JP2705308B2

JP2705308B2 - 記録方法

Info

Publication number: JP2705308B2
Application number: JP33611690A
Authority: JP
Inventors: 稜雄高梨; 新太郎中垣; 伝浅倉; 正人古屋; 剛久小山; 裕治内山; 博満竹中
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1998-01-28
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JPH03278342A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は高解像度、高感度を目的とする記録方法に係
り、特に光導電層に電磁放射線束を入射させ、記録層に
記録する記録方法に関する。

（従来技術）従来、高解像度を目的とした記録方式に静電潜像（電
荷像）を利用したものが見られる。

この記録方式は、記録媒体を誘電体層と電極によって
構成しておき、この誘電体層の面と微少な間隔を隔て
て、光導電層の片面に透明電極を有する記録ヘッド（書
込ヘッド）を光導電層と誘電体層とが対向するように対
向配置させ、記録ヘッドの光導電層に被写体を光学レン
ズによって結像させるものである。光導電層は入射光の
強弱（明暗）に応じて電気抵抗値が変化するため、結像
による明暗は光導電層の電気抵抗の変化を引き起すか
ら、記録ヘッドの透明電極と記録媒体の電極間に所定の
電圧を与えると、電気抵抗値の変化に応じた電界が誘電
体と光導電層間にかかることになり、誘電体層の表面に
は、光導電層と誘電体層間の放電により被写体の光学像
の明暗に応じた電荷像が記録されることになる。再生に
際しては、再生ヘッドが用いられるが、これは、透明電
極面と誘電体ミラー面とに挟持された光変調層によって
構成されている。光変調層し印加された電界の大きさに
応じて、そこに入射した光の物理的状態を変化させる特
性を有するもので、例えば、電気光学効果を有するニオ
ブ酸リチウム、あるいはネマチック液晶の層が用いられ
ている。その再生の原理は、再生ヘッドと記録済みの記
録媒体を、誘電体ミラー面と誘電体層が微少間隔を隔て
て配設すると、光変調層と透明電極間に、誘電体層に記
録された電荷像に応じた電界が誘電体ミラーを介して与
えられる。この時、再生ヘッドの透明電極側から例えば
レーザー光源から放射された光を偏光子を通過させて直
接偏光の光束としてから光偏向器により２方向に偏光し
ている状態のものとして出射させ、この光をコリメータ
レンズによって平行光とし、更にビームスプリッタに入
射した光束はレンズにて集光されて再生ヘッドの透明電
極側に読取光として入射させる。読取光は光変調層を通
過し、誘電体ミラーによって反射されるが、この反射光
は電荷像によって与えられた光変調層の電界中を通過す
ることになるため各部の電界の大きさに応じた偏光面の
回転量の変化（物理量の変化）を受けることになり、こ
の回転量の変化を、例えば検光子等を介して光の明暗に
変換することにより、記録媒体に記録された電荷像を映
像、あるいは映像に対応した電気信号に変換することが
出来る。

本出願人は、先に出願した特願昭63−289707号の優先
権主張出願、特願平１−291660号において、上記の高解
像度を目的とした記録・再生方式に用いられる記録媒と
して、光変調層部材と電荷像形成層部材を備えた記録媒
体、あるいはメモリー機能を有する光変調層部材と光導
電層部材を備えた新しいタイプの記録媒体を提案した。

後者のタイプの記録媒体には、メモリー機能を有する
光変調層部材として高分子−液晶複合膜を用いたもので
ある。この高分子−液晶複合膜は、例えば、ポリエステ
ル樹脂・ポリカーボネート樹脂等の高分子材料中に、高
い体積抵抗率を有するネマテック液晶を分散させること
によって構成されている。

第９図は、高分子−液晶複合膜からなる光変調層と光
導電層を備えた記録媒体10の断面図である。同図におい
て、11は光変調層であり、ポリエステル樹脂等からなる
高分子材料12と、高分子材料12中の細孔に封入された液
晶13とからなる。14は光電導層であり、光変調層11の一
方の面に形成されている。15は光変調層12の他方の面に
密着して形成された電極である。

上記の記録媒体10は、高分子材料12中の細孔の大きさ
を小さくして、高分子材料12の液晶13に加えられる細孔
の壁の力が大きくなるようになされると、光変調層11の
液晶13に電界が印加されて、光変調層11が透明な状態に
なるような傾向で液晶13に生じた配向状態が、前記した
印加電界の除去後においても保持され続けるようになる
ため、メモリ機能を有することになる。なお、液晶とし
てスメクチックタイプの液晶を用いてもよいことは勿論
のことである。

第10図は第９図に示す記録媒体を用いた記録時の動作
を説明するための説明図であり、以下同図を用いて説明
する。

同図において16は、記録ヘッドであり、ガラス等から
なる透明基板17面に透明電極18が形成されている。記録
に際して、記録媒体10は、その光導電層14が記録ヘッド
16の透明電極18と微少間隔ｔだけはなれて対向する様に
配設すると共に、透明電極18と電極15とに直流電源V_bを
接続し、被写体19の光学像を撮像レンズ20によって、記
録ヘッド16を介して光導電層14に結像させる。

光導電層14の電気抵抗値は、結像された被写体19の光
学像によって変化するが、記録ヘッド16の透明電極18と
光変調層11の電極15には直流電源V_bが接続されているた
め、光導電層14と光変調層11との界面21の電界強度は、
光導電層14の電気抵抗値の変化パターンに従って変化
し、光導電層14と光変調層11との界面21に形成される電
荷像は被写体19の光学像に対応する電荷像となる。

電荷像が形成されると、その電荷像による電界が光変
調層11に加わるために、光変調層11には、これに対応し
た液晶13の変化が生じ、前記の理由から記録が行われ
る。

再生に際して、記録媒体10における光変調層11に一定
の光強度の読取り光（再生光）を照射すると、光変調層
11の透過光または反射光は光導電層14に形成された電荷
像の情報を有しているものになっていることは明らかで
ある。

（発明が解決しようとする課題）上述の様に、記録に際して透明電極18と電極15に一定
の直流電圧をかけた場合、光導電層14は、結像の暗部に
おいても、ある容量性を含む有限なインピーダンスを有
する等の理由から、光変調層11にかかる電圧は、時間の
経過と共にある時定数を持って増加することになり、電
圧印加時間を長くすると黒レベルの電圧が理想的な黒レ
ベルの電圧より高くなる結果、結像の暗部が浮き、結像
の明部がつぶれた像が記録される等の不都合があった。

また、光変調層11として高分子−液晶複合膜を用いた
場合には、光変調層11のしきい値が電圧印加時間に依存
することから電圧印時間を変化させると光変調層の最適
動作点からずれを生じるという不都合があった。

また、光導電層14に電子輸送型あるいはホール輸送型
からなる材料を用いた場合、直流電圧をかけると電界の
広がりが生じ、画質が劣化するなどの不都合があった。
また、直流電圧のかわりに、交流電圧を用いた場合、電
荷が移動する方向の電界から逆の電界に交播した場合、
その期間においては電荷が移動しないため、実質的な実
効電界が小さくなるという欠点があった。

（課題を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するためにになされたもの
であり、被写体側から見て、少なくとも第１の電極層
と、光導電層と、記録層と、第２の電極層とを順次積層
し、記録対象に対応した電磁放射線束を前記光導電層に
入射させると共に、前記２つの電極に所定の電圧を印加
して、前記電磁放射線束に対応した像を前記記録層に記
録する記録方法において、前記電圧の印加時間に対応し
て印加電圧レベルを設定したことを特徴とする記録方法
を提供しようとするものである。

また、被写体側から見て、少なくとも第１の電極層
と、光導電層と、記録層と、第２の電極層とを順次積層
し、記録対象に対応した電磁放射線束を前記光導電層に
入射させると共に、前記２つの電極に所定の電圧を印加
して、前記電磁放射線束に対応した像を前記記録層に記
録する記録方法において、前記記録層にメモリ性を有す
る高分子−液晶膜を用いると共に前記光導電層に電子輸
送型またはホール輸送型からなる光導電層を用い、記録
に際して、直流電圧と、振幅がこの直流電圧より小さな
交流電圧とを重畳して加えることを特徴とする記録方法
を提供しようとするものである。

（実施例）［第１実施例］第１図は本発明になる記録方式の第１実施例の構成を
説明するための説明図であるが、前記従来例の構成要素
と同一構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。
同図において、30は本発明の第１実施例に用いられる記
録媒体であり、第９図に示す記録媒体10を形成する光導
電層14の表面に透明な電極31を形成した構成としてあ
る。

なお、第１図より明らかな如く、被写体19側から見
て、第１の電極層となる透明な電極31、光導電層14、記
録層11、第２の電極層となる電極15が順次積層されてい
る。

AVは本発明の要部である電圧印加部であり、透明な電極
31と電極15間に接続されている。

記録に際しては、電圧印加部AVを作動させて電極15,3
1間に直流電圧を与えると共に、被写体19の光学像を撮
像レンズ20によって透明な電極13を介して光導電層14に
結像させるが、本実施例においては、電極15,31間に与
える直流の印加電圧は常に一定ではなく、光変調層に対
する電圧印加時間の大きさに応じて変化させるものであ
る。

第２図は本発明の動作を説明するための説明図であ
り、縦軸に光変調層11にかかる電圧（Ｖ）をとり、右方
向の横軸には電圧印加時間をとり、左方向の横軸には光
変調層11の透過率をとってある。

今、例えばV_t1なる印加電圧を電極間15,31間にかけた
時、光導電層14は結像の明暗に応じて電気抵抗値が変化
するが、光導電層14は、結像の明暗部においても容量性
のある有限なインピーダンスを有しているため、光変調
層11の明部及び暗部にかかる電圧は電圧印加時間の経過
と共にそれぞれ曲線32a及び32bに従って電圧が増加して
いく。

一方、光変調層11の透過率は、これに印加される電圧
と共に曲線34に従って変化し、電圧V₀から電圧の増加と
共に大きくなるが電圧V_m以上となるとそれ以上大きくな
らない性質を有している。従って光変調層11の黒レベル
の最適動作点がＰ（電圧V₁，透過率Ｑ）である時、光変
調層11の暗部の電圧が曲線32bに従って変化してV₁とな
る電圧印加時間t₁を電圧印加時間として選択すれば、理
想的な記録を行うことが出来る。

また、上記のことを言い換えるなら、電圧印加時間を
t₁とする時、印加電圧として上記の様な印加電圧印V₁を
選択すれば、理想的な記録を行うことが出来る。

更に説明を加えるなら、電圧印加時をt₁より大きな電
圧印加時間t₂を電圧印加時間として選択したい時には、
印加電圧として光変調層の明部及び暗部にかかる電圧
が、曲線33a,33bに従って変化し、電圧印加時間t₂で暗
部の電圧がV₁となるような印加電圧V_t2を選べばよいこ
とになる。

このような印加電圧V_t2は前記した印加電圧V_t1より小
さくなることは曲線32b,33bの傾斜の相違から明らかで
ある。

第３図は本発明の印加電圧と電圧印加時間との関係を
現わすグラフであり、縦軸に印加電圧を横軸に電圧印加
時間をとってある。

印加開始時間をt₀とした時、電圧印加時間t₁，t₂がt₁
＜t₂なる時、これに対応する印加電圧をそれぞれV_t1，V
_t2とする時、V_t1＞V_t2となるように印加電圧を設定すれ
ばよいことを示している。

第４図は、第１図に示す光変調層として高分子−液晶
複合膜を用いた場合の透過率と電圧との関係を印加電圧
時間をパラメータとして示したグラフであり、縦軸に光
変調層11の透過率、横軸に入力される電圧をとってあ
る。

同図において、曲線34,35の電圧印加時間をそれぞれt
₁，t₂とするとき、t₁＞t₂なる関係がある。同図から明
らかな様に、電圧が同じでも、それぞれの透過率はある
電圧範囲（V₁からV₄の区間）で異なっており、透過率が
電圧と電圧印加時間の両方に依存していることが分る。
このことは本発明の様に、印加電圧レベルを電圧印加時
間に対応して設定することが、記録時の最適動作点を保
つ上で有効なことが分る。

［第２実施例］第５図は本発明になる記録方法の第２実施例の印加電
圧を示すグラフであり、縦軸に印加電圧、横軸に時間を
とってある。この実施例においては印加電圧として繰り
返しパルスを用いるものであり、第４図で説明した様
に、高分子−液晶複合膜を用いた場合、透過率変化が印
加電圧値と、印加時間に依存していることから、印加電
圧を短いパネルに分割し、パルス印加回数を変えること
により、所定の印加時間における最適動作点での記録が
可能となる。

［第３実施例］第６図は本発明になる記録方法の第３実施例の印加電
圧を示すグラフである。

この実施例は、常に電極間31,15に直流バイアス電圧V
_bをかけ、これに第５図に示すパルスを重畳するもの
で、この場合、光導電層14に一定レベル以上の電界をか
けることが出来るので感度が向上する。

但し、この場合直流バイアス電圧V_bは光変調層14が飽
和しない範囲にすることが必要である。

なお、上記第１〜第３実施例では、記録媒体として第
１図に示す記録媒体30を用いた例で説明したが、これに
限られるものではなく、第10図に示す記録媒体10と記録
ヘッド16を用いた場合にも適用可能であることは言うま
でもない。

更に、第１図に示す実施例において、光導電層14と光
変調層11とを分離し、空間を隔てて対向させた構成にお
いても同様に用いることが出来る。

この時、記録媒体は光導電層14と電極15とから構成さ
れ、記録ヘッドは光導電層14と透明な電極31から構成さ
れたものとなっている。

また、光変調層としては、メモリ性を有する高分子−
液晶複合膜以外にPLZT等を用いてもよい。

［第４実施例］第７図は本発明の第４実施例の記録方法で用いられる
記録媒体40の断面図、第８図は第４実施例の印加電圧を
示すグラフであり、以下同図を用いて説明する。

この記録媒体においては、第７図に示す様に、光導電
層41が電子輸送型あるいはホール輸送型からなる材料か
ら形成されており、メモリ性を有する光変調層11は前記
同様、例えば、スメクチック液晶からなる液晶13を高分
子材料12に分散することにより形成されている。そし
て、光導電層41及び光変調層11の各々の面に透明な電極
31、15が形成されている。

この実施例においては、記録に際し、電極31、15間
に、第８図に示す様に、電圧印加時間t₀〜t₁にわたって
直流電圧42と交流電圧43とを重畳した電圧44が加えられ
る。この場合、交流電圧43成分の波形や周波数について
は任意に設定することができるが、振幅Vaについては直
流電圧42の絶対値Vdを越ない範囲に限定される。言換え
るなら、直流電圧42の絶対値Vdと交流電圧43の振幅Va
は、Vd＞Vaとなる様に設定することが必要である。な
を、直流電圧の正負は電子輸送型かホール輸送型によっ
て適宜決められる。

記録に際して、上述の様な電圧44を加えることによ
り、従来、直流成分のみを加えた場合、電界に広がりが
見られたものが、交流成分が存在するために電界の広が
りが小さくなり、画質の劣化が低減され、良好な画像が
得られる。また、光導電層11が電子輸送型やホール輸送
型の材料から出来ている場合、交流成分のみを加える
際、整流作用により実効的に電界が小さくなる欠点も、
直流成分が存在し、しかも、Vd＞Vaを常に満すことから
電荷の移動が行なわれ、常に実効的な電圧が加わるか
ら、良好な画質の記録を行なうことが出来る。

（発明の効果）上述の様に、本発明によれば、被写体側から見て、少
なくとも第１の電極層と、光導電層と、記録層と、第２
の電極層とを順次積層し、記録対象に対応した電磁放射
線束を前記光導電層に入射させると共に、前記２つの電
極に所定の電圧を印加して、前記電磁放射線束に対応し
た像を前記記録層に記録する記録方法において、前記電
圧の印加時間に対応して印加電圧レベルを設定したた
め、光変調機能を有する記録層にかかる電圧を常に最適
なものとすることが出来、信頼度の高い記録方法の提供
を可能とする。

また、被写体側から見て、少なくとも第１の電極層
と、光導電層と、記録層と、第２の電極層とを順次積層
し、記録対象に対応した電磁放射線束を前記光導電層に
入射させると共に、前記２つの電極に所定の電圧を印加
して、前記電磁放射線束に対応した像を前記記録層に記
録する記録方法において、印加電圧を繰り返しパルス電
圧を与えたため、前記同様、光変調機能を有する記録層
の動作点を安定することが出来、信頼性の高い記録方法
の提供を可能とするものである。

また、被写体側から見て、少なくとも第１の電極層
と、光導電層と、記録層と、第２の電極層とを順次積層
し、記録対象に対応した電磁放射線束を前記光導電層に
入射させると共に、前記２つの電極に所定の電圧を印加
して、前記電磁放射線束に対応した像を前記記録層に記
録する記録方法において、前記記録層にメモリ性を有す
る高分子−液晶膜を用いると共に前記光導電層に電子輸
送型またはホール輸送型からなる光導電層を用いた場合
でも、記録に際して、直流電圧と、振幅がこの直流電圧
より小さな直流電圧とを重畳した電圧を加えることによ
り電界の広がりが減少し、画質を劣化させることなく良
好な記録を行なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる記録方式の第１実施例の構成を説
明するための説明図、第２図は本発明の動作を説明する
ための説明図、第３図は本発明の印加電圧と電圧印加時
間との関係を表わすグラフ、第４図は第１図に示す光変
調層の透過率と電圧との関係を印加電圧をパラメータと
して示したグラフ、第５図は本発明になる記録方法の第
２実施例の印加電圧を示すグラフ、第６図は本発明にな
る記録方法の第３実施例の印加電圧を示すグラフ、第７
図は本発明の第４実施例の記録方法で用いられる記録媒
体40の断面図、第８図は第４実施例の印加電圧を示すグ
ラフ、第９図は高分子−液晶複合膜からなる光変調層と
光導電層を備えた記録媒体の断面図、第10図は第９図に
示す記録媒体を用いた記録時の動作を説明するための説
明図である。 10,30、40……記録媒体、11……光変調層、12……高分
子材料、13……液晶、14、41……光導電層、15、31……
電極、19……被写体、20……撮像レンズ、AV……電圧印
加部、32a,33a……明部の曲線、32b、33b……暗部の曲
線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小山剛久神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者内山裕治神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者竹中博満神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地日本ビクター株式会社内審査官梅岡信幸 (56)参考文献特開昭63−163824（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体側から見て、少なくとも第１の電極
層と、光導電層と、記録層と、第２の電極層とを順次積
層し、記録対象に対応した電磁放射線束を前記光導電層
に入射させると共に、前記２つの電極に所定の電圧を印
加して、前記電磁放射線束に対応した像を前記記録層に
記録する記録方法において、前記電圧の印加時間に対応
して印加電圧レベルを設定したことを特徴とする記録方
法。
【請求項２】記録層に光変調材を用いたことを特徴とす
る請求項第１項記載の記録方法。
【請求項３】被写体側から見て、少なくとも第１の電極
層と、光導電層と、記録層と、第２の電極層とを順次積
層し、記録対象に対応した電磁放射線束を前記光導電層
に入射させると共に、前記２つの電極に所定の電圧を印
加して、前記電磁放射線束に対応した像を前記記録層に
記録する記録方法において、印加電圧を繰り返しパルス
電圧を与えることを特徴とした記録方法。
【請求項４】繰り返しパルスを光変調層が飽和しない範
囲の直流バイアス電圧に重畳して与えたことを特徴とす
る請求項第２項記載の記録方法。
【請求項５】被写体側から見て、少なくとも第１の電極
層と、光導電層と、記録層と、第２の電極層とを順次積
層し、記録対象に対応した電磁放射線束を前記光導電層
に入射させると共に、前記２つの電極に所定の電圧を印
加して、前記電磁放射線束に対応した像を前記記録層に
記録する記録方法において、前記記録層にメモリ性を有
する高分子−液晶膜を用いると共に前記光導電層に電子
輸送型またはホール輸送型からなる光導電層を用い、記
録に際して、直流電圧と、振幅がこの直流電圧より小さ
な交流電圧とを重畳して加えることを特徴とする記録方
法。