JPS63119043A - 電子ビ−ム情報記録再生装置 - 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、電子ビームを用いて大容量の情報を高密度に
記録および／または再生できる電子ビーム情報記録再生
装置に関し、特に高品位なデジタルＶＴＲ対応のビアト
レードが実現できる電子ビーム情報記録再生装置に関す
るものである。

［従来の技術およびその問題点］ 従来、高品位な動画情報再生信号を記録、再生する方式
には磁気記録方式と光記録方式がある。

前者はテープ状の記録媒体を用い、シリンダ型の記録、
再生へ−Ｉドを用いているが、この方式を採用するとヘ
ッドを固定化することが不可能であるし、小型化するこ
とも困難である。また情報検索時間（アクセスタイム）
が長くなってしまう問題がある。また、高速レートのた
めにはテープの走行スピードを上げなければならないが
数百Ｍｂ　ｉ　ｔ　／　ｓ　ｅ　ｃのためには数１ｎ　
／　Ｓ　ｅ　Ｃ以上の転送レートが必要であり、機械的
に不可源であり、マルチヘッド化もクロストークが発生
する問題になり光方式はどの高密度はできない問題点が
ある。

一方、後者は半導体レーザを光源として用いること、及
び光学系の高密度集積技術の進歩により光ヘッドは小型
、軽量化がなされ、更にディスク状の記録媒体を用いる
非接触型の方式であるため、磁気方式より、アクセスタ
イムは速い、しかし、データの転送スピードを向上させ
るためには、 ■ディスク回転数の増加 ■ヘッドのマルチ化 を考えなければならない、■を達成するためには、モー
タの性能向五と記録媒体感度の向上、レーザの高出力化
が望まれるが、現状が１８０ｏｒｐｍ程度テ＠Ｍｂ　ｉ
　ｔ／ｓ　ｅ　ｃのレートであることを考えると高品位
ＶＴＲに対応するレートである数百Ｍ　ｂ　ｉ　ｔ　／
　ｓ　ｅ　ｃを達成する上では、根本的な解決手段には
ならない。

一方、■を達成するには、数十〜数百本以上の光ビーム
のラインヘッドが必要になるが、この時はこの多数の光
ビーム集束位置を各々対応する情報記録位置、案内溝（
トラック）に常に正確に一致させるオートフォーカス技
術、オートトラッキング技術が極めて複雑なものになる
ため、ヘッドの構成も困難になり、小型化もできなくな
ってしまうので、光記録方式ではヘッドのマルチビーム
化には限界があった。

このように、磁気記録方式、光記録方式５両方式とも情
報転送レートの高速化のためにはそれぞれまだ解決すべ
き多くの問題点が残っており、ＶＴＲ対応レートを実現
するために、新たな記録方式の出現が望まれていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、電子ビ
ーム（特に複数個の電子ビーム）を記録手段とし、記録
媒体に記録、および／または再生を行なう手法により高
品位のＶＴＲ対応の転送レートが実現可能な電子ビーム
情報記録再生装置を提供することを目的とする。

以上のような目的は、記録媒体に電子ビームを照射し情
報を記録および／または再生する電子ビーム情報記録再
生装置であって、 導電性支持体上に電子ビーム照射用の記録膜が形成され
た情報記録媒体と、電子ビーム照射手段と、ｔａ地され
た前記導電性支持体に電気的に接続された電流検出手段
とを有し、 情報奄記録するときは、前記記録膜に電子ビームを照射
し、該記録膜に状態変化を生ぜしめることにより行ない
、 その情報を再生するときは、電子ビームを前記状態変化
を起した部位に照射することにより、前記導電性支持体
に流れる電流を検出することにより行うことを特徴とす
る電子ビーム情報記録再生装置により達成される。

［作用］ と記のような電子ビーム情報記録再生装置によれば、 ■本発明のように、電子ビームの照射部分が他の部分と
導電率の変化を起すような材料を導電性支持体上に形成
しておけば、電子ビームが接地された導電性支持体に照
射されると電子ビームの照射量に応じた電流が流れるの
で、情報の検出を電流の検出という極めて簡単な手段で
行なうことができる。

■電子ビームの発生源として固体半導体電子発生素子を
用いることにより、光を利用した光発生装置に比べはる
かに間隔をせばめて配置することができ、マルチビーム
化が容易に達成でき、その結果、テープ走行速度が１０
ｃｍ／ｓでありながら、高品位のＶＴＲ対応の転送レー
トが実現可俺な記録再生装置が提供できる。

■トラッキングは電子ビームを偏向させることにより容
易に達成できるので、ヘッドの可動部がないものを得る
ことができる。

等の利点がある。

［実施例］ 以下１本発明の電子ビーム情報記録再生装置について具
体的な実施例に基づき詳細に説明する。

（実施例１） 第３図は本発明の電子ビーム情報記録再生装置の一実施
例の記録ヘッド部分を示す概略構成図である。

同図において、ｌはマルチ電子ビーム発生源である。該
マルチ電子ビーム発生源としては、例えば、時分ＦＩｇ
５４−３０２７４号、特開昭５４−１１１２７２号（Ｕ
ＳＰ４２５９８７８）　、特開昭５８−１５５２８号（
ＵＳＰ４３０３９３０）　、特開昭５７−３８５２８号
等に開示されている固体電子ビーム発生装置（ＭＥＢ）
を用いることができ、本発明はかかる技術もしくはその
類似技術を好適に用いることにより従来の難点を解決し
たものである。

本実施例では上記ＭＥＢを用いることにより。

４０００列のマルチ電子ビームヘッドを構成している。

ｌＯは記録媒体であり、導電性支持体３の上に絶縁＠４
が被膜、形成されている。導電性支持体３としては導電
性ポリマーを用いている。具体的な材料としてはポリア
セチレン、ポリピロール複合体等が挙げられるが、本実
施例では８ｍｍ幅のポリピロールフィルムを用いた。４
はカルコゲンガラスで、スパッタ法により作製したＧｅ
ＴｅＡＳ膜を用いた。２は導電性支持体３と接触してい
る導電性の円筒で、ここではＡ１円筒を鏡面研磨した後
、スパッタリング法によりＭＯ膜６を研磨面に堆積して
製造している。

第４図は第３図で示した記録ヘッド部分を含んだ情報記
録再生装置の平面図を示したものである。

同図において、破線で囲んだ部分５０は第３図で示した
部分に対応している。５は記録媒体１０を巻さとるリー
ルであり、ヘッド部分５０を中心に図のように対称に１
対配置されている。

Ｉｔは後述する電子ビーム照射によって流れる電流、７
は該電流によって生ずる電圧を検出する検出端子、Ｒｔ
は抵抗である。

次に本実施例による記録、再生方法について説明する。

「記録方法１ 第１図は本発明にかかる情報記録再生装置の記録方法を
示す模式図である。

ＭＥＢＩは情報信号で変調された駆動信号によりＭＥＢ
Ｉからは例えば第１図ではＡ、Ｂ、Ｃ・・・・・・・・
・、２２２の順に１個ずつ電子ビームが出射される。ビ
ームが図中、矢印Ｒの方向に走行している記録Ｉ８！（
絶縁膜）４に照射されるとその部分は短時間（１０＜ｎ
５ｅｃ）のうちに結晶化して周囲に比べて導電性が上が
り、電子ビームの照射を止めてもそのまま安定状態とな
るので記録スポット８が形成される。

第２図は第１図のようにして記録された記録媒体の記録
の様子を示した図である。電子ビームＡから順次ＺＺＺ
まで−通り動作するまでの時間なｔ（ｓｅｃ）、　ビー
ムの数をＭ、各ビームの間隔をｄ　（ｍ）とし、テープ
の走行スピードをｖ（ｍ／ｓ）とすれば、相隣りあうビ
ームが動作する時間に媒体はｖ−ｔ　／Ｍ　（ｍ）進行
するので工走査分のスポット列Ｓは媒体進行方向Ｒと垂
直な方向と角度θ（ｔａｎ（ｖ−ｔ／Ｍ−ｄ））をなし
て媒体上に記録されていることになる。

次に再生について説明する。

「再生方法１ 記録媒体走行速度、各電子ビームの動作間隔を記録時と
同じにして各電子ビームの加速電圧を記録時よりも低く
して絶縁膜４に照射する。

絶縁膜４において、記録された部分は周囲より導電性が
上っているので電子ビームの照射により絶縁膜４、導電
性支持体３を等して外部回路に電流が流れるので検出端
子７からＲｔに生ずる電圧が検出され、′ｌ”状態を検
出できる。一方、非記録部分に電子ビームが照射されて
もこの部分はアモルファス層で導電率が低いので外部回
路に電流が流れ（たとえ、流れても前記の場合に比べて
格段に小さい）ないので、“Ｏ”の状態を検出できる。

ここで、再生においては記録膜４上の信号を各位置に対
応させて再生する必要があるので、複数の各ビームは時
間的に順次発射され、それぞれのビームごとに“１″、
”ｏ”状態を検出することになる。このように本記録再
生方法によれば、デジタル情報の記録、再生が可能であ
る。

また、木刀式によれば、転送レー）４００ＭＨｚ、ヘッ
ド間隔２　ＪＬｍ　、ヘッド数４０００、スポー、ト間
隔ｄ＝１．５給ｍとすると、各ヘッドの動作間隔は１７
２００　Ｘ　１０（ｓｅｃ）、端から端まで１スキヤン
する時間は２Ｘ１０　　（ｓｅｃ）となる、この間に最
低で１．５７ｔｍ、走行するから、テープ速度は７．５
ａｍ／ｓとなり従来のテープ送り機構で十分適応できる
範囲で本発明の記録再生装置が作製できる。

以下、本発明の他の具体的な実施例について説明する。

（実施例２） 絶縁膜４としてシアニン系色素またはナフトキノン系色
素を用いる以外は実施例１と同じ方式を用いて装置を作
製した。

絶縁Ｉ８！４は電子ビーム照射された部分が昇華し、穴
があくため、その部分は導電性基板が露出する。このよ
うな状態で再生用電子ビームを照射すると穴のある所か
らは電子ビームによる外部回路への電流が検出されるが
、未記録部分は導電性が小さいので電流は検出されず、
実施例１と同様に情報を再生することができる。

（実施例３） 導電性支持体３の被膜用支持体６０として、絶縁性テー
プを用い、その上に第５図（ａ）に示すような導電性支
持体３を形成し、さらに電子ビームが当る側の一部を除
いて絶縁膜４を被膜し、−部が露出した状態にする。

記録方法は実施例１と同じであるが、本実施例の場合、
第５図（ｂ）に示すように、再生時において導電性支持
体３の露出した部分３ａを読出し部とし、取出しブラシ
１５を介して再生信号を取出すことができる。

本実施例では導電性支持体３として８ｍｍ幅のポリイミ
ドテープを用いたが、ポリアミドポリエステル等の高分
子材料をも用いることができる。

また、導電性材料は単体で遊離化してフィルム状にでき
るものが少ないが、本実施例の媒体構造をとればデツピ
ング、スプレー法等により導電性薄膜を容易に被膜する
ことができ、媒体支持体設計Ｅの自由度が広くなる利点
がある。

（実施例４） 記録膜４の材料として、シニアン系色素、ナフトキノン
系色素を用いる以外は実施例３に示した媒体構造と同じ
構造を有する記録媒体を用いた記録方法を用い、試作し
たところ、実施例３と同様の効果が得られた。

［発明の効果］ 以上、説明した様に本発明の電子ビーム情報記録再生装
置によれば、高品位ＶＴＲ対応の転送レートを実現する
上で磁気方式、光記録方式で各々問題点となっていたこ
と、すなわちヘッドの固定化、小型化、及びマルチヘッ
ド化によるトラッキングも困難さを解決することができ
る。

すなわち、本発明によれば、 ■トラッキングは電子ビームの偏向で達成できるため、
ヘッドに可動部がないものを得ることができる。

■ヘッドのマルチ化によりテープ走行速度が１０ｃｍ／
ｓ程度でありながら、Ｇ　ｂ　ｉ　ｔ　／　Ｓオーダー
の超高速転送が可能になった。

■情報の検出を電流の検出（電圧の検出）という極めて
簡単な手段で行なうことができる。

等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる情報記録再生装置の記録方法を
示す模式図である。 第２図は第１図のようにして記録された記録媒体の記録
の様子を示した図である。 第３図は本発明の電子ビーム情報記録再生装置の一実施
例の記録ヘッド部分を示す概略構成図である。 第４図は第３図で示した記録ヘッド部分を含んだ情報記
録再生装Ｈの平面図を示したものである。 第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の電子ビーム情
報記録再生装置の他の実施例を示す図である。 ｌ：固体電子ビーム発生装置（マルチヘッド）２：導電
性の円筒 ３：導電性支持体 ４：記録膜 ５：記録媒体を巻きとるリール ６：Ｍｏ１１５ｉ ７：電圧検出端子 ８：記録スポット ｌＯ：記録媒体 １５：再生信号取出しブラシ ５０：記録、再生ヘッド ６０：被膜用支持体 代理人　　弁理士　　山　下　積　平 第１図 第２図 第３図 第４図 ５、Ｏ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体に電子ビームを照射し情報を記録および
   ／または再生する電子ビーム情報記録再生装置であって
   、 導電性支持体上に電子ビーム照射用の記録膜が形成され
   た情報記録媒体と、電子ビーム照射手段と、接地された
   前記導電性支持体に電気的に接続された電流検出手段と
   を有し、 情報を記録するときは、前記記録膜に電子ビームを照射
   し、該記録膜に状態変化を生ぜしめることにより行ない
   、 その情報を再生するときは、電子ビームを前記状態変化
   を起した部位に照射することにより、前記導電性支持体
   に流れる電流を検出することにより行うことを特徴とす
   る電子ビーム情報記録再生装置。
2. （２）前記記録膜が電子ビーム照射によって導電性が変
   化する部材で構成され、前記状態変化が電子ビームの照
   射部位の導電率変化であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の電子ビーム情報記録再生装置。
3. （３）前記記録膜が電子ビーム照射によって照射部分が
   昇華する部材で構成され、前記状態変化が電子ビームの
   照射部位の導電率変化であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の電子ビーム情報記録再生装置。
4. （４）前記電子ビーム照射手段が複数個高密度に配置さ
   れ、再生時においてはそれぞれの電子ビームを時間的に
   順次照射することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の電子ビーム情報記録再生装置。
5. （５）前記電子ビーム照射手段が固体半導体電子ビーム
   発生装置であることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の電子ビーム情報記録再生装置。
6. （６）前記記録膜が形成された側と反対側の面を絶縁性
   材料で被膜し、かつ導電性支持体の一部から前記電流検
   出手段用の電流を検出することを特徴とする特許請求の
   範囲第２項または第３項記載の電子ビーム情報記録再生
   装置。