JPH0815009A - 光センサ、情報記録方法及び装置 - Google Patents

光センサ、情報記録方法及び装置

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JPH0815009A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 弱い光でもコントラストの大きな情報記録が
可能な光センサを得る。 【構成】 電極上に光導電層を有し、情報記録媒体への
情報形成に使用される光センサにおいて、光センサの電
極と情報記録媒体の電極の間に、電圧を印加しない状態
または逆極性の電圧を印加した状態で露光した後、光セ
ンサの電極と情報記録媒体の電極の間に電圧を印加、も
しくは情報露光した状態で、電圧印加を停止し、または
逆極性の電圧を印加した後、再びもとの電圧を印加する
ことにより電圧を印加し続けた場合と導電性が等しくな
る光センサによって液晶等の情報記録媒体に記録する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報記録媒体への光情
報を可視情報または静電情報の形で記録することができ
る光センサと情報記録媒体からなる情報記録システムに
関し、特に情報記録媒体への情報記録性能が著しく増幅
される光導電層を有する光センサ、情報記録方法、及び
情報記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】前面に電極が設けられた光導電層からな
る光センサと、該光センサに対向し、後面に電極が設け
られた電荷保持層からなる情報記録媒体とを光軸上に配
置し、両導電層間に電圧を印加しつつ露光し、入射光学
像に応じて、電荷保持層に静電電荷を記録させ、その静
電電荷をトナー現像するかまたは電位読み取りにより再
生する方法は、例えば特開平１−２９０３６６号公報、
特開平１−２８９９７５号公報に記載されている。ま
た、前記方法における電荷保持層を熱可塑性樹脂層と
し、静電電荷を熱可塑樹脂層表面に記録した後加熱し、
熱可塑性樹脂層表面にフロスト像を形成することにより
記録された静電電荷を可視化する方法は、例えば特開平
３−１９２２８８号公報に記載されている。
【０００３】更に、本出願人等は、前記情報記録媒体に
おける情報記録層を高分子ー液晶複合体層として、前記
同様に電圧印加時露光し、光センサにより形成される電
界により液晶層を配向させて情報記録を行い、情報記録
の再生にあたっては透過光あるいは反射光により可視情
報として再生する情報記録再生方法を、先に特願平４−
１７３０３０号、特願平５−１０１２７７号として出願
した。この情報記録再生方法は偏光板を使用しなくとも
記録された情報を可視化できる。このような光センサと
液晶相からなる情報記録層を設けた情報記録方法では、
電極間に電圧を印加しつつ情報光を入射させると、光が
入射した部分の光導電層で発生した光キャリアは、両電
極により形成される電界により移動し、電圧の再配分が
行われ、情報記録層における液晶相が配向し、情報光の
パターンに応じた記録が行なわれるものであり、情報光
による露光を終了した後も電圧を印加し続けると光セン
サは導電性を持続し情報記録層に情報記録を継続するこ
とができる。そして、液晶によって動作電圧及びその範
囲が異なるものもあるので、印加電圧及び印加電圧時間
を設定するにあたっては、情報記録媒体における電圧配
分を適宜設定し、情報記録層に印加される電圧配分を液
晶の動作電圧領域に設定することが行われており、この
情報記録方法は、面状アナログ記録が可能であり、高解
像度の記録となり、また露光パターンは液晶相の配向に
より可視像化されて保持される。
【０００４】情報記録方法としては、カメラによる方
法、またレーザーによる記録方法がある。カメラによる
方法としては、通常のカメラに使用されている写真フィ
ルムの代わりに情報記録媒体が使用され、記録部材とす
るもので、光学的なシャッタも使用しうるし、また電気
的なシャッタも使用しうるものである。また、プリズム
及びカラーフィルターにより光情報を、Ｒ、Ｇ、Ｂ光成
分に分離し、平行光として取り出しＲ、Ｇ、Ｂの各色用
の３個の情報記録媒体で１コマを形成するか、または１
個の情報記録媒体の異なる部分にＲ、Ｇ、Ｂの各画像を
記録して１コマとすることにより、カラー撮影すること
も可能である。
【０００５】例えば、ガラス基板上に形成したＩＴＯ膜
上にビスアゾ顔料を含有した光導電層を有する光センサ
に、２００Ｖの電圧を印加した状態で２０ｌｕｘのグリ
ーン光を露光した場合の電流測定結果を図１に示す。未
露光部分Ｌ２に比べて露光部Ｌ１の導電性が増加してい
る。図２は、液晶からなる情報記録媒体をコンデンサと
抵抗の並列回路とした時の液晶記録層に印加される電圧
を露光部と未露光部についてのシミュレーションの結果
を示す。未露光部に比べて露光部の導電性が大きいの
で、液晶記録層により多くの電圧が印加されるので、露
光部の液晶が配向し画像を記録することができる。この
ため、図１に示した露光部と未露光部の導電性の差があ
る程度の大きさにならないと液晶記録媒体に良好な画像
を記録することができない。
【０００６】また、このような方法で電圧を印加する場
合、電圧印加時間と印加電圧には最適値があり、例えば
電圧印加時間が長すぎる場合、未露光部の液晶記録媒体
も配向し画像記録ができなくなる。印加電圧を低くする
ことにより、電圧印加時間を長くすることもできるが、
印加電圧を低くし過ぎた場合には、未露光部の液晶記録
媒体の電圧がしきい値電圧に到達しないため、やはり画
像記録をすることができない。以上のように情報記録の
際には、規定の時間内に電圧印加を終了する必要があ
り、それ以上電圧を印加しても有効に情報記録をするこ
とができない。
【０００７】電圧印加時間は、光センサあるいは情報記
録媒体の特性によって異なるが、ほとんどの場合、２０
０ｍ秒以内であり、３０〜５０ｍ秒程度の電圧印加時間
で記録する場合が多く、電圧印加時間は未露光部の電流
値により決まり、露光強度や露光時間にはほとんど依存
しない。広範な光強度範囲での記録が可能な銀塩写真で
は、露光強度の小さい画像を記録する場合に、露光時間
を長くすることにより良好な画像を記録することができ
る。また、弱い光によって長時間露光する場合と強い光
で短時間露光する場合のいずれの場合も極端な条件でな
い限りは同様な画像が記録できる相反則が成立する。
【０００８】図３は、２００Ｖの電圧を印加した状態で
６ｌｕｘの光を２００ｍ秒間露光したときの電流値を測
定した結果であり、図４および図５は、それぞれ６ｌｕ
ｘ、２０ｌｕｘで露光したときの露光部分と未露光部分
の電流値の差を示している。６ｌｕｘの強度で露光した
場合、図４に示すように、長時間露光を続けることによ
り２０ｌｕｘで露光した場合と同程度の未露光部と露光
部の差の光誘起電流を得ることができる。しかし、この
ような光センサを用いて情報記録を行う場合、従来と同
様に露光と同時に電圧印加を開始する方法では、電圧印
加時間は３０〜５０ｍ秒程度（未露光部がしきい値電圧
に達するまでの時間）であるため、６ｌｕｘの光で露光
した場合には、この時間内では２０ｌｕｘの強度で露光
した場合に比べて小さい電流値しか得られないため、良
好な画像を記録することができない。このように、従来
の方法で情報記録を行う場合、未露光部の電圧がしきい
値電圧に達するまで電圧印加しても、露光強度が低い場
合には情報記録を行うことができない。
【０００９】また、電圧印加条件により記録される画像
のラチチュードが狭いと、被写体を十分に表現すること
ができず、ハイライトがとんでしまったり、シャドウ部
分がつぶれてしまう等の問題がある。
【００１０】また、最も一般的な画像記録方法である銀
塩写真方式では、広い範囲で相反則が成り立ち、例え
ば、絞りを開け（露光強度を強くする）、シャッタース
ピードを速くすることにより、被写体の特定部分にのみ
焦点を合わせて、その前後をぼかして記録してみたり、
逆に絞りを絞ってシャッタースピードを遅くして、被写
体の前後の広い範囲に焦点を合わせて撮影する場合な
ど、シャッタースピードと絞りを制御して露光量を同じ
にすることで相反則が成り立ち、容易に撮影することが
できる。また、晴天時の屋外撮影に使用する場合と夜景
を撮影するような場合で、露光強度に応じてシャッター
スピードを変化させることにより、同じフィルムを使用
して撮影することができる。
【００１１】しかし、光センサと液晶媒体を用いた本発
明のシステムで画像記録を行う場合、電圧印加時間が終
了した後に画像露光を続けても液晶媒体に記録すること
ができないため、長時間露光ができず、撮影に必要な相
反則が成り立たない。このように長時間露光では相反則
が成り立たず、また、露光時間が極端に短い領域でも相
反則が成り立たないため、様々な条件下で様々な被写体
を撮影する場合、このような相反則不軌が問題となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑みてなされたもので、露光強度の低い場合に長時間露
光することにより情報記録媒体への情報記録が可能であ
り、また、広いラチチュードでの画像記録が可能であ
り、さらに相反則不軌の領域における撮影時に、補正機
能を持たせることにより、様々な条件下で、様々な画像
情報を記録できる光センサおよび情報記録方法及び装置
を提供することを課題とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の光センサは、電
極上に光導電層を有し、情報記録媒体への情報形成に使
用される光センサにおいて、光センサに電圧を印加しな
い状態、または逆極性の電圧を印加した状態で、露光し
た後に電圧印加したときに、露光量に応じて光誘起電流
が発生し、情報記録が可能であることを特徴とする。ま
た、本発明の光センサは、電極上に光導電層を有し、情
報記録媒体への情報形成に使用される光センサにおい
て、電圧を印加した状態で情報露光することによって露
光部の導電性が未露光部の導電性よりも増加し、情報露
光終了後も露光した部分の導電性が、未露光部分の導電
性よりも高く、さらに情報露光した状態、または情報露
光終了後に、電圧印加を停止、または逆極性の電圧を印
加した後、再びもとの電圧を印加することにより、電圧
を印加し続けた場合と導電性が等しくなることを特徴と
する。また、本発明の光センサは、光センサへの１０5
〜１０6Ｖ／ｃｍ2の電界の印加時に、未露光部での通過
電流密度が１０-4〜１０-7Ａ／ｃｍ2であることを特徴
とする。
【００１４】また、本発明の画像記録方法は、情報露光
によって情報記録媒体へ光情報を記録する情報記録方法
において、光センサと電極上に情報記録層を形成した情
報記録媒体を使用し、光センサもしくは情報記録媒体の
少なくともいずれか一方の電極を透明電極とするととも
に、光センサと情報記録媒体を間隙を設けて光軸上に対
向配置するか、または、光センサと情報記録媒体を直接
または誘電体中間層を介して積層し、光情報の露光を行
った後に、または光情報の露光中に両電極間に電圧印加
を開始することを特徴とする。また、本発明の情報記録
方法は、前記情報記録媒体が、電極上に液晶と樹脂から
なる高分子ー液晶複合体層を形成した液晶記録媒体であ
ることを特徴とする。また、本発明の情報記録方法は、
光情報の露光終了から一定時間経過後に電圧印加を開始
することにより、記録する画像のラチチュードを広げる
ことを特徴とする。また、本発明の情報記録方法は、光
情報の露光終了から電圧印加開始までの時間が０〜５０
０ｍｓｅｃであることを特徴とする。また、本発明の情
報記録方法は、情報露光によって情報記録媒体へ光情報
を記録する情報記録再生方法において、光センサと電極
上に情報記録層を形成した情報記録媒体を使用し、光セ
ンサもしくは情報記録媒体の少なくともいずれか一方の
電極を透明電極とするとともに、光センサと情報記録媒
体を間隙を設けて光軸上に対向配置するか、または、光
センサと情報記録媒体を直接または誘電体中間層を介し
て積層し、光情報の露光を行うとともに、光情報の露光
を行っている間、または光情報の露光終了後に、電圧を
印加しない期間もしくは逆極性の電圧を印加する期間を
設けることを特徴とする。
【００１５】また、本発明の情報記録方法は、情報露光
によって情報記録媒体へ光情報を記録する情報記録方法
において、光センサと、電極上に情報記録層を形成した
情報記録媒体を使用し、光センサもしくは情報記録媒体
の少なくともいずれか一方の電極を透明電極とするとと
もに、光センサと情報記録媒体を間隙を設けて光軸上に
対向配置するか、または、光センサと情報記録媒体を直
接または誘電体中間層を介して積層し、光センサに情報
露光し、光センサと情報記録媒体の両電極間に電圧印加
して情報記録する方法において、シャッター速度に応じ
て、適切な画像露光と電圧印加方法を測定し、広い範囲
で相反則が成り立つようにしたことを特徴とする。ま
た、本発明の情報記録方法は、予め測定しておいたシャ
ッター速度と記録特性の関係を基に、絞り又は露光時間
を補正することで広い範囲で相反則が成り立つようにし
たことを特徴とする。また、本発明の情報記録方法は、
電圧印加開始前に画像露光を開始することにより、相反
則不軌を補正することを特徴とする。また、本発明の情
報記録方法は、画像露光中または画像露光終了後に、電
圧印加しない期間もしくは逆極性の電圧を印加する期間
を設けることにより、相反則不軌を補正することを特徴
とする。
【００１６】また、本発明の情報記録方法は、画像露光
終了後、一定時間経過後に電圧印加を開始することによ
り、相反則不軌を補正することを特徴とする。
【００１７】また、本発明の情報記録方法は、印加電圧
および／または電圧印加時間を制御することにより相反
則不軌を補正することを特徴とする。また、本発明の情
報記録装置は、情報露光によって情報記録媒体へ光情報
を記録する情報記録装置において、光センサと電極上に
情報記録層を形成した情報記録媒体を使用し、光センサ
もしくは情報記録媒体の少なくともいずれか一方の電極
を透明電極とするとともに、光センサと情報記録媒体を
間隙を設けて光軸上に対向配置するか、または、光セン
サと情報記録媒体を直接または誘電体中間層を介して積
層し、光情報の露光を行った後に、または光情報の露光
中に両電極間に電圧印加を開始する機構を設けたことを
特徴とする。また、本発明の情報記録装置は、透明電極
上に光導電層を積層した光センサと、電極上に情報記録
層を積層した情報記録媒体を空隙を介して光軸上に対向
配置するか、または、光センサの光導電層上に直接また
は誘電体中間層を介して情報記録層を積層し、さらに上
部電極を形成した一体型媒体において、光センサに画像
露光し、両電極間に電圧印加することにより、露光量に
応じて画像情報等を記録する装置において、露光強度を
測光し、露光時間を算出する手段を有し、および／また
は露光時間を入力する手段を有し、露光時間の広い範囲
で相反則が成り立つように、露光時間に応じて適切な条
件でシャッターと電源を制御する機能を有することを特
徴とする。
【００１８】本発明の光センサは、電極上に光導電層を
積層してなり、その光導電層は単層型のものと電荷発生
層及び電荷輸送層を積層した積層型のものがある。光導
電層は、一般には光が照射されると照射部分で光キャリ
ア（電子、正孔）が発生し、それらのキャリアが層幅を
移動することができる機能を有するものであるが、本発
明の光センサは後述する光導電層と電極とを適宜組み合
わせ、半導電性を持たせることにより、光センサへの光
照射時において情報記録媒体に付与される電界または電
荷量が光照射につれて経時的に増幅され、また光照射を
終了した後でも電圧を印加し続けるとその増加した導電
性を持続し、引続き電界または電荷量を情報記録媒体に
付与し続ける作用を有するに到るものである。本発明の
光センサは、持続導電性および増幅作用を有している
が、従来から知られている持続導電性を有するといわれ
ている光感光体は、本来は絶縁性のものであり、これに
光照射等によって導電性を与える過程において、持続導
電性が生じるものである。これに対して、本発明の光セ
ンサは、もともと半導電性の特性を有しており、このこ
とが本発明の作用を得るための要件であり、絶縁性のも
のでは本発明の作用を得ることはできない。
【００１９】図６は、光センサを説明するための断面図
である。光センサ１０は、基板１１上に形成した電極１
２上に、光導電層１３が設けられており、光導電層１３
は電荷発生層１４および電荷輸送層１５から構成されて
いる。光導電層は光が照射されると照射部分で電子、正
孔等の光キャリアが発生し、それらのキャリアが層幅を
移動することができる導電性層であり、とくに電界が存
在する場合に、その効果が顕著である層である。電荷発
生層１４は、バインダー樹脂と電荷発生性物質からな
り、電荷発生性物質としては、特願平５−４７２１号に
記載されているようなピリリウム系染料、チアピリリウ
ム系染料、アズレニウム系染料、シアニン系染料、アズ
レニウム系染料等のカチオン系染料、スクバリリウム塩
系染料、フタロシアニン系顔料、ペリレン系顔料、ピラ
ントロン系顔料等の多環キノン系顔料、インジゴ系顔
料、キナクリドン系顔料、ピロール系顔料、アゾ系顔料
等の染料、顔料を単層中で複数のものを組み合わせて使
用することができる。また、電荷発生層を２層設け、そ
れぞれの層に単一の電荷発生性物質を使用してもよい。
また、電荷発生層には、電子受容性物質を添加してもよ
い。電子受容性物質としては、２，４，７−トリニトロ
フルオレノン、テトラフルオロ−Ｐ−ベンゾキノン、テ
トラシアノキノジメタン、トリフェニルメタン、無水マ
レイン酸、ヘキサシアノブタジエン等を使用することが
できる。
【００２０】バインダー樹脂としては、例えばポリ塩化
ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニル
ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニリ
デン樹脂、エチルセルロース樹脂、シリコーン樹脂、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、紫外線硬
化性樹脂、熱硬化性樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体樹脂、塩化ビニル−アクリル共重合体樹脂、塩化ビ
ニル−エチレン共重合体樹脂、アクリル−スチレン共重
合体樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体樹脂等が挙げられる。使用する
バインダー樹脂は、分子量が大きくなると塗布特性が好
ましくないので、平均分子量が１，０００〜１００，０
００のものを使用することが好ましい。これらの電荷発
生性物質とバインダー樹脂との混合比は、電荷発生性物
質１重量部に対してバインダーを０〜１０重量部、好ま
しくは０．３〜１重量部の割合で使用するとことが望ま
しい。電子受容性物質は、電荷発生性物質１モルに対し
て０，０００１〜１０モルの割合で使用することができ
る。電荷発生層は乾燥後膜厚として０．０１〜１μｍで
あり、好ましくは０．１〜０．３μｍとするとよい。
【００２１】電荷輸送層１５は電荷輸送性物質とバイン
ダーとから構成されている。電荷輸送性物質は、電荷発
生性物質で発生した電荷の輸送特性が良い物質であり、
例えばオキサジアゾール系、オキサゾール系、トリアゾ
ール系、チアゾール系、トリフェニルメタン系、スチリ
ル系、ピラゾリン系、ヒドラゾン系、芳香族アミン系、
カルバゾール系、ポリビニルカルバゾール系、スチルベ
ン系、エナミン系、アジン系、アミン系、ブタジエン
系、多環芳香族化合物系等があり、ホール輸送性の良い
物質とすることが必要である。
【００２２】好ましくは、ブタジエン系、スチルベン系
電荷輸送性物質が挙げられ、具体的には特開昭６２−２
８７２５７号公報、特開昭５８−１８２６４０号公報、
特開昭４８−４３９４２号公報、特公昭３４−５４６６
号公報、特開昭５８−１９８０４３号公報、特開昭５７
−１０１８４４号公報、特開昭５９−１９５６６０号公
報、特開昭６０−６９６５７号公報、特開昭６４−６５
５５５号公報、特開平１−１６４９５２号公報、特開昭
６４−５７２６３号公報、特開昭６４−６８７６１号公
報、特開平１−２３００５５号公報、特開平１−１４２
６５４号公報、特開平１−１４２６５５号公報、特開平
１−１５５３５８号公報、特開平１−１５５３５７号公
報、特開平１−１６１２４５号公報、特開平１−１４２
６４３号公報等に記載した電荷輸送材料が挙げられる。
これらの電荷発生性物質と電荷輸送性物質の組合せとし
ては、例えばフルオレノンアゾ顔料（電荷発生性物質）
とスチルベン系、トリフェニルアミン系の電荷輸送性物
質の組合せ、ビスアゾ系顔料（電荷発生性物質）とブタ
ジエン系、ヒドラゾン系の電荷輸送性物質の組合せ等が
良好である。また、以上のように電荷として正孔を輸送
することに代えて電子を輸送する場合には、電子輸送物
質としては、特願平５−４７２１号に記載の電子輸送物
質を用いることができる。 バインダー樹脂としては、
上記した電荷発生層におけるバインダー樹脂と同様のも
のが使用できるが、好ましくはポリ塩化ビニル樹脂、ポ
リ酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルブチラール樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブ
チルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エ
チルセルロース樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、メラミン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体樹脂、塩化ビニル−アクリル共重合体樹脂、
塩化ビニル−エチレン共重合体樹脂、アクリル−スチレ
ン共重合体樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、
エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂等ポリビニルアセタ
ール樹脂、スチレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合
体樹脂が挙げられるが、電荷輸送性物質がバインダー樹
脂としての作用を有する場合にはバインダー樹脂の使用
は必要がない。使用するバインダー樹脂は、分子量が大
きくなると塗布特性が劣化するので、平均分子量が１，
０００〜１００，０００のものを使用することが好まし
い。バインダー樹脂は、電荷輸送性物質１重量部に対し
て０．０５〜１重量部の割合で使用することが望まし
い。電荷輸送層は乾燥後膜厚として１〜５０μｍであ
り、好ましくは５〜３０μｍとするとよい。また、電荷
輸送層には、電荷発生層の項で記載した電子受容性物質
を同様に電荷輸送性物質１モルに対して電子受容物質を
０．０００１〜１０モルの割合で、配合することができ
る。電荷輸送層は、電荷輸送性物質、バインダー樹脂、
電子受容物質を電荷発生層の項で記載したと同様の溶剤
に溶解、または分散させ、同様の塗布法により電荷発生
層上への塗布、乾燥工程を経て、乾燥後膜厚１〜５０μ
ｍに形成される。
【００２３】とくに、本発明の光センサにおいては、電
荷発生性物質と電荷輸送性物質の相互作用によって光セ
ンサにおいて感度を高くしている。電荷発生効率を高め
るためには、電荷輸送層におけるバインダー樹脂の割合
を少なくすることが有効であるが、バインダー樹脂の量
が少なくなると、電荷輸送層として平滑な層を形成する
ことが困難となり、また光キャリアの発生効率が電荷発
生層と電荷輸送層の界面の状態で変化するので、界面が
平滑でないと高性能な光センサを得ることができない。
【００２４】本発明は、電荷発生層中に電荷輸送層に含
まれる電荷輸送性物質を混合することにより、光センサ
が高感度化することを見いだしたものである。電荷発生
層中に混合する電荷輸送性物質の量は、電荷発生性物質
に対してモル比で０．０１〜１０であることが好まし
く、０．１〜１であることがとくに好ましく、０．０１
以下であると添加の効果が得られず、１０以上である場
合には、暗電流が小さく、本発明の情報記録方法に適さ
ないので好ましくない。また、電荷発生層中に混合する
電荷輸送性物質は、電荷発生層に積層する電荷輸送層に
使用する電荷輸送性物質と同一の電荷輸送性物質を使用
しても良いし、あるいはこれらとは異なる電荷輸送性物
質を用いても良い。
【００２５】電極１２は、後述する情報記録媒体が不透
明であれば透明性を有することが必要であるが、情報記
録媒体が透明性を有する場合には透明、不透明いずれで
もよく、５０〜１０４Ω／cm2 の表面抵抗率を安定して
与える材料、例えば亜鉛、チタン、銅、鉄、錫等の金属
薄膜導電膜、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化
チタン、酸化タングステン、酸化バナジウム等の無機金
属酸化物導電膜、四級アンモニウム塩等の有機導電膜等
であり、単独か或いは二種以上の複合材料として用いら
れる。なかでも酸化物半導体が好ましく、特に酸化イン
ジウム酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）が好ましい。
【００２６】電極１２は蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ、コーティング、メッキ、ディッピング、電解重合等
の方法により形成される。またその膜厚は電極を構成す
る材料の電気特性、および情報記録の際の印加電圧によ
り変化させる必要があるが、例えばＩＴＯ膜では１０〜
３００ｎｍ程度であり、情報記録層との間の全面、或い
は光導電層の形成パターンに合わせて形成される。基板
１１は、後述する情報記録媒体が不透明であれば透明性
を有することが必要であるが、情報記録媒体が透明性を
有する場合には透明、不透明いずれでもよく、カード、
フィルム、テープ、ディスク等の形状を有し、光センサ
を強度的に支持するものである。光センサ自体が支持性
を有する場合には設ける必要がないが、光センサを支持
することができるある程度の強度を有していれば、その
材質、厚みは特に制限がない。例えば可撓性のあるプラ
スチックフィルム、或いはガラス、ポリエステル、ポリ
カーボネート等のプラスチックシート、カード等の剛体
が使用される。なお、基板の電極１２が設けられる面の
他方の面には、電極１２が透明であれば必要に応じて反
射防止効果を有する層を積層するか、また反射防止効果
を発現しうる膜厚に透明基板を調整するか、更に両者を
組み合わせることにより反射防止性を付与するとよい。
【００２７】次に、本発明の情報記録方法について説明
する。図７は、本発明の方法に使用する情報記録装置を
説明する断面図である。光センサ１０と情報記録媒体２
０がスペーサ１６を介して対向配置し積層して構成され
る。情報記録媒体２０について説明する。まず、本発明
における情報記録媒体としては、その情報記録層が高分
子ー液晶複合体とする場合が挙げられる。高分子ー液晶
複合体は樹脂相と液晶相からなり、液晶相中に樹脂粒子
が分散した構造を有しているが、液晶材料は、スメクチ
ック液晶、ネマチック液晶、コレステリック液晶あるい
はこれらの混合物を使用することができる。液晶として
は、その配向性を保持し、情報を永続的に保持させるの
でメモリー性の観点から、スメクチック液晶を使用する
のが好ましい。スメクチック液晶としては、液晶性を呈
する物質の末端基の炭素鎖が長いシアノビフェニル系、
シアノターフェニル系、フェニルエステル系、更に弗素
系等のスメクチックＡ相を呈する液晶物質、強誘電性液
晶として用いられるスメクチックＣ相を呈する液晶物
質、或いはスメクチックＨ、Ｇ、Ｅ、Ｆ等を呈する液晶
物質等が挙げられる。
【００２８】又、ネマチック液晶を使用してもよく、ス
メクチック或いはコレステリック液晶と混合することに
よりメモリー性を向上させることができ、例えば、シッ
フ塩基系、アゾキシ系、アゾ系、安息香酸フェニルエス
テル系、シクロヘキシル酸フェニルエステル系、ビフェ
ニル系、ターフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、
フェニルピリジン系、フェニルオキサジン系、多環エタ
ン系、フェニルシクロヘキセン系、シクロヘキシルピリ
ミジン系、フェニル系、トラン系等の公知のネマチック
液晶を使用できる。又、ポリビニルアルコール等と液晶
材料を混合してマイクロカプセル化したものも使用でき
る。なお、液晶材料を選ぶ際には、屈折率の異方向性の
大きい材料の方がコントラストがとれるので好ましい。
【００２９】樹脂粒子を形成する材料としては、例え
ば、紫外線硬化型樹脂であって、モノマー、オリゴマー
の状態で液晶材料と相溶性を有するもの、或いはモノマ
ー、オリゴマーの状態で液晶材料と共通の溶媒に相溶性
を有するものを好ましく使用できる。このような紫外線
硬化型樹脂としては、例えばアクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル等が挙げられ、モノマー、オリゴマー
の状態で、例えばジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレン
グリコールジアクリレート、イソシアヌール酸（エチレ
ンオキサイド変性）トリアクリレート、ジペンタエリス
リトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトール
テトラアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリ
レート、ヘキサンジオールジアクリレート等の多官能性
モノマー或いは多官能性ウレタン系、エステル系オリゴ
マー、更にノニルフェノール変性アクリレート、Ｎ−ビ
ニル−２−ピロリドン、２−ヒドロキシ−３−フェノキ
シプロピルアクリレート等の単官能性モノマー或いはオ
リゴマー等が挙げられる。溶媒としては、使用材料に共
通の溶媒であれば特に問題はなく、例えばキシレン等に
代表される炭化水素系溶媒、クロロホルム等に代表され
るハロゲン化炭化水素系溶媒、メチルセロソルブ等に代
表されるアルコール誘導体系溶媒、ジオキサン等に代表
されるエーテル系溶媒等が挙げられる。
【００３０】紫外線硬化型樹脂を硬化させる光硬化剤と
しては、例えば２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェ
ニルプロパン−１−オン（メルク社製 ダロキュア１１
７３）、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
（チバ・ガイギー社製 イルガキュア１８４）、１−
（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−
メチルプロパン−１−オン（メルク社製 ダロキュア１
１１６）、ベンジルジメチルケタール（チバ・ガイギー
社製 イルガキュア６５１）、２−メチル−１−〔４−
（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノプロパノン
−１（チバ・ガイギー社製 イルガキュア９０７）、
２，４−ジエチルチオキサントン（日本化薬社製 カヤ
キュアＤＥＴＸ）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル
（日本化薬社製カヤキュアＥＰＡ）との混合物、イソプ
ロピルチオキサントン（ワードブレキンソップ社製 ク
ンタキュア・ＩＴＸ）とｐ−ジメチルアミノ安息香酸エ
チルとの混合物等が挙げられるが、液状である２−ヒド
ロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン
が液晶材料、重合体形成性モノマー若しくはオリゴマー
との相溶性の面で特に好ましい。液晶材料と樹脂の使用
割合は、液晶の含有量が１０〜９０重量％、好ましくは
４０〜８０重量％となるように使用するとよく、１０重
量％未満であると情報記録により液晶相が配向しても光
透過性が低く、また、９０重量％を越えると液晶の滲み
出し等の現象が生じ、画像ムラが生じ好ましくない。液
晶は情報記録相中に多く存在させることにより、コント
ラスト比を向上させ、動作電圧を低くすることができ
る。
【００３１】情報記録層の形成方法は、樹脂形成用材料
と液晶、光硬化剤等を溶媒に溶解または分散させた混合
溶液を、電極上にブレードコーター、ロールコーター、
或いはスピンコーター等の塗布方法により塗布し、光ま
たは熱により樹脂形成用材料を硬化させることにより形
成される。なお、必要に応じて、溶液の塗布適性を向上
させ、表面性を良くするためにレベリング剤を添加して
もよい。情報記録層形成にあたっては、樹脂形成用材料
と液晶との混合液が等方相を保持する温度以上に混合溶
液を加熱し、液晶と紫外線硬化型樹脂形成材料とを完全
に相溶させることが必要であり、これにより、樹脂相と
液晶相とが均一に分散した情報記録層とすることができ
る。液晶が等方相を示す温度以下で紫外線硬化させる
と、液晶と紫外線硬化型樹脂材料との相分離が大きくな
るという問題が生じる。すなわち、液晶ドメインが成長
しすぎ、情報記録層表面にスキン層が完全に形成され
ず、液晶の滲み出し現象が生じたり、また紫外線硬化型
樹脂がマット化し、正確に情報を取り込むことが困難と
なり、好ましくなく、紫外線硬化型樹脂が液晶を保持で
きず、情報記録層を形成されないことすらある。他方、
溶媒を蒸発させる際に、等方相を保持するために加熱が
必要な場合には、特に電極に対する濡れ性が低下し、均
一な情報記録層が得られないという問題がある。
【００３２】電極に対する濡れ性を維持するとともに樹
脂の表面に被膜を形成することを目的として、情報記録
層に弗素系界面活性剤を添加するとよい。このような弗
素系界面活性剤としては、例えば住友スリーエム（株）
製、フロラードＦＣ−４３０、同フロラードＦＣ−４３
１、Ｎ−（ｎ−プロピル）−Ｎ−（β−アクリロキシエ
チル）−パーフルオロオクチルスルホン酸アミド（三菱
マテリアル（株）製ＥＦ−１２５Ｍ）、Ｎ−（ｎ−プロ
ピル）−Ｎ−（β−メタクリロキシエチル）−パーフル
オロオクチルスルホン酸アミド（三菱マテリアル（株）
製ＥＦ−１３５Ｍ）、パーフルオロオクタンスルホン酸
（三菱マテリアル（株）製ＥＦ−１０１）、パーフルオ
ロカプリル酸（三菱マテリアル（株）製ＥＦ−２０
１）、Ｎ−（ｎ−プロピル）−Ｎ−パーフルオロオクタ
ンスルホン酸アミドエタノール（三菱マテリアル（株）
製ＥＦ−１２１）、更に三菱マテリアル（株）製ＥＦ−
１０２、同ＥＦ−１０３、同ＥＦ−１０４、同ＥＦ−１
０５、同ＥＦ−１１２、同ＥＦ−１２１、同ＥＦ−１２
２Ａ、同ＥＦ−１２２Ｂ、同ＥＦ−１２２Ｃ、同ＥＦ−
１２２Ａ３、同ＥＦ−１２３Ａ、同ＥＦ−１２３Ｂ、同
ＥＦ−１３２、同ＥＦ−３０１、同ＥＦ−３０３、同Ｅ
Ｆ−３０５、同ＥＦ−３０６Ａ、同ＥＦ−５０１、同Ｅ
Ｆ−７００、同ＥＦ−２０１、同ＥＦ−２０４、同ＥＦ
−３５１、同ＥＦ−３５２、同ＥＦ−８０１、同ＥＦ−
８０２、同ＥＦ−１２５ＤＳ、同ＥＦ−１２００、同Ｅ
Ｆ−Ｌ１０２、同ＥＦ−Ｌ１５５、同ＥＦ−Ｌ１７４、
同ＥＦ−Ｌ２１５等が挙げられる。また、３−（２−パ
ーフルオロヘキシル）エトキシ−１，２−ジヒドロキシ
プロパン（三菱マテリアル（株）製ＭＦ−１００）、Ｎ
−ｎ−プロピル−Ｎ−２，３−ジヒドロキシプロピルパ
ーフルオロオクチルスルホンアミド（三菱マテリアル
（株）製ＭＦ−１１０）、３−（２−パーフルオロヘキ
シル）エトキシ−１，２−エポキシプロパン（三菱マテ
リアル（株）製ＭＦ−１２０）、Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ
−２，３−エポキシプロピルパーフルオロオクチルスル
ホンアミド（三菱マテリアル（株）製ＭＦ−１３０）、
パーフルオロヘキシルエチレン（三菱マテリアル（株）
製ＭＦ−１４０）、Ｎ−（３−トリメトキシシリル）プ
ロピル）パーフルオロヘプチルカルボン酸アミド（三菱
マテリアル（株）製ＭＦ−１５０）、Ｎ−（３−トリメ
トキシシリル）プロピル）パーフルオロヘプチルスルホ
ンアミド（三菱マテリアル（株）製ＭＦ−１６０）等が
挙げられる。弗素系界面活性剤は、液晶と樹脂形成材料
との合計量に対して０．１〜２０重量％の割合で添加さ
れる。
【００３３】また、情報記録層形成における塗布溶液に
おける固形分濃度は１０〜６０重量％とするとよく、硬
化に際して、樹脂の種類、濃度、塗布層温度、また紫外
線照射条件等の硬化条件を適宜に設定することにより、
外表皮層として液晶相を有しない樹脂層のみからなるス
キン層を良好に形成させることができ、これにより情報
記録層における液晶の使用割合を増大することができ、
また液晶の滲み出しを無くすることができる。以上、樹
脂材料として紫外線硬化型樹脂について説明したが、そ
の他、液晶材料と共通の溶媒に相溶性を有する溶媒可溶
型の熱硬化性樹脂、例えばアクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、及びこれら
を主体とした共重合体等、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂等を使用してもよい。情報記録層の膜厚は解像性に影
響を与えるので、乾燥後膜厚０．１〜１０μｍ、好まし
くは３〜８μｍとするとよく、高解像性を維持しつつ、
動作電圧も低くすることができる。膜厚が薄すぎると情
報記録部のコントラストが低く、また、厚すぎると動作
電圧が高くなるので好ましくない。
【００３４】なお、情報記録層がそれ自体支持性を有
し、支持体を省略する場合には、情報記録層の表面には
スキン層が形成されているので、例えばＩＴＯ膜を蒸着
法、スパッタ法等により積層してもひび割れが生じな
く、導電性の低下のないものとできる。この場合、仮支
持体上に設けた情報記録層上に電極を設けた後、仮支持
体を剥離して情報記録媒体とするとよい。
【００３５】情報記録媒体の基板２１上に電極２２が積
層され、電極上には情報記録層２３が形成されている。
電極２２は、上述の光センサにおける電極１２と同様の
材料、及び同様の積層方法で基板２１上に設けられる。
この情報記録媒体は、図７に示すように上述した光セン
サとスペーサー１６を介して、対向配置し、両電極１
２、２２を電圧源Ｖを介して結線して第１の情報記録装
置とされる。この装置における電極１２、２２は、いず
れか一方、または両方が透明であればよい。スペーサー
としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステ
ル、ポリイミド、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、
ポリプロピレン、酢酸セルロース、エチルセルロース、
ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリテトラフルオロ
エチレン等の樹脂フィルムを使用して形成するとよく、
また、上記各樹脂溶液を塗布、乾燥させて形成してもよ
い。また、アルミニウム、セレン、テルル、金、白金等
の金属材料又は無機或いは有機化合物を蒸着して形成し
てもよい。スペーサーの膜厚は、光センサと情報記録媒
体との空隙距離となり、情報記録層に印加される電圧配
分に影響を与えるので、少なくとも１００μｍ以下とす
るとよく、好ましくは３〜３０μｍとするとよい。
【００３６】また、本発明の情報記録装置は、光センサ
と情報記録媒体を間隙を設けて配置する以外に、光セン
サと情報記録媒体とを直接積層するか、あるいは光セン
サの光導電層上に絶縁性の誘電体層を形成した後に、情
報記録層および上部電極を形成した一体型にしても良
い。誘電体層を形成する材料としては、無機材料では S
iO2 、TiO2、CeO2、Al2O3 、GeO2、Si3N4 、AlN 、TiN
等を使用し、蒸着法、スパッタ法、化学蒸着（ＣＶＤ）
法等により積層して形成するとよい。また、有機溶剤に
対して相溶性の少ない水溶性樹脂、例えばポリビニルア
ルコール、水系ポリウレタン、水ガラス等の水溶液を使
用し、スピンコート法、ブレードコート法、ロールコー
ト法等により積層してもよい。更に、塗布可能なフッ素
樹脂を使用してもよく、この場合にはフッ素系溶剤に溶
解し、スピンコート法により塗布するか、またブレード
コート法、ロールコート法等により積層してもよい。塗
布可能なフッ素樹脂としては、例えば特開平１−１３１
２１５号公報等に開示されたフッ素樹脂、更に真空系で
膜形成されるポリパラキシリレン等の有機材料を好まし
く使用することができる。
【００３７】次に、本発明の情報記録装置への情報記録
方法について、光センサと情報記録媒体を間隙を設けて
配置する例について説明する。図８は、本発明の光セン
サを使用した情報記録方法を説明する図である。情報光
によって露光の後に、電極１２、２２間に電圧を印加、
情報光１７による露光とともに印加電圧を断続的に供
給、あるいは電圧の印加を停止した後に再度電圧を印加
する等の電圧の印加を制御する制御装置１８を有してお
り、光が入射した部分の電荷発生層１４、電荷輸送層１
５からなる光導電層で発生した光キャリアは、両電極に
より形成される電界により移動し、電圧の再配分が行わ
れ、情報記録層における液晶相が配向し、情報光１７の
パターンに応じた記録が行なわれる。なお、情報光１７
を入射しつつ、電圧を所定時間印加してもよい。
【００３８】また、液晶によって動作電圧及び範囲が異
なるものもあるので、印加電圧及び印加電圧時間を設定
するにあたっては、情報記録媒体における電圧配分を適
宜設定し、情報記録層にかかる電圧配分を液晶の動作電
圧領域に設定するとよい。この情報記録方法は、面状ア
ナログ記録が可能であり、液晶レベルでの記録が得られ
るので、高解像度の記録となり、また露光パターンは液
晶相の配向により可視像化されて保持される。
【００３９】情報記録方法としては、カメラによる方
法、またレーザーによる記録方法がある。カメラによる
方法としては、通常のカメラに使用されている写真フィ
ルムの代わりに情報記録媒体が使用され、記録部材とす
るもので、光学的なシャッタも使用しうるし、また電気
的なシャッタも使用しうるものである。また、プリズム
及びカラーフィルターにより光情報を、Ｒ、Ｇ、Ｂ光成
分に分離し、平行光として取り出しＲ、Ｇ、Ｂの各色用
の３個の情報記録媒体で１コマを形成するか、または１
個の情報記録媒体の異なる部分にＲ、Ｇ、Ｂの各画像を
記録して１コマとすることにより、カラー撮影すること
もできる。
【００４０】また、レーザーによる記録方法としては、
光源としてはアルゴンレーザー（５１４．４８８ｎ
ｍ）、ヘリウム−ネオンレーザー（６３３ｎｍ）、半導
体レーザー（７８０ｎｍ、８１０ｎｍ等）が使用でき、
画像信号、文字信号、コード信号、線画信号に対応した
レーザー露光をスキャニングにより行うものである。画
像のようなアナログ的な記録は、レーザーの光強度を変
調して行い、文字、コード、線画のようなデジタル的な
記録は、レーザー光のＯＮ−ＯＦＦ制御により行う。ま
た画像において網点形成されるものには、レーザー光に
ドットジェネレーターにＯＮ−ＯＦＦ制御を行って形成
するものである。
【００４１】情報記録媒体に記録された露光情報は、情
報記録媒体を分離し、透過光により情報を再生すると、
情報記録部では液晶が電界方向に配向するために光は透
過するのに対して、情報を記録していない部位において
は光は散乱し、情報記録部とのコントラストがとれる。
また、これらの情報記録装置で記録された情報は、反射
光により読み取ってもよい。液晶の配向により記録され
た情報は、目視による読み取りが可能な可視情報である
が、投影機により拡大して読み取ることもでき、レーザ
ースキャニング、或いはＣＣＤを用いて透過光、または
反射光により高精度で情報を読み取ることができ、必要
に応じてシュリーレン光学系を用いることにより散乱光
を防ぐことができる。
【００４２】本発明の情報記録装置における情報記録媒
体は、静電情報を液晶の配向により可視化した状態で記
録するものであるが、液晶と樹脂との組合せを選ぶこと
により、一度配向し可視化した情報は消去せず、メモリ
性が付与される。また、等方相転移付近の高温に加熱す
ると、メモリー性を消去することができるので、再度の
情報記録に使用することができる。
【００４３】本発明の光センサは、上述のように高分子
ー液晶複合体を情報記録層とする情報記録媒体への情報
記録に適しているが、他の情報記録媒体、例えば特開平
４−７０８４２号公報、特開平４−４６３４７号公報、
特開平３−７９４２号公報、特開平４−７３７６９号公
報等に記載された、弗素樹脂等の電荷保持性に優れた絶
縁性樹脂層を情報記録層とする静電情報記録媒体であっ
て、情報を静電荷の形で蓄積し、トナー現像されるか、
電位読み取りにより静電情報を再生することができる情
報記録媒体や、また特開平３−１７０９８５号公報、特
開平３−１７０９８４号公報、特開平３−１９２２８８
号公報等に記載された、熱可塑性樹脂層を情報記録層と
する情報記録媒体であって、上記同様に情報を静電荷の
形で表面に蓄積した後、加熱されることにより、情報を
フロスト像として蓄積し、可視情報として情報再生する
ことが可能な情報記録媒体に対する情報記録にも使用で
きる。また、本発明の光センサは作製したままの状態で
は、本発明の特徴である半導電性を有さないため、本発
明で使用することはできない。本発明で使用するために
は、所定時間以上に放置することにより、暗所において
も所定の半導電性を示すセンサーとなる。また、光セン
サとしての使用前に十分な露光量の光を全面に一様露光
した後使用しても良い。
【００４４】本発明の光センサは、露光強度が低い場合
でも、電圧印加と露光の開始時点を変化させることによ
り、コントラストの充分な情報を記録することができ
る。また電圧印加と露光の開始時点により液晶記録層に
印加される電位差が最大になる時間も異なるため、それ
ぞれに応じて最適な印加電圧と電圧印加時間で情報記録
を行うことができる。また、本発明の光センサは、露光
後もしくは露光と同時に電圧印加した後に電圧印加を停
止し、再び電圧印加を行うか、逆極性の電圧を印加後に
再び電圧を印加することにより露光部と未露光部で導電
性に差が生じる。また、電圧印加を停止しているかもし
くは逆極性の電圧を印加している間に、露光することに
より再び電圧印加した際には、電圧印加をし続けた場合
と同様に、露光部分の導電性が高くなっている。
【００４５】また、電圧印加を複数回行うことによりコ
ントラストの大きな画像情報を記録することができる。
１回目の電圧印加露光により、未露光部分の液晶記録媒
体の電圧がしきい値になり、配向を開始した直後に電圧
印加を停止するか、最初に印加した電圧より低い電圧ま
たは逆極性の電圧を印加することにより、液晶記録層の
電圧を低くすることができる。この状態でしばらく経過
した後に再び電圧印加し、未露光部の電圧がしきい値に
なるまで、電圧印加を続ける。電圧印加を停止した状態
または逆極性の電圧が印加されている状態では、光セン
サには逆極性の電圧が印加される場合もあるが、再び電
圧が印加されることにより、未露光部分と露光部分の導
電性に違いが生じるため、液晶記録層の露光部分により
多くの電圧が印加されることになり情報記録をすること
ができる。繰り返し電圧印加した場合の液晶記録層およ
び光センサに印加される電圧の変化の一例を図９に示
す。ここでは、液晶記録媒体と光センサは空気層を介し
て対向配置した例を示したが、光センサと液晶記録媒体
は直接もしくは誘電体層を介して積層したものであって
も同様の電圧印加方法によって情報記録を行うことがで
きる。
【００４６】また、光センサに２種類以上の画像情報を
多重露光して記録する方法について示す。図１０は、２
つの画像情報を記録する方法について示す。電圧印加す
る前に、１つの画像情報をｔ１の期間露光し、もう一つ
の画像情報をｔ２の期間露光すると同時にｔ３の期間電
圧印加し情報記録を行う。このような方法で２種類以上
の画像情報、例えば絵と文字とを重ね合わせて１枚の画
像として記録することができる。このように画像情報は
液晶記録媒体の同じ場所に重ね合わせて記録することも
できるし、それぞれの画像情報を別々の場所に記録する
こともできる。一度の電圧印加で複数の画像情報を記録
することで、２回目以降の画像を記録する際に、それ以
前に記録した画像情報を乱すことなしに画像情報の記録
を行うことができる。重ね合わせる画像情報の数に制限
はないが、最初の画像情報を露光してからあまり長い間
経過してから電圧印加をすると、画像情報が消滅してい
ることがあるので、比較的短時間で画像記録を行う必要
がある。また、画像情報は時間とともに減衰するため、
各画像情報を等しい強度で記録するためには、露光時間
を調整する等の工夫が必要である。
【００４７】レーザーで記録する場合には、光センサに
レーザー光を走査することにより画像や文字の情報を記
録することができる。光センサと液晶記録媒体を対向配
置した状態でレーザー光を走査することにより、光セン
サ上に画像や文字情報を描画し、描画終了後、光センサ
と液晶記録媒体には両電極間に電圧を印加することによ
り画像記録をすることができる。液晶記録媒体には、レ
ーザー光を用いて熱により書き込むことができるが、熱
による書き込みでは熱の拡散により高解像度の描画がで
きない問題があるが、このように光りセンサーに描画
し、電圧印加して記録することにより高解像度の画像を
記録することができる。
【００４８】
【作用】電極上に光導電層を積層してなる光センサと、
電極上に電界または電荷により情報記録可能な情報記録
層を積層してなる情報記録媒体とが対向させて配置さ
れ、情報光によって露光した後に光センサの電極と情報
記録媒体との電極間に電圧を印加するか、情報光を露光
した状態で光センサの電極と情報記録媒体との電極間の
電圧印加を停止、もしくは逆極性の電圧の印加後に再度
電圧の印加を行うようにしたので、未露光部と露光部の
導電性の差が大きいので、弱い光による長時間露光によ
ってもコントラストの大きな情報を記録することができ
る。
【００４９】また、本発明は電圧印加開始より前に画像
露光し、その時間差を変えることにより記録画像のラチ
チュードを変えることができ、また、本発明の記録方法
をカメラに適用した場合、カメラに必要な相反則を成り
立たせるように補正することが可能である。
【００５０】
【実施例】
実施例１ 充分洗浄した厚さ１．１ｍｍのガラス基板上に、膜厚１
００ｎｍのＩＴＯ膜をスパッタリングにより成膜し電極
層を得た。その電極上に、下記構造を有するビスアゾ顔
料３重量部、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体０．７５
重量部、ポリ酢酸ビニル０．２５重量部、１．４−ジオ
キサン９８重量部、シクロヘキサノン９８重量部を混合
しペイントシェーカーで６時間分散して塗布液とし、ス
ピンナーにて１４００ｒｐｍ、０．４秒で塗布した後、
１００℃、１時間乾燥して、膜厚３００ｎｍの電荷発生
層を積層した。
【００５１】
【化１】
【００５２】この電荷発生層上に、電荷輸送性物質とし
て下記構造の化合物を１重量部、ポリスチレン樹脂を４
重量部、１、１、２−トリクロロメタン２２重量部、ジ
クロロメタン１４重量部を混合した塗布液を、スピンナ
ーにて４００ｒｐｍ、０．４秒間で塗布した後８０℃、
２時間乾燥して電荷輸送層を積層し、電荷発生層と電荷
輸送層からなる膜厚２０μｍの光導電層を有する光セン
サを得た。得られた光センサは作製後、相対湿度６０％
以下の暗所下に３日間エージングしたのちに使用した。
【００５３】
【化２】
【００５４】図１１に、本発明の光センサの特性の測定
方法を示す。光センサ１０は基板１１上に透明電極１２
を有し、透明電極上には電荷発生層と電荷輸送層からな
る光導電層１３を有し、光導電層上には金電極３１を
０．１６ｃｍ2 の大きさで形成している。光源３２から
フィルター３３を透過した緑色光はパルス発生装置３４
によって開閉を制御されるシャッター３５から光センサ
１０を照射する。また、パルス発生装置は金電極３１と
透明電極間１２に直流電流を透明電極側が正になるよう
に印加する電源３６の電圧および電圧印加時間を制御す
る。また、金電極側に結合した抵抗から電圧を取り出し
てオシロスコープ３７によって光誘起電流を測定した。
【００５５】露光強度２０ｌｕｘ、露光時間３３ｍ秒と
し、露光開始と同時に２００Ｖの電圧を印加した場合の
光センサに流れる電流Ｌ１（明電流）と、露光しない場
合の電流Ｌ２（暗電流）を図１２に示し、明電流と暗電
流との差で表される光誘起電流を図１３に示す。光誘起
電流は露光中は増加し、露光終了後も電圧印加中は緩や
かに減衰し、充分長い時間流れ続ける。
【００５６】次に、電圧印加と露光の開始時点をずらし
た場合に、明電流と暗電流を測定した結果を図１４に示
す。露光時間、露光強度は図１２の場合と同様に、２０
ｌｕｘ、３３ｍ秒間で、電圧印加は露光終了と同時に行
い、２００Ｖの電圧を印加した。電圧印加開始前に、露
光を終了した場合には、露光部分と未露光部分で導電性
に違いがあることがわかる。
【００５７】以上の２種類の電圧印加露光方法での電流
測定したときの光誘起電流の測定結果を図１５に示す。
２０ｌｕｘの光を３３ｍ秒間露光し、一方は露光開始と
同時に、２００Ｖの電圧を印加し（Ａ）、他方は露光終
了と同時に２００Ｖの電圧を印加した（Ｂ）。明電流と
暗電流の差で表される光誘起電流は、露光と電圧印加の
時点には関係なく、露光時間に依存し、電圧印加されて
いる状態ではほぼ等しくなる。電圧印加開始は、露光開
始と同時あるいは露光終了直後に行う必要はなく、露光
中あるいは露光終了後しばらく時間が経過した後に電圧
を印加しても同様の結果が得られる。
【００５８】また、この例では光誘起電流の値がほぼ等
しくなる場合を示したが、必ずしも光誘起電流が等しく
なる場合のみではなく、露光と電圧印加時点により光誘
起電流が異なる場合もあるが、このような場合でも光照
射終了後、電圧印加したときに、未露光部に対して露光
部の導電性が高くなる光センサは本発明の情報記録方法
に使用することができる。
【００５９】実施例２ 電圧印加方法を以下のように変えた以外は実施例１と同
様に光センサの特性を測定した。
【００６０】２００Ｖの一定電圧を印加した場合と、２
００Ｖの矩形波電圧を印加した状態で２０ｌｕｘ、３３
ｍ秒の光で露光した場合の電流の測定結果を図１６に示
す。矩形波は、５０ｍ秒間の電圧の印加の後に５０ｍ秒
間電圧の印加を停止した後に再び電圧を印加することを
繰り返し行った。
【００６１】一定電圧を印加した場合の電流を破線で示
し、矩形波の電圧を印加した場合の電流を実線で示し
た。
【００６２】電圧が印加されていない状態では、電流は
流れないが、２００Ｖの電圧を印加した場合には、一定
電圧を印加した場合も、矩形波のパルス状の電圧を印加
した場合も電流はほぼ等しくなり、電圧印加を停止し、
再び電圧を印加したときにも２００Ｖの電圧を印加し続
けた場合とほぼ等しい電流値を示す。
【００６３】また、上記例では、パルス状の電圧を印加
している間は電圧０である場合を示したが、パルス状の
電圧を印加している間に逆極性の電圧を印加する場合で
も、上記と同様に２００Ｖの電圧が印加されている状態
では、一定電圧を印加したときと等しい電流値になり、
逆極性の電圧が印加されている状態では、逆極性の電流
が流れ、このときは露光部分と未露光部分の導電性に違
いはみられない。
【００６４】以上のように、一定電圧を印加した場合と
パルス状の電圧を印加した場合と測定される電流がほぼ
等しくなる場合に限らず、露光中、露光終了後を問わ
ず、露光部分と未露光部分の導電性が異なり、未露光部
分に比べて露光部分の導電性が高くなっているような光
センサは本発明の情報記録方法に使用することができ
る。
【００６５】実施例３ 露光強度を１２ｌｕｘ、露光時間を５００ｍ秒間とし、
実施例２と同様に２００Ｖの一定電圧を連続的に印加し
た場合を破線で、５０ｍ秒間印加した後に５０ｍ秒間印
加しない矩形波電圧を印加した場合を実線でそれぞれ図
１７に示す。一定電圧を印加した状態では露光中は光誘
起電流が増加することは、これまでの実施例と同様であ
るが、矩形波電圧をパルス状に印加した場合には、印加
電圧が０Ｖの期間も露光中は光誘起電流が増加している
ことを示している。
【００６６】実施例４ 液晶記録媒体を情報記録媒体としたときの、光センサの
情報記録性能を求めた。液晶記録媒体は図１８に表すよ
うに、抵抗（ＲLC）とコンデンサ（ＣLC）の並列回路と
し表現することができ、光センサも抵抗（ＲPS）とコン
デンサ（ＣPS）の並列回路として表現することができ
る。光センサの膜厚１０μｍ、液晶記録媒体の１ｃｍ2
当りの容量：１０００ｐＦ、電気抵抗：１２０ＭΩ、光
センサと液晶記録媒体との間隔を１０μｍ、光センサ側
の電極と液晶記録媒体側の電極の間の印加電圧を７３０
Ｖとし、２０ｌｕｘ、１／３０秒間露光した場合の測定
結果から求めた結果を図１９に示す。電圧印加直後は、
電圧は、光センサと液晶記録媒体の容量の比に分配され
る。その後、光センサと液晶記録媒体の抵抗成分により
電圧の分配が変化し、液晶記録媒体の電圧が増加する。
露光部分と未露光部分では光センサの導電性が異なるた
め、未露光部分に比べて露光部分では液晶記録媒体によ
り多くの電圧が印加されることとなる。液晶記録媒体
は、しきい値電圧以上になると、液晶が電界方向に配向
し、透過率が増加する。その結果、未露光部分に比べて
露光部分では液晶記録媒体の電圧が早くしきい値電圧に
達するため、未露光部分の電圧がしきい値に到達し、配
向を開始したときに電圧印加を停止すると、すでにしき
い値以上の電圧が印加されて配向をした露光部分と未露
光部分の透過率が異なり、電圧印加を停止した後もこの
状態が維持されるために情報を記録することができる。
【００６７】実施例５ ６ｌｕｘの強度の光を２００ｍ秒間露光した後に、露光
終了と同時に２００Ｖの電圧を印加した点を除いて実施
例２と同様に、明電流と暗電流の差である光誘起電流を
測定し、その結果を図２０に示す。また、液晶記録媒体
への情報記録に有効な電圧印加開始後５０ｍ秒間の光誘
起電流を斜線で示す。
【００６８】実施例６ ６ｌｕｘの強度の光を２００ｍ秒間露光し、露光開始後
１５０ｍ秒後に２００Ｖの電圧を印加した点を除いて実
施例５と同様に、明電流と暗電流の差である光誘起電流
を測定し、その結果を図２１に示す。また、液晶記録媒
体への情報記録に有効な電圧印加開始後５０ｍ秒間の光
誘起電流を斜線で示す。
【００６９】比較例１ ６ｌｕｘの強度の光を２００ｍ秒間露光し、露光と同時
に２００Ｖの電圧を印加した点を除いて実施例５と同様
に、明電流と暗電流の差である光誘起電流を測定し、そ
の結果を図２２に示す。また、液晶記録媒体への情報記
録に有効な電圧印加開始後５０ｍ秒間の光誘起電流を斜
線で示す。長時間の露光によって２０ｌｕｘの光を３３
ｍ秒間露光した場合と同等の光誘起電流を得ることがで
きるが、電圧印加開始後５０ｍ秒間の光誘起電流を斜線
で示すように斜線の部分の面積が、２０ｌｕｘの光を露
光した場合や実施例５あるいは６に比べて少なく、充分
なコントラストの画像の情報記録ができないことを示し
ている。
【００７０】実施例７ 実施例４と同様に液晶記録媒体に印加される電圧を計算
し、露光部と未露光部に電圧の差をシミュレーションし
た結果を図２３に示す。図において、ａは２０ｌｕｘ、
３３ｍ秒間露光し、露光と同時に電圧を印加した場合、
ｂは比較例１、ｃは実施例５、ｄは実施例６を示し、ｅ
は６ｌｕｘで２００ｍ秒間露光した場合で、露光開始後
１７５ｍ秒後に電圧印加した場合をそれぞれ示してい
る。液晶記録媒体のしきい値電圧を２００Ｖとすると、
未露光部の液晶記録媒体の電圧は約６５ｍ秒後でしきい
値電圧に達するために、この時間内に電圧印加を停止す
ることによって情報を記録することができる。この場合
の明部と暗部の電位差を比較することによって情報記録
後のコントラストを推定することができる。図２３か
ら、６５ｍ秒後における電位差を比較すると、ａに比べ
てｂの電位差は１／２程度であるため、大きなコントラ
ストが得られないことがわかる。これに対して、ｃ、
ｄ、ｅではａと同程度かそれ以上の電位差が得られる。
また、ｄ，ｅは６５ｍ秒後には、同程度の電位差だが、
ｄに比べてｅの印加電圧を高めに設定して、３０ｍ秒程
度の電圧印加時間で情報記録を行うことにより、より大
きなコントラストで情報記録を行うことができる。
【００７１】次に、画像露光開始から電圧印加開始まで
の時間を変えることにより、記録画像のラチチュードを
変える記録方法について説明する。図２４は、本発明の
光センサを使用し、電圧印加した状態で画像露光し、照
射光強度を変化させたときの光誘起電流の測定結果を示
すものである。光の照射時間は同様に３３ｍｓｅｃで測
定した。露光強度は、△は４００Ｌｕｘ、＋は２００Ｌ
ｕｘ、×は１２０Ｌｕｘ、□は８０Ｌｕｘ、○は４０Ｌ
ｕｘ、●は２０Ｌｕｘである。光誘起電流は光照射中増
加し３３ｍｓｅｃ後に最大になる。この時の光誘起電流
は光強度に依存し、光強度が強いほど光誘起電流も大き
くなる。また、光照射後の減衰は、照射光強度が強いほ
ど減衰速度が速く、照射光強度が弱い光の場合には緩や
かに減衰することがわかる。このため、光照射終了後、
一定時間経過したときの光誘起電流は、光照射終了直後
に比べて、低露光強度における光誘起電流に対して、高
露光強度における光誘起電流の割合が減少していること
がわかる。
【００７２】本発明の画像記録方法においては、このよ
うな光誘起電流の大きさに応じて液晶が配向するため、
図２４の結果から、画像露光終了後、ある程度時間が経
過した時に電圧印加すると、液晶の配向状態が低露光域
と高露光域の差が小さくなることが予想できる。すなわ
ち、ラチチュードが拡大することが予想される。
【００７３】図２５はラチチュードを変えるための画像
記録装置の構成を示し、本発明の光センサ１０と液晶記
録媒体２０を約９ミクロンの厚さのポリイミドフィルム
をスペーサにして空隙を介して対向配置した状態で画像
記録装置に設置する。画像記録装置は、光源５１、レン
ズ５３、およびシャッタ５２を用いて透過原稿５４の透
過画像を光センサ１０に露光することができる。また、
画像記録装置は制御回路４０により、電源３０およびシ
ャッタ５２を制御し、任意の時間、光センサに画像露光
することができ、また、電源３０により任意の時間、両
電力間に電圧印加することができる。また、電圧印加と
画像露光のタイミングも任意に変化させることができ
る。
【００７４】透過原稿は、ステップごとに光学濃度が
０．１ずつ変化するグレースケールを用いた。図２６を
用いて本実施例の電圧印加と画像露光のタイミングにつ
いて説明すると、画像露光時間をｔeXとし、画像露光開
始から電圧印加開始までの時間をｔd とする。ｔd を０
〜１２５ｍｓｅｃの範囲で変化させ、他の条件は同じに
して画像記録を行った。このときの記録条件は、露光時
間１／１２５秒、印加電圧７５０Ｖ、電圧印加時間５０
ｍｓｅｃである。
【００７５】これらの条件で画像記録を行い、記録した
液晶記録媒体２０に対して読み取り光を照射し、透過光
をＣＣＤセンサで読み取って露光量（グレースケールス
テップ）に対して、読み取り信号をプロットした結果を
図２７に示す。図２７において、○はｔd ＝０、×はｔ
d ＝１２ｍｓｅｃ、△はｔd ＝２８ｍｓｅｃ、□はｔd
＝５０ｍｓｅｃ、◇はｔd ＝１２５ｍｓｅｃである。図
２７より画像露光と同時に電圧印加をした場合（○）で
は、ステップ透過濃度が０．８程度で飽和してしまいラ
チチュードの狭い画像となり、画像露光から電圧印加ま
での時間が長いほど飽和濃度が大きくなり、ラチチュー
ドが拡大することが分かる。このように、画像露光に対
して電圧印加開始のタイミングを遅らせて画像記録する
ことにより、ラチチュードの広い条件で画像記録を行う
ことができる。時間ｔd は、記録する被写体の状態や目
的に合わせて選択すればよい。
【００７６】次に、本発明のシステムにおける画像記録
の相反則不軌を補正する方法について説明する。図１、
図３で既に示したように、光センサの電流値は、露光中
は、露光開始と同時に増加し、露光終了後も直ちに露光
開始前の状態には戻らず、ゆっくりと減衰する。光セン
サの電流値は露光しない状態でも零ではなく、これをベ
ース電流とすると、ベース電流との差が光誘起電流で、
この差を利用して画像記録を行うことができる。なお、
光誘起電流はベース電流に依存する性質があり、ベース
電流が大きい（光センサの導電率が大きい）ほど光誘起
電流も大きくなり、ベース電流が小さい（光センサの導
電率が小さい）ほど光誘起電流は小さくなる。本発明の
システムでは、このように露光終了後も光誘起電流が緩
やかに減衰して流れ続けることを利用して、画像露光終
了後もしばらくの間電圧印加を続けることにより、光誘
起電流を有効に利用して、記録感度を高めることができ
る。
【００７７】また、図１５で説明したように、電圧印加
した状態で画像露光した場合（図のＡ）、画像露光後に
電圧印加した場合（図のＢ）、電圧印加開始後は同じよ
うに光誘起電流が流れることが分かる。これは、電圧印
加しなくても、露光することにより、光センサには電流
を流れ易くする（抵抗値を低くする）前駆体が生成され
ているためであると考えられる。
【００７８】次に、露光時間を極端に長く（１秒）した
場合の光誘起電流の測定結果を図２８に示す。図示する
ように、露光開始直後は直線的に光誘起電流が増加する
が、２００ｍｓｅｃ付近から光誘起電流の増加量が急速
に減衰し、約１秒後にほぼ飽和値に達している。図２８
の傾向は、前駆体についても同様である。
【００７９】次に、相反則、相反則不軌の測定について
説明する。図２５に示す光学系と画像露光装置を用いて
相反則・不軌を測定した。なお、光センサへの入射光強
度は、光源４０からの光をＮＤフィルタ（図示せず）を
通し、この透過率を変えることにより調節した。
【００８０】光センサと液晶媒体は、約１０μｍのフィ
ルムをスペーサーにして、空気ギャップを介して対向配
置し、光センサに画像露光し、電源３０により、両電極
間に７００Ｖ、６０ｍｓｅｃ電圧印加して画像記録を行
った。電源３０は制御装置４０により制御され、画像露
光に対して、任意のタイミングで電圧印加する。このよ
うな画像露光装置を用いて露光強度と画像露光時間を変
化させ、階調特性、すなわち露光量−液晶媒体透過率と
の関係により相反則を調べた。なお、電圧印加条件が変
化すると、階調特性が変化するため、電圧印加条件は同
じにして測定した。
【００８１】まず初めに、通常の画像露光・電圧印加条
件で相反則・不軌を調べた。通常の電圧印加条件は、図
２９に示すように、電圧印加と同時に画像露光を開始
し、画像露光終了後も電圧印加を継続する方法で画像記
録を行った。電圧印加時間を６０ｍｓｅｃとし、露光時
間を１／４００、１／１２５、１／６０、１／３０、１
／１５ｓｅｃに対して、それぞれ露光量が等しくなるよ
うに露光強度を調整して画像記録を行った。記録した画
像を専用の画像読み取り装置で測定した結果を図３０に
示す。図の横軸は露光量の変化量、縦軸は読み取り信号
強度である。なお、図３０には、１／４００ｓｅｃ（図
の○）、１／１２５ｓｅｃ（図の□）、１／３０ｓｅｃ
（図の＋）のみ示した。図３０における露光時間１／４
ｓｅｃ（×印）、２．０ｓｅｃ（△印）は、後述する図
３２に示すように、電圧印加時間は同じで、電圧印加開
始前に露光した場合を示している。
【００８２】１／１２５〜１／３０ｓｅｃの範囲では、
階調特性曲線が重なり、相反則が成り立っている。１／
４００ｓｅｃの場合には低露光側に若干シフトしてい
る。
【００８３】また、電圧印加時間より短時間露光の場合
には、露光終了後にも電圧印加を続けることにより、光
誘起電流を有効に利用することができるが、１／１５ｓ
ｅｃの場合には、図３１（ａ）に示す電圧印加・露光方
法であり、露光時間と電圧印加時間とがほぼ等しいた
め、光誘起電流を有効に活用できないため、特性曲線が
高露光側にシフトしてしまい、相反則が成り立たない
（相反則不軌）。
【００８４】また、１／１５ｓｅｃ以上の長い露光、す
なわち図３１（ｂ）の電圧印加・露光方法の場合には、
電圧印加終了後の露光が全く無駄になってしまうため、
露光時間が長くなるほど特性曲線が高露光側にシフトし
てしまい、この領域では相反則不軌となる。
【００８５】次に、相反則不軌補正方法について説明す
る。 〔露光時間が長い領域の補正方法〕まず初めに、露光時
間が長い領域の補正方法について説明する。本発明のシ
ステムで使用する光センサは、前述したように、電圧を
印加しない状態で画像露光した場合でも、後に電圧印加
することにより、光誘起電流が発生する特性を有してい
る。このことを利用して、長時間露光する場合、図３２
に示すように、電圧印加前に画像露光を開始しておい
て、電圧印加終了前あるいは終了と同時に画像露光を終
了することにより、電圧印加開始前の光を無駄にするこ
とがなくなる。
【００８６】図３１に示したように、電圧印加開始と同
時に画像露光した場合と、図３２に示すように電圧印加
前に画像露光し、電圧印加と画像露光を同時に終了させ
た場合の記録画像の読み取り信号を較した結果を図３３
に示す。画像露光時間はどちらも２秒で、電圧印加条件
は、７００Ｖ、６５ｍｓｅｃで行った。図中、○は図３
２による電圧印加・露光方法、×は図３１（ｂ）に示す
電圧印加・露光方法の場合である。なお、この○の特性
は図３０の△の特性と同じである。
【００８７】図から分かるように、電圧印加と同時に露
光した場合には、電圧印加終了後の光が全く無駄になっ
てしまうため、特性曲線が高露光側に大きくシフトし、
また、画像露光を電圧印加前に開始することにより、長
時間露光であっても光センサの特性曲線の高露光側への
シフトを抑えることができた。このように、電圧印加開
始前に露光することにより、特性曲線の高露光側へのシ
フトを防ぐ、換言すれば低露光側へシフトさせることが
できるので、電圧印加開始前の露光時間を調整すること
により、相反則不軌の補正に利用することが可能であ
る。
【００８８】〔露光時間と電圧印加時間が等しい場合の
補正方法〕本発明のシステムでは、画像露光終了後も光
誘起電流は直ちに零とはならずに、緩やかに減衰しなが
ら流れるため、画像露光終了後も電圧印加を続けること
により、光誘起電流を効率良く利用することができる。
このことから、露光時間と電圧印加時間がほぼ等しい場
合でも、例えば電圧印加終了後に露光していて光誘起電
流の有効利用ができていない場合は、感度が低下して特
性曲線が高露光側にシフトする。このようなことを防ぐ
ため、図３４に示すように、電圧印加開始前に画像露光
を開始し、画像露光終了後も電圧印加を続けるようにす
る。このようにすれば、露光して光誘起電流がある程度
大きくなるタイミングで電圧印加を開始すれば、光誘起
電流の大きい時間帯で電圧印加することができ、高感度
化することができる。
【００８９】図３５にこのような方法で画像記録した結
果を示す。画像記録は、露光時間１／１５秒、電圧印加
時間６５ｍｓｅｃ（印加電圧７００Ｖ）で行った。露光
方法Ａは、図３１（ａ）に示す方法により、電圧印加と
画像露光を同時に開始した場合（図の×印）、露光方法
Ｂは図３４に示す方法により、画像露光開始後、約３０
ｍｓｅｃ後に電圧印加を開始した場合（図の○印）であ
る。図から分かるように、露光方法Ｂでは、露光方法Ａ
に比べて特性曲線が低露光側にシフトし、光誘起電流を
有効に利用している結果が得られた。
【００９０】次に相反則不軌の他の補正方法について説
明する。 〔シャッタ速度・絞りによる補正方法〕補正方法の他の
方法は、特性曲線のずれをあらかじめ測定しておいて、
シャッタースピードや絞り値を調整することで、適正な
露光量で画像記録を行う方法である。露光時間（シャッ
タースピード）を変化させて（１／４００ｓｅｃ、１／
２５０ｓｅｃ、１／１２５ｓｅｃ、１／６０ｓｅｃ、１
／３０ｓｅｃ、１／１５ｓｅｃ、１／８ｓｅｃ、１／４
ｓｅｃ、１／２ｓｅｃ、１ｓｅｃ、２ｓｅｃ）画像記録
を行った。露光時間が１／８ｓｅｃ以上の長時間露光の
場合には、図３２に示したように、電圧印加と画像露光
を同時に終了するように電圧印加と露光のタイミングを
調整し、電圧印加前に露光開始した。電圧印加時間は６
５ｍｓｅｃ（未露光部の電圧がしきい値電圧に達するま
での時間）で、露光時間１／１５ｓｅｃの場合は、図３
４で説明したように、光誘起電流を有効利用するため露
光時間開始後３０ｍｓｅｃ後に電圧印加を開始する方法
で画像記録を行った。
【００９１】主な結果は図３０に示した通りである。露
光時間１／２５０〜１／１５ｓｅｃまでは、露光量に対
する液晶媒体の透過率変化がほぼ等しくなり、この範囲
で相反則が示された。１／１５ｓｅｃ以上の長時間露光
では、電圧印加開始前に画像露光した場合でも、露光時
間が長くなるにつれて、特性曲線が高露光側にシフトす
る傾向が見られた。これは図２８に示したように、露光
時間が長くなると光誘起電流が直線的に変化せずに、増
加量が減少するためと考えられる。しかし、シフト量
は、電圧印加開始前の露光による補正で軽減されている
ため、約２秒露光の場合で０．４〜０．５ｌｏｇ（Ｌｕ
ｘ・ｓｅｃ）である。
【００９２】また、シャッタースピードが速い場合には
特性曲線が低露光域側にシフトする傾向が見られる。
【００９３】これらの測定結果から、本発明のシステム
では高速および低速シャッター領域で相反則不軌であり
これを補正する必要がある。１／２５０〜１／１５の広
い範囲で、相反則が成り立つため、この特性に合わせる
ようにそれぞれ補正する必要がある。
【００９４】このような測定により相反則不軌の領域
と、シフト量をあらかじめ測定しておき、その値に応じ
て、シャッタースピードや絞り値を調整することによ
り、適正な露光量で画像記録をすることができる。
【００９５】例えば、シャッタースピードが１／４秒の
時のずれは０．２ｌｏｇ（Ｌｕｘ・ｓｅｃ）であるた
め、１／１２５に比べて約４０％程度余計に露光すれば
良い。画像記録装置（カメラ）の絞りやシャッタースピ
ードは任意の値を選ぶことができないため、十分に適正
な露光量に制御することができない場合がある。
【００９６】この場合の補正方法について説明する。
【００９７】〔高速シャッターの場合〕高速シャッター
の場合、特性曲線が低露光域側にシフトするため、以下
のように、画像露光と電圧印加のタイミングを変えるこ
とにより、補正することができる。高速シャッターで
は、低露光側にシフトするため、露光量を減らすように
補正すればよい。図３６（ｂ）に示すように、電圧印加
と画像露光を同時にしないで、電圧印加開始前に画像露
光し、光誘起電流が減衰したところで電圧印加を開始す
ることにより、露光量を減らしたのと同じ効果が得られ
る。露光のタイミングは、図３０から得られるシフト量
と、光誘起電流の減衰曲線からタイミングｔd を調整す
れば良い。
【００９８】また、同様の方法で、ｔd を変化させるこ
とにより、見かけの感度が変化するため、同じ露光条件
に対して、任意に絞り値を設定することができる。例え
ば絞り値を開放したい場合にはｔd を長くすれば良い。
【００９９】〔電圧印加条件による補正〕高速シャッタ
ーの場合の補正方法では長時間露光の補正ができない。
本発明のシステムでは電圧印加条件により、特性曲線を
変化させることができる。図３０に示したように、同一
電圧印加条件で比較した場合、シャッタースピード１／
４ｓｅｃでは、１／１２５ｓｅｃに比べて０．２ｌｏｇ
（Ｌｕｘ・ｓｅｃ）高露光側にシフトしている。
【０１００】露光時間１／４ｓｅｃに対して、電圧印加
条件を７２０Ｖ、６５ｍｓｅｃで画像記録した結果を図
３７に示す。印加電圧を高めに設定したため、未露光部
分の液晶媒体の透過率が増加している。図３８に、未露
光部分の透過率と高露光部分の透過率の間で規格化した
結果を比較すると、特性曲線が一致した。このように、
電圧印加条件を制御して、未露光部分の液晶媒体の透過
率を制御することにより、特性曲線を変化させることが
できる。高速シャッターの場合には、印加電圧を低めに
するか、電圧印加時間を短めに設定することにより、特
性曲線を高露光側にシフトすることができ、補正するこ
とができる。
【０１０１】〔シンクロ撮影方法〕前述したように、本
発明のシステムでは、電圧印加開始前に画像露光するこ
とにより、弱い光でも長時間露光することにより、画像
記録することができる。このことを利用して、例えば、
夜景を背景にして人物をフラッシュ光で撮影するような
ことが可能である。図３９に示すように、長時間シャッ
ターで主に背景を画像露光をしている途中で、フラッシ
ュを発光すると同時に電圧印加することにより、夜景と
人物を同時に撮影することが可能である。この場合電圧
印加とフラッシュ光を同期させることが望ましく、フラ
ッシュの発光後に電圧印加を開始すると、フラッシュ光
を有効に利用できない。また、電圧印加を開始する十分
前に画像露光をしないと、背景を明るく記録することが
できない。
【０１０２】なお、図２８に示したように、画像露光時
間が長い（約１．５〜２秒）と、光誘起電流が飽和して
しまい変化しなくなる。このため、それ以上長い時間電
圧印加・画像露光しても、有効に画像記録することがで
きない。そこで、光誘起電流が飽和するような長時間露
光で画像記録する場合には、図４０に示すように、画像
露光開始後、光誘起電流が飽和になる時間で電圧印加を
行い（４０〜５０ｍｓｅｃ程度）、電圧印加停止後、一
定時間経過し、光センサ、液晶媒体各層の電圧が十分減
衰した状態で、再び電圧印加することにより、有効に画
像記録することができる。なお、図４０では電圧印加を
２回行う場合の例について示したが、電圧印加の回数に
制限はなく、露光時間に応じて複数回電圧印加してもよ
い。
【０１０３】次に、本発明の画像露光方法による装置構
成の概略について説明する。図４１は、本発明の画像記
録装置の概略構成を示す図である。図中、１０１〜１０
３は、本発明の画像記録に必要な各種測定手段であり、
１０１は測光手段、１０２は光センサのベース電流およ
び／または液晶媒体の抵抗値等の物性値測定手段、１０
３はシャッター時間および／または絞り等の撮影条件の
入力手段である。なお、ベース電流、液晶媒体の抵抗値
等の物性値が予め既知の場合は、入力手段１０３から設
定することも可能である。１０４はマイクロコンピュー
タ等からなる制御装置であり、測光手段１０１で測定さ
れた光強度、測定手段１０２の測定結果（あるいは入力
された光センサ、液晶媒体の物性値）に基づいてシャッ
ター時間を算出・設定し、また、電圧印加条件（印加電
圧、電圧印加時間）を設定する。制御装置１０４は、設
定したシャッター時間と電圧印加条件に適したタイミン
グ（方法）で電源３０およびシャッター７０を制御し、
光センサ１０、液晶媒体２０への電圧印加・露光を制御
して最適条件で撮影する。なお、７１はレンズである。
【０１０４】次に、電圧印加開始前に露光する方法を用
いたカメラ及びその動作シーケンスについて説明する。
図４２は本発明の電圧印加・画像露光方法を適用したカ
メラの一実施例を説明する図である。本実施例では一眼
レフカメラ６０に回転式のシャッタ６７を組み込み、従
来のフィルムの代わりに液晶記録媒体を使用するように
した例である。ミラー６２は、図示しない電源スイッチ
をＯＮ／ＯＦＦするのに連動して図の実線の位置と破線
の位置に回動し、図の実線の位置において撮影レンズ６
１からの光をミラー６２、ペンタプリズム６４で方向を
変え、接眼レンズ６５を通して被写体を観察し、ピント
合わせ等を行えるようになっている。撮影時に電源スイ
ッチをＯＮすると、ミラー６２が破線の位置に跳ね上げ
られ、被写体からの光は撮影レンズ６１、フィルタ６
８、回転式シャッタ６７を通して媒体ホルダ６９に照射
される。回転式シャッタ６７及び媒体ホルダ６９は制御
装置６６で連動して動作する。
【０１０５】媒体ホルダ６９は、図４３に示すように、
光センサ１０と液晶記録媒体２０をスペーサ１６により
約９μｍの空隙を介して対向させて保持しており、光セ
ンサ１０と液晶記録媒体２０の両電極間に光センサが正
になるように電圧印加して光センサの支持体側から画像
露光するように構成されている。なお、液晶記録媒体と
しては、光センサ上に直接或いは中間層を介して液晶
層、電極層が形成された一体型のものであってもよい。
【０１０６】図４４は、撮像シーケンスの１例を示し、
ミラー（撮影光学系）または記録媒体を移動させ、シャ
ッタを３回開閉して電圧印加前に画像１、画像２を露光
し、電圧印加後に画像３を露光している。このようなシ
ーケンスで、媒体の異なる位置に画像１〜３を記録する
ことができる。
【０１０７】図４５は画像１〜３の露光中、シャッター
を開けている以外は図４４の場合と同じであり、同様に
媒体の異なる位置に画像１〜３を記録することができ
る。
【０１０８】図４６はストロボ発光による撮像シーケン
スを示し、図４５と同様なシーケンスで３回のストロボ
発光を行って画像記録がなされる。
【０１０９】
【発明の効果】本発明の光センサは、情報光の露光の後
に、光センサの電極と情報記録媒体との電極間に電圧を
印加するか、情報光を露光した状態で光センサの電極と
情報記録媒体との電極間に印加する電圧を断続化、ある
いは電圧の印加を停止した後に再度電圧の印加を行うよ
うにしたので、未露光部と露光部の導電性の差が大きい
ので、液晶によって記録する場合にも未露光部の電圧が
液晶のしきい値電圧以上には上昇しないので、弱い光に
よる長時間露光によってもコントラストの大きな情報を
記録することができる。また、本発明は、電圧印加開始
前に画像露光することにより、記録画像のラチチュード
を変えたり、また、記録感度を補正することができるの
で、カメラに必要な相反則を成り立たせるような補正を
行うことも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電圧の印加と露光を同時に行う光センサ電流測
定結果を示す図である。
【図２】液晶とそれを保持する樹脂からなる情報記録媒
体をコンデンサと抵抗の並列回路とした時の液晶記録層
に印加される電圧を露光部と未露光部についてのシミュ
レーションの結果を示す図である。
【図３】２００Ｖの電圧を印加した状態で６ｌｕｘの光
を２００ｍ秒間露光したときの電流値を測定した結果で
ある。
【図４】６ｌｕｘで露光したときの露光部分と未露光部
分の電流値の差を示す図である。
【図５】２０ｌｕｘで露光したときの露光部分と未露光
部分の電流値の差を示す図である。
【図６】光センサを説明するための断面図である。
【図７】本発明の方法に使用する情報記録装置を説明す
る断面図である。
【図８】本発明の情報記録装置への情報記録方法につい
て説明する図である。
【図９】繰り返し電圧印加した場合の液晶記録層および
光センサに印加される電圧の変化の一例を説明する図で
ある。
【図１０】多重露光による画像情報を記録する方法を説
明する図である。
【図１１】本発明の光センサの特性の測定方法を説明す
る図である。
【図１２】光センサの電気的特性を説明する図である。
【図１３】明電流と暗電流との差で表される光誘起電流
を説明する図である。
【図１４】電圧印加と露光の開始時点をずらした場合
に、明電流と暗電流を測定した結果を説明する図であ
る。
【図１５】異なる電圧印加露光方法での電流測定したと
きの光誘起電流の測定結果を説明する図である。
【図１６】一定電圧を印加した場合と矩形波電圧を印加
した状態で露光した場合の光誘起電流の測定結果を説明
する図である。
【図１７】一定電圧を印加した場合と矩形波電圧を印加
した状態で露光した場合の他の例の光誘起電流の測定結
果を説明する図である。
【図１８】液晶記録媒体の等価回路を説明する図であ
る。
【図１９】光センサの情報記録性能を説明する図であ
る。
【図２０】露光終了後に電圧を印加した場合の光誘起電
流の測定結果を説明する図である。
【図２１】露光終了後に電圧を印加した場合の光誘起電
流の他の測定結果を説明する図である。
【図２２】露光終了後に電圧を印加した場合の光誘起電
流の他の測定結果を説明する図である。
【図２３】露光部と未露光部に電圧の差をシミュレーシ
ョンした結果を説明する図である。
【図２４】電圧印加した状態で画像露光し、照射光強度
を変化させたときの光誘起電流の測定結果を示す図であ
る。
【図２５】ラチチュードを変えるための画像記録装置の
構成を示す図である。
【図２６】画像露光開始から電圧印加開始までの時間を
変える画像記録方法を説明する図である。
【図２７】図２６の方法で画像記録したときの測定結果
を示す図である。
【図２８】露光時間を長くした場合の光誘起電流の測定
結果を示す図である。
【図２９】電圧印加中に画像露光する記録方法を示す図
である。
【図３０】相反則不軌を説明する図である。
【図３１】電圧印加中又は電圧印加後も露光継続する電
圧印加・露光方法を説明する図である。
【図３２】電圧印加開始前に画像露光を開始する電圧印
加・露光方法を説明する図である。
【図３３】電圧印加同時露光と電圧印加前に画像露光し
た場合の読み取り信号の測定結果を示す図である。
【図３４】電圧印加開始前に画像露光する記録方法を示
す図である。
【図３５】電圧印加同時露光と電圧印加開始前に画像露
光した場合の読み取り信号の測定結果を示す図である。
【図３６】画像露光から電圧印加開始までの時間を変化
させる電圧印加・露光方法を説明する図である。
【図３７】印加電圧を高く設定した場合の読み取り信号
の測定結果を示す図である。
【図３８】図３７において、未露光部分と露光部分の透
過率の間で規格化した結果を示す図である。
【図３９】シンクロ撮影方法を説明する図である。
【図４０】長時間画像露光中に複数回電圧印加をする記
録方法を示す図である。
【図４１】本発明の画像記録装置の構成を示す図であ
る。
【図４２】本発明の記録方法を適用したカメラを示す図
である。
【図４３】媒体ホルダを示す図である。
【図４４】画像シーケンスの１例を示す図である。
【図４５】画像シーケンスの他の例を示す図である。
【図４６】画像シーケンスの他の例を示す図である。
【符号の説明】
１０…光センサ、１１…基板、１２…電極、１３…光導
電層、１４…電荷発生層、１５…電荷輸送層、１６…ス
ペーサ、１７…情報光、１８…制御装置、２０…情報記
録媒体、２１…基板、２２…電極、２３…情報記録層、
３１…金電極、３２…光源、３３…フィルター、３４…
パルス発生装置、３５…シャッター、３６…電源、３７
…オシロスコープ、４０…制御回路、５２…シャッタ
ー、６０…カメラ、７０…光学シャッター、１０１…測
光手段、１０２…ベース電流測定手段、１０３…入力手
段、１０４…制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 11/08 9075−5Ｄ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電極上に光導電層を有し、情報記録媒体
    への情報形成に使用される光センサにおいて、光センサ
    に電圧を印加しない状態、または逆極性の電圧を印加し
    た状態で、露光した後に電圧印加したときに、露光量に
    応じて光誘起電流が発生し、情報記録が可能であること
    を特徴とする光センサ。
  2. 【請求項２】 電極上に光導電層を有し、情報記録媒体
    への情報形成に使用される光センサにおいて、電圧を印
    加した状態で情報露光することによって露光部の導電性
    が未露光部の導電性よりも増加し、情報露光終了後も露
    光した部分の導電性が、未露光部分の導電性よりも高
    く、さらに情報露光した状態、または情報露光終了後
    に、電圧印加を停止、または逆極性の電圧を印加した
    後、再びもとの電圧を印加することにより、電圧を印加
    し続けた場合と導電性が等しくなることを特徴とする光
    センサ。
  3. 【請求項３】 光センサへの１０5〜１０6Ｖ／ｃｍ2の
    電界の印加時に、未露光部での通過電流密度が１０-4〜
    １０-7Ａ／ｃｍ2である請求項１または２記載の光セン
    サ。
  4. 【請求項４】 情報露光によって情報記録媒体へ光情報
    を記録する情報記録方法において、請求項１または３記
    載の光センサと電極上に情報記録層を形成した情報記録
    媒体を使用し、光センサもしくは情報記録媒体の少なく
    ともいずれか一方の電極を透明電極とするとともに、光
    センサと情報記録媒体を間隙を設けて光軸上に対向配置
    するか、または、光センサと情報記録媒体を直接または
    誘電体中間層を介して積層し、光情報の露光を行った後
    に、または光情報の露光中に両電極間に電圧印加を開始
    することを特徴とする情報記録方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の方法において、前記情報
    記録媒体が、電極上に、液晶と樹脂からなる高分子ー液
    晶複合体層を形成した液晶記録媒体であることを特徴と
    する情報記録方法。
  6. 【請求項６】 請求項５記載の方法において、光情報の
    露光終了から一定時間経過後に電圧印加を開始すること
    により、記録する画像のラチチュードを広げることを特
    徴とする情報記録方法。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の方法において、光情報の
    露光終了から電圧印加開始までの時間が０〜５００ｍｓ
    ｅｃであることを特徴とする情報記録方法。
  8. 【請求項８】 情報露光によって情報記録媒体へ光情報
    を記録する情報記録再生方法において、請求項２または
    ３に記載の光センサと電極上に情報記録層を形成した情
    報記録媒体を使用し、光センサもしくは情報記録媒体の
    少なくともいずれか一方の電極を透明電極とするととも
    に、光センサと情報記録媒体を間隙を設けて光軸上に対
    向配置するか、または、光センサと情報記録媒体を直接
    または誘電体中間層を介して積層し、光情報の露光を行
    うとともに、光情報の露光を行っている間、または光情
    報の露光終了後に、電圧を印加しない期間もしくは逆極
    性の電圧を印加する期間を設けることを特徴とする情報
    記録方法。
  9. 【請求項９】 請求項８記載の情報記録方法において、
    前記情報記録媒体が、電極上に、液晶と樹脂からなる高
    分子ー液晶複合体層を形成した液晶記録媒体であること
    を特徴とする情報記録方法。
  10. 【請求項１０】 情報露光によって情報記録媒体へ光情
    報を記録する情報記録方法において、光センサと、電極
    上に情報記録層を形成した情報記録媒体を使用し、光セ
    ンサもしくは情報記録媒体の少なくともいずれか一方の
    電極を透明電極とするとともに、光センサと情報記録媒
    体を間隙を設けて光軸上に対向配置するか、または、光
    センサと情報記録媒体を直接または誘電体中間層を介し
    て積層し、光センサに情報露光し、光センサと情報記録
    媒体の両電極間に電圧印加して情報記録する方法におい
    て、シャッター速度に応じて、適切な画像露光と電圧印
    加方法を測定し、広い範囲で相反則が成り立つようにし
    たことを特徴とする情報記録方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の情報記録方法におい
    て、前記情報記録媒体が、電極上に、液晶と樹脂からな
    る高分子ー液晶複合体層を形成した液晶記録媒体である
    ことを特徴とする情報記録方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１記載の情報記録方法におい
    て、予め測定しておいたシャッター速度と記録特性の関
    係を基に、絞り又は露光時間を補正することで広い範囲
    で相反則が成り立つようにしたことを特徴とする情報記
    録方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１１記載の情報記録方法におい
    て、請求項１または３記載の光センサを使用し、電圧印
    加開始前に画像露光を開始することにより、相反則不軌
    を補正することを特徴とする情報記録方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１１記載の情報記録方法におい
    て、請求項２または３記載の光センサを使用し、画像露
    光中または画像露光終了後に、電圧印加しない期間もし
    くは逆極性の電圧を印加する期間を設けることにより、
    相反則不軌を補正することを特徴とする情報記録方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１１記載の情報記録方法におい
    て、請求項１または３記載の光センサを使用し、画像露
    光終了後、一定時間経過後に電圧印加を開始することに
    より、相反則不軌を補正することを特徴とする情報記録
    方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１１記載の情報記録方法におい
    て、印加電圧および／または電圧印加時間を制御するこ
    とにより相反則不軌を補正することを特徴とする画像情
    報記録方法。
  17. 【請求項１７】 情報露光によって情報記録媒体へ光情
    報を記録する情報記録装置において、光センサと電極上
    に情報記録層を形成した情報記録媒体を使用し、光セン
    サもしくは情報記録媒体の少なくともいずれか一方の電
    極を透明電極とするとともに、光センサと情報記録媒体
    を間隙を設けて光軸上に対向配置するか、または、光セ
    ンサと情報記録媒体を直接または誘電体中間層を介して
    積層し、光情報の露光を行った後に、または光情報の露
    光中に両電極間に電圧印加を開始する機構を設けたこと
    を特徴とする情報記録装置。
  18. 【請求項１８】 透明電極上に光導電層を積層した光セ
    ンサと、電極上に情報記録層を積層した情報記録媒体を
    空隙を介して光軸上に対向配置するか、または、光セン
    サの光導電層上に直接または誘電体中間層を介して情報
    記録層を積層し、さらに上部電極を形成した一体型媒体
    において光センサに画像露光し、両電極間に電圧印加す
    ることにより、露光量に応じて画像情報等を記録する装
    置において、露光強度を測光し、露光時間を算出する手
    段を有し、および／または露光時間を入力する手段を有
    し、露光時間の広い範囲で相反則が成り立つように、露
    光時間に応じて適切な条件でシャッターと電源を制御す
    る機能を有することを特徴とする情報記録装置。
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