CN1252883A - 低径向跳动的无毂光盘及其制造方法 - Google Patents

Abstract

具有低径向跳动的无毂光盘(20),该光盘能在其内容纳大容量的信息。光盘包括一个设有格式化表面(34)的盘基底(24)。在盘基底内设有一个机构(32)用来使光盘与驱动心轴配合,其时在盘基底内的格式化表面相对于所说机构而被同心地对准。在一个实施例中,该机构可以是环形槽(32)、环形脊(36)、或多个在盘基底内模塑出来的孔。本发明包括用来制出具有低径向跳动的无毂光盘的光盘工艺装置(42)。本发明还包括一种光盘播放机的驱动心轴(82),该心轴能与大容量的无毂光盘配合。

Description

低径向跳动的无毂光盘及其制造方法

技术领域

本发明一般涉及数据光盘领域，具体涉及具有低径向跳动误差的无毂光盘及其制造方法。

本发明的背景

数据光盘是一种普及的供选用的媒体，可用来分发、存诸和存取大量数据，包括声频和视频程序资料，及计算机程序和数据。数据光盘的格式包括：声频CD(compact disc)、CD-R(可读CD)、CD-ROM(只读存储器CD)、DVD(数字通用光盘或数字视盘)媒体、DVD-RAM(随机存取存储器)、及各种可重写的媒体如磁光(MO)盘和相位改变光盘。一般地说，生产光盘(如CD-ROM)时，先制造一个主盘，该主盘具有足以代表在其内或其内基准面上构成数据的物理特征，并被用来制出压模。该压模又被用来生产出大量复制盘，每一复制盘都含有在主盘内构成的数据和轨道信息。这类盘的高数据容量、方便和较低的生产费用使它们得到成功并为市场所接受。

在光盘内，数据作为在一具有较高反射能力的“地”平面内凹进的一系列具有较低反射能力的“坑”而被存储着。当材料被喷射到模内时，微观坑就在塑料盘的表面上形成。典型的做法是接下来在圆盘的有坑侧覆盖一个反射层如一薄层铝，在CD的情况下，还要覆盖一个清漆保护层。在光盘上的坑可被布置在从盘中央毂部出发并终止在盘外部边缘的平面螺线的轨道上。数据也可安放在从中央毂部沿径向间隔开的一系列同心轨道上。

为了读出光盘上的数据，光盘播放机在光盘转动时发出一个激光小光点通过光盘基底投射到数据层上。从光盘表面上反射回来光的强度随着在信息轨道上是否有坑存在(或不存在)而变。当一坑直接位在“读出”光点之下时，从光盘反射回来的光要比光点照在轨道平坦部上的反射光小得多。在播放机内的光检测器和其他电子仪器将这个变化转变成足可代表所存储信息的数字代码0和1。

随着光盘生产技术的发展，光盘的存储能力得到增加。在相同的光盘面积内，高密度盘已能存储更多的信息。例如，存储容量为0.65吉(10⁹)字节的CD，其数据坑为0.83μm长，轨道间距(数据轨道间的距离)约为1.6μm。作为比较，DVD盘的数据坑小到0.4μm长，轨道间距只有0.74μm，在单层上造成的存储容量为5吉字节。与此类似，MO盘和相位改变盘的轨道间距也随着光盘的密度和存储容量而变。

为了读出具有较小坑和较小轨道间距的高容量光盘，光盘播放机的读出光束必须得到一个较小的光点聚焦。另外，数据必须较精确地定位在光盘的基底上。理想上，数据轨道应同心地定位在光盘中心孔的周围。但在光盘的制造过程中，在将数据轨道(或轨道周)沿径向定位在光盘上时会引入定中心误差。这个误差被称为径向总指示跳动(RTIR)。RTIR被定义为在光盘播放机上数据轨道对驱动心轴的不同心度的量度。

在传统的光盘制造过程中，RTIR误差是在注射模塑过程中引入的。现在我们说明注射模塑过程，先从所用工艺装置的机构开始。光盘工艺装置的机构包括一个固定部和一个移动部。移动部典型地包括一个用来将数据和格式信息复制到光盘基底内的压模，和一个用来在光盘基底内切出中心孔的可移动的流道切刀(moving gate cut)。压模被一内夹持件定位，其时内夹持件配装在压模上。有几个另外的零件被定位在模具内孔直径的中心上。在典型的光盘工艺装置内，所有这些零件都必需在流道切刀和可移动内夹持件之间保持同心，以资将光盘基底内的格式化信息同心地对准(或向中心对准)中心开口或中心孔。

在光盘模塑过程中，强制使典型使用的聚碳酸酯树脂通过浇口压入到在光盘工艺装置(模具)内的基底空腔内，从而形成光盘的基底。当空腔被充满时，压模便将槽和坑的格式复制在基底内。在空腔被充满后，流道切刀便被带动前进借以在光盘内切出中心孔。当零件已被充分冷却，便可将光盘工艺装置的模具打开，将浇口和产品顶出，这样便可将制成的光盘从压模上顶出。其时内夹持件可被移走以便更换压模。

上述光盘工艺装置的任何一点不对准，都会在模塑的光盘上复制成较大的RTIR误差。另外，在流道切除动作中造成的任何一点碎片、飞边或其他不完善，和移动的压模相对于光盘工艺装置固定部的任何一点不对准都会增加RTIR误差。当轨道间距较大时如在CD光盘上，光盘阅读器在轨道间距较大(1.6μm)的情况下，将可读出典型RTIR误差在50和100μm之间的CD光盘。而对于容量较高的光盘如DVD盘，由于轨道间距较小，光盘阅读器很难(或不可能)读出RTIR误差大于50μm的DVD光盘。对典型的RTIR在20和30μm之间的MO盘生产技术也有类似问题存在。

为了将RTIR误差减少到可接受的(或可读出的)水平，可在光盘的中心孔内安装毂部。这时一个新的中心被定位，毂部相对于格式化的数据轨道被对准中心地安装在光盘上。这个操作典型地使用一个费钱的对准中心的过程来完成。另外，毂部本身被插置在内进行模塑，因此造成一个对总的光盘费用来说是相当高的费用。

最好高密度光盘能有低的RTIR误差，而且可不需用毂部来使驱动机构与盘上的信息对准中心。最好高密度光盘可被安装并定中在光盘塑料基底内模塑出来的装置上。另外，最好有一种制造高密度光盘的光盘模塑方法，它可将传统的光盘工艺装置简单地修改后使用，并且只在光盘基底内引入低的RTIR误差。

本发明的综述

本发明包括一种高密度光盘，它有低的RTIR误差，并可不需用毂部来对准盘上信息的中心。本发明还包括一种制造高容量光盘的光盘模塑方法，它所包括的光盘工艺装置只在光盘基底内引入低的RTIR误差。

在一个实施例中，本发明包括一种无毂光盘可用来在其内存储信息。光盘包括一个盘基底，其上有一格式化的表面和一个中心部，其时格时化的表面包括多个一般为同心的轨道，每一个轨道可被形成一个同心环或一个螺旋轨道的一周，中心部接近盘基底的中心，而格式化的表面则环绕中心部。另有一个盘对准机构被定位在中心部内，使格式化信息的同心对准相对于盘对准机构而被规定。盘对准机构可被整体地模塑在盘基底内或者可与盘基底分开制成，然后耦合在盘基底上。

盘对准机构可与光盘播放机驱动心轴配合。盘对准机构可包括在盘基底内的环形槽、从盘基底突起的环形脊，或多个在盘基底内的孔。该光盘还可包括一个在盘基底内的中心孔，该中心孔延伸通过盘基底的中心部。该光盘还可具有用来帮助将该光盘耦合到光盘播放机驱动心轴上的设施，其时用来耦合的设施横跨中心孔而被固定着。

在另一个实施例中，本发明包括一种能够存储大容量信息的无毂光盘。该无毂光盘具有一个低的径向总指示跳动误差。该无毂光盘包括一个一般为盘形且具有中心孔的基底。该盘基底在中心部内具有一个格式化的信息区，其时该中心部被定位在中心孔和格式化的盘基底之间。用来对格式化信息进行同心对准的设施被定位在中心部内，包括一个盘对准机构，其时格式化信息的同心对准是相对于盘对准机构而被规定的。

用来对格式化信息进行同心对准的设施可与光盘播放机的驱动心轴配合。用来同心对准的设施可整体地模塑在盘基底内，或与盘基底分开制成然后连结在盘基底上。盘对准机构可包括一个在盘基底内的环形槽、一个从盘基底突起的环形脊、或多个在盘基底内的孔。该光盘还可具有用来帮助将光盘耦合到光盘播放机驱动心轴上的设施，其时用来耦合的设施横跨中心孔而被固定着。

在另一个实施例中，本发明包括一种能存储大容量信息的光盘。该光盘包括一个盘基底。在盘基底内定位着能将数据收容在其内的格式化的表面。格式化表面包括多个数据轨道，具有一个小于0.74μm的轨道间距，和一个小于50μm的低径向总指示跳动误差。

应当认识到，格式化的表面可具有一个小于0.74μm的轨道间距和一个小于30μm的径向总指示跳动误差。在一个较优的实施例中，轨道间距为0.37μm或更小。

每一个数据轨道可被形成一条连续螺旋轨道的一周，或者可被形成一条同心轨道。该光盘可具有大于20吉字节的容量。

盘基底可包括一个盘对准机构，其特征为，格式化信息的同心对准是相对于盘对准机构而被规定的。该光盘可包括一个位在盘中心和格式化表面之间的中心部，其时盘准机构位在中心部内。

在另一个实施例中，本发明包括一个无毂光盘存储系统，该系统包括一个光盘驱动机构和一个具有低径向总指示跳动的光媒体。该光媒体包括一个在中心部具有格式化表面的盘基底，其时该中心部接近盘基底的中心，而格式化表面环绕着中心部。有一个盘对准机构位在中心部内，使格式化信息的同心对准相对于盘对准机构而被规定。驱动机构包括一根驱动心轴，其上有一配合机构可用来使驱动机构配合光媒体，配合机构包括一个在驱动心轴上制出的耦合机构，它能与盘对准机构配合。

盘对准机构可包括一个环形脊，而耦合机构可包括一个能接纳环形脊的环形槽。或者，耦合机构可包括一个环形脊，而盘对准机构可包括一个能接纳环形脊的环形槽。

光存储系统还可包括一个机械的夹紧装置，其时盘基底被插置在驱动心轴和机械夹紧装置之间，机械夹紧装置可在法线方向上向盘基底施力。设有耦合到机械夹紧装置上的设施，以资在法线方向上向盘基底施力。在一个实施例中，该力为一电磁力。光存储系统还可包括一个真空机构，可用来将盘基底推向驱动心轴。真空机构可包括一个在驱动心轴内的孔。

在另一个实施例中，本发明包括一个光盘模塑设备，可用来在光盘模塑过程中制出光盘。光盘模塑设备包括一个盘基底空腔以便用来在其内制出盘基底。有一浇口机构可与盘基底空腔在液流上连通，借以使光盘材料能够进入到盘基底空腔内。一个可移走的压模可被定位在盘基底的一侧，以资用来在盘基底内制出格式化数据。可设有用来在盘基底内制出盘对准机构的设施，其时格式化数据的同心度相对于盘对准机构而被规定。

用来制出盘对准机构的设施可包括一个内夹持件。该内夹持件可拆卸地安装在压模的附近，以便用来可松开地将压模锁紧在光盘模塑设备内。

内夹持件可包括一个形状赋予机构，可用来在盘基底内压出盘对准机构。形状赋予机构可包括一个在其上的环形肋、一个位在其内的环形凹槽、或多个从其上伸出的对准销。在一个实施侧中，形状赋予机构还可松开地将压模锁紧在光盘模塑设备内。还应知道形状赋予机构可被定位在压模上或其他光盘模塑设备的零件上。

在另一个实施例中，本发明包括一根在光盘驱动机构组合件中使用的驱动心轴。驱动心轴包括一个一般为圆柱形的本体以便用来与光盘接合。接合设施具有一个配合机构，其时光盘包括一个格式化表面和一个盘对准机构。格式化表面的同心度相对于盘对准机构而被规定，配合机构可与盘对准机构接合。

一个中心毂可从一根一般为圆柱形的本体上伸出以便延伸通过光盘的中心孔。一个突缘可从一根一般为圆柱形的本体上伸出，其时用来接合光盘的设施被耦合到突缘上。接合设施可与一般为圆柱形的本体成为整体地制成。在一个实施例中，接合设施可包括一个在其上制成的环状肋、一个在其内制成的环形槽、或多个从其上伸出的销。

附图的简要说明

本发明的其他一些目的和许多伴随的优点在结合附图阅读下面的详细说明后当可有清楚的了解。在附图中，同一标号指所有各图中的同一零件，其中：

图1为按照本发明的光盘的平面图；

图2为图1中沿2-2线切开的部分剖视图；

图3为用来生产按照本发明的光盘的光盘模塑法中所使用的模具的一个实施例；

图4为图3中所示内夹持件的一个实施例的顶视图；

图5为图4中沿5-5线切开的剖视图；

图6为示出按照本发明在光盘存储系统中使用的光盘组合件的一个实施例的部分剖视图；

图7为示出按照本发明的光盘组合件的另一个实施例的部分剖视图；

图8为示出按照本发明的光盘组合件的另一个实施例的部分剖视图；

图9为按照本发明的内夹持件的另一个实施例的顶视图；

图10为图9中沿9-9线切开的剖视图；

图11为按照本发明的内夹持件的另一个实施例的顶视图；

图12为图11中沿12-12线切开的内夹持件的剖视图；

图13为按照本发明的光盘组合件的另一个实施例的部分剖视图；

图14为按照本发明的内夹持件的另一个实施例的部分剖视图；及

图15为按照本发明使用图14的内夹持件制成的光盘的部分剖视图。

较优实施例的详细说明

图1中，按照本发明的光盘总的用标号20示出。如前所述，光盘可以是只读或可写的光盘。光盘20为圆形或一般为“圆盘形”，并可包括一个位于中央的贯穿孔。光盘包括一个盘基底24，其上有一信息区26和一中央区28。中央区28可位在信息区26和孔22之间。

如前所述，数据被存储在光盘20的信息区26内，成为穿过具有较高反射能力“地”平面而制出的一连串具有较低反射能力的“坑”。在喷射模塑法中，这些微观坑可制在塑料盘的表面上，这将在后详述。在光盘上的坑被布置在一条螺旋形的轨道上，该轨道发生在靠近中心区28的信息区26的起端并终止在光盘外部边缘30上。螺旋形轨道可被形成多个基本为同心的轨道，其时每一个基本为同心的轨道为螺旋形轨道上的一周。或者，信息区26可具有多个同心轨道。类似地，对于可写光盘如磁光盘或相位改变光盘，数据被编码在布置在螺旋形轨道内的可读材料内。具体地说，可写光盘可包括在盘基底内制出的螺旋的或同心的轨道，而数据被编码在螺旋轨道各周间区域内的可写材料内。

中心区28内有一个盘对准机构32，该机构能使光盘和光盘播放机(具休地说，是位在光盘播放机内的驱动心轴)接合或配合，以资在光盘播放机操作时保持并转动光盘。另外，位于信息区26内的格式化信息的同心度相对于盘对准机构32而被规定。该机构作为盘对准零件用来将光盘播放机的驱动机构对准盘上(或更具体点，一般为同心的轨道上)的格式化表面(信息)的中心。

在图2中示出光盘20沿图1中的2-2线切开的部分剖视图。盘基底24包括位在信息区26内的格式化表面34。在所示示范性的实施例中，盘对准机构32可以是一个基本同心地定位在孔22周围的环形件或环形突起36。由于有该对准机构32，就不再需要使中心孔22对准格式化表面34的中心。环形突起36是作为模塑的突起物从光盘20的表面上突起的。环形突起36相对于盘基底24的高度最好小于盘基底的厚度，但必须有足够的尺寸使它能被接纳或耦合到光盘播放机/驱动心轴内。在一个较优实施例中，环形突起36至少比盘基底24的表面突起0.5mm。另外，应该知道盘对准机构32可由分开制造的零件粘结在盘基底24上构成。

格式化表面34的同心度是相对于环形突起36而被规定的。另外，环形突起36在光盘操作时被用来与光盘播放机内的驱动心轴配合，并使光盘播放机驱动机构对准格式化表面34的中心。应该认识到盘对准机构32可由盘基底24内其他能用来对准格式化表面34的其他零件构成，而且，中心区28可包括其他凹陷或突起如槽38，该槽可作为光盘模塑过程的副产品在光盘内制出。在传统的光盘模塑过程中，制出的槽38的深度约为0.3mm或更小，并且它不被成形到能被光盘播放机驱动心轴接纳的程度，这样，它本身就不能起到盘对准零件的作用。

另外，还应认识到零件40可横越中心孔22而被固定。在一个示范性的实施例中，零件40为一用粘结剂固定在孔22上的金属垫圈。零件10不需要使光盘20的格式化表面对准驱动机构的中心。零件40在读出/播放/书写光盘时可被用来作为一种手段用磁力将光盘20耦合到光盘播放机驱动心轴上。

由于数据在光盘20上的同心度是相对于盘对准机构而被对准的，并且盘对准机构32作为盘对准零件用来将光盘播放机驱动机构对准数据(或数据轨道)的中心，因此在读出时光盘20具有低的RTIR误差，因为数据并不是相对于光盘孔22而被对准/定中心的。另外，由于光盘20具有低RTIR误差，所以不需用毂部来使光盘20在光盘播放机内定中心。应该认识到盘对准机构32可包括其他设施来与光盘播放机耦合/配合，并且该设施最好位在格式化表面的附近。

在示出的示范性实施例中，可认识到由于盘对准机构32(所示为环形突起36)从盘基底24上突起，盘对准机构32也可用作叠置机构来帮助叠置多个光盘20。当用作叠置机构时，盘对准机构32能在各光盘20之间提供间隔并使格式化表面34与邻盘脱离接触。

在一个示范性实施例中，按照本发明的光盘20为一大容量的光盘，其盘基底由聚碳酸酯树脂制成。光盘20可以是只读或可写的光盘。光盘20具有一个130mm的外直径，并包括一个直径为15mm的孔。环形突起36位在离开孔22 8.3mm的地方。环形突起36的宽度为1mm，离开基底表面的高度为0.5mm。槽38位在离开孔22 9.6mm的地方，宽度为0.9mm，深度为0.3mm。格式化表面的位置离开环形突起36为4.0mm，离开槽38为2.9mm。

在这示范性的实施例中，光盘20的轨道间距为0.35μm，RTIR为30μm或更少。光盘20为一大容量光盘，其存储容量可大于20吉字节。

在图3中，一个用来生产低RTIR光盘20的光盘模具的剖面总的用标号42示出。光盘模具42被用来在类似上述的光盘模塑过程中模塑光盘20的复制品。模具42如前所述，是一个能够制造CD-ROM、CVD、MO或相位改变等光盘的完整光盘模塑制造过程(未示出)中使用的部件。低RTIR光盘模具42一般包括一个固定侧44和一个移动侧46。固定侧44可移动地耦合到移动侧46上，形成一个盘基底空腔48。设有浇口50，使形成盘基底24的材料如聚碳酸酯，能够通过而进入到盘基底空腔48内。

移动侧46包括一个浇口顶出器52、一个流道切刀54、一个产品顶出器56、一个杆盖58、一个内夹持件60和一个压模62。浇口顶出器52在打开光盘模具42时用来顶出浇口50。流道切刀54用来切出在光盘20内的孔22。产品顶出器56用来从光盘模具42内顶出完工的复制光盘20产品。内夹持件60可移走以便更换并固定压模62。杆盖58在移动侧46内是固定的，以便限制邻近的可动零件产品顶出器56和内夹持件60的位置。压模62用来在光盘20内制出格式化表面34。压模62包括数据轨道。在一示范性的CD-ROM的实施例中，在光盘的模塑过程中，压模62包括由数据形成的轨道和与数据相应的准备压印到光盘基底24的信息区内的坑。

按照本发明模塑一个低RTIR光盘20的方法包括将光盘的模塑材料如聚碳酸酯树脂通过浇口50的通道(标号为63处)填充到盘基底空腔48内。在将聚碳酸酯树脂压入到盘基底空腔内以后，但在聚碳酸酯树脂冷却之前，流道切刀54就向前动作如箭头64所示，以便在光盘基底24内切出孔22。在盘基底空腔48内的树脂冷却后，格式化表面34就被浮雕在光盘20内，光盘模具就被打开。浇口顶出器56向前动作(如箭头61所示)。与此同时，产品顶出器56也被操作以便从光盘模具42的表面(具体地说，移动侧46的表面)移走或顶出模塑的盘基底24。在这过程中，杆盖58保持固定。上述过程重复进行以便制出每一个另外的光盘(或复制的光盘)基底。光盘20然后通过完工过程以便在盘基底上形成增添的涂层如反射层或记录层，而在CD-ROM的情况下还有保护层，这些涂层取决于光盘的型式和用途。

参阅图4，其中示出内夹持件60。内夹持件60包括一个本体63、一个形状赋予机构65和锁紧机构66。形状赋予机构65将形状赋予光盘基底24，而锁紧机构66则将压模62保持在光盘模具42内。在所示实施例中，形状赋予机构65包括一个环形的凹陷67，而锁紧机构66包括一个环形突起部68。内保持件本体63一般为圆筒形，并且最好由金属如不锈钢或铝制成。图5为内夹持件60的剖面立视图。内夹持件60还包括一个锁扣环70。

内夹持件60就在锁扣环70处被固定在光盘模具42内。内夹持件60可从光盘模具42上拿走使压模62能被更换。一旦不同的压模就位，内夹持件60又可在锁扣环70处被固定在光盘模具42上。在锁定的位置上，锁紧机构的突起部68伸出越过压模62的边缘，牢固地将压模62保持在位。

在所示的示范性实施例中，内夹持件60被用来形成光盘基底24内的盘对准机构。内夹持件60的突起部68和凹陷67部位在内夹持件60的顶面72上。在光盘模塑过程中，顶面72的形状被反映到光盘基底24内。具体地说，在所示示范性实施例中，凹陷67相应地形成如图所示为环形突起36的盘对准机构32，而突起部68则形成环形槽38。

按照本发明的独特的光盘工艺装置能生产出低RTIR的光盘。压模62被紧密地配装在内夹持件60上。压印在盘基底24内的格式化信息的同心度被单一的金属零件如内夹持件60规定着。由于格式化信息的同心度被规定时是以内夹持件60所形成的盘对准机构32为基准，引入到光盘内的RTIR误差就被限制在压模62的冲压和主盘的形成及压模随后的生成物等方面。任何从流道切除动作出来的废弃物以及浇口顶出器52、流道54、产品顶出器56和杆盖58的任何不同心度和误安装都不再会添加到在光盘20上压出的RTIR误差内。

现在格式化表面34的同心度是相对于盘对准机构32而被规定，并不有赖于光盘的其他细节如中心孔22或采用毂部来使光盘20对准光盘播放机驱动心轴的中心。而造成的盘对准机构32可与光盘播放机驱动心轴配合，因此格式化表面34的同心度可相对于盘对准机构32而被规定。这样为了使毂部定位并在光盘20孔22内对准中心以便使光盘20相对于格式化表面34而在光盘播放机上对准中心所需添加的费钱的过程就可不再需要。

参阅图6，其中一般地示出按照本发明设置在光盘播放机驱动心轴82上的光盘组合件80。光盘组合件80具有带盒壳85的盘盒84，其内含有光盘20。

光盘播放机驱动心轴82一般为圆柱形并包括一个顶面88，其上有一心轴机构90可用来与光盘20的盘对准机构32接合或配合。在所示示范性实施例中，心轴机构包括一个环形槽92，该槽与光盘20上的环形突起36对应并配合。在一较优实施例中，心轴环形槽92相对于驱动心轴82的顶面至少为0.55mm深，并且被成形得可与盘对准机构32配合。从顶面88还可伸出一个中心毂部94。

在要读出光盘20时，可将光盘组合件80插入到光盘播放机(未示出)内。操作驱动心轴82使它向上移动(如方向箭头96所示)与光盘20接合或配合。具体地说，使盘对准机构上的环形突起36被接纳在心轴机构上的环形槽92内，从而使光盘20以法线的方向接合或配合到光盘播放机的驱动心轴82上。

还可设有另外的设施以便将光盘20保持在驱动心轴82上。在所示实施例中，有一固定在盒壳85顶面上(如用粘结剂)的机械压板被用来以法线方向将力施加到光盘20的表面上以便用磁力吸引(耦合)将光盘20夹持在金属零件86和驱动心轴82之间。

当光盘20与驱动心轴82接合时，中心部94延伸通过光盘孔22。由于光盘20是用盘对准机构32和心轴机构90来与驱动心轴82接合的，中心毂部94并不被用来与光盘20接合或对准。这样在中心毂部94和光盘孔22之间就可以松配合。

格式化表面34的同心度相对于环形突起36而被规定。另外，由于环形突起36被用来与驱动心轴82配合，格式化表面34还对准光盘播放机驱动心轴82的中心。因此，盘对准机构32不仅能使驱动心轴82与光盘20接合，还能使驱动心轴82对准格式化表面34的中心。

在图7中，耦合在光盘播放机内的低RTIR光盘20的另一个实施例以部分剖面一般地用标号100示出(光盘盒壳为了清晰起见未被示出)。驱动心轴82包括一个从其本体104上沿径向伸出的突缘104，而光盘接触件106从突缘104上突起。当将光盘20接合在光盘播放机内时，操作驱动心轴82使它向上移动与光盘20接合。另外通过机械压板86磁性地向下施加一个法线方向力，进一步将光盘20耦合在机械压板86和驱动心轴82之间。在与光盘20接合时，突缘102的外侧边精确地配合/对准环形突起36的内侧。另外，盘接触件106抵靠在光盘20上。虽然中心毂部94延伸通过光盘孔22，但中心毂部94可宽松地配合在光盘孔22内。

如前所述，格式化表面34(数据轨道)的同心度被连系到环形突起36(在光盘模塑过程中由内夹持件60制出)所提供的对准能力。另外，在光盘20上的格式化表面34的同心度还被驱动心轴边缘108与光盘环形突起36的精密配合保持着。

参阅图8，其中以部分剖视图示出在本发明的另一实施例112中，光盘20如何与驱动心轴82配合(为了清晰起见，盘盒再一次未被示出)。光盘20的盘对准机构32接纳心轴机构以资使光盘20与驱动心轴82接合。在一个实施例中，光盘对准机构32为环形槽116，而心轴机构90为环形突起114。可以知道，心轴机构90也可以有一安装销120，用来被光盘20内相应的安装孔122接纳。在这里再一次由于格式化表面34的同心度是相对于盘对准机构32和心轴机构90而被对准的，因此中心毂部94可宽松地延伸通过孔22。

还应知道，其他设施也可用来将光盘保持在驱动心轴82上。例如，驱动心轴82还可包括如图所示延伸通过突缘102的抽真空孔95，该孔可在液流上与一抽真空系统(未示出)连通。抽真空系统在法线方向上施力可将光盘20保持/耦合在驱动心轴82上。

参阅图9和10，其中示出内夹持件160的第二实施例。在光盘模塑过程中，内夹持件160用来在光盘20内制出环形槽116(见图8)。图9为内夹持件160的顶视图，而图10为内夹持件160的剖面立视图。内夹持件160包括环形突起124，该突起与光盘内形成的环形槽116对应。在一个较优的实施例中，环形突起124具有在内夹持件顶面72以上的至少为0.5mm的高度。

参阅图11和图12，其中示出内夹持件260的第三实施例。图11为内夹持件260的顶视图，而图12为以剖面示出的内夹持件260的立视图。在这实施例中，内夹持件260具有销126以便用来在光盘20内形成安装销孔122(如图8所示)。

参阅图13，其中低RTIR光盘20和驱动心轴组合件82一般地用标号130示出。从这实施例可以知道，格式化表面34可以设在光盘20面向机械压板86的同一侧，而将驱动心轴82设在光盘20的另一侧。在这实施例中，机械压板86可具有与上述心轴机构90类似的耦合机构134以便用来与光盘20配合或接合。驱动心轴82还包括一个固定在孔138的心轴销136(例如用粘结)。心轴销136从驱动心轴82上伸出并牢固地紧配合在机械压板86上，从而将驱动心轴82耦合在机械压板86上。另外，机械压板也可用以前说过的技术机械地耦合在驱动心轴82上。当驱动心轴82被转动而操作时，由于机械压板86直接耦合在驱动心轴82上，因此机械压板86也被转动，从而可转动光盘20。

图14示出内夹持件260的第四实施例。在这实施例中，形状赋予机构65与锁紧机构被制成一个整体。如前所述，形状赋予机构65包括一个环形突起部或脊，而锁紧机构66延伸出到内夹持件260的侧壁之外。内夹持件260可从光盘模具42上拿掉以便使压模62得以更换。在锁定位置上，锁紧机构66延伸越过压模62的边缘，牢固地将压模62保持在位。在光盘模塑过程中，顶面72的形状被反映到光盘基底24内。这样，与传统的光盘锁紧机构相反，锁紧机构66的形状必然在光盘基底24内形成一个槽，该槽能起到盘对准机构的作用并能与光盘播放机的驱动心轴配合。在一个较优实施例中，光盘锁紧机构在内夹持件260的顶面72之上至少突起0.5mm。

图15示出在光盘模塑过程中用内夹持件260制出的光盘的一个示范性实施例。内夹持件260被用来在光盘基底24内制出盘对准机构32。采用内夹持件上的与锁紧机构66成为一体的形状赋予机构65可将盘对准机构32复制到光盘基底24内。这样制出的盘对准机构的形状和大小使它能与光盘心轴配合或耦合，从而能使在格式化表面34上一般为同心的数据轨道对准驱动心轴的中心。还应知道，形状赋予机构65可作为光盘压模的零件或从其它光盘的模塑零件中被制出。在一个较优实施例中，盘对准机构具有一个相对于盘基底24表面至少为0.5mm的深度。

按照本发明的无毂低径向跳动的光盘对容量极大的光盘很有用。按照本发明的高密度光盘具有低RTIR误差，它在将盘上的信息对准中心时不需使用毂部。这种高密度光盘可安装并定中心在与光盘的塑料基底整体模塑出来的零件上。采用本发明，由于使用盘对准机构来使数据轨道对准驱动心轴的中心，可只引入很少的RTIR误差，因此可制造出信息容量达20吉字节或更大容量的光盘。

Claims (21)

1.一种可在其内存储信息的无毂光盘(20)具有：

一个盘基底(24)，其上有一格式化的表面(34)和一个中心部(28)，其时格式化表面包括多个一般为同心的轨道，每一个轨道可被形成一个同心环或一个螺旋轨道的一周，中心部接近盘基底的中心，而格式化表面则环绕中心部；及

一个盘对准机构(32)，该机构设在中心部内，使格式化表面的同心对准相对于盘对准机构而被规定。

2.一种能够存储大容量信息的无毂光盘(20)具有：

一个盘基底(24)；和

一个设在盘基底内能将数据收容在其内的格式化表面(34)，该表面包括多个数据轨道，具有一个小于0.74μm的轨道间距，和一个小于50μm的低的径向总指示跳动误差。

3.按照权利要求1的光盘，其特征为，盘对准机构被整体地模塑在盘基底内。

4.按照权利要求1的光盘，其特征为，盘对准机构可与光盘播放机驱动心轴(82)配合。

5.按照权利要求1或3的光盘，其特征为，盘对准机构包括在盘基底内环形槽(32)、或从盘基底突起的环形脊(36)。

6.按照权利要求1的光盘，其特征为，盘对准机构包括多个在盘基底内的孔。

7.按照权利要求1、2、3中任一项的光盘，还具有一个在盘基底中心部内的中心孔(22)，其特征为，该光盘还具有可用来帮助将光盘耦合到光盘播放机驱动心轴(82)上的设施(40)，其时用来耦合的设施横跨中心孔而被固定着。

8.按照权利要求1或2的光盘，其特征为，格式化表面具有一个小于0.74μm的轨道间距，和一个小于50μm的低的径向总指示跳动误差。

9.按照权利要求8的光盘，其特征为，轨道间距小于0.40μm。

10.按照权利要求1或2的光盘，其特征为，光盘容量大于20吉字节。

11.一种无毂光盘存储系统(80)包括一个光盘驱动机构和一个具有低的径向总指示跳动误差的光媒体(20)；光盘存储系统，其中光媒体具有：

一个盘基底(24)，其上有一格式化的表面(34)和一个中心部(28)，其时中心部接近盘基底的中心，而格式化表面则环绕中心部；和

一个盘对准机构(32)，该机构设在中心部内，使格式化信息相对于盘对准机构而被规定；

而其中驱动机构具有一根驱动心轴(82)，其上有一配合机构(90)可用来使驱动机构配合光媒体，配合机构包括一个在驱动心轴上制出的耦合机构，它能与盘对准机构配合。

12.按照权利要求11的系统，其特征为，对准机构包括一个环形脊(36)，而耦合机构包括一个能接纳环形脊的环形槽(92)。

13.按照权利要求11的系统，其特征为，耦合机构包括一个环形脊，而盘对准机构包括一个能接纳环形脊的环形槽(32)。

14.按照权利要求11的系统还具有一块机械压板(86)，其特征为，盘基底被插置在驱动心轴和机械压板之间。

15.一种在光盘模塑过程中用来制出光盘(20)的光盘模塑设备(42)具有：

一个盘基底空腔(48)，以便用来在其内制出盘基底；

一个浇口机构(50)在液流上与盘基底空腔连通，致使光盘模塑材料能够进入到盘基底空腔内；

一个可移走的压模(62)，被定位在盘基底的一侧，以资用来在盘基底内制出格式化数据；

用来在盘基底内制出盘对准机构的设施，其时格式化数据的同心度相对于盘对准机构而被规定。

16.按照权利要求15的设备，其特征为，用来制出盘对准机构的设施包括一个内夹持件(60)。

17.按照权利要求16的设备，其特征为，内夹持件可拆卸地安装在压模的附近，以便用来可松开地将压模锁紧在光盘模塑设备内。

18.按照权利要求16的设备，其特征为，内夹持件包括一个形状赋予机构(65)，以便用来在盘基底内压出盘对准机构，并被用来将压模锁紧在光盘模塑设备内。

19.按照权利要求18的设备，其特征为，形状赋予机构包括一个在其上的环形突起，或一个位在其内的环形凹槽(67)。

20.一种在光盘驱动组合件(80)中使用的驱动心轴(82)具有：

一个一般为圆柱形的本体；和

用来接合光盘将它耦合到心轴本体上的设施，接合设施具有一个配合机构(90)，其特征为，光盘包括一个格式化表面(34)和一个盘对准机构(32)，格式化表面的同心度相对于盘对准机构而被规定，并且配合机构可与盘对准机构接合。

21.按照权利要求20的驱动心轴，其特征为，接合机构包括一个在其上的环形突起，或一个位在其内的环形凹槽。

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