【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリイミドを利用した不揮発性の情報記録方法，情報記録媒体及び情報再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の不揮発性記録メディアとしては、（１）磁気ディスク，（２）光ディスク，（３）光磁気ディスクがある。これらのうち、ハードディスクに代表される磁気ディスクは、大容量、高速ランダムアクセスの利点があるが、外部磁場や衝撃に対して記録情報やデバイス自体が破壊されやすく、取り扱いが必ずしも簡便とはいえない。次に、光ディスクの一つであるコンパクトディスク（ＣＤ）は、大容量で安価に製造ができる利点がある一方、記録する内容を金型から造る必要があることから、少量多品種の生産に好適とはいえない。次に、磁性薄膜の磁化特性を利用した光磁気ディスクは、大容量であり、記録した情報の書き換えが可能であるが、ディスクの構造が複雑である。また、カー効果やファラデー効果を利用する情報の書込み・読出し機構は、光の偏光状態を検出する必要性から、構造が複雑で高価になってしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年は、ポリマーを利用した回路技術が注目されており、例えば、ポリイミドに対してレーザアニールを行うと導電性を帯びるなどの現象が見出されている。
【０００４】
本発明は、このようなポリイミドが有する多様な性質の研究過程において見出された特異な性質を巧みに利用して、磁気的影響を受けることがなく、簡便な構成のピックアップ装置で情報を読み出すことができるコスト的に有利で少量多品種生産に好適な情報記録方法，情報記録媒体及び情報再生方法を提供することを、その目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の情報記録方法は、少なくとも記録面がポリイミドからなる情報記録媒体にレーザ光を照射し、記録しようとする情報に対応して記録面を選択的に金属化することにより情報を記録することを特徴とする。主要な形態の１つは、前記レーザ光がエキシマレーザであることを特徴とする。本発明の情報記録媒体は、少なくとも記録面がポリイミドからなり、レーザ光が照射されることにより記録面が選択的に金属化して情報が記録されることを特徴とする。本発明の情報再生方法は、少なくとも記録面がポリイミドからなり、記録面が選択的に金属化されて情報が記録されている情報記録媒体に対し再生光を照射し、上記記録面の金属光沢の有無による再生光の反射量の変化を検出することにより記録情報を再生することを特徴とする。
【０００６】
ポリイミドに、情報を含んだエキシマレーザを照射すると、情報に対応してポリイミドが金属光沢を呈するようになる。このようなディスクに読み出し用レーザを照射すると、金属化された部分と金属化されていない部分でレーザ光の反射量が異なるため、この現象を利用することで情報の読み出しが可能になる。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。最初に、本発明の基本となる現象から説明する。ポリイミドは本来絶縁体である。しかし、これにエキシマレーザなどの高強度のレーザ光を照射すると、導電性を帯びるのみならず、金属光沢を持つように変化するという知見が得られた。具体例を示すと、比抵抗１０１８Ω・ｃｍのポリイミドシートにエキシマレーザの照射処理を行ったところ、比抵抗は１０−２Ω・ｃｍまで下がり、表面が金属光沢を帯びたことが確認されている。これを光ディスクのような情報記録媒体に応用し、金属光沢の有無に情報を対応させることで、１回に限り情報を記録することができる。
【０００８】
すなわち、ポリイミド製の情報記録媒体または表面をポリイミドでコーティングした情報記録媒体、例えば光ディスクに、記録したい情報に従って同心円状やスパイラル状のパターンを描くようにレーザを照射する。すると、レーザが照射された部分はポリイミドが金属化し、金属光沢を呈するようになる。このようなディスクに読み出し用レーザを照射すると、金属化された部分と金属化されていない部分でレーザ光の反射量が異なるため、この現象を利用することで情報の読み出しが可能になり、ポリイミドを情報記録媒体として使用することができる。
【０００９】
次に、図１を参照して、本実施形態にかかる情報記録媒体の製造方法を説明する。以下の説明は、情報記録媒体が光ディスクの場合の例である。まず、基材として、例えば１．１ｍｍ厚のディスク形状のポリカーボネート（ＰＣ）基板１０を用意する。
【００１０】
次に、このＰＣ基板１０の記録面側に、例えばスクリーン印刷方式でカチオン系のＵＶ樹脂１２を塗布し、該樹脂が完全に硬化する前まで紫外線を照射する。次に、ＰＣ基板１０の樹脂塗布面側に、例えば、厚さ１００μｍの同じ形状のポリイミドフィルム１４を貼り合わせる。上述したように、ＵＶ樹脂１２は、硬化直前の状態となっているので、ポリイミドフィルム１４の貼り合わせ直後にＵＶ樹脂１２が硬化し、ＰＣ基板１０上にポリイミドフィルム１４が接着固定される。このようにして、光ディスク２０が得られる。この光ディスク２０には、情報の書き込みや読み出しを行うためのレーザビームが正確にトラッキング動作を行うことができるように、サーボ情報として適宜マークを入れておく。
【００１１】
このような構造の光ディスク２０に対する情報の書き込みは、記録したい情報に従って変調を受けた例えばエキシマレーザ２２をポリイミドフィルム１４の表面に照射し、所望の部分を金属状に改質する。このようにして情報を記録した光ディスク２０の情報記録面側にＵＶ硬化樹脂を塗布し、紫外線によって硬化させることで、保護層２４を形成する。書き込んだ情報の読み出しは、読み出し用のレーザ光を照射するとともに、光ディスク２０のポリイミドフィルム１４からの反射光の光量の変化を光ディテクタで検出することで行うことができる。
【００１２】
再生用の光ピックアップの一例を示すと、図２のようになる。この例は、いわゆる３ビーム方式の例で、半導体レーザ１００から出力されたレーザ光は、コリメータレンズ１０２によって平行光化された後、回折格子１０４に入射し、ここで主ビームに加えてトラッキング用の副ビームが形成される。各ビームは、ハーフミラー１０６を介して対物レンズ１１０に入射し、ここで収束して光ディスク２０のポリイミドフィルム１４に入射する。
【００１３】
ポリイミドフィルム１４の金属光沢部分で反射されたレーザビームは、対物レンズ１１０を通過して、ハーフミラー１０６に入射する。そして、このハーフミラー１０６で反射した復路のレーザビームは、集光レンズ１１４，円筒レンズ１１６をそれぞれ介してフォトディテクタ１１８に集光入射する。フォトディテクタ１１８上に形成される主ビームのスポットは、光ディスク２０上におけるフォーカス位置のずれに応じて楕円に変化するが、円筒レンズ１１６によるレンズ作用により、ずれの方向に応じて楕円の方向が異なるように変化する。これをフォトディテクタ１１８で検出することで、フォーカス制御用の信号を得ることができる。また、副ビームの光量をフォトディテクタ１１８で検出することで、トラッキング制御用の信号を得ることができる。更に、フォトディテクタ１１８の光量信号から書き込み情報を含むＲＦ信号を得ることができる。
【００１４】
このように、本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）情報の書き込みに磁性薄膜を用いていないので、情報の散逸などの外部磁場による影響がない。
（２）光磁気ディスクのようなカー効果やファラデー効果を利用しないので、それらを検出するための偏光検出手段は不要であり、光ピックアップの構造が簡略化できる。
（３）情報は、ソフトウエアでコントロールされたレーザ光で記録面であるポリイミドフィルムに書き込まれるため、ＣＤのように金型を作る必要がなく、安価に少量多品種のディスク生産を行うことができる。
（４）穴あけ方式，相変化方式，合金方式，バブル方式などの各種記録ディスクに比べて、ディスクの構造が簡単で安価に製造することができる。
（５）信号の再生効率（Ｓ／Ｎ比）が高いため、読み出しエラーが発生しにくい。
【００１５】
本発明には数多くの実施形態があり、以上の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例えば、次のようなものも含まれる。
（１）前記実施形態では、情報の書き込みにエキシマレーザを使用したが、ポリイミドフィルム１４を金属化できれば、どのようなタイプのレーザ源を用いてもよい。
（２）前記実施形態では、ＰＣ基板上にポリイミドフィルムを接着したが、ポリイミド製のディスクを使用してもよいし、基板表面をポリイミドでコーティングするようにしてもよい。また、前記実施形態では、エキシマレーザ２２の照射をポリイミドフィルム１４側から行ったが、ＰＣ基板１０側から行うようにしてもよい。この場合、ＰＣ基板１０との界面でポリイミドフィルム１４が金属化するので、保護層２４を設ける必要がない。
（３）前記実施形態では、非点収差法によるフォーカスサーボ制御，３ビーム法によるトラッキングサーボ制御を行う光ピックアップの例を示したが、公知の各種の方式を適用してよい。
（４）ポリイミドフィルム１４に着色するなどの方法で、金属光沢部分とバックグラウンドとのコントラストが増大するようにしてもよい。
（５）前記実施形態では、ディスクタイプの情報記録媒体の例を説明したが、カードタイプなど、各種の形態の情報記録媒体として実現可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポリイミドにレーザ光を照射すると金属状となるという知見に基づき、金属光沢の有無に情報を対応させてポリイミドに情報を書き込むこととしたので、磁気的影響を受けることがなく、簡便な構成のピックアップ装置で情報を読み出すことができ、更には少量多品種のメディア生産に好適であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のディスク構成と信号記録の様子を示す図である。
【図２】前記実施形態の光ディスクから情報を読み出す光ピックアップの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０…ＰＣ基板
１２…ＵＶ樹脂
１４…ポリイミドフィルム
２０…光ディスク
２２…エキシマレーザ
２４…保護層
１００…半導体レーザ
１０２…コリメータレンズ
１０４…回折格子
１０６…ハーフミラー
１１０…対物レンズ
１１４…集光レンズ
１１６…円筒レンズ
１１８…フォトディテクタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a nonvolatile information recording method using polyimide, an information recording medium, and an information reproducing method.
[0002]
[Prior art]
Conventional nonvolatile recording media include (1) magnetic disks, (2) optical disks, and (3) magneto-optical disks. Of these, magnetic disks typified by hard disks have the advantages of large capacity and high-speed random access, but the recorded information and the device itself are easily destroyed by an external magnetic field or impact, and the handling is not always easy. . Next, compact discs (CDs), which are one type of optical disc, have the advantage of being able to be manufactured at low cost with a large capacity. Not really. Next, a magneto-optical disk utilizing the magnetization characteristics of a magnetic thin film has a large capacity and can rewrite recorded information, but the structure of the disk is complicated. Further, the information writing / reading mechanism using the Kerr effect or the Faraday effect has a complicated structure and is expensive due to the necessity of detecting the polarization state of light.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in recent years, a circuit technique using a polymer has been attracting attention, and for example, a phenomenon has been found in which, when laser annealing is performed on polyimide, the polyimide becomes conductive.
[0004]
The present invention skillfully utilizes the unique properties found in the course of studying the various properties possessed by such a polyimide, without being affected by magnetic fields, and reading out information with a pickup device having a simple configuration. It is an object of the present invention to provide an information recording method, an information recording medium, and an information reproducing method which are advantageous in terms of cost and are suitable for small-quantity multi-product production.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the information recording method of the present invention includes irradiating a laser beam onto an information recording medium having at least a recording surface made of polyimide, and selectively metallizing the recording surface in accordance with information to be recorded. In this case, information is recorded. One of the main modes is characterized in that the laser light is an excimer laser. The information recording medium of the present invention is characterized in that at least the recording surface is made of polyimide, and the recording surface is selectively metallized by irradiating a laser beam to record information. In the information reproducing method of the present invention, at least the recording surface is made of polyimide, the recording surface is selectively metallized, and the information recording medium on which information is recorded is irradiated with reproduction light, and the recording surface has a metallic gloss. The recorded information is reproduced by detecting a change in the amount of reflection of the reproduction light due to the presence or absence.
[0006]
When an excimer laser containing information is applied to the polyimide, the polyimide has a metallic luster corresponding to the information. When such a disc is irradiated with a reading laser, the amount of reflection of laser light differs between a metallized portion and a non-metallized portion, so that information can be read by utilizing this phenomenon. The above and other objects, features, and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. First, the basic phenomenon of the present invention will be described. Polyimide is essentially an insulator. However, it has been found that when this is irradiated with high-intensity laser light such as an excimer laser, it not only becomes conductive but also changes to have metallic luster. As a specific example, when an excimer laser irradiation treatment was performed on a polyimide sheet having a specific resistance of 10 18 Ω · cm, the specific resistance was reduced to 10 −2 Ω · cm, and it was confirmed that the surface had metallic luster. ing. By applying this to an information recording medium such as an optical disk and associating information with the presence or absence of metallic luster, information can be recorded only once.
[0008]
That is, a laser is applied to an information recording medium made of polyimide or an information recording medium whose surface is coated with polyimide, for example, an optical disk so as to draw a concentric or spiral pattern according to information to be recorded. As a result, the portion irradiated with the laser is metallized with the polyimide, and exhibits a metallic luster. When such a disk is irradiated with a reading laser, the amount of reflection of laser light differs between the metallized part and the non-metalized part. Can be used as an information recording medium.
[0009]
Next, a method for manufacturing an information recording medium according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The following description is an example when the information recording medium is an optical disk. First, a disc-shaped polycarbonate (PC) substrate 10 having a thickness of, for example, 1.1 mm is prepared as a base material.
[0010]
Next, a cationic UV resin 12 is applied to the recording surface side of the PC board 10 by, for example, a screen printing method, and ultraviolet rays are irradiated until the resin is completely cured. Next, the same shape polyimide film 14 having a thickness of, for example, 100 μm is attached to the resin application surface side of the PC board 10. As described above, since the UV resin 12 is in a state immediately before curing, the UV resin 12 is cured immediately after the polyimide film 14 is bonded, and the polyimide film 14 is bonded and fixed on the PC board 10. Thus, the optical disc 20 is obtained. The optical disk 20 is appropriately marked as servo information so that a laser beam for writing and reading information can accurately perform a tracking operation.
[0011]
For writing information on the optical disc 20 having such a structure, the surface of the polyimide film 14 is irradiated with, for example, an excimer laser 22 modulated according to the information to be recorded, and a desired portion is modified into a metal shape. The protective layer 24 is formed by applying a UV curable resin to the information recording surface side of the optical disc 20 on which information is recorded in this way and curing the resin with ultraviolet rays. Reading of the written information can be performed by irradiating a reading laser beam and detecting a change in the amount of reflected light from the polyimide film 14 of the optical disk 20 with an optical detector.
[0012]
FIG. 2 shows an example of an optical pickup for reproduction. This is an example of a so-called three-beam system, in which a laser beam output from a semiconductor laser 100 is collimated by a collimator lens 102, then enters a diffraction grating 104, where it is added to a main beam and a tracking beam. Are formed. Each beam enters the objective lens 110 via the half mirror 106, converges here, and enters the polyimide film 14 of the optical disc 20.
[0013]
The laser beam reflected by the metallic gloss portion of the polyimide film 14 passes through the objective lens 110 and enters the half mirror 106. The return laser beam reflected by the half mirror 106 is condensed and incident on the photodetector 118 via the condenser lens 114 and the cylindrical lens 116, respectively. The spot of the main beam formed on the photodetector 118 changes to an ellipse according to the shift of the focus position on the optical disc 20, but due to the lens action by the cylindrical lens 116, the direction of the ellipse changes according to the direction of the shift. Changes to By detecting this with the photodetector 118, a signal for focus control can be obtained. Further, a signal for tracking control can be obtained by detecting the light amount of the sub-beam by the photodetector 118. Further, an RF signal including write information can be obtained from the light amount signal of the photodetector 118.
[0014]
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since a magnetic thin film is not used for writing information, there is no influence of an external magnetic field such as dissipation of information.
(2) Since the Kerr effect and the Faraday effect as in the magneto-optical disk are not used, no polarization detecting means for detecting them is required, and the structure of the optical pickup can be simplified.
(3) Since information is written on a polyimide film as a recording surface by a laser beam controlled by software, there is no need to make a mold unlike a CD, and it is possible to produce a small number of types of disks at low cost. it can.
(4) Compared with various types of recording disks such as a drilling system, a phase change system, an alloy system, and a bubble system, the disk structure is simple and can be manufactured at low cost.
(5) Since the signal reproduction efficiency (S / N ratio) is high, a read error hardly occurs.
[0015]
The present invention has many embodiments and can be variously modified based on the above disclosure. For example, the following is also included.
(1) In the above embodiment, an excimer laser is used for writing information, but any type of laser source may be used as long as the polyimide film 14 can be metallized.
(2) In the above embodiment, the polyimide film is bonded on the PC board. However, a polyimide disk may be used, or the board surface may be coated with polyimide. In the above embodiment, the irradiation of the excimer laser 22 is performed from the polyimide film 14 side, but may be performed from the PC substrate 10 side. In this case, since the polyimide film 14 is metallized at the interface with the PC board 10, there is no need to provide the protective layer 24.
(3) In the above embodiment, the example of the optical pickup that performs the focus servo control by the astigmatism method and the tracking servo control by the three-beam method has been described. However, various known methods may be applied.
(4) The contrast between the metallic glossy portion and the background may be increased by coloring the polyimide film 14 or the like.
(5) In the above embodiment, the example of the disk type information recording medium has been described.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, based on the finding that a polyimide is irradiated with a laser beam to be in a metallic state, the information is written in the polyimide by associating the information with the presence or absence of metallic luster. There is an effect that information can be read out by a pickup device having a simple configuration without being affected, and that it is suitable for small-quantity multi-type media production.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a disk configuration and signal recording according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of an optical pickup for reading information from the optical disc of the embodiment.
[Explanation of symbols]
10 PC board 12 UV resin 14 Polyimide film 20 Optical disk 22 Excimer laser 24 Protective layer 100 Semiconductor laser 102 Collimator lens 104 Diffraction grating 106 Half mirror 110 Objective lens 114 Condensing lens 116 Cylindrical lens 118 ... photodetector
