光學數據記錄介質及其讀取裝置、記錄裝置和製造方法

2023-12-09 10:21:36 2

專利名稱：：光學數據記錄介質及其讀取裝置、記錄裝置和製造方法
技術領域：
：本發明涉及一種盤形光學數據記錄介質，所述光學數據記錄介質具有信號記錄層，所述信號記錄層用於通過將光束髮射到其上記錄和/或播放信息；以及設置在所述信號記錄層之上的10pm至200厚的透明保護層。本發明還涉及用於製造該光學數據記錄介質的方法，以及用於夾緊該光學數據記錄介質的方法。
背景技術：
：光碟已經眾所周知並且用作一種高容量數據存儲介質，利用雷射束高密度記錄和讀出或重放信息。這些光碟大致分類為只讀，增量可寫(多重話路)，以及可重寫。典型的只讀盤是存儲音頻內容的壓縮盤(CD)和存儲諸如電影的視頻內容的雷射影碟。增量可寫(多重話路)和可重寫介質都廣泛用於計算機工業，例如，用於存儲文本文件和靜止圖像。這些光碟一般具有設置在1.2mm厚的透明襯底的一個主側面上的數據層。然後保護外塗層塗敷到數據層上，或與透明襯底相同的保護盤由粘結劑粘接在數據層上。例如，請參見日本公開專利No.2001-093193段和圖1，以及日本公開專利No.2002-042376段和圖1。作為高容量光碟介質的數字式通用盤(DigitalVersatileDisc/DVD)的研製和引入已經使得最終用戶將移動圖像內容(諸如電影和視頻)與音頻一起記錄到光碟成為實用技術。諸如DVD的高密度介質已經通過利用較短波長的雷射和具有大數值光圈或數值孔徑(NA)的物鏡而實現。然而，縮短光束波長和增加NA也降低了傾斜(即盤相對雷射束髮射方向的傾斜)公差或傾斜容限。通過利用較薄的襯底能夠提高傾斜公差。例如，對於DVD介質，假定650nm的雷射和0.60NA這意味著使用0.6mm厚的襯底。由於0.6mm厚的襯底機械強度較差並且會由此增加傾斜，因此DVD盤具有兩個這種襯底，該襯底與其中間的數據記錄表面粘接在一起。通過利用這種疊層結構，例如金或矽的透明反射層形成在兩個襯底中的一個的數據記錄表面上，並且例如傳統的鋁反射層形成在另一個襯底的數據記錄表面上。襯底然後粘接在一起，這些數據記錄表面在內側彼此相對，形成單側雙層DVD，該DVD能夠從盤的一側讀取，即從在數據記錄層之上具有透明反射層襯底側讀取。現在已經可以獲得具有類似的雙層結構的可再寫DVD介質，但是在這種情況下的數據記錄表面是可再寫薄膜記錄層，而不是金屬鏡層。利用波長大約是400nm的藍-紫色雷射已經作為一種實現更高記錄密度的方法被提出。一種方法在讀/寫側利用大約0.1mm厚的透明保護層並且利用用於信號讀和/或寫的大約0.85NA的透鏡形成超細雷射點。透明層可以用下面兩種方法形成。(A)將稍薄於O.lmm厚的透明襯底利用粘合劑粘接在1.1mm厚的信號襯底的信號表面側。(B)用約0.1mm厚的透明樹脂層覆蓋1.1mm厚的信號襯底的信號表面側。採用方法(A)，例如，通過鑄造製造的聚碳酸酯薄板用作透明襯底。這種鑄造薄板的厚度變化最小在大約+/-1,。用於將該聚碳酸酯薄板粘接到信號襯底上的粘合劑的厚度也較薄並且能夠容易形成均勻厚度。由此，在盤的記錄/讀數側能夠形成均勻厚度的透明保護層。採用方法(B)，由於透明樹脂的厚度形成均勻厚度的塗層比較困難，但是，由於不必利用高成本鑄造工藝製造的薄板，因此能夠實現低成本高密度的光碟。
發明內容高密度光碟的問題是透明保護層的表面容易劃傷，並且劃痕會容易引起失去伺服控制。增加透明保護層自身的機械強度將增加薄膜的厚度，並且不適合於高密度記錄。因此在保持透明保護層較薄的同時防止其表面劃傷比較困難。在記錄和重放期間高密度光碟的數據傳送速率高於傳統的CD和DVD介質，因此該盤轉動較快。該盤相對於主軸孔的形狀和重量不平衡因此會增加轉動主軸(電機)上的載荷。此外，這些高密度光碟的高速轉動還需要比CD和DVD盤更高的盤夾緊力。因此，本發明旨在解決這三個問題，並且本發明的目的是提供一種光學數據記錄介質，該記錄介質具有表面凸起，該凸起用於保護透明保護層並且降低盤轉動期間施加在電機上的載荷，以及能夠使更高的盤夾緊力施加到光學數據記錄介質上。為了實現上述目的，本發明提供一種光學數據記錄介質，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，及設置在信號記錄層上面的10pm至200iam厚的透明保護層，所述光學數據記錄介質包括從光發射到信號記錄層的光入射表面側的透明保護層的表面伸出的凸起，所述凸起設置在中心孔和當在信號記錄層中讀和/或寫數據時夾持所述光學數據記錄介質的夾緊區域之間的區域中。由於凸起在夾緊區域的內周側，因此凸起將不與光頭幹涉(碰撞)。此外，當光學數據記錄介質放置在平面上且透明保護層側朝向所述平面時，凸起保持透明保護層離開所述平面，由此防止劃傷透明保護層。由於凸起位於中心主軸孔附近，因此降低了凸起的重量不平衡所引起的施加在轉動主軸(電機)上的載荷。優選設置所述凸起與所述中心孔的外邊緣沿徑向分開至少0.1mm。這種結構防止凸起與在盤記錄和讀出(或重放)驅動器中用於在主軸孔夾持光學數據記錄介質的中心錐體幹涉，由此能夠穩定夾緊光學數據記錄介質。在本發明的另一方面中，一種盤形光學數據記錄介質，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，及設置在信號記錄層上面的10pm至200pm厚的透明保護層，其特徵在於所述光學數據記錄介質包括夾緊區域，所述夾緊區域沿徑向在中心孔的外側，用於當在信號記錄層中讀或記錄數據時夾持所述光學數據記錄介質；信號區域，所述信號區域沿徑向在所述夾緊區域的外側，用於在信號記錄層中記錄或讀數據；以及凸起，所述凸起從所述透明保護層的表面伸出，所述凸起設置在所述夾緊區域和用於讀和/或寫信息的光發射到其上的信號記錄層的光入射側的信號區域之間的區域中。當光學數據記錄介質放置在平面上且透明保護層側朝向所述平面時，凸起與信號區域的接近保持透明保護層與所述平面分開，由此提供給透明保護層良好的保護。優選方式是，所述凸起設置到從所述夾緊區域的外周邊緣沿徑向到外側2mm內的區域。由此，進一步防止凸起和光頭之間的幹涉，因為凸起離開信號區域足夠的距離。根據本發明的另一方面，一種盤形光學數據記錄介質，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，及設置在信號記錄層上面的10(im至200pm厚的透明保護層，其特徵在於所述光學數據記錄介質包括夾緊區域，所述夾緊區域沿徑向在中心孔的外側，用於當讀或記錄信號記錄層時夾持所述光學數據記錄介質；信號區域，所述信號區域沿徑向在所述夾緊區域的外側，用於在信號記錄層中記錄或讀數據；以及凸起，所述凸起從所述透明保護層的表面伸出，所述凸起設置在用於讀和/或寫信息的光發射到其上的信號記錄層的光入射側的夾緊區域中。這種光學數據記錄介質在夾緊區域的突起的兩側被夾緊。因此凸起與光頭不發生幹涉(碰撞)，並且當該盤放置在平面上且透明保護層側朝向所述平面時，由於設置在盤的同一側的凸起保持透明保護層升高在所述平面之上，因此將不會劃傷透明保護層。此外，可以施加更大的夾緊力並且盤能夠穩定地轉動，因此確保良好的信號質量。由於凸起位於中心主軸孔附近，因此也降低了凸起的重量不平衡所引起的施加在轉動主軸(電機)上的載荷。優選方式是，凸起從透明保護層的表面伸出到0.05mm至0.5mm的高度。當該盤放置在平面上且透明保護層側朝向所述平面時，由於凸起在同一側伸出盤表面之上足夠數量以保持透明保護層不接觸所述平面，因此將不會劃傷透明保護層。如果進一步優選凸起的高度是從透明保護層的表面伸出O.lmm至0.3mm，則可以進一步改進防劃傷並降低成本。更優選的方式是，用於在信號記錄層中記錄或讀信息的光的波長是410nm或小於410nm，從而能夠實現能夠進行高密度記錄和讀出的小射束點。本發明的另一方面是一種用於盤形光學數據記錄介質的製造方法，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，設置在信號記錄層上面的10pm至200pm厚的透明保護層，以及從光發射到信號記錄層的光入射表面側的透明保護層的表面伸出的凸起。所述製造方法包括如下步驟製備具有與所述凸起相對應的空腔的第一模具，和與第一模具相對應的第二模具；將第一模具和第二模具配置和閉合在一起；在第一模具和第二模具之間注入樹脂；使樹脂固化以形成具有凸起的樹脂模製物；以及打開第一模具和第二模具，取出固化的樹脂模製物。在另一種用於盤形光學數據記錄介質的製造方法中，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，設置在信號記錄層上面的101im至200(im厚的透明保護層，以及從光發射到信號記錄層的光入射表面側的透明保護層的表面伸出的凸起，用於所述光學數據記錄介質的襯底通過利用具有與凸起相對應的空腔的模具通過注塑形成，並且凸起同時形成在所述襯底上。這些根據本發明的用於光學數據記錄介質的製造方法在模具中提供了與期望的凸起形狀相對應的空腔，然後將熔化的樹脂引入模具內並且在注射模塑法工藝中施加壓力。該方法生產出的襯底具有由模具中的壓模印製的信號圖案和同時形成到該襯底表面上的凸起，由此改進光學數據記錄介質的大規模生產。根據本發明的另一方面，一種用於盤形光學數據記錄介質的製造方法，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，設置在信號記錄層上面的10pm至200pm厚的透明保護層，以及從光發射到信號記錄層的光入射表面側的透明保護層的表面伸出的凸起，通過粘接或連接到光學數據記錄介質上凸起形狀的件在光學數據記錄介質上形成凸起。通過由此將形成期望的凸起形狀的件粘接或連接到盤表面上，該光學數據記錄介質的製造方法能夠容易地在盤上的期望位置形成凸起，由此提高大規模生產。根據本發明的另一方面，一種用於盤形光學數據記錄介質的製造方法，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，設置在信號記錄層上面的10(im至200/im厚的透明保護層，以及從光發射到信號記錄層的光入射表面側的透明保護層的表面伸出的凸起，通過將液體材料滴在光學數據記錄介質上並且使凸起形狀的液體材料固化在光學數據記錄介質上形成凸起。這種製造方法通過簡單地改變液體材料滴到襯底上的方式在盤表面的期望位置能夠容易地形成期望形狀的突起。同時需要很少的時間形成凸起，因此能夠以低成本製造根據本發明的具有凸起的光學數據記錄介質。根據本發明的另一方面，一種用於盤形光學數據記錄介質的製造方法，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，設置在信號記錄層上面的10(im至200pm厚的透明保護層，以及從光發射到信號記錄層的光入射表面側的透明保護層的表面伸出的凸起，通過利用具有期望的凸起形狀的篩框(screen)由絲網印刷工藝(screenprintingprocess)在光學數據i己錄介質上形成凸起。這種製造方法通過簡單地改變篩框中的凸起的圖案在盤表面的期望位置能夠容易地形成期望形狀的突起。同時需要很少的時間形成凸起，因此能夠以低成本製造根據本發明的具有凸起的光學數據記錄介質。在上述光學數據記錄介質的製造方法中，用於製造粘接或連接到光學數據記錄介質表面上的件的材料，和由絲網印刷工藝形成的凸起的材料優選為樹脂。這使得材料處理簡單，能夠利用低成本材料，並且提高設產率。樹脂進一步優選紫外線固化樹脂，熱固樹脂或壓敏粘合劑。這些材料中的每一個價格便宜，容易獲得。更優選的方式是，所述凸起設置在中心孔和夾持所述光學數據記錄介質用於在信號記錄層中讀和/或寫數據的夾緊區域之間的區域中。這種結構使凸起位於夾緊區域的內周側的光學數據記錄介質表面上。因此，凸起不與光頭幹涉(碰撞)，並且當該盤放置在平面上且透明保護層朝向所述平面時由於設置到盤的同一側上的凸起防止透明保護層接觸該平面，因此不會劃傷透明保護層。由此，能夠長時間確保盤的可靠性。更優選的方式是，所述凸起設置在當在信號記錄層中讀或記錄數據時用於夾持所述光學數據記錄介質的夾緊區域和用於在信號記錄層中記錄或讀數據的信號區域之間的區域中。更優選的方式是，所述凸起設置到從所述夾緊區域的外周邊緣沿徑向到外側2mm內的區域。在這種情況下，無論是光學數據記錄介質用於記錄裝置還是讀出或重放裝置，光學數據記錄介質確保凸起和光頭之間不發生幹涉。更優選的方式是，所述凸起設置在夾緊區域中，當在信號記錄層中讀或記錄數據時所述夾緊區域用於夾持所述光學數據記錄介質。由於在這種情況下盤在凸起的兩側夾緊，防止凸起與光頭幹涉，同時也保護了透明保護層。更大的夾緊力可以施加到光學數據記錄介質上。更優選的方式是，凸起從透明保護層的表面形成到0.05mm至0.5mm的高度。由於採用這種結構凸起從透明保護層表面伸出足夠數量，因此當盤放置在平面上時由於凸起防止透明保護層接觸所述平面，從而不會劃傷透明保護層。由此能夠製造更可靠的光學數據記錄介質。如果凸起高度進一步優選為距透明保護層表面O.lmm至0.3mm，則可進一步改進防劃傷性能和降低成本。根據本發明的另一當面，一種用於盤形光學數據記錄介質的夾緊方法，所述光學數據記錄介質具有用於利用具有0.7至0.9數值孔徑(numericaperture)的光頭通過發射光讀和/或寫數據的信號記錄層，以及設置在信號記錄層上面的10至200)im厚的透明保護層。所述光學數據記錄介質包括夾緊區域，所述夾緊區域沿徑向在中心孔的外側，用於當在信號記錄層中讀或記錄數據時夾持所述光學數據記錄介質；信號區域，所述信號區域沿徑向在所述夾緊區域的外側，用於在信號記錄層中記錄或讀數據；以及凸起，所述凸起在用於讀和/或寫信息的光發射到其上的信號記錄層的光入射側的夾緊區域中從所述透明保護層的表面伸出。當在所述光學數據記錄介質的信號記錄層中讀或記錄數據時所述夾緊方法在凸起的兩側夾持所述光學數據記錄介質。通過在凸起的兩側夾持光學數據記錄介質，該盤夾緊方法能夠施加更大的夾持力，盤能夠穩定地轉動，並且能夠實現良好的信號質量。優選方式是，用於在光入射側在凸起的兩側夾緊的區域是在半徑為11mm至16.5mm的徑向區域中。更優選的方式是，通過在光入射側在凸起的兩側夾持光學數據記錄介質和夾持凸起而夾緊光學數據記錄介質。由此，通過在凸起的相對的兩側的兩個區域中夾緊該盤並且通過直接在凸起上施加力，可以施加更大的夾緊力。利用根據本發明的光學數據記錄介質，凸起不與光頭幹涉(碰撞)並且當盤以透明保護層向下放置在平面上時由於凸起防止透明保護層接觸該平面因此可是保護透明保護層以防止劃傷。此外，由於凸起位於中心主軸孔附近，因此也降低了凸起的重量不平衡所引起的施加在轉動主軸(電機)上的載荷。根據本發明的光學數據記錄介質的夾緊方法在凸起的任一側或兩側在夾緊區域夾持光學數據記錄介質。因此，在記錄和讀出或重放期間能夠穩定地夾持光學數據記錄介質並且使其轉動，從而，確保一致的記錄和讀出以及確保良好的信號質量。本發明的光學數據記錄介質的製造方法能夠容易地形成凸起，由此提高光學數據記錄介質的生產率。通過結合附圖參照下面的描述和權利要求，本發明的其它目的和達到的效果以及更充分的理解將更加明顯並且被理解。通過下面參照附圖描述優選實施例，本發明變得很容易理解，其中相同的部分由相同的標號表示，其中圖1A是根據本發明第一個實施例的具有凸起的光學數據記錄介質的截面圖，圖1B是該盤的俯視圖2A至圖2E是可能的凸起形狀的局部截面圖3A至圖3C描述了當從凸起的上面在俯視圖中觀看時凸起的各種結構；圖4是另一個光學數據記錄介質的截面圖，其中從主軸孔至夾緊區域的區域的結構不同於圖1所示的結構；圖5A至圖5C是製造根據本發明的具有凸起的光學數據記錄介質的第一個方法的截面圖6示出了製造根據本發明的具有凸起的光學數據記錄介質的第二個方法；圖7A和圖7B示出了製造根據本發明的具有凸起的光學數據記錄介質的第三個方法；圖8A是根據本發明第二個實施例的具有凸起的光學數據記錄介質的局部截面圖，圖8B是該光碟的局部俯視圖9是局部截面圖，該圖描述了從根據本發明第二個實施例的具有凸起的光學數據記錄介質的數據記錄層讀取數據和/或將數據寫入到其上；圖10示出了製造根據本發明第二個實施例的光學數據記錄介質的方法中形成凸起的方法的例子；圖IIA至圖IIC是示意截面圖，其中示出了夾緊根據本發明第三個實施例的具有凸起的光學數據記錄介質的方法；圖12A至圖12C是局部截面圖，圖中示出了用卡盤或夾具夾住光學數據記錄介質以在數據記錄層上讀和/或寫數據；圖13是置於平坦表面上的翹曲的光學數據記錄介質的局部截面圖14A和圖14B示出了透明保護層和夾緊區域CA具有不同表面高度的光學數據記錄介質的例子；圖15是描述具有較小凸起的光學數據記錄介質的局部截面圖；以及圖16是局部截面圖，其中示出了當從盤的頂側和底側夾緊時的第三實施例的光學數據記錄介質。具體實施例方式下面參照附圖描述本發明的優選實施例。圖1是根據本發明的光學數據記錄介質的優選實施例的側視截面圖。圖1所示的光學數據記錄介質110(下面還簡稱為"盤")具有凸起100，凸起100設置在光學數據記錄介質110的表面上，位於夾緊區域或夾持區域CA的內周側和主軸孔101的外側邊緣之間。圖1A是該光學數據記錄介質110的截面圖，圖1B是光學數據記錄介質110的俯視圖。該光學數據記錄介質110的外徑是120mm。夾緊區域CA是當從信號記錄層103讀數據和/或寫數據到信號記錄層103時夾緊和保持光學數據記錄介質110的區域。夾緊區域CA的內徑Dca!是22mm並且外徑DCA0是33mm。透明保護層102保護信號記錄層103。例如，波長為405nm的光束從光頭髮射，通過透明保護層102並且集中在數據記錄層103上，以讀和/寫數據。透明保護層102例如是100pm厚。信號記錄層103形成在信號凹陷或槽之上，信號凹陷或槽形成在信號襯底104的信號區域SA中。信號區域SA的內徑Dw是42mm並且外徑DSA0是119mm。信號記錄層103可以是包括GeSbTe相變膜的多層膜，包括顏料膜的多層膜，或金屬合金薄膜。主軸孔101的直徑Dc是15mm。凸起100的內徑Dt;是8mm，沿徑向的寬度(徑向寬度)是lmm，並且凸起100在透明保護層102的表面上的高度是0.3mm。凸起100的徑向寬度優選0.2mm至1mm。優選0.2mm或更大的寬度以確保足夠的機械強度。凸起100從透明保護層102的表面的高度優選0.1mm至0.5mm。如果凸起100的高度在透明保護層102的表面之上至少0.1mm並且透明保護層102放置在平面上，凸起100朝下，則透明保護層102將不接觸該平面並且將被保護以防止劃傷。此外，當凸起100的內徑Dti是8mm時，凸起100的內側邊緣必須僅僅與主軸孔101的外邊緣相隔至少O.lmm。換句話說，凸起100的內徑必須大於直徑(Dc+0.2)mm並且外徑必須小於夾緊區域CA的內徑DCAI。如果內徑Dti大於(Dc+0.2)mm，則在記錄和讀取期間該盤能夠被穩定地夾緊和旋轉，從而確保良好的信號質量，在記錄器或讀取裝置的定心錐形物和凸起100之間不會發生幹涉。表1示出了從透明保護層102的表面處於不同高度的凸起100的效果。用於評價凸起100的有效性的指標是當透明保護層102朝下靠在一個平面上放置該盤時在透明保護層102的表面上的劃痕量，盤110能夠拾取的容易程度。表1凸起高度和效果tableseeoriginaldocumentpage14當凸起100的高度是距透明保護層102的表面0mm時，即當沒有凸起100時，透明保護層具有非常多的劃傷並且從平面拾取該盤困難。僅僅0.05mm的凸起高度對劃痕和拾取盤的容易程度稍有改進，保護間隙仍然不充分並且透明保護層的表面必須以一些方式處理，例如通過硬化，以提高抗劃傷能力。0.1mm的凸起高度顯著改進劃傷，即大體沒有劃傷。當凸起高度是0.2mm至0.3mm時透明保護層基本上沒有劃傷並且盤容易拾取。當凸起高度是0.4mm時透明保護層基本上沒有劃傷並且盤非常容易拾取。採用0.5mm的凸起高度時透明保護層上沒有發現劃傷並且盤非常容易拾取。透明保護層表面之上的凸起100的高度增加到大於0.5mm對劃痕保護或盤拾取容易程度不再產生任何改進。此外，大於0.5mm的高度增加了所需材料量並且由此增加了成本，因此這是不期望的。應當注意，如果主軸孔101的直徑Dc大約15mm，凸起100的直徑在17.5mm到22mm之間，並且凸起100距透明保護層102的表面的高度是0.3mm或小於0.3mm，則能夠實現下面描述的三個優點，包括上述效果。(請注意，下面的(2)和(3)是上述效果)。(1)在光碟的記錄和讀取期間凸起100不與用於夾緊盤的卡盤或夾具發生幹涉。(2)無論彎曲盤或將盤放置在平面上，都能夠防止透明保護層102劃傷。(3)即使彎曲盤也能夠容易地從平面拾取盤。首先描述上述第(1)項，圖12A至圖12C示出了用卡盤或夾具夾住光學數據記錄介質以對盤進行記錄或運行操作。圖12示出了一個簡單通用的夾緊方法，諸如與DVD和其它介質一起使用的方法。如圖12A所示，光學數據記錄介質110位於卡盤或夾具1200之上。卡盤的卡爪1201通過彈簧1202向外伸出。如果在光學數據記錄介質110中的主軸孔101的直徑Dc是15mm，則卡爪1201的外徑DH大約為17mm，以確保穩固地夾緊主軸孔101的周圍。17mm的直徑DH還確保在卡爪1201中足夠的機械強度。如圖12B所示，光學數據記錄介質110和卡爪1201接觸。如果凸起100設置到盤中心的17.5mm或更大直徑區域外的區域，則凸起100將在卡爪1201所到達的範圍之外。因此，凸起100和卡爪1201之間沒有接觸，並且沒有載荷施加到凸起100和卡爪1201上。然後當壓力施加到盤的頂部，以向下推動盤時，彈簧1202被強制收縮並且卡爪1201向內朝向卡盤1200的中心移動，直到卡爪1201通過盤的主軸孔101。然後，彈簧1202向外伸展，將卡爪1201推出。由此如圖12C所示卡盤1200夾緊光學數據記錄介質110。如圖1所示，夾緊區域CA的內徑Dcm是22mm。因此，卡盤1200在該內徑DCAI外側的區域中夾持盤110，但是，由於凸起100的外徑小於22mm，因此凸起100和夾緊表面1203之間沒有幹涉。此外，由於在諸如DVD介質的傳統的光碟中夾緊區域的內徑也是22mm，因此，即使該光學數據記錄介質110偶然利用用於傳統DVD介質的卡盤夾緊，也能夠防止凸起100和卡爪和卡盤的夾緊表面之間的幹涉。如果當主軸孔101的直徑Dc大約是15mm時凸起100位於內徑是17.5mm並且外徑是22mm的環狀帶中，則即使當利用施加在光學數據記錄介質110上最大夾緊力的類型的簡單卡盤1200時也因此可以避免凸起100和卡盤1200(包括卡爪)之間的幹涉。第(2)項和(3)項上面參照表1進行了描述，並且下面參照圖13進一步詳細描述。如果透明保護層102的厚度是100pm，光學數據記錄介質110中允許的最大偏差0.35度。這是由於如果盤彎曲超過0.35度，在記錄和讀出期間的出錯率上升到不可能進行錯誤糾正的水平。圖13示出了當放置在平面P上並且透明保護層102朝向表面P時具有最大允許彎曲0.35度的光學數據記錄介質。光學數據記錄介質110—般在夾緊區域CA的外周側(即在盤的33mm直徑的中心區域的外側)彎曲。如果在這種情況下的光學數據記錄介質110具有設置在內徑是17.5mm並且外徑是22mm的環狀區域中的凸起100，並且凸起100距透明保護層102的表面的高度是0.3mm，則光學數據記錄介質110的外部邊緣E和表面P之間不發生接觸。g卩，由於光學數據記錄介質IIO外徑是120mm，(60-33/2)*TAN(0.35deg)=0.27mm。光學數據記錄介質110因此非常接近表面P，但是如果凸起100在透明保護層102的表面上的頂部是0.3mm，外部邊緣E將不接觸表面P。當某人試圖拾取盤110，在手指和盤110的外部邊緣E之間的增加的接觸區域使拾取盤110更容易。透明保護層102的表面由於不接觸表面P因此也被保護而防止由於與表面P接觸而被劃傷。凸起100在透明保護層102的表面上的高度能夠根據光學數據記錄介質110中允許的彎曲確定。然而，當光學數據記錄介質110中最大允許的彎曲與該例子中一樣是0.35度時，在透明保護層102的表面上的0.3mm或更小的凸起高度足以實現上述的優點。圖14A和14B示出了一個可供選擇的情況，其中透明保護層102的表面高度和夾緊區域CA的表面高度之間具有差值。圖14A示出了光學數據記錄介質的例子，其中透明保護層102的表面從夾緊區域CA的表面凹進25Kim，以便透明保護層102比夾緊區域CA距記錄/讀出頭更遠。圖14B示出了不同的例子，其中夾緊區域CA的表面從夾緊區域CA的表面凹進25(im，以便夾緊區域CA的表面距記錄/讀出頭更遠。為了確保凸起1400距透明保護層102的表面的高度如圖12所示是0.3mm或更小，凸起1400距夾緊區域CA的表面的高度控制到圖14A中所示情況中的0.275mm或更小。同樣為了確保如圖14B所示的情況中凸起1400距透明保護層102的表面的高度是0.3mm或更小，凸起1400距夾緊區域CA的表面的高度控制到0.325mm或更小。這確保在兩種情形中凸起1400距透明保護層102的表面的高度是0.3mm或更小。此外，為了比圖12所示例子更好地防止凸起1400與夾緊表面1203和卡盤1200之間的幹涉，凸起1400可以設置在如圖15所示的內徑是17.5mm並且外徑是21mm環狀區域中。如果在這種情況下內經DCAI是22mm，在凸起和夾緊區域CA之間產生沿徑向0.5mm的間隙。此外，如果盤沒有如圖13中所示非常彎曲，則無論在透明保護層表面和夾緊區域之間是否具有臺階凸起從夾緊區域CA的表面的高度可以是0.2mm或更小。這仍然避免凸起1400和夾緊表面1203和卡盤1200之間的幹涉，使卡盤1200的深度G能夠減小到較淺的0.25mm，並且對卡盤1200的設計提供更大的自由。圖2示出了凸起截面形狀的各種例子。如圖2所示凸起可以是方形(長方形)201，梯形或四邊形202，橢圓形203，半圓204，或三角形205。很明顯，該凸起的形狀不限於諸如圖2中所示的各個形狀，可以採用任何形狀，以該形狀凸起在透明保護層的表面之上伸出。當以俯視圖觀看時的凸起形狀的例子如圖3所示。圖3A示出了長方形結構，圖3B示出了具有多個離散凸起的結構，而圖3C示出了間斷環結構。用圖3B所示的結構，採用四個離散的點狀凸起302，凸起302在圓周方向以90度的間隔設置。圖3C中示出的間斷環結構具有三個弧形的凸起303，凸起303在同一圓形路徑上沿圓周方向以120度間隔設置。當多個離散凸起以諸如圖3B或圖3C所示的結構設置時，凸起的數目將不限於此。此外，當在俯視圖中觀看時凸起的形狀不限於圖3中所示的那些形狀。具體地說，只要凸起從透明保護層的表面伸出並且位於內徑是(Dc+0.2)mm並且外徑是DCAI的環狀區域中，凸起可以按照期望的形狀形成。圖4示出了光學數據記錄介質410的例子，其中從主軸孔到夾緊區域的結構不同於圖1所示的結構。該盤與圖1所示的盤的不同之處是透明保護層402也覆蓋夾緊區域CA但是圍繞主軸孔401不存在。透明保護層402的內徑Dcv因此為Dcv<=DCAI。凸起400位於主軸孔401和夾緊區域CA的內徑之間。凸起400的總高度Tt為Tt=Ttcv+(透明保護層厚度)其中T^是在透明保護層402的表面之上的高度。在該例子中Tw是0.1mm至0.5mm。透明保護層也可以不形成在夾緊區域CA中。將從明保護層表面伸出的凸起設置在光學數據記錄介質的主軸孔和夾緊區域之間的區域的光入射側的效果將描述如下。凸起不能設置在光碟上任何期望的位置，更具體地說，凸起必須設置在凸起和光頭之間將不發生接觸的位置。由根據本發明第一個實施例的光學數據記錄介質，凸起設置在主軸孔和夾緊區域CA之間的區域中。當從信號記錄層讀出數據和/或將數據寫到信號記錄層時光頭始終在夾緊區域CA的外周側。結果，光頭和凸起之間不發生接觸，凸起在夾緊區域CA的內周側並且由夾緊區域CA與光頭相隔。通過例子圖5示出了利用噴射模塑或注塑(injectionmolding)法製造根據本發明的這些凸起的方法。製備一對模具500並且壓模501設置在一個模具中，如圖5A所示。該壓模501包含信號517。模具500固定壓模501的一側還具有空腔502。該空腔形成期望的凸起形狀。然後，如圖5B所示，閉合模具500並且注入熔化的樹脂510。由此熔化的樹脂510灌入信號517圖案和空腔502。冷卻模具並且如圖5C所示衝出或形成主軸孔511，以獲得表面形成有信號517的信號襯底516。信號記錄層然後形成在信號517的表面上，並且如圖4所示形成透明保護層。從凸起515上形成透明保護層，以產生如圖1所示的光學數據記錄介質。由於透明保護層也堆積在凸起515上，因此具有相同形狀的凸起也形成在透明保護層中。圖6示出了一種方法，其中具有期望凸起形狀的部件用粘合劑固定到盤表面上。在這種情況下，期望形狀的凸起600粘接到光學數據記錄介質601的平面(即沒有表面凸起的盤)上。例如，可以利用壓敏粘合劑，UV凝固樹脂，或熱固性樹脂。用於凸起600的材料優選重量輕，容易處理並且成本低的材料，因此樹脂較適合。用於粘接凸起600的材料可以預塗到凸起600將接觸無凸起盤601的部分上。作為選擇，接觸無凸起盤601的部分可以加熱並且熔化，以進行粘接或連接。凸起600可以甚至是金屬。利用圖6所示的方法，沒有凸起的平光學數據記錄介質601能夠以一個工藝製造，形成凸起的部件可以以單獨的工藝過程製造成期望的形狀，並且然後具有特定期望形狀的凸起能夠粘接或連接到盤的表面上。這種方法提供了廣泛的自由設計範圍。圖7示出了一種方法，其中液體樹脂滴沉積在盤的表面上並且固化。如圖7A所示，液體樹脂700從噴嘴701滴到無凸起盤601上的期望位置上。無凸起盤601可以轉動或移動，或噴嘴701可以移動，通過滴樹脂。在這種情況下的液體樹脂700優選UV(紫外線)固化樹脂或熱固性樹脂。由此，滴下或塗上並然後固化的樹脂形成如圖7B所示的期望結構的凸起715。利用諸如圖4所示的盤，樹脂滴到信號襯底上。凸起還可以利用絲網印刷工藝(screenprintingprocess)由液體樹脂形成。在這種情況下，印花篩框(printingscreen)形成有凸起的期望形狀，並且液體樹脂絲網印刷到盤的表面上。由於圖7所示的方法不需要製備和處理離散凸起部件，因此該方法能夠比圖6所示的工藝更經濟地形成凸起。如上所示，根據本發明第一個實施例的光學數據記錄介質具有位於夾緊區域CA的內周和主軸孔外邊緣之間的表面上的一個或多個凸起，從而確保在記錄或讀出期間凸起將不接觸光頭。此外，即使當該盤放置在平面上且透明保護層側朝下時也能夠防止表面劃傷，因為凸起確保透明保護層足以在平面之上並且不接觸該平面。再者，由於凸起接近主軸孔，因此使凸起部分的重量不平衡影響最小。由此能夠獲得穩定，高質量的信號。實施例2圖8示出了具有凸起800的光學數據記錄介質810，凸起800設置在夾緊區域CA和信號區域SA之間的區域中。圖8A是截面圖，圖8B是從盤的透明保護層802側觀看時的俯視圖。夾緊區域CA和信號區域SA的內徑和外徑與第一個實施例中相同。透明保護層802的厚度也與第一個實施例中相同。在該例中，凸起800的內徑Dti是33mm(=DCA0)，外徑Dt。是35mm。凸起800的高度T^是0.25mm。凸起800形成在信號襯底804的表面上。圖9是當對光碟進行讀取和/或寫操作時的部分截面圖。當利用0.7至0.9NA的光頭(例如高的0.85NA的光頭)記錄或讀出在盤的雷射入射側(讀/寫側)具有0.1mm厚的透明保護層的高密度光碟時，光頭和高密度光碟之間的距離(稱為工作距離/workingdistance)—般非常小，典型的工作距離為0.1至0.4mm。例如，在國際光學存儲研討會公布的ISOM2002技術摘要ThB.l中推薦0.4mm或更小的工作距離WD。由於在這種情況下工作距離WD較短，當聚焦伺服被諸如盤的表面振動這樣的外部因素幹擾時光頭會容易撞擊盤的透明保護層。與高密度光碟一起使用的高NA意味著透明保護層的表面上的灰塵會容易幹擾聚焦伺服。當聚焦伺服離開軌跡，光頭會容易與盤表面上的凸起碰撞。為了防止這種情況，在光頭的表面上需要保護透鏡的防護物。該防護物的厚度(大約0.1mm)進一步將工作距離降低到0.3mm或更小。如果光頭的工作距離增加，透鏡的外徑也增加。工作距離是0.4mm的透鏡的外徑f是6mm至8mm(包括透鏡固定件)。，當如圖9所示讀取和/或寫具有內徑Ds^的信號區域時，透鏡固定件900(強行)進入夾緊區域CA和信號區域SA之間的區域上等於透鏡固定件900的半徑R部分的數量。例如，由0.85NA，透鏡的實際工作距離WD是較窄的0.2mm至0.3mm。即，由圖8中所示的光學數據記錄介質，凸起的最佳高度Ttev將根據凸起的位置而不同。下面考慮該凸起800的高度Ttev。凸起800越接近內徑DSAI，凸起800就越接近透鏡固定件900。因此高度Ttev必須降低。此外，由於凸起800的外徑Dt。是35mm，因此到內徑DSAI(=42mm)為3.5mm。如果實際的透鏡工作距離WD是0.2mm，則由於透鏡固定件的半徑R大約是3mm，因此透鏡固定件900和凸起800之間的間隙是0.5mm。如果工作距離WD是0.3mm，半徑R大約是4mm，但由於高度Ttev是0.25mm，因此凸起800將不與透鏡固定件900相撞。因此，當凸起位於夾緊區域CA和信號區域SA之間的區域中時必須考慮透鏡的工作距離WD。然而，如果凸起的高度T^是0.1mm至0.3mm，凸起800將不與透鏡固定件900相撞。很明顯，也可以實現透明保護層的表面保護特性。應當注意，無論如圖8所示在夾緊區域CA中不形成透明保護層，或透明保護層的區域設置到如圖1或圖4所示的區域，如本發明第二個實施例中所示凸起可以位於夾緊區域CA和信號區域SA之間的區域。在第二個實施例中的凸起也可以利用第一個實施例中所描述的相同的材料和方法製造。需要注意，採用圖5中所示的注射模塑法，依壓模的內徑，可能必須在壓模中設置空腔。例如，如果壓模的內徑小於33mm，可增加壓模厚度並且通過蝕刻或機械加工在壓模中形成期望深度和結構的空腔。如圖10所示，凸起1001可以形成在信號襯底上並且透明保護層1010形成在其上，以形成表面凸起1000。凸起也可以通過諸如圖5中所示的模製工藝形成在如圖8中所示的光學數據記錄介質上。該凸起的形狀和結構可以與上述第一個實施例中所述的相同。當凸起如本發明的第二個實施例中所述在夾緊區域CA和信號區域SA之間的區域中時，並且尤其當凸起在夾緊區域CA的外周側在2mm內時，在記錄和讀取期間都可以防止光頭與凸起相撞，並且即使當光學數據記錄介質放置在平面上且盤的透明保護層朝向平面時由於凸起確保盤的表面不接觸其所放置的表面，因此也能夠防止表面劃傷。實施例3圖11示出了作為本發明第三個實施例的凸起位於夾緊區域CA中的光學數據記錄介質。圖11A是盤的截面圖。凸起1100的內徑Dti和外徑Dt。由下面的關係定義。DCAI<=Dti<Dt0<=DCA0當光學數據記錄介質1110放置在平面上且透明保護層1102朝向該平面時由於凸起確保透明保護層1102和所述平面之間具有足夠的間隙，因此凸起也可以防止劃傷。由於光頭不進入夾緊區域CA，因此也可以防止光頭與凸起的碰撞。請注意，在該實施例中透明保護層的厚度，內徑Dcm，和外徑Dcao與第一個實施例中相同。凸起1100的寬度和凸起距透明保護層1102的表面的高度也與第一個實施例中相同，即，分別是在0.2mm至lmm的範圍，和0.1mm至0.5mm的範圍。與第一和第二實施例不同，在第三個實施例中，盤驅動在凸起1100的兩側夾緊光學數據記錄介質1110。除了當DCAI=Dti或Dt。=DCA0時這種夾緊是可能的。圖11B和圖11C示出了在凸起1100的兩側夾緊光學數據記錄介質1110的兩種不同的方式。在圖11B中所示的例子中，夾具1120在凸起1100的兩側的夾緊區域中對盤施加壓力。在這種情況下不管凸起1100盤能夠以足夠的作用力固定或保持，因為夾緊件具有槽，槽提供了用於凸起1100間隙。在圖11C中所示的例子中，夾具1130在凸起1100的兩側的夾緊區域中對盤施加壓力，並且也對凸起1100施加壓力。這種方法對盤提供了更有效的夾緊，因為與圖11B所示的方法相比該方法中壓力施加到盤的更大的區域上。在記錄和讀取期間光學數據記錄介質能夠被以足夠的壓力保持穩定並且轉動，以確保良好的信號質量和可靠的記錄和讀出性能。應當注意，在該實施例中，在凸起1100的兩側夾緊盤，但是，盤可以僅僅在內徑DcM和凸起1100的內周邊緣之間的區域或外徑DcAO和凸起1100的外周邊緣之間的區域夾持。儘管參照圖11所示的結構描述了第三個實施例，但是可以構造為如圖4和圖8中所示的結構。即，該凸起可以用在透明保護層不形成在夾緊區域CA中的盤上，或用在這種盤上，在該盤上透明保護層不在夾緊區域CA中並且在信號襯底和透明保護層的表面高度之間具有臺階。第三個實施例的凸起1100也可以利用上述第一和第二實施例中描述的相同的材料和方法形成。凸起的形成和結構也可以與第一個實施例中描述的相同。夾緊根據本發明的光學數據記錄介質不應局限於如圖12A至12C和圖15中所示的僅僅在盤的一側的夾緊區域CA.中用卡盤爪夾持盤。具體地說，光學數據記錄介質可以從盤的兩側夾持。這種夾持方式如圖16中所示，圖中示出了截面圖，其中光學數據記錄介質1600由頂部夾具1605和底部夾具1606從盤的上和下側在夾緊區域CA夾緊。在該例子中，凸起1601設置在夾緊區域CA中，並且凸起1601兩側的區域由盤的雷射入射側的底部夾具1606支持。用於製造信號襯底的材料在上述實施例中沒有具體討論，但是，優選塑料，諸如聚碳酸酯，降冰片烯樹脂(norbomeneresin)，或聚烯烴樹脂。透明保護層也可以通過用粘合劑貼或塗一比期望厚度薄的膜片(sheetfilm)或塗液體樹脂塗層而形成。當用粘合劑貼或塗薄膜片時，該粘合劑可以是例如UV固化樹脂，熱固樹脂，或壓敏粘合劑。當塗液體樹脂塗層時，樹脂可以是例如UV固化樹脂，或熱固樹脂。儘管參照附圖結合優選實施例描述了本發明，但在不偏離本發明的原理和精神，權利要求和其等同原則所限定的範圍的情況下，可以對此實施例做出各種修改和替換，這對本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。權利要求1.一種光學數據記錄介質，所述光學數據記錄介質具有用於讀和/或寫數據的信號記錄層，以及設置在信號記錄層上面的透明保護層，所述光學數據記錄介質包括從光發射到信號記錄層的光入射表面側上的透明保護層的表面伸出的凸起，所述凸起設置在光學數據記錄介質的中心孔和當在信號記錄層中讀和/或寫數據時夾持所述光學數據記錄介質的夾緊區域之間的區域中，其中所述凸起被設置在沿徑向距離所述中心孔的外沿至少0.1mm的位置上。2.—種讀取設備，所述讀取設備用於從根據權利要求1所述的光學數據記錄介質讀取數據，所述讀取設備具有夾緊部件，所述夾緊部件用於夾持記錄介質的夾緊區域；以及旋轉部件，所述旋轉部件用於旋轉記錄介質，其中所述讀取設備以高於DVD的傳輸速度的傳輸速度讀取被記錄在記錄介質上的數據。3.—種記錄設備，所述記錄設備用於將數據記錄到根據權利要求1所述的光學數據記錄介質中，所述記錄設備具有夾緊部件，所述夾緊部件用於夾持記錄介質的夾緊區域；以及旋轉部件，所述旋轉部件用於旋轉記錄介質，其中所述記錄設備以高於DVD的傳輸速度的傳輸速度將數據記錄在記錄介質上。4.一種讀取方法，所述讀取方法用於從根據權利要求1所述的光學數據記錄介質讀取數據，所述讀取方法具有夾緊步驟，所述夾緊步驟用於夾持記錄介質的夾緊區域；以及旋轉步驟，所述旋轉步驟用於旋轉記錄介質，其中讀取設備以高於DVD的傳輸速度的傳輸速度讀取被記錄在記錄介質上的數據。5.—種記錄方法，所述記錄方法用於將數據記錄到根據權利要求1所述的光學數據記錄介質中，所述記錄方法具有夾緊步驟，所述夾緊步驟用於夾持記錄介質的夾緊區域；以及旋轉步驟，所述旋轉步驟用於旋轉記錄介質，其中記錄設備以高於DVD的傳輸速度的傳輸速度將數據記錄在記錄介質上。6.—種用於光學數據記錄介質的製造方法，所述方法包括如下步驟形成用於讀和/或寫數據的信號記錄層；形成設置在該信號記錄層上的透明保護層；以及形成從光發射到信號記錄層的光入射表面側上的透明保護層的表面伸出的凸起，其中所述凸起形成在光學數據記錄介質的中心孔和當在信號記錄層中讀和/或寫數據時夾持所述光學數據記錄介質的夾緊區域之間的區域中，其中所述凸起被設置在沿徑向距離所述中心孔的外沿至少O.lmm的位置上。全文摘要一種盤形光學數據記錄介質及其讀取裝置、記錄裝置和製造方法，所述光學數據記錄介質具有用於利用光讀和/或寫數據的信號記錄層，及設置在信號記錄層上面的10μm至200μm厚的透明保護層。所述光學數據記錄介質包括從光發射到信號記錄層的光入射表面側的透明保護層的表面伸出的凸起。所述凸起設置在中心孔和當在信號記錄層中讀和/或寫數據時夾持所述光學數據記錄介質的夾緊區域之間的區域中。文檔編號G11B17/028GK101373617SQ20081016575公開日2009年2月25日申請日期2003年9月4日優先權日2002年9月5日發明者大野銳二,林一英,毛利政就申請人:松下電器產業株式會社