JPH0467003A - 回折格子作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は回折格子作製方法および回折格子に関する。

［従来の技術］ 回折格子は種々の光学装置に使用されるほか、エンコー
ダー等としても利用される。

このような回折格子の作製方法として近来、マグネティ
ック・リソグラフィー法によるものが意図されている。

この方法は「基体上に形成された磁気記録媒体薄層に磁
気ヘッドにより格子パターンを書き込み。

磁性コロイド流体により格子パターンを顕像化する」こ
とにより回折格子を作製するというものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記マグネティック・リソグラフィー法に於いて用いら
れる磁性コロイド流体は「界面活性剤を溶解させた溶剤
中に、数１０乃至数１００人径の微小な強磁性粒子を分
散させて」なる。従って格子パターンを顕像化させた後
、溶剤が蒸発すると磁性記録媒体薄膜上には強磁性粒子
により顕像化された格子パターンと界面活性剤とが残る
が、界面活性剤には固化機能や接着機能がないため、顕
像化された格子パターンを磁性記録媒体薄層に定着する
ために接着剤の塗布等が必用であり、接着剤塗布の際に
顕像化された格子パターンが乱れたり、定着が完全に行
われないと格子が磁性記録媒体薄膜から剥踵したりする
問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、顕像化され
た格子パターンを乱すことなく格子支持体へ密着性良く
定着できる新規な回折格子作製方法および格子支持体へ
の格子の定着性にすぐれた新規な回折格子の提供を目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を特徴する 請求項１の回折格子作製方法は「基体上に磁気記録媒体
薄層を形成してなる格子支持体の磁気記録媒体薄層に磁
気ヘッドにより格子パターンを書き込む」工程と、「格
子パターンを書き込まれた磁気記録媒体薄層に光硬化性
磁性流体を塗布して格子パターンを顕像化する」工程と
、ｒ顕像化された格子パターンを光照射により格子支持
体上に定着する」工程とを有する。

請求項２の回折格子は請求項１の方法で作製される回折
格子である。

請求項３の回折格子作製方法は「基体上に磁気記録媒体
薄層を形成してなる格子支持体の磁気記録媒体薄層に磁
気ヘッドにより格子パターンを書き込む」工程と、「格
子パターンを書き込まれた磁気記録媒体薄層に熱硬化性
磁性流体を塗布して格子パターンを顕像化する」工程と
、「顕像化された格子パターンを加熱して格子支持体上
に定着する」工程とを有する。

請求項４の回折格子は請求項３の方法で作製された回折
格子である。

請求項１の方法に於いて用いられる「光硬化性磁性流体
」は、５０〜２００人径の強磁性粒子を界面活性剤とと
もに光硬化性樹脂に分散させたものである。また上記分
散のため、必用に応じて溶剤が用いられる。

請求項３の方法に於いて用いられる「熱硬化性磁性流体
」は、５０〜２００人径の強磁性粒子を界面活性剤とと
もに熱硬化性樹脂に分散させたものである。また上記分
散のため、必用に応じて溶剤が用いられる。

光・熱硬化性磁性流体に「溶剤」を用いる場合は格子パ
ターの顕像化後、光照射あるいは加熱を行うのに先立っ
て、自然乾燥や赤外線照射等により溶剤を乾燥させる。

光硬化性磁性流体および熱硬化性磁性流体に用いられる
ｒ強磁性粒子」の材料としては、マンガンフェライト、
マグネタイト、バリウムフェライト、コバルトフェライ
ト、コバルト、鉄等を挙げることができる。

「光硬化性樹脂」としては、Ｎ−ビニルカルバゾル、ア
クリル酸バリウム、多価アルコールのアクリル酸エステ
ル、ウレタン型アクリル酸エステル、ポリイソプレン、
ポリビニルシンナマート、Ｐ−キノンジアミド化合物、
メチルビニルシロキサン、ポリアクリルアミド、ポリ塩
化ビニル、ポリビニルカルバゾル、ポリスチレン、ポリ
ビニルシロキサン、ポリビニル−Ｐ−アジドベンゾター
ト、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロニトリロアクリル
アミド鉄塩、多価カルボン酸の不飽和エステル、不飽和
駿アミド、ウレタン型アクリル酸エステル、アクリロニ
トリロアセチレン性不飽和基を持つモノマー等の光重合
成モノマーや感光性高分子、紫外線硬化型樹脂等を挙げ
ることができる。これらの光硬化性樹脂は特定の波長の
光の照射により硬化させることができる。

請求項１の方法に於いて定着工程の際に照射される光は
可視光に限られない、場合により紫外線や赤外線が照射
されることもある。

「熱硬化性樹脂」としてはエポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹
脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができ
る。これらの熱硬化性樹脂は１５０度以上の温度に加熱
することで硬化させることができる。

これら光・熱硬化性樹脂のうち強磁性粒子と界面活性剤
とを直接分散させ得るものの場合は、これらを直接に分
散させ、直接的な分散が困難な場合は樹脂を適当な溶剤
に溶解させたものを分散媒として上記分散をおこなえば
良い。

格子支持体を構成する基体としてはガラス板やプラスチ
ック板あるいは金属板等を用い得る。この基体に形成さ
れる磁気記録媒体薄層としては、Ｆｅ２０ｘ膜のような
面内磁化膜でも良いし、ＣｏＣｒ膜のような垂直磁化膜
でも良い。垂直磁化膜を磁気記録媒体薄層とするとより
細かいピッチの回折格子の作製が可能である。

［作　　用］ 磁気ヘッドにより格子パターンを書き込まれた磁気記録
媒体薄層に光硬化性磁性流体もしくは熱硬化性磁性流体
を塗布すると流体中に分散している強磁性粒子が磁力の
作用により格子パターンに従った分布を形成して書き込
まれた格子パターンを顕像化する。この状態で光照射も
しくは加熱を行って光・熱硬化性樹脂を硬化させると強
磁性粒子により顕像化された格子パターンが格子支持体
に定着される。

［実施例］ 以下、具体的な実施例に即して説明する。

第１図（ａ）（ｂ）に於いて符号ＩＡ、ＩＡ’はそれぞ
れ格子支持体を示している。

第２図はこれら格子支持体ＩＡ、ＩＡ’の構造を共通番
こ示している。第２図に示すように、格子支持体ＬＡ、
　ＩＡ’はガラス基板等の基体５Ａ上に磁気記録媒体薄
層６Ａを数１００ＯＡの厚さに形成してなる。説明の具
体性のため、磁気記録媒体薄層６ＡはＦｅ２Ｏ３の塗布
により形成された面内磁化膜であるとする。

格子支持体ＩＡは円板形状で、格子支持体ＩＡ’は矩形
板形状である。

第１図（ａ）に示すように格子支持体ＩＡを中心軸ＡＸ
のまわりに等速回転させつつ、磁気ヘッド２Ａに１．０
のクロック信号３を入力すると、磁気記録媒体薄層に円
周状の格子パターン４Ａを書き込むことができる。

第１図（ｂ）に示すように格子支持体ＩＡ’を矢印方向
に等速移動させつつ１Ｍｉ気ヘッド２Ａに１，０のクロ
ック信号３を入力すると、磁気記録媒体薄層に格子パタ
ーン４Ａ’を書き込むことができる。

第２図は磁気記録媒体薄層６Ａに書き込まれた格子パタ
ーンの様子を示している。図の左右方向が書き込みの際
の磁気ヘッドと磁気記録媒体薄層との相対的な移動方向
である。

磁気記録媒体薄層６Ａには、面内方向に磁化された細か
い磁区が配列し、各磁区に於ける磁化の向き（矢印で示
す）は交互に反転している。磁区配列のピッチは１〜数
μｍである。

このように格子パターンを書き込まれた磁気記録媒体薄
層６Ａに光硬化性磁性流体として例えば紫外線硬化型樹
脂を用いたものを塗布する。光硬化性磁性流中の強磁性
粒子の径は１００〜２００人である。

すると書き込まれた格子パターンに於ける磁区の境界部
に強磁性粒子が引き付けられるため第３図に示すように
光硬化性磁性流体７Ａにより顕像化された格子パターン
が得られる。

続いて自然乾燥または赤外線照射等による加熱により光
硬化性磁性流体中の溶剤を乾燥させる。

その後、第３図に示すように水銀ランプ８Ａにより紫外
線を照射して光硬化性磁性流体中の紫外線硬化型樹脂を
硬化させると顕像化された格子パターンは格子支持体Ｉ
Ａ、　ＩＡ’に堅固に定着される。

第４図（ａ）で符号１０は上記の如くして作製された円
板状の回折格子を示す。この回折格子１０を回転させつ
つ、格子部分に線状光源９からの光を照射して反射光束
により影絵的回折干渉パターンを形成し、回折格子１０
の回転に伴う影絵的回折干渉パターンの移動を光センサ
−１１により検出することにより回折格子１０の回転量
を測定できる。

同様に、第４図（ｂ）で符号１０′は上記の如くして作
製された矩形板形状の回折格子を示す。この回折格子１
０’　を矢印方向へ移動させつつ格子部分に線状光源９
からの光を照射して反射光束により影絵的回折干渉パタ
ーンを形成し、回折格子１０′の移動に伴う影絵的回折
干渉パターンの移動を光センサー１１により検出するこ
とにより回折格子１０′の移動量を測定できる。

第５図に於いて符号ＩＢはシリンダー状に形成された格
子支持体を示す。この格子支持体ＩＢはシリンダー状の
基体５Ｂの周面部に磁気記録媒体薄層６Ｂを形成してな
る。

格子支持体ＩＢを回転させつつ磁気ヘッド２Ｂにクロッ
ク信号３を入力させて書き込みを行うと図のように面内
磁化方向が交互に反転した微小磁区により格子パターン
が円筒状に書き込まれる。

このように格子パターンが書き込まれた磁気記録媒体薄
層６Ｂに熱硬化性磁性流体７Ｂを塗布すると格子パター
ンが顕像化されるので、第６図に示すように赤外線ラン
プ８Ｂにより加熱を行って、先ず熱硬化性磁性流体中の
溶剤を乾燥させ、しかる後、赤外線ランプ８Ｂの加熱温
度を高くして熱硬化性樹脂を硬化させることにより顕像
化された格子パターンを格子支持体１Ｂに定着する。

第７図に於いて符号１２は、モーター１４の回転軸１３
を基体として、その周面部分に上記方法で形成された回
折格子を示している。

モーター１４を回転させつつ、回折格子の格子部分に線
状光源９からの光を照射して反射光束により影絵的回折
干渉パターンを形成し１回折格子の回転に伴う影絵的回
折干渉パターンの移動を光センサ−１１により検出する
ことによりモーター回転軸の回転量を測定できる。

上に説明した実施例では磁気記録媒体薄層として面内磁
化膜の場合を説明したが、先にも述べたように垂直磁化
膜により磁気記録媒体薄層を構成しても良い６垂直磁化
膜に格子パターンを書き込むと磁化の方向は磁気記録媒
体薄層の厚み方向となり、上記厚み方向の磁化の向きが
交互に反転した磁区の配列により格子パターンが書き込
まれる。

このため垂直磁化膜の場合は面内磁化膜の場合よりもよ
り細かいピッチ（例えば１μｍピッチ）の格子を書き込
むことが出来るのである。

また、上に説明した回転量や移動量の測定方法は、呂願
人が先に特開昭６３−　＋７４１６　　号公報に於いて
提案した点状光源を用いる方法や特開平１−２９”７Ｔ
Ｉ３号公報で提案した線状光源を用いる方法、あるいは
特願平１−３３？ｚＣＯ号で提案したインコヒーレント
光をスリットを介して取り出すことにより線状光源とし
て用いる方法等を利用できる。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規な回折格子作製方法及び回折
格子を提供できる。

本発明の方法では、顕像化された格子パターンの定着を
光照射もしく加熱により行うので、定着の際に上記格子
パターンが乱される恐れがない。

また、本発明の回折格子は作製が容易であるから低コス
トで作製でき、格子パターンと格子支持体の密着性に優
れている。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の詳細な説明するための図、
第４図は上記実施例による回折格子をエンコーダーとし
て用いて回転量や移動量の測定を行う例を説明するため
の図、第５図及び第６図は別実施例を説明するための図
、第７図は上記別実施例による回折格子をエンコーダー
として用いて回転量の測定を行う例を説明するための図
である。 ＩＡ、ＩＡ’、、、格子支持体、２Ａ、、、磁気ヘッド
、　５Ａ、、。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基体上に磁気記録媒体薄層を形成してなる格子支持
   体の上記磁気記録媒体薄層に磁気ヘッドにより格子パタ
   ーンを書き込み、 上記磁気記録媒体薄層に光硬化性磁性流体を塗布して上
   記格子パターンを顕像化し、 顕像化された格子パターンを光照射により格子支持体上
   に定着することを特徴とする、回折格子作製方法。 ２、請求項１の方法で作製された回折格子。 ３、基体上に磁気記録媒体薄層を形成してなる格子支持
   体の上記磁気記録媒体薄層に磁気ヘッドにより格子パタ
   ーンを書き込み、 上記磁気記録媒体薄層に熱硬化性磁性流体を塗布して上
   記格子パターンを顕像化し、 顕像化された格子パターンを加熱して格子支持体上に定
   着することを特徴とする、回折格子作製方法。 ４、請求項３の方法で作製された回折格子。