大容量数字光盘及制作方法技术

本发明专利技术属于光信息存储媒体技术领域，主要包括具有时间编码轨道的基片、记录层、反射层及光固化保护胶层构成；具有时间编码的轨道节距范围为１．２微米～１．４微米，线速度范围是０．９０米／秒～１．１米／秒；时间编码为十进制编码格式和十六进制编码格式两种。本发明专利技术使得光盘容量有了显著提高，存储时间提高到了１２０分钟甚至更高，能够满足家庭光盘录像机对光盘存储容量的需求，实现了一张光盘就可以记录一部电影。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于光信息存储媒体
，特别涉及基于780nm红外激光的可记录光盘(DV-R)和可擦写光盘(DV-E)。可优选作为光盘录像机光盘专用录像载体，同时也可供计算机、摄像机等设备作为具有更高存储密度的光盘进行数据存储。光盘存储技术是70年代发展起来的光学信息存储新技术，随着人类进入高技术和高度信息化的社会，信息量以爆炸的方式增长，这就需要有高密度及大容量的记录介质。光盘存储技术的原理是利用高相干性和单色性的激光束会聚到光衍射极限的斑点上(一般在1微米以下)，使该斑点内的存储介质产生物理的或化学的变化，从而使得该区域内的光学性质(折射率和反射率等)与四周相比有较大的对比度。与磁存储技术相比，光盘存储技术具有如下的优点(1)存储密度高；(2)非接触式读写信息；(3)信息的载噪比(CND)高。目前，已经商品化的数字光盘有三类实现技术只读式光盘存储技术系统(Read Only Memory，ROM)，一次写入多次读出光盘存储技术系统(Write Once Read Many，WORM)，可擦读写光盘存储技术系统(Erasable-Direct Read after Write，EDRW)。有机染料载光盘中的主要应用是作为可记录光盘(CD-R)、高密度可记录光盘(DVD-R)等的记录介质，这类染料介质有一个共同的特征，即它们在写入激光波长附近有最大吸收峰，这样在写入过程中激光能量被最大限度的吸收，产生热量并形成烧孔。信息的读出一般是利用功率较弱的同一束激光在信息记录处的反射率反差来进行。无机相变材料则主要被应用作可擦写光盘(CD-RW)、高密度可擦写光盘(DVD-RW)等的存储介质。这些相变材料的特点是在加热过程中会发生晶型转化，通过在晶态和非晶态情况下对入射光束的发射不同，实现信息的记录和读取。目前，以780nm激光作为信息记录和读取光源的光盘产品主要有CD-R和CD-RW两种，他们的共同特点是存储容量为650Mb，记录时间74分钟。光盘适应的刻录速度已经由最初的1X提高到了12X甚至更高。这种74分钟光盘布局如附图说明图1所示。光盘尺寸主要是外径D1为120毫米，其内径D6为15毫米，即所谓的中心孔区A1，光盘其它区域可分为A2区为光盘夹持区，其由最小直径D526毫米和最大直径D433毫米之间的区域构成，信息区A3由直径D344.7毫米和最大直径D2118毫米之间的区域构成。CD-R光盘由基片(通常由聚碳酸酯制备)、记录层(由有机染料或无机相变材料构成)、反射层、保护层和印刷层等构成。CD-RW光盘由基片(通常由聚碳酸酯制备)、隔热层、相变层、热传导控制层、散热层、保护层和印刷层等构成。CD-R和CD-RW的基片上用于引导光学头的轨道结构及轨道间距如图2所示，其中，基片H厚度为1.2±0.1mm，轨道间距D为1.6□m，轨道上宽W1为550～600nm，底宽W2为180～220nm，该轨道是由信息区内径以螺旋型轨道向外延伸，同时螺旋轨道本身则是呈以具有特定时间编码的的正弦振动曲线。该时间编码为两位的10进制编码。这种轨道结构限制其最大可能的容量不能突破100分钟。通常使用的CD-R和CD-RW光盘都是74分钟。由于其存储容量非常有限，给家庭录像使用带来了极大的不便，迫切需要能更长录像时间的光盘。本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种，通过对光盘格式进行了重新规定，时间编码在记录时间超过100分钟后采用新的时间编码方式，使得光盘容量有了显著提高，存储时间由CD-R和CD-RW的74分钟提高到了120分钟甚至更高，能够满足家庭光盘录像机对光盘存储容量的需求，实现了一张光盘就可以记录一部电影。本专利技术提出一种大容量数字光盘，主要包括具有时间编码轨道的基片、记录层、反射层及光固化保护胶层构成；其特征在于，具有时间编码的轨道节距范围为1.2微米～1.4微米，线速度范围是0.90米/秒～1.1米/秒；所说的时间编码分为两种格式，在100分钟以内，时间编码的分钟部分采用十进制编码格式，在记录时间超过100分钟以后，时间编码的分钟部分的十位采用十六进制编码格式。所说的记录层可包括隔热层、记忆层、热传导控制层、散热层。所说的基片中心孔直径可为Φ15mm，盘片外径可为Φ120mm，盘片夹持区可在Φ26mm～Φ33mm之间，记录区可在Φ44.7mm～Φ118mm之间。本专利技术中所述的大容量数字光盘可分为两类，一类是一次写入多次读出型(DV-R)，另一类是可重复擦写型(DV-E)。DV-R的记录层目前主要以有机染料为主，也可以用无机材料加以实现，而DV-E则主要以无机相变材料为主，通过对读写设备进行改进后亦可以用有机材料作为信息记录层主要材料。本专利技术大容量数字光盘的时间编码如图3所示。盘片外径D1为120毫米，信息区A的最大外径D2为116毫米。A1为试刻录(PCA)区，A2为刻录测试(PMA)区。程序区A4的外径部分最小直径D2为116毫米，内径D4为50毫米，偏差为+0.0/-0.4毫米。导引区A3由外径D4和内径D5组成。D6为46毫米，偏差为+0.0/-0.2毫米。其中t1＝PCA起始时间 ＝t3-003565t2＝PCA起始时间 ＝t3-001325t3＝导引区起始时间 ＝用ATIP编码t4＝程序区开始时间 ＝000000程序区结束时间 ＝C00000t5＝导出区最后可能的起始时间 ＝用ATIP编码时间编码(ATIP)从t1开始，由内径逐渐向外延伸，经历PCA区，PMA区，导引区，程序区和导出区。程序区是用于储存用户数据的区域，时间由000000(分钟秒帧)开始记数，每秒钟由75帧构成由00至74，在100分钟以内，时间编码的分钟部分采用十进制编码，由00至99，因而在百分钟内光盘的时间编码可以表示为0000000 分0 秒0 帧0909749 分9 秒74帧99997499分99秒74帧图4是部分刻录的大容量数字光盘布局，即使用了光盘的程序区的一部分(小于100分钟)。光盘程序区外径最大D1为118毫米，最小D2为116毫米，D3为50毫米，D4为46毫米，D5为44.7毫米，在D4和D5之间为PCA区(A1区)和PMA区(A2区)，在D3和D1之间为导引区(A3区)，在D2和D3之间为程序区(A4区)，在D1和D2之间为可刻录的用户区＋导出区(A5区)，A区为已刻录部分。使用的时间编码格式是十进制。在记录时间超过100分钟以后，时间编码的分钟部分的十位采用十六进制编码，由A0至F9，因而在百分钟以后光盘的时间编码可以表示为A00000100分0 秒0 帧B90974119分9 秒74帧C09974120分99秒74帧图5已刻录完全的大容量数字光盘布局，即已经把整个光盘的可刻录区用完。光盘程序区外径最大D1为118毫米，最小D2为116毫米，D3为50毫米，D1为46毫米，在D3和D4之间为导引区(A1区)，在D2和D3之间为程序区(A2区)，在D1和D2之间为导出区(A3区)，A区为已刻录部分。在小于100分钟的记录区域内使用十进制编码，在超过100分钟后时间编码的分钟部分自动更改采用十六进制。具有120分钟存储容量的大容量数字光盘可通过减小轨道节距，减小恒定线速度(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容量数字光盘，主要包括具有时间编码轨道的基片、记录层、反射层及光固化保护胶层构成；其特征在于，具有时间编码的轨道节距范围为１．２微米～１．４微米，线速度范围是０．９０米／秒～１．１米／秒；所说的时间编码分为两种格式，在１００分钟以内，时间编码的分钟部分采用十进制编码格式，在记录时间超过１００分钟以后，时间编码的分钟部分的十位采用十六进制编码格式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种大容量数字光盘，主要包括具有时间编码轨道的基片、记录层、反射层及光固化保护胶层构成；其特征在于，具有时间编码的轨道节距范围为1.2微米～1.4微米，线速度范围是0.90米/秒～1.1米/秒；所说的时间编码分为两种格式，在100分钟以内，时间编码的分钟部分采用十进制编码格式，在记录时间超过100分钟以后，时间编码的分钟部分的十位采用十六进制编码格式。2.如权利要求1所述的大容量数字光盘，其特征在于，所说的记录层包括隔热层、记忆层、热传导控制层、散热层。3.如权利要求1所述的大容量数字光盘，其特征在于，所说的基片中心孔直径为Φ15mm，盘片外径Φ120mm，盘片夹持区在Φ26mm～Φ33mm之间，记录区在Φ44.7mm～Φ18mm之间。4.一种制作如权利要求1所述光盘的方法，其特征在于，包括以下步骤1)基片成型及冷却将光学级聚碳酸酯通过注塑机在光盘模具中注塑成型，成型基片携带有母盘上预制的轨道形状，盘片注塑成型后经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘龙法，宾月景，栾逊，陈炜，郑飞璠，
申请(专利权)人：清华大学，陈炜，宾月景，郑飞璠，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]