(57)【要約】      （修正有）【課題】グラフィックパターンを高速に書き込むことを可能にする装置を提供する。【解決手段】グラフィックデータ３４を媒体１０に記録する装置であって、媒体１０が感応するレーザビーム１４を発生し、媒体１０上にスポット２５を投影するレーザ９を備え、このレーザ９は記録中媒体１０に対して相対的に掃引運動するように駆動される。各画素のグレーレベルを媒体１０上に記録すべきパターンサイズ２０に変換する手段３２、媒体１０上に投影されたスポット２５が長円形になるようにレーザビーム１４を整形する手段９ａ、及びレーザ９及び／又はレーザビーム１４のパワーのスイッチオン及びオフを制御してパターンのサイズを調整する手段９ｂを備える。【選択図】図２
2010055738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各グラフィックデータアイテムがいくつかのグレーレベルを取ることができる画素を有するグラフィックデータ（３４）を媒体（１０）に記録する装置であって、前記媒体（１０）が感応するレーザビーム（１４）を発生するレーザ（９）を備え、該レーザビーム（１４）が前記媒体（１０）上にスポット（２５）を投影し、前記レーザ（９）が記録中前記媒体（１０）に対して相対的に掃引運動するように駆動される記録装置において、該記録装置は、各画素のグレーレベルを前記媒体（１０）上に記録すべきパターンサイズ（２０）に変換する手段と、前記媒体（１０）上に投影されたスポット（２５）が掃引方向にほぼ直角の方向の寸法より小さい掃引方向の寸法を有する長円形になるように前記レーザビーム（１４）を整形する手段（９ａ）と、前記レーザ（９）及び／又は前記レーザビーム（１４）のパワーのスイッチオン及びオフを制御して前記パターンのサイズを調整する手段（９ｂ）とを備えることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記レーザビーム（１４）を整形する手段（９ａ）は、前記レーザ（９）の下流に配置されたフォーカシング装置（１３ｃ）を備えることを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記レーザビーム（１４）を整形する手段（９ａ）は、前記レーザの下流で前記フォーカシング装置（１３ｃ）の上流に配置された異なる焦点距離を有する少なくとも２つの円柱レンズ（１３ａ，１３ｂ）を有する円柱テレスコープを備えることを特徴とする請求項２記載の記録装置。
【請求項４】
少なくとも１つの円柱レンズ（１３ａ，１３ｂ）は交換可能であることを特徴とする請求項３記載の記録装置。
【請求項５】
前記レーザビーム（１４）を整形する手段（９ａ）は、前記レーザの下流で前記フォーカシング装置（１３ｃ）の上流に配置された絞り（２７）を備えることを特徴とする請求項２記載の記録装置。
【請求項６】
前記レーザビーム（１４）を整形する手段（９ａ）は、前記フォーカシング装置（１３ｃ）内に含まれる少なくとも１つの収差素子（２６）を備えることを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項７】
前記整形手段（９ａ）の位置を前記媒体（１０）に従動させる手段（４０）をさらに備えることを特徴とする請求項１−６の何れかに記載の記録装置。
【請求項８】
前記パターンのサイズを調整する手段（９ｂ）は前記レーザビームを変調する手段を備えることを特徴とする請求項１−７の何れかに記載の記録装置。
【請求項９】
前記各画素のグレーレベルを記録すべきパターンサイズ（２０）に変換する手段は、変換テーブル（３３）を備えることを特徴とする請求項１−８の何れかに記載の記録装置。
【請求項１０】
各パターンは前記媒体上のメッシュに書き込まれ、前記パターン（２０）のサイズを調整する手段は、前記レーザがスイッチオンする期間とそのスイッチオンの開始の両方を、各パターンが前記メッシュの中心に置かれる又は偏心して置かれるように調整することを特徴とする請求項１−９の何れかに記載の記録装置。
【請求項１１】
前記パターン（２０）がメッシュ内に偏心して置かれるとき、前記パターン（２０）のサイズがグレーレベルの変換の振幅を表わし、その偏心がグレーレベルの変換の位相を表
わすことを特徴とする請求項１０記載の記録装置。
【請求項１２】
前記パターンのサイズを調整する手段（９ａ）及び／又は前記変換手段（３２）が前記媒体（１０）の特性を考慮していることを特徴とする請求項１−１１の何れかに記載の記録装置。
【請求項１３】
グラフィックデータの記録及び読み取り装置であって、請求項１−１２の何れかに記載の記録装置と、前記記録装置により記録されたグラフィックデータを読み取る装置とを備え、前記読取装置は、前記媒体（１０）をレーザビーム（１４’）で照射するためのレーザ（９’）と、前記媒体（１０）と相互作用したレーザビーム（１４）を集光する装置（９ａ’）とを備え、前記各画素のグレーレベルを前記媒体（１０）に記録すべきパターンサイズと相関させる手段が前記集光装置（９ａ’）のパーカッション応答を考慮していることを特徴とする記録及び読み取り装置。
【請求項１４】
各グラフィックデータアイテムがいくつかのグレーレベルを取ることができる画素を有するグラフィックデータ（３４）をレーザ（９）により発生されるレーザビーム（１４）に感応する媒体（１０）に記録するレーザ記録方法において、
前記グラフィックデータアイテムの各画素について、前記媒体（１０）に記録すべきパターンサイズを前記画素のグレーレベルに依存して決定し、
前記レーザ（９）と前記媒体（１０）を相対的に掃引運動するように駆動し、
前記レーザビームを、掃引方向の寸法が掃引方向にほぼ直角の方向の寸法より小さい長円形のスポット（２５）が前記媒体（１０）上に投影されるように整形し、
前記レーザ（９）及び／又は前記レーザビーム（１４）のパワーのスイッチオン及びオフを、記録されるパターンが所要のサイズになるように調整することを特徴とする記録方法。
【請求項１５】
各パターン（２０）は前記媒体（１０）上の連続するメッシュ（１７）内に記録され、前記レーザ（９）のスイッチオンは、パターン（２０）が所定のメッシュ（１７）内に、レーザが前記所定のメッシュ前のメッシュ（１７）の中心の上を通過する瞬時から記録するように調整されることを特徴とする請求高１４記載の記録方法。
【請求項１６】
前記レーザ（９）のパワーは、掃引方向にほぼ直角の方向の前記スポット（２５）の寸法を調整するように調整されることを特徴とする請求項１４又は１５の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラフィックデータを媒体に記録する技術に関する。グラフィックデータは、画像、写真、文書、表とすることができる。グラフィックデータが白黒又はカラーとすることができる。白黒画像の場合、この画像は複数のグレーレベルを含む。カラー画像の場合、この画像はいくつかのカラーハーフトーンを含む。本特許出願においては、「グレーレベル」の表現も用いるが、この場合にはこれは「カラーハーフトーン」を意味する。グラフィックデータを記録する装置、グラフィックデータを記録する方法、及び記録方法によってグラフィックデータを記録し、記録されたグラフィックデータを読み出す装置を提案する。
【背景技術】
【０００２】
グラフィックデータを保存蓄積する問題は、いくつかの基準を満足しなければならない長年の懸案である。まず第１に、重要な問題の一つは保存スペースである。これは、具体的には、グラフィックデータの蓄積に必要とされるスペースを低減する場合である。次に、保存は、再構成されるグラフィックデータが記録された原グラフィックデータにできるだけ近似するように、記録されたグラフィックデータから、読み取りステップ中に、グラフィックデータを再構成することができるようにしなければならない。更に、この方法は記録及び／又は読み取りモードにおいて高速にしなければならない。最後に、記録されたグラフィックデータは書き込み後長期間に亘って劣化なしに使用できなければならない。
【０００３】
特許文献１に、グラフィックデータを小さな感光性媒体に記録するグラフィックデータ蓄積技術が提案されている。これはマイクロフィルムである。この解決方法は、蓄積容量が低いままであり、グラフィックデータは２５分の１に縮小されるだけであるため、極めて限定されたままである。次に、蓄積技術に関連する化学的後処理が長い書き込み時間を必要とし、感光性媒体にのみ限定される。
【０００４】
特許文献２に改善が提案されている。グラフィックデータを光ディスク型の媒体にレーザによってドット単位で書き込む。この方法は、媒体が記録後も書き込み可能なままであるため、依然としてグラフィックデータの保存要件に極めて良く適合するものではない。
【０００５】
特許文献３は、グラフィックデータを感光性媒体に記録する方法を提案している。この目的のために、この方法はグラフィックデータを縮小率で記録するニアフィールド技術を用いる。媒体上のグラフィックデータは５００μｍの特性サイズを有する。しかし、この技術は感光性光ディスク型の媒体に限定されたままである。
【０００６】
図１Ａはリソグラフィステップ中における方形グリッド上にディジタル化された大体円形のパターンを示す。ディジタル化作用は良好な解像度の円形パターンを得ることをできなくする。更に、パターンのサイズのインクリメン増大は基本画素に等しいサイズの単位で飛び飛びに行われる。例えば、所定数の画素の場合、使用可能なサイズレンジが限定される。このケースは、典型的には、空間光変調器型の画像マトリクスに基づくプロジェクションシステムからのパターンの製造に対応する。リソグラフィ技術は現在もっと複雑な形（ダイアモンドアセンブリ）に基づくパターンの製造が可能であるが、サイズのインクリメンテーションに関する限定は同様にそのままである。
【０００７】
図１Ｂはレーザビームで掃引することによって書き込む場合の従来の原理を示す。この場合には、パターンの形の解像度は、基本画素のサイズではなくビームの順次の掃引ステップにより与えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第３３１９５１８号明細書
【特許文献２】米国特許第６４４２２９６号明細書
【特許文献３】欧州特許第１３１０９５０号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“Complex Spatial Filtering with Binary maks”, B R Brown and A Lohmann, Applied Optics, Vol. 5, No. 6, pp. 967-969
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、グラフィックデータを保存する問題に対する解決方法を提案することにある。
特に、先ず第１に、パターンを書き込むために数回のレーザパスを行う必要がある従来の実施例に反して、パターンを極めて高速に書き込むことを可能にする解決方法を提案する。このため、提案の解決方法は、レーザビームの１回のパスによってパターン全体を書き込むことを可能にするため、媒体に書き込むレーザビームパスの回数を最少にする。
【００１１】
本発明の他の目的は、グラフィックデータを、記録後長時間後でも記録フォーマットの適応問題をもたらさない縮小サイズの類似の物理的フォーマットに記録することを提案する。
【００１２】
本発明の他の目的は、グラフィックデータを確実に且つ商業的に実現可能に記録することを提案する。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、すべてのタイプの媒体、即ち可変幾何学形状、平面形、円形、円柱形で異なる感受性の媒体に適応する記録方法を提案する。これらの媒体は、例えば感熱性材料と同様に、瞬時光強度に感応することができ、また感光性材料と同様に、露光又は線量に感応することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
これらの性能目的を達成するために、本発明は、グラフィックデータを媒体に記録する装置であって、各グラフィックデータアイテムはいくつかのグレーレベルを取ることができる複数の画素を有する。この装置は媒体が感応するレーザビームを発生するレーザを備える。このレーザビームは媒体上にスポットを投影する。レーザは記録中媒体に対して相対的に掃引運動するように駆動される。本発明によれば、この装置は、各画素のグレーレベルを媒体上に記録すべきパターンサイズに変換する手段、媒体上に投影されたスポットが掃引方向にほぼ直角の方向の寸法より小さい掃引方向の寸法を有する長円形になるようにレーザビームを整形する手段、及びレーザ及び／又はレーザビームパワーのスイッチオン及びオフを制御してパターンのサイズを調整する手段を更に備える。
【００１５】
従って、パターンをメッシュに書き込むためにレーザビームが媒体を数回掃引する慣例の記録装置を用いる代わりに、本発明はパターンを書き込むためにレーザビームがメッシュを一回掃引する記録装置を提案し、書き込まれるパターンはレーザビームのパワー及び
／又はビームのスイッチオンの持続時間を制御することによって調整できるサイズを有する。各パターンは記録すべきグラフィックデータアイテムの各画素に対応し、パターンのサイズは画素のグレーレベルと相関する。
【００１６】
本発明の変形例では、レーザを整形する手段はレーザの下流に位置するフォーカシング装置を備える。
【００１７】
本発明の一つの特徴によれば、前記レーザビームを整形する手段は、レーザの下流でフォーカシング装置の上流に配置された異なる焦点距離を有する少なくとも２つの円柱レンズを有する円柱テレスコープを備えるものとし得る。このようにすると、ビームのパワーの一部を失うことなく長円形スポットを得ることができる。
【００１８】
この特徴によれば、少なくとも１つの円柱レンズ（１３ａ，１３ｂ）は交換可能にすることができる。これによりいくつかのタイプの媒体との動作が可能にある。
【００１９】
別のとくようによれば、前記レーザビームを整形する手段は、レーザの下流でフォーカシング装置（１３ｃ）の上流に配置された絞りを備えることができる。
【００２０】
更に別の特徴によれば、前記レーザビームを整形する手段は、フォーカシング装置内に含まれる少なくとも１つの収差素子を備えることができる。
【００２１】
本記録装置は、記録を最適化するために、前記整形手段の位置を前記媒体に従動させる手段をさらに備えることができる。
【００２２】
前記パターンのサイズを調整する手段は、前記レーザビームを変調する手段を備えることができる。この手段はパターンのサイズの急速な変更を可能にし、高い記録速度を得ることができる。
【００２３】
前記各画素のグレーレベルを記録すべきパターンサイズに変換する手段は、変換テーブルを備える。
【００２４】
本発明によれば、各パターンは媒体上のメッシュに書き込まれる。前記パターンのサイズを調整する手段は、レーザがスイッチオンする期間とそのスイッチオンの開始の両方を、各パターンが前記メッシュの中心に置かれる又は偏心して置かれるように調整する。
【００２５】
パターンがメッシュ内に偏心して置かれるとき、パターンのサイズはグレーレベルの変換の振幅を表わし、その偏心はグレーレベルの変換の位相を表わす。従って、この実施例では多量の情報を符号化できる。
【００２６】
本発明によれば、前記パターンのサイズを調整する手段及び／又は前記変換手段は媒体の特性を考慮することもできる。
【００２７】
本発明は、グラフィックデータの記録及び読み取り装置も提案する。この装置は、本発明による記録装置と、この記録装置により記録されたグラフィックデータを読み取る装置とを備える。前記読取装置は、媒体をレーザビームで照射するためのレーザと、媒体と相互作用したレーザビームを集光する光学装置とを備える。各画素のグレーレベルを媒体に記録すべきパターンサイズに変換する手段は前記集光装置のパーカッション応答を考慮に入れる。
【００２８】
本発明は、グラフィックデータをレーザにより発生されるレーザビームに感応する媒体
に記録するレーザ記録方法も提案する。各グラフィックデータアイテムはいくつかのグレーレベルを取ることができる複数の画素を有する。本発明によれば、グラフィックデータアイテムの各画素について、媒体に記録すべきパターンサイズを前記画素のグレーレベルに依存して決定うる。レーザと媒体を相対的に掃引運動するように駆動する。レーザビームを、掃引方向の寸法が掃引方向にほぼ直角の方向の寸法より小さい長円形のスポットが媒体上に投影されるように整形する。レーザ及び／又はレーザビームのパワーのスイッチオン及びオフを、記録されるパターンが所要のサイズになるように調整する。
【００２９】
本発明の一つの特徴によれば、各パターンは媒体上の連続するメッシュ内に記録される。レーザのスイッチオンは、パターンが所定のメッシュ内に、レーザが前記所定のメッシュ前のメッシュ（１７）の中心の上を通過する瞬時から記録するように調整される。
【００３０】
前記レーザのパワーは、掃引方向にほぼ直角の方向のスポットの寸法を調整するように調整される。
【００３１】
本発明は、添付図面を参照して以下に記載する、純粋に単なる例示であって非限定的な実施例の説明を読むとよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは既知の記録装置で媒体に書き込まれたパターンを示す。
【図２】図２は本発明の一実施例によるグラフィックデータを媒体に記録する装置と、本発明による記録装置で書き込まれたグラフィックデータを読み取る装置とを示す。
【図３】図３Ａ及び３Ｂは本発明の記録装置により媒体に書き込まれた２つの異なるパターンと、各パターンに対してレーザがスイッチオンされる期間とを示す。
【図４】図４Ａは、本発明の記録装置により処理される前のグレーレベルで記録されるべきグラフィックデータアイテムを示し、  図４Ｂは、本発明の記録装置で実行された、図４Ａに示すグラフィックデータアイテムの記録の結果を示す。
【図５】図５Ａは、本発明と関連して使用できるレーザビームを示し、  図５Ｂは、本発明の記録装置によって得られるレーザビームスポットの種々のサイズを示す。
【図６】図６は、本発明と関係のない場合における円形レーザビームの断面強度分布を示すグラフである。
【図７】図７は、媒体が感光性である場合において本発明の記録装置により得られる、種々のグレーレベルに対応する一連のパターンを示す。
【図８】図８は、媒体が感光性である場合における、標準化されたレーザパワーと、パターンの面積とメッシュの面積との比とを示すグラフである。
【図９】図９は、媒体が感熱性である場合において本発明の記録装置により得られる、種々のグレーレベルに対応する一連のパターンを示す。
【図１０】図１０は、媒体が感熱性である場合における、標準化されたレーザパワーと、パターンの面積とメッシュの面積との比とを示すグラフである。
【図１１】図１１は、本発明による記録装置に使用されるレーザビーム整形手段を示す。
【図１２】図１２は、本発明による記録装置に使用されるレーザビーム整形手段の変形例を示す。
【図１３】図１３は、本発明による記録装置に使用されるレーザビーム整形手段の別の変形例を示す。
【図１４】図１４は、本発明による記録装置に使用されえるレーザビーム整形手段の位置を従動させる装置を示す。
【図１５】図１５は、本発明による記録装置に使用できる光ディスクタイプの記録媒体の一例を示す。
【図１６】図１６Ａ，１６Ｂ及び１６ｃは、本発明による記録装置に含まれる書き込み装置により書き込まれる記録媒体を処理する３つの方法を示す。
【図１７】図１７は、別の方法で機能する本発明による記録装置の変形例と、記録パターンを得るために使用されるレーザのスイッチオン及びオフの系列を示す。
【図１８】図１８は、本発明による読み取り及び書き込み方法の機能図並びに本記録方法で記録されたグラフィックデータを読み取る方法の機能図を示す。
【図１９】図１９Ａ及び１９Ｂは本発明の方法により記録された最大サイズの２つのパターンを示し、図１９ｃは、掃引方向のスポットのサイズに従って変化する面積費ＲＳを示すグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図２はグラフィックデータアイテム３４を記録する装置及び記録されたグラフィックデータアイテムを読み取る装置を示す。記録すべきグラフィックデバイスアイテム３４は一連のグレーレベルから生じるグレーレベルを取ることができる複数の画素Ｐiを備える。グレーレベルは、グラフィックデータアイテムがカラーの場合にはハーフトーンを表わすことを思い出されたい。ここに記載する例ではグラフィックデータアイテム３４は写真であるものとする。
【００３４】
記録装置は、グレーレベルを所定のパターンサイズに対応させる変換表３３を用いて記録すべきグラフィックデータアイテム３４の各画素Ｐiのグレーレベルを所定のサイズのパターンに変換する手段３２を備える。各画素Ｐiは媒体１０に、記録されたパターンの形態に記録される。
【００３５】
記録装置は、更に、パターン２０の書き込み装置１を備える。書き込み装置１は、レーザ９と、レーザ９により発生されたレーザビーム１４を整形する下流の整形手段９ａとの縦続配置を備える。これらの整形手段９ａはフォーカシング装置（図２には示されていない）を含む。レーザビーム１４は整形手段９ａを通過し、整形手段からその出口に収束しながら現れる。書き込み装置１は更にレーザ及び／又はレーザビームのパワーのスイッチオン及びオフを制御してパターンのサイズを調整する調整手段９ｂを備える。
【００３６】
これらの調整手段９ｂは、レーザ９の下流であるが整形手段９ａの上流に位置する変調
手段により形成することができる。レーザはこの場合連続である。変形例では、これらの調整手段はレーザ９に集積化することができる。レーザは交互に機能（オン／オフ）する。調整手段９ｂは、特性周波数ｆlaserで機能する。光装置１はレーザビーム１４に感応する媒体１０と協働し、媒体上にパターン２０を書き込むことを目的としている。図には、３つのパターン２０．１、２０．２、２０．３が示され、これらは丁度書き込まれたところ又は書き込み途中である。整形手段９ａから出るレーザビーム１４は整形手段９ａの商店面に位置する媒体上にフォーカスしている。整形手段９ａは長円形スポット２５が媒体１０上に投影されるように光ビームを整形するものである。
【００３７】
レーザビーム１４が媒体１０を所定の方向ｄにほぼ一定の速度で掃引移動するようにレーザ９と媒体１０との間に相対運動が与えられ、この移動速度は線速度という。
【００３８】
長円形スポット２５は掃引方向ｄに寸法ｗｘ’を有し、掃引方向とほぼ直角の方向に寸法ｗｙ’を有する。図５Ｂは種々の整形手段９ａにより発生される種々のスポットサイズ２５を示し、寸法ｗｘ’及びｗｙ’が示されている。掃引方向の寸法ｗｘ’の方が掃引方向とほぼ直角の方向の寸法ｗｙ’より小さい。レーザビーム１４は、レーザビーム１４に感応する媒体１０にパターン２０を書き込むために使用され、各パターンは媒体１０の表面上に位置するメッシュ１７内に置かれる。一般に、メッシュは概念的なものである。連続するメッシュ１７は連続系列を形成し、例えば行及び列に、渦巻きに又は螺旋に配置することができる。メッシュ１７は図２に破線で示されている。メッシュ１７は例えば同一であるが、これは必須ではない。
【００３９】
パターン２０．１、２０．２、２０．３は、図２から明らかなように、調整可能なサイズを有する。パターン２０．３は書き込みの途中であり、パターン２０．１、２０．２は既に書き込まれており、パターン２０．１はパターン２０．２より小さいサイズを有する。
【００４０】
媒体１０に記録されるパターン２０のサイズはスポット２５のサイズにより決まり、このサイズは使用する整形手段９ａに依存するが、レーザ９のパワー及びレーザのスイッチオン期間にも依存する。レーザ９のパワーが高いほど、スポット２５の寸法ｗｙ’が大きくなる。
【００４１】
パターン２０のサイズに関しては、このサイズはスポット２５のサイズに依存するが、レーザ９のスイッチオン期間及びレーザ９の掃引速度にも依存する。しかし、掃引速度は一定であるものと仮定する。
【００４２】
スイッチオン期間が長いほど、パターン２０の掃引方向ｄの寸法が大きくなる。掃引方向とほぼ直角の方向のパターンの寸法はスポット２５の寸法ｗｙ’にほぼ対応する。
【００４３】
画素Ｐiのグレーレベルはこの画素に対応するパターン２０のサイズに依存するため、第２パターン２０．２は第１パターン２０．１が対応する画素Ｐiより暗い画素に対応し、またその逆となる。
【００４４】
図３Ａ，３Ｂは、媒体上のメッシュ１７内に書き込まれた２つのパターン２０を示し、これらのパターンは異なるサイズを有する。これらのパターン２０を書き込むために使用されるレーザのパワーレベルとスイッチオン期間も示されている。いずれの場合にも、レーザビームは媒体を掃引する。図３Ａでは、スイッチオン期間Δt1は短く、レーザのパワーレベルも低い。そのパターン２０はメッシュ１７のサイズと比較して小さいサイズになる。これに反し、図３Ｂでは、スイッチオン期間Δt2は長く、レーザのパワーレベルも高い。そのパターン２０はメッシュ１７のサイズに近いサイズを有する。いずれの場合にも
、パターン２０はメッシュ１７のほぼ中心に位置する点に注意されたい。後で明らかにされるように、これは必須ではない。図３Ｂにおいては、レーザ９のスイッチオンは、レーザ９がメッシュ１７の中心を指し示す時点よりdt前に開始するが、図３Ａにおいては、レーザのスイッチオンは、レーザがメッシュ１７の中心を指し示す時点よりきわめて短時間前にのみ起こること明らかである。
【００４５】
従って、この記録装置は、これまで知られている技術と異なり、パターン２０をレーザビームの１回のパスで書き込むことができる。
【００４６】
図４Ａ及び図４Ｂは図２に示す記録装置を用いる記録方法の結果を示す。図４Ａに示す記録すべきグラフィックデータはグレーレベルの画素Ｐiからなるデータアイテムである。即ち、このグラフィックデータアイテムの各画素は光強度を表わす。図４Ｂは本発明の記録装置によって媒体１０上にパターン２０の形で記録されたグラフィックデータを示す。記録された画素のグレーレベルはメッシュ１７の表面に対するパターン２０の表面の比により与えられえる。
【００４７】
図５Ａはレーザビーム１４を示し、このレーザビームは伝播方向ｄに直角の平面内のビームＩ０(z)の中心の強度とくびれ２４とで特徴付けることができる。本例記録装置では、レーザビーム成形手段の出口に位置するくびれ２４は寸法ｗｙの長軸１６と寸法ｗｘの短軸１５を有する長円形である。これはガウスビームという。即ち、その振幅が指数関数Ａ(x)＝exp（−ｘ２/ｗ２）で記述されるビームである。パラメータｗは、ｘ＝ｗの場合に信号の振幅がＡ(w)＝exp(-1)＝１/ｅに等しくなるものである。
【００４８】
ビーム強度に関して、同じことが言え、Ｉ(x)＝Ａ２(x)=exp(-2ｘ2/ｗ2)である。この場合にはパラメータｗは、ｘ＝ｗの場合に強度がＩ(w)＝exp(−２)＝１/ｅ２になるものである。
【００４９】
一般論として、くびれはｗと呼ばれ、強度の値exp(−２)に対応するビームの半径として記述される。
【００５０】
wｙ及びwxはビーム強度分布の１/ｅ２における半径である。
【００５１】
図５Ｂは、本発明の装置に従って発生される種々のくびれ２４から得られる種々のスポット２５を示す。これらのスポットによって保存すべきグラフィックデータの画素の種々のグレーレベルを表す種々のサイズのパターンを得ることができる。
【００５２】
本発明の装置では、円形スポットは使用しない。それはなぜかを説明する。
その理由は、この場合には、くびれの寸法がｗｘ＝ｗｙ＝ｗ０であるからであり、ｗ０はその半径を表す。感熱媒体１０、即ち光強度により発生される材料の熱に感応する媒体１０の場合には、焦点面におけるレーザビームの半径ｒｓを、くびれの直径、媒体が照射により変化し始める飽和光強度及びレーザビームのエネルギーＥ０から計算することができる。スポットの半径ｒｓは次式で記述される対数数列に従う。
【数１】
2010055738.tif 000003
【００５３】
従って、所定の材料に対して、スポットの半径はレーザビームのエネルギー及びくびれの半径に依存する。レーザビームのエネルギーはレーザパワーの調整により固定される。
【００５４】
図6は、伝播方向に垂直の平面におけるレーザビームの飽和光強度Ｉｓの２つの断面１００，１０１のプロファイルを示す。第１の断面１００は半径w０=２．５μｍのくびれで得られ、第２の断面１０１は半径ｗ０＝１．２μｍのくびれで得られる。第１の断面１００では、スポットの半径ｒｓは２．１μｍに等しく、第２の断面１０１では、スポットの半径ｒｓは１．４μｍに等しい。焦点面におけるレーザビームのスポットのサイズはその強度を制御することによってのみ制御できる。しかし、円形スポットは２つの大きな問題をもたらす。まず第１に、スポットｒｓの半径の対数数列のために、この装置は有利ではない。なぜなら、この数列は例えば、１．２μｍのくびれ半径ｗ０から２．１μｍのスポット半径を得るために、レーザのパワーを２．５μｍのくびれ半径w０を有するビームに対して２０倍にする必要があるからである。次に、図６から明らかなように、くびれの半径が１．２μｍに等しい場合には、ビームの中心の強度が小さいくびれサイズに対して媒体を損傷する点まできわめて高くなり得る。従って、円形断面を有するレーザビームを整形する手段に取り付けられたレーザのパワー変化単独で所要の一連の可変サイズのパターンを得ることは容易ではない。これらが、本発明の場合には、整形手段によってレーザビームを媒体上に長円形のスポットを投影するようにモデル化する理由である。
【００５５】
本発明による記録装置によれば、感光性、即ち露光又はドーズに感応する媒体を使用することができる。ドーズはスポットの光利強度の時間積分に相当することを思い出されよう。レーザは、媒体材料が最大パターンを形成するのに使用されるドーズに対応する最大ドーズの６９％に等しいドーズしきい値を有するようになる最終パワーを有するものが選択される。このような媒体の場合には、書き込み装置は次の特性：
ｗｘ＞１９５ｎｍ
ｗｙ＝１．３×ｐ
を有することができる。ここで、ｐは本例ではほぼ正方形であるメッシュの一辺を表し、この寸法は記録すべきグラフィックデータの画素の寸法にほぼ一致する。ｐの適切な値は例えば１μｍであり、
ｆlaser＝２５０ＭＨｚ
である。
【００５６】
ｘに沿うスポットのサイズは、０．９の開口数及び４０５ｎｍのレーザビーム波長を有する整形手段によって回折限界に限定され、ｗｘ＞１９３ｎｍが得られる点に注意されたい。
【００５７】
本発明の記録装置においては、メッシュ内のスポットの移動は前記メッシュ内に記録すべき画素のグレーレベルに比例する。スポット２５のこの移動は最小サイズのパターン及び最小グレーレベルに対応するゼロから、最大サイズのパターン及び最大グレーレベルに対応する１．４５×ｐまでとすることができる。次のメッシュ上へのパターンのオーバフローがある場合、次のメッシュに書き込むべきパターンとのオーバラップの恐れがあるが、この現象はそれが補正されなくても問題にならない。イメージは書き込み前に誤差拡散アルゴリズムで変調することができる点に注意されたい。このような変調はオーバフロー効果を抑制することができる。
【００５８】
レーザのパワーは、次式に従って、最初の３／４の最低グレーレベルに対して、最終レベルの９０％に等しくほぼ一定に維持され、次いで最終レベルに到達するまで増大される。
【数２】
2010055738.tif 000004
ここで、Ｎは所要のグレーレベル数を示し、ｉは連続的に増大する一連のグレーレベルランクを示し、Pｎiはランクｉのグレーレベルに対するレーザ出力における標準化されたパワーを示す。
【００５９】
図７は、一連のグレーレベルを表す一連の記録パターンを示す。この一連のパターンは、本発明のこの実施例に従って符号化できる２５６グレーレベルに対応する。パターンは白背景に黒で描かれている。これらのパターンはそれらのサイズの増大順に配列されている。即ち、白に相当するゼロサイズのパターンは左上隅にあるが、黒に相当する最大のパターンは右下隅にある。図８は、Ｘ軸に２５６のグレーレベルの目盛りを増大順に示し、左側のＹ軸にメッシュの面積に対するパターンの面積の比ＲＳを示し、右側のＹ軸にレーザ出力における標準化されたパワーを示すグラフである。
【００６０】
実線の曲線は各グレーレベルＮiに対する比ＲＳを表す。この比ＲＳはグレーレベルに従って直線的に増大することが観察される。破線の曲線は各グレーレベルに対する標準化されたパワーを表す。このパワーは０から１９２までの最初の３／４のグレーレベルに対して一定であり、次いでランク２５６まで増大することが観察される。
【００６１】
本発明による記録装置によれば、感熱型の媒体を使用することができる。もはやこのタイプの媒体の場合にはドーズの概念は全く存在しない。レーザビームへの累積効果の欠如は、使用するパワーを特に小さいパターンに対して低くしなければならないことを意味する。このタイプの媒体はレーザビームの別のサイズ調整及び別のレーザパワー選択を課す。
【００６２】
このような媒体に対しては、書き込み装置は次の特性：
ｗｘ＞１９５ｎｍ
ｗｙ＝０．８５ｘｐ
ｆlaser＝２５６ＭＨｚ
を有することができる。
【００６３】
レーザのパワーは、その最大パワーが、材料が敏感に反応し始めるパワーの２倍になるように選択される。前実施例と同様に、レーザのスイッチオン期間は記録すべき画素のグレーレベルに比例する。スポットの最小移動は常にほぼ零である。他方、前実施例と異なり、スポットの最大移動はメッシュの一辺であるｐに相当する。
【００６４】
レーザのパワーに関しては、レーザのパワーは、例えば下記の法則に従って、約半分の最低グレーレベルに亘って増大し、次いで一連のグレーレベルの中心部でほぼ一定になり、ついで最大値まで再び増大する。
【数３】
2010055738.tif 000005
【００６５】
図９は図７と同様であり、一連の２５６のグレーレベルを表わす一連のパターンを示す。
【００６６】
図１０は図８と同様である。標準化されたパワー曲線の傾向は３つのフェーズについて上述したとおりであり、ほぼ安定なフェーズを囲む２つの増大曲線を含む。
【００６７】
図１１は長円形スポット２５を得ることができる整形手段９ａの第１の実施例を示す。この整形手段は、第１に、ほぼアフォーカル構成に互いに前後に配置された概して異なる焦点距離を有する少なくとも２つの円柱レンズ１３ａ，１３ｂを備える円柱テレスコープを備え、第２に、円柱レンズ１３ａ，１３ｂの下流にフォーカシング装置１３ｃを備える。円柱テレスコープの円柱レンズ１３ａ，１３ｂは、レーザビーム１４をアナモルフォーズする間、即ちレーザビーム１４の横断面を長円形にする間レーザビーム１４の平行度を維持することができる。この長円形はほぼ楕円形である。円柱レンズ１３ａ，１３ｂの各々はレーザビーム１４のくびれの寸法をそれぞれ制御することができる。その一部を構成するフォーカシング装置１３ｃは、レーザビーム１４を焦点面ｐｆにフォーカシングすることができる。焦点面ｐｆに投影されたスポット２５はｙ方向の寸法ｗｙ’より小さいｘ方向の寸法ｗｘ’を有する。本発明による記録装置では、掃引方向ｄはｘ方向である。円柱テレスコープ型のこのような整形手段９ａは、交換可能ないくつかの円柱レンズ１３ｂを使用可能にすることによって、スポット２５の寸法ｗｙ’を容易に変更可能にすることができる。円柱テレスコープ内にて、レンズ１３ｂを異なる焦点距離ｆ２を有する別のレンズと交換することによって、異なる画素サイズを有するグラフィックデータを記録すること、又は異なる材料からなる媒体のバックアップを実行することができる。
【００６８】
長円形スポット２５を得ることができる整形手段９ａの他の実施例が図１２に示されている。この整形手段は、レーザ（図示せず）の下流に配置された絞り２７を備え、その後にフォーカシング装置１３ｃが続く。絞り２７は長円形開口２８を備える。絞りはレーザビーム１４を部分的に遮断し、長円形開口２８に含まれるレーザビームの部分のみを通す。絞り２７を通過したレーザビームは次いでフォーカシング装置１３ｃにより焦点面ｐｆにフォーカスされる。開口２８は記載の実施例ではほぼ長方形として示されているが、他の長円形も可能であること勿論である。円柱テレスコープを用いるシステムに対してこの実施例の一つの欠点は、レーザビームのパワーが絞り２７を通過した後に減少することにある。
【００６９】
長円形スポット２５を得ることができる整形手段９ａの別の実施例が図１３に示されている。この整形手段は、例えばフォーカシング装置１３ｃの少なくとも一つの素子のコマ又は比点収差のような非対称収差を利用するものである。本例では、レーザビーム１４のフォーカシングを一方向に悪くするためにレーザ（図示せず）の下流に配置された整形手段９ａを具え、このような収差がフォーカシング装置１３ｃに故意に導入される。一例として、収差レンズ２６（その一要素は円柱レンズからなる）がフォーカシング装置内に示されている。
【００７０】
当業者であれば何の問題もなく長円形スポットを得るために他の手段、例えば変換手段を使用できる。
【００７１】
図１４は、媒体１０にグラフィックデータを記録する本発明による記録装置を部分的に示し、この装置においては、書き込み装置１が、整形手段９ａ、特にフォーカシング装置１３ｃを媒体１０からの距離に従って従動させる手段４０と協働して媒体１０を整形手段９ａの焦点面に維持する。整形手段９ａは円柱テレスコープを用いる図１１の構成と同様に示されている。
【００７２】
従動手段４０はプローブビームという光ビーム４２をフォーカシング装置１３ｃに向け発生する光源４１を用いる。プローブビーム４２は前記従動を可能にするためにフォーカシング装置１３ｃ内をその周囲に維持されたまま伝播する。プローブビーム４２は、フォーカシング装置１３ｃを通過した後、媒体１０で反射され、検出器４３へ戻される。デフォーカシング時には、プローブビーム４２は検出器４３で検出される角度偏差を受ける。フォーカシング装置１３ｃ及び／又は媒体１０の移動手段Ｍが設けられ、この手段はデフォーカシングが抑止されない間駆動される。
【００７３】
２つのリターンミラー１８，１８’の組が示されており、第１のミラーは光源４１からの往路上のプローブビーム４２をフォーカシング装置１３へと角度を変え、第２のミラーはフォーカシング装置１３ｃからの復路上のプローブビーム４２を検出器４３へと角度を変える。半透明シート１９も示され、このシートは第１にそのパス上のレーザビームをレーザ９とフォーカシング装置１３ｃとの間で角度を変え、第２にその往路又は復路上のプローブビーム４２の通過を許す。媒体１０がフォーカシング装置の焦点面にある場合には、反射されたプローブビーム４２は角度変化せず、移動手段Ｍは駆動されない。この構成では、レンズ１３ａ，１３ｂを備える円柱テレスコープが従動装置４０の機能と干渉せず、プローブビーム４２は円柱テレスコープを通過しない。なぜなら、プローブビーム４２がフォーカシング装置１３ｃの主軸に対して角度的にオフセットしているためである。この利点は、図１３に示すものに類似する書き込み装置を用いる場合には得られない。
【００７４】
図１５は、媒体１０が光ディスクである特定の場合を示す。媒体１０は、グラフィックデータが本発明の記録方法により蓄積される領域２を有する。蓄積領域２は複数の蓄積単位からなり、各蓄積単位はグラフィックデータアイテムに関するデータを含む。例えば、カラー写真タイプのグラフィックデータアイテムの場合には、蓄積単位３は、異なる色に相当する少なくとも３つの蓄積副単位４ａ，４ｂ，４ｃを含むことができ、例えば副単位４ａは青に、副単位４ｂは赤に、副単位４ｃは緑に割り当てられる。さらに、グラフィックデータに関する情報、例えば撮影日時又はより一般的には作成日時、その焦点距離、その口径又はサイズ及び他のアーカイビング特性などを含む他の副単位４ｅ及び４ｄを含むこともできる。副単位４ｅは蓄積単位を媒体内に位置決めするために使用することができる。この副単位は、例えば数字型の印刷書き込みの形式で又はバーコードのようなディジタル形式で符号化することができる。記録すべきグラフィックデータタイプに従って、蓄積単位は異なる。例えば、記録すべきグラフィックデータが単一グレーレベルを有する単色である場合、単一の副単位で十分であるが、第２の副単位を位置決めのために媒体上に存在させることができる。
【００７５】
従って、上に定義したように例えば５つの副単位を含む蓄積単位上に記録されるグラフィックデータアイテムは、次式で定義される総表面積Ｓunitを有する。
Ｓunit＝Ｄimage×ｐ２×Ｎsub-unit
ここで、
・  Ｄimageはグラフィックデータアイテムの解像度であり、例えば３メガ画素の写
真の場合には、解像度Ｄimageは２０４８×１５３６画素であり、
・  ｐはパターンが書き込まれるメッシュの一辺に相当し、
・  Ｎsub-unitは蓄積領域における副単位の数である。
【００７６】
光ディスク型の蓄積媒体の場合には、蓄積領域の総表面積は次式で定義される。
Stotal＝π×（Rmax２−Rmin２）
ここで、
・Rmaxはディスクの蓄積領域２の最大半径を表し、
・Rminはディスクの蓄積領域２の最小半径を表す。
【００７７】
例えば、メッシュが１μｍに等しい辺を有し、副単位の数Ｎsub-unitが４である場合、蓄積領域は４．１０×３．０７ｍｍ２のサイズを有する。一般に、光ディスクは８６００ｍｍ２の面積を有する。従って、光ディスクに約６８０の写真を蓄積することができる。画素のサイズを減少させることによって蓄積容量を増大することができるが、これは記録されるグラフィックデータのグレーレベルのダイナミックレンジを悪化させるため、品質が悪化する。本発明の目的は信頼できる保存を提供する記録装置を提案することにあり、必ずしもグラフィックデータの大量保存を提供するものではない。一般公衆用途においては、ディスク当たり数百の写真の保存で十分と思われる。
【００７８】
本発明の記録装置により記録媒体１０にパターン２０を書き込むために媒体１０に与える処理は少なくとも３種類に区別することができる。
【００７９】
図１６Ａは本発明の記録装置とともに使用する第１の構成の媒体の断面を示す。この媒体は、例えばコンパクトディスクに使用される種類のプラスチック材料のディスクからなる基板６を備える。基板６はレーザ９の光に感応する材料７で被覆される。パターン２０を書き込むために、感光材料７にパワー変調されたレーザのビーム１４を照射するとともに、媒体１０とレーザ９を互いに掃引運動させる。レーザビーム１４の影響の下で、感光材料７は局部的に変更され、この変更はレーザビーム１４で照射された感光材料７とレーザビーム１４で照射されない感光材料７との間の光学コントラストに相当する。場合により、書き込み後に感光材料に付着される、例えばワニス型又はプラスチック膜型の表面保護層８が設けられる。
【００８０】
図１６Ｂにおいては、基板６は、例えば４０５ｎｍのレーザ放射により照射されるＰｔＯｘの層と同様に、レーザビーム１４の光に対して感度が低いが物理化学攻撃を受けやすい材料７で被覆される。レーザビーム１４による領域２２の照射後に、照射された領域２２を化学薬品で化学的に攻撃し、溶解する。この化学薬品は酸であり、例えば感応材料がＰｔＯｘの例では王水である。パターンは観応材料７の欠如に対応する。最後に、前と同様に、表面保護層８を堆積することができる。
【００８１】
図１６ｃに示す最後の例は慣例のリソグラフィ方法に関連する。媒体６は不透明材料、例えばクロムのような金属の層２４で被覆される。不透明層２４の上に樹脂２３の層が堆積される。レーザビーム１４による樹脂の領域２２の照射後に、樹脂２３が化学的に溶解され、不透明層２４が局部的に露出される。露出された不透明材料２４はエッチ除去される。パターン２０は不透明材料の領域又は不透明材料のない領域に対応し、これは使用する樹脂のタイプに依存する。最後に、前と同様に、表面保護層８を堆積することができる。
【００８２】
図１７は、グラフィックデータを記録する方法の変形例を示し、本例ではパターンの書き込みによって常に画素のグレーレベルを記録することができるが、追加の情報を記録することもできる。追加の情報は、例えば記録すべき画像の高速フーリエ変換の位相とする
ことができる。この情報はメッシュ内のパターンの偏心化により与えられる。つまり、この変形例では、パターンはもはやメッシュの中心に置かれない。
【００８３】
記録されたグラフィックデータアイテム３４は、例えば２５６のグレーレベルに符号化されたディジタル形態である。グラフィックデータアイテムは各要素がグレーレベルに対応する値の行列Ｏ(i,j)の形に配置することができる。次にこの値の行列の高速フーリエ変換又は任意の他の変換が計算される。すると複素値の行列Ｏ’(i,j)が得られる。この複素値の行列Ｏ’(i,j)は振幅の行列Ａ(i,j)と位相の行列Ｆ(i,j)とに分割できる。
【００８４】
複素値の行列Ｏ’(i,j)の各値は変換テーブル３３を用いてパターンサイズ及びメッシュ内の位置と相関させ、各振幅Ａに対してパターンサイズを与え、各位相Ｆに対してメッシュ内のパターンの位置を与える。
【００８５】
次に、複素値の行列Ｏ’(i,j)の各要素に対応するパターンが媒体１０上のメッシュ１７内に書き込まれ、このパターン２０のサイズは振幅の行列Ａ(i,j)から抽出された要素の振幅に比例する。先に述べたように、このパターンを書き込むために、レーザ９のパワー及び／又はレーザ９のスイッチオン期間が調整手段９ｂにより決定される。位相の行列Ｆ(i,j)から抽出される要素の位相は対応するパターン２０のメッシュ１７内の位置により表され、この目的のために、レーザ９のスイッチオン時刻が同様に調整手段９ｂにより決定される。メッシュ１７は図７に実線で示されている。位相の行列Ｆ(i,j)の要素の位相は一般に−π及び＋πmodulo ２πの間である。
【００８６】
振幅及び位相を記録するこのような原理は非特許文献１にホログラフィについて公開されている。
【００８７】
本発明の記録装置は、レーザ９のスイッチオンを同期させる同期手段３６を備え、この同期手段は、図１７の上部タイムチャートに示すように、レーザ９がメッシュ１７の中心の上を通過すると同時に電気パルスを発射する。この同期手段３６は調整手段９ｂと協働する。レーザがパターン２０を書き込むためにスイッチオンする期間Δｔは符号化したいグレーレベルの振幅に依存する。零位相の場合には、パターン２０は中心に位置する。つまり、レーザはメッシュ１７の中心に対してΔｔ／２の進み時間でスイッチオンされる。−πと＋πの間に位置する任意の位相においては、パターン２０はメッシュ１７の中心に対して位相に依存する距離δｘだけ偏心される。このように、図１７に、３つの記録されたパターンが観察可能であり（第４のパターンは書き込み途中である）、これらの３つの各パターンは掃引方向ｄに寸法Δx1，Δx2，Δx3を有するとともに異なる偏心位置δx1，δx2，δx3を有する。δx1，δx2，δx3ずつ偏心されたパターンは０及び＋πmodulo ２πの間に位置する位相を有する。書き込み途中のパターンは零位相modulo ２πを有する。
【００８８】
書き込まれたパターンは、その振幅としてA(1,j)，Ａ(2,j)，Ａ(3,j)，Ａ(4,j)を有し、その位相としてＦ(1,j)，Ｆ(2,j)，Ｆ(3,j)，Ｆ(4,j)を有する複素行列O’(i,j)の一つの同じ列ｊの要素に対応する。
【００８９】
レーザがメッシュ１７を掃引するのに要する時間をｄＴとし、所定の振幅Ａのパターン２０を書き込むためにレーザ９をスイッチオンする期間をΔｔとし、パターン２０が書き込まれようとしているメッシュの直前のメッシュ１７の中心の上をレーザ9が通過する瞬時とレーザ９がこのパターン２０を書き込むためにスイッチオンされる瞬時との間の時間間隔をδｔとすると、δｔは次のように決定することができる。
【００９０】
・書き込むべきパターンが零位相F modulo ２πを有する場合、δｔ＝dＴ−Δｔ/２
・書き込むべきパターンが−πmodulo ２πを有する場合、δｔ＝（dＴ−Δｔ）/２
・書き込むべきパターンが＋π modulo ２πを有する場合、δｔ＝（３dＴ−Δｔ）/２
【００９１】
図では、量Δｔ及びδｔにインデックスが付けられているが、これらの各量は1つ1つのパターンに関連するためである。
【００９２】
記録されたデータを読み取る際にその結果を原データにできるだけ近似させるために、メッシュ内のパターンサイズ及び偏心位置を最大数にすることが重要である。本発明の記録方法によれば、多数のグレーレベル及びレーザがスイッチオンされる瞬時に関する大きな時間的分解能の恩恵を受けることができる。
【００９３】
図１８は、第１に本発明によるグラフィックデータの記録方法を示し、第２にこの記録方法により記録されたグラフィックデータを読み出す方法を示す機能図である。再生されるグラフィックデータは記録された原グラフィックデータにできるだけ近似させる必要がある。
【００９４】
先ず、記録されたデータを読み取る装置を図２を参照して説明する。
【００９５】
記録装置により記録されたグラフィックデータ１’を読み取る装置は記録装置に適合しなければならない。読取装置はレーザ９’を備え、該レーザはグラフィックデータがパターンの形で記録された媒体１０に向けレーザビーム１４’を照射し、このレーザビーム１４’は媒体１０で反射され、集光装置９ａ’に戻され、次いで処理装置３１に戻され、この処理装置がディジタル形態に再生されたグラフィックデータを出力する。集光装置９ａ’はパーカッション応答ｇ(x,y)により特徴付けられる。記録すべきグラフィックデータアイテムはＩＭ(x,y)で示され、媒体１０に記録された類似のグラフィックデータアイテムはＩｍ(x,y)で示される。記録されたグラフィックデータを読取装置により読み取ることが本発明の目的であり、この読み取りにより再生されたグラフィックデータアイテムＩＭ’(x,y)という新しいグラフィックデータアイテムが得られ、これは畳み込みＩｍ(x,y)＊ｇ(x,y)の結果である。目的はＩＭ’(x,y)とＩＭ(x,y)との差をできるだけ小さくすることである。保存時にｇ(x,y)の畳み込みの影響を考慮する必要がある。
【００９６】
変換テーブル３３は、集光装置９ａ’のパーカッション応答ｇ(x,y)を考慮して、全てのパターンサイズとパーカッション応答ｇ(x,y)の数値畳み込みの結果に相当するものとする。パーカッション応答ｇ(x,y)は一般にくびれを有するガウス型である。このガウス関数は集光装置９ａ’の応答に近似する。集光装置及び／又は整形手段はアボディゼーション関数を備えることができる。即ち、例えばくびれが５００ｎｍになるような集光装置及び／又は整形手段を用いることができる。
【００９７】
すべてのグレーレベルに対するレーザビーム１４の強度、即ちレーザパワー、を与える畳み込みダイナミックレンジが得られる（ブロック５０）。得られたこのダイナミックレンジは補正関数を得るために反転される（ブロック５１）。
【００９８】
追加のステップにおいて、グラフィックデータＩＭ(x,y)はブロック５１の補正関数によって補正される。このとき、補正されたグラフィックデータアイテムＩＭｃ(x,y)が得られる。この補正されたグラフィックデータアイテムＩＭｃ(x,y)が書き込み装置１によって媒体２０に書き込まれる。記録されたグラフィックデータアイテムはＩｍ(x,y)という。次に、媒体１０を集光装置９ａ’で読み取ることができる。グラフィックデータアイテムＩｍ’(x,y)が得られ、このグラフィックデータアイテムをメッシュ１７のピッチでサンプリングするだけで記録すべきグラフィックデータアイテムＩＭ(x,y)にできるだけ近似するグラフィックデータアイテム ＩＭ’(x,y)を得ることができる。
【００９９】
掃引方向のスポットの寸法ｗｘ’は書き込まれるパターンの形に影響を及ぼす。０．２５マイクロメートルのｗｘ’の値の場合について図１９Ａに示されるように、寸法ｗｘ’が小さいほど、書き込まれるパターンはより矩形（または方形）になる。１マイクロメートルのｗｘ’の場合について図１９Ｂに示されるように、寸法ｗｘ’が大きくいほど、書き込まれるパターンはより円形になる。
【０１００】
矩形又は方形パターンは、それがメッシュの全表面を占める場合に隣りのメッシュへ過度にオーバフローせず、記録されたグラフィックデータを読み取る際にグレーレベルの決定を複雑にしない利点を有する。
【０１０１】
円形パターンはよりソフトな再生画像をもたらす利点を有する。
【０１０２】
図１９ｃは、隣りのメッシュ１及び２へオーバフローするパターンで占められる面積比を、パターンを書き込むスポットの寸法ｗｘ’に従って示すものである。メッシュは約１マイクロメートルの辺を有し、書き込み媒体は感光性であるものと仮定する。０．２５マイクロメートル以下の寸法ｗｘ’においては、書き込みメッシュと同じ列内に位置するメッシュ２へのオーバフロー率は１％以下である。０．５マイクロメートルの寸法ｗｘ’においては、メッシュ２へのオーバフロー率は１０％である。いずれの場合にも、書き込みメッシュと同じ行に位置するメッシュ１へのオーバフロー率は１０％以上である。
【０１０３】
要するに、保存の目的がデータの品質の保存である場合には、ダイナミックレンジのグレーレベルの再生が最適化されるようにする。この目的のために、小さいスポット寸法ｗｘ’、代表的には図１９Ａに示すようにメッシュの辺の約２０％に等しいスポット寸法ｗｘ’を有するスポットで動作させるのが有利である。
【０１０４】
他方、目的が目のために縮小画像の審美的保存を行う場合には、図１９Ｂに示されるように、メッシュの辺の約５０％〜７５％のスポット寸法ｗｘ’を選択する。
【０１０５】
本発明は、大量のグラフィックデータの保存にも、グラフィックデータの忠実な保存にも適合するグラフィックデータの保存方法を提案する。これらの２つの目的は相反する。それは、メッシュの辺の値は目的に依存するためである。
【０１０６】
レーザスポットの最小ピッチはレーザの特性周波数に対する線速度の比に等しい。４００ＭＨｚの特性周波数及び１ｍ/ｓの線速度の場合、レーザスポットの最小ピッチは２．５ナノメートルに等しい。２５６グレーレベルの恩恵を受けるためには、メッシュは６４０ナノメートルの最小の辺を有する必要がある。メッシュが小さくなるほど、より多くのグラフィックデータを媒体に記録することができる。
【０１０７】
審美的演出のために、メッシュのサイズは記録されたグラフィックデータを読み取る装置の解像度に適合させる。代表的には、メッシュのサイズは１マイクロメートルを超えるものとし得る。
【０１０８】
大きいメッシュサイズの場合、ディスクに保存する場合にはレーザが辿る螺旋トラックのピッチが大きくなるため、短い書き込み時間を得ることができる点にも注意されたい。従って、記録装置の汎用公衆アプリケーションにおいては、大きなメッシュサイズを用いるのが好ましい。
【０１０９】
本発明のいくつかの実施例を示し、詳細に説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変形及び変更が可能であることが理解されよう。
【図１】
2010055738.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010055738.tif 000017
【図１３】
2010055738.tif 000018
【図１４】
2010055738.tif 000019
【図１５】
2010055738.tif 000020
【図１６】
2010055738.tif 000021
【図１７】
2010055738.tif 000022
【図１８】
2010055738.tif 000023
【図１９】
2010055738.tif 000024
【外国語明細書】
2010055738000001.pdf