JPH0822573B2 - 光学式読取り可能ディスクレコード及びその製造方法 - Google Patents

光学式読取り可能ディスクレコード及びその製造方法

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JPH0822573B2
JPH0822573B2 JP62127303A JP12730387A JPH0822573B2 JP H0822573 B2 JPH0822573 B2 JP H0822573B2 JP 62127303 A JP62127303 A JP 62127303A JP 12730387 A JP12730387 A JP 12730387A JP H0822573 B2 JPH0822573 B2 JP H0822573B2
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disks
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フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄いディスク形状の原盤を製造し、ディス
ク上に一体成形される突部を形成するために前記原盤に
局部的に凹所を作り、前記ディスクを互いに重ねて配置
し、そしてエネルギーを与えることによって前記突部を
少なくとも部分的に溶融して前記ディスクを互いに溶接
する工程を含む、プラスチック材料から射出成形され、
かつ溶接によって互いに同心状に固着される２枚のディ
スクからなる光学式読取り可能ディスクレコードを製造
する方法に関するものである。
互いに２枚以上のディスクを配置することによって構
成される光学式読取り可能ディスクレコードは種々のタ
イプのものが知られている。例えば、レーザービームに
よってインスクライブする（情報を書込む）ことのでき
る光学式読取り可能ディスクレコードは、米国特許明細
書第4,074,282号から既知であり、このディスクレコー
ドはカバーディスクによって覆われるスペースに隣接し
て放射感知層を設けた透明な基板を備えている。この基
板とカバーディスクは外周及び中心開口の近傍で環状ス
ペーサによって相互接続されている。カバーディスクも
基板として、両側にインスクライブすることのできる情
報ディスクを構成することができる。透明な基板は、こ
れを通してレーザービームが前記感知層に達することが
でき、基板はガラス又は適切なプラスチックで構成する
ことができる。これらディスク及び環状のスペーサは接
着剤又はろう付け等により相互接続することができる。
一枚以上のプラスチックディスクを使用する場合には、
環状のスペーサは別個の部分とする必要はなく、これら
のスペーサは１枚以上のプラスチックディスクと一体と
し得ることは明らかである。
ヨーロッパ特許出願第0,117,576号には、比較的高い
屈曲強度の平らなプラスチック基板を有し、かつこの基
板上に実質上低い屈曲強度のカバーが空間を囲むように
配置される光学的に読取り可能なディスクが開示されて
いる。。また、このカバーもプラスチック製とすること
ができる。更に、基板とカバーとは、接着剤等によって
相互に接続することができる。
２枚のプラスチックディスクを互いに貼り合わせる場
合、これらの２枚のディスクはプラスチックの技法にと
って既知で、しかも接着剤を使用しなくて済む方法で相
互接続することができる。これは、熱可塑性材料は比較
的簡単に溶融させることができるため、エネルギーを局
部的に付与することによって、プラスチック部分を、そ
の材料を局部的に溶融することにより相互接続すること
ができるからである。ヨーロッパ特許出願第0,094,273
号には、上述した方法で相互接続される２枚の熱可塑性
ディスクを備える光学式読取り可能ディスクレコードの
製造方法が提案されている。前記２枚のディスクは、例
えば超音波溶接によって相互接続することができる。
超音波溶接の如き接続方法の場合には、付与するエネ
ルギーを局部的に集中させて、この集中個所にプラスチ
ックを局部的に溶融させるのに十分な熱を発生させるこ
とが不可欠である。したがって、少なくとも一方又は双
方のプラスチック部分に先細又は鋭敏な突出部分を設け
ることが必要である。このことは、電鋳することによっ
て製造される原盤に、凹みをもつ外形部を形成する必要
があることを意味し、この外形部は、射出成形中に形成
すべき突部のネガにあたる。実際上、射出成形される製
品に必要な寸法精度を有する鋭敏な突出部分を形成する
ような形状及び寸法精度の凹所を原盤に設けることは困
難であることを確かめた。
前記ヨーロッパ特許出願第0,094,273号に開示されて
いるように、突部は、原盤内に細長い溝のパターンを切
削することによって形成することができる。また、細長
い溝のパターンの代わりに、原盤に途切れない環状の溝
を切削して、射出成形される製品が連続する環状の隆起
部を有するようにすることも提案されている（ヨーロッ
パ特許第0,204,378A1号）。
実際上、光学式読取り可能ディスクの製造に使用され
る原盤は、一般にメッキ工程によってニッケル又はニッ
ケル合金から製造されている。或いは又、プラスチック
原盤も既知である。メッキ槽から金属を付着させる方法
は、金属の原盤に密度や強度等において局部的なむらを
生ぜしめる。この結果、例えば原盤に環状の溝形態の凹
所を形成する通例の方法では原盤を変形させることにな
る。したがって、ディスク材料に不所望な二重屈折効果
及び超音波溶接の問題をまねく惧れのある斯様な原盤に
よって、申し分のないディスクレコードを製造すること
は困難である。なぜなら、前記超音波溶接は、一体成形
される突部の形状を良好に規定し、かつ相互接続すべき
部分を正確に整合させる必要のある比較的臨界的な工程
であるからである。原盤を製造する基板上に対応する突
部を転写することによって原盤を凹所に形成することは
得策なことではない。製造工程における不正確さが、原
盤の背に突起を生ぜしめることは明らかである。原盤
は、射出成形するダイの面板に対して完全に平らにする
必要があるので、斯様な突起は許容できない。工具によ
って原盤から材料を除去して凹所を形成する方法は、凹
所から除去された材料が他の部分を汚染し、この材料
を、複製すべき微細構造部を備えたディスクの部分から
除去することはできないか又は除去に際してかなりの困
難を伴うという欠点がある。
本発明の目的は、上記問題をまねかず、経済的であ
り、迅速に、しかも良好に規定された方法で原盤に凹所
を形成できる冒頭にて述べたタイプの光学式読取り可能
ディスクレコードを製造する方法を提供することにあ
る。この目的を達成するために本発明は、前記凹所を形
成するために、前記原盤の表面にくぼみをつける鋭敏な
端部をもった押込みピンを使用し、この押込みピンによ
ってピン形状の凹所の容積とほぼ等しい体積を有する押
しのけられた材料の隆起部で包囲されるピット形状の凹
所を局部的に形成し、射出成形中前記ディスクに、この
ディスクの表面から突出する突部の部分の体積とほぼ等
しい容積を有する溝によってそれぞれ包囲される対応す
るピン形状の突部を形成することを特徴とする。本発明
は、凹所を局部的に形成することによって、原盤の内部
応力により生ずる変形をなくすことができるという認識
に基づいて成したものである。原盤から材料を除去しな
いため、原盤の情報領域の微細構造部は汚染されない。
なお、超音波溶接の目的のためにプラスチックディスク
に突部を設けると共にこの突部に隣接して溶融材料を収
容する凹所を設けることはヨーロッパ特許出願公開明細
書第0,168,750A1号から既知である。しかしながら、こ
の文献には、上述した方法で原盤の表面を変形する方法
は開示されていない。
原盤に必要な作業が最少で済む迅速で正確な方法を得
て、原盤表面の損傷及び／又は汚染の惧れを最小限に抑
えために、本発明の好適例では、環状の加圧面をもった
原盤の表面に対して押圧する補助工具を使用し、この補
助工具が複数のキャビティーを有し、前記押込みピンの
端部を前記加圧面から部分的に突出させ、かつ押込みピ
ンと前記キャビティーの内壁との間の隙間に前記押しの
けられた材料の隆起部を受け入れるように、前記キャビ
ティー内に押込みピンを配置する。この方法により、全
ての凹所を単一作業で所定位置に同時に形成することが
できる。
光学式読取り可能ディスクには両側に同一の情報溝体
を設けているものもある。これは例えば、レーザでイン
スクライブすることのできる光学ディスクの場合であ
り、この光学ディスクの両側には、レーザービームを案
内するための制御溝を設け、各溝にはデジタルアドレス
データを与えている。このタイプのディスクを有利に製
造するために、本発明の他の好適例では、前記ピット形
状の凹所を形成した原盤によって各ディスクを製造し
て、双方のディスクにピン形状をした突部が形成される
ようにし、前記各ディスクにおける各ピン形状の突部
が、ディスクの中心から及び互いに等間隔離間して配置
される一組の突部に属し、一方のディスクの突部が他方
のディスクの突部の間に介挿され、この位置で前記ディ
スクを相互接続する。この方法を使用する場合には、１
つの原盤だけで済む。その理由は、光学的にインスクラ
イブすることができるディスクレコードを一緒に形成す
る２枚のディスクが互いに全く同一であるからである。
本発明は更に、プラスチック材料から射出成形される
２枚のディスクを具え、これらのディスクが互いに同心
的に重ねて配置され、かつ前記両ディスクが、少なくと
も一方のディスクに設けた突部の少なくとも一部を局部
的に溶融することによって形成される溶融領域により相
互接続される光学式読取り可能ディスクレコードであっ
て、前記溶融領域が前記ディスクを互いに密封する隣接
溶融領域の中断されない連鎖を構成するようにしたこと
を特徴とする光学式読取り可能ディスクレコードにあ
る。
本発明に係る実施例を以下図面に基づいて詳細に説明
する。
第１図のディスクレコード１は、熱可塑性材料から射
出成形されて、超音波溶接によって相互接続した同心状
のディスク1Aと1Bを備えている。このディスクレコード
はDOR（デジタル・オプティカル・レコーディング）型
式のものであり、これにはレーザービームによって両側
にインスクライブすることができ、このレコードは、空
気チャンバ２がディスク間に形成されるように互いに超
音波溶接した同一のディスクを備えている。第２図に示
すように、ディスク1Aと1Bは透明体であり、空気チャン
バ２に対向する側には微細構造部3A,3Bが設けられてお
り、これら構造部3A,3Bは原盤から転写されると共に、
反射製の記録層4A,4Bで覆われている。この記録層は適
切な合金で構成され、これは例えばスパッターによって
堆積させることができ、そして、明瞭化のために前記微
細構造部3A,3Bは誇張した大きさで示してある。微細構
造部は多数の同心状の溝を備え、これらの溝は、レーザ
ーによって形成されサーボシステムによって制御される
放射スポットに対する位置関係を決定するのに役立つ。
デジタル情報を表す局部的なピット又はホールは、レー
ザーエネルギーをパルス化することにより記録層4A,4B
に形成することができる。複製工程によって前記溝にア
ドレス情報を与えて、読取りレーザービームがディスク
上の放射スポットの位置についての情報を絶えず受信で
きるようにすることができる。このようなDORディスク
は本来既知であり、したがって、ここでは、本発明を正
確に理解するのに必要な限り説明するだけとする。
電鋳工程によって製造した薄いディスク状の原盤を、
ディスク1A及び1Bを製造するのに使用する射成形機内に
配置する。このような射出成形機は通常プラスチックデ
ィスクの複製用に使用されており、従って図示には示し
てない。原盤は、マスター又はこのマスターから得られ
た型から転写したネガ形態の微細構造部を有する。以下
説明するように、原盤には、ディスク1Aに一体成形され
る突部5Aを形成するための凹所が局部的に形成されてい
る。ディスク1A,1Bは、第２図に示す位置から出発し
て、互いに重ね合わせて配置し、且つ例えば超音波エネ
ルギーを局部的に与えることによって、突部が衝合する
対向ディスク部分と一緒に突部を溶融させることにより
相互接続される。熱可塑性部分を相互接続するこの方法
は、産業界で幅広く使用されている工程であるため、こ
れについての詳細な説明は省略する。
第３図に示すように、突部5Aと5Bを得るために、原盤
９の表面にくぼみを作る先細端部８をもった押込みピン
７によって原盤に凹所６を形成する。その結果、この場
所で、押しのけられた材料の隆起部11によって囲まれる
ピット状の凹所６が形成される。隆起部の材料は押しの
けられたものであるから、この隆起部11の体積は、ピッ
ト状の凹所６の容積とほぼ同じである。したがって、射
出成形中、製造されるディスク1A,1Bには溝12（第２図
参照）によって包まれる対応するピン状の突部5A,5Bが
形成され、溝12の容積は、ディスク面から突出する突部
5A,5Bの部分の体積とほぼ等しい。このようにして、ピ
ット状の凹所６は、原盤材料内に応力を生じさせること
なく、そして原盤から材料を除去する必要なく簡単に形
成される。更に、２枚のディスクを互いに溶接すると
き、溶融される突部5A,5Bの材料は、関連する溝12に逃
すことができる。したがって、ディスク面を円周部で互
いに位置決めして、所定のディスクレコードを得ること
ができる。
押込みピン７は補助工具14のキャビティーすなわち縦
孔13内に配置される。第３図に一部分のみを示してある
前記補助工具14は、環状の加圧面15で原盤９の表面に押
し当てられる。押込みピン７はボルトの一部を成し、こ
のボルトのねじ込みヘッド16は工具14内におけるねじ穴
17にねじ込まれ、このねじ穴17は縦孔13と同軸線上に設
けられている。ピン７の端部８が補助工具14の加圧面15
から突出する距離は、ボルト16を回わすことによって、
内方又は外方に調整することができる。縦孔13の壁と端
部８との間の隙間は、押しのけられる原盤材料の隆起部
11を受け入れるのに十分な大きさとする。補助工具14に
は、複数のボルト16が備えられており、したがって、複
数の凹所６を原盤９の表面に同時に形成することができ
る。この結果、処理が極めて早く、しかも正確となるか
ら、傷つきやすい原盤の操作を最小限に抑えることがで
きる。
ディスク1A,1Bは同じ原盤９によって製造され、従っ
て、これらディスクには、ピン形状の突部5Aと5Bがそれ
ぞれ設けられる。第４図に示すように、凹所６は原盤９
の円周に、それらが原盤の中心から互いに等距離離間し
て配置されるように分配されているため、各ディスク上
の各ピン形状の突部は、ディスクの中心から互いに等距
離離間して配置される。一方のディスクの突部は、他方
のディスクの突部の間に介挿させ、そしてこの位置にお
いて２枚のディスクを相互に接続する。このようにし
て、溶融領域の規則的なパターンがディスクの円周に沿
って形成される。
この方法によって、光学式読取り可能ディスクを製造
することができ、このディスクの空気チャンバ２は、大
気から密封させる。このために、溶融領域は、隣接する
これらの領域が中断されない連鎖を形成するように互い
に接近して配置する必要がある。これを本発明の変形例
に関連する第５図に示してある。
第５図におけるディスク19に設けられる突部18は、デ
ィスク1A,1Bの突部5A,5Bのような円錐形ではなく、むし
ろ、細長い屋根形状をしている。しかしながら、これら
の断面形状は、第７図から明らかなように突部5A,5Bと
ほぼ同じである。突部5A及び5Bとしての鋭敏な尖端の代
わりに、突部18は溶接中に与えられるエネルギーが集中
する個所に鋭敏な頂部20を有している。突部18は溝21に
よって包囲され、この溝21の容積は、ディスクの表面か
ら突出する突部18の部分の体積とほぼ等しい。したがっ
て、溶融した材料は溝21へ逃すことができる。屋根形状
の突部を製造するためには、第３図に示した押込みピン
７とは異なる押込みピンが必要である。円錐形の先細端
部８に代えて、ここで必要とされる押込みピンは、屋根
形状をした突部18に対応するナイフ形状の鋭敏な端部を
有するものとする。第３図の押込みピン７について先に
詳細に説明しており、適切な方法でこのピンをいかに改
造するかは当業者にとって明らかなことであるので、こ
の場合の改造押込みピンは図示せず、そして説明も省略
する。第５図に示すように、ディスク19Aは互いに等距
離離間し、且つディスクの中心から等しい距離の所に鋭
敏な屋根形状の突部18Aを有している。ディスク19Aに固
着するディスク19B（ディスク19Aと重なっているので図
示せず）における突部18Bの外形線を破線でディスク19A
の表面に示してある。ディスクの溶接中に、隣接する溶
融領域が中断されない連鎖を形成し、且つディスクが互
いに密閉されるようにするために、突部18A及び18Bを包
囲する溝21A及び21Bはそれぞれ互いに僅かに重なり合わ
せる。
第１及び第２図に示すような実施例における光学式読
取り可能ディスクは、約13cmの直径を有している。この
ディスクは、電鋳することにより、約0.3mmの厚さに堆
積される純ニッケル製の原盤によって製造される。微細
構造部をもつ個所のディスクの厚さは約1.4mmである。
空気チャンバは、十分の数ミリメートルの高さを有す
る。原盤にピット形状をした溝を作るためのピンは約65
゜の頂角を有する。ピンは、約0.2mmにわたって原盤材
料内へ入り込み、円錐形のピット形状をした溝を形成
し、この溝の底面は、約0.25mmの直径を有する。明らか
なように、このことによって、原盤材料は局部的に変形
するだけである。したがって、溝の形成中の内部応力に
よる材料の変形は実質上なくなる。工具14を原盤の表面
に押し当てるとき原盤に対する支持面を満足のゆくよう
に平坦にする必要があるだけであるから、本発明の方法
は極めて容易に実施することができる。
本発明は、上述した例にのみに限定されるものではな
く、幾多の変更を加え得ること勿論である。例えば、も
し望むなら、射出成形中、ディスクに形成されるピン形
状の突部は、全く違った形状とすることもできる。鋭敏
な端部を有するピン形状の突部を形成するために、使用
する押込みピンは鋭敏な端部を有するようにすることの
みが重要である。この端部は、前述した実施例のよう
に、先細又は細長形状とすることができる。原則とし
て、細長形状に関しては概ね自由であるが、実際上、ピ
ン形状の突部をもっと複雑な形状とすることは、原盤を
製造するために更に複雑な工具を必要とするので、ほと
んど益がない。上記説明では、ディスクの周縁部にピン
形状の突部を形成するだけであるが、多くのディスク
は、中心開口22の近傍にもピン形状の突部の形成を必要
とする。これらの突部は、同じ方法で成形することがで
きる。
もし望むなら、第4,5図に示す凹所とは異なるものと
して、もっと複雑な凹所のパターンを用いてもよい。こ
れらの凹所を異なる組に属させ、各組がディスクの中心
から別々の距離を有するようにすることができる。これ
は、例えば、前述したヨーロッパ特許出願第0,094,273
号に開示されているようなディスクを製造するに際して
本発明による方法を用いる場合に必要である。
必ずしも双方のディスクに突部のパターンを設ける必
要はなく、場合によっては一方のディスクのみに突部の
パターンを設けることもできる。それぞれのディスクが
他の観点で互いに異なっている場合、このことは特に有
利である。前述したヨーロッパ特許出願第0,117,576号
には、片側のみをインスクライブすることが可能な光学
式ディスクレコードが開示されている。そして、ディス
クの反対側には、可撓性のカバーディスク、又はプラス
チック製のディスクのようなカバーが設けられている。
原盤は、前記カバーを製造するのには全く必要でないの
で、微細構造部を具備するディスク上にのみ突部を配置
するのが有利である。このような場合でさえ、ディスク
とカバーとの間を気密諷刺することができる。第５図の
ディスクに対するピットのパターンは、例えば、第１パ
ターンのピットの間で、もし望むなら、ピットを包囲す
る隆起部が隣接又は少なくともほぼ隣接するような他の
直径の個所に介挿される第２パターンのピットで補足さ
れるようにしてもよい。
必ずしも一つの工程にて原盤に単一の工具で全てのピ
ットをプレス加工する必要はない。幾つかの工程、もし
望むなら幾つかの工具を利用してもよい。
本発明の要旨は、押し込み工具を用いて原盤に局部的
な凹みを形成して溶接に好適な良好なピン形状の突部を
形成することにある。
【図面の簡単な説明】
第１図は２枚の同一ディスクを同心的に相互接続した本
発明による光学式読取り可能ディスクレコードの半分を
示す斜視図、 第２図は第１図のディスクの周縁部を拡大して示す断面
図、 第３図は原盤の一部分及びこの原盤に凹所を形成するた
めの工具を拡大して示す断面図、 第４図は、第３図の工具によって凹所を形成した原盤の
周縁部分を拡大して示す平面図、 第５図は本発明による光学式読取り可能ディスクの他の
実施例の一部を拡大して示す平面図、 第６図は第５図のVI−VI線に沿う断面図、 第７図は第５図のVII−VII線に沿う断面図である。 １……ディスクレコード 1A,1B,19A,19B……ディスク ２……空気チャンバ 3A,3B……微細構造部 4A,4B……記録層 5A,5B,18A,18B……突部 ６……凹所 ７……押込みピン ８……端部 ９……原盤 11……隆起部 12,21A,21B……溝 13……孔（キャビティー） 14……補助工具 15……加圧面 16……ねじ込みヘッド 17……ねじ穴 20……頂部 22……中心開口

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】薄いディスク形状の原盤を製造し、ディス
    ク上に一体成形される突部を形成するために前記原盤に
    局部的に凹所を作り、前記ディスクを互いに重ねて配置
    し、そしてエネルギーを与えることによって前記突部を
    少なくとも部分的に溶融して前記ディスクを互いに溶接
    する工程を含む、プラスチック材料から射出成形され、
    かつ溶接によって互いに同心状に固着される２枚のディ
    スクからなる光学式読取り可能ディスクレコードを製造
    する方法において、 前期凹所を形成するために、前記原盤の表面にくぼみを
    つける鋭敏な端部をもった押込みピンを使用し、この押
    込みピンによってピット形状の凹所の容積とほぼ等しい
    体積を有する押しのけられた材料の隆起部で包囲される
    ピット形状の凹所を局部的に形成し、射出成形中前記デ
    ィスクに、このディスクの表面から突出する突部の部分
    の体積とほぼ等しい容積を有する溝によってそれぞれ包
    囲される対応するピン形状の突部を形成することを特徴
    とする光学式読取り可能ディスクレコードの製造方法。
  2. 【請求項２】環状の加圧面をもった前記原盤の表面に対
    して押圧する補助工具を使用し、この補助工具が複数の
    キャビティーを有し、前記押込みピンの端部を前記加圧
    面から部分的に突出させ、かつ押込みピンと前記キャビ
    ティーの内壁との間の隙間に前記押しのけられた材料の
    隆起部を受け入れるように、前記キャビティー内に押込
    みピンを配置することを特徴とする特許請求の範囲第１
    項に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記ピット形状の凹所を形成した原盤によ
    って各ディスクを製造して、双方のディスクにピン形状
    をした突部が形成されるようにし、前記各ディスクにお
    ける各ピン形状の突部が、ディスクの中心から及び互い
    に等間隔離間して配置される一組の突部に属し、一方の
    ディスクの突部が他方のディスクの突部の間に介挿さ
    れ、この位置で前記ディスクを相互接続することを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】プラスチック材料から射出成形される２枚
    のディスクを具え、これらのディスクが互いに同心的に
    重ねて配置され、かつ前記両ディスクが、少なくとも一
    方のディスクに設けた突部の少なくとも一部を局部的に
    溶融することによって形成される溶融領域により相互接
    続される光学式読取り可能ディスクレコードであって、
    前記溶融領域が前記ディスクを互いに密封する隣接溶融
    領域の中断されない連鎖を構成するようにしたことを特
    徴とする光学式読取り可能ディスクレコード。
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