JPH02251879A - 電荷潜像の記録装置及び再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、被写体の光学像などの情報を電荷潜像として
記録し、あるいはこの電荷潜像を再生する電荷潜像の記
録装置及び再生装置に関するものである。

［従来の技術］ 被写体の光学像などの情報の電荷潜像による記録と、こ
の電荷潜像の再生を行う記録装置及び再生装置としては
、例えば、第６図に示すものがある。同図中、（Ａ）に
は記録系が示されており、（Ｂ）には再生系が示されて
いる。

最初に同図ｆＡｌ　を参照しながら、記録系について説
明する。同図において、電荷潜像が形成される記録媒体
８００は、電荷保持層８０２と透明電極８０４とによっ
て構成されている。他方、光電記録体ヘッド８０６は、
光導電層８０８と透明電極８１０とによって構成されて
いる。

記録媒体８００と光電記録ヘッド８０６とは、電荷保持
層８０２と光導電層８０８とが所定間隔で対向するよう
に配置されており、光電記録ヘッド８０６の透明電極８
１０側から被写体８１４の光学像が矢印１１０口で示す
ように撮像レンズ８１２を介して入射するようになって
いる。

また、透明電極８０４．８１０間には、スイッチ８１６
を介して電源８１８が接続されており、スイッチ８１６
の投入によって電荷保持層８０２と光導電層８０８との
間で放電が生ずるようになっている。

以上の各部のうち、電荷保持層８０２は、電荷を長時間
にわたって保持するもので、例えばシリコン樹脂のよう
な極めて高い絶縁抵抗を有する材料で形成されている０
次に、光導電層８０８は、外部からの光の入射に伴なっ
て電子−ホール（正孔）対を生成するもので、例えばア
モルファスシリコンなどによって形成されている。図示
の例では、電子は透明電極８１０側に移動し１反対にホ
ールは先導側１０８の電荷保持層対向表面側に移動する
ようになっている。また、透明電極８０４．８１０とし
ては、例＾ばＩＴＯ（インジウム・ティン・オギサイド
）などが用いられる。

次に１以上のように構成された記録系の動作について説
明する。被写体８１４の光学像は、図の左側から矢印Ｆ
１００で示すように櫓像レンズ８１２に入射し、この撮
像レンズ８１２および透明電極８１０を各々透過して光
電記録ヘッド８０６の光導電層８０８に入射する。この
光導電層８０８内では、入射光が吸収されて電子・ホー
ル対が生成される。

ここで、スイッチ８１６が「開」から「閉」に操作され
ると、電源８１８の電圧が透明電極８０４．８１０間に
印加されることとなる。すると、上述したように、光導
電層８０８内の電子は電源８１８のプラス極性に引かれ
て透明電極８１０側に移動し、ホールは光導電層８０８
の電荷保持層対同表面側に移動する。これによって、光
導電層８０８の表面に被写体８１４の光学像に相当する
ホールの像ないし正電荷像が形成されることとなる。

更に、電源８１８の電圧の印加によって、電荷保持層８
０２と光導電層８０８の対向面間で放電が生ずる。この
放電によって、電荷保持層８０２の表面に帯電が行われ
、その表面に電荷Ｑが蓄積保持されることとなる。

この場合において、放電による帯電の程度は、光導電層
８０８表面のホールの分布、すなわち正電荷像に対応し
て行われる。従って２電荷保持層８０２の表面には、被
写体８１４の光学像に相当する電荷像が転写されること
となる。すなわち、光電記録ヘッド８０６により、記録
媒体８００の表面上に被写体８１４の光学像が電荷潜像
として記録されることとなる。なお、スイッチ８１６の
投入によって潜像形成が行われるので、スイッチ８１６
をカメラのシャッタとして使用することもできる。

次に、同図（Ｂ）を参照しながら、再生系について説明
する。同図において、電荷潜像が形成された記録媒体８
００には、光学再生ヘッド９００が対向して配置されて
いる。光学再生ヘッド９００は、光変調層９０２と透明
電極９０４とによって構成されており、光変調層９０２
の表面側が記録媒体８００の電荷保持層８０２に対向し
ている。そして、光学再生ヘッド９００には、透明電極
９０４側から読み出し用光学系９０６によって矢印Ｆ　
１０２で示す読み出し光が入射されるようになっている
。また、光学再生ヘッド９００．記録媒体８００を透過
した読み出し光は、矢印Ｆ　１０４で示すように光検出
系９０８に入射するようになっている。

以上の各部のうち、光学再生ヘッド９００の光変調層９
０２は、ニオブ酸リチウムなどの電気光学効果を有する
材料、あるいは電界にょる旋光効果を有するネマティッ
ク液晶などによって構成されている。また、読取用光源
系９０６は、レーザ光源。

偏光子などを含むもので、潜像読取用の光が出力される
ようになっている。更に、光検出系９０８は、波長叛、
検光子、光電変換器などを含むもので、入射した光を検
出するものである。

次に、以上のような再生系の動作について説明する、記
録媒体８００には、同図ｆＡｌ　において説明したよう
に、被写体８１４の光学像に対応する電荷潜像が形成さ
れている。光学再生ヘッド９００は、かかる記録媒体８
［１０に近接して配置され、透明型ＦＭ８０４，９０４
が電気的に接続される。すると、電荷保持層８０２表面
の潜像電荷Ｑの電界が光変調層９０２に影響するように
なり、入射光に対して電気光学効果が生ずる状態となる
。

かかる状態で読み出し用光源系９０６から読み出し光が
光学再生ヘッド９００に入射すると、光変調層９０２に
よる電気光学効果が生じる。すなわち、潜像電荷Ｑによ
って与えられた電界の程度に応じて光変調層９０２中を
通過する正常光と異常光との位相差が変化する。

かかる電気光学効果を受けた読み出し光が記録媒体８０
０を透過して光検出系９０８に入射すると、検光子の作
用によって読み出し光の強度分布が潜像電荷Ｑの分布に
対応するものとなり、このような光の強弱が電気信号に
変換される。これによって、被写体＋１１４の光学像に
相当する電気信号が生成されることとなる。

なお、カラー画像に対する１像の場合には、適宜の光学
手段によって被写体８１４からの光を三原色に分解し、
各々の光について上述した記録、再生と合成を行うよう
にすればよい。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、以上のような従来装置では、記録媒体と
対向ヘッド（光電記録ヘッド８０６又は光学再生へ・シ
ト９０Ｑ）との間隔か所定値以下となると、その間で静
電引力が働（ために間隔が変動して電荷潜像に欠損が生
じたり、摩擦による表面の消耗が生ずるなどの不都合が
ある。このため、従来装置では、記録媒体と対向ヘッド
との間隔を大きく取る必要があり、両者の密着性は好ま
しいものとはいえない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
の一つは、記録媒体と対向ヘッドとの間隔を安定に精度
よく形成して両者の密着性の向上を図ることである。

他の目的は、記録媒体と対向ヘッドとの接触状態を改善
して、良好な解像度の高い電荷潜像による記録、再生を
行うことである。

更に他の目的は、記録媒体と対向ヘッドとの間隔を安定
に精度よく保持する簡易な位置決め手段を提供すること
である。

［課題を解決するための手段］ 本発明の一つは、記録ヘッドによって記録媒体の電荷保
持層に対する電荷潜像の記録を行う電荷潜像の記録装置
において、前記記録ヘッドと記録媒体とを、両者の間で
静電吸引力が作用するように配置したことを特徴とする
ものである。

他の発明は、再生ヘッドによって記録媒体の電荷保持層
に記録された電荷潜像の再生を行う電荷潜像の再生装置
において、前記再生ヘッドと記録媒体とを、両者の間で
静電吸引力が作用するように配置したことを特徴とする
ものである。

他の発明は、記録ヘッドによって記録媒体の電荷保持層
に対する電荷潜像の記録を行う電荷潜像の記録装置にお
いて、前記記録ヘッドと記録媒体との間にスペーサを設
けたことを特徴とするものである。

更に他の発明は、再生ヘッドによって記録媒体の電荷保
持層に記録された電荷潜像の再生を行う電荷潜像の再生
装置において、前記再生ヘッドと記録媒体との間にスペ
ーサを設けたことを特徴とするものである。

［作用］ 本発明の一つによれば、記録ないし再生を行う対向ヘッ
ドと記録媒体とは、静電的な吸引力が作用するように近
接して配置される。この吸引力により、対向ヘッドと記
録媒体とが密着するようになる。

他の発明によれば、対向ヘッドと記録媒体間との間にス
ペーサが設置Ｊられる。記録媒体に対する対向ヘッドに
よる電荷潜像の記録ないし再生は、スペーサによって間
隔が維持された状態で行なわれる。

［実施例１ 以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しなが
ら説明する。

〈実施例の記録系〉 最初に、第１図および′！ａ２図（Ａ）を参照しながら
２本発明の一実施例の記録系について説明する。第１図
には、記録系の一部破断した斜視図が示されており、第
２図ｆＡｌには記録系の側面が示されている。

これらの図において、記録媒体１０は、適宜のガラスベ
ース１２上に電極層１４および電荷保持層１６を各々積
層して構成されている。このような記録媒体１０に対し
て電荷潜像の記録を行う記録ヘッド１８は、適宜のガラ
スベース２０上に透明電極２２および光導電層２４を各
々積層して構成されている。そして、記録媒体１０の電
荷（呆持層１６に対して記録ヘッド１８の光導電層２４
が対向するように、両者が配置されている。

次に、記録媒体１０と記録ヘッド１８との間には、スペ
ーサ２６が設けられている。このスペーサ２６は、電荷
保持層１６と光導電層２４との放電を妨げないような周
辺位置に両者間で吸引力が働くように設けられており、
これによって記録媒体ｌＯと記録ヘッド１８との間隔が
所望の値に設定されている。また、記録媒体１０と記録
ヘッド１８との間には、電源２８によって放電電圧が印
加されている。

記録ヘッド１８のガラスベース２０側には撮像レンズ３
０が配置されており、これに被写体（図示せず）からの
光学像が矢印Ｆ１で示すように入射するようになってい
る。

体に、以上のように構成された記録系の動作について説
明する０図示しない被写体の光学像は、図の左側から矢
印Ｆ１で示すように撮像レンズ３０に入射し、この撮像
レンズ３０．ガラスベース２０および透明電極２２を各
々透過して記録ヘッド１８の光導電層２４に入射する。

この光導電層２４内では、該当部位のインピーダンスが
入射光強度に応じて変化し、入射光が吸収されて電子・
ホール対が生成される。

他方、透明電極２２と電極層１４との間には電源２８の
電圧が印加されている。このため、光導電層２４内の電
子は電源２８のプラス極性に引かれて透明電極２２側に
移動し、ホールは光導電層２４の電荷保持層対向表面側
に移動する。これによって、光導電層２４の表面に被写
体の光学像に相当するホールの像ないし正電荷像が形成
され、更には、記録媒体１０と記録ヘッド１８とのギャ
ップに被写体に対応する電界分布が形成されることとな
る。

更に、電源２８の電圧によって、電荷保持層１６と光導
電層２４との対向面間で放電が生ずると、電荷保持層１
６の表面に帯電が行われ、その表面に電荷Ｑが蓄積保持
される。放電による帯電の程度は、光導電層２４表面の
ホールの分布、すなわち正電荷像に対応して行われる。

従って、電荷保持層１６の表面には、被写体の光学像に
相当する電荷像が転写されることとなる。すなわち、記
録ヘッド１８により、記録媒体１０の表面上に被写体の
光学像に対応する電荷潜像が記録される。

この場合において、記録媒体１０．記録ヘッド１８間に
は、間隔が所定値以下であるときは静電気力が吸引力と
して作用する。しかし、記録媒体１０、記録ヘッド１８
間には、上述したようにスペーサ２６が設けられている
ので、両者のギヤツブないし間隔幅は良好に一定に保持
されることとなる。従って、記録媒体１０．記録ヘッド
■８の表面精度や接触状態に影響されることなく良質な
電荷潜像を得ることが可能となる。

〈実施例の再生系〉 次に、第２図＋８）を参照しながら、再生系の構成につ
いて説明する。同図において、記録媒体１０は上述した
ものと同様の構成であり、前記動作によって電荷潜像が
形成されている。この記録媒体１０に対向して、再生ヘ
ッド４０が配置されている。この再生ヘッド４０は、透
明ｔ　’Ｉｆｉ　４２に光変調Ｆ１４４を積層した構成
となっている。

次に、この再生ヘッド４０と記録媒体１０との間には、
スペーサ４６が配置されている。このスペーサ４６は、
前記記録系におけるスペーサ２６と同様に、記録媒体ｌ
Ｏの電荷保持層１６と再生ヘッド４０の光変調層４４と
の放電を妨げないような周辺位置に両者間で吸引力が働
（ように設けられている。これによって、記録媒体１０
と再生ヘッド４０との間隔が所望の値となるように設定
されている。

次に、以上のような再生系の動作について説明する。上
述したように、再生ヘッド４０は、電荷潜像が形成され
ている記録媒体１０に近接して配置され、電極層１４．
透明電極４２間が電気的に接続される。すると、電荷保
持層１６表面の潜像電荷Ｑの電界が光変調層４４に影響
するようになり、入射光に対して電気光学効果が生ずる
状態となる。

かかる状態で読み出し用光源（図示せず）から読み出し
光が矢印Ｆ２で示すように再生ヘッド４０に入射すると
、光変調層４４による電気光学効果が生じる。すなわち
、潜像電荷Ｑによって与えられた電界の程度に応じて光
変調層４４中を通過する正常光と異常光との位相差が変
化する。

かかる電気光学効果を受けた読み出し光が記録媒体ｌＯ
を透過して光検出器（図示せず）に入射すると、その検
光子（図示せず）の作用によって読み出し光の強度分布
が潜像電荷Ｑの分布に対応するものとなり、このような
光の強弱が電気信号に変換される。これによって、前記
記録系で撮像された被写体の光学像に相当する電気信号
が生成されることとなる。

この場合においても、記録媒体１０．再生ヘッド４０の
ギャップが所定値以下の場合には、記録系と同様に静電
気力が吸引力として作用する。しかし、２謹媒体１０．
再生ヘッド４０間にはスペーサ４６が設けられているの
で、両者のギャップないし間隔幅は良好に一定に保持さ
れることとなる。従って、記録媒体ＩＯ１再生ヘッド４
０の表面精度や接触状態に影響されることな（良質な電
荷潜像を得ることが可能となる。

なお、この再生系において、読み出し光は、面照射とし
てもよいし、あるいは点ないし線照射としてその走査を
行うようにしてもよい。また、記録媒体ｌＯ全全体上記
実施例のように読み出し光が透過できるように構成して
光信号として電荷潜像の再生を行うようにしてもよい、
更に、記録媒体ｌＯ又は再生ヘッド４０のいずれかに適
当な反射層を設けて、光変調層４４による変調光を反射
で取り出すようにしてもよい。

〈記録媒体移動時の作用〉 次に、第３図を参照しながら、記録媒体移動時の作用に
ついて説明する。なお、以下の動作は、記録系、再生系
いずれにおいても同様である。同図＋Ａ）に示すように
、記録媒体ＩＯが対向ヘッド５０（記録ヘッド１Ｂない
し再生ヘッド４０）に対して相対的に矢印Ｆ３の方向に
移動するものとする。これにより、記録媒体１０の異な
る位置に対し順に記録ないし再生の動作が行われる。

この場合において、矢印Ｆ３方向の移動による記録媒体
１０とスペーサ５２との接触摩擦抵抗の作用によって、
対向へラド５０は図示のように傾＜、シかし、上述した
ように、記録媒体１０と対向ヘッド５０との間には矢印
Ｆ４で示すような吸引力が作用するから、対向ヘッド５
０の傾きが抑制されてギャップは一定に保持される。

また、同図ＦＢ）に矢印Ｆ５で示すように、電荷による
静電的な吸引力は、スペーサ５２を両側からから押すよ
うに作用する。このため、スペーサ５２が厚み方向に伸
縮する材料で形成されている場合やスペーサ５２の接触
面に空気層が生じた場合にも、矢印Ｆ５方向の押し付は
圧力によりギャップは良好に保持されることになる。

〈他の実施例〉 なお５本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
ない１例えば、スペーサは、それ自体を単独で構成して
もよいし、記録媒体又は対向ヘッドに一体に形成するよ
うにしてもよい。

また、記録媒体としては、上述した実施例のものの他に
、第４図に示すように構成してもよい。

同図（Ａ）に示すものは、電極層１４と電荷保持層１６
との間に光変調層６ｏを積層したものである。このよう
な記録媒体によれば、再生ヘッド（第２図ＦＢ）参照）
の構成が簡略化され、透明電極のみで構成することがで
きる。

次に、第４図（Ｂ）に示すものは、電極層１４と電荷保
持層１６との間に光導電Ｍ６２を積層したものである。

このような記録媒体によれば、記録ヘッド（第２図（Ａ
ｌ参照）の構成が簡略化され、透明電極のみで構成する
ことができる。

次に、第４図（Ｃ１に示すものは、電極層１４と電荷保
持層１６との間に光変調層６４および光導電層６６を各
々積層したものである。このような記録媒体によれば、
記録ヘッドおよび再生ヘッド（第２図参照）の構成がい
ずれも簡略化される。

次に、記録媒体の電荷保持層１６としては、上述した表
面保持型の他、第５図に示すように電荷を内部に蓄積保
持するものであってもよい、同図において、電荷保持層
７０は、絶縁層７２内部に光導電微粒子７４が多数点在
した構成となっている。電荷保持層１６の表面に保持さ
れた潜像電荷Ｑは、同図ｆＡｌに矢印Ｆ６で示す一様光
の照射によって内部の光導電微粒子７４に内部蓄積され
る。この様子は、同図（Ｂ）に示されている。

また、記録媒体の形状は、テープ状、ディスク状、シー
ト状２カード状などの種々の形態としてよく、フレキシ
ブルなものとしてもよい、その他、記録媒体からの潜像
再生を電気信号としてではなく光信号として行うように
してもよい。

更に、上述した実施例ではいずれもスペーサを設けるよ
うにしているが、必ずしもスペーサを設ける必要もない
１例えば第３図（Ｃ）に示すように、記録媒体１０と対
向ヘッド５０とを密着させて電荷潜像の記録ないし再生
を行うようにしてもよい、このようにすれば、静電的な
吸引力により、記録媒体１０と対向ヘッド５０との密着
性を高めることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、記録媒体と対向
ヘッドとをスペーサを介して配置し、また、両者間で静
電的な吸引力が働くようにしたので、簡易な構成である
にもかかわらず、記録媒体と対向ヘッドとの間隔を安定
に精度よく形成して両者の密着性の向上を図ることがで
き、また、記録媒体と対向ヘッドとの接触状態を改善し
て、良好な解像度の高い潜像の記録、再生を行うことが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の記録系を示す一部破断した
斜視図、第２図は前記実施例の記録系および再生系の側
面を示す構成図、第３図は記録媒体移動時の作用及び直
接接触時の状態を示す説明図、第４図は記録媒体の他の
実施例を示す側面図、第５図は電荷保持層の他の実施例
を示す説明図、第６図は従来装置を示す説明図である。 １０・・−記録媒体、１２・・・ベース材、１４・・・
電極層、Ｉ６、γ０・・−電荷保持層、１８−・・記録
ヘッド、２０・・・ガラスベース、２２．４２・・・透
明電極、２４．６２．６６・・・光導電層、２６．４６
゜５２・・・スペーサ、２８・・・電源、３０・・−撮
像レンズ、４０・・・再生ヘッド、４４．６０．６４・
・・光変調層、５０・・・対向ヘッド、７２・・・光導
電微粒子、Ｑ・・・潜像電荷。 特許出願人　　日本ビクター株式会社 代表者　埋木邦人 第４図 ＭＪ図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録ヘッドによって記録媒体の電荷保持層に対す
   る電荷潜像の記録を行う電荷潜像の記録装置において、 前記記録ヘッドと記録媒体とを、両者の間で静電吸引力
   が作用するように配置したことを特徴とする電荷潜像の
   記録装置。
2. （２）再生ヘッドによって記録媒体の電荷保持層に記録
   された電荷潜像の再生を行う電荷潜像の再生装置におい
   て、 前記再生ヘッドと記録媒体とを、両者の間で静電吸引力
   が作用するように配置したことを特徴とする電荷潜像の
   再生装置。
3. （３）記録ヘッドによって記録媒体の電荷保持層に対す
   る電荷潜像の記録を行う電荷潜像の記録装置において、 前記記録ヘッドと記録媒体との間にスペーサを設けたこ
   とを特徴とする電荷潜像の記録装置。
4. （４）再生ヘッドによって記録媒体の電荷保持層に記録
   された電荷潜像の再生を行う電荷潜像の再生装置におい
   て、 前記再生ヘッドと記録媒体との間にスペーサを設けたこ
   とを特徴とする電荷潜像の再生装置。