JP2003123314A - 高密度光ディスク - Google Patents
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Abstract
確保しながら小型化した高密度ディスクを提供する。 【解決手段】 前記高密度ディスクの全体直径が80m
m以下であり、ディスクの全体厚みが0.4ないし0.
7mmであり、データが記録され始める位置が直径33
ないし45mm範囲内にあることを特徴とする高密度デ
ィスク。よって、既存のディスクドライブをそのまま利
用して高密度ディスクを小型化させながら、高密度記録
容量が確保できる。
Description
り、特に、良好な記録/再生特性及び高密度記録容量を
確保しながら小型化した高密度ディスクに関する。
報を記録/再生する光ピックアップ装置の情報記録媒体
として広く採用され、情報記録容量に応じてコンパクト
ディスク(CD)とデジタル多機能ディスク(DVD)
とに大別される。これらに加えて、ディスク直径が65
mm以下であるミニディスク(MD)もある。
専用ディスク及び書き換え可能なディスクとに分けられ
る。読み出し専用ディスクとしては、CD−ROM及び
DVD−ROMがあり、書き換え可能なディスクとして
はCD−RW、CD−RAM、DVD−RW及びDVD
−RAMなどがある。
であり、その材質はポリカーボネート(PC)である。
CDは波長780nmのレーザーダイオードにより再生
され、トラックピッチは1.6?であり、外径120m
mの片面に650MBの記録容量を有する。
板に0.6mmの厚みのポリカーボネート補強板を接着
して1.2mmに構成することにより、CDディスク用
ドライブと互換可能にする。DVDが直径120mmの
片面ディスクである場合、記録容量は4.7GBであ
る。また、DVD両面ディスクの場合には、0.6mm
のディスク2枚を当て合わせて接合することにより記録
容量9.4GBを具現することもある。DVDは、波長
650nmのレーザーダイオード及び開口数0.65の
対物レンズにより再生され、トラックピッチは約0.7
4μmである。また、直径80mmのDVDディスクの
場合に記録容量が1.47GBであって、CD2枚の容
量が記録可能である。
(High Density)−DVDディスクは、直
径120mmの片面に約25GBの記録容量を有する。
このHD−DVDは、波長400nmのレーザーダイオ
ードと、開口数0.85の対物レンズとにより記録及び
/または再生され、トラックピッチは約0.3μmであ
る。また、直径80mmのHD−DVDディスクの場
合、記録容量が約7.8GBとなる。
135分間記録及び/または再生できるディスクを必要
とし、記録容量は未だ標準化していないものの、直径が
約120mmであるディスクの片面に23GB以上の記
録及び/または再生が可能であるということを要する。
を次の表に示す。
成を見れば、図1に示されたように、中心ホール10、
後述する再生ドライブのターンテーブルにディスク1を
安着するためのクランピング領域20、ディスクに関わ
る情報が記録されるリードイン領域30、ユーザのデー
タが記録可能なデータ領域40及びデータの記録領域の
終点であるリードアウト領域50に区分けされる。
の大きさや判読面のトラック数または複写防止情報など
の再生専用データが記録でき、データ領域40は、ユー
ザが情報を記録及び/または再生できる領域である。ま
た、リードアウト領域50には、その他ディスクに関わ
る情報が記録される。符号25は、ディスクの射出成形
時に製作された基板を積層する時、記録面の接触に伴う
記録面の損傷による生産性の低下を防止するためのスタ
ックリングが形成される領域を表わす。
めのディスクチャッキング装置が示してある。ここで、
ディスク1のチャッキング装置は、ディスク1を回転さ
せるためのスピンドルモーター60と、スピンドルモー
ター60の回転軸に固定されてディスクが置かれるター
ンテーブル63と、ディスク1をターンテーブル63上
に圧着させるクランピング部材65とを含む。ディスク
1は、ターンテーブル63とクランピング部材65との
間に圧着されて固定されることにより、スピンドルモー
ター60によりディスク1が回転する時に揺れることな
く情報が再生できる。
63の中心に突出した突出部63aが嵌合され、ターン
テーブル63またはクランピング部材65に磁性体64
が備えられ、該磁力によりディスク1が固定される。こ
の時、ディスク1において、クランピング部材65と接
触される領域がクランピング領域20となる。
ィスク全体の外径Φtが120mm,80mmである場
合、中心ホール10の直径Φhが15mmと規定されて
いる。また、クランピング領域20の外径Φcは約3
2.7mmと規定されている。
に直径46ないし50mmとし、DVDの場合に45.
2ないし48mmとしており、データ領域40の内径Φ
dを48.2mmとしている。DVD+RWの場合には
リードイン領域30の内径Φiを44.0mmと規定し
ている。そして、リードアウト領域50は、直径120
mmディスクの場合には外径Φoeが117mmまでで
あり、直径80mmのディスクの場合には外径Φoeが
78mmまでと規定されている。
い、ディスクの全体直径が小さい場合、例えばディスク
の全体直径Φtが64mmである場合、前記CDやDV
Dのようにユーザデータが始まる位置Φdを直径48.
2mmとすれば、データ記録容量が十分に確保できな
い。さらに、ディスクの全体直径が50mmであるディ
スクの場合にまで前記の如き規定を適用すれば、データ
領域が実質的にほとんどなくなる。従って、不足したデ
ータ領域を補償するためにディスクの中心ホール10を
直径15mmより小さくすれば、ディスクの全体直径が
120mmまたは80mmであるディスクのドライブと
の互換性に問題が生じてしまう。
保するために、クランピング領域20の寸法を縮める方
法がある。クランピング領域20の寸法はディスクの偏
向成分やスピンドルモーター60の回転数、またはディ
スクのクランピングフォースにより決まるが 、クラン
ピング領域20を縮めればディスクの振動特性が悪化す
るため、クランピング領域を縮めるには一定の制約が伴
われる。一方、クランピング領域20は、規格によれ
ば、直径Φcが33.0mm以内に限られており、現在
ほとんどのCD−ROMやDVD−RAM用スピンドル
モーター60の外径は28.0mm以下であり、ターン
テーブル63の外径は30.0mm以下であって、ディ
スクのクランピング領域の寸法である直径33.0mm
以内を満足している。
ディスクを使用しようとする場合、ディスクの小径化に
つれて記録容量が減り、十分なデータが記録できないと
いった問題点がある。また、繰り返し記録に対する制限
が伴われ、これにより自由な編集が限られ、これはデー
タの付加価値を高めるのに邪魔にならざるを得ない。従
って、記録容量を高密度に確保しながら既存のディスク
再生ドライブ内に小型のディスクをも互換可能にできる
高密度ディスクの新しい規格が望まれる。
解決するためになされたものであり、既存のディスクド
ライブと互換的に使用でき、高密度の記録容量を確保し
ながら小型である高密度ディスクを提供するところにそ
の目的がある。
するために、高密度ディスクにおいて、前記高密度ディ
スクの全体直径が80mm以下であり、ディスク全体の
厚みが0.4ないし0.7mmであり、データが記録さ
れ始める位置が直径33ないし45mm範囲内にあるこ
とを特徴とする。
基板と、少なくとも一枚のカバーレイヤとを含み、前記
少なくとも一枚のカバーレイヤの厚みが0.2mm以下
であることを特徴とする。
15mm範囲内にある中心ホールを含むことを特徴とす
る。
下の範囲内にあるクランピング領域を含むことを特徴と
する。
及びランドトラックを含み、前記グルーブトラック及び
ランドトラックのうち少なくともどちらか一方のトラッ
クに記録可能であることを特徴とする。
高密度ディスクは、中心ホール、クランピング領域、ユ
ーザデータが記録されるデータ領域、前記データ領域の
内側にあるリードイン領域及び前記データ領域の外側に
あるリードアウト領域を含む高密度ディスクにおいて、
前記高密度ディスクの全体直径が80mm以下であり、
ディスク全体の厚みが0.4ないし0.7mmであり、
前記リードイン領域の内径が33ないし45mm範囲内
にあり、前記データ領域の開始位置が直径36ないし4
8mm範囲内にあることを特徴とする。
m範囲内にあることを特徴とする。前記データ領域の外
径が62ないし64mm範囲内にあることを特徴とす
る。前記データ領域の外径が76ないし79mm範囲内
にあることを特徴とする。
発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
面図であり、図1と同じ構成要素には同じ参照符号を使
用した。本発明に係る高密度ディスクは、中心ホール1
0、クランピングフォースが加えられるクランピング領
域20、ユーザデータが記録されるデータ領域40、デ
ータ領域40の内側に隣接したリードイン領域30、デ
ータ領域40の外側に隣接したリードアウト領域50を
含んでなり、ディスクの全体直径dTが80mm以下で
あり、全体厚みTが0.4ないし0.7mmであり、デ
ータ領域40の開始位置が直径dD33ないし40mm
の範囲内にある。
ル10の直径が10ないし15mm範囲内にあり、より
望ましくは、既存のディスクドライブとの互換性を考慮
し、中心ホール10の直径dHを10mmとする。そし
て、ディスクの高密度記録容量を確保するために、クラ
ンピング領域20の寸法Caを最小限に縮めようとす
る。ところが、クランピング領域20を縮めるに当っ
て、ディスクの記録及び/または再生特性を維持または
向上させることが重要である。クランピング領域20の
寸法Caによって最も大いに影響される記録及び/また
は再生特性は、ディスク回転時のディスクの振動特性で
ある。すなわち、クランピング領域20が狭まるほどデ
ータ領域をより広く確保できる利点はあるものの、ディ
スクの振動特性が劣化してディスクの記録及び/または
再生に悪影響を及ぼす恐れがある。従って、クランピン
グ領域20の寸法Caに伴うディスクの1次固有振動周
波数の変化をシミュレーションし、その結果を下記表2
及び図4に示す。ここで、ディスクの全体厚みは1.2
mmであり、ディスクの材質特性については表3に示
す。
クの場合、クランピング領域20の僅かな大きさ変化に
も1次固有振動周波数が敏感に変わり、直径80mm及
び120mmのディスクは、クランピング領域20の大
きさ変化にほとんど影響されないということが分かる。
ここで、1次固有振動周波数がディスク回転周波数帯域
に類似である時、サーボに影響を及ぼす。ところが、直
径45mmであるディスクの場合、1次固有振動周波数
がクランピング領域の大きさ変化に大いに影響されるも
のの、現在光ディスクドライブのディスク回転周波数帯
域が略100Hz未満であるものに比べて大差があるの
で、サーボに大きく影響する心配はない。
小型ディスクの場合、ディスク厚み別に1次固有振動周
波数をシミュレーションした結果を表4及び図5に示
す。
体厚み別及びクランピング領域の外径の変化によってデ
ィスクの1次固有振動周波数が大いに影響されるという
ことが分かる。しかしながら、クランピング領域を20
ないし23mmまで狭めた状態でも、ディスク厚みが
0.3mmである時に1次固有振動周波数が588Hz
であって、現在ディスクドライブ製品のディスク回転周
波数帯域及びアクチュエータ共振周波数帯域とは大差あ
るので、サーボに影響する心配はない。
ィスクの全体直径dTを80mm以下とし、ディスクの
全体厚みTを0.3ないし0.7mm範囲としながら、
データが記録され始める位置を直径33ないし45mm
の範囲内に設定できる。前記データが記録され始める位
置は、リードイン領域30においてディスク関連情報が
記録され始める位置であっても良い。また、本発明に係
る高密度ディスクは、レーザービームが照射される方向
を基準としてカバーレイヤ57及び基板55が備えられ
ている。カバーレイヤ57は0.2mm以下の厚みtを
もって形成される。
ータが記録され始める位置をできる限りディスクの内側
方向に移動させなければならない。これを具現するため
に、望ましくは、クランピング領域20の外径dCを2
6mm以下とし、より望ましくは、直径20ないし26
mm範囲内に設定できる。これにより、リードイン領域
30が始まる内径dIが33ないし45mm範囲内にあ
り、データ領域40が始まる内径dDが36ないし48
mm範囲内に減る。このような条件を共通して適用しな
がら、データ領域40の外径doを42ないし44mm
の範囲内若しくは62ないし64mm範囲内に限定する
ことにより、ディスクの全体直径が45mm及び65m
mである高密度ディスクが具現できる。そのほかに、デ
ィスク直径dTを80mmにしようとする場合、データ
領域40の外径doを76ないし78mm範囲内に設定
し、リードアウト領域50の外径dLを77ないし79
mm範囲内にして9.4GBの記録容量を確保できる。
これは、120mm直径のDVD両面ディスクによる記
録容量に類似である。
説明する。
クは、中心ホール10、クランピング領域20、リード
イン領域30、ユーザデータ領域40及びリードアウト
領域50を含み、ディスクの全体厚みTが0.3ないし
0.7mm範囲内にあり、中心ホール10の直径dHが
10ないし15mm、クランピング領域20が直径23
ないし26mm、リードイン領域30が直径33ないし
36mm、データ領域40が直径36ないし76mm、
リードアウト領域50が76ないし78mm、全体直径
dTが80mmである。
ン領域30との間には、ディスクの射出作業時に製作さ
れたディスクの積層時に、ディスク記録面の接触による
生産性の低下を予防するためのスタックリング(図示せ
ず)を備える未記録領域25が設けられる。
述の通り、少なくとも一枚の基板55と、少なくとも一
枚のカバーレイヤ57とが備えられ、前記少なくとも一
枚のカバーレイヤ55の厚みtが0.2mm以下であっ
ても良い。例えば、0.1mm透過基板を製造する方法
としては、所定厚みのポリカーボネート基板に0.1m
mの厚みにスピンコートする方法と、0.1mmの厚み
のシートをUV硬化により接着する方法とがある。この
ようなディスクは、相変化ディスクであっても良く、光
磁気ディスクであっても良い。
たはカバーレイヤ57にランドトラックL及びグルーブ
トラックGが形成され、ランドトラックL及びグルーブ
トラックGのうち少なくともどちらか一方にデータが記
録できる。基板55またはカバーレイヤ57には多層記
録が可能である。このような高密度ディスクの記録密度
を高める方法として、トラック間間隔であるトラックピ
ッチを狭めるか、あるいは最小マーク長(MML;Mi
nimum Mark Length)を短くする方法が
ある。
ク長は、記録方式、エラー訂正コード(ECC)及び変
調をいかに設計するかによって変わる。例えば、ランド
L及びグルーブGの両方に記録する方式では、トラック
ピッチが約0.3?であり、最小マーク長は約0.21?
である。また、グルーブGにのみ記録する方式では、ト
ラックピッチが約0.325?であり、最小マーク長が
約0.197?である。また、高密度ディスクを記録及
び/または再生するための光ピックアップ(図示せず)
としては、開口数(NA)が0.85である対物レンズ
及び波長400nmのレーザーダイオードが使われる。
前記の如き条件下で記録を行えば、その記録容量はディ
スクの片面にのみ記録される片面ディスクを基準として
9.4GBが確保できる。このように、本発明の高密度
ディスクは、既存の同径のディスクに比べて記録容量が
相当増やされる。
ディスクは、中心ホール10、クランピング領域20、
リードイン領域30、ユーザデータ領域40及びリード
アウト領域50を含み、ディスクの全体厚みTが0.3
ないし07mm範囲内にあり、中心ホール10の直径d
Hが10ないし15mm、クランピング領域20が直径
23ないし26mm、リードイン領域30が直径33な
いし36mm、データ領域40が直径36ないし62m
m範囲内にあるように構成される。そして、リードアウ
ト領域50を62ないし64mm範囲内に設定して65
mm直径のディスクが構成できる。以上のようにしてデ
ィスク片面を基準として約4.7GBの記録容量が確保
できる。これは、120mm直径の片面DVDによる記
録容量に類似である。
る第3実施形態による高密度ディスクの場合、ディスク
の全体厚みTを0.3ないし0.6mm、中心ホール1
0の直径を10ないし15mm範囲内に構成し、クラン
ピング領域20を直径23ないし26mm、リードイン
領域30を直径33ないし36mm、データ領域40を
直径36ないし42mm、リードアウト領域50を直径
42ないし44mm範囲内に形成できる。ここで、光ピ
ックアップの対物レンズの開口数が0.85、レーザー
ダイオードの波長が400nmであり、トラックピッチ
が0.32?、最小マーク長が0.16?である時、ディ
スクの片面を基準として650MBの記録容量が確保で
きる。従って、ディスクの全体直径dTが45mm、デ
ィスクの厚みが03ないし0.7mm範囲に小型化しな
がらも、従来のCDの記録容量である約650MBの記
録容量が確保できる。
ディスクの規格を次の表5に示す。
みを0.3ないし0.7mm範囲内に形成し、ディスク
の全体直径を80mm以下にし、データが記録され始め
る位置が33ないし45mm範囲内にくるように構成し
ながら、データ領域の範囲を様々に設定して必要な記録
容量及び大きさのディスクを提供することができる。特
に、ディスク直径を15mmとする場合には、既存のC
DやDVD再生ドライブと互換可能であるという利点が
ある。
クの記録及び/または再生特性を維持しながら高密度記
録容量が確保可能にクランピング領域及びデータ領域を
新しく規定すると同時に、ディスクを薄くしたものであ
る。また、ディスクを縮径して小型化しながらディスク
の中心ホールを既存のディスクドライブに合わせて構成
して既存のディスクドライブがそのまま利用可能にする
ことにより、持ち運び性及び高密度記録容量の両立を図
ることができる。
ングされた状態を概略的に示す断面図である。
固有振動周波数をディスク直径別に示すグラフである。
固有振動周波数をディスク厚み別に示すグラフである。
Claims (33)
- 【請求項1】 全体直径が80mm以下であり、全体厚
みが0.4ないし0.7mmであり、データが記録され
始める位置が直径33ないし45mm範囲内にあること
を特徴とする高密度ディスク。 - 【請求項2】 少なくとも一枚の基板と、少なくとも一
枚のカバーレイヤとを含み、前記少なくとも一枚のカバ
ーレイヤの厚みが0.2mm以下であることを特徴とす
る請求項1に記載の高密度ディスク。 - 【請求項3】 直径が10ないし15mm範囲内にある
中心ホールを含むことを特徴とする請求項2に記載の高
密度ディスク。 - 【請求項4】 外径が26mm以下の範囲内にあるクラ
ンピング領域を含むことを特徴とする請求項3に記載の
高密度ディスク。 - 【請求項5】 前記高密度ディスクは、グルーブトラッ
ク及びランドトラックを含み、前記グルーブトラック及
びランドトラックのうち少なくともどちらか一方のトラ
ックに記録可能であることを特徴とする請求項4に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項6】 直径が10ないし15mm範囲内にある
中心ホールを含むことを特徴とする請求項1に記載の高
密度ディスク。 - 【請求項7】 外径が26mm以下の範囲内にあるクラ
ンピング領域を含むことを特徴とする請求項6に記載の
高密度ディスク。 - 【請求項8】 前記高密度ディスクは、グルーブトラッ
ク及びランドトラックを含み、前記グルーブトラック及
びランドトラックのうち少なくともどちらか一方のトラ
ックに記録可能であることを特徴とする請求項7に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項9】 外径が26mm以下の範囲内にあるクラ
ンピング領域を含むことを特徴とする請求項1に記載の
高密度ディスク。 - 【請求項10】 中心ホール、クランピング領域、ユー
ザデータが記録されるデータ領域、前記データ領域の内
側にあるリードイン領域及び前記データ領域の外側にあ
るリードアウト領域を含む高密度ディスクにおいて、 前記高密度ディスクの全体直径が80mm以下であり、
ディスク全体の厚みが0.4ないし0.7mmであり、
前記リードイン領域の内径が33ないし45mm範囲内
にあり、前記データ領域の開始位置が直径36ないし4
8mm範囲内にあることを特徴とする高密度ディスク。 - 【請求項11】 前記クランピング領域の外径が26m
m以下の範囲にあることを特徴とする請求項10に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項12】 前記中心ホールの直径が10ないし1
5mm範囲内にあることを特徴とする請求項11に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項13】 少なくとも一枚の基板と、少なくとも
一枚のカバーレイヤとを含み、前記少なくとも一枚のカ
バーレイヤの厚みが0.2mm以下であることを特徴と
する請求項12に記載の高密度ディスク。 - 【請求項14】 前記高密度ディスクは、グルーブトラ
ック及びランドトラックを含み、前記グルーブトラック
及びランドトラックのうち少なくともどちらか一方のト
ラックに記録可能であることを特徴とする請求項13に
記載の高密度ディスク。 - 【請求項15】 前記データ領域の外径が39ないし4
4mm範囲内にあることを特徴とする請求項14に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項16】 前記データ領域の外径が62ないし6
4mm範囲内にあることを特徴とする請求項14に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項17】 前記データ領域の外径が76ないし7
9mm範囲内にあることを特徴とする請求項14に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項18】 前記データ領域の外径が39ないし4
4mm範囲内にあることを特徴とする請求項13に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項19】 前記データ領域の外径が62ないし6
4mm範囲内にあることを特徴とする請求項13に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項20】 前記データ領域の外径が76ないし7
9mm範囲内にあることを特徴とする請求項13に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項21】 前記データ領域の外径が39ないし4
4mm範囲内にあることを特徴とする請求項11に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項22】 前記データ領域の外径が62ないし6
4mm範囲内にあることを特徴とする請求項11に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項23】 前記データ領域の外径が76ないし7
9mm範囲内にあることを特徴とする請求項11に記載
の高密度ディスク。 - 【請求項24】 中心ホール、クランピング領域、デー
タが記録され始めるリードイン領域、ユーザデータが記
録されるデータ領域及び前記データ領域の外側にあるリ
ードアウト領域を含み、前記中心ホールが直径10ない
し15mm範囲内にある高密度ディスクにおいて、 前記高密度ディスクの全体直径が80mm以下であり、
ディスク全体の厚みが0.4ないし0.7mmであり、
前記クランピング領域が直径23ないし26mm範囲内
にあり、前記リードイン領域が直径33ないし36mm
の範囲内にあることを特徴とする高密度ディスク。 - 【請求項25】 前記データ領域が直径36ないし76
mm範囲内にあり、前記リードアウト領域が直径76な
いし78mm範囲内にあることを特徴とする請求項24
に記載の高密度ディスク。 - 【請求項26】 前記データ領域が直径36ないし42
mm範囲内にあり、前記リードアウト領域が直径42な
いし44mm範囲内にあることを特徴とする請求項24
に記載の高密度ディスク。 - 【請求項27】 前記データ領域が直径36ないし62
mm範囲内にあり、前記リードアウト領域が直径62な
いし64mm範囲内にあることを特徴とする請求項24
に記載の高密度ディスク。 - 【請求項28】 前記高密度ディスクは、グルーブトラ
ック及びランドトラックを含み、前記グルーブトラック
及びランドトラックのうち少なくともどちらか一方のト
ラックに記録可能であることを特徴とする請求項27に
記載の高密度ディスク。 - 【請求項29】 少なくとも一枚の基板と、少なくとも
一枚のカバーレイヤとを含み、前記少なくとも一枚のカ
バーレイヤの厚みが0.2mm以下であることを特徴と
する請求項27に記載の高密度ディスク。 - 【請求項30】 前記高密度ディスクは、グルーブトラ
ック及びランドトラックを含み、前記グルーブトラック
及びランドトラックのうち少なくともどちらか一方のト
ラックに記録可能であることを特徴とする請求項26に
記載の高密度ディスク。 - 【請求項31】 少なくとも一枚の基板と、少なくとも
一枚のカバーレイヤとを含み、前記少なくとも一枚のカ
バーレイヤの厚みが0.2mm以下であることを特徴と
する請求項26に記載の高密度ディスク。 - 【請求項32】 前記高密度ディスクはグルーブトラッ
ク及びランドトラックを含み、前記グルーブトラック及
びランドトラックのうち少なくともどちらか一方のトラ
ックに記録可能であることを特徴とする請求項25に記
載の高密度ディスク。 - 【請求項33】 少なくとも一枚の基板と、少なくとも
一枚のカバーレイヤとを含み、前記少なくとも一枚のカ
バーレイヤの厚みが0.2mm以下であることを特徴と
する請求項25に記載の高密度ディスク。
Applications Claiming Priority (2)
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