CN110730720A - 光学装置、绘制和擦除装置、以及照射方法 - Google Patents

光学装置、绘制和擦除装置、以及照射方法 Download PDF

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Abstract

根据本公开内容的实施方式的光学装置是执行针对可逆记录介质执行信息的写入和擦除中的一者或两者的装置。这种光学装置包括：在近红外区域(700nm至2500nm)中具有不同发射波长的多个激光元件；对从多个激光元件输出的激光束进行合成的光学系统；以及在可逆记录介质上对由通过光学系统进行合成而获得的合成光束进行扫描的扫描器部。

Description

光学装置、绘制和擦除装置、以及照射方法
技术领域
本公开内容涉及一种光学装置、一种绘制和擦除装置、以及一种照射方法。
背景技术
采用热敏方法并使用热敏显色组合物(诸如无色染料)的记录介质已经变得普及(例如，参见专利文献1至专利文献3)。目前，对于这样的记录介质，一旦写入就不能擦除数据的不可逆记录介质和能够反复重写的可逆记录介质已投入实际使用。对于可逆记录介质，虽然单色显示已投入实际使用，但是全色显示尚未投入实际使用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2004-74584号公报
专利文献2：特开2004-188827号公报
专利文献3：特开2011-104995号公报
发明内容
顺便提及，在写入或擦除期间，对采用热敏方法的记录介质施加过多的热量时，可能会有记录介质变形的风险。因此，期望提供一种能够抑制记录介质变形的光学装置、绘制和擦除装置、以及照射方法。
根据本公开内容的实施方式的光学装置是针对可逆记录介质执行信息的写入和擦除中的一者或两者的装置。在此，可逆记录介质具有包含可逆热敏显色组合物和光热转换剂的多个记录部。此外，在该可逆记录介质中，可逆热敏显色组合物的显色色调针对每个记录部而不同，并且在近红外区域(700nm至2500nm)中，光热转换剂的吸收波长针对每个记录部而不同。该光学装置包括：在近红外区域中具有不同发射波长的多个激光元件；对从多个激光元件输出的激光束进行合成的光学系统；以及在可逆记录介质上对由通过光学系统进行合成而获得的合成光束进行扫描的扫描器部。
根据本公开内容的实施方式的绘制和擦除装置包括：在近红外区域中具有不同发射波长的多个激光元件；对从多个激光元件输出的激光束进行合成的光学系统；以及在可逆记录介质上对由通过光学系统进行合成而获得的合成光束进行扫描的扫描器部。
根据本公开内容的实施方式的绘制方法包括针对可逆记录介质执行信息的写入和擦除中的一者或两者，可逆记录介质具有包含可逆热敏显色组合物和光热转换剂的多个记录部，所述可逆热敏显色组合物的显色色调针对每个记录部而不同，并且在近红外区域(700nm至2500nm)中，所述光热转换剂的吸收波长针对每个记录部而不同。通过以下方式执行信息的写入和擦除中的一者或两者，对从在近红外区域中具有不同发射波长的多个激光元件输出的激光束进行合成，并在可逆记录介质上扫描由此获得的合成光束。
在根据本公开内容的各个实施方式的光学装置、绘制和擦除装置、以及绘制方法中，对从在近红外区域中具有不同发射波长的多个激光元件输出的激光束进行合成，并在可逆记录介质上执行扫描由此获得的合成光束。以这种方式，与在时间上独立地驱动每个激光元件的情况相比，同时驱动激光元件提高了在热扩散方面的写入效率或擦除效率。这减少了写入和擦除所需的能量。
根据本公开内容的各个实施方式中的光学装置、绘制和擦除装置、以及绘制方法减少了写入和擦除所需的能量，并且因此可以抑制记录介质的变形。应注意的是，本公开内容的效果不限于上述那些效果，并且可以是本说明书中描述的任何效果。
附图说明
图1示出了根据本公开内容的实施方式的绘制装置的示意性配置示例。
图2示出了可逆记录介质的截面配置示例。
图3示出了可逆记录介质中包括的每个记录层的吸收波长的示例。
图4示出了用激光束照射可逆记录介质的过程的示例。
图5示出了光源单元的光输出波形的示例。
图6示出了光源单元的光输出波形的示例。
图7示出了光源单元的光输出波形的示例。
图8示出了由光源单元的光输出形成的光斑的示例。
图9示出了根据示例的写入试验的结果。
图10示出了根据示例的擦除试验的结果。
图11示出了根据比较例的写入试验的结果。
图12示出了根据比较例的擦除试验的结果。
图13示出了根据比较例的擦除试验的结果。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本公开内容的一些实施方式。以下描述是本公开内容的具体示例，并且本公开内容不限于以下实施方式。
<1.实施方式>
[配置]
描述根据本公开内容的实施方式的绘制装置1。绘制装置1对应于本公开内容的“绘制和擦除装置”的具体示例。图1示出了根据本实施方式的绘制装置1的系统配置示例。绘制装置1相对于可逆记录介质100执行信息的写入和擦除。首先，描述可逆记录介质100，然后，描述绘制装置1。
(可逆记录介质100)
图2示出了可逆记录介质100中包括的每个层的配置示例。可逆记录介质100包括具有不同显色色调的多个记录层133。记录层113对应于本公开内容的“记录部”的具体示例。例如，可逆记录介质100具有其中记录层113和绝热层114交替地层压在基材110上的结构。
例如，可逆记录介质100包括位于基材110上的底层112、三个记录层113(113a、113b和113c)、两个绝热层114(114a和114b)、以及保护层115。三个记录层113(113a、113b和113c)从基材110一侧按记录层113a、记录层113b、和记录层113c的顺序设置。两个绝热层114(114a和114b)从基材110一侧按绝热层114a和绝热层114b的顺序设置。底层112形成为与基材110的表面接触。保护层115形成在可逆记录介质100的最外表面上。
基材110支撑每个记录层113和每个绝热层114。基材110用作用于在其表面上形成每个层的基板。基材110可允许光穿过或不允许光穿过。在不允许光穿过的情况下，基材110的表面的颜色例如可以是白色，或者可以是除白色以外的颜色。基材110例如包括ABS树脂。底层112具有改善记录层113a与基材110之间的粘附性的功能。底层112例如包括允许光穿过的材料。
三个记录层113(113a、113b和113c)能够在显色状态和消色状态之间可逆地改变状态。三个记录层113(113a、113b和113c)被配置为在显色状态下具有不同的颜色。三个记录层113(113a、113b和113c)各自包括无色染料100A(可逆热敏显色组合物)和在写入时产生热量的光热转换剂100B(光热转换剂)。三个记录层13(113a、113b和113c)各自进一步包括显色剂和聚合物。
无色染料100A通过加热与显色剂结合而进入显色状态，或与显色剂分离而进入消色状态。包括在每个记录层113(113a、113b和113c)中的无色染料100A的显色色调取决于每个记录层113而不同。包括在记录层113a中的无色染料100A通过加热与显色剂结合而变为品红色。包括在记录层113b中的无色染料100A通过加热与显色剂结合而变为青色。包括在记录层113c中的无色染料100A通过加热与显色剂结合而变为黄色。三个记录层113(113a、113b和113c)之间的位置关系不限于上述示例。此外，三个记录层113(113a、113b和113c)在消色状态下变得透明。这使得可逆记录介质100能够使用宽色域的颜色来记录图像。
光热转换剂100B通过吸收近红外区域(700nm至2500nm)中的光来产生热量。应注意的是，在本说明书中，近红外区表示700nm至2500nm的波长带。包括在各个记录层113(113a、113b和113c)中的光热转换剂100B的吸收波长在近红外区域(700nm至2500nm)中不同。图3示出了包括在每个记录层113(113a、113b和113c)中的光热转换剂100B的吸收波长的示例。包括在记录层113c中的光热转换剂100B例如具有如图3(A)中所示的在800nm处的吸收峰。包括在记录层113b中的光热转换剂100B例如具有如图3(B)中所示的在860nm处的吸收峰。包括在记录层113a中的光热转换剂100B例如具有如图3(C)中所示的在915nm处的吸收峰。包括在每个记录层113(113a、113b和113c)中的光热转换剂100B的吸收峰不限于上述示例。
绝热层114a旨在使热量难以在记录层113a和记录层113b之间传递。绝热层114b旨在使热量难以在记录层113b和记录层113c之间传递。保护层115旨在保护可逆记录介质100的表面，并且用作可逆记录介质100的外涂层。两个绝热层114(114a和114b)和保护层115各自包括透明材料。例如，可逆记录介质100可以在保护层115正下方包括具有相对较高刚性的树脂层(例如，PEN树脂层)等。
[制造方法]
接下来，描述制造可逆记录介质100中的一些层中的每个层的具体方法。
通过使用摇磨机将包含以下材料的涂料分散两个小时。通过使用线棒施加由此获得的涂料，并在70摄氏度下进行五分钟的热干燥处理。以这种方式，形成厚度为3μm的记录层13。
用于形成记录层113a的涂料包括以下材料。
■无色染料(2重量份)
[化学式1]
Figure BDA0002296123790000051
■显色/还原试剂(4重量份)
[化学式2]
Figure BDA0002296123790000052
■氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(5重量份)
90％氯乙烯，10％乙酸乙烯酯，平均分子量(M.W.)：115000
■甲乙酮(MEK)(91重量份)
■光热转换剂
花青红外吸收染料：0.19重量份
(由H.W.SANDS corp.制造，SDA7775，吸收波长峰值：933nm)用于形成记录层113b的涂料包括以下材料。
■无色染料(1.8重量份)
[化学式3]
Figure BDA0002296123790000061
■显色/还原试剂(4重量份)
[化学式4]
Figure BDA0002296123790000062
■氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(5重量份)
90％氯乙烯，10％乙酸乙烯酯，平均分子量(M.W.)：115000
■甲乙酮(MEK)(91重量份)
■光热转换剂
花青红外吸收染料：0.12重量份
(由H.W.SANDS corp.制造，SDA5688，吸收波长峰值：861nm)用于形成记录层113c的涂料包括以下材料。
■无色染料100A(1.3重量份)
[化学式5]
Figure BDA0002296123790000071
■显色/还原试剂(4重量份)
[化学式6]
Figure BDA0002296123790000072
■氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(5重量份)
90％氯乙烯，10％乙酸乙烯酯，平均分子量(M.W.)：115000
■甲乙酮(MEK)(91重量份)
■光热转换剂
花青红外吸收染料：0.10重量份
(由Nippon Kayaku制造，CY-10，吸收波长峰值：798nm)
施加聚乙烯醇水溶液，并干燥。以这种方式，形成厚度为20μm的绝热层114。此外，在施加紫外固化树脂后，用紫外线照射该树脂并使其固化。以这种方式，形成厚度为约2μm的保护层115。
(绘制装置1)
接下来，描述根据本实施方式的绘制装置1。
绘制装置1包括信号处理电路10、激光驱动电路20、光源单元30、调节机构40、扫描器驱动电路50、和扫描器部60。
信号处理电路10例如与激光驱动电路20一起根据可逆记录介质100的特性以及可逆记录介质100中写入的条件控制待施加至光源单元30(例如，稍后描述的光源31A、31B和31C的每一者)的电流脉冲的峰值等。信号处理电路10例如根据从外部输入的图像信号Din与扫描器部50的扫描器操作进行同步，并生成与激光的波长等特性相对应的图像信号。当绘制装置1相对于可逆记录介质100执行写入时，图像信号Din包括待写入可逆记录介质100中的图像数据。当绘制装置1相对于可逆记录介质10执行写入信息的擦除时，图像信号Din包括用于擦除写入在可逆记录介质100中的图像的图像数据。
信号处理电路10例如将输入图像信号Din转换为与光源单元30的每个光源的波长相对应的图像信号(色域转换)。信号处理电路10例如生成与扫描器部50的扫描器操作同步的投影图像时钟信号。信号处理电路10例如生成投影图像信号，以根据生成的图像信号发射激光束。信号处理电路10例如将所生成的投影图像信号输出至激光驱动电路20。此外，信号处理电路10例如根据需要将投影图像时钟信号输出至激光驱动电路20。在此，如稍后所描述的，“根据需要”是诸如当高频信号的信号源与图像信号同步时使用投影图像时钟信号的情况。。
激光驱动电路20例如根据与各波长相对应的投影图像信号来驱动光源单元30的各光源31A、31B和31C。激光驱动电路20例如控制激光束的亮度(明暗)以绘制与投影图像信号相对应的图像。激光驱动电路20例如包括驱动光源31A的驱动电路20A、驱动光源31B的驱动电路20B、以及驱动光源31C的驱动电路20C。光源31A、31B和31C各自在近红外区域中输出激光束。光源31A例如是输出具有发射波长λ1的激光束La的半导体激光器。光源31B例如是输出具有发射波长λ2的激光束Lb的半导体激光器。光源31C例如是输出具有发射波长λ3的激光束Lc的半导体激光器。发射波长λ1、λ2和λ3例如满足以下表达式(1)、表达式(2)和表达式(3)。
λa1-20nm<λ1<λa1+20nm...(1)
λa2-20nm<λ2<λa1+20nm...(2)
λa1-20nm<λ3<λa1+20nm...(3)
在此，λal是记录层113a的吸收波长(吸收峰波长)，例如是915nm。λa2是记录层113b的吸收波长(吸收峰波长)，例如是860nm。λa3是记录层113c的吸收波长(吸收峰波长)，例如是800nm。应注意的是，表达式(1)、表达式(2)和表达式(3)的每一者中的“±10nm”表示公差范围。在发射波长λ1、λ2和λ3满足表达式(1)、表达式(2)和表达式(3)的情况下，发射波长λ1例如是915nm，发射波长λ2例如是860nm，发射波长λ3例如是800nm。
光源单元30包括在近红外区域中具有不同发射波长的多个光源。光源单元30例如包括三个光源31A、31B和31C。光源单元30例如进一步包括光学系统，该光学系统对从多个光源(例如，三个光源31A、31B和31C)输出的激光束进行合成。光源单元30例如包括两个反射镜32a和32d、两个二向色镜32b和32c、以及透镜32e，作为这样的光学系统。
例如，通过准直透镜使从相应的两个光源31A和31B输出的激光束La和Lb成为基本上平行的光(准直光)。此后，例如，激光束La被反射镜32a反射并且也被二向色镜32b反射，激光束Lb穿过二向色镜32b，由此激光束La和激光束La被合成。包括激光束La和激光束La的合成光束穿过二向色镜32c。
例如，通过准直透镜使从光源31C输出的激光束Lc成为基本上平行的光(准直光)。此后，激光束Lc例如被反射镜32d反射并且也被二向色镜32c反射。由此，对穿过二向色镜32c的上述合成光束和被二向色镜32c反射的激光束Lc进行合成。光源单元32例如将通过上述光学系统的合成而获得的合成光束Lm输出至扫描器部50。
调节机构40是旨在调节从光源单元32输出的合成光束Lm的焦点的机构。例如，调节机构40是通过用户执行的手动操作来调节透镜32e的位置的机构。应注意的是，调节机构40可以是通过机器执行的操作来调节透镜32e的位置的机构。
扫描器驱动电路50例如与从信号处理电路10输入的投影图像时钟信号进行同步来驱动扫描器部50。此外，例如，在从扫描器部60输入关于稍后描述的双扫描器61等的照射角度的信号的情况下，扫描器驱动电路40基于该信号驱动扫描器部60以实现期望的照射角度。
扫描器部60例如在可逆记录介质100的表面上逐行扫描从光源单元30入射的合成光束Lm。扫描器部60例如包括双扫描器61和f-θ透镜62。双扫描器61例如是检流计镜。f-θ透镜62将双扫描器61的恒速旋转运动转换成在聚焦平面(可逆记录介质100的表面)上移动的光斑的均匀线性运动。
接下来，描述在绘制装置1中的信息的写入和擦除。
[写入]
首先，制备可逆记录介质100并将其设置在绘制装置1中(步骤S101，图4)。接下来，绘制装置1例如从光源31A、光源31B和光源31C中的至少一个光源输出激光束，并且在可逆记录介质100上扫描激光束(步骤S102，图4)。此时，在从光源31A、光源31B和光源31C中的至少两个光源的每一个输出激光束的情况下，光源单元30将从两个光源输出的激光束合成，并输出合成的激光束。此外，当对可逆记录介质100进行写入时，光源单元30在基于光热转换剂100B产生的热量来将写入对象的记录层113的温度设为显色温度以上的条件下输出激光束。
其结果是，例如，发射波长为800nm的激光束La被记录层113c内的光热转换剂100B吸收，由此记录层113c内的无色染料100A由于光热转换剂100B产生的热量而达到写入温度，并且通过与显色剂结合而呈现黄色。黄色显色密度取决于发射波长为800nm的激光束La的强度。此外，例如，发射波长为860nm的激光束Lb被记录层113b内的光热转换剂100B吸收，由此记录层113b内的无色染料100A由于光热转换剂100B产生的热量而达到写入温度，并且通过与显色剂结合而呈现青色。青色显色密度取决于发射波长为860nm的激光束Lb的强度。此外，例如，发射波长为915nm的激光束Lc被记录层113a内的光热转换剂100B吸收，由此记录层113a内的无色染料100A由于光热转换剂100B产生的热量而达到写入温度，并且通过与显色剂结合而呈现品红色。品红色显色密度取决于发射波长为915nm的激光束Lc的强度。结果，由于黄色、青色和品红色的颜色混合，呈现出期望的颜色。以这种方式，绘制装置1将信息写入可逆记录介质100中。
[擦除]
首先，制备其中以上述方式写入信息的可逆记录介质100，并且将其设置在擦除装置1中(步骤S101，图4)。接下来，绘制装置1例如从光源31A、光源31B和光源31C中的至少一个光源输出激光束，并且在可逆记录介质100上扫描激光束(步骤S102，图4)。此时，在从光源31A、光源31B和光源31C中的至少两个光源的每一个输出激光束的情况下，光源单元30将从两个光源输出的激光束合成，并输出合成的激光束。此外，当对写入到可逆记录介质100中的信息进行擦除时，光源单元30在基于光热转换剂100B产生的热量来将擦除对象的记录层113的温度设为消色温度以上且低于显色温度的条件下输出激光束。
结果，在发射到可逆记录介质100的激光束包括发射波长为800nm的激光束La的情况下，发射波长为800nm的激光束La被记录层113c内的光热转换剂100B吸收，由此记录层113c内的无色染料100A由于光热转换剂100B产生的热量而达到消色温度以上且低于显色温度的温度，并且通过与显色剂分离而消色。在此，由记录层113c内的光热转换剂100B产生的热量传播到各记录层113，并且在各记录层113内的无色染料100A达到消色温度以上且低于显色温度的温度的情况下，各记录层113内的无色染料100A通过与显色剂分离而消色。
此外，在发射到可逆记录介质100的激光束包括发射波长为860nm的激光束Lb的情况下，发射波长为860nm的激光束Lb被记录层113b内的光热转换剂100B吸收，由此记录层113b内的无色染料100A由于光热转换剂100B产生的热量而达到消色温度以上且低于显色温度的温度，并且通过与显色剂分离而消色。在此，由记录层113b内的光热转换剂100B产生的热量传播到各记录层113，并且在各记录层113内的无色染料100A达到消色温度以上且低于显色温度的温度的情况下，各记录层113内的无色染料100A通过与显色剂分离而消色。
此外，在发射到可逆记录介质100的激光束包括发射波长为915nm的激光束Lc的情况下，发射波长为915nm的激光束Lc被记录层113a内的光热转换剂100B吸收，由此记录层113a内的无色染料100A由于光热转换剂100B产生的热量而达到消色温度以上且低于显色温度的温度，并且通过与显色剂分离而消色。在此，由记录层113a内的光热转换剂100B产生的热量传播到各记录层113，并且在各记录层113内的无色染料100A达到消色温度或更高且低于显色温度的温度的情况下，各记录层113内的无色染料100A通过与显色剂分离而消色。以这种方式，绘制装置1擦除可逆记录介质100中的信息。
顺便提及，绘制装置1具有控制机构，该控制机构控制可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”，以使得在擦除可逆记录介质100中写入的信息时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”小于在可逆记录介质100中执行写入时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”。
作为上述控制机构，例如，信号处理电路10和激光驱动电路20可包括控制光源单元30的机构，以使得光源单元30(例如，光源31A、光源31B和光源31C)在擦除时的激光功率小于光源单元30在写入时的激光功率。例如，如图5(A)中所示，信号处理电路10和激光驱动电路20可以控制要提供给光源单元30等的电流脉冲的峰值，以使得在可逆记录介质100中执行写入时，来自光源单元30的输出脉冲的峰值为W1。此外，例如，如图5(B)中所示，信号处理电路10和激光驱动电路20可以控制要提供给光源单元30等的电流脉冲的峰值，以使得在执行可逆记录介质100的擦除时，来自光源单元30的输出脉冲的峰值为W2(W2<W1)。
此外，作为上述控制机构，例如，信号处理电路10和激光驱动电路20可以控制光源单元30，以使得光源单元30(例如，光源31A、光源31B和光源31C)在擦除时激光脉冲的照射时间ΔT2比光源单元30在写入时的照射时间ΔT1短。例如，如图6(A)中所示，信号处理电路10和激光驱动电路20可以控制要提供给光源单元30等的电流脉冲的脉冲宽度，以使得在可逆记录介质100中执行写入时，光源单元30(例如，光源31A、光源31B和光源31C)在写入时的激光脉冲的照射时间(脉冲宽度)为ΔT1。此外，例如，如图6(B)中所示，信号处理电路10和激光驱动电路20可以控制要提供给光源单元30等的电流脉冲的脉冲宽度，以使得在执行可逆记录介质100的擦除时，光源单元30(例如，光源31A、光源31B和光源31C)在擦除时的激光脉冲的照射时间(脉冲宽度)为ΔT2(ΔT2<ΔT1)。
此外，作为上述控制机构，例如，信号处理电路10和激光驱动电路20可以控制光源单元30，以使得光源单元30(例如，光源31A、光源31B和光源31C)在擦除时的激光脉冲具有矩形形状，并且光源单元30在写入时的激光脉冲具有与擦除时的波形不同的波形。例如，如图7(A)中所示，信号处理电路10和激光驱动电路20可以控制光源单元30，以使得光源单元30(例如，光源31A、光源31B和光源31C)在擦除时的激光脉冲具有矩形形状。此外，例如，如图7(B)中所示，信号处理电路10和激光驱动电路20可以控制光源单元30，以使得光源单元30在写入时的激光脉冲具有三角形形状。
此外，作为上述控制机构，例如，信号处理电路10和扫描器驱动电路50可以控制扫描器驱动电路50，使得光源单元30(例如，光源31A、光源31B和光源31C)在擦除时的扫描速度高于光源单元30在写入中的扫描速度。
此外，作为上述控制机构，例如，调节机构40可包括对激光束La、激光束Lb和激光束Lc、或合成光束Lm执行焦点调节的机构。例如，如图8(A)中所示，信号处理电路10和激光驱动电路20可以调节透镜32e，以使得光源单元30(例如，光源31A、光源31B和光源31C)在写入时的光斑直径为ΔD1。此外，例如，如图8(B)中所示，信号处理电路10和激光驱动电路20可以调节透镜32e，以使得光源单元30在擦除时的光斑直径为ΔD2(ΔD2>ΔD1)。
[实施例]
接下来，通过与比较例进行比较来描述根据本实施方式的绘制装置1的实施例。图9和图10示出了根据实施例的绘制装置1的试验结果。图11、图12和图13示出了根据比较例的绘制装置的试验结果。图9中所示的实施例1至10是写入试验的结果，图10中所示的实施例11至20是擦除试验的结果。
[实施例1、8至10和11]
在如下描述的条件下针对可逆记录介质100进行写入和擦除，并且测量反射密度(OD)。在写入时，在发射波长800nm、860nm和915nm的每一个的输出功率为2W、光斑直径为70μm、且扫描速度为5m/sec的条件下，将实心图像写入可逆记录介质100中，并测量反射密度。在擦除时，在发射波长800nm、860nm和915nm的每一个的输出功率为2W、光斑直径为500μm、且扫描速度为0.5m/sec的条件下，擦除写入可逆记录介质100中的实心图像，并测量擦除后的反射密度。
[实施例2至7]
在图9中所示的实施例2至7中，在激光功率、光斑直径和扫描速度与图9所示的实施例1相比分别发生变化的条件下，测量对可逆记录介质100执行激光照射后的写入后的反射密度。
[实施例12至20]
在图10所示的实施例12至20中，测量在激光功率、光斑直径和扫描速度分别改变的条件下对图9所示的实施例2至10中的执行了写入的可逆记录介质100进行激光照射后的擦除后的反射密度。
在实施例11至20的任一个中，反射密度为0.2或更小，并且擦除了在可逆记录介质100中写入的实心图像。在实施例18和19中，通过增大光斑直径等，照射到记录介质100的激光束的能量密度减小至小于写入时的能量密度。以这种方式，通过调整写入条件和擦除条件，可以在同一装置中实现重写。
图11示出了在与实施例1、5、6和7的每一个的条件相同的条件下，从短波长侧执行另一激光照射而获得的实心图像的反射密度。与实施例相比，在比较例1至4的任一个中，反射密度降低，并且发现需要约2.5W的功率以获得相等的反射密度。此外，每个激光束的照射点必须在同一条线上，并且期望对准精度为±2μm或更小，为此，装置成本增加。
图12示出了在与实施例11、15、16和17的每一个的条件相同的条件下，从短波长侧执行另一激光照射时的反射密度。在比较例5至8中的任一个中，反射密度显示为0.2或以上，并且擦除不充分。为了执行与实施例等效的擦除，需要使用约2.5W的功率进行照射，或者必须将扫描速度降低至约0.3m/s，因此，在功耗和节拍(takt)方面是不利的。
图13示出了当在实施例1的条件下绘制图像并且通过安装在热敏打印机上的用于擦除的陶瓷条擦除图像时的反射密度。当降低扫描速度并施加足够的热量时，基材(ABS)变形。另一方面，当提高扫描速度以抑制热变形时，出现未擦除部分。考虑到上述结果，当对具有低耐热温度的基材进行擦除时，优选使用激光进行擦除。
[效果]
接下来，描述根据本实施方式的绘制装置1的效果。
采用热敏方法并使用热敏显色组合物(诸如无色染料)的记录介质已经变得普及。目前，对于这样的记录介质，一旦写入就不能擦除数据的不可逆记录介质和能够反复重写的可逆记录介质已投入实际使用。对于可逆记录介质，虽然单色显示已投入实际使用，但是全色显示尚未投入实际使用。顺便提及，当在写入或擦除期间对采用热敏方法的记录介质施加过多的热量时，记录介质可能会变形。
相比之下，在根据本实施方式的绘制装置1中，从在近红外区域中具有不同发射波长的多个光源(例如31A、31B和31C)输出的激光束被合成，并且在可逆记录介质100上对由此获得的合成光束Lm进行扫描。以这种方式，与在时间上独立驱动每个光源的情况相比，同时驱动光源提高了在热扩散方面的写入效率或擦除效率。这减少了写入和擦除所需的能量。结果，可以抑制可逆记录介质100的变形。
此外，在根据本实施方式的绘制装置1中，当对可逆记录介质100进行写入时，在基于光热转换剂100B产生的热量来将要写入对象的记录层113的温度设为显色温度以上的条件下输出激光束。这使得能够利用写入所需的能量密度来进行激光照射，并抑制可逆记录介质100的变形。
此外，在根据本实施方式的绘制装置1中，当擦除写入到可逆记录介质100中的信息时，在基于光热转换剂100B产生的热量来将要擦除的记录层113的温度设为消色温度以上且低于显色温度的条件下输出激光束。这使得能够利用擦除所需的能量密度来进行激光照射，并抑制可逆记录介质100的变形。
此外，在根据本实施方式的绘制装置1中，在擦除可逆记录介质100中写入的信息时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”被控制为小于在可逆记录介质100中执行写入时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”。这使得可以利用写入和擦除所需的能量密度来进行激光照射，并抑制可逆记录介质100的变形。
此外，在根据本实施方式的绘制装置1中，控制每个光源(例如，31A、31B和31C)，使得每个光源(例如，31A、31B和31C)在擦除时的激光功率小于每个光源(例如，31A、31B和31C)在写入时的激光功率。这使得可以擦除写入可逆记录介质100中的信息。
此外，在根据本实施方式的绘制装置1中，控制每个光源(例如，31A、31B和31C)，使得每个光源(例如，31A、31B和31C)在擦除时的激光脉冲的照射时间ΔT2比每个光源(例如，31A、31B和31C)在写入时的照射时间ΔT1短。这使得在擦除可逆记录介质100中写入的信息时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”小于在可逆记录介质100中执行写入时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”。结果，可以利用写入和擦除所需的能量密度来进行激光照射，并抑制可逆记录介质100的变形。
此外，在根据本实施方式的绘制装置1中，控制每个光源(例如，31A、31B和31C)，使得每个光源(例如，31A、31B和31C)在擦除时的激光脉冲具有矩形形状，并且每个光源(例如，31A、31B和31C)在写入时的激光脉冲具有与擦除时的波形不同的波形。这使得在擦除可逆记录介质100中写入的信息时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”小于在可逆记录介质100中执行写入时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”。结果，可以利用写入和擦除所需的能量密度来进行激光照射，并抑制可逆记录介质100的变形。
此外，在根据本实施方式的绘制装置1中，控制扫描器驱动电路50，使得每个光源(例如，31A、31B和31C)在擦除时的扫描速度高于每个光源(例如，31A、31B和31C)在写入时的扫描速度。这使得在擦除可逆记录介质100中写入的信息时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”小于在可逆记录介质100中执行写入时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”。结果，可以利用写入和擦除所需的能量密度来进行激光照射，并抑制可逆记录介质100的变形。
此外，在根据本实施方式的绘制装置1中，提供了对激光束La、激光束Lb和激光束Lc、或合成光束Lm执行焦点调节的调节机构40。这使得在擦除可逆记录介质100中写入的信息时的可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”小于在可逆记录介质100中执行写入时可逆记录介质100上的能量密度“W/cm2”。结果，可以利用写入和擦除所需的能量密度来进行激光照射，并抑制可逆记录介质100的变形。
尽管以上已经参照各实施方式和变形例描述了本公开内容，但是本公开内容不限于此，并且可以以各种方式进行修改。
例如，在前述实施方式等中，记录层113和绝热层114交替地层压在可逆记录介质100中，但是例如，可逆记录介质100可包括微囊，该微囊包括无色染料100A和光热转换剂100B。此外，例如，在前述实施方式等中，每个记录层113(113a、113b和113c)包括无色染料100A作为可逆热敏显色组合物，但是可包括不同于无色染料100A的材料。此外，例如，在前述实施方式等中，绘制装置1被配置为相对于可逆记录介质100执行信息的写入和擦除，但是绘制装置1可被配置为相对于可逆记录介质100执行信息的写入和擦除中的一者或两者。
应注意的是，本说明书中描述的效果仅是示例性的。本公开内容的效果不限于本说明书中描述的那些效果。本公开可包括除了本说明书中描述的那些效果以外的效果。
应注意的是，本公开内容可具有以下配置。
(1)
一种光学装置，所述光学装置是针对可逆记录介质执行信息写入和擦除中的至少一者的光学装置，所述可逆记录介质具有包含可逆热敏显色组合物和光热转换剂的多个记录部，各所述可逆热敏显色组合物的显色色调针对每个所述记录部而不同，同时各所述光热转换剂的吸收波长针对每个所述记录部在近红外区域(700nm至2500nm)中不同，其中，
所述光学装置包括：
多个激光元件，所述多个激光元件在近红外区域中具有彼此不同的发射波长；
光学系统，所述光学系统对从所述多个激光元件发射的激光束进行合成；和
扫描器部，所述扫描器部在所述可逆记录介质上对由通过所述光学系统进行合成而获得的合成光束进行扫描。
(2)
根据(1)的光学装置，其中，在设定为针对所述可逆记录介质执行写入时各所述激光元件在以下设定条件下输出激光束：写入对象的所述记录部的温度由于光热转换剂所产生的热量而变为显色温度以上。
(3)
根据(2)的光学装置，其中，在设定为将写入到所述可逆记录介质中的信息执行擦除时各所述激光元件在以下设定条件下输出激光束：擦除对象的所述记录部的温度由于所述光热转换剂产生的热量而变为导致的消色温度以上且低于显色温度。
(4)
根据(3)的光学装置，其中，进一步包括控制机构，所述控制机构对所述可逆记录介质上的能量密度“W/cm2”进行控制，使得在对写入所述可逆记录介质中的信息执行擦除时的所述可逆记录介质上的能量密度“W/cm2”小于在对所述可逆记录介质中执行写入时的所述可逆记录介质上的能量密度“W/cm2”。
(5)
根据(4)的光学装置，其中，所述控制机构是激光驱动电路，所述激光驱动电路控制各所述激光元件，使得各所述激光元件擦除时的激光功率小于各所述激光元件写入时的激光功率。
(6)
根据(4)的光学装置，其中，所述控制机构是激光驱动电路，所述激光驱动电路控制各所述激光元件，使得各所述激光元件擦除时的激光脉冲的照射时间比各所述激光元件写入时的照射时间短。
(7)
根据(4)的光学装置，其中，所述控制机构是激光驱动电路，所述激光驱动电路控制各所述激光元件，使得各所述激光元件擦除时的激光脉冲为矩形形状，并且使得各所述激光元件写入时的激光脉冲的波形与擦除时的波形不同。
(8)
根据(4)的光学装置，其中，所述控制机构是扫描驱动电路，所述扫描驱动电路控制所述扫描器部，使得各所述激光元件擦除时的扫描速度快于各所述激光元件写入时的扫描速度。
(9)
根据(4)的光学装置，其中，所述控制机构是对所述合成光束的焦点执行调节的机构。
(10)
一种绘制和擦除装置，具有：
多个激光元件，所述多个激光元件在近红外区域(700nm至2500nm)中具有彼此不同的发射波长；
光学系统，所述光学系统对从所述多个激光元件发射的激光束进行合成；和
扫描器部，所述扫描器部在具有显色色调彼此不同的多个可逆记录部的可逆记录介质上扫描由通过所述光学系统进行合成而获得的合成光束。
(11)
一种照射方法，包括针对可逆记录介质执行信息的写入和擦除中的至少一者的步骤，
所述可逆记录介质具有包含可逆热敏显色组合物和光热转换剂的多个记录部，各所述可逆热敏显色组合物的显色色调针对每个所述记录部而不同，同时各所述光热转换剂的吸收波长针对每个所述记录部在近红外区域(700nm至2500nm)中不同，
所述信息的写入和擦除通过以下方式执行：
对从多个激光元件发射的激光束进行合成，所述多个激光元件在近红外区域中具有彼此不同的发射波长；
在所述可逆记录介质上扫描由此获得的合成光束。
本申请要求于2017年6月8日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2017-113452的权益，通过引用将上述专利申请的整体内容结合在此。
本领域技术人员应当理解，根据设计需求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们落在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (11)

1.一种光学装置，所述光学装置是针对可逆记录介质执行信息写入和擦除中的至少一者的光学装置，所述可逆记录介质具有包含可逆热敏显色组合物和光热转换剂的多个记录部，各所述可逆热敏显色组合物的显色色调针对每个所述记录部而不同，同时各所述光热转换剂的吸收波长针对每个所述记录部在近红外区域(700nm至2500nm)中不同，其中，
所述光学装置包括：
多个激光元件，所述多个激光元件在近红外区域中具有彼此不同的发射波长；
光学系统，所述光学系统对从所述多个激光元件发射的激光束进行合成；和
扫描器部，所述扫描器部在所述可逆记录介质上对由通过所述光学系统进行合成而获得的合成光束进行扫描。
2.根据权利要求1的光学装置，其中，在设定为针对所述可逆记录介质执行写入时各所述激光元件在以下设定条件下输出激光束：写入对象的所述记录部的温度由于光热转换剂所产生的热量而变为显色温度以上。
3.根据权利要求2的光学装置，其中，在设定为将写入到所述可逆记录介质中的信息执行擦除时各所述激光元件在以下设定条件下输出激光束：擦除对象的所述记录部的温度由于所述光热转换剂产生的热量而变为导致的消色温度以上且低于显色温度。
4.根据权利要求3的光学装置，其中，进一步包括控制机构，所述控制机构对所述可逆记录介质上的能量密度“W/cm2”进行控制，使得在对写入所述可逆记录介质中的信息执行擦除时的所述可逆记录介质上的能量密度“W/cm2”小于在对所述可逆记录介质中执行写入时的所述可逆记录介质上的能量密度“W/cm2”。
5.根据权利要求4的光学装置，其中，所述控制机构是激光驱动电路，所述激光驱动电路控制各所述激光元件，使得各所述激光元件擦除时的激光功率小于各所述激光元件写入时的激光功率。
6.根据权利要求4的光学装置，其中，所述控制机构是激光驱动电路，所述激光驱动电路控制各所述激光元件，使得各所述激光元件擦除时的激光脉冲的照射时间比各所述激光元件写入时的照射时间短。
7.根据权利要求4的光学装置，其中，所述控制机构是激光驱动电路，所述激光驱动电路控制各所述激光元件，使得各所述激光元件擦除时的激光脉冲为矩形形状，并且使得各所述激光元件写入时的激光脉冲的波形与擦除时的波形不同。
8.根据权利要求4的光学装置，其中，所述控制机构是扫描驱动电路，所述扫描驱动电路控制所述扫描器部，使得各所述激光元件擦除时的扫描速度快于各所述激光元件写入时的扫描速度。
9.根据权利要求4的光学装置，其中，所述控制机构是对所述合成光束的焦点执行调节的机构。
10.一种绘制和擦除装置，具有：
多个激光元件，所述多个激光元件在近红外区域(700nm至2500nm)中具有彼此不同的发射波长；
光学系统，所述光学系统对从所述多个激光元件发射的激光束进行合成；和
扫描器部，所述扫描器部在具有显色色调彼此不同的多个可逆记录部的可逆记录介质上扫描由通过所述光学系统进行合成而获得的合成光束。
11.一种照射方法，包括针对可逆记录介质执行信息的写入和擦除中的至少一者的步骤，
所述可逆记录介质具有包含可逆热敏显色组合物和光热转换剂的多个记录部，各所述可逆热敏显色组合物的显色色调针对每个所述记录部而不同，同时各所述光热转换剂的吸收波长针对每个所述记录部在近红外区域(700nm至2500nm)中不同，
所述信息的写入和擦除通过以下方式执行：
对从多个激光元件发射的激光束进行合成，所述多个激光元件在近红外区域中具有彼此不同的发射波长；
在所述可逆记录介质上扫描由此获得的合成光束。
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