Устройство для регистрации изображений Советский патент 1981 года по МПК G03G17/00 

нзлрузки .на ПЛбики, трмчем плзствн а-основа выполнена из материала, проарачного для регистрируемого излучения, а Светоотражающая пленКа укреплена яа одной из сторон тармопластической (Пленаси.

Для получения высокой чувствительности предпочтительно, чтобы вторая сторона гермонласт1ИЧбокой пленки имела слой чернения, кроме того, в качестве источника механической нагрузжи может быть использо;ва.н гальваинчеокий элемент, 1соединенлый с прозрачным электродом, расположенным на Пластине-основе и со Светоотрал,аю1Ш,ей пленкой, либо солевойд, при этом слой чернения В1 :л1очает ферр10магн1Итные частицы. Источником мехаинческой нагрузки может служить также камера, связанная с пневМанр1иво,дом, При этом края плен1ок укреплены на протяваположных стенках ка,ме,ры.

Существенность пе|речи.сленных особенностей устройства для достижения указанной цели определяется следующими факторами. Источник, создающий механическую нагрузку, равномерно распределенную по площади ллегаш, необходимым для превращения рельефа коэффициента упругости, вызвапного рад иационным нагревом в рельеф деформаций пленки под действИСм указанной |Нагруз1К1и. Изготовление лленки из теплоизолирующего 1М;атвриала необходимо для устранения растекания теплоты вдоль ее поверхностн, вызывающего размытие изображения, светоотражающий слой служит для нормальной считывающей системы, слой чернения - для неселективного поглОЩения регпстрируемого излучения.

На фиг. 1 представлена .принципиальная схема устройства с использозани1ем электростатических СИЛ; 1на фиг. 2 - схема устройства с яспользованнем силы магнитного ПОля; на фиг. 3 - Схем.а уСтройства с использован1ием пневматической системы.

Устройство с использованием электростатическИх сил, изображенное на фиг. 1, состоит нз упругой эластичной -пЛенки / из теплО;изОЛИрующего IMатериал,а (наНример, пз специальной резнны), наложенной на ди.. электрические стержни 2, которые в регулярно.м порядке размещены па трозрачНОй пластине 3 с нанесенным на одну из ее сторон прозрачным электропроводящим слоем /. С наружной Стороны иленка 1 имеет напыленный металлический слой 5 из материала с высоким коэффициентом отрал еНия света. По внутренней ,поВерх,ности на пленку нанесен СЛОй чернения 6, поглощаю1ДИЙ электромагнитные излучения. В устройстве имеется оптическая считывающая зистема 7, регистрируюЩая распределенные деформации пленки по ее площади. УстройствО СОдержит та;кже ИСточнИК, который в совокупности С электрода1М и 3 и 5 образует источник механической нагрузки

на уструпие лленки / и 5, равном.ерно распределенную по ;площ.ади пленки.

Устройство работает следующим образом.

Изображешие в ИК-лучах (или на радиочастотах) проецируется на внутреннюю черненую поверхность 6 Пленки /. ИКсвет, поглощая.сь в слое чернения, иронзводит HairpeB указанной пленки, в результате

чего изменяется ее коэффициент упругости на освещенных участках изображения. Таким образом в результате экспонирования создается рельеф коэффициента упругости пленки, соотВетствующий СПроеиироваННому изображению.

Для превраЩения указаННОго рельефа в рельеф деформаций пленки и последующего Оптического считывания, включают источник 8, создающий равноагерно распределенную нагрузку По Всей поверхности илекии. Нагретые участки нленки локально деформируются (прогибаются между опорны1МИ стержнями) в больщей Степени, чем участки, слабо нагретые. Рельеф деформаций превращается оптической системой 7 в видимое Оптическое изо-бражение на экране (не показан).

Для стирания изОбражения распределенная нагрузка снимается (включают нанряжение иитания) и освещение ирекращают. Вследствие теплообмена с окружающим воздухом температура пленни за непродолжительное время выравнивается и уст)ройстВО вновь готово для Получения оптического изображения.

Для создания распределенной налрузки на пленку, кроме электрической, может быть исиользована СИла ма гнитного поля, для чего в слой че|рнепия вводятся микрочастицы ферромагнитного материала (например, ишкеля) и устройство .помещается в однородное магнитное поле соленоида 9. Включение силы для появления изображения в этом случае осуществляется пропускаНпем

тока через обмотку соленоида. При использовании магнйтного ПОля не требуется источника высокого постоянного напряже.юия. Кроме того, отпадает необходимость использо вать электропроводящие материалы для изготовления пластины 4. Это в свою очередь приводит к возрастанию чувСтвительности устройства в длинноволновой области спактра, ПОскольку пОВЫщается прозрачность пластины 3 вследствие уменьщения поглоЩения эЛектромагнитного излучения на свободных носителях то:ка в материалах указанной пластины.

Дальнейшее повыщвние чувствительности в :устройстве может быть достигнуто помещением его в Вакуумный резервуар с оптическими ПрОзрачными Окнами. В этом Случае чувствительность воЗрастает за счет Згменьщения теплоотвода от пленки окружающим В:0здухом. При этoLM, однако, возрастает время, в течение которОГО происходит выравнивание распределения температуры на ллбнке после очередно.го эксполирования, ,не0бходимое для иачала последующего экспонирования, т. е. частота кадров съе,мки уменьшается. В этом варианте устройство используется в основном для получения ОД1И.НОЧ.НЫХ сним;ков.

На фиг. 3 приведен вариант конструкТ ивното выполнения устройства, в «отором р а определенна я на.груз:ка на пленку создается IB результате пнев:матичеокОГО давления воздуха (газа). В этом варианте в качестве источника механической нагруз-ки на пленки (Используется шнавматичеокая Оистема, которая остоит из герметичной камеры 10 с прозрачными оптическими окнами 11 и 12. Объем 1ка,меры делится пленкой 1 герметично на две части 13 и 14, причем часть 13, в которой размещены опорные стержни 2 и пласшна 4, подключена к замкнутому резервуару 15, объем которого можно нз1менить путем смещения иорщня 16.

В данном варлалте устройство работает следующим образо-М.

П|вред экспоиированием поршень устанавливается в верхнее положение, соответствующее .малой (Величине объема резервуара 15. Давление воздуха IB обеих частях 13 и М объема камеры 10 при это,м одинаково и плена а не нагружена. Далее на слой чернения 6 проецируют ИК-изоб1ражение, в результате чего «а освещенных -местах происходит нагрев плевки 1 освещением, сопровождающийся уменьщением ее жесткости. Затем порщень переводится в нижнее положение. При этом е части 13 объема камеры 10 создается разрежение относительно части 14. Избыточное давление газа части ,14 объема камеры 10 создает равномерно распределенную нагрузку на пленку 1 со стороны зеркальной поверхности 5, тем самЫМ производя локальные деформации на освещенных участках и визуализацию изоб|ражения. В данном варианте устройства пластина 3 изготавливается из непроводящего материала, что о.беспечивает малый коэффициент оптического поглощения ИКизлучения и способствует повышению чувствительности.

Пример 1. Пленка изготавливалась из .натурального . с разной степенью вула анизации, имела толщину в пределах 3-5 мкм и натягивалась при слабом натяжении на двойной металлический обруч типа «пяльцез диа-метром около 40 мм. Зеральный слой 7 (Наносится вакуумным напылением алюминия до толщины, соответствующей оптической плотности 2,5-3 (поядка нескольких сотен ангстрем). Слой чернения 6 наносится в виде мелкодисперсого углерода (саже:вая копоть) или напылением графита, при оптической плотноси 1,5-2. Пластина 4 изготовлена в виде лоскопараллельной оптически полированной щайбы диаметром .чм из кремния с удельным сопротивлением 20 ом/см, снабженной никелевым контактом.

OnoipHbie диэлектрические столбивди 2 изготавливал1ись методом фотолитографии из жестко задубленной желатины, имели высоту до 0,7 мм, диаметр порядка 0,1 мм и пространственную частоту распределения 1-3,5 на мм. Оптические ИК-окна изготавливались из кремния или тефлона. Экспонирование осуществлялось излучением лазера ЛГ-37 с длиной волны 10,6 мкм, с прерыванием п)чка фотозатвором. Считывание осуществлялось при освещении параллельным пучком света от осветителя ОП-24 или ущиренным гелий-неонового лазера без щелевой оптической системы.

Пороговая чувствительность устройства

по изобретению составила 2- 10 ом/см при разрещающей способности 2 .Д1.и причем по сравнению с известным решением.

25

Ф о р мула и 3 о б р е т е н и я

1.Устройство для регистрации изображений, содержащее пластину-основу с равномерно размещенными на ней опорными

стержнями, эластичную светоотражающую пленку, средство для проецирования изображения, включающее источник излучения, оптическую считывающую систему и средство для деформации участков пленки соответствующих изображению, отличающееся тем, что, с целью расщирения технологических возможностей путем неселективного преобразования изображений 6 инфраачрасной и более длинноволновых областях, средство для деформации имеет термопластическую пленку, размещенную на опорных стержнях, и источник механической нагрузки на пленки, причем пластинаоснова выполнена из материала, прозрачного для регистрируемого излучения, а светоотражающая пленка укреплена на одной из сторон термопластической пленки.

2. -сгройство по п. 1, о т л и чающеес я тем, что вторая сторона термопластической пленки имеет слой чернения.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющееся тем, что источник механической нагрузки содержит гальванический элемент

и прозрачный электрод, расположенный на пластине-основе, при этом электрод и светоотражающая пленка соединены с полюсами гальванического элемента.

4. Устройство по ип. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что источник механической нагрузки представляет со-бой соленоид, а слой чернения ;включает ферр01магнит1ные часпиды.

5. Устройство по пп. 1 и 2, о т л ич а ю