JPH02185490A - レーザにより画像を記録する方法、装置及びそのための媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像をレーザを用いて記録する方法と装置に
関するものである。

本発明においては、ｒ画像」という単語は、グラフィッ
ク表示だけでなく、印刷された文章や写真なども意味す
る。

従来の技術 用途によっては、変造したり偽造したりすることが難し
い媒体上に画像を形成する必要がある。

この目的を達成するための様々な方法が知られている。

その中でも、化学的転写法によって銀行券を印刷する方
法が挙げることができょう。この方法を真似ることを困
難にするために様々な特殊な方法が用いられているが、
用途によっては、この方法を真似ることを十分に難しく
することはできない。

他の方法、例えばディジタル式光ディスクを製造するの
に用いられている方法では、入射光線を吸収する選択さ
れた層を除去する方法が採用されている。光の照射によ
って光吸収層が除去されると、媒体の特定の場所が露出
して画像を形成する。

しかし、この方法の「効率」は低く、品質（画像の精細
度、コントラストなど）は印刷による画像の品質と変わ
らなくすることはできない。

発明が解決しようとする課題 そこで、本発明の目的は、変造したり偽造したりするこ
とができるだけ難しいだけでなく、印刷された画像の品
質とほぼ等しい品質の画像を生成させることのできる方
法を提供することである。

このような方法は、特に、例えば身分証明書などの最高
機密書類の作成に応用される。

課題を解決するだめの手段 本発明によれば、上記の目的を達成するために、基板上
に複数の列をなして配置されていて画像領域と読み出し
領域を形成する第１の材料からなり、レーザ光を吸収す
ることのできる第２の層で画像領域が覆われている第１
の層と、上記記録媒体に対して、 ＊第１の軸に沿った高速の第１の運動と、＊第１の運動
と比べて遅く、例えば第１の軸に垂直な第２の軸に沿っ
た第２の運動と の二重の相対運動が可能なレーザビームと、上記の第１
の運動と同期して記録される情報が何であるかに応じて
レーザビームのパワーを変調する手段とを利用する。

レーザビームは上記読み出し領域によって上記列上をガ
イドされて、画像が第１の軸に平行なストリップの形態
に形成されるべき画像領域を、その上の光吸収性材料を
レーザビームのパワーに応じて、従って記録する情報に
応じて破壊し、または破壊せずに上記第１の材料を露出
させたり露出させなかったりする。読み出し領域はこの
記録操作の終了後に除去する。

本発明の他の目的、特徴、結果は、添付の図面を参照し
た以下の説明によりさらによく理解できよう。

実施例 第１ａ図は、本発明の画像媒体の第１の実施例を示す図
である。

この図面には、例えば紙、ボール紙、またはプラスチッ
クからなる基板１が示されており、その上には２つの領
域が規定されている。すなわち、直交座標系ＯＸＹのＯ
ｘ軸に平行な軸ｚＺによって分離された画像領域Ｚ１と
読み出し領域ＺＬである。画像領域ＺＩでは第１の材料
２がＯＹ軸に平行なストＩＪツブ２０として堆積されて
、列Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３，、、Ｃｔ、　、　、を形成して
いる。この材料２は、例えばフォトエツチング、平滑カ
ッティング、オフセット、またはこれ以外の方法で堆積
されたインクである。

画像領域Ｚｔ　には、例えばレーザ光などの所定の照射
光を吸収する第２の材料からなる層３が堆積されている
。この材料３は融点が低いことが好ましい。しかし、用
途によっては、融点は、低くなりすぎず、媒体をプラス
チック加工する通常の温度よりも高い例えば約２００℃
にするのが好ましいこともある。この層３は例えば有機
層または金属層である。この層３は薄く、光吸収度は、
所定の照射光に対しては組成と厚さによって決まる。

この層３としては、例えば約２００Ａの厚さのテルル化
合物が適当である。

媒体の読み出し領域ＺＬに対応する部分には、第１の材
料２からなるストリップがやはり列Ｃ１、Ｃ２，、、ｃ
ｔ、　、　、に沿って堆積される。これらストリップは
連続でも不連続でもよい。例えば第１ａ図では、ストリ
ップが、複数の列Ｃｔ　に並べられた２つのパターン４
１４２として図示されている。読み出し領域Ｚ、の列ま
たはパターンを形成する材料は材料２とは異なっていて
もよいことに注意されたい。図面を見やくするため、ス
トリップ２０とパターン４１．４２の部分は「梨地」で
描かれている。

第１ｂ図は、第１ａ図の変形例を示す図である。

この第１ｂ図の実施例は、画像領域Ｚ１のストリップ２
０が、やはり複数の列Ｃ１に並べられてはいるが複数の
微小部分２１として不連続な形態となっている点が異な
る。例えば、微小部分は一辺が２０μｍの正方形である
。

第１ｂ図には、図面を簡潔にするために光吸収材料層３
は図示していない。

第２図は、上記の媒体に画像を光記録するための手段を
示す図である。

この図面には、例として、読み出し領域Ｚ、と光吸収材
料３で被覆された画像領域Ｚ、とを備える第１図に示し
た記録媒体の全体が参照番号ｌＯで示されている。

この記録媒体は、光ビームＦを変調器Ｍに向けて放射す
るレーザＬを備えている。変調器Ｍは信号Ｐによって制
御される。この制御を行うことによって、記録媒体１０
に記録される情報が何であるかに応じてレーザＬのパワ
ーを変調することができる。光のエネルギは、変調器Ｍ
を出ると、分離手段Ｓを通って振動ミラーＭｖに送られ
る。このミラーＭｖは、Ｏｘ軸に平行なＺＺ軸を中心に
して振動することができる。このミラーＭｖはレーザビ
ームＦを記録媒体ｌＯに向けて送り、その上にスポット
ＳＬを形成する。

必要に応じて、記録媒体ｌＯはビームＦをこの記録媒体
１０上に集束させる手段（図示せず）を備えている。

信号Ｐによって制御されるビームのパワーに応じて、記
録媒体は以下の２つのいずれかの動作をする。

光のパワーが小さく例えば１ｍＷ〜３ｍＷである場合に
対応する第１の動作モード、光のパワーが大きく例えば
数１０　ｍ　Ｗで、部分的に層３を除去して材料２を露
出させることのできる場合に対応する第２の動作モード
。

材料２が露出した領域は全体として所望の画像を形成す
る。

ミラーＭｖのｚＺ軸のまわりの運動を制御することによ
って、レーザビームのスポットＳＬが画像領域ＺＩの１
つの列Ｃ８を描くことが可能になる。さらに、記録媒体
１０は上記の光学装置に対してＯｘ軸に沿って並進運動
するため、レーザビームは１つの列から次の列に移動す
ることが可能になる。互いに平行な列に書き込みを行う
ことができるためには、この運動は、移動がＯｘ軸に沿
ったスポット走査運動の間に利用できる時間にのみ行わ
れる不連続運動でも、連続でＯｘ軸に沿った走査運動に
対して遅い運動でもよい。

この結果、変調器Ｍの制御信号Ｐを用いて画像を画像領
域Ｚ１　に記録することができる。この画像の質は、特
にビームＦのパワーとスポットＳＬの走査速度とを制御
するために選択したパラメータに依存する。

別の実施態様では、基板ｌがス）　ＩＪツブ２０または
微小部分２１と異なる色であるため、偽造がより難しく
なっている。つまり、偽造しようとすると材料２ではな
く媒体が露出する可能性が高い。

レーザビームを制御するには様々な方法が可能であり、
それが第３ａ図〜第３Ｃ図に示されている。

光パルスは周波数が一定で幅が一定にすることができ、
この場合には記録は２値タイプである。

別の実施態様によると、光パルスは幅が可変であり、様
々なサイズのパターンを出現させることができる。これ
が第３ａ図に示されている。

この第３ａ図では、レーザビームＦのパワーＰが時間の
関数として示されている。このパワーＰは、異なるパル
ス幅（Ｌｌ、　Ｌ２．　、　、　）に対して最小レベル
ｐ、とｉ大レベルＰＭの２つのレベルをとる。

第３ｂ図は、列に第３ａ図の変調されたレーザビームが
照射されたときの、記録媒体ＩＯの列に沿った部分断面
図である。

この断面において、基板ｌは一部分がストリップ２０に
よって覆われている。というのは、レーザのパワーが最
小レベルＰ、のときにはこのストリップ２０が残り、こ
れとは逆に、パルス幅Ｌ１とＬ２に対応する幅の部分で
はレーザビームによってこのストリップ２０が除去され
るからである。

列が複数の微小部分によって形成されている場合には、
第１ｂ図を参照して説明したようにパルスがこれら微小
部分と同期している必要がある。

別の実施態様では、レーザビームのパワーはもはや２つ
のレベルＰ、とレベルＰＭをとる２値形式ではなく、こ
れら２つのレベルの間を連続的に変化する。このように
すると、光吸収層３をある程度破壊して、例えばほぼ三
角形のパターンを露出させることができる。これが、例
として第３Ｃ図に示されている。この図面には、２本の
ストリップ２０が図示されてちり、異なる形状の三角形
のノスターン３１．３２が出現している。図面を見やす
くするため、材料２が露出している領域のみに複数の点
が描かれている。

再び第２図を参照すると、レーザビームＦは一部が記録
媒体１０によって反射されて振動ミラーＭｖに向かい、
次に分離手段Ｓによって偏向されて光感応性セルＣに向
かう。このセルＣに光スポットＴが形成される。セルＣ
は電気的検出信号りを出力する。

この検出信号は、以下に第４図に示すように、画像を構
成する情報を含むスボツ）ＳＬによる記録媒体１０の走
査を同期させるのに使用される。この信号が信号Ｐとな
る。

この目的で、スボッ）ＳＬが各列Ｃｔの全体を読み出し
領域ＺＬを含めて走査する。読み出し領ｈＪｃＺｔ、の
パターン（第１図の４１．４２）によって列の開始を認
識（検出）することができる。というのは、パターン４
１．４２の性質（ビームの反射が媒体ｌよりもよい、ま
たは悪いこと）と、場合によってはさらに厚さ（厚すぎ
るとセルＣ上のスポットＴが中心からずれること）とに
よって検出信号の振幅が変化するが、この変化が列の開
始を特徴付けているからである。この検出は、ストリッ
プ２０または微小部分２１が画像領域では光吸収層３に
よって覆われているためにこの画像領域の列に対しては
実行することができないことに注意されたい。

別の実施態様では、パターン４１，４２が１つの列と次
の列で異なっている。従って各列をさらによく同定する
ことができる。

第４図は、本発明の記録媒体を制御するための電子手段
の実施例を示す図である。

電気的検出信号りは、増幅器４０で増幅された後に列の
開始を認識（検出）するための回路４３に送られる。

クロックとカウンタを有するタイミング調節回路４５の
制御のもとに、回路４３は画像領域ＺＨの列の開始時刻
Ｔ０に対応する信号を出力する。この信号は、例えば２
値信号の状態０への変化にすることができ、ＡＮＤゲー
トタイプの論理回路４６に送られる。このＡＮＤゲート
４６からは、変調器の制御信号Ｐが出力される。この実
施例では、時刻Ｔｏを示す信号は、ＡＮＤゲート４６に
送られる前に、列の終了の時刻Ｔ、を決定する回路４４
に送られる。列の終了の時刻Ｔ１の決定は、時刻Ｔ０に
、ビームＦが列を走査するのに要する時間に対応する一
定の時間間隔を加えることによりなされる。

この実施例では、時刻Ｔ、を示す信号は、状態１に変化
する同じ論理信号である。回路４４はタイミング調節回
路４５によって制御される。

第４図に示された実施例では、記録媒体は、増幅器４０
からの検出信号を闇値と比較する比較器４７をさらに備
えている。この比較器４７を用いると、レーザスポット
ＳＬがストリップ２０の外に出ることがある場合にはそ
れを検出することが可能である。というのは、この場合
には、材料２と基板ｌの間での反射パワーの差によって
信号りに変化（例えば減少）が生じるからである。比較
器４７の出力信号はＡＮＤゲート４６に送られる。この
ＡＮＤゲート４６はさらに、記録媒体１０に記録する情
報ｌを、例えばバッファメモリを介して時刻Ｔ０とＴ、
に同期して受信する。

従って、このＡＮＤゲートは、スポットＳＬが（時刻Ｔ
０とＴ１の間で）画像領域Ｚ２の中にあるときに情報■
の通過を許可する。必要であれば、比較器４７の作用に
よってスボッ）ＳＬが１つの列と正確に揃ったときにの
みＡＮＤゲートが情報Ｉの通過を許可する。最後に、タ
イミング調節回路４５はミラーＭｖの運動を制御する。

このように、画像を表す２値または非２値信号によって
電気的に制御されるレーザビームを用いて画像が優れた
効率で記録され、しかもこの画像は偽造または変造する
ことが難しい記録媒体を記述した。

この記録媒体の読み出し領域は、必ずしも画像領域と同
じ媒体の上に形成されている必要はないことに注目され
たい。いずれにせよ、列ＣＩが認識されるのを防止する
ため、画像の記録後に読み出し領域が画像領域と分離さ
れる。

また、画像領域に微小部分２１がカラーで予め配列され
ており（例えば正方形の形の青、黄、赤、黒の４色）、
レーザビームがそれに応じて制御される場合には、画像
をカラーで記録することが可能であることにも注目され
たい。

上記の記述はもちろん単なる１つの例についてのもので
あり、本発明の範囲内で別の例を考えることが可能であ
る。例えば、光吸収層３の上に追加層を堆積させること
が可能である。この追加層は、透明で、厚さがレーザ光
の波長のほぼ半分であり、空気と層３を整合させる機能
をもつ。従って、層３の表面での反射が制限される。ま
た、光学手段に対する記録媒体１０の運動を記述した（
第２図）が、もちろんこれは相対運動であり、必要に応
じて記録媒体１０を固定して、光学手段を運動させるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図と第１ｂ図は、画像の媒体の実施例を示す図で
ある。 第２図は、画像を記録するための光学手段の実施例を示
す図である。 第３ａ図、第３ｂ図、第３Ｃ図は、本発明の記録媒体の
動作を説明する図である。 第４図は、本発明の方法を実施するために第２図の光学
手段を制御する電子手段の実施例を示す図である。 （主な参照番号） ｌ・・基板、　　　　　　２・・第１の材料、３・・光
吸収層、　　　　１０・・記録媒体、２０・・ストリッ
プ、　　　２１・・微小部分、４０・・増幅器、 ３１．３２．４１４２・・パターン、 ４３・・列の開始認識（検出）回路、 ４４・・Ｔ、の決定回路、 ４５・・タイミング調節回路、 ４６・・ＡＮＤゲート、　　４７・・比較器、Ｃ・・光
感応性セル、 Ｃ１、Ｃ２，、、ｃ、、　、　、　　・・列、Ｄ・・電
気的検出信号、 Ｌ・・レーザ、 Ｍｖ・・振動ミラー Ｓ・・分離手段、 ＺＩ・・画像領域、 Ｆ・・光ビーム、 Ｍ・・変調器、 Ｐ・・制御信号、 ＳＬ、Ｔ・・スポット、 ＺＬ・・読み出し領域 特許出願人トムソンーセーエスエフ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザビームを用いて記録媒体に画像を記録する
   方法であって、この記録媒体が、 −基板と、 −この基板上に複数の列をなして配置されていて画像領
   域と読み出し領域を形成する第１の材料からなる層と、 −この第１の材料からなる層の画像領域の上に堆積され
   ていてレーザビームによって破壊することができる光吸
   収性の材料からなる第２の層とを備え、 レーザビームは、上記記録媒体に対して、 −第１の軸に沿った高速の第１の運動と、 −第１の運動と比べて遅い、第２の軸に沿った第２の運
   動と の二重の相対運動が可能であり、 レーザビームは上記読み出し領域によって上記列上をガ
   イドされ、レーザビームのパワーは、上記画像に応じて
   上記第１の運動と同期して変調されて上記第２の材料を
   破壊し、または破壊せず、その結果として上記第１の材
   料を露出させ、または露出させず、上記画像領域のうち
   の上記第１の材料が露出した領域は上記画像を形成し、
   上記読み出し領域はこの記録操作の終了後に除去するこ
   とを特徴とする方法。
2. （２）記録媒体に画像を請求項１の方法に従って記録す
   るための装置であって、 −レーザビームを発生させる手段と、 −記録すべき画像を表す電気信号と同期してレーザビー
   ムのパワーを変調する手段と、 −記録媒体を第１の軸に沿ってレーザビームで走査する
   手段と、 −この記録媒体の列上をレーザビームをガイドする手段
   と、 −ガイド手段の位置を記録すべき画像と同期させる手段
   と を備えることを特徴とする装置。
3. （３）レーザビームを用いて請求項１の方法に従って画
   像を記録するための記録媒体であって、−基板と、 −この基板上に列状に配置されていて画像領域と読み出
   し領域を形成する第１の材料からなる層と、 −この第１の材料からなる層の画像領域の上に堆積され
   た光吸収性材料からなる第２の層とを備え、 この第２の材料からなる層の除去により、上記画像を形
   成する形状に上記第１の材料を露出させることが可能で
   あり、 上記読み出し領域は、上記記録操作の終了後に上記画像
   領域から除去されることを特徴とする記録媒体。
4. （４）上記第１の材料が、連続した複数の列に沿って上
   記基板上に堆積されることを特徴とする請求項３に記載
   の記録媒体。
5. （５）上記第１の材料が、上記基板上で上記列に沿って
   並んだ微小部分として堆積されることを特徴とする請求
   項３に記載の記録媒体。
6. （６）上記微小部分の色が異なり、従って画像をカラー
   で記録することが可能であることを特徴とする請求項５
   に記載の記録媒体。