NL8104519A - Informatieopslagorgaan, alsmede werkwijze voor de vervaardiging hiervan. - Google Patents

Description

N/30.442-dV/hf -1-

Informatieopslagorgaan, alsmede werkwijze voor de vervaardiging hiervan.

De uitvinding heeft betrekking op een informatie-opslagorgaan, voorzien van een schijfvormige drager, ten minste een schijfvormig beschermingsorgaan, dat de drager bedekt, en een op stralingsenergie reagerend registratie-5 medium, dat tussen de drager en het beschermingsorgaan is geplaatst, alsmede op een werkwijze voor de vervaardiging hiervan.

Er zijn verschillende typen optische videoplaat-systemen voorgesteld en vervaardigd voor de registratie van 10 informatie (zie bijvoorbeeld IEEE Spectrum, augustus 1978, blz. 20 - 28, "Optical Disk Systems Emerge" door R.A. Barto-lini, A.E. Bell, R.E. Flory, M. Lurie en F.W, Spong). Optische videoplaten bestaan gewoonlijk uit een substraat of steunlaag, een informatieopslaglaag, welke tenminste een 15 gedeelte van een of beide zijden van het substraat bedekt, en een beschermingslaag, die elke informatieopslaglaag bedekt. Een energiebron, die gewoonlijk bestaat uit een laserbundel, tast de opslaglaag af, teneinde de gewenste informatie in de opslaglaag in te schrijven of hieruit uit 20 te lezen. In bepaalde gevallen wordt de beschermingslaag aangebracht, nadat de informatie is ingeschreven, terwijl in andere gevallen de beschermingslaag, de registratielaag en het substraat als een êën geheel vormende, gelamineerde eenheid worden vervaardigd, voordat de informatie wordt inge-25 schreven. In het laatstgenoemde geval, waarop de uitvinding betrekking heeft, wordt een zogenaamde DRAW (direct read after write) plaatconfiguratie verkregen, waarbij geen chemische of fysische bewerking van de plaat nodig is, nadat de schrijfbundel de gewenste informatie heeft geregistreerd. 30 De geregistreerde informatie wordt door de plaatconstructie zelf beschermd en kan desgewenst direct hierna worden uitgelezen.

Er zijn vele verschillende combinaties van materialen en vele soorten constructies gebruikt voor de optische 35 video- of beeldplaten. Bij een eenzijdige uitvoering kan de beschermingslaag of het substraat of kunnen beiden doorlatend 8104519 % « -2 - zijn voor de lees/schrïjf-energie. De informatie wordt gelezen door energie door de gehele constructie heen te sturen, of door reflectie van de energie door een reflecterende bekleding, die selectief wordt belicht. Wanneer een tweezijdige 5 registratie mogelijk is, behoort bij elke registratielaag een deze overlappende transparante beschermingslaag, waarbij het uitlezen plaatsvindt door energiereflectie door een reflecterende bekleding, die bij de opslaglaag behoort.

De beschermingslaag dient, behalve voor het verhin-10 deren van een fysische of chemische beschadiging van de infor-matieopslaglaag, tevens voor de fysische en optische afscheiding van stofdeeltjes en ander vreemd materiaal van de opslaglaag. De beschermingslaag is ten opzichte van de scherptediepte van het optische systeem zodanig dik uitge— 15 voerd, dat stof en vreemd materiaal onscherp zijn en hierdoor een verwaarloosbare invloed hebben op het registreren en uitlezen van informatie. Verschillende mogelijke uitvoeringen van het hierboven beschreven algemene type videoplaat zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4,074.282.

20 Wanneer het ondersteunende substraat en het over lappende beschermingsorgaan of "venster" uit twee verschillende materialen zijn vervaardigd, is het niettemin nöodzakelijk, dat zij met elkaar verenigbaar zijn en structureel een geheel blijven vormen over het gehele bereik voor de werk- en op-25 slagtemperatuur van de plaat. Een materiaalcombinatie, die vanuit een kostenoogpunt bezien bijzonder gunstig is, omvat een metalen substraat (zoals, de aluminiumplaat, die algemeen wordt gebruikt voor de magnetische registratie) en een beschermingslaag van glas.

30 Indien echter metaal en glas (of twee andere mate rialen met verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten) op elkaar worden bevestigd, zodat een afgesloten, gelamineerde constructie wordt verkregen, kan de toelaatbare tempera-tuurgrens voor het gebruik, van een dergelijke constructie 35 een te grote of ongewenste beperking vormen. De gebruikelijke thermische uitzettingscoëfficiënten van aluminium en glas hebben bijvoorbeeld een verhouding van 2,8 tot 1. Een gebruikelijk temperatuurbereik, dat gewenst is voor optische platen, omvat een opslagbereik van -40°C tot +65°C en een 40 werkbereik van +15°C tot +55°C.

8104519 ' ** 4 - 3 -

Onder deze omstandigheden, is bij toepassing van ~ een eenvoudig glas-aluminiumlaminaat gebleken, dat het verschil in thermische uitzettingscoëfficiënt tussen de beide materialen zeer grote spanningen en scheuren of afschilferen 5 ("peelback") van de beschermingslaag tot gevolg heeft.

De uitvinding beoogt een informatieopslagorgaan van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij de genoemde bezwaren zijn ondervangen. Teneinde gebruik te maken van de verschillende eigenschappen van de combinatie van twee 10 verschillende materialen, zoals een metaal-glascombinatie (lage kosten, grote sterkte en eenvoudige fabricage), zijn volgens de uitvinding andere constructieve uitvoeringen ontworpen dan het bekende eenvoudige laminaat.

Volgens de uitvinding wordt een informatieopslag-15 orgaan van de in de aanhef genoemde soort daardoor gekenmerkt, dat het registratiemedium is aangebracht in een ringvormige informatieopslagzone, waarvan de binnendiameter groter is dan een binnendiameter van het beschermingsorgaan, terwijl de buitendiameter kleiner is dan een buitendiameter 20 van het beschermingsorgaan, waarbij een ringvormig steun-orgaan is aangebracht, waarvan de binnendiameter groter is dan een buitendiameter van de drager, doch kleiner dan de buitendiameter van het beschermingsorgaan, waarbij het radiaal buitenste gedeelte van het beschermingsorgaan door mid-25 del van bevestigingsmiddelen is bevestigd op het ringvormige steunorgaan, terwijl het beschermingsorgaan radiaal binnenwaarts van de opslagzone door middel van bevestigingsmiddelen op de drager is bevestigd, zodat de opslagzone is omsloten door de combinatie van de drager, het beschermingsorgaan, het 30 steunorgaan en de bevestigingsmiddelen, waarbij een omtreks-spleet aanwezig is tussen het ringvormige steunorgaan en de drager, zodat een relatieve radiale beweging mogelijk is tussen de drager en het beschermingsorgaan.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de 35 hand van de tekening, waarin een tweetal uitvoeringsvoorbeel-den is weergegeven.

Fig. 1 is een bovenaanzicht van een uitvoeringsvorm van het informatieopslagorgaan volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een doorsnede volgens de lijn II - II uit 40 fig. 1.

8104519 " * - 4 -

Fig. 3 is een gedeeltelijk weergegeven doorsnede van een alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding.

In de fig. 1 en 2 is een "eenzijdig" informatie-opslagorgaan of plaat (niet op schaal) weergegeven. De 5 plaat omvat een sqhijfvormige of ringvormige drager 12/ die bij voorkeur uit een metaal, zoals aluminium, is vervaardigd. De drager 12 bezit een relatief grote centrale opening 14 en een uitgespaarde, ringvormige'informatieopslagzone 16 aan de ene zijde 18 van de drager 12. De binnenwaartse 10 radiale begrenzing van de informatieopslagzone 16 wordt gevormd door een eerste wand 20, terwijl de buitenwaartse radiale begrenzing van de opslagzone 16 wordt bepaald door een tweede wand 22, waarbij de wanden 20 en 22 elk althans nagenoeg loodrecht staan op een verzonken oppervlak 24 van 15 de drager 12.

Een uit meerdere lagen bestaand, op stralingsenergie reagerend registratiemedium, dat met het verwij-zingscijfer 26 is aangeduid, is binnen de informatieopslagzone 16 aangebracht. Het registratiemedium 26 kan op ver-20 schillende manieren zijn uitgevoerd in afhankelijkheid van de gewenste speciale toepassing. Een geschikte uitvoeringsvorm omvat een eerste energiereflecterende laag 28, welke bijvoorbeeld uit een nikkelbekleding bestaat op een laagst gelegen oppervlak binnen de informatieopslagzone 16. Een 25 nikkelbekleding kan op verschillende manieren worden aangebracht, bijvoorbeeld door elektrolytisch bekleden of neerslaan onder vacuüm. Een transparante laag 30 van een passief materiaal, zoals siliciumdioxide, wordt op de reflecterende laag 28 aangebracht door neerslaan onder vacuüm of sputteren. 30 Een energiegevoelige laag 32 van bijvoorbeeld telluur wordt vervolgens op de passiveringslaag 30 aangebracht door neerslaan onder vacuüm. De geschikte diktes voor dergelijke materialen zijn bekend en worden bijvoorbeeld beschreven in het bovengenoemde artikel en de hierin genoemde publikaties. 35 Het informatieopslagorgaan volgens de fig. 1 en 2 omvat voorts een ringvormig steunorgaan 34, waarvan de binnendiameter groter is dan de buitendiameter van de drager 12, teneinde een omtreksspleet 36 tussen het steunorgaan 34 en de drager 12 te verkrijgen, Het ringvormige steunorgaan 34 40 wordt in eerste instantie bij voorkeur gevormd uit een geheel 8104519 - 5 - V φ

met de drager 12 en vervolgens door ponsen of stansen van de T

drager 12 gescheiden. Hierdoor zal om hierna nog te noemen redenen de dikte van het steunorgaan 34 althans nagenoeg gelijk zijn aan die van de drager 12, terwijl de radiale 5 afmeting van de omtreksspleet 36 gemakkelijk zal kunnen worden bepaald. Deze afmeting van de spleet bedraagt ongeveer 1,6 mm.

Een schijf- of ringvormig beschermingsorgaan 38 is op de drager 12, het ringvormige steunorgaan 34 en het registratiemedium 26 geplaatst en overlapt deze onderdelen.

10 Het beschermingsorgaan 38 is bij voorkeur vervaardigd uit glas met een dikte van bijvoorbeeld 1 mm. De buitendiameter van het glazen beschermingsorgaan 38 is althans nagenoeg gelijk aan de buitendiameter van het ringvormige steunorgaan 34.

De binnendiameter van het beschermingsorgaan 38 is althans 15 nagenoeg gelijk aan die van de drager 12.

Er zijn middelen 40, 42 aanwezig, waarmee het radiaal buitenste gedeelte van het beschermingsorgaan 38 op het ringvormige steunorgaan 34 is bevestigd en het radiaal binnenste gedeelte van het beschermingsorgaan 38 op de 20 drager 12 is bevestigd in een zone, die radiaal binnenwaarts van de opslagzone 16 is gelegen. Zoals in fig. 2 is weergegeven, bestaan de bevestigingsmiddelen 40, 42 uit een relatief dunne laag kleefmiddel, zoals een cyaanacrylaat-mengsel. Het kleefmiddel 40, 42 is aangebracht op het boven-25 vlak van de drager 12 tussen de binnenwand 20 en de centrale opening 14 en over nagenoeg het gehele bovenvlak van het ringvormige steunorgaan 34. Het gedeelte van de drager 12 tussen de wand 20 en de spleet 36 wordt niet aan de beschermingslaag 38 bevestigd. Hierdoor wordt bereikt, dat het 30 radiaal buitenste gedeelte van de drager 12 radiaal vrij kan uitzetten of inkrimpen ten opzichte van het beschermingsorgaan 38.

Het kleefmiddel 40, 42 is zodanig gekozen, dat het een laag percentage verlenging bij temperatuurvariaties ver-35 toont en een schuifsterkte van bijvoorbeeld meer dan 161 kg/cm bezit.

Een tweede beschermingsorgaan 44, dat overeenkomt met het beschermingsorgaan 38, is op het ondervlak van de drager 12 en het ringvormige steunorgaan 34 aangebracht.

40 Een kleefmiddel is in de zones 46, 48 aangebracht tussen het 8104519 - 6 - ondervlak en het tweede beschermingsorgaan 44, welke zones overeenkomen met de zones, waar het kleefmiddel 40, 42 op het bovenvlak is aangebracht.

Voor de vervaardiging van het informatieopslag-5 orgaan volgens de fig. 1 en 2 kan worden uitgegaan van een standaard, uit een aluminiumlegering bestaande schijf (materiaaltype 5086-0, Η 2E30 aluminiumlegering) van het type, dat wordt gebruikt voor magnetische registratieplaten. Een dergelijke schijf heeft de volgende nominale afmetingen: 10 een buitendiameter van 35,626 cm, een centrale opening met een diameter van 16,828 cm en een dikte van 0,191 cm. Het ringvormige steunorgaan 34 wordt gevormd door een pons- of stansbewerking van de aluminiumschijf, zodat deze wordt verdeeld in de drager 12 en het steunorgaan 34, waarbij een 15 spleet 36 van 1,6 mm wordt verkregen.

De informatieopslagzone, die wordt begrensd door de wanden 20 en 22 en het bodemvlak 24, wordt gevormd door de drager 12 te bewerken of te etsen, zodat een uitsparing wordt verkregen met een diepte van 0,05 mm, een binnendiameter van 20 23,32 cm en een buitendiameter van 34,59 cm (een ongeveer 6,4 cm brede ringvormige zone). Het registratiemedium 26, dat uit de lagen 28, 30 en 32 bestaat, wordt vervolgens op de beschreven wijze door neerslaan gevormd. Een kleefmiddel met een dikte van bij voorkeur minder dan 0,025 mm wordt op 25 de zones 40, 42, 46 en 48 aangebracht. De beschermingslagen 38 en 44 van glas, waarvan de afmetingen overeenkomen met de buitendiameter van het steunorgaan 34 en de binnendiameter van de drager 12 en waarvan de dikte bijvoorbeeld 1 mm bedraagt,, worden in een stifstofatmosfeer vervolgens bevestigd en her-30 metisch afgesloten ten opzichte van de drager 12 en het ringvormige steunorgaan 34. Het stikstofgas vult de lege plaatsen nabij het verzonken gelegen registratiemedium 26 en de ringvormige spleet 36.

Op deze wijze is de informatieopslagzone 16 omsloten 35 door de üombinatie van de ringvormige drager 12, de glazen beschermingslagen (of "vensters") 38, 44, het ringvormige steunorgaan 34 en de kleefmiddelen in de zones 40, 42, 46 en 48.

De beschermingslagen 38 en 44 zijn bij voorkeur 40 voorzien van antireflectie-bekledingen, teneinde de transmissie 8104519 t - 7 - van lees/schrijf-energie van en naar het registratiemedium - 26 maximaal te maken.

In fig. 3 is een gedeelte van een tweezijdig in-formatieopslagorgaan volgens de uitvinding weergegeven. De 5 verschillende onderdelen van het opslagorgaan, die overeenkomen met de in fig. 1 en 2 weergegeven onderdelen, zijn met dezelfde verwijzingscijfers gevolgd door een (') aangegeven.

In fig. 3 zijn de verschillende onderdelen meer in verhouding weergegeven dan in de fig. 1 en 2. De dikte van de kleef-10 lagen 40’, 42', 46' en 48', alsmede de diepte van de infor-matieopslagzone 16’ zijn echter duidelijkheidshalve vergroot weergegeven. Voorts is het uit een aantal lagen bestaande registratiemedium 26’ als een geheel aangeduid, doch het zal duidelijk zijn, dat een meer gebruikelijke uitvoering ovezeen-15 komt met hetgeen in de fig. 1 en 2 zichtbaar is (d.w.z. een medium 26 met drie lagen). Hetzelfde geldt voor een tweede registratiemedium 50, dat is aangebracht in een tweede verzonken informatieopslagzone 52, welke zich aan de onderzijde van de drager 12 bevindt.

20 Zoals in fig. 3 zichtbaar is, zijn de dikte van het ringvormige steunorgaan 34' en de dikte van de drager 12’ aan elkaar gelijk, welke beide onderdelen zijn gevormd uit een enkele schijf, zoals hierboven is beschreven. De dikte van het kleefmiddel 40', 42’, 46' en 48' is relatief 25 klein, waardoor een geringe tussenruimte is gewaarborgd tussen de beschermingsorganen 381, 44r en het buitenste gedeelte van de drager 12'. Hierdoor veroorzaakt de uitzetting en inkrimping van de drager 12’ in afhankelijkheid van de temperatuur geen breuk of afschilferen van de bescher-30 mingsorganen 38', 44'. De drager 12’ kan immers radiaal vrij bewegen in de omtreksspleet 36',

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden, die binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kunnen worden 35 gevarieerd.

8104519

Claims (12)

1. Informatieopslagorgaan, voorzien van een schijf-vormige drager, tenminste een schijfvormig beschermingsorgaan, dat de drager bedekt, en een op stralingsenergie reagerend registratiemedium, dat tussen de drager en het beschermings- 5 orgaan is geplaatst, met het kenmerk, dat het registratiemedium is aangebracht in een ringvormige informa-tieopslagzone, waarvan de binnendiameter groter is dan een binnendiameter van het beschermingsorgaan, terwijl de buitendiameter kleiner is dan een buitendiameter van het bescher-10 mingsorgaan, waarbij een ringvormig steunorgaan is aangebracht, waarvan de binnendiameter groter is dan een buitendiameter van de drager, doch kleiner dan de buitendiameter van het beschermingsorgaan, waarbij het radiaal buitenste gedeelte van het beschermingsorgaan door middel van bevesti-15 gingsmiddelen is bevestigd op het ringvormige steunorgaan, terwijl het beschermingsorgaan radiaal binnenwaarts van de opslagzone door middel van bevestigingsmiddelen op de drager is bevestigd, zodat de opslagzone is omsloten door de combinatie van de drager, het beschermingsorgaan, het steunorgaan 20 en de bevestigingsmiddelen, waarbij een omtreksspleet aanwezig is tussen het ringvormige steunorgaan en de drager, zodat een relatieve radiale beweging mogelijk is tussen de drager en het beschermingsorgaan.

2. Informatieopslagorgaan volgens conclusie 1, 25· m e t het kenmerk, dat het ringvormige steunorgaan en de drager een althans nagenoeg gelijke dikte bezitten.

3. Informatieopslagorgaan volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het ringvormige steunorgaan en de drager respectieve bovenvlakken, die in een eerste vlak 30 zijn gelegen, en ondervlakken, die in een tweede vlak zijn gelegen, bezitten.

4. Informatieopslagorgaan volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat hét genoemde schijfvormige beschermingsorgaan het bovenvlak van de drager bedekt en 35 voorts een tweede schijfvormig beschermingsorgaan is aangebracht, dat het ondervlak van de drager bedekt, hieraan is bevestigd en aan het ondervlak van het steunorgaan is bevestigd. 8104519 ... ♦* - 9 - ι

5. Informatieopslagorgaan volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het registratiemedium zodanig op de drager is aangebracht, dat een eerste informatie-opslaglaag nabij het bovenvlak en een tweede informatie- 5 opslaglaag nabij het ondervlak is verkregen.

6. Informatieopslagorgaan volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de drager is voorzien van verzonken zones, die in het boven- en ondervlak zijn gevormd, waarbij het registratiemedium in elk van de verzonken zones 10 is aangebracht.

7. Informatieopslagorgaan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de drager en het bescher-mingsorgaan zijn vervaardigd uit materialen met verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten, waarbij de af- 15 metingen van de omtreksspleet zodanig zijn, dat een relatieve radiale beweging tussen de drager en het beschermings-orgaan mogelijk is binnen een gewenst temperatuurbereik.

8. Informatieopslagorgaan volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de drager uit aluminium 20 en het beschermingsorgaan uit glas bestaat,

9. Informatieopslagorgaan volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het steunorgaan en de drager uit hetzelfde materiaal zijn gevormd.

10. Werkwijze voor het vervaardigen van een 25 informatieopslagorgaan volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een registratiemedium wordt aangebracht op een schijfvormige drager en een overlappend, schijfvormig beschermingsorgaan op een radiaal binnenwaarts gedeelte van de drager wordt bevestigd, met het kenmerk, dat 30 een ringvormig steunorgaan wordt gevormd, waarvan de binnen-diameter groter is dan de buitendiameter van de drager, zodat een omtreksspleet aanwezig is tussen het steunorgaan en de drager, waarbij het beschermingsorgaan op het steunorgaan wordt bevestigd. ,

11. Werkwijze volgens conclusie 10, m e t het kenmerk, dat het ringvormige steunorgaan wordt gevormd door het buitenste ringvormige gedeelte van de schijfvormige drager te scheiden.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het 40 kenmerk, dat een tweede schijfvormig beschermings- 8104519 -.. ~v* - 10 - orgaan op het tegenover het genoemde schijfvormige bescher-mingsorgaan gelegen oppervlak van de drager en het steun-orgaan wordt bevestigd. 8104519