DE1222795B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Darstellung von Bildern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung und Darstellung von Bildern

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DE1222795B
DE1222795B DEX24A DEX0000024A DE1222795B DE 1222795 B DE1222795 B DE 1222795B DE X24 A DEX24 A DE X24A DE X0000024 A DEX0000024 A DE X0000024A DE 1222795 B DE1222795 B DE 1222795B
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Frederick Anton Schwertz
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Xerox Corp
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    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/06—Passive matrix structure, i.e. with direct application of both column and row voltages to the light emitting or modulating elements, other than LCD or OLED

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
G03c
Deutsche Kl.: 57 b-10
1222795
X 24IX a/57 b
23. Oktober 1963
11. August 1966
Die Erfindung betrifft die Herstellung und Löschung eines Bildes sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, daß sogenannte Peltier-Verbindungsstellen thermisch umkehrbar sind, d. h., Wärme wird von einer Verbindungsstelle abgegeben, wenn elektrischer Strom in einer Richtung durch die Verbindungsstelle fließt, während Wärme aufgenommen wird, wenn der Strom in entgegengesetzter Richtung durch die Verbindungsstelle fließt. Es sind auch bereits thennotropische Materialien bekannt, d. h. Materialien, deren Aussehen sich bei Zuführung von Wärme und bei Abkühlung in reversibler Weise ändert.
Aufgabe der Erfindung ist, Verfahren und Vorrichtungen anzugeben, mit denen löschbare, über lange Zeiträume speicherbare Bilder hergestellt werden können.
Der Gegenstand der Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung und Löschung eines Bildes aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß an aus- a° gewählte, im Material unterschiedliche Gitterdrähte einer Einrichtung aus einer thermotropen farbreversiblen Schicht, einem Gitter, dessen sich berührende Gitterdrähte im Material voneinander verschieden sind, und gegebenenfalls einem Schichtträger, ein as Potential angelegt und nach Betrachtung des in der thermotrop farbreversiblen Schicht entstandenen Bildes die Polarität des angelegten Potentials umgekehrt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung und Löschung eines aus zwei Einzelbildern zusammengesetzten Bildes aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß an ausgewählte, im Material unterschiedliche Gitterdrähte einer Einrichtung aus einer thermotrop farbreversiblen Schicht, einem Gitter, dessen sich berührende Gitterdrähte im Material voneinander verschieden sind, und gegebenenfalls einem Schichtträger, ein Potential angelegt und weiterhin ein Körper mit einem Relief, das bildmäßig erwärmt oder abgekühlt ist, mit der thermotrap farbreversiblen Schicht in Kontakt gebracht, wieder getrennt und nach Betrachtung des in der thermotrop farbreversiblen Schicht entstandenen Bildes die Polarität der angelegten Spannung umgekehrt wird.
Eine Einrichtung zur Durchführung des in den vorstehenden Absätzen geschilderten Verfahrens kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß sie aus einer thermotrop farbreversiblen Schicht, einem Gitter, dessen sich berührende Gitterdrähte im Material voneinander verschieden sind, und gegebenenfalls einem Schichtträger besteht.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
und Darstellung von Bildern
Anmelder:
Xerox Corporation, Rochester, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,
München-Solln, Frans-Hals-Str. 21
Als Erfinder benannt:
Frederick Anton Schwertz,
Pittsford, N.Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Oktober 1962
(232799)
Vorzugsweise enthält die Einrichtung eine thermotrop farbreversible Schicht, die bei Erwärmung auf 70° C und bei Abkühlung auf 10° C einer Farbänderung unterworfen ist.
Vorzugsweise enthält die thermotrop farbreversible Schicht eine Mischung aus Ag-, Hg- und Cu-Jodid, aus Silber- und Quecksilber-Jodid oder aus Kupfer- und Quecksilber-Jodid.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß sie
a) eine Einrichtung, bestehend aus einer thermotrop farbreversiblen Schicht, einem Gitter, dessen sich berührende Gitterdrähte im Material voneinander verschieden sind, und gegebenenfalls einem Schichtträger und
b) eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials an ausgewählte Gitterdrähte und
c) eine Einrichtung zur Umkehrung des Potentials, das an ausgewählte Gitterdrähte angelegt ist, enthält.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß sie
609 609/354
a) eine Einrichtung, bestehend aus einer thermo- erstrecken. Im Material davon verschiedene Gittertrop farbreversiblen Schicht, einem Gitter, des- drähte 16,17,18 und 19, die sich untereinander ebensen sich berührende Gitterdrähte im Material falls nicht schneiden, erstrecken sich senkrecht zu den voneinander verschieden sind, und gegebenen- ersterwähnten Gitterdrähten.. Die »Einrichtung« kann falls einem Schichtträger, 5 die Form eines Teils eines endlosen Bandes Oder einer
b) eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials Trommel haben. Die beiden verschiedenen Mätean ausgewählte Gitterdrähte, - rialien werden so ausgewählt, daß sie eine gute PeI-
c) einen Körper mit einem Relief, das bildmäßig tier-Verbindungsstelle bilden. Durch die gitterförmige erwärmbar oder abkühlbar ist, Anordnung wird auf dem Schichtträger 11 eine Viel-
d) eine Einrichtung, die den Körper mit der ther- io zahl von Peltier-Verbindungsstellen gebildet. Als motrop farbreversiblen Schicht in Kontakt Materialien für die Bildung guter Peltier-Verbinbringt und wieder entfernt, und dungsstellen sind Kupfer und Wismut, Antimon und
e) eine Einrichtung zur Umkehrung des Potentials, Wismut oder die in Heikes und Ure, »Thermodas an ausgewählte Gitterdrähte angelegt ist, electricity; Science and Engineering«, veröffentlicht enthält. i5 1961 durch Interscience Publishers; C. Zener,
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung geht von »Thermoelectricity«, 1960 bei Wiley und Loffe; und einem Gerät zur Herstellung, Betrachtung und »Semiconductor Thermal Elements and Thermo-Löschung mehrerer Bilder aus und ist dadurch ge- electric Cooling«, 1957, bei Infosearch, beschriebekennzeichnet, daß es nen geeignet.
a) wenigstens zwei Einrichtungen, bestehend aus ao Auf den Peltier-Verbindungsstellen ist eine thereiner thermotrop farbreversiblen Schicht, einem motrop farbreversible Schicht 21 angeordnet, d. h. Gitter, dessen sich berührende Gitterdrähte im eine Schicht, die sich bei Erwärmung und Abkühlung Material voneinander verschieden sind, und in sichtbarer Weise reversibel ändert. Eine solche gegebenenfalls einem Schichtträger, Schicht besteht aus einer innigen Mischung aus
b) eine Betrachtungsstation, 25 33,9 Gewichtsprozent Kupfer-Quecksilber-Jodid und cj eine .Antriebseinrichtung, mit der die Einrich- 60,1 Gewichtsprozent Silber-Quecksilber-Jodid in
tungen nach a) nacheinander an die Betrach- einem Polymethacrylsäuremethylester. Bei Raumtungsstation heranführbar und wieder entfern- temperatur hat diese Schicht eine gelborange Farbe, bar sind, wenn sie jedoch auf 70° C erhitzt wird, wechselt die
d) eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials 30 Farbe zu einem Karmesinrot. Die karmesinrote Farbe an ausgewählte Gitterdrähte einer Einrichtung bleibt, auch wenn die Schicht wieder auf Raumtempe-
nach a) vor der Heranführung an die Betrach- ratur abgekühlt wird; bei weiterer Abkühlung auf
tungsstation und ■ 10° C kehrt die ursprüngliche gelborange Farbe zu-
e) eine Einrichtung zur Umkehrung des Potentials, rück. Bei Wiedererwärmung auf Raumtemperatur das an ausgewählte Gitterdrähte der Einrichtung 35 blieb die gelborange Farbe erhalten. Kupfer-Quecknach a) nach der Entfernung· von der Betrach- silber-Jodid allein wechselt bei Erhitzung auf 70° C
- tungsstation angelegt ist, enthält. ■ von einem hellen Rot zu einem Tiefbraun bis Schwarz
Vorzugsweise enthält das Gerät um eine gemein- und kehrt bei Abkühlung auf 58° C wieder in seine same Achse.drehbar angeordnete Einrichtungen, je ursprüngliche Farbe zurück. Silber-Quecksilber-Jodid bestehend aus einer thermotrop farbreversiblen 40 allein zeigt auch diesen Effekt mit Farbwechseln zu Schicht, einem Gitter, dessen sich berührende Gitter- Gelb und Orange, die bei 47 bzw. 45° C auftreten, drähte im Material voneinander verschieden skid, Bianthron und sein Vinyl-Homologes, Dianthrone und gegebenenfalls einem Schichtträger. oder Spirane können ebenso verwendet werden. Die
Durch die Erfindung wird erreicht, daß Bilder, die thermotropen Eigenschaften dieser Stoffe sind in den in Förm'von Impulsen, welche ein Potential an aus- 45 nachstehend aufgeführten Literaturstellen ausführgewählte Stellen eines die Bildfläche bedeckenden licher beschrieben:
Gitters legen und/oder in Form eines Wärmereliefs 1. Grubb und Kistiakowsky, »Journal of
auf einer Platte zur Verfügung stehen, unmittelbar the American Chemical Society«, 72, S. 419 bis 425 aufgezeichnet und sichtbar gemacht werden können. (1950);
Die Geräte können als Aufzeichnungstafehl oder 50 2. A. Schonberg, »Science«, 119, S. 193 Schreibvorrichtungen gewerblich verwertet werden. (1954);
Es bedeutet 3. Hirshberg und Fischer, »Journal of
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfin- Chemical Physics«, 23, S. 1723 (1955), und
dungsgemäßen Einrichtung, 4. H a r η i k, »Journal of Chemical Physics«, 24,
F i g. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße 55 S. 297 (1956).
Einrichtung mit dem Schaltplan für ihre Verwendung Andere Stoffe, die Änderungen in Farbe oder
im erfindungsgemäßen Verfahren, Transparenz zeigen, sind in der USA.-Patentschrift
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Gerät, das drei Ein- 2 710 274 beschrieben. Jedes beliebige thermotrope richtungen enthält, und Material kann verwendet werden.
F i g. 4 eine perspektivische Ansicht _ eines Teils 60 Wegen der Farbe, geringer Energie oder anderer eines Gerätes. Erfordernisse bei bestimmten Anwendungen kann es
In Fig. 1 besteht die Einrichtung 10 aus einem wünschenswert sekt, einen thermotropen Stoff ausisolierenden Schichtträger 11 aus Glas, Plexiglas, zuwählen, der sehr eng benachbarte Umschlagspunkte Polyäthylen oder Zelluloseazetat. Wenn die übrigen hat. In diesen Fällen oder in den Fällen, in denen die Teile der Einrichtung stark genug ausgebildet sind, 65 normale Temperatur der Umgebung nicht innerhalb kann der Schichtträger auch ganz weggelassen wer- der Umschlagspunkte liegt, kann es notwendig sein, den. Auf dem Schichtträger 11 liegen mehrere Gitter- die Temperatur der thermotrop farbreversiblen drähte 12,13,14 und 15, die sich in einer Richtung Schicht auf der für die Herstellung des Bildes erfor-
derlichen Temperatur zu halten, indem -der Stromfluß durch die ausgewählten Peltier-Verbindungsstellen fortgesetzt wird.
In F i g. 2 ist die Draufsicht auf eine Einrichtung 22 dargestellt. Die Einrichtung enthält eine Vielzahl S von Peltier-Verbindungsstellen, die durch die Schnittpunkte paralleler Gitterdrähte 23 und 24 gebildet werden, welche den in Fig. 1 dargestellten Gitterdrähten 12 bis 15 und 16 bis 19 ähnlich sind. Diese parallelen Gitterdrähte 23 und 24 sind gestrichelt dargestellt, da sie in einer thermotrop farbreversiblen Schicht 26 eingebettet sind, die der Schicht 21 in F i g. 1 ähnlich ist. Obwohl hier nur jeweils fünf parallele Gitterdrähte dargestellt sind, können in einer wirklichen Einrichtung Hunderte von parallelen Gitterdrähten vorhanden sein. Die Anzahl der Peltier-Verbindungsstellen kann nach Gutdünken bestimmt werden. Die Form des Gitters ist ebenfalls frei bestimmbar. Beispielsweise können Gitterdrähte in Form konzentrischer Kreise hergestellt werden, während die Gitterdrähte aus dem davon verschiedenen Material in Form radialer Linien hergestellt werden, so daß eine Peltier-Verbindungsstelle an jedem Punkt gebildet wird, an dem ein radialer Gitterdraht einen konzentrischen kreuzt. Zum Erwärmen oder Abkühlen der Peltier-Verbindungsstellen können verschiedene Schalttechniken angewandt werden. Wegen der diesem System innewohnenden thermischen Trägheit können verhältnismäßig langsam wirkende Schalttechniken, z. B. mit Hilfe von Relais oder Stromtoren verwendet werden, jedoch auch die schneller wirkenden Digitalschalttechniken können benutzt werden. In F i g. 2 sind zwei Wähler 27 und 28 schematisch dargestellt. Diese Wähler sind aus Leitungswahlmatrizen zusammengesetzt, die die Gitterdrähte auswählen, welche gemäß einem Eingangssignal betätigt werden sollen. Diese Wähler legen an die ausgewählten Gitterdrähte ein Potential von der Potentialquelle 29 an, wobei die Polarität des Potentials von der Stellung eines zweipoligen Stromrichtungs-Umkehrschalters 30 abhängt. Wenn die thermotrope Schicht bei Beginn der Anlegung des Potentials einheitlich gelborange war, so bewirkt nun das an ausgewählte Gitterdrähte angelegte Potential die Erwärmung der an den Schnittpunkten dieser Gitterdrähte vorhandenen Peltier-Verbindungsstellen, wodurch die thermotrope Schicht in diesen Bildteilen karmesinrot wird, wenn ihre Temperatur 70° C erreicht. Wenn andererseits die thermotrope Schicht zunächst einheitlich karmesinrot ist und Strom durch die ausgewählten Gitterdrähte in entgegengesetzter Richtung geschickt wird, so wird sie in diesen Bildteilen infolge Abkühlung gelborange. Unabhängig davon, welche Betätigungsweise verwendet wurde, kann ein Bild der thermotropen Schicht dadurch wieder gelöscht, d. h. die thermotrope Schicht einheitlich gefärbt werden, daß die Polarität der angelegten Spannung umgekehrt wird und die Spannung an alle Gitterdrähte angelegt wird.
In F i g. 3 ist ein Gerät zur Herstellung, Betrachtung und Löschung mehrerer Bilder veranschaulicht. Es sind drei Einrichtungen 31, 32 und 33 vorgesehen, die jeweils ihre eigenen Gitter haben. Die drei Einrichtungen sind aneinander befestigt, so daß sie einen Körper von dreieckigem Querschnitt bilden, der drehbar um eine Mittelachse 35 gelagert ist. Die Einrichtungen sind mit einem Antrieb versehen, der sie jeweils um 120° dreht, wenn er betätigt wird. Das Gerat hat ferner einen Betätigungsschälter 36, der mit den drei Einrichtungen durch ihre Mittelachse 35 durch ein Kabel 37 verbunden ist. Das Gerät ist in einem Kasten 38 beliebiger Ausbildung eingeschlossen, der einen lichtdurchlässigen Betrachtungsschirm aufweist. Auf der Einrichtung 31 wird ein Bild hergestellt,, während der Betrachter ein anderes Bild auf Einrichtung 32 ansieht und das Bild auf der Einrichtung 33 gelöscht wird. Es kann natürlich auch jede andere Anzahl von Einrichtungen in beliebiger Anordnung verwendet werden. Mit 40 ist ein Körper mit einem Relief, das bildmäßig erwärmbar oder abkühlbar ist, für die Überlagerung eines zweiten Bildes auf eine thermotrope Schicht zusätzlich zu dem durch die Peltier-Verbindungsstellen hergestellten Bild dargestellt.
In F i g. 4 ist der Körper 40 mit dem Relief in Einzelheiten dargestellt. Als Relief ist auf dem Kopf ein E gezeigt. Der Kopf 43 ist auf einem vor- und zurückbewegbaren Stößel 42 befestigt. Der Stößel 42 ist seinerseits mit einer Energiequelle 41 verbunden, die erstens Mittel für die Erwärmung oder Abkühlung des Reliefs und zweitens Mittel für das Anpressen des Reliefs an die thermotrope Schicht 31 enthält. Auf diese Weise kann eine gleichbleibende Nachricht auf jedes Bild einer veränderlichen Nachricht aufgebracht werden. Für die Überlagerung eines zweiten Bildes kann auch eine bildmäßige Infrarotbestrahlung der thenhotropen Schicht dienen.

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung und Löschung eines Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß an ausgewählte, im Material unterschiedliche Gitterdrähte einer Einrichtung aus einer thermotrop farbreversiblen Schicht, einem Gitter, dessen sich berührende Gitterdrähte im Material voneinander verschieden sind, und gegebenenfalls einem Schichtträger ein Potential angelegt und nach Betrachtung des in der thermotrop farbreversiblen Schicht entstandenen Bildes die Polarität des angelegten Potentials umgekehrt wird.
2. Verfahren zur Herstellung und Löschung eines aus zwei Einzelbildern zusammengesetzten Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß an ausgewählte, im Material unterschiedliche Gitterdrähte einer Einrichtung aus einer thermotrop farbreversiblen Schicht, einem Gitter, dessen sich berührende Gitterdrähte im Material voneinander verschieden sind, und gegebenenfalls einem Schichtträger ein Potential angelegt und weiterhin ein Körper mit einem Relief, das bildmäßig erwärmt oder abgekühlt ist, mit der thermotrop farbreversiblen Schicht in Kontakt gebracht, wieder getrennt und nach Betrachtung des in der thermotrop farbreversiblen Schicht entstandenen Bildes die Polarität der angelegten Spannung umgekehrt wird.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer thermotrop farbreversiblen Schicht, einem Gitter, dessen sich berührende Gitterdrähte im Material voneinander verschieden sind, und gegebenenfalls einem Schichtträger besteht.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine thermotrop farbreversible Schicht enthält, die bei Erwärmung auf
70° C und bei Abkühlung auf 10° C einer Farbänderung unterworfen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermotrop farbreversible Schicht eine Mischung aus Ag-, Hg- und Cu-Jodid, aus Silber- und Quecksilber-Jodid oder aus Kupfer- und Quecksilber-Jodid enthält.
6. .Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
a) eine Einrichtung nach Anspruch 3,
b) eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials an ausgewählte Gitterdrähte der Einrichtung nach Anspruch 3 und
c) eine Einrichtung zur Umkehrung des Potentials, das an ausgewählte Gitterdrähte der Einrichtung nach Anspruch 3 angelegt ist, enthält.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie
a) eine Einrichtung nach Anspruch 3,
b) eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials an ausgewählte Gitterdrähte der Einrichtung nach Anspruch 3,
c) einen Körper mit einem Relief, das bildmäßig erwärmbar oder abkühlbar ist,
d) eine Einrichtung, die den Körper mit der thermotrop farbreversiblen Schicht der Einrichtung nach Anspruch 3 in Kontakt bringt und wieder entfernt, und
e) eine Einrichtung zur Umkehrung des Potentials, das an ausgewählte Gitterdrähte der Einrichtung nach Anspruch 3 angelegt ist, enthält.
8. Gerät zur Herstellung, Betrachtung und Löschung mehrerer Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß es
a) wenigstens zwei Einrichtungen nach Anspruch 3,
b) eine Betrachtungsstation,
c) eine Antriebseinrichtung, mit der die Einrichtungen nach Anspruch 3 nacheinander an die Betrachtungsstation heranführbar und wieder entfernbar sind,
d) eine Einrichtung zum Anlegen eines Potentials an ausgewählte Gitterdrähte einer Einrichtung nach Anspruch 3 vor der Heranführung an die Betrachtungsstation und
e) eine Einrichtung zur Umkehrung des Potentials, das an ausgewählte Gitterdrähte der Einrichtung nach Anspruch 3 nach der Entfernung von der Betrachtungsstation angelegt ist, enthält.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es die Einrichtungen nach Anspruch 3 um eine gemeinsame Achse drehbar angeordnet enthält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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