專利名稱：多層光盤及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種多層光盤及其制造方法，該多層光盤由彼此粘結的兩個單體盤構成，每一個單體盤包括至少一個透明基片，透明基片具有一個信息面，信息面設有在螺旋軌跡或同心圓軌跡上分布的表面微間隔，從而借助于一個激光束進行光學讀取。
背景技術：
目前，名為DVD(數字視盤)的高密度光盤的一種新標準被提出。一種明確改進的技術使這種新型光盤每信息面具有超過4.7G比特的存儲容量，從而使其能夠存儲超過兩個小時的按MPEG2視頻標準壓縮的數字視頻信號。該光盤的高密度使在信息處理領域的應用成為可能。
與壓縮盤(CD)技術相比光盤上存儲密度的增加有必要作技術上的改變，特別是關于盤上微間隔的尺寸、讀取激光的波長、調制系統和糾錯方法。其結果是，DVD盤的讀取器不是能進行普通壓縮盤讀取的先前的讀取器。
壓縮盤約1.2mm厚，由一個透明基片構成，透明基片包括一個信息面，信息面設有微間隔，以微坑或微凸起的形式按螺旋軌跡分布。信息面覆蓋有反射金屬層，隨后在反射金屬層外表面覆蓋一保護層，外表面附加一個標簽，指明盤的內容。DVD盤包括兩個單體盤，每個厚約0.6mm。兩個單體盤背對背粘結在一起，在它們的各信息面上，如果有的話，通過一個好的粘結層，使得盤的厚度約1.2mm。對于光讀取，激光束掃描的基片的厚度為1.2mm和0.6mm，分別對應于壓縮盤和DVD盤。
壓縮盤技術使用EFM調制、CIRC糾錯碼和λ＝780nm的讀取波長，而DVD技術使用8/16調制、RSPC糾錯碼和λ＝650nm或635nm的讀取波長。因此，為DVD盤單獨設計的讀取器關于壓縮盤的讀取不兼容。為保證向上兼容，使DVD讀取器能夠讀取壓縮盤，不得不把專門用于讀取壓縮盤的電子裝置和激光源安裝在DVD讀取器中，這就顯著地增加了這種讀取器的價格。此外，雖然向上兼容的DVD讀取器使得壓縮盤能夠被讀取，這不同于普通壓縮盤讀取器的情況，由于這種讀取器不包括專用于讀取DVD盤的電子裝置和激光器，它不能在任何情況下讀取DVD盤。
發明內容
本發明的目的在于解決關于壓縮盤和DVD盤的兼容性問題，同時提出一種簡單經濟的方法。
本發明提出一種多層光盤，它結合了壓縮盤和DVD盤的優越性，并能夠被壓縮盤讀取器和DVD盤讀取器同樣地讀取。
本發明還提出一種制造這種多層光盤的方法。
本發明的多層光盤具有至少兩個信息面(4b，7b)的多層光盤，該至少兩個信息面提供有在螺旋軌跡或同心圓軌跡上分布的表面微間隔(6，8)，并借助于激光束(5a，5b)進行光學讀取，第一信息面(4b)涂有半反射層(6a)，第二信息面(7b)涂有反射金屬層(9)，所述光盤由彼此粘結的兩個單體盤(D1，D2)構成，第一單體盤(D1)包含至少一個透明基片(4)，該透明基片(4)具有與裝配粘附層(3)毗鄰的第一信息面(4b)，以及第二單體盤(D2)包含至少一個透明基片(7)，該透明基片(7)具有與所述裝配粘附層(3)相對的第二信息面(7b)，所述裝配粘附層(3)是透明的，其中，半反射層(6a)對于大于或等于第一臨界值的激光波長具有大于或等于第一預定值的透射系數，對于小于或等于第二臨界值的激光波長具有大于或等于第二預定值的反射系數，第一臨界值至少比第二臨界值大100nm。
有利的是，第一單體盤的信息面和第二單體盤的信息面根據兩種不同的標準，例如DVD和CD。
較好地，透射系數的第一預定值等于95％。反射系數的第二預定值等于25％。對于光盤在CD和DVD兼容性范圍內的應用，所使用波長的第一臨界值大約為780nm，第二臨界值大約為650nm，盤的整體厚度為1.2mm。
根據本發明的制造多層光盤的方法，第一單體盤(D1)的制造是通過按壓透明基片以制作一個根據第一標準(DVD)的信息面，該信息面被涂覆一半反射層(6a)，該半反射層(6a)對于大于或等于第一臨界值的激光波長具有大于或等于第一預定值的透射系數，對于小于或等于第二臨界值的激光波長具有大于或等于第二預定值的反射系數，第一臨界值至少比第二臨界值大100nm；第二單體盤(D2)的制造是通過按壓透明基片以制作一個根據第二標準(CD)的信息面，該信息面涂覆一反射金屬層，然后被一保護層保護；以及通過把兩個盤彼此粘結在一起而組裝這兩個單體盤，第一單體盤的信息面毗鄰透明粘附層，第二盤的信息面與粘附層相對。
借助于一些實施例的詳細描述，將會更好地理解本發明，這些實施例為非限定性列舉并通過附圖被示出。
圖1是本發明的光盤的立體圖，圖2是根據本發明的第一實施例，圖1中的光盤的局部剖面詳圖，圖3是本發明的半反射層的特性曲線，圖4是根據圖2的實施例的盤的制造的示意圖，圖5是根據本發明的第二實施例，圖1中的光盤的局部剖面詳圖，圖6是本發明的半反射層和半透射層的兩個特性曲線，圖7是根據圖5的實施例的盤的制造的示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的光盤包括借助于透明粘附層3彼此粘結的兩個單體盤D1和D2。在以下的描述中將參考CD和DVD標準，以便于本發明的理解，而無須制定關于光盤的其他應用或其他標準的任何限制。在為了保證具有CD和DVD標準的盤的兼容性的特殊應用中，兩個單體盤D1和D2各具有約0.6mm的厚度。光盤的直徑為8cm或12cm。盤的總厚度為1.2mm。
圖2示出了根據本發明第一實施例的盤的結構。第一單體盤D1和第二單體盤D2通過透明粘附層3彼此粘結。單體盤D1包括一個約0.6mm厚的透明基片層4。透明基片層4的上表面4a接收讀取激光束5a或5b。透明基片層4的下表面4b或信息面包括微坑或微凸起形式的微間隔6，并被涂覆有半反射層6a。微間隔6分布在螺旋軌跡或同心圓軌跡上。同樣地，第二單體盤D2包括一個透明基片7，透明基片7的上表面7a借助于透明粘附層3被粘附于第一單體盤D1的信息面4b。透明基片7的下表面7b或信息面包括一個涂覆有反射金屬層9的第二系列微間隔8。反射金屬層9隨后覆蓋一保護層10，保護層10的外表面10a能夠用于承載標簽或其他印刷的或粘貼的涉及盤內容的指示項。第二單體盤D2的厚度約0.6mm。給定透明粘附層3很小的厚度，光盤的總厚度約為1.2mm。
根據DVD標準制造的第一單體盤D1的信息面4b涂覆有半反射層6a，信息面4b被波長λ＝650nm或635nm的激光束5a光學地讀取。激光束5a經透明基片層4的上表面4a接觸第一單體盤D1，然后橫向穿過透明基片層4的厚度并聚焦在信息面4b上。部分激光束5a被半反射層6a反射，從而被光檢測器(未圖示)光學地讀取并經讀取器(未圖示)產生信息。另一部分激光束5a橫向穿過半反射層6a。如果半反射層6a吸收的激光束被忽略，透射系數和反射系數的總和等于1。半反射層6a透射的激光束5a在被涂覆有反射金屬層9的第二單體盤D2的信息面7b反射之前，連續橫向穿過透明粘附層3和透明基片7。給定關于激光束5a的讀取器(未圖示)目標的數碼孔，激光束5a在第二單體盤的信息面7b上產生的光點相對地較大，沒有聚焦。因此，反射層9反射的光束在被半反射層6a再次過濾之前，被信息面7b強烈地衍射，然后從盤經第一單體盤的表面4a再現。任何對半反射層6a的光學讀取的干擾因此被最小化。
波長為780nm的激光束5b被用于讀取按CD標準制造的信息面7b。對于此波長，半反射層6a具有一個大的透射系數，從而最小化讀取第二單體盤D2的信息面7b的激光束的能量損失。激光束5b被聚焦在信息面7b上并被反射金屬層9反射。反射光束再次橫向穿過半反射層6a，射向讀取器(未圖示)的目標。半反射層6a的存在不損害光學地讀取信息面7b的品質，這一點是重要的。實際上，對于小于或等于650nm的波長，半反射層6a具有大于或等于25％的反射系數，對于大于或等于780nm的波長，半反射層6a具有大于或等于95％的透射系數(見圖3)。
圖4示出了制造本發明的光盤的過程。第一單體盤D1和第二單體盤D2被在兩條平行的生產線上制造。通過用DVD標準模具按壓透明基片以制作一個約0.6mm厚、包括根據DVD標準的一個信息面的基片，單體盤D1被制造。然后一個半反射層被放置在信息面上并被處理。類似地，通過用模具按壓透明基片以制作一個約0.6mm厚、具有一個根據CD標準的信息面的基片，獲得第二單體盤D2。如此獲得的信息層被涂覆一反射金屬層和一保護層。如此獲得的兩個單體盤D1和D2借助于微薄的透明粘附層彼此粘結在一起，半反射層毗鄰粘附層，而反射層則被置于粘附面的相對面上。如此獲得的盤包括一個0.6mm深的DVD信息面和一個約1.2mm深的CD信息面。
圖5所示的盤的第二實施例不同于第一實施例，第二單體盤D2上附加有輔助信息面7a。圖5的盤在所有其他方面可與前面參考圖2描述的盤比較。這里，相同的標號被簡單地再使用，用于表示盤的相同部件。下面只描述在第二實施例中與第一實施例的不同之處。
輔助信息面7a產生在透明基片7的面上，透明基片7毗鄰透明粘附層3并與第二單體盤D2的信息面7b相對。輔助信息面7a還包括與第一單體盤D1的信息面4b相類似的微間隔11，再這一點上，與按CD標準被讀取的第二單體盤D2的信息面7b相反，其被按DVD標準讀取。輔助信息面7a涂覆有關于780nm波長實際上透明的半透射層12，半透射層12關于小于或等于650nm的波長具有一個大于或等于45％的反射系數。因此，如果認為到達讀取器光檢測器(未示出)的光束能量應當大于或等于入射激光束5c能量的25％，第一單體盤4的信息面4b關于小于或等于650nm波長的反射系數應當大于或等于25％。這說明半反射層6a的透射系數小于或等于75％。為了對此進行補償，半透射層12的反射系數應當大于或等于45％。因此，聚焦在輔助信息面7a上用于讀取的激光束5c具有已經橫向穿過半透射層12、與第一實施例相比能量較低的一部分光束，因此進一步減小了與被第二單體盤D2的反射金屬層9反射回的激光束有關的干擾。
圖6所示為半透射層12的半反射層6a的兩個特性曲線。
將參考圖7描述制造圖5的光盤的步驟。兩條平行的生產線被用于制造單體盤D1和D2。單體盤D1的制造與關于圖4描述的步驟相同。對于單體盤D2的制造，一個透明基片經模具按壓，從而制造分別符合DVD和CD標準的兩個信息面。一個半透明層被置于DVD信息面上，一個反射金屬層被置于CD信息面上。然后反射層被覆蓋一保護層。如此制造的單體盤D1和D2通過透明粘附層粘結在一起，根據DVD標準產生的信息面面對面地粘結。如此制造的光盤包括兩個DVD信息層和一個CD信息層，從而提高了盤的存儲容量。
半反射層6a和半透射層12能夠使用如聚丁二炔或膽甾型(cholesteric)聚合物(例如通過薄層沉積)的材料來制造，這些材料的間隙可以被采用以改變作為波長的函數的反射和透射特性。
通過本發明，用于制造CD盤和DVD盤的現存硬件能夠被用于低成本地制造同樣兼容DVD讀取器和CD讀取器的一種光盤，而無須制造去制造一種CD兼容的DVD讀取器。這種新型的盤使得能夠滿足消費者的實際利益，實現CD盤和DVD盤之間的兼容，并且創造了光盤的新市場，例如以立體聲方式記錄在CD信息面上和以數字環繞杜比(Digital SurroundDolby)AC-3方式記錄在DVD信息面上的電影或音樂會；CD信息面上的聲頻唱片和DVD信息面上的視頻剪輯；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信息面上的電影和原始軌跡或從CD信息面上的電影摘選的音樂，等等。
權利要求
1.一種具有至少兩個信息面(4b，7b)的多層光盤，該至少兩個信息面提供有在螺旋軌跡或同心圓軌跡上分布的表面微間隔(6，8)，并借助于激光束(5a，5b)進行光學讀取，第一信息面(4b)涂有半反射層(6a)，第二信息面(7b)涂有反射金屬層(9)，其特征在于，所述光盤由彼此粘結的兩個單體盤(D1，D2)構成，第一單體盤(D1)包含至少一個透明基片(4)，該透明基片(4)具有與裝配粘附層(3)毗鄰的第一信息面(4b)，以及第二單體盤(D2)包含至少一個透明基片(7)，該透明基片(7)具有與所述裝配粘附層(3)相對的第二信息面(7b)，所述裝配粘附層(3)是透明的，其中，半反射層(6a)對于大于或等于第一臨界值的激光波長具有大于或等于第一預定值的透射系數，對于小于或等于第二臨界值的激光波長具有大于或等于第二預定值的反射系數，第一臨界值至少比第二臨界值大100nm。
2.根據權利要求1的光盤，其特征在于，透射系數的第一預定值等于95％，反射系數的第二預定值等于25％。
3.根據權利要求1或2的光盤，其特征在于，所述單體盤(D1，D2)的信息面(4b，7b)是根據兩種相互不同的標準(CD，DVD)制造的。
4.根據上述任一權利要求的光盤，其特征在于，第一單體盤(D1)的信息面(4b)是根據DVD標準制造的，第二單體盤(D2)的信息面(7b)是根據CD標準制造的，每一單體盤具有約0.6mm的厚度。
5.根據上述任一權利要求的光盤，其特征在于，第一單體盤(D1)的半反射層(6a)和/或第二單體盤(D2)的半透射層(12)借助于聚丁二炔或膽甾型聚合物的薄層沉積被制造。
6.一種制造多層光盤的方法，根據該方法，第一單體盤(D1)的制造是通過按壓透明基片以制作一個根據第一標準(DVD)的信息面，該信息面被涂覆一半反射層(6a)，該半反射層(6a)對于大于或等于第一臨界值的激光波長具有大于或等于第一預定值的透射系數，對于小于或等于第二臨界值的激光波長具有大于或等于第二預定值的反射系數，第一臨界值至少比第二臨界值大100nm；第二單體盤(D2)的制造是通過按壓透明基片以制作一個根據第二標準(CD)的信息面，該信息面涂覆一反射金屬層，然后被一保護層保護；以及通過把兩個盤彼此粘結在一起而組裝這兩個單體盤，第一單體盤的信息面毗鄰透明粘附層，第二盤的信息面與粘附層相對。
全文摘要
本發明涉及一種多層光盤，由通過透明粘附層(3)彼此粘結的兩個單體盤(D1，D2)構成。第一單體盤包括DVD標準的一個信息面(4b)，第二單體盤包括CD標準的一個信息面(7b)。該光盤可以被讀取CD信息的CD機和讀取DVD信息的DVD機讀取。從而關于DVD機兼容性的成本問題和其他困難被解決，同時保證了消費者從CD盤到DVD盤的簡單、平穩的過度。
文檔編號G11B7/24038GK1558412SQ20041006999
公開日2004年12月29日 申請日期1997年6月17日 優先權日1996年6月28日
發明者馬克斯·阿蒂加拉斯, 馬克斯 阿蒂加拉斯, 西斯, 斯蒂芬·西斯 申請人:湯姆森多媒體公司