CN1732525A - 被磁性压紧的光盘和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括磁性基片(10)的光盘(35)和一种用于录制和/或复制这种光盘的光学录制和/或复制装置。所述磁性基片借助其磁性能将光盘压紧到所述光学录制和/或复制装置的转台上，而替代毂的作用。提升装置(52)防止了光盘和磁性压紧装置(51)之间在转台(50)处的接触。
Description
技术领域
本发明涉及光盘以及用于录制和/或复制所述光盘的光学录制和/或复制装置。
本发明对于需要诸如小型机构光盘(SFFO，Small Form FactorOptical disc)的小尺寸光盘的便携式应用是特别有用的。
背景技术
已研制出许多圆盘形的光学存储介质来存储各种类型的数字数据，光盘可以很容易地从为其设计的读/写驱动器中移走。当前普通的例子包括致密盘(CD，Compact disc)和数字多功能盘(DVD，DigitalVersatile Disc)。尽管这些例子在一些特别应用中取得了非常大的成功，例如用来在个人计算机(PC)上存储数据，或者存储音乐或其它音频或视频信息例如电影，但是已证实这些设备在那些优选使用更小尺寸光学存储介质的应用中是没多少用处的。一类这些应用包括各种个人电子设备(PEDs)。个人电子设备通常具有适合和便于个人携带这些设备的大小、形状和重量。个人电子设备的例子包括数字相机、蜂窝式电话、个人数字助理等。
在欧洲专利申请EP1067519A1中记载了一种具有更大致密设计和更大存储容量的光盘。如图1所示，所述光盘包括由聚碳酸酯树脂制成的基片1，其具有0.6mm的厚度Th1。该基片包含中心孔2。围绕所述中心孔，所述基片包括一个厚度Th2等于Th1的环形台座3。该台座3放置在光盘所在的光学录制和/或复制装置中的旋转驱动机构的转台4上。在基片1的中心处具有一个磁性压紧毂(hub)5以便闭合中心孔2。该毂5是由例如铁的磁性金属薄片制成。
所述光盘放在光学录制和/或复制装置的旋转驱动机构上。该旋转驱动机构包括主轴马达8和所述主轴马达驱动的主轴7以及固定在所述主轴末端的转台4。环形磁铁6固定在转台4上。光盘的毂5被磁铁6吸引因而稳固在保持在转台4上并且可以随着转台4转动。注意到，毂5、转台4和台座3的形状设计成这样，即当光盘被放置在转台上时，毂与环形磁铁6邻近但不接触。这可以防止在毂上施加过大的吸引力，从而可以容易地从转台上移走光盘。
这种光盘的缺点是它需要一个用来在光学录制和/或复制装置的转台上压紧的毂。所述毂必须固定到光盘上，这会在光盘的生产过程中引起一些困难并且使得所述光盘的厚度对于便携式应用来说是太厚了。
发明内容
本发明的目的是提供一种更容易实现的光盘，特别是为便携式应用而提供。
为此，按照本发明的光盘包括磁性基片。
对于本发明，由于基片借助其磁性能将光盘压紧到光学录制和/或复制装置中旋转驱动机构的转台上，因此不需要任何毂。
将毂固定到光盘上需要专门的对准设备，这因而是所述光盘的制造过程中容许误差的额外来源。因此，不用毂的优点是所述光盘的制造过程可以更简单和更可靠地进行。
按照现有技术，毂引入了额外的厚度，该额外厚度至少等于台座的厚度，需要用该台座将毂保持在光盘上适当的位置上。对于磁性基片，就不再需要任何台座。因此，没有毂的另一个优点是减小了所述光盘的厚度，这对于便携式应用是有非常大的兴趣的。
这种磁性基片优选是由软磁材料制成，这有两个主要原因：第一，它通常比硬磁材料更便宜；第二，从光学录制和/或复制装置上移走光盘后，它不会吸引其它的磁性材料。
相比于使用聚碳酸酯基片的光盘，使用金属基片有助于显著减小光盘的总体厚度。事实上，薄聚碳酸酯基片的制造会引起一些涉及注模工艺和聚碳酸酯刚度的问题。相反，即使将金属基片设计得非常薄也不会在制造中引起特别的困难而且能保持刚性，这可以防止光盘的弯曲。
因此，在本发明的一个优选实施例中，所述磁性基片是由例如铁的软磁材料制成。
这种金属基片的另一个优点是它为光学介质提供了更高的惯性，这有助于避免主轴马达的速度变化。应当注意，即使很小的速度变化也能在记录过程中引起非常大的错误。
这种金属基片对于湿度和温度变化也是不太敏感的，而湿度和温度变化是造成聚碳酸酯基片起翘问题的原因。
本发明还涉及录制和/或复制这种光盘的装置。
通过参考下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将会是明显的并且被阐明的。
附图说明
参考附图对本发明进行进一步的描述：
图1画出了按照背景技术放置在录制和/或复制装置的转台上的光盘；
图2a～图2c画出了按照本发明的光盘；
图3示出了按照本发明的第一实施例如何将光盘放置并压紧到光学录制和/或复制装置的转台上；
图4示出了按照本发明的第二实施例如何将光盘放置并压紧到光学录制和/或复制装置的转台上；
图5示出了按照本发明的第三实施例如何将光盘放置并压紧到光学录制和/或复制装置的转台上；
图6示出了按照本发明的第四实施例如何将光盘放置并压紧到光学录制和/或复制装置的转台上；
图7画出了按照本发明的预录式光盘的信息层的制造过程。
具体实施方式
光盘通常包括一个用来支撑信息层的基底层和一个覆盖层，该基底层被称为基片。所述信息层是用来包含要在所述光盘中存储的信息，而所述覆盖层用于保护所述信息层，特别是用于防灰。
按照本发明的光盘包括磁性基片。图2a、2b和2c中画出了这种光盘的三个例子：
——图2a示出了带有平面式磁性基片10的平面式光盘。所述光盘还包括信息层11和覆盖层12，
——图2b示出了按照本发明的平面式光盘，其基片20包含一个用于容纳信息层21和覆盖层22的凹部。
——图2c示出了按照本发明的非平面式光盘，包括平面式磁性基片30、信息层31和覆盖层32，所述基片30延伸超过所述信息层和覆盖层。
按照本发明的光盘可以是预录式或只读(ROM)光盘、或者是可记录或一次写入(WO，write-once)的光盘、或者是可复写(RW，rewritable)的光盘，或者是这些类型的组合(例如，只读与可记录相结合)。它也可以包括多个信息层，例如双层光盘。
要注意到，信息层(11、21、31)的厚度对于预录式光盘来说典型地在5nm～100nm的范围内，而对于可记录或可复写光盘来说典型地在50nm～250nm的范围内。覆盖层(12、22、32)例如是由聚碳酸酯制成并且具有100μm的典型厚度。
所述光盘例如是小型机构(SFFO)光盘。但是这不是限制性的。在这种情况下，所述光盘具有约30mm的直径。
所述基片不需要是永磁体，即硬磁材料。它优选是由软磁材料制成，软磁材料是指在磁场下容易磁化但是在磁场去除后其磁化不会永久保持的材料。软磁材料包括金属及其合金，还包括带有磁性颗粒或软磁铁氧体的聚碳酸酯，这被称为陶瓷类材料，例如粘合有铁氧体的塑料。
在本发明的一个优选实施例中，所述基片是由诸如铁的软磁金属制成。事实上，金属基片的优点是它具有比聚合物基片高五倍的比刚度。使用金属从而有可能相当大地缩减基片厚度，这对于便携式应用来说是有非常大的兴趣的。因而，有可能去制造出100μm厚的金属基片，这在例如聚碳酸酯基片的情况下是不能的。
基片(10、20、30)的磁性是用于将按照本发明的光盘用磁力压紧到光学录制和/或复制装置的转台上。图3至图6画出了光盘放置和固定到转台上的几种方式。
所述光学录制和/或复制装置包括用于转动转台50的旋转装置40和用于录制和/或复制光盘35的光学装置60。所述转台50被所述旋转装置40通过主轴41来驱动。所述光学装置60包括物镜61和激光束62。所述转台50包括磁性装置51，该磁性装置51例如为环形，用于将光盘的磁性基片(10、20、30)吸引到所述转台50上，以便在转台的旋转过程中将光盘保持在适当的位置上。
所述转台50还包括提升装置52，用于防止所述光盘与所述磁性装置51形成接触。所述提升装置52将光盘置于一个更高的高度上，以便在所述转台50和所述光盘之间留出约0.05mm的气隙53。用这种方法，不会有过大的吸引力施加到光盘上，光盘容易从转台50上移走。在本发明的一个优选实施例中，所述提升装置52由用于支撑光盘的环形凸起形成。
通常是透过基片来读光盘，该基片通常是由光透明材料制成，以便允许激光束透过所述基片来读取所述信息。然而，按照本发明的光盘不能被光学装置60透过其磁性基片来读取，这是因为激光束不能穿透磁性材料。因此，所述光盘必须透过覆盖层(12、22、32)来读取，并且所述覆盖层必须是用对所述激光束透明的材料来制成，例如是用聚碳酸酯制成。
在图3所示的本发明的第一实施例中使用了如图2a所示的带有平面式磁性基片10的平面式光盘35。所述光盘相应地具有一个基片面和一个覆盖层面。光学录制和/或复制装置的旋转装置40应用于所述基片面，以便让基片实现其毂的功能，而光学装置60应用于覆盖层面以便使光盘的录制和/或复制成为可能。要注意，激光束62利用光学透镜61和所述覆盖层聚焦在信息层11上。这种解决方案的一个优点是使用了薄的平面式光盘35，它是非常易于制造的。
在图4所示的本发明的第二实施例中，图2a中所示的相同的光盘35放置在录制和/或复制装置中，其中，所述旋转装置40和所述光学装置60应用在所述光盘的同一侧，即在透明的覆盖层这一侧。这样，被旋转装置40驱动的转台50和磁性装置51应用于覆盖层侧。换言之，相比于先前的实施例，光盘35被翻转了。因此，所述磁性装置不再是与磁性基片10最邻近。然而，磁性装置51具有足够强的磁场来穿过信息层11和覆盖层12以吸引磁性基片10。该实施例的第一优点和先前的实施例一样，即所用的光盘35包括平面式层并因而非常易于制造。第二优点是光学录制和/或复制装置的总体厚度是变小了。
在图5所示的本发明的第三实施例中，在图2b中示出的光盘36放置在录制和/或复制装置中，其中，所述旋转装置40和所述光学装置60应用于所述光盘的同一侧。所述光盘36依然是平面式的，但是所述光盘36的磁性基片20包括一个用于容纳信息层21和覆盖层22的凹部，以便暴露出一部分磁性基片20。由于所述磁性基片20在光盘36的两侧都是能看得见的，因此所述磁性基片20能最佳地实现其毂的功能。
在图6所示的本发明的第四实施例中，在图2c中示出的光盘37放置在录制和/或复制装置中，其中，所述旋转装置40和所述光学装置60应用于所述光盘的同一侧。所述光盘37包括一个平面式磁性基片30，该磁性基片30延伸超过了信息层31和覆盖层32，以便为磁性装置51留出空间。因而，所述光盘37包括一个磁性基片30在其两侧都看得见的区域，并且该区域的厚度缩减到所述磁性基片的厚度。所述基片30因而能最佳地实现其压紧功能。如果磁性装置51设计成装配到在光盘的中心孔内留出的空间内，那么就可以获得光学录制和/或复制装置总体厚度的缩减。所述缩减等于信息层和覆盖层厚度的总和。
制造按照本发明光盘的方法非常类似于本领域技术人员所熟知的传统制造方法。因此就不详细描述了。
对于带有金属基片的预录式光盘，执行一种例如用于DVD-18盘的普通的玻璃/光聚合物(2P)方法来制造信息层并且将其粘到磁性基片上。在图7中示出的所述制造工艺包括步骤：
——在所述金属基片10上旋涂70一层光聚合紫外光硬化树脂13。要注意，所述树脂13良好地保持在金属表面上，
——然后，将带有适当的(倒转的)槽和/或坑结构的聚合物压模14压71到湿的光聚合树脂13中，例如通过使用真空粘合或垫板粘合，
——透过聚合物压模14紫外光硬化72该光聚合树脂13，该聚合物压模14对紫外光是透明的，
——硬化之后，将聚合物压模14从金属基片上移走73。
与传统方法的主要区别包括现在是透过聚合物压模14发生紫外光硬化，而不是透过涂有光聚合物(2P)的基片10。
这样，就将所希望的凸纹和/或坑结构复制到了光聚合树脂13中，这就形成了信息层11。在所述制造过程中，为聚合物压模14和光聚合树脂13选择合适的材料是重要的：紫外光硬化之后，例如丙烯酸树脂的光聚合树脂对例如是聚烯烃的聚合物压模应当具有小的附着力，以便能容易地移走该聚合物压模。这样，就能获得良好的复制质量并且该聚合物压模可以重复使用多次。
一旦将槽结构复制到了光聚合物层中，那么，借助制造带有薄覆盖层12的光盘例如蓝光光盘的常规方法，就可以将只读光盘的制造过程继续进行下去。
对于预录式或只读光盘，是在所复制的坑结构上溅射一薄金属镜面。
对于可复写(RW)光盘，信息层可以包括薄膜层的层叠结构，该层叠结构包括一个记录材料层、一个或多个介电层和一个镜面层。
对于可记录(WO)光盘，信息层可包括与一个或多个介电层和/或金属镜面层结合的染料层。类似于可复写光盘，它也可以由无机薄膜的层叠结构制成。
在不偏离本发明的范围的情况下可以对所描述的光盘和装置提出变化和改进。因此本发明不限于所提出的实施例。例如，在按照本发明的光盘中，覆盖层可以代替信息层包含要存储的信息。
上文中的附图及其描述是说明而不是限制本发明。很明显，有非常多的变化可以落在所附的权利要求书的范围内。
在权利要求中的任何参考标记不应被解释为限制该权利要求。动词“包括”及其动词变化形式的使用不排斥有权利要求所声明之外的元件或步骤的出现。在元件或步骤之前使用的冠词“一”或“一个”不排斥有多个这样的元件或步骤出现。
Claims (11)
1.一种光盘(35、36、37)，包括磁性基片(10、20、30)。
2.根据权利要求1所述的光盘(35、36、37)，其中，所述基片是由软磁材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的光盘(35、36、37)，其中，所述基片是由金属制成。
4.根据权利要求1所述的光盘(35、36)，其中，所述光盘是平面式的。
5.根据权利要求4所述的光盘(36)，其中，所述磁性基片具有用于容纳覆盖层(22)的凹部。
6.根据权利要求1所述的光盘(35、37)，其中，所述磁性基片是平面式的。
7.根据权利要求6所述的光盘(37)，其中，所述基片(30)延伸超过所述覆盖层(32)，以便为磁铁留出空间。
8.根据权利要求1～7中之一所述的光盘(35、36、37)，其中，所述光盘是小型机构(SFFO)光盘。
9.一种读取和/或录制装置，包括用于转动转台(50)的旋转装置(40)，所述转台包括用于将如权利要求1所述的光盘(35、36、37)压紧到所述转台上的磁性装置(51)以及用于防止所述光盘与所述磁性装置形成接触的提升装置(52)。
10.根据权利要求9所述的读取和/或录制装置，包括用于在所述光盘(35、36、37)上读取和/或录制信息的光学装置(60)，所述光学装置(60)与旋转装置(40)位于所述光盘的同一侧。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述提升装置(52)是用能支撑光盘(35、36、37)的环形凸起形成。
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
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