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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Matrizenaufzeichnung von als elektrische Signale übertragenen Informationen auf einem Träger, der eine Arbeitsschicht aufweist, in der ein Dipolmoment aufweisende und damit in ihrer räumlichen Lage je nach der aufzuzeichnenden Information änderbare Teilchen verteilt sind, bei welchem Verfahren auf einen Abschnitt der Arbeitsschicht des Trägers, in dem die Informationen aufzuzeichnen sind, durch ein Kraftfeld eingewirkt wird und dieser Abschnitt mit Hilfe eines homogenen Wärmefeldes auf eine über der Erweichungstemperatur des Bindemittels der Arbeitsschicht liegende Temperatur erwärmt wird, und bei dem sodann der Arbeitsschichtabschnitt auf eine unter der Erweichungstemperatur des Bindesmittels liegenden Temperatur zur Fixierung des aufgezeichneten Bildes abgekühlt wird.
Einer weitergehenden Anwendung der bekannten Verfahren zur Aufzeichnung der sichtbaren Abbildung von in elektrischen Signalen enthaltenen Informationen steht ungenügende Registrierungsgeschwindigkeit der in Form elektrischer Signale übertragenen Information sowie geringe Aufzeichnungsdichte derselben und das Fehlen von reversiblen Trägern, d. h. von Trägern, die zur Mehrfachausnutzung in Zyklen, wie Aufzeichnen, Lesen, Löschen, geeignet sind, im Wege.
Es ist ein thermochemisches Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen auf einem Träger
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Verfahren besteht darin, dass die eine Information tragenden elektrischen Signale in Wärmesignale umgewandelt werden, durch die auf den Informationsaufzeichnungsträger eingewirkt wird. Der Träger enthält eine Papierunterlage, auf deren einer Seite Blei (II)-thiosulfat aufgebracht ist, welches mit einer Bleischicht auf Titanoxyd überzogen ist und als Arbeitsschicht dient. Auf der andern Seite der Unterlage ist eine Schicht aus pulverförmigem Aluminium aufgebracht.
Bei der Einwirkung von Wärmesignalen findet eine chemische Zerlegung von weissem Blei (II)- - thiosulfat statt, wobei schwarzes Blei (II)-sulfid, gasförmiger Schwefel und Schwefeldioxyd SO2 gebildet werden. Auf diese Weise entstehen optische Inhomogenitäten der Arbeitsschicht des Trägers, welche der Information entsprechen, die in Form elektrischer Signale übertragen wird. Der auf diesem Träger durchgeführte Aufzeichnungsvorgang wird vom Freiwerden schädlicher gasförmiger Produkte bei der chemischen Reaktion begleitet, welche mittels Lüftungsanlagen zu entfernen sind. Der in diesem Verfahren verwendete Träger ist nicht reversibel.
Es ist weiter ein anderes Verfahren zur Aufzeichnung von in Form von elektrischen Signalen übertragenen Informationen auf einen Träger bekannt (A. M. Balbashov"Steuerbare Flüssigkristalldatenmatrizen", Zeitschrift "Kvantovaja elektronika", 1977, Moskau, Heft 4, Nr. 9, Seite 1933).
Dieses Verfahren besteht darin, dass in unmittelbarer Nähe eines als Informationsaufzeichnungs- träger dienenden Magnetkristalls eine Matrix angeordnet ist, die aus Steuerelektroden zusammengebaut ist. Mit Hilfe der Matrix werden die eine Information tragenden elektrischen Signale in magnetische Signale umgewandelt. Unter der Wirkung der elektrischen Signale entstehen in den Matrixelementen Magnetfelder, die die Domänenstruktur des Magnetkristalls örtlich ändern. Auf solche Weise wird auf dem Magnetkristall ein latentes Bild formiert.
Die Notwendigkeit der Sichtbarmachung des aufgezeichneten latenten Bildes der Information mit Hilfe eines komplizierten, eine Lichtquelle, einen Polarisator und einen Analysator enthaltenen Systems sowie die Notwendigkeit der Verwendung des aus kostspieligem Material hergestellten Trägers, eines Magnetkristalls, begrenzen die Anwendung dieses Verfahrens.
Es ist auch ein Verfahren zur Aufzeichnung von als elektrische Signale übertragenen Informationen bekannt, welches vorsieht, dass auf einen Abschnitt der Arbeitsschicht des Trägers, in dem man die Informationsaufzeichnung vornimmt, durch ein Kraftfeld oder ein homogenes Wärmefeld eingewirkt wird, durch das dieser Abschnitt auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der Erweichungstemperatur des Bindemittels der Arbeitsschicht liegt, in dem Teilchen gleichmässig verteilt sind, die ein Dipolmoment aufweisen und damit befähigt sind, ihre räumliche Lage entsprechend der aufzuzeichnenden Information zu ändern, wobei weiterhin dieser Anschnitt der Arbeitsschicht zur Fixierung des aufgezeichneten Bildes auf eine Temperatur abgekühlt wird, die unter der Erweichungstemperatur des Bindemittels liegt (s. z.
B. die US-PS Nr. 3, 311, 903).
Der bei diesem Verfahren verwendete Träger hat eine streng konstante Dicke. Die Arbeitsschicht des Trägers enthält ein thermoplastisches Bindemittel, in dem magnetische Teilchen gleich-
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mässig verteilt sind. Den Träger ordnet man in der Nähe eines Wandlers an, der elektrische Signale in magnetische umwandelt. Im Wandler werden die an dessen Eingang eintreffenden elektrischen Signale, durch welche Informationen übertragen werden, in magnetische Signale umgewandelt, die auf den Abschnitt der Arbeitsschicht des Trägers einwirken. In diesem Abschnitt werden die Teilchen des Trägers magnetisiert, d. h. die Vektoren ihrer Dipolmomente werden je nach dem Magnetfeld des aufzuzeichnenden Signals orientiert.
Dann wird dieser Träger in der Nähe der Quelle eines homogenen Wärmefeldes angeordnet und die Arbeitsschicht des Trägers in dem genannten Abschnitt auf eine Temperatur erwärmt, die über der Erweichungstemperatur des Bindemittels liegt. Die Viskosität des Bindemittels wird beträchtlich vermindert, bis auf einen Wert, der zur Wanderung der in ihm dispergierten magnetischen Teilchen unter der Wirkung von ponderomotorischen Kräften ausreichend ist. Dadurch werden die Teilchen gruppiert, wobei ihre Anhäufungen und Leerstellen entsprechend der von einem magnetischen Signal vorher induzierten Magnetisierung der Teilchen gebildet werden. Dementsprechend erfolgt eine lokale Änderung der Dicke des Trägers.
Der nächste Verfahrensschritt ist die Abkühlung des Trägers auf eine unter der Erweichungstemperatur des Bindemittels liegende Temperatur zwecks Fixierung des aufgezeichneten latenten Informationsbildes.
Der bei diesem Verfahren verwendete Träger ist nicht reversibel.
Weil bei diesem Verfahren der Vorgang der Sichtbarmachung und des Lesens des erhaltenen Bildes der aufgezeichneten Information, welcher mit Hilfe eines Laserstrahls durchgeführt wird, kompliziert und arbeitsintensiv ist, und weil dazu komplizierte Geräte erforderlich sind und strenge Forderungen an die Dicke des Trägers gestellt werden, ist das Anwendungsgebiet dieses Verfahrens beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren eingangs erwähnter Art anzugeben, bei dem durch Erzeugung von örtlichen Änderungen der optischen Dichte der Arbeitsschichtabschnitte des Trägers dank dem Vermögen von ein Dipolmoment aufweisenden Arbeitsschichtteilchen, sich in erweichtem Zustand längs der Kraftlinien eines darauf einwirkenden äusseren Kraftfeldes zu ordnen, ein sichtbares Bild der abzubildenden Informationen auf dem umkehrbaren Träger erhalten wird, ohne dass die Trägerdicke konstant gehalten werden muss.
Das erfindungsgemässe Verfahren eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, dass zuerst mit dem Wärmefeld und gleichzeitig mit diesem oder anschliessend daran mit dem Kraftfeld auf den Abschnitt der Arbeitsschicht eingewirkt wird, wobei mindestens eines der Felder durch Umwandlung der die aufzuzeichnende Information übertragenden elektrischen Signale aufgebaut wird, und dass als Kraftfeld ein homogenes magnetisches oder elektrisches Feld mit senkrecht zur Oberfläche des Trägers verlaufenden Kraftlinien angelegt wird, mit dem die Teilchen der Arbeitsschicht im über die Erweichungstemperatur des Bindemittels erwärmten Abschnitt längs der Kraftlinien angeordnet werden, so dass die optische Dichte dieses Abschnittes entsprechend der aufzuzeichnenden Information geändert wird,
wobei mit der Fixierung des Bildes im Augenblick der Beendigung der Einwirkung desjenigen Feldes bzw. derjenigen Felder begonnen wird, durch das bzw. die die Informationsaufzeichnung vorgenommen wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise das homogene Wärmefeld durch Umwandlung der die Information übertragenden elektrischen Signale aufgebaut und durch dieses Feld die Informationsaufzeichnung vorgenommen wird, wobei das homogene magnetische oder elektrische Feld konstant gehalten wird.
Weiter ist eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens zweckmässig, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass in an sich bekannter Weise das homogene magnetische oder elektrische Feld durch Umwandlung der die Information übertragenden elektrischen Signale aufgebaut und durch dieses Feld die Informationsaufzeichnung vorgenommen wird, wobei das homogene Wärmefeld konstant gehalten wird.
Es ist auch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens vorteilhaft, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass das homogene magnetische oder elektrische Feld und das homogene Wärmefeld durch Umwandlung der die Information übertragenden elektrischen Signale aufgebaut werden und durch diese Felder die Informationsaufzeichnung vorgenommen wird.
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Das erfingungsgemässe Verfahren zur Matrizenaufzeichnung von als elektrische Signale übertragenen Informationen auf einem Träger gestattet es, auf dem Träger ein sichtbares Bild der Information als örtliche Änderung der optischen Dichte der Trägerabschnitte zu erhalten und aufzuzeichnen. Diese örtlichen Änderungen der optischen Dichte treten unter Einwirkung eines homogenen Kraftfeldes, dessen Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche des Trägers verlaufen, in den oberhalb der Erweichungstemperatur des Bindemittels erwärmten Abschnitten des Trägers dadurch auf, dass die ein Dipolmoment aufweisenden Teilchen längs der Kraftlinien des Feldes geordnet werden.
Die in Form von elektrischen Signalen übertragene Information wird in Schwankungen des Kraft- oder des Wärmefeldes umgewandelt, wobei es zur Aufzeichnung eines Bildes unterschiedlicher Intensität zweckmässig ist, die elektrischen Signale in eine gleichzeitige Änderung der Stärke und/oder der Einwirkdauer des Kraft- und des Wärmefeldes umzuwandeln.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Gewinnung eines sichtbaren Bildes der als elektrische Signale übertragenen Information auf einem Träger, der reversibel ist, d. h. solche Zyklen, wie Aufzeichnen, Lesen, Löschen, des sichtbaren Bildes mehrfach auszuführen gestattet. Hiebei werden die Forderungen an die Dicke des Trägers herabgesetzt : seine Dicke muss nicht konstant gehalten werden. Das Verfahren ist in fertigungstechnischer Hinsicht einfach und erfordert zu seiner Durchführung keine kostspieligen und komplizierten Geräte. Es gestattet die Aufzeichnung
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der optischen Dichte der Trägerarbeitsschicht je nach Amplitude und Dauer des umzuwandelnden elektrischen Signals verschieden ist, durch das eine Information übertragen wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren weist gegenüber dem bekannten eine höhere Schnellwirkung auf und ermöglicht eine Erhöhung der Aufzeichnungsdichte auf dem Träger.
Es kann erwähnt werden, dass die US-PS Nr. 3, 673, 597 eine Technik zur Aufzeichnung von Bildern beschreibt, bei der diese zunächst in ein Wärmestrahlungsabbild umgesetzt werden, welches auf einen speziellen Aufzeichnungsträger einwirkt, der mit einer Vielzahl von Kapseln versehen ist, in denen magnetisierbare Teilchen untergebracht sind. Diese in Kapseln angeordneten Teilchen werden nach Einwirkung des Wärmestrahlungsabbildes der Einwirkung eines inhomogenen Magnetfeldes ausgesetzt, welches jene Teilchen, die beweglich geworden sind, an die freiliegende Kapselwand zieht. Dadurch verändert sich die Farbe der Kapseln, wenn diese in Aufsicht betrachtet werden. Eine Änderung der optischen Dichte im gesamten, die bei einer Durchlichtbetrachtung in Erscheinung tritt, findet dabei nicht statt.
Eine andere, aus der GB-PS Nr. l, 344, 601 bekannte Aufzeichnungstechnik sieht vor, in einem Träger vorhandene und zuvor orientierte Teilchen, die in diesem orientierten Zustand das auf den Träger fallende Licht in Art eines Spiegels reflektieren, durch die Einwirkung einer Erwärmung und eines Feldes in ihrer Lage zu verändern, wodurch ein Linienzug erhalten wird, der sich schwarz von einer glänzenden Oberfläche abhebt. Es wird dabei weder eine Änderung der optischen Dichte des Aufzeichnungsträgers angestrebt, wie dies gemäss der Erfindung vorgesehen ist, noch wird der Träger einem durch die Umformung eines Information übertragenden elektrischen Signals erhaltenen Feld ausgesetzt.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand von konkreten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegte Zeichnung näher erläutert, die einen Träger zur Aufzeichnung von als elektrische Signale übertragenen Informationen zeigt, der in der Nähe der Quelle eines homogenen Kraftfeldes und der Quelle eines homogenen Wärmefeldes (im Querschnitt dargestellt) angeordnet ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Aufzeichnung von als elektrische Signale übertragenen Informationen wird bei einem beliebigen bekannten Träger durchgeführt, der zur Aufzeichnung nach dem vorgeschlagenen Verfahren geeignet ist. Der Träger enthält eine Unterlage-l-, auf der eine Arbeitsschicht --2-- liegt. Die Arbeitsschicht --2-- stellt ein heterogenes Medium dar, das ein Bindemittel --3-- und einen über das gesamte Volumen des Bindemittels --3-- in Form von ein Dipolmoment aufweisenden Festteilchen mit einer Abmessung von 1 bis 20 11m gleichmässig verteilten Füllstoff --4--, dessen optische Dichte von der optischen Dichte des Bindesmittels --3-verschieden ist, enthält. Als Werkstoff der Teilchen werden magnetische oder ferroelektrische Werkstoffe verwendet.
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Bei der in Rede stehenden Ausführungsform des Verfahrens haben die Teilchen --4-- eine Nadelform. Es ist auch die Verwendung eines Trägers möglich, bei dem jedes Teilchen --4-- durch eine dünne Hülle (in der Zeichnung nicht gezeigt) umschlossen ist. In diesem Falle wird das magnetische Teilchen, das ein magnetisches Dipol dargestellt, von einer dünnen Hülle aus unmagnetischem Material umgeben. Jedes Teilchen aus ferroelektrischem Werkstoff stellt ein elektrisches Dipol dar und ist durch eine aus einem eine Dipol- oder Ionenpolarisierbarkeit aufweisenden Dielektrikum bestehende Hülle umschlossen. Die Konzentration von Teilchen im Bindemittel eines beliebigen der genannten Träger macht 5 bis 35 Vol.-% aus.
Als Bindemittel --3-- des Trägers kommen Werkstoffe zum Einsatz, welche bei Änderung der Temperatur befähigt sind, ihre Viskosität zu ändern, wobei entweder ein polymerer Werkstoff, der seine Viskosität mit der Änderung der Temperatur stetig ändert, oder ein kristalliner Werkstoff verwendet wird, der seine Viskosität wegen des Aggregatüberganges - des Schmelzens- sprung- haft ändert. Auch möglich ist die Ausführung der Arbeitsschicht --2-- als einzelne Zellen (nicht gezeigt), deren Querabmessungen mit der Dicke der Arbeitsschicht kommensurabel sind und das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges, d. h. 50.... 60 flm nicht überschreiten. Die Zellen sind so dimensioniert, dass der Zellenabstand nicht mehr als 30 um beträgt.
Auf der Arbeitsschicht --2-- ist eine optisch durchsichtige Schutzschicht --5-- angeordnet.
Das Verfahren zur Aufzeichnung von als elektrische Signale übertragenen Informationen auf einem Träger besteht darin, dass man den genannten Träger in der Nähe einer Quelle --6-- eines homogenen Kraftfeldes, dessen Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche des Trägers verlaufen, und einer Quelle --7-- eines homogenen Wärmefeldes unterbringt. Mit Hilfe des Wärmefeldes erfolgt die Erwärmung des Abschnittes der Arbeitsschicht des Trägers --2-- auf eine Temperatur, die über der Erweichungstemperatur des Bindemittels --3-- liegt.
Um in einem Abschnitt (oder in Abschnitten) der Arbeitsschicht --2-- des Trägers optische Inhomogenitäten zu bilden, welche eine sichtbare Abbildung der als elektrische Signale übertragenen Information darstellen, wird auf den Abschnitt der Arbeitsschicht --2-- des Trägers durch das Wärmefeld und gleichzeitig mit diesem oder anschliessend daran durch das Kraftfeld eingewirkt. Mindestens eines der Felder wird durch Umwandlung der elektrischen, die Information übertragenden Signale erzeugt. Dazu werden die elektrischen Signale auf eine der obenerwähnten Quellen--6, 7--gegeben und auf solche Weise diese Quellen entsprechend der aufzuzeichnenden Information gesteuert, d. h. mindestens entweder das Wärmefeld der Quelle --7-- oder das Kraftfeld der Quelle --6-- wird entsprechend der aufzuzeichnenden Information verändert.
Durch Einwirkung des homogenen Wärmefeldes auf den Abschnitt der Arbeitsschicht --2-- wird er auf eine Temperatur erwärmt, die über der Erweichungs- oder Schmelztemperatur des Bindemittels--3-liegt. Auf den Arbeitsschichtabschnitt wird gleichzeitig mit diesem Wärmefeld oder darauffolgend während einer Zeitspanne, in der die Temperatur des erwärmten Abschnittes der Arbeitsschicht - noch höher bleibt als die Erweichungstemperatur des Bindemittels --3--, durch das homogene Kraftfeld der Quelle --6-- eingewirkt, dessen Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche des Trägers verlaufen.
Hiebei wird in den erwärmten Abschnitten der Arbeitsschicht --2-- die Viskosität des Bindemittels --3-- bis auf einen solchen Wert vermindert, bei dem die im Bindemittel dispergierten, ein Dipolmoment aufweisenden Teilchen --4-- unter Einwirkung des homogenen Kraftfeldes der Quelle --6-- längs der Kraftlinien desselben zu einzelnen Fäden --8-- der zu Gruppen
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Trägers in Richtung der Senkrechten zur Oberfläche des Trägers.
Diejenigen Abschnitte der Arbeitsschicht --2-- des Trägers, die keiner gleichzeitigen Einwirkung des Wärmefeldes und des Kraftfeldes ausgesetzt wurden, erfahren keine Änderung der optischen Dichte.
Dann kühlt man die Arbeitsschicht --2-- des Trägers mit einer darauf erhaltenen sichtbaren Abbildung der als elektrische Signale übertragenen Information unterhalb der Erweichungstemperatur (Schmelztemperatur) des Bindemittels --3-- ab, wobei die Viskosität des Bindemittels --3-vergrössert wird und die Fixierung im Augenblick der Beendigung der Einwirkung desjenigen oder derjenigen Felder beginnt, durch das bzw. die die Informationsaufzeichnung erfolgt. Da die eine
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Information übertragenen elektrischen Signale auf eine beliebige der Quellen --6, 7-- gegeben werden können, ist eine Variante möglich, bei der das homogene Wärmefeld durch Umwandlung der die Information übertragenden elektrischen Signale aufgebaut und durch dieses Feld die Information aufgezeichnet wird.
Dabei wird als Kraftfeld ein homogenes magnetisches oder elektrisches Gleichfeld benutzt.
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netischen Feldes benutzt. Wenn die Teilchen --4-- der Arbeitsschicht aus einem Ferroelektrikum bestehen, kommt eine Quelle eines homogenen elektrischen Feldes zur Verwendung. Als Quelle --7-eines homogenen Wärmefeldes benutzt man einen bekannten Wandler, der zur Umwandlung von elektrischen Signalen in Wärmesignale bestimmt ist, wobei auf diesen Wandler elektrische Signale gegeben werden, durch die die aufzuzeichnenden Informationen getragen werden. Als solcher Wandler wird entweder ein punktförmiger Wandler oder eine linienförmig ausgebildete Wandlergruppe aus längs einer Linie angeordneten punktförmigen Wandlern oder eine flächenartige Matrix mit darauf liegenden punktförmigen Wandlern (s. M. G. Arutjunov, B. D.
Markovich"Schnelleingabe und -ausgabe von Informationen", 1970, S. 179, Moskau, Verlag"Energia") benutzt.
Es ist eine andere Ausführungsform möglich, bei der als homogenes Kraftfeld ein homogenes magnetisches oder elektrisches Feld benutzt wird, das durch Umwandlung von elektrischen Signalen aufgebaut wird, die eine Information übertragen, und durch das die Informationsaufzeichnung vorgenommen wird. Hiebei benutzt man als Wärmefeldquelle --7-- eine Quelle eines homogenen gleich starken Wärmefeldes und als Quelle --6-- eines homogenen Kraftfeldes einen Wandler von elektrischen Signalen in ein Magnetfeld, wenn die Teilchen --4-- der Arbeitsschicht --2-- des Trägers aus magnetischen Materialien hergestellt sind, und in ein elektrisches Feld, wenn die Teilchen --4-- aus einem Ferroelektrikum bestehen.
Ein solcher Wandler induziert unter der Wirkung der eine Information übertragenden elektrischen Signale ein magnetisches oder elektrisches homogenes Feld, dessen Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche des Trägers verlaufen und durch das auf die erwärmten Abschnitte der Arbeitsschicht --2-- des Trägers eingewirkt und die Aufzeichnung der zu übertragenden Information vorgenommen wird. Der Wandler zur Umwandlung von elektrischen Signalen in ein magnetisches oder elektrisches Feld wird ebenfalls als punktförmig oder linienförmig oder flächenartig (s. M. G. Arutjunov, B. D. Markovich"Schnelleingabe und -ausgabe von Informationen", Moskau, Verlag"Energia", 1970, S. 180) ausgebildet.
Es ist eine weitere Ausführungsform möglich, bei der als Kraftfeld ein homogenes magnetisches oder elektrisches Feld verwendet wird, das durch Umwandlung von eine Information übertragenden elektrischen Signalen aufgebaut wird, während als homogenes Wärmefeld ein Feld zum Einsatz kommt, das ebenfalls durch Umwandlung der die Information übertragenden elektrischen Signale erzeugt wird, d. h. die Aufzeichnung erfolgt sowohl durch ein Kraftfeld als auch durch ein Wärmefeld.
In diesem Fall benutzt man als Quelle --7-- eines homogenen Wärmefeldes einen Wandler von elektrischen Signalen in Wärmesignale, dem elektrische, eine Information übertragende Signale zugeführt werden, und als Quelle --6-- eines homogenen Kraftfeldes einen Wandler von elektrischen Signalen in ein magnetisches Feld, wenn die Teilchen --4-- der Arbeitsschicht --2-- des Trägers aus einem magnetischen Material bestehen, oder in ein elektrisches Feld, wenn die Teilchen --4-der Arbeitsschicht aus einem Ferroelektrikum hergestellt sind, wobei dem zuletzt genannten Wandler ebenfalls die elektrischen Signale zugeführt werden, durch die die Information übertragen wird.
Der im erfindungsgemässen Verfahren verwendete Träger ist umkehrbar, d. h. er ermöglicht mehrfaches Aufzeichnen, Lesen und Löschen eines sichtbaren Bildes. Der Löschungsvorgang und die Vorbereitung des Trägers auf eine nachfolgende Bildaufzeichnung werden durch Erwärmung der Arbeitsschicht --2-- des Trägers oberhalb der Erweichungs- (Schmelz-) temperatur des Bindemittels --3-- und durch Umrühren der Teilchen --4-- bis zum Erreichen deren homogener Verteilung im Bindemittel --3-- durchgeführt, z. B. mit Hilfe von Ultraschall oder eines Kraftfeldes mit Wirbeln, dessen Feldstärkevektor parallel der Oberfläche des Trägers liegt. Nachher kühlt man die Arbeitsschicht --2-- unterhalb der Erweichungstemperatur des Bindemittels --3-- ab.
Im weiteren werden konkrete Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Aufzeichnung von als elektrische Signale übertragenen Informationen auf einem Träger angeführt.
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Beispiel 1 : Zur Erhaltung der sichtbaren Abbildung einer von einer EDVA ausgegebenen und als elektrische Signale übertragenen Information benutzt man einen Träger, der eine Unter- lage-l-enthält, die aus einem 60 im dicken Polyäthylenterephthalatfilm gefertigt ist. Auf
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beträgt 10 bis 15 11m. In den angegebenen Zellen ist eine Arbeitsschicht --2-- untergebracht, die ein Bindemittel-3-aus Polytrimethylenpimelat, dessen Erweichungstemperatur 60 C ausmacht, und im Bindemittel --3-- dispergierte Teilchen --4-- aus Permalloy mit einer Konzentration von 20 Vol.-% enthält, die nadelförmig und 2.... 5 jim gross sind. Die Schutzschicht--5ist aus Zellulosetriazetat von 20 11m Dicke ausgeführt.
Als Quelle --6-- des homogenen Kraftfeldes verwendet man einen Dauermagneten. Den Träger bringt man in ein homogenes Feld mit einer vom Dauermagneten gelieferten Feldstärke von 100 Oersted so, dass die Kraftlinien des magnetischen Feldes senkrecht zur Oberfläche des Trägers verlaufen. In der Nähe des Trägers befindet sich die Quelle --7 -- des homogenen Wärmefeldes, als welche ein Wandler benutzt wird, der elektrische Signale in Wärmesignale umwandelt. Auf den Eingang dieses Wandlers werden diskrete elektrische Signale gegeben, durch welche Informationen übertragen werden.
Bei einer konkreten Ausführungsform der zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeigneten Einrichtung stellt das Arbeitsorgan des Wandlers ein zirka 300 11m dickes Siliziumplättchen dar, dessen Arbeitsfläche 2 x 2, 5 mm2 gross ist (Zeitschrift "Elektronics", USA, Band 42, Nr. 10, 12. Mai 1969, s. Seite 64). Dieses Siliziumplättchen ist auf einer viel grösseren wärmeleitenden Aluminiumplatte befestigt, durch die das Siliziumplättchen an den Träger angepresst ist. Auf der Arbeitsfläche des Siliziumplättchens sind in einer Matrix 5 x 5 25 Elemente, punktförmige Wandler, angeordnet. Jedes Element stellt eine Si-Mesastruktur mit einem diffundierten Widerstand in ihrem oberen Teil und mit einem Leiter dar, der die Mesastruktur mit einer Kontaktfläche verbindet, die am Rand des Plättchens liegt.
Die am Eingang des Wandlers eintreffenden elektrischen Signale werden mit Hilfe einer elektronischen Decoderschaltung verarbeitet. Aus diesen 25 Elementen werden die erforderlichen ausgewählt, die jedem einzelnen Zeichen der zu übertragenden Information entsprechen. Diese Elemente werden von einem Strom durchflossen, der zu einer Siliziumgrundplatte hin fliesst, die als gemeinsame Elektrode für alle Elemente dient.
Das Matrixelement, welches vom Strom im Laufe von (5 bis 15). 10 - 3 S durchflossen wird, erwärmt einen mit ihm im Wärmekontakt stehenden Abschnitt der Arbeitsschicht --2-- des Trägers auf eine Temperatur von 80 bis 85 C, bei der die Viskosität des Bindemittels --3-- - des Polytrimethylenpimelats-in diesem Bereich beträchtlich abnimmt. Unter der Wirkung von ponderomotorischen Kräften des homogenen magnetischen Feldes des Dauermagneten werden die Teilchen --4-- zu Fäden --8-- längs der Kraftlinien des magnetischen Feldes, d. h. senkrecht zur Oberfläche des Trägers, geordnet. Dadurch wird die optische Dichte dieses Abschnittes der Arbeitsschicht - in der Richtung wesentlich vermindert, die senkrecht zur Oberfläche des Trägers ist.
Nach Beendigung der Einwirkung des Wärmefeldes wird der erwärmte Abschnitt der Arbeitsschicht --2-mit einem aufgezeichneten Zeichen auf eine Temperatur abgekühlt, die unter 60 C, d. h. unter der Erweichungstemperatur des Bindemittels, Polytrimethylenpimelat, liegt. Dabei erfolgt die Fixierung des aufgezeichneten Bildes. Die Aufzeichnungszeit für das Zeichen beträgt 20 bis 30 ms.
Beispiel 2 : Man führt die Verfahrensschritte wie in Beispiel 1, angegeben durch.
Die Aufzeichnung wird auf einem Träger vorgenommen, in dem die Teilchen --4-- der Arbeitsschicht --2-- aus einem ferroelektrischen Material, Bariumtitanat, bestehen, das ein elektrisches Dipolmoment aufweist. Dabei dient in der bekannten Einrichtung zur Durchführung des beschriebennen Verfahrens als Quelle --6-- des homogenen Kraftfeldes eine Quelle eines homogenen elektrischen Feldes, dessen Feldstärke 3, 103 V/cm ausmacht und dessen Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche des Trägers verlaufen.
Beispiel 3 : Die Verfahrensschritte werden wie in Beispiel 1 angegeben durchgeführt, jedoch benutzt man einen Träger, in dem das Bindemittel --3-- der Arbeitsschicht --2-- aus einem kristallinen Stoff, der befähigt ist, durch aggregative Umwandlung (Schmelzung) seine Viskosität umkehrbar und sprunghaft zu ändern, insbesondere aus Tristearin besteht, dessen Schmelz-
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temperatur 72 C ausmacht. Die Erwärmung der Arbeitsschicht --2-- des Trägers wird von einem Matrixelement des Arbeitsorgans des zur Umwandlung von elektrischen Signalen in Wärmesignale dienenden, im Beispiel 1 genannten Wandlers auf eine Temperatur von 73 C vorgenommen.
Beispiel 4 : Die Verfahrensschritte werden ähnlich den im Beispiel 1 angegebenen erfüllt.
Dabei enthält der Träger eine Unterlage-l-aus Weisspapier, d. h. aus einem Material mit rauher Oberfläche, dessen Streuungsindikatrix für das sichtbare Licht einem kreisförmigen Verlauf nahe ist.
Beispiel 5 : Das Verfahren führt man gemäss Beispiel 1 durch. Die Aufzeichnung wird auf dem Träger vorgenommen, dessen Bindemittel im Beispiel 3 angegeben ist.
Hiebei erfolgt die Aufzeichnung durch ein Wärmefeld. Als Quelle --6-- des homogenen Wärmefeldes wird ein punktförmiger Wandler zur Umwandlung eines elektrischen Signals in ein Wärmesignal verwendet. Das Arbeitsorgan eines solchen Wandlers stellt ein zirka 0, 3 mm dickes Si-Plättchen von 0, 1 x 0, 1 mm2 Fläche dar, auf dessen Oberfläche eine Mesastruktur mit einem diffundierten Widerstand hergestellt ist. Auf den Eingang des punktförmigen Wandlers werden diskrete oder kontinuierliche elektrische Signale gegeben, durch die Informationen übertragen und die in diskrete bzw. kontinuierliche Wärmesignale umgewandelt werden, die den zu übertragenden Informationen entsprechen. Auf den Abschnitt der Arbeitsschicht --2-- des Trägers wird durch diese Wärmesignale örtlich eingewirkt.
Die Aufzeichnung der als elektrische Signale übertragenen Information erfolgt in der"Grauskala"durch Änderung der optischen Klärung des lokalen Abschnittes der Arbeitsschicht --2-- des Trägers bei Änderung der Amplitude und Dauer des die Information übertragenden elektrischen Signals in bestimmten Grenzen. Hiebei schwankt die Menge der Joulschen Wärme in den entsprechenden Grenzen, die im diffundierten Widerstand entwickelt wird. Dadurch ändert sich die Tiefe der Arbeitsschicht --2--, in der die Schmelzung des kristallinen Bindemittels --3-- geschieht.
Es wird die Anzahl von Teilchen --4-- geändert, die
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wird in der Einrichtung zur Durchführung dieses Ausführungsbeispiels des Verfahrens ein flächenartig ausgebildeter Wandler von elektrischen Signalen in Wärmesignale verwendet, welcher eine Matrix darstellt, die aus punktförmigen Wandlern zur Umwandlung eines elektrischen Signals in Wärmesignale besteht. Dies gestattet es, die Matrixmethode der Adressierung mit der Erhaltung von Bildern in der"Grauskala"zu vereinigen.
Beispiel 7 : Es werden die Verfahrensschritte ähnlich den in den Beispielen 1 bis 6 beschriebenen durchgeführt, nur dass zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Abschnitt der Arbeitsschicht - des Trägers von einer zusätzlichen Heizquelle (nicht gezeigt) auf eine Temperatur erhitzt wird, die nahe der Erweichungs- oder Schmelztemperatur des Bindemittels --3--, aber unter derselben liegt. Danach wird dieser Abschnitt durch ein Wärmefeld beeinflusst, das durch Umwandlung der eine Information tragenden elektrischen Signale erzeugt wird.
Beispiel 8 : Das Verfahren zur Aufzeichnung von als elektrische Signale übertragenen Informationen auf einem Träger besteht darin, dass man den im Beispiel 1 beschriebenen Träger zwischen der Kraftfeldquelle --6-- und der Quelle --7-- des homogenen Wärmefeldes unterbringt, deren Arbeitsorgan in Form eines 0, 2 mm dicken und 0, 25 mm breiten Nichromplättchens mit einer Länge von 3 cm ausgeführt ist, die um 1 cm grösser als die Breite des Trägers ist.
Als Quelle - des Kraftfeldes wird ein linienförmig ausgebildeter Wandler von elektrischen, eine Information übertragenden Signalen in magnetische Signale verwendet, der einen Satz von in einer Ebene liegenden und längs einer Linie angeordneten punktförmigen Magnetköpfen darstellt, die beim Durchgang eines elektrischen Stroms durch dieselbe örtliche Magnetfelder induziert werden, deren Kraftlinien senkrecht zur Oberfläche des Trägers verlaufen. Man schaltet die Quelle --7-des homogenen Wärmefeldes ein und lässt den 1 A starken Strom durch das Nichromplättchen fliessen.
Auf diese Weise wird der Abschnitt der Trägerarbeitsschicht --2--, dessen Länge gleich der Trägerbreite und dessen Breite angenähert gleich der Breite des Nichromplättchens ist und 0, 25 mm beträgt, auf eine Temperatur von 650C erhitzt, die über der Erweichungstemperatur des
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Bindemittels --3-- der Trägerarbeitsschicht --2-- liegt. Die diskreten elektrischen Signale, durch die Informationen übertragen werden, gelangen zum Wandler von elektrischen Signalen in magnetische und werden in örtliche homogene Magnetfelder mit einer Feldstärke von 50 bis 150 Oersted umgewandelt. Die Feldstärke und die Dauer des umgewandelten magnetischen Signals entsprechen der Amplitude bzw. der Impulsdauer des die Information übertragenden elektrischen Signals.
Durch die Magnetfelder wird auf die einzelnen Abschnitte der Trägerarbeitsschicht --2-- eingewirkt.
Dabei schwankt die optische Dichte dieser Abschnitte infolge Änderung der räumlichen Lage der magnetischen Teilchen --4--, die im Bindemittel längs der Kraftlinien des Feldes geordnet werden.
Im Augenblick der Beendigung der Einwirkung des Magnetfeldes wird mit der Abkühlung des erhitzten Abschnittes der Trägerarbeitsschicht --2-- auf eine Temperatur begonnen, die unter 60 C, d. h. unter der Erweichungstemperatur des Bindemittels --3--, liegt. Die Abkühlung des Abschnittes der Arbeitsschicht --2-- wird entweder durch Einschaltung der Quelle --7-- oder durch Verschiebung des erhitzten Abschnittes aus der Erhitzungszone verwirklicht.
Beispiel 9 : Man führt die Verfahrensschritte durch, die im Beispiel 8 beschrieben sind.
Die Aufzeichnung wird auf einem Träger vorgenommen, in dem die Teilchen --4-- aus einem Ferroelektrikum, z. B. aus Bariumtitanat, hergestellt sind und ein elektrisches Dipolmoment aufweisen.
Als Quelle --6-- des homogenen Kraftfeldes wird ein Wandler von elektrischen Signalen in homogene elektrische Felder mit einer Feldstärke von (2 bis 4). 103 V/cm benutzt.
Beispiel 10 : Man führt die Verfahrensschritte durch, die in den Beispielen 8 und 9 beschrieben sind, als Quelle --7-- einer homogenen Erhitzung aber wird eine optische Strahlungsquelle, ein Rubinlaser mit einer Wellenlänge x = 0, 63 11m benutzt. Eine solche Strahlung wird
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--2-- desmittels --3-- liegt.
Beispiel 11 : Man führt die Verfahrensschritte wie im Beispiel 1 angegeben durch, als Quelle - des Kraftfeldes aber wird ein Wandler von elektrischen Signalen in magnetische Feldstärken von 50 bis 200 Oersted verwendet. Die Kraftlinien der Quelle --6-- verlaufen senkrecht zur Oberfläche des Trägers. Man führt die elektrischen Signale, durch die Informationen übertragen werden, gleichzeitig der Quelle --7-- - dem Wandler von elektrischen Signalen in Wärmesi- gnale-und der Quelle --6-- - dem Wandler von elektrischen Signalen in magnetische-zu. Durch die erzeugten Wärme- und magnetischen Signale wird die Arbeitsschicht --2-- des Trägers gleichzeitig beeinflusst. Dies ermöglicht die Erhaltung eines sichtbaren Bildes von hohem Kontrast.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Aufzeichnung der in Form elektrischer Signale übertragenen Informationen wird im wesentlichen zu deren Ein- und Ausgabe bei der Verarbeitung auf Elektronenrechenanlagen, zur Informationsregistrierung in der Rechenlochtechnik sowie in Fernschreibern, die den Telegrafenleitungen zur Informationsübertragung zugeordnet sind, durchgeführt.
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The invention relates to a method for the matrix recording of information transmitted as electrical signals on a carrier which has a working layer in which particles having a dipole moment and thus their spatial position can be changed depending on the information to be recorded, in which method one Section of the working layer of the carrier, in which the information is to be recorded, is acted upon by a force field and this section is heated with the aid of a homogeneous heat field to a temperature above the softening temperature of the binder of the working layer, and then the working layer section is brought to a temperature below that Softening temperature of the binder is cooled to fix the recorded image.
A further application of the known methods for recording the visible image of information contained in electrical signals is inadequate registration speed of the information transmitted in the form of electrical signals as well as low recording density thereof and the lack of reversible carriers, i. H. in the way of carriers which are suitable for multiple use in cycles, such as recording, reading, erasing.
It is a thermochemical process for recording information on a medium
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The method consists in converting the electrical signals carrying information into heat signals, which act on the information recording medium. The carrier contains a paper base, on one side of which lead (II) thiosulfate is applied, which is coated with a lead layer on titanium oxide and serves as a working layer. A layer of powdered aluminum is applied to the other side of the base.
Upon exposure to heat signals, chemical decomposition of white lead (II) - - thiosulfate takes place, whereby black lead (II) sulfide, gaseous sulfur and sulfur dioxide SO2 are formed. This creates optical inhomogeneities in the working layer of the carrier, which correspond to the information which is transmitted in the form of electrical signals. The recording process carried out on this carrier is accompanied by the release of harmful gaseous products during the chemical reaction, which must be removed by means of ventilation systems. The carrier used in this process is not reversible.
Another method for recording information transmitted in the form of electrical signals on a carrier is also known (A. M. Balbashov "Controllable Liquid Crystal Data Matrices", magazine "Kvantovaja elektronika", 1977, Moscow, No. 4, No. 9, page 1933).
This method consists in arranging a matrix in the immediate vicinity of a magnetic crystal serving as an information recording medium, which matrix is assembled from control electrodes. With the help of the matrix, the electrical signals carrying information are converted into magnetic signals. Under the action of the electrical signals, magnetic fields arise in the matrix elements, which change the domain structure of the magnetic crystal locally. In this way, a latent image is formed on the magnetic crystal.
The need to visualize the recorded latent image of the information using a complicated system including a light source, a polarizer and an analyzer, and the need to use the carrier, a magnetic crystal made of an expensive material, limit the application of this method.
A method for recording information transmitted as electrical signals is also known, which provides that a section of the working layer of the carrier in which the information is recorded is acted upon by a force field or a homogeneous heat field, by means of which this section acts on a Temperature is warmed, which is above the softening temperature of the binder of the working layer, in which particles are evenly distributed, which have a dipole moment and are thus able to change their spatial position according to the information to be recorded, this section of the working layer to fix the recorded Image is cooled to a temperature which is below the softening temperature of the binder (sz
U.S. Patent No. 3, 311, 903).
The carrier used in this process has a strictly constant thickness. The working layer of the carrier contains a thermoplastic binder in which magnetic particles
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are moderately distributed. The carrier is placed near a transducer that converts electrical signals into magnetic ones. In the converter, the electrical signals arriving at its input, through which information is transmitted, are converted into magnetic signals, which act on the section of the working layer of the carrier. In this section, the particles of the carrier are magnetized, i.e. H. the vectors of their dipole moments are oriented according to the magnetic field of the signal to be recorded.
Then this carrier is placed near the source of a homogeneous heat field and the working layer of the carrier in the said section is heated to a temperature which is above the softening temperature of the binder. The viscosity of the binder is significantly reduced to a level sufficient to allow the magnetic particles dispersed therein to migrate under the action of ponderomotive forces. The particles are thereby grouped, their clusters and vacancies being formed in accordance with the magnetization of the particles previously induced by a magnetic signal. Accordingly, the thickness of the carrier is changed locally.
The next process step is cooling the carrier to a temperature below the softening temperature of the binder in order to fix the recorded latent information image.
The carrier used in this process is not reversible.
Because in this method, the process of visualizing and reading the obtained image of the recorded information, which is carried out with the aid of a laser beam, is complicated and labor-intensive, and because it requires complicated equipment and stringent requirements are placed on the thickness of the carrier the field of application of this method is limited.
The invention has for its object to provide a method of the type mentioned in which, by generating local changes in the optical density of the working layer sections of the support, thanks to the ability of working layer particles having a dipole moment, the softened state along the force lines of an external force field acting thereon increases arrange, a visible image of the information to be mapped is obtained on the reversible carrier without the carrier thickness having to be kept constant.
The method according to the invention of the type mentioned at the outset is characterized in that the heat field is acted on first at the same time as the heat field and then, or subsequently with the force field, at least one of the fields being built up by converting the electrical signals which carry the information to be recorded, and that a homogeneous magnetic or electric field is created as the force field with lines of force running perpendicular to the surface of the carrier, with which the particles of the working layer are arranged along the lines of force in the section heated above the softening temperature of the binder, so that the optical density of this section corresponds to the information to be recorded is changed,
whereby the fixing of the image begins at the moment when the influence of the field or fields through which the information recording is carried out is ended.
An advantageous embodiment of the method according to the invention is characterized in that, in a manner known per se, the homogeneous heat field is built up by converting the electrical signals transmitting the information and the information is recorded through this field, the homogeneous magnetic or electrical field being kept constant.
Furthermore, an embodiment of the method according to the invention is expedient, which is characterized in that the homogeneous magnetic or electrical field is built up in a manner known per se by converting the electrical signals transmitting the information and the information is recorded by this field, the homogeneous heat field being kept constant becomes.
An embodiment of the method according to the invention is also advantageous, which is characterized in that the homogeneous magnetic or electrical field and the homogeneous heat field are built up by converting the electrical signals transmitting the information and the information is recorded by means of these fields.
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The method according to the invention for the matrix recording of information transmitted as electrical signals on a carrier allows a visible image of the information to be obtained and recorded on the carrier as a local change in the optical density of the carrier sections. These local changes in the optical density occur under the action of a homogeneous force field, the force lines of which run perpendicular to the surface of the carrier, in the sections of the carrier heated above the softening temperature of the binder, in that the particles having a dipole moment are arranged along the force lines of the field.
The information transmitted in the form of electrical signals is converted into fluctuations in the force or heat field, it being expedient to record an image of different intensities, the electrical signals in a simultaneous change in the strength and / or duration of action of the force and heat fields convert.
The method according to the invention enables a visible image of the information transmitted as electrical signals to be obtained on a carrier which is reversible, i. H. such cycles, such as recording, reading, deleting, of the visible image can be carried out several times. The requirements for the thickness of the carrier are reduced here: its thickness does not have to be kept constant. The process is simple in terms of production technology and does not require any expensive and complicated equipment to be carried out. It allows recording
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The optical density of the carrier working layer differs depending on the amplitude and duration of the electrical signal to be converted, by means of which information is transmitted.
The method according to the invention has a higher rapid action than the known one and enables an increase in the recording density on the carrier.
It can be mentioned that US Pat. No. 3,673,597 describes a technique for recording images in which they are first converted into a thermal radiation image which acts on a special recording medium which is provided with a multiplicity of capsules , in which magnetizable particles are housed. After being exposed to the thermal radiation image, these particles arranged in capsules are exposed to the effect of an inhomogeneous magnetic field, which pulls those particles which have become mobile to the exposed capsule wall. This changes the color of the capsules when viewed under supervision. There is no change in the optical density as a whole, which appears when viewed through transmitted light.
Another recording technique known from GB-PS No. 1, 344, 601 provides for particles which are present and previously oriented in a carrier and which, in this oriented state, reflect the light falling on the carrier in the manner of a mirror by the action of a Warming and a field to change their position, whereby a line is obtained that stands out black against a shiny surface. There is no attempt to change the optical density of the recording medium, as is provided according to the invention, and the carrier is not exposed to a field obtained by transforming an electrical signal that transmits information.
The invention is explained in more detail below on the basis of concrete exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing, which shows a carrier for recording information transmitted as electrical signals, which is shown in the vicinity of the source of a homogeneous force field and the source of a homogeneous heat field (in cross section ) is arranged.
The method according to the invention for recording information transmitted as electrical signals is carried out on any known carrier which is suitable for recording according to the proposed method. The carrier contains a base-l- on which there is a working layer --2--. The working layer --2-- represents a heterogeneous medium that contains a binder --3-- and a solid particle with a dipole moment with a dimension of 1 to 20 11m over the entire volume of the binder --3-- distributed filler --4--, whose optical density is --3-different from the optical density of the binder. Magnetic or ferroelectric materials are used as the material of the particles.
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In the embodiment of the method in question, the particles --4-- have a needle shape. It is also possible to use a carrier in which each particle is enclosed by a thin shell (not shown in the drawing). In this case, the magnetic particle, which represents a magnetic dipole, is surrounded by a thin shell made of non-magnetic material. Each particle made of ferroelectric material represents an electrical dipole and is enclosed by a shell consisting of a dielectric which can be dipole or ion polarized. The concentration of particles in the binder of any of the carriers mentioned makes up 5 to 35% by volume.
Materials - 3-- of the carrier are used as binders, which are capable of changing their viscosity when the temperature changes, either a polymeric material that changes its viscosity with the change in temperature or a crystalline material , which changes its viscosity due to the aggregate transition - the melting jump. It is also possible to design the working layer --2-- as individual cells (not shown), the transverse dimensions of which are commensurable with the thickness of the working layer and the resolving power of the human eye, i. H. Do not exceed 50 ... 60 flm. The cells are dimensioned so that the cell spacing is no more than 30 µm.
An optically transparent protective layer --5-- is arranged on the working layer --2--.
The method for recording information transmitted as electrical signals on a carrier is that the said carrier is in the vicinity of a source --6-- a homogeneous force field, the lines of force of which are perpendicular to the surface of the carrier, and a source --7 - accommodates a homogeneous heat field. With the help of the heat field, the section of the working layer of the carrier --2-- is heated to a temperature which is above the softening temperature of the binder --3--.
In order to form optical inhomogeneities in a section (or in sections) of the working layer --2-- of the carrier, which represent a visible image of the information transmitted as electrical signals, the section of the working layer --2-- of the carrier is formed by the Heat field and acted simultaneously with it or subsequently by the force field. At least one of the fields is generated by converting the electrical signals that transmit the information. For this purpose, the electrical signals are applied to one of the above-mentioned sources - 6, 7 - and in this way these sources are controlled according to the information to be recorded, i. H. at least either the heat field of the source --7-- or the force field of the source --6-- is changed according to the information to be recorded.
Through the action of the homogeneous heat field on the section of the working layer --2-- it is heated to a temperature which is above the softening or melting temperature of the binder - 3-. The working layer section is acted upon simultaneously with this heat field or subsequently during a period in which the temperature of the heated section of the working layer - still higher than the softening temperature of the binder --3--, by the homogeneous force field of the source --6-- whose lines of force are perpendicular to the surface of the carrier.
In the heated sections of the working layer --2-- the viscosity of the binder --3-- is reduced to such a value that the particles dispersed in the binder, which have a dipole moment --4-- under the influence of the homogeneous force field the source --6-- along the lines of force of the same to individual threads --8-- that to groups
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Carrier in the direction perpendicular to the surface of the carrier.
Those sections of the working layer --2-- of the carrier that have not been exposed to the simultaneous action of the heat field and the force field do not experience any change in the optical density.
Then the working layer --2-- of the carrier is cooled with a visible image of the information transmitted as electrical signals obtained below it, below the softening temperature (melting temperature) of the binder --3--, the viscosity of the binder being increased --3- and the fixation begins at the moment of cessation of action of the field or fields through which the information is recorded. Because the one
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Information transmitted electrical signals can be given to any of the sources --6, 7--, a variant is possible in which the homogeneous heat field is built up by converting the electrical signals transmitting the information and the information is recorded by this field.
A homogeneous magnetic or electrical DC field is used as the force field.
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netic field used. If the particles --4-- of the working layer consist of a ferroelectric, a source of a homogeneous electric field is used. A known converter, which is intended for converting electrical signals into heat signals, is used as the source of a homogeneous heat field, electrical signals being passed on to this converter, by which the information to be recorded is carried. Such a transducer is either a punctiform transducer or a linear transducer group consisting of punctiform transducers arranged along a line or an area-like matrix with punctiform transducers lying thereon (see M.G. Arutjunov, B.D.
Markovich "Fast input and output of information", 1970, p. 179, Moscow, publisher "Energia") used.
Another embodiment is possible in which a homogeneous magnetic or electric field is used as the homogeneous force field, which is built up by converting electrical signals which transmit information and by which the information is recorded. Hiebei is used as a heat field source --7-- a source of a homogeneous heat field of equal strength and as a source --6-- of a homogeneous force field a converter of electrical signals into a magnetic field if the particles --4-- of the working layer --2 - The carrier are made of magnetic materials, and into an electric field if the particles --4-- consist of a ferroelectric.
Such a transducer induces a magnetic or electrical homogeneous field under the action of the electrical signals transmitting information, the lines of force of which run perpendicular to the surface of the carrier and through which acts on the heated sections of the working layer --2-- of the carrier and the recording of which transmitting information is made. The transducer for converting electrical signals into a magnetic or electrical field is also designed as a point-like or line-like or area-like (see MG Arutjunov, BD Markovich "Fast input and output of information", Moscow, Verlag "Energia", 1970, p. 180 ) educated.
A further embodiment is possible in which a homogeneous magnetic or electric field is used as the force field, which is built up by converting electrical signals that transmit information, while a field that is also used by converting the information transmitting is used as homogeneous heat field electrical signals are generated, d. H. the recording takes place both by a force field and by a heat field.
In this case the source --7-- of a homogeneous heat field is a converter of electrical signals into heat signals, to which electrical signals are transmitted, and the source --6-- of a homogeneous force field is a converter of electrical signals a magnetic field if the particles --4-- of the working layer --2-- of the carrier consist of a magnetic material, or into an electric field if the particles --4-- of the working layer are made of a ferroelectric, the last-mentioned converter also the electrical signals are supplied through which the information is transmitted.
The carrier used in the method according to the invention is reversible, i. H. it enables multiple recordings, reading and deletion of a visible image. The deletion process and the preparation of the carrier for a subsequent image recording are carried out by heating the working layer --2-- of the carrier above the softening (melting) temperature of the binder --3-- and by stirring the particles --4-- bis to achieve their homogeneous distribution in the binder --3-- carried out, e.g. B. with the help of ultrasound or a force field with vortices, whose field strength vector is parallel to the surface of the carrier. Afterwards you cool the working layer --2-- below the softening temperature of the binder --3--.
Furthermore, specific exemplary embodiments of the method for recording information transmitted as electrical signals on a carrier are given.
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Example 1: In order to maintain the visible image of information output by an EDVA and transmitted as electrical signals, a carrier is used which contains an underlay which is made of a 60 in thick polyethylene terephthalate film. On
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is 10 to 15 11m. The specified cells contain a working layer --2--, which contains a binder 3-made of polytrimethylene pimelate, the softening temperature of which is 60 C, and --3-- dispersed particles --4-- made of permalloy with a concentration of Contains 20 vol .-%, which are needle-shaped and 2 .... 5 jim in size. The protective layer - 5 is made of cellulose triacetate 20 11m thick.
A permanent magnet is used as the source --6-- of the homogeneous force field. The carrier is brought into a homogeneous field with a field strength of 100 Oersted provided by the permanent magnet so that the lines of force of the magnetic field run perpendicular to the surface of the carrier. In the vicinity of the support is the source --7 - of the homogeneous heat field, which is used as a converter that converts electrical signals into heat signals. Discrete electrical signals are transmitted to the input of this converter, through which information is transmitted.
In a specific embodiment of the device suitable for carrying out the described method, the working element of the transducer is an approximately 300 11 m thick silicon plate, the working surface of which is 2 × 2.5 mm in size ("Elektronics" magazine, USA, volume 42, no. 10, May 12, 1969, see page 64). This silicon plate is attached to a much larger heat-conducting aluminum plate, through which the silicon plate is pressed onto the carrier. 5 x 5 25 elements, punctiform transducers, are arranged in a matrix on the working surface of the silicon wafer. Each element represents a Si mesa structure with a diffused resistance in its upper part and with a conductor that connects the mesa structure to a contact area that lies on the edge of the plate.
The electrical signals arriving at the input of the converter are processed using an electronic decoder circuit. From these 25 elements, the necessary ones are selected which correspond to each individual character of the information to be transmitted. A current flows through these elements, which flows to a silicon base plate, which serves as a common electrode for all elements.
The matrix element, which is from the current in the course of (5 to 15). 10 - 3 S is flowed through, heats a section of the working layer --2-- of the carrier that is in thermal contact with it to a temperature of 80 to 85 C, at which the viscosity of the binder --3-- - of the polytrimethylene pimelate therein Area decreases significantly. Under the action of ponderomotive forces of the homogeneous magnetic field of the permanent magnet, the particles --4-- become threads --8-- along the lines of force of the magnetic field, i.e. H. arranged perpendicular to the surface of the carrier. This significantly reduces the optical density of this section of the working layer in the direction that is perpendicular to the surface of the carrier.
After the exposure to the heat field has ended, the heated section of the working layer is cooled with a recorded sign to a temperature which is below 60.degree. H. is below the softening temperature of the binder, polytrimethylene pimelate. The recorded image is fixed. The recording time for the character is 20 to 30 ms.
Example 2: The process steps are carried out as indicated in Example 1.
The recording is made on a carrier in which the particles --4-- of the working layer --2-- consist of a ferroelectric material, barium titanate, which has an electrical dipole moment. In the known device for performing the described method, the source --6-- of the homogeneous force field is a source of a homogeneous electric field whose field strength is 3.103 V / cm and whose force lines are perpendicular to the surface of the carrier.
Example 3: The process steps are carried out as indicated in Example 1, but a carrier is used in which the binder --3-- of the working layer --2-- consists of a crystalline substance which is capable of undergoing aggregative conversion (melting) reversibly and abruptly changing its viscosity, in particular consisting of tristearin, the melting
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temperature 72 C. The working layer --2-- of the carrier is heated to a temperature of 73 C by a matrix element of the working element of the converter, which is used to convert electrical signals into heat signals, and which is mentioned in Example 1.
Example 4: The process steps are carried out similarly to those given in Example 1.
The carrier contains a base-1-made of white paper, i. H. made of a material with a rough surface, whose scattering index for visible light is close to a circular course.
Example 5: The process is carried out according to Example 1. The recording is made on the support, the binder of which is given in Example 3.
The recording is done by a heat field. A point-shaped converter is used as the source --6-- of the homogeneous heat field to convert an electrical signal into a heat signal. The working element of such a transducer is an approximately 0.3 mm thick Si plate of 0.1 x 0.1 mm 2 area, on the surface of which a mesa structure with a diffused resistance is produced. Discrete or continuous electrical signals are applied to the input of the punctiform transducer, through which information is transmitted and which are converted into discrete or continuous heat signals which correspond to the information to be transmitted. These heat signals act locally on the section of the working layer --2-- of the carrier.
The information transmitted as electrical signals is recorded in the "gray scale" by changing the optical clarification of the local section of the working layer --2-- of the carrier when the amplitude and duration of the electrical signal transmitting the information change within certain limits. The amount of Joule heat fluctuates within the corresponding limits, which is developed in the diffused resistance. This changes the depth of the working layer --2--, in which the melting of the crystalline binder --3-- takes place.
The number of particles --4-- is changed, the
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In the device for carrying out this exemplary embodiment of the method, an area-shaped converter of electrical signals into heat signals is used, which represents a matrix consisting of point-type converters for converting an electrical signal into heat signals. This allows the matrix method of addressing to be combined with the preservation of images in the "gray scale".
Example 7: The process steps are carried out similarly to those described in Examples 1 to 6, except that in order to increase the sensitivity, the section of the working layer - of the support is heated by an additional heating source (not shown) to a temperature which is close to the softening point. or melting temperature of the binder --3--, but below it. This section is then influenced by a heat field which is generated by converting the electrical signals carrying information.
Example 8: The method for recording information transmitted as electrical signals on a carrier is to place the carrier described in Example 1 between the force field source --6-- and the source --7-- of the homogeneous heat field, their working organ is in the form of a 0.2 mm thick and 0.25 mm wide nichrome plate with a length of 3 cm, which is 1 cm larger than the width of the support.
As the source of the force field, a line-shaped converter of electrical, information-transmitting signals into magnetic signals is used, which represents a set of point-shaped magnetic heads lying in one plane and arranged along a line, which induces local magnetic fields when an electrical current passes through the same whose lines of force are perpendicular to the surface of the carrier. Switch on the source --7 - of the homogeneous heat field and let the 1 A strong current flow through the nichrome plate.
In this way, the section of the carrier working layer --2--, whose length is equal to the carrier width and whose width is approximately equal to the width of the nichrome plate and is 0.25 mm, is heated to a temperature of 650C, which is above the softening temperature of the
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Binder --3-- of the carrier working layer --2--. The discrete electrical signals through which information is transmitted reach the converter from electrical signals to magnetic and are converted into local homogeneous magnetic fields with a field strength of 50 to 150 Oersted. The field strength and the duration of the converted magnetic signal correspond to the amplitude or the pulse duration of the electrical signal carrying the information.
The magnetic fields act on the individual sections of the carrier working layer --2--.
The optical density of these sections fluctuates due to a change in the spatial position of the magnetic particles --4--, which are arranged in the binder along the lines of force of the field.
At the moment of the end of the action of the magnetic field, cooling of the heated section of the carrier working layer --2-- is started to a temperature which is below 60 C, i.e. H. below the softening temperature of the binder --3--. The section of the working layer --2-- is cooled down either by switching on the source --7-- or by moving the heated section out of the heating zone.
Example 9: The process steps described in Example 8 are carried out.
The recording is made on a carrier in which the particles --4-- from a ferroelectric, e.g. B. are made of barium titanate and have an electrical dipole moment.
The source --6-- of the homogeneous force field is a converter of electrical signals into homogeneous electrical fields with a field strength of (2 to 4). 103 V / cm used.
Example 10: The process steps described in Examples 8 and 9 are carried out, but an optical radiation source, a ruby laser with a wavelength x = 0.63 11 m, is used as the source --7-- of homogeneous heating. Such radiation will
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--2-- means --3-- lies.
Example 11: The process steps are carried out as indicated in Example 1, but as the source of the force field, a converter of electrical signals into magnetic field strengths of 50 to 200 Oersted is used. The source lines of force --6-- are perpendicular to the surface of the beam. The electrical signals through which information is transmitted are simultaneously fed to the source --7-- - the converter of electrical signals into heat signals - and the source --6-- - the converter of electrical signals into magnetic signals. The working layer --2-- of the wearer is influenced simultaneously by the generated heat and magnetic signals. This enables the preservation of a visible image of high contrast.
Industrial applicability
The recording of the information transmitted in the form of electrical signals is essentially carried out for its input and output during processing on electronic computer systems, for information registration in computing hole technology and in teletype machines which are assigned to the telegraph lines for information transmission.
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