CN1909090A - 多层光盘及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多层光盘，由通过透明粘附层(3)彼此粘结的两个单体盘(D1，D2)构成。第一单体盘包括DVD标准的一个信息面(4b)，第二单体盘包括CD标准的一个信息面(7b)。该光盘可以被读取CD信息的CD机和读取DVD信息的DVD机读取。从而关于DVD机兼容性的成本问题和其他困难被解决，同时保证了消费者从CD盘到DVD盘的简单、平稳的过渡。

Description

多层光盘及其制造方法
本申请是申请日为1997年6月17日、申请号为200410069992.X的发明专利申请“多层光盘及其制造方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种多层光盘及其制造方法，该多层光盘由彼此粘结的两个单体盘构成，每一个单体盘包括至少一个透明基片，透明基片具有一个信息面，信息面设有在螺旋轨迹或同心圆轨迹上分布的表面微间隔，从而借助于一个激光束进行光学读取。
背景技术
目前，名为DVD(数字视盘)的高密度光盘的一种新标准被提出。一种明确改进的技术使这种新型光盘每信息面具有超过4.7G比特的存储容量，从而使其能够存储超过两个小时的按MPEG2视频标准压缩的数字视频信号。该光盘的高密度使在信息处理领域的应用成为可能。
与压缩盘(CD)技术相比光盘上存储密度的增加有必要作技术上的改变，特别是关于盘上微间隔的尺寸、读取激光的波长、调制系统和纠错方法。其结果是，DVD盘的读取器不是能进行普通压缩盘读取的先前的读取器。
压缩盘约1.2mm厚，由一个透明基片构成，透明基片包括一个信息面，信息面设有微间隔，以微坑或微凸起的形式按螺旋轨迹分布。信息面覆盖有反射金属层，随后在反射金属层外表面覆盖一保护层，外表面附加一个标签，指明盘的内容。DVD盘包括两个单体盘，每个厚约0.6mm。两个单体盘背对背粘结在一起，在它们的各信息面上，如果有的话，通过一个好的粘结层，使得盘的厚度约1.2mm。对于光读取，激光束扫描的基片的厚度为1.2mm和0.6mm，分别对应于压缩盘和DVD盘。
压缩盘技术使用EFM调制、CIRC纠错码和λ＝780nm的读取波长，而DVD技术使用8/16调制、RSPC纠错码和λ＝650nm或635nm的读取波长。因此，为DVD盘单独设计的读取器关于压缩盘的读取不兼容。为保证向上兼容，使DVD读取器能够读取压缩盘，不得不把专门用于读取压缩盘的电子装置和激光源安装在DVD读取器中，这就显著地增加了这种读取器的价格。此外，虽然向上兼容的DVD读取器使得压缩盘能够被读取，这不同于普通压缩盘读取器的情况，由于这种读取器不包括专用于读取DVD盘的电子装置和激光器，它不能在任何情况下读取DVD盘。
发明内容
本发明的目的在于解决关于压缩盘和DVD盘的兼容性问题，同时提出一种简单经济的方法。
本发明提出一种多层光盘，它结合了压缩盘和DVD盘的优越性，并能够被压缩盘读取器和DVD盘读取器同样地读取。
本发明还提出一种制造这种多层光盘的方法。
本发明的多层光盘具有至少两个信息面(4b，7b)的多层光盘，该至少两个信息面提供有在螺旋轨迹或同心圆轨迹上分布的表面微间隔(6，8)，并借助于激光束(5a，5b)进行光学读取，第一信息面(4b)涂有半反射层(6a)，第二信息面(7b)涂有反射金属层(9)，所述光盘由彼此粘结的两个单体盘(D1，D2)构成，第一单体盘(D1)包含至少一个透明基片(4)，该透明基片(4)具有与装配粘附层(3)毗邻的第一信息面(4b)，以及第二单体盘(D2)包含至少一个透明基片(7)，该透明基片(7)具有与所述装配粘附层(3)相对的第二信息面(7b)，所述装配粘附层(3)是透明的，其中，半反射层(6a)对于大于或等于第一临界值的激光波长具有大于或等于第一预定值的透射系数，对于小于或等于第二临界值的激光波长具有大于或等于第二预定值的反射系数，第一临界值至少比第二临界值大100nm，并且根据两种相互不同的标准制造所述单体盘(D1，D2)的信息面(4b，7b)。
有利的是，第一单体盘的信息面和第二单体盘的信息面的制造标准是，例如DVD和CD。
较好地，透射系数的第一预定值等于95％。反射系数的第二预定值等于25％。对于光盘在CD和DVD兼容性范围内的应用，所使用波长的第一临界值大约为780nm，第二临界值大约为650nm，盘的整体厚度为1.2mm。
根据本发明的制造多层光盘的方法，第一单体盘(D1)的制造是通过按压透明基片以制作一个根据第一标准(DVD)的信息面，该信息面被涂覆一半反射层(6a)，该半反射层(6a)对于大于或等于第一临界值的激光波长具有大于或等于第一预定值的透射系数，对于小于或等于第二临界值的激光波长具有大于或等于第二预定值的反射系数，第一临界值至少比第二临界值大100nm；第二单体盘(D2)的制造是通过按压透明基片以制作一个根据第二标准(CD)的信息面，该信息面涂覆一反射金属层，然后被一保护层保护；以及通过把两个盘彼此粘结在一起而组装这两个单体盘，第一单体盘的信息面毗邻透明粘附层，第二盘的信息面与粘附层相对。
附图说明
借助于一些实施例的详细描述，将会更好地理解本发明，这些实施例为非限定性列举并通过附图被示出。
图1是本发明的光盘的立体图，
图2是根据本发明的第一实施例，图1中的光盘的局部剖面详图，
图3是本发明的半反射层的特性曲线，
图4是根据图2的实施例的盘的制造的示意图，
图5是根据本发明的第二实施例，图1中的光盘的局部剖面详图，
图6是本发明的半反射层和半透射层的两个特性曲线，
图7是根据图5的实施例的盘的制造的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的光盘包括借助于透明粘附层3彼此粘结的两个单体盘D1和D2。在以下的描述中将参考CD和DVD标准，以便于本发明的理解，而无须制定关于光盘的其他应用或其他标准的任何限制。在为了保证具有CD和DVD标准的盘的兼容性的特殊应用中，两个单体盘D1和D2各具有约0.6mm的厚度。光盘的直径为8cm或12cm。盘的总厚度为1.2mm。
图2示出了根据本发明第一实施例的盘的结构。第一单体盘D1和第二单体盘D2通过透明粘附层3彼此粘结。单体盘D1包括一个约0.6mm厚的透明基片层4。透明基片层4的上表面4a接收读取激光束5a或5b。透明基片层4的下表面4b或信息面包括微坑或微凸起形式的微间隔6，并被涂覆有半反射层6a。微间隔6分布在螺旋轨迹或同心圆轨迹上。同样地，第二单体盘D2包括一个透明基片7，透明基片7的上表面7a借助于透明粘附层3被粘附于第一单体盘D1的信息面4b。透明基片7的下表面7b或信息面包括一个涂覆有反射金属层9的第二系列微间隔8。反射金属层9随后覆盖一保护层10，保护层10的外表面10a能够用于承载标签或其他印刷的或粘贴的涉及盘内容的指示项。第二单体盘D2的厚度约0.6mm。给定透明粘附层3很小的厚度，光盘的总厚度约为1.2mm。
根据DVD标准制造的第一单体盘D1的信息面4b涂覆有半反射层6a，信息面4b被波长λ＝650nm或635nm的激光束5a光学地读取。激光束5a经透明基片层4的上表面4a接触第一单体盘D1，然后横向穿过透明基片层4的厚度并聚焦在信息面4b上。部分激光束5a被半反射层6a反射，从而被光检测器(未图示)光学地读取并经读取器(未图示)产生信息。另一部分激光束5a横向穿过半反射层6a。如果半反射层6a吸收的激光束被忽略，透射系数和反射系数的总和等于1。半反射层6a透射的激光束5a在被涂覆有反射金属层9的第二单体盘D2的信息面7b反射之前，连续横向穿过透明粘附层3和透明基片7。给定关于激光束5a的读取器(未图示)目标的数码孔，激光束5a在第二单体盘的信息面7b上产生的光点相对地较大，没有聚焦。因此，反射层9反射的光束在被半反射层6a再次过滤之前，被信息面7b强烈地衍射，然后从盘经第一单体盘的表面4a再现。任何对半反射层6a的光学读取的干扰因此被最小化。
波长为780nm的激光束5b被用于读取按CD标准制造的信息面7b。对于此波长，半反射层6a具有一个大的透射系数，从而最小化读取第二单体盘D2的信息面7b的激光束的能量损失。激光束5b被聚焦在信息面7b上并被反射金属层9反射。反射光束再次横向穿过半反射层6a，射向读取器(未图示)的目标。半反射层6a的存在不损害光学地读取信息面7b的品质，这一点是重要的。实际上，对于小于或等于650nm的波长，半反射层6a具有大于或等于25％的反射系数，对于大于或等于780nm的波长，半反射层6a具有大于或等于95％的透射系数(见图3)。
图4示出了制造本发明的光盘的过程。第一单体盘D1和第二单体盘D2被在两条平行的生产线上制造。通过用DVD标准模具按压透明基片以制作一个约0.6mm厚、包括根据DVD标准的一个信息面的基片，单体盘D1被制造。然后一个半反射层被放置在信息面上并被处理。类似地，通过用模具按压透明基片以制作一个约0.6mm厚、具有一个根据CD标准的信息面的基片，获得第二单体盘D2。如此获得的信息层被涂覆一反射金属层和一保护层。如此获得的两个单体盘D1和D2借助于微薄的透明粘附层彼此粘结在一起，半反射层毗邻粘附层，而反射层则被置于粘附面的相对面上。如此获得的盘包括一个0.6mm深的DVD信息面和一个约1.2mm深的CD信息面。
图5所示的盘的第二实施例不同于第一实施例，第二单体盘D2上附加有辅助信息面7a。图5的盘在所有其他方面可与前面参考图2描述的盘比较。这里，相同的标号被简单地再使用，用于表示盘的相同部件。下面只描述在第二实施例中与第一实施例的不同之处。
辅助信息面7a产生在透明基片7的面上，透明基片7毗邻透明粘附层3并与第二单体盘D2的信息面7b相对。辅助信息面7a还包括与第一单体盘D1的信息面4b相类似的微间隔11，再这一点上，与按CD标准被读取的第二单体盘D2的信息面7b相反，其被按DVD标准读取。辅助信息面7a涂覆有关于780nm波长实际上透明的半透射层12，半透射层12关于小于或等于650nm的波长具有一个大于或等于45％的反射系数。因此，如果认为到达读取器光检测器(未示出)的光束能量应当大于或等于入射激光束5c能量的25％，第一单体盘4的信息面4b关于小于或等于650nm波长的反射系数应当大于或等于25％。这说明半反射层6a的透射系数小于或等于75％。为了对此进行补偿，半透射层12的反射系数应当大于或等于45％。因此，聚焦在辅助信息面7a上用于读取的激光束5c具有已经横向穿过半透射层12、与第一实施例相比能量较低的一部分光束，因此进一步减小了与被第二单体盘D2的反射金属层9反射回的激光束有关的干扰。
图6所示为半透射层12的半反射层6a的两个特性曲线。
将参考图7描述制造图5的光盘的步骤。两条平行的生产线被用于制造单体盘D1和D2。单体盘D1的制造与关于图4描述的步骤相同。对于单体盘D2的制造，一个透明基片经模具按压，从而制造分别符合DVD和CD标准的两个信息面。一个半透明层被置于DVD信息面上，一个反射金属层被置于CD信息面上。然后反射层被覆盖一保护层。如此制造的单体盘D1和D2通过透明粘附层粘结在一起，根据DVD标准产生的信息面面对面地粘结。如此制造的光盘包括两个DVD信息层和一个CD信息层，从而提高了盘的存储容量。
半反射层6a和半透射层12能够使用如聚丁二炔或胆甾型(cholesteric)聚合物(例如通过薄层沉积)的材料来制造，这些材料的间隙可以被采用以改变作为波长的函数的反射和透射特性。
通过本发明，用于制造CD盘和DVD盘的现存硬件能够被用于低成本地制造同样兼容DVD读取器和CD读取器的一种光盘，而无须制造去制造一种CD兼容的DVD读取器。这种新型的盘使得能够满足消费者的实际利益，实现CD盘和DVD盘之间的兼容，并且创造了光盘的新市场，例如：以立体声方式记录在CD信息面上和以数字环绕杜比(Digital SurroundDolby)AC-3方式记录在DVD信息面上的电影或音乐会；CD信息面上的声频唱片和DVD信息面上的视频剪辑；DVD信息面上演唱者的所有歌曲和CD信息面上其20首最流行的歌曲；DVD信息面上的电影和原始轨迹或从CD信息面上的电影摘选的音乐，等等。

Claims (5)

1.一种具有至少两个信息面(4b，7b)的多层光盘，该至少两个信息面提供有在螺旋轨迹或同心圆轨迹上分布的表面微间隔(6，8)，并借助于激光束(5a，5b)进行光学读取，第一信息面(4b)涂有半反射层(6a)，第二信息面(7b)涂有反射金属层(9)，其特征在于，
所述光盘由彼此粘结的两个单体盘(D1，D2)构成，第一单体盘(D1)包含至少一个透明基片(4)，该透明基片(4)具有与装配粘附层(3)毗邻的第一信息面(4b)，以及第二单体盘(D2)包含至少一个透明基片(7)，该透明基片(7)具有与所述装配粘附层(3)相对的第二信息面(7b)，所述装配粘附层(3)是透明的，
其中，半反射层(6a)对于大于或等于第一临界值的激光波长具有大于或等于第一预定值的透射系数，而对于小于或等于第二临界值的激光波长具有大于或等于第二预定值的反射系数，第一临界值至少比第二临界值大100nm，并且根据两种相互不同的标准制造所述单体盘(D1，D2)的信息面(4b，7b)。
2.根据权利要求1的光盘，其特征在于，透射系数的第一预定值等于95％，而反射系数的第二预定值等于25％。
3.根据上述任一权利要求的光盘，其特征在于，第一单体盘(D1)的信息面(4b)是根据DVD标准制造的，第二单体盘(D2)的信息面(7b)是根据CD标准制造的，每一单体盘具有约0.6mm的厚度。
4.根据上述任一权利要求的光盘，其特征在于，第一单体盘(D1)的半反射层(6a)和/或第二单体盘(D2)的半透射层(12)借助于聚丁二炔或胆甾型聚合物的薄层沉积被制造。
5.一种制造多层光盘的方法，根据该方法，
第一单体盘(D1)的制造是通过按压透明基片以制作一个根据第一标准的信息面，该信息面被涂覆一半反射层(6a)，该半反射层(6a)对于大于或等于第一临界值的激光波长具有大于或等于第一预定值的透射系数，对于小于或等于第二临界值的激光波长具有大于或等于第二预定值的反射系数，第一临界值至少比第二临界值大100nm；
第二单体盘(D2)的制造是通过按压透明基片以制作一个根据第二标准的信息面，该信息面涂覆一反射金属层，然后被一保护层保护；以及
通过把两个盘彼此粘结在一起而组装这两个单体盘，第一单体盘的信息面毗邻透明粘附层，第二单体盘的信息面与粘附层相对。
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