(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシングルモード平面型光導波路を積層し、各導波路内のクラッド層及びコア層の少なくとも一方に導波モードの周期と略等しい周期を有する周期的散乱要因を形成してなる再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法であって、
前記クラッド層及び前記コア層を積み重ねて積層体とし、この積層体を多面体のドラムに巻回し、多層構造の再生専用多重ホログラム情報記録媒体とすることを特徴とする再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記多面体のドラムに巻回した前記積層体を、前記多面体の軸線と稜を結ぶ平面に沿って切断し、シート状の積層体とすることを特徴とする請求項１記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記多面体のドラムは、前記積層体を巻回する部分が多角柱状であることを特徴とする請求項１または２記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記周期的散乱要因は、前記クラッド層及び前記コア層の少なくとも一方に転写した微細ホログラムパターンであることを特徴とする請求項１、２または３記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記微細ホログラムパターンは、転写シート上に形成された転写用パターンであることを特徴とする請求項４記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記微細ホログラムパターンは、金型に形成された微細な凹凸からなるパターンであることを特徴とする請求項４記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法に関し、更に詳しくは、導波路内のクラッド層及びコア層の少なくとも一方に導波モードの周期と略等しい周期を有する周期的散乱要因を形成してなる平面導波路型ホログラムを積層した多層構造の再生専用多重ホログラム情報記録媒体を、容易にかつ低コストで量産することが可能な再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポケットに入れて持ち運びが可能な情報カードとしては、テレフォンカードの様な磁気カードが一般に用いられている。また、近年では、ＩＣカードが登場し、電子商取引への適用が考えられている。
しかしながら、磁気カードは、安価ではあるが偽造の危険性があり、また、ＩＣカードは、偽造は困難であるがビット単価が高価になってしまうという欠点があるために、偽造が困難でしかも記憶容量の大きな情報記録媒体として、ホログラフィーを用いたホログラム情報記録媒体が提案されている。
【０００３】
このホログラフィーとしては、平面ホログラムと体積ホログラムがあるが、体積ホログラムは、記憶容量に優れるものの、情報転写技術が存在しないために大量生産には不向きであり、認証カードやソフト配布用等の再生専用メモリーへの適用は困難であるという欠点がある。また、平面ホログラムは、印刷技術を応用した大量生産が可能ではあるが、記憶密度が制限されるために、大きな記憶容量を確保することができないという欠点がある。そのため、平面ホログラムは、情報再生装置のサイズや使い勝手を考慮すると、従来のＩＣカードに較べて魅力に欠ける。
この欠点を補うべく記憶容量を大きくするため、複数の平面ホログラムを積層した多層構造のホログラム素子が考えられる。しかしながら、このホログラム素子では、通常の再生方法では各層からのホログラムが同時に再生されるため、クロストークが大きく、各層毎に情報を取り出すことはできない。
【０００４】
そこで、本発明者等は、偽造が困難でしかも大量生産可能な平面ホログラムの原理を用いる一方で、この平面ホログラムを多層に重ね、かつ、各層からのホログラムを独立に再生することを可能とした再生専用多重ホログラムカードを提案した（特願平１０−３２５７８号）。
図３は、この再生専用多重ホログラムカードを示す断面図であり、この再生専用多重ホログラムカード１は、／クラッド２−１／コア３−１／クラッド２−２／…コア３−ｎ−１／クラッド２−ｎ／の様な周期層構造の端部が４５°の反射面４になっている。そして、何れの／クラッド／コア／クラッド／単位においても、使用するレーザー光５の波長に対して平面型シングルモード導波路になっている。
【０００５】
この再生専用多重ホログラムカード１では、屈折率が１．４８程度の通常の高分子材料を用いてコアとクラッドを作製する場合、シングルモード条件からコアの厚みを２．４μｍ以下にする必要がある。また、コア間のクロストークを押さえるため、クラッドの厚みを６μｍより十分厚くする必要がある。
この再生専用多重ホログラムカード１では、レーザー光５は凸レンズ６により焦点を各コア（図３では、コア３−５）の４５°カット位置に合わせるように集光され、反射面４により反射されて各コア（図３では、コア３−５）内を導波光７として伝搬する。この導波光７は、コア３−５内を伝搬する間に散乱要因８により回折されてコア３−５外に回折光９となって現れ、この回折光９がホログラム像１０を形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した再生専用多重ホログラムカード１では、大記憶容量を実現するためには、数μｍの厚さの高分子膜を、各コアとクラッドの組み合わせ毎に（１ページに相当する）書込まれるパターンを異ならせて、１００ページ程度（２０１層に相当）積層する必要がある。
しかしながら、従来の製造技術では、２００層以上もの多層構造を得るためには、クラッドとコアとを交互に積層させる工程を１００回以上も繰り返し実施する必要があるために、大量生産をするには不向きであり、しかも高コストになってしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、書き込まれた情報が相異なる複数の薄膜をそれぞれコアとし、かつ、これらのコア及びクラッドを交互に積層した多層構造の再生専用多重ホログラム情報記録媒体を、容易にかつ低コストで量産することが可能な再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の様な再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法を採用した。
すなわち、請求項１記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法は、複数のシングルモード平面型光導波路を積層し、各導波路内のクラッド層及びコア層の少なくとも一方に導波モードの周期と略等しい周期を有する周期的散乱要因を形成してなる再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法であって、前記クラッド層及び前記コア層を積み重ねて積層体とし、この積層体を多面体のドラムに巻回し、多層構造の再生専用多重ホログラム情報記録媒体とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法は、請求項１記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法において、前記多面体のドラムに巻回した前記積層体を、前記多面体の軸線と稜を結ぶ平面に沿って切断し、シート状の積層体とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法は、請求項１または２記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法において、前記多面体のドラムは、前記積層体を巻回する部分が多角柱状であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法は、請求項１、２または３記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法において、前記周期的散乱要因は、前記クラッド層及び前記コア層の少なくとも一方に転写した微細ホログラムパターンであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法は、請求項４記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法において、前記微細ホログラムパターンは、転写シート上に形成された転写用パターンであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法は、請求項４記載の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法において、前記微細ホログラムパターンは、金型に形成された微細な凹凸からなるパターンであることを特徴とする。
【００１４】
本発明の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法では、前記クラッド層及び前記コア層を積み重ねて積層体とし、この積層体を多面体のドラムに巻回するので、簡単な構成で、容易に、かつ、低コストで、多層構造の再生専用多重ホログラム情報記録媒体を作製することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法の各実施の形態について図面に基づき説明する。
また、各図においては、同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法を示す概略構成図であり、図において、符号２１は積層体を巻回する部分が正８角柱とされた巻取りドラム（多面体の巻取りドラム）、２２は互いに平行に配置されたローラ、２３はローラ２２、２２、…により移動可能な転写シート、２４はクラッドフィルム（クラッド層）、２５はクラッドフィルム２４上に形成された薄厚のコア（コア層）、２６は転写シート２３の表面に形成された転写用パターン、２７は転写用パターン２６をコア２５上に転写してなるホログラム描画パターンである。
【００１７】
次に、本実施の形態の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法について説明する。
まず、クラッドフィルム２４上にコア２５を形成し、次いで、コア２５上にホログラム描画パターン２７を形成する。
ホログラム描画パターン２７は、転写シート２３上に形成された転写用パターン２６をローラ２２によりコア２５上に押圧することで転写される。
【００１８】
クラッドフィルム２４、コア２５及びホログラム描画パターン２７からなる積層体２８を巻取りドラム２１に所用ページ数に対応して巻取り、正８角形の筒体とする。例えば、１００ページ積層するには、この積層体２８を１００回、巻取りドラム２１に巻回すればよい。
次いで、この筒体を巻取りドラム２１から取り外し、所望の寸法に切出す。例えば、この筒体を、その軸線と稜を通る平面で切断すれば、矩形のシート状の積層体が得られる。このシート状の積層体をさらに所望の寸法に切り出せば、再生専用多重ホログラムカードとなる。
【００１９】
次に、本実施の形態の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法のより具体的な実施例１について説明する。
「実施例１」
まず、幅１０３０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、長さ５００ｍの離形紙ロールにダイコータを用いて、屈折率１．４７のポリカーボネート樹脂を幅１０２０ｍｍ、膜厚１０μｍとなるように塗布し、クラッドフィルム２４とした。
次いで、ダイコータにより、このクラッドフィルム２４上に、屈折率１．４８の紫外線硬化樹脂を厚さ２．４μｍとなるように塗布した。
【００２０】
次いで、この紫外線硬化樹脂層上に、幅０．２μｍ、リッジ高さ０．０４μｍの微細な凹凸からなる転写用パターン２６をローラ２２により押圧することで、ホログラム描画パターン２７を転写した。
次いで、このクラッドフィルム２４、紫外線硬化樹脂及びホログラム描画パターン２７からなる積層体２８を、巻取りドラム２１で巻取り、その後、紫外線露光して紫外線硬化樹脂を固定化し、コア２５とした。ここでは、巻取りドラム２１で巻取る際の巻回数を１００回とした。
【００２１】
次いで、この正８角形の筒体を巻取りドラム２１から取り外し、所望の寸法に切出す。例えば、この筒体を、その軸線と稜を通る平面で切断すると、矩形のシート状の積層体となる。また、このシート状の積層体をさらに所望の寸法に切り出すと、再生専用多重ホログラムカードとなる。
ここでは、この筒体より、おおよそ４６０ｍｍ弱×１０００ｍｍ、厚さ１．３ｍｍのフィルムを８枚切出した。
【００２２】
さらに、これらのフィルムより、５４ｍｍ×８５．５ｍｍの大きさのカード形状に切出した。
次いで、この各カードの切断した端面を４５°に研磨した。
その後、レーザー光の光源として、波長が８３０ｎｍの半導体レーザーを用い、コリメートレンズで直径５ｍｍの平行ビームとした後、焦点距離１４ｍｍの平凸レンズにて集光した。焦点を各コア層の４５°カット位置に合わせると、上下方向に回折光が現れた。
【００２３】
本実施の形態の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法によれば、クラッドフィルム２４、コア２５及びホログラム描画パターン２７からなる積層体２８を巻取りドラム２１に所用ページ数に対応して巻取るので、簡単な構成で、しかも容易にかつ低コストで、多層構造の再生専用多重ホログラム情報記録媒体を作製することができる。
【００２４】
［第２の実施の形態］
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法を示す概略構成図であり、図において、符号３１は薄膜塗布用ブレード、３２ａ、３２ｂ、…は正８角柱の各側面に転写用パターン３３ａ、３３ｂ、…がそれぞれ形成されたスタンパ（金型）、３４、３４はスタンパ３２ａ、３２ｂ、…それぞれを軸線の回りに回転可能に支持すると共に各スタンパ３２ａ、３２ｂ、…を巻取りドラム２１に巻回された積層体に押圧するフレーム、３５、３５は、巻取りドラム２１の上下各々に設けられた加熱用のヒータである。
【００２５】
スタンパ３２ａ、３２ｂ、…は、各ページ毎に１つずつ用意する必要があり、例えば、１００ページ積層した場合、１００個必要になる。
また、ヒータ３５、３５は、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂を硬化させる場合には、ＵＶランプ等に置き換えればよい。
【００２６】
次に、本実施の形態の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法について説明する。
まず、クラッドフィルム２４上に、薄膜塗布用ブレード３１を用いてコア２５を形成し、次いで、このクラッドフィルム２４及びコア２５を重ね合わせた薄厚の積層体３６を巻取りドラム２１に巻回し、この積層体３６のクラッドフィルム２４の裏面にホログラム描画パターンを形成する。
【００２７】
ホログラム描画パターンは、巻取りドラム２１に巻回された積層体３６の１つの面にスタンパ３２ａの転写用パターン３３ａ、３３ａ、…の１つを押圧することにより、スタンパ３２ａに形成された転写用パターン３３ａがクラッドフィルム２４に押圧される。これにより、クラッドフィルム２４の裏面にホログラム描画パターンが転写される。
このように、巻取りドラム２１に巻回された積層体３６の各面に、転写用パターン３３ａ、３３ａ、…を順次押圧することにより、積層体３６の各面にホログラム描画パターンが転写される。
【００２８】
次いで、ホログラム描画パターンが転写された積層体３６の上に、再度積層体３６を巻回し、この積層体３６の各面に次のスタンパ３２ｂの転写用パターン３３ｂ、３３ｂ、…を順次押圧することにより、この積層体３６の各面にホログラム描画パターンが転写される。
このような操作を繰り返し行うことにより、裏面に各層毎に固有のパターンを有するホログラム描画パターンが形成されたクラッドフィルム２４及びコア２５を重ね合わせた積層体３６を巻取りドラム２１に所用ページ数に対応して所定回数巻取り、正８角形の筒体とする。例えば、１００ページ積層するには、この積層体３６を１００回、巻取りドラム２１に巻回すればよい。
【００２９】
次いで、この筒体を巻取りドラム２１から取り外し、所望の寸法に切出す。例えば、この筒体を、その軸線と稜を通る平面で切断すれば、矩形のシート状の積層体が得られる。このシート状の積層体をさらに所望の寸法に切り出せば、再生専用多重ホログラムカードとなる。
【００３０】
次に、本実施の形態の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法のより具体的な実施例２について説明する。
「実施例２」
まず、幅１０３０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、長さ５００ｍの離形紙ロールにダイコータを用いて、クラッドフィルム２４となる屈折率１．４７の第１の紫外線硬化樹脂を幅１０２０ｍｍ、膜厚１０μｍとなるように塗布した。
次いで、ダイコータにより、この第１の紫外線硬化樹脂上に、屈折率１．４８の第２の紫外線硬化樹脂を厚さ２．４μｍとなるように塗布した。
【００３１】
次いで、第１の紫外線硬化樹脂上に、幅０．２μｍ、リッジ高さ０．０４μｍの微細な凹凸からなるスタンパ３２ａの転写用パターン３３ａを押圧し、この第１の紫外線硬化樹脂上にホログラム描画パターンを転写しつつ、巻取りドラム２１で巻取り、その後、紫外線（ＵＶ）露光して第１及び第２の紫外線硬化樹脂を固定化した。ここでは、巻取りドラム２１で巻取る際の巻回数を１００回とした。
【００３２】
次いで、この正８角形の筒体を巻取りドラム２１から取り外し、所望の寸法に切出す。例えば、この筒体を、その軸線と稜を通る平面で切断すると、矩形のシート状の積層体となる。また、このシート状の積層体をさらに所望の寸法に切り出すと、再生専用多重ホログラムカードとなる。
ここでは、この筒体より、おおよそ４６０ｍｍ弱×１０００ｍｍ、厚さ１．３ｍｍのフィルムを８枚切出した。
【００３３】
さらに、これらのフィルムより、５４ｍｍ×８５．５ｍｍの大きさのカード形状に切出した。
次いで、この各カードの切断した端面を４５°に研磨した。
その後、レーザー光の光源として、波長が８３０ｎｍの半導体レーザーを用い、コリメートレンズで直径５ｍｍの平行ビームとした後、焦点距離１４ｍｍの平凸レンズにて集光した。焦点を各コア層の４５°カット位置に合わせると、上下方向に回折光が現れた。
【００３４】
本実施の形態の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法によれば、スタンパ３２ａ、３２ｂ、…の各転写用パターン３３ａ、３３ｂ、…を各層毎にクラッドフィルム２４に押圧することで、各層それぞれのクラッドフィルム２４に層毎に固有のホログラム描画パターンを転写し、クラッドフィルム２４及びコア２５からなる積層体３６を巻取りドラム２１に所用ページ数に対応して巻取るので、簡単な構成で、しかも容易にかつ低コストで、多層構造の再生専用多重ホログラム情報記録媒体を作製することができる。
【００３５】
以上、本発明の各実施の形態につき説明したが、本発明は、必ずしも上述した構造にのみ限定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、本発明にいう効果を有する範囲内において、適宜に変更実施することが可能なものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法によれば、前記クラッド層及び前記コア層を積み重ねて積層体とし、この積層体を多面体のドラムに巻回するので、簡単な構成で、容易に、かつ、低コストで、多層構造の再生専用多重ホログラム情報記録媒体を作製することができる。
【００３７】
本発明の製造方法により得られた再生専用多重ホログラム情報記録媒体は、磁気カードやＩＣカードの様に、持ち運び容易なメモリーカードとして利用することができ、偽造や複製が困難であるために電子商取引用認証カードとして利用することができる。また、記憶容量が大きくかつ安価に生産できるため、音楽や映像ソフトあるいはコンピュータのソフトウエアの配布等においても好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る再生専用多重ホログラム情報記録媒体の製造方法を示す概略構成図である。
【図３】本発明者等が既に提案した再生専用多重ホログラムカードを示す断面図である。
【符号の説明】
１  再生専用多重ホログラムカード
２−１〜２−ｎ  クラッド
３−１〜３−ｎ−１  コア
４  反射面
５  レーザー光
６  凸レンズ
７  導波光
８  散乱要因
９  回折光
１０  ホログラム像
２１  多面体の巻取りドラム
２２  ローラ
２３  転写シート
２４  クラッドフィルム（クラッド層）
２５  コア（コア層）
２６  転写用パターン
２７  ホログラム描画パターン
３１  薄膜塗布用ブレード
３２ａ、３２ｂ、…  スタンパ
３３ａ、３３ｂ、…  転写用パターン
３４  フレーム
３５  ヒータ
３６  積層体
【図１】
0003547690.tif 000002
【図２】
0003547690.tif 000003
【図３】
0003547690.tif 000004