JPH02266671A - 電荷潜像の再生装置 - 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、電荷潜像として記録された情報を再生する電
荷潜像の再生装置に関するものである。

［従来の技術］ 電荷潜像による画像などの情報の記録と、この電荷潜像
の再生を行う記録再生装置としては１例えば、第６図に
示すものがある。同図中、ｆＡｌ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（Ａｌ　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Ｆ　１００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。

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１図示
の例では。

電子は透明電極８１０側に移動し、反対にホールは光導
電層８０８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８０４．８１Ｑとしては、例
えばＩＴＯ（インジウム・ナイン・オキサイド）などが
用いられる。

次に、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。被写体８１４の光学像は、図の左側から矢印Ｆ
１００で示すように撮像レンズ８１２に入射し、この撮
像レンズ８１２および透明電極８１゜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
の電荷保持層対向表面側に移動するにれによって、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、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、光電記録へ・ンド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８１
６の投入によって電荷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９０口には、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Ｆｉｌ］４で示すように光検出
系９［［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９０口の光変調層９
０２は、Ｌ　ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏａ、　Ｂ　Ｓ　Ｏ、液晶。

ＰＬＺＴ、ＥＣ（エレクトロクロミック）など電界によ
り光の状態が変化する電気光学効果を有する材料が用い
られる。このときの光の状態変化としては、複屈折効果
、＃１乱効果、あるいは着色効果などが考えられ、目的
に応じて使用する材料を決定する。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、波長板、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１以上のような再生系の動作について説明する。記
録媒体８０口には、同図（Ａｌにおいて説明したように
、被写体８１４の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８０口に近接して配置
され、透明電極８０４．９０４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９（１（ｌに入射すると、光変調層９０
２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８１４の光学像に相
当する電気信号が生成されることとなるや なお、カラー画像に対する撮像の一合には、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、以上のような従来技術では、次のような
不都合がある。すなわち、再生系における光変調層など
のインピーダンスが有限であ・るため、光変調層にかか
る電荷潜像による電界の強度が時間の経過とともに徐々
に減少して、再生の感度や解像度が低下する。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、紅時変化
による再生感度や解像度の低下を改善することができる
電荷潜像の再生装置を提供することを、その目的とする
ものである。

【課題を解決するための手段１ 本発明の一つは、再生手段によって記録媒体の電荷保持
層に形成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、前記再生手段と電荷保持層とを積層して記
録媒体を構成するとともに、この記録媒体に対向して再
生用の電極を配置したことを特徴とするものである。

この発明の主要な態様によれば、前記再生用の電極に必
要に応じて振動手段が設けられる。

他の発明は、記録媒体の電荷保持層に形成された電荷潜
像の再生を行う電荷潜像の再生装置において、再生時に
のみ前記電荷保持層に近接して配置される再生ヘッドを
備え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、再生手段と電荷保持層とは、゛
両者の間に間隙が生じないように積層される。再生は、
記録媒体に対向して配置された電極によって行われる。

主要な態様によれば、記録媒体に対する電極の振動が行
なわれ、潜像電荷が再生手段に与える電界が交流化され
る。

他の発明によれば、再生ヘッドは再生時にのみ電荷保持
層に近接して配置される。再生へ゛ツドの有限のインピ
ーダンスによる電荷保持層の潜像電荷の電界強度低下は
、最小限に押えられる。

［実施例］ 以下５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。

〈第１実施例〉 まず、第１図〜第４図を参照しながら、本発明の第１実
施例について説明する。第１図ｆＡ１には、第１実施例
にかかる記録媒体１０が示されており、電荷潜像が形成
される電荷保持層１２と光変調層１４とが積層された構
成となっている。このような記録媒体１０に対する電荷
潜像の形成は、上述した従来例と同様にして行われる。

第２図ｆＡｌには、かかる記録媒体１０に対する再生系
の構成が示されており、記録媒体ｌＯの前後に電気的に
接続された電極１６．１８が各々適宜の間隔をおいて配
置されている。これらのうち、電極１８は、図の矢印Ｆ
ＩＯで示す方向に振動するようになっている。

次に、第３図（Ａｌには、かかる再生系における読出し
光の入射態様が示されている。読出し光を透過させる態
様としては、矢印Ｆｉ１．Ｆ１２の二通りがある。また
、電極１６．１８で反射させる態様としては、Ｆ１３．
、Ｆ１４で示す二通りの態様がある。

第４図ｆＡｌには、電極１８の振動手段が示されている
、同図において、電極１８の両端は、圧電振動体２０に
各々固定されている。圧電振動体２０は、支持体２２の
表裏にバイモフル型の圧電素子２ＯＡ、２０Ｂを各々設
けた構成となっており、この支持体２２の両端は、固定
部２４によって固定されている。圧電素子２ＯＡ、２０
Ｂの両面間に適宜の電圧を印加すると、圧電振動体２０
は破線で示すように振動し、これによって電極１８が矢
印ＦＩＯ方向に振動することとなる。

次に、以上のような第１実施例の動作について説明する
。まず、電極１８は、第４図（Ａ）に示した振動手段に
よって、記録媒体１０の表面に垂直の方向（矢印ＦＩＯ
の方向）に振動する６そして、読出し光が第３図ｆＡｌ
に示すいずれかの矢印のように光変調層１４に入射する
。

電荷保持層１２には、被写体（図示せず）の電荷潜像が
形成されている。かかる電荷保持層１２に積層されて光
変調層１４が設けらでいるため、電荷保持層１２表面の
潜像電荷Ｑの電界が光変調層１４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。

この場合において、電極１８が振動しているため、電極
１６．１８間のキャパシタンスが変化する。他方、電荷
保持層１２における保持電荷量は一定である。このため
、光変調層１４には、潜像電荷の電位に対応した交流電
界が印加されることとなり、これに基づいて読出し光に
対する電気光学効果が生ずることとなる。この点につい
ては、特願昭６３−３３４９３９号特許出願において詳
細に開示されている。

かかる電気光学効果を受けた読み出し光が第３図ｆＡ１
に矢印で示すようにして光検出系（図示せず）に入射す
ると、その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、電荷潜像の
検出が行われることとなる。

く第１実施例の変形例〉 次に、前記第１実施例の変形例について説明する。まず
、第１図を参照しながら、記録媒体の変形例について説
明する。同図＋Ｂ）に示すものは、同図ｆＡｌの記録媒
体２０口の光変調層１４に対して電極２６を積層したも
のである。この電極２６としては、例えばＡε膜のよう
に光を反射するものやＩＴＯ膜のように光を透過するも
のが読出し光の入射態様によって使い分けて用いられる
。

・同図ｆｃｌ　、　（Ｄ）に示すものは、同図ｆＡ１．
（Ｂ）に各々示すものにおいて電荷保持層１２と光変調
層１４との間に、読出し光を反射する誘電体ミラー２８
を各々積層したちのである。

同図（Ｅ）　、　ｆＦ）　、　（Ｇｌ　、　（的に各々
示すものは、同図ｆＡｌ　、　ｆＢ、　（Ｃ１、（Ｄｌ
に各々示すものにおいて、電荷保持層１２の代りに内部
に電荷を保持する電荷保持層３０を用いたものである。

次に、第２図を参照しながら、電極振動の他の態様につ
いて説明する。同図ＴＢ）に示すものは、第１図（Ｂ）
に示す記録媒体を使用するもので、電極１６が矢印Ｆ２
０方向に振動する。

第２図ｆｃｌ　、　　（ＤＪに示すものは、同図ｆＡｌ
ｔＢ）に示すものにおいて、電極を記録媒体の面に沿っ
た矢印Ｆ２２．Ｆ２４方向に振動させる例である。電極
３２．３４は、記録媒体対向面側がストライブ状に形成
されており、同図ｆＥｌに振動状態を並列に示すように
ストライブの間隔６８分の振動が行われる。すなわち、
ストライブ電極ＳＥが、領域Δａに入ったり出たりする
振動が行われることになる。別言すれば、電極が記録媒
体に接近したり無限遠に離れたりすることの繰り返しが
行われることになり、結果的に光変調層１４に交流電界
が形成されることになる。

次に、第３図を参照しながら、読出し光の入射態様につ
いて説明する。記録媒体中に誘電体ミラー２８が含まれ
ない場合は、同図ｆＢ）　、　ｆｃ）　。

ｆｉｌ　に各々示すように、同図（Ａｌ　と同様である
。

記録媒体中に誘電体ミラー２８が含まれるときは、同図
ｆＥｌ　、　（Ｆｌ　、　　（Ｇｌ　、　（Ｈｌ　に各
々示すように、読出し光が光変調層１４を透過して誘電
体ミラー２８で反射される矢印Ｆ２６で示される態様と
なる。このときは、読み出し光が電荷蓄積層１２による
光学的影響を受けないため、良好に情報の読取が可能と
なる。

次に、第４図を参照しながら、電極振動手段の変形例に
ついて説明する。まず、同図ｆ８）に示すものは、圧電
素子５０の表面に電極１８を形成したもので、適宜の駆
動電圧の印加によって圧電素子５０の厚みが変化し、矢
印Ｆ３０方向に電極１８が振動する。なお、振動の変移
量を大きくするために、圧電素子を積層構造としてもよ
い。

次に、同図ｆｃｌ　に示すものは、支持部５２によって
各々固定支持されたバイモフル型の二つの圧電素子５４
の両端に電極３２を固定したもので、適宜の駆動電圧の
印加によって電極３２が矢印Ｆ３２方向に振動する０次
に、同図（Ｄｌに示すものは、同図（Ａ）に示した圧電
振動体２０を縦形にして電極３２の両端に取り付けたも
ので、圧電振動体２０が破線のように振動するため、電
極３２は矢印Ｆ３４の方向に振動する。

なお、ＩＡＩおよびｉＤ）に各々示す例では、圧電振動
体を２枚の圧電素子を用いて構成しているが、それ以上
の枚数としてもよいし、いずれか−方を板バネとしても
よい。

以上説明したように、第１実施例およびその変形例によ
れば、光変調層を電荷保持層に積層するとともに、電極
を振動させて交流電界を光変調層に印加することとした
ので、光変調層や誘電体ミラーのインピーダンスが有限
である°にもかかわらず良好に高感度、高解像度で潜像
の読出しを行うことができるという効果がある。

く第２実施例〉 次に、第５図（Ａ）を参照しながら１本発明の第２実施
例について説明する。同図において、電荷潜像が形成さ
れる記録媒体６０は、スチールカメラのフィルムに類似
するテープ上に形成されており、電荷潜像が形成された
各コマ６２が矢印Ｆ５０方向に送られるようになってい
る。

このような記録媒体６０に対する再生ヘッド６４は、１
ライン分の電荷潜像再生が可能なラインヘッドとして構
成されており、記録媒体６０に近接して対向配置されて
いる。読み出し光は、矢印Ｆ５２で示すように再生ヘッ
ド６４に入射するようになっている。また、この読み出
し光は、矢印Ｆ５４で示す方向に主走査されるようにな
っており、これと、記録媒体６０の矢印Ｆ５０方向の副
走査とによって、コマ６２全体の走査が行なわれるよう
になっている。

以上のような第２実施例の動作について説明する。再生
ヘッド６４に読み出し光が入射すると、上述した従来技
術と同様にして記録媒体６０に記録された電荷潜像の再
生が行われる。このとき、上述したように、読み出し光
が矢印Ｆ５４の方向に走査されると、ライン状に潜像の
再生が行われることとなる。そして、記録媒体６０が矢
印Ｆ５０の方向に副走査されると、かかるライン毎の潜
像再生が連続して行われ、結果的にコマ全体の電荷潜像
の再生が行われることとなる。この様子は、テレビジョ
ンにおけるビーム走査と類似である。

かかる場合において、再生ヘッド６４は、読出し光によ
る再生時のみ、記録媒体６０上の電荷潜像と対向する。

すなわち、潜像再生時のみ電荷潜像からの電界の影響を
受ける。このため、光変調層のインピーダンスが有限で
あることによる潜像電荷からの電界強度の低下が低減さ
れ、再生感度や解像度の低下が改善される。

く第２実施例の変形例〉 次に、第５図ｆＢ）および（Ｄ）を参照しながら、第２
実施例の変形例について説明する。同図（Ｂ）に示すも
のは、記録媒体６０における潜像の一画面分に相当する
再生ヘッド６６を用いるものである。この場合は、読出
し光の矢印Ｆ５４方向の主走査は必要な（、記録媒体６
０の矢印Ｆ５０方同の副走査は、一画面ごとのコマ送り
となる。電荷潜像の再生は、記録媒体６０のコマ６２と
再生ヘッド６６とが一致対向したタイミングで行われ、
再生ヘッド６６の全体に矢印Ｆ５６の如く読み出し光が
入射する。

次に、同図（Ｃ）に示すものは、ディスク状の記録媒体
６８に対して本発明を適用した例である。

矢印Ｆ５８の方向に回転する記録媒体６８に対して、再
生ヘッド７０により順次潜像の再生が行ゎれる、読み出
し光は、矢印Ｆ６０方向から再生ヘッド７０の全体に入
射する。この例では、再生ヘッド７０の矢印Ｆ６２方向
のトラッキングが行われる。

なお、以上の第２実施例およびその変形例における記録
媒体ないし再生ヘッドとしては、上述した従来例、第１
実施例、あるいは特願昭６３−２８９７０７号特許出願
の明細書又は図面に開示されたものが使用できる。また
、再生を行うとき以外では、記録媒体から再生ヘッドを
離隔させるようにしてもよい。

以上のように、この第２実施例およびその変形例によれ
ば、再生時にのみ再生ヘッドを記録媒体に近接させるよ
うにして潜像の再生を行うこととしたので、潜像電荷の
電界に対する光変調層の影響が低減され、潜像の検出感
度や解像度の低下が改善されるという効果がある。

〈その他の実施例〉 なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、潜像電荷の極性は、プラスのみならずマ
イナスであってもよい。また、記録、再生の対象となる
情報としては１画像のほか、音声やデータ情報であって
もよい。

次に、記録媒体の形状は、上述したシート。

テープ、ディスクの他、カード状など種々の形状として
よく、フレキシブルとするか否かも任意である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、経時変化による
再生感度や解像度の低下を良好に改善することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は第１実施例およびその変形例を示す説
明図、第４図は第１実施例およびその変形例における振
動手段を示す斜視図、第５図は第２実施例及びその変形
例を示す斜視図、第６図は従来例を示す説明図である。 １０．６０．６８・・・記録媒体、１２．３０・・・電
荷保持層、１４・・・光変調層、２０・・・圧電振動体
、２ＯＡ、２０Ｂ、５０．５４・・・圧電素子、２８・
・・誘電体ミラー ６４．６６．７０・・・再生ヘラ ド。 特許出願人　　日本ビクター株式会社 代表君　垣木邦夫 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 （Ａ） ＣＢ＞ （Ｃン （Ｄ） （Ｅ） （Ｆ） （Ｇン （Ｈ） （Ａ） （Ｃ） 第 図 （Ｅ） （Ｄ） （Ｇ） （Ｆ） （Ｈ） （Ａ） 第 図 （Ｂ） 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）再生手段によって記録媒体の電荷保持層に形成さ
   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
   、 前記再生手段と電荷保持層とを積層して記録媒体を構成
   するとともに、この記録媒体に対向して再生用の電極を
   配置したことを特徴とする電荷潜像の再生装置。
2. （２）請求項１記載の電荷潜像の再生装置において、前
   記再生用の電極に必要に応じて振動手段を設けたことを
   特徴とする電荷潜像の再生装置。
3. （３）記録媒体の電荷保持層に形成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、再生時にのみ前
   記電荷保持層に近接して配置される再生ヘッドを備えた
   ことを特徴とする電荷潜像の再生装置。