CN1007382B - 圆盘形信息载体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到圆盘形信息载体，它可以用光反射法读出信息，载体上有一个环形的信息区，该信息区位于同心内圈区和同心外圈区的中间。这种信息载体是由一透明基片组成的，具有读出面和背面，至少在信息区上带有一层反射层。由读出面射入外圈区的光线，至少部分地被漫反射或者被信息载体所吸收。这样，制造中所产生的毛病如杂质、不均匀性等，至少能被部分地掩盖或者隐蔽起来。

Description

本发明涉及圆盘形信息载体，如激光视频唱片（VLP）或数字音频唱片（CD）等。这种圆盘形信息载体上带有一圈环状的信息区，它位于同心内圈区跟同心外圈区之间，信息是利用光反射加以读出。所述的这种信息载体包括一个透明基片，基片有一个读出面和一个反面，在反面（即背面）有一反射层。

用光反射读出的圆盘形信息载体在市场上就能买到，例如象记录有数字音频信息的小型唱片。记录有视频信号的唱片（VLP）和记录有数据信息的唱片（CD-ROM）也已众所周知。另外还有一种可写入的信息载体，可用辐射束将信息写入到反射层中，这种唱片作为光存储唱片来使用。

在这种圆盘形信息载体里，基片通常由一层透明塑料作成，在上面涂有反射层。举例来说，塑料可以是由聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯组成。这种唱片是采用注模法或注压模法来加工生产的。在制作过程中，实际用的信息或在可写入式唱片中的循迹信息等，以微观结构的形式。至少压印在唱片的一面上。另一种可能的做法是采用一个平面基片，在上面喷上一层紫外线照射会变硬的漆，在漆未干时就使基片与模版相接触。漆干燥之后，模版上的微观结构就会在喷漆基片上呈现出来。为了能以光反射来对微观结构进行读出，在唱片背面涂敷上一反射层。

在信息载体的批量生产中，带有微观信息结构的模版通常是电镀制品的，是用原版制作出来的。也使用塑料模版。为了简单起见，下面只叙述电镀模版的制作。对于原版往往用玻璃片当基片，在玻璃片 上先涂上一层感光性树脂层。该感光性树脂层被激光束曝光，激光束正好聚焦在该树脂层上并受到信息的调制，然后进行显影，这样，被曝光部分就会从树脂层上去掉。加工完的原版作成能导电的，然后在电解槽中，从原版制作出头版。这头版直接可当作印版来用。但是，通常先用头版制出第二版，再用第二版制出第三版，而只有第三版才被用来作为印版。

在只生产单张或极小批量唱片时，可以不必用模版将信息结构记录在信息载体上，而可直接对信息载体进行刻记。

在圆盘形信息载体的生产中，不仅仅在于转印到唱片上的微观信息结构的精确性有很高的要求，还严格要求基片材料的均匀性以保证膜层表面无瑕疵。

正如实际所示，上述那些毛病通常不易消除，故生产出来的唱片中有相当一部分是废品。而最容易出毛病的地方是在信息载体的外圈区，这是因为在生产过程中的不均匀性所造成的，例如，在材料的外圈边缘上很易发生很小的气泡。举例来说，当采用注模法或注压模法来制造信息载体时，由于压制过程中注入材料在径向上的不均匀冷却，就会发生上述的毛病。另外，在唱片生产过程中，由于要来回挪动唱片，要避免产生表面刮痕有时也是不可能的，而这种刮痕又往往是出现在唱片表面的外圈区上。在这种情况下，这些毛病的缺点之一是，当唱片上涂敷有金属反射层时，该反射层的镜象效应会使这些毛病显得非常突出。

本发明的第一个目的是，应按下面的方式来设计圆盘形信息载体，即当信息载体的外圈区较大时，设法使外圈上的毛病不十分显眼。对于信息区较小的圆盘形信息载体来讲，通常要求将信息载体外观做得 能吸引顾客，有利于推销。当信息载体背面全部金属化时，上述加工中所产生的毛病就会显得特别显眼，这是因为基片中的杂质和毛病经反射层被再次反射的缘故。本发明的另一个目的在于，设法降低因上述这类毛病所引起的唱片产品报废的数目。

本发明达到了这些目的：由唱片的读出面看出，对入射到外圈区上的光线，信息载体至少会将它们部分漫射和（或）部分吸收，这样，就会对诸如杂质、不均匀性及印在背面但从读出面可见的字体的光效应，起到部分掩盖或隐蔽作用。这些光效应会给信息载体的外观带来极不利的影响。

在本发明中的圆盘形信息载体里，所存在的毛病被隐蔽，变得看不清楚或看不出来，而用不着去减少毛病本身的出现率。用本发明方法加工的唱片跟整面全录制的唱片或者对外圈区没采取隐蔽措施的唱片相比，报废率就有所降低，原因是，至少有许多外圈区带有毛病的信息载体也不用报废了。这样，即使采用本发明的生产方法使制造费用有所提高，但对信息载体的制造来讲，还是会增加经济收益的。由此，特别是对于信息区较小的信息载体来讲，可以在不增加唱片成本的情况下，将唱片的光学外观做得更漂亮一些。

譬如说正计划将重放时间为10～15分钟的小型唱片投放市场，为了便于推销，这类唱片具有特别吸引人的外观。目的在于能够提供一种价格特别吸引人的小型唱片。

也建议将信息载体的内圈区隐蔽起来。根据西德展出说明书DE-AS    26    39    118，已经知道可对内圈区表面进行无光泽处理。在这里，印版是粗糙化的，它可将无光泽面压印到已加工完的信息载体的内圈区上。粗糙化的目的在于，避免基片化合物中的杂质在唱片压制 过程中进入外圈区，这跟将杂质隐蔽起来的做法是两码事。印版的粗糙表面能够防止可能出现的颗粒在唱片压制过程中渗入外圈区，应对粗糙面的轮廓线进行选择，它应使内圈区中的颗粒不动。

一个先进的做法是，采用DE-AS    26    39    118中所规定的印版，再结合本发明中的一些方法。其效果为：a）可以减少信息区和外圈区中杂质的出现率;b）可以隐蔽外圈区的任何制造中所产生的毛病。

本发明的另一种做法是，对要全部或部分进行无光泽处理的唱片读出面和（或）背面上的外圈区作出规定，即至少应印上或贴上一张标签。

在工艺方面所知道的一种方法是，不要使信息载体的外圈区金属化。有选择地使信息区金属化并与本发明中的一些方法组合起来应用，这样，可能采纳的做法就比较多。

举例来说，在外圈区没有被金属化的情况下，可在唱片背面印上片芯，而这标签透过基片从读出面也能看见。背面可能有一层无光泽面，最外面还可能有一层漆。无光泽面从唱片读出面也能看得见，而在一定场合，还能当作往唱片读出面外圈区上印字时的底色来用。

在全部金属化的信息载体中，其背面和读出面上均有一层无光泽面，在外圈区上面部分地印有或至少贴上一张标签。这些做法的组合也是可能的。

本发明也兼有在唱片背面涂敷保护层的做法，保护层至少具有一种彩色，可参阅欧洲专利申请70031号（PHD    81-476    EP）。

为了保证在对信息载体进行激光扫描期间不出什么差错，本发明还就位于信息区跟同心内、外圈区之间的过渡区作出了一些新改进。 该过渡区的功能在于，防止在扫描期间激光束进入内圈区和外圈区。

本发明还提出另一种对圆盘形信息载体进行无光泽处理的方法，即对制造印版的原始圆盘（原版）或从原版脱出的印版上的一定部位，必要时对注模或注压模中的空白半模的表面进行无光泽处理，以便加工出信息载体的无光泽区。

对原版或由此脱出的印版进行无光泽处理的做法是十分经济的，原因是，只要进行一次无光泽处理就行了，而无需对每一个已加工完了的信息载体均进行一次无光泽处理。如果用一个原版连续制作出几个印版，那么每个印版上均可加上无光泽面。

无光泽处理方法可应用于制作印版的原版或由原版制作的印版上的相应区域，如有必要也可以对注模或传递模的空白半模的表面进行无光泽处理，用这样的方法，在信息载体上加工出无光泽区。

加工无光泽区可采用蚀刻、涂层或机加工粗糙研磨等方法;一些情况下，加工时要对玻璃原版上套有一个掩模，是用氢氟酸和硝酸的混合液进行蚀刻;对无光泽区涂层是采用无光漆;涂在原版或部分表面上的无光漆层应该是导电的;上无光漆采用的印刷方法最好是移印法;在进行表面机械粗糙加工时可采用激光束将相应的表面区域熔化成矩陈图案。

现在利用图解方法，对本发明作一详细的解释。这些图示出几个实施例，包括：

图1从读出面看到的圆盘形信息载体的;

图2为图1所示的那种信息载体，用举例的方式示出本发明中各种不同做法的组合及其种类;

图3～7示出原版和从原版脱出的印版的示意图;

图8和图9示出在原版制作过程中无光泽区的加工方法;

图10和图11示出在从原版脱出的头版、或者第二版、第三版上加工无光泽区的另一种做法;

图12为在原版或由原版脱出的印版上加工无光泽区的另一种办法的示意图;

图13示出用注模法制造圆盘形信息载体时其空白模上无光泽区的制作过程;

图14示出在已加工完的原版、由原版脱出的印版或模制圆盘形信息载体上制作无光泽面的做法。

图1和图2为圆盘形信息载体读出面的外观图，它可以用光反射读出，例如像市场上可以买到的数字音频唱片。该读出面分成外圈区A、中圈区B和内圈区C，这三区之间分别被很窄的环区A/B和B/C隔开。被存储的信息可用以螺旋循迹组成的微观信息结构形式安排在中圈区B。这种微观信息结构是从唱片背面压印在信息载体上的，唱片背面镀有一金属反射层，外面还涂敷有漆保护层。

呈环形的中圈区B较窄，所存储的信息足以重放15～20分钟。凡是想用最优惠的价格来提供一定的有限信息量的流行歌曲的记录，那么均可采用这类圆盘形信息载体。从价格角度出发，为了使制造过程中的产品报废率尽可能低些，在外圈区A和内圈区C上应有一层无光泽面，可以将所存在的任何毛病和表面不均匀性很好地隐蔽起来。

为了实现这一隐蔽效果，图1中所示的圆盘形信息载体的内圈区C和外圈区A将被加上一层无光泽面。采用上面已提到过的办法，可将这种无光泽面加到信息载体本身上面，或者加到原版或由原版脱出的印版上。

为了说明隐蔽方法的各种可能的组合，图2也是从读出面看的信息载体，它分成四个扇区，每个扇区示出几种可能的组合。当然，这种分成扇区的做法仅仅是为了说明问题，一般情况是不会这么做的。

在第一扇区中，内圈区B₁是完全金属化的，这跟通常的小型唱片情况一样。外圈区A₁也是金属化的，不过在读出面上另外加有一层无光泽面，如图中所示，并在该无光泽面上印有字。这样，外圈区A₁上的任何很显眼的加工毛病均被完全隐蔽起来了。

在其它几个扇区中也采用了这一做法，举例来说：

A₂、B₂：可在内圈区和外圈区上印上图案、图象、装璜设计或类似的东西。底色可以印上另一种颜色或作无光泽处理。

A₃、B₃：内圈区和外圈区均是彩色印刷的，或者通过背面可看出印有彩色。

A₄：唱片背面的外圈区全部金属化，而读出面上的外圈区带有部分无光泽构造。在这无光泽构造中再有一些字符或记号的空区，用这些部分透出反射背面。

B₄：内圈区是一个无光泽面。

譬如说，可以采用当前在小型唱片背面印刷片芯的胶印技术，在信息载体的内圈区和（或）外圈区上印刷上彩色片芯。

为了能比较容易地了解带有无光泽区的圆盘形信息载体的几种可能的加工方法，首先简单介绍一下注模法中所需的印版的制作过程，请参照图3。

图3示出在转盘1上放有原版4，转盘1由带有心轴3的驱动装置2所带动。原版4呈玻璃盘5a状，顶面上有一层感光性树脂5。在带有一感光性树脂层5的玻璃盘5a的上方，设有一个激光源 6。激光源6的光束7正好聚焦在感光性树脂层5上，利用要存储的信息来调制光束的强度。

在转盘1作旋转运动期间，被调制的激光光束7在感光性树脂层上写入螺旋形的曝光循迹，然后进行显影。这样，感光性树脂层上的曝光部分就会被溶解掉。到此为止，原版4的制作过程就算全部完成。下面就接下去的加工工序作一详细的叙述，请看图3中的那一小段AS，并参照图4～图7。

图4示出经显影后的感光性树脂层5上的AS段，在曝光的地方8处已露出玻璃盘5a的表面。使原版4带有已显影的感光性树脂层的那一面导电，然后，就可以由原版4制作出头版9，见图5中的AS段。头版9从玻璃盘5a上分离下来，如图6所示。此后，必需将再在头版9凹处8a的已显影的感光性树脂层5的残余物清除掉。图7中示出已加工完的头版的AS段。

头版9已经可以当作印版来用。但是为了要制作出多个印版，故一般用这个头版9再加工出第二版，而用第二版再去加工出好几个第三版。而这此第三版才是真正的印版，去压制唱片。

在已加工完的信息载体的读出面上，为了要在外圈区A和（如有必要）在内圈区C获得无光泽面，可能的做法是，可对原版、印版或者已加工完的模制信息载体本身上面的相应区域进行无光泽处理。

为了获得所需的无光泽面，一种可取的办法是采用感光性树脂层5。而在原版4的制作过程中，是用该树脂层来存储信息的。所需要的设施就是一个激光源6，如图3所示。象处理含有实际用的信息的中圈区一样，激光源6对感光性树脂层5上的内圈区和外圈区进行加工处理。为此，激光源6的强度受相应的无光泽处理信息的调制。在 各种曝光操作完成之后，将感光性树脂层5一次显影出来，然后跟上面已讲过的那样，可从原版上取下头版9，请参照图4～图7。

也可以用类似的方法由空白原版加工出空白印版，由此可在基片的读出面上模制出所需的无光泽面。

由无光泽处理信息在感光性树脂层5上所形成的矩阵结构是多种多样的。一种较好的矩阵结构是带孔的均一矩阵结构，孔的直径和孔间距离为几个微米的量级，孔的深度约为1微米。

图8出示对原版4进行无光泽处理的另一种做法。在用调制光束对感光性树脂层5进行写入曝光的同时或者紧接其后，用所配置的LA光源对待无光泽处理区进行曝光，采用的是细光束矩阵。在曝光过程中，原版的中圈区是被遮蔽着的。用所配置的光源LA来进行的矩阵细光束曝光是由控制单元ST来控制的，这一控制单元也对转盘1的驱动装置2进行控制的。跟图3中的情况相类似，图8中的AS段在图9中示出。根据图4可看出，图9示出在矩阵细光束曝光之后，在已显影过的感光性树脂层5上暴露出玻璃盘5a的表面，暴露部分呈点矩阵状。当从原版4上取下印版时，在图1中外圈区A和内圈区C上所形成的无光泽面就会转印到印版上，再进行模制时，在唱片上就会呈现无光泽面。

对图1中所示的那种已加工完的信息载体来讲，要在其读出面及（或）背面的外圈区A和内圈区C进行无光泽处理的另一种做法是，可在转盘1上放上由原版4、或者头版或第二版制出的印版90，可用高能激光束7在印版90的外圈区A和内圈区C上烧制成熔点矩阵，熔点循迹呈圆形或螺旋形。该高能激光束正好聚焦在印版90的表面上，为了获得所需的矩阵样式，需对光束强度进行均匀调制。图11 出示经这样的无光泽处理后的印版90中的AS段。印版90的表面只是被熔烧了一下，故熔孔10的两边有点加厚。

图12为无光泽处理的又一种做法。对一个已加工完了的原版4来讲，在其玻璃盘5a的中圈区B，如图1所示的位置上盖上一个掩模11，在玻璃盘5a旋转时，用喷嘴12和13往内圈区C和外圈区A上喷上一层无光漆。

应该指出的是，图12中所述的用于原版4的实施例，也能应用于用原版制出的印版和已模制成的信息载体。

对于只从单面读出信息的信息载体来讲，即只用印版从单面将信息印记到信息载体的表面上，在制造过程中，模子的另外一半里一般不设有任何特殊的印模。图13示出这类模子。固定在提升板14上的上半模15中有一个模版16，依靠钳形环17，模板16通过其侧面的锥形边缘被钳夹在上半模上。同样，下半模18也被固定在一块普通的固定板19上。下半模中不带印版，故称作空白半模。下半模中跟信息载体的真正接触面20是机加工粗糙的，譬如可以通过研磨加工而得。这样，就可在信息载体的背面或标签面上呈现出所需的无光泽效果。为了进行表面粗糙加工，正如图13所示，可以采用一个研磨盘21，它可以在下半模18中的接触表面20上自由来回地运动。

当采用无光漆对规定区域作无光泽处理时，可以采用胶印技术。图14和图15示出利用胶印方法对图2的外圈区A和内圈区C进行无光泽处理的情况。待印刷的圆盘形信息载体（这里仍然以原版4中的玻璃盘5a为例），可用能作提升一平移运动的印刷垫23对其中心区进行印刷。印刷垫23先从位于玻璃盘5a旁边的漆桶中沾上一些无光漆，然后横过玻璃盘5a，再将印刷垫23作轴向向下运动， 将漆涂在内圈区C上。图15示出相类似的情况，即将无光泽漆涂在外圈区A上。当然这时印刷垫24呈环状，应跟外圈区的形状相适配，这样操作一次就结束。

本发明的技术非常适用于各种情况下的圆盘形光读出信息载体的批量生产，不过这里有一个限制，即这类信息载体的镜面表面应有很大一部分不需要作为光反射读出信息来用。本发明特别适用于生产成本不高的重放时间较短的数字音频唱片。信息载体不论从读出面或从背面看去，均应具有吸引人的外观。利用无光泽印刷面、反射面以及任何所需的或者可以想象到的任意组合颜色的印刷面，均可以获得创造性的装璜效果，具体方法是很多的。由于基片是透明的，故无光泽面或与无光泽面不同的装璜面，其任何想象得到的组合可以设置在基片的表面上，或者也可以是透过基片被全部或部分地看得见。不论有无装璜，均应该能从唱片的读出面上读出可读信息。

在内圈区和外圈区中也可采用反射层，而对这些反射层不用挑剔它们的光学反射性质，只要选择它们的装璜性质，其颜色应跟银白色的信息区的不相同。

Claims (7)

1、光反射可读圆盘形信息载体如激光视频唱片或数字音频唱片，拥有一个环状的信息区，该信息区位于同心内圈区和同心外圈区之间，这种信息载体含有一个透明的基片，基片具有一个读出面和一个带有反射层的背面，信息载体的特征在于，从读出面看出，对入射到外圈区上的光线，信息载体至少会将它们部分漫射和(或)部分吸收，这样，就会对诸如杂质、不均匀性及印在背面但从读出可见的字体的会给信息载体的外观带来极不利的影响的光效应，起到部分掩盖或隐蔽作用。

2、根据权利要求1中所述的信息载体，其特征在于：对读出面和（或）背面上的外圈区完全地或部分地进行无光泽处理。

3、根据权利要求1中所述的信息载体，其特征在于：对读出面和（或）背面上的外圈区完全地或部分地进行印刷。

4、根据权利要求1中所述的信息载体，其特征在于：在读出面和（或）背面的外圈区上全部或部分地至少制作上一张片芯。

5、根据权利要求2-4中所述的信息载体，其特征在于：对权利要求2-4中所提及的方法的各种组合，可以应用到读出面和（或）背面上。

6、根据权利要求1-5的一项或几项中所述的信息载体，其特征在于：在信息区跟同心内圈区和同心外圈区之间，设有一个过渡区。

7、根据前述权利要求的一项或几项所述的信息载体，其特征在于：无光泽处理方法可应用于制作印版的原版（4）或由原版制作的印版（9）上的相应区域，以及如果有必要也可以对注模或传递模（15、18）的空白半模的表面进行无光泽处理，用这样的办法，在信息载体上加工出无光泽区。

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