DE1263091B - Vorrichtung zum Aufzeichnen von Informationen - Google Patents

Vorrichtung zum Aufzeichnen von Informationen

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DE1263091B
DE1263091B DEB81085A DEB0081085A DE1263091B DE 1263091 B DE1263091 B DE 1263091B DE B81085 A DEB81085 A DE B81085A DE B0081085 A DEB0081085 A DE B0081085A DE 1263091 B DE1263091 B DE 1263091B
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Dr Rudolf Ruehle
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WÄW PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
GlIc
H03k
Deutsche KL: 21 al-37/66
Nummer: 1263 091
Aktenzeichen: B 81085IX c/21 al
Anmeldetag: 20. März 1965
Auslegetag: 14. März 1968
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen von Informationen auf einen Aufzeichnungsträger, der mit einer dünnen Oberflächenschicht versehen ist. Bei derartigen Verfahren besteht das Bedürfnis, die auf die Flächeneinheit des Auf-Zeichnungsträgers bezogene Anzahl der Informationen möglichst groß zu wählen und die Aufzeichnung in möglichst kurzer Zeit durchführen zu können.
Dies läßt sich mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art nach dem Vorschlag der Erfindung durch die Vereinigung folgender Merkmale erreichen:
a) daß Laserstrahlen verwendet werden,
b) daß die Oberfläche aus einer Metallschicht und/ oder Isolierstoffschicht auf einer aus festem Stoff hergestellten Unterlage besteht und
c) daß die Oberflächenschicht so dünn ist, daß sie durch die Strahlen an der Auftreffstelle zum
Verdampfen, mindestens jedoch zum Schmelzen gebracht wird. ao
Die bekannten üblichen Laser auf Festkörperbasis oder mit Gasatmosphäre senden äußerst genau parallelverlaufende Lichtstrahlen konstanter Wellenlänge aus. Dieses Licht kann mit Linsen konzentriert werden, so daß man verhältnismäßig hohe Leuchtdichten bekommt, die es gestatten, die auf dem Aufzeichnungsträger befindliche dünne Schicht an der Auftreffstelle zum Schmelzen oder Verdampfen zu bringen.
Zum Unterschied gegenüber Elektronenstrahlen haben Laserstrahlen nur eine wesentlich geringere Eindringtiefe, so daß es mit verhältnismäßig kleinen Energiemengen möglich ist, die auf dem Aufzeichnungsträger befindlichen Oberflächenschichten abzutragen. Wegen des parallelen Strahlenverlaufs und der monochromatischen Eigenschaft der Laserstrahlen ist es mit geringem Aufwand möglich, die Auftreffstelle dieser Strahlen auf eine verhältnismäßig kleine Fläche von etwa 1 μ Durchmesser zu begrenzen und dadurch sowohl eine hohe Informationsdichte als auch eine hohe Schreibgeschwindigkeit zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorzugsweise dazu verwendet werden, Fernsehbilder auf metallbedampfte Folien, z. B. aus Kunststoff, aufzubringen. In diesem Fall ist der Laserstrahl synchron mit der Aufnahmeröhre gekoppelt und wird in seiner Intensität je nach der Helligkeit des Objekts gesteuert, so daß an der Auftreffstelle des Laserstrahls eine der Helligkeit des Objekts entsprechende größere oder kleinere Metallmenge aus der Metallschicht verdampft wird. Die Bildaufzeichnung kann hierbei entweder durch direkte Helligkeitssteuerung erfolgen Vorrichtung zum Aufzeichnen von Informationen
Anmelder:
Robert Bosch G. m. b. H.,
7000 Stuttgart 1, Breitscheidstr. 4
Als Erfinder benannt:
Dr. Rudolf Rühle, 7000 Stuttgart-Zuffenhausen
oder durch Ja-Nein-Information. Bei der direkten Helligkeitssteuerung ist die Größe der ausgebrannten Fläche in der Metallschicht proportional zur Helligkeit, so daß es ohne weiteres möglich ist, auch Halbtöne (Grautöne) des aufgenommenen Bildes im Aufzeichnungsträger festzuhalten. Bei der Ja-Nein-Information hingegen sind keine Halbtöne notwendig. Es ist lediglich erforderlich, daß der Laserstrahl bei der Übertragung der Information entweder die Metallschicht beeinflußt, ζ. B. ausbrennt, oder aber unbeeinflußt, d. h. ungestört, läßt. Um denselben Informationsinhalt zu bekommen, ist in diesem Fall eine größere Anzahl von Bildpunkten notwendig. Die Steuerung des Laserstrahls kann z. B. durch Kerrzellen erfolgen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Zeilenablenkung der Laserstrahlen ein mechanisch bewegter Spiegel vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, den Laserstrahl durch einen doppeltbrechenden Kristall zu leiten, dessen Brechungsindex durch Anlegen eines elektrischen oder magnetischen Feldes geändert wird.
Der Vorteil der Verwendung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung besteht beim Aufzeichnen von Fernsehbildern darin, daß die einzelnen Bilder auf sehr kleinem Raum untergebracht werden können. Wenn in der oben angegebenen Weise die Übertragung von Halbtönen beabsichtigt ist, könnte z. B. ein Fernsehbild mit 600 Zeilen bei einem Zeilenabstand von 1 μ auf einer Fläche von 0,6 · 0,6 mm der dünnen Schicht aufgezeichnet werden. In diesem Fall sieht die Erfindung vor, daß die auf dem Aufzeichnungsträger sitzende aufgedampfte Metallschicht eine Stärke von etwa 0,05 μ Dicke hat. Für die Aufzeichnung von Fernsehbildern sind pro Bild etwa 3,6 · 106 (= 1,9 · 103)2 Informationen notwendig. Bei 25 Bildern je Sekunde ergibt dies 108 Informationen pro Sekunde. Eine Durchrechnung zeigt, daß zum Aufbringen dieser großen Anzahl von Informationen bereits ein Laser mit einer Leistung in der Größenordnung von etwa 300 mW genügt. Zweck-
809 518/489
mäßig wird man kontinuierliche Laser verwenden, um die Informationen sehr rasch hintereinander aufbringen zu können.
Für die Aufzeichnung ist es lediglich erforderlich, daß die dünne Schicht an derjenigen Stelle, an weleher eine Information aufgebracht werden soll, verdampft oder zum Schmelzen gebracht wird oder eine sonstige physikalische Veränderung erfährt. Hierbei kommt es in erster Linie darauf an, daß die aufgebrachte Information später mit Licht- oder Elektronenstrahlen oder ähnlichen Mitteln abgetastet werden kann. Um den Wirkungsgrad möglichst hoch zu halten, ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß für diese dünnen Schichten ein Material verwendet wird, das auf die Laserwellenlänge abgestimmt jst, und zwar in der Art, daß möglichst viel Laserlicht absorbiert wird. In diesem Fall sollte der Reflexionskoeffizient möglichst klein sein.
Als Unterlage kann z. B. klar durchsichtige Kunststoff-Folie verwendet werden, die die Vorzüge hat, daß sie einmal die Wärme schlecht ableitet, zum andern lichtdurchlässig ist, d. h., daß bei der Aufzeichnung die Energiebilanz, günstig ist und die Abtastung in einfacher Weise mit Lichtstrahlen erfolgen kann. Andererseits können auch undurchsichtige Stoffe verwendet werden, bei denen die Information dann durch die Änderung der Reflexion an der markierten Stelle abgenommen werden kann.
Bei Verwendung von dünnen leitenden Schichten auf nichtleitender Unterlage kann die Abtastung auch mit Elektronenstrahlen erfolgen, wobei an den ausgebrannten nichtleitenden Stellen die Unterlage sich auflädt, während, wenn der Elektronenstrahl auf die Metallschicht fällt, diese ihr Potential nicht ändert.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung zum Aufzeichnen von Fernsehbildern schematisch wiedergegeben.
Der mit L angedeutete Laser erzeugt äußerst genau parallelverlaufende Lichtstrahlen einer konstanten Wellenlänge. Dieses Licht wird durch eine Kerrzelle K geschickt, in welcher es in Abhängigkeit von der mit einer Photozelle P gemessenen Helligkeit des aufzuzeichnenden Bildpunktes in seiner Intensität gesteuert wird. Mit Hilfe einer Fokussierungslinse F werden die Lichtstrahlen gesammelt und in ihrem Strahlengang durch einen rotierenden Spiegel S gegen den Aufzeichnungsträger A abgelenkt. Dieser besteht aus einer bandförmigen, durchsichtigen Kunststoff-Folie T, die etwa 5 μ stark ist und an ihrer dem Spiegel zugekehrten Oberseite eine im Vakuum aufgedampfte Metallschicht O aus Cadmium oder Zink trägt. Infolge der geringen Stärke der Metallschicht von nur etwa 0,05 μ ist es möglich, mit dem auf einen Durchmesser von weniger als 0,5 μ konzentrierten, in der Metallschicht liegenden Brennfleck B der Lichtstrahlen die Metallschicht innerhalb kürzester Zeit zu verdampfen. Infolge der punktförmigen Abtastung des aufzuzeichnenden Bildes und der gleichbleibenden Vorschubgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers A sowie der konstanten Drehgeschwindigkeit w des Spiegels S entstehen zur Bandlängsachse schwach geneigte Schreibspurenlinien G, von denen jede einer Zeile des abgetasteten Bildes entspricht und aus der entsprechenden Anzahl von Bildpunkten besteht, die voneinander einen Mittelpunktabstand von etwa 1 bis 2 μ haben können. Die einzelnen Linien G können daher bei einer Länge von etwa 0,6 bis 1 mm eine sehr große Zahl von Informationen aufnehmen und in einem durch die Vorschubgeschwindigkeit ν festgelegten Abstand von nur 1 μ nebeneinander aufgebracht werden. Hieraus ergibt sich eine sehr hohe Informationsdichte bei beträchtlicher Aufzeichnungsgeschwindigkeit.

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Aufbringen von Informationen auf einen mit einer dünnen Oberflächenschicht versehenen Aufzeichnungsträger, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:
a) daß Laserstrahlen verwendet werden,
b) daß die Oberfläche aus einer Metallschicht und/oder Isolierstoffschicht auf einer aus festem Stoff hergestellten Unterlage besteht und
c) daß die Oberflächenschicht so dünn ist, daß sie durch die Strahlen an der Auftreffstelle zum Verdampfen, mindestens jedoch zum Schmelzen gebracht wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht etwa 0,05 μ stark ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht aus einer aufgedampften, vorzugsweise aus einer auf eine durchsichtige Unterlage (Γ) aufgedampften Metallschicht (O) besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen an der Auftreffstelle auf einen Durchmesser von etwa 1 μ, vorzugsweise 0,5 μ, konzentriert sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Intensität der Strahlen in dem Strahlengang eine Kerrzelle angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlengang ein doppeltbrechender Kristall angeordnet ist, dessen Brechungsindex durch ein angelegtes elektrisches oder magnetisches Feld veränderbar ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, bei welcher der Aufzeichnungsträger während des Aufzeichnungsvörganges quer zur Strahlenbündelachse bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlengang vor dem Aufzeichnungsträger ein rotierender Spiegel angeordnet ist, dessen Drehachse parallel oder wenigstens annähernd parallel zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers verläuft.
8. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7 zum lesbaren Aufzeichnen von Ergebnissen, insbesondere von elektronischen Rechenmaschinen, mit Laserstrahlen auf metallbedampfte Kunststoff-Folien.
9. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7 zum Aufzeichnen von Fernsehbildern auf bedampften Folien.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 518/489 3. 68 © Bundesdruckerei Berlin
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