Brevet FR2629933A3 — publié le 19891013

FR 2629933 A3 19891013 FR 8904142 A 19890330 Carte de données de type optique. La présente invention concerne une carte de données de format portefeuille et, en particulier, elle concerne une carte de données ayant une couche magnéto- optique pour enregistrement et récupération d'informa- tions. Les cartes de format portefeuille sont d'emploi répandu et général comme cartes de crédit, cartes d'iden- tité, passes, cartes de sociétaire, permis de conduire et autres. Ces cartes sont fabriquées, de façon typique, en une matière plastique massive ou un stratifié de ma- tières plastiques et elles portent des marques visibles, plus des caractères gravés et/ou en relief qui représen- tent l'identification de la personne, l'identification de la carte et d'autres informations. On utilise de telles cartes dans des dispositifs d'impression pour imprimer des reçus de ventes. En outre, la plupart de ces cartes portent des bandes magnétiques qui contiennent des quan- tités limitées de données numériquement codées. On insère les cartes complètement dans un lecteur, par exemple dans une machine de caisse automatique, ou bien on fait passer une partie de bord de la carte contenant la bande à tra- vers un lecteur, tel qu'un lecteur de carte de crédit. Ces dernières années, des travaux importants ont été effectués dans le domaine des milieux ou supports d'enregistrement optique, de l'équipement d'enregistrement et de lecture de ces supports, et de la forme ou substrat sur lequel les supports sont déposés. Un type d'élément d'enregistrement optique est un disque qui comporte une configuration de gorges qui est gravée sur une face du substrat. Les gorges consistent en une série de cercles concentriques et, en variante, en une spirale continue. Pour lire ces disques, les dispositifs de lecture font tourner le disque, tandis qu'on utilise un faisceau laser focalisé pour lire l'information stockée sur le disque. Un autre type de dispositif d'enregistrement op- tique comprend un support d'enregistrement optique à format de bande. De tels formats de bande sur des cartes pour portefeuille sont décrits dans les brevets US 4 500 777, 4 542 288, 4 544 835, 4 680 460, 4 680 458 et 4 680 456, de Drexler. Comme décrit dans le brevet Drexler 4 500 777, le support d'enregistrement par laser a une largeur de mm environ et il s'étend sur la longueur de la carte. La bande est appliquée à la carte par un adhésif et p1le est recouverte d'une feuille stratifiée transparente qui sert à maintenir -à plat la bande de support d'enregistre- ment laser et à protéger la bande de la poussière et des rayures. La carte est lue par déplacement de la carte linéairement par rapport à un faisceau laser. Le brevet US 4 463 089 de Bouldin mentionne plu- sieurs configurations. pour supports d'enregistrement op- tique, notamment un format de disque, une feuille carrée à moyeu central, et une plaque rectangulaire non tournante. Le brevet US 4 543 307 de Drexler et al. décrit un procédé pour la protection des surfaces optiques d'une bande d'enregistrement optique par revêtement des bords de la surface. En variante, les bords de la bande peuvent être déformés par estampage de la surface de façon à en- gendrer des protubérances surélevées. Une carte de données de format portefeuille conforme à l'invention comprend un substrat comportant une région active magnéto-optique dont la configuration permet l'enregistrement et la lecture de données par ro- tation. Au moins une protection vers l'extérieur à par- tir de la carte est prévue près d'une circonférence exté- rieure de la région d'enregistrement, pour protéger la région d'enregistrement magnéto-optiaue. Il est avanta- geusement prévu une seconde protection près d'une circon- férence intérieure. La première protection et la seconde sont avantageusement sous forme d'une nervure continue en saillie par rapport au substrat, de préférence d'au moins 0,025 cm. La carte comprend en outre, comme moyen de centrage, une dépression disposée en un point central de la région active magnéto-optique pour centrer la ré- gion active magnéto-optique pendant la rotation. Un premier procédé d'une carte de données comprend: - la préparation d'un substrat rectangulaire et d'un disque optique comportant un milieu magnéto-optique pour l'enregistrement de données dans une région active magnéto-optique, le diamètre du disque étant plus petit que la largeur et la longueur du substrat; - la formation d'une région du substrat, de dia- mètre suffisant pour recevoir le disque et de profondeur suffisante pour qu'une surface supérieure du disque soit sensiblement dans le plan d'une surface supérieure du substrat; et - la jonction du disque au substrat. Il comprend en outre la formation d'une première surélévation ou protubérance dans le substrat, près du disque, la première surélévation faisant saillie vers l'extérieur par rapport au substrat, d'une distance suf- fisante pour assurer la protection de la région active magnéto-optique. Un second procédé de fabrication d'une carte de données comprend: - préparation'd'un substrat comportant une ouver- ture; - la préparation d'un disque optique comportant un milieu magnéto-optique pour l'enregistrement de don- nées dans une région active magnéto-optique, le disque ayant un diamètre égal ou inférieur au diamètre de l'ou- verture du substrat; - la mise en place du disque dans l'ouverture; et - la fixation du disque au substrat dans l'ou- verture. On décrit brièvement les dessins dans lesquels: la figure 1 est une vue de dessus de la carte de la présente invention; la figure 2 est une vue de côté et en coupe de la carte de la présente invention, suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue de dessus d'un autre mode de réalisation de la carte de la présente invention; la figure 4 est une vue de dessus d'une ébauche de carte utilisée pour fabriquer la carte de la figure 3; la figure 5 est une vue de côté de l'ébauche de carte utilisée pour fabriquer la carte de la figure 3; la figure 6 est une vue de dessus du disque opti- que de la carte illustrée sur la figure 3; la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-? de lâ figure 6; et la figure 8 est une coupe d'une partie d'un autre mode de réalisation de la carte de la présente invention. Un premier mode de réalisation d'une carte sui- vant la présente invention est globalement indiqué en 10 sur les figures 1 et 2. La carte 10 comprend une couche opaque 12, une couche transparente 14 et une couche ma- gnéto-optique 16 disposée entre la couche transparente 14 et la couche opaque 12. Les couches 12, 14 et 16 sont fixées les unes aux autres pour constituer la carte stra- tifiée 10. Comme utilisé ici, le terme "transparent" signi- fie qu'il y a une transmission suffisante de la lumière laser utilisée dans un appareil de lecture/écriture, pour permettre à cette lumière de traverser et d'influencer la couche magnéto-optique de la manière désirée, par exem- ple pour élever sa température à la température de compen- sation ou de Curie en un point, afin de permettre l'enre- gistrement d'un bit de données. De préférence, la couche 12 est une feuille de matière plastique moulée par injection. Bien que la cou- che 12 soit de préférence opaque, la couche 12 peut être transparente. Une configuration de gorges est formée dans la couche 12 sur une face 13, ou dans la couche 14 sur une face 15 adjacente à la couche magnétooptique 16. La configuration de gorges est de type usuel et elle peut consister en une série de cercles concentriques pour accès sélectif aux données, ou en une spirale continue lorsqu'on désire un flux continu de données. Les gorges contiennent éventuellement des codes d'identification de piste et d'identification de secteur pour faciliter l'ac- cès aux données, de la même manière que pour les disques optiques usuels. Lorsque les couches 12, 14 et 16 sont liées les unes aux autres, les limites de la configura- tion de gorges sont définies par des surélévations ou pro- tections 20 et 22. La surélévation 20 définit le diamètre extérieur de la configuration de gorges et la suréléva- tion 22 définit le diamètre intérieur de la configuration de gorges. La couche magnéto-optique est déposée sur la sur- face de la couche 12 ou de la couche 14 contenant la con- figuration de gorges. Des supports d'entregistrement à film mince magnétooptique et des procédés de dépôt sont décrits dans le brevet US 4 615 944 de Gardner. Le dé- pôt de tels milieux d'enregistrement sous la forme de films minces sur des substrats est connu dans la techni- que. Dans le mode de réalisation illustré, la couche magnéto-optique 16 recouvre toute la surface 13. En va- riante, la couche magnéto-optique peut être déposée sur une surface supérieure 15 de la couche 14. Toutefois, il suffit que la couche magnéto-optique 16 soit déposée de manière telle que la couche 16 recouvre la région cir- conscrite par la surélévation 20. La couche transparente 14 remplit au moins deux fonctions. Tout d'abord, la couche transparente 14 pro- tège la couche magnéto-optique 16 contre les rayures. En second lieu, la couche transparente 14 sert de couche de défocalisation des poussières; autrement dit, les particules de poussière qui adhèrent à la surface de la couche 14 sont situées, par rapport à la couche magnéto- optique, de manière telle que l'interférence qui peut être provoquée par les particules avec la lecture ou l'écriture sur la couche magnéto-optique est minimisée. Dans un mode de réalisation, la couche transpa- rente 14 est moulée par injection et présente une surface transparente et plane. Il suffit que la couche 14 soit optiquement transparente et plane sur la surface active 18 seulement. Une surface active magnéto-optique 18, pouvant être lue et écrite, est définie entre les surélévations et 22. Les surélévations 20 et 22 sont disposées con- centriquement autour d'un axe central 24. Les suréléva- tions font saillie vers l'extérieur à partir de la couche 14, de préférence de 0,025 cm environ à 0,0762 cm environ. Les surélévations 20 et 22 ne gênent pas l'écri- ture ou la lecture optiques de la carte 10. Les suréléva- tions empêchent la surface active 18 de venir en contact avec une autre surface, telle qu'une carte adjacente dans un portefeuille ou la surface d'une table ou d'un bureau sur laquelle la carte peut être placée. L'empêche- ment d'un tel contact minimise les risques de rayure de la surface de la couche 14 située entre les surélévations. Les rayures et les autres types d'abrasions sur la surfa- ce de la couche 14 peuvent affecter les caractéristiques de lecture et d'écriture de la couche magnéto-optique. Dans un exemple de réalisation de la présente in- vention, la distance radiale entre les surélévations est de 0,953 cm environ. La distance radiale entre les surélé- vations exige une valeur élevée de pression localisée pour plier ou déformer la carte au point que la couche active soit exposée au contact avec un objet étranger ou une surface. Afin d'augmenter encore la protection contre l'abrasion, la surface active 18 est revêtue d'une couche de polymère dure 26, comme on le voit mieux sur la figure 2. Les polymères de revêtement dur qui sont appliqués aux surfaces pour la résistance à l'abrasion sont bien connus. Une composition de revêtement transparente, non biréfringente, qui adhère bien à la couche 14, est préfé- rée. Une telle composition, qu'on pense être un acrylate multifonctionnel mélangé à un monomère contenant un groupe N-vinyl amido tel que N-vinyl-2-pyrrolidone et qui est fournie par GAF Corp. sous la désignation GAFGARD 233D, a été utilisée pour former la couche 26. Cette com- position a été durcie à la lumière ultraviolette après son application à la surface active 18. Une dépression ou fossette d'alignement 28 est prévue sur une surface extérieure 29-de la couche 12. La fossette d'alignement 28 est de préférence formée pendant le moulage de la couche 12. Comme on le voit mieux sur la figure 1, la fossette 28 est située sur l'axe 24 et elle constitue le centre des surélévations 22 et 20 et de la surface active 18. La carte 10 de la présente invention est utili- sée en association avec une machine ou un dispositif (non représenté) qui est capable d'écrire et/ou de lire sur la couche magnéto-optique dans la surface active 18. On peut positionner la carte dans la machine en utilisant comme référence une partie d'extrémité et une partie de bord de la carte, comme on le fait avec les cartes à bande ma- gnétique usuelles. La carte est tenue dans un organe de prise et on fait tourner cet organe pour lire la carte. Une autre méthode d'alignement de la carte de la présente invention consiste à accoupler une dépression d'alignement 28 suivant la présente invention avec une broche (non représentée) prévue à l'intérieur d'un appa- reil de lecture/écriture (non représenté). L'engagement de la broche et de la dépression d'alignement aligne la surface active magnéto-optique 18 pour une lecture cor- recte. En variante, on peut utiliser un trou (non repré- senté) à la place de la dépression d'alignement 28. Un autre mode de réalisation de la présente in- vention est globalement représenté en 30 sur la figure 3. La carte 30 comprend une ébauche de carte connue 32 et un disque magnéto-optique 34 fixé à une surface supé- rieure 36 de l'ébauche 32. Le disque 34 est placé sur un côté de l'ébauche de carte 32, pour laisser une place im- portante pour diverses marques 33 qu'on trouve de façon typique sur une carte bancaire ou de crédit. Le disque optique 34 a un diamètre de 2,54 cm environ et il peut stocker environ 3 mégaoctets de données. L'ébauche de carte 32 de la figure 4 a de préférence une largeur de 54 mm environ et une longueur de 85 mm environ. Ces dimen- sions sont typiques des cartes de crédit actuellement utilisées. De telles cartes se logent facilement dans un portefeuille et elles ont été adoptées comme ayant une dimension commode pour l'utilisation dans des machines de caisses automatiques et analogues. L'ébauche de carte est fabriquée en un polymère tel que le chlorure de poly- vinyle, et elle comprend un colorant, tel que le dioxyde de titane. L'ébauche de carte 32, avant impression, estam- page et fixation du disque optique 34, est illustrée sur les figures 4 et 5. Une zone circulaire 38 est amincie; fraisée ou formée d'une autre façon dans la surface 36 de l'ébauche 32. La profondeur de la zone 38 doit être suffisante pour recevoir le disque 34. Dans un mode de réalisation effectif, la profondeur était de 0,076 cm environ. Le disque optique 34 est illustré séparément sur les figures 6 et 7. Dans un mode 'de réalisation, le dis- que optique 34 comprend un substrat 40 en polycarbonate moulé par injection. Une surface supérieure 42 est opti- quement lisse et transparente. Des nervures circulaires ou surélévations 44 et 46 sont formées sur la surface supérieure 42 pendant le moulage par injection du disque 40. Les surélévations 44 et 46 sont disposées concentri- quement autour d'un axe 48. Une surface magnéto-optique active 50, dans laquelle sont enregistrées les données, est définie entre les surélévations 44 et 46. Un revêtement magnéto-optique 52 est déposé sur une surface inférieure 54 du disque 40, d'une manière connue dans la technique. Des gorges de suivi optique sont ménagées dans la surface 54 pendant le moulage du disque 40 et elles comprennent éventuellement des codes d'identification de piste et de secteur. Dans un mode de réalisation, le revêtement magnéto-optique 52 comprend plusieurs couches (non représentées) qui sont connues dans la fabrication des supports magnéto-optiques. En allant du haut vers le bas de la figure 7, on trouve une première couche de SiOx qui sert de barrière chimique et d'isolant thermique. Une deuxième couche comprend le support d'enregistrement à film mince magnéto-optique actif pour le stockage des données. Une troisième couche de SiOx sert de barrière chimique et d'isolant thermique. Une quatrième couche finale d'aluminium sert de couche de réflexion optique. Le disque 34 est scellé dans la zone 38 de l'ébauche de carte 32. Comme dans le cas des surélévations de la carte représentée sur les figures 1 et 2, les surélévations 44 et 46 protègent la surface active 50 contre des rayures provoquées par les surfaces de cartes adjacentes, les surfaces de dessus de table ou de bureau, ou une surface de portefeuille. Les surélévations font saillie de 0,041 cm environ par rapport à la surface du disque et à la surface de la carte. La différence radiale entre la sur- élévation 46 et la surélévation 44 est de 0,48 cm environ, et une hauteur de 0,041 cm procure une barrière de pro- tection suffisante pour la surface active 50. Un autre mode de réalisation d'une carte suivant la présente invention est globalement indiqué en 60 sur la figure 8. Le dispositif 60 utilise une manière diffé- rente de fixation d'un disque optique 62 sur une ébauche de carte 64. Au lieu de prévoir une zone amincie comme dans la carte des figures 3 à 7, une ouverture 66 est mé- nagée dans l'ébauche de carte. Une nervure ou surélévation extérieure 68, semblable à la surélévation extérieure 44, est formée dans l'ébauche de carte 64, et non dans le disque optique. Le disque 62 est entièrement similaire au disque 34 décrit précédemment, sauf en ce qu'il n'y a pas de surélévations moulées dans le substrat en polycar- bonate. Les mêmes couches sont déposées sur le substrat pour former la surface magnéto-optique active, comme dé- crit plus haut à propos du disque 34 des figures 6 et 7. Dans ce mode de réalisation, une dépression coni- que 70 est moulée dans le substrat de polycarbonate, au centre du substrat. On utilise la dépression 70 pour cen- trer le disque 62 dans un appareil de lecture/écriture (non représenté), de la même manière que pour la dépres- sion 28 de la figure 2. On fait tourner la carte 64 autour du centre conique 70. Pour fixer le disque 62 dans l'ébauche de carte 64, on place le disque dans l'ouverture 66. Le disque a un diamètre extérieur égal ou inférieur au diamètre de l'ouverture 66. Une couche stratifiée mince 72, capable de se lier à la fois à l'ébauche de carte 64 et au dos du disque 62, est utilisée pour fixer le disque 62 à l'ébauche de carte 64. Bien que la présente invention ait été décrite avec référence aux modes de réalisation préférés, il apparaîtra aux hommes de l'art que des modifications peu- vent être apportées dans la forme.et les détails sans sortir de l'esprit et du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Carte de données (10), caractérisée en ce qu'elle comprend: - un substrat comportant une région active magnéto-optique (18) dont la configuration permet l'enre- gistrement de données par rotation; - une première protection (20) adjacente à une circonférence extérieure de la région d'enregistre- ment, pour protéger la région d'enregistrement magnéto- optique. 2. Carte suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une deuxième protection (22) disposée le long d'une circonférence intérieure de la région d'enregistrement, pour protéger la région acti- ve magnéto-optique. 3. Carte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la première protection (20) est une nervure continue en saillie vers l'extérieur par rapport au substrat. 4. Carte suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la deuxième protection (22) est une nervure continue en saillie vers l'extérieur par rapport au substrat. 5. Carte suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre, comme moyen de centrage, une dépression (28) disposée en un point central de la région active magnéto-optique (18) pour centrer la ré- gicn active magnéto-optique pendant la rotation. 6. Carte suivant la revendication 1, caractéri- sée en ce que la première protection (20) s'étend vers l'extérieur d'au moins 0,025 cm environ par rapport au substrat. 7. Carte suivant la revendication 1, caractéri- sée en ce que le substrat comprend une couche porteuse (12), une couche supérieure transparente (14) et une-cou- che de milieu magnéto-optique (16) disposée entre la cou- che porteuse et la couche supérieure, au moins une par- tie de la couche magnéto-optique étant située dans la région active magnéto-optique (18). 8. Procédé de fabrication d'une carte de données, caractérisé en ce qu'il comprend: - la préparation d'un substrat rectangulaire (32, 64) et d'un disque optique (34, 62) comportant un milieu magnéto-optique pour l'enregistrement de données dans une région active magnéto-cptique, le diamètre du disque étant plus petit que la largeur et la longueur du substrat; - la formation d'une région (38, 66) du subs- trat, de diamètre suffisant pour recevoir le disque et de profondeur suffisante pour qu'une surface supérieure du disque soit sensiblement dans le plan d'une surface supérieure du substrat; - la formation d'une première surélévation (68) ou protubérance dans le substrat (64), près du disque (62), la première surélévation faisant saillie vers l'extérieur par rapport au substrat, d'une distance suffisante pour assurer la protection de la région active magnéto-optique; et - la jonction du disque (34, 62) au substrat. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la première surélévation (68) est une nervure continue. 10. Procédé de fabrication d'une carte de données, caractérisé en ce qu'il comprend: - la préparation d'un substrat (64) comportant une ouverture (66); - la préparation d'un disque optique (62) comportant un milieu magnéto-optique pour l'enregistrement de données dans une région active magnéto-optique, le disque ayant un diamètre égal ou inférieur au diamètre de l'ouverture du substrat; - la formation d'une surélévation (68) dans le substrat près de la circonférence de l'ouverture; - la mise en place du disque dans l'ouverture; et - la fixation du disque au substrat dans l'ou- verture. 11. Procédé suivant la revendication 10, caracté- risé en ce que la surélévation (68) comprend une nervure continue adjacente à l'ouverture.