DE1203130B - Verfahren zur Herstellung von Bildern auf einem Aufzeichnungsmaterial mit einer thermoplastischen und einer elektrisch leitenden Schicht - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl.:

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DEUTSCHES

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PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 57 b-10'·'...·

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Nummer: 1 203 130

Aktenzeichen: G 31428IX a/57 b
Anmeldetag: 23. Dezember 1960
Auslegetag: 14. Oktober 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bildern auf einem Aufzeichnungsmaterial mit einer thermoplastischen und einer elektrisch leitenden Schicht, bei dem Ladungen auf die thermoplastische Schicht aufgebracht werden, die von diesen deformiert wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt, zur dauerhaften Aufzeichnung von elektrisch geladenen Teilchen, z. B. Elektronen oder Ionen, letztere auf ein festes Dielektrikum, z.B. Zellulosenitrat, Zelluloseazetat, Zelluloseazetatbutyrat, Polystyrol, Polyäthylenterephthalat, Äthylzellulose oder regenerierte Zellulose, einwirken zu lassen und danach einen Metalldampf auf das Dielektrikum niederzuschlagen. Das Niederschlagen des Metalldampfes erfolgt in zwei Stufen; in der ersten Stufe wird ein unsichtbarer Niederschlag aus Silber oder Kupfer und in der zweiten ein sichtbarer, stärkerer Niederschlag aus Zink oder Kadmium aufgebracht. Bei einem anderen bekannten Verfahren wird ein Elektronenstrahl über eine ölschicht auf ein Band aus einem Kunststoff gelenkt und dabei ein Ladungsbild erzeugt. Die Ladungen des Ladungsbildes deformieren unter dem Einfluß elektrostatischer Kräfte die ölschicht, so daß dem Ladungsbild ein Deformationsbild zugeordnet ist. Das Deformationsbild kann durch Transmission oder Reflexion von Licht in ein Lichtbild übergeführt werden. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch nur für eine vorübergehende Aufzeichnung von Informationen brauchbar, da nach einer gewissen Zeitspanne die Ladungen ihren Ort auf der ölschicht verlassen. Infolge der Oberflächenspannung des Öls und der Elastizität des Kunststoffes, der einen niedrigen Elastizitätsmodul hat, nimmt die deformierte ölschicht wieder ihre ursprüngliche Form an, sobald das Ladungsbild abgeflossen ist. Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, dieses bekannte Verfahren dadurch zu verbessern, daß als deformierbares Medium ein thermoplastischer Kunststoff gewählt wird, der bei Raumtemperatur von den Ladungen nicht verändert wird und mechanisch widerstandsfähig ist, aber bei erhöhter Temperatur sich leicht verformt. Wenn sich der erwärmte thermoplastische Kunststoff nach dem Aufbringen des Ladungsbildes abkühlt, wird ein dauerhaftes Deformationsbild erhalten. Das Deformationsbild kann durch eine erneute Erhitzung gelöscht werden. Ein durch das Deformationsbild projiziertes Licht wird durch die Deformation je nach deren Art gebrochen oder gebeugt, so daß ein Lichtbild von dem ursprünglichen Ladungsbild entsteht.

Verfahren zur Herstellung von Bildern
auf einem Aufzeichnungsmaterial mit einer
thermoplastischen und einer elektrisch
leitenden Schicht

Anmelder:

General Electric Company, Schenectady, N.Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,

Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Als Erfinder benannt:

Sterling Price Newberry, Schenectady, N.Y.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Dezember 1959
(862249)

Auf diese Weise können optische Informationen jedoch nicht direkt gespeichert werden. Wenn Lichtbilder, wie z. B. Fernsehbilder, in dieser Weise gespeichert werden sollen, wird bislang das Lichtbild zuerst abgetastet und in elektrische Signale umgewandelt, die der Lichtverteilung des Bildes entsprechen. Die elektrischen Signale modulieren dann einen Elektronenstrahl, der das gewünschte Ladungsbild auf der Oberfläche des thermoplastischen Kunststoffs erzeugt. Es ist folglich eine aufwendige Schaltung erforderlich, die die optischen Informationen in elektrische Signale umwandelt. Darüber hinaus bringt die Umwandlung eines Lichtbildes in elektrische Signale einen beträchtlichen Verlust an Auflösung mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei der Umwandlung einer optischen Information in ein Deformationsbild die Benutzung eines modulierten Elektronenstrahls zu vermeiden und damit die Auflösung der Ladungsbilder auf dem thermoplastischen Kunststoff zu verbessern.

Der Gegenstand der Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung von Bildern auf einem Aufzeichnungsmaterial mit einer thermoplastischen und einer elektrisch leitenden Schicht, bei dem

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Ladungen auf die thermoplastische Schicht aufgebracht werden, die von diesen deformiert wird, aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen durch Kontakt eines in bekannter Weise durch Aufladen und bildmäßiges Belichten einer photoleitfähigen Schicht hergestellten Ladungsbildes mit der thermoplastischen Schicht auf letztere aufgebracht werden.

Vorzugsweise wird die photoleitfähige Schicht in einem regelmäßigen Muster, vorzugsweise in Streifenform, aufgeladen, oder es wird die aufgeladene photoleitfähige Schicht mit einer Lichtquelle belichtet, in deren Strahlengang eine Blende mit einem regelmäßigen Muster eingebracht ist. Zum Aufbringen des auf der photoleitfähigen Schicht befindlichen Ladungsbildes auf die thermoplastische Schicht werden die beiden Schichten in an sich bekannter Weise unter dem Einfluß eines elektrischen Gleichspannungsfeldes in Berührung gebracht.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält die Kombination

a) eines endlosen, über Antriebsrollen an einer Aufladestation und einer Belichtungsstation vorbeigeführten Bandes mit einer photoleitfähigen Schicht,

b) eines mit Hilfe von Antriebsmitteln in Kontakt mit dem belichteten endlosen Band gebrachten Bandes mit einer thermoplastischen Schicht,

c) einer Spannungsquelle zur Erzeugung eines elektrischen Feldes an der Kontaktstelle der Bänder,

d) einer Heizstation zur Erweichung der thermoplastischen Schicht des Bandes, gegebenenfalls

e) Transportmotoren zur schrittweisen, synchronen Bewegung der Bänder und zur Betätigung eines Schalters an der Heizstation, gegebenenfalls

f) eine Einrichtung, die sich bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Bänder dreht und dadurch die Transportmotoren steuert, und gegegebenenfalls

g) eine Projektionseinrichtung für die Deformationsbilder auf der thermoplastischen Schicht,

wobei die Einzelteile a) bis g) für sich bekannt sind.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß die Elektronenstrahlquelle, die Fokussiereinrichtung sowie die Steuereinrichtungen nicht mehr benötigt werden. Ferner ist es nicht mehr notwendig, daß der Aufnahme- und Speichervorgang im Vakuum stattfindet, so daß die Konstruktion der Vorrichtung vereinfacht wird.

Beim Verfahren nach der Erfindung wird eine photoleitfähige Schicht, beispielsweise aus Selen, gleichmäßig aufgeladen und bildmäßig belichtet, wodurch sich ein Ladungsbild ergibt. Dieses Ladungsbild wird auf eine thermoplastische Schicht übertragen, indem eine Spannung zwischen der photoleitfähigen Schicht und der thermoplastischen Schicht angelegt wird, während diese miteinander in Berührung sind. Das Ladungsbild wird dann entwickelt, indem die thermoplastische Schicht erweicht wird, so daß die elektrostatischen Kräfte der Ladungen des Ladungsbildes entsprechende Deformationen ausbilden.

An Hand der Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur direkten Speicherung optischer Informationen;

F i g. 2 ist eine Aufsicht auf ein Ladungsbild auf der Selenplatte der Fig. 1;

F i g. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Übertragung eines Ladungsbildes;

ίο Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Selenband, das zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Fig. 5 geeignet ist;

F i g. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer automatisch arbeitenden Vorrichtung zur Speicherung von Informationen;

F i g. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in F i g. 7, und

F i g. 7 zeigt einen Schnitt durch den mechanischen Aufbau einer automatisch arbeitenden Vorrichtung entsprechend F i g. 5.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Sie enthält einen Transportmechanismus, um ein photoleitfähiges Material und ein Bildempfangsmaterial mit einer thermoplastischen Kunststoffschicht zu einer Reihe bestimmter Stellen zu führen, wo die verschiedenen Aufnahme- und Wiedergabevorgänge durchgeführt werden.

Sowohl die photoleitfähige Schicht als auch die

thermoplastische Kunststoffschicht können auf einem einzigen Schichtträger übereinander angeordnet sein. Der Transportmechanismus besitzt eine Führungsbahn 10, auf der ein Wagen 11 zwangläufig mit Hilfe eines Seiles und eines Riemenscheibenantriebs 12 geführt wird. Die den Wagen antreibende Anordnung 12 kann entweder von Hand bedient oder automatisch durch einen Motor mit einem Servosystem gesteuert werden, um den Wagen zu einer Reihe von Stationen 14, 15, 16 und 17 zu bringen.

Der Wagen 11, der aus einem metallischen, leitenden Material gefertigt ist, trägt ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, dessen photoleitfähige Schicht aus Selen oder Cadmiumsulfid oder irgendeiner Substanz besteht, die ihre durch Belichtung bewirkte Leitfähigkeit für längere Zeit beibehält. Dafür ist eine Selenplatte 13 sehr gut geeignet.

Die Selenplatte 13 auf dem Wagen 11 wird zuerst zu der Aufladestation 14 geführt, wo eine gleichmäßige Ladung auf ihre Oberfläche aufgebracht wird. Die Aufladestation 14 besteht aus einer Koronaquelle 18 mit einer Reihe von Drähten 19, die sich über der Selenplatte 13 befinden. Die Koronaquelle wird von einer Spannungsquelle mit einer Gleichspannung gespeist, die an die Eingangsklemme 20 angelegt wird. Die an der Eingangsklemme 20 auftretende Gleichspannung, die der Koronaquelle über einen Widerstand 21 zugeführt wird, beträgt 7500 bis 8000VoIt und erzeugt eine Koronaentladung zwischen den Drähten 19 und der Selenplatte.

Die Ionen der Koronaentladung werden mit Hilfe einer Reihe drahtförmiger Elektroden 22 beschleunigt, die zwischen den Drähten 19 und der Selenplatte 13 vorgesehen sind. Die drahtförmigen Elektroden 22 befinden sich auf einem konstanten Potential, da an die Eingangsklemme 23 eine konstante Spannung angelegt ist, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das die Ionen auf die Selenplatte 13 hin beschleunigt und letztere gleichmäßig auflädt. Die

drahtförmigen Elektroden 22 und die Drähte 19 sind gegeneinander versetzt angeordnet, so daß der Durchtritt der Ionen zwischen den drahtförmigen Elektroden 22 zu der Selenplatte 13 begünstigt wird. Die drahtförmigen Elektroden 22 dienen ferner dazu, einen Überschlag zwischen den Drähten 19 und der Selenplatte 13 zu verhindern.

Die gleichmäßig geladene Selenplatte 13 wird dann zu der Aufnahmestation 15 geführt, wo sie durch das Lichtbild belichtet wird, das gespeichert werden soll. Die Selenplatte 13, die in ihrer neuen Lage mit Hilfe gestrichelter Linien in F i g. 1 dargestellt ist, befindet sich in der Bildebene eines Projektionsapparates 24 und empfängt ein Lichtbild, das von einem Negativ 25 projiziert wird.

Dabei ist es in vielen Fällen wünschenswert, das Lichtbild zu zerlegen und es als extrem feine Linienstruktur zu speichern. Dies bedeutet, daß das Lichtbild unterteilt gespeichert wird, ähnlich wie ein Fernsehbild erzeugt wird, indem es beispielsweise in 525 einzelne Zeilen aufgeteilt wird, von denen jede intensitätsmoduliert ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens wird das Ladungsbild in eine Mehrzahl voneinander getrennter Streifen aufgeteilt, zwischen denen ungeladene Streifen liegen. Jeder geladene Streifen trägt eine Ladungsverteilung, die der Intensität des entsprechenden Streifens des Lichtbildes entspricht.

Der Grund für die Unterteilung des Bildes ist zum Teil durch die Vorrichtung zur Wiedergabe des Deformationsbildes bestimmt. Die Wiedergabe erfolgt mit Hilfe eines Lichtbündels, das durch das Deformationsbild gebrochen oder gebeugt wird. Die Lichtbrechung oder -beugung erfolgt beim Durchtritt des Lichtes durch die ansteigenden Teile der Deformationen. Wenn z. B. eine große weiße Fläche einer Szene, z. B. mittels Schwarzweißphotographie, aufgenommen werden soll, würde die weiße Fläche der Szene als eine schwarze Fläche auf dem Negativ erscheinen, und wenig oder kein Licht würde beim späteren Projizieren durch das Negativ hindurchtreten. Folglich wäre die Ladungsdichte an dieser Stelle des Ladungsbildes hoch, da wenig oder keine Elektroden abwandern könnten. Wenn dieses Ladungsbild auf eine thermoplastische Kunststoffschicht aufgebracht und letztere dann erhitzt würde, würde eine flache Einbuchtung mit einem ebenen Boden gebildet werden. Das Licht, daß bei der Wiedergabe durch diese Einbuchtung hindurchtritt, würde nicht abgelenkt werden, wenn es durch den großen ebenen Teil hindurchtritt, sondern nur an den ansteigenden Seiten, so daß kein Effekt nachgewiesen werden könnte. Folglich würde die große weiße Fläche als solche bei der Wiedergabe nicht auftreten. Durch Unterteilung des Bildes in eine Reihe feiner linienförmiger Ladungsstreifen werden viele kleine Deformationen an Stelle einer einzigen großen Einbuchtung erzeugt, so daß der zur Wiedergabe dienende Lichtstrahl in der richtigen Weise abgelenkt wird.

Darüber hinaus wird die schwierige Verschiebung eines verhältnismäßig großen Volumens des thermoplastischen Kunststoffes bei der Erzeugung einer großen flachen Einbuchtung durch die Unterteilung des Bildes in Streifen vereinfacht. Daher wird vor der Projektion des Lichtbildes von dem Negativ 25 die Selenplatte 13 selektiv mit Hilfe eines nicht modulierten Lichtbündels entladen, das über ein Gitter 26 projiziert wird. Das Gitter 26 enthält eine Liniengitterstruktur mit abwechselnd durchsichtigen und undurchsichtigen Teilen, so daß eine Reihe von verschiedenen, parallel verlaufenden Lichtstreifen auf die Platte 13 projiziert wird. Die vorher auf der Selenplatte 13 gleichmäßig verteilte Ladung wird in ein gleichförmiges Streifenmuster umgewandelt, wie aus F i g. 2 klar zu erkennen ist. Das Streifenmuster besteht aus einer Reihe geladener Streifen 27, die

ίο dort liegen, wohin das projizierte Licht wegen der undurchlässigen Teile des Gitters 26 nicht hingelangen konnte. Dazwischen liegt eine Reihe ungeladener Streifen 28 dort, wo die einzelnen Lichtstreifen durch das Gitter 26 auf die Selenplatte auftreffen konnten, die Leitfähigkeit des Selens in ausreichendem Maße erniedrigten und ein Abwandern der Ladungen verursachten.

Nachdem das Streifenmuster auf die Selenplatte 13 aufgebracht wurde, wird das Gitter 26 entfernt und das Lichtbild von dem Negativ 25 auf die Selenplatte 13 projiziert. Das Lichtbild entlädt dann bildmäßig die geladenen Streifen 27. Eine Unterteilung des Ladungsbildes kann auch auf anderen Wegen erreicht werden, als in der Fig. 2 dargestellt wurde.

Zum Beispiel ist es möglich, ein Mosaik aus rechteckigen Flächen zu verwenden, die abwechselnd geladen und in horizontalen und vertikalen Reihen angeordnet sind. Dabei ist das Gitter 26 als Kreuzgitter ausgebildet. Es ist ferner möglich, dasselbe Ergebnis ohne Verwendung eines Gitters zu erhalten, indem die photoleitfähige Schicht aus einer Reihe photoleitfähiger Streifen hergestellt wird, die voneinander durch ein nicht photoleitfähiges Material getrennt sind. Neben diesen speziellen Möglichkeiten können natürlich auch andere Strukturen, wie z. B. Dreiecke, zur Unterteilung des Bildes verwandt werden. Das Ladungsbild auf der Selenplatte 13 wird auf die thermoplastische Kunststoffschicht 31 eines Bildempfangsmaterials 30 übertragen, indem die Selenplatte 13 in Kontakt mit der deformierbaren thermoplastischen Kunststoffschicht 31 gebracht und eine Gleichspannung angelegt wird (F i g. 3). Diese thermoplastische Kunststoffschicht 31 befindet sich auf einer leitenden Schicht 32, die unterhalb des weggebrochenen Teiles in der F i g. 3 sichtbar ist, und auf einem durchsichtigen Schichtträger 33. Die Herstellung eines derartigen thermoplastischen Bildempfangsmaterials soll später näher erläutert werden. Die leitende Schicht 32 ist über eine Klammer 34 geerdet. Die Gleichspannung wird zwischen der leitenden Schicht 32 und einer Elektrode 35, die gegen die Rückseite der Selenplatte 13 gedrückt wird, angelegt. Die Elektrode 35 ist mit einer Gleichspannungsquelle, die eine Gleichspannung von etwa 1600VoIt liefert, verbunden, so daß das Ladungsbild von der Selenplatte auf das Bildempfangsmaterial übertragen wird.

Wenn die Gleichspannung, die an die Selenplatte angelegt wird, relativ zu der leitenden Schicht 32 positiv ist, gehen die Ladungen von der Selenplatte auf das Bildempfangsmaterial über. Wenn andererseits die Gleichspannung, die an die Selenplatte 13 angelegt wird, relativ zu der leitenden Schicht negativ ist, werden Elektronen von dem Bildempfangsmaterial 30 zu der Selenplatte 13 gezogen und erzeugen so ein Negativ des Ladungsbildes.

Nach der Übertragung des Ladungsbildes auf die thermoplastische Schicht werden die Deformationen

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durch Erweichung der thermoplastischen Schicht er- und darf bei Temperaturen bis zu mindestens 150° C zeugt, wobei die elektrischen Kräfte, die durch die nicht plastisch werden. Die Dicke des Schichtträgers Ladungen des Ladungsbildes ausgeübt wurden, die ist nicht kritisch. Gute Ergebnisse wurden mit einer Schicht 31 deformieren. Das Bildempfangsmaterial Dicke von 0,025 mm erzielt. Sehr geeignet ist ein 30 wird dazu auf den Wagen 11 gebracht und zur 5 Polyäthylenterephthalat mit optisch hochwertigen Entwicklungsstation 16 geführt, an der mit Hilfe Eigenschaften. Die deformierbare thermoplastische einer Heizeinrichtung 36 eine Erwärmung durch Schicht 31 über der leitenden Schicht 32 muß eben-Warmluft erfolgt. Die heiße Luft erhitzt die thermo- falls optisch klar und widerstandsfähig gegen Beplastische Schicht so, daß sie erweicht wird und sich strahlung sein sowie eine praktisch unendlich große Deformationen durch die Wirkung elektrischer io Viskosität bei Zimmertemperatur und eine Viskosi-Kräfte bilden. tat entsprechend der einer Flüssigkeit bei Temperatu-

Das Bildempfangsmaterial wird dann von der ren von 100° C bis 150° C besitzen. Darüber hin-Entwicklungsstation 16 entfernt, so daß es auskühlt, aus soll die thermoplastische Schicht 31 einen hohen wodurch die Deformationen eingefroren werden. spezifischen Widerstand besitzen. Ein thermoplasti-Diese Informationen bleiben permanent in dieser 15 sches Gemisch, das diesen Anforderungen genügt, ist Form, wenn die thermoplastische Schicht nicht wie- ein Gemisch aus Polystyrol und m-Terphenyl sowie der erweicht wird. Beim Erweichen zerstört die das Mischpolymerisat aus 95 Gewichtsprozent Buta-Oberflächenspannung der viskosen, thermoplasti- dien und 5 Gewichtsprozent Styrol. Ein spezielles sehen Schicht die Deformationen und löscht damit Gemisch besteht aus 70% Polystyrol, 28% m-Terdie Informationen. 20 phenyl und 2% des Mischpolymerisats.

Die so auf dem Bildempfangsmaterial 30 ge- Die thermoplastische Schicht wird durch Bildung

speicherten Informationen können an der Wieder- einer 10%igen Losung des Gemisches in Toluol als gabestation 17 herausgelesen werden, indem ein Lösungsmittel hergestellt, womit das Material aus Lichtbündel durch das Bildempfangsmaterial 30 pro- Schichtträger und leitender Schicht überzogen wird, jiziert wird. Die Wiedergabestation 17 besteht aus as Das Toluol wird durch Lufttrocknen und Abpumpen einem optischen System 37, das eine Lichtquelle 37 a im Vakuum entfernt. Die Schichtdicke der thermo- und eine Linse 37 & enthält, die ein Lichtbündel plastischen Schicht kann zwischen 0,2 und 100 μπι durch die Öffnung 38 in der Führungsbahn 10 auf liegen, wobei die bevorzugte Dicke etwa gleich dem das Bildempfangsmaterial 30 projiziert. Das zu dem minimalen Abstand zwischen den zu speichernden Bildempfangsmaterial 30 gelangende Lichtbündel 30 Informationen auf der Schicht ist.
wird durch ein Sperrglied 40 so beeinflußt, daß in Die leitende Schicht 32 besteht aus Zinnoxid oder

Abwesenheit von Deformationen auf dem Bild- Kupferjodid. Die leitende Schicht 32 wird aus zwei empfangsmaterial 30 das von der Linse 37 b korn- Gründen vorgesehen:

mende Licht gesperrt wird. Wenn Deformationen auf _{L um eine Er}d- und Bezugspotentialebene zum dem Bildempfangsmaterial 30 vorhanden sind, wird 35 Anlegen der Gleichspannung zwischen der das Licht so abgelenkt, daß ein Teil des Lichtes an Selenplatte 13 und dem Bildempfangsmaterial

diesem Sperrglied 40 vorbeigeht, von einer Linse 41 30 vorzusehen

gesammelt und auf einen Bildschirm 42 projiziert . '. ,. .,,,·,

wird. Die Intensitätsverteilung des Lichtes auf dem ²- ^{um m eme}/ ^W.^eise' ^d.^{ie 8}P^r naher beschrieben

Bildschirm 42 wird durch das Ausmaß der Ab- 40 werden soll, eine weitere Möglichkeit zum Auflenkung des Lichtes gesteuert und ist somit eine ^he,^I:f^{n der the}™°P^la.^{stlschen Schl}£^{ht 31 zur} Funktion der Tiefe und des Abstands der Deforma- Bildung der Deformationen vorzusehen,
tionen. Die Schicht aus Kupferjodid z. B. kann durch

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung muß je- Aufdampfen einer dünnen Schicht aus metallischem doch nicht so ausgeführt sein, daß die Wiedergabe- 45 Kupfer im Vakuum auf die Oberfläche des Schichtstation 17 der Entwicklungsstation 15 benachbart trägers 33 erzeugt werden, wonach das mit Kupfer ist, wodurch eine Wiedergabe unmittelbar nach der überzogene Material in eine Jodatmosphäre gebracht Speicherung ermöglicht wird. Selbstverständlich wird, um den gewünschten Kupferjodidfilm herkann das Bildempfangsmaterial 30 entfernt und auf- zustellen. Die leitende Schicht 32 kann ferner nach bewahrt werden, bis die darauf gespeicherte Informa- 50 irgendwelchen bekannten Verfahren hergestellt tion benötigt wird. In vielen Fällen ist jedoch eine werden.

Vorrichtung ähnlich der in Fig. 1 dargestellten vor- Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel gezuziehen, bei der die gespeicherte Information sofort maß der Erfindung. Dort ist in schematischer Weise wiedergegeben werden kann. Es ist ferner nicht not- eine kontinuierlich arbeitende Aufnahmestation darwendig, daß das Ladungsbild auf das photoleitfähige 55 gestellt. Es wird eine Vorrichtung gezeigt, bei der das Aufzeichnungsmaterial aufgebracht wird. Es kann Lichtbild auf ein kontinuierliches photoleitfähiges auch auf das Bildempfangsmaterial 30 aufgebracht Band, das elektrostatisch aufgeladen ist, projiziert werden. Hierzu wird das Bildempfangsmaterial 30 wird, um das gewünschte Ladungsbild zu erzeugen, z. B. durch die Selenplatte 13 oder mit Hilfe der Das endlose Band-60 aus photoleitfähigem Material, leitenden Schicht 32 aufgeladen. 60 wie z. B. Selen, ist über Antriebsrollen 61 und 62 ge-

Die Wiedergabe der Information aus den das Licht führt, die von einem Antriebsmotor 63 angetrieben ablenkenden Deformationen kann am einfachsten in werden. Der Antriebsmotor 63 wird intermittierend der Weise ausgeführt werden, die in Einzelheiten in in Betrieb gesetzt, um das Band 60 um einen beder USA.-Patentschrift 2 813 146 beschrieben ist. stimmten Betrag während jeder Bewegung weiter-

Für das deformierbare thermoplastische Bild- 65 zuführen, so daß ein vollständiges Ladungsbild auf empfangsmaterial30 in Fig. 1 dient ein lichtdurch- dem Band erzeugt wird.

lässiger Polyester als Schichtträger 33. Diese Sub- Das Band 60 kann so ausgeführt werden, wie in

stanz muß optisch klar sein. Sie muß biegsam sein dem Schnitt der F i g. 4 gezeigt ist. Es besteht aus

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einer Reihe von photoleitfähigen Streifen 64 aus Kräfte die erweichte Schicht deformieren. Die Elek-Selen, die durch nicht photoleitfähige Streifen 65 troden 81 und 82 sind beispielsweise mit einem voneinander getrennt sind. Die ganze Anordnung ist HF-Generator verbunden (nicht gezeigt), der die auf einem elektrisch leitenden Schichtträger 66 be- HF-Spannung einer Eingangsklemme 83 zuführt. Die festigt, zu dem die Ladung hinfließt, wenn das Selen 5 Elektroden werden durch das Schließen eines Schaldurch das Lichtbild belichtet wird Eine Koronaquelle ters 84 zwischen der Eingangsklemme 83 und einer 67 befindet sich an dem Band 60 und lädt die Selen- der Elektroden mit der Spannungsquelle verbunden, streifen 64 gleichmäßig auf. Die Transportmotoren 63 und 75 werden beide

Ein Abschnitt des so empfindlich gemachten Ban- intermittierend betrieben, so daß sowohl das BiIddes 60 wird in die Aufnahmelage über den Leerlauf- io empfangsmaterial 72 als auch das Band 60 um einen rollen 68 gebracht, um ein Lichtbild zu speichern, bestimmten Betrag während jeder Betätigung der da es sich dort in der Bildebene eines optischen Transportmotoren vorgerückt werden, wodurch einSystems 69 befindet. Das optische System 69 kann zelne Abschnitte zu den einzelnen Stationen in der das einer Kamera sein, so daß bei der Betätigung des Vorrichtung geführt werden. Die Transportmotoren Kameraverschlusses ein Lichtbild auf das Band 60 15 63 und 75 können zur Synchronisation ihrer projiziert wird. Arbeitsweise gleichzeitig erregt werden. Darüber

Der belichtete Abschnitt des Bandes 60 wird hinaus kann ein von Hand zu bedienender Schalter weitergeführt, bis das Ladungsbild zwischen der An- 84 zur Erregung der HF-Heizelektroden 81 und 82 triebsrolle 61 und einer zweiten Rolle 70 vorbei- durch eine automatische Einrichtung ersetzt werden, gelangt ist. Diese beiden Rollen dienen der Über- 20 die ebenso synchron mit den Transportmotoren 63 tragung des Ladungsbildes auf das Bildempfangs- und 75 betätigt wird, so daß der Schalter geschlossen material. Der oberen Übertragungsrolle 61 wird eine wird und die Heizenergie dem Bildempfangsmaterial Gleichspannung über zwei Eingangsklemmen 71 zugeführt wird, wenn diese Transportmotoren die periodisch zugeführt, wodurch eine Spannung zwi- betreffenden Teile der Bänder in die nächstfolgende sehen dem photoleitfähigen Band 60 und dem Bild- 25 Lage geführt haben. Der Einfachheit wegen ist jeempf angsmaterial 72 vorhanden ist, wenn beim doch ein von Hand betätigter Schalter 84 gezeigt. Durchlaufen zwischen den Übertragungsrollen die Nach dem Erhitzen wird das Bildempfangs-

beiden Bänder in Kontakt kommen. Durch den material 72 zu einer Beobachtungsstation 85 weiter-Aufbau eines elektrischen Feldes zwischen dem Bild- geführt, an der ein Mikroskop vorgesehen ist, das empfangsmaterial und dem Band 60 werden Ladun- 30 dem Bedienenden erlaubt, die Oberfläche des Bildgen von dem Band 60 auf das Bildempfangsmaterial empfangsmaterial zu beobachten und die Art und 72 übertragen, so daß ein entsprechendes Ladungs- die Eigenschaften der Deformationen auf der Filmbild auf der Schicht des Bildempfangsmaterials 72 oberfläche festzustellen. Die Beobachtungsstation 85 entsteht. enthält vorzugsweise ein Phasenkontrastmikroskop,

Das Bildempfangsmaterial 72 wird von einer Vor- 35 das insbesondere zur Beobachtung sehr feiner körratsspule 73 abgewickelt und nach Speicherung der perlicher Unterschiede geeignet ist. Für das MikroInformationen auf eine Speicherspule 74 auf- skop sind eine Lichtquelle 86 und ein Phasenkongewickelt. Die Spulen 73 und 74 werden intermittie- trastkondensator 87 vorgesehen, der eine bestimmte rend durch Transportmotoren 75 angetrieben, von Phasendifferenz zwischen den Lichtstrahlen bewirkt, denen nur einer gezeigt ist. Die Geschwindigkeit des 40 die durch die Maxima und Minima der Deformatio-Transportmotors 75 wird in einer solchen Weise ge- nen hindurchtreten. Dabei ergibt sich ein wahrnehmsteuert, daß das Bildempfangsmaterial 72 und das bares Bild im Objektiv und Okular 88 des Mikrophotoleitfähige Band 60 in einem nicht gleitenden, skops, obwohl nur sehr feine Unterschiede in der abrollenden Kontakt gehalten werden. Zu diesem Dicke der thermoplastischen Schicht bestehen. Zweck ist eine Einrichtung 76 zur Feststellung der 45 Phasenkontrastmikroskope sind allgemein bekannt, Geschwindigkeit der Übertragungsrollen vorgesehen. so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt. Für Die Einrichtung 76 stellt Unterschiede in der Ge- eine nähere Beschreibung eines Phasenkontrastschwindigkeit zwischen den Übertragungsrollen 61 mikroskops wird auf das Buch »Phasenmikroskop« und 70 fest und betätigt ein Steuerpotentiometer 77, von Benett, Jupnik, Osterberg und um das Eingangssignal des Verstärkers78 zu ändern, 50 Richards, John A. Wiley & Sons, New York der den Transportmotor steuert, um so die Feld- (1951), verwiesen.

erregung des Transportmotors 75 in geeigneter Das Bildempfangsmaterial wird anschließend zu

Weise zu steuern. Die Geschwindigkeit der beiden der Wiedergabestation 89 geführt, wo die ge-Übertragungsrollen wird ausgeglichen, um einen speicherte Information wiedergegeben werden kann, kontinuierlichen, nicht gleitenden Kontakt zwischen 55 An der Wiedergabestation 89 wird die gespeicherte dem Band 60 und dem Bildempfangsmaterial 72 zu Information als Lichtbild wiedergegeben und dann gewährleisten. in elektrische Signale umgewandelt, die der ge-

Nachdem das Bildempfangsmaterial 72 zwischen speicherten Information entsprechen. Dabei wird ein den Übertragungsrollen 61 und 70 hindurchgelangt abtastendes Lichtbündel verwendet, das beispielsist, wird es zur Heizstation 80 transportiert, wo das 60 weise mit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre 90 erzeugt übertragene Ladungsbild entwickelt wird. Die Heiz- wird. Letztere wird von einem geeigneten Abtastkreis Station 80 enthält zwei voneinander getrennte Elek- 91 erregt. Die Kathodenstrahlröhre 90 enthält einen troden 81 und 82, die durch eine HF-Heizspannung Elektronenstrahl, der durch das Ablenksignal des periodisch gespeist werden. Die HF-Spannung in- Abtastkreises 91 abgelenkt wird, um den Strahl in duziert einen Wirbelstrom in der leitenden Schicht 65 einem vorherbestimmten Raster über die Stirnfläche des Bildempfangsmaterials, wodurch die thermo- der Kathodenstrahlröhre 90 zu führen. Die Kathoplastische Schicht erhitzt und erweicht wird, so daß denstrahlröhre 90 besitzt einen durchsichtigen die durch das Ladungsbild erzeugten elektrostatischen Leuchtschirm, der sich auf seiner Stirnfläche be-

findet, so daß der auffallende Elektronenstrahl einen Lichtpunkt an der Stelle seines Auftreffens erzeugt. Durch Ablenkung des Strahls sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung wird ein kontinuierlich abtastendes Lichtbündel erzeugt. Dieses Lichtbündel wird durch das Bildempfangsmaterial 72 auf ein nach der Schlierenmethode arbeitendes optisches System 92 projiziert. Eine Einrichtung 93, die sich hinter dem optischen System 92 befindet, erzeugt elektrische Signale in Abhängigkeit von dem Licht, das durch das Schlierensystem hindurchtritt.

Das nach der Schlierenmethode arbeitende optische System 92 läßt kein Licht durch, wenn sich auf dem Bildempfangsmaterial 72 keine Deformationen befinden, weil das Licht normalerweise durch die Blenden des Schlierensystems abgeschirmt wird. Deformationen auf dem Bildempfangsmaterial 72 brechen oder beugen das Licht, so daß ein Teil des Lichtes durch die Öffnungen in dem Schlierengitter hindurchtritt und auf die Einrichtung 93 auffällt, Die Lichtenergie, die durch das Schlierengitter bei irgendeiner Lage des Bildempfangsmaterials hindurchtritt, hängt von dem Abstand und der Tiefe der Deformation ab, so daß die Größe des elektrischen Ausgangssignals, das von der Einrichtung 93 abgegeben wird, sich entsprechend ändert. Da das abtastende Lichtbündel jeden Teil des Bildempfangsmaterials 72 überstreicht, wird ein sich änderndes elektrisches Ausgangssignal durch die Einrichtung 93 erzeugt, das seinerseits gespeichert werden kann oder das direkt einem Verbraucher zugeführt werden kann. Selbstverständlich muß das Ausgangssignal der Einrichtung 93 mit der Ablenkspannung, die durch den Abtastkreis 91 zugeführt wird, synchronisiert sein, damit es verwendet werden kann. Die Synchronisation erfolgt in ähnlicher Weise wie bei einem Fernsehsystem, bei dem den Videosignalen synchronisierende Impulse zugeordnet werden, um die Information der Lichtintensität in die richtige Beziehung zu der Lage auf dem Bandabschnitt zu setzen.

Obwohl F i g. 5 die Wiedergabestation 89 in enger Nachbarschaft mit der Übertragungs- und Heizstation zeigt, so daß die Wiedergabe unmittelbar nach der Speicherung der Information stattfinden kann, ist es gemäß der Erfindung nicht erforderlich, sofort anschließend an die Heizstation die Wiedergabe vorzunehmen. In vielen Fällen ist es jedoch wünschenswert, eine sofortige Wiedergabe zu ermöglichen. Zum Beispiel ist es bei Luftbildvermessungen wünschenswert, ein Bild im Flugzeug aufzunehmen, es auf dem Bildempfangsmaterial zu speichern, die Informationen wiederzugeben und diese in ein elektrisches Signal umzuwandeln, das dann vom Flugzeug zu Meßzwecken zur Erde gesendet werden kann. In solchen Fällen ist eine unmittelbare Wiedergabe nach der Speicherung nützlich und wünschenswert.

Fig. 7 zeigt eine automatische Speichervorrichtung, die entsprechend der in Fig. 5 gezeigten Prinzipschaltung ausgeführt ist. Das photoleitfähige Band 98 wird in dem Augenblick gleichförmig aufgeladen, bevor es in die Belichtungslage geführt wird, und zwar mit Hilfe einer Koronaentladung der Einrichtung 99, die sich unmittelbar oberhalb der auswechselbaren Einsatzvorrichtung 95 befindet. Nach der Belichtung wird das photoleitfähige Band 98 durch die Antriebsrollen 100 und 101 weiter transportiert, wodurch es in Kontakt mit dem Bildempfangsmaterial 102 gebracht wird, das von einer Spule 103 abgewickelt wird. Die Abwickelspule 103 und die zugeordnete Aufwickelspule 104 an der anderen Seite des Gehäuses werden durch einen nicht dargestellten, stufenlos regelbaren Motor angetrieben, um einen nicht gleitenden, abrollenden Kontakt zwischen dem Bildempfangsmaterial 102 und dem die Ladung tragenden Band 98 zu gewährleisten.

Damit ein nicht gleitender Kontakt sicher aufrechterhalten wird, läuft das Bildempfangsmaterial 102 über zwei Spannrollen 105, die an der Spannvorrichtung 106 befestigt sind. Die Anordnung dieser Rollen und der Spannvorrichtung dient dazu, Geschwindigkeitsunterschiede zwischen dem Bildempfangsmaterial 102 und dem photoleitfähigen Band 98 festzustellen. Abweichungen haben zur Folge, daß die Spannvorrichtung entweder im Uhrzeigersinn oder im entgegengesetzten Sinn rotiert, je nachdem, welches Band sich mit höherer Geschwindigkeit bewegt. Die Spannvorrichtung 106 kann auf einer Potentiometerwelle 107 rotieren, so daß deren Rotation das Ausgangssignal des Potentiometers ändert, wodurch die erregende Spannung des Antriebsmotors für die Spulen 103 und 104 geändert wird. Diese Anordnung und das Potentiometer wirken zusammen, um eine Rückkopplung für ein einfaches Servosystem zu ergeben, das den Antrieb steuert und die Geschwindigkeit des Bildempfangsmaterials der Geschwindigkeit des photoleitfähigen Bandes anpaßt.

Der Antriebsrolle 101 wird ebenfalls eine Gleichspannung zugeführt, um die Übertragung des Ladungsbildes vom photoleitfähigen Band 98 auf das Bildempfangsmaterial 102 zu bewirken. Zu diesem Zweck ist die Antriebsrolle mit zwei nicht dargestellten Bürsten versehen, die sich in gleitendem Kontakt mit ihrer Antriebswelle befinden. Eine Gleichspannungsquelle wird periodisch mit diesen Bürsten verbunden, um die Spannung zwischen der Antriebsrolle 101 und der leitenden Schicht in dem Bildempfangsmaterial 102 herzustellen.

Danach gelangt das Bildempfangsmaterial über eine Führung 108, deren Ende die HF-Elektroden 109 trägt, so daß die thermoplastische Schicht beim Vorbeilaufen an diesen Elektroden aufgeheizt wird, durch das Beobachtungsfeld eines Phasenkontrastmikroskops 110, das an der Gehäusewand 111 befestigt ist. Das Mikroskop besitzt eine Lichtquelle 112, einen Phasenkondensator 113, der von einer an der Wand Ul befestigten Stütze 114 getragen wird, ein Objektiv 115, das in die Führung 108 eingeschraubt ist, und ein Okular 116, das sich in die Zeichenebene erstreckt und durch die Wand 111 des Gehäuses nach außen durchgeführt ist. Das Mikroskop 110 ermöglicht in der oben beschriebenen Weise die Beobachtung der thermoplastischen Schicht, so daß festgestellt werden kann, ob die Informationen in richtiger Weise gespeichert wurden.

Das elektrooptische Wiedergabesystem zur Wiedergabe der gespeicherten Information in der Form eines elektrischen Ausgangssignals soll an Hand der F i g. 6 erläutert werden, die einen Schnitt entlang den Linien VI-VI in F i g. 7 zeigt. Das Gehäuse 94 ist in zwei getrennte Kammern durch eine Trennwand 111 geteilt. In der rechten Kammer ist eine Lichtquelle (die auch in F i g. 7 gestrichelt dargestellt ist) vorgesehen, die eine Kathodenstrahlröhre 117

enthält und durch eine geeignete Halterung 118 befestigt ist. Der über die Stirnplatte 119 der Röhre laufende Elektronenstrahl erzeugt einen Lichtfleck, der von dem um 45° geneigten Spiegel 120 durch eine öffnung 121 in der Wand 111 reflektiert wird. Das Licht wird von einem zweiten Spiegel 122 reflektiert und durch eine Linse 123 auf das thermoplastische Speichermaterial 102 projiziert.

Das Licht tritt durch das Bildempfangsmaterial 102 mit der deformierten thermoplastischen Schicht hindurch und wird um einen Betrag abgelenkt, der von dem Abstand und der Tiefe der Deformationen abhängt. Das abgelenkte Licht wird durch eine Feldlinse 124, die an der Führung 108 befestigt ist, auf ein Schlierenblendensystem 125 geworfen, das sich in einer öffnung einer lichtsammelnden Kugel 126 befindet. Das abtastende Lichtbündel ist normalerweise von dem Schlierenblendensystem 125 abgeschirmt und tritt nur durch die Öffnungen zwischen den Wänden in das Innere der lichtsammelnden Kugel ein, wenn der Film Deformationen aufweist. Das in die lichtsammelnde Kugel 126 eintretende Licht wird auf die lichtempfindliche Elektrode eines Sekundärelektronenvervielfachers 127 fokussiert, der in die Kugel hineinragt. Ein Verstärker 128 ist mit der Ausgangsklemme des Sekundärelektronenvervielfachers verbunden, um dessen Ausgangssignale zu verstärken.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Bildern auf einem Aufzeichnungsmaterial mit einer thermoplastischen und einer elektrisch leitenden Schicht, bei dem Ladungen auf die thermoplastische Schicht aufgebracht werden, die von diesen deformiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungen durch Kontakt eines in bekannter Weise durch Aufladen und bildmäßiges Belichten einer photoleitfähigen Schicht hergestellten Ladungsbildes mit der thermoplastischen Schicht auf letztere aufgebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoleitfähige Schicht gemaß einem regelmäßigen Muster, vorzugsweise in Streifenform, aufgeladen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeladene photoleitfähige Schicht mit einer Lichtquelle belichtet wird, in deren Strahlengang eine Blende mit einem regelmäßigen Muster eingebracht ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen des auf der photoleitfähigen Schicht befindlichen Ladungsbildes auf die thermoplastische Schicht die beiden Schichten in an sich bekannter Weise unter dem Einfluß eines elektrischen Gleichspannungsfeldes in Berührung gebracht werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination

a) eines endlosen, über Antriebsrollen (61, 62) an einer Aufladestation (67) und einer Belichtungsstation (69) vorbeigeführten Bandes (60) mit einer photoleitfähigen Schicht,

b) eines mit Hilfe von Antriebsmitteln (73, 74) in Kontakt mit dem belichteten endlosen Band (60) gebrachten Bandes (72) mit einer thermoplastischen Schicht,

c) einer Spannungsquelle (71) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes an der Kontaktstelle der Bänder (60, 72),

d) einer Heizstation (80) zur Erweichung der thermoplastischen Schicht des Bandes (72), gegebenenfalls

e) Transportmotoren (63, 75) zur schrittweisen, synchronen Bewegung der Bänder (60, 72) und zur Betätigung eines Schalters (84) an der Heizstation (80), gegebenenfalls

f) einer Einrichtung (106), die sich bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Bänder (98, 102) dreht und dadurch die Transportmotoren (63, 75) steuert, und gegebenenfalls

g) einer Projektionseinrichtung für die Deformationsbilder auf der thermoplastischen Schicht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1118 819.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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