JPH06203421A - 光学的磁気的情報記録読み取り方法及び光学的磁気的記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強磁性体の斜方蒸着とレリーフ回折格子パタ
ーンとを組み合わせて、光学的にも磁気的にも読み取り
が可能な情報記録読み取り方法及びそのための記録媒
体。 【構成】 基板としてその表面に格子の向きに分布を有
するレリーフ回折格子パターンを形成したものを用い、
そのレリーフ面に強磁性体である金属及びその化合物を
斜方蒸着して形成した記録媒体３に磁気記録をし、その
磁気記録を磁気ヘッド４読み取ると共に、レリーフ回折
格子パターンを発光素子５と光検出器〜を用いて光
学的に読み取る。両読み取り信号に基づいて記録情報の
真実性を判定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的磁気的情報記録
読み取り方法及びそのための光学的磁気的記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コバルト等の強磁性体をフィルム
基材に斜め方向から蒸着することによりその方向に結晶
を成長させ、その蒸着の入射面に平行でフィルム基材に
沿う方向の磁気異方性を高めて磁気ヒステリシス特性の
保磁力、角形比を向上させ、磁気特性を向上させること
が知られている。

【０００３】一方、コード情報等を回折格子の向きに対
応させて光学的に記録し、これを例えばバーコードの代
わりに用いることも提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
強磁性体の斜方蒸着の場合、磁気記録媒体の磁気特性
は、蒸着入射角の選択によってしか制御できなかった。
したがって、例えば１つの磁気記録媒体上の異なる位置
で異なる磁気特性を得ることはできなかった。また、従
来の斜方蒸着による場合は、磁気特性すなわち磁気異方
性を高めようとすると、蒸着入射角を大きくする必要が
あり、その結果、蒸着効率が低下するという欠点を有し
ていた。

【０００５】しかも、従来の磁気記録媒体においては、
記録情報の改竄が容易であり、磁気記録媒体をセキュリ
ティ用に用いるには危険が伴っていた。

【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、強磁性体の斜方蒸着とレリー
フ回折格子パターンとを組み合わせて、光学的にも磁気
的にも読み取りが可能な光学的磁気的情報記録読み取り
方法及びそのための光学的磁気的記録媒体を提供するこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光学的磁気的情報記録読み取り方法は、基板として
その表面に格子の向きに分布を有するレリーフ回折格子
パターンを形成したものを用い、そのレリーフ面に強磁
性体である金属及びその化合物を斜方蒸着して形成した
記録媒体に磁気記録をし、その磁気記録を読み取ると共
に、レリーフ回折格子パターンを光学的に読み取ること
を特徴とする方法である。

【０００８】この場合、読み取られた磁気情報と光学情
報に基づいて記録情報の真実性を判定することができ
る。

【０００９】また、本発明の光学的磁気的記録媒体は、
格子の向きに分布を有するレリーフ回折格子パターンを
表面に有する基板のレリーフ面に強磁性体である金属及
びその化合物を斜方蒸着して形成したものである。

【００１０】

【作用】本発明においては、格子の向きに分布を有する
レリーフ回折格子パターンを表面に有する基板のレリー
フ面に強磁性体である金属及びその化合物を斜方蒸着し
て形成した記録媒体に磁気記録をし、その磁気記録を読
み取ると共に、レリーフ回折格子パターンを光学的に読
み取るので、光学的情報と一対一対応の磁気的情報を同
時に記録読み出しができ、記録媒体のセキュリティ性、
認証性をさらに向上させることができる。また、何れか
の情報を改竄しようとしても、他方の情報が破壊されて
しまい、偽造が困難となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の光学的磁気的情報記録読み取
り方法及び光学的磁気的記録媒体の実施例と原理につい
て説明する。本発明の原理を説明する前に、本発明の基
本となる磁気記録媒体の磁気特性制御方法について説明
する。

【００１２】まず、一つの例として、強磁性体であるコ
バルトを斜方蒸着した。斜方蒸着は、図１に示すよう
に、蒸着源１としてコバルトを用い、基板２表面に入射
角θ＝７０°で行った。入射角θは、基板２面の法線と
蒸着方向のなす角度である。なお、入射面は、法線と蒸
着方向を含む面と定義する。

【００１３】基板２としては、ウレタンアクリレート５
０部、ポリエステルアクリレート４０部、ポリオールア
クリレート１０部からなる溶液を紫外線硬化させて作成
したものを用いた。そして、基板２として、表面が平坦
でなく、直線レリーフ回折格子を設けたものを用いた。
その格子は、表面にピッチ０．８μｍ、深さ約０．１５
μｍの直線レリーフ回折格子パターンである。

【００１４】蒸着源１のるつぼとしては、Ａｌ₂ Ｏ₃ か
らなるものを用い、蒸着装置は、バッチ式電子ビーム
（ＥＢ）蒸着装置を用い、ＥＢ蒸着条件として、加速電
圧４ｋＶ、ビーム電流１００〜１２０ｍＡ、真空圧力
７．０×１０^-5〜９．０×１０^-5ｔｏｒｒ、成膜速度４
Å／ｓで、膜厚約１０００Åの蒸着を行った。

【００１５】なお、蒸着の際の基板２表面の直線回折格
子の方向（凸条、凹溝の方向）と入射面の間の角度αを
回折格子方向αとした。

【００１６】このような条件でコバルトを斜方蒸着して
得られた磁気記録媒体に磁場を、図２（ａ）及び（ｂ）
に模式的に示すように、基板２面（ｘ−ｙ平面に平行）
に沿って、入射面に平行（ｘ方向）、及び、入射面に垂
直（ｙ方向）に印加して、回折格子方向αとの関係で、
その保磁力Ｈｃ、飽和磁束Ｂｓ、残留磁束Ｂｒ、角形比
Ｒｓを測定したところ、次の表−１及び表−２のような
結果が得られた（図２中、基板２面の法線はｚ方向に選
ばれている。）。なお、測定機として振動試料型磁力計
（ＶＳＭ）を用い、外部磁界は１０ｋＯｅであった。

【００１７】

【００１８】

【００１９】以上の結果を図示すると、表−１が対応す
る入射面に平行に磁場を印加した時の磁気特性は図３の
ようになり、表−２が対応する入射面に垂直に磁場を印
加した時の磁気特性は図４のようになる。

【００２０】次に、第２の例について説明する。前述の
例と同様の条件で鉄を斜方蒸着した。その表−１、表−
２と同様な結果をそれぞれ次の表−３、表−４に示す。

【００２１】

【００２２】

【００２３】以上の結果を図示すると、表−３が対応す
る入射面に平行に磁場を印加した時の磁気特性は図５の
ようになり、表−４が対応する入射面に垂直に磁場を印
加した時の磁気特性は図６のようになる。

【００２４】以上の例から、基板２表面に直線レリーフ
回折格子を設けて、強磁性体である金属又はその化合物
を斜方蒸着する際、蒸着入射面に対する回折格子の方向
が平行から垂直に変化するにつれて、磁場の方向が蒸着
基板面に沿いかつ蒸着入射面に平行である場合、例えば
保磁力Ｈｃはα＝３０°以上では急減し、その後はほぼ
一定となり、角形比Ｒｓは徐々に小さくなって、磁気記
録特性が落ちる。また、磁場の方向が蒸着基板面に沿い
かつ蒸着入射面に垂直な場合、今度は、保磁力Ｈｃは徐
々に小さくなるが、代わって、角形比Ｒｓは徐々に大き
くなることが分る。

【００２５】このように、斜方蒸着入射面に対するレリ
ーフ回折格子の方向によって磁気特性が変化するのは、
簡単に次のように説明できる。

【００２６】よく知られているように、斜方蒸着におい
ては、入射角が大きくなるにつれて磁気異方性が増大す
るため、蒸着基板面に沿いかつ蒸着入射面に平行な方向
では、保磁力、角形比が共に増大する傾向を示し、逆
に、蒸着基板面に沿いかつ蒸着入射面に垂直な方向では
これらが低下する傾向を示す。

【００２７】ところで、例えば図２に示すように、蒸着
基板２表面にレリーフ回折格子が設けられている場合、
その格子の方向αが小さく格子の凸条及び凹溝が入射面
にほぼ平行であると、堆積膜厚の多い凸条及び凹溝の頂
上と谷底の部分では、入射角がほぼθであるのに対し、
凸条及び凹溝の斜面部分では、入射角がθより大きくな
るため、全体の磁気特性は、格子無しのものと比べ、同
等もしくは入射角が大きい場合と同様な特性を示す。こ
れとは反対に、回折格子の方向αがほぼ９０°になる
と、格子の凸条及び凹溝が入射面にほぼ垂直になり、凸
条及び凹溝の斜面部分に対する実際の入射角は実効的に
より小さくなり、したがって、全体の磁気特性は、入射
角がより小さい場合と同様な特性を示すことになる。

【００２８】したがって、例えば、回折格子方向αを入
射面方向にとる場合、入射面に平行に磁場をかけるとす
ると、従来の方法で斜方蒸着する場合より、高保磁力の
媒体を得ることができる。また、回折格子方向αを入射
面に垂直にとる場合、入射面に垂直に磁場をかけるとす
ると、この方向での角形比が大きくなる。

【００２９】ところで、基板２上に一様なレリーフ回折
格子を設けるのではなく、例えば図７に示すように、予
め基板２の位置に応じて格子の方向αを部分的に変化さ
せて基板２表面を形成し、その表面全体に一様に斜方蒸
着して磁気記録媒体３を構成すると、図７の場合は、記
録、読み取り磁場方向を入射面に平行に選び、外部印加
磁界１３００Ｏｅで一定の周波数の情報を記録し、その
記録情報を読み取ると、図７に出力電圧を示すように、
格子方向αによって変調された情報を読み出すことがで
きる。さらに、基板２表面の格子方向の変化に対応して
保磁力が変化するため、例えば入射面に平行に外部印加
磁界５００Ｏｅで一定周波数の情報を記録し、同方向で
その記録情報を読み取ると、図７のように、高保磁力の
部分には記録されていないことが分かる。したがって、
外部印加磁界の設定により媒体３のこのようなレリーフ
回折格子パターンの格子方向分布に対応した出力電圧パ
ターンを磁気的に認識することができる。この場合、記
録された情報を消去して新たに別の情報を記録しようと
しても、蒸着方向と記録磁場方向の関係及び設定された
外部印加磁界の大きさが分からなければ、元の記録と同
様な記録をすることは容易でない。

【００３０】本発明に用いられる強磁性体である金属又
はその化合物としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃ
ｏ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｖ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｐｔ、
Ｆｅ−Ｐｄ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｆｅ−Ｚｎ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃ
ｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｖ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｍｎ、Ｃｏ−
Ｐ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｚｎ、Ｎｉ−Ｖ、
Ｎｉ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｏ、Ｆ
ｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃ
ｒ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、γ−Ｆｅ₂ Ｏ
₃ 、Ｆｅ₃ Ｏ₄ 、ＣｒＯ₂ 、あるいはこれらの混合物か
らなる群から選択することができる。

【００３１】また、蒸着基板２の表面の隣り合う凸条の
間隔であるピッチ幅は、強磁性体である金属の微粒子の
大きさが３００〜５００Åであることから、１０００Å
以上であれば、蒸着時の微粒子の結晶の成長に微小凹凸
パターンが影響を及ぼすことができるため望ましい。さ
らに、３０００Å以上のピッチ幅であれば、微小凹凸パ
ターンの斜面部分による斜方蒸着の入射角の増大の度合
を制御することができるため、より好ましい。

【００３２】しかしながら、このような媒体３を磁気的
のみで記録、読み取りをする場合、その情報のセキュリ
ティ性は完全であるとは言い難い。そこで、本発明にお
いては、このような磁気的情報記録読み取りに加えて、
レリーフ回折格子パターンの分布を光学的に読み取り、
光学的読み取り情報と磁気的読み取り情報をリンケージ
させて記録のセキュリティ性を高めることにする。

【００３３】図８は、図７に示したような記録媒体３を
光学的及び磁気的に同時に読み取る装置の概略の配置を
示すもので、矢印方向に送られる媒体３上に、その方向
の磁場を読み取る磁気ヘッド４を配置して、外部印加磁
界１３００Ｏｅ、一定周波数で記録された媒体３の磁気
情報を読み取ると、図７の１３００Ｏｅの場合の出力電
圧に示すような信号が得られる。一方、磁気ヘッド４近
傍に発光素子５を配置し、それからの光が媒体３の回折
格子に入射するようにする。そして、各方向の回折格子
からの回折光が入射する位置に光検出器〜を配置す
ると、媒体３の回折格子の向きに対応して図７の検出器
の欄に示した検出器に回折光が入射し、媒体３の回折格
子の方向に対応した情報が光学的に読み取られる。した
がって、磁気ヘッド４からの出力信号強度と回折光検出
位置とを一対一に対応させることにより、エラーなく記
録媒体３を読み取ることができる。図７の１３００Ｏｅ
の場合は、磁気信号が最も強い位置と回折光検出位置が
ない場合、２番目に磁気信号強度が高い位置と回折光検
出器、３番目に磁気信号強度が高い位置と回折光検出
器、最も弱い磁気信号強度位置と回折光検出器がそ
れぞれ対応して読み取られれば、その媒体３の記録は真
実で改竄されていないものと判断できる。

【００３４】以上のようなレリーフ回折格子パターンと
強磁性体である金属又はその化合物の斜方蒸着を組み合
わせた光学的磁気的記録媒体の特徴をまとると、次のよ
うになる。

【００３５】（１）従来の回折格子を用いた光学的記録
媒体では、光学的情報を１つの読み取りシステムでしか
読めなかったが、本発明においては、光学的情報と一対
一対応の磁気的情報として磁気ヘッドで読むことができ
るので、記録媒体のセキュリティ性、認証性がさらに向
上する。

【００３６】（２）従来のものでは、光学情報と磁気情
報が別々の異なる位置に記録されていたが、本発明にお
いては、光学情報と磁気情報が同一部分に記録されてい
るので、どちらか一方を改竄しようとしても、もう一方
が破壊されてしまい、偽造が困難である。

【００３７】（３）従来のホログラム用いた光学的記録
媒体では、目視又は光学的な認証だけであるが、本発明
においては、さらに磁気情報が含まれており、一見した
だけでは従来のものと変わらないにもかかわらず、より
セキュリティ性が高い。

【００３８】（４）従来のものでは、回析格子のレリー
フ形状を簡単に複製できたが、本発明においては、レリ
ーフ形状を複製しようとしても、斜方蒸着によって形状
が変化しており、複製しても本来の光学情報と違ってし
まい、変造が困難である。

【００３９】（５）従来の磁気記録媒体は、磁気情報の
書き換えが可能であるが、本発明のものにおいては、磁
気による書き換えが困難なので、固有データを記録する
ことができる。

【００４０】以上、本発明の光学的磁気的情報記録読み
取り方法及び光学的磁気的記録媒体について、実施例に
基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定
されず、種々の変形が可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光学的磁気的情報記録読み取り方法及び光学的磁気的
記録媒体によると、格子の向きに分布を有するレリーフ
回折格子パターンを表面に有する基板のレリーフ面に強
磁性体である金属又はその化合物を斜方蒸着して形成し
た記録媒体に磁気記録をし、その磁気記録を読み取ると
共に、レリーフ回折格子パターンを光学的に読み取るの
で、光学的情報と一対一対応の磁気的情報を同時に記録
読み出しができ、記録媒体のセキュリティ性、認証性を
さらに向上させることができる。また、何れかの情報を
改竄しようとしても、他方の情報が破壊されてしまい、
偽造が困難となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】斜方蒸着を説明するための図である。

【図２】磁気記録媒体の回折格子方向、蒸着入射方向、
磁場方向の関係を模式的に示す図である。

【図３】蒸着入射面に平行に磁場を印加した時の１例の
磁気特性を示す図である。

【図４】蒸着実施例の入射面に垂直に磁場を印加した時
の１例の磁気特性を示す図である。

【図５】蒸着入射面に平行に磁場を印加した時の他の例
の磁気特性を示す図である。

【図６】蒸着実施例の入射面に垂直に磁場を印加した時
の他の例の磁気特性を示す図である。

【図７】本発明の１実施例の記録媒体と磁気的読み取り
出力電圧及び光学的読み出し検出器の関係を説明するた
めの図である。

【図８】本発明による記録媒体を光学的及び磁気的に同
時に読み取る装置の１実施例の概略の配置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…蒸着源 ２…基板 ３…記録媒体 ４…磁気ヘッド ５…発光素子 〜…光検出器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板としてその表面に格子の向きに分布
   を有するレリーフ回折格子パターンを形成したものを用
   い、そのレリーフ面に強磁性体である金属及びその化合
   物を斜方蒸着して形成した記録媒体に磁気記録をし、そ
   の磁気記録を読み取ると共に、レリーフ回折格子パター
   ンを光学的に読み取ることを特徴とする光学的磁気的情
   報記録読み取り方法。
2. 【請求項２】 読み取られた磁気情報と光学情報に基づ
   いて記録情報の真実性を判定することを特徴とする請求
   項１記載の光学的磁気的情報記録読み取り方法。
3. 【請求項３】 格子の向きに分布を有するレリーフ回折
   格子パターンを表面に有する基板のレリーフ面に強磁性
   体である金属及びその化合物を斜方蒸着して形成した光
   学的磁気的記録媒体。