David Gregg en de optische schijf

Een optische schijf is een met kunststof beklede schijf die digitale gegevens opslaat. Kleine putjes worden geëtst in het schijfoppervlak dat wordt gelezen met een laser die het oppervlak scant. De technologie achter de optische schijf is de basis voor vergelijkbare indelingen, waaronder cd's en dvd's.

David Gregg

De optische schijf is een analoge video optische schijfindeling. Het oorspronkelijke formaat bood composietvideo met volledige bandbreedte en twee analoge audiotracks (later werden digitale audiotracks toegevoegd). De optische schijf (algemeen bekend als de laserdisc als handelsmerk van Pioneer) werd in populariteit vervangen door de introductie van DVD in 1997.

David Gregg spreekt over de uitvinding van de optische schijf

Door een elektronenstraal tot zichtbare golflengten te "dimmen", deze te moduleren tot de standaard PWM-videofrequentie en het vermogen te verminderen tot fotoresistieve eisen, was een e-beam optisch videodisk-mastering-systeem praktisch en commercieel beschikbaar in de late jaren '50. Deze eenvoudige en praktische manier van masteren werd door anderen opgegeven ten gunste van duurdere en tijdvertragende technologie: de laser, het ultieme speeltje van het moment voor techneuten. "

Impact van David Gregg's patenten

• Digital Versatile Disc of DVD en LaserDisc van Pioneer
• MiniDisc van Sony
• Compact disc of CD van Philips the 3M Company

Lijst van octrooien voor optische schijftechnologie

Een transparante plastic schijf wordt beschreven in de Copending Application Ser. Nr. 627.701, nu U.S. Nr. 3.430.966, uitgegeven op 4 maart 1969, waarin beeldinformatie in de vorm van videosignalen wordt opgenomen op een of beide zijden van de schijf. De opgenomen beeldinformatie op de schijf is bedoeld om te worden gereproduceerd, bijvoorbeeld via een televisie-ontvanger, door de schijf op een draaitafel af te spelen en door een lichtstraal door de schijf te richten, zoals beschreven in de Copending Application Ser. Nr. 507.474 nu verlaten en de gedeeltelijke voortzetting ervan, nu Amerikaans octrooi No. Nr. 3.530.258. De lichtstraal wordt gemoduleerd door de video-opnamen op de schijf en er is een opnamekop aanwezig die reageert op de resulterende lichtsignalen om ze om te zetten in overeenkomstige elektrische video- of beeldsignalen voor afspeeldoeleinden.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dergelijk videoschijfrecord en op een duplicatieproces waarmee een veelvoud van dergelijke records in massa kan worden geproduceerd uit een moederrecordmatrijs. Het materiaal van het schijfopneemoppervlak is zodanig gemaakt dat het geschikt is om te embossen en onder geschikte temperatuuromstandigheden een lichte kracht mogelijk te maken die het schijfoppervlak tegen een moedermatrijs drukt om de indrukken op het oppervlak van de matrijs in de reliëf te brengen oppervlak van de schijf. Met een dergelijk reliëfproces is er geen dwarse stroming van het schijfmateriaal, zoals gebeurt bij de gebruikelijke stempel- of vormprocessen volgens de stand van de techniek, zoals die momenteel worden gebruikt bij de productie van bijvoorbeeld grammofoonplaten en waarmee het eigenlijke oppervlak van de plaat is boven het smeltpunt verheven.

De stempeltechnieken die momenteel worden gebruikt bij de vervaardiging van grammofoonplaten zijn niet geschikt voor de buitengewoon fijne microgroeven en patronen die nodig zijn voor videofrequentie-opnamen van beeldinformatie. Dergelijke stempeltechnieken die momenteel worden gebruikt bij de productie van fonograafgeluidsopnamen vereisen dat de hoofdrecordmatrijs wordt verwarmd tot een temperatuur boven het smeltpunt van het vinyl of ander plastic materiaal dat wordt gebruikt in de fonograafplaat.

In het bekende duplicatieproces voor fonograafrecords, wordt een "koekje" van het vinyl of ander plastic materiaal in een "stempel" geplaatst en wordt de verwarmde moederplaatmatrijs naar beneden gebracht op een of beide oppervlakken van het koekje. Het plastic van het biscuitoppervlak wordt gesmolten en wordt radiaal in de ruimtes geleid die worden gedefinieerd door de indrukken op het oppervlak van de hoofdmatrijs. Zoals hierboven vermeld, lijkt deze stempeltechniek volgens de huidige normen niet geschikt voor de extreem fijne microspiraalvormige groeven die nodig zijn voor videofrequentie-opnamen.

Als een alternatief voor de huidige praktijk, en zoals zal worden beschreven, kan een blanco plaat van een videoschijf van gelamineerde transparante kunststofconstructie worden verschaft, waarbij de gelamineerde plaat een oppervlaktelaag van relatief zacht transparant plastic van elk geschikt bekend type heeft en die kan gemakkelijk in reliëf worden gemaakt; en een ondersteunende basis van een stijve kunststof, zoals een acrylhars of polyvinylchloride. Als een eerste stap in de alternatieve benadering, wordt de gelamineerde schijf voor de opname van platen verwarmd tot een punt waarop de oppervlaktespanning van het oppervlaktemateriaal het oppervlak glad en regelmatig maakt. Deze temperatuur is de kritische temperatuur waarbij reliëfafdrukken op het schijfoppervlak kunnen worden gevormd en deze ligt onder het smeltpunt van het oppervlaktemateriaal.

De embossingmatrijs (s) wordt (worden) verwarmd tot een temperatuur die iets boven de kritische temperatuur ligt, en deze (zij) en de plaatblanco worden onder lichte druk samengebracht. Terwijl de matrijs (s) en de plaat blanco worden samengebracht, wordt (worden) de matrijs (s) afgekoeld tot de bovengenoemde kritische temperatuur en worden de (hun) oppervlakimpressies ervan in het oppervlak van de plaat in reliëf gedrukt. Het is duidelijk dat als twee "zijden" in reliëf worden gemaakt, twee matrijzen nodig zijn. De ondersteunende structuur zou aanpassing vereisen, maar een dergelijke aanpassing valt ruim binnen de vaardigheden van de techniek.

Nadat het schijfrecord is gegaufreerd, zoals hierboven beschreven, wordt een ondoorzichtig masker afgezet in de delen van het oppervlak ervan rond de resulterende gegaufreerde microgroeven. Dit laatste masker kan op de schijf worden gevormd met behulp van een vacuümdepositietechniek, zoals zal worden beschreven.

Het voornoemde schijfrecord, indien gelamineerd in overeenstemming met de hiervoor genoemde alternatieve benadering, wordt gebruikt om de gewenste oppervlakte-eigenschappen te presenteren voor optimale reliëfmogelijkheden, en toch zodat het record zelf robuust en geschikt voor ruw gebruik kan zijn. De gelamineerde structuur van de plaat omvat redelijk taai en vormstabiel doorzichtig plastic voor het hoofdlichaam van de schijf; en een kunststof op een of beide oppervlakken van de schijf die het meest geschikt is voor ciseleren. De combinatie biedt een video-opnameschijf die handig is, die de juiste hoeveelheid handelingen kan aannemen en die nog steeds gemakkelijk en effectief kan worden gebosseleerd.