Устройство для проявления термопластической записи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.02,81 (21) 3242409/28 12 (Я) М.Кп. с присоединением заявки Ìg

G 03 G 15/06

G 03 G 15/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (33} УДК 681. 3 (088. 8) Опубликовано 15.09,82. Бюллетень ¹34

Дата опубликования описания 15 .09 .82 (72) Авторы изобретения

M.Ю.Баженов, Ю.И.Барабаш, A.A.Êoçàê, Н.Г.Ку шинокий, Н.Г.Находкин и В.A.Ïàsëoâ

I

° 4

Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г.Шевченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЯВЛЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОИ

ЗАПИСИ

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 иэображения (1).

Однако у известного устройства невысокое качество изображения.

Целью изобретения является повышение качества изображения.

Поставленная цель достигается тем, что 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 c блоком управления нагревом, регистратор скорости изменения интенсивности светового изображения имеет 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 с входом узла дифференциаторов, подключенного выходом с входом блока управления нагревом.

На чертеже представлена блок-схе, ма устройства на примере регистрации . голограмм диффуэно рассеивающего объекта.

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

2, блок 3 фотоприемника, регистратор

4 скорости изменения интенсивности светового иэображения, логарифмический усилитель 5, переключатели 6 цепей прохождения сигнала: верхнийпо схеме соответствует последова тельному способу записи, нижний— одновременному, первый дифференциатор 7, второй дифференциатор 8, блок 9 управления нагревом, нагре30 вательиай блок 1р.

959029

Узел дифференциаторов включает в себя дифференциаторы 7 и 8.

В оптическую преобразовательную систему входят светоделительные кубики 1,1, зеркала 12, коллиматоры

13 и регистрируемый объект 14, опор- 5 ный луч 15, лучи 16,формирующие действительное иэображение объекта

14 при проявлении термопластического слоя, лучи 17, Формирующие мнимое изображение. 10

При этом выход блока фотопроявления 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, увеличивается на этом участке по квадратичному закону. При этом сигнал на выходе второго дифференциатора равен нулю.

При уменьшении скорости роста рельефа по окончании линейного участка развития интенсивность света I нарастает по закону I t где t"время, и 2 — показатель степени. 35

При этом на выходе второго дифферен« циатора появляется отрицательный сигнал, используемый для управления автоматическим отключателем нагрева.При одновременном способе записи 40 рельеф поверхности на начальном участке растет по экспоненциальному закону, при этом интенсивность света в первом порядке дифоакции растет по закону 1 ехр(2"/т ), где эффективное время релаксации рельефа, в момент отклонения закона развития рельефа поверхности от экспоненциального — в сторону замедления - на выходе второго дифференциатора также появляется отрицательный сигнал, который подается на автоматический отключатель проявления.

Для получения малого уровня нелинейных и частотных искажений, а также высокой дифракционной эффективнос- 55 ти записи во всем спектре регистрируемых пространственных частот, фотоприемник устанавливают в области, соответствующей реконструкции наиболее высокочастотной части спектра 60 регистрируемых пространственных частот. Это обусловлено тем, что геометрический рельеф поверхности высоких 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 кваэирезонансной и, особенно, низких пространственных частот способствует 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 све L та, рассеянного матовым диффузором

14, в плоскости носителя 1 составляет 0,2 BT/ì . В качестве.термопластического слоя используют сополимер

9-винил и,9-пропенилкарбазола, 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 блоха 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, сигнал также равен нулю и мощная транзисторная ключевая схема в блоке 10 находится в запертом состоянии.

При проведении записи с помощью 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

959029

Формула изобретения

30 управления. При этом на выходе схемы совпадений появляется положительный сигнал, отпирающий мощный транзисторный ключ s 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 lIo 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 отклоненич 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 равньМ нулю, транзисторные ключи в блоке 10 закрываются, 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, поступают" го 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 интенсивность света 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 на 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 произве5 дение постоянной времени дифференцирующих цепочек на коэффициент передачи блока не зависит от постоянной времени, причем перед проявлением устанавливают постоянную времени

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

Устройство позволяет получить запись с малыми нелинейньЫи искажения)5 ми, с высокой дифракционной эффективностью в области высоких пространственных частот, что способствует расширению передаточной характеристики носителя и увеличению отношения

Э3 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 способствует улучшению качества получаемых записей. устройство для проявления термопластической записи, содержащее источник когерентного излучения, оптическую преобразовательную систему, З5 которая оптически соединена d блоком фотоприемника и электрически с нагревательным блоком, который связан с блоком управления нагреэом, регистратор скорости изменения интенсивнос40 ти светового изображения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

iповышения качества изображения, оно. имеет логарифмический усилитель, узел дифференциаторов и переключате45 ли, при этом выход блока фотоприемни-. ,ка через первый переключатель соединен с входами логарифмического усилителя и регистратора скорости изменения интенсивности светового изображе50 ния, выходы которых через второй переключатель соединены с входом узла дифференциаторов, подключенного выходом с входом блока управления нагревом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CDlA Р 4082441, кл. 355-14, 1978.

959029

Составитель С.Алексаиов

Техред Т.Фанта Корректор.Е.Рошко

Редактор Л.Авраменко

Филиал -ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7013/63 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ ГосударственнОго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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