TW200423081A - Optical disc and apparatus for portable applications - Google Patents

Description

200423081 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 種用於記錄及/或重 用中需要尺寸減小 本赉明係關於一種光碟，及係關於一 現該光碟的光學記錄及/或重現裝置。 本發明尤其適用於可攜式應用，該應 的光碟，如小外形尺寸光學（SFF〇)光碟 【先前技術】 業界已開發了用於以—方式儲存不同類型之數位資料的 若干種圓盤形的光學儲存媒體，該等數位資料的儲存方式 使得可將該光碟輕易地自爲其設計的讀/寫驅動器中移 除。當前普通的實例包括緊密光碟（CD)及數位化通用光碟 (DVD)。雖然此等實例在某些特定的應用方面取得了高度 的成功，例如用來儲存用於個人電腦（pc)上的資料，或儲 存音樂或其它音訊或視訊資訊（如電影），但是吾人已證實此 等設備較不適用於較佳使用尺寸較小的光學儲存媒體的應 用中。此等應用之一類包括各種個人電子設備（PED)。個人 電子設備通常具有使得個人可以且方便地攜帶此等設備的 尺寸、形狀及重量。個人電子設備之實例包括數位式照相 機，行動電話，個人數位助理及其類似物。 歐洲專利申請案EP 1 067 519 A1中描述了 一種具有更緊 密設計及更大儲存容量的光碟。如圖1所示，該光碟由一由 聚碳酸S旨樹脂製成的基板i構成，該基板厚度Th爲〇·6毫 米。該基板包含一中心孔2。環繞該中心孔，該基板包含一 環形臺面支座（table abutment)3，其厚度Th與Thi相等。將 O:\90\90419.DOC -6- 200423081 該臺面支座3放置於其中放置光碟之光學記錄及/或重現裝 置t的一旋轉驅動機構的轉盤4上。在該基板丨之中央處提 供了 一磁性夹持轂5,以便閉合該中心孔2。該轂5由磁性金 屬（如鐵）薄板製成。 將該光碟置放於光學記錄及/或重現裝置的旋轉驅動機 構上。該旋轉驅動機構由主軸馬達8、由該主軸馬達驅動之 主軸7及固定於該主軸之末端的轉盤4組成。將環形磁體6固 疋於孩轉盤4上。該光碟之轂5受到磁體6的吸引，因而被牢 :地固持於轉盤4上，且能隨該轉盤4-同旋轉。應注意的 疋，已設計出該轂5、該轉盤4及該臺面支座3的形狀，使得 當將該光碟放置在轉盤上時，該轂接近該環形磁體6但並不 /、/、相接觸以此方式防止了任何過度的吸引力作用於該 轂上，且因此可容易地將光碟自轉盤移除。 此光碟的缺點是：需要一轂來將光碟夾持至一光學記錄 及/或重現裝置之轉盤。必須將轂固定於光碟上，此增加了 該光碟之製造過程中的—些困難，且導致該光碟的厚度過 大而不適用於可攜式應用。 【發明内容】 本毛月之目的爲提出—種較易於建構，尤其用於可攜 式應用的光碟。 爲達到此目的，根擔士欲口 — 很艨本發明之光碟包含一磁性基板。 藉由本發明，不再雪Im ^ 丹而要軚，因爲該基板（由於其磁性特性） 能將光碟夾持於一光學 疋予Z錄及/或重現裝置中的旋轉驅動 機構的轉盤上。

OA90\90419.DOC 200423081 將轂固定於光碟上需要特殊的對準裝備，因而，其& 士 光碟製造過程中容許誤差的額外來源。因此，省略較的 優點在於其使該等光碟之製造過程更簡便且更可靠。 根據先前技術，轂將引入額外的厚度，該厚度至少與㊉ 要用來將該轂保持在該光碟上適當位置的臺面支座之厚^ 相等。藉由一磁性基板，則無須使用臺面支座。因此:: 具有轂的另一優點在於降低了該光碟的厚度，其對於可裨 式應用具有重大意義。 阿 此磁性基板較佳由軟磁性材料製成，此係因爲兩個主要 的原因··第一，軟磁性材料通常比硬磁性材料便宜，·第二， 當將光碟自光學記錄及/或重現裝置移除後，該軟磁性材料 不會吸引其它磁性材料。 與使用聚碳酸酉旨基板的光碟相比，使用金屬基板可有助 於顯著地減少光碟的總體厚度。實際上，製造薄的聚碳酸 酉曰基板可導致與射出成形技術及聚碳酸酯剛性有關的一些 問題。與之相對，金屬基板（甚至被設計得極其薄）不會在製 造中導致特殊的困難，且能保持其剛性而保護該光碟不被 幫曲。 口此在本t明之一較佳貫施例中，該磁性基板由軟磁 性金屬（如鐵）製成。 此金屬基板的另一優點在於：其賦予該光學媒體更高的 慣性，此有助於避免該主軸馬達的速率變化。應注意，在 寫入過程中甚至一微小的速率變化亦能引發顯著的誤差。 此金屬基板亦對濕度及溫度變化較不敏感，該等變化是

O:\90\90419.DOC 200423081 造成聚碳酸酯基板翹起問題的原因。 本發明亦係關於一種用於記錄及/或重現此光碟的裝置。 自下文描述的實施例將瞭解本發明之此等及其它態樣， 並參照該等實施例對其進行解釋。 【實施方式】 一光碟通常包含一稱爲基板的用於支撐一資訊層及一保 護層的基礎層。該資訊層係用於包含待儲存於該光碟中的 資訊，而該保護層係用於保護該資訊層，尤其用於防塵。 根據本發明之光碟包含一磁性基板。圖2a、孔及2〇中描 繪了此光碟之三個實例： 圖2a展示了具有平面磁性基板1〇的平面光碟。該光碟亦 包含一資訊層11及一保護層12 ; 圖2b展示了根據本發明之平面光碟，其基板2〇包含一用 於谷納一資訊層2 1及一保護層22之凹陷； 圖2c展示了根據本發明之非平面光碟，其包含一平面磁 性基板30、一資訊層31及一保護層32，使得該基板3〇延伸 超過該等資訊及保護層。 口根據本發明之光碟可爲一種預記錄或唯讀（r〇M)光碟、 可記錄或-次寫人（WO)光碟、可重寫（RW)光碟或此等類型 之組合（例如，將唯讀與可記錄相組合）。根據本發明之光碟 亦可由多個資訊層組成，如（舉例而言）雙層光碟。 應注意，該資訊層⑴、2卜31)之厚度對於一預記錄光碟 而言通常在5至⑽奈米範圍内，而對於—可記錄或—可重 言it常在5〇至25()奈米範圍内。該保護層（12、22、

O:\90\90419.DOC 200423081 32)由（例如）聚碳酸酯製成且其典型厚度爲ι〇〇微米。 該光碟爲（例如）一小外形尺寸光學（SFF〇)光碟，但是此 並非限定性的。在此狀況下，該光碟直徑約爲3〇毫米。 σ亥基板無須爲一永久性磁體，即一硬磁性材料。該基板 可有利地由軟磁性材料製成，其意味著材料可輕易地在磁 琢中磁化，但疋若移除該磁場，則該材料的磁化並非永久 性的。軟磁性材料包括金屬及其合金，但亦包括具有磁性 顆粒或軟磁肥粒鐵的聚碳酸酯，其被稱爲陶瓷類材料，如 塑料結合肥粒鐵。 在本發明之較佳實施例中，該基板由軟磁性金屬製成， 如（例如）鐵。貫際上，金屬基板的一項優點在於其具有比聚 合物基板高五倍的剛度。因此，使用金屬使得相當大程度 地減少基板厚度成爲可能，其對於可攜式應用具有重大意 義。因而，有可能製造厚度爲100微米的金屬基板，而這在 (例如）聚碳酸酯基板之狀況下是不可能的。 將基板（10、20、30)之磁性特性用於：將根據本發明之光 碟磁性地夾持於光學記錄及/或重現裝置之轉盤上。圖3至 圖ό中描繪了將該光碟放置及固定於轉盤上的一些方式。 該光學記錄及/或重現裝置包含：用於旋轉一轉盤5〇之旋 轉構件40 ;及用於記錄及/或重現該光碟35之光學構件6〇。 藉由旋轉構件40通過主軸41來驅動該轉盤5〇。該光學構件 60包含一物鏡61及一雷射光束62。該轉盤50包含磁性構件 5 1，例如該磁性構件5 1爲環形，用於將光碟之磁性基板 (10、20、3 0)吸引至轉盤50上，以便可在轉盤旋轉期間將光 O:\90\90419.DOC -10- 200423081 碟保持於適當的位置。 該轉盤50進-步包含用於防止該光碟與該磁性構件叫 生接觸之升高構件52。該升高構件52將㈣置於—較高的 K平面上以便在該轉盤5{)與該光碟之間留出約G〇5毫米 =氣隙53。以此以，未在光碟上施加過多的吸引力，可 谷易地自轉i 5G移除光碟。在本發明之較佳實施例中，藉 由一用於支撐光碟的環形突起來形成該升高構件52。3 通兩透過基板來讀取光碟，—般而言基板由透光材料製 成，以便允許雷射光束透過該基板讀取資訊。然而，因爲 雷射光束無法透過磁性材料，所以無法藉由該光學構件6〇 透過其磁性基板讀取根據本發明之光碟。因此，必須透過 保達層（12、22、32)讀取該光碟，且該保護層必須由對於該 雷射光束透明的材料製成，例如聚碳酸酯。 在如圖3所示的本發明之第一實施例中，涉及如圖“所描 繪的具有平面磁性基板10的平面光碟35。相應地，該光碟 具有一基板面及一保護層面。將光學記錄及/或重現裝置之 旋轉構件40施加於該基板面，以便使該基板實現其轂功 月巨，而將光學構件60施加於該保護層面，以便使記錄及/或 重現光碟成爲可能。應注意：藉由該光學透鏡61及該保護 層將該雷射光束62聚焦於資訊層丨丨上。此解決辦法的優點 是使用了薄的平面光碟35，其非常易於製造。 在如圖4所示的本發明之第二實施例中，將相同的光碟 3 5(如圖2a所示）放置於記錄及/或重現裝置中，其中將該旋 轉構件40及該光學構件60施加於該光碟之同一側，即施加 O:\90\90419 DOC -11 - 200423081 於5玄透明保5蒦層側。因此’將該旋轉構件4 〇所驅動的轉般 50，及磁性構件5 1施加於該保護層側。換言之，與先前之 實施例相比較，必須翻轉放置該光碟35。因此，該磁性構 件不再农接近於該磁性基板1 〇。然而，磁性構件5 1可具有 一強度足以穿過該資訊層11及該保護層12來吸引該磁性基 板10的磁場。本實施例之第一項優點在於（如先前之實施 例）··所涉及的光碟3 5包含平面層，因此非常易於製造。其 第二項優點在於：該實施例減少了該記錄及/或重現裝置的 總厚度。 在如圖5所描繪的本發明之第三實施例中，將圖几中描緣 之光碟36放置於記錄及/或重現裝置中，其中將該旋轉構件 40及該光學構件60施加於該光碟之同一側。該光碟36仍爲 平面的，但是該光碟36之磁性基板20包含一用於容納一資 訊層21及一保護層22的凹陷，以便曝露該磁性基板2〇的一 邛为。由於该磁性基板2 0在該光碟3 6之兩側均爲可見，因 而該磁性基板20能夠最佳地實現其轂功能。 在如圖6所描繪的本發明之第四實施例中，將如圖。所示 之光碟37放置於記錄及/或重現裝置中，其中將該旋轉構件 40及該光學構件60施加於該光碟之同一側。該光碟”包含 一平面磁性基板30，該基板30延伸超過該資訊層31及該保 護層32，以便爲該磁性構件5丨留出空間。因此，該光碟 包含此一區域·在該區域處，該磁性基板3〇呈現於該光碟 之兩側，且在該區域處該光碟之厚度減少至該磁性基板的 厚度。因此，該基板30能夠最佳地實現其夾持功能。假如 O:\90\90419.DOC -12- 200423081 將磁性構件5 1設計成適合於在該光碟之中心孔處留出的空 間，則得以減少該光學記錄及/或讀取裝置的總厚度。該減 少等於該資訊層及該保護層之厚度的總和。 製造根據本發明之光碟的方式與傳統的生産過程相當相 似，已爲熟悉此項技術者所熟知。因此，將不對其作詳細 的描述。 在具有一金屬基板的預記錄光碟之狀況下，爲製造該資 訊層及將其黏附至該磁性基板，執行（例如用於DVD-18光 碟的）通用的玻璃/光聚合物（2P)方法。該（如圖7所描繪的） 製造技術包含如下步驟： -將光聚合物UV—固化樹脂13旋塗70於該金屬基板1〇 上。應注意，該樹脂13可良好地固持於金屬表面上； -隨後’例如藉由使用真空黏結或襯墊黏結（pad-bonding) 來將具有合適的（反向的）凹槽及/或坑形結構的聚合物 壓模14壓入71濕的光聚合物樹脂13中； -藉由聚合物壓模14來UV—固化72光聚合物樹脂13， UV —光可透過該聚合物壓模14 ; -在固化後自該金屬基板釋放73該聚合物壓模14。 與傳統方法的主要差異在於：現在UV-固化藉由該聚合物 壓模14發生，而不是藉由該基板10發生（該光聚合物（2P)被 施加於該基板10上）。 以此方式，將所要的凸紋（relief)及/或坑形結構複製於該 光聚合物樹脂13中，這形成了資訊層11。在該製造過程中， 爲該聚合物壓模14及該光聚合物樹脂13選擇合適的材料是

O:\90\90419.DOC -13- 200423081 重要的··在uv-固化之後，該光聚合物樹脂（例如丙烯酸系 樹脂）應對該聚合物壓模（例如聚烯烴）具有弱的黏著力，以 使其可易於釋放。以此方式，可獲得良好的複製品質且該 聚合物壓模可重複使用若干次。 一旦已將該凹槽結構複製入該光聚合物層中，該唯讀光 碟製造過程就經由製造具有薄保護層12的光碟（如藍光 (Blu-ray)光碟）之習知路線繼續進行。 在預記錄光碟或唯讀光碟之狀況下，將薄的金屬鏡面濺 錢於该複製而得的坑形結構上。 在可重寫（RW)光碟之狀況下，該資訊層可由薄膜層堆疊 組成，其包含記錄材料、一個或多個介電層及一鏡面層。 在可記錄（WO)光碟之狀況下，該資訊層可由一與一個或 多個介電層及/或一金屬鏡面層相組合的染色層組成。該光 碟亦可由與可重寫光碟之薄膜相㈣無#薄膜堆疊而製 成0 可在不脫離本發明之料的情況下，提出對所描述的光 碟及哀置的修改及改良。因@，本發明不限於所提出的該 等實例。舉例而言’在根據本發明之光碟中，該保護層可 代替該資訊層包含該待儲存的資訊。 文中之圖式及其描述說明了而不是限定了本發明。顯 二的是’存在屬於隨附申請專利範圍之範相的大量替代 貫施例。 申=申圍請專利範圍中的任何參考符號理解爲限定了 對動巧”包含”及其動詞變化的使用不排

O:\90\904I9DOC -14- 200423081 斥不同於該等已陳述於申請專利範圍中的元件或步驟之存 在。對在-元件或步驟前的冠詞的使用不排斥複數 個此專元件或步驟之存在。 【圖式簡單說明】 將參看隨附圖式進一步描述本發明： 圖1描繪了一根據背景技術之放置於記錄及/或重現裝置 之轉盤上的光碟， 圖2a至2c描繪了根據本發明之光，碟， 圖3根據本發明的第__會你存丨显- ^ ^ 貫％例展不了如何將一光碟放置 且夾持於光學記錄及/或重現裝置的轉盤上， 圖4根據本發明的第二實施例展示了如何將一光碟放置 且夹持於光學記錄及/或重現裝置的轉盤上， 圖5根據本發明的第2實施例展示了如何將一光碟放置 且夾持於光學記錄及/或重現裝置的轉盤上， 圖6根據本發明的第四實施例展示了如何將一光碟放置 且夾持於光學記錄及/或重現裝置的轉盤上， 圖7描繪了根據本發明之預記錄光碟之f訊層的製造過 程。 【圖式代表符號說明】 1 基板 2 中心孔 3 臺面支座 4，50 轉盤 5 轂

O:\90\90419.DOC -15- 200423081 6 環形磁體 7，4 1 主軸 8 主轴馬達 10，20，30 磁性基板 11，21，31 資訊層 12，22，32 保護層 13 光聚合物樹脂 35，36，37 光碟 40 旋轉構件 51 磁性構件 52 升高構件 61 物鏡 62 雷射光束 53 氣隙 70 旋塗 71 壓 73 釋放 72 紫外線-固化

Thi 基板厚度

Th2 臺面支座厚度 O:\90\90419.DOC -16-

Claims (1)

1. 200423081 拾、申請專利範圍： 1· -種光碟(35、36、37)，其包含—磁性基板(1〇、2〇、3〇)。 2. 如申。月專利犯圍第丄項之光碟（35、％、π)，其中該基 板由軟磁性材料製成。 3. 如申請專利範圍第i項或第2項之光碟（35、％、37)，其 中該基板由金屬製成。 4. 如申凊專利範圍第！項之光碟（35、36)，其中該光碟爲 平面的。 5. 如申請專利範圍第4項之光碟（36)，其中該磁性基板具 有一用於容納—保護層（22)的凹陷。 6. 如申請專利範圍第！項之光碟（35、37)，其中該磁性基 板爲平面的。 7·如申租專利範圍第6項之光碟（37)，其中該基板（3〇)延伸 超過該保護層（32)，以便爲一磁體留出空間。 8·如申請專利範圍第丨項或第2項之光碟（35、36、37)，其 中該光碟爲一小外形尺寸光學（SFFO)光碟。 9， 一種讀取及/或記錄裝置，其包含用於旋轉一轉盤（5〇) 的旋轉構件（40)，該轉盤包含··用於將如申請專利範圍 第1項之光碟（35、36、37)夾持至該轉盤上的磁性構件 (51);及用於防止該光碟與該磁性構件發生接觸之升高 構件（52)。 10·如申請專利範圍第9項之讀取及/或記錄裝置，其包含用 於在該光碟（35、36、37)上讀取及/或記錄資訊的光學構 件（60)，該光學構件（60)與該旋轉構件（40)位於該光碟 O:\90\90419.DOC 200423081 之一相同側。 11 ·如申請專利範圍第9項或第1 0項之裝置，其中藉由一能 夠支撐該光碟（35、36、37)之環形突起來形成該升高構 件（52)。 O:\90\90419.DOC