專利名稱：光盤及其基板以及其成形金屬模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于信息記錄或再生的光盤及其基板以及用于成形該基板的金屬模。
過去，作為光盤及其基板，有特開平5-303768號公報所述的小型光盤形狀的產(chǎn)品。
在

圖11中示出了傳統(tǒng)光盤的示意剖視圖。在圖11中，101是光盤基板，102是操作面，103是信息面，104是夾緊板保持面，106是夾緊板，107是槽，108是信息記錄層，109是保護涂層，120是轉(zhuǎn)動中心軸線。以下，對這樣構(gòu)成的光盤及其基板中的功能加以說明。
光盤是這樣構(gòu)成的，即在由聚碳酸酯或丙烯基樹脂等構(gòu)成的圓盤形透光基板101的一側(cè)主面上形成的信息面103，作為信息記錄層108地形成了信號記錄再生層或反射膜，在其上又形成了保護涂層109。在基板101中心附近的夾緊板保持面104上，安裝了由鐵片或磁性不銹鋼構(gòu)成的圓盤形夾緊板106。通過使夾緊板106磁力吸附在被固定在記錄再生裝置主軸前端上的盤架上，驅(qū)使基板101與盤架一起轉(zhuǎn)動。
作為將夾緊板106保持在基板101上的方法，例如在特開平5-89529號公報中披露了超聲波焊接方法以及利用紫外線固化樹脂的粘接方法。
超聲波焊接法是這樣進行的。如圖11所示，夾緊板106被安裝在夾緊板保持面104上。接著，在操作面102內(nèi)周側(cè)的端部上，一邊用預定力按壓超聲波輻射體前端的圓環(huán)形接觸面，一邊碰撞所述接觸面。在這種狀態(tài)下產(chǎn)生超聲波振動，從而熔化碰撞部的樹脂。熔融樹脂通過超聲波輻射體的壓力而變形，在碰撞部變位到下方時，熔融樹脂突出在連接夾緊板保持面104與操作面102的壁面上，從而形成了圖12所示的突起110。在圖12中，112是通過使其接觸超聲波輻射體接觸面而能夠改變操作面102內(nèi)周側(cè)局部位置的位移面。在這里，突起110向中心方向的突出量等于位移面112相對操作面102的位移量。結(jié)果，夾緊板106外周的外周平面部106a通過夾緊板保持面104與突起110被夾住，從而保持夾緊板106不會從夾緊板保持面104上脫落。
采用紫外線固化樹脂的粘接方法是這樣進行的。首先，在夾緊板保持面104與夾緊板106外周的外周平面部106a之間滴涂上紫外線固化樹脂。接著，照射紫外線，使紫外線固化樹脂固化。這樣一來，夾緊板保持面104與夾緊板106被粘接固定在一起。
通過注射成形方法來制造基板101。在用機械手從成形金屬模中取出成形的基板101時，操作面102起到了用于吸附安裝在機械手前端上的真空吸附卸料板的吸附面的功能。操作面102的內(nèi)周側(cè)端由夾緊板保持面104的外周側(cè)端所限制，操作面102的外周側(cè)端由槽107的內(nèi)周側(cè)端所限制。槽107反映了保持裝入金屬模內(nèi)的沖頭所需的金屬模部件的形狀。信息面103的內(nèi)周側(cè)端(形成有槽或凹坑的區(qū)域的內(nèi)周側(cè)端部)設置在離槽107的外周側(cè)端有一定距離的位置上。
在這種光盤及其基板中，為了能夠適用于便攜式機器而要求光盤的直徑小并且光盤薄。
可是，如圖12所示地，在由夾緊板保持面104與突起110夾持夾緊板106的光盤及其基板中，對光盤薄型化來說有以下問題。為了使基板101變薄，必須減小操作面102與夾緊板保持面104在厚度方向上的距離。因此，在圖12中，位移面112在厚度方向上相對操作面102的位移量變減小。因而，突起110的突出量減小。這樣一來，保持夾緊板106的可靠性降低。
為了解決這個問題，考慮了這樣的方法，即如圖13所示，沿操作面102的內(nèi)周側(cè)端形成突起114，通過使超聲波輻射體的接觸面頂著該突起114，減小操作面102與位移面112之間的高度差，而增大突起110向著中心方向的突出量?？墒牵谶@個方法中，由于形成了突起114，操作面102的內(nèi)周側(cè)端的位置沿半徑方向向外側(cè)移動。為了從注塑成形金屬模中取出基板101，必須形成比預定面積大的操作面102。因而，必須使操作面102的外周側(cè)端沿半徑方向向外側(cè)移動。結(jié)果，必須分別依次使槽107的內(nèi)周側(cè)端與外周側(cè)端、信息面103的內(nèi)周側(cè)端也沿半徑方向向外側(cè)移動。同樣地，存在著為確保記錄容量而增大光盤外徑的問題。
另一方面，在用紫外線固化樹脂將夾緊板106粘接固定在夾緊板保持面104上的光盤及其基板中，雖然當減小并減薄光盤時，不會產(chǎn)生上述問題。但是，由于紫外線固化樹脂在滴涂后隨著時間推移而凝固，所以例如在環(huán)境溫度變化的場合中，夾緊板106的材質(zhì)與基板101的材質(zhì)是不同的，結(jié)果，兩者的熱膨脹系數(shù)也不一樣，因而在基板101上產(chǎn)生變形，這是產(chǎn)生噪音的主要原因。
本發(fā)明的目的是解決上述問題，提供一種可以小型化和薄型化的光盤及其基板以及其成形金屬模。另外，本發(fā)明的目的是要提供一種在基板上沒有殘留下變形的光盤及其基板。
為實現(xiàn)上述目的，如此構(gòu)成本發(fā)明。
本發(fā)明的第一種光盤基板的特征在于，至少包括夾緊板，使之接觸所述夾緊板的外周平面部、保持前述夾緊板的夾緊板保持面，設置在所述夾緊板保持面的外周側(cè)上的操作面，設置在所述操作面外周側(cè)上的信息面，所述操作面的至少一部分相對信息面傾斜。
根據(jù)這樣的第一種光盤基板，通過使操作面的傾斜面頂部熔融變形而能夠保持住夾緊板。結(jié)果，能夠減小設有夾緊板的光盤及其基板的厚度。另外，由于能夠使信息面的內(nèi)周側(cè)端接近轉(zhuǎn)動中心軸線，所以獲得了外徑小的光盤及其基板。
在上述第一種光盤基板中，形成所述信息面的區(qū)域的基板的厚度最好為0.5毫米-0.7毫米。當厚度比這范圍小時，基板的機械強度降低，基板時而變形，時而在轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生表面振動。另外，當厚度比這個范圍大時，對開口率(NA)為0.6以上的高口率的物鏡來說，工作距離(物鏡與光盤表面之間的距離)會減小。
在上述第一種光盤基板中，所述操作面相對所述信息面的傾斜角度最好為2度-10度，更好地為3度-6度。如果傾斜角度比這小，則信息面的內(nèi)周側(cè)端不得不遠離轉(zhuǎn)動中心軸線，光盤記錄容量減少或者光盤直徑增大。當傾斜角度大于這個范圍時，基板局部變薄，基板的機械強度降低。另外，發(fā)生吸附操作面的吸附卸料板的操作不良。
另外，在上述第一種光盤基板中，所述操作面在半徑方向上的寬度最好為1.8毫米-2.5毫米。如果操作面在半徑方向上的寬度比這小，則發(fā)生吸附操作面的吸附卸料板的操作不良。另外，如果所述寬度大于這個范圍，則由于信息面內(nèi)周側(cè)端遠離轉(zhuǎn)動中心軸線，所以光盤的記錄容量減少或者光盤直徑增大。
在上述第一種光盤基板中，所述操作面的外周側(cè)端與信息面的內(nèi)周側(cè)端在半徑方向上的距離最好為2.0毫米-4.0毫米。如果所述距離比這小，則由于磁頭滑塊的內(nèi)周側(cè)移動位置受到限制，記錄容量有限。另外，如果所述距離比這個范圍大，則由于信息面內(nèi)周側(cè)端遠離轉(zhuǎn)動中心軸線，所以光盤的記錄容量減少或者光盤直徑增大。
另外，在上述第一種光盤基板中，以與離所述夾緊板的夾緊板保持面最遠的面和成形有所述夾緊板保持面的區(qū)域的光盤基板的背面等距離的假想面作為第一中心面，以與所述信息面和形成有信息面的區(qū)域的光盤基板的背面等距離的假想面作為第二中心面時，第一中心面和第二中心面之間的距離最好不大于0.3毫米，如果所述距離大于這個值，則光盤及其基板的厚度增大，很難使驅(qū)動器比過去更薄。
另外，在上述第一種光盤基板中，包含形成所述操作面上最深部的圓的平面與所述信息面之間的距離最好不超過0.25毫米。如果所述距離超過這個值，則基板局部變薄，基板的機械強度降低。
另外，在上述第一種光盤基板中，所述操作面的外周側(cè)端最好比所述信息面低。由此一來，能夠通過其內(nèi)周端部保持用于成形信息面的壓模。
另外，在上述第一種光盤基板中，最好在所述操作面的內(nèi)周側(cè)端的內(nèi)側(cè)上形成了頂面比所述操作面的內(nèi)周側(cè)端低、且在中心方向上突出的突起，在厚度方向上通過所述突起和夾緊板保持面來限制所述夾緊板。由此一來，使操作面的內(nèi)周側(cè)端部的樹脂熔融而形成突起，從而能夠保持夾緊板。因此，能夠提供難于產(chǎn)生由溫度變化而引起的變形的光盤及其基板。
另外，在上述第一種光盤基板中，所述夾緊板的外周平面部的厚度最好比所述夾緊板的內(nèi)周平面部的厚度小。由于夾持厚度薄的外周平面部地在基板上安裝夾緊板，所以能夠使光盤及其基板薄型化。另外，通過相對增加內(nèi)周平面部的厚度，能夠確保所需的磁吸力。
在這種情況下，所述夾緊板的內(nèi)周平面部最好是多個部件層疊而成的。由此一來，能夠簡單且廉價地制造出厚度因應用場合不同而異的夾緊板。
本發(fā)明的第二種光盤基板的特征在于，至少包括夾緊板，使之接觸所述夾緊板的外周平面部、保持所述夾緊板的夾緊板保持面，設置在所述夾緊板保持面的外周側(cè)上的操作面，設置在所述操作面外周側(cè)上的信息面，所述夾緊板的外周平面部的厚度比所述夾緊板的內(nèi)周平面部的厚度小。
根據(jù)這樣的第二種光盤基板，由于夾持厚度薄的外周平面部地在基板上安裝夾緊板，所以能夠使光盤及其基板薄型化。另外，通過相對增加內(nèi)周平面部的厚度，能夠確保所需的磁吸力。
在上述第二種光盤基板中，所述夾緊板的內(nèi)周平面部最好是多個部件層疊而成的。由此一來，能夠簡單且廉價地制造出厚度因應用場合不同而異的夾緊板。
本發(fā)明的第三種光盤基板的特征在于至少包括夾緊板，使之接觸所述夾緊板的外周平面部、保持所述夾緊板的夾緊板保持面，設置在所述夾緊板保持面的外周側(cè)上的操作面，設置在所述操作面外周側(cè)上的信息面，所述夾緊板保持面的高度與所述信息面的高度是不同的，相對形成所述信息面的區(qū)域的基板厚度來說，形成所述夾緊板保持面的區(qū)域的基板厚度是其0.75倍-1.25倍，相對形成所述信息面的區(qū)域的基板厚度來說，形成所述操作面的區(qū)域的基板厚度是其0.75倍-1.25倍，相對形成所述信息面的區(qū)域的基板厚度來說，連接所述夾緊板保持面與操作面的壁面與連接所述夾緊板保持面內(nèi)面與所述信息面內(nèi)面的壁面之間的距離是其0.75倍-1.25倍。
根據(jù)這樣的第三種光盤基板，獲得了幾乎不發(fā)生機械變形和光學畸變的光盤及其基板。
在上述第三種光盤基板中，最好所述操作面的至少一部分相對信息面傾斜。由此一來，通過使操作面的傾斜面頂部熔融變形而能夠保持住夾緊板。結(jié)果，能夠減小設有夾緊板的光盤及其基板的厚度。另外，由于能夠使信息面的內(nèi)周側(cè)端接近轉(zhuǎn)動中心軸線，所以獲得了外徑小的光盤及其基板。
以下，本發(fā)明的光盤是通過在上述第一、第二、第三種光盤基板的信息面上至少形成信息記錄層地形成的。
在上述光盤中，在所述信息面上形成了沿記錄軌道的槽或構(gòu)成記錄軌道的槽，在光照所述信息記錄層時，所述槽的反射光量相對除所述槽以外的平坦部的反射光量來說最好是其0.3-0.8的范圍。如果反射光量比這大時，槽部的信號調(diào)制率變得不充分。另外，如果反射光量比這小，則因槽部的反射光量減少而不能充分保證信號。
在上述光盤中，所述照射光最好是其波長與所述記錄和/或再生所用的光相同的光。這是為了與實際使用條件保持一致。
本發(fā)明的成形金屬模的特征在于，至少包括主面為平面的圓盤形固定側(cè)本體，嵌裝在所述固定側(cè)本體上的內(nèi)壓模板，嵌裝在所述內(nèi)壓模板內(nèi)側(cè)上的固定側(cè)襯套，與所述固定側(cè)本體間隔預定距離地設置在大致相對的位置上的圓盤形活動側(cè)本體，嵌裝在所述活動側(cè)本體內(nèi)側(cè)上、且與所述內(nèi)壓模板間隔預定距離地設置在大致相對的位置上的活動側(cè)襯套，嵌裝在所述活動側(cè)襯套內(nèi)側(cè)上、且與所述固定側(cè)襯套間隔預定距離地設置在大致相對的位置上的浮動沖頭，所述內(nèi)壓模板上與活動側(cè)襯套相對的面相對所述固定側(cè)本體的主面是傾斜的，并且所述固定側(cè)襯套與所述浮動沖頭相對的面比所述固定側(cè)本體的主面更靠近所述浮動沖頭一側(cè)。
通過內(nèi)壓模板上與活動側(cè)襯套相對的面傾斜，能夠形成具有對應于這種傾斜形狀的傾斜面的光盤基板。另外，由于固定側(cè)襯套的表面設置在浮動沖頭附近，所以能夠成形具有用于容納保持該夾緊板的高度差的光盤基板。因此，通過使光盤基板的傾斜面的頂部熔融變形，能夠保持住夾緊板。結(jié)果，獲得了厚度減薄且外徑變小的光盤及其基板。
在上述成形金屬模中，所述內(nèi)壓模板上與所述活動側(cè)襯套相對的面最好是其外周側(cè)在所述活動側(cè)襯套附近比內(nèi)周側(cè)傾斜的傾斜面。由此一來，能夠成形具有內(nèi)周側(cè)變高的傾斜面的光盤基板。因此，通過使變高的內(nèi)周側(cè)端部熔融變形，能夠保持住夾緊板。
此外，在上述成形金屬模中，在所述固定側(cè)本體的主面上設置了圓盤形壓模，所述內(nèi)壓模板上與所述活動側(cè)襯套相對的面的外周側(cè)端比所述壓模面更靠近活動側(cè)襯套附近，所述內(nèi)壓模板上與所述活動側(cè)襯套相對的面的內(nèi)周側(cè)端最好也比所述外周側(cè)端更遠離所述活動側(cè)襯套。由此一來，能夠通過內(nèi)壓模板的外周側(cè)端部來保持壓模。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過使操作面相對信息面傾斜，在能夠減小設有夾緊板的光盤的厚度的同時，可將信息面的內(nèi)周側(cè)端的位置靠近轉(zhuǎn)動中心軸線地設置，從而獲得了具有小外徑的光盤。另外，通過限制基板厚度范圍，獲得了幾乎不發(fā)生機械變形和光學畸變的光盤。
圖1是表示本發(fā)明實施形態(tài)1的光盤以及安裝夾緊板之前的狀態(tài)的示意剖視圖。
圖2是用于制造圖1所示光盤用基板的成形金屬模主要部分的剖視圖。
圖3是表示在用圖2的成形金屬模制成基板后打開金屬模時的局部剖視圖。
圖4是本發(fā)明實施形態(tài)1的光盤的示意剖視圖。
圖5A、5B表示本發(fā)明實施形態(tài)1的一個實施例的光盤，圖5A是其平面圖，圖5B是其剖視圖。
圖6是圖5B的Ⅵ部分的放大剖視圖。
圖7是本發(fā)明實施形態(tài)1的其它光盤的示意剖視圖。
圖8是用于制造圖7所示光盤用基板的成形金屬模主要部分的剖視圖。
圖9是本發(fā)明實施形態(tài)2的光盤的示意剖視圖。
圖10是用于制造本發(fā)明實施形態(tài)3的光盤用基板的成形金屬模主要部分的剖視圖。
圖11是傳統(tǒng)光盤的示意剖視圖。
圖12是說明傳統(tǒng)光盤的夾緊板安裝方法的示意剖視圖。
圖13是說明傳統(tǒng)光盤的夾緊板的其它安裝方法的示意剖視圖。
以下，用圖1-圖10來說明本發(fā)明的實施形態(tài)。
實施形態(tài)1圖1是本發(fā)明實施形態(tài)1的光盤在通過轉(zhuǎn)動中心軸線的厚度方向上的剖視圖。但是，它表示的是在安裝后述夾緊板之前的狀態(tài)。在圖1中，11是光盤基板，12是操作面，13是信息面，14是夾緊板保持面，16是凹部，18是信息記錄層，19是保護涂層，10是轉(zhuǎn)動中心軸線。在如上所述地構(gòu)成光盤基板的情況下，以下說明其功能和制造方法。
基板11是由聚碳酸酯和丙烯基樹脂等構(gòu)成的透光圓盤，它通常是通過注塑成形法而制成的。在基板11的一側(cè)主面上設置了形成槽和/或凹坑的信息面13。槽是沿記錄軌道或為了形成記錄軌道而形成的。另外，凹坑是沿記錄軌道形成的。形成信息面13的區(qū)域的基板11的厚度最好為0.5毫米-0.7毫米。
在基板11的信息面13上依次形成了信息記錄層18與保護涂層19，從而獲得了光盤。
在再生專用光盤的情況下，例如能夠?qū)⑼ㄟ^濺射等方式把Al、Au、Ag等或其合金形成膜地形成的反射膜用作信息記錄層18。另外，在可記錄再生的光盤的情況下，通過濺射等方式形成光磁記錄膜和相變記錄膜地形成的信息記錄再生層或通過旋涂等方式形成色素膜地形成的信號記錄再生層能夠被用作信息記錄層18。
當具有光盤記錄或再生所用波長的光被射向信息記錄層18的表面時，由形成于信息面13上的槽反射的光量相對平坦面(未形成槽及凹坑的平面區(qū)域)的反射光量來說最好是0.3-0.8的范圍。
接著，說明基板11的制造方法。圖2是制造基板11時所用的注塑成形金屬模主要部分的剖視圖，圖3是表示注塑成形過程中金屬模開模時的局部剖視圖。
在圖2中，21是射出高溫熔融樹脂的注塑成形機(未示出)的噴嘴，22是頂著噴嘴21的鑄造澆道套，23是位于鑄造澆道套22外周側(cè)的固定側(cè)襯套，24是位于固定側(cè)襯套23外側(cè)的內(nèi)壓模板，25是位于內(nèi)壓模板24外側(cè)的固定側(cè)本體，26是固定側(cè)支承臺。通過在固定側(cè)支承臺26的內(nèi)周側(cè)上形成的階梯部來保持固定側(cè)襯套23和鑄造澆道套22，在固定側(cè)支承臺26的一側(cè)面(底面)上安裝了內(nèi)壓模板24與固定側(cè)本體25。這種固定側(cè)支承臺26在另一個表面(頂面)上與注塑成形機的固定側(cè)臺板(未示出)相連。27是在一個主面上印刻有槽和凹坑的壓模，其內(nèi)周側(cè)端部通過內(nèi)壓模板24的爪被定卡止，從而一邊使與所述主面相反的面接觸固定側(cè)本體25，一邊固定保持住它。
31是設置在與鑄造澆道套22相對的位置上的芯軸切斷沖頭，30是設置在芯軸切斷沖頭31內(nèi)側(cè)的頂料桿，32是設置在芯軸切斷沖頭31外周側(cè)的浮動沖頭，33是設置在浮動沖頭32外周側(cè)上的活動側(cè)襯套，34是位于活動側(cè)襯套33的外周側(cè)上的活動側(cè)本體，35是活動側(cè)支承臺?；顒觽?cè)支承臺35的一側(cè)面(頂面)支承著活動側(cè)襯套33和活動側(cè)本體34。這種活動側(cè)支承臺35在另一個表面(底面)上與注塑成形機的活動側(cè)臺板(未示出)相連。
36是設置在活動側(cè)本體34的外周側(cè)端上的壓模環(huán)，37是由固定側(cè)襯套23、內(nèi)壓模板24、壓模27、壓模環(huán)36、活動側(cè)本體34、活動側(cè)襯套33、浮動沖頭32、芯軸切斷沖頭31圍成的空間構(gòu)成的模腔。38是連接噴嘴21與模腔37的樹脂通道，它是由鑄造澆道套22與芯軸切斷沖頭31圍成的。
另外，在圖3中，400是臂座，401是機械手。402是組裝有驅(qū)動機構(gòu)或控制裝置的自動裝置本體，它支承著機械手401。403是安裝在臂座400上的具有真空機構(gòu)等的吸附卸料板，404是在樹脂通道38中凝固的芯軸，405是芯軸夾頭。11是所成形的基板。與圖2相同的部件用與圖2相同的符號表示。
接著，利用圖2、3來說明利用注塑成形法的基板11的制造方法。
對利用圖2所示的數(shù)噸力而合攏的金屬模來說，通過注塑成形機而熔融的樹脂(例如聚碳酸酯)從噴嘴21以所定的壓力和所定溫度下被射出，它們通過樹脂通道38而由芯軸切斷沖頭31與固定側(cè)襯套23之間的間隙中被射入模腔37，模腔37被樹脂填充。在填充后，芯軸切斷沖頭31在鑄造澆道套22一側(cè)工作，芯軸切斷沖頭31為凸刃，固定側(cè)襯套22為凹刃地進行切斷，從而使樹脂通道38與模腔37分開。
適當?shù)剡M行模腔37內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)與溫度調(diào)節(jié)，在樹脂通道38與模腔37內(nèi)的樹脂固化一定程度后，在壓模27與模腔37內(nèi)的樹脂之間進行分模吹風等，打開金屬模。圖3表示金屬模打開時的狀態(tài)，模腔37內(nèi)的樹脂(基板11)緊密附著在活動側(cè)本體34上，樹脂通道38內(nèi)的樹脂凝固并作為芯軸404地殘留在芯軸切斷沖頭31上。如在這種狀態(tài)下所示出的，插入取出樹脂用的機械手401。
由于內(nèi)壓模板24上模腔37一側(cè)的表面相對印刻有槽或凹坑的壓模27的主面是傾斜的，所以吸附卸料板403也是對應于這種傾斜而傾斜設置的。通過吸附卸料板403降壓吸引保持基板，并且通過芯軸夾頭405來保持芯軸404。當在基板11與活動側(cè)本體34之間進行吹風時，同時使頂料桿30頂撞在鑄造澆道套22一側(cè)上，使機械手401在固定側(cè)本體25一側(cè)略微移動，從而基板11與芯軸404同金屬模分開。接著，在水平面內(nèi)使機械手401大幅度降低，從而從金屬模中取出基板11與芯軸404，由此取出了基板11。
隨后，如上所述地在基板11的信息面13上形成信號記錄再生層或反射膜，形成信息記錄層18，隨后形成了保護涂層19。
圖4是本發(fā)明第一實施形態(tài)的光盤在通過轉(zhuǎn)動中心軸線的厚度方向上的剖視圖，在圖4中，41是夾緊板，41a是夾緊板41的外周平面部，42是位移面，43是突起，11是基板，12是操作面，13是信息面，14是夾緊板保持面，16是凹部，18是信息記錄層，19是保護涂層，這些部分具有與圖1所示相同的功能。
夾緊板41是由鐵片或磁性不銹鋼等材料制成的圓盤片，并且被安裝在基板11的夾緊板保持面41上。磁塊被安裝在固定于記錄再生裝置的主軸前端上的盤架上。由于將夾緊板41設置在盤架上，所以夾緊板41被吸附在該磁塊上。結(jié)果，基板11和盤架一起被驅(qū)動轉(zhuǎn)動。盤片定位磁極或用于磁力吸附的磁石機構(gòu)突出地設置在盤架中心部上。因而，成山峰帽形突起地形成夾緊板41的中心部。這樣的形狀是利用沖壓金屬板工序等制成的。
接著，利用圖1、4來說明設置夾緊板41的工序。首先，在圖1的夾緊板保持面14上，接觸相當于帽沿的外周平面部41a地安裝上夾緊板41。隨后，利用適當?shù)膲壕o力使以適當?shù)恼穹?、振頻及振動方向上振動的超聲波振動體(未示出)的輻射體前端的輪環(huán)形接觸面頂在操作面12的內(nèi)周側(cè)端部上。隨后，通過超聲波振動產(chǎn)生的摩擦熱使頂撞部的樹脂熔融并變形。通過這種操作，如圖4所示，操作面12上被超聲波輻射體頂接的部分變形，從而形成了位移面42。同時，熔融樹脂在轉(zhuǎn)動中心軸線10方向上移動，從而形成了突起43。夾緊板41在厚度方向上的位置由突起43和夾緊板保持面14加以限制，保持在基板11上。在夾緊板41與基板11之間，考慮到兩者熱膨脹系數(shù)差，因此，在半徑方向及厚度方向上設置了預定間隙。
為了使光盤薄型化，必須減小夾緊板保持面14的背面(第一底面45)與保護涂層19的表面在厚度方向上的距離。另外，為了減小光盤直徑，信息面13內(nèi)周側(cè)端與轉(zhuǎn)動中心軸線10之間的距離必須要小。由于保護涂層18的厚度至多為0.05毫米，所以有助于光盤薄型化的余地幾乎沒有。因此，實際上必須減小第一底面45與信息面13在厚度方向上的距離。另外，與夾緊板41最頂面41b以及第一底面45等距離間隔的假想第一中心面71同與信息面13和形成了信息面13的區(qū)域的基板11的背面(第二底面46)等距離間隔的假象第二中心面72在厚度方向上的距離不超過0.3毫米在構(gòu)成薄形光盤上是有效的。
夾緊板保持面14上相當于內(nèi)周側(cè)端的光盤基板11的內(nèi)徑通常是由設置在記錄再生裝置上的電動機及光盤架的定位部件或磁石機構(gòu)的尺寸等決定的。另外，夾緊板保持面14在半徑方向上的寬度通常是通過夾緊板41的形狀及尺寸決定的。操作面12的大小受到了吸附卸料板403的尺寸和配置的限制，這是在考慮了基板重量及操作時的加速度的情況下決定的。在本發(fā)明的實施形態(tài)中，操作面12在半徑方向上的寬度最好為1.8毫米-2.5毫米。凹部16外周側(cè)端(這與操作面12外周側(cè)端一致)與信息面13的內(nèi)周側(cè)端在半徑方向上的距離例如是通過信號記錄再生膜或反射膜的制造余量和保護涂層19的制造余量等決定的，在本發(fā)明的實施形態(tài)中，凹部16的外周側(cè)端與信息面13的內(nèi)周側(cè)端在半徑方向上的距離最好為2.0毫米-4.0毫米。在本發(fā)明的實施形態(tài)中，在半徑方向上從信息面13的內(nèi)周側(cè)端到信息面14的外周側(cè)端的距離最好為12毫米-14毫米，在半徑方向上從信息面13的外周側(cè)端到基板11的外周側(cè)端的距離最好為1.0毫米-3.0毫米。另外，在本發(fā)明中，信息面13的內(nèi)(外)周側(cè)端是指形成槽或凹坑的基板11主面區(qū)域的半徑方向的內(nèi)(外)周側(cè)端。
另外，型成于操作面12的外周側(cè)端上的凹部16是反映了成形金屬模的內(nèi)壓模板24保持壓模27的爪(卡止部)的形狀地形成的。當內(nèi)壓模板24針對壓模27的保持強度高時，凹部16的深度變大?？墒牵瑸榇_?；?1的機械強度，凹部16最好是淺的。因此，在本發(fā)明中，凹部16深度(相對信息面13的高度差)最好不超過0.25毫米。
在上述各種制約條件下，為了實現(xiàn)光盤基板的小徑化和薄型化，在本實施形態(tài)中，如圖1所示，使操作面12相對信息面13如此傾斜，即其內(nèi)周側(cè)端變高。而且，使其外周側(cè)端與凹部16一致。
由于使其內(nèi)周側(cè)端變高地使操作面12傾斜，所以如圖4所示，當為了保持夾緊板41而形成位移面42時，能夠形成具有保持夾緊板41的充分的突出量的突起43。因此，由于沒有必要在操作面12的內(nèi)周側(cè)端上形成圖13所示的突起部114，所以沒有必要沿半徑方向使操作面12的外周側(cè)端向外側(cè)移動。因而，夾緊板保持面14的外周側(cè)端與信息面13的內(nèi)周側(cè)端在半徑方向上的距離能夠減小，由此能夠使光盤縮小直徑。
另外，由于能夠形成足夠突出量的突起43，所以能夠減小形成有信息面13的區(qū)域的基板11的厚度。
此外，由于操作面12的外周側(cè)端最深，且在此設置了兼用作操作面12的凹部，所以可以確保內(nèi)壓模板24保持壓模27的爪的強度。
如上所述，能夠提供一種可實現(xiàn)小型化且薄型化的光盤及其基板。
在以上描述中，在通過光盤轉(zhuǎn)動中心軸線的面的剖視圖中，操作面12相對信息面13的傾斜角度最好為2度-10度，更好地為3度-6度。
在圖5A、5B、6中，示出了具體的光盤實施例。圖5A是光盤平面圖，圖5B是其剖視圖，圖6是圖5B的Ⅵ部的放大剖視圖。在圖5A、5B、6中，光盤外徑D0等于50.8毫米，第一底面45的外周側(cè)端所描圓的直徑(以下也稱為外周側(cè)端徑)D45OUT等于14.5毫米，第一底面45的內(nèi)周側(cè)端所描圓的直徑(以下也稱為內(nèi)周側(cè)端徑)D45IN等于11毫米，信息面13的外周側(cè)端徑D13OUT等于47.6毫米，信息面13的內(nèi)周側(cè)端徑D13IN等于22毫米，操作面12的外周側(cè)端徑D12OUT等于18毫米，操作面12的內(nèi)周側(cè)端徑D12IN等于13.3毫米，夾緊板41的中央開口直徑D41等于4毫米。夾緊板41最頂面41b與第一底面45之間的距離T0等于1.8毫米，保護涂層19的表面與第二底面46之間的距離T1等于0.6毫米，假想第一中心面71與假想第二中心面72之間的距離L0等于0.1毫米，第一底面45與第二底面46在厚度方向上的高度差L2等于0.7毫米，操作面12相對信息面13的傾斜角θ等于5.6度。
盡管在上述說明中示出了模具27設置在固定側(cè)臺板一側(cè)上的例子，但是也可以將模具設置在活動側(cè)臺板一側(cè)。
另外，如圖7所示，也可對應于操作面12的傾斜地使與操作面12相對的面47傾斜，另外，如圖8所示，也可對應于內(nèi)壓模板24在模腔37一側(cè)的面上的傾斜地使活動側(cè)襯套33在模腔37一側(cè)的面上傾斜，在這樣的情況下，也能夠期待與上述相同的效果。
實施形態(tài)2圖9是本發(fā)明實施形態(tài)2的光盤在通過轉(zhuǎn)動中心軸線的厚度方向上的剖視圖，在圖9中，51是夾緊板，52是位移面，53是突起，54是大致與信息面13平行的操作面，55是基板。14是夾緊板保持面，18是信息記錄層，19是保護涂層，這些部分具有與實施形態(tài)1所示部分相同的功能。
除了基板形狀有一些不同外，通過注塑成形成形出基板55的工序與實施形態(tài)1的情況是一樣的。
夾緊板51具有與實施形態(tài)1所示的夾緊板41一樣的山峰狀帽形。但是，與實施形態(tài)1的夾緊板41不同，在本實施形態(tài)的夾緊板51中，相當于帽沿的外周平面部51a的厚度比最頂面51b部分(內(nèi)周平面部)的厚度小。外周平面部51a的厚度最好是內(nèi)周平面部厚度的1/5-4/5。確切地說，內(nèi)周平面部的厚度為0.2毫米-0.5毫米，尤其是最好為0.3毫米，而外周平面部51a的厚度最好為0.1毫米-0.15毫米。能夠利用金屬板多級深拉工序制成這樣的夾緊板51。
這樣的夾緊板51與實施形態(tài)1的情況一樣地被安裝在基板55上。即，首先頂接夾緊板51外周平面部51a地將夾緊板51安裝在夾緊板保持面14上。接著，使超聲波振動體的輻射體前端的輪環(huán)形接觸面頂住操作面54內(nèi)周側(cè)端部，通過由超聲波振動產(chǎn)生的摩擦熱而使頂撞部的樹脂熔融并變形。結(jié)果，如圖9所示，由超聲波輻射體頂接的部分變形，形成了位移面52，同時熔融的樹脂在轉(zhuǎn)動中心軸線10的方向上移動，形成了突起53。
以下，對如上所述地構(gòu)成的光盤及其基板說明其功能。
夾緊板51是用磁力把光盤吸附保持在記錄再生裝置的盤架上所需的部件。為了獲得大于一定值的磁力(夾緊力)，夾緊板51被磁力吸附的內(nèi)周平面部的厚度必須在一定厚度值以上。如果夾緊板51的未被磁力吸附的外周平面部51a成為與內(nèi)周平面部一樣厚，則夾緊板保持面14與突起53之間的間距必須相應地擴大。另一方面，為了形成具有保持夾緊板51所需的突出量的突起53，位移面53與操作面54之間的高度差存在下限。因此，夾緊板保持面14與操作面54之間的距離必須增大，所以減小基板55的厚度是不可能的。
而在本實施形態(tài)中，夾緊板51的外周平面部51a的厚度比內(nèi)周平面部的厚度小。結(jié)果，即使在設置了顧及熱膨脹量差的間隙的情況下，夾緊板保持面14與突起53之間的間距也能縮小。因此，一邊形成了具有保持夾緊板51所需突出量的突起53，一邊能夠縮短夾緊板保持面14與操作面54之間的距離，從而可以使基板55及光盤更薄。
如上所述，本實施形態(tài)的操作面54與實施形態(tài)1的操作面12是不同的，它沒有相對信息面13傾斜。但是，本實施形態(tài)的夾緊板51也適用于具有實施形態(tài)1所示的傾斜操作面12的基板11。
盡管在上述說明中示出了通過多級深拉工序來制作夾緊板51的例子，但夾緊板51的制作方法不局限于此。例如，通過利用焊接等方式來層疊多個部件，也能夠獲得相對厚的內(nèi)周平面部。
實施形態(tài)3圖10是制造本發(fā)明實施形態(tài)3的光盤基板時所用的注塑成形金屬模主要部分的剖視圖。在圖10中，同時示出了射入模腔37內(nèi)的樹脂流動情況。在圖10中，實線60表示樹脂填充與流動的情況，虛線61表示沿樹脂流中心附近的線。11是基板，12是操作面，13是信息面，14是夾緊板保持面，16是凹部，這些具有與圖1所示部分相同的功能。另外，21是噴嘴，22是鑄造澆道套，23是固定側(cè)襯套，24是內(nèi)壓模板，25是固定側(cè)本體，26是固定側(cè)支承臺，27是壓模，30是頂料桿，32是浮動沖頭，33是活動側(cè)襯套，34是活動側(cè)本體，35是活動側(cè)支承臺，36是壓模環(huán)，37是模腔，38上樹脂通道，這些具有與圖2所示部分相同的功能。
對于圖10所示的用數(shù)噸力合模的金屬模來說，通過注塑成形機熔融的樹脂(例如聚碳酸酯)從噴嘴21以所定的壓力和所定的溫度噴出，它們經(jīng)過樹脂通道38并從芯軸切斷沖頭31與固定側(cè)襯套23之間的間隙中被射入模腔37中，模腔37由樹脂填充。此時，樹脂從中心部的樹脂通道38中面向外周方向如實線60所示地分段填充。與此同時，從金屬模表面附近的樹脂開始緩慢冷卻、凝固。因而，樹脂能流動的間隙逐漸縮窄地接近虛線61附近。在填充的最初階段內(nèi)，在樹脂通道38附近，固定側(cè)襯套23表面附近的樹脂與浮動沖頭32的表面附近樹脂分別冷卻并逐漸凝固。同樣的冷卻和凝固朝著模腔37外周方向依次擴展進行。
從填充在模腔37內(nèi)的樹脂的行進方向的前端面的角度看，由于隨著樹脂填充的進行，該前端面距樹脂通道38的距離逐漸增大，因此，環(huán)狀前端面的總面積逐漸增大。在這里重要的是，在從填充開始到結(jié)束這段時間內(nèi)，所述前端面的總面積的增加速度變化少。所述增加速度的變化大意味著樹脂填充速度因場地不同而有很大不同，在冷卻過程中發(fā)生了不均勻，所以在所獲基板11上殘留下機械變形和光學畸變。上述增加速度不變化而為一定是指在圖10所示剖視圖中，形成模腔37的相對壁之間的間隙沿樹脂行進方向幾乎不變化。
本發(fā)明人鑒于這樣的觀點而多次研究模腔37的形狀，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相對形成信息面13的壓模27的表面和與之相對向的活動側(cè)本體34的表面之間的間距來說，樹脂流動區(qū)中相對向的壁面之間的間隙是其0.7倍-1.25倍時，冷卻過程中的不均勻現(xiàn)象減輕到可忽視的程度，從而獲得了幾乎沒有殘留機械變形與光學畸變的基板。
對于最后獲得的圖1、4所示基板11，換而言之，最好滿足以下條件。第一，對形成信息面13的區(qū)域的基板11的厚度(信息面13與第二底面46之間的間距)來說，形成有夾緊板保持面14的區(qū)域的基板11的厚度(夾緊板保持面14與第一底面45的間距)最好是其0.75倍-1.25倍。第二，對形成有信息面13的區(qū)域的基板11的厚度來說，形成有操作面12的區(qū)域的基板11的厚度(操作面12與第二底面46之間的間距)最好是其0.75倍-1.25倍。第三，對形成有信息面13的區(qū)域的基板11的厚度來說，連接夾緊板保持面14和操作面12的圓柱面與連接夾緊板保持面14的背面(第一底面45)和信息面13的背面(第二底面46)的圓柱面之間的距離最好是其0.75倍-1.25倍。
盡管在上述說明中以用于成形出操作面12相對信息面13是傾斜的、實施形態(tài)1所示基板11的金屬模為例進行了說明，但是，上述設計思路也同樣適用于成形出操作面54大致與信息面13平行的、實施形態(tài)2所示基板55的金屬模中。
權(quán)利要求
1．一種光盤基板，其特征在于，它至少包括夾緊板，使之接觸所述夾緊板的外周平面部、保持所述夾緊板的夾緊板保持面，設置在所述夾緊板保持面的外周側(cè)上的操作面、設置在所述操作面外周側(cè)上的信息面，所述操作面的至少一部分相對信息面傾斜。
2．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，形成所述信息面的區(qū)域的基板的厚度為0.5毫米-0.7毫米。
3．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，所述操作面相對所述信息面的傾斜角度為2度-10度。
4．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，所述操作面在半徑方向上的寬度為1.8毫米-2.5毫米。
5．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，所述操作面的外周側(cè)端與所述信息面的內(nèi)周側(cè)端在半徑方向上的距離為2.0毫米-4.0毫米。
6．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，距最遠離所述夾緊板的夾緊板保持面的面和距形成有所述夾緊板保持面的區(qū)域的光盤基板背面等距離的假想第一中心面，以及距所述信息面和距形成有所述信息面的區(qū)域的光盤基板背面等距離的假想第二中心面之間的距離不大于0.3毫米。
7．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，包含形成所述操作面上最深部的圓的平面與所述信息面之間的距離不超過0.25毫米。
8．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，所述操作面的外周側(cè)端比所述信息面低。
9．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，在所述操作面的內(nèi)周側(cè)端的內(nèi)側(cè)上形成了頂面比所述操作面的內(nèi)周側(cè)端低、且在中心方向上突出的突起，在厚度方向上通過所述突起和夾緊板保持面來限制所述夾緊板。
10．如權(quán)利要求1所述的光盤基板，其特征在于，所述夾緊板的外周平面部的厚度比所述夾緊板的內(nèi)周平面部的厚度小。
11．如權(quán)利要求10所述的光盤基板，其特征在于，所述夾緊板的內(nèi)周平面部是多個部件重疊而成的。
12．一種光盤基板，其特征在于，它至少包括夾緊板，使之接觸所述夾緊板的外周平面部、保持所述夾緊板的夾緊板保持面，設置在所述夾緊板保持面的外周側(cè)上的操作面，設置在所述操作面外周側(cè)上的信息面，所述夾緊板的外周平面部的厚度比所述夾緊板的內(nèi)周平面部的厚度小。
13．如權(quán)利要求12所述的光盤基板，其特征在于，所述夾緊板的內(nèi)周平面部是多個部件重疊而成的。
14．一種光盤基板，其特征在于，它至少包括夾緊板，使之接觸所述夾緊板的外周平面部、保持所述夾緊板的夾緊板保持面，設置在所述夾緊板保持面的外周側(cè)上的操作面，設置在所述操作面外周側(cè)上的信息面，所述夾緊板保持面的高度與所述信息面的高度是不同的，相對形成所述信息面的區(qū)域的基板厚度來說，形成所述夾緊板保持面的區(qū)域的基板厚度是其0.75倍-1.25倍，相對形成所述信息面的區(qū)域的基板厚度來說，形成所述操作面的區(qū)域的基板厚度是其0.75倍-1.25倍，相對形成所述信息面的區(qū)域的基板厚度來說，連接所述夾緊板保持面與所述操作面的壁面與連接所述夾緊板保持面的背面與所述信息面的背面的壁面之間的距離是其0.75倍-1.25倍。
15．如權(quán)利要求14所述的光盤基板，其特征在于，所述操作面的至少一部分相對所述信息面傾斜。
16．一種在如權(quán)利要求1、12或14所述的光盤基板的所述信息面上至少形成了信息記錄層的光盤。
17．如權(quán)利要求16所述的光盤，其特征在于，在所述信息面上形成了沿記錄軌道的槽或構(gòu)成記錄軌道的槽，在光照所述信息記錄層時，所述槽的反射光量相對除所述槽以外的平坦部的反射光量來說是其0.3-0.8的范圍。
18．如權(quán)利要求17所述的光盤，其特征在于，所述照射光是其波長與所述記錄和/或再生所用的光相同的光。
19．一種成形金屬模，其特征在于，它至少包括主面為平面的圓盤形固定側(cè)本體，嵌裝在所述固定側(cè)本體上的內(nèi)壓模板，嵌裝在所述內(nèi)壓模板內(nèi)側(cè)上的固定側(cè)襯套，與所述固定側(cè)本體間隔預定距離地設置在大致相對的位置上的圓盤形活動側(cè)本體，嵌裝在所述活動側(cè)本體內(nèi)側(cè)上、且與所述內(nèi)壓模板間隔預定距離地設置在大致相對的位置上的活動側(cè)襯套，嵌裝在所述活動側(cè)襯套內(nèi)側(cè)上、且與所述固定側(cè)襯套間隔預定距離地設置在大致相對的位置上的浮動沖頭，所述內(nèi)壓模板上與活動側(cè)襯套相對的面相對所述固定側(cè)本體的主面是傾斜的，并且所述固定側(cè)襯套與所述浮動沖頭相對的面比所述固定側(cè)本體的主面更靠近所述浮動沖頭一側(cè)。
20．如權(quán)利要求19所述的成形金屬模，其特征在于，所述內(nèi)壓模板上與所述活動側(cè)襯套相對的面是其外周側(cè)在所述活動側(cè)襯套附近比內(nèi)周側(cè)傾斜的傾斜面。
21．如權(quán)利要求19所述的成形金屬模，其特征在于，在所述固定側(cè)本體的主面上設置了圓盤形壓模，所述內(nèi)壓模板上與所述活動側(cè)襯套相對的面的外周側(cè)端比所述壓模面更靠近活動側(cè)襯套附近，所述內(nèi)壓模板上與所述活動側(cè)襯套相對的面的內(nèi)周側(cè)端也比所述外周側(cè)端更遠離所述活動側(cè)襯套。
全文摘要
在基板11上設置夾緊板保持面14、在其外周側(cè)的操作面12、在其外周側(cè)的信息面13。操作面12設置成是相對信息面13其外周側(cè)為向下的傾斜面。通過使操作面12的內(nèi)周側(cè)端部的樹脂熔融并變形而形成突起43,從而保持住夾緊板41。由于使傾斜面頂部變形,所以能夠形成大突起43。結(jié)果,獲得了厚度薄、外徑小的光盤及基板。
文檔編號G11B7/258GK1319842SQ01111909
公開日2001年10月31日 申請日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月24日
發(fā)明者內(nèi)田清, 黑塚章, 山本富夫, 花川榮一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社