探究 下一代光存储Blu-ray可靠性

　　3.光头紧贴光盘，碰撞危险性增加

　　数值孔径NA值与透镜的焦距关系密切，NA值越大，物距越小。Blu-ray Disc光驱中物镜的焦距为0.3mm，与DVD的3.33mm相比大大地缩短了。区区0.3mm的距离无疑增加了光头与盘片之间“亲密接触”的机会，盘片的些许振动都将导致头盘相碰。

图5

　　把话说得远一点，有望在光盘技术方面带来新突破的近场光学记录(Near Field optical recording)技术，为了获得小于激光波长的光斑，光头与盘片之间的间隙(gap)必须小于波长(λ)，才能使散射光波(evanescent wave)耦合到盘片上(图5)。

　　大家知道，目前硬盘的头盘间隙也只能控制在80nm左右，而硬盘固定在主轴上不易发生颤动，盘腔内部有稳定的气流，而且在材质和平整度方面，光盘都不可与之相提并论。正因为如此，近场光学头的伺服控制和减震设计方面将成为高密度光存储的技术瓶颈。

　　制造商的应对措施

　　本来比较脆弱的Blu-ray Disc光盘，偏偏又很容易被Blu-ray Disc光驱的光头碰到，这确实让人替它捏一把汗。但是，作为消费者根本不用担心，在巨大的市场利益诱惑下，相关厂商一定会投入大量的人力和物力进行研发，最终一定会找到解决方案的。

　　1.SONY的防尘盒

　　大家知道，软盘有防尘的密封套，当我们把软盘塞入软驱中时，由一个杠杆机构将滑块推开，让磁头紧贴在盘片上进行读写。而硬盘则采用所谓的“温彻斯特技术”，将磁头和盘片组放在一个完全密封的空间中。相比之下，光盘一直以来处于完全裸露的状态，没有任何防尘措施。

图6

　　在有效的方法被开发出来之前，蓝光阵营的领头羊SONY采用了加装防尘盒(图6)的办法，这种防尘盒采用一种蝶形的启闭装置(图7)，比3.5英寸软盘的平推式启闭装置略有改进。早在1980年，SONY最先推出带有硬质塑料外壳的3.5英寸软盘，后来成为软盘的事实标准。了解了这一点，对SONY发明光盘防尘盒就不会感到意外了。

图7 防尘盒的蝶形启闭装置

　　2.半开放结构 减少空气流动

图8 以传导散热方式取代过去的对流散热方式

　　有一种在光驱上实现的防尘措施，就是在光驱内加装小型风扇，促使空气在光驱内部循环，并利用金属外壳将热量散发出去(图8)。这种半开放式的结构，改传统光驱的对流散热为传导散热，其防尘效果肯定会有所改善，但我们不免要为它的散热效果而祈祷。

　　事实上，吸入式光驱也具有一定的防尘作用。位于吸入式光驱入口处的上下两排防尘刷会在盘片进入时拂去灰尘及各种异物，待盘片进入后还会自动挡住碟仓仓口，防止盘片在高速运转时所形成的气流将灰尘带入，从而保持激光头等精密零件的清洁。

　　3.TDK硬质涂层

　　普通光盘盘基材料为聚炭酸脂，由于硬度不高，稍不留神光盘就会伤痕斑斑。当光驱的激光束读到损伤处时，激光必然发生不规则的折射和反射现象。这样由于色差问题，光头就不能正确聚焦，甚至有些光驱由于反射光束强度太低，它的光敏探头无法正确辨认信号，结果导致整张光盘读不出来。

　　上述问题过去一直存在，如果不采取有效措施，必将成为蓝光存储技术的致命杀手。为此，作为专业记录媒体生产商的东京化学株式会社(TDK)，利用它多年来在记录材料上的优势，率先开发出一种名为DURABIS的透明而坚硬的聚合物材料。有了这层轻质铠甲的保护，蓝光盘甚至可以扔掉厚重的包装盒了。

图9 TDK DURABIS涂层技术的Logo

　　DURABIS是DURABILITY(耐久性)与SHIELD(盾/保护物)的合成词。TDK根据各种产品的特性来开发DURABIS技术，用在DVD上的称为DURABIS 1，用在蓝光光盘上的则称为DURABIS 2(图9)。将DURABIS 2在光盘片上覆上两个保护层，一层用来防刮伤，另一层则防尘垢和油渍(尤其是指纹)。DURABIS涂层已于2002年起用于TDK的DVD产品，目前已用于TDK的Blu-ray Disc光盘。

图10 TDK的保护涂层

　　在测试中，使用了TDK涂层的DVD光盘经受住了螺丝刀的考验(图10)，虽然光盘上能见到明显的划痕，但却并不影响正常播放，可见并未伤及光盘的筋骨。