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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein
optisches Aufzeichnungsmedium und ein Aufnahme-/Wiedergabesystem.
Spezieller bezieht sie sich auf ein optisches
Informationsaufzeichnungsmedium und auf ein Aufnahme-/wiedergabesystem, das in
der Lage ist ein qualitativ hochwertiges Bild aufzuzeichnen/
wiederzugeben und das mit hoher Leistungsfähigkeit für
drucktechnische und elektronische Publikationsanwendungen genutzt
werden kann.
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Ein Videösignal, das durch Aufnehmen eines optischen Bildes
eines Objektes mit einem Farbbildaufnahmeapparat erhalten wird,
kann leicht behandelt, d. h. montiert, geschnitten oder
anderweitig bearbeitet werden. Die Aufnahme/wiedergabe eines
Videosignals kann durch den Einsatz eines veränderbaren Speichers
ebenfalls leicht ausgeführt werden. Diese Techniken werden auf
dem Gebiet der Fernsehübertragung, der magnetischen
Bildaufnahmeapparate oder ähnlicher Techniken in weitem Umfang genutzt.
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Verschiedene neue Fernsehsysteme, wie das EDTV (Extended
Definition TV = erhöht auflösendes Fernsehen), HDTV (High Definition
TV = hochauflösendes Fernsehen) und ähnliche Systeme wurden
vorgeschlagen, um die aktuellen Erfordernisse an eine hohe Qualität
und Auflösung der wiedergegebenen Bilder zu erfüllen.
Elektronische Abbildungssysteme, die Videosignale nutzen, welche eine
hohe Qualität und Auflösung der wiedergegebenen Bilder erlauben,
werden auf verschiedenen Gebieten wie beim Drucken, bei
elektronischen Publikationen und auf ähnlichen Gebieten eingesetzt.
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Typische herkömmliche elektronische Abbildungssysteme sind:
(1) Ein System, worin eine Farbfernsehkamera vom Dreiröhrentyp
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oder vom Einröhrentyp genutzt wird um Farbbildsignale zu
erhalten, die dann auf ein Aufzeichnungsmedium wie
Videobandaufnahmegerät, Halbleiterspeicher, Magnetplatte oder
ähnliche Medien - aufgenommen und wiedergegeben
werden, um die Farbbildsignale zu erhalten,
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(2) Ein System, in dem eine Farbfernsehkamera des
Dreifestkörpersensortyps oder des Einfestkörpersensortyps genutzt wird
um Farbbildsignale zu erhalten, die dann auf ein
Aufzeichnungsmedium wie Videobandaufnahmegerät, Halbleiterspeicher,
Magnetplatte oder ähnlichen Medien aufgenommen werden und
wiedergegeben werden, um die Farbbildsignale zu erhalten,
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(3) Ein System, in dem ein Laser-Fernsehfilmaufnahmegerät
benutzt wird, um durch die Aufnahme eines Farbbildes, welches
mit einer gewöhnlichen Kamera auf einem Farbfilm
aufgenommen wurde, die Videobildsignale zu erhalten, und andere
Systeme. Wenn Bilder, die in solchen elektronischen
Abbildungsystemen erhalten wurden, auf dem Gebiet der
Drucktechnik oder einem ähnlichen Gebiet eingesetzt werden
sollen, ist es notwendig, eine Auflösung von 4.000 x 4.000
Pixel zu erreichen. Entsprechend der Charakteristiken der
Bildaufnahmeröhre oder des Festkörperbildaufnahmegerätes
und des Aufnahmesystems, das benutzt wird, ist es jedoch
nicht möglich, solch eine hohe Auflösung zu erreichen. Die
Auflösung ist deshalb auf etwa 1.000 x 2.000 Pixel
begrenzt, was mit dem HDTV erreicht wird.
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In einer herkömmlichen Farbfernsehkamera, die üblicherweise
benutzt wird, um Videosignale zu erhalten, wird ein optisches Bild
eines Objektes, das mit einer Aufnahmelinse aufgenommen wird,
über ein optisches Farbtrennsystem auf ein fotoelektrisches
wandlungselement (Target) eines Bildaufnahmegerätes fokussiert,
und in elektrische Bildinformation umgewandelt, welche in
zeitlicher Aufeinanderfolge als serielles Videosignal ausgegeben
wird. Verschiedene Bildaufnahmeröhren und
Festkörperbildaufnahmegeräte werden als Bildaufnahmeeinrichtungen für solch eine
Farbfernsehkamera genutzt.
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Um Bilder mit hoher Qualität und Auflösung wiederzugeben, ist es
für einen Bildaufnahmeapparat notwendig, ein Videosignal zu
erzeugen, mit dem ein Bild hoher Qualität und Auflösung
wiedergegeben werden kann. Ein Bildaufnahmeapparat, der eine
Bildaufnahmeröhre benutzt, hat jedoch eine Grenze für die
Verkleinerung des Durchmessers des Elektronenstrahls, außerdem steigt die
Kapazität des Targets mit zunehmender Targetgröße an, was
ebenfalls eine schlechte Auflösung zur Folge hat. Ferner wird für
hochaufgelöste bewegte Bilder das Frequenzband eines
Videosignals größer als einige 10 bis 100 MHz und somit stellt sich das
Problem eines schlechten Signal-Rausch-Verhältnisses. Die
angesprochenen Probleme haben es schwierig gemacht, Videosignale zu
erhalten, die Bilder hoher Qualität und Auflösung wiedergeben
können.
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Wie zuvor beschrieben, hat eine herkommliche Farbfernsehkamera
eine Auflösungsgrenze von 1.000 x 2.000 Pixel, wenn es sich um
ein HDTV-Bildaufnahmegerät handelt, und kann somit nicht die
Auflösung von 4.000 x 4.000 Pixel erreichen, die für die
drucktechnische und elektronische Publikationsanwendungen nötig ist.
Die herkömmlichen elektronischen Abbildungssysteme (1) bis (3)
die oben beschrieben wurden, können keine Videosignale liefern,
die es erlauben, Bilder hoher Qualität und Auflösung
wiederzugeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches
Aufzeichnungsmedium und ein Aufnahme-/Wiedergabesystem, das
selbiges nutzt, zur Verfügung zu stellen, das eine einfache
Struktur aufweist, und eine Herabsetzung oder Verschlechterung
der Empfindlichkeit und Auflösung während der Wiedergabe
verhindert.
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Um die zuvor angegebene Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß
ein Aufzeichnungsmedium und ein Aufnahme-/Wiedergabesystem,
welches selbiges nutzt, zur Verfügung gestellt, das die
Empfindlichkeit und die Auflösung davor bewahrt, während der Wiedergabe
herabgesetzt oder verschlechtert zu werden, wobei als
Strukturelement des Aufzeichnungsmediums eine Fotomodulationsschicht
verwendet wird, welche während des Wiedergabeverfahrens
eingesetzt wird. Das Aufzeichnungsmedium weist eine Schichtstruktur
mit wenigstens einer Fotomodulationsschicht und einer
ladungsbilderzeugenden Schicht auf, und ist dadurch gekennzeichnet, daß
die ladungsbilderzeugende Schicht eine dielektrische Schicht mit
einer Schicht feiner fotoleitender Teilchen und eine
dielektrische Dünnschicht, die auf der Schicht feiner fotoleitender
Teilchen ausgebildet ist, umfaßt. Die Fotomodulationsschicht
kann eine Elektrochromschicht sein.
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Falls das Aufzeichnungsmedium eine Schichtstruktur mit
wenigstens einer Fotomodulationsschicht und einer
ladungsbilderzeugenden Schicht aufweist, wird das Ladungsbild in der
Fotomodulationsschicht aufgezeichnet, indem der Zustand der
Fotomodulationsschicht entsprechend dem elektrischen Feld variiert
wird, welches durch das, in der ladungsbilderzeugenden Schicht
ausgebildete Ladungsbild, erzeugt wird. Falls das
Aufzeichnungsmedium eine Schichtstruktur mit wenigstens einer
Fotomodulationsschicht und einer fotoleitenden Schicht aufweist, wird das
Ladungsbild in der Fotomodulationsschicht aufgezeichnet, indem
der Zustand der Fotomodulationsschicht entsprechend dem
elektrischen Feld variiert wird, welches durch das Ladungsbild
erzeugt wird, das an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten
ausgebildet wird. Falls das Aufzeichnungsmedium eine
Schichtstruktur mit wenigstens einer Elektrochromschicht
und einer ladungsbilderzeugenden Schicht aufweist, wird das
Ladungsbild mittels des elektrischen Feldes, welches durch das
Ladungsbild, das auf der ladungsbilderzeugenden Schicht
ausgebildet wird, erzeugt wird, als Farbbild in der
Elektrochromschicht aufgezeichnet. Falls das Aufzeichnungsmedium eine
Schichtstruktur mit wenigstens einer Elektrochromschicht und
einer fotoleitenden Schicht aufweist, wird das Ladungsbild
mittels
des elektrischen Feldes, welches durch das Ladungsbild, das
an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten ausgebildet
wird, erzeugt wird, als Farbbild in der Elektrochromschicht
aufgezeichnet. Während des Aufzeichnungsverfahrens eines
Ladungsbildes, wird ein elektrisches Feld einer vorherbestimmten Stärke
in Richtung der Schichtebenen angelegt, und man läßt ein
Lichtsignal, das durch die Bildinformation moduliert wird, auf das
Aufzeichnungsmedium einwirken.
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Während des Wiedergabeverfahrens läßt man ein Leselicht auf das
Aufzeichnungsmedium einwirken, um die Information, die in dem
Medium gespeichert ist, zu lesen und die Information, die in
einem ersten Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, auf ein
anderes, zweites Aufzeichnungsmedium zu übertragen, werden die
beiden Aufzeichnungsmedien eines gegenüber dem anderen
angeordnet, und, während ein elektrisches Feld einer vorherbestimmten
Stärke in der Richtung der Schichtebenen des zweiten
Aufzeichnungsmediums angelegt wird, läßt man ein,durch das erste
Aufzeichnungsmedium hindurchtretendes Licht auf die fotoleitende
Schicht des zweiten Aufzeichnungsmediums einwirken.
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Strukturen, die ladungsbilderzeugende Schichten oder
fotoleitende Schichten entlang einer Fotomodulationsschicht enthalten,
wurden für andere Anwendungen vorgeschlagen. Das Dokument
US-A-3,769,512 offenbart z. B. ein optisches Relais, welches
eine Schichtstruktur aufweist, die einen dielektrischen Spiegel
enthält, der zwischen einer Schicht aus elektrooptischem
Material und einer fotoleitfähigen Schicht eingeschlossen ist. Diese
Struktur wird nicht für die Speicherung von Bildinformation
verwendet.
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Das Dokument EP-A-0 273 773 offenbart ein Bildaufnahmegerät, das
einen dielektrischen Spiegel enthält, der schichtartig zwischen
einer Schicht aus fotoleitfähigem Material und einem nematischen
Flüssigkristall angeordnet ist. In einem Bildaufnahmegerät wird
die Information in ein Medium geschrieben und gleichzeitig durch
einen anderen Lichtstrahl aus dem Medium ausgelesen. Somit wird
das Gerät ständig vom Objekt beleuchtet, dessen Bild
aufgezeichnet
werden soll, und es ist nicht erforderliche, das Bild für
irgendeine Zeitspanne zu speichern. Eine ähnliche Struktur wird
im Dokument US-A-3,951,519 gezeigt, welches einen
Flüssigkristall als optischen Wandler benutzt, und als Zusatz eine
ladungsausbildende Schicht für die Verlängerung der Lebensdauer
des Gerätes einschließt. Dies ist wiederum ein
Bildaufnahmegerät, eher für die Übertragung, als für die Speicherung optischer
Information.
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Das Dokument EP-A-0 249 214 offenbart ein spezielles
optoelektronisches Band, welches ein Bild in der Form sich verändernder
Ladungsdichteverteilungen speichert, die mit einem
Elektronenstrahl ausgelesen werden. Dieses Dokument offenbart die Nutzung
einer Bildentstörungsschicht in der Form einer ultradünnen
Grenzflächenschicht zur Verhinderung der Übertragung thermisch oder
fotoelektrisch erzeugter Ladungsträger in die Bildspeicherzone.
Es wird jedoch keine Fotomodulationsschicht verwendet.
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Das Dokument GB-A-799829 offenbart eine sehr frühe
Speichereinrichtung, die diskrete Teilchen eines fotoleitfähigen Materials
feinstverteilt in einem isolierenden Material enthält, wobei das
Ganze zwischen zwei Elektrodenplatten angeordnet ist. Wiederum
wird nichts über die Nutzung einer Fotomodulationsschicht
erwähnt.
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Das Dokument EP-A-0 327 236 wurde nach dem Prioritätstag der
vorliegenden Anmeldung veröffentlicht, hat jedoch selbst einen
früheren Prioritätstag, und bezeichnet Deutschland, Frankreich,
das Vereinigte Königreich und die Niederlande. Dieses Dokument
offenbart in der Fig. 4 ein optisches Aufzeichnungsmedium, das
eine Schichtstruktur aufweist, die eine fotoleitfähige Schicht
und eine Fotomodulationsschicht enthält, wobei diese durch einen
dielektrischen Spiegel getrennt sind. Der dielektrische Spiegel
verhindert die Ladungsübertragung. Eine Elektrode ist
schichtartig auf der Fotomodulationsschicht angeordnet.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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- die Figuren 1 bis 28 seitliche Teilschnitte eines
Aufzeichnungsmediums für die Erklärung der vorliegenden Erfindung;
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- die Figuren 29 bis 34 Blockdiagramme, beispielhafter
Anordnungen eines Aufnahmesystems für die erfindungsgemäße
Aufzeichnung von Information in dem Aufzeichnungsmedium;
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- die Figuren 35 bis 41 Blockdiagramme, beispielhafter
Anordnungen eines Wiedergabesystems für die erfindungsgemäße
Wiedergabe der Information, die in dem Aufzeichnungsmedium
aufgezeichnet ist;
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- Fig. 42 Ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Aufnahme-/
Wiedergabeapparates für stehende Bilder zeigt;
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- Fig. 43 Ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Aufnahme-/
Wiedergabeapparates für bewegte Bilder zeigt;
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- Fig. 44 Eine Ansicht von oben als Beispiel eines
aufgezeichneten Zustandes eines Bildes;
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- Fig. 45 Eine Ansicht von oben einer Anordnung eines optischen
Farbtrennsystems;
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- Fig 46 Eine perspektivische Ansicht des optischen
Farbtrennsystems;
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- Fig. 47 Eine seitliche Ansicht einer Anordnung eines Foto-
Foto-Umsetzelements;
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- Fig. 48 Ein Beispiel des Lichttransmissionsfaktors einer
Fotomodulationsschicht eines Foto-Foto-Umsetzelements;
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- die Figuren 49(a) und 49(b), Beispiele eines
Aufzeichnungsmediums für die Erklärung der vorliegenden Erfindung;
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- Fig. 50 Eine seitliche Ansicht eines herkömmlichen
Aufnahmesystems; und
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- Fig. 51 Eine seitliche Ansicht eines herkömmlichen
Wiedergabesystems.
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Bevor eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der
Erfindung gegeben wird, wird zunächst der Stand der Technik, der
sich auf die vorliegende Erfindung bezieht, beschrieben.
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Um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen, hat die Firma,
welche die vorliegende Erfindung anmeldet, eine Bildaufnahme-/
Aufzeichnungs-/Wiedergabemethode vorgeschlagen, die in der Lage
ist, ein Bild mit hoher Auflösung aufzunehmen, aufzuzeichnen und
wiederzugeben, wobei ein Ladungsbild verwendet wird. Die Figuren
50 und 51 zeigen ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines
Bildaufnahme-/Aufzeichnungs-/Wiedergabeapparates nach dieser
Methode. Fig. 50 zeigt das Bildaufnahme-/Aufzeichnungssystem, und
Fig. 51 zeigt das Bildwiedergabesystem.
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Es sei verwiesen auf Fig. 50, wobei ein Aufzeichnungsmedium RM
eines Bildaufnahme-/Aufzeichnungssystems aus einer
dielektrischen oder isolierenden Schicht IL und einer Elektrode E
zusammengesetzt ist. Die dielektrische Schicht IL ist gegenüber einer
fotoleitfähigen Schicht PCLw eines Aufnahmekopfes (Schreibkopf)
WH angeordnet, wobei sich dazwischen ein schmaler Luftspalt
befindet.
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Bei dem Aufzeichnungsverfahren wird eine Spannungsquelle Vb
zwischen eine lichtdurchlässige Elektrode Etw, die schichtförmig
auf der fotoleitfshigen Schicht PCLw ausgebildet ist und die
Elektrode E geschaltet, wobei der negative Pol an die
lichtdurchlässige Elektrode Etw angelegt wird, und ein optisches Bild eines
Objektes O mittels einer Aufnahmelinse L auf die
lichtdurchlässige Elektrode Etw projiziert wird.
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Wenn das optische Bild des Objektes O mittels einer Aufnahmelinse
L und der lichtdurchlässigen Elektrode Etw auf die fotoleitfähige
Schicht PCLw des Bildaufnahme-/Aufzeichnungsystems, welches in
Fig. 50 gezeigt ist, fokussiert wird, ändert sich der
Widerstandwert der Schicht PCLw entsprechend der Intensitätsverteilung des
fokussierten optischen Bildes. Die Spannungsverteilung zwischen
der fotoleitfähigen Schicht PCLw und der dielektrischen Schicht
IL ändert sich entsprechend mit dem fokussierten optischen Bild.
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In dem Luftspalt zwischen den Oberflächen der fotoleitfähigen
Schicht PCLw und der dielektrischen Schicht IL treten elektrische
Überschläge auf, die den Luftspalt leitend machen, so daß auf der
Oberfläche der dielektrischen Schicht IL ein negatives
Ladungsbild ausgebildet wird, welches dem fokussierten optischen Bild
entspricht. Das Ladungsbild, das wie zuvor beschrieben,
ausgebildet wird, weist eine hohe Auflösung auf. Das Ladungsbild wird
mittels eines Wiedergabesystems (Ladungsbildlesesystem)
wiedergegeben, welches den Aufbau hat, der in Fig. 51 gezeigt ist.
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Es sei verwiesen auf Fig. 51, wo ein dielektrischer Spiegel DML
eines Wiedergabekopfes (Ladungsbildlesekopf) RH gegenüber der
dielektrischen Schicht IL des Aufzeichnungsmediums RM angeordnet
ist.
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Der Wiedergabekopf RH ist aus einem dielektrischen Spiegel DML,
einer Fotomodulationsschicht PML und einer lichtdurchlässigen
Elektrode Etr, die in dieser Reihenfolge schichtartig
übereinander angeordnet sind, zusammengesetzt. Die Fotomodulationsschicht
PML ändert ihr optisches Verhalten in Abhängigkeit von dem
angelegten elektrischen Feld, und besteht aus einem
Fotomodulationsmaterial (z. B. Lithiumniobat oder einem nematischen
Flüssigkristall, die den elektrooptischen Kerr-Effekt zeigen).
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Während der Einwirkung eines elektrischen Feldes, das mittels des
Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsmedium RM erzeugt wird, auf
eine Seite des dielektrischen Spiegels, wird das von der
Fotomodulationsschicht PML einfallende Licht von dem dielektrischen
Spiegel DML reflektiert und tritt noch einmal durch die
Fotomodulationsschicht PML hindurch, von der es emittiert wird. In
diesem Fall ändert sich der optische Zustand (der Winkel der
Polarisationsebene) des emittierten Lichtes gegenüber demjenigen
les einfallenden Lichtes, wobei die Änderung der
Ladungsverteilung und der Ladungsmenge des Ladungsbildes entspricht.
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In diesem Beispiel wird Licht, das von einer Laserquelle 14
(oder einer Lichtquelle, die eine Halogenlampe nutzt)
ausgestrahlt wird, durch einen Polarisator 15 hindurchgeschickt, um
einen linear polarisierten Lichtstrahl zu erhalten, der dann auf
eine Lichtablenkeinheit 16 (wenn die Laserquelle 14 linear
polarisiertes Licht ausstrahlt, ist der Polarisator 15 nicht nötig)
gegeben wird.
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Die Ablenkeinheit 16 lenkt das einfallende Licht zweidimensional
ab, wie ein Fernsehraster. Das abgelenkte Licht wird auf eine
Kollimatorlinse 17 gegeben, welche das einfallende Licht in
paralleles Licht umwandelt und auf einen Strahlteiler 18 gibt.
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Das auf den Strahlteiler 18 einfallende Licht wird durch eine
Linse 19 gesammelt und auf den Lesekopf RH gegeben. Wie zuvor
beschrieben, wird an den dielektrischen Spiegel DML des
Lesekopfes RH, der der dielektrischen Schicht IL des
Aufzeichnungsmediums RM gegenüber angeordnet ist, ein elektrisches Feld
angelegt, welches durch das Ladungsbild, das auf der
dielektrischen Schicht IL aufgezeichnet wird, erzeugt wird, und das Licht,
welches in paralleles Licht umgewandelt wird und vom Lesekopf RH
emittiert wird, weist einen Drehwinkel der Polarisationsebene
auf, der sich mit der Ladungsverteilung und der Größe des
Ladungsbildes auf dem Aufzeichnungsmedium RM ändert.
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Das vom Lesekopf RH emittierte Licht tritt wiederum durch die
Linse 19 und den Strahlteiler 18 hindurch und fällt auf eine
Sammellinse 20, die das einfallende Licht sammelt. Das
gesammelte Licht wird dann auf ein Lambda-Plättchen 21 gegeben, um
einen optischen Gangunterschied einzustellen und weiterhin auf
einen Analysator 22, um den Drehwinkel der polarisationsebene in
eine Intensitätsänderung umzuwandeln. Das durch den Analysator 22
hindurchtretende Licht, wird auf eine fotoelektrische
Wandlungseinrichtung 23 fokussiert, die im Brennpunkt der Sammellinse 20
angeordnet ist. Somit können von der fotoelektrischen
Wandlungseinrichtung 23 Videosignale erhalten werden, deren Amplitude sich
mit der Ladungsmenge des Ladungsbildes auf dem
Aufzeichnungsmedium RM ändert.
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Weil die von der fotoelektrischen Wandlungseinrichtung 23
ausgegebenen Videosignale der Ladungsverteilung und Ladungsmenge
eines Ladungsbildes mit hoher Auflösung entsprechen, wenn ein
Laserstrahl mit kleinem Durchmesser als Leselicht benutzt wird,
ist es möglich, Videosignale hoher Auflösung zu erzeugen. Wie
zuvor beschrieben, wird das Ladungsbild wiedergegeben, indem ein
elektrisches Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird, über
den dielektrischen Spiegel DML des Aufnahmekopfes WH an die
Fotomodulationsschicht PML angelegt wird. In diesem Falle gibt
es ein Problem der Verringerung der Leseempfindlichkeit oder der
Verschlechterung der Leseauflösung wegen der Ablenkung der
elektrischen Feldlinien an dem Luftspalt zwischen der
Fotomodulationsschicht PML und der dielektrischen Schicht IL.
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Im folgenden werden typische Beispiele für die Erklärung der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Die Figuren 1 bis 28 zeigen seitliche Teilschnitte von typischen
Beispielen des Aufzeichungsmediums für die Erklärung der
vorliegenden Erfindung. Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 1
gezeigt ist, weist einen Schichtaufbau mit einer
Fotomodulationsschicht PML und einer ladungsbilderzeugenden Schicht CFL
auf. Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 2 gezeigt ist,
weist denselben Schichtaufbau, wie in Fig. 1 gezeigt, auf und
hat zusätzlich eine Elektrode Et, die auf der Oberfläche der
Fotomodulationsschicht PML angebracht ist (Die Elektrode Et ist
als lichtdurchlassige Elektrode ausgeführt, wo es nötig ist.
Dies ist ebenso auf andere Ausführungsformen der Erfindung
anwendbar.)
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Die Fotomodulationsschicht PML wird aus bekanntem Material
hergestellt, welches den optischen Zustand von hindurchtretendem
Licht ändern kann, wobei es sich um Lithiumniobat, Bi&sub1;&sub2;SiO&sub0;,
(im folgenden abgekürzt als BSO), um Blei-Lanthan-Zirkonat-
Titanat (PLZT) und Flüssigkristall, die den elektrooptischen
Kerr-Effekt zeigen, handeln kann. Die Fotomodulationsschichten
PML, die in den Figuren 2 bis 13 gezeigt sind, sind ebenfalls
aus solchem Material hergestellt.
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Die Aufzeichnungsmedien, die in den Figuren 14 bis 28 gezeigt
sind, weisen anstelle der Fotomodulationsschicht PML, die in den
Figuren 1 bis 13 gezeigt ist, eine Elektrochromschicht ECL auf.
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Die ladungsbilderzeugende Schicht CFL wird z. B. als
dielektrische Schicht ausgeführt, wobei das Material aus einer Gruppe
von passenden hochmolekularen organischen Substanzen ausgewählt
wird.
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Die Fotomodulationsschicht PML und die ladungsbilderzeugende
Schicht CFL werden mittels Abscheidung aus der Gasphase,
Sputtern oder ähnlichen Verfahren, hergestellt und
dementsprechend schichtartig, d. h. eine über der anderen, angeordnet.
Das Aufzeichnungsmedium kann als Platte, Blatt, Band, Karte oder
in verschiedenen anderen Formen ausgeführt werden (solche
Anordnung ist auch für die Aufzeichnungsmedien, die in den Figuren
2 bis 28 gezeigt sind, anwendbar.).
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Es sei verwiesen auf ein Aufzeichnungssystem, das in Fig. 29(a)
gezeigt ist, wobei das Aufzeichnen der Information auf dem
Aufzeichnungsmedim RM erfolgt, das in Fig. 1 gezeigt ist, eine
Elektrode Ew leitend auf der Oberfläche der
Fotomodulationsschicht PML aufgebracht ist, und ein Aufnahmekopf WH, der aus
einer fotoleitfähigen Schicht PCLw und einer lichtdurchlassigen
Elektrode Etw aufgebaut ist, vor dem Aufzeichnungsmedium RM
angeordnet ist. Wenn eine Spannungsquelle Vb zwischen die
Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet
wird, wird mit dieser Anordnung ein optisches Bild eines Objekts
O über die Aufnahmelinse L auf die fotoleitfähige Schicht PCLw
fokussiert.
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Der Widerstand der fotoleitfähigen Schicht PCLw ändert sich
entsprechend der Intensitätsverteilung des optischen Bildes des
Objektes O, das darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle
Vb zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet ist, ändert sich die elektrische Feldstärke
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCLw und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL mit dem Widerstandswert der
fotoleitfähigen
Schicht PCLw. Ein Ladungsbild, das durch Entladungen
(elektrische Überschläge) zwischen dem Aufnahmekopf WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM auf der ladungsbilderzeugenden Schicht
CFL ausgebildet wird, entspricht deshalb dem optischen Bild des
Objektes O.
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Wie zuvor beschrieben, weist das Aufzeichnungsmedium RM, das in
Fig. 2 gezeigt ist, schon eine darauf angebrachte Elektrode Et
auf, so daß ein Ladungsbild durch das Aufzeichnungssystem
erzeugt wird, das in Fig. 29(b) gezeigt ist. Insbesondere wird ein
Aufnahmekopf WH vor dem Aufzeichnungsmedium RM angeordnet, und
eine Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Et, die
ursprünglich auf das Aufzeichnungsmedium RM aufgebracht ist, und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet. Mit dieser Anordnung
wird ein optisches Bild eines Objektes O über eine
Aufnahmelinse L auf die fotoleitfähige Schicht PCLw fokussiert. Der
Widerstand der fotoleitfähigen Schicht PCLw ändert sich mit dem
optischen Bild des Objektes O, das darauffokussiert wird. Wenn
die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet ist, ändert sich die
elektrische Feldstärke zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCLw und
der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL mit dem Widerstandswert
der fotoleitfähigen Schicht PCLw. Ein Ladungsbild, das durch
eine Entladung zwischen dem Aufnahmekopf WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM auf der ladungsbilderzeugenden Schicht
CFL ausgebildet wird, entspricht deshalb dem optischen Bild des
Objektes O.
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Das elektrische Feld, das von dem Ladungsbild auf der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL der Aufzeichnungsmedien RM, die in
den Figuren 1 und 2 gezeigt sind, erzeugt wird, wirkt auf die
Fotomodulationsschicht PML ein. Dementsprechend ändert die
Fotomodulationsschicht PML ihren Zustand entsprechend dem
Ladungsbild.
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Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Fotomodulationsschicht PML einwirken. Es ist offensichtlich, daß das,
durch die Fotomodulationsschicht PML hindurchtretende oder von
dieser reflektierte Licht, in seiner Polarisationsebene
moduliert wird, und somit die Information des Ladungsbildes, auf der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL aufweist.
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Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL bezüglich des
Leselichts (Wiedergabelichts) aus einem lichtdurchlässigen
Material hergestellt wird, wird das Leselicht, das durch das
Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt, als Wiedergabelicht für
die Wiedergabe der aufgezeichneten Information verwendet. Wenn
die ladungsbilderzeugende Schicht CFL bezüglich des Leselichtes
aus einem lichtundurchlässigen Material hergestellt wird, tritt
das Leselicht, das von der Seite der Fotomodulationsschicht PML
eingestrahlt wird, durch die Fotomodulationsschicht PML
hindurch, wird dann von der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL
reflektiert, und tritt wiederum durch die Fotomodulationsschicht
PML hindurch, um diese letztlich zu verlassen, wobei eine solche
Anordnung verwendet wird, um die aufgezeichnete Information
wiederzugeben.
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Wenn die Fotomodulationsschicht PML aus einem Material wie
Lithiumniobat, BSO, PLZT oder Flussigkristall, das, wie zuvor
beschrieben, den elektrooptischen Kerr-Effekt zeigt, hergestellt
ist, erfährt das Leselicht, das eine spezielle
Polarisationsebene aufweist, beim Hindurchtreten durch die
Fotomodulationsschicht PML eine Veränderung entsprechend dem Ladungsbild auf
der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL, und das Leselicht mit
der entsprechend modulierten Polarisation wird auf einen
Analysator gegeben, um ein Licht zu erhalten, dessen Intensität
entsprechend dem Ladungsbild, das in dem Aufzeichnungsmedium RM
aufgezeichnet ist, moduliert ist.
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Wenn die Fotomodulationsschicht PML aus einem Material wie PLZT
oder Flüssigkristall, das eine Streuwirkung aufweist,
hergestellt ist, kann das, durch die Fotomodulationsschicht PML
hindurchtretende Leselicht, das eine Änderung in der Streugröße
aufweist, als Wiedergabelicht für das Wiedergeben der
Information, die im Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, verwendet
werden.
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In dem Fall, in dem das von der ladungsbilderzeugenden Schicht
CFL, die aus lichtundurchlässigem Material hergestellt ist,
reflektierte Leselicht als Wiedergabelicht für die
Information, die im Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, verwendet
wird, ist es notwendig, daß die Grenzfläche zwischen der
Fotomodulationsschicht PML und der ladungsbilderzeugenden Schicht
CFL, einen großen Reflexionskoeffizienten aufweist, um ein
Wiedergabelicht hoher Intensität zu erhalten.
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Die Aufzeichnungsmedien RM, die in den Figuren 3 und 4 gezeigt
sind, weisen jedes einen dielektrischen Spiegel DML, der an der
Grenzfläche zwischen der Fotomodulations schicht PML und der
ladungsbilderzeugenden Schicht, CFL, angeordnet ist, auf, wobei
die CFL-Schicht bezüglich des Leselichtes aus einem
lichtundurchlässigen Material hergestellt ist. Bei dieser Anordnung
wird das Leselicht von der Fotomodulationsschicht PML her
eingestrahlt, breitet sich innerhalb der Fotomodulationsschicht
aus, wird von dem dielektrischen Spiegel DML wirkungsvoll
reflektiert, und kehrt dann zum Ausgang der Fotomodulationsschicht
PML zurück, so daß ein Wiedergabelicht hoher Intensität erhalten
werden kann.
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Das Aufnahmesystem, das für die Aufzeichnungsmedien RM, welche
in den Figuren 3 und 4 gezeigt sind, verwendet wird, kann
diejenigen benutzen, die in den Figuren 29(a) und 29(b) für die
Aufzeichnungsmedien, welche in den Figuren 1 und 2 gezeigt sind,
verwendet wurde.
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Die Aufzeichnung der Information in dem Aufzeichnungsmedium RM
wird so ausgeführt, wie in den Fig. 29(a) und 29(b) gezeigt,
wobei ein elektrisches Feld in Richtung der Schichtebenen
ausgerichtet wird, wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die
Elektroden geschaltet wird. In anderen Fällen, kann das Aufzeichnen
der Information in dem Aufzeichnungsmedium RM ausgeführt werden,
indem eine Ladevorrichtung CT, wie in Fig. 32 gezeigt, benutzt
werden kann, um Ladungen auf das Aufzeichnungsmedium zu geben
und ein elektrisches Feld in der Richtung der Schichtebene des
Aufzeichnungsmediums RM anzulegen. Diese zwei Arten der
Informationsaufzeichnungen
sind auch für andere Aufzeichungsmedien,
die später beschrieben werden, anwendbar.
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Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei
die ladungsbilderzeugende Schicht CFL des Aufzeichnungsmediums
RM aus einer, die Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL
und einer dielektrischen Schicht IL aufgebaut ist.
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Die, die Ladungsübertragung unterdrückende Schicht ESL wird aus
einer dünnen dielektrischen Schicht, wie einer
Siliziumdioxiddünnschicht hergestellt, oder aus einem Aluminiumoxiddünnfilm,
wobei dieser es mittels des Tunneleffekts erlaubt, daß ein
großer Tunnelstrom fließt, wenn ein hohes elektrisches Feld quer
dazu angelegt wird.
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Die Schichten, die das Aufzeichnungsmedium RM bilden, das in
Fig. 5 gezeigt ist, werden mittels Abscheidung aus der Gasphase
Sputtern oder anderer Verfahren hergestellt und
aufeinanderfolgend eine auf die andere geschichtet.
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Für das Aufzeichnen von Information in dem Aufzeichnungsmedium
RM, das in Fig. 5 gezeigt ist, kann das Aufnahmesystem, das in
Fig. 29(a) für das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 1 gezeigt
ist, verwendet wurde, benutzt werden.
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Insbesondere wird für das Aufzeichnen von Information in dem
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 5 gezeigt ist, die Elektrode
Ew leitend auf die Fotomodulationsschicht PML aufgebracht, und
der Aufnahmekopf WH, der sich aus der lichtdurchlässigen
Elektrode Etw und der fotoleitfähigen Schicht PCLw zusammensetzt,
vor der, die Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL des
Aufzeichnungsmediums angeordnet. Wenn die Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet wird, wird mit dieser Anordnung ein optisches
Bild eines Objektes O über die Aufnahmelinse L auf die
fotoleitfähige Schicht PCLw des Aufnahmekopfes WH fokussiert.
-
Der Widerstand der fotoleitfähigen Schicht PCLw ändert sich mit
dem optischen Bild des Objektes O, das darauffokussiert wird.
-
Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet ist, ändert sich die
elektrische Feldstärke zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCLw
und der, die Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL mit
dem Widerstansdwert der fotoleitfähigen Schicht PCLw.
Entsprechend dem optischen Bild des Objektes O wird durch Entladungen
(Elektrische Überschläge) zwischen dem Aufnahmekopf WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM auf der Oberfläche der, die
Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL, der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL, ein Ladungsbild ausgebildet.
-
Die elektrische Feldstärke, die über der, die Ladungsübertragung
unterdrückenden Schicht ESL und der dielektrischen Schicht IL
anliegt, entspricht dem optischen Bild des Objektes O. Aufgrund
des Tunneleffekts fließt in der, die Ladungsübertragung
unterdrückenden Schicht ESL ein Strom, so daß an der Grenzfläche
zwischen der, die Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL
und der dielektrischen Schicht IL ein Ladungsbild ausgebildet
wird, daß dem optischen Bild des Objektes O entspricht.
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Das Ladungsbild, das an der Grenzfläche zwischen den zwei
Schichten ESL und IL aufgezeichnet wurde, bleibt für einen
langen Zeitraum unverändert gespeichert, weil dieses
Ladungsbild nicht der Atmosphäre ausgesetzt wird, sondern in dem
Aufzeichnungsmedium RM eingeschlossen ist.
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Das elektrische Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches an der Grenzfläche zwischen den zwei Schichten ESL und
IL der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL der
Aufzeichnungsmedien RM, die in Fig. 5 gezeigt wird, ausgebildet sind, wirkt
auf die Fotomodulationsschicht PML ein. Dementsprechend ändert
die Fotomodulationsschicht PML ihren Zustand entsprechend dem
Ladungsbild.
-
Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Fotomodulationsschicht PML einwirken. Es ist offensichtlich, daß das
Licht, welches durch die Fotomodulationsschicht PML
hindurchtritt oder von dieser reflektiert wird, die Information des
Ladungsbildes auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL
darstellt.
-
Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für das
Leselicht (Wiedergabelicht) lichtdurchlässigen Material
hergestellt ist, wird das Leselicht, welches durch das
Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt, als Wiedergabelicht für die
Wiedergabe der aufgezeichneten Information benutzt. Wenn die
ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für das Leselicht
undurchlässigen Material hergestellt ist, wird das Leselicht,
welches durch die Fotomodulationsschicht PML hindurchtritt, von
der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL reflektiert wird, und in
der entgegengesetzten Richtung wiederum durch die
Fotomodulationsschicht PML hindurchtritt und von dieser emittiert wird,
als Wiedergabelicht für die aufgezeichnete Information benutzt.
-
Wenn die Fotomodulationsschicht PML aus einem Material wie
Lithiumniobat, BSO, PLZT oder Flüssigkristall hergestellt ist,
das, wie zuvor beschrieben, den elektrooptischen Kerr-Effekt
zeigt, erfährt das Leselicht, welches mit einer speziellen
Polarisationsebene durch die Fotomodulationsschicht PML
hindurchtritt, entsprechend dem Ladungsbild auf der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL eine Änderung dieser Eigenschaft, und das
Leselicht wird mit einer dementsprechend veränderten
Polarisation auf einen Analysator gegeben, um ein Licht zu erhalten,
dessen Intensität entsprechend dem Ladungsbild, das in dem
Aufzeichnungsmedium RM aufgezeichnet ist, moduliert ist.
-
In dem Fall, in dem das, von der ladungsbilderzeugenden Schicht
CFL, die aus lichtdurchlässigem Material besteht,
reflektierte Leselicht als Wiedergabelicht für die Wiedergabe der
Information, die in dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist,
benutzt wird, ist es notwendig an der Grenzfläche zwischen der
Fotomodulationsschicht PML und der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL, einen hohen Reflexionskoeffizienten zu haben, um
ein reflektiertes Wiedergabelicht hoher Intensität zu erhalten.
Die Aufzeichnungsmedien RM, die in Fig. 6 gezeigt sind, weisen
einen dielektrischen Spiegel DML, der an der Grenzfläche
zwischen der Fotomodulationsschicht PML und der dielektrischen
Schicht IL des Aufzeichnungsmediums, das in Fig. 5 gezeigt ist,
angeordnet ist, auf, wobei die ladungsbilderzeugende Schicht
CFL aus einem, für das Leselicht lichtundurchlässigen Material
hergestellt ist. Bei dieser Anordnung, legt das Leselicht, das
in die Fotomodulationsschicht PML eingestrahlt wird, einen
Rundweg in dieser zurück, und wird, davon angeregt, als
Wiedergabelicht für die Wiedergabe der Information, die in dem
Aufzeichnungsmedium RM aufgezeichnet ist, verwendet, wobei das Leselicht
von dem dielektrischen Spiegel DML wirksam reflektiert wird, so
daß ein Wiedergabelicht hoher Intensität erhalten werden kann.
Durch das Bezugszeichen Et in Fig. 6 wird eine Elektrode
bezeichnet.
-
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 7
gezeigt ist, weist einen Schichtaufbau aus einer
Fotomodulationsschicht PML und einer ladungsbilderzeugenden Schicht CFL auf.
Die ladungsbilderzeugende Schicht CFL ist aus einer
dielektrischen Schicht IL, welche eine Schicht feiner fotoleitender
Teilchen PCG enthält, hergestellt.
-
Die dielektrische Schicht IL ist aus einem dielektrischen
Material, das einen hohen Isolationswiderstand aufweist,
hergestellt, z. B. einer hochmolekularen Dünnschicht. Die Schicht
feiner fotoleitender Teilchen PCG wird so hergestellt, daß eine
Anzahl von feinen fotoleitenden Teilchen PCG eines getrennt vom
anderen, durch geeignete Mittel, auf oder in der dielektrischen
Schicht IL verteilt wird, und danach, z. B. mittels der
Abscheidung aus der Gasphase oder dem Sputtern, eine Dünnschicht
aus dielektrischem Material abgeschieden wird. Um die feinen
fotoleitenden Teilchen PCG einzeln zu verteilen, kann das
fotoleitende Material unter Benutzung einer Maske aus der Gasphase
abgeschieden oder gesputtert werden.
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Die Schichten des Aufzeichnungsmediums RM werden mittels der
Gasphasenabscheidung, des Sputterns oder ähnlichen Verfahren
hergestellt und nacheinander, schichtartig, eine über der
anderen angeordnet.
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Um Information in dem Aufzeichnungsmedium RM aufzuzeichnen, das
in Fig. 7 gezeigt ist, kann das Aufzeichnungssystem, welches in
Fig. 29(a) gezeigt ist, wo es für die Informationsaufzeichnung
im Aufzeichnungsmedium, das in Fig. 1 gezeigt ist, benutzt wird,
verwendet werden.
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Es sei verwiesen auf das Aufzeichnungssystem, das in Fig. 29(a)
gezeigt ist, wobei für die Aufzeichnung von Information in dem
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 7 gezeigt ist, insbesondere
eine Elektrode Bw leitend auf die Oberfläche der
Fotomodulationsschicht PML aufgebracht ist, und ein Aufnahmekopf WH, der
aus einer fotoleitfähigen Schicht PCLw und einer
lichtdurchlässigen Elektrode Etw zusammengesetzt ist, der vor der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL, welche aus einer dielektrischen
Schicht IL mit darin enthaltenen feinen fotoleitenden Teilchen
PCG besteht, angeordnet ist. Wenn eine Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet wird, wird mit dieser Anordnung ein optisches
Bild eines Objektes O über eine Aufnahmelinse L auf die
fotoleitfähige Schicht PCLw fokussiert.
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Im Ergebnis ändert sich eine zweidimensionale
Widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCLw entsprechend dem
Intensitätsmuster des optischen Bildes des Objektes O, welches
darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die
Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet
ist, ändert sich die elektrische Feldstärke zwischen der
fotoleitfähigen Schicht PCLw und der ladungsbilderzeugenden Schicht
CFL, die aus einer dielektrischen Schicht IL mit einer darin
enthaltenen Schicht feiner fotoleitender Teilchen PCG besteht,
mit der Verteilung des Widerstandswertes auf der
fotoleitfähigen
Schicht PCLw. Auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL,
wird deshalb durch Entladungen (Elektrische Überschläge)
zwischen dem Aufnahmekopf WH und dem Aufzeichnungsmedium RM ein
Ladungsbild (negatives Ladungsbild in Fig. 29(a) ausgebildet.
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Auf das Einwirken eines Speicherlichtes von einer Lichtquelle
(nicht gezeigt) auf die ladungsbilderzeugende Schicht CFL,
auf der das Ladungsbild ausgebildet wurde, hin, erzeugen die
feinen fotoleitenden Teilchen PCG, die auf oder begraben in der
dielektrischen Schicht IL abgeschieden wurden,
Elektron-/Lochpaare. Für diesen Zweck ist die dielektrische Schicht IL
lichtdurchlässig für das Aufnahmelicht, sie kann jedoch
lichtdurchlässig für das Leselicht (Wiedergabelicht) sein.
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Die negativen Ladungen des negativen Ladungsbildes, das auf der
Oberfläche der dielektrischen Schicht IL ausgebildet wird,
werden aufgrund der Anwesenheit eines elektrischen Feldes, das
sich zwischen den positiven Löchern der Teilchen PCG und den
negativen Ladungen des negativen Ladungsbildes einstellt, von
den feinen fotoleitenden Teilchen PCG angezogen, so daß die
entsprechenden Löcher bei den Teilchen PCG durch die angezogenen
negativen Ladungen neutralisiert werden. In dieser Anordnung ist
es nicht notwendig, eine äußere Vorspannung, wie diejenige der
Spannungsquelle Vb anzulegen, weil sich die negativen Ladungen
und die positiven Löcher auch ohne solche Vorspannung
gegenseitig anziehen. Im Ergebnis bleiben die Elektronen der
Elektron-/Lochpaare zurück und bilden ein negatives Ladungsbild
entsprechend dem optischen Bild des Objektes O, das in der Schicht
feiner fotoleitender Teilchen PCG (PCG-Schicht) gespeichert
wird.
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Weil das Ladungsbild, das in der PCG-Schicht aufgezeichnet ist,
in der dielektrischen Schicht IL eingeschlossen ist, bleibt es
darin für einen langen Zeitraum unverändert erhalten.
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Das elektrische Feld, welches mittels des Ladungsbildes erzeugt
wird, das auf der PCG-Schicht innerhalb der dielektrischen
Schicht IL des Aufzeichnungsmediums RM, welches in Fig. 7
gezeigt ist, ausgebildet wurde, läßt man unter Verwendung des
Aufzeichnungssystems, das in Fig. 29(a) gezeigt ist, auf die
Fotomodulationsschicht PML einwirken, so daß die PML-Schicht
ihren optischen Zustand entsprechend dem Ladungsbild ändert, das
auf der PCG-Schicht innerhalb der dielektrischen Schicht IL
ausgebildet wurde. Unter diesen Bedingungen wirkt ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Fotomodulationsschicht PML ein. Es ist offensichtlich, daß das
Licht, welches durch die Fotomodulationsschicht PML
hindurchtritt oder von dieser reflektiert wird, die Information des
Ladungsbildes in der Form einer modulierten Polarisationsebene
trägt. Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für
das Leselicht (Wiedergabelicht) lichtdurchlässigen Material
hergestellt ist, wird die aufgezeichnete Information ausgelesen,
wenn das Leselicht durch das Aufzeichnungsmedium RM
hindurchtritt. Falls die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem für
das Leselicht lichtundurchlässigen Material hergestellt ist,
wird die aufgezeichnete Information ausgelesen, wenn das
Leselicht durch die Fotomodulationsschicht PML hindurchtritt und von
der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL reflektiert wird, und
wiederum durch die Fotomodulationsschicht PML hindurchtritt und
aus dieser austritt.
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Wenn die Fotomodulationsschicht PML aus einem Material wie
Lithiumniobat, BSO, PLZT oder Flüssigkristall hergestellt ist,
daß, wie zuvor beschrieben, den elektrooptischen Kerr-Effekt
zeigt, erfährt ein Leselicht, das eine spezielle
Polarisationsebene aufweist, und durch die Fotomodulatonsschicht PML
hindurchtritt, eine Änderung entsprechend dem Ladungsbild auf der
PCG-Schicht innerhalb der dieelektrischen Schicht IL, und dieses
Leselicht, mit der modulierten Polarisation, wird auf einen
Analysator gegeben um ein Licht zu erhalten, dessen Intensität
entsprechend dem Ladungsbild, welches auf dem
Aufzeichnungsmedium RM aufgezeichnet ist, moduliert ist.
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In dem Fall, in dem das Leselicht, welches von der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL, die aus lichtundurchlässigem Material
hergestellt ist, reflektiert wird, als Wiedergabelicht für die
Information, die in dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist,
benutzt wird, ist es notwendig, an der Grenzfläche zwischen der
Fotomodulationsschicht PML und der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL, einen hohen Reflexionskoeeffizienten zu haben, um
ein Wiedergabelicht hoher Intensität zu erhalten. Das
erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 8 gezeigt ist,
weist einen dielektrischen Spiegel DML auf, der an der
Grenzfläche zwischen der Fotomodulationsschicht PML und der
dielektrischen Schicht IL, der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL des
Aufzeichnungsmediums, das in Fig. 7 gezeigt ist, angeordnet ist,
wobei die CFL-Schicht aus einem, für das Leselicht
lichtundurchlässigen Material hergestellt ist. Bei dieser Anordnung wird das
Leselicht von der Seite der Fotomodulations-schicht PML
eingestrahlt, tritt durch diese hindurch und wird von dem
dielektrischen Spiegel DML wirksam reflektiert, und kehrt so zurück in
die Fotomodulationsschicht PML, so daß ein Wiedergabelicht hoher
Intensitat fur das Lesen der aufgezeichneten Information
erhalten werden kann. Durch das Bezugszeichen Et in Fig. 8 wird eine
Elektrode bezeichnet, die schichtartig auf der
Fotomodulationsschicht PML aufgebracht ist.
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Nachfolgend werden die Aufzeichnungsmedien RM, die in den
Figuren 9 bis 13 gezeigt sind, beschrieben. Die Aufzeichnungsmedien
RM, die in den Figuren 9 bis 13 gezeigt sind, weisen jedes einen
Schichtaufbau von wenigstens einer Fotomodulationsschicht PML
und einer fotoleitfähigen Schicht PCL auf, anstelle eines
Schichtaufbaus von wenigstens einer Fotomodulationsschicht PML
und einer ladungsbilderzeugenden Schicht CFL der
Aufzeichnungsmedien RM, die in den Figuren 1 bis 8 gezeigt sind.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 9 gezeigt ist, weist
einen Schichtaufbau aus einer Fotomodulationsschicht PML und
einer fotoleitfähigen Schicht PCL auf. Das Aufzeichnungsmedium
RM, das in Fig. 10 gezeigt ist, weist eine Elektrode Et, die
schichtartig auf die Oberfläche der Fotomodulationsschicht PML
des Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 9 gezeigt ist,
aufgebracht ist, auf. Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 11
gezeigt ist, weist eine Elektrode Et2 bzw. eine Elektrode Et1 auf,
die schichtartig auf die Oberflächen der Fotomodulationsschicht
PML und der fotoleitfähigen Schicht PCL des Aufzeichnungsmediums
RM, das in Fig. 9 gezeigt ist, aufgebracht sind. Das
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 12 gezeigt ist, weist einen
dielektrischen Spiegel DML auf, der zwischen der
Fotomodulationsschicht PML und der fotoleitfähigen Schicht PCL des
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 9 gezeigt ist, angeordnet ist. Das
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 13 gezeigt ist, weist eine
dielektrische Schicht IL auf, die zwischen der
Fotomodulationsschicht PML und der fotoleitfähigen Schicht PCL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 9 gezeigt ist, angeordnet ist.
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Es sei verwiesen auf das Aufzeichnungssystem, das in Fig. 30(a)
gezeigt ist, wobei für das Aufzeichnen von Information in dem
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 9 gezeigt ist, eine
Elektrode Ew leitend auf die Oberfläche der Fotomodulationsschicht
PML aufgebracht ist und ein Aufnahmekopf WH, der aus einer
lichtdurchlässigen Elektrode Etw besteht, vor der
fotoleitfähigen Schicht PCL des Aufzeichnungsmediums RM angeordnet ist. Wenn
eine Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet wird, wird mit dieser
Anordnung ein optisches Bild eines Objektes O mittels der
Aufnahmelinse L durch die lichtdurchlässige Elektrode Etw hindurch,
auf die fotoleitfähige Schicht PCL fokussiert. Der Widerstand
der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert sich mit dem optischen
Bild des Objektes O, das darauffokussiert wird, wie in den
vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung. Wenn die
Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die durchsichtige
Elektrode Etw geschaltet ist, ändert sich die elektrische
Feldstärke zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulationssschicht PML entsprechend der Widerstandsverteilung
der fotoleitfähigen Schicht PCL. Ein Ladungsbild, das an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulationsschicht PML mittels Entladungen zwischen der
lichtdurchlässigen Elektrode Etw des Aufnahmekopfes WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM ausgebildet wird, entspricht deshalb dem
Intensitätsmuster des optischen Bildes des Objektes O.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 10 gezeigt ist, weist
eine Elektrode Et auf, die schichtartig darauf ausgebildet ist,
wie zuvor beschrieben wurde, so daß ein Ladungsbild mittels des
Aufnahmesystems, das in Fig. 30(b) gezeigt ist, ausgebildet
wird. Insbesondere wird ein Aufnahmekopf WH, der aus einer
lichtdurchlässigen Elektrode Etw besteht, vor der
fotoleitfähigen Schicht PCL des Aufzeichnungsmedium RM angeordnet. Wenn eine
Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Et und die
lichtdurchlassige Elektrode Etw geschaltet wird, so wird mit dieser
Anordnung ein optisches Bild eines Objektes O mittels einer
Aufnahmelinse L durch die lichtdurchlässige Elektrode Etw auf die
fotoleitfähige Schicht PCL fokussiert.
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Der Widerstand der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert sich mit
dem optischen Bild des Objektes O, das darauf fokussiert wird.
Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Et und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet ist, so ändert sich
die elektrische Feldstärke zwischen der fotoleitfähigen Schicht
und der Fotomodulationsschicht PML entspreched dem
Widerstandswert der fotoleitfähigen Schicht PCL. Ein Ladungsbild, das an
der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulationsschicht PML mittels einer Entladung zwischen dem
Aufzeichnungsmedium RM und dem Aufnahmekopf WH ausgebildet wird,
entspricht deshalb dem optischen Bild des Objektes O.
-
Ein elektrisches Feld, das durch das Ladungsbild, welches an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulationsschicht PML des Aufzeichndungsmediums RM, das in
den Figuren 9 und 10 gezeigt ist, ausgebildet wird, erzeugt
wird, läßt man unter Verwendung der Aufzeichnungssysteme, die in
den Figuren 30(a) und 30(b) gezeigt sind, auf die
Fotomodulationsschicht PML einwirken, so daß sich die optischen
Charakteristiken der PML-Schicht entsprechend dem Muster des
Ladungsbildes, das auf der fotoleitfähigen Schicht PCL ausgebildet
wurde, ändern.
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Unter diesen Bedingungen wirkt ein Leselicht (Wiedergabelicht)
einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die Fotomodulations
schicht PML des Aufzeichnungsmediums, das in den Figuren 9 und
10 gezeigt ist, ein. Es ist offensichtlich daß das Licht,
welches durch die Fotomodulationsschicht PML hindurchtritt oder
von dieser reflektiert wird, die Information des Ladungsbildes
auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL, trägt.
-
In diesem Falle, soll das Leselicht eine Wellenlänge haben, die
nicht von der fotoleitfähigen Schicht PCL absorbiert wird, so
daß das Leselicht in der fotoleitfshigen Schicht PCL keinen
Zustand geringen Widerstandes hervorruft. Anderenfalls kann das
Ladungsbild an der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen
Schicht PCL und Fotomodulationsschicht PML verlorengehen.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 11, gezeigt ist, weist
die Elektroden Et1 und Et2 auf, die, wie zuvor beschrieben,
darauf aufgebracht sind, so daß durch ein Aufzeichnungssystem,
das in Fig. 31 gezeigt ist, ein Ladungsbild erzeugt wird, ohne
einen Aufnahmekopf WH einzusetzen. Wenn eine Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektroden Et1 bzw. Et2 geschaltet wird, die auf
den Oberfläche der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulationsschicht PML angebracht sind, wird ein optisches Bild
eines Objektes O mittels der Aufnahmelinse L durch die Elektrode
Et1 auf die fotoleitfähige Schicht PCL des Aufzeichnungsmediums
RM fokussiert.
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Der Widerstand der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert sich mit
dem optischen Bild des Objektes O, das darauffokussiert wird.
Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektroden Et1 und Et2
des Aufzeichnungsmediums RM geschaltet wird, ändert sich die
elektrische Feldstärke zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL
und der Fotomodulationsschicht PML entsprechend der
zweidimensionalen Verteilung des Widerstandes der fotoleitfähigen Schicht
PCL. An der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL
und der Fotomodulationsschicht PML wird deshalb ein Ladungsbild
ausgebildet, das dem optischen Bild des Objektes O entspricht.
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Ein elektrisches Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches an der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht
PCL und der Fotomodulationsschicht PML des Aufzeichnungsmediums
RM, das in Fig. 11 gezeigt ist, ausgebildet wird, läßt man unter
Benutzung der Aufnahmesysteme, die in Fig. 31 gezeigt sind, auf
die Fotomodulationsschicht PML einwirken, so daß die PML-Schicht
ihre optischen Eigenschaften entspreched dem Ladungsbild ändert,
das auf der fotoleitfähigen Schicht PCL ausgebildet wurde. Unter
diesen Bedingungen läßt man eine Leselicht (Wiedergabelicht)
einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Fotomodulationsschicht PML des Aufzeichnungsmediums, das in Fig. 11 gezeigt
ist, einwirken. Es ist offensichtlich, daß das Licht, welches
durch die Fotomodulationssicht PML hindurchtritt oder von dieser
reflektiert wird, die Information des Ladungsbildes auf der
fotoleitfähigen Schicht PCL trägt.
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In diesem Fall sollte das Leselicht eine Wellenlänge haben, die
nicht von der fotoleitfähigen Schicht PCL absorbiert wird, so
daß das Leselicht in der fotoleitfähigen Schicht PCL keine
Veränderung auslöst, die in Richtung auf einen niedrigen
Widerstand erfolgt. Da anderenfalls das Ladungsbild an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulationsschicht PML verloren gehen kann.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 12 gezeigt ist, weist
einen dielektrischen Spiegel DML auf, der das Leselicht
reflektiert, und zwischen der Fotomodulationsschicht PML und der
fotoleitfähigen Schicht PCL angeordnet ist, wie zuvor beschrieben,
so daß es nicht nötig ist, daß das Leselicht eine spezielle
Wellenlänge hat, wie in den Fällen der Aufzeichnungsmedien, die
in Figuren 9 bis 11 gezeigt sind.
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Für die Aufzeichnung von Information in das Aufzeichnungsmedium,
das in Fig. 12 gezeigt ist, kann das Aufnahmesystem, das in
Fig. 30(a) gezeigt ist, benutzt werden, wie in dem Falle des
Aufzeichnungsmediums, das in Fig. 9 gezeigt ist.
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Es ist offensichtlicht, daß das Aufzeichnungsmedium RM, das in
Fig. 12 gezeigt ist, ebenso modifiziert werden kann, wie die
Aufzeichnungsmedien, die in den Figuren 10 und 11 gezeigt sind,
d.h., das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 12 gezeigt ist,
kann mit einer schichtförmig auf die Fotomodulationsschicht PML
aufgebrachten Elektrode Et oder den Elektroden Et1 und Et2 auf
der fotoleitfähigen Schicht PCL bzw. der Fotomodulationsschicht
PML, versehen werden. Für die Aufzeichnung von Information in
den derartig modifizierten Aufzeichnungsmedien, können die
Aufnahmesysteme, die in den Figuren 30(a) und 30(b) oder in der
Fig. 30 gezeigt sind, benutzt werden. Das Aufzeichnungsmedium
RM, das in Fig. 13 gezeigt ist, weist eine dielektrische Schicht
IL zwischen der Fotomodulationsschicht PML und der
fotoleitfähigen Schicht PCL, des Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 9
gezeigt ist, auf.
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Es sei verwiesen auf das Aufnahmesystem, das in Fig. 30(a)
gezeigt ist, wobei für die Aufzeichnung von Information, in dem
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 13 gezeigt ist, eine
Elektrode Ew leitend auf der Oberfläche der Fotomodulationsschicht
PML aufgebracht ist, und ein Aufnahmekopf WH, der aus einer
lichtdurchlässigen Elektrode Ewt besteht, vor der
fotoleitfähigen Schicht PCL des Aufzeichnungsmediums RM angeordnet ist. Wenn
eine Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet wird, wird mit dieser
Anordnung ein optisches Bild eines Objektes O mittels einer
Aufnahmelinse L durch die lichtdurchlässige Elektrode Etw hindurch
auf die fotoleitfähige Schicht PCL fokussiert.
-
Der Widerstand der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert sich mit
dem optischen Bild des Objektes O, das darauf fokussiert wird.
Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet ist, ändert sich die
elektrische Feldstärke zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL
und der dielektrischen Schicht IL mit der Widerstandsverteilung
auf der fotoleitfähigen Schicht PCL. Ein Ladungsbild, das an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
dielektrischen Schicht IL durch Entladungen zwischen der
lichtdurchlässigen Elektrode Etw des Aufnahmekopfes WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM ausgebildet wird, entspricht deshalb dem
optischen Bild des Objektes O.
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Ein elektrisches Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches an der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht
PCL und der dielektrischen Schicht IL des Aufzeichnungsmediums
RM, das in Fig. 13 gezeigt ist, ausgebildet wird, läßt man unter
Benutzung des Aufnahmesystems, das in Fig. 30(b) gezeigt ist,
auf die Fotomodulationsschicht PML einwirken, so daß die PML-
Schicht ihre optischen Eigenschaften entspreched dem
Ladungsbild, das auf der fotoleitfähigen Schicht PCL ausgebildet wurde,
ändert.
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Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Fotomodulationsschicht PML des Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 13
gezeigt ist, einwirken. Es ist offensichtlich, daß das Licht,
welches durch die Fotomodulationsschicht PML hindurchtritt oder
von dieser reflektiert wird, die Information des Ladungsbildes
auf der fotoleitfähigen Schicht PCL trägt.
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In diesem Falle soll das Leselicht eine Wellenlänge haben, die
nicht von der fotoleitfähigen Schicht PCL absorbiert wird, so
daß das Leselicht in der fotoleitfähigen Schicht PCL keine
Veränderung in Richtung auf einen niedrigen Widerstand hervorruft,
da anderenfalls das Ladungsbild an der Grenzfläche zwischen der
fotoleitfähigen Schicht PCL und der Fotomodulationsschicht PML
verloren gehen kann.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 13 gezeigt ist, kann
dadurch modifiziert werden, daß eine Elektrode auf einer
Oberfläche des Mediums oder auf beide Oberflächen aufgebracht wird,
oder dadurch, daß man die dielektrische Schicht IL durch die
ladungsbilderzeugende Schicht CFL, die in den Figuren 5 und 7
gezeigt ist, ersetzt. Ein dielektrischer Spiegel könnte
ebenfalls in dem Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 13 gezeigt ist,
verwendet werden.
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Die Aufnahmesysteme, die für die Aufnahme von Information mit
deratig modifizierten Aufzeichnungsmedien benutzt werden
könnten, ergeben sich aus der Beschreibung, die bezüglich der
Figuren 1 bis 13 gegeben wurde.
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Es ist klar, daß die Elektroden Et, Et1 und Et2, die auf das
Aufzeichnungsmedium dieser Ausführungsform der Erfindung
aufgebracht
sind, lichtdurchlässig sind, für das Licht, das eine
vorherbestimmte Wellenlänge aufweist. Dieses trifft auch auf
alle anderen Ausführungsformen der Erfindung zu.
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Fig. 32 zeigt ein Beispiel eines Aufnahmesystems, wobei eine
Ladevorrichtung CT dafür vorgesehen ist, die gesamte Oberfläche
des Aufzeichnungsmediums RM auf eine vorherbestimmte Polarität
aufzuladen, bevor ein optisches Bild eines Objektes
darauffokussiert wird, wobei das Aufzeichnungsmedium RM von der Art ist,
daß es eine fotoleitfähige Schicht PCL und eine Elektrodes Et
(entweder lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig) auf der, dem
Objekt entgegengesetzten Oberfläche aufweist. Fig. 33 zeigt ein
Beispiel eines Aufnahmesystems, wobei eine Ladevorrichtung CT
zur Verfügung gestellt wird, um die gesamte Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums RM auf eine vorherbestimmte Polarität
aufzuladen, und nach dem Entfernen der Ladung von der Oberfläche,
ein Ladungsbild unter Benutzung des Aufnahmekopfes WH, der aus
einer lichtdurchlässigen Elektrode Etw und einer fotoleitfähigen
Schicht PCLw zusammengesetzt ist, ausgebildet wird, wobei das
Aufzeichnungsmedium RM von der Art ist, daß es keine
fotoleitfähige Schicht, sondern eine Elektrode Et (entweder
lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig), auf der dem Objekt
entgegengesetzten Oberfläche aufweist. Die Aufnahmesysteme, die in den
Figuren 32 und 33 für das Aufladen der Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums RM mit einer Ladevorrichtung gezeigt sind, können
nicht nur für die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der
Erfindung benutzt werden, sondern auch für Aufzeichnungsmedien,
die unterschiedliche Strukturen aufweisen. Im folgenden werden
die Ausführungsformen der Erfindung, die in den Figuren 14 bis
28 gezeigt sind, beschrieben. Statt der Fotomodulationsschicht
PML des Aufzeichnungsmediums RM, das in den Figuren 1 bis 13
gezeigt ist, wird in den Ausführungsformen, die in den Figuren 14
bis 28 gezeigt sind, eine Elektrochromschicht ECL verwendet.
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Die Elektroschromschicht ECL basiert auf dem Elektrochromismus,
d. h. der Erscheinung, daß sich die Farbe von Materialien, (bei
dem Anlegen einer Spannung oder dem Aufbringen von Ladungen),
mittels Oxidatons-Reduktions-Reaktionen reversibel ändert.
Licht, das durch einen Körper aus Elektrochrommaterial
hindurchtritt,
ändert als Reaktion auf die geänderte Farbe seine
Intensität oder Modulation.
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Es ist bekannt, daß ein Elektrochrombauelement (ECD), das auf
dem Elektrochromismus basiert, schon früher vorgeschlagen wurde.
Es wurden verschiedene Studien für ein ECD vom
Festkörperdünnschichttyp gemacht, wobei ein Wolfram-Oxid-Dünnfilm (WO
Dünnschicht) verwendet wurde. Die Untersuchungen an ECDs betreffen
einen Schichtaufbau aus einer Wolfram-Oxid-Schicht (WO&sub3;-Schicht)
und einem dielektrischen Dünnfilm (z. B. eine Dünnschicht aus
CRO&sub7;, LiF, CaF, MgF, SiO, ZrO, TaO&sub5; oder ähnlichen
Materialien), einem Schichtaufbau aus einer Wolfram-Oxid-Schicht
(WO&sub3;) und einer Festkörperelektrolytdünnschicht (z. B. RbAg&sub4;I&sub5;,
einem auf einem Festkörper basierenden Bauelement oder etwas
Ähnlichem), und andere Schichtstrukturen.
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Ein Elektrochrombauelement (ECD) weist charakteristische
Eigenschaften wie eine bestimmte Farbe, eine proportionale Beziehung
zwischen der Ladungsmenge und der fotografischen Dichte, ein
breites Sichtfeld und eine Speicherfunktion auf. Aus diesem
Grunde hat man versucht, Elektrochrombauelemente (ECD) allein
als Bildaufzeichnungsmedien zu verwenden. Es trat jedoch das
Problem einer langsamen Reaktionsgeschwindigkeit für die
Änderung der Farbe des Materials entsprechend der
Oxidations-Reduktions-Reaktion bei Anlegen einer Spannung auf.
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Wie zuvor beschrieben, speichern die Aufzeichnungsmedien, die in
den Figuren 1 bis 13 gezeigt sind, die Information vorläufig in
der Form eines Ladungsbildes in der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL oder an der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen
Schicht PCL und der Fotomodulationsschicht PML, und danach wird
der charakteristische Zustand der Fotomodulationsschicht PML
durch das elektrische Feld geändert, welches vom Ladungsbild
erzeugt wurde. In diesem Falle (1) braucht es nur eine sehr kurze
Zeit bis in der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL oder an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulationsschicht PML ein Ladungsbild ausgebildet wird, und
(2) es würde kein kritisches Problem sein, daß die Fotomodula
tionsschicht PML Zeit benötigt, um ihren charakteristischen
Zustand als Reaktion auf das angelegte elektrische Feld des
Ladungsbildes zu verändern, so lange die Veränderung beendet ist,
bevor das Ladungsbild von dem Aufzeichnungsmedium gelesen wird.
Entspreched stellt die langsame Reaktionsgeschwindigkeit bei der
Farbänderung des Materials der Elektrochromschicht PCL, wenn sie
mit einer ladungsbilderzeugenden Schicht CFL kobminiert wird,
indem sie anstelle der Fotomodulationsschicht PML des
Aufzeichnungsmediums RM, das in den Figuren 1 bis 13 gezeigt ist,
eingesetzt wird, kein Problem dar. Das Aufzeichnungsmedium RM, das
die Elektrochromschicht ECL verwendet, hat verschiedene
praktische Vorteile wie eine höhere Aufzeichnungsqualität, einen
leichten Lesebetrieb, und einen einfachen Aufbau des
Aufnahme/Wiedergabesystems.
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Die Elektrochromschicht ECL der Aufzeichnungsmedien, die in den
Figuren 14 bis 28 gezeigt sind, kann ein ein Festkörper-Dünnfilm
ECD verwenden, welcher einen Wolfram-Oxid-Dünnfilm
(WO&sub3;-Dünnfilm) benutzt sowie eine Schichtstruktur von einem Wolfram-
Oxid-Dünnfilm (WO -Dünnfilm) und einem dielektrischen Dünnfilm
(z. B. ein Dünnfilm, der aus CrO&sub7;, LiF, CaF, MgF, SiO, ZrO,
TaO&sub5; oder ähnlichem Material besteht) und eine Schichtstruktur
aus einem Wolfram-Oxid-Film (WO&sub3;) und einem
Festkörperelektrolytfilm (z.B. RbAg&sub4;I&sub5;, einem positiv leitenden Bauelement auf
Festkörperbasis oder Ähnlichem besteht).
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Ein Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 14 gezeigt ist, weist
einen Schichtaufbau aus einer Elektrochromschicht ECL und einer
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL auf. Ein Aufzeichnungsmedium
RM, das in Fig. 15 gezeigt ist, weist denselben Schichtaufbau
wie in Fig. 14 gezeigt auf und zusätzlich eine Elektrode Et, die
auf die Oberfläche der Elektrochromschicht ECL (Die Elektrode Et
ist eine lichtdurchlässige Elektrode, wo dies notwendig ist.
Dies ist auch auf andere Ausführungsformen der Erfindung
anwendbar) aufgebracht ist.
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Die ladungsbilderzeugende Schicht CFL besteht z. B. aus einer
dielektrischen Schicht, deren Material aus einer Gruppe von
geeigneten hochmolekularen organischen Substanzen ausgewählt
wird.
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Die Elektrochromschicht ECL und die ladungsbilderzeugende
Schicht CFL werden mittels Abscheidung aus der Gasphase,
Sputtern oder ähnlicher Techniken hergestellt und entsprechend
schichtförmig, eine über der anderen, angeordnet. Das
Aufzeichnungsmedium kann als Platte, Blatt, Band, Karte oder in
verschiedenen anderen Formen ausgeführt werden (solche Anordnung
ist auch für die Aufzeichnungsmedien, die in den Figuren 15 bis
28 gezeigt sind, anwendbar)
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Es sei verwiesen auf das Aufnahmesystem, das in Fig. 29(a)
gezeigt ist, wobei für das Aufzeichnen von Information in dem
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 14 gezeigt ist, eine Elektrode
Ew leitend auf die Oberfläche der Elektrochromschicht ECL
aufgebracht ist und ein Aufnahmekopf WH, der aus einer
fotoleitfähigen Schicht PCLw und einer lichtdurchlässigen Elektrode Etw
zusammengesetzt ist, vor dem Aufzeichnungsmedium RM angeordnet
wird. Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und
die lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet wird, wird mit
dieser Anordnung ein optisches Bild des Objektes O mittels der
Aufnahmelinse L auf die fotoleitfähige Schicht PCLw fokussiert.
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Die Widerstandsverteilung auf der fotoleitfähigen Schicht PCLw
ändert sich mit dem Intensitätsmuster des optischen Bildes des
Objektes O, das darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle
Vb zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige
Elektrode Etw geschaltet wird, ändert sich die elektrische
Feldstärke zwischen fotoleitfähigen Schicht PCLw und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL entsprechend der
Widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCLw. Ein Ladungsbild, das auf
der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL durch Entladungen
zwischen dem Aufnahmekopf RH und dem Aufzeichnungsmedium RM
ausgebildet wird, entspricht dem optischen Bild des Objektes O.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 15 gezeigt ist, weist
eine Elektrode Et auf, die, wie zuvor beschrieben, darauf
aufgebracht
ist, so daß mittels des Aufnahmesystems, das in Fig.
29(b) gezeigt ist, ein Ladungsbild ausgebildet wird.
Inbesondere wird ein Aufnahmekopf WH vor dem Aufzeichnungsmedium RM
angeordnet, und eine Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode
Et, die ursprünglich auf das Aufzeichnungsmedium RM aufgebracht
ist, und die lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet. Mit
dieser Anordnung wird ein optisches Bild eines Objektes O
mittels der Aufnahmelinse L auf die fotoleitfähige Schicht PCLw
fokussiert.
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Der Widerstand der fotoleitfähigen Schicht PCLw ändert sich mit
dem optischen Bild des Objektes O, das darauf fokussiert wird.
Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet ist, ändert sich die
elektrische Feldstärke zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCLw
und der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL entspreched dem
Widerstandswert der fotoleitfähigen Schicht PCLw. Ein
Ladungsbild, das durch Entladungen zwischen dem Aufnahmekopf WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM auf der ladungsbilderzeugenden Schicht
CFL ausgebildet wird, entspricht deshalb dem optischen Bild des
Objektes O.
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Das elektrische Feld, das mittels des Ladungsbildes auf der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL der Aufzeichnungsmedien RM, die
in den Figuren 14 und 15 gezeigt sind, ausgebildet wird, wirkt
auf die Elektrochromschicht ECL ein. Dementsprechend wird auf
der Elektrochromschicht ECL ein in der Farbe verändertes Bild
ausgebildet, welches dem Ladungsbild entspricht.
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Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Elektrochromschicht ECL einwirken. Es ist offensichtlich, daß das
Licht, welches durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt
oder von dieser reflektiert wird, die Information des
Ladungsbildes auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL trägt.
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Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für das
Leselicht (Wiedergabelicht) lichtdurchlässigen Material
hergestellt ist, wird die aufgezeichnete Informatin ausgelesen, wo
das Leselicht durch das Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt.
Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für das
Leselicht undurchlässigen Material hergestellt ist, wird die
aufgezeichnete Information ausgelesen, wo das Leselicht sich
durch die Elektrochromschicht ECL ausbreitet, von der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL reflektiert wird, und wiederum durch
die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt, um von dieser
emittiert zu werden.
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In dem Fall, in dem die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus
einem lichtundurchlässigen Material hergestellt ist, so daß das
Wiedergablicht davon reflektiert werden muß, ist es notwendig,
an der Grenzfläche zwischen der Elektrochromschicht ECL und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL einen hohen
Reflexionskoeffizienten zu haben, um ein reflektiertes Wiedergabelicht hoher
Intensität zu erhalten.
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Die Aufzeichnungsmedien RM, die in den Figuren 16 und 17 gezeigt
sind, weisen jedes einen dielektrischen Spiegel DML auf, der an
der Grenzfläche zwischen der Elektrochromschicht ECL und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL angeordnet ist, wobei die
CFL-Schicht aus einem für das Leselicht lichtdurchlässigen
Material hergestellt ist. Mit dieser Anordnung wird das Leselicht,
welches auf die Elektrochromschicht ECL einwirkt, von dem
dielektrischen Spiegel DML wirksam reflektiert, so daß ein
Wiedergabelicht hoher Intensitat erhalten werden kann.
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Das Aufnahmesystem, das für die Aufzeichnungsmedien RM, die in
den Figuren 16 und 17 gezeigt sind, verwendet wird, kann
dasjenige sein, das in den Figuren 29(a) und 29(b) für die
Aufzeichnungsmedien, die in den Figuren 14 und 15 gezeigt sind,
verwendet wurde.
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Das Aufzeichnen der Information in dem Aufzeichnungsmedium RM
erfolgt, wie in den Figuren 29(a) und 29(b) gezeigt, wobei ein
elektrisches Feld über die Schichtung der verschiedenen
Schichten des Aufzeichnungsmedium RM angelegt wird, indem die
Spannungsquelle Vb zwischen die Elektroden geschaltet wird. In
anderen Fällen kann das Aufzeichnen von Information in dem
Aufzeichnungsmedium RM dergestalt erfolgen, daß eine
Ladevorrichtung CT, wie in Fig. 32 gezeigt, anstatt der Spannungsquelle Vb,
die in den Figuren 29(a) und 29(b) gezeigt ist, verwendet wird,
um Ladungen auf das Aufzeichnugsmedien zu geben und damit ein
elektrisches Feld anzulegen, wie in dem Fall der Benutzung der
Spannungsquelle Vb.
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Fig. 18 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei
die ladungsbilderzeugende Schicht CFL des Aufzeichnungsmediums
RM aus einer die Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL
und einer dielektrischen Schicht IL zusammengesetzt ist.
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Die, die Ladungsübertragung unterdrückende Schicht ESL ist eine
dünne dielektrische Schicht, wie ein Siliziumdioxid-Dünnfilm
oder ein Aluminium-Oxid-Dünnfilm, wobei es diese Dünnschichten
mittels des Tunneleffekts erlauben, daß ein großer Tunnelstrom
fließt, wenn ein hohes elektrisches Feld oberhalb eines
Schwellwertes darüber angelegt wird.
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Die Schichten, die das Aufzeichnungsmedium RM bilden, das in
Fig. 18 gezeigt ist, werden durch Abscheidung aus der Gasphase,
Sputtern oder andere Verfaren hergestellt, indem sie
aufeinanderfolgend eine auf die andere geschichtet werden.
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Für das Aufzeichnen von Information in dem Aufzeichnungsmedium
RM, das in Fig. 18 gezeigt ist, kann das Aufnahmesystem genutzt
werden, das in Fig. 29(a) gezeigt ist, wo es für das
Aufzeichnungsmedium RM benutzt wird, das in Fig. 14 gezeigt ist.
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Insbesondere wird für das Aufzeichnen von Information in dem
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 18 gezeigt ist, die
Elektrode Ew elektrisch leitend auf die Elektrochromschicht ECL
aufgebracht, und der Aufnahmekopf WH, der aus der
lichtdurchlassigen Elektrode Etw und der fotoleitfähigen Schicht PCLw
zusammengesetzt ist, vor der, die Ladungsübertragung
unterdrückenden
Schicht ESL des Aufzeichnungsmediums angeordnet. Wenn
die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet wird, wird mit dieser
Anordnung ein optisches Bild eines Objektes O mittels der
Aufnahmelinse L auf die fotoleitfähige Schicht PCLw des
Aufnahmekopfes WH
fokussiert.
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Die Widerstandverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCLw ändert
sich mit dem Intensitätsmuster des optischen Bildes des
Objektes O, das darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet wird, ändert sich die elektrische Feldstärke
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCLw und der, die
Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL mit der
Widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCLw. Somit wird, durch
Entladungen zwischen dem Aufnahmekopf WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM auf der Oberfläche der, die Ladungsübertragung
unterdrückenden Schicht ESL, der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL,
ein Ladungsbild ausgebildet, welches dem optischen Bild des
Objektes O entspricht.
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Das Intensitätsmuster des elektrischen Feldes, welches über der,
die Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL und der
dielektrischen Schicht IL anliegt, entspricht dem
Intensitätsmuster des optischen Bildes des Objektes O. Aufgrund der
Spannung, die durch die Spannungsquelle Vb angelegt wird, fließt
wegen des Tunneleffekts ein Strom über die, die
Ladungsübertragung unterdrückende Schicht ESL in Richtung auf die
dielektrische Schicht IL, so daß an der Grenzfläche zwischen der, die
Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL und der
dielektrischen Schicht IL ein Ladungsbild ausgebildet wird, das dem
optischen Bild des Objektes O entspricht. Das Ladungsbild, das
an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten ESL und IL
aufgezeichnet wurde, bleibt für einen langen Zeitraum unverändert
gespeichert, weil dieses La&ungsbild nicht der Atmosphähre
ausgesetzt wird, sondern innerhalb des Aufzeichnungsmediums RM
gebildet wird.
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Das elektrische Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten ESL und
IL der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL der
Aufzeichnungsmedien RM, die in Fig. 18 gezeigt sind, ausgebildet wird, wirkt
auf die Elektroschromschicht ECL ein. Dementsprechend wird auf
der Elektrochromschicht ECL ein in der Farbe verändertes Bild
ausgebildet, das dem Ladungsbild entspricht.
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Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Elektrochromschicht ECL einwirken. Es ist offensichtlich, daß das
Licht, welches durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt
oder von dieser reflektiert wird, die Information des
Ladungsbildes auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL trägt.
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Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für das
Leselicht (Wiedergabelicht) lichtdurchlässigen Material
hergestellt ist, wird die aufgezeichnete Information ausgelesen, wo
das Leselicht durch das Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt.
Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für das
Leselicht lichtundurchlässigen Material hergestellt ist, wird
die aufgezeichnete Information ausgelesen, wo das Leselicht
durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt, von der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL reflektiert wird und wiederum
durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt, um von dieser
emittiert zu werden.
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In dem Fall, in dem die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus
einem lichtundurchlässigen Material hergestellt ist, so daß das
Wiedergabelicht davon reflektiert werden muß, ist es notwendig,
an der Grenzfläche zwischen der Elektrochromschicht ECL und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL einen hohen
Reflexionskoeffizienten zu haben, um ein reflektiertes Wiedergabelicht hoher
Intensität zu erhalten.
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Für diesen Zweck ist an der Grenzfläche zwischen der
Elektrochromschicht ECL und der ladunqsbilderzeugenden Schicht CFL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 18 gezeigt ist, ein
dielektrischer
Spiegel DML vorgesehen. Es ist klar, daß das
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 18 gezeigt ist, eine zusätzlich
schichartig aufgebrachte Elektrode auf einer Oberfläche oder auf
beiden Oberflächen aufweisen kann. Wenn nötig, werden diese
Elektrode oder diese Elektroden so hergestellt, daß sie für eine
spezielle Wellenlänge lichtdurchlässig sind.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 19 gezeigt ist, weist
einen Schichtaufbau aus einer Elektrochromschicht ECL und einer
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL auf. Die
ladungsbilderzeugende Schicht CFL wird von einer dielektrischen Schicht IL, die
eine Schicht feiner fotoleitender Teilchen PCG enthält,
gebildet.
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Die dielektrische Schicht IL wird aus einem dielektrischen
Material mit einem hohen Isolationswiderstand z. B. einer
hochmolekularen Dünnschicht, gebildet. Die Schicht feiner
fotoleitender Teilchen PCG wird so hergestellt, daß eine Anzahl von
feinen fotoleitenden Teilchen PCG, eines getrennt vom anderen,
durch geeignete Mittel, auf oder in der dielektrischen Schicht
IL verteilt wird, und danach, z. B. mittels der Abscheidung aus
der Gasphase oder dem Sputtern eine Dünnschicht aus
dielektrischem Material abgeschieden wird. Um die feinen fotoleitenden
Teilchen PCG einzeln zu verteilen, kann das fotoleitende
Material unter Benutzung einer Maske aus der Gasphase abgeschieden
oder gesputtert werden.
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Die Schichten des Aufzeichnungsmediums RM werden mittels der
Gasphasenabscheidung, des Sputterns oder ähnlichen Verfahren
hergestellt und nacheinander, schichtartig, eine über der
anderen angeordnet.
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Um Information in dem Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 19
gezeigt ist, aufzuzeichnen, kann das Aufzeichnungssystem, welches
in Fig. 29(a) gezeigt ist, wo es für die Aufzeichnung von
Information in dem Aufzeichnungsmedium, das in Fig. 14 gezeigt
ist, verwendet wurde, benutzt werden.
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Insbesondere sei verwiesen auf das Aufnahmesystem, das in Fig.
29(a) gezeigt ist, wobei für die Aufzeichnung von Information,
in dem Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 19 gezeigt ist, eine
Elektrode Ew leitend auf der Oberfläche der Elektrochromschicht
ECL aufgebracht ist, und ein Aufnahmekopf WH, der aus einer
fotoleitfähigen Schicht PCLw und einer lichtdurchlässigen
Elektrode Etw zusammengesetzt ist, vor der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL, die aus einer dielektrischen Schicht IL mit darin
befindlichen fotoleitenden Teilchen PCG besteht, angeordnet ist.
Wenn eine Spannungsguelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet wird, wird mit dieser
Anordnung ein optisches Bild eines Objektes O mittels einer
Aufnahmelinse L auf die fotoleitfähige Schicht PCLw fokussiert.
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Die widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCLw
ändert sich mit dem Intensitätsmuster des optischen Bildes des
Objektes O, das darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle
Vb zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet ist, ändert sich die elektrische Feldstärke
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCLw und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL, die aus einer dielektrischen Schicht
IL, mit einer darin befindlichen Schicht feiner fotoleitenden
Teilchen PCG besteht, mit der Widerstandsverteilung der
fotoleitfähigen Schicht PCLw. Deshalb wird, aufgrund der Entladungen
zwischen dem Aufnahmekopf WH und dem Aufzeichnungsmedium RM auf
der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL ein Ladungsbild
(negatives Ladungsbild in Fig. 29(a)) ausgebildet.
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Bei der Einwirkung eines Aufnahmelichtes einer Lichtquelle
(nicht gezeigt) auf die ladungsbilderzeugende Schicht CFL, auf
welcher das Ladungsbild ausgebildet wird, erzeugen die feinen
fotoleitenden Teilchen PCG, die in der dielektrischen Schicht IL
enthalten sind und auf die das Licht einwirkt, Paare von
Elektronen und Löchern. Obwohl die dielektrische Schicht IL für das
Aufnahmelicht lichtdurchlässig ist, kann sie für das Leselicht
(wiedergabelicht) lichtundurchlässig sein.
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Aufgrund des elektrischen Feldes, das zwischen den positiven
Löchern der PCG-Teilchen und den negativen Ladungen anliegt,
bewegen sich die negativen Ladungen des negativen Ladungsbildes,
das auf der Oberfläche der dielektrischen Schicht IL ausgebildet
wird, in Richtung auf die Löcher der feinen fotoleitenden
Teilchen PCG, so daß die Löcher der PCG-Teilchen durch die negative
Ladung neutralisiert werden, und deshalb die Elektronen der
feinen fotoleitenden Teilchen mit einer negativen Ladung
zurückbleiben. Als Ergebnis wird ein negatives Ladungsbild, das
dem optischen Bild des Objektes O entspricht, in der Schicht
feiner fotoleitender Teilchen PCG (PCG-Schicht) gespeichert.
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Weil das Ladungsbild, das in den feinen fotoleitenden Teilchen
PCG gespeichert ist, in der dielektrischen Schicht IL
eingeschlossen ist, bleibt es darin für einen langen Zeitraum
unverändert erhalten.
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Das elektrische Feld, welches mittels des Ladungsbildes erzeugt
wird, das auf der PCG-Schicht innerhalb der dielektrischen
Schicht IL des Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 19 gezeigt
ist, ausgebildet wurde, läßt man unter Verwendung des
Aufzeichnungssystems, das in Fig. 29(a) gezeigt ist, auf die
Elektrochromschicht ECL einwirken, so daß auf der ECL-Schicht ein
farbverändertes Bild ausgebildet wird, das dem Ladungsbild
entspricht, welches auf der PCG-Schicht, innerhalb der
dielektrischen Schicht IL ausgebildet wurde.
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Unter diesen Bedingungen wirkt ein Leselicht (Wiedergabelicht)
einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Elektrochromschicht ECL ein. Es ist offensichtlich, daß das Licht, welches
durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt oder von dieser
reflektiert wird, die Information des Ladungsbildes auf der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL als ein, in der Intensität
moduliertes Licht trägt. Falls die ladungsbilderzeugende Schicht
CFL aus einem, für das Leselicht (Wiedergabelicht)
lichtdurchlassigen Material hergestellt ist, wird die aufgezeichnete
Information ausgelesen, wenn das Leselicht durch das
Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt Wenn die ladungsbilderzeugende
Schicht CFL aus einem für das Leselicht lichtundurchlässigen
Material hergestellt, wird die aufgezeichnete Information
ausgelesen, wenn das Leselicht durch die Elektrochromschicht ECL
hindurchtritt und von der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL
reflektiert wird, und wiederum durch die Elektrochromschicht ECL
hindurchtritt, um diese dann zu verlassen.
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In dem Fall, in dem die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus
einem lichtundurchlässigen Material hergestellt ist, so daß das
Wiedergabelicht daran reflektiert wird, ist es notwendig, an der
Grenzfläche zwischen der Elektrochromschicht ECL und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL einen hohen
Reflexionskoeffizienten zu haben, um ein reflektiertes Wiedergabelicht hoher
Intensität zu erhalten.
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Für diesen Zweck ist an der Grenzfläche zwischen der
Elektrochromschicht ECL und der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 19 gezeigt ist, ein
dielektrischer Spiegel DML vorgesehen.
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Es ist klar, daß das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 19
gezeigt ist, eine Elektrode aufweisen kann, die zuvor schichtartig
auf eine Oberfläche oder beide Oberfläche des
Aufzeichnungsmediums aufgebracht wurde. Solche Elektrode oder solche Elektroden
werden, wo es nötig ist, für eine spezielle Wellenlänge
lichtdurchlässig hergestellt.
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Im folgenden werden die Aufzeichnungsmedien RM, die in den
Figuren 20 bis 28 gezeigt sind, beschrieben. Die
Aufzeichnungsmedien RM, die in den Figuren 20 bis 28 gezeigt sind, weisen
jedes einen Schichtaufbau aus wenigstens einer
Elektrochromschicht ECL und einer fotoleitfähigen Schicht PCL auf, wobei
diese den Schichtaufbau aus wenigstens einer Elektrochromschicht
ECL und einer ladungsbilderzeugenden Schicht CFL der
Aufzeichnungsmedien RM, die in den Figuren 14 bis 19 gezeigt sind,
ersetzt.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 20 gezeigt ist, weist
einen Schichtaufbau aus einer Elektrochromschicht ECL und einer
fgtoleitfähigen Schicht PCL auf. Das Aufzeichnungsmedium RM, das
in Fig. 21 gezeigt ist, weist eine Elektrode Et auf, die
schichtartig auf die Oberfläche der Elektrochromschicht ECL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 20 gezeigt ist, aufgebracht
ist. Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 22 gezeigt ist,
weist eine Elektrode Et1 und eine Elektrode Et2 auf, die
schichtartig auf die Oberflächen der Elektrochromschicht ECL
bzw. der fotoleitfähigen Schicht PCL des Aufzeichnungsmediums
RM, das in Fig. 20 gezeigt ist, aufgebracht sind. Das
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 23 gezeigt ist, weist einen
dielektrischen Spiegel DML auf, der zwischen der Elektrochromschicht
ECL und der fotoleitfähigen Schicht PCL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 21 gezeigt ist, angeordnet ist. Das
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 24 gezeigt ist, weist eine
Elektrode Et1 auf, die ebenfalls auf der Oberfläche der
fotoleitfähigen Schicht PCL des Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig.
23 gezeigt ist, angebracht ist.
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Es sei verwiesen auf das Aufnahmesystem, das in Fig 30(a)
gezeigt ist, wobei für das Aufzeichnen von Information in dem
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 20 gezeigt ist, eine Elektrode
Ew leitend auf der Oberfläche der Elektrochromschicht ECL
aufgebracht ist und ein Aufnahmekopf WH, der aus einer
lichtdurchlässigen Elektrode Etw besteht, vor der fotoleitfähigen Schicht
PCL des Aufzeichnungsmediums RM angeordnet ist. Wenn eine
Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet wird, wird mit dieser Anordnung
ein optisches Bild eines Objektes O mittels einer Aufnahmelinse
L durch die lichtdurchlässige Elektrode Etw hindurch, auf die
fotoleitfähige Schicht PCL fokussiert.
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Die Widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert
sich mit dem Intensitätsmuster des optischen Bildes des Objektes
O, das darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew unddie lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet ist, ändert sich die elektrische Feldstärke
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Elektrochromschicht ECL entsprechend der Widerstandsverteilung auf der
fotokeitfähigen Schicht PCL. Ein Ladungsbild, das sich an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Elektrochromschicht ECL aufgrund von Entladungen zwischen der
lichtdurchlässigen Elektrode Etw des Aufnahmekopfes WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM ausbildet, entspricht dem optischen Bild
des Objektes O.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 21 gezeigt ist, weist
eine schichtartig aufgebrachte Elektrode Et auf, wie zuvor
beschrieben, so daß mittels des Aufnahmesystems, das in Fig. 30(b)
gezeigt ist, ein Ladungsbild ausgebildet wird. Insbesondere wird
ein Aufnahmekopf WH, der aus einer lichtdurchlässigen Elektrode
Etw besteht, vor der fotoleitfähigen Schicht PCL des
Aufzeichnungsmediums RM angeordnet. Wenn eine Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet wird, wird mit dieser Anordnung ein optisches
Bild eines Objektes O mittels einer Aufnahmelinse L durch die
lichtdurchlässige Elektrode Etw hindurch, auf die fotoleitfähige
Schicht PCL fokussiert.
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Die widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert
sich mit dem Intensitätsmuster des optischen Bildes des Objektes
O, das darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet ist, ändert sich die elektrische Feldstärke
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Elektrochromschicht ECL entsprechend der Widerstandsverteilung auf der
fotoleitfähigen Schicht PCL. Ein Ladungsbild, das an der Grenzfläche
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Elektrochromschicht ECL, aufgrund von Entladungen zwischen dem
Aufzeichnungsmedium RM und dem Aufnahmekopf WH ausgebildet wird,
entspricht dem optischen Bild des Objektes O.
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Ein elektrisches Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches an der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht
PCL und der Elektrochromschicht ECL des Aufzeichnungsmediums RM,
das in den Figuren 20 und 21 gezeigt ist, ausgebildet wird, läßt
man unter Benutzung der Aufnahmesysteme, die in den Figuren
30(a) und 30(b) gezeigt sind, auf die angrenzende
Elektrochromschicht
ECL einwirken, so daß auf der Elektrochromschicht ECL
ein farbverändertes Bild ausgebildet wird, welches dem
Ladungsbild entspricht, das auf der fotoleitfähigen Schicht PCL
ausgebildet wurde.
-
Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Elektrochromschicht ECL des Aufzeichnungsmediums, das in Figuren 20
oder 21 gezeigt ist, einwirken. Es ist offensichtlich, daß das
Licht, welches durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt
oder von dieser reflektiert wird, entsprechend dem Muster des
Ladungsbildes auf der fotoleitfähigen Schicht PCL in der
Intensität moduliert ist.
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In diesem Falle soll das Leselicht eine Wellenlänge haben, die
nicht von der fotoleitfähigen Schicht PCL absorbiert wird, so
daß das Leselicht in der fotoleitfähigen Schicht PCL keine
Veränderung in Richtung auf einen niedrigen Widerstand hervorruft,
da anderenfalls das Ladungsbild an der Grenzfläche zwischen der
fotoleitfähigen Schicht PCL und der Elektrochromschicht ECL
verloren gehen kann. Wenngleich das Ladungsbild an der Grenzfläche
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Elektrochromschicht ECL verloren gehen kann, wird das Ladungsbild, das auf
die Elektrochromschicht ECL gewechselt hat, von der Strahlung
des Wiedergabelichtes unverändert belassen, weshalb ordentliche
wiederholende und nicht zerstörende Wiedergabeverfahren
gesichert sind.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 22 gezeigt ist, weist
die Elektroden Et1 und Et2 auf, die schichtartig darauf
aufgebracht sind, wie zuvor beschrieben, so daß mittels des
Aufnahmesystems, das in Fig. 31 gezeigt ist, ohne die Notwendigkeit
eines Aufnahmekopfes WH, ein Ladungsbild ausgebildet wird.
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Wenn eine spannungsquelle Vb zwischen die Elektroden Et1 und
Et2, die schichtartig auf die Oberflächen der fotoleitfähigen
Schicht PCL bzw. der Elektrochromschicht ECL aufgebracht sind,
geschaltet wird, wird mittels einer Aufnahmelinse L durch die
lichtdurchlässige Elektrode Et1 des Aufzeichnungsmediums RM ein
optisches Bild eines Objektes O auf die fotoleitfähige Schicht
PCL fokussiert.
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Die Widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert
sich mit dem Intentsitätsmuster des optischen Bildes des
Objektes O, das darauf fokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektroden Et1 und Et2 des Aufzeichnungsmediums RM
geschaltet wird, ändert sich die elektrische Feldstärke zwischen
der fotoleitfähigen Schicht PCL und der Elektrochromschicht ECL
entsprechend der Widerstandsverteilung auf der fotoleitfähigen
Schicht PCL. Deshalb wird an der Grenzfläche zwischen der
fotoleitfähigen Schicht PCL und der Elektrochromschicht ECL ein
Ladungsbild ausgebildet, welches dem optischen Bild des Objektes
entspricht.
-
Ein elektrisches Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches sich somit an der Grenzfläche zwischen der
fotoleitfähigen Schicht PCL und der Elektrochromschicht ECL, die in Fig. 22
gezeigt sind, ausbildet, läßt man auf die angrenzende
Elektrochromschicht ECL einwirken, so daß auf der Elektrochromschicht
ECL ein farbverändertes Bild ausgebildet wird, welches dem
Ladungsbild entspricht, das auf der fotoleitfähigen Schicht PCL
ausgebildet wurde.
-
Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Elektrochromschicht ECL des Aufzeichnurlgsmediums, das in Fig. 22
gezeigt ist, einwirken. Es ist offensichtlich, daß das Licht,
welches durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt oder von
dieser reflektiert wird, entsprechend dem Ladungsbild auf der
fotoleitfähigen Schicht PCL in seiner Intensität moduliert ist.
-
Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 23 gezeigt ist, weist
einen dielektrischen Spiegel DML auf, der zwischen der
Fotomodulationsschicht PML und der fotoleitfähigen Schicht PCL
angeordnet ist, wie zuvor beschrieben. Für das Aufzeichnen von
Information auf dem Aufzeichnungsmedium RM kann ein
Aufnahmesystem
benutzt werden, das demjenigen ähnlich ist, welches für
das Aufzeichnungsmedium, das in Fig. 21 gezeigt ist, verwendet
wurde, z. B. das Aufnahmesystem, das in Fig. 30(b) gezeigt ist.
-
Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 24 gezeigt ist, weist
eine Elektrode Et1 auf, die ebenso schichtartig auf die
fotoleitfähige Schicht PCL des Aufzeichnungsmediums RM aufgebracht
ist, wie in Fig. 23 gezeigt, und man kann das Aufnahmesystem,
das in Fig. 31 gezeigt ist, benutzen, um Information auf das
Aufzeichnungsmedium RM zu schreiben, das in Fig. 24 gezeigt ist.
-
Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 25 gezeigt ist, weist
eine ladungsbilderzeugende Schicht CFL auf, die zwischen der
Elektrochromschicht ECL und der fotoleitfähigen Schicht PCL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 20 gezeigt ist, angeordnet
ist.
-
Es sei verwiesen auf das Aufnahmesystem, das in Fig. 30(a)
gezeigt ist, wobei für die Aufzeichnung von Information in dem
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 25 gezeigt ist, eine
Elektrode Ew leitend auf der Oberfläche der Elektrochromschicht ECL
aufgebracht ist und ein Aufnahmekopf WH, der aus einer
lichtdurchlässigen Elektrode Etw besteht, vor der fotoleitfähigen
Schicht PCL des Aufzeichnungsluediums RM angeordnet ist. Wenn
eine Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Ew und die
lichtdurchlässige Elektrode Etw geschaltet wird, wird mit dieser
Anordnung ein optisches Bild eines Objektes O mittels einer
Aufnahmelinse L durch die lichtdurchlässige Elektrode Etw hindurch
auf die fotoleitfähige Schicht PCL fokussiert.
-
Die Widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert
sich mit dem Intensitätsmuster des optischen Bildes des Objektes
O, das darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet ist, andert sich die elektrische Feldstärke
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL mit der Widerstandsverteilung der
fotoleitfähigen Schicht PCL. Ein Ladungsbild, das an der Grenzfläche
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL durch Entladungen zwischen der
lichtdurchlässigen Elektrode Etw des Aufnahmekopfes WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM ausgebildet wird, entspricht deshalb dem
optischen Bild des Objektes O.
-
Ein elektrisches Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches an der Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht
PCL und der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL, die in Fig. 25
gezeigt sind, ausgebildet wird, wirkt auf die
Elektrochromschicht ECL ein, so daß ein in der Farbe verändertes Bild auf
der Elektrochromschicht ECL ausgebildet wird, welches dem
Ladungsbild entspricht, das auf der fotoleitfähigen Schicht PCL
ausgebildet wurde.
-
Unter diesen Bediungen läßt man Leselicht (Wiedergabelicht)
einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Elektrochromschicht ECL des Aufzeichnungsrtlediums RM, das in Fig. 25 gezeigt
ist, einwirken. Es ist offensichtlich, daß das Licht, welches
durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt oder von dieser
reflektiert wird, die Information des Ladungsbildes auf der
fotoleitfähigen Schicht PCL als ein entsprechend der
Farbänderung moduliertes Licht trägt.
-
In diesem Fall soll das Leselicht eine Wellenlänge haben, die
nicht von der fotoleitfähigen Schicht PCL absorbiert wird, so
daß das Leselicht (Wiedergabelicht) in der fotoleitfähigen
Schicht PCL keine Veränderunq in Richtung auf einen niedrigen
Widerstand hervorruft, da anderenfalls das Ladungsbild an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Elektrochromschicht ECL verloren gehen kann. Dies sichert, wie
zuvor beschrieben, daß die Infcrmation, die in Form eines
farbigen Bildes auf der Elektrochroschicht ECL gespeichert ist,
gesichert erhalten bleibt.
-
Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 26 gezeigt ist, weist
eine Elektrode Et auf, die schichtartig auf die
Elektrochromschicht ECL des Aufzeichnungsmediums RM, das mit der Fig. 25
beschrieben wurde, aufgebracht ist.
-
Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 27 gezeigt ist, weist
einen Schichtaufbau aus einer, die Ladungsübertragung
unterdrückenden Schicht ESL und einer dielektrischen Schicht IL
anstelle der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 25 gezeigt ist, auf. Das
Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 28 gezeigt ist, weist erfindungsgemäß
eine dielektrische Schicht IL auf, welche eine Schicht feiner
fotoleitender Teilchen PCG einschließt, wobei diese anstelle der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL des Aufzeichnungsmediums RM,
das in Fig. 25 gezeigt ist, vorgesehen ist.
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Die, die Ladungsübertragung unterdrückende Schicht ESL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 27 gezeigt ist, ist eine dünne
dielektrische Schicht, wie ein Siliziumdioxid-Dünnfilm oder ein
Aluminiumoxid-Dünnfilm, wobei es diese Dünnschicht mittels des
Tunneleffekts erlaubt, daß ein großer Tunnelstrom fließt, wenn
ein hohes elektrisches Feld darüber angelegt wird.
-
Die Schichten, die das Aufzeichnungsmedium RM bilden, das in
Fig. 27 gezeigt ist, werden durch Abscheidung aus der Gasphase,
Sputtern oder andere Verfahren hergestellt, indem sie
nacheinander, eine auf die andere, geschichtet werden. Für das
Aufzeichnen von Information in dem Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig.
27 gezeigt ist, kann das Aufnahmesystem verwendet werden, das in
Fig. 30(a) gezeigt ist. Für das Aufzeichnen von Information in
dem Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 27 gezeigt ist, wird die
Elektrode Ew elektrisch leitend auf die Elektrochromschicht ECL
aufgebracht und der Aufnahmekopf WH, der aus der
lichtdurchlässigen Elektrode Etw besteht, wird vor der fotoleitfähigen
Schicht PCL angeordnet, wobei diese auf der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL abgeschieden ist, die sich aus der, die
Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL und der dielektrischen
Schicht IL zusammensetzt. Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen
die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode Etw
geschaltet wird, wird mit dieser Anordnung ein optisches Bild
eines Objektes O über die Aufnahmelinse L auf die fotoleitfähige
Schicht PCL des Aufzeichnungsmediums RM fokussiert.
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Die Widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCL ändert
sich mit dem Intensitätsmuster des optischen Bildes des Objektes
O, das darauffokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode
Etw geschaltet wird, ändert sich die elektrische Feldstärke
zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode Etw und der, die
Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL entsprechend der
Widerstandsverteilung der fotoleitfähigen Schicht PCL. Somit
wird, durch Entladungen zwischen dem Aufnahmekopf und dem
Aufzeichnungsmedium RM auf der Oberläche der, die
Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL, der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL, ein Ladungsbild ausgebildet, welches dem optischen
Bild des Objektes O entspricht.
-
Die elektrische Feldstärke, die über der die Ladungsübertragung
unterdrückenden Schicht ESL und der dielektrischen Schicht IL
anliegt, entspricht der Intensität des optischen Bildes des
Objektes O. Aufgrund des Tunneleffektes fließt in der, die
Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL ein Strom, so daß
an der Grenzfläche zwischen der, die Ladungsübertragung
unterdrückenden Schicht ESL und der dielektrischen Schicht IL ein
Ladungsbild ausgebildet wird, das dem optischen Bild des
Objektes O entspricht.
-
Das Ladungsbild, das an der Grenzfläche zwischen den beiden
Schichten ESL und IL aufgezeichnet wurde, bleibt für einen
langen Zeitraum unverändert gespeichert, weil dieses Ladungsbild
nicht der Atmosphäre ausgesetzt wird, sondern innerhalb des
Aufzeichnungsmediums RM gebildet wird.
-
Das elektrische Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches an der Grenzfläche zwischen den beiden Schichten ESL und
IL der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL, die in Fig. 27
gezeigt ist, ausgebildet wird, wirkt auf die Elektrochromschicht
ECL ein. Dementsprechend wird auf der Elektrochromschicht ECL
ein in der Farbe verändertes Bild ausgebildet, das dem
Ladungsbild
entspricht.
-
Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Elektrochromschicht ECL einwirken. Es ist offensichtlich, daß das
Licht, welches durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt
oder von dieser reflektiert wird, dabei entsprechend der
Farbänderung moduliert wird.
-
Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für das
Leselicht (Wiedergabelicht) lichtdurchlässigen Material
hergestellt ist, wird die aufgezeichnete Information ausgelesen, wo
das Leselicht durch das Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt.
Wenn die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus einem, für das
Leselicht lichtundurchlassigen Material hergestellt ist, wird
die aufgezeichnete Information ausgelesen, wo das Leselicht
durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt, von der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL reflektiert wird und wiederum
durch die Elektrochromschicht ECL hindurchtritt, um von dieser
emittiert zu werden.
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In dem Fall, in dem die ladungsbilderzeugende Schicht CFL aus
einem lichtundurchlässigen Material hergestellt ist, so daß das
Wiedergabelicht daran reflektiert werden muß, ist es notwendig,
an der Grenzfläche zwischen der Elektrochromschicht ECL und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL einen hohen
Reflexionskoeffizienten zu haben, um ein reflektiertes Wiedergabelicht hoher
Intensität zu erhalten.
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Für diesen Zweck kann an der Grenzfläche zwischen der
Elektrochromschicht ECL und der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL des
Aufzeichnungsmediums RM, das in Fig. 27 gezeigt ist, ein
dielektrischer Spiegel DML zur Verfügung gestellt werden.
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Es ist klar, daß das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 27
gezeigt ist, eine zusätzlich schichtartig aufgebrachte Elektrode
auf einer Oberfläche oder auf beiden Oberflächen aufweisen kann.
Wenn nötig, werden diese Elektrode oder diese Elektroden so
hergestellt,
daß sie für eine spezielle Wellenlänge
lichtdurchlässig sind.
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Das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 28 gezeigt ist, weist
erfindungsgemäß einen Schichtaufbau aus einer
Elektrochromschicht ECL und einer ladungsbilderzeugenden Schicht CFL auf.
Die ladungsbilderzeugende Schicht CFL ist aus einer
dielektrischen Schicht IL hergestellt, die eine Schicht feiner
fotoleitender Teilchen PCG (PCG-Schicht) einschließt. Die dielektrische
Schicht IL wird aus einem dielektrischen Material mit einem
hohen Isolationswiderstand, z. B. einer hochmolekularen
Dünnschicht, hergestellt. Die PCG-Schicht wird so hergestellt, daß
eine Anzahl von fotoleitenden Teilchen PCG, eines getrennt vom
anderen, durch geeignete Mittel, auf der dielektrischen Schicht
IL, verteilt wird, und danach, z. B. mittels der Abscheidung aus
der Gasphase oder dem Sputtern eine Dünnschicht aus
dielektrischem Material abgeschieden wird. Um die feinen fotoleitenden
Teilchen PCG einzeln zu verteilen, kann das fotoleitende
Material unter Benutzung einer Maske aus der Gasphase abgeschieden
oder gesputtert werden.
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Die Schichten des Aufzeichnungsmediums RM werden mittels der
Gasphasenabscheidung, des Sputterns, oder ähnlicher Verfahren
hergestellt, und nacheinander, schichtartig, eine über der
anderen, angeordnet.
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Um Information in dem Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 28
gezeigt ist, aufzuzeichnen, kann das Aufzeichnungssystem, welches
in Fig. 30(a) gezeigt ist, wo es für die Aufzeichnung von
Information in dem Aufzeichnungsmedium, das in Fig. 27 gezeigt ist,
verwendet wurde, benutzt werden.
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Insbesondere sei auf das Aufnahmesystem verwiesen, das in Fig.
30(a) gezeigt ist, wobei ein optisches Bild eines Objektes
über eine Aufnahmelinse L auf die fotoleitfähige Schicht PCL
fokussiert wird und deren Widerstandsverteilung in derselben
Weise andert, wie dies für die Informationsaufzeichnung in dem
Aufzeichnungsmedium RM der Fig. 27 beschrieben wurde.
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Dementsprechend ändert sich die elektrische Feldstärke zwischen
der lichtdurchlasslgen Elektrode Etw und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL, die aus der dielektrischen Schicht IL und
der PCG-Schicht besteht, mit der Widerstandsverteilung der
fotoleitfähigen Schicht PCL. Durch Entladungen zwischen dem Aufnahme
kopf WH und dem Aufzeichnungsmedium RM wird somit auf der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL ein Ladungsbild (negatives
Ladungsbild in Fig. 30(a)) ausgebildet.
-
Bei der Einwirkung eines Aufnahmelichtes einer Lichtquelle
(nicht gezeigt) auf die ladungsbilderzeugende Schicht CFL, auf
welcher das Ladungsbild ausgebildet wurde, erzeugen die feinen
fotoleitenden Teilchen PCG, die in der dielektrischen Schicht IL
enthalten sind und auf die das Licht einwirkt, Paare von
Elektronen und Löchern. Obwohl die dielektrische Schicht IL für das
Aufnahmelicht lichtdurchlässig ist, kann sie für das Leselicht
(Wiedergabelicht) lichtundurchlässig sein.
-
Aufgrund der Anwesenheit eines elektrischen Feldes, das sich
zwischen den Löchern und den negativen Ladungen herausbildet,
bewegen sich die Ladungen des negativen Ladungsbildes, das auf
der Oberfläche der dielektrischen Schicht IL ausgebildet wird,
zu den Löchern der feinen fotoleitenden Teilchen PCG, so daß die
Löcher in den PCG-Teilchen von den negativen Ladungen
neutralisiert werden, und deshalb die Elektronen der Elektron-/Lochpaare
zurückbleiben. Im Ergebnis wird ein negatives Ladungsbild, das
dem optischen Bild des Objektes O entspricht, in der PCG-Schicht
gespeichert.
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Weil das Ladungsbild, das in der PCG-Schicht aufgezeichnet
wurde, in der dielektrischen Schicht IL eingeschlossen ist,
bleibt es darin, für einen langen Zeitraum unverändert erhalten.
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Das elektrische Feld, das von dem Ladungsbild erzeugt wird,
welches auf der PCG-Schicht ausgebildet wurde, die in Fig. 28
gezeigt ist, wirkt auf die Elektrochromschicht ECL ein, so daß
ein Bild mit einem geänderten Farbanteil oder ein, entsprechend
dem Ladungsbild, das auf der PCG-Schicht ausgebildet wurde,
moduliertes Bild, in der Elektrochromschicht ECL ausgebildet
wird.
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Es soll angemerkt werden, daß in Abhängigkeit vom Material der
Elektrochromschicht ECL, die Phasenänderung von einer Farbe
zu einer anderen oder von klar zu farbig oder als Änderung der
Dichte einer Farbe erfolgen kann.
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Unter diesen Bedingungen läßt man ein Leselicht
(Wiedergabelicht) einer vorherbestimmten Lichtintensität auf die
Elektrochromschicht ECL einwirken, um die aufgezeichnete Information zu
lesen, wie in den Fällen der zuvor erwähnten
Aufzeichnungsmedien.
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Um eine wirksame Reflexion des Leselichtes zu erreichen, kann an
der Grenzfläche zwischen der Elektrochromschicht ECL und der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL des Aufzeichnungsmediums RM,
das in Fig. 28 gezeigt ist, ein dielektrischer Spiegel DML
vorgesehen werden.
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Es ist klar, daß das Aufzeichnungsmedium RM, das in Fig. 28
gezeigt ist, eine zusätzlich schichtartig aufgebrachte Elektrode
auf einer Oberfläche oder auf beiden Oberflächen aufweisen kann.
Wenn nötig, werden diese Elektrode oder diese Elektroden so
hergestellt, daß sie für eine spezielle Wellenlänge
lichtdurchlässig sind.
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Wie bisher bezüglich der erf indungsgemäßen Aufzeichnungsmedien
beschrieben, ist jedes Medium so aufgebaut, daß die
aufzuzeichnende Information vorübergehend in der Form eines Ladungsbildes
in der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL oder an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulationsschicht PML gespeichert wird, und danach ein Mode
(Parameter) der optischen Charakteristik der
Fotomodulationsschicht PML entsprechend dem elektrischen Feld, das von dem
Ladungsbild erzeugt wird, verändert oder moduliert wird. Deshalb
kann die Information schnell aufgezeichnet werden und
wiedergegeben werden, indem man den reflektierten oder den
hindurchgetretenen
Teil des Wiedergabelichtes verwendet, das auf das
Aufzeichnungsmedium einwirkt. Zusätzlich dauert die Ausbildung
eines Ladungsbildes auf den zuvor beschriebenen Medien in der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL oder an der Grenzfläche
zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und der
Fotomodulalationsschicht PML nur eine sehr kurze Zeit, und sogar, wenn die
Reaktion der Fotomodulationsschicht PML auf das Einwirken des
elektrischen Feldes des Ladungsbildes sehr langsam erfolgt, ist
dies kein Probelm für das Aufnahme-/Wiedergabeverfahren,
vorausgesetzt sie erfolgt schnell genug im Vergleich zu einem
Zeitabschnitt der Aufzeichnung und der nachfolgenden Wiedergabe. Aus
diesem Grunde kann eine Elektrochromschicht CML, die
charakteristische Eigenschaften wie eine deutliche Farbwiedergabeschärfe,
eine lineare Beziehung zwischen den injizierten Ladungen und der
fotografischen Dichte, und eine Speicherfunktion zeigt als
Fotomodulationsschicht genutzt werden.
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Im folgenden wird das Wiedergabesystem (Lesesystem) für die
Wiedergabe des Bildes, das auf dem Aufzeichnungsmedium gemäß der
Erfindung aufgezeichnet wurde, mit Bezug auf die Figuren 34 bis
48 beschrieben werden. Die Figuren 34(a) und 34(d)
veranschaulichen, wie ein Wiedergabesignal der Information, die auf einem
Aufzeichnungsmedium vom Transmissions- oder Reflexionstyp
aufgezeichnet ist, erhalten wird. In dem Wiedergabesystem, das in
Fig. 34(a) gezeigt ist, tritt ein Wiedergabelicht (Leselicht)
durch ein Aufzeichnungsmedium RM, worauf die Information
aufgezeichnet ist, hindurch, und das hindurchtretende Licht wird
fotoelektrisch in elektrische Signale umgewandelt. In dem
Wiedergabesystem, das in Fig. 34(b) gezeigt ist, wirkt ein
Wiedergabelicht auf ein Aufzeichnungsmedium RM ein, und das
reflektierte Licht wird fotoelektrisch in elektrische Signale
umgewandelt. In dem Wiedergabesystem, das in Fig. 34(c) gezeigt ist,
tritt ein Wiedergabelicht durch ein Aufzeichnungsmedium RM
hindurch und das hindurchtretende Licht wird mittels eines
optischen Projektionssystems auf einen Bildschirm projiziert. Bei
dem Wiedergabesystem, welches in Fig. 34(d) gezeigt ist, wirkt
ein Wiedergabelicht auf ein Aufzeichnungsmedium RM ein, und das
reflektierte Licht wird mittels eines optischen
Projektionssystems
auf einen Bildschirm projiziert.
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In den Figuren 34(a) bis 34(d) stellt das Bezugszeichen RM ein
Aufzeichnungsmedium mit darauf aufgezeichneter Information dar,
das Bezugszeichen PD in den Figuren 34(a) und 34(b) stellt einen
fotoelektrischen Wandler dar, die Bezugszeichen LP bzw. S in den
Figuren 34(c) und 34(d) stellen ein optisches Projektionssystem
bzw. einen Bildschirm dar, und das Bezugzszeichen BS in den
Figuren 34(b) und 34(d) stellt einen Strahlteiler dar. Optische
Strahlablenkungsysteme und andere Bauelemente sind in den
Figuren 34(a) bis 34(d) weggelassen.
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Um die Beschreibung des Wiedergabesystems zu vereinfachen, wird
angenommen, daß das benutzte Aufzeichnungsmedium einen Aufbau
hat, wie er in den Figuren 24 bis 28 gezeigt ist, d. h., einen
Aufbau, wobei die Fotomodulationsschicht des Aufzeichnugsmediums
RM eine Elektrochromschicht ECL ist, auf welcher ein
farbmoduliertes Bild ausgebildet wird (bei der Informationswiedergabe
von dem Aufzeichnungsmedium, das in den Figuren 1 bis 13 gezeigt
ist, wobei seine Fotomodulationsschicht PML eine
Flüssigkristallschicht oder eine Lithiumniobatschicht ist, läßt man ein
Wiedergabelicht mit einer speziellen Polarisationsebene auf das
Aufzeichnungsmedium einwirken, und das entsprechend
hindurchtretende oder reflektierte Licht wird mit einem Analysator
aufgenommen, wie zuvor beschrieben).
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Bei dem Wiedergabesystem, das in Fig. 35 gezeigt ist, wird ein
Wiedergabelicht, von einer Lichtquelle LS mittels einer
optischen Ablenkvorrichtung PDEFXY in den horizontalen und
vertikalen Richtungen X und Y abgelenkt, und wirkt über eine Linse 1
auf ein Aufzeichnungsmedium RM ein, wobei das Aufzeichnugsmedium
RM, welches an seinem Platz verbleibt, zweidimensional
abgetastet wird.
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Das Licht, das durch das Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt,
wird von einer Linse L2 gesammelt und auf einen
fotoelektrischen Wandler PD gegeben, der elektrische Signale ausgibt, die
der auf dem Aufzeichnungsmedium RM gespeicherten Information
entsprechen. Das Aufzeichnungsmedium RM wird absatzweise, d. h.
ein Bildrahmen nach dem anderen in der Y-Richtung vorgeschoben,
wobei dies synchron mit der Ablenkperiode der optischen
Ablenkvorrichtung PDEFxy in der vertikalen Y-Richtung erfolgt.
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Bei dem Wiedergabesystem, das in Fig. 36 gezeigt ist, wird ein
Wiedergabelicht, das von einer Lichtquelle LS ausgestrahlt wird,
mittels einer optischen Ablenkvorrichtung PDEFx in der
horizontalen Richtung X abgelenkt und über eine Linse L3 auf das
Aufzeichnungsmedium RM gegeben, wobei das Aufzeichnungsmedium RM in
der horizontalen Richtung X abgetastet wird und dabei zur
Abtastung in Y-Richtung vorgeschoben wird.
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Das Licht, welches durch das Aufzeichnungsmedium RM
hindurchtritt, wird von einer Linse L4 gesammelt und auf einen
fotoelektrischen Wandler PD gegeben, der elektrische Signale
ausgibt, welche der Information entsprechen, die auf dem
Aufzeichnungsmedium RM gespeichert ist. Bei dem Wiedergabesystem, das in
Fig. 37 gezeigt ist, wird ein Wiedergabelicht von einer
Lichtquelle LS mittels einer optischen Ablenkvorrichtung PDEFx in der
horizontalen Richtung X abgelenkt, und über eine Linse L3 auf
das Aufzeichnungsmedium RM gegeben, wobei das
Aufzeichnungsmedium RM, welches in der vertikalen Richtung Y vorgeschoben wird,
in der horizontalen Richtung X abgetastet wird. Das Licht, das
durch das Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt, wird von einer
Linse L4 gesammelt, und auf einen Linienbildsensor IS1 (z. B.
ein CCD-Linienbildsensor) gegeben, welcher elektrische Signale
ausgibt, die der, auf dem Aufzeichnungsmedium RM gespeicherten
Information entsprechen. Bei diesem Wiedergabesystem kann die
optische Ablenkvorrichtung PDEFx weggelassen werden, wenn ein
Strahl des Wiedergabelichtes, der mit einem horizontalen
Linienquerschnitt von der Lichtquelle LS emittiert wird, auf das
Aufzeichnungsmedium RM einwirkt.
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Bei dem Wiedergabesystem, das in Fig. 38 gezeigt ist, wird ein
Wiedergabelicht von einer Lichtquelle LS mittels einer optischen
Ablenkvorrichtung PDEFxy in den horizontalen und vertikalen
Richtungen XY abgelenkt, und über eine Linse L1 auf das
Aufzeichnungsmedium RM gegegeben, wobei das Aufzeichnungsmedium RM,
welches in Ruhe verbleibt, zweidimensional abgetastet wird.
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Das durch das Aufzeichnungsmedium RM hindurchtretende Licht wird
mittels einer Linse L2 gesammelt und auf einen Linienbildsensor
IS1 (z. B. einen CCD-Liniensensor) gegeben, der elektrische
Signale ausgibt, die der, auf dem Aufzeichnungsmedium RM
gespeicherten Information entsprechen. Der Linienbildsensor IS1, der
in Fig. 38 gezeigt ist, ist so vorgesehen, daß er in der
Y-Richtung verschoben werden kann, wobei dies synchron mit der
Ablenkperiode der optischen Ablenkvorrichtung PDEFxy in der
Y-Richtung erfolgt, und das Aufzeichnungsmedium RM wird
absatzweise, d. h. ein Bildrahmen nach dem anderen, in der Y-Richtung
verschoben, wobei dies ebenfalls synchron mit der Ablenkperiode
der optischen Ablenkvorrichtung PDEFxy erfolgt.
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Anstatt des Linienbildsensors IS1 (z. B. ein
CCD-Linienbildsensor), der in Fig. 38 gezeigt ist, kann auch ein
zweidimensionaler Bildsensor (z. B. eine Bildaufnahmeröhre, eine Festkörper-
Bildaufnahmeinrichtung) benutzt werden, die dann in Ruhe
verbleibt.
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Bei einem Wiedergabesystem, das ein optisches Projektionssystem
benutzt, wie in Fig. 39 gezeigt, wird ein Wiedergabelicht von
einer Lichtquelle LS über eine Linse L1 auf ein
Aufzeichnungsmedium RM, welches kontinuierlich in der Y-Richtung bewegt wird,
gegeben. Das Licht, das durch das Aufzeichnungsmedium RM
hindurchtritt, wird von einer Linse L2 gesammelt und auf einen
Linienbildsensor IS1 (z. B. ein CCD-Linienbildsensor) gegeben,
der elektrische Signale ausgibt, welche der Information auf dem
Aufzeichnungsmedium RM entsprechen.
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Bei einem Wiedergabesystem, das ein optisches Projektionssystem
nutzt, wie in Fig. 40 gezeigt, wird ein Wiedergabelicht von
einer Lichtquelle LS über eine Linse L1 auf ein
Aufzeichnungsmedium RM gegeben, welches kontinuierlich in der Y-Richtung
bewegt wird. Das Licht, das durch das Aufzeichnungsmedium RM
hindurchtritt,
wird von einer Linse L2 gesammelt und auf einen
zweidimensionalen Bildsensor IS2 (z. B. eine Bildaufnahmeröhre,
eine Festkörperbildaufnahmeeinrichtung) gegeben, der elektrische
Signale ausgibt, welche der Information auf dem
Aufzeichnungsmedium RM entsprechen.
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Bei einem Wiedergabesystem, das in Fig. 41 gezeigt ist, wird ein
Aufzeichnungsmedium RM von unten her mit einem Wiedergabelicht
bestrahlt und in der Y-Richtung bewegt, und ein
Linienbildsensor IS1 (z. B. ein CCD-Linienbild-Sensor), der mit dem
Aufzeichnungsmedium in Kontakt steht, wird in der Richtung senkrecht zur
Hauptabtastrichtung bewegt. Das Licht, das durch das
Aufzeichnungsmedium RM hindurchtritt, wirkt auf den Linienbildsensor IS1
ein, der elektrische Signale ausgibt, welche der Information
entsprechen, die im Aufzeichnungsmedium RM gespeichert ist.
-
Fig. 42 zeigt ein Blockdiagramm des Aufbaus einer Farbbildkamera
für ruhende Bilder, welche das erfindungsgemäße
Aufzeichnungsmedium RM benutzt, und Fig. 43 zeigt ein Blockdiagramm des
Aufbaus einer Farbbildkamera für bewegte Bilder, welche das
erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium nutzt. Fig. 44 veranschaulicht
eine Anordnung von drei ursprünglichen Farbbildern, die unter
Verwendung der Farbbildkamera für bewegte Bilder, welche in Fig.
43 gezeigt ist, auf dem Aufzeichnungsmedium RM aufgezeichnet
wurden. Es sei verwiesen auf Fig. 42, wobei die Bezugszeichen 1
und 3 Filmvorführspulen darstellen, über welche das
Aufzeichnungsmedium RM (in der folgenden Beschreibung wird angenommen,
daß das Aufzeichnungsmedium den Aufbau hat, wie er in Fig. 15
beschrieben wurde), abgespult wird, und Bezugszeichen 2 stellt
eine geerdete Andruckwalze dar. CTe stellt eine
Aufladevorrichtung für das Löschen dar, Ve eine Spannungsquelle für das
Löschen, WH einen Aufnahmekopf, O ein Objekt, von dem ein Bild
aufgenommen werden soll, L eine Aufnahmelinse, CFA ein
optisches Trennsystem für drei Farben, Vb eine Spannungsquelle für
die Aufnahme. Die zuvor beschriebenen Bauteile, die im oberen
Teil von Fig. 42 dargestellt sind und mit einer gestrichelten
Linie abgetrennt sind, bilden eine Bildaufnahmeeinheit, während
die im unteren Teil dargestellten Bauteile eine
Wiedergabeeinheit
bilden, die eine Lichtquelle LS, eine optische Strahlab
lenkvorrichtung PDEFxy, Linsen L1 und L2, und einen
fotoelektrischen Wandler PD aufweist.
-
Das Aufzeichnungsmedium RM, dessen Elektrode Et lichtdurchlässig
und gegenüber der Aufnahmelinse L angeordnet ist, wird von der
Vorführspule 1 in Richtung auf die Aufladevorrichtung für das
Löschen CTe, die von der Spannungsquelle für das Löschen Ve mit
einer vorherbestimmten Spannung versorgt wird, vorgeschoben,
wobei eine, früher auf dem Aufzeichnungsmedium RM aufgezeichnete
Information, gelöscht wird. Dann wird das Aufzeichnungsmedium RM
in die, durch einen Pfeil gekennzeichnete Y-Richtung bis zu
einer Position weiterbewegt, an der das optische Bild eines
Objektes O aufgezeichnet wird.
-
Das optische Bild des Objektes O wird über die Aufnahmelinse L
durch ein optisches Trennsystem für drei Farben CSA und das
Aufzeichnungsmedium hindurch auf die fotoleitfähige Schicht PCLw
des Aufnahmekopfes WH fokussiert. Da die lichtdurchlässige
Elektrode Et des Aufzeichnungsmediums RM über die geerdete
Andruckwalze 2 geerdet ist, ändert sich der Widerstandswert der
fotoleitfähigen Schicht PCLw des Aufnahmekopfes WH entspreched dem
Intensitätsmuster des optischen Bildes des Objektes O, das auf
die PCLw-Schicht fokussiert wird. Wenn die Spannungsquelle Vb
zwischen die Elektrode Ew und die lichtdurchlässige Elektrode Et
geschaltet ist, ändert sich das elektrische Feld zwischen der
fotoleitfähigen Schicht PCLw und der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL entsprechend dem Intensitätsmuster des
Widerstandswertes der fotoleitfähigen Schicht PCLw. Deshalb entspricht das
Ladungsbild, das auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL
durch elektrische Entladungen zwischen dem Aufnahmekopf WH und
dem Aufzeichnungsmedium RM ausgebildet wird, dem optischen Bild
des Objektes O.
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Das elektrische Feld, das durch das Ladungsbild erzeugt wird,
welches auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL ausgebildet
wurde, wirkt auf die Elektrochromschicht ECL, so daß auf der
Elektrochromschicht ein farbmoduliertes Bild ausgebildet wird,
das dem Ladungsbild entspricht, welches auf der
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL ausgebildet wurde.
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Bei der Wiedergabeeinheit, die im unteren Teil der Fig. 42
gezeigt ist, wird ein, von der Lichtquelle LS ausgestrahltes Licht
mittels der optischen Ablenkvorrichtung PDEFxy in den
horizontalen und vertikalen Richtungen X und Y abgelenkt und über die
Linse L1 auf das Aufzeichnungsmedium RM gegeben. Das Licht,
welches das Aufzeichnungsmedium RM, das in Ruhe verbleibt,
zweidimensional abtastet und durch das Aufzeichnungsmedium RM
hindurchtritt, wird durch das in der Farbe modulierte Bild auf der
Elektrochromschicht ECL in seiner Intensität moduliert, von der
Linse L2 gesammelt, und auf den fotoelektrischen Wandler PD
gegegeben, welcher elektrische Signale ausgibt, die der, auf dem
Aufzeichnungsmedium RM aufgezeichneten Information entsprechen.
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Der Aufbau des optischen Trennsystems für drei Farben CSA, das
in den Figuren 42 und 43 gezeigt ist, wird unter Bezugnahme auf
die Figuren 45 und 46 speziell beschrieben.
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Eine perspektivische Ansicht des optischen Trennsystems für drei
Farben CSA ist in Fig. 46 gezeigt, und eine Ansicht von oben,
die für die Erklärung des Prinzips des CSA-Systems verwendet
wird, ist in Fig. 45 gezeigt. Es sei verwiesen auf die Figuren
45 und 46, wobei die optische Trennvorrichtung für drei Farben
CSA aufweist: einen dichroitischen Spiegel (dichroitisches
Prisma) Dp, der zusammengesetzt ist aus einer dichroitischen R-Ebene
für die Reflexion des roten Lichtes und das Hindurchlassen des
blauen und des grünen Lichtes und einer dichroitischen B-Ebene,
die senkrecht zur R-Ebene angeordnet ist, für die Reflexion des
blauen Lichtes und das Hindurchlassen des grünen und des roten
Lichtes, einem Prisma Pr mit einer Totalreflexionsebene Mr und
einem Prisma Pb mit einer Totalreflexionsebene Mb.
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Es sei verwiesen auf Fig. 45, wobei das optische Bild des
Objektes O über die Linse 1 auf das dichroitische Prisma Dp
gegeben wird, das grune Licht des optischen Bildes durch die beiden
Ebenen R und B hindurchtritt und auf eine, ein Bild ausbildende
Ebene Ig gegeben wird. Der rote Lichtanteil wird von der R-Ebene
und danach von der Totalreflexionsebene Mr des Prismas Pr
reflektiert, breitet sich innerhalb des Prismas Pr aus und wirkt
auf die, ein Bild ausbildenden Ebene Ir ein, die sich auf
gleicher Höhe befindet, und an die Ebene Ig angrenzt. Der blaue
Lichtanteil wird von der B-Ebene und danach von der
Totalreflexionsebenes Mb des Prismas Pb reflektiert, breitet sich in
dem Prisma Pb aus und wirkt auf die, ein Bild ausbildende Ebene
Ib ein, die sich auf der gleichen Höhe befindet und an die Ebene
Ig angrenzt. Die drei, ein Bild ausbildende Ebenen Ig, Ir und Ib
sind auf einer gemeinsamen geradedurchgehenden Ebene angeordnet.
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Die optische Weglänge des roten und des blauen Lichtes wird
durch die Prismen Pr bzw. Pb verlängert. Diese verlängerte
optische Weglänge X wird der Verschiebung a zwischen den
entsprechenden optischen Axen angeglichen, so daß die drei, ein
Bild ausbildenden Ebenen Ig, Ir und Ib auf einer gemeinsamen
geradedurchgehenden Ebene angeordnet sind. Da die verlängerte
optische Weglänge X mittels der Gleichung x = d (n - 1)/n
darstellbar ist, wobei d die optische Weglänge der Prismen Pr und
Pb und n der Reflexionsfaktor ist, ist es durch die Auswahl
geeigneter Werte für d und n möglich, die Länge X der Verschiebung
a anzugleichen, so daß die Ebenen Ig, Ir und Ib in einem
Brennpunkt der Linse L angeordnet sind.
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Wenn die optische Trennvorrichtung für drei Farben CSA so
aufgebaut ist, wie zuvor beschrieben, und das Aufzeichnungsmedium
RM bei den drei, ein Bild ausbildenden Ebenen Ir, Ig, und Ib
angeordnet ist, können drei, in der Farbe getrennte Bilder B1,
G1 und R1 (B2, G2, R2, B3, G3, R3...), die in Fig. 44 gezeigt
sind, auf das Auzeichnungsmedium RM aufgezeichnet oder von
diesem wiedergegeben werden. Eine Farbbildkamera für bewegte
Bilder, die das erfindungsgemäße Aufzeichnugnsmedium RM
verwendet, wird unter Bezugnahme auf die Figuren 43 und 44
beschrieben. In der Fig. 43 stellen die Bezugszeichen 1 und 3 eine
Filmvorführspule dar, über welche das Aufzeichnungsmedium RM (in der
folgenden Beschreibung wird angenommen, daß das
Aufzeichnungsmedium
RM den Aufbau hat, der in Fig. 15 gezeigt ist) abgespult
wird. EA ist eine Löschvorrichtung, WH ein Aufnahmekopf, der aus
einer lichtdurchlässigen Elektrode Etw und einer fotoleitfähigen
Schicht PCLw zusammengesetzt ist, Vb ist eine Spannungsquelle
für die Aufnahme, O ein Objekt, L eine Aufnahmelinse, CSA eine
optische Trennvorrichtung für drei Farben, PPCA ein Foto-Foto-
Umsetzelement, 4 eine Lichtquelle, 5 ein Polarisator, PDEFxy
eine optische Ablenkvorrichtung, 6 eine Linse, 7 ein
Strahlteiler, PDEFy eine optische Ablenkvorrichtung, 8 eine Linse, und 9
ein Analysator.
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Das optische Bild des Objektes O wird über eine Aufnahmelinse L
und ein optisches Trennsystem für drei Farben CSA auf das Foto-
Foto-Umsetzelement PPCA gegeben, welcher einen Aufbau haben
kann, wie er in Fig. 47 gezeigt ist.
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Es sei verwiesen auf Fig. 47, wobei die Bezugszeichen 11 und 12
eine lichtdurchlässige Elektrode darstellen, welche
schichtförmig auf ein optisches Glassubstrat 10, 13 aufgebracht ist. PCL
stellt eine fotoleitfähige Schicht dar, DML einen dielektrischen
Spiegel, PML ein optisches Bauglied, welches aus einem Material
hergestellt ist, daß seine optischen Eigenschaften mit der
angelegten elektrischen Feldstärkeverteilung ändert (das optische
Bauglied kann eine Fotomodulationsschicht sein, die aus einem
Lithiumniobatmonokristall oder Wismutsilicat (BSO) hergestellt
ist. In der folgenden Beschreibung wird ein
Lithiumniobatmonokristall benutzt), WL ist ein Schreiblicht, RL ein Leselicht und
EL ein Löschlicht.
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Die Einfallsrichtung des Löschlichtes EL ist dieselbe, wie die
Einfallsrichtung des Leselichtes RL, wie in Fig. 47 gezeigt. Der
Grund dafür ist, daß der dielektrische Spiegel DML des Foto-
Foto-Umsetzelementes PPCA, das in Fig. 47 gezeigt ist, eine
Wellenlängenauswahl trifft, wobei das Leselicht RL der
Wellenlänge λ1 reflektiert wird, während das Löschlicht EL der
Wellenlänge λ2 hindurchtritt, wie in Fig. 48 gezeigt.
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Für das Schreiben von Information in das
Foto-Foto-Umsetzelement PPCA wird ein Schaltkreis an das Foto-Foto-Umsetzelement
PPCA angeschlossen, der sich aus einer Spannungsquelle Vs und
einem Schalter SW zusammensetzt und eine Spannung über die
lichtdurchlässigen Elektroden 11 und 12 angelegt, indem der
bewegbare Kontakt des Schalters SW bei dem Anlegen eines
Schaltersteuerungssignals mit dem ortsfesten Kontakt WR verbunden
wird, so daß über die fotoleitfähige Schicht PCL ein
elektrisches Feld angelegt wird. Unter diesen Bedingungen wirkt das
Schreiblicht WL von der Seite der lichtdurchlässigen Elektrode
11 auf das Foto-Foto-Umsetzelement PPCA ein.
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Wenn das Licht die fotoleitfähige Schicht PCL erreicht, ändert
sich das zweidimensionale Widerstandsmuster darauf mit der
Intensität des eingestrahlten optischen Bildes, so daß an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und dem
dielektrischen Spiegel DML ein Ladungsbild ausgebildet wird, das
dem optischen Bild entspricht.
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Für das Lesen der optischen Information, die so in das Foto-
Foto-Umsetzelement PPCA geschrieben wurde, läßt man ein
Leselicht RL einer vorherbestimmten Intensität das von einer
Lichtquelle (nicht gezeigt) ausgestrahlt wird, von der Seite der
lichtdurchlässigen Elektrode 12 auf das Foto-Foto-Umsetzelement
PPCA einwirken, während zwischen den lichtdurchlassigen
Elektroden 11 und 12 über den ortsfesten Kontakt WR eine Spannung
angelegt wird.
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Das optische Bauglied PML (z. B. ein Lithiumniobatmonokristall)
ist in Reihe mit dem dielektrischen Spiegel DML und der
fotoleitfähigen Schicht PCL geschaltet, wobei ein elektrisches Feld,
das von dem Ladungsbild erzeugt wird, welches an der
Grenzfläche zwischen der fotoleitfähigen Schicht PCL und dem
dielektrischen Spiegel DML ausgebildet wurde, darauf einwirkt.
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Da der Reflexionsfaktor des Lithiumniobatmonokristalls PML sich
aufgrund des linearen elektrooptischen Effekts mit dem
elektrischen Feld ändert, ändert er sich entspreched mit dem
Ladungsbild,
das die elektrische Feldintensitätsverteilung auf
weist, die dem optischen Bild entspricht.
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Das Leselicht RL, das vom optischen Glassubstrat 13 her
eingestrahlt wird, breitet sich durch die lichtdurchlässige
Elektrode 12 und den Lithiumniobatmonokristall PML bis zum
dielektrischen Spiegel PML aus. Das Leselicht RL, das vom dielektri-
Spiegel DML reflektiert wird, trägt aufgrund einer Änderung im
Reflexionsindex des Lithiumniobatmonokristalls PML die
Bildinformation, die der elektrischen Feldstärkeverteilung entspricht,
so daß das reflektierte Licht, welches die Information des
optischen Bildes trägt, aus dem optischen Glassubstrat 13
herausprojiziert wird.
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Für das Löschen der Information, die auf das PPCA-Bauelement
geschrieben ist, wird der bewegbare Kontakt des Schalters SW bei
dem Anlegen eines Schaltersteuerungssignals mit dem ortsfesten
Kontakt Er verbunden. Um die lichtdurchlässigen Elektroden 11
und 12 kurzzuschließen, womit zwischen ihnen kein elektrisches
Feld anliegt. Unter diesen Bedingungen wirkt das Löschlicht EL
mit einer gleichmäßigen Intensität auf das
Foto-Foto-Umsetzelement PPCA ein.
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In der Fig. 43 wirkt das optische Bild des Objekts O über die
Aufnahmelinse L und das optische Trennsystem für drei Farben CSA
als Schreiblicht WL auf das Foto-Foto-Umsetzelement PPCA ein, so
daß in dem Foto-Foto-Umsetzelement PPCA drei nach den Farben
getrennte Ladungsbilder ausgebildet werden. Die drei, nach der
Farbe getrennten Ladungsbilder, werden vom Leselicht ausgelesen
und gleichzeitig auf dem Aufzeichnungsmedium RM
aufgezeichnet, wie in Fig. 44 gezeigt.
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Wie zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben weist das
Aufzeichnungsmedium RM einen Schichtaufbau aus einer Elektrode
E, einer Elektrochromschicht ECL und einer
ladungsbilderzeugenden Schicht CFL auf. Der Aufnahmekopf WH, der aus einer
lichtdurchlässigen Elektrode Etw und einer fotoleitfähigen Schicht
PCLw zusammengesetzt ist, wird vor der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL angeordnet, wobei die Spannungsquelle Vb zwischen
die Elektroden E und Etw geschaltet wird. Unter diesen
Bedingungen tastet das Leselicht das Foto-Foto-Umsetzelement PPCA,
welches sich in der Verlängerung des Weges von der Lichtquelle
4, über den Polarisator 5, die optische Ablenkvorrichtung
PDEFxy, die Linse 6 und den Strahlteiler 7 befindet, horizontal
und vertikal ab, wobei es das Ladungsbild bei dem Foto-Foto-
Umsetzelement PPCA in ein optisches Bild umwandelt, wie zuvor
unter Bezugnahme auf Fig. 47 beschrieben. Das optische
Auslesebild wird über den Weg: Foto-Foto-Umsetzelement PPCA,
Strahlteiler 7, optische Ablenkvorrichtung PDEfy, Linse 8, Analysator
e 9 und lichtdurchlässige Elektrode Etw des Schreibkopfes WH, auf
die fotoleitfähige Schicht PCLw gegeben. Der Widerstandswert der
fotoleitfähigen Schicht PCLw wird deshalb entspreched dem
Intensitätsmuster des optischen Bildes, das darauffokussiert wird,
verändert.
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Wenn die Spannungsquelle Vb zwischen die Elektrode Etw des
Aufnahmekopfes WH und die Elektrode Et auf der Elektrochromschicht
ECL geschaltet ist, ändert sich das elektrische Feld zwischen
der fotoleitfähigen Schicht PCLw und der ladungsbilderzeugenden
Schicht CFL mit dem Muster des Widertstandswertes der
fotoleitfähigen Schicht Pclw. Dementsprechend entspricht das
Ladungsbild, welches auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL durch
elektrische Entladungen zwischen dem Aufnahmekopf WH und dem
Aufzeichnungsmedium RM ausgebildet wird, dem optischen Bild des
Objektes O.
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Das elektrische Feld, welches durch das Ladungsbild erzeugt
wird, das auf der ladungsbilderzeugenden Schicht CFL ausgebildet
wurde, wirkt auf die Elektrochromschicht CEL ein, so daß auf der
Elektrochromschicht ECL ein Farbbild ausgebildet wird, das dem
Ladungsbild entspricht.
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In dem Aufzeichnungszustand des Aufzeichnungsmediums RM, der in
Fig. 44 gezeigt ist, stellen B1, G1, R1, B2, G2, R2,... die drei
ursprünglichen Farbbilder dar. Die Elektrochromschicht kann in
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung durch
eine Flüssigkristallschicht ersetzt werden, die ein Hochpolymer
als Bindemittel nutzt. Die Figuren 49(a) und 49(b) zeigen den
Aufbau einer solchen Flüssigkristallschicht. In Fig. 49(a) wird
ein Schichtaufbau aus einer dielektrischen Schicht IL, einer
Flüssigkristallschicht LC, die ein Hochpolymer als Bindemitel
nutzt und einer Elektrode Et gezeigt. Die dielektrische Schicht
IL enthält ein Material, welches elektrische Ladungen anzieht
und kann aus einem Schichtaufbau von einer, die
Ladungsübertragung unterdrückenden Schicht ESL und einer dielektrischen
Schicht IL oder einer ladungsbilderzeugenden Schicht CFL
bestehen. In Fig. 49(b) wird ein Schichtaufbau aus einer
fotoleitfähigen Schicht PCL, einer Flüssigkristallschicht LC und einer
Elektrode Et gezeigt.
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Wie aus der vorhergehenden detaillierten Beschreibung
ersichtlich, kann die vorliegende Erfindung ein Aufzeichnungsmedium zur
Verfügung stellen, welches während des Wiedergabeverfahrens die
Empfindlichkeit nicht verringert und die Auflösung nicht
verschlechtert. Ein Ladungsbild kann auf einfache Weise in das
Aufzeichnungsmedium geschrieben werden, indem ein Licht, dessen
Intensität durch die aufzuzeichnende Information moduliert ist,
auf das Aufzeichnungsmedium einwirkt, während ein elektrisches
Feld einer vorherbestimmten Stärke über die schichtartig
angeordneten Bauelelmente angelegt wird. Die Information, die auf
das Aufzeichnungsmedium geschrieben wurde, kann ordentlich
wiedergegeben werden, indem ein Leselicht auf das
Aufzeichnungsmedium einwirkt. Die Information, die auf ein erstes
Aufzeichnungsmedium geschrieben wurde, kann leicht auf ein zweites
Aufzeichnungsmedium übertragen werden, indem das erste und das
zweite Aufzeichnungsmedium gegenüber angeordnet werden, man ein
Licht durch das erste Aufzeichnungsmedium hindurchtreten läßt
und dieses auf das zweite Aufzeichnungsmedium einwirkt, während
bei dem zweiten Aufzeichnungsmedium ein elektrisches Feld einer
vorherbestimmten Stärke, über die schichtartig angeordneten
Bauelemente angelegt ist.