Способ тепловой записи изображения на носителе и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК н) 17 603615 00 ОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1117578, кл. 6 03 С 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 изобретенияявляется повышение качества записи путемувеличения чувствительности и фотографической широты. С этой целью дополнительно производят предварительныйоднородный подогрев носителя излучениемв спектральной области поглощения частиц В. Коледов,. Я.А.Моносов,А.Тулайкова и В.А.Шаху-. 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 изсмесилегкоплавкогопро-. 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, достанаполнителя, которыи 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. ф-лы, 5 ил. точном для сообщения ему оптическои 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 полутонов на начальном участке характеристической кривой, необходимость в термостэгировании.Известен носитель, способ и устройстводля тепловой записи изображения. 5Носитель в этом техническом решениисодержит подложку с чувствительным дляэаписываемого излучения слоем из смесилегкоплавкого прозрачного связующего инепрозрачных мелкодисперсных частиц, обладающих способностью под действиемвнешнего силового поля соединяться в цепочки, причем частицы размещены плотноупакованным слоем, обеспечивающим оптическую непрозрачность чувствительного 15покрытия.Способ тепловой записи иэображенияна этом носителе включает предваритель,ный нагрев носителя до температуры, близкой к температуре размягчения связующего 20однородным излучением в спектральной области поглощения дисперсных частиц, снижение уровня подогрева после началаплавления связующего в области, контактирующей с поверхностью частиц, скачкообразное воздействие на носитель силовыммагнитным и электрическим полем и одновременное проектирование на носитель записываемого изображения длядополнительного выборочного подогрева 30чувствительного слоя, фиксирование полученного изображения путем охлажденияносителя,Устройство для реализации способа содержит средства экспонирования носителя 35излучением и формирования импульсногооднородного поля, направленного перпен-дикулярно плоскости носителя, блок управления включением и выключением средстваэкспонирования и формирования силового 40поля, причем между средством нагрева иносителем расположен затвор, обеспечивающий снижение уровня подогрева, испол. нительный механизм которого подключен к,блоку управления. 45 К недостаткам способа тепловой записи изображения и устройства для реализации способа относят низкую чувствительность при записи, низкое качество изображения, 50 выражающееся в высоком уровне пространственных шумов изображения и низкой рВзрешающей способности, а также невысокую надежность и сложность процесса подготовки носителя к записи, необходимость в 55 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 помощи устройства, аналогичного вышеописанному,Известный способ записи включает операции однородного подогрева носителя излучением в спектральной области поглощения частиц наполнителя с одновременным воздействием на носитель однородного постоянного силового поля, силовые линии которого перпендикулярны плоскости носителя, прекращение подогрева, скачкообразное увеличение напряженности силового поля и экспонирование носителя записываемым излучением для выборочного подогрева носителя в момент начала просветления носителя, фиксирование записываемого иэображения охлаждением носителя,К недостаткам. известного способа записи относят низкую чувствительность, малую фотографическую широту при записи, Здесь принято стандартное определение фотографической широты как десятичного логарифма экспозиций. отвечающих краям линейного участка хэрактери стической кривой,.обусловленных высокой энергией излучения; требуемой для дополнительного выборочного подогрева носителя при экспозиции.Цель изобретения - повышение чувствительности и фотографической широты при записи изображений, а также повышение надежности и упрощение процесса подготовки носителя к записи,Поставленная цель достигается тем, что дополнительно производят предварительный однородный подогрев носителя излучением в спектральной области поглощения частиц наполнителя до начала просветления носителя, затем прекращают подогрев в момент начала просветления носителя, затем выдерживают носитель без подогрева в течение временного интервала, превышающего время, необходимое для восстановления начальной оптической прозрачности носителя, вторично включают однородный подогрев носителя излучением и одновременно воздействуют на носитель постоянным силовым полем, прекращают подогрев, одновременно воздействуют импульсным силовым полем и экспонируют носитель в момент просветления носителя, фиксируют полученное иэображение охлаждением носителя, Максимальный эффект достигается при длительности временного интервала задержки носителя без подогрева от 02 до 1,0 с.Пределы оптимального значения интервала задержки установлены экспериментально. При значении задержки с 0;.2 с наблюдается вуалирование носителя при повторном включении магнитного поля,При значении задержки1,0 с выигрыш по чувствительности и фотографической широте по сравнению с прототипом мал.Устройство для реализации предлагае-. мого способа содержит средство экспони 10 рования носителя, средство формирования однородного импульсного и постоянного силового поля, направленного перпендикулярно плоскости носителя, средство формирования однородного облучения носителя в спектральной области поглощения частиц нэполнителя, блок управления включением средств формирования силового поля, лучистого подогрева и экспонирования носите 15 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 ис 30 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 подго 40 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 оп 50 тимальный режим реализации способа достигается индивидуально для каждОго образца носителя,На фиг,1 изображен график зависимости оптической прозрачности носителя от времени и диаграммы, поясняющий прин 55 команды блоку . управления на время, рав цип рабоТы по предлагаемому способу (по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат прозрачность носителя , мощность подогрева - 1, величина поля - Н); на фиг.2 - блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг.З - 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 и поглощения частиц наполнителя; на фиг.5- хара 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 Ю = - ,Рс Ягде Р - мощность, т - время экспозиции, 5 - площадь изображенйя, по оси ординат О = 1 о - оптическая плотность носителя),Принцип работы по способу заключается в следующем (см.фиг.1), В момент времени т = 0 на носитель начинается воздействие подогрева. В момент времени 11 его воздействие приводит к расплавлению связующего и к впонтанному увеличению прозрачности.Если в момент т 1 воздействие излучения прекратить, то оптическая прозрачность увеличится, а затем полностью восстановится при т = 12 (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/с 2 включить нагрев вторично совместно с постоянным полем, э при повторном начале увеличения прозрачности при тз = ц подействовать на носитель импульсным полем и экспонировать записываемое изображение, чувствительность по сравнению с прототипом значительно возрастет. Это явление можно обьяснить гистерезисными явлениями при фазовом переходе, в результате которых обьем связующего в течение некоторого времени после плавления и затвердевэния имеет эффективно меньшую теплоту плавления, чем до плавления. Увеличение чувствительности в значительной мере определяется временем задержки носителя без подогрева 1 з-тг после восстановления оптической прозрачности. При 1 з - 121 с увеличение чувствительности падает, при 1 з - сз 0,2 с включение поля приводит к существенному увеличению и ро 1716477зрачности беэ подогрева и к вуалированиюносителя.На фиг,2 показана блок-схема устройства для реализации способа. Носитель 1 установлен вблизи средства формирования 5постоянного и импульсного магнитного поля 2, на общей оптической оси средств подогрева 3 и.экспонирования 4. Источник 5зондирующего. излучения и фотоприемник 6обеспечивают контроль оптической прозрачности в процессе подготовки к записииэображения. Электронная схема 7 осуществляет обработку сигналов, а бяок 8 управления - выполнение команд вавтоматическом режиме, 15Устройство работает следующим образом,Зондирующее излучение от источника 5,просвечивает носитель и падает на фотоприемник 6. Мощность источника 5 выбира- .20ется по крайней мере на порядок меньше,чем мощность источника 3 подогрева, воизбежание вуалирования носителя 1, Соотношение спектров источников 3, 5 и фотоприемника 6 должно обеспечивать 25отсутствие помех в сигнале на выходе фотоприемника 6 от ис 1 очника 3 (см. фиг,4), Аналоговый сигнал от фотоприемника бобрабатывается электронным блоком 7, навыходах которого вырабатываются логические команды на включение источников полей 2, подогрева 3 и экспозиции 4, всоответствии с диаграммами на фиг.1.Блок 7 включает (см.фиг.З) усилитель 9и от первого до трех компараторов 10 - 12, 35которые при необходимости могут бытьснабжены регулировочными элементами 13- 15 для точной установкй уровня сигнала,принимаемого за начало 1-го и 2-го просветления (ц, 1 з) носителя и за момент восстановления прозрачности носителя (12).Логические сигналы с вь 1 ходов компараторов 10 - 12 преобразуются логическим бло.ком 16 в команды на исполнительныеустройства, причем сигнал на вторичное 45включение подогрева задерживается таймером 17 на желаемый промежуток времени тз - 12.Преимущества предлагаемого устройства по сравнейию с прототипом заключаются в следующем: достигаетсяавтоматический режим работы; отпадает необходимая в прототипе операция маркировки носителя; снижаются требования по .идентичности носителей; снижаются требования к носителям по наличию локальныхдефектов.Поскольку разброс пленок по составу,однородности и качеству приводил в прототипе к тому, что при маркировке. носителя время подогрева выбиралось несколько меньше среднестатистического по партии, средняя чувствительность снижалась, В предлагаемом режиме этот недостаток устранен введением автоматизированного режима работы. Кроме того, повышение чувствительности, достигаемое при реализациии предлагаемого способа, не могло быть практически реализовано, так как требоваласьточностьмаркировки, превосходящая разброс пленок по параметрам. В то же время при автоматическом режиме работы время подогрева оказывается оптимально подобранным индивидуально для каждого образца,П р и м е р 1, Носитель содержит лавсановую подложку толщиной ЗО мкм, Связующее - слой воска толщиной 30 мкм. Накопитель Еез 04 нанесен плотным слоем на его поверхность, размер частиц 0,3 - 3 мкм. Начальная оптическая плотность 3,0 опт,ед. Носитель помещают в соленоид, обеспечивающий постоянное поле 550 Э и импульсное поле 6 КЭ. Источником подогрева служит лампа йакаливания мощностью 800 Вт с фильтром ИКСи электромеханическим затвором, источник зондирующего излучения - лампа накаливания мощностью 6 Вт с фильтром СЗС, фотоприемник ФД 21 К. Уровень срабатывания компараторов 10 - 12 устанавливается регулирующими элементами 13- 15, равный 3 дБ по отношению к уровню начальной непрозрачности носителя, Продолжительность интервала задержки тз- 1 с. Чувствительность при регистрации составляет 5 10 Дж/см, фотографическая широта 1,3 (см,фиг.5, кривая 1),П р и м е р 2, То же, что и в примере 1. но 1 з. 1 г = 0,4 с. Чувствительность при реги-. страции равна 10 Дж/см, фотографическая широта 2,0 (см.фиг.5, кривая 2). Такимобразом, чувствительность по сравнению с прототипом увеличивается на порядок (см.фиг,5, кривая 3).П ример З.Тоже, что и в примере 2, но тз - т 2.= 0,2 с. Возникает дополнительное вуалирование Ь С 1 = 0-3 опт, ед, чувствительность при .регистрации 4 10 Дж/см 2, фотографическая широта 1,3 опт.ед, (см,фиг.5, кривая 4). Предлагаемое техническое решение сочетает свойства прототипа - высокое качество изображений, линейную характери-з стическую кривую с более высокой 10 Дж/см чувствительностью, высокой надежностью и может найти применение в ИК- технике, метрологии, научных исследованиях.юФормула изобретения1, Способ тепловой записи изображения на носителе, состоящем из прозрачной подложки, на которой расположен слой смеси легкоплавкого связующего и чувстви тельных к . силовому полю частиц наполнителя, размещенных в связующем плотноупакованным слоем, обеспечивающим непрозрачность носителя, включающий однородный подогрев носителя 10. излучением в спектральной области поглощения частиц наполнителя и одновременное воздействие постоянногосилового поля, прекращение подогрева с одновременным воздействием и импульсным сидо вым полем и экспонированием. носителя в момент просветления носителя, а такжепоследующее фиксирование изображения путем охлаждения носителя, о т л и ч аю щ и-. й 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 ля, прекращают предварительный подогрев в момент начала просветления носителя, затем выдерживают носитель без подогрева в течение временного интервала, превышающего время, необходимое для восстановле ния начальной оптической прозрачности носителя,2. Способ по п,1, от л ич ающийс я тем, что носитель выдерживают без подо 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 введены 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.1716477Составитель Е.Власов едактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор Т,Пал аказ 611 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1