Brevet FR2509484A1 — publié le 19830114

La présente invention se rapporte à un procédé et à un dispositif pour développer ou dépouiller un matériau photosensible utilisé comme milieu d'enregistrement d'un support d'enregistrement optique tel qu'un dis- que à lecture optique. Au cours de ces dernières années, les systèmes d'enregistrement optique ont aquis un succès de plus en plus important dans le grand public en tant que moyens d'enregistrement d'informations diverses telles que des signaux vidéo et des signaux audio digitaux. Dans un appareil de lecture des disques vidéo ou un appareil de lecture des disques audio-digitaux compacts, un rayon laser est focalisé sur la surface d'un disque en rotation qui porte un motif-optique tel qu'une succession de creux ou de bosses représentatifs des informations enregistrées. Un rayon réfléchi par le motif optique du disque est capté par un transducteur photo-électrique qui produit en réponse un signal de sortie électrique correspondant aux informations enregistrées. Le disque original de ce système comprend un substrat de verre dont la surface est polie, et une couche de matériau photosensible déposée sur cette surface. L'opération d'enregistrement proprement dite est effectuée au moyen d'un rayon laser qui est modulé en fonction d'un signal représentatif des informations à enregistrer, ce rayon laser étant focalisé sur la couche photo- sensible du disque original qui tourne à une vitesse élevée prédéterminée et qui simultanément est lentement déplacé en translation selon une direction radiale Après avoir subi une telle exposition au rayon laser, le matériau photosensible du disque est traité par un procédé de développement ou de dépouillement au cours duquel les parties irradiées du matériau photosensible sont enlevées par un agent révélateur en solution de sorte qu'une série de creux représentatifs des informations enregistrées est gravée sur le disque. A partir du disque original ainsi fabriqué on réalise des reproductions en grande quantité de la même manière que pour les disques traditionnels. Etant donné que les dimensions des creux formés au cours du dévelop- pement (cest-à-dire leur profondeur et leur largeur) sont des facteurs qui conditionnent directement la précision de l'opération de reproduction, elles doivent être contrôlées de manière à se situer à l'intérieur d'une plage de tolérance prédéterminée. Pour contrôler les dimensions des creux, il est nécessaire d'ajuster la durée du développement, c'est-à-dire ia durée de la réaction chimique qui a lieu sur les parties irradiées du matériau photosensible La vitesse de cette réaction chimique est toutefois fonction de divers paramètres, tels que le degré d'exposition ou la densité et la température de l'agent révelateur. Dans le cas des procédés et dispositifs de développement de l'Art Antérieur, le déroulement de cette réaction chimique n'est pas contr 8 lé et, de ce fait, les dimensions des creux sont susceptibles de varier d'un disque à l'autre. En conséquence, un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients des procédés et dispositifs de développement de l'Art Antérieur et de procurer un procédé et un dispositif de développement d'un matériau photosensible dans lesquels le déroulement de la réaction chimique est contrôlé pour que les dimensions des creux se situent à l'intérieur d'une plage de tolérance prédéterminée. Pour ce faire, la présente invention propose un procédé de dévelop- pement dans lequel sont prévues les étapes supplémentaires consistant à émettre, sur la couche sensible à développer recouvrant le substrat du disque, un rayon énergétique de contrôle ayant une longueur d'onde prédéterminée et un angle d'incidence supérieur ou inférieur à 900, à détecter l'intensité d'un rayon de diffraction issu du rayon énergétique de contrôle ayant tranversé les creux, à produire un signal d'intensité de diffraction à partir de ce rayon de diffraction et à commander l'application de la solution d'agent révélateur en fonction du signal d'intensité de diffraction. La présente invention propose également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif qui comprend un moyen pour émettre, sous un angle d'incidence supérieur ou inférieur à 900, un rayon énergétique de contrôle ayant une longueur d'onde prédéterminée sur la couche sensible à développer recouvrant le substrat, un moyen de détection pour mesurer l'inten- sité d'un rayon de diffraction issu du rayon énergétique de contr 8 le ayant traversé les creux et produire un signal d'intensité de diffraction, et un moyen de commande de l'application de la solution d'agent révélateur en fonction du signal d'intensité de diffraction. D'autres caractéristiques et avantages du procédé et du dispositif de développement objets de la présente invention vont apparaître à la lecture de la description plus détaillée qui en est faite ci-dessous en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation du dispositif de développement conforme à la présente invention; la figure 2 est une courbe représentant la variation de l'intensité d'un rayon de diffraction primaire issu d'un rayon laser ayant traversé les creux formés sur un disque, en fonction de la durée de développement dans le cas d'un procédé de développement de l'Art Antérieur la figure 3 est une courbe représentant la relation entre l'intensité d'une onde de diffraction primaire issu d'un rayon laser ayant traversé les creux formés sur un disque et les niveaux de tensions des signaux reproduits par des disques développés sous différentes conditions de développement, la figure 4 est une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de développement conforme à la présente invention; et la figure 5 est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation de ce dispositif. On va tout d'abord se référer à la figure 1 qui représente schématique- ment le premier mode de réalisation du dispositif de développement conforme à la présente invention. Comme on peut le voir, ce dispositif comprend une chambre de traitement 1 dans laquelle est logé un disque 2 qui a été préalablement soumis à une opération d'entaillage au laser, c'est-à-dire à une exposition à un rayon laser modulé Le disque 2 est monté sur une table tournante 3. La table tournante 3 est de préférence légèrement inclinée par rapport à la verticale d'un angle prédéterminé et est entraînée à une vitesse de rota- tion constante prédéterminée, au moyen d'un moteur électrique non représenté. Le disque comporte un substrat ou un support transparent fait par exemple de verre, ce sulstrat étant recouvert d'une mince couche pelliculaire de matériau photosensible dont l'épaisseur est égale ou inférieure à 2000 Angstroms. Un agent révélateur en solution est fourni par un moyen d'alimentation, et est mélangé, dans un réservoir 4, avec un gaz sous pression tel que de l'azote. L'agent révélateur en solution renfermant l'azote sous pression ou leur mélange est délivré, à travers un conduit 22 et une valve 5, à une buse 6 au moyen de laquelle l'agent révélateur est pulvérisé sur la surface du disque. Au cours du procédé de développement, les parties de la couche photo- sensible du disque, qui ont été irradiées par le rayon laser modulé, sont enlevées par l'agent révélateur pulvérisé par la buse 6 et sont éloignées par lavage si bien que, sur le disque, apparaît une série de creux qui représentent les informations enregistrées sous forme digitale. La mélange de l'agent révélateur et du gaz retenu dans la chambre de traitement 1 est évacué à travers une valve 17 montée sur une paroi latérale de la chambre de traitement La partie restante de la solution d'agent révélateur s'écoule vers le bas de la chambre de traitement I et sort de cette dernière à travers un orifice d'évacuation 7. Une source 8 émettrice d'un rayon laser, telle qu'un tube hélium-néon, est disposée à l'extérieur de la chambre de traitement 1 Un rayon laser émis 4 2509484 par la source 8 est dirigé vers le disque 2 à travers un miroir semi- réfléchissant 9 de telle manière que le rayon laser s'applique sur le disque 2 avec un angle d'incidence prédéterminé par rapport à un axe perpendiculaire au disque. Le rayon laser traversant le miroir semi-réfléchissant 9 est capté par un premier transducteurphoto-électrique 10, tel qu'une photodiode ou un tube photo-électrique, qui a pour fonction de contrôler le rayon laser Le signal de sortie de ce premier transducteur photo-électrique 10 est fourni à un circuit de commande 13 qui sera décrit plus loin. Si un creux n'est pas présent au point de la couche photosensible- irradié par le rayon laser, celui-ci traverse sans déviation le substrat transparent du disque 2 et est arrêté par un absorbeur de rayonnement 11 A l'inverse, si un creux est présent au point d'impact du rayon laser avec la couche photosensible le rayon laser est diffracté par le creux et est capté par un second transducteur photo-électrique 12 identique au premier. Ce second transducteur photo-électrique 12 est disposé en un point éloigné de la direction du rayon incident de façon à capter de préférence une onde de diffraction primaire. Un signal de sortie du second transducteur photo-électrique 12, qui est sensiblement proportionnel à la dimension du creux rencontré, est appliqué au circuit de commande 13 Si ce signal de sortie atteint un niveau de référence prédéterminé, le circuit de commande 13 délivré des signaux de commande ap- pliqués à un premier moteur d'actionnement de valve 14 qui ferme la valve 5 et à un second moteur d'actionnement de valve 15 qui ouvre une valve 16 com- mandant une alimentation d'eau pure sur la surface du disque 2 Ainsi, comme le matériau photosensible recouvrant la surface du disque 2 n'est plus soumis à l'action de la solution d'agent révélateur le procédé de développement est interrompu. Comme représenté sur la figure 2, qui illustre la relation qui existe entre l'intensité (en p W) du rayon de diffraction et la durée de développement dans le cas d'un procédé de l'Art Antérieur selon lequel la durée de développe- ment est préselectionnée, la dimension des creux, qui est représentée par l'intensité du rayon de diffraction, varie par rapport au temps d'un disque à l'autre On comprendra dès lors qu'un contrôle de la dimension des creux -35 par le biais de l'intensité du rayon de diffraction est bien plus avantageux qu'un simple réglage de la durée de développement Etant donné que la durée de développement est ajustée en fonction de la v aleur contrôlée de l'intensité du rayon de diffraction, un réglage précis de la dimension des creux devient possible dans le cadre de la présente invention. On a effectué l'expérience qui consiste à faire varier les paramètres de la réaction chimique, tels que le degré d'exposition et la durée de dévelop- pement, au cours du procédé de développement selon la présente invention Les résultats de cette expérience sont représentés sur la figure 3 qui montre la relation qui existe entre les niveaux du signal de sortie obtenus à partie d'un certain nombre de disques reproduits en utilisant plusieurs disques originaux fabriqués selon le procédé de développement de la présente invention, le niveau (Ii W) du rayon de diffraction étant dans ce cas fixé à différentes valeurs. Ainsi, même si on fait varie les paramètres de la réaction chimique, on peut voir que la relation qu'il y a entre les niveaux du rayon de diffraction et les niveaux des signaux reproduits suit une courbe exponentielle. En se reportant à la figure 4, on va maintenant décrire le second mode de réalisation du dispositif de développement conforme à la présente invention. Ce second mode de réalisation se caractérise essentiellement par un troisième transducteur photo-électrique 18 qui est prévu à la place de l'absor- beur de rayonnement 11 représenté sur la figure 1 Si un creux n'est pas pré- sent au point d'impact du rayon laser émis par la source 8 sur la couche photo- sensible, le rayon laser traverse selon une trajectoire rectiligne le substrat- du disque 2, comme dans le cas du premier mode de réalisation décrit en réfé- rence à la figure 1 Toutefois, après avoir traversé le disque 2, le rayon laser est capté par le troisième transducteur photo-électrique 18, qui produit un signal de sortie proportionnel à l'intensité du rayon laser incident Le premier transducteur photo-électrique 10 utilisé dans le mode de réalisation de la figure 1, n'apparaît plus dans celui qui est représenté sur la figure 4. Les signaux de sortie des second et troisième transducteurs photo- électriques sontrespectivement amplifiés en amplitude par des amplificateurs non représentés et sont transmis à un circuit opérationnel 19 qui délivre un signal de sortie représentatif du rapport entre les intensités des rayon laser respectivement captés par les transducteurs photo-électriques 12 et 18 Le signal de sortie du circuit opérationnel 19 est alors appliqué à un comparateur qui délivre un signal de commande d'arrêt quand le signal de sortie du cir- cuit opérationnel 19 atteint un niveau de référence prédéterminé Le circuit de commande 13, lorsqu'il reçoit le signal de commande d'arrêt du comparateur 20, entraîne les moteurs 14 et 15 de la même manière que dans le premier mode de réalisation, en vue d'interrompre le déroulement du procédé de développe- ment. Les signaux de sortie des transducteurs photo-électriques 12 et 18 ont tendance à fluctuer pour différentes raisons, telles que l'absorption, la 6 2509484 dispersion et la diffraction du rayon laser, ces fluctuations étant provoquées par des particules de poussière et la solution d'agent révélateur Toutefois dans le dispositif représenté sur la figure 4, les fluctuations des signaux de sortie des transducteurs photo-électriques sont compensées par le circuit opérationnel 19 étant donné que ces fluctuations sont les mêmes pour les deux signaux de sortie des transducteurs comme conséquence du fait que les deux rayons lasers de diffraction sont soumis aux mêmes facteurs de perturba- tion mentionnés ci-dessus En conséquence, le signal de sortie du circuit opérationnel t 9 varie uniquement en fonction de la dimension des creux, ce qui permet un réglage encore plus précis du procédé de développement. De préférence, les amplificateurs mentionnés plus haut, qui sont reliés aux transducteurs photo-électriques, sont réglés de telle façon que leurs facteurs d'amplification soient soumis à une variation qui compense la dif- férence entre les caractéristiques de sortie des transducteurs photoélectriques. On va maintenant se référer à la figure 5 qui représente le troisième mode de réalisation du dispositif de développement objet de la présente inven- tion. Dans ce troisième mode de réalisation, les signaux de sortie des premier et second transducteurs photo-électrique 10 et 12 sont appliqués au circuit opérationnel 19 De la même manière que dans le dispositif de la figure 4, la fluctuation de l'intensité du rayon laser émis par la source 8 est compensée dans le circuit opérationnel 19. De la description qui précède, il ressort que la présente invention permet un réglage précis des dimensions des creux formés sur le disque au cours du processus de développement Il est en outre à noter que les fluctua- tions de l'intensité du rayon énergique de contr 8 le qui est capté par le transducteur photo-électrique sont compensées par l'utilisation d'un circuit opérationnel qui calcule le rapport entre plusieurs signaux de sortie des transducteurs photo-électriques pour produire un signal de commande du développement. Il va de soi que les trois modes de réalisation de la présente invention décrits ci-dessus n'ont été choisis qu'à titre d'exemples non limitatifs et que d'autres modes de réalisation, entrant dans le cadre des revendications annexés, peuvent être envisagés. REVENDICATIONS 1 Procédé pour développer un matériau photosensible formant une couche sensible déposée sur un substrat sensiblement transparent, cette couche sensible ayant été exposée à un rayon énergétique d'enregistrement modulé en fonction des informations à enregistrer, ce procédé se caractérisant en ce qu'il com- prend en succession les étapes: d'application d'une solution d'agent révélateur sur la couche sensible de façon à enlever les parties irradiées du matériau photosensible et à faire ainsi apparaître une série du creux représentatifs des informations à enregis- trer; d'émission, avec un angle d'incidence supérieur ou inférieur à 900, d'un rayon énergétique du contrôle ayant une longu Eur d'onde prédéterminée sur la couche sensible du substrat à développer; de détection de l'intensité d'un rayon de diffraction issu dudit rayon énergétique de contrôle ayant traversé les creux, et de production d'un signal d'intensité de diffraction proportionnel, et de commande de l'application de la solution d'agent révélateur en fonction de ce signal d'intensité de diffraction. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de détection de l'intensité dudit rayon de contrôle et de production d'un signal d'intensité correspondant et en ce que ladite étape de commande de l'application de la solution d'agent révélateur consiste à com- parer ledit signal d'intensité de diffractionsur ledit signal d'intensité et à produire un signal de commande d'arrêt destiné à interrompre la fourni- ture de la solution d'agent révélateur quand le rapport dudit signal d'inten- sité de diffraction sur ledit signal d'intensité atteint une valeur prédéter- minée. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape de détection consiste à détecter l'intensité du rayon énergétique de contrôle avant que celui-ci n'atteigne ladite couche sensible. 4 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape de détection consiste à détecter l'intensité dudit rayon énergétique de con- trôle une fois que celui-ci a traversé les creux. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le substrat est mis en rotation autour d'un axe incliné d'un angle prédéterminé par rapport à la verticale. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit rayon énergétique de contrôle est émis sur ladite couche sensible en un point plus élevé que la partie de cette dernière sur laquelle 8 2509484 la solution d'agent révélateur est appliquée. 7 Dispositif pour développer un matériau photosensible d'une couche sensible formée sur un substrat sensiblement transparent, cette couche sensible ayant été exposée à un rayon énergétique d'enregistrement modulé en fonction des informations à enregistrer, ce dispositif se caractérisant en ce qu'il comprend des moyens ( 4,5,6) pour appliquer une solution d'agent révélateur sur la couche sensible de façon à enlever les parties irradiées du matériau photo- sensible et à faire ainsi apparaître une série de creux représentatifs des informations à enregistrer des moyens ( 8,9) pour émettre, avec un angle d'incidence superieur ou inférieur à 900, un rayon énergétique de contrôle ayant une longueur d'onde prédéterminée sur la couche sensible du substrat à développer des moyens de détection ( 12) de l'intensité d'un rayon de diffraction issu dudit rayon énergétique de contr 8 le ayant traversé les creux, et de-produc- tion d'un signal d'intensité de diffraction proportionnel, et des moyens de commande ( 13, 14, 15) de l'application de la solution d'agent révélateur en fonction de ce signal d'intensité de diffraction 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des seconds moyens de détection ( 10, 18) pour détecter l'intensité dudit rayon énergétique de contr 8 le et pour produire un signal d'intensité correspondant et en ce que lesdits moyens de commande de l'application de la solution ( 13, 19, 20) d'agent révélateur comprenant des moyens pour comparer ledit signal d'intensité de diffraction avec ledit signal d'intensité et pour produire un signal de commande d'arr 8 t destiné à interrompre la fourniture de la solution d'agent révélateur quand le rapport dudit signal d'intensité de diffraction sur ledit signal d'intensité atteint une valeur prédéterminée. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens de détection ( 10) détectent l'intensité du rayon énergétique de contrôle avant que celui-ci n'atteigne ladite couche sensible. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens de détection ( 18) détectent l'intensité dudit rayon énergétique de contrôle une fois que celui-ci a traversé les creux. 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 3) pour faire tourner le substrat autour d'un axe incliné d'un angle prédéterminée ( 0) par rapport à la verticale. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que ledit rayon énergétique de contrôle est émis sur ladite couche sensible en un point plus élevé que la partie de cette dernière sur laquelle la solution d'agent révélateur est appliquée.