Устройство для проявления термопластической записи Советский патент 1982 года по МПК G03G15/06 G03G15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЯВЛЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОЙ

1

Изобретение относится к устройствам для проявления термопластической записи и может быть использовано в электрографии.

Известно устройство для проявления термопластической записи, содержащее источник когерентного излучения, оптическую преобразовательную систему, которая оптически соединена с блоком фотоприемника и электрически - с нагревательным блоком, который связан с блоком управления нагревом, регистратор скорости изменения интенсивности светового изображения l.

Однако у известного устройства невысокое качество изображения.

Целью изобретения является повышение качества изображения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для проявления термопластической записи, содержгицее источник когерентного излучения, оптическую преобразовательную систему, которая оптически соединена с блоком фотоприемника и электрически - с нагревательным блоком, который связан с блоком управл,ения нагревом, регистратор скорости изменения интенсивности светового изображения имеет

ЗАПИСИ

логарифмический усилитель, узел дифференциаторов и переключатели, при этом выход блока фотоприемника через первый переключатель соединен со входами логарифмического усилителя и регистратора скорости изменения интенсивности светового изображения, выходы которых через второй переключатель соединены G входом узла диф10ференциаторов , подключенного выходом с входом блока управления нагревом.

На чертеже представлена блок-схё ма устройства на примере регистрации

15 голограмм диффузно рассеивающего объекта.

Блок-схема содержит нагреваемый термопластический носитель 1, источник когерентного светового излучения

20 2, блок 3 фотоприемника, регистратор 4 скорости изменения интенсивности светового изображения, логарифмический усилитель 5, переключатели 6 цепей прохождения сигнала: верхний -.

25 по схеме соответствует последовательному способу записи, нижний одновременному, первый дифференциатор 7, второй дифференциатор 8, блок 9 управления нагревом, нагре30 вательнай блок10. Узел дифференциаторов включает в себя дифференциаторы 7 и 8. В оптическую преобразовательную систему входят светоделительные кубики ЗД, зеркала 12, коллиматоры 13и регистрируемый объект 14, опор ный луч 15, лучи 16,формирующие действительное изображение объекта 14при проявлении термопластического слоя, лучи 17, формирующие мнимое изображение. При этом выход блока фотопроявле ния через первый переключатель соединен с входами логарифмического усилителя и регистратора скорости изменения интенсивности светового изображения, выходы которых- через второй переключатель соединены с входом узла дифференциаторов, подключенного выходом с входом блока управления нагревом. Принцип работы устройства состоит в следующем.. При последовательном способе записи на начальном участке развития скорость роста рельефа постоянна. Интенсивность .-света в первом порядке дифракции, пропорциональна квадрату амплитуды рельефа, увеличивает ся на этом участке по квадратичнчэму закону. При этом сигнал на выходе второго дифференциатора равен нулю. При уменьшении скорости роста релье фа по окончании линейного участка развития интенсивность света I нагде t растает по закону I i время, п 2 - показатель степени. При этом на выходе второго дифферен циатора появляется отрицательный сигнал, используемый для управления автоматическим отключателем нагрева При одновременном способе записи рельеф поверхности на начальном уча стке растет по экспоненциальному закону, при этом интенсивность свет в первом порядке дифоакции растет по закону I ехр( ) , где t эффективное время релаксации рельеф в момент отклонения закона развития рельефа поверхности от экспоненциал ного - в сторону замедления - на выходе второго дифференциатора такж появляется отрицательный сигнал, ко торый подается на автоматический от ключатёль проявления. Для получения малого уровня нели нейных и частотных искажений, а. так же высокой дифракционной эффективно ти записи во всем спектре регистрируемых пространственных частот, фот приемник устанавливают в области, соответствующей реконструкции наибо лее высокочастотной части спектра регистрируемых пространственных частот. Это обусловлено тем, что ге метрический рельеф поверхности высо ких частот достигает своего максимального значения раньше и имеет самый короткий по времени линейный или экспоненциальный участок развития, чем рельеф всех остальных пространственных частот. Кроме того, при отключении проявления в момент окончания линейного или экспоненциального участка развития рельефа высших пространственных частот получают максимально возможную при скоростном проявлении (0,1-2 мс) дифракционную эффективность записи в высокочастотной области, что способствует расширению и линеаризации передаточной характеристики термопластического носителя в этой области. Некоторое недопроявление рельефа квазирезонансной и, особенно, низких Пространственных частот гспособствует снижению уровня хаотических деформаций поверхности носителя на этих частотах и, тем самым, увеличивает отношение сигнал/шум. Для работы устройства его включают в сеть переменного тока 220 В, 50 Гц. После включения нагревательный блок 10 вырабатывает постоянное напряжение 200-350 В, используемое для нагрева носителя 1, а также стабилизированные напряжения +15 и -15 В для питания остальных блоков устройства. В качестве источника света используют лазер. Интенсивность опорного, луча 15 составляет 10 Вт/м, средняя интенсивность света, рассеянного MaTOBbnvi диффузором 14, в плоскости носителя 1 составляет 0,2 Вт/м. В качестве термопластического слоя используют сополимер 9-винил и,9-пропенилкарба зола,сенсибилизированный 4% (по весу) 2,4,7 -тринитрофлуоренона. Указанный материал обладает как термопластичными, так и фотопроводниковыми свойствами. До тех пор, пока поверхность носителя 1 не деформирована, на выходе блока фотоприемника 3 постоянный сигнал, определяемый внешней постоянной засветкой. При этом сигнал на выходах элементов 7 и 8 будет равен нулю с точностью, определяемой собственными шумами дифференциаторов (не более 20 мВ). При этом на выходе автоматического отключателя нагрева, представляющего собой триггер с порогом срабатывания - 50 мВ, включенный последовательно со схемой совпадений, сигнаш также равен нулю и мощная транзисторная ключевая схема в блоке 10 находится в запертом состоянии. При проведении записи с помощьк известных устройств управления термопластическими носителями, для получения геометрического рельефа поверхности на вход блока 9 подают прямоугольный положительный импульс напряжения с времязадающего реле проявления упомянутого устройства

управления. При этом на выходе схемы совпадений появляется положительный сигнал , отпирающий мощный транзисторный КЛ10Ч в блоке 10, тем самым начинается нагрев носителя 1. После разогрева термопластического слоя до температуры перехода в вязкотекучее состояние начинается образование геометрического рельефа поверхности в соответствии с силами скрытого изображения. При последовательном способе записи интенсивность света на входе блока фотоприемника 3 и сигнал на его выходе нарастают во времени по квадратичному закону. При этом сигнал на выходе блока 4, пропорциональный скорости изменения интенсивности света, линейно нарастает во времени. Сигнал на выходе первого дифференциатора 7 при этом постоянный во времени, а сигнал на выходе второго дифференциатора 8, равен нулю с точностью собственных шумов. При отклонении закона развития рельефа поверхности от линейной скорость роста сигнала на выходе . блока 4 снижается, амплитуда сигнала на выходе элемента 7 начинает уменьшаться, что приводит к появлению на выходе элемента 8 отрицательного сигнала, переводящего триггер в блоке 9 в противоположное состояние. При этом на выходе блока 9 сигнал становится равным нулю, транзисторные ключи в блоке 10 закрыва ются, и нагрев носителя 1 прекращается. После этого развитие рельефа поверхности термопластики продолжается в течение времени запаздывания. Триггер в блоке 9 перебрасывается в исходное состояние по окончании положительного импульса, поступающего на вход схемы совпадений с времязадающего реле проявления. Таким образом блоки 7-10 возвращаются в исходное состояние. После стирания записи в исходное состояние также возвращаются в блоки 3 и 4. При одновременном способе записи, интенсивностьсвета на входе фотоприемника изменяется по экспоненциальному закону. При этом на выходе логарифмического усилителя 5 сигнал будет линейно нарастать во времени, таким образом работа блоков 7-10 совпадает с описанной выше. При.отклонении закона развития рельефа от экспоненциального в меньшую сторону скорость роста сигнала йа выходе блока 5 уменьшается и работа блоков 7-10 так же аналогична ранее описанной. При

прекращении проявления в исходное состояние возвращаются блоки 8-10, .а при стирании записи - и блоки 3, 4,5 и 7. Дифференциаторы 7 и 8 выполнены таким образом, что произве дение постоянной времени дифференцирующих цепочек на коэффициент передачи блока не зависит от постоянной времени, причем перед проявлением устанавливают постоянную времени

0 дифференцирования равной 0,02-0,03 времени развития геометрического рельефа поверхности.;

Устройство позволяет получить запись с малыми нелинейньми искажениями, с высокой дифракционной эффективностью в области высоких пространственных частот, что способствует . расширению передаточной характеристики носителя и увеличению отношения

Q сигнал/шум. Кроме того, за счет

уменьшения времени проявления снижается общий разогрев подложки, что способствует увеличению оперативности записи и цикличности работы термопластических слоев Все это способ25ствует улучшению качества получаемых записей.

Формула изобретения

30

Устройство для проявления термопластической записи, содержащее источник когерентного излучения, оптическую преобразовательную систему,

35 которая оптически соединена 6 .блоком фотоприемника и электрически с нагревательным блоком, который связан с блоком управления нагреЬом, регистратор скорости изменения интенсивности светового изображения, отличающееся тем, что, с целью (повышения качества изображения, оно., имеет логарифмический усилитель, узел дифференциаторов и переключатели, при этом выход блока фотоприемни.ка через первый.переключатель соединен с входами логарифмического усилителя и регистратора скорости изменения интенсивности светового изображе5Q ния, выходы которых через второй переключ.атель соединены с входом узла дифференциаторов, подключенного выходом с входом блока управления нагревом.

55

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 4082441, ..кл. 355-14, 1978. Ц