JPH05210874A - 光学的に読み取り可能なデータメモリの製造方法 - Google Patents
光学的に読み取り可能なデータメモリの製造方法Info
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- JPH05210874A JPH05210874A JP4171791A JP17179192A JPH05210874A JP H05210874 A JPH05210874 A JP H05210874A JP 4171791 A JP4171791 A JP 4171791A JP 17179192 A JP17179192 A JP 17179192A JP H05210874 A JPH05210874 A JP H05210874A
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- irradiation
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- substrate
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0045—Recording
- G11B7/00451—Recording involving ablation of the recording layer
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 光学的データメモリに情報を記憶する方法
は、マスク１８、ホログラス結像処理技術、直接書き込
み等を用いた比較的低流束量の照射によって選択された
領域を予め処理する第１の段階と、比較的高流束量の第
２の非選択的照射を行うことによって、第１の段階で露
光された領域を表面から除去する第２の段階を有する。 【効果】 記憶すべき情報の変更を簡単に行ない得る光
学的読み取り可能なデータメモリが得られる。
は、マスク１８、ホログラス結像処理技術、直接書き込
み等を用いた比較的低流束量の照射によって選択された
領域を予め処理する第１の段階と、比較的高流束量の第
２の非選択的照射を行うことによって、第１の段階で露
光された領域を表面から除去する第２の段階を有する。 【効果】 記憶すべき情報の変更を簡単に行ない得る光
学的読み取り可能なデータメモリが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、基板材料の表面を構
造化した、例えば、表面に幾何学的形状変化を形成して
情報を記憶させた、光学的に読取り可能なデータメモリ
を作る方法に関するものである。
造化した、例えば、表面に幾何学的形状変化を形成して
情報を記憶させた、光学的に読取り可能なデータメモリ
を作る方法に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】娯楽用電子機器の分野や電子的データ処
理などにおける情報記憶のために、今日、光学的データ
メモリが既に広く用いられている。このような光学的デ
ータメモリとしては、例えば、ＣＤ（コンパクト・ディ
スク）形のものが知られている。従来法によるＣＤの製
造では、費用のかかる方法により作られたダイが用いら
れ、基板材料に機械的に押圧される。この基板材料は、
一般には、射出成形の途中でまだ流動性を持っており、
従って、ダイの押圧により表面形態に所要の変化が与え
られる。さらに必要な処理を施すと、光学的反射特性に
明確な変化が与えられ、この変化はこれに接触すること
なく、小さな直径のレーザビームで走査できる。
理などにおける情報記憶のために、今日、光学的データ
メモリが既に広く用いられている。このような光学的デ
ータメモリとしては、例えば、ＣＤ（コンパクト・ディ
スク）形のものが知られている。従来法によるＣＤの製
造では、費用のかかる方法により作られたダイが用いら
れ、基板材料に機械的に押圧される。この基板材料は、
一般には、射出成形の途中でまだ流動性を持っており、
従って、ダイの押圧により表面形態に所要の変化が与え
られる。さらに必要な処理を施すと、光学的反射特性に
明確な変化が与えられ、この変化はこれに接触すること
なく、小さな直径のレーザビームで走査できる。
【０００３】基板材料上に構造情報（基板の表面の幾何
学的寸法形状により表わされる情報の形成を、ダイでプ
レスすることにより機械的に行うので、ダイの摩耗は不
可避である。従って、大量生産を行う時には、しばし
ば、ダイの交換を繰り返すことが必要になる。この従来
の機械的な方法のもう１つの欠点は、ダイによってプレ
スされる構造情報を簡単な変更によっては変えることが
できないという点である。
学的寸法形状により表わされる情報の形成を、ダイでプ
レスすることにより機械的に行うので、ダイの摩耗は不
可避である。従って、大量生産を行う時には、しばし
ば、ダイの交換を繰り返すことが必要になる。この従来
の機械的な方法のもう１つの欠点は、ダイによってプレ
スされる構造情報を簡単な変更によっては変えることが
できないという点である。
【０００４】また、強い集束レーザビームによってメモ
リ層を選択的に除去することにより、情報を光学的に読
み取り可能なデータ媒体上に記憶させることができるこ
とも知られている。しかし、そのためには、高価な高出
力レーザ、光学系及び／または特別の比較的容易に蒸発
する被膜材料が必要となる。さらに、必要な高解像度で
は光学像の被写界深度に限界があるために、このような
方法は、情報構造を継続的に焦点調製しつつ連続的に製
造する場合か、あるいは、現在、工業プラスチック表面
に対して得られる平坦度より１桁以上高い平坦度の非常
に平坦な表面を持つ基板を用いる場合に限られる。
リ層を選択的に除去することにより、情報を光学的に読
み取り可能なデータ媒体上に記憶させることができるこ
とも知られている。しかし、そのためには、高価な高出
力レーザ、光学系及び／または特別の比較的容易に蒸発
する被膜材料が必要となる。さらに、必要な高解像度で
は光学像の被写界深度に限界があるために、このような
方法は、情報構造を継続的に焦点調製しつつ連続的に製
造する場合か、あるいは、現在、工業プラスチック表面
に対して得られる平坦度より１桁以上高い平坦度の非常
に平坦な表面を持つ基板を用いる場合に限られる。
【０００５】Ａｐｐ１． Ｐｈｙｓ． Ａ ４９、２１
１〜２１５頁（１９８９年）のキューパ（Ｓ．Ｋｕｅｐ
ｅｒ）及びシュトゥーケ（Ｍ．Ｓｔｕｋｅ）両氏による
論文から、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の紫
外吸収は紫外光の照射によって局部的に選択的に強める
ことができること、及び、吸収が強められた領域は、後
続のより長い波長の輻射線に対する局部的に非選択性の
露光によるアブレーションによって選択的に除去できる
ことが知られている。しかし、この文献は、アブレーシ
ョンのメカニズムの科学的研究に関するもので、実用に
ついては何も記載されていない。さらに、この出願で提
案する方法で必要とされる高い局部的解像度については
開示されていない。
１〜２１５頁（１９８９年）のキューパ（Ｓ．Ｋｕｅｐ
ｅｒ）及びシュトゥーケ（Ｍ．Ｓｔｕｋｅ）両氏による
論文から、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の紫
外吸収は紫外光の照射によって局部的に選択的に強める
ことができること、及び、吸収が強められた領域は、後
続のより長い波長の輻射線に対する局部的に非選択性の
露光によるアブレーションによって選択的に除去できる
ことが知られている。しかし、この文献は、アブレーシ
ョンのメカニズムの科学的研究に関するもので、実用に
ついては何も記載されていない。さらに、この出願で提
案する方法で必要とされる高い局部的解像度については
開示されていない。
【０００６】従って、この発明の目的は、機械的なダイ
を使用することなくＣＤを作るための方法と装置を提供
することである。
を使用することなくＣＤを作るための方法と装置を提供
することである。
【０００７】この発明の別の目的は、記憶されるべき構
造情報（幾何学的寸法形状変化によって表わされる情
報）に対する変更が簡単にできるデータメモリ、特にＣ
Ｄ、に情報を記憶させる方法を提供することである。
造情報（幾何学的寸法形状変化によって表わされる情
報）に対する変更が簡単にできるデータメモリ、特にＣ
Ｄ、に情報を記憶させる方法を提供することである。
【０００８】
【発明の概要】これらの目的は、この発明によれば、情
報の記憶、特にＣＤの作製を非機械的手段によって行う
ことにより達成される。
報の記憶、特にＣＤの作製を非機械的手段によって行う
ことにより達成される。
【０００９】ＣＤ用として推奨される基板材料には、プ
ラスチックなどの有機材料、ガラス及び複合材料が含ま
れる。プラスチックとしては、熱可塑性樹脂や熱硬化性
樹脂、特に、ポリカーボネート（ＰＣ）及びポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いることができる。
ラスチックなどの有機材料、ガラス及び複合材料が含ま
れる。プラスチックとしては、熱可塑性樹脂や熱硬化性
樹脂、特に、ポリカーボネート（ＰＣ）及びポリメチル
メタクリレート（ＰＭＭＡ）を用いることができる。
【００１０】この発明の方法においては、所要の構造を
持つ表面形状の形成が２段階で行われる。第１段階で
は、除去されるべき基板の領域が、光学的吸収を局部的
にかつ正確に規定して増強することにより選択的に調製
（即ち、賦感）され、次に、光学的輻射線を用いるアブ
レーションによる除去に備えられる。第２段階では、光
学的吸収度が増強された領域が、アブレーション・エネ
ルギを空間的に表面構造に対応させた形で照射させる必
要なしに、アブレーションによって除去される。アブレ
ーションは、接触、即ち、機械的な圧力をかけることな
く、空気中で行われる。また、賦感処理も空気中で非接
触的に行うことができるが、大きな面積の構造化領域を
工業プラスチック表面に１工程で作る場合（例えば、直
径１１８ｍｍのＣＤ情報）には、構造化する表面を適当
な基準面に押圧する必要があろう。
持つ表面形状の形成が２段階で行われる。第１段階で
は、除去されるべき基板の領域が、光学的吸収を局部的
にかつ正確に規定して増強することにより選択的に調製
（即ち、賦感）され、次に、光学的輻射線を用いるアブ
レーションによる除去に備えられる。第２段階では、光
学的吸収度が増強された領域が、アブレーション・エネ
ルギを空間的に表面構造に対応させた形で照射させる必
要なしに、アブレーションによって除去される。アブレ
ーションは、接触、即ち、機械的な圧力をかけることな
く、空気中で行われる。また、賦感処理も空気中で非接
触的に行うことができるが、大きな面積の構造化領域を
工業プラスチック表面に１工程で作る場合（例えば、直
径１１８ｍｍのＣＤ情報）には、構造化する表面を適当
な基準面に押圧する必要があろう。
【００１１】従って、作製される表面構造の地形的形状
は、所要の情報の性質（例えば、アナログビデオ情報か
ディジタルビデオ情報か、ＣＤオーディオ情報、あるい
はホロブラムか）に応じて、あるいは、対応する再生装
置の読み取り特性に応じて変更される。
は、所要の情報の性質（例えば、アナログビデオ情報か
ディジタルビデオ情報か、ＣＤオーディオ情報、あるい
はホロブラムか）に応じて、あるいは、対応する再生装
置の読み取り特性に応じて変更される。
【００１２】この発明の推奨実施例においては、基板材
料としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）あるい
はポリカーボネート（ＰＣ）が用いられ、この基板材料
は最初に、比較的小さい流束量の短い波長（λ＜２４８
ｎｍ）の輻射線で賦感される。この発明の思想によれ
ば、この賦感は光化学反応によって行われ、この光化学
反応は化学結合の破壊を生じさせ、さらに、これによ
り、基板材料の照射された領域における光学特性の変化
（吸収係数の増大）が生じる。この賦感は所要領域のみ
を露光することにより構造を刻印するために用いること
ができる。
料としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）あるい
はポリカーボネート（ＰＣ）が用いられ、この基板材料
は最初に、比較的小さい流束量の短い波長（λ＜２４８
ｎｍ）の輻射線で賦感される。この発明の思想によれ
ば、この賦感は光化学反応によって行われ、この光化学
反応は化学結合の破壊を生じさせ、さらに、これによ
り、基板材料の照射された領域における光学特性の変化
（吸収係数の増大）が生じる。この賦感は所要領域のみ
を露光することにより構造を刻印するために用いること
ができる。
【００１３】局部選択的賦感のためには、４つの方法が
ある。 ａ）構造は規定された接触マスクを処理すべき基板に近
接させて配置する（近接法（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ−Ｖｅ
ｒｆａｈｒｅｎ））。マスクを通過する光により、マス
クに形成された構造が基板材料の表面に影の形で投射さ
れて結像する。
ある。 ａ）構造は規定された接触マスクを処理すべき基板に近
接させて配置する（近接法（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ−Ｖｅ
ｒｆａｈｒｅｎ））。マスクを通過する光により、マス
クに形成された構造が基板材料の表面に影の形で投射さ
れて結像する。
【００１４】ｂ）構造が規定されたマスクをビーム通路
中におき、基板材料の表面上に、光学系によって予め決
められた倍率で光学的に投影する。
中におき、基板材料の表面上に、光学系によって予め決
められた倍率で光学的に投影する。
【００１５】ｃ）基板材料の表面に、マスクを用いず
に、集束ビームを照射して、直接書き込み法で構造を形
成する。
に、集束ビームを照射して、直接書き込み法で構造を形
成する。
【００１６】ｄ）ホログラフィ技術により、作製すべき
構造を結像させる。この場合、ｂで用いたマスクに相当
する作用を持つ中間的なホログラムを用いて結像させる
か、あるいは、作製すべき構造そのものが所定の対象の
ホロブラムを表わす。
構造を結像させる。この場合、ｂで用いたマスクに相当
する作用を持つ中間的なホログラムを用いて結像させる
か、あるいは、作製すべき構造そのものが所定の対象の
ホロブラムを表わす。
【００１７】これら４つの構造形成法は任意に組み合わ
せることができ、それによって、製造方法に大きな融通
性が与えられる。
せることができ、それによって、製造方法に大きな融通
性が与えられる。
【００１８】以下、図面を参照して、この発明のいくつ
かの実施例を詳細に説明する。
かの実施例を詳細に説明する。
【００１９】
【実施例の説明】図１は、賦感の原理を説明するための
実験的構成を示す。通常、この賦感は１回の照射によっ
て大面積の構造を画定するために行われる。図１に示す
手段においては、レーザビーム１０から、例えば、直径
５ｍｍのビーム１２が絞られて取り出され、鏡１４によ
ってサンプル１６に指向される。構造形成には、サンプ
ルに近接して配置したマスク１８を用い、サンプル上に
影を投射することによって行われる。サンプルの陰にな
った領域は賦感されない。
実験的構成を示す。通常、この賦感は１回の照射によっ
て大面積の構造を画定するために行われる。図１に示す
手段においては、レーザビーム１０から、例えば、直径
５ｍｍのビーム１２が絞られて取り出され、鏡１４によ
ってサンプル１６に指向される。構造形成には、サンプ
ルに近接して配置したマスク１８を用い、サンプル上に
影を投射することによって行われる。サンプルの陰にな
った領域は賦感されない。
【００２０】サンプルのアブレーションは図２に示した
同じような構成で行われる。流束量を増大させるため
に、照射レーザビーム２０は、サンプル１６上に例えば
２×５ｍｍのレーザスポットが形成されるようにレンズ
Ｌ１を用いて集束される。ビームを可及的に均一にサン
プル上に供給されるために、ビーム照射中、サンプルを
モータで駆動される可動台２２に載せて連続的に動か
す。
同じような構成で行われる。流束量を増大させるため
に、照射レーザビーム２０は、サンプル１６上に例えば
２×５ｍｍのレーザスポットが形成されるようにレンズ
Ｌ１を用いて集束される。ビームを可及的に均一にサン
プル上に供給されるために、ビーム照射中、サンプルを
モータで駆動される可動台２２に載せて連続的に動か
す。
【００２１】コヒーレント光あるいはインコヒーレント
光（レーザ、紫外光源）の照射によるサンプルの賦感を
有効に行うためには、次の条件が満足されねばならな
い。輻射線の波長は基板材料の吸収帯域内になければな
らない。原理的には、エネルギの結合は２光子法及び多
光子法によっても行うことができるが、この場合は、非
常に高い流束量の賦感輻射線を必要とする。
光（レーザ、紫外光源）の照射によるサンプルの賦感を
有効に行うためには、次の条件が満足されねばならな
い。輻射線の波長は基板材料の吸収帯域内になければな
らない。原理的には、エネルギの結合は２光子法及び多
光子法によっても行うことができるが、この場合は、非
常に高い流束量の賦感輻射線を必要とする。
【００２２】しかし、高流束量を用いると、数パルスに
よる賦感でアブレーションの準備ができる。その結果、
アブレーションのフロントが深く侵入し、従って、非常
に安定したパルスパラメータを用いることにより、明確
な深さの構造が得られる。
よる賦感でアブレーションの準備ができる。その結果、
アブレーションのフロントが深く侵入し、従って、非常
に安定したパルスパラメータを用いることにより、明確
な深さの構造が得られる。
【００２３】図３は、エキシマレーザ（λ＝２４８ｎ
ｍ）のパルスで賦感した後のＰＭＭＡの透過スペクトル
を示す。吸収の変化は３００ｎｍ近辺のスペクトル領域
で最も大きいことがわかる。賦感は照射の強度ではな
く、照射エネルギあるいは導入される光子の数によって
左右される。これにより、賦感を、例えば、照射時間は
長くなるが、連続紫外光源を用いて行うことができる。
ｍ）のパルスで賦感した後のＰＭＭＡの透過スペクトル
を示す。吸収の変化は３００ｎｍ近辺のスペクトル領域
で最も大きいことがわかる。賦感は照射の強度ではな
く、照射エネルギあるいは導入される光子の数によって
左右される。これにより、賦感を、例えば、照射時間は
長くなるが、連続紫外光源を用いて行うことができる。
【００２４】図４は、λ＝２００〜４００ｎｍの連続波
の紫外線で賦感した後のＰＭＭＡの透過スペクトルを示
す。図３の方法では、サンプルは流束量が４０ｍＪ／ｃ
ｍ2近傍の１０〜１０００パルスで賦感する。図４によ
れば、これは、１Ｗの光出力の狭帯域の連続波紫外線源
を用いる約１〜数１００秒の照射時間に相当する。一
方、賦感輻射線は、アブレーションが制御できなくなる
ことがないようにするために、あまり強すぎてはならな
い。
の紫外線で賦感した後のＰＭＭＡの透過スペクトルを示
す。図３の方法では、サンプルは流束量が４０ｍＪ／ｃ
ｍ2近傍の１０〜１０００パルスで賦感する。図４によ
れば、これは、１Ｗの光出力の狭帯域の連続波紫外線源
を用いる約１〜数１００秒の照射時間に相当する。一
方、賦感輻射線は、アブレーションが制御できなくなる
ことがないようにするために、あまり強すぎてはならな
い。
【００２５】フーリエ赤外分光法を利用した予備実験に
おいては、化学的結合状態の変化がＰＭＭＡ表面上にエ
キシマレーザのパルスによる賦感で生じることがわかっ
た。（Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．Ａ４９、２１１〜２４５
頁、１９８９年参照）
おいては、化学的結合状態の変化がＰＭＭＡ表面上にエ
キシマレーザのパルスによる賦感で生じることがわかっ
た。（Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．Ａ４９、２１１〜２４５
頁、１９８９年参照）
【００２６】第２段階で、照射済の材料はインコヒーレ
ント光あるいはレーザ光のようなコヒーレント光のエネ
ルギの供給によるアブレーション処理を受ける。アブレ
ーションレーザの波長は、前の段階で賦感されなかった
材料が吸収性を呈せず、賦感された材料は高い吸収率を
呈するようなものに選定される。既に述べたように、例
えば、λ＝３０８ｎｍが、賦感されたＰＭＭＡまたはＰ
Ｃのアブレーションに適した波長である。賦感処理の時
とは異なり、アブレーションは閾値処理（Ｓｃｈｗｅｌ
ｌｅｎｐｒｏｚｅｓｓ）である。即ち、材料の熱的光化
学的除去のためには、充分な強度を照射しなければなら
ない。前の段階で照射された位置では、賦感によりアブ
レーションレーザの侵入の深さは急激に減少し、従っ
て、アブレーション閾値は明確に低下する。未処理のＰ
ＭＭＡのアブレーション閾値は約０．６Ｊ／ｃｍ2 であ
る。
ント光あるいはレーザ光のようなコヒーレント光のエネ
ルギの供給によるアブレーション処理を受ける。アブレ
ーションレーザの波長は、前の段階で賦感されなかった
材料が吸収性を呈せず、賦感された材料は高い吸収率を
呈するようなものに選定される。既に述べたように、例
えば、λ＝３０８ｎｍが、賦感されたＰＭＭＡまたはＰ
Ｃのアブレーションに適した波長である。賦感処理の時
とは異なり、アブレーションは閾値処理（Ｓｃｈｗｅｌ
ｌｅｎｐｒｏｚｅｓｓ）である。即ち、材料の熱的光化
学的除去のためには、充分な強度を照射しなければなら
ない。前の段階で照射された位置では、賦感によりアブ
レーションレーザの侵入の深さは急激に減少し、従っ
て、アブレーション閾値は明確に低下する。未処理のＰ
ＭＭＡのアブレーション閾値は約０．６Ｊ／ｃｍ2 であ
る。
【００２７】好ましくは、アブレーションは、材料の熱
応力を可能な限り低く保つために、エキシマレーザの非
常に短い高エネルギのパルスで行う。パルス持続時間は
１０ナノ秒が有効であることがわかったが、１ピコ秒以
下、例えば、５００フェムト秒の持続時間を持つより短
いパルスを用いてもよい。
応力を可能な限り低く保つために、エキシマレーザの非
常に短い高エネルギのパルスで行う。パルス持続時間は
１０ナノ秒が有効であることがわかったが、１ピコ秒以
下、例えば、５００フェムト秒の持続時間を持つより短
いパルスを用いてもよい。
【００２８】予備的な実験では、エキシマレーザ（λ＝
２４８ｎｍ）からの３００フェムト秒の持続時間を持つ
レーザパルスを用いるＰＭＭＡのアブレーションの場
合、アブレーションに必要な流束量は、１６ナノ秒の持
続時間のパルスを用いる場合の５分の１であることが示
された。（Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．Ｂ ４４、１９９〜２
０４頁、１９８７年、及び、ドイツ特許公開公報第ＤＥ
−ＯＳ ３，８０９，２１１号参照。）
２４８ｎｍ）からの３００フェムト秒の持続時間を持つ
レーザパルスを用いるＰＭＭＡのアブレーションの場
合、アブレーションに必要な流束量は、１６ナノ秒の持
続時間のパルスを用いる場合の５分の１であることが示
された。（Ａｐｐ１．Ｐｈｙｓ．Ｂ ４４、１９９〜２
０４頁、１９８７年、及び、ドイツ特許公開公報第ＤＥ
−ＯＳ ３，８０９，２１１号参照。）
【００２９】アブレーション工程は基板全体に対して同
時に、あるいは、少くともその主要部に対して同時に施
される。即ち、賦感照射よりも大きい強度で、さらに、
好ましくは賦感照射より長い波長を持つアブレーション
輻射線を用いるが、これは局部選択的に照射する必要は
ない。
時に、あるいは、少くともその主要部に対して同時に施
される。即ち、賦感照射よりも大きい強度で、さらに、
好ましくは賦感照射より長い波長を持つアブレーション
輻射線を用いるが、これは局部選択的に照射する必要は
ない。
【００３０】賦感工程とアブレーション工程からなる２
工程の表面処理には次のような利点がある。
工程の表面処理には次のような利点がある。
【００３１】比較的低い強度の短波長の賦感輻射線を用
いることにより、非常に小さな寸法の構造を形成するこ
とができる。成功した実験によれば、表面形態にサブミ
クロン台の変化を与えることが可能である。
いることにより、非常に小さな寸法の構造を形成するこ
とができる。成功した実験によれば、表面形態にサブミ
クロン台の変化を与えることが可能である。
【００３２】構造形成、即ち、局部選択的賦感は、原理
的には、充分に短波長の輻射線を生じるものであれば、
任意の光源、例えば、連続波ランプ、紫外線レーザ、シ
ンクロトロン等を用いて行うことができる。
的には、充分に短波長の輻射線を生じるものであれば、
任意の光源、例えば、連続波ランプ、紫外線レーザ、シ
ンクロトロン等を用いて行うことができる。
【００３３】アブレーション工程は高エネルギのエキシ
マレーザパルスを用いて基板全面に同時に行うことがで
きる。即ち、耐輻射線マスクや光学系を必要としない。
マレーザパルスを用いて基板全面に同時に行うことがで
きる。即ち、耐輻射線マスクや光学系を必要としない。
【００３４】この発明による方法の他の利点は、前述し
たように、基板上に情報を生成する時に、予め作製され
ている情報（マスクによって与えられる情報）とその時
々の情報（直接書き込みによって形成する情報）の組み
合わせを選択できる点である。従って、例えば、ＣＤに
関して言うと、開口（ＣＤの場合、半径７．５〜２２ｍ
ｍ）が予め形成されているマスクを通して、例えば、シ
リース番号、識別マーク、コード、保証コード、ＤＡＴ
コピーなどに対するコピー防止手段、交通制御システム
についての時々のデータ、等の付加的情報を記録するこ
とができる。
たように、基板上に情報を生成する時に、予め作製され
ている情報（マスクによって与えられる情報）とその時
々の情報（直接書き込みによって形成する情報）の組み
合わせを選択できる点である。従って、例えば、ＣＤに
関して言うと、開口（ＣＤの場合、半径７．５〜２２ｍ
ｍ）が予め形成されているマスクを通して、例えば、シ
リース番号、識別マーク、コード、保証コード、ＤＡＴ
コピーなどに対するコピー防止手段、交通制御システム
についての時々のデータ、等の付加的情報を記録するこ
とができる。
【００３５】この発明の実施例はＣＤに限定されない。
この発明を実施できる他の製品としては、例えば、次の
ようなものがある。ビデオディスク、ＣＤビデオ、双方
向性ＣＤ（ＣＤ−Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）、ＣＤ Ｒ
ＯＭ、光学カード、光学的に読み取り可能なテープ（オ
プティカルテープ）、フイルム材料製の可撓性の光学的
読み取り可能なデータメモリ、振幅ホログラム、位相ホ
ログラム、等。
この発明を実施できる他の製品としては、例えば、次の
ようなものがある。ビデオディスク、ＣＤビデオ、双方
向性ＣＤ（ＣＤ−Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）、ＣＤ Ｒ
ＯＭ、光学カード、光学的に読み取り可能なテープ（オ
プティカルテープ）、フイルム材料製の可撓性の光学的
読み取り可能なデータメモリ、振幅ホログラム、位相ホ
ログラム、等。
【図１】この発明の一実施例によるレーザビーム賦感手
段の概略図である。
段の概略図である。
【図２】この発明の一実施例によるアブレーション手段
の概略図である。
の概略図である。
【図３】エキシマレーザパルスで賦感した後のＰＭＭＡ
の透過スペクトルを示す図である。
の透過スペクトルを示す図である。
【図４】連続波紫外線による賦感の後のＰＭＭＡの透過
スペクトルを示す図である。
スペクトルを示す図である。
１２ レーザビーム １６ サンプル １８ マスク ２０ レーザビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トビアス ダム ドイツ連邦共和国 5090 レーベルクーゼ ン バルター−フレツクス−ストラーセ 32 (72)発明者 シユテフアン プロイス ドイツ連邦共和国 3400 ゲツチンゲン ヘーレベーク ９
Claims (15)
- 【請求項１】 基板材料の表面を構造化した光学的に読
み取り可能なデータメモリの製造方法であって、特徴と
して、第１段階において、上記基板材料の選択された領
域に対し、ミクロン及び／またはサブミクロン台で面積
的に選択的な第１の輻射線照射を行って、基板材料の光
吸収容量を増大させ、第２段階において、面積的に非選
択的に、基板を輻射線で照射して、上記第１段階で前処
理された上記選択された領域のみにおいて上記基板材料
を除去する、光学的に読み取り可能なデータメモリの製
造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、特徴と
して、上記基板材料はポリメチルメタクリレート（ＰＭ
ＭＡ）またはポリカーボネート（ＰＣ）を含み、上記第
１段階における上記第１の面積選択的照射が紫外スぺク
トル領域の輻射線で行われ、その輻射線のエネルギが上
記選択された領域に対して、これらの選択された領域で
光化学反応がトリガされ、それによって、上記材料の顕
微鏡的構造形態がこれらの領域中で変更されて紫外スペ
クトル領域の輻射線に対する吸収係数がこれらの領域で
増大するように結合され、また、上記第２段階における
上記第２の面積非選択的照射が紫外スペクトル領域の輻
射線で行われ、この輻射線の波長は、上記第１段階で照
射されなかった材料が実質的な吸収を呈さず、上記第１
段階で照射された材料が輻射エネルギの供給によりアブ
レーションによって除去されるような強い吸収を呈する
ように選択されている、光学的に読み取り可能なデータ
メモリの製造方法。 - 【請求項３】 上記基板材料が有機材料である、請求項
１に記載の方法。 - 【請求項４】 上記第１の照射がコヒーレントな輻射線
で行われる、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項５】 上記第１の照射がインコヒーレント輻射
線によって行われる、請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項６】 上記第２の照射がインコヒーレント輻射
線で行われる、請求項１乃至５の１つに記載の方法。 - 【請求項７】 上記第１及び／または第２の照射がレー
ザ源の輻射線で行われる、請求項１または２に記載の方
法。 - 【請求項８】 上記第２段階で、１０ナノ秒程度の持続
時間を持つレーザパルスが用いられる、請求項７に記載
の方法。 - 【請求項９】 １ナノ秒以下、特に、５００フェムト秒
以下の持続時間を持つレーザパルスが用いられる、請求
項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 上記レーザ源がエキシマレーザであ
る、請求項７、８または９に記載の方法。 - 【請求項１１】 上記第１の照射における輻射エネルギ
の結合が、光源により放出される輻射線のスペクトルの
少くとも一部が基板材料の吸収帯域中にあるような形で
行われる、請求項１乃至１０の１つに記載の方法。 - 【請求項１２】 上記第１の照射に２５０ｎｍ以下の波
長が用いられる、請求項１乃至１１の１つに記載の方
法。 - 【請求項１３】 基板材料の表面の選択された領域が第
１の照射によって照射され、集束ビームによる直接書き
込みによって基板材料の表面にパタンが生成される、請
求項１乃至１２の１つに記載の方法。 - 【請求項１４】 上記第２の照射に約３００ｎｍの波長
が用いられる、請求項１乃至１３の１つに記載の方法。 - 【請求項１５】 第１段階において、所定のマスク領域
を持つ、横方向の構造を有するマスクが用いられ、第２
段階において、上記マスク領域によって構造化されなか
った基板材料領域に、付加情報を含むパタンが直接書き
込みにより形成される、請求項１乃至１４の１つに記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4118457.2 | 1991-06-05 | ||
| DE4118457A DE4118457A1 (de) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | Verfahren zum speichern von information in einem optisch lesbaren datenspeicher |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05210874A true JPH05210874A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=6433237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4171791A Withdrawn JPH05210874A (ja) | 1991-06-05 | 1992-06-04 | 光学的に読み取り可能なデータメモリの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5243589A (ja) |
| EP (1) | EP0517227A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05210874A (ja) |
| KR (1) | KR930001142A (ja) |
| DE (1) | DE4118457A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002050821A1 (fr) * | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Sony Corporation | Disque optique, appareil et procede d'enregistrement pour disque optique et procede de lecture associe |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6489589B1 (en) | 1994-02-07 | 2002-12-03 | Board Of Regents, University Of Nebraska-Lincoln | Femtosecond laser utilization methods and apparatus and method for producing nanoparticles |
| US5503963A (en) * | 1994-07-29 | 1996-04-02 | The Trustees Of Boston University | Process for manufacturing optical data storage disk stamper |
| US5783371A (en) * | 1994-07-29 | 1998-07-21 | Trustees Of Boston University | Process for manufacturing optical data storage disk stamper |
| US6037565A (en) * | 1996-06-17 | 2000-03-14 | The Regents Of The University Of California | Laser illuminator and optical system for disk patterning |
| US6212148B1 (en) | 1998-01-30 | 2001-04-03 | Siros Technologies, Inc. | Optical data storage by selective localized alteration of a format hologram |
| US6020985A (en) * | 1998-01-30 | 2000-02-01 | Siros Technologies, Inc. | Multilayer reflection microhologram storage in tape media |
| US6549309B1 (en) * | 1998-02-10 | 2003-04-15 | Illinois Tool Works Inc. | Holography apparatus, method and product |
| US6147782A (en) | 1998-05-01 | 2000-11-14 | Siros Technologies, Inc. | Positive unit magnification reflective optics for holographic storage |
| DE19855782A1 (de) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Maßstab für eine optische Positionsmeßeinrichtung und Verfahren zur Herstellung desselben |
| US6322933B1 (en) | 1999-01-12 | 2001-11-27 | Siros Technologies, Inc. | Volumetric track definition for data storage media used to record data by selective alteration of a format hologram |
| US6322931B1 (en) | 1999-07-29 | 2001-11-27 | Siros Technologies, Inc. | Method and apparatus for optical data storage using non-linear heating by excited state absorption for the alteration of pre-formatted holographic gratings |
| US6310850B1 (en) | 1999-07-29 | 2001-10-30 | Siros Technologies, Inc. | Method and apparatus for optical data storage and/or retrieval by selective alteration of a holographic storage medium |
| US6512606B1 (en) | 1999-07-29 | 2003-01-28 | Siros Technologies, Inc. | Optical storage media and method for optical data storage via local changes in reflectivity of a format grating |
| US6388780B1 (en) | 2000-05-11 | 2002-05-14 | Illinois Tool Works Inc. | Hologram production technique |
| JP4565754B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2010-10-20 | 日東電工株式会社 | プラスチック構造体 |
| JP2002312936A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光記録媒体の記録方法および情報が記録された光記録媒体 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1080849A (en) * | 1976-01-27 | 1980-07-01 | Formigraphic Engine Corporation | Multi-photon irradiative creation of three-dimensional patterned products |
| US4458345A (en) * | 1982-03-31 | 1984-07-03 | International Business Machines Corporation | Process for optical information storage |
| EP0327508A3 (de) * | 1988-02-03 | 1991-02-06 | Ciba-Geigy Ag | Verfahren zur Laserbeschriftung pigmentierter Systeme |
| DE3809211A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-10-05 | Max Planck Gesellschaft | Verfahren zur ablation von polymeren kunststoffen mittels ultrakurzer laserstrahlungsimpulse |
| US5171650A (en) * | 1990-10-04 | 1992-12-15 | Graphics Technology International, Inc. | Ablation-transfer imaging/recording |
| DE3919262A1 (de) * | 1989-06-13 | 1990-12-20 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung eines planaren optischen kopplers |
-
1991
- 1991-06-05 DE DE4118457A patent/DE4118457A1/de not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-06-04 JP JP4171791A patent/JPH05210874A/ja not_active Withdrawn
- 1992-06-04 KR KR1019920009652A patent/KR930001142A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-06-04 EP EP92109490A patent/EP0517227A1/de not_active Withdrawn
- 1992-06-05 US US07/893,643 patent/US5243589A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002050821A1 (fr) * | 2000-12-19 | 2002-06-27 | Sony Corporation | Disque optique, appareil et procede d'enregistrement pour disque optique et procede de lecture associe |
| US8125868B2 (en) | 2000-12-19 | 2012-02-28 | Sony Corporation | Optical disc, optical disc recording apparatus and method, optical disc reproducing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0517227A1 (de) | 1992-12-09 |
| US5243589A (en) | 1993-09-07 |
| KR930001142A (ko) | 1993-01-16 |
| DE4118457A1 (de) | 1992-12-10 |
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|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |