JPH05281498A

JPH05281498A - 光屈折系及びその使用法

Info

Publication number: JPH05281498A
Application number: JP3045016A
Authority: JP
Inventors: Jay S Schildkraut; スチュアートシルドクラートジェイ; Michael Scozzafava; スコッザファバマイケル
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1991-03-11
Publication date: 1993-10-29
Also published as: EP0446153A3; US5115336A; EP0446153A2; CA2036723A1

Abstract

(57)【要約】【目的】電磁放射線を別の電磁放射線源に応答して変
調するための装置を提供する。【構成】電子写真受光層ユニットと、共役π結合系を
介して電子受容体成分に結合した電子供与体成分を有す
る有機極性整列非中心対称分子双極子を含んでなる１０
^-9静電単位より大きな二次分極感受率を有する層を電極
間含んでなる光屈折系が開示される。この装置は、一電
磁放射線源から別の電磁放射線源に情報を転送するのに
用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁放射線を変調するた
めの系に関する。より詳細には、本発明は電磁放射線を
別の電磁放射線源に応答して変調するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】（１）１９８３年アカデミック・プレス
社発行、第４１７〜４２５頁、第１１章、光屈折材料に
おける光学相接合（ＯｐｔｉｃａｌＰｈａｓｅＣｏ
ｎｊｕｇａｔｉｏｎｉｎＰｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔ
ｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓ）、「光学相接合（Ｏｐｔ
ｉｃａｌＰｈａｓｅＣｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）」（２）ジー・モッデル（Ｇ．Ｍｏｄｄｅｌ）、ケー・エ
ム・ジョンソン（Ｋ．Ｍ．Ｊｏｈｎｓｏｎ）、ダブリュ
・リー（Ｗ．Ｌｉ）及びアール・エイ・ライス（Ｒ．
Ａ．Ｒｉｃｅ）、「高速二元光学アドレス空間光変調器
（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＢｉｎａｒｙＯｐｔｉｃａ
ｌｌｙＡｄｄｒｅｓｓｅｄＳｐａｔｉａｌＬｉｇ
ｈｔＭｏｄｕｌａｔｏｒ）」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．、第５５巻、第６号、１９８９年８月
７日、第５３７〜５３９頁（３）イー・エム・イートマン（Ｅ．Ｍ．Ｙｅａｔｍａ
ｎ）及びエム・イー・カルドウエル（Ｍ．Ｅ．Ｃａｌｄ
ｗｅｌｌ）、「表面プラズモンレスポンスを用いた空間
光変調（ＳｐａｔｉａｌＬｉｇｈｔＭｏｄｕｌａｔ
ｉｏｎＵｓｉｎｇＳｕｒｆａｃｅＰｌａｓｍｏｎ
Ｒｅｓｐｏｎｃｅ）」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．、第５５巻、第７号、１９８９年８月１４日、第
６１３〜６１５頁（４）アール・リテル（Ｒ．Ｌｙｔｅｌ）、エフ・ジー
・リプスコム（Ｆ．Ｇ．Ｌｉｐｓｃｏｍｂ）、ジェイ・
サッカラ（Ｊ．Ｔｈａｃｋａｒａ）、ジェイ・アルトマ
ン（Ｊ．Ａｌｔｍａｎ）、ピー・エリゾンド（Ｐ．Ｅｌ
ｉｚｏｎｄｏ）、エム・スティラー（Ｍ．Ｓｔｉｌｌｅ
ｒ）及びビー・サリバン（Ｂ．Ｓｕｌｌｉｖａｎ）、
「非線形及び電子光学有機装置（Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ
ａｎｄＥｌｅｃｔｒｏ−ＯｐｔｉｃＯｒｇａｎｉｃ
Ｄｅｖｉｃｅｓ）」、第４１５〜４２６頁、非線形光
学及び電気活性ポリマー（ＮｏｎｌｉｎｅａｒＯｐｔ
ｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅＰｏ
ｌｙｍｅｒｓ）〔編者：ピー・エヌ・プラサド（Ｐ．
Ｎ．Ｐｒａｓａｄ）及びデー・アール・ウルリッチ
（Ｄ．Ｒ．Ｕｌｒｉｃｈ）〕、ニューヨークのプレナム
・プレス社（ＰｌｅｎｕｍＰｒｅｓｓ）〕、１９８８
年、図１、第４１９頁）（５）デー・ジェイ・ウイルアムズ（Ｄ．Ｊ．Ｗｉｌｌ
ｉａｍｓ）、「光学非線形性が大きな有機高分子材料及
び非高分子材料（ＯｒｇａｎｉｃＰｏｌｙｍｅｒｉｃ
ａｎｄＮｏｎ−ＰｏｌｙｍｅｒｉｃＭａｔｅｒｉ
ａｌｓｗｉｔｈＬａｒｇｅＯｐｔｉｃａｌＮｏ
ｎｌｉｎｅａｒｉｔｉｅｓ）」、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅ
ｍｉ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．、第２３巻、１
９８４年、第６９０〜７０３頁（６）ジー・テー・シンサーボックス（Ｇ．Ｔ．Ｓｉｎ
ｃｅｒｂｏｘ）等、ＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ、第
２０巻、第８号、１９８１年４月１５日、第１４９１〜
１４９４頁（７）ジェイ・エス・ツイルドクラウト（Ｊ．Ｓ．Ｓｃ
ｈｉｌｄｋｒａｕｔ）、ＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃ
ｓ、第２７巻、第２１号、１９８８年１１月１日、第４
５８７〜４５９０頁（８）フェン（Ｆｅｎｎ）による米国特許第３，９７
０，８４４号（９）コーン（Ｋｏｒｎ）等による米国特許第４，１７
６，２７５号

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ある
電磁放射線源を別の電磁放射線に変調するための光屈折
系において、この装置が高効率であるとともに、構造上
の利点と幾何学的形状に柔軟性があることを特徴とする
光屈折系を提供することにある。本発明のさらなる目的
は、電子写真板上に静電荷像を読み取ることを可能にす
る光屈折系を提供することにある。

【０００４】本発明の別の目的は、ある電磁放射線源か
ら別の電磁放射線源に情報を効率的に転送する方法を提
供することにある。さらに、特定の態様において、本発
明の目的は、とりわけ本発明の目的に適合した本発明の
光屈折系を用いることにより、Ｘ線変調源から赤外レー
ザービームに情報を転送することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様は、間隔
を置いて配置されている第一電極及び第二電極と、電位
勾配との相関で屈折率が変化する第一中間手段と、第二
源からの電磁放射線への露光量との相関で変化する導電
率を有する第二中間手段とを含んでなる第二源からの空
間交差電磁放射線との相関で第一源からの電磁放射線を
変調できる組合せ体に関する。

【０００６】上記組合せ体は、前記第一中間手段が、１
０^-9静電単位より大きな二次分極感受率（ｓｅｃｏｎｄ
ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌ
ｉｔｙ）を有する前記第一電極と接触している層であ
り、そして共役π結合系を介して電子受容体成分が結合
した電子供与体成分を各々含有する有機極性整列非中心
対称分子双極子を含んでなり、前記第二中間手段は、前
記第一中間手段と前記第二電極との間に介在した電子写
真受光層ユニットを含んでなり、そして第一電極と第二
電極の少なくとも一つが、第一源からの電磁放射線透過
性を有することを特徴としている。

【０００７】本発明の別の態様は、ある電磁放射線源か
ら別の電磁放射線源に情報を効率的に転送する方法に関
する。これは、変調電磁放射線源に含まれている情報を
光屈折像形成系に転送し、そして変調電磁放射線源から
変調されるべき放射線源に情報を伝播するために、変調
されるべき電磁放射線を用いて光屈折像形成系をアドレ
スすることを特徴とする電磁放射線の第一源から別の源
に情報を転送する方法により達成される。この方法は、
本発明の光屈折像形成系を使用することを特徴としてい
る。

【０００８】用語「光（ｌｉｇｈｔ）」は、一般的に受
け入れられている定義にしたがって、紫外線波長範囲、
可視線波長範囲、赤外線波長範囲及びＸ線波長範囲を含
んでいる。頭字語であるＳＬＭは、用語「空間光変調器
（ｓｐａｔｉａｌｌｉｇｈｔｍｏｄｕｌａｔｏｒ）」
の代わりに用いられることがある。

【０００９】本発明の要件を満足する光屈折像形成系
を、光屈折装置１００の態様で図１に示す。図示されて
いる装置は、透明絶縁支持体１０３と前記支持体上に塗
布した透明導電性薄層１０５とにより形成されている透
明電極１０１からなっている。透明電極上には、二次分
極感受率が１０^-9静電単位より大きい光学活性第一層１
０７が塗布されている。この第一層は、共役π結合系を
介して電子受容体成分に結合した電子供与体成分を各々
含有する有機極性整列非中心対称分子双極子により光学
的に活性となる。

【００１０】電子写真受光層ユニット１０９が、光学活
性第一層上に切れ目なく重畳され且つ該光学活性第一層
と接触している。図示されている好ましい態様において
は、受光層ユニットは、電荷発生層１１１と連続重畳電
荷輸送層１１３からなっている。連続重畳電荷輸送層
は、反射第二電極１１５である。操作の際に、透明電極
１０１の透明導電層１０５に対して第二電極を電気的に
バイアスすることにより装置に電位勾配を印加する。電
位勾配を印加した状態で、電磁放射線の情報担持（即
ち、書込）源を装置にあてる。図示したように、電磁放
射線の像担持源は、矢印Ｗにより示した第一波長の電磁
放射線の像パターンであり、それは支持体１０３、透明
電気導電層１０５及び光学活性層１０７を透過し、受光
層ユニットの電荷発生層１１１に到達する。

【００１１】電荷発生層は書込放射線Ｗを吸収して、吸
収放射線の光子ごとに、光電荷、正孔及び電子対を生じ
る。受光層単位の導電性の局部的な増加は、一の極性
（電子又は正孔）の光電荷によって決まる。このことに
より、電極を分離している電位勾配がより高い割合で光
学活性層にシフトし、それにより、書込放射線に暴露し
た部分の屈折率が局部的に変化する。

【００１２】本発明の特定の好ましい態様においては、
電子写真受光層ユニット電位勾配が、電荷発生層に増感
剤と電荷輸送剤を含有している。増感剤は書込放射線を
吸収するのに対して、電荷輸送剤は増感剤から光電荷を
受け取ることにより、導電性を増加する。増感剤は微量
必要であるにすぎないので、追加の電荷輸送剤は追加の
層１１３に含有される。

【００１３】電荷輸送剤が正孔輸送剤である具体的態様
では、第二電極１１５が第一電極１０１に対して負にバ
イアスされている。印加した電位勾配により、移動正孔
が電荷発生層から第二電極への途中の電荷輸送層に移動
する。露光部の正孔移動度の増加により、これらの部分
における光学活性層を横切る電位勾配が増加し、それに
より、その屈折率のシフトが増加する。

【００１４】この時点で、書込放射線に最初に含有され
ていた像パターン情報が、装置内の局部的に変化した屈
折率の像パターンに転写されたことは明らかである。こ
の情報は、装置を書込電磁放射線源に暴露している間か
その後に、第二電磁放射線源（即ち、読み取り源）に転
送できる。矢印Ｒｉで示されるように、第二読み取り源
からの偏電磁放射線の走査ビームが、適当な鋭角で電極
１０１の方向に向けられる。具体的な好ましい態様で
は、走査ビームを、入射面に対して４５°の角度で直線
的に偏光した。走査ビームは支持体１０３、導電層１０
５及び光学活性層１０７を透過する。

【００１５】情報担持書込放射線源Ｗとは異なり、走査
ビームの電磁放射線は、受光層ユニット内ではそれほど
吸収されない。放射線Ｗが効率的に吸収され、そして走
査ビームに由来する放射線の吸収を限られたものとする
ことは、波長との相関における受光層ユニットの吸収プ
ロフィールについての知見を用いて、情報源Ｗ放射線と
走査ビームに関して異なる波長を選択することにより実
現できる。書込放射線は、一般的に、受光層ユニットの
一つ以上の吸収ピークに相当する一波長か広範囲の波長
を示すように選択される。吸収と電荷移動の両方が電荷
移動剤のみにより決まるときには、電荷移動剤の吸収ピ
ーク（一つ以上）を、一般的に、書込放射線の波長に合
わせる。ほとんどの場合において、そしてほとんどの効
率的な装置においては確実に、電荷移動剤が書込放射線
をほとんど吸収しない場合には、増感剤の吸収ピーク
（一つ以上）と書込放射線の波長が一致するように選択
する。これに対して、走査ビームは、一般的に、狭い波
長範囲、好ましくは単一波長範囲に限定される。具体的
な好ましい態様においては、走査ビームは、レーザービ
ーム、即ち、コーヒレントな単一波長電磁放射線であ
る。固体赤外レーザーは、特に好都合な走査ビーム源で
ある。走査ビームの帯域幅が狭いので、走査ビームの波
長で最小かほぼ最小の吸収を示す電子写真受光層ユニッ
トを選択するにはほとんど困難がない。

【００１６】走査ビームが受光層ユニットの層１１１及
び１１３を横断し、そして電極１１５の表面１１５ａか
ら反射する。反射した電磁放射線は、矢印Ｒｏで示した
読み取りビームを形成し、次にそれをいずれかの適当な
外部の位置で観察することができる。読み取りビーム
を、図示していない直線偏光フィルターを通過させる。
放射線Ｗに暴露しない部分では、偏光フィルターを介し
て見たときの読み取りビームは、放射線Ｗに暴露した部
分よりも強度が大きい。走査ビームＲｉと読み取りビー
ムＲｏを遮断する偏光フィルターを、書込放射線Ｗの変
動に対して最大感度とするように相対的に方向を定める
ためには、通常の調整で十分である。デジタルでの読み
取りかアナログでの読み取りが可能である。

【００１７】光屈折装置１００により、能率と構造の面
で顕著な利点が得られる。光学活性層１０７を形成する
ための他の手法（効率がよくない）が知られているが、
一般的に好ましい手法としては、ポーリングにより光学
活性層を形成することが挙げられる。一般的に実施され
ているポーリングの態様では、有機分子双極子を含有す
る組成物を、有機分子双極子が組成物内で移動するよう
な周囲温度よりも十分に高い温度で用いる。組成物を周
囲温度よりも高く維持するとともに、組成物に対して電
位勾配を印加して、印加した電界勾配を用いて有機分子
双極子を整列させ、電子供与体成分と電子受容体成分が
各分子双極子の反対の極として作用させる。電位勾配を
まだ印加した状態で分子双極子を移動するのに必要な温
度よりも低い温度に組成物を冷却することにより、有機
分子双極子はポーリング配向にロックされる。

【００１８】電極１０１がガラス支持体１０３と透明金
属薄層か透明金属酸化物薄層１０５から形成されている
ときには、電極１０１は、光学活性層１０７の製造中に
支持体とポーリング電極として用いるのが最適である。
ポーリングに必要な電位勾配は、光学活性層を形成する
のに使用される組成物塗膜の表面に静電荷を生じさせる
ことにより実現できる。この静電荷は、組成物塗膜をコ
ロナ放電と接触させることにより生じさせるのが最も一
般的である。この態様における電極１０１は、高温ポー
リングに十分適合し、そしてポーリング電極を提供する
ことと完成装置の電極を提供することの２つの目的に役
立つことに注目すべきである。

【００１９】電子写真受光層ユニット１０９は、光学活
性層の製造が完了した後に形成される。したがって、受
光層単位は、有機増感剤、電荷移動剤、バインダー等の
一般的に用いられる有機材料のいずれかを含有すること
ができる。この理由は、これらの材料は、ポーリングで
の高温には暴露されないからである。基板として電極１
０１を用いたときには、装置の制作には、それぞれ十分
に製造可能な一連の工程が含まれる。例えば、光学活性
層は、スピンキャスティング及びポーリング後に、電荷
発生層、電荷移動層及び電極１１５を順次真空蒸着する
ことにより容易に形成できる。これらの順次行われる塗
布工程は、いずれも、装置についての局部的な拘束とは
ならない。換言すれば、光屈折装置の長さと幅は、大領
域情報移動にも小領域情報移動にも容易に適合できる。

【００２０】光屈折装置２００によって示される別の光
屈折像形成系では、装置１００により示される光屈折像
形成系が改善できる。導波モードケイパビリティー（ｇ
ｕｉｄｅｄｍｏｄｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を光屈
折装置に一体化することにより、出力信号が増幅され
る。図２に示すように、装置２００では、支持体要素と
してプリズム２０１を用いる。プリズムのベース２０１
ａ上に、誘電薄層２０３を付着させる。誘電薄層の厚さ
は、入力読み取り電磁放射線Ｒｉ’の電磁放射線の波長
の０．１〜１０倍（好ましくは０．３〜５倍）の範囲で
ある。

【００２１】誘電薄層上には、反射金属層２０５が塗布
される。この反射金属層は、反射できる程度に十分厚く
（少なくとも５０Å、好ましくは少なくとも１００
Å）、しかも、Ｒｉ’電磁放射線が透過できる程度に十
分に薄い（約０．５μm 以下、好ましくは約３００Å以
下）ものである。光学活性層２０７、電子写真受光層ユ
ニット２０９、電荷発生層２１１及び電荷移動層２１３
は、それぞれ上記した要素１０７、１０９、１１１及び
１１３に相当する。透明電極２１５を設けて装置を完成
する。

【００２２】操作の際、導電層１０５と電極１１５との
間の場合と同様にして金属層２０５と電極２１５との間
に電位勾配が確立される。矢印Ｗ’で示した書込源から
の情報担持変調電磁放射線を装置に供給し、そして透明
電極２１５及び電荷輸送層２１３を通過し、電荷発生層
２１１により吸収される。このことにより、電子写真受
光層ユニットの導電性が局部的に変化し、そして次に、
光学活性層２０７の屈折率が変化する。

【００２３】書込放射線源への暴露中か暴露後で、且つ
電位勾配をまだ印加した状態で、直線偏光放射線Ｒｉ’
をプリズム２０１を介して導入する。放射線Ｒｉ’は、
誘電層２０３を透過し、そして部分的に金属層２０５を
透過する。波長及び放射線Ｒｉ’の金属層に対する入射
の鋭角は、金属層と放射線Ｗ’によりアドレスされない
部分における層２０３及び２０７との一つか二つの界面
に沿って選択された程度の導波モード透過となるように
選ぶ。波長と鋭角は、透過が最大又は最小となるように
選択できるが、ほとんどの場合、最大感度は、中間誘導
透過、通常最大導波モード透過の約２°以内で達成され
る。説明を簡単にするために、装置は、放射線Ｒｉ’の
無視できる部分以外は全て界面に沿って誘導され、Ｒ
ｉ’のほとんどの部分は金属層の放射線Ｗ’によってア
ドレスされない部分の表面からは反射しないモードで操
作するように示してある。

【００２４】この状況において、放射線Ｗ’が屈折率を
変えた光学活性層の部分では、最大導波モード操作に必
要な条件からの離脱が存在し、そして情報担持読み取り
放射線を示している矢印ＲＯ’により示したように金属
層からの反射が増加することは明らかである。放射線Ｒ
Ｏ’は直接検出でき、解読のためにさらなる操作を行う
必要はない。

【００２５】光屈折装置１００及び２００は、好ましい
単一光屈折像形成系を図解したものである。光屈折装置
の構成及び使用法においては数多くの変更が可能であ
る。例えば、光屈折装置１００において、電極１０１を
介して放射線Ｗを用いて装置をアドレスする代わりに、
装置を、放射線Ｒｉを反射する能力を保持しながら、電
極１１５が放射線Ｗを透過できるときに第二電極を介し
て放射線によりアドレスできることは明らかである。Ｒ
ｉの波長とＷの波長との差が比較的大きいときには、典
型的にはその差が約１００ｎｍよりも大きいときには、
このことは容易に達成できる。例えば、好ましい一態様
では、放射線Ｗは放射線Ｒｉよりも顕著に高エネルギー
（波長がより短い）放射線でよく、一方、読み取りに
は、可視光線又は赤外レーザービーム等のはるかに小さ
いエネルギー形態が使用できる。

【００２６】また、光屈折装置は、電極１０１と１１５
の位置を反対にすることにより構成を修正できる。この
場合も、書込放射線Ｗと読み取り放射線Ｒｉを用いて、
透明電極１０１を介してアドレスする。光屈折装置２０
０において、誘電層２０３を省力できる。これにより、
金属層２０５からの反射を抑えられることがあるが、読
み取り放射線Ｒｏ’においてまだ識別できる像を得るこ
とができる。プリズム２０１は、回折格子（例えば、ブ
ラッグブレーズ回折格子）等の種々の公知の光学カップ
リング要素のうちの一つの例示にすぎないことは勿論で
ある。好ましくはないが、透明層２１５ではなくプリズ
ムを介して書込放射線Ｗ’を導入することも可能であ
る。書込放射線Ｗ’が読み取り放射線よりもはるかに高
エネルギー形態であるときには、書込放射線は、金属層
を十分に透過して、金属層及びその界面を横断する際に
大きな減衰を受けずに光導電層の導電性を変更できる。

【００２７】装置２００内に生じる導波モードは、材料
とアドレス角の特定の選択に応じて、異なる形態をとる
ことができる。表面プラズモン（ｐｌａｓｍｏｎｓ）
（長範囲表面プラスモンを含む）並びにゼロ、一次、二
次及びそれよりも高次の導波モード全ての内部伝播が考
えられる。内部伝播が長範囲表面プラズモンによる特殊
な場合には、誘電薄層が必要であり、そして印加電位勾
配の不存在下での誘電薄層と光学活性層との屈折率の差
は、２０％未満、好ましくは１０％未満でなければなら
ない。最適な態様では、誘電薄層と光学活性層の屈折率
はほぼ同じであり、それにより、上記した装置２００に
ついての最大感度関係が容易となる。

【００２８】電子写真受光層ユニットは、一般的に増感
剤、電荷移動剤及び必要に応じてバインダーとして有機
成分を用いて構成したもの等の電荷発生層と電荷移動層
の観点から上記で説明したが、同様の方式で機能するこ
とのできる他の態様の電子写真受光層単位も当該技術分
野において公知である。例えば、装置の実用性を保持し
たまま別個の電荷移動層を省略できる。効率と製造の容
易性の観点から有機電荷発生層及び有機電荷輸送層が好
ましいが、無機光導電体を含んだ装置も考えられる。例
えば、装置１００の透明性の要件を満足する受光ユニッ
トは、ゼログラフィーにおいて用いられる従来の単一無
機光導電層の形態をとることができる。

【００２９】光学活性層の構造を、周囲温度よりも高く
加熱してポーリングし、そして電位勾配を印加した状態
で冷却して分子双極子を所望の極性の整列配向に固定す
ることにより製造される一般的なものについて上記で説
明した。また、光学活性層を周囲温度でポーリングし、
そして分子双極子分子又は有機バインダーを重合か架橋
して、分子双極子をそれらの極性整列配向に固定するこ
とができることは勿論である。この場合に、透明支持体
電極は、周囲温度以上には暴露されないので、より広い
支持体材料の選択が可能である。

【００３０】装置１００の具体的に意図する一態様で
は、支持体１０３は、軟質高分子フィルムの形態をとる
ことができる。電極１１５の厚さが限定されるときに
は、この場合の装置は軟質であることができ、異種の幾
何学的形態が可能となり、書込や読み取りが容易とす
る。例えば、この装置を平らな形状に保持した状態で、
書込放射線を照射後走査し、そしてガイドロール表面上
を移動させながら読み取ることができる。このように、
柔軟性があると、機械的移動装置内を照射位置から読み
取り位置まで装置を移動できる。

【００３１】図示してなく、そして装置１００の走査に
は必要とはしないが、光学活性波長における相当する装
置位置で用いられる型の誘電クラッド層を、光学活性層
１０７と透明導電層１０５との間に介在させることがで
きる。上記で具体的に述べた層の厚さは別として、装置
の実用性を保持したまま種々の層の厚さを広範囲に変え
ることができる。本発明の好ましい実施態様では、装置
の光学活性層は、典型的には、約０．３〜５μm 、最適
には約０．５〜３μmの範囲である。書込放射線の波長
が高エネルギーでない（即ち、可視又はそれに隣接した
スペクトル領域の）ときには、電荷発生層は、典型的に
は、厚さは約０．１〜２μm 、好ましくは約０．５〜２
μm の範囲である。電荷移動層の厚さは、同様の範囲で
よい。透明導電性金属層及び透明導電性金属酸化物層
は、典型的には、厚さは、０．５μm 未満であり、最も
薄い層を連続した導電性とすることが可能であって、例
えば、約１００Å、好ましくは少なくとも２００Åまで
の厚さとすることができる。

【００３２】本発明の具体的に意図する態様では、書込
放射線Ｗ又はＷ’は、Ｘ線等の高エネルギー形態であ
る。Ｘ線は、像様パターンとして装置１００又は２００
に供給される。ここでのパターンは、検査すべきヒト被
検体か他の物体の示差透過により生じる。可視光線又は
赤外レーザービーム等のはるかに小さいエネルギー形態
の電磁放射線を、読み取りに使用することができる。

【００３３】Ｘ線は高エネルギーの形態であるので、装
置１００及び２００の受光単位は、書込可視光線や書込
近可視光線に関して上記で述べたのとは多少異なるよう
に選択する必要がある。この場合、適当な電子写真受光
ユニットを、例えば、ゼロラジオグラフィック用の従来
の受光ユニットのうちから選択できる。例えば、上記し
た受光ユニットの代わりに、厚さが１０（好ましくは少
なくとも５０）〜２０００μm であるセレン層を使用で
きる。

【００３４】別の構成では、上記したのと同様の電子写
真受光層ユニットを使用できるが、追加の層を設けて、
Ｘ線を吸収し、そしてそれを電荷発生層により容易に吸
収されることのできる形態に変換することができる。こ
の追加の層は、例えば、Ｘ線増感スクリーンにおいて従
来用いられているタイプの螢光体層の形態をとることが
できる。ロバート等による米国特許第４，８６５，９４
４号は、適当な螢光体層を他の有機塗膜層と一体化した
装置構成を開示している。

【００３５】さらに別の態様では、Ｘ線増感スクリーン
において従来用いられているタイプの螢光体層を用いる
代わりに、記憶螢光スクリーンに含まれるタイプの螢光
層を用いることができる。記憶螢光体層を用いるときに
は、Ｘ線像は記憶螢光体層に記録される。記憶螢光体層
からの放射線の放出は、ある程度まではすぐに生じるこ
とができ、通常すぐに生じるが、光導電層の導電性を変
化させる放出は、主に、続いて起こる誘発放出である。

【００３６】装置１００及び２００は、即放出か誘発放
出のできる別個の螢光体層を組み込むように修正できる
とともに、記憶螢光体層を用いるときには、上記した装
置１００及び２００と同一のものを用いて、予めＸ線に
像様露光した別個の記憶螢光体スクリーンを透明電極の
うちの一つの上に配置し、そして刺激して本発明の装置
に特異な屈折率像を形成できることは明らかである。

【００３７】記憶螢光体層の詳細とこれらの層の刺激に
ついては、一般的に、当該技術分野において公知であ
る。これらの教示は、ラッケー（Ｌｕｃｋｅｙ）による
米国再発行特許第３１，８４７号及び多数の改良特許に
説明されている。その代表例として、米国特許第４，２
３９，８６８号、第４，２５８，２６４号、第４，３１
５，３１８号、第４，３４６，２９５号、第４，４８
５，３０２号、４，３１０，８８６号、第４，３０２，
６７２号、第４，２７６，４７３号、第４，３９４，５
１８号、第４，４００，６１９号、第４，３８７，４２
８号、第４，４１０，７９９号及び第４，４９１，７３
６号が挙げられる。

【００３８】具体的には、デボー（ＤｅＢｏｅｒ）等に
よる米国特許第４，６３７，８９８号及び第４，７３
３，０９０号により教示されているように、螢光体粒子
とそれらのバインダーの屈折率が、放出されたか、特に
誘発放出した放射線の散乱が最少となるように十分に整
合される螢光体層を用いることができる。図１及び図２
に示すような単一装置として光屈折像形成螢光体を構成
する代わりに、とりわけ電子写真板と光屈折読み取り要
素の２つの別個の要素として像形成系を構成することが
できる。第１図において、第二電極１１５と電子写真受
光層ユニット１０９を単一要素として構成して電子写真
板を形成するとともに、光学活性層１０７と電極１０１
を第二単一要素として構成して系の読み取り要素を形成
することができる。同様に、光屈折装置２００を２要素
系として形成できる。電極２１５と受光層ユニット２０
９は、いっしょに、別個の電子写真板を形成できるとと
もに、装置２００の残りが読み取り要素を形成する。

【００３９】２要素光屈折像形成系の構成の詳細とその
使用について、図３、図４及び図５に関連して説明する
Ｘ線の像パターンを別の光源へ移動させるためのとりわ
け好ましい２要素像形成系に言及して説明する。図３に
おいて示されているゼロラジオグラフィック板３５０
は、導電性金属支持体３５１、誘電バリヤー層３５３及
びＸ線応答性光導電層３５５（例えば、セレン層）から
なっている。Ｘ線応答層の表面は、正電荷層３５７とし
て示した均一静電荷である。誘電バリヤー層の機能は、
支持体への伝導により静電荷の散逸を最少にできるイン
ピーダンスを提供することである。具体的態様において
上記で説明したけれども、板３５０の代わりに、従来の
ゼログラフィック板を用いることができることが分か
る。

【００４０】図４に示すように、静電荷ゼロラジオグラ
フィック板は、矢印３５９で概略示したＸ線の像パター
ンに像様露光される。Ｘ線に暴露した部分において、静
電荷は、Ｘ線光子の吸収により放出される光電荷（この
場合には光電子）により消滅させられる。これにより、
図５に示すように、ゼロラジオグラフィック板３５０上
に静電荷パターンが残る。静電荷パターンにより表され
る情報を別の電磁放射線源に転送するために、光学カッ
プリング要素（図示してあるプリズムのようなもの）３
０１、誘電層３０３、電極３０５及び光学活性層３０７
（それぞれ、上記した光屈折装置２００の対応要素２０
１、２０３、２０５及び２０７と同一でよい）を含む読
み取り要素３００を設ける。さらに、図示したような読
み取り要素には、必要に応じて、誘電保護層３０９が備
わっている。誘電保護層の機能は、使用中に物理的損傷
（例えば、摩耗）をしないように光学活性層３０７を保
護することである。保護層は、もし存在するならば、光
学活性層の抵抗が小さい（好ましくは０．１未満）もの
を選択する。このことは、厚さ及び／又は保護層を形成
するのに用いる材料を選択することにより達成される。
保護層は、上記で説明した光学クラッド層と同様にして
構成するのが都合がよい。

【００４１】使用中において、読み取り要素を用いて、
ゼロラジオグラフィック板の表面を走査して、静電荷パ
ターンを点毎にか又は線毎にか読み取る。これを達成す
るために、読み取り要素の電極３０５とゼロラジオグラ
フィック板の導電性支持体３５１を共通の電位に持って
いく（例えば、図において３６１で概略示したように地
面に接続する）。読み取り要素を所望の検出位置で且つ
板と近接（典型的に約３０μm 以内）させた状態で、点
源か線源から読み取り入力ビームＲｉ" 、好ましくはレ
ーザービームを、入力ビームＲｉ’との関連で上記で説
明したのと同様に、選択された角度で光学カップリング
要素に向ける。静電荷が存在する読み取り点で、光学活
性層は一つの電位勾配に付され対応の屈折率を示すのに
対して、静電荷が不存在の点では、光学活性層は異なる
電位勾配に付され異種の屈折率を示す。出力ビームＲ
ｏ”は、各読み取り点に存在する静電荷に応じて強度が
異なる。ゼロラジオグラフィック板の表面を体系的に走
査することにより、板表面の静電荷パターンに含まれて
いる情報を出力ビームＲｏ”に完全に転送することがで
きる。

【００４２】上記で示した構成において、入力ビームの
集束により像を形成する個々の点（画素）の大きさを明
らかにする。また、開口やスリット等のアドレスされる
べき選択された部分を除いて、ベース即ち、隣接層３０
３、に沿って光学的に不透明な光学カップリング要素を
用いることにより画素径又は走査線幅を明らかとするこ
ともできる。このことにより、入力ビームを点源又は線
源に限定する必要がなくなる。たとえレーザー源を用い
るとしても、入力ビーム成分の最適角配向が失われる恐
れがあるやっかいな集束の必要がなくなる。

【００４３】像の読み取りを選択された画素部分に限定
するための別の手法としては、誘電保護層３０９の代わ
りに開口かスリット有する導電層を設けることが挙げら
れる。導電層における開口又はスリットは、静電荷パタ
ーンを検出することができる境界を形成する。各々読み
取りを行うための整列開口かスリットを有する導電層と
光学的に不透明な光学カップリング要素の両方を用いる
ことができる。

【００４４】意図する光学活性層は、極性整列非中心対
称有機分子双極子を含んでなる二次分極感受率
（χ⁽²⁾）が１０^-9静電単位を有するものである。有機
分子双極子の一つの利点は、光学活性結晶用いる際のの
製造及び形状上の制限がなくなることである。別の重要
な利点は、１０以下の低誘電率（ε）を有する有機分子
双極子を含有する光学活性層を形成できることである。
誘電率が低いほど、一定量のバイアス電荷、例えば、表
面静電荷３５７に対して光学活性層内でより大きな電圧
降下が実現できる。これにより、直ちに書込放射線パタ
ーンに対する感度が高くなる。

【００４５】本発明の要件を満足する光学活性層は、二
次分極率（β）が１０^-30を超える有機分子双極子を選
択し、そして有機分子双極子を極性整列してχ⁽²⁾層の
要件を実現することにより構成できる。極性整列は、上
記したようにポーリングにより実現できる。しかしなが
ら、ラングミュア─ブロジェットフィルム又は自己アセ
ンブリー単分子層からなる構造等の整列についての他の
手法は、当該技術分野において公知である。ウルマン
（Ｕｌｍａｎ）等による米国特許第４，７９２，２０８
号は、種々の極性整列法について記載している。

【００４６】有機分子双極子は、各々、共役π結合系を
介して電子受容体成分に結合した電子供与体を含有して
おり、より低い極性基底状態とより高い極性励起状態と
の間の分子双極子の振動が可能となる。典型的な電子受
容体成分として、オキソ成分、シアノ成分、ニトロ成
分、スルホニル成分及びスルホンイミノ成分が挙げられ
る。典型的な電子供与体成分として、第一アミン成分、
第二アミン成分及び第三アミン成分が挙げられる。好ま
しい共役π結合系は、４，４’─スチルベン結合成分及
び４，４’─ジアゾスチルベン結合成分である。４─ア
ミノ─４’−（オキソ、シアノ、ニトロ又はスルホニ
ル）スチルベン及びジアゾスチルベンは、有機分子双極
子を構成するのにとりわけ好ましい。単一炭素環若しく
は複素環又は延長共役ビニル鎖からなる結合成分も可能
である。

【００４７】有機分子双極子は各々別個の分子として存
在してもよいし、ポリマー分子のペンダントか主鎖反復
単位であることもできる。上記したウルマン等は、上記
した種々のモノマー形態及びポリマー形態でスルホニル
及びスルホンイミノ電子受容体を有する有機分子双極子
を開示している。スコッツァファバ（Ｓｃｏｚｚａｆａ
ｖａ）等による米国特許第４，８８６，３３９号は、架
橋ポリマーバインダー内に極性整列したモノマー有機分
子双極子を開示している。ロベロ（Ｒｏｂｅｌｌｏ）等
による米国特許第４，７９６，９７１号は、架橋ポリマ
ーバインダーにおけるペンダント基の形態の有機分子双
極子を開示している。また、ロベロ等によるヨーロッパ
特許出願第０，３１３，４７７号（１９８９年４月３１
日公開）は、縮合ポリマーにおいて主鎖反復単位を形成
している有機分子双極子を開示している。上記したデー
・ジェイ・ウイリアムズ（Ｄ．Ｊ．Ｗｉｌｌａｍｓ）に
は、１９８４以前に公知であった有機分子双極子の代表
例が記載されているが、これらの材料の多くは、β要
件、したがって、χ⁽²⁾分極要件を満足しない。

【００４８】電子写真受光層ユニットは、単純な一態様
では、単一の無機光導電層からなっている。イオウ、セ
レン、テルル、酸化亜鉛、硫化亜鉛、セレン化カドニウ
ム、珪酸亜鉛、硫化カドニウム、三セレン化砒素、三硫
化アンチモン、酸化鉛及び二酸化チタン等の無機材料
は、全て、電子写真についての実用性があることが分か
っている。

【００４９】好ましい態様においては、電子写真受光層
ユニットは、電荷発生層と電荷移動層又は複数の電荷発
生層と複数の電荷移動層が交互に重なったものからなる
有機光導電体である。書込放射線を吸収するように電荷
移動剤を選択するとき、電荷発生層に増感剤を含有せし
めることは省略でき、そして単一電荷移動層を用いるこ
とができる。好ましい構成においては、別個の増感剤が
電荷発生層に存在する。電荷発生層及び電荷移動層にポ
リマーバインダーを含めることが一般的に行われている
が、これらの層における電荷移動剤がそれ自体ポリマー
であるときには、別個のバインダーは必要ない。本発明
のとりわけ好ましい態様においては、増感剤、電荷移動
及び別個のバインダー（もし存在するならば）は、全て
有機材料である。

【００５０】有機正孔移動剤としては、フォックス（Ｆ
ｏｘ）による米国特許第３，２４０，５９７号及びクル
プフェル等による米国特許第３，１８０，７３０号にお
いて開示されている種類のアリールアミン類；ノエ（Ｎ
ｏｅ）等による米国特許第３，２７４，０００号、フォ
ックスによる米国特許第３，２４０，５９７号及びルー
レ（Ｒｕｌｅ）による米国特許第３，６１５，４０２号
に開示されている種類のポリアリールアルカン光導電
体；フォックスによる米国特許第３，６１５，４０２号
に開示されている種類の４─ジアリールアミノ置換カル
コン類；ロッカー（Ｌｏｃｋｅｒ）による米国特許第
３，５３３，７８６号において開示されている種類の非
イオン性シクロヘプテニル化合物；フォックスによる米
国特許第３，５４２，５４６号に記載されている種類の
ヒドラジン核化合物；フォックスによる米国特許第３，
５２７，６０２号に記載されている種類の３，３’−ビ
ス─アリール─２─ピラゾリン核を有する有機化合物；
ブラントリー（Ｂｒａｎｔｌｙ）等による米国特許第
３，５６７，４５０号に記載されている種類のアリール
基のうちの少なくとも一つが少なくとも一つの活性水素
含有基を有するビニル基かビニレン基により置換されて
いるトリアリールアミン類；１９７１年３月２日発行の
ブラントリー等によるベルギー特許第７２８，５６３号
に記載されている種類のアリール基のうちの少なくとも
一つが活性水素含有基により置換されているトリアリー
ルアミン類；１９６９年７月２２日発行のゴールドマン
（Ｇｏｌｄｍａｎ）等によるカナダ国特許第８１８，５
３９号に記載されている種類の第ＩＶａ族金属原子か第
Ｖａ族金属原子に結合した少なくとも一つのアミノアリ
ール置換基を有する有機金属化合物；及び１９６９年８
月２９日発行のジョンソン(Johnson) によるベルギー国
特許第７３５，３３４号に記載されている種類の第ＩＩ
Ｉａ族金属原子に結合した少なくとも一つのアミノアリ
ール置換基を有する有機金属化合物が挙げられる。上記
及びまだ他の種々の有用な正孔移動剤が、リサーチ・デ
ィスクロージャー（ＲｅｓｅａｒｃｈＤｉｓｃｌｏｓ
ｕｒｅ）、第１０９巻、１９７３年５月、アイテム１０
９３０に述べられている。リサーチ・ディスクロージャ
ーは、英国のハンプシャーＰ０１０７ＤＱ、エムズワ
ース、２１ａノース・ストリート、ダッドリー・アネッ
クスにあるケンス・マソン社（ＫｅｎｎｅｔｈＭａｓ
ｏｎＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｌｔｄ．）により発
行されている。

【００５１】種々の形態の電子移動剤も、当該技術分野
において公知である。レジェンスバーガー（Ｒｅｇｅｎ
ｓｂｕｒｇｅｒ）による米国特許第３，９２８，０３４
号は、無水フタル酸、無水テトラクロロフタル酸、ベン
ジル、無水メリット酸、Ｓ─トリシアノベンゼン、塩化
ピクリル、２，４─ジニトロクロロベンゼン、２，４─
ジニトロブロモベンゼン、４─ニトロビフェニル、４，
４’−ジニトロビフェニル、２，４，６─トリニトロア
ニソール、トリクロロトリニトロベンゼン、ｐ−ジニト
ロベンゼン、クロラニル、ブロマニル及びそれらの混合
物を電荷移動剤として使用することを教示している。オ
ング（Ｏｎｇ）等による米国特許第４，４７４，８６５
号、第４，５４６，０５９号、第４，５６２，１３２号
及び第４，６０９，６０２号は、種々の強電子脱離基、
例えば、ジ置換９─フルオレニリデンメタン類、１０─
アントロニリデンメタン類及び１２，１２─ビスアント
ラキノ─ジアメタン類を電子移動剤として使用すること
を開示している。スコッツァファバ等による米国特許第
４，５１４，４８１号は、有用な電子移動剤である４位
に電子脱離基を有する４Ｈ─チオピラン─１，１─ジオ
キシドを開示している。特開昭６３─１７３，３８８号
及び同６３─１７４，９９３号（優先日：１９８７年０
１月１３日）は、有用な電荷移動剤である４─ジメシチ
ルボロン置換したベンゾフェノン類のジシアノ誘導体を
開示している。クング（Ｋｕｎｇ）等による米国特許第
４，８６９，９８４号及び第４，８６９，９８５号は、
オキソ基のうちの一方又は両方をイミノ窒素で置換し、
次に、シアノ基等の強電子脱離基で置換して有用な電荷
移動剤としている新規なナフトキノン誘導体を開示して
いる。

【００５２】電荷移動剤との組み合わせにおいて有用な
増感化合物は、ファン・アラン（ＶａｎＡｌｌａｎ）
等による米国特許第３，２５０，６１５号に開示されて
いるピリリウム染料塩（チアピリリウム、セレナピリリ
ウム及びテルラピリリウム類縁体）；７，１２─ジオキ
ソ─１３─ジベンゾ（ａ，ｈ）フルオレン、５，１０─
ジオキソ─４ａ，１１−ジアゾベンゾ（ｂ）─フルオレ
ン、３，１３─ジオキソ─７─オキサジベンゾ（ｂ，
ｇ）フルオレン等のフルオレン類；ミンスク（Ｍｉｎｓ
ｋ）等による米国特許第２，６１０，１２０号に記載さ
れている種類の芳香族ニトロ化合物；ザナット（Ｚｙａ
ｎｕｔ）による米国特許第２，６７０，２８４号に開示
されている種類のアントロン類；ミンスク等による米国
特許第２，６７０，２８７号に開示されている種類のキ
ノン類；ロバートソン（Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ）等による
米国特許第２，７３２，３０１号において開示されてい
る種類のチアゾール類；鉱酸；マレイン酸、ジクロロ酢
酸、トリクロロ酢酸及びサリチル酸等のカルボン酸類；
スルホン酸及びリン酸；及びシアニン（カルボシアニン
及びジカルボシアニンを含む）、メロシアニン、ジアリ
ールメタン、チアジン、アジン、オキサジン、キサンテ
ン、フタレイン、アクリジン、アゾ、アントラキノン及
びこれらに類似の色素等の種々の材料をはじめとする多
種多様な材料から選択できる。増感剤及び増感剤の組み
合わせの具体例が、電荷移動剤を説明するために、上記
した種々の特許及び刊行物に開示されている。好ましい
増感剤は、チェン（Ｃｈｅｎ）等による米国特許第４，
４４２，１９３号に開示されているような１，４，５，
８─ナフタリンジカルボキシミド類、並びにそれらのビ
ナフタリン類縁体（３，４，９，１０─ペリレンジカル
ボキシイミド）、特にＮ，Ｎ’─ジフェニル置換ジカル
ボキシイミド類で、さらに炭素数１〜６のアルキルフェ
ニル環置換基及びアルコキシフェニル環置換基等の溶解
度改良置換基で置換されたものである。増感剤濃度は、
電荷発生層において有用であると知られている従来の増
感剤濃度が用いられる。１〜１００ｐｐｍの範囲の極め
て低いモル濃度が好ましいが、５０％以上までのほとん
どいずれの増感剤濃度も許容できる。

【００５３】電荷発生層及び電荷移動層では、従来一般
的に用いられている多種多様の非イオン性ビニル及び縮
合ポリマーバインダーが有用である。有用であることが
すでに認識されているバインダーについてのカタログ
が、デソーア（Ｄｅｓａｕｅｒ）及びクラーク（Ｃｌａ
ｒｋ）、ゼログラフィー及び関連プロセス（Ｘｅｒｏｇ
ｒａｐｈｙａｎｄＲｅｌａｔｅｄＰｒｏｃｅｓｓ
ｅｓ）、フォーカル・プレス・リミテッド（Ｆｏｃａｌ
ＰｒｅｓｓＬｔｄ．）、１９６５年、第１６５頁に
より提供される。好ましいバインダーは、電気絶縁性で
あり、そして印加される電位勾配に耐えるに十分な誘電
強度を示す膜形成ポリマーである。このようなバインダ
ーとしては、例えば、スチレン、ブタジエン共重合体；
ビニルトルエン─スチレン共重合体；スチレン─アルキ
ド樹脂；シリコーン─アルキル樹脂；ソーヤ─アルキド
樹脂（ｓｏｙａ−ａｌｋｙｄｒｅｓｉｎｓ）；塩化ビ
ニリデン─塩化ビニル共重合体；ポリ（塩化ビニリデ
ン）；塩化ビニリデン─アクリロニトリル共重合体；酢
酸ビニル─塩化ビニル共重合体；ポリ（ビニルブチラー
ル）等のポリ（ビニルアセタール）類；ニトロ化ポリス
チレン；ポリ（メチルスチレン）；イソブチレンポリマ
ー；ポリ〔エチレン─コ─アルキレンビス（アルキレン
オキシアリール）フエニレンジカルボキシレート〕等の
ポリエステル類；フェノールホルムアルデヒド樹脂；ケ
トン樹脂；ポリアミド類；ポリカーボネート類；ポリチ
オカーボネート類；ポリ〔エチレン─コ−イソプロピリ
デン─２，２─ビス（エチレンオキシフェニレン）テレ
フタレート〕；ポリ（ビニル─ｍ─ブロモベンゾエート
─コ−ビニルアセテート）等のハロアクリル酸ビニルと
酢酸ビニルの共重合体；塩素化ポリ（エチレン）等の塩
素化ポリ（オレフィン類）；及びポリ〔１，１，３─ト
リメチル─３─（４’−フェニル）─５─インダンピロ
メリットイミド〕等のポリアミド類が挙げられる。

【００５４】電荷の発生又は移動をほとんど妨害しない
バインダーポリマーが好ましい。とりわけ有用なバイン
ダーポリマーとしては、例えば、ビスフェノールＡポリ
カーボネート類及びポリ〔４，４’−（２─ノルボルニ
リデン）ジフェニレンテレフタレート─コ−アゼラー
ト〕等のポリエステル類が挙げられる。透明導電性金属
層及び透明金属酸化物層は、従来の方法により形成でき
る。適当な電極支持体１０１は、ネザトロン（Ｎｅｓａ
ｔｒｏｎ）（商標）ガラス（ガラス電極に酸化インジウ
ム錫からなる透明塗膜を塗布したもの）として市販され
ている。反射金属層１１５、２０５及び２１５は、少な
くとも適当な仕事関数（少なくとも３．５エレクトロン
ボルト）、好ましい高仕事関数（少なくとも４．５ｅ
Ｖ）を有する金属から形成するのが好ましい。反射金属
層の仕事関数が少なくとも４．５ｅＶであるとき、高い
ポーリング温度での酸化に十分耐えることができる。仕
事関数が少なくとも４．５ｅＶである意図する金属の具
体例としては、タングステン、レニウム、オスミウム、
イリジウム、白金及び金が挙げられる。これらの金属の
うち、金が特に好ましい金属である。

【００５５】上記で言及した種々の光学的にパッシブ
（ｐａｓｓｉｖｅ）な透明誘電層（例えば、クラッド
層、誘電層２０３及び保護層３０９）は、好ましい一態
様では、第一誘電層は、金属酸化物又は金属フッ化物層
であることができる。酸素及びフッ素は、一般的に、金
属と比較的不活性であって安定な化合物を形成するの
で、保護層が、広範な金属フッ化物及び金属酸化物から
選択して形成できることは明らかである。アルカリ土類
酸化物（特にマグネシア）、希土類酸化物、アルミナ及
びシリカは、本発明の実施に使用する金属酸化物を構成
するのに好ましい。しかしながら、非晶形で容易に付着
できるいずれの安定な金属酸化物も使用できる。アルカ
リ金属フッ化物（例えば、リチウムフッ化物）とアルカ
リ土類金属フッ化物（例えば、カルシウム又はフッ化マ
グネシウム）は、金属フッ化物を構成するのに好まし
い。希土類フッ化物も使用可能である。また、混合金属
酸化物、混合金属フッ化物並びに金属フッ化物と金属酸
化物の混合物も、全て、使用可能である。混合物は、立
体ディスオーダー（ｓｔｅｒｉｃｄｉｓｏｒｄｅｒ）
を増加し、それにより、結晶化を抑制し、そして塗膜の
所望の非晶性を保持できる利点がある。

【００５６】金属表面と適合する金属フッ化物層又は金
属酸化物層をその金属表面に付着させるには、従来の手
法を用いることができる。真空蒸着、スパッタリング、
化学蒸着、分子ビームエピタキシー、液相エピタキシ
ー、電解酸化コーティング及び類似の従来のコーティン
グプロセスを用いることができる。フッ素化剤（例え
ば、ヘプタフルオロ酪酸）の存在下で金属カルボン酸塩
（例えば、金属酢酸塩又は金属２─エチルヘキサノエー
ト）の熱分解により金属フッ化物塗膜を形成することが
とりわけ好ましい。

【００５７】金属酸化物又は金属フッ化物からなる光学
的にパッシブな誘電層を形成する代わりに、本発明の好
ましい一態様では、これらの層の一つ以上を、一種以上
の非晶質低分子量芳香族化合物から形成する。ここで、
「非晶質（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）」とは、塗布工程によ
る層又は微細構造において実質的に結晶性がないことを
意味する。これは、顕微鏡による可視検査によるか、ラ
ーマン分光法か、導波管若しくは装置からの散乱光を観
察することにより測定できる。

【００５８】用語「低分子量（ｌｏｗｍｏｌｅｃｕｌ
ａｒｗｅｉｇｈｔ）」は、分子量が約１０００未満の
芳香族化合物を示すのに用いられる。換言すれば、典型
的に分子量が少なくとも５０００である膜形成ポリマー
は除かれる。化合物が真空蒸着できるように、蒸気圧が
十分に高い低分子量芳香族化合物が好ましい。

【００５９】本発明において有用である低分子量芳香族
化合物は、室温で固体である。これらは、ガラス転移温
度が５０℃を超えることが好ましい。ガラス転移温度
は、示差走査熱量計等の従来の手法を用いて測定され
る。測定は、残留溶媒及び分解生成物を含まない非晶質
バルク材料から採取して行う必要がある。これは、この
状態の材料で真空コーティングを行うからである。

【００６０】低分子量芳香族化合物は、少なくとも一種
の芳香族炭素環又は複素環を含んでする。好ましい態様
では、化合物は、米国特許第４，４９９，１６５号に記
載されている「多環式芳香核（ｍｕｌｔｉｃｙｃｌｉｃ
ａｒｏｍａｔｉｃｎｕｃｌｅｕｓ）」化合物又はそ
れらの誘導体であることができる。「多環式芳香核」
は、少なくとも２つの環基を含有する核であり、それら
のうちの一つが芳香複素環基をはじめとする芳香環であ
るものである。環基は、脂環式炭化水素類をはじめとす
る脂肪族炭化水素類、アリール等の他の芳香環及び置換
チアゾールオキサゾール又は縮合チアゾールオキサゾー
ル、イミド、ピラゾール、トリアゾール、オキサジアゾ
ール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、
テトラジン及びキノリン基等の複素環基等の置換基で置
換されていてもよい。置換基は、縮合していても縮合し
ていなくても、そして単環でも多環でもよい。多環式芳
香核としては、９，９’−ビス（４─ヒドロキシ─３，
５─ジクロロフェニル）フルオレン、４，４’−ヘキサ
ヒドロ─４，７─メタノインダン─５─イリデンビス
（２，６─ジ─クロロフェノール）；９，９─ビス（４
─ヒドロキシ─３，５─ジブロモフェニル）─フルオレ
ン、４，４’−ヘキサヒドロ─４，７─メタノインダン
─５─イリデン─ビス（２，６─ジブロモフェノー
ル）；３’，３”，５’，５”─テトラブロモフェノー
ルフタレイン、９，９─ビス（４─アミノフェニル）フ
ルオレン、フェニルインダンジオール；１，１’─スピ
ロビインダンジオール、１，１’─スピロビインダンジ
アミン、２，２’−スピロビクロマン；７，７−ジメチ
ル─７Ｈ─ジ─ベンゾ〔ｃ，ｈ〕キサンテンジオール；
９，９─ジメチルキサンテン─３，６─ビス─（オキシ
酢酸）；４，４’−（３─フェニル─１─インダニリデ
ン）ジフェノール及び他のビスフェノール；９─フェニ
ル─３─オキソ─２，６，７─トリ─ヒドロキシキサン
テン等が挙げられる。

【００６１】有用な多環式芳香核化合物を以下に示す。Ａ．リサーチ・ディスクロージャー、アイテム第１１８
３３号、１９７４年２月並びに米国特許第３，８０３，
０９６号、第３，８５９，３６４号及び第３，８８６，
１２４号に開示されているフェニルインダンジオール
類、並びに米国特許第３，８９７，２５３号及び３，９
１５，９３９号に開示されているフェニルインダンジア
ミン類。

【００６２】Ｂ．米国特許第３，７２５，０７０号に開
示されている１，１’−スピロビインダンジオール類及
びジアミン類；並びにリサーチ・ディスクロージャー、
アイテム第９８３０号、１９７２年６月（著者不明）に
開示されている１，１’−スピロビインダン。Ｃ．リサーチ・ディスクロージャー、アイテム第１３１
１７号、１９７５年３月に開示されている１，１’─ス
ピロビインダン─５，５’─ジアミン類。

【００６３】Ｄ．米国特許第３，８５９，０９７号に開
示されている２，２’−スピロビクロマン類。Ｅ．米国特許第３，８５９，２５４号及び第３，９０
２，９０４号に開示されている７，７─ジメチル─７Ｈ
─ジベンゾ〔ｃ，ｈ〕キサンテンジオール類。Ｆ．リサーチ・ディスクロージャー、アイテム第９８３
０号、１９７２年６月（著者不明）に開示されている
９，９─ジメチルキサンテン─３，６─ビス（オキシ酢
酸類）。

【００６４】Ｇ．リサーチ・ディスクロージャー、アイ
テム第１３１０１号、１９７５年３月に記載の４，４’
−（３─フェニル─１─インダニリデン）ジフェノール
類。Ｈ．リサーチ・ディスクロージャー、アイテム第１３５
６８号、１９７５年７月に記載の４，４’−（ヘキサヒ
ドロ─４，７─メタノインダン─５─イリデン）ジフェ
ノール類。

【００６５】Ｉ．リサーチ・ディスクロージャー、アイ
テム第１３５６９号、１９７５年７月に記載のビスフェ
ノール類。Ｊ．リサーチ・ディスクロージャー、アイテム第１４０
１６号、１９７５年１２月に記載のスルホニルジ安息香
酸類。Ｋ．リサーチ・ディスクロージャー、アイテム第９２０
７号、１９７１年１２月に記載の多環式ノルボルナン
類。

【００６６】Ｌ．リサーチ・ディスクロージャー、アイ
テム第１３５７０号、１９７５年７月に記載の１，２，
３，４─テトラヒドロナフタリン類。幾つかの例では、
多環芳香核化合物それ自体は所定のガラス転移温度を有
しない。この場合には、これらの化合物の誘導体が有用
である。前述の化合物は、二官能性であるので、反応性
化合物との反応によって核上に側鎖を形成することがで
きる。好ましい側鎖基は、ハロゲン、シアノ若しくはア
ルコキシのような置換基を含むことができる脂肪族基余
芳香族基、並びにヘテロ原子含有基である。これらの基
は、好ましい化合物との関連より具体的には後述する。
好ましい化合物は、下記のフェニルインダン化合物及び
フタルイミド化合物である。

【００６７】これらのフェニルインダン化合物は下式で
示される。

【００６８】

【化１】

【００６９】上記式中、Ｒ及びＲ¹は、独立してニト
ロ、アミノ、カルボキシ、ホルムアミド基、カルバモイ
ル基及びアミノ若しくはカルボキシル基類に由来する複
素環式基からなる群から選ばれる。有用なホルムアミド
類及びカルバモイル基類は、式─ＮＨＣＯＲ²及び─Ｃ
ＯＮＲ²Ｒ³(ここで、Ｒ²及びＲ³ は、独立して化合物
の分子量が約１０００未満となるような未置換及び置換
の脂肪族、芳香族及び複素環式基からなる群より選ばれ
る）によって示される。

【００７０】有用な脂肪族基としては、エチル、プロピ
ル及びノニルのようなアルカン類；２，２─ジメチルプ
ロピルのような分枝脂肪族基；シクロへキシルのような
環状脂肪族；ハロゲン、アルコキシ、シアノ及び芳香族
基で置換された脂肪族基（例えば、パーフルオロプロピ
ル、２─メトキシエチル及びフェニルメチル）のような
置換脂肪族；並びに２─プロペニル及び１─シクロヘキ
セニルのような不飽和脂肪族基が挙げられる。

【００７１】有用な芳香族基としては、フェニル及びナ
フチル並びに置換芳香族、例えば、４─メトキシフェニ
ル及び３，４─ジクロロフェニルのようなハロゲン、ア
ルキル、シアノ、アルコキシ及びヒドロキシで置換れた
芳香族基が挙げられる。有用な複素環式基としては、ピ
リジル、フラニル、チオフェニル、キノリル及びピペリ
ジル、並びに置換複素環、例えば、５─ブチルピリジル
のようなアルキル、ハロゲン及びアルコキシで置換され
た複素環式基が挙げられる。

【００７２】アミノ又はカルボキシル基類に由来する複
素環式基は、複素環を形成する他の試薬とアミノ基又は
カルボキシル基の反応によって形成することができるよ
うな基である。したがって、有用な基としては、例え
ば、脂肪族基、ハロゲン、アルコキシ及びニトロによっ
て置換されていてもよい下記のものが挙げられる。

【００７３】

【化２】

【００７４】ホルムアミド化合物類は、出発原料ジアミ
ンフェニルインダンから目的とするＲ基に対応する酸塩
化物との反応によって生成される。この酸塩化物は塩化
チオニルとの反応によって対応の酸から生成される。反
応は、ジクロロメタンにトリエチルアミンを組み合わせ
たような適当な溶媒中で行うことができる。同様に、カ
ルバモイル化合物類は、フェニルインダンカルボン酸か
ら出発してそれを対応する酸塩化物に転化し、次いでそ
の酸塩化物を所定のアミンと反応させる同様な方法で生
成される。

【００７５】ＲとＲ¹が相違する場合、側鎖前駆体の混
合物を使用し、そしてその化合物を液体クロマトグラフ
ィーで単離する。好ましい実施態様では、それを直接使
用できるので混合物を分離する必要がない。好ましいフ
ェニルインダン化合物類の具体例を表Ｉに示す。この表
とその後に報告される全ての屈折率は６３２ｎｍで測定
した。

【００７６】

【表１】

【００７７】

【表２】

【００７８】

【表３】

【００７９】

【表４】

【００８０】好ましいフタルイミド化合物は、マチール
（Ｍａｃｈｉｅｌｅ）等による米国特許第４，９４８，
２１６号に開示されている。これらのフタルイミド化合
物は、次の構造式で示される。

【００８１】

【化３】

【００８２】上記式中、Ｒ及びＲ¹は前記の通りであ
る。対称的に置換された化合物類、即ち、Ｒ＝Ｒ¹は、
無水ニトロフタル酸を出発原料とする。これをニトロア
ニリンと反応させてジニトロ─Ｎ─フェニル─フタルイ
ミドを得る。次に、これを対応するジアミノ化合物まで
還元した後、目的側鎖のオキシ塩化物と反応させる。

【００８３】同様に、非対称化合物類は、適当に置換さ
れたアニリンを適当な無水ニトロフタル酸と反応させ、
次いで対応するアミンに還元することによって製造され
る。次に、このアミンを所定の酸塩化物と反応させる。
具体的なフタルイミド類を表ＩＩに列挙する。

【００８４】

【表５】

【００８５】

【表６】

【００８６】

【表７】

【００８７】この発明の実施に際して透過促進層として
有用な低分子量芳香族化合物類のさらに別の具体例を表
ＩＩＩに列挙する。

【００８８】

【表８】

【００８９】低分子量芳香族化合物の真空蒸着は、いず
れの従来の真空装置を用いて行ってもよい。典型的な真
空コーティング装置には、典型的には約１０^-3ｍｍＨｇ
といった低圧を提供する機械真空ポンプに接続した真空
チャンバーが備わっている。さらに、拡散ポンプを設け
て、真空をさらに、典型的には、約１０^-6ｍｍＨｇまで
減少させる。チャンバー内には、材料用の蒸発源が設け
られている。容器に、典型的には、カバーをし、カバー
には、材料の流れを導くために開口部が付いている。塗
膜を設ける基板は、通常容器よりも上である。塗膜の均
一性は、容器と支持体との間の距離を増加することによ
り向上できる。

【００９０】金属酸化物、金属フッ化物及びこれらの無
機材料の混合物（以下、カテゴリー（ａ）材料とも称す
る）は、単独で使用して、０．１μm 未満の第一誘電層
を形成するのが好ましい。約０．２μm を超える厚さの
第一誘電層を形成することが好ましいときには、低分子
量芳香族化合物（以下、カテゴリー（ｂ）材料と称す
る）の一種又はそれらの組み合わせを用いることが好ま
しい。カテゴリー（ａ）材料は、カテゴリー（ｂ）材料
よりも安定で且つ溶媒耐性が優れているが、本発明で意
図する第一誘電層の最大厚み範囲内で平滑で均一な層を
形成するには適当でないという欠点がある。カテゴリー
（ｂ）材料は、平滑でより厚みのある層を容易に形成す
るが、上記した欠点がある。カテゴリー（ａ）材料とカ
テゴリー（ｂ）材料を組み合わせて用いることにより、
カテゴリー（ｂ）材料のより厚みのある層を形成できる
能力と、カテゴリー（ａ）材料の増強された安定性の両
方を実現できる。カテゴリー（ａ）材料とカテゴリー
（ｂ）材料は、重量比（ａ）：（ｂ）＝（２０：８０）
〜（９０：１０）〔好ましくは（５０：５０）〜（８
０：２０）〕で組み合わせて用いるのが好ましい。カテ
ゴリー（ａ）材料とカテゴリー（ｂ）材料の配合物は、
同時真空蒸着により容易に得られる。

【００９１】シルドクラウト（Ｓｃｈｉｌｄｋｒａｕ
ｔ）等による米国特許第４，９７１，４２６号は、本発
明の実施に用いるのに特に適している特定の材料と層構
成を開示している。誘電層２０３を省略するとき、若干
より低いレベルの変調が得られるが、本発明の実施にま
だ有用である装置が得られる。ライダー（Ｒｉｄｅｒ）
等による米国特許第４，９４８，２２５号は、この態様
で本発明を実施するのに特に適している特定の材料と層
構成を開示している。

【００９２】光学カップリング要素をプリズム２０１及
び３０１を図示して説明したが、プリズムは、効率的な
カプラーではあるが、比較的かさが大きい。効率的で且
つよりコンパクトな代替カップリング要素は、ブラッグ
ブラーズ回折格子等のブラッグ型カプラーである。必要
に応じて、プリズムは、コゲルニク（Ｋｏｇｅｌｎｉ
ｋ）による米国特許第３，６７４，３３６号に開示され
ている型のブラッグ型カプラーと交換できる。コゲルニ
クは、重クロム酸処理ゼラチンを用いた上記カプラーの
形成を開示している。重クロム酸処理ゼラチンを用いる
代わりに、ハロゲン化銀乳剤層においてカップリング回
折格子を形成できる。例えば、ギルブレス・フランセン
（Ｇｉｌｂｒｅａｔｈ−Ｆｒａｎｓｅｎ）等による米国
特許第４，８７８，７１８号により開示されているハロ
ゲン化銀乳剤層においてハログラム（ｈａｌｏｇｒａ
ｍ）を形成する手法を用いることができる。本発明を比
較的単純な固定光学カップリング装置の観点から説明し
たが、変調できる光カップリング装置を使用できること
が理解される。例えば、ケナン（Ｋｅｎａｎ）等による
米国特許第４，００６，９６７号は、電気制御できるブ
ラッグ型カプラーを開示している。

【００９３】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をより具体的に
説明する。特記のない限りは、重量％は、総重量基準で
ある。アルマン等による米国特許第４，７９２，２０８
号に例示されている種類のペンダントエステル基として
４─ジアルキルアミノ─４’−メチルスルホニルスチル
ベン分子双極子を含有している、１．９０７μm の基本
ビームでの第二高調波発生に関する分子超分極率（β）
が５７．７×１０^-30であり、基底状態の双極子モーメ
ントが９．９４デバイであり、そして吸収極大が３８６
ｎｍである線状アクリレートポリマーを選択した。この
ポリマーを１，２，３─トリクロロプロパンに溶解して
１３％溶液を調製した。この溶液を、ソーダ石灰ガラス
からなる透明酸化インジウム錫層上に回転塗布した。こ
の溶液を５００ｒｐｍで１０秒間回転後、２００ｒｐｍ
で６０秒間回転した。得られたフィルムの厚さは約１μ
mであった。このフィルムを真空オーブン中で１１０
℃、２５ｍトルで一晩焼き付けた。

【００９４】このフィルムを以下のようにポーリングし
て光学活性層に変換した。酸化インジウム錫導電層を接
地し、フィルムを９９°に加熱した状態で、フィルム表
面を２００Ｖにコロナ放電した。一時間後、フィルムを
室温に冷却した後、コロナ放電を中断した。光学活性層
の上に、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，５─ジ─ｔｅｒｔ─ブチ
ルフェニル）─３，４，９，１０─ペリレンジカルボキ
シイミド（シスとトランスの混合物）染料と正孔輸送剤
である１，１─ビス（ジ─ｐ−トリルアミノフェニル）
シクロヘキサンとを１：１の重量比で同時蒸発すること
により厚さ０．５μm の光導電層を形成した。次に、正
孔輸送剤のみを蒸発することにより、光導電層上に厚さ
０．５μm の正孔輸送層を形成した。最後に、金電極を
正孔輸送層上に蒸発させて装置を完成させた。

【００９５】光学活性層の屈折率は、それに印加した電
位勾配の一次関数であった。光学活性層の面に対して垂
直及び平行の屈折率は異なる量だけ変化したので、電位
勾配の印加によりフィルム中に複屈折が生じた。フィル
ムの二次分極感受率（χ⁽²⁾）を、以下のようにして測
定した。波長１．０６４μm のレーザービームを装置を
通過させ、そして入射角６８°（光学活性層の面に対し
て垂直な軸から測定）で金電極から反射させた。このビ
ームを、入射面に対して４５°の角度で直線的に分極し
た。電圧誘発複屈折率により、入射の面及び入射の面に
対して垂直に分極した反射放射線の相対シフト（Δ）が
生じた。反射光を位相波板を通過させた後第一偏光子に
対して９０°に配向した偏光子を通過させることにより
位相を測定した。第二偏光子を通過した光の強度は、
Δ、したがって、光学活性層間の電圧と相関があった。
交流電圧を酸化インジウム錫層と金層間に印加した状態
でのΔの測定値から、χ⁽²⁾を求めたところ、約２×１
０^-8静電単位であった。

【００９６】金電極に−２００ボルトを印加し、そして
酸化インジウム錫層を接地することにより装置を操作し
た。これらの条件下では、金電極は正孔輸送層に電子を
注入できないので、暗電流は低かった。酸化インジウム
錫層から光学活性層への正孔注入も低かった。暗電流は
数ナノアンペアー未満であった。装置を５１４．５ｎｍ
書込ビームでフラッシュしたときに、光電流が観察され
た。光電流は、最大値が２６μＡであり、持続時間は１
ミリ秒であった。総電流量は、約２０ナノクーロンであ
った。

【００９７】書込ビーム情報を以下のようにして装置か
ら読み取った。１．０６４μm の赤外レーザービームを
第１図に示すように入射角６８°で装置に向けて通し、
そして金電極から反射させた。書込ビームにより生じた
光導電層の導電率の増加により、書込ビームによりアド
レスした装置の部分に向けたときに反射した１．０６４
μm ビームの強度の変化が生じた。書込ビームにより、
書込ビームによりアドレスした部分において光学活性層
間の電圧降下が５０ボルトだけ増加した。これにより、
アドレスした部分における光学活性層の屈折率が変化
し、次に、反射読み取りビームの強度が容易に検出でき
る程度（約０．５％）に変化した。

【００９８】

【発明の効果】本発明により変調電磁放射線源から光屈
折像形成系に光学情報を転送できる。この情報は、別の
放射線源を用いて光屈折像形成系から読み取ることがで
きる。本発明は、種々の態様において、変調Ｘ線源、変
調可視光線源又は変調赤外線源から情報を得るのに役立
つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光屈折装置の概略断面図である。
分かり易くするために層の厚さは強調してある。

【図２】本発明による光屈折装置の概略断面図である。
分かり易くするために層の厚さは強調してある。

【図３】均一な表面静電荷を有する電子写真板の概略断
面図である。

【図４】電磁放射線の像パターンに暴露することにより
表面静電荷をパターン化した電子写真板の概略断面図で
ある。

【図５】光屈折読み取り要素により走査されている静電
荷の像パターンの概略断面図である。スケールと要素の
割合は分かり易くするために変更してある。

【符号の説明】

１００光屈折装置１０１透明電極１０３透明絶縁支持体１０５透明導電層１０７光学活性第一層１０９電子写真受光層ユニット１１１電荷発生層１１３電荷移動層１１５反射第二電極１１５ａ表面Ｗ書込放射線Ｒｉ読み取り放射線Ｒｏ読み取りビーム２００光屈折装置２０１プリズム２０１ａプリズムのベース２０３誘電薄層２０５反射金属層２０７光学活性層２０９電子写真受光層ユニット２１１電荷発生層２１３電荷移動層２１５透明層Ｒｉ’ 直線分極放射線Ｗ書込放射線Ｒｏ’ 読み取り放射線３５０ゼロラジオグラフィック板３５１導電性金属支持体３５３誘電バリヤー層３５５光導電層３５７正電荷層３５９Ｘ線の像様パターン３６１接地

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】間隔を置いて配置されている第一電極及
び第二電極と、電位勾配との相関で屈折率が変化する第一中間手段と、第二源からの電磁放射線への露光量との相関で変化する
導電率を有する第二中間手段とを含んでなる第二源から
の空間交差電磁放射線との相関で第一源からの電磁放射
線を変調できる組合せ体において、前記第一中間手段が、１０^-9静電単位より大きな二次分
極感受率を有する前記第一電極と接触している層であ
り、そして共役π結合系を介して電子受容体成分と結合
した電子供与体成分含有の各有機極性整列非中心対称分
子双極子を含んでなり、前記第二中間手段が、前記第一中間手段と前記第二電極
との間に介在した電子写真受光層ユニットを含んでな
り、そして第一電極と第二電極のうちの少なくとも一つ
が、第一源からの電磁放射線透過性を有することを特徴
とする組合せ体。
【請求項２】変調電磁放射線源に含まれている情報を
光屈折像形成系に転送し、そして変調電磁放射線源から
変調されるべき放射線源に情報を転送するために、変調
されるべき電磁放射線を用いて光屈折像形成系をアドレ
スすることを特徴とする電磁放射線の第一源から別の源
に情報を転送する方法。