NL1001323C2 - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van_een_meer la3±2_optiscli_xegistrat iemediuin__

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een optisch registratiemedium zoals een videoschijf, een comptact-disc, of dergelijke, en meer in het bijzonder op een 5 werkwijze voor het vervaardigen van een optisch regis-tratie-oppervlak en op een inrichting voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium.

Fig. 1 is een schematisch aanzicht van een constructie van een bekend optisch registratiemedium.

10 Het optische registratiemedium is in het alge meen gemaakt van een transparant harsmateriaal, en bestaat uit een transparant substraat 10 met op het bovenoppervlak daarvan een registratie-oppervlak 11 waarin een groeipatroon is aangebracht, één op het registra-15 tie-oppervlak 11 aangebrachte reflectiefilm 12 in de vorm van een dampneerslagmateriaal uitgevoerd met behulp van bijvoorbeeld een spettertechniek, en één op de reflectiefilm 12 aangebrachte beschermingsfilm 14 of het substraat. Het groeipatroon van het transpa-20 rante substraat 10 en de relfectiefilm 12 hebben dezelfde vorm.

Een optische schijf samengesteld conform hetgeen bovenstaand is aangegeven wordt optisch uitgelezen door een lichtbron waarbij het licht wordt gericht 25 op de reflecterende film en welk licht wordt teruggekaatst .

Echter heeft de bekende optische schijf een nadeel in die zin dat de capaciteit van de optische schijf onvoldoende is om de grote hoeveelheid informa-30 tie op te slaan die nodig is bij geluidsinformatie 1001323: -2- alsook bij beeldinformatie.

Derhalve is een werkwijze voorgesteld voor het vervaardigen van een meerlagig registratiemedium waarmee het mogelijk is daarin een grotere hoeveelheid informa-5 tie op te slaan.

Door Philips is een meerlagig optisch registratiemedium voorgesteld voorzien van een reflecterende laag waarvan de reflectiecoëfficiënten van elkaar verschillen (Amerikaans octrooischrift 4.450.553), en heeft 10 Pioneer een meerlagig optisch registratiemedium voorgesteld voorzien van een eerste reflecterende laag van silicium en een tweede reflecterende laag van aluminium (Amerikaans octrooischrift 5.126.996).

Fig. 2 is een schematisch aanzicht van het meer-15 lagige optische registratiemedium zoals voorgesteld door Philips.

Het meerlagige optisch registratiemedium bestaat uit een eerste transparant substraat 20 gemaakt van een dikke PVC plaat van ongeveer 1 mm dikte, waarbij 20 op dit substraat 20 een eerste harslaag 22 is aangebracht en die behandeld wordt met ultraviolet licht, waarbij op deze harslaag 22 een eerste reflecterende film 24 is aangebracht, waarop een eerste aanhecht-laag 26 is aangebracht, en vervolgens een afstandhou-25 der 28 in de vorm van een PVC plaat met een dikte van ongeveer 0.15 mm, waarbij boven op deze afstandhouder 28 een tweede aanhechtlaag 31 is aangebracht, waarop een tweede reflecterende film 32 is aangebracht, vervolgens een tweede harslaag 34 die behandeld wordt door 30 het ultraviolette licht, en tot slot een tweede transparant substraat 36. De eerste reflectiefilm 24 is aangehecht aan de afstandhouder 28 middels de eerste aanhechtlaag 26, terwijl de tweede reflectiefilm 32 aan de afstandhouder is aangehecht door de tweede aanhecht-35 laag 30.

1001323.

-3-

Het bekende optische registratiemedium zoals bovenstaand is omschreven bezitten optische struktuur van tenminste twee lagen. In elk van de reflecterende optische strukturen, zijn de reflecterende lagen zodanig 5 dat zij verschillende reflectiecoëfficiënten ten opzichte van elkaar bezitten. Hoe sterker de intensiteit van het licht dat wordt teruggekaatst door de reflecterende lagen des te preciezer is het uitlezen van de informatie geregistreerd in de groeven, en hangt de verhouding 10 van het invallende licht tot het reflecterende licht af van de optische reflectiestruktuur. In het geval dat twee reflecterende optische lagen worden toegepast als aangegeven in fig. 2, bestaat de eerste reflecterende film 24 bijvoorbeeld uit een diëlektrisch materiaal 15 teneinde een lichtbundel (λ) afkomstig van een lichtbron daar doorheen te laten gaan. In een dergelijke struktuur is de reflectiesterkte van het juiste niveau noodzakelijk teneinde de informatie in de eerste en tweede reflecterende films 24, 32 op een precieze wijze 20 uit te lezen, het het verdient derhalve de voorkeur dat de brekingssterkte van de eerste reflecterende film 25-40% is, terwijl de brekingssterkte van de tweede reflecterende film 32 45-100% is.

In fig. 3 is een werkwijze aangegeven voor het 25 vervaardigen van het meerlagige optische registratiemedium zoals bovenstaand is aangegeven en omvat het vormen van een eerste reflecterende laag 41 in de vorm van silicium aangebracht op een transparant substraat 40, het injecteren van hars of gel op de reflecterende 30 laag 41 teneinde een harslaag 42 te vormen, het bestralen van deze harslaag met licht teneinde het hars uit te harden nadat een aanhechtend stempel 44 is gesloten, en het vormen van een andere reflectielaag 45 op het bovenste gedeelte van de transparante harslaag 42.

35 Zoals hierboven is aangegeven wordt tijdens het 1001323.

-4- vervaardigen van het meerlagige optisch registratiemedium het hars aangebracht tussen het stempel 44 en het transparante substraat 40 en daar het hars uitvloeit bij een nauw aanhechtende stempel 44 en transparant 5 substraat 40, heeft men het probleem dat de dikte van de harslaag 42 niet overal gelijk is. Verder dient bij deze werkwijze in verhouding vele handelingen te worden uitgevoerd hetgeen veel manuren vereist en boven was het niet mogelijk de produktiviteit verder te vergroten. 10 Om dit probleem op te lossen is het een doel van de uitvinding te voorzien in een werkwijze en een inrichting voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium waarmee de dikte van de harslaag kan worden verminderd terwijl tevens de produkti-15 viteit kan worden opgevoerd.

Om te voldoen aan het hierboven gestelde doel, is voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium omvattende het vormen van een reflectiefilm op een bovenoppervlak van 20 een transparant substraat op de zijde waar het eerste registratie-oppervlak is aangebracht, het met de voorafbepaalde snelheid overdragen van het transparante substraat waarop de reflecterende laag is aangebracht, het roteren van een stampei met een snelheid die de-25 zelfde is als de overdrachtsnelheid van het transparante substraat zodanig dat het stempel met een voorafbepaalde kromming op een bepaalde afstand komt te staan van het verplaatste substraat, het injecteren van gesmolten hars tussen het transparante substraat en het 30 stempel volgens een voorafbepaalde breedte.

Bij deze werkwijze voor het vervaardigen van het meerlagige optische registratiemedium verdient het de voorkeur dat het injecteren van het gesmolten hars met de voorafbepaalde breedte wordt gerealiseerd van-35 af een punt dat het stempel wordt geroteerd en een eind- 1001323Γ -5- punt bereikt tegenover het substraat op het moment waarbij het substraat en het stempel tegenover elkaar liggen. Het substraat en het stempel hebben altijd dezelfde snelheid met betrekking tot elk gedeelte.

5 Om het hierboven genoemde probleem te ondervan gen, is voorzien in een inrichting voor het vervaardigen van een meerlagig optisch registratiemedium voor het vormen van een harslaag met een tweede registratie-oppervlak waarop een eerste registratie-oppervlak is 10 gevormd, waarbij de inrichting voor het vervaardigen van het meerlagige optische registratiemedium is voorzien van een substraat transporttafel waarop het substraat vast is ondersteund, organen om met een voorafbepaalde snelheid de substraat transporttafel te trans-15 porteren, een draaiende trommel die op een voorafbepaalde afstand staat van het transparante substraat en is aangebracht op een gedeelte van de transporttafel nabij het substraat, en waarbij de trommel een omtrekssnelheid heeft die gelijk is aan de snelheid 20 waarmee de transporttafel zich verplaatst, een stempel aangebracht op het omtreksoppervlak van de roterende trommel en voorzien van een informatieregistratielaag teneinde het tweede registratie-oppervlak te vormen, en een harstoevoerorgaan om gesmolten hars te injecte-25 ren tussen het op de tafel geplaatste substraat en het stempel.

De uitvinding zal thans nader worden beschreven aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en onder verwijzing naar de tekening. Hierin toont: 30 fig. 1 een schematisch aanzicht van een bekend optisch registratiemedium; fig. 2 een dwarsdoorsnede van een optisch registratiemedium zoals voorgesteld door Philips; fig. 3 een dwarsdoorsnede van een optisch re-35 gistratiemedium zoals voorgesteld door Pioneer Com; 1001323.

-6- fig. 4 een aanzicht van een inrichting voor het vervaardigen van een optisch registratiemedium overeenkomstig de uitvinding; fig. 5 een dwarsdoorsnede van de inrichting vol-5 gens fig. 4.

De werkwijze voor het vervaardigen van een optisch registratiemedium overeenkomstig de uitvinding waarbij het registratiemedium voorzien is van tenminste meer dan twee registratie-oppervlakken omvat: het aanbren-10 gen van een eerste reflectiefilm door een verdampingsproces of door een spetterproces op een bovenoppervlak van het transparante substraat waarop een registratie-oppervlak is aangebracht; het met een voorafbepaalde snelheid overdragen van het transparante substraat waar-15 op de eerste reflecterende film is aangebracht; het roteren van het stempel met dezelfde snelheid als die van het transparante substraat naar een positie waarbij het transparante substraat en het stempel met een voorafbepaalde krommingsgraad evenwijdig en op enige 20 afstand ten opzichte van elkaar zijn gelegen, het toevoeren van een gesmolten hars tussen het geroteerde en getransporteerde stempel en het transparante substraat, het afsnijden van het hars aan de rand van het transparante substraat in de situatie waarbij een hars-25 laag is aangebracht op het transparante substraat door het toevoeren van hars tussen het transparante substraat en het stempel, het afkoelen van de harslaag dat aangebracht is op het transparante substraat; het aanbrengen van een tweede reflecterende film op de harslaag 30 door een verdampingsproces of door een spetterproces; en het op de tweede reflecterende film aanbrengen van een beschermingsfilm.

Bij de hierboven beschreven werkwijze overeenkomstig de uitvinding is het gewenst dat het injecteren 35 van het gesmolten hars met een voorafbepaalde breedte 10 013 k o -7- wordt uitgevoerd op een punt dat een eindpunt bereikt waarbij het transparante substraat en het stempel tegenover elkaar zijn gelegen en waarbij het substraat wordt overgedragen op het tijdstip waarbij het transpa-5 rante substraat en het stempel tegenover elkaar zijn gelegen, en waarbij het stempel wordt geroteerd.

Het transparante substraat en het stempel moeten dezelfde snelheid hebben ten opzichte van elke positie.

De inrichting voor het vervaardigen van het op-10 tische registratiemedium overeenkomstig de uitvinding is bestemd voor het aanbrengen van de harslaag met een tweede registratie-oppervlak in de positie waarbij een eerste registratie-oppervlak is aangebracht op een bovenoppervlak van het transparante substraat en waarbij 15 de eerste reflecterende film is aangebracht op een bovenoppervlak van het eerste registratie-oppervlak.

Een uitvoeringsvorm overeenkomstig de uitvinding is aangegeven in de fign. 4 en 5.

De inrichting overeenkomstig de uitvinding be-20 staat uit een eerste registratielaag 110, een substraat bevestigingsgedeelte 61 voor het bevestigen van het transparante substraat 100 voor het vormen van de eerste reflecterende film op een bovengedeelte van de eerste registratielaag, een substraat transporttafel 60 25 aangedreven door een transportorgaan 50, een trommel 70 aangebracht op een gedeelte gelegen tegenover de tafel 60 en waarbij de omtrekssnelheid van de trommel dezelfde snelheid heeft als die van de tafel 60, een stempel 80 aangebracht bij de omtrek van de trommel 70 voor het 30 vormen van een informatie registratiegroef in het tweede registratie-oppervlak, en een harstoevoerorgaan voor het injecteren van gesmolten hars tussen het substraat 100 dat gesteund wordt door de transpórttafel 60 en het stempel 80 met een voorafbepaalde breedte.

35 Het transportorgaan 50 transporteert de trans- 1001323.

-8- porttafel 60 waarop het transparante substraat 100 is bevestigd met een constante snelheid, en bestaat uit een gewone transportschroef of een kettingtransporteur.

In het geval dat een kettingtransporteur wordt toege-5 past, zoals aangegeven in fig. 4, wordt een aantal trans-porttafels 60 met voorafbepaalde afstanden gekoppeld aan de ketting 51, en wordt een extra geleiderail 52 aangebracht aan het achteroppervlak van de tafel 60 teneinde de ketting 51 tijdens transport niet te laten 10 trillen. Bevestigingsmiddelen zijn aangebracht om het substraat te bevestigen aan het bevestigingsgedeelte in elk van de transporttafels 60, waarbij de bevestigingsmiddelen kunnen worden bevestigd onder gebruikmaking van een bekende klem, of door het aanbrengen van 15 een aantal vacuumadsorptiedoorgangen in een bodemopper-vlak van het substraat teneinde transparante substraat vast te hechten. Een ventilator (niet aangegeven) blaast koele lucht op een afvoerzijde van het transparante substraat teneinde het transparante substraat 100 te 20 koelen.

De trommel 70 is roteerbaar bevestigd en staat op afstand van het transparante substraat 100 waarbij de afstand overeenkomt met de dikte van de harslaag 101 met het tweede registratie-oppervlak 120 op het 25 bovenoppervlak van het transparante substraat 100.

Op elk moment is de omtrekssnelheid van de trommel 70 dezelfde als de transportsnelheid van de tafel 60.

Het verdient de voorkeur dat de aandrijforganen 75 voor de trommel 70 een stapmotor is die zowel in de richting 30 van de klok als tegenrichting van de klok stapsgewijs roteert. Het verdient eveneens de voorkeur dat koelwater aanwezig is voor de trommel 70 teneinde deze trommel af te koelen. Het verdient verder de voorkeur dat het toevoeren van koud water wordt verkregen middels 35 een holte aangebracht in de rotatie-as 72 van de trom- 1001323; -9- mel 70. De holte in de rotatie-as 72 is roteerbaar gekoppeld aan een verbinding 76 die via een leiding 77 gekoppeld is aan de koudwatertoevoer.

Het stempel 80 voor het vormen van het tweede 5 registratie-oppervlak 120 op het hars dat middels ver-tikale toevoerorganen wordt aangebracht zal thans worden beschreven en is bevestigd op het omtreksoppervlak van de trommel 70. Tijdens rotatie valt een begingedeel-te en een eindgedeelte van het stempel 80 samen met 10 een begingedeelte en een eindgedeelte van het transparante substraat 100 dat transporteerbaar bevestigd is op de transporttafel 60.

Het harstoevoerorgaan 90 voert hars toe tussen het substraat 100 en het stempel 80, en omvat een mond-15 stuk 91 voorzien van een injectiedoorgang 91a die een grotere breedte heeft dan de breedte van een voorafbepaalde dikte van het stempel 80, en een extrudeer-eenheid 92 om het gesmolten hars te drukken door het mondstuk 91. De extrudeereenheid 92 omvat een cilinder 20 92a die in verbinding staat met het mondstuk 91, en een zuiger 92b die heen en weer beweegbaar is in de cilinder 92a. Het koelwater voor de temperatuurregeling wordt via een toevoerbuis toegevoerd aan het mondstuk.

Een gedetailleerde beschrijving van de werking 25 van de inrichting alsook de werkwijze voor het uitvoeren van de werking van de inrichting zal thans worden beschreven.

In de eerste plaats wordt voor het aanbrengen van harslaag 101 met het tweede registratie-oppervlak 30 van het substraat, het transparante substraat 100 bevestigd op het bevestigingsgedeelte 61 van de tafel 60, waarbij het substraat op zijn bovenoppervlak is voorzien van het eerste registratie-oppervlak met daarop de eerste reflecterende film, en wordt het stempel 80 35 bevestigd op het omtreksoppervlak van de trommel 70.

10 01 323.

-10-

De roterende organen 75, motor 73, van de trommel 70 en het transportorgaan 50 wordt in werking gesteld, zodat niet alleen de trommel 70 en de tafel 60 worden geroteerd, doch eveneens wordt het hars afkomstig van 5 het harstoevoerorgaan 90 toegevoerd aan het mondstuk 91. Op het moment dat het hars wordt toegevoerd tussen het stempel 80 en het substraat 100 voor het tot stand brengen van een voorafbepaalde breedte en dikte, wordt niet alleen het gesmolten hars tegen het 10 substraat 100 gedrukt door het stempel 80, doch wordt eveneens een voorafbepaald groeipatroon aanwezig in het stempel 80 aangebracht.

Het hars dat tegen het bovenoppervlak van het transparante substraat 100 wordt gedrukt door het stem-15 pel 80 blijkt in deze toestand tot het hars is afgekoeld, en verhard zodat de harslaag 101 het tweede re-gistratie-oppervlak 120 vormt.

Indien zoals hierboven is uiteengezet de harslaag op het transparante substraat is aangebracht, wordt 20 vervolgens het transparante substraat gescheiden van de tafel, en wordt het hars dat uitsteekt uit de rand van het substraat verwijderd en wordt vervolgens de tweede reflecterende film en de beschermingsfilm aangebracht op het bovenoppervlak van de harslaag zodat 25 het proces voor het vervaardigen van het meerlagige optische registratiemedium is beëindigd.

Zoals hierboven is uiteengezet voor wat betreft het met de inrichting en werkwijze vervaardigen van het optische registratiemedium het mogelijk het re-30 gistratiemedium continu te produceren, zodat de produk-tiviteit verbeterd wordt, en het probleem wordt opgelost van de dubbele brekingsverschijnselen. In het geval waarbij de harslaag wordt aangebracht met behulp van de inrichting overeenkomstig de inrichting zoals 35 hierboven is beschreven, wordt de beperking met betrek- 1001323.

-liking tot het ruwe materiaal van de harslaag kleiner.

De hierboven gegeven beschrijving van het vervaardigen van het optische registratiemedium is uiteengezet aan de hand van een tweelagig optisch registra-5 tiemedium, doch het technische idee van de uitvinding is niet beperkt tot het hierboven genoemde voorbeeld.

In het geval waarbij gebruik wordt gemaakt van een vlak substraat zonder de registratielaag doch in plaats daarvan het toepassen van het transparante substraat met 10 de registratielaag, kan men niet alleen een optische schijfsubstraat met uitsluitend éën registratielaag vervaardigen, doch is het eveneens mogelijk meer dan twee lagen toe te passen. De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven aangegeven uitvoeringsvorm, doch vele 15 wijzigingen kunnen worden uitgevoerd zonder buiten het kader van de uitvinding te geraken.

1001323.

Claims (7)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een meer-lagig optisch registratiemedium bestaande uit het met een voorafbepaalde snelheid overdragen van een transparant substraat dat het eerste registratie-oppervlak 5 vormt, het roteren van een stempel met een voorafbepaalde kromming en het transporteren van het substraat met dezelfde snelheid waarbij tussen het stempel en het substraat een voorafbepaalde afstand is, en het toevoeren van gesmolten hars tussen het substraat en 10 het stempel.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het toevoeren van het gesmolten hars met de voorafbepaalde dikte begint daar waar het stempel begint in aanraking te komen met het substraat en eindigt daar 15 waar het stempel zich verwijdert van het substraat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het hars wordt toegevoerd vanuit het harstoevoer-orgaan met een voorafbepaalde dikte en breedte.

4. Inrichting voor het vervaardigen van een meer-20 lagig optisch registratiemedium voor het vormen van een harslaag met een tweede registratie-oppervlak op een bovenoppervlak van het transparante substraat met het eerste registratie-oppervlak, gekenmerkt door een substraattransporttafel voor het vast ondersteunen van 25 het transparante substraat, organen voor het transporteren van de substraattransporttafel met een voorafbepaalde snelheid, een trommel bevestigd op een plaats gelegen tegenover de substraattransporttafel waarbij het buitenomtrek van de trommel roteert met dezelfde 30 snelheid als die van de transporttafel, een stempel geïnstalleerd nabij het buitenomtrekoppervlak van de trommel voor het vormen van een informatieregistratie-groef waarvan het tweede registratie-oppervlak, en een 1001323. -13- harstoevoerorgaan voor het injecteren van het gesmolten hars tussen het stempel en het transparante substraat dat gesteund wordt door de tafel.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, 5 dat het transportorgaan een kettingtransporteur is.

6. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het harstoevoerorgaan voorzien is van een mondstuk met een injectie-opening met een voorafbepaalde breedte en lengte, en een drukorgaan dat in verbinding staat 10 met het mondstuk om het gesmolten hars te persen door de injecteur.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het drukorgaan voorzien is van een cilinder die in verbinding staat met het mondstuk, en een zuiger 15 die heen en weer beweegt in de cilinder. 10 01 323.