专利名称：用于移动式设备的光盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光盘，具体涉及一种用于移动式设备的光盘，该光盘被偏转的可能性很小。
本申请请求享有2003年3月19日和2003年6月9日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请2003-17066号和2003-36742号的优先权，在本申请以上述文件的公开内容作为参考。
背景技术：
近来，诸如数码照相机、便携式音乐播放器和个人数字化助理(PDAs)等使用小型记录介质的移动式设备已经得到广泛使用。小型存储卡可用于这些移动式设备，但是其价格相对较高，与便宜的相似之物、例如CD-R/RW盘相比，对顾客的吸引力不大。然而，一般的用于在CD或DVD上记录数据或从CD或DVD上再现数据的装置，对于携带来说都较大，因此有必要开发一种小型的移动式设备，以用于在CD或DVD上记录数据或再现数据、以及在具有适于这种小型移动式设备的新格式的盘上记录数据或再现数据。
传统的高密度光盘是按以下方式制造的，即在厚度为1.1毫米的基底上记录数据，使用旋转涂覆或薄片黏结技术在基底的上表面沉积厚度为0.1毫米的光透射层。
图1A和1B分别是由形成光透射层过程导致的传统光盘10弯曲的透视图和横向剖面图。参照图1A和1B，光盘10的外径Dout为120毫米，内径Din为15毫米，厚度t为1.1毫米。在基底11的表面上形成的光透射层13的厚度为0.1毫米。在图1B中，垂直入射到光透射层13的光线通过光透射层13后被折射，并在光透射层13与基底11之间的界面处被反射，然后从光盘10上射出。如图1B所示，出射光与入射光形成预定的角度θ(称为偏转角)。传统的光盘10具有0.2度的偏转角，并受27N/m的每米收缩力(contractile-force-per-meter)的影响。
如上面参照图1A和1B所述的那样，即使厚度为1.1毫米的光盘在形成光透射层过程中弯曲，也可以使用普通的用于在光盘上记录或再现数据的装置正常驱动这类光盘，只要光盘的偏转角没有超过对偏转角的标准限制、即0.7度即可。然而，为了制造用于移动式设备的光盘，必须要求厚度为1.1毫米或更薄的薄基底。在基底表面上沉积光透射层的塑化期间将产生收缩力，由于较薄的基底更容易受到收缩力的影响，所以基底弯曲得更加厉害并且偏转角大于图1A和1B所示的基底10的偏转角。如果光盘的偏转角大于预定角度，将不可能正常地在光盘上记录数据或从光盘上再现数据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种光盘，包括一基底，其具有预定的外径和厚度，借此，在形成光透射层过程中能够防止该基底弯曲。
依照本发明的一方面，提供一种光盘，它包括一基底，其外径不小于28毫米，厚度不小于0.29毫米，以便获得0.7度或更小的偏转角。
依照本发明的又一方面，当外径是30毫米时，厚度应为0.30毫米或更大。
依照本发明的另一方面，当外径是32毫米时，厚度应为0.3 1毫米或更大。
依照本发明的再一方面，当外径是47毫米时，厚度应为0.375毫米或更大。
依照本发明的又一方面，当外径是50.8毫米时，厚度应为0.388毫米或更大。
依照本发明的另一方面，当外径是80毫米时，厚度应为0.501毫米或更大。
依照本发明的再一方面，当外径是120毫米时，厚度应为0.53毫米或更大。
依照本发明的另一方面，提供一种光盘，它包括一基底，其外径不小于28毫米，厚度不小于0.323毫米，以便获得0.6度或更小的偏转角。
依照本发明的又一方面，在该基底的表面上形成厚度为0.03至0.1毫米的光透射层。依照本发明的再一方面，该光透射层由以丙烯酸酯为基的树脂或聚碳酸酯形成。
依照本发明的又一方面，提供一种光盘，它包括一具有偏转角y、厚度x和外径z的基底。此处，偏转角y、厚度x和外径z满足下面的公式α＝0.00396z2-0.10096z+4.15552β＝0.00027z2-0.05129z-2.98393x≥1βln(1.1×yα)]]>在上面的公式中，α和β表示特征系数。
依照本发明的一方面，偏转角y为0.6度或更小。
依照本发明的另一方面，当外径z是30毫米时，分别将特征系数α和β设定为4.6867和-4.3083。
依照本发明的又一方面，当外径z是32毫米时，分别将特征系数α和β设定为4.9484和-4.3162。
依照本发明的再一方面，当外径z是50.8毫米时，分别将特征系数α和β设定为8.9926和-4.8605。
依照本发明的另一方面，当外径z是80毫米时，分别将特征系数α和β设定为21.446和-5.3843。
依照本发明的又一方面，使用下面关于厚度x和偏转角y的等式来获得特征系数α和βΣi=1nyi·exp(β·xi)=αΣi=1nexp(2β·xi)]]>Σi=1nyi·exp(β·xi)Σi=1nxi·exp(2β·xi)=Σi=1nexp(2β·xi)Σi=1nxi·yi·exp(β·xi)]]>依照本发明的一方面，在基底的表面上形成厚度为0.03至0.1毫米的光透射层。依照本发明的又一方面，该光透射层由以丙烯酸酯为基的树脂或聚碳酸酯形成。
依照本发明的另一方面，提供一种光盘，它包括一基底，其外径不小于30毫米，厚度不小于0.40毫米，以便获得0.7度或更小的偏转角。
依照本发明的又一方面，提供一种光盘，它包括一基底，其外径不小于30毫米，厚度不小于0.435毫米，以便获得0.6度或更小的偏转角。
本发明中，在形成光盘的光透射层过程中，通过限制基底的直径和厚度能够避免基底弯曲。
本发明的其它方面和/或优点的一部分将在随后的说明中被阐明，一部分将从说明中显而易见，或可以从本发明的实施中得知。
下面结合附图对实施方式进行描述，通过描述这些和/或其它方面及优点，将能更清楚和更易于理解本发明。附图中图1A是传统光盘的透视图；图1B是图1A中所示光盘的横剖面图；图2A是依照本发明一方面的光盘透视图；图2B是图2A中所示光盘的横剖面图；图3示出了偏转角随光盘外径和厚度变化的曲线；图4示出了依照本发明一方面的偏转角随外径为30毫米的光盘的厚度变化的曲线；图5示出了依照本发明又一方面的偏转角随外径为32毫米的光盘的厚度变化的曲线；图6示出了依照本发明另一方面的偏转角随外径为47毫米的光盘的厚度变化的曲线；图7示出了依照本发明再一方面的偏转角随外径为50.8毫米的光盘的厚度变化的曲线；图8示出了依照本发明另一方面的偏转角随外径为80毫米的光盘的厚度变化的曲线；图9示出了依照本发明又一方面的偏转角随外径为120毫米的光盘的厚度变化的曲线；图10示出了依照本发明再一方面的特征系数α随光盘的外径z变化的曲线；以及图11示出了依照本发明另一方面的特征系数β随光盘的外径z变化的曲线。
具体实施例方式
下面将参照本发明的一些方面及附图中所示的实例进行详细说明，其中相同的附图标记代表相同的元件。下面参照附图的描述用于解释本发明。
图2A和2B分别是依照本发明一方面的光盘的透视图和剖面图。参照图2A和2B，在基底31上形成，厚度L为0.03毫米至0.1毫米的光透射层33。为了获得0.7度或更小的偏转角Φ，制造光盘30，使其外径D1和厚度T能满足以下条件。
当直径D1不小于30毫米时，厚度T必须为0.3毫米或更大。例如，光盘30的外径D1可以为32毫米，厚度T为0.31毫米。当直径D1约为47毫米时，厚度T必须为0.375毫米或更大。当直径D1约为50.8毫米时，厚度T必须为0.388毫米。当直径D1约为80毫米时，厚度T必须为0.501毫米或更大。当直径D1约为120毫米时，厚度T必须为0.53毫米或更大。
基于作用在包括外径为120毫米、内径为15毫米、厚度为0.5毫米的基底和厚度为0.1毫米的光透射层的光盘上的收缩力为27N/m的事实，制造依照本发明一方面的光盘30，使其包括外径D1为50.8毫米、内径D2为5毫米、厚度为0.5毫米的基底31。此后，计算在形成厚度L为0.03毫米、0.05毫米或0.1毫米的光透射层33期间作用在基底31上的每米收缩力。
表1给出了偏转角Φ相对于光透射层33的厚度L的变化情况，该光透射层33形成在外径D1为50.8毫米、内径D2为5毫米和厚度T为0.5毫米的基底31上。表1中，光透射层33的厚度L从0.1毫米变化到0.05毫米以及从0.05毫米变化到0.03毫米。
表1
如表1所示，当光透射层33的厚度L为0.1毫米且基底31的厚度T为0.5毫米时，光盘30的偏转角为0.38度，比传统光盘的偏转角大0.18度。然而，当光透射层33的厚度L从0.1毫米降到0.05毫米以及从0.05毫米降到0.03毫米时，偏转角分别从0.38度降到0.19度以及从0.19度降到0.11度。
使用旋转涂覆或薄片黏结技术在基底31的表面覆盖以丙烯酸酯为基的树脂或聚碳酸酯(PC)膜来形成光透射层33。然而，光透射层33的厚度必须在0.03毫米至0.1毫米的范围内，以避免光盘30弯曲。
例如，在下述的注模条件下制造基底31金属模具的固定侧温度为125摄氏度、移动侧温度为128摄氏度、树脂温度约为340摄氏度、矫顽力(holdingforce)为35吨、夹紧压力(clamping pressure)为50kgf，模具冷却时间设为5秒钟。此外，使用粘度约为5000的树脂、以3000转/分的转速转动旋转涂覆装置30秒而形成光透射层33。
图3给出了偏转角随在上述注模条件下形成的光盘的外径和厚度变化的模拟结果曲线。在模拟过程中，光盘外径从30毫米(内径4毫米)逐渐变化到32毫米(内径4毫米)；从32毫米逐渐变化到47毫米(内径5毫米)；从47毫米逐渐变化到50.8毫米(内径5毫米)；从50.8毫米逐渐变化到80毫米(内径15毫米)；从80毫米逐渐变化到120毫米(内径15毫米)，光盘的厚度固定在0.1毫米，基底的厚度从0.2毫米逐渐变化到0.3毫米；从0.3毫米逐渐变化到0.5毫米；从0.5毫米逐渐变化到0.7毫米；从0.7毫米逐渐变化到0.9毫米；从0.9毫米逐渐变化到1.1毫米。此时，光透射层厚度设为0.1毫米。参照图3，当光盘的外径增加和光盘的厚度下降时，偏转角增大。通过对图3中给出的数据点使用最小平方法进行曲线拟合，可以连续计算光盘厚度从0.2毫米变化到1.4毫米时的光盘偏转角，如图3所示。
以下面的方式运算最小平方法。首先，从图3所示的数据点推导出拟合曲线，如下面的方程式(1)所示yi＝α·exp(β·xi) ...(1)方程式(1)中xi表示光盘的厚度，yi表示计算光盘的偏转角。α和β是特征系数。由方程式(2)可得到特征系数α和β，α和β能减小光盘的测量的偏转角Yi与由方程式(1)得到的偏转角yi之和的平方误差(SSE)SSE=Σi=1n(Yi-yi)2...(2)]]>通过相对于特征系数α和β对方程式(2)偏微分，并使所得到的方程的左侧等于0时重新排列偏微分的结果得到方程式(3)和(4)Σi=1nyi·exp(β·xi)=αΣi=1nexp(2β·xi)...(3)]]>Σi=1nyi·exp(β·xi)Σi=1nxi·exp(2β·xi)=Σi=1nexp(2β·xi)Σi=1nxi·yi·exp(β·xi)...(4)]]>特征系数α和β随光盘的外径不同而具有不同的特征系数值。表2中给出了使用方程式(3)和(4)对不同的外径值获得的不同的特征系数值。
表2
图4至7给出了使用数据点通过不同的模拟获得的曲线拟合结果的曲线。在图4至7中，最大允许的偏转角设为0.7度，曲线拟合结果的误差限定为±20％。
具体地说，图4给出了当光盘外径为30毫米以及特征系数α和β分别为4.6867和-4.3083时偏转角随光盘厚度变化的曲线。图4中，使用下面的公式可得到光盘外径为30毫米时根据光盘厚度得到的不同的偏转角x≥1βln(1.2×yα)...5]]>使用方程式(1)可获得外径为30毫米但具有不同厚度值xi例如，0.3毫米和0.4毫米的光盘的偏转角yi，并将在20％的误差范围内与其对应的最大和最小允许偏转角标注在图4中。如图4所示，如果标准偏转角设为0.7度，为了获得不大于0.7度的偏转角，外径为30毫米的光盘的厚度xi必须为0.40毫米或更大，基底的厚度最好为0.3毫米或更大。
图5给出了当光盘外径为32毫米以及特征系数α和β分别为4.9484和-4.3162时偏转角随光盘厚度变化的曲线。
使用方程式(5)可获得外径为30毫米但具有不同厚度值xi例如，0.3毫米、0.4毫米和0.45毫米的光盘的偏转角yi，并将在20％的误差范围内与其对应的最大和最小允许偏转角标注在图5中。如图4所示，如果标准偏转角设为0.7度，为了获得不大于0.7度的偏转角，外径为32毫米的光盘的厚度xi必须为0.41毫米或更大，基底的厚度最好为0.31毫米或更大。
参照图5，对厚度T为0.4毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角为0.67度。此外，对厚度为0.6毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角约为0.7度。这些测量结果充分证明(sound piece of proof)图5所示的模拟结果是有意义的。
图6给出了当光盘外径为47毫米以及特征系数α和β分别为8.9926和-21.446时偏转角随光盘厚度变化的曲线。
使用方程式(5)可获得外径为47毫米但具有不同厚度值xi例如，0.3毫米、0.4毫米和0.515毫米的光盘的偏转角yi，并将在20％的误差范围内与其对应的最大和最小允许偏转角标注在图6中。如图6所示，如果标准偏转角设为0.7度，为了获得不大于0.7度的偏转角，外径为47毫米的光盘的厚度xi必须为0.475毫米或更大，基底的厚度最好为0.375毫米或更大。
参照图6，对厚度T为0.4毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角为0.64度。此外，对厚度为0.515毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角约为0.7度。
图7给出了当光盘外径为47毫米以及特征系数α和β分别为8.9926和-21.446时偏转角随光盘厚度变化的曲线。使用方程式(5)可获得外径为47毫米但具有不同厚度值xi的光盘的偏转角yi。为了防止最大允许偏转角超过0.7度，该光盘的厚度xi必须为0.488毫米或更大，基底的厚度最好为0.388毫米或更大。
参照图7，对厚度T为0.525毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角为0.64度。此外，对厚度为0.6毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角约为0.48度。
图8给出了当光盘外径为80毫米以及特征系数α和β分别为21.446和-5.3843时偏转角随光盘厚度变化的曲线。使用方程式(5)可获得外径为80毫米但具有不同厚度值xi的光盘的偏转角yi。为了防止最大允许偏转角超过0.7度，该光盘的厚度xi必须为0.601毫米或更大，基底的厚度最好为0.501毫米或更大。
参照图8，对厚度T为0.6毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角为0.85度。此外，对厚度为0.635毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角约为0.7度。
图9给出了当光盘外径为120毫米以及特征系数α和β分别为21.105和-5.1142时偏转角随光盘厚度变化的曲线。使用方程式(5)可获得外径为120毫米但具有不同厚度值xi的光盘的偏转角yi。为了防止最大允许偏转角超过0.7度，该光盘的厚度xi必须为0.63毫米或更大，基底的厚度最好为0.53毫米或更大。
参照图9，对厚度T为0.6毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角为1度。此外，对厚度为0.67毫米的光盘的测量结果显示了该光盘的偏转角约为0.7度。
图4至9中给出的上述的模拟结果显示了通过控制光盘的厚度可使偏转角不超过0.7度的最大允许偏转角，而且使用方程式(1)不用考虑光盘的类型就可获得光盘的偏转角，而应考虑光盘的偏转角可在拟合曲线结果的±20％范围内变化。此外，使用特征系数α和β以及方程式(1)，在给定的最大允许偏转角范围内可能获得光盘的预期的厚度xi。
换言之，当光盘的外径为30毫米、47毫米、50.8毫米、80毫米或120毫米时，在光盘的最大允许偏转角设为0.6度的条件下，最好光盘的厚度分别不小于0.435毫米、0.447毫米、0.5毫米、0.52毫米、0.63毫米或0.66毫米，如下表中所示。
表3 此外，可对特征系数α和β随光盘外径z变化进行曲线拟合。图10给出了特征系数α随光盘外径z变化的曲线，图11给出了特征系数β随光盘外径z变化的曲线。使用下面的方程式(6)可获得特征系数α，使用下面的方程式(7)可获得特征系数β。因此，一旦给定光盘的外径z，根据适当的方程式可获得特征系数α和β。最终通过把特征系数α和β代入方程式(5)可获得具有期望的偏转角的光盘厚度α＝0.00396z2-0.10096z+4.1552 ...(6)β＝0.00027z2-0.05129z-2.98393 ...(7)如上所述，光盘的外径越大，光盘的偏转角越大。此外，光盘的厚度越小，光盘的偏转角越大。因此，表3中给出了在偏转角为0.7度或0.6度的条件下，光盘外径和厚度之间可能的匹配。假设光透射层的厚度设为0.1毫米，如上所述，图4中给出了对不同的基底外径可能的基底厚度(＝光盘的厚度-光透射层的厚度)。
表4 如上所述，依照本发明，当将光盘的偏转角设定到为预定的标准极限值(predetermined standardized limit)时，在给定光盘外径情况下可能获得合适的光盘厚度，这样就可以减小光盘基底弯曲的可能性。
本发明的移动式光盘可用作在光记录介质上记录数据或从光记录介质上读取数据的移动式装置的光记录介质。本发明的移动式光盘尤其可装入使用小型记录介质的如数码照相机(所谓的数码相机)、便携式音乐播放器或个人数字化助理(PDA)之类的移动式设备中。
虽然已经示出并描述了本发明的一些方面，但本领域技术人员应当理解，在不超出本发明原理与构思的前提下，可对这些方面做出变换，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种光盘包括一基底，其外径小于120毫米且不小于28毫米、厚度小于1.1毫米且不小于0.29毫米，以便获得0.7度或更小的偏转角。
2.如权利要求1所述的光盘，其中，当所述外径是30毫米时，所述厚度被确定为0.30毫米或更大。
3.如权利要求1所述的光盘，其中，当所述外径是32毫米时，所述厚度被确定为0.31毫米或更大。
4.如权利要求1所述的光盘，其中，当所述外径是47毫米时，所述厚度被确定为0.375毫米或更大。
5.如权利要求1所述的光盘，其中，当所述外径是50.8毫米时，所述厚度被确定为0.388毫米或更大。
6.如权利要求1所述的光盘，其中，当所述外径是80毫米时，所述厚度被确定为0.501毫米或更大。
7.如权利要求1所述的光盘，其中，当所述外径是120毫米时，所述厚度被确定为0.53毫米或更大。
8.如权利要求1所述的光盘，其中，在所述基底的表面上形成一厚度为0.03至0.1毫米的光透射层。
9.如权利要求1所述的光盘，其中，该光盘的外径不小于28毫米且厚度不小于0.323毫米，以便获得0.6度或更小的偏转角。
10.一种光盘包括一基底，其具有偏转角y、厚度x和外径z，所述偏转角y、厚度x和外径z满足下面的不等式α＝0.00396z2-0.10096z+4.15552β＝0.00027z2-0.05129z-2.98393x≥1βln(1.1×yα)]]>其中，α和β代表特征系数。
11.如权利要求10所述的光盘，其中，所述偏转角y为0.6度或更小。
12.如权利要求11所述的光盘，其中，当外径z为30毫米时，分别将所述特征系数α和β设定为4.6867和-4.3083。
13.如权利要求11所述的光盘，其中，当外径z是32毫米时，分别将所述特征系数α和β设定为4.9484和-4.3162。
14.如权利要求11所述的光盘，其中，当外径z是50.8毫米时，分别将所述特征系数α和β设定为8.9926和-4.8605。
15.如权利要求11所述的光盘，其中，当外径z是80毫米时，分别将所述特征系数α和β设定为21.446和-5.3843。
16.如权利要求10所述的光盘，其中，使用下面关于厚度x和偏转角y的公式来获得所述特征系数α和βΣi=1nyi·exp(β·xi)=αΣi=1nexp(2β·xi)]]>Σi=1nyi·exp(β·xi)Σi=1nxi·exp(2β·xi)=Σi=1nexp(2β·xi)Σi=1nxi·yi·exp(β·xi)]]>
17.如权利要求10所述的光盘，其中，在所述基底的表面上形成一厚度为0.03至0.1毫米的光透射层。
18.如权利要求10所述的光盘，其中，所述光透射层由以丙烯酸酯为基的树脂或聚碳酸酯形成。
19.如权利要求1所述的光盘，其中，该光盘的外径不小于30毫米且厚度不小于0.40毫米，以便获得0.7度或更小的偏转角。
20.如权利要求1所述的光盘，其中，该光盘的外径不小于30毫米且厚度不小于0.435毫米，以便获得0.6度或更小的偏转角。
全文摘要
本发明公开了一种用于移动式设备的光盘。该光盘包括一基底，其外径小于120毫米且不小于30毫米，厚度小于1.1毫米且不小于0.40毫米，以便获得0.7度或更小的偏转角。也可选择成使光盘包括一基底，其外径不小于30毫米且厚度不小于0.435毫米，以便获得0.6度或更小的偏转角。
文档编号G11B7/253GK1538419SQ200410028760
公开日2004年10月20日 申请日期2004年3月17日 优先权日2003年3月19日
发明者卢明道, 朴仁植, 金宣模, 朴彰民 申请人:三星电子株式会社