光シート体およびその製造方法、並びに光カードおよび複合メモリカード
【課題】 光ファイバを用いることなく、光導波路および非光導波路を備えた光カードを廉価に製造すること。
【解決手段】 光カード１は、コア層２Ａが低屈折率の表面層２Ｂおよび裏面層２Ｃで挟まれた構成の本体シート２の表面２ａにＶ溝５および遮光用のＶ溝７を形成し、この上に、紫外線硬化型レジンを塗布し、表面保護シート４を積層し、紫外線を照射して紫外線硬化型レジンを硬化させることにより得られる。Ｖ溝５で仕切られている各区画部分６（ｎ）のうち、遮光用の溝７のない区画部分が光導波路として機能し、溝７が形成されている区画部分が非光導波路として機能する。本体シート２の表面にＶ溝を形成し、表面保護シート４で覆うという簡単な工程により、光ファイバを用いることなく、光導波路、非光導波路の組み合わせパターンにより情報を担持可能な光メモリを製造できる。
【解決手段】 光カード１は、コア層２Ａが低屈折率の表面層２Ｂおよび裏面層２Ｃで挟まれた構成の本体シート２の表面２ａにＶ溝５および遮光用のＶ溝７を形成し、この上に、紫外線硬化型レジンを塗布し、表面保護シート４を積層し、紫外線を照射して紫外線硬化型レジンを硬化させることにより得られる。Ｖ溝５で仕切られている各区画部分６（ｎ）のうち、遮光用の溝７のない区画部分が光導波路として機能し、溝７が形成されている区画部分が非光導波路として機能する。本体シート２の表面にＶ溝を形成し、表面保護シート４で覆うという簡単な工程により、光ファイバを用いることなく、光導波路、非光導波路の組み合わせパターンにより情報を担持可能な光メモリを製造できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路および非光導波路により情報を担持可能な光シート体およびその製造方法に関するものである。また、本発明はかかるシート体を用いた光カードおよび複合メモリカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気カードは、各種のクレジットカード、会員カード、あるいはテレホンカード、パチンコカード等のプリペイドカードとして各方面で利用されている。しかし、近年においては、磁気ストライプに担持されている情報が不正に読み取られて、変造、改竄された偽造磁気カードの不正使用が多発し、磁気カードの信頼性が疑問視されている。
【０００３】
磁気カードの信頼性を高めるために、本願人の一方は、磁気カードに多数本の光ファイバを埋め込み、これらの幾つかを切断あるいは押し潰しておくことにより、光の透過および遮断の組み合わせからなる光学式記憶領域を磁気カードに形成した構成のメモリカードを提案している(特許文献１、２)。このメモリカードは、断面形状が円形または角型の複数本の光ファイバを平面上に整列させて接着剤で一体化することによりコア材を形成し、このコア材の両面にプラスチック製の保護シートを接着した構造となっている。
【０００４】
光ファイバは一旦切断あるいは押し潰されると、その部分を修復して元の光透過特性を得ることが実質的に不可能である。したがって、磁気カードに、かかる光学式記憶領域が形成された構成のメモリカードは、変造、改竄が困難であり、磁気記憶領域および光学式記憶領域に記憶保持されている情報を二重にチェックすることにより偽造カードであるか否かを簡単に判別できる。よって、かかるメモリカードは極めて信頼性が高い。
【特許文献１】特許第２６８２５４２号公報
【特許文献２】特許第２７３７８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかるメモリカードは、光ファイバを用いて光の透過および遮断の組み合わせからなる光学式記憶領域が形成されているので次のような問題点がある。
【０００６】
まず、３０〜２００本程度の多数本の光ファイバを、一枚のカード内においてその平面方向に等ピッチで精度良く整列させた状態で接着固定することは、困難な作業である。よって、メモリカードの生産効率が悪い。
【０００７】
また、光ファイバ同士の接合強度は接着剤強度に依存するので、光ファイバの接合強度が実用上不十分になる可能性が高い。特に、メモリカードが曲げ変形するような力が作用した場合に、光ファイバが平面方向に接着固定された構造のコア材が壊れ易い。
【０００８】
さらに、光ファイバは一般に高価であり、これを多数本用いて光学式記憶領域が形成されているメモリカードも高価になり、実用的でない。
【０００９】
そこで、本願人は、これらの問題点を解消するために、ＰＣＴ／ＪＰ０３／１５４９６において、光ファイバを用いることなく光学式記憶領域が形成された光シート体およびその製造方法と、かかる新しい光シート体を用いた光カードおよび複合メモリカードを提案している。
【００１０】
本発明は、上記提案の光シート体、並びに光カードおよび複合メモリカードの改良に関するものであり、その課題は、光シート体、光カードおよび複合メモリカードを簡単な工程により廉価に製造可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の光シート体は、
所定厚さのプラスチック製の本体シートと、
前記本体シートの表面に形成された複数本の第１の溝と、
前記第１の溝に充填された状態で前記本体シートの表面を覆っている所定厚さの表面保護層とを有し、
前記本体シートは、所定厚さの透明なコア層と、このコア層の表面に形成されている表面側クラッド層と、前記コア層の裏面に形成されている裏面側クラッド層とを備え、
前記第１の溝の深さ寸法は前記本体シートの厚さ寸法よりも小さく、
隣接する前記第１の溝の間に形成された前記コア層の区画部分がそれぞれ光導波路として機能することを特徴としている。前記第１の溝の深さ寸法は、前記本体シートの厚さ寸法の70〜80％にすればよい。
【００１２】
本発明の光シート体では、裏面に裏面側クラッド層が一体形成されているコア層を備えた本体シートに、複数本の第１の溝を形成することにより、これらの第１の溝の間にそれぞれ区画部分が形成される。第１の溝の深さは本体シートの厚さよりも浅いので、裏面側クラッド層の裏面側の部分は連続した状態のまま残る。したがって、各区画部分は、表面側クラッド層として機能する表面保護層と裏面側クラッド層によって外周が覆われており、その一端から入射した光を他端に導く光導波路として機能する。よって、光ファイバを用いることなく光学式記憶領域を形成できる。
【００１３】
このように、本発明では、本体シートとして、予め裏面に屈折率の異なる層、すなわちクラッド層が一体形成されたものを用いると共に、第１の溝の深さを本体シート厚さよりも浅くしているので、本体シートの裏面側にはクラッド層として機能する部分が連続した状態で残っている。よって、本体シートの裏面側にクラッド層を形成する工程が不要となるので、製造工程を簡単化でき、製造コストも低減できる。なお、本体シートとして、その裏面だけでなく表面にも屈折率の異なる層が一体形成された構成のものを用いることができる。
【００１４】
本体シートの表面に積層した表面保護層は表面側クラッド層として機能するので、前記光導波路に通す使用光に対する屈折率が前記コア層とは異なるようにすると共に、光の漏洩を防止するために、当該使用光を吸収可能な光学特性を備えたものとすることが望ましい。
【００１５】
ここで、前記表面保護層は、接着剤、着色塗料、または接着剤および着色塗料の混合材料から形成することができる。
【００１６】
光シート体の強度、剛性を高めるために、前記表面保護層に表面保護シートを積層する場合には、前記表面保護層として接着剤を用いることが望ましい。
【００１７】
次に、本体シートとしては接着性に優れたポリエチレンテレフタレート系の樹脂シート(ＰＥＴシート)を用いることが望ましい。
【００１８】
この構成の光シート体において、光を通さない非光導波路を形成するためには、前記区画部分に、実質的に前記第１の溝に対応する深さの遮光用の第２の溝を、隣接する前記第１の溝の間に架け渡すように形成すればよい。当該区画部分の一方の端面から入射した光は、遮光用の第２の溝によって遮断され、他方の端面に導かれることがない。よって、光導波路および非光導波路の組み合わせからなる、情報を担持可能な光学式記憶領域を形成できる。
【００１９】
次に、本発明の光シート体では、第１の溝が本体シートの厚さよりも浅く、その本体シートの裏面側の部分が連続したまま残っている。したがって、区画部分には、ここを通って隣接する区画部分に光が漏洩することを確実に防止することが望ましい。また、光シート体の裏面から不要光が各区画部分に侵入することを確実に防止することが望ましい。
【００２０】
このような光の漏洩あるいは侵入を防止するためには、前記本体シートの裏面側から不要光遮断用の第３の溝を形成することが望ましい。この場合、本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に当該第３の溝の底部分が重なるように、当該第３の溝の深さを設定すれば、光の漏洩を確実に阻止できる。
【００２１】
特に、隣接した区画部分に光が漏洩することを防止するためには、前記第３の溝を、各第１の溝の両側あるいは片側位置において当該第１の溝に平行に形成すればよい。
【００２２】
また、本体シートの裏面側から不要光が各区画部分に侵入することを防止するためには、前記第３の溝を、各第１の溝に交差する方向に複数本形成すればよい。
【００２３】
さらに、非光導波路を形成している前記第２の溝が形成された非光導波路においても、これら第２の溝の下側に残っている本体シートの連続部分を通って光が通ってしまう可能性がある。これを確実に防止するためには、前記第３の溝を、前記第２の溝の両側あるいは片側位置において当該第２の溝に平行に形成しておけばよい。
【００２４】
ここで、第３の溝が形成されている本体シートの裏面には接着剤を塗布して、第３の溝に接着剤を充填すればよい。接着剤としては使用光を吸収可能で、本体シートのコア層とは屈折率が異なる光学特性を備えたものを用いればよい。
【００２５】
次に、前記第１、第２および第３の溝としてはそれぞれＶ溝を採用することができる。また、一般には、前記第１溝を所定間隔で平行に延びる直線状の溝として形成して、各溝によって区画された一定幅の直線状の光導波路および非光導波路を形成すればよい。さらに、前記本体シートの輪郭形状は一般には矩形形状とすればよい。勿論、円形、多角形などの輪郭形状とすることも可能である。
【００２６】
一方、本発明の光シート体においては、上記構成の本体シートを多層に積層した構成とし、多段構成の光導波路および非光導波路が形成された構成とすることも可能である。
【００２７】
次に、本発明の光カードは、上記構成の矩形形状の光シート体を有し、前記光導波路および前記非光導波路の両端面が、前記光シート体における長辺側の両端面、あるいは短辺側の両端面に位置していることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明の複合カードは、かかる構成の光カードと、磁気記憶部とを有していることを特徴としている。磁気カードの代わりに、あるいはこれと共にＩＣメモリチップを備えた構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の光シート体では、ＰＥＴシートなどの本体シートに、その表面から溝を形成し、溝の間の区画部分を光導波路として利用している。また、各区画部分に選択的に遮光溝を形成して非光導波路を形成している。したがって、高価な光ファイバを平面方向に整列して接着固定することにより光導波路および非光導波路を形成する従来のメモリカードに比べて、簡単かつ廉価に、しかも精度良く製造できる。
【００３０】
特に、本発明では、裏面または表裏両面に屈折率の異なる層が一体形成されている本体シートの表面から、当該本体シートの厚さよりも浅い寸法の溝を形成することにより、裏面側の屈折率の異なる層の少なくとも一部を連続した状態のまま残し、これを裏面側のクラッド層として利用している。したがって、裏面側に別途、クラッド層を形成する工程が不要となるので、製造工程が簡単になり、また、製造コストも低減できるという利点がある。
【００３１】
さらに、本発明の光シート体では、その裏面側に第３の溝を形成しているので、光導波路からの光の漏洩、光導波路への不要光の侵入、非光導波路における光の通過あるいは不要光の侵入を確実に防止できる。よって、Ｓ／Ｎ比の高い検出信号を生成可能な光カードを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、図面を参照して、本発明の各実施の形態を説明する。
【００３３】
（光カード）
図１(ａ)および(ｂ)は、本発明を適用した光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図であり、図２は光カードの本体シートを示す平面図である。
【００３４】
光カード１は長方形の薄い二層構造の光シート体からなり、光シート体は、一定厚さの本体シート２と、本体シート２の表面２ａに、一定厚さの接着剤層３(表面保護層)を介して積層接着された一定厚さの表面保護シート４とを備えている。本体シート２は、一定厚さのコア層２Ａと、コア層２Ａの表面側に一体形成されている(コア層の屈折率よりも低い屈折率を備えた)低屈折率の表面層２Ｂと、コア層２Ａの裏面側に一体形成されている低屈折率の裏面層２Ｃとからなるプラスチック製のシートである。
【００３５】
本体シート２の表面２ａには、一定の間隔でシート短辺方向に延びる多数本の第１のＶ溝５が形成されている。各第１のＶ溝５の両端５ａ、５ｂはそれぞれ本体シート２の長辺側のシート端面２ｃ、２ｄに露出している。各第１のＶ溝５の深さ寸法は、本体シート２の厚さの約70〜80％の範囲内の値とされている。したがって、本体シート２の表面層２Ｂは各第１のＶ溝５によって完全に分断されているが、裏面層２Ｃの一部は、第１のＶ溝５によって分断されずに連続状態のまま残っている。
【００３６】
第１のＶ溝５の深さ寸法は、本体シート２の曲げ強度などを所定以上に保持でき、また、連続した部分を介しての光の漏れ量が実用上、支障を来たすことのない範囲とする必要がある。典型的には、本体シート厚さの70〜80％の範囲内とすればよいが、本体シートの素材の特性(光学特性や機械的特性など)に応じて、６５％程度あるいは９０％程度でも良い場合もある。
【００３７】
各第１のＶ溝５の間に形成された本体シート２の区画部分６(１)、６(２)、６(３)・・・・６(ｎ)(ｎ：正の整数)のうち、例えば、区画部分６(１)、６(３)・・・には、隣接する第１のＶ溝５の間に架け渡されるように、これらの第１のＶ溝５に直交する方向に第２のＶ溝(遮光溝)７が形成されている。
【００３８】
各区画部分６(ｎ)は、その表面側が、本体シート２の表面層２Ｂと、この表面に積層されていると共に溝５に充填されている接着剤層３によって覆われている。また、それらの裏面側は、分断されずに連続した状態で残っている本体シート２の裏面層２Ｃの部分によって覆われている。換言すると、表面層２Ｂおよび接着剤層３は区画部分６(ｎ)の表面側を覆う表面側クラッド層として機能し、連続状態で残っている裏面層２Ｃの部分は裏面側クラッド層として機能する。
【００３９】
よって、遮光用の第２のＶ溝７が形成されていない区画部分６(２)、６(４)・・・は光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光を他方のシート端面２ｄに導く。これに対して、遮光用の第２のＶ溝７が形成されている区画部分６(１)、６(３)・・・は非光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光は、遮光用の第２のＶ溝７によって通過が遮られ、他方のシート端面２ｄまで導かれることがない。
【００４０】
したがって、光導波路および非光導波路を所定の配列パターンに従って形成しておき、検出光をシート端面２ｃから各区画部分６(１)〜６(ｎ)に入射し、他方のシート端面２ｄの側に設置した光検出器によって各区画部分６(１)〜６(ｎ)からの射出光の有無を検出すれば、光カード１に形成されている配列パターン(記憶情報あるいは担持情報)を読み取ることができる。
【００４１】
本例では、本体シート２はＰＥＴシートであり、その表面部分および裏面部分には熱処理が施されて、中心部分とは光学特性が異なっている。例えば、東洋紡株式会社製造のものを用いることができる。接着剤層３としては、クラッド層として機能するようにＰＥＴシートの中心部分とは屈折率が異なり、また、使用光を吸収可能な特性を備えた紫外線硬化型レジンを用いている。さらに、第１のＶ溝５は１mmピッチで形成されており、両側の傾斜面のなす角度が約６０度であり、その深さは先に述べたように本体シート２の厚さの70〜80％とされている。第１のＶ溝５が浅すぎると、その下側の連続している部分を介して、隣接する区画部分６(ｎ)の間で光の漏洩が発生するので好ましくない。第１のＶ溝５が深すぎると、本体シート２の曲げ強度が低下してしまうので好ましくない。
【００４２】
第１のＶ溝５に直交している第２のＶ溝７も同一寸法であり、非光導波路として機能する各区画部分６(１)、６(３)・・・において、シート端面２ｃの側に２mmピッチで５本形成され、他方のシート端面２ｄの側に同じく２mmピッチで５本形成されている。このように各区画部分６(１)、６(３)・・・における両端側に複数本の第２のＶ溝７を形成しておくと、入射光を完全に遮断可能な非光導波路を形成できる。すなわち、シート端面２ｃから入射した光は最初の５本の第２のＶ溝７で拡散して殆ど減衰し、次の５本の第２のＶ溝７によって完全に遮断される。
【００４３】
このように、本例の光カード１では、高価な光ファイバを用いることなく、光導波路および非光導波路を形成できるので、廉価に製造できる。また、光ファイバを平面方向に等ピッチで接着固定した構成のメモリカードに比べて、簡単かつ精度良く光導波路および非光導波路を形成できる。
【００４４】
特に、本例では、表裏両面に低屈折率の層が一体形成された本体シート２を用いると共に、第１のＶ溝５の深さを本体シート２の厚さの70〜80％程度としてある。したがって、本体シート２の裏面層２Ｃをクラッド層としてそのまま利用できるので、本体シート２の裏面側にクラッド層を別途形成する必要がない。よって、製造工程を簡略化でき、製造コストを低減できるという利点が得られる。
【００４５】
（光カードの製造方法）
図３(ａ)、(ｂ)および(ｃ)は、光カード１の製造工程を示す説明図である。まず、図３(ａ)に示すように、本体シート素材２０を用意する。つぎに、図３(ｂ)に示すように、本体シート素材２０の表面２０ａに第１のＶ溝５および遮光用の第２のＶ溝７を彫り込むことにより、光導波路および非光導波路として機能する区画部分６(１)〜６(ｎ)を備えた本体シート２が得られる。
【００４６】
この後は、図３(ｃ)に示すように、本体シート２の表面２ａに紫外線硬化型レジン３ａを塗布する。紫外線硬化型レジン３ａは本体シート２の表面２ａに形成されているＶ溝５、７に充填された状態で、当該本体シート２の表面２ａに一定の厚さとなるように塗布される。次に、その上に半透明な表面保護シート４を積層する。しかる後に、表面保護シート４の表面側から紫外線を照射する。紫外線が表面保護シート４を透過して紫外線硬化型レジン３ａに照射するので、当該紫外線硬化型レジン３ａが硬化して、接着剤層３が形成され、この接着剤層３ａを介して、本体シート２の表面側に表面保護シート４が積層接着された状態になる。このようにして、光カード１が完成する。
【００４７】
なお、図４はＶ溝５、７を形成するために用いるのに適したロータリダイの例を示す説明図である。ロータリダイ１１には、刃先角度６０度、長さ８０mm、ピッチ１mmで平行に延びる３２本の整列刃１２がエッチングより形成されている。これらの整列刃１２によりＶ溝５が形成される。また、整列刃１２の間に直交方向に架け渡された状態で、ピッチ２mmで同一寸法の５本の直交刃１３が同じくエッチングより形成されている。これらの直交刃１３によりＶ溝７が形成される。この構成のロータリダイ１１を用いて、本体シート素材２０の表面２０ａから、整列刃１１および直交刃１２を、当該本体シート素材２０の厚さ分だけ押し込むことにより、溝５、７が形成される。
【００４８】
このように、本例の光カード１では、表面および裏面に高屈折率の表面層および裏面層が一体形成された構成の本体シート２を用いると共に、接着剤層３を紫外線硬化型レジンを用いて形成している。したがって、製造工程においては、本体シート２の表面２ａの側から、Ｖ溝５、７の形成と、紫外線硬化型レジンの塗布および紫外線照射による硬化作業を行うことができる。よって、少ない工程で光カード１を製造することができ、また、製造コストも低減できる。さらには、ロータリダイを用いることにより、Ｖ溝５、７を精度良く、しかも効率良く形成することができる。ロータリダイを用いる代わりに、レーザーカットによりＶ溝５、７を形成することもできる。
【００４９】
また、本例では本体シート２として、表面および裏面に高屈折率の部分を備えたものを用いている。この代わりに、裏面側にのみ高屈折率の部分が形成されたＰＥＴシートなどのプラスチックシートを用いることも可能である。
【００５０】
（光カードの別の実施形態）
次に、上記構成の光カード１は、第１の溝５が本体シート２の厚さよりも浅く、その本体シート２の裏面側の部分が連続したまま残っている。この部分を通って不要な光が隣接する区画部分６(ｎ)に漏れることを確実に防止するためには、図５に示すように、光カード１の裏面側に不要光遮断の溝を形成することが望ましい。
【００５１】
すなわち、図５に示す光カード１Ａにおいては、その本体シート２の裏面２ｂにおいて、表面側の第１の溝５の隣接位置において溝５に平行に延びる第３のＶ溝８が形成されている。第３のＶ溝８の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝８の深さが設定されている。すなわち、本体シート２の側方から見た場合に、双方の溝の底部分が重なる状態に形成されている。また、第３のＶ溝８には接着剤８ａが充填されている。接着剤８ａは、使用光を吸収可能であり、しかも、本体シートのコア層２Ａとは異なる屈折率を備えた光学特性のものである。接着剤８ａの代わりに、光カード１Ａの仕上げ工程において本体シート２の裏面２ｂに所定の印刷を行うために用いるインクを用いて、第３の溝８を充填してもよい。この場合においても、使用するインクとしては、使用光を吸収可能であると共に、コア層２Ａとは異なる屈折率を備えた光学特性のものを用いればよい。
【００５２】
ここで、図５(ｂ)において実線のＶ溝８および想像線のＶ溝８Ａで示すように、第１のＶ溝５の両側に第３のＶ溝を形成してもよい。なお、第２のＶ溝７と第３のＶ溝８は交差して、交差部分においては本体シート２に貫通部分が形成される。この貫通部分は接着剤層３が充填されて封止されることになる。これ以外の構成は図１、２に示す光カード１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５３】
次に、光カード１において、その裏面側から不要光が光導波路に侵入することを確実に防止するためには、図６に示すように、光カード１の裏面に、第１の溝５に交差する状態に１本、好ましくは複数本の溝を形成することが望ましい。すなわち、図６の光カード１Ｂでは、その本体シート２の裏面２ｂにおいて、その長辺側の端面２ａ、２ｂの側に、それぞれ３本ずつの第３のＶ溝９を形成してある。この場合においても、第３のＶ溝９の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝９の深さを設定する。また、第３の溝９には接着剤９ａが充填される。接着剤９ａの光学特性は上記の接着剤８ａと同様であり、接着剤９ａの代わりに裏面仕上げ用のインクを用いても良い。第１のＶ溝５と第３のＶ溝９の交差部分では、本体シート２に貫通部分が形成されるが、この貫通部分には接着剤層３あるいは裏面側から充填した接着剤９ａが充填されて封鎖される。これらのＶ溝９を形成しておくことにより、裏面２ｂからの不要光の侵入を確実に阻止することが可能である。なお、これ以外の光カード１Ｂの構成は図１、２の光カード１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５４】
一方、光カード１における本体シート２では、区画部分を非光導波路６(１)、６(３)・・・とするために形成した第２のＶ溝７の下側部分も繋がっている。この部分を光が通ってしまうことを確実に防止するためには、図７に示すように、本体シート２の裏面２ｂの側に、第２の溝７の隣接位置に第３の溝１０を形成しておくことが望ましい。この場合においても、第３のＶ溝１０の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝１０の深さを設定する。また、図７(ｃ)に示すように、各第３のＶ溝１０は、隣接するＶ溝５の間に形成する。溝１０には接着剤１０ａが充填される。接着剤１０の光学特性は上記の接着剤８ａ、９ａと同様であり、接着剤１０ａの代わりに、裏面仕上げ用のインクを充填してもよい。これらのＶ溝１０を形成しておくことにより、第２のＶ溝７の下側を光が通過してしまうことを確実に阻止することが可能である。第３のＶ溝１０を、各第２のＶ溝７の両側に形成してもよい、なお、これ以外の光カード１Ｃの構成は図１、２の光カード１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５５】
ここで、上記の図５、図６および図７の構成の２つ、あるいは全てを組み合わせた構成を採用して、不要光の侵入を防止するようにしてもよいことは勿論である。
【００５６】
（多層光カードの例）
図８は、図６に示す構成の光カード１Ｂの本体シート２を３層に積層した構成を示してある。この多層本体シート５０は、図６の本体シート２を接着層５１を挟み積層接着したものである。この多層本体シート５０の上面５２には表面保護層５３を介して、表面保護シート４が積層接着されて、多層光カードが得られる。
【００５７】
光カードを多層構成とすることにより、多段の光導波路および非光導波路を備えた、記憶容量が大きくセキュリティの高い光カードを実現できる。
【００５８】
（複合メモリカード)
図９には上記の光カード１、１Ａ、１Ｂあるいは１Ｃを用いた複合メモリカードの構成例を示してある。図９(ａ)に示す複合メモリカード３０は、光カード１(１Ａ、１Ｂ、１Ｃ)と、その表面１ａに、長辺方向に一定幅で印刷された磁気ストライプ３１とを備えた構成となっている。この複合メモリカード３０は例えばＩＤカード、プリペイドカードなどとして用いることができる。
【００５９】
図９(ｂ)に示す複合メモリカード４０は、光カード１(１Ａ、１Ｂ、１Ｃ)の本体シートと表面保護シートの間にＣＰＵ付きＩＣチップ４１が埋設された構造のものである。この複合メモリカード４０は、記憶情報の多い電子マネーカード、保険証、運転免許証などとして用いることができる。
【００６０】
（その他の実施の形態）
なお、上記の例は本発明の一例を示すものであり、本発明の光シート体および製造方法、並びに、光カードおよび複合メモリカードの構成は、上記の例の形状、構造、素材に限定されるものではない。例えば、光シート体としては長方形輪郭ではなく、円形あるいは多角形輪郭であってもよい。また、Ｖ溝の代わりに、Ｕ溝などの異なる断面形状の溝を用いることもできる。さらに、接着剤層として、紫外線硬化型接着剤以外の接着剤を用いることも可能である。さらにまた、本体シートの素材としてＰＥＴ以外の樹脂を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】(ａ)および(ｂ)は、本発明を適用した光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図である。
【図２】図１の本体シートの平面図である。
【図３】(ａ)、(ｂ)および(ｃ)は、図１に示す光カードの製造工程を示す説明図である。
【図４】Ｖ溝を形成するために用いるロータリダイを示す説明図である。
【図５】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図および部分断面図である。
【図６】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図および裏面図である。
【図７】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図、そのｂ−ｂ線で切断した部分を示す部分断面図、およびｃ−ｃ線で切断した部分を示す部分断面図である。
【図８】本発明を適用した多層光カードを示す説明図である。
【図９】本発明による複合メモリカードの二例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 光カード
２ 本体シート
２ａ 本体シートの表面
２ｂ 本体シートの裏面
２ｃ、２ｄ 本体シートの端面
２Ａ コア層
２Ｂ 表面層
２Ｃ 裏面層
３ 接着剤層
４ 表面保護シート
５ 第１のＶ溝
７ 第２のＶ溝
８、９、１０ 第３のＶ溝
８ａ、９ａ、１０ａ 接着剤
５ａ、５ｂ Ｖ溝の端
６(ｎ) 区画部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路および非光導波路により情報を担持可能な光シート体およびその製造方法に関するものである。また、本発明はかかるシート体を用いた光カードおよび複合メモリカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気カードは、各種のクレジットカード、会員カード、あるいはテレホンカード、パチンコカード等のプリペイドカードとして各方面で利用されている。しかし、近年においては、磁気ストライプに担持されている情報が不正に読み取られて、変造、改竄された偽造磁気カードの不正使用が多発し、磁気カードの信頼性が疑問視されている。
【０００３】
磁気カードの信頼性を高めるために、本願人の一方は、磁気カードに多数本の光ファイバを埋め込み、これらの幾つかを切断あるいは押し潰しておくことにより、光の透過および遮断の組み合わせからなる光学式記憶領域を磁気カードに形成した構成のメモリカードを提案している(特許文献１、２)。このメモリカードは、断面形状が円形または角型の複数本の光ファイバを平面上に整列させて接着剤で一体化することによりコア材を形成し、このコア材の両面にプラスチック製の保護シートを接着した構造となっている。
【０００４】
光ファイバは一旦切断あるいは押し潰されると、その部分を修復して元の光透過特性を得ることが実質的に不可能である。したがって、磁気カードに、かかる光学式記憶領域が形成された構成のメモリカードは、変造、改竄が困難であり、磁気記憶領域および光学式記憶領域に記憶保持されている情報を二重にチェックすることにより偽造カードであるか否かを簡単に判別できる。よって、かかるメモリカードは極めて信頼性が高い。
【特許文献１】特許第２６８２５４２号公報
【特許文献２】特許第２７３７８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかるメモリカードは、光ファイバを用いて光の透過および遮断の組み合わせからなる光学式記憶領域が形成されているので次のような問題点がある。
【０００６】
まず、３０〜２００本程度の多数本の光ファイバを、一枚のカード内においてその平面方向に等ピッチで精度良く整列させた状態で接着固定することは、困難な作業である。よって、メモリカードの生産効率が悪い。
【０００７】
また、光ファイバ同士の接合強度は接着剤強度に依存するので、光ファイバの接合強度が実用上不十分になる可能性が高い。特に、メモリカードが曲げ変形するような力が作用した場合に、光ファイバが平面方向に接着固定された構造のコア材が壊れ易い。
【０００８】
さらに、光ファイバは一般に高価であり、これを多数本用いて光学式記憶領域が形成されているメモリカードも高価になり、実用的でない。
【０００９】
そこで、本願人は、これらの問題点を解消するために、ＰＣＴ／ＪＰ０３／１５４９６において、光ファイバを用いることなく光学式記憶領域が形成された光シート体およびその製造方法と、かかる新しい光シート体を用いた光カードおよび複合メモリカードを提案している。
【００１０】
本発明は、上記提案の光シート体、並びに光カードおよび複合メモリカードの改良に関するものであり、その課題は、光シート体、光カードおよび複合メモリカードを簡単な工程により廉価に製造可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の光シート体は、
所定厚さのプラスチック製の本体シートと、
前記本体シートの表面に形成された複数本の第１の溝と、
前記第１の溝に充填された状態で前記本体シートの表面を覆っている所定厚さの表面保護層とを有し、
前記本体シートは、所定厚さの透明なコア層と、このコア層の表面に形成されている表面側クラッド層と、前記コア層の裏面に形成されている裏面側クラッド層とを備え、
前記第１の溝の深さ寸法は前記本体シートの厚さ寸法よりも小さく、
隣接する前記第１の溝の間に形成された前記コア層の区画部分がそれぞれ光導波路として機能することを特徴としている。前記第１の溝の深さ寸法は、前記本体シートの厚さ寸法の70〜80％にすればよい。
【００１２】
本発明の光シート体では、裏面に裏面側クラッド層が一体形成されているコア層を備えた本体シートに、複数本の第１の溝を形成することにより、これらの第１の溝の間にそれぞれ区画部分が形成される。第１の溝の深さは本体シートの厚さよりも浅いので、裏面側クラッド層の裏面側の部分は連続した状態のまま残る。したがって、各区画部分は、表面側クラッド層として機能する表面保護層と裏面側クラッド層によって外周が覆われており、その一端から入射した光を他端に導く光導波路として機能する。よって、光ファイバを用いることなく光学式記憶領域を形成できる。
【００１３】
このように、本発明では、本体シートとして、予め裏面に屈折率の異なる層、すなわちクラッド層が一体形成されたものを用いると共に、第１の溝の深さを本体シート厚さよりも浅くしているので、本体シートの裏面側にはクラッド層として機能する部分が連続した状態で残っている。よって、本体シートの裏面側にクラッド層を形成する工程が不要となるので、製造工程を簡単化でき、製造コストも低減できる。なお、本体シートとして、その裏面だけでなく表面にも屈折率の異なる層が一体形成された構成のものを用いることができる。
【００１４】
本体シートの表面に積層した表面保護層は表面側クラッド層として機能するので、前記光導波路に通す使用光に対する屈折率が前記コア層とは異なるようにすると共に、光の漏洩を防止するために、当該使用光を吸収可能な光学特性を備えたものとすることが望ましい。
【００１５】
ここで、前記表面保護層は、接着剤、着色塗料、または接着剤および着色塗料の混合材料から形成することができる。
【００１６】
光シート体の強度、剛性を高めるために、前記表面保護層に表面保護シートを積層する場合には、前記表面保護層として接着剤を用いることが望ましい。
【００１７】
次に、本体シートとしては接着性に優れたポリエチレンテレフタレート系の樹脂シート(ＰＥＴシート)を用いることが望ましい。
【００１８】
この構成の光シート体において、光を通さない非光導波路を形成するためには、前記区画部分に、実質的に前記第１の溝に対応する深さの遮光用の第２の溝を、隣接する前記第１の溝の間に架け渡すように形成すればよい。当該区画部分の一方の端面から入射した光は、遮光用の第２の溝によって遮断され、他方の端面に導かれることがない。よって、光導波路および非光導波路の組み合わせからなる、情報を担持可能な光学式記憶領域を形成できる。
【００１９】
次に、本発明の光シート体では、第１の溝が本体シートの厚さよりも浅く、その本体シートの裏面側の部分が連続したまま残っている。したがって、区画部分には、ここを通って隣接する区画部分に光が漏洩することを確実に防止することが望ましい。また、光シート体の裏面から不要光が各区画部分に侵入することを確実に防止することが望ましい。
【００２０】
このような光の漏洩あるいは侵入を防止するためには、前記本体シートの裏面側から不要光遮断用の第３の溝を形成することが望ましい。この場合、本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に当該第３の溝の底部分が重なるように、当該第３の溝の深さを設定すれば、光の漏洩を確実に阻止できる。
【００２１】
特に、隣接した区画部分に光が漏洩することを防止するためには、前記第３の溝を、各第１の溝の両側あるいは片側位置において当該第１の溝に平行に形成すればよい。
【００２２】
また、本体シートの裏面側から不要光が各区画部分に侵入することを防止するためには、前記第３の溝を、各第１の溝に交差する方向に複数本形成すればよい。
【００２３】
さらに、非光導波路を形成している前記第２の溝が形成された非光導波路においても、これら第２の溝の下側に残っている本体シートの連続部分を通って光が通ってしまう可能性がある。これを確実に防止するためには、前記第３の溝を、前記第２の溝の両側あるいは片側位置において当該第２の溝に平行に形成しておけばよい。
【００２４】
ここで、第３の溝が形成されている本体シートの裏面には接着剤を塗布して、第３の溝に接着剤を充填すればよい。接着剤としては使用光を吸収可能で、本体シートのコア層とは屈折率が異なる光学特性を備えたものを用いればよい。
【００２５】
次に、前記第１、第２および第３の溝としてはそれぞれＶ溝を採用することができる。また、一般には、前記第１溝を所定間隔で平行に延びる直線状の溝として形成して、各溝によって区画された一定幅の直線状の光導波路および非光導波路を形成すればよい。さらに、前記本体シートの輪郭形状は一般には矩形形状とすればよい。勿論、円形、多角形などの輪郭形状とすることも可能である。
【００２６】
一方、本発明の光シート体においては、上記構成の本体シートを多層に積層した構成とし、多段構成の光導波路および非光導波路が形成された構成とすることも可能である。
【００２７】
次に、本発明の光カードは、上記構成の矩形形状の光シート体を有し、前記光導波路および前記非光導波路の両端面が、前記光シート体における長辺側の両端面、あるいは短辺側の両端面に位置していることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明の複合カードは、かかる構成の光カードと、磁気記憶部とを有していることを特徴としている。磁気カードの代わりに、あるいはこれと共にＩＣメモリチップを備えた構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の光シート体では、ＰＥＴシートなどの本体シートに、その表面から溝を形成し、溝の間の区画部分を光導波路として利用している。また、各区画部分に選択的に遮光溝を形成して非光導波路を形成している。したがって、高価な光ファイバを平面方向に整列して接着固定することにより光導波路および非光導波路を形成する従来のメモリカードに比べて、簡単かつ廉価に、しかも精度良く製造できる。
【００３０】
特に、本発明では、裏面または表裏両面に屈折率の異なる層が一体形成されている本体シートの表面から、当該本体シートの厚さよりも浅い寸法の溝を形成することにより、裏面側の屈折率の異なる層の少なくとも一部を連続した状態のまま残し、これを裏面側のクラッド層として利用している。したがって、裏面側に別途、クラッド層を形成する工程が不要となるので、製造工程が簡単になり、また、製造コストも低減できるという利点がある。
【００３１】
さらに、本発明の光シート体では、その裏面側に第３の溝を形成しているので、光導波路からの光の漏洩、光導波路への不要光の侵入、非光導波路における光の通過あるいは不要光の侵入を確実に防止できる。よって、Ｓ／Ｎ比の高い検出信号を生成可能な光カードを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に、図面を参照して、本発明の各実施の形態を説明する。
【００３３】
（光カード）
図１(ａ)および(ｂ)は、本発明を適用した光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図であり、図２は光カードの本体シートを示す平面図である。
【００３４】
光カード１は長方形の薄い二層構造の光シート体からなり、光シート体は、一定厚さの本体シート２と、本体シート２の表面２ａに、一定厚さの接着剤層３(表面保護層)を介して積層接着された一定厚さの表面保護シート４とを備えている。本体シート２は、一定厚さのコア層２Ａと、コア層２Ａの表面側に一体形成されている(コア層の屈折率よりも低い屈折率を備えた)低屈折率の表面層２Ｂと、コア層２Ａの裏面側に一体形成されている低屈折率の裏面層２Ｃとからなるプラスチック製のシートである。
【００３５】
本体シート２の表面２ａには、一定の間隔でシート短辺方向に延びる多数本の第１のＶ溝５が形成されている。各第１のＶ溝５の両端５ａ、５ｂはそれぞれ本体シート２の長辺側のシート端面２ｃ、２ｄに露出している。各第１のＶ溝５の深さ寸法は、本体シート２の厚さの約70〜80％の範囲内の値とされている。したがって、本体シート２の表面層２Ｂは各第１のＶ溝５によって完全に分断されているが、裏面層２Ｃの一部は、第１のＶ溝５によって分断されずに連続状態のまま残っている。
【００３６】
第１のＶ溝５の深さ寸法は、本体シート２の曲げ強度などを所定以上に保持でき、また、連続した部分を介しての光の漏れ量が実用上、支障を来たすことのない範囲とする必要がある。典型的には、本体シート厚さの70〜80％の範囲内とすればよいが、本体シートの素材の特性(光学特性や機械的特性など)に応じて、６５％程度あるいは９０％程度でも良い場合もある。
【００３７】
各第１のＶ溝５の間に形成された本体シート２の区画部分６(１)、６(２)、６(３)・・・・６(ｎ)(ｎ：正の整数)のうち、例えば、区画部分６(１)、６(３)・・・には、隣接する第１のＶ溝５の間に架け渡されるように、これらの第１のＶ溝５に直交する方向に第２のＶ溝(遮光溝)７が形成されている。
【００３８】
各区画部分６(ｎ)は、その表面側が、本体シート２の表面層２Ｂと、この表面に積層されていると共に溝５に充填されている接着剤層３によって覆われている。また、それらの裏面側は、分断されずに連続した状態で残っている本体シート２の裏面層２Ｃの部分によって覆われている。換言すると、表面層２Ｂおよび接着剤層３は区画部分６(ｎ)の表面側を覆う表面側クラッド層として機能し、連続状態で残っている裏面層２Ｃの部分は裏面側クラッド層として機能する。
【００３９】
よって、遮光用の第２のＶ溝７が形成されていない区画部分６(２)、６(４)・・・は光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光を他方のシート端面２ｄに導く。これに対して、遮光用の第２のＶ溝７が形成されている区画部分６(１)、６(３)・・・は非光導波路として機能し、一方のシート端面２ｃから入射した光は、遮光用の第２のＶ溝７によって通過が遮られ、他方のシート端面２ｄまで導かれることがない。
【００４０】
したがって、光導波路および非光導波路を所定の配列パターンに従って形成しておき、検出光をシート端面２ｃから各区画部分６(１)〜６(ｎ)に入射し、他方のシート端面２ｄの側に設置した光検出器によって各区画部分６(１)〜６(ｎ)からの射出光の有無を検出すれば、光カード１に形成されている配列パターン(記憶情報あるいは担持情報)を読み取ることができる。
【００４１】
本例では、本体シート２はＰＥＴシートであり、その表面部分および裏面部分には熱処理が施されて、中心部分とは光学特性が異なっている。例えば、東洋紡株式会社製造のものを用いることができる。接着剤層３としては、クラッド層として機能するようにＰＥＴシートの中心部分とは屈折率が異なり、また、使用光を吸収可能な特性を備えた紫外線硬化型レジンを用いている。さらに、第１のＶ溝５は１mmピッチで形成されており、両側の傾斜面のなす角度が約６０度であり、その深さは先に述べたように本体シート２の厚さの70〜80％とされている。第１のＶ溝５が浅すぎると、その下側の連続している部分を介して、隣接する区画部分６(ｎ)の間で光の漏洩が発生するので好ましくない。第１のＶ溝５が深すぎると、本体シート２の曲げ強度が低下してしまうので好ましくない。
【００４２】
第１のＶ溝５に直交している第２のＶ溝７も同一寸法であり、非光導波路として機能する各区画部分６(１)、６(３)・・・において、シート端面２ｃの側に２mmピッチで５本形成され、他方のシート端面２ｄの側に同じく２mmピッチで５本形成されている。このように各区画部分６(１)、６(３)・・・における両端側に複数本の第２のＶ溝７を形成しておくと、入射光を完全に遮断可能な非光導波路を形成できる。すなわち、シート端面２ｃから入射した光は最初の５本の第２のＶ溝７で拡散して殆ど減衰し、次の５本の第２のＶ溝７によって完全に遮断される。
【００４３】
このように、本例の光カード１では、高価な光ファイバを用いることなく、光導波路および非光導波路を形成できるので、廉価に製造できる。また、光ファイバを平面方向に等ピッチで接着固定した構成のメモリカードに比べて、簡単かつ精度良く光導波路および非光導波路を形成できる。
【００４４】
特に、本例では、表裏両面に低屈折率の層が一体形成された本体シート２を用いると共に、第１のＶ溝５の深さを本体シート２の厚さの70〜80％程度としてある。したがって、本体シート２の裏面層２Ｃをクラッド層としてそのまま利用できるので、本体シート２の裏面側にクラッド層を別途形成する必要がない。よって、製造工程を簡略化でき、製造コストを低減できるという利点が得られる。
【００４５】
（光カードの製造方法）
図３(ａ)、(ｂ)および(ｃ)は、光カード１の製造工程を示す説明図である。まず、図３(ａ)に示すように、本体シート素材２０を用意する。つぎに、図３(ｂ)に示すように、本体シート素材２０の表面２０ａに第１のＶ溝５および遮光用の第２のＶ溝７を彫り込むことにより、光導波路および非光導波路として機能する区画部分６(１)〜６(ｎ)を備えた本体シート２が得られる。
【００４６】
この後は、図３(ｃ)に示すように、本体シート２の表面２ａに紫外線硬化型レジン３ａを塗布する。紫外線硬化型レジン３ａは本体シート２の表面２ａに形成されているＶ溝５、７に充填された状態で、当該本体シート２の表面２ａに一定の厚さとなるように塗布される。次に、その上に半透明な表面保護シート４を積層する。しかる後に、表面保護シート４の表面側から紫外線を照射する。紫外線が表面保護シート４を透過して紫外線硬化型レジン３ａに照射するので、当該紫外線硬化型レジン３ａが硬化して、接着剤層３が形成され、この接着剤層３ａを介して、本体シート２の表面側に表面保護シート４が積層接着された状態になる。このようにして、光カード１が完成する。
【００４７】
なお、図４はＶ溝５、７を形成するために用いるのに適したロータリダイの例を示す説明図である。ロータリダイ１１には、刃先角度６０度、長さ８０mm、ピッチ１mmで平行に延びる３２本の整列刃１２がエッチングより形成されている。これらの整列刃１２によりＶ溝５が形成される。また、整列刃１２の間に直交方向に架け渡された状態で、ピッチ２mmで同一寸法の５本の直交刃１３が同じくエッチングより形成されている。これらの直交刃１３によりＶ溝７が形成される。この構成のロータリダイ１１を用いて、本体シート素材２０の表面２０ａから、整列刃１１および直交刃１２を、当該本体シート素材２０の厚さ分だけ押し込むことにより、溝５、７が形成される。
【００４８】
このように、本例の光カード１では、表面および裏面に高屈折率の表面層および裏面層が一体形成された構成の本体シート２を用いると共に、接着剤層３を紫外線硬化型レジンを用いて形成している。したがって、製造工程においては、本体シート２の表面２ａの側から、Ｖ溝５、７の形成と、紫外線硬化型レジンの塗布および紫外線照射による硬化作業を行うことができる。よって、少ない工程で光カード１を製造することができ、また、製造コストも低減できる。さらには、ロータリダイを用いることにより、Ｖ溝５、７を精度良く、しかも効率良く形成することができる。ロータリダイを用いる代わりに、レーザーカットによりＶ溝５、７を形成することもできる。
【００４９】
また、本例では本体シート２として、表面および裏面に高屈折率の部分を備えたものを用いている。この代わりに、裏面側にのみ高屈折率の部分が形成されたＰＥＴシートなどのプラスチックシートを用いることも可能である。
【００５０】
（光カードの別の実施形態）
次に、上記構成の光カード１は、第１の溝５が本体シート２の厚さよりも浅く、その本体シート２の裏面側の部分が連続したまま残っている。この部分を通って不要な光が隣接する区画部分６(ｎ)に漏れることを確実に防止するためには、図５に示すように、光カード１の裏面側に不要光遮断の溝を形成することが望ましい。
【００５１】
すなわち、図５に示す光カード１Ａにおいては、その本体シート２の裏面２ｂにおいて、表面側の第１の溝５の隣接位置において溝５に平行に延びる第３のＶ溝８が形成されている。第３のＶ溝８の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝８の深さが設定されている。すなわち、本体シート２の側方から見た場合に、双方の溝の底部分が重なる状態に形成されている。また、第３のＶ溝８には接着剤８ａが充填されている。接着剤８ａは、使用光を吸収可能であり、しかも、本体シートのコア層２Ａとは異なる屈折率を備えた光学特性のものである。接着剤８ａの代わりに、光カード１Ａの仕上げ工程において本体シート２の裏面２ｂに所定の印刷を行うために用いるインクを用いて、第３の溝８を充填してもよい。この場合においても、使用するインクとしては、使用光を吸収可能であると共に、コア層２Ａとは異なる屈折率を備えた光学特性のものを用いればよい。
【００５２】
ここで、図５(ｂ)において実線のＶ溝８および想像線のＶ溝８Ａで示すように、第１のＶ溝５の両側に第３のＶ溝を形成してもよい。なお、第２のＶ溝７と第３のＶ溝８は交差して、交差部分においては本体シート２に貫通部分が形成される。この貫通部分は接着剤層３が充填されて封止されることになる。これ以外の構成は図１、２に示す光カード１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５３】
次に、光カード１において、その裏面側から不要光が光導波路に侵入することを確実に防止するためには、図６に示すように、光カード１の裏面に、第１の溝５に交差する状態に１本、好ましくは複数本の溝を形成することが望ましい。すなわち、図６の光カード１Ｂでは、その本体シート２の裏面２ｂにおいて、その長辺側の端面２ａ、２ｂの側に、それぞれ３本ずつの第３のＶ溝９を形成してある。この場合においても、第３のＶ溝９の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝９の深さを設定する。また、第３の溝９には接着剤９ａが充填される。接着剤９ａの光学特性は上記の接着剤８ａと同様であり、接着剤９ａの代わりに裏面仕上げ用のインクを用いても良い。第１のＶ溝５と第３のＶ溝９の交差部分では、本体シート２に貫通部分が形成されるが、この貫通部分には接着剤層３あるいは裏面側から充填した接着剤９ａが充填されて封鎖される。これらのＶ溝９を形成しておくことにより、裏面２ｂからの不要光の侵入を確実に阻止することが可能である。なお、これ以外の光カード１Ｂの構成は図１、２の光カード１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５４】
一方、光カード１における本体シート２では、区画部分を非光導波路６(１)、６(３)・・・とするために形成した第２のＶ溝７の下側部分も繋がっている。この部分を光が通ってしまうことを確実に防止するためには、図７に示すように、本体シート２の裏面２ｂの側に、第２の溝７の隣接位置に第３の溝１０を形成しておくことが望ましい。この場合においても、第３のＶ溝１０の底が第１のＶ溝５の底よりも表面側に位置するように、当該第３のＶ溝１０の深さを設定する。また、図７(ｃ)に示すように、各第３のＶ溝１０は、隣接するＶ溝５の間に形成する。溝１０には接着剤１０ａが充填される。接着剤１０の光学特性は上記の接着剤８ａ、９ａと同様であり、接着剤１０ａの代わりに、裏面仕上げ用のインクを充填してもよい。これらのＶ溝１０を形成しておくことにより、第２のＶ溝７の下側を光が通過してしまうことを確実に阻止することが可能である。第３のＶ溝１０を、各第２のＶ溝７の両側に形成してもよい、なお、これ以外の光カード１Ｃの構成は図１、２の光カード１と同一であるので、それらの説明は省略する。
【００５５】
ここで、上記の図５、図６および図７の構成の２つ、あるいは全てを組み合わせた構成を採用して、不要光の侵入を防止するようにしてもよいことは勿論である。
【００５６】
（多層光カードの例）
図８は、図６に示す構成の光カード１Ｂの本体シート２を３層に積層した構成を示してある。この多層本体シート５０は、図６の本体シート２を接着層５１を挟み積層接着したものである。この多層本体シート５０の上面５２には表面保護層５３を介して、表面保護シート４が積層接着されて、多層光カードが得られる。
【００５７】
光カードを多層構成とすることにより、多段の光導波路および非光導波路を備えた、記憶容量が大きくセキュリティの高い光カードを実現できる。
【００５８】
（複合メモリカード)
図９には上記の光カード１、１Ａ、１Ｂあるいは１Ｃを用いた複合メモリカードの構成例を示してある。図９(ａ)に示す複合メモリカード３０は、光カード１(１Ａ、１Ｂ、１Ｃ)と、その表面１ａに、長辺方向に一定幅で印刷された磁気ストライプ３１とを備えた構成となっている。この複合メモリカード３０は例えばＩＤカード、プリペイドカードなどとして用いることができる。
【００５９】
図９(ｂ)に示す複合メモリカード４０は、光カード１(１Ａ、１Ｂ、１Ｃ)の本体シートと表面保護シートの間にＣＰＵ付きＩＣチップ４１が埋設された構造のものである。この複合メモリカード４０は、記憶情報の多い電子マネーカード、保険証、運転免許証などとして用いることができる。
【００６０】
（その他の実施の形態）
なお、上記の例は本発明の一例を示すものであり、本発明の光シート体および製造方法、並びに、光カードおよび複合メモリカードの構成は、上記の例の形状、構造、素材に限定されるものではない。例えば、光シート体としては長方形輪郭ではなく、円形あるいは多角形輪郭であってもよい。また、Ｖ溝の代わりに、Ｕ溝などの異なる断面形状の溝を用いることもできる。さらに、接着剤層として、紫外線硬化型接着剤以外の接着剤を用いることも可能である。さらにまた、本体シートの素材としてＰＥＴ以外の樹脂を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】(ａ)および(ｂ)は、本発明を適用した光カードを示す斜視図および内部構造を示す説明図である。
【図２】図１の本体シートの平面図である。
【図３】(ａ)、(ｂ)および(ｃ)は、図１に示す光カードの製造工程を示す説明図である。
【図４】Ｖ溝を形成するために用いるロータリダイを示す説明図である。
【図５】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図および部分断面図である。
【図６】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図および裏面図である。
【図７】第３のＶ溝を備えた光カードの例を示す内部構造を示す説明図、そのｂ−ｂ線で切断した部分を示す部分断面図、およびｃ−ｃ線で切断した部分を示す部分断面図である。
【図８】本発明を適用した多層光カードを示す説明図である。
【図９】本発明による複合メモリカードの二例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 光カード
２ 本体シート
２ａ 本体シートの表面
２ｂ 本体シートの裏面
２ｃ、２ｄ 本体シートの端面
２Ａ コア層
２Ｂ 表面層
２Ｃ 裏面層
３ 接着剤層
４ 表面保護シート
５ 第１のＶ溝
７ 第２のＶ溝
８、９、１０ 第３のＶ溝
８ａ、９ａ、１０ａ 接着剤
５ａ、５ｂ Ｖ溝の端
６(ｎ) 区画部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定厚さのプラスチック製の本体シートと、
前記本体シートの表面に形成された複数本の第１の溝と、
前記第１の溝に充填された状態で前記本体シートの表面を覆っている所定厚さの表面保護層とを有し、
前記本体シートは、所定厚さの透明なコア層と、当該コア層の裏面に形成されている裏面側クラッド層とを備え、
前記第１の溝の深さ寸法は前記本体シートの厚さ寸法よりも小さく、
隣接する前記第１の溝の間に形成された前記コア層の区画部分がそれぞれ光導波路として機能する光シート体。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の溝の深さ寸法は、前記本体シートの厚さ寸法の70〜80％であることを特徴とする光シート体。
【請求項３】
請求項２において、
前記表面保護層は、前記光導波路に通す使用光を吸収可能であると共に、当該使用光に対する屈折率が前記コア層とは異なっていることを特徴とする光シート体。
【請求項４】
請求項３において、
前記表面保護層は、接着剤、着色塗料、または接着剤および着色塗料の混合材料から形成されていることを特徴とする光シート体。
【請求項５】
請求項４において、
前記表面保護層は少なくとも接着剤から形成されており、
当該表面保護層を挟み表面保護シートが積層接着されていることを特徴とする光シート体。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記本体シートはポリエチレンテレフタレート系の樹脂シートである光シート体。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
少なくとも一つの前記区画部分に形成された少なくとも一本の遮光用の第２の溝を有し、
前記第２の溝の深さは、実質的に前記光導波路を規定している前記第１の溝の深さに対応する深さであり、
当該第２の溝は、隣接する前記第１の溝の間に架け渡されており、
当該第２の溝が形成された前記区画部分が非光導波路となっている光シート体。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
前記本体シートの裏面に形成した不要光遮断用の第３の溝と、
前記本体シートの裏面において、少なくとも前記第３の溝に充填されている裏面保護層とを有し、
前記本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に前記第３の溝の底部分が重なるように、前記第３の溝の深さが設定されていることを特徴とする光シート体。
【請求項９】
請求項８において、
前記第３の溝は、各第１の溝の両側あるいは片側位置において当該第１の溝に平行に延びていることを特徴とする光シート体。
【請求項１０】
請求項８において、
前記第３の溝は、各第１の溝に交差する方向に延びる複数本の溝であることを特徴とする光シート体。
【請求項１１】
請求項７において、
前記本体シートの裏面に形成した不要光遮断用の第３の溝と、
前記本体シートの裏面において、少なくとも前記第３の溝に充填されている裏面保護層とを有し、
前記本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に前記第３の溝の底部分が重なるように、前記第３の溝の深さが設定されており、
当該第３の溝は、前記第２の溝の両側あるいは片側位置において当該第２の溝に平行に延びていることを特徴とする光シート体。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のうちのいずれかの項において、
前記裏面保護層は、前記光導波路に通す使用光を吸収可能であると共に、当該使用光に対する屈折率が前記コア層とは異なっていることを特徴とする光シート体。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記裏面保護層は、接着剤、着色塗料、または接着剤および着色塗料の混合材料から形成されていることを特徴とする光シート体。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記裏面保護層は、前記本体シートの裏面に積層した少なくとも接着剤からなる層であり、
当該裏面保護層を挟み裏面保護シートが積層接着されていることを特徴とする光シート体。
【請求項１５】
厚さ方向に積層された複数枚の本体シートと、
各本体シートの表面に形成した第１の溝と、
各本体シートの間に配置され、上下の本体シートを積層接着している接着剤層と、
最も上側の本体シートの表面に積層されている表面保護層と、
最も下側の本体シートの裏面に積層されている裏面保護層とを有し、
各本体シートは、所定厚さの透明なコア層と、当該コア層の裏面に形成されている裏面側クラッド層とを備え、
前記第１の溝の深さ寸法は前記本体シートの厚さ寸法よりも小さく、
各本体シートにおいて、隣接する前記第１の溝の間に形成された前記コア層の区画部分がそれぞれ光導波路として機能する光シート体。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記第１の溝の深さ寸法は、前記本体シートの厚さ寸法の70〜80％であることを特徴とする光シート体。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記表面保護層、前記裏面保護層および前記接着剤層は、前記光導波路を通す使用光を吸収可能であると共に、当該使用光に対する屈折率が前記コア層とは異なっていることを特徴とする光シート体。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記表面保護層および前記裏面保護層は、接着剤、着色塗料、または接着剤および着色塗料の混合材料から形成されていることを特徴とする光シート体。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記表面保護層および前記裏面保護層は、少なくとも接着剤から形成されており、
前記表面保護層を挟み表面保護シートが積層接着されており、
前記裏面保護層を挟み裏面保護シートが積層接着されていることを特徴とする光シート体。
【請求項２０】
請求項１６ないし１９のうちのいずれかの項において、
前記本体シートはポリエチレンテレフタレート系の樹脂シートである光シート体。
【請求項２１】
請求項１５ないし２０のうちのいずれかの項において、
少なくとも一つの前記区画部分に形成された少なくとも一本の遮光用の第２の溝を有し、
前記第２の溝の深さは、実質的に前記光導波路を規定している前記第１の溝の深さに対応する深さであり、
当該第２の溝は、隣接する前記第１の溝の間に架け渡されており、
当該第２の溝が形成された前記区画部分が非光導波路となっている光シート体。
【請求項２２】
請求項１５ないし２１のうちのいずれかの項において、
各本体シートの裏面に形成した不要光遮断用の第３の溝を有し、
最も下側の本体シートにおいては、当該第３の溝に充填した状態で前記裏面保護層が形成されており、それ以外の本体シートにおいては、前記第３の溝に充填した状態で各接着剤層が形成されており、
前記本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に前記第３の溝の底部分が重なるように、前記第３の溝の深さが設定されていることを特徴とする光シート体。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記第３の溝は、各第１の溝の両側あるいは片側位置において当該第１の溝に平行に延びていることを特徴とする光シート体。
【請求項２４】
請求項２２において、
前記第３の溝は、各第１の溝に交差する方向に延びる複数本の溝であることを特徴とする光シート体。
【請求項２５】
請求項２１において、
前記本体シートの裏面に形成した不要光遮断用の第３の溝を有し、
最も下側の本体シートにおいては、当該第３の溝に充填した状態で前記裏面保護層が形成されており、それ以外の本体シートにおいては、前記第３の溝に充填した状態で各接着剤層が形成されており、
前記本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に前記第３の溝の底部分が重なるように、前記第３の溝の深さが設定されており、
当該第３の溝は、前記第２の溝の両側あるいは片側位置において当該第２の溝に平行に延びていることを特徴とする光シート体。
【請求項２６】
請求項１ないし２５のうちのいずれかの項において、
前記第１、第２および第３の溝はそれぞれＶ溝であることを特徴とする光シート体。
【請求項２７】
請求項２６において、
前記第１の溝は所定間隔で直線状に平行に延びる溝であることを特徴とする光シート体。
【請求項２８】
請求項１ないし２７のうちのいずれかの項において、
前記本体シートは矩形形状のものであることを特徴とする光シート体。
【請求項２９】
請求項２８に記載の光シート体を有し、
前記光導波路および前記非光導波路の両端面が、前記光シート体における長辺側の両端面、あるいは短辺側の両端面に位置していることを特徴とする光カード。
【請求項３０】
請求項２８に記載の光カードと、
磁気記憶部と
を有していることを特徴とする複合メモリカード。
【請求項３１】
請求項２８に記載の光カードと、
ＩＣメモリチップと
を有していることを特徴とする複合メモリカード。
【請求項１】
所定厚さのプラスチック製の本体シートと、
前記本体シートの表面に形成された複数本の第１の溝と、
前記第１の溝に充填された状態で前記本体シートの表面を覆っている所定厚さの表面保護層とを有し、
前記本体シートは、所定厚さの透明なコア層と、当該コア層の裏面に形成されている裏面側クラッド層とを備え、
前記第１の溝の深さ寸法は前記本体シートの厚さ寸法よりも小さく、
隣接する前記第１の溝の間に形成された前記コア層の区画部分がそれぞれ光導波路として機能する光シート体。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の溝の深さ寸法は、前記本体シートの厚さ寸法の70〜80％であることを特徴とする光シート体。
【請求項３】
請求項２において、
前記表面保護層は、前記光導波路に通す使用光を吸収可能であると共に、当該使用光に対する屈折率が前記コア層とは異なっていることを特徴とする光シート体。
【請求項４】
請求項３において、
前記表面保護層は、接着剤、着色塗料、または接着剤および着色塗料の混合材料から形成されていることを特徴とする光シート体。
【請求項５】
請求項４において、
前記表面保護層は少なくとも接着剤から形成されており、
当該表面保護層を挟み表面保護シートが積層接着されていることを特徴とする光シート体。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記本体シートはポリエチレンテレフタレート系の樹脂シートである光シート体。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
少なくとも一つの前記区画部分に形成された少なくとも一本の遮光用の第２の溝を有し、
前記第２の溝の深さは、実質的に前記光導波路を規定している前記第１の溝の深さに対応する深さであり、
当該第２の溝は、隣接する前記第１の溝の間に架け渡されており、
当該第２の溝が形成された前記区画部分が非光導波路となっている光シート体。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
前記本体シートの裏面に形成した不要光遮断用の第３の溝と、
前記本体シートの裏面において、少なくとも前記第３の溝に充填されている裏面保護層とを有し、
前記本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に前記第３の溝の底部分が重なるように、前記第３の溝の深さが設定されていることを特徴とする光シート体。
【請求項９】
請求項８において、
前記第３の溝は、各第１の溝の両側あるいは片側位置において当該第１の溝に平行に延びていることを特徴とする光シート体。
【請求項１０】
請求項８において、
前記第３の溝は、各第１の溝に交差する方向に延びる複数本の溝であることを特徴とする光シート体。
【請求項１１】
請求項７において、
前記本体シートの裏面に形成した不要光遮断用の第３の溝と、
前記本体シートの裏面において、少なくとも前記第３の溝に充填されている裏面保護層とを有し、
前記本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に前記第３の溝の底部分が重なるように、前記第３の溝の深さが設定されており、
当該第３の溝は、前記第２の溝の両側あるいは片側位置において当該第２の溝に平行に延びていることを特徴とする光シート体。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のうちのいずれかの項において、
前記裏面保護層は、前記光導波路に通す使用光を吸収可能であると共に、当該使用光に対する屈折率が前記コア層とは異なっていることを特徴とする光シート体。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記裏面保護層は、接着剤、着色塗料、または接着剤および着色塗料の混合材料から形成されていることを特徴とする光シート体。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記裏面保護層は、前記本体シートの裏面に積層した少なくとも接着剤からなる層であり、
当該裏面保護層を挟み裏面保護シートが積層接着されていることを特徴とする光シート体。
【請求項１５】
厚さ方向に積層された複数枚の本体シートと、
各本体シートの表面に形成した第１の溝と、
各本体シートの間に配置され、上下の本体シートを積層接着している接着剤層と、
最も上側の本体シートの表面に積層されている表面保護層と、
最も下側の本体シートの裏面に積層されている裏面保護層とを有し、
各本体シートは、所定厚さの透明なコア層と、当該コア層の裏面に形成されている裏面側クラッド層とを備え、
前記第１の溝の深さ寸法は前記本体シートの厚さ寸法よりも小さく、
各本体シートにおいて、隣接する前記第１の溝の間に形成された前記コア層の区画部分がそれぞれ光導波路として機能する光シート体。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記第１の溝の深さ寸法は、前記本体シートの厚さ寸法の70〜80％であることを特徴とする光シート体。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記表面保護層、前記裏面保護層および前記接着剤層は、前記光導波路を通す使用光を吸収可能であると共に、当該使用光に対する屈折率が前記コア層とは異なっていることを特徴とする光シート体。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記表面保護層および前記裏面保護層は、接着剤、着色塗料、または接着剤および着色塗料の混合材料から形成されていることを特徴とする光シート体。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記表面保護層および前記裏面保護層は、少なくとも接着剤から形成されており、
前記表面保護層を挟み表面保護シートが積層接着されており、
前記裏面保護層を挟み裏面保護シートが積層接着されていることを特徴とする光シート体。
【請求項２０】
請求項１６ないし１９のうちのいずれかの項において、
前記本体シートはポリエチレンテレフタレート系の樹脂シートである光シート体。
【請求項２１】
請求項１５ないし２０のうちのいずれかの項において、
少なくとも一つの前記区画部分に形成された少なくとも一本の遮光用の第２の溝を有し、
前記第２の溝の深さは、実質的に前記光導波路を規定している前記第１の溝の深さに対応する深さであり、
当該第２の溝は、隣接する前記第１の溝の間に架け渡されており、
当該第２の溝が形成された前記区画部分が非光導波路となっている光シート体。
【請求項２２】
請求項１５ないし２１のうちのいずれかの項において、
各本体シートの裏面に形成した不要光遮断用の第３の溝を有し、
最も下側の本体シートにおいては、当該第３の溝に充填した状態で前記裏面保護層が形成されており、それ以外の本体シートにおいては、前記第３の溝に充填した状態で各接着剤層が形成されており、
前記本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に前記第３の溝の底部分が重なるように、前記第３の溝の深さが設定されていることを特徴とする光シート体。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記第３の溝は、各第１の溝の両側あるいは片側位置において当該第１の溝に平行に延びていることを特徴とする光シート体。
【請求項２４】
請求項２２において、
前記第３の溝は、各第１の溝に交差する方向に延びる複数本の溝であることを特徴とする光シート体。
【請求項２５】
請求項２１において、
前記本体シートの裏面に形成した不要光遮断用の第３の溝を有し、
最も下側の本体シートにおいては、当該第３の溝に充填した状態で前記裏面保護層が形成されており、それ以外の本体シートにおいては、前記第３の溝に充填した状態で各接着剤層が形成されており、
前記本体シートの側方から見た場合に、前記第１の溝の底部分に前記第３の溝の底部分が重なるように、前記第３の溝の深さが設定されており、
当該第３の溝は、前記第２の溝の両側あるいは片側位置において当該第２の溝に平行に延びていることを特徴とする光シート体。
【請求項２６】
請求項１ないし２５のうちのいずれかの項において、
前記第１、第２および第３の溝はそれぞれＶ溝であることを特徴とする光シート体。
【請求項２７】
請求項２６において、
前記第１の溝は所定間隔で直線状に平行に延びる溝であることを特徴とする光シート体。
【請求項２８】
請求項１ないし２７のうちのいずれかの項において、
前記本体シートは矩形形状のものであることを特徴とする光シート体。
【請求項２９】
請求項２８に記載の光シート体を有し、
前記光導波路および前記非光導波路の両端面が、前記光シート体における長辺側の両端面、あるいは短辺側の両端面に位置していることを特徴とする光カード。
【請求項３０】
請求項２８に記載の光カードと、
磁気記憶部と
を有していることを特徴とする複合メモリカード。
【請求項３１】
請求項２８に記載の光カードと、
ＩＣメモリチップと
を有していることを特徴とする複合メモリカード。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−３９９７４（Ｐ２００６−３９９７４Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１９４５３（Ｐ２００４−２１９４５３）
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（５９１２３６１７２）株式会社ハタ研削 (20)
【出願人】（５９１０１８３２７）株式会社ヱムパイヤ・エアポート・サービス (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（５９１２３６１７２）株式会社ハタ研削 (20)
【出願人】（５９１０１８３２７）株式会社ヱムパイヤ・エアポート・サービス (1)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]