JPS63947A - 画像記録再生方法並びに画像記録又は再生装置 - 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〕 本発明は原稿あるいは風景等の被写体による光学像をカ
ラーで記録する画像記録再生方法並びに画像記録又は再
生装置にかかわり、特に上記光学像を軽量簡易に記録し
さらにこれを電気的映像信号として記録又は出力する画
像記録再生方法並びに画像記録又は再生装置に関する。

〔従来技術〕

画像を記録する手段としては従来より電子写真により原
稿を光学系を介して複写媒体に静電潜像として記録後液
式あるいは乾式のトナー（インク）により、顕画像とし
、これを紙等の記録媒体に転写する方式、あるいは画像
をＣＣＤ　（チャージカップリングデバイス）等を用い
たデジタル光電変換素子により読み取り、これを電気信
号に変換して出力する方式等多種ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが前者の電子写真によれば高密度の画像が多階調
に鮮明に記録される一方、通常、複写媒体に直接トナー
を付与し顕画化するため、所望の大きさの記録画像を得
るためには装置が大がかりとなりまた重量化、大型化し
てしまう欠点がある。

一方後者のＣＯＤ等のデジタル光電変換素子で画像を読
み取る場合、これが一次元に配列した素子であれば原稿
をメカニカルに走査したり、あるいは二次元配列素子に
形成すると高密度の画像を鮮明に読取るために、相応に
素子を多数微細に加工しなければならずコスト高を招く
。さらに画像をメモリする場合は外部メモリを有してい
なければならないなど難点があった。

一方イメージオルシコンやビジコンに代表される真空管
方式により画像を電気信号に変換する場合は、非常に高
速また微細加工なしに高密度に画像を読み取れる反面、
やはりこれを蓄積する外部メモリ（たとえばビデオテー
プ等）が必要である。

したがって、携帯用の記録装置を構成する場合において
上記メモリ手段あるいは真空管駆動用電源によりある程
度の大きさが必要となるため、携帯用として最適とは言
えない。

さらに一方銀塩写真は高密度記録が可能であり、またフ
イルムでの画像の保存が効くため、カメラ部および現像
を分離独立しており、カメラだけ持ち運べば良いため非
常に便利である反面フイルムを繰り返し使用できないこ
とや、現像において化学薬品を使用しなければならない
ために、この処理が煩雑になる欠点があった。

本発明は上記欠点に鑑み、携帯に便利な装置により、高
密度の画像を保持することのできる繰り返し使用可能な
媒体を用いて画像を記録し、さらに保持された画像を電
気信号化して出力あるいは再保存し得る画像記録再生方
法並びに画像記録又は再生装賀を提供することを目的と
している。

〔実施例〕

第１図は本発明の方法並びに装置の代表的構成例を示す
図である。

本実施例の方法並びに装置の基本構成は画像を電子的に
蓄積するフイルム状の画像蓄積体４、該画像蓄積体４に
画像を記録するため、被写体の画像を露光する光学系露
出部材等を含む画像記録部１、蓄積体４に蓄積された画
像を読出すため前記画像蓄積体４を電子ビームで走査す
るビーム走査２、および該走査部２を駆動するための外
部電源や集束・偏向信号を入力する為の外部駆動回路に
接続する入力端子、外部メモリ等に後述の端子７の信号
を出力するための出力端子から成るコネクタ部３等から
成る。

更に詳述すると、記録部ｌ内には光学系１１、絞りシャ
ツタ等を含む露出部材ＥＭが内蔵されており、光学系１
１による光学像の通過量及び時間を制御しうるよう構成
されている。

画像蓄積体４は巻取り軸４１．　　４２に巻付けられた
状態で張設されている。２１はビーム走査部であって電
界又は磁界を形成し、しかもこれを変化させることによ
り電子銃２３から射出される電子ビームを偏向し、前記
蓄積体の所定画面を電子ビームで走査する。

２３は電子銃で該電子銃から射出されたビームはビーム
走査部２１により集束偏向された後に薄膜状の電子透過
窓２００を介して蓄積体４に照射され、この蓄積体から
放出される電流を出力端子７より検出するよう構成され
ている。出力端子７からは不図示のリード線がコネクタ
３の出力端子に接続されているものである。

尚、電子銃２３、グリッドＧｌ，Ｇ２はビーム発生器と
しての等は保持容器１０２内に収容されており、容器１
０２内は真空に保たれている。

電子銃２３、ビーム走査部２ｌの電源端子、信号入力端
子、出力端子はコネクタ３に設けられており、このコレ
クタ３はカメラ１００外に露出可能になっており、通常
は蓋２０１により覆われている。又、不図示の外部記録
再生装置からケーブルを介してカメラ１００に対して電
源ビーム集束偏向信号を供給すると共に、カメラ１００
から出力される画像信号を入力する為のコネクタが、蓋
２０１を開いた状態で接続可能となる。又、カメラ１０
０による画像記録時にはカメラ１００内のバッテリパッ
ク５により給電が為され、後述する如く蓄積体４へのバ
イアス電圧の供給をするとともに所定のタイミングで蓄
積体４の間欠的移動が行なわれ１画面ずつ蓄積体の異な
る部分に光学像を電気的潜像として記録することができ
る。

又、読み出し時にはカメラ１００のコネクタ３に外部記
録再生装置のコネクタを接続すると、これに先立つ蓋２
０１の開成に伴って電源ラインが切換わり、外部記録再
生装置からの電源の供給が可能となる。

従ってカメラ供帯時は電源がコンパクトとなるのでカメ
ラを小型化できる。

又、コネクタ３と外部記録再生装置のコネクタの接続動
作に　関連して内部電源と外部電源を切換えているので
画像を蓄積体から読み出す際にカメラ内の限られた電源
を消耗することがない。

又、実施例では画像蓄積体４を移動可能としているので
高解像度の画像情報を多量に蓄積することができる。

しかも読み取りもワンタッチででき従来の様に特別な大
型の読み出し装置を必要としない。

尚、本発明において画像蓄積体４に記録するものは電子
的な潜像パターン、たとえば静電潜像や、電子的なトラ
ップの分布による潜像で良い。

尚、上記の様な潜像パターンを電子ビームで走査すると
、潜像に対応して画像担持体から放出される二次電子量
の大小により蓄積体に記録された画像のコントラストが
検出されるため、これにより上記潜像を時系列の電気信
号に変換して読出すこともできるが望ましくは電子ビー
ムに応じて画像蓄積体に流れる電流を検出する方式が特
に好ましい。尚、蓄積体４をテープ状とせずガラスを基
板とする回転ディスクの上にこの蓄積体を設けても良い
。こうすれば蓄積体の平面性を安定に出すことができる
。

勿論回転ディスクでなくてもスライド可能なガラスプレ
ートの上に蓄積体を薄膜状に形成しても良い。以下、本
発明画像記録装置各部について順次詳細に説明する。

先ず、蓄積された記録の読み出しの際に戻りビームや、
２次電子を用いない画像蓄積体と記録方法について述べ
る。

第２図は本発明に用いられる画像蓄積体４の一例を示す
図であって、全体はフイルム形状をなしており、１０１
の透明フィルム基体上にＰ型半導体１０２、Ｎ型半導体
１０３、絶縁層１０４、光導電体１０５、導電層１０６
の各層を積層してなる。以下各層について詳述を加える
。透明フィルム基体１０１は十分な屈曲性と透光性があ
り、かつフイルムローディング時の張力によって切断す
ることのない材質からなる。たとえば、金属薄膜でも良
いがポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等の高分
子フィルムが好ましい。また、上記特性を満足させる為
、フイルムの厚みは、ポリエチレンテレフタレートの場
合１０〜５０μｍが望まし《、ポリイミドフイルムでは
５〜５０μｍが望ましい。導電層１０６はアルミニウム
等の金属からなる薄膜層で、読み出し時の電子ビームの
流入を妨げないよう、数１００μｍの厚さに蒸着されて
いる。

Ｐ型半導体層１０２は、公知の例えばボロンをドープし
たＰ型シリコン半導体等からなる層であって、記録密度
向上の為数μｍ以下の厚みに成膜されることが望ましい
。ｎ型半導体層１０３は、公知の例えばリンをドープし
たｎ型シリコン半導体等からなる層であって読み取り時
の電子ビーム照射時に半導体内部に発生する電子一正孔
対の発生効率を上げ、加速電圧の低い電子ビームで高分
解能を上げる必要上、１０μｍ以下の厚みに成膜される
ことが好ましく、望ましくは１μｍ以下にすることによ
り１０００本／　ｍ　ｍの高解像度が得られる。絶縁層
１０４はＳｉ０　２等からなる絶縁体であって、前述ｎ
型シリコンを形成後乾燥酸素中に高温状態（１０００℃
）で１０数時間さらし数１０００人の膜厚に形成したも
のである。次に光導電体層１０５は、Ｎ型の光導電体で
ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＺｎＯ等からなり、ＲＦスパツタ等
の方法を用いて成膜される。この時成膜される光導電層
は解像度及び光照射時の効率を上げる為、数μｍ以下の
膜厚であることが望ましい。尚、１０７はＮ＋半導体拡
散部、１１０，１１１はスイッチ、１１２，１１４は電
源、１１３は抵抗、１，ｌ５は出力端子である。

次に上記画像蓄積体への記録方法について述べる。まず
スイッチ１１０をｂ側に接続、スイッチ１１１をＯＦＦ
すると画像蓄積体３７の導電層１０６とＮ型半導体層１
０３間に導電層１０６が正となる直流電圧ｖｂを電源１
１２により印加する。この時に必要な電圧は数１０Ｖが
望ましい。１０３にはＮ＋拡散部１０７を介して電圧を
印加する。次に、直流電圧ｖｂを印加されている画像蓄
積体に第１図示装置の露光部材ＥＭにより被写体像を一
定時間露光させる。この時光の当った部分は光導電層１
０５内で電子一正孔ペアが発生する。この発生した電子
一正孔ペアは、前述の外電場の影響により電子は導電層
１０６の側へ移動し、さらに正孔は絶縁層１０４の側へ
移動している。この移動した正孔は、絶縁層１０４内部
に入り込み、前記ｎ型半導体層１０３と絶縁層１０４と
の界面で絶縁層１０４の側に蓄積されこれで記録保存が
行なわれることとなる。これはＮ型半導体特性を有する
光半導体層１０５が絶縁層１０４の付近で外部電場の影
響によりＰ型半導体特性を持つことになり、かつｎ型半
導体層１０３の影響により、絶縁層１０４内で光導電体
層１０５側に寄っている表面電荷により、前述のように
正孔が絶縁層１０４内に注入される為であり、尚、この
正孔は絶縁層１０４からｎ型半導体層１０３へは、エネ
ルギーレベルの極端な違いから移動不可能なものである
。

このように入射光量に応じた正孔の分布パターンが電荷
保存され画像記録が為される。

次に前記画像蓄積体４からの読み出し方法について以下
に述べる。読み出しは、電子ビーム９９の偏向走査によ
り直接蓄積体４をビームでアクセスして行う。前述の画
像蓄積体４において、読み出し時にはスイッチ１１０を
ａに接続すると共にスイッチ１１１をＯＮすることによ
り導電層１０６とＮ型半導体層１０３を同電位としＮ型
半導体層１０３とＰ型半導体層１０２間に電源１１４に
よる直流バイアスを印加する。極性は、Ｎ型半導体層１
０３を正としＰ型半導体層を負とし、１０〜２０Ｖの電
圧を印加する。次に、導電層１０６の側から読み出し用
の電子ビームを導電層１０６に対し約１５ＫｅＶのエネ
ルギー強度で当て照射及び走査を行う。この時照射され
た電子ビームは、導＠，＠１０６及びＮ型光導電体層１
０５、絶縁層１０４を通過しＮ型半導体層１０３に入り
、ここで電子一正孔対を生成する。ここで生成された電
子一正孔対のうち少数キャリアである正孔が、拡散によ
り移動する。ここで同Ｎ型半導体層が１０μｍ以下と非
常に薄い為、正孔の拡散距離の方が長くなり、ＰＮの接
合面を横切りＰ型半導体層に流入し外部回路に電流を流
すこととなる。ここで、記録された正孔の分布パターン
に応じて外部電流の大小が変化するので、これを取り出
すことにより読み出しが行なわれる。すなわち、光の入
射した部分においては、ここで蓄積された電荷（正孔）
の影響により、ビームの入射時に発生した電子一正孔の
再結合の速度が光の入射しなかった部分に対して変化す
るのでＰＮ接合間を通過する正孔の数が変化し、電流変
化が画像信号として読み出せることとなる。

第２図の画像蓄積体４はフイルム形状をしているため各
部に電圧を印加するに当り摺動接点あるいはブラシロー
ラ７０〜７２を用いることが好ましい。

また、実施例ではＮ型半導体層１０３に対し接点或いは
ローラー７１をオーミックコンタクトするためにこのロ
ーラー７１との接触部にＮ＋半導体部１０７を設け、更
にその上に導電層を設けているので上記のブラシローラ
等を用いた場合の耐摩耗性が向上する効果がある。

次に第１図により画像蓄積体４に電子ビームを照射する
方法につき述べる。

電子ビーム源としての電子銃２３には通常の熱電子源を
用いることができるが、その他に例えば特公昭５４　−
　３０２７４号、特開昭５４−１１１２７２号（　ＵＳ
Ｐ　４２５９６７８）、特開昭５６−１５５２９号（Ｕ
ＳＰ４３０３９３０）、特開昭５７−３８５２８号等に
開示されているような電子源を用いることも可能である
。即ちアバランシェ効果により半導体基板上より電子を
発生し、この電子を真空中に引き出すものである。また
このようなＰＮ接合を利用した固体電子ビーム源として
の順方向バイアスにより動作させるネガティブ・ワーク
・ファンクション形のものまたその他いわゆる電界放出
形のもの等々も本発明に使用できる。

一方電子透過窓２００として例えば数μｍの厚さのＢＮ
或いはＳｉＣを用いることにより２５ＫｅＶ程度の電子
線を９０％程度大気中に透過させることができる事が確
められた。

又、電子透過窓材としては比較的原子番号の小さい元素
で構成されていることが望まし＜　ＢＮ，ＳｉＣの他マ
イカ等の絶縁体やＡ，ｇ，Ｔｉ等の金属も好適である。

また電子透過窓２００として金属薄膜を用いた場合これ
に直接加速電圧を印加しても良い。

このような電子透過窓２００は真空容器の窓材としても
機能するが耐大気圧構造のために真空側に比較的厚みの
ある金属性メッシュにより機械的強度を増すようにする
ことが望ましいが、窓の大きさが比較的小さいものであ
ればこのような補強手段は必ずしも必要としない。又電
子透過窓２００と画像蓄積体４は、密着させても良いが
、画像を良好に保持するために、その間隔を数μｍ〜数
百μｍに近接して設けることが好ましい。

本発明で近接とはこのような密着及び近接両方を含むも
のである。

又、前記実施例の如く読み出し時に電子ビームはベース
フイルム１０１と反対側より入射することが好ましい。

一方露光時にも被写体像はベースフイルム１０１と反対
側の導電層１０６側より入射させている点にも特徴を有
している。このとき導電層１０６はＩＴＯ等の透明電極
又はＡｕ，　　Ａｇ，　　Ｃｕ等の数ｎｍ〜数百ｎｍの
薄層で光透過性を有するものであることが望ましい。一
方被写体像をベースフイルム１０１側から入射しても良
いが、このときベースフイルム１０１は光透過性である
ことが必要である。

尚、実施例では記録部１とビーム走査部２とをカメラ内
で一体化しているが、前述の如く、画像蓄積体４を真空
中において記録，読み出しを行う必要ラへの着脱を容易
にならしめることも可能である。

該カセットをカメラに装置することにより、撮影時のバ
イアス印加タイミング等を取る為の信号ビンがカメラ側
と自動的に接続されることが好ましフイルムは従来のパ
トローネに収められた形状でも良く、前述のブラシ形の
電極を用いることで十分な撮影が行なえる。

〔効果〕

本発明においては上記の様に画像蓄積体を用い、画像記
録と画像読取りを独立しかつ状態を変えることなく行な
うことが出来るため、高密度の画像を携帯に便利な装置
により記録することが可能となり、しかも、ビーム発生
器から電子ビームを外部に導く為にビーム発生器に薄膜
状の窓を設けているのでビームが効率的に画像蓄積体に
照射される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の上側透視図、第２図は蓄
積体の構成の実施例図、 １００・・・カメラ、 １・・・画像記録部、 ２・・・ビーム走査部 ３・・・コネクタ ４・・・蓄積体。 ／　　　　　　　　　，７

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的画像情報を蓄積した光電変換部材をビーム
   発生器に近接させた状態で前記光電変換部材に対して電
   子ビームを導く為の薄膜状の窓部を有するビーム発生器
   と、前記電子ビームを前記光電変換部材に対して走査さ
   せる為の走査手段とを有し、前記光電変換部材の複数の
   部分に夫々静止画情報を蓄積させた後、前記ビーム発生
   器に対し前記光電変換部材の前記部分を選択的に近接さ
   せた状態で前記電子ビームにより夫々の静止画情報を読
   取る画像記録再生方法。
2. （２）前記光電変換部材を前記窓部に対して変位させる
   為の変位手段を有し、前記光電変換手段とこの変位手段
   とをカートリッジ内に一体的に内蔵させた事を特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の画像記録再生方法。
3. （３）前記カートリッジは前記変位手段に対し駆動力を
   与える電源を内蔵し得るものであることを特徴とする特
   許請求の範囲第（２）項記載の画像記録再生方法。
4. （４）前記カートリッジは前記光電変換部材に対し所定
   の電位を与える為のバイアス手段を内蔵したものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の画像
   記録再生方法。
5. （５）電気的画像情報を蓄積した光電変換部材をビーム
   発生器に近接させた状態で前記光電変換部材に対して電
   子ビームを導く為の薄膜状の窓部を有するビーム発生器
   と、 前記電子ビームを前記光電変換部材に対して走査させる
   ことにより前記光電変換部材の画像情報を読取る走査手
   段とを有する画像再生装置。
6. （６）前記光電変換手段を前記窓部に対して変位させる
   為の駆動手段を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第（５）項記載の画像再生装置。
7. （７）光学系により作られた光学像を電気的画像情報に
   変換する為の光電変換部材と、該光電変換部材の複数の
   部分に夫々静止画情報を蓄積させる為に前記光学系と光
   電変換部材を相対的に変位させる為の変位手段と、前記
   光電変換部材の所定の部分の電位を制御する為のバイア
   ス手段とを有する画像記録装置。
8. （８）前記光電変換部材と変位手段と、バイアス手段と
   がカートリッジ内に一体的に内蔵されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第（７）項記載の画像記録装置。
9. （９）前記カートリッジは電源を内蔵し得るものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載の画像
   記録装置。