JPS6338319B2 - - Google Patents

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JPS6338319B2
JPS6338319B2 JP55040828A JP4082880A JPS6338319B2 JP S6338319 B2 JPS6338319 B2 JP S6338319B2 JP 55040828 A JP55040828 A JP 55040828A JP 4082880 A JP4082880 A JP 4082880A JP S6338319 B2 JPS6338319 B2 JP S6338319B2
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JP
Japan
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recording
laser
scanning
laser beam
recording material
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JP55040828A
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JPS56136390A (en
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Masaru Noguchi
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/243,212 priority patent/US4383262A/en
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/24Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K15/00Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
    • G06K15/02Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
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    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • GPHYSICS
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザビームを走査及び変調してヒー
トモードの記録材料に情報を記録するレーザ記録
方法に関する。
最近各種のレーザ記録装置が開発されている。
その中でヒートモードの記録材料を利用するもの
はその無処理、実時間記録というメリツトの故に
特に注目されており、レーザCOMやビデオデイ
スクの原盤記録において利用され始めている。
ヒートモードのレーザ記録のプロセスは、媒体
がレーザ光を吸収してそれを熱エネルギーに変換
し、その熱エネルギーが物理的あるいは化学的に
作用して媒体に融解、蒸発、変形、相変化など検
知可能な変化を生じさせるもので、閾値特性をも
つことが特徴的である。しかし熱の効果を利用す
るこの種の記録材料は感度が低いためにかなり大
きな出力のレーザを必要としており、効率的な記
録方法を見出すことが1つの重要課題になつてい
る。
ヒートモード記録材料への記録に要するエネル
ギーは記録速度に強く依存し、一般に高照度・短
時間の露光の方が高感度となることが知られてい
る。高照度・短時間の露光を与えるための1つの
方法は記録材料面におけるレーザビームの断面直
径を小さくし、走査速度を上げることである。例
として、5μピツチの走査線2000本で構成してい
た記録画面を、レーザビーム径を1/2倍、走査速
度を2倍にすることによつて2.5μピツチの走査線
4000本で構成することを考えてみよう。レーザパ
ワーを一定と考えれば記録材料の各点に与えられ
るエネルギーは両者とも同一であるが、後者の場
合照度が4倍、露光時間が1/4倍となる。
従つて後者の方が感度が上り、実際に必要なレ
ーザパワーはその分だけ少なくてすむ。しかしこ
の方法をレーザビーム走査の光学系の立場から見
れば光学的な解像度を上げること、走査速度を上
げることを意味し、一般に光学系が高価になつた
り場合によつては技術的に困難になつてくること
もある。
本発明は、上述したような価格的、技術的な困
難さを伴なうことなく、ヒートモード記録材料へ
の効率的なレーザ記録を行なうことを可能にする
ことを目的としている。
本発明はレーザビームを走査及び変調してヒー
トモードの記録材料に情報を記録するレーザ記録
方法において、前記記録材料面における前記レー
ザビームの断面形状をほゞ円形とし、その1/e2
強度値で定義した直径を走査線間隔のほゞ2倍と
し、かつON状態とOFF状態のレーザビーム強度
比が1:0.25ないし1:0.50となるように強度変
調することを特徴とするレーザ記録方法である。
以下本発明を詳細に説明する。
記録材料面にx−y座標をとり、x方向に速度
vで走査するパワーPのレーザビームを考える。
強度分布がガウス型で1/e2点で定義したビーム
半径をwとし、記録すべき情報に従つてα(t)
なる強度変調をうけているとすれば、記録材料上
の任意の点に与えられるエネルギー密度は次式で
表わされる。
これはレーザ走査記録において材料上の任意の
点に与えられるエネルギー密度の一般式である。
ここでエネルギー密度の閾値ETを有するヒー
トモード記録材料に単純走査露光を行なつたとき
に得られる記録線幅をDとすると、(1)式でE(x、
y)=ET、y=D/2、α(t)=1とおいて次の関 係が得られる。
(2)式は次のようにも書ける。
ここでdD/dw=0とおいて記録線幅Dが最大
になるビーム半径W0を求めると と表わされ、このときの最大記録線幅Dmaxは次
のようになる。
以上の解析により次のことがわかる。つまり、
走査速度vと記録材料の閾値ETが一定のとき、
走査線の所望の記録幅Dを得るのに必要なレーザ
パワーPは、レーザビーム半径wをDに等しく
(即ち、レーザビーム直径2wをDの2倍に等し
く)設定したときに最小となり、最も高率的な記
録が行なわれる、ということである。
さて走査線の記録幅(あるいは走査線のピッ
チ)をDとするレーザ走査の情報記録では、その
走査方向にもほゞDと同程度のサイズを最小単位
とするドツトを記録することが要求される。ここ
で記録材料上の走査位置x=0に最小単位のドツ
トを記録する場合を考えると、(1)式の変調波形と
して を適用してやればよい。ここで T=D/v ……(6) である。この変調波形を第1図aに示す。この変
調波形をx=vtなる変数変換によつて記録材料上
の位置に対応させてα′(x)と書くと と表わされ、これは第1図bのように示される。
一方、記録の効率化を目的として断面直径が2w0
=2Dのレーザビームを用いた場合、第1図cのよ
うにビーム位置A(ビーム中心x=−D/2)か
らビーム位置B(ビーム中心x=D/2)に移動
する間のみON(即ちα′(x)=1)となるので、
記録材料上の走査線の中心線上の走査方向(x方
向)の各点に与えられるエネルギー密度E(x)
は第1図dのようにダレたものになつてしまう。
そしてこのエネルギー密度E(x)が記録材料の
閾値ETを超える部分のサイスDxは走査線幅Dよ
りも小さいものになつてしまい、また走査と垂直
な方向のサイズDyはDxよりもさらに小さくなる
ので、ドツトの形状はおよそ第1図eに示すよう
なものになつてしまう。このような貧弱なドツト
で情報を記録した場合、画質が低くて実用に耐え
ないことになる。
この問題の1つの解決方法として、記録材料面
におけるレーザビームの断面直径を、走査と垂直
な方向に関しては2Dに等しく、走査方向には2D
りも小さくする方法がある。このようにすれば材
料に与えられるエネルギー密度の走査方向につい
てのダレが軽減される結果、もつと大きなサイズ
の記録ドツトが得られる。しかしこの方法は、走
査方向における光学的解像度を向上させることを
意味し、前述したのと同様に価格的及び技術的困
難さを伴なう。
ところで閾値特性をもつ記録材料に対しては、
閾値以下のバイアス露光を与えてもカブリを生ず
ることがない。そこで変調波形α(t)に種々の
バイアス成分を加えた場合について記録されるド
ツトのサイズを求めた結果、ある範囲内のバイア
ス成分を加えると前述した効率的な記録条件を満
足しながら、さらに記録画像の画質を向上させ得
ることがわかつた。
第2図aはバイアス成分をもつ変調波形であ
り、 α(t)=1…−T/2≦t≦T/2 α1…t<−T/2,t>T/2 ……(8) である。また第2図bは、効率的な記録を行なう
ために断面直径を 2w=2w0=2D ……(9) としたレーザビームの断面強度分布である。(8)
式、(9)式を(1)式に適用し、(2)式で表わされる閾値
ETを超える部分としてドツトのサイズを求める
ことができる。こうして図2cに示すように記録
されるドツトの走査方向及び走査に垂直な方向の
サイズDx、Dyは変調波形のバイアス成分α1の関
数として第3図のようになる。第1図eに示した
ドツト形状は第3図のα1=0の場合に相当する。
そして走査方向のドツトサイズDxとして D<Dx<2D ……(10) の範囲内のサイズが得られれば、記録画像の品質
が実用上十分な程度に改良されることがわかつ
た。(10)式の条件を変調波形のバイアス成分α1に対
応させると 0.24<α1<0.53 ……(11) であり、より好ましくは 0.25≦α1≦0.50 ……(11) の範囲内にすべきである。
ひとつの例としてα1=0.45のときを考えると、
Dx=1.60D、Dy=0.81Dである。このような形状
のドツトで、7×9マトリツクスによつて文字
“A”を構成すると第4図のようになる。単一ド
ツトは上記したようにDx=1.60D、Dy=0.81Dと
いうサイズをもつが、3ドツトあるいは7ドツト
連続している場合は連続的にONの状態に変調さ
れるので単純走査露光の場合と同様に走査と垂直
な方向のサイズが所定のDに等しくなる。このよ
うにして、文字の横線はその幅(走査に垂直な方
向)がDに等しい連続な線として、また文字の縦
線はその幅(走査方向)が1.60Dに等しく分離し
た線として記録されるので、全体としてバランス
のとれた高品質の文字が得られる。
なお変調波形のバイアス成分α1を変化させるこ
とは、用いる光変調器(音響光学型や電気光学
型)あるいはレーザ光源自体(半導体レーザや内
部変調型レーザ)を駆動する電気信号の変調度を
変化させることで容易に実施できる。
このようにして本発明によれば、光学的な解像
度を上げたり走査速度を上げたり、という価格的
及び技術的な困難を伴なうことなく、ヒートモー
ド記録材料への効率的なレーザ記録を行なうこと
ができる。また本発明の優れた側面は、走査線の
幅(あるいは走査線のピツチ)Dのほゞ2倍の断
面直径をもつレーザビームを用いていながら、単
一ドツトの細りによる画質低下がなく、むしろ全
体として非常にバランスのとれた高品質の画像が
記録できることである。
特に、ヒートモード記録材料へのレーザ記録に
おいて、音響光学型光変調器の0次回折光に情報
をのせる、という特開昭52−58940号に記載され
ている方法と本発明の方法を組み合わせると光利
用効率の極めて高いレーザ記録が実施できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の変調方法を説明するもので、a
は変調波形、bは変調波形を記録材料面上に対応
させたもの、cは記録材料上でのレーザビーム、
dは記録材料に与えられるエネルギー密度、eは
記録されるドツト形状を示し、第2図は本発明の
変調方法を説明するもので、aは変調波形、bは
記録材料上でのレーザビーム、cは記録されるド
ツト形状を示し、第3図は本発明で得られるドツ
トのサイズDx、Dyを表わし、第4図は本発明の
1つの実施例にて得られる記録画像を示してい
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 レーザビームを走査及び変調してヒートモー
    ドの記録材料に情報を記録するレーザ記録方法に
    おいて、前記記録材料面における前記レーザビー
    ムの断面形状をほゞ円形で、その1/e2強度値で
    定義した直径を走査線間隔のほぼ2倍とし、かつ
    ON状態とOFF状態のレーザビーム強度比が1:
    0.25ないし1:0.50となるように強度変調するこ
    とを特徴とするレーザ記録方法。
JP4082880A 1980-03-28 1980-03-28 Recording by laser Granted JPS56136390A (en)

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JP4082880A JPS56136390A (en) 1980-03-28 1980-03-28 Recording by laser
US06/243,212 US4383262A (en) 1980-03-28 1981-03-12 Laser data recording method
DE19813111328 DE3111328A1 (de) 1980-03-28 1981-03-23 Verfahren zur aufzeichnung von daten mit laserstrahlen

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JP4082880A JPS56136390A (en) 1980-03-28 1980-03-28 Recording by laser

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JPS56136390A JPS56136390A (en) 1981-10-24
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ID=12591509

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Also Published As

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JPS56136390A (en) 1981-10-24
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