DE2206200A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Bildern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Bildern

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DE2206200A1
DE2206200A1 DE19722206200 DE2206200A DE2206200A1 DE 2206200 A1 DE2206200 A1 DE 2206200A1 DE 19722206200 DE19722206200 DE 19722206200 DE 2206200 A DE2206200 A DE 2206200A DE 2206200 A1 DE2206200 A1 DE 2206200A1
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film
image
pulses
pulse
reflector
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DE19722206200
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Dan; Cohen Melvin Irwin; Berkeley Heights; Kerwin Robert Eugene Westfield; N.J. Maydan (V.StA.). P
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AT&T Corp
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Western Electric Co Inc
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Description

Western Electric Company, Incorporated, New York (U.S..A)
Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Bildern.,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Bildern sowie die Verwendung des Verfahrens bei einem übertragungssystem*
Die vorliegende Erfindung wird zur Erzeugung von Bildern,, zum Beispiel einesBildes eines dreidimensionalen Objekts, einer Photographic, einer Darstellung einer Karte, einer beschriebenen Seite oder einer Seite mit einem Muster verwendet, d„he eines Bildes, welches für sich verständlich ist. In allen Fällen wird diese Verständlichkeit durch zweidimensionale, räumliche Beziehungen zwischen den Bildelementen bewirkt, welche eine Darstellung erzeugen, die gleich aussieht wie das auszeichnete Objekt. Da sich die räumlichen Beziehungen über zwei Dimensionen erstrecken, können diese Bilder auch als zweidimensionale Bilder bezeichnet werden. Unter "Bild" und "zweidimensionales Bild"
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werden hier somit Aufzeichnungen verstanden, die gleich aussehen wie das aufzuzeichnende Objekt und nicht binäre Aufzeichnungen, bei denen digitale Daten durch Vorhandensein oder nicht Vorhandensein -«on Löchern in einem Feld von Punkten eines Auf zeichnung smediums gespeichert sind. Eine solche Aufzeichnung in Form eines Bitfeldes sieht nicht gleich aus wie das Objekt, das sie darstellt! die einzige bedeutsame räumliche Beziehung zwischen diesen Bits ist linear oder eindimensional.
Es wurde erkannt, dass die mit Laserstrahlen erhältlichen hohen Energiedichten, das Bearbeiten wie Schweissen und Schneiden von verschiedenartigen Materialien ermöglichen- Eine im USA Patent ETo. 3,181.170 beschriebene Anwendung dieser Art eines Laserstrahls hoher Energiedichte, betrifft die Verdampfung von Teilen eines auf einem Glassubstrat abgelagerten MetalIfiIms-Durch Ein-und Ausschalten des Lasers, während der Strahl über den Film geführt wird, kann eine graphische oder alphanumerische Information auf den Film aufgezeichnet werden.. Im USA Patent No. 3»314.073 sind verschiedene Abwandlungen dieses Verfahrens beschrieben, bei welchen die Beugung begrenzende Optiken zur Erhöhung der Dichte der auf einem geeigneten verdampfbaren Ueberzug aufgezeichneten Informationen verwendet werden. In den USA Patenten,Hr.3,448.458 und 3,465.352 sind verschiedene Vorrichtungen beschrieben, die besonders zur Führung des Laserstrahls und zum Betrachten des auf dem Film aufgezeichneten
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Bildes geeignet sind. Bei der im USA Patent STo.3,448.458 beschriebenen Vorrichtung wird ein kontinuierlicher Laser zum Erzeugen einer Reihe von Linien verwendet, die ein Bild, beispielsweise eines alphanumerischen Zeichens, darstellen,-
Trotz dieser Weiterentwicklungen ist diese Art von Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen nicht sehr wirksam, da keine Grautöne erhalten werden können und die Anwendung durch die Leistungsanforderungen behindert wird. Um mit einem üblichen Gaslaser die zum Aufzeichnen einer Information auf dem Aufzeichnungsträger notwendige Schwellenenergie pro Flächeneinheit zu erzielen, dürfen nur sehr kleine Bilder unter Verwendung von scharf gebündelten Laserstrahlen aufgezeichnet werden, welche gerade genug Energie zur Beeinflussung des Aufzeichnungsmediums besitzen- Typische Verkleinerungsverhältnisse sind, wie im USA Patent Nr. 3,465.352 erläutert, grosser als 100:1. Dies hat jedoch zur Folge, dass die Grosse der erhaltenen Bilder häufig für die Vergrösserung auf die volle Grosse in einer üblichen Vergrösserungseinrichtung zu klein ist.. Da die Tiefenschärfe des Laserstrahls vom Quadrat des Strahldurchmessers abhängt, bestehen für die Stabilität der Lage des Aufzeichnungsmediums sehr strenge Bedingungen.. Hinzu kommt, dass die erzeugten Bilder von schlechter Qualität sind und keine Grautöne besitzen» In einigen Fällen wird zudem die Bildqualität durch Ueberbleibsel des Bilderzeugungsprozesses und Beschädigungen des Substrats
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auf das das Aufzeichnungsmediumg aufgebracht ist, verschlechtert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines "verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zur Erzeugung von Bildern..
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch Erzeugen eines Bildes in einem Strahlung absorbierenden Film, wobei Pulse einer kohärenten Strahlung verwendet werden, von denen jeder eine von mindestens zwei Energien besitzt, wovon mindestens eine zur Erzeugung eines lochens im genannten PiIm genügt und mindestens eine andere dazu nicht genügt, welche Pulse auf verschiedene Stellen des genannten Filmes gerichtet werden um in diesem das aus einer Vielzahl von einzelnen Löchern bestehende, genannte Bild zu erzeugen*
Jeder der genannten Pulse kann auch eine von mindestens drei Energien besitzen, von denen mindestens zwei voneinander verschieden sind und zur Erzeugung von Löchern verschiedener Grosse im genannten Film genügen..
Die genannte, zur Erzeugung von Löchern ungenügende Energie kann auch Null sein..
Der Film kann auf einem transparenten Substrat aufgebracht sein und kann, beispielsweise aus Wismut mit einer Dicker von 500 R bestehen..
Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung eines Bildes in einem Strahlung absorbierenden Film ist gekennzeichnet durch Mittel zum Erzeugen von Pulsen einer
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kohärenten Strahlung, von denen jeder eine von mindestens drei Energien besitzt, wovon mindestens eine zur Erzeugung eines Lochs im genannten PiIm ungenügend ist und mindestens zwei zur Erzeugung von verschieden grossen Löchern genügen und Mittel zum Richten der genannten Pulse auf verschiedene Bereiche des genannten Films um in diesem ein aus einer Vielzahl von einzelnen Löchern bestehendes Bild zu erzeugen..
Die genannten Kittel zur Erzeugung von Pulsen einer kohärenten Strahlung können ein Lasermedium, einen das Lasermedium enthaltenden optischen Resonator mit mindestens einem ersten und einem zweiten Reflektor, welcher Resonator derart aufgebaut ist, dass der im Resonator verlaufende Laserstrahl im Bereich des Krümmungsmittelpunktes des zweiten Reflektors das Querschnittsminimum besitzt, und einen Modulator im Bereich des genannten Krümmungsmittelpunktes aufweisen, wobei der Modulator einen ersten gebeugten Strahl erzeugt, wenn der genannte Laserstrahl in einer ersten Richtung durch den Modulator geht und einen zweiten gebeugten Strahl erzeugt, wenn der genannte Laserstrahl in einer zweiten anderen Richtung durch den Modulator geht.. Der optische Resonator kann ein drittes Element in ^orm einer Linse oder eines Refle-ktors aufweisen, das sich im optischen Weg zwischen dem genannten ersten und dem genannten zweiten Reflektor befindet, wobei der genannte zweite Reflektor und das genannte dritte Element einen Abstand voneinander besitzen, der grosser ist als der Krümmungsradius des zweiten Reflektors,
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das Lasermedium zwischen dem genannten ersten Reflektor und dem genannten dritten Element angeordnet und der genannte Modulator ein akusto-optischer Modulator ist.
Die Vorrichtung kann Mittel zur Darstellung des genannten Bildes umfassen..
Die Mittel zur Erzeugung der Pulse aus kohärenter Strahlung können Mittel zum Aendern der Pulsenergie durch Aendern der Pulsamplitude und können zum Beispiel einen Ueberlagerungsoszillator, einen ersten Segentaktmischer zum Modulieren des Ausgangssignals des genannten Ueberlagerungsoszillators mit einem Ausgangssignal einer Signalquelle, einen Pulsgenerator und einen zweiten Gegentaktmischer zum Modulieren des Ausgangssignals des genannten ersten Gegentaktmischers mit dem Ausgangssignal des genannten Pulsgenerators umfassen.
Die Mittel zum Richten der Pulse auf verschiedene Bereiche des Pilms können strahlablenkende Mittel zum Ablenken der aus kohärenter Strahlung bestehenden Pulse in einer ersten Richtung über die Oberfläche des Pilms und Mittel zum Bewegen des genannten Pilms in einer Richtung senkrecht zur genannten ersten Richtung umfassen..
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Uebertragungssystem mit ersten und zweiten Stationen, wovon jede eine Vorrichtung zum Erzeugen von Bildern der oben genannten Art umfasst und zum Erzeugen eines Bildes auf Grund eines das Bild darstellenden Signals ausgebildet ist..
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Die Erfindung ermöglicht die Speicherung von Bildern, die über Telefonleitungen oder sogenannte Videotelefonleitungen zu übertragen sind, so dass beispielsweise während eines Telefongespräches zweier Teilnehmer'Kopien von Dokumenten von einem Teilnehmer zum anderen gesendet -v/erden können oder nach Art der Faksimilieübertragung ein Bild nach einem entfernten Ort übertragen oder von einer entfernten Speichereinrichtung eine Information erhalten werden kann.. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann auch als graphische Ausgabestelle eines Rechners verwendet werden.*
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sich das aufgezeichnete Bild nicht verändert und die Qualität eines Dokuments besitzt..
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise beschrieben.. In den Zeichnungen zeigen: Fig.l ein Block schema einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
Pig.2 die Mittel zur Erzeugung von Strahlungspulsen, die Mittel zum Fokussieren .und Ablenken der Pulse und das Aufzeichnungsmedium der Vorrichtung nach der Fig.l,
Fig.3 und 4 die Mittel zum Fokussieren und Ablenken der Strahlungspulse, das Aufzeichnungsmedium und die Mittel zur Bilderzeugung der Vorrichtung nach der Fig.l,.
Fig.5 eine andere Form der Mittel zum Fokussieren und Ablenken der Strahlungspulse, des Aufzeichnungsmediums und der bilderzeugenden Mittel der Vorrichtung nach der Fig.31 und
Fig.6 und 7 zwei Formen der Ablesemittel der Vorrichtung nach der Fig.l..
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In der iig.l ist 11 eine Quelle von amplitudenmodulierten, aus Hochfrequenzwellen bestehenden Pulsen, 21 eine Quelle von amplitudenmodulierten optischen Pulsen einer räumlich kohärenten Strahlung, 45 ein Fokussier-und Ablenkmittel zur Erzeugung von Aufzeichnungen auf einem Aufzeichnungsmedium 51 mittels der optischen Pulse und 61 ein Kittel zum Darstellen der Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium 51» so dass diese Aufzeichnung betrachtet werden kann». In der Fig.l ist ferner ein Lesemittel dargestellt, das weiter unten in Verbindung mit den Figuren 6 und 7 beschrieben wird,.
Die Quelle 21 der .optischen Pulse ist beispielsweise eine Anordnung mit einem in einem optischen Resonator angeordneten Modulator, wie sie in der schwebenden USA Patentanmeldung No. 115.026 !beschrieben ist· Wie in dieser Anmeldung beschrieben und in der Fig.2 dargestellt, umfasst die genannte Anordnung einen zwei Abschnitte umfassenden V-förmigen, einen Laser enthaltenden optischen Resonator 220 mit drei Spiegeln, in dessen einem Abschnitt ein akusto-optischer Modulator 221 angeordnet ist. Die Strahlung im Resonator 220 konvergiert in einem Punkt in der Nähe des Krümmungsmittelpunktes des üfodspiegels 223» der Modulator 221 ist in diesem Krümmungsmittelpunkt angeordnet» Ein Teil der optischen Energie im Resonator wird durch sich im Modulator ausbreitende akustische Stellen-, gebeugt $ so dass ein Strahl 218 entsteht, der aus dem optischen Resonator austritt» Da die gebetigte optische Energie proportional der Hochfrequenzen erg ie des am Modulator liegenden Signals ist, treten
amplitudenmodulierte Pulse kohärenter Strahlung aus dem optischen Resonator aus, wenn aus Hochfrequenzwellen bestehende, amplitudenmodulierte Pulse an den akusto-optischen Modulator 221 angelegt werden-
Die Que He 11 ist im einzelnen ebenfalls in der genannten USA Patentanmeldung beschrieben.. Die Quelle 11 umfasst Mittel· zum Erzeugen einer aus Hochfrequenzwellen bestehenden Pulsfolge und Kittel zum Verstärken dieser Pulse.. Diese Mittel umfassen beispielsweise, wie in Fig.2 gezeigt, einen Ueberlagerungsoszillator 233, eine Signalquelle 234, einen ersten Gegentaktmischer 235> einen Pulsgenerator 236, einen zweiten Gegentaktmischer 235* und einen Verstärker 237► Alle diese Apparate können Standardapparate sein.. Das vom Oszillator 233 kommende HP-Signal, wird im Kischer 235 mit einem Signal von der Quelle 234 amplitudenmoduliert und das Ausgangssignal des Mischers 235 im Mischer 235* durch Pulse vom Generator 236 ausgetastet, wodurch ein Signal erhalten wirdr das aus einer Folge von amplitudenmodulierten Pulsen besteht, welche Folge die Einhüllende des HF-Signals definiert» Die Pulsfolge wird im Verstärker 237 verstärkt und einem 'handler zugeführt, der am akusto-optischen Modulator 221 angeordnet ist» Typischerweise hat der Oszillator 233 eine Oszillatorfrequenz von 450 MHz, während dsr Pulsgenerator 236 Pulse von einer Spannung von 0,5 Volt, einer Pulsdauer von etwa 25 Nanosekunden und einer Pulsfolgefrequenz von 1 MHz erzeugt· Der Pulsabstand, gemessen zwischen den voreilenden Kanten von
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aufeinanderfolgenden Pulsen beträgt eine MikroSekunde* Der Bereich, der Pulsamplituden ist so gewählt, dass bei mindestens einer Ampltude genug Strahlung aus dem optischen Resonator 220 austritt, um eine sichtbare Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsmedium 51 zu bewirken und bei einer anderen Amplitude keine Aufzeichnung erzeugt wird. Wie noch weiter unten beschrieben wird,, können auch Halbton-Bilder aufgezeichnet werden, vorausgesetzt dass mindestens zwei Amplituden vorhanden sind, bei welchen der Strahl 218 auf dem Aufzeichnungsmedium 51 Aufzeichnungen von verschiedener Stärke erzeugt und eine dritte Amplitude vorhanden ist, bei welcher keine erkennbare Aufzeichnung erzeugt wird» In beiden Fällen kann die Amplitude, welche keine Aufzeichnung erzeugt, Null sein..
Die Quelle 234 liefert beispielsweise ein Videosignal, das im Ablesemittel 71 durch Abtastung eines Objekts, dessen Bild auf dem Aufzeichnungsmedium 51 aufgezeichnet werden soll, erzeugt wird. Typische solcher Objekte sind ein Bild, eine Röntgenaufnahm?, eine graphische Darstellung, eine Photographie, eine beschriebene Seite, eine Seite eines Buches, ein Mikrofilmbild, ein Teil einer Zeitung oder ein dreidimensionales Objekt» Durch zeitlich aufeinanderfolgende Beleuchtung von sehr kleinen Bereichen des Objekts und Feststellen der relativen Intensität des von jedem Bereich gestreuten und reflektierten Lichtes, kann das Objekt "gelesen11 und ein Faksimile signal abgeleitet werden, das für das Objekt repräsentativ ist* Bei einem Aus-
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führungsbeispiel der Erfindung ist das Beleuchtungsmittel ein Laserstrahl, der nach einem Haster abgelenkt wird- Die vom Objekt zurückkommende Laserstrahlung wird durch Photodetektoren gemessen, welche ein Signal erzeugen, das für das abgetastete Objekt repräsentativ ist.. Je nach dem Verwendungszweck kann das Signal elektrisch verarbeitet werden, so dass entweder ein positives oder ein negatives Bild erhalten wird·. Weitere Einzelheiten des Ablesemittels 71 werden weiter unten in Verbindung mit den Figuren 6 und 7 erläutert* Die Quelle 234 kann jedoch auch ein Rechner sein, der eine graphische oder alphanumerische Darstellung erzeugt»
Da die Energie des aus dem optischen Resonator austretenden Laserstrahls proportional der Energie der'HF-Wellenpulse ist, die am akusto-optischen Modulator im Hesonator liegen, haben die optischen Pulse der Quelle 21 eine Energie, die proportional ist der Amplitude des am Modulator 221 liegenden Signals. Da überdies die Amplitude des am Modulator 221 liegenden Signals proportional dem durch Abtastung des aufzuzeichnenden Objekts gewonnenen Signals ist,. halben die amplitudenmodulierten kohärenten Strahlungspulse der Quelle 21 eine Leistung und Energie
des
die derjenigen/durch die Abtastung des Objekts erhaltenen .Signals
proportional ist»
Zum Aufzeichnen eines Abbildes des abgetasteten Objekts auf dem'Aufzeichnungsmedium 51 werden die amplitudenmodulierten Pulse des Strahls 218 durch das Kittel 45 auf das Aufzeichnungs-
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medium 51 fokussiert und über dieses abgelenkt. Wie in den Figuren 2, 3 und 4 gezeigt, umfasst das Fokussier-und Ablenkmittel 45 einen 8trahlverbreiter 241, eine Sammellinse 243, ein Ablenkgalvanometer 245 und Transportmittel 247('dargestellt in den Figuren 3 und 4) zum Bewegen des Aufzeichnungsmediums 51 in einer Richtung quer zur Richtung in der die Pulse kohärenter Strahlung durch das Galvanometer 245 abgelenkt werden...
Die Kombination von Ablenkgalvanometer 245 mit den Transportmitteln 247 erzeugt eine zweidimensionale Ablenkung über das Aufzeichnungsmedium 51» durch welche jeder Puls des Strahl 218 auf eine andere Stelle des Films 251 auftrifft. Die Ablenkgeschwindigkeit des Galvanometers 245 ist so gewählt, dass sich dieses im Intervall zwischen zwei beliebigen Pulsen soweit dreht, dass jeder Puls auf eine solche Stelle des Films 251 . auftrifft, dass einzelne Löcher im Film erzeugt werden· Wenn der maximale Durchmesser eines Lochs im Film 251 5 Mikron beträgt und wenn die Pulse eine Dauer von angenähert 25 Nanosekunden besitzen und in Abständen von einer Mikrosekunde aufeinanderfolgen,, dann dreht sich das Galvanometer während des 975 Nanosekunden dauernden Intervalls zwischen je zwei Pulsen genügend weit, dass die beiden Pulse auf Bereiche des Films auf treffen,, die, gemessen von ihrem Zentrum aus, einen grösseren Abstand als 5 Mikron voneinander besitzen·. Ferner ist die .Transportgeschwindigkeit der Transportmittel 247 so gewählt, dass nach dem .Erzeugen einer Linie von Löchern eine neue von der vorJier-
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gehenden Linie von Löchern deutlich abgesetzte Linie von Löchern erzeugt wird·. Wenn die Zeit zwischen dem Beginn einer Linie und dem Beginn der. nächsten Linie zwei Millisekunden beträgt, müssen die Transportmittel 247 das Aufzeichnungsmedium 51 alle zwei MiHiSekunden um mindestens 5 Mikron weiterbewegen·
Die Intensität der Strahlung im Strahl 218 ist radial symmetrisch und besitzt eine Graussverteilung, Die Sammellinse 243 konzentriert den Strahl 218 auf den PiIm 251. Beispielsweise betrug bei einem Gaslaser, der eine mittlere Leistung von 12 Milliwatt an den Film 251 abgab, der Durchmesser des konzentrierten Strahls 5 Mikron, wobei dieser Durchmesser zwischen zwei Punkten gemessen wurde, in welchen die Intensität der Strahlung noch (l/e) der Spitzenintensität betrug» PUr diesen Durchmesser ist die Tiefenschärfe des Laserstrahls so gross, dass an die Stabilität des Ortes des Pilms 251 keine untragbaren Porderungen gestellt werden müssen*
Das Aufzeichnungsmedium 51 umfasst einen Strahlung absorbierenden PiIm 251 auf einem durchsichtigen Substrat 252» Der PiIm 251 besteht vorzugsweise aus Wismut von 200 bis 1000$ Dicke und ist auf ein Substrat 252 aus einem durchsichtigen Polyestermaterial, zum Beispiel "Kylar" von etwa 100yu Dicke aufgebracht» Zur besseren Darstellung ist die Dicke des Films· 251 und des Substrats 252 in Bezug aufeinander und auf die anderen Elemente in der Pig.2' übertrieben gross dargestelltey/ie in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellt, ist das Aufzeichnungsmedium 51 leicht gebogen, so dass der undurchsichtige PiIm
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in der Brennfläche der linse 243 liegt» Die genaue Lage dieser Brennfläche hängt von den Bildfehlern der Linse 243 ab, in erster Näherung liegt diese Brennfläche jedoch auf dem Umfang eines Kreises, dessen Kittelpunkt auf der Achse liegt,, um welche sich-das Galvanometer 245 dreht» Ein Material "block 253 dient zum Halten des Mediums 51, so dass der Film 251 in der Brennfläche der linse 243 liegt., lie in der Pig.3 dargestellt, besteht dieser Block aus zwei feilen, die zur Aufnahme des Films voneinander getrennt werden können· Me die beiden Teile des Blocks 253 zusammenhaltenden Klammern sind zur Vereinfachung der Darstellung in der Pig.3 weggelassen»
Die Sammellinse 243f kann, wie in der Pig.5 dargestellt,, auch zwischen dem Ablenkgalvanometer 245 und dem Aufzeichnungsmedium 51 f angeordnet sein. Bei dieser Anordnung der Linse 243f ist ihre Brennfläche im wesentlichen eine Brennebene, so dass der PiIm 251 ebenfalls eben tsein sollte. Zum Halten des Pilmes 251 in der Brennebene wird das Aufzeichnungsmedium 51' durch einen entsprechend angeordneten Block 253' geführt, der dem Block 253 in den Piguren 2,3, und 4 entspricht, mit der Ausnahme, dass er das Aufzeichnungsmedium 51* in einer Ebene hält·
Wie in den Piguren 3, 4 und 5 dargestellt, fällt der Aufzeichnungsstrahl 218 durch eine Oeffnung 255 in den Blöcken 253 und 253f auf das Aufzeichnungsmedium 51 bzw. 511 ohne dass er durch den Halteblock gehen muss» Diese Oeffnung ermöglicht auch die Entfernung von Material des Pilms 251 aus dem Auf-
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Zeichnungsbereich. Das Aufzeichnungsmedium 51 ist vorzugsweise so angeordnet, wie es in der Fig.2 dargestellt ist, so dass der Strahl 218 durch das durchsichtige Substrat 252 geht bevor er auf den Pi3im 251 trifft. Dadurch kann Material, welches vom PiIm entfernt wird, durch die Oeffnung 255 auf der vom Galvanometer abgewandten Seite abgesaugt werden» In Fällen, in denen der Dampf des verdampften Materials keine Holle spielt, kann natürlich das Medium 51 so angeordnet v/erden, dass der Strahl 218 direkt auf den PiIm 251 fällt ohne dass er erst durch das Substrat gehen muss·
Zum Aufzeichnen eines Bildes des abgetasteten Objekts auf dem Aufzeichnungsmedium 51 wird ein das Bild darstellendes Signal an den Modulator 211 angelegt· Dieses Signal wird durch den Modulator in den Strahl 218 aus amplitudenmodulierten Pulsen kohärenter Strahlung umgewandelt. Der Strahl 218 wird durch die Linse 243 auf dem Film 251 fokussiert und durch das Zusammenwirken des Ablenkgalvanometers 245 mit den Filmtransportmitteln 247 über den Film abgelenkt·
Jeder fokussierte PaIs aus kohärenter Strahlung mit einer Energie ungleich Hull heizt einen sehr kleinen diskreten Bereich des Films auf.. Die Grosse des Temperaturanstiegs in einem Metallfilm wurde durch lösen der Differentialgleichungen für die Wärmeleitung bestimmt und festgestellt, dass diese Grosse von der Dauer und der Energie der laserpulse abhängt· Zum Verringern der Wärmeverluste durch Wärmeabfuhr zum Substrat soll die Pulsdauer
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so kurz als möglich sein. Wie festgestellt wurde, genügt eine Pulsdauer von 25 bis 30 NanοSekunden zum Zeichnen von Bildern in Wismutfilmen.' Im Bereich, in dem der Laserpuls auf den Film auftrifft, ändert sich der Temperaturanstieg pro Einheit der einfallenden Enerfie über die Filmdicke nur wenig- Der Temperaturanstieg in einer Flächeneinheit des Films hängt von der auf diese Fläche auftreffenden Energie ab» Die Temperatur im Film nimmt mit zunehmender Energiedichte des -Pulses bis zum Schmelzpunkt des Filmmaterials monoton zu». Zum Schmelzen des Filmmaterials wird eine bestimmte Menge Wärmeenergie verbraucht, jedoch steigt nach dem Schmelzen die Temperatur im geschmolzenen Fiibmmaterial weiterhin monoton an» Diese Temperaturzunähme hört auf, wenn der Siedepunkt des Filmmaterial's erreicht ist.
Wenn die Temperatur an einer Stelle des Bereichs auf den der Laserstrahl auftrifft, den Siedepunkt des Filmmaterials erreicht, oder wenn ein genügend grosser Bereich geschmolzen ist,, wird ein Loch oder Krater im Film gebildet» Die Oberflächenspannung in diesem geschmolzenen -Bereich vergrössert die Grosse des gebildeten Loches durch Zurückziehen eines wesentlichen Teils des geschmolzenen Materials» Dadurch entsteht ein kraterförmiges Loch mit .einem erhabenen Rand, der aus dem Material besteht, das zuerst geschmolzen wurde und dann durch die Oberflächenspannung zum Rang gezogen wurde und sich dort verfestigte» Die Grosse des gebildeten Loches nimmt monoton mit zu-
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nehmender Energiedichte im Laserpuls zu. Wenn daher die Energie in jedem laserpuls eine von mindestens drei Grossen hat, von denen zwei genügend verschieden sind um verschiedene Wirkungen auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzielen, erzeugt der aus amplitudenmodulierten laserpulsen bestehende Strahl 218 im Strahlung absorbierenden PiIm 251 ein Bild, das aus einem PeId von Löchern mit verschiedenen Grossen besteht. Dieses Bild besitzt Grautöne, die befriedigend sind, wenn die Laserpulse-Energien besitzen, die die Erzeugung von Löchern mit mindestens um einen Paktor 2,5 verschiedenen Durchmessern erlauben» Bei mit auf Polyestersubstraten abgelagerten Wismütfilmen mit einer Dicke con mehreren tausend α durchgeführten Versuchen wurde festgestellt,· dass die Pläche der in den Pilmen gebildeten Löchern sich mit der auf die Pilme fallenden ünergiedichte linear änderte.
Bei Verwendung eines Argonlasers, der eine mittlere Leistung von bis zu 25 Milliwatt hatte, wurde festgestellt, dass angenähert 70% der mittleren Leistung auf den PiIm 251 fielen.. Der maximale Durchmesser eines fokussierten PIecks auf den PiIm betrugt angenähert 5 Mikron, gemessen zwischen den (l/e) Punkten der Gaussverteilung der Intensität eines Plecks. Bei einer Pulsdauer von angenähert 25 lianosekunden und einem Pulsabstand von angenä hert 1 Kikr οSekunde wurde eine Spitzenleistung auf dem PiIm 251 von 0,2 bis 0,7 Watt erhalten, wobei die Spitzenleistung gleich der mittleren Leistungx dem Zeitintervall vom Beginn eines Pulses bis zum Beginn des nächsten Pulses geteilt durch die Pulsdauer ist.. Bei diesem Leistungsbereich änderte sich die
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Fläche der in einem auf einem Substrat aus "Mylar" abgelagerten 500 Ä dicken Wismutfilm mit Durchmessern von weniger als 1 Mikron bis angenähert 6 Mikron erzeugten löchern linear mit der Leistung*. Ein Bild das mit ausgezeichneter Grauskala aufgezeichnet wurde, war das einer 22 mal 27,5 cm grossen IEEE Faksimile-Testkarte.. Dieses Bild wurde auf einen angenähert 10 mal 13 mm grossen Bereich des Films 231 aufgezeichnet, entsprechend einer Verkleinerung von etwa 22 Jl.. Die Gesamtzahl der Löcher in jeder Linie auf dem Aufzeichnungsmedium betrug angenähert I400 und es wurden angenähert 200 solcher Linien aufgezeichnet.. Die Lochdichte betrug somit angenähert 2,2 mal 10 /cm · Bei dieser Dichte betrug die Auflösung des Bildes, wenn es mit seiner normalen Grosse von 22 mal 27,5 cm betrachtet wurde, 70 Linien/cm« Bei einer Puls folge frequenz von 1 MHz wurden etwa 4 Sekunden zum Aufzeichnen der 2,2 mal 10 Löcher des Bildes benötigt, wobei die Totzeit der verwendeten Vorrichtung etwa "30% betrug»
Bei anderen Versuchen wurde ein Helium/üTeon-Laser verwendet der eine Entladungslänge von weniger als 60 cm und eine Bohrung mit 3mm Durchmesser besass. Dieser Laser hatte eine mittlere Ausgangsleistung vonl4 Milliwatt, von denen etwa 12 Milliwatt auf den Film 251 gelangten. Der Durchmesser der im Film gebildeten Löcher lag im Bereich von weniger als einem bis angenähert 5 Mikron. Das Bild der Faksimile-Testkarte hatte eine Grosse von angenähert 7 mal 9 mm, was einer Verkleinerung von etwa 30 :1 entsprach» Die Dauer jedes Pulses betrug 30 Nano-
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Sekunden und der Abstand zwischen den Pulsen etwa 1 Mikr ο Sekunde» Die Filmdicke, die Anzahl der aufgezeichneten.Linieη und die zur Aufzeichnung des Bildes notwendige Zeit war die gleiche wie bei den Versuchen mit dem Argonlaser»
Bei Wismut filmen mit angenähert 500 λ Dicke betrug die zum Erzeugen eines Loches von angenähert 5 Mikron Durchmesser notwendige Energiedichte etwa 0,06 Joule/cm . Diese Energiedichte ist mit einer guten Sammellinse erzielbar, wenn die an den Film abgegebene leistung annäherndl2 Milliwatt beträgt. Für Filmdicken von 200 bis 1000 S ist die zum Aufzeichnen notwendige Energiedichte eine nur wenig zunehmende Funktion der Filmdicke► Es sind nur etwa 20$ mehr Energie zum Aufzeichnen auf einem 800 S dicken Film notwendig als zum Aufzeichnen auf einem 400 S dicken Film.
Die Menge des bei einer Aufzeichnung vom Yiismutfilm entfernten Materials wurde durch Aufzeichnen eines vollständig weissen Bildes, d.h. eines Bildes, bestehend aus einzelnen Löchern von maximaler Grosse an allen Stellen des Bildes, an denen ein Loch gemacht werden konnte, auf dem Film untersucht. Aus dieser Untersuchung ergab sich, dass nach der Aufzeichnung des Bildes nur noch 1O# der Bildfläche mit Wismut bedeckt waren.. Jedoch betrug die vom Wismutfilm entfernte Materialmenge, wie mittels Röntgenfluoreszenz festgestellt wurde, weniger als 40$. Das restliche Material hatte die Form von Tropfen aus flüssigem Metall,
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Dieses restliche, aus dem Bereich in dem die Löcher erzeugt wurden, entfernte Material war nicht vom Wismutfilm entfernt, sondern bildete die Ränder der kraterförmigeii Löcher oder war in Form praktisch kugelförmiger Teilchen,an diesen Bändern abgelagert»
Das auf dem Aufzeichnungsmedium 51 aufgezeichnete Bild kann mittels der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Mittel 61 betrachtet werden» Die Kittel 61 umfassen eine Lichtquelle 261 und eine Kondensatorlinse 263,* die einen Lichtstrahl 264 erzeugt, der auf das Aufzeichnungsmedium 51 fällt, ein Kittel 257 zum Halten des Mediums in einer Ebene, eine Bildlinse 265, einen Rückseiten-Projektionsschirm 267-, einen Spiegel 271 und einen Vorderseiten-Projektionsschirm 277· Die Linse 265 dient zum Vergrössern des Bildes auf eine zum Betrachten geeignete Grosse.. Wenn der Abstand des Aufzeichnungsmediums 51 vom Schirm 277 wesentlich verschieden ist vom Abstand des Mediums 51 vom Schirm 267» muss die Linse 265 verschiebbar sein um die schräfste Abbildung zu erzielen oder es muss die Brennweite der Linse geändert werden können» Solche Mittel zum Verschieden der Linse oder ihrer Brennweite sind bekannt und daher in der Fig.4 nicht dargestellt,- Me in der Fig.5 dargestellte Vorrichtung ist derjenigen nach der Fig.4 ähnlich.
Zum Projizieren eines. Bildes auf den Schirm 267 wird der Spiegel 271 in die in Fig.3 dargestellte Lage gebracht und das Aufzeichnungsmedium 51 durch die Kondensorlinse 263 hindurch mit Licht von der Lichtquelle 261 beleuchtet► Die Bildlinse
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erzeugt dann auf dem Schirm 267 ein Bild von dem was auf dem Aufzeichnungsmedium 51 beleuchtet ist.. -Ein auf der anderen Seite des Proj'ektionsschirms 267 befindlicher Beobachter kann dann,. wie in der Pig.3 dargestellt das Bild ,durch Ansehen des Schirms betrachten. Das Bild kann aber auch, wie in Pig.4 dargestellt, auf de-n Schirm 277 projiziert werden. In diesem Pail wird der Spiegel 271 gedreht, so dass er im Lichtweg des von der Linse projizierten Bildes liegt und das von dieser Linse kommende Licht auf den Schirm 277 reflektiert.. Das Aufzeichnungsmedium 51 wird dann durch den Lichtstrahl 264 beleuchtet und die Linse 265 erzeugt auf dem Schirm 277 ein Bild von dem was auf dem Medium 51 beleuchtet ist* Ein auf der -selben Seite des Projektionsschirms 277 befindlicher Beobachter kann, ..wie in Pig.4 dargestellt, dieses Bild durch Ansehen, des Schirms betrachten ♦
Eine Kopie des auf den Schirm 277 projizierten Bildes in voller Grosse kann dadurch erhalten werden, dass ein geeignetes Aufzeichnungsmedium auf der Vorderseite des Spiegels 277 angeordnet wird* Dieses Aufzeichnungsmedium kann eine gewöhnliche photographische Platte sein.. Es kann auch ein Aufzeichnungsmaterial wie Electrofaxpapier oder ein trockenes Silberpapier sein* Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung einer permanenten Kopie in voller Grosse ist die Ersetzung des Projektionsschirms 277 durch die Aufzeichnungstrommel einer Bürokopiermaschine, zum Beispiel einer Xerox-Kopiermaschine*
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In den Figuren 6 und 7 sind Ausführung sf ormen von Lesemitteln zur Erzeugung eines Videosignals für die Signalquelle dargestellt» Die Einrichtung nach der Fig.6 umfasst einen Laser 611f einen Abtastspiegel 615, eine trommel 623, auf der ein abzu-. tastendes Objekt 621 angeordnet ist und ein Feld von Photodetektoren 630» Der Abtastspiegel 615 ist ein Spiegel mit vielen Facetten, der zum Ablenken von einfallendem Licht über das Objekt mit grosser Geschwindigkeit g'e dreht wird -
Zum Abtasten des Objekts 621 wird der Strahl 613 des Lasers 611 auf den Abtastspiegel 615 gerichtet. Dort wird er von einer Facette des Spiegels 615 reflektiert, so dass der Strahl quer über das Objekt 621 läuft. Teile dieses AbtastStrahles werden vom Objekt 621 zu den Photodetektoren 630 gestreut, welche entsprechende Signale abgeben, die zu einem Signal summiert werden, das die Lichtquelle darstellt, die vom Punkt auf dem Objekt, auf den der Laserstrahl fällt, gestreut wird.. Beim Ueberstreichen einer Linie durch den Strahl 613 wird ein Signal erzeugt, das dem vom einfallenden Strahl erzeugten gestreuten Licht entspricht. Wenn das Abtasten einer Linie beendet ist, haben sich die trommel 623 und der Spiegel 615 so gedreht, dass der Laserstrahl 613 auf eine andere Facette des Spiegels 615 fällt und eine zweite Linie auf dem Objekt abgetastet wird· Dadurch wird ein neues Signal erzeugt, das die Streuung längs dieser zweiten Linie anzeigt»
Mit der Einrichtung nach der Fig.7 kann ein ortsfestes Objekt
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in zwei Dimensionen abgetastet werden» Diese Einrichtung umfasst einen Laser 711, ein X¥-Abtastgalvanometer 715» ein abzutastendes Objekt 721 und ein PeId von Photodetektoren 730.. Das XY-Abtastgalyanometer 715 besitzt einen v/ahlweise verwendbaren ortsfesten Spiegel 716, einen'mit grosser Geschwindigkeit abtastenden Spiegel 717» und einen mit kleiner Geschwindigkeit abtästenden Spiegel 718, der in einer Richtung quer zur Abtastrichtung des Spiegel 717 abtastet.
Zum Erzeugen eines der Streuung des Objekts 721.entsprechenden Signals wird der Strahl 713 des lasers 711 auf den festen Spiegel 716 des Galvanometers 715 gerichtet. -Dieser Strahl wird dann von den Spiegeln 717. und 718 auf das Objekt 721 reflektiert« Die vom Objekt reflektierte Strahlung wird durch die Detektoren 730 festgestellt tind zu einem Signal summiert, das"der Streuung durch den Punkt des Objekts entspricht, auf den der Laserstrahl 713 fällt* Durch das Drehen des Spiegels 717 tastet der Strahl 713 eine horizontale Linie auf dem Objekt 721 ab, wobei die vom Objekt 721 gestreute Strahlung durch die Detektoren 730 summiert wird zum Erzeugen von Signalen,, die der Streuung des Objekts längs dieser Linie entsprechen.= Wenn die Abtastung einer Linie beendet ist, kehrt der Abtastspiegel 717 in seine Anfangsstellung zurück, während sich der Spiegel 718 jetzt in einer solchen ' Stellung befindet, dass eine neue Linie auf dem Objekt 721 abgetastet werden kann. Auf diese Weise wird das Objekt 721 durch den
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Strahl 713 rasterförmig abgetastet und ein Signal erzeugt, das dem vom Objekt gestreuten Licht entspricht».
Die vorliegende Erfindung ist vielseitig verwendbar». Zum Beispiel kann sie zur Uebertragung einer bleibenden Information über ein Telefonnetz oder ein Videotelefonnetz verwendet werden. Wenn die Erfindung für eine solche zweiseitige Verbindung verwendet wird, können die Mittel zum Abtasten eines Objekts und die Kittel zur Reproduktion eines Objekts in einer einzigen Station kombiniert werden.. In diesem Pail kann ein laser zum ürzeugen der Pulse verwendet werden, mit denen das Bild eines an einer anderen Station abgetasteten und übertragenen Objekts aufgezeichnet wird und ein zweiter Laser zum Abtasten eines Objekts.,. das zu einer anderen Station übertragen werden soll». Es kann' jedoch auch ein einziger Laser zum Abtasten des zu■übertragenden Objekts und zum Aufzeichnen eines Bildes eines Objekts verwendet werden, wenn geeignete Mittel vorgesehen werden, welche die wahlweise Verwendung des Laserstrahls in der Abtasteinrichtung und in der Aufzeichnungseinrichtung der Station ermöglichen».
Die Erfindung kann auch für die Aufzeichnung von Daten einer Datenverarbeitungsanlage in i'orm von graphischen oder alphanumerischen Darstellungen und für die Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehbildern verwendet werden», Für die Darstellung von Daten einer Datenverarbeitungsanlage wird die Erzeugung der Pulse kohärenter Strahlung durch die Datenverarbeitungsanlage gesteuert während der übrige Teil der Vorrichtung der gleiche ist w ie oben beschrieben» Bei der Aufzeichnung und darstellung
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von Fernsehbildern wird das Videosignal zur Erzeugung des Bildes auf dem Aufzeichnungsmedium verwendet. Bei diesen Anwendungen wird, wegen der Notwendigkeit der Aufzeichnung von vielen Rastern pro Sekunde eine grosse Energiedichte benötigt. Diese kann durch Aufzeichnung kleiner Bilder oder durch Verwendung von leistungsfähigeren Lasern erhalten werden.. Zur Darstellung können die Bilder so vergrössert werden, dass sie einen Projektionsschirm füllen oder sie können zur Erzeugung eines Videosignals abgetastet werden, welches dann zur Erzeugung eines Bildes auf einem Fernsehschirm verwendet wird·-
Die beschriebenen Vorrichtungen können in verschiedener Y/eise abge\vandelt werden». Beispielsweise können verschiedene Laser in Verbindung mit dem beschriebenen akusto-optischen Modulator verwendet v/erden, zum Beispiel Gaslaser wie Helium-Neonlaser, Argonlaser, Helium-Cadmiumlaser sowie Festkörperlaser wie ein Laser mit einer Hd:YAlG Stange. Wenn nur eine niedere Impulsfolgefrequenz benötigt wird, kann auch ein NdiYAlG-Laser mit Q-Schaltung verwendet werden» Da die zur Erzeugung der Löcher im Aufzeichnungsmedium notwendige mittlere Leistung klein ist, können auch viele andere Laser verwendet werden, die bisher für Aufzeichnungszwecke nicht geeignet waren» Von den neuen Lasern sind elektronisch gepulste G-alliumarsenidlaser besonders vielversprechend.
Die zum Modulieren des/ Lasers verwendete Anordnung ist vorzugsweise die in der eingangs erwähnten USA Patentanmeldung
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beschriebene Anordnung mit V-förmigen, drei Spiegel aufweisenden optischen Kesonator und in diesem angeordneten akusto-optischen Modulator. Wie in dieser Patentanmeldung erläutert, kann der Modulator bei niederen Frequenzen im Q-Schaltungsmodus und bei Pulsfqlgefrequenzen vonjnehr als 125 KHz im Hohlraum-Dumpingmodus betrieben werden. Durch die Verwendung dieses Modulators konnten Bilder mit Laserenergie erzeugt werden, die wesentlich kleiner waren als die bisher verwendeten Energien. Der akusto-optische Modulator kann natürlich durch andere gleich wirksame Modulatoren ersetzt werden- Obgleich bei den beschriebenen Vorrichtungen Amplitudenmodulation der laserpulse zur Erzeugung von Löchern verschiedener Grosse verwendet wird, können die verschiedenen Lochgrössen auch durch verschiedene Dauer der Pulse erzeugt werden, da die G-rösse eines Loches von der Gesamtenergie des Pulses abhä-ngt.
Die Fokussier-und Abtastmittel wurden lediglich beispielsweise beschrieben. Es können zahlreiche andere Mittel dieser Art verwendet werden.. Eine der vielversprechenäöben Möglichkeiten ist die Verwendung eines akusto-optischen Ablenkelements zur Erzeugung einer X-Y Abtastung des Aufzeichnungsmediums. Andere Mittel zur Erzielung einer Atastung sind ein Spiegelgalvanometer kombiniert mit einem Ablenkelement, das zur Erzielung einer Abtastung in einer zweiten Dimension bewegt wird. Eine Möglichkeit zur Abtastung eines Bildes ist die Verwendung eines linearen Feldes von lichtempfindlichen Elementen, die nacheinander zum
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Abtasten einer Linie des Objekts abgelesen werden und ein sich bewegender Spiegel oder anderes mechanisches Kittel zum Verschieben der Abtastlinie über die Oberfläche des Objekts* I1Ur eine Abtastung mit niederer Auflösung kann auch eine Vidicon-Aufnahme kam era verwendet werden.
Bei einigen Anwendungen der Erfindung kann eine besonders wirkungsvolle Arbeitsweise dadurch erhalten werden, dass der Strahl so fokussiert wird, dass der Durchmesser 2r des fokussierten Strahls auf dem PiIm 251, gemessen zwischen den Punkten in denen die Intensität des Strahles auf (l/e) der Spitzenintensität abgefallen ist gleich ist V*2 D, wobei D der Durchmesser des im i"ilm 251 erzeugten Loches ist.. Diese Beziehung kann unter Beachtung der Tatsache abgeleitet werden, dass die gesamte Energie P in einem Laserstrahl gegeben ist durch V 2 2<:~H2
P= L- I Tn e ro
2 °
wobei I die Intensität des strahls im Abstand r von seiner Mitte und r wie oben definiert ist. Im allgemeinen wird eine Schwellenenergie bei der Bearbeitung mittels eines Laserstrahls benötigt um eine gewünschte Wirkung in einem gegebenen Abstand von der Mitte des Laserstrahls zu erzielen. Die zur Erzeugung eines Lochs mit dem Radius D/2 ist somit gegeben durch
D/2 2·
ο
P=IIr^e "ν ro
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wobei Ιμ die Intensität des Strahls am Rand des erzeugten Loches ist. Durch Differenzieren von P nach r und Nullsetzen der Ableitung wird die Beziehung 2r gleich y2D erhalten.. Aus dieser Beziehung ergibt sich, dass die Spitzenintensität des Strahles gleich e.I. ist.
Zur Bestimmung der wirkungsvollsten Leistung zur Bearbeitung eines Films mit einem Strahl, der bezüglich der Intensität eine Graussverteilung besitzt, wird zunächst die minimale Laserleistung P . ermittelt, die zur Erzeugung der gewünschten Wirkung im kleinsten noch beobachtbaren '^-'eil des zu bearbeitenden Pilms notwendig ist. Da die gesamte Laserleistung direkt proportional der Intens ität ist ergibt sich, dass die wirkungsvollste Bearbeitungsleistung gleich.e.P . ist, mit welcher Leistung ein Loch im Film mit einem Durchmesser von /~2r erhalten wird-
In der Praxis wird jedoch die Erzielung des optimalen Wirkungsgrades der Bearbeitung dadurch erschwert, dass die Grosse des in einem Film erzeugten Lochs auch noch von anderen Faktoren als von der Intensität des Bearbeitungsstrahls abhängen kann.. Beispielsweise ist bei Wismut die Grosse des erzeugten Lochs zum Teil von der Oberflächenspannung in den geschmolzenen Teilen des Wismusts abhängig.. Durch Berücksichtigung auch dieser Faktoren kann die optimale Strahlbreite für die .Erzeugung eines Lochs mit einem speziellen Durchmesser bestimmt werden·
Wie bereits erwähnt wurde, wird bevorzugt Wismut als Aufzeichnungsmedium verwendet. Dieses IrJaterial ist erwünscht,
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da es laserstrahlung im Bereich von 3800 bis 10000 R sehr gut absorbiert und einen relativ niederen Schmelzpunkt von 271 C besitzt· Jedoch können zahlreiche andere Metalle.oder Metalllegierungen oder andere Strahlung absorbierende Filme, verwendet werden einschliesslich Indium, Zinn, Cadmium, Aluminium, Blei, Zank und Antimon» Das Substrat soll durchsichtig sein und ein schlechter Wärmeleiter» Diese Forderungen v/erden von verschiedenen Polyesterarten gut erfüllt.. Glas kann ebenfalls verwendet .werden,, ist jedoch nicht so biegsam wie Polyester und leitet die Wärme etwas besser*
Die oben beschriebenen Einrichtungen zur Bildabtastung sind ebenfalls nur einige von vielen möglichen,, Echtzeitdarstellung kann erhalten werden durch Richten von Licht durch das Aufzeichnungsmedium zur gleichen Zeit in der der Laserstrahl die Löcher im Aufzeichnungsmedium erzeugt.. Das Bild kann anstatt mittels durch das Aufzeichnungsmedium gehendes Licht auch durch vom Aufzeichnungsmedium reflektiertes Licht erzeugt werden.. Ein besonders hohes Reflexionsvermögen kann mit einer auf den Wismutfilm aufgebrachten Aluminiumschicht erhalten werden. Wenn das auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Bild ein positives Bild ist wird durch Reflexion ein negatives Bild erhalten.. Andererseits ist es möglich auf dem Aufzeichnungsmedium ein negatives Bild dadurch aufzuzeichnen, dass das zur Erzeugung des am Modulator liegenden Signals dienende Videosignal ■umgekehrt wird,. Mittel für eine solche Unkehrung sind bekannt*
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Durch Abtasten und Uebertragen von Stereopaaren kann auf. dem Aufzeichnungsmedium ein Stereobildpaar erzeugt werden mit dem eine dreidimensionale Darstellung eines Objekts erhalten ' werden kann. Auf ähnliche Weise kann durch Abtasten, Uebertragen und.Kombinieren auf einem gemeinsamen Schirm von drei Bildern, von denen jedes die Information über eine der Primärfarben enthält, ein Farbbild des Objekts erzeugt werden» Einrichtungen für die Durchführung einer solchen Abtastung und Beleuchtung sind bekannt..
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Claims (14)

  1. Patentansprüche t
    /Tj Verfahren zur Erzeugung eines Bildes in einem Strahlung absorbierenden Film, dadurch gekennzeichnet, dass Pulse (218) aus kohärenter Strahlung, von denen jeder eine von mindestens zwei Energien besitzt, wovon mindestens eine zur Urzeugung eines Lochs im genannten Film (251) genügt und mindestens eine andere dazu nicht genügt, auf verschiedene Stellen des genannten Films gerichtet werden, um in diesem das genannte, aus einer Vielzahl von Löchern bestehende Bild zu erzeugen-
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der genannten Pulse eine von mindestens drei Energien besitzt,. wovon mindestens zwei voneinander verschieden sind und zur Erzeugung von Löchern verschiedener Grosse im genannten Film genügen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte nicht genügende Energie Null ist.-
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Film auf einem transparenten Substrat (252) angeordnet ist»
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus Wismut bestehender Film von mindestens angenähert 500 S. Dicke verwendet wird»
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  6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Quelle von kohärenter Strahlung und Mitteln zum Richten von Strahlung auf verschiedene Stellen des genannten Films, gekennzeichnet durch Kittel (11,221) zur Erzeugung von Pulsen aus der genannten Strahlung, von denen jeder eine von mindestens, drei Energien besitzt, wovon mindestens eine zur Erzeugung eines Lochs im genannten Film (251) nicht ausreicht und mindestens zwei voneinander verschieden sind und zur -Erzeugung von Löchern von verschiedener Grosse im genannten Film ausreichen*
  7. 7» Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Quelle (21) ein Lasermedium und einen optischen Resonator (220) mit mindestens einem ersten und zweiten Reflektor, welche das Lasermedium einschliessen, umfasst, wobei der Resonator so ausgebildet ist, dass der Laserstrahl im Bereich des Krümmungsmittelpunktes des zweiten Reflektors seinen kleinsten Querschnitt besitzt und die genannten Mittel zur Erzeugung von Pulsen einen Modulator (221) im Bereich des genannten KrUmmungsmittelpunktes umfassen zum Erzeugen eines ersten gebeugten Strahls, wenn der genannte Laserstrahl in einer Richtung durch den Modulator geht und eines zweiten gebeugten Strahls, wenn der genannte Laserstrahl in der zur einen Richtung entgegengesetzten Richtung durch den Modulator geht»
  8. 8. Vorrichtung nach Unspruch 7, dadurch gekennzeichnet,, dass der optische Resonator ein..drittes Element (nicht dargestellt)
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    in Form einer Linse oder eines Reflektors umfasst, das im optischen Weg zwischen dem ersten und dem zweiten Reflektor liegt, wobei der Abstand zwischen dem zweiten Reflektor und dem dritten Element grosser als der Krümmungsradius des zweiten Reflektors ist, dass das genannte Lasermedium zwischen dem ersten Reflektor und dem dritten Element liegt und dass der genannte Modulator ein akust ο -optischer Modulator ist,
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 7 und 8» gekennzeichnet durch Mittel (61) zur Darstellung des genannten Bildes·
  10. 10· Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zur Erzeugung von Pulsen Mittel umfassen zum Aendern der Pulsenergie durch Aendern der Puls dauer..
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 7 bis
    10, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zur Erzeugung von Pulsen Mittel (11,221 ) umfassen zum Aendern der Pulsenergie durch Aendern der Pulsamplitude
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,, dass die genannten Mittel zur -Erzeugung von Pulsen einen Ueberlagerungsoszillator (233), einen ersten Gegentaktmischer (235) zum Modulieren des Ausgangssignals des genannten Ueberlagerungsoszillators mit dem Ausgangssignal einer Signalquelle (234),
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    einen Pulsgenerator (236) und einen zweiten Gegentaktmischer (235') zum Modulieren des Ausgangssignals des genannten ersten ■ G-egentaktmischers mit dem Ausgangssignal des genannten Pulsgenerators umfassen»
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 7 bis 12;, dadurch gelcennzeichnet, dass die genannten Mittel zum Richten der Pulse auf verschiedene Stellen des PiIms Mittel (245) zum Ablenken der Pulse in einer ersten Richtung über die Oberfläche des Films und Mittel (247) zum Bewegen des genannten Films in eine Richtung senkrecht zur genannten ersten Richtung umfassen..
  14. 14. Uebertragungssystem mit ersten und zweiten Stationen und Mittel zum Uebertragen von Bilder, darstellenden Signalen zwischen den genannten Stationen, dadurch gekennzeichnet, dass jede der genannten Stationen eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis iy besitzt, welche zum Erzeugen eines Bildes aus einem empfangenen Bildsignal ausgebildet ist und Mittel (Pig.6 oder 7) zur Erzeugung von Bildsignalen für die Uebertragung eines Bildes an eine andere Station·.
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