JPH03259441A - 記録，再生方法及び記録，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、画像情報記録、記録及び／又は再生装置１表
示装置１　（高解像度）撮像装置、光コンピュータ、プ
リンタ、印刷関連装置、或いはＣＰＵ等の外部記憶装置
等に採用して好適な記録、再生方法、及びこの方法を実
現し得る記録及び／又は再生装置に関する。

こ従来技術及び発明か解決しようとする課題〕近年、ポ
リ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）に圧電性があることか発
見され、その後、弗化ビニリデン（ＶＤＦ　）と三弗化
エチレン（ＴｒＦＥ）の共重合体の強誘電的性質が見出
され、高分子化合物の強誘電性の研究は非常な発展を遂
げた。強誘電性高分子化合物は、スピンコード法等で大
面積の薄膜を作ることが比較的容易で、また、磁性薄膜
のように空気中で保存したときの劣化の問題もないので
、応用面でも圧電素子、及び焦電素子として広く使われ
始めている。しかるにこの圧電性、焦電性の基になる強
誘電性を直接応用した製品はそれほど現われておらず、
漏光回転装置（例えば特開昭５５−８４９１２号公報参
照）や、光メモリ−（記録、再生装置）としての研究開
発が始まった程度である。

強誘電性高分子の薄膜を情報信号等の記録媒体として使
用する強誘電性光メモリーは、ディジタル情報のＯ／１
を膜面に垂直方向の分極の正負として記録する。かかる
記録装置の基本構成は、第１１図に示すように、レーサ
ータイオード等を用いた半導体レーサーＬＤ、集光レン
ズＬ、記録素子１、電圧源（可変出力電源）Ｖｂ、電流
増幅（検出）器Ａ１ｍ１）等で構成される。記録素子１
は透明基板（支持部材）４．透明＠極Ｅ２．色素含有強
誘電性高分子膜２５．及び対電極Ｅ】よりなっている。

高分子膜２５は厚さ約１μｍのスピンコード膜である。

レーサー光は透明＠極Ｅ２側より照射する。

なお、強誘電性高分子膜２５に色素を含有させるのは、
光を有効に吸収させるためである。

次に、第１０図を参照して、記録素子（記録媒体）■を
使用して消去、書込み（即ち記録）、読出しく即ち再生
）の原理について説明する。まず、既記緑信号の消去は
、同図（＾）に示すように、抗電界ＥＣより大きい電界
Ｅを両電極Ｅ　２　ｒ　Ｅ　１間に加え、高分子！２５
の分極の向きを揃えることにより行なわれる。

引続いて書込みを行なうが、これには、消去後書込み型
（ｅｒａｓａｂｌｅ型）とｏｖｅｒ−ｗｒｉｔｅ型の２
通りの方法がある。ｅｒａｓａｂｌｅ型は、第１０図（
Ｂ）に示すように、消去された部分に分極か反転しない
程度の弱い逆霊界を印加し、反転させたい点のみを集光
したレーザー光で加熱する方法である。一方、ｏｖｅｒ
−ｗｒ　Ｉｔｅ型は、印加する弱電界の向きを情報の０
／１に対応させて変化させ乍ら各点を順次加熱し、分極
の向きを電界の方向に向かせる方法である。前者の方法
は書込み最中に分極の反転電流をモニタすることにより
動作の確認が可能であり、後者の方法は既に書かかれて
いる部分に新しい情報を重ね書きすることが可能である
。

読出しは、同図（Ｄ）に示すように、記録された箇所を
レーサー光で走査し、各点の焦電流を検出することによ
り行なわれる。

このように、強誘電性高分子膜を利用した素子としては
、従来は光メモリーや光学変調素子程度しか無く、強誘
電性高分子膜に形成された分極状態変化を、広く記録、
再生に利用し得るシステムはなかった。

ε課題を解決するための手段〕 本発明は、電極又は電極膜が表面に夫々形成された光導
電体と高分子強誘電体の裏面同士を対面させて成る情報
記録デバイスを使用し、上記両電極（膜）に一定の電圧
を印加して上記光導電体と高分子強誘電体との間に電界
を発生させ、光導電体に光学像等の電磁放射線情報を照
射して、高分子強誘電体の分極状態の変化を生せしめる
ことにより、情報を高分子強誘電体に記録し、及び／′
又は高分子強誘電体に参照光等の電磁放射線を照射する
ことにより記録された情報を再生することを特徴とする
記録、再生方法と、かかる方法を実現し得る記録、再生
装置とを提供することにより、上記課題を解決した。

〔実施例〕

本発明の記録、再生方法及び記録、再生装置は、強誘電
性高分子膜（高分子強誘電体）と光導電体から成る情報
記録デバイス（以下「記録デバイス」とも記す）を用い
た所に最大の特徴がある。高分子強誘電体は、例えばポ
リ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリ塩化ビニリチ
ン、弗化ビニリデン、弗化ビニル等の極性単量体を主成
分とする他の単量体との共重合体を使用する。

記録デバイスのより具体的な構成を第２図と共に説明す
る。以下の図において、第１１図の各構成要素と同一部
分には同一符号を付す。同図（Ａ）において、３は光導
電素子（光導電層）であり、その一方の表面には電極〈
電極層）Ｅ２か形成されている。２は高分子強誘電体層
（以下単に「強誘電体」とも記す）であり、その表面に
は透明電極（層）Ｅ＋が設けられている。これらは透明
支持部材４の上にスピンコード法等で形成される。

なお、同図（Ｂ）に示すように、光導電素子３と強誘電
体（層）２との間にミラー６を挟装した記録デバイス１
ｂや、同図（Ｃ）に示すように、光導電素子３と誘電体
層２とを、所定の間隙ｇをもって対向配置した構成の記
録デバイス１ｃもあるが、以下の説明では主に上記同図
（Ａ）の記録デバイス１ａを用いることにする。

このようむ強誘電体２は、可変８圧源く以下単に「電源
」とも記す）ｖｂ等にて両電極Ｅｌ、Ｅ２間に電圧を印
加することにより、強誘電体２にある一定値（抗電界Ｅ
ｃ）以上の電界を印加することにより、永続的な分極及
び反転分極を引起こす。

またこのような分極した高分子強誘電体フィルムには複
屈折性があり、分極方向に電圧を印加することによって
複屈折が変化し、その結果、透過光出力が第３図に示す
ように変化することが、例えば特開昭５５−８４９１２
号公報等にて報告されている。

そこで、上記記録デバイス１ａを用い、以下の方法によ
り消去、書込み、保持、読出しを行なう。

まず、既記緑信号の消去は、第２図に示した記録デバイ
ス１ｂ及び１Ｃのように、光導電層３と強誘電体２が分
離している場合、第４図（Ａ）に示すように、電極Ｅ３
を強誘電体層２に対向配置し、強誘電体層２に抗電界Ｅ
Ｃより大きい電界ｖ１を印加すべく電源Ｖｏを設定する
。また記録デバイス１ａのように、光導電層部分と強誘
電体部分か一体化している場合には、第４図（Ｂ）に示
すように、電磁放射線の一種である光を光導電層３に照
射し乍ら、強誘電体層２に抗電界Ｅｃより大きい電界Ｖ
１を印加すべく電源Ｖｏを設定する。この作業は信号が
記録デバイスに記録されていなくても行なってよい。

次に書込みは、第５図示のような方法で行なう。

即ち、被写体Ｏの光学像を撮像レンズＬ１によって、記
録デバイス１ａの光導電層３に結像させる。

ところで、光導電層３の電気抵抗値は、そこに結像され
た光学像（の明暗）に従って変化する性質がある。そこ
で、明部でＶｌ　＞ＥＣ、暗部でＶｌ＜Ｅｃとなるよう
電源Ｖｏを設定すると、強誘電体層２と光導電層３との
間の電界強度は、光導電層３の電気抵抗値の変化パター
ンに従って変化し、被写体０の光学像に対応する分極状
態変化が、強誘電体層２に形成される。

次に、分極状態の保持は、光導電層３と強誘電体２が分
離している場合、第６図（＾）に示すように電極Ｅ３を
強誘電体２に密着し、スイッチＳｗ１をＯＮ（閉成）し
て両電極Ｅｌ、Ｅ３間を短絡することにより行なう。ま
た、光導電層部分と強誘電体部分が一体化している場合
には、第６図ｆＢ）に示すように、スイッチ５ｗ１ＯＮ
にて両電極Ｅ　ｂ　Ｅ　３間を短絡することにより行な
う。

最後に読出しは、記録デバイス１ｃのように光導電層３
と強誘電体２が分離している場合、第１２図に示すよう
に、電極Ｅ３を強誘電体層２に対向設置し、記録デバイ
ス１ａのように両者か一体化している場合には、第１図
に示すように、強誘電体層２にｖｌ　＜Ｅｃなる電界Ｖ
１を印加するよう電源Ｖｏを設定する。この状態で、参
照光光源１３よりの光をレンズＬ２で集光し更に偏光子
８で偏光して得た偏光光束を、強誘電体層２に照射し、
その出射光を検光子９で検光した後、レンズＬ３を介し
てスクリーン１４上に投影することにより、再生像１４
ａが得られる。

また、記録デバイス１ｂに書込んだ場合、電源Ｖｏの設
定の仕方は上記第１実施例１０と同じであるが、その読
出しは第７図に示すような構成で行なう、即ち、ハーフ
ミラ−７を使用し、再生系の光軸に対して直角方向から
これに光源１３よりの光を照射して反射させ、偏光子８
を介して記録デバイス１ｂに照射し、強誘電体層２に密
着している誘電体ミラー６からの反射光を、偏光子８゜
ハーフミラ−７、及びレンズＬ３を介してスクリーン１
４上に投影して再生像１４ａを得る。この第２実施例１
１の場合、ハーフミラ−７′等による光エネルギーの損
失が多少生じるが、光源１３の光量を適宜増加すること
により解決できる６なお、偏光子８が検光子９の役割を
も兼務するので、検光子９が不要になるというメリット
がある。

以上、消去から読出しまでの動作を、夫々個別の図面で
説明したが、以上の各構成を１つに纏めて記録再生装置
を構成しても良く、記録装置や再生装置あるいは表示装
置等に分離して個別に構成しても良い。更には、第１図
の再生系（再生装置ン１０の構成において、スクリーン
１４の代りに、第８図に示すように、光電変換装置１６
．ＣＲＴ等の表示装置１７及び／又はプリンタ１８を備
えて、この表示装置１７及び／又はプリンタ１８によっ
て分極状態変化を再生する撮像システム２０を構成して
も良い。更に他の応用例として、第９図に示すような印
刷システム３０を構成することもできる。この図におい
て、１９は回転ドラム、２１はトナー（供給箱）、２２
は記録紙、２３はクリーナ、Ｖａ、Ｖｃは電源であり、
レンズＬ２゜Ｌ３は矢印Ｘ方向にスキャンできるよう構
成される。

以上の説明においては、第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示した
情報記録デバイス１ａ〜１（を、記録、再生装置に搭載
して分極状態変化の記憶（記録）や再生に使用するもの
としたが、かかる実施例に限定されるものではなく、例
えばこれらをメモリー性光変調素子として用いて光演算
システムを構成することもできる。即ち、本発明は上記
実施例のみならず、例えば画ｇＡ情報記録装置、（高解
像度）撮像装置１表示装置、光コンピュータ、印刷関連
装置、或いはＣＰＵ等の外部記憶装置等にも応用できる
ものである。

〔効　果〕

軟土の如く、本発明の記録、再生方法及び装置によれば
、強誘電性高分子膜を利用して、高密度な画（ｊＡ＋ｒ
ｇ報等の記録、再生及び安定、確実な保持ができる記録
、再生装置を提供できるという、優れた特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第７図及び第１２図は本発明の記録。 再生装置の再生系の夫々第１乃至第３実施例を示す原理
的構成図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の記録、再生
装置に使用される情報記録デバイスの夫々第１乃至第３
実施例を示す拡大部分断面図（原理的構成図）、第３図
は高分子強誘電体層の印加電圧対透過光出力特性図、第
４図（＾）、　（Ｂ）は情報記録デバイスを用いた本発
明の記録、再生方法における情報の消去方法説明用の原
理的構成図、第５図は同じく本発明方法における情報の
書込み方法説明用の原理的構成図、第６図（＾）、　（
Ｂ）は同じく本発明方法における情報の保持方法説明用
の原理的構成図、第８図及び第９図は本発明方法のうち
再生系を応用した夫々撮像システム及び印刷システムを
示す原理的構成図、第１０図（＾）〜（Ｄ）は本発明方
法にて使用する記録素子に対する消去。 書込み〈記録〉、読出しく再生）の原理図、第１１図は
従来例の記録素子及び記録装置の基本構成図である。 ！ａ、ｌｂ、ｌ（・・・情報記録デバイス、２・・・高
分子強誘電＃（層）、３・・・光導電層、４・・・支持
部材、７・・・ハーフミラ−１８・・・偏光子、９・・
・検光子、１０．１１・・・再生系、１４・・・スクリ
ーン、１４ａ・・・再生像、１６・・・光電変換装置、
１７・・・表示装置、１８・・・プリンタ、１９・・・
回転ドラム、２０・・・撮像システム、２１・・・トナ
ー、２２・・・記録紙、２３・・・クリーナ、３０・・
・印刷システム、Ｅ、〜Ｅ５・・・電極、Ｌ、　〜Ｌ、
−・・レンズ、０−・・被写体、Ｓｗｌ、　５ｗ２・・
・スイッチ、Ｖ　ａ　％　Ｖ　ｃ・・・電源。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極又は電極膜が表面に夫々形成された光導電体
   と高分子強誘電体の裏面同士を対面させて成る情報記録
   デバイスを使用し、上記両電極（膜）に一定の電圧を印
   加して上記光導電体と高分子強誘電体との間に電界を発
   生させ、該光導電体に光学像等の電磁放射線情報を照射
   して、該高分子強誘電体の分極状態の変化を生ぜしめる
   ことにより、情報を該高分子強誘電体に記録し、及び／
   又は該高分子強誘電体に参照光等の電磁放射線を照射す
   ることにより該記録された情報を再生することを特徴と
   する記録、再生方法。
2. （２）電極（膜）が表面に夫々形成された光導電体と高
   分子強誘電体の裏面同士を対面させると共に、両電極（
   膜）に必要に応じた電圧を印加する電源を備えて成る情
   報記録デバイスを使用し、 該情報記録デバイスに電磁放射線情報を供給することに
   より情報を記録する記録手段、及び／又は該画像記録デ
   バイスに参照光を照射することにより該記録された情報
   を再生する再生手段とを、少なくとも備えてなる記録、
   再生装置。
3. （３）偏光された光束を、所定の電界を印加された高分
   子強誘電体（情報記録デバイス）に照射して、該高分子
   強誘電体に書込まれた情報により変調させた光束を検光
   することによって、該高分子強誘電体の分極状態を電磁
   放射線情報として再生することを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項記載の記録、再生方法、又は特許請求の範
   囲第２項記載の記録、再生装置。
4. （４）高分子強誘電体の表面と裏面を等電位状態に保持
   することにより、上記高分子強誘電体の分極状態を安定
   に保持することを特徴とする、特許請求の範囲第１項記
   載の記録、再生方法、又は特許請求の範囲第２項記載の
   記録、再生装置。