激光装置和激光处理方法转让专利

申请号 : CN201880080264.9

文献号 : CN111479649B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 星光成

申请人 : 索尼公司

摘要 :

根据本公开内容的一个实施方式的激光装置包括光源和反射型偏振器。光源使激光振荡。反射型偏振器设置在激光的光路上并且具有与激光的偏振方向一致的透射轴。

权利要求 :

1.一种激光装置,包括:

光源,所述光源使激光振荡;和

反射型偏振器,所述反射型偏振器设置在所述激光的光路上并且具有与所述激光的偏振方向一致的透射轴,其中在从所述反射型偏振器射出的所述激光的前方设置有延迟器,并且使用相位差量为约λ/8的延迟器或者相位差为500,000纳米以上的延迟器作为所述延迟器。

2.根据权利要求1所述的激光装置,其中所述反射型偏振器包括入射面,所述入射面被设置成与所述激光的光轴大致垂直。

3.一种激光处理方法,包括:将来自光源的振荡激光通过透射轴与所述激光的偏振方向一致的反射型偏振器来照射被照射体,其中在从所述反射型偏振器射出的所述激光的前方设置有延迟器,并且使用相位差量为约λ/8的延迟器或者相位差为500,000纳米以上的延迟器作为所述延迟器。

4.根据权利要求3所述的激光处理方法,其中将透过所述反射型偏振器的所述激光进一步经由延迟器来照射所述被照射体。

5.根据权利要求3所述的激光处理方法,进一步包括:将所述被照射体放置在XY双轴工作台上,并且通过在面内方向上扫描所述XY双轴工作台而对所述被照射体的期望区域照射所述激光。

说明书 :

激光装置和激光处理方法

技术领域

[0001] 本公开内容例如涉及一种修改或处理要被激光照射的物体的激光装置以及使用该激光装置的激光处理方法。

背景技术

[0002] 近年来,已经开发了包括包含热敏显色组合物和吸收红外线的光热转换剂的记录层的热敏记录介质。这种热敏记录介质允许通过利用光热转换效应以非接触状态将信息记录在记录层上。例如,已经开发了一种如专利文献1中所描述的能够应用具有不同波长的多种类型的激光的记录装置。
[0003] 引用列表
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本未审专利申请公开第2004‑249539号

发明内容

[0006] 顺便提及,对于如上所述的热敏记录介质,要求提高记录速度和显示质量。期望开发一种能够提高激光利用效率的记录装置。
[0007] 期望提供一种能够提高激光利用效率的激光装置和激光处理方法。
[0008] 根据本公开内容的一个实施方式的激光装置包括光源和反射型偏振器。光源使激光振荡。反射型偏振器设置在激光的光路上并且具有与激光的偏振方向一致的透射轴。
[0009] 根据本公开内容的一个实施方式的激光处理方法包括:将来自光源的振荡激光通过透射轴与激光的偏振方向一致的反射型偏振器来照射被照射体。
[0010] 在根据本公开内容的一个实施方式的激光装置和激光处理方法中,在激光的光路上设置具有与激光的偏振方向一致的透射轴的反射型偏振器。这使得可以在被照射体和反射型偏振器之间多次反射激光。
[0011] 根据本公开内容的一个实施方式的激光装置和激光处理方法,由于在使激光振荡的光源与被照射体之间设置透射轴与激光的偏振方向一致的反射型偏振器,因此激光在反射型偏振器和被照射体之间被多次反射。因此,可以提高被照射体的激光利用效率。
[0012] 注意,必然不限于在此描述的效果,并且可以提供本公开内容中描述的任何效果。

附图说明

[0013] 图1是用于说明根据本公开内容的第一实施方式的激光装置(记录装置)的主要部分的配置和记录方法的示例的示意图。
[0014] 图2是示出图1所示的激光装置的整体配置的示例的概括图。
[0015] 图3是用于说明根据本公开内容的第二实施方式的激光装置(记录装置)的主要部分的配置和记录方法的示例的示意图。
[0016] 图4是示出在使用λ/8板的情况下,入射光和出射光的波长与强度之间的关系的特性图。
[0017] 图5是示出在使用方解石的情况下,入射光和出射光的波长与强度之间的关系的特性图。
[0018] 图6是示出根据本公开内容的第三实施方式的激光装置(退火装置)的整体配置的示例的概括图。
[0019] 图7是示出根据本公开内容的第四实施方式的激光装置(处理装置)的整体配置的示例的概括图。
[0020] 图8A是示出第一应用例的外观的示例的透视图。
[0021] 图8B是示出第一应用例的外观的另一示例的透视图。
[0022] 图9A是示出第二应用例的外观(正面侧)的示例的透视图。
[0023] 图9B是示出第二应用例的外观(背面侧)的示例的透视图。
[0024] 图10A是示出第三应用例的外观的示例的透视图。
[0025] 图10B是示出第三应用例的外观的另一示例的透视图。
[0026] 图11是示出第四应用例的一个示例性配置的示例图。
[0027] 图12是示出在每一实验例1和2中,由记录层吸收的光的强度和IR反射率之间的关系的特性图。

具体实施方式

[0028] 以下将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一个具体示例,本公开内容不限于以下方式。此外,本公开内容的每个部件的布置、尺寸、尺寸比等不限于每个图中示出的那些。注意,描述的顺序如下。
[0029] 1.第一实施方式(在光源与被照射体之间设置反射型偏振器的示例)
[0030] 1‑1.记录装置的配置
[0031] 1‑2.在记录介质上记录的方法
[0032] 1‑3.工作和效果
[0033] 2.第二实施方式(在反射型偏振器与被照射体之间进一步设置延迟器的示例)
[0034] 3.第三实施方式(退火装置)
[0035] 4.第四实施方式(处理装置)
[0036] 5.应用例
[0037] 6.实施例
[0038] <1.第一实施方式>
[0039] 图1示意性地示出了根据本公开内容的第一实施方式的激光装置(记录装置1)的主要部分以及被照射体(记录介质2A)的配置。记录装置1通过使用例如半导体激光器(例如,半导体激光器111A;参照图2)作为光源11,并通过用来自半导体激光器111A的振荡激光(激光Li)照射记录介质2A,从而在记录介质2A上记录信息。在根据本实施方式的记录装置1的配置中,在来自光源11的振荡激光Li的光路上设置反射型偏振器12。
[0040] (1‑1.记录装置的配置)
[0041] 图2示出了记录装置1中包括的每个光学系统的整体配置的示例。根据本实施方式的记录装置1在包括例如包含呈现彼此具有不同波长的颜色的三层(记录层24M、24C和24Y)的记录层24上记录信息。根据本实施方式的记录装置1例如包括:作为光源11的三个光源11A、11B和11C;反射型偏振器12;光束整形透镜13;二向色镜14和15;以及聚光透镜16。
[0042] 光源11A、11B和11C分别包括例如一个或多个半导体激光器111A、111B和111C,并且每个半导体激光器111A、111B和111C设置在例如散热器112上。半导体激光器111A、111B和111C分别使彼此具有不同波长的激光Lia、激光Lib和激光Lic振荡。作为示例,半导体激光器111A例如使波长为915nm的激光Lia振荡。半导体激光器111B例如使波长为860nm的激光Lib振荡。半导体激光器111C例如使波长为760nm的激光Lic振荡。
[0043] 反射型偏振器12透射彼此正交的两种类型的偏振光中的一种并且反射另一种。例如,反射型偏振器12透射X偏振光并且反射Y偏振光。在本实施方式中,反射型偏振器12与记录介质2A相对,并且设置为使得透射轴与激光Lia、激光Lib和激光Lic的偏振方向一致。此外,优选地,反射型偏振器12被设置成大致垂直于激光Lia、激光Lib和激光Lic的每一者的光轴。这使得可以将由记录介质2A反射的激光Li有效地反射到记录介质2A。作为反射型偏振器12,例如可以使用线栅型偏振器(由Moxtek,Inc.制造)、反射型偏振膜(由3M公司制造)或类似者。
[0044] 光束整形透镜13将分别从半导体激光器111A、111B和111C发射的激光Lia、激光Lib和激光Lic整形为期望的形状,并且例如包括多个组合透镜。光束整形透镜13例如设置在各个半导体激光器111A、111B和111C的光轴上。
[0045] 二向色镜14和15具有选择性地反射预定波段的光并透射其他波段的光的特性。二向色镜14例如设置在从半导体激光器111A发出的激光Lia与从半导体激光器111B发出的激光Lib相交的位置处。二向色镜14反射激光Lib并透射激光Lia。二向色镜15例如设置在从半导体激光器111A发出的激光Lia与从半导体激光器111C发出的激光Lic相交的位置处。二向色镜15反射激光Lic并透射激光Lia和由二向色镜14反射的激光Lib。这使得激光Lia、激光Lib和激光Lic被多路复用并沿着同一方向行进。
[0046] 聚光透镜16使光聚集在期望的方向上或期望的位置上。已经穿过二向色镜15或者已经被二向色镜15反射的激光Lia、激光Lib和激光Lic穿过聚光透镜16,并且用激光Lia、激光Lib和激光Lic经由反射型偏振器12照射记录介质2A。
[0047] 记录介质2A例如包括按此顺序层压的光学薄膜23、记录层24和保护膜25,并且记录介质2A例如利用之间的粘合剂层22设置在支撑基材21上。
[0048] 支撑基材21旨在支撑记录层24。支撑基材21包括具有优异耐热性且在平面方向上具有优异尺寸稳定性的材料。支撑基材21可具有透光性或非透光性。支撑基材21例如可以是诸如晶片之类的刚性基板,或者可包括柔性薄层玻璃、膜、纸等。通过使用柔性基板作为支撑基材21,可实现柔性的(可折叠的)记录介质。
[0049] 支撑基材21中包括的材料的示例包括无机材料、金属材料、诸如塑料之类的聚合物材料等。具体地说,无机材料的示例包括硅(Si)、氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氧化铝(AlOx)、氧化镁(MgOx)等。氧化硅包括玻璃、旋涂玻璃(SOG)等。金属材料的示例包括诸如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、锡(Sn)、钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、铁(Fe)、钌(Ru)、锇(Os)、锰(Mn)、钼(Mo)、钨(W)、铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)、铋(Bi)、锑(Sb)、铅(Pb)和类似的单金属;或包含这些材料中的两种或更多种的合金。合金的具体示例包括不锈钢(SUS)、铝合金、镁合金、钛合金等。聚合物材料的示例包括:酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺、聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂(ABS)、丙烯酸树脂(PMMA)、聚酰胺、尼龙、聚缩醛、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、环状聚烯烃、聚苯硫醚、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜、聚醚砜、无定形聚芳酯、液晶聚合物、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、三乙酰纤维素、纤维素、这些材料的共聚物、玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料(CFRP)等。
[0050] 粘合剂层22旨在将记录介质2A固定在支撑基材21上。作为粘合剂层22的材料,例如可使用通用粘合剂和粘结胶带。具体地说,粘合剂层22的示例包括:丙烯酸粘合剂(粘合剂)、环氧粘合剂、硅氧烷粘合剂、聚氨酯粘合剂、硅烷偶联剂、天然橡胶粘合剂、合成橡胶粘合剂等。
[0051] 光学薄膜23反射红外区域中的至少一部分波长并且透射可见光区域中的波长。光学薄膜23例如具有如下配置:其中具有透光性并且具有不同折射率的两种薄膜交替地层压。这两种薄膜的材料的示例包括:包含Mg、Al、Hf、Nb、Zr、Sc、Ta、Ga、Zn、Y、B、Ti或Ag的金属膜;氧化物膜;氮化物膜、氮氧化物膜等。具体地说,金属膜的示例包括Ag、AgBi、Al等。氧化物膜、氮化物膜或氮氧化物膜的示例包括SiO2、TiO2、Nb2O5、ZrO2、Ta2O5、ZnO、Al2O3、HfO2、Si3N4、AlN等。作为上述材料的组合,优选地交替层压包括高折射率材料的薄膜和包括低折射率材料的薄膜,例如TiO2/AgBi、TiO2/SiO2等。这使得可以获得较高的光学反射率。
[0052] 记录层24允许通过热量来记录信息,并且包括热敏显色组合物。记录层24通过使用例如允许重复且稳定地记录和控制脱色状态和着色状态的材料作为热敏显色组合物而构成。记录层24例如包括彼此具有不同颜色的三层(记录层24M、24C和24Y)。记录层24M、24C和24Y的每一者通过使用例如聚合物材料形成,该聚合物材料包括呈现不同颜色的着色化合物、对应于每种着色化合物的显色/减色剂、以及吸收不同波段的光并产生热量的光热转换材料。
[0053] 具体地说,记录层24M例如包括显现洋红色的着色化合物、与该着色化合物对应的显色/减色剂、和吸收例如具有波长λ1(例如,波长为915nm)的红外线并且产生热量的光热转换材料。记录层24C例如包括显现青色的着色化合物、与该着色化合物对应的显色/减色剂、和吸收例如具有波长λ2(例如,波长为860nm)的红外线并且产生热量的光热转换材料。记录层24Y例如包括显现黄色的着色化合物、与该着色化合物对应的显色/减色剂、和吸收例如具有波长λ3(例如,波长为760nm)的红外线并且产生热量的光热转换材料。这使得可以获得能够进行多色显示的显示介质。
[0054] 着色化合物的示例包括无色染料。无色染料的示例包括现有的用于热敏纸的染料。具体地说,其示例包括在分子中例如包含供电子性基团的化合物,如以下式(1)中所示。
[0055] [化学式1]
[0056]
[0057] 显色/减色剂旨在例如使无色的着色化合物着色,或者使被着色成预定颜色的着色化合物脱色。显色/减色剂的示例包括具有以下通式(2)所示的水杨酸骨架并且在分子中包含具有受电子性的基团的化合物。
[0058] [化学式2]
[0059]
[0060] (X是‑NHCO‑、‑CONH‑、‑NHCONH‑、‑CONHCO‑、‑NHNHCO‑、‑CONHNH‑、‑CONHNHCO‑、‑NHCONCONH‑、‑NHCONHCO‑、‑CONHCONH‑、‑NHNHCONH‑、‑NHCONNHNH‑、‑CONHNHCONH‑、‑NHCONHNHCO‑和‑CONHNHCONH‑中的任意一种。R表示碳原子数为25个以上且34个以下的直链烃基)。
[0061] 例如,光热转换材料吸收近红外线区域中的预定波段的光并且产生热量。作为光热转换材料,优选地使用例如在700nm以上且2000nm以下的波长范围内具有吸收峰并且在可见光区域中几乎不进行吸收的近红外线吸收染料。具体地说,其示例包括具有酞菁骨架的化合物(酞菁染料)、具有方菁骨架的化合物(方菁染料),并且例如包括无机化合物等。无机化合物的示例包括:诸如二硫络合物之类的金属络合物、二亚铵盐、铵盐等。无机化合物的示例包括:石墨;炭黑;金属粉末颗粒;诸如四氧化三钴、氧化铁、氧化铬、氧化铜、钛黑、ITO等之类的金属氧化物;诸如氮化铌之类的金属氮化物;诸如碳化钽之类的金属碳化物;金属硫化物;各种磁性粉末等。此外,可使用具有有着优异的耐光性和优异的耐热性的花青骨架的化合物(花青染料)。
[0062] 注意,在此,优异的耐光性表示在激光照射时不会发生分解。优异的耐热性例如是指,当与聚合物材料一起沉积并且例如在150℃下保持30分钟时,吸收光谱的最大吸收峰值不会变化20%以上。具有这种花青骨架的化合物的示例包括这样的化合物,该化合物在分子中包括诸如SbF6,、PF6、BF4、ClO4、CF3SO3和(CF3SO3)2N之类的抗衡离子中的至少一种;具有五元环或六元环的次甲基链;或以上两者。注意,优选的是,用于根据本实施方式的可逆记录介质的具有花青骨架的化合物包括上述抗衡离子和诸如次甲基链中的五元环或六元环之类的环状结构。然而,如果包括上述至少之一,则确保足够的耐光性和足够的耐热性。
[0063] 作为光热转换材料,进一步优选地选择吸收波段彼此不重叠的材料的组合。这使得可以选择性地使记录层24M、24C和24Y的期望层着色或脱色。
[0064] 优选地使用允许着色化合物、显色/减色剂和光热转换材料均匀且容易分散的聚合物材料。聚合物材料例如包括热固性树脂和热塑性树脂。具体地说,其示例包括:聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、氯乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物、乙基纤维素、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、苯氧基树脂、聚酯、芳族聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸共聚物、马来酸聚合物、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、淀粉等。
[0065] 记录层24M、24C和24Y包括着色化合物的至少一种、显色/减色剂的至少一种和光热转换材料的至少一种作为热敏显色组合物。优选地例如以着色化合物:显色/减色剂=1:2(重量比)使用着色化合物和显色/减色剂。光热转换剂根据记录层24M、24C和24Y的膜厚度而变化。此外,除了上述材料以外,记录层24例如还可包括诸如敏化剂、紫外线吸收剂等各种添加剂。
[0066] 此外,除了上述材料以外,记录层24M、24C和24Y例如还可包括诸如敏化剂、紫外线吸收剂等各种添加剂。
[0067] 此外,在记录层24M和24C之间以及在记录层24C和24Y之间分别设置有隔热层26和27。隔热层26和27包括例如具有一般半透明性的聚合物材料。具体材料的示例包括:聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、氯乙烯‑乙酸乙烯酯共聚物、乙基纤维素、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、苯氧基树脂、聚酯、芳族聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸共聚物、马来酸聚合物、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、淀粉等。注意,隔热层26和27例如可包括各种添加剂,诸如紫外线吸收剂等。
[0068] (1‑2.在记录介质上记录的方法)
[0069] 例如,根据本实施方式的记录装置1可如下在记录介质2A上进行记录。
[0070] 首先,将记录介质2A设置在XY双轴工作台210上。如上所述,记录介质2A包括呈现不同颜色的三层(记录层24M、24C和24Y)。因此,在记录装置1中,使用分别对应于记录层24M、24C和24Y中包括的光热转换材料的光源11A、11B和11C。如上所述,光源11A例如包括对应于记录层22M的半导体激光器111A并且例如使波长为915nm的激光振荡。如上所述,光源
11B例如包括对应于记录层22C的半导体激光器111B并且例如使波长为860nm的激光振荡。
如上所述,光源11C例如包括对应于记录层22Y的半导体激光器111C并且例如使波长为
760nm的激光振荡。
[0071] 在光束整形透镜13对从光源11A发射的光束(激光Lia)的形状进行整形之后,该光束顺序地穿过二向色镜14和15以及聚光透镜16,并且进一步地,该光束经由反射型偏振器12照射记录介质2A。这使得记录层24M显色。在光束整形透镜13对从光源11B发射的光束(激光Lib)的形状进行整形之后,该光束被二向色镜14反射,顺序地穿过二向色镜15以及聚光透镜16,并且进一步地,该光束经由反射型偏振器12照射记录介质2A。这使得记录层24C显色。在光束整形透镜13对从光源11C发射的光束(激光Lic)的形状进行整形之后,该光束被二向色镜15反射,穿过聚光透镜16,并且进一步地,该光束经由反射型偏振器12照射记录介质2A。这使得记录层24Y显色。
[0072] 例如,关于在记录介质2A上的写入,可以通过在面内方向上扫描XY双轴工作台210来在期望区域上进行记录。此时,通过与扫描同步地调制激光Lia、激光Lib和激光Lic的输出,可以使记录层24M、24C和24Y的每一者上的记录变暗。
[0073] 在根据本实施方式的记录装置1中,反射型偏振器12设置在与记录介质2A相对的位置。如上所述,反射型偏振器12的透射轴与激光Lia、激光Lib和激光Lic的偏振方向一致,并且反射型偏振器12被设置成大致垂直于激光Lia、激光Lib和激光Lic的光轴。例如,与光(激光Lia、激光Lib和激光Lic)的X轴平行的偏振光Lt(X偏振光或水平偏振光)未被记录层24M、24C和24Y中的相应一个吸收并被设置在记录层24下方的光学薄膜23反射,并穿过反射型偏振器12。与Y轴平行的偏振光Lr(Y偏振光或垂直偏振光)被反射型偏振器12反射,记录介质2A再次被偏振光Lr照射。再次施加的激光Lia、激光Lib和激光Lic的一部分被记录层
24M、24C和24Y中的相应一个吸收,并且其该部分被光学薄膜23反射。以与上述类似的方式,对于反射光,与Y轴平行的偏振光Lr被反射型偏振器12反射,并且记录介质2A被偏振光Lr照射。重复这些步骤。因此,提高了记录层24M、24C和24Y的每一者的激光Lia、激光Lib和激光Lic的利用效率。
[0074] 注意,在图1中,为了方便起见,由光学薄膜23反射的光和由反射型偏振器12反射的光的光路被示出为彼此不同。然而,实际上,光路穿过相同的区域。
[0075] (1‑3.工作和效果)
[0076] 如上所述,近年来已经开发了热敏记录介质,其包括包含热敏显色组合物和吸收红外线的光热转换剂的记录层。使用这种光热转换效果的热敏记录介质例如通过施加激光并将所施加的激光转换为热而以非接触状态在记录层上进行记录,从而允许记录信息。如上所述,对于使用激光作为记录方法的热敏记录介质,要求提高记录速度和显示质量。期望开发一种能够改善激光器利用效率的记录装置。
[0077] 鉴于此,在根据本实施方式的记录装置1中,具有与激光的偏振方向一致的透射轴的反射型偏振器12设置在从光源11发射的激光Li的光路上。具体地,例如,反射型偏振器12被设置在与记录介质2A相对的位置处,以使得透射轴与激光Lia、激光Lib和激光的偏振方向一致,并被设置成大致垂直于激光Lia、激光Lib和激光Lic的光轴。这使得未被记录介质2A的记录层24吸收且被例如光学薄膜23反射的激光Lia、激光Lib和激光Lic的每一者再次被反射型偏振器12反射,并且记录介质2A被该激光照射。即,可以使激光Lia、激光Lib和激光Lic在反射型偏振器12与记录介质2A的光学薄膜23之间多次反射。
[0078] 如上所述,在根据本实施方式的记录装置1中,透射轴与激光Li的偏振方向一致的反射型偏振器12(在光路上)设置在激光Li的出射方向。因此,可以使激光Li在反射型偏振器12与作为被照射体的记录介质2A的光学薄膜23之间多次反射。这提高了被记录介质2A的记录层24吸收的激光Li的量,并且可以提供具有较高的激光Li利用效率的记录装置。
[0079] 此外,由于记录介质2A可以有效地吸收激光,因此可以提高记录速度。此外,可以低成本地提供记录装置1。
[0080] 接下来,将描述本公开内容的第二至第四实施方式。在下文中,与第一实施方式中的部件相似的部件由相同的附图标记表示,并且适当地省略其描述。
[0081] <2.第二实施方式>
[0082] 图3示意性地示出了根据本公开内容的第二实施方式的激光装置(记录装置3)的主要部分以及被照射体(记录介质2A)的配置。如上述第一实施方式中那样,记录装置3使用例如半导体激光器(例如,半导体激光器111A)作为光源11,并通过用来自半导体激光器111A的振荡激光(激光Li)照射记录介质2A,从而在记录介质2A上记录信息。根据本实施方式的记录装置3与第一实施方式的记录装置的不同之处在于:在反射型偏振器12与记录介质2A之间设置有延迟器17。
[0083] 如上所述,在记录装置3中,延迟器17设置在反射型偏振器12与记录介质2A之间。记录装置3具有如下配置:其中在从光源11一侧振荡的激光Li的光路上,从光源11一侧起依次设置反射型偏振器12和延迟器17。
[0084] 延迟器17例如改变由记录介质2A的光学薄膜23反射的激光Li的偏振。作为延迟器17,例如,可以使用相位差量为约λ/8的延迟器或相位差(retardation)为500,000nm以上的延迟器。
[0085] 当被记录介质2A反射的光Li进入反射型偏振器12时,优选的是使一半偏振分量通过反射型偏振器12,另一半偏振分量被反射型偏振器12反射。由于记录层2A中包括的记录层24以及隔热层26和27是使用有机材料形成的,因此通常在很多情况下在X偏振光与X偏振光之间产生相位差。然而,存在记录介质2A的相位差量(延迟)几乎为零或者无法管理记录介质2A的延迟的可能性。在这种情况下,通过在记录介质2A与反射型偏振器12之间设置延迟器17,可使被记录介质2A反射的光Li成为适当的偏振状态。
[0086] 图4示出了在将λ/8板用作延迟器17的情况下,进入延迟器17的光(X偏振光)和从延迟器17出射的光(X偏振光和Y偏振光)的波长与强度之间的关系。例如,在记录介质2A的延迟几乎为零的情况下,优选的是延迟器17的相位差量设定为λ/8并且延迟器17设置成使延迟器17的慢轴方向相对于反射型偏振器12的透射轴具有45°(或135°)的角度。在这种布置情况下,由于离开延迟器17的光变为圆偏振光,因此一半的光被反射型偏振器12反射并再次进入记录介质2A。在如图2中所示使用具有多个波长的激光的情况下,优选将相位差量设定为波长的近似平均值的λ/8。具体地,例如在使用具有三种波长为915nm、860nm和760nm的三种激光(Lia、Lib和Lic)的情况下,优选地使用具有相位差量为106nm的延迟器。
[0087] 然而,在记录介质2A本身具有延迟的情况下,难以通过上述方法设定适当的偏振状态。在这种情况下,优选的是选择具有较大延迟的延迟器17。作为具有较大延迟的延迟器,例如优选地使用具有光学双折射性的晶体(例如方解石)。较大延迟例如为500,000nm以上。
[0088] 图5示出了在将方解石用作延迟器17的情况下,进入延迟器17的光(X偏振光)和从延迟器17出射的光(X偏振光和Y偏振光)的波长与强度之间的关系。方解石具有较大延迟。即使当记录介质2A的记录层24以及隔热层26和27具有相位差时,该相位差的效果也很小。
因此,方解石具有抵抗记录介质2A的记录层24以及隔热层26和27的相位差的变化的能力。
例如,当设置具有Δn=0.1和7.5mm厚度的方解石时,可针对每个波长改变偏振状态,并且易于将进入反射型偏振器12的光Li的偏振分量分为一半通过反射型偏振器12及一半被反射型偏振器12反射。
[0089] 如上所述,在本实施方式中,由于延迟器17设置在反射型偏振器12与记录介质2A之间,因此可以将由记录介质2A反射的激光Li的偏振分量调节为适当的状态。因此,可以提高记录介质2A中包括的记录层24所吸收的激光Li的量,并且可以提供一种对激光Li具有更高利用效率的记录装置。
[0090] <3.第三实施方式>
[0091] 图6示出根据本公开内容的第三实施方式的激光装置(退火装置4)的整体配置的示例。退火装置4例如用于将非晶硅(a‑Si)变性为多晶硅(poly‑Si)。根据本实施方式的退火装置4包括光源11和反射型偏振器。退火装置4进一步包括例如位于光源11和反射型偏振器12之间的光学系统33、均化器34和反射镜35,该反射型偏振器12具有与激光Li的偏振方向一致的透射轴。
[0092] 在根据本实施方式的退火装置4中,在从光源11发射的激光Li穿过包括多个透镜的光学系统33之后,均化器34对激光Li的光束形状进行整形和均化并使激光Li从中射出。从均化器34射出的激光Li被反射镜35反射,激光Li经由反射型偏振器12照射被照射体2B。
[0093] 例如,在退火装置4中,作为光源11,优选地使用诸如准分子激光器之类的高输出装置作为光源11。被照射体2B优选地设置在密封有任何气体的腔室36内。将被照射体2B放置在XY双轴工作台210上。可以通过在面内方向上扫描XY双轴工作台210来对被照射体2B的整个表面进行退火,并且可以使被照射体2B变性。此外,通过根据XY双轴工作台210的扫描来打开或关闭激光Li,可以仅使被照射体2B的期望区域变性。
[0094] 如上所述,在本实施方式中,由于在激光Li的发射方向上设置具有与激光Li的偏振方向一致的透射轴的反射型偏振器12,因此可以使激光Li在反射型偏振器12与被照射体2B之间进行多次反射。这使得可以提供具有高激光Li利用效率的退火装置。
[0095] 此外,由于可以使被照射体2B有效地吸收激光,因此可以缩短照射时间。此外,可以低成本地提供退火装置4。
[0096] 此外,如上述第二实施方式中那样,可以在反射型偏振器12与被照射体2B之间设置延迟器17。这使得可以将由被照射体2B反射的激光Li的偏振分量调节为适当的状态,并且可以进一步提高激光Li的利用效率。
[0097] <4.第四实施方式>
[0098] 图7示出了根据本公开内容的第四实施方式的激光装置(处理装置5)的整体配置的示例。处理装置5例如切割物体(工件2C)。根据本实施方式的处理装置5包括光源11和反射型偏振器。处理装置5进一步包括例如位于光源11和反射型偏振器之间的光学系统33、均化器34和反射镜35,该反射型偏振器具有与激光Li的偏振方向一致的透射轴。
[0099] 在根据本实施方式的处理装置5中,如上述第三实施方式中那样,在从光源11发出的激光Li穿过包括多个透镜的光学系统33之后,均化器34对激光Li的光束形状进行整形和均化并使激光Li从中射出。从均化器34射出的激光Li被反射镜35反射,并且激光Li经由反射型偏振器12照射工件2C。
[0100] 在处理装置5中,当用激光Li照射工件2C时,进行了烧蚀(熔化)的处理屑(碎屑)飞散。因此,优选将反射型偏振器12设置在距工件2C约1cm至10cm的位置处,以防止碎屑附着。此外,优选地在反射型偏振器12与工件2C之间设置碎屑收集机构46。碎屑收集机构46例如通过风抽吸碎屑,并将所收集的碎屑与排气一起排出。将工件2C放置在XY双轴工作台210上,并且可以通过在面内方向上扫描XY双轴工作台210来处理工件2C的期望区域。
[0101] 如上所述,在本实施方式中,由于在激光Li的发射方向上设置透射轴与激光Li的偏振方向一致的反射型偏振器12,因此可以使激光Li在反射型偏振器12与工件2C之间进行多次反射。这使得可以提供具有高激光Li利用效率的处理装置。
[0102] 此外,由于可以使工件2C有效地吸收激光,因此可以缩短照射时间。此外,可以低成本地提供处理装置5。
[0103] 此外,如上述第二实施方式中那样,可以在反射型偏振器12与工件2C之间设置延迟器17。这使得可以将由工件2C反射的激光Li的偏振分量调节为适当的状态,并且可以进一步提高激光Li的利用效率。
[0104] <5.应用例>
[0105] 接下来,例如,将描述通过使用上述第一实施方式中的记录装置1而允许在其上记录信息的记录介质的应用例。然而,以下将描述的记录介质的配置仅仅是示例,并且可以适当地改变该配置。可以将记录介质应用于各种电子设备或配件的一部分。例如,记录介质可应用于例如作为所谓的可穿戴终端的诸如手表(腕表)、包、衣服、帽子、眼镜和鞋子之类的配件的一部分。电子设备等的种类没有特别限制。此外,除了电子设备和配件以外,例如还可将记录介质、外部构件应用于诸如建筑物的墙壁之类的内部装饰和外部装饰以及诸如书桌之类的家具的外部装饰等。
[0106] (第一应用例)
[0107] 图8A和图8B示出了具有重写功能的集成电路(IC)卡的外观。IC卡的表面是印刷表面310,例如,片状记录介质2A等被粘贴至印刷表面。通过在IC卡的印刷表面310上设置记录介质2A等,可在印刷表面上适当地进行绘制、重写和擦除,如图8A和图8B中所示。
[0108] (第二应用例)
[0109] 图9A示出了智能电话的前表面的外观配置,图9B示出了图9A中所示的智能电话的后表面的外观构造。智能电话例如包括显示器410、非显示器420和外壳430。例如,在后表面侧上的外壳430的一个表面上,设置例如记录介质2A等作为外壳430的外部构件。这可显示各种颜色和图案,如图9B中所示。注意,在此,作为示例描述了智能电话。然而,应用例不限于此,而是例如可将其应用于笔记本个人电脑(PC)、平板PC等。
[0110] (第三应用例)
[0111] 图10A和图10B示出了包的外观。包例如包括收纳部510和提手520。例如,记录介质2A附接至例如收纳部510。在收纳部510上,例如通过记录介质2A显示各种字符和图案。此外,可通过将记录介质2A等附接至提手520而显示各种颜色和图案,并且可改变收纳部510的设计,如图10A和图10B中所示。可实现可用于时尚应用的电子装置。
[0112] (第四应用例)
[0113] 图11示出了例如在游乐场中允许记录例如景点搭乘历史、日程信息等的腕带的示例性配置。腕带包括带子611和612以及信息记录部620。带子611和612的每一个例如具有带状形状,并且端部(未示出)被配置成可彼此结合。例如,记录介质2A等粘贴至信息记录部620,除了上述景点的搭乘历史MH2和日程信息IS(IS1至IS3)以外,例如还可在其上记录信息码CD。在游乐场中,游客可通过将腕带保持在放置于诸如景点搭乘预约点等之类的各个地方的绘制设备上方来记录上述信息。
[0114] 搭乘历史标记MH1表示佩戴腕带的游客在游乐场中已搭乘的景点的数量。在该示例中,游客搭乘的景点的数量越大,被记录为搭乘历史标记MH1的星形标记越多。注意,这是非限制性的,例如,标记的颜色可根据游客搭乘的景点的数量而变化。
[0115] 日程信息IS在该示例中表示游客的日程。在该示例中,与包括游客预订的事件和在游乐园中举行的事件在内的所有事件有关的信息被记录为日程信息IS1至IS3。具体地说,在该示例中,游客进行搭乘预约的景点的名称(景点201)和预定的搭乘时间被记录为日程信息IS1。此外,诸如巡游之类的公园中的事件及预定的开始时间被记录为日程信息IS2。此外,游客预先预订的餐厅和预定的用餐时间被记录为日程信息IS3。
[0116] 在信息码CD中,例如记录用于识别腕带的识别信息IID和网站信息IWS。
[0117] <6.实施例>
[0118] 接下来,将详细描述本公开内容的实施例。
[0119] (实验例:由记录层吸收的光的强度的评价)
[0120] 模拟由记录介质的记录层吸收的光的强度。记录介质在支撑基材上按以下顺序包括:漫反射层;粘合剂层;与根据上述第一实施方式的光学薄膜23对应、反射红外线并透射可见光的光学薄膜;显现洋红色的记录层;隔热层;显现青色的记录层;隔热层;显现黄色的记录层;和保护膜。在本实验中,假设可使用振荡出与显现洋红色的记录层中包括的光热转换材料对应的波长的红外线激光作为施加在记录层上的光,并且其吸收率为30%。
[0121] 首先,作为实验例1,模拟其中利用红外线激光直接照射上述记录介质并进行记录的情况。在上述情况中,将其中光学薄膜23具有100%的红外线(IR)反射率的情况假设为实验例1‑1,并且将IR反射率为80%的情况假设为实验例1‑2。接下来,作为实验例2,模拟其中在记录介质上设置反射型偏振器并进行记录的情况。在上述情况中,将其中光学薄膜23具有100%的红外线(IR)反射率的情况假设为实验例2‑1,并且将IR反射率为80%的情况假设为实验例2‑2。
[0122] 图12是模拟结果的概述,示出了在实验例1和2的每一者中,由记录层吸收的光的强度和IR反射率之间的关系。发现在实验例2中由记录层吸收的光的量大于在实验例1中由记录层吸收的光的量。由此发现,通过在记录层上设置反射型偏振器,提高了记录层的激光吸收率,并且可以实现在记录层上更高速度的记录。
[0123] 上面参照第一至第四实施方式以及实施例描述了本公开内容。然而,本公开内容不限于上面在实施方式等中描述的方式,可不同地修改本公开内容。例如,不必包括上面在实施方式等中描述的所有部件,可进一步包括其他部件。此外,上述部件的材料和厚度仅仅是示例,不限于上述那些。
[0124] 例如,一般而言,关于半导体激光器,存在激光输出变得不稳定或者半导体被返回到半导体激光器的反射激光(所谓的返回光)破坏的可能性。在这种情况下,可以通过将被照射体2和反射型偏振器12相对于激光Li的光轴稍微倾斜来应对上述情况。或者,可以在半导体激光器(例如,半导体激光器111A)与反射型偏振器12之间设置具有45°反射面的立方偏振分束器。在这种情况下,通过将偏振分束器的偏振透射轴设置为半导体激光器111A的偏振方向,从半导体激光器111A发射的光穿过偏振分束器,已经穿过反射型偏振器12并返回的光被所述反射面反射。因此,可以减少返回光。
[0125] 注意,本文中描述的效果仅仅是示例性的,不是限制性的。此外,可提供任何其他效果。
[0126] 注意,本公开内容可具有以下配置。
[0127] (1)一种激光装置,包括:
[0128] 光源,所述光源使激光振荡;和
[0129] 反射型偏振器,所述反射型偏振器设置在所述激光的光路上并且具有与所述激光的偏振方向一致的透射轴。
[0130] (2)根据权利要求1所述的激光装置,其中所述反射型偏振器包括入射面,所述入射面被设置成与所述激光的光轴大致垂直。
[0131] (3)根据权利要求1所述的激光装置,其中在从所述反射型偏振器射出的所述激光的前方设置有延迟器。
[0132] (4)根据权利要求3所述的激光装置,其中使用相位差量为约λ/8的延迟器或者相位差为500,000纳米以上的延迟器作为所述延迟器。
[0133] (5)一种激光处理方法,包括:将来自光源的振荡激光通过透射轴与所述激光的偏振方向一致的反射型偏振器来照射被照射体。
[0134] (6)根据权利要求5所述的激光处理方法,其中将透过所述反射型偏振器的所述激光进一步经由延迟器来照射所述被照射体。
[0135] (7)根据权利要求5所述的激光处理方法,进一步包括:将所述被照射体放置在XY双轴工作台上,并且通过在面内方向上扫描所述XY双轴工作台而对所述被照射体的期望区域照射所述激光。
[0136] (8)一种激光处理物体,所述激光处理物体由根据上述(5)所述的激光处理方法进行处理。
[0137] 本申请要求于2017年12月20日在日本专利局提交的日本专利申请第2017‑243545号的优先权,通过引用将该申请的整体内容结合在此。
[0138] 应当理解,本领域技术人员根据设计要求和其他因素可进行各种修改、组合、子组合和改变,它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。