DE3337527A1 - Optische speicherplatte - Google Patents
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Description
Henkel, Pfenning, Feiler, Hänzel & Meinig
Patentanwälte
Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Kawasaki / JAPAN
14. Oktober 1983
OPTISCHE SPEICHER-PLATTE
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine optische Speicher-Platte zur Verwendung bei einem Datei- oder Audio/Videosystem.
Eine bisherige optische Platte (Luftschicht-Typ) weist einen zwischen einer Schutzscheibe für eine Aufzeichnungsschicht
und einem die Schutzscheibe tragenden Substrat ausgebildeten Hohlraumabschnitt auf. Bei dieser optischen
Platte muß ein Laserstrahl mit hoher Präzision durch die Schutzplatte geleitet werden, so daß Dicke und Werkstoff
der Schutzscheibe Beschränkungen unterworfen sind.
Bei einer bisherigen, eine Kunststoff-Schutzscheibe aufweisenden
optischen Platte dieser Art ist die Schutzscheibe nicht steif genug, so daß sie sich aufgrund von
Temperatur- oder Luftfeuchtigkeitsänderungen oder unter ihrem Eigengewicht durchbiegen oder -wölben bzw. verwerfen
kann. Eine solche Plattenverformung soll mit einer bisherigen optischen Platte 2 der in Fig. 1 dargestellten
Art vermieden werden. Diese optische Platte 2 umfaßt eine Schutzscheibe 6 aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff
und ein Substrat 8 aus einem Werkstoff, der steifer ist als derjenige der Schutzscheibe 6. Auf der Innenfläche
der Schutzscheibe 6 ist eine Aufzeichnungsschicht 4 ausgebildet. Die Schutzscheibe 6 ist mit Hilfe eines Kleb-'
mittels 9 einheitlich mit dem Substrat 8 so verbunden, daß zwischen Schutzscheibe 6 und Substrat 8 ein Zwischen-
raum 7 festgelegt ist.
Bei dieser optischen Platte 2 ist somit der Werkstoff der Schutzscheibe 6 von dem des Substrats 8 verschieden.
Wenn sich Schutzscheibe 6 und Substrat 8 infolge von Änderungen der Temperatur oder der Luftfeuchtigkeit ausdehnen
oder zusammenziehen, sind ihre Ausdehnungs- oder Zusammenziehungsverhältnisse voneinander verschieden,
so daß sich die optische Platte als Ganzes verformt bzw. verzieht. Da insbesondere bei einer optischen Luftschicht-Platte
der Umfangsteil zwischen Substrat 8 und Schutzscheibe 6 zur Verhinderung eines Staubeintritts mit
Hilfe des Klebmittels 9 abgedichtet sein muß, wölbt sich die optische Platte gemäß Fig. 8 nach oben durch, wenn
sich die Schutzscheibe relativ zum Substrat 8 ausdehnt. Wenn sich dagegen die Schutzscheibe 6 relativ zum Substrat
zusammenzieht, entsteht gemäß Fig. 3 eine umgekehrte, d.h. nach unten gerichtete Wölbung. Wenn sich die
Schutzscheibe 8 dann, wenn das Substrat 8 steifer ist als die Schutzscheibe 6, ausdehnt, entsteht in der Schutzscheibe
6 gemäß Fig. 4 eine Wellung. Wenn sich andererseits in diesem Fall die Schutzscheibe 6 zusammenzieht,
trennt sie sich vom Klebmittel 9 oder wird beschädigt (vgl. Fig. 5). Infolgedessen wird die optische Platte
selbst beschädigt bzw. zerstört.
Die Wölbung (Verwerfung) und Wellung der Schutzscheibe ruft Fehler im Einfallswinkel und in der Strahlenganglänge
eines Laserstrahls oder eine Verschlechterung der Datenverarbeitungsgenauigkeit der optischen Platte infolge
eines Eintritts von Staub oder dgl. an der Stelle des aufgebrochenen Randes hervor. Im ungünstigsten Fall
ist eine Datenverarbeitung nicht mehr möglich.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer optischen
(Speicher-)Platte, die aufgrund einer Verhinderung der Entstehung von Wölbung oder Wellungen in der Schutzplatte
eine sichere Datenverarbeitung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird bei einer optischen Speicherplatte mit einer Aufzeichnungsschicht zur Speicherung von Daten,
die mittels eines Laserstrahls auslesbar sind, einer zum Schütze der Aufzeichnungsschicht dienenden und letztere
auf einer ihrer Hauptflächen tragenden Schutzscheibe, die für den Laserstrahl durchlässig ist, einem der Schutzscheibe
unter Festlegung eines Zwischenraums mit ihr gegenüberstehenden und die Schutzschicht tragenden Substrat
bzw. Träger, wobei die Aufzeichnungsschicht zwischen der
Schutzscheibe und dem Substrat angeordnet ist, und einem zwischen Schutzscheibe und Substrat angeordneten und beide
Teile unter Aufrechterhaltung des Zwischenraums miteinander verbindenden Abstandstück erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß das Abstandstück aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist, der eine Ausdehnung und Zusammenziehung
der Schutzscheibe relativ zum Substrat zuläßt.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine in stark vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittansicht einer bisherigen optischen
Platte,
Fig. 2 bis 5 der Fig. 1 ähnelnde Darstellungen der bisherigen optischen Platte zur Veranschaulichung
ihrer Mängel,
Fig. 6 eine Aufsicht auf eine optische Platte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch die optische Platte nach Fig. 6,
Fig. 8 eine in stark vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines bei der optischen Platte
nach Fig. 6 verwendeten Abstandstücks,
Fig. 9 und 10 der Fig. 7 entsprechende Teilschnittansichten
der optischen Platte zur Veranschaulichung der dabei erreichten Wirkungen,
Fig. 11 eine Aufsicht auf eine optische Platte gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 12 einen Längsschnitt durch die optische Platte
nach Fig. 11,
Fig. 13 einen in stark vergrößertem Maßstab gehaltenen Querschnitt durch ein bei der optischen Platte
nach Fig. 1 verwendetes Abstandstück,
Fig. 14 eine Aufsicht auf eine optische Platte gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 15 einen Längsschnitt durch die optische Platte
nach Fig. 14 und
Fig. 16 und 17 in stark vergrößertem Maßstab gehaltene Querschnittsansichten von Abwandlungen des
erfindungsgemäß verwendeten Abstandstücks.
Die Fig. 1 bis 5 sind eingangs bereits erläutert worden.
Die optische Platte 10 gemäß Fig. 6 und 7 besteht aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff (z.B. Kunststoff).
Zum Schütze einer noch zu beschreibenden Aufzeichnungsschicht
ist eine Schutzscheibe 12 vorgesehen, die einen Außendurchmesser von etwa 305 mm und eine Dicke von etwa
1,5 mm besitzt. Im Zentrum der optischen Platte 10 ist eine Zentrierbohrung 14 von etwa 35 mm Durchmesser zur
Aufnahme eines Vorsprungs (Zapfens) des Plattentellers eines Abspielgerätes (nicht dargestellt) ausgebildet.
Auf der einen Fläche (d.h. der Innenfläche) der Schutzscheibe 12 ist eine Metall-AufZeichnungsschicht 16 ausgebildet,
auf der vorbestimmte Daten aufgezeichnet sind, die mittels eines Laserstrahls auslesbar sind. Ein Substrat
bzw. Träger 18 ist mit der Schutzscheibe 12 einheitlich so verbunden, daß die Aufzeichnungsschicht 16
dem Substrat 18 zugewandt ist. Das Substrat 18 ist steifer als die Schutzscheibe 12. Ebenso wie die Schutzscheibe
12, besteht das Substrat 18 aus einer Metallscheibe mit einer Dicke von etwa 4 bis 5 mm.
Ein Innenumfangsteil 20 des Substrats 18, welcher die
Zentrierbohrung 14 festlegt, erstreckt sich vom Rand der
Zentrierbohrung 14 aus über eine radiale Weite von etwa 120 mm. Der Innenumfangstei1 20 weist eine Klebefläche
22 auf, an welcher die Schutzscheibe 12 mit Hilfe eines Klebmittels befestigt ist. In der Klebefläche 22 sind
konzentrisch zur Zentrierbohrung 14 umlaufende Nuten 24 und 26 zur Aufnahme überschüssigen Klebmittels ausgebildet.
In einem Außenumfangsteil 28 des Substrats 18 ist eine äußere Ringausnehmung 32 zur Aufnahme eines noch
-ir- ή<\~
ι .
ι .
näher zu beschreibenden Abstandstücks 30 ausgebildet. Die Ringausnehmung 32 besitzt eine Breite von etwa 5 bis
6 nun. Zwischen der außenseitigen Ringausnehmung 32 und
dem Innenumfangsteil 20 ist eine Stufe 34 festgelegt, so daß die Ringausnehmung 32 bzw. die Stufenfläche 34 der
Aufzeichnungsschicht 16 entspricht bzw. dieser angepaßt ist und einen Zwischenraum 36 zu ihr festlegt. Der Zwischenraum
36 zwischen Aufzeichnungsschicht 16 und Stufenfläche 34 besitzt eine Tiefe bzw. Weite von etwa 1 bis
2 mm.
Am Substrat 18 ist an der Außenseite der Ringausnehmung 32 eine zum Schütze des noch zu beschreibenden Abstandstücks
30 vor Außeneinflüssen dienende Außenwand (Flansch) 38 so angeformt, daß diese Außenwand 38 an der Schutzscheibe
12 anliegt. In der außenseitigen Ringausnehmung 32 längs des Umfangs der optischen Platte ist ein verformbares
elastisches Element, d.h. ein ringförmiges Abstandstück 30 aus Acrylnitril-Butadien -Gummi bzw. -Kautschuk
(NBR) mit einem quadratischen Querschnitt und einem quadratischen Hohlraum angeordnet. Aufgrund des Hohlraums
ist das Abstandstück 30 leicht verformbar. Der quadratisehe Querschnitt des Abstandstücks 30 besitzt eine Kantenlänge
von 3 bis 4 mm und eine Wanddicke von etwa 0,3 bis 0,5 mm. Das Abstandstück 30 ist mit Hilfe eines Klebmittels
zwischen der Sohle der Ringausnehmung 32 und der Schutzscheibe 12 festgelegt. Die Ringausnehmung 32 dient
zur Führung des Abstandstücks 30 und zur Verhinderung eines Austritts bzw. UberfHeßens überschüssigen Klebmittels
beim Zusammensetzen der optischen Platte. Gemäß Fig. 6 läuft das Abstandstück 30 ununterbrochen um den
Umfang der optischen Platte um, so daß kein Schmutz oder Staub in den Zwischenraum 36 eintreten kann.
Die Wirkungsweise der beschriebenen optischen Platte ist nachstehend anhand der Fig. 9 und 10 erläutert.
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Wenn sich die Schutzscheibe 12 gemäß Fig. 9 infolge von Änderungen der Temperatur oder Luftfeuchtigkeit relativ
zum Substrat 18 zusammenzieht, wird das Abstandstück 30 in Richtung auf das Zentrum der optischen Platte verformt,
Da das Abstandstück 30 einen hohen Elastizitätsgrad besitzt, kann eine geringfügige Verschiebung der Schutzscheibe
12 gegenüber dem Substrat 18 auftreten. Im Gegensatz zur bisherigen optischen Platte wirken dabei keine
übermäßig großen Kräfte auf die Schutzscheibe 12 oder das Substrat 18 ein. Infolgedessen werden Substrat 18 oder
Schutzscheibe 12 keiner Verformung (Verwerfung oder Wellung) unterworfen; dadurch kann auch ein Auftrennen bzw.
Aufbrechen und damit eine Beschädigung der optischen Platte verhindert werden.
Wenn sich die Schutzscheibe 12 gemäß Fig. 10 relativ zum Substrat 18 ausdehnt, wird das Abstandstück 30 auf ähnliche
Weise in Auswärtsrichtung verformt. Aufgrund der hohen Elastizität des Abstandstücks 30 kann dabei eine
geringfügige Verschiebung der Schutzscheibe 12 gegenüber dem Substrat 18 auftreten. Hierdurch werden ebenfalls die
vorstehend genannten schädlichen Wirkungen vermieden.
Da bei der beschriebenen optischen Platte Verformung, __ Trennung oder Beschädigung von Substrat 18 oder Schutzscheibe
12 ausgeschaltet sind, wird die optische Platte durch Temperatur- oder Luftfeuchtigkeitsänderungen nicht
beeinträchtigt, so daß ständig eine sichere Datenverarbeitung gewährleistet wird.
35
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In den Fig. 11 bis 13 ist eine andere Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, wojbei den vorher beschriebenen
Teilen entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen
erläutert sind.
Die optische Platte 41 gemäß der zweiten Ausführungsform weist anstelle des Abstandstücks 30 ein Abstandstück 42
auf, das - im Gegensatz zum quadratischen Querschnitt des Abstandstücks 30 - einen kreisförmigen Querschnitt
besitzt. Die außenseitige Ringausnehmung 32 besitzt dabei einen teilweise kreisförmigen Querschnitt entsprechend
dem kreisförmigen Querschnitt des Abstandstücks 42.
Der Innenumfangsteil 20 liegt bei dieser Ausführungsform
in derselben Ebene wie die Stufenfläche 34. Eine dem Innenumfangsteil 20 angepaßte Klebefläche 22 der Schutzscheibe
12 ragt nach unten und ist am Substrat 18 mit Hilfe eines Klebmiteis befestigt. In der Klebefläche 22
ausgebildete Nuten 24 und 26 nehmen überschüssiges Klebmittel auf.
Mit der Ausführungsform gemäß Fig. 11 bis 13 werden dieselben
Wirkungen erreicht wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform.
Bei der in den Fig. 14 und 15 dargestellten dritten Ausführungsform
der optischen Platte 44 sind wiederum die den vorher beschriebenen Teilen entsprechenden Teile mit
denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert.
Die optische Platte 44 gemäß Fig. 14 und 15 weist zwei
Aufzeichnungsschichten auf zwei Hauptflächen auf und besitzt
einen Aufbau/ bei dem zwei optische Platten 10 gemaß
der zuerst beschriebenen Ausführungsform so miteinander verbunden sind, daß die Substrate 18 miteinander
vereinigt sind.
An Ober- und Unterseite des Substrats 18 sind Schutzscheiben 12 angebracht, auf deren Innenflächen jeweils
Aufzeichnungsschichten 16 vorgesehen sind. Wie bei der
zuerst beschriebenen Ausführungsform sind zwischen die betreffenden Schutzscheiben 12 und das Substrat 18 jeweils
Abstandstücke 30 eingefügt.
Die Ausführungsform nach Fig. 14 und 15»bietet wiederum
dieselben Vorteile wie die zuerst beschriebene Ausführungsform. Außerdem wird mit dieser Ausführungsform eine
optische Platte zur Verfügung gestellt, die Aufzeichnungsschichten
auf Ober- und Unterseite aufweist.
Die Erfindung ist keineswegs auf die vorstehend speziell beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern verschiedenen
Änderungen und Abwandlungen zugänglich.
Während bei den beschriebenen Ausführungsformen Abstandstücke
eines quadratischen oder kreisförmigen Querschnitts verwendet werden, kann gemäß Fig. 16 auch ein
einen U-förmigen Querschnitt besitzendes Abstandstück 4 6 vorgesehen sein. Wahlweise kann auch gemäß Fig. 17 ein
Abstandstück 48 eines H-förmigen Querschnitts unter Gewährleistung derselben Vorteile und Wirkungen wie bei
den beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
Während bei den beschriebenen Ausführungsformen die Ab-
standstücke jeweils einen zentralen Hohlraum aufweisen,
kann mit gleicher Wirkung auch ein massives Abstandstück vorgesehen werden.
Weiterhin kann das Abstandstück anstatt aus Gummi bzw. Kautschuk auch aus einem Kunstharz, z.B. Silikon, eines
hohen Elastizitätsgrads bestehen. 10
Leerseite
Claims (20)
- PATENTANSPRÜCHEM.) Optische Speicherplatte mit einer Aufzeichnungsschicht ^ (16) zur Speicherung von Daten, die mittels eines Laserstrahls auslesbar sind, einer zum Schütze der Aufzeichnungsschicht (16) dienenden und letztere auf einer ihrer Hauptflächen tragenden Schutzscheibe (12), die für den Laserstrahl durchlässig ist, einem der Schutzscheibe (12) unter Festlegung eines Zwischenraums (36) mit ihr gegenüberstehenden und die Schutzscheibe tragenden Substrat bzw. Träger (18), wobei die Aufzeichnungsschicht zwischen der Schutzscheibe(12) und dem Substrat (18) angeordnet ist, und einem zwischen Schutzscheibe (12) und Substrat (18) angeordneten und beide Teile unter Aufrechterhaltung des Zwischenraums (36) miteinander verbindenden Abstandstück (30),dadurch gekennzeichnet , daß das Abstandstück (30) aus einem elastischen Werkstoff her-* gestellt ist, der eine Ausdehnung und Zusammenziehung der Schutzscheibe (12) relativ zum Substrat (18) zuläßt.
- 2. Optische Platte nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das · Abstandstück (30) aus einem elastischen Kunstharz hergestellt ist.
35■ - 2 . - 3. Optische Platte nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das Abstandstück aus Gummi bzw. Kautschuk hergestellt ist.
- 4. Optische Platte nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet , daß das Abstandstück einen eine leichte Verformung desselben zulassenden Hohlraum aufweist.
- 5. Optische Platte nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlraum des Abstandstücks einen quadratischen Querschnitt besitzt.
- 6. Optische Platte nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlraum des Abstandstücks einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.
- 7. Optische Platte nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat in seinem Außenumfangsteil eine (Ring-)Ausnehmung zur Festlegung des Abstandstücks aufweist.
- 8. Optische Platte nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat längs seines Außenumfangs eine sich zur Schutzscheibe erstreckende Außenwand (Flansch) zum Schütze des Abstandstücks vor Außeneinflüssen stützt.
- 9. Optische Platte nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat steifer ist als die Schutzscheibe und somit letztere sicher trägt bzw. unterstützt.
- 10. Optische Platte nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat und die Schutzscheibe in einem Mittelbereich derselben mit Hilfe eines Klebmittels miteinander verbunden sind und daß im Mittelbereich des Substrat (mindestens) eine (umlaufende) Nut zur Verhinderung eines Herausfließens überschüssigen Klebmittels ausgebildet ist.
- 11. Optische Platte nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzscheibe zwei Schutzscheibenteile umfaßt, die jeweils an einer der beiden Hauptflächen des Substrats angebracht und jeweils über ein Abstandstück mit der betreffenden Hauptfläche des Substrats verbunden sind, und daß jeder Schutzscheibenteil auf seiner Innenfläche eine Aufzeichnungsschicht aufweist.
- 12. Optische Platte nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet , daß die Abstandstücke jeweils aus einem elastischen Kunstharz hergestellt sind.
- 13. Optische Platte nach Anspruch 11,dadurch gekenn zeichnet , daß die Abstandstücke jeweils aus Gummi bzw. Kautschuk hergestellt sind.
- 14. Optische Platte nach Anspruch 13,dadurch gekennzeichnet , daß jedes Abstandstück einen eine leichte Verformung desselben zulassenden Hohlraum aufweist.-A-
- 15. Optische Platte nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlraum jedes Abstandstücks einen quadratischen Querschnitt besitzt.
- 16. Optische Platte nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlraum jedes Abstandstücks einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.
- 17. Optische Platte nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat in seinem Außenumfangsteil je eine Ringausnehmung zur Festlegung jedes Abstandstücks aufweist.
- 18. Optische Platte nach Anspruch 17,dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat längs seines Außenumfangs eine sich zu jedem Schutzscheibenteil erstreckende Außenwand (Flansch) zum Schütze der Abstandstücke vor Außeneinflüssen aufweist.
- 19. Optische Platte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat steifer ist als die Schutzscheibenteile und somit letztere sicher trägt bzw. unterstützt.
- 20. Optische Platte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat und die Schutzscheibenteile in einem Mittelbereich derselben mit Hilfe eines Klebmittels miteinander verbunden sind und daß im Mittelbereich des Substrats (mindestens) eine (umlaufende) Nut zur Verhinderung eines Herausfließens überschüssigen Klebmittels ausgebildet ist.
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