NL8300479A - Optisch uitleesbare plaat. - Google Patents

Description

» i PHN 10.576 1 N.V. Philips1 Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Optisch uitleesbare plaat.

De uitvinding heeft betrekking op een optisch uitleesbare plaat omvattende een rond, om een centrale rotatieas aan te drijven, transparant substraat voorzien van een informatielaag.

Dergelijke platen zijn in verschillende soorten en uitvoe-5 ringen bekend, üit het Engelse octrooischrift 1.446.009 (PHN 6493) (herewith incorporated by reference) zijn bijvoorbeeld optisch uitleesbare videoplaten bekend omvattende een transparant substraat dat aan één zijde voorzien is van een door het substraat met behulp van een laserbundel optisch uitleesbare structuur afgedékt door een reflecteren-1° de opgedampte metaallaag en een daar overheen aangebrachte beschermende laklaag. Vaak worden twee van dergelijke platen rug aan rug tegen elkaar gelijmd zodat een dubbele plaat ontstaat die aan beide zijden optisch uitleesbaar is. Voor het centreren en het positioneren van de video-plaat op een videoplatenspeler is de videqplaat voorzien van een cen-15 trale opening die in de videoplatenspeler samenwerkt met een centreer-orgaan dat is aangebracht op een aandrijf spil. Cptisch uitleesbare audio-platen bezitten veelal kleinere afmetingen en een anders gecodeerde informatiestructuur maar zijn voor het overige in principe gelijk aan de genoemde bekende videoplaten.

20 Een ander soort optisch uitleesbare platen is bekend uit het

Amerikaanse octrooischrift 4.074.282 (ΡΗΆ. 20.742) (herewith incorporated by reference). Deze bakende platen omvatten één of meer transparante substraten - eventueel in combinatie met een niet transparante plaat -die met behulp van coaxiale afstandsringen qp elkaar zijn gelijmd, 25 Met behulp van de afstandsringen wordt tussen de verschillende genoemde delen van de plaat minstens één gasdicht afgesloten ruimte gecreeërd.

Dit soort optisch uitleesbare platen is bedoeld als geheugenschijf. Met behulp van een laserbundel kan, door een transparant substraat heen, een registratielaag die aan een afgeschermde ruimte grenst met informatie 30 worden beschreven. De registratielaag bestaat bijvoorbeeld uit een door opdampen qp het substraat aangebrachte dunne laag van een tellurium legering.

Weer andere bekende optisch uitleesbare platen worden gebruikt o 3 0 ö 4 7 9 ΡΗΝ 10.576 2 4 Η als tussenprodukt bij de vervaardiging van optisch uitleesbare video-platen en audioplaten. De bedoelde optisch uitleesbare platen, doorgaand aangeduid als "masters", omvatten een glazen substraat waarop aan één zijde een fotogevoelige laag is aangebracht. In een in hoge mate stof-5 vrije en zeer goed geventileerde ruimte wordt met speciale precisie-apparatuur door het transparante substraat heen de videoinformatie en/of audioinformatie met behulp van een laserbundel in de registratielaag geschreven. De fotogevoelige laag wordt na het inschrijven van de informatie ontwikkeld. Hierna is in de fotogevoelige laag een putjespatroon aan-10 wezig dat met behulp van replicatietechnieken, van de soort zoals bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.312.823 (PHN 8712) (herewith incorporated by reference) kan worden vermenigvuldigd. De masters zijn voorzien van een centrale opening voor het nauwkeurig centreren op de aandrijf spil van de machine die gebruikt wordt 15 voor het inschrijven van de informatie.

Bij de tot nu toe veel toegepaste optische geheugenschijven worden twee glazen en met tussenvoeging van concentrische afstandsringen tegen elkaar gelijmde substraten gebruikt. Bij het voorzien van de tellu-riumlaag op deze glazen substraten treden, evenals bij het aanbrengen van 20 de fotogevoelige laag op de glazen substraten van masters, enkele problemen op. Deze problemen hangen vooral samen met het procédé dat wordt gebruikt voor het aanbrengen van de genoemde lagen op de substraten. Als voorbeeld zal in het kort het procédé worden besproken dat wordt gebruikt voor het aanbrengen van de fotogevoelige laag op de masters en het verder ver-25 werken van de belichtte plaat.

Uitgegaan wordt van een geslepen glazen substraat, waarvan het oppervlak dat dient te worden voorzien van de fotogevoelige laag eerst grondig wordt gereinigd en afgewassen met gedemineraliseerd water. Deze bewerkingen, evenals alle verdere bewerkingen van de masters, dienen 30 plaats te vinden in een geconditioneerde, zeer stof arme, ruimte. Voor het reinigen en wassen wordt het substraat qp een spil geplaatst die door het centrale gat steekt en roteert. Het drogen van de plaat geschiedt door deze met verhoogde snelheid te roteren en zo de waterdeeltjes van het oppervlak af te slingeren. Ook de volgende stappen in het procédé 35 geschieden met roterende plaat waarbij herhaaldelijk droging plaatsvindt door roteren met verhoogde snelheid. Na te zijn gewassen en gedroogd wordt het substraat met behulp van een geschikte vloeistof ontvet, waarna een hechtvloeistof op de plaat wordt aangebracht. Hierna wordt wederom 8300478 ΓΗΝ 10.576 3 «* * ontvet en tenslotte wordt de fotolaklaag aangebracht. Het gelijkmatig verdelen van de fotolaklaag op het oppervlak geschiedt ook door versneld roteren van de plaat. Na het belichten van de fotolaklaag op de eerder genoemde speciale machine vindt het ontwikkelen, ook weer roterend, plaats 5 waarna in een laatste bewerking het oppervlak nogmaals wordt afgespoeld en vervolgens een zilverlaag wordt opgedampt. Het is gebleken dat het moeilijk is te voorkomen dat resten van vloeistoffen, gebruikt in eerdere stappen van het procédé, achter blijven in de centrale opening van de plaat. Hierdoor kan verontreiniging van het produkt optreden hetgeen 10 aanleiding geeft tot uitval van de aldus ongeschikt geworden produkten.

Zonder nu het gehele procédé voor het vervaardigen van optische géheugen-schijven te beschrijven zal het na het voorgaande duidelijk zijn dat, aangezien ook bij dergelijke schijven de substraten meerdere malen met vloeistoffen in aanraking kanen, soortgelijke problemen bij de pro-15 ductie optreden.

Zelfs bij videoplaten en audioplaten kunnen problemen optreden ten gevolge van de aanwezigheid van het middengat in de plaat. Zoals reeds eerder werd vermeld worden de platen voorzien van een uiterst dunne metaallaag, meestal bestaande uit qpgedampt zilver, die afgedékt 20 wordt door een laklaag van 5 a 10 micron dikte. De zilverlaag moet zeer goed afgedékt zijn aangezien deze gemakkelijk qp den duur door zwavel uit de lucht kan worden aangetast waardoor de plaat onbruikbaar wordt.

De laklaag houdt op aan de buitenrand van de plaat en bij het middengat.

Op deze plaatsen is een verhoogde kans qp aantasting van de zilverlaag 25 aanwezig. Bij het middengat wordt de kans nog vergroot door het feit dat de plaat bij het middengat wordt vastgeklemd en op deze plaats dus krachten op de plaat worden uitgeoefend die aanleiding geven tot schuifspan-ningen tussen de laklaag en de zilverlaag.

De uitvinding heeft tot doel optisch uitleesbare platen van de 30 in de aanhef vermelde soort te verschaffen waarbij de vermelde problemen niet optreden en wordt daardoor gekenmerkt dat het substraat bestaat uit een dichte schijf die althans aan de zijde waar zich de informatielaag bevindt vlak is en dat het substraat aan de andere zijde een in axiale richting uitstékend centraal centreerorgaan draagt voor samenwerking met cen-35 treermiddelen van een inrichting voor het inschrijven en/of uitlezen van optisch uitleesbare platen.

Alle voorgaand genoemde door de aanwezigheid van het middengat voorkomende problemen worden door de uitvinding opgelost. De uitvinding 8300479 PHN 10.576 4 heeft evenwel, afhankelijk van de uitvoeringsvorxn, ook nog enkele bijkomende voordelen. Bij door spuitgieten uit kunststof vervaardigde audio-en videoplaten vervalt de noodzakelijkheid voor de aanwezigheid van een bewegend onderdeel in de spuitgietmachine voor het vormen van het midden-5 gat. Daarvoor in de plaats kan de kunststof plaat worden voorzien van een als één geheel uit kunststof meegespoten centraal centreerorgaan. Vermoedelijk heeft dit nog het voordeel dat minder spanningen in de plaat optreden en dus minder vervormingen.

Een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft tot 10 kenmerk dat het centreerorgaan althans ten dele bestaat uit ferronagne-tisch materiaal. Met voordeel kan hierbij, vooral wanneer het substraat uit glas bestaat maar ook bij andere toepassingen, het centreerorgaan in zijn geheel bestaan uit een uit ferronagnetisch materiaal vervaardigd onderdeel dat met het substraat door een lijmlaag is verbonden. Het voor-15 deel van deze uitvoeringsvormen is dat de plaat magnetisch op een aandrijf-spil kan worden geklemd. Het is dan niet nodig de plaat van de andere zijde aan te drukken of op een andere wijze mechanisch vast te klemmen. Bovendien ontstaat bij het vervaardigen van masters het bijkomende voordeel dat het eerder beschreven procédé geautomatiseerd kan worden, waar-20 bij de roterende spillen die bij de -verschillende bewerkingsstadia worden toegepast zijn voorzien van een electrisch gestuurde elektromagnetische koppeling die het centreerorgaan naar wens loslaat of vastklemt. Het substraat kan daardoor automatisch met mechanische hulpmiddelen van de ene spil naar de andere worden getransporteerd zodat geen manipulatie 25 door een bedienend persoon meer nodig is. Dit betekent niet alleen een verhoging van de arbeitsproductiviteit maar ook een schoner proces zodat het percentage uitval dat optreedt nog verder wordt verminderd.

Wanneer het centreerorgaan bestaat uit een los onderdeel dat tegen de plaat wordt bevestigd kunnen optische middelen worden gebruikt 30 cm de positie van het centreerorgaan zuiver uit te richten t.o.v. de op de plaat geregistreerde sporen of, eventueel, t.o.v. de buitenrand van de plaat.

Een voordelige uitvoeringsvorm die vooral geschikt is voor consumentenprodukten zoals kleine geheugenschijven heeft tot kenmerk 35 dat het centreerorgaan bestaat uit een uit plaatmateriaal vervaardigd onderdeel met een vlakke ronde bodem en een daaraansluitende vlakke flensvormige rand en dat de flensvormige rand door de lijmlaag met het substraat is verbonden. Een dergelijk centreerorgaan is eenvoudig en 8300479 * φ FHN 10.176 5 goedkoop te vervaardigen en blijkt in de praktijk goed te voldoen.

De inrichting waarop de plaat gébruikt wordt kan zijn voorzien van een aandrijf spil met permanente magnetische middelen die samenwerken met het plaatstalen centreerorgaan. Voor het op eenvoudige wijze nauwkeurig 5 centreren van de plaat op een aandrijf spil kan met voordeel nog een volgende uitvoeringsvorm worden toegepast die tot kenmerk heeft dat de bodem van het centreerorgaan is voorzien van een centrale centreeropening voor het met geringe speling doorlaten van een centreermiddel van een inrichting voor het inschrijven en/of uitlezen van optisch uitleesbare 10 platen. Een centrale opening kan in het plaatstalen onderdeel met grote precisie en met een geringere tolerantie op de diameter worden aangebracht. Bovendien is een centrale opening zeer geschikt teneinde met behulp van optische middelen het centreerorgaan op de juiste plaats tegen het substraat te lijmen.

15 De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van de te kening die in perspectivisch aanzicht een optisch uitleesbare geheugen-schijf volgens de uitvinding toont waarbij een deel van de geheugenschij f alsmede van enkele onderdelen behorende tot een inrichting voor het aandrijven van de geheugenschijf zijn weggesneden.

20 De geheugenschi jf omvat een transparant substraat 1, naar verkiezing van glas of van kunststof. Op het substraat is een met een stralingstundel plaatselijk modificeerbare reflecterende registratielaag 2 aangebracht. Bij de getoonde uitvoeringsvorm bevindt zich deze registratielaag alleen daar op het substraat waar ook inderdaad geregistreerd 25 dient te worden. Het is evenwel mogelijk de registratielaag over een groter deel van het substraat aan te brengen, eventueel over de gehele oppervlakte van het substraat. Het inschrijven en uitlezen van informatie vindt plaats door het transparante substraat heen met behulp van een niet getekende laserstraal. Een dekplaat 3 is op afstand van de registratielaag 30 2 in hoofdzaak gasdicht op het substraat bevestigd zodat een afgescherm de ruimte 4 is ingesloten tussen het substraat en de dekplaat. De dekplaat is veel dunner dan het substraat en bezit een aanzienlijk geringere weerstand tegen vervormingen zoals die kunnen wórden veroorzaakt door verschillen tussen de gasdruk in de afgesloten ruimte 4 en de barometrische 35 cmgevingsdruk.

De dekplaat is uit dunne metaalplaat, bijvoorbeeld aluminium-plaat, tot een ondiepe bak gevormd met eerste delen 3A in de vorm van een ronde flens voor de bevestiging cp het substraat en gelegen in een 8300479 . PHN 10.576 6 eerste vlak. Tweede delen 3B, die de bodem van de ondiepe bak vormen en de af geschermde ruimte 4 overspannen, zijn gelegen in een tweede vlak evenwijdig aan het vlak waarin de flens 3A is gelegen. Aansluitend op de flens 3A zijn derde delen aanwezig in de vorm van een omgezette rand 5 3C die de rand van het substraat omvat. Deze derde delen zijn cm de rand van het substraat heen getrokken door middel van een felsbewerking.

Het substraat 1 bestaat uit een geheel vlakke ronde schijf en is niet voorzien van een centrale opening voor het centreren en bevestigen van de schijf op een aandrijf inrichting. De dekplaat is dus uitsluitend na-10 bij de ontrek met het substraat verbonden. De dekplaat is nog voorzien van vierde delen 3B in de vorm van een ronde doorzetting waarvan de bodem is gelegen in een vlak tussen de eerder genoemde twee vlakken en boven een deel van het substraat dat niet gebruikt wordt voor registratie. Dit deel ligt dus wel op enige afstand van het substraat mar ligt 15 er dichter bij dan het deel 3B. Bij indrukking van de dekplaat zal dus dit gedeelte, mede omdat het het meest centrale gedeelte is, het eerst kontakt maken met het substraat en wel in een zone waar geen nadelige beschadiging vna de geheugenschijf kan optreden. Hierbij is het van belang, vooral wanneer dunne metalen plaat wordt gebruikt, dat de dekplaat 20 is voorzien van door plaatselijke vervorming verkregen radiale verstijvingen 3E. Deze beletten dat het gedeelte 3B te slap zou worden.

De geheugenschijf is roteerbaar om een centrale rotatieas 5.

Aan de tegenover de registratielaag 2 gelegen zijde draagt het substraat een in axiale richting uitstekend centraal centreerorgaan 6. Dit dient 25 voor samenwerking met centreermiddelen in de vorm van een as 7 van een voor het overige niet getoonde inrichting voor het inschrijven en/of uitlezen van optisch uitleesbare geheugenschijven. Een geschikte inrichting, af gezien van de centreermiddelen die enigszins anders gevormd zijn en bedoeld zijn voor platei die een centrale opening bezitten, wordt 30 beschreven in Aanvraagster niet tijdig gepubliceerde eerdere octrooiaanvrage 8300133 (PHN 10.548) (herewith incorporated by reference). Het centreerorgaan 6 is in zijn geheel uit staalplaat vervaardigd en is door een lijmlaag 8 met het substraat verbonden. Het bezit een vlakke ronde bodem 6A en een vlakke flensvormige rand 6B die door de lijmlaag 8 met 35 het substraat is verbonden. De bodem 6A van het centreerorgaan 6 is voorzien van een centrale centreeropening 6C waar de as 7 met geringe speling doorheen steekt. Deze as kan bestaan uit de motoras van een aan-drijfmotor zodat een zeer simpele en niettemin voldoende nauwkeurige een- 8300479 - PHN 10.576 7 - ^ m trering van de geheugenschijf op de aandrijf inrichting plaats kan vinden.

Op de as 7 is een draaitafel 9 bevestigd waarop het substraat 1 mast. De draaitafel draagt een ringvormige permanente magneet 10 die het plaatstalen centreermiddel 6 in axiale richting op de draaitafel 9 5 trekt. Voorts is de draaitafel voorzien van een ring 11 van geschikt elastisch materiaal dat door de trekkracht van de permanente magneet 10 enigszins elastisch wordt vervormd. In de getekende uitvoeringsvorm werkt de ring 11 direct met het substraat 1 samen. Het is ook mogelijk de flens 6B van het centreermiddel 6 in diameter te vergroten zodat de ring 6 10 niet direct met het substraat 1 maar met de flens 6B samenwerkt. Het vrije einde van de motoras 7 drukt tegen de onderzijde van het substraat 1 en vervormt aldus een aanslag die de axiale positie van de informatie-schijf op de draaitafel 9 bepaalt.

De uitvinding beperkt zich niet tot de in de tekening weerge-15 geven uitvoeringsvorm maar laat vele verschillende uitvoeringsvormen toe binnen het door de conclusies gedefinieerde kader van de uitvinding.

Zo is het bijvoorbeeld mogelijk een centreerorgaan te gebruiken bestaande uit meerdere onderdelen, die niet alle uit hetzelfde materiaal behoeven te bestaan. Daarbij kan een deel van het centreerorgaan één ge-20 heel vormen met het substraat.

25 30 35 8300479

Claims (5)

1. Optisch uitleesbare plaat, omvattende een rond, om een centrale rotatieas (5) aan te drijven, transparant substraat (1) voorzien van een informatielaag, met het kenmerk, dat het substraat bestaat uit een dichte schijf die althans aan de zijde waar zich de informatie-5 laag bevindt vlak is en dat het substraat aan de andere zijde een in axiale richting uitstekend centraal centreerorgaan (6) draagt voor samenwerking met centreermiddelen (7) van een inrichting voor het inschrijven en/of uitlezen van optisch uitleesbare platen.

2. Optisch uitleesbare plaat volgens conclusie 1, met het ken-10 merk, dat het centreerorgaan althans ten dele bestaat uit ferromagne- tisch materiaal.

3. Optisch uitleesbare plaat volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het centreerorgaan (6) in zijn geheel bestaat uit een uit ferranagnetisch materiaal vervaardigd onderdeel dat met het substraat 15 door een lijmlaag (8) is verbonden.

4. Optisch uitleesbare plaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het centreerorgaan (6) bestaat uit een uit plaatmateriaal vervaardigd onderdeel met een vlakke ronde bodem (6Ά) en een daaraan-sluitende vlakke flensvormige rand (6B) en dat de flensvormige rand door 2o de lijmlaag met het substraat is verbonden.

5. Optisch uitleesbare plaat volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de bodem (6A) van het centreerorgaan (6) is voorzien van een centrale centreeropening (6C) voor het met geringe speling doorlaten van een centreermiddel (7) van een inrichting voor het inschrijven en/of 25 uitlezen van optisch uitleesbare platen. 30 35 83 0 0 47 δ