Оптический диск для записи и воспроизведения информации Советский патент 1992 года по МПК G11B7/24 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к внешним запоминающим устройствам с жесткими дисковыми носителями информации для оптической или магнитооптической записи и воспроизведения информации.

Известен оптический диск для записи информации, состоящий из двух механически соединенных прозрачных дискообразных основ, на внутренние поверхности которых нанесены рабочие слои для зап-иси и воспроизведения информации. Механическое соединение основ осуществляется с помощью клеящего или связующего вещества, нанесенного на два кольцевых держателя, обеспечивающих параллельное расположение основ на определенном расстоянии одна от другой. Причем по крайней мере один из кольцевых держателей имеет канавки определенной формы, расположенные на каждой несущей поверхности крепления прозрачной основы.

К недостаткам данного технического решения относится низкая механическая прочность соединения основ при воздействии внешних перепадов температуры из-за различия коэффициентом линейного расширения материалов основы и кольцевого держателя. Повышенные требования к конструкции оптического диска в части геометрии, а также к воздействию климатических и механических факторов, обусловливают необходимость применения материала основы из стекла, например, марки К 8 ГОСТ 3514-76. При этом для обеспечения строгой параллельности между основами кольцевые держатели необходимо изготавливать с высокой точностью по раз- нотолщинности, что достаточно просто достигается прк применении таких

VI

00

ел

00

ю чэ

материалов, как металл или пластмасса. Однако выполнение кольцевых держателей из металла или пластмассы ведет к нарушению механической прочности - отслаиванию основ от кольцевых держателей при воздействии температур в диапазоне, например (+70) - (-60)°С, что происходит из-за разных величин коэффициентов линейного расширения материалов основы и кольцевого держателя. Изготовление же кольцевых держателей из стекла толщиной 0,2-0,5 мм и обеспечение при этом необходимых геометрических параметров (плоскостность, разнотолщинность в пределах 0,03-0,06 мм) являются сложной технологической задачей,

Известен оптический диск для записи и считывания информации, который состоит из двух прозрачных основ с нанесенным рабочим слоем на торцовой поверхности одной из них, механически соединенных с помощью склеивающей пленки с внутренним и наружным кольцевыми элементами. Причем наружный кольцевой элемент имеет защитный бортик, диаметр которого больше диаметра внешней кромки прозрачной основы, чем обеспечивается защита от механического повреждения прозрачных основ при действии усилий, направленных от внешней кромки оптического диска к центру. Кроме того, защитный бортик используется одновременно для вскрытия отверстий или установки балансировочных грузиков при операциях балансировки оптического диска.

Указанное техническое решение позволяет повысить жесткость оптического диска и обеспечивает удобство для устранения дисбаланса. Однако, чтобы повысить жесткость оптического диска, необходимо по крайней мере наружный кольцевой элемент выполнить из материала с более высокими механическими свойствами, чем прозрачные основы, например, из легированной стали. В связи с различием коэффициентов линейного расширения этих деталей существенно сужаются эксплуатационные возможности оптического диска при воздействии изменяющихся температур, например, в диапазоне (+70) - (-60)°С, которое влечет за собой отслаивание прозрачных основ от кольцевых элементов и, в конечном итоге, приводит к разгерметизации рабочего слоя и необратимому нарушению его технических параметров.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является оптический диск для записи и воспроизведения информации, содержащий две прозрачные основы с нанесенными на торцовые внутренние поверхности рабочими слоями, скрепленные между собой на определенном расстоянии одна от другой с помощью внутреннего и наружного промежуточных колец, причем наружное кольцо выполнено тонкостенным Т-образным профилем с возможностью установки по его периметру балансировочных элементов, при этом наружное промежуточное кольцо

0 обеспечивает защиту от повреждения прозрачных основ при действии усилий, направленных от внешней кромки оптического диска к центру.

В известном техническом решении вы5 полнение наружного промежуточного кольца с Т-образным профилем повышает жесткость оптического диска при воздействии усилий как в радиальном, так и в осевом направлении.

0 Однако, если прозрачные основы выполнены из полиметилметакрилата или другой прозрачной пластмассы с низкими механическими свойствами, то снижается износоустойчивость образующейся стенки

5 отверстия, что приводит к быстрому износу стенки центрального отверстия при многократной установке оптического диска на посадочную поверхность шпиндельного узла в процессе эксплуатации. Кроме того, пласт0 массовые основы подвержены короблению при воздействии перепадов влажности и температуры.

Выполнение основ из стекла повышает эксплуатационные возможности оптическо5 го диска. Однако при этом стенки установочного отверстия при многократной установке на шпиндельный узел изнашивают посадочную поверхность самого шпинделя, так как твердость стекла значительно выше твердо0 сти металла, из которого выполнена посадочная поверхность шпинделя.

Другим недостатком известного технического решения является низкая надежность клеевого соединения между

5 промежуточными кольцами и основами из- за разности коэффициентов линейного расширения. Выполнение клеевого соединения на основе твердых клеев или гермети- ков, приводит к отслаиванию основ от

0 промежуточных колец при воздействии температурных перепадов, например, в диапазоне (+70) - (-60)°С. Применение в качестве склеивающего материала эластичных гер- метиков, например силиконовых, необеспе5 чивает надежной герметизации рабочего слоя от воздействия повышенной влажности, что сужает эксплуатационные параметры оптического диска.

Кроме того, в известном оптическом диске не предусмотрена защита от повреждения наружных торцовых поверхностей прозрачных основ при работе в составе устройства автоматической смены дисков накопителя. Это обусловлено тем, что защитный бортик наружного промежуточного кольца с Т-образным профилем выполнен так, что его торцовые поверхности не выступают за пределы торцовых наружных поверхностей прозрачных основ и тем самым не защищают их от повреждений.

Кроме того, установка балансировочных элементов в углубление наружного промежуточного кольца уменьшает потенциальную информационную емкость диска из-за необходимости уменьшения диаметра внешней дорожки, что приводит к уменьшению площади информационной зоны, ограниченной внутренней и внешней информационными дорожками.

Целью изобретения является повышение надежности путем повышения стойкости к воздействию расширенного диапазона предельных температур, предохранение торцовых наружных поверхностей прозрачных основ и снижение вибраций при работе с одновременным увеличением информационной емкости диска.

Поставленная цель достигается тем, что в оптический диск для записи и воспроизведения информации, содержащий две соос- но соединенные прозрачные основы, на внутренние торцовые поверхности которых нанесен рабочий слой, причем соосное соединение выполнено внутренним промежуточным и наружным кольцами с Т-образным профилем, механически скрепленными с основами клеевым материалом, внутреннее кольцо выполнено в виде ступицы с центральным установочным отверстием, упруги- ми перемычками и дугообразными отверстиями между ними, которые расположены по периферии ступицы не менее чем в два ряда, причем перемычки каждого ряда симметрично смещены относительно перемычек последующего ряда. Кроме того, торцовые наружные поверхности ступицы и кольца с Т-образным профилем выступают по отношению к торцовым наружным поверхностям прозрачных основ, а балансировочные элементы установлены в выполненном кольцевом углублении ступицы.

На фиг.1 изображен общий вид оптического диска; на фиг.2 - разрез А-А на фиг, 1.

Оптический диск для записи и воспроизведения информации содержит две прозрачные основы 1 с нанесенными на осевые внутренние поверхности рабочими слоями 2, скрепленные между собой с помощью наружного промежуточного кольца 3 с Т-образным профилем и ступицы 4. Ступица 4 выполнена с центральным установочным отверстием 5 и дугообразными отверстиями 6, которые расположены по периферии

ступицы 4 и образуют упругие промежуточные 7 и дугообразные 8 перемычки. Кроме того, наружное промежуточное кольцо 3 и ступица 4 выполнены с торцовыми поверхностями, выступающими по отношению к

0 торцовым наружным поверхностям прозрачных основ 1, а на ступице размещены два кольцевых углубления 9 для установки балансировочных элементов 10.

При воздействии на оптический диск из5 меняющейся температуры в диапазоне предельных температур, например от +70 до -60°С, происходит растяжение или сжатие ступицы 4 и прозрачных основ 1 и соответственно наружного промежуточного кольца

0 3 и упругих перемычек ступицы 4. При этом тонкостенное наружное кольцо 3 и тонкостенные дугообразные перемычки 8 ступицы 4 работают на растяжение или сжатие аналогично пружине под действием сил ли5 нейного расширения в результате изменения температуры окружающей среды. При этом воздействие сил на основы 1 в несколько раз превышает растягивающие и сжимающие силы тонкостенных элементов 3 и 8,

0 заставляя их повторять линейные изменения основ и ступицы 4, что существенно уменьшает механические напряжения в клеевом или другом соединении прозрачных основ с промежуточным кольцом 3 и ступи5 цей 4 и предотвращает его разрушение в широком температурном диапазоне.

Тонкостенные промежуточное кольцо и упругие перемычки ступицы повышают технические и эксплуатационные возможности

0 оптического диска, препятствуя отслоению прозрачных основ от наружного кольца и ступицы при воздействии широкого диапазона температур.

Кроме того, уменьшается вероятность

5 повреждения торцовых наружных поверхностей прозрачных основ за счет того, что торцовые наружные поверхности промежуточного кольца и ступицы выступают по отношению к торцовым наружным поверх0 ностям прозрачных основ, препятствуя их повреждению.

Установка балансировочных элементов в кольцевое углубление ступицы позволяет увеличить емкость оптического диска за

5 счет возможности увеличения числа и диаметра наружных информационных дорожек.

Формула изобретения 1, Оптический диск для записи и воспроизведения информации, содержащий две

соосно соединенные прозрачные основы, на внутренние торцовые поверхности которых нанесен рабочий слой, причем соосное соединение выполнено внутренним промежуточным и наружным кольцами с Т-образным профилем, механически скрепленными с основами клеевым материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем повышения стойкости к воздействию расширенного диапазона предельных температур, внутреннее кольцо выполнено в виде ступицы с центральным установочным отверстием, упругими перемычками и дугообразными отверстиями между ними, которые расположены по периферии ступицы не менее чем в два ряда, причем перемычки каждого ряда симметрично смещены относительно перемычек последующего ряда.

2,Диск по п.1, от л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения надежности путем

предохранения торцовых наружных поверхностей прозрачных основ, торцовые наруж- ные поверхности ступицы и кольца с Т-образным профилем выступают по отношению к торцовым наружным поверхностям прозрачных основ.

3,Диск по п.1, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения вибрации при работе с одновременным увеличением информационной

емкости диска, в него введены балансировочные элементы, установленные в выполненном кольцевом углублении ступицы.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к внешним запоминающим устройствам с жесткими дисковыми носителями информации. Целью изобретения является повышение надежности путем повышения стойкости к воздействию расширенного диапазона предельных температур. Сущность изобретения в том, что внутреннее кольцо диска выполнено в виде ступицы с центральным установочным отверстием, упругими перемычками и дугообразными отверстиями между ними, которые расположены по периферии ступицы не менее чем в два ряда. Причем перемычки каждого ряда симметрично смещены относительно перемычек последующего ряда. Кроме того, введены балансировочные элементы, устанавливаемые в кольцевом углублении ступицы. 3 п.ф-лы, 2 ил. (/) С

5

k 9

2Ю-,

, ///

k 9

-,

//

I