專利名稱:圓盤形信息載體及其制造方法
本發明涉及圓盤形信息載體，如激光視頻唱片(VLP)或數字音頻唱片(CD)等。這種圓盤形信息載體上帶有一圈環狀的信息區，它位于同心內圈區跟同心外圈區之間，信息是利用光反射加以讀出。所述的這種信息載體包括一個透明基片，基片有一個讀出面和一個反面，在反面(即背面)有一反射層。
用光反射讀出的圓盤形信息載體在市場上就能買到，例如象記錄有數字音頻信息的小型唱片。記錄有視頻信號的唱片(VLP)和記錄有數據信息的唱片(CD-ROM)也已眾所周知。另外還有一種可寫入的信息載體，可用射束將信息寫入到反射層中，這種唱片作為光存儲唱片來使用。
在這種圓盤形信息載體里，基片通常由一層透明塑料作成，在上面涂有反射層。舉例來說，塑料可以是由聚酯或聚甲基偏丙烯酸鹽組成。這種唱片是采用注模法或注壓模法來加工生產的。在制作過程中，實際用的信息或在可寫入式唱片中的循跡信息等，以微觀結構的形式，至少壓印在唱片的一面上。另一種可能的做法是采用一個平面基片，在上面噴上一層紫外線照射會變硬的漆，在漆未干時就使基片與模版相接觸。漆干燥之后，模版上的微觀結構就會在噴漆基片上呈現出來。為了能以光反射來對微觀結構進行讀出，在唱片背面涂敷上一反射層。
在信息載體的批量生產中，帶有微觀信息結構的模版通常是電鍍制品的，是用原版制作出來的。也使用塑料模版。為了簡單起見，下面只敘述電鍍模版的制作。對于原版往往用玻璃片當基片，在玻璃片上先涂上一層感光性樹脂層。該感光性樹脂層被激光束曝光，激光束正好聚焦在該樹脂層上并受到信息的調制，然后進行顯影，這樣，被曝光部分就會從樹脂層上去掉。加工完的原版作成能導電的，然后在電解槽中，從原版制作出頭版。這頭版直接可當作印版來用。但是，通常先用頭版制出第二版，再用第二版制出第三版，而只有第三版才被用來作為印版。
在只生產單張或極小批量唱片時，可以不必用模版將信息結構記錄在信息載體上，而可直接對信息載體進行刻記。
在圓盤形信息載體的生產中，不僅僅在于轉印到唱片上的微觀信息結構的精確性有很高的要求，還嚴格要求基片材料的均勻性以保證膜層表面無瑕疵。
正如實際所示，上述那些毛病通常不易消除，故生產出來的唱片中有相當一部分是廢品。而最容易出毛病的地方是在信息載體的外圈區，這是因為在生產過程中的不均勻性所造成的，例如，在材料的外圈邊緣上很易發生很小的氣泡。舉例來說，當采用注模法或注壓模法來制造信息載體時，由于壓制過程中注入材料在徑向上的不均勻冷卻，就會發生上述的毛病。另外，在唱片生產過程中，由于要來回挪動唱片，要避免產生表面刮痕有時也是不可能的，而這種刮痕又往往是出現在唱片表面的外圈區上。在這種情況下，這些毛病的缺點之一是，當唱片上涂敷有金屬反射層時，該反射層的鏡象效應會使這些毛病顯得非常突出，一目了然。
本發明的第一個目的是，應按下面的方式來設計圓盤形信息載體，即當信息載體的外圈區較大時，設法使外圈上的毛病不十分顯眼。對于信息區較小的圓盤形信息載體來講，通常要求將信息載體外觀做得能吸引顧客，有利于推銷。當信息載體背面全部金屬化時，上述加工中所產生的毛病就會顯得特別顯眼，這是因為基片中的雜質和毛病經反射層被再次反射的緣故。本發明的另一個目的在于，設法降低因上述這類毛病所引起的唱片產品報廢的數目。
本發明達到了這些目的由唱片的讀出面看出，對入射到外圈區上的光線，信息載體至少會將它們部分漫射和(或)部分吸收，這樣，就會對諸如雜質、不均勻性及印在背面但從讀出面可見的字體的光效應，起到部分掩蓋或隱蔽作用。這些光效應會給信息載體的外觀帶來極不利的影響。
在本發明中的圓盤形信息載體里，所存在的毛病被隱蔽，變得看不清楚或看不出來，而用不著去減少毛病本身的出現率。用本發明方法加工的唱片跟整面全錄制的唱片或者對外圈區沒采取隱蔽措施的唱片相比，報廢率就有所降低，原因是，至少有許多外圈區帶有毛病的信息載體也不用報廢了。這樣，即使采用本發明的生產方法使制造費用有所提高，但對信息載體的制造來講，還是會增加經濟收益的。由此，特別是對于信息區較小的信息載體來講，可以在不增加唱片成本的情況下，將唱片的光學外觀做得更漂亮一些。
譬如說正計劃將重放時間為10～15分鐘的小型唱片投放市場，為了便于推銷，這類唱片具有特別吸引人的外觀。目的在于能夠提供一種價格特別吸引人的小型唱片。
也建議將信息載體的內圈區隱蔽起來。根據西德展出說明書DE-AS 26 39 118，已經知道可對內圈區表面進行無光澤處理。在這里，印版是粗糙化的，它可將無光澤面壓印到已加工完的信息載體的內圈區上。粗糙化的目的在于，避免基片化合物中的雜質在唱片壓制過程中進入外圈區，這跟將雜質隱蔽起來的做法是兩碼事。印版的粗糙表面能夠防止可能出現的顆粒在唱片壓制過程中滲入外圈區，應對粗糙面的輪廓線進行選擇，它應使內圈區中的顆粒不動。
一個先進的做法是，采用DE-AS 26 39 118中所規定的印版，再結合本發明中的一些方法。其效果為a)可以減少信息區和外圈區中雜質的出現率;b)可以隱蔽外圈區的任何制造中所產生的毛病。
本發明的另一種做法是，對要全部或部分進行無光澤處理的唱片讀出面和(或)背面上的外圈區作出規定，即至少應印上或貼上一張片芯。
在工藝方面所知道的一種方法是，不要使信息載體的外圈區金屬化。有選擇地使信息區金屬化并與本發明中的一些方法組合起來應用，這樣，可能采納的做法就比較多。
舉例來說，在外圈區沒有被金屬化的情況下，可在唱片背面印上片芯，而這片芯透過基片從讀出面也能看見。背面可能有一層無光澤面，最外面還可能有一層漆。無光澤面從唱片讀出面也能看得見，而在一定場合，還能當作往唱片讀出面外圈區上印字時的底色來用。
在全部金屬化的信息載體中，其背面和讀出面上均有一層無光澤面，在外圈區上面部分地印有或至少貼上一張片芯。這些做法的組合也是很多的。
本發明也兼有在唱片背面涂敷保護層的做法，保護層至少具有一種彩色，可參閱歐洲專利申請70031號(PHD 81-476 EP)。
為了保證在對信息載體進行激光掃描期間不出什么差錯，本發明還就位于信息區跟同心內、外圈區之間的過渡區作出了一些新改進。該過渡區的功能在于，防止在掃描期間激光束進入內圈區和外圈區。
本發明還提出另一種對圓盤形信息載體進行無光澤處理的方法，即對制造印版的原始圓盤(原版)或從原版脫出的印版上的一定部位，必要時對注模或注壓模中的空白半模的表面進行無光澤處理，以便加工出信息載體的無光澤區。
對原版或由此脫出的印版進行無光澤處理的做法是十分經濟的，原因是，只要進行一次無光澤處理就行了，而無需對每一個已加工完了的信息載體均進行一次無光澤處理。如果用一個原版連續制作出幾個印版，那么每個印版上均可加上無光澤面。
無光澤處理方法可應用于制作印版的原版或由原版制作的印版上的相應區域，如有必要也可以對注模或傳遞模的空白半模的表面進行無光澤處理，用這樣的方法，在信息載體上加工出無光澤區。
加工無光澤區可采用蝕刻、涂層或機加工粗糙研磨等方法;一些情況下，加工時要對玻璃原版上套有一個面罩，是用氫氟酸和硝酸的混合液進行蝕刻;對無光澤區涂層是采用無光漆;涂在原版或部分表面上的無光漆層應該是導電的;上無光漆采用的印刷方法最好是移印法;在進行表面機械粗糙加工時可采用矩陣激光束來將相應的表面區域加以熔化。
現在利用圖解方法，對本發明作一詳細的解釋。這些圖示出幾個實施例，包括
圖1為圓盤形信息載體的讀出面;
圖2為圖1所示的那種信息載體，用舉例的方式示出本發明中各種不同做法的組合及其種類;
圖3～圖7示出原版和從原版脫出的印版的示意圖;
圖8和圖9示出在原版制作過程中無光澤區的加工方法;
圖10和圖11示出在從原版脫出的頭版、或者第二版、第三版上加工無光澤區的另一種做法;
圖12為在原版或由原版脫出的印版上加工無光澤區的另一種辦法的示意圖;
圖13示出用注模法制造圓盤形信息載體時其空白模上無光澤區的制作過程;
圖14示出在已加工完的原版、由原版脫出的印版或模制圓盤形信息載體上制作無光澤面的做法。
圖1和圖2為圓盤形信息載體讀出面的外觀圖，它采用光反射讀出的方式，市場上可以買到，譬如數字音頻唱片。該讀出面分成外圈區A、中圈區B和內圈區C，這三區之間分別被很窄的環區A/B和B/C隔開。被存儲的信息可用螺旋循跡以微觀信息結構形式安排在中圈區B。這種微觀信息結構是從唱片背面壓印在信息載體上的，唱片背面有一金屬反射層，外面還涂敷有漆保護層。
呈環形的中圈區B較窄，所存儲的信息足以重放15～20分鐘。凡是想用最優惠的價格來提供一定的有限信息量的最流行的唱片，那么均可采用這類圓盤形信息載體。從價格角度出發，為了使制造過程中的產品報廢率盡可能低些，在外圈區A和內圈區C上應有一層無光澤面，可以將所存在的任何毛病和表面不均勻性很好地隱蔽起來。
為了實現這一隱蔽效果，圖1中所示的圓盤形信息載體的內圈區C和外圈區A將被加上一層無光澤面。采用上面已提到過的辦法，可將這種無光澤面加到信息載體本身上面，或者加到原版或由原版脫出的印版上。
為了說明隱蔽方法的各種可能的組合，圖2也是從讀出面看的信息載體，它分成四個扇區，每個扇區示出幾種可能的組合。當然，這種分成扇區的做法僅僅是為了說明問題，一般情況是不會這么做的。
在第一扇區中，內圈區B1是完全金屬化的，這跟通常的小型唱片情況一樣。外圈區A1也是金屬化的，不過在讀出面上另外加有一層無光澤面，如圖中所示，并在該無光澤面上印有字。這樣，外圈區A1上的任何很顯眼的加工毛病均被完全隱蔽起來了。
在其它幾個扇區中也采用了這一做法，舉例來說
A2、B2可在內圈區和外圈區上印上圖案、圖象、裝璜設計或類似的東西。底色可以印上另一種顏色或作無光澤處理。
A3、B3內圈區和外圈區均是彩色印刷的，或者通過背面可看出印有彩色。
A4唱片背面的外圈區全部金屬化，而讀出面上的外圈區帶有部分無光澤構造。在這無光澤構造中再有一些字符或記號的空區，用這些部分透出反射背面。
B4內圈區是一個無光澤面。
譬如說，可以采用當前在小型唱片背面印刷片芯的膠印技術，在信息載體的內圈區和(或)外圈區上印刷上彩色片芯。
為了能比較容易地了解帶有無光澤區的圓盤形信息載體的幾種可能的加工方法，首先簡單介紹一下注模法中所需的印版的制作過程，請參照圖3。
圖3示出在轉盤1上放有原版4，轉盤1由帶有心軸3的驅動裝置2所帶動。原版4由玻璃盤5a所組成，頂面上有一層感光性樹脂5。在帶有一感光性樹脂層5的玻璃盤5a的上方，設有一個激光源6。激光源6的光束7正好聚焦在感光性樹脂層5上，利用要存儲的信息來調制光束的強度。
在轉盤1作旋轉運動期間，被調制的激光光束7在感光性樹脂層上寫入螺旋形的曝光循跡，然后進行顯影。這樣，感光性樹脂層上的曝光部分就會被溶解掉。到此為止，原版4的制作過程就算全部完成。下面就接下去的加工工序作一詳細的敘述，請看圖3中的那一小段AS，并參照圖4～圖7。
圖4示出經顯影后的感光性樹脂層5上的AS段，在曝光的地方8處已露出玻璃盤5a的表面。使原版4帶有已顯影的感光性樹脂層的那一面導電，然后，就可以由原版4制作出頭版9，見圖5中的AS段。頭版9從玻璃盤5a上分離下來，如圖6所示。此后，必需將再在頭版9凹處8a的已顯影的感光性樹脂層的殘余物清除掉。圖7中示出已加工完的頭版的AS段。
頭版已經可以當作印版來用。但是為了要制作出多個印版，故一般用這個頭版9再加工出第二版，而用第二版再去加工出好幾個第三版。而這此第三版才是真正的印版，去壓制唱片。
在已加工完的信息載體的讀出面上，為了要在外圈區A和(如有必要)在內圈區C獲得無光澤面，可能的做法是，可對原版、印版或者已加工完的模制信息載體本身上面的相應區域進行無光澤處理。
為了獲得所需的無光澤面，一種可取的辦法是采用感光性樹脂層5。而在原版4的制作過程中，是用該樹脂層來存儲信息的。所需要的設施就是一個激光源6，如圖3所示。象處理含有實際用的信息的中圈區一樣，激光源6對感光性樹脂層5上的內圈區和外圈區進行加工處理。為此，激光源6的強度受相應的無光澤處理信息的調制。在各種曝光操作完成之后，將感光性樹脂層5一次顯影出來，然后跟上面已講過的那樣，可從原版上取下頭版，請參照圖4～圖7。
也可以用類似的方法由空白原版加工出空白印版，由此可在基片的讀出面上模制出所需的無光澤面。
由無光澤處理信息在感光性樹脂層5上所形成的矩陣結構是多種多樣的。一種較好的矩陣結構是帶孔的均一矩陣結構，孔的直徑和孔間距離為幾個微米的量級，孔的深度約為1微米。
圖8出示對原版4進行無光澤處理的另一種做法。在用調制光束對感光性樹脂層5進行寫入曝光的同時或者緊接其后，用所配置的LA光源對待無光澤處理區進行曝光，采用的是細光束矩陣。在曝光過程中，原版的中圈區是被遮蔽著的。用所配置的光源LA來進行的矩陣細光束曝光是由控制單元ST來控制的，這一控制單元也對轉盤1的驅動裝置2進行控制的。跟圖3中的情況相類似，圖8中的AS段在圖9中示出。根據圖4可看出，圖9示出在矩陣細光束曝光之后，在已顯影過的感光性樹脂層5上暴露出玻璃盤5a的表面，暴露部分呈點矩陣狀。當從原版4上取下印版時，在圖1中外圈區A和內圈區C上所形成的無光澤面就會轉印到印版上，再進行模制時，在唱片上就會呈現無光澤面。
對圖1中所示的那種已加工完的信息載體來講，要在其讀出面及(或)背面的外圈區A和內圈區C進行無光澤處理的另一種做法是，可在轉盤1上放上由原版4、或者頭版或第二版制出的印版90，可用高能激光束7在印版90的外圈區A和內圈區C上燒制成熔點矩陣，熔點循跡呈圓形或螺旋形。該高能激光束正好聚焦在印版90的表面上，為了獲得所需的矩陣樣式，需對光束強度進行均勻調制。圖11出示經這樣的無光澤處理后的印版90中的AS段。印版90的表面只是被熔燒了一下，故熔孔10的兩邊呈小堆積狀。
圖12為無光澤處理的又一種做法。對一個已加工完了的原版4來講，在其玻璃盤5a的中圈區B，如圖1所示的位置上蓋上一個面罩11，在玻璃盤5a旋轉時，用噴嘴12和13往內圈區C和外圈區A上噴上一層無光漆。
應該指出的是，圖12中所述的用于原版4的實施例，也能應用于用原版制出的印版和已模制成的信息載體。
對于只從單面讀出信息的信息載體來講，即只用印版從單面將信息印記到信息載體的表面上，在制造過程中，模子的另外一半里一般不設有任何特殊的印模。圖13示出這類模子。固定在提升板14上的上半模15中有一個模版16，依靠鉗形環17，模板16通過其側面的錐形邊緣被鉗夾在上半模上。同樣，下半模也被固定在一塊普通的固定板19上。下半模中不帶印版，故稱作空白模。下半模中跟信息載體的真正接觸面20是機加工粗糙的，譬如可以通過研磨加工而得。這樣，就可在信息載體的背面或商標面上呈現出所需的無光澤效果。為了進行表面粗糙加工，正如圖13所示，可以采用一個研磨盤21，它可以在下半模18中的接觸表面20上自由來回地運動。
當采用無光漆對規定區域作無光澤處理時，可以采用膠印技術。圖14和圖15示出利用膠印方法對圖2的外圈區A和內圈區C進行無光澤處理的情況。待印刷的圓盤形信息載體(這里仍然以原版4中的玻璃盤5a為例)，可用能作提升一平移運動的印刷墊23對其中心區進行印刷。印刷墊23先從位于玻璃盤5a旁邊的漆桶中沾上一些無光漆，然后橫過玻璃盤5a，再將印刷墊23作軸向向下運動，將漆涂在內圈區C上。圖15示出相類似的情況，即將無光澤漆涂在外圈區A上。當然這時印刷墊24呈環狀，應跟外圈區的形狀相適配，這樣操作一次就結束。
本發明的技術非常適用于各種情況下的圓盤形光讀出信息載體的批量生產，不過這里有一個限制，即這類信息載體的鏡面表面應有很大一部分不需要作為光反射讀出信息來用。本發明特別適用于生產成本不高的重放時間較短的數字音頻唱片。信息載體不論從讀出面或從背面看去，均應具有吸引人的外觀。利用無光澤印刷面、反射面以及任何所需的或者可以想象到的任意組合顏色的印刷面，均可以獲得創造性的裝璜效果，具體方法是很多的。由于基片是透明的，故無光澤面或其它裝璜面，其任何想象得到的組合可以設置在基片的表面上，或者也可以是透過基片被全部或部分地看得見。不論有無裝璜，均應該能從唱片的讀出面上讀出可讀信息。
在內圈區和外圈區中也可采用反射層，而對這些反射層不用挑剔它們的光學反射性質，只要選擇它們的裝璜性質，其顏色應跟銀白色的信息區的不相同。
權利要求
1、光反射可讀圓盤形信息載體如激光視頻唱片或數字音頻唱片，擁有一個環狀的信息區，該信息區位于同心內圈區和同心外圈區之間，這種信息載體含有一個透明的基片，基片具有一個讀出面和一個帶有反射層的背面，信息載體的特征在于，從讀出面看去，任何入射到外圈區上的光線被反射出來，這里至少是部分漫反射；入射光也會被信息載體所吸收，這樣，至少能對信息載體中有損于外觀的雜質。材料不均勻性以及透過讀出面看到背面上的印字等的光效應起到部分掩蓋或隱蔽的作用。
2、根據權利要求
1中所述的信息載體，其特征在于對讀出面和(或)背面上的外圈區完全地或部分地進行無光澤處理。
3、根據權利要求
1中所述的信息載體，其特征在于對讀出面和(或)背面上的外圈區完全地或部分地進行印刷。
4、根據權利要求
1中所述的信息載體，其特征在于在讀出面和(或)背面的外圈區上全部或部分地至少制作上一張片芯。
5、根據權利要求
2～4中所述的信息載體，其特征在于對權利要求
2～4中所提及的方法的各種組合，可以應用到讀出面和(或)背面上。
6、根據權利要求
1～5的一項或幾項中所述的信息載體，其特征在于在信息區跟同心內圈區和同心外圈區之間，設有一個過渡區。
7、根據前述權利要求
的一項或幾項所述的信息載體，其特征在于無光澤處理方法可應用于制作印版的原版(4)或由原版制作的印版(9)上的相應區域，以及如果有必要也可以對注模或傳遞模(15、18)的空白半模的表面進行無光澤處理，用這樣的辦法，在信息載體上加工出無光澤區。
8、根據權利要求
7中所述的做法，其特征在于在對原版(4)或由原版制作的印版(9)上相應區域進行無光澤處理時，采用蝕刻、涂層或機加工粗糙研磨等方式。
9、根據權利要求
8中所述的方法，其特征在于在對玻璃原版(4)相應區域進行無光澤處理時，玻璃原版(4)上套有一個面罩，是用氫氟酸和硝酸的混合液來對其進行蝕刻的。
10、根據權利要求
7或8中所述的方法，其特征在于涂層采用無光漆。
11、根據權利要求
7中所述的方法，其特征在于涂敷在原版或部分表面上的無光漆層應該是導電的。
12、根據權利要求
10或11中所述的方法，其特征在于上無光漆采用的印刷方法，最好采用移印法。
13、根據權利要求
7或8中所述的方法，其特征在于在進行表面機械粗糙加工時，采用矩陣激光束(6)來將相應的表面區域加以熔化。
14、根據權利要求
7中所述的方法，其特征在于對帶有經信號調制激光源(6)曝光的感光性樹脂層(5)的原版(4)來講，要在它上面的相應區域上獲得無光澤面，可對感光性樹脂層上的該相應區域用特殊的矩陣細光束進行曝光，不應曝光的區域照例蓋上一個面罩，曝光后將感光性樹脂層放在堿性溶液中進行顯影。
15、根據權利要求
7中所述的方法，其特征在于對帶有感光性樹脂層的原版上相應區域進行無光澤處理的方法如下在用被信號調制的激光束對感光性樹脂層進行曝光以便寫入數字信息時，用相同激光源對感光性樹脂層上環形外圈區進行類似的曝光，不過后者的激光束強度應受到相應的無光澤處理信息的調制，各種曝光操作全部完畢之后，再將感光性樹脂層放在堿性溶液中加以顯影。
16、根據權利要求
15中所述的做法，其特征在于在堿溶液中顯影之后，感光性樹脂層(5)中的無光澤面的結構應為均勻的孔矩陣，孔徑和孔間距離為幾微米的數量級，而孔深約為1微米。
專利摘要
本發明涉及到圓盤形信息載體，它可以用光反射法讀出信息，載體上有一個環形的信息區，該信息區位于同心內圈區和同心外圈區的中間。這種信息載體是由一透明基片組成的，具有讀出面和背面，至少在信息區上帶有一層反射層。由讀出面射入外圈區的光線，至少部分地被漫反射或者被信息載體所吸收。這樣，制造中所產生的毛病如雜質、不均勻性等，至少能被部分地掩蓋或者隱蔽起來。
文檔編號G11B7/26GK86102890SQ86102890
公開日1986年10月29日 申請日期1986年3月26日
發明者貝恩·卡斯頓, 庫普·赫爾曼, 舒特科普夫·漢斯 申請人:波利格拉姆國際控股公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan