(57)【要約】装置は、基板（２２０）とマーク付け可能なコーティング（２３０）を有する記録媒体（１００）とを含む。同装置は、少なくとも２つの別個のレーザを有する光源（１５０）と、１つの構造として機能する少なくとも２つの別個のレンズを有する一体化されたアポクロマートレンズ構造（１４８、２００、３００）と、光分離手段（２０１、３０１）とを含む記録／伝送デバイスを備えている。レンズ構造（１４８、２００、３００）及び光分離手段（２０１、３０１）によって、光（１５２）が、ａ）媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットへ向けられた少なくとも２つの異なる波長で、レンズ構造（１４８、２００、３００）を通過でき、それにより、化学的及び／又は物理的特性の局部的変化を生じさせて、マーク付け可能コーティング（２３０）中で少なくとも２つの光学的に検出可能なマーク（２４２）を形成することか、又はｂ）媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットへ向けられた少なくとも２つの異なる波長で、レンズ構造（１４８、２００、３００）を通過でき、それにより、少なくとも１つの光学的に検出可能なマーク（２４２）が光（１５２）を反射する。前記光（１５２）は、マーク（２４２）を形成するのに適した波長とは異なる放射を有する。
2010509705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光データ又は可視画像の記録又は伝送の少なくとも一方のための装置であって、
基板（２２０）と該基板（２２０）上のマーク付け可能なコーティング（２３０）とを含む光データ又は可視画像記録媒体（１００）、並びに
記録及び伝送デバイスであって、少なくとも２つの別個のレーザを有する光源（１５０）と、一体構造として機能する少なくとも２つの別個のレンズを有する一体化されたアポクロマートレンズ構造（１４８、２００、３００）と、光分離手段（２０１、３０１）とを含む記録及び伝送デバイスであって、前記レンズ構造（１４８、２００、３００）及び前記光分離手段（２０１、３０１）が、前記光源（１５０）からの光ビーム（１５２）を、ａ）前記レンズ構造（１４８、２００、３００）を通して前記媒体（１００）上へと、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに向けられる少なくとも２つの異なる波長で通過させて、それにより、化学又は物理的特性の少なくとも１つに局部的な変化を生じさせて、前記マーク付け可能なコーティング（２３０）に少なくとも２つの光学的に検出可能なマーク（２４２）を形成するか、又はｂ）前記レンズ構造（１４８、２００、３００）を通して前記媒体（１００）上へと、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに向けられる少なくとも２つの異なる波長で通過させて、それにより、少なくとも１つの前記光学的に検出可能なマーク（２４２）が、前記マーク付け可能なコーティング（２３０）に光学的に検出可能なマーク（２４２）を形成するのに適した波長とは異なる放射を有する光ビーム（１５２）を反射するかの少なくとも１つを可能にする、記録及び伝送デバイス
を備えている、装置。
【請求項２】
データ又は可視画像を光学的に伝送するために、
前記光記録媒体（１００）上の前記光学的に検出可能なマーク（２４２）の、少なくとも１つの読出し可能なパターンを検出できるよう配置されたセンサ（１５７）であって、前記光記録媒体（１００）が前記センサ（１５７）に対して相対的に移動する際に前記少なくとも１つの読出し可能パターンを読み出す、センサ（１５７）、並びに
プロセッサ（１６６）であって、前記センサ（１５７）が、前記センサ（１５７）によって前記光記録媒体（１００）から検出された少なくとも１つの読出し可能パターンに基づく少なくとも１つの信号を送信する、プロセッサ（１６６）
をさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記レンズ構造（１４８、２００、３００）が１つの構造として機能する少なくとも３つの別個のレンズを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも２つの異なる波長が、３つの波長、４０５ｎｍ、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍを含み、各波長が異なるスポットに収束され、該異なるスポットがそれぞれ、約１００ナノメートル〜約１０ミクロンの直径を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも２つの別個のレンズが、ａ）化学的接着によって一緒に接着されるか、ｂ）共に１つの部材として製作されるか、又はｃ）少なくとも２つの別個のレンズ片として相互に近接させて配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記光分離手段（２０１、３０１）が、少なくとも２つの異なる波長がレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過する前又は通過する際に、少なくとも２つの異なる波長を分離し、前記少なくとも２つの異なる波長が、媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに収束し、前記光分離手段（２０１、３０１）が、ａ）光源（１５０）からの光（１５２）が前記レンズ構造（１４８、２００。３００）に入射する際に通過するレンズ構造（１４８、２００、３００）の表面上の一連の刻まれたマークとして、ｂ）光源（１５０）からの光（１５２）がレンズ構造（１４８、２００、３００）に入射する前に通過する透明片上の一連の刻まれたマークを有する別個の構造として、或いはｃ）少なくとも２つの別個のレーザからのビームが異なる角度でレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過して進み、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに当るように、異なるビーム角度での少なくとも２つの別個のレーザのうち少なくとも２つの傾きとして、機能する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記光分離手段（２０１、３０１）がブレーズド回折格子を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
光データ又は可視画像の記録又は伝送の少なくとも一方のための、一体化されたアポクロマートレンズ構造（１４８、２００、３００）であって、
１つの構造として機能する少なくとも２つの別個のレンズを備えており、該レンズを通って、少なくとも２つの異なる波長を有する少なくとも１つの光ビーム（１５２）が光記録媒体（１００）上に収束し、少なくとも１つの前記光ビーム（１５２）が、少なくとも２つの別個のレーザを有する光源（１５０）からのものであり、
前記少なくとも１つの光ビーム（１５２）の少なくとも２つの異なる波長が、光分離手段（２０１、３０１）によって分離され、前記光記録媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポット上に同時に収束される、レンズ構造（１４８、２００、３００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの光ビーム（１５２）が、３つの波長、４０５ｎｍ、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍを含み、各波長が異なるスポットに収束され、異なるスポットがそれぞれ、約１００ナノメートル〜約１０ミクロンの直径を有する、請求項８に記載のレンズ構造（１４８、２００、３００）。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの別個のレンズが、ａ）化学的接着によって一緒に接着されるか、ｂ）共に一部材として製作されるか、又はｃ）少なくとも２つの別個のレンズ片として相互に近接させて配置される、請求項８に記載のレンズ構造（１４８、２００、３００）。
【請求項１１】
前記光分離手段（２０１、３０１）が、前記光ビーム（１５２）が、前記レンズ構造（１４８、２００、３００）を通過する前又は通過する時に、少なくとも１つの前記光ビーム（１５２）を少なくとも２つの異なる波長に分離し、前記の少なくとも２つの異なる波長が、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットの１つに収束し、前記光分離手段（２０１、３０１）が、ａ）光源（１５０）からの光（１５２）がレンズ構造（１４８、２００、３００）に入射する際に通過するレンズ構造（１４８、２００、３００）の表面上の一連の刻まれた印として、ｂ）光源（１５０）からの光（１５２）がレンズ構造（１４８、２００、３００）に入射する前に通過する透明片のような一連の刻まれた印を有する別個の構造として、或いはｃ）少なくとも２つの別個のレーザからのビームが別々の角度でレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過して進み、前記媒体上の少なくとも２つの異なるスポットに当るような、異なるビーム角度での少なくとも２つの別個のレーザのうち少なくとも２つの傾斜として、機能する、請求項８に記載のレンズ構造（１４８、２００、３００）。
【請求項１２】
前記光分離手段（２０１、３０１）がブレーズド回折格子を含む、請求項１１に記載のレンズ構造。
【請求項１３】
ｉ）データ又は可視画像の光学的記録、又はｉｉ）光学的に記録されたデータ又は可視画像の読出しの少なくとも一方のための方法において、
少なくとも２つの別個のレンズを含む光源（１５０）を準備し、
マーク付け可能なコーティング（２３０）でコーティングされた基板（２２０）を含む光記録媒体（１００）を準備し、
前記光源（１５０）から照射された少なくとも２つの異なる波長を分離する光分離手段（２０１、３０１）を準備し、
前記光源（１５０）から照射された少なくとも２つの異なる波長を前記媒体（１００）上へ収束させる少なくとも２つの別個のレンズを含む一体化されたアポクロマートレンズ構造（１４８、２００、３００）を準備し、
前記一体化されたアポクロマートレンズ構造（１４８、２００、３００）を通して光源（１５０）から光（１５２）を発生させるステップを含み、
前記光分離手段（２０１、３０１）及び前記レンズ構造（１４８、２００、３００）が、少なくとも２つの異なる波長が前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポット上にセンタリングされるように、前記光（１５２）を前記レンズ構造（１４８、２００、３００）へ通過させることができ、それにより、ｉ）マーク付け可能なコーティング（２３０）に少なくとも２つの光学的に検出可能なマーク（２４２）を形成するべく、化学的又は物理的特性の少なくとも１つに局部的な変化を生じさせるか、又はｉｉ）少なくとも１つの光学的に検出可能なマーク（２４２）によって、前記マーク付け可能なコーティング（２３０）に少なくとも１つの光学的に検出可能なマーク（２４２）を形成するのに適した波長とは異なる放射を有する光（１５２）を反射させる、方法。
【請求項１４】
前記レンズ構造（１４８、２００、３００）が１つの構造として機能する少なくとも３つの別個のレンズを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの異なる波長が、３つの波長、４０５ｎｍ、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍを含み、各波長が、異なるスポットに収束され、該異なるスポットがそれぞれ、約１００ナノメートル〜約１０ミクロンの直径を有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記光分離手段（２０１、３０１）が、前記少なくとも２つの異なる波長がレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過する前又は通過する時に、前記少なくとも２つの異なる波長を分離し、前記少なくとも２つの異なる波長が、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに収束し、前記光分離手段（２０１、３０１）が、ａ）前記光源（１５０）からの光（１５２）がレンズ構造（１４８、２００、３００）に入射する時に通過するレンズ構造（１４８、２００、３００）の表面上の一連の刻まれた印であるか、ｂ）前記光源（１５０）からの光（１５２）がレンズ構造（１４８、２００、３００）に入射する前に通過する透明片上の一連の刻まれた印を有する別個の構造であるか、又はｃ）少なくとも２つの別個のレーザからのビームが異なる角度でレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過して進み、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに当るような、異なるビーム角度での少なくとも２つの別個のレーザのうち少なくとも２つの傾斜である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記光分離手段（２０１、３０１）がブレーズド回折格子を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも２つの別個のレンズが、ａ）化学的接着によって一緒に接着されるか、ｂ）共に一体として製作されるか、又はｃ）少なくとも２つの別個のレンズ片のように相互に近接させて配置される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの光学的に検出可能なマーク（２４２）が光を反射し、
前記光記録媒体（１００）上に放射光（１５２）で照射された少なくとも１つの光検出可能なマーク（２４２）の少なくとも１つの読出し可能パターンをセンサ（１５７）によって検出し、前記光記録媒体（１００）が前記センサ（１５７）に対して相対移動する際に前記センサ（１５７）が前記少なくとも１つの読出し可能パターンを読み出し、
前記光記録媒体（１００）から前記センサ（１５７）によって検出された前記少なくとも１つの読出し可能パターンに基づく少なくとも１つの信号を、前記センサ（１５７）からプロセッサ（１６６）へ送信する
ことを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
光データ又は可視画像の記録システム（１７０）であって、
基板（２２０）と、該基板（２２０）上のマーク付け可能なコーティング（２３０）とを含む光記録媒体（１００）、並びに
少なくとも２つの別個のレーザを含む光源（１５０）であって、少なくとも２つの別個のレンズを含む一体化されたアポクロマートレンズ構造（１４８、２００、３００）及び光分離手段（２０１、３０１）と結合されている光源（１５０）を備えており、
前記光分離手段（２０１、３０１）及び前記レンズ構造（１４８、２００、３００）によって、前記光源（１５０）が少なくとも２つの異なる波長を前記媒体（１００）上に少なくとも２つの異なるスポットへ収束させて、化学的又は物理的特性の少なくとも１つにおける局部的変化を生じさせて前記マーク付け可能なコーティング（２３０）において少なくとも２つの光学的検出可能マーク（２４２）を形成するようにした、光データ又は可視画像の記録システム。
【請求項２１】
前記光分離手段（２０１、３０１）が、少なくとも２つの異なる波長がレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過する前又は通過する時に、少なくとも２つの異なる波長を分離し、前記の少なくとも２つの異なる波長が媒体上の少なくとも２つの異なるスポットに収束し、前記光分離手段（２０１、３０１）が、ａ）光源（１５０）からの光（１５２）が前記レンズ構造（１４８、２００、３００）に入射する際に通過するレンズ構造（１４８、２００、３００）の表面上の一連の刻まれた印であるか、ｂ）光源（１５０）からの光（１５２）がレンズ構造（１４８、２００、３００）に入射する前に通過する透明片上の一連の刻まれた印を有する別個の構造であるか、或いはｃ）少なくとも２つの分離したレーザからのビームが異なる角度でレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過して進み、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに当たるように、異なるビーム角度での少なくとも２つの別個のレーザのうち少なくとも２つの傾斜のいずれかである、請求項２０に記載の記録システム。
【請求項２２】
前記光分離手段（２０１、３０１）がブレーズド回折格子を含む、請求項２１に記載の記録システム。
【請求項２３】
光学式伝送システム（１７０）であって、
基板（２２０）と該基板（２２０）上のマーク付け可能なコーティング（２３０）とを含み、前記マーク付け可能なコーティング（２３０）に前もって形成されている光学的に検出可能なマーク（２４２）を有する光記録用媒体（１００）、
少なくとも２つの別個のレーザを含む光源（１５０）であって、該光源（１５０）が、少なくとも２つの別個のレンズを含む一体化されたアポクロマートレンズ構造（１４８、２００、３００）及び光分離手段（２０１、３０１）と結合されており、前記光分離手段（２０１、３０１）及び前記レンズ構造（１４８、２００、３００）によって、前記光源（１５０）が少なくとも２つの異なる波長を前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポット上へ収束させることができ、それにより、前記マーク付け可能なコーティング（２３０）に少なくとも１つの光学的に検出可能なマーク（２４２）を形成するのに適した波長とは異なる放射を有する、前記光源（１５０）からの光（１５２）を、少なくとも１つの光学的に検出可能なマーク（２４２）が反射するようになっている、光源（１５０）、
前記光（１５２）が照射された少なくとも１つの光学的に検出可能なマーク（２４２）の少なくとも１つの読出し可能パターンを検出できるよう配置されたセンサ（１５７）であって、前記光記録媒体（１００）が前記センサ（１５７）に対して相対移動する際に少なくとも１つの読出し可能パターンを読み出す、センサ（１５７）、
プロセッサ（１６６）であって、該プロセッサ（１６６）に、前記センサ（１５７）によって検出された少なくとも１つの読出し可能パターンに基づく少なくとも１つの信号が前記センサ（１５７）によって送信される、プロセッサ（１６６）、
前記少なくとも１つの信号が、データとして収集され格納され得るように、前記プロセッサ（１６６）によって解析のため送信されるアナライザ（１６８）、並びに
コンピュータデータベース（１１４）であって、該コンピュータデータベース（１１４）に、前記アナライザ（１６８）が前記少なくとも１つの信号を収集及び格納のために送信し、当該コンピュータデータベース（１１４）から、データをアクセスすることができる、コンピュータデータベース（１１４）
を備えている、光学的伝送システム。
【請求項２４】
前記光分離手段（２０１、３０１）が、少なくとも２つの異なる波長がレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過する前又は通過する時に少なくとも２つの異なる波長を分離し、前記の少なくとも２つの異なる波長の各々が、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに収束し、前記光分離手段（２０１、３０１）が、ａ）光源（１５０）からの光（１５２）がレンズ構造（１４８、２００、３００）に入射する時に通過するレンズ構造（１４８、２００、３００）の表面上の一連の刻まれた印としてか、ｂ）光源（１５０）からの光（１５２）がレンズ構造に入射する前に通過する透明片上の一連の刻まれた印を有する別個の構造としてか、又はｃ）少なくとも２つの別個のレーザからのビームが異なる角度でレンズ構造（１４８、２００、３００）を通過して進み、前記媒体（１００）上の少なくとも２つの異なるスポットに当るような、異なるビーム角度での少なくとも２つの別個のレーザのうち少なくとも２つの傾斜のいずれかとして機能する、請求項２３に記載の光学的伝送システム。
【請求項２５】
前記光分離手段（２０１、３０１）がブレーズド回折格子を含む、請求項２４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容が参照によりここに援用される２００６年１１月１０日付け出願の米国仮特許出願第６０／８５７，９０９号の利益を主張するものである。
【０００２】
本開示は、概括的には、放射によって刺激されると色変化を生じる光記録媒体、画像媒体（画像形成用媒体）及びデバイスに利用される装置、方法及び材料に関する。
【背景技術】
【０００３】
光記録及び画像形成用の媒体に関連した諸技術が広範に採用され、急速に発展していることによって、データ記憶及び画像記録のための器具及び方法の大幅な改善が要求されている。さらに、光記憶技術は、コンパクトディスク（ＣＤ）及びレーザディスク（ＬＤ）から、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）のような遥かに高密度データのタイプ及びＢＬＵ−ＲＡＹのような青色レーザフォーマット及び高密度ＤＶＤ（ＨＤ−ＤＶＤ）にまで発展した。「ＢＬＵ−ＲＡＹ」及びそのBLU-RAY Discのロゴマークは、日本、韓国、ヨーロッパ及び米国の１３社からなるBLU-RAY Disc Foundersの商標である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
いずれの場合においても、光データ又は可視画像記録媒体は、その上にマークを形成することができる層が堆積されている基板、典型的にはディスクを含む。いくつかの媒体では、マークは、「ピット」、すなわち、その層の表面に設けられた刻み目であり、そのようなピット間のスペースは「ランド」と呼ばれる。他の媒体では、マークは、反射率又は透過度のような光学特性が変更されている局部領域である。マーク付けされたディスクは、マーク付けされた表面にレーザビームを当て、そのビームが媒体表面を横切って移動する際の反射ビームの変化を記録することによって読出しすることができる。光記録媒体は、入射光線を利用して読み取ることができる材料で被覆された任意の表面から構成される。
【０００５】
本開示の態様の特徴と利点は、以下の詳細な説明、及び同一とは言えないが類似の構成要素に対して同じ参照番号が対応している図面を参照することにより明らかとなろう。簡潔にするため、上述の機能を有する参照番号又は特徴は、それらが示されているその他の図面に関連して記述しているものもあればしていないものもある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】光ディスク記録システムの一態様を図示する半略的斜視図及びブロック図である。
【図２】図１に示したシステムの要素のいくつかの部分的ブロック図に関連して示した書込み可能な光ディスクの一態様の概略的側面図である。
【図３】アポクロマート三重構造レンズの半略的側面図である。
【図４】レンズの前面表面にエッチングされた格子を有するアポクロマート三重構造レンズを通過するレーザビームの半略的側面図であって、レーザビームは、格子表面を通過する際に分割されている。
【図５】レーザビームがレンズ表面に当る前に角度的に分割されているアポクロマート三重構造レンズを通過するレーザビームの半略的側面図である。
【図６】ブレーズド回折格子をその上に有するレンズの半略的斜視図である。
【０００７】
表記及び技術用語
以下の説明及び特許請求の範囲を通じて、特定のシステム構成要素を呼ぶための特定の用語を用いる。当業者が理解するように、１つの構成要素を様々な名前で呼ぶ場合もある。この明細書では、名前が異なるが機能が異なる訳ではない構成要素を区別する意図はない。
【０００８】
下記の議論及び特許請求の範囲において、用語「含む（including）」及び「備える（comprising）」は、制限なく用いられ、よって、「．．．を備えているが、それに限定されない」を意味すると解釈すべきである。
【０００９】
ここで、ＢＬＵ−ＲＡＹ技術について言及する。ＢＬＵ−ＲＡＹディスクに関するディスク仕様は、現行では、次の通りである。波長＝４０５ｎｍ、開口数（ＮＡ）＝０．８５、ディスク径＝１２ｃｍ、ディスク厚＝１．２ｍｍ、及びデータ容量≧２３．３／２５／２７ＧＢ。ＢＬＵ−ＲＡＹディスクは、現行では、２時間の高分解能ビデオ画像又は１３時間の従来ビデオ画像を記憶するのに使用することができる。ＢＬＵ−ＲＡＹディスクに対する光源としては、３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長、特に４０５ｎｍの波長を有する青紫色レーザが用いられる。青色光（３８０〜４２０ｎｍ放射）を利用する記憶媒体及び技術の別例はＨＤ−ＤＶＤである。さらに、「ハイブリッド」媒体、４０５ｎｍ、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍ±３０ｎｍで書込み及び読出しができる方法及びデバイスが開発中にある。
【００１０】
ここで用いられる限り、用語「ロイコ染料」は、非活性化状態では無色又は１色であり、活性化状態で色を生ずるか又は変色する発色性物質を指す。ここで用いられる限り、「顕色剤」及び「顕色」は、染料と反応して染料の化学的構造を変化させて変色させるか又は色を獲得させる物質を表す。
【００１１】
ここで用いられる限り、用語「光」は、レーザダイオード又はＬＥＤのような任意の源からのあらゆる波長又は帯域の電磁放射を包含する。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、光学要素（例えば、３本の光線の軌跡が通るアポクロマート三重構造レンズ）１４８、入射エネルギービーム１５２を生ずる光源１５０、ピックアップ１５７によって検出される戻りビーム１５４、及び透過ビーム１５６を示す斜視図及びブロック図の半略的図が示されている。透過型の光ディスクの形態では、透過ビーム１５６は、レンズ又は光学系６００を介して上部検出器１５８によって検出され、信号因子（signal agent）の存在について解析もされる。透過型の態様では、光検出器を上部検出器１５８として使用することができる。図２は、図１に示された同じ光学要素のいくつかを図解するリード（読出し）／ライト（書込み）システム１７０の簡潔なブロック図を示すものと理解されたい。
【００１３】
図１は、駆動モーター１６２と光ディスク／画像媒体（可視画像記録媒体）１００の回転を制御するためのコントローラ１６４も示す。図１は、プロセッサ１６６及びアナライザ１６８をさらに示し、これらは、ピックアップ１５７からプロセッサ１６６への信号１６５によって戻りビーム１５４を処理するため、又は光検出器１５８から伝達された透過型の光ディスクフォーマットに関連する信号１６３から透過ビーム１５６を処理するために実行される。処理結果を表示するための表示モニター１１４も設けられる。
【００１４】
図２を簡単に参照すると、入射エネルギービーム１５２を画像媒体１００上へ適用させる読出し／書込みシステム１７０が示されている（概略的な部分ブロック図で）。画像媒体１００は、基板２２０とその表面２２２上のマーキング層２３０とを含む。図示の形態では、画像媒体１００は、保護層２６０をさらに含む。
【００１５】
以下に詳細に記述するように、マーキング層２３０は、好ましくは、マトリックス又はバインダー２５０に溶解されている発色剤２４０を含む。マーキング層２３０は高分子マトリックスを含み、光定着剤及び／又は放射吸収体（図示せず）を含んでいてよい。
【００１６】
基板２２０は、例えば、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ／ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ／ＲＯＭ、ＨＤ−ＤＶＤ又はＢＬＵ−ＲＡＹディスクの高分子基板のような、その上にマークを付けるのに望ましい任意の基板であってよい。基板２２０は、紙材（例えば、ラベル、チケット、レシート又は書簡紙（stationery））、オーバヘッドプロジェクタ用透明シート、又はその上にマークを形成するのに望ましいその他の表面であってよい。マーキング層２３０は、例えば、ローリング（rolling）、スピンコーティング、噴霧、リソグラフィ又はスクリーン印刷等の任意の許容される方法によって基板２２０に塗布することができる。
【００１７】
マーク付けが望まれる場合、入射エネルギービーム１５２が所望の方式で画像媒体１００に配向される。そのエネルギーの形態は、少なくとも部分的に、利用可能な装置、周囲条件及び所望の結果に依存して変えることができる。利用できるエネルギー（ここでは放射とも呼ばれる）の例は、赤外線（ＩＲ）放射、紫外線（ＵＶ）放射、ｘ線又は可視光線を含むが、これらに限定されるものではない。これらの態様において、マークを形成したい場所に所定の波長を有する光を使って、画像媒体１００が照射される。
【００１８】
ここに開示の一態様は、光源１５０を含む記録及び伝送デバイスに関する。光源１５０は、少なくとも２つの別個のレーザ（図示せず）と、１つの構造として機能する少なくとも２つの別個のレンズを含む一体化されたアポクロマートレンズ構造（その一態様を図３に示す）と、光分離手段とを備えている。本出願の別の態様において、前記レンズ構造は、１つの構造に組み込まれた少なくとも３つの別個のレンズと、光分離手段とを備えている。このレンズ構造及び光分離手段は、光源１５０からの光ビームをそのレンズ構造を通して画像媒体１００の上へ、少なくとも２つの異なる波長が画像媒体１００上の少なくとも２つの異なるスポットに収束されるように通過させることができる。この少なくとも２つの異なる波長により、局部的な化学又は物理的変化が生じ、マーク付け可能なコーティング／層２３０に、光学的に検出可能な少なくとも２つのマーク２４２が形成される。また、レンズ及び光分離手段は、光ビームを、レンズ構造を通して画像媒体１００上へと、画像媒体１００上の少なくとも２つの異なるスポットに収束する少なくとも２つの異なる波長で通過させることもでき、この場合の光ビームは、少なくとも１つの光学的に検出可能なマーク２４２による、光源１５０からの光の反射を起こさせるものである。光源１５０からの光を画像媒体１００にマークを付けないで反射させるためには、光源１５０からの光を、マーク付け可能なコーティング２３０に光学的に検出可能なマーク２４２を形成するのに適した波長とは異なる（その波長を超える又は下回る）放射を有することを理解されたい。
【００１９】
マーキング層２３０は、３７０ｎｍ〜３８０ｎｍ、３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ、４００ｎｍ〜４１５ｎｍ、４６８ｎｍ〜４７８ｎｍ、６５０ｎｍ〜６６０ｎｍ、７８０ｎｍ〜７８７ｎｍ、９７０ｎｍ〜９９０ｎｍ及び１５２０ｎｍ〜１５８０ｎｍからなる群から選択された吸収波長範囲で放射を吸収して、マーキング層２３０に変化を起こさせ、それにより、光学的に検出可能なマーク２４２を生じさせる。
【００２０】
さらに別の態様では、マーキング層２３０は、３つの波長、４０５ｎｍ、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの放射を吸収する。これらの波長が別々のスポットに収束され、この別々のスポットはそれぞれ、約１００ナノメートル〜約１０ミクロンの直径を有する。
【００２１】
さらに別の態様では、光分離手段は、少なくとも２つの異なる波長を分離するが、それは、少なくとも２つの異なる波長がレンズ構造を通過する前又は通過する時である。この少なくとも２つの異なる波長は、画像媒体１００上の少なくとも２つの異なるスポットに収束される。
【００２２】
光分離手段は、３つの異なる方法の少なくとも１つで、少なくとも２つの異なる波長を分離するべく機能する。第１の方法では、光源１５０からの光がレンズ構造に入射する時に通過するレンズ構造の表面上に刻まれた一連の刻印がある。第２の方法では、光分離手段は、レンズ構造とは別個の構造である。その別個の構造は、一連の刻印が刻まれた透明部品を含む。光源１５０からの光は、レンズ構造に入射する前にその透明片を通過する。第３の方法では、光分離は、少なくとも２つの別個のレーザの少なくとも２つを、異なるビーム角度で傾斜させることにより達成される。少なくとも２つの別個の傾斜されたレーザからのビームは、異なる角度でレンズ構造を通過して進み、画像媒体１００の少なくとも２つのスポットに当たる。
【００２３】
発色剤２４０は、光又は熱の形で加えられ得るしきい値刺激に応答して検出可能な光学的変化を受ける任意の物質であってよい。いくつかの態様において、発色剤２４０は、以下に詳細に記述するように、ロイコ染料及び顕色剤を含む。顕色剤及びロイコ染料は、化学的に混合されると検出可能な光学的変化を生ずる。マーキング層２３０における発色性成分２４０の濃度及び分布は、好ましくは、活性化時に検出可能なマーク２４２を生ずるのに十分なものである。
【００２４】
多数の態様では、１ミクロン（μｍ）以下の厚みのマーキング層２３０を形成するのが望ましい。これを達成するためには、スピンコーティングが１つの適当な塗布技法である。さらに、所定の厚み（すなわち、１ミクロン（μｍ）以下の厚み）を占める層を形成できるマーキング組成物を設けることが望ましい。したがって、そのような場合、マーキング層２３０は、とりわけ、そのような層の形成を妨げるような粒子が含まれない、すなわち、１μｍを上回る寸法を有する粒子が不含でなくてはならない。いくつかの場合、色又はコントラストを生成する材料は、コーティング溶媒に完全に可溶性である。
【００２５】
さらに、多数の態様において、透明であるマーク付け可能なコーティングを提供することが望ましい。そのような場合、コーティング中に存在する粒子はどれも、コーティングを透過する光の波長より小さい平均サイズを有するであろう。全ての粒子が１μｍより小さいコーティングであればこの目的を果たすであろうが、マーキング成分が溶解されているコーティングは、成分が粒子として存在するものよりも望ましい。さらに、目標のデータ密度が高まるにつれ、データ記録に使用することができるドットサイズ又はマークサイズは小さくなる。現在利用可能ないくつかの技術は１μｍ以下の平均ドットサイズを必要とする。よって、これらのすべての理由から、マーキング層２３０は、好ましくは、但し必ずしもそうとは限らないが、全く粒子が含まれない。
【００２６】
両方の発色性成分２４０が溶解されているマーキング層２３０においては、発色性成分２４０が早期に結合してマーキング層全体にわたって光学的変化を生ずることを防ぐ必要がある。特定の態様において、これは、染料又は顕色剤のいずれかに保護部分を設けることによって達成することができる。
【００２７】
得られたマーク２４２は、光センサによって検出することができ、それにより、光学的に読出し可能なデバイスが得られる。
【００２８】
したがって、別の態様において、光学的記録及び伝達（すなわち読出し）デバイスは、光学的にデータを伝送するのに使用される追加部分を含む。これらの他の部分は、その少なくとも２つの別個のレーザを有する光源１５０以外では、その少なくとも２つの別個のレンズ及び光分離手段を備えた一体化されたアポクロマートレンズ構造であるということを理解されたい。追加部分の１つは、画像媒体１００上の光学的に検出可能なマーク２４２の少なくとも１つの読出し可能パターンを検出できるように配置されたセンサ（例えば、光ピックアップ１５７）を含む。一般に、当該センサは、画像媒体１００がセンサに対して相対的に移動する際、少なくとも１つの読出し可能パターンを読み出す。他の追加部材は、プロセッサ１６６である。プロセッサ１６６は、センサによって送られた（センサによって検出された少なくとも１つの読出し可能パターンに基づく）少なくとも１つの信号を受信することによって動作する。
【００２９】
選択された発色剤２４０に応じて、マーキング組成物は、活性化により所望の波長で吸収性が相対的に強くなる場合もあるし、相対的に弱くなる場合もある。多くの市販の消費者製品は、読出し及び書込みの両操作のために単一の波長を利用するため、また読出し波長で相対的に（マーク付けされない領域と比べて）吸収性であるマーク２４２を生ずる発色剤が特に有利であるため、読出し／書込み波長で相対的に吸収性を示すマーク２４２を生ずる発色剤２４０を設けるのが望ましい。
【００３０】
本開示のアポクロマートレンズ構造の１つの態様において、この構造は３成分レンズを有し、そのすべてが三重構造（トリプレット）を形成するよう合わせられてセメント接合されている。アポクロマート特性を得るために、３つの異なるガラスのタイプが用いられる（その例を以下に示す）。その構造が必ずしも３つのガラス種に限定されないこと、及び他の任意のガラス（例えば水晶又はその類）又はプラスッチク材料を使用できることを理解されたい。レンズ群は、必ずしも一様に合わせてセメント接合されている必要はない。合わせてセメント接合されていない空気により隔置されたレンズも同じ効果を、場合によってはより低コストで達成できる。レンズ群を合わせてセメント接合することによってコンパクト化を達成する。また、レンズ群は成型され、例えばバレル形状の容器内に配置することができる。その製造工程は、例えば射出成型によるものであってよい。
【００３１】
図３に、得たい結果に応じて可変の寸法を有するアポクロマート３重構造レンズ１４８の一態様の非限定的な例を示す。全ての表面が球状として示されているが、非球状表面も使用できることを理解されたい。非限定的な例としては、ガラス開口（Ａ）の直径は５ｍｍであり、一方、光がレンズ中を水平に進む場合の３重レンズ構造の幅は１０ｍｍである。第１のレンズの水平長さＲ１−Ｒ２は１．１２ｍｍであり、第２のレンズの水平長さＲ２−Ｒ３は０．５ｍｍであり、そして第３のレンズの水平長さＲ３−Ｒ４は８．３８ｍｍである。
【００３２】
光の進行と同方向に、レンズの３重構造１４８の中を左から右に進んで見て、第１の表面Ｒ１は曲率半径６．２ｍｍを有し、第２の表面Ｒ２は曲率半径１７．９５ｍｍを有し、第３の表面Ｒ３は曲率半径３．１７ｍｍを有し、そして第４の表面Ｒ４は曲率半径３９．７４ｍｍを有する。
【００３３】
この例のアポクロマートレンズ１４８は、Ｒ４から５ｍｍ離れた距離にコリメート光を収束させることができる。光はＲ１側から入射する。非限定的な例では、レンズ１４８は、４０５ｎｍ、６０５ｎｍ及び７８０ｎｍの３つの波長を、それぞれ、ディスク（例えば画像媒体１００）上の同一スポット上に収束させる。一態様において、ディスク上の二乗平均（ＲＭＳ）スポット直径は軸上で２．１μｍであり、レンズ１４８は２°の全視野を有する。
【００３４】
この例では、第１のレンズ（Ｒ１−Ｒ２）に使用されるガラスはＬＡＳＦＮ１５であり、第２のレンズ（Ｒ２−Ｒ３）に使用されるガラスはＫＺＦＳ１２であり、そして第３のレンズ（Ｒ３−Ｒ４）に使用されるガラスはＰＫ５１Ａである。ガラスの英数字表示は、Schott Glass Companyのカタログに使用されているよく知られたレンズ標識用語法に基づく。
【００３５】
従来の光学処理ユニット（Optical Processing Unit）（ＯＰＵ）は、単一スポット上に単一波長を利用して１つの場所に極小のマークを形成するよう設計されている。ディスク上のデータの光学式記録では、非同期的な又は段階的な処理のための異なる場所で収束させるための複数のスポットが必要である。したがって、そのような条件下では、光学プリントヘッド（ＯＰＨ）に異なる複数の光学的要件が求められる。１つの単純な解決法は、各波長及び異なる場所に対する異なる光路に対して１つずつ、異なるレンズを有することである。しかし、それは、多数のレンズ、多数の焦点調節機構及び回路等を必要とするので、コスト高になり得る。
【００３６】
本開示では、単一の光学パッケージによって、例えば光ディスク上の異なる場所に多数の波長を収束させるための別の解決法が得られる。そのような単一の光学パッケージ、少なくとも２つのレンズを有する光学パッケージによって、約１００ナノメートル〜約１０ミクロンのスポットサイズ径を得ることができる。より詳細には、データ記録の目的には約１００ナノメートル〜約１ミクロンのスポットサイズ径が望ましい。同じ理由で、画像記録の目的には約１ミクロン〜約１０ミクロンのスポットサイズが望ましい。したがって、本開示の態様は、両方の目的を果たし得る。非限定的な態様では、前述のスポットサイズを得るのに使われる波長は、例えば４０５ｎｍ、６０５ｎｍ及び７８０ｎｍを含む。
【００３７】
格子（グレーティング）又は精密な方法によるレンズの傾斜といった光分離手段の利用により、２つ以上の場所に同時に収束可能な性能も得られる。本出願は、光ディスクマーキングシステムを、２つ以上の場所に同時に光を収束させることができる少なくとも２つのレンズ及び光分離手段を有する光学パッケージと組み合わせたものである。このシステムは、データ書込み、画像形成（イメージング）及び印刷のための複数の場所を有する、低コストで高効率の単一光ヘッドを提供する。動作波長は、画像形成のためにオンザフライに（その場で）切換えることができる。画像形成のためのそのような使用によって、高エネルギーが必要となり、精度はより低くなる。また、このシステムは、種々のプリントシーケンスへの及びデータ書込みプロセスへの容易な切換えを可能にするが、これにも、高い精度及び低エネルギーが要求される。よって、単一ヘッドでの複数の波長を非同期動作で異なる場所に収束させることができることによって、価値ある製品が得られる。
【００３８】
アポクロマート三重構造レンズ１４８中を通過する波長を分離するための回折格子は、次の回折格子の式、ｄｓｉｎθ＝λに従って製作することができる。この式中、ｄは格子周期であり、θは偏向角であり、λは光の波長である。例えば、θ＝０．２３°、０．３４°、０．４５°の場合、それぞれλ＝４０５ｎｍ、６０５ｎｍ及び７８０ｎｍである。
【００３９】
これによって、レンズの焦平面上の様々な色の間に９．５μｍの分離を生ずる。その間隔は、格子周期を減じること及び角偏向がアポクロマートレンズ１４８の視野にあることを保証することによって拡げることができる。また、アポクロマートレンズ１４８は、視野を拡げるために再構成することもできる。
【００４０】
格子は、レンズの前面における平面ガラス又はプラスチック板上に又はアポクロマートレンズ構造１４８の前面湾曲表面（例えば、図３に示されたＲ１）上に形成することができる。格子をレンズ１４８の前面表面に設けることにより、コンパクトなハイブリッド光学素子が形成される。格子をレンズ表面上へ設ける１つの方法は、厚い高分子層でレンズ表面をコーティングすることである。次のステップは、その高分子表面上へ格子をフォトリソグラフすることである。
【００４１】
図４に示すように、１°の半視野まで最適化されたアポクロマート三重レンズ構造２００の態様は、１回折次数について最適化された（光路差が１波長である）ブレーズド格子２０１と連結して使用することができる。図３に示したアポクロマート三重構造１４８のように、パッケージ全体はの直径は５ｍｍで、厚みは１０ｍｍである。格子２０１は３波長を角度分離する。レンズ２００は、それぞれの波長を、固有の角度で、他の波長のそれぞれとは異なる光ディスク２０２上の場所に収束させる。図４に図示するように、格子２０１は、レンズ２００の表面上に刻まれることで、レンズ２００の一体的な部分となる。格子２０１及びレンズ２００の別の態様では、格子２０１を、レンズ２００の前に独立した増設部として付加することができる。別態様では、格子２０１の代わりに、高屈折率プリズムも光線を分離するのに使用することができる。格子／プリズムレンズ組合せパッケージ全体は、収束されるビーム位置とレンズ２００と間の傾斜が大きすぎないように、入射ビーム束に対してわずかに傾斜させることができる。必要な傾斜は、レーザビームを傾斜させるか又はレンズパッケージを傾斜させることによって達成することができる。図４に、格子２０１がレンズ２００上にエッチングされているアポクロマート三重構造２００の設計を示す。格子周波数を変えることにより、収束されたスポット間の分離に容易に影響を及ぼすことができる。
【００４２】
図５に示すように、図３に示された（１４８と標識）ものと同じアポクロマート三重レンズ構造３００を用いることができる。格子２０１の代わりに、各レーザをそのマウントにおいて他の各レーザに対して傾斜させることによって、異なる波長ビームを傾斜させることができる。レーザビームも、レーザ放射領域に対してレーザ平行光学系を中心から逸らすことによって傾斜させることができる。図５は、そのような系の態様を図示する。ビーム角度を変えることにより、ディスク３０２上の収束されたスポット間の分離を容易に変えることができる。図５に示した設計では、分離は全て等距離である。
【００４３】
格子効率を改善するため、ブレーズド回折格子を使用することができる。それらは、市販されており、フォトリソグラフィーのようなプロセスを利用して大量生産することができる。図６は、ブレーズド回折格子がその上に刻まれているレンズ表面４００の斜視図を示す。
【００４４】
一態様では、ブレーズド回折格子は、特に光データが伝送される時にアポクロマートレンズ構造１４８、２００、３００を用いて光分離の目的を達成するのに使用される。ブレーズド回折格子では、レンズ又は格子構造上の刻みのパターンが鋸（のこぎり）波パターンに近似している。そのようなパターン及びそれらの製作についての詳細な説明としては、参照によりここに援用されるFujiiらの米国特許第４，３３０，１７５号明細書を参照されたい。
【００４５】
ブレーズド回折格子の鋸波パターンは、極めて精密に屈折格子の効率を下げる効果を有する。例えば、ディスク１００、２０２、３０２上へ光データを記録するために、たとえ、回折格子によってディスク１００、２０２、３０２上に達する複数の次数の光が常にあろうと、ディスク１００、２０２、３０２を実際に焼く特定のスポット上に注がれる集束光を１つの次数に制限する。
【００４６】
同じ理由で、読出しモードにおいて、ディスク１００、２０２、３０２上へ発せられた光がディスク１００、２０２、３０２から跳ね返る時、その光のいくらかはレンズ構造１４８、２００、３００を通って後方へ、ブレーズド回折格子まで戻る。格子が正確に配置されていれば、最も強い光が格子を通過し、検出器上に収束され、その検出器でその信号が検出され、処理されるべく送信される。格子を通過する他の次数の光は収束されない。むしろ、それらは散乱されて予測可能な光損失の要素となる。光が処理されることを保証する１つの方法は、最も強い光を捕捉し、それを検出器上に収束させるのに十分な大きさのレンズ１４８、２００、３００を選択することである。これは、０次及びゼロのどちら側か（正か負か）の１次を捕捉することにより達成することができる。このように、プロセッサシステムは、３つの回折次数（０、±１）を捕捉することができ、光損失を最小にする。
【００４７】
染料
例として、読出し用放射として青紫色光（放射）が使われる場合、マーキング層２３０に形成されるマーク２４２は、好ましくは、青色放射の吸収を示す対比色、すなわち、黄色から橙色である。したがって、特定の態様では、マーキング組成物は、活性化時に、青紫色波長で比較的非吸収性の性質からそれらの波長で比較的吸収性の性質に変化するロイコ染料を含む。
【００４８】
しかし、ここに開示の態様は、そのような染料に限定されない。ここでの使用に適したロイコ染料の具体例は、フルオラン及びフタリドを含み、非限定的に、下記を包含し、それらを単独で又は組み合せて用いることができる。１，２−ベンゾ−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−トルイジノ）フルオラン、１，２−ベンゾ−６−（Ｎ−メチル−Ｎ−シクロヘキシルアミノ）フルオラン、１，２−ベンゾ−６−ジブチルアミノフルオラン、１，２−ベンゾ−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（α−フェニルエチルアミノ）−６−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−（２，３−ジクロロアニリノ）−３−クロロ−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（２，４−ジメチルアニリノ）−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（ジ−ｐ−メチルベンジルアミノ）−６−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−（ｍ−トリクロロメチルアニリノ）−３−メチル−６−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−（ｍ−トリクロロメチルアニリノ）−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（ｍ−トリフルオロメチルアニリン）−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（ｍ−トリフルオロメチルアニリノ）−３−クロロ−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（ｍ−トリフルオロメチルアニリノ）−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）−３−メチル−６−（Ｎ−エチルアニリノ）フルオラン、２−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）−３−メチル−６−（Ｎ−プロピル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−（ｏ−クロロアニリノ）−３−クロロ−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（ｏ−クロロアニリノ）−６−ジブチルアミノフルオラン、２−（ｏ−クロロアニリノ）−６−ジエチルアミノフルオラン、２−（ｐ−アセチルアニリノ）−６−（Ｎ−ｎ−アミル−Ｎ−ｎ−ブチルアミノ）フルオラン、２，３−ジメチル−６−ジメチルアミノフルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−エチル−２，４−ジメチルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−エチルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−エチル−ｐ−クロロアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−エチル−ｐ−エチルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−メチル−２，４−ジメチルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−メチルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−メチル−ｐ−クロロアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−メチル−ｐ−エチルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−メチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−プロピル−２，４−ジメチルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−プロピルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−プロピル−ｐ−クロロアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−プロピル−ｐ−エチルアニリノ）フルオラン、２−アミノ−６−（Ｎ−プロピル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−アニリノ−３−クロロ−６−ジエチルアミノフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−���−メチル−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−ｐ−ベンジル）アミノフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−プロピルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−イソアミル−Ｎ−エチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−イソブチルメチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−イソプロピルメチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−メチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｎ−アミル−Ｎ−エチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｎ−アミル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−ジ−ｎ−ブチルアミノフルオラン、２−アニリノ−６−（Ｎ−ｎ−ヘキシル−Ｎ−エチルアミノ）フルオラン、２−ベンジルアミノ−６−（Ｎ−エチル−２，４−ジメチルアニリノ）フルオラン、２−ベンジルアミノ−６−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−ベンジルアミノ−６−（Ｎ−メチル−２，４−ジメチルアニリノ）フルオラン、２−ベンジルアミノ−６−（Ｎ−メチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−ブロモ−６−ジエチルアミノフルオラン、２−クロロ−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−クロロ−６−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミルアミノ）フルオラン、２−クロロ−６−ジエチルアミノフルオラン、２−クロロ−６−ジプロピルアミノフルオラン、２−ジエチルアミノ−６−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−ジエチルアミノ−６−（Ｎ−メチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−ジメチルアミノ−６−（Ｎ−エチルアニリノ）フルオラン、２−ジメチルアミノ−６−（Ｎ−メチルアニリノ）フルオラン、２−ジプロピルアミノ−６−（Ｎ−エチルアニリノ）フルオラン、２−ジプロピルアミノ−６−（Ｎ−メチルアニリノ）フルオラン、２−エチルアミノ−６−（Ｎ−エチル−２，４−ジメチルアニリノ）フルオラン、２−エチルアミノ−６−（Ｎ−メチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、２−メチルアミノ−６−（Ｎ−エチルアニリノ）フルオラン、２−メチルアミノ−６−（Ｎ−メチル−２，４−ジメチルアニリノ）フルオラン、２−メチルアミノ−６−（Ｎ−メチルアニリノ）フルオラン、２−メチルアミノ−６−（Ｎ−プロピルアニリノ）フルオラン、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−７−アザフタリド、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−メチル−４−ジエチルアミノフェニル）−４−���ザフタリド、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−メチル−４−ジエチルアミノフェニル）−７−アザフタリド、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（４−ジエチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（４−Ｎ−ｎ−アミル−Ｎ−メチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３−（１−メチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−ヘキシロキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミルアミノ）−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３，３−ビス（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３，３−ビス（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−７−アザフタリド、３，６−ジブトキシフルオラン、３，６−ジエトキシフルオラン、３，６−ジメトキシフルオラン、３−ブロモ−６−シクロヘキシルアミノフルオラン、３−クロロ−６−シクロヘキシルアミノフルオラン、３−ジブチルアミノ−７−（ｏ−クロロ−フェニルアミノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−５−メチル−７−ジベンジルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−（ｍ−トリフルオロメチルアニリノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−６，７−ジメチルフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−キシリジノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（２−カルボメトキシフェニルアミノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（Ｎ−アセチル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（Ｎ−クロロエチル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアミノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（ｏ−クロロフェニルアミノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−クロロフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−ジベンジルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−ジエチルアミノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−Ｎ−メチルアミノフルオラン、３−ジメチルアミノ−６−メトキシフルオラン、３−ジメチルアミノ−７−メトキシフルオラン、３−メチル−６−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、３−ピペリジノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン、３−ピロリジノ−６−メチル−７−ｐ−ブチルフェニルアミノフルオラン、及び３−ピロリジノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラン。
【００４９】
ここに開示の態様にしたがってアロイ化する（alloyed）（混合する）ことができるさらなる染料は、非限定的に、フルオランロイコ染料及びフタリド発色剤のようなロイコ染料類を含み、それらは、「Chemistry and Applications of Leuco Dyes」、Muthyala, Ramaiah, ed., Plenum Press（1997）（ISBN 0-306-45459-9）に記述されている。これらの態様は、非限定的に、アミノトリアリールメタン、アミノキサンテン、アミノチオキサンテン、アミノ−９，１０−ジヒドロアクリジン、アミノフェノキサジン、アミノフェノチアジン、アミノジヒドロフェナジン、アミノジフェニルメタン、アミノヒドロケイ皮酸（シアノエタン、ロイコメチン）及び対応エステル、２−（ｐ−ヒドロキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール、インダノン、ロイコインダミン、ヒドロジン、ロイコインジゴイド染料、アミノ−２，３−ジヒドロアントラキノン、テトラハロ−ｐ，ｐ’−ビフェノール、２−（ｐ−ヒドロキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール、フェネチルアニリン並びにそれらの混合物を含むほとんどの既知のロイコ染料を包含してよい。
【００５０】
特に適切なロイコ染料には、Specialty Yellow 37（Noveon）、NC Yellow 3（Hodogaya）、Specialty Orange 14（Noveon）、Perga Script Black IR（CIBA）及びPerga Script Orange IG（CIBA）が含まれる。
【００５１】
適当な染料のさらなる例は、日本のHodogaya又は米国シンシナティのNoveonから市販されている、Pink DCF CAS#29199-09-5、Orange-DCF CAS#21934-68-9、Red-DCF CAS#26628-47-7、Vermilion-DFC CAS#117342-26-4、ビス（ジメチル）アミノベンゾイルフェノチアジン CAS#1249-97-4、Green-DFC CAS#34372-72-0、クロアニリノジブチルアミノフルオラン CAS#82137-81-3、NC-Yellow-3 CAS#36886-76-7、Copikem37 CAS#144190-25-0、Copikem3 CAS#22091-92-5を含むが、それに限定されない。
【００５２】
適当なフルオラン型ロイコ染料のさらに別の非限定的な例は、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−イソアミルアミノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７（ｏ，ｐ−ジメチルアニリノ）フルオラン、３−ピロリジノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ピペリジノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−（ｍ−トリフルオロメチルアニリノ）フルオラン、３−ジブチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−クロロ−７−アニリノフルオラン、３−ジブチルアミノ−７−（ｏ−クロロアニリノ）フルオラン、３−ジエチルアミノ−７（ｏ−クロロアニリノ）フルオラン、３−ジ−ｎ−ペンチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ジ−ｎ−ブチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（ｎ−エチル−ｎ−イソペンチルアミノ）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−ピロリジノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、１（３Ｈ）−イソベンゾフルラノン、３−ビス〔２−〔４−（ジメチルアミノ）フェニル−２−（４−メトキシフェニル）エテニル〕４，５，６，７−テトラクロロフタリド、及びそれらの混合物を含む。アミノトリアリールメタンロイコ染料もここに開示の態様で用いることができ、それらには、例えば、トリス（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフェニル）メタン（ＬＣＶ）、トリス（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノフェニル）メタン（ＬＥＣＶ）、トリス（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピルアミノフェニル）メタン（ＬＰＣＶ）、トリス（Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルアミノフェニル）メタン（ＬＢＣＶ）、ビス（４−ジエチルアミノフェニル）−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）メタン（ＬＶ−１）、ビス（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）−（４−ジエチルアミノフェニル）メタン（ＬＶ−２）、トリス（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）メタン（ＬＶ−３）、ビス（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）（３，４−ジメトキシフェニル）メタン（ＬＢ−８）、種々のアルキル置換基がアミノ部分に結合されているアミノトリアリールメタンロイコ染料（この場合、各アルキル基はＣ１〜Ｃ４アルキルから独立に選択される）、並びにアリール環上の１つ以上のアルキル基でさらに置換されている先に指定された構造のどれかをもつアミノトリアリールメタンロイコ染料（この場合、後者のアルキル基はＣ１〜Ｃ３アルキルから独立に選択される）を含む。
【００５３】
顕色剤
顕色剤として使用できる材料の例は、非限定的に、フェノール、カルボン酸、環状スルホンアミド、プロトン性酸、約７．０未満のｐＫａを有する化合物、及びそれらの混合物を含む。具体的なフェノール系及びカルボキシル系顕色剤は、非限定的に、ホウ酸、シュウ酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸、安息香酸、ステアリン酸、没食子酸、サリチル酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、ｏ−ヒドロキシ安息香酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシ−ｐ−トルイル酸、３，５−キシレノール、チモール、ｐ−ｔ−ブチルフェニル、４−ヒドロキシフェノキシド、メチル−４−ヒドロキシベンゾエート、４−ヒドロキシアセトフェノン、α−ナフトール、ナフトール、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、４−ｔ−オクチルカテコール、４，４’−ブチリデンフェノール、２，２’−ジヒドロキシジフェニル、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチル−フェノール）、２，２’−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４’−イソプロピリデンビス（２−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ｓｅｃ−ブチリデンジフェノール、ピロガロール、フロログルシン、フロログルシノカルボン酸、４−フェニルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−クロロフェニル）、４，４’−イソプロピリデンジフェノール、４，４’−イソプロピリデンビス（２−クロロフェノール）、４，４’−イソプロピリデンビス（２−メチルフェノール）、４，４’−エチレンビス（２−メチルフェノール）、４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、ビスフェノールＡ及びその誘導体（例えば４，４’−イソプロピリデンジフェノール（ビスフェノールＡ））、４，４’−シクロヘキシリデンジフェノール、ｐ，ｐ’−（１−メチル−ｎ−ヘキシリデン）ジフェノール、１，７−ジ（４−ヒドロキシフェニルチオ）−３，５−ジ−オキサヘプタン）、４−ヒドロキシ安息香酸エステル、４−ヒドロキシフタル酸ジエステル、フタル酸モノエステル、ビス（ヒドロキシフェニル）スルフィド、４−ヒドロキシアリールスルホン、４−ヒドロキシフェニルアリールスルホネート、１，３−ジ〔２−（ヒドロキシフェニル）−２−プロピル〕ベンゼン、１，３−ジヒドロキシ−６（α、α−ジメチルベンジル）ベンゼン、レゾルシノール、ヒドロキシベンゾイロキシ安息香酸エステル、ビスフェノールスルホン、ビス−（３−アリル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン（ＴＧ−ＳＡ）、ビスフェノールスルホン酸、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、ノボラック型フェノール樹脂、ポリフェノール、サッカリン、４−ヒドロキシアセトフェノン、ｐ−フェニルフェノール、ベンジル−ｐ−ヒドロキシベンゾエート（ベンザルパラベン）、２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシベンジルベンゾエート、並びにｐ−ベンジルフェノールを含む。
【００５４】
１つの様相では、顕色剤はフェノール系化合物である。より詳細な様相では、顕色剤は、ビス（４−ヒドロキシ−３−アリルフェニル）スルホン（ＴＧ−ＳＡ）のようなビスフェノールである。さらに別の様相では、顕色剤化合物は、ホウ酸、シュウ酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、コハク酸、安息香酸、ステアリン酸、没食子酸、サリチル酸、アスコルビン酸及びそれらの混合物からなる群から選択されたカルボン酸である。
【００５５】
保護部分
いくつかの態様では、顕色剤の官能基は、保護部分によってそれぞれ保護される。１つの様相では、保護部分は顕色剤の酸官能基を保護するための機構を与える。顕色剤の官能基がヒドロキシ基である場合、適当な保護基は、例えば、エステル、スルホネート、エーテル、ホスフィネート、カルボネート、カルバメート（すなわち、カルバミン酸のエステル）及びそれらの混合物を含む。１つの詳細な様相では、保護部分はアシル基である。
【００５６】
保護部分として、様々なエーテル、例えば、シリルエーテル、アルキルエーテル、芳香族エーテル及びそれらの混合物を使用することができる。適当なエーテルのいくつかの非限定的な例は、メチルエーテル、２−メトキシエトキシメチルエーテル（ＭＥＭ）、シクロヘキシルエーテル、ｏ−ニトロベンジルエーテル、９−アントリルエーテル、テトラヒドロチオピラニル、テトラヒドロチオフラニル、２−（フェニルセレニル）エチルエーテル、ベンジルオキシメチルエーテル、メトキシエトキシメチルエーテル、２−（トリメチルシリル）エトキシメチルエーテル、メチルチオメチルエーテル、フェニルチオメチルエーテル、２，２−ジクロロ−１，１−ジフルオロエチルエーテル、テトラヒドロピラニル、フェナシル、フェニルアセチル、プロパルギル、ｐ−ブロモフェナシル、シクルプロピルメチルエーテル、アリルエーテル、イソプロピルエーテル、ｔ−ブチルエーテル、ベンジルエーテル、２，６−ジメチルベンジルエーテル、４−メトキシベンジルエーテル、ｏ−ニトロベンジルエーテル、２−ブロモエチルエーテル、２，６−ジクロロベンジルエーテル、４−（ジメチルアミノカルボニル）ベンジルエーテル、９−アントリメチルエーテル、４−ピコリルエーテル、ヘプタフルオロ−ｐ−トリルエーテル、テトラフルオロ−４−ピリジルエーテル、シリルエーテル（例えば、トリメチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、ｔ−ブチルジフェニルシリル、ブチルジフェネイルシリル、トリベンジルシリル、トリイソプロピルシリル、イソプロピルジメチルシリル、２−トリメチルシリル、２−（トリメチルシリル）エトキシメチル（ＳＥＭ）エーテル、並びにそれらの混合物を含む。
【００５７】
保護部分としての使用に適したエステルのいくつかの非限定的な例は、ホルメートエステル、アセテートエステル、イソブチレートエステル、レブリネートエステル、ピバロエートエステル、アリールピバロエートエステル、アリールメタンスルホネートエステル、アダマントエートエステル、ベンゾエートエステル、２，４，６−トリメチルベンゾエート（メシトエート）エステル、２−トリメチルシリルエステル、２−トリメチルシリルエチルエステル、ｔ−ブチルエステル、ｐ−ニトロベンジルエステル、ニトロブチルエステル、トリクロロエチルエステル、任意のアルキル分枝又はアリール置換エステル、９−フルオレンカルボキシレート、キサンテンカルボキシレート、並びにそれらの混合物を含む。１つの様相では、当該保護部分は、ホルメート、アセテート、イソブチレート、レブリネート、ピバロエート、及びその混合物のどれかであってよい。
【００５８】
保護部分としての使用に適したカルボネート及びカルバメートのいくつかの非限定的な例は、２，２，２−トリクロロエチルカルボネート、ビニルカルボネート、ベンジルカルボネート、メチルカルボネート、ｐ−ニトロフェニルカルボネート、ｐ−ニトロベンジルカルボネート、Ｓ−ベンジルチオカルボネート、Ｎ−フェニルカルバメート、１−アダマンチルカルボネート、ｔ−ブチルカルボネート、４−メチルスルフィニルベンジル、２，４−ジメチルベンジル、２，４−ジメチルペント−３−イル、アリールカルバメート、メチルカルバメート、ベンジルカルバメート、環状ボレート及びカルボネート、並びにそれらの混合物を含む。
【００５９】
保護部分として使用するのに適したホスフィネートのいくつかの非限定的な例は、ジメチルホスフィニル、ジメチルチオホスフィニル、ジメチルホスフィノチオイル、ジフェニルホスホチオイル及びそれらの混合物を含む。
【００６０】
保護部分として使用するのに適したスルホネートのいくつかの非限定的な例は、メタンスルホネート、トルエンスルホネート、２−ホルミルベンゼンスルホネート及びそれらの混合物を含む。
【００６１】
顕色剤のヒドロキシル官能基に対する保護部分の例は、例えば、ｔ−ブチルオキシカルボニル、アリルオキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、ｏ−ニトロベンジルオキシカルボニル及びトリフルオロアセテートを含む。
【００６２】
脱保護剤
保護された顕色剤からの保護部分の除去を容易にするために、マーキング層２３０の態様は、脱保護剤を含有する。この成分は、顕色剤からの保護部分の除去を容易にし、それにより、発色反応を起こさせることができる。いくつかの態様では、保護部分の移動は熱を加えることによって促進される。いくつかの態様では、脱保護剤は、それとの化学反応を介して上述の保護部分を除去するための機構を提供する。保護部分の中には、その化学構造が必ずしも別個の脱保護剤を必要としないものもあることが認識されているが、そのような場合、脱保護剤は、ロイコ染料の安定性及び顕色を改善するものと考えられる。
【００６３】
ここでの使用に適した脱保護剤は、非限定的に、α−ヒドロキシアミン、α−アミノアルコール、第一アミン及び第二アミンのようなアミンを含む。１つの様相では、脱保護剤は、バロネオール（valoneol）、プロリノール（prolinol）、２−ヒドロキシ−１−アミノ−プロパノール、２−アミノ−３−フェニル−１−プロパノール、（Ｒ）−（−）−２−フェニルグリシノール、２−アミノフェニルエタノール、１−ナフチルエチルアミン、１−アミノナフタレン、モルフォリン等であってよい。別の態様では、適当な脱保護剤は、９５℃を越える温度又は１１０℃を越える温度で沸騰するようなアミンを含み、それらは、非限定的に、２−アミノ−３−フェニル−１−プロパノール、（Ｒ）−（−）−２−フェニルグリシノール、２−アミノフェニルエタノール等、例えば１−ナフチルエチルアミン、１−アミノナフタレン、モルフォリン等を含む。
【００６４】
脱保護剤は、予定の熱入力レベルでロイコ染料に検出可能な色変化を起こさせるのに十分な保護部分と十分反応する任意の濃度で存在させることができる。脱保護剤の濃度を、熱に曝された時の反応の速度及び程度に影響するように調整できることが理解されるだろう。しかし、一般的な指針として、顕色剤に対する脱保護剤のモル比は、約１０：１〜約１：４まで、及び特定の態様では、約１：１〜約１：２であってよい。
【００６５】
ここに開示の発色性組成物は、保護された顕色剤の約６ｗｔ％〜約４５ｗｔ％で含有していてよい。別の態様では、保護された顕色剤は、約２０ｗｔ％〜約４０ｗｔ％で含まれていてよい。なお、さらに詳細な様相では、保護された顕色剤は、約２５ｗｔ％〜約３８ｗｔ％で含まれていてよい。
【００６６】
上述のように、発色剤２４０が、ロイコ染料のような発色剤と保護された顕色剤とを含む場合、マトリックスは周囲条件で均一の単相溶液であってよく、その理由の１つとしては、顕色剤における保護部分の使用が、活性化前に発色反応が起こることを防止するからである。しかし、別の態様では、前記成分の一方又は他方が、周囲条件でマトリックス中に実質的に不溶であってよい。「実質的に不溶」とは、周囲条件においてマトリックス中で発色剤２４０のその成分の溶解度が低く、周囲条件において染料と顕色剤との反応によって色変化が全く又はほとんど起こらないということを意味する。したがって、いくつかの態様では、顕色剤はマトリックスに溶解しているが、染料は周囲条件でマトリックス中に懸濁された小結晶として存在しており、一方、別の態様では、発色剤はマトリックス中に溶解しており、顕色剤は周囲条件においてマトリックスに懸濁された小結晶として存在する。２相系が使用されるとき、粒径は、放射のほぼ１／２（２分の１）λ（波長）であり、その非限定的な例は４００ｎｍ未満である。
【００６７】
約３８０ｎｍ〜約４２０ｎｍ、又は約６３０ｎｍ〜約６８０ｎｍ、又は約７７０ｎｍ〜約８１０ｎｍの青色、藍色、赤色及び遠赤外の波長範囲を有するレーザ光線を、本願の発色性組成物を顕色させるのに用いることができる。したがって、発色性組成物は、上記範囲内の波長を発するデバイスで使用されるように選択することができる。例えば、光源が約４０５ｎｍの波長を有する光を発する場合、前駆体を、その波長で又はその近傍の波長で吸収を起こし再配列するよう選択することができる。別の態様では、非限定的に、６５０ｎｍ又は７８０ｎｍを含む他の波長の光源を使用することができる。いずれの場合においても、選択された波長に調整された放射吸収体を、局在的な化学的及び／又は物理的変化を増大すべく含有させることができる。この目的に適した放射吸収体は公知である。
【００６８】
いくつかの態様では、例えば、光源１５０は、約７７０ｎｍ〜約８１０ｎｍの波長範囲で動作することができる。一般に、本出願においてコントラストを起こさせる（顕色させる）のには、上記範囲に加えて、表１に表示された光源の範囲のどれもが利用可能である。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
一般的なＣＤ書込みレーザ（ＣＤを焼くレーザ）は、約７８０ｎｍの波長を有していて、ここに開示の態様と連結させて放射源としての使用のために適用できる。赤外範囲における使用に適している放射吸収体の例は、非限定的に、ポリメチルインドリウム、金属錯体ＩＲ染料、インドシアニングリーン、ピリミジントリオンシクロペンチリデンのようなポリメチン染料、グアイアズレニル染料、クロコニウム染料、シアニン染料、スクアリリウム染料、カルコゲノピリロアリーリデン染料、金属チオレート錯体染料、ビス（カルコゲノピリロ）ポリメチン染料、オキシインドリジン染料、ビス（アミノアリール）ポリメチン染料、インドリジン染料、ピリリウム染料、キノイド染料、キノン染料、フタロシアニン染料、ナフタロシアニン染料、アゾ染料、六官能性ポリエステルオリゴマー、ヘテロ環式化合物及びそれらの組合せを含んでいてよい。いくつかの特定のポリメチルインドリウム化合物は、Aldrich Chemical Companyから市販されており、２−〔２−〔２−クロロ−３−〔２−（１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）−エチリデン〕−１−シクロペンテン−１−イル−エテニル〕−１，３，３−トリメチル−３Ｈ−インドリウムペルクロレート、２−〔２−〔２−クロロ−３−〔２−（１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）−エチリデン〕−１−シクロペンテン−１−イル−エテニル〕−１，３，３−トリメチル−３Ｈ−インドリウムクロリド、２−〔２−〔２−クロロ−３−〔（１，３−ジヒドロ−３，３−ジメチル−１−プロピル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン〕−１１−シクロヘキセン−１−イル〕−エテニル〕−３，３−ジメチル−１−プロピルインドリウムヨージドと、２−〔２−〔２−クロロ−３−〔（１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン〕−１−シクロヘキセン−１−イル〕エテニル〕−１，３，３−トリメチルインドリウムヨージド、２−〔２−〔２−クロロ−３−〔（１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン〕−１−シクロヘキセン−１−イル〕エテニル〕−１，３，３−トリメチルインドリウムペルクロレート、２−〔２−〔３−〔（１，３−ジヒドロ−３，３−ジメチル−１−プロピル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン〕−２−（フェニルチオ）−１−シクロヘキセン−１−イル〕エテニル〕−３，３−ジメチル−１−プロピルインドリウムペルクロレート、並びにそれらの混合物を含む。別態様では、放射吸収体は、無機化合物、例えば、酸化第二鉄、カーボンブラック、セレン等であってよい。ポリメチン染料又はその誘導体、例えばピリミジントリオンシクロペンチリデン、スクアリリウム染料、例えばグアイアズレニル染料、クロコニウム染料、又はそれらの混合物も使用することができる。適切な赤外線感応性のピリミジントリオン−シクロペンチリデン放射吸収体は、例えば、２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−ピリミジントリオン５−〔２，５−ビス〔（１，３−ジヒドロ−１，１，３−ジメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）エチリデン〕シクロペンチリデン〕−１，３−ジメチル−（９Ｃｌ）（ドイツのFew Chemicalsから入手可能なS0322）を含む。
【００７１】
他の態様では、約６００ｎｍ〜約７２０ｎｍ、より詳細には約６５０ｎｍの範囲の波長を選択的に吸収する放射吸収体を含んでいてよい。この波長範囲での使用に適した放射吸収体の非限定的な例は、インドシアニン染料、例えば、３Ｈ−インドリウム、２−〔５−（１，３−ジヒドロ−３，３−ジメチル−１−プロピル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）−１，３−ペンタジエニル〕−３，３−ジメチル−１−プロピルヨージド、３Ｈ−インドリウム、１−ブチル−２−〔５−（１−ブチル−１，３−ジヒドロ−３，３−ジメチル−２Ｈ−インドール−２−イリデン）−１，３−ペンタジエニル〕−３，３−ジメチルペルクロレート、及びフェノキサジン誘導体、例えばフェノキサジン−５−イウム、３，７−ビス（ジエチルアミノ）ペルクロレートを含んでいてよい。フタロシアニン染料、例えばケイ素２，３−ナフタロシアニン  ビス（トリヘキシルシリルオキシド）、及び２，３−ナフタロシアニンのマトリックス可溶性の誘導体（いずれもAldrich Chemicalから市販）、ケイ素フタロシアニンのマトリックス可溶性の誘導体（例えば、Rodgers, A. J. et al., 107 J. Phys. Chem. A 3503-3514, May 8, 2003に記述）、ベンゾフタロシアニンのマトリックス可溶性の誘導体（例えば、Aoudia, Mohamed, 119 J. Am. Chem. Soc. 6029-6039, July 2, 1997に記述）、例えば米国特許第６，０１５，８９６号明細書及び第６，０２５，４８６号明細書（それぞれ参照によりここに援用される）に記述されているフタロシアニン化合物、並びにイギリス、マンチェスターのAveciaから市販のフタロシアニン染料であるCirrus 715も使用することができる。
【００７２】
さらに別の態様では、ここに開示の態様は、約３８０ｎｍ〜約４２０ｎｍの範囲の青色及び藍色波長を有する光を発する放射源、例えばレーザ又はＬＥＤと共に用いることができる。特に、特定のＤＶＤ及びレーザディスク記録装置に使用されるレーザのような放射源は、約４０５ｎｍの波長のエネルギーを発する。これらの波長における放射を最も効率的に吸収する放射吸収体は、非限定的に、アルミニウムキノリン錯体、ポルフィリン、ポルフィン及びそれらの混合物又はその誘導体を含んでいてよい。３８０〜４２０ｎｍの放射を出力する放射源と併用される適当な放射吸収体のいくつかの具体例は、１−（２−クロロ−５−スルホフェニル）−３−メチル−４−（４−スルホフェニル）アゾ−２−ピラゾリン−５−オン  ジナトリウム塩、エチル７−ジエチルアミノクマリン−３−カルボキシレート、３，３’−ジエチルチアシアニンエチルスルフェート、３−アリル−５−（３−エチル−４−メチル−２−チアゾリニリデン）ローダミン（それぞれ、ヴォルフェンのOrganica Feinchemie GmbHから入手可能）、並びにそれらの混合物を含んでいてよい。適切な放射吸収体のその他の例は、非限定的に、アルミニウムキノリン錯体、例えばトリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（CAS 2085-33-8）、及び誘導体、例えばトリス（５−クロロ−８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（CAS 4154-66-1）、２−（４−（１−メチル−エチル）−フェニル）−６−フェニル−４Ｈ−チオピラン−４−イリデン）−プロパンジニトリル−１，１−ジオキシド（CAS 174493-15-3）、４，４’−〔１，４−フェニレンビス（１，３，４−オキサジアゾール−５，２−ジイル）〕ビスＮ，Ｎ−ジフェニルベンゼンアミン（CAS 184101-38-0）、ビス−テトラエチルアンモニウム−ビス（１，２−ジシアノ−ジチオルト）−亜鉛（ＩＩ）（CAS 21312-70-9）、２−（４，５−ジヒドロナフト〔１，２−ｄ〕−１，３−ジチオール−２−イリデン）−４，５−ジヒドロナフト〔１，２−ｄ〕１，３−ジチオールを含み、これらは全てSyntec GmbHから入手可能である。特定のポルフィリン及びポルフィリン誘導体のその他の非限定的な例は、Frontier Scientificから入手可能なエチオポルフィリン（CAS 448-71-5）、ジュウテロポルフィリンＩＸ  ２，４ビスエチレングリコール（D630-9）、並びにAldrich chemical companyから入手可能な、オクタエチルポルフィン（CAS 2683-82-1）、アゾ染料、例えばMordant Orange（CAS 2243-76-7）、Methyl Yellow（60-11-7）、４−フェニルアゾアニリン（CAS 60-09-3）、Alcian Yellow（CAS 61968-76-1）、並びにそれらの混合物を含む。
【００７３】
青色レーザの書込みについては、光の特定の波長で放射を吸収し、そのエネルギーを発色性組成物へ移す吸収剤が使用される場合がある。このような利用のためには、４０５ｎｍ、６０５ｎｍ及び７８０ｎｍの波長が望ましい。４０５ｎｍで吸収する吸収体を得ることは最も困難であると考えられている。４０５ｎｍでλｍａｘを有する光を容易に吸収する吸収体は多くは知られていない。少数のものは、入手が困難であるか又は高価になりがちなポルフィリンを含む。いくつかのポリメチレン染料も４０５ｎｍでの放射を吸収できることが知られている。それらの吸収能の他に、これらの吸収体染料は、ディスク上で使用されている媒体に溶解性であることも必要である。それらは、ロイコ染料とも相溶性でなければならない。
【００７４】
ポリメチン染料は、４０５ｎｍでの放射吸収体として作用できることが知られている。しかし、ポリメチン染料を使って実施されたスクリーンは、４０５ｎｍで有効な媒体記録に要求されるより遅い顕色を示した。その理由の１つは、より遅い拡散又は不適当な初期分布のいずれかに関連した要因であった。これは、ポリメチン染料吸収体自体には直接関係しないが、顕色剤と吸収体と間の相溶性の問題に直接的に関連している。
【００７５】
クルクミンＡとクルクミンＢ、ターメリックスパイスの２つの誘導体は、青色レーザディスク上にデータを光学的に書き込むのに適した条件下での４０５ｎｍでの有効な放射吸収体である。クルクミンＡとクルクミンＢが４０５ｎｍで有効な放射吸収体であるということに加えて、クルクミンＡ及びクルクミンＢが４０５ｎｍで放射された場合に、それらによって起こる反応が、ロイコ染料の発色ステップを促進するフェノールを生成することを、本願出願人は見出した。
【００７６】
マトリックス材料
いくつかの態様では、マトリックス材料が使用される。マトリックス材料は、顕色剤及び発色剤（又は発色剤／溶融支援アロイ（melting aid alloy））を溶解及び／又は分散させるのに適した任意の組成物であってよい。利用可能なマトリックス材料は、例えば、ＵＶ硬化性マトリックス、例えばアクリレート誘導体、オリゴマー及びモノマーを、光パッケージ（photo package）あり又はなしで含む。光パッケージは、例えば、マトリックスの硬化のための反応を開始させる光吸収性の種、例えばベンゾフェノン誘導体を含んでいてよい。遊離基重合モノマー及びプレポリマーのための光開始剤のその他の例は、非限定的に、チオキサントン誘導体、アントラキノン誘導体、アセトフェノン及びベンゾインエーテルタイプを含む。色変化を生じさせる放射形式以外の放射の形態で硬化され得るマトリックスを選択するのが好ましいであろう。
【００７７】
カチオン重合樹脂をベースとしたマトリックスは、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩、芳香族スルホニウム塩及びメタロセン化合物をベースとした光開始剤を必要とする。許容される１つ又は複数のマトリックスの一例は、Nor-Cote CLCDG-1250A又はNor-Cote CDG000（ＵＶ硬化性アクリレートモノマー及びオリゴマーの混合物）を含み、これは、光開始剤（ヒドロキシケトン）及び有機溶媒アクリレート（例えば、メチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ベータ−フェノキシエチルアクリレート及びヘキサメチレンアクリレート）を含む。その他の許容される１つ又は複数のマトリックスは、アクリル化ポリエステルオリゴマー、例えばSartomer Co.から入手可能なCN292、CN293、CN294、SR-351（トリメチロールプロパントリアクリレート）、SR-395（イソデシルアクリレート）及びSR-256（２（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート）を含む。
【００７８】
ここに記述された方法で形成された画像形成用組成物は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＬＵ−ＲＡＹディスク等の画像媒体１００の表面に塗布することができる。さらに、ディスクを、光記録及び／又は読出し能力を有するここに開示のシステムにおいて使用することができる。このシステムは、典型的に、所定の波長及び出力を有する光を放出するレーザ（例えば光源１５０）を含む。光学的読出し能力を有するシステムは、レーザに結合された光ピックアップユニット１５７をさらに含む。レーザ及び光ピックアップユニットは当分野で知られている。
【００７９】
図１及び図２を再び参照すると、例示的な読出し／書込みシステム１７０は、プロセッサ１６６、レーザ１５０及び光ピックアップ１５７を備えている。プロセッサ１６６からの信号１６３は、レーザ１５０に所望の電力レベルの光を放出させる。ディスク表面から反射された光はピックアップ１５７によって検出され、このピックアップ１５７は、対応する信号１６５をプロセッサ１６６に送り返す。
【００８０】
記録したい場合、レーザ１５０によって放出された光がマーキング表面２３０上に入射されるように画像媒体１００を配置する。レーザ１５０を、マーキング層２３０上の入射光がその表面に十分なエネルギーを伝達して、２４２のようなマークを生ずるように動作させる。レーザ１５０と画像媒体１００の位置とは、いずれもプロセッサ１６６によって制御され、それにより、光は、レーザ１５０によって画像媒体１００の表面上にマーク２４２のパターンを形成するパルス状に放出される。
【００８１】
画像媒体１００の表面上のマーク２４２のパターンを読出したい場合には、レーザ１５０によって放出された光がマーク付けされた表面上に入射されるように画像媒体１００を再度配置する。レーザ１５０は、表面への入射光がマーク２４２を生ずるのに十分なエネルギーがその表面へ伝達しないように動作させる。代わりに、入射光は、マーク２４２が無いか又は有るかに応じてより多く又はより少なく、マーク付けされた表面から反射する。画像媒体１００が移動する際、反射率の変化が、マーク付けされた表面に対応する信号１６５を発する光ピックアップ１５７によって記録される。レーザ１５０と画像媒体１００の位置とは両方とも、読出し処理中、プロセッサによって制御される。
【００８２】
ここで説明した読出し／書込みシステム１７０は、単なる例示であり、当分野で理解される構成要素を含むことが理解されるであろう。多重レーザ、プロセッサ及び／又はピックアップ並びに種々の波長を有する光の利用を含む様々な変形を行うことができる。読出し要素は、書出し要素から分離させることもできるし、単一のデバイスに一体化することもできる。いくつかの態様では、画像媒体１００は、３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長で動作する光学式読出し／書込みデバイスで使用することができる。
【００８３】
いくつかの態様を詳細に説明したが、開示の態様が修正できることは当業者に明らかであろう。それゆえ、以上の記述は、限定ではなく例示であると考えられるべきである。
【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１】
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【国際調査報告】
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