光盤及其保護方法

專利名稱：光盤及其保護方法
技術領域：
本發明涉及一種光盤，它具有保護件和/或定位在光盤記錄面的表面。
背景技術：
光盤，例如，光盤(CD)、數字視頻光盤(DVD)和其它類型光盤，已經是一種用于存儲和讀取大量數字信息(數據)的公認介質。標準CD和DVD具有相同的物理尺寸(外徑12cm，厚1.2mm)，但主要不同是每種光盤存儲的數據量。標準CD，例如，能存儲多達約783MB的音頻程序，而DVD可以存儲，例如，約4.38GB(單側/單層DVD)到約15.9GB(雙側/雙層DVD)的多媒體程序(照片、視頻、音頻，等等)。其它光存儲光盤包括只讀光盤存儲器(CD-ROM)、可寫光盤存儲器(CD-R)以及可重寫光盤(CD-RW)。雖然物理上類似于音頻CD，但CD-ROM、CD-R和CD-RW存儲略少一些的數據(即，小于約700MB)，因為其相應存儲容量的一部分用于文件系統和與增強誤差校正相關的數據。
光盤的大存儲容量歸因于其表示數字數據的方式。對于CD和單層DVD，數字化數據，例如二進制數據，在光盤上編碼成一系列被光滑區(平面)分開的顯微小坑，它們形成從光盤中心向外盤旋的連續軌道。CD上的相鄰軌道可以是，例如，相距1600nm，并且最小坑長度可以是，例如，830nm。DVD達到其較大的存儲容量，部分是因為，例如，減小相鄰軌道之間的距離(740nm)，以及減小最小坑長度(400-440nm)。可寫光盤和可重寫光盤使用相似的數據編碼，但CD-R和CD-RW上的坑分別被光敏有機染料層或光激發晶體層上形成的“黑”點代替。
光盤讀取器(CD或DVD播放機，CD-ROM、CD-R或CD-RW驅動器，等等)使用激光拾取器組件和跟蹤系統讀取數據。在重放過程中，激光拾取器組件將激光束聚焦在旋轉的光盤上，同時跟蹤系統將激光拾取器組件從光盤中心向外移動。光讀取器在數據讀取期間調節光盤的角速度，使單軌道流的坑和平面以恒定的線速度經過激光束。光拾取器包括檢測光盤反射的任何光線的檢測器(例如，光電二級管陣列)。打在平面的激光比打在坑(或黑點)的激光的反射強度高，后者散射光線。光盤讀取器將這些檢測到的光強度即時變化翻譯成二進制數據流。
光盤具有相當簡單但精致的結構。數字視頻光盤，例如，包括一層或多層塑料(例如，光學級聚碳酸酯)，它們可以通過注塑成形單獨形成。每層的一個表面可以含有作為顯微坑和平面的盤旋軌道的編碼數據，而另一個表面可以基本是平的。在組裝各層之前，DVD制造者將含有坑和平面的表面用一薄金屬層覆蓋。成為DVD最外層的塑料層涂有半反射金，而成為最內層的塑料層涂有鋁。使用金允許激光拾取器組件將透過DVD外層的激光聚焦在DVD內層上。在制備塑料層之后，將每層涂覆丙烯酸清漆，壓在一起，并固化形成光盤。對于單側光盤，在不可讀一側(即，與聚碳酸酯層或含有坑和平面的層相反的一側)貼上標簽。音頻CD和CD-ROM是相似方式制成的，但包括層疊在金屬膜上的單獨一層聚碳酸酯層以及相當薄的丙烯酸層。
與諸如磁存儲介質的競爭技術相比，光盤的機械強度高，并且便宜。但除了這些優點以外，光盤還可改進。雖然聚碳酸酯層具有優秀的光學性能和好的尺寸穩定性，但在處理過程中可能劃傷表面，這可以危及存儲在光盤上的數據。例如，在從其保護盒中取出光盤后，用戶可以將它們放置在相當硬的平面上，例如桌面或臺面上，使聚碳酸酯層或可讀側表面朝下(標簽一側朝上)。由于光盤相當薄，用戶在不將它們拖過桌面的情況下難以拾取CD。這樣做后，桌面上的硬污染物以及桌面表面的任何缺陷可以擦傷、拉傷或劃傷聚碳酸酯層。同樣，用戶經常堆放CD以便節省空間。陷在單個CD之間的任何臟物顆粒也可以在處理堆積過程中損壞各個CD表面。雖然聚碳酸酯的光學性能以及光盤上的誤差校正有助于減小表面劃傷的影響。隨著時間延長，對CD表面的反復損壞可以使一些數據不能讀取。
本發明旨在克服上述一個或多個問題。

發明內容
本發明提供在光盤一個或兩個主表面上具有突起或浮凸的光盤。當光盤置于諸如桌面或臺面上的一般平表面時，突起作為支座將光盤整體墊高在平表面上。形成的間隙或縫隙使用戶抓住并拾起光盤，而不將光盤拖過桌面。此外，甚至當光盤拖過桌面或臺面時，間隙有助于防止平表面上染污物或平表面上缺陷造成的光盤損壞。突起的尺寸可以在光盤和平表面之間提供足夠的間隙，同時將突起與光盤讀取器和驅動器之間的干擾減小到最低程度。突起的高度可達到約1mm，即約為標準光盤(CD)或數字視頻光盤(DVD)的厚度，但突起的典型高度是標準CD或DVD厚度的一半。另外，突起通常處于光盤的非數據部分，例如，在程序開始區或在夾持區與程序開始區之間，從而突起不會干擾數據存儲和讀取。但是，一般地，如果沒有編碼的數字數據，突起可以位于光盤數據存儲(程序)區。光盤也可以包括一個或多個凹陷，其尺寸和結構可以接收另一個光盤的突起，從而便于光盤的堆放。
本發明還包括保護用于存儲和讀取數字數據的光盤的系統和方法。系統包括用于光盤表面的一個或多個突起或浮凸。突起的尺寸和結構可以防止干擾數字數據讀取，并且當光盤表面放在基本平的表面上時，在光盤表面和基本平表面之間形成間隙。類似的，方法包括在至少一個光盤表面提供一個或多個突起。像本發明系統一樣，突起的尺寸和結構可以防止干擾數字數據讀取，并且在光盤與基本平的表面之間形成間隙。突起可以在光盤制造時形成(即，通過注塑成形)，或者通過結合技術應用于光盤表面。
本發明還提供在與外表面接觸點具有平表面的一個或多個突起或突起類型，和/或可以用于增強空氣動力學的突起或突起類型。突起類型也可以設計成，例如，像二等分橢圓、球和/或月牙形，在與外表面接觸的點上去除一部分，具有凸出和/或凹下的邊緣。
通過不同實施例的詳細說明以及附圖，可以清楚本發明的上述和其它目的、特征和優點。也可以理解的是，上面一般性說明以及下面詳細說明都是示例性的，并不限制本發明的范圍。


在結合附圖并閱讀以下詳細說明后，將清楚本發明的很多其它目的、特征和優點。附圖的簡要說明如下圖1表示具有保護光盤表面的突起或浮凸的光盤的底視圖；圖2表示經過圖1中剖面線2的光盤部分放大剖視圖；圖3表示經過圖1中剖面線3的光盤部分放大剖視圖；圖4表示放在諸如桌面或臺面的平表面上的一堆兩個光盤的側視圖；圖5表示將具有間隙突起或浮凸的光盤放在一部分光盤讀取器或播放器內；圖6表示被用于隨后制造光盤的、具有突起或浮凸的光盤的底視圖；圖7表示經過圖6中剖面線7的光盤部分放大剖視圖；圖8a-8e表示具有幾個突起布置的不同光盤實施例；圖9a-9c表示突起的頂視圖、側視圖和正視圖；圖10a和10b表示裝入槽型光盤讀取器的光盤；圖11表示位于光盤播放裝置內的光盤，還表示光盤與激光頭之間的關系；圖12表示具有錐形邊緣的光盤的側視圖；圖13表示具有錐形邊緣的光盤的放大圖；圖14表示突起位于內和外邊緣的一部分光盤；圖15表示在一個優選方向具有突起，使突起平部分的表面積達到最大的光盤邊緣的放大圖；圖16a表示上光盤的突起位于下光盤凹槽中的堆放光盤的側視圖；圖16b表示上光盤的突起未處于下光盤凹槽中的堆放光盤的側視圖；圖17表示凹槽內突起的放大圖；圖18表示凹槽內突起的另一個放大圓；以及圖19表示在光盤內邊緣和外邊緣設置凹槽的實施例。
具體實施例方式
圖1表示光盤10的底視圖，它具有第一類型突起12和第二類型突起14或浮凸，可以避免光盤10受到損壞，例如，擦傷、拉傷、劃痕等等。為了清楚，按照標準音頻光盤(CD)說明光盤10的不同實施例，并且在較少情況下按照數字視頻光盤(DVD)。但是，本發明并不限于音頻CD和DVD，而且普遍應用于存儲和讀取數字數據的任何光盤，包括只讀存儲器光盤(CD-ROM、DVD-ROM等)、可寫光盤(CD-R)、可重寫光盤(CD-RW)，等等。
圖1所示的光盤10包括一對基本平行的第一表面16和第二表面18。如圖1所示，第一表面16和第二表面18具有基本圓形和同心的外邊緣20和內邊緣22，但一般光盤外邊緣可以是任何形狀。如上所述，數字數據可以按照由光滑區(平面)間隔的一系列微小坑(或黑點)編碼在光盤10上，在光盤10上形成從中心盤旋向外的連續軌道(或同心軌道)。在圖1所示實施例中，編碼數據位于數據存儲(程序)區24內，穿過基本透明的第一(底)表面16的激光可以達到此區域。數據存儲區24可以限定在導入區26和導出區28之間，它們分別與第一表面16的內邊緣22和外邊緣20相鄰。對于標準音頻CD，例如，導入區和導出區可以分別起始于半徑23mm和58mm，結束于25mm和60mm。導入區26通常在主信道含有數字靜區(沒有數據)，以及在子碼Q信道含有光盤的目錄表；而導出區28通常不含數據。
從圖1可以看出，第一類型突起12和第二類型突起14可以位于光盤10的預定無數據區。因此，第一類型突起12可以位于光盤第一表面16上的導出區28內。同樣地，第二類型突起14可以位于光盤第一表面16上的夾持區30和導入區26之間。夾持區30一般是指光盤10中在播放或記錄期間接觸光盤驅動機構的一部分(見圖5)。脊32環繞光盤10的內邊緣22，并且通常位于夾持區30的外徑附近。
圖1所示每種類型突起12、14可以包括，例如，四個離散的和長條的突起12、14，但各個突起的數量、尺寸和形狀可以隨光盤的不同而改變。圖1所示突起12、14的類型可以分別均勻分布在導出區28內以靠近導入區26，這有助于播放和記錄過程中穩定(旋轉的)光盤10。此外，每種類型突起12、14可以偏移，從而任何一個第二突起14可以位于光盤10的中心與兩個相鄰第一突起12形成的夾角中間。后一種布置可以在光盤10和放置光盤10的任何平表面之間形成更加均勻的間隙。因此，對于給定的一套突起(例如，第一套突起12)，突起的布置可以使任何兩個相鄰突起之間的角位移約為2π/n，其中n是屬于該套突起的數量。另外，一般需要將第一類型突起12和第二類型突起14偏移，使相鄰第一突起12和第二突起14之間的角位移為π/n弧度。以這種方式，突起的質量中心位于光盤旋轉中心附近(即，在其內邊緣之內)。
在另一個實施例中，突起置于光盤10的導出區28內，并且其布置成使它們與導入區26內或與導入區26相鄰的突起徑向對齊。此外，置于光盤10導出區28內的突起的布置，可以使它們不與導入區26內或與導入區26相鄰的突起徑向對齊。另外，位于光盤10導出區28內的突起的布置，可以不與導入區26內或與導入區26相鄰的突起特別地對齊。
在其它實施例中，光盤10可以包括第一類型突起12，但沒有第二類型突起14；或者可以包括第二類型突起14，但沒有第一類型突起12。在這里所述的實施例中可以使用第一類型突起12、第二類型突起14或其它突起類型的任意組合。在其它實施例中，光盤10具有分隔開并置于外邊緣附近的離散突起，這些突起包括至少第一類型突起，第一類型突起具有第一預定結構，包括，例如，高度、形狀、長度、寬度等等。第二類型突起也可以具有與第一類型突起的結構相同或不同的結構。
圖8a表示具有第一類型突起82和第二類型突起84交替間隔的預定圖案的光盤10。圖8b表示具有在兩個相鄰第一類型突起82之間有兩個第二類型突起84的預定圖案的光盤10。圖8c表示具有第一類型突起82、第二類型突起84和第三類型突起86的預定圖案的光盤10，上述突起設計為，例如，第一、第二、第三、第二、第一類型突起。圖8d表示具有第一類型突起82、第二類型突起84和第三類型突起86的預定圖案的光盤10，上述突起設計為，例如，第一、第三、第二、第三、第一類型突起。圖8e表示光盤10的另一個實施例，它具有不同結構(例如，高度或其它特征)的多套相鄰突起(88、89)。在圖示的實施例中，有一套兩個第一類型突起，兩個第二類型突起，等等，例如，兩個大的、兩個小的，等等。表示不同突起圖案和結構的其它實施例在本發明范圍內。
在其它實施例中，例如，本發明設計的光盤具有由不同結構的三種或多種類型突起形成的突起圖案。此外，本發明設計的光盤外邊緣附近的突起數量，例如，包括第一類型突起和第二類型突起，大于內邊緣突起的數量，并且內邊緣可以或不可以包括一個以上類型的突起。
在圖8a-8e所示實施例中，可以選擇第一類型突起的高度能最大程度保護光盤表面，同時可以選擇第一類型突起間距，將光盤裝入CD播放器或類似物裝載期間的干擾減小到最低程度，如圖10a和10b所示。可以選擇第二類型突起的高度與第一類型突起的高度和間距相關。例如，內邊緣的突起高度以及外邊緣的突起高度可以基本相等，從而減小光盤受熱時的翅曲，其中相等的高度能防止同心突起之間的壓力使光盤表面接觸支撐表面而導致光盤表面劃傷。
在圖9a-9c所示的實施例中，一個或多個突起或突起類型可以在與外表面的接觸點上具有平表面，和/或突起或突起類型可以設計成增強空氣動力學。在另外的實施例中，突起類型可以設計成，例如，二等分的橢圓、球和/或月牙形，它們具有凸和/或凹邊緣，其一部分從與外表面的接觸點去除。在另外的實施例中，突起或突起類型可以設計成，例如，將底部大致五分之一的突起去除，形成有助于重量分布的基本的平表面，保證流線形狀，以及提供其它優點(例如，當堆放光盤時提供一個平表面)。
光盤可以使用具有任何所需形狀的突起，包括，例如，部分球體、部分類球體、四面體、橢圓、月牙、正四面體、五面體、六面體，等等。在圖14的示例性實施例中，光盤可以包括外邊緣上的長條突起12，其中的拉長方向(例如，長軸)可以是大致垂直于光盤10半徑的方向。另外，拉長方向(例如，長軸)可以是與光盤10外邊緣相切的方向。這種方向提供，例如，增大的空氣動力學性能和/或使突起尺寸在導出區最大，而不干擾數據獲取。導出區通常包括光盤驅動器恰當工作所需的關鍵信息，因此突起不允許重疊導出區部分。例如，在一種典型情況，信息在導出區位于十分之四毫米軌道寬度上，用于適應讀出存儲數據的需求。在不常見情況下，信息在導出區位于高達十分之六毫米軌道上，用于適應讀出存儲數據的需求。
當需要將導出區內突起尺寸最大化時，較大的突起尺寸產生多種優點。例如，在一個實施例中，這使得突起上形成較大平表面，還使單位面積的重量分布增大，以及其它優點。圖15提供圖示光盤10的一個示例性實施例，其中光盤10的突起12的拉長方向(即，長軸)，取向成與光盤10外邊緣相切。突起尺寸越大，突起上的平表面可以越大，從而減小對突起的磨損和撕扯。這通常稱為砂紙效應，其中突起可以逐漸磨掉，從而它們的高度可以變短。變短的高度又減小光盤表面的保護。為了減輕這種作用，開始可以提供較大突起，但突起尺寸不要太大而干擾光盤裝入光盤讀取器，例如，槽裝驅動器(slot load drive)。
在另一個實施例中，光盤可以額外地或可選擇地包括環繞光盤內邊緣22的一個或多個連續突起，類似夾持區30附近的脊32。連續突起可以明顯大于脊32。在其它實施例中，光盤可以包括突起，也可以具有處于光盤所有或部分第一和/或第二表面的透明保護涂層。
雖然通常需要將突起位于預定的非數據區，但突起或浮凸也可以位于通常為數據存儲預留的區域。例如，突起可以位于導出區28附近的數據存儲區24，只要特定的光盤在此區域沒有數據。這常常是存儲數據量小于光盤數據存儲容量的情況，因為CD和單層DVD在軌道的編碼數據是從導入區26向外盤旋的。
為了便于從表面上拿起光盤10，光盤10的外邊緣可以修改，使其包括錐形邊緣1200，即光盤底部的直徑小于光盤頂部的直徑，如圖12所示，或者反之亦然。錐形邊緣與大突起一起，可以進一步方便光盤從表面上拿起。一部分錐形邊緣可以包括增強同心唇，用于增強光盤邊緣。在圖13所示的另一個實施例中，錐形邊緣1200的上部1302可以包括使錐形邊緣1200上部1302光滑的同心唇，防止處理者被尖銳邊緣劃傷。
一般地，突起可以應用于或形成在光盤10的第一表面16和第二表面18。由于數據通過其第一(底)表面16讀出，因此圖1所示光盤10可以在其第二(頂)表面18沒有突起。但，對于雙側DVD或類似結構，數據可以從基本透明的底面或頂面讀出。并且，即使僅僅通過底面讀取數據，對音頻CD、CD-ROM、CD-R和CD-RW的頂(標簽)面的微小劃傷也可能破壞數據完整性，因為保護金屬化反射層的丙烯酸層比聚碳酸酯層薄得多。
圖1所示光盤10在第二表面18具有第一凹陷34和第二凹陷36，其尺寸能容納突起12、14。圖2和圖3表示分別經過光盤10的剖面線2和剖面線3的局部放大剖視圖，其中凹陷34、36位于突起12、14附近，便于光盤堆放。突起12、14的高度大于凹陷34、36的深度，從而當堆放時在相鄰光盤之間可以形成間隙或縫隙。在另一個實施例中，需要凹陷34、36的尺寸使相鄰光盤之間的間隙占光盤10厚度的一小部分。并且，圖3所示脊32的高度可以明顯小于突起14的高度。
圖4表示放在平表面40(例如，桌面或臺面)上的兩個光盤10的堆疊38。雖然圖4中未圖示，但光盤10可以具有凹陷34、36，像圖2和圖3中所示的那些。突起12、14和凹陷34、36使光盤10的堆疊38穩定，使可能損壞其表面16、18的、相鄰光盤10的相對運動減小到最低程度。圖1所示的每個突起12、14的高度在突起12、14之間沒有明顯差異，從而光盤10第一表面16和桌面的平表面40之間的間隙或縫隙42基本是均勻的。由于凹陷34、36比突起12、14的高度淺，相鄰光盤的各個第一表面16和第二表面18之間的間隙或縫隙44小于光盤10和平表面40之間的間隙42。然而，相鄰光盤10之間的間隙44足以使其表面16、18的損壞減小到最低程度。
無論凹槽離光盤中心的徑向距離如何，對應的突起可以定心在距離光盤中心相同徑向距離處。凹槽的深度和形狀基本上是裝入空腔內一部分突起的鏡像。在一個實施例中，例如，凹槽在給定半徑上的綜合長度大致等于圓周一半(180度)。通過將一半圓周除以一套主要突起的數量“N”，就可以確定單個槽段的長度(180度/“N”＝“L”)。
在使用10個主要第一類型突起12的一個示例性實施例中，計算凹槽分開的度數可以通過將一半圓周表示為“180度”并除以“10＝N”(180/N＝“L”)。結果，就可以將凹槽的理想長度確定為“L”(18度)。在徑向圖案中，兩個相鄰凹槽之間的距離“D”(“D”＝槽間距)等于凹槽的長度“L”(“D”＝“L”)。因此，在此實施例中，將有每個長度18度的10個空間，總共180度。
此外，可以計算凹槽在第一光盤上的理想對稱性，用于容納堆在第一光盤頂部的第二光盤第一類型突起，同時使第二光盤的第二類型突起直接接觸下面的第一光盤表面。第二類型突起有助于在光盤上方支撐光盤重量。另外，位于小于數據區起始半徑的半徑上的第三類型突起可以與相鄰光盤上相應的凹槽對齊。
在具有總共10個第一類型突起的示例性實施例中，其中“N”是一套第一類型突起的數量，“D”是凹槽之間的距離，“L”是凹槽的長度，凹槽的長度(“L”)可以用(360/2/“N”＝“L”)確定。特別是，(360/2＝180)以及(180/10＝18)，因此(18＝L)。接著，兩個相鄰凹槽之間的距離可以用(“D”＝“L”)計算。在此例子中，(“L”＝18)＝(“D”＝18)。
如圖19所示，確定凹槽中心點的位置可以基于突起是僅僅處于光盤的外邊緣還是突起同時處于光盤外邊緣和內邊緣上。如果第二套槽被設計接收內邊緣的突起，則槽段直接定心在它們所要容納的突起下面。結果，如果內邊緣的突起在與外邊緣突起相同的徑向軸線上對齊，則相應的凹槽也可以定心在相同徑向軸線。如果內邊緣的突起設計在外邊緣突起的徑向軸線上，則相應的凹槽也可以定心在相同徑向軸線。如果內邊緣突起對齊在將外邊緣的槽之間空間二等分的徑向軸線上，則相應的凹槽也必須定心在相同徑向軸線上。
在另一個實施例中，在單個連續凹槽上可以優選地有幾個離散的凹槽。例如，在特殊情況下，使用離散凹槽可以更加容易地保持光盤的結構完整性。例如，凹槽可以設計成，其深度至少是第一類型突起和第二類型突起的高度差，例如，在從0.1mm到0.4mm范圍內，通常是1.2mm厚光盤厚度的十二分之一到三分之一。在這個實施例中，深度等于光盤厚度四分之一的連續槽將明顯減弱結構完整性。此外，例如，連續凹槽可以減弱光盤基體，并造成不希望出現的翅曲。
在兩個光盤堆放在一起的實施例中，得到的光盤之間的間隙可以包括至少兩個高度。形成的被動安全間隙的高度等于第一類型突起高度減去凹槽深度。但是，僅僅當第二類型突起的高度等于或小于“X”時，這種情況才是真實的，其中“X”是第一類型突起高度減去凹槽深度。
在外來顆粒陷入兩個堆放光盤之間的實施例中，其中外來顆粒的高度大于被動安全間隙，則與制成連續凹槽的光盤相比，離散凹槽將減少任一光盤受到的損壞量。這是因為，具有離散凹槽的光盤的角運動范圍受到限制。例如，如果離散凹槽間距18度，則在得到的間隙增大到最大類型突起的全高之前，僅有18度角表面顯露在可能的損壞中。凹槽的長度可以做得比相應突起長得多，從而保證用戶不需要為了對齊突起和凹槽而將光盤轉動超過“D”。圖16a和16b表示被動安全間隙和主動安全間隙。
在圖17所示的另一個實施例中，離散凹槽可以具有，例如，傾斜末端或類似結構。當兩個光盤堆在一起，并且第一類型突起恰好處于相應的離散凹槽中，則在沿相反方向轉動光盤時，第一類型突起將從傾斜凹槽中升高出來。這使光盤處理者可以選擇一堆光盤中的任一張，并轉動所需光盤，直到被動安全間隙擴大到主動安全間隙。這使用戶更加容易形成所需的堆放的斷點。此外，擴大的主動安全間隙允許用戶更加容易地拿起上面光盤的錐形同心唇。
在圖18的另一個示例性實施例中，槽深度“Y”理想上等于主要一套突起高度“Z”與次要一套突起高度“X”之差。
在圖4所示實施例中，單個突起12、14的高度與光盤10的厚度相當(即，約1mm)。但一般地，突起的尺寸可以在光盤10與平表面40之間形成足夠的間隙，同時將突起12、14和光盤讀取器和驅動器組件之間的干擾減小到最低程度。對于光盤和激光視盤，例如，這相當于突起高度小于光盤厚度，更典型地，例如，突起高度約為標準CD或DVD厚度的一半。
圖5表示將具有間隙突起或浮凸的光盤10’置于一部分光盤讀取器46(播放器)。圖5所示的光盤10’包括沿光盤10’外邊緣20位于第一表面16和第二表面18上的一套突起12’。雙面光盤10’包括，例如，在光盤10’第一側的第一類型突起和第二類型突起的預定圖案。第一類型突起和第二類型突起可以沿光盤10’交替間隔，從而形成徑向對稱，并使質量均勻分布。這減小了光盤在轉動過程中傾到一側的可能性，而這種可能性將導致光盤讀/寫驅動器加速磨損和裂開。這種結構可以包括位于兩個第一類型突起之間的兩個第二類型突起，其中，例如，選擇第一類型突起的高度能最大程度保護光盤表面，選擇第一類型突起間距能將裝入CD播放器過程中的干擾減小到最低程度。第二類型突起高度的選擇與第一類型突起的高度和間距有關。在另一個實施例中，第一類型突起可以在與外表面的接觸點具有平表面，第二類型突起可以或不可以在與外表面的接觸點具有平表面，但可以設計成增強空氣動力學。在光盤10’第二側(即，相反側)的突起預定圖案可以設計成，例如突起與光盤10’第一側的第二類型突起大致對齊。
在其它實施例中，光盤10’第二側(即，相反側)的突起預定圖案可以設計成，突起可以或不可以與光盤10’第一側的第二類型突起對齊。在另外的實施例中，選擇第二側的突起高度，例如，能最大程度保護光盤表面18，并將裝入CD播放器過程中的干擾減小到最低程度。在另外其它實施例中，光盤10’第二側18的突起可以或不可以在與外表面接觸點具有平表面，并可以設計成增強空氣動力學。在另外其它實施例中，光盤10’第一側的突起可以與光盤10’第二側的突起對齊。在另外其它實施例中，光盤第一側的突起可以或不可以與光盤10’第二側的突起對齊。在每個實施例中，光盤厚度總和，包括光盤10’第一側的第一類型突起的高度加上光盤10’第二側的突起高度，必須保持與槽裝驅動器開口相當。
光盤讀取器46包括光盤驅動器48、平臺54和圓柱軸56，光盤驅動器48包括驅動光盤10’繞包含其中心的軸線52旋轉的電機50，圓柱軸56的尺寸能容納光盤10’的內邊緣(未圖示)。光盤驅動器48可以包括彈簧加載片58，用于將光盤10’壓向夾持區30處的平臺54上，從而在播放期間固定光盤10’。光盤讀取器46還包括光盤托架60和外殼62，為了清楚起見用剖視圖表示。如圖5所示，突起12’的尺寸能防止干擾光盤讀取器46的組件，包括光盤驅動器48、光盤托架60和光盤讀取器外殼62。
圖11表示位于光盤讀取器內的光盤10的另一個實施例，其突起12和14置于光盤外邊緣和內邊緣附近，其中突起離開導出區最內邊緣，防止碰撞激光頭69。在另一個實施例中，光盤外邊緣的突起和內邊緣的突起位于最小分開距離而不干擾數據區。這有助于把在內和外突起之間的點上對光盤施加壓力而使得光盤接觸光盤所在表面的機會減小到最低程度。在又一個實施例中，光盤外邊緣的突起和內邊緣的突起位于最小分開距離而不干擾數據區，同時將干擾激光頭69的可能性減小到最低程度。
在各個圖中所示的突起12、12’、14可以按不同方式應用在光盤上。例如，突起12、12’、14可以在制造光盤10、10’過程中形成，例如，使用注塑成形，熱固性/熱塑性液體聚合物、貼花法和/或自粘結料，等等。另外，突起12、12’、14或浮凸可以在光盤制造之后，例如，采用熱沖壓等方法轉移光盤的原來材料而形成在光盤10、10’上。另外，可在光盤制造之后，采用例如粘接、熱焊接、摩擦結合、和/或干涉結合等類似方式將附加材料添加到光盤上。在一些實施例中，突起12、12’、14可以使用熱固性或熱塑性液體聚合物通過化學交聯或冷卻凝固而成。在其它實施例中，突起12、12’、14可以使用貼花和/或自粘結料。當在制造光盤10、10’之后使用時，可以在由光盤用戶使用的工具包中提供突起12、12’、14。
圖6是具有突起12”或浮凸的光盤10”的底視圖，突起12”是在制造光盤10”之后形成的。突起12”是通過干涉配合或摩擦結合保持在其位置上。像圖1的突起12一樣，突起12”位于光盤10”的導出區28內，但略微伸到光盤外邊緣20以外。如圖7所示，這是光盤10”通過剖面線7的部分放大剖視圖，突起12”同時位于光盤10”第一表面16和第二表面18上。每個突起12”由彈性材料制成，并具有略小于光盤10”厚度的槽64。為了組裝，將單個突起12”夾在光盤10”的外邊緣20上，并通過槽64的壁66與光盤10”的表面16、18之間的摩擦保持在其位置上。
可以理解的是，上述說明用于解釋，而不是限制。本領域一般技術員在閱讀上述說明后，很多實施例是顯而易見的。因此，本發明的范圍不應當參照上述說明確定，而是由權利要求以及這些權利要求包含的等同物的所有范圍確定。所有專利、文章和參考文獻，包括專利申請和出版物，如果有的話，出于所有目的，其全部內容在此通過引用的方式作為參考文獻并且并入本申請中。
權利要求
1.一種具有至少第一表面的光盤，所述光盤包括在第一表面的外邊緣上分隔開的多個離散突起，其中，所述突起包括具有第一結構的至少第一類型突起以及具有第二結構的至少第二類型突起，所述第二結構與所述第一結構不同，并且第一結構包括在突起與光盤可以放置的表面之間的接觸區的平表面。
2.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，所述第二結構包括增強空氣動力學的結構。
3.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，第一類型結構和第二類型結構中的至少一個包括基本橢圓形，并將所述基本橢圓形的一部分去除，以得到接觸所述表面的平表面。
4.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，第一類型結構和第二類型結構中的至少一個包括基本橢圓形，并將所述基本橢圓形的一部分去除，得到接觸所述表面的平表面，其中大約去除底部的1/5突起得到基本平的表面。
5.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，光盤包括導出區，外突起位于光盤的導出區，但與導出區的最內邊緣間隔開，以防止碰撞光盤讀取器的激光頭。
6.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，光盤包括月牙形突起。
7.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，突起設計成具有擴大的接觸表面積，擴大的接觸表面積減小單位分布面積的重量，同時提供空氣動力學性能。
8.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，突起設計成具有擴大的接觸表面積，擴大的接觸表面積減小單位分布面積的重量，同時提供空氣動力學性能。
9.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，突起設計成具有擴大的接觸表面積，擴大的接觸表面積減小單位分布面積的重量，并防止損壞相鄰堆疊的光盤，同時提供空氣動力學性能。
10.如權利要求1所述的光盤，其特征在于，突起設計成具有擴大的接觸表面積，擴大的接觸表面積減緩突起的侵蝕過程，從而更好地保持突起的高度，同時提供空氣動力學性能。
全文摘要
本發明涉及一種存儲和讀出數字數據的光盤，以及保護光盤的系統和方法。光盤在其一個或兩個主要表面上具有突起或浮凸。當光盤置于基本平的表面上時，例如桌面和臺面，突起作為支座將光盤升高在平面上方。形成的間隙或縫隙有助于防止光盤損壞，這些損壞是由平面上的臟物或平面的缺陷造成的。突起的尺寸足以在光盤與平面之間形成間隙，同時將突起與光盤讀取器和驅動器組件之間的干擾減小到最低程度。一個或多個突起或突起類型也可以，例如，在與外表面接觸的點上設計成具有平表面，用以改進重量分布。突起或突起類型也可以設計成增強空氣動力學。光盤也可以包括一個或多個凹陷，其尺寸和結構用于容納另一個光盤的突起，從而便于光盤的堆放。
文檔編號G11B23/00GK1820310SQ200480013410
公開日2006年8月16日 申請日期2004年2月10日 優先權日2003年3月31日
發明者托德·J·庫赫曼 申請人:刮擦較少磁盤工業公司