記録装置、記録媒体および記録システム
【課題】記録媒体に到達する光量の減少を抑えた上で、記録に用いられる光が拡散することを低減させる。
【解決手段】制御部１０は、照射層１１、調光層１３、および電圧供給部１４を制御する。照射層１１は、記録媒体２に対して光を照射する。透過層１２は、記録媒体２に対して照射される光が記録媒体２に到達するまでの光路に設けられ、入射角および波長が決められた範囲に属する光を透過させる光学素子である。透過層１２によって透過される光の波長の範囲は、入射角に応じて変化するようになっている。調光層１３は、透過層１２を透過した光の光量を画像データに応じて調節する。電圧供給部１４は、記録媒体２に向けて電圧を供給し、記録媒体２を記録可能な状態にする。記録媒体２の表示内容は、特定の波長域の光が照射されると、その光に応じて書き換えられる。
【解決手段】制御部１０は、照射層１１、調光層１３、および電圧供給部１４を制御する。照射層１１は、記録媒体２に対して光を照射する。透過層１２は、記録媒体２に対して照射される光が記録媒体２に到達するまでの光路に設けられ、入射角および波長が決められた範囲に属する光を透過させる光学素子である。透過層１２によって透過される光の波長の範囲は、入射角に応じて変化するようになっている。調光層１３は、透過層１２を透過した光の光量を画像データに応じて調節する。電圧供給部１４は、記録媒体２に向けて電圧を供給し、記録媒体２を記録可能な状態にする。記録媒体２の表示内容は、特定の波長域の光が照射されると、その光に応じて書き換えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置、記録媒体および記録システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体には、例えば、特許文献１に開示されているように、入射光が照射される光導電層の入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる波長域の入射光を遮る光学機能層を備える光アドレス型空間光変調素子を備えた表示媒体がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９８８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に到達する光量の減少を抑えた上で、記録に用いられる光が拡散することを低減させた記録を行う技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本願の請求項１に係る記録装置は、吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に対して、光を照射して前記画像を書き込む光書込手段と、前記記録媒体に対して照射される光が当該記録媒体に到達するまでの光路に設けられ、入射角及び波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過する当該光以外の光を遮光する透過層とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本願の請求項２に係る記録装置は、請求項１に記載の態様において、前記光書込手段は、前記記録媒体に対して、光を照射する照射手段と、画像を表す画像データに応じて前記照射手段により照射される光の光量を調節する調光手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本願の請求項３に係る記録装置は、請求項１または２に記載の態様において、前記透過層は、入射する光の入射角が大きいほど、透過する光の波長が短波長側へ遷移することを特徴とする。
【０００８】
本願の請求項４に係る記録装置は、請求項１から３のいずれかに記載の態様において、前記透過層は、前記記録媒体に吸収され前記画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で前記透過層に入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しないことを特徴とする。
【０００９】
本願の請求項５に係る記録装置は、請求項１から４のいずれかに記載の態様において、前記光路に設けられ、当該光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層を具備することを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項６に係る記録装置は、請求項１から５のいずれかに記載の態様において、前記透過層が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層に再入射させる反射手段を具備することを特徴とする。
【００１１】
本願の請求項７に係る記録システムは、請求項１から６のいずれかに記載の記録装置と、前記記録装置から照射される光を吸収し、当該光に応じた画像を記録する記録媒体とを具備することを特徴とする。
【００１２】
本願の請求項８に係る記録媒体は、照射される光を吸収し、吸収した当該光に応じた画像を記録する記録層と、前記記録層に照射される光が当該記録層に到達するまでの光路に設けられ、入射角及び波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過する当該光以外の光を遮光する透過層とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本願の請求項９に係る記録媒体は、請求項８に記載の態様において、前記透過層において、入射する光の入射角が大きいほど、透過させる光の波長が短波長側へ遷移することを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項１０に係る記録媒体は、請求項８または９に記載の態様において、前記透過層は、前記記録層に吸収され前記画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で前記透過層に入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しないことを特徴とする。
【００１５】
本願の請求項１１に係る記録媒体は、請求項８から１０のいずれかに記載の態様において、前記光路に設けられ、当該光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層を具備することを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項１２に係る記録媒体は、請求項８から１１のいずれかに記載の態様において、前記記録層は、印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、２つの電極を有し、当該２つの電極により前記表示層と前記感光層とを重ねた状態で挟んで、当該各電極間に電圧を印加する電圧印加部とを有することを特徴とする。
【００１７】
本願の請求項１３に係る記録システムは、請求項８から１２のいずれかに記載の記録媒体と、前記記録媒体に向けて、画像データに応じた光を照射する記録装置とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本願の請求項１、２、３に係る記録装置によれば、格子状の遮光羽からなるルーバーを設けた場合に比べて、吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に到達する光の光量の減少を抑えた上で、記録に用いられる光が拡散することを低減させることができる。
本願の請求項４に係る記録装置によれば、記録媒体に画像を記録させ得る光のうち入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で入射する光の透過率を、透過率について決められた第２の閾値以下に抑制することができる。
本願の請求項５に係る記録装置によれば、入射角が大きい光の光量を低減させることができる。
本願の請求項６に係る記録装置によれば、照射する光のうち、記録に用いられる光の割合を増加させることができる。
本願の請求項７、１３に係る記録システムによれば、格子状の遮光羽からなるルーバーを設けた場合に比べて、記録に用いられる光の光量の減少を抑えた上で、その光が拡散することを低減させることができる。
本願の請求項８、９、１２に係る記録媒体によれば、記録に用いられる光が拡散することによる画像の滲みを低減させることができる。
本願の請求項１０に係る記録媒体によれば、記録媒体に画像を記録させ得る光のうち入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で入射する光の透過率を、透過率について決められた第２の閾値以下に抑制することができる。
本願の請求項１１に係る記録媒体によれば、入射角が大きい光の光量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録システムの構成を示す図である。
【図２】記録装置の構成を示す図である。
【図３】透過層における光の光路を説明する図である。
【図４】透過層によって透過される光の波長が入射角に依存する例を説明する図である。
【図５】照射層から照射される光のスペクトルと透過層の透過帯域を示す図である。
【図６】記録媒体の構成を示す図である。
【図７】透過層における透過帯域と感光層における感光帯域との関係を示す図である。
【図８】入射角と感光層での感光性を示す概念図である。
【図９】変形例１における光吸収層を説明するための図である。
【図１０】光吸収層による吸収曲線を示した図である。
【図１１】光吸収層により吸収される光を示す概念図である。
【図１２】変形例２における照射層の反射面を説明するための図である。
【図１３】複数の表示層を備えた記録媒体の例を示す図である。
【図１４】関連技術において、照射光の拡散による影響を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１．記録システムの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る記録システム９の構成を示す図である。記録装置１の上の位置Ｐｏｓに記録媒体２が置かれ、記録装置１の筐体１５に備えられたクリップ１５ｃにより記録媒体２が挟まれると、記録媒体２に設けられた受電部２１０が記録装置１に設けられた電圧供給部１４に接触する。そして、電圧供給部１４から受電部２１０を介して記録媒体２に電圧が供給されている状態で、記録装置１の調光層１３から同図に示す照射方向に光が照射されると、記録媒体２に画像が書き込まれる。書き込まれた画像は、記録媒体２の表示面２０２ｐに表示され、利用者によって正面側から観察される。すなわち、記録システム９は、記録媒体２に向けて、画像データに応じた光を照射する記録装置１と、記録装置１から照射される光を吸収し、当該光に応じた画像を記録する記録媒体２とを具備する記録システムの一例である。
【００２１】
２．記録装置の構成
図２は、記録装置１の構成を示す図である。制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などであり、照射層１１、調光層１３、および電圧供給部１４を制御する。照射層１１は、制御部１０の制御の下、記録媒体２に対して光を照射する。透過層１２は、記録媒体２に対して照射される光が記録媒体２に到達するまでの光路に設けられ、入射角および波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過するそれらの光以外の光を遮光する光学素子であり、具体的には干渉フィルターである。ここで透過層１２が光を「遮光する」とは、その光を完全に遮蔽すること、または記録媒体２に吸収され画像を記録させるに至らない程度にその光を反射または吸収し、透過する光の光量を減じることである。また、透過層１２が光を「透過する」とは、その光を完全に透過すること、または少なくとも記録媒体２に吸収され画像を記録させる程度の光を透過することである。透過層１２によって透過される光の波長の範囲は、入射角に応じて変化するようになっている。調光層１３は、照射層１１により照射され透過層１２を透過した光の光量を画像データに応じて調節する調光手段の一例であり、例えば、マトリクス状に配列した画素電極と、この画素電極に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）のようなスイッチング素子などが設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板と、これら両基板との間に充填されたネマチック液晶とを備える液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）などで構成される。制御部１０が、通信装置やメモリコントローラなどの図示しない取得手段によって取得した画像データに応じた電圧の画像信号を画素電極に印加すると、当該画素電極および対向電極の間の液晶層に画像信号の電圧に応じた電荷が蓄積される。蓄積させる電荷量に応じて、画素毎に液晶の配向状態が変化するので、各画素を光が透過するときの透過率が変化し、調光層１３は透過層１２を透過した光を、画素毎の透過率に応じて遮光する。これによって調光層１３は透過層１２を透過した光の光量を調節、すなわち調光する。電圧供給部１４は、制御部１０の制御の下、記録媒体２に向けて電圧を供給し、記録媒体２を記録可能な状態にする。
【００２２】
３．透過層の構成
ここで、透過層１２の構成について詳細に説明する。図３は、透過層１２における光の光路を説明する図である。透過層１２は、屈折率の異なる２種の誘電体膜を交互に積層した構造を有する。例えば、同図に示すように透過層１２は、屈折率が高い高屈折率膜ＭＨと、屈折率が高屈折率膜ＭＨよりも低い低屈折率膜ＭＬとが交互に積層しており、それぞれ光学的厚みｔopを有している。以下、高屈折率膜ＭＨの屈折率をnMH、低屈折率膜ＭＬの屈折率をnMLとし、低屈折率膜ＭＬの実際の厚みを厚みｔMLとする。したがってｔop＝nML×ｔMLである。
【００２３】
光路Ｌ０は、透過層１２の高屈折率膜ＭＨから入射角θで低屈折率膜ＭＬに入射された光のうち、高屈折率膜ＭＨと低屈折率膜ＭＬとの境界面を一度も反射せずに透過する光の光路である。この光が低屈折率膜ＭＬを進むときの低屈折率膜ＭＬの入射面に対する角度を角度θopとすると、スネルの法則により、nMH×ｓｉｎθ＝nML×ｓｉｎθopが成り立つ。光路Ｌ１は、境界面を２回反射する光路であり、光路Ｌ２は、境界面を４回反射する光路である。光路Ｌ０と光路Ｌ１のように隣接する光路の光路差ｄはｄ＝（ｔop／ｃｏｓθop）×（１＋ｃｏｓ２θop）＝２nML×ｔML×ｃｏｓθopである。この光路差ｄが、その光の波長λの整数倍であれば、各光路を通る光は互いに強めあうので、透過層１２は、λ＝ｄ／ｍ＝（２nML×ｔML×ｃｏｓθop）／ｍ（ただしｍは１以上の整数）を満たす波長λの光を透過する。
【００２４】
以下の説明では、透過層１２の内部を透過する光の入射面に対する角度θopを透過層１２の外部からの入射角θと等しいと見做す。
図４は、透過層１２によって透過される光の波長が入射角に依存する例を説明する図である。同図の横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は透過率（％）であり、各波長の光が透過層１２によって透過される割合（透過率）が百分率で示されている。図４（ａ）には、入射角θ＝０度のときに透過層１２を透過する光の波長が示されている。同図に示すように、入射角θ＝０度の場合、透過層１２は、波長６２０ｎｍの光を最もよく透過する。すなわち、入射角θ＝０度の場合では、透過層１２による透過率のピークは、波長６２０ｎｍにある。一方、図４（ｂ）に示すように、入射角θ＝１５度の場合では、透過層１２による透過率のピークは、波長５９９ｎｍにあり、図４（ｃ）によれば、入射角θ＝３０度の場合では、透過層１２による透過率のピークは、波長５３７ｎｍにある。このように、入射角が大きいほど透過層１２が透過させる光の波長は短波長側に遷移する。すなわち、透過層１２は、入射する光の入射角が大きいほど、透過する光の波長が短波長側へ遷移する透過層の一例である。ここで、透過率が或る閾値（ここでは５０％）を超える光の波長帯域を透過帯域とすると、入射角θ＝０度の透過帯域は、例えば６１５〜６２５ｎｍであり、入射角θ＝１５度の透過帯域は５９４〜６０４ｎｍであり、入射角θ＝３０度の透過帯域は５３２〜５４２ｎｍである。なお、上述した透過率のピークの波長はｍ＝１の波長であり、例えば、入射角θ＝０度の場合では、ｍ＝２の波長３１０ｎｍにも透過率のピークが存在する。しかし、以下では、記録媒体２は波長４００ｎｍ以下の光を吸収しない構成とするため、ｍ≧２の場合の波長についての説明を省略する。
【００２５】
図５は、照射層１１から照射される光のスペクトルと透過層１２の透過帯域を示す図である。同図に示す曲線Ｐｒは照射層１１から照射される光のスペクトルである。透過層１２は、入射角θ＝０度の光に対して透過帯域６１５〜６２５ｎｍを有するため、照射層１１から入射角θ＝０度で照射される光のうち、斜線で示す領域Ｒ０の光を透過する。入射角θが１５度になると、透過層１２の透過帯域は５９４〜６０４ｎｍに遷移するため、透過層１２は領域Ｒ１５の光を透過する。入射角θが３０度になると、透過層１２の透過帯域は５３２〜５４２ｎｍに遷移するため、透過層１２は領域Ｒ３０の光を透過する。
【００２６】
なお、本実施形態において、透過率等を記載しない限り「光を吸収する」とは、入射光の光強度が吸収後１０％以下となることを意味し、「光を透過する」とは、透過光の光強度が入射光の光強度に対して５０％以上、好ましくは８０％以上であることを意味している。
【００２７】
４．記録媒体の構成
図６は、記録媒体２の構成を示す図である。背面側基板２０１および正面側基板２０２は、いずれも光を透過する（すなわち、光の透過率が予め定められた閾値（例えば８０％）よりも高い）材料で作られた透明基板であり、例えばアクリル樹脂などで形成されている。正面側基板２０２は、記録媒体２において利用者によって観察される観察方向における最も手前側に設けられている。以下、観察方向における手前を「正面」と呼び、観察方向における奥を「背面」と呼ぶ。背面側基板２０１は、記録媒体２の背面に設けられている。記録媒体２は、背面から記録装置１によって光を照射される。正面側基板２０２の面のうち、観察者に観察される面を表示面２０２ｐと呼び、背面側基板２０１の面のうち、記録装置１によって光を照射される面を被照射面２０１ｐと呼ぶ。
【００２８】
受電部２１０は、図１に示すように記録媒体２の背面側に設けられた電極であり、電圧供給部１４に接触して電圧供給部１４から電圧を供給される。受電部２１０によって供給された電圧は、正面側透明電極２１２と背面側透明電極２１１との間に印加される。正面側透明電極２１２および背面側透明電極２１１は、いずれもＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムすず）等、光を透過し、かつ電極として機能する材料で作られている。正面側透明電極２１２と背面側透明電極２１１との間に印加された電圧は、これらに挟まれる記録層２２にかかる。
【００２９】
記録層２２は、感光層２２１、遮光層２２２、表示層２２３が背面側から正面側に向けて積層されることにより形成されている。感光層２２１は、特定の波長域（以下、感光帯域という）の光が照射されると電気抵抗が低下する有機光導電体（ＯＰＣ：Organic Photo Conductor）等で形成された層である。遮光層２２２は、感光帯域の光を一定の割合を超えて吸収する層であり、例えば、有機染料や有機顔料により着色された樹脂層である。遮光層２２２は、感光層２２１よりも正面側にあり、感光層２２１が正面側から受ける光のうち、感光帯域の光を吸収するため、記録媒体２が正面から受ける光によって記録内容が変動することを抑制する。表示層２２３は、印加される電圧に応じて分子の配向状態が変化するコレステリック液晶分子等を含んだ液晶層である。
【００３０】
正面側透明電極２１２と背面側透明電極２１１との間に電圧がかけられていないときには、記録層２２には電圧が印加されないため、記録装置１により被照射面２０１ｐから光が照射されても表示層２２３に含まれるコレステリック液晶分子の配向状態に変化は生じ難い。つまり、記録媒体２は、書き込まれた画像を保持するために電力を受ける必要が無い。
【００３１】
受電部２１０を介して記録装置１の電圧供給部１４から記録層２２に電圧がかけられているとき、被照射面２０１ｐ側から光が照射されていない部分においては、感光層２２１の抵抗が表示層２２３に比較して高いため、透明電極の間に印加された電圧はほとんど感光層２２１にかかり、表示層２２３にはほとんど電圧がかからない。したがって、この部分の表示層２２３に含まれるコレステリック液晶分子の配向状態に変化は生じ難い。
【００３２】
一方、記録装置１の電圧供給部１４によって記録層２２に電圧がかけられているとき、被照射面２０１ｐ側から光が照射されている部分においては、感光層２２１が低抵抗化するので表示層２２３にかかる電圧が上昇する。この部分の表示層２２３に含まれるコレステリック液晶分子は、印加される電圧に応じて分子の配向状態が変化する。すなわち、表示層２２３は、印加される電圧に応じて表示が変化する表示層の一例である。また、感光層２２１は、表示層２２３に対向して設けられ、照射される光に応じて表示層２２３に印加される電圧を変化させる感光層の一例である。また、電圧供給部１４からかけられる電圧を記録層２２に伝える受電部２１０は、２つの電極（正面側透明電極２１２と背面側透明電極２１１）により表示層２２３と感光層２２１とを重ねた状態で挟んで、当該各電極間に電圧を印加する電圧印加部の一例である。
【００３３】
こうして、光照射と電圧印加を組み合わせることにより、記録媒体２において、特定の領域における液晶の配向を制御すること、すなわち、画像を形成することができる。形成されるこの画像は表示面２０２ｐ側から利用者によって観察される。また、いったん形成された画像は、新たに電圧が印加されるまで保持される。
【００３４】
なお、表示層２２３は、コレステリック液晶等のホスト液晶に添加するカイラル剤の重量比を調節することによって、選択反射する光の波長帯を様々に設定される。図１３は、複数の表示層２２３（青色表示層２２３ｂ、緑色表示層２２３ｇ、赤色表示層２２３ｒ）を備えた記録媒体２の例を示す図である。同図に示すように、コレステリック液晶がプレーナ配向の状態で、それぞれ異なる波長帯の光を選択反射するように設計された複数の表示層２２３を重ね合わせ、感光し得る波長帯が異なる感光層２２１を、例えば各表示層２２３に対向して設けることにより、記録媒体２には複数の色を含む画像（例えばカラー画像）が書き込まれる。
【００３５】
５．透過帯域と感光帯域との関係
図７は、透過層１２における透過帯域と感光層２２１における感光帯域との関係を示す図である。同図の横軸は、光の波長（ｎｍ）を表し、縦軸は光の透過率（％）を表している。同図の曲線は、感光層２２１が背面側から照射される光の波長に対する、当該光の透過率を示す。透過率が或る閾値（同図における４０％）を下回る場合、すなわち、感光層２２１が一定割合を上回って光を吸収する場合にのみ、表示層２２３に含まれるコレステリック液晶分子の配向状態が変化する。すなわち、同図において、６０％を上回って吸収される光の帯域が感光帯域であり、その具体的範囲は５７０ｎｍ〜６５５ｎｍである。
【００３６】
また、透過層１２において、照射層１１から照射される光のうち、透過帯域の光が透過される。入射角θ＝０度の光は、透過層１２における透過帯域が６１５〜６２５ｎｍであるから、感光層２２１における感光帯域に含まれている。入射角θ＝１５度の光も、透過層１２における透過帯域が５９４〜６０４ｎｍであるから、感光層２２１における感光帯域に含まれている。したがって、少なくとも入射角θ＝０〜１５度で入射して透過層１２を透過する光は、記録媒体２の表示内容を書き換えることが可能である。
【００３７】
一方、入射角θ＝３０度の光は、透過層１２における透過帯域が５３２〜５４２ｎｍであるから、感光層２２１における感光帯域に含まれていない。したがって、少なくとも入射角θ＝３０度で入射して透過層１２を透過する光は、記録媒体２の表示内容を書き換えるのに十分でない。以上により、感光層２２１の感光帯域に含まれる波長の光を、或る閾値を超える透過率で透過層１２に透過させるためには、入射角が或る範囲内に無ければならないことがわかる。この場合、入射角θが１５度から３０度まで増加する間に、透過層１２を透過する光が、記録媒体２の表示内容を書き換えることが可能な状態から、その表示内容を書き換えるのに十分でない状態に切り替わる閾値（入射角について決められた第１の閾値）がある。そして、この閾値を超える入射角で透過層１２に入射し、或る閾値（透過率について決められた第２の閾値）を超える透過率で当該透過層１２を透過する光が照射されても、その光の波長は感光帯域に含まれていないから、記録媒体２の表示内容は書き換えられない。すなわち、記録媒体２の記録層は、入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で透過層１２に入射し、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該透過層１２を透過する光が照射されても、画像を記録しない記録層の一例である。また、透過層１２は、記録媒体２に吸収され画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しない透過層の一例である。
【００３８】
ここで、本実施形態と対比される対象となる関連技術について説明する。
図１４は、関連技術において、照射装置が記録媒体に対して照射する光が拡散するために生じる影響を説明する図である。同図における記録装置１ａは、透過層１２を備えていない点を除いて、本実施形態の記録装置１と同じである。図１４（ａ）には、記録装置１ａが照射する光のうち、特定の波長域にある光の光量を減少させる減光層３ａを設けている。減光層３ａを透過する光には、波長依存性はあるが、角度依存性はない。つまり、どのような角度で記録媒体に入射したとしても、波長が同じであれば同じ光量で照射される。したがって、記録装置１ａから記録媒体２の感光層２２１までの距離が長くなる程、記録装置１ａから照射された光は拡散し、これによって記録媒体２に記録される画像は滲むこととなり、画像の滲みが目立たないようにするためには解像度を下げなければならない。
【００３９】
一方、図１４（ｂ）に示すように、記録装置１ａから照射される光の光路に、格子状の遮光羽からなるルーバー３ｂを設けた場合、記録装置１ａから照射される光のうち、或る角度を超えて拡散する光はルーバー３ｂの遮光羽に遮られるため、拡散光が記録媒体２へ到達することが抑止される。そのため、この構成において、ルーバー３ｂの遮光羽の格子間隔に応じて、記録媒体２に表示される画像の解像度を高くすることができ、画像が滲む減少を抑制することができるが、遮光羽に遮られる分、照射光は弱くなるので、記録装置１ａで消費するエネルギーは損失する。また、遮光羽の影が記録媒体２にノイズＮとして記録されるため、画像の乱れが生ずる。
【００４０】
図８は、入射角と感光層２２１での感光性を示す概念図である。同図に示すように、透過層１２は、入射角が大きくなる程、透過帯域が短波長側に遷移するから、入射角が一定の値を超えると、その透過光によって感光層２２１は感光しなくなる。つまり、記録装置１から照射された光のうち、拡散した光によって記録媒体２が書き換えられることが抑制されるから、画像の滲みが低減され、解像度低下が防止される。
【００４１】
６．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
（１）変形例１
実施形態では、記録装置１に透過層１２を設けていたが、透過層１２に加えて、特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層を設けてもよい。図９は、この変形例における光吸収層１６を説明するための図である。同図に示すように、記録装置１の透過層１２の正面側、すなわち、照射光の照射方向下流側には、光吸収層１６が設けられている。光吸収層１６は、特定波長域内の光を吸収し、当該特定波長域外の光を透過させるので、透過層１２を透過した光のうち、特定波長域内の光は光吸収層１６によって吸収される。
【００４２】
図１０は、光吸収層１６による吸収曲線を示した図である。同図に示す吸収曲線Ａｂは、光吸収層１６によって、吸収される光の波長と透過率を示している。透過された光は、照射された光のうち吸収された光を除いた光であるから、透過率によって吸収率は示される。吸収曲線Ａｂは６４０ｎｍに透過率のピーク（最大値）があり、その透過率は８５％である。６００ｎｍから短波長側にかけては、透過率が２５％以下になっている。すなわち、光吸収層１６は、６４０ｎｍの光を８５％の透過率で透過し、６００ｎｍより小さい波長の光を７５％を超えて吸収する。これにより、入射角θ＝０度で入射して透過層１２を透過する光は、９割以上が光吸収層１６も透過するが、入射角θ＝１５度の光は、光量が半分以下に減少し、入射角θ＝３０度の光は、３割程度まで光量が減少する。
【００４３】
図１１は、光吸収層１６により吸収される光を示す概念図である。同図に示すように、光吸収層１６は、入射角が大きいために透過層１２によって透過帯域が短波長側に遷移した光を吸収するから、照射光が拡散するほど、記録媒体２の感光層２２１に届き難くなる。これにより、画像の滲みが低減され、解像度低下が防止される。なお、光吸収層１６は、透過層１２の背面側、すなわち、照射光の照射方向上流側に設けてもよく、透過層１２の正面側と背面側の両方に設けてもよい。要するに、光吸収層１６は、記録媒体２に対して照射される光が記録媒体２に到達するまでの光路に設けられ、この光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定波長域外の光を透過させればよい。
【００４４】
（２）変形例２
記録装置１には、透過層１２が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層１２に再入射させる反射手段を有していてもよい。図１２は、この変形例における反射手段を説明するための図である。記録装置１は、照射層１１と透過層１２の間に再反射層１７を備える。透過層１２は、照射層１１から照射された光の一部を透過させずに反射する。透過層１２により反射された光は、再反射層１７によって散乱反射させられ、透過層１２に再入射させられる。すなわち、再反射層１７は、透過層１２が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層１２に再入射させる反射手段の一例である。これにより、同じエネルギーで照射した場合に、再反射層１７を備えていない記録装置１においては、透過層１２により反射される光を透過層１２に再入射させないのに対し、この変形例においては、再反射層１７がこの光を透過層１２に再入射させる分、照射する光の光量が増加する。したがって、エネルギー効率が向上し、同じ光量を維持するために消費されるエネルギーが抑制されるため、省エネルギーに資する。
【００４５】
なお、このような照射層１１と再反射層１７の組み合わせとしては、例えば、照射層１１としての面光源と、再反射層１７としてのハーフミラーとを組み合わせてもよい。また、再反射層１７としてアクリル板などで形成された導光板を用いる場合には、照射層１１として導光板の長手方向に沿って光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の線光源を用いてもよい。導光板は、線光源から照射された光を内部で散乱反射させ照射面の全体に行き渡らせることにより、照射面全体から照射対象に対して当該光を照射するが、照射対象から反射された光も散乱反射させて再び照射対象に照射するので、透過層１２に照射面を対向させることで、透過層１２が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層１２に再入射させる反射手段として機能する。
【００４６】
（３）変形例３
透過層１２は、調光層１３よりも正面側に設けてもよい。このように構成しても、記録装置１から照射された光のうち、拡散した光によって記録媒体２が書き換えられることが抑制されるから、画像の滲みが低減され、解像度低下が防止される。
また、この場合、記録媒体２に照射される光は照射層１１→調光層１３→透過層１２という順序で記録装置１の内部を進むが、照射層１１と調光層１３に替えて、記録媒体２に光を照射して画像を書き込む他の構成の光書込装置を用いてもよい。この光書込装置の構成は、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（Organic Electro-Luminescence）ディスプレイやプラズマディスプレイなど、照射層１１によって照射されたバックライトを調光層１３によって遮光する構成ではなく、画像データに応じて自ら発光する構成であってもよい。要するに、この光書込装置は、吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に対して、光を照射して画像を書き込む光書込手段であればよい。
【００４７】
（４）変形例４
透過層は、記録媒体２に設けてもよい。この場合、透過層は、感光層２２１よりも背面側に設ければよい。このように構成しても、記録装置１から照射された光のうち、拡散した光によって記録媒体２が書き換えられることが抑制されるから、画像の滲みが低減され、解像度低下が防止される。
【００４８】
（５）変形例５
実施形態では、記録媒体２は波長４００ｎｍ以下の光を吸収しない構成としたが、記録媒体２は、波長４００ｎｍ以下の光を吸収し、この光によって画像を書き込まれてもよい。例えば、感光層２２１は、紫外線の領域に感光帯域を有していてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…記録装置、１０…制御部、１１…照射層、１２…透過層、１３…調光層、１４…電圧供給部、１５…筐体、１５ｃ…クリップ、１６…光吸収層、１７…再反射層、１ａ…記録装置（関連技術）、２…記録媒体、２０１…背面側基板、２０１ｐ…被照射面、２０２…正面側基板、２０２ｐ…表示面、２１０…受電部、２１１…背面側透明電極、２１２…正面側透明電極、２２…記録層、２２１…感光層、２２２…遮光層、２２３…表示層、２２３ｂ…青色表示層、２２３ｇ…緑色表示層、２２３ｒ…赤色表示層、３ａ…減光層、３ｂ…ルーバー、９…記録システム、ＭＨ…高屈折率膜、ＭＬ…低屈折率膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置、記録媒体および記録システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体には、例えば、特許文献１に開示されているように、入射光が照射される光導電層の入射光側の位置に、該光導電層の吸収波長域及び他の光導電層の吸収波長域において相互に吸収が重なる波長域の入射光を遮る光学機能層を備える光アドレス型空間光変調素子を備えた表示媒体がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９８８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に到達する光量の減少を抑えた上で、記録に用いられる光が拡散することを低減させた記録を行う技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本願の請求項１に係る記録装置は、吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に対して、光を照射して前記画像を書き込む光書込手段と、前記記録媒体に対して照射される光が当該記録媒体に到達するまでの光路に設けられ、入射角及び波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過する当該光以外の光を遮光する透過層とを具備することを特徴とする。
【０００６】
本願の請求項２に係る記録装置は、請求項１に記載の態様において、前記光書込手段は、前記記録媒体に対して、光を照射する照射手段と、画像を表す画像データに応じて前記照射手段により照射される光の光量を調節する調光手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本願の請求項３に係る記録装置は、請求項１または２に記載の態様において、前記透過層は、入射する光の入射角が大きいほど、透過する光の波長が短波長側へ遷移することを特徴とする。
【０００８】
本願の請求項４に係る記録装置は、請求項１から３のいずれかに記載の態様において、前記透過層は、前記記録媒体に吸収され前記画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で前記透過層に入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しないことを特徴とする。
【０００９】
本願の請求項５に係る記録装置は、請求項１から４のいずれかに記載の態様において、前記光路に設けられ、当該光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層を具備することを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項６に係る記録装置は、請求項１から５のいずれかに記載の態様において、前記透過層が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層に再入射させる反射手段を具備することを特徴とする。
【００１１】
本願の請求項７に係る記録システムは、請求項１から６のいずれかに記載の記録装置と、前記記録装置から照射される光を吸収し、当該光に応じた画像を記録する記録媒体とを具備することを特徴とする。
【００１２】
本願の請求項８に係る記録媒体は、照射される光を吸収し、吸収した当該光に応じた画像を記録する記録層と、前記記録層に照射される光が当該記録層に到達するまでの光路に設けられ、入射角及び波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過する当該光以外の光を遮光する透過層とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本願の請求項９に係る記録媒体は、請求項８に記載の態様において、前記透過層において、入射する光の入射角が大きいほど、透過させる光の波長が短波長側へ遷移することを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項１０に係る記録媒体は、請求項８または９に記載の態様において、前記透過層は、前記記録層に吸収され前記画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で前記透過層に入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しないことを特徴とする。
【００１５】
本願の請求項１１に係る記録媒体は、請求項８から１０のいずれかに記載の態様において、前記光路に設けられ、当該光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層を具備することを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項１２に係る記録媒体は、請求項８から１１のいずれかに記載の態様において、前記記録層は、印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、２つの電極を有し、当該２つの電極により前記表示層と前記感光層とを重ねた状態で挟んで、当該各電極間に電圧を印加する電圧印加部とを有することを特徴とする。
【００１７】
本願の請求項１３に係る記録システムは、請求項８から１２のいずれかに記載の記録媒体と、前記記録媒体に向けて、画像データに応じた光を照射する記録装置とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本願の請求項１、２、３に係る記録装置によれば、格子状の遮光羽からなるルーバーを設けた場合に比べて、吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に到達する光の光量の減少を抑えた上で、記録に用いられる光が拡散することを低減させることができる。
本願の請求項４に係る記録装置によれば、記録媒体に画像を記録させ得る光のうち入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で入射する光の透過率を、透過率について決められた第２の閾値以下に抑制することができる。
本願の請求項５に係る記録装置によれば、入射角が大きい光の光量を低減させることができる。
本願の請求項６に係る記録装置によれば、照射する光のうち、記録に用いられる光の割合を増加させることができる。
本願の請求項７、１３に係る記録システムによれば、格子状の遮光羽からなるルーバーを設けた場合に比べて、記録に用いられる光の光量の減少を抑えた上で、その光が拡散することを低減させることができる。
本願の請求項８、９、１２に係る記録媒体によれば、記録に用いられる光が拡散することによる画像の滲みを低減させることができる。
本願の請求項１０に係る記録媒体によれば、記録媒体に画像を記録させ得る光のうち入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で入射する光の透過率を、透過率について決められた第２の閾値以下に抑制することができる。
本願の請求項１１に係る記録媒体によれば、入射角が大きい光の光量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る記録システムの構成を示す図である。
【図２】記録装置の構成を示す図である。
【図３】透過層における光の光路を説明する図である。
【図４】透過層によって透過される光の波長が入射角に依存する例を説明する図である。
【図５】照射層から照射される光のスペクトルと透過層の透過帯域を示す図である。
【図６】記録媒体の構成を示す図である。
【図７】透過層における透過帯域と感光層における感光帯域との関係を示す図である。
【図８】入射角と感光層での感光性を示す概念図である。
【図９】変形例１における光吸収層を説明するための図である。
【図１０】光吸収層による吸収曲線を示した図である。
【図１１】光吸収層により吸収される光を示す概念図である。
【図１２】変形例２における照射層の反射面を説明するための図である。
【図１３】複数の表示層を備えた記録媒体の例を示す図である。
【図１４】関連技術において、照射光の拡散による影響を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
１．記録システムの全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る記録システム９の構成を示す図である。記録装置１の上の位置Ｐｏｓに記録媒体２が置かれ、記録装置１の筐体１５に備えられたクリップ１５ｃにより記録媒体２が挟まれると、記録媒体２に設けられた受電部２１０が記録装置１に設けられた電圧供給部１４に接触する。そして、電圧供給部１４から受電部２１０を介して記録媒体２に電圧が供給されている状態で、記録装置１の調光層１３から同図に示す照射方向に光が照射されると、記録媒体２に画像が書き込まれる。書き込まれた画像は、記録媒体２の表示面２０２ｐに表示され、利用者によって正面側から観察される。すなわち、記録システム９は、記録媒体２に向けて、画像データに応じた光を照射する記録装置１と、記録装置１から照射される光を吸収し、当該光に応じた画像を記録する記録媒体２とを具備する記録システムの一例である。
【００２１】
２．記録装置の構成
図２は、記録装置１の構成を示す図である。制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などであり、照射層１１、調光層１３、および電圧供給部１４を制御する。照射層１１は、制御部１０の制御の下、記録媒体２に対して光を照射する。透過層１２は、記録媒体２に対して照射される光が記録媒体２に到達するまでの光路に設けられ、入射角および波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過するそれらの光以外の光を遮光する光学素子であり、具体的には干渉フィルターである。ここで透過層１２が光を「遮光する」とは、その光を完全に遮蔽すること、または記録媒体２に吸収され画像を記録させるに至らない程度にその光を反射または吸収し、透過する光の光量を減じることである。また、透過層１２が光を「透過する」とは、その光を完全に透過すること、または少なくとも記録媒体２に吸収され画像を記録させる程度の光を透過することである。透過層１２によって透過される光の波長の範囲は、入射角に応じて変化するようになっている。調光層１３は、照射層１１により照射され透過層１２を透過した光の光量を画像データに応じて調節する調光手段の一例であり、例えば、マトリクス状に配列した画素電極と、この画素電極に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）のようなスイッチング素子などが設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板と、これら両基板との間に充填されたネマチック液晶とを備える液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）などで構成される。制御部１０が、通信装置やメモリコントローラなどの図示しない取得手段によって取得した画像データに応じた電圧の画像信号を画素電極に印加すると、当該画素電極および対向電極の間の液晶層に画像信号の電圧に応じた電荷が蓄積される。蓄積させる電荷量に応じて、画素毎に液晶の配向状態が変化するので、各画素を光が透過するときの透過率が変化し、調光層１３は透過層１２を透過した光を、画素毎の透過率に応じて遮光する。これによって調光層１３は透過層１２を透過した光の光量を調節、すなわち調光する。電圧供給部１４は、制御部１０の制御の下、記録媒体２に向けて電圧を供給し、記録媒体２を記録可能な状態にする。
【００２２】
３．透過層の構成
ここで、透過層１２の構成について詳細に説明する。図３は、透過層１２における光の光路を説明する図である。透過層１２は、屈折率の異なる２種の誘電体膜を交互に積層した構造を有する。例えば、同図に示すように透過層１２は、屈折率が高い高屈折率膜ＭＨと、屈折率が高屈折率膜ＭＨよりも低い低屈折率膜ＭＬとが交互に積層しており、それぞれ光学的厚みｔopを有している。以下、高屈折率膜ＭＨの屈折率をnMH、低屈折率膜ＭＬの屈折率をnMLとし、低屈折率膜ＭＬの実際の厚みを厚みｔMLとする。したがってｔop＝nML×ｔMLである。
【００２３】
光路Ｌ０は、透過層１２の高屈折率膜ＭＨから入射角θで低屈折率膜ＭＬに入射された光のうち、高屈折率膜ＭＨと低屈折率膜ＭＬとの境界面を一度も反射せずに透過する光の光路である。この光が低屈折率膜ＭＬを進むときの低屈折率膜ＭＬの入射面に対する角度を角度θopとすると、スネルの法則により、nMH×ｓｉｎθ＝nML×ｓｉｎθopが成り立つ。光路Ｌ１は、境界面を２回反射する光路であり、光路Ｌ２は、境界面を４回反射する光路である。光路Ｌ０と光路Ｌ１のように隣接する光路の光路差ｄはｄ＝（ｔop／ｃｏｓθop）×（１＋ｃｏｓ２θop）＝２nML×ｔML×ｃｏｓθopである。この光路差ｄが、その光の波長λの整数倍であれば、各光路を通る光は互いに強めあうので、透過層１２は、λ＝ｄ／ｍ＝（２nML×ｔML×ｃｏｓθop）／ｍ（ただしｍは１以上の整数）を満たす波長λの光を透過する。
【００２４】
以下の説明では、透過層１２の内部を透過する光の入射面に対する角度θopを透過層１２の外部からの入射角θと等しいと見做す。
図４は、透過層１２によって透過される光の波長が入射角に依存する例を説明する図である。同図の横軸は波長（ｎｍ）、縦軸は透過率（％）であり、各波長の光が透過層１２によって透過される割合（透過率）が百分率で示されている。図４（ａ）には、入射角θ＝０度のときに透過層１２を透過する光の波長が示されている。同図に示すように、入射角θ＝０度の場合、透過層１２は、波長６２０ｎｍの光を最もよく透過する。すなわち、入射角θ＝０度の場合では、透過層１２による透過率のピークは、波長６２０ｎｍにある。一方、図４（ｂ）に示すように、入射角θ＝１５度の場合では、透過層１２による透過率のピークは、波長５９９ｎｍにあり、図４（ｃ）によれば、入射角θ＝３０度の場合では、透過層１２による透過率のピークは、波長５３７ｎｍにある。このように、入射角が大きいほど透過層１２が透過させる光の波長は短波長側に遷移する。すなわち、透過層１２は、入射する光の入射角が大きいほど、透過する光の波長が短波長側へ遷移する透過層の一例である。ここで、透過率が或る閾値（ここでは５０％）を超える光の波長帯域を透過帯域とすると、入射角θ＝０度の透過帯域は、例えば６１５〜６２５ｎｍであり、入射角θ＝１５度の透過帯域は５９４〜６０４ｎｍであり、入射角θ＝３０度の透過帯域は５３２〜５４２ｎｍである。なお、上述した透過率のピークの波長はｍ＝１の波長であり、例えば、入射角θ＝０度の場合では、ｍ＝２の波長３１０ｎｍにも透過率のピークが存在する。しかし、以下では、記録媒体２は波長４００ｎｍ以下の光を吸収しない構成とするため、ｍ≧２の場合の波長についての説明を省略する。
【００２５】
図５は、照射層１１から照射される光のスペクトルと透過層１２の透過帯域を示す図である。同図に示す曲線Ｐｒは照射層１１から照射される光のスペクトルである。透過層１２は、入射角θ＝０度の光に対して透過帯域６１５〜６２５ｎｍを有するため、照射層１１から入射角θ＝０度で照射される光のうち、斜線で示す領域Ｒ０の光を透過する。入射角θが１５度になると、透過層１２の透過帯域は５９４〜６０４ｎｍに遷移するため、透過層１２は領域Ｒ１５の光を透過する。入射角θが３０度になると、透過層１２の透過帯域は５３２〜５４２ｎｍに遷移するため、透過層１２は領域Ｒ３０の光を透過する。
【００２６】
なお、本実施形態において、透過率等を記載しない限り「光を吸収する」とは、入射光の光強度が吸収後１０％以下となることを意味し、「光を透過する」とは、透過光の光強度が入射光の光強度に対して５０％以上、好ましくは８０％以上であることを意味している。
【００２７】
４．記録媒体の構成
図６は、記録媒体２の構成を示す図である。背面側基板２０１および正面側基板２０２は、いずれも光を透過する（すなわち、光の透過率が予め定められた閾値（例えば８０％）よりも高い）材料で作られた透明基板であり、例えばアクリル樹脂などで形成されている。正面側基板２０２は、記録媒体２において利用者によって観察される観察方向における最も手前側に設けられている。以下、観察方向における手前を「正面」と呼び、観察方向における奥を「背面」と呼ぶ。背面側基板２０１は、記録媒体２の背面に設けられている。記録媒体２は、背面から記録装置１によって光を照射される。正面側基板２０２の面のうち、観察者に観察される面を表示面２０２ｐと呼び、背面側基板２０１の面のうち、記録装置１によって光を照射される面を被照射面２０１ｐと呼ぶ。
【００２８】
受電部２１０は、図１に示すように記録媒体２の背面側に設けられた電極であり、電圧供給部１４に接触して電圧供給部１４から電圧を供給される。受電部２１０によって供給された電圧は、正面側透明電極２１２と背面側透明電極２１１との間に印加される。正面側透明電極２１２および背面側透明電極２１１は、いずれもＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムすず）等、光を透過し、かつ電極として機能する材料で作られている。正面側透明電極２１２と背面側透明電極２１１との間に印加された電圧は、これらに挟まれる記録層２２にかかる。
【００２９】
記録層２２は、感光層２２１、遮光層２２２、表示層２２３が背面側から正面側に向けて積層されることにより形成されている。感光層２２１は、特定の波長域（以下、感光帯域という）の光が照射されると電気抵抗が低下する有機光導電体（ＯＰＣ：Organic Photo Conductor）等で形成された層である。遮光層２２２は、感光帯域の光を一定の割合を超えて吸収する層であり、例えば、有機染料や有機顔料により着色された樹脂層である。遮光層２２２は、感光層２２１よりも正面側にあり、感光層２２１が正面側から受ける光のうち、感光帯域の光を吸収するため、記録媒体２が正面から受ける光によって記録内容が変動することを抑制する。表示層２２３は、印加される電圧に応じて分子の配向状態が変化するコレステリック液晶分子等を含んだ液晶層である。
【００３０】
正面側透明電極２１２と背面側透明電極２１１との間に電圧がかけられていないときには、記録層２２には電圧が印加されないため、記録装置１により被照射面２０１ｐから光が照射されても表示層２２３に含まれるコレステリック液晶分子の配向状態に変化は生じ難い。つまり、記録媒体２は、書き込まれた画像を保持するために電力を受ける必要が無い。
【００３１】
受電部２１０を介して記録装置１の電圧供給部１４から記録層２２に電圧がかけられているとき、被照射面２０１ｐ側から光が照射されていない部分においては、感光層２２１の抵抗が表示層２２３に比較して高いため、透明電極の間に印加された電圧はほとんど感光層２２１にかかり、表示層２２３にはほとんど電圧がかからない。したがって、この部分の表示層２２３に含まれるコレステリック液晶分子の配向状態に変化は生じ難い。
【００３２】
一方、記録装置１の電圧供給部１４によって記録層２２に電圧がかけられているとき、被照射面２０１ｐ側から光が照射されている部分においては、感光層２２１が低抵抗化するので表示層２２３にかかる電圧が上昇する。この部分の表示層２２３に含まれるコレステリック液晶分子は、印加される電圧に応じて分子の配向状態が変化する。すなわち、表示層２２３は、印加される電圧に応じて表示が変化する表示層の一例である。また、感光層２２１は、表示層２２３に対向して設けられ、照射される光に応じて表示層２２３に印加される電圧を変化させる感光層の一例である。また、電圧供給部１４からかけられる電圧を記録層２２に伝える受電部２１０は、２つの電極（正面側透明電極２１２と背面側透明電極２１１）により表示層２２３と感光層２２１とを重ねた状態で挟んで、当該各電極間に電圧を印加する電圧印加部の一例である。
【００３３】
こうして、光照射と電圧印加を組み合わせることにより、記録媒体２において、特定の領域における液晶の配向を制御すること、すなわち、画像を形成することができる。形成されるこの画像は表示面２０２ｐ側から利用者によって観察される。また、いったん形成された画像は、新たに電圧が印加されるまで保持される。
【００３４】
なお、表示層２２３は、コレステリック液晶等のホスト液晶に添加するカイラル剤の重量比を調節することによって、選択反射する光の波長帯を様々に設定される。図１３は、複数の表示層２２３（青色表示層２２３ｂ、緑色表示層２２３ｇ、赤色表示層２２３ｒ）を備えた記録媒体２の例を示す図である。同図に示すように、コレステリック液晶がプレーナ配向の状態で、それぞれ異なる波長帯の光を選択反射するように設計された複数の表示層２２３を重ね合わせ、感光し得る波長帯が異なる感光層２２１を、例えば各表示層２２３に対向して設けることにより、記録媒体２には複数の色を含む画像（例えばカラー画像）が書き込まれる。
【００３５】
５．透過帯域と感光帯域との関係
図７は、透過層１２における透過帯域と感光層２２１における感光帯域との関係を示す図である。同図の横軸は、光の波長（ｎｍ）を表し、縦軸は光の透過率（％）を表している。同図の曲線は、感光層２２１が背面側から照射される光の波長に対する、当該光の透過率を示す。透過率が或る閾値（同図における４０％）を下回る場合、すなわち、感光層２２１が一定割合を上回って光を吸収する場合にのみ、表示層２２３に含まれるコレステリック液晶分子の配向状態が変化する。すなわち、同図において、６０％を上回って吸収される光の帯域が感光帯域であり、その具体的範囲は５７０ｎｍ〜６５５ｎｍである。
【００３６】
また、透過層１２において、照射層１１から照射される光のうち、透過帯域の光が透過される。入射角θ＝０度の光は、透過層１２における透過帯域が６１５〜６２５ｎｍであるから、感光層２２１における感光帯域に含まれている。入射角θ＝１５度の光も、透過層１２における透過帯域が５９４〜６０４ｎｍであるから、感光層２２１における感光帯域に含まれている。したがって、少なくとも入射角θ＝０〜１５度で入射して透過層１２を透過する光は、記録媒体２の表示内容を書き換えることが可能である。
【００３７】
一方、入射角θ＝３０度の光は、透過層１２における透過帯域が５３２〜５４２ｎｍであるから、感光層２２１における感光帯域に含まれていない。したがって、少なくとも入射角θ＝３０度で入射して透過層１２を透過する光は、記録媒体２の表示内容を書き換えるのに十分でない。以上により、感光層２２１の感光帯域に含まれる波長の光を、或る閾値を超える透過率で透過層１２に透過させるためには、入射角が或る範囲内に無ければならないことがわかる。この場合、入射角θが１５度から３０度まで増加する間に、透過層１２を透過する光が、記録媒体２の表示内容を書き換えることが可能な状態から、その表示内容を書き換えるのに十分でない状態に切り替わる閾値（入射角について決められた第１の閾値）がある。そして、この閾値を超える入射角で透過層１２に入射し、或る閾値（透過率について決められた第２の閾値）を超える透過率で当該透過層１２を透過する光が照射されても、その光の波長は感光帯域に含まれていないから、記録媒体２の表示内容は書き換えられない。すなわち、記録媒体２の記録層は、入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で透過層１２に入射し、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該透過層１２を透過する光が照射されても、画像を記録しない記録層の一例である。また、透過層１２は、記録媒体２に吸収され画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しない透過層の一例である。
【００３８】
ここで、本実施形態と対比される対象となる関連技術について説明する。
図１４は、関連技術において、照射装置が記録媒体に対して照射する光が拡散するために生じる影響を説明する図である。同図における記録装置１ａは、透過層１２を備えていない点を除いて、本実施形態の記録装置１と同じである。図１４（ａ）には、記録装置１ａが照射する光のうち、特定の波長域にある光の光量を減少させる減光層３ａを設けている。減光層３ａを透過する光には、波長依存性はあるが、角度依存性はない。つまり、どのような角度で記録媒体に入射したとしても、波長が同じであれば同じ光量で照射される。したがって、記録装置１ａから記録媒体２の感光層２２１までの距離が長くなる程、記録装置１ａから照射された光は拡散し、これによって記録媒体２に記録される画像は滲むこととなり、画像の滲みが目立たないようにするためには解像度を下げなければならない。
【００３９】
一方、図１４（ｂ）に示すように、記録装置１ａから照射される光の光路に、格子状の遮光羽からなるルーバー３ｂを設けた場合、記録装置１ａから照射される光のうち、或る角度を超えて拡散する光はルーバー３ｂの遮光羽に遮られるため、拡散光が記録媒体２へ到達することが抑止される。そのため、この構成において、ルーバー３ｂの遮光羽の格子間隔に応じて、記録媒体２に表示される画像の解像度を高くすることができ、画像が滲む減少を抑制することができるが、遮光羽に遮られる分、照射光は弱くなるので、記録装置１ａで消費するエネルギーは損失する。また、遮光羽の影が記録媒体２にノイズＮとして記録されるため、画像の乱れが生ずる。
【００４０】
図８は、入射角と感光層２２１での感光性を示す概念図である。同図に示すように、透過層１２は、入射角が大きくなる程、透過帯域が短波長側に遷移するから、入射角が一定の値を超えると、その透過光によって感光層２２１は感光しなくなる。つまり、記録装置１から照射された光のうち、拡散した光によって記録媒体２が書き換えられることが抑制されるから、画像の滲みが低減され、解像度低下が防止される。
【００４１】
６．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
（１）変形例１
実施形態では、記録装置１に透過層１２を設けていたが、透過層１２に加えて、特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層を設けてもよい。図９は、この変形例における光吸収層１６を説明するための図である。同図に示すように、記録装置１の透過層１２の正面側、すなわち、照射光の照射方向下流側には、光吸収層１６が設けられている。光吸収層１６は、特定波長域内の光を吸収し、当該特定波長域外の光を透過させるので、透過層１２を透過した光のうち、特定波長域内の光は光吸収層１６によって吸収される。
【００４２】
図１０は、光吸収層１６による吸収曲線を示した図である。同図に示す吸収曲線Ａｂは、光吸収層１６によって、吸収される光の波長と透過率を示している。透過された光は、照射された光のうち吸収された光を除いた光であるから、透過率によって吸収率は示される。吸収曲線Ａｂは６４０ｎｍに透過率のピーク（最大値）があり、その透過率は８５％である。６００ｎｍから短波長側にかけては、透過率が２５％以下になっている。すなわち、光吸収層１６は、６４０ｎｍの光を８５％の透過率で透過し、６００ｎｍより小さい波長の光を７５％を超えて吸収する。これにより、入射角θ＝０度で入射して透過層１２を透過する光は、９割以上が光吸収層１６も透過するが、入射角θ＝１５度の光は、光量が半分以下に減少し、入射角θ＝３０度の光は、３割程度まで光量が減少する。
【００４３】
図１１は、光吸収層１６により吸収される光を示す概念図である。同図に示すように、光吸収層１６は、入射角が大きいために透過層１２によって透過帯域が短波長側に遷移した光を吸収するから、照射光が拡散するほど、記録媒体２の感光層２２１に届き難くなる。これにより、画像の滲みが低減され、解像度低下が防止される。なお、光吸収層１６は、透過層１２の背面側、すなわち、照射光の照射方向上流側に設けてもよく、透過層１２の正面側と背面側の両方に設けてもよい。要するに、光吸収層１６は、記録媒体２に対して照射される光が記録媒体２に到達するまでの光路に設けられ、この光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定波長域外の光を透過させればよい。
【００４４】
（２）変形例２
記録装置１には、透過層１２が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層１２に再入射させる反射手段を有していてもよい。図１２は、この変形例における反射手段を説明するための図である。記録装置１は、照射層１１と透過層１２の間に再反射層１７を備える。透過層１２は、照射層１１から照射された光の一部を透過させずに反射する。透過層１２により反射された光は、再反射層１７によって散乱反射させられ、透過層１２に再入射させられる。すなわち、再反射層１７は、透過層１２が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層１２に再入射させる反射手段の一例である。これにより、同じエネルギーで照射した場合に、再反射層１７を備えていない記録装置１においては、透過層１２により反射される光を透過層１２に再入射させないのに対し、この変形例においては、再反射層１７がこの光を透過層１２に再入射させる分、照射する光の光量が増加する。したがって、エネルギー効率が向上し、同じ光量を維持するために消費されるエネルギーが抑制されるため、省エネルギーに資する。
【００４５】
なお、このような照射層１１と再反射層１７の組み合わせとしては、例えば、照射層１１としての面光源と、再反射層１７としてのハーフミラーとを組み合わせてもよい。また、再反射層１７としてアクリル板などで形成された導光板を用いる場合には、照射層１１として導光板の長手方向に沿って光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の線光源を用いてもよい。導光板は、線光源から照射された光を内部で散乱反射させ照射面の全体に行き渡らせることにより、照射面全体から照射対象に対して当該光を照射するが、照射対象から反射された光も散乱反射させて再び照射対象に照射するので、透過層１２に照射面を対向させることで、透過層１２が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層１２に再入射させる反射手段として機能する。
【００４６】
（３）変形例３
透過層１２は、調光層１３よりも正面側に設けてもよい。このように構成しても、記録装置１から照射された光のうち、拡散した光によって記録媒体２が書き換えられることが抑制されるから、画像の滲みが低減され、解像度低下が防止される。
また、この場合、記録媒体２に照射される光は照射層１１→調光層１３→透過層１２という順序で記録装置１の内部を進むが、照射層１１と調光層１３に替えて、記録媒体２に光を照射して画像を書き込む他の構成の光書込装置を用いてもよい。この光書込装置の構成は、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（Organic Electro-Luminescence）ディスプレイやプラズマディスプレイなど、照射層１１によって照射されたバックライトを調光層１３によって遮光する構成ではなく、画像データに応じて自ら発光する構成であってもよい。要するに、この光書込装置は、吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に対して、光を照射して画像を書き込む光書込手段であればよい。
【００４７】
（４）変形例４
透過層は、記録媒体２に設けてもよい。この場合、透過層は、感光層２２１よりも背面側に設ければよい。このように構成しても、記録装置１から照射された光のうち、拡散した光によって記録媒体２が書き換えられることが抑制されるから、画像の滲みが低減され、解像度低下が防止される。
【００４８】
（５）変形例５
実施形態では、記録媒体２は波長４００ｎｍ以下の光を吸収しない構成としたが、記録媒体２は、波長４００ｎｍ以下の光を吸収し、この光によって画像を書き込まれてもよい。例えば、感光層２２１は、紫外線の領域に感光帯域を有していてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…記録装置、１０…制御部、１１…照射層、１２…透過層、１３…調光層、１４…電圧供給部、１５…筐体、１５ｃ…クリップ、１６…光吸収層、１７…再反射層、１ａ…記録装置（関連技術）、２…記録媒体、２０１…背面側基板、２０１ｐ…被照射面、２０２…正面側基板、２０２ｐ…表示面、２１０…受電部、２１１…背面側透明電極、２１２…正面側透明電極、２２…記録層、２２１…感光層、２２２…遮光層、２２３…表示層、２２３ｂ…青色表示層、２２３ｇ…緑色表示層、２２３ｒ…赤色表示層、３ａ…減光層、３ｂ…ルーバー、９…記録システム、ＭＨ…高屈折率膜、ＭＬ…低屈折率膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に対して、光を照射して前記画像を書き込む光書込手段と、
前記記録媒体に対して照射される光が当該記録媒体に到達するまでの光路に設けられ、入射角及び波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過する当該光以外の光を遮光する透過層と、
を具備することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記光書込手段は、
前記記録媒体に対して、光を照射する照射手段と、
画像を表す画像データに応じて前記照射手段により照射される光の光量を調節する調光手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記透過層は、入射する光の入射角が大きいほど、透過する光の波長が短波長側へ遷移する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記透過層は、前記記録媒体に吸収され前記画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しない
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
【請求項５】
前記光路に設けられ、当該光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層
を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の記録装置。
【請求項６】
前記透過層が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層に再入射させる反射手段
を具備することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の記録装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の記録装置と、
前記記録装置から照射される光を吸収し、当該光に応じた画像を記録する記録媒体と
を具備することを特徴とする記録システム。
【請求項８】
照射される光を吸収し、吸収した当該光に応じた画像を記録する記録層と、
前記記録層に照射される光が当該記録層に到達するまでの光路に設けられ、入射角及び波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過する当該光以外の光を遮光する透過層と
を具備することを特徴とする記録媒体。
【請求項９】
前記透過層は、入射する光の入射角が大きいほど、透過する光の波長が短波長側へ遷移する
ことを特徴とする請求項８に記載の記録媒体。
【請求項１０】
前記透過層は、前記記録層に吸収され前記画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で前記透過層に入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しない
ことを特徴とする請求項８または９に記載の記録媒体。
【請求項１１】
前記光路に設けられ、当該光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層
を具備することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１２】
前記記録層は、
印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、
前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、
２つの電極を有し、当該２つの電極により前記表示層と前記感光層とを重ねた状態で挟んで、当該各電極間に電圧を印加する電圧印加部と
を有することを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれかに記載の記録媒体と、
前記記録媒体に向けて、画像データに応じた光を照射する記録装置と
を具備することを特徴とする記録システム。
【請求項１】
吸収する光に応じた画像を記録する記録媒体に対して、光を照射して前記画像を書き込む光書込手段と、
前記記録媒体に対して照射される光が当該記録媒体に到達するまでの光路に設けられ、入射角及び波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過する当該光以外の光を遮光する透過層と、
を具備することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記光書込手段は、
前記記録媒体に対して、光を照射する照射手段と、
画像を表す画像データに応じて前記照射手段により照射される光の光量を調節する調光手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記透過層は、入射する光の入射角が大きいほど、透過する光の波長が短波長側へ遷移する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記透過層は、前記記録媒体に吸収され前記画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しない
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
【請求項５】
前記光路に設けられ、当該光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層
を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の記録装置。
【請求項６】
前記透過層が透過させなかった光を散乱反射させて当該透過層に再入射させる反射手段
を具備することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の記録装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の記録装置と、
前記記録装置から照射される光を吸収し、当該光に応じた画像を記録する記録媒体と
を具備することを特徴とする記録システム。
【請求項８】
照射される光を吸収し、吸収した当該光に応じた画像を記録する記録層と、
前記記録層に照射される光が当該記録層に到達するまでの光路に設けられ、入射角及び波長が予め決められた範囲に属する光を透過し、透過する当該光以外の光を遮光する透過層と
を具備することを特徴とする記録媒体。
【請求項９】
前記透過層は、入射する光の入射角が大きいほど、透過する光の波長が短波長側へ遷移する
ことを特徴とする請求項８に記載の記録媒体。
【請求項１０】
前記透過層は、前記記録層に吸収され前記画像を記録させ得る光が入射角について決められた第１の閾値を超える入射角で前記透過層に入射した場合、透過率について決められた第２の閾値を超える透過率で当該光を透過しない
ことを特徴とする請求項８または９に記載の記録媒体。
【請求項１１】
前記光路に設けられ、当該光路を進む光に含まれる特定の波長域内の光を吸収し、当該特定の波長域外の光を透過させる光吸収層
を具備することを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１２】
前記記録層は、
印加される電圧に応じて表示が変化する表示層と、
前記表示層に対向して設けられ、照射される光に応じて前記表示層に印加される電圧を変化させる感光層と、
２つの電極を有し、当該２つの電極により前記表示層と前記感光層とを重ねた状態で挟んで、当該各電極間に電圧を印加する電圧印加部と
を有することを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれかに記載の記録媒体と、
前記記録媒体に向けて、画像データに応じた光を照射する記録装置と
を具備することを特徴とする記録システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１２８３０４（Ｐ２０１１−１２８３０４Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８５６１５（Ｐ２００９−２８５６１５）
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１６日（２００９．１２．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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