LU83673A1 - Dispositif de memorisation d'informations et procede pour la realisation de ce dispositif - Google Patents

Description

Plusieurs types différents de systèmes optiques à disques vidéo ont été proposés et réalisée pour l1enregistrement d1informations (voir, par exemple, ^tEEE Spectrum”, août I978, pages 20-28, ”0ptical Disk Systems Emerge” par R.A· Bartolini, A.E. Bell, R.E· Flory, M1 Lurie et F.W. Spong). Les disques optiques vidéo comprennent spécifique- ‘ ment un substrat ou une couche support structurale, une couche de mémorisation d1informations recouvrant au moins une partie d’une ou des deux faces du substrat, ainsi qu’une couche protectrice recouvrant chaque couche de mémorisation d’informations. Une source d’énergie (habituellement un rayon laser) est balayée sur la couche de mémorisation afin d’y enregistrer ou en lire les informations désirées. Dans certains cas, la couche protectrice est appliquée après l’enregistrement des informations tandis que, dans d’autres cas, la couche protectrice, la couche d »enregistrement et le substrat sont réalisés en une structure unitaire lamifiée avant l’enregistrement des informations. Dans ce dernier cas qui est le système préféré pour la présente invention, on obtient une configuration d'enregistrement dite de lecture directe après écriture, cette configuration ne nécessitant » - 1î aucun traitement chimique ou physique de l’enregistrement après que le rayon d’écriture ait enregistré les informations désirées. Les informations enregistrées, sont conservées par la structure d’enregistrement elle-même et, par la suite, elles peuvent être lues directement ad libitum.

De nombreuses combinaisons dif£/,rentes de matières, de même que différentes configurations sttoicturales ont été adoptées pour les disques optiques vidé1, Dans un système à une seule face, la couche protectrice et/ou le substrat peuvent à travers toute la structure ou par réflexion d’énergie à partii d’un revêtement réfléchissant qui est exposé sélectivement. Lorsqu’on utilise un enregistrement sur deux faces, chaque * couche d’enregistrement est recouverte d’une couche protectrice transparente et la lecture est effectuée par réflexion d’énergi à partir d’un revêtement réfléchissant associé à la couche de mémo ris at ion ·

Outre le fait qu’^Lle empêche les détériorations «t 4 physiques ou chimiques de la couche de mémorisation d’informa- * tions, la couche protectrice sert également à séparer physique ment et optiquement les particulés de poussières et d’autres matières étrangères de la couche de mémorisation. La couche protectrice est déposée en une épaisseur suffisante par rapport à la profondeur du foyer du système optique de telle sorte que les poussières et les matières étrangères soient chassées du foyer et qu’ainsi, elles exercent un effet négligeable sur l’enregistrement et l’extraction des informations. Plusieurs configurations différentes du type général décrit ci-dessus sont illustrées dans le brevet des Etats-Unis d’Amérique n° 4.074*282 accordé le 14 février 1978 au* noms de C. Balag et al.

Lorsque le substrat support et l’organe protecteur de recouvrement ou "fenêtre’1 sont réalisés en deux matières différentes, il est néanmoins nécessaire qu’ils soient compa-- " tibles et qu’ils conservent leur intégrité structurale dans toute la gamme des températures de fonctionnement et de mémorisation envisagées pour le disque. Une combinaison de matière qui est particulièrement avantageuse du point de vue économique comprend un substrat métallique (par exemple, le disque d’aluminium habituellement utilisé pour les enregistrements / magnétiques), ainsi que des couches protectrices de recouvre- ir\ l, \ ment en verre.

Toutefois? si le métal et le verre (ou deux autres matières ayant des coefficients de dilatation thermiques différents) sont fixés ensemble pour former une structure lamifiée et scellée, la limite de température tolérée pour

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l’utilisation d,une telle structure peut être exagérément ou inopportunément restreinte. Par exemple, des coefficients de dilatation thermiques spécifiques pour 1* aluminium et le verre se situent dans un rapport de 2,8 à 1, Des limites de températures spécifiques qui sont souhaitables pour des disques optiques, se situent dans un intervalle allant de -40 à +65°C pour la mémorisation et dans un intervalle de +15°C à +55°C pour la mise en service.

Dans ces conditions, lorsqu’on utilise un simple lamifié de verre/aluminium, on a constaté que la différence des coefficients thermiques entre les deux matières donnait lieu à la formation de contraintes excessives et de craquelures ou d’un 11 décollement” dans la couche protectrice, La présente invention a pour but de fournir un dispositif de mémorisation d’information du type à disque, ce dispositif permettant d’éviter les problèmes thermiques et structuraux énoncés ci-dessus, En vue de tirer profit des différentes propriétés de combinaisons de deux matières différentes telles qu’une combinaison métal/verre (faible prix, robustesse et facilité de fabrication), on a élaboré des systèmes structuraux autres qu’une simple structure en sandwich ou un simple lamifié.

Suivant la présente invention, un dispositif de mémorisation d'informations comprend un organe de base en forme de disque recouvert d’au moins un organe protecteur également en forme de disque. Un milieu d’enregistrement réagissant à / )j •ψ' "* une énergie de rayonnement est disposé entre 1*organe de base et 1*organe protecteur à l'intérieur d'une zone annu— ' laire de mémorisation d1informations· On prévoit un organe support extérieur (de préférence, annulaire) ayant un rayon Λ intérieur plus grand que le rayon extérieur de 1* organe de base, mais inférieur au rayon extérieur de 1*organe protecteur· On prévoit des éléments en vue de fixer la partie de rayon extérieur de l'organe protecteur sur l'organe support et également en vue de fixer l'organe protecteur sur l'organe de base radialement vers l'intérieur à partir de la zone de mémorisation. Grâce à la configuration décrite ci—dessus, on prévoit un espace libre circonférentiel entre le bord intérieur de l'organe support et le bord extérieur de l'organe de base afin de permettre un mouvement radial relatif entre l'organe de base et l'organe protecteur.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après donnée en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de mémorisation d'informations réalisé suivant la présente invention ; j la figure 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; et la figure 3 est une vue partielle en coupe d'une autre forme de réalisation de l'invention.

Les figures 1 et 2 prises conjointement illustrent un dispositif d'enregistrement ou de mémorisation d'informations sur "une seule face" (non représenté à l'échelle).

Ce dispositif d'enregistrement comprend un organe de base i annulaire ou en forme de disque 12 réalisé, de préférence, en un métal tel que 1 'aluminium. Cet organe de base 12 -col**· / porte une ouverture centrale relativement grande 14 et un© - 6 - annulaire en creux de mémorisation d’informations lô.sur une face 18 de 1*organe de base 12. L’extrémité radiale intérieure de la zone de mémorisation d1informations 16 est définie par une première paroi 20, tandis que ltextrémité extérieure ^ radiale de la zone de mémorisation 16 est définie par une deuxième paroi 22, chacune des parois 20 et 22 étant pratiquement verticale par rapport à une surface en creux 24 de l’organe de base 12.

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Un milieu d’enregistrement à plusieurs couches réagissant à une énergie de rayonnement et indiqué d’une manière générale par le chiffre de référence 26 est disposé à l’intérieur de la zone de mémorisation d’informations 16. Ce milieu d’enregistrement 26 peut avoir différentes formes suivant l’application particulière désirée. Un système approprié comprend une première couche 28 réfléchissant l’énergie et constituée, par exemple,*vd’un revêtement de nickel déposé le long de la surface inférieure de la zone en creux de mémorisation d’informations 16. Ce revêtement de nickel peut être déposé par différents procédés, notamment un dépôt sans courant ou un dépôt sous vide. Une couche transparente 30 d’une matière de passivation telle que le dioxyde de silicium est ajoutée » par-dessus la couche réfléchissante 28 par dépôt sous vide ou par projection. Une couche 32 sensible à l’énergie, par exemple, une couche de tellure, est ensuite ajoutée par—dessus la couche de passivation 30 par dépôt sous vide. Des épaisseur; appropriées pour ces matières sont connues dans la technique comme décrit, par exemple, dans l’article précité de Bartolini et al, ainsi que dans les références y mentionnées.

En outre, le dispositif de mémorisation d’informations illustré dans les figures 1 et 2 comprend un organe support annulaire 34 ayant un rayon intérieur plus grand que le rayon extérieur de 1* organe de base 12, formant ainsi un espace libre circonférentiel 36 entre 1*organe support 34 ©b l1organe de base 12, De préférence, 1*organe support annulaire 34 fait initialement partie intégrante de 1*organe de base 12 dont il est ensuite détaché par un processus dlemboutissage i ou d'estampage» De la sorte et pour les raisons qui apparaîtront ci-après, l’épaisseur de l’organe support 34 est pratiquement égale à celle de l’organe de base 12, tandis que l’on déterminera aisément les dimensions radiales de l’espace libre circonférentiel 36. Cet espace libre 36 a spécifiquement une dimension de l’ordre de 1,587 mm· *

Un organe protecteur annulaire ou en forme de disque 38 est disposé dans une relation de superposition sur l’organe de base 12, l'organe support annulaire 34 et le milieu d’enregistrement 26· De préférence, l'organe protecteur 38 est réalisé en verre, par exemple, en une épaisseur de 1 mm. Le diamètre extérieur de l'organe protecteur en verre 38 est pratiquement égal au diamètre extérieur de l’organe support annulaire 34. Le diamètre intérieur de l’organe protecteur 38 est pratiquement égal à celui de l’organe de base 12,

Des éléments 40* 42 sont prévus pour fixer la partie de rayon extérieur de l’organe protecteur en verre 38 à l’orgau annulaire support 34* de même que pour fixer la partie de rayor intérieur de l’organe protecteur 38 à l'organe de base 12 dans une zone s’étendant radialement vers l'intérieur à partir de la zone de mémorisation l6. Comme représenté en figure 2, les éléments de fixation 40, 42 sont constitués d'une couche jl^ relativement mince d'une matière adhésive telle qu’un composé de cyano-acrylate. On applique la matière adhésive 4-0, 42 sur la surface supérieure de l’organe de base 12 entre la paroi intérieure 20 et l’ouverture centrale 14, ainsi que pratiquement sur la totalité de la surface supérieure de l’organe support annulaire extérieur 34* Il est à noter que la partie de l’organ de base 12 qui est située entre la paroi 20 et l’espace libre 36, n’est pas fixée à la couche protectrice 38. De la sorte, la partie de rayon extérieur de l’organe de base 12 peut se dilater ou se contracter librement et radialement par rapport à l’organe protecteur 38.

La matière adhésive 40, 42 est choisie de telle sorte qu’elle subisse un faible pourcentage d’allongement sous l’influence de la température et qu’elle possède une résistance au cisaillement, par exemple, supérieure à l6l kg/cm2·

Un deuxième organe protecteur 44 analogue à l’organe protecteur 3.8 est disposé sur la surface inférieure (comme représenté en figure 2) de l’organe de base 12 et de l’organe support annulaire 34· On applique une matière adhésive entre la surface inférieure et le deuxième organe protecteur 44 dans des zones 46, 48 correspondant à celles occupées par la matière adhésive 409 42 associée à la surface supérieure de l’organe de base 12.

Dans un procédé spécifique pour la fabrication du dispositif de mémorisation d’informations du type représenté dans les figures 1 et 2, un disque classique en alliage d’aluminium (alliage d’aluminium ”5086-0, H 2E30”) du type employé pour les disques magnétiques d’enregistrement peut être utilisé comme point de départ. Ce disque a les dimensions nominales suivantes : un diamètre extérieur de 356 mm, une ouverture centrale d’un diamètre de 168 mm et une épaisseur de 1,9 mm. On forme l’organe support annulaire 34 par emboutis sage ou estampage du disque d’aluminium afin de le séparer en un organe de base 12 et un organe support 34 en laissant un espace libre 36 de 1,6 mm.

La zone de mémorisation d’informations qui est dêli— mitée par les parois 20 et 22, ainsi que par la surface inférieure. 24, est formée par usinage ou morsure de l’organe de base 12 afin de former une cavité d’une profondeur de 0,05 mm entre un diamètre intérieur de 233 mm et un diamètre extérieur de 346 mm (zone annulaire d’une largeur d’environ 63 5 5 mm).

Le milieu d’enregistrement 26 constitué des couches 28, 30 et 32 est alors déposé comme décrit précédemment. De préférence, on dépose une matière adhésive d’une épaisseur inférieure à 0,0254 mm le long des zones 40, 42, 46 et 48· Des couches protectrices en verre 38 et 44 ayant des dimensions correspondant au diamètre extérieur de l’organe support 34 et au diamètre intérieur de l’organe de base 12 en une épaisseur, par exemple, de 1 mm, sont fixées et scellées hermétiquement vis-à-vis de l’organe de base 12 et de l’organe support annulaire 34 sous une atmosphère d'azote. L’azote gazeux remplit les espaces vides situés au voisinage du milieu d'enregistrement en creux 26 et de l’espace annulaire 36·

De la sorte, la zone de mémorisation d'informations l6 est enfermée par la combinaison de l’organe de base annulaire 12, des couches protectrices en verre (ou "fenêtres") 38, 44, ainsi que de l'organe support annulaire 34 et de l’élément adhésif de fixation dans les zones 40, 42, 46 et 48* De préférence, les couches protectrices en verre 38 et 44 comportent des revêtements antiréfléchissants afin d’assurer la transmission maximale d’énergie de lecture/ écriture de et vers le milieu d'enregistrement 26.

En figure 3* on représente une partie d,un dispositif de mémorisation d’informations sur les deux faces réalisé conformément à l'invention· En figure 3a les différents éléments correspondant à ceux illustrés dans les figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes chiffres de référence suivis du signe prime ('). En figure 3 9 les différents éléments illustrés sont beaucoup plus proches de leurs proportions que dans les figures 1 et 2« Toutefois, les épaisseurs des couches adhésives 40', 42', 46' et 48*, de même que la profondeur de la cavité 16’ de mémorisation d’informations ont été exagérées afin de pouvoir les discerner plus aisément· De plus, le milieu d’enregistrement à plusieurs couches 26* est représenté sous forme d'une seule entité, étant cependant entendu que l’on pourrait envisager un système plus spécifique comme représenté dans les figures 1 et 2 (ctest—à—dire un milieu à trois couches 26), Les mêmes remarques s’appliquent à un deuxième milieu d'enregistrement 50 disposé dans une deuxième zone en creux 52 de mémorisation d’informations associées à la face inférieure de l’organe de base 12,

Comme on peut le constater en figure 3 s l'épaisseur de l’organe support annulaire 34* et l'épaisseur de l'organe de base 12’ sont égales, ces deux organes étant formés à partir d'un seul disque ainsi qu'on l'a décrit ci-dessus. L'épaisseur des couches de matière adhésive 40', 421 * 46’ et 48* est relativement faible, établissant ainsi un léger espace libre entre les organes protecteurs 38’ > 44* et l’organe de base 12’ à l'extrémité extérieure extrême de l'organe de base 12'· De la sorte, la dilatation et la contraction que peut subir l’organe de base 12* sous l’effet de la température ne donnent pas lieu à une fracture ou à un décollement des organes pro— — λ . · -. · _____J _ 1 H η « Λ- -Ilse déplacer librement et radialement jusqu'à l'espace libre circonférentiel 36 *·

Bien que l'invention ait été décrite par certaines de ses formes de réalisation préférées3 on comprendra aisément que diverses modifications peuvent y être apportées dans le cadre de l'invention tel qu'il est défini par les revendications ci-après·

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Claims (12)

1· Dispositif (ih tti^tiHjrisation d1 informations, caractérisé en. ce qu’il comprend t organe de "base en forme de disque ; au moins un orgntH* protecteur en forme de disque * recouvrant cet organe de h nu g ; un milieu d» enregistrement réagissant a une énergie (Ir rayonnement et disposé entre cet organe de base et cet organe protecteur à 1* intérieur d’une zone annulaire de mémo riN ut, ion d* informations , cette zone de . - mémorisation ayant un rayon intérieur plus grand que le rayon intérieur de l’organe protbi’tour, ainsi qu’un rayon extérieur plus petit que le rayon extérieur (je cet organe protecteur ; un organe support annulaire ayant 1111 rayon intérieur plus grand que le rayon extérieur de l'organe de base, mais plus petit que le rayon extérieur de 1 'organe protecteur; des éléments en vue de fixer la parti© tir rayon extérieur de 1 * organe protecteur à 1*organe support, «nmilaire ; ainsi que des éléments en vue de fixer l’organe prêtecteur à l’organe de base radiale-ment vers l’intérieur à partit' de la zone de mémorisation d’informations , si bien que cet t e dernière est enfermée par la combinaison de l’organe de base, de l’organe protecteur, de l’organe support et des éléments de fixation, un espace libre circonférentiel étant mén^^e entre l’organe'support annulaire et l’organe de base pour pev**T>ei:.tre un mouvement radial relatif » * entre cet organe de base et œt organe protecteur.

2. Dispositif de »taylorisation d’informations suivant «* la revendication 1, caract en ce que l’organe support annulaire et l’organe de b^x^-e ont des épaisseurs pratiquement égales.

3# Dispositif de ris ation d’informations suivant la revendication 2, caracten ce que l’organe support annulaire et l’organe de bo^yr ont des surfaces supérieures: l· respectives se situant dans un premier plan, ainsi que des surfaces inférieures se situant dans tan deuxième plan* .

4* Dispositif de mémorisation d*informations suivant la revendication 3? caractérisé en ce que l’organe protecteur^ en forme de disque recouvre la surface supérieure de 1* organe de base, ce dispositif comprenant également un deuxième organe protecteur en forme de disque recouvrant la surface inférieure » de cet organe de base en étant fixé à ce dernier, ainsi qu'à la surface inférieure de l’organe support*

5* Dispositif de mémorisation d’informations suivant la revendication 4* caractérisé en ce que le milieu d’enregistrement est disposé vis—à—vis de l’organe de base de façon à former une première couche de mémorisation d’informations adjacente à la surface supérieure précitée, ainsi qu’une deuxième couche de mémorisation d’informations adjacente à la surface inférieure précitée.

6* Dispositif de mémorisation d’informations suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l’organe de base comprend des zones en creux associées à chacune de ces surfaces supérieure et inférieure, tandis que le milieu d’enregistrement est disposé à l’intérieur de chacune de ces zones en creux* v r

7* Dispositif de mémorisation d'informations suivant * la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de base et l’organe protecteur sont réalisés en matières ayant des coefficients de dilatation thermiques différents, tandis que les dimensions de 1'espace libre circonférentiel sont calculées ! pour permettre ton mouvement radial relatif entre l’organe de base et l’organe protecteur dans un intervalle envisagé de . températures opératoires*

8. Dispositif de mémorisation d*informations suivant la revendication 7* caractérisé en ce que l'organe de base est réalisé en aluminium, tandis que l’organe protecteur est- réalisé en verre. r,

9· Dispositif de mémorisation d’informations suivant la revendication caractérisé en ce que l’organe support et l’organe de base sont réalisés avec la même matière.

10. Procédé en vue de former un dispositif de mémorisation d’informations dans lequel un milieu d’enregistrement est déposé sur un organe de base en forme de disque sur une partie intérieure radiale duquel est fixé un organe protecteur / de recouvrement en forme de disque, caractérisé en ce qu'il consiste à former un organe support annulaire ayant un rayon intérieur plus grand que le rayon extérieur de cet organe de base afin de former un espace libre circonférentiel entre cet organe support" annulaire et cet organe de base, puis fixer cet organe protecteur à cet organe support.

11. Procédé en vue de former un dispositif de mémorisation d’informations suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l’organe, support annulaire est formé en séparant une partie annulaire extérieure extrême de l'organe de base en * P forme de disque.

- 12. Procédé en vue de former un dispositif de mémori sation d'informations suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape supplémentaire consistant à fixer un deuxième organe protecteur en forme de disque sur l'organe de base et l’organe support, sur les surfaces de ceux-ci qui sont opposées à l'organe protecteur de recouvrement en forme de disque. ' A- i « t