PT2043098E - Meio de gravação óptica de dados e seu método de fabrico e um método de fixação do meio de gravação óptica de dados - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "MEIO DE GRAVAÇÃO ÓPTICA DE DADOS E SEU MÉTODO DE FABRICO E UM MÉTODO DE FIXAÇÃO DO MEIO DE GRAVAÇÃO ÓPTICA DE DADOS" ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um meio de gravação óptica de dados em forma de disco tendo uma camada de gravação de sinais para gravar e/ou reproduzir informação por emissão de um feixe de luz sobre a mesma e uma camada protectora transparente, com uma espessura de 10 pm a 200 pm, disposta sobre a camada de gravação de sinais. A invenção também se refere a um método de fabrico deste meio de gravação óptica de dados e a um método de fixação do meio de gravação óptica de dados. 2. Descrição da Técnica Relacionada

Os discos ópticos são conhecidos e utilizados em grande escala como um meio de armazenamento de dados de elevada capacidade para gravação e reprodução de informação de alta densidade utilizando um feixe de laser. Estes discos ópticos são categorizados, de modo lato, como só de leitura, graváveis de modo incremental (multissessão) e regraváveis. Discos só de leitura são, tipicamente, os Discos Compactos (CD) que armazenam conteúdo áudio e Discos Laser que armazenam conteúdo vídeo, tal como filmes. 0 meio gravável de modo incremental (multissessão) 1 e o regravável, são utilizados em grande escala na indústria informática, por exemplo, para armazenar documentos de texto e ficheiros de imagens fixas.

Estes discos ópticos têm, tipicamente, uma camada de dados disposta num lado principal com um substrato transparente com uma espessura de 1,2 mm. Aplica-se, em seguida, um revestimento protector sobre a camada de dados ou um disco protector semelhante ao substrato transparente é colado por adesivo à camada de dados. Ver, por exemplo, a Publicação de Patente Japonesa Sujeita a Inspecção Pública N° 2001-093193, parágrafo [0015] e Fig. 1 e a Publicação de Patente Japonesa Sujeita a

Inspecção Pública N° 2002-042376, parágrafo [0019] e Fig. 1. O desenvolvimento e introdução de Discos Digitais Versáteis (DVD), um meio de disco óptico de elevada capacidade, permitiu que mesmo utilizadores finais gravem conteúdo de imagens em movimento (tais como filmes e vídeo) em conjunto com áudio num disco óptico. Os meios de alta densidade, tais como DVD, foram possíveis pela utilização de um laser com um comprimento de onda mais curto e uma lente de objectiva com uma grande abertura numérica (NA) . No entanto, o encurtamento do comprimento de onda de feixe e o aumento da NA também reduzem a tolerância de inclinação, a inclinação do disco em relação à direcção da emissão do feixe laser. A tolerância de inclinação pode ser melhorada utilizando um substrato mais fino. Com meios DVD, isto significa, por exemplo, a utilização de um substrato com uma espessura de 0,6 mm assumindo um laser de 650 nm e uma NA de 0,60. Dado que um substrato com uma espessura de 0,6 mm é mecanicamente fraco e, portanto, aumenta a inclinação, os discos DVD têm dois desses 2 substratos colados um ao outro com as superfícies de gravaçao de dados no interior entre os substratos.

Ao utilizar-se esta estrutura laminada, uma camada reflectora transparente em ouro ou silício, por exemplo, é formada na superfície de gravação de dados de um dos dois substratos e uma camada reflectora convencional em alumínio, por exemplo, é formada na superfície de gravação de dados do outro substrato. Os substratos são, em seguida, colados um ao outro com estas superfícies de gravação de dados viradas uma para a outra no interior, o que dá origem a um DVD de face simples e camada dupla que pode ser lido num lado do disco ou seja, no lado do substrato tendo a camada reflectora transparente sobre a camada de gravação de dados. Os meios DVD regraváveis com uma construção de camada dupla semelhante também se encontram disponíveis, mas, neste caso, a superfície de gravação de dados é uma camada de gravação de película fina regravável em vez de uma camada metálica espelhada.

Também se propôs a utilização de um laser de azul-violeta com um comprimento de onda de, aproximadamente, 40 0 nm como forma de obter densidades de gravação ainda maiores. Um método utiliza uma camada protectora transparente com uma espessura de, aproximadamente, 0,1 mm no lado de leitura/escrita e forma um ponto laser ultrafino utilizando uma lente com uma NA de, aproximadamente, 0,85 para a leitura e/ou escrita de sinais. A camada transparente pode ser formada com os dois métodos seguintes. (A) Colar um substrato transparente, com uma espessura ligeiramente inferior a 0,1 mm, no lado de superfície de 3 sinal com um substrato de sinal com uma espessura de 1,1 mm utilizando adesivo. (B) Revestir o lado de superfície de sinal, com um substrato de sinal com uma espessura de 1,1 mm, com uma camada de resina transparente de sinal com uma espessura de, aproximadamente, 0,1 mm.

No método (A), utiliza-se uma folha de policarbonato fabricada por fundição, por exemplo, como o substrato transparente. A variação de espessura neste tipo de folhas fundidas é mínima e vale, aproximadamente, + /- 1 pm. A espessura do adesivo utilizado para colar esta folha de policarbonato ao substrato de sinal também é fina e pode ser facilmente formada com uma espessura uniforme. Como resultado, pode formar-se uma camada protectora transparente com uma espessura uniforme no lado de gravação/reprodução do disco.

Com o método (B) é difícil formar um revestimento com uma espessura uniforme devido à espessura da resina transparente, mas pode obter-se um disco óptico de alta densidade e económico porque não é necessário utilizar folhas fabricadas num processo de fundição dispendioso. O documento US 2001/0053121 AI divulga um meio de informação óptica incluindo um substrato em forma de disco tendo um furo central, uma área anelar de gravação de informação no mesmo e uma camada anelar transmissora de luz baseada em resina na mesma através da qual o feixe laser de gravação/leitura é transmitido para a área de gravação de informação. A camada transmissora de luz termina numa periferia radialmente interna que forma uma orla anelar elevada. A orla serve para proteger a camada 4 transmissora de luz contra danos e aderência de poeiras e, quando uma pluralidade de tais meios estão empilhados, para evitar que os meios fiquem demasiado próximos uns dos outros.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um problema com discos ópticos de alta densidade é que, a superfície da camada protectora transparente é facilmente riscada e os riscos podem facilmente provocar uma perda de servo-controlo. 0 aumento da resistência mecânica da própria camada protectora transparente aumenta a espessura da película e isso não é adequado para gravação de alta densidade. E, por conseguinte, difícil proteger a superfície contra riscos mantendo, simultaneamente, a camada protectora transparente fina. A velocidade de transferência de dados durante a gravação e reprodução é maior em discos ópticos de alta densidade do que em meios CD e DVD convencionais e o disco, por conseguinte, gira mais rapidamente. Desequilíbrios na forma e peso do disco relativamente ao furo do eixo podem, por conseguinte, aumentar a carga sobre o eixo rotativo (motor).

Além disso, a rotação em velocidade elevada destes discos ópticos de alta densidade também requer uma maior força de fixação dos discos do que em discos CD e DVD. A presente invenção visa, por conseguinte, resolver estes três problemas e um objectivo da invenção é proporcionar um meio de gravação óptica de dados tendo saliências de superfície para proteger a camada protectora transparente e reduzir a carga 5 sobre o motor durante a rotação do disco e permitir a aplicação de uma maior força de fixação do disco ao meio de gravação óptica de dados.

Para conseguir os objectivos acima mencionados, propôs-se um meio de gravação óptica de dados como definido na reivindicação 1.

Outros objectivos e realizações em conjunto com uma compreensão mais perfeita da invenção irão ser evidentes e reconhecidos fazendo-se referência à descrição e reivindicações que se seguem adoptadas em associação com os desenhos em anexo.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS A presente invenção irá ser compreendida mais facilmente a partir da descrição que se segue das suas formas de realização preferidas feitas com referência aos desenhos em anexo, nos quais partes semelhantes são designadas por um algarismo de referência semelhante e nos quais: A Fig. IA é uma vista em corte de um meio de gravação óptica de dados tendo uma saliência de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção e a Fig. 1B é uma vista em planta do mesmo disco;

As Fig. 2A a Fig. 2E são vistas em corte parcial de possíveis formas de saliências; 6

As Fig. 3A a Fig. 3C mostram várias configurações da saliência quando visualizada numa vista em planta a partir de cima da saliência; A Fig. 4 é uma vista em corte de outro meio de gravação óptica de dados no qual a configuração da área desde o furo de eixo até à área de fixação difere da mostrada na Fig. 1;

As Fig. 5A a Fig. 5C são vistas em corte de um primeiro método de fabrico de um meio de gravação óptica de dados tendo uma saliência de acordo com a presente invenção; A Fig. 6 mostra um segundo método de fabrico de um meio de gravação óptica de dados tendo uma saliência de acordo com a presente invenção; A Fig. 7A e Fig. 7B mostram um terceiro método de fabrico de um meio de gravação óptica de dados tendo uma saliência de acordo com a presente invenção; A Fig. 8A é uma vista em corte parcial de um meio de gravação óptica de dados tendo uma saliência de acordo com uma segunda forma de realização da presente invenção e a Fig. 8B é uma vista em planta parcial do mesmo disco óptico; A Fig. 9 é uma vista em corte parcial que mostra a leitura e/ou escrita de dados na camada de gravação de dados de um de gravaçao óptica de dados tendo uma saliência de acordo com uma segunda forma de realização; 7 A Fig. 10 mostra um exemplo de um método para formar a saliência num método de fabrico de um meio de gravação óptica de dados de acordo com a segunda forma de realização;

As Fig. 11A a Fig. 11C são vistas em corte esquemáticas que mostram métodos de fixação de um meio de gravação óptica de dados tendo uma saliência de acordo com uma terceira forma de realização;

As Fig. 12A a Fig. 12C são vistas em corte parciais da fixação do meio de gravação óptica de dados para leitura e/ou escrita de dados na camada de gravação de dados; A Fig. 13 é uma vista em corte parcial que mostra um meio de gravação óptica de dados deformado colocado numa superfície plana;

As Fig. 14A e Fig. 14B mostram exemplos de um meio de gravação óptica de dados tendo uma diferença na elevação de superfície da camada protectora transparente e a área CA de fixação; A Fig. 15 é uma vista em corte parcial que mostra um meio de gravação óptica de dados tendo uma saliência mais pequena; e A Fig. 16 é uma vista em corte parcial que mostra o meio de gravação óptica de dados da terceira forma de realização quando fixo pelos lados de topo e fundo do disco.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Em seguida, descrevem-se formas de realização preferidas fazendo referência às figuras em anexo.

Forma de realização 1 A Fig. 1 é uma vista em corte lateral de uma forma de realização preferida de um meio de gravação óptica de dados de acordo com a presente invenção. 0 meio 110 de gravação óptica de dados (também designado, em seguida, simplesmente como "disco") mostrado na Fig. 1 tem uma saliência 100 disposta na sua superfície entre o lado de circunferência interior da área CA de fixação e a margem exterior do furo 101 de eixo. A Fig. IA é uma vista em corte deste meio 110 de gravação óptica de dados e a Fig. 1B é uma vista em planta do meio 110 de gravação óptica de dados. O diâmetro exterior deste meio 110 de gravação óptica de dados é de 120 mm. A área CA de fixação é a área através da gual o meio 110 de gravação óptica de dados é fixo e mantido guando se efectua a leitura e/ou escrita de dados para a camada 103 de gravação de sinais. O diâmetro DCAi interior da área CA de fixação é de 22 mm e o diâmetro DCAo exterior é de 33 mm.

Uma camada 102 protectora transparente protege a camada 103 de gravação de sinais. Um feixe de luz com um comprimento de onda de 450 nm, por exemplo, é emitido desde uma cabeça óptica através da camada 102 protectora transparente e focado na camada 103 de gravação de sinais para leitura e/ou escrita de dados. 9 A camada 102 protectora transparente tem uma espessura de, por exemplo, 100 pm. A camada 103 de gravação de sinais é formada por cima de cavidades ou ranhuras de sinal que sao formadas na área SA de sinal do substrato 104 de sinal. 0 diâmetro Dsai interior da área SA de sinal é de 42 mm e o diâmetro DSao exterior é de 119 mm. A camada 103 de gravação de sinais pode ser uma película multicamada incluindo uma película de mudança de fase GeSbTE, uma película multicamada incluindo uma película de pigmento ou uma película fina de liga metálica. O diâmetro Dc do furo 101 de eixo é de 15 mm. O diâmetro Dti interior da saliência 100 é de 18 mm, a largura na direcção radial (largura radial) é de 1 mm e a altura da saliência 100 acima da superfície da camada 102 protectora transparente é de 0,3 mm. A largura radial da saliência 100 é, de um modo preferido, de 0,2 mm a 1 mm. Prefere-se uma largura de 0,2 mm ou superior para garantir uma suficiente resistência mecânica. A altura da saliência 100 desde a superfície da camada 102 protectora transparente é, de um modo preferido, de 0,1 mm a 0,5 mm. Se a altura da saliência 100 for de, pelo menos, 0,1 mm acima da superfície da camada 102 protectora transparente e a camada 102 protectora transparente estiver colocada numa superfície plana com a saliência 100 virada para baixo, a camada 102 protectora transparente não irá entrar em contacto com a superfície plana e ficará protegida contra riscos.

Além disso, enquanto o diâmetro Dt± interior da saliência 100 é de 18 mm, a margem interior da saliência 100 só tem que estar separada da margem exterior do furo 101 de eixo por, pelo menos, 0,1 mm. Por outras palavras, o diâmetro interior da saliência 100 tem que ser maior do que o diâmetro (Dc + 0,2) mm e 10 o diâmetro exterior tem que ser inferior ao diâmetro DCai interior da área CA de fixação. Se o diâmetro Dti interior for maior do que (Dc + 0,2) mm, o disco pode ser fixo de modo estável e girado, assegurando uma boa qualidade de sinal, durante a gravação e reprodução, sem interferência entre o cone de centragem do dispositivo gravador ou reprodutor e a saliência 100 . A Tabela 1 mostra o efeito da saliência 100 a diferentes elevações acima da superfície da camada 102 protectora transparente. Os índices utilizados para avaliar a eficácia da saliência 100 foram a quantidade de riscos na superfície da camada 102 protectora transparente e a facilidade com a qual o disco 110 pode ser retirado, quando colocado com a camada 102 protectora transparente virada para baixo de encontro a uma superfície plana.

Tabela 1 Altura e efeito da saliência

Altura (mm) da saliência acima da superfície da camada protectora transparente 0 0, 05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Riscos na superfície NG Alguns OK OK OK OK Nenhuns Facilidade na retirada NG Fraca Fraca Boa Boa Muito boa Muito boa 11

Quando a altura da saliência 100 é de 0 mm acima da superfície da camada 102 protectora transparente, ou seja, quando não há saliência 100, os riscos na camada protectora transparente são excessivos e é difícil retirar o disco de uma superfície plana. Embora uma altura de saliência de apenas 0,05 mm proporcione uma ligeira melhoria na existência de riscos e uma fácil retirada do disco, a margem de protecção ainda não é suficiente e a superfície da camada protectora transparente tem que ser tratada de algum modo, tal como por endurecimento, para melhorar a resistência à formação de riscos.

Uma altura de saliência de 0,1 mm proporciona uma melhoria significativa na existência de riscos, ou seja, não há substancialmente qualquer risco. Quando a altura de saliência se situa entre 0,2 mm e 0,3 mm, não há, essencialmente, qualquer risco na camada protectora transparente e é muito fácil retirar o disco.

Quando a altura de saliência é de 0,4 mm não há, essencialmente, qualquer risco na camada protectora transparente e é muito fácil retirar o disco. Com uma altura de saliência de 0,5 mm não se descobriram riscos na camada protectora transparente e foi muito fácil retirar o disco. O aumento da altura da saliência 100 para valores superiores a 0,5 mm acima da superfície da camada protectora transparente não trouxe qualquer melhoria na protecção contra riscos ou facilidade de retirada do disco. Além disso, uma altura superior a 0,5 mm aumenta a quantidade e, por conseguinte, o custo dos materiais exigidos e, por conseguinte, não é desejável. 12

Deve salientar-se que, se o diâmetro Dc do furo 101 de eixo for de, aproximadamente, 15 mm, o diâmetro da saliência 100 estiver situado entre 17,5 mm e 22 mm e a altura da saliência 100 acima da superfície da camada 102 protectora transparente for de 0,3 mm ou menos, os três benefícios descritos em seguida, que incluem os efeitos salientados anteriormente, podem ser conseguidos. (Salienta-se que (2) e (3) em seguida são os efeitos descritos anteriormente.) (1) A saliência 100 não interfere com o dispositivo de fixação utilizado para fixar o disco durante a gravação e reprodução do disco óptico. (2) Pode evitar-se a formação de riscos na camada 102 protectora transparente sempre que o disco é deformado ou colocado numa superfície plana. (3) 0 disco pode ser facilmente retirado de uma superfície plana mesmo que o disco esteja deformado. 0 item (1) supracitado é descrito em primeiro lugar. As Fig. 12A a Fig. 12C mostram a fixação do meio 110 de gravação óptica de dados para gravar ou reproduzir o disco. A Fig. 12 mostra um método de fixação comum e simples, tal como utilizado com DVD e outros meios. Como mostrado na Fig. 12A, o meio 110 de gravação óptica de dados é introduzido por cima do dispositivo 1200 de fixação. As maxilas 1201 do dispositivo de fixação são estendidas para fora por uma mola 1202. Se o diâmetro Dc do furo 101 de eixo no meio 110 de gravação óptica de dados for de 15 mm, as maxilas 1201 têm um diâmetro DH exterior de, aproximadamente, 17 mm para garantir que a circunferência do furo 101 de eixo fica firmemente fixa. Um diâmetro DH de 17 mm 13 também garante uma suficiente resistência mecânica nas maxilas 1201.

Como mostrado na Fig. 12B, o meio 110 de gravação óptica de dados e as maxilas 1201 tocam-se. Se a saliência 100 estiver disposta numa área fora da área diametral de 17,5 mm ou superior no centro do disco, a saliência 100 não será alcançada pelas maxilas 1201. Não irá haver, por conseguinte, qualquer contacto entre a saliência 100 e maxilas 1201 e não haverá aplicação de carga à saliência 100 e maxilas 1201. Quando se aplica, em seguida, pressão ao topo do disco de modo a impeli-lo no sentido descendente, as molas 1202 são obrigadas a contrair-se e as maxilas 1201 movimentam-se para dentro na direcção do centro do dispositivo 1200 de fixação até que as maxilas 1201 atravessem o furo 101 de eixo do disco. As molas 1202, em seguida, expandem-se para o exterior, impelindo as maxilas 1201 para fora.

Isto resulta na fixação do meio 110 de gravação óptica de dados pelo dispositivo 1200 de fixação, como mostrado na Fig. 12C. Como mostrado na Fig. 1, o diâmetro DCai interior da área CA de fixação é de 22 mm. O dispositivo 1200 de fixação, por conseguinte, mantém o disco 110 na área exterior a este diâmetro DCai interior, mas não há interferência entre a saliência 100 e a superfície 1203 de fixação porque o diâmetro exterior da saliência 100 é inferior a 22 mm.

Além disso, dado que o diâmetro interior da área de fixação num disco óptico convencional, tal como um meio DVD, também é de 22 mm, a interferência entre a saliência 100 e as maxilas e a superfície de fixação do dispositivo de fixação pode ser evitada mesmo que o meio 110 de gravação óptica de dados seja fixo de 14 modo acidental utilizando um dispositivo de fixação para um meio DVD convencional.

Se a saliência 100 estiver localizada numa faixa circunferencial com um diâmetro interior de 17,5 mm e um diâmetro exterior de 22 mm, quando o diâmetro Dc do furo 101 de eixo tiver, aproximadamente, 15 mm, é, por conseguinte, possível evitar uma interferência entre a saliência 100 e o dispositivo 1200 de fixação, incluindo as maxilas 1201, mesmo quando se utilização um dispositivo 1200 de fixação simples do tipo que aplica a maior força de fixação ao meio 110 de gravação óptica de dados.

Os itens (2) e (3) são descritos acima fazendo referência à Tabela 1 e são descritos de modo mais pormenorizado em seguida, fazendo-se referência à Fig. 13. Se a espessura da camada 102 protectora transparente for de 100 pm, a deflexão máxima permitida no meio 110 de gravaçao óptica de dados é de 0,35 graus. Isto deve-se ao facto de, se a deformação do disco exceder 0, 35 graus, a taxa de erros durante a gravaçao e reprodução sobe até um nível a partir do qual deixa de ser possível a correcçao de erros. A Fig. 13 mostra um meio 110 de gravação óptica de dados com a máxima deformação permissível de 0,35 graus quando colocado numa superfície P plana com a camada 102 protectora transparente virada para a superfície P. O meio 110 de gravação óptica de dados deforma-se, de um modo geral, no lado de circunferência exterior da área CA de fixação (ou seja, fora da área central com um diâmetro de 33 mm do disco) . Se o meio 110 de gravação óptica de dados tiver, neste caso, a saliência 100 disposta na zona circunf erencial com um diâmetro interior de 17,5 mm e um 15 diâmetro exterior de 22 mm e a altura da saliência 100 acima da superfície da camada 102 protectora transparente for de 0,3 mm, não há contacto entre a margem E exterior do meio 110 de gravação óptica de dados e a superfície P. Ou seja, dado que o diâmetro exterior do meio 110 de gravação óptica de dados é de 120 mm, (60-33/2)*TAN(0,35 graus)=0,27 mm. O meio 110 de gravação óptica de dados está, por conseguinte, muito mais perto da superfície P, mas se o topo da saliência 100 estiver 0,3 mm acima da superfície da camada 102 protectora transparente, a margem E exterior não tocará na superfície P.

Quando alguém, depois, tenta retirar o disco 110, a área de contacto aumentada entre os dedos e a margem E exterior do disco 110 facilita a retirada do disco 110. A superfície da camada 102 protectora transparente também fica protegida contra riscos devido ao contacto com a superfície P dado que não toca na superfície P. A altura da saliência 100 acima da superfície da camada 102 protectora transparente pode ser determinada de acordo com a deformação permitida para o meio 110 de gravação óptica de dados. Quando a deformação máxima permitida no meio 110 de gravação óptica de dados é de 0,35 graus, como neste exemplo, uma altura de saliência de 0,3 mm ou menos acima da superfície da camada 102 protectora transparente é, no entanto, suficiente para conseguir os benefícios descritos anteriormente.

As Fig. 14A e Fig. 14B mostram um caso alternativo no qual há uma diferença entre a elevação de superfície da camada 102 protectora transparente e a elevação de superfície da área CA de fixação. A Fig. 14A mostra um exemplo de um meio de gravação 16 óptica de dados no qual a superfície da camada 102 protectora transparente está rebaixada 25 pm desde a superfície da área CA de fixação para que a camada 102 protectora transparente fique mais afastada da cabeça de gravação/reprodução do que da área CA de fixação. A Fig. 14B mostra um exemplo diferente no qual, a superfície da área CA de fixação está rebaixada 25 pm desde a superfície da área CA de fixação para que a superfície da área CA de fixação fique mais afastada da cabeça de gravação/reprodução.

Para garantir que a altura da saliência 1400 acima da superfície da camada 102 protectora transparente é 0,3 mm ou menos, como mostrado na Fig. 12, a altura da saliência 1400 acima da superfície da área CA de fixação é controlada de modo a ter 0,275 mm ou menos no caso mostrado na Fig. 14A. Para garantir, igualmente, que a altura da saliência 1400 acima da superfície da camada 102 protectora transparente é 0,3 mm ou menos no caso mostrado na Fig. 14B, a altura da saliência 1400 acima da superfície da área CA de fixação é controlada de modo a ter 0,325 mm ou menos. Isto garante, em ambos os casos, que a altura da saliência 1400 acima da superfície da camada 102 protectora transparente é 0,3 mm ou menos.

Além disso, para impedir a interferência da saliência 1400 com a superfície 1203 de fixação e dispositivo 1200 de fixação, melhor que no exemplo mostrado na Fig. 12, a saliência 1400 pode ser disposta numa área circunferencial tendo um diâmetro interior de 17,5 mm e um diâmetro exterior de 21 mm, como mostrado na Fig. 15. Se o diâmetro DCai interior for de 22 mm, obtém-se, neste caso, uma folga de 0,5 mm na direcção radial entre a saliência e a área CA de fixação. 17

Além disso, se o disco não estiver consideravelmente deformado, como mostrado na Fig. 13, a altura da saliência 1400 acima da superfície da área CA de fixação pode ser de 0,2 mm ou menos, independentemente de haver ou não um degrau entre a superfície da camada protectora transparente e a área de fixação. Isto evita ainda a interferência entre a saliência 1400 e a superfície 1203 de fixação e dispositivo 1200 de fixação, permite que a profundidade G do dispositivo 1200 de fixação seja reduzida para uns poucos profundos 0,25 mm e proporciona uma maior liberdade de concepção do dispositivo 1200 de fixação. A Fig. 2 mostra vários exemplos da forma transversal da saliência. Como mostrado na Fig. 2, a saliência poderia ser quadrada (rectangular) 201, trapezoidal 202, elíptica 203, semicircular 204 ou triangular 205. Também é óbvio que a forma desta saliência não está limitada pelas formas mostradas na Fig. 2 e qualquer forma através da qual a saliência se projecte acima da superfície da camada protectora transparente pode ser utilizada.

Exemplos da forma da saliência quando visualizada numa vista em planta são mostrados na Fig. 3. A Fig. 3A mostra uma configuração rectangular, a Fig. 3B mostra uma configuração tendo múltiplas saliências discretas e a Fig. 3C mostra uma configuração anelar fragmentada. Com a configuração mostrada na Fig. 3B há quatro saliências 302 discretas em forma de pontos dispostas em intervalos de 90 graus na direcção circunferencial. A configuração anelar fragmentada mostrada na Fig. 3C tem três saliências 303 em forma de arco dispostas em intervalos de 120 graus na direcção circunferencial no mesmo percurso circular. 18

Quando há múltiplas saliências discretas dispostas com uma configuração tal como mostrada na Fig. 3B ou Fig. 3C, o número de saliências não será limitado.

Além disso, a forma da(s) saliência(s), quando visualizadas numa vista em planta, não é limitada às mostradas na Fig. 3. Mais especificamente, a(s) saliência(s) pode(m) ter uma qualquer forma desejada desde que sobressaia(m) da superfície da camada protectora transparente e esteja(m) localizada(s) numa zona circunferencial com um diâmetro interior de (Dc + 0,2) mm e um diâmetro DCai exterior. A Fig. 4 mostra um exemplo de um meio 410 de gravação óptica de dados no qual a configuração desde o furo de eixo até à área de fixação difere da configuração mostrada na Fig. 1. Este disco difere do mostrado na Fig. 1 pelo facto de a camada 402 protectora transparente também cobrir a área CA de fixação, mas não estar presente em torno do furo 401 de eixo. O diâmetro DCv interior da camada 402 protectora transparente é, por conseguinte, Dcv <= DCai · A saliência 400 está localizada entre o furo 401 de eixo e o diâmetro interior da área CA de fixação. A altura Tt total da saliência 400 é

Tt = TtCv + (espessura de camada protectora transparente) em que TtCv é a altura acima da superfície da camada 402 protectora transparente. Neste exemplo, TtCv tem entre 0,1 mm a 0,5 mm.

Também é possível que a camada protectora transparente não seja formada na área CA de fixação. 19 0 efeito de dispor uma saliência que sobressaia da superfície da camada protectora transparente no lado de incidência de luz da área entre o furo de eixo e área de fixação do meio de gravação óptica de dados é descrito a seguir.

As saliências não podem ser dispostas em qualquer local desejado no disco óptico e, mais especificamente, devem ser dispostas onde não haja contacto entre as saliências e a cabeça óptica. Com o meio de gravação óptica de dados de acordo com uma primeira forma de realização da invenção, as saliências são dispostas na área entre o furo de eixo e a área CA de fixação. Quando se efectua a leitura e/ou escrita de dados na camada de gravação de sinais, a cabeça óptica situa-se sempre no lado de circunferência exterior da área CA de fixação. Consequentemente, não há contacto entre a cabeça óptica e as saliências, que se situam no lado de circunferência interior da área CA de fixação e separadas da cabeça óptica pela área CA de fixação.

Um método de fabrico destas saliências de acordo com a presente invenção é mostrado na Fig. 5 utilizando, a titulo de exemplo, um processo de moldagem por injecção.

Prepara-se um par de moldes 500 e uma matriz 501 é colocada num molde, como mostrado na Fig. 5A. Esta matriz 501 contém um sinal 517. O lado dos moldes 500 que prendem a matriz 501 também tem cavidades 502. Estas cavidades 502 são construídas com a forma desejada da saliência. 0 molde 500 é, depois, fechado, como mostrado na Fig. 5B, e injecta-se resina 510 fundida. A resina 510 fundida penetra, assim, no padrão 517 de sinal e nas cavidades 502. O molde é, depois, arrefecido e o furo 511 de eixo é estampado, como 20 mostrado na Fig. 5C, para obter um substrato 516 de sinal com um sinal 517 formado na sua superfície. Uma camada de gravação de sinais é, depois, formada sobre a superfície de sinal 517 e forma-se uma camada protectora transparente, como mostrado na Fig. 4. Forma-se uma camada protectora transparente acima da saliência 515 para produzir um meio 110 de gravação óptica de dados, como mostrado na Fig. 1. Dado que a camada protectora transparente também se acumula na saliência 515, uma saliência com a mesma forma também é formada na camada protectora transparente. A Fig. 6 mostra um método no qual partes tendo a forma desejada da saliência são fixas à superfície do disco com adesivo. Neste caso, as saliências 600 com a forma desejada são coladas à superfície plana do meio 601 de gravação óptica de dados, ou seja, um disco sem saliências de superfície. Pode utilizar-se, por exemplo, um adesivo sensível à pressão, resina consolidada por UV ou resina termoendurecida. O material utilizado para as saliências 600 é, de um modo preferido, leve, fácil de manipular e pouco dispendioso e resina é, por conseguinte, adequada. O material para colar as saliências 600 pode ser pré-revestido até à parte das saliências 600 que irá entrar em contacto com o disco 601 sem saliências. Em alternativa, a parte que entra em contacto com o disco 601 sem saliências pode ser aquecida e derretida para colagem. As saliências 600 podem, mesmo, ser metálicas. Utilizando o método mostrado na Fig. 6, um meio 601 plano de gravação óptica de dados sem saliências pode ser fabricado num processo, as partes formando as saliências podem ser produzidas num processo distinto com as formas desejadas e saliências com uma forma particular desejada podem, 21 depois, ser coladas na superfície de disco. Este método proporciona uma concepção com uma vasta latitude. A Fig. 7 mostra um método em que gotas de resina líquida são depositadas e consolidadas na superfície de disco. Como mostrado na Fig. 7A, a resina 700 líquida é despejada, em forma de gotas, de um bico 701 para os locais desejados sobre o disco 601 sem saliências. O disco 601 sem saliências pode ser rodado ou movimentado ou o bico 701 pode ser movimentado enquanto despeja as gotículas de resina. A resina 700 líquida, neste caso, é, de um modo preferido, uma resina consolidada por UV ou resina termoendurecida. Assim, o gotejamento e, depois, a consolidação da resina dão origem a saliências 715 com uma configuração desejada, como mostrado na Fig. 7B. Utilizando um disco, tal como mostrado na Fig. 4, a resina é despejada em gotículas sobre o substrato de sinal.

As saliências também podem ser formadas por uma resina líquida utilizando um processo de serigrafia. Neste caso, forma-se uma trama com a forma desejada das saliências e a resina líquida é serigrafada sobre a superfície de disco. Dado que o método mostrado na Fig. 7 não exige preparação e manuseamento de partes de saliência discretas, as saliências podem ser formadas de modo mais económico do que o processo mostrado na Fig. 6.

Como descrito acima, um meio de gravação óptica de dados de acordo com esta primeira forma de realização da invenção tem uma ou mais saliências localizadas na superfície entre a circunferência interior da área CA de fixação e a margem exterior do furo de eixo, garantindo que as saliências não 22 entrarão em contacto com a cabeça óptica durante a gravação ou reprodução.

Além disso, pode evitar-se a formação de riscos na superfície mesmo quando o disco é colocado numa superfície plana com a camada protectora transparente virada para baixo porque as saliências garantem que a camada protectora transparente fica suficientemente por cima e não entra em contacto com a superfície plana.

Ainda além disso, a proximidade das saliências relativamente ao furo de eixo minimiza o efeito de qualquer desequilíbrio de peso na parte saliente. Pode, por conseguinte, obter-se um sinal estável de elevada qualidade.

Forma de realização 2 A Fig. 8 mostra um meio 810 de gravação óptica de dados tendo uma saliência 800 disposta na área entre a área CA de fixação e a área SA de sinal. A Fig. 8A é uma vista em corte e a Fig. 8B é uma vista em planta do lado da camada 802 protectora transparente do disco. O diâmetro interior e diâmetro exterior da área CA de fixação e área SA de sinal são iguais aos da primeira forma de realização. A espessura da camada 802 protectora transparente também é igual à da primeira forma de realização. Neste exemplo, o diâmetro Dti interior da saliência 800 é de 33 mm (=DCAo) e o diâmetro Dto exterior é de 35 mm. A altura TtCv da saliência 800 é de 0,25 mm. A saliência 800 é formada na superfície do substrato 804 de sinal. 23 A Fig. 9 é uma vista em corte parcial do disco óptico no momento em que se efectua a leitura e/ou escrita.

Quando se grava ou reproduz um disco óptico de alta densidade com uma camada protectora transparente com uma espessura de 0,1 mm no lado de incidência do laser (lado de leitura/escrita) do disco, utilizando uma cabeça óptica com uma NA de 0,7 a 0,9, tal como uma cabeça óptica com uma NA elevada de 0,85, a distância entre a cabeça óptica e o disco óptico de alta densidade, conhecida como a distância WD de trabalho é, de um modo geral, muito pequena, tipicamente de 0,1 a 0,4 mm. Uma distância WD de trabalho de 0,4 mm ou inferior é recomendada, por exemplo, no documento ISO M 2002 Technical Digest ThB.l publicado pelo International Symposium on Optical Memory.

Devido à curta distância WD de trabalho, neste caso, a cabeça óptica pode facilmente atingir a camada protectora transparente do disco quando o servo de focalização é perturbado por factores externos tais como vibrações da superfície de disco. A NA elevada utilizada com discos ópticos de alta densidade significa que a poeira na superfície da camada protectora transparente pode facilmente perturbar o servo de focalização. Quando o servo de focalização está desalinhado com a pista, a cabeça óptica pode facilmente colidir com a saliência na superfície de disco. Para evitar isto, exige-se uma blindagem de protecção da lente na superfície da cabeça óptica. A espessura desta blindagem (aproximadamente 0,1 mm) diminui, ainda mais, a distância de trabalho para 0,3 mm ou menos. Se a distância de trabalho da cabeça óptica aumentar, o diâmetro exterior da lente também aumenta. O diâmetro f exterior de uma lente com uma distância de trabalho de 0, 4 mm é de 6 mm a 8 mm (incluindo o suporte da lente). 24

Quando se lê e/ou escreve na área de sinal com um diâmetro DSai interior, como mostrado na Fig. 9, o suporte 900 de lente intromete-se na área entre a área CA de fixação e a área SA de sinal por um valor igual à parte de raio R do suporte 900 da lente. Com uma NA de 0,85, por exemplo, a distância WD de trabalho efectiva da lente é um valor estreito de 0,2 mm a 0,3 mm. Ou seja, com um meio de gravação óptica de dados como mostrado na Fig. 8, a altura TtCv óptima da saliência irá diferir de acordo com o local da saliência. A altura TtCv desta saliência 800 é considerada em seguida.

Quanto mais perto a saliência 800 estiver do diâmetro DSAI interior, mais perto do suporte 900 de lente se encontra a saliência 800. A altura TtCv deve, por conseguinte, ser diminuída. Além disso, dado que o diâmetro Dto exterior da saliência 800 é de 35 mm, sobram 3,5 mm para o diâmetro DSai interior ( = 42 mm) . Se a distância WD de trabalho efectiva da lente for de 0,2 mm, sobra um espaço de 0,5 mm entre o suporte 900 de lente e a saliência 800 dado que o raio R do suporte de lente tem, aproximadamente, 3 mm. O raio R tem, aproximadamente, 4 mm se a distância WD de trabalho for de 0,3 mm, mas, porque a altura TtCv é de 0,25 mm, a saliência 800 não irá colidir com o suporte 900 de lente. É, assim, necessário considerar a distância WD de trabalho da lente quando a saliência está localizada na área entre a área CA de fixação e a área SA de sinal. No entanto, se a altura TtCv da saliência for de 0,1 mm a 0,3 mm, a saliência 800 não irá colidir com o suporte 900 de lente. 25

Também será óbvio que o desempenho de protecção de superfície da camada protectora transparente também é alcançado.

Deve salientar-se que a saliência pode estar localizada na área entre a área CA de fixação e a área SA de sinal como descrito nesta segunda forma de realização, não estando a camada protectora transparente formada na área CA de fixação, como mostrado na Fig. 8 ou estando a área da camada protectora transparente disposta numa área como mostrado na Fig. 1 ou Fig. 4. A saliência nesta segunda forma de realização também pode ser fabricada utilizando os mesmos materiais e métodos descritos na primeira forma de realização. Salienta-se que, dependendo do diâmetro interior da matriz, pode ser necessário proporcionar uma cavidade na matriz com o método de moldagem por injecção mostrado na Fig. 5. Por exemplo, se o diâmetro interior da matriz for inferior a 33 mm, a espessura da matriz pode ser aumentada e pode formar-se, na matriz, uma cavidade com uma profundidade e configuração desejáveis por gravação química ou maquinagem. Como mostrado na Fig. 10, pode formar-se uma saliência 1001 no substrato de sinal e na camada 1010 protectora transparente aí formada para formar a saliência 1000 de superfície. A saliência também pode ser formada num meio de gravação óptica de dados, como mostrado na Fig. 8, por um processo de moldagem, tal como mostrado na Fig. 5. A forma e configuração da saliência podem ser iguais às descritas na primeira forma de realização anterior. Quando a saliência está numa área entre a área CA de fixação e a área SA de sinal, como descrito nesta segunda forma de realização e, particularmente, quando a saliência está a 2 mm do lado de 26 circunferência exterior da área CA de fixação, pode impedir-se a colisão da cabeça óptica com a saliência durante a gravação e reprodução e pode impedir-se a formação de riscos na superfície mesmo quando o meio de gravação óptica de dados está colocado numa superfície plana com a camada protectora transparente do disco virada para a superfície plana, porque a saliência garante que a superfície do disco não entra em contacto com a superfície na qual está colocado.

Forma de realização 3

Um meio de gravação óptica de dados no qual a saliência está localizada na área CA de fixação é mostrado na Fig. 11 como uma terceira forma de realização. A Fig. 11A é uma vista em corte do disco. 0 diâmetro Dti interior e diâmetro Dto exterior da saliência 1100 são definidos pela relação seguinte. D cai <= D ti ^ Dto Dcao

Esta configuração também impede a formação de riscos quando o meio 1110 de gravação óptica de dados é colocado numa superfície plana com a camada 1102 protectora transparente virada para a superfície plana, porque a saliência garante uma folga suficiente entre a camada 1102 protectora transparente e a referida superfície plana. A colisão da cabeça óptica com a saliência também é impedida porque a cabeça óptica não entra na área CA de fixação. 27

Salienta-se que a espessura da camada protectora transparente, diâmetro DCAI interior e diâmetro DCao exterior são, nesta forma de realização, iguais aos da primeira forma de realização. A largura da saliência 1100 e a altura da saliência acima da superfície da camada 1102 protectora transparente também são iguais às da primeira forma de realização ou seja, nos intervalos de 0,2 mm a 1 mm e de 0,1 mm a 0,5 mm, respectivamente.

Ao contrário da primeira e segunda formas de realização, a unidade de disco fixa o meio 1110 de gravação óptica de dados em ambos os lados da saliência 1100 nesta terceira forma de realização. Isto é possível excepto quando DCai = Dti ou Dto = DCao· A Fig. 11B e Fig. 11C mostram dois modos diferentes de fixação do meio 1110 de gravação óptica de dados em ambos os lados da saliência 1100.

No exemplo mostrado na Fig. 11B, o elemento 1120 de fixação aplica pressão ao disco na área de fixação em ambos os lados da saliência 1100. O disco pode ser, neste caso, preso com força suficiente, apesar da saliência 1100, porque o elemento de fixação tem um canal que proporciona uma folga para a saliência 1100 .

No exemplo mostrado na Fig. 11C, o elemento 1130 de fixação aplica pressão ao disco na área de fixação em ambos os lados da saliência 1100 e também aplica pressão na saliência 1100. Este método proporciona uma fixação ainda mais positiva do disco porque a pressão é aplicada a uma área maior do disco do que com o método mostrado na Fig. 11B. 28 0 meio de gravação óptica de dados pode ser preso de modo estável e ser rodado com uma pressão suficiente durante a gravação e reprodução para garantir uma boa qualidade de sinal e um desempenho fiável de gravação e reprodução.

Deve salientar-se que, nesta forma de realização, o disco fica fixo em ambos os lados da saliência 1100, mas poderia ser preso apenas na área entre o diâmetro DCai interior e a margem de circunferência interior da saliência 1100 ou na área entre o diâmetro DCao exterior e a margem de circunferência exterior da saliência 1100.

Embora esta terceira forma de realização tenha sido descrita fazendo referência à configuração mostrada na Fig. 11, podia ser configurada como mostrado na Fig. 4 e Fig. 8. Ou seja, esta saliência poderia ser utilizada num disco no qual a camada protectora transparente não está formada na área CA de fixação ou num disco no qual a camada protectora transparente não se encontra na área CA de fixação e existe um degrau entre as elevações de superfície do substrato de sinal e a camada protectora transparente. A saliência 1100 desta terceira forma de realização também pode ser formada utilizando os mesmos materiais e métodos descritos nas anteriores primeira e segunda formas de realização. A forma e configuração da saliência também poderiam ser as descritas na primeira forma de realização. A fixação de um meio de gravação óptica de dados de acordo com a presente invenção não deve ser limitada à prisão do disco 29 com maxilas de fixação na área CA de fixação em apenas um lado do disco, como mostrado na Fig. 12A a Fig. 12C e Fig. 15. Mais especif icamente, o meio de gravação óptica de dados pode ser fixo em ambos os lados do disco. Isto é mostrado na Fig. 16, uma vista em corte do meio 1600 de gravação óptica de dados que é fixo na área CA de fixação por cima e por baixo do disco por meio de um elemento 1605 de fixação de topo e um elemento 1606 de fixação de fundo. Neste exemplo, a saliência 1601 está disposta na área CA de fixação e a área em ambos os lados da saliência 1601 é suportada pelo elemento 1606 de fixação de fundo no lado de incidência do laser do disco. O material utilizado para fabricar o substrato de sinal não é discutido particularmente nas formas de realização supracitadas, mas é, de um modo preferido, um plástico, tal como policarbonato, resina de norborneno ou resina de poliolefina. A camada protectora transparente também pode ser formada pela aplicação de uma película em folha mais fina do que a espessura desejada com adesivo ou pela aplicação de um revestimento de resina líquida. Quando se aplica uma película em folha fina com adesivo, o adesivo pode ser, por exemplo, uma resina consolidada por UV, resina termoendurecida ou adesivo sensível à pressão.

Quando se aplica um revestimento de resina líquida, a resina pode ser, por exemplo, uma resina consolidada por UV ou resina termoendurecida.

Embora a presente invenção tenha sido descrita em associação com as suas formas de realização preferidas e fazendo referência aos desenhos em anexo, deve salientar-se que várias 30 alterações e modificações irao ser evidentes aos especialistas devem ser da presente , a não ser na técnica. Estas alterações e modificações compreendidas como estando incluídas no âmbito invenção como definida pelas reivindicações apensas que divirjam das mesmas.

Lisboa, 17 de Setembro de 2010 31

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Disco (110) óptico tendo uma camada (103) de gravação de sinais para leitura e/ou escrita de dados utilizando luz e uma camada (102) protectora transparente com uma espessura de 10 pm a 200 pm disposta sobre a camada de gravação de sinais, compreendendo o disco óptico: uma saliência (100) que sobressai da superfície da camada protectora transparente no lado de superfície de incidência de luz para o qual se emite luz para a camada de gravação de sinais, caracterizado por a saliência estar disposta numa área entre um furo (101) central e uma área (CA) de fixação adaptada para ser retida quando se efectua a leitura e/ou escrita de dados na camada de gravação de sinais; em que um diâmetro do furo central tem, aproximadamente, 15 mm e um diâmetro exterior do disco óptico tem 120 mm. Lisboa, 17 de Setembro de 2010 1