(57)【要約】【課題】  光導波路の反りを低減し、記録情報の再現性を向上させることが可能な光メモリを提供する。【解決手段】  積層体１１は、樹脂製のコア層と樹脂製のクラッド層とが交互に積層され、コア層とクラッド層との一方の界面に情報再生用の凹凸部が形成されてなる。基体１３は、積層体１１より高剛性であって、粘着テープ１２によって、積層体１１の下面全体が接するように固着されている。基体１３および積層体１１からなる光メモリ１０は、その外形を規制し、光導入面１９を露呈させる開口３２、および散乱光放出領域２０を露呈させる開口３１を備えたケース３０に収納される。基体１３およびケース３０は、カーボンブラックが混入されたプラスチックによって形成されている。光導入面１９からコア層に入射されたレーザ光は凹凸部で散乱され、散乱光放出領域２０から放出される。【選択図】        図３
2007026576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のコア層と樹脂製のクラッド層とが交互に積層され、前記コア層と前記クラッド層との一方の界面に情報再生用の凹凸部が形成されてなる積層体と、この積層体より高剛性であって、この積層体の下面全体が接するように固着された基体とからなることを特徴とする光メモリ。
【請求項２】
前記基体は、カーボンブラックが混入されたプラスチックによって形成されていることを特徴とする請求項１記載の光メモリ。
【請求項３】
前記積層体と前記基体とは、粘着テープによって固着されていることを特徴とする請求項１または２記載の光メモリ。
【請求項４】
前記積層体と前記基体とは、レーザ透過溶着法によって固着されていることを特徴とする請求項１または２記載の光メモリ。
【請求項５】
前記積層体は、光が導入される光導入面と、前記凹凸部による散乱光が放出される散乱光放出領域とを有し、
前記積層体および前記基体は、その外形を規制し、前記光導入面および前記散乱光放出領域を露呈させる開口を備えたケースに収納されていることを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の光メモリ。
【請求項６】
前記ケースは、カーボンブラックが混入されたプラスチックによって形成されていることを特徴とする請求項５記載の光メモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア層とクラッド層とを交互に積層してなる光導波路型の光メモリに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂製のコア層と、このコア層の上下に積層された樹脂製のクラッド層とからなり、コア層とクラッド層との一方の界面に情報用凹凸部（計算機ホログラム）を形成した平面型の光導波路を上下に積層してなる光メモリ（光導波路型ホログラムメモリ）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図９に示すように、コア層１０１とクラッド層１０２とが交互に積層されてなる光メモリ１００から記録情報を読み出す際には、シリンドリカルレンズ１０４によって集光されたレーザ光を光導入面１０３に対して照射し、該レーザ光を所望のコア層１０１に導入する。コア層１０１に導入されたレーザ光は、界面に形成された情報用凹凸部によって散乱されながら導波する。この時、情報用凹凸部で散乱された散乱光（再生光）は導波方向に対して交差する方向（上下方向）に光メモリ１００内を透過し、光メモリ１００の上面及び下面から外部へ放出され、放出された散乱光は互いに回折して回折光となる。
【０００４】
この例では、光メモリ１００の上面側に生成された回折光がイメージセンサ１０５によって受光される。イメージセンサ１０５が受光した回折光の２次元干渉パターン（再生像）をデジタル情報に復調することで、記録情報が再現する。
【特許文献１】特開２００２−１２０２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、情報用凹凸部の凹凸パターンの配列周期は、各散乱光の位相を揃えるため、レーザ光の波長をコア層１０１の屈折率で割った値とされている。また、情報用凹凸部は、上下に通過する散乱光を乱すことのないように設計されている。コア層１０１およびクラッド層１０２は樹脂製であるため、反り（カール）が生じることがある。光導波路に反りが生じると、凹凸パターンの配列が乱れるので、散乱光の位相が乱れて適切な回折光が得られず、記録情報の再現性が低下するといった問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、光導波路の反りを低減し、記録情報の再現性を向上させることが可能な光メモリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の光メモリは、樹脂製のコア層と樹脂製のクラッド層とが交互に積層され、前記コア層と前記クラッド層との一方の界面に情報再生用の凹凸部が形成されてなる積層体と、この積層体より高剛性であって、この積層体の下面全体が接するように固着された基体とからなることを特徴とする。なお、前記基体は、カーボンブラックが混入されたプラスチックによって形成されていることが好ましい。
【０００８】
また、前記積層体と前記基体とは、粘着テープによって固着されていることが好ましい。また、前記積層体と前記基体とは、レーザ透過溶着法によって固着されていることも好ましい。
【０００９】
また、前記積層体は、光が導入される光導入面と、前記凹凸部による散乱光が放出される散乱光放出領域とを有し、前記積層体および前記基体は、その外形を規制し、前記光導入面および前記散乱光放出領域を露呈させる開口を備えたケースに収納されていることが好ましい。なお、前記ケースは、カーボンブラックが混入されたプラスチックによって形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光メモリは、樹脂製のコア層と樹脂製のクラッド層とが交互に積層され、コア層とクラッド層との一方の界面に情報再生用の凹凸部が形成されてなる積層体と、この積層体より高剛性であって、この積層体の下面全体が接するように固着された基体とからなるので、コア層とクラッド層とからなる光導波路の反りを低減し、記録情報の再現性を向上させることができる。この基体は、カーボンブラックが混入されたプラスチックによって形成されているので、光の反射を防止することができる。
【００１１】
また、積層体は、光が導入される光導入面と、凹凸部による散乱光が放出される散乱光放出領域とを有し、積層体および基体は、その外形を規制し、光導入面および散乱光放出領域を露呈させる開口を備えたケースに収納されているので、光導波路の反りをより確実に低減し、記録情報の再現性をさらに向上させることができる。このケースは、カーボンブラックが混入されたプラスチックによって形成されているので、光の反射を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示す積層導波路型の光メモリ１０は、直方形状の積層体１１が、粘着テープ１２によって、平板状の基体１３上に下面全体が接するように固着されてなる。積層体１１の縦方向（図中のｘ方向）の長さは４ｍｍ程度、横方向（図中のｙ方向）の長さは３ｍｍ程度、厚さは２ｍｍ程度である。基体１３の縦横の長さは積層体１１と同程度であり、厚さは１ｍｍ程度である。
【００１３】
図２に示すように、積層体１１は、平面形状のコア層１４とクラッド層１５とが交互に積層され、最下層のコア層１４の下、および最上層のコア層１４の上に樹脂フイルム１６が貼着されてなる。コア層１４及びクラッド層１５は、紫外線照射を受けて硬化する紫外線硬化樹脂によって形成されている。コア層１４の厚さは１．４μｍ程度、クラッド層１５の厚さは１０μｍ程度である。また、コア層１４の屈折率は１．５２であり、クラッド層１５の屈折率（１．５１）より大きい。
【００１４】
樹脂フイルム１６は、アートン（登録商標）等の非晶質ポリオレフィン、ポリカーボネート、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などからなり、の厚さは１５０μｍ程度である。
【００１５】
クラッド層１５の上面には、情報用凹凸部１７が形成されており、この凹凸の高さは１００ｎｍ程度である。また、凹凸の導波方向（ｘ方向）への配列周期は、コア層１４に入射されるレーザ光の波長（６６０ｎｍ）をコア層１４の屈折率（１．５２）で割った値（約４４０ｎｍ）に設定されている。情報用凹凸部１７は、光メモリ１０に記録すべき記録情報を２次元符号化し、その符号化されたデジタル情報を元に計算機によって合成されたパターン（計算機ホログラム）が転写されたものである。
【００１６】
光導波路１８は、１つのコア層１４と、その上下に積層された２つのクラッド層１５とによって構成される。なお、最上層のコア層１４の上にはクラッド層１５が形成されていないが、その上の樹脂フイルム１６の屈折率をクラッド層１５の屈折率とほぼ同一とすることで、最上層のコア層１４も光導波路１８を構成する。
【００１７】
積層体１１のｘ方向に関する一端には、平滑化された光導入面１９が形成されており、光導入面１９からコア層１４に導入されたレーザ光は、情報用凹凸部１７により同位相で散乱され、散乱光放出領域２０から上方へ放出される。なお、図２において、積層体１１は３層の光導波路１８で構成されているが、これは図を簡略化するためであり、実際には合計１００層程度の光導波路１８で積層体１１は構成される。
【００１８】
基体１３は、積層体１１より高剛性であって、積層体１１の下面に対向する平面が平滑化（例えば、表面変動量が１００ｎｍ以下）されている。基体１３は、例えば、カーボンブラック（炭素を原料とした黒色の微粉末）が混入された黒色の不透明なプラスチックで形成され、情報用凹凸部１７から下方へ散乱される散乱光を吸収する。これにより、基体１３による光の反射が防止され、散乱光放出領域２０から上方へ放出される散乱光に基体１３からの反射光が混入することが防止される。
【００１９】
図１に示すように、粘着テープ１２は、帯状であって、積層体１１を基体１３上に重ねてなる光メモリ１０の両端部の周囲を包囲するように貼着されている。なお、粘着テープ１２は、光導入面１９および散乱光放出領域２０以外であって、積層体１１を基体１３に固着させることができれば、どの領域に貼着してもよい。
【００２０】
以上のように、積層体１１は、表面が平滑で高剛性の基体１３に固着されているので、光導波路１８の反りは低減される。
【００２１】
図３において、ケース３０は、その内部に、光メモリ１０とほぼ同一の大きさ空間を備え、上面には、散乱光放出領域２０を露呈させる開口３１が形成され、前面には、光導入面１９を露呈させる開口３２が形成されている。光メモリ１０は、開口３２から挿入され、ケース３０内に収納（パッケージ化）される。
【００２２】
ケース３０は、基体１３と同様に、積層体１１より高剛性であって、図４に示すように、内部に光メモリ１０を収納した状態で、光メモリ１０の外形を規制する。これにより、光導波路１８の反りがより確実に低減される。また、ケース３０は、基体１３と同様な、カーボンブラックが混入された黒色の不透明なプラスチックやセラミックで形成されており、光導波路１８から放射される不要光を吸収する。これにより、ケース３０による光の反射が防止され、散乱光放出領域２０から上方へ放出される散乱光にケース３０からの反射光が混入することが防止される。
【００２３】
散乱光放出領域２０から上方へ放出される散乱光は互いに回折して回折光となる。この回折光の２次元干渉パターン（再生像）をイメージセンサで受光して、デジタル情報に復調することで、記録情報が再現する。
【００２４】
以下、図５〜図７を用いて光メモリ１０の製造方法を順に説明する。図５（Ａ）において、まず、厚さ約１ｍｍ程度のガラス基板４０を用意し、このガラス基板４０の上に紫外線硬化樹脂を塗布して接着層４１を形成する。図５（Ｂ）において、接着層４１の上に樹脂フイルム１６をラミネート（貼着）し、樹脂フイルム１６の上方から紫外線照射を行う。接着層４１は、樹脂フイルム１６を透過した紫外線を受けて硬化し、この結果、樹脂フイルム１６は、接着層４１を介してガラス基板４０上に固着される。
【００２５】
図５（Ｃ）において、硬化後の屈折率が１．５２の紫外線硬化樹脂であるコア材（液体コア樹脂）を樹脂フイルム１６の上に塗布して最下層のコア層１４を形成し、窒素雰囲気下にて紫外線照射を行い、このコア層１４を硬化させる。
【００２６】
図６（Ａ）において、硬化後の屈折率が１．５１の紫外線硬化樹脂であるクラッド材（液体クラッド樹脂）をコア層１４の上に塗布してクラッド層１５を形成する。図６（Ｂ）において、このクラッド層１５の上に、可撓性を有する樹脂製のスタンパ４２をラミネートし、スタンパ４２の上方から紫外線照射を行う。クラッド層１５は、スタンパ４２を透過した紫外線を受けて硬化する。なお、スタンパ４２の下面には、前述の情報用凹凸部１７に対応した凹凸パターンが形成されている。
【００２７】
図６（Ｃ）において、スタンパ４２をクラッド層１５から剥離すると、クラッド層１５の表面に情報用凹凸部１７が転写される。図６（Ｄ）において、前述のコア材をクラッド層１５の上に塗布してコア層１４を形成し、窒素雰囲気下にて紫外線照射を行い、コア層１４を硬化させる。
【００２８】
この後、図６（Ａ）〜図６（Ｄ）の積層工程を繰り返し実施すると、図７（Ａ）に示すように、コア層１４とその上下のクラッド層１５とからなる光導波路１８が形成される。所望の数の光導波路１８を形成した後、図７（Ｂ）において、クラッド層１５の上に、前述のコア材を塗布して最上層のコア層１４を形成し、このコア層１４の上に、樹脂フイルム１６をラミネートする。この状態で、樹脂フイルム１６の上方から紫外線照射を行う。最上層のコア層１４は、樹脂フイルム１６を透過した紫外線を受けて硬化する。
【００２９】
ガラス基板４０を剥離し、ダイサーによって所定の大きさに切断するとともに、端部を切断して光導入面１９を形成すると、前述の積層体１１が形成される。この後、積層体１１を前述の基体１３の上に積層し、粘着テープ１２によって積層体１１を基体１３に固着させると図１に示す光メモリ１０が完成する。
【００３０】
なお、上記実施形態では、交互に積層されたコア層１４およびクラッド層１５と、その上下に貼着された樹脂フイルム１６からなる構造物を積層体１１としたが、本発明はこれに限定されず、該構造物を上下に複数積層したものを積層体１１としてもよい。また、樹脂フイルム１６は必ずしも設ける必要は無く、単にコア層１４とクラッド層１５とが交互に積層されてなる構造物を積層体１１としてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、積層体１１を粘着テープ１２によって基体１３に固着させたが、本発明はこれに限定されず、周知のレーザ透過溶着法（レーザ溶着）によって積層体１１を基体１３に固着させてもよい。具体的には、図８に示すように、積層体１１と基体１３との間に光吸収性樹脂５０を介在させ、積層体１１の上面および基体１３の下面を押圧しながら、シリンドリカルレンズ５１によってｘ方向に集光したレーザ光を光吸収性樹脂５０に照射し、光吸収性樹脂５０の一部を溶融させる。シリンドリカルレンズ５１をｘ方向に移動させることで、溶融した光吸収性樹脂５０の部分が順に凝固し、積層体１１と基体１３とが接合される。なお、このレーザ光源としては、例えば、ＹＡＧレーザが用いられる。
【００３２】
また、上記実施形態では、クラッド層１５の上面に情報用凹凸部１７を形成する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、コア層１４の上面に情報用凹凸部１７を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を適用した光メモリを示す外観斜視図である。
【図２】図１のｘ方向に沿う縦断面図である。
【図３】光メモリを収納するケースを示す外観斜視図である。
【図４】ケースに収納された光メモリを示す縦断面図である。
【図５】光メモリの製造方法（前処理工程）を示す縦断面図である。
【図６】光メモリの製造方法（積層工程）を示す縦断面図である。
【図７】光メモリの製造方法（後処理工程）を示す縦断面図である。
【図８】レーザ透過溶着法を説明する縦断面図である。
【図９】従来の光メモリとその動作原理を説明する外観斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  光メモリ
１１  積層体
１２  粘着テープ
１３  基体
１４  コア層
１５  クラッド層
１６  樹脂フイルム
１７  情報用凹凸部
１８  光導波路
１９  光導入面
２０  散乱光放出領域
３０  ケース
３１，３２  開口
５０  光吸収性樹脂
５１  シリンドリカルレンズ
【図１】
2007026576.tif 000003
【図２】
2007026576.tif 000004
【図３】
2007026576.tif 000005
【図４】
2007026576.tif 000006
【図５】
2007026576.tif 000007
【図６】
2007026576.tif 000008
【図７】
2007026576.tif 000009
【図８】
2007026576.tif 000010
【図９】
2007026576.tif 000011