DE3306538A1 - Platte zum aufzeichnen von optischen daten - Google Patents

Platte zum aufzeichnen von optischen daten

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DE3306538A1 DE19833306538 DE3306538A DE3306538A1 DE 3306538 A1 DE3306538 A1 DE 3306538A1 DE 19833306538 DE19833306538 DE 19833306538 DE 3306538 A DE3306538 A DE 3306538A DE 3306538 A1 DE3306538 A1 DE 3306538A1
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Description

— κ
Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten, auf der Video- oder Audio-Datensignale mit Hilfe eines Laserstrahls aufgezeichnet werden können. "
Eine herkömmliche Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten weist eine positive Photolack-Schicht auf, die auf der Oberfläche einer Glasscheibe ausgebildet ist; diese Glasscheibe ν st optisch auf eine Dicke von λ/4 η poliert,.
wobei Λ die Wellenlänge der Quelle fürdas Wiedergabelicht und η der Brechungsindex des Materials der Wiedergabeplatte sind. Ein Laserstrahl beaufschlagt die Aufzeichnungsplatte; dieser Laserstrahl ist mit den Datensignalen moduliert. Anschließend wird die Aufzeichnungsplatte entwickelt, so daß in der Oberflächenschicht aus dem Photolack Grübchen entstehen, die den Datensignalen entsprechen. Dies heißt jedoch, daß die aufgezeichneten Signale nicht gleichzeitig mit und unmittelbar nach der Signalaufzeichnung wiedergegeben werden können, weil die Aufzeichnungsplatte getrennt werden muß. Wenn also während der Aufzeichnung eine Störung auftritt, beispielsweise die Aufzeichnungseinrichtung nicht richtig arbeitet oder die Platte einen Mangel hat, so kann; diese Störung erst dann festgestellt werden, wenn die Aufzeichnungsplatte fertig entwickelt ist. Wird also nach einer solchen Störung die Platte weiter verarbeitet, so werden nutzlose Arbeitsgänge durchgeführt, da erst nach der fertigen Entwicklung der Platte dieser Fehler festgestellt werden kann und diese Platte oft weggeworfen werden muß; dieses Herstellungsverfahren ist also nicht sehr kosteneffektiv«
-Tr-
-ε.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung Publicationsnummer 65340/1981 beschreibt ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Dreischichten-Struktur: Bei der ersten Schicht handelt es sich um eine lichtreflektierende Schicht, während die zweite Schicht eine lichtdurchlässige Schicht ist; als dritte Schicht wird eine lichtabsorbierende Schicht verwendet. Die lichtdurchlässige Schicht besteht aus einem organischen Material, das bei einer Temperatur von wenigstens 3000C unter dem Schmelzpunkt des Materials der lichtabsorbierenden Schicht geschmolzen, zersetzt oder sublimiert wird. Ein Aufzeichnungslichtstrahl, der das Aufzeichnungsmedium beaufschlagt, wird durch die lichtabsorbierende Schicht absorbiert und schmelzt die lichtdurchlässige Schicht, so daß die lichtabsorbierende Schicht nach oben gedrückt wird. Dementsprechend werden die Daten in Form von Bläschen aufgezeichnet. Die lichtreflektierende Schicht reflektiert den Aufzeichnungslichtstrahl, wodurch die Empfindlichkeit des Aufzeichnungsmediums gesteigert wird.
Bei Verwendung eines solchen Aufzeichnungsmediums können die Daten aufgezeichnet und gleichzeitig wiedergegeben werden. Wegen der Dreischichtenstruktur ist jedoch eine Vielzahl von Herstellungsschritten erforderlich, um dieses Aufzeichnungsmedium anzufertigen; dies führt wiederum zu extrem hohen Herstellungskosten.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Platte zur Aufzeichnung von optischen Daten zu schaffen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten, die mit den herkömmlichen Aufzeichnungsmedien für optische Daten verbunden sind. Insbesondere soll eine Platte zur Aufzeichnung von optischen Daten vorgeschlagen werden, die in der Herstellung relativ preisgünstig ist, obwohl die Datensignale unmittelbar nach der Aufzeichnungs wiedergegeben werden sollen.
Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.
Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere darauf, daß die erfindungsgemäße Aufzeichnungsplatte eine Schicht aus einem Gas erzeugenden Metall und eine Vorsprünge bildende Schicht aufweist; diese Vorsprünge werden mit der Hilfe des Gases gebildet, das durch die Metallschicht erzeugt wirdjdiese Vorsprünge stellen die aufzuzeichr-Tiden Daten dar.
Lie Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil einer Aufzeichnungsplatte für optische Daten nach der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch die wesentlichen Teile der Aufzeichnungsplatte, wobei zu erkennen ist, wie die Datensignale auf die Platte aufgezeichnet werden, und
Fig. 3 und 4 zur Erläuterung dienende Diagramme von Beispielen einer Vorrichtung zur Wiedergabe der Datensignalef die auf die Aufzeichnungsplatte aufgezeichnet worden sind.
Wie man in den Figuren 1 und 2 erkennt, weist eine Scheibe 1, die aus Glas oder einem Kunststoff, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat, Polycarbonat oder Vinlychlorid
hergestellt worden ist, eine Oberfläche auf, die optisch poliert worden ist. Ein Metallfilm 2 mit einer Dicke von 200 A oder weniger ist auf der Oberfläche der Scheibe 1 durch Aufdampfen bei Unterdruck, Zerstäubung oder ein ähnliches Verfahren ausgebildet. Der Metallfilm 2 wird nach einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Material hergestellt, das einen niedrigen Schmelzpunkt und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit hat, wie beispielsweise Ca, Al, Te, Bi, Ag, Pb oder Sn oder Legierungen dieser Metalle. ' Auf dem Metallfilm 2 wird eine Vorsprünge bildende Schicht 3 ausgebildet, indem ein sehr gut streckbares, bzw. plastisch verformbares Photoresist-Material bzw. Photoresistlack auf dem Metallfilm 2 mit vorgegebener Dicke durch ein übliches Verfahren, wie beispielsweise ein Spinnbeschi'chtungs-Ver fahren, aufgebracht wird. Die Dicke der Schicht 3 sollte λ/4η betragen, wobei A- die Wellenlänge der Wjaäergabelichtquelle und η der Brechungsindex des Materials der Wiedergabeplatte sind. Nahezu alle makromolekularen Materialien (wie beispielsweise organische Materialien) mit Ausnahme von "TEFLON" (Warenzeichen für Plytetrafluorethylen) Polyethylenpolystyrol oder ähnliche Materialien,die sich in einem Lösungsmittel auflösen, können als Vorsprünge bildende Schicht verwendet werden.
Im folgenden soll als Beispiel ein Verfahren zur Aufzeichnung von Datensignalen, wie beispielsweise Video- oder AudioSignalen, auf die Aufzeichnungsplatte für Daten beschrieben werden, die gemäß der vorliegenden Erfindung auf gebaut ist; dabei wird eine herkömmliche Aufzeichnungseinrichtung verwendet.
Die Platte für die Aufzeichnung von Daten wird durch den rotierenden Plattentellermotor gedreht; die Datensignale werden auf die Platte unter Verwendung eines Laserstrahls aufgezeichnet, wobei dieser Laserstrahl eine spiralförmige
Spur durchläuft, die an der am weitesten innen liegenden Stelle der Platte beginnt und sich dann bis zur am weitesten außen liegenden Stelle erstreckt. Der Laserstrahl wird durch die Datensignale moduliert und auf dem Metallfilm 2 konzentriert. Der Bereich der Platte, auf den der Laserstrahl trifft, wird lokal durch die Wärme des Laserstrahls in Abhängigkeit von den Datensignalen verdampft. Dabei handelt es sich insbesondere um die Verdampfung des Metalls der Schicht 2. Der entstehende Metalldampf expandiert und drückt die Photoresistschicht 3 nach oben, so daß auf der Scheibe 1 Vorsprünge 4 entstehen, die den Datensignalen in der Weise entsprechen, daß diese Vorsprünge eine spiralförmige Linie bilden. Gleichzeitig wird die Photoresistschicht 3 durch den Laserstrahl belichtet,.
so daß die Datensignale auch auf der Photoresistschicht 3 selbst aufgezeichnet werden. Die Vorsprünge 4 werden gleichzeitig mit der Durchführung der Aufzeichnung (Einwirkung der Laserstrahlen) ausgebildet.
Wenn also ein weiterer Wiedergabelaserstrahl, der auf die Aufzeichnungsplatte für Daten einwirkt, sofort durch einen Laseraufnehruer festgestellt wird, so können die aufgezeichneten Daten wiedergegeben werden, indem die Differenz zwischen der an jedem Vorsprung 4 reflektierten Lichtmenge und der Lichtmenge ermittelt wird, die an den anderen Oberflächenbereichen der Aufzeichnungsplatte für Daten reflektiert wird. In diesem Fall wird darauf hingewiesen, daß die Wellenlänge des Wiedergabelaserstrahls sich von der des AufzeichnungslaserStrahls unterscheidet, um eine Anerwünschte Belichtung der Photoresistschicht 3 zu vermeiden«
Bei der Wiedergabe der Daten kann ein Teil des Wiedergabestrahlengangs als Aufzeichnungsstrahlengang ausgenutzt werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist, oder der Wiedergabe-
- St -
ι -3-
strahlengang und der Aufzeichnungstrahlengang können unabhängig von einander sein, wie man in Fig. 4 erkennen kann.
5
Wenn bei der Aufzeichnung der Metallfilm 2 relativ dick ist, so daß bei der Verdampfung eine relativ große Menge Metalldampf entsteht und sich expandiert, so kann der Metalldampf die Photoresistschicht 3 durchbrechen, wie in Fig. 2 durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist. Damit wird es offensichtlich schwierig, die exakte Form der Vorsprünge 4 einzustellen. Dementsprechend sollte die
Dicke des Metallfilms 200 A oder weniger betragen, wobei eine besonders geeignete Dicke im allgemeinen in der Grö-
ßenordnung von 70 A liegt. Der exakte Wert hängt jedoch von der Dicke der Photoresistschicht 3 ab.
Der Metallfilm 2, der als Gas erzeugende Schicht dient, sollte nach einer bevorzugten Ausführungsform einen niedrigen Schmelzpunkt und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit haben. Der Metallfilm 2 wird auf der Scheibe 1 ausgebildet die aus Glas oder einem ähnlichen Material hergestellt wird; die Schicht 3 wird wiederum auf dem Metallfilm 2 ausgebildet, indem eine Schicht vorgegebener Dicke aufgebracht wird. Der Laserstrahl wirkt auf den Metallfilm 2 ein, um den Metallfilm lokal zu verdampfen, so daß der expandierende Metalldampf die Schicht 3 nach oben drückt und dadurch auf der Scheibe Vorsprünge 4 entstehen, die den Datensignalen entsprechen. Deshalb hat die Platte zur Aufzeichnung von optischen Daten nach der vorliegenden Erfindung die folgenden Wirkungen oder Vorteile:
Die Vorsprünge 4, die auf der Aufzeichnungsplatte ausgebildet werden, können direkt zur Herstellung einer Kopie benutzt werden, beispielsweise durch Elektroplattieren oder durch Galvanotechniken. Wenn die VorSprünge 4 direkt
ι "Ap-
zur Herstellung einer Kopie benutzt werden, dann kann auf das instabile und deshalb mit Problemen verbundene Entwicklungsverfahren verzichtet werden. Weil die Wiedergäbe während der Aufzeichnung selbst durchgeführt werden kann, lassen sich die Empfindlichkeit und die Genauigkeit der Aufzeichnung verbessern, indem die wiedergegebenen Daten zu der Aufzeichnungseinrichtung zurückgekoppelt werden. Wenn also bei der Aufzeichnung Störungen oder Probleme auftreten, weil die Aufzeichnungseinrichtung nicht einwandfrei arbeitet oder die originale Aufzeichnungsplatte für die optischen Daten defekt ist, so kann eine solche Störung sofort festgestellt und der entsprechende Bearbeitungsgang abgebrochen werden; auf diese Weise läßt sich verhindern, daß eine Platte fertiggestellt ist, die keine einwandfreie Qualität hat.
Die Beschichtung der Aufzeichnungsplatte für optische Daten mit delr Photoresistschicht 3 erfolgt auf die gleiche Weise, wie sie für die Herstellung von herkömmlichen Aufzeichnungsplatten verwendet wird. Es bereitet also keine Schwierigkeiten, die Aufzeichnungsplatte nach der vorliegenden Erfindung zu fertigen. Ein Relief für die Herstellung von Kopien kann von der Aufzeichnungsplatte nach der vorliegenden Erfindung durch Entwicklung hergestellt werden, weil die Vorsprünge bildende Photoresistschicht 3 ebenfalls die Datensignale in Form von Änderungen der chemischen Eigenschaften enthält, die durch die Belichtung verursacht werden. Insofern bestehen also keine Unterschiede zwischen der Aufzeichnungsplatte nach der vorliegenden Erfindung und den herkömmlichen Aufzeichnungsplatten, nämlich was die Herstellung von Kopien nach der Beendigung der Entwicklung betrifft. Da die Wiedergabedaten von den Vorsprüngen 4 in Beziehung zu den Wiedergabedaten von den Grübchen stehen, die nach der Entwicklung auf der Photoresistschicht 3 ausgebildet werden, können
- -er --/I1.
die Fertigungsdaten von den Grübchen vor der Entwicklung aus den Wiedergabedaten von den Vorsprüngen 4 geschätzt werden.
5
Der Metallfilm 2 dient als·sehr gutes Haftmittel zwischen der Scheibe 1 und der Photoresistschicht 3. Dementsprechend hat die Originalplatte nach der vorliegenden Erfindung einen einfachen Zweischichtaufbau, wobei auf die sogenannte "Bindemittelschicht" verzichtet werden kann. Deshalb hat eine solche Aufzeichnungsplatte sehr gute optische Eigenschafen; außerdem läßt sich die Zahl der Herstellungsschritte verringern, so daß die Herstellungskosten für die Aufzeichnungsplatte nach der Erfindung gering sind. Ein
weiterer Vorteil liegt darin, daß die^orsprünge bildende Schicht aus einem organischen Material hergestellt ist, welches eine sehr hohe plastische Verformbarkeit hat. Deshalb kann eine geringe Menge des erzeugten Gases die Vorsprünge mit hoher Effektivität ausbilden, so daß sie exzellente Eigenschaften für die Datenzeichnung ergeben.
Leerseite

Claims (10)

  1. Patentansprüche
    /IJ Platte zur Aufzeichnung von optischen Daten, gekennzeichnet durch eine optisch
    polierte Scheibe (1), durch eine auf der Scheibe (1) ausgebildete Schicht (2) aus einem Gas erzeugenden Metall, und durch eine Vorsprünge bildende Schicht (3), die auf der Schicht (2) aus dem Gas erzeugenden Metall ausgebildet ist, wobei die Schicht (2) aus dem Gas erzeugenden Metall zur Bildung eines Gases durch einen optischen Strahl mit einer durch die Daten modulierten
    (J H»l32 2S 03
    fELFX OS-39 3
    -. MONAPAT0·
    Intensität verdampft wird, wodurch das Gas in der Schicht (3) Vorsprünge bildet/ welche die Daten darstellen.
  2. 2. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge bildende Schicht (3) aus einem duktilen, organischen Material hergestellt ist.
  3. 3. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge bildende Schicht (3) eine Schicht aus einem Photolack ist, der behandelt werden kann, um zur Herstellung eines rvjplikates eine weitere Platte zu bilden.
  4. 4. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach einem
    der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch polierte Scheibe (1) aus Glas oder Kunststoff hergestellt ist.
  5. 5. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff PoIymethylmethacrylat, Polycarbonat oder Vinylchlorid verwendet wird.
  6. 6. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach einem
    der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus dem Gas erzeugenden Metall eine Dicke von A/An hat, wobei λ die Wellenlänge der Quelle für das Wiedergabelicht und η der Brechungsindex des Materials einer Wiedergabeplatte sind.
  7. 7. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge bildende Schicht (2) aus einem macromolekularen Material besteht, das in einem Lösungsmittel aufgelöst werden kann.
    3306533
  8. 8. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus dem Gas erzeugenden Metall eine Dicke von nicht mehr als 2A hat.
  9. 9. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Wiedergabe der Daten von der Platte für die Aufzeichnung von optischen Daten und für die Zuführung der wiedergegebenen Daten zurück zu einer Aufzeichnungseinrichtung, die den optischen Strahl erzeugt,
  10. 10. Platte zum Aufzeichnen von optischen Daten nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (2) aus dem Gas erzeugenden Metall aus Cr, Al, Te, Bi, Ag, Pb oder Sn oder Legierungen dieser Materialien besteht.
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