JP2754373B2 - Optical recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents

Optical recording medium and manufacturing method thereof

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JP2754373B2
JP2754373B2 JP8209093A JP20909396A JP2754373B2 JP 2754373 B2 JP2754373 B2 JP 2754373B2 JP 8209093 A JP8209093 A JP 8209093A JP 20909396 A JP20909396 A JP 20909396A JP 2754373 B2 JP2754373 B2 JP 2754373B2
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JP
Japan
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recording medium
optical recording
light
surface portion
diffraction grating
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敏 武内
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、光学的な再生専用
の情報を収納した光学的ROM(read only memory)媒
体である光記録媒体およびその製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】光記録媒体の中で再生専用の媒体は、予
め情報をピットに細分化し、そのピットを光記録媒体に
記録したものである。このピットの記録再生方法には大
別して2種類あり、一つは凹凸ピットとしてデータを記
録し、レーザー光を照射した時レーザー光が凹凸ピット
により位相差を生じて回折され、この回折光を信号とし
て読み取り再生が行われる方法であり、もう一つは反射
率の異なるピット、例えば金属薄膜の有無として記録
し、レーザー光を照射した時の反射率の差を信号として
読み取り再生が行われる方法である。 【0003】光カードは軽便安価であるが、光ディスク
に比べ厚さが薄く(磁気カード規格に準じ,0.76m
m厚)、曲がり易く平面性悪い。そのため読み取り精度
が低く、通常は信号の読み取り方法は反射光の差による
方法が採られ、かつピットを大きく、例えば光ディスク
の1〜2μmのピットに対して、光カードは4〜8μm
としている。 【0004】通常、記録部分に反射率の差を発生させる
には、上述のように光反射性金属薄膜の存在する部分と
存在しない部分とを形成させる方法により行われる。こ
の反射率の差を発生させる方法の一つとして、追記型光
記録媒体に用いられるレーザー光によって低融点薄膜を
破壊して、低反射率ピットを形成する方法があるが、一
つ一つ信号ピットを形成するので時間を要しROM型光
記録媒体の大量生産には不適である。 【0005】他の方法としては、フォトエッチング法に
よる方法がある。この方法は、予め銀塩乳剤に写真法で
所定のピットを形成しておき、別に均一な光反射性薄膜
を有する記録媒体にフォトレジストを塗布して、前記銀
塩乳剤のパターンを焼付、エッチング液で薄膜を局部エ
ッチングして光反射性薄膜の有無を形成させるものであ
り、全データが銀塩ピットパターンとなっているので一
括複製ができてROM型光記録媒体の生産に適してい
る。また、上記の方法以外にも一括複製の原理を用いた
フォトメカニカルな方法が開発されている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
一括複製の方法では、写真原版から微細なピットパター
ンを複製用記録媒体に光学的に焼付、種々の後処理によ
ってピットによる情報を記録するために、全体の工程が
長くピット欠陥を発生する確率が高いという問題があ
る。また、一括複製ではあるが比較的生産能率が低いの
で製造コストが高いという問題がある。さらに、製造工
程において、微細なごみ等が混入しないように細心の注
意を払っても、充分な良品歩留を上げるのが困難である
という問題がある。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するためになされたものである。すなわち、本発明
の請求項1の発明は、光学的読み取り可能なデータ担体
である光記録媒体であって、該光記録媒体のデータ領域
が、平滑面部分と光を反射する、大きさ0.1〜2.0
μm、深さ0.05〜1.0μmからなる規則的な回折
格子表面を有する光散乱面部分とのパターンで構成さ
れ、前記平滑面部分と規則的な回折格子部分での光の反
射量の差によりデータ信号を得ることを特徴とする光記
録媒体、を要旨とし、 【0008】本発明の請求項3の発明は、支持体上に記
録されるデータに対応した、平滑面部分と大きさ0.1
〜2.0μm、深さ0.05〜1.0μmからなる規則
的な回折格子表面を有する光散乱面部分とのパターンが
形成されているマスタ版を用いて、光記録媒体部材の面
を押圧することによりマスタ版のパターンを光記録媒体
部材に複製して光記録媒体のデータ領域を作成する光記
録媒体の製造方法において、前記マスタ版が、規則的な
回折格子表面を有する支持体上に感光性樹脂層を設け、
この感光性樹脂層に予め用意したデータパターンを露光
し、現像、乾燥することにより得られる、データに対応
した平滑面部分と規則的な回折格子表面を有する光散乱
面部分とのパターンが形成されたマスタ版であることを
特徴とする光記録媒体の製造方法、を要旨とし、 【0009】本発明の請求項5の発明は、記録されるデ
ータに対応した平滑面部分と大きさ0.1〜2.0μ
m、深さ0.05〜1.0μmからなる規則的な回折格
子表面を有する光散乱面部分とのパターンを金属板に複
製して、該金属板を金型として用いてインジエクション
法により光記録媒体のデータ領域を複製することを特徴
とする光記録媒体の製造方法、を要旨とするものであ
る。 【0010】 【発明の実施の形態】本発明の基本原理は、データの記
録手段として、平滑面部分と規則的な回折格子表面を有
する光散乱面部分とからなるパターンを用い、このパタ
ーンを光記録媒体に複製するのにプレス法を用いたこと
にある。そして、上記のようにして光記録媒体に記録さ
れたデータは、レーザー光の位相差により読み取られる
のでなく、規則的な回折格子部分と平滑面部分とからな
るデータ領域面での光の反射率の差により読み取られ
る。 【0011】以下、図面を参照して本発明の原理・作用
を詳細に説明する。図1は、光記録媒体の原理を示すた
めの光記録媒体の一例の平面図である。基板1上のデー
タ領域100に記録するデータに対応したパターンで、
平滑面部分2と表面が規則的な回折格子である光散乱面
分3とのパターンが形成されて本発明の光記録媒体20
が構成されている。また、必要に応じて上記データ領域
全面に、平滑面では平滑に規則的な回折格子部分ではそ
の形状に反射性薄膜4を被覆することができる。 【0012】尚、図1においては、データ領域100は
基板1の一部分に形成されているが、基板1の全面に形
成されてもよい。図2は、光散乱面部分が微小な凹凸で
ある場合の光の軌跡を説明するための図1のデータ領域
100の拡大部分断面図である。この光記録媒体におい
ては、図2に示すようにレーザー光5をデータ領域に照
射すると、平滑面部分2では入射光5の正反射6が起こ
り、この部分からは大きな反射光が得られる。これに対
して、光散乱面部分3では入射光5の乱反射7が起こ
り、この部分からは小さな反射光しか得ることができな
い。従って、定められた位置に光検出器を設定すれば、
2つの部分からの光反射量の差を検出して記録されたデ
ータを読み取ることができる。なお、平滑面部分2と光
散乱部分3は同一平面であってもよく、また凹凸がある
場合にはどちらが凸部を形成してもよい。 【0013】図3は、図1の光散乱面部分が回折格子で
ある場合の本発明の光記録媒体の光の軌跡を説明した図
である。この光記録媒体においては、レーザー光5を照
射すると平滑面部分では、角度θで入射した光5は角度
θでの正反射6のみ生じる。これに対して、回折格子が
形成された光散乱面部分3では、角度θで入射した光5
は角度θでの正反射8と、特定角度αで反射するいわゆ
る回折光9を生じる。(図中の9は1次回折光であり、
厳密にはn次の回折光が発生するが、1次回折光が最大
であり、2次以下は強度が小さいので略した。) 回折格子が形成された光散乱面部分3における入射光と
反射光の比は、回折以外の因子が無いと仮定すれば(良
反射性薄膜を考慮して)およそ次の比となる。 入射光:正反射光:回折光=100:70:30 【0014】従って、光検出器を入射角度αに対して、
角度αの位置に設置すれば、平滑面部分2からは入射光
100に対して100の反射量が得られるのに対して、
光散乱面部分3からは最大70の反射量しか得ることが
できない。(実際にはn次回折光が存在するから50程
度の反射量が得られる。)すなわち、この光反射量の差
を検出することによりデータを読み取ることができる。
また、光検出器を光散乱面部分3の回折光の角度αの方
向に設置すれば、平滑面部分2からは反射光を検出する
ことができないが、光散乱面部分3からは入射光量の3
/10光量程度の反射光を検出することができ、この差
によりデータを読み取ることができる。この場合、平滑
面部分2と光散乱面部分8からの反射光の比は、検出器
の位置において無限大であり、S/N比が最良となる。 【0015】尚、図2においても正反射角度以外の角度
の方向に光検出器を設置することが可能である。しか
し、光散乱面部分3では光は全方向に乱反射するので、
上記回折光のように方向性を持たず、特定方向の反射光
量が小さく、光検出器の感度を上げる等の工夫が必要と
なる。また、多くの方向への散乱光が読み取り装置内で
複雑に反射し、雑音化を生じることがある。 【0016】 【実施例】 (マスタ版)光記録媒体を製造するに当たり、先ず記録
すべき情報を定められたデータフォマットに変換する。
このデータはマスタ版を作製するために感光材料にデー
タパターンを露光する装置に入力される。次に、この装
置により微小スポットの白色光、レーザー光、電子ビー
ム等により感光材料上にパターン露光し、定法にしたが
って現像、乾燥によりマスタ版を得ることができる。
尚、このような装置によらずデータパターンが形成され
たマスクを作製して、これを介して感光材料上にパター
ン露光を行うことも当然可能である。感光材料として
は、一般的な高解像性銀塩乳剤や感光性樹脂を用いるこ
とができる。 【0017】ここで、従来法ではデータ露光は、基板に
設けられた前記感光材料に直接露光し、現像処理してマ
スタ版としたが、本発明では感光材料に予め前処理する
ことにより、光散乱面部分表面の規則的な回折格子形状
を有するマスタ版を作製する。前処理とはマスタ版用基
板全面に適切な回折効果を持つ回折格子レリーフを形成
することである。この回折格子レリーフは、回折格子の
格子間隔が0.1〜2.0μ、深さ0.05〜1.0μ
程度のものである。 【0018】このような回折格子のレリーフは基板面へ
の機械的精密切削、エッチング、電子ビームによる精密
加工、あるいはホログラフィーを利用し、2光束光の干
渉縞を感光材料に記録すること等により得ることができ
る。 【0019】この回折格子は格子間隔が一定であれば、
光の波長によって回折角度φが異なり、また光の波長が
一定であれば、格子間隔によって回折角度φが異なる。
この関係は下記の式で示される。 λ=d(sinω+sinφ) λ:波長, d:格子間隔, ω:入射角度, φ:回
折角度 一般には、データの読み取りに使用する光の波長を定
め、上記の方法で所定の回折角度φを得るための格子間
隔を決定するのがよい。 【0020】ここで、ホログラフィーを利用して回折格
子を作製する場合、用いる感光材料が銀塩写真材料なら
ば記録される回折格子は平滑な白黒格子として記録さ
れ、フォトレジストでならば微細凹凸レリーフとして記
録される。本発明のマスタ版基板は微細凹凸レリーフを
備えなければならないから、銀塩写真材料による平滑な
白黒格子は、別の基板に塗布された感光材料等に焼き付
けて新たに微細凹凸レリーフを作製しなければならな
い。この工程では、塵や複製手段によって格子に欠陥が
起こり易く、また工程自体が増えるので、フォトレジス
ト上に直接回折格子を記録する方法が好ましい。 【0021】次に、上記のようにして作製された規則的
な回折格子レリーフを有するマスタ版基板面に感光性樹
脂を塗布する。感光性樹脂としては、一般に用いられて
いるものを広く用いることができ、ネガ型、ポジ型のど
ちらでもよく、例えば半導体製造用の感光性樹脂が用い
られる。このマスタ版基板面の感光性樹脂を、上述した
データパターンを露光する装置により、あるいはデータ
パターンが形成されたマスクを介して露光、現像、乾燥
し、図4にその拡大部分断面を示すようなマスタ版30
を得ることができる。 【0022】マスタ版30は、支持体10に形成された
回折格子レリーフが、複写されたデータのピットパター
ン形状の感光性樹脂膜11で覆われた平滑面部分12
と、回折格子レリーフが露出した部分13とからなる。
そして、この感光性樹脂膜11で覆われた平滑面部分1
2と、回折格子レリーフが露出した部分13とで、つま
り回折格子の有無によって記録されるデータパターンが
構成されている。このマスタ版を用いて、回折格子の有
無によって記録されるデータパターンを光記録媒体の基
材に転写し、複製することはできるが、量産を目的とす
る場合には、このマスタ版からサブマスタ版を作製し用
いることが好ましい。 【0023】(サブマスタ版)サブマスタ版の作製方法
としては、 (1)マスタ版面に適宜な粘度の硬化性樹脂を塗布して
硬化させ、その面に接着剤を介してサブマスタ版用基板
を接着し、マスタ版から剥離して回折格子のパターンが
複製されたサブマスタ版を得ることができる。尚、硬化
樹脂とサブマスタ版との接着性がよければ、接着剤を用
いなくてもよい。硬化樹脂としては、熱硬化、光硬化、
反応型硬化の樹脂が用いられるが、回折格子を複製する
ために、硬化時の収縮率が小さく、ガス等の反応生成物
を発生しなく、硬化強度の大きいものが好ましい。 (2)サブマスタ版用基板に予め熱可塑性樹脂を塗布し
ておき、この面にマスタ版を加熱状態で押し付けてサブ
マスタ用基板に回折格子を複製して、サブマスタ版を得
ることができる。 (3)マスタ版を充分に洗浄した後、無電解メッキ、を
行い金属薄膜を形成した後、電気メッキによりさらに、
前記金属膜層に金属膜を形成して、必要な厚さを得た
後、マスタ版と剥離して金属性のサブマスタ版を得るこ
とができる。活性化液としては、例えば塩化パラジウム
を主とするものが用いられ、メッキ金属としては、例え
ばニッケルが用いられる。この金属サブマスタ版は規則
的な回折格子の再現性がよく且つ耐久性、強度が高い。 【0024】(光記録媒体の製造)上記のようにして得
られた、マスタ版あるいはサブマスタ版を用いて光記録
媒体を製造する。 (1)少量生産の場合 マスタ版面に適宜な粘度の硬化性樹脂を塗布して硬化さ
せ、その面に接着剤を介して光記録媒体用基板を接着
し、マスタ版から剥離して回折格子のパターンがデータ
領域に複製された光記録媒体を得ることができる。尚、
硬化樹脂と光記録媒体用基板との接着性がよければ、接
着剤を用いなくてもよい。硬化樹脂としては、熱硬化、
光硬化、反応型硬化の樹脂が用いられるが、回折格子を
複製するために、硬化時の収縮率が小さく、ガス等の反
応生成物を発生しなく、硬化強度の大きいものが好まし
い。 【0025】基板としては、一般的なプラスチック、例
えば、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル、ポリ
メチルメタクリレート等のフィルム、シート、板が用い
られ、光学的に不透明、透明でも、あるいは光透過性
(視覚的透明性に限定されない)であってもよく、厚さ
も特に限定されない。また、反射率を高めるために、回
折格子のパターンが複製されたデータ領域に反射性薄膜
層を、塗布、メッキ、蒸着、スパッタリング法等の手段
で形成することができる。反射性薄膜を形成する材料と
しては、例えば、Al等の金属、金属化合物、合金、カ
ルコゲン、カルコゲン化合物、無機物、有機物等が上げ
られる。 【0026】(2)大量生産の場合 光記録媒体用基板上に樹脂層、好ましくは熱可塑性樹
脂層を形成した後、上記で得られたサブマスタ版をデー
タ領域に熱時圧着して、規則的な回折格子のパターンが
データ領域に複製された光記録媒体を得ることができ
る。尚、パターンが複製された樹脂層は、熱や光で硬化
させると、保存性、耐久性、物性面が優れる。また、基
板としては上記のものが用いられ、データ領域には反射
性薄膜を形成することができる。 光記録媒体用基板上に樹脂層、好ましくは熱可塑性樹
脂層を形成した後、反射性薄膜層を上記の方法で形成
し、予めデータ領域に反射性薄膜層を形成する。次ぎ
に、このデータ領域の反射性薄膜層面に、上記で得られ
たサブマスタ版を熱時圧着し回折格子のパターンを複製
して、回折格子のパターンがデータ領域に複製された光
記録媒体を得ることができる。尚、この場合反射性薄膜
層面から圧着するため面強度が大となるので、耐久強度
のある金属製サブマスタ版を用いることが好ましい。ま
た、基板としては上記のものが用いられ、データ領域に
は反射性薄膜を形成することができる。 【0027】上記の金属性サブマスタ版を金型とし
て、あるいは別個にインジェクション用金型を作成し、
これを用いてインジェクションにより、回折格子のパタ
ーンがデータ領域に複製された光記録媒体を得ることが
できる。上記のようにして得られた本発明の光記録媒体
においては、データ領域面に擦傷、ごみの付着等から保
護するための保護層を形成することができる。この保護
層は光透過性(視覚的透明性に限定されない)な樹脂を
均一に塗布するか、あるいはそのような光学特性のフィ
ルム、シートを積層するかして形成され、厚みは0.1
mm〜1.0mm程度であるが、0.4mm〜0.6m
mとした場合には本発明の光記録媒体の一例である光カ
ードにおいて、ごみや垢の付着等による誤読を防止する
のに適したものとなる。光透過性樹脂としては、アクリ
ル樹脂やポリカーボネート樹脂が好適に用いられ、フィ
ルム、シートとしては、そのような樹脂で製造されたも
のが好適に用いられる。 【0028】また、上記の方法において、基板を光透過
性のフィルム、シートとした場合には保護層は特に光透
過性のものを用いなくてもよく、例えば印刷等を施した
不透明なプラスチックフィルム、シートを用いることが
できる。以上のような、基本構造を有する本発明の光記
録媒体は、フレキシブルディスク、カード、テープ等と
して利用することができ、例えば以下の用途に適用され
る。 (1)金融流通産業:キャッシュカード、クレジットカ
ード、プリペイドカード。 (2)医療健康産業:健康証書、カルテ、医療カード、
緊急カード。 (3)娯楽産業:ソフトウェア媒体、会員カード、入場
券、遊戯機械制御媒体、テレビゲーム用媒体。 (4)運輸旅行産業:旅行者カード、免許証、定期券、
パスポート。 (5)出版産業:電子出版。 (6)情報処理産業:電子機械の外部記録装置、ファイ
リング。 (7)教育産業:教材プログラム、成績管理カード、図
書館の入出管理および書籍管理。 (8)自動車産業:整備記録、運行管理。 (9)FA:MC、NC、ロボット等のプログラム記録
媒体。 (10)その他:ビルコントロール、ホームコントロー
ル、IDカード、自動販売機用媒体、クッキングカー
ド。 【0029】 【発明の効果】本発明の光記録媒体は、平滑面部分およ
び規則的な回折格子を有する光散乱部分をデータピット
として、これらの部分の光の反射率の差によりデータを
読み取るので、従来のデータピットが単に凹凸として記
録され、光の位相差を利用してデータを読み取るものに
用いられる複雑精密化した読み取り装置と比較して、簡
便な読み取り装置を用いることができる。また、平滑面
部分および規則的な回折格子を有する光散乱部分のパタ
ーンからなるデータパターンは、大量生産が容易なプレ
ス法やインジェクション法により複製することができ
る。さらに、微小な凹凸が回折格子で形成されているの
で、光検出器を回折光方向に設置することにより光の有
無でピットの検知が可能となるので、S/N比が大きく
なり、データの読み取りが容易になると共に読み取り精
度が向上する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording medium, which is an optical ROM (read only memory) medium storing optical read-only information, and a method of manufacturing the same. . 2. Description of the Related Art Among optical recording media, a read-only medium is one in which information is divided into pits in advance and the pits are recorded on the optical recording medium. There are roughly two types of pit recording / reproducing methods. One is to record data as uneven pits, and when irradiating with laser light, the laser light is diffracted with a phase difference caused by the uneven pits. The other is a method in which pits with different reflectivities are recorded as, for example, the presence or absence of a metal thin film, and the read / reproduce is performed as a signal based on the difference in reflectivity when laser light is irradiated. is there. Although an optical card is light and inexpensive, it is thinner than an optical disk (0.76 m in accordance with the magnetic card standard).
m thickness), easy to bend and poor flatness. Therefore, the reading accuracy is low, and the signal reading method is usually a method based on the difference in the reflected light, and the pits are large.
And Usually, a difference in reflectivity is generated in a recording portion by a method of forming a portion where a light-reflective metal thin film exists and a portion where no light-reflective metal thin film exists as described above. As one method of generating the difference in the reflectivity, there is a method in which a low melting point thin film is destroyed by a laser beam used for a write-once optical recording medium to form a low reflectivity pit. Since pits are formed, it takes time and is not suitable for mass production of ROM type optical recording media. [0005] As another method, there is a method by a photo-etching method. In this method, predetermined pits are formed in a silver salt emulsion in advance by a photographic method, a photoresist is applied to a recording medium having a uniform light-reflective thin film, and the pattern of the silver salt emulsion is printed and etched. The thin film is locally etched with a liquid to determine the presence or absence of a light-reflective thin film. Since all data is in a silver salt pit pattern, it can be copied at a time and is suitable for the production of a ROM type optical recording medium. In addition to the above methods, photomechanical methods using the principle of batch duplication have been developed. [0006] However, in the above-mentioned method of collective duplication, a fine pit pattern is optically printed from a photographic master onto a recording medium for duplication, and information by pits is recorded by various post-processing. Therefore, there is a problem that the entire process is long and the probability of generating pit defects is high. In addition, there is a problem that the production cost is high because the production efficiency is relatively low although it is a batch replication. Further, there is a problem that it is difficult to sufficiently increase the yield of non-defective products even if great care is taken to prevent fine dust and the like from being mixed in the manufacturing process. [0007] The present invention has been made to solve the above problems. That is, the invention of claim 1 of the present invention is an optical recording medium which is an optically readable data carrier, wherein the data area of the optical recording medium has a smooth surface portion and reflects light. 1 to 2.0
μm, a pattern of a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface having a depth of 0.05 to 1.0 μm, and a reflection amount of light at the smooth surface portion and the regular diffraction grating portion. An optical recording medium characterized in that a data signal is obtained from the difference. The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that a smooth surface portion and a size corresponding to data recorded on a support are provided. 0.1
The surface of the optical recording medium member is pressed using a master plate in which a pattern with a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface having a thickness of from 2.0 to 2.0 μm and a depth of from 0.05 to 1.0 μm is formed. In the method for manufacturing an optical recording medium in which a master plate pattern is duplicated on an optical recording medium member by creating a data area of the optical recording medium, the master plate is formed on a support having a regular diffraction grating surface. Provide a photosensitive resin layer,
A pattern of a smooth surface portion corresponding to the data and a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface is obtained by exposing a data pattern prepared in advance to the photosensitive resin layer, developing and drying the data pattern. A method of manufacturing an optical recording medium, characterized in that the optical disk is a master plate, wherein the invention has a smooth surface portion corresponding to recorded data and a size of 0.1%. ~ 2.0μ
m, a pattern with a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface having a depth of 0.05 to 1.0 μm is duplicated on a metal plate, and the metal plate is used as a mold by an injection method. A method for manufacturing an optical recording medium, characterized by duplicating a data area of the optical recording medium, is provided. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic principle of the present invention is to use, as data recording means, a pattern composed of a smooth surface portion and a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface. The press method was used to duplicate the data on a recording medium. Then, the data recorded on the optical recording medium as described above is not read by the phase difference of the laser light, but the light reflectance on the data area surface composed of a regular diffraction grating portion and a smooth surface portion. Is read by the difference of Hereinafter, the principle and operation of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an example of an optical recording medium for illustrating the principle of the optical recording medium. With a pattern corresponding to the data to be recorded in the data area 100 on the substrate 1,
The pattern of the smooth surface portion 2 and the light scattering surface portion 3 whose surface is a regular diffraction grating is formed, and the optical recording medium 20 of the present invention is formed.
Is configured. Further, if necessary, the reflective thin film 4 can be coated on the entire surface of the data area, and on the smooth regular surface of the diffraction grating portion. Although the data area 100 is formed on a part of the substrate 1 in FIG. 1, it may be formed on the entire surface of the substrate 1. FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of the data area 100 of FIG. 1 for explaining the trajectory of light when the light scattering surface has minute irregularities. In this optical recording medium, as shown in FIG. 2, when a data area is irradiated with a laser beam 5, regular reflection 6 of the incident light 5 occurs on the smooth surface portion 2, and a large reflected light is obtained from this portion. On the other hand, irregular reflection 7 of the incident light 5 occurs on the light scattering surface portion 3, and only a small reflected light can be obtained from this portion. Therefore, if the photodetector is set at a predetermined position,
The recorded data can be read by detecting the difference in the amount of light reflection from the two portions. The smooth surface portion 2 and the light scattering portion 3 may be on the same plane, and if there is unevenness, whichever may form the convex portion. FIG. 3 is a view for explaining the trajectory of light on the optical recording medium of the present invention when the light scattering surface in FIG. 1 is a diffraction grating. In this optical recording medium, when the laser beam 5 is irradiated, on the smooth surface portion, only the specular reflection 6 at the angle θ occurs in the light 5 incident at the angle θ. On the other hand, in the light scattering surface portion 3 where the diffraction grating is formed, the light 5 incident at an angle θ
Produces a specular reflection 8 at an angle θ and a so-called diffracted light 9 reflected at a specific angle α. (9 in the figure is the first-order diffracted light,
Strictly speaking, the n-th order diffracted light is generated, but the first-order diffracted light is the largest, and the second and lower order diffracted lights are omitted because the intensity is small. Assuming that there is no factor other than diffraction, the ratio of the incident light and the reflected light on the light scattering surface portion 3 where the diffraction grating is formed is approximately the following ratio (considering the good reflective thin film). Incident light: specularly reflected light: diffracted light = 100: 70: 30 Accordingly, the photodetector is set at an incident angle α.
If installed at the position of the angle α, the reflection amount of 100 for the incident light 100 can be obtained from the smooth surface portion 2,
Only a maximum of 70 reflections can be obtained from the light scattering surface portion 3. (Actually, a reflection amount of about 50 is obtained because the n-order diffracted light exists.) That is, data can be read by detecting the difference in the light reflection amount.
Further, if the photodetector is installed in the direction of the angle α of the diffracted light on the light scattering surface portion 3, the reflected light cannot be detected from the smooth surface portion 2. 3
Reflected light of about / 10 light amount can be detected, and data can be read based on this difference. In this case, the ratio of the light reflected from the smooth surface portion 2 and the light reflected from the light scattering surface portion 8 is infinite at the position of the detector, and the S / N ratio becomes the best. Incidentally, also in FIG. 2, it is possible to install the photodetector in a direction of an angle other than the regular reflection angle. However, since light is diffusely reflected in all directions on the light scattering surface portion 3,
Unlike the above-mentioned diffracted light, it has no directivity, the amount of reflected light in a specific direction is small, and it is necessary to take measures such as increasing the sensitivity of the photodetector. In addition, scattered light in many directions may be reflected in the reading device in a complicated manner, resulting in noise. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Master Version) In manufacturing an optical recording medium, first, information to be recorded is converted into a predetermined data format.
This data is input to an apparatus for exposing a data pattern to a photosensitive material to produce a master plate. Next, the photosensitive material is subjected to pattern exposure using a minute spot of white light, laser light, an electron beam, or the like, and then developed and dried according to a standard method to obtain a master plate.
Incidentally, it is naturally possible to produce a mask on which a data pattern is formed without using such an apparatus and to perform pattern exposure on the photosensitive material via the mask. As the photosensitive material, a general high-resolution silver salt emulsion or a photosensitive resin can be used. Here, in the conventional method, in the data exposure, the photosensitive material provided on the substrate is directly exposed and developed to obtain a master plate. In the present invention, however, the photosensitive material is pre-processed by pre-processing. A master plate having a regular diffraction grating shape on the surface of the scattering surface is manufactured. The pretreatment is to form a diffraction grating relief having an appropriate diffraction effect over the entire surface of the master plate substrate. This diffraction grating relief has a grating spacing of 0.1 to 2.0 μ and a depth of 0.05 to 1.0 μ.
Of the degree. The relief of such a diffraction grating is obtained by recording the interference fringes of two light beams on a photosensitive material using mechanical precision cutting, etching, precision processing by an electron beam, or holography on the substrate surface. be able to. In this diffraction grating, if the grating interval is constant,
The diffraction angle φ varies depending on the wavelength of light, and if the wavelength of light is constant, the diffraction angle φ varies depending on the lattice spacing.
This relationship is shown by the following equation. λ = d (sin ω + sin φ) λ: wavelength, d: grating interval, ω: incident angle, φ: diffraction angle In general, the wavelength of light used for reading data is determined, and a predetermined diffraction angle φ is obtained by the above method. It is good to determine the lattice spacing for the. Here, when a diffraction grating is produced by using holography, the diffraction grating to be recorded is recorded as a smooth black-and-white lattice if the photosensitive material to be used is a silver halide photographic material, and fine relief is used if it is a photoresist. Is recorded as Since the master plate substrate of the present invention must have fine relief, a smooth black-and-white lattice made of a silver halide photographic material must be printed on a photosensitive material or the like applied to another substrate to produce a new fine relief. Must. In this step, a defect is likely to occur in the grating due to dust or duplication means, and the number of steps itself increases. Therefore, a method of recording a diffraction grating directly on a photoresist is preferable. Next, a photosensitive resin is applied to the master plate substrate surface having the regular diffraction grating relief produced as described above. As the photosensitive resin, those commonly used can be widely used, and may be either a negative type or a positive type. For example, a photosensitive resin for semiconductor production is used. The photosensitive resin on the master plate substrate surface is exposed, developed, and dried by the above-described apparatus for exposing the data pattern or through a mask on which the data pattern is formed, and FIG. Master version 30
Can be obtained. The master plate 30 has a smooth surface portion 12 in which a diffraction grating relief formed on a support 10 is covered with a photosensitive resin film 11 having a pit pattern shape of copied data.
And a portion 13 where the diffraction grating relief is exposed.
Then, the smooth surface portion 1 covered with the photosensitive resin film 11
2 and the portion 13 where the diffraction grating relief is exposed, that is, a data pattern to be recorded is formed by the presence or absence of the diffraction grating. Using this master plate, the data pattern recorded depending on the presence or absence of the diffraction grating can be transferred to the base material of the optical recording medium and duplicated. However, when mass production is intended, the master plate can be replaced with the submaster plate. It is preferable to prepare and use. (Sub-master plate) The sub-master plate is manufactured by the following steps: (1) A curable resin having an appropriate viscosity is applied to the master plate surface and cured, and the substrate for the sub-master plate is bonded to the surface with an adhesive. Then, a sub-master plate in which the pattern of the diffraction grating is duplicated by being separated from the master plate can be obtained. Incidentally, if the adhesiveness between the cured resin and the sub master plate is good, it is not necessary to use an adhesive. As curing resin, heat curing, light curing,
Although a reactive curing resin is used, a resin having a small shrinkage ratio at the time of curing, not generating a reaction product such as gas, and having a high curing strength is preferable in order to duplicate a diffraction grating. (2) A submaster plate can be obtained by applying a thermoplastic resin to the substrate for the submaster plate in advance and pressing the master plate against this surface in a heated state to duplicate the diffraction grating on the substrate for the submaster plate. (3) After the master plate has been sufficiently washed, electroless plating is performed to form a metal thin film, and then electroplating is further performed.
After a metal film is formed on the metal film layer to obtain a required thickness, the metal film is peeled off from the master plate to obtain a metallic submaster plate. As the activating liquid, for example, a liquid mainly containing palladium chloride is used, and as the plating metal, for example, nickel is used. This metal submaster plate has good reproducibility of a regular diffraction grating and high durability and strength. (Manufacture of Optical Recording Medium) An optical recording medium is manufactured using the master plate or sub-master plate obtained as described above. (1) In the case of small-scale production, a curable resin having an appropriate viscosity is applied to the master plate surface and cured, and an optical recording medium substrate is adhered to the surface with an adhesive, and is separated from the master plate to form a diffraction grating. An optical recording medium in which the pattern is duplicated in the data area can be obtained. still,
As long as the adhesiveness between the cured resin and the optical recording medium substrate is good, an adhesive need not be used. As cured resin, thermosetting,
Light-curing or reactive-curing resins are used. However, in order to duplicate the diffraction grating, it is preferable to use a resin having a small shrinkage at the time of curing, generating no reaction products such as gas, and having high curing strength. As the substrate, general plastics, for example, films, sheets and plates of vinyl chloride, polycarbonate, acryl, polymethyl methacrylate and the like are used. (It is not limited to transparency), and the thickness is not particularly limited. Further, in order to increase the reflectance, a reflective thin film layer can be formed in a data area where the pattern of the diffraction grating is duplicated by means such as coating, plating, vapor deposition, and sputtering. Examples of the material for forming the reflective thin film include metals such as Al, metal compounds, alloys, chalcogens, chalcogen compounds, inorganic substances, and organic substances. (2) In the case of mass production After forming a resin layer, preferably a thermoplastic resin layer on a substrate for an optical recording medium, the above-obtained sub-master plate is hot-pressed onto a data area to form a regular pattern. It is possible to obtain an optical recording medium in which a simple diffraction grating pattern is duplicated in the data area. The resin layer in which the pattern is duplicated has excellent storability, durability and physical properties when cured by heat or light. The above-mentioned substrate is used as the substrate, and a reflective thin film can be formed in the data area. After forming a resin layer, preferably a thermoplastic resin layer, on an optical recording medium substrate, a reflective thin film layer is formed by the above-described method, and a reflective thin film layer is formed in advance in a data area. Next, the sub-master plate obtained above is hot-pressed on the reflective thin film layer surface of this data area and the pattern of the diffraction grating is duplicated to obtain an optical recording medium in which the pattern of the diffraction grating is duplicated in the data area. be able to. In this case, since the surface strength is increased due to pressure bonding from the reflective thin film layer surface, it is preferable to use a metal submaster plate having durability. The above-mentioned substrate is used as the substrate, and a reflective thin film can be formed in the data area. The above-mentioned metallic submaster plate is used as a mold, or an injection mold is prepared separately.
By using this, an optical recording medium in which the diffraction grating pattern is duplicated in the data area can be obtained by injection. In the optical recording medium of the present invention obtained as described above, a protective layer for protecting the data area surface from abrasion, adhesion of dust and the like can be formed. This protective layer is formed by uniformly applying a light transmissive (not limited to visual transparency) resin or by laminating a film or sheet having such optical properties, and has a thickness of 0.1.
mm to 1.0 mm, but 0.4 mm to 0.6 m
In the case of m, the optical card as an example of the optical recording medium of the present invention is suitable for preventing erroneous reading due to adhesion of dust or dirt. An acrylic resin or a polycarbonate resin is preferably used as the light-transmitting resin, and a film or sheet made of such a resin is suitably used as the film or sheet. In the above method, if the substrate is a light-transmitting film or sheet, the light-transmitting protective layer does not need to be particularly used. For example, a printed opaque plastic film is used. , A sheet can be used. The optical recording medium of the present invention having the basic structure as described above can be used as a flexible disk, card, tape, or the like, and is applied to, for example, the following uses. (1) Financial distribution industry: cash card, credit card, prepaid card. (2) Medical health industry: health certificate, medical chart, medical card,
Emergency card. (3) Entertainment industry: software media, membership cards, admission tickets, game machine control media, video game media. (4) Transportation travel industry: tourist cards, licenses, commuter passes,
passport. (5) Publishing industry: electronic publishing. (6) Information processing industry: external recording devices and filing of electronic machines. (7) Education industry: Teaching material programs, grade management cards, library access control and book management. (8) Automobile industry: maintenance records, operation management. (9) FA: Program recording medium such as MC, NC, robot, etc. (10) Other: building control, home control, ID card, vending machine medium, cooking card. According to the optical recording medium of the present invention, the data is read by the difference in the light reflectance between the smooth surface portion and the light scattering portion having a regular diffraction grating as data pits. A simpler reading device can be used as compared with a conventional complicated and precise reading device used for reading data using a phase difference of light, in which conventional data pits are simply recorded as unevenness. Further, a data pattern composed of a pattern of a smooth surface portion and a light scattering portion having a regular diffraction grating can be copied by a press method or an injection method that is easy to mass-produce. Further, since the minute irregularities are formed by the diffraction grating, the pit can be detected by the presence or absence of light by installing the photodetector in the direction of the diffracted light. Reading is facilitated and reading accuracy is improved.

【図面の簡単な説明】 【図1】 光記録媒体の原理を示すための光記録媒体の
一例の平面図である。 【図2】 図1の光散乱面部分が微小な凹凸である場合
の光の軌跡を説明するための図1のデータ領域100の
拡大部分断面図である。 【図3】 図1の光散乱面部分が回折格子である場合の
本発明の光記録媒体の光の軌跡を説明した図である。 【図4】 本発明に用いるマスタ版の拡大部分断面図で
ある。 【符号の説明】 1 光記録媒体の基板 2,12 平滑面部分 3 光散乱面部分 4 光反射性薄膜 5 入射光 6 正反射 7 乱反射 8 光散乱面部分 9 回折光 10 支持体 11 感光性樹脂 20 光記録媒体 30 マスタ版 100 データ領域
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of an example of an optical recording medium for illustrating the principle of the optical recording medium. FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of a data area 100 of FIG. 1 for explaining a trajectory of light when a light scattering surface portion of FIG. 1 has minute irregularities. FIG. 3 is a diagram illustrating the trajectory of light on the optical recording medium of the present invention when the light scattering surface portion in FIG. 1 is a diffraction grating. FIG. 4 is an enlarged partial sectional view of a master plate used in the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 of optical recording medium 2, 12 Smooth surface portion 3 Light scattering surface portion 4 Light reflective thin film 5 Incident light 6 Regular reflection 7 Diffuse reflection 8 Light scattering surface portion 9 Diffracted light 10 Support 11 Photosensitive resin Reference Signs List 20 optical recording medium 30 master version 100 data area

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.光学的読み取り可能なデータ担体である光記録媒体
であって、該光記録媒体のデータ領域が、平滑面部分と
光を反射する、大きさ0.1〜2.0μm、深さ0.0
5〜1.0μmからなる規則的な回折格子表面を有する
光散乱面部分とのパターンで構成され、前記平滑面部分
と規則的な回折格子部分での光の反射量の差によりデー
タ信号を得ることを特徴とする光記録媒体。 2.前記データ領域が光反射性薄膜で覆われていること
を特徴とする請求項1記載の光記録媒体。 3.支持体上に記録されるデータに対応した、平滑面部
分と大きさ0.1〜2.0μm、深さ0.05〜1.0
μmからなる規則的な回折格子表面を有する光散乱面部
分とのパターンが形成されているマスタ版を用いて、光
記録媒体部材の面を押圧することによりマスタ版のパタ
ーンを光記録媒体部材に複製して光記録媒体のデータ領
域を作成する光記録媒体の製造方法において、前記マス
タ版が、規則的な回折格子表面を有する支持体上に感光
性樹脂層を設け、この感光性樹脂層に予め用意したデー
タパターンを露光し、現像、乾燥することにより得られ
る、データに対応した平滑面部分と規則的な回折格子表
面を有する光散乱面部分とのパターンが形成されたマス
タ版であることを特徴とする光記録媒体の製造方法。 4.マスタ版のパターンを光記録媒体部材に複製した後
に、光反射性薄膜を形成することを特徴とする請求項3
記載の光記録媒体の製造方法。 5.記録されるデータに対応した平滑面部分と大きさ
0.1〜2.0μm、深さ0.05〜1.0μmからな
る規則的な回折格子表面を有する光散乱面部分とのパタ
ーンを金属板に複製して、該金属板を金型として用いて
インジエクション法により光記録媒体のデータ領域を複
製することを特徴とする光記録媒体の製造方法。
(57) [Claims] An optical recording medium which is an optically readable data carrier, wherein a data area of the optical recording medium reflects light with a smooth surface portion, a size of 0.1 to 2.0 μm, and a depth of 0.0.
A data signal is obtained by a difference in the amount of light reflection between the smooth surface portion and the regular diffraction grating portion, which is composed of a pattern of a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface of 5 to 1.0 μm. An optical recording medium characterized by the above-mentioned. 2. 2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the data area is covered with a light-reflective thin film. 3. A smooth surface portion and a size of 0.1 to 2.0 μm and a depth of 0.05 to 1.0 corresponding to data recorded on the support.
Using a master plate in which a pattern with a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface made of μm is formed, the master plate pattern is pressed onto the optical recording medium member by pressing the surface of the optical recording medium member. In the method for manufacturing an optical recording medium for duplicating a data area of an optical recording medium, the master plate is provided with a photosensitive resin layer on a support having a regular diffraction grating surface. A master plate in which a pattern of a smooth surface portion corresponding to data and a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface is formed by exposing, developing, and drying a data pattern prepared in advance. A method for manufacturing an optical recording medium, comprising: 4. 4. A light-reflective thin film is formed after duplicating a pattern of a master plate on an optical recording medium member.
The manufacturing method of the optical recording medium according to the above. 5. A pattern of a smooth surface portion corresponding to data to be recorded and a light scattering surface portion having a regular diffraction grating surface having a size of 0.1 to 2.0 μm and a depth of 0.05 to 1.0 μm is formed on a metal plate. And a data area of the optical recording medium is duplicated by an injection method using the metal plate as a mold.
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