本发明涉及一种光可读存储盘,它包含有: -一块具有扁平园形周边的平面透明衬底。
-一片坐落在衬底平面上可用幅射束局部地改变其状态的记录层。
-一个利用环形装置及胶层固定在衬底上的罩。粘合时至少在记录层周边处留出空隙以便在衬底与盘罩间可封有空间。
-作为环形装置的一部,具有保护作用的外围部份,其外围周边的直径大于衬底的外径。
先有的这种存储盘可查阅,如“日本的专利申请”(Japanese Patent Application)JP-PA 57-74842(“日本专利摘要”)(Patents Abstract of Japan),第六册,第156号(P-135)(1034),1982,8月。该存储盘包含两块平的盘片,以及夹在之间的由同心的内环及外环垫片组成的环形装置,它们是用胶水在中心孔及外周附近与两个盘片粘合在一起。外环垫片包括有起保护作用的周边装置,它具有园柱形安装环的形状,安装环带有向外延伸的插入部份,而上述的两个盘片就装在此安装环之内。
光可读存储盘具有很高的讯息存储量,如一个直径30厘米的存储盘可在每一记录面上存储接近一千兆位(Lgiga-bit)的讯息。一旦存储盘记有讯息,它的价值就远非一个空白存储盘所能比,而是完全取决于所储存讯息的重要性。已录制地讯息若丢失可能产生严重的的后果。
在光可读存储盘中衬底必须具有良好的光学性质。另外,根据所用的幅射敏感材料衬底还必须满足某些其他要求。当前,硬质玻璃的衬底(见U.S.-PS 4,074,282(PHA20742),在这里可作参考)或高质量塑料,如有机玻璃或聚碳酸酯的衬底是经常使用的。无论上述的硬质玻璃衬底或者塑料衬底,当有力作用在外部边缘时,或受到冲击力时,都很容易损坏。存储盘是很可能会遭遇这样的冲击力的。譬如,由于不小心,存储盘从使用者手中滑落,或操作时存储盘碰击在附近的物体上。再说,由于实际需要,我们这里谈论的存储盘经常用于存挡的目的,这意味至少要求10年的服务期。在这漫长的时间里存储盘可能会被使用很多次。
尽管安装环有一定的压力,但上述存储盘仍难免因受外力而损坏,甚至于放在盒套里也是这样,如:因跌落或震动使外部边沿受损。这是因为撞击力正是通过园柱形的安装环(存储盘就安装在此环内)直接传给盘的。
类似的对存储盘的损伤经常不是靠着将盘放入盒套就能减少到最低限度。这是因为盒套本身也具有一定的质量。如果盒套是可以快速变形的那么施加在盘边的撞击载荷甚至会比没有盒套时更大。然而,对那些垂直施加于存储盘平面的力,盒套确实能提供满意的保护。
上述存储盘的另一个不足之处是,当盘片在经受热循环时,衬底可能会断裂。这是因为玻璃衬底的周边是安装在园柱形套环里的,后者在经受同样的热循环时,其膨胀程度不一样。譬如,安装套环如果是金属材料做的,那么衬底的外围就会受到相当大的力。
本发明的目的就是要解决上述存储盘的这个问题,解决办法的特点是在环形衬底和环形装置间留有一定的空间,也就是使它们之间没有中间物体,否则一旦环形装置的外围变形,该中间物体就会将力传至衬底的外围,而这力是指向衬底中心的,有时大到足以损坏衬底。在很多情况下,衬底外围和环形装置间的空间最好是完全的真空。这能确保,一旦环形装置发生变形,没有任何力能施加在衬底的外围。不过,将上述空间填充以能快速变形的物质是可行的。
根据本发明,如果存储盘保护边的外壁受到震边,那么它们不会被传到衬底的外围,而是通过环形装置传到衬底的平面,换句话说,是一种作用在衬底和环形装置间的粘合物的切变力。众所周知,粘合物,如胶层,是能较好的承受切变力的。由于环形装置在其所处位置的整个平面都很坚硬,不易弯曲,那么通过粘合物施加在衬底上的力必然会广泛布于整个平面,或者至少被粘合物吸收一部分。
本发明装置的一个特点在于,上述的内环和周边装置共同组成一个直径大于衬底的扁平环,该装置具有几个优点。内环与保护的周边装置之结合体具有最简单的形状,就是一个扁平环,而且质量很轻,为了快速旋转的存储盘的质量惯性及质量偏心度减至最小。这一点是重要的。在面向光写单元的衬底平面一面没有突出的部分,这就排除了旋转着的存储盘的环形装置碰触光写单元的可能性。
但是采用像已知存储盘那种内环和周边装置的结合体也是可以的,如,可采用剖面具有横着的字母T的形状,或横着的字母L的形状。这附加的部分可以使通过塑性变形作用,使外壁的撞击力很大一部分被吸收掉,特别是,如果作用在衬底上的撞击力有一个角度的话。
不放在盒套里的存储盘可应用于简单的场合,不过若采用本发明的装置就能很好地用在其它场合。其特点是保护性的环形装置具有沿着存储盘外周的外延部分,它在盘的平面之上,位置与环形装置相对。其结果是:与存储盘配合工作的光学设备的运动受到些阻碍,但不一定总是这样,尤其是,如果附属设备的结构是允许采用这种形状的周边装置。在上述情况中存储盘的周边装置也可以提供某种保护,如果存储盘是以垂直于其盘面的方向跌落时,在存储盘横放时都能保护衬底表面免受划损。
如果存储盘的罩层是用不同于衬底的材料做的,如申请者以前的两个申请No84200146.3和No84200147.1(PHN10576和PHN10577)在这里可作参照所描述的,(目前尚未发表)可以采用本发明的另一种更有利的装置,其特点是罩层具有比衬底大的外径,罩层突出于衬底的部分,可作为保护的环形装置。根据申请者以前的申请,在光可读存储盘中,罩层是用薄的铝材料做的。这种材料特别适合于吸收局部震动,因为它对塑性变形具有较低的阻力,因此能够吸收撞击力。
通过实例,并参考着附图对本发明的装置作一较详细的描述。
图1是本发明第一种装置的透视,部分是剖视。
图2是本发明的第二种装置
图3是本发明的第三种装置。
图4是本发明的第四种装置。
不同图中相应部件采用了标志数码符号是相同的。
图1中的光可读存储盘包含一块透明衬底11,它具有扁平面17和18,以及圆形的外围19。平面17上粘有记录层12,可以用幅射束来局部改变记录层的状态的。罩盘13被记录层12隔开用含有环形垫片16的环形装置固定在衬底11上。在衬底和罩盘间封有空间14。在存储盘的周边有保护性周边15,即环形装置,用来保护衬底11以免受到作用在存储盘平面的外力而损伤。环形垫片和保护性周边15结合在一起,组成一个带有外壁110的扁平园环。在保护性周边缘的外壁110和衬底的外周19间,没有什么东西,因此作用在外壁110上的力,无法传到衬底的外周19上。图1上的存储盘的衬底11和罩层13具有同样的直径,并利用放在中间的环形垫片16和粘合剂,互相固定在一起。靠近中心处还有环形垫片17。罩层13具有一块与衬底11一样的透明衬底,它也涂有记录层(图上未画出)。这样就得到一个双面存储盘,每一块衬底,同时也是另一块衬底的罩层。
图2是图1所示存储盘的修改型。保护性边缘25具有边环25A,它是在垂直于环形表面的方向上延伸开来的。由图2可见这些边环组成了包围存储盘的一个园柱环。图1的保护边15和图2的保护边25都具有对称的形状,这对生产工艺是有利的。可以将对焊的环形铝线,经冲压处理来生产这种环形产品。这样,形成的具有对称形的环形产品,可以使由于不可避免的内部应力而造成卷曲的危险减至最小。另一个优点是,存储盘的总的质量分布仍是对称的。在图2中,园柱边25A的总的高度,小于两块衬底21和23外表面之间的间距。因此此保护边不会阻碍设备中光记录和复制装置的运动。存储盘就是在这样的设备上使用的。很明显,这同样适用于图1存储盘那样的保护边。原则上,可以使保护边具有不同的周边形状,对称的或不对称的。如果图2保护边的剖面形状被描述为横倒的T字形,那么还可以采用其他替换形状,如横倒的L,Y,W等。像25A这样的保护边对作用在存储盘周边的撞击能有较好的吸收能力,部分能量会被环形边的塑性形变吸收掉。再者,由于此环形边的存在,使盘在免受外部撞击力方面得到更好的保护,这些力不是垂直作用在盘面上,而是倾斜地指向这个面。作用在保护边15和25上的外部撞击力,使垫片16和26,以及相应衬底间的胶层上的切变力增大。一般来说,胶层承受切变力的能力强于拉力,因此在这种情况下,胶层能经受较大的负荷。如果愿意,可在周边29和214与内壁25A间的环形空间212和213里充填些物质,使其不会传递那种可能较大,但又不希望有的力。
图3上的存储盘具有与图1,图2所示的不同结构。它有一块透明衬底31,一个幅射敏感层32。罩层33是用薄铝片做成一个浅帽形。帽边作为周边装置36,用胶固定在衬底31上。起保护作用的周边装置35卷包住衬底的边。罩层33的中心部分离记录层32有点距离,这样在衬底和罩层之间就封有空间34。这种类型的光可读存储盘在前面提到的申请者的专利申请(PHN10576)和(PHN10577)中已有了介绍。所用的铝箔材料是薄型的,与外壁39没有直接的接触。这样,作用在存储盘周边的撞击能,将被周边装置的变形吸收掉。具有弹性的环315提供了进一步的保护。另一个优点是衬底31的外表面318在存诸盘的衬底,面朝下时,受到了免遭划损的保护。对于简单类型的存储盘这种情况是可能发生的,例如那些用作小型办公室计算机,个人或家庭计算机外设的存储盘,一般是不放在盒套里的。环315可用合成橡胶材料,最好是具有最佳阻尼特性的材料制作。在这方面特种合成橡胶,如丁基橡胶的性能是较合适。
另一种类似图3所示,具有保护周边装置的存储盘示于图4。除了周边处有所改变,这两个图上的存储盘实际是一样的。图4上的罩层44的外部边沿部分没有卷包住衬底41。
在本发明的范围内还可以有多种修改。主要目的都是利用保护周边装置对震动的吸收来选择一种对环形衬底的最佳保护。需要注意的是周边装置不能增加衬底受的热应力。起保护作用的周边装置的塑性形变是吸收震动能的一种方法。但是基本的一条是:设计中要考虑不能有力传到衬底的周边,因此要在环形衬底和周边装置间留一空间,内中不应含任何东西,使其不能传递较大,而又不需要的力。而让所有的力都传到衬底的平面上。为了让环形装置易于变形,可在它上面加工些圆孔或槽孔。环形装置除了可以用连续的圆形,也可以将它分成多块,使每块都以单独变形,保护环形装置的任何残留形变一般不影响存储盘的继续使用。这比起损伤衬底当然要优越多了。需要时,可将损伤的环形装置复原或接近复原。弹性形变可提供进一步的保护存储盘如果是周边着地的跌落会弹回来。接着再落下时的方向可能会是较有利的方向。某些合成橡胶。如上述的丁基橡胶,是有众所周知的阻尼和吸震特性的,所以它们很合适用于本发明的目的。
根据本发明,存储盘的保护周边装置,需要时亦可用来调整存储盘的平衡。这种潜在用途是申请者的同时存挡的“专利申请”(PHN10944)(在这里一起共作参照)在个别地方放置的小平衡物可能会局部地将周边的撞击力传至衬底。最好是避免上述情况的发生。但若不能,那么如此微小的撞击力可能还是允许的。