Способ записи и воспроизведения оптической информации на термопластическом носителе и устройство для его осуществления

Авторы патента:

G03G16 - Электрографические способы, использующие деформацию термопластичных слоев (слои для получения изображения путем деформирования поверхности G03G 5/022); устройства для этого

О П И С А Н И Е < 976424

ИЗОБРЕТЕН ИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапнстическик

Республик (6I) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 19.01.81 (21) 3238706/28-12 (51)Щ Кл

G 03 G 16/00 с присоединением заявки М

3Ъоударстееикый комитет

СССР (23) ПриорнтетвЂ”

IIo делам изобретений и открытий (53) УДК 772. .93(088.8) Опубликовано 23.11.82. бюллетень Ю 43

Дата опубликования описания 25.11.82

Н.А. Ярмош, В.К. Ероховец, В.С. Голоборщенкои П ° И. Луговцов (72) Авторы изобретения

Институт технической кибернетики AH Белорусской CCP-:(7I) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ОПТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ HA ФОТОТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОМ

НОСИТЕЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электрографии и может найти широкое применение в научной и прикладной фотографии, в системах записи и оптической обработки информации.

Известен способ записи и воспроиз5 ведения оптической информации на фототермопластическом носителе, включающий электростатическую сенсибилизацию носителя, проецирование на него1о . оптического изображения с одновременным его растрированием путем проецирования на носитель интерференционной картины от двух сходящихся пучков когерентного излучения, тепловое про- 15 явление и воспроизведение записанной информации (1 1.

Известно устройство для осуцествления известного способа, содержацее средство протянки фототермопласти- 2о ческого носителя, последовательно расположенные по ходу его движения средство электростатической зарядки носителя, оптическое средство электростатической зарядки носителя, оптическое средство экспонирования со средством формирования двух сходяцихся пучков когерентного излучения, средство теплового проявления, оптическое средство воспроизведения информации, состоящее иэ полихроматического источника света, объектива и экрана и связанного с ними блока управления 1 1).

Недостатком известного способа и известного устройства для его осуществления является их низкая информативность в с лу отсутствия возможности регистрации многоцветной информации.

Цель изобретения - повышение технологических возможностей путем осуцествления записи и воспроизведения многоцветной информации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу записи и воспроизведения оптической информации на фототермопластическом носителе, 97

20 включающему электростатическую сенсибилизацию носителя, проецирование на него оптического изображения с одновременным его растрированием путем проецирования на носитель интерференционной картины от двух сходящихся пучков когерентного излучения, тепловое проявление и воспроизведение записанной информации, проецирование оптической информации проводят отдельно для каждого цвета, а пространственную ориентацию интерференционной картины для каждого цвета изменяют дискретно, при этом воспроизведение информации осуществляют путем цветовой фильтрации.

Предложенный способ реализуется тем, что в устройстве, содержащем средство протяжки фототермопластического носителя, последовательно расположенные по ходу его движения средст во электростатической зарядки носителя, оптическое средство экспонирования со средством формирования двух. сходящихся пучков когерентного излучения, средство теплового проявления, оптическое средство воспроизведения ,информации, состоящее из полихроматического источника света, объектива и экрана и связанного с ними блока управления, средство формирования двух сходящихся пучков снабжено приводом его дискретного поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости но сителя, а в оптическом средстве воспроизведения информации в рокальной плоскости объектива размещен составной многоцветный светофильтр, выполненный в виде диска с непрозрачным кругом в центр и с примыкающими к нему цветными прозрачными фильтрами, Причем диск содержит четное количество секторов, число пар которых равно количеству воспроизводимых цветов, при этом диаметрально противоположные секторы окрашены в одинаковый цвет.

На чертеже представлена структурно-функциональная схема устройства.

Устройство для осуществления способа записи и воспроизведения оптической информации на фототермопластическом носителе содержит средство 1 протяжки фототермопластического носителя 2, последовательно расположенные по ходу его движения средство электростатической зарядки носителя (на чертеже не показан), оптическое сред6424 1 ство 3 экспонирования со средством 4 формирования двух сходящихся пучков когерентного излучения, которое снабжено приводом 5 его дискретного поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости носителя 2, средство 6 теплового проявления, оптическое средство 7 воспроизведения информации, состоящее из полихроматичес1О кого источника света (на чертеже не показан), экрана 8,объектива 9, в фокальной плоскости которого размещен составной многоцветный светофильтр

10, выполненный в виде диска, причем диск содержит четное количество секторов 10, 10,, 10с и связанный с ними блок 11 управления.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии фототермопластический носитель 2 находится в неподвижном состоянии. Оптическое средство 3 экспонирования, средство

6 теплового проявления и оптическое

25 средство 7 воспроизведения информации выключены, а средство 4 формирования сходящихся пучков когерентного излучения благодаря кинематической связи с приводом 5 его дискретного

5р поворота занимает свое первоначальное положение. Первоначальное положение может быть выбрано, например, таким, что сходящиеся пучки падают на фототермопластический носитель 2 в плоскости уОг, т,е. их комплексные амплитуды описываются следующими выражениями

2, 0.1 (х, у, z) = 0ехр(-j (ys n<+

+ zcos 4) ° 1 )

gp 0 (х, у, z) = Оехр(-j +(-ys n4+

+ zcos о(j (2) где 0 - вещественная постоянная - длина волны используемого когерентного излучения; угол падения каждого из сходящихся пучков на термопластический носитель 2.

3а время отработки исполнительных механизмов термопластический слой носителя 2 заряжается специальным устройством (на чертеже не показано) до определенного потенциала. Далее, по команде от блока 11 управления с помощью средства 3 экспонирования

55 осуществляется экспозиция заряженног го фототермопластического носителя 2 регистрируемым изображением первого графического образца в режиме прямого

976424

5 контраста, когда темным (неосвеценным) участкам иэображения соответствуют информационные элементы графического образа, а освещенным участкам изображения - фон. Одновременно с экспозицией носителя 2 по команде от блока 11 управления формируются средством 4 два сходящихся пучка когерентного излучения, описываемые выражениями (1) и (2). Таким обра" 10 зом, осуществляется пространственная модуляция изображения первого графического образа интерференционной картиной двух сходящихся когерентных пучков. В результате такого суммарно- 1

ro воздействия в строгом соответствии с иэображением двух проецируемых световых картин изменяется проводимость термопластического слоя носителя 2 и через фиксированный момент 20 времени после начала регистрации, определяемый интенсивностью света в двух каналах записи и амплитудно-экспозиционной характеристикой носителя 2, осуществляется его локальная 2S разрядка, Световая картина первого графического образа, промодулированного интерференционной картиной, переходит в скрытый потенциальный рельеф. 30

После записи первого графического образа средство 3 экспонирования включается на привод 5 дискретного вращения, подается команда поворота средства 4 формирования сходящихся пучков на угол b P (s случае трехцветной регистрации Ь З = 600) вокруг первой оптической оси для ())ормирования сходящихся пучков.

О (x,у,z) = Оехр)-j ((-вЂ”

Для приведенного примера трехцветной регистрации по аналогии с предыдущими циклами проходит и запись третьего графического образа (фиг.4) с подсветкой сходящимися пучками

U (x,у,z) = Оехр 1-j 1 ((- вЂ” +

+ . )stncl+zcGzet)| (5)

U (х,у, z) = Uexp (-j (1

- У) s i и с гсоэо ) ). (6)

На этом формирование скрытого потенциального рельефа, соответствующего трехцветному информационному изображению, заканчивается.

Вторым этапом способа является тепловое проявление. Для этого по команде от блока 11 управления средстВо 1 протяжки перемещает фототермопластический носитель 2 на один кадр и участок носителя 2 с записанным потенциальным рельефом располагается напротив средства 6 теплового проявления. Средство 6 выполнено в виде тонкого слоя слюды с наполненным прозрачным электропроводящим слоем окиси олова с поверхностным сопротивлением порядка 150 Ом/см, который разогревается импульсами тока определенной величины. Плоскость средства 6 теплового проявления соприкасается с плоскостью фототермопластического носителя 2 со стороны лавсановой основы и выделяющееся тепло размягчает термопластический слой. Под действием электростатических сил зарйда поверхность термопластика деформируется соответственно записываемому иэображению.

) e t I let +. z co e et ) j (3)

О (х,у,z) = Оехр (-j -е-О(II

+ y) 1п(.+ zcosQ )1 . (4)

Далее в блоке 11 управления произво50 дится синтез второго графического образа, его вывод на средство 3 экспонирования. Вновь в течение фиксированного момента времени происходит регистрация скрытого потенциального

S5 рельефа второго графического образа, промодулированного интерференционной картиной с ее новой пространственной ориентацией.

Таким образом, суть предлагаемого способа сотоит в том, что результирующую запись двумерной страницы информации на темопластическом носителе можно представить набором из и графических образов S< ...5„ ...S в котором i-й графический образ описывается выражением вида

,;(х,/) =- а (,у)г,+ m соэ щАДхс Зэк, + ys i n P )) (7) где 9„.(x у) апертурная Функция i го графического образа; выражение в квадратных скобках описывает синусоидальную реыетку с частотой а ;, полосы коS

1О

7 9 торой наклонены по отношению к оси ординат на угол „.;

m u m - вещественные постоянные

Каждый графический образ, записанный на термопластическом носителе, специфицируется парой параметров "частота ориентация".

Третий этап процесса - воспроизведение зарегистрированной информации. Чтобы избавиться от шумов и искажений, вносимых слюдяным средством

6 теплового проявления, фототермопластический носитель 2 перемецается с помощью средства 1 протяжки еще на один кадр и участок носителя с записанной информацией занимает положение на третьей оптической оси в канале оптической обработки. При этом в работу вступает оптическое средство 7 воспроизведения информаций, представляющее собой полихроматический источник квази-коллимированного света с непрерывным спектром излучения в видимой области. Практически весь световой поток средства 7 участвует в воспроизведении информации с фототермопластического носителя 2 на экран.8. Свет при прохождении через фототермопластический носитель 2 сильно дифрагирует на информационных элементах всех графических образов и после объектива 9 образует в его фокальной плоскости, где расположен составной светофильтр 10, фурьеспектр записанной страницы информации. Математически преобразование фурье выражения (7) имеет вид (х ь fp ) mG (А у fg) +

+0, 5н; G; (У, -и ;сов 1 ;, „- &,5 1п 1; ) +

+ О,;.„О; („. Ю,-. ; „, где S,, ("л f ) = ГСК (х,y)7, Gi, (f> ) = F (g;(x y) J

В выражении (8) наибольший интерес представляет второе и третье слагаемое. Они описывают два спектра одного графического образа диаметрально разнесенных в направлении, нормальном направлению полос интерференционной картины. Особенностью спектрального поведения такой регистрации является то, что разнесенные в + 1-й порядки спектры графических образов пространственно сгруппированы по их номерам вне зависимости от локализации этих графических образов на шототер76424 8 мопластическом носителе 2. В силу того, что для каждого графического образа используется своя индивидуальная интерференционная картина, спектры, соответствуюцие второму и третьему слагаемым в выражении (8), будут для различных графических образов иметь различные пространственные локализации. Выбирая ориентацию и шаг используемых интерференционных картин, можно управлять степенью взаимного разделения пар спектров, относящихся к различным графическим образам. Это позволяет на основе схемы, выполняющей двойное оптическое преобразование фурье, осуществлять селективное управление цветом и интенсивностью воспроизводимых графических образов результирующего изображения с фототермопластического носителя 2 на экран 8.

Для селективного управления цветом воспроизводимых иэображений используется вновь введенный составной многоцветный светофильтр 10, который конструктивно выполнен в виде диска с непрозрачным кругом в центре и с примыкаюцими к нему цветными прозрачными фильтрами. Так, в случае воспроизведения информации, зарегистрированной в трех цветах, секторы выполняются из красного 10, зеленого 10 и синего 10 светофильтров (фиг, 1). Световые потоки +1-ro порядка, соответствующие трем графическим образам через светофильтры этих секторов, "окрашиваются" в свой индивидуальный цвет и отображаются на экране 8 в виде составного трехцветного графического документа. Непродифрагирован-. ный на информационных элементах фототермопластического носителя 2 свет задерживается непрозрачным диском блока секционных светофильтров 10 и не участвует в воспроизведении информации.

Таким образом, предлагаемые способ записи и воспроизведения информации на термопластическом носителе и устройство для осуцествления способа имеют значительно большую информативность носителя за счет возможности регистрации многоцветной информации и предполагает возможность широкого использования как при записи и воспроизведении аналоговой и кодированной информации одновременно с их взаимным дополнением, так и отдельно друг от друга, что очень

Формула изобретения важно при автоматизированной обработке изображений.

1. Способ записи и воспроизведения оптической информации на фототермопластическом носителе, включающий электростатическую сенсибилизацию носителя, проецирование на него оптического изображения с одновременным его растрированием путем проецирования на носитель интерференционной картины от двух сходящихся пучков когерентного излучения, тепловое проявление и воспроизведение записанной информации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения технологических возможностей путем осуществления записи и воспроизведения многоцветной информации, проецирование оптической информации проводят отдельно для каждого цвета, а пространственную ориентацию интерференционной картины для каждого цвета изменяют дискретно, при этом воспроизведение информации осуществляют путем цветовой фильтрации.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее средство протяжки фототермопластического носителя, последовательно расположенные по ходу его движения средство электростатическо" зарядки носителя, 6424 10 оптическое средство экспонирования со средством формирования двух сходящихся пучков когерентного излучения, средство теплового проявления, оптическое средство воспроизведения информации, состоящее из полихроматического источника света, объектива и экрана и связанного с ними блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я

16 тем, что средство формирования двух сходящихся пучков снабжено приводом его дискретного поворота относительно оси, перпендикулярной плоскости носителя, а в оптическом средстве вос1$ произведения информации в фискальной плоскости объектива размещен составной многоцветный светофильтр, выполненный в виде диска с непрозрачным кругом в центре и с примыкающими к

20 нему цветными прозрачными фильтрами.

3. Устройство по и. 2, о т л ич а l9 щ е е с я тем, что диск содержит четное количество секторов, число пар которых равно количеству вос25 производимых цветов, при этом диаметрально противоположные секторы окрашены в одинаковый цвет.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Зо 1. Сорокин Г.И., Сазанов В.Е. и

Почерняев И,Н. Контактная фототермо" пластическая запись в системе когерентной оптической обработки информации. - Сб. нролография и обработка информации", Л., "Наука", 1976, с, 157-159.

976424

Составитель В. Аксенов

Техред З.Палий корректор М. Демчик

Редактор В. Иванова

Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9001/75

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнал, 4