JPH02310836A - 電荷像記録媒体及び記録再生装置 - 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） 本発明は電荷像記録媒体及び記録再生装置に関する。

（従来の技術） 各種の情報信号を高い記録密度で記録することについて
の要望が高まるのにつれて、近年になって色々な構成原
理や動作原理に基づいて作られた記録媒体を用いて情報
信号の高密度記録再生が行われるようになったことは周
知のとおりであり、従来、ビット形成型、泡あるいは凹
凸形成型、光磁気型、相変化型（熱エネルギにより光の
透過率。

反射率、吸収率等に変化が生じる熱変態型）等のように
大別できる各種形式のものが提案されている他、記録、
再生動作が先具外のエネルギを用いて行われるようにす
る記録媒体についての提案も多くなされており、それら
の記録媒体を用いた記録再生装置についても各種の提案
がなされている。

ところが、前記した従来の各種の記録媒体を用いた記録
再生装置では、高密度記録を行うための装置の構成が複
雑、かつ、大掛かりなものになっており、また、消去可
能な記録媒体も前述のように従来から提案されてはいる
が、それが例えば磁気記録媒体の場合には消去が容易で
ある反面、高密度記録の点に問題があり、それが例えば
光ディスクの場合には高密度記録が容易であるが簡単な
手段で消去が行えないという問題点があった。

前記した問題点の解決のために１本出願人会社ではレー
ザ光束が入射される透明電極と、前記の透明電極を透過
したレーザ光束が入射される光導電層部材と、前記の一
透明電極との間に電界を形成させるための電極を備える
とともに光導電層部材と前記の電極との間の電界と対応
して発生した電荷を保持する電荷保持層を有する電荷像
記録媒体と、前記した光導電層部材と前記の電極との間
の電界を記録の対象にされる情報信号に応じて変化させ
、電荷像記録媒体における電荷保持層部材に記録の対象
にされる情報信号と対応する電荷パターンを発生させる
手段と、前記した電荷像記録媒体における電荷保持層部
材に保持されている電荷パターンを、その電荷パターン
が形成されている面と前記の電極との間の電位差に基づ
いて読出す手段とからなる電荷像による記録再生装置を
提供した。

第８図は前記した電荷像による記録再生装置の一例構成
を示すブロック図であって、この第８図においてＤは電
荷像記録媒体円盤（以下、単に電荷像記録媒体りと記載
する）であり、この第８図中に示されている電荷像記録
媒体りは、電荷保持層部材として用いられる絶縁層ＩＬ
と電極Ｅとの積層構造のものである。前記した電荷保持
層部材として用いられる絶縁層ＩＬはその上に付着した
電荷を長時間にわたって保持できるような極めて高い絶
縁抵抗値を有するような材料（例えばシリコン樹脂）を
用いて作られる。

この電荷像記録媒体りは図示されていない回転駆動機構
によって所定の回転数で回転される。第８図中において
、ＷＡは記録の対象にされている情報信号によって強度
変調されている電磁放射線束（以下の記載では電磁放射
線束がレーザ光束のように記載されることもあり、また
電磁放射線の発生源はレーザ光源のように記載されてい
る）をレンズ７から出射できるように構成されている記
録系であり、図示の例における記録系ＷＡはレーザ光源
１、レンズ２．偏光子３、光変調器４、記録の対象にさ
れている情報信号源５、検光子６、レンズ７によって構
成されており、また第８図中のＲＡは、電荷像記録媒体
りに電荷像の形で記録されている情報信号をレープ光束
によって読出し、電気信号として出力するようにした再
生系であり、第８図示の例においては、レーザ光源８、
レンズ９．１２，１５、偏光子１０、ビームスプリッタ
１１、波長板１３、検光子１４、光電変換＠１６、増幅
器１７、出力端子１８などで構成されている。

前記した記録系ＷＡのレンズ７から出射したし−ザ光束
は、透明電極Ｅｔｗと光導電体層ＰＣＥとの積層横磨か
らなる記録ヘッドＷＨの透明電極Ｅｔｗを透過して光導
電体層ＰＣＥに与えられる。

前記の記録ヘッドＷＨの透明電極Ｅｔｗと電荷像記録媒
体りの電極Ｅとの間には電源Ｖｗから電圧が与えられて
いるから、記録系ＷＡから情報信号によって強度変調さ
れているレーザ光束が記録ヘッドＷＨの光導電体層ＰＣ
Ｅに入射すると、光導電体層ＰＣＥにおけるレーザ光束
が与えられた部分の電気抵抗値が低下し、その部分で電
荷像記録媒体りの絶縁層ＩＬとの間で放電が起こり、電
荷像記録媒体りの絶縁層ＩＬの表面に情報信号に応じた
電荷が付着する。

前記した情報信号に応じた電荷像は、再生系によって次
のようにして再生される。誘電体ミラーＤＭＬと例えば
ニオブ酸リチウム単結晶のような材料で作られている光
変調材層ＰＭＬと透明電極Ｅｔｒとによって構成されて
いる検出ヘッドにおける光変調材層ＰＭＬは、電荷像記
録媒体りの絶縁層ＩＬの表面に付着している電荷像によ
る電界により、その中を通過する光の偏光面を変化させ
るから、再生系ＲＡのレンズ１２から出射したレーザ光
束が、光変調材層ＰＭＬを通過した後に誘電体ミラーＤ
ＭＬで反射して再び前記のレンズ１２に入射する光は、
前記した電荷像記録媒体りの絶縁層ＩＬの表面の電荷像
と対応して偏光面が変化しているものになっている。

前記のようにレンズ１２に入射した光、すなわち、電荷
像記録媒体りの絶縁層ＩＬの表面に付着している電荷像
と対応して偏光面が変化している光は、ビームスプリッ
タ１１と波長板１３とを介して検光子１４に供給される
ことにより、検光子１４からはそれに入射した光におけ
る偏光面の変化に対応して光量が変化している光が出射
し、それがレンズ１５で集光されて光電変換器１６に与
えられ、光電変換器１６で光電変換される。光電変換器
１６の出力信号は増幅器１７で増幅されることにより再
生系における出力端子１８からは、もとの情報信号が出
力されることになる。

ところで、前記した電荷像による記録再生装置では、充
分に径の小さなレーザ光を使用することにより、高い記
録密度で記録されている電荷像記録媒体からの情報の記
録再生を簡単な装置によって容易に実現することを可能
としたが、高い記録密度で記録されている記録内容を良
好に再生するのには再生素子をトラッキング制御の下に
駆動変位させることが必要であり、そのために本出願人
会社では、先に第９図に示されるような再生装置を提案
した。

第９図は電荷像記録の再生装置における再生素子にトラ
ッキング制御方式を適用した既提案の電荷像による再生
装置のブロック図であり、また、第１０図はトラッキン
グ制御系のブロック図である。第９図において電荷像記
録媒体りは第８図について既述した電荷像記録媒体りと
同様に、絶縁１１１１Ｌと電極Ｅとの積層構造のもので
あり、この電荷像記録媒体りは図示されていない回転駆
動機構によって所定の回転数で回転される。また、第９
図中におけるＷＡは第８図を参照して既述した記録系Ｗ
Ａと同様にレーザ光源１．レンズ２．偏光子３、光変調
器４、記録の対象にされている情報信号源５、検光子６
．レンズ７によって構成されている記録系であり、この
第９図示の記録系ＷＡによる記録の態様は第８図を参照
して既述した記録系の場合と同様である。

第９図中のＲＡは電荷像記録媒体りに電荷像の形で記録
されている情報信号をレーザ光によって読出して電気信
号として出力するようにした再生系であり、レーザ光源
８．レンズ９，１２，１５、偏光子１０、ビームスプリ
ッタ１１、波長板１３゜検光子１４の構成部分は第８図
を参照して既述した再生系と同様であるが、第８図示の
再生系における光電変換器１６、増幅器１７、出力端子
１８の部分が、光電変換素子Ｐ　Ｄ　ａ　”　Ｐ　Ｄ　
ｄを有する分割型光検出器ＰＤ、トラッキング制御回路
ＴＳＣ、アクチュエーＪＪ″ＡＣＴなとの部分に変更さ
れた構成態様とされている。

前記した記録系ＷＡのレンズ７から出射したし　。

−ザ光束は、透明電極Ｅｔｗと光導電体層ＰＣＥとの積
層横磨からなる記録ヘッドＷＨの透明電極ＥｔＷを透過
して光導電体層ＰＣＥに与えられる。

前記した記録ヘッドＷＨの透明電極Ｅｔｗと電荷像記録
媒体りの電極Ｅとの間には電源Ｖｖから電圧が与えられ
ているから、前記のように記録系ＷＡから情報信号によ
って強度変調されているレーザ光束が記録ヘッドＷＨの
光導電体層ＰＣＥに入射すると、光導電体層ＰＣＥにお
けるレーザ光束が与えられた部分の電気抵抗値が低下し
て、その部分で電荷像記録媒体りの絶縁層ＩＬとの間で
放電が起こり、それにより電荷像記録媒体りの絶縁層Ｉ
Ｌの表面には情報信号に応じた電荷が付着して、記録の
対象にされている情報信号は電荷像として記録される。

前記のようにして記録の対象にされている情報信号と対
応する電荷像は、再生系によって次のようにして再生さ
れる。誘電体ミラーＤＭＬと例えばニオブ酸リチウム単
結晶のような材料で作られている光変調材層ＰＭＬと透
明電極Ｅｔｒとによって構成されている検出ヘッドにお
ける光変調材層ＰＭＬは、電荷像記録媒体りの絶縁層Ｉ
Ｌの表面に付着している電荷像による電界により、その
中を通過する光の偏光面を変化させるから、再生系ＲＡ
のレンズ１２から出射したレーザ光束が、光変調材層Ｐ
ＭＬを通過した後に誘電体ミラーＤＭＬで反射して再び
前記のレンズ１２に入射する光は、前記した電荷像記録
媒体りの絶縁層ＩＬの表面に付着している電荷像と対応
して偏光面が変化しているものになっている。

前記のようにレンズ１２に入射した光、すなわち、電荷
像記録媒体りの絶縁層ＩＬの表面に付着している電荷像
と対応して偏光面が変化している光は、ビームスプリッ
タ１１と波長板１３とを介して検光子１４に供給される
ことにより、検光子１４からはそれに入射した光におけ
る偏光面の変化に対応して光量が変化している光が出射
し、それがレンズ１５で集光されて光電変換素子Ｐ　Ｄ
　ａ〜ＰＤｄを有する分割型光検出器ＰＤに供給される
。

第１０図に示されているように、前記した分割型光検出
器ＰＤを構成している４個の光電変換素子Ｐ　Ｄ　ａ　
”　Ｐ　Ｄ　ｄからの出力信号Ｓ　ａ　＝　Ｓ　ｄにお
ける光電変換素子ＰＤａからの出力信号Ｓａと。

光電変換素子ＰＤｃからの出力信号Ｓｃとは、トラッキ
ング制御信号発生回路ＴＳＣにおける加算器１９によっ
て加算され、また、前記した分割型光検出＠ＰＤを構成
、している４個の光電変換素子Ｐ　Ｄ　ａ　”　Ｐ　Ｄ
　ｄからの出力信号Ｓ　ａ　＝　Ｓ　ｄにおける光電変
換素子ＰＤｂからの出力信号ｓｂと、光電変換素子ＰＤ
ｄからの出力信号Ｓｄとは、トラッキング制御信号発生
回路ＴＳＣにおける加算器２０によって加算される。

前、記した加算器１９からの出力信号（Ｓａ＋Ｓｃ）と
前記した加算器２０からの出力信号（Ｓｂ＋Ｓｄ）とは
加算器２１によって加算されて加算器２１からは出力端
子１８に（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）の再生信号が送出
される。

また、前記した加算器１９からの出力信号（Ｓａ＋Ｓｃ
）と前記した加算器２０からの出力信号（ｓｂ＋Ｓｄ）
とは、減算響２２において（（Ｓａ＋５ｃ）−（Ｓｂ＋
５ｄ））の減算が行われ、減算回路２２からの出力信号
が位相補償回路ＰＣにおいて位相補償されてトラッキン
グ制御信号になされて出力端子２３からアクチュエータ
ＡＣＴに供給され、前記したアクチュエータＡＣＴは、
再生素子を記録跡の延長方向と直交する方向にトラッキ
ング制御のために駆動変位させる。

前記した第９図に示す既提案の電荷像による再生装置で
は電荷像記録媒体りの絶縁層ＩＬの表面に電荷像として
記録されている情報信号を再生して得た再生信号に基づ
いてトラッキング制御信号を発生させてそれをアクチュ
エータに供給して、前記したアクチュエータによって、
再生素子を記録跡の延長方向と直交する方向にトラッキ
ング制御のために駆動変位させるようにしているが、電
荷像記録媒体の幾何学的な形状の変化によってトラッキ
ング制御用の情報を発生できるようにしてトラッキング
制御動作が一層良好に行われ得るようにするという提案
もなされている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前記した既提案の電荷像記録再生装置では、
電荷像の記録時に使用される電荷像記録媒体としてトラ
ッキング制御用の情報が記録されていないものを使用し
ているために、高い記録密度で電荷像記録媒体に情報の
記録が行われるようにするためには、記録系における送
り機構として非常に高い機械精度を有するものが必要と
されることになる。また、前記した既提案の電荷像記録
再生装置では、記録時と再生時とにおいて、それぞれ異
なる構成形態のヘッドが使用されるようになされている
ために、記録再生装置の構成が複雑なものになっていた
。

記録系における送り機構として非常に高い機械精度を有
するものを使用しないで、高い記録密度で電荷像記録媒
体に情報の記録が行われるようにするために、例えば第
１１図に例示されているように記録媒体りに予めトラッ
キング制御用の”溝４０を形成させておくことは従来か
ら知られており、第１２図は第１１図に例示されている
ようなトラッキング制御用の溝を用いてトラッキング制
御動作を行いながらレーザ光の照射（図中の白丸印はレ
ーザ光の光点である）によって記録動作が行われている
状態を示している図である。

しかし第１１図示のように記録媒体として機械的な凹凸
により予めトラッキング制御用の溝を構成したものが使
用されるようにするためには、そのような構成形態の記
録媒体の製作に大規模な製造設備が必要とされる。

（課題を解決するための手段） 本発明は少なくとも電極と光導電層部材と光変調材層部
材と電荷保持層部材とを積層させてなる電荷像記録媒体
における前記の電荷保持層部材に、トラッキング制御用
の電荷像パターンを記録形成させてなる電荷像記録媒体
、及び少なくとも電極と光導電層部材と光変調材層部材
と電荷保持層部材とが積層されているとともに、前記し
た電荷保持層部材に予めトラッキング制御用の電荷像パ
ターンが記録形成されている電荷像記録媒体における電
極に対して所定の距離に位置する可動電極と、前記した
電荷像記録媒体における光導電層部材に記録の対象にさ
れている情報を含む電磁放射線束を結像させる対物レン
ズと、前記した電荷像記録媒体における電極と可動電極
との間に記録の対象にされている情報に応じて生じさせ
た電界の強度分布と対応して可動電極と電荷像記録媒体
間に生じた放電により記録の対象にされている情報によ
る電荷像を電荷像記録媒体における電荷保持層部材に形
成させる手段と、電荷像記録媒体における電荷保持層に
予め形成させてあるトラッキング制御用の電荷像パター
ンに基く電界と対応して偏光の状態が変化されている電
荷像記録媒体からの反射光を前記した対物レンズを介し
て再生光学系に与える手段と、再生光学系からの光を光
電変換してトラッキング制御信号を得る手段と、前記し
たトラッキング制御信号によってトラッキング制御系の
７クチユエータを変位駆動させる手段とを備えてなる記
録再生装置を提供する。

（作用） 少なくとも電極と光導電層部材と光変調材層部材と電荷
保持層部材とを積層させてなる電荷像記録媒体における
前記の電荷保持層部材に、予め所定のパターンでトラッ
キング制御用の電荷像パターンを記録形成させる。

電荷保持層部材に予めトラッキング制御用の電荷像パタ
ーンが記録形成されている電荷像記録媒体における電極
に対して所定の距離に位置する可動電極と、前記した電
荷像記録媒体における光導電層部材に記録の対象にされ
ている情報を含む電磁放射線束を対物レンズによって結
像させ、前記した電荷像記録媒体における電極と可動電
極との間に記録の対象にされている情報に応じて生じさ
せた電界の強度分布と対応して可動電極と電荷像記録媒
体間に生じた放電により記録の対象にされている情報に
よる電荷像を電荷像記録媒体における電荷保持層部材に
形成させる。

電荷像記録媒体における電荷保持層に予め形成させてあ
るトラッキング制御用の電荷像パターンに基く電界と対
応して偏光の状態が変化されている電荷像記録媒体かも
の反射光を前記した対物レンズを介して再生光学系に与
え、再生光学系からの光を光電変換してトラッキング制
御信号を発生させ、そのトラッキング制御信号によって
トラッキング制御系のアクチュエータを変位駆動させる
。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の電荷像記録媒体及び
記録再生装置の具体的な内容について詳細に説明する。

第１図乃至第４図は本発明の電荷像記録媒体におけるト
ラッキング制御用の電荷像パターンを説明するための平
面図、第５図は本発明の電荷像記録媒体を用いた記録再
生装置の要部の概略構成を示すブロック図、第６図及び
第７図は記録再生装置の一部の構成部分のブロック図で
ある。

第１図乃至第４図は本発明の電荷像記録媒体におけるト
ラッキング制御用の電荷像パターンを説明するための平
面図であり、前記した第１図乃至第４図示のトラッキン
グ制御用の電荷像パターンは、第５図中にＤで示されて
いる電荷像記録媒体Ｄ、すなわち基板ＢＰ上に電極Ｅと
光導電層部材ＰＣＬと、光変調材層部材ＰＭＬと、電荷
保持層部材ＣＨＬとを積層してなる電荷像記録媒体りの
電荷保持層部材ＣＨＬに記録形成されている。

第５図中に示されている電荷像記録媒体りに′おいて、
電荷保持層部材ＣＨＬはそれに形成された電荷像を長時
間にわたって保持できるような極めて高い絶縁抵抗値を
有するような材料（例えばシリコン樹脂）を用いて作ら
れており、また、光導電層部材ＰＣＬとしては記録用の
電磁放射線で電荷を発生する電荷発生層と、電荷発生層
で発生した電荷を移送する電荷移送層との積層構造のも
のが用いられ、さらに、光変調材層部材ＰＭＬとしては
例えばニオブ酸リチウム単結晶または液晶のような光変
調材を用いることができる。

第５図に例示されているような構成の電荷像記録媒体り
の電荷保持層部材ＣＨＬに、第１図乃至第４図中で図面
符号４１によって示しであるようなトラッキング制御用
の電荷像パターン、すなわち、第１図に例示しであるよ
うに所定の記録跡間隔を隔てた位置毎の連続的なパター
ンによる電荷像パターン４１、または、第２図に例示し
であるように、所定の記録跡間隔を隔てた位置毎の間欠
的なパターンによる電荷像パターン４１、あるいは所定
の記録跡間隔を隔てた位置毎に設けた間欠的なパターン
の相隣るものが互い違いな配列態様を示すようなパター
ンによる電荷像パターン４１を形成させるのには、例え
ば、それぞれ前記したような所定のパターンを備えてい
るマスク部材と透明電極を通して電荷像記録媒体に光を
照射させている状態において前記した透明電極と電荷像
記録媒体りにおける電極Ｅとに一定の電圧を与えて、電
荷像記録媒体りに第１！ｉｆ乃至第４図中で図面符号４
１によって示しであるようなトラッキング制御用の電荷
像パターンを形成させたり、あるいは。

電荷像記録媒体りの電極Ｅと透明電極との間に一定の電
圧が与えられている状態において、透明電極を通して電
荷像記録媒体上に所定のパターンを描くように走査され
ているレーザ光を照射させて、電荷像記録媒体りに第１
図乃至第４図中で図面符号４１によって示しであるよう
なトラッキング制御用の電荷像パターンを形成させたり
することが容易にできる。

次に第５図を参照して本発明の電荷像記録媒体の記録再
生装置について説明する。第５図中の電荷像記録媒体り
は図示されていない回転駆動機構によって所定の回転数
で回転されている。

第５図中においてＰＨは光学ヘッドであり、この光学ヘ
ッドＰＨはキャリッジ２４によって電荷像記録媒体りの
径方向に移送されるようになされている（キャリッジ２
４の詳細な構成については図示が省略されている）。

第５＠に示されている光学ヘッドＰＨにおいて２５は半
導体レーザであり、この半導体レーザ２５は電荷像の記
録再生装置が記録モードになされている場合には、記録
の対象にされている情帽によって強度変調されているレ
ーザ光を放射してコリメータレンズ２６に与え、また、
電荷像の記録再生装置が再生モードになされている場合
には一定の強度のレーザ光を放射してコリメータレンズ
２６に与える。

第５図において２７，３０．３１はビームスプリッタ、
２８は１７２波長板、２９は対物レンズ（集光レンズ）
、３２〜３４はレンズ、３５は円筒レンズ、３６は４分
割光検出器、３７．３８は光電変換器である。

前記した対物レンズ２９は光学ヘッドＰＨにおける自動
フォーカス制御系におけるアクチュエータ対物レンズの
光軸方向に駆動変位されるようになされているとともに
、自動トラッキング制御系におけるアクチュエータによ
って記録跡の延長する方向と直交する方向に駆動変位さ
れるようになされている。前記した自動フォーカス制御
系におけるアクチュエータと自動トラッキング制御系に
おけるアクチュエータとしては例えばコンパクトディス
ク再生装置等において従来から広く使用されている２軸
方向での駆動変位制御の可能な周知構成の可動コイル型
のアクチュエータが使用できる（第５図中のＡＣＴは対
物レンズ２９を駆動変位させるアクチュエータの設置位
置を示しており、その具体的な構成態様についての図示
説明は省略している）。

前記した対物レンズ２９には連結部材３９を介して可動
電極Ｅｍが一体的に設けられている。前記した対物レン
ズ２９に対して連結部材３９を介して一体的に構成させ
るべき可動電極Ｅｍの位置は、例えば次のようにして定
めることができる。

まず、レーザ光束が入射されている対物レンズ２９の集
光点の位置に顕微鏡の対物レンズを合焦させ１次に、顕
微鏡の合焦位置が前記した対物レンズ２９の集光点の位
置から対物レンズの光軸に沿って所定の距離だけ対物レ
ンズ２９側にずれた位置となるように顕微鏡の合焦位置
を調整する。

対物レンズ２９の位置はそのままとしておいて、前記の
ように調整された顕微鏡の合焦位置に可動電極Ｅｍだけ
を変位させ、可動電極Ｅｍをその位置において連結部材
３９に固着させるのである。

前記した顕微鏡の像の観察は接眼レンズに取付けたテレ
ビジョンカメラで発生させた映像信号をモニタ受像機で
再生してｗｔ察することにより容易に行うことができる
。前記のようにして行われる可動電極Ｅｍの位置の設定
によって、可動電極Ｅｍの位置は電荷像記録媒体りの電
極Ｅから所定の距離に位置された状態となされうろこと
は容易に理解できる。

前記した可動電極Ｅｍは、対物レンズ２９を通過するレ
ーザ光に対して透明な透明電極であり、電荷像の記録再
生装置が記録モードとなされた場合には、前記した可動
電極Ｅｍと電荷像記録媒体りにおける電極Ｅとの間に電
源Ｖｗが接続されて。

前記した両電極Ｅ、Ｅｍ間に発生された電界が電荷像記
録媒体りに与えられるようになされる。

電荷像記録再生装置が記録モードになされている場合に
、前記した半導体レーザ２５から放射されたレーザ光束
は記録の対象にされている情報によって強度変調された
状態になされて、コリメータレンズ２６によって平行光
にされてから、ビームスプリツタ２７→対物レンズ２９
→可動電極Ｅｍ→電荷像記録媒体りの光路によって電荷
像記録媒体りにおける光導電層部材ＰＣＬに結像される
。

電荷像記録再生装置が記録モードとなされている状態に
おいては、前記した可動電極Ｅｍと電荷像記録媒体りの
電極（第２図中で符号Ｅで示されている）との間には既
述のように電源Ｖｗから電圧が与えられているから、前
記のように記録の対象にされている情報によって強度変
調されているレーザ光束が光導電体層ＰＣＬに入射され
ていると、光導電体層ＰＣＬにおけるレーザ光束が与え
られた部分の電気抵抗値が低下して、その部分で電荷像
記録媒体りの電荷保持層部材ＣＨＬとの間で放電が起こ
り、それによって電荷像記録媒体りの電荷保持層部材Ｃ
ＨＬの表面に記録の対象にされている情報に応じた電荷
像が形成される。

ところで、本発明の電荷像の記録再生装置において、電
荷像記録媒体りの電荷保持層部材ＣＨＬの表面に記録の
対象にされている情報に応じた電荷像の記録動作が行わ
れる場合には、電荷像記録媒体りに予め記録形成されて
いるトラッキング制御用の電荷像パターンを読取って得
たトラッキング制御情報゛を用いて、記録用のレーザ光
束がトラッキング制御動作の下に所定の記録跡を辿りな
がら情報の記録動作が行われるようになされるのであり
、次に記録動作時におけるトラッキング制御動作につい
て説明する。

第５図に示されている電荷像の記録再生装置において記
録の対象にされている情報信号を電荷像の形で記録する
のに用いられる電荷像記録媒体りには、第１図乃至第４
図中に図面符号４１によって例示されているようなトラ
ッキング制御用の電荷像パターンが予め形成されている
。

それで、記録の対象にされている情報によって強度変調
されている記録用のレーザ光束が既述のように対物レン
ズ２９によって電荷像記録媒体りにおける光導電層部材
ＰＣＬに結像されて、光透電体層ＰＣＬにおける前記の
レーザ光束が与えられた部分の電気抵抗値が低下して、
可動電極Ｅｍと電荷像記録媒体りの電荷保持層部材ＣＨ
Ｌとの間の放電により、電荷像記録媒体りの電荷保持層
部材ＣＨＬの表面に記録の対象にされている情報′−に
応じた電荷像が形成されるのと同時に、電極Ｅで反射さ
れた記録用のレーザ光束が光導電層部材ＰＣＬ→光変調
材層部材ＰＭＬ→電荷保持層部材ＣＨＬ→可動電極Ｅｍ
→対物レンズ２９→ビームスプリッタ２７のような光路
によりビームスプリッタ２７に入射されるが、前記した
電荷像記録媒体りからの反射光は電荷像記録媒体りにお
ける光変調材層部材ＰＭＬを往復している光であって、
それの偏光面は例えばニオブ酸リチウム結晶のような材
料で作られている光変調材層部材ＰＭＬに印加されてい
る電界強度と対応して回転している状態になっている。

そして、前記の光変調材層部材ＰＭＬには、電荷像記録
媒体りに電荷像の形で予め形成されている第１図乃至第
４ＴＪＲ中に図面符号４１によって例示されているよう
なトラッキング制御用の電荷像パターンによる電界も印
加されているから、電荷像記録媒体りからの反射光には
電荷像記録媒体りに予め記録形成させておいたトラッキ
ング制御用の情報も含まれている。

前記した電荷像記録媒体りからの反射光がビームスプリ
ッタ２７に入射し、そこで反射して検光子ＡＬを通して
検光子ＡＬから出射した光は、前記した電荷像記録媒体
りにおける光変調材層部材ＰＭＬの通過中に生じた偏光
面の回転量に対応した光量を示すものとなる。

前記した検光子ＡＬからの出射光はビームスプリッタ３
０に入射され、ビームスプリッタ３０を透過した光はレ
ンズ３０と円筒レンズ３５とを介して４分割光検出器３
６に供給される。なお、電荷像の記録再生装置が記録モ
ードで動作している際に、前記したビームスプリッタ３
０で反射して１７２波長板２８に入射された光は装置の
有効な動作には寄与しない。

前記した４分割光検出器３６は第６図に例示されている
ように４個の光電変換素子Ｐ　Ｄ　ａ　＝　Ｐ　Ｄｄの
配列からなり、前記した４分割光検出器３６を構成して
いる４個の光電変換素子Ｐ　Ｄ　ａ　”　Ｐ　Ｄｄから
の出力信号５ａ＝Ｓｄにおける光電変換素子ＰＤａから
の出力信号Ｓａと、光電変換素子ＰＤａからの出力信号
Ｓｃとは加算器ＡＤＤＩによって加算され、また、前記
した４分割光検出ｌｌ３６を構成している４個の光電変
換素子Ｐ　Ｄ　ａ　”　ＰＤｄからの出力信号Ｓａ”Ｓ
ｄにおける光電変換素子ＰＤｂからの出力信号ｓｂと、
光電変換素子ＰＤｄからの出力信号Ｓｄとは加算器ＡＤ
Ｄ４によって加算される。

前記した加算器ＡＤＤＩからの出力信号（Ｓａ＋Ｓｃ）
と前記した加算器ＡＤＤ４からの出力信号（Ｓｂ＋Ｓｄ
）とは減算器５ＵＢｔによって減算されて減算器５ＵＢ
ｔからは出力端子４３に（Ｓａ＋５ｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ
）のトラッキング制御信号が出力されこのトラッキング
制御信号は位相補償回路において位相補償された後にア
クチュエータＡＣＴに供給され、前記したアクチュエー
タＡＣＴは、結像レンズ２９を記録跡の延長方向と直交
する方向にトラッキング制御のために駆動変位させる。

また、前記した４分割光検出器３６を構成している４個
の光電変換素子Ｐ　Ｄ　ａ　”　Ｐ　Ｄ　ｄからの出力
信号Ｓ　ａ　＝　Ｓ　ｄにおける光電変換素子ＰＤａか
らの出力信号Ｓａと、光電変換素子ＰＤｄからの出力信
号Ｓｄとは加算器ＡＤＤ２によって加算され、また、前
記した４分割光検出器３６を構成している４個の光電変
換素子Ｐ　Ｄ　ａ　”　Ｐ　Ｄ　ｄからの出力信号５ａ
＝Ｓｄにおける光電変換素子ＰＤｂからの出力信号ｓｂ
と、光電変換素子ＰＤｃからの出力信号Ｓｃとは加算器
ＡＤＤ３によって加算される。

前記した加算器ＡＤＤ２からの出力信号（Ｓａ＋Ｓｄ）
と前記した加算器ＡＤＤ３からの出力信号（Ｓｂ＋ｓｃ
）とは減算器５ＵＢｆによって減算されて減算器５ＵＢ
ｆからは出力端子４２に（Ｓａ＋５ｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ
）のフォーカス制御信号が出力され、このフォーカス制
御信号はアクチュエータＡＣＴに供給され、前記したア
クチュエータＡＣＴは結像レンズ２９を結像レンズ２９
の光軸の方向にフォーカス制御のために駆動変位させる
。

電荷像記録媒体りにおける電荷保持層部材ＣＨＬに予め
記録形成されているトラッキング制御用の電荷像パター
ンが、第１図及び第２図に例示されているように連続的
なものである場合でも、あるいは第３図及び第４図に例
示されているように間欠的なものである場合でも、前記
したトラッキング制御用の電荷像パターンを読出して行
われるトラッキング制御動作は同様に行われうる。

なお、第１図に例示されているトラッキング制御の状態
は、電荷像記録媒体りにおける電荷保持層部材ＣＨＬに
予め記録形成されているトラッキング制御用の電荷像パ
ターン上に記録の誓象にされている情報による電荷像を
重ねて記録する場合の記録態様であり、また、第２図〜
第４図に例示されているトラッキング制御の状態は、電
荷像記録媒体りにおける電荷保持層部材ＣＨＬに予め記
録形成されているトラッキング制御用の電荷像パターン
の相隣るものの中間に記録の対象にされている情報によ
る電荷像を重ねて記録する場合の記録態様を示している
。

次に、前記のようにして記録の対象にされている情報が
電荷像記録媒体りの電荷保持層部材ＣＨＬに形成された
電荷像は１次のような読出し動作によって行われる。

すなわち、電荷像記録媒体りにおける例えばニオブ酸リ
チウム結晶のような材料で作られている光変調材層ＰＭ
Ｌは、電荷像記録媒体りの電荷保持層部材ＣＨＬの表面
に形成されている電荷像による電界により、その中を通
過する光の偏光面を変化させるから、電荷像記録再生装
置が再生モードになされた状態において、半導体レーザ
２５から放射されて、コリメータレンズ２６とビームス
プリッタ４とを介して対物レンズ２９に与えられた後に
対物レンズ２９から出射した一定の光強度を有するレー
ザ光束が、電荷像記録媒体りの光変調材Ｍ！ＩＰＭＬを
往復通過した後に電荷像記録媒体りからの反射光として
再び前記の対物レンズ２９に入射する光は、前記した電
荷像記録媒体りの電荷保持層部材ＣＨＬの表面に形成さ
れている電荷像と対応して偏光面が変化しているものに
なっている。

前記した電荷像記録媒体りからの反射光はビームスプリ
ッタ２７で反射された後に検光子ＡＬによって光強度が
変化している状態の光となされた後にビームスプリッタ
３０に与えられ、ビームスプリッタ３０を通過した光は
レンズ３２と円筒レンズ３５とを介して４分割光電変換
器３６に与えられる。４分割光電変換器３６からの出力
信号は第６図を参照して既述したようにして自動トラッ
キング制御系の制御信号と、自動フォーカス制御系の制
御信号とが発生されてアクチュエータＡＣＴに供給され
て、結像レンズ２９に対して自動トラッキング制御動作
と自動フォーカス制御動作とが行われる。

また、前記したビームスプリッタ３０で反射した後に１
７２波長板２８を通してビームスプリッタ３１に与えら
れた光の内で、ビームスプリッタ３１を透過した後にレ
ンズ３４を通して光電変換器３８に供給されて光電変換
された光電変換器３８からの出力信号と、前記したビー
ムスプリッタ３０で反射してビームスプリッタ３１に与
えられた光の内で、ビームスプリッタ３１で反射した後
にレンズ３３を通して光電変換器３７に供給されて光電
変換された光電変換器３７からの出力信号とは、第７図
に示されているような減算器（差動回路）ＳＵＢに供給
されてＳ／Ｎの良好な再生信号として出力端子４３に出
力される。

前記したように第５図に示す本発明の電荷像の記録再生
装置では電荷像記録媒体への情報の記録動作時において
も、電荷像記録媒体りの電荷保持層部材に予め記録形成
されているトラッキング制御用の電荷像パターンを読取
って作られた自動トラッキング制御信号を用いて行われ
るトラッキング制御動作によって高密度記録が容易に行
われるようにすることができ、また、自動フォーカス制
御系のアクチュエータＡＣＴによって光軸方向に駆動変
位される対物レンズ２９によって集光されたレーザ光束
の集光点は、常に、電荷像記録媒体りにおける光導電層
部材ＰＣＬに結像されているから、対物レンズ２９と一
体的に構成されている可動電極Ｅｍも前記したレーザ光
束の集光点に対して常に一定の距離に位置されて、電荷
像記録媒体りに面振れが生じても可動電極Ｅｍと電荷像
記録媒体Ｅとの距離は一定となされて電荷像記録媒体り
を常に所定の電界強度の電界中に位置させる・ようにす
ることができる。

（発明の効果） 本発明は少なくとも電極と光導電層部材と光度。

調材層部材と電荷保持層部材とを積層させてなる電荷像
記録媒体における前記の電荷保持層部材に、予め所定の
パターンでトラッキング制御用の電荷像バター゛ンを記
録形成させておき、゛前記のように電荷保持層部材に予
めトラッキング制御用の電荷像パターンが記録形成され
ている電荷像記録媒体における電極に対して所定の距離
に位置する可動電極と、前記した電荷像記録媒体におけ
る光導電層部材に記録の対象にされている情報を含む電
磁放射線束を対物レンズによって結像させ、前記した電
荷像記録媒体における電極と可動電極との間に記録の対
象にされている情報に応じて生じさせた電界の強度分布
と対応して可動電極と電荷像記録媒体間に生じた放−重
に−より記録の対象にされている情報による電荷像を電
荷像記録媒体における電荷保持層部材に形成させ、電荷
像記録媒体における電荷保持層に予め形成させてあるト
ラッキング制御用の電荷像パ′ターンに基く電界と対応
して偏光の状態が変化ざ１＆−１いる電荷像記録媒体か
らの反射光を前記した対物レンズを介して再生光学系に
与え、再生光学系からの光を光電変換してトラッキング
制御信号を発生させ、そのトラッキング制御信号によっ
てトラッキング制御系のアクチュエータを変位駆動させ
るようにしているから。

記録動作時にもトラッキング制御動作の下に高密度記録
を容易に行うことができ、また、電荷像記録媒体自体に
記録動作時に必要な光導電層部材と読出し動作時に必要
な光変調材一層部材とを備えているために、記録再生動
作時に用いられる記録再生ヘッドが構成の簡単な可動電
極となされるために、それを結像レンズと一体的に可動
されるキうにして、電荷像記録媒体に面振れがあっても
常に良好な記録状態が得られるようにすることも容易で
ある。また、電荷像記録媒体に予め記録形成させておく
トラッキング制御用のパターンは、電荷像によって記録
形成させておくものであるから。

従来のスリ溝付きの光ディスクの場合に比べて記録媒体
の構成材料についての制限が少ない他に。

透過型の記録媒体として構成したものを使用することも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図−は本発明のへ電荷像記録媒体におけ
るトラッキング制御用の電荷像パターンを説明するため
の平面図１、第５図は本発明の電荷像記録媒体を用いた
記録再生装置の要部の概略構成を示すブロック図、第６
図及び第７図は記録再生装置の一部の構成部分のブロッ
ク図、第８図及び第９図は既提案め記録再生装置のブロ
ック図、第１０！ｉｉ！Ｉはトラッキング制御信号の発
生回路のブロック図、第１１図は従来の光ディスクの′
説明用の縦断面図、第１２図は従来の光ディスクの説明
用の平面図である。 １．８・・・レーザ光源％２，９，１２．１５・・・レ
ンズ、３・・・偏光子、４・・・光変調器、５・・・記
録の対象にされている情報信号源、６，１４・・・検光
子。 １０・・・偏光子、１１・・・ビームスプリッタ、１３
・・・波長板、１６・・・光電変換器、１７・・・増幅
器、１白。 ２３．４２〜４４・・・出力端子、１９〜２１．ＡＤＤ
１〜ＡＤＤ４・・・加算器、２２．ＳＵＢ、５ＵＢｆ。 ５ＵＢｔ・・・減算回路（減算器）、２４・・・キャリ
ッジ、２５・・・半導体レーザ、２６・・・コリメータ
レンズ、２７．３０．３１・・・ビームスプリッタ、２
８・・・１／２波長板、２９・・・対物レンズ（集光レ
ンズ）、３２〜３４・・・レンズ、３５・・・円筒レン
ズ、３６・・・４分割光検出器、３７，３８・・・光電
変換器、４１・・・トラッキング制御用の電荷像パター
ン、Ｅｔｗ。 Ｅｔｒ・・・透明電極、ＷＨ・・・記録ヘッド、ＰＣＥ
・・・光導電体層、Ｖｗ・・・電源、Ｅ・・・電極、Ｄ
ＭＬ・・・誘電体ミラー、ＰＭＬ・・・光変調材層部材
、ＲＡ・・・再生系、Ｄ・・・電荷像記録媒体、ＢＰ・
・・基板、Ｅ・・・電極、ＰＣＬ・・・光導電層部材、
ＰＭＬ・・・光変調材層部材、ＣＨＬ・・・電荷保持層
部材、ＩＬ・・・絶縁層、ＷＡ・・・記録系、ＰＤａ”
ＰＤｄ・・・光電変換素子。 ＰＤ・・・分割型光検出器、ＴＳＣ・・・トラッキング
制御信号発生回路、ｐｃ・・・位相補償回路、ＡＣＴ・
・・アクチュエータ、ＰＨ・・・光学ヘッド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも電極と光導電層部材と光変調材層部材と
   電荷保持層部材とを積層させてなる電荷像記録媒体にお
   ける前記の電荷保持層部材に、トラッキング制御用の電
   荷像パターンを記録形成させてなる電荷像記録媒体 ２、トラッキング制御用の電荷像パターンとして所定の
   記録跡間隔を隔てた位置毎に連続的なパターンとして構
   成させたものを用いた請求項１に記載の電荷像記録媒体 ３、トラッキング制御用の電荷像パターンと、して所定
   の記録跡間隔を隔てた位置毎に間欠的なパターンとして
   構成させたものを用いた請求項１に記載の電荷像記録媒
   体 ４、トラッキング制御用の電荷像パターンとして所定の
   記録跡間隔を隔てた位置毎に設けた間欠的なパターンの
   相隣るものが互い違いな配列態様となるようにして構成
   させたものを用いた請求項１に記載の電荷像記録媒体 ５、少なくとも電極と光導電層部材と光変調材層部材と
   電荷保持層部材とが積層されているとともに、前記した
   電荷保持層部材に予めトラッキング制御用の電荷像パタ
   ーンが記録形成されている電荷像記録媒体における電極
   に対して所定の距離に位置する可動電極と、前記した電
   荷像記録媒体における光導電層部材に記録の対象にされ
   ている情報を含む電磁放射線束を結像させる対物レンズ
   と、前記した電荷像記録媒体における電極と可動電極と
   の間に記録の対象にされている情報に応じて生じさせた
   電界の強度分布と対応して可動電極と電荷像記録媒体間
   に生じた放電により記録の対象にされている情報による
   電荷像を電荷像記録媒体における電荷保持層部材に形成
   させる手段と、電荷像記録媒体における電荷保持層に予
   め形成させてあるトラッキング制御用の電荷像パターン
   に基く電界と対応して偏光の状態が変化されている電荷
   像記録媒体からの反射光を前記した対物レンズを介して
   再生光学系に与える手段と、再生光学系からの光を光電
   変換してトラッキング制御信号を得る手段と、前記した
   トラッキング制御信号によってトラッキング制御系のア
   クチュエータを変位駆動させる手段とを備えてなる記録
   再生装置