專利名稱：光盤以及制備光盤的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤以及用于制備該光盤的方法和裝置，該光盤具有圓盤基片和結(jié)合到所述圓盤基片上以便形成透光層的透光薄片，在圓盤基片的至少一個(gè)表面上形成信號(hào)記錄面。
背景技術(shù)：
在已知光盤中，有這樣一種光盤，其中信號(hào)記錄面以凹陷形式形成在圓盤基片的一個(gè)表面上，在信號(hào)記錄面上形成反射鍍膜，并且在反射鍍膜上形成保護(hù)鍍膜，并且其中光束被從側(cè)圓盤基片照射在信號(hào)記錄面上以便完成記錄和/或再生。在這種光盤中，利用物鏡會(huì)聚光束所形成的光束點(diǎn)需要進(jìn)一步減少在信號(hào)記錄面上的尺寸。在信號(hào)記錄面上形成的光點(diǎn)的直徑取決于光束的波長(zhǎng)和物鏡的數(shù)值孔徑。即，對(duì)于這種光盤，較短波長(zhǎng)的光束和較大數(shù)值孔徑的物鏡用于減少在信號(hào)記錄面上形成的光束點(diǎn)的尺寸從而實(shí)現(xiàn)高密度記錄。
在致密盤(在下面簡(jiǎn)單地稱為CD)中，具有在它的信號(hào)記錄面中形成的凹陷，并且具有1.2mm的總體厚度。使用780nm波長(zhǎng)的光束和0.45數(shù)值孔徑(NA)的物鏡。這種CD能夠記錄650MB的數(shù)據(jù)。另一方面，數(shù)字化視頻光盤(在下面簡(jiǎn)單地稱為DVD)，具有兩個(gè)0.6mm厚的圓盤基片，從而產(chǎn)生與CD厚度相同的1.2mm的一個(gè)厚度。通過使用650nm波長(zhǎng)的光束和0.6數(shù)值孔徑(NA)的物鏡，這種DVD可記錄4.7GB級(jí)的數(shù)據(jù)。即，該DVD使用比CD更短波長(zhǎng)的光束和更大NA的物鏡來實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)記錄密度。
同時(shí)，物鏡的聚集深度與物鏡的NA的平方成反比，而與波長(zhǎng)成正比。因此，如果期望在光盤上以更高的密度記錄數(shù)據(jù)，需要使用較短波長(zhǎng)的光束和較高NA的物鏡，從而導(dǎo)致一個(gè)較短的聚集深度。
另一方面，由于圓盤基片是通過注模成型制備的，所以進(jìn)一步減小它的厚度是困難的。如果，例如，在具有120mm直徑的一個(gè)圓盤基片的注模成型中，凹陷和凹槽的轉(zhuǎn)錄性能要被實(shí)現(xiàn)到傳統(tǒng)光盤的那樣一個(gè)水平，300μm的厚度是一個(gè)極限。如果隨著高記錄密度的趨勢(shì)而期望把凹陷和凹槽轉(zhuǎn)錄到一個(gè)較高的精度，則500μm的厚度是一個(gè)極限。有關(guān)圓盤基片厚度的這些限度是由于注模材料的液態(tài)流動(dòng)(即熔化的樹脂，注入金屬模中)或者由于所使用的金屬塑模的冷卻率波動(dòng)所強(qiáng)加的。
因此，即使在光盤上使用較短波長(zhǎng)的光束和較高NA的光束以高密度記錄數(shù)據(jù)，相對(duì)減小聚集深度，可是，減少作為透光層的圓盤基片的厚度是困難的，無法制作具有較高記錄密度的光盤。
本受讓人已經(jīng)建議了一種光盤，其中，在圓盤基片的至少一個(gè)表面上提供信號(hào)記錄面而把透光薄片結(jié)合到該信號(hào)記錄面，從而提供透光層。在此光盤中，與用于從側(cè)圓盤基片照射光束的傳統(tǒng)光盤對(duì)比，是從提供在信號(hào)記錄面上的透光薄片中照射光束，在這樣的光盤中，其中，由透光薄片形成該透光層，該透光層在厚度上可以比傳統(tǒng)光盤的透光層(即，圓盤基片)要薄。因此，對(duì)于這種光盤，可以使用較短波長(zhǎng)的光束和較高NA的物鏡來記錄和/或再生數(shù)據(jù)，這是使用圓盤基片作為透光層的光盤所不可能實(shí)現(xiàn)的。
可是，這種光盤在處理和制備時(shí)遇到各種問題。至于處理，如果在把透光薄片結(jié)合到圓盤基片時(shí)使用粘合劑，則所使用的粘合劑在光盤的外邊緣或內(nèi)邊緣滲出，諸如塵垢之類的污染物將附到光盤上。另一方面，拿光盤的用戶觸摸到從光盤的外和/或內(nèi)邊緣滲出的粘合劑，他或她將感到由導(dǎo)致的發(fā)粘感覺引起的不快感。
至于在制備光盤中遇到的問題，當(dāng)逐漸地從構(gòu)成透光層的透光薄片的一個(gè)方向到另外一個(gè)方向施加推壓力時(shí)，使用一個(gè)滾筒把透光薄片結(jié)合到圓盤基片上，可能有這樣一種情況出現(xiàn)，即，大尺寸的氣泡，例如沿著軌跡方向測(cè)量的具有大約2cm大小的氣泡在圓盤基片和透光薄片之間的空間中形成。原因是在注模成型圓盤基片時(shí)，圓盤基片在冷卻時(shí)被彎曲，因此，如果使用滾筒，透光薄片從一個(gè)方向到相反的方向壓迫圓盤基片，則形成的氣泡無法穿過圓盤基片和透光薄片之間的空間。如果，在把光發(fā)透光薄片結(jié)合到圓盤基片期間，在圓盤基片和透光薄片之間生產(chǎn)例如2cm級(jí)的大尺寸氣泡，則例如光束的反射率被改變，如此以致光束無法會(huì)聚在信號(hào)記錄面上，以致由于關(guān)于聚焦補(bǔ)償特性產(chǎn)生的不利影響引起數(shù)據(jù)無法被正確迅速地記錄和/或再生。以類似的方式，如果在把透光薄片結(jié)合在圓盤基片上產(chǎn)生皺痕時(shí)，則光束的例如反射率被改變，以致無法實(shí)現(xiàn)正確迅速的數(shù)據(jù)記錄和/或再生。
例如，如果氣泡出現(xiàn)在透光層中，由于此氣泡導(dǎo)致光束的反射率改變，所以即使在信號(hào)記錄面和物鏡之間的相對(duì)位置被保持在一個(gè)恒定值的情況下，光束也無法會(huì)聚在信號(hào)記錄面上從而產(chǎn)生散焦。此散焦可以通過聚焦補(bǔ)償來彌補(bǔ)。可是，該聚焦補(bǔ)償通常通過機(jī)械系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，其包括通過一調(diào)節(jié)器移動(dòng)物鏡來控制物鏡和信號(hào)記錄面之間的距離。一般來說，補(bǔ)償操作的響應(yīng)時(shí)間比光點(diǎn)經(jīng)過氣泡的時(shí)間慢，所以光束不會(huì)聚在存在光點(diǎn)的區(qū)域中的信號(hào)記錄面上。而且，若氣泡的影響變得顯著，聚焦補(bǔ)償就閑置了。在這樣的狀態(tài)中，引入的聚焦補(bǔ)償需要被重復(fù)，從而顯著地降低使用此光盤的系統(tǒng)的功能。如上所述，例如在透光層形成的氣泡，顯著地影響聚焦補(bǔ)償特性。
由于氣泡引起的如此的信號(hào)記錄和/或再生的部分中斷通常在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間點(diǎn)處是預(yù)知的。在光盤中，糾錯(cuò)被用于克服該問題。此糾錯(cuò)以常規(guī)模式故意把冗余信號(hào)引入到用于記錄的信號(hào)中。盡管沿著軌跡方向延伸的氣泡存在，但利用這樣的糾錯(cuò)，通過相對(duì)于用于記錄的信號(hào)容量而增加冗余信號(hào)容量，則原始信號(hào)可以從記錄和/或再生信號(hào)的惡化中被恢復(fù)?？墒?，相對(duì)于冗余信號(hào)容量，用于記錄的信號(hào)的記錄容量在容量上被降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種光盤，其中，可以消除由在內(nèi)或外邊緣滲出的粘合劑引起的發(fā)粘感覺，從而容易處理，并且其中包含在透光層中的氣泡的大小可以減小到100μm或更小，從而改善了記錄和/或再生特性。
在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種光盤，其包括圓盤基片和透光層，該圓盤基片包括中心開口，并且在它的至少一個(gè)表面上具有信號(hào)記錄面，該透光層提供在該信號(hào)記錄面上并且包括透光薄片和用于把該透光薄片結(jié)合到該信號(hào)記錄面上的粘合層，其中，該透光層具有比圓盤基片的外徑小的外徑和比圓盤基片的內(nèi)徑大的內(nèi)徑并且其中從側(cè)透光層到信號(hào)記錄面進(jìn)行信號(hào)記錄和/或再生。即，該光盤提供有內(nèi)外邊緣中的臺(tái)階來改善處理。
在另一方面中，本發(fā)明提供一種光盤，其包括圓盤基片和透光層，該圓盤基片包括中心開口并且在它的至少一個(gè)表面上具有信號(hào)記錄面，該透光層提供在該信號(hào)記錄面上并且包括透光薄片和用于把該透光薄片結(jié)合到該信號(hào)記錄面上的粘合層，其中，該透光層包括具有沿著軌跡方向的大約100μm或更小的氣泡，并且其中從透光層側(cè)對(duì)信號(hào)記錄面進(jìn)行信號(hào)記錄和/或再生。其中透光層中的氣泡尺寸被抑制到大約100μm或更小的該光盤，有關(guān)記錄和/或再生特性可以被改善。
在另外一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種制備光盤的裝置，其包括用于夾持透光薄片的薄片夾持機(jī)構(gòu)，該透光薄片要被結(jié)合到在圓盤基片的至少一個(gè)表面上提供的信號(hào)記錄面上；圓盤夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持圓盤基片透光薄片(其夾持在薄片夾持機(jī)構(gòu)上)上以使信號(hào)記錄面將面對(duì)透光層；以及推壓機(jī)構(gòu)，用于把夾持在該圓盤夾持機(jī)構(gòu)上的圓盤基片推壓靠在夾持在該薄片夾持機(jī)構(gòu)上的透光薄片上，其中，該推壓機(jī)構(gòu)對(duì)該圓盤基片從圓盤基片的中心朝外部圓周依次進(jìn)行推壓。該推壓元件把該圓盤基片開始從圓盤基片的中心朝外部圓周前進(jìn)地施壓以便把附帶地陷入到結(jié)合表面上的任何氣泡消除。
在另外一個(gè)方面中，本發(fā)明提供制備光盤的一種方法，包括步驟利用粘合層把在它的至少一個(gè)表面上含有信號(hào)記錄面的圓盤基片結(jié)合到透光薄片上以使透光薄片面對(duì)信號(hào)記錄面，其中，在結(jié)合步驟中把該圓盤基片開始從圓盤基片的中心朝外部圓周前進(jìn)地推壓，這消除了附帶地陷在結(jié)合表面上的任何氣泡。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的該光盤，其中，提供在圓盤基片的信號(hào)記錄面上的透光層具有比圓盤基片的外徑小的外徑和比圓盤基片的內(nèi)徑大的內(nèi)徑，在該圓盤的內(nèi)和外邊緣的每一邊緣處產(chǎn)生臺(tái)階，以使當(dāng)用戶通過把指尖用到圓盤基片的中心開口和外邊緣來緊握該圓盤時(shí)，使其能夠防止手指由于粘合層而變得粘乎乎從而改善易處理。
而且，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的光盤，其中，沿著軌跡方向測(cè)量的附帶地存在于透光層中的氣泡被抑制到大約100μm更小的尺寸，使其能夠改進(jìn)記錄和/或再生特性。
另外，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的制備光盤的方法和裝置，其中，在把透光薄片結(jié)合到圓盤基片時(shí)從圓盤的中心朝外部圓周依次施加壓力，使其能夠減小附帶地陷入透光層中的氣泡的容積。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是表示體現(xiàn)本發(fā)明的光盤的一個(gè)橫斷面視圖。
圖2是該光盤的平面圖。
圖3說明在扇區(qū)大小是512字節(jié)的情況下的糾錯(cuò)。
圖4說明在扇區(qū)是64K字節(jié)的情況下的糾錯(cuò)。
圖5是闡明制備光盤的裝置的透視圖。
圖6是表示適合用于夾持透光薄片的薄片夾持機(jī)構(gòu)的平面圖。
圖7是表示用于把圓盤基片提供到此薄片夾持機(jī)構(gòu)上的薄片夾持機(jī)構(gòu)和圓盤夾持機(jī)構(gòu)的橫斷面視圖。
圖8是表示用于把提供到薄片夾特機(jī)構(gòu)上的圓盤基片推壓到透光薄片上的推壓機(jī)構(gòu)的橫斷面視圖。
圖9是表示推壓機(jī)構(gòu)把圓盤基片推壓到透光薄片上的這個(gè)狀態(tài)的橫斷面視圖。
圖10說明向透光薄片提供粘合層后，把圓盤基片結(jié)合到透光薄片上的方法。
圖11是表示透光薄片設(shè)有保護(hù)薄片的實(shí)施例的透視圖。
圖12說明在向透光薄片提供粘合層后把圓盤基片結(jié)合在透光薄片上的一種方法。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，詳細(xì)地解釋如本發(fā)明所述的優(yōu)選實(shí)施例。
參考圖1，如本發(fā)明所述的光盤1是一種只讀光盤，并且包括圓盤基片11，在其一個(gè)表面上形成信號(hào)記錄面，并且在此信號(hào)記錄面上形成透光層12。光束從側(cè)透光層12射出，從該信號(hào)記錄面14上再生數(shù)據(jù)。即，從由半導(dǎo)體激光器組成的透光部分2輻射的光束3a會(huì)聚在物鏡4上，從而聚焦在信號(hào)記錄面14上，同時(shí)通過一個(gè)射束分離器5反射大約以90°反射反射光束3b并由光電檢測(cè)器6檢測(cè)，以便再生數(shù)據(jù)。在光盤1中，使用具有405nm波長(zhǎng)的光束，物鏡4的數(shù)值孔徑NA為0.85。通過使用此光束3和物鏡4，直徑120mm的光盤1具有不小于22GB的記錄容量。
如上所述的光盤1具有厚度不小于0.3mm，例如，1.1mm的圓盤基片11。光盤1具有此厚度的原因是如果圓盤基片11厚度不大于0.3mm，則沖模圖案無法正確地被轉(zhuǎn)印到圓盤基片11上。此圓盤基片11通過對(duì)樹脂材料(比如聚碳酸酯樹脂)注模成型來形成，并且在它的表面上具有中心開口13和信號(hào)記錄面14，相應(yīng)于用于記錄的數(shù)據(jù)信號(hào)，該表面具有從沖模轉(zhuǎn)錄到其上面的圖案。此信號(hào)記錄面14在中心開口13周圍具有徑向內(nèi)部非記錄區(qū)域15，并且在該徑向內(nèi)部非記錄區(qū)域15的徑向外側(cè)上具有信號(hào)記錄區(qū)域16。在該信號(hào)記錄區(qū)域16的徑向外側(cè)上形成徑向外部非記錄區(qū)域17。
由于此圓盤基片11不作為透光層，和傳統(tǒng)圓盤基片對(duì)比，該圓盤基片11不需要透光基片。而且，該圓盤基片11可以由除塑料材料以外的材料形成，例如玻璃、陶瓷或金屬之類。
在圓盤基片11的信號(hào)記錄面14上形成由諸如鋁之類的金屬形成的反射鍍膜18，作為光束3a的反射鍍膜。在可記錄光盤的情況下，信號(hào)記錄層形成在反射鍍膜14上，該信號(hào)記錄層依次包含磁光記錄層、相變記錄層、有機(jī)染色層或它們的組合。該記錄層形成為呈現(xiàn)光透射性質(zhì)，從而通過反射鍍膜18反射光束3a。
在此反射鍍膜18上形成由透光薄片19和用于把透光薄片19結(jié)合到反射膜18上的粘附層20組成的透光層12。
形成透光薄片19，作為具有低雙折射的、表現(xiàn)出光透射性質(zhì)的聚合物薄片，比如熱塑性薄片。熱塑性樹脂例如可以是聚碳酸酯、聚酯以及無定形的聚烯烴。具體地，使用70μm厚的聚碳酸酯薄片(由TEIJIN KK C1400制成)作為這種透光薄片19。作為粘合層20，壓敏粘合劑(PSA)在光透射性質(zhì)和均勻厚度上很出眾，舉個(gè)例子，可使用40μm厚的由NITTO DENKO KK制成的DVD-8310。
形成由透光薄片19和粘合層20組成的透光層12，具有3到177μm的總厚度。透光層12具有此厚度的原因是如果考慮到透光層12的功能，對(duì)于高記錄密度來說較薄的透光層12厚度是理想的，因?yàn)槟芤虼耸褂酶逳A的物鏡4，可是，由于如此的透光層12還要作為信號(hào)記錄面14的保護(hù)層，則較薄的透光層12厚度導(dǎo)致對(duì)信號(hào)記錄面14的保護(hù)作用較差。由于這個(gè)原因，考慮到光盤1的安全性或者物鏡4可能的沖撞，透光層12的下限值設(shè)置為3μm。另一方面，考慮到使用透光部分2輻射的較短波長(zhǎng)的光束的趨向，為了不僅處理紅激光而且也處理藍(lán)激光，把透光層12厚度的上限設(shè)置為177μm。
由透光薄片19和粘合層20組成的透光層12具有圓形的中心開口23，其與圓盤基片11的中心開口13對(duì)齊。而且，透光薄片19形成為使它的外徑D1比圓盤基片11的外徑D2小，并使它的內(nèi)徑D3比圓盤基片11的內(nèi)徑D4大。例如，當(dāng)結(jié)合到120mm直徑的圓盤基片11上時(shí)，形成由透光薄片19和粘合層20形成的透光層12，使其具有分別等于119.1mm和22.8mm的外徑D1和內(nèi)徑D3。即，光盤1在中心開口13周圍和在圓盤的徑向外側(cè)分別地設(shè)有一個(gè)徑向內(nèi)部臺(tái)階21和徑向外部臺(tái)階22。由于透光層12比圓盤基片11小，所以粘合層20沒有粘合劑可以滲到光盤1的內(nèi)或外邊緣，同時(shí)當(dāng)用戶以中心開口13和圓盤1的徑向外邊緣處拿光盤時(shí)，可以防止用戶的手指有濕粘感，從而改善了處理，并防止諸如粘附在光盤1上的塵垢之類的外來事件。
同時(shí)，圓盤基片11的中心開口13的邊緣部分在徑向內(nèi)臺(tái)階21處通過它被暴露，與徑向內(nèi)部非記錄區(qū)域15外部對(duì)齊；同時(shí)徑向外部臺(tái)階22的外邊緣通過它被暴露，與徑向外部非記錄區(qū)域17外部對(duì)齊。即，透光薄片19被形成為至少能夠保護(hù)信號(hào)記錄區(qū)域16的尺寸。因此，倘若透光層12把尺寸調(diào)整到足夠大來保護(hù)至少信號(hào)記錄層16，則透光層12可以在比圓盤基片11的外徑D2小的范圍內(nèi)比信號(hào)記錄層16大。
在透光薄片19或者圓盤基片11上形成粘合層20之后，以這樣的方式把透光薄片19和圓盤基片11結(jié)合在一起即，將從放置在光盤制造設(shè)備上的薄片夾持元件上的光導(dǎo)薄片19的中心朝外邊緣側(cè)依次推壓圓盤基片11。以這種方式，在圓盤基片11和透光薄片19之間的結(jié)合部分中沒有沿著記錄軌跡延伸的大尺寸氣泡可以形成，比如2cm大小的氣泡。具體地，形成這種結(jié)合部分以使沿著記錄軌跡，即沿著圖2中箭頭Tr所示的方向，氣泡24將不大于100μm。因此，在光盤1中，可使用傳統(tǒng)糾錯(cuò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用由附加到數(shù)據(jù)信號(hào)上的冗余信號(hào)組成的糾錯(cuò)碼。
即，在光盤1中，糾錯(cuò)和交織聯(lián)合使用，從而即使由于例如氣泡或者皺痕所引起的數(shù)據(jù)中斷也可以恢復(fù)數(shù)據(jù)。現(xiàn)在將與照慣例沿著記錄軌跡方向形成2cm的氣泡的情況比較，來解釋在軌跡方向中的氣泡24被抑制到100μm或更小的情況下的糾錯(cuò)。
當(dāng)圓盤基片11和透光薄片19結(jié)合在一起時(shí)，氣泡24在徑向方向中也擴(kuò)展。注意由于扇區(qū)的長(zhǎng)度比軌跡的長(zhǎng)度小，并且數(shù)據(jù)記錄和/或再生是在扇區(qū)基礎(chǔ)上，所以它只足以用接受沿著軌跡方向產(chǎn)生氣泡的長(zhǎng)度。參見圖3，在下文中解釋使用現(xiàn)在還使用的一種LDC(遠(yuǎn)距離碼)的情況，其具有1.6μm/字節(jié)軌跡線路密度信號(hào)，512字節(jié)的扇區(qū)尺寸和10字節(jié)的交織長(zhǎng)度。
如果沒有糾錯(cuò)，包含在透光層12中的100μm的氣泡24產(chǎn)生60(＝100/1.6)字節(jié)長(zhǎng)的突發(fā)錯(cuò)誤，而在傳統(tǒng)光盤中產(chǎn)生的2cm的氣泡在光盤1中產(chǎn)生12500(＝2000/1.6)字節(jié)的突發(fā)錯(cuò)誤，其中，交織長(zhǎng)度是10字節(jié)，每一糾錯(cuò)序列產(chǎn)生一個(gè)6(＝60/10)字節(jié)差錯(cuò)，如此以致于需要被附加的冗余信號(hào)通常等于6字節(jié)的兩倍，即12字節(jié)，以便反映該差錯(cuò)是可糾正的。
在前述中，只有突發(fā)錯(cuò)誤已經(jīng)被討論。如果考慮隨機(jī)差錯(cuò)的影響，則在隨機(jī)差錯(cuò)已經(jīng)會(huì)同突發(fā)錯(cuò)誤一起發(fā)生的情況下進(jìn)行糾錯(cuò)。隨機(jī)差錯(cuò)通常以1×10-4的比率，即，以每10000字節(jié)一個(gè)字節(jié)的比率發(fā)生，如果通過糾錯(cuò)來糾正以此概率發(fā)生的隨機(jī)差錯(cuò)，則如果以1×10-12級(jí)的差錯(cuò)率可以恢復(fù)原始信號(hào)的話它就足夠了。在考慮隨機(jī)差錯(cuò)影響的計(jì)算中，在512字節(jié)的情況下，由于由突發(fā)錯(cuò)誤所引起的每一序列已經(jīng)產(chǎn)生一個(gè)12字節(jié)的差錯(cuò)，所以剩余信號(hào)的剩余部分，即10(＝22-12)字節(jié)，可以被用于糾正隨機(jī)差錯(cuò)。在這種情況下，不大于五字節(jié)的差錯(cuò)是可糾正的。無法糾正的差錯(cuò)出現(xiàn)的可能性是這樣的，即，甚至在五個(gè)差錯(cuò)出現(xiàn)時(shí)糾正都是可能的，但是每一序列六個(gè)以上的差錯(cuò)是無法糾正的。通過下列近似法可以找到無法糾正的差錯(cuò)出現(xiàn)概率(0.0001(隨機(jī)差錯(cuò)率)×82(在一個(gè)特定序列中的差錯(cuò)出現(xiàn)概率))6，它等于0.3×10-12。注意在上面的近似法中使用相乘是因?yàn)樵摳怕适峭瑫r(shí)出現(xiàn)的概率。
糾錯(cuò)序列的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是60字節(jié)((512+α)/10，在此，α是附加來用于用戶的各種用途的信號(hào)，并且在此處被設(shè)置為82字節(jié)。那么，一個(gè)序列的字節(jié)數(shù)為82字節(jié)(60字節(jié)+22字節(jié))，總數(shù)為820字節(jié)(＝82字節(jié)×10)。在這種情況下，冗余度(冗余字節(jié)/總字節(jié))大約為27％(220/820)。
冗余度通常被抑制在30％以內(nèi)，考慮到如果冗余信號(hào)的容量變得過度的話，則固有數(shù)據(jù)信號(hào)的容量將相應(yīng)地減小從而降低記錄效率。沿著軌跡方向的氣泡24的尺寸應(yīng)該被抑制到100μm或更小，冗余度為27％。因此，考慮到冗余度的比例和無法糾正的差錯(cuò)出現(xiàn)概率，可以使用現(xiàn)在所使用的錯(cuò)碼或交織。另一方面，如果有長(zhǎng)度為2cm的氣泡，則交織長(zhǎng)度為10字節(jié)，從而如果使用LDC的話，則每一糾錯(cuò)序列產(chǎn)生1250(＝12500/10)字節(jié)的差錯(cuò)。因此，為了使該差錯(cuò)是可糾正的，必需附加等于雙信該容量的冗余度信號(hào)，即2500字節(jié)。由于糾錯(cuò)序列的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)是60((512+α)/10)字節(jié)，在此α是附加字節(jié)，序列中的字節(jié)數(shù)為2560(＝60+2500)字節(jié)，所以字節(jié)總數(shù)是25600(2566字節(jié)×10)字節(jié)。在這種情況中，糾錯(cuò)無法正常地進(jìn)行除非把25000字節(jié)的冗余字節(jié)附加到512字節(jié)的數(shù)據(jù)字節(jié)中(實(shí)際上，由于補(bǔ)充的82字節(jié)被附加到該數(shù)據(jù)字節(jié)上其實(shí)實(shí)際的字節(jié)數(shù)是600字節(jié))。因此，冗余度(冗余字節(jié)/總字節(jié))大約為98(＝25000/25600)％。即，氣泡應(yīng)該超過2cm，超過如普通設(shè)計(jì)中那樣的冗余度，即30％，所以不可以再使用系統(tǒng)現(xiàn)在所使用的糾錯(cuò)碼或交織。
作為另外一種情況，在下文中參考圖4解釋使用這樣一種LDC的情況，其具有1.6μm/字節(jié)的軌跡線路密度信號(hào)、64K(64×1024＝65536字節(jié))的扇區(qū)大小和304字節(jié)的交織長(zhǎng)度。
正如上面提及的，如果沒有糾錯(cuò)，包含在透光層12中的氣泡24產(chǎn)生60(100/1.6)字節(jié)長(zhǎng)的突發(fā)錯(cuò)誤，而在傳統(tǒng)光盤中產(chǎn)生的2cm的氣泡在光盤1中產(chǎn)生12500(＝2000/1.6)字節(jié)的突發(fā)錯(cuò)誤。
交織長(zhǎng)度為304字節(jié)長(zhǎng)，所以，如果使用該LDC，即使在氣泡出現(xiàn)時(shí)，對(duì)于一個(gè)糾錯(cuò)序列只有不大于1字節(jié)(60/304字節(jié))的差錯(cuò)產(chǎn)生，從而證明交織的有益效果。由于糾錯(cuò)序列的字節(jié)數(shù)是216字節(jié)((65536+α/304字節(jié))，在此α是一個(gè)補(bǔ)充字節(jié)并且它在此處等于128字節(jié)，在從糾錯(cuò)中加上32字節(jié)后，每一序列的字節(jié)數(shù)是248字節(jié)(216+32字節(jié))，字節(jié)總數(shù)為65664(248字節(jié)×304)。冗余度(冗余字節(jié)/總字節(jié))大約為15％((32×304)/(216×304))。在這種情況下，通過下列方程式表示隨機(jī)差錯(cuò)糾正(0.0001×248)16＝0.2×10-25由于冗余度可以被抑制到30％或更小，所以可以使用現(xiàn)在所使用的糾錯(cuò)碼或交織。
另一方面，在2cm的氣泡出現(xiàn)時(shí)，由于交織長(zhǎng)度為304字節(jié)，所以對(duì)于一個(gè)糾錯(cuò)序列產(chǎn)生大約42(＝12500/304)個(gè)差錯(cuò)字節(jié)。為了進(jìn)一步增強(qiáng)糾錯(cuò)性能，需要82個(gè)冗余字節(jié)。由于這82個(gè)冗余字節(jié)專門地被使用于突發(fā)錯(cuò)誤糾正，所以需要用于處理隨機(jī)差錯(cuò)的另外的冗余信號(hào)。不高于30％的用于夾持冗余度的最大可能的冗余度為10字節(jié)。如果增加更多冗余度，則冗余度超過30％。即，如果為10差錯(cuò)字節(jié)另外附加冗余字節(jié)，則整個(gè)冗余字節(jié)為92字節(jié)，在這個(gè)時(shí)候冗余度大約是30％(92/310字節(jié))。此時(shí)隨機(jī)誤差的糾錯(cuò)能力是0.88×109((0.0001×310)×106)，使得上述的約1×10-12的誤差率無法實(shí)現(xiàn)，因此無法改進(jìn)系統(tǒng)可靠性。
如上所述，包含在透光層12的氣泡24沿軌道方向是10μm或更少，可以使用至今使用的糾錯(cuò)和交織。因?yàn)槌Ｒ?guī)使用的扇區(qū)大小是512到64K字節(jié)，上述的實(shí)施例不能以有限的意義解釋。而且，糾錯(cuò)系統(tǒng)還可以是PC(乘積碼)。如果數(shù)據(jù)具有更高的密度，則更小的氣泡尺寸，諸如不大于50μm的尺寸是理想的。如果扇區(qū)大小是1024字節(jié)，則冗余度可以抑制到30％或更少，即使沿軌道方向的氣泡尺寸是200μm。
盡管上述的實(shí)施例提供了在圓盤基片11一個(gè)表面上的信號(hào)記錄面14，體現(xiàn)本發(fā)明的光盤也可以設(shè)有信號(hào)記錄面，該表面包括面向圓盤基片11的透光薄片19上的凹凸模式，以提供兩個(gè)信號(hào)記錄層。體現(xiàn)本發(fā)明的光盤也可以是雙面光盤，該雙面光盤裝備有圓盤基片11兩面的信號(hào)記錄面和在兩個(gè)信號(hào)記錄面放置的透光薄片。
參見圖5，用于制備光盤1的裝置31包括二用于夾持透光薄片19的薄片夾持機(jī)構(gòu)32、用于夾持與透光薄片19相連的圓盤基片11的圓盤夾持機(jī)構(gòu)33、和推壓機(jī)構(gòu)34，用于將圓盤夾持機(jī)構(gòu)33夾持的圓盤基片11推壓在薄片夾持機(jī)構(gòu)32夾持的透光薄片19上。在裝置31中，由薄片夾持機(jī)構(gòu)32夾持的透光薄片19設(shè)在下側(cè)，圓盤基片11接合到透光薄片19，以防止推壓機(jī)構(gòu)推壓時(shí)偶而產(chǎn)生的推壓標(biāo)記留在透光薄片19上。
如圖5所示，在諸如運(yùn)送器的傳送機(jī)構(gòu)36上設(shè)置適于夾持透光薄片19的薄片夾持機(jī)構(gòu)32。此傳送機(jī)構(gòu)36使薄片夾持機(jī)構(gòu)32沿圖5的箭頭A所示的方向移動(dòng)，以使薄片夾持機(jī)構(gòu)32從圓盤夾持機(jī)構(gòu)33提供圓盤基片11的供給位置傳送到將薄片夾持機(jī)構(gòu)32提供的圓盤基片11推壓到透光薄片19的推壓位置。
設(shè)置在傳送機(jī)構(gòu)36上的薄片夾持機(jī)構(gòu)32包括大致圓形的薄片夾持元件37，其直徑大于光盤1，如圖6和圖7所示。此薄片夾持元件具有引入圓盤基片11的中心開口13的中心軸38，設(shè)置該中心軸38是用于將圓盤基片1定位到薄片夾持元件37上。中心軸38的端部設(shè)有定位部分39，用于透光薄片19的定位。此定位部分39的直徑大致等于構(gòu)成透光層12的透光薄片19的中心開口23的直徑，以這樣一種方式形成此定位部分39，即略高于放置透光薄片19的裝配部分41。當(dāng)圓盤基片11推壓透光薄片19時(shí)，由圓盤基片11上的徑向內(nèi)部非記錄區(qū)域15接觸此定位部分39。
如果已經(jīng)在圓盤基片11的信號(hào)記錄面14上設(shè)置了粘合層20，則只有透光薄片19放置在此裝配部分41上，而如果圓盤基片11上不提供粘合層20，則裝備有粘合層20的透光薄片19放置在裝配部分41上。
放置了透光薄片19的薄片夾持元件37的裝配部分41形成為，具有小于0.02μm的中心線平均粗糙度Ra，因此在將圓盤基片11接合到透光薄片19時(shí)，不會(huì)破壞透光薄片19的表面。當(dāng)然，在裝配部分41上裝配透光薄片19，其間具有保護(hù)薄片時(shí)，不必形成中心線平均粗糙度小于0.02μm的裝配部分41。
在此裝配部分41上，提供用于吸附透光薄片19的吸附機(jī)構(gòu)42，如圖6和7所示。此吸附機(jī)構(gòu)42包括在裝配部分41的外邊緣上形成的多個(gè)吸孔43，和通過接合管連接到這些吸孔43的吸泵44。吸孔43大致環(huán)狀地提供在裝配部分41的外邊緣上，形成具有與透光薄片19大致相同的大小，以吸附放置在裝配部分41的透光薄片19的外邊緣。吸附機(jī)構(gòu)42用吸泵44吸附和夾持透光薄片19，只有在檢測(cè)單元檢測(cè)到將透光薄片19提供到裝配部分41時(shí)才啟動(dòng)該吸附機(jī)構(gòu)42。
在薄片夾持元件37的外邊緣上，在薄片夾持元件37的外邊緣上提供夾持機(jī)構(gòu)45，用于夾持由圓盤夾持機(jī)構(gòu)33提供的圓盤基片11。參見圖6和7，夾持機(jī)構(gòu)45設(shè)在裝配有透光薄片19的裝配部分41的外邊緣側(cè)，當(dāng)在上面設(shè)置圓盤基片11時(shí)，夾持機(jī)構(gòu)45處于面向圓盤基片非記錄區(qū)域17的徑向外部的位置。此夾持機(jī)構(gòu)45包括夾持銷46和諸如扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧的偏壓元件47，該夾持銷46用于夾持裝配部分41上透光薄片19的圓盤夾持機(jī)構(gòu)33提供的圓盤基片11，該偏壓元件47用于沿上升夾持銷46的方向偏壓該夾持銷46。
裝配部分41向外提供作為圓盤基片11夾持裝置的多個(gè)夾持銷46。這些夾持銷46裝在薄片夾持元件37上，用于沿夾持上升狀態(tài)的圓盤夾持機(jī)構(gòu)33提供的圓盤基片11的方向移動(dòng)，即沿箭頭B所示的方向，或與箭頭B方向相反的方向，如圖7所示。夾持銷46由安裝孔48導(dǎo)引并在上升圓盤基片11的上升位置和退回位置之間移動(dòng)，在上升位置時(shí)在裝配部分41上裝配的透光薄片19和圓盤基片11之間產(chǎn)生間隙49，在退回位置，裝配部分41大致與末端齊平，使圓盤基片11接觸到透光薄片19。夾持銷46由偏壓元件47沿相應(yīng)于上升圓盤基片11的方向，即圖7的箭頭B所示的方向偏壓。當(dāng)在上升位置時(shí)，夾持銷46接觸裝配部分41上透光薄片19的外邊緣，以充當(dāng)透光薄片19的定位元件。
同時(shí)，例如下面的螺旋彈簧用作該偏壓元件47外直徑2.00mm；線直徑0.20mm自由高度6.00mm總匝數(shù)9.5彼此接觸的匝的高度2.10mm
彈簧常數(shù)0.314N/mm(0.032kgf/mm)最初的彎曲度自由高度-安裝的最初長(zhǎng)度＝1.0mm最初的彈力最初的彎曲度×彈簧常數(shù)＝0.314N最大彎曲度＝最初的彎曲度+沖程＝2.5mm最大彈力＝最大彎曲度×彈簧常數(shù)＝0.785N當(dāng)透光薄片19提供給裝配部分41時(shí)，在偏壓元件47的偏壓力下，夾持機(jī)構(gòu)45從薄片夾持元件37凸起，處于提高圓盤基片11的上升位置。因此，當(dāng)提供機(jī)構(gòu)將透光薄片19提供到裝配部分41時(shí)夾持銷46充當(dāng)一個(gè)導(dǎo)引，而當(dāng)透光薄片19提供到裝配部分41時(shí)，夾持銷46和中心軸38一起充當(dāng)定位元件。當(dāng)圓盤基片11由圓盤夾持機(jī)構(gòu)33提供給薄片夾持機(jī)構(gòu)32時(shí)，圓盤基片11由上升位置的夾持銷46夾持。即，圓盤基片11由夾持銷46夾持，因此在圓盤基片11和透光薄片19之間提供間隙49。當(dāng)夾持銷46夾持的圓盤基片接合到裝配部分41上的透光薄片19時(shí)，由裝配部分41上透光薄片19的夾持銷46夾持的圓盤基片11由推壓機(jī)構(gòu)34推壓。由夾持銷46夾持的圓盤基片11沿與圖7箭頭B所示相反的方向推壓，這是與偏壓元件47的偏壓相反拉入薄片夾持元件37內(nèi)部的方向，因此圓盤基片11接合到裝配部分41的透光薄片19。
為了夾持直徑例如為120mm的圓盤基片11，根據(jù)透光薄片19的外直徑D，在相應(yīng)于119.0mm、119.2mm、119.4mm、119.6mm或119.8mm直徑的位置提供該夾持銷46。提供夾持銷46是為了具有例如1mm的沖程。
如上所述，薄片夾持機(jī)構(gòu)32提供在傳送機(jī)構(gòu)36上。首先，透光薄片19送到裝配部分41。然后，如果薄片夾持機(jī)構(gòu)32處于提供圓盤基片11的位置，則圓盤基片11提供在夾持機(jī)構(gòu)45的夾持銷46上。薄片夾持機(jī)構(gòu)32由傳送機(jī)構(gòu)36沿圖5的箭頭A所示的方向移動(dòng)，以便從提供圓盤基片11的位置傳送到在圓盤基片提供位置下面的圓盤基片推壓位置。在此推壓位置，由夾持銷46夾持的圓盤基片由推壓機(jī)構(gòu)34推壓，從而接合到放置在裝配部分41的透光薄片19。
同時(shí)，可以通過圖像識(shí)別中心開口23或測(cè)量透光度的起伏，取代定位部分39或夾持銷46相對(duì)于裝配部分41對(duì)透光薄片19定位。
同時(shí)，正如下面要詳細(xì)描述的，如果使用這樣一種制造方法，即在圓盤基片11的信號(hào)記錄面14中提供粘合層20，并隨后將圓盤基片11接合到透光薄片19，則薄片夾持機(jī)構(gòu)32夾持薄片元件70，該薄片元件70裝備有充當(dāng)粘合層20的壓力靈敏粘合劑83。
下面，解釋用于夾持圓盤基片11的圓盤夾持機(jī)構(gòu)33。參見圖5，圓盤夾持機(jī)構(gòu)33設(shè)在傳送機(jī)構(gòu)36向上提供圓盤基片11的位置。參見圖5和圖7，圓盤夾持機(jī)構(gòu)33包括用于夾持接合到透光薄片19的圓盤基片11的圓盤夾持元件51、和包括例如柱體單元的上升機(jī)構(gòu)52，用于使圓盤夾持元件51沿箭頭C所示的方向和圖5和圖7的箭頭C所示的相反方向移動(dòng)，這是朝向和離開薄片夾持機(jī)構(gòu)32的方向。圓盤夾持元件51裝在安裝元件52a上，安裝該安裝元件52a用于移動(dòng)裝在主體部分54上的導(dǎo)軸53，由上升機(jī)構(gòu)52沿箭頭C所示的方向和圖5和圖7中箭頭C所示相反的方向移動(dòng)該圓盤夾持元件51，這是沿著導(dǎo)軸53的方向。
圓盤夾持元件51具有夾持該圓盤基片11的夾持物55，如圖7所示。夾持物55周圍是環(huán)形設(shè)置的定位部分56，用于設(shè)置圓盤基片11的夾持位置。夾持物55形成大致與圓盤基片11相同大小的圓形。夾持物55裝備有吸附機(jī)構(gòu)57，用于吸附夾持從提供機(jī)構(gòu)提供的圓盤基片11。此吸附機(jī)構(gòu)57包括在夾持物55外邊緣側(cè)提供的多個(gè)吸孔58和通過一接合泵接合到這些吸孔58的吸泵59。隨后在夾持物55的外邊緣上以吸附從提供機(jī)構(gòu)向夾持物55提供的圓盤基片11的方式環(huán)狀地提供吸孔58，形成與圓盤基片11大致相同的大小。從夾持圓盤基片11直到提供薄片夾持機(jī)構(gòu)32的圓盤基片11，該吸附機(jī)構(gòu)57通過打開吸泵59由吸孔58來吸附圓盤基片11。
圓盤夾持機(jī)構(gòu)33在夾持圓盤基片11時(shí)處于上升位置，在該位置圓盤夾持元件51在導(dǎo)軸53的導(dǎo)引下沿箭頭C所示相反的方向移動(dòng)。當(dāng)圓盤基片11被夾持物55夾持時(shí)，啟動(dòng)吸泵59，以使吸孔58吸附圓盤基片11來由夾持物55夾持。圓盤夾持元件51沿圖5箭頭C所示的方向移動(dòng)。當(dāng)圓盤夾持元件51移到其下限位置時(shí)，吸泵59不工作以將圓盤基片11提供到薄片夾持機(jī)構(gòu)32的夾持銷46。隨后圓盤夾持元件51沿圖5箭頭C所示的相反方向移動(dòng)以夾持下一個(gè)圓盤基片11。
此下解釋將圓盤夾持機(jī)構(gòu)33夾持的圓盤基片11推壓到薄片夾持機(jī)構(gòu)32夾持的透光薄片19的推壓機(jī)構(gòu)34。推壓機(jī)構(gòu)34設(shè)在傳送機(jī)構(gòu)36向下的推壓位置，如圖5所示。推壓機(jī)構(gòu)34包括推壓元件61及上升機(jī)構(gòu)62，該推壓元件61用于將夾持銷46夾持的圓盤基片11接合到夾持銷46運(yùn)送的圓盤基片11，例如包括柱體機(jī)構(gòu)的上升機(jī)構(gòu)62用于使推壓元件61沿朝向和離開薄片夾持機(jī)構(gòu)32的方向移動(dòng)，這是箭頭D所示的方向和圖5和圖8箭頭C所示相反的方向。推壓元件61安裝在安裝元件62a上，該安裝元件62a可移動(dòng)地安裝在主體部分54提供的導(dǎo)軸63上。推壓元件61安裝在安裝元件62a上，該安裝元件62a可移動(dòng)地安裝在主體部分54提供的導(dǎo)軸63上，因此推壓元件61由上升機(jī)構(gòu)62沿導(dǎo)軸63以箭頭D所示的方向和圖5和圖8箭頭所示的相反方向移動(dòng)。適于推壓夾持銷46所運(yùn)送圓盤基片11的推壓元件61包括大致半球形的例如硅橡膠的彈性元件，并安裝在安裝元件62a上，因此其球形側(cè)的底面朝下，即朝向圓盤基片11，以便從中心開始向圓盤基片11的外邊緣順序推壓圓盤基片11。推壓元件61形成有銜接開口64，與薄片夾持機(jī)構(gòu)32的薄片夾持元件37上提供的中心軸38銜接，用于當(dāng)推壓元件61壓在由夾持銷46運(yùn)送的圓盤基片11上時(shí)，相對(duì)于圓盤基片11定位推壓元件61。
具有上述的推壓機(jī)構(gòu)34，當(dāng)傳送機(jī)構(gòu)36將夾持銷46運(yùn)送圓盤基片11的薄片夾持機(jī)構(gòu)32從圓盤基片提供位置傳送到圓盤基片推壓位置時(shí)，推壓元件61由上升機(jī)構(gòu)62沿圖5的箭頭D所示相反的方向上升，從而將推壓元件61設(shè)置在上升位置。當(dāng)薄片夾持機(jī)構(gòu)32傳送到推壓位置時(shí)，推壓元件61由上升機(jī)構(gòu)62沿圖5箭頭D所示的方向移動(dòng)到較低位置，從而推壓元件61推壓由夾持銷46運(yùn)送的圓盤基片11，如圖9所示。
此時(shí)，推壓元件61通過將中心軸38銜接到銜接開口64中來推壓圓盤基片11到相對(duì)于圓盤基片11的適當(dāng)位置。然后圓盤基片11沿圖9中箭頭D所示的方向移動(dòng)，與圓盤基片上升方向偏壓元件47偏壓支撐銷46的力相反。這使圓盤基片11逐漸彈性變形到壓扁推壓元件61，以施加從中心到圓盤基片11外邊緣的力，即沿圖9箭頭E所示的方向，從而圓盤基片11接合到薄片夾持元件37上提供的裝配部分41。
特別是，推壓元件61將圓盤基片11以5到10kgf/cm2的壓力推壓透光薄片19達(dá)1到30秒。因此，如果像平常一樣注模、形成的圓盤基片11的中心側(cè)比邊緣側(cè)薄，由于中心和外邊緣側(cè)之間的冷卻條件不同，因此圓盤基片完全彎曲。因?yàn)閳A盤基片11由推壓元件61從中心側(cè)向外邊緣側(cè)推壓，有可能將圓盤基片11和圓盤基片11接合表面出現(xiàn)的空氣擠壓到外邊緣側(cè)，因此氣泡24的尺寸可以大致為100μm或更小。然后推壓元件61沿與箭頭24所示相反的方向移動(dòng)。然后推壓元件61離開薄片夾持機(jī)構(gòu)32，即沿與圖5箭頭D所示相反的方向，從而離開圓盤基片11。
如果使用這種制造方法，即包括在圓盤基片11的信號(hào)記錄面14上提供粘合層20，且隨后將圓盤基片11接合到透光薄片19，則隨后將解釋的推壓機(jī)構(gòu)34將圓盤基片11推壓到薄片夾持機(jī)構(gòu)32夾持的薄片材料70上。
現(xiàn)在解釋如上所述制作光盤1的裝置31的整個(gè)操作。首先，參見圖5和圖7，薄片夾持機(jī)構(gòu)32的薄片夾持元件37的裝配部分41設(shè)有透光薄片19。此時(shí)，透光薄片19放在設(shè)置部分41上，透光薄片19由具有吸孔43的吸附機(jī)構(gòu)42吸附，具有由定位部分39定位的透光薄片19的內(nèi)邊緣，具有由夾持銷46定位在裝配部分41上透光薄片19的外邊緣，偏壓元件47沿圖7箭頭B所示的方向偏壓夾持銷46。薄片夾持機(jī)構(gòu)32，裝配部分41上夾持的透光薄片19由傳送機(jī)構(gòu)36沿圖5的箭頭A所示的方向傳送，從而薄片夾持機(jī)構(gòu)32被傳送到圓盤基片提供位置。
在此傳送位置，運(yùn)送透光薄片19的薄片夾持機(jī)構(gòu)32由圓盤夾持機(jī)構(gòu)33供給圓盤基片11，從而圓盤基片11的信號(hào)記錄面14面向薄片夾持機(jī)構(gòu)32，如圖7所示。特別是，上升位置的圓盤夾持元件51由吸附機(jī)構(gòu)57吸附和夾持圓盤基片11，其信號(hào)記錄面14面向下，即通過具有吸孔58的夾持物55面向薄片夾持機(jī)構(gòu)32。當(dāng)薄片夾持機(jī)構(gòu)32移到提供位置時(shí)，圓盤夾持元件51沿圖箭頭C所示的方向降低直最低的位置。到此時(shí)，吸泵59不工作，因此圓盤夾持元件51將圓盤基片11提供到薄片夾持機(jī)構(gòu)32的夾持銷46。
提供有圓盤基片11的薄片夾持機(jī)構(gòu)32進(jìn)一步由傳送機(jī)構(gòu)36沿圖5箭頭A所示的方向移動(dòng)，以便將夾持銷46運(yùn)送的圓盤基片11傳送到推壓放置在裝配部分41上的透光薄片19的推壓位置。在此推壓位置，推壓元件61由上升機(jī)構(gòu)62沿圖5箭頭D所示的方向移動(dòng)到最低的位置。當(dāng)推壓元件61位于使圓盤基片11的中心軸38與銜接開口64銜接時(shí)，推壓元件61推壓圓盤基片11。然后圓盤基片11沿圖9中箭頭D所示的方向移動(dòng)，與圓盤基片上升位置的偏壓元件47偏壓支撐銷46的力相反。此彈性使推壓元件61變形，就像它從內(nèi)邊緣側(cè)向圓盤基片11的外邊緣側(cè)倒塌。因此，從中心向圓盤基片11的外邊緣施加推壓力，這是圖9箭頭E所示的方向，因此圓盤基片11接合到放置在裝配部分41上的透光薄片19，在薄片夾持機(jī)構(gòu)32的薄片夾持元件37上提供該裝配部分41。制造裝置31因此合并圓盤基片11與透光薄片19以完成光盤1。
在上述的光盤制造裝置31中，圓盤基片11接合到透光薄片19，具有位于上面非常粗糙的圓盤基片11和具有位于下面比圓盤基片11厚度薄粘性低的透光薄片19，以防止從推壓表面記錄的微小的凹凸處。在將圓盤基片11接合到透光薄片19時(shí)，推壓元件61由半球形彈性主體部分的球形面推壓該圓盤基片11，以便將透光薄片19和圓盤基片11之間的接合表面存在的空氣擠壓到外邊緣側(cè)。因此，在光盤制造裝置31中，在圓盤基片11和透光薄片19的接合表面上形成的氣泡24大致為100μm或更小，以提供能以高記錄密度記錄數(shù)據(jù)的光盤1，并具有較少的冗余度。
參見附圖，詳細(xì)解釋利用上述制造方法31制備光盤1的方法。為了制造光盤，有兩種方法，一種方法是首先在圓盤基片11的信號(hào)記錄面14上提供粘合層20，隨后圓盤基片11接合到透光薄片19，一種方法是在透光薄片19上提供粘合層20，隨后圓盤基片11接合到透光薄片19。
首先，參照?qǐng)D10解釋首先在圓盤基片11的信號(hào)記錄面14上提供粘合層20，之后圓盤基片11接合到透光薄片19的方法。首先，制備圓盤基片11和薄片材料70，薄片材料70包括由聚對(duì)苯二甲酸乙二酯形成的第一和第二脫開薄片72、73，其在壓力靈敏粘合劑的兩側(cè)形成，作為透光薄片19的粘合層20。圓盤基片11和薄片材料70由壓力單元76穿孔成大致環(huán)形，壓力單元76包括上壓模74和下壓模75。值得注意的是，圓盤基片11被穿孔，使得其外徑小于圓盤基片11的外徑，其內(nèi)徑大于圓盤基片11的內(nèi)徑。
然后，如圖10C所示，在壓力靈敏粘合劑71一個(gè)表面上提供的第一脫開薄片72從穿孔大致成環(huán)形的薄片材料70中剝離。已經(jīng)剝離第一脫開薄片72的大致環(huán)形的薄片材料70接合到圓盤基片11的信號(hào)記錄面14，圓盤基片11具有第一脫開薄片72已經(jīng)剝離的壓力靈敏粘合層71的一個(gè)表面。
特別是，已經(jīng)剝離第一脫開薄片72的大致環(huán)形薄片材料70由類似于上述制造裝置31的薄片夾持機(jī)構(gòu)32和推壓機(jī)構(gòu)34的裝置接合到圓盤基片11。參見圖8、9和10D，已經(jīng)脫開第一脫開薄片72的大致環(huán)形薄片材料70放置在薄片夾持機(jī)構(gòu)32的裝配部分41上，薄片夾持機(jī)構(gòu)32具有暴露在外面向上的壓力靈敏粘合層71的一個(gè)表面。另一方面，圓盤基片11由薄片夾持元件37上提供的夾持機(jī)構(gòu)45的夾持銷46夾持，因此其信號(hào)記錄面14朝向壓力靈敏粘合層71。通過推壓機(jī)構(gòu)34的推壓元件61，圓盤基片11推壓到薄片材料70，如圖9和10E所示，圓盤基片11的信號(hào)記錄面14接合到已經(jīng)剝離第一脫開薄片72的大致環(huán)形的薄片材料70的壓力靈敏粘合層71的一個(gè)表面。
同時(shí)，在進(jìn)一步降低包含在圓盤基片11和薄片材料70之間接合表面中的氣泡的尺寸時(shí)，圓盤基片11和薄片材料70在具有1/10atm(即1/10氣壓)以下的真空中接合在一起是足夠的?；蛘?，可以進(jìn)行不小于3個(gè)氣壓的加壓脫泡。對(duì)于該加壓脫泡，在從室溫到100℃的溫度范圍內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)更有效的脫泡。
從接合到圓盤基片11的薄片材料70上，剝離第二脫開薄片73，如圖10F所示。向圓盤基片11提供形成粘合層20的壓力靈敏粘合劑71。由圓盤夾持機(jī)構(gòu)33夾持有壓力靈敏粘合劑71的圓盤基片11，圓盤夾持機(jī)構(gòu)33具有向下的壓力靈敏粘合劑，如圖7和10G所示。另一方面，由薄片夾持機(jī)構(gòu)32的夾持物41夾持透光薄片19，因此面對(duì)圓盤夾持機(jī)構(gòu)33夾持的圓盤基片11的信號(hào)記錄面14。通過由壓力裝置穿孔延長(zhǎng)的透光薄片形成透光薄片19。因此形成制備穿孔的透光薄片19，因此其外徑D1小于圓盤基片11的外徑D2，其內(nèi)徑D3大于圓盤基片11的內(nèi)徑D4。最好，穿孔透光薄片19，以使其與上述壓力靈敏粘合劑在空間上共擴(kuò)張。通過薄片夾持機(jī)構(gòu)32的夾持機(jī)構(gòu)45的夾持銷46夾持運(yùn)送壓力靈敏粘合劑71，通過圓盤夾持機(jī)構(gòu)33沿圖7箭頭C所示的方向移動(dòng)。參見圖8、9和10H，圓盤基片11壓在和固定在透光薄片19，通過推壓機(jī)構(gòu)34的推壓元件61沿圖8箭頭D所示的方向移動(dòng)。即，從中心側(cè)向外邊緣側(cè)逐漸對(duì)圓盤基片11施加推壓力。這合并圓盤基片11與透光薄片19以完成光盤1。
透光薄片19的接觸薄片夾持機(jī)構(gòu)32裝配部分41的表面上也可以設(shè)備有插在粘合層20中間的保護(hù)薄片79，如圖11所示。因?yàn)橛杀∑?9保護(hù)光束3a照射的透光薄片19的表面，不必使裝配部分41機(jī)械加工成有鏡面光澤。
在上述制造光盤1的方法中，拉長(zhǎng)的薄片材料70和拉長(zhǎng)的透光薄片穿孔成大致的環(huán)形，環(huán)形薄片材料70接合到圓盤基片11，然后接合透光薄片，以使光盤1可以迅速連續(xù)地制造出來。在將薄片材料70接合到圓盤基片11和將透光薄片19接合到圓盤基片11時(shí)，因?yàn)槭褂脧椥圆牧闲纬傻耐茐涸?1，并從中心向外邊緣側(cè)逐漸施加壓力，所以有可能將接合表面產(chǎn)生的氣泡推到外邊緣側(cè)。因此氣泡大小可以降低到大約100μm，無須加壓脫泡，從而改進(jìn)了生產(chǎn)效率。因此，利用當(dāng)前的制造方法，有可能制備具有優(yōu)良記錄和/或再現(xiàn)特性的光盤。
參見圖12，通過參見圖12解釋提供具有粘合層20的透光薄片19和隨后將圓盤基片11接合到透光薄片19的方法。首先，如圖12A所示，形成薄片材料81，用于形成透光薄片19和粘合層20。薄片材料81形成拉長(zhǎng)形狀，如圖12A所示，并由核對(duì)透光薄片19的透光薄片82、在透光薄片82上提供核對(duì)粘合層20的壓力靈敏粘合劑83和在壓力靈敏粘合劑83上提供的脫開薄片84。參見圖12B，薄片材料81由上鑄模85和下鑄模86組成的壓力裝置87穿孔。此圓盤基片81被形成，因此其外徑小于圓盤基片11的外徑，其內(nèi)徑大于圓盤基片11的內(nèi)徑。參見圖12C，在壓力靈敏粘合劑83一個(gè)表面上提供的脫開薄片84從穿孔大致成環(huán)形的薄片材料81中剝離。從已經(jīng)剝離脫開薄片84的大致環(huán)形薄片材料81的壓力靈敏粘合劑83一個(gè)表面接合到圓盤基片11的信號(hào)記錄面14。
特別是，從已經(jīng)剝離脫開薄片84的大致環(huán)形的薄片材料81由上述制造裝置31接合到圓盤基片。更特別是，圓盤基片11由圓盤夾持機(jī)構(gòu)33夾持，信號(hào)記錄面14面向下，如圖7和12D所示。另一方面，薄片材料81由薄片夾持機(jī)構(gòu)32夾持，壓力靈敏粘合劑83面向上，因此壓力靈敏粘合劑83面向圓盤夾持機(jī)構(gòu)33夾持的圓盤基片11的信號(hào)記錄面14。由于圓盤夾持機(jī)構(gòu)33移動(dòng)的結(jié)果，圓盤基片11由構(gòu)成薄片夾持機(jī)構(gòu)32的夾持機(jī)構(gòu)45的夾持銷46沿圖7箭頭C所示的方向夾持。然后，圓盤基片11壓在和固定在透光薄片19上，作為推壓機(jī)構(gòu)34的推壓元件61沿圖8箭頭D所示的方向移動(dòng)的結(jié)果。即，圓盤基片11受到從中心側(cè)到外邊緣逐漸施加的推壓力，因此圓盤基片11和透光薄片19統(tǒng)一在一起以完成光盤1。
同時(shí)，透光薄片19也可以提供在接觸薄片夾持機(jī)構(gòu)32的裝配部分41的表面，薄片夾持機(jī)構(gòu)32具有插在粘合層78中間的保護(hù)薄片79，如圖11所示。
在上述制造光盤的方法中，相比較先前所述的制造光盤1的方法，它滿足了如果穿孔裝備有壓力靈敏粘合劑83的透光薄片82的情況。另一方面，因?yàn)樗鼭M足接合圓盤基片11和運(yùn)送壓力靈敏粘合劑83的透光薄片82，只有一次接合操作就滿足，因此簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過程，從而改進(jìn)光盤1的生產(chǎn)效率。而且，在將透光薄片19接合到圓盤基片11時(shí)，使用彈性材料形成的推壓元件61，并從中心向外圍施加推壓力，接合表面產(chǎn)生的任何氣泡都可以擠壓到外邊緣。這允許氣泡24減少到大致100μm的大小或更小，以消除了加壓脫泡的必要性，改進(jìn)了生產(chǎn)效率。因此，利用本制造方法，光盤1可以制造成具有優(yōu)良的記錄和/或再現(xiàn)性。
這已經(jīng)在前面解釋了制備光盤1的方法，其包括在圓盤基片11的信號(hào)記錄面4上提供粘合層20和隨后將圓盤基片11接合在透光薄片19上；以及制備光盤1的方法，其包括在透光薄片19上提供粘合層20和將圓盤基片11接合在此透光薄片19上。值得注意的是，當(dāng)根據(jù)制造光盤1的方法在圓盤基片11上提供粘合層20時(shí)，如上所述，使用上述的光盤制造裝置31，當(dāng)將透光薄片19壓力接合到粘合層20上提供的圓盤基片時(shí)，利用先描述的光盤制造方法，當(dāng)在圓盤基片11上提供運(yùn)送粘合層20的透光薄片19時(shí)，利用其后描述的光盤制造方法。
雖然已經(jīng)結(jié)合光盤1的制造方法和制造裝置描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不只局限于所說明的實(shí)施例。例如，雖然前面的描述指的是使用由硅橡膠形成的彈性元件作為推壓元件61，但推壓元件61不局限為此構(gòu)造。該彈性元件也可以是球形元件的一部分，而不局限為前述實(shí)施例所用的半球形。
權(quán)利要求
1.一種光盤，包括圓盤基片，其具有中心開口，在它的至少一個(gè)表面上具有信號(hào)記錄面，以及透光層，設(shè)在所述信號(hào)記錄面上，且包括透光薄片和用于把所述透光薄片結(jié)合到所述信號(hào)記錄面上的粘合層；所述透光層的外徑比所述圓盤基片的外徑小，且其內(nèi)徑比所述圓盤基片的內(nèi)徑大，從透光層側(cè)對(duì)所述信號(hào)記錄面記錄和/或再生信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤，其中，所述透光層厚度為3到177μm。
3.一種光盤，包括圓盤基片，其具有中心開口，在它的至少一個(gè)表面上具有信號(hào)記錄面，以及透光層，設(shè)在所述信號(hào)記錄面上，且包括透光薄片和用于把所述透光薄片結(jié)合到所述信號(hào)記錄面上的粘合層；所述透光層包括具有沿著軌跡方向的尺寸為大約100μm以下的氣泡，從透光層側(cè)對(duì)所述信號(hào)記錄面記錄和/或再生信號(hào)。
4.一種制備光盤的裝置，包括薄片夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持透光薄片，該透光薄片結(jié)合到設(shè)在圓盤基片的至少一個(gè)表面上的信號(hào)記錄面上；圓盤夾持機(jī)構(gòu)，用于把所述圓盤基片夾持在所述透光薄片上以使所述信號(hào)記錄面面對(duì)所述透光層，所述透光薄片夾持在所述薄片夾持機(jī)構(gòu)上；以及推壓機(jī)構(gòu)，用于把夾持在所述圓盤夾持機(jī)構(gòu)上的所述圓盤基片推壓靠在夾持在所述薄片夾持機(jī)構(gòu)上的所述透光薄片上；所述推壓機(jī)構(gòu)從所述圓盤基片的中心朝所述圓盤基片的外部圓周依次推壓所述圓盤基片。
5.如權(quán)利要求4所述的制備光盤的裝置，其中，所述推壓機(jī)構(gòu)包括作為球體一部分的彈性元件，所述彈性元件從所述圓盤基片的中心朝外部圓周依次推壓所述圓盤基片。
6.如權(quán)利要求4所述的制備光盤的裝置，其中，所述薄片夾持機(jī)構(gòu)包括用于吸附并夾持所述透光層的吸附機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求4所述的制備光盤的裝置，其中，所述薄片夾持機(jī)構(gòu)具有小于0.02μm的表面粗糙度Ra。
8.如權(quán)利要求4所述的制備光盤的裝置，其中，所述透光薄片的外徑比所述圓盤基片的外徑小，且其內(nèi)徑比所述圓盤基片的內(nèi)徑大。
9.如權(quán)利要求8所述的制備光盤的裝置，還包括在所述薄片夾持機(jī)構(gòu)上設(shè)置的夾持機(jī)構(gòu)，用于夾持從所述圓盤夾持機(jī)構(gòu)提供的所述圓盤基片；所述夾持機(jī)構(gòu)包括夾持元件，用于夾持由所述圓盤夾持機(jī)構(gòu)提供的所述圓盤基片以使在所述圓盤基片和夾持在所述薄片夾持機(jī)構(gòu)上的所述透光薄片之間形成間隙，以及偏壓元件，用于在升起所述圓盤基片的方向上對(duì)所述夾持元件加偏壓；當(dāng)由所述夾持元件夾持的圓盤基片已經(jīng)被所述推壓機(jī)構(gòu)推壓到外邊緣時(shí)，所述夾持元件降低所述偏壓元件的壓力。
10.如權(quán)利要求9所述的制備光盤的裝置，其中，在所述透光薄片的外邊緣上設(shè)置所述夾持元件。
11.如權(quán)利要求9所述的制備光盤的裝置，其中，所述透光薄片包括用于保護(hù)與所述薄片夾持機(jī)構(gòu)接觸的表面?zhèn)鹊谋Ｗo(hù)薄片。
12.一種制備光盤的方法，包括步驟利用粘合層把在它的至少一個(gè)表面上提供有信號(hào)記錄面的圓盤基片結(jié)合到透光薄片上，以使所述透光薄片面對(duì)所述信號(hào)記錄面，其中，在所述結(jié)合步驟中，對(duì)所述圓盤基片靠著透光薄片從它的中心朝外部圓周依次進(jìn)行推壓。
13.如權(quán)利要求12所述的制備光盤的方法，其中所述結(jié)合步驟包括下列步驟在所述圓盤基片的所述信號(hào)記錄面上設(shè)置所述粘合層；以及通過所述粘合層把所述透光薄片結(jié)合到所述圓盤基片上。
14.如權(quán)利要求13所述的制備光盤的方法，其中，所述粘合層的外徑比所述圓盤基片的外徑小，且其內(nèi)徑比所述圓盤基片的內(nèi)徑大。
15.如權(quán)利要求13所述的制備光盤的方法，其中，所述透光薄片的外徑比所述圓盤基片的外徑小，且其內(nèi)徑比所述圓盤基片的內(nèi)徑大。
16.如權(quán)利要求12所述的制備光盤的方法，其中所述結(jié)合步驟包括下列步驟在要被結(jié)合到所述圓盤基片上的所述透光薄片的結(jié)合表面上設(shè)置所述粘合層；以及通過所述粘合層把所述透光薄片結(jié)合到所述圓盤基片上。
17.如權(quán)利要求16所述的制備光盤的方法，其中，設(shè)有所述粘合層的所述透光薄片的外徑比所述圓盤基片的外徑小，且其內(nèi)徑比所述圓盤基片的內(nèi)徑大。
全文摘要
提供一種光盤及其制備方法和裝置,在把圓盤基片結(jié)合到透光薄片時(shí),可以把圓盤基片和透光薄片之間的結(jié)合表面上的氣泡尺寸減小。制備光盤的裝置包括:薄片夾持機(jī)構(gòu)(32),用于夾持結(jié)合到圓盤基片(11)的信號(hào)記錄面(14)上的透光薄片(19);圓盤夾持機(jī)構(gòu)(33),用于把圓盤基片(11)夾持在透光薄片(19)上以使它的信號(hào)記錄面(14)面對(duì)該透光薄片(19);推壓機(jī)構(gòu)(34),用于把夾持在該圓盤夾持機(jī)構(gòu)(32)上的圓盤基片(11)推壓在透光薄片(19)上。
文檔編號(hào)B29C65/00GK1350290SQ0112549
公開日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2001年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月30日
發(fā)明者山崎剛, 行本智美, 柏木俊行 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社