(57)【要約】  感熱記録型プリンタは、半導体レーザ１ａ〜１ｃと、半導体レーザ１ａ〜１ｃから出射されたレーザ光を集光スポットとして記録媒体１０に集光させて主走査方向に走査するポリゴンミラー７と、レーザ光の出力を制御する制御部９とを備え、レーザ光を用いて記録媒体１０上に複数の画素で構成される画像を形成するときに、集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、副走査方向のスポット径Ｄ２とが、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たすことにより、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現する。
2008139691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を用いて光ディスク上に複数の画素で構成される画像を形成する光ディスク用レーベルプリンタであって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記光ディスクに集光させる対物レンズと、
前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、
前記集光スポットの前記光ディスクの情報トラック方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記光ディスクの半径方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たすことを特徴とする光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項２】
前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光の、前記レーザ光源の接合面に平行な方向の放射角の半値全角を縮小及び／又は前記接合面に垂直な方向の放射角の半値全角を拡大するビーム整形素子をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項３】
前記ビーム整形素子を回転可能に保持する駆動部をさらに備え、
前記駆動部は、前記光ディスクに画像を形成するときは、前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光をより扁平な楕円形状のレーザ光に変換するように前記ビーム整形素子を回転させ、前記光ディスクに情報を記録又は再生するときは、前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光をより円形に近い楕円形状のレーザ光に変換するように前記ビーム整形素子を回転させることを特徴とする請求項２記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項４】
前記ビーム整形素子を移動可能に保持する駆動部をさらに備え、
前記駆動部は、前記光ディスクに画像を形成するときは、前記レーザ光源からのレーザ光の光路上に前記ビーム整形素子を配置させ、前記光ディスクに情報を記録又は再生するときは、前記レーザ光源からのレーザ光の光路外に前記ビーム整形素子を配置させることを特徴とする請求項２記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項５】
前記制御部は、一つの画素に対するレーザ光の発光パワーと発光時間との両方を制御して、複数の画素で構成される画像を階調表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項６】
前記光ディスクは、初期状態が透明であり、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項７】
前記レーザ光源は、それぞれ異なる波長λ１のレーザ光、波長λ２のレーザ光、波長λ３のレーザ光（λ１＜λ２＜λ３、単位：ｎｍ）を出射し、
前記光ディスクは、初期状態が透明であり、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じてそれぞれ異なる色に発色する３層の感熱記録層を備え、
前記３層の感熱記録層は、前記異なる波長のレーザ光の集光スポットにより、それぞれ熱エネルギを与えられることを特徴とする請求項６記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項８】
前記光ディスクは、初期状態が発色しており、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて色素が分解される感熱記録層を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項９】
前記レーザ光源は、それぞれ異なる波長λ１のレーザ光、波長λ２のレーザ光、波長λ３のレーザ光（λ１＜λ２＜λ３、単位：ｎｍ）を出射し、
前記光ディスクは、初期状態がそれぞれ異なる色に発色しており、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて色素が分解される３層の感熱記録層を備え、
前記３層の感熱記録層は、前記異なる波長のレーザ光の集光スポットにより、それぞれ熱エネルギを与えられることを特徴とする請求項８記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項１０】
前記波長λ１は、３５０ｎｍ＜λ１＜４５０ｎｍを満たし、
前記波長λ２は、６００ｎｍ＜λ２＜７００ｎｍを満たし、
前記波長λ３は、７５０ｎｍ＜λ３＜８５０ｎｍを満たすことを特徴とする請求項７又９記載の光ディスク用レーベルプリンタ。
【請求項１１】
レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録型プリンタであって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査する走査部と、
前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、
前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２の関係を満たすことを特徴とする感熱記録型プリンタ。
【請求項１２】
レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録方法であって、
レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて所定の走査方向に走査するステップと、
前記記録媒体を前記走査方向に直交する送り方向に搬送するステップとを含み、
前記集光スポットの前記走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記送り方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たすことを特徴とする感熱記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱記録材料にレーザ光を照射して画像等を感熱記録するための、光ディスク用レーベルプリンタ、感熱記録型プリンタ及びその感熱記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
感熱記録材料に対して熱エネルギを付与し、画像等の感熱記録を行うプリンタが開発されている。特に、熱源としてレーザ光を用いることで高速記録を可能としたプリンタが提案されている。また、このようなプリンタに適用され、良好な画像を高品位で記録することのできる感熱記録材料として、支持体上に発色剤、顕色剤及び光吸収色素を備え、付与される熱エネルギに応じた濃度で発色するものが開発されている。このような感熱記録材料に画像等を記録するプリンタは、画像信号に基づいて変調されたレーザ光を感熱記録材料に照射し、所定の画像が記録されるように構成されている。【０００３】
例えば、従来のプリンタとして、特許文献１に示したようなものが知られている。特許文献１に示される従来の感熱記録型プリンタは、感熱記録材料にレーザ光を照射することにより、感熱記録材料に所定の熱エネルギを付与して画像等を記録する。【０００４】
上記のプリンタには、制御部、光学部、及び電源が配設され、電源から制御部及び光学部に電力が供給される。光学部は、予め定められたプログラムに従って、制御部によって制御される。また、感熱記録材料は、支持体上に情報記録層が形成されており、この情報記録層は、発色剤、顕色剤及びレーザ光を吸収して熱エネルギに変換する光吸収色素を含有した材料で構成されている。【０００５】
図１５は、上記の従来のプリンタの光学部の概略構成を示す斜視図である。図１５に示すように、光学部３０は、半導体レーザ等の光源３４と、この光源３４から出力されるレーザ光Ｌをポリゴンミラー３８へ入射させるための面倒れ補正レンズ３６と、このポリゴンミラー３８で反射されたレーザ光Ｌが面倒れ補正レンズ４０を介して入射される長尺ミラー４４と、長尺ミラー４４で反射されたレーザ光Ｌを集光させるためのレンズ４６とを備え、これらが筐体４８内に配設されている。【０００６】
ポリゴンミラー３８は、モータ５０により回転されるとともに、長尺ミラー４４は、ガルバノメータ５２により揺動され、これにより光源３４から出力されたレーザ光Ｌは、ポリゴンミラー３８の回転によって主走査方向ＭＳに走査される一方、長尺ミラー４４の揺動により副走査方向ＳＳに走査される。【０００７】
次に、上記のように構成されたプリンタの動作を説明する。光源３４から出射されたレーザ光Ｌは、面倒れ補正レンズ３６を透過し、ポリゴンミラー３８へ入射する。レーザ光Ｌは、ポリゴンミラー３８の回転によって主走査方向ＭＳに走査され、面倒れ補正レンズ４０を透過し、長尺ミラー４４の揺動により副走査方向ＳＳに走査される。長尺ミラー４４で反射されたレーザ光Ｌは、レンズ４６を介して感熱記録材料６０上に円形状の集光スポットを形成する。レーザ光Ｌは、主走査及び副走査によって所定の階調画像が記録されるよう変調されており、レーザ光Ｌによって所定の熱エネルギが付与された感熱記録材料６０の情報記録層には、所定の階調画像が記録される。【０００８】
また、近年では、デジタルスチルカメラ等の急速な普及に伴い、個人が撮影したデジタル画像を自宅等で印刷することが一般的になってきている。その際、記録時間（印刷時間）を短縮して、より手軽に印刷することが求められている。【０００９】
ここで、上述のように、ポリゴンミラー等を用いて感熱記録材料の主走査方向にレーザ光による円形状の集光スポットを走査し、熱エネルギによる記録を行う、従来の感熱記録型プリンタにおいては、主走査方向の速度は、例えばポリゴンミラーを回転させるモータの回転速度（例えば最大２０，０００ｒｐｍ程度）によって制限される。一方、副走査方向の速度は、集光スポットの送りピッチによって制限される。【００１０】
図１６及び図１７は、従来のプリンタにおける円形状の集光スポットの課題を説明するための模式図である。図１６及び図１７において、横軸は主走査方向ＭＳを示し、縦軸は副走査方向ＳＳを示している。図１６及び図１７に示すように、副走査方向ＳＳの送りピッチＰ１を大きくして副走査方向ＳＳの送りピッチＰ２（Ｐ１＜Ｐ２）とするためには、感熱記録材料上に集光されるレーザ光の集光スポットＳ１を拡大して集光スポットＳ２（Ｓ１＜Ｓ２）とし、送りによって記録されない領域（集光スポットが走査されない領域）が生じないようにしなければならない。【００１１】
しかしながら、図１７に示すように、集光スポットを拡大すると、感熱記録材料上に形成される集光スポットＳ２のパワー密度が小さくなるため、主走査方向ＭＳの速度が一定且つ感熱記録材料の記録感度が一定であるとすると、感熱記録材料に付与する単位時間あたりの熱エネルギを一定とするためには、光源である半導体レーザ等の出力を大きくせざるを得ず、消費電力の増大やコストの増大等の課題がある。【００１２】
また、集光スポットを拡大した場合でも、例えば、画素間でも集光スポットを重ねながら記録を行うことで、感熱記録材料上に形成される集光スポットのパワー密度の低下をカバーすることができる。図１８は、従来のプリンタにおいて感熱記録時の集光スポットを重ねながら記録する場合の集光スポットの状態を示す模式図である。【００１３】
図１８の（Ａ）に示すように、集光スポットＣＳを重ねながら記録しない場合に、集光スポットのパワー密度Ｗ１が十分でなくても、図１８の（Ｂ）に示すように、集光スポットＣＳを重ねながら感熱記録材料上を走査することで、集光スポットのパワー密度Ｗ２が大きくなり、感熱記録材料に付与される単位時間あたりの熱エネルギは大きくなる。しかしながら、このように、集光スポットＣＳを画素間で重ねながら所定の画像信号に基づいた階調画像を記録するためには、画素前後の集光スポットの重なりを考慮してレーザ光を変調することが必要となり、制御が非常に複雑になってしまうという課題がある。
【特許文献１】特開平６−１０６７６１号公報
【発明の開示】
【００１４】
本発明の目的は、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することにより、安価で高性能な光ディスク用レーベルプリンタ及び感熱記録型プリンタを提供することである。
【００１５】
本発明の一局面に従う光ディスク用レーベルプリンタは、レーザ光を用いて光ディスク上に複数の画素で構成される画像を形成する光ディスク用レーベルプリンタであって、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記光ディスクに集光させる対物レンズと、前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、前記集光スポットの前記光ディスクの情報トラック方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記光ディスクの半径方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【００１６】
本発明の他の局面に従う感熱記録型プリンタは、レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録型プリンタであって、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査する走査部と、前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【００１７】
本発明のさらに他の局面に従う感熱記録方法は、レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録方法であって、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて所定の走査方向に走査するステップと、前記記録媒体を前記走査方向に直交する送り方向に搬送するステップとを含み、前記集光スポットの前記走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記送り方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【００１８】
本発明によれば、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができるので、安価で高性能な光ディスク用レーベルプリンタ及び感熱記録型プリンタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における感熱記録型プリンタの概略構成図である。
【図２】半導体レーザチップの放射角の状態を模式的に示す図である。
【図３】光ディスク用光学ヘッドに用いられるビーム整形レンズの斜視図である。
【図４】図３に示すビーム整形レンズの機能を説明するための模式図である。
【図５】図１に示す感熱記録型プリンタのビーム整形レンズの機能を説明するための模式図である。
【図６】図１に示す感熱記録型プリンタに用いられる楕円形状の集光スポットの効果を説明するための模式図である。
【図７】図１に示す感熱記録型プリンタに用いられる楕円形状の集光スポットの別の効果を説明するための模式図である。
【図８】図１に示す感熱記録型プリンタに用いられる楕円形状の集光スポットのさらに別の効果を説明するための模式図である。
【図９】図１に示す感熱記録型プリンタにおける試し書きによる出力調整方法を説明するための模式図である。
【図１０】図１に示す感熱記録型プリンタにおけるパルス幅制御とレーザ出力制御との組み合わせによる階調表現を説明するための模式図である。
【図１１】アナモフィックプリズムを用いた場合の光学系を説明するための概略構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における光ディスク用レーベルプリンタの概略構成図である。
【図１３】図１２に示す光ディスク用レーベルプリンタに用いられる楕円形状の集光スポットの状態を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態２による他の光ディスク用レーベルプリンタの概略構成図である。
【図１５】従来の感熱記録型プリンタの概略構成斜視図である。
【図１６】従来の円形状の集光スポットの課題を説明するための模式図である。
【図１７】従来の円形状の集光スポットの課題を説明するための模式図である。
【図１８】従来の円形状の集光スポットの別の課題を説明するための模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における感熱記録型プリンタの光学部１００の概略構成図である。図１に示す光学部１００は、レーザ光源である３つの半導体レーザ１ａ〜１ｃ、３つのビーム整形レンズ２ａ〜２ｃ、２つのダイクロプリズム３ａ、３ｂ、コリメートレンズ５、ポリゴンミラー７、ｆθレンズ８及び制御部９を備える。この光学部１００によって、複数の画素で構成される画像に合わせて光源からの光を変調し、その変調した光を走査して記録媒体に照射して、その画像を記録媒体１０に記録する。なお、本実施の形態の感熱記録型プリンタの光学部１００以外の構成は、公知の感熱記録型プリンタの構成を用いることができるので、図示及びその説明を省略する。【００２２】
半導体レーザ１ａ〜１ｃは、それぞれ波長の異なるレーザ光を出射し、例えば、半導体レーザ１ａは波長８６０ｎｍの赤外レーザ光、半導体レーザ１ｂは波長７８５ｎｍの赤外レーザ光、半導体レーザ１ｃは波長６５０ｎｍの赤色レーザ光を出射する。なお、半導体レーザ１ａ〜１ｃは、例えばフロントモニタ（図示せず）による前光検出を行い、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）によって正確に出力を制御されることが望ましい。【００２３】
半導体レーザ１ａ〜１ｃから出射されたそれぞれ波長の異なるレーザ光は、ビーム整形素子であるビーム整形レンズ２ａ〜２ｃでビーム整形され、レーザ光の波長に応じて選択的にレーザ光を透過又は反射させるダイクロプリズム３ａ、３ｂによって、それぞれのレーザ光の光軸が一致させられる。【００２４】
また、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃは、後述するコリメートレンズ５及びｆθレンズ８で発生する波長によって生じる収差（色収差）を相殺する効果を併せ持つ。なお、半導体レーザ１ａ〜１ｃの２つあるいは全部を一体化した、複数波長を備えた半導体レーザを用いる場合も、光路の途中で波長の違いによって発生する収差（色収差）を補正することが望ましい。【００２５】
光軸が一致したレーザ光は、コリメートレンズ５に入射して略平行光に変換され、ポリゴンミラー７に入射する。ポリゴンミラー７は、図１に示す矢印方向に回転し、３本のレーザ光を主走査方向ＭＳに走査する。例えば、実線で示したポリゴンミラー７の回転位置では、レーザ光は走査位置ＰＡにあり、破線で示したポリゴンミラー７の回転位置では、走査位置ＰＢとなる。【００２６】
６面体のポリゴンミラー７は、その１回転につき６回、レーザ光を収束させた集光スポットを記録媒体１０上で矢印方向（主走査方向）ＭＳに繰り返し移動させ、走査線を形成する。記録媒体１０は、公知の搬送機構（図示せず）によって、一定速度で副走査方向（紙面垂直方向）に連続的に搬送される。搬送速度は、１回のビーム走査ごとに走査線１本分の速度、すなわち、ポリゴンミラー７の１回転につき走査線６本分のピッチに相当する速度である。【００２７】
ｆθレンズ８は、ポリゴンミラー７で反射された各走査位置におけるレーザ光を収束させて、記録媒体１０に集光スポットを形成する。例えば、ｆθレンズ８は、焦点距離ｆ＝１２７．５ｍｍ、主走査方向の偏向角θ＝±２０度において、走査位置をｈとしたときに、下記の関係式を成立させるｆθ特性を良好に維持するとともに、ポリゴンミラー７の反射面の面倒れによるピッチむらを低減するための面倒れ補正機能を備えている。【００２８】
ｈ＝ｆθ  （１）【００２９】
制御部９は、ポリゴンミラー７の回転速度に同期させて、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を高速度に変化させる制御回路を備える。ポリゴンミラー７の１面に対応した１回の主走査において、制御部９により、半導体レーザ１ａ〜１ｃは、走査線上の画素数に相当する回数だけ同時にパルス発光される。各パルス発光における半導体レーザ１ａ〜１ｃの駆動電流値は、その瞬間に集光スポットが走査している位置の画素のＣＭＹの各濃度値に対応し、例えば２５６段階で制御される。【００３０】
記録媒体１０は、積層された複数の感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙを備えている。これら複数の感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙには、それぞれ熱により発色する感熱発色性組成物と、異なる波長域の光を吸収して発熱する光−熱変換材料とが含有されており、それぞれ異なる波長域の光を照射することによって、第１の感熱記録層１０ｃはシアン（Ｃ）、第２の感熱記録層１０ｍはマゼンタ（Ｍ）、第３の感熱記録層１０ｙはイエロー（Ｙ）の階調表現が可能となっている。【００３１】
ここで、記録媒体１０に積層された複数の感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙのうち、例えば、第１の感熱記録層１０ｃは、波長８６０ｎｍの赤外レーザ光によってシアンに発色する感熱記録層であり、第２の感熱記録層１０ｍは、波長７８５ｎｍの赤外レーザ光によってマゼンタに発色する感熱記録層であり、第３の感熱記録層１０ｙは、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光によってイエローに発色する感熱記録層となっている。【００３２】
上記のように、半導体レーザ１ａを制御することにより、第１の感熱記録層１０ｃのシアンが２５６階調で表現され、半導体レーザ１ｂを制御することにより、第２の感熱記録層１０ｍのマゼンタが２５６階調で表現され、半導体レーザ１ｃを制御することにより、第３の感熱記録層１０ｙのイエローが２５６階調で表現され、その結果、１６７７万色のフルカラーの表現が可能となる。【００３３】
なお、光学部１００は、ポリゴンミラー７を用いてレーザ光の走査を行う従来の感熱記録型プリンタに応用された種々の光学素子を追加及び置換してもよい。例えば、別の収束レンズによって、ポリゴンミラー７の表面位置で第１焦点を形成し、ポリゴンミラー７で反射されたレーザ光を別のレンズで平行光に変換し、さらに別のｆθレンズによって記録媒体１０上に集光スポットを形成してもよい。【００３４】
また、ビームを主走査方向に偏向走査する手段は、ポリゴンミラー７に限られるものではない。例えば、ポリゴンミラー７の代わりにガルバノミラーを配置し、ポリゴンミラー７の回転による主走査の代わりに、ガルバノミラーの揺動による主走査を行う構成であってもよい。【００３５】
次に、上記のようにされた感熱記録型プリンタの集光スポットの形状についてさらに詳細に説明する。一般的な半導体レーザチップは、楕円形状の強度分布を備えており、図２に示すように、強度分布の中心におけるピーク強度が１／２になる位置における放射角（半値全角）として、例えば、半導体レーザチップ１１の接合面ＢＳに対して水平方向の放射角θＨは約１０度、垂直方向の放射角θＶは約２０度であり、水平方向の放射角θＨが垂直方向の放射角θＶの約半分となっている。【００３６】
ここで、光ディスク等の情報記録媒体の記録又は再生を行う光学ヘッドに用いられるビーム整形レンズ２ｘは、例えば、図３のような形状を有しており、直交する２軸の方向ｄ１及び方向ｄ２に対し、片側の軸の方向ｄ２にだけレンズ作用を持たせることで方向ｄ２の光束径のみを縮小する。したがって、半導体レーザ１ｘの接合面がビーム整形レンズ２ｘのレンズ作用の無い方向と平行になるように、半導体レーザ１ｘがビーム整形レンズ２ｘに対して配置され、半導体レーザ１ｘからビーム整形レンズ２ｘへレーザ光が入射されると、図４に示すように、ビーム整形レンズ２ｘは、透過するレーザ光の垂直方向の放射角を小さくすることによって、入射したレーザ光の楕円形状の強度分布を略円形状の強度分布に変換して出射する。この結果、ビーム整形レンズ２ｘにより、楕円形の入射光束ＩＢが円形の出射光束ＥＢに変換される。【００３７】
一方、本実施の形態では、半導体レーザ１ａ〜１ｃは、上記の半導体レーザチップ１１と同様の半導体レーザチップを備え、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃは、半導体レーザ１ａ〜１ｃから出射されたレーザ光の強度分布を下記の強度分布に変換する働きを備えている。例えば、図５に示すように、半導体レーザ１ａ〜１ｃの接合面がビーム整形レンズ２ａ〜２ｃのレンズ作用を有する方向と平行になるように、半導体レーザ１ａ〜１ｃがビーム整形レンズ２ａ〜２ｃに対して配置され、半導体レーザ１ａ〜１ｃからビーム整形レンズ２ａ〜２ｃへレーザ光が入射される。【００３８】
このとき、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃは、透過するレーザ光の垂直方向の拡がり角はそのままに、水平方向の拡がり角をさらに小さくする。この結果、入射光束ＩＢよりアスペクト比の大きい楕円形状の強度分布を有する出射光束ＥＢが得られる。また、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃは、コリメートレンズ５の手前に配置され、発散光束に対して用いられる。これにより、出射光束ＥＢにおいて、楕円の短軸方向の径に対する長軸方向の径の比が入射光束ＩＢよりも拡大される。このように、発散光束中で使用することにより、光学系の小型化が可能となる。【００３９】
上記のように、大きなアスペクト比、例えば、（水平方向：垂直方向）すなわち（出射光束ＥＢの楕円の短軸方向の径：出射光束ＥＢの楕円の長軸方向の径）が（１：４）のような強度分布を持つレーザ光を、ｆθレンズ８によって記録媒体１０上に集光することで、楕円形状の強度分布を持った集光スポットが記録媒体１０上に走査される。【００４０】
上記のように、本実施の形態では、半導体レーザ１ａ〜１ｃの接合面に垂直な方向が副走査方向に、接合面に平行な方向が主走査方向に向くように、半導体レーザ１ａ〜１ｃが光学的に配置されており、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃを出射した光が上述のように１：４のアスペクト比を有する。このため、記録媒体１０上の集光スポットの主走査方向のスポット径をＤ１、副走査方向のスポット径をＤ２とすると、Ｄ１／Ｄ２＝１／４となる。【００４１】
次に、楕円形状の強度分布の集光スポットの効果について詳細に説明する。図６の（Ａ）に示すように、例えば、本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳの、主走査方向ＭＳのスポット径の半値幅（ＦＷＨＭ：Ｆｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ｈａｌｆ  Ｍａｘｉｍｕｍ）Ｄ１は、２０μｍであり、副走査方向ＳＳの半値幅Ｄ２は、８０μｍである。この集光スポットＯＳのパワー密度（エネルギ密度）Ｗ４は、比較例として示す図６の（Ｂ）の円形状の集光スポットＣＳ（直径の半値幅８０μｍ）のパワー密度Ｗ１と比べて、約４倍となる。【００４２】
これらの集光スポットを用いて記録媒体１０に記録を行う場合、同じ感度の記録媒体１０に対して、同程度の濃度の階調を得るためには、図６の（Ｂ）の円形状の集光スポットＣＳは、本実施の形態の図６の（Ａ）の楕円形状の集光スポットＯＳに対して、４倍のレーザ出力が必要となる。換言すれば、本実施の形態の図６の（Ａ）の楕円形状の集光スポットＯＳを用いることにより、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を１／４とすることができ、消費電力の低減及びコスト削減の効果を得ることができる。【００４３】
また、図７の（Ａ）に示すように、本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳと、図７の（Ｂ）に示す直径の半値幅４０μｍの円形状の集光スポットＣ１とでは、Ｗ４＝Ｗ５となり、パワー密度は等しくなるが、本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳを用いた場合には副走査方向ＳＳの送りピッチＰ１が、円形状の集光スポットＣ１の送りピッチＰ２の２倍となるため、本実施の形態では、副走査の数は１／２となり、ポリゴンミラー７の回転速度によって制限される主走査方向の速度が一定とすると、印刷時間を半分にすることができる。【００４４】
さらに、図８の（Ｂ）に示すように、直径の半値幅８０μｍの円形状の集光スポットＣＳを用いて、画素間でも集光スポットＣＳを重ねながら記録媒体１０上に記録を行うことで、記録媒体１０に照射される単位時間あたりのパワー密度Ｗ６は、図８の（Ａ）に示す本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳのパワー密度Ｗ４と等しくなる。【００４５】
しかしながら、記録媒体１０上で、例えば、図８の（Ｂ）の領域ＡＸを所定の濃度とするためには、図上で前後４つの集光スポットＣ１〜Ｃ４相当の出力を適切に制御し、且つ、それら制御された出力値が、隣接する画素に属する領域ＡＹを所定の濃度にするための最適値でなければならない。すなわち、図８の（Ｂ）に示すように、画素間でも集光スポットを重ねながら記録を行うためには、記録すべき画素の前後の画素に対する影響を考慮し、レーザ光源である半導体レーザの出力を制御しなければならず、非常に複雑な制御が必要となる。【００４６】
一方、図８の（Ａ）に示す、本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳでは、レーザ光源である半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力は、所定の画素におけるＣＭＹの各濃度値に対応した制御値に設定すればよく、単純な制御で所望の濃度値を実現できる。【００４７】
なお、図６の（Ａ）、図７の（Ａ）及び図８の（Ａ）では、楕円形状の集光スポットの効果を説明するため、楕円形状の集光スポットをそのまま配列した状態で示している。もっともスポット位置が主走査方向に移動するため、半導体レーザ１ａ〜１ｃの発光時間によって主走査方向のスポット径は変更することができる。この場合でも、レーザ光の強度分布を静止状態で楕円形状とする構成によって、半導体レーザの出力を上げずに副走査方向の送りピッチを大きくすることができることに変わりない。【００４８】
上記のような効果を得るためには、集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、副走査方向のスポット径Ｄ２との比は、Ｄ１／Ｄ２≦１／２であることが好ましく、Ｄ１／Ｄ２≦１／３であることがより好ましく、Ｄ１／Ｄ２≦１／４であることがさらに好ましい。例えば、Ｄ１／Ｄ２＝１／４とし、集光スポットＯＳの副走査方向ＳＳの半値幅８０μｍとした場合、本実施の形態の感熱記録型プリンタの解像度は、３００ｄｐｉ相当であり、各画素におけるＣＭＹの濃度値をそれぞれ２５６階調で表現することで、写真画質として必要十分なフルカラーの印刷結果を得ることができる。【００４９】
また、本実施の形態の感熱記録型プリンタは、レーザ光源である半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を制御して記録媒体１０のそれぞれの感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに階調表現を行うものである。ここで、例えば、周囲の温度が低く、記録媒体１０自身の温度が低くなっている場合には、感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに与える熱エネルギ（すなわち半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力）は、周囲の温度が高い場合よりも大きくする必要がある。【００５０】
従って、所定の濃度値を得るために感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに与える熱エネルギは、周囲の温度や記録媒体１０の温度によって必ずしも一定ではないため、濃度値が一定の値となるよう、例えば、制御部９は、温度センサにより、周辺温度及び／又は記録媒体１０の温度を検出し、検出した温度に応じて半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を調整することが望ましい。【００５１】
あるいは、記録媒体１０の所定の領域にいわゆる「試し書き」を行い、「試し書き」の結果得られた濃度をＣＣＤ等で読みとることで、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を調整することも可能であり、この「試し書き」を行う領域は、記録媒体１０の印刷領域とは異なる周辺領域を用いることが可能である。【００５２】
例えば、図９に示すような「試し書き」の手法を用いることも可能である。まず、図９の（Ａ）に示すように、推定されるレーザ光の出力の約１／１０〜１／２程度の出力で記録媒体１０の印刷領域内の所定の領域に「試し書き」を行う。次に、図９の（Ｂ）に示すように、得られた濃度をＣＣＤ等で読み取る。次に、図９の（Ｃ）に示すように、ＣＣＤ等で読み取った濃度に応じて半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を調整し、「試し書き」を行った同じ箇所に、本来の濃度となるよう「重ね書き」を行う。この場合、上述の周辺領域を必要とせず、いわゆる「フチなし印刷」にも適用可能な「試し書き」による出力調整を実現することができる。【００５３】
さらに、本実施の形態では、１ドットのピッチに相当する時間内で半導体レーザ１ａ〜１ｃの発光時間を調整することによって階調表現をすることも可能となる。すなわち、上述の実施の形態においては、各画素のシアン、マゼンタ、イエローの濃度値を２５６階調で表現するべく、各画素に対して感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに与える熱エネルギを２５６段階に制御するために、図１０の（Ａ）に示すように、各画素に対応したパルス発光における半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を２５６段階で制御するものとして説明を行った。図１０の（Ａ）に示す例では、画素１００１では、隣接する画素１００２より、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力が小さくなっている。【００５４】
一方、例えば、図１０の（Ｂ）に示すように、それぞれの画素に対して、各画素の通過時間よりも短い周期の１６段階のパルス幅と、半導体レーザ１ａ〜１ｃの１６段階の出力との組み合わせを用いて、各画素に対して感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに与える熱エネルギを２５６段階に制御することも可能である。図１０の（Ｂ）に示す例では、隣接する画素１００３、１００４では、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力だけでなく、発光時間が異なっている。画素１００３では、隣接する画素１００４より、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力が小さく、さらに発光時間が短い。このように、時間軸方向に精度の高いパルス幅制御とレーザ出力制御とを組み合わせることにより、より精度の高い階調表現が可能になる。【００５５】
なお、本実施の形態においては、記録媒体１０上に楕円形状の集光スポットを形成するため、それぞれの半導体レーザ１ａ〜１ｃに対応したビーム整形レンズ２ａ〜２ｃを用いて、レーザ光の強度分布を楕円形状とする構成を示した。しかしながら、レーザ光の強度分布を楕円形状とするために、いわゆるアナモフィックプリズム等の他のビーム整形素子を用いても、同様に実施可能である。【００５６】
例えば、図１１に示すように、アナモフィックプリズム８０１を用いる場合、アナモフィックプリズム８０１と半導体レーザ１ａ〜１ｃとの間にコリメートレンズ５を配置する。コリメートレンズ５からの平行光は、アナモフィックプリズム８０１のプリズム面８０２に傾斜して入射させる。このように、アナモフィックプリズム８０１にて、平行光を屈折及び透過させることで、レーザ光の垂直方向のみの光束径を径Ｒ１から径Ｒ２に拡大することができ、上記と同様の楕円形状の集光スポットを作成することができる。ただし、アナモフィックプリズム８０１は、レンズに比べて作成が容易であるものの平行光中に配置する必要があり、光学系が大きくなってしまう。光学部の小型化のためには、本実施の形態に示したように、ビーム整形レンズを用いることが好ましい。【００５７】
また、本実施の形態では、レーザ光の垂直方向（副走査方向）の径を拡大したが、この例に特に限定されず、ビーム整形素子によって、上述のようにレーザ光の垂直方向の径を拡大すると共に、又はその代わりに水平方向の径を縮小するようにしてもよい。また、ビーム整形素子によって、記録媒体１０における集光スポットの主走査方向の径Ｄ１と副走査方向の径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が１／２以上となればよい。その場合、半導体レーザ１ａ〜１ｃは、その接合面に垂直な方向が副走査方向に、その接合面に平行な方向が主走査方向に向くように必ずしも配置する必要はない。例えば、レーザ光の垂直方向を縮小し、水平方向を拡大することによって、比Ｄ１／Ｄ２が１／２以上となるようにしてもよい。【００５８】
また、レーザ光の光路の途中で非点収差を発生させて、記録媒体１０上の集光スポットを楕円形状としてもよく、さらに記録媒体１０上の集光スポットのアスペクト比も１：４に限られるものではない。例えばアスペクト比を１：２程度とする場合は、半導体レーザの垂直方向が記録媒体の副走査方向となるように半導体レーザを配置することで、上述のビーム整形素子が不要となり、光学部をさらに簡素化することができる。なお、上記の点は、後述する実施の形態２も同様である。【００５９】
（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施の形態２における光ディスク用レーベルプリンタの概略構成図である。図１２に示す光ディスク用レーベルプリンタは、光学ヘッド２００、スピンドルモータ２１及び制御部２２を備え、光学ヘッド２００は、レーザ光源である３つの半導体レーザ１１ａ〜１１ｃ、３つのダイクロビームスプリッタ１３ａ〜１３ｃ、コリメートレンズ１５、立ち上げミラー１７、対物レンズ１８及び光検出器１９を備える。なお、光学ヘッド２００は、対物レンズを用いて情報の記録又は再生を行う従来の光学ヘッドに応用された種々の光学素子を追加及び置換してもよい。【００６０】
本実施の形態の光ディスク用レーベルプリンタの光学ヘッド２００は、通常の光ディスクドライブ装置の光学ヘッドと同様に、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ等の光ディスク２０に対して情報を記録及び／又は再生できるとともに、光ディスク２０の情報記録面２０ａの反対側の面にレーザ光を照射することにより、任意の画像やタイトル等の文字を記録する光ディスク用レーベルプリンタとして用いることが可能である。【００６１】
次に、図１２を用いて、光ディスク用レーベルプリンタの動作について説明する。なお、光ディスクに対して情報の記録又は再生を行う、光学ヘッド２００の本来の動作については、一般的な光ディスク用の光学ヘッドと同じであるため、その説明については省略する。【００６２】
半導体レーザ１１ａ〜１１ｃは、それぞれ波長の異なるレーザ光を出射し、例えば、半導体レーザ１１ａは波長７８５ｎｍの赤外レーザ光、半導体レーザ１１ｂは波長６５０ｎｍの赤色レーザ光、半導体レーザ１１ｃは波長４０５ｎｍの青紫レーザ光を出射し、それぞれの波長に対応した光ディスクに対して、情報の記録又は再生を行うことができる。【００６３】
ここで、光ディスク２０は、情報の記録又は再生を行う情報記録面２０ａの反対側の面に、積層された複数の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙを備えており、それぞれ異なる波長域の光を照射することによって、第１の感熱記録層２０ｃはシアン（Ｃ）、第２の感熱記録層２０ｍはマゼンタ（Ｍ）、第３の感熱記録層２０ｙはイエロー（Ｙ）の階調表現が可能となっている。【００６４】
例えば、光ディスク２０に積層された複数の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙのうち、第１の感熱記録層２０ｃは、波長７８５ｎｍの赤外レーザ光によってシアンに発色する感熱記録層であり、第２の感熱記録層２０ｍは、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光によってマゼンタに発色する感熱記録層であり、第３の感熱記録層２０ｙは、波長４０５ｎｍの青紫レーザ光によってイエローに発色する感熱記録層となっている。【００６５】
半導体レーザ１１ａ〜１１ｃから出射されたそれぞれ波長の異なるレーザ光は、レーザ光の波長に応じて選択的にレーザ光を透過又は反射させるダイクロビームスプリッタ１３ａ〜１３ｃによって、それぞれのレーザ光の光軸が一致させられる。光軸が一致したレーザ光は、コリメートレンズ１５に入射して略平行光に変換され、立ち上げミラー１７によって反射され、対物レンズ１８によって光ディスク２０の情報記録面２０ａの反対側の面に、積層された複数の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙに照射される。なお、感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙに照射されるレーザ光は、情報の記録又は再生を行う際に情報記録面２０ａに回折限界まで収束される集光スポットとは異なり、大きく焦点ずれ（デフォーカス）している。【００６６】
光検出器１９は、情報記録面２０ａの記録又は再生を行う際に、情報記録面２０ａで反射したレーザ光を受光し、サーボ信号及び情報信号を検出するためのものであり、光学ヘッド２００を光ディスク用レーベルプリンタとして用いる際には機能しない。【００６７】
光ディスク２０は、スピンドルモータ２１によって回転しており、トラバースモータ（図示せず）によって光学ヘッド２００全体を半径方向ＲＤに走査することにより、光ディスク２０の任意の位置（画素）にレーザ光による集光スポットを形成することが可能となる。【００６８】
制御部２２は、光ディスク２０上の画素に対応して、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの出力を高速度に変化させ、パルス発光される。各パルス発光における半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの駆動電流値は、集光スポットが形成される画素のＣＭＹの各濃度値に対応し、例えば８段階で制御される。【００６９】
上記のように、本実施の形態では、半導体レーザ１１ａを制御することにより、第１の感熱記録層２０ｃのシアンが８階調で表現され、半導体レーザ１１ｂを制御することにより、第２の感熱記録層２０ｍのマゼンタが８階調で表現され、半導体レーザ１１ｃを制御することにより、第３の感熱記録層２０ｙのイエローが８階調で表現され、その結果、５１２色の表現が可能となる。【００７０】
ここで、光学ヘッド２００において、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの接合面に垂直な方向が光ディスクの半径方向ＲＤとなるように配置されており、光ディスク２０上の集光スポットＯＳａは、図１３に示すようになり、光ディスク２０の情報トラック方向ＴＤの集光スポット径Ｄ１と光ディスク２０の半径方向ＲＤの集光スポット径Ｄ２との比を約１：２とすることができる。例えば、情報トラック方向ＴＤのスポット径の半値幅Ｄ１が４０μｍ、半径方向ＲＤの半値幅Ｄ２が８０μｍとなっている。【００７１】
上記のように、本実施の形態の光学ヘッド２００は、図１３に示すように、半径方向ＲＤに大きい楕円形状の集光スポットＯＳａを形成しているため、実施の形態１と同様に、円形状の集光スポットと比べてパワー密度Ｗ７が大きくなり、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの出力を低減することができる。また、楕円形状の集光スポットを用いた場合には、半径方向ＲＤの送りピッチＲＰが大きくなるため、スピンドルモータ２１の回転速度によって制限される光ディスク回転速度が一定とすると、印刷時間を半分にすることができる。さらに、実施の形態１で示したように、レーザ光源である半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの出力は、所定の画素におけるＣＭＹの各濃度値に対応した制御値に設定すればよく、単純な制御で所望の濃度値を実現できる。【００７２】
なお、本実施の形態においては、光ディスクの記録又は再生に用いる光学ヘッドを、光ディスク用レーベルプリンタに適用する場合について説明を行ったが、本発明はこのような実施の形態に限るものではなく、例えば、光ディスク用レーベルプリンタ専用の光学ヘッドとして構成することも可能である。この場合、光ディスク用レーベルプリンタ専用の光学ヘッドとすることで、光検出器が不要となり、構成がシンプルとなる。【００７３】
また、図１４に示すように、実施の形態１と同様に、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを付加した光学ヘッド２００ａを用いて、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径の比を、例えば１：４程度としてもよい。【００７４】
具体的には、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃは、駆動機構１６ａ〜１６ｃによりレーザ光の光軸を中心に回転可能に保持され、制御部２２は、光学ヘッド２００ａを用いて光ディスク２０に情報を記録又は再生するときは、駆動機構１６ａ〜１６ｃを制御してビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを回転させ、図１４に示す角度で、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを半導体レーザ１１ａ〜１１ｃとダイクロビームスプリッタ１３ａ〜１３ｃとの間に配置させる。【００７５】
この場合、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃは、図４と同様に、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃから出射された楕円形状のレーザ光をより円形に近い楕円形状（好ましくは、円形形状）のレーザ光に変換し、レーザ光のアスペクト比を（１：２）から（１：１）に変換することができるので、光ディスク２０に対する情報の記録又は再生に好適な、より円形に近い楕円形状のレーザ光を生成することができ、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃの不要な光学的影響を受けることなく、光学ヘッド２００ａを光ディスク２０の記録又は再生に用いることができる。【００７６】
また、制御部２２は、光学ヘッド２００ａを、光ディスク２０の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙに複数の画素で構成される画像を形成する用途、すなわち光ディスク用レーベルプリンタ用途に用いるときは、駆動機構１６ａ〜１６ｃを制御してビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを図１４に示す角度から９０度回転させ、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを半導体レーザ１１ａ〜１１ｃとダイクロビームスプリッタ１３ａ〜１３ｃとの間に配置させる。【００７７】
この場合、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃは、図５と同様に、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃから出射され出射された楕円形状のレーザ光をより扁平な楕円形状のレーザ光に変換し、レーザ光のアスペクト比を（１：２）から（１：４）に変換することができる。この結果、図１４に示す光ディスク用レーベルプリンタでも、実施の形態１と同様に、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径との比を１／４にすることができるので、レーベルの印刷に要する時間をさらに短縮でき、レーザ光源である半導体レーザの出力をさらに低減することも可能となる。なお、駆動機構１６ａ〜１６ｃとしては、種々の駆動機構を用いることができ、ＤＣモータ、超音波モータ等を用いることができる。【００７８】
なお、実施の形態１と同様に、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを付加した光学ヘッド２００ａを用いて、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径の比を１：４にする構成は、上記の例に特に限定されず、以下のような構成を用いてもよい。【００７９】
例えば、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃは、駆動機構１６ａ〜１６ｃにより光路上において移動可能に保持され、制御部２２は、光学ヘッド２００ａを、光ディスク２０の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙに複数の画素で構成される画像を形成する用途、すなわち光ディスク用レーベルプリンタ用途に用いるときは、駆動機構１６ａ〜１６ｃを制御し、図１４に示すように、半導体レーザ１１ａとダイクロビームスプリッタ１３ａとの間にビーム整形レンズ１４ａを配置させ、半導体レーザ１１ｂとダイクロビームスプリッタ１３ｂとの間にビーム整形レンズ１４ｂを配置させ、半導体レーザ１１ｃとダイクロビームスプリッタ１３ｃとの間にビーム整形レンズ１４ｃを配置させる。【００８０】
この結果、本例の光ディスク用レーベルプリンタでも、実施の形態１と同様に、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径との比を１／４にすることができるので、レーベルの印刷に要する時間をさらに短縮でき、レーザ光源である半導体レーザの出力をさらに低減することも可能となる。なお、駆動機構１６ａ〜１６ｃとしては、種々の駆動機構を用いることができ、スイングアーム型アクチュエータ、ソレノイド型アクチュエータ等を用いることができる。【００８１】
また、制御部２２は、光学ヘッド２００ａを用いて光ディスク２０に情報を記録又は再生するときは、駆動機構１６ａ〜１６ｃを制御し、ビーム整形レンズ１４ａを半導体レーザ１１ａとダイクロビームスプリッタ１３ａとの間から移動させて光路外に配置させ、ビーム整形レンズ１４ｂを半導体レーザ１１ｂとダイクロビームスプリッタ１３ｂとの間から移動させて光路外に配置させ、ビーム整形レンズ１４ｃを半導体レーザ１１ｃとダイクロビームスプリッタ１３ｃとの間から移動させて光路外に配置させる。この結果、光学ヘッド２００ａを光ディスク２０の記録又は再生に用いることができる。なお、この例において、半導体レーザとコリメートレンズとの光学的な距離等が変化する場合は、光学的な距離を補償する手段を適宜設けるようにしてもよい。【００８２】
なお、上記の各実施の形態において、記録媒体１０及び光ディスク２０は、複数の感熱記録層を備え、それぞれの感熱記録層は初期状態が透明であり、与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層として説明を行ったが、本発明はこのような感熱記録層に限らず、初期状態で発色しており、与えられた熱エネルギに応じて色素が分解されるような感熱記録層であっても適用可能である。【００８３】
また、実施の形態２のような、光ディスク用レーベルプリンタの用途で用いる場合には、光ディスク２０は単一の感熱記録層を備え、その単一の感熱記録層は、与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層又は色素が分解される感熱記録層であってもよいことは明らかである。【００８４】
上記の各実施の形態から本発明について要約すると、以下のようになる。すなわち、本発明に係る光ディスク用レーベルプリンタは、レーザ光を用いて光ディスク上に複数の画素で構成される画像を形成する光ディスク用レーベルプリンタであって、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記光ディスクに集光させる対物レンズと、前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、前記集光スポットの前記光ディスクの情報トラック方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記光ディスクの半径方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。【００８５】
この光ディスク用レーベルプリンタにおいては、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径との比を１／２以下にしているので、円形状の集光スポットを用いた場合に比して、レーザ光源の出力を半分以下に低減したり、半径方向の送りピッチを２倍以上に大きくすることができる。この結果、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができ、安価で高性能な光ディスク用レーベルプリンタを提供することが可能となる。【００８６】
上記光ディスク用レーベルプリンタは、前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光の、前記レーザ光源の接合面に平行な方向の放射角の半値全角を縮小及び／又は前記接合面に垂直な方向の放射角の半値全角を拡大するビーム整形素子をさらに備えることが好ましい。【００８７】
この場合、ビーム整形素子により情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径との比をさらに小さくすることができるので、集光スポットのパワー密度をより低下させることなく、より高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができる。【００８８】
上記光ディスク用レーベルプリンタは、前記ビーム整形素子を回転可能に保持する駆動部をさらに備え、前記駆動部は、前記光ディスクに画像を形成するときは、前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光をより扁平な楕円形状のレーザ光に変換するように前記ビーム整形素子を回転させ、前記光ディスクに情報を記録又は再生するときは、前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光をより円形に近い楕円形状のレーザ光に変換するように前記ビーム整形素子を回転させることが好ましい。【００８９】
この場合、ビーム整形素子の不要な光学的影響を受けることなく、光ディスク用レーベルプリンタを光ディスクドライブ装置としても使用して光ディスクに情報を安定的に記録及び再生することができる。【００９０】
上記光ディスク用レーベルプリンタは、前記ビーム整形素子を移動可能に保持する駆動部をさらに備え、前記駆動部は、前記光ディスクに画像を形成するときは、前記レーザ光源からのレーザ光の光路上に前記ビーム整形素子を配置させ、前記光ディスクに情報を記録又は再生するときは、前記レーザ光源からのレーザ光の光路外に前記ビーム整形素子を配置させるようにしてもよい。【００９１】
この場合、光ディスク用レーベルプリンタを光ディスクドライブ装置としても使用して光ディスクに情報を安定的に記録及び再生することができる。【００９２】
前記制御部は、一つの画素に対するレーザ光の発光パワーと発光時間との両方を制御して、複数の画素で構成される画像を階調表示することが好ましい。【００９３】
この場合、時間軸方向に精度の高いパルス幅制御を行うことができるとともに、精度の高いレーザ出力制御を行うことができるので、より精度の高い階調表現が可能になる。【００９４】
前記光ディスクは、初期状態が透明であり、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層を備えることが好ましい。【００９５】
この場合、楕円形状の集光スポットの出力に応じた熱エネルギを与えて感熱記録層を発色させることができるので、階調表示された良好な画像を光ディスクに形成することができる。【００９６】
前記レーザ光源は、それぞれ異なる波長λ１のレーザ光、波長λ２のレーザ光、波長λ３のレーザ光（λ１＜λ２＜λ３、単位：ｎｍ）を出射し、前記光ディスクは、初期状態が透明であり、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じてそれぞれ異なる色に発色する３層の感熱記録層を備え、前記３層の感熱記録層は、前記異なる波長のレーザ光の集光スポットにより、それぞれ熱エネルギを与えられることが好ましい。【００９７】
この場合、レーザ光の波長に応じて３層の感熱記録層をそれぞれ異なる色に発色させることができるとともに、レーザ光の波長毎に楕円形状の集光スポットの出力に応じた熱エネルギを与えて３層の感熱記録層を任意の階調で発色させることができるので、写真画質として必要十分なフルカラーの画像を光ディスクに形成することができる。【００９８】
前記光ディスクは、初期状態が発色しており、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて色素が分解される感熱記録層を備えるようにしてもよい。【００９９】
この場合、楕円形状の集光スポットの出力に応じた熱エネルギを与えて感熱記録層の色素を分解することができるので、階調表示された良好な画像を光ディスクに形成することができる。【０１００】
前記レーザ光源は、それぞれ異なる波長λ１のレーザ光、波長λ２のレーザ光、波長λ３のレーザ光（λ１＜λ２＜λ３、単位：ｎｍ）を出射し、前記光ディスクは、初期状態がそれぞれ異なる色に発色しており、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて色素が分解される３層の感熱記録層を備え、前記３層の感熱記録層は、前記異なる波長のレーザ光の集光スポットにより、それぞれ熱エネルギを与えられるようにしてもよい。【０１０１】
この場合、レーザ光の波長に応じて３層の感熱記録層のそれぞれ異なる色素を分解させることができるとともに、レーザ光の波長毎に楕円形状の集光スポットの出力に応じた熱エネルギを与えて３層の感熱記録層のそれぞれ異なる色素を任意の階調で分解することができるので、写真画質として必要十分なフルカラーの画像を光ディスクに形成することができる。【０１０２】
前記波長λ１は、３５０ｎｍ＜λ１＜４５０ｎｍを満たし、前記波長λ２は、６００ｎｍ＜λ２＜７００ｎｍを満たし、前記波長λ３は、７５０ｎｍ＜λ３＜８５０ｎｍを満たすことが好ましい。【０１０３】
この場合、光ディスクの情報の記録又は再生に適した、それぞれ波長の異なるレーザ光を出射することができるので、光学部品を共用して、それぞれの波長に対応した光ディスクに対して、良好な画像を形成することができるとともに、情報の記録及び再生を行うことができる。【０１０４】
本発明に係る感熱記録型プリンタは、レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録型プリンタであって、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査する走査部と、前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。【０１０５】
この感熱記録型プリンタにおいては、主走査方向の集光スポット径と副走査方向の集光スポット径との比を１／２以下にしているので、円形状の集光スポットを用いた場合に比して、レーザ光源の出力を半分以下に低減したり、副走査方向の送りピッチを２倍以上に大きくすることができる。この結果、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができ、安価で高性能な感熱記録型プリンタを提供することが可能となる。【０１０６】
本発明に係る感熱記録方法は、レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録方法であって、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて所定の走査方向に走査するステップと、前記記録媒体を前記走査方向に直交する送り方向に搬送するステップとを含み、前記集光スポットの前記走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記送り方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。【０１０７】
この感熱記録方法においては、主走査方向の集光スポット径と送り方向の集光スポット径との比を１／２以下にしているので、円形状の集光スポットを用いた場合に比して、レーザ光源の出力を半分以下に低減したり、記録媒体の送りピッチを２倍以上に大きくすることができる。この結果、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明に係る光ディスク用レーベルプリンタ又は感熱記録型プリンタは、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない安価で高性能な記録方式を実現できるため、光ディスクドライブ装置としても機能する光ディスク用レーベルプリンタ、又は写真用感熱記録型プリンタ等に有用である。
【図１】
2008139691.tif 000003
【図２】
2008139691.tif 000004
【図３】
2008139691.tif 000005
【図４】
2008139691.tif 000006
【図５】
2008139691.tif 000007
【図６】
2008139691.tif 000008
【図７】
2008139691.tif 000009
【図８】
2008139691.tif 000010
【図９】
2008139691.tif 000011
【図１０】
2008139691.tif 000012
【図１１】
2008139691.tif 000013
【図１２】
2008139691.tif 000014
【図１３】
2008139691.tif 000015
【図１４】
2008139691.tif 000016
【図１５】
2008139691.tif 000017
【図１６】
2008139691.tif 000018
【図１７】
2008139691.tif 000019
【図１８】
2008139691.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月16日(2009.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録型プリンタであって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査する走査部と、
前記記録媒体を前記主走査方向に直交する副走査方向に搬送する搬送部と、
前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、
前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たすことを特徴とする感熱記録型プリンタ。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記制御部は、一つの画素に対するレーザ光の発光パワーと発光時間との両方を制御して、複数の画素で構成される画像を階調表示することを特徴とする請求項１記載の感熱記録型プリンタ。
【請求項６】
前記記録媒体は、初期状態が透明であり、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層を備えることを特徴とする請求項１又は５記載の感熱記録型プリンタ。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録方法であって、
レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査するステップと、
前記記録媒体を前記主走査方向に直交する副走査方向に搬送するステップと、
前記レーザ光の出力を制御するステップとを含み、
前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２の関係を満たすことを特徴とする感熱記録方法。
【請求項１２】
前記レーザ光の出力を制御するステップは、一つの画素に対するレーザ光の発光パワーと発光時間との両方を制御して、複数の画素で構成される画像を階調表示するステップを含むことを特徴とする請求項１１記載の感熱記録方法。
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月5日(2009.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録型プリンタであって、
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査する走査部と、
前記記録媒体を前記主走査方向に直交する副走査方向に搬送する搬送部と、
前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、
前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たすことを特徴とする感熱記録型プリンタ。
【請求項２】
前記制御部は、一つの画素に対するレーザ光の発光パワーと発光時間との両方を制御して、複数の画素で構成される画像を階調表示することを特徴とする請求項１記載の感熱記録型プリンタ。
【請求項３】
前記記録媒体は、初期状態が透明であり、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の感熱記録型プリンタ。
【請求項４】
レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録方法であって、
レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査するステップと、
前記記録媒体を前記主走査方向に直交する副走査方向に搬送するステップと、
前記レーザ光の出力を制御するステップとを含み、
前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２の関係を満たすことを特徴とする感熱記録方法。
【請求項５】
前記レーザ光の出力を制御するステップは、一つの画素に対するレーザ光の発光パワーと発光時間との両方を制御して、複数の画素で構成される画像を階調表示するステップを含むことを特徴とする請求項４記載の感熱記録方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱記録材料にレーザ光を照射して画像等を感熱記録するための、光ディスク用レーベルプリンタ、感熱記録型プリンタ及びその感熱記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
感熱記録材料に対して熱エネルギを付与し、画像等の感熱記録を行うプリンタが開発されている。特に、熱源としてレーザ光を用いることで高速記録を可能としたプリンタが提案されている。また、このようなプリンタに適用され、良好な画像を高品位で記録することのできる感熱記録材料として、支持体上に発色剤、顕色剤及び光吸収色素を備え、付与される熱エネルギに応じた濃度で発色するものが開発されている。このような感熱記録材料に画像等を記録するプリンタは、画像信号に基づいて変調されたレーザ光を感熱記録材料に照射し、所定の画像が記録されるように構成されている。
【０００３】
例えば、従来のプリンタとして、特許文献１に示したようなものが知られている。特許文献１に示される従来の感熱記録型プリンタは、感熱記録材料にレーザ光を照射することにより、感熱記録材料に所定の熱エネルギを付与して画像等を記録する。
【０００４】
上記のプリンタには、制御部、光学部、及び電源が配設され、電源から制御部及び光学部に電力が供給される。光学部は、予め定められたプログラムに従って、制御部によって制御される。また、感熱記録材料は、支持体上に情報記録層が形成されており、この情報記録層は、発色剤、顕色剤及びレーザ光を吸収して熱エネルギに変換する光吸収色素を含有した材料で構成されている。
【０００５】
図１５は、上記の従来のプリンタの光学部の概略構成を示す斜視図である。図１５に示すように、光学部３０は、半導体レーザ等の光源３４と、この光源３４から出力されるレーザ光Ｌをポリゴンミラー３８へ入射させるための面倒れ補正レンズ３６と、このポリゴンミラー３８で反射されたレーザ光Ｌが面倒れ補正レンズ４０を介して入射される長尺ミラー４４と、長尺ミラー４４で反射されたレーザ光Ｌを集光させるためのレンズ４６とを備え、これらが筐体４８内に配設されている。
【０００６】
ポリゴンミラー３８は、モータ５０により回転されるとともに、長尺ミラー４４は、ガルバノメータ５２により揺動され、これにより光源３４から出力されたレーザ光Ｌは、ポリゴンミラー３８の回転によって主走査方向ＭＳに走査される一方、長尺ミラー４４の揺動により副走査方向ＳＳに走査される。
【０００７】
次に、上記のように構成されたプリンタの動作を説明する。光源３４から出射されたレーザ光Ｌは、面倒れ補正レンズ３６を透過し、ポリゴンミラー３８へ入射する。レーザ光Ｌは、ポリゴンミラー３８の回転によって主走査方向ＭＳに走査され、面倒れ補正レンズ４０を透過し、長尺ミラー４４の揺動により副走査方向ＳＳに走査される。長尺ミラー４４で反射されたレーザ光Ｌは、レンズ４６を介して感熱記録材料６０上に円形状の集光スポットを形成する。レーザ光Ｌは、主走査及び副走査によって所定の階調画像が記録されるよう変調されており、レーザ光Ｌによって所定の熱エネルギが付与された感熱記録材料６０の情報記録層には、所定の階調画像が記録される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１０６７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
また、近年では、デジタルスチルカメラ等の急速な普及に伴い、個人が撮影したデジタル画像を自宅等で印刷することが一般的になってきている。その際、記録時間（印刷時間）を短縮して、より手軽に印刷することが求められている。
【００１０】
ここで、上述のように、ポリゴンミラー等を用いて感熱記録材料の主走査方向にレーザ光による円形状の集光スポットを走査し、熱エネルギによる記録を行う、従来の感熱記録型プリンタにおいては、主走査方向の速度は、例えばポリゴンミラーを回転させるモータの回転速度（例えば最大２０，０００ｒｐｍ程度）によって制限される。一方、副走査方向の速度は、集光スポットの送りピッチによって制限される。
【００１１】
図１６及び図１７は、従来のプリンタにおける円形状の集光スポットの課題を説明するための模式図である。図１６及び図１７において、横軸は主走査方向ＭＳを示し、縦軸は副走査方向ＳＳを示している。図１６及び図１７に示すように、副走査方向ＳＳの送りピッチＰ１を大きくして副走査方向ＳＳの送りピッチＰ２（Ｐ１＜Ｐ２）とするためには、感熱記録材料上に集光されるレーザ光の集光スポットＳ１を拡大して集光スポットＳ２（Ｓ１＜Ｓ２）とし、送りによって記録されない領域（集光スポットが走査されない領域）が生じないようにしなければならない。
【００１２】
しかしながら、図１７に示すように、集光スポットを拡大すると、感熱記録材料上に形成される集光スポットＳ２のパワー密度が小さくなるため、主走査方向ＭＳの速度が一定且つ感熱記録材料の記録感度が一定であるとすると、感熱記録材料に付与する単位時間あたりの熱エネルギを一定とするためには、光源である半導体レーザ等の出力を大きくせざるを得ず、消費電力の増大やコストの増大等の課題がある。
【００１３】
また、集光スポットを拡大した場合でも、例えば、画素間でも集光スポットを重ねながら記録を行うことで、感熱記録材料上に形成される集光スポットのパワー密度の低下をカバーすることができる。図１８は、従来のプリンタにおいて感熱記録時の集光スポットを重ねながら記録する場合の集光スポットの状態を示す模式図である。
【００１４】
図１８の（Ａ）に示すように、集光スポットＣＳを重ねながら記録しない場合に、集光スポットのパワー密度Ｗ１が十分でなくても、図１８の（Ｂ）に示すように、集光スポットＣＳを重ねながら感熱記録材料上を走査することで、集光スポットのパワー密度Ｗ２が大きくなり、感熱記録材料に付与される単位時間あたりの熱エネルギは大きくなる。しかしながら、このように、集光スポットＣＳを画素間で重ねながら所定の画像信号に基づいた階調画像を記録するためには、画素前後の集光スポットの重なりを考慮してレーザ光を変調することが必要となり、制御が非常に複雑になってしまうという課題がある。
【００１５】
本発明の目的は、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することにより、安価で高性能な光ディスク用レーベルプリンタ及び感熱記録型プリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一局面に従う光ディスク用レーベルプリンタは、レーザ光を用いて光ディスク上に複数の画素で構成される画像を形成する光ディスク用レーベルプリンタであって、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記光ディスクに集光させる対物レンズと、前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、前記集光スポットの前記光ディスクの情報トラック方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記光ディスクの半径方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【００１７】
本発明の他の局面に従う感熱記録型プリンタは、レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録型プリンタであって、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査する走査部と、前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【００１８】
本発明のさらに他の局面に従う感熱記録方法は、レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録方法であって、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて所定の走査方向に走査するステップと、前記記録媒体を前記走査方向に直交する送り方向に搬送するステップとを含み、前記集光スポットの前記走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記送り方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができるので、安価で高性能な光ディスク用レーベルプリンタ及び感熱記録型プリンタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における感熱記録型プリンタの概略構成図である。
【図２】半導体レーザチップの放射角の状態を模式的に示す図である。
【図３】光ディスク用光学ヘッドに用いられるビーム整形レンズの斜視図である。
【図４】図３に示すビーム整形レンズの機能を説明するための模式図である。
【図５】図１に示す感熱記録型プリンタのビーム整形レンズの機能を説明するための模式図である。
【図６】図１に示す感熱記録型プリンタに用いられる楕円形状の集光スポットの効果を説明するための模式図である。
【図７】図１に示す感熱記録型プリンタに用いられる楕円形状の集光スポットの別の効果を説明するための模式図である。
【図８】図１に示す感熱記録型プリンタに用いられる楕円形状の集光スポットのさらに別の効果を説明するための模式図である。
【図９】図１に示す感熱記録型プリンタにおける試し書きによる出力調整方法を説明するための模式図である。
【図１０】図１に示す感熱記録型プリンタにおけるパルス幅制御とレーザ出力制御との組み合わせによる階調表現を説明するための模式図である。
【図１１】アナモフィックプリズムを用いた場合の光学系を説明するための概略構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における光ディスク用レーベルプリンタの概略構成図である。
【図１３】図１２に示す光ディスク用レーベルプリンタに用いられる楕円形状の集光スポットの状態を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態２による他の光ディスク用レーベルプリンタの概略構成図である。
【図１５】従来の感熱記録型プリンタの概略構成斜視図である。
【図１６】従来の円形状の集光スポットの課題を説明するための模式図である。
【図１７】従来の円形状の集光スポットの課題を説明するための模式図である。
【図１８】従来の円形状の集光スポットの別の課題を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における感熱記録型プリンタの光学部１００の概略構成図である。図１に示す光学部１００は、レーザ光源である３つの半導体レーザ１ａ〜１ｃ、３つのビーム整形レンズ２ａ〜２ｃ、２つのダイクロプリズム３ａ、３ｂ、コリメートレンズ５、ポリゴンミラー７、ｆθレンズ８及び制御部９を備える。この光学部１００によって、複数の画素で構成される画像に合わせて光源からの光を変調し、その変調した光を走査して記録媒体に照射して、その画像を記録媒体１０に記録する。なお、本実施の形態の感熱記録型プリンタの光学部１００以外の構成は、公知の感熱記録型プリンタの構成を用いることができるので、図示及びその説明を省略する。
【００２３】
半導体レーザ１ａ〜１ｃは、それぞれ波長の異なるレーザ光を出射し、例えば、半導体レーザ１ａは波長８６０ｎｍの赤外レーザ光、半導体レーザ１ｂは波長７８５ｎｍの赤外レーザ光、半導体レーザ１ｃは波長６５０ｎｍの赤色レーザ光を出射する。なお、半導体レーザ１ａ〜１ｃは、例えばフロントモニタ（図示せず）による前光検出を行い、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）によって正確に出力を制御されることが望ましい。
【００２４】
半導体レーザ１ａ〜１ｃから出射されたそれぞれ波長の異なるレーザ光は、ビーム整形素子であるビーム整形レンズ２ａ〜２ｃでビーム整形され、レーザ光の波長に応じて選択的にレーザ光を透過又は反射させるダイクロプリズム３ａ、３ｂによって、それぞれのレーザ光の光軸が一致させられる。
【００２５】
また、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃは、後述するコリメートレンズ５及びｆθレンズ８で発生する波長によって生じる収差（色収差）を相殺する効果を併せ持つ。なお、半導体レーザ１ａ〜１ｃの２つあるいは全部を一体化した、複数波長を備えた半導体レーザを用いる場合も、光路の途中で波長の違いによって発生する収差（色収差）を補正することが望ましい。
【００２６】
光軸が一致したレーザ光は、コリメートレンズ５に入射して略平行光に変換され、ポリゴンミラー７に入射する。ポリゴンミラー７は、図１に示す矢印方向に回転し、３本のレーザ光を主走査方向ＭＳに走査する。例えば、実線で示したポリゴンミラー７の回転位置では、レーザ光は走査位置ＰＡにあり、破線で示したポリゴンミラー７の回転位置では、走査位置ＰＢとなる。
【００２７】
６面体のポリゴンミラー７は、その１回転につき６回、レーザ光を収束させた集光スポットを記録媒体１０上で矢印方向（主走査方向）ＭＳに繰り返し移動させ、走査線を形成する。記録媒体１０は、公知の搬送機構（図示せず）によって、一定速度で副走査方向（紙面垂直方向）に連続的に搬送される。搬送速度は、１回のビーム走査ごとに走査線１本分の速度、すなわち、ポリゴンミラー７の１回転につき走査線６本分のピッチに相当する速度である。
【００２８】
ｆθレンズ８は、ポリゴンミラー７で反射された各走査位置におけるレーザ光を収束させて、記録媒体１０に集光スポットを形成する。例えば、ｆθレンズ８は、焦点距離ｆ＝１２７．５ｍｍ、主走査方向の偏向角θ＝±２０度において、走査位置をｈとしたときに、下記の関係式を成立させるｆθ特性を良好に維持するとともに、ポリゴンミラー７の反射面の面倒れによるピッチむらを低減するための面倒れ補正機能を備えている。
【００２９】
ｈ＝ｆθ  （１）
【００３０】
制御部９は、ポリゴンミラー７の回転速度に同期させて、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を高速度に変化させる制御回路を備える。ポリゴンミラー７の１面に対応した１回の主走査において、制御部９により、半導体レーザ１ａ〜１ｃは、走査線上の画素数に相当する回数だけ同時にパルス発光される。各パルス発光における半導体レーザ１ａ〜１ｃの駆動電流値は、その瞬間に集光スポットが走査している位置の画素のＣＭＹの各濃度値に対応し、例えば２５６段階で制御される。
【００３１】
記録媒体１０は、積層された複数の感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙを備えている。これら複数の感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙには、それぞれ熱により発色する感熱発色性組成物と、異なる波長域の光を吸収して発熱する光−熱変換材料とが含有されており、それぞれ異なる波長域の光を照射することによって、第１の感熱記録層１０ｃはシアン（Ｃ）、第２の感熱記録層１０ｍはマゼンタ（Ｍ）、第３の感熱記録層１０ｙはイエロー（Ｙ）の階調表現が可能となっている。
【００３２】
ここで、記録媒体１０に積層された複数の感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙのうち、例えば、第１の感熱記録層１０ｃは、波長８６０ｎｍの赤外レーザ光によってシアンに発色する感熱記録層であり、第２の感熱記録層１０ｍは、波長７８５ｎｍの赤外レーザ光によってマゼンタに発色する感熱記録層であり、第３の感熱記録層１０ｙは、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光によってイエローに発色する感熱記録層となっている。
【００３３】
上記のように、半導体レーザ１ａを制御することにより、第１の感熱記録層１０ｃのシアンが２５６階調で表現され、半導体レーザ１ｂを制御することにより、第２の感熱記録層１０ｍのマゼンタが２５６階調で表現され、半導体レーザ１ｃを制御することにより、第３の感熱記録層１０ｙのイエローが２５６階調で表現され、その結果、１６７７万色のフルカラーの表現が可能となる。
【００３４】
なお、光学部１００は、ポリゴンミラー７を用いてレーザ光の走査を行う従来の感熱記録型プリンタに応用された種々の光学素子を追加及び置換してもよい。例えば、別の収束レンズによって、ポリゴンミラー７の表面位置で第１焦点を形成し、ポリゴンミラー７で反射されたレーザ光を別のレンズで平行光に変換し、さらに別のｆθレンズによって記録媒体１０上に集光スポットを形成してもよい。
【００３５】
また、ビームを主走査方向に偏向走査する手段は、ポリゴンミラー７に限られるものではない。例えば、ポリゴンミラー７の代わりにガルバノミラーを配置し、ポリゴンミラー７の回転による主走査の代わりに、ガルバノミラーの揺動による主走査を行う構成であってもよい。
【００３６】
次に、上記のようにされた感熱記録型プリンタの集光スポットの形状についてさらに詳細に説明する。一般的な半導体レーザチップは、楕円形状の強度分布を備えており、図２に示すように、強度分布の中心におけるピーク強度が１／２になる位置における放射角（半値全角）として、例えば、半導体レーザチップ１１の接合面ＢＳに対して水平方向の放射角θＨは約１０度、垂直方向の放射角θＶは約２０度であり、水平方向の放射角θＨが垂直方向の放射角θＶの約半分となっている。
【００３７】
ここで、光ディスク等の情報記録媒体の記録又は再生を行う光学ヘッドに用いられるビーム整形レンズ２ｘは、例えば、図３のような形状を有しており、直交する２軸の方向ｄ１及び方向ｄ２に対し、片側の軸の方向ｄ２にだけレンズ作用を持たせることで方向ｄ２の光束径のみを縮小する。したがって、半導体レーザ１ｘの接合面がビーム整形レンズ２ｘのレンズ作用の無い方向と平行になるように、半導体レーザ１ｘがビーム整形レンズ２ｘに対して配置され、半導体レーザ１ｘからビーム整形レンズ２ｘへレーザ光が入射されると、図４に示すように、ビーム整形レンズ２ｘは、透過するレーザ光の垂直方向の放射角を小さくすることによって、入射したレーザ光の楕円形状の強度分布を略円形状の強度分布に変換して出射する。この結果、ビーム整形レンズ２ｘにより、楕円形の入射光束ＩＢが円形の出射光束ＥＢに変換される。
【００３８】
一方、本実施の形態では、半導体レーザ１ａ〜１ｃは、上記の半導体レーザチップ１１と同様の半導体レーザチップを備え、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃは、半導体レーザ１ａ〜１ｃから出射されたレーザ光の強度分布を下記の強度分布に変換する働きを備えている。例えば、図５に示すように、半導体レーザ１ａ〜１ｃの接合面がビーム整形レンズ２ａ〜２ｃのレンズ作用を有する方向と平行になるように、半導体レーザ１ａ〜１ｃがビーム整形レンズ２ａ〜２ｃに対して配置され、半導体レーザ１ａ〜１ｃからビーム整形レンズ２ａ〜２ｃへレーザ光が入射される。
【００３９】
このとき、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃは、透過するレーザ光の垂直方向の拡がり角はそのままに、水平方向の拡がり角をさらに小さくする。この結果、入射光束ＩＢよりアスペクト比の大きい楕円形状の強度分布を有する出射光束ＥＢが得られる。また、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃは、コリメートレンズ５の手前に配置され、発散光束に対して用いられる。これにより、出射光束ＥＢにおいて、楕円の短軸方向の径に対する長軸方向の径の比が入射光束ＩＢよりも拡大される。このように、発散光束中で使用することにより、光学系の小型化が可能となる。
【００４０】
上記のように、大きなアスペクト比、例えば、（水平方向：垂直方向）すなわち（出射光束ＥＢの楕円の短軸方向の径：出射光束ＥＢの楕円の長軸方向の径）が（１：４）のような強度分布を持つレーザ光を、ｆθレンズ８によって記録媒体１０上に集光することで、楕円形状の強度分布を持った集光スポットが記録媒体１０上に走査される。
【００４１】
上記のように、本実施の形態では、半導体レーザ１ａ〜１ｃの接合面に垂直な方向が副走査方向に、接合面に平行な方向が主走査方向に向くように、半導体レーザ１ａ〜１ｃが光学的に配置されており、ビーム整形レンズ２ａ〜２ｃを出射した光が上述のように１：４のアスペクト比を有する。このため、記録媒体１０上の集光スポットの主走査方向のスポット径をＤ１、副走査方向のスポット径をＤ２とすると、Ｄ１／Ｄ２＝１／４となる。
【００４２】
次に、楕円形状の強度分布の集光スポットの効果について詳細に説明する。図６の（Ａ）に示すように、例えば、本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳの、主走査方向ＭＳのスポット径の半値幅（ＦＷＨＭ：Ｆｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ｈａｌｆ  Ｍａｘｉｍｕｍ）Ｄ１は、２０μｍであり、副走査方向ＳＳの半値幅Ｄ２は、８０μｍである。この集光スポットＯＳのパワー密度（エネルギ密度）Ｗ４は、比較例として示す図６の（Ｂ）の円形状の集光スポットＣＳ（直径の半値幅８０μｍ）のパワー密度Ｗ１と比べて、約４倍となる。
【００４３】
これらの集光スポットを用いて記録媒体１０に記録を行う場合、同じ感度の記録媒体１０に対して、同程度の濃度の階調を得るためには、図６の（Ｂ）の円形状の集光スポットＣＳは、本実施の形態の図６の（Ａ）の楕円形状の集光スポットＯＳに対して、４倍のレーザ出力が必要となる。換言すれば、本実施の形態の図６の（Ａ）の楕円形状の集光スポットＯＳを用いることにより、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を１／４とすることができ、消費電力の低減及びコスト削減の効果を得ることができる。
【００４４】
また、図７の（Ａ）に示すように、本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳと、図７の（Ｂ）に示す直径の半値幅４０μｍの円形状の集光スポットＣ１とでは、Ｗ４＝Ｗ５となり、パワー密度は等しくなるが、本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳを用いた場合には副走査方向ＳＳの送りピッチＰ１が、円形状の集光スポットＣ１の送りピッチＰ２の２倍となるため、本実施の形態では、副走査の数は１／２となり、ポリゴンミラー７の回転速度によって制限される主走査方向の速度が一定とすると、印刷時間を半分にすることができる。
【００４５】
さらに、図８の（Ｂ）に示すように、直径の半値幅８０μｍの円形状の集光スポットＣＳを用いて、画素間でも集光スポットＣＳを重ねながら記録媒体１０上に記録を行うことで、記録媒体１０に照射される単位時間あたりのパワー密度Ｗ６は、図８の（Ａ）に示す本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳのパワー密度Ｗ４と等しくなる。
【００４６】
しかしながら、記録媒体１０上で、例えば、図８の（Ｂ）の領域ＡＸを所定の濃度とするためには、図上で前後４つの集光スポットＣ１〜Ｃ４相当の出力を適切に制御し、且つ、それら制御された出力値が、隣接する画素に属する領域ＡＹを所定の濃度にするための最適値でなければならない。すなわち、図８の（Ｂ）に示すように、画素間でも集光スポットを重ねながら記録を行うためには、記録すべき画素の前後の画素に対する影響を考慮し、レーザ光源である半導体レーザの出力を制御しなければならず、非常に複雑な制御が必要となる。
【００４７】
一方、図８の（Ａ）に示す、本実施の形態の楕円形状の集光スポットＯＳでは、レーザ光源である半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力は、所定の画素におけるＣＭＹの各濃度値に対応した制御値に設定すればよく、単純な制御で所望の濃度値を実現できる。
【００４８】
なお、図６の（Ａ）、図７の（Ａ）及び図８の（Ａ）では、楕円形状の集光スポットの効果を説明するため、楕円形状の集光スポットをそのまま配列した状態で示している。もっともスポット位置が主走査方向に移動するため、半導体レーザ１ａ〜１ｃの発光時間によって主走査方向のスポット径は変更することができる。この場合でも、レーザ光の強度分布を静止状態で楕円形状とする構成によって、半導体レーザの出力を上げずに副走査方向の送りピッチを大きくすることができることに変わりない。
【００４９】
上記のような効果を得るためには、集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、副走査方向のスポット径Ｄ２との比は、Ｄ１／Ｄ２≦１／２であることが好ましく、Ｄ１／Ｄ２≦１／３であることがより好ましく、Ｄ１／Ｄ２≦１／４であることがさらに好ましい。例えば、Ｄ１／Ｄ２＝１／４とし、集光スポットＯＳの副走査方向ＳＳの半値幅８０μｍとした場合、本実施の形態の感熱記録型プリンタの解像度は、３００ｄｐｉ相当であり、各画素におけるＣＭＹの濃度値をそれぞれ２５６階調で表現することで、写真画質として必要十分なフルカラーの印刷結果を得ることができる。
【００５０】
また、本実施の形態の感熱記録型プリンタは、レーザ光源である半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を制御して記録媒体１０のそれぞれの感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに階調表現を行うものである。ここで、例えば、周囲の温度が低く、記録媒体１０自身の温度が低くなっている場合には、感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに与える熱エネルギ（すなわち半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力）は、周囲の温度が高い場合よりも大きくする必要がある。
【００５１】
従って、所定の濃度値を得るために感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに与える熱エネルギは、周囲の温度や記録媒体１０の温度によって必ずしも一定ではないため、濃度値が一定の値となるよう、例えば、制御部９は、温度センサにより、周辺温度及び／又は記録媒体１０の温度を検出し、検出した温度に応じて半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を調整することが望ましい。
【００５２】
あるいは、記録媒体１０の所定の領域にいわゆる「試し書き」を行い、「試し書き」の結果得られた濃度をＣＣＤ等で読みとることで、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を調整することも可能であり、この「試し書き」を行う領域は、記録媒体１０の印刷領域とは異なる周辺領域を用いることが可能である。
【００５３】
例えば、図９に示すような「試し書き」の手法を用いることも可能である。まず、図９の（Ａ）に示すように、推定されるレーザ光の出力の約１／１０〜１／２程度の出力で記録媒体１０の印刷領域内の所定の領域に「試し書き」を行う。次に、図９の（Ｂ）に示すように、得られた濃度をＣＣＤ等で読み取る。次に、図９の（Ｃ）に示すように、ＣＣＤ等で読み取った濃度に応じて半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を調整し、「試し書き」を行った同じ箇所に、本来の濃度となるよう「重ね書き」を行う。この場合、上述の周辺領域を必要とせず、いわゆる「フチなし印刷」にも適用可能な「試し書き」による出力調整を実現することができる。
【００５４】
さらに、本実施の形態では、１ドットのピッチに相当する時間内で半導体レーザ１ａ〜１ｃの発光時間を調整することによって階調表現をすることも可能となる。すなわち、上述の実施の形態においては、各画素のシアン、マゼンタ、イエローの濃度値を２５６階調で表現するべく、各画素に対して感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに与える熱エネルギを２５６段階に制御するために、図１０の（Ａ）に示すように、各画素に対応したパルス発光における半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力を２５６段階で制御するものとして説明を行った。図１０の（Ａ）に示す例では、画素１００１では、隣接する画素１００２より、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力が小さくなっている。
【００５５】
一方、例えば、図１０の（Ｂ）に示すように、それぞれの画素に対して、各画素の通過時間よりも短い周期の１６段階のパルス幅と、半導体レーザ１ａ〜１ｃの１６段階の出力との組み合わせを用いて、各画素に対して感熱記録層１０ｃ、１０ｍ、１０ｙに与える熱エネルギを２５６段階に制御することも可能である。図１０の（Ｂ）に示す例では、隣接する画素１００３、１００４では、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力だけでなく、発光時間が異なっている。画素１００３では、隣接する画素１００４より、半導体レーザ１ａ〜１ｃの出力が小さく、さらに発光時間が短い。このように、時間軸方向に精度の高いパルス幅制御とレーザ出力制御とを組み合わせることにより、より精度の高い階調表現が可能になる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、記録媒体１０上に楕円形状の集光スポットを形成するため、それぞれの半導体レーザ１ａ〜１ｃに対応したビーム整形レンズ２ａ〜２ｃを用いて、レーザ光の強度分布を楕円形状とする構成を示した。しかしながら、レーザ光の強度分布を楕円形状とするために、いわゆるアナモフィックプリズム等の他のビーム整形素子を用いても、同様に実施可能である。
【００５７】
例えば、図１１に示すように、アナモフィックプリズム８０１を用いる場合、アナモフィックプリズム８０１と半導体レーザ１ａ〜１ｃとの間にコリメートレンズ５を配置する。コリメートレンズ５からの平行光は、アナモフィックプリズム８０１のプリズム面８０２に傾斜して入射させる。このように、アナモフィックプリズム８０１にて、平行光を屈折及び透過させることで、レーザ光の垂直方向のみの光束径を径Ｒ１から径Ｒ２に拡大することができ、上記と同様の楕円形状の集光スポットを作成することができる。ただし、アナモフィックプリズム８０１は、レンズに比べて作成が容易であるものの平行光中に配置する必要があり、光学系が大きくなってしまう。光学部の小型化のためには、本実施の形態に示したように、ビーム整形レンズを用いることが好ましい。
【００５８】
また、本実施の形態では、レーザ光の垂直方向（副走査方向）の径を拡大したが、この例に特に限定されず、ビーム整形素子によって、上述のようにレーザ光の垂直方向の径を拡大すると共に、又はその代わりに水平方向の径を縮小するようにしてもよい。また、ビーム整形素子によって、記録媒体１０における集光スポットの主走査方向の径Ｄ１と副走査方向の径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が１／２以下となればよい。その場合、半導体レーザ１ａ〜１ｃは、その接合面に垂直な方向が副走査方向に、その接合面に平行な方向が主走査方向に向くように必ずしも配置する必要はない。例えば、レーザ光の垂直方向を縮小し、水平方向を拡大することによって、比Ｄ１／Ｄ２が１／２以下となるようにしてもよい。
【００５９】
また、レーザ光の光路の途中で非点収差を発生させて、記録媒体１０上の集光スポットを楕円形状としてもよく、さらに記録媒体１０上の集光スポットのアスペクト比も１：４に限られるものではない。例えばアスペクト比を１：２程度とする場合は、半導体レーザの垂直方向が記録媒体の副走査方向となるように半導体レーザを配置することで、上述のビーム整形素子が不要となり、光学部をさらに簡素化することができる。なお、上記の点は、後述する実施の形態２も同様である。
【００６０】
（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施の形態２における光ディスク用レーベルプリンタの概略構成図である。図１２に示す光ディスク用レーベルプリンタは、光学ヘッド２００、スピンドルモータ２１及び制御部２２を備え、光学ヘッド２００は、レーザ光源である３つの半導体レーザ１１ａ〜１１ｃ、３つのダイクロビームスプリッタ１３ａ〜１３ｃ、コリメートレンズ１５、立ち上げミラー１７、対物レンズ１８及び光検出器１９を備える。なお、光学ヘッド２００は、対物レンズを用いて情報の記録又は再生を行う従来の光学ヘッドに応用された種々の光学素子を追加及び置換してもよい。
【００６１】
本実施の形態の光ディスク用レーベルプリンタの光学ヘッド２００は、通常の光ディスクドライブ装置の光学ヘッドと同様に、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ等の光ディスク２０に対して情報を記録及び／又は再生できるとともに、光ディスク２０の情報記録面２０ａの反対側の面にレーザ光を照射することにより、任意の画像やタイトル等の文字を記録する光ディスク用レーベルプリンタとして用いることが可能である。
【００６２】
次に、図１２を用いて、光ディスク用レーベルプリンタの動作について説明する。なお、光ディスクに対して情報の記録又は再生を行う、光学ヘッド２００の本来の動作については、一般的な光ディスク用の光学ヘッドと同じであるため、その説明については省略する。
【００６３】
半導体レーザ１１ａ〜１１ｃは、それぞれ波長の異なるレーザ光を出射し、例えば、半導体レーザ１１ａは波長７８５ｎｍの赤外レーザ光、半導体レーザ１１ｂは波長６５０ｎｍの赤色レーザ光、半導体レーザ１１ｃは波長４０５ｎｍの青紫レーザ光を出射し、それぞれの波長に対応した光ディスクに対して、情報の記録又は再生を行うことができる。
【００６４】
ここで、光ディスク２０は、情報の記録又は再生を行う情報記録面２０ａの反対側の面に、積層された複数の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙを備えており、それぞれ異なる波長域の光を照射することによって、第１の感熱記録層２０ｃはシアン（Ｃ）、第２の感熱記録層２０ｍはマゼンタ（Ｍ）、第３の感熱記録層２０ｙはイエロー（Ｙ）の階調表現が可能となっている。
【００６５】
例えば、光ディスク２０に積層された複数の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙのうち、第１の感熱記録層２０ｃは、波長７８５ｎｍの赤外レーザ光によってシアンに発色する感熱記録層であり、第２の感熱記録層２０ｍは、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光によってマゼンタに発色する感熱記録層であり、第３の感熱記録層２０ｙは、波長４０５ｎｍの青紫レーザ光によってイエローに発色する感熱記録層となっている。
【００６６】
半導体レーザ１１ａ〜１１ｃから出射されたそれぞれ波長の異なるレーザ光は、レーザ光の波長に応じて選択的にレーザ光を透過又は反射させるダイクロビームスプリッタ１３ａ〜１３ｃによって、それぞれのレーザ光の光軸が一致させられる。光軸が一致したレーザ光は、コリメートレンズ１５に入射して略平行光に変換され、立ち上げミラー１７によって反射され、対物レンズ１８によって光ディスク２０の情報記録面２０ａの反対側の面に、積層された複数の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙに照射される。なお、感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙに照射されるレーザ光は、情報の記録又は再生を行う際に情報記録面２０ａに回折限界まで収束される集光スポットとは異なり、大きく焦点ずれ（デフォーカス）している。
【００６７】
光検出器１９は、情報記録面２０ａの記録又は再生を行う際に、情報記録面２０ａで反射したレーザ光を受光し、サーボ信号及び情報信号を検出するためのものであり、光学ヘッド２００を光ディスク用レーベルプリンタとして用いる際には機能しない。
【００６８】
光ディスク２０は、スピンドルモータ２１によって回転しており、トラバースモータ（図示せず）によって光学ヘッド２００全体を半径方向ＲＤに走査することにより、光ディスク２０の任意の位置（画素）にレーザ光による集光スポットを形成することが可能となる。
【００６９】
制御部２２は、光ディスク２０上の画素に対応して、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの出力を高速度に変化させ、パルス発光される。各パルス発光における半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの駆動電流値は、集光スポットが形成される画素のＣＭＹの各濃度値に対応し、例えば８段階で制御される。
【００７０】
上記のように、本実施の形態では、半導体レーザ１１ａを制御することにより、第１の感熱記録層２０ｃのシアンが８階調で表現され、半導体レーザ１１ｂを制御することにより、第２の感熱記録層２０ｍのマゼンタが８階調で表現され、半導体レーザ１１ｃを制御することにより、第３の感熱記録層２０ｙのイエローが８階調で表現され、その結果、５１２色の表現が可能となる。
【００７１】
ここで、光学ヘッド２００において、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの接合面に垂直な方向が光ディスクの半径方向ＲＤとなるように配置されており、光ディスク２０上の集光スポットＯＳａは、図１３に示すようになり、光ディスク２０の情報トラック方向ＴＤの集光スポット径Ｄ１と光ディスク２０の半径方向ＲＤの集光スポット径Ｄ２との比を約１：２とすることができる。例えば、情報トラック方向ＴＤのスポット径の半値幅Ｄ１が４０μｍ、半径方向ＲＤの半値幅Ｄ２が８０μｍとなっている。
【００７２】
上記のように、本実施の形態の光学ヘッド２００は、図１３に示すように、半径方向ＲＤに大きい楕円形状の集光スポットＯＳａを形成しているため、実施の形態１と同様に、円形状の集光スポットと比べてパワー密度Ｗ７が大きくなり、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの出力を低減することができる。また、楕円形状の集光スポットを用いた場合には、半径方向ＲＤの送りピッチＲＰが大きくなるため、スピンドルモータ２１の回転速度によって制限される光ディスク回転速度が一定とすると、印刷時間を半分にすることができる。さらに、実施の形態１で示したように、レーザ光源である半導体レーザ１１ａ〜１１ｃの出力は、所定の画素におけるＣＭＹの各濃度値に対応した制御値に設定すればよく、単純な制御で所望の濃度値を実現できる。
【００７３】
なお、本実施の形態においては、光ディスクの記録又は再生に用いる光学ヘッドを、光ディスク用レーベルプリンタに適用する場合について説明を行ったが、本発明はこのような実施の形態に限るものではなく、例えば、光ディスク用レーベルプリンタ専用の光学ヘッドとして構成することも可能である。この場合、光ディスク用レーベルプリンタ専用の光学ヘッドとすることで、光検出器が不要となり、構成がシンプルとなる。
【００７４】
また、図１４に示すように、実施の形態１と同様に、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを付加した光学ヘッド２００ａを用いて、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径の比を、例えば１：４程度としてもよい。
【００７５】
具体的には、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃは、駆動機構１６ａ〜１６ｃによりレーザ光の光軸を中心に回転可能に保持され、制御部２２は、光学ヘッド２００ａを用いて光ディスク２０に情報を記録又は再生するときは、駆動機構１６ａ〜１６ｃを制御してビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを回転させ、図１４に示す角度で、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを半導体レーザ１１ａ〜１１ｃとダイクロビームスプリッタ１３ａ〜１３ｃとの間に配置させる。
【００７６】
この場合、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃは、図４と同様に、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃから出射された楕円形状のレーザ光をより円形に近い楕円形状（好ましくは、円形形状）のレーザ光に変換し、レーザ光のアスペクト比を（１：２）から（１：１）に変換することができるので、光ディスク２０に対する情報の記録又は再生に好適な、より円形に近い楕円形状のレーザ光を生成することができ、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃの不要な光学的影響を受けることなく、光学ヘッド２００ａを光ディスク２０の記録又は再生に用いることができる。
【００７７】
また、制御部２２は、光学ヘッド２００ａを、光ディスク２０の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙに複数の画素で構成される画像を形成する用途、すなわち光ディスク用レーベルプリンタ用途に用いるときは、駆動機構１６ａ〜１６ｃを制御してビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを図１４に示す角度から９０度回転させ、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを半導体レーザ１１ａ〜１１ｃとダイクロビームスプリッタ１３ａ〜１３ｃとの間に配置させる。
【００７８】
この場合、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃは、図５と同様に、半導体レーザ１１ａ〜１１ｃから出射された楕円形状のレーザ光をより扁平な楕円形状のレーザ光に変換し、レーザ光のアスペクト比を（１：２）から（１：４）に変換することができる。この結果、図１４に示す光ディスク用レーベルプリンタでも、実施の形態１と同様に、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径との比を１／４にすることができるので、レーベルの印刷に要する時間をさらに短縮でき、レーザ光源である半導体レーザの出力をさらに低減することも可能となる。なお、駆動機構１６ａ〜１６ｃとしては、種々の駆動機構を用いることができ、ＤＣモータ、超音波モータ等を用いることができる。
【００７９】
なお、実施の形態１と同様に、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃを付加した光学ヘッド２００ａを用いて、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径の比を１：４にする構成は、上記の例に特に限定されず、以下のような構成を用いてもよい。
【００８０】
例えば、ビーム整形レンズ１４ａ〜１４ｃは、駆動機構１６ａ〜１６ｃにより光路上において移動可能に保持され、制御部２２は、光学ヘッド２００ａを、光ディスク２０の感熱記録層２０ｃ、２０ｍ、２０ｙに複数の画素で構成される画像を形成する用途、すなわち光ディスク用レーベルプリンタ用途に用いるときは、駆動機構１６ａ〜１６ｃを制御し、図１４に示すように、半導体レーザ１１ａとダイクロビームスプリッタ１３ａとの間にビーム整形レンズ１４ａを配置させ、半導体レーザ１１ｂとダイクロビームスプリッタ１３ｂとの間にビーム整形レンズ１４ｂを配置させ、半導体レーザ１１ｃとダイクロビームスプリッタ１３ｃとの間にビーム整形レンズ１４ｃを配置させる。
【００８１】
この結果、本例の光ディスク用レーベルプリンタでも、実施の形態１と同様に、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径との比を１／４にすることができるので、レーベルの印刷に要する時間をさらに短縮でき、レーザ光源である半導体レーザの出力をさらに低減することも可能となる。なお、駆動機構１６ａ〜１６ｃとしては、種々の駆動機構を用いることができ、スイングアーム型アクチュエータ、ソレノイド型アクチュエータ等を用いることができる。
【００８２】
また、制御部２２は、光学ヘッド２００ａを用いて光ディスク２０に情報を記録又は再生するときは、駆動機構１６ａ〜１６ｃを制御し、ビーム整形レンズ１４ａを半導体レーザ１１ａとダイクロビームスプリッタ１３ａとの間から移動させて光路外に配置させ、ビーム整形レンズ１４ｂを半導体レーザ１１ｂとダイクロビームスプリッタ１３ｂとの間から移動させて光路外に配置させ、ビーム整形レンズ１４ｃを半導体レーザ１１ｃとダイクロビームスプリッタ１３ｃとの間から移動させて光路外に配置させる。この結果、光学ヘッド２００ａを光ディスク２０の記録又は再生に用いることができる。なお、この例において、半導体レーザとコリメートレンズとの光学的な距離等が変化する場合は、光学的な距離を補償する手段を適宜設けるようにしてもよい。
【００８３】
なお、上記の各実施の形態において、記録媒体１０及び光ディスク２０は、複数の感熱記録層を備え、それぞれの感熱記録層は初期状態が透明であり、与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層として説明を行ったが、本発明はこのような感熱記録層に限らず、初期状態で発色しており、与えられた熱エネルギに応じて色素が分解されるような感熱記録層であっても適用可能である。
【００８４】
また、実施の形態２のような、光ディスク用レーベルプリンタの用途で用いる場合には、光ディスク２０は単一の感熱記録層を備え、その単一の感熱記録層は、与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層又は色素が分解される感熱記録層であってもよいことは明らかである。
【００８５】
上記の各実施の形態から本発明について要約すると、以下のようになる。すなわち、本発明に係る光ディスク用レーベルプリンタは、レーザ光を用いて光ディスク上に複数の画素で構成される画像を形成する光ディスク用レーベルプリンタであって、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記光ディスクに集光させる対物レンズと、前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、前記集光スポットの前記光ディスクの情報トラック方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記光ディスクの半径方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【００８６】
この光ディスク用レーベルプリンタにおいては、情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径との比を１／２以下にしているので、円形状の集光スポットを用いた場合に比して、レーザ光源の出力を半分以下に低減したり、半径方向の送りピッチを２倍以上に大きくすることができる。この結果、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができ、安価で高性能な光ディスク用レーベルプリンタを提供することが可能となる。
【００８７】
上記光ディスク用レーベルプリンタは、前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光の、前記レーザ光源の接合面に平行な方向の放射角の半値全角を縮小及び／又は前記接合面に垂直な方向の放射角の半値全角を拡大するビーム整形素子をさらに備えることが好ましい。
【００８８】
この場合、ビーム整形素子により情報トラック方向の集光スポット径と半径方向の集光スポット径との比をさらに小さくすることができるので、集光スポットのパワー密度をより低下させることなく、より高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができる。
【００８９】
上記光ディスク用レーベルプリンタは、前記ビーム整形素子を回転可能に保持する駆動部をさらに備え、前記駆動部は、前記光ディスクに画像を形成するときは、前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光をより扁平な楕円形状のレーザ光に変換するように前記ビーム整形素子を回転させ、前記光ディスクに情報を記録又は再生するときは、前記レーザ光源から出射された楕円形状のレーザ光をより円形に近い楕円形状のレーザ光に変換するように前記ビーム整形素子を回転させることが好ましい。
【００９０】
この場合、ビーム整形素子の不要な光学的影響を受けることなく、光ディスク用レーベルプリンタを光ディスクドライブ装置としても使用して光ディスクに情報を安定的に記録及び再生することができる。
【００９１】
上記光ディスク用レーベルプリンタは、前記ビーム整形素子を移動可能に保持する駆動部をさらに備え、前記駆動部は、前記光ディスクに画像を形成するときは、前記レーザ光源からのレーザ光の光路上に前記ビーム整形素子を配置させ、前記光ディスクに情報を記録又は再生するときは、前記レーザ光源からのレーザ光の光路外に前記ビーム整形素子を配置させるようにしてもよい。
【００９２】
この場合、光ディスク用レーベルプリンタを光ディスクドライブ装置としても使用して光ディスクに情報を安定的に記録及び再生することができる。
【００９３】
前記制御部は、一つの画素に対するレーザ光の発光パワーと発光時間との両方を制御して、複数の画素で構成される画像を階調表示することが好ましい。
【００９４】
この場合、時間軸方向に精度の高いパルス幅制御を行うことができるとともに、精度の高いレーザ出力制御を行うことができるので、より精度の高い階調表現が可能になる。
【００９５】
前記光ディスクは、初期状態が透明であり、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて発色する感熱記録層を備えることが好ましい。
【００９６】
この場合、楕円形状の集光スポットの出力に応じた熱エネルギを与えて感熱記録層を発色させることができるので、階調表示された良好な画像を光ディスクに形成することができる。
【００９７】
前記レーザ光源は、それぞれ異なる波長λ１のレーザ光、波長λ２のレーザ光、波長λ３のレーザ光（λ１＜λ２＜λ３、単位：ｎｍ）を出射し、前記光ディスクは、初期状態が透明であり、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じてそれぞれ異なる色に発色する３層の感熱記録層を備え、前記３層の感熱記録層は、前記異なる波長のレーザ光の集光スポットにより、それぞれ熱エネルギを与えられることが好ましい。
【００９８】
この場合、レーザ光の波長に応じて３層の感熱記録層をそれぞれ異なる色に発色させることができるとともに、レーザ光の波長毎に楕円形状の集光スポットの出力に応じた熱エネルギを与えて３層の感熱記録層を任意の階調で発色させることができるので、写真画質として必要十分なフルカラーの画像を光ディスクに形成することができる。
【００９９】
前記光ディスクは、初期状態が発色しており、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて色素が分解される感熱記録層を備えるようにしてもよい。
【０１００】
この場合、楕円形状の集光スポットの出力に応じた熱エネルギを与えて感熱記録層の色素を分解することができるので、階調表示された良好な画像を光ディスクに形成することができる。
【０１０１】
前記レーザ光源は、それぞれ異なる波長λ１のレーザ光、波長λ２のレーザ光、波長λ３のレーザ光（λ１＜λ２＜λ３、単位：ｎｍ）を出射し、前記光ディスクは、初期状態がそれぞれ異なる色に発色しており、前記集光スポットにより与えられた熱エネルギに応じて色素が分解される３層の感熱記録層を備え、前記３層の感熱記録層は、前記異なる波長のレーザ光の集光スポットにより、それぞれ熱エネルギを与えられるようにしてもよい。
【０１０２】
この場合、レーザ光の波長に応じて３層の感熱記録層のそれぞれ異なる色素を分解させることができるとともに、レーザ光の波長毎に楕円形状の集光スポットの出力に応じた熱エネルギを与えて３層の感熱記録層のそれぞれ異なる色素を任意の階調で分解することができるので、写真画質として必要十分なフルカラーの画像を光ディスクに形成することができる。
【０１０３】
前記波長λ１は、３５０ｎｍ＜λ１＜４５０ｎｍを満たし、前記波長λ２は、６００ｎｍ＜λ２＜７００ｎｍを満たし、前記波長λ３は、７５０ｎｍ＜λ３＜８５０ｎｍを満たすことが好ましい。
【０１０４】
この場合、光ディスクの情報の記録又は再生に適した、それぞれ波長の異なるレーザ光を出射することができるので、光学部品を共用して、それぞれの波長に対応した光ディスクに対して、良好な画像を形成することができるとともに、情報の記録及び再生を行うことができる。
【０１０５】
本発明に係る感熱記録型プリンタは、レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録型プリンタであって、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて主走査方向に走査する走査部と、前記レーザ光の出力を制御する制御部とを備え、前記集光スポットの主走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの副走査方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【０１０６】
この感熱記録型プリンタにおいては、主走査方向の集光スポット径と副走査方向の集光スポット径との比を１／２以下にしているので、円形状の集光スポットを用いた場合に比して、レーザ光源の出力を半分以下に低減したり、副走査方向の送りピッチを２倍以上に大きくすることができる。この結果、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができ、安価で高性能な感熱記録型プリンタを提供することが可能となる。
【０１０７】
本発明に係る感熱記録方法は、レーザ光を用いて記録媒体上に複数の画素で構成される画像を形成する感熱記録方法であって、レーザ光源から出射されたレーザ光を集光スポットとして前記記録媒体に集光させて所定の走査方向に走査するステップと、前記記録媒体を前記走査方向に直交する送り方向に搬送するステップとを含み、前記集光スポットの前記走査方向のスポット径Ｄ１と、前記集光スポットの前記送り方向のスポット径Ｄ２とは、Ｄ１／Ｄ２≦１／２を満たす。
【０１０８】
この感熱記録方法においては、主走査方向の集光スポット径と送り方向の集光スポット径との比を１／２以下にしているので、円形状の集光スポットを用いた場合に比して、レーザ光源の出力を半分以下に低減したり、記録媒体の送りピッチを２倍以上に大きくすることができる。この結果、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない記録方式を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明に係る光ディスク用レーベルプリンタ又は感熱記録型プリンタは、集光スポットのパワー密度を低下させることなく、高速な感熱記録を実現し、且つパワー制御が複雑にならない安価で高性能な記録方式を実現できるため、光ディスクドライブ装置としても機能する光ディスク用レーベルプリンタ、又は写真用感熱記録型プリンタ等に有用である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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