PT85064B - Meios e processo de gravacao interactiva de imagem - Google Patents

Description

INVENTORES:

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883. Estados Unidos da América em 11 de Junho de 1986 sob o ns 872.891.

INPi. MOO 113 R F 16732

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Ref: E5-002PT

PATENTE N°. Θ5064

Meios e processo de gravação interactiva de imagem para que

MANFRED R. KUEHNLE, pretende obter privilégio de invenção em Portugal.

RESUMO presente invento refere-se a um conjunto electrónico de 1 ei tura/escrita ou microscópio-câmara, o qual pode receber e armazenar energia óptica muito baixa, e sinais electrónicos equivalentes numa fita ou substrato optoelectrónico especial à medida que variam as distribuições de densidade de carga sobre o suporte de imagem. As imagens são recupera das da fita ou substrato por varrimento da fita ou substrato com um feixe de electrões focado que provoca a emissão, pela fita ou substrato, de electrões secundários como uma corrente de feixe de retorno de densidade de carga modulada. Os electrões do feixe de retorno são recolhidos e amplificados para desenvolverem um sinal eléctrico representativo da imagem armazenada na fita ou substrato. E também descrito um processo de aplicar imagens a uma fita ou substrato e recupe rar essas imagens dessa fita ou substrato.

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-2MEMORIA DESCRITIVA

Este invento refere-se a um aparelho e processo para aquisição e armazenamento de uma imagem electrónica latente de uma cena num campo de visionamento e para a conversão des. sa imagem armazenada para uma forma visível para fins de reprodução e/ou visionamento. Relaciona-se mais particularmeri te com uma técnica aperfeiçoada ds realizar fotografias ele_ç ironicamente e de visionar ou imprimir essas fotografias após serem tiradas.

Antecedentes do invento

A maioria dos sistemas modernos de reprodução fotográ fica e câmaras são baseados tanto no uso de películas de sais de prata como no emprego de fotosensores electrónicos em esta do sólido para detecção de imagem e accionamento de um visi_g nador, como na utilização de um tubo de feixe de electrões cuja superfície sensora recebe uma imagem e é explorada com um feixe de electrões para de uma só vez fazer a leitura e armazenagem em separado dos sinais de imagem detectados. Apesar de todos estes sistemas anteriores funcionarem razoavelmente bem cada um deles apresenta certas desvantagens. Por exemplo as câmeras que utilizam película necessitam de mecanismos de obturação relativamente complexos e a película que não é reutilizável, necessita de ser revelada quimicamente para se obter a fotografia. As câmaras de tipo sensor de bs tado sólido electrónico tendem a ser máquinas relativamente grandes e complicadas que são relativamente caras de construir. Estas câmeras electrónicas utilizando um tubo de fe_i xe de electrões tal como um tubo vidiocon requerem uma fita video ou outro meio de armazenagem para reprodução das imagens adquiridas pelo tubo. Isto é armazenam informação de imagem numa forma analógica ou digital num meio magnético separado. Este meio impõe limitações significativas à quantidade de informação de imagem que pode ser armazenada limitando assim a qualidade das reproduções feitas a partir dos

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-3dados adquiridos. Uma memória intermédia de fita ou disco torna também esse tipo de câmara bastante volumoso, caro e necessitando de uma grande fonte de alimentação eléctrica. Seria desejável, por isso, proporcionar um novo tipo de câme ra que possa realizar uma série de instantâneos electronicamente e reproduzir essas fotografias sem a necessidade de armazenar a informação de imagens num meio de armazenagem intermédio tal como as fitas video e os discos video.

Fizeram-se alouns esforços no passado para produzir materiais que possam ser sensíveis e simultaneamente armazenarem imagens ópticas em materiais de camadas múltiplas e subsequentemente produzir uma saída de cópia dura. Uma destas tentativas chamada o processo katsuragawa e as suas de rivaçães, o chamado processo cânon NP foram aperfeiçoados para formarem imagens electroestáticas para produtos de cópia de escritório. Ambos estes processos utilizam um meio fotocondutivo compreendendo uma camada fotccondutiva e uma camada dieléctrica sobreposta. Ά camada fotocondutiva modula a imagem luminosa entrada para criar um padrão de carga eléctr^i ca através da camada dieléctrica. Em seguida é aplicado revelador (toner) ao meio para revelar a imagem. Este proces. so necessita de interacção precisa da coroa de carga iónica do meio, exposição luminosa durante a contracarga do meio e subsequente exposição em branco do meio para formar uma imagem electrónics estabilizada através da camada dieléctrica dc meio. Além do mais, os processos de katsuragaua e canon necessitam de plasma gasoso cu contacto atmosférico para poderem funcionar; necessitam também de quantidades significa, tivas de luz entrada, por exemplo uma imagem luminosa muito intensa para exposição porque o meio de gravação utilizado nestes processos tem uma sensibilidade relativamente fraca. Com estes técnicas anteriores obtinham-se apenas descriminaçães limitadas e eram incapazes de adquirir e armazenar imagens de ccr de qualidade fotográfica a velocidades fotcgráfi cas,

Outra tentativa para o aperfeiçoamento de um sistema

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-4de câmera electrónica está descrito na patente US 3 664 035 (Kuehnle). Esta câmara utiliza também um meio de gravação electrográfico compreendendo camadas fotocondutivas e dieléç. tricas sobrepostas. 0 meio é exposto a uma imagem luminosa e simultaneamente um dispôsitivo produtor de coroa carrega a superfície do meio com um pico de voltagem que depende da intensidade da luz entrada. Devido cs características diferentes de diminuição de luz e sombra do meio desenvolve-se através da superfície da camada dieléctrica do meio uma dis; tribuição de carga electrónica. Este padrão de carga corres.

I ponde à imagem luminosa entrada, sendo imediatamente aplicado revelador (toner) à superfície do meio para revelar essa imagem electrostática antes que ela se degrade. Assim aquela câmera patenteada utiliza as técnicas bem conhecidas de cópia xerográfica e electrofax e a virtude desse dispositivo anterior residia na compactação dos diversos componentes que realizavam aqueles bem conhecidos processo num in vólucro de câmera de pequeno tamanho. Como salientado o meio de gravação descrito nessa patente pode armazenar uma imagem adquirida durante um intervalo de tempo muito curto de modo que a imagem tem de ser revelada pelo revelador (toner) quase simultaneamente ã sua aquisição. Isto apresenta alguns ) problemas de tempo, e requer também que a câmera incorpore um posto de alimentação de revelador (toner) o que aumenta o tamanho, complexidade e custo da câmera.

Esses sistemas anteriores de câmera tinham também uma velocidade fotográfica baixa tornando-os comercial mente inviáveis. Enormes quantidades de luz eram requeridas para criar uma imagem no meio, em comparação com as exposições ne cessárias nos copiadores xerográficos, por exemplo ASA 1.

Outra desvantagem daquele sistema de câmera é impedir a utilização de um meio de gravação electrográfico incorporando um substrato ou base através do qual a imagem adquirida seja projectada, que seja feito de um material plástico orgânico, tal como poliéster, polietileno ou semelhante. Ap.e sar daquele substrato ser opticamente bastante transparente

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riscos

-5quando o meio é novo, devido à sua baixa resistência são as suas propriedades óp ticas começam rapidamente riorar-se quando o meio é utilizado porque marcas de se acumulam na sua superfície.

Além disso, o meio descrito naquele sistema patenteado, mesmo que pudesse reter uma imagem adquirida durante um período de tempo razoável não se podia fazer a sua leitura pelas técnicas mais eficientes, nomeadamente por exploração por feixe de electrBes. Isto é assim porque tal exploração deve ser realizada no vácuo e produzir vácuo a partir dos componentes orgânicos do meio, em particular da base, produz um. vácuo pontualmente reduzido causando além disso colisães iães/electrães no feixe de exploração e afectando o eléctrodo de feixe, tornando impossível a recuperação de imagens de qualidade. Uma vez que não haja necessidade, a revelação por torner é utilizada de preferência à exploração por fei. xe de electrBes, tornando-se essencial que o meio de gravação seja descarregado por uma exposição a um potencial próx.i mo de zero nas áreas claramente iluminadas; apenas depois é possível revelar a imagem sem estar velada de modo pronuncia, do nas áreas teoricamente transparentes da fotografia. Isto significa que as áreas mais iluminadas do meio requerem satu ração de exposição para ultrapassar o problema de revelação inerente com o revelador (toner).

Outra técnica de criação de imagem que permite a recu peração por exploração por feixe de electrBes de uma imagem armazenada electronicamente é descrita na publicação Electos. tatic Imaging and Recording por E.C. Hutter et al, Oournal of the δ.Μ.Ρ,Τ.Ε. volume 69, de Janeiro de 1960 a páginas 32 a 35. 0 meio de gravação ou fotofita naquela referência, é também descrita na patente U.5. 3 124 456 (Hoore), compreende uma base de poliéster transparente revestida num lado com uma camada de material fotocondutivo que é por sua vez revestido por uma fina camada de material dieléctrico. Para gravar uma imagem no meio, a camada dieléctrica é pré-carregada por uma voltagem aplicada através da camada e depois a

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-6camada fotocondutiva é exposta a uma imagem iluminada enquajg to um campo eléctrico é aplicado através da camada dieléctri ca. A carga na camada dieléctrica diminui para zero sendo a diminuição mais rápida onde a imagem é opticamente mais brilhante e, além disso, a resistência fotocondutiva é a menor. Após um instante correspondente à maior diferença entre os potenciais nas zonas de luz e de sombra do meio, o campo eléctrico é desligado e o processo de descarga pára, deixando assim na camada dieléctrica uma distribuição de carga electrostática correspondente à imagem óptica incidente no meio. A imagem armazenada pode ser revelada por aplicação de revelador (toner) ao meio ou pode ser lida a partir do meio por exploração da camada dieléctrica com um feixe de electrões focado para produzir um sinal eléctrico correspondente à imagem armazenada.

Uma vez que o sistema de Hutter et al emprega um meio de gravação que incorpora um substrato plástico orgânico tem as mesmas desvantagens que a câmera patenteada explicada ac_i ma. Também neste sistema deve ser aplicada uma voltagem ao meio de gravação antes de o expôr de forma a pré-carregar a camada dieléctrica daquele meio. Uma vez que o pré-carregamento não confere qualquer relação ao brilho da cena, particularmente nas suas zonas de sombra a imagem pode estar totalmente sob ou sobre-exposta tornando-a de leitura difícil. Também devido às imperfeições e dsfeitos nas camadas activas do meio, esse pré- carregamento pode variar através da área da superfície do meio e não ser, além disso, de confiança como um potencial de referência de exposição.

Essa disposição tem diversas outras desvantagens também que limitam seriamente, se não impedem, a sua aplicação prática. Mais particularmente a fotofita utilizada no sis tema de Hutter et al tem uma sensibilidade à luz fraca compa. rável aos fluidos de halogenetos de prata muito lentos, por exemplo ASA 1-10. Além disso pode armazenar os dados adquiridos no meio por apenas um período de tempo limitado, por exemplo algumas semanas, devido a fugas de carga na camada

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-7dieléctrica do meio. Por outras palavras, fazendo uma tenta, tiva de força bruta, □ sistema de Hutter et al consegue a sx posição do meio de gravação ao longo de uma porção da curva característica de exposição versus carga para esse meio permitindo apenas até oito níveis da escala de cinzento. De acordo, a qualidade das imagens adquiridas por esse sistema não são muito elevadas. Assim sendo, não é surpreendente que as fotografias recuperadas do meio por exploração de feixe de electrões sejam de fraca qualidade e inferiores às i de película de halogenetos de prata. Além disso a leitura , da imagem armazenada no meio é feita pela detecção de um sinal de corrente modulada capacitivamente do meio envolvendo movimento simultâneo de muitos portadores de carga no meio.

Resultando assim que a resolução do sinal de imagem detectado é inferior ao da imagem electrónica armazenada que, como precisamente constatado, era bastante fraco para ser iniciado.

Também ainda, nc processo de leitura e armazenagem de imagem para visionamento ou reprodução, essa imagem é degradada por condução electrónica causada no meio pelo próprio processo de exploração por feixe de electrões. Por outras palavras quando o sistema de Hutter executa uma operação de • leitura tem tendência a apagar a imagem armazenada no meio.

Isto, evidentemente, é completamente inaceitável se esse sis. tema é para ser considerado para armazenagem, de longa ou curta duração, de imagens ópticas que podem ter de ser recuperadas diversas vezes durante o período de armazenagem.

Outros sistemas de gravação são descritos nas patentes US 3 880 514 e US 4 242 433 de Kuehnle et al que não requerem pré-carregamento do meio de gravação. De preferência aqueles sistemas carregam e expõem o meio simultaneamente. A este respeito são superiores ao sistema de gravação de Hutter et al, por outro lado são desvantajosos em relação aos mesmos aspectos como o último sistema.

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-8Sumário do invento

Assim é um objectivo do presente invento proporcionar um aparelho de gravação de imagem electrónica interactiva do tipo de um conjunto de microscópio ou câmera para aqui, sição, armazenagem e recuperação de imagens ópticas de modo a comparar, visionar e/ou reproduzir os dados ópticos adquiridos.

Outro objectivo do presente invento é proporcionar um conjunto tal como este que tenha controlo de exposição automático e capacidades de focagem.

Um objectivo adicional deste invento é proporcionar um conjunto de aquisição e armazenagem de imagem que possa gravar imagens ópticas a alta velocidade e armazenar as ditas imagens por um período de tempo de vários anos em forma paralela para subsequente recuperação e posterior processameri to electrónico de uma maneira seriada.

Ainda outro objectivo do invento é proporcionar um con junto que grave a imagem iluminada entrada num meio optoeleç. trónico de armazenamento num modo que não produza substancialmente perdas de informação.

Outro objectivo ainda do invento é proporcionar um conjunto para a aquisição e gravação de um sinal óptico no qual o meio de gravação interactua ou coopera com outros cojm ponentes do conjunto incluindo um aparelho de medida de contraste de exposição e uma fonte de electrões para optimizar as condições de retenção da quantidade máxima de informação da imagem luminosa entrada.

/

E também um objectivo do invento proporcionar tal ap.a relho de gravação de imagem do tipo microscópio Pu câmera que possa tirar fotografias de elevada qualidade electrónica mente tanto a preto e branco como a cores.

Outro objectivo do invento é proporcionar um aparelho do tipo microscópio ou câmera para recuperação e visionamento ou reprodução de imagens fotográficas latentes armazenadas electronicamente em fotofita.

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E também um objectivo do invento proporcionar um aparelho de gravação interactiva de imagem na forma de uma câme ra sem obturador com, capacidade de autofocagem.

□utro objectivo do presente invento é proporcionar um conjunto microscópio e cSmsrs que possa armazenar uma çrande quantidade de informação por um perÍDdo de tempo longo num meiG optoelectrónico de gravação de tipo fita que possa ser explorado por um feixe de electrões para leitura da informação armazenada para fins de visionamento ou reprodução.

Outro objectivo do invento é proporcionar um conjunto de gravação cujo meio de gravação tem segmentos ou suportes para visionar cenas num campo de visionamento, intermeado com suportes para armazenamento de imagens electrónicas desS 33 CS ΓΊ S S · z

E também um objectivo do invento proporcionar um conjunto que grave imagens electronicamente num meio de gravação que in situ pode ser limpo e reusado no todo ou em parte uma multiplicidade de vezes.

Um objectivo adicional do invento é proporcionar um conjunto para armazenagem electromagnético de sinais num meio de gravação como um padrão electrónico e para leitura dessa informação do meio de uma maneira que não degrade o pa. drão armazenado que após um número adequado de exploraçães pode ser utilizado para recondicicnamento de contraste de imagem.

Outro objectivo do invento é proporcionar um aparelho aperfeiçoado para gravação de imagens épticas electronicame_n te em fita a preto e branco ou a cores para posterior leitura por exploração por feixe de electrães.

Ainda outro objectivo é proporcionar um aparelho que recupere imagens armazenadas electronicamente num meio optoelectrónico com um conjunto de detecção de feixe de electrães de exploração aperfeiçoado.

Um objectivo adicional do invento é proporcionar um aparelho do tipo acima mencionado que proporcione un ccntrolo

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-10apertado sobre o percurso explorado pelo feixe de electrães durante a operação de recuperação ou leitura.

Ainda outro objectivo do invento é proporcionar um processo de aquisição e armazenagem de imagens ópticas ou eléctricas num meio de gravação optoelectrónico que produz uma ou mais das vantagens acima mencionadas.

Ainda outro objectivo do invento é proporcionar um processo de recuperação ou leitura de imagens electrónicas a_r mazenadas num meio de gravação optoelectrónico que produz um ou mais dos benefícios acima numerados.

Outros objectivos serão, em parte, óbvios e aparecerão, em parte, a partir daqui.

invento, portanto, compreende diversos passos e a re_ lação de um ou mais de tais passos em relação & cada um dos outros, e a concretização do aparelho com as caracterís ticas de constru ção, combinação de elementos e disposição de partes que são adaptadas para efectuarem tais passos, tudo está exemplifica, do na seguinte descrição detalhada, e o âmbitc do invento se rá o indicado nas reivindicações.

De modo breve o conjunto de microscópio-câmera electrónico novo, utiliza um meio de gravação optoelectrónico, cristalino, inorgânico na totalidade, em estado sólido, de camadas múltiplas especial . Para os propósitos desta descrição, o meio será descrito como uma fita flexível. Dever-se-á compreender no entanto que o meio pode tambám ser implje mentado como um disco, uma chapa ou um tambor. 0 meio, por exemplo fita inclui uma base inorgânica transparente, um modulador fotocondutivo na base e uma camada de armazenagem d_i eléctrica de material duplo sobre o modulador. A fita é ca_r regada electricamente simultânea e controlável mente e exposta a uma velocidade de fotografia de cerca de 100C vezes mais rápida que em todos os sistemas anteriores, actuando os meios de carregamento como um obturador fotográfico de modo que adquira e armazene imagens electrónicas precisas na sua camada de armazenagem para leitura imediata ou posterior. Na

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-11primeira concretização do aparelho, as imagens electrónicas adquiridas podem ser subsequentes ao passo de impressão de imagem por exposição no escuro a uma nuvem de electrões de alta energia para fins de remoção das cargas de electrões p_o larizadas iniciais da fita. Para leitura ou recuperação das imagens armazenadas na fita, a fita é explorada por um feixe de electrões finamente focado e as imagens latentes nela são lidas em forma analógica ou digitalizada. Estes sinais de imagem binários, agora em forma de série, podem ser processa dos por circuitos electrónicos convencionais para visionamert tc ou reprodução em cópia dura, ou podem ser armazenados nou. tro meio de armazenagem para utilização posterior.

Assim, o presente conjunto actua de forma diferente dos conjuntos de formação de imagens electrónicos anteriores explicados no início que digitalizaram a informação de imagem entrada e, além disso, necessitavam de uma memória intermédia para armazenagem intermédia de uma imagem equivalente num meio magnético tal como uma fita video. Istc é, apesar dos conjuntos anteriores utilizarem muitas vezes meios fotosens_i tivos com elementos de aquisição, a informação tinha de ser armazenada noutro sítio. No conjunto aqui descrito o meio fotosensitivo armazena ele próprio as imagens até que o utilizador deseje recuperar essas imagens em forma analógica pja ra visionamento ou reprodução. Como se poderá ver o meio de gravação e os elementos remanescentes deste conjunto interaç. tuam e cooperam opticamente e electronicamente para optimizar a exposição do meio de gravação sob as condições de luz prevalecentes no campo de visionamento do instrumento de modo que a imagem gravada na fita tenha a mais alta resolução e tenha muitos passos de cinzento (gama dinâmica) e grande cojn traste.

Como se verá também mais tarde, as imagens electrónicas armazenadas no meio são lidas de uma forma não destrutiva a partir do meio de modo que as mesmas imagens possam ser lidas numerosas vezes e de facto, as imagens armazenadas na fita podem ser recondicionadas de tempos a tempos se uma mui.

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-12tiplicidade de leituras afectarem ligeiramente o nível do s_i nal armazenado. Assim, o conjunto pode reter imagens electrónicas de alta qualidade durante um período prolongado, tor. nando-se especialmente útil para armazenagem de longa duração ou arquivo de imagens ópticas. Por outro lado, se desejado a fita pode ser completamente limpa e reutilizada repetidas vezes de modo que o conjunto é aplicável também a armazenagem de curta duração de imagens ópticas.

Neste conjunto de gravação um projector que pode ser um dispositivo óptico de aumentar ou reduzir, projecta uma r imagem luminosa para o meio de gravação que é suportado por um prato transparente no plano focal do projector. As ópticas do projector tomam em consideração a presença do meio que tem um índice refractivo alto, incluindo o projector um ajustamento motorizado de focagem. 0 prato de suporte da fi ta incorpora também uma disposição de tiras de filtro e outra disposição de tiras fotosensitivas que estão emparelhadas com a fita e que respondem a diferentes intensidades luminosas sobre a zona da imagem, produzindo sinais eléctricos correspondentes. Estes sinais de intensidade são utilizados para gerarem um conjunto de sinais de controlo que são aplicados num arranjo de retorno para ajustar a focagem do pro) jector de modo que a imagem projectada para o meio de gravação seja trazida para focagem fina automaticamente antes de ser tirada cada fotografia.

Todo o meio de gravação optoelectrónico tem uma curva caracteristica de carga versus exposição que é uma medida da sensibilidade ou resposta do meio à luz a diferentes níveis de exposição, comparáveis à gama ASA das películas fotográfi cas de halogenetos de prata convencionais. As cãmeras e gra vadores convencionais utilizam um sensor de luz separado para regular a exposição para a adequar ao filme que está a ser usado. No conjunto presente as mesmas tiras fotosensitivas do prato que estão emparelhadas com a fita são utilizadas pa_ ra medir a energia luminosa entrada e constraste, para regular a corrente de carga e a duração da exposição de modo que

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-13o fluxo total de energia entrado seja colocado na região de sensibilidade optimal do meio de gravação particular ou fita utilizado. Além disso existe pequena semelhança do meio que é sobre-exposto ou sub-exposto enquanto a fotografia é tira, da.

Apôs a cSmera ter sido focada e a sua exposição regulada automaticamente como dito acima, a fotografia é tirada, por exemplo, a fita é exposta a uma imagem óptica ou sinal. Durante este passo de exposição, enquanto a imagem óptica e_n trada é projectada para a fita, uma fonte de electrões deposita uma nuvem de electrões na superfície da camada dE armazenagem dieléctrica da fita, e ao mesmo tempo as camadas activas do meio são submetidas a um campo eléctrico muito interi so provocado pela deposição de electrões na camada de armaze nagem e um potencial contrário numa camada de eléctrodo adj.a cente à base. A energia na imagem luminosa focada para o meio é absorvida no modulador fotocondutivo da fita, criando assim pares de vazios de electrões nesse fotocondutor. Sob a influência desse campo, os portadores positivos ou vazios que penetram através de um interface ou zona de barreira (efeito de campo) compreendendo um componente da camada de armazenagem de material duplo para □ lado de baixo do outro componente, nomeadamente uma zona de armazenagem dieléctrica, enquanto as cargas negativas ou electrões são conduzidos para fora do meio fotosensitivo através da camada de eléctro do para a bateria. As cargas positivas ficam aprisionadas ou ponteadas ao lado de baixo da zona dieléctrica e logo que o campo eléctrico é desligado, a camada de interface actua como uma barreira para evitar qualquer carga gerada ternicamente ou imagem fotogerada não relacionada de penetrar através da camada de interface e, assim, acidentalmente, neutralizarem as cargas de imagem relacionada positivas que são ponteadas como centros de carga no lado de baixo da zona dieléctrica.

número de pares de vazios de electrões produzidos em qualquer localização na zona da imagem depende da quanti66 347

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-14dade de luz que bate na camada fotocondutora nessa localização, transferindo, assim, a energia fotoiénica incidente para um equivalente electrónico no meio, que é armazenado como uma distribuição de cargas positivas para o lado de baixo da camada dieléctrica do meio.

Todas estas cargas positivas são feitas coincidir com um número igual de cargas negativas, ou electrões que ficam em oposição bs cargas positivas na superfície da camada dieléctrica, tendo sido aí depositadas por uma fonte de elecr trões. Assim o modulador fotocondutivo da fita, modula o mo vimento dos portadores de carga no meio, de acordo com a ima, gem luminosa entrada para criar uma distribuição de domínios electrónicos através das superfícies superior e inferior da camada dieléctrica para formar o análogo eléctrico da imagem que é projectado para a fita. Como será descrito em maior detalhe mais tarde, o meio de gravação tem um alto grau de perfeição e é muito fino, com o resultado de a distribuição de carga na área de imagem do meio formar uma representação sem ruído, muito precisa da imagem óptica do campo de visionamento da cSmera.

No acabamento do passo de exposição as imagens electrb nicas na fita podem ter as suas cargas de polarização retira das sujeitando a superfície da camada de armazenagem a uma corrente de electrães energéticos proviniente de uma fonte de electrões. Isto, limpa a superfície da camada dieléctrica de todas as cargas negativas, que aí não estão ligadas por correspondentes cargas positivas depositadas no lado de baixo da camada dieléctrica. A remoção destas cargas livres elimina as correntes de escurecimento direccional que podem formar ruído de fundo. Até mesmo nas aplicações onde a remoção do excesso de electrões na superfície da camada não é procurada, como salientado acima, com a remoção de quase todos os campos eléctricos relacionados com imagem, quaisquer portadores gerados termicamente no fotocondutor (corrente de escurecimento) não podem penetrar através da camada de inte.r face, e além disso deixar sem ser afectada a imagem electró-

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-15nica que é armazenada na camada ou zona dieléctrica. Donde resulta que uma imagem, nomeadamente de alta qualidade é armazenada no meio e permanecerá aí por um ano ou mais a não ser que essa imagem seja apagada intencional mente ou outra imagem seja gravada nessa mesma localização no meio. Dever-se-á notar que ss cargas ponteadas não são impelidas lateralmente na zona dieléctrica de modo que toda a resolução da imagem original seja retida nessa zona.

meio de armazenagem de imagem optoel ectrónico ou f_i ta aqui descrito é convenientemente bobinado como uma faixa ou tira nc aparelho de gravação que pode ser um microscópio ou câmera e avançado suporte a suporte para o plano focal do aparelho de modo que as imagens possam ser gravadas em suces. sivos suportes da fita. Para facilitar a recuperação da informação na fita marcas de segurança e traços temporizados pedem ser gravados na fita com as imagens ópticas para as d_e finir por localização de armazenagem ou suporte. Quando a informação está a ser lida da fita, aquelas marcas são deteç. tadas e utilizadas para desenvolverem sinais eléctricos para controlar o mecanismo de avanço da fita do gravador para reposição dos suportes contendo a informação óptica desejada com precisão para leitura desses dados armazenados. Tais marcas também são utilizadas para iniciar e alinhar a explora ção por feixe de electrães como se descreverá em detalhe mais tarde.

Com o auxílio de marcas gravadas na fita, a fita pode ser repôsicionada para trazer um suporte seleccionado para uma posição em frente de um canhão de electrões. 0 car.hão emite então um feixe de electrões finamente focado que faz o varrimento através da superfície da camada de armazenagem da fita numa exploração de tipo quadro sob o controlo de um ci_r cuito de exploração. Os electrães batendo na superfície penetram-a ligeiramente e produzem uma emissão de electrães se cundária a partir dessa camada proporcional ao número de car gas depositadas durante a exposição de cada elemento da imagem e suportado por o campo eléctrico interno. Um colector

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-16deteota o número de electrães secundários emitidos em cada ponto na exploração e produz um sinal eléctrica correspcnden te que é representativo da imagem armazenada. D feixe electrónico inicialmente procura uma marca de segurança específi ca em cada suporte para obter a posição zero para o circuito de accionamento da exploração de modo que o traço do feixe no meio seguirá as linhas de filtro que foram expcstas no fo tcgrama e ser guiada precisamente durante o processo de exploração. 0 sinal de imagem produzido assim pela exploração da fita pode ser alimentado a um visionador ou a um impressor ou pode ser armazenado numa fita magnética ou disco para utilização posterior.

presente conjunto pode tirar fotografias a pretc e branco ou a cores. No último caso, a fita é exposta através de um arranjo de filtro no prato de fita consistindo em linhas de cor, vermelho, verde e azul, entrelaçadas muito finas que coincide com as linhas de exploração do quadre de feixe de electrães. Assim quando se tira uma fotografia, a informação armazenada electronicamente no meio consiste em três imagens interlaçadas correspondendo aos componentes de cor vermelho, verde e azul da imagem óptica projectada na fi ta. Para recuperação ou leitura dessa imagem de cor armazena, da, durante a operação de leitura, o feixe de electrães é obrigado a executar três exploraçães sucessivas através de todas as linhas de imagem de cada cor. Assim o colector de electrães gera um conjunto de três sinais analógicos representando a informação de cor vermelha, verde e azul armazenada electronicamente no meio de gravação. Esses sinais que estão em forma de série, são então amplificados, digitalizados, corrigidos na cor e de outro modo processados em modos bem conhecidos em artes gráficas a cores para produzir sinais de imagem para controlar um visionador a cores ou uma impressora a cores. A sensibilidade do colector-amplificador de electrães, em combinação com a quase perfeita ausência de ruído do meio de gravação optoelectrónico dá ao conjunto uma sensibilidade extremamente elevada e resposta rápida, que é equivalente a uma película de halogenetos de pra

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-17ta com ums velocidade da ordem de ASA 3000.

meio de gravação optoeiectrónico ou fita que é utilizado neste conjunto de gravação pode ser explorado numerosas vezes sem destruição ou mesmo degradação material da informação gravada. De facto, a imagem armazenada no meio pode ser recondicionada de tempos a tempos corr o auxílio da fonte de electrões se necessário for para restabelecer os seus potenciais de carga distribuída originais e, assim o seu contras te. Se, no entanto, for desejado gravar outra imagem óptica no meio, as imagens electrónicas armazenadas podem ser apagadas muito facilmente expondo o meio brevemente a luz ultravioleta. Esta energia de onda curta torna a camada dieléctrica do meio suficientemente condutiva para neutralizar as cargas electrónicas armazenadas em superfícies opostas daquela camada.

Quando o conjunto é implementado como um microscópio ou como uma cámera de lente simples do tipo reflex o meio aqui descrito é feito, de preferência, como uma tira ou faixa com suportes de gravação alternando com suportes transparentes ou translúcidos de visionamento. No caso do microscó, pio, o operador pode olhar através de um suporte de visionamento para um objecto sendo observado antes de tirar uma fotografia. No caso de uma c*mera, o campo de visionamento po, de ser projectado como uma imagem virtual para a zona de um suporte de visionamento de modo que possa ser observado atra, vés da ocular da câmera, antes de se tirar uma fotografia pa. ra ser armazenada no suporte de gravação seguinte. 0 aparelho inclui também um mecanismo de transporte de fita, os necessários circuitos lógicas e uma alimentação de energia de baterias para permitir que o aparelho avance a fita com precisão e tire automaticamente fotografias ao ser tocado um bo tão no invólucro da cãmera. Como será observado a quantidade de energia eléctrica necessária para depositar imagens electrónicas no meio de gravação e para recuperar essas imagens é bastante baixa de modo que a unidade pode ser leve, compacta e portátil. Também as secções produtoras de elec-

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-18trões do gravador e do meio de gravação estão contidas num compartimento sob vácuo no invólucro do gravador de modo que lentes e bactérias podem ser mudadas de modo normal sem afejo tar a operação do aparelho e do meio. Além do mais este cori junto de gravação terá uma grande aplicação onde quer que s_e ja desejada a aquisição, armazenagem de longa e curta duração e subsequente recuperação da informação visual.

Descrição breve dos desenhos

Para uma compreensão completa da natureza e objectivos do invento, deverá ser feita referência à descrição deta lhada que se segue feita em ligação com os desenhos anexos, nos quais:

- a fig. 1 é uma vista isométrica de um conjunto de gravação de imagem electrónica interactiva, concretizando o invento implementado como um microscópio;

- a fig. 2 é uma vista em corte, numa escala ampliada pela linha 2-2 da fig. 1;

- a fig. 3 é uma vista isométrica fragmentada numa e_s cala ainda maior que mostra o meio de gravação ou fita util_i zado no conjunto da fig. 1;

- a fig. 3A é uma vista similar que mostra uma porção do conjunto da fig. 1 em maior detalhe;

- a fig. 4 é uma vista em corte numa escala maior pela linha 4-4 da fig. 3;

- a fig. 5 é uma vista similar à fig. 3 que mostra uma porção do conjunto das figuras 1 e 2 em maior detalhe;

5;		a fig. 6	é	uma	vista	em corte pela	linha 6-6	da fig
	—	a fig. 7	é	uma	vista	diagramática	ilustrando	a expo.
S ição	do	meio da	fig	. 3
	-	a fig. 8	é	um	gráfico	mostrando a	maneira de	c o n t ro
lar a	exposição;

- a fig. 9 é uma vista similar à fig. 7 que ajuda a

347

Ref: E5-002PT

-19explicação da passivação do meio da fig. 3;

- a fig. 10 é um diagrama gráfico que ajuda a explica, ção dessa passivação;

- a fig. 11 é uma vista similar às figuras 7 e 9 mostrando a imagem electrónica armazenada no meio da fig. 3; e

- a fig. 12 é uma vista diagramática de um conjunto completo de aquisição, armazenagem e impressão de imagem fiptica concretizando o invento.

Descrição detalhada da concretização preferida

Referindo agora os desenhos, as figuras 1 e 2 mostram o conjunto de gravação de imagem electrónica interactiva. Pa. ra o fim desta descrição o conjunto tema a forma de um micros. cópio-cSmera 10 capaz de aquirir e armazenar imagens de espé. cimes ou objectos muito pequenos. No entanto, o invento pode ser também implementado como um tipo de gravador diferente, tal como uma cêmera, substituindo apropriadamente uma câ. mera óptica ou sistema de lentes.

microscópio 10 compreende um invólucro rígido 12 que é suportado por um suporte 14 acima de uma platina ou posici. onador 16 de normalizado, de eixos XX', YY' e ZZ’ montado num pedestal 18 projectando-se para cima. 0 posicionador 16 está disposto para suportar e posicionar uma lómina de vidro G na qual o espécime S a ser visionado é colocado. Utilizar) do o posicionador 16 o espécime S pode ser localizado no eixo de visão A do microscópio 10. Após o microscópio-cêmera ter fotografado o espécime S, que é armazenado num meio de gravação optoelectrónico 34 (fig. 2) no interior do microscó pio, aparelho que pode funcionar num modo de leitura para re. cuperar a imagem armazenada para visionamento ou reprodução utilizando uma impressora CTR indicada genericamente por 20 ligada electricamente ao microscópio por um cabo 21.

Como se vê melhor na fig. 2, o invólucro de microscópio 12 é dividido numa pluralidade de compartimentos internos. IXais particularmente existe um compartimento de trans-

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Ref: E5-002PT

-20porte de fita 22 no fundo do invólucro que contém um par de veios rotativos 24 e 26 para suportar as bobinas alimentação e recepção 28 e 32 respectivamente entre as quais se estende o meio de gravação optoelectrónico que está na forma de uma fita fotográfica longa 34. Quando os veios 24 e 26 rodam, a fita avança ao longo do plano focal indicado genericamente em P que constitui a posição de exposição da fita.

A parede de fundo do invólucro 12 é formada por uma ca vidade 35 genericamente cilíndrica que intercepta o comparti, mento 22 no plano directamente oposto ao plano P. 0 extremo interior da cavidade é fechado por um prato transparente de vidro 36 que isola o compartimento 22 da cavidade 35. Apesar de na fig. 2 o prato 36 ser mostrado separado da fita, actualmente, a sua superfície 36a. posiciona a fita no plano focal P. C prato pode também ser um elemento óptico do circuito óptico do microscópio para produzir planificação do campo, ccrrecção de cor, filtração, etc., da imagem óptica entrada. Além disso, como se verá, o prato tem capacidades sensores de luz especiais que são utilizadas para focarem automaticamente o microscópio antes de se tirar uma fotografia e regular a duração de exposição quando a fotografia está a ser t_i rada.

A unidade de lentes móvel da cãmera, indicada genericamente em 38 está rotativamente montada na cavidede 35 e o microscópio é focado para espécimes através do ccntrolo de um servcmotor 39 que move a unidade de lentes axialmente com muita precisão numa direcção ou na outra. Evidentemente o instrumento pode ser também focado manualmente através do movimento adequado da unidade 38.

A fita 34 é movida para trás e para diante entre as duas bobinas 28 e 32 por servomotores reversíveis 42 que rodam os veios 24 e 26, respectivamente. Aplicando correntes, a estes motores, de polaridades apropriadas, a fita 34 pode ser mantida esticada e movida em qualquer direcção para pos.i cionar um suporte seleccionado da fita no prato 36 no plano fecal P do microscópio. Em algumas aplicações a fita pode

347

Ref: E5-002PT

-21ser avançada através de outros meies tais como um guincho cu um motor de corrente linear ou de eddy utilizando uma margem metalizada na própria fita.

mecanismo para transportar a fita 34 pode incluir outros componentes, tais como guias dos bordos da fita ou uma porta de fita para localização na altura de cada incremento ou suporte de fita numa posição de exposição no plano de imagem P. No entanto, para ilustração fácil, estes compo. nentes que se encontram em muitas cãmeras automáticas converi cionais não foram representados nas figuras dos desenhos.

microscópio 10 inclui outro compartimento 46 que inclui a secção de controlo 48 da câmera. Essa secção inclui um microprocessador e accionadores de corrente para proporcionarem os sinais de accionamento para accionamento dos motores 42 para a porta da câmera (se presente). A caracterização da secção 48 e a programação do seu processador serão óbvias a partir das funções de controlo que vão ser descritas. Guando o operador prime um botão de AVANÇAR 50 re cuado (fig. 1) na parede lateral do invólucro 12, a secção de controlo 48 aplicará um número seleccionado de impulsos aos motores 42 para mudar o incremento ou suporte da fita s_e guinte para a posição de exposição no plano de imagem P. Os sinais da secção de controlo 48 para os motores mudarão a fi ta suporte a suporte na direcção oposta quando um botão RECUAR 51 recuado no lado do invólucro 12 for primido. De preferência os botões 5C e 51 e os outros botões de controlo da cSmera a serem descritos são botões de tecla capacitiva implantados directamente na parede do invólucro 12. Estes outros botões de controlo incluem um botão de FOCAGEF, 49 que pode ser primido para focagem automática do instrumento 10, um botão de EXPOSIÇÃO 52 que inicia a gravação de um sinal óptico na fita 34, um botão LEITURA 53 que inicia a operação de leitura na fita para produzir sinais de imagem correspondendo a uma imagem armazenada na fita e um botão APAGAR 54 que é premido para apagar uma imagem já armazenada na fita no microscópio-câmera 10. Também, um contador

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Ref: Ε5-ΕΌ2ΡΤ

-22de imagens 55 da fita, está montado na parede de topo do invólucro 12.

A energia para os motores 42 e para a secção de controlo 46 e outras partes electromecânicas do aparelho é fornecida por uma alimentação de energia 56, que inclui baterias contidas num compartimento 58 do invólucro 12 localizado em cima do compartimento 46. Condutores eléctricos apropria, dos são proporcionados entre estas partes, tais como fios ou circuitos impressos no interior do invólucro. 0 acesso ao interior do compartimento 58 das baterias é feito removen do uma pequena tampa 12a. (fig. 1) na parede frontal do invólucro 12. De preferência também, as baterias da alimentação de energia 56 são do tipo que pode ser recarregado pela liga ção a uma fonte de energia de corrente contínua (DC) por meio de uma ficha fêmea 62 localizada no fundo do suporte 14 como mostrado na fig. 1.

invólucro 12 tem também um grande compartimento 64 gue está alinhado com o eixo da unidade de lentes 38, eixo que coincide com o eixo óptico A do microscópio. 0 compart_i mento 64 tem várias lentes estacionárias 66 que fazem parte do microscópio. Estas estão todas centradas no eixo A e o operador utiliza o microscópio para observar espécimes S, olhando através da ocular 69 na parede de topo do invólucro 1 o

Referindo ainda a fig. 2 o microscópio-cãmera 1D inclui também um dispositivo emissor de campo ou fonte de electrões 74 que está montado de modo deslizante no invólucro precisamente em cima do prato 36. A fonte pode ser movida entre uma posição entendida mostrada em linhas cheias nessa figura em que se sobrepõe ao suporte da fita no plano focal P e uma posição retraída mostrada em linhas tracejadas nessa mesma figura na qual o canhão está localizado no compartimeri to do invólucro 46 fora da fita. Apesar da fonte 74 ser mudada entre as suas duas posições por quaisquer meios adequados, no aparelho ilustrado, ela é movida por um servomotor 78 localizado no compartimento 46 e ligada à fonte 74 por meio de um dispositivo de pinhão e cremalheira. A fonte de

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Ref: E5-C02PT

electrões 74 está normalmente localizada na sua posição retraída de modo a não obstruir a visão do operador através do microscópio. No entanto durante o processo de exposição a fonte é movida para a sua posição estendida, sobrepondo-se à fita, pelo motor 78 sob o controlo da secção 48. A secção 48 provoca então que a fonte 74 dirija uma nuvem de electrões desde pontos de descarga 74,a da fonte 74 contra o lado superior do suporte de fita presente no plano focal P. Como veremos, a superfície superior do suporte de fita no plano P torna-se car regada com estas cargas negativas permitindo que o suporte adqu_i ra e armazene uma imagem electrónica correspondente à imagem óptica projectada para esse suporte pela unidade de lentes 38 do instrumento. A quantidade de carga é controlada em termos de tempo e grandeza para assegurar a captação da quantidade máxima de informação contida na imagem a ser gravada. Como se verá a fonte de electrões 74 é usada também para eliminar o cam po polarizado electricamente de cada suporte de fita após a exposição desse suporte removendo o excesso de portadores de carga do suporte.

microscópio câmera inclui também um canhão de elec trões Θ4, localizado num grande compartimento Θ6 do invólucro à esquerda do compartimento 64 e usado quando o instrumento 10 é operado no seu modo de leitura. Contrariamente à fonte 74, o canhão de electrões Θ4 dirige um feixe de electrões finamente focado para o suporte de fita exposto, presente num plano de leitura ou posição R no compartimento 86 que é definido pela parede de fundo desse compartimento. 0 canhão 84 é controlado de modo que o feixe de electrões varra um quadro na superfície superior desse suporte por um circuito 88 localizado no compartimento 92 do invólucro, posicionado mesmo à esquerda do compartimento 86. Uma vez que a fita 34 está na dependência da temperatura, de preferência, o canhão é um dispositivo de cátodo frio que não gera calor.

Durante a leitura, o feixe de electrões de exploração do canhão 84 provoca a emissão de electrões secundários pelo suporte de fita que está a ser explorado, cuja distribuição

347

Ref: E5-0C2PT

-24numérica por elementos de área (pixels) representa a imagem electrónica armazenada nesse suporte. Estes electrões secun dários recolhidos por um colector de electrões anelar 94 localizado perto do topo do compartimento 66 que produz, em consequência, um sinal que é o analógico eléctrico da imagem armazenada. Esse sinal é aplicado a um circuito de leitura · 96 contido num compartimento 98 do invólucro à direita do compartimento 86 onde é amplificado, digitalizado e doutro modo condicionado antes de ser aplicado aos vários condutores da ficha 21a à qual o cabo 21 esta acoplado como mostrado na fig. 1. Esses sinais de imagem são então alimentados por meio daquele cabo ao terminal 20 onde a imagem recuperada pode ser visionada ou reproduzida.

No microscópio-câmera 10 especificamente ilustrado aqui, a mesma fita 34 é suposta permanecer permanentemente no compartimento 22 do invólucro. De acordo, aquele compartimento, juntamente com os compartimentos 46, 86 e a porção do compartimento 64 abaixo da lente mais baixa 66, é mantido sob _P vácuo elevado, da ordem de 10 ~ Torr. Para manter o vácuo, vedantes de ar (não mostrados) são proporcionados entre a placa 36 e a parede da cavidade 35 e entre a lente mais baixa 66 e a parede do compartimento 64. Estes compartimentos ficam assim livres de poeiras, humidade e outros contaminantes que podem interferir com os electrões das fontes de eleç, trões 74 e 84.

Referindo agora as figuras 3 e 4 que mostram a fita optoelectrónica 34 em maior detalhe. E composta de um grande número de segmentos de imagem ou suportes 34a. e um número igual de segmentos de visionamento ou suportes 34b. que altej? nam ao longo do comprimento da fita. A fita é feita, in toto , de materiais inorgânicos em oposição aos materiais plásticos orgânicos. Além disso, não produz contaminação de ari. dez causada por desgassificação no ambiente de elevado vácuo do microscópio e não produzirá, além disso, quaisquer efeitos adversos nos electrões emitidos pelos canhões 74 e 84.

Basicamente, a fita é uma estrutura crescida hetero66 347

Ref: E5-002PT

-epitaxialmente unitária compreendendo uma base ou substrato 102 tipo fita de safira monocristalina (AlgO-j) opticamente transparente (de 0,2 a 5 microns) e flexível. E adicionado à base 102 em cada área de imagem 34ai da fita, um modulador 104 fino (por exemplo, cerca de 10 000 S) composto de um material fotocondutivo tal como silício (Si) ou arsenato de g á. , lio (GaAs) e uma camada de armazenagem 106 de dois materiais

o.

muito fina (por exemplo 1 000 A). Uma zona 104a. muito fina aditivada com fósforo do modulador 104 (por exemplo n-aditivada com cargas positivas fixadas) está presente adjacente à base 102 para servir como um eléctrodo. A zona remanescente 104b. do modulador 104 está livre de aditivos. A camada de armazenagem de dois materiais 106 é composta de uma zona ou camada 106a. muito fina (por exemplo, de cerca de 1 000 Ã) fe_i ta de um material dieléctrico adequado como, por exemplo, ni trito de silício (Si,N. ) e uma zona interfacial 106.b ultraf_i . >4 Q na (por exemplo de cerca de 30 A) de um material dieléctrico anisotrópico tal como dióxido de silício (5iD ) nc lado de baixo da zona 106a.. A zona 106b. apresenta um comportamento isolador eléctrica que evita a penetração de portadores de carga gerados termicamente ou até fotogerados no modulador 104 na face inferior da zona de armazenagem 106.aj mas a zona 106jb não permite penetração através da zona de armazenagem 106a. dos transportadores de carga fotogerados sob a influência de um campo eléctrico ortogonal sobreposto adequado através das camadas de fita 104a., 104_b, 106b. e 106.a. Por ou. tras palavras, os portadores de carga do modulador 104 que penetram através da zona 106.b sob a influência de um campo aplicado são ponteados (fixados pontualmente) ao lado de baixo 106c. da zona de armazenagem 106a. nos denominados centros de carga. Na falta daquele campo a zona 106b, evita que portadores adicionais atinjam a zona de armazenagem perturbando a contagem das cargas aí acumuladas apropriadamente. Assim a zona 106_b aprisiona todos os portadores positivos fotogerados criados durante o passo de exposição na zona de armazenagem 106_a, assim, um padrão de sinal electrónico arma zenado espacial mente naquela zona da fita e evitando também quaisquer movimentos laterais dos dites portadores de carga

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Ref; E5-DC2PT

-26na zona 106a. de modo que uma imagem com uma resolução excepcio nal seja mantida durante muitos anos.

A fita 34 è muito fina, tendo apenas poucos microns de espessura de modo que é suficientemente flexível para ser facilmente enrolada em bobinas 28 e 32. Pode ser feita, por exemplo pelo processo descrito no pedido de patente copenderi · te com a mesma data entitulado Faixa continua comprida, del. gada e flexível de material monocris talino inorgânico, processo e aparelho para o seu fabrico, cuja memória descriti) va é aqui incorporada por referência. As áreas de impressão

34.a da fita têm propriedades extraordinárias entre as quais estão a extremamente elevada sensibilidade e velocidade comparáveis a uma película de halogenetcs de prata com uma vel_o cidade da ordem dos 3.0G0 ASA. Cada uma destas áreas é impressionável a níveis de energia baixos (por exemplo 20 eleç. trões de mínimo/pixel) devido ao ruído inerente baixo (defe_i tos) e corrente de escurecimento (limiares mínimos). Assim cada uma das áreas tem a capacidade de adquirir uma imagem electrónica de qualidade muito alta correspondente à imagem óptica projectada nela pela unidade de lentes 38 do microscó pio. Além disso, devido às funções de barreira e aprisionamento da camada de armazenagem 106 de dois materiais, única da fita, uma imagem pode ser armazenada nas áreas da fita 34_a durante vários anos sem qualquer degradação apreciável.

As imagens armazenadas nos suportes de fita 34,a podem ser lidas pela exploração das superfícies lG6_d destas áreas utilizando o feixe de electrões do canhão 84 para produzir visionamentos ou reproduções de qualidade excepciona1mente boa de imagens armazenadas. Se desejado, a imagem em ca da suporte de fita 34_a pode ser apagada expondo o suporte à luz ultravioleta de uma lâmpada de V.V. 110 (fig. 2) montada no compartimento 64 do invólucro precisamente sobre a fita 34. Esta radiação descarrega a camada dieléctrica 106 do suporte permitindo que o suporte de película seja reutilizado repetidamente e a área de suporte não perca as suas capacidades de aquisição e armazenagem de sinais ópticos com tal

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Ref: E5-GG2PT

-27utilização repetida.

A base ou substrato 102 da fita 34 é bastante transp_a rente nos suportes de visionamento 34,b da fita que constituem janelas. Quando um destes suportes está localizado no plano focal P do microscópio, o operador clhando através da ocular 68 pode ver directamente através daquele suporte o objecto sob observação, por exemplo, o espécime S (fig. 1).

Noutra aplicação, como quando a fita 34 é utilizada numa câmera reflex de lente única que incorpora □ invento, a superfície do substrato pode sofrer abrasão, desgastada ou tratada de qualquer outra maneira nos suportes de fita 34b, de modo que fique com as caracteristicas de vidro fosco. Se o modulador 104 e a camada de armazenagem 106 são desgastadas de modo a formarem □ suporte de visionamento, então apenas o substrato transparente de safira permanece no circuito óptico para visionamento da cena como através de um telescópio; no entanto, o índice refractivo do substrato deve ser considerado quando os elementos de lente adicionais são calculados para o subsistema do visor. De qualquer forma, uma imagem virtual da cena no campo de visionamento da câmera s_e rá projectada para o suporte de visionamento localizado no plano focal da câmera e aquela imagem pode ser vista de trás olhando através da ocular do visor da câmera. Dever-se-á no tar que as linhas de filtro vermelho, verde e azul que repre sentam as ccres primárias aparecerão como branco para o obse_r vador (espectro solar). Também, como é evidente, a fita fotográfica pode ser composta inteiramente de suportes de imagem para utilização com um instrumento tendo um visor separa do.

Referindo a fig. 3, a exposição adequada dos suportes de imagem 34ja da fita necessitam que as voltagens da alimentação de energia 56 sejam aplicadas à zona condutiva 104a, nes. ses suportes. De acordo no bordo dianteiro marginal de cada suporte de imagem, as zonas de material 106_a, 106b, e 104a, e 104b, são desgastadas de modo que uma tira condutiva 112 possa assentar na zona condutiva 104a. Se desejado em algumas

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Ref: E5-CC2PT

-28aplicações uma tira 112 adjacente a cada suporte 34a. pode ser electricamente isolada a partir de tiras similares associadas com os outros suportes de fita 34 de modo que as liga, ções eléctricas possam ser feitas a cada suporte independentemente. Como mostrado nas figuras 2 e 3 quando um suporte de imagem 34a. particular se encontra no plano focal P do mi- . croscópio, um dedo de contacto 118 na frente do compartimento 64 entra em contacto com a tira 112. Como mostrado nas figuras 2 e 4 aquele dedo de contacto está ligado em parale) lo aos interruptores 122 e 124 da secção de controlo 48 do microscópio. Alternativamente ligações eléctricas à tira p.o dem ser feitas através do veio de bobina 24 cu 26.

Como se pode ver melhor na fig. 2 um detector óptico 134 ligado à secção de controlo 48 está localizado no canto direito do compartimento 64 em cima da fita. Está disposto para detectar a transição de um suporte de visionamento 34b. para o suporte de imagem 34a. opaco seguinte, por exemplo, a borda da frente de um suports de imagem. Sempre que a secção 48 recebe um sinal do detector 134, indica que um suporte de visionamento está posicionado apropriadamente no plano focal P. Aquele sinal indica também que o suporte de imagem 34a. anterior (ou a ponta da fita) está localizado no plano de leitura R no compartimento 86 para uma operação de leitura naquele suporte pelo canhão de electrões 84. Um segundo detector óptico 136 está posicionado logo acima da fita na parede da direita do compartimento 86. 0 detector 136 emite um sinal para a secção 48 sempre que detecta a borda da frejn te de um suporte 34a., indicando assim que o suporte 34a. está bem posicionado no plano focal P pronto para impressão. Assim, os detectores 134 e 136 proporcionam sinais de posição para a secção de controlo 48 permitindo que a secção controle os servomotores 42 para posicionarem o suporte de fita 34_a ou 34b. tanto na posição de exposição no plano focal P co mo na posição de exploração ou de leitura no plano de leitura R.

Referindo agora as figuras 5 e 6 dos desenhos que mos.

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R ef: E 5-002 PT

-29tram as porções do microscópio-cámera 10 que regulam automaticamente a focagem do instrumento e a sua exposição de acor. do com as condições de luz prevalecentes. Estas partes incluem um arranjo de tiras 142 formadas na superfície 36a. do prato que suporta a fita 34 no plano focal P da câmera. As tiras prolongam-se longitudinalmente e paralelas em relação à borda da fita de modo que elas coincidam com o padrão de linha de exploração associada com o feixe de electrões do ca nhão 84. Apesar das figuras dos desenhos ilustrarem tiras

142 como sendo relativamente estreitas e em pequeno número, actualmente elas podem ser alguns milhares de tiras no arrari jo no prato 36, sendo cada tira de uma largura na ordem de poucos microns e com uma espessura de poucos microns.

As tiras de filtro 142 no prato 36 consistem em películas vermelha, verde e azul muito finas encostadas paralelas que dividem a imagem luminosa que entra nos seus componentes de cor. Assim, quando um suporte de imagem é exposto no plano P, a imagem aplicada ao suporte consiste dos componentes vermelho, verde e azul do objecto que está a ser vis_i onado que são misturados no suporte como mostrado. Por outras palavras, a informação de imagem para cada componente de cor da imagem é armazenada em todas as terceiras linhas 1 no suporte da fita. As linhas de filtro de cor coincidem _ com o circuito do quadro do feixe de electrões de exploração do canhão 84, quando o suporte de imagem está localizado no plano de leitura R nc compartimento 86. A largura de feixe de electrões de exploração pode ser ligeiramente inferior à largura das tiras de filtro para compensar qualquer desvio residual e qualquer defeito de gravação diminuto do suporte de fita 34_a entre a sua posição de exposição no plano P e a sua posição de leitura no plano R.

Entremeados com as tiras 142 está uma série de tiras

143 fotocondutivas finas caracterizando a grande sensibilida. de de largura de banda. A função das tiras 143 é detectar os níveis de luz incidente quando as suas fotocorrentes esta, jam todas integradas e o contraste de imagem (focagem) quan66 347

Ref: E5-002PT

-30do as suas fotocorrentes diferenciais atinjam a mais larga dispersão de amplitude. Materiais fotocondutivos adequados para as tiras 143 incluem o silício ou o arsenato de gálio (GaAs). Condutores eléctricos 144,a e 144,b conduzem a partir das camadas condutivas de cada tira 143 para a secção de con trolo 48 da cêmera. 0 número de tiras fotocondutivas 143 p£ de ser apenas 10 ou 100 fora dos diversos milhares de tiras 142, colocados em, por exemplo, noventa intervalos de linha. Quando uma voltagem é aplicada através de cada tira 143, a corrente através daquela tira proporcionará uma medida de in tensidade da luz incidente naquela tira. As tiras fotodeteç: toras 143 são bastante opacas em comparação com as tiras de filtro de cor cuja transparência excede 90^ na região de la_r gura de banda limitada, mas uma vez que são relativamente pojj cas em número que atenuam apenas minimamente a luz incidente.

De preferência, parente 145 reveste as folga como ligado por mostrado na um condutor uma película ou camada condutiva trans tiras 142 e 143, ficando a última com fig. 6, para formar um eléctrodo que é 145.a à secção de controlo 48. Durante o processo de exposição, a secção de controlo 48 polariza a camada 145 negativa em relação à camada condutiva da fita de modo que aquele suporte seja electroestaticamente atraído p.a ra o prato 36 e mantido junto às tiras de filtro 142. Por outro lado, quando a fita está a ser movida antes ou depois da exposição, a secção 48 aplica uma voltagem de corrente con tínua (DC) de polaridade oposta à camada 145 de modo que a fita seja electroestaticamente repelida do prato para mini mizar a riscagem da base da fita 102.

Quando o operador prime o botão EXPOSIÇÃO” 52 (fig.

1) para gravar um sinal óptico num suporte de fita 34a imediatamente antes de expôr aquele suporte, a secção de contro lo 48 liga tiras 142 à fcnte de energia 56 de modo que uma voltagem constante seja aplicada a todas as tiras fotossensitivas 143. A secção de controlo então faz a amostragem e in tegra as correntes através das tiras para desenvolver um sinal de fluxo total (TF) que representa o fluxo total de luz

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Ref: E5-002PT

-31incidente no suporte de fita 34a sendo exposta. Aquele sinal TF é utilizado depois pela secção de controlo 4Θ para contro lar a corrente de carga que passa durante o tempo de ligação computado separadamente da fonte de electrões 74 durante o processo de exposição; a secção de controlodescobre também a tira que produz o sinal mais fraco, representando a parte mais escura da imagem, a grandeza daquele sinal, aqui referido como o sinal de duração de exposição (ED), que é utilizado pela secção 48 para controlar o tempo de ligação da fonte de electrães 74 durante o processo de exposição, sendo o produto matemático.da corrente e do tempo de ligação proporcional ao fluxo de luz incidente.

Referindo agora a fig. 7 que mostra o ambiente eléctrico do suporte de película 34,a durante a exposição e a fig. Θ que mostra uma curva característica C típica para o suporte que está a ser exposto. Efectivamente a secção de contro. lo 48 controla uma resistência variável 146 ligada em série à fonte de electrões 74, uma ficha de 5-100 volts da fonte de energia 56, um interruptor 122 e o suporte de imagem de fita 34.a na sua camada 104a, de modo que a parte mais escura da imagem luminosa que está a ser projectada para o supo£ te recebe o mínimo de exposição seleccionado, por exemplo, pelo menos 10 fotões/cm correspondendo a 10“ ergs/crn . Num caso típico a corrente de carga no circuito da fig. 7 é inferior a um ampére e persiste de um micro segundo a um segundo (ou mais), dependendo da quantidade de luz incidente na fita. Cada fotão incidente produz um par de vazios de electrão na camada moduladora 104 como mostrado na fig. 7. Nas porçães de modulador 104 onde a imagem luminosa é mais escura, os fotões incidentes de uma imagem fraca produzem tipicamente na ordem de 3x10 electrães/crn . Nas partes mais brilhantes do modulador podem existir na ordem de 3x10 electr3es/cm fotogerados. Assim as cargas armazenadas em diferentes locais na camada 106 podem variar, por exeni pio, de 20 electrSes/pixel a 20xl0³ electr3es/pixel. A dife rença produz uma gama dinâmica de 1000:1 permitindo a recupe.

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Ref: E5-002PT

-32ração de longe maior do que a desejada diferença de trinta e dois níveis diferentes de cinzento G na imagem que está a ser gravada no suporte de fita 34a, como mostrado na fig. 8, campo eléctrico através da fita provoca o movimento dos electrões fotogerados na direcção das camadas condutivas 104a de onde eles são conduzidos para fora para a placa de massa da bateria 56 via camada condutiva 104a. Os portadores positivos fotogerados ou vazios movem-se na direcção da camada de armazenagem 106 da fita. Sob a influência do forte campo externo sobreposto que se prolonga entre a camada de eléctrodo 104a e o eléctrodo virtual formado pela deposição de electrões na superfície 106.d e o campo interno adicio nal formado entre cargas electrénicas negativas na superfície 106_d da camada 106 e o natural potencial positivo dos v.a zios, vazios estes que se dirigem através da zona interfacial 106_b e são retidos na face inferior 106c. da zona dieléctrica 106a em números que estão em proporção directa ao brilho da imagem nas partes diferentes da área de imagem I do suporte 34,a. Estas cargas positivas são equilibradas por um número igual de electrões da fonte 74 que repousam na superfície 106.d da camada como mostrado na fig. 7. Apesar dos domínios de carga ou número de electrões armazenados em píxeis adjacentes na superfície 106_d da fita, poderem variar para estabelecerem o contraste ou níveis de cinzento nas ima gens electrónicas armazenadas o potencial versus massa eléctrica é igualado através da área do suporte. Assim durante a exposição a secção de controlo 48 carrega o suporte 34,a pji ra uma voltagem e durante um certo tempo, de modo a operar no segmento óptimo da curva característica C da fita sob as condições de luz prevalecentes. De acordo, não existe possi. bilidade de sobre-exposição ou sub-exposição da fotografia que está a ser tirada pela câmera 10 e armazenada em cada slj porte de fita 34a, numa gama de energia de exposição desde um minimo de 10“ ergs/crn a 10 ergs/cni .

Como salientado acima as tiras fotosensitivas são ta_m bém utilizadas para focar a câmera quando um suporte de visi_o

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-33namento 34b, está localizado no plano focal P. De acordo, o espécime S (fig. 2) estará focado seguramente quando visto através da ocular 68 e o suporte 34b. ou quando fotografado no suporte de imagem seguinte da fita. Mais particularmente, quando a secção de controlo 48 receber um sinal do dete£ tor 134 indicando que um suporte de visionamento 34b. está po, . sicionado no plano focal P, proporciona uma voltagem constari te através das tiras 143 e faz a amostragem dos sinais de corrente desde estas tiras, como acima descrito. Quando uma imagem fora do foco é projectada para o arranjo de tiras que, de facto, define o plano focal P da câmara, aquela imagem será desfocada e terá um nível de diferenciação ou contraste de cinzento pequeno ou nulo sobre a área de imagem no plano P. De acordo, sinais de saída do arranjo de tiras 143 terão uma falta correspondente de diferenciação. Como a imagem projectada no plano P é trazida para o foco, existe maior contraste entre as áreas iluminadas e escuras da imagem projectada. Finalmente quando a imagem projectada para o arranjo de tiras está na focagem exacta, as diferenças entre as áreas mais iluminadas e as áreas mais escuras atingirão um máximo, como atingirá a expansão de amplitude das correntes de fotografia diferenciais das tiras 143 correspondentes a essas áreas de imagem.

Durante o processo de focagem a secção de controlo 48 faz a amostragem repetidamente do conjunto de sinais produzi, dos pelo arranjo de tiras. Durante cada uma de tais amostra gens, após serem digitalizados, os sinais das tiras são subtraídos para desenvolverem um conjunto de sinais diferença que são ponderados e invertidos para produzirem um sinal de retorno para controlar o motor 39 que move a unidade de lentes 38. Se, como um resultado de uma dada amostragem, o motor 39 é accionado para melhorar a focagem, o retorno ou sinal diferença resultante de uma amostragem subsequente dos sinais de tira reflectirá o facto de o accionamento do motor 39 continuar até que o sinal de retorno seja reduzido a zero. Por outro lado, se não houver melhoras na focagem após algumas amostragens e consequente diminuição do sinal de retorno,

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-34indicando que a unidade de lentes 3Θ está a ser movida na di, recção errada para atingir a focagem, a secção de controlo 48 invertirá a polaridade da voltagem aplicada ao motor 39 de modo que durante amostragens subsequentes das tiras 143 do arranjo, o sinal de retorno resultante causará que o motor 39 mova a unidade 38 na direcção certa para focar o microscópio-câmera 10.

procedimento automático de focagem descrito acima é iniciado imediatamente antes da exposição pela secção de cori trolo 48 a seguir à depressão do botão EXPOSIÇÃO 52. Pode, também, ser iniciado por depressão do botão FOCAGEM 49 no invólucro 12 se um espécime é para ser visionado sem ser gra. vado.

E, em geral, desejável fazer as tiras de focagem ondju ladas em vez de direitas, como mostrado. Isto evita problemas de periodicidade que podem ocorrer se o objecto que est_i ver a ser focado for composto de bandas alternadas iluminadas e escuras prolongando-se paralelas a tiras direitas 143, por exemplo uma vedação de estacas. Também se o presente iri vento estiver incorporado numa câmera reflex de lente simples, as tiras fotosensitivas 143 apenas necessitam estarem presentes numa pequena área no centro do prato 36 o qual pode estar marcado por uma fronteira. Ao tirar uma fotografia a câmera é apontada de modo que centre aquela fronteira no ponto de maior interesse do campo de visionamento. Deste mo do as regulações de focagem e exposição serão determinadas pelas condições de iluminação e distância naquela localização.

Ao descrever o funcionamento do microscépio-câmera 10, assumir-se-á que o operador premiu o botão AVANÇO 50 para avançar a fita 34 enquanto que ela está a ser repelida pelo prato 36 como explicado acima até que o detector 134 assinale a presença do primeiro suporte de visionamento no plano focal P. Após a recepção daquele sinal de detecção a secção de controlo 48 pára os motores de accionamento 42 e fecha a porta de fita (se presente) bloqueando assim o primeiro su66 347

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-35porte de visionamento 36b. no plano focal P.

A secção de controlo inicia também a focagem de rotina acima descrita por amostragem dos sinais do arranjo de ti ras 143 no prato 36 até que o instrumento seja trazido para a focagem exacta do objecto desejado no campo de visionamento, por exemplo o espécime S, Neste estádio a fonte de eleç. trães 74 está na sua posição retraída assinalada por linhas tracejadas na fig. 2 de modo que o operador possa examinar o espécime S olhando através da ocular 68. 0 instrumento está ' também agora pronto para armazenar a imagem do espécime S no ) primeiro suporte de imagem 34,a da fita 34 se o operador dese.

jar fazer isto. Naquele caso, deprime o botão EXPOSIÇÃO 62 no invólucro da câmera que induz a secção de controlo 48 a emitir uma série de sinais de comando que controlam as diversas partes operativas da câmera. Mais particularmente, a secção 48 fornece energia e faz a amostragem dos sinais das tiras 143 para desenvolver e armazenar sinais TF e ED como descrito acima. A partir dos sinais TF a secção 48 calcula o ajustamento para a resistência 146 para polarizar a fita para estabelecer a potência do campo de exposição requerido na fita para a duração de exposição requerida pelo sinal ED. Por outras palavras adequa a carga e duração às condiçães de luz prevalecentes e gama de densidades do objecto que está a ser visionado. Após o que a secção 48 aplica um sinal de aç, cionamento ao motor 78 causando que o motor estenda a fonte de electrães 74 para a sua posição indicada por linhas cheias na fig. 2, na qual se sobrepãe ao plano focal P e bloqueia a entrada de luz para o microscópio através da ocular 68, A secção 48 aplica também sinais de accionamento ao servomotores 42 para avançar a fita, avanço que continua até que o bo.r do da frente do primeiro suporte de imagem 34a. seja detectado pelo detector 136.

A secção de controlo 48 responde ao sinal de detecção do detector 136 cortando a alimentação dos motores 42 para parar o avanço da fita e fechando a porta de fita (se preseri te). Aquela secção carrega também a camada de filme 145 no

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Ref: Ε5-002ΡΤ <<. ;λ

-36prato 36 de modo que o suporte de imagem 34ja seja agora posj. cionado no plano Focal P e mantido contra o prato 36. Aquele detector de sinal induz também a secção de controlo 48 a avançar o contador de suportes ou imagens 55 de modo que ele apresente o número 1. Depois a secção 48 recebe informações indicando que todas as operações indicadas acima foram completadas, fornece energia à fonte de electrões 74 com ener gia da fonte de alimentação 56, ajusta a resistência 146 (fig. 7) e fecha o interruptor 122 enquanto o sinal ED durar, ligando assim a massa por meio do contacto 118 e tira 112 a camada condutiva 104.a do suporte de fita no plano P. Isto aplica no início da exposição uma voltagem não inferior a 5 volts através do suporte para facilitar a penetração das car gas fotogeradas através da zona 106_b. Provoca também que uma nuvem de electrães desça em direcção à superfície super_i or de exposição 106çi do suporte de filme no plano P e a carregue uniformemente, enquanto que ao mesmo tempo aquele suporte recebe fotões de imagem através da unidade de lentes 38. Como resultado, e como descrito acima em ligação com as figuras 7 e 8 desenvolve-se um forte campo eléctrico na zona 106b., de modo que os transportadores positivos penetram atra vés daquela zona e ficam ponteados ou aprisionados na zona o

106a., aproximadamente 100 A dentro daquela zona. Adicionalmente, controlada pelo valór do sinal TF a fonte 74 dispersa uma quantidade específica de cargas negativas durante a exp.o sição para igualar o. número máximo de cargas fotogeradas que tenham penetrado através da zona 106_b, estabelecendo assim um equilíbrio de cargas na zona de armazenagem 106.a. De acordo, uma imagem equivalente electrónica exposta perfeitamente correspondente à imagem foto-óptica projectada para o plano focal P é adquirida por aquele suporte de fita e armazenada na sua camada de armazenagem 106.

Como descrita acima a imagem electrónica está presente na camada 106 como uma distribuição topográfica de domínios coulômbicos de cargas diferentes sobre a área I do suporte de fita 34a. Esta distribuição compõe-se de duas partes, nomeadamente as cargas que foram depositadas na camada 106

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-37no início do passo de exposição para estabelecer o campo interno inicial entre a superfície 106^ da camada 106 e a cama da de eléctrodo 104ji, mais as cargas fotogeradas criadas pela exposição do suporte de fita. Assim o número de electrões em cada ponto da superfície 106_d iguala o número inicialmente depositado (dentro dos círculos na fig. 7) mais um número, de electrões que correspondem ao número de transportadores de carga positiva fotogerados que penetravam através da zona lOójo durante o passo de exposição (fora dos círculos na fig. 7). No modo normal de funcionamento, a carga inicial (dentro dos círculos na fig. 7) permanece no suporte de fita 34£ após o passo de exposição estar completado, por exemplo após a fonte de electrões 74 ser desligada e o interruptor 122 ser aberto. Assim as cargas na zona 10ó£ são espacialmente varia, das pelo número de transportadores fotogerados que ficam sobrepostos nos transportadores distribuídos regularmente presentes inicialmente em equilíbrio térmico. No entanto, em cada ponto do suporte 34.a, os números de cargas positivas e negativas opostas são sensivelmente iguais.

Após o passo de exposição, quando a fonte 74 é desligada e o interruptor 122 é aberto, removendo assim a polarização negativa que foi posta para controlar a densidade e djj ração da corrente da nuvem de electrões, as cargas positivas que penetraram através da zona 106b. são ponteadas nos lugares na zona 106.a, sendo o tempo de retenção (t_r) determinado pela queda na camada de carga espacial perto da camada de interfa ce 106_b como se segue:

t_r£r ln2 /“v exp (g$g/KT)J7 em que v é a frequência de relaxação dieléctrica.

Dever-se-á salientar que quaisquer portadores gerados termicamente livres ou até portadores positivos fotogerados têm agora energia insuficiente (kT/g = 26 MeV) para penetralarem o cortador de cargas armazenadas no lado de baixo 1D6£ da zona 106£. Se existir ainda qualquer excesso de cargas

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-38negativas na superfície 106.d da zona 106a, por exemplo electrões sem portadores positivos opostos no lado de baixo da zona 106.a, estes podem ser removidos por meio de um rolete condutivo 160’ ligado à massa (fig. 2) montado rotativamente na parede de fundo do compartimento 56 da câmera e em conta£ to com a superfície da zona 106£ à medida que a fita avança, automaticamente para o seu suporte seguinte. Dever-se-á notar que esses electrães representando a imagem permanecem sem serem afectados à medida que o rolete passa sobre o suporte 34ja.

Simultaneamente com a gravação da imagem em cada suporte de fita como acabado de descrever, uma marca de segurança electrónica 128 é gravada na margem do bordo de topo (por exemplo à direita) daquele suporte fora da sua área de imagem I como se mostra na fig. 3. Como será descrito mais tarde, estas marcas 128, gravadas ao mesmo tempo que as imagens permitem que o microscópio-c&mera 10 antes de cada operação de leitura regule a posição inicial (zero) e desvie o feixe de exploração do canhão de electrões 84 para compensar qualquer ligeiro desalinhamento de cada suporte de fita 34a. da sua posição no plano R quando uma imagem é lida do suporte, em relação à sua posição no plano P quando aquela imagem foi gravada naquele suporte. 0 microscópio-câmera 10 grava estas marcas 128 na fita por meio de uma unidade luminosa 132 localizada no prato 36, no canto direito do compartimento 64 no plano focal P.

Como se pode ver melhor na fig. 3A, a unidade 132 com preende uma fonte luminosa 132a alongada tal como um LED (díodo emissor de luz) ou díodo laser que se prolonga transversal mente à fita 34 e que preferivelmente emite luz verde (por exemplo λ = 500 nm). 0 outro com ponente da unidade é uma máscara opaca 132^ posicionada para estar em contacto íntimo com a fita no plano P. A máscara tem uma perna 133.a de rasgo alongado (por exemplo 10 mm), estreito (por exemplo 1 micron) preciso, que se prolonga transversalmente à fita (por exemplo o eixo XX ' ) , com um ras, go transversal (eixo YY’) 133_b adjacente ao bordo da frente do prato 36. Cada vez que uma imagem óptica for impressa na

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-39área de imagem I do suporte de fita 34a., a secção de controlo 4Θ liga a energia para a fonte luminosa 132a. de modo que a área marginal do suporte de fita 34a oposta aos rasgos 133a. e 133b, receba uma dose de saturação de luz. Como resul tado uma marca de segurança electroestática 12Θ facilmente detectável com linhas ou pernas 128a e 128,b finamente cruza- . das ortogonalmente e consistindo de um grande número de elec. trães é gravada no suporte de fita fora da sua área de imagem I.

; Em casos especiais, tais como níveis de exposição de j luz lentos pode ser desejável eliminar o campo de polarização eléctrico aplicado ao suporte de fita através da remoção das cargas depositadas inicialmente no suporte. Este passo, se utilizado, envolve o funcionamento da fonte de electrães 74 em circuito com a fita de modo que cada electrão primário da fonte 74 provoca a emissão de mais do que um electrão secundário da superfície 106çi da camada 106 da fita. Isto to_r na gradualmente aquela superfície electricamente neutra ou positiva em relação à camada de eléctrodo 104,a. Referindo agora as figuras 3 e 9, a remoção da polarização do suporte 34a. é iniciada automaticamente pela secção de controlo 48, imediatamente a seguir ao passo de exposição, apesar do suporte 34a estar ainda na escuridão do compartimento 64. A secção 48 fecha o interruptor 124 momentaneamente (por exemplo, durante 1/10 de microsegundo) de modo que uma voltagem negativa na ordem de 500 V da fonte de alimentação é aplicada à tira 112 e a camada condutiva 104a daquele suporte por meio do contacto 118 no compartimento 64. Simultaneamente a secção 48 liga a fonte de electrães 74, ainda cobrindo aquele suporte, que dirige uma torrente de electrões energéticos para a superfície 106çl da zona de armazenagem 106a, provocando a emissão de electrões secundários daquela superfície. Cjo mo mostrado na fig. 10, naquela voltagem aplicada, o número de electrães secundários emitidos da zona 106,a excede o núme ro de electrães primários que chegam da fonte 74. Uma vez os electrões removidos das partes mais escuras das áreas de ima gem (isto é, os electrões, dentro de círculos, depositados

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-40inicialmente no começo do passo de exposição), apenas os eleç. trões fora dos círculos permanecem, os quais contrabalançam as cargas positivas ponteadas na parte de baixo da zona 106a,. Assim, como mostrado, apenas as cargas que correspondem α imagem permanecem no suporte. Em reacção à luz incidente que varia de 6x10 fotões/cm a 6x10 fotões/cm uma imagem electrónica típica como na fig. 11 pode variar de 20 electrões/pixel a 20000 electrões/pixel, correspondendo a um potencial de campo de 70x1o·⁵ V/cm dentro da zona de armazenagem 106ai. 0 resultado líquido é que nas posições não expostas ou escuras do suporte, a carga de cobertura de 3x10^^ electrões/cni originalmente aplicada ê removida de modo que a imagem armazenada esteja completamente livre desta polarização. A carga de superfície nas porções expostas do suporte cai também, exactamente da mesma quantidade, mas agora apenas reflecte a informação de imagem.

A grandeza da corrente de escurecimento no modulador 104 durante a exposição e remoção da polaridade depende da temperatura e é relativamente pequena em comparação com as cargas criadas durante a exposição. No entanto, se a comperi sação de temperatura for desejada, um sensor de temperatura (não mostrado) pode ser incorporado no microscópio 10 e liga, do ao conjunto de controlo 4Θ de modo que a duração dos passos de exposição e remoção da polarização pode ser variada para compensar essas mudanças.

Imediatamente a seguir ao passo de exposição, a secção de controlo 48 emite outra série de sinais de comando. Estes sinais abrem a porta de fita (se presente) e actuam os motores de accionamento 42 para avançarem a fita 34 para posicionar o suporte de imagem exposto 34a no plano de leitura R no compartimento 86 e o suporte de visionamento 34b seguin te no plano focal P. Outro sinal de comando acciona o motor 78 para retrair a fonte de electrões 74 para o compartimento 46. A chegada do suporte de imagem 34,a acabado de expôr ao plano de leitura R é assinalado pelo detector 134 quando ele detecta a borda da frente do suporte de imagem seguinte, o sinal resultante do detector 136 induz a secção de controlo

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-4148 a parar o avanço da película.

operador pode agora olhar para outro espécime através da ocular 68. Se aquele espécime estiver fora da focagem, ele pode corrigir aquela situação sem tirar uma fotogra fia pela depressão do botão de FOCAGEM 49, o qual provoca que a secção de controlo 48 inicie a rotina de focagem acima descrita ou ele pode recorrer a uma focagem manual. Por outro lado se ele desejar fotografar □ novo espécime, ele po. de premir o botão EXPOSIÇÃO 52 novamente para iniciar a se quência de operações acabadas de descrever para tirar uma s,e 5 gunda fotografia, a qual será, então, armazenada num segundo suporte de imagem 34a, da fita sendo o contador de imagens 55 incrementado para apresentar um 2. De um modo similar, as imagens electrónicas podem ser gravadas em sequência nos res tantes suportes de imagem 34a. da fita premindo repetidamente o botão EXPOSIÇÃO 52. Após cada exposição o suporte de vj. sionamento seguinte 34b. é movido para o plano focal P e o contador de imagens 55 terá sido incrementado de um. A fita 34 tem tipicamente várias centenas ou mais de conjuntos de suportes de imagem e visionamento de modo que um grande núme ro de imagens podem ser armazenadas numa única fita.

Também se o operador desejar, pode omitir suportes se J escolher fazê-lo. Para isto ele prime o botão AVANÇAR 50 ; repetidamente provocando que a secção de controlo 48 actue os motores de accionamento 42 para repetidamente passarem a fita, para colocarem suportes de visionamento 34,b seguintes no plano P e incrementarem o contador 55 até que o contador mos. tre o número de imagens desejado. 0 operador pode agora visionar antecipadamente e então fotografar um novo espécime, o qual será imprimido no suporte de imagem 34a seguinte. Os suportes omitidos podem depois voltar para trás para serem usados mais tarde premindo o botão RETORNO 51. Isto prov_o ca que a secção de controlo 48 actue os motores de accionamento 42 para passarem a fita para trás e decrementar o contador 55 até que o número de suporte desejado seja mostrado pelo contador, ponto em que o suporte de visionamento 34b

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-42correspondendo àquele número será posicionado no plano focal.

Se, quando um número de suporte desejado é encontrado, aquele suporte agora presente no compartimento 64, contém uma imagem previamente gravada que já não interessa, o opera dor deverá premir o botão APAGAR 54. Isto provoca que a secção de controlo 48 ligue em energia momentaneamente a lâmpada UV 110 no compartimento 64 de modo que todo o suporte de película no plano focal P seja banhado com luz ultraviole, ta. Energia electromagnética desta frequência torna a camada 106 condutiva de modo que a distribuição de cargas armaze nadas nela é neutralizada. Tal radiação UV apagará totalmeri te a imagem do suporte, no entanto não alterará ou de outro modo degradará minimamente a capacidade de aquisição e armazenagem daquele suporte.

Os mecanismos e circuitos de controlo para movimentar uma fita para a frente e para trás para um suporte particular são bem conhecidos na técnica de video-gravadores e, por isso não necessitam ser descritos em detalhe aqui. Na reali. dade o instrumento 10 pode incluir um teclado e circuitos re lacionados para permitir ao operador chamar um suporte parti cular tocando simplesmente no número do suporte ou endereçar no teclado tal como se faz em alguns conjuntos de gravador de video.

Quando o operador deseje ler, para fins de uisionar ou de reprodução em cópia dura, a imagem armazenada num supojr te de imagem com um número particular na fita, pode passar a fita para a frente ou para trás sem expôr a fita premindo o botão 5D ou 51. Como cada suporte 34_a se movimenta passando pelo detector 136 o sinal de detector resultante provoca que a secção de controlo 48 incremente ou decremente o contador de imagens 55. Quando o número de imagem seleccionado é mos. trado pelo contador de imagens, o suporte de imagem 34a. correspondendo àquele número fica posicionado no plano focal P. 0 operador pode então premir o botão LEITURA 53 que provoca que a secção de controlo 48 faça avançar a fita de um suporte para colocar aquele suporte seleccionado no plano de

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-43leitura R na escuridão do compartimento 86. Então a secção executa automaticamente uma rotina de leitura.

Para isto primeiro liga em energia o canhão de electrões 84 e o seu circuito de controlo de feixe 88 no compartimento 92 do invólucro, à fonte de alimentação 56 ou a uma fonte de energia remota através da tomada 62 (fig. 1). Então, como se vê melhor nas figuras 2 a 4 fecha um interruptor 157 que liga um contacto 158 no compartimento 86 (e assim a camada de película 104a) num circuito DC de alta voltagem com o canhão 84 e a fonte de alimentação 56. Neste circuito o cátodo do canhão recebe uma voltagem de cerca de -2 KV enquanto que o colector 94 está ao potencial da massa e a camada 104_b da película é mantida a uma voltagem de polarização de cerca de 300 v. Como resultado, e como mostrado na fig. 2, o canhão de electrões 84 e mais particularmente o seu eléctrodo emissor 84si localizado num local fechado 84_b, emite um feixe de electrões de pequeno diâmetro (por exemplo 2 microns) o qual embate no suporte de imagem seleccionado 34_a no plano de le.i tura R. A fonte emissora de electrões 84 de cátodo frio que pode funcionar com uma potência muito fraca (cerca de 1 nono ampére) ê conhecida na técnica.

Como se pode ver melhor na fig. 2 no seu percurso para o suporte de fita no plano de leitura R, □ feixe de electrões focado je do eléctrodo 84^ passa entre as placas de deflexão vertical e horizontal 84c. e 84_d do canhão 84. Normal mente é aplicada uma voltagem controlada a cada conjunto de placas pelo circuito de controlo 88 do feixe de modo a provocar que o feixe de electrões _e varra um quadro composto de linhas de exploração paralelas L (fig. 3) no suporte de imagem 34_a posicionadas no plano R, penetrando a camada 106 do suporte a uma profundidade conhecida com exactidão. Onde o feixe embate no suporte são emitidos electrões secundários da camada 106,a naquele ponto. 0 feixe de electrões funciona no denominado segundo ponto de sobrecruzamento de modo que cada electrão primário provoca a emissão de um electrão secundário da camada 106. Estes electrões secundários formam um feixe de retorno e/ que é modulado pelo número de cargas

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-44representando a imagem electrónica armazenada na superfície 106_d com as suas contra-cargas no lado de baixo 106jç daquele suporte 34,a. Por outras palavras, o número de electrões secundários emitidos em cada ponto no suporte 34ja embatido pelo feixe de electrões primários dependerá do número de cargas e contra-cargas armazenadas naquele ponto na camada 106. Mais especificamente onde o número de cargas electrónicas ar mazenadas na camada 106 seja maior, correspondendo a uma ma.r ca de segurança 128 ou às áreas mais iluminadas da imagem óptica adquirida, existirão menos necessidades de electrões do feixe primário para se conseguir o nível de sinal transportado na emissão secundária £'. Existe um aumento semelha_n te no número de electrões primários no feixe de exploração a partir de um ponto na área de suporte varrida onde existirem menos cargas armazenadas, correspondendo a uma área mais escju ra da imagem armazenada.

feixe de retorno e.' compreende os electrões secundá^ rios que batem no colector 94. A leitura por uma emissão se cundária de electrões permite o emprego no colector de um anj plificador de rendimento optimizado e de ruído baixo tal como um amplificador dinodo. Este ê um dispositivo electrónico conhecido consistindo numa sucessão de emissores electrónicos dispostos de modo que os electrões secundários produzidos num emissor são focados para o emissor seguinte. Este amplj. ficador produz assim uma saída de corrente que é cerca de um milhão de vezes mais forte do que a entrada representada pelo feixe de retorno £' e assim representa também a versão ampli. ficada da marca 128 e da imagem electrónica armazenada no su porte de fita 34a,.

Para cada suporte 34a o sinal amplificado do colector 94 inclui um componente muito forte correspondente à marca de segurança 128 gravada na margem daquele suporte e um componente correspondendo à imagem electrónica gravada naquela área de imagem I do suporte. 0 primeiro componente é separa do para fora, digamos pelo limiar de detecção, e encaminhado para a secção de controlo 48 onde é utilizado para iniciar o feixe de exploração do canhão 84 de modo que o feixe de ex66 347

Ref: E5-002PT ’Λ^ ·<* -45ploração é sempre produzido em relação às imagens na fita em vez de em relação à própria fita. Deste modo um ligeiro desalinhamento ou desvio da fita no seu movimento do plano P para o plano R não afectará o processo de leitura.

Mais particularmente, se no inicio de cada operação de leitura, a secção de controlo provoca que o circuito de controlo de feixe 88 execute uma rotina de busca pelo que aquele circuito movimenta o feixe je nas direcções X e Y sobre a margem do suporte 34a. da fita até que o colector 94 detecte deto nações fortes de electrões secundários na intersecção dos bra ços cruzados 128a. e 128.b que constituem a posição zero do fe_i xe de exploração. 0 circuito 88 provoca então que o feixe pri mário e. faça o seguimento ao longo do eixo XX’ do braço 128a. da marca que é inerentemente paralelo às tiras de filtro 142 através das quais a imagem naquele suporte foi exposta. Isto assegura que quando o feixe .e varre sobre a área de imagem I durante a leitura, as linhas de feixe de exploração ficarão paralelas às linhas de exposição do suporte. 0 circuito 88 inicia então o feixe de exploração no canto da área de imagem I para a marca 128 que está desfasada de uma distância constante da posição de zero acima mencionada, isto é, os cabelos cruzados electrónicos 128a e 128_b.

Durante a exploração da área de imagem I, o componente de sinal de imagem do colector 94 é aplicado a um conversor A/D incluído no circuito de leitura 96 no compartimento 98 do invólucro e sendo de outro modo processado pelo circui to 96 para proporcionar um sinal de imagem. Quando uma imagem a cores está a ser lida de um suporte 34a, o circuito de controlo 88 controla o canhão de electrões 84 de modo que o feixe de electrões e explore a imagem electrónica no suporte 34si em três operações sucessivas. Primeiro o feixe explora o suporte onde ele foi exposto através de todas as linhas do filtro vermelho (R); depois explora as linhas de suporte que foram expostas através das linhas de filtro verde (G); e finalmente explora as porções da área de suporte que foram expostas através das linhas de filtro azul (B). As três explorações sucessivas produzem um conjunto de sinais de ima66 347

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-46gem vermelho, verde e azul, correspondendo à imagem naquele suporte. Estes sinais são digitalizados e, após serem corri gidos em cor no circuito 96, podem ser aplicados ao terminal 20 (fig. 1) para imprimir ou mostrar uma imagem de cor correspondendo à imagem armazenada na fita 34. Alternativamente se é requerida a armazenagem de longa duração separada dos sinais de imagem lidos no suporte da fita, os sinais podem ser aplicados através da ficha 21a. a um comando convencional de disco video ou de fita video.

A regulação inicial para zero do feixe de electrães e, que explora o suporte de fita a ser lido no plano R utiliza^ do a marca de segurança 12Θ de electrães, gravada com a imagem, assegura que o feixe de electrães de exploração £ varre rá através do suporte da fita em coincidência com as linhas daquele suporte que foram expostas através das tiras de filtro de cor 142 quando o suporte da fita estiverno plano P. Se desejado, no entanto, pode ser obtido o controlo adicional do feixe por gravação de marcas de segurança 160 minúscu las (fig. 5) numa margem lateral fora da área de imagem do suporte de fita, que são congruentes com cada tira de filtro 142 vermelha, verde e azul, quando o suporte 34a. é posiciona do no plano focal P. Neste caso, o circuito de leitura 96 incluirá um discriminador para separar os sinais de imagem a cores, lidos na área de imagem I do suporte 34£ da pelicula, e os sinais de posição da linha de exploração lidos naquele lado de fora da área I do suporte. Os últimos sinais são e£ tão processados pelo circuito de controlo 88 do canhão de electrões para controlar, numa disposição de retorno de correcção, as voltagens de deflexão aplicadas às placas de deflexão 84c. e 84£ do canhão de electrães para correcção de qualquer desalinhamento do feixe de exploração £ com as linhas de suporte correspondendo às tiras de filtro de cor 142.

limiar de detecção do colector 94, isto é, a sua sensibilidade, é tal que cada electrão secundário individual pode ser detectado e amplificado de modo que o factor de aro66 347

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-47plificação do sinal resultante do colector 94 pode ser tão alto como 10^ ou mais. Assim, o processo de leitura realizado peio instrumento 10, envolvendo a detecção dos electrões secundários emitidos da fita 34, é totalmente diferente dos métodos anteriores de exploração descritos no início, que de. tectavam um sinal de corrente modulada capacitivamente do substrato de gravação. Por detecção e contagem simples dos electrões individuais num feixe de retorno instituído pela distribuição de carga na superfície de fita lOód, do suporte 34£ em vez do fluxo de corrente através do suporte, □ presen te aparelho pode tirar vantagem da natureza sem defeitos alta, mente sensitiva do suporte 34a. da fita para produzir um sinal de imagem que tem uma resolução e conteúdo de informação extremamente elevados. Além disso pode-se conseguir isto com uma voltagem de leitura ou exploração, baixa, conservando as. sim a energia da bateria.

Nalgumas aplicações, o circuito de controlo de exploração 88 pode estar disposto para controlar o feixe do canhão 84 de modo que ele explore dois quadros diferentes. Uma exploração grosseira em todas as outras ou em todas as terceiras linhas de cor, pode ser executada para cada cor para pro porcionar sinais de imagem adequados para previsionamento no terminal 20 para ver se a imagem correcta está a ser lida. Então, se a imagem estiver correcta, uma exploração normal com uma resolução mais fina pode ser realizada para reproduzir uma cópia dura daquela imagem.

Numa concretização preferida do conjunto proporcionam -se meios para aumentarem a corrente dB feixe no feixe £ do canhão 84 enquanto que o feixe permanece em cada elemento de imagem na sua exploração através do suporte 34.a de modo a prolongar a gama dinâmica das capacidades de detecção de car z ga do conjunto. E desejável se estiverem presentes mais car gas por pixel no suporte da fita do que podem ser manuseados pela corrente de feixe baixo normal. Mais particularmente, o circuito de leitura inclui um detector de limiar que conta o número de electrões secundários emitidos de cada pixel durante um período de tempo equivalente a uma fracção, por exeni

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Ref: E5-002PT pixel. Se ζ 7 ' j · / Ζ··-·z>'

-48plo metade do tempo de permanência do feixe naquele o limiar for excedido, □ detector emite um sinal para a secção de controlo 48 provocando que aquela secção duplique a corrente no feixe do canhão 84 para o remanescente do tempo de espera daquel pixel. A dobragem, em consequência, aumenta rá a gama dinâmica do conjunto de um factor de 10 para assegurar que não ficará saturada ou sobrecarregada por sinais de imagem especialmente fortes na fita.

De modo diferente dos conjuntos anteriores, quando o instrumento 10 explora um suporte 34ja durante a leitura, não deve destruir a imagem electrónica armazenada naquele suporte. Pelo contrário recondiciona automaticamente aquela imagem que assim pode ser lida diversas vezes. Isto acontece porque durante a exploração, a qual se realiza na escuridão do compartimento 86, não existem pares de vazios de electrBes, foto-induzidos, produzidos no modulador 104 do substrato; nem existe ai qualquer produção de carga na camada 106 do substra to, desde que o feixe opere, por escolha, num segundo ponto de sobrecruzamento, como acima mencionado. Como resultado as posiçães dos portadores de carga positivos (vazios) no la. do de baixo 106£ da zona de armazenagem 106.a permanece sem perturbação enquanto que as cargas negativas na superfície 106_d daquela camada são continuamente reabastecidas de electrões do feixe de electrBes para manterem □ equilíbrio de carga através da camada 106, em cada ponto dela, como mostra do na fig. 11. Em consequência, os potenciais de campo dos domínios de carga distribuídos na camada 106 de cada suporte 34ís são mantidos, permitindo teoricamente a leitura indefini damente repetida daquele suporte.

Na verdade, as imagens electrónicas armazenadas em su portes 34a que não foram lidos podem ser recondicionadas ou renovadas de tempos a tempos, reposicionando cada um de tais suportes no plano focal P e fazendo passar nele uma torrente de electrBes da fonte 74, com o interruptor 122 (fig. 4) per; manecendo aberto de modo que a camada condutiva 104_a do suporte não seja ligado à massa. Esses electrBes substituirão quaisquer electrBes na superfície exterior da zona de camada

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-49de armazenagem 106.a que possam ter sido arrastados através do tempo de modo que a distribuição de carga negativa naquela superfície corresponderá novamente à distribuição dos por. tadores positivos ainda presentes na superfície inferior 106c. daquela zona.

Em vez de recuperar a imagem armazenada na fita 34a. por exploração por feixe de electrões como mostrado, a fita pode também ser lida pela detecção dos denominados electrões de penetração utilizando uma agulha sensora que é levada a % explorar através da superfície 106d. da camada de fita 106. A medida que a agulha se move através daquela superfície, uma nuvem de electrões encontra-se presente entre o intervalo daquela superfície e a ponta da agulha como uma consequência das propriedades tipo ondulatórias dos electrões armazenados. Em consequência existe um fluxo de voltagem induzido de ele£ trões através da nuvem que varia de ponto para ponto na fita dependendo da carga nela armazenada. Esta penetração de ele£ trões e fenómeno de detecção é descrito em maior detalhe em Scientific American, de Agosto de 1985, a páginas 50-56. Uti. lizando esta técnica, os electrões podem ser recolhidos da superfície de suporte 106çl em cada ponto no suporte para pr£ duzir sinais de imagem que correspondem à imagem gravada no suporte.

microscópio-câmera 10 com o seu meio de gravação p£ de ser utilizado numa diversidade de maneiras. Pode ser uti lizado para armazenagem de dados de longo ou curto prazo, c£ mo acima descrito. Pode, também ser utilizado para armazena gem intermédia ou para efectuar comparações entre algumas imagens ópticas gravadas em diferentes épocas. Por exemplo, uma fotografia do espécime S gravada num suporte de fita 34£ pode ser lida para um canal do terminal 20 com capacidade p_a ra dois canais. Depois, o mesmo espécime pode ser gravado mais tarde noutro suporte de fita 34,a e lido imediatamente para o outro canal do terminal 20 de modo que as duas imagens do espécime S possam ser visionadas lado a lado. 0s s_i nais de saída, produzidos também pelo instrumento 10 durante

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a operação de leitura, podem ser processados digitalmente utilizando meios bem conhecidos na indústria gráfica a cores para produzir uma ampliação da imagem armazenada ou de qualquer área seleccionada dela, ou para gerar pseudo cor e variações de cor falsas da imagem armazenada. Adicionalmente como se mencionou acima, o presente invento pode ser incorp£ . rado numa câmera reflex de lente simples. Neste caso, o canhão de electrões 84 deverá estar localizado no mesmo compartimento que as lentes primárias do instrumento. Por outras palavras o plano focal P e o plano de leitura R serão o mesmo. As ópticas de visionamento da câmera, por outro lado, deverão estar localizadas num ramo de compartimento do compartimento 64 com espelhos e lentes apropriados para permitir que o operador olhe, através da ocular da câmera, para a parte de trás de um suporte de película 34_b posicionado no plano focal da câmera. Também um obturador apropriado deverá ser proporcionado para isolar aquele ramo de compartimento enquanto os acima mencionados processos de exposição e leitura estão a ser realizados pela câmera. Também, numa tal câmera, as tiras de filtro 142 (R, G, B) podem ser aplica das à superfície exposta do substrato 102 da película, em vez de ao prato 36 como acima descrito, para simplificar o regis to do feixe de exploração com as linhas de filtro durante a leitura.

A fig. 12 ilustra o invento incorporado num conjunto de reprodução gráfica, computadorizado, integrado com correç ção de cor, com capacidades escalares e de ampliação, cuja saída são cópias a cores em papel de imagens ópticas de alta qualidade. Neste conjunto os sinais de leitura representati vos de imagem do instrumento 10, são aplicados a uma impressora a cores 16Θ intermédia, por meio de um posto de trabalho de processador gráfico a cores convencional 170, tal como disponível nos construtores de computadores. A impressora preferida para este conjunto é a impressora electroestát_i ca de alta temperatura da requerente, a qual é capaz de utilizar dados de imagem com resolução alta, fora do comum e sem ruído, fornecidos pelo microscópio-câmera 10, para produ

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-51zir impressões a cores de alta qualidade, daquela informação, empapei comum.

Ver-se-á assim que os objectivos estabelecidos acima, entre os salientados da descrição precedente são eficientemente alcançados. Também, certas alterações podem ser feitas sem se sair do âmbito do invento. Por exemplo como sali. ' entado no início, o substrato optoelectrónico 34ja não necessita ter a forma de uma fita flexível; pode ser também implementado como um disco rígido ou flexível, um tambor, uma ) placa rígida ou uma microficha. Além disso, pretende-se que } todas as matérias contidas na descrição acima ou mostradas nos desenhos anexos sejam interpretadas como ilustrativas e não com sentido limitativo.

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E para ser, também, compreendido que as reivindicações que se seguem pretendem cobrir todas as características gené ricas e específicas do invento aqui descrito.

Claims (7)

1. REIVINDICAÇÕES

   1 - Conjunto electrónico de leitura/escrita, caracterizado por compreender:

   A. um invólucro;

   B. meios de lente montados numa parede do invólu cro para retratarem um campo de visionamento num plano focal no invólucro;

   C. meios no invólucro para posicionarem completa mente um substrato optoelectrónico de camadas múltiplas, inorgânico, no dito plano; e

   D. meios geradores de electrões montados no dito invólucro e espaçados em oposição ao dito pl.a no, incluindo os ditos meios geradores de ele,ç trões:

   (1) meios para produzirem uma nuvem de electrões a partir de uma primeira fonte para

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   -52carregar controlavelmente um meio optoelectrónico no dito plano, enquanto que o meio é, em simultâneo, exposto a uma imagem luminosa no campo de visionamento dos ditos meios de lente pelo que uma imagem electrónica latente do campo de visionamento é gerada e armazenada no substrato j (2) meios para produzirem um feixe de electrões finamente focados para exploração do substrato de modo a fazer o varrimento para fora de um quadro sobre o substrato por meio do qual produz um feixe de retorno de electrões secundários que é então modulado pelo número de exposiçães de cargas geradas representando a dita imagem electrónica no substrato; e (3) meios para recolha dos ditos electrães secundários para produzirem um sinal eléctrico representativo da imagem electrónica armazenada no substrato.
2. 2 - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado por os ditos meios de lente incluírem meios detectores de luz que em combinação com os ditos meios que produzem o controlo da exposição electrónica do substrato, eliminam a necessidade de um obturador mecânico no dito dispositivo.
3. 3 - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracte, rizado por incluir também visionadores ópticos montados no invólucro e focados para o dito plano focal.
4. 4 - Conjunto de acordo com a reivindicação 3, caracte, rizado por incluir também um substrato optoelectrónico com a forma de uma fita flexível composta inteiramente de materiais inorgânicos e posicionada no dito invólucro pelos meios de posicionamento, sendo a dita fita composta por suportes

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   Ref: E5-002PT de visionamento transparentes e suportes de retratar fotoseri sitivos entremeados ao longo da fita.
5. 5 - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracte. rizado por incluir também:

   A. uma alimentação de energia que inclui uma ba- . teria no dito invólucro;

   B. um circuito de controlo que inclui um microprocessador no dito invólucro;

   i

   C. meios de medida de energia luminosa e contras, te de imagem; e

   D. meios para interligar electricamente os ditos meios geradores de electrBes, meios de medida, alimentação de energia e circuito de controlo.
6. 6 - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, caracte. rizado por incluir também um substrato com a forma de uma fi ta flexível:

   A. composta totalmente de materiais inorgânicos;

   B. incluindo uma camada condutora, uma camada fo tosensível, uma camada de armazenagem dieléc- ) trica por esta ordem; e

   C. posicionada no dito plano focal pelos meios de posicionamento e para receber a dita imagem luminosa no dito plano com uma quantidade de electrões dos ditos meios geradores em pro. porção aos fotSes representativos da dita ima gem, por meio dos quais a fita armazena a dita imagem como uma variação de intensidade es. pacial de carga electrénica na dita camada de armazenagem.
7. 7 - Conjunto de acordo com a reivindicação 6, caracte. rizado por a dita camada de armazenagem ser uma camada de dois materiais com propriedades eléctricas anisotrópicas no tocante à mobilidade de cargas na dita camada de armazenagem.

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