JP2008096648A - 縞状構造体、その形成方法、情報記録方法、情報記録媒体、及び縞状構造体製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チタンサファイアレーザ301からの出射光をビームスプリッタ307により2光束に分割し、該2光束の少なくとも1光束の位相をピエゾステージ320で変化させた後に、集光させた2光束の干渉による干渉縞の間隔を前記2光束の波長と独立して設定し、該干渉縞に基づいて縞状構造体を形成する。
【選択図】図3
Description
光源からの照射光を2つの光束に分割し、縞状分布を作る光反応法により、2つの光束の少なくとも一方の光束の位相を変えて露光する際に、前記2つの光束を干渉させることにより生じる干渉縞によって、該構造の縞間隔を光源波長と異なるように設定する。これによって、縞状分布に沿って縞状構造体が得られる。
光源として、パルスレーザを用いた場合には、上記(1)のメリットに加えて、大きなエネルギーを加えることが可能となり、より精密あるいは微細な構造を構成することが可能となる。
例えば光源としてコヒーレント光を用い、2光子吸収を含む多光子吸収による反応により起こる光反応を適用した場合には、多光子吸収の特徴が、光量が増大するに伴い非線形に反応確率が増大する。このような非線形の光吸収反応は、パルスレーザのような、ピークパワーの著しく高い光源を用いて露光することにより得ることができる。図2は、このような2光子吸収を含む多光子吸収による感光反応(硬化反応または重合反応を含む)により、縞状構造体を形成する場合の縞の分散光の例を示す図であり、(a)は互いに反対方向からの光束を同光軸上に配置した2つのレンズにより集光した結果生じる縞模様の例を示す図であり、(b)は縞模様に分布した光強度を光軸に沿って模式的に示す図であり、(c)は(b)に示す書き込み光で露光した場合の周期構造である縞状構造体が形成される例を示す図であり、(d)はいずれか一方の書き込み光(一方の光束)の位相が半周期変わるよう変更して多重露光した場合を示す摸式図である。
2つに分割した光源からの光束を照射する位置を相対的に走査して、アレイ状に縞状構造体を形成する。そのアレイ状に形成した縞状構造体の一例、及びそれを情報記録体とした例である。
上記(4)の場合に、光束の走査の際、縞状構造体あるいは記録体(反応体)の面方向と垂直な方向に変位させることにより、隣接する縞部が同一平面状にない縞状構造体あるいは記録体(記録媒体)とすることもできる。また、隣接する周期構造が独立し、多層膜と異なる面の広がりを有する周期構造が提供可能となり、このような周期構造の縞状構造体あるいは記録体(反応体)を提供可能である。
前記(4)〜(5)において、光照射による多重露光する際の位相の変更幅を各縞ごとに適宜変えて、縞状構造体あるいはこのような縞状構造体を有する記録体(記録媒体)を形成するようにすることができる。このようにすると、上記(5)のメリットに加え、限られた面積(エリア)の中に多様な機能を持った周期構造を形成することが可能となる。
光反応(光重合反応)による反応物(記録媒体)は、光硬化性樹脂による硬化部位が3次元空間内にその分散光の強度に依存して硬化(重合)するため、この分散光の強度分布に依存して光硬化性樹脂が硬化して構造色を呈する光反応物(光硬化体)が形成され、これにより縞状構造体あるいはこのような縞状構造体を有する記録体(反応体)が形成される。この構造色とは、従来から知られている薄膜の周期構造による反射光に基づく発色をすることであり、本発明の構成によるように、互いに独立した離散的な周期構造によって反射されてもたらされる干渉による発色を意味している。
前述した構造色により情報が記録された記録媒体及び情報記録方法では、画像や文字のような情報に限らず、吸収若しくは反射スペクトルによる周期構造ごとの多値情報も含んでよいものである。このような媒体に記録された情報の読み出し法は、ビームスキャンに限らず、CCD等による2次元分布の解析を行うことによってもよい。構造色により情報が記録された記録媒体及び情報記録方法であるので、多様な表現が可能となるとともに、これまでの情報メディアにはない長期的な耐候性を有する性能が付与される。
媒体が記録層と支持層の少なくとも2層以上の多層構造より構成される記録媒体、及びこのような媒体を用いて情報を記録する方法によって、上記(8)のメリットの他に、従来の紙媒体と同様の取り扱いもできるため、ユーザフレンドリーな地球環境にもやさしい媒体の提供が可能となる。
光反応(光重合反応)後に定着工程を設けたことを特徴とする情報の記録方法によれば、定着工程には、光反応による縞状構造を保存する目的で、それ以上変化を防止する目的で行う全ての手段を含みうる。例えば、光反応により硬化した部分以外を洗い流すことも、この範疇であることはいうまでもない。本発明は前記光反応後に定着工程を設けたことを特徴とする光反応及びその反応物を含むので、記録層の材料にフォトポリマー、紫外線硬化樹脂等、様々な材料が適用可能となるとともに、感度と記録内容の長期安定性という相反する条件が両立可能となる。
302 電子制御シャッタ
303 コントローラ電源
304,306 凸レンズ
305 ピンホール
307 ビームスプリッタ
308,318 プリズム
309,310,317 全反射ミラー
311,313 対物レンズ
312 紫外線硬化樹脂層
314 カバーガラス
315,320 ピエゾステージ
316 コンピュータ
319 ホルダ
Claims (17)
- コヒーレント光を2光束に分割し、前記2光束の少なくとも1光束の位相を変化させた後に集光させた2光束の干渉による干渉縞の間隔が前記2光束の波長と独立して設定され、前記干渉縞に基づいて形成されたことを特徴とする縞状構造体。
- 前記コヒーレント光として、パルスレーザ光を用いたことを特徴とする請求項1記載の縞状構造体。
- 前記コヒーレント光により、2光子吸収を含む多光子吸収させることを特徴とする請求項1又は2記載の縞状構造体。
- 前記2光束を、別個に走査することにより、アレイ状に構成されたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の縞状構造体。
- 前記2光束の収束部位にあるように走査させることにより、3次元状に形成することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の縞状構造体。
- 前記縞状構造体の各縞ごとに、変化させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の縞状構造体。
- 前記縞状構造体の各縞により、構造色を呈することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の縞状構造体。
- コヒーレント光を2光束に分割し、前記2光束の少なくとも1光束の位相を変化させ、前記2光束の少なくとも1光束の位相を変化させた変調光束と他の光束とを集光させて2光束により縞状分布の干渉光を前記2光束の波長間隔と独立して設定し、前記設定した縞状分布の光を照射することを特徴とする縞状構造体の形成方法。
- 前記コヒーレント光として、パルスレーザ光を用いることを特徴とする請求項8記載の縞状構造体の形成方法。
- 前記コヒーレント光により、2光子吸収を含む多光子吸収させることを特徴とする請求項8又は9記載の縞状構造体の形成方法。
- 前記2光束を、独立して走査することを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の縞状構造体の形成方法。
- 前記2光束の収束部位にあるように走査させることにより、3次元状に形成することを特徴とする請求項8から11のいずれか1項に記載の縞状構造体の形成方法。
- 前記縞状構造体の各縞を変化させて形成することを特徴とする請求項8から12のいずれか1項に記載の縞状構造体の形成方法。
- 請求項8から13のいずれか1項に記載の縞状構造体の形成方法を使用して、情報を記録することを特徴とする情報記録方法。
- 請求項8から13のいずれか1項に記載の縞状構造体の形成方法を用いた後に、定着工程を設けたことを特徴とする情報記録方法。
- 請求項1から7のいずれか1項に記載の縞状構造体を有する記録層と支持層の少なくとも2層以上の多層構造より構成されることを特徴とする情報記録媒体。
- 少なくともコヒーレント光を出射する光源と、前記光源からのコヒーレント光を光束に分割する分割手段と、前記分割された分割光の少なくとも1つの光束の位相を変化させる光束変調手段と、前記光束変調手段からの変調光束と前記分割手段により分割された未変調光束とを収束させて縞状分布の分散光を生成する生成手段と、前記分散光内で走査して縞状構造体を形成する走査手段とを有することを特徴とする縞状構造体製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006277652A JP2008096648A (ja) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | 縞状構造体、その形成方法、情報記録方法、情報記録媒体、及び縞状構造体製造装置 |
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JP2008096648A true JP2008096648A (ja) | 2008-04-24 |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP2008096648A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106842588A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-13 | 北京印刷学院 | 激光诱导向前转移制备结构色薄膜的装置和方法 |
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-
2006
- 2006-10-11 JP JP2006277652A patent/JP2008096648A/ja active Pending
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