(57)【要約】記録キャリア１０及び記録キャリアに画像を記録する方法が提供される。カラー画素パターンレイヤ１４の上には、マスクレイヤ１８が配列され、その光透明度は、レーザビーム２４により熱を印加することで変化する。レーザビーム２４により印加される熱に対してカラー画素パターンレイヤ１４を保護するため、カラー画素パターンレイヤ１４とマスクレイヤとの間にサーマルバリアレイヤ１６が提供される。
2007534097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのカラー画素パターンレイヤと該カラー画素パターンレイヤの少なくとも１部の領域の上の少なくとも１つのマスクレイヤとを含む複数のスタックレイヤを有する記録キャリアであって、
前記マスクレイヤの１部の光透過性は、レーザビームによる熱を前記マスクレイヤの１部に印加することで変化し、
前記カラー画素パターンレイヤと前記マスクレイヤとの間には、少なくとも１つのサーマルバリアレイヤが設けられる、
ことを特徴とする記録キャリア。
【請求項２】
前記複数のスタックレイヤは、その上に前記カラー画素パターンレイヤ、前記サーマルバリアレイヤ及び前記マスクレイヤが配置される基板を有し、
前記基板は、トラッキングのための溝を有する、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項３】
前記カラー画素は、前記溝と少なくとも部分的に揃えられる、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項４】
前記マスクレイヤにキャリブレーションアパーチャが設けられる、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項５】
前記レイヤの順序は、ａ）基板、ｂ）カラー画素パターンレイヤ、ｃ）サーマルバリアレイヤ、及びｄ）マスクレイヤである、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項６】
前記レイヤの順序は、ａ）基板、ｂ）マスクレイヤ、ｃ）サーマルバリアレイヤ及びｄ）カラー画素パターンレイヤである、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項７】
前記サーマルバリアレイヤは、ＺｎＳ−ＳｉＯ2，ＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4，Ａｌ2Ｏ3からなるグループからの材料を含む、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項８】
前記マスクレイヤは、サーモクロミック材料を含む、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項９】
前記マスクレイヤは、ＡｇＯ及びポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）からなるグループからの材料を有する、
請求項８記載の記録キャリア。
【請求項１０】
前記マスクレイヤは、有機色素を含む、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項１１】
前記マスクレイヤは、熱に応答して相遷移を受ける材料を含む、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項１２】
前記マスクレイヤは、熱に応じて混合し、これにより透過性を変えるデュアルレイヤシステムを含む、
請求項１記載の記録キャリア。
【請求項１３】
少なくとも１つのカラー画素パターンレイヤと該カラー画素パターンレイヤの少なくとも１部の領域の上の少なくとも１つのマスクレイヤとを含む複数のスタックレイヤを有する記録キャリアに画素を記録する方法であって、
前記マスクレイヤの１部の光透過性は、レーザビームによる熱を前記マスクレイヤの１部に印加することで変化し、
前記カラー画素パターンレイヤと前記マスクレイヤとの間には、少なくとも１つのサーマルバリアレイヤが設けられる、
ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
光レコーダに設けられるデフォーカスされたレーザビームが使用される、
請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１２のいずれか記載の記録キャリアに画像を記録するための光レコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録キャリア、及び記録キャリアに画像を書き込む方法に関する。より詳細には、本発明は、光レコーダの一部であるレーザを使用することによる、光レコーダ内の記録キャリアへの画像の記録に向けられる。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途では、光記録キャリアにラベルを書き込むことが有利である。従来技術において、幾つかのアプローチが提案されている。たとえば、光ディスクは、ペン又はマーカによりシンプルに手でマークすることができる。別の可能性は、ディスクに固定された粘着性のラベルを使用することである。より精巧な技術が提案されており、データの書込み及び／又は読取りのために使用されるのと同じ光レコーダ内の光学ユニットを使用することである。たとえば、目に見えるパターンが得られるように冗長なデータブロックの構造化された書込みを介して、ディスクの残りの書き込みされていない部分において、データと同じ側にラベルを書き込むための幾つかの可能性が提案されている。この技術の問題点は、目に見える光のコントラストが乏しいこと、及びかかる書き込むプロセスの結果、モノクロ画像のみであることである。
【０００３】
更なる技術は、ＵＳ２００３／０１６１２２４Ａ１に提案されている。色付けされた領域は、パターンに配列され、熱を感知するレイヤは、パターンの上に配置される。熱感知レイヤの領域は、特定の色付けされた領域を出現させるか、又は隠すかの何れかのために選択的にぼやけさせることができる。室温で安定な熱感知レイヤを使用することが望まれるので、かなりの量の熱が熱感知レイヤにおける所望の透明度の変化を達成するため、階層型システムに止まる。これは、たとえば有機染料から作られた色付けされた画素パターンは、熱エネルギーのために品質が低下するので問題につながる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、レーザビームにより印加される過剰な熱による問題が回避されるように、レーザビームを使用した高品質の画像を記録する記録キャリア及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
先の目的は、独立の請求項の特徴により解決される。本発明の更なる展開及び好適な実施の形態は、従属の請求項で概説される。
【０００６】
本発明によれば、少なくとも１つのカラー画素パターンレイヤと、該カラー画素パターンレイヤの少なくとも１部の少なくとも１つのマスクレイヤとを含む複数のスタックレイヤを有する記録キャリアが提供され、前記マスクレイヤの領域の光透過度（optical  transparency）は、マスクレイヤの領域にレーザビームにより熱を印加することで変化し、カラー画素パターンレイヤとマスクレイヤとの間に少なくとも１つのサーマルバリアレイヤを設けられることを特徴とする。カラー画素パターンレイヤは、たとえば、インクジェットプリンティング、マイクロコンタクトプリンティング、又は、要求される空間解像度を達成することができる何れか他の適切な堆積技術により形成することができる。初期状態において、マスクレイヤは、たとえば、白及び非透明である。レーザパルスの印加により熱が導入されたレーザは、透明な領域の形成を引き起こす。このように、カラー領域は、マスクレイヤの下で目に見えるようになる。たとえば、カラー画素パターンレイヤは、赤色、緑色及び青色のパターンを有する。記録された画像において画素として最終的に表れるのは、赤、緑及び青のサブピクセルの成分である。目に見える画素当たり、実際にはそれぞれのサブピクセルの領域当たりのそれぞれの色の露光量は、目に見える画素の最終的な色を決定する。したがって、強度の変動及び色の知覚は、サブピクセルの決定されたエリアのレシオによりイネーブルにされる。サーマルバリアレイヤは、熱がマスクレイヤに印加されたとき、カラー画素パターンレイヤを保護する。マスクレイヤの透過度の変化は、先の増加する透過度に記載されたように必須ではなく、画像は、レーザパルスの印加に応じて透過度を減少することで、透明なマスクレイヤに書き込むことができる。
【０００７】
好適な実施の形態では、複数のスタックレイヤは、その上にカラー画素パターンレイヤ、サーマルバリアレイヤ及びマスクレイヤが配置される基板を有し、基板は、トラッキングの用途で溝を有する。トラッキングの用途について、光ライトワンスデータキャリアで使用されるものに類似した、溝のみの基板が利用される。
【０００８】
カラー画素は、溝と少なくとも部分的に配列される。たとえば、記録キャリアは、（ａ）５００の赤の溝、次いで（ｂ）５００の青の溝、次いで（ｃ）５００の緑の溝を含む、等である。画素の位置に関する記録溝の相対的な位置の正常な位置でのキャリブレーションが実行される。
【０００９】
この文脈において、キャリブレーションアパーチャがマスクレイヤに設けられることが好ましい。キャリブレーションアパーチャの領域において、それらを区別するために十分に異なる、サブピクセルの反射が測定される。次いで、サブピクセルは、溝に存在するアドレスを介して溝に指定される。別の可能性は、アラインメントのリファレンスとしてうねった座標システム（meandering  coordinate  system）に画素を書き込むことである。
【００１０】
好適な実施の形態によれば、レイヤのシーケンスは、（ａ）基板、（ｂ）カラー画素パターンレイヤ、（ｃ）サーマルバリアレイヤ、及び（ｄ）マスクレイヤである。このケースでは、レコーディングスタックは、レーザスポットのフォーカス及びトラッキングをイベーブルにするために十分な反射率を有する。マスクレイヤの上に透明なカバーレイヤを配置することができ、その厚さは、光学系に好適に調整され、たとえばＤＶＤのケースでは０．６ｍｍに調節される。
【００１１】
別の可能性は、記録キャリアを提供することであり、レイヤのシーケンスは、（ａ）基板、（ｂ）マスクレイヤ、（ｃ）サーマルバリアレイヤ、及び（ｄ）カラー画素パターンレイヤである。このケースでは、前もって溝が設けられた（pre-grooved）基板は、たとえば０．６ｍｍの厚さを有する。これにより、基板は、ＤＶＤレコーダのシステム光学系に同調される。異なる実施の形態における本発明のアプリケーションのケースでは、基板の厚さを、たとえばＣＤレコーダのケースにおいて１．２ｍｍに適切に選択することができる。上述されたレイヤのシーケンスに基づく本実施の形態に関して、過剰な熱に対して基板を保護するため、基板とマスクとの間の熱保護レイヤを提供することが好ましい。
【００１２】
好適な実施の形態によれば、サーマルバリアレイヤは、ＺｎＳ−ＳｉＯ2，ＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4，Ａｌ2Ｏ3のグループからの材料を有する。これらの材料は、記録温度に対するカラー画素レイヤを保護することができる。
【００１３】
マスクレイヤは、サーモクロミック（thermo-chromic）材料を含むことが好ましい。たとえば、マスクレイヤは、ＡｇＯ及びポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）からの材料を含む。後者の材料は、ＰＥＤＯＴとも呼ばれ、共役ポリマーであり、良好な熱及び化学安定性を有する。ポリマーは、水において分散し、ディスク上でスピンコートされる。
【００１４】
別の例は、マスクレイヤが有機色素を含むことである。かかる有機色素は、温度によって誘発された品質低下に応じて漂白することができ、すなわち色が好ましくは透明な状態に変化する。
【００１５】
更なる可能性は、加熱に応じて相遷移を受ける材料を含むことである。かかるレーザの加熱で誘発される相遷移は、たとえば、非透明な非晶質相から透明な結晶相への遷移である。
【００１６】
更なる可能性は、マスクレイヤが、加熱に応じて混合し、これにより透過度を変えるデュアルレイヤシステムを有することである。たとえば、Ｂｉ−Ｓｉシステムは、可能性のあるデュアルレイヤシステムである。初期の混合されていない状態では、２つのレイヤは非透明であるが、レーザで誘発された加熱による混合の後に、合金（alloy）は透明である。
【００１７】
本発明によれば、記録キャリアに画像を記録する方法が更に提供され、記録キャリアは、少なくとも１つのカラー画素パターンレイヤと該カラー画素パターンレイヤの少なくとも１部の領域の上にある少なくとも１つのマスクレイヤとを含む複数のスタックレイヤを有しており、マスクレイヤの領域の光透過度は、マスクレイヤの領域にレーザビームにより熱を印加することで変化し、カラー画素パターンレイヤとマスクレイヤとの間には、少なくとも１つのサーマルバリアレイヤが設けられることを特徴とする。したがって、本発明に係る記録キャリアの利点及び特殊性は、本方法に関して実現される。このことは、本発明に係る方法の好適な実施の形態に変換される記録キャリアの好適な実施の形態に関して適用される。
【００１８】
本発明に係る方法の好適な実施の形態によれば、光レコーダに設けられたデフォーカスされたレーザビーム（defocused  laser  beam）が使用される。カラー画素パターンとの光スポットのアラインメントは重要である。要求された画像の解像度は、通常の光学システムの回折されたレーザスポットの解像度よりも非常に低い。画素サイズは、たとえば２０μｍ×２０μｍ＝４００μｍ2である。ＣＤの類の光学系について、レーザスポットエリアは約１μｍ2であり、ＤＶＤの類の光学系について、スポットエリアは約０．２５μｍ2である。したがって、フォーカスレーザビームを使用して、イメージピクセルのサイズのアパーチャを書き込むため、少なくとも４００−２０００の書き込み動作が必要とされる。この書き込み動作の数は、画素のサイズを低減することで低減される。ここで説明される好適な実施の形態によれば、異なるカバーレイヤの厚さをデフォーカスするか、又は使用することでレーザスポットを拡大することが可能である。そのケースでは、書き込み動作なしで十分である。しかし、高いレーザパワーが必要とされ、特定のマスクレイヤ材料が与えられる。
【００１９】
本発明によれば、本発明に係る記録キャリアに画像を記録する光レコーダが更に提供される。したがって、本発明に係る記録キャリアの利点及び特殊性は、光レコーダに関して実現される。これは、本発明に係る光レコーダの好適な実施の形態に変換される記録キャリアの好適な実施の形態に関しても適用可能である。  
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施の形態を参照して明らかにされるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明に係る光レコーダの概念図である。本発明に直接関連するコンポーネントのみが概念図に示されている。光ディスク２０は、光レコーダのモータ２６に配置される。レーザ２８は、レーザ２８からのレーザビームが光ディスク２０に到達するように配置される。コントローラ３０は、レーザビームが光ディスク２０の特定の位置に到達することができるように、レーザ２８を位置合わせするために提供される。このことは、たとえば、レーザ２８の移動性の動きとモータ２６によるディスク２０の回転性の動きとにより達成される。レーザ２８の位置合わせは、光ストレージメディアに関して読取り及び／又は書き込みするために使用される従来のトラッキングシステムに類似したトラッキングシステムによりサポートされる。コントローラ３０は、画像が光ディスク２０に記録されることに基づいてデータが記憶されるメモリ３２を更に有する。
【００２１】
レーザ２８からのレーザビームは、光ディスク２０の背面に向けられる。この意味で、レーザ２８は、光ディスク２０に画像を記録するために専用とされる特定のレーザとすることができる。別の可能性は、（図１に示されない）データ記録／読取り位置から（図１に示される）画像記録位置にディスクを同調するため、チューニングメカニズムを提供することである。別の可能性は、本発明を実施するため、ディスクを手動で同調させることである。
【００２２】
画像データを含むメモリ３２は、コントローラ３０の一部である必要はない。たとえば、メモリは、外部メモリとすることができる。別の可能性は、光ディスク２０からのデータが画像情報を含み、これらのデータを読取り後に、画像がディスク２０の背面に記録することができることである。
【００２３】
図２は、本発明に係る記録キャリアの概念図を示す。記録キャリア１０は、４つのスタックレイヤ１２，１４，１６，１８を有する。たとえば、これらレイヤは、図１からの光ディスク２０の背面に形成され、その表面の少なくとも１部をカバーする。下のレイヤは、溝が設けられた基板１２であり、溝は、トラッキングの目的で提供される。次のレイヤ１４は、カラー画素パターンレイヤである。たとえば、領域３２は赤の画素を形成し、領域３４は緑の画素を形成し、及び領域３６は青の画素を形成する。カラー画素パターンレイヤ１４の上では、サーマルバリアレイヤ１６が設けられる。サーマルバリアレイヤ１６の上では、マスクレイヤ１８が配置される。このマスクレイヤ１８に、マスクレイヤ１８の透明度を変えるため、レーザビーム２４が向けられる。たとえば、マスクレイヤ１８は、初めに非透明であり、次いで、レーザビーム２４は、マスクレイヤ１８にアパーチャ（開口）２２を形成する。幾つかのアパーチャ２２，２２’，２２’’，２２’’’は、図面に示されている。アパーチャ２２，２２’，２２’’，２２’’’のサイズの適切な選択に基づいて、反射型ディスプレイとして作用する記録キャリアの画素当たりのそれぞれの色の露光量が決定される。これにより、画素の最終的な色が選択される。好ましくは、記載されたスタックは、（図面に示されない）プロテクションコーティングでカバーされる。プロテクションコーティングは、マスクレイヤにアパーチャを書き込むための好適な光スポットに関して最適化することができる。プロテクションコーティングは、好ましくは１μｍと１００μｍとの間の厚さを有する。
【００２４】
図２に係る実施の形態は、マスクレイヤ１８の上に溝が設けられた基板を設けることで変更される。このケースでは、特に、所与の光学特性をもつ光レコーダが利用されるとき、システムの光学系に従って溝が設けられた基板１２の厚さを選択することが好ましい。
【００２５】
図３は、カラー画素パターンの概念図を示しており、この例では、異なる色の画素は、行で配列される。たとえば、列３８は赤の画素を表し、列４０は緑の画素を表し、列４２は青の画素を表している。
【００２６】
図４は、本発明に係る記録キャリアに書き込まれるモノクロ画像の例を示す。この例では、ホワイトマスクレイヤ１８が使用され、カラー画素パターンレイヤ１４の画素の大部分をカバーする。マスクレイヤ１８におけるアパーチャは、カラー画素パターンレイヤ１４の緑の画素のみが目に見えるように選択される。アパーチャの適切な選択により、カラー画像が形成される。図５は、本発明に係る方法の好適な実施の形態を説明するフローチャートである。ステップＳ０１における記録手順の開始後、画素データ、すなわち適用されるべき開口の位置は、ステップＳ０２においてメモリから読取られる。結果的に、レーザビーム及び／又はモータは、ステップＳ０３で記録キャリアの所望の位置がレーザビームにより到達されるような位置に移動する。ステップＳ０４で、レーザパルスが印加される。これにより、マスクレイヤにおける開口が生成される。ステップＳ０５で、更に多くの画素データが処理されるべきかが判定される。更に多くの画素が処理されるべきではない場合、ステップＳ０６で記録手順が終了する。更に多くの画素が処理されるべき場合、ステップＳ０２で次の画素データが読取られる。
【００２７】
なお、本発明に係るシステム及び方法は、図面に示された例及び先に記載された例とは異なることに留意されたい。たとえば、１を超えるレーザをシステムに供給することができる。データを読取り及び書き込みすること、画像を記録キャリアに記録することの異なる必要がレーザの特性に関して最適化される。さらに、本発明は、ＣＤ，ＤＶＤ等の観点で光記録に関連した用途に限定されるものではない。本発明に係る記録キャリアは、画像が記録されるべき適切なオブジェクトとすることができる。したがって、本発明は、一方で、所望のラベリングのストラテジーを提供することによる光記録の向上を提供し、他方で、基本的なプリンティングコンセプトを提供する。
【００２８】
先に記載されない等価な構成及び変更は、本発明の範囲から逸脱することなしに利用される場合があり、特許請求の範囲で定義される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る光レコーダの概念図である。
【図２】本発明に係る記録キャリアの概念図である。
【図３】カラー画素パターンの概念図である。
【図４】本発明に係る記録キャリアに書き込まれるモノクロ画像の例を示す図である。
【図５】本発明に係る方法の好適な実施の形態を例示するフローチャートである。
【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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【国際調査報告】
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