DE2443020A1 - Verfahren zur herstellung von nachbildungen unter verwendung eines giessverfahrens - Google Patents

Verfahren zur herstellung von nachbildungen unter verwendung eines giessverfahrens

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Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITjüE - DR. REH. NAT. K. HOFFMANN
PATENTANWÄLTE _ _ _ D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (08Π) 9T1087 fcW
25 7o9
MCA Disco-Vision, Inc., Universal City, Calif./ USA
Verfahren zur Herstellung von Nachbildungen unter Verwendung eines Giessverfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Video-Platte aus einer dreidimensionalen Urmatrix mit Informationen, die als Oberflächenunregelmässigkeiten dargestellt sind, welche auf einer konzentrischen, im allgemeinen kreisförmigen Bahn angeordnet sind.
5098 3 7/0557
Die Erfindung ist mit folgenden US-Patentanmeldungen und -Patenten verwandt: "Articulated Mirror", von James E. Elliot, Serial Nr. 333,559, · Anmeldetag 2o.2.1973; "Video Disc Mastering System", von John S. Winslow,Serial Nr. 333,569, Anmeldetag 2o.2.1973; "Video Disc Player",von James E. Elliot,
Serial Nr. 314,o82, Anmeldetag 11.12.1972; "Video Disc Player" von James E. Elliot, Serial Nr. 299,893, Anmeldetag 24.1ο.1972; "Video Recording and Recording and Reproducing System", von Kent D. Broadbent, Serial Nr. 299,892, Anmeldetag 24.1o,1972; "Drop-Out Compensator", von Wayne Ray Dakin, Serial Nr. 299,891,-Anmeldetag 24.Ιο.1972; "Video Record Disc and Process for Making Same", von David P. Gregg, Serial Nr. 735,oo7, Anmeldetag 27.1.1969; "Duplicating Process for Video Disc Records", von Kent D. Broadbent, US-PS 3,6 58,954, veröffentlicht 25.4.1972; "Video Signal Transducer Having Servo Controlled Flexible Fiber Optic Track Centering", von David P. Gregg und Keith 0. Johnson, US-PS 3,53o,258, herausgegeben 22.9.197ο; "Photoelectric Transducer Head", von David P. Gregg, US-PS 3,349,273, veröffentlicht 24. Oktober 1967; "Video Disc Playback Assembly", von Keith 0. Johnson, US-PS 3,518,442, veröffentlicht 3o.6.197o; "Duplicating Process for Video Disc Records", von Kent D. Broadbent, US-PS 3,687,664, veröffentlicht 29.8.1972; "Reading Head for
Video Disc Player", von Manfred H. Jarsen , Serial Nr
Anmeldetag ; "Method of Creating a Replicating
Matrix", von Manfred H. Jarsen, Serial Nr .., Anmeldetag ; "Fluid Cushion Turntable for Video Disc Player",
von Manfred H. Jarsen, Serial No , Anmeldetag
609837/0S57
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Informationshandhabungssysteme und befasst sich mit der Herstellung von Nachbildungen von einer Urmatrix und die dabei hergestellte Form und erzeugten Nachbildungen.
Im Lauf der Jahre wurde ständig versucht, eine billige, in grossen Stückzahlen herstellbare Platte zu schaffen, welche Video-Informationen enthält, die mit einem billigen Heimgerät zur Wiedergabe mit einem herkömmlichen Fernsehgerät wiedergegeben werden können.
Frühere Versuche, Video-Informationen herzustellen, umfassten im allgemeinen die Verwendung von Video-Bandaufzeichnungsgeräten vieler Arten, ebenso wie fotografische Techniken. Bei noch anderen Versuchen wurde versucht, thermoplastische Aufzeichnungen oder die Oberflächenänderung eines dünnen metallischen Films zu verwenden.
In der anhängigen Anmeldung von Manfred H. Jarsen, Serial Nr.
, Anmeldetag , mit dem Titel "Method of Creating
a Replicating Matrix and the Matrix Created thereby" werden Verfahren beschrieben, die von einer'Video-Uraufzeichnung, wie sie z.B. in der anhängigen Anmeldung von John S. Winslow, Serial Nr. 333,56ο, Anmeldetag 2o.2.1973, beschrieben ist, zu einer dreidimensionalen Matrix führen, von der Nachbildungen hergestellt werden können. In der oben erwähnten anhängigen Anmeldung von Jarsen ist das vorliegende Giessver-. fahren zum Herstellen einer Nachbildung oder einer Platte beschrieben, welche aus einem Substrat aus Mylarpolyesterfilm und einer Polymerschicht besteht, in welche die in der Matrix enthaltene Information eingeformt ist.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst das Giessverfahren
die Herstellung einer Hauptform, die zur Herstellung von
Untermatrizen verwendet werden kann, mit denen sich wiederum
Unterformen herstellen lassen. Sowohl die Formen als auch
die Unterformen können zum Giessen von Nachbildungen verwendet werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird ein Substrat aus Mylar mit einer Dicke von o,lo2 bis o,254 mm (4-lo mil) gleichmässig mit einer sehr dünnen Schicht(ungefähr 3-7 Micron) eines polymerisierbaren Harzes, welchem ein Katalysator zugefügt wurde, beschichtet.
Das Harz wird dann mit der Form in Berührung gebracht und einem Druck unterworfen, um sicherzustellen, dass das Harz alle Vertiefungen und/oder Hohlräume in der Form ausfüllt. Das Harz
wird dann aushärten gelassen. Die Verklebung zwischen dem Substrat aus Mylar und dem Harz wird fertiggestellt. Nach dem Aushärten sind das Substrat aus Mylar und das polymerisierte Harz ein einheitlicher Aufbau und können als solcher von der Form
abgezogen werden. Dieselbe Form kann dann beim Giessen weiterer Nachbildungen unter Verwendung derselben Techniken wieder verwendet werden.
Die so gegossene Nachbildung wird dann mit einer reflektierenden Metallbeschichtung, z.B. durch Aufdampfen,versehen. Gegebenenfalls kann eine äussere Schutzbeschichtung gegen Abnutzung aus klarem Kunststoff aufgebracht werden.
Bei den in den verwandten Patenten und Anmeldungen beschriebenen Video-Plattensystem erlaubt ein Vorschlag eines Systems
die Verwendung einer dünnen, flexiblen Platte, wie sie durch
das vorliegende Verfahren erzeugt wird. Eine solche Scheibe
kann in einer geeigneten Wiedergabeanlage, wie zuvor beschrieben wurde, gelesen werden.
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Wenn der Bedarf der Massenherstellung so ist, dass nicht genügend Formen von einer einzelnen Matrix hergestellt werden können, ist es durch die vorliegende Erfindung durchführbar, eine Anzahl von Nachbildungen aus Polymer in der ersten Form zu giessen, die ebenso als Untermatrizen dienen können.
Eine alternative Nachbildung kann aus einer Akrylpolyesterkombination hergestellt werden. Die Akrylnachbildungen können nach dem Plattieren in dieser Form verkauft werden. Die Akrylnachbildungen könnten auch als Ausgangselemente bei einer Reihe von Plattierungsschritten verwendet werden, die schliesslich zu einem Stempel zur Verwendung bei dem alternativen . Prägeverfahren zum Herstellen von Nachbildungen führen.
In weiteren anderen alternativen Giessverfahren können Nachbildungen erzeugt werden,indem das Harz-Katalysatorgemisch zuerst in die Form gegossen wird. Das Substrat aus Mylarpolyesterfilm wird später aufgebracht und wird mit dem ausgehärteten Harz verklebt.
Die Nachbildung wird dann von der Form "abgezogen". Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die gegossene Nachbildung dann metallisiert, wobei eine geeignete, reflektierende Metallböschichtung,ζ.B. Aluminium, auf die Oberfläche aufgebracht wird. Das Aufdampfen von Aluminium hat sich als zufriedenstellend erwiesen. Die reflektierende Metallbeschichtung verstärkt den optischen Kontrast zwischen den verformten Bereichen, welche die Information darstellen, und den diesen benachbarten ebenen Bereichen. Eine zusätzliche Beschichtung mit einer Abnutzungsschicht aus klarem Kunststoff kann aufgebracht werden, um die Metallbeschichtung vor Kratzern oder Abrieb zu schützen.
Es versteht sich, dass das vorliegende Verfahren abgewandelt werden könnte, um Nachbildungen zu erzeugen, bei welchen die
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Oberflächenverformungen Vertiefungen anstatt erhabener Teile sind, wenn diese Art Nachbildung sich besser für das Wiedergabegerät eignen würde. Ferner bestimmen auch die Anforderungen der Wiedergabegeräte die Grosse und Form der Oberflächenveformungen, welche die Video-Information darstellen.
Zum Beispiel wird bei einem vom Anmelder entwickelten System eine Lesetechnik verwendet, die Lichtzerstreuung und Lichtreflexion verwendet, um elektrische Signale verschiedener Signifikanz zu erzeugen. Bei einem solchen System dienen die Beulen oder Vertiefungen dazu, das Licht zu zerstreuen anstatt das von dem Wiedergabegerät aufgebrachte Licht zu reflektieren, Die Oberflächen zwischen benachbarten Beulen oder Vertiefungen dienen jedoch als ebener Reflektor und werfen um wesentlichen das gesamte Licht zum optischen System des Wiedergabegerätes zurück.
Bei alternativen Systemen werden Phasenkonstrasoptiken verwendet. In diesem Fall ist es erforderlich, dass die reflektierenden Ebenen in einem Abstand von ■ (wobei /) die Wellenlänge der Wiedergabestrahlung und η eine Ungerade ist) angeordnet sind, verwendet werden, so dass von einer der Ober flächen reflektiertes Licht konstruktiv damit interferiert und Licht von der anderen der Oberflächen destruktiv damit interferiert.
Bei einer gegebenen ürsprungsmatrix mit solchen Eigenschaften ist das vorliegende Verfahren hervorragend geeignet, um Nachbildungen unter Verwendung der erfindungsgemässen Form zu erzeugen, die mit der Matrix hergestellt ist.
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Die neuen Merkmale, die sowohl hinsichtlich der Organisation als auch der Verfahrensweise für die Erfindung charakteristisch sind, werden zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen der Erfindung besser aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verständlich, in der verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnung lediglich zur Veransch'aulichung und zur Beschreibung dient und nicht zur Bestimmung der Grenzen der Erfindung gedacht ist. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teiles der Oberfläche einer erfindungs— gemäss hergestellten Form,
Fig. 2 einen von der Seite gesehenen Schnitt der
zur Herstellung der Form der Fig.l verwen- ■ .-deten Vorrichtung.
Fig. 3 einen von der Seite gesehenen Schnitt der . Form der Fig. 2 entlang der Linie 3-3. der Fig. 1 in Richtung der Pfeile vor^dem Giessen einer Nachbildung,v ".-""".
Fig. 4 einen von der Seite gesehenen. Schnitt einer Vorrichtung zum Herstellen einer Kombination aus einem polymerisierbareri Harz und einem Substrat, . χ
Fig. 5 einschliesslich Fig. 5A und 5B
von der Seite gesehene Schnitte der Form"der Fig. 1, wobei eine Kombination aus Harz und Substrat in alternativen Verfahren aufgebracht wird,
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Fig. 6 einen von der Seite gesehenen Schnitt einer Form während des Giessens,
Fig. 7 einen von der Seite gesehenen Schnitt beim Abnehmen des polymerisierten Harzes und des Substrates von der Form,
Fig. 8 einen von der Seite gesehenen Schnitt einer gegossenen Akrylnachbildung in der Form, und
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines Teiles einer nachgebildeten Platte, von der ein Teil weggebrochen ist, um die Metall- und Kunststoffschutzbeschichtungen zu zeigen.
In Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Teiles einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Form Io dargestellt. Es ist zu bemerken, dass die Form Io eine Oberseite 12 aufweist, die mit einer Vielzahl von Vertiefungen 14 ausgebildet ist, welche im allgemeinen auf einer konzentrischen,spiraligen Bahn 16 angeordnet sind.
Obwohl die einzelnen Vertiefungen in einem im allgemeinen kreisförmigen Muster angeordnet sind, ist die Bahn 16 diskontinuierlich und enthält einen flachen Oberflächenbereich 18 zwischen benachbarten Vertiefungen 14. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt eine Informationen darstellende Bahn 16, die in Form einer Spirale angeordnet ist, jedoch gibt es ebenso alternative, nicht dargestellte Ausführungsbeipiele, bei welchen die Information auf kreisförmigen Bahnen angeordnet ist.
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Während das bevorzugte, in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel auf jeder Bahn 16 Vertiefungen 14 zeigt, ist ferner zu bemerken, dass es ebensogut möglich ist, anstelle der Vertiefungen 14 Vorsprünge oder "Beulen" anzubringen., Wenn die auf der Wiedergabenachbildung vorgesehenen Oberflächenmerkmale dazu gedacht sind, Strahlung zu zerstreuen,anstatt sie zu reflektieren, wird die Wahl der einen oder anderen Art in erster Linie im Hinblick auf die Herstellung der Form Io oder der in der Form Io zu giessenden Nachbildung diktiert.
Das Verfahren der Herstellung der Form Io kann in Verbindung mit Fig. 2 erläutert werden. Das Ausgangsmaterial sollte eine Matrix 2o sein, wie sie in der anhängigen Anmeldung von Jarsen beschrieben ist. Wie in jener Anmeldung gelehrt wird, besteht die Matrix aus einer gläsernen Platte 22, auf der die Video- · Information als Reihe von Beulen 24 aus Fotoresistmaterial angeordnet ist, die ungefähr o,7 Micron hoch sind und in radialer Richtung im allgemeinen 1 Micron sind. Die Beulen werden im allgemeinen auf einer konzentrischen spiraligen Bahn, angeordnet mit einem Abstand von ungefähr 2 Micron zwischen den Mitten benachbarter Bahnen.
Die Matrix 2o kann auf ihrer Oberfläche gegebenenfalls einen sehr dünnen Film 26 eines opaken Materials mit niedrigem Schmelzpunkt aufweisen, wie es in der anhängigen Anmeldung von Winslow beschrieben ist. Ein dünner Wismuth-Film hat sich für diesen Zweck als geeignet erwiesen. Gegebenenfalls kann der Film 26 aus Wismuth unter Verwendung eines geeigneten chemischen Lösungsmittels entfernt werden. Ein solcher Schritt wird normalerweise nicht durchgeführt, weil er die Integrität des Informationsmusters beeinträchtigen könnte.
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- Io -
Um die Matrix 2o für das vorliegende Verfahren vorzubereiten, wird ein nicht dargestelltes Formlösungsmittel durch schnelle Drehung auf die Matrix 2o aufgebracht und trocknen gelassen, vorauf sie gebrannt wird. Bei einem zufriedenstellenden Verfahren wird ein im Handel erhältliches Lösungsmittel, das als Fitzgerald Polyvinyl Alcohol Mold Release bezeichnet wird, mit drei Teilen Wasser auf ein Teil Formlösungsmittel verdünnt. Bei einer solchen Matrix 2o, wie sie oben in der An-
3 meldung von Jarsen beschrieben wurde, werden ungefähr 25 cm Formlösungsmittel auf eine Gesamtmenge von loo cm verdünnt, gefiltert und dann auf die Matrix 2o aufgebracht. Das Fornvlösungsmittel wird etwa zehn Minuten lang luftgetrocknet und dann wird die Matrix ungefähr dreissig Minuten lang bei einer Temperatur von 129°C (3oo°F) gebrannt.
In Fig. 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, die zweckmässig bei der Herstellung der Form Io verwendet wird. Auf einer Heizeinheit 3o ist an der Oberseite ein Aluminiumblock 32 angeordnet, der ein guter Wärmeleiter ist. Die auf Glas basierende Matrix 2o wird am Aluminiumblock 32 unter Verwendung von Wachs 34 befestigt, das sowohl als Klebemittel als auch als Polster dient.
Abstandstücke 36 sind vorgesehen, um einen Raum zu bilden, in welchem die Form Io hergestellt werden kann.Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind erste, etwa o,36 mm (14 mil) hohe Abstandstücke 36 am Umfang der Matrix 2o angeordnet,und ein zweites, ungefähr o,18 mm hohes Abstandstück 38 ist in der Mitte der Matrix angeordnet. Eine Glasplatte 4o wird mit einer Primer-Zusammensetzung 42 beschichtet, woran das elastomerische Material, das die Form umfasst, haften wird. Ein
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solches Primer-Material wird unter der Bezeichnung Primer SS 412o von General Electric verkauft. Die Schicht aus der Primer-Zusammensetzung 42 wird an der Luft ungefähr Minuten lang getrocknet.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Form aus einem Silicongummielastomer hergestellt, wie es von der General Electric Company unter der Bezeichnung RIV 615A Silicongummi verkauft wird. Bei dem hier beschriebenen Verfahren wurde gefunden, dass ungefähr 2oo g Silicongummi mit 2o g des richtigen Katalysators für diese Zusammensetzung ausreichen, um eine Form von ungefähr 38 cm (15") Durchmesser herzustellen, die ungefähr o,36 mm dick ist.
Das Gemisch aus Silicongummi und Katalysator wird ungefähr 15 Minuten lang gemischt, dann gefiltert und entgast, bis alle Blasen verschwunden sind. Die Zusammensetzung wird dann über die Oberfläche der Matrix 2o gegossen, die mit dem Formlösungsmittel behandelt ist. Die Glasplatte 4o mit der darauf aufgebrachten Schicht aus der Primei-Zusammensetzung 42 wird mit der Primer-Schicht nach unten -auf den Abstandstücken 36 und 38 angeordnet und liegt unmittelbar über dem Gemisch aus Silicongummi und Katalysator.
Eine Gummiplatte 44 wird dann auf der Glasplatte 4o angeordnet, und eine Masse 46 wird auf der Gummiplatte 44 angeordnet, um einen gleichmässigen Druck auf die Oberfläche der gläsernen Platte 22 aufzubringen.
Dann wird das Gummigemisch ausgehärtet..Die Temperaturen und Aushärtezeiten sind einandern natürlich entsprechend zugeordnet. Bei niedrigeren Temperaturen im Bereich von 71 C- 9o C (16o bis 2oo F) kann eine Aushärtezeit von ungefähr 12 Stunden ange-wandt werden. Bei höheren Aushärtetemperaturen können kürzere Aushärtezeiten verwendet werden. Zum Beispiel härtet eine
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ο,36 mm (14 mil) starke Form, mit einem Durchmesser von 38 cm (15") bei 2o4°C (4oo°F) in ungefähr zwei Stunden aus.
Nach Abschluss des Aushärtens wird die obere Glasplatte 4o von der Matrix 2o getrennt. Das Vorhandensein des Formlösungsmittels auf der Matrix 2o und der Primer-Zusammensetzung 42 an der oberen Glasplatte 4o führt dazu, dass die so hergestellte Form an der oberen Glasplatte 4o und nicht an der matrix 2o klebt.
Die fertige Form Io aus Silicongummi, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, kann dann zugerichtet werden, um den herausgepressten Überschuss wegzuschneiden und sollte gereinigt und zur Verwendung bei der Nachbildung unter Unterdruck gesetzt werden. Wenn das Formlösungsmittel gut gearbeitet hat, kann die ursprüngliche Matrix zur Herstellung noch weiterer Formen verwendet werden. Weil die Oberflächenmerkmale auf der Matrix jedoch lediglich aus gehärtetem Fotoresistmaterial bestehen, das an der Glasplatte 22 haftet, ist im allgemeinen nicht zu erwarten, dass mehr als eine sehr begrenzte Anzahl von Formen mit der ursprünglichen Matrix 2o hergestellt werden kann. Eine einmal hergestellte Form Io jedoch kann entweder zum Giessen von Nachbildungen, die zur Wiedergabe verwendet werden oder von Submatrizen verwendet werden, die zur Wiedergabe verwendet werden können oder nicht.
In Fig. 4 ist das Verfahren zum Herstellen einer Nachbildung teilsweise dargestellt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Substrat 5o aus Mylarpolyesterfilm zu einer Platte von 38 cm (15") Durchmesser geschnitten und auf einer gläsernen Tragplatte 52 angeordnet. Beide werden dann auf einem Drehtisch 54 angeordnet. Das Substrat 5o wird mit Aceton und Xylol gewaschen und durch schnelles Drehen getrockent.
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Dann wird ein Polyurethanharz-Gemisch vorbereitet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Polyure,thanharz verwendet, das von der Hughson Chemical Company unter der Bezeichnung Chemglaze ZO51 verkauft wird. Alternativ kann auch ein ähnliches Harz Chemglaze ZO52 verwendet werden.· Ein Harzverdünnungsmittel, das unter der Bezeichnung Chemglaze 9951 verkauft wird, wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ebenfalls verwendet. Das Harz und das Verdünnungsmittel werden im allgemeinen in einem Verhältnis von drei Teilen Harz auf zwei Teile Verdünnungsmittel verwendet.
Ein von der Hughson Chemical Company als Schnellkatalysator . 9984 oder 9986 verkaufter Katalysator wird ebenfalls verwendet, um die Polymerisation zu beschleunigen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden vor Gebrauch Io cm des Katalysators unter Verwendung des Verdünnungsmittels auf 75 cm verdünnt.
3 ■
Ungefähr 5 cm des verdünntei Katalysatros werden dann mit loo cm der verdünnten Harzlösung gemischt. Diese Zusammensetzung wird ungefähr 3 Minuten lang gut gemischt und dann durch "schnelles Drehen" auf die Platte aus Substrat 5o aufgebracht. Während sich der Drehtisch 54 mit ungefähr 4oo U/min dreht, wird eine Polymerschicht 56 durch schnelles Drehen in ungefähr 5 see aufgebracht, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zu einer Schicht von ungefähr 5 Micron Dicke führt. Die Dicke kann in einem Bereich von 3 bis 7 Micron liegen.
Die Verfahren, das beschichtete Substrat auf die Form Io aufzubringen, sind in Fig. 5 dargestellt. Wie in Fig. 5A dargestellt ist, besteht die bevorzugte Technik darin, das Substrat 5o teilweise um eine ziemlich grosse Rolle 58 zu wickeln und diese Zusammenstellung dann auf die Form Io zu rollen. Dieses
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Verfahren ergibt ein stetiges Aufbringen des harzbeschichteten Substrates 5o und gibt gleichzeitig die Möglichkeit, Druck eben und gleichmässig auf die Polymerschicht 56 aufzubringen, während das Auftreten eingeschlossener Blasen von Luft oder Gas in der Form Io auf ein Minimum verringert wird.
Während die Polymerschicht 56 aushärtet, kann die Kombination noch einmal mit einer schwereren Rolle gewalzt werden. Die Aushärtezeit beträgt, abhängig von der Harzkatalysatorzusammensetzung und der Dicke der Polymerschicht 56, etwa 15 bis 45 Minuten.
Andere Materialien können zusätzlich zu Polyurethanharz verwendet werden. Zum Beispiel können auch Akrylharze und Epoxiharze ebensogut wie Monomere verwendet werden, die durch Strahlung, z.B. ultraviolettes Licht oder Hochfrequenzenergie, polymerisiert werden, wie es in den zum Fachgebiet gehörigen Patenten von Broadbent beschrieben wird. Ähnlich können andere Substrate als ein Mylarpolyesterfilm einschliesslich Metallfolien, die dünn und flexibel sein können, verwendet werden.
Es wurde auch gefunden, dass ein alternatives Giessverfahren verwendet werden kann, wie es in Fig. 5B dargestellt ist. Das Harz wird verdünnt und mit dem Katalysator gemischt und direkt auf die Form Io aufgebracht. Das Substrat 5o' wird dann auf die Harzschicht 56' gewalzt, die dann aushärten gelassen wird und am Substrat 5ο1 klebt, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Die fertige Nachbildung wird dann ungeachtet des verwendeten Verfahrens im wesentlichen die gleiche.
In Fig. 7 ist ein verfahren zum Abnehmen einer Nachbildung 6o von der Form Io dargestellt. Die Rolle 58, die zum Aufbringen
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der Polymersubstratkorabination verwendet wurde/ kann zum
Abnehmen der gegossenen und ausgehärteten Wiedergabe 60
verwendet werden. Eine Kante der Nachbildung 60 haftet an der Rolle 58, die beim Drehen die ausgehärtete Nachbildung 60 von der Form Io abnimmt.
Alternativ kann ein Akrylmaterial in die Form Io gegossen werden, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Die Äkrylnachbildung 62 kann mit einem Substrat 63 aus Polyesterfilm verwendet werden. Die Akrylnachbildung kann im Austausch mit Nachbildungen aus Polyurethan verwendet werden.
Insoweit als die Akrylnachbildungen 6 2 plattiert werden können, ist auch zu bemerken, dass die plattierten Akrylnachhildungen 62 als Zwischenelement beim Verfahren zur Herstellung von Stempeln zur Herstellung von Nachbildungen unter Verwendung von Prägetechniken verwendet werden können.
Während die Verfahren zur Herstellung der Form und der Nachbildungen unter Bezugnahme auf ein System beschrieben wurden, bei welchem "Beulen" verwendet werden, welche die Information darstellen, ist es ebenfalls möglich j dasselbe Verfahren anzuwenden, um eine Form herzustellen, deren Oberfläche die Matrix darstellt und von der alternativ Nachbildungen gegossen werden können. Bei den alternativen Nachbildungen werden die Informationen durch Vertiefungen in der Oberfläche der Nachbildung dargestellt.
Während die vorliegende Erfindung im Hinblick auf ein Video-Plattensystem beschrieben wurde, das Lichtzerstreuung zum Er- · kennen von Informationen verwendet, sind die Verfahrensschritte ähnlich in gleicher Weise bei Fasenkontrast-Aufzeichnungs- und Wiedergabesystemen anwendbar. Bei solchen Systemen kann eine
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Form von der ursprünglichen Urplatte hergestellt werden. Die reflektierenden Ebenen werden durch eine vertikale Entfernung von (wobei λ die Wellenlänge der Beleuchtungsstrahlung und η eine Ungerade ist) getrennt und können leicht nachgebildet werden. Es scheint so, dass eine relativ starre Nachbildung für diese Art der Wiedergabe vorzuziehen wäre.
In Fig. 9 schliesslich ist eine Nachbildung 6o mehr im einzelnen dargestellt. Die Nachbildung 6o umfasst bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Oberflächenmuster von diskontinuierlichen Beulen 64, die durch ebene Bereiche 66 getrennt sind. Eine reflektierende Metallbeschichtung 68, z.B. aus Aluminium, wird durch ein Verfahren,wie das Aufdampfen, aufgebracht, um das Reflexionsvermögen der ebenen Bereiche 66 und die Lichtzsrstreuungsfähigkeit der einzelnen Oberflächenverformungen 64, welche die Information darstellen, zu steigern.
Gegebenenfalls kann eine zusätzliche klare Plastikschicht 7o auf die Nachbildung 6o aufgebracht werden, um die Metallbeschichtung 68 vor Kratzern, Abrieb und Abnutzung zu schützen. Jedoch sind die Gefahren abrasiver Abnutzung, zumindest in bezug auf den Wiedergabemechanismus bei den "kontaktlosen" Wiedergabesystemen, wie sie in den Anmeldungen von Elliott beschrieben sind, ebenso wie bei dem Unterdruck-Wiedergabeübertrager und den flüssigkeitgepolsterten Drehtischen, wie sie von Jarsen beschrieben sind, auf ein Minimum verringert.
So wurde ein vollständiges Verfahren zum Umwandeln einer von einer Urplatte hergestellten Matrix zu einer Nachbildung zur Wiedergabe beschrieben. Das Verfahren umfasst als erstes ein Verfahren zum Erzeugen von Formen von einer Matrix. Die Nachbildungen von der ersten Form können ohne irgendeinen
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Verlust an Wiedergabequalität zur Herstellung zusätzlicher Unterformen verwendet werden.
Zweitens wird ein Verfahren zum Giessen von Nachbildungen von den so hergestellten Formen beschrieben. Die Nachbildungen bestehen aus einer Oberflächenschicht aus einer polymerisierbaren Verbindung, die in die Form gegossen wurde und aus einem Substrat aus Polyester, das mit der Oberflächenschicht verklebt ist, um ihr strukturelle Integrität zu geben. Zusätzlich können Oberflächenbeschichtungen aus reflektierendem Metall und klarem Kunststoff aufgebracht werden, um die Reflexionsfähigkeit zu erhöhen, bzw. die Scheibe vor Abnutzung und Abrieb zu schützen.
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Claims (23)

" 18 " 2AA3020 Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Video-Platte aus "einer dreidimensionalen Urmatrix mit Informationen, die als Oberflächenunregelmässigkeiten dargestellt sind, welche auf einer konzentrischen, im allgemeinen kreisförmigen Bahn angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , dass aus einem Elastomer eine Form der Informationen tragenden Oberfläche der Urmatrix hergestellt wird, dass eine Nachbildung in der elastomerischen Form gegossen wird, und dass die Nachbildung abgenommen wird, welche die Oberflächenunregelmässigkeiten zeigt, welche Informationen der Urmatrix darstellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass vor dem Herstellen eine Zusammensetzung eines Formlösungsmittels auf die Oberfläche der Matrix aufgebracht wird, und dass ein plattenförmiges Substrat zum Ankleben der Form vorbereitet wird, um das Entfernen derselben von der Matrix zu erleichtern und eine zusätzliche Versteifung der elastomeren Form zu schaffen.
3. Form gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1 oder zur Verwendung bei der Massenherstellung von Video-Platten, dadurch gekennzeichnet , dass ein Elastomer mit einer Oberfläche vorgesehen ist, deren Eigenschaften bei der Reproduktion auf einer Video-Platte Informationen darstellen, dass die Oberfläche im wesentlichen eben ist und Unregelmassigkeiten ausserhalb der Ebene der Oberfläche entsprechend den Informationen vorhanden sind, dass die Unregelmassigkeiten im allgemeinen auf einer im wesentlichen kreisförmigen Bahn angeordnet sind, dass jede Unregelmässigkeit eine konstante Abmessung in radialer Richtung und eine konstante maximale
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Abmessung in der Richtung senkrecht zur Oberfläche aufweist, dass die Länge jeder Unregelmässigkeit in Umfangsrichtung und die Entfernung zwischen benachbarten Unregelmässigkeiten in Umfangsrichtung die gespeicherten Informationen darstellen.
4. Form nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet , dass die Unregelmässigkeiten der Oberfläche im allgemeinen Vertiefungen in der Oberfläche sind, wodurch mit der Form hergestellte Video-Platten erhabene Oberflächenunregelmässigkeiten aufweisen.
5. Form nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die Oberflächenunregelmässigkeiten aus der Oberfläche herausragen, wodurch mit der Form hergestellte Video-Plattai vertiefte Unregelmässigkeiten in der Oberfläche haben. -"...- ·
6. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen einer gegossenen Video-Platte unter Verwendung einer Form nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch g e k e η ηζ e i c h net, dass ein flüssiger Vorläufer in die Unregelmässigkeiten der Form fliessen gelassen wird, welcher zu einem Kunststoff mit relativ stabilen Abmessungen aushärtbar ist, dass der Vorläufer zu einem Kunststoff in einem Stadium aushärten gelassen wird, in welchem er relativ stabile Abmessungen hat, und dass der ausgehärtete Kunststoff von der Form abgenommen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e-k-e η ri rzeichnet , dass der flüssige Vorläufer beim Fliessenlassen-in einer Dicke zwischen 3 und Io Micron gehalten wird.
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8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dass beim Fliessenlassen eine Rolle verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass vor dem Aushärten ein flexibles, palttenförmiges Substrat auf den flüssigen Vorläufer in der Form aufgebracht wird,wobei das Substrat mit dem flüssigen Vorläufer aus Kunststoff während des Aushärtens verklebt wird.
lo'. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dass beim Fliessenlassen der flüssige Vorläufer aus Kunststoff als Schicht auf eine Oberfläche des flexiblen Substrats aufgebracht wird und die beschichtete Oberfläche des Substrats auf die Form gebracht wird, so dass die Vorläuferschicht in die Unregelmässigkeiten der Form fliesst, und dass beim Abnehmen des ausgehärteten Kunststoffes das flexible Substrat mit dem daran haftenden, ausgehärteten Kunststoff abgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis Io, dadurch gekennzeichnet , dass das Substrat eine Dicke in der Grössenordnung von mehreren lo,u (Microzoll) hat.
12. Verfahren nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet , dass beinAufbringen des flüssigen Vorläufers aus Kunststoff auf die Oberfläche des flexiblen Substrats ein schnelles Drehen vorgenommen wird, wobei das Substrat gedreht wird, während der flüssige Vorläufer aus Kunststoff darauf aufgebracht wird.
13. Video-Platte, hergestellt nach einem Verfahren und mit einer Form nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein Substrat aus relativ
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dickem flexiblen Material vorgesehen ist, und dass eine relativ dünne Informationsschicht aus Kunststoff mit einer sehr hohen Giesschärfe auf das Substrat geklebt ist und an seiner äusseren Oberfläche Oberflächenunregelmässigkeiten aufweist, welche Video-Informationen darstellen.
14. Video-Platte nach Ansprudil3, dadurch ge-"' kennzeichnet , dass sie einen sehr dünnen reflektierenden Film aufweist, mit welchem die Informationen tragende Oberfläche beschichtet ist. . ■
15. Video-Platte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der reflektierende Film mit einer transparenten Schutzbeschichtungsschicht aus relativ wenig reflektierendem, selbstnivellierenden Material beschichtet ist und die Oberflächenunregelmässigkeiten dadurch ausgeglichen sind, um die reflektierende Filmoberfläche vor Abnutzung und Abrieb zu schützen und eine gleichmässige ebene Aussenfläche zu bilden.
16. Video-Platte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , dass das Substrat eine Dicke in der Grössenordnung von einigen Io ,u (Microzoll) und die Informationsschicht eine Dicke in der Grössenordnung von Micron aufweist. .
17. Video-Platte nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Oberflächenunregelmässigkeiten aus einer Reihe unterbrochener Erhebungen auf der Oberfläche bestehen, die auf einer im allgemeinen kreisförmigen Bahn angeordnet sind.
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18. Video-Platte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , dass jede der Erhebungen im wesentlichen dieselbe Breite in radialer Richtung und dieselbe Hohe aufweist, und dass die Video-Information eine Funktion der Urafangslänge jeder Erhebung des Abstandes zwischen benachbarten Erhebungen ist.
19. Video-Platte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , dass die Breite jeder Erhebung in radialer Richtung ungefähr 1 Micron beträgt,und dass die Höhe jeder Erhebung ungefähr o,7 Micron beträgt.
20. Video-Platte nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet , dass der sehr dünne reflektierende Film, mit welchem die die Informationen tragende Oberfläche beschichtet ist, eine Dicke von weniger als looo A hat.
21. Video-Platte nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Oberflächenunregelmässigkeiten aus einer Reihe unterbrochener Vertiefungen in der Oberfläche bestehen, welche auf einer im allgemeinen kreisförmigen Bahn angeordnet sind.
22. Video-Platte nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , dass jede der Vertiefungen im wesentlichen dieselbe Breite in radialer Richtung und dieselbe Tiefe aufweist, und dass die Video-Information eine Funktion der Umfangslänge jeder Vertiefung und des Abstandes zwischen benachbarten Vertiefungen ist.
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23. Video-Platte nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , dass die Breite in radialer Richtung jeder der Vertiefungai ungefähr 1 Micron beträgt und die Tiefe jeder Vertiefung ungefähr o,7 Micron beträgt/ und dass der Abstand von Mitte zu Mitte zwischen benachbarten Bahnen ungefähr 2 Micron beträgt.
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