JPH0436756A - 複数情報の記録媒体及び記録方法 - 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、周波数分解フィルタを用いて電磁放射線で情
報の記録再生を行なう記録媒体及び記録方法に係り、特
に映像などの主情報と、音声などの副情報とを簡易な構
成で効率よく記録再生できる複数情報の記録媒体及び記
録方法に関する。

（従来の技術） 周波数分解フィルタ（色分解フィルタ）を用いて電磁放
射線で情報の記録再生を行う媒体及び記録再生装置とし
ては、本出願人会社がすでに発明した特願平１−１２８
０６９号明細書記載のものがある。

以下、上記明細書からその一部を引用し第４図（Ａ）及
び（Ｂ）を参照して説明する。

最初に、第４図（Ａ）を参照しながら、記録系について
説明する。

同図において、電荷潜像が形成される記録媒体１０は、
電荷保持層１２．透明電極１４９色分色分解フィルタ６
及びガラスベース１８がこの順序で各々積層された構成
となっている。他方、記録ヘッド２０は、光導電層２２
．電極層２４及びベース材２６がこの順序で各々積層さ
れた構成となっている。

記録媒体１０と記録ヘッド２０とは、電荷保持層１２と
光導電層２２とが所定間隔で対向するように配置されて
おり、記録媒体１０のガラスベース１８側から被写体の
光学像か矢印Ｆ１で示すように撮像レンズ（図示せず）
を介して入射するようになっている。

また、透明電極１４と電極層２４の間には、電源３２が
接続されており、これによって電荷保持層１２と光導電
層２２との間で放電が生ずるようになっている。

以上の各部のうち、色分解フィルタ層１６は、赤（Ｒ）
、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の光を各々透過する微小
なバー状のフィルタ１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂが順に配列
された構成となっている。

次に、以上のように構成された記録系の動作について説
明する。被写体の光学像は、図の右側から矢印Ｆ１で示
すように入射し、記録媒体１０を透過して記録ヘッド２
０の光導電層２２に入射する。

このとき光は、色分解フィルタ層１６のフィルタ１６Ｒ
，１６Ｇ、１６Ｂのマスク作用によって、Ｒ，Ｇ、Ｂの
三原色に分解される。すなわち、フィルタ１６Ｒては入
射光のうちのＲ成分のみが透過し、フィルタ１６Ｇでは
入射光のうちのＧ成分のみが透過し、フィルタ１６Ｂで
は入射光のうちのＢ成分のみが透過する。これらの色分
解された透過光は、透明電極１４．電荷保持層１２を各
々透過して光導電層２２に各々入射することとなる。

次に、この光導電層２２内では、入射光強度に応じてそ
の部位のインピーダンスが変化し、入射光が吸収されて
電子・ホール対が生成される。ところが、上述したよう
に、電源３２の電圧が透明電極１４と電極層２４との間
に印加されている。

このため、光導電層２２内の電子は電源３２のプラス極
性に引かれて電極層２４側に移動し、ホールは光導電層
２２の電荷保持層対向表面側に移動する。これによって
、光導電層２２の表面に被写体２８の光学像に相当する
ホールの像ないし正電荷像が形成されることとなる。こ
のような動作がＲ，Ｇ、Ｂの各分解光に対応して各々行
なわれるため、結果的に各分解光毎に正電荷像が形成さ
れることとなる。

更に、電源３２の電圧の印加によって、電荷保持層１２
と光導電層２２の対向面間で放電が生ずる。この放電に
よって、電荷保持層１２の表面に帯電が行われ、その表
面に電荷が蓄積保持されることとなる。

この場合において、放電による帯電の程度は、光導電層
２２表面のホールの分布、すなわち正電荷像に対応して
行われる。従って、電荷保持層１２の表面には、被写体
２８の光学像に相当する電荷像が転写されることとなる
。すなわち、記録ヘッド２０により、記録媒体１０の表
面上に被写体２８の光学像が電荷潜像として記録される
こととなる。なお、光導電層２２表面の正電荷像は、各
分解光毎に形成されているので、記録媒体１０の電荷潜
像もＲ，Ｇ、Ｂの各分解光毎に形成されることとなる。

次に、第４図（Ｂ）を参照しながら、再生系について説
明する。同図において、電荷潜像が形成された記録媒体
１０には、再生ヘッド３４が対向して配置されている。

再生ヘッド３４は、光変調層３６と透明電極３８とによ
って構成されており、光変調層３６の表面側が記録媒体
１０の電荷保持層１２に対向している。そして、記録媒
体１０から再生ヘッド３４の方向に、矢印Ｆ２て示す読
み出し光が入射されるようになっている。この読み出し
光としては、白色光又はＲ，Ｇ、Ｈの各分解光成分を多
重した光が用いられる。

また、再生ヘッド３４を透過した読み出し光は、矢印Ｆ
３．Ｆ４で各々示すようにダイクロイックフィルタ４０
．４２に各々入射するようになっている。これらのうち
、ダイクロイックフィルタ４０は入射光のＧ成分を透過
するように構成されており、ダイクロイックフィルタ４
２は入射光中のＢ成分を透過するように構成されている
。

次に、以上のような再生系の動作について説明する。記
録媒体１０には、第４図（Ａ）において説明したように
、被写体２８の電荷潜像が形成されている。再生ヘッド
３４は、かかる記録媒体１０に近接して配置され、透明
電極１４．３８が電気的に接続される。すると、電荷保
持層１２表面の潜像電荷の電界が光変調層３６に影響す
るようになり、入射光に対して電気光学効果が生ずる状
態となる。

かかる状態で読み出し光が矢印Ｆ２て示すように記録媒
体１０に入射すると、上述した記録系と同様に色分解フ
ィルタ１６によるＲ、Ｇ、Ｂの色分解が読み出し光に対
して行なわれる。これによって、分解光Ｒ，Ｇ、Ｂがフ
ィルタ１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂを各々透過して再生ヘッ
ド３４に入射することになる。

これらの分解光Ｒ，Ｇ、Ｂが再生ヘッド３４に入射する
と、光変調層３６による電気光学効果が各々生じる。例
えば、潜像電荷Ｑによって与えられた電界の程度に応じ
て光変調層３６中を通過する正常光と異常光との位相差
が変化する。

電気光学効果を受けた読み出し光は、再生ヘッド３４を
透過して矢印Ｆ３で示すようにダイクロイックフィルタ
４０に入射する。そして、ここを矢印Ｆ５のように分解
光Ｇのみが透過して、残りのＲ，Ｂ成分は次のダイクロ
イックミラー４２に矢印Ｆ４の如く入射する。そして、
ここで分解光Ｒが矢印Ｆ６のように反射され、分解光Ｂ
が矢印Ｆ７で示すようにダイクロイックフィルタ４２を
透過する。このように、ダイクロイックフィルタ４０．
４２の作用によって、電気光学効果を受けた読み出し光
がその成分Ｒ，Ｇ、Ｂに各々分解される。

以上の作用において、記録媒体１０に記録されている潜
像電荷のうち、色分解フィルタ層１６のフィルタ１６Ｒ
を透過した光によって生成されたものは、再生時にその
フィルタ１６Ｒを透過した分解光Ｒに対して光変調層３
６による電気光学効果が生ずるように作用する。従って
、ダイクロイックフィルタ４２によって矢印Ｆ６の方向
に反射された分解光Ｒによって、被写体２８のＲの光学
像が再生されることとなる。Ｇ、Ｂについても同様であ
る。

すなわち、色分解フィルタ層１６のフィルタ１６Ｒ，１
６Ｇ、１６Ｂの作用によって電荷保持層１２にＲ，Ｇ、
Ｂの電荷像が各々形成される。

そして、これらの電荷像の電界による光変調層３６での
光変調は、フィルタ１６Ｒ，１６Ｇ。

１６Ｂの作用によって生成された分解光Ｒ，Ｇ。

Ｂに対して各々生ずる。従って、これらの分解光Ｒ，Ｇ
、Ｂによって、被写体２８の光学像の色分解像が再生さ
れることとなる。

一方、主情報（画像）と副情報（音声）などの複数情報
を記録再生する装置としては、本出願人会社がすでに発
明した、平成２年４月２日出願の明細書記載のものがあ
る（発明の名称「複数情報の記録再生装置」）。

以下、上記明細書からその一部を引用し第５図（Ａ）及
び（Ｂ）を参照して説明する。

第５図（Ａ）に示されている記録系において、ＲＭは情
報記録媒体、ＢＰＩは透明基板（例えば、ガラス基板）
、ＢＦ２は基板””ｔｉは透明電極、”ｔ２は電極、Ｐ
ＣＬは光導電層部材、ＣＭＬは情報記録媒体ＲＭにおけ
る記録層部材、Ｅは電源。

ＳＷはスイッチ（電圧シャッタ）、Ｒは抵抗、ＷＨは書
込みヘッドである。

ここで、情報記録媒体ＲＭへの主情報（画像情報）の記
録原理について説明すると、以下のとおりである。スイ
ッチＳＷがオンの状態になされて、透明電極Ｅ　と電極
Ｅｔ２との間に電源Ｅから所定の電圧が印加されている
状態において、前記した光導電層部材ＰＣＬに結像され
た記録の対象にされている情報を有する電磁放射線（例
えば、被写体の光学像）と対応する記録が情報記録媒体
ＲＭの記録層部材に対して行なわれる。すなわち、被写
体からの光束が透明電極Ｅｔ工を透過して光導電層部材
ＰＣＬに入射して結像すると、光導電層部材ＰＣＬの電
気抵抗値はそれに入射して結像した光束の光量に応じて
変化して、光導電部材ＰＣＬの各部の電気抵抗値は被写
体の各部の光量と対応して変化している状態になされる
。光導電層部材ＰＣＬの各部の電気抵抗値が、前記した
被写体からの光束に対応して変化すると、光導電層部材
ＰＣＬにおける透明電極Ｅ、１が設けられていない方の
面には前記した光導電層部材ＰＣＬの各部の電気抵抗値
の変化に応した電荷量の分布が生じて、前記した光導電
層部材ＰＣＬに生した電荷量の分布（電荷像）と対応す
る電界が光導電層部材ＰＣＬと対向配置されている記録
媒体ＲＭに与えられることになる。記録の対象にされて
いる情報による電荷像に生じた電界が与えられた記録媒
体ＲＭは、電圧の印加によって光の散乱の状態、複屈折
の状態、旋光の状態等の光学的な性質が変化し、印加さ
れた電界の強度分布を光学的な性質の変化の形態として
記憶し、それに一定の強度分布を有する光が与えられた
場合に、前記した記憶内容に応じた強度分布を示す光を
生じさせることとなる。

以上の原理に基づいて、画像情報は情報記録媒体ＲＭに
おける画像情報の記録領域ＭＲに記録される。

また、副情報（音声情報）も同一の原理で記録される。

同図に示されている記録系においてマイクロホンなどオ
ーディオ信号発生装置４１から発生された電気信号は増
幅器４２で増幅された後にインコヒーレント光を放射す
る光源ＬＳに供給される。

前記した光源ＬＳでは記録の対象にされている音声情報
によって強度変調されているインコヒレント光を放射し
て光偏向器４３に供給する。光偏向器４３では記録の対
象にされている音声情報によって強度変調されている状
態のインコヒーレント光が音声情報として情報記録媒体
ＲＭにおける音声情報の記録領域ＳＲに与えられて記録
されるように、所定の偏向態様で偏向して書込みヘッド
ＷＨに入射させる。

第５図（Ｂ）は記録済記録媒体ＲＭからの再生系を示す
ものである。

画像情報の記録領域ＭＲに画像情報の読出し光ＲＬｖを
与え、記録済み情報記録媒体ＲＭから出射した光をライ
ンメツセージセンサＬＩＳに与え前記のラインイメージ
センサＬＩＳを副走査方向に走査させて画像信号を発生
させ、ラインイメージセンサＬＩＳから出力された画像
信号を信号処理回路４４て所定の信号処理を施した後に
、画像出力機器４５に供給して画像出力が得られるよう
にされている。

また、光源ＬＳから放射された音声情報の読出し光ＲＬ
ａを光偏向器３によって横方向に偏向されている状態に
して記録済み情報記録媒体ＲＭにおける音声情報の記録
領域ＳＲを副走査する。記録済み情報記録媒体ＲＭを透
過した読出し光は、集光光学系４７によって集光されて
光電変換器ＰＤに与えられる。前記した光電変換器ＰＤ
から出力された音声信号は復調回路４８によって復調さ
れた後に増幅器４９で増幅され、スピーカから音響信号
として出力する。なお、前記した記録済み情報記録媒体
ＲＭは前記した副走査方向と直交する方向に移動される
ように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） 第４図（Ａ）及び（Ｂ）に詳述した周波数（色）分解フ
ィルタを用いて電磁放射線で情報の記録再生を行なうも
のは、カラー画像の記録に好適な反面、音声や検索情報
などの副情報の記録にはきわめて不適である。すなわち
、第５図（Ａ）及び（Ｂ）に詳述したように、音声信号
を光変調して書き込む場合には、Ｒ，Ｇ、Ｂの各部をす
べて含んだ光を用いる必要がある。光源として単波長の
レーザ装置なと簡易なものを用いると、周波数（色）分
解フィルタにより書き込み光が周波数制限されて記録媒
体に到達することとなるので、記録密度が著しく低下し
てしまう。

また、副情報として、音声１文字、検索信号など多数の
副情報を簡易な装置で効率よく記録・再生することも容
易ではなかった。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するために、少なくとも周波
数分解フィルタと情報記録層とを含み、主情報と副情報
とを記録する記録媒体であって、前記主情報の記録部の
みに前記周波数分解フィルタを設けた複数情報の記録媒
体を提供すると共に、少なくとも周波数分解フィルタと
情報記録層とを含んだ記録媒体に、主情報と副情報とを
合わせて記録する記録方法であって、複数の副情報を、
前記周波数分解フィルタに対応した波長域の複数の電磁
放射線束を用いて多重化して記録する複数情報の記録方
法を提供するものである。

（作用） 上記のように構成された複数情報の記録媒体では、主情
報のみ周波数分解フィルタにより周波数分解されて記録
される。また、上記のように構成された複数情報の記録
方法では、複数の副情報は周波数分解フィルタにより複
数の電磁放射線束を用いて多重化して記録される。

（実施例） 本発明になる複数情報の記録媒体及び記録方法の一実施
例を以下、図面とともに詳述する。第１図は複数情報の
記録媒体を示す斜視図、第２図は複数情報の記録方法を
示す説明図である。

最初に、第１図を参照して複数情報の記録媒体について
説明する。この記録媒体は、画像などの主情報を記録す
る領域には、色分解フィルタ（周波数分解フィルタ）を
設け、音声や検索情報などの副情報を記録する領域には
、色分解フィルタを設けないようにしたものである。

同図において、電荷潜像が形成される記録媒体１は、電
荷保持層１２．透明電極１４１色分色分解フィルタ９及
びガラスベース１８がこの順序で各々積層された構成と
なっている。他方、記録ヘッド２０は、光導電層２２．
電極層２４及びベース材２６がこの順序で各々積層され
た構成となっている。

記録媒体１と記録ヘッド２０とは、電荷保持層１２と光
導電層２２とが所定間隔で対向するように配置されてお
り、記録媒体１のガラスベース１８側から被写体の光学
像が矢印Ｆ１て示すように撮像レンズ（図示せず）を介
して入射するようになっている。

また、透明電極１４と電極層２４との間には、電源３２
が接続されており、これによって電荷保持層１２と光導
電層２２との間で放電が生ずるようになっている。

以上の各部のうち、色分解フィルタ層１９は、赤（Ｒ）
、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の光を各々透過する微小
なバー状のフィルタ１９Ｒ９１９Ｇ、１９Ｂが順に配列
された構成となっているフィルタ部分Ｆと、透明な部分
Ｓとからなっている。カラー画像などの主情報が記録さ
れる主情報記録領域ＭＲ，例えば記録媒体１の上側は、
前記したフィルタ部分Ｆとなっており、音声や検索情報
など副情報が記録される副情報記録領域ＳＲ１例えば記
録媒体１の下側は前記した透明な部分Ｓとなっている。

以上のように構成された記録媒体１に対しては、すでに
詳述した第５図（Ａ）及び（Ｂ）に示した記録再生方法
により、カラー画像などの主情報と、音声や検索情報な
どの副情報とが記録再生される。

記録媒体１において、カラー画像などの主情報が記録さ
れる主情報記録領域ＭＲは、フィルタ部Ｆとなっている
ので、色分解・色多重が簡便な構成で効率的にでき、カ
ラー画像など記録を容易になしうる。一方、音声や検索
情報など副情報が記録される副情報記録領域ＳＲはなん
らフィルタがない透明な部分Ｓとなっているので、書き
込み光として任意の波長域の光を用いることが可能とな
り、光源として単波長のレーザ装置などを用いることが
できる。したがって、副情報記録再生用の光源や光偏向
器として簡単なものを利用することができる。

なお、第１図に示した記録媒体１では、光導電層２２が
記録ヘッド２０として別体となっている例を説明したが
、光導電層２２が記録媒体１として一体となるようにし
て構成してもよい。

また、実施例では、記録媒体１の記録層部材としては、
記録の対象にされている情報と対応する電荷像を長期間
にわたって保持できるような機能を備えている電荷保持
材料が用いたが、電圧の印加によって光の散乱の状態、
副屈折の状態、旋光の状態等の光学的な性質が変化する
光変調材料を用いてもよい。

次に、第２図及び第３図を参照して複数情報の記録方法
について説明する。この記録方法は、すでに第４図（Ａ
）及び（Ｂ）で詳述した全面に色分解フィルタを有する
記録媒体１ｏに対して音声情報や検索情報などの多数の
副情報を多重化して記録できるようにしたものである。

第２図に示した記録媒体１０の左側はカラー画像などの
主情報を記録するための領域ＭＲであり、ここにはすで
に詳述したような方法で主情報が記録される。また、記
録媒体１０の右側は複数の副情報を記録するための領域
ＳＲであり、ここには多重化された複数の副情報が記録
される。

次に、複数の副情報の多重化について説明する。

５０．５１．５２は副情報が生成される回路群で、例え
ば、５０は右チヤンネル音声生成回路、５１は左チヤン
ネル音声生成回路、５２は検索情報生成回路である。各
副情報生成回路５０，５１．５２の出力はそれぞれ光変
調器５Ｂ、５４．５５に入力されて、記録の対象となっ
ている副情報によって強度変調された変調光が出力され
る。３つの変調光は次段のダイクロイックミラー群５６
により、光学的に３色合成される。

第３図に示すように、ダイクロイックミラー群５６では
、光変調器５３から面５６Ｇへの入射透過光によりＧ色
光のみが分解検出され、光変調器５４から面５６Ｒへの
入射反射光によりＲ色光のみか分解検出され、光変調器
５５から面５６Ｂへの入射反射光によりＢ色光のみが分
解検出される。

Ｒ色光、Ｇ色光、Ｂ色光として分解検出された光は、面
５６Ｇの反射面により３色合成される。この結果、右チ
ヤンネル音声はＧ色光として、左チヤンネル音声はＲ色
光として、検索情報はＢ色光として記録されることとな
る。すなわちダイクロイックミラー群５６で３色合成さ
れた書き込み光に、複数の副情報が周波数多重されたこ
ととなる。

書き込み光は光偏向器５７て所定の副情報の記録領域Ｓ
Ｒ内に走査偏向されて、多重化された副情報が記録媒体
１０に記録される。

また、再生時には、副情報記録領域ＳＲを通過した反射
光を、ダイクロイックミラー群５６に記録時とは反対の
方向から入射させて、３色分解した後、それぞれを受光
素子で光電変換して電気信号として検出して復調すれば
よい。

このように、複数の副情報を色多重（周波数多重）して
記録再生するようにしたので、色（周波数）分解フィル
タを全面に用いて電磁放射線（例えば光）で情報を記録
する情報記録媒体１０に対しても、簡易な記録再生装置
で複数の副情報を効率よく記録できる。

（発明の効果） 本発明になる複数情報の記録媒体よれば、カラー画像な
どの主情報が記録される主情報記録領域は、周波数分解
フィルタとなっているので、周波数（色）分解・周波数
（色）多重が簡便な構成で効率的にでき、カラー画像な
ど記録を容易になしつる、一方、音声や検索情報など副
情報が記録される副情報記録領域はなんら周波数分解フ
ィルタがない透明な部分となっているので、書き込み光
として任意の波長域の光を用いることが可能となり、光
源として単波長のレーザ装置などを用いることができる
。したがって、副情報記録再生用の光源や光偏向器とし
て簡単なものを利用することができる。

また、本発明になる複数情報の記録方法よれば、複数の
副情報を周波数（色）多重して記録再生するようにした
ので、周波数（色）分解フィルタを全面に用いて電磁放
射線（例えば光）で情報を記録する情報記録媒体に対し
ても、簡易な記録再生装置で複数の副情報を効率よく記
録できる。

このように、本発明になる複数情報の記録媒体及び記録
方法よれば、例えばカラー画像のような主情報と、例え
ば音声や検索信号などの副情報を簡易な装置で効率よく
記録して再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる複数情報の記録媒体の一実施例を
示す斜視図、第２図は本発明になる複数情報の記録方法
の一実施例を説明するための説明図、第３図は色合成及
び色分解をするダイクロイックミラー群の一構成例を示
す図、第４図（Ａ）及び（Ｂ）は従来の記録媒体を説明
する図、第５図（Ａ）及び（Ｂ）は従来の記録再生方法
を説明する図である。 １・・・記録媒体、１２・・・電荷保持層、１つ・・・
色分解フィルタ層、 Ｆ・・・フィルタ部分（周波数分解フィルタ）、Ｓ・・
・透明な部分、ＭＲ・・・主情報記録領域、ＳＲ・・・
副情報記録領域、 ５０．５１．５２・・・副情報生成回路、５３．５４．
５５・・・光変調器、 ５６・・・ダイクロイックミラー群、５７・・・光偏向
器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも周波数分解フィルタと情報記録層とを
   含み、主情報と副情報とを記録する記録媒体であって、 前記主情報の記録部のみに前記周波数分解フィルタを設
   けたことを特徴とする複数情報の記録媒体。
2. （２）少なくとも周波数分解フィルタと情報記録層とを
   含んだ記録媒体に、主情報と副情報とを合わせて記録す
   る記録方法であって、 複数の副情報を、前記周波数分解フィルタに対応した波
   長域の複数の電磁放射線束を用いて多重化して記録する
   ことを特徴とする複数情報の記録方法。