【手続補正書】
【提出日】平成15年11月26日(2003.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】パターンニング装置および方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザダイオードチップを一列に等間隔に配置してなるＬＤアレイと、このＬＤアレイのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、夫々のレーザダイオードチップからの出射光をスムージングする第１のレンズと、前記レーザダイオードチップからの出射光を集光する第２のレンズとを有することを特徴とするパターンニング装置。
【請求項２】
集光されたレーザ光のバー読取方向の長さをｗ、ＬＤアレイの点灯時間をｔ1 、レーザ光の集光点と記録体との相対移動速度をｖ、バー形成周期をＴ、各バーエレメントのデューティ比をｄとするとき、
制御手段は、前記点灯時間ｔ1 を下記関係式、
ｗ＋ｔ1 ×ｖ＝ｄ×Ｔ×ｖ、
を満たすように決めて、各バーエレメントに対するＬＤアレイのＯＮ／ＯＦＦを制御する請求項１記載のパターンニング装置。
【請求項３】
太さが２種類以上あるバーエレメントの内最小の太さをもつバーエレメントを形成するときのＬＤアレイの点灯時間をｔ1 、このバーエレメントの太さのｎ倍の太さをもつバーエレメントを形成するときのＬＤアレイの点灯時間をｔ2 、集光されたレーザ光のバー読取方向の長さをｗ、レーザ光の集光点と記録体との相対移動速度をｖとするとき、
制御手段は、前記点灯時間ｔ1 と前記点灯時間ｔ2 とを下記関係式、
ｗ＋ｔ2 ×ｖ＝ｎ×（ｗ＋ｔ1 ×ｖ）、
を満たすように決めて、各バーエレメントに対するＬＤアレイのＯＮ／ＯＦＦを制御する請求項１又は２記載のパターンニング装置。
【請求項４】
レーザダイオードチップの夫々からの出射光の結像が記録体上で前記バー幅方向に前記結像のピッチの２倍以上の長さに拡大されるように構成した請求項１、２又は３記載のパターンニング装置。
【請求項５】
複数のレーザダイオードチップを一列に等間隔に配置してなるＬＤアレイと、このＬＤアレイからの出射光の集光位置にレーザ媒体を配設してこのレーザ媒体を端面励起させ、このレーザ媒体からの出射光をバー幅方向のラインとなるように集光する光学系を有することを特徴とするパターンニング装置。
【請求項６】
レーザ媒体の出射側の光軸上にＱスイッチ素子を配設し、ＬＤアレイの点灯中にレーザ媒体をＱ動作させる請求項５記載のパターンニング装置。
【請求項７】
光学系の光軸上に非線形光学結晶素子を配設し、出射光の周波数を逓倍する請求項１ないし６のいずれかに記載のパターンニング装置。
【請求項８】
光学系の光軸上に配設され記録体からの反射光を前記光軸の側方に分岐させる偏光ビームスプリッタと、前記光軸の側方に配設され前記偏光ビームスプリッタから分岐された前記反射光を検出する受光素子とを備えた請求項１ないし７のいずれかに記載のパターンニング装置。
【請求項９】
複数のレーザダイオードチップを一列に等間隔に配置してなるＬＤアレイと、このＬＤアレイの個々のレーザダイオードチップのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、前記レーザダイオードチップの夫々からの出射光を夫々集光する光学系とを有することを特徴とするパターンニング装置。
【請求項１０】
レーザ光を照射して被処理物を処理するパターンニング方法であって、
複数出射されるレーザ光のＯＮ／ＯＦＦを制御して、光学系によって、夫々のレーザ光を１つの線に集光することにより被処理物を処理することを特徴とするパターンニング方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤやＩＤカードのアルミ蒸着膜等の金属皮膜にレーザ光を照射してバーエレメント幅数μｍ〜数百μｍの微細なバーコードを形成するパターンニングの処理を行うパターンニング装置および方法に関するものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
記録体のアルミ蒸着膜へのパターンニング装置の従来例を図１１に示す。従来のパターンニング装置は、図１１に示すように、記録体２にレーザ光を照射するレーザ光出射手段と、記録体をバー読取方向ｂに移動させる移動手段４９と、バーコードの情報を持ちそれに基づいてレーザ光の出射を制御する図示しない制御手段とを有する。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパターンニング装置では、下記の２つの問題がある。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、かかる問題を解決するため、金属皮膜等の記録体に、バーエレメントの場所による太さのムラが無く、バーエレメントの太さの再現性のよい微細なバーコードパターンを形成することができるパターンニング装置および方法を提供することを目的とする。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明のパターンニング装置は、上記目的を達成するため、複数のレーザダイオードチップ（ＬＤチップ）を一列に等間隔に配置してなるＬＤアレイと、このＬＤアレイのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、夫々のＬＤチップからの出射光をスムージングする第１のレンズと、前記レーザダイオードチップからの出射光を集光する第２のレンズとを有することを特徴とする。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本願の第１発明のパターンニング装置によれば、一列に等間隔に配置したＬＤチップからの出射光が第１のレンズによるスムージングを伴い第２のレンズにより集光されて、記録体上で一部重なるので、ＬＤチップの夫々からのレーザ光の結像のピッチ以上のムラが生じず、ほぼ均一なバーエレメントを形成することができる。又、ＬＤチップは数十μ秒程度の所望の時間でＯＮ／ＯＦＦさせることができるので、バーコードを構成する各バーエレメントを所望の太さと間隔とにすることができる。ここに、本願の第１の発明のパターンニング装置は、また、レーザ光を照射して被処理物を処理するパターンニング方法であって、複数出射されるレーザ光のＯＮ／ＯＦＦを制御して、光学系によって、夫々のレーザ光を１つの線に集光することにより被処理物を処理することを特徴とするパターンニング方法をも提供している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本願の第１発明のパターンニング装置において、集光されたレーザ光のバー読取方向の長さをｗ、ＬＤアレイの点灯時間をｔ1 、レーザ光の集光点と記録体との相対移動速度をｖ、バー形成周期をＴ、各バーエレメントのデューティ比をｄとするとき、制御手段を、前記点灯時間ｔ1 を下記関係式、ｗ＋ｔ1 ×ｖ＝ｄ×Ｔ×ｖ、を満たすように決めて、各バーエレメントに対するＬＤアレイのＯＮ／ＯＦＦを制御するように構成すると、バーエレメント幅がｗ＋ｔ1 ×ｖでバーピッチがＴ×ｖであるバーコードパターンが得られる。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本願の第１発明のパターンニング装置において、太さが２種類以上あるバーエレメントの内最小の太さをもつバーエレメントを形成するときのＬＤアレイの点灯時間をｔ1 、このバーエレメントの太さのｎ倍の太さをもつバーエレメントを形成するときのＬＤアレイの点灯時間をｔ2 、集光されたレーザ光のバー読取方向の長さをｗ、レーザ光の集光点と記録体との相対移動速度をｖとするとき、制御手段を、前記点灯時間ｔ1 と前記点灯時間ｔ2 とを下記関係式、ｗ＋ｔ2 ×ｖ＝ｎ×（ｗ＋ｔ1 ×ｖ）、を満たすように決めて、各バーエレメントに対するＬＤアレイのＯＮ／ＯＦＦを制御するように構成すると、バーエレメントとこれの太さのｎ倍の太さをもつバーエレメントとで構成されるバーコードパターンが得られる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本願の第１発明のパターンニング装置において、ＬＤチップの夫々からの出射光の結像が記録体上で前記バー幅方向に前記結像のピッチの２倍以上の長さに拡大されるように構成すると、ＬＤチップが個々に故障しても、その両隣のＬＤチップが正常ならば、連続線の途切れないバーエレメントを形成することができる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本願の第２発明のパターンニング装置は、複数のＬＤチップを一列に等間隔に配置してなるＬＤアレイと、このＬＤアレイからの出射光の集光位置にレーザ媒体を配設してこのレーザ媒体を端面励起させ、このレーザ媒体からの出射光をバー幅方向のラインとなるように集光する光学系を有することを特徴とする。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本願の第２発明のパターンニング装置によれば、レーザ媒体の端面から出射されるレーザ光は、位相が揃い平行度が著しく優れるので、光学系によりその回折限界近くまで集光することができ、バーエレメント幅が数μｍ程度のマイクロバーエレメントを形成することができる。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本願の第２発明のパターンニング装置において、レーザ媒体の出射側の光軸上にＱスイッチ素子を配設し、ＬＤアレイの点灯中にレーザ媒体をＱ動作させるように構成すると、レーザ出射時間を著しく短くすることができ、レーザ光の強度を増大させるので、より金属結合力の強い金属皮膜へのパターンニングが可能となる。又、相対移動によるバーエレメント幅の増加量を小さくすることができるので、相対移動速度を大きくすることができ、高速なパターンニングが可能となる。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本願の第１及び第２発明のパターンニング装置において、レーザ媒体の出射側の光軸上に非線形光学結晶素子を配設し、出射光の周波数を逓倍するように構成すると、短波長側でレーザ光の吸収率の高い銀、銅、ニッケル等の金属皮膜へのパターンニングが容易となる。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本願の第１及び第２発明のパターンニング装置において、レーザ媒体の出射側の光軸上に偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタから前記光軸の側方の光路上に受光素子とを配設すると、パターンニング時には、記録体からの反射光を検出することができるので、出射光の監視や制御が容易となる。又、ＬＤアレイから弱い連続光を出射したときには、記録体からの反射光を検出することができるので、記録済のバーコードを読み取ることができる。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本願の第３発明のパターンニング装置は、複数のＬＤチップを一列に等間隔に配置してなるＬＤアレイと、このＬＤアレイの個々のＬＤチップのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、前記ＬＤチップの夫々からの出射光を夫々集光する光学系とを有することを特徴とする。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本願の第３発明のパターンニング装置によれば、バーコードを構成するバーエレメントを複数同時に形成することができるので、高速なパターンニングが可能となる。又、一つのバーエレメントをＬＤチップ１個の連続点灯による連続した出射光により形成することができるので、バーエレメント上の場所によるムラの無い均一なバーエレメントを容易に形成することができる。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明のパターンニング装置の第１の実施形態は、図１に示すように、膜厚０．１μｍのアルミ蒸着膜を形成した記録体２にレーザ光をバー幅方向ａのラインとなるように集光するレーザ光出射手段１と、記録体２をバー読取方向ｂに一定速度で移動させる移動手段３と、バーコードの情報を持ちそれに基づいてレーザ光の出射を制御する制御手段４とを有する。


【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明のパターンニング装置の第２の実施形態は、図５、図６に示すように、記録体２にレーザ光をバー幅方向ａのラインとなるように集光するレーザ光出射手段１１と、記録体２をバー読取方向ｂに一定速度で移動させる移動手段３と、バーコードの情報を持ちそれに基づいてレーザ光の出射を制御する制御手段１２とを有する。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
本発明のパターンニング装置の第３の実施形態は、図７、図８に示すように、記録体２にレーザ光をバー幅方向ａのラインとなるように集光すると共に記録体２からの反射光を検出するレーザ光出射手段２３と、記録体２をバー読取方向ｂに一定速度で移動させる移動手段３と、バーコードの情報と記録体２からの反射光の強度とに基づいてレーザ光の出射を制御する制御手段２４とを有する。


【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
本発明のパターンニング装置の第４の実施形態は、図９に示すように、記録体２にレーザ光をバー読取方向ｂに一列に並んだ点状に集光するレーザ光出射手段３１と、記録体２をバー幅方向ａに一定速度で移動させる移動手段３３と、バーコードの情報を持ちそれに基づいてレーザ光の出射を制御する制御手段３２とを有する。


【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
【発明の効果】
本願の第１発明のパターンニング装置によれば、複数のＬＤチップからの出射光がスムージングを伴い集光されて、相隣接するＬＤチップからの出射光が記録体上で一部重なるので、ＬＤチップの夫々からのレーザ光の結像のピッチ以上のムラが生じず、ほぼ均一なバーエレメントを形成することができる。又、ＬＤチップは数十μ秒程度の所望の時間でＯＮ／ＯＦＦさせることができるので、バーコードを構成する各バーエレメントを所望の太さと間隔とにすることができる。


【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
本願の第１発明のパターンニング装置において、集光されたレーザ光のバー読取方向の長さをｗ、ＬＤアレイの点灯時間をｔ1 、レーザ光の集光点と記録体との相対移動速度をｖ、バー形成周期をＴ、各バーエレメントのデューティ比をｄとするとき、制御手段を、前記点灯時間ｔ1 を下記関係式、ｗ＋ｔ1 ×ｖ＝ｄ×Ｔ×ｖ、を満たすように決めて、各バーエレメントに対するＬＤアレイのＯＮ／ＯＦＦを制御するように構成すると、バーエレメント幅がｗ＋ｔ1 ×ｖでバーピッチがＴ×ｖであるバーコードパターンが得られる。


【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
本願の第１発明のパターンニング装置において、太さが２種類以上あるバーエレメントの内最小の太さをもつバーエレメントを形成するときのＬＤアレイの点灯時間をｔ1 、このバーエレメントの太さのｎ倍の太さをもつバーエレメントを形成するときのＬＤアレイの点灯時間をｔ2 、集光されたレーザ光のバー読取方向の長さをｗ、レーザ光の集光点と記録体との相対移動速度をｖとするとき、制御手段を、前記点灯時間ｔ1 と前記点灯時間ｔ2 とを下記関係式、ｗ＋ｔ2 ×ｖ＝ｎ×（ｗ＋ｔ1 ×ｖ）、を満たすように決めて、各バーエレメントに対するＬＤアレイのＯＮ／ＯＦＦを制御するように構成すると、バーエレメントとこれの太さのｎ倍の太さをもつバーエレメントとで構成されるバーコードパターンが得られる。


【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
本願の第１発明のパターンニング装置において、光学系に、この光学系の光軸とバー幅方向とを含む面内でレンズ作用を有するスムージング用シリンドリカルレンズを付加して、ＬＤチップの夫々からの出射光の結像が記録体上で前記バー幅方向に前記結像のピッチの２倍以上の長さに拡大されるように構成すると、ＬＤチップが個々に故障しても、その両隣のＬＤチップが正常ならば、連続線の途切れないバーエレメントを形成することができる。


【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
本願の第２発明のパターンニング装置によれば、レーザ媒体の端面から出射されるレーザ光は、位相が揃い平行度が著しく優れるので、光学系によりその回折限界近くまで集光することができ、バーエレメント幅が数μｍ程度のマイクロバーエレメントを形成することができる。


【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
本願の第２発明のパターンニング装置において、レーザ媒体の出射側の光軸上にＱスイッチ素子を配設し、ＬＤアレイの点灯中にレーザ媒体をＱ動作させるように構成すると、レーザ出射時間を著しく短くすることができ、レーザ光の強度を増大させるので、より金属結合力の強い金属皮膜へのパターンニングが可能となる。又、相対移動によるバーエレメント幅の増加量を小さくすることができるので、相対移動速度を大きくすることができ、高速なパターンニングが可能となる。


【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
本願の第１及び第２発明のパターンニング装置において、レーザ媒体の出射側の光軸上に非線形光学結晶素子を配設し、出射光の周波数を逓倍するように構成すると、短波長側でレーザ光の吸収率の高い銀、銅、ニッケル等の金属皮膜へのパターンニングが容易となる。


【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
本願の第１及び第２発明のパターンニング装置において、レーザ媒体の出射側の光軸上に偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタから前記光軸の側方の光路上に受光素子とを配設すると、パターンニング時には、記録体からの反射光を検出することができるので、出射光の監視や制御が容易となる。又、ＬＤアレイから弱い連続光を出射したときには、記録体からの反射光を検出することができるので、記録済のバーコードを読み取ることができる。


【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
本願の第３発明のパターンニング装置によれば、バーコードを構成するバーエレメントを複数同時に形成することができるので、高速なパターンニングが可能となる。又、一つのバーエレメントをＬＤチップ１個の連続点灯による連続した出射光により形成することができるので、バーエレメント上の場所によるムラの無い均一なバーエレメントを容易に形成することできる。