JP2686667B2

JP2686667B2 - 微小画像データ記録カード

Info

Publication number: JP2686667B2
Application number: JP1344048A
Authority: JP
Inventors: 耕太郎檀上
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1997-12-08
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JPH03202398A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、カード基材上に、微小な絵柄や文字等の画
像データを記録した微小画像データ記録カードに関する
ものである。

〔従来の技術〕

カード化された記憶媒体の従来技術として例えば、磁
気カード,ICカード，光カード等が知られている。これ
らのカードは、携帯の便利さにおいて、ディスク等の他
の記憶媒体に対して優位性を持っており、この特徴を生
かした用途が種々提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の各カードでは、蓄積されたデータを特別なリー
ダを用いなければ読み取ることができなかった。また、
蓄積されたデータをカラー再生するには、そのリーダが
複雑かつ高価になるという問題があった。さらに、画像
を記録するのに必要なメモリ単位が大きいので、カード
１枚に蓄積可能な画像数は限られていた。

一方、それらのカードでは、文字データを再生し文章
として再現したり、圧縮された画像データをディスプレ
ィ上に表現していたが、音声情報を対応させて記憶した
ものはなく、記録内容によっては、表現力が乏しいもの
であった。

本発明の目的は、簡単な拡大光学系があれば解読でき
る微小画像データ記録カードを提供することである。

本発明の他の目的は、記録した画像に対応した音声デ
ータを記録できる微小画像データ記録カードを提供する
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、本発明の微小画像データ
記録カードは、カード基材上に、微小な文字や絵柄等
が、光の反射率もしくは透過率の差異によって識別され
る情報記録パターンとして形成された画像データ記録部
を有するように構成されている。

このとき、前記画像データ記録部に文字や絵柄等を記
録し、前記カード基材に設けられたICチップまたは光記
録部もしくは磁気記録部にその文字や絵柄等に対応する
音声を記録した構成とすることができる。

〔実施例〕

つぎに、本発明について、実施例をあげて、図面等を
参照してさらに説明する。

第１図は、本発明による微小画像データ記録カードの
第１の実施例を示した図であって、第1A図は平面図、第
1B図はＢ部拡大図、第1C図は厚さ方向に拡大して示した
模式図でる。

微小画像データ記録カード１には、画像データ記録部
1Bが形成されている。この画像データ記録部1Bは、第1B
図に拡大して示したように、記録する書籍等の各頁に対
応する画像データをデジタル化せずにそのままの形態
で、精密縮尺したものである。縮小の倍率は、原画像の
大きさ、使用用途や拡大する光学系等によって適宜選択
することができるが、1/10〜1/200程度が好適な範囲で
あり、例えば、A4版の書籍で６頁〜1200頁程度記録する
ことができる。なお、肉眼での判読を困難にして、機密
性をもたせる場合には、1/50以上に縮尺することが好ま
しい。

この縮尺率は、カード類の携帯性の良いサイズのもの
に、縮小しなければ一冊の本となるような枚数の多い原
稿、それ自体が大きい原稿、あえて縮小して目視判定し
にくくしたい原稿、等を所定の単位（全部があり得る）
で記録するという目的に応じ、または拡大する方法、例
えば、プラスチックレンズ（５倍〜10倍）、フレネルレ
ンズ（同様）その他レンズ系を透過してみる、もしくは
画像を投影してスクリーン（壁その他）へ写し出す（10
0倍前後）等によって決定される。

この微小画像データ記録カード１は、第1C図に示すよ
うに、透明基材101,型取材層102,光反射層103,接着材層
104,支持基材105等から構成されている。

透明基材101は、光透過性のあるプラスチック、例え
ば、ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ポリカーボネ
ート、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスチレン、
エポキシ樹脂等のシート、フィルム、あるいはガラス等
からなり、その厚みは特に規定はないが、携帯性や量産
性を考慮すると、0.1〜2.0mm程度である。この透明基板
101は、画像データ記録部1Bを強度的に支持するととも
に、この厚みにより、後述する微細凹凸107,109を偽造
のために、光学的に複写することができなくなる。

なお、透明基材101の外側表面に、表面硬化層を設け
ることが可能で、この表面硬化層はUV硬化性樹脂あるい
は電子線硬化性樹脂等により形成すればよい。

型取材層102には、もちろん電鋳によるNi膜形成等、
一般的な型取りが可能であるが、ここでは情報記録パタ
ーン106,108が後述する電子線硬化樹脂、紫外線硬化樹
脂あるいは熱硬化性樹脂またはフォトレジスト等によ
り、後述する方法により形成されている。情報記録パタ
ーン106は、文字や絵柄等の画線部より凹部に非画線部
があり、その凹部に微細凹凸107が形成されている。情
報パターン108は、画線部も非画線部も同一平面上にあ
り、非画線部に微細凹凸109が形成されたものである。
情報記録パターン106,108は、いずれか一方のタイプの
ものであってもよいし、両者を混在して形成してよい。
この型取材層102としての厚みは、最大の厚みをもつ情
報記録パターン106の高さで、１〜100μｍ程度である。

微細凹凸107,109は、他の部分と光反射率を異なら
せ、コントラストを向上させるために設けられている。
微細凹凸107,109は、型取材層102の表面に、回折格子縞
による凹凸（第1C図（ｂ））、ホログラム干渉縞による
凹凸（第1C図（ｃ））、回折格子縞をマスキングパター
ン露光して形成した凹凸（第1C図（ｄ））、スリガラス
等の粗面を通して露光する、より低反射率部となる微細
な凹凸（第1C図（ｅ））等を形成することにより得られ
る。微細凹凸107,109は、回折格子の場合には、第1C図
（ｂ）のような正弦波もしくはブレーズド形状となり、
ホログラムの場合には第1C図（ｃ）のようになる。ま
た、回折格子縞をマスキングパターン露光した場合に
は、第1C図（ｄ）のような規則的な矩形波形状とするこ
とができ、低反射率部分と高反射率部分の境界がシャー
プになるため、より高精度のパターンが得られる。微細
凹凸107,109は、第1C図（ｂ）〜（ｄ）による凹凸であ
れば0.1〜1.0μｍ、第1C図（ｅ）による凹凸であれば0.
8μｍ程度である。

なお、透明基財101と型取材層102との間には、両者の
接着性を向上させるために、必要に応じて、電子線硬化
性、紫外線硬化性あるいは熱硬化性樹脂等によるプライ
マ層を設けることができる。

光反射層103は、後述する光反射もしくは半透過材料
を後述する方法によって形成させたものであり、微細凹
凸107,109がホログラムの場合には、反射型ホログラム
として観察されることになる。もちろん、光とは一般的
電磁波を指してもよい。

この光反射層103は、透明基材101との屈折率が異なる
材料であればよく、Al,Ti,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Se,Mo,A
g,Cd,In,Sn,Sb,Te,Pt,Au等の金属またはこれらの合金、
化合物、その他TiO₂,TiN等に代表される酸化物、硫化
物、窒化物もしくは有機系色素薄膜等の反射率の高い、
もしくは所定の半透過率の材料が使用できる。

接着剤層104は、支持基材105と、情報記録パターン10
6,109等が形成された透明基材101とを接着させるもの
で、感圧、感熱、常温反応形、２液硬化等の種々のタイ
プのもの、ウレタン系、エポキシ系、塩化ビニル／酢酸
ビニル共重合体系のもの等を使用できる。

支持基材105は、情報記録パターン106,108を保護し、
カードとしての体をなすものであり、金属，ガラス，樹
脂のいずれでもよいが、一般的には通常のプラスチック
フィルムシートが用いられ、加工上の点から塩化ビニル
シートが好適に使用される。この支持基材105は、カー
ドの場合には0.1〜0.5mm程度の厚みであり、必要に応じ
て、印刷等により文字や絵柄等を設けることができる。

第２図は、本発明による微小画像データ記録カードの
第１の実施例の製造工程の一部（マスタマスクを作成す
るまで）を示した工程図である。

まず、作成する書籍等の各頁に対応する図柄を準備し
て、原稿21を作成する（第２図（ａ））。原稿21の図柄
は、単独頁でも頁順に付け合わせたものであってもよ
い。次に、作成した原稿21を精密縮小カメラを用いて撮
影し、１段目の縮小を行い、写真用ガラス乾板に焼きつ
けて縮小原版22を作成する（第２図（ｂ））。作成した
縮小原版22を使用し、フォトレピータによって、２段目
の縮小を行い、レピートチクルを作成して、これを用い
て３段目の縮小を行い、以降所望の縮尺になるまでその
操作を繰り返し、マスタマスク23を作成する（第２図
（ｃ））。

ここで、回折格子の作成方法およびホログラム作成方
法について簡単に説明する。

第3A図は、回折格子を作成する方法を示した図であ
る。

レーザ６から発振されたコヒーレント光をミラー7aで
反射させ、ハーフミラー7bで分岐し、一方の光をミラー
7cで反射させたのちビームエキスパンダ8aで拡大し、他
方の光をミラー7dで反射させたのちビームエキスパンダ
8bで拡大し、それらの２光束を感光材料９上で干渉させ
て露光する。この際に、２光束の交差角θを大きくする
と格子のピッチは小さくなり、交差角θを小さくすると
格子のピッチは大きくなるので、交差角θを変えること
により、回折格子のピッチ幅を選択することができる。

第8B図は、ホログラムを形成する方法を示した図であ
る。

照明波を物体に照射し、その物体から反射もしくは透
過した物体波と、直接照射される参照波とを感光材料９
上で干渉させることにより、感光材料９上には、物体波
の振幅と位相情報が記録される。これに、参照波と共役
な再生波を照射することにより、元の物体の像が観察で
きる。

なお、この実施例で使用できるホログラムとしては、
フレネルホログラム、フランホォーファホログラム、イ
メージホログラム、レインボウホログラム、リップマン
ホログラム等が挙げられ、容易に複製できる。

第４図〜第11図は、本発明による微小画像データ記録
カードの第１の実施例の製造工程の一部（マスタマスク
の作製以降）を種々の態様で示した工程図である。

第４図の例では、光透過性の基材10の上に、回転フォ
トレジスト塗布機によりフォトレジストを4000Å〜2000
0Åの厚さで均一に塗布して、フォトレジスト層11を形
成する。このフォトレジスト層11に、マスク合わせ装置
を用いて、前述した第２図のようにして作製したマスタ
マスク12を重ね合わせたのち、第１の露光（パターニン
グ露光）を行う（第4A図（ａ））。つぎに、第4A図
（ｂ）に示すように、回折格子またはホログラムの記録
のために、第２の露光（干渉縞の形成による粗面化露
光）を行う。次いで、第4A図（ｃ）に示すように、フォ
トレジスト層11を現像する。ポジタイプのフォトレジス
トを用いた場合には、紫外線の当たった部分のフォトレ
ジストは流れ去り、当たらない部分のレジストが残るの
で、マスタマスク12のパターンと、その表面が粗面化さ
れたフォトレジスト層11が形成される。第4C図（ｄ）に
示すように、光反射層13の薄膜を蒸着、スパッタリング
あるいは化学的方法等により形成する。第4C図（ｅ）に
示すように、ポリ塩化ビニル等の基板15を接着する。こ
のようにして、低反射率部分13bと、高反射率部分13cを
有する微小画像データ記録カードを得る。

なお、第１の露光工程と第２の露光工程の間に現像工
程を設け、一旦フォトレジストを残した後に、そのフォ
トレジストに干渉縞形成のための露光をするようにして
もよいし、第１の露光工程と第２の露光工程の順序を逆
にしてもよい。また、この例では、基材10が光透過性の
材料からなっているが、基材15を光透過性にして、基材
15側から光を照射して読み取るようにしてもよい。

また、この実施例において、第4A図（ｂ）に示すよう
な露光方法の代わりに、第4B図（ａ）に示すようなマス
タマスク12よりもさらに微細な規則的なパターンを有す
るマスク12Aを介して露光することにより、回折格子の
形成を行うこともできる。この場合のマスク12Aのパタ
ーンの形状としては、情報記録パターン106,108の幅が1
0μｍの場合には、これよりも微細なピッチであれば足
りるが、ピッチが0.1μｍ以下になると、逆に粗面化硬
化が不十分になる。従って、通常は、0.3〜３μｍの範
囲が好ましい。第4B図（ｂ）〜（ｄ）は、前述の回折格
子を形成するためのマスクパターンの形状の例である。
例えば、第4B図（ｂ）の場合は、ピッチを0.5μｍにす
ると、10μｍの円の中に、200個の凹部ないし凸部が形
成されることになる。なお、この実施例においては、こ
れらの格子の形状の他に、任意の形状のものが使用でき
る。

また、上述したような露光用のマスクパターンは、フ
ォトリソグラフィ法に使用される通常のマスク作成方法
によって製造することができる。例えば、クロム原版上
にEB（電子線）用のレジストを塗布し、EB（電子線）描
画装置によって任意のパターンを露光して、現像エッチ
ングを行うことにより、所望パターンのクロムマスクを
作製することができる。この他にも、ドライエッチング
を用いる方法、銀塩フィルムを用いる方法によっても微
細パターンを有するマスクを作製することができる。

上記のようなフォトマスクを用いて露光を行なえば、
情報記録パターン106,108と、それよりも小さい規則的
パターンの微細凹凸107,109の双方を同一マスク中に有
するフォトマスクを介して露光することにより、同時に
形成することができる。前述の例でいえば、第4A図
（ａ）のマスク12A中に、さらに、第4B図（ｂ）〜
（ｄ）に示すような微細パターンが複合的に形成された
マスクを用いて露光することによって、１回の露光によ
って、情報記録パターン106,108と、微細凹凸107,109を
同時に形成することが可能となる。

この他にも、本発明において、上述したマスク12とマ
スク12Aを重ね、これらのマスクにさらに絵柄等のマク
ロサイズのマスクを重ねて露光してもよい。また、マス
ク12Aとはピッチの異なる別のフォトマスクを用意し、
このマスクをマスク12Aとは異なる領域に配置して露光
することもできる。さらに、本発明においては、上記の
ような複数種類の形状またはピッチのパターンを同一マ
スク中に形成したマスクを用いて露光を行ってもよい。

ここで使用できるフォトレジスト11としては、オルソ
キノンジアジド／ノボラック系、アジド／ゴム系、ｐ−
ジアゾジフェニリンアミン・パラホルムアルデヒド縮合
系、アジドポリマ系、ポリケイ皮酸ビニル系、ポリシン
ナミリデン酢酸ビニル系等の材料が用いられる。

第５図の例では、別途回折格子またはホログラムの記
録によって、もしくはフッ化物水溶液等による化学エッ
チング、サンドブラスト研磨、さらには一般的なガラス
研磨，例えば粒度＃2000〜＃4000の研磨材を用いて、約
2mm厚さのソーダ石灰ガラス板の仕上げ研磨を行うこと
により微細な粗面を設けたガラス板17上に、回転式フォ
トレジスト塗布機により、フォトレジスト層11を、4000
〜20000Åの厚さで均一に塗布した後、マスク合わせ装
置を用いて、フォトマスク12をフォトレジスト層11に重
ね合わせた後、露光する（第５図（ａ））。次に、第５
図（ｂ）に示すように、フォトレジスト層11を現像する
と、ポジタイプのレジストでは、紫外線が照射されたと
ころのフォトレジストは流れ去り、当たらない部分のレ
ジストが残り、フォトマスク12のパターンがガラス板17
上に転写される。これにより、フォトレジスト層11に幅
５μｍ程度、ピッチ15μｍ程度の開口が形成されてガラ
ス板17の粗面がパターン状に露出することによって、ス
タンパを得る。

さらに、この例では、前記スタンパを原版として、画
像データ記録部を複製することができる。すなわち、第
５図（ｃ）に示すように、光透過性の基材10上に、例え
ば、電離放射線硬化樹脂あるいは熱硬化樹脂等の成形樹
脂からなる型取材層16を介して、第５図（ｂ）で作った
原版を積層して、プレス機でプレスを行ったのち、第５
図（ｄ）に示すように、原版と型取材層16とを剥離、硬
化または第５図（ｃ）の状態で所定の硬化手段によって
硬化させた後に剥離させることにより、型取材層16上に
凸部の表面が粗面化された情報記録パターンが形成され
る。次いで、第５図（ｅ）に示すように、膜厚500〜100
0Åの光反射もしくは半透過層13を蒸着、スパッタリン
グあるいは化学的方法等により形成する。次に、第５図
（ｆ）に示すように、ポリ塩化ビニル等の基板15を接着
材等を使用して接着し、高反射部分もしくは高透過部分
13bと低反射部分もしくは低透過部分13cを有する画像デ
ータ記録部を製造する。

なお、前述した例において、高反射率部分13bには、
図示のように樹脂部分16が存在しているが、これは必ず
しも必要ではなく、低反射率部分13cに粗面化された樹
脂が存在していれば足りる。

前記方法において用いる型取材としては、以下のよう
な樹脂を用いることができる。

（Ａ）電離放射線硬化樹脂電子線硬化形樹脂ウレタンアクリレート、オリゴエステルアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、ネオペ
ンチルグルコールジアクリレート、エポキシアクリレー
トポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレー
ト、メラミンアクリレート等アクリロイル基をもつ重合
性オリゴマ、モノマと、アクリル酸、アクリルアミド、
アクリルニトリル、スチレン等の重合性ビニル基を含む
単官能もしくは多官能モノマとを配合したもの。

紫外線硬化樹脂前記の樹脂組成に、光重合開始剤、増感剤もしくは
所望の添加剤を付加したもの。

（Ｂ）熱硬化性樹脂エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、フェノー
ル／フォルマリン樹脂。

第６図の例は、プレス型の耐久性が向上するメリット
を有する。

第６図において、回折格子またはホログラムの記録に
よって、微細に粗面化したガラス板17上に、フォトレジ
スト層11を塗布した後、フォトマスク12をフォトレジス
ト層11に重ね合わせたのち露光し（第６図（ａ））、次
に、フォトレジスト層11を現像（第６図（ｂ））した
後、フッ化アンモニウム／硝酸の水溶液等のガラスのエ
ッチング液によって、湿式エッチングを１分〜１時間行
い（第６図（ｃ））、ガラス板17のフォトレジストがな
い開口部分の粗面を平滑化する。この際、ガラスエッチ
ング液はエッチング面が平滑化されるものであれば他の
ものでもよく、エッチング深さも平面化されるまで行
い、特に規定されず、この状態で画像データ記録部とし
て使用できる。

さらに、この実施例では、第６図（ｄ）に示すよう
に、レジストを除去した後、第６図（ｅ）に示すよう
に、光透過性の基板10上に、後述する電離放射線硬化樹
脂あるいは熱硬化樹脂からなる型取材層16を介して、第
６図（ｄ）で作った原版を積層してプレス機でプレスを
行った後、電子線、紫外線を照射し、または加熱して、
硬化させた後、第６図（ｆ）に示すように、原版と型取
材層16とを剥離させることにより、型取材層16上の一部
に干渉縞により表面が粗面化された情報記録パターンが
形成され、その後、第６図（ｅ），（ｆ）の工程と同様
にして画像データ記録部を製造する。

前記型取材層16の例を以下に示す。

（Ａ）電離放射線硬化樹脂電子線硬化形樹脂ウレタンアクリレート、エポキシアクリレートポリエ
ステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、メラ
ミンアクリレート等アクリロイル基をもつ重合性オリゴ
マ、モノマと、アクリル酸、アクリルアミド、アクリル
ニトリル、スチレン等の重合性ビニル基を含む単官能も
しくは多官能モノマとを配合したもの。

紫外線硬化樹脂前記の樹脂組成に、光重合開始剤を添加したもの。

（Ｂ）熱硬化樹脂エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、フェノー
ル／フォルマリン樹脂。

第７図の例が、前述した第６図の例と相違する点は、
第７図（ｃ）のエッチングによりガラス板17上に、粗面
を形成し、情報記録パターンを形成する点である。この
場合のエッチングとしては、ドライエッチング、湿式エ
ッチングのいずれをも用いることができる。ドライエッ
チング法としては、CF4プラズマ、HFガス等を用いてガ
ラスのエッチング面が粗面化するようにエッチングする
ことにより行われる。さらに、湿式エッチングとして
は、第６図の例で用いたエッチング液の他に高濃度のフ
ッ酸溶液、例えば、酸性フッ化アンモニウム／鉱酸系溶
液等を用いることができる。

第８図の例では、第５図〜第７図の例が光反射層13を
型取材層16上に形成したのに対して、基剤10上に光反射
層13を蒸着、スパッタリング、メッキ法により形成し、
粗面を形成した型取材層16および基板15を積層したもの
である。

第５図〜第７図，後述する第９図の例においては、基
材10、基材15のどちら側からでも読み取りが可能である
が、この例では、基材15側からのみ読み取りを行う。

第９図の例では、第５図（ｃ）の型取工程の前に、第
９図（ｃ）に示したように、メッキ工程を設けたフォト
レジスト層11を覆うように金属メッキ層18を形成した
後、その金属メッキ層18を剥離して、金属メッキ層18上
に回折格子またはホログラムの記録により表面が粗面化
された情報記録パターンを形成する。次いで、これを原
版として、第９図（ｄ）に示すように、成形樹脂19にプ
レスを行った後、第９図（ｅ）に示すように、原版と成
形樹脂19とを剥離、硬化させることにより、成形樹脂19
上に干渉縞が形成され、次いで、光反射層等13の薄膜層
を形成させるものである。

なお、この例においては、プレスの原版として、金属
メッキ18を用いているが、精密エッチングされた金板を
プレス型として用いてもよい。また、その金板を金型に
応用し、射出成形により表面に回折格子またはホログラ
ムの記録により情報記録パターンが形成された成形樹脂
を得ることもできる。さらに、第10図に示すように、基
材10に光反射層等13を蒸着、スパッタリング、メッキ法
等により形成し、前記金板をプレス型としてパターンを
型押しした後、基板15を積層するようにしてもよい。

第11A図の例は、光透過性の基板30上に情報記録パタ
ーンに応じたマスクパターン31を形成し（第11A図
（ａ））、その基板30の表面にマスクパターン31を覆う
ようにしてフォトレジスト層33を形成する（第11A図
（ｂ））。次に、基板30のフォトレジスト層33と反対側
の面から第１の露光（パターニング露光）を行う（第11
A図ｂ））。次いで、第１の露光が行われたフォトレジ
スト層33に対して、回折格子またはホログラムの記録の
ために、そのフォトレジスト層33側から第２の露光（粗
面化露光）を行う（第11A図（ｃ））。さらに、第２の
露光が行われたフォトレジスト層33に対して、現像を行
うことにより干渉縞が形成され、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を得ることができ
る（第11A図（ｄ））。

この例の製造工程をさらに具体的に説明すると、例え
ば、ガラス等の光透過性の基板の表面に、常法に従っ
て、所望の金属、例えば、Cr薄膜のパターンからなるCr
製マスクパターンを形成する。さらに、Cr製マスクパタ
ーン上に、ポジ形フォトレジストをスピンナによってコ
ートし、90〜100℃で30秒程度プリベークする。

次に、このようにして形成されたフォトレジスト層に
対して、裏面の光透過性の基板側から超高圧水銀灯（4k
W）によって、80cmの距離から８秒間露光する第１の露
光（パターニング露光）を行う。次いで、フォトレジス
ト層側の表面に回折格子またはホログラムの記録のため
の第２の露光（干渉縞形成による粗面化露光）を行う。
さらに、所定の現像液（例えば、アルカリ現像液）を用
いて、30秒程度で現像処理を施して、Crマスクパターン
上に粗面化された表面を有するレジスト層が積層された
構造の情報記録パターンを得ることができる。

前述の方法は、パターニングの際の密着むらが解消さ
れる点で極めて優れている。すなわち、この方法によれ
ば、粗面化露光がレジスト層パターンの精度を上げると
ともに、レジスト層の表面を良好な粗面化状態に仕上げ
ることが可能となる。

また、情報記録パターンに応じて粗面化された低反射
率部分の形成を第11B図に示したように行うことができ
る。すなわち、光透過性の基板30上に、金属マスク層31
を形成し（第11B図（ａ））、その金属マスク層31の表
面にフォトレジスト層33を形成する（第11B図
（ｂ））。そのフォトレジスト層33の側からフォトマス
ク12を介して、第１の露光（パターニング露光）を行う
（第11B図（ｃ））。次いで、第１の露光が行われたフ
ォトレジスト層33に対して現像を行うことによって、情
報記録パターンに応じたフォトレジスト層33を形成する
（第11B図（ｄ））。さらに、金属マスク層31をエッチ
ングすることによって、情報記録パターンに応じたフォ
トレジスト層33と金属マスク層31の積層物を形成する
（第11B図（ｅ））。このフォトレジスト層33に対し
て、回折格子またはホログラムの記録のための第２の露
光（干渉縞形成による粗面化露光）を行い（第11B図
（ｆ））、第２の露光が行われたフォトレジスト層33に
対してさらに現像を行うことによって、表面が粗面化さ
れた低反射部分からなる情報記録パターンを得ることが
できる（第11B図（ｇ））。

第12図の例は、光透過性の基板10に、回転式フォトレ
ジスト塗布機によりフォトレジスト層11を4000〜15000
Åの厚さで均一に塗布し、マスク合わせ装置を用いて、
情報記録パターンに応じて作製したフォトマスク12をフ
ォトレジスト層11に重ね合わせた後露光する（第12図
（ａ））。次に、片面が微細に粗面化されたガラス板17
0を用いて、再び露光する（第12図（ｂ））。もちろ
ん、このガラス板170は、第５図のガラス板17と同様な
ものであってもよい。次いで、フォトレジスト層11を現
像すると、ポジタイプのレジストでは、紫外線が照射さ
れたところのフォトレジストは流れ去り、当たらない部
分のレジストが残り、フォトマスク12のパターンが光透
過性の基材10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11が、形成される。さらに、
光反射層13の薄膜を蒸着、スパッタリングあるいは化学
的方法などにより形成し（第12図（ｄ））、ポリ塩化ビ
ニル等の基板15を接着して、高反射率部分13bと低反射
率部分13cを有する微小画像データ記録部を得る。

なお、前述した第５図〜第11図までの例で、回折格子
またはホログラムを記録することにより微細な凹凸を形
成した代わりに、第12図で示したスリガラスを用いて同
様に適用することができる。

第13図の例では、光透過性の基材10上に、材料層20を
形成した後、フォトマスク12を材料層20に重ね合わせ
て、紫外線を照射する（第13図（ａ））。材料層20は、
紫外線を照射したのち、加熱処理すると、露光部と非露
光部とで光の透過性が変化する材料である。これは露光
加熱処理すると、第13図（ｂ）に示すように、紫外線の
当たった部分で窒素ガス等の気泡が生ずることにより、
光が散乱するか、あるいは第13図（b1）に示すように、
発生した窒素ガスの気泡が膨張、破裂して外部に発散し
て、材料層20の表面が変化することにより、光が散乱し
て反射率が低下するものと考えられる。そして、第12図
の例と同様に光反射層12のスパッタリングを行い（第13
図（ｃ））、微小画像データ記録部を製造する。この例
では、製造工程が非常に簡単になるというメリットがあ
る。

第13図の例で使用した材料層20を形成する材料とし
て、カルバー社のカルバーフィルム（商品名）を使用し
たが、その組成はサラン（塩化ビニリデンとアクリルニ
トリルのコポリマ）、PMMA、Ｐ−ジアゾ−N,N−ジメチ
ルアニリンBF₄ ^-塩からなる。また、その他に、例えば、
ジアゾニウム化合物、アジド化合物、ビスアジド化合物
等の感光材料を、スチレン系、ロジン系、ポリエステル
系等の熱可塑性樹脂中に分散させたものを使用してもよ
い。

この実施例の微小画像データ記録カードは、それ自
体、製造工程の簡略化において優れているが、さらに、
次のような方法を採用することにより工業的規模におけ
る大量生産、大量複製に一層適したものとなる。

例えば、第５図〜第13図の例で得られたところの、回
折格子またはホログラムの記録やその他の方法により表
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
ンが形成された画像データ記録部を、粗面化用原版と
し、さらに、この粗面化用原版から型取プレス等の方法
により、画像データ記録部を複製することができる。

さらに、この実施例では、粗面化原版から一旦マザー
マスクを作製し、このマザーマスクを大量複製用の複製
原版として用いて、型取によって画像データ記録部を得
ることができる。このようなマザーマスクを介した画像
データ記録部の製造工程は、粗面化用原版が機械的ない
し科学的に弱い材料によって形成されている場合におい
て特に有効である。このようなマザーマスクを複製用原
版として用いて型取りによって得えられた画像データ記
録部は、さらに、画像データ記録部の低反射率部分を覆
うようにして、基材の全面または一部に光反射層を積層
することができる。

また、大量複製に関していえば、第14図に示すよう
に、マザーマスク210を円筒体ロール200に配置し、ロー
ル204から供給される支持フィルムに樹脂液201を塗布し
て、紫外線源206からの紫外線照射により樹脂液201を硬
化させ、回折格子またはホログラムをマザーマスク210
から転写記録してロール207bで巻き取ることにより、巻
き取り方式で連続的に大量に製造することができる。な
お、樹脂塗布量、樹脂や支持フィルムの性質等により光
源206だけでは硬化が十分でない場合には、さらに光源2
08により紫外線照射して硬化するようにしてもよい。

さらに、前述した各製造工程で得られた各々の画像デ
ータ記録部を原版として、この原版からメッキ、プレス
法等によりスタンパを作製し、このスタンパを用いて、
インジェクション法、熱圧プレス法あるいは前述したよ
うな樹脂型取法により画像データ記録部を得ることがで
きる。

この場合に用いるスタンパの材料としては、Ni,Al,C
u,Cr等の金属が挙げられる。一方複製用の樹脂として
は、特に限定されるものではないが、特に熱圧プレス法
において熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。もちろ
ん、熱可塑性と電離放射線硬化性を合わせもつ樹脂を用
いて、支持基材状にその樹脂をコーティングし、タック
フリーとして巻き取った後に、これを複製原版として、
熱プレスにより型取りを行い、さらにその後耐熱性等を
改善するため電離放射線を照射して硬化させるという方
法も用いられる。

第15図は、本発明による微小画像データ記録カードの
第１の実施例カードの読取装置を示した図である。

得られた微小画像データ記録カード１は、第15図に示
すような読取装置300により読み取ることができる。こ
の読取装置300は、光源301からの光をハーフミラー302
で反射させて、レンズ303を介して、カード１の画像デ
ータ記録部1Bに照射し、その反射光をレンズ303で集光
し、ハーフミラー302を通して、スリガラス等の観察部3
04に投射する。

なお、観察部304としてTVカメラを配置して撮像し、
通常のCRTディスプレイに再生してもよい。また、画像
の送りは、カード１を載置したXYテーブルをマニュアル
またはオートで送るようにしてある。

第16図は、本発明による微小画像データ記録カードの
第２の実施例を示した図、第17図は、同第２の実施例カ
ードの読取装置を示した図である。

第２の実施例のカード４は、第16図（ａ）（ｂ）に示
すように、プラスチック製の透明基板上に、前述の第１
の実施例の場合と同様に、情報記録パターンに微細凹凸
が形成されたものに、着色された黄色画像記録層42Y,紅
色画像記録層42M,藍色画像記録層42Cを積層した画像デ
ータ記録部42が形成されている。

カード４の製造方法は、図柄をイエロー（Ｙ），マゼ
ンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）の３色分解したのち、原稿作
成，縮小原版作成，マスタマスク作成までは、第１の実
施例と同様に行う。次に、作成したマスタマスクを、前
述の第１の実施例のカードを作製したのと同様にして、
プラスチック基板上にY,M,C3色の黄色画像記録層42Y,紅
色画像記録層42M,藍色画像記録層42Cを順次形成させ画
像データ記録部42を得る。

この場合に、画線部自体が印刷等の手法で着色部とし
て形成されてもよいが、より微小なパターンとなると複
製技術を用いる方法、すなわち複製パターン形成層自体
が着色しており、これに型取りによる厚みの差を設ける
か、粗面化により透過光量の差を設けるという方法がと
られる。また、各層間に半透過層を設けてもよいし、設
けなくてもよい。

第２の実施例のカード４は、第17図に示したような読
取装置５により画像を再生することができる。この読取
装置５は、裏面側に配置された光源51からの光を、カー
ド４の画像データ記録部42に照射し、その透過光をレン
ズ52で拡大して、観察部53に投射するものであり、透過
像を拡大してみるので、カラー画像の再現性が優れてい
る。

第1,第２の実施例のカード1,4に記録する画像データ
としては、バイブル等の宗教団体の法典または経文，六
法全書や時刻表その他の書籍，絵本，その他にも、ステ
ンドグラス模様，地図，住所録，会員規定入りの会員
証，会社案内入りの名刺，カレンダ等を記録することが
できる。

また、画像データの精密縮尺であるので、本人の署名
パターン，書道のお手本，絵画，写真等，一旦デジタル
変換すると、もやはその価値のなくなるような画像は
（もちろん縮小技術にも影響されるが、解像限界として
サブミクロン（〜0.1μｍ）レベルであり、複製精度も
（〜0.1μｍ）レベルであるので）、特に本方式が望ま
しい。仮に、原画の画線部が100μｍとすると、解像限
界は、1/1000ということになる。

なお、このようなカードは、携帯性に優れているの
で、法典等の場合には、記録内容を随時確認するのでは
なく、法典等を肌身離さずもつことができるという利点
もある。

第18図，第19図は、本発明による微小画像データ記録
カードの第３および第４の実施例を示した図である。

第３の実施例のカード６は、カード基材61に第１の実
施例と同様な画像データ記録部62と、光記録部63を形成
したものである。

光記録部63は、画像データ記録部62の絵柄等に対応す
る音声データが記録されており、例えば、音声データに
従ってビットパターンとして作製されたフォトマスクを
用い、一括露光で転写し非銀塩パターン層に非反射部を
形成し、Alの反射層を蒸着したものなどを使用できる。

第４の実施例のカード７は、カード基材71に第１の実
施例と同様な画像データ記録部72を形成するとともに、
ICチップ73を搭載したものである。

第３および第４の実施例のカード6,7に記憶させるデ
ータとしては、画像データ記録部62,72に絵本，技術マ
ニュアル，調理の本等の各頁を記録し、それに対応する
音声による解説を光記録部63またはICチップ73に記録す
ることができる。

これらのカード6,7の読取装置としては、第15図に示
したような読取装置と、通常使用される光カードリーダ
やICカードリーダを組み合わせたものを使用することが
できる。この際、画像データの座標情報から音声記録部
のキュー出しを行い、画像と音声の同期をとるようにす
ればよい。

なお、光記録部63,ICチップ73に関しては、後から音
声データを書き込むタイプのものであってもよい。

以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変
形ができる。

例えば、情報記録パターンの微細凹凸を形成する方法
は、サンドブラスト、化学研磨法等他の方法でもよい。

第１の実施例の場合でも、微細パターンを着色して、
カラー画像を形成してもよい。さらに、第３および第４
の実施例における画像データ記録部は、第２の実施例の
ような透過形の記録部としてもよい。さらにまた、音声
記録部として、磁気記録層をもつものであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、画像データ記録
部は、微小な絵柄や文字等をそのまま記録したので、簡
単な拡大光学系のみで容易に判読することができる。こ
のとき、情報記録パターンが光の反射率または透過率を
異なるようにして形成されているので、情報記録パター
ンの識別性が極めて良好である。また、その画像データ
は、高い品質のカラー再生をすることができる。

さらに、画像データ記録部に対応する音声情報を記憶
することができるので、絵本，解説書等として、分かり
やすく表現力の豊かな書籍代用のカードが実現できる。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明による微小画像データ記録カードの第
１の実施例を示した図であって、第1A図は平面図、第1B
図はＢ部拡大図、第1C図は厚さ方向に拡大して示した模
式図である。第２図は、本発明による微小画像データ記録カードの第
１の実施例の製造工程の一部（マスタマスクを作成する
まで）を示した工程図である。第３図は、本発明による微小画像データ記録カードの第
１の実施例の微細凹凸を形成する工程を説明するための
図である。第４図〜第13図は、本発明による微小画像データ記録カ
ードの第１の実施例の製造工程の一部（マスタマスクの
作製以降）を種々の態様で示した工程図である。第14図は、本発明による微小画像データ記録カードを製
造するための製造装置を示した図である。第15図は、本発明におる微小画像データ記録カードの読
取装置を示した図である。第16図は、本発明による微小画像データ記録カードの第
２の実施例を示した図、第17図は、同第２の実施例カー
ドの読取装置を示した図である。第18図は、本発明による微小画像データ記録カードの第
３の実施例を示した図である。第19図は、本発明による微小画像データ記録カードの第
４の実施例を示した図である。１……カード 101……透明基材、102……型取材層 103……光反射層、104……接着材層 105……支持基材 106,108……情報記録パターン 107,109……微細凹凸

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カード基材上に、微小な文字や絵柄等が、
光の反射率もしくは透過率の差異によって識別される情
報記録パターンとして形成された画像データ記録部を有
する微小画像データ記録カード。
【請求項２】前記画像データ記録部に文字や絵柄等を記
録し、前記カード基材に設けられたICチップまたは光記
録部もしくは磁気記録部にその文字や絵柄等に対応する
音声を記録したことを特徴とする請求項（１）記載の微
小画像データ記録カード。