Тепловой способ записи изображений

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ и 792205(51) М. Нл. 0 03 0 5/00 С, 03 С 1/72 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытиЯ(71) Заявитель Институт радиотехники и электроники АН СССР(54) ТЕПЛОВОЙ СПОСОБ ЗАПИСИ ИЗОБРАЖЕНИЙ Изобретение относится к способам получения изображений с помощью световых, тепловых и электронных потоков, а также к фоточувствительным составам.Известны фотографические способы записи изображения, заключающиеся в том, что изображение воспроизводят на светочувствительных слоях с серебром и затем проводят химико-фотографическую обработку 1.11 .Недостатком известных способов является необходимость использования серебра наряду с химико-фотографической обработкой и невозможность повторно го использования экспонированных слоев,Известен тепловой способ записи изображений, заключающийся в том, 20 что изображение объекта фиксируют непосредственно на оптически непрозрачную среду с высокой разрешающей способностью и возможностью быстрой и многократной перезаписи,при этом в качестве среды используют гетерогенную среду с воэможностью агрегатных превращений, размещают ее в силовом поле, а при фиксации иэображения растворитель гетерогенной среды остужают 30 ниже температуры агрегатного превращения 2.Недостатком известного способа является невысокая чувствительность вследствие того, что частицы гетерогенной среды выполняют сразу две функции: превращают излучение в тепло (частицы непрозрачны) и изменяют Прозрачность среды силовое поле создает направленное перемещение частиц).Цель изобретения - увеличение чувствительности за счет увеличения коэффициента преобразования излучения в тепло.Для этого по предлагаемому способу к гетерогенной среде добавляют вещество, коэффициент поглощения которого больше коэффициента поглощения ее частицВещество наносят на частицы гетерогенной среды.Вещество фотохимически активно,В качестве вещества используют фотопроводник, располагают его в контакте с гетерогенной средой и подают на него напряжение.фотопроводник может присоединяться к среде ссвещенной стороны, т.е. помещать я между источником све792205 та и средой для записи, либо присоединяться к среде с неосвещенной стороны. В последнем случае увеличение чувствительности достигается за счет повышения контраста изображения, аписанного на экспонированной среде ,Это происходит потому, что интенсивность света, прошедшего к фотопровод" нику, и соответственно тепло, выделяющееся в нем, зависят от прозрачности экспонированной среды. Из-за этого больше прогреются и соответст венно просветляются те места среды, которые были освещены при экспонировании.После прогрева среды до температуры агрегатного превращения прозрач 1 В ного растворителя происходит смещение непрозрачных частиц в силовом поле, приводящее к изменению прозрач ности среды, а при фиксации изображения растворитель остужают ниже тем пературы агрегатного превращения.Технические:характеристики способа можно оценить по следующим формулам.Время экспозиции ск пропорционально И, где И - намагниченность единицы объема частицы. Обычно удобно использовать малое внешнее магнитное поле Н, не превышающее несколько десятков эрстед. В таком поле частица магнитно-мягкого материала, имеющая З 0 форму иглы, может быть намагничена практически до насыщения И = Ио. Частица того же материала, имеющая .Форму сферы, намагничивается до значения35 РЬп 3М4 Я Н 40 6 Я и Здесь принято (с запасом), что среда для тепловой записи в отсутствии фотохимически активных веществ пол ностью поглощает свет. Работа по способу осуществляетсяследующим образом,П р и м е р 1. Иглообразные частицы маГнитного вещества с большойнамагниченностью, например, окисижелеза покрывают оболочкой из немаг-,нитного вещества, например, сажи,имеющего больший коэффициент поглощения, чем магнитные частицы. Такие60 частицы намагничивают до насыщенияМ = 5 10Гс в слабом магнитном пооле Н = 50 Э. Это дает выигрыш почувствительности по сравнению со сферическими магнитными частицами по45 Формуле 2, равный К, = 210 . где Е Выигрыш К во времени экспозиции, а следовательно, в чувствительности при использовании иглообразных частиц-носителей магнитного дипольного заряда по сравнению со сферическими, составляет Тепловая энергия, выделившаяся в объеме фотопроводника при попадании на него света, рассчитанная на единицу площади, выражается как напряжение, приложенное к фотопроводнику;освещенная площадь фотопроводника;время, зависящее от интенсивности освещения,удельное сопротивление фотопроводника;толщина слоя фотопроводника,Плотность поглощенной средой световой энергии где Р - световая мощность, поглощенная средой для записи в отсутствии фотопроводника.Выигрыш К в чувствительности от использования фотопроводника состав- ляет фп Е Й л с-уер Плотность энергии, выделившейся смеси веществ, при фотохимической еакции можно подсчитать, используя закон Вант-Гоффа-Эйнштейнагде Ро - падающая световая мощность,4 - коэффициент поглощения фотохимически активного вещества;толщина слоя фотохимическиактивного вещества;=1,05 10 Эрг сек - постоянная Планка,частота излучения,квантовый выход парцильной-ой фотохимической реакции;д - теплота образования химического соединения при )-ойэкзотермической Фотохимической реакции,М - число Авогадро = 6,025 10 1//моль.Выигрыш в чувствительности от использования фотохимической реакции КсоставляетСледовательно, чувствительность повышается по сравнению с прототипом более чем в 1000 раз.П р и м е р 2. В качестве фото- проводника используют пластину Со-Ода толщиной 4 10 см, к которой прикладывают постоянное напряжение Е = 60 В Удельное сопротивление такой пластины равно 10 Ом см и падает до 10 Ом см при освещении лазером мощнос тью Р = 5 10 Вт. Поэтому при минимальном сечении светового пучка 5 - 10 см получают выигрыш в чувствительности согласно формуле 5 равныйКт= 1,8 10Следовательно, чувствительность повышается по сравнению с прототипом более, чем в 100 раэ.П р и м е р 3. В микрокапсулу диаметром 10 см с прозрачными стенками помещают под давлением р = 100 ат фотохимически активные вещества и среду для записи. В качестве фотохимически активных веществ выбирают такие, которые вступают в экзотермическую реакцию, например, хлор и водород, хлор и метан, хлор и угарный гаэ и другие, Выигрыш в чувствительности от использования пары хлор. С 1 д-5 и водород Н, для которых 3 = 10дН = 4,5.10 ф кал/моль, Ав = 4 см составляет, согласно формуле 7 К 103Чувствительность возрастает в 100000 раз.Таким образом, данный способ дает существенное, от 100 до 100000 раэ повышение чувствительности.Для записи, цветных иэображений в способе к среде, на которой получают изображение, присоединяют светофильтр, производящий пространствен ный анализ и синтез цвета.Этот светофильтр может быть выполнен так же, как в аддитивном растровом способе цветной фотографии, т.е. может представлять собой однослойный пространственно неоднородный светофильтр, производящий смешение цветов по принципу пуантелиэма.На среду проектируют иэображение цветного объекта через светофильтр. Нагрев среды происходит при поглощении света, именно тех его спектральных составляющих, которые пропускаются фильтром, После прогрева среды до температуры агрегатного превращения происходит изменение ее оптической плотности, которое фиксируется при остывании среды, вызывающем обратное агрегатное превращение. Оптическая плотность изображения, заФиксированного на среде, определяется интенсивностью и спектральным составом света, отраженного (или излученного) цветным объектом. При наблюдении экспонированной среды через светофильтр, присоединенный к ней,будет видно изображение, которое хорошо.передает вид и цвета объекта.П р и м е р. 4,.В качестве светофильтра используется слой из мелких (поперечник менее 10 мкм) зерен из оргстекла, каждое иэ которых окрашено в один иэ основных цветов (красный, зеленый; синий) и расположенныхна прозрачной подложке вплотную друг к другу. Зерна служат однозонными светофильтрами как,при съемке, так и10 при наблюдении готового иэображения.Благодаря малости зерен, каждое в отдельности не различимо глазом и еслизерна хаотически перемешаны мезщу со"бой, то светофильтр при рассматрива 15 нии на просвет выглядит бесцветнымиз-за смешения основных цветов в гла"эу. Мелкие промежутки между зернамимогут быть заполнены непрозрачнымклеющим веществом. При записи изобра2 О жения свет от объекта попадает на среду для записи через светофильтр.Пусть для определенности. объект имееткрасный цвет. Тогда свет от объектасможет пройти лишь через красные эерна и будет задержан (поглощен) зелеными и синими зернами. Поэтому оптическая плотность среды при иэменении ее агрегатного состояния изменится лишь там, где в месте расположения проекции объекта на светофильтр 3 О имеются красные зерна. Изменение оптической плотности будет зафиксировано при обратном агрегатном измене, нии среды. При наблюдении среды состороны светофильтра будет видно иэо 35 бражение объекта, окрашенное в красный цвет. Таким образом получается иэображение, правильно передающее вид и цвет объекта и не требующее какой-либо дальнейшей обработки., 4 О Копия изображения получается темже способом, которым было изготовлено исходное изображение. Записанное изображение можно стереть путем нагрева среды выше температуры ее агрегатного превращения.П р и м е р 5. В качестве светофильтра используют тонкие стенки микрокапсул (поперечник около 10 мкм) из полихлорвинила, окрашенных в один иэ основных цветов, или красящие ве щества, помещенные внутри прозрачных микрокапсул. Микрокапсулы хаотически перемешаны и расположены в один слой на прозрачной подложке вплотную друг к другу. Внутри микро капсул помещают среду для записи,поэтому каждая иэ микрокапсул непрозрачна. При записи изображения свет от объекта попадает на среду для записи через стенки окрашенных о микрокапсул или через красящие вещества. Пусть для определенности объект имеет красный цвет. Тогда свет от объекта сможет пройти к среде, помещенной лишь в красных микрокапсу"792205 лах, и будет задержан поглощен) стенками зеленых и синих микрокапсул или содержащимися там красящими веществами. Поэтому изменение оптической плотности произойдет линц в красных микрокапсулах, расположенных под проекцией иэображения на среду. При наблюдении пленки со средой для записи будет видно изображение объекта, окрашенное в красный цвет.Таким образом, получаютизображе- ф ние, правильно передающее вид и цвет объекта и не требующее какой-либо дальнейшей обработки. Копия изображения получается тем же способом, которым было изготовлено исходное изо бражение. Записанное иэображение мож- . йо стереть путем нагрева среды вьиае температуры агрегатного превращения.Таким образом, получается изображение, правильно передающее вид и 20 цвет объекта и допускающее копирование, не требующее дополнительной обработки и допускающее стирание и перезапись изображений. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Неблит К. Б. и фотография, ее материалы и процессы М., 1958,Я с. 161.Формула изобретения Составитель Л, ТепловаРедактор Т. Горячева Техред М,Коштура Корректор М, Демчик Заказ 10134/46 Тираж 526 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Тепловой способ записи изображений по авт. св. Р 717706, заключающийся в том, что, с целью увеличения чувствительности за счет увеличения коэффициента преобразования излучения в тепло, в нем к гетероген ной среде добавляют вещество, коэффициент поглощения которого больше коэффициента поглощения ее частиц.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что вещество наносят на частицы гетерогенной среды,3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что вещество фото- химически активно. 4. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве вещества используют фотопроводник, располагают его в контакте с .гетерогенной средой и подают на него напряжение. 2. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2462902/18-10,кл. С 03 0 5/00, 1977 (прототип),