Способ тепловой записи изображения на носителе и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике записи с помощью тепловых световых и электрон ных потоков. Целью изобретение является повышение качества записи путем увеличения чувствительности и фотографической широты. С этой целью дополнительно производят предварительный однородный подогрев носителя излучением в спектральной области поглощения частиц наполнителя, который прекращают в момент начала просветления носителя. Выдерживают носитель без подогрева в течение временного интервала, превышающего время, необходимое для восстановления начальной оптической прозрачности носителя. Максимальный эффект достигается при длительности временного интервала задержки без подогрева от 0,2 до 1,0 с. Устройство для реализации способа дополнительно содержит фотоприемник и источник зондирующегб излучения в спектральной области поглощения частиц накопителя со стороны носителя, противоположный по отношению , к фотоприемнику, причем спектральная область чувствительности фотоприемника перекрывается со спектральной областью источника зондирующего излучения, перекрывается со спектральной областью источника однородного облучения носителя, а также электронную схему, включенную между фотоприемником и блоков управления. 2 с.и. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 03 G 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4664530/12 (22) 29.12.88 (46) 29.02.92, бюл. ¹ 8 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) В.С.Деев, В.B.ÊoëåäîB,. Я.А.Моносов, С.Д Сапронов, А.А.Тулайкова и В.А.Шаху-. нов (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1117578, кл. G 03 G 5/00, 1982. (54) СПОСОб ТЕПЛОВОЙ ЗАПИСИ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА НОСИТЕЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике записи с помощью тепловых световых и электронных потоков. Целью изобретения является повышение качества записи путем увеличения чувствительности и фотографической широты. С этой целью дополнительно производят предварительный однородный подогрев носителя излучением в спектральной области поглощения частиц

Изобретение относится к технике записи изображений с помощью тепловых, световых и электронных потоков.

Известен тепловой способ записи изо- . бражения, по которому формируют носитель, содержащий подложку и чувствительный к записываемому излучениюслой, состоящий из смеси легкоплавкогопро-. зрачного связующего и непрозрачных мелкодисперсных частиц, обладающих способностью под действием внешнего силового магнитного и электрического поля соединяться в цепочки. Причем частицы диспергированы в слое в количестве, доста„„Я3 „„1716477 А1 наполнителя, который прекращают в момент начала просветления носителя. Выдерживают носитель без подогрева в течение времен. ного интервала, превышающего время, необходимое для восстановления начальной оптической прозрачности носителя. Максимальный эффект достигается при длительности временного интервала задержки без подогрева от 0,2 до 1,0 с. Устройство для реализации способа дополнительно содержит фотоприемник и источник зондирующего излучения в спектральной области поглощения частиц накопителя со стороны носителя, противоположный по отношению к фотоприемнику, причем спектральная область чувствительности фотоприемника перекрывается со спектральной областью источника зондирующего излучения, перекрывается со спектральной областью источника однородного облучения носителя, а также электронную схему, включенную между фотоприемником и блоком управления, 2 с и. 1 з и. флы, 5 ил. точном для сообщения ему оптической непрозрачности. Затем носитель подогревают до температуры, близкой к температуре плавления связующего, воздействуют на носитель силовым полем, силовые линии которого направлены перпендикулярно плоскости слоя, проектируют на носитель изображение для дополнительного выборочного подогрева чувствительного слоя и фиксируют полученное изображение охлаждением носителя;

Недостатки данного способа записи— низкая светочувствительность; малый динамический диапазон, плохая передача пол1716477 утонов на начальном участке характеристической кривой, необходимость в термостагировании.

Известен носитель, способ и устройство для тепловой записи изображения.

Носитель в этом техническом решении содержит подложку с чувствительным для эаписы ваемого излучения слоем из смеси легкоплавкого прозрачного связующего и непрозрачных мелкодисперсных частиц, обладающих способностью под действием внешнего силового поля соединяться в цепочки, причем частицы размещены плотно упакованным слоем, обеспечивающим оптическую непрозрачность чувствительного покрытия.

Способ тепловой записи иэображения на этом носителе включает предваритель,ный нагрев носителя до температуры, близкой к температуре размягчения связующего однородным излучением в спектральной области поглощения дисперсных частиц, снижение уровня подогрева после начала плавления связующего в области, контактирующей с поверхностью частиц, скачкообразное воздействие на носитель силовым магнитным и электрическим полем и одновременное проектирование на носитель записываемого изображения для дополнительного выборочного подогрева чувствительного слоя, фиксирование полученного изображения путем охлаждения носителя.

Устройство для реализации способа содержит средства экспонирования носителя излучением и формирования импульсного однородного поля, направленного перпендикулярно плоскости носителя, блок управления включением и выключением средства экспонирования и формирования силового поля, причем между средством нагрева и носителем расположен затвор, обеспечивающий снижение уровня подогрева, испол. нительный механизм которого подключен к блоку управления.

К недостаткам способа тепловой записи изображения и устройства для реализации способа относят низкую чувствительность при записи, низкое качество изображения, выражающееся в высоком уровне пространственных шумов изображения и низкой рВэрешающей способности, а также невысокую надежность и сложность процесса подготовки носителя к записи, необходимость в маркировке носителя, которая проводится перед съемкой иэображения для точного определения моментов снижения уровней подогрева и скачкообразного воздействия силового поля.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ записи изображения на носитель, аналогичный вышеописанному и реализуемый при помо5 щи устройства, аналогичного вышеописанному.

Известный способ записи включает операции однородного подогрева носителя излучением в спектральной области погло10 щения частиц наполнителя с одновременным воздействием на носитель однородного постоянного силового поля, силовые линии которого перпендикулярны плоскости носителя, прекращение подогре15 ва, скачкообразное увеличение напряженности силового поля и экспонирование носителя записываемым излучением для выборочного подогрева носителя в момент начала просветления носителя, фиксирова20 ние записываемого иэображения охлаждением носителя, К недостаткам. известного способа записи относят низкую чувствительность, малую фотографическую широту при за25 писи. Здесь принято стандартное определение фотографической широты как десятичного логарифма экспозиций. отвечающих краям линейного участка xàðàêòåðè стической кривой, .обусловленных высокой

30 энергией излучения; требуемой для дополнительного выборочного подогрева носителя при экспозиции.

Цель изобретения — повышение чувствительности и фотографической широты

35 при записи изображений, а также повышение надежности и упрощение процесса подготовки носителя к записи.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно производят предваритель40 ный однородный подогрев носителя излучением в спектральной области поглощения частиц наполнителя до начала просветления носителя, затем прекращают подогрев в момент начала просветления носителя, эа45 тем выдерживают носитель без подогрева в течение временного интервала, превышающего время, необходимое для восстановления начальной оптической прозрачности носителя, вторично включают однородный

50 подогрев носителя излучением и одновременно воздействуют на носитель постоянным силовым полем, прекращают подогрев, одновременно воздействуют импульсным силовым полем и экспонируют носитель в

55 момент просветления носителя, фиксируют полученное иэображение охлаждением носителя. Максимальный эффект достигается при длительности временного интервала задержки носителя без подогрева от 0.2 до 1,0 с.

1716477

Пределы оптимального значения интервала задержки установлены экспериментально. При значении задержки < 0 2 с наблюдается вуалирование носителя при повторном включении магнитного поля.

При значении задержки > 1,0 с выигрыш по чувствительности и фотографической широте по сравнению с прототипом мал.

Устройство для реализации предлагае-. мого способа содержит средство экспони1 0 рования носителя, средство формирования однородного импульсного и постоянного силового поля, направленного перпендикулярно плоскости носителя, средство формирования однородного облучения носителя в спектральной области поглощения частиц наполнителя, блок управления включением средств формирования силового поля, лучистого подогрева и экспонирования носите15

20 ля. Кроме того, оно дополнительно содержит фотоприемник и источник зондирующего излучения в спектральной области поглощения частиц накопителя со стороны носителя, противоположной по отношению

25 к фотоприемнику, причем спектральная область чувствительности фотоприемника пе-. рекрывается со спектральной областью источника зондирующего излучения и не перекрывается со спектральной областью ис30 точника однородного облучения носителя, а также электронную схему, вход которой подключен к фотоприемнику, а выход — к блоку управления средствами формирования силового поля, однородного облучения носителя и экспонирования носителя, включающую усилитель сигнала от фотоприемника, по крайней мере один компаратор, осуществляющий сравнение значения сигнала от фотоприемника в процессе подго40 товки носителя к записи с его первоначальным значением, для определения момента начала просветления носителя и восстановления его прозрачности, и таймер для осуществления задержки передачи ное интервалу выдержки носителя без подогрева.

Вновь вводимые элементы устройства, помимо обеспечения автоматического режима работы, обеспечивают дополнитель-. ное увеличение фотографической широты и чувствительности при записи, поскольку снижаются требования по однородности, идентичности качества носителя, так как оп50 тимальный режим реализации способа достигается индивидуально для каждого образца носителя, На фиг.1 изображен график зависимости оптической прозрачности носителя от времени и диаграммы, поясняющий прин55 команды блоку . управления на время, рав- 45

l цип рабоТы по предлагаемому способу (no оси абсцисс отложено время, а по оси ординат прозрачность носителя (, мощность подогрева —, величина поля — Н); на фиг.2— блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.3 — блок-схема электронного блока, входящего в состав устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.4 — диаграммы, поясняющие соотношение между оптическими спектрами излучения, подогрева и зондирующего излучения, спектральных областей чувствительности фотоприемника» поглощения частиц наполнителя; на фиг.5хара ктеристические кривые, получен н ые экспериментально при съемке изображений с применением предлагаемого технического решения (кривые 1, 2, 4) и прототипа (кривая 3) (по оси абсцисс — экспозиция W = —, Pt

S где Р— мощность, т — время экспозиции, S — площадь изображения, по оси ординат

0 = Ig g оптическая плотность носителя), Принцип работы по способу заключается в следующем (см.фиг.1), В момент времени t = 0 на носитель начинается воздействие подогрева. В момент времени t< его воздействие приводит к расплавлению связующего и к впонтанному увеличению прозрачности.

Если в момент ti воздействие излучения прекратить, то оптическая прозрачность увеличится, а затем полностью восстановится при t = tz (т.н. эффект "восстановления прозрачности"). В данной работе экспериментально установлено, что свойства связующего и носителя в результате такого однократного процесса изменяются, и если процесс нагрева повторить, т.е. в момент сз/т2 включить нагрев вторично совместно с постоянным полем, а при повторном начале увеличения прозрачности при тз = t4 подействовать на носитель импульсным полем и экспонировать записываемое изображение, чувствительность по сравнению с прототипом значительно возрастет. Это явление можно объяснить гистерезисными явлениями при фазовом переходе, в результате которых объем связующего в течение некоторого времени после плавления и затвердевания имеет эффективно меньшую теплоту плавления, чем до плавления. Увеличение чувствительности в значительной мере определяется временем задержки носителя без подогрева 1з- tz после восстановления оптической прозрачности. При

13 " 12 > 1 с увеличение чувствительности падает, при Q - tB> 0,2 с включение поля приводит к существенному увеличению и ро1716477 зрачности без подогрева и к вуалированию время подогрева выбиралось несколько меньше среднестатистического по партии, На фиг,2 показана блок-схема устройст- средняя чувствительность снижалась, B ва для реализации способа. Носитель 1 ус- предлагаемом режиме этот недостаток усттановлен вблизи средства формирования 5 ранен введением автоматизированного ðåпостоянного и импульсного магнитного по- жима работы. Кроме того, повышение ля 2, на общей оптической оси средств по- чувствительности, достигаемое при реалидогрева 3 и.экспонирования 4. Источник 5 эации предлагаемого способа, не могло зондирующего. излучения и фотоприемник 6 быть практически реализовано, так как треобеспечивают контроль оптической про- 10 боваласьточность маркировки, превосходязрачности в процессе подготовки к записи щая разброс пленок по параметрам. В тоже . иэображения. Электронная схема 7 осуще- время при автоматическом режиме работы ствляет обработку сигналов, а бяок 8 управ- время подогрева оказывается оптимально ления — выполнение команд в подобранным индивидуально для каждого автоматическом режиме. 15 образца.

Устройство работает следующим обра- Пример 1. Носитель содержит лавсановую подложку толщиной 30 мкм, СвязуюЗондирующее излучение от источника 5 щее — слой воска тол щиной 30 мкм. .просвечивает носитель и падает на фото- Накопитель Еез04 нанесен плотным слоем приемник 6. Мощность источника 5выбира- 20 на его поверхность, размер частиц 0,3 — 3 ется по крайней мере на порядок меньше, мкм. Начальная оптическая плотность 3,0 чем мощность источника 3 подогрева, во опт,ед. Носитель помещают в соленоид, избежание вуалирования носителя 1, Сост- обеспечивающий постоянное поле 550 Э и ношение спектров источников 3, 5 и фото- импульсноеполе6КЭ. Источникомподогреп рие м н и к а 6 должно обеспечивать 25 ва служит лампа йакаливания мощностью отсутствие помех в сигнале на выходе фото- 800 Вт с.фильтром ИКС-6 и электромеханиприемника 6 от источника 3 (см. фиг,4). Ана- ческим затвором, источник зондирующего логовый.сигнал от фотоприемника 6 излучения — лампа накаливания мощностью обрабатывается электронным блоком 7, на 6 Вт с фильтром СЗС-9, фотоприемник ФДвыходах которого вырабатываются логиче- 30 21К. Уровень срабатывания компараторов ские команды на включение источников по- 10 — 12 устанавливается регулирующими лей 2, подогрева 3 и экспозиции 4, в элементами13 — 15,равиыйЗдБпоотношесоответствии с диаграммами на фиг.1. нию к уровню начальной непрозрачности

Блок 7 включает (см.фиг.З) усилитель 9 носителя, Продолжительность интервала от первого до трех компараторов 10 — 12, 35 задержки тз- tz - 1 с. Чувствительность при которые при необходимости могут быть регистрации составляет 5 10 Дж/с, фснабжены регулировочными элементами 13 тографическая широта 1,3 (см.фиг.5. кривая — 15 для точной установкй уровня сигнала, 1), принимаемого за начало 1-ro и 2-ro просвет- П р и м.е р 2. То же, что и в примере 1, ления (ц, 1з) носителя и за. момент восста- 40 но ta- t2 = 0,4-с. Чувствительность при реги-. новления прозрачности носителя (tz}. страции равна 10 Дж/см, фотографичеЛогические сигналы с выходов компарато- ская широта 2,0 (см.фиг.5, кривая 2). Таким

10 — 12 преобразуются логическим бло. образом, чувствительность по сравнению с

poa — и ком 16 в команды на исполнительные прототипом увеличивается на пор д я ок устройства, причем сигнал на вторичное 45 (см.фиг,5, кривая 3}. включение подогрева задерживается тай- Пример 3. То же, что и в примере 2, мером 17 на желаемый промежуток speMe- но тэ- Q. 0.2 с. Возникает дополнительное ни тз- t2 вуалирование Ь С1 = 0-3 опт, ед. чувствиж см

Преимущества предлагаемого устрой- тельность при регистрации 4 10 Дж/см, ства llo сравнейию с прототипом за- 50 фотографическая широта 1 3 опт.ед. ключаются в следующем: достигается (см.фиг.5, кривая 4}. автоматический режим работы; отпадает необходимая в прототипе операция маркиров- Предлагаемое техническое решение ки носителя; снижаются требования по . сочетает свойства прототипа — высокое каидентичност ичности носителей снижаются требо- 55 чество изображений, линейную характери1 к и 10 вания к носителям по наличию локальных стическую кривую с более высокой дефектов. Дж/см чувствительностью, высокой надежКПоскольку разброс. пленок по составу, ностью и может найти. применение в Иоднородности и качеству приводил в прото- технике, метрологии, научных типе к тому, что при маркировке. носителя исследованиях.

171:6477

10.

Формула изобретения

1. Способ тепловой записи изображения на носителе, состоящем из прозрачной подложки, на которой расположен слой смеси легкоплавкого связующего и чувстви- 5 тельных к. силовому полю частиц наполнителя, размещенных в связующем плотноупакованным слоем, обеспечиваю-щим непрозрачность носителя, включающий однородный подогрев носителя 10. излучением в спектральной области поглощения частиц наполнителя и одновременное воздействие постоянного силового поля, прекращение подогрева с одновременным воздействием и импульсным сило- 15 вым полем и экспонированием носителя в момент просветления носителя, а также последующее фиксирование изображения путем охлаждения носителя, о т л и ч а ю щ и-. и с я тем, что. с целью повышения качества 20 записи путем увеличения чувствительности и фотографической широты, дополнительйо производят предварительный однородный . подогрев носителя излучением в спектральной области поглощения частиц наполните- 25 ля, прекращают предварительный подогрев в момент начала просветления носителя. затем выдерживают носитель без подогрева в течение временного интервала, превышающего время, необходимое для восстановле- 30 ния начальной оптической прозрачности носителя.

2. Способ. по п.1, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что носитель выдерживают без подо- 35 грева втечение временного интервала, превышающего время, необходимое для восстановления начальной оптической прозрачности носителя на 0,2 — 1,0 с..

3. Устройство для тепловой записи изображения на носителе, содержащее средство экспонирования носителя, блок формирования однородного импульсного и постоянного силового поля перпендикулярно плоскости носителя, блок подогрева носителя излучением в спектральной области поглощения частиц иаполнителя, блок управления записью, первый выход которого подключен к входу блока подогрева носителя излучением в спектральной области поглощения частиц наполнителя, второй выход — к входу блока формирования однородного импульсного и постоянного силового поля перпендикулярно плоскости носителя, а третий выход- к входу средства экспонирования носителя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения чувствительности и фотографической широты уст- ройства, в него введеньг фотоприемник и источник зондирующего излучения в спектральной области поглощения частиц наполнителя, который расположен с противоположной стороны носителя по отношению к фотоприемнику, причем выход фотоприемника соединен с входом блока управления записью, а спектральная область чувствительности фотоприемника не перекрывается .со спектральной областью блока подогрева носителя- излучением в спектральной области поглощения частиц наполнителя и перекрывается со спектральной областью излучения источника зондирующего излучения в. спектральной области поглощения частиц наполнителя.

171 б477

1716477

1716477

Составитель Е. Власов

Техред М. Моргентал

Редактор М.Бандура

Корректор Т Палий

Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул.Гагарина, 191

Заказ 611 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5