JPH11283276A - 蛍光式情報記録媒体とその情報書込装置および情報読取装置 - Google Patents
蛍光式情報記録媒体とその情報書込装置および情報読取装置Info
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- JPH11283276A JPH11283276A JP10081598A JP8159898A JPH11283276A JP H11283276 A JPH11283276 A JP H11283276A JP 10081598 A JP10081598 A JP 10081598A JP 8159898 A JP8159898 A JP 8159898A JP H11283276 A JPH11283276 A JP H11283276A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フラーレンの蛍光特性の変化を利用すること
によって、記録された情報の安定性に優れ、情報読取り
に伴う記録情報の劣化、損傷を防止することができる蛍
光式情報記録媒体を提供すること。 【解決手段】 本発明の蛍光式情報記録媒体１０は、ス
ライドガラス１４上に被覆されたポリマープレート１３
を備えている。ポリマープレート１３は、ポリマー母材
１１と、ポリマー母材１１中にドープされたフラーレン
１２とからなっている。フラーレン１２は記録させる情
報に対応した条件で光酸化され、この光酸化によってそ
の蛍光強度が変化して情報を記録する。
によって、記録された情報の安定性に優れ、情報読取り
に伴う記録情報の劣化、損傷を防止することができる蛍
光式情報記録媒体を提供すること。 【解決手段】 本発明の蛍光式情報記録媒体１０は、ス
ライドガラス１４上に被覆されたポリマープレート１３
を備えている。ポリマープレート１３は、ポリマー母材
１１と、ポリマー母材１１中にドープされたフラーレン
１２とからなっている。フラーレン１２は記録させる情
報に対応した条件で光酸化され、この光酸化によってそ
の蛍光強度が変化して情報を記録する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高密度に情報を記
録することができる蛍光式情報記録媒体に係り、とりわ
け記録された情報の安定性に優れ、情報読取りに伴う記
録情報の劣化、損傷を防止することができる蛍光式情報
記録媒体に関する。
録することができる蛍光式情報記録媒体に係り、とりわ
け記録された情報の安定性に優れ、情報読取りに伴う記
録情報の劣化、損傷を防止することができる蛍光式情報
記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】高密度に情報を記録することができる蛍
光式情報記録媒体として、従来、有機色素を用いた蛍光
型メモリーが知られている。蛍光型メモリーは、光学的
な情報書込方法および光学的な情報読取方法を利用する
ことによって、極めて高密度な情報集積記録を可能とし
ている。
光式情報記録媒体として、従来、有機色素を用いた蛍光
型メモリーが知られている。蛍光型メモリーは、光学的
な情報書込方法および光学的な情報読取方法を利用する
ことによって、極めて高密度な情報集積記録を可能とし
ている。
【０００３】蛍光型メモリーに対する情報書込方法とし
ては、蛍光型メモリーの蛍光収率を変化させる方法や、
蛍光型メモリーの発光波長を変化させる方法等がある。
ては、蛍光型メモリーの蛍光収率を変化させる方法や、
蛍光型メモリーの発光波長を変化させる方法等がある。
【０００４】蛍光型メモリーに蛍光特性の変化として書
込まれた情報は、蛍光型メモリーに情報読取のための光
を投光して、その蛍光特性を処理することによって復元
される、すなわち読取られる。
込まれた情報は、蛍光型メモリーに情報読取のための光
を投光して、その蛍光特性を処理することによって復元
される、すなわち読取られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機色
素を用いた蛍光型メモリーは、有機色素自体の耐性が高
くないことに起因して、経年変化による記録情報の劣
化、損傷や、情報読取り時の励起用の光エネルギ吸収に
よる記録情報の劣化、損傷といった問題が発生する場合
がある。
素を用いた蛍光型メモリーは、有機色素自体の耐性が高
くないことに起因して、経年変化による記録情報の劣
化、損傷や、情報読取り時の励起用の光エネルギ吸収に
よる記録情報の劣化、損傷といった問題が発生する場合
がある。
【０００６】本件発明者らは、素材自体の耐性という視
点に基づいて、フラーレンとう物質に着目した。フラー
レンは、分子構造が立体的に対称である（図３参照）た
め安定性が高く、また分子構造の特殊性に基づいて、超
電動性、光導電性、エレクトロルミネセンス等、興味深
い様々な特殊な性質を有し、種々の研究分野で研究対象
となっている物質である。
点に基づいて、フラーレンとう物質に着目した。フラー
レンは、分子構造が立体的に対称である（図３参照）た
め安定性が高く、また分子構造の特殊性に基づいて、超
電動性、光導電性、エレクトロルミネセンス等、興味深
い様々な特殊な性質を有し、種々の研究分野で研究対象
となっている物質である。
【０００７】また本件発明者らは、フラーレンを光酸化
処理することによって、その蛍光強度を上昇させること
ができることを知見した。
処理することによって、その蛍光強度を上昇させること
ができることを知見した。
【０００８】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、フラーレンの蛍光特性の変化を利用する
ことによって、記録された情報の安定性に優れ、情報読
取りに伴う記録情報の劣化、損傷を防止することができ
る蛍光式情報記録媒体を提供することを目的とする。
たものであり、フラーレンの蛍光特性の変化を利用する
ことによって、記録された情報の安定性に優れ、情報読
取りに伴う記録情報の劣化、損傷を防止することができ
る蛍光式情報記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリマー母材
と、ポリマー母材中にドープされたフラーレンとを有す
るポリマープレートを備え、フラーレンは記録させる情
報に対応した条件で光酸化され、この光酸化によってそ
の蛍光強度が変化して情報を記録することを特徴とする
蛍光式情報記録媒体である。
と、ポリマー母材中にドープされたフラーレンとを有す
るポリマープレートを備え、フラーレンは記録させる情
報に対応した条件で光酸化され、この光酸化によってそ
の蛍光強度が変化して情報を記録することを特徴とする
蛍光式情報記録媒体である。
【００１０】本発明によれば、光酸化によるフラーレン
の蛍光強度の変化を利用して情報を記録することによ
り、フラーレンの安定性に基づいて、記録された情報は
安定に保持され、情報読取りに伴う記録情報の劣化、損
傷も防止される。
の蛍光強度の変化を利用して情報を記録することによ
り、フラーレンの安定性に基づいて、記録された情報は
安定に保持され、情報読取りに伴う記録情報の劣化、損
傷も防止される。
【００１１】また本発明は、上記記載の蛍光式情報記録
媒体に情報を書込むための情報書込装置であって、予め
設定されたポリマープレートの局所領域を順に走査し、
ポリマープレートの局所領域中のフラーレンに記録させ
る情報に対応する波長の光を記録させる情報に対応した
投光時間で投光して、ポリマープレートの局所領域中の
フラーレンを光酸化させる投光酸化装置と、投光酸化装
置による投光後のポリマープレートに、さらなる光酸化
を妨げるための光酸化防御物質を添付する保護装置と、
を備えたことを特徴とする蛍光式情報記録媒体の情報書
込装置である。
媒体に情報を書込むための情報書込装置であって、予め
設定されたポリマープレートの局所領域を順に走査し、
ポリマープレートの局所領域中のフラーレンに記録させ
る情報に対応する波長の光を記録させる情報に対応した
投光時間で投光して、ポリマープレートの局所領域中の
フラーレンを光酸化させる投光酸化装置と、投光酸化装
置による投光後のポリマープレートに、さらなる光酸化
を妨げるための光酸化防御物質を添付する保護装置と、
を備えたことを特徴とする蛍光式情報記録媒体の情報書
込装置である。
【００１２】本発明によれば、上記の蛍光式情報記録媒
体に対して投光酸化装置によって局所的にフラーレンの
蛍光強度を変化させることができ、さらに保護装置によ
って光酸化を妨げるための光酸化防御物質を添付するこ
とができるため、蛍光式情報記録媒体に高密度に情報を
書込むことが可能で、さらに書込んだ情報をより安定に
保持させることが可能である。
体に対して投光酸化装置によって局所的にフラーレンの
蛍光強度を変化させることができ、さらに保護装置によ
って光酸化を妨げるための光酸化防御物質を添付するこ
とができるため、蛍光式情報記録媒体に高密度に情報を
書込むことが可能で、さらに書込んだ情報をより安定に
保持させることが可能である。
【００１３】また本発明は、上記記載の蛍光式情報記録
媒体から情報を読取るための情報読取装置であって、予
め設定されたポリマープレートの局所領域を順に走査
し、ポリマープレートの局所領域中のフラーレンに予め
設定された所定の波長の光を所定の時間だけ投光して、
ポリマープレートの局所領域中のフラーレンの蛍光を誘
起する蛍光誘起装置と、投光されたポリマープレートの
局所領域中のフラーレンからの蛍光を受光してその蛍光
特性に応じた情報を出力する受光装置と、を備えたこと
を特徴とする蛍光式情報記録媒体の情報読取装置であ
る。
媒体から情報を読取るための情報読取装置であって、予
め設定されたポリマープレートの局所領域を順に走査
し、ポリマープレートの局所領域中のフラーレンに予め
設定された所定の波長の光を所定の時間だけ投光して、
ポリマープレートの局所領域中のフラーレンの蛍光を誘
起する蛍光誘起装置と、投光されたポリマープレートの
局所領域中のフラーレンからの蛍光を受光してその蛍光
特性に応じた情報を出力する受光装置と、を備えたこと
を特徴とする蛍光式情報記録媒体の情報読取装置であ
る。
【００１４】本発明によれば、上記の蛍光式情報記録媒
体に対して蛍光誘起装置によって局所的にフラーレンの
蛍光を誘起させることができ、受光装置によってその蛍
光特性に応じた情報を出力することができるため、蛍光
式情報記録媒体に記録された高密度の情報を正確に読取
ることが可能である。
体に対して蛍光誘起装置によって局所的にフラーレンの
蛍光を誘起させることができ、受光装置によってその蛍
光特性に応じた情報を出力することができるため、蛍光
式情報記録媒体に記録された高密度の情報を正確に読取
ることが可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明による蛍光
式情報記録媒体の一実施の形態を示す概略図である。図
１に示すように、蛍光式情報記録媒体１０は、ポリスチ
レン母材１１（ポリマー母材）と、ポリスチレン母材１
１（ポリマー母材）中にドープされた多数のＣ60１２
（フラーレン）とを有するポリマープレート１３を備
え、このポリマープレート１３は、スライドガラス１４
の上面にフィルム状に被覆されている。
施の形態について説明する。図１は、本発明による蛍光
式情報記録媒体の一実施の形態を示す概略図である。図
１に示すように、蛍光式情報記録媒体１０は、ポリスチ
レン母材１１（ポリマー母材）と、ポリスチレン母材１
１（ポリマー母材）中にドープされた多数のＣ60１２
（フラーレン）とを有するポリマープレート１３を備
え、このポリマープレート１３は、スライドガラス１４
の上面にフィルム状に被覆されている。
【００１６】次に、このような構成からなる本実施の形
態の蛍光式情報記録媒体の製造方法について説明する。
まず、高純度のＣ60、好ましくは９９．５％以上の高純
度のＣ60とポリエチレンとを、有機溶媒、例えばトルエ
ン溶媒を用いて混合する。Ｃ60とポリエチレンとの混合
比は、重量比で１：３０が望ましい。
態の蛍光式情報記録媒体の製造方法について説明する。
まず、高純度のＣ60、好ましくは９９．５％以上の高純
度のＣ60とポリエチレンとを、有機溶媒、例えばトルエ
ン溶媒を用いて混合する。Ｃ60とポリエチレンとの混合
比は、重量比で１：３０が望ましい。
【００１７】前記のようにして得られた混合物は、スラ
イドガラス１４の上面に塗布され、トルエンを蒸発させ
ながらスライドガラス１４を被覆する。トルエンの蒸発
は、通常の室温、大気圧環境においても十分行われる
が、トルエンの蒸発環境は任意である。
イドガラス１４の上面に塗布され、トルエンを蒸発させ
ながらスライドガラス１４を被覆する。トルエンの蒸発
は、通常の室温、大気圧環境においても十分行われる
が、トルエンの蒸発環境は任意である。
【００１８】トルエンが蒸発することにより、ポリスチ
レン母材１１中にＣ60１２が多数均一にドープされたポ
リマープレート１３が得られる。例えばポリマープレー
ト１３の厚さは９０μｍとすることができる。またＣ60
１２は、ポリスチレン母材１１中に多層状にドープされ
てもよい。
レン母材１１中にＣ60１２が多数均一にドープされたポ
リマープレート１３が得られる。例えばポリマープレー
ト１３の厚さは９０μｍとすることができる。またＣ60
１２は、ポリスチレン母材１１中に多層状にドープされ
てもよい。
【００１９】本実施の形態の蛍光式情報記録媒体１０に
よれば、Ｃ60１２の安定性に基づいて、記録された情報
が安定に保持され、また情報読取りに伴う記録情報の劣
化、損傷も防止される。
よれば、Ｃ60１２の安定性に基づいて、記録された情報
が安定に保持され、また情報読取りに伴う記録情報の劣
化、損傷も防止される。
【００２０】次に、図２を用いて、蛍光式情報記録媒体
１０に情報を書込むための情報書込み装置２０について
説明する。情報書込装置２０は、図２に示すように、蛍
光式情報記録媒体１０を載置して位置決めするテーブル
２１と、予め設定されたポリマープレート１３の局所領
域を順に走査し、ポリマープレート１３の局所領域中の
Ｃ60１２に記録させる情報に対応する波長の光をこの情
報に対応した投光時間で投光して、ポリマープレート１
３の局所領域中のＣ60１２を光酸化させる投光酸化装置
２２とを備えている。また投光酸化装置２２による投光
後のポリマープレート１３に対して、さらなる光酸化を
妨げるために、保護装置２４により光酸化防御物質２３
が添付される。
１０に情報を書込むための情報書込み装置２０について
説明する。情報書込装置２０は、図２に示すように、蛍
光式情報記録媒体１０を載置して位置決めするテーブル
２１と、予め設定されたポリマープレート１３の局所領
域を順に走査し、ポリマープレート１３の局所領域中の
Ｃ60１２に記録させる情報に対応する波長の光をこの情
報に対応した投光時間で投光して、ポリマープレート１
３の局所領域中のＣ60１２を光酸化させる投光酸化装置
２２とを備えている。また投光酸化装置２２による投光
後のポリマープレート１３に対して、さらなる光酸化を
妨げるために、保護装置２４により光酸化防御物質２３
が添付される。
【００２１】上記情報書込装置２０のうちテーブル２１
としては、４０倍でＮＡ０．８５の対物レンズを有する
Nikonのインバータ型顕微鏡のステージが用いられてい
る。
としては、４０倍でＮＡ０．８５の対物レンズを有する
Nikonのインバータ型顕微鏡のステージが用いられてい
る。
【００２２】また投光酸化装置２２は、Bio-Rad MRC 60
0 の数値制御型のレーザスキャニング共焦点顕微鏡２２
ｍと、出力中心波長が４８８ｎｍのアルゴンイオンレー
ザ装置２２ａとを組合わせることにより構成されてい
る。レーザ装置２２ａの出力中心波長は４８８ｎｍとな
っており、この波長域がＣ60１２の吸収帯である４２０
ｎｍに近いため、局所的な投光酸化をより高密度に行う
ことができる。
0 の数値制御型のレーザスキャニング共焦点顕微鏡２２
ｍと、出力中心波長が４８８ｎｍのアルゴンイオンレー
ザ装置２２ａとを組合わせることにより構成されてい
る。レーザ装置２２ａの出力中心波長は４８８ｎｍとな
っており、この波長域がＣ60１２の吸収帯である４２０
ｎｍに近いため、局所的な投光酸化をより高密度に行う
ことができる。
【００２３】また光酸化防御物質２３は、カバーグラス
２３ｇと防御ワックス２３ｗとで構成されている。さら
に保護装置２４は、投光酸化装置２２に隣接されてお
り、情報が書込まれた蛍光式情報記録媒体をＮ2 環境内
に閉込めるとともに、当該Ｎ2環境下でカバーグラス２
３ｇおよび防御ワックス２３ｗを用いてポリマープレー
ト１３を密封するように構成されている。
２３ｇと防御ワックス２３ｗとで構成されている。さら
に保護装置２４は、投光酸化装置２２に隣接されてお
り、情報が書込まれた蛍光式情報記録媒体をＮ2 環境内
に閉込めるとともに、当該Ｎ2環境下でカバーグラス２
３ｇおよび防御ワックス２３ｗを用いてポリマープレー
ト１３を密封するように構成されている。
【００２４】次に、図５および図６を用いて、蛍光式情
報記録媒体１０に書込まれた情報を読取るための情報読
取装置３０について説明する。情報読取装置３０は、図
５および図６に示すように、蛍光式情報記録媒体１０を
載置して位置決めするテーブル３１と、予め設定された
ポリマープレート１３の局所領域を順に走査し、ポリマ
ープレート１３の局所領域中のＣ60１２（Ｃ60Ｏを含
む）に予め設定された所定の波長の光を所定の時間だけ
投光して、ポリマープレート１３の局所領域中のＣ60１
２（Ｃ60Ｏを含む）の蛍光を誘起する蛍光誘起装置３２
とを備えている。投光されたポリマープレート１３の局
所領域中のＣ60１２からの蛍光は、受光装置３３によっ
て受光されその蛍光特性に応じた情報が出力される。
報記録媒体１０に書込まれた情報を読取るための情報読
取装置３０について説明する。情報読取装置３０は、図
５および図６に示すように、蛍光式情報記録媒体１０を
載置して位置決めするテーブル３１と、予め設定された
ポリマープレート１３の局所領域を順に走査し、ポリマ
ープレート１３の局所領域中のＣ60１２（Ｃ60Ｏを含
む）に予め設定された所定の波長の光を所定の時間だけ
投光して、ポリマープレート１３の局所領域中のＣ60１
２（Ｃ60Ｏを含む）の蛍光を誘起する蛍光誘起装置３２
とを備えている。投光されたポリマープレート１３の局
所領域中のＣ60１２からの蛍光は、受光装置３３によっ
て受光されその蛍光特性に応じた情報が出力される。
【００２５】上記情報読取装置のうちテーブル３１とし
ては、情報書込装置２０のテーブル２１と同様に、４０
倍でＮＡ０．８５の対物レンズを有する Nikonのインバ
ータ型顕微鏡のステージが用いられている。
ては、情報書込装置２０のテーブル２１と同様に、４０
倍でＮＡ０．８５の対物レンズを有する Nikonのインバ
ータ型顕微鏡のステージが用いられている。
【００２６】また蛍光誘起装置３２は、情報書込装置２
０の投光酸化装置２２と同様に、Bio-Rad MRC 600 の数
値制御型のレーザスキャニング共焦点顕微鏡３２ｍと、
出力中心波長が４８８ｎｍのアルゴンイオンレーザ装置
３２ａとを組合わせることにより構成されている。
０の投光酸化装置２２と同様に、Bio-Rad MRC 600 の数
値制御型のレーザスキャニング共焦点顕微鏡３２ｍと、
出力中心波長が４８８ｎｍのアルゴンイオンレーザ装置
３２ａとを組合わせることにより構成されている。
【００２７】さらに受光装置３３は、蛍光誘起装置３２
に隣接され、Bio-Rad MRC 600 のＡ１とＡ２とのフィル
タセットを内蔵しており、Ｃ60１２からの蛍光をＡ１と
Ａ２とのフィルタセットを介して受光し、６００ｎｍ以
上の波長の蛍光のみを受光処理するように構成されてい
る。
に隣接され、Bio-Rad MRC 600 のＡ１とＡ２とのフィル
タセットを内蔵しており、Ｃ60１２からの蛍光をＡ１と
Ａ２とのフィルタセットを介して受光し、６００ｎｍ以
上の波長の蛍光のみを受光処理するように構成されてい
る。
【００２８】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。まず情報書込装置２０の作
用について説明する。はじめにテーブル２１上に、蛍光
式情報記録媒体１０が載置される。
態の作用について説明する。まず情報書込装置２０の作
用について説明する。はじめにテーブル２１上に、蛍光
式情報記録媒体１０が載置される。
【００２９】その後、投光酸化装置２２が、予め設定さ
れたポリマープレート１３の局所領域を順に走査する。
投光酸化装置２２によるポリマープレート１３の局所領
域の走査は、テーブル２１による位置決めとテーブル２
１の対物レンズによるレーザ光の絞りを利用して多層状
に３次元の局所投光を可能にするようにプログラムされ
ており、ある層内が平面状に走査され、続いて厚み方向
に軌道がずらされて別の層内が再び平面状に走査され
る。
れたポリマープレート１３の局所領域を順に走査する。
投光酸化装置２２によるポリマープレート１３の局所領
域の走査は、テーブル２１による位置決めとテーブル２
１の対物レンズによるレーザ光の絞りを利用して多層状
に３次元の局所投光を可能にするようにプログラムされ
ており、ある層内が平面状に走査され、続いて厚み方向
に軌道がずらされて別の層内が再び平面状に走査され
る。
【００３０】投光酸化装置２２は、ポリマープレート１
３の局所領域の走査に伴って、記録させる情報に対応し
た投光時間でポリマープレート１３の局所領域中のＣ60
１２にアルゴンイオンレーザ装置２２ａの光を投光す
る。
３の局所領域の走査に伴って、記録させる情報に対応し
た投光時間でポリマープレート１３の局所領域中のＣ60
１２にアルゴンイオンレーザ装置２２ａの光を投光す
る。
【００３１】記録させる情報がデジタル化された情報の
場合、０を記録させる際には投光時間を０とし、０以外
の値を記録させる際にはそれぞれ０でない所定の時間だ
け投光する。例えば、記録させる情報が０と１とに２値
化された情報であれば、０を記録させる場合には投光時
間を０とし、１を記録させる場合には０でない所定の時
間、例えば１Ｗ／ｃｍ2 の強度で３０秒間だけ投光す
る。
場合、０を記録させる際には投光時間を０とし、０以外
の値を記録させる際にはそれぞれ０でない所定の時間だ
け投光する。例えば、記録させる情報が０と１とに２値
化された情報であれば、０を記録させる場合には投光時
間を０とし、１を記録させる場合には０でない所定の時
間、例えば１Ｗ／ｃｍ2 の強度で３０秒間だけ投光す
る。
【００３２】アルゴンイオンレーザ装置２２ａの光が投
光されると、絞りを利用して局所的に高エネルギとなっ
ている投光領域から１光子が光酸化のためのエネルギと
して吸収され、ポリマープレート１３の局所領域中のＣ
60１２は周囲の大気中の酸素と反応して光酸化する。図
３に示すように、Ｃ60１２は光酸化すると分子構造の立
体対称性が崩れ、結果的に光遷移の障壁が低くなるため
蛍光強度が上昇する。このような投光酸化は、極めて小
さい消費電力（５Ｗ／ｃｍ2 未満）で行うことができ
る。
光されると、絞りを利用して局所的に高エネルギとなっ
ている投光領域から１光子が光酸化のためのエネルギと
して吸収され、ポリマープレート１３の局所領域中のＣ
60１２は周囲の大気中の酸素と反応して光酸化する。図
３に示すように、Ｃ60１２は光酸化すると分子構造の立
体対称性が崩れ、結果的に光遷移の障壁が低くなるため
蛍光強度が上昇する。このような投光酸化は、極めて小
さい消費電力（５Ｗ／ｃｍ2 未満）で行うことができ
る。
【００３３】図４は、３次元の情報記録状態の一例を示
している。本実施の形態の情報書込装置２０は、図４に
示すように、３層の平面状に局所投光して３次元状に光
酸化させることができる。この場合、局所領域の走査間
隔は、平面縦方向（図４の上下方向）には１５μｍ、平
面横方向（図４の紙面前後方向）には１０μｍ、厚み方
向（図４の左右方向）には２５μｍであり、これらの局
所領域（点列）への光酸化によって「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」
の文字状のビットパターンを記録することができる。こ
の場合、光酸化される各局所領域の大きさは、直径約２
μｍとなっている。
している。本実施の形態の情報書込装置２０は、図４に
示すように、３層の平面状に局所投光して３次元状に光
酸化させることができる。この場合、局所領域の走査間
隔は、平面縦方向（図４の上下方向）には１５μｍ、平
面横方向（図４の紙面前後方向）には１０μｍ、厚み方
向（図４の左右方向）には２５μｍであり、これらの局
所領域（点列）への光酸化によって「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」
の文字状のビットパターンを記録することができる。こ
の場合、光酸化される各局所領域の大きさは、直径約２
μｍとなっている。
【００３４】保護装置２４は、光酸化されたポリマープ
レート１３を収容してＮ2 環境内に閉込め、当該Ｎ2 環
境下でポリマープレート１３を覆うようにカバーグラス
２３ｇおよび防御ワックス２３ｗを添付して、ポリマー
プレート１３が大気中の酸素と接触しないように密封す
る。この場合、保護装置２４は、ポリマープレート１３
内に浸透している酸素を消散させるため、投光酸化後の
ポリマープレート１３にすぐに光酸化防御物質２３を添
付するのではなく、投光酸化後のポリマープレート１３
をＮ2 環境下に約１日間置いてから光酸化防御物質２３
を添付することが好ましい。
レート１３を収容してＮ2 環境内に閉込め、当該Ｎ2 環
境下でポリマープレート１３を覆うようにカバーグラス
２３ｇおよび防御ワックス２３ｗを添付して、ポリマー
プレート１３が大気中の酸素と接触しないように密封す
る。この場合、保護装置２４は、ポリマープレート１３
内に浸透している酸素を消散させるため、投光酸化後の
ポリマープレート１３にすぐに光酸化防御物質２３を添
付するのではなく、投光酸化後のポリマープレート１３
をＮ2 環境下に約１日間置いてから光酸化防御物質２３
を添付することが好ましい。
【００３５】以上のように本実施の形態の情報書込装置
２０によれば、蛍光式情報記録媒体１０に高密度に、特
に３次元に情報を書込むことが可能である。２値化され
た情報であれば、６．５×１０12 bit/cm2が可能であ
る。
２０によれば、蛍光式情報記録媒体１０に高密度に、特
に３次元に情報を書込むことが可能である。２値化され
た情報であれば、６．５×１０12 bit/cm2が可能であ
る。
【００３６】さらに本実施の形態によれば、光酸化防御
物質２３によってポリマープレート１３中のＣ60１２が
さらに酸化することが防止されるので、書込んだ情報を
より安定に保持させることが可能である。
物質２３によってポリマープレート１３中のＣ60１２が
さらに酸化することが防止されるので、書込んだ情報を
より安定に保持させることが可能である。
【００３７】次に、情報読取装置３０の作用について説
明する。まずテーブル３１上に、蛍光式情報記録媒体１
０が載置される。
明する。まずテーブル３１上に、蛍光式情報記録媒体１
０が載置される。
【００３８】その後、蛍光誘起装置３２が、予め設定さ
れたポリマープレート１３の局所領域を順に走査する。
蛍光誘起装置３２によるポリマープレート１３の局所領
域の走査は、情報書込装置２０の投光酸化装置２２と同
様に、テーブル３１による位置決めとテーブル３１の対
物レンズによるレーザ光の絞りを利用して多層状に３次
元の局所投光を可能にするようにプログラムされてお
り、ある層内が平面状に走査され、続いて厚み方向に軌
道がずらされて別の層内が再び平面状に走査される。
れたポリマープレート１３の局所領域を順に走査する。
蛍光誘起装置３２によるポリマープレート１３の局所領
域の走査は、情報書込装置２０の投光酸化装置２２と同
様に、テーブル３１による位置決めとテーブル３１の対
物レンズによるレーザ光の絞りを利用して多層状に３次
元の局所投光を可能にするようにプログラムされてお
り、ある層内が平面状に走査され、続いて厚み方向に軌
道がずらされて別の層内が再び平面状に走査される。
【００３９】蛍光誘起装置３２は、ポリマープレート１
３の局所領域の走査に伴って、所定の時間だけ例えば１
Ｗ／ｃｍ2 ポリマープレート１３の局所領域中のＣ60１
２にアルゴンイオンレーザ装置３２ａの光を投光する。
３の局所領域の走査に伴って、所定の時間だけ例えば１
Ｗ／ｃｍ2 ポリマープレート１３の局所領域中のＣ60１
２にアルゴンイオンレーザ装置３２ａの光を投光する。
【００４０】ポリマープレート１３の局所領域中のＣ60
１２は、光酸化されてＣ60Ｏとなっている場合に、アル
ゴンイオンレーザ装置３２ａの光が絞られて局所投光さ
れると１光子のエネルギを吸収し、エネルギ転移が起こ
って強い蛍光を発する。
１２は、光酸化されてＣ60Ｏとなっている場合に、アル
ゴンイオンレーザ装置３２ａの光が絞られて局所投光さ
れると１光子のエネルギを吸収し、エネルギ転移が起こ
って強い蛍光を発する。
【００４１】受光装置３３は、Ｃ60１２（Ｃ60Ｏを含
む）からの蛍光をＡ１とＡ２とのフィルタセットを介し
て受光し、６００ｎｍ以上の波長の蛍光のみを受光す
る。アルゴンイオンレーザ装置３２ａによる蛍光誘起の
ための光の波長は４８８ｎｍであるので、６００ｎｍ以
上の波長と限定することによって誘起された蛍光のみを
受光処理することができる。蛍光強度はＣ60１２の光酸
化の状態に対応し、Ｃ60１２が光酸化された局所領域に
おいて高くなっている。
む）からの蛍光をＡ１とＡ２とのフィルタセットを介し
て受光し、６００ｎｍ以上の波長の蛍光のみを受光す
る。アルゴンイオンレーザ装置３２ａによる蛍光誘起の
ための光の波長は４８８ｎｍであるので、６００ｎｍ以
上の波長と限定することによって誘起された蛍光のみを
受光処理することができる。蛍光強度はＣ60１２の光酸
化の状態に対応し、Ｃ60１２が光酸化された局所領域に
おいて高くなっている。
【００４２】受光装置３３は、受光した蛍光強度に基づ
いて、蛍光強度をデジタル化された情報として出力す
る。例えば、０と１とに２値化された情報として出力す
ることができ、この場合、極めて高い読取の感度を実現
することができ、処理速度も、1-frame/s rate（１秒で
平面１層分）を達成することが可能である。
いて、蛍光強度をデジタル化された情報として出力す
る。例えば、０と１とに２値化された情報として出力す
ることができ、この場合、極めて高い読取の感度を実現
することができ、処理速度も、1-frame/s rate（１秒で
平面１層分）を達成することが可能である。
【００４３】以上のように本実施の形態の情報読取装置
３０によれば、蛍光式情報記録媒体１０に高密度に書込
まれた情報を正確に読取ることが可能で、読取り時に蛍
光式情報記録媒体１０を破壊することもない。特に、２
値化された情報として情報読取を行う場合には、極めて
高速に情報読取りを行うことができる。また、このよう
な情報読取方法は、極めて小さい消費電力（５Ｗ／ｃｍ
2 未満）で行うことができる。
３０によれば、蛍光式情報記録媒体１０に高密度に書込
まれた情報を正確に読取ることが可能で、読取り時に蛍
光式情報記録媒体１０を破壊することもない。特に、２
値化された情報として情報読取を行う場合には、極めて
高速に情報読取りを行うことができる。また、このよう
な情報読取方法は、極めて小さい消費電力（５Ｗ／ｃｍ
2 未満）で行うことができる。
【００４４】なお、前記した実施の形態においては、情
報書込装置２０の投光酸化装置２１と情報読取装置３０
の蛍光誘起装置３１において、アルゴンイオンレーザ装
置２１ａ、３１ａを利用しているが、チタンサファイヤ
レーザやＹＡＧレーザなど他のレーザを用いることも可
能である。例えば、チタンサファイヤレーザは出力中心
波長が８００ｎｍ〜８５０ｎｍであり、単一の光子はエ
ネルギ（ｈν）が低いためＣ60に吸収されにくいが、２
つの光子が同時に吸収されて２光子型の励起を提供する
ことが可能である。チタンサファイヤレーザでは、１０
０ＭＨｚ周期における１００ｆｓのパルス幅で投光させ
ることができる。この場合、結果的にレーザの絞り効果
を向上することができ、より高密度な情報記録が可能と
なる。
報書込装置２０の投光酸化装置２１と情報読取装置３０
の蛍光誘起装置３１において、アルゴンイオンレーザ装
置２１ａ、３１ａを利用しているが、チタンサファイヤ
レーザやＹＡＧレーザなど他のレーザを用いることも可
能である。例えば、チタンサファイヤレーザは出力中心
波長が８００ｎｍ〜８５０ｎｍであり、単一の光子はエ
ネルギ（ｈν）が低いためＣ60に吸収されにくいが、２
つの光子が同時に吸収されて２光子型の励起を提供する
ことが可能である。チタンサファイヤレーザでは、１０
０ＭＨｚ周期における１００ｆｓのパルス幅で投光させ
ることができる。この場合、結果的にレーザの絞り効果
を向上することができ、より高密度な情報記録が可能と
なる。
【００４５】また、本実施の形態ではフラーレンとして
Ｃ60を用いているが、その他のフラーレンを用いてもよ
い。また本実施の形態では、ポリマー母材としてポリス
チレン母材を用いているが、その他のポリマー母材を用
いてもよい。
Ｃ60を用いているが、その他のフラーレンを用いてもよ
い。また本実施の形態では、ポリマー母材としてポリス
チレン母材を用いているが、その他のポリマー母材を用
いてもよい。
【００４６】さらには、情報書込装置において、フラー
レンの光酸化条件を種々に変更してもよい。例えば、前
記の実施の形態のような大気中の代わりに、酸素ガス等
の適当なガス中において光酸化させてもよい。
レンの光酸化条件を種々に変更してもよい。例えば、前
記の実施の形態のような大気中の代わりに、酸素ガス等
の適当なガス中において光酸化させてもよい。
【００４７】また、本発明による蛍光式情報記録媒体
は、並行ビット処理を行うことも可能であり、特にＲＯ
Ｍとしての利用に適している。
は、並行ビット処理を行うことも可能であり、特にＲＯ
Ｍとしての利用に適している。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明の蛍光式情報記録媒
体によれば、光酸化によるフラーレンの蛍光強度の変化
を利用して情報を記録することにより、フラーレンの安
定性に基づいて、記録された情報が安定に保持され、情
報読取りに伴う記録情報の劣化、損傷が防止される。
体によれば、光酸化によるフラーレンの蛍光強度の変化
を利用して情報を記録することにより、フラーレンの安
定性に基づいて、記録された情報が安定に保持され、情
報読取りに伴う記録情報の劣化、損傷が防止される。
【００４９】また本発明の情報書込装置によれば、蛍光
式情報記録媒体に対して投光酸化装置によって局所的に
フラーレンの蛍光強度を変化させることができ、さらに
保護装置によって光酸化を妨げるための光酸化防御物質
を添付することができるため、蛍光式情報記録媒体に高
密度に情報を書込むことが可能で、さらに書込んだ情報
をより安定に保持させることが可能である。
式情報記録媒体に対して投光酸化装置によって局所的に
フラーレンの蛍光強度を変化させることができ、さらに
保護装置によって光酸化を妨げるための光酸化防御物質
を添付することができるため、蛍光式情報記録媒体に高
密度に情報を書込むことが可能で、さらに書込んだ情報
をより安定に保持させることが可能である。
【００５０】また本発明の情報読取装置によれば、蛍光
式情報記録媒体に対して蛍光誘起装置によって局所的に
フラーレンの蛍光を誘起させることができ、受光装置に
よってその蛍光特性に応じた情報を出力することができ
るため、蛍光式情報記録媒体に記録された高密度の情報
を正確に読取ることが可能である。
式情報記録媒体に対して蛍光誘起装置によって局所的に
フラーレンの蛍光を誘起させることができ、受光装置に
よってその蛍光特性に応じた情報を出力することができ
るため、蛍光式情報記録媒体に記録された高密度の情報
を正確に読取ることが可能である。
【図１】本発明による蛍光式情報記録媒体の一実施の形
態を示す概略図。
態を示す概略図。
【図２】図１に示す蛍光式情報記録媒体に対する情報書
込装置の一実施の形態を示す概略図。
込装置の一実施の形態を示す概略図。
【図３】Ｃ60およびＣ60Ｏの分子構造を示す概略図。
【図４】図１に示す蛍光式情報記録媒体において３次元
に情報記録された状態の一例を示す概略図。
に情報記録された状態の一例を示す概略図。
【図５】図１に示す蛍光式情報記録媒体に対する情報読
取装置の一実施の形態を示す概略図。
取装置の一実施の形態を示す概略図。
【図６】図１に示す蛍光式情報記録媒体に対する情報読
取装置の別の実施の形態を示す概略図。
取装置の別の実施の形態を示す概略図。
１０ 蛍光式情報記録媒体 １１ ポリスチレン母材 １２ Ｃ60 １３ ポリマープレート １４ スライドガラス ２０ 情報書込装置 ２１ テーブル ２２ 投光酸化装置 ２２ａ アルゴンイオンレーザ装置 ２２ｍ レーザスキャニング共焦点顕微鏡 ２３ 光酸化防御装置 ２３ｇ カバーグラス ２３ｗ 防御ワックス ２４ 保護装置 ３０ 情報読取装置 ３１ テーブル ３２ 蛍光誘起装置 ３２ａ アルゴンイオンレーザ装置 ３２ｍ レーザスキャニング共焦点顕微鏡 ３３ 受光装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和 田 智 之 宮城県仙台市青葉区長町字越路19−1399 理化学研究所 フォトダイナミクス研究セ ンター内
Claims (8)
- 【請求項１】ポリマー母材と、 ポリマー母材中にドープされたフラーレンとを有するポ
リマープレートを備え、 フラーレンは記録させる情報に対応した条件で光酸化さ
れ、この光酸化によってその蛍光強度が変化して情報を
記録することを特徴とする蛍光式情報記録媒体。 - 【請求項２】フラーレンは、ポリマー母材中に均一ある
いは多層状にドープされていることを特徴とする請求項
１に記載の蛍光式情報記録媒体。 - 【請求項３】フラーレンは、Ｃ60であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の蛍光式情報記録媒体。 - 【請求項４】フラーレンは、予め光酸化され、 フラーレンのさらなる新たな光酸化を妨げるため、ポリ
マープレートに光酸化防御物質が添付されたことを特徴
とする請求項１または２に記載の蛍光式情報記録媒体。 - 【請求項５】請求項１乃至３のいずれかに記載の蛍光式
情報記録媒体に情報を書込むための情報書込装置であっ
て、 予め設定されたポリマープレートの局所領域を順に走査
し、ポリマープレートの局所領域中のフラーレンに記録
させる情報に対応する波長の光を前記情報に対応した投
光時間で投光して、ポリマープレートの局所領域中のフ
ラーレンを光酸化させる投光酸化装置と、 投光酸化装置による投光後のポリマープレートに、さら
なる光酸化を妨げるための光酸化防御物質を添付する保
護装置と、を備えたことを特徴とする蛍光式情報記録媒
体の情報書込装置。 - 【請求項６】投光酸化装置は、デジタル化された情報に
対応して、０を記録させる場合には投光時間を０とし、
０以外の値を記録させる場合にはそれぞれ０でない所定
の時間だけ投光することを特徴とする請求項５に記載の
蛍光式情報記録媒体の情報書込装置。 - 【請求項７】請求項１乃至４のいずれかに記載の蛍光式
情報記録媒体から情報を読取るための情報読取装置であ
って、 予め設定されたポリマープレートの局所領域を順に走査
し、ポリマープレートの局所領域中のフラーレンに予め
設定された波長の光を所定の時間だけ投光して、ポリマ
ープレートの局所領域中のフラーレンの蛍光を誘起する
蛍光誘起装置と、 投光されたポリマープレートの局所領域中のフラーレン
からの蛍光を受光してその蛍光特性に応じた情報を出力
する受光装置と、を備えたことを特徴とする蛍光式情報
記録媒体の情報読取装置。 - 【請求項８】受光装置は、投光されたポリマープレート
の局所領域中のフラーレンの蛍光特性をデジタル化され
た情報として出力することを特徴とする請求項７に記載
の蛍光式情報記録媒体の情報読取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10081598A JPH11283276A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 蛍光式情報記録媒体とその情報書込装置および情報読取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10081598A JPH11283276A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 蛍光式情報記録媒体とその情報書込装置および情報読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11283276A true JPH11283276A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13750766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10081598A Pending JPH11283276A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | 蛍光式情報記録媒体とその情報書込装置および情報読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11283276A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9006667B2 (en) | 2012-03-30 | 2015-04-14 | International Business Machines Corporation | Surface-modified fluorescent carbon nanotubes for product verification |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP10081598A patent/JPH11283276A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9006667B2 (en) | 2012-03-30 | 2015-04-14 | International Business Machines Corporation | Surface-modified fluorescent carbon nanotubes for product verification |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030207 |