JPH09320119A - 光カードと光カード用原版及びその製造方法 - Google Patents

光カードと光カード用原版及びその製造方法

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JPH09320119A
JPH09320119A JP8140102A JP14010296A JPH09320119A JP H09320119 A JPH09320119 A JP H09320119A JP 8140102 A JP8140102 A JP 8140102A JP 14010296 A JP14010296 A JP 14010296A JP H09320119 A JPH09320119 A JP H09320119A
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JP
Japan
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optical card
card
optical
dimensional
grating
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Pending
Application number
JP8140102A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Azuma
義洋 東
Hiroyuki Naganuma
宏之 長沼
Ryuji Horiguchi
竜二 堀口
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗面化に二次元状回折格子を形成するタイプ
の光カードにおいて、光カードリーダライタのピックア
ップを乱さないような安定した形状の二次元状格子を備
えた光カードを得る。 【解決手段】 カード長辺方向に平行に形成されたプリ
フォーマット上に二次元格子による凹凸パターンを形成
した光カードにおいて、その二次元格子が前記プリフォ
ーマットのトラックに対して50°以上90°未満に傾
いた一次元格子を、トラックに垂直な軸に線対称に組み
合わせたものであるようにする。レーザー光Bをハーフ
ミラー41で分離して二光束とし、それぞれミラー4
2,43で反射させ、形成したい格子のピッチとなるよ
うに入射角θを決定して乾板44上で干渉させるように
構成されている光学系を使用し、光カードのトラックに
対し50°以上90°未満に格子を傾けて露光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学的な情報記録
が可能な光カード及びそれを製造するための技術に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光学式の情報記録部である光記録
部をプラスチックカードに内蔵したメモリーカードとし
ていわゆる光カードが知られている。図1はWORM型
光カードの一例を示したもので、この光カード1の光記
録部2には、高反射率部分3に対して低反射率部分から
なるトラックガイド4及び情報記録ピット5がプリフォ
ーマットとして形成されている。このタイプの光カード
の中でも、製造工程が簡単で、原料に関しても特定の光
記録材料に限定されることがなく、さらに工業的規模で
の大量複製にも適した製造コストの低い光記録媒体を用
いたものとして、低反射率部分を光散乱を有する粗面化
部分で構成した光カードが提案されている(例えば、特
公平7−64141号公報参照)。この光カードは、情
報記録パターンに応じて粗面化された低反射率部分を有
するカード原版を作製することから始まり、その原版を
複製転写することにより粗面化された情報記録パターン
を有するものとして大量に作製される。
【0003】以下にこの作製工程を図面を参照しながら
順に説明する。
【0004】第1段階として、図2(a)に示すよう
に、透明基材11(厚さ400μmのアクリル板)に回
転型フォトレジスト塗布機によりポジ型フォトレジスト
を0.5μmの厚さで均一にコーティングしてフォトレ
ジスト層12を形成する。次に第2段階として、図2
(b)に示すように、情報記録パターンに応じて形成し
たフォトマスク13をマスクアライナーによりフォトレ
ジスト層12に重ね合わせた後、最初の露光(パターニ
ング露光)を行う。続いて第3段階として、図2(c)
に示すように、片面が微細な凹凸状に粗面化されたガラ
ス板14(平均粗さ0.3μm、#3000研磨ガラ
ス)を用いて再び露光(粗面化露光)する。この際、粗
面化露光を行う代わりに、レーザー干渉による回折格子
を重畳することにより、偽造防止を図ると共に装飾的効
果も得るようにすることも知られている(国際公開:W
O89/09989参照)。露光後、第4段階としてフ
ォトレジスト層12を現像すると、図2(d)に示すよ
うに、紫外線の当たったところのフォトレジストは溶解
し、当たらない部分のフォトレジストが残り、フォトマ
スク13のパターンが透明基材11の上に転写される。
これにより、表面が粗面化されたフォトレジスト層12
が案内トラックの形状として、例えば幅5μm程度、ピ
ッチ15μm程度で形成される。
【0005】次に、表面が粗面化された低反射率部分か
らなる情報記録パターンが形成されている光記録媒体
(図2(d)に示すもの)を粗面化原版15とし、この
粗面化原版15から型取りプレスによりマザーマスクを
複製する。具体的には、図3(a)に示すように、透明
基材21(厚さ12mmのアクリル板)の上に、電離性
放射線硬化樹脂或いは熱硬化樹脂の成型樹脂からなる型
取り剤22を介して、上記で作製した粗面化原版15を
重ねてプレスした後で離型することにより、図3(b)
に示すように、透明基材21側にパターンを複製してマ
ザーマスク23を形成する。
【0006】次いで、上記マザーマスク23を大量複製
用の複製原版として用いて、型取りによって光カードの
透明保護層となる基材の裏面側に光記録体を複製する。
具体的には、図4(a)に示すように、予め表面硬化層
31を形成した透明保護層32の裏面側とマザーマスク
23のパターン面との間に成型用樹脂33を挟み込み、
プレス機でプレスした状態で硬化させた後、図4(b)
に示すように、透明保護層32とマザーマスク23を離
型し透明保護層32側にパターンを複製する。このよう
にして複製用樹脂33の表面に高反射率部分33aと低
反射率部分33bが形成され、光カードにおける光透過
性の基材となる。
【0007】続いて、複製用樹脂33で構成された光透
過性の基材における高反射率部分33aと低反射率部分
33bを覆うようにして、図5に示すように、例えばT
eの中間酸化物等の光記録材料層34を積層する。
【0008】上記一連の工程とは別に、図6に示す如き
カード基材35を作製しておく。このカード基材は、乳
白塩化ビニルからなるコアシート35bの片面に印刷層
36を施し、両面に透明塩化ビニルからなるオーバーシ
ート35a,35cを貼り合わせて形成される。
【0009】そして、光記録材料層34を設けた基材に
ウレタン系樹脂からなる接着層37を介して上記カード
基材35を図7の如く接着ラミネートする。以上のよう
にして作製された原反をカード形状に打ち抜き加工し
て、図1に示す光カードを作製する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記粗面化
されたガラスを用いた露光により得られる粗面化原版は
その作製時の加工方法及び用いられる材料の特性の限界
から、条件ブレなどによって面ムラを生じ、極端な場合
には部分的に十分な低反射率(コントラスト)が得られ
ない原版となってしまうという欠点があった。
【0011】また、前述したように、粗面化の手法とし
て、レーザー干渉による回折格子を重畳する場合、直交
二次元格子状凹凸を形成するのに通常用いられているH
e−Neレーザーなどでは格子ピッチが小さくできても
0.5μm程度であり、トラックに垂直な方向は十分な
凹凸が刻まれはするが、水平な方向にはトラックとのピ
ッチずれ等のため上手く溝が刻まれないと言った問題点
があった。これを解決するため、図8に示すように、ト
ラックTに対し±45°の傾きで二度露光してプリフォ
ーマット部Pに二次元状格子を重畳したカードを作製し
た。また、同一条件で二次元状格子のみを形成した基板
を作製し、この二次元状格子にレーザーを入射すると、
図9に示すように格子より二次元的な回折を生じること
が確認された。
【0012】このトラックに対する45°斜め格子状凹
凸を有する光カードに書込みを行ったところ、従来の粗
面化カードよりもオフトラックエラーが約2桁大きくな
り、両者の間に明らかな差が見られた。この原因は、以
下のように説明される。すなわち、一般に光記録媒体は
プリフォーマットされたトラックに光ピックアップをト
ラッキングさせるため所謂3ビーム方式を用いている。
3ビームの生成は図10に示すように、レーザーダイオ
ードからのビームBoを一次元の回折格子により回折さ
せ、0次光をリードライト用のメインビームBm、1次
光をトラッキング用のサイドビームBsとして利用して
いる。この両サイドのビームBsをメインビームBmを
照射するトラックに近い両側に照射し、戻ってくる光の
ズレ具合を比較してトラッキングを補正するのである。
しかし、この3つのビームをトラックと垂直に設置する
と通常トラック間ピッチは15μm以下の大きさで形成
されているため、はるかに離れたトラック同士を比較す
ることになってしまう。そこで実際には、図11に示す
ように、3つのビームBm,Bs,Bsの軸を極めてト
ラックTに平行に近い角度になるように回折格子が設置
されている。しかしながら、前述の45°のパターンで
はプリフォーマットデータDを読むためメインビームB
mを照射した状態でトラックTに対して±45°斜め方
向に一次回折光Bdが生じる。すると、このプリピット
からの回折光BdがサイドビームBsに外乱として働
き、トラッキングを乱してしまう。
【0013】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、粗面化に二次元状回折格子を形成す
るタイプの光カードにおいて、光カードリーダライタの
ピックアップを乱さないような安定した形状の二次元状
格子を備えた光カードを得ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光カードは、カード長辺方向に平行に形成
されたプリフォーマット上に二次元格子による凹凸パタ
ーンが形成された光カードであって、前記二次元格子が
前記プリフォーマットのトラックに対して50°以上9
0°未満に傾いた一次元格子を、トラックに垂直な軸に
線対称に組み合わせたものであることを特徴とする。
【0015】そして、光カード用原版は、光カードのプ
リフォーマット部に対応する部分に二次元格子による凹
凸パターンが形成され、前記二次元格子が前記プリフォ
ーマットのトラックに対して50°以上90°未満に傾
いた一次元格子を、トラックに垂直な軸に線対称に組み
合わせたものであり、前記二次元格子による凹凸パター
ンは、情報記録パターンを露光したフォトレジスト層上
へのレーザー干渉による回折格子の重畳により形成され
る。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の光カード用原版は、図2
(b)に示すパターニング露光までは従来の技術で述べ
た方法と同じであり、その工程に続いてレーザー干渉に
よる回折格子を重畳する工程を行う。
【0017】回折格子を形成する際に使用する光学系を
図12に示す。この光学系では、一つのある波長をもつ
レーザー光Bをハーフミラー41で分離して二光束と
し、それぞれミラー42,43で反射させ、形成したい
格子のピッチになるように入射角θを決定して乾板44
上で干渉させるようになっている。今回はレーザー光の
波長を457.9nm、入射角を27°とすることで
0.5μmピッチの一次元格子を形成した。露光面の強
度は同心円状に分布があるため、フィルターを入れたり
して強度の均一化を図ってもよい。この一次元格子をレ
ジスト原版のパターンに平行・垂直に二度露光すればプ
リフォーマット上に「+」状の周期パターンが形成され
る。また、レジスト原版の配置を45°として同様に二
度露光すれば「×」状の周期パターンが形成される。こ
こで前記のように光ピックアップに回折光が異常光とし
て認識されないようにするため、光カードのトラックに
対し50°以上90°未満に格子を傾けて露光する。実
際には大きな角度に傾けた方がサイドビームとの干渉を
避けやすくなるので今回は75°とした。そして、二次
元状格子の方が一次元格子よりも回折光が二倍になり高
コントラスト化が図れるので、同じ角度でトラックに垂
直な軸に線対称になるよう二度目の露光を行うようにす
る。
【0018】上記のようにして露光したレジスト原版を
現像液で現像し、乾燥工程を経て粗面化原版が作製され
る。この粗面化原版から後は従来の技術で述べた方法と
同様な手法で光カードが作製可能である。
【0019】今回複製された光記録媒体のプリフォーマ
ットの粗さをAFMで測定したところ、凹凸の深さを表
すP−V値は240nm、平均傾斜を表すΔaは22°
であった。また、従来の方式を含めた種々のサンプル測
定の結果から、両パラメータ共に前記の値より小さいと
リード時のコントラストが不十分となり、リードエラー
を生じることが分かった。
【0020】以上説明したように、光カードリーダライ
タのピックアップのサイドビームへの影響を避けるよう
にしてプリフォーマット上に格子を形成したカードで
は、垂直の直交型(+型)のようにピッチによる溝の形
成されない部分もみられず、また45°の直交型(×
型)のようにオフトラックエラーが多発することもなか
った。さらに、従来の粗面化ガラスを利用した方法のよ
うに粗面化不良も生じないで安定に生産可能なカード原
版を提供することができた。
【0021】
【発明の効果】本発明は、プリフォーマットを粗面化し
て低反射率部分として光カードリーダライタに認識させ
る方法のうち、粗面化に二次元状回折格子を形成するも
のであるが、光源に制約される格子ピッチの限界と、リ
ーダライタの光ピックアップに対する不安定性のため直
交型では良好な粗面化が図れなかったものが、トラック
に対する格子の傾きをある範囲とすることで安定化が可
能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】WORM型光カードの一例を示す外観図であ
る。
【図2】従来の方法による粗面化原版を作製する工程図
である。
【図3】粗面化原版からマザーマスクを作製する工程図
である。
【図4】透明保護層となる基板の裏側面に光記録体を複
製する工程図である。
【図5】光透過性の基材の一部に光記録材料層を積層し
た状態を示す断面図である。
【図6】カード基材の断面図である。
【図7】光記録材料層を設けた光透過性の基材に接着剤
層を介してカード基材を接着ラミネートした状態を示す
断面図である。
【図8】トラックに対して45°の角度での直交型二次
元格子をプリフォーマット上に形成した光カードの模式
図である。
【図9】斜め45°の直交型二次元格子の回折現象を示
す説明図である。
【図10】光記録媒体のリーダライタに用いられる3ビ
ームを回折格子により生成している様子を示す説明図で
ある。
【図11】斜め45°の直交型二次元格子をプリフォー
マット上に形成したことによる光カードピックアップに
対する影響を示す説明図である。
【図12】本発明での低反射部を形成する二次元格子を
露光するのに用いた光学系の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 光カード 2 光記録部 3 高反射率部分 4 トラックガイド 5 情報記録ピット 11 透明基材 12 フォトレジスト層 13 フォトマスク 14 ガラス板(粗面化された) 15 粗面化原版 21 透明基材 22 型取り剤 23 マザーマスク 31 表面硬化層 32 透明保護層 33 成型用樹脂 33a 高反射率部分 33b 低反射率部分 34 光記録材料層 35 カード基材 36 印刷層 37 接着剤層 41 ハーフミラー 42,43 ミラー 44 乾板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カード長辺方向に平行に形成されたプリ
    フォーマット上に二次元格子による凹凸パターンが形成
    された光カードであって、前記二次元格子が前記プリフ
    ォーマットのトラックに対して50°以上90°未満に
    傾いた一次元格子を、トラックに垂直な軸に線対称に組
    み合わせたものであることを特徴とする光カード。
  2. 【請求項2】 前記凹凸の深さが240nm以上である
    請求項1に記載の光カード。
  3. 【請求項3】 前記凹凸の平均傾斜が22°以上である
    請求項1に記載の光カード。
  4. 【請求項4】 光記録材料層を設ける光カード基板を複
    製するための原版であって、光カードのプリフォーマッ
    ト部に対応する部分に二次元格子による凹凸パターンが
    形成され、前記二次元格子が前記プリフォーマットのト
    ラックに対して50°以上90°未満に傾いた一次元格
    子を、トラックに垂直な軸に線対称に組み合わせたもの
    であることを特徴とする光カード用原版。
  5. 【請求項5】 前記二次元格子による凹凸パターンを、
    情報記録パターンを露光したフォトレジスト層上へのレ
    ーザー干渉による回折格子の重畳により形成することを
    特徴とする光カード用原版の作製方法。
JP8140102A 1996-06-03 1996-06-03 光カードと光カード用原版及びその製造方法 Pending JPH09320119A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150056561A1 (en) * 2013-08-26 2015-02-26 Luminit Llc Composite Holographic Optical Diffuser Structure with High Frequency Overlay and Method of Fabrication Thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150056561A1 (en) * 2013-08-26 2015-02-26 Luminit Llc Composite Holographic Optical Diffuser Structure with High Frequency Overlay and Method of Fabrication Thereof
US9568885B2 (en) * 2013-08-26 2017-02-14 Luminit Llc Composite holographic optical diffuser structure with high frequency overlay and method of fabrication thereof

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