ、ゲームなどの通信販売カタログディスク、一部に永久保存成分(例えば予告編)や、期限限定競走用ゲームなどのハイブリッドディスクなどがある。
【００８２】
データが使える期間としては、数秒から数週間にわたってもよい。このデータが使える期間は、一回切りの再生、ある有限数の使用回数、或いは、ランダムな使用回数であってもよい。
【００８３】
所望の成果を上げるのにディスク上に余分の層を設けることは必ずしも必要でない。本発明の実施の形態では、周辺環境に曝露するだけで金属層の性能が損なわれるようにしている。
【００８４】
本願明細書において用いる「基板」とは、金属層に達するまでレーザ光が透過する一つか、それ以上の層をひっくるめて意味する。この基板としては、ポリカーボネートが望ましいものの、当業者によく知られているその他の素材のものであってもよい。
【００８５】
また、本願明細書において用いる「ラッカー」とは、ディスクの裏面にある一つかそれ以上の層を意味する。これらの層の内の一つかそれ以上は、基板の素材と同一、または同種の素材からなるものであってもよい。レーザ光はこのラッカーを透過するようにはなっていない。一般に、片面記録型ディスク(ＣＤないしＤＶＤ−５の如く)にあっては、基板とラッカー層との間に反射性金属層が臨んでいることがある。他方、両面記録型ディスク(ＤＶＤ−１０の如く)にあっては、ラッカー層は、ディスクの二部品を張合わせている接着層内に臨んでいるのが一般的である。
【００８６】
本発明の一実施の形態での光ディスクにはデータを含む金属層があって、この金属層を周辺環境から完全に保護するようなことはしていない。例えば、金属層の表面の一部が意図的にラッカーないし基板で被覆されないようにしていてもよい。このようにすれば、金属層の保護されていない部分が周辺環境に接触して反応を起こすようにすることができる。反射性金属が空気の成分と反応するようであってもよい。例えば、アルミ層は空中の酸素により酸化されて酸化アルミになる。よって、周辺環境にある期間にわたり曝露していると、金属層から反射される信号の品質が劣化し、かくて、データの品質が劣化するか、ディスクからデータの読取りが不能になることでさえ起こるのである。
【００８７】
劣化速度は金属の種類により変わる。金属としてマグネシウムないし銀を利用すれば劣化速度は速くなるだろうし、逆に、アルミを利用すれば鈍化するだろう。また、金属が別の金属と電気接触しているような場合では、劣化速度は速くなる。例えば、アルミを銀か金、銅と接触させると、劣化が捗るようになる。一般に、マグネシウムないしアルミを貴金属と接触させると、マグネシウムないしアルミ層の劣化が捗るようである。二種の金属を利用した場合では、これらの金属の曝露面積の比を選ぶことで劣化速度を調整することができる。二種の異種金属が互いに重なった膜であれば、重なり具合によって劣化速度が定まる。
【００８８】
また、表面全体を未保護のままにする必要なない。例えば、光ディスクにおける一部のデータ記録部であって、ディスクの残部のデータの読出しに必要なデータが含まれている重要部だけを未保護のままにしてもよい。
【００８９】
光ディスクの金属層が劣化するのに必要な時間は、基板ないしラッカーの厚みや品質、組成を調整することで規定することができる。例えば、基板ないしラッカーとして、金属層に達する硫化水素、水分、窒素、酸素の流量(flux)が層の厚みに応じて定まるように選定してもよい。別の方法としては、基板ないしラッカーを構成する素材として、厚みの等しい複数層が酸素や水分、硫化水素に対して別々の透過性を呈するように選定してもよい。このようにして、破壊環境に曝露してから所望時間後、例えは１時間後、６時間後、２４時間後、４８時間後、７２時間後、さては一週間後に光ディスクが作用しなくなるように工夫することができるのである。
【００９０】
別実施の形態
前述と同様な機能を行う別の組成物としては、基板それ自体が時間の経過と共に変わっていくようなものがある。基板がこのように変われば、その光学品質が変わり、かくて読取り装置に供給する信号が劣化する。このような光学品質のパラメータとしては、屈折率や透明度が上げられる。
【００９１】
また、基板が変われば、前述した金属層の光学特性が変わるようになっていてもよい。このようにすれば、経時劣化性基板と経時劣化性ラッカーの何れか、または両方と反射層とを組み合わせれば、反射層が反射作用を呈しないようにすることができる。
【００９２】
更に、ポリマー膜の透明度が変化するようにしてもよく、これには、膜と水分との反応、膜と酸素との反応、膜におけるポリマー分子のアラインメントが増長するポリマーの結晶化により達成できる。
【００９３】
一例として、酸素ないし水分の如くの空気中の成分で変化するような基板を選択することもできる。例えば、酸素で基板が酸化して、透明度ないし屈折率が変わるようにすることも一案である。別の方法としては、空中の水分を吸収して、基板が膨大することにより、基板の光学特性が変わるように基板を工夫することもできる。もう一つの例としては、基板の酸素に対する透過性が時間の経過と共に変わって、金属層の酸化を促進するようにしてもよい。この場合、光媒体の経時劣化性は、基板とラッカーの何れか、または両方と反射層との特性に応じて変わる。
【００９４】
基板ないし金属層が特定の波長の光に感応するようにしてもよい。つまり、特定の波長に曝露すると層の光学特性が変化して、読取り器に供給される信号が劣化するようにしてもよい。この作用の一例としては、基板の光解重合作用や酸の光合成作用、一重項酸素の光合成作用、ポリマーの解放(unzipping)(即ち、架橋水素結合の裂罅作用などが挙げられる。光活性化触媒を基板または金属層に入れておけば、この作用が促進されることがある。
【００９５】
好ましくは、ディスクのデータ品質は、所定使用期間に限って高品質を保つが、その後急速に衰退するようになっているのが望ましい。これを達成するための一方法としては、金属銀の層をディスクの裏面であってラッカー層の上に印刷しておくことが挙げられる。この場合、銀は空気にさらすと、その上にＯ２が還元される陰極となり、アルミが陽極となる。この銀層とアルミ層とが短絡すると、腐食作用が急速に起こる。従って、短絡によりラッカーにわたって銀の樹枝状結晶が成長するようになる。
【００９６】
ラッカーに樹枝状結晶を成長させるには、あるイオン導電性を有するラッカーを利用するのが望ましい。一般にラッカーはポリアクリレートである。ポリアクリレートが僅かばかり加水分解されておれば、または、それが例えば2-ハイドロキシエチールアクリレート共重合体であれば、何らかのイオン導電性が発揮される。好ましくは、ポリ(アクリロニトリル)共重合体、または、ポリ(4-ビニールピリジン)共重合体、ポリ(1-ビニールイミダゾール)共重合体が望ましい。これらの共重合体は銀イオン、銅イオンまたはタリウムイオン(Ａｇ＋、Ｃｕ＋またはＴｌ＋)を導電させる。タリウムは毒性があるのであまり望ましくはないが。
【００９７】
化学反応は下記の通りである。
銀が空気で酸化する場合:
４Ａｇ＋Ｏ２→Ａｇ２Ｏ(ラッカーと複合化)
Ａｇ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ＋錯化体(complexant)→２Ａｇ＋(複合化）＋２ＯＨ
【００９８】
Ａｇ＋が酸化したアルミ(Ａｇ＋が、Ａｇ＋を導通するようにしたラッカー内で移動自在であれば)により還元される。
Ａｌ３＋＋３ＯＨ→Ａｌ(ＯＨ)３→Ａｌ(Ｏ)ＯＨ＋Ｈ２Ｏ
Ａｇ＋＋Ａｌ→Ａ３＋＋３Ａｇ０
【００９９】
銀の樹枝状結晶は、アルミニウムから銀へと成長し始める。二つの層が短絡すると、電池の(Ａｌ)陽極と(Ａｇ)陰極との間の「スイッチ」が閉成される。それで腐食作用が急速に、しかも破壊的に起こる。当業者には、この例でのアルミと銀の代わりに他の類似金属が利用できることは容易に理解されるところである。
【０１００】
基板が適当なものに定まっているとすると、アルミと銀の被覆層はスパッタリングで形成できる。ラッカーはスピン塗布法で形成することができる。
【０１０１】
本発明のもう一つの面によれは、本章において前述した劣化性(degradable)光ディスクを構成する組成物を囲繞体(箱、ケースなど)にパッケージし、該組成物を駄目にしてしまう環境刺激から保護する大気にもかかわっている。例えば、前述した光ディスクを、炭酸ガスや、窒素ガス、アルゴンガスの如くの機体を含む金属化箔のパッケージに封入しておいてもよい。このパッケージにおけるガス圧は、減圧雰囲気とし、好ましくは１torr以下が望ましい。アルゴンの如くの不活性ガスが望ましい。これにより、光ディスクを酸素や水分、ある波長の光の何れか、または全てから保護することができる。
【０１０２】
前述した劣化性光ディスクの製法も本発明がかかわっている。この方法では、前述した基板ないしラッカーを金属層に被着させて、ディスクの一部分または全体を覆うようにして、所定の環境刺激に曝すとディスクからの光信号が劣化するようになっている。
【０１０３】
本発明の別の面では、基板の光学特性と金属層の反射特性の何れか、または、両方が部分的または完全に逆転するように変化して、光ディスク上のデータの読取り能が完全または部分的に可逆的に失われるプロセスを惹起する劣化性光ディスクの製造方法にもかかわっている。
【０１０４】
その後、ディスクを、前段工程のインパクトを部分的または完全に逆転させる「逆転環境」に曝してもよい。そして、「保存環境」(逆転環境と同一であってもよいし、または、それとは異なっていてもよい)において包装する。このパッケージを開けると「保存環境」が失われるか、酸素や湿気、光のある周辺条件に曝されることになり、これによりある期間以内にディスクからのデータ読取り能が衰退ないし失われるようになる。このディスクの劣化作用は一旦起これば元には戻りにくい、または、戻らないようにするのが望ましい。例えば、基板を射出成形する際に利用するポリカーボネートペレットにある塩基を混合させておいてもよく、射出成形時に、この塩基が酸素や炭酸ガス、水分などと相互作用して、基板の光学特性を変える不透明な蘇生物を生成する。従来の製法における工程を辿った後に、この光ディスクを水素雰囲気の下で化学的に還元させ、ポリカーボネート基板を読取り用レーザ光に対して再び透明化してもよい。その後、水素雰囲気の下でディスクをパッケージ包装してもよい。このパッケージを開けると、還元水素が失われ、大気酸素や水分、炭酸ガスなどにディスクが曝され、かくて、ポリカーボネート基板が所定期間後に不透明になるのである。
【０１０５】
また、更に別の面での本発明は、光ディスクがパッケージから取り出されると、データ破壊プロセスを時限的に開始させる機械的装置にも関わっている。この一実施の形態では、パッケージからディスクを取り出すとシールが破れて、ディスクのデータ面かラベル面の何れかが、ディスクそれ自体またはパッケージ材に含ませた反応物質に曝され、その結果、所定時間後または所定回数の閲覧後にディスクを使用不能にするプロセスが開始されるようになっている。例えば、反応物質としては還元ガスとし、ディスクとは別にパッケージのコンパートメントに充満しておいてもよく、ディスクにはその基板ないし金属層の酸化を防ぐ保護層を設けておく。この場合、パッケージとしては、このパッケージを初めて開けるときにはパッケージのシールを破ることになるが、その直後に還元ガスがディスクの表面と接触してディスクの保護層を破壊するように工夫する。保護層により酸化しないように保護されている基板ないし金属層は、前述したように空気と接触して酸化するようになるのである。
【０１０６】
別の方法としては、小型電池による電流ないし電荷、または、パッケージからのディスクの取出しに応答して開放されるエネルギーによりデータの時限破壊が開始されるようにすることもできる。例えば、可逆性発色団を利用することが考えられる。この発色団は電位が印加されていると無色状態になっているが、電位印加を止めると、空中の酸素の酸化作用で漸次発色して、光吸収性を示すようになる。
【０１０７】
また別の方法としては、パッケージ材に小型電池の如くの電荷蓄積装置を組み込んで、ディスクのデータ読取り能を破壊する反応を阻止する電界が発生する状態にしておき、ディスクをパッケージから取り出すとそれまでに発生していたの電界がなくなって、ディスクのデータ読取り能の破壊プロセスが開始されるようにすることもできる。例えば、電池から金属層に、当該金属層を還元状態に維持する電位を印加しておく。そこで、金属層への電荷印加が止むと、空中の酸素の如くの酸化剤と接触して金属層が酸化するようにする。
【０１０８】
本発明の更に別の面では、劣化性光ディスクを製造し、これを囲繞体、または、ディスクの劣化をもたらす環境刺激から当該ディスクを保護する雰囲気内にパッケージ化する方法にも関わっている。この方法は、仕上り光ディスクが製造時ないしパッケージ化時において劣化をもたらす環境刺激に対する当該光ディスクの曝露を制御することも含んでいる。例えば、現今製造されている光ディスクは、実際にパッケージ化される前に相当の時間、日数にわたって未包装のまま保管されている。本発明を実施した光ディスクをこのように保管していると、つまり、未包装のまま相当時間(期間)にわたり保管していると、当該光ディスクの信号品質が著しく劣化してしまいかねない。従って、本発明の光ディスクは、製造後２４時間以内、好ましくは８時間、より好ましくは１時間、更により好ましくは３０分間以内に直ちに、保護用囲繞体もしくは雰囲気に包装すべきである。換言すれば、本発明の光ディスクは、その劣化に要する時間の２０％以下、好ましくは１０％以下の時間内に直ちに保護用囲繞体ないし雰囲気に包装すべきである。
【０１０９】
これについては、光ディスクの劣化を来さない環境で光ディスクを製造するとか、未包装光ディスクを保管するとか、そのようにすることも考えられる。斯かる環境としては、例えば窒素雰囲気、無空気環境、調光環境などが挙げられる。しかしながら、このような特殊環境を用いる場合ではコスト高になりかねないので、保護用囲繞体ないし雰囲気にパッケージ化するのと比べると、あまり望ましいののではない。
【０１１０】
また、更に別の面での本発明は、前述の光ディスクの用法であって、光ディスクの劣化を来すような環境刺激から保護する囲繞体ないし雰囲気に当該ディスクをパッケージ化し、このパッケージを開けることで、劣化を来すような前記環境刺激に当該光ディスクを曝露させる光ディスクの用法にも関わっている。
【０１１１】
光ディスクを劣化させる劣化進捗度は、初期段階のある期間は最小限とし、その後急速に劣化を捗らせて光ディスクのデータの読取り能を急速劣化させてしまうようにするのが望ましい。これを達成する一方法としては、前述したようのラッカーでの樹枝状結晶成長を利用するものがあり、別の方法としては酸素と反応する物質を用いる一方で、酸化防止剤の調整した有限量を含ませることが挙げられる。酸化防止剤は、当該酸化防止剤が消耗するまでの期間にわたり酸化反応からデータを保護するが、当該有効期間が過ぎるとディスクを急速に劣化させるようになる。例えば、酸素と反応する有機金属組成物をディスクと共にパッケージ化して、パッケージにおいて当該ディスクを酸化作用から保護する。別の方法としては、有機金属組成物を基板に含ませて、パッケージを開けた後の所定期間だけ金属層を保護するようにしてもよい。
【０１１２】
ここで用いる「一致して形成」とは、連結や接続などの繋がりを意味するものであって、必ずしもことば通りとは限られないし、また、機械的な繋がりとも限られない。また、ここで用いる「ほぼ」とは、大凡と同義である(例えば、好ましくは〜の１０％、より好ましくは１％、更により好ましくは０.１％)。
【０１１３】
基板に使われる特定の材料としては、ほぼ透明材であればどのようなものでもよい。例えばポリカーボネート、アクリル(ポリメチールメタクリレートＰＭＭＡ)、ポリオレフィンなどの如くのポリマー材が望ましい。製造の面からすれば、ポリカーボネート材が有利である。
【０１１４】
しかしながら、基板に選定する特定の材料は、それが所望の機能を果たすものであれば、本発明においてはその種類の如何を問わない。一般に、本発明を製造する、或いは、利用する業者には、コスト、入手可能性、最終製品に求められる用途での要件、製造プロセスからの要件を鑑み、最も適した材料を市販材から選定することができるものである。
【０１１５】
本発明の好ましい実施の形態は、必ずしも特定の性能指標ないし診断指標で識別されるものに限られるものではないが、光学特性の時限衰退性を正確かつ精密に全てを一回試験することにより識別できるものである。詳述すれば、衰退性の開始点とその衰退速度とは予測できるものである。急速劣化(高衰退速度)、例えば約１時間での劣化が望ましい。例えば、本発明の好ましい実施の形態は、励起開始時(activating event)(例えば、空気に対する曝露)から、光学特性が５０％劣化するまで(例えば、透過率が５０％以下になるとか、反射率が５０％以下になるとか)の標準時間間隔が小さいかどうかを一つずつ試験することにより識別することもできる。この他の光学試験法(例えば、材料物性の試験)も考えられるところである。
【０１１６】
以後、本発明の実施例を幾つか説明するが、これらは本発明の範囲を限定すべくなされるものではなく、特徴を例示するために挙げるものである。また、以後の実施例の説明は、本発明の実地適用法を分かりやすくするものであり、当業者にも分かりやすくするために例示するものである。従って、以後に説明する実施例は本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【０１１７】
(実施例１)
図１ａと図１ｂに、疑似透過性読取り遅効剤(pseudo-transmissive read inhitor)を設けた光ディスク１００の側面図を示す。この光ディスク１００は、基板１１０と、反射層１２０と、ラッカー層１３０とからなる。図１ａに示した光ディスク１００は、基板１１０が光学的にほぼ透過性を呈する第１状態にある。それに対して図１ｂに示した光ディスク１００は第２状態にあって、基板は光学的にほぼ非透過性を呈している。第１状態から第２状態への変態は、少なくとも部分的には、励起開始時、本例の場合ではパッケージ化されて、出荷、市販されている光ディスク１００を包んでいるガス不透過性フィルム(図示せず)を開けた時点から時間の経過に伴って起こる。
【０１１８】
(実施例２)
図２ａと図２ｂに、疑似反射性読取り遅効剤(pseudo-reflective read inhitor)を設けた光ディスク２００の側面図を示す。この光ディスク２００は、基板２１０と、データ符号化部２２０と、ラッカー層２３０とからなる。図２ａに示した光ディスク２００は、データ符号化部２２０が光学的にほぼ反射性を呈する第１状態にある。それに対して図２ｂに示した光ディスク２００は第２状態にあって、データ符号化部２２０は光学的にほぼ非反射性を呈している。第１状態から第２状態への変態は、前記した実施例１におけるのと同様に、少なくとも部分的には、励起開始時、本例の場合ではパッケージ化されて、出荷、市販されている光ディスク２００を包んでいるラミネート包装のポリマー製容器(図示せず)を開けた時点から時間の経過に伴って起こる。
【０１１９】
（産業上の利用の可能性）
これまでの説明から、本発明の産業上の価値は経時劣化性光ディスクにある。また、本発明は、ＤＶＤ−ＲＯＭ(例えばソフトウェア収録に利用されているものの如く)や、オーディオＤＶＤ(例えば音楽収録に利用されているものの如く)、ビデオＤＶＤ(例えば映画収録に利用されているものの如く)などに有用なものである。この他に、無数の用途が考えられるが、全て網羅することもない。
【０１２０】
本発明による経時劣化性を有する光ディスクは、少なくとも下記する理由により費用効果が大きく、有益なものである。即ち、本発明によれば、小売価格を低廉にすることができる。また、本発明により、コンテンツの寿命を限定した製品をもたらすことができる。更に、レンタルの場合で、賃貸光ディスクを返却する必要性をなくしているし、それに、既存の製造施設の最小限の改変を施すだけで充分なものである。
【０１２１】
ここまで説明した本発明の全ての実施の形態は、不当に過剰の実験をしなくとも容易に実現できるものである。説明した実施の形態は、本発明者が最良であると信ずるものではあるが、必ずしもそれに限られない。当業者にはこの他の実施の形態が容易に想到し得るであろう。
【０１２２】
例えば、本発明の光ディスクの構成部品は、ここに開示した通りの形状に仕上げなければならないことはないし、また、開示した構造にしなければならないこともない。それ以外の形状、構造に仕上げることも可能である。更に、構成部品の材料にしても、ここに開示したものでなければならないこともない。さては、ここで開示した光媒体は物理的に別々のものであってもよいが、光媒体はそれと協働する装置に組み込まれることもあるのは明らかである。更に、ここで開示した要因や特徴などは、記載したとおりで使うばかりではなくて、余程排他的関係にあるものでもなければ、適宜組み合わせてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】  第１状態にある本発明の一実施の形態による光ディスクの概略側面図。
【図１ｂ】  第２状態にある本発明の一実施の形態による光ディスクの概略側面図。
【図２ａ】  第１状態にある本発明の別実施の形態による光ディスクの概略側面図。
【図２ｂ】  第２状態にある本発明の別実施の形態による光ディスクの概略側面図。
【符号の説明】
１００、２００…光ディスク        １１０…基板
１２０…反射層                    １３０、２３０…ラッカー層
２２０…データ符号化部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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