DE3734685C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Aufzeichnungsplatte für optische Informationen nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Ein solches Verfahren ist aus der EP-01 36 041-A1 bekannt.

Bei einer optischen Platte, wie beispielsweise einer Bild­ platte oder dgl., besitzt der radiale Abstand zwischen be­ nachbarten Spuren der Pits (Vertiefungen) bzw. Führungsrillen, welche konzentrisch oder spiralförmig in der Auf­ zeichnungsoberfläche der Platte ausgebildet sind, einen winzigen Wert von etwa 1,6 µm. Wenn eine derartige optische Platte auf dem Drehteller eines Wiedergabegeräts befestigt wird, greift die Spindel des Drehtellers in eine Mittenöffnung in der Platte. Demzufolge ist die Positionierung der op­ tischen Platte gegenüber der Spindel äußerst wichtig im Hinblick auf die Genauigkeit der Drehbewegung der Platte. Wenn die Exzentrizität der optischen Platte zu groß ist, kann eine genaue Spurverfolgung durch den Laserstrahl der optischen Abnehmereinrichtung unmöglich sein, selbst wenn eine Spurführungsservoeinrichtung zur Korrek­ tur von Spurführungsfehlern vorgesehen ist, da der Regelbereich solcher Servo­ einrichtung begrenzt ist. Demzufolge ist ein äußerst genauer Herstellungsvorgang für die optische Platte erforderlich, damit die Exzentrizität der Mittenöffnung von dem tat­ sächlichen Mittelpunkt der Aufzeichnungsspuren so gering wie möglich ist.

In herkömmlicher Weise erfolgt die Bildung der Mittenöffnung der optischen Platte durch Stanzen. Die Mitte der Platte d. h. die Mitte der Spirale der Führungsrillen, wird mittels eines optischen Instruments bestimmt, und die Platte wird im festgehaltenen Zustand gestanzt. Die dazu notwendige Maschine hat jedoch große Abmessungen, und die Platte kann an ihrer Oberfläche leicht Beschädigungen erlei­ den.

Ferner hat man gelegentlich eine Metallgießform verwendet, welche eine Mittenöffnung in einer damit direkt gegossenen Platte ausbilden kann. Hier ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß die Genauigkeit so niedrig ist, daß man eine Mittenöffnung mit annehmbarer Rundheit und Rund­ laufeigenschaft nicht erreichen kann.

Zur Lösung der geschilderten Schwierigkeiten hat man eine optische Platte in der Weise gebildet, daß - wie es in der Fig. 1 gezeigt ist - eine Metallnabe 25 am mittleren Teil einer Trägerplatte 22, welche mit Reihen von Pits (Vertiefun­ gen) oder konzentrisch oder spiralförmig geformten Führungs­ rillen versehen ist, befestigt wird, und eine Mittenöffnung 23 in deren Mitte geformt wird. Bei einer derartigen opti­ schen Platte läßt sich eine perfekt kreisförmige Mittenöff­ nung leicht erhalten, da die Mittenöffnung 23 in die Metall­ nabe 25 eingeformt ist. Hierdurch wird nicht nur die Exzen­ trizität der optischen Platte verringert, sondern man kann auch eine magnetische Aufspanntechnik anwenden, wobei ein Magnet in einem Aufspannmechanismus des Wiedergabegeräts zum Festhalten der optischen Platte mit Hilfe der Metallnabe 25 in der Abspielposition dient.

Es ergibt sich jedoch ein Problem dahingehend, daß die Metallnabe 25 und die Trägerplatte 22 aus einem anorganischen bzw. einem organischen Material bestehen, und daher ist es nicht nur äußerst schwierig, erstere an letzterer zum Haften zu bringen, sondern es ist auch unmöglich, einen breiten Verbindungsbereich zwischen der Metallnabe 25 und der Trägerplatte 22 zu erhalten. Die Metallnabe hat daher das Bestreben, sich im Betrieb von der Trägerplatte abzulösen.

Um die Metallnabe 25 mit der Trägerplatte 22 zu verbinden, hat man sich ein Verbindungsverfahren überlegt, bei welchem Ultraschallschweißen verwendet wird. Hierbei wird eine Harzschicht zwischen der Metallnabe 25 und der Trägerplatte 22 gebildet, und es werden Ultraschallwellen sowohl von der Seite der Metall­ nabe her als auch von der Seite der Trägerplatte her zur Ein­ wirkung gebracht, um die beiden miteinander zu verbinden. Hierbei kann jedoch nur ein thermoplastisches Harz für die Trägerplatte 22 und für die Harzschicht verwendet werden. Die Auswahl für das Material der Trägerplatte 22 ist entsprechend eingeschränkt. Ferner ergibt sich die Schwierigkeit, daß ein Horn des die Ultraschall­ wellen erzeugenden Gerätes mit der Metallnabe 25 und der Trägerplatte 22 nach dem Zentrieren von Metallnabe 25 und Träger­ platte 22 in Berührung gebracht werden muß. Daher werden zwangsläufig Vibrationen erzeugt, die die genaue Zentrierung von Metallnabe und Trägerplatte in bezug aufeinander erschweren.

Aus der eingangs genannten EP-01 36 041-A1 ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, gemäß welchem eine Zentriernabe an einer aus Glas bestehenden Trägerplatte, die konzentrische Führungsrillen aufweist, mit Hilfe eines Photopolymers befestigt wird, wobei die Zentriernabe mit einer Öffnung versehen ist, durch die UV-Strahlen zur Aushärtung des Photopolymers zugeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der vorgenannten Art anzugeben, bei dem mit einer geringen Anzahl von Schritten eine Aufzeichnungsplatte für optische Informationen hergestellt werden kann, bei der die Mittenöffnung eine geringe Exzentrizität aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand der folgenden Beschreibung wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine schnittbildliche Darstellung zur Erläuterung eines herkömmlichen Herstel­ lungsschritts;

Fig. 2 in vergrößerter schnittbildlicher Darstellung eine Scheibe mit Metallbeschichtung und

Fig. 3A bis 3D schematisch schnittbildliche Darstellungen zur Erläuterung des Herstellungsvorgangs, welcher ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die entsprechen­ den Figuren erläutert.

Zunächst wird eine durchsichtige kreisförmige Trägerplatte 7 mit einer großen kreisförmigen Mittenöffnung 8 in ihrer Mitte aus Polymethylmethacrylat-(PMMA-)Harz durch Spritzgießen geformt. Der Innendurch­ messer der großen kreisförmigen Mittenöffnung 8 ist geringer als der Außendurchmesser einer Scheibe 1 mit Metall­ beschichtung, welche gesondert hergestellt wird.

Die Scheibe 1 mit der Metallbeschichtung hat einen Durchmesser von 25 mm, wie er in schnittbildlicher Darstellung in Fig. 2 dargestellt ist. Die Scheibe 1 mit der Metallbeschichtung besteht aus einem Lagerkörper 3 aus PMMA-Harz und einer kreisförmigen Metallplatte 5. Der Lagerkörper 3 weist eine Mittenöffnung 2 und einen zylindrischen Vorsprung auf, welcher die Mittenöffnung 2 umgibt. Die kreisförmige Platte 5, welche auf einer flachen Hauptoberfläche des Lagerkörpers 3 befestigt ist, besitzt eine kleine kreisrunde Öffnung 4, welche nachfolgend zur Mittenöffnung der optischen Platte geformt wird. Der Lagerkörper 3 ist durch Spritzgießen aus PMMA-Harz gebildet.

Die Verbindung zwischen der kreisförmigen Metallplatte 5 und dem Lagerkörper 3 ist beispielsweise durch ein Spritz­ gießverfahren mit Gießeinsatz hergestellt, wobei die Metallplatte in eine Metallgießform eingesetzt wird, die die gewünschte Gestalt des Lagerkörpers hat, und Harz in die Metallgießform eingespritzt wird. Andererseits ist es möglich, ein Ultraschall­ schweißverfahren zu verwenden, bei welchem ein gegossener Lagerkörper und eine Metallplatte übereinandergelegt wer­ den, wobei die flache Hauptfläche des Lagerkörpers eine Hauptfläche der Metallplatte berührt. Es werden dann Ultra­ schallwellen auf den Lagerkörper und die Metallplatte von entgegengesetzten Seiten zur Einwirkung gebracht, so daß der Lagerkörper und die Metallplatte aneinander geheftet werden. Bei diesem Verfahren soll das Horn des Ultraschallwellen­ generators sowohl den Lagerkörper als auch die Metallplatte berühren. Schließlich ist es noch möglich, ein Klebeverfah­ ren anzuwenden, bei welchem ein Lagerkörper und eine Metall­ platte mit Hilfe eines Klebemittels aneinander befestigt werden und dann das Klebemittel ausgehärtet wird. Ein Klebe­ bandverfahren kann ebenfalls verwendet werden, bei welchem eine flache Hauptfläche des Lagerkörpers unter Verwendung eines doppelseitig beschichteten Klebebandes an einer Haupt­ fläche der Metallplatte zum Anhaften gebracht wird.

Die kreisförmige Metallplatte 5 ist so geformt, daß sie einen Durchmesser besitzt, der größer ist als die große kreisförmige Mittenöffnung der Trägerplatte (Fig. 3A bis 3D). Der Innendurchmesser der Mittenbohrung 2 des Lagerkörpers 3 ist größer als die kleine kreisförmige Mitten­ öffnung 4 in der Metallplatte 5, so daß die kleine Mitten­ öffnung 4 der Metallplatte 5 die Mittenöffnung der metallbeschichteten Scheibe 1 bildet. Demgemäß soll die kleine kreisförmige Mittenöffnung 4 der Metallplatte 5 so geformt sein, daß sie eine äußerst genaue runde Form aufweist, da die kleine kreisförmige Mittenöffnung 4 als Aufnahmebohrung verwendet wird, welche die Spindel eines Überführungsgeräts aufnimmt, wenn die Mitte der metall­ beschichteten Scheibe 1 auf die Mitte von spiralförmigen Führungsrillen einer Preßmatrize in einem nachfolgenden Überführungsschritt zentriert wird. Ferner wird die Spindel des Klemmechanismus des Wiedergabegeräts beim Abspielen der Platte durch diese Öffnung 4 gesteckt und die Platte an dieser Spindel zentriert.

Ferner wird an der anderen Hauptfläche des Lagerkörpers 3, welche entgegengesetzt zur Metallplatte 5 der metallbeschich­ teten Scheibe 1 liegt, bevorzugt durch Ausschneiden ein abgeschrägter umlaufender Kantenteil 6 gebildet, so daß das Klebemittel daran gehin­ dert wird, von der Scheibe 1 wegzulaufen und die Ober­ fläche der Trägerplatte 7 zu beschmutzen, wenn letztere auf die metallbeschichtete Scheibe 1 aufgedrückt wird.

Die Fig. 3A bis 3D zeigen schematisch Querschnitte, welche die Schritte der Befestigung der metallbeschichteten Scheibe 1 an der Trägerplatte 7 bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen.

Ähnlich wie bei einem herkömmlichen Überführungsverfahren wird ein durch ultraviolette Bestrahlung aushärtbares Harz in flüssiger Phase auf eine Matrize aufgebracht, welche an einer Unterlage eines Überführungsgeräts befestigt ist. Eine Trägerplatte, welche durch Spritzgießen hergestellt ist, wird konzentrisch an der Matrize über das Harz in flüssigem Zu­ stand befestigt, wobei eine Mittenbohrung der Trägerplatte 7 an einer Spindel der Unterlage befestigt wird. Das mit ultra­ violetter Strahlung aushärtbare Harz wird mit ultravioletten Strahlen von der Plattenseite her bestrahlt, so daß es aus­ härtet, wobei eine Führungsrillenschicht 18, die von dem durch ultraviolette Strahlen ausgehärtetem Harz an der Hauptoberfläche der Trägerplatte 7 gebildet wird, hergestellt wird. Auf diese Weise wird die Übertragung der Oberflächen­ gestalt der Matrize abgeschlossen. Die so erhaltene Führungs­ rillenschicht 18 ist an ihrer äußeren Oberfläche mit einer spiralförmigen Führungsrille versehen, die konzentrisch zur großen kreisförmigen Mittenbohrung der Trägerplatte verläuft. Die Trägerplatte 7 wird dann von der Matrize entfernt, und sie hat nun die Gestalt, die in Fig. 3A dargestellt ist. An dieser Trägerplatte7 ist die Führungsrillenschicht 18 angeformt.

Die Trägerplatte 7 mit der Führungsrillenschicht 18, welche auf die oben beschriebene Weise gebildet ist, wird an einem nicht näher dargestellten Drehteller befestigt, der einen Bewegungs- und Positioniermechanismus für die Trägerplatte auf­ weist, so daß deren Mittelpunkt bestimmt wer­ den kann. Der Drehteller ist beweglich in X- und Y-Richtung, die senkrecht zueinander verlaufen. Ferner ist er in Rich­ tung seiner Drehachse beweglich. Bei dem Zentrierschritt wird eine Führungsrille nahe der Mittenboh­ rung der Trägerplatte 7 von einer Bedienungsperson durch ein Mikroskop oder dgl. beobachtet, wobei der Drehteller sich dreht. Auf diese Weise läßt sich die Lage der Neigung der Führungsrille beobachten. Die Positionierung des Drehtellers wird so eingestellt, daß die Neigung der Führungsnut sich ver­ ringert. Die Position, bei welcher die Neigung auf Null ver­ ringert ist, bestimmt die Mitte der Führungsrillenspirale.

Anschließend wird, wie es in Fig. 3A dargestellt ist, ein erstes Klebemittel 9 um den Umfang der großen kreisförmigen Mittenöffnung 8 auf die andere Hauptoberfläche der Trägerplatte 7 aufgebracht, die entgegengesetzt zu der Hauptoberfläche liegt, welche die Führungsrillenschicht 18 trägt, wobei der Mittelpunkt, wie oben beschrieben, bestimmt worden ist.

Wie es die Fig. 3B darstellt, wird die metallbeschichtete Scheibe 1 an der Trägerplatte 7 unter Verwendung des ersten Klebe­ mittels 9 befestigt, wobei der bestimmte Mittelpunkt der Träger­ platte 7 mit der Mitte der Mittenöffnung 4 der Metall­ platte 5 der metallbeschichteten Scheibe 1 zusammen­ fällt. Obgleich beim dargestellten Ausführungsbeispiel die metallbeschichtete Scheibe 1 an der anderen Hauptfläche der Trägerplatte 7 entgegengesetzt zu der Hauptfläche, welche die Führungsrillenschicht 18 trägt, angeordnet ist, kann die metallbeschichtete Scheibe 1 auch an derselben Hauptoberfläche wie die Führungsrillenschicht 18 befestigt sein.

Dann wird, wie es die Fig. 3C darstellt, ein durch Ultra­ violettstrahlung aushärtbares Harz 10 als vorübergehend wirkendes Klebemittel auf einen Umfangsrandteil der metallbeschichteten Scheibe 1 am gesamten Umfang aufgebracht. Dabei ist die seitliche Umfangsrandfläche der metallbeschichteten Scheibe 1 in Berührung mit der Hauptfläche der Trägerplatte 7. Wenn dabei das vorübergehend befestigend wirkende Klebemittel 10 in einer Ausnehmung an­ geordnet wird, welche durch den abgeschrägten umlaufenden Kantenteil 6 der metallbeschichteten Scheibe 1 und der Hauptfläche der Trägerplatte 7 bestimmt ist, erreicht man, daß das Klebemittel 10 wegen der zurückhaltenden Kraft seiner Oberflächenspannung nicht verläuft. Hierdurch wird eine Verschmutzung der Trägerplatte 7 verhindert. Ferner wird die Bindungsfläche vergrößert, so daß die Haftkräfte zwischen der metallbeschichteten Scheibe 1 und der Trägerplatte 7 nach dem Aushärten erhöht sind.

Wie es in der Fig. 3D dargestellt ist, wird der Umfangsrand­ teil der metallbeschichteten Scheibe 1 mit ultraviolet­ ter Strahlung (durch Pfeile in der Zeichnung dargestellt) bestrahlt, so daß das vorübergehend fixierend wirkende Klebe­ mittel 10 gehärtet wird. Nachdem die metallbeschichtete Scheibe 1 vorübergehend an der Trägerplatte 7 befestigt worden ist, wird das erste Klebemittel 9 allmählich gehärtet, so daß die metallbeschichtete Scheibe 1 fest an der Trägerplatte 7 fixiert wird. Auf diese Weise erhält man die kleine kreis­ förmige Mittelöffnung der Trägerplatte 7.

Bei der Anwendung des vorübergehend fixierend wirkenden Klebemittels 10 ist man nicht auf ein durch Ultraviolett­ strahlung härtbares Harz beschränkt. Hierbei handelt es sich um ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Klebemittel ausgewählt ist, welches auf einfache Weise rascher als das erste Klebemittel 9 ausgehärtet werden kann. Für das erste Klebemittel 9 wählt man zur Erzielung einer hohen Haftkraft bevorzugt ein Klebemittel, das zur glei­ chen Gruppe gehört, wie das Material der metallbeschichteten Scheibe 1 und der Trägerplatte 7. Beim dargestellten Aus­ führungsbeispiel wird ein Acrylklebemittel als erstes Klebe­ mittel 9 verwendet. Ferner kann auch das gleiche, durch Ultraviolettstrahlung aushärtbare Klebemittel, wie es für das vorübergehend fixierend wirkende Klebemittel 10 verwen­ det worden ist, als erstes Klebemittel 9 verwendet wer­ den. In diesem Fall kann die metallbeschichtete Scheibe 1 vorübergehend an der Trägerplatte 7 dadurch befestigt wer­ den, daß zunächst nur das vorübergehend fixierend wirkende Klebemittel mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt wird.

Anschließend wird eine Signalaufzeichnungsschicht an der Oberfläche der Trägerplatte 7, welche die Führungsrillenschicht 18 trägt, gebildet und mit entsprechenden Teilen, wie z. B. einem Abstandhalter und einer Schutzplatte zur Vervollstän­ digung der optischen Aufzeichnungsplatte zusammengebaut.

Da eine derart hergestellte optische Platte eine metall­ beschichtete Zentrierscheibe aufweist, ist es möglich, eine magneti­ sche Klemmtechnik beim Wiedergabegerät zu verwenden, wenn ein magnetisches Material für das Metall der metallbeschich­ teten Scheibe verwendet wird. In diesem Fall läßt sich die Abmessung des Klemmechanismus verringern.

Wie im einzelnen erläutert wurde, können gemäß der Erfindung die Trägerplatte und die metallbeschichtete Scheibe getrennt voneinander hergestellt werden. Anschließend werden die bei­ den Teile über ihre gesamten Hauptflächen hin miteinander verbunden. Das Herstellen bzw. Bohren der Öffnung am Metall­ teil der metallbeschichteten Scheibe kann mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Eine Verschiebung der metallbeschichteten Scheibe 1 gegenüber der Trägerplatte 7 wird durch die vorübergehende Fixierung (bevor das erste Klebemittel ausgehärtet worden ist) verhindert, so daß es möglich ist, eine optische Platte zu erhalten, die eine äußerst genaue kreisrunde Mittenöffnung mit nur äußerst geringer Exzentrizität aufweist. Da die Verbindungsschritte zweifach durchgeführt werden, ist es möglich, eine optische Platte zu erhalten, die einen starken Mittenteil aufweist. Es werden keine Aushärtungs- bzw. Trocknungsschritte durch­ geführt, welche beträchtlich lange Zeiträume beanspruchen. Die gesamte Herstellungszeit kann daher verkürzt werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer Aufzeichnungsplatte für optische Informationen, umfassend die folgenden Schritte:
Ausbilden einer spiralförmigen Führungsrille auf einer Seite einer kreisförmigen, durchsichtigen Trägerplatte, die eine große kreisförmige Mittenöffnung aufweist, im wesentlichen konzentrisch dazu;
Erstellen einer metallbeschichteten Scheibe mit einem Außendurchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser der Mittenöffnung in der Trägerplatte, und mit einer kreisförmigen Mittenöffnung, deren Durchmesser kleiner ist als der der Mittenöffnung in der Trägerplatte,
konzentrisches Aufkleben der metallbeschichteten Scheibe auf die Trägerplatte mittels eines ersten Klebers und Aushärten desselben, dadurch gekennzeichnet, daß an einer seitlichen Umfangsfläche der metallbeschichteten Scheibe und in Berührung mit der Trägerplatte ein zweiter Kleber aufgebracht und dieser zur vorübergehenden Fixierung der Scheibe an der Trägerplatte vor dem ersten Kleber zur Aushärtung gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallbeschichtete Scheibe dadurch hergestellt wird, daß auf eine Metallscheibe ein Gießharz aufgegossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallbeschichtete Scheibe dadurch hergestellt wird, daß eine Metallscheibe auf einen kreisförmigen Lagerkörper aufgelegt und mit diesem mit Ultraschall verschweißt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schweißen Ultraschallwellen von der Seite der Metallscheibe und von der Seite des Lagerkörpers auf die übereinanderliegende Anordnung aus Metallscheibe und Lagerkörper zur Einwirkung gebracht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die metallbeschichtete Scheibe dadurch hergestellt wird, daß eine Metallscheibe auf einen kreisförmigen Lagerkörper mit Hilfe eines aushärtbaren Klebstoffs festgeklebt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Anbringen des zweiten Klebers an der seitlichen Umfangsfläche der metallbeschichteten Scheibe deren der Trägerplatte zugewandte umlaufende Kante abgeschrägt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den kreisförmigen Lagerkörper dasselbe Material verwendet wird, wie für die Trägerplatte.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erster Kleber ein Material verwendet wird, das zur gleichen Gruppe gehört, wie das Trägermaterial der metallbeschichteten Scheibe und der Trägerplatte.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für das Material der Metallbeschichtung ein magnetisches Material verwendet wird.