DE2319231C3 - Vorrichtung für das Anbringen eines Mittelloch-Zentrierrandes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die insbesondere bei der Herstellung von Videoplatten verwendet wird.

Ein typisches Verfahren zur Ausbildung einer Videoplatte ist in dem älteren Patent 22 13 920 beschrieben. Demnach wird eine ebene Oberfläche einer als Matrize zu verwendeten Aluminiumplatte mit einer dünnen, glatten Lackschicht überzogen und die Aluminiumplatte bzw. Matrize nach einer besonderen Glättungsbearbeitung auf dem Plattenteller eines Schneidegerätes befestigt, wo sie sich um ihren scheinbaren Mittelpunkt mit einer praktisch konstanten Geschwindigkeit von ungefähr 15 U/min dreht.

Üblicherweise wird zur Zentrierung der Matrize auf dem Drehteller ein Loch benutzt, welches um ihre Mitte gebildet ist Dann wird ein erhitzter Schneidstichel auf die Platte aufgesetzt, mit dem eine Spiralrille ausgebildet wird. Der Stichel wird erhitzt, damit die Lackschicht sich glatt schneiden läßt Die Signalinformation kann iu der Spiralrille der Platte dadurch ausgebildet werden, daß die Bewegung des Schneidstichels so moduliert wird, daß eine das Signal wiedergebende Oberflächen gestaltung gleichzeitig beim Schneiden der Rille erfolgt Ein ähnliches Verfahren verwendet man bei der Schallplattenaufzeichnung, das sich auch für die Aufzeichnung von Videosignalen eignet, wenn man eine Schneidstichelanordnung benutzt, die relativ hohe Frequenzen verarbeiten kann. Ein anderes Verfahren zur Ausbildung einer informationsdarstellenden Oberflächengestaltung besteh: in der Verwendung des Strahls eines Abtastelektronenmikroskops zur Belichtung eines elektronenstrahlsensitiven Materials, wie in der erwähnten DE-OS erläutert ist

Nach der Ausbildung der Spiralrille und der Oberflächengestaltung in der entweder mit Lack oder mit dem elektronenstrahlsensitiven Material beschichteten Mztrize wird von ihr ein Metallabdruck nach den aus der Schallaufzeichnungstechnik bekannten Verfahren angefertigt Dieser Metallabdruck hat eine Rille und eine Oberflächengestaltung, die gerade komplementär zu derjenigen der Lackschicht sind, und läßt sich zum Prägen oder Pressen von Platten aus beispielsweise thermoplastischem Material verwenden. Der thermoplastische Abdruck wird dann metallisiert, so daß seine Oberfläche leitend wird, und die Metallisierung wird anschließend mit einem Dielektrikum überzogen. Beim Abspielen der aufgezeichneten Information läßt man einen metallüberzogenden Stift in der dielektrikumbeschichteten Rille gleiten. Der Stift bildet zusammen mit der Metallisierung und dem Dielektrikum einen Kondensator. Kapazitätsänderungen in der Rille, welche der aufgezeichneten Videoinformation entspre chen, werden dann elektronisch festgestellt und zur Rückgewinnung der Videoinformation benutzt

Die Videoinformation wird üblicherweise auf der Platte bild- und zeilenweise aufgezeichnet wozu eine genaue Zeitbeziehung jeder Zeile gegenüber den anderen erforderlich ist Abweichungen der Lineargeschwindigkeit zwischen der Spiralrille und dem Signalabtaststift bei der gepreßten Platte gegenüber den ursprünglichen Verhältnissen bei der Aufnahme führen zu einer nichtlinearen Wiedergabe der decodier ten Signalinformation auf einem Monitor oder einem Fernsehempfänger. Wenn die spiralförmige Informationsrille auf der Platte nicht konzentrisch zu dem Mittelloch der Wiedergabeplatte liegt dann tritt in der von der Platte abgenommenen Information eine periodische Geschwindigkeitsmodulation auf, die als Frequenzmodulation im wiedergegebenen Bildsignal erscheint und zu wellenförmigen Verzeichnungen in vertikal verlaufenden Bildteilen auf dem Bildschirm führt Abweichungen der Konzentrizität zwischen der Spiralrille und dem Mittelloch der Platte können auf Fehlern beruhen, die in vorangegangenen Herstellungsschritten für die Platte liegen, etwa bei der Herstellung der Mater oder bei der Zentrierung des Stempels beim Plattenpressen. Bei der Herstellung der Mater kann die lackbeschichtete Aluminiumplatte ungenau auf dem Drehteller des Spiralschneidgeräts zentriert sein. Solche Abweichungen der Konzentrizität führen dazu, daß die Spiralrille um einen scheinbaren Mittelpunkt geschnit-

ten wird, der mit dem tatsächlichen nicht übereinstimmt Nutzt man das Mittelloch der lackbeschichteten Matrize zur Lokalisierung des Mittellochs in einer Preßplatte aus, und damit zum Zentrieren der Mittellöcher der gepreßten Platten, dann überträgt sich der Zentrierungsfehler der lackbeschichteten Matrize unerwünschterweise auch auf die gepreßten Platten.

Ein ähnlicher Zentrierungsfehler kann auch auftreten, wenn der Mittelpunkt der Preßplatte dadurch festge!sgt wird, daß die Preßplatte beispielsweise auf einem Drehteller gedreht und auf diesem fortlaufend verschoben wird, bis eine nahe der Außenseite der Preßplatte gelegene Rille während der Drehung stationär bleibt Diese Zentriermethods ist nicht sehr genau und kann zu einer fehlerhaften Lage des Mittelpunktes der Preßplatte und damit zu einem Zentrierungsfehler der gepreßten Platte führen.

Aus der DE-OS 18 09 632 ist ein Verfahren zum Zentrieren von Matrizen zum Pressen von Schallplatten bekannt bei dem auf Vorstufen der Preiimatrize im Mittelteil eine Profilierung vorgesehen wird, von der eine Matrize mit diesem zum Zentrieren dienenden Profil galvanisch hergestellt wird. Mit diesem bekannten Verfahren lassen sich Abweichungen der Konzentrizität der Spirairille in Bezug auf das Mittelloch der Matrize nicht vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich insbesondere bei der Herstellung von Videoplatten eine genauere Zentrierung des Mittellochs bezüglich der spiralförmigen Informationsspeicherrille erreichen läßt als bisher.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Im folgenden wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Rillenschneidgerätes, welches sich zum Anbringen eines konzentrisch zur Informationsspeicherrille verlaufenden Mittelloch-Zentrierrandes eignet;

F i g. 2 eine vergrößerte schematische Darstellung der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung mit einem Schneidgerät zum Schneiden einer geschlossenen Windung;

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine lackbeschichtete Matrize mit geschlossenen Windungen und spiralförmig verlaufenden Informationsspeicherrillen;

F i g. 4 eine scbematische Darstellung eine/ Preßplatte zum Pressen von Matrizen mit konzentrisch zur Informationsspeicherrille verlaufenden Mittelloch-Zentrierrand;

F i g. 5 eine Draufsicht auf die in F i g. 4 veranschaulichte Preßplatte.

Gemäß Fig. 1 ist eine Matrize 20 auf einen Drehteller 22 aufgelegt Die Matrize besteht beispielsweise aus einer Aluminiumscheibe von etwa 35 cm und 1,25 cm Dicke, die bis zu einer Oberflächenrauhigkeit von ca. 12,5 μ bearbeitet ist und auf deren Oberfläche eine gleichförmige Lackschicht von etwa 125 μ Dicke ausgebildet ist Zwischen dem Drehteller 22 und der Matrize 20 befindet sich ein Vakuumkissen 24, welches die Matrize 20 auf dem Drehteller 22 festhält. Mit dem Vakuumki:ssen 24 ist eine Vakuumquelle 26 über eine Welle 28 verbunden, welche durch den scheinbaren Mittelpunkt der Matrize und durch den Mittelpunkt des Drehtellers 22 verläuft. Der Drehteller 22 wird mit einer relativ konstanten Geschwindigkeit von beispielsweise 15 U/min durch einen Synchronmotor 30 angetrieben.

Bei der Ausbildung einer Spiralrille oder Ausnehmung in der Matrize 20 läßt man einen Schneidstichel 32 auf die Matrizenoberfläche aufstoßen und längs eines Radius langsam querlaufen. Eine Anschlagkugel 7G ist nahe beim Schneidstichel 32 angeordnet und so justiert daß sie auf dem noch nicht geschnittenen Teil der Matrize gleitet und verhindert daß der Stichel 32 mehr als eine vorbestimmte Tiefe in die Matrize eindringt Eine Vorschubschraube 34 wird durch einen weiteren

ίο Synchronmotor 36 angetrieben und bewirkt eine Bewegung des Schneidstichelhalters 38 längs eines Radius der Matrize mit einer konstanten Geschwindigkeit Am Schneidstichelhalter 38 ist ein Stichelhaltearm 40 über ein Gelenk 44 befestigt derart daß der Schneidstichel 32 von der lackbeschichteten Matrize abgehoben werden kann, wenn die Spiralrille fertiggeschnitten ist Die Ton-, Video- und Synchronisiersignalinformation, welche auf der Matrize aufgezeichnet werden soll, wird einer Signalverarbeitungsschaltung 48 zugeführt in welcher das Signal auf einem FM-Träger übertragen wird. Das trägermodulierte Signal wird dann mittels eines Treiberverstärkers 46 verstärkt und dem Schneidstichel 32 zugeführt Die die Information beinhaltenden FM-Signale, welche ein piezoelektrisches Material ansteuern, bewirken, daß der Schneidstichel 32 gleichzeitig mit der Ausbildung der Spiralrille eine Oberflächengestaltung entsprechend einem Informationsmuster in der Matrize 20 ausbildet Gravierstichelarme 50 und 52 für geschlossene Windungen sind mittels eines Gelenkes um einen Lagerpunkt 54 schwenkbar an einem Teil 56 befestigt, welches am Bett des Schneidgerätes 58 angebracht ist. Der Arm 50 hat einen Stichel 60, dessen Schneidkante in einem vorbestimmten Abstand vom Mittelpunkt der Welle 28 angeordnet ist Eine Anschlagkugel 72, welche am Arm 50 befestigt ist begrenzt die Tiefe, bis zu welcher der Stichel 60 schneiden kann. Wenn der Stichel 60 so weit abgesenkt wird, daß er auf die rotierende Matrize 20 auftrifft dann wird eine V-förmige Windung mit einem spitzen Winkel in die Matrize mit einem vorbestimmten Durchmesser eingraviert Dieser Durchmesser wird typischerweise etwa 3,8 cm gewählt und entspricht dem Durchmesser der für das Abspielen der gepreßten Platte verwendeten Achse. Der Arm 52 trägt einen Stichel 62, der mit einem Radius auf die Platte auftrifft der etwas geringer als der Plattenradius ist. Wenn der Stichel 62 abgesenkt wird, so daß er auf die Matrize 20 auftrifft, dann bestimmt eine Anschlagkugel 74, welche nahe bei dem Stichel 62 angeordnet ist, die Eindringtiefe des Stichels, und eine weitere geschlossene Windung wird geschnitten. Diese geschlossene Windung wird zur Bildung des äußeren Durchmessers der gepreßten Wiedergabeplatte verwendet. Fig.2 veranschaulicht in größerem Detail eine Matrize 20 und die Arme 50 und 52. Der Stichel 60 ist dargestellt mit einer Flanke, welche um etwa 60° zur Innenseite (zum Zentrum) der Matrize 20 geneigt ist, während die auf die Außenseite der Matrize 20 zeigende Flanke senkrecht ist. In komplementärer Weise ist die eine Flanke des Stichels 62 um 60° gegen die Außenkante der Matrize geneigt, während die senkrechte Flanke zur Matrizeninnenseite zeigt. Die senkrechten Schneidkanten entsprechen in ihrer Lage demjenigen Teil der Wiedergabeplatte, der nach dem

Pressen verbleibt.

F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Matrize 20, in welcher mit Hilfe der Stichel 60 und 62 die geschlossenen Windungen (Kreisrillen) 64 und 66 und

5

mit Hilfe des Stichels 32 die Spiralwindungen der Infor- messer als das in der abzupressenden Platte gewünschte mationsspeicherrille 68 eingraviert sind. Die geschlosse- Mittelloch hat Wenn beispielsweise der gewünschte nen Windungen (Kreisrillen) 64 und 66 sind tiefer ein- Mittellochdurchmesser in der abzupressenen Platte graviert als die Spiralwindungen der Informationsspei- 3,8 cm sein soll, dann wird das Mittelloch der Preßplatte cherrille 68. Die Gründe hierfür werden im Zusammen- 5 3,16 cm groß gemacht Ein Zentrierstift von 3,16 cm hang mit Fig. 4 noch näher erläutert werden. Durchmesser mit einem konzentrischen Kopfteil von

Die F i g. 4 und 5 zeigen eine Preßplatte, die von dem 3,8 mm Durchmesser wird durch die Preßplatte gesteckt in F i g. 3 dargestellten mit Rillen versehenen Substrat und in der Presse befestigt, so daß der Kopfteil des abgenommen und auf einer Grundplatte angebracht Stiftes die Preßplatte in der Presse festhält Der Kopfteil worden ist. ι ο des Stiftes hat eine zylindrische Form, dessen Höhe halb

Wenn Wiedergabeplatten in relativ dünnes thermo- so dick wie die zu pressende Platte ist Wenn zwei plastisches Material gepreßt werden, beispielsweise von Preßplatten gleichzeitig zum Pressen einer Platte 0,5 mm Dicke, dann soll die Tiefe der inneren und verwendet werden sollen, nämlich je eine für jede Seite äußeren geschlossenen Windungen, welche in der Mater der abzupressenden Platte, dann macht man die ausgebildet sind und in der Preßplatte abgebildet 15 Gesamthöhe der Kopfteile der Zentrierstifte gleich der werden, gerade ein wenig dünner als die Stärke des Gesamtdicke der abzupressenden Platte. DieseOesamtthermoplastischen Materials, also etwas weniger als dicke der Zentrierstiftköpfe erlaubt die Ausbildung 0,5 mm, sein. Werden die geschlossenen Windungen bis eines Mittelloches in der gepreßten Platte mit gleichem zu dieser Tiefe ausgebildet, (also etwas weniger als Durchmesser wie der Kopf des Zentrierstiftes. 0,5 mm), dann lassen sich der Mittelteil und die an den 20 Bei Anbringung eines Mittelloch-Zentrierrandes mit Außenumfang angrenzenden Teile leicht von der der vorstehend beschriebenen Vorrichtung liegen die spiralgenuteten Fläche trennen. Hierzu kann man Mittellöcher der Platten konzentrisch zu den spiralförbeispielsweise Preßluft zur Trennung des Mittelteils und migen Informationsrillen, und Geschwindigkeitsfehler, des Außenteils der Platte verwenden, ohne daß der auf Grund eines zu den Informationsrillen nichtkonzeninformationstragende Teil der Platte berührt wird. Das 25 trisch ausgebildeten Mittellochs lassen sich vollständig in der Mitte der Platte gebildete Loch ist konzentrisch vermeiden.

zur spiralförmigen Informationsspeicherrille und zum

Außendurchmesser der Platte. τ,~ ο _Di ** τ · ,

Bei dicken Platten von beispielsweise 1,6 mm Stärke Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

für das thermoplastische Material kann das Mittelloch in ähnlicher Weise ausgebildet werden. Jedoch werden die geschlossenen Windungen, die in der lackbeschichteten Matrize ausgebildet sind, mit symmetrischer Querschnittsform dadurch hergestellt daß die Stichel 60 und 62 durch symmetrisch geformte Stichel ausgetauscht werden, deren Schneidform durch ein gleichseitiges Dreieck mit einem spitzen Schneidwinkel von etwa 60° gebildet wird. Die geschlossenen symmetrischen Windungen in der Lackschicht werden bis zu einer Tiefe von 0,5 mm geschnitten und durch das beschriebene to Verfahren in der gleichen Höhe in einer Metallpreßplatte abgedrückt Die das Mittelloch bestimmende geschlossene Windung liegt auf einer Bruchlinie, welche mit der Spitze dieser in der Metallpreßplatte geformten Windung zusammenfällt Diese Bruchlinie erstreckt sich «5 durch die Metallpreßplatte rechtwinklig zu deren Oberfläche und ermöglicht die Entfernung des Mittelteils der Preßplatte durch Stanzen längs dieser Linie. Zum leichteren Entfernen dieses Mittelteils kann eine Ausstoßmatrize an der Mittelrille angesetzt werden, und so der Mittelteil läßt sich mit einem Stanzstempe! von etwas geringerem Durchmesser als das gewünschte Mittelloch herausstoßen. Die Preßplatte kann nun in eine Presse eingelegt werden, wobei man einen Zentrierdorn verwendet, der etwa 125 μ im Durchmesser kleiner als das Plattenmittelloch ist Die Preßplatte 4st nun in der Presse ausgerichtet und kann anschließend mit einer zweiten Preßplatte ausgerichtet werden, die zum Pressen der Unterseite der gepreßten Plastikplatte verwendet wird. Die Ausrichtung dieser beiden Preßplatten läßt-sich leicht durch Verwendung desselben Zentrierstiftes in der Presse sowohl für die Ausrichtung der oberen als auch der unteren Preßplatte bewerkstelligen.

Ein anderes für die Zentrierung der Preßplatten zum $5 Preßvorgang geeignetes Verfahren verwendet eine Preßplatte, deren Mittelloch in der beschriebenen Weise ausgebildet ist, jedoch einen kleineren Durch-

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für das Anbringen eines Mittelloch-Zentrierrandes konzentrisch zu einer auf der Matrize eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers spiralförmig verlaufenden Informationsspeicherrille, mit einem Drehteller für den Drehantrieb und für die Aufnahme der Matrize mit Mittelloch und mit einer Graviereinrichtung, die während des Drehens der Platte auf dem Drehteller mit der Matrizenoberfläche in Berührung gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsstelle der Graviereinrichtung (Gravierstichel 60) in einem festen Abstand vom Drehzentrum der Matrize (20) gehalten wird und daß unter den gleichen Dreh'-erhältnissen die spiralförmig verlaufende Informationsspeicherrille (68) eingeschnitten wird mittels einer Schneideinrichtung (Schneidstichel 32), die radial zum Drehteller (22) in einem Bereich verschiebbar ist, in dem sie vom Drehzentrum der Matrize einen größeren Abstand hat, als die Berührungsstelle der Graviereinrichtung (Gravierstichel 60) und wobei die Informationsspeicherrille (68) mit einer Maximaltiefe geschnitten wird, die klein ist gegenüber der Tiefe der von der Graviereinrichtung (Gravierstichel 60) in die Matrize (20) eingravierten Kxeisrille (64).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Graviereinrichtung einen Gravierstichel (60) aufweist, der an einem Gravierstichelarm (50) befestigt ist, der in in einer zur Oberfläche der Matrize (20) senkrechten Ebene um einen Lagerpunkt (54) schwenkbar ist, der in einem festen Abstand vom Drehzentrum der Matrize (20) und ortsfest gegenüber dem Drehteller (22) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken des Gravierstichels (60) einen spitzen Winkel bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Drehzentrum der Matrize (20) entfernte Flanke des Gravierstichels (60) senkrecht zur Matrizenoberfläche gerichtet ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken des Gravierstichels (60) ein V-förmiges Profil bilden und eine Rille gravieren mit Seitenwänden, deren Neigung in Bezug auf eine Senkrechte zur Oberfläche der Matrize (20) gleich groß aber entgegengesetzt gerichtet ist