JP2003227952A - 光メモリ素子及び光メモリ素子の製造方法並びにフィルム状部材貼着方法及びフィルム状部材貼着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生光をコア層の情報領域の全域に同時に入
射させることができるようにして、記録されている情報
を、正確、かつ、確実に再生できるようにする。 【解決手段】 コア層と、コア層の両面に積層されたク
ラッド層とを備え、コア層とクラッド層との界面の少な
くとも一方に情報用凹凸部を有する光導波部材を５個以
上積層し、情報用凹凸部の情報を再生する再生光をコア
層へ導入するための入射端面を形成してなる光メモリ素
子を、入射端面でのコア層３の情報用凹凸部が形成され
ている情報領域の基準面に対する傾き量ａが、再生光の
縦方向の幅をｄとし、コア層の情報領域における厚みを
ｔとして、式｜ａ｜≦ｄ−ｔによって表される条件を満
たすように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路デバイス
を用いて構成される光メモリ素子及びその製造方法、並
びに、このような光メモリ素子を製造するのに用いて好
適のフィルム状部材貼着方法及びフィルム状部材貼着装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、予め所定の散乱光を生じるように
パターンが刻まれた平面型（カード型）の光導波路中に
光を導入し、光導波面の外部に画像を結像させる技術が
提案されている（IEEE Photon.Technol.Lett.,vol.9,p
p.958-960,JULY1997 等参照）。即ち、例えば図１８に
模式的に示すように、光導波路として機能するように屈
折率や膜厚を調整されたコア（層）１０１と、このコア
層１０１を挟む形でその両側（両面部）に設けられた
（第１，第２の）クラッド（層）１０２とをそなえて成
るカード型のスラブ型光導波路デバイス１００におい
て、コア層１０１とクラッド層１０２との界面に微細な
凹凸が存在していた場合、コア層（光導波路）１０１に
レンズ１０３を介して光（入射光，再生光，レーザ光）
を導入すると、導入光の一部がその凹凸部分で散乱し、
散乱光がクラッド層１０２を通じて外部に出てくる。

【０００３】従って、光導波面（光導波路１０１）から
所定距離に特定の画像が結像するような光の散乱強度と
位相とを計算し、その計算に応じた微細な凹凸パターン
（情報用凹凸部，情報記録用凹凸）を予めコア層１０１
に刻み込んでおけば、光導波面の外部に所望の画像を結
像させることができる。つまり、コア層１０１は情報の
記録層として機能することになる。

【０００４】そして、例えば、光導波面の外部に出てき
た散乱光を上記所定距離に設置したＣＣＤ受像機１０４
により受光して、結像画像を２次元のディジタルパター
ン〔例えば、明暗の２値のパターン、もしくは、明度
（グレイスケール）による多値のパターン等〕化してデ
ィジタル信号化すれば、既存のディジタル画像処理装置
（図示省略）で結像画像に対し所望の画像処理を実施す
ることができる。

【０００５】また、例えば図１９に模式的に示すよう
に、上記のクラッド層１０２とコア層１０１とを繰り返
し積層して、光導波路（記録層）１０１を複数個積層し
た場合、或る光導波路１０１で散乱した光は、別の光導
波路１０１を横切ることになるが、通常、コア層１０１
とクラッド層１０２の屈折率差が極めて小さいので、そ
の散乱光が別の光導波路１０１に形成された凹凸で再散
乱することは殆ど無く、結像画像が乱れることは無い。
従って、積層数に比例して数多くの画像やパターンを結
像できることになる。

【０００６】つまり、光導波路デバイス１００はその積
層数に比例した容量を有する光メモリ素子（ＲＯＭ等の
記録媒体）として使用できるのである。なお、この光メ
モリ素子１００は、理論上では、１層で約１ギガバイト
程度の容量をもたせることができ、１００層程度まで積
層することが可能であるといわれており、将来的には、
動画像の記録等に十分対応できる大容量ＲＯＭとして使
用されることが有望視されている。

【０００７】また、コア層及びクラッド層を樹脂製にす
ることで、上記の凹凸パターンを簡易に形成できるよう
にして、限られた体積でより大容量の情報を保持できる
光メモリ素子を容易、且つ、安価に実現できるようにす
ることも提案されている（特願平１１−１３１５１２
号、特願平１１−１３１５１３号）。さて、光メモリ素
子１００に記録されている情報を再生する際には、図１
８に示すように、入射光（入射レーザ光）をコア層１０
１に導入するが、入射レーザ光の横幅（入射横幅，再生
光照射領域の横方向の幅）が狭すぎると、凹凸パターン
の形成されている情報領域の一部のみに入射レーザ光が
導入され、他の部分には入射レーザ光が導入されないこ
とになり、結局、情報領域に記録されている情報の一部
だけしか再生されないことになる。このため、入射レー
ザ光の横幅は、情報領域の幅よりも広くする必要があ
る。

【０００８】一方、入射レーザ光の縦幅（入射縦幅，再
生光照射領域の縦方向の幅）が広いと（縦方向に厚みが
あると）、隣接する複数のコア層間に同時に入射レーザ
光が入射してしまうことになる。このため、入射レーザ
光の縦幅は、隣接するコア層にかからないように、でき
るだけ狭くする必要がある。そこで、一般に、入射レー
ザ光のスポット形状は、縦幅をできるだけ狭くした非常
に横長の長楕円形状とされる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光メモリ素子１００においては、記録容量（情報量）
を上げるために、できるだけ積層数を増やすことが望ま
れている。しかしながら、積層数を増やしていくと、そ
れだけ光メモリ素子１００の作製中に各コア層１０１間
に生じる傾きを十分に小さく抑えることが難しくなって
くる。上述のように、入射レーザ光は縦幅をできるだけ
狭くした長楕円形状とされているため、傾きが大きくな
ると、光メモリ素子１００の入射端面において、一のコ
ア層１０１の凹凸部分が形成されている領域（情報領
域，情報記録領域）の全体に同時に入射光（再生光）を
入射させることが難しくなり、光メモリ素子１００の一
のコア層１０１に記録されている情報を同時に再生でき
ないことになる。

【００１０】このため、コア層１０１の傾きの発生をで
きるだけ抑えながら、積層数を増やすことが必要にな
る。一方、上述のような多層構造の光メモリ素子１００
に記録されている情報を再生するには、光メモリ素子１
００をドライブ（光メモリ素子用記録再生装置）に装着
し、光メモリ素子１００の入射端面から平面状の入射光
（再生光；例えばレーザ光等）を入射させることになる
が、入射光の照射状態（例えば照射位置，照射角度，焦
点距離，再生光の傾き等）が良くない場合には、光メモ
リ素子１００のコア層１０１に入射光の一部しか入射さ
れず、再生像が暗く（輝度が低く）なってしまったり、
一部分しか再生されなかったりしてしまう。

【００１１】このため、光メモリ素子１００の入射端面
に対する入射光のアライメントの精度を良くすることが
非常に重要になる。つまり、多層構造の光メモリ素子１
００に記録されている情報を再生するには、ドライブ内
の所定の位置に装着された光メモリ素子１００に対して
入射光の照射状態（例えば焦点距離，照射位置，照射角
度，再生光の傾き等）が最適なものとなるように、ドラ
イブの入射光出力部（例えばレーザ光ヘッド等）の位
置，角度，傾き等を調整することが非常に重要になる。

【００１２】一般に、光メモリ素子１００に対する入射
光（再生光）の照射状態（例えば焦点距離，照射位置，
照射角度，入射光の傾き等）を調整するためには、光メ
モリ素子１００に対する入射光（レーザ光源及びレンズ
系）の位置，角度，傾きの制御として、例えば図１８に
示すように、垂直方向位置制御（Ｚ方向位置制御）、
離隔方向位置制御（Ｙ方向位置制御；光メモリ素子１
００と光源との間の距離制御，入射光の入射方向に沿う
方向の位置制御）、水平方向位置制御（Ｘ方向位置制
御；入射光の入射方向に対して直交する方向の位置制
御）、仰角制御（角度制御，回転方向位置制御）、
垂直方向傾き制御、水平方向傾き制御等を行なうこと
が考えられる。なお、入射光の位置，角度，傾きの制御
を行なうためには、レーザ光源及びレンズ系をセットで
動かさなくてはならないが、説明を分かり易くするため
に、図１８ではレンズ１０３のみを示している。

【００１３】しかしながら、読み取りの際に、各コア層
１０１毎に入射光の垂直方向の傾きθの調整を行なうこ
ととすると、制御が複雑になるため、読み取りの自動化
を図るのが難しくなる。例えば、入射光を垂直方向（Ｚ
方向）へ移動させて、入射光の一部がコア層１０１に入
射するように調整した後に、入射光を回転させて、垂直
方向の傾きθを調整し、入射光の全体が再生対象とする
コア層１０１に入射されるようにする場合、入射光を回
転させる際の回転中心が再生対象としてのコア層１０１
の中心（厚さ方向の中心，幅方向の中心）に位置してい
ないと、入射光を回転させたときに、入射光の照射領域
がコア層１０１から外れてしまうことになる。

【００１４】この場合、再度、入射光を垂直方向へ移動
させて垂直方向位置制御を行なった後、入射光を回転さ
せて、垂直方向の傾きθを調整することになる。つま
り、入射光の垂直方向の傾きθを調整することとする
と、入射光の垂直方向位置の調整と、入射光の垂直方向
の傾きθの調整とを繰り返して行なうことで、入射光の
垂直方向位置を調整して入射光がコア層から外れないよ
うにしながら、入射光の垂直方向の傾きθを調整するこ
とが必要となる。

【００１５】このように、各コア層１０１毎に入射光の
垂直方向の傾きθを調整することとすると、制御が複雑
になり、結局、読み取りの自動化を図るのが困難にな
る。この場合、入射光の垂直方向の傾きθを調整する際
に、その回転中心を常に再生対象となるコア層１０１の
中心に位置させることができるように、例えば、回転中
心を検出し、この回転中心に再生対象となるコア層１０
１の中心がくるように移動させるようにする必要があ
り、装置の構成が複雑になるため、現実的ではない。

【００１６】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、積層されている各コア層について、層毎に入
射光の傾きθを調整することなく、再生光をコア層の情
報領域の全域に入射させることができるようにして、記
録されている情報を、正確、かつ、確実に再生できるよ
うにした、光メモリ素子及びその製造方法を提供するこ
とを目的とするとともに、このような光メモリ素子を製
造するのに適した、フィルム状部材貼着方法及びフィル
ム状部材貼着装置を提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、読取装置の構成を複雑に
することなく、読み取りの際に簡単な制御を行なうだけ
で、記録されている情報を、正確、かつ、確実に再生で
きるようにするとともに、読み取りの自動化を図るのに
適するようにした、光メモリ素子及びその製造方法を提
供することも目的とする。さらに、本発明は、積層数を
増やして記録容量を上げる場合に、傾きの発生をできる
だけ抑えることができるようにした、フィルム状部材貼
着方法及びフィルム状部材貼着装置を提供することも目
的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の光メ
モリ素子では、コア層と、コア層の両面に積層されたク
ラッド層とを備え、コア層とクラッド層との界面の少な
くとも一方に情報用凹凸部を有する光導波部材を５個以
上積層し、情報用凹凸部の情報を再生する再生光を前記
コア層へ導入するための入射端面を形成してなる光メモ
リ素子であって、入射端面でのコア層の情報用凹凸部が
形成されている情報領域の基準面に対する傾き量が、下
記式によって表される条件を満たすことを特徴としてい
る（請求項１）。

【００１９】｜ａ｜≦ｄ−ｔ ａ：入射端面でのコア層の情報領域の基準面に対する傾
き量 ｄ：再生光の縦方向の幅 ｔ：コア層の情報領域における厚み また、基準面が、最上面又は最下面であることが好まし
い（請求項２）。

【００２０】さらに、基準面が、最も外側に位置するコ
ア層の上面又は下面であることが好ましい（請求項
３）。また、コア層を複数有する場合、各コア層相互間
の再生光入射方向の位置ずれが、２００μｍ以内である
ことが好ましい（請求項４）。さらに、情報領域の幅
が、２ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい
（請求項５）。

【００２１】また、コア層及びクラッド層が、硬化性樹
脂からなることが好ましい（請求項６）。さらに、硬化
性樹脂が、アクリル系硬化性樹脂であることが好ましい
（請求項７）。本発明の光メモリ素子の製造方法は、ク
ラッド層及びコア層を積層してなる光メモリ素子を製造
する光メモリ素子の製造方法であって、光硬化性樹脂か
らなるコア材又はクラッド材を塗布する塗布工程と、塗
布されたコア材又はクラッド材上に、表面に凹凸パター
ンを有し、光硬化性樹脂を硬化させるための光を透過し
うる光透過性スタンパを、貼合ロールを用いて貼着する
貼着工程とを含み、貼着工程において、コア材又はクラ
ッド材が塗布されている面と前記貼合ロールとの間の距
離を一定に保ちながら光透過性スタンパを貼着すること
を特徴としている（請求項８）。

【００２２】好ましくは、貼着工程の後に、光透過性ス
タンパの裏面側から光を照射してコア材又はクラッド材
を一部不完全硬化させる工程と、一部不完全硬化された
コア材又はクラッド材から光透過性スタンパを剥離した
後、凹凸パターンを転写されたコア材又はクラッド材を
完全硬化させる工程とを含むものとする（請求項９）。

【００２３】本発明の光メモリ素子の製造方法は、クラ
ッド層及びコア層を積層してなる光メモリ素子を製造す
る光メモリ素子の製造方法であって、コア材又はクラッ
ド材を塗布する塗布工程と、塗布されたコア材又はクラ
ッド材上に、貼合ロールを用いて樹脂フィルムを貼着す
る貼着工程とを含み、貼着工程において、コア材又はク
ラッド材と貼合ロールとの間の距離を一定に保ちながら
樹脂フィルムを貼着することを特徴としている（請求項
１０）。

【００２４】好ましくは、樹脂材を塗布する塗布工程
と、塗布された樹脂材上に、ロールを用いてフィルム状
部材を貼着する貼着工程とを含み、貼着工程において、
樹脂材が塗布されている面とロールとの間の距離を一定
に保ちながらフィルム状部材を貼着する（請求項１
１）。本発明のフィルム状部材貼着装置は、被貼着部材
の表面に樹脂層を介してフィルム状部材を貼着するため
のフィルム状部材貼着装置であって、被貼着部材を載置
するステージと、被貼着部材の表面に形成される樹脂層
上にフィルム状部材を貼着するための貼合ロールと、ス
テージと貼合ロールとの間の距離が所定距離以下になら
ないように貼合ロールの高さ位置を調整する位置調整機
構とを備えることを特徴としている（請求項１２）。

【００２５】好ましくは、位置調整機構を、ステージ上
に設けられて貼合ロールとステージとの距離が所定距離
以下にならないよう規制するスペーサで構成する（請求
項１３）。また、スペーサを、貼合ロールの両端部を規
制しうるように貼合ロールの両端部に対応する位置にそ
れぞれ設けるのが好ましい（請求項１４）。

【００２６】さらに、スペーサの高さＡは、被貼着部材
に樹脂層を介してフィルム状部材を貼着した状態でのス
テージの表面からフィルム状部材の表面までの高さＢよ
りも大きくするのが好ましい（請求項１５）。また、ス
ペーサの高さＡと高さＢとの差αは、０ｍｍ以上２ｍｍ
以下とするのが好ましい（請求項１６）。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。本発明の一実施形態にかかる
光メモリ素子（光メモリ，多層光メモリ）及びその製造
方法、並びに、フィルム状部材貼着方法及びフィルム状
部材貼着装置について、図１〜図１５を参照しながら説
明する。

【００２８】本実施形態にかかる光メモリ素子は、図２
に示すように、コア層３と、コア層３の両面に積層され
たクラッド層２とを備え、コア層３とクラッド層２との
界面の少なくとも一方に情報用凹凸部６を有する光導波
部材２３２に、情報用凹凸部（凹凸パターン）６の情報
を再生する再生光をコア層３に導入するための入射端面
７を形成してなる。

【００２９】ここで、光メモリ素子４は、複数個（例え
ば１０００個以下）の光導波部材２３２を積層させてな
る積層体を備えるものとして構成される。なお、図２で
は、複数層積層されて構成される光メモリ素子４の２層
の光導波部材２３２のみを示している。特に、正確な再
生像が得られるようにするためには、再生光が、再生対
象とするコア層３の情報用凹凸部６が形成されて情報が
記録されている情報領域（情報記録領域，データ領域）
の全域に渡って同時に入射されるようにすることが必要
である。

【００３０】また、読取装置の構成を複雑にすることな
く、読み取りの際に簡単な制御を行なうだけで、記録さ
れている情報を、正確、かつ、確実に再生できるように
したり、読み取りの自動化を図るのに適したものとする
ことも望まれる。一方、入射光の垂直方向の傾きθを、
層毎に調整することなしに読み取りを行なうためには、
各コア層３の傾きのばらつきがある一定の範囲に収まっ
ている必要がある。

【００３１】このためには、光メモリ素子４の入射端面
７での各コア層３（特に各コア層３の情報領域）の基準
面に対する「傾き量」が、所定の条件を満たすようにす
れば良いことがわかった。具体的には、入射端面７での
各コア層３の情報用凹凸部６が形成されている情報領域
の基準面に対する傾き量が、下記式（１）によって表さ
れる条件を満たすものとすれば良い（図１参照）。これ
は、入射端面７におけるコア層３の情報用凹凸部６が形
成されている情報領域の全てが、再生光の照射領域内に
入るようになっていれば良いことを意味する。

【００３２】 ｜ａ｜≦ｄ−ｔ ・・・（１） ａ：入射端面７でのコア層３の情報領域の基準面に対す
る傾き量 ｄ：再生光の縦方向の幅 ｔ：コア層３の情報領域における厚み より好ましくは、下記式（２）によって表される条件を
満たすものとする。

【００３３】 ｜ａ｜≦（ｄ−ｔ）×０．９ ・・・（２） さらに、より好ましくは、下記式（３）によって表され
る条件を満たすものとする。 ｜ａ｜≦（ｄ−ｔ）×０．８ ・・・（３） 特に、記憶容量を上げるために積層数を増やしていく場
合には、全ての層にわたって傾きを十分に小さく抑える
ことが難しくなってくるので、積層数が多くなるほど、
「傾き量」が上記式（１）の条件を満たすようにするこ
とは重要になる。このため、少なくとも５個（５層）以
上の光導波部材２３２を積層させる場合には、「傾き
量」が上記式（１）の条件を満たすようにするのが好ま
しい。

【００３４】このように、各コア層３の傾き量の絶対値
｜ａ｜が、再生光の縦方向（垂直方向）の幅（入射レー
ザ幅）ｄからコア層３の情報領域における厚さ（コア
厚）ｔを引いた値以下になるようにすれば（各コア層３
の傾き量のばらつきを許容範囲内に抑えれば）、再生時
に、各コア層３毎に再生光（入射光，入射レーザ）の垂
直方向の傾きθを調整することなしに、再生光の垂直方
向位置（Ｚ方向位置）の調整を行なうだけで、各コア層
３に記録されている情報を読み出すことが可能となる。

【００３５】これにより、簡便な構成（機構）の読取装
置（ドライブ）で、読み取りを行うことが可能となる。
特に、各光メモリ素子４毎に１回だけ再生光の垂直方向
の傾きθを調整しながら、上記式（１）によって表され
る条件を全てのコア層３が満たすような基準面を見つけ
ておくだけで良くなり、制御を簡単化することができ
る。

【００３６】特に、より実用的な光メモリ素子４を実現
するためには、一度に読み込めるデータ量が多くなるよ
うに、情報領域の幅は広い方が好ましいが、情報領域の
幅が広くなると、各コア層３間に傾き量を上記式（１）
内に抑えることが難しくなる。つまり、コア層３間の角
度が一定のままだとしても、情報領域の幅が広くなれ
ば、それだけ、そのコア層３間の「傾き量」は大きくな
る。したがって、情報領域の幅が、樹脂製コア層３の入
射端面において、２ｍｍ以上１００ｍｍ以下である場合
は、上記式（１）によって表される条件を満たすように
することが重要となる。

【００３７】ここで、「傾き量」とは、情報領域（デー
タ記録領域，情報記録領域，描画領域）の幅において、
コア層３が傾くことで、どれだけ基準面から外れるかを
示す量である。具体的には、図１に示すように、基準面
（又は基準面に平行な面；ここでは水平面とする）に対
するコア層３の傾き角をαとし、情報領域の幅をｗとす
ると、傾き量ａは、次式により求められる。

【００３８】ａ＝ｗ×ｔａｎα ここでは、基準面（又は基準面に平行な面；ここでは水
平面とする）に対してコア層が時計回りに回転している
場合（図１中、上側のコア層３のように右側端部よりも
左側端部の方が上側になるように傾いている場合）の傾
き量をプラスとし、基準面（又は基準面に平行な面；こ
こでは水平面とする）に対してコア層が反時計回りに回
転している場合（図１中、下側のコア層３のように右側
端部よりも左側端部の方が下側になるように傾いている
場合）の傾き量をマイナスとする。

【００３９】なお、全てのコア層３の傾き量が上記式
（１）によって表される条件を満たすということは、全
てのコア層３の傾き量が上記式（１）の条件を満たすよ
うな基準面が存在することを意味する。但し、コア層３
の傾き量を測定するための基準面はどこでもよい。つま
り、３次元座標系中に定義できる面であれば良く、具体
的に素子が持つ面である必要はない（例えば仮想面であ
っても良い）。しかし、コア層３の傾き量を定義する基
準面が、素子の持つ面であっても良く、例えば、いずれ
かのコア層３の上側の面又は下側の面であっても良い
し、光メモリ素子４の外側の面であっても良いし、光メ
モリ素子の側面と垂直な面であっても良い。

【００４０】特に、複数個のコア層３を備える光メモリ
素子４では、最も外側に位置するコア層３（最外層のコ
ア層）の上側の面（上面）又は下側の面（下面）、もし
くは光メモリ素子４の最上面又は最下面を基準面とする
のが好ましい。これにより、簡便な構成（機構）の読取
装置（ドライブ）で、読み取りを行うことが可能とな
る。

【００４１】例えば、素子の外側にある面を基準面とす
る場合としては、光メモリ素子４の最上面、もしくは、
最下面を基準面とする場合がある。このように、基準面
を光メモリ素子４の最上面又は最下面とすれば、ドライ
ブ（読取装置）は例えばステージ上に載せられている光
メモリ素子４の最下面（ステージの表面）又は最上面
（ステージの表面から所定距離だけ離れた面）を基準面
とすれば良くなるため、再生時に、各光メモリ素子４毎
に再生光の垂直方向の傾きθの調整を行なって基準面を
見つける必要がなくなり、さらに簡便な構成（機構）の
読取装置（ドライブ）を実現できることになる。この場
合、読取装置は、再生光の垂直方向の傾きθの調整を行
なうことなしに、素子の外側にある基準面に基づいて読
み取り動作を実施できることになる。

【００４２】なお、ここでは、傾き量｜ａ｜が、上記式
（１）によって表される条件を満たすようにしている
が、これは、所定の面を基準面としたときに、情報領域
の幅内において、コア層３の上側（もしくは下側）の境
界面の基準面に対して垂直な方向への傾き量が、再生光
の縦方向（垂直方向）の幅ｄ以下であるという条件を満
たすことを意味する。なお、再生光は、基準面に対して
平行に入射されるものとする。

【００４３】この場合、再生光は、基準面に対して垂直
な方向に厚みを有するものとなるため、この再生光の垂
直方向への厚みを、再生光の縦方向の幅と定義する。こ
の再生光の縦方向の幅ｄとしては、例えば、再生光の強
度分布の半値幅の値を用いれば良い。具体的には、コア
層３の傾き量は、例えば１０μｍ以下となるようにする
のが好ましい。例えば、コア厚２μmで、入射レーザ幅
５μｍの場合、許容されるコア層３の傾き量は３μmに
なる。これを、コア層３の傾き（角度）に換算すると、
情報領域幅が５ｍｍの場合には、０．０３４度以内とな
り、情報領域幅が１０ｍｍの場合には、０．０１７度以
内となる。光カード等のような具体的な用途を考慮する
と、コア層３の傾き量は５μm以下となるようにするの
が好ましい。

【００４４】一方、コア層３の傾き量の下限は特にない
が、例えば０．１μm以上とするのが好ましい。このよ
うに、各コア層３の傾きにばらつきがあったとしても、
各コア層３の傾き量は０．１μｍ以上１０μｍ（好まし
くは５μｍ）以下の範囲内に収まっていれば良い。これ
は、必要以上に各コア層３の傾きのばらつきを抑えよう
とすると、作製時間が長くなるし、作製装置が高価にな
ること等によって素子の作製コストが上がってしまうこ
とになるが、このような範囲内に収まっていれば、余分
なコストをかけないで光メモリ素子４を作製することが
できるからである。

【００４５】なお、コスト削減、素子作製プロセスの限
界等の理由から、各コア層３の傾き量のばらつきをある
値以下に抑えられない場合も考えられる。この場合は、
上記式（１）によって表される条件を満たすように、入
射レーザ幅や情報領域幅を設定すれば良い。ところで、
上述のように、より実用的なメモリを実現するために
は、「傾き量」が上記式（１）の条件を満たすように光
メモリ素子４を作製すれば良いことになるが、さらに、
光メモリ素子４を、容易、かつ、安価に作製するために
は、コア層３及びクラッド層２を樹脂製とするのが好ま
しい。特に、コア層３及びクラッド層２を、例えばアク
リル系硬化性樹脂やエポキシ系硬化性樹脂のような硬化
性樹脂により構成するのが好ましい。

【００４６】本実施形態では、光メモリ素子［積層型
（平面型）の光メモリ素子；積層導波路型ホログラム素
子，ＭＷＨ素子］４を、図３に示すように、樹脂製コア
層３と、樹脂製コア層３の両面に積層された樹脂製クラ
ッド層２とからなり、樹脂製コア層３と樹脂製クラッド
層２との界面の少なくとも一方に再生像を得るための情
報を含む情報用凹凸部６を有する光導波部材２３２を１
個又は複数個（ここでは２個）有してなる積層体を、薄
膜基体（基体）５，５′により挟み込んだサンドイッチ
構造としている。

【００４７】このように、光メモリ素子４を、樹脂製コ
ア層３と樹脂製クラッド層２とを積層させてなる積層体
（光導波部材２３２）の両面（上下面）に薄膜基体５を
設け、薄膜基体５で挟み込んだ構造（サンドイッチ構
造）とすれば、コア層３の反りや撓み（撓み量）を所定
値以下に抑えることができるため好ましい。なお、情報
用凹凸部６は、強度，位相，角度などに関する情報を含
むものとして構成される。情報用凹凸部６は、例えば強
度情報と位相情報とを含むものである場合もあるし、強
度情報と角度情報とを含むものである場合もあるし、強
度情報のみを含むものである場合もある。また、再生像
とは、このような情報用凹凸部６からの散乱光によって
形成される光の濃淡であれば良く、どのような像であっ
ても良い。

【００４８】ここで、薄膜基体５，５′としては、樹脂
フィルムを用いるのが好ましい。樹脂フィルムとして
は、ポリカーボネート，アートン（ＪＳＲ社製）などの
非晶質ポリオレフィン，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）等の光
学特性に優れる（ＰＥＮはさらに耐熱性にも優れる）熱
可塑性の樹脂フィルムを用いるのが好適（特に、上記の
ＰＥＴやＰＥＮはいずれも均一な厚みのフィルムを得ら
れやすいので好適）である。また、薄膜基体５，５′と
しては、再生光波長に対して透明のものを用いる。

【００４９】なお、薄膜基体５，５′は、樹脂フィルム
に限られるものではなく、積層体（光メモリ素子１０）
の反り（撓み）を抑えることができる（曲げを保持でき
る）基体として機能しうる材料によって構成されれば良
く、例えばガラス，誘電体など各種の材料を用いること
ができる。但し、製造工程上、貼着（ラミネート）を行
うなど柔軟性（可撓性）が要求される場合は、樹脂製と
するのが好ましい。各種の硬化性樹脂を塗布後硬化させ
たり、樹脂を溶剤に溶かして塗布し乾燥させたりして樹
脂製薄膜基体としてもよいが、樹脂フィルムを用いる
と、スタンパに対する貼着、剥離を繰り返して行ないや
すく、生産性、作業性の点で好ましい。

【００５０】また、光メモリ素子４の全体の厚さを薄く
し、携帯性の優れたものとするためには、基体５，５′
の膜厚はできるだけ薄い方が好ましい。このため、基体
５，５′の厚さは５００μｍ以下とするのが好ましく、
より好ましくは２５０μｍ以下、特に好ましくは１００
μｍ以下である。ただし、光メモリ素子４の反りを抑え
るような強度を確保するためには、１０μｍ以上（より
好ましくは２０μｍ以上）の厚さが必要になると考えら
れる。要するに、基体５，５′の厚さは、１０μｍ〜５
００μｍ（１０μｍ〜２５０μｍ，１０μｍ〜１００μ
ｍ，２０μｍ〜５００μｍ，２０μｍ〜２５０μｍ，２
０μｍ〜１００μｍ）の範囲内とするのが好ましい。

【００５１】特に、基体５，５′を樹脂フィルムとする
場合には、上述のようなポリカーボネート等の樹脂フィ
ルムを熱延伸、或いは溶媒キャスト等の方法で、例えば
１０μｍ以上（より好ましくは２０μｍ以上）５００μ
ｍ以下の厚さにすれば良い。さらに、基体５，５′の屈
折率は、コア３やクラッド２の屈折率にできるだけ近い
方が望ましい。これは、基体５，５′の屈折率と、積層
体を構成するコア３やクラッド２の屈折率との間に大き
な差があると、基体５，５′と積層体との界面で出力光
（信号光）が反射等して、信号光（出力光）の光量が低
下してしまうし、Ｓ／Ｎも低下してしまうからである。

【００５２】このため、積層体を構成するコア３又はク
ラッド２の屈折率と、基体５，５′を構成する材料の屈
折率との差は、いずれも０．２以下であることが望まし
い。つまり、コア３と基体５，５′との屈折率差が０．
２以下であり、かつ、クラッド２と基体５，５′との屈
折率差が０．２以下であることが好ましい。ところで、
上述のような薄膜基体５，５′によって挟み込んだサン
ドイッチ構造の光メモリ素子４を作製するには、第１の
薄膜基体５上に、樹脂製クラッド層２と樹脂製コア層３
とを順に積層した後で、その上に第２の薄膜基体５′を
設けることになる。

【００５３】この場合、第２の薄膜基体５′を設ける前
は、第１の薄膜基体５上に樹脂からなるコア層３やクラ
ッド層２が積層させている非対称構造であるため、一方
向に反り易い状態になっている。第２の薄膜基体５′を
設ける前に反った状態になっていた場合に、反った状態
のままで第２の薄膜基体５′を設けてしまうと、反った
状態が保たれてしまい、たとえサンドイッチ構造にした
としても、反った状態の光メモリ素子４になってしま
う。

【００５４】そこで、サンドイッチ構造の光メモリ素子
４を作製する光メモリ素子作製プロセスを、例えば光透
過性スタンパを用いた光メモリ素子作製プロセスとする
のが好ましい。なお、光メモリ素子作製プロセスはこれ
に限られるものではない。ここで、光透過性スタンパの
構成及び作製方法について、図４及び図５を参照しなが
ら説明する。

【００５５】光透過性スタンパ１３は、後述するように
光メモリ素子４を製造する際にコア材又はクラッド材を
硬化させるために照射する光（例えば紫外線）を透過し
うるものとして構成される。この光透過性スタンパ（光
メモリ素子作製用スタンパ）１３は、例えば図４に示す
ように、表面に結像させたい画像（情報）に応じた所望
の凹凸パターン（凹凸形状；ピット）を刻まれたスタン
パ面を有するスタンパ層としてのクラッド層１０と、接
着層としてのコア層１１と、ベース（基体，ベース層，
基体層）としての樹脂フィルム（樹脂フィルム層，樹脂
製基体層，ベースフィルム層）１２とを備える３層構造
となっており、クラッド層１０にコア層１１を介して樹
脂フィルム１２が接着されて構成される。

【００５６】このように、本実施形態では、光透過性ス
タンパ１３を、クラッド層１０、コア層１１及び樹脂フ
ィルム１２により構成し、可撓性を有するフィルム状ス
タンパ（フィルムスタンパ）として構成している。ここ
では、クラッド層１０，コア層１１及び樹脂フィルム１
２は、いずれも、使用光波長域［光メモリ素子を製造す
る際にコア材やクラッド材を硬化させるために照射する
光（例えば紫外線）の波長域］において透明のもの（即
ち、光を透過できるもの）を用いている。このため、ク
ラッド層１０を光透過性クラッド層（例えば紫外線透過
性クラッド層）、コア層１１を光透過性コア層（例えば
紫外線透過性コア層）、樹脂フィルム１２を光透過性樹
脂フィルム（例えば紫外線透過性樹脂フィルム）とい
う。

【００５７】このうち、クラッド層１０を形成するクラ
ッド材としては、紫外線（ＵＶ光）を照射することによ
り硬化する紫外線硬化性樹脂材（ＵＶ樹脂材，光硬化性
樹脂材）を使用し、表面に結像させたい画像（情報）に
応じた所望の凹凸パターン（凹凸形状；ピット）を形成
された金属製スタンパ（例えばニッケル製スタンパ）１
のスタンパ面（凹凸パターン，凹凸形状）上に、この紫
外線硬化性樹脂材を塗布した後、紫外線を照射して完全
に硬化させることで樹脂製のクラッド層１０を形成す
る。

【００５８】樹脂フィルム（ベースフィルム）１２とし
ては、例えば、ポリカーボネート，アートン（ＪＳＲ株
式会社製，登録商標）などの非晶質ポリオレフィンや、
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）等の光学特性に優れる（ＰＥＮ
はさらに耐熱性にも優れる）熱可塑性の樹脂フィルム１
２が好適（特に、上記のＰＥＴやＰＥＮはいずれも均一
な厚みのフィルムを得られやすいので好適）である。特
に、アートンよりも剛性のあるＰＥＴやポリカーボネー
トが好ましい。

【００５９】また、ここでは、樹脂フィルム１２とし
て、枚葉のフィルムを用いているが、連続フィルムを用
いても良い。つまり、フィルム上へのクラッド材、コア
材のダイコータ，マイクログラビア，バーコータ等によ
る塗布、スタンパを加圧した状態でのコア材，クラッド
材の硬化等のプロセスを組み合わせることにより、基体
としての樹脂フィルム上にコア層及びクラッド層を積層
させて、光透過性スタンパ１３を作製しても良い。

【００６０】コア層１１は、クラッド層１０と樹脂フィ
ルム１２とを接着する接着剤として機能するものであ
り、紫外線硬化性樹脂材（光硬化性樹脂材）から成るコ
ア材により形成される。このようにしているのは、コア
材１１は後述の光メモリ素子の材料として用いられるも
のであるため、材料を共用化でき、また、光硬化性樹脂
や熱硬化性樹脂等からなるコア材１１は樹脂フィルム１
２との接着性に優れており、好適であるからである。

【００６１】なお、ここでは、コア層（コア材）１１や
クラッド層（クラッド材）１０という用語を用いている
が、これらは単に後述するような光メモリ素子を構成す
るコア層（コア材）やクラッド層（クラッド材）と同様
の樹脂を用い、光メモリ素子を製造する場合と同様の方
法で塗布したり、硬化させたりするようにして、材料や
製造設備を共用しているため、便宜上、このような用語
を用いているにすぎず、光メモリ素子のように所定の屈
折率のコア層（コア材）及びクラッド層（クラッド材）
を用いることを意味するものではない。

【００６２】また、ここでは、クラッド層１０に金属性
スタンパ１の凹凸パターンを転写し、接着剤としてのコ
ア材１１を介して樹脂フィルム１２に接着しているが、
これに限られるものではなく、クラッド層１０に金属性
スタンパ１の凹凸パターンを転写し、接着剤としてのク
ラッド材を介して樹脂フィルム１２に接着しても良いし
（この場合、クラッド層と樹脂フィルムとの２層構造と
なる）、また、コア層に金属性スタンパ１の凹凸パター
ンを転写し、接着剤としてのクラッド材を介して樹脂フ
ィルムに接着しても良いし、さらに、コア層に金属性ス
タンパ１の凹凸パターンを転写し、接着剤としてのコア
材を介して樹脂フィルムに接着しても良い（この場合、
コア層と樹脂フィルムとの２層構造となる）。

【００６３】また、コア材１１やクラッド材１０は、塗
布時には液体で（流動性があり）、その後、硬化させる
ことのできる樹脂であれば何でも良く、上述の紫外線硬
化性樹脂以外の光硬化性樹脂や熱を加えることで硬化す
る熱硬化性樹脂等の所望の硬化性樹脂を適用してもよ
い。また、熱溶融性樹脂を用いても良い。特に、金属製
スタンパ１による転写を行なうクラッド材（クラッド
層）１０は、屈折率が特定値のものを用いる必要はな
く、上記の紫外線硬化性樹脂を適用するのが好ましく、
例えば、アクリル系，エポキシ系，チオール系の各樹脂
などがよい。

【００６４】一方、接着剤（接着層）としてのコア材
（コア層）１１は、屈折率が特定値のものを用いる必要
はなく、使用光波長域で透明で、且つ、接着後に簡単に
剥がれないものであれば、どのようなものを適用しても
良い。例えば、光硬化型，熱硬化型，室温硬化型，ホッ
トメルト型，２液混合型等の各種の型の接着剤が適用可
能であり、材質としては、アクリル系，エポキシ系，シ
アノアクリレート系，ウレタン系，オレフィン系等があ
る。但し、樹脂フィルムやクラッド層との材質を考慮し
て接着相性の良い組み合わせを選定するのが好ましい。

【００６５】さらに、光透過性スタンパ１３を保持する
基体を樹脂フィルム１２により構成しているのは、金属
製スタンパ１上への貼着、剥離を行ないやすく、生産
性、作業性の点で好ましいからであるが、樹脂フィルム
１２に限られるものではなく、例えば各種の硬化性樹脂
を塗布後硬化させたり、樹脂を溶剤に溶かして塗布し、
乾燥させたりして、樹脂製基体を構成しても良い。

【００６６】また、ここでは、クラッド層１０、コア層
１１及び樹脂フィルム１２により構成される光透過性ス
タンパ１３をフィルム状のものとして構成しているが、
必ずしもフィルム状のものである必要はなく、例えばフ
ィルム状のものよりも厚さが厚いプレート状のもの（プ
レート状スタンパ，プレートスタンパ）であっても良
く、その厚さは特に問題とならない。

【００６７】このように、光透過性スタンパ１３は、光
メモリ素子を製造する際にコア材又はクラッド材を硬化
させるために照射する光（例えば紫外線）を透過できる
ものであれば、その材料や厚さ等は上述のものに限られ
ない。例えば、光メモリ素子を製造する際にコア材又は
クラッド材を硬化させるために照射する紫外線（ＵＶ
光）を透過するものとしては、樹脂のほか、ガラスや石
英などもあり、これらを材料として光透過性スタンパ１
３を構成しても良い。但し、光メモリ素子の製造工程
上、光透過性スタンパ１３の貼着（ラミネート）を行な
う必要がある等、光透過性スタンパ１３に柔軟性が要求
される場合や光メモリ素子の製造工程と同様の工程によ
り光透過性スタンパ１３を製造する場合には、光透過性
スタンパ１３は樹脂製とするのが好ましい。

【００６８】また、本実施形態では、後述するように、
コア材１１及びクラッド材１０として紫外線硬化性樹脂
を用いるため、光透過性スタンパ１３は少なくとも紫外
線を透過しうる紫外線透過性スタンパであれば良い。ま
た、本実施形態では、光透過性スタンパ（フィルムスタ
ンパ，プレートスタンパ）１３を平面状とした平面状ス
タンパとして用いているが、これに限られるものではな
く、例えば可撓性のあるフィルム状の光透過性スタンパ
をロールに巻き付けることによりロール状としたロール
状スタンパ（ロールスタンパ）として用いても良い。こ
のようにロールスタンパとすれば、スタンパからの転写
プロセスの生産性を向上させることができるようにな
る。

【００６９】次に、このように構成される光透過性スタ
ンパ１３の製造方法について説明する。まず、図５
（Ａ）に示すように、結像させたい画像（情報）に応じ
た所望の凹凸パターン（凹凸形状；ピット）を転写しう
るように、凹凸パターンを表面に刻まれた金属製スタン
パ（例えばニッケル製スタンパ等，原盤，硬質スタン
パ）１の凹凸パターンを有するスタンパ面上に、所定の
膜厚（例えば約６μｍ）となるようにクラッド材（液状
クラッド樹脂）１０を塗布して、完全に硬化させる。こ
のようにしてクラッド材１０を完全硬化させると、表面
に凹凸パターンを有する金属製スタンパ１から凹凸パタ
ーンが転写されて、凹凸パターンを有する樹脂製のクラ
ッド層（スタンパ層）１０が形成される（転写工程）。
なお、クラッド層１０として機能する所望の樹脂材を溶
媒に溶解したものを塗布・乾燥させる手法を採っても良
い。また、この凹凸パターンは、実際には、例えばＣＤ
（コンパクトディスク）におけるピットのように平面上
に散在している。

【００７０】その後、図５（Ｂ）に示すように、その表
面上に、所定の膜厚（例えば完全硬化時に約１．８μ
ｍ）となるように、接着剤として機能しうる紫外線硬化
性樹脂材（光硬化性樹脂材）から成るコア材（液状コア
樹脂，液状光硬化性樹脂）１１を塗布する。なお、コア
層１１として機能する所望の樹脂材を溶媒に溶解したも
のを塗布・乾燥させる手法を採っても良い。

【００７１】なお、コア材１１やクラッド材１０の塗布
方法には、例えば、スピンコート法，ブレードコート
法，グラビアコート法，ダイコート法等があるが、塗布
膜厚と均一性を満足すればどのような塗布方法を用いて
もよい。次に、このコア層１１の表面上に、例えば図５
（Ｂ）に示すように、気泡が入らないようにベース（基
体）としての樹脂フィルム（樹脂製フィルム部材，ベー
スフィルム）１２をロール等で加圧しながら載置する。
つまり、クラッド材１０にコア材１１を介して樹脂フィ
ルム１２を貼着（ラミネート）する。

【００７２】なお、このように、コア層（樹脂層）１１
上に樹脂フィルム（フィルム状部材）１２をラミネート
する際には、例えばロール（貼合ロール）によって樹脂
フィルム１２をコア層１１に対して押し付けて加圧しな
がら（押圧力を作用させながら）載置するようにしてい
るが、この際にコア層１１の膜厚が変動しないようにす
るためには、コア層（樹脂層）１１が塗布されている面
（クラッド層１１の上面）とロールとの間の距離を一定
に保ちながら樹脂フィルム（フィルム状部材）１２を貼
着するのが好ましい。この詳細については、後述する。

【００７３】次いで、図５（Ｂ）に示すように、上述の
ように樹脂フィルム１２を貼着した状態で、樹脂フィル
ム１２側（金属製スタンパ１の反対側）から紫外線を照
射してコア材１１を完全に硬化させれば、樹脂製のコア
層１１が形成されるとともに、樹脂フィルム１２とクラ
ッド層１０とがコア層１１を介して接着される。このよ
うに、凹凸パターンを転写されたクラッド層１０に樹脂
フィルム１２を接着する工程を、接着工程という。

【００７４】そして、図５（Ｃ）に示すように、金属製
スタンパ１からコア層１１とクラッド層１０と樹脂フィ
ルム１２とを一体として剥離（分離）し（分離工程）、
図５（Ｄ）に示すように、樹脂フィルム１２を樹脂製基
体層とし、その上に樹脂製のコア層１１、さらにその上
に金属製スタンパ１の凹凸パターン（以下、単に「凹
凸」ともいう）を転写（形成）した樹脂製のクラッド層
１０が積層された、光メモリ素子製造用の光透過性スタ
ンパ（ここでは、フィルムスタンパ）１３が作製され
る。

【００７５】本実施形態では、さらに、図５（Ｄ）に示
すように、金属製スタンパ１の凹凸パターンを転写した
樹脂製のクラッド層１０の凹凸パターンを有する面に対
して、紫外線を照射して、さらに硬化させることで、ク
ラッド層２に形成される凹凸パターン（凹凸形状；ピッ
ト）の接着性をより低下させるようにしている（これを
オーバキュア処理という）。好ましくは、例えば約１２
０℃程度の高温処理を行なう。この高温処理時間は、約
１時間程度とするのが好ましい。これにより、さらに接
着性を低下させることができる（これもオーバキュア処
理という）。このようなオーバキュア処理を行なうこと
で、光メモリ素子を構成するコア材又はクラッド材から
の光透過性スタンパ１３の剥離性を向上させるようにし
ている。

【００７６】次に、このようにして作製される光透過性
スタンパ１３を用いて、薄膜基体として樹脂フィルム５
を用いた場合の光メモリ素子の作製プロセス（光メモリ
素子の製造方法）について説明する。本光メモリ素子作
製プロセスの概略を説明すると、本プロセスでは、まず
ガラス等の基板（≠基体）上に薄膜基体５を設け、その
上に樹脂製コア層３と樹脂製クラッド層２を積層させて
いく。最後に、その上に薄膜基体５を設けて、サンドイ
ッチ構造を完成した状態で、基板から薄膜基体５にサン
ドイッチされた構造の光メモリ素子４を剥離する。

【００７７】以下、光メモリ素子作製プロセスについ
て、図６（Ａ）〜（Ｅ）を参照しながら、さらに詳述す
る。始めに、図６（Ａ）に示すように、光メモリ素子作
製用ベース基板２１上に、所定の膜厚（例えば完全硬化
時に約５μｍ）となるようにクラッド材（液状クラッド
樹脂）２Ｘを塗布する。

【００７８】このクラッド材２Ｘとしては、本実施形態
では、紫外線（ＵＶ光）を照射することにより硬化する
紫外線硬化性樹脂材（ＵＶ樹脂材，光硬化性樹脂材）か
ら成るものを使用し、このように光メモリ素子作製用ベ
ース基板２１の表面上へ塗布した後、紫外線を照射して
完全に硬化させることで樹脂製のクラッド層２Ｘを形成
する。なお、クラッド層２Ｘとして機能する所望の樹脂
材を溶媒に溶解したものを塗布・乾燥させる手法を採っ
ても良い。

【００７９】ここでは、光メモリ素子作製用ベース基板
２１として、例えば数ｍｍ厚のガラス基板，ポリカーボ
ネートからなる基板，アートン（ＪＳＲ株式会社製）な
どの非晶質ポリオレフィンからなる基板等の硬質基板
（例えば厚さ約０．１ｍｍ〜約３ｍｍ程度、好ましくは
約１ｍｍ程度）を用いる。このような硬質基板を用いて
いるのは、以下の理由による。

【００８０】つまり、後述するように、基板２１上に樹
脂製コア層３や樹脂製クラッド層２を積層させていく間
は、サンドイッチ構造が構成されないので、コア層３や
クラッド層２を構成する樹脂中の内部応力が基板を一方
向に反らせる方向に働くことになる。この場合、基板２
１の強度が十分でない場合には、基板２１に反りが生じ
てしまい、この反りが大きくなると、樹脂の塗布や樹脂
フィルムの貼着等のプロセスが行なえなくなる。

【００８１】また、基板２１が反った状態のまま薄膜基
体５を設けてサンドイッチ構造を完成させ、これを基板
２１から剥離させると、サンドイッチ構造の光メモリ素
子４を作製できるものの、反りが保たれたままの状態と
なってしまう。このため、樹脂製コア層３と樹脂製クラ
ッド層２の積層を行っている間も基板２１の反りを抑え
るべく、基板２１として硬質基板を用いているのであ
る。

【００８２】これにより、硬質基板２１の強度によっ
て、樹脂製コア層３や樹脂製クラッド層２の積層を行っ
ている間も、クラッド材やコア材としての紫外線硬化性
樹脂材が硬化時に収縮し、基板２１の反り（反曲，カー
ル）が生じるのを抑えることができる。一方、上述のよ
うに硬質基板２１を用いることができるのは、以下の理
由による。

【００８３】つまり、基板は、最終的には光メモリ素子
４から外されてしまうものであるため、基板の厚さや重
さは、光メモリ素子４の厚みや重さに影響を与えること
はない。従って、厚さや重さのある基板２１を用いたと
しても、光メモリ素子４の実用性を失うことないため、
基板として、反りが発生しないだけの十分な強度を持つ
ものとすることが可能である。

【００８４】また、金属性スタンパを用いる場合に、ベ
ース基板を硬質基板とすると、金属性スタンパを曲げる
（撓ませる）のが難しいため、金属製スタンパからクラ
ッド層及びコア層からなる積層体を剥離（分離）させる
のが困難である。このため、ベース基板として硬質基板
を用いることはできなかったが、本実施形態では、柔軟
性（可撓性）のある光透過性の樹脂スタンパ（フィルム
スタンパ）１３を用いるため、積層体からのスタンパ１
３の剥離（分離）は容易であるから、ベース基板として
硬質基板を用いるのが可能になったのである。

【００８５】なお、光メモリ素子作製用ベース基板２１
は、クラッド材２やコア材３として用いられる紫外線硬
化性樹脂材に紫外線を照射した際の紫外線硬化性樹脂の
収縮に耐え、クラッド層２やコア層３が反らないだけの
強度を備えるものであれば良い。次に、このようにクラ
ッド材２Ｘを完全硬化させた後、図６（Ａ）に示すよう
に、その表面上に、紫外線硬化性樹脂材（光硬化性樹脂
材）から成るコア材（液状コア樹脂）３Ｘａを所定の膜
厚（完全硬化時に約１．８μｍ程度）になるように塗布
する。なお、コア層３Ｘａとして機能する所望の樹脂材
を溶媒に溶解したものを塗布・乾燥させる手法を採って
も良い。

【００８６】次いで、このようにしてコア材３Ｘａを塗
布した後、図６（Ａ）に示すように、コア材３Ｘａの表
面上に、薄膜基体（ベース）となる樹脂フィルム（樹脂
製フィルム部材，ベースフィルム）５を、気泡が入らな
いように例えばロール等を用いて加圧しながら載置す
る。つまり、クラッド層２Ｘにコア材３Ｘａを介して樹
脂フィルム５を貼着（ラミネート）する。

【００８７】なお、このように、コア材（樹脂材）３Ｘ
ａ上に樹脂フィルム（フィルム状部材）５をラミネート
する際には、例えばロール（貼合ロール）によって樹脂
フィルム５をコア材３Ｘａに対して押し付けて加圧しな
がら（押圧力を作用させながら）載置するようにしてい
るが、この際にコア材３Ｘａの膜厚が変動しないように
するためには、コア材（樹脂材）３Ｘａが塗布されてい
る面（クラッド材２Ｘの上面）とロールとの間の距離を
一定に保ちながら樹脂フィルム（フィルム状部材）５を
貼着するのが好ましい。この詳細については、後述す
る。

【００８８】かかる状態で、紫外線を照射してコア材３
Ｘａを完全硬化させれば、樹脂製のコア層３Ｘａが形成
されるとともに、樹脂フィルム５とコア層３Ｘａとが接
着される。ここで、樹脂フィルム５は、使用光波長域
（コア層３を導波させるレーザ光の波長域）で透明で
（散乱光を透過でき）、光学的な特性や膜厚の均一性，
力学的な強度などが許す限り、できるだけ薄い方が良
い。これは、上記の凹凸で散乱した散乱光を最終的に外
部へ放出できるようにするためと、最終的に製造される
光メモリ素子４′の厚さを薄くするためであるが、本実
施形態では、それだけでなく、樹脂フィルム５とクラッ
ド層２Ｘとの間にあるコア材３Ｘａ内に気泡が入りにく
くするためでもある。

【００８９】即ち、コア材３Ｘａの塗布されたクラッド
層２Ｘ上に樹脂フィルム５を貼着する工程で、樹脂フィ
ルム５の厚みが薄いと柔軟性（可撓性）に優れるため、
樹脂フィルム５を曲げながら少しずつ接触させてゆくこ
とによって、載置面積をゆっくりと増加させることが可
能になり、クラッド材２Ｘ内に気泡が混入してその部分
の屈折率や膜厚が変化してしまう等の影響を抑止するこ
とができるのである。

【００９０】このため、樹脂フィルム５には、例えば、
ポリカーボネート，アートン（ＪＳＲ株式会社製）など
の非晶質ポリオレフィンや、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）等
の光学特性に優れる（ＰＥＮはさらに耐熱性にも優れ
る）熱可塑性の樹脂フィルム５が好適（特に、上記のＰ
ＥＴやＰＥＮはいずれも均一な厚みのフィルムを得られ
やすいので好適）で、これらのいずれかを熱延伸或いは
溶媒キャスト等の方法で、例えば１００μｍ以下の厚さ
にしたものがよい。

【００９１】これ以上厚さが厚いと、樹脂フィルム５の
柔軟性（可撓性）が乏しくなり樹脂フィルム５をコア材
３Ｘａ上に載置する際に気泡が混入しやすくなってしま
う。逆に、樹脂フィルム５の厚みが極端に薄い場合、例
えば１μｍよりも薄いような場合は、クラッド層２及び
コア層３からなる積層体を光メモリ素子作製用ベース基
板２１から剥離（分離）する際に、樹脂フィルム５が積
層体を保持する機能を果たし得なくなることがあるので
好ましくない。

【００９２】なお、上述の工程では、光メモリ素子作製
用ベース基板２１上に、クラッド層２Ｘを形成し、これ
にコア材３Ｘａを介して樹脂フィルム５を貼着している
が、これに限られるものではなく、光メモリ素子作製用
ベース基板２１上に、クラッド層２Ｘを形成し、これに
接着剤として機能するクラッド材を介して樹脂フィルム
５を貼着しても良い。この場合、光メモリ素子作製用ベ
ース基板２１上に、クラッド層を介して樹脂フィルム５
が積層されることになる。

【００９３】また、光メモリ素子作製用ベース基板２１
上に、コア層を形成し、これに接着剤として機能するク
ラッド材を介して樹脂フィルム５を貼着しても良い。こ
の場合、光メモリ素子作製用ベース基板２１上に、コア
層、クラッド層を介して樹脂フィルム５が積層されるこ
とになる。さらに、光メモリ素子作製用ベース基板２１
上に、コア層を形成し、これに接着剤として機能するコ
ア材を介して樹脂フィルム５を貼着しても良い。この場
合、光メモリ素子作製用ベース基板上に、コア層を介し
て樹脂フィルム５が積層されることになる。

【００９４】なお、これらは、いずれも光メモリ素子作
製用ベース基板上に、基体としての樹脂フィルム５を接
着するものであるため、これらを基体接着工程という。
ここで、接着剤（接着層）としてのコア材（コア層）又
はクラッド材（クラッド層）は、屈折率が特定値のもの
を用いる必要はなく、樹脂フィルム５や光メモリ素子作
製用ベース基板２１の材質を考慮して接着相性の良い組
み合わせを選定すれば良い。このため、例えば、光硬化
型，熱硬化型，室温硬化型，ホットメルト型，２液混合
型等の各種の型の接着剤が適用可能であり、材質として
は、アクリル系，エポキシ系，シアノアクリレート系，
ウレタン系，オレフィン系等を用いることができる。

【００９５】次に、図６（Ｂ）に示すように、上述の樹
脂フィルム５上に、所定の膜厚（例えば完全硬化時に約
１．８μｍ）となるように、紫外線硬化性樹脂材からな
るコア材（液状コア樹脂）３Ｘｂを塗布した後、紫外線
を照射して完全に硬化させることで樹脂製のコア層３Ｘ
ｂを形成する。なお、上述の２つのコア層３Ｘａ，３Ｘ
ｂは、後述するコア層３と異なり凹凸パターンが設けら
れておらず、専らクラッド層２Ｘと樹脂フィルム５との
間の接着のために用いられ、情報再生層としては機能し
ない。また、上述のクラッド層２Ｘも、後述するクラッ
ド層２と異なり光導波路デバイスを構成するものではな
く、専ら光メモリ素子作製用ベース基板としてのガラス
基板２１等とコア層３Ｘａとの接着のために用いられて
いる。

【００９６】次いで、図６（Ｃ）に示すように、このコ
ア層３Ｘｂの表面上に、所定の膜厚（例えば、完全硬化
時に約１５〜約２０μｍ）となるようにクラッド材（液
状クラッド樹脂）２を塗布する。このクラッド材２とし
ては、本実施形態では、紫外線（ＵＶ光）を照射するこ
とにより硬化する紫外線硬化性樹脂材（ＵＶ樹脂材）か
ら成るものを使用し、コア層３Ｘｂの表面上に塗布した
後、紫外線を照射して完全に硬化させることで樹脂製の
クラッド層２を形成する。なお、クラッド層２として機
能する所望の樹脂材を溶媒に溶解したものを塗布・乾燥
させる手法を採っても良い。

【００９７】このようにクラッド材２を完全硬化させた
後、図６（Ｃ）に示すように、その表面上に、クラッド
層２よりも屈折率の大きい紫外線硬化性樹脂材から成る
コア材（液状コア樹脂）３を所定の膜厚（完全硬化時に
約１．８μｍ程度）になるように塗布する。なお、コア
層３として機能する所望の樹脂材を溶媒に溶解したもの
を塗布・乾燥させる手法を採っても良い。

【００９８】次いで、このようにしてコア材３を塗布し
た後、図６（Ｃ）に示すように、その表面上に、結像さ
せたい画像（情報）に応じた所望の凹凸パターン（凸形
状；ピット）を表面に刻まれた光透過性スタンパ（フィ
ルムスタンパ，樹脂製スタンパ）１３をラミネート（貼
着）する。なお、このように、コア材（樹脂材）３上に
光透過性スタンパ（フィルム状部材）１３をラミネート
する際には、例えばロール（貼合ロール）によって光透
過性スタンパ１３をコア材３に対して押し付けて加圧し
ながら（押圧力を作用させながら）載置することになる
が、この際にコア材３の膜厚が変動しないようにするた
めには、コア材（樹脂材）３が塗布されている面（クラ
ッド材２の上面）とロールとの間の距離を一定に保ちな
がら光透過性スタンパ（フィルム状部材）１３を貼着す
るのが好ましい。この詳細については、後述する。

【００９９】かかる状態で、図６（Ｄ）に示すように、
ラミネートされた光透過性の樹脂製スタンパ１３の裏面
側（樹脂フィルム１２側，凹凸パターンを有する面の反
対側）から紫外線を照射して、この光透過性スタンパ１
３を透過した紫外線によってコア材３を一部不完全硬化
させる。ここで、一部不完全硬化とは、コア材の一部の
みが完全には硬化せずに不完全に硬化することをいい、
例えば空気に触れているために硬化の遅いコア層のエッ
ジ部のみが完全には硬化せずに不完全に硬化する状態を
いう。

【０１００】このように、コア層３を完全硬化させずに
一部不完全硬化としているのは、光透過性スタンパ１３
をラミネートした状態でコア層３を完全に硬化させてし
まうと、コア層３から光透過性スタンパ１３を剥離させ
ることができなくなるからである。次に、図６（Ｅ）に
示すように、光透過性の樹脂製スタンパ１３を光メモリ
媒体用ベース基板２１上に積層された積層体のコア層３
から剥離（分離）した後、光透過性の樹脂製スタンパ１
３の凹凸パターン（以下、単に「凹凸」ともいう）が転
写（形成）された樹脂製のコア層３に対して紫外線を照
射して、コア層３を完全硬化させる。これにより、光メ
モリ媒体用ベース基板２１上に樹脂製のクラッド層２、
さらにその上に光透過性の樹脂製スタンパ１３の凹凸パ
ターンを転写された樹脂製のコア層（記録層，光導波
路）３が積層される。なお、この凹凸パターンは、実際
には、例えばＣＤ（コンパクトディスク）におけるピッ
トのように平面上に散在している。

【０１０１】次に、コア層３の表面上に、所定の膜厚
（例えば、完全硬化時に約１５〜約２０μｍ）となるよ
うに、コア層３よりも屈折率の小さい紫外線硬化性樹脂
材からなるクラッド材（液状クラッド樹脂）２を塗布し
た後、紫外線を照射して完全に硬化させることで樹脂製
のクラッド層２を形成する。以後、上述と同様の処理
（図６（Ｃ）〜（Ｅ）に示す処理）を繰り返すことで、
光メモリ素子作製用ベース基板２１上に、例えば基体と
しての樹脂フィルム等を介在させることなく、コア層３
及びクラッド層２を連続して所望の積層数（例えば１０
０層程度）になるまで積層する。

【０１０２】なお、上述のように、基体としての樹脂フ
ィルム５上にクラッド層２及びコア層３を順次積層して
所望の積層数を有する積層体を形成する工程を、積層体
形成工程という。ところで、本実施形態では、図７
（Ａ）に示すように、上述のようにして所望の積層数だ
け積層させた後、最後に積層したクラッド層２（最上層
のクラッド層２ｄ）の表面上に、所定の膜厚（例えば完
全硬化時に約１．８μｍ）となるように、紫外線硬化性
樹脂材からなるコア材（液状コア樹脂）３Ｘｃを塗布す
る。

【０１０３】次いで、このようにしてコア材３Ｘｃを塗
布した後、図７（Ａ）に示すように、コア材３Ｘｃの表
面上に、基体（ベース）となる樹脂フィルム（樹脂製フ
ィルム部材，ベースフィルム）５′を、気泡が入らない
ように例えばロール等を用いて加圧しながら貼着（ラミ
ネート）する。なお、このように、コア材（樹脂材）３
Ｘｃ上に樹脂フィルム（フィルム状部材）５′をラミネ
ートする際には、例えばロール（貼合ロール）によって
樹脂フィルム５′をコア材３Ｘｃに対して押し付けて加
圧しながら（押圧力を作用させながら）載置することに
なるが、この際にコア材３Ｘｃの膜厚が変動しないよう
にするためには、コア材（樹脂材）３Ｘｃが塗布されて
いる面（クラッド材２の上面）とロールとの間の距離を
一定に保ちながら樹脂フィルム（フィルム状部材）５′
を貼着するのが好ましい。この詳細については、後述す
る。

【０１０４】かかる状態で、紫外線をさらに照射してコ
ア材３Ｘｃを完全硬化させれば、樹脂製のコア層３Ｘｃ
が形成されるとともに、樹脂フィルム５′とコア層３Ｘ
ｃとが接着される。その後、このようにして作製される
光メモリ素子（即ち、紫外線硬化性樹脂層としてのクラ
ッド層２及びコア層３を積層した積層体を樹脂フィルム
５，５′で挟んだ構造体）は、図７（Ｂ）に示すよう
に、これらの樹脂フィルム５，５′によって支持しなが
ら、積層体と樹脂フィルム５，５′を一体として光メモ
リ素子作製用ベース基板２１から剥離（分離）する。な
お、このように、光メモリ素子作製用ベース基板２１か
ら基体としての樹脂フィルム５，５′と積層体とを一体
として分離する工程を、積層体分離工程という。

【０１０５】そして、このようにして光メモリ素子作製
用ベース基板２１から剥離した光メモリ素子４′に入射
端面を形成し、さらに保護フィルムを貼ったり、樹脂コ
ートしたりする等の工程を経て、例えば光メモリカード
等の光メモリ媒体が作製される。以上の説明において、
コア材３には、塗布時には液体で、その後、硬化させる
ことのできる樹脂であればどのような樹脂を適用しても
よいが、好適な物質としては、例えば紫外線硬化性樹脂
などの光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂が挙
げられる。ただし、上述のごとくスタンパによる転写を
行なう場合には、光硬化性樹脂を適用するのが好まし
く、例えば、アクリル系光硬化性樹脂（アクリル系硬化
性樹脂），エポキシ系光硬化性樹脂（エポキシ系硬化性
樹脂），チオール系光硬化性樹脂（チオール系硬化性樹
脂）などが好ましい。

【０１０６】また、上記のクラッド材２は、透明で屈折
率がコア材３よりも僅かに小さい物質（樹脂）であれば
何でも良いが、各種樹脂製のクラッド材２を塗布すると
簡便である。例えば紫外線硬化性樹脂などの光硬化性樹
脂や熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂から成るクラッド材２
は樹脂フィルム５との接着性に優れ、好適である。特
に、光硬化性樹脂を適用するのが好ましく、例えば、ア
クリル系光硬化性樹脂（アクリル系硬化性樹脂），エポ
キシ系光硬化性樹脂（エポキシ系硬化性樹脂），チオー
ル系光硬化性樹脂（チオール系硬化性樹脂）などが好ま
しい。

【０１０７】また、コア材３、クラッド材２の塗布方法
には、例えば、スピンコート法，ブレードコート法，グ
ラビアコート法，ダイコート法等があるが、塗布膜厚と
均一性を満足すればどのような塗布方法を用いてもよ
い。なお、クラッド層２は上記説明のように１層として
形成しても良いが、膜厚を安定させるために２層に分け
て形成してもよい。

【０１０８】このように、本実施形態では、積層された
コア層３とクラッド層２とがいずれも樹脂製で、しか
も、凹凸の形成されるコア層（コア材）３に光や熱等で
硬化しうる硬化性樹脂を用いているので、従来のように
フォトレジストの露光，現像処理等を用いなくても、ス
タンパからの転写によって、コア層３とクラッド層２と
の界面に容易に所望形状の凹凸部６を形成することが可
能になる。

【０１０９】ここで、このようにして作製される光メモ
リ素子４には、情報記録領域（即ち、樹脂製コア層３と
樹脂製クラッド層２との両層の界面に設けられる情報用
凹凸部６が形成されている領域）に記録されている情報
を読み出すための入射光（再生光）を樹脂製コア層３へ
導くための入射端面（入射光導入端面）が形成される。

【０１１０】ここでは、円形スタンパを用いて作製され
る光メモリ素子４から所望の大きさになるように切り出
した個々の光メモリ素子４の９０度（光導波部材３２３
の表面とのなす角度が９０度）の端面を入射端面（９０
度入射端面）としている。なお、入射光を樹脂製コア層
３へ導くための入射端面は、これに限られるものではな
く、種々のものが考えられる。例えば、光メモリ素子４
の一方の端面を４５度（光導波部材の表面とのなす角度
が４５度）に切断し、必要に応じて反射膜を形成してミ
ラー端面（傾斜端面，マイクロミラー）とし、このミラ
ー端面を入射端面（４５度入射端面）としても良い。こ
の場合、光メモリ素子４の表面に対して垂直な方向か
ら、この４５度入射端面に向かって光を入射させ、４５
度入射端面で反射させて入射光を樹脂製コア層３へと導
くことになる。

【０１１１】このようにして作製された光メモリ素子４
では、例えば、光導波路としてのコア層３に入射端面を
介して光を導入すると、その導入光が界面の凹凸部分で
散乱しながら伝播する。このときの散乱光は導入光に対
して上下方向（交差する方向）のそれぞれに伝搬（透
過）していき、最終的に光メモリ素子の両面部から外部
へ放出され、凹凸パターンに応じた画像が結像すること
になる。

【０１１２】なお、コア層３，クラッド層２の膜厚につ
いては、コア層３，クラッド層２が光導波路として機能
するだけの膜厚であればよく、例えば、使用光波長域が
可視光の波長域であれば、コア層３はおおよそ０．５〜
３．０μｍ程度になると考えられる。この場合、クラッ
ド層２の膜厚に関しては特に制限は無いが、全体の厚さ
を薄くすることを考慮すれば、１００μｍ以下にするの
が好ましい。あえて下限を規定するなら、０．１μｍ以
上になると思われる。

【０１１３】また、光メモリ素子４の厚さは、強度を得
るために約０．３ｍｍ以上とするのが好ましい。より好
ましくは約０．５ｍｍ以上とする。ただし、光カード等
の光メモリ(情報記録媒体)としての携帯性を考慮すると
約５ｍｍ以下とするのが好ましい。より好ましくは約３
ｍｍ以下とする。さらに、コア層３の積層数は、光メモ
リ素子４の記録容量を上げるためにはできるだけ多く積
層するのが好ましく、例えば１０層以上積層するのが好
ましい。ただし、あまり多く積層すると厚くなりすぎ、
素子も反りやすくなってしまうため、例えば２００層以
下とするのが好ましい。

【０１１４】また、上述のものでは、薄膜基体としての
樹脂フィルム５として、枚葉のフィルムを用いた方式を
説明したが、連続フィルムによる実施も可能である。フ
ィルム上へのコア、クラッド材のダイコータ、マイクロ
グラビア、バーコータ等による塗布、スタンパを加圧し
た状態でのコア、クラッド材の硬化等のプロセスを組み
合わせることにより、支持体上にクラッド／コア部材を
積層した構造体を作製することができる。また、スタン
パとしてロールに巻き取り可能な形に加工したロールス
タンパを用いることにより、スタンパからの転写プロセ
スの生産性を向上させることも可能である。

【０１１５】なお、上述の実施形態では、コア層３に光
透過性スタンパ１３をラミネートして凹凸パターンを転
写（これをコア転写，コア層転写法という）している
が、これに限られるものではなく、クラッド層２に光透
過性スタンパ（樹脂スタンパ，フィルムスタンパ）をラ
ミネートして凹凸パターンを転写（これをクラッド転
写，クラッド層転写法という）するようにしても良い。

【０１１６】このクラッド転写により製造された光メモ
リ素子によって出力される画像を、コア転写により製造
された光メモリ素子によって出力される画像と比べる
と、クラッド転写により製造された光メモリ素子の出力
画像ではホログラムの虚像が観察されず（例えば像が２
重に見える現象がなくなる）、画質が優れたものとな
る。

【０１１７】ここで、コア層の方がクラッド層よりも薄
いため、ラミネート時に膜厚変動しにくく、ラミネート
条件を広く選べるという点では、上述の実施形態におけ
るコア転写の方が好ましい。しかし、ラミネート条件を
最適なものとすれば、クラッド層転写方法によっても、
良好な転写を行なえるようになる。

【０１１８】このため、このようにしてラミネート条件
を設定すれば、クラッド層の厚さが厚くても薄くても
（厚さにかかわらず）、良好な転写を行なえるため、ク
ラッド層は厚いまま転写することもできるし、又は、ま
ず所定の厚さのクラッド層を硬化させた上に、転写用に
薄くクラッド材を塗布し、この薄く塗布されたクラッド
材に転写することもできることになる。

【０１１９】また、光メモリ素子の製造方法は、上述の
実施形態のものに限られない。つまり、上述の実施形態
にかかる光メモリ素子の製造方法は、基板上に基体（樹
脂フィルム）を接着した後に、基体（樹脂フィルム）上
にクラッド層及びコア層を順次積層して所望の積層数を
有する積層体を形成しているが、これに限られるもので
はなく、例えば、基板上に基体（樹脂フィルム）を接着
することなく、基板上に、直接、クラッド層及びコア層
を順次積層して所望の積層数を有する積層体を形成して
も良い。

【０１２０】さらに、上述の実施形態では、入射端面７
での各コア層３の情報用凹凸部６が形成されている情報
領域の基準面に対する傾き量が、上記式（１）によって
表される条件を満たすようにするとともに、コア層３に
傾きが生じているだけでなく、反りや撓みも生じている
場合であっても、コア層３の反りや撓み（撓み量）を所
定値以下に抑えることができるように、光メモリ素子４
を、樹脂製コア層３と樹脂製クラッド層２とを積層させ
てなる積層体（光導波部材２３２）の両面（上下面）に
薄膜基体５を設け、薄膜基体５で挟み込んだ構造（サン
ドイッチ構造）としている。

【０１２１】上述のように、光メモリ素子４を薄膜基体
５で挟み込んだサンドイッチ構造とすると、コア層３の
反りや撓み（撓み量）をできるだけ小さくすることがで
き、コア層３の情報用凹凸部６が形成されている情報領
域の入射端面７での撓み量が、下記式（４）によって表
される条件を満たすものとすることができるため好まし
い（図８参照）。

【０１２２】 △ｔ≦ｄ−ｔ ・・・（４） △ｔ：コア層３の情報領域の入射端面７での撓み量 ｄ：再生光の縦方向の幅（再生光幅） ｔ：コア層３の情報領域における厚さ（コア厚） ところで、上述のように、光メモリ素子４を作製するプ
ロセス（光メモリ素子の製造方法）には、コア材又はク
ラッド材（樹脂材）上に基体としての樹脂フィルム（フ
ィルム状部材）５，５′をラミネートする工程や、コア
材又はクラッド材（樹脂材）上に光透過性スタンパ（フ
ィルム状部材）１３をラミネートする工程が含まれる。
また、本実施形態における光メモリ素子の製造方法にお
いて用いられる光透過性スタンパ１３を製造するプロセ
ス（光透過性スタンパの製造方法）にも、コア材又はク
ラッド材（樹脂材）上に樹脂フィルム（フィルム状部
材）１２をラミネートする工程が含まれる。

【０１２３】ここで、樹脂フィルム５，５′，１２や光
透過性スタンパ１３などのフィルム状部材をラミネート
するラミネート工程において用いられるラミネート方法
としては、種々の方法が考えられる。特に、樹脂フィル
ム５，５′，１２や光透過性スタンパ１３などのフィル
ム状部材を、連続フィルムとして扱うか（フィルム状部
材の貼着部前後に余裕がある場合）、枚葉フィルムとし
て扱うか（フィルム状部材の貼着部前後に余裕がない場
合）によって、大きく２つの方法に分けることができ
る。

【０１２４】まず、連続フィルムとして扱う場合には、
例えば図９に示すように、フィルム状部材３０を送りロ
ール３１によって搬送させるとともに、被貼着部材［こ
こでは、クラッド層２やコア層３を積層させてなる積層
体］３２が載せられているステージ３３をフィルム状部
材３０と同期させて移動させるようにする。そして、予
め被貼着部材３２又はフィルム状部材３０の表面に接着
剤（樹脂材）を塗布して接着層（樹脂層）を形成してお
き、フィルム状部材３０及び被貼着部材３２を移動させ
る際に、貼合ロール３４によって、フィルム状部材３０
をその背面側から被貼着部材３２上に押し付けること
で、フィルム状部材３０を被貼着部材３２上に貼着（ラ
ミネート）していくようにする。

【０１２５】一方、枚葉フィルムとして扱う場合には、
例えば図１０に示すように、フィルム状部材３０を、真
空吸着手段等の保持手段によって、被貼着部材３２から
ある一定距離だけ離れた位置に保持する。また、被貼着
部材３２又はフィルム状部材３０の表面に接着材（樹脂
材）を塗布して接着層（樹脂層）を形成しておく。そし
て、貼合ロール３４を移動させながら、貼合ロール３４
によって、フィルム状部材３０をその背面側から被貼着
部材３２上に押し付けることで、フィルム状部材３０を
被貼着部材３２上に貼着していくようにする。

【０１２６】ここで、枚葉フィルムとしてのフィルム状
部材３０の固定方法としては、例えば図１１（Ａ）に示
すように、ボックス状部材３５の底部にメッシュシート
３６を取り付け、ボックス状部材３５の内部の空気をポ
ンプによって吸引し、フィルム状部材３０をメッシュシ
ート３６に真空吸着させることで、フィルム状部材３０
を固定する方法がある。この場合、図１１（Ｂ）に示す
ように、貼合ロール３４を移動させることで、貼合ロー
ル３４によって、フィルム状部材３０がメッシュシート
３６越しに被貼着部材３２上に押し付けられるようにし
て、フィルム状部材３０を被貼着部材３２上に貼着して
いくことになる。

【０１２７】また、例えば図１２（Ａ）に示すように、
フィルム固定用治具３７の端部に設けられる真空吸着ヘ
ッド３８にフィルム状部材３０の端部を真空吸着させる
ことで、フィルム状部材３０をフィルム固定用治具３７
に固定する方法がある。この場合、図１２（Ｂ）に示す
ように、フィルム固定用治具３７を揺動させて、その傾
きを変え、貼合ロール３４を移動させることで、フィル
ム状部材３０が、貼合ロール３４によって被貼着部材３
２上に押し付けられるようにして、フィルム状部材３０
を被貼着部材３２上に貼着していくことになる。

【０１２８】ところで、このような積層時のラミネート
工程においては、（１）気泡が入らないようにするこ
と、（２）塗布されている樹脂材（樹脂層）に膜厚むら
が生じないようにすること、（３）樹脂フィルム５，
５′，１２や光透過性スタンパ１３をラミネートする際
に樹脂材（樹脂層）を押し出さないようにすること、等
の要求を満たす必要がある。

【０１２９】一般に、樹脂材（樹脂層）の膜厚制御は、
樹脂材の塗布工程で行なわれるため、樹脂フィルム５，
５′，１２や光透過性スタンパ１３をラミネートする際
に、膜厚が変わることは好ましくない。しかし、上述の
ように、ラミネート工程では、図１３に示すように、貼
合ロール３４を樹脂フィルム５，５′，１２や光透過性
スタンパ１３等のフィルム状部材３０の背面側から被貼
着部材［ここでは、基板３９上にクラッド層２やコア層
３を積層させた積層体２３２とし、この積層体２３２の
表面に接着層（樹脂層）４０を形成している］３２上に
押し付けて加圧した状態で（押圧力を作用させた状態
で）、樹脂フィルム５，５′，１２や光透過性スタンパ
１３等のフィルム状部材３０の一方の側から他方の側へ
向けて貼合ロール３４を移動させていくことになるが、
移動中の貼合ロール３４の押圧力を常に一定に保つのは
難しいため、樹脂層４０に膜厚むらが生じてしまう。こ
のような膜厚むらはコア層３間の傾きの原因となる。

【０１３０】また、上述のように、樹脂フィルム５，
５′，１２や光透過性スタンパ１３は、貼合ロール３４
を移動させながらラミネートしていくため、塗布されて
いる樹脂材が貼合ロール３４によって押し出され、一方
の側の膜厚が厚くなってしまうことになる。このよう
に、一方の側の膜厚が厚くなってしまうと、コア層３間
に傾きが生じてしまうことになる。特に、光メモリ素子
４の記録容量を増やすべく、積層数を増やしていくと、
一方の側の膜厚が徐々に厚くなってしまうため、コア層
３間の傾き量は、積層数を増やせば増やすほど大きくな
ってしまうことになる。

【０１３１】このため、一般に、貼合ロール３４の押し
付け圧力（押圧力；ロール圧）や貼合ロール３４の進行
速度（走行速度；ロール速度）を調整したり、貼合ロー
ル３４の材質等を変えて貼合ロール３４の硬さを調整し
たりして、ラミネート条件を最適なものとすることで、
ラミネート工程における樹脂層（接着層）の膜厚変動を
抑えるようにしている。

【０１３２】しかしながら、ロール圧やロール速度を調
整するだけでは、十分に樹脂層の膜厚変動を抑えること
はできず、特に、上記式（１）によって表される条件を
満たす光メモリ素子４を作製するのは難しい。このた
め、上記式（１）によって表される条件を満たす光メモ
リ素子４を作製するためには、ロール圧やロール速度を
調整するだけでなく、さらに、貼合ロール３４と樹脂層
（樹脂材）との間の距離を最適な距離に調整することが
重要になる。

【０１３３】そこで、本実施形態では、上述のようなラ
ミネート工程（貼着工程）において、貼合ロール（ラミ
ネートロール）３４と樹脂層（樹脂材）４０が塗布され
ている面（積層体２３２の上面）との間の距離を一定
（一定値）に保ちながら、樹脂フィルム５，５′，１２
や光透過性スタンパ１３等のフィルム状部材３０を貼着
（ラミネート）するようにしている。

【０１３４】これにより、樹脂層（樹脂材）４０の膜厚
むらを抑え、各コア層３間の傾きを一定範囲内に抑えた
（膜厚を均一とした）光メモリ素子４を作製できること
になる。また、膜厚変動を一定範囲内に抑えた光透過性
スタンパ１３を作製できることになる。ここで、貼合ロ
ール３４と樹脂層４０が塗布されている面（積層体２３
２の上面）との間の距離を一定に保つためには、種々の
方法が考えられる。

【０１３５】例えば、樹脂フィルム５，５′，１２や光
透過性スタンパ１３などのフィルム状部材３０を、被貼
着部材［例えば基板３９，コア層３，クラッド層２等か
らなる積層体２３２］３２の表面上に樹脂層（樹脂材）
４０を介して貼着（ラミネート）するためのフィルム状
部材貼着装置（フィルム状部材ラミネート装置，光メモ
リ素子製造装置）を、ステージ３３と貼合ロール３４と
の間の距離が所定距離以下にならないように貼合ロール
３４の高さ位置を調整する位置調整機構を備えるものと
して構成する。

【０１３６】ここで、位置調整機構は、（１）貼合ロー
ル３４を支持する支持部に設けられ、貼合ロール３４の
高さ方向へ移動させる機構（ロール高さ方向移動機構）
により構成しても良いし、（２）ステージ３３上に、ス
テージ３３と貼合ロール３４との間の距離が所定距離以
下にならないように貼合ロール３４を支持する（即ち、
貼合ロール３４がある一定の高さ以下に行かないように
貼合ロール３４の移動を規制する）スペーサ（スペーサ
部品）を設け、このスペーサによって貼合ロール３４の
高さ位置を調整するものとして構成しても良い。

【０１３７】特に、スペーサを用いて貼合ロール３４の
高さ位置の調整を行なうフィルム状部材貼着装置（光メ
モリ素子製造装置）は、例えば図１４に示すように、フ
ィルム状部材３０を貼着する被貼着部材［例えば基板３
９，コア層３，クラッド層２等からなる積層体２３２］
３２を保持するステージ（被貼着部材保持手段，積層体
保持手段）３３と、被貼着部材３２の表面に塗られた樹
脂材（樹脂層，接着材，接着層）４０上にフィルム状部
材（貼着部材）３０をラミネートするための貼合ロール
３４と、ステージ３３と貼合ロール３４との間の距離が
所定距離（所定値）以下にならないように貼合ロール３
４の移動を規制するスペーサ４１とを備えるものとして
いる。なお、スペーサ４１は、ステージ３３と貼合ロー
ル３４との間の距離が所定距離以下にならないようにす
るための手段であるため、距離維持手段という。

【０１３８】なお、当然のことながら、フィルム状部材
貼着装置（光メモリ素子製造装置）は、フィルム状部材
３０をラミネートする際に、フィルム状部材３０の背面
に沿って貼合ロール３４を移動させる移動機構等も備え
て構成される。また、ラミネート方法は、上述のいずれ
の方法を用いるものであっても良く、採用する方法に応
じて必要な機構が設けられる。

【０１３９】本実施形態では、図１４に示すように、ス
ペーサ４１の高さ［スペーサ４１は被貼着部材３２の載
せられているステージ３３上に設けられているため、ス
テージ３３の表面（基準面）からの高さ］Ａが、被貼着
部材３２に、樹脂フィルム５，５′，１２や光透過性ス
タンパ１３などのフィルム状部材３０を貼着した状態で
の厚さ［フィルム状部材３０の貼着完了時点におけるフ
ィルム状部材３０の表面の基準面（ステージ３３の表
面）から最も離れた箇所（最も高い位置）の高さ］Ｂよ
りも大きく（又は等しく）なるように構成している。こ
れにより、スペーサ４１によってその移動を規制される
貼合ロール３４とステージ３３との間の距離が所定距離
以下にならないようにしている。

【０１４０】ここでは、図１４に示すように、スペーサ
４１は、貼合ロール３４の両端部を規制しうるように、
貼合ロール３４の両端部に対応する位置（ここでは、左
右方向２ヶ所）にそれぞれ設けられている。また、この
スペーサ４１は、ステージ３３上に載せられる被貼着部
材３２の全長にわたって延びるように設けられている。

【０１４１】ここで、例えば、ガラス基板等の基板３９
上にクラッド層２，コア層３を積層させてなる積層体２
３２（被貼着部材３２）上に接着材（接着層，樹脂層，
樹脂材）４０を塗布して、樹脂フィルム（フィルム状部
材３０）をラミネートする場合には、基板３９の厚さ
と、積層体（積層膜）２３２の厚さと、接着層４０の厚
さと、樹脂フィルム（フィルム状部材３０）の厚さとを
足した厚さ［積層体厚（基板厚を含む）＋接着層厚＋樹
脂フィルム厚］が、被貼着部材３２にフィルム状部材３
０を貼着した状態での厚さＢとなる。

【０１４２】また、ガラス基板等の基板３９上にクラッ
ド層２やコア層３を順次積層させていく際に、塗布され
たクラッド層２又はコア層３（樹脂材，樹脂層）上に、
光透過性スタンパ（フィルム状部材３０）をラミネート
する場合には、基板３９の厚さと、積層体２３２の厚さ
（光透過性スタンパをラミネートする時点で積層されて
いるものの厚さ）と、光透過性スタンパ（フィルム状部
材３０）の厚さとを足した厚さ［積層体厚（基板厚を含
む）＋光透過性スタンパ厚］が、被貼着部材３２にフィ
ルム状部材３０を貼着した状態での厚さＢとなる。

【０１４３】具体的には、フィルム状部材貼着装置（光
メモリ素子製造装置）は、スペーサ４１の高さ（厚さ）
Ａが、被貼着部材３２に樹脂層４０を介してフィルム状
部材３０を貼着した状態での厚さ（ステージ３３の表面
からフィルム状部材３０の表面までの高さ）Ｂと等しい
か、又は、次式で表されるように、被貼着部材３２に樹
脂層４０を介してフィルム状部材３０を貼着した状態で
の厚さＢに所定値α（α≧０）を足した値に等しいとい
う条件を満たすように構成するのが好ましい。

【０１４４】Ａ＝Ｂ＋α（α≧０）。 これは、スペーサ４１の高さＡが、被貼着部材３２にフ
ィルム状部材３０を貼着した状態での厚さＢよりも小さ
いと（Ａ＜Ｂ）、ラミネートの際に、貼合ロール３４が
樹脂層（コア層又はクラッド層，接着層）４０を押し出
してしまうことになり、樹脂層４０に膜厚むら等の膜厚
変動が生じてしまうことになるからである。

【０１４５】ここで、所定値αの最適値は、樹脂層（コ
ア層又はクラッド層，接着層）４０の膜厚、樹脂材の粘
度（コア材又はクラッド材の粘度，接着剤の粘度）、貼
合ロール３４の硬さ等によって異なるが、所定値αは、
０以上が好ましく、より好ましくは１０μｍ以上であ
る。一方、所定値αは、２ｍｍ以下が好ましく、より好
ましくは０．５ｍｍ以下である。つまり、スペーサ４１
の高さＡと、被貼着部材３２に樹脂層４０を介してフィ
ルム状部材３０を貼着した状態でのステージ３３の表面
からフィルム状部材３０の表面までの高さＢとの差α
が、０ｍｍ以上２ｍｍ以下であるのが好ましい。

【０１４６】また、貼合ロール３４の材質は、金属，セ
ラミック、樹脂，ゴム等のいずれでも良いが、中でもゴ
ムが好ましい。特に、光メモリ素子４を作製する場合、
フィルム状部材３０をラミネートする際の被貼着部材３
２（積層体２３２）の厚さは、種々異なるものとなる。
例えば、フィルム状部材３０としての光透過性スタンパ
１３をラミネートするフィルム状部材貼着装置（光透過
性スタンパ貼着装置）の場合には、クラッド層２及びコ
ア層３を積層させる毎に、積層体２３２の厚さは変わっ
てしまう。

【０１４７】また、フィルム状部材３０としての樹脂フ
ィルム５，５′，１２をラミネートするフィルム状部材
貼着装置（樹脂フィルム貼着装置）の場合には、樹脂フ
ィルム５，５′，１２を積層させる位置によって、それ
までに積層されている積層体２３２の厚さが違う。この
ため、フィルム状部材貼着装置（光メモリ素子製造装
置）には、積層体２３２の厚さに応じてスペーサ４１の
高さＡを調整できるように、スペーサ４１の高さＡを調
整するための機構（スペーサ高さ調整機構）を設けるの
が好ましい。特に、積層体２３２の厚さを測定し、これ
に基づいて、スペーサ４１の高さが自動的に調整される
ようにするのが好ましい。

【０１４８】なお、ここでは、スペーサ４１を用いて貼
合ロール３４の高さを制御する場合について説明した
が、貼合ロール３４の支持部にロール高さ位置調整機構
を設け、貼合ロール３４の高さを調整する場合にも同様
である。この場合、フィルム状部材貼着装置（光メモリ
素子製造装置）は、貼合ロール３４の高さ［ステージ３
３の表面（基準面）からのロール最下面の高さ］が、被
貼着部材３２に樹脂層４０を介してフィルム状部材３０
を貼着した状態での厚さＢと等しいか、又は、被貼着部
材３２に樹脂層４０を介してフィルム状部材３０を貼着
した状態での厚さＢに所定値α（α≧０）を足した値に
等しいという条件を満たすように構成すれば良い。

【０１４９】したがって、本実施形態にかかる光メモリ
素子及びその製造方法によれば、再生光をコア層３の情
報領域の全域に同時に入射させることができ、記録され
ている情報を、正確、かつ、確実に再生できるようにな
るという利点がある。特に、読取装置の構成を複雑にす
ることなく、読み取りの際に簡単な制御を行なうだけ
で、記録されている情報を、正確、かつ、確実に再生で
きるようになるという利点もある。また、読み取りの自
動化を図るのにも適したものとなる。

【０１５０】また、本発明のフィルム状部材貼着方法及
びフィルム状部材貼着装置によれば、積層数を増やして
記録容量を上げる場合に、傾きの発生をできるだけ抑え
ることができるという利点がある。さて、各コア層３毎
に入射光の位置調整（アライメント）を行なう必要がな
いことも、読取装置（ドライブ）の簡略化を図るために
は重要である。

【０１５１】一般に、積層された光メモリ素子４はダイ
シングソー等によって垂直に切断され、このように垂直
に切断された端面が入射端面７とされるため、各コア層
３間で再生光（入射光）の入射方向（ｙ方向）への位置
ずれが生じることはない。しかし、記録容量の高密度化
を図るべく、所望の大きさに切断された個々の光メモリ
素子４（ユニット）を積み上げて接着し、これを一つの
光メモリ素子４′（媒体）とする場合（各光メモリ素子
４が９０度入射端面を有する場合）があり、このような
場合には、図１５に示すように、各ユニット４を積層さ
せる際のユニット４間のアライメント誤差により、各ユ
ニット４毎に、再生光に対する最適な再生光入射方向位
置（ｙ方向位置）がずれてしまうことがある。

【０１５２】この場合、各ユニット４の再生光入射方向
への位置ずれ量が所定の位置ずれ量の範囲内になるよう
に積層するのが好ましい。例えば、基準となる一のユニ
ット４に対して他のユニット４の位置ずれ量が±１００
μｍの範囲内になるように積層するのが好ましい。つま
り、最も位置がずれているユニット４間の位置ずれ量が
２００μｍ以下になるように積層するのが好ましい。

【０１５３】なお、所定範囲は、ユニット４毎に入射光
の位置調整（アライメント；焦点深度の調整）を行なわ
なくても、各ユニット４を構成する光導波部材２３２の
それぞれのコア層３に、情報を再生するのに必要な光量
の入射光を導入できる位置ずれ量として設定される。こ
れにより、入射光（再生光）の再生光入射方向への位置
調整を、ユニット４毎に行なわなくても良くなり、この
結果、各ユニット４に記録されている情報を短時間で読
み出すことが可能になる。このように、光メモリ素子４
に記録されている情報を再生するのに、各ユニット４毎
に再生光入射方向への位置調整を行なわなくて済むよう
にすることで、読取装置（ドライブ）の構成を簡略化す
ることもできるようになる。

【０１５４】なお、上述の実施形態では、光透過性スタ
ンパ１３を用いて凹凸パターンを転写する際に、コア層
３に傾きが生じないようにするものとして、本発明を説
明したが、これに限られるものではなく、本発明は、光
メモリ素子４の製造工程にフィルム等をラミネートする
工程を含むものに広く適用することができる。例えば、
一般的な金属スタンパを用いて凹凸パターンを転写する
場合にも、例えば樹脂フィルム等の基体をラミネートす
ることになるため、コア層に傾きが生じてしまうおそれ
があるが、この場合に本発明を適用すれば、コア層に傾
きが生じないようにすることができる。

【０１５５】

【実施例】［実施例１］表面に画像情報に応じた凹凸形
状を有する、金属ニッケルからなるスタンパ上に、クラ
ッド材であるアクリル系紫外線硬化樹脂（屈折率ｎ＝
１．４９）を塗布した後、紫外線を８００ｍＪ／ｃｍ²
照射して硬化させ、５μｍ厚のクラッド層を形成した。

【０１５６】このクラッド層上に、アクリル系紫外線硬
化樹脂からなるコア材（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布し
た後、厚さ１００μｍのアートンフィルム部材（ＪＳＲ
社製）を、ゴムロールで圧着しながら、ゆっくりと貼着
した。この上から紫外線を８００ｍＪ／ｃｍ²照射して
硬化させ、１．８μｍ厚のコア層を形成し、フィルム部
材をコア／クラッド層と接着した。

【０１５７】そして、スタンパからクラッド層とコア層
とアートンフィルムとを一体に分離し、光透過性スタン
パを作製した。次に、ガラス基板上にクラッド材である
アクリル系紫外線硬化樹脂（屈折率ｎ＝１．４９）を塗
布した後、紫外線を８００ｍＪ／ｃｍ²照射して硬化さ
せ、５μｍ厚のクラッド層を形成した。

【０１５８】このクラッド層上に、アクリル系紫外線硬
化樹脂からなるコア材（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布し
た後、厚さ１００μｍのアートンフィルム部材（ＪＳＲ
社製）を、ゴムロールで圧着しながら、ゆっくりと貼着
した。この上から紫外線を８００ｍＪ／ｃｍ²照射し
て、フィルム部材をコア／クラッド層と接着した。この
フィルム部材上に、アクリル系紫外線硬化樹脂からなる
コア材（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布した後、紫外線を
２４００ｍＪ／ｃｍ²照射して硬化させ、１．８μｍ厚
のコア層を形成した。その上に、アクリル系紫外線硬化
からなるクラッド材（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布した
後、光透過性スタンパを、転写面がクラッド材に接する
向きに、ゴムロールで圧着しながら、ゆっくりと貼着し
た。

【０１５９】この際、ロールとガラス基板との距誰が一
定になるようにスペーサを設けた。スペーサ高さは、貼
り付けられた光透過性スタンパの上面よりも５０μｍ〜
１００μｍだけ高くなるように調整した。この上から、
紫外線を１０ｍＪ／ｃｍ²照射して、クラッド層を部分
的に不完全に硬化(一部不完全硬化)させた後、光透過性
スタンパのみを剥離した。その後、さらに紫外線を８０
０ｍＪ／ｃｍ²照射して、クラッド層を完全に便化させ
た。

【０１６０】この結果、１５μｍ厚のクラッド層が形成
された。このクラッド層上に、アクリル系紫外線硬化樹
脂からなるコア材（屈折率１．４９）を塗布した後、紫
外線を２４００ｍＪ／ｃｍ²照射して硬化させ、８μｍ
厚のコア層を形成した。なお、形成したコア層、クラッ
ド層の屈折率はそれぞれ１．５２，１．５１であった。
この工程を２０回繰り返すことにより、２０層の多層構
造を作製した。

【０１６１】次に、クラッド材であるアクリル系紫外線
硬化樹脂（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布した後、紫外線
を８００ｍＪ／ｃｍ²照射して硬化させ、１５μｍ厚の
クラッド層を形成した。このクラッド層上に、アクリル
系紫外線硬化樹脂からなるコア材（屈折率ｎ＝１．４
９）を塗布した後、厚さ１００μｍのアートンフィルム
部材（ＪＳＲ社製）を、ゴムロールで圧着しながら、ゆ
っくりと貼着した。この上から紫外線を８００ｍＪ／ｃ
ｍ²照射して、フィルム部材をコア／クラッド層と接着
した。

【０１６２】最後に、ガラス基板から、アートンフィル
ムに挟まれた２０層構造を剥離し、光メモリ素子を作製
した。これを、ダイシングソーを用いて、縦約２ｃｍ、
横約３ｃｍの大きさに切断し、このサンプルの所定の方
向からレーザ光を導入して評価を行った。レーザ光は、
波長が６８０ｍｍ、強度が約５ｍＷの半導体レーザで、
レンズを組み合わせて光束が縦4μｍ、横約１ｃｍに絞
って、この光束がコア層に入るように調整を行なった。
各層でデータが記録されている領域（情報領域）の幅は
２．７ｍｍであった。

【０１６３】この結果、レーザ光はコア層内を伝播し、
凹凸によってわずかに散乱された光はコア層と垂直方向
に透過して、結像した。この像を直接ＣＣＤ上に投影し
て観察し、所期の画像（テストパターン）であることを
確認した。また、レーザ光を導入するコア層を変えるこ
とによって、２０層あるコア層に記録されたこれらの画
像が互いに影響を与えることなく、それぞれ独立に読み
出せることを確認した。この際、レーザの傾きは、１つ
の層に対して調整を行えば、他の全ての層について、そ
のまま調整なしに読み出しを行うことが可能であった。

【０１６４】次に、各層の傾きを、入射レーザの傾きを
調整することにより測定した。測定結果を図１６に示
す。ここでは、最下層（第1層）のコア層面を基準面と
して用いた。入射レーザ幅が４μｍ、コア厚が１．８μ
ｍであるため、許容される最大コア層傾き量は２．２μ
ｍである。測定結果より、各層の傾き量が許容範囲内に
あることが分かる。

【０１６５】次に、測定で基準面として用いた最下層の
コア層面と、素子最下面との傾き量を測定したところ、
０．１μｍであった。従って、素子最下面を基準面とし
ても、２０層全てが許容範囲内にあり、傾き調整無しに
読み出しを行うことが可能であることが分かる。 ［比較例］表面に画像情報に応じた凹凸形状を有する、
金属ニッケルからなるスタンパ上に、クラッド材である
アクリル系紫外線硬化樹脂（屈折率ｎ＝１．４９）を塗
布した後、紫外線を８００ｍＪ／ｃｍ²照射し、照射し
て硬化させ、５μｍ厚のクラッド層を形成した。このク
ラッド層上に、アクリル系紫外線硬化樹脂からなるコア
材（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布した後、厚さ１００μ
ｍのアートンフィルム部材（ＪＳＲ社製）を、ゴムロー
ルで圧着しながら、ゆっくりと貼着した。この上から紫
外線を８００ｍＪ／ｃｍ²照射し、照射して硬化させ、
１．８μｍ厚のコア層を形成し、フィルム部材をコア／
クラッド層と接着した。そして、スタンパからクラッド
層とコア層とアートンフィルムとを一体に分離し、光透
過性スタンパを作製した。

【０１６６】次に、ガラス基板上にクラッド材であるア
クリル系紫外像硬化樹脂（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布
した後、紫外線を８００ｍＪ／ｃｍ²照射して硬化さ
せ、５μｍ厚のクラッド層を形成した。このクラッド層
上に、アクリル系紫外線硬化樹脂からなるコア材（屈折
率ｎ＝１．４９）を塗布した後、厚さ１００μｍのアー
トンフィルム部材（ＪＳＲ社製）を、ゴムロールで圧着
しながら、ゆっくりと帖着した。この上から紫外線を８
００ｍＪ／ｃｍ²照射して、フィルム部材をコア／クラ
ッド層と接着した。

【０１６７】このフィルム部材上に、アクリル系紫外線
硬化樹脂からなるコア材（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布
した後、紫外線を２４００ｍＪ／ｃｍ²照射して硬化さ
せ、１．８μｍのコア層を形成した。その上に、アクリ
ル系紫外線硬化樹脂からなるクラッド材（屈折率ｎ＝
１．４９）を塗布した後、光透過性スタンパを、転写面
がクラッド材に接する向きに、ゴムロールで圧着しなが
ら、ゆっくりと貼着した。この際、ロールとガラス基板
との距離については特に制御せず、スペーサ等は設けな
かった。

【０１６８】この上から、紫外線を１０ｍＪ／ｃｍ²照
射して、クラッド層を部分的に不完全に硬化(一部不完
全硬化)させた後、光透過性スタンパのみを剥離した。
その後、さらに紫外線を８００ｍＪ／ｃｍ²照射して、
クラッド層を完全に硬化させた。この結果、１５μｍ厚
のクラッド層が形成された。このクラッド層上に、アク
リル系紫外線硬化樹脂からなるコア材（屈折率ｎ＝１．
４９）を塗布した後、紫外線を２４００ｍＪ／ｃｍ²照
射して硬化させ、１．８μｍ厚のコア層を形成した。な
お、形成したコア層、クラッド層の屈折率はそれぞれ
１．５２，１．５１であった。この工程を２０回繰り返
すことにより、２０層の多層構造を作製した。

【０１６９】次に、クラッド材であるアクリル系紫外線
硬化樹脂（屈折率ｎ＝１．４９）を塗布した後、紫外線
を８００ｍＪ／ｃｍ²照射して硬化させ、１５μｍ厚の
クラッド層を形成した。このクラッド層上に、アクリル
系紫外線硬化樹脂からなるコア材（屈折率ｎ＝１．４
９）を塗布した後、厚さ１００μｍのアートンフィルム
部材（ＪＳＲ社製）を、ゴムロールで圧着しながら、ゆ
っくりと貼着した。この上から紫外線を８００ｍＪ／ｃ
ｍ²照射して、フィルム部材をコア／クラッド層と接着
した。

【０１７０】最後に、ガラス基板から、アートンフィル
ムに挟まれた２０層構造を剥離し、光メモリ素子を作製
した。これを、ダイシングソーを用いて、縦約２ｃｍ、
横約３ｃｍの大きさに切断し、このサンプルの所定の方
向からレーザ光を導入して評価を行った。レーザ光は、
波長が６８０ｎｍ、強度が約５ｍＷの半導体レーザで、
レンズを組み合わせて光束が縦４μｍ、横約１ｃｍに絞
って、この光束がコア層に入るように調整を行った。各
層でデータが記録されている領域（情報領域）の幅は
２．７ｍｍであった。

【０１７１】この結果、レーザ光はコア層内を伝播し、
凹凸によってわずかに散乱された光はコア層と垂直方向
に透過して、結像した。この像を直接ＣＣＤ上に投影し
て観察し、所期の画像（テストパターン）であることを
確認した。また、レーザ光を導入するコア層を変えるこ
とによって、２０層あるコア層に記録されたこれらの画
像が互いに影響を与えることなく、それぞれ独立に読み
出せることを確認した。この際、レーザの傾きは、１つ
の層に対して調整を行っても、そのまま調整なしに他の
全ての層の読み出しを行うことはできず、層毎にレーザ
の傾きを調整することが必要であった。

【０１７２】次に、各層の傾きを、入射レーザの傾きを
調整することにより測定した結果を図１７に示す。ここ
では、最下層（第1層）のコア層面を碁準面として用い
た。入射レーザ幅が４μｍ、コア厚が１．８μｍである
ため、許容される最大コア層傾き量は２．２μｍであ
る。測定結果より、どのような基準面を用いたとして
も、各層の傾きが許容範囲に収まらないことが分かる。

【０１７３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光メモリ
素子及びその製造方法によれば、積層されている各コア
層について、層毎に入射光（再生光）の傾きθを調整す
ることなく、再生光をコア層の情報領域の全域に入射さ
せることができ、記録されている情報を、正確、かつ、
確実に再生できるようになるという利点がある。

【０１７４】特に、読取装置の構成を複雑にすることな
く、読み取りの際に簡単な制御を行なうだけで、記録さ
れている情報を、正確、かつ、確実に再生できるように
なるという利点もある。また、読み取りの自動化を図る
のにも適している。また、本発明のフィルム状部材貼着
方法及びフィルム状部材貼着装置によれば、積層数を増
やして記録容量を上げる場合に、傾きの発生をできるだ
け抑えることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子のコ
ア層の傾き量を説明するための模式図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子の構
成を説明するための模式図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子の全
体構成を説明するための模式図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる光透過性スタンパ
の全体構成を示す模式的断面図である。

【図５】本発明の一実施形態にかかる光透過性スタンパ
の製造方法を示す模式的断面図であって、（Ａ）はクラ
ッド層及びコア層を形成する工程、（Ｂ）は樹脂フィル
ムを接着する工程、（Ｃ）は光透過性スタンパを剥離
（分離）する工程、（Ｄ）はオーバキュア処理を行なう
工程をそれぞれ示している。

【図６】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子の製
造方法を示す模式的断面図であって、（Ａ）は光メモリ
素子作製用ベース基板上に樹脂フィルムを接着する工
程、（Ｂ）は樹脂フィルム上にコア層を形成する工程、
（Ｃ）はコア層上にクラッド層及びコア層を形成する工
程、（Ｄ）は光透過性スタンパから凹凸パターンを転写
する工程、（Ｅ）は光透過性スタンパを剥離（分離）す
る工程をそれぞれ示している。

【図７】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子の製
造方法により製造される光メモリ素子の全体構成を示す
模式的断面図であって、（Ａ）は光メモリ素子作製用ベ
ース基板上に形成した状態、（Ｂ）は光メモリ素子作製
用ベース基板から剥離（分離）した状態をそれぞれ示し
ている。

【図８】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子のコ
ア層の撓み量を説明するための模式図である。

【図９】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子の製
造方法におけるラミネート工程の一例を説明するための
模式図である。

【図１０】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子の
製造方法におけるラミネート工程の他の例を説明するた
めの模式図である。

【図１１】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施形態にか
かる光メモリ素子の製造方法におけるラミネート工程の
他の例を説明するための模式図である。

【図１２】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施形態にか
かる光メモリ素子の製造方法におけるラミネート工程の
他の例を説明するための模式図である。

【図１３】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子の
製造方法におけるラミネート工程を説明するための模式
図である。

【図１４】本発明の一実施形態にかかるフィルム状部材
貼着装置の構成を示す模式図である。

【図１５】本発明の一実施形態にかかる光メモリ素子を
複数のユニットを積層させて作製する場合の積層方法を
説明するための模式図である。

【図１６】本発明の実施例の光メモリ素子を構成するコ
ア層毎の傾き量の測定結果を示すグラフである。

【図１７】本発明の比較例の光メモリ素子を構成するコ
ア層毎の傾き量の測定結果を示すグラフである。

【図１８】従来の光メモリ素子の動作原理を説明するた
めの模式的斜視図である。

【図１９】従来の光メモリ素子の動作原理を説明するた
めの模式的斜視図である。

【符号の説明】

１ 金属製スタンパ（硬質スタンパ） ２ クラッド層（クラッド材） ２Ｘ クラッド層（接着層） ３ コア層（コア材，記録層，光導波路） ３Ｘａ，３Ｘｂ，３Ｘｃ コア層（接着層） ２３２ 光導波部材（１層分の光メモリ素子，積層体） ４，４′ 光メモリ素子（スラブ型光導波路デバイス） ５，５′ 樹脂フィルム（基体、薄膜基体） ６ 情報用凹凸部 ７ 入射端面 １０ クラッド層（クラッド材，スタンパ層） １１ コア層（コア材，接着層，接着剤） １２ 樹脂フィルム（基体，基体層） １３ 光透過性スタンパ（光メモリ素子作製用スタン
パ） ２１ 光メモリ素子作製用ベース基板（ベース材） ３０ フィルム状部材 ３１ 送りロール ３２ 被貼着部材 ３３ ステージ ３４ 貼合ロール ３５ ボックス状部材 ３６ メッシュシート ３７ フィルム固定用治具 ３８ 真空吸着ヘッド ３９ 基板 ４０ 樹脂層（樹脂材，接着層，接着材） ４１ スペーサ（位置調整機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H047 KA02 KB08 PA02 PA24 PA28 QA05 5D029 HA06 JA04 JB02 JB35 JB45 5D121 AA01 AA11 EE26 EE27 EE29 FF11 FF18 GG02 GG28 JJ02 JJ04

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア層と、前記コア層の両面に積層され
   たクラッド層とを備え、前記コア層と前記クラッド層と
   の界面の少なくとも一方に情報用凹凸部を有する光導波
   部材を５個以上積層し、前記情報用凹凸部の情報を再生
   する再生光を前記コア層へ導入するための入射端面を形
   成してなる光メモリ素子であって、 前記入射端面での前記コア層の前記情報用凹凸部が形成
   されている情報領域の基準面に対する傾き量が、下記式
   によって表される条件を満たすことを特徴とする、光メ
   モリ素子。 ｜ａ｜≦ｄ−ｔ ａ：入射端面でのコア層の情報領域の基準面に対する傾
   き量 ｄ：再生光の縦方向の幅 ｔ：コア層の情報領域における厚み
2. 【請求項２】 前記基準面が、最上面又は最下面である
   ことを特徴とする、請求項１記載の光メモリ素子。
3. 【請求項３】 前記基準面が、最も外側に位置するコア
   層の上面又は下面であることを特徴とする、請求項１記
   載の光メモリ素子。
4. 【請求項４】 前記コア層を複数有する場合、前記各コ
   ア層相互間の再生光入射方向の位置ずれが、２００μｍ
   以内であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の光メモリ素子。
5. 【請求項５】 前記情報領域の幅が、２ｍｍ以上１００
   ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいず
   れか１項に記載の光メモリ素子。
6. 【請求項６】 前記コア層及び前記クラッド層が、硬化
   性樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜５のいず
   れか１項に記載の光メモリ素子。
7. 【請求項７】 前記硬化性樹脂が、アクリル系硬化性樹
   脂であることを特徴とする、請求項６記載の光メモリ素
   子。
8. 【請求項８】 クラッド層及びコア層を積層してなる光
   メモリ素子を製造する光メモリ素子の製造方法であっ
   て、 光硬化性樹脂からなるコア材又はクラッド材を塗布する
   塗布工程と、 塗布された前記コア材又は前記クラッド材上に、表面に
   凹凸パターンを有し、前記光硬化性樹脂を硬化させるた
   めの光を透過しうる光透過性スタンパを、貼合ロールを
   用いて貼着する貼着工程とを含み、 前記貼着工程において、前記コア材又は前記クラッド材
   が塗布されている面と前記貼合ロールとの間の距離を一
   定に保ちながら前記光透過性スタンパを貼着することを
   特徴とする、光メモリ素子の製造方法。
9. 【請求項９】 前記貼着工程の後に、前記光透過性スタ
   ンパの裏面側から光を照射して前記コア材又は前記クラ
   ッド材を一部不完全硬化させる工程と、 一部不完全硬化された前記コア材又は前記クラッド材か
   ら前記光透過性スタンパを剥離した後、凹凸パターンを
   転写された前記コア材又は前記クラッド材を完全硬化さ
   せる工程とを含むことを特徴とする、請求項８記載の光
   メモリ素子の製造方法。
10. 【請求項１０】 クラッド層及びコア層を積層してなる
    光メモリ素子を製造する光メモリ素子の製造方法であっ
    て、 コア材又はクラッド材を塗布する塗布工程と、 塗布された前記コア材又は前記クラッド材上に、貼合ロ
    ールを用いて樹脂フィルムを貼着する貼着工程とを含
    み、 前記貼着工程において、前記コア材又は前記クラッド材
    と前記貼合ロールとの間の距離を一定に保ちながら前記
    樹脂フィルムを貼着することを特徴とする、光メモリ素
    子の製造方法。
11. 【請求項１１】 樹脂材を塗布する塗布工程と、 塗布された前記樹脂材上に、ロールを用いてフィルム状
    部材を貼着する貼着工程とを含み、 前記貼着工程において、前記樹脂材が塗布されている面
    と前記ロールとの間の距離を一定に保ちながら前記フィ
    ルム状部材を貼着することを特徴とする、フィルム状部
    材貼着方法。
12. 【請求項１２】 被貼着部材の表面に樹脂層を介してフ
    ィルム状部材を貼着するためのフィルム状部材貼着装置
    であって、 前記被貼着部材を載置するステージと、 前記被貼着部材の表面に形成される前記樹脂層上に前記
    フィルム状部材を貼着するための貼合ロールと、 前記ステージと前記貼合ロールとの間の距離が所定距離
    以下にならないように前記貼合ロールの高さ位置を調整
    する位置調整機構とを備えることを特徴とする、フィル
    ム状部材貼着装置。
13. 【請求項１３】 前記位置調整機構が、前記ステージ上
    に設けられて前記貼合ロールと前記ステージとの距離が
    所定距離以下にならないよう規制するスペーサで構成さ
    れることを特徴とする、請求項１２記載のフィルム状部
    材貼着装置。
14. 【請求項１４】 前記スペーサは、前記貼合ロールの両
    端部を規制しうるように前記貼合ロールの両端部に対応
    する位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする、
    請求項１３記載のフィルム状部材貼着装置。
15. 【請求項１５】 前記スペーサの高さＡが、前記被貼着
    部材に前記樹脂層を介して前記フィルム状部材を貼着し
    た状態での前記ステージの表面から前記フィルム状部材
    の表面までの高さＢよりも大きいことを特徴とする、請
    求項１３又は１４記載のフィルム状部材貼着装置。
16. 【請求項１６】 前記スペーサの高さＡと前記高さＢと
    の差αが、０ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とす
    る、請求項１５記載のフィルム状部材貼着装置。