CN1503973A - 光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学信息记录介质，其具有一基片(1)和在基片(1)上任何一层内的光学信息层，其包括光入射表面，该入射表面是从基片侧表面和与相反表面中选择出的至少一个表面。所述光学信息记录介质包括位于一位置的磁性夹持层(2)，在该位置种不与从光入射表面投射到光信息层上的光发生干涉，并且在所述位置中磁性夹持层部分地或全部覆盖所有光信息层。光学信息层被吸引和固定到光学信息记录/再现装置的磁铁上。夹持层和磁铁之间的拉力大小为0.1N～5N。因此，能够提供这样一种光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置，也就是能够在基片(1)中心附近进行记录/再现。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学信息记录介质以及一种用于记录和再现信息的光学信息记录和再现装置。
背景技术
使用盘形光学信息记录介质的光学信息记录/再现装置具有多种形式，包括光盘(CD)播放器和小磁盘(MD)记录器。近些年的所增加的发展已经趋向于小的信息记录介质和记录/再现装置。
下文将结合附图介绍上述普通光学信息记录介质和光学信息记录装置。
图11是一个显示普通光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置结构的横截面视图。在图11中，基片51具有光入射表面51c和与该光入射表面51c平行的信息层51e。基片51配备有平行于光入射表面51c的转盘表面51b以及作为中心开口的中心部分51a，转盘表面51b被形成的靠近基片51的中心。由磁性材料制成的磁性夹持板52被固定到基片51上与转盘表面51b相反的表面上，形成光学记录介质。附图标记53代表转盘，基片51被设置在该转盘上。转盘53配备有一个转盘中心元件53a。磁铁54被固定在转盘53的中心，形成支承元件。转盘53被固定在作为一转动元件的主轴电动机55上。转盘中心元件53a和主轴电动机55的中心转动轴线彼此重合。用于将光照射到基片51的光入射表面51c上从而储存和再现信息的拾取装置(pickup)56与转盘53相对于基片51被设置在同一侧上。
光学信息记录介质的操作和具有上述结构的光学信息记录/再现装置在下文被介绍。
基片51被设置在转盘53上，从而被设置在基片51上的中心部分51a与转盘53上的中心部分53a接合。此时，基片51的光入射表面51c在转盘的侧面上。由于磁铁54和磁性夹持板52之间所产生的吸力，基片51被推向转盘53。由于主轴电动机55的转动，转盘53和基片51作为单独一个单元转动。与转盘53相对于基片51在同一侧的拾取装置56发出的光从基片51的光入射表面51c照射到信息层51e，存储或再现信息。随着拾取装置56在基片上的径向移动，来自拾取装置56的光可以被照射到信息区域51d的整个表面上，以便存储或再现信息。
近些年来，诸如光盘的盘形信息记录介质变得更加紧凑，导致更小的外形，在更小的面积内存储信息。利用图11所示的普通光学信息记录/再现装置，由于主轴电动机的干涉，拾取装置56不能向内移动到半径R2之内的位置，在靠近基片51中心的区域不能存储和再现信息，由于来自拾取装置56的光不能照射到那里。与转盘53接触的基片51的转盘表面51b是这样一种区域，其中由于来自拾取装置56的光不能照射到那里，该区域不能存储和再现信息。例如对于小型盘，图11内的基片51的外径D1是64毫米，信息区域是从32毫米到61毫米区域。信息区域的面积与直径64毫米区域的面积百分比是66％。当基片的直径被设置的小于50毫米时，上述信息区域百分比变成47％。为了增加信息区域的百分比，必须减少转盘53和转盘表面51b的外径，从而降低不能进行记录和再现的区域。然而当转盘53和转盘表面51b的外径被减少时，对基片51的支承变得不稳定，导致下述风险，也就是主轴电动机55的转动不能被准确地传送，或基片51表面振动的增加使相对于基片51的信息记录或再现变得不稳定。因此不能显著地减少转盘53的外径，这将导致下述问题，也就是当减少基片51的外径时，信息区域相对于基片51的整个面积的百分比变小。
发明内容
本发明解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种光学信息介质和光学信息记录/再现装置，在靠近基片中心的区域，能够进行记录/再现。
为了实现上述目的，本发明的一种光学信息介质具有基片和在基片任一层上的光学信息层，其配备有光入射光表面和位于一位置的磁性夹持层，该光入射表面是从基片侧表面和与该基片相反表面中选择出的至少一个表面，在该位置中不与从光入射表面投射到光信息层上的光发生干涉，并且在所述位置中磁性夹持层覆盖所有光信息层或光学信息层的一部分。
也提供一种光学信息记录/再现装置，盖装置配备有一光学拾取装置，用于将来自光入射表面侧的光投射到光学信息记录介质的信息层上，所述光学信息记录介质具有一基片和在基片上任何层上的信息层，其包括光入射表面和在一位置的磁性夹持层，该入射表面是从基片侧表面和与该基片相反表面中选择出的至少一个表面，在该位置中不与从光入射表面投射到光信息层上的光发生干涉，并且在所述位置中磁性夹持层覆盖所有光信息层或光学信息层的一部分；
一支承元件，相对于光学信息记录介质，其位于与光学拾取装置相反侧，其支承光学信息记录介质；
被固定到支承元件上的吸引元件，用于磁性吸引夹持层。
附图简介
图1是一个显示符合本发明第一实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置的透视图；
图2是一个显示符合本发明第一实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置的横截面视图；
图3是一个显示符合本发明第一实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置的横截面视图；
图4是一个显示符合本发明第一实施例的光学信息记录介质的横截面视图；
图5是一个显示符合本发明第二实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置的另一示例的横截面视图；
图6是一个显示符合本发明第二实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置另一示例的横截面视图；
图7是一个显示符合本发明第三实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置另一示例的横截面视图；
图8是一个显示符合本发明第二实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置另一示例的横截面视图；
图9是一个显示符合本发明第四实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置另一示例的横截面视图；
图10是一个显示符合本发明第六实施例的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置另一的横截面视图；
图11是一个显示普通光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置
具体实施方式
本发明的光学信息记录介质在某一位置配备有磁性夹持层，所述位置并不干涉来自入射光表面的光入射到光信息层，其覆盖所有光信息层或光信息层的一部分。因此信息可以在更靠近光学信息记录介质中心的位置被存储和再现，即使它具有小外径，从而与普通结构相比，记录能力可以被制造的很大。磁性夹持层和具有磁性吸引力并被附着在光学信息记录/再现装置上的吸引元件彼此吸引，因此光学信息记录介质可以被稳定地固定。
在本发明中，基片和光学信息层都是单层，磁性夹持层被设置在光入射表面的背面。另外一种情况是，基片可以由第一基片和第一光学信息层、第二基片和第二光学信息层组成。第一基片和第二基片的表面可以被彼此相对地粘贴，磁性夹持层位于它们之间，它们的光入射表面相反。
夹持层可以是利用汽相沉积或喷涂被直接形成在基片上的薄层。另外，夹持层可以是薄膜，其被用作一粘贴在光学信息层上的反射层薄膜。
夹持层也可以被用作牢固粘贴在反射膜上的保护层。
此外，夹持层也可以是被紧密地粘贴在基片上的薄片。
基片和夹持层可以固定在用树脂材料模制的复合物中。夹持层和第一基片和第二基片可以被固定在用树脂材料模制的复合物中。
用于确定基片中心位置的对中部分最好被设置在夹持层上，至少一个对中部分从一个或多个开口和凸起中选择。
夹持层的刚性可以比基片的刚性大，夹持层的平直度可以比基片的平直度大，通过将夹持层固定在基片上，基片的平直度可以被夹持层的平直度调整。
最好基片的最大尺寸不超过80毫米，信息层的表面区域至少是基片整个外侧面积的80％。
在本发明的光学信息记录/再现装置中，最好支承元件的外形和光学记录介质的外形基本上彼此匹配。因此即使具有小外径，能够在靠近光学信息记录介质中心的位置进行信息的记录和再现，从而与普通结构相比，记录容量可以被制造的很大。
支承元件的外形和光学记录介质的外形可以基本上彼此匹配，其中夹持层的外形和基片的外形基本上彼此匹配。
支承元件的刚性可以比夹持层和基片的刚性高，支承元件的平直度可以比夹持层和基片的平直度高，由于夹持层和吸引元件之间的吸引力，基片的平直度可以被支承元件的平直度调整。
在本发明中，希望夹持层和吸引元件(磁铁)之间的吸引力不小于0.1N，并不大于5N，最好不小于0.2N，并不大于3N，最佳不小于0.2N，并不大于2N。当吸引力小于0.1N时，难以显示吸引效果，当大于5N时，成本太高，这两种情况都不理想。
下文将结合附图介绍实施例。
第一实施例
图1是一个显示光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置结构的透视图，图2和3是显示该光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置的横截面视图。在图1和2中，附图标记1代表基片、磁性夹持板2也就是由磁性材料形成的夹持层被固定在基片1的光入射表面1c的后侧1e上，形成光学信息记录介质。一用作对中部分2a的开口被设置在靠近磁性夹持板2中心的位置。基片1具有光入射表面1c和与该光入射表面1c平行的信息层。
具有每0.34微米交替形成的槽和纹(lands)间表面、直径为80毫米、厚度为0.6毫米并具有单记录轨道的由聚碳酸酯制成的基片作为在在本实施例中被使用的盘。如图4所示，通过在盘形聚碳酸酯基片21上进行喷涂，形成厚度为100纳米的一反射层22，通过喷涂，形成厚度为100纳米的ZnS-SiO2化合物膜，作为第一绝缘层23，通过喷涂形成厚度为12纳米的记录层24，在记录层24内，化合物的原子百分比为Ge∶Sb∶Te＝20∶25∶55。通过喷涂在记录层24上形成厚度为50纳米的Ta2O5膜，作为第二绝缘层25，通过旋涂而涂附光硫化聚丙烯树脂，然后利用紫外线(UV)光照射，在第二绝缘层25上形成厚度为10μm的透明保护膜26。随后在透明保护膜26的表面上形成硬涂膜(hard-coat film)27，利用自旋，涂附市场上可以购买到的可紫外线硫化的硅树酯成分，然后用紫外线进行硫化，形成上述硬涂膜27，硬涂膜27的厚度为2μm。该光学信息盘是DVD盘，其中蓝色激光从硬涂膜27入射。
此外，利用模具采用压制技术，使用厚度为0.4毫米的磁性不锈钢片，加工出直径为40毫米并具有直径为5毫米的中央开口的盘，所述不锈钢片由包括重量比为18％的铬的铁制成。如图2所示，使用环氧基粘结剂将其附着在与基片1的光入射表面1c相背的表面1e上，被用作磁性夹持板2(夹持层)。
按照上述方式制成的基片1被设置在转盘3上。转盘对中元件3a被形成为靠近转盘3的中心，并与转盘3成为一个整体的单元。由钕铁硼磁铁制成的吸引元件也就是磁铁4被固定在转盘3上，形成支承元件。转盘3被固定在转动元件也就是主轴电动机5上。在图3中，附图标记6代表通过将辐射光照射到基片1上而存储和再现信息的拾取装置。
下文介绍具有上述结构的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置的操作。
在图2中，基片1被设置在转盘3上，从而设置在磁性夹持板2上的对中部分2a与设置在转盘3上的转盘对中部分3a啮合。此时，利用磁性夹持板2和磁铁4之间产生的吸引力，将基片1推向转盘3。该吸引力是N。转盘3被固定在主轴电动机5上，通过主轴电动机5的转动使光学信息记录介质转动。图3显示了如何通过这种操作将光学信息记录介质设置在光学信息记录/再现装置上。在图3中，来自拾取装置6的光从基片1的光入射表面1c照射到信息层。利用输送装置(未示)，拾取装置6在基片1的径向移动。转盘3被设置在与基片1的光入射表面1c相反的表面上。
拾取装置6可以被移动到比图11所示现有技术中的半径R2还小的半径R1的位置，允许来自拾取装置6的光线被照射到从靠近基片1的中心到其外周的基片1几乎整个表面上。换句话说，基本上基片的整个表面上形成信息区域1d的光学信息记录介质，没有任何不能记录的区域。例如，在图11所示普通结构中，当基片51的外径D1是50毫米时，信息区域与整个区域的百分比是47％，然而在图1所示本发明的结构中，当信息区域的内径是6毫米，信息区域与整个区域的百分比是87％。为了获得与外径为50毫米的普通结构的基片具有相同面积的信息区域，当信息区域的内径是6毫米时，本发明的信息区域的外径是36.3毫米，基片1的外径可以被减少到大约38毫米。
主轴电动机5的外径可以被制造成比普通示例中的大，由于光学信息记录/再现装置的拾取装置6和主轴电动机5分别在基片1的前和后位置，只要获得相同的力矩，所述装置可以被制造的更薄。未来，如果使用薄膜技术减少拾取装置6的光轴方向的尺寸，将能够使光学信息记录/再现装置的光轴方向尺寸(高度尺寸)比普通示例的小。
第二实施例
在该实施例中，介绍一种磁性夹持板2与转盘3接触的示例。
在图5中，用于形成光学信息记录介质的方法与第一实施例的相同，并被显示在图3和4中。其中基片1的直径是80毫米，磁性夹持板2的直径是78毫米，吸引力是2N。在第二实施例中，来自拾取装置的光可以从靠近基片1中心到其外周边的几乎整个表面上，获得与第一实施例相同的效果。通过使磁性夹持板2的刚度和平直度比基片1的高，通过将基片1固定附着在具有高刚度和平直度的磁性夹持板2上，即使基片1薄和具有低刚度，也可以增加基片1的平直度。
在第一实施例中，如图3所示，与设置在靠近转盘3中心部位的对中元件3a啮合的对中部分2a被形成在靠近磁性夹持板2的中心部位上。然而如图6所示，即使磁性夹持板2的外周与转盘3啮合，也可以获得相同的效果。
在该实施例中，在磁性夹持板上设置开口作为对中部分，在转盘上设置凸起作为对中部分。然而如图8所示，通过设置突起的对中部分2a和凹入的转盘对中元件3a也可以获得相同的效果。
第三实施例
在该实施例中，介绍一种将两个基片彼此粘结在一起的示例，其中所述两个基片将磁性夹持板2夹在它们之间，它们的光入射表面向外。
在图7中，通过使用模具的压制技术，利用厚度为0.4毫米的磁性不锈钢板制造磁性夹持板2，在所述不锈钢板中包括重量百分比为18％的铬。吸引力是2N。采用与图4所示第一实施例相同的方式，反射层、绝缘层、记录层、保护膜和硬涂膜被形成在基片11和12上，基片11和12的直径是80毫米，在每个基片的中心具有直径为5毫米的开口。使用环氧基粘结剂将基片11和12粘接在一起，其中磁性夹持板2位于它们之间，光入射表面朝外，形成光学信息记录介质。在第三实施例中，光可以投射到从靠近基片11和12的中心到它们外周边的几乎基片的整个表面上，获得与第一实施例几乎相同的效果。通过使磁性夹持板2的刚度和平直度比基片11和12的更大，即使基片11和12薄并具有较低的刚度，通过将基片11和12固定粘结在具有高刚度和平直度的磁性夹持板2上，可以增加基片11和12的平直度。
第四实施例
在该实施例中，反射膜和夹持层由单一材料制成。
如图9所示，利用汽相淀积通过涂一层5μm厚的镍，反射膜7被形成在基片1上与光入射表面1c相反的表面上，然后利用旋涂和使用紫外线，将光硫化丙烯酸树脂施加在反射膜7的表面上，形成10μm厚的保护膜8。镍反射膜7是磁性的，被磁铁4吸引，从而获得与第一实施例相同的效果。吸引力是0.5N。由于无需粘贴被用作夹持层的磁性夹持板，该示例允许能够获得低成本的光学信息记录介质。
第五实施例
在该实施例中，介绍一种将磁性夹持板和基片设置成一单体单元的示例。
首先，将磁性夹持板插入形成基片的模具内。通过对0.4毫米厚的不锈钢板进行压制，形成直径为40毫米的盘形磁性夹持板，所述不锈钢板中包含重量比为18％的铬。将基片材料也就是聚碳酸酯融化并浇注到所述模具内，聚碳酸酯冷却和固化后，形成直径为80毫米的被固定粘结在磁性夹持板表面上的基片。采用与图4所示相同的方式，反射层、绝缘层、记录层、保护膜和硬涂膜被形成在基片上与磁性夹持板被固定的表面相反的表面上，从而形成光学信息记录介质。磁性夹持板的吸引力是2N。
在该示例中，可以获得与第一实施例相同的效果，尽管基片与磁性夹持板被设置成一个单体单元。此外由于无需粘接磁性夹持板，能够获得低成本的光学信息记录介质。
在该示例中，磁性夹持板2是厚度为0.1毫米的板，即使其被固定地粘结在基片1上，也能获得相同的效果。
在该实施例中，被光学拾取装置存储和再现的信息被存储在基片上。然而采用这样一种光学信息记录介质，可以获得相同的效果，即信息被存储在磁性夹持板上，通过将树脂材料和磁性夹持板设置在一单体单元中，形成基片。
第六实施例
在图10中，与图4所示第一实施例相同，基片1由反射层、绝缘层、记录层、保护膜和硬涂膜组成。通过使用连接磁体进行喷射模塑(ejection molding)，磁性夹持板2被形成为厚度为1毫米直径为70毫米的盘，其中，钕铁硼磁铁的粉末与环氧树脂进行混合。使用环氧基粘结剂，将基片1和磁性夹持板2彼此粘接在一起，形成光学信息记录介质。通过对磁性不锈钢进行切削和加工，制成转盘3，所述不锈钢由包括重量比为18％的铬的铁组成。该基片可以被固定在转盘上，由于磁性夹持板和转盘之间的磁性吸力(2N)，可以将基片固定在转盘上。在第六实施例中，来自拾取装置的光可以照射到从基片1中心到其外周边的几乎基片1的所有表面上，获得与第一实施例相同的效果。
在该实施例中，光学信息记录介质是盘形。然而光学信息记录介质也可以不是盘形，而是例如矩形。
在该实施例中，在光学信息记录/再现装置的操作期间，在主轴电动机的作用下，光学信息记录介质转动。但是当采用下述结构时，也可以获得相同的效果，例如平行于基片运动。
在该实施例中，在光学信息记录/再现装置的操作期间，主轴电动机带动光学信息记录介质转动，利用输送装置使拾取装置运动。然而如果光学信息记录介质采用下述结构，也就是没有转动操作，拾取装置仅平行于基片运动，也能获得相同的效果。
工业实用性。
利用本发明。可以在靠近光学信息记录介质中心的位置存储和再现信息，即使光学信息记录介质具有小外径，从而与常规技术相比，记录容量可以被制造的很大。由于主轴电动机可以被制造的薄，与光学信息记录介质尺寸减少相匹配，光学信息记录/再现装置可以减少尺寸。此外，当基片和磁性夹持板的外径基本上相同，通过将基片固定在磁性夹持板上，即使基片薄或出现弯曲现象，可以增加精密度。当支承元件的外径基本上等于光学信息记录介质的外径时，当光学信息记录介质被设置在支承元件上时，更容易使支承元件的中心与光学信息记录介质的中心对正，通过稳定对光学信息记录介质的支承，能够获得可以稳定记录和再现操作的光学信息记录介质和光学信息记录/再现装置。的横截面视图。
附图标记得说明
1 基片
2 磁性夹持板
3 转盘
4 磁铁
5 主轴电动机
6 拾取装置
Claims (18)
1.一种光学信息记录介质，其具有一基片和在基片上任一层内的光学信息层，并包括光入射表面，该光入射表面是从基片侧表面和与该基片相反的表面中选择出的至少一个表面，所述光学信息记录介质包括：
位于一位置中的磁性夹持层，在该位置不与从光入射表面投射到光信息层上的光发生干涉，并且在该位置中其覆盖所有光信息层或光学信息层的一部分。
2.如权利要求1所述光学信息记录介质，其特征在于：基片和光信息层都是单层，磁性夹持层被设置成与光入射表面相反。
3.一种光学信息记录介质，其特征在于：基片由第一基片和第一光学信息层以及第二基片和第二光学信息层组成，第一基片和第二基片的与它们的光入射表面相反的表面彼此粘结在一起，同时磁性夹持层被设置在第一基片和第二基片之间。
4.如权利要求1所述光学信息记录介质，其特征在于：所述夹持层是利用汽相沉积或喷涂被直接形成在基片上的薄膜。
5.如权利要求1所述光学信息记录介质，其特征在于：所述夹持层是一薄膜，其被用作粘接在光学信息层上的反射膜。
6.如权利要求5所述光学信息记录介质，其特征在于：夹持层也被用作紧密粘结在反射膜上的保护层。
7.如权利要求1所述光学信息记录介质，其特征在于：夹持层是被固定粘接到基片上的薄板。
8.如权利要求1所述光学信息记录介质，其特征在于：基片和夹持层被固定在用树脂材料模制成的复合物上。
9.如权利要求2所述光学信息记录介质，其特征在于：夹持层和第一基片以及第二基片被固定在用树脂材料模制成的复合物上。
10.如权利要求1所述光学信息记录介质，其特征在于：从一个或多个开口和凸起中选择出至少一个对中部分，所述对中部分被设置在夹持层上，作为用于确定基片的中心位置的对中部分。
11.如权利要求1所述光学信息记录介质，其特征在于：夹持层的刚度比基片的刚度大，夹持层的平直度比基片的平直度大，通过将夹持层固定到基片上，基片的平直度可以被夹持层的平直度校正。
12.如权利要求1所述光学信息记录介质，其特征在于：基片的最大尺寸不超过80毫米，信息层的表面面积至少是基片总外表面面积的80％。
13.一种光学信息记录/再现装置，包括：
光学拾取装置，用于将来自光入射表面侧的光投射到光学信息记录介质的信息层上，所述光学信息记录介质具有一基片和在基片上任一层上的信息层，其包括光入射表面和在一位置的磁性夹持层，该入射表面是从基片侧表面和与该基片相反表面中选择出的至少一个表面，在该位置中不与从光入射表面投射到光信息层上的光发生干涉，并且在所述位置中磁性夹持层覆盖所有光信息层或光学信息层的一部分；
一支承元件，相对于光学信息记录介质，其位于与光学拾取装置相反侧，其支承光学信息记录介质；
被固定到支承元件上的吸引元件，用于磁性吸引夹持层；
用于使该支承元件转动的转动元件。
14.如权利要求13所述光学信息记录/再现装置，其特征在于：所述支承元件的外形与光学信息记录介质的外形基本上匹配。
15.如权利要求13所述光学信息记录/再现装置，其特征在于：所述支承元件的外形与光学信息记录介质的外形基本上匹配，其中夹持层的外形和基片的外形基本上彼此匹配。
16. 如权利要求13所述光学信息记录/再现装置，其特征在于：支承元件的刚度比夹持层和基片的刚度大，支承元件的平直度比夹持层和基片的平直度大，由于夹持层和吸力元件之间的吸引力，基片的平直度可以被支承元件的平直度校正。
17.如权利要求13所述光学信息记录/再现装置，其特征在于：基片的最大尺寸不超过80毫米，信息层的表面面积至少是基片总外表面面积的80％。
18.如权利要求13所述光学信息记录/再现装置，其特征在于：夹持层和吸力元件之间的吸引力大小是0.1N～5N。
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