DE2150803B2

DE2150803B2 - Informationsaufzeichnungsverfahren

Info

Publication number: DE2150803B2
Application number: DE2150803A
Authority: DE
Inventors: Akira Nabara; Masamichi Sato
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1970-10-12
Filing date: 1971-10-12
Publication date: 1973-12-20
Also published as: US3787873A; DE2150803C3; BE773767A; FR2111204A5; DE2150803A1; CA967365A; GB1364556A

Description

Verwendung bei dem vorstehenden Verfahren ist

40 dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der

transparenten Unterlage aus einer auf die Unterlage

aufgebrachten transparenten, in der Wärme schmelz-

Die Erfindung betrifft ein Informationsaufzeich- baren Schicht besteht.

nungsverfahren, bei dem ein Laserstrahl auf eine In einer speziellen Ausführungsform ist die Unter-

lichtabsorbierende Schicht mit einem hohen Absorp- 45 lage ein Polystyrolfilm und die lichtabsorbierende

tionskoeffizienten, die auf eine transparente Unterlage Schicht eine Mischung aus Ruß und Polyvinyl-

aufgebracht ist, gerichtet wird, dadurch diese Schicht acetat.

erwärmt wird und dabei abtastfähige Deformationen In einer weiteren speziellen Ausführungsform beerzeugt werden. stoht die Unterlage aus Polyäthylenterephthalat, die Gemäß der japanischen Patentschrift 19 330/68 50 in der Wärme schmelzbare Oberfläche aus Polystyrol läßt man einen Laserstrahl auf ein Aufzeichnungs- und die Iichtabsorbierende Schicht aus einer Mischung material auftreffen, und der bestrahlte Bezirk des aus Ruß und Polyvinylacetat.

Aufzeichnungsmaterials wird dadurch geschmolzen, Vorzugsweise enthält die lichtabsorbierende Schicht

und die Obeifläche erhält abtastfähige Deforma- Brilliant Carmin 6B.

tionen. Im Falle der Verwendung eines transparenten 55 Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von oder halbtransparenten Aufzeichnungsmaterials muß bevorzugten Ausfiihrungsformen in Verbindung mit daher die Energie des Laserstrahles groß sein, da die den Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung beAbsorption des Laserstrahles gering ist. Das heißt mit deutet:

anderen Worten, gemäß der japanischen Patentschrift F i g. 1 einen vergrößerten seitlichen Querschnitt muß ein Laserstrahl mit hoher Energie verwendet 60 durch ein erfindungsgemäß verwendetes Aufzeichwerden. Wenn andererseits das Aufzeichnungsmaterial nungsmaterial,

gefärbt ist und für einen Laserstrahl eine hohe Ab- F i g. 2 einen seitlichen Querschnitt durch ein ersorption aufweist, kann die Energie des Laserstrahles findungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial, das durch gering sein, wobei jedoch der Nachteil auftritt, daß einen Laserstrahl bestrahlt wird,
das aufgezeichnete Bild im durchfallenden Licht 65 F i g. 3 einen seitlichen Querschnitt durch ein erschwierig zu betrachten ist. Wenn beispielsweise das findungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial, auf dem aufgezeichnete Bild dutch einen Diaprojektor proji- ein Bild aufgezeichnet worden ist,
2iert wird, ist das Bild dunkel und kann in der Praxis F i g. 4 einen vergrößerten seitlichen Querschnitt

durch ein Aufzeichnungsmaterial gemäß einer anderen Ausfülirungsform der Erfindung, welcher den Zustand zeigt, in dem ein Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugt worden ist,

F i g. 5 einen vergrößerten seitlichen Querschnitt durch ein Aufzeichnungsmaterial gemäß einer weiteren Ausführiingsform der Erfindung,

F i g. 6 einen vergrößerten seitlichen Querschnitt durch ein Aufzeichnungsmaterial der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, welcher den Zustand zeigt, in dem das Aufzeichnungsmaterial mit dem Laserstrahl bestrahlt wird.

F i g. 7 einen vergrößerten seitlichen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial, welcher den Zustand zeigt, in dem auf diesem ein Bild aufgezeichnet wird, und

F i g. 8 einen vergrößerten seitlichen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial, welcher eine andere Ausführungsform zeigt, bei der auf dem Material ein Bild erzeugt werden ist.

Die Bezugsziffer 11 der F i g. 1 zeigt eine transparente thermoplastische Unterlage aus beispielsweise Polyäthylen, einem Polycarbonat, Polystyrol, einem Polyvinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat, PoIyäthylenterephthalat u. dgl. Die Bezugsziffer 12 bezeichnet eine dünne lichtabsorbierende Schicht mit einem hohen Absorptionskoeffizienten für einen Laserstrahl. Die Schicht 12 kann nach einem geeigneten Verfahren leicht entfernt werden, euer ihr Lichtabsorptionskoeffizient kann herabgesetzt werden. Dieser Punkt wird nachfolgend näher erläutert.

In der F i g. 2 wird ein Aufzeichnungsmaterial mit einem Laserstrahl 20 bestrahlt, die dünne lichtabsorbierende Schicht 12 wird in dem Bezirk, der von dem Laserstrahl 20 getroffen wird, erwärmt, und die Oberfläche wird dadurch aufgerauht. Zur gleichen Zeit, v.enn die Oberfläche der lichtabsorbierenden Schicht aufgerauht wird, wird auch die Oberfläche des Substrats 11 an der Grenzschicht zwischen den beiden Schichten aufgerauht oder deformiert.

Wie in der F i g. 3 dargestellt, wird die lichtabsorbierende Schicht 12 nach der Bestrahlung entfernt. Der bei 30 dargestellte Bezirk ist der Bezirk, der durch den Laserstrahl getroffen wurde. Da die lichtabsorbierende Schicht 12 entfernt und der Bezirk 30 deformiert worden sind, ist ein Bild sichtbar, wenn sichtbares Licht dutch einen Diaprojektor durch das Material projiziert wird. Bei dem Bild handelt es sich um eii. dunkles Bild auf einem hellen Hintergrund. Zur Entfernung der lichtabsorbierenden Schicht 12 wird ein Lösungsmittel verwendet, um beispielsweise die Schicht wegzuwaschen.

In der F i g. 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Materials dargestellt. Der Bezirk 40 ist der Bezirk, der durch den Laserstrahl getroffen worden ist. In der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform wird die Schicht 12 nicht entfernt, sondern ihr Lichtabsorptionskoeffizient wird nach der Bestrahlung herabgesetzt. In diesem Falle ist ein dunkles Bild auf einem hellen Hintergrund zu sehen, da die lichtabsorbierende Schicht 12 fast transparent und farblos gemacht worden ist,. Um die Lichtabsorption der Schicht 12 herabzusetzen, wird das Färbemittel mit Hilfe eines Lösungsmittels weggewaschen. Wenn beispielsweise die Schicht 12 aus Gelatine hergestellt und mit einem Farbstoff gefärbt worden ist, kann der Farbstoff durch Waschen mit Wasser herausgewaschen werden.

In der F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials dargestellt, in der die Bezugsziffer 51 eine transparente Unterlage angibt, die nicht thermoplastisch sein kann, wie z. B. Polyäthylen, ein Polycarbonat, Polyäthylenterephthalat, Triacetylcellulose und ein anderer Kunststoffilm oder Glas. Die Bezugsziffer 52 bezeichnet eine dünne transparente Schicht aus einem thermoplastischen Material, wie z. B. Polystyrol, Polyäthylen,

ίο einem Polyvinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat, einem Styrol-Butadien-Mischpolymerisat u. dgl. Die Dicke der Schicht 52 beträgt 2 bis 100, vorzugsweise 5 bis 20 μ. Die Dicke der lichtabsorbierenden Schicht 12 sollte 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5 μ betragen.

Der Lichtabsorptionskoeffizient der Schicht 12 beträgt vorzugsweise nicht weniger als 10³Cm"¹. Das heißt mit anderen Worten, daß die Lichtintensität vorzugsweise auf nicht nehr als ein Tausendstel herabgesetzt wird, während das Licht eine 1 cm dicke

ao Schicht passiert. Die lichtabsorbierende Schicht 12 kann hergestellt werden, indem man ein lichtabsorbierendes Pulver gleichmäßig auf die Oberfläche der Unterlage in Form einer Schicht aufbringt. Zum Beispiel kann Ruß oder ein anderes Farbpigment

as gleichmäßig auf das Substrat aufgebracht werden. Alternativ J<ann die Oberfläche auch mit Ruß versehen werden, indem man Schweröl abbrennt. Das Pulver kann nach der Bestrahlung mit Laserstrahlen durch eine geeignete Methode entfernt werden. So kann beispielsweise das Pulver durch Druckluft weggeblasen oder mit. einer Bürste, einem Baumwolltuch od. dgl. abgewischt werden. Es kann auch durch ein Lösungsmittel entfernt werden. An Stelle eines Beschichtungspulvers kann durch Vakuumverdampfung eine dünne Schicht auf der Oberfläche niedergeschlagen werden. Der aufgedampfte Farbstoff kann beispielsweise mit einem Lösungsmittel nach der Bestrahlung weggewaschen werden.
In der F i g. 6 wird das in der F i g. 5 dargestellte Aufzeichnungsmaterial mit einem Laserstrahl 20 bestrahlt. Die lichtabsorbierendu Schicht 12 wird durch das Auftreffen des Laserstrahls gut erwärmt, und die Schicht 12 und die Schicht 52 werden durch die Wärme aufgerauht, d. h. abtastfähig deformiert.

Das in F i g. 7 dargestellte Aufzeichnungsmaterial zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die lichtabsorbierende Schicht entfernt ist. Die Bezugsziffer 70 bezeichnet den Bezirk, der von dem Laserstrahl getroffen worden ist.

In der F i g. S ist eine Ausführungsform dargestellt, in der der Lichtabsorptionskoeffizient der lichtabsorbierenden Schicht 12 herabgesetzt worden ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die in den F i g. 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen das in der F i g. 5 dargestellte Aufzeichnungsmaterial im aufgezeichneten Zustand darstellen, wobei die Aufzeichnung nach dem Verfahren gemäß F i g. 6 durchgeführt worden ist.

Falls das in F i g. 5 dargestellte Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, ist es von Vorteil, daß ein Aufzeichnungsmaterial mit einer großen Materialfestigkeit erhalten werden kann, da eine in der Wärme schmelzbare Unterlage nicht verwendet werden kann. Erfindungsgemäß wird die Aufzeichnung mittels einer abtastfähigen Deformation durch einen Laserstrahl mit einer weit geringeren Energie erreicht, als sie bei dem üblichen Aufzeichnungsverfahren aufweisen muß, und außerdem wird ein Bild mit einem höheren Kontrast erhaltpn Wpnn ferner λ-,ο λ..γ

Zeichnungsmaterial mit einem Laserstrahl bestrahlt Beispiel 4

wird, nachdem es auf eine bestimmte Temperatur

vorerwärmt worden ist, kann weiterhin Energie des Auf einen Polystyrolfilm mit einer Dicke von 135 μ

Laserstrahls eingespart werden. Der Laserstrahl kann wurde eine Schicht mit einem Farbstoff und gefärbtei

entweder auf die vordere Oberfläche oder die hintere 5 Gelatine mit einer Trockenschichtstärke von 25 ρ

Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen. aufgebracht. Als Farbstoff wurde Acid Red (C. I

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Er- 18050) in einer Menge von 1 Gewichtsteil auf 100 Ge

läuterung der Erfindung. wichtsteile Gelatine aufgebracht. Das so hergestellte

. Ii Aufzeichnungsmaterial wurde wie im Beispiel 1 mi ι

α e ι s ρ ι e _{10 e}j_nern Laserstrahl belichtet. Dann wurde die Gelatine

Eine Mischung aus Polyvinylacetat und Ruß (mit mit warmem Wasser gelöst und entfernt, und da:

einem Gewichtsverhältnis von 1:1) wurde auf einen Aufzeichnungsmaterial wurde getrocknet. Auf diese

Polystyrolfilm einer Dicke von 100 μ entsprechend Weise wurde ein scharfes Bild erhalten,

einer Belichtungsdicke von 3 μ aufgetragen. Auf . .

dieses Aufzeichnungsmaterial ließ man einen Argon- 15 B e 1 s ρ 1 e I 5

ionenlaser (Wellenlänge 5145 A) mit einer Energie Bei der Herstellung eines Aufzeichnungsmaterial·

von 0,7 Watt, gebündelt zu einem Strahl mit einem wie im Beispiel 4 wurde zu der wäßrigen Gelatine

Durchmesser von etwa 50 μ, auftreffen, und es wurde lösung 0,5% Formalin zugegeben. Dann wurde da;

mit einer Geschwindigkeit von 8 cm pro Sekunde so hergestellte Aufzeichnungsmaterial wie im Bei

abgetastet. Der bestrahlte Bezirk des Aufzeichnungs- 20 spiel 1 mit einem Laserstrahl belichtet, und das Auf

materials änderte sich so, daß er lichtdiffundierende zeichnungsmaterial wurde mit Wasser gewaschen

und lichtdurchlässige Eigenschaften aufwies. Das Bild Die Gelatine wurde durch das Waschen nicht gelöst

war jedoch sehr dunkel, wenn es mit einem Dia- jedoch wurde der Farbstoff entfernt. Nach deir

projektor auf einen Schirm projiziert wurde, und es Trocknen wurde ein scharfes Bild erhalten,

war nicht verwendbar. Dann wurde das so herge- 25 .

stellte Aufzeichnungsmaterial zum Auflösen und Ent- Beispiel 6

fernen der lichtabsorbierenden Schicht in Methanol Auf eine Unterlage aus Polyäthylenterephthalat mi

eingetaucht. Dann wurde das Bild des Materials durch einer Dicke von 85 μ wurde ein Vinylchlorid-Vinyl

einen Diaprojektor nach der Trocknung projiziert. Es acetat-Mischpolymerisat in einer Schichtdicke vor

wurde ein scharfes schwarzes Bild auf einem hellen 30 15 μ aufgebracht. Außerdem wurde eine Mischum

Hintergrund beobachtet. Fast das gleiche Ergebnis aus Brilliant Carmin 6 B und Polystyrol (Gewichts'

wurde erhalten, wenn der Laserstrahl auf die Rück- verhältnis 2:1) mit einer Dicke von 3 μ aufgebracht

seite des Aufzeichnungsmaterials auffiel. Dieses Aufzeichnungsmaterial wurde wie im Beispiel 1

mit einem Laserstrahl belichtet. Dann wurde da:

B e i s ρ i e I 2 35 Brilliant Carmin 6 B mit einer wäßrigen Lösung einei

50%igen Essigsäure gelöst und entfernt. Nach derr

Nach dem Bestrahlen wurde ein Rubinlaserstrahl Trocknen wurde auf einem trüben Hintergrund eir

(Wellenlänge 6943 Ä) mit einer Energie von 0,1 Joule, Bild mit einem niedrigen Kontrast erhalten. Wenr

gebündelt zu einem Strahl mit einem Durchmesser dieses Benzoldampf ausgesetzt wurde, wurde dei

von 0.1 mm, auf das Aufzeichnungsmateiial des Bei- 40 Hintergrund klar, und es wurde ein scharfes Bild aiii

spiels 1 mit einer Abtastgeschwindigkeit von 20 m pro einem hellen Hintergrund erhalten.
Sekunde gestrahlt, und die lichtabsorbierende Schicht

wurde durch Methanol wie im Beispiel 1 entfernt. Es B e 1 s ρ i e 1 7

wurde ein scharfes Linienbild mit einem hohen Kon- Pulver von Brilliant Carmin 6 B wurde in einei

trast auf einem hellen Hintergrund erhalten. Nahezu 45 dünnen Schicht auf die Oberfläche eines 100 μ dickei

das gleiche Ergebnis wurde erhalten, wenn der Laser- Polyäthylenterephthalatfilmes gleichmäß'^ aufge

strahl auf die Rückseite des Aufzeichnungsmaterials bracht. Das so hergestellte Aufzeichnungsmateria

auftraf. wurde wie im Beispiel 1 mit einem Laserstrahl be

Beispiel 3 lichtet. Dann wurde das Brilliant Carmin 6 B mit einei

50 50%igen wäßrigen Essigsäurelösung entfernt. E;

Polystyrol wurde in einer Schichtdicke von 15 μ auf wurde ein lichtdiffundierendes Bild auf einem trans

eine Unterlage aus Polyäthylenterephthalat mit einer parenten Hintergrund erhalten.
Dicke von 85 μ aufgebracht, und darauf wurde eine

lichtabsorbierende Schicht, wie sie im Beispiel 1 ver- Beispiel 8

wendet wurde, aufgebracht. Nach der Bestrahlung 55 In Beispiel 7 wurde an Stelle von Brilliant Carmin 6 E

mit einem Laserstrahl des so hergestellten Aufzeich- Rußpulver verwendet. Das Aufzeichnungsmateria

nungsmaterials wie in den Beispielen 1 und 2 wurde die wurde mit einem Laserstrahl belichtet, und das Ruß-

lichtabsorbierende Schicht durch Verwendung von pulver wurde unter Verwendung von Druckluft weg·

Methanol wie im Beispiel 1 entfernt. Es wurde eben- geblasen. Dabei wurde auf einem transparenter

falls ein scharfes Bild auf einem hellen Hintergrund 60 Hintergrund ein schwarzes, lichtdiffundierendes BiIc

erhalten. Auch in diesem Falle wurde praktisch das erhalten. Der Ruß wurde auf die Bezirke aufge·

gleiche Ergebnis erhalten, wenn der Laserstrahl auf die schmolzen, in denen das Aufzeichnungsmaterial vor

Rückseite des Aufzeichnungsmaterials auftraf. dem laserstrahl getroffen worden war.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 niciht verwendet werden. Selbstverständlich kann ein Patentansprüche· auf einem gefärbten Material aufgezeichnetes Bild in reflektierendem Licht betrachtet werden.

1. Informationsaufzeichnungsvertahren, bei dem In der USA.-Patentschrift 3 475 760 ist ein Aufein Laserstrahl auf eine lichtabsorbierende Schicht S zeichnungsverfahren beschrieben, bei welchem ein mit einem hohen Absorptionskoeffizienten, die Laserstrahl hoher Energie auf eine transparente auf eine transparente Unterlage aufgebracht ist, Unterlage projiziert wird, auf welcher ein thermogerichtet wird, dadurch diese Schicht erwärmt plastischer Film abgeschieden ist. Dem thermowird und dabei abtastfähige Deformationen er- plastischen Film sind Pigmente oder Farbstoffe zuzeugt werden, dadurch gekennzeich-io gesetzt, die hohe Absorptionen bei der Laserwellennet, daß mindestens die der lichtabsorbierenden länge besitzen. Wie in den Fig. 3 und 5 der USA.-Schicht benachbarte Oberfläche der transparenten Patentschrift gezeigt, wird die transparente Unterlage Unterlage durch Wärmeübergang von der er- durch den Laserstrahl nicht deformiert. Das Deforwärmten lichtabsorbierenden Schicht unter Wärme- mierungsmuster des Films wird durch die transparente einwirkung geschmolzen wird, daß die abtastfähige 15 Unterlage und durch eine Schlierenoptik auf einen Deformation in der Oberfläche der Unterlage her- Schirm projiziert. Die transparente Unterlage ist also vorgerufen wird, und daß darauf die lichtabsor- lediglich ein Träger für den thermoplastischen Film,
bierende Schicht entfernt wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Auf-

2. Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung bei zeichnungsverfahren und ein dafür geeignetes Aufdem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 Zeichnungsmaterial, bei dem eine transparente Unterzeichnet, daß die Oberfläche der transparenten lage mit einem Laserstrahl mit einer verhältnismäßig Unterlage aus einer auf die Unterlage aufgebrach- geringen Energie mit einer Aufzeichnung versehen ten transparenten, in der Wärme schmelzbaren werden kann, zu schaffen.

Schicht besteht. Das erfindungsgemäße Informationsaufzeichnungs-

3. Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung bei as verfahren, bei dem ein Laserstrahl auf eine lichtdem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- absorbierende Schicht mit einem hohen Absorptionszeichnet, daß die Unterlage ein Polystyrolfilm ist koeffizienten, die auf eine transparente Unterlage und daß die lichtabsorbierende Schicht eine Mi- aufgebracht ist, gerichtet wird, dadurch diese Schicht schung aus Rui, und Polyvinylacetat ist. erwärmt wird und dabei abtastfähige Deformationen

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, 30 erzeugt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß mindadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage aus destens die der lichtabsorbierenden Schicht benach-Polyäthylenterephthalat besteht, daß die in der barte Oberfläche der transparenten Unterlage durch Wärme schmelzbare Oberfläche aus Polystyrol Wärmeübergang von der erwärmten lichtabsorbierenbesteht und daß die lichtabsorbierende Schicht den Schicht unter Wärmeeinwirkung geschmolzen eine Mischung aus Ruß und Polyvinylacetat ist. 35 wird, daß die abtastfähige Deformation in der Ober-

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, fläche der Unterlage hervorgerufen wird, und daß dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabsorbierende darauf die lichtabsorbierende Schicut entfernt wird.
Schicht Brilliant Carmin 6 B enthält. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial zur