CS199144B1 - Method of image record on the light sensitive material - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu záznamu obrazu na světlocitlivý materiál, tedy.oblasti zobrazování, ukládání ' á. zpracování informace. ‘

Záznam obrazu se'používá v domácnostech, při fotografování, při . .natáčení filmu, v televizních přenosech, v polygrafii, při zhotovování kopií dokladů . a může být použit také při . optickém zpracování ' informací v elektronických počítacích strojích, ' pří automa· tickém zpracování informací v obrazové formě na stínítku obrazovky, při přenosu obrazu malých a.velmi vzdálených objektů .na velké stínítko, při. přepínání ' telefonních kanálků a při holografických kinofilmových a televizních přenosech.

Je znám způsob záznamu obrazu na fotografický film a kinofilm, který je založen na využití fotochemické reakce světla s halogenidy stříbra. Tento.způsob spočívá v použití nedostatkového materiálu . stříbra - a vyžaduje kromě toho zdlouhavé . .zpracování zaznamenaného ' obrazu, to jest vyvíjení a ustalování· Tento způsob kromě toho nedovoluje vymazání zaznamenaného obrazů a záznam nového obrazu na stejné místo světlocitlivého ' materiálu·

Dále J^e znám záznam obrazu na keramickou ' desku vyrobenou ze sloučenin olova, zinku, lantanu . a titanu (napříkladlEEE, 69, I, 1977, str· 143)· Tento způsob záznamu spočívá

199 144' ve využití elektrooptické· reakce světla·á elektricky.polarizovanou keramikou. ' Tento způsob umožňuje záznam obrazu bez použ^í s-tříbra, nev^yžadúje žádné zd^louhav^é · zpracování a dovoluje vymazání a nový záznam obrazu na stejné místo. Uvedený' způsob je však velmi složitý ' z· technologického .- .hlediska .a vyznačuje se nízkou citlivostí' . na. světlo, malým kontrastem a krátkou dobou uložení ' zaznamenaného ' obrazu. Uvedený způsob kromě toho umožňuje jen malý . ^poče^t mazac^íc^h a z^áznamovýc^h c^yklů pro nový otaaz · a nedovo^luj^e záznam barevného obrazu. .

Dále je znám způsob · záznamu obrazu na světlocitlivý materiál, který spočívá v tom, že se vyrobí vrstva světlocitlivého materiálu, která se· vloží do silového pole a je na ni promítnut obraz zaznamenávaného .objektu a potom je získaný obraz ustálen (například Kump. Η. I», Chang P.T., IBM Journal, May, 1966, str. 2551.

K záznamu obrazu sé . využívá jevu· ' magnetického hystereze v-magnetickém pásku, . to jest závislosti magnetického stavu feromagnetické látky (vlastností doménové struktury, směru vektoru magnetizace vůči některé krystalové ose) -na teplotě ve srovnání s předchozím stavem. -Tento'způsob je znám jako termomagnetický způsob záznamu obrazu.

Záznam obrazu se provádí pomocí laserového paprsku, přičemž úsek magnetického prásku je světelným zářením od zaznamenávaného objektu zahříván na teplotu Curiova bodu · nebo na kompenzační teplotu. Ustalování obrazu ' se provádí ochlazením magnetického pásku o několik desí^te^k · ne^bo ^stove^k s^tup^ňů Celsia. .

Pozorování zaznamenaného obrazu je umožněno tím, že změna magnetického stavu pásku v^yyolá ^bu^ň zm^ěnu ' hodnoty ma^gne^too^ptického jevu ⁽Paradayův a Cotton^otóon-ův jev⁾ v hadích typu MnBi, ' nebo změnu polohy'magnetického ·· koloidu naneseného na povrch pásku typu FeNi. ’ .

Termomagnetický způsob ' · záznamu obrazu se vyznačuje mimořádně nízkou citlivostí.

A O

Minimální hustota světelného toku přesahuje 10° ·W/cm· . Uvedený způsob se kromě toho vyzn^ačuje tak^é mimoMdně nízkou etektivnost vyu^t světla ^při ^pozorován^í otaazu ⁽10”^ až 1⁰“⁶), protate se poutvá. materiálů, · ^kter^é mají nedostatečná magnetao^ptick^é vlastnosti. Z tohoto důvodu je pozorování možné jen při použití snímačů obrazu 's vysokou citlivostí. Uvedený způsob·záznamu obrazu lze provádět pouze postupně,’to jest celý obraz nemůže být zaznamenán·najednou.·Bři termomagnetickém záznamu nedochází při dlouhodobém působení světla k žádné akumulaci tepla, takže přípustný světelný blok je omezen. -· Toto· omezení je ostře ohraničeno vysokou teplotou magnetického fázového přechodu (přibližně 1⁰⁰ °C) a v^ysekou tepelnou vodivost matatáLu magnetcké^ pásku.

Úkolem vynálezu je nalezení způsota · záznamu oteazu na · sv^tocittvý materiál., pM kterém·se využívá takového světlocitlivého materiálu, který dovoluje záznam vlastního a odraženého záření v libovolné spektrální oblasti, včetně akustického,· rozhlasového, rentgenového a · optického záření. Způsob má · dále umožnit.záznam obrazu na vrstvu neobsahující žádné stříbrné soli, získání positivního obrazu·bez dodatečného zpracování, vizuelní pozorování, záznam barevného obrazu, zvýšení citlivosti a kontrastu a zesílení jasu získaného obrazu·,.

Výše uvedené nedostatky záznamu nem4 způsob záznamu obrazu na svěťlocitlivý materiál, při kterém se vytváří vrstva světlocitlivého materiálu, která se umístí do silového pole, je na ni promítán obraz zaznamenaného objektu a získaný obraz se potom ustaluje, jehož podstata spočívá v tom, že se promítá vlastní nebo odražené záření zaznamenávaného objektu a jako světlocitlivého materiálu se používá heterogenní směsi látek, z nichž nejméně jedna látka, představující sve směsi rozpouštědlo, je vlivem vlastního nebo odraženého záření od zaznamenávaného objektu schopna měnit své skupenství, přičemž zbývající látka nebo látky v heterogenní směsi, které jsou ve formě Částic, jsou schopny ovlivnění silovým polem,, přičemž ustalování získaného obrazu se provádí následnou změnou skupenství látky, sloužící v heterogenní směsi jako rozpouštědlo.

Vrstva heterogenní směsi látek je před nebo během záznamu obrazu s výhodou ohřátá nebo ochlazena na teplotu blízkou teplotě změny skupenství látky, sloužící jako rozpouštědlo.

/

Před vytvořením vrstvy se do heterogenní směsi látek s výhodou přidává materiál, který absorbuje záření, má vyšší koeficient přeměny energie záření na tepelnou energii než materiál heterogenní směsi látek, a který je schopen vzájemného spolupůsobení se silovým polem, přičemž tento materiál se nanáší na částice schopné vzájemného spolupůsobení se silovým polem.

Vrstva se s výhodou vyrábí z nejméně jedného materiálu, který absorbuje záření, má vyšší koeficient přeměny energie záření na tepelnou energii než materiál heterogenní směsi látek, a který je schopen vzájemného spolupůsobení se silovým polem, přičemž tato vrstva se vůči zaznamenávanému objektu nanáší na nebo pod vrstvu heterogenní směsi látek®

Jako látek absorbujících záření je výhodné použít fotochemicky aktivních'materiálů a vrstvu vytvořit z mikrobuněk naplěných těmito fotochemicky aktivními látkami.

Jako látky absorbující záření je také výhodné použít fotovodivého materiálu, jehož vrstva se uspořádá na vrstvě heterogenní směsi látek.

Fotovodivou vrstvu je výhodné uspořádat pod vrstvou heterogenní směsi látek a po ustálení tuto fotovodivou vrstvu dodatečně ozářit.

Míkrobunky je výhodné vyrobit z materiálu zbarveného nejméně jednou barvou.

Barvy záření, odpovídající barvám zaznamenávaného objektu, se filtrují a běháni záznamu obrazu reprodukují na vrstvu heterogenní směsi látek.

Zaznamenaný obraz se před nebo po ustálení s výhodou dodatečně ozařuje zářením, jehož intenzita je nastavena výše než intenzita záření při záznamu obrazu, přičemž vlnové délky záření se při ozařování s výhodou volí tak, že záření prochází vrstvou heterogenní směsi látek, апЦ by bylo absorbováno.

Dodatečné ozařování ее s výhodou provádí před ustálením obrazu a jestliže jsou vlnové délky záření při ozařování i záznamu ^hodné, je doba ozařování nejméně tolikrát kratší než doba záznamu, kolikrát je intenzita .záření při ozařování vyšší než intenzita záření při záznamu. . _n

Jako světlocitlivého materiálu se s výhodou používá heterogenní směsi parafinu sloužícího ve směsi jako rozpouštědlo, který se působením vlastního nebo odraženého záření zaznamenávaného objektu taví, s' částicemi kysličníku želežitého, přičemž silové pole je tvořeno magnetickým polem, které ovlivňuje částice kysličníku železitého, vrstva heterogenní směsi látek se nanáší na průhlednou podložku, na tuto vrstvu se pomocí odraženého záření promítá obraz objektu a získaný obraz se potom ustaluje ochlazením parafinu· >

Způsob záznamu obrazu n!a světloeitlivý materiál podle vynálezu umožňuje záznam vlastního nebo odraženého záření v libovolné spektrální oblasti, včetně akustického, rozhlasového, rentgenového a optického záření. Způsob podle vynálezu umožňuje záznam obrazu libovolných objektů na vrstvu, která neobsahuje žádné stříbrné soli. Způsob podle vynálezu dále umožňuje získat positivní obraz bez nutnosti jakéhokoliv dodatečného zpracování. Způsob podle vynálezu také umožňuje vizuelní pozorování zaznamenaného obrazu a výrobu kopií dokonce i v osvětleném prostoru. Způsob podle vynálezu také umožňuje zvýšení citlivosti a kontrastu a snadnou výměnu světlocitlivého materiálu. Způsob podle vynálezu také umožňuje získat barevný obraz a zesílení jasu získaného obrazu hned při záznamu.

Podstata vynálezu bude v dalším objasněna na neomezujících příkladech jeho provedení, které jsou popsány pomocí výkresů, na nichž je znázorněno na obr. 1 průběh závislosti viskozity rozpouštědla heterogenní směsi na teplotě, na obr. 2 vrstva heterogenní směsi 8 tepelným zdrojem (příčný řez vrstvou), na obr. 3 nerovnoměrně osvětlěná vrstva heterogenní směsi v magnetickém poli s tepelným zdrojem (příčný řez vrstvou), na obr. 4 vrstva heterogenní směsi s nanesenou vrstvou mikrobuněk (příčný řez), na obr. 5 vrstva mikrobuněk obsahujících heterogenní směs a fotochemicky aktivní materiály (v průřezu), na obX?» 6 vrstva heterogenní směsi, na které je uspořádána fotoYodivá deska (v příčném řezu), na obr. 7 vrstva osvětlené heterogenní směsi s fotovodivou deskou (v příčném řezu), na obr. 8 vrstva heterogenní směsi s budičem pružných kmitů (v příčném řezu), a na obř. 9 vrstva heterogenní směsi se světlovodem (v příčném řezů).

Způsob záznamu obrazu na světlocitlivý materiál spočívá v tom, že se vyrobí vrstva tohoto světlocitlivého materiálu. V úvahu přicházejí heterogenní ^Bměsi látek. Složka této směsi, sloužící jako rozpouštědlo, nabývá vlivem vlastního nebo odraženého záření od zaznamenávaného objektu schopnost měnit své skupenství. Zbývající složka, nacházející se v heterogenní směsi látek've formě částic, je schopna vzájemného spolupůsobení se silovým polem. Je také možná varianta heterogenní směsi, ve které jsou rozpouštědlo á částice tvořeny několika složkami.

Vrstva heterogenní směsi látek je potom vložena do silového pole . a,je na ni promítán obraz ' zaznamenávaného objektu, což se provádí použitím vlastního nebo - odraženého záření zaznamenávaného objektuUstalování získaného obrazu'se provádí následnou změnou skupenství materiálu sloužícího v ' heterogenní směsi látek jako rozpouštědlo. Jestliže je obraz zaznamenán roztavením rozpouštědla, provádí se ustalování ochlazením na teplotu krystalizače nebo- pod tuto teplotu. Jestliže se obraz zaznamenává’pomocí sublimace ' rozpouštědla, provádí se ustalování obrazu pomocí ochlazení - na , teplotu sublimace nebo pod tuto teplotu.

V zájmu snížení záznamové, energie, se vrstvě heterogenní směsi látek před nebo během záznamu obrazu ohřívá nebo ochlazuje - na teplotu blízkou teplotě změny skupenství látky sloužící jako rozpouštědlo.

V zájmu další snížení, záznamové, energie se před vytvořením vrstvy do heterogenní směsi látek přidává materiál, který absorbuje záření, má vyšší koeficient přeměny energie záření na tepelnou energii než materiál heterogenní směsi látek, a který, je schopen vzájemného spolupůsobení se silovým polem. Tento materiál se nanáší na částice schopné vzáj -mého spolupůsobení se silovým polem. ‘ .

Ze stejných důvodů se vrstva vyrábí z nejméně jednoho materiálu, který absorbuje záření, má vyšší koeficient -přeměny energie záření na tepelnou energii než materiál heterogenní směsi látek, a který je schopen vzájemného spolupůsobení se silovým polenu Tato vrstva se - vůči zaznamenávanému objektu nanáší na nebo pod vrstvu heterogenní směsi ^lá^tek. ^Jako ma^ter^iálu absorbujícího zéřetó mtóe použ^o ^buS fotoc^hemicky aktivního ma teriálu, nebo fotovodivého materiálu. Při použití fotochemicky aktivních materiálů se tyto materiály vkládají do velkého počtu mikrobuněk, ze kterých se potom vytváří vrstva. Při použití fotovodivého materiálu se používá vrstva z ' fotoodporového materiálu připojené k ^prou^dov^ému zdroji. ^Ta^to deska se .imísíuje na vrsVvu ^he^tero^genn^í sm^ěsⁱ látek.

V z^ájmu zvýšení ^kon^tras^tu zaznamenan^ého o^brazu se ^fo^tovodivá vrstva umísťuje pod vrstvu heterogenní směsi látek , a po ustálení obrazu se dodatečně ozařuje.

Pro získ^ání barevné^ho obrazu ^- sě mikrobunky vyrá^bějí. z ma^teriálu zbarveného n^ej^méně jednou barvou. Ke stejnému účelu se používá také prostorově nehomogenního světelného filtru, který filtruje barvy záření odpovídající barvám zaznamenávaného objektu a - reprodukuje tyto barvy během -záznamu obrazu na vrstvu heterogenní směsi -látek.

Zesílení - jasu obrazu, prováděné současně se záznamem obrazu nebo později při přepisu zaznamenaného obrazu, se provádí dodatečným ozařováním zaznamenávaného obrazu před Jeho ustálením nebo po něm. Intenzita záření se nastavuje vyšší než při záznamu obrazu. Vlnové délky záření - se při ozařování - -volí tak, aby záření vrstvou heterogenní směsi procházelo bez absorpce. Jestliže se ozařování provádí před ustálením obrazu a jestliže vlnové délky záření při záznamu obrazu i při. ozařování jsou shodné, volí se doba ozařování- nejméně tolikrát kratší než doba záznamu, kolikrát - je intenzita záření při ozařování б

vyšší než intenzita záření záznamu.

К dokonalejšímu vysvětlení podstaty vynálezu poslouží následující zjednodušený teoretický rozbor.

Základní operací je ve způsobu podle vynálezu změna skupenství rozpouštědla heterogenní směsi látek vlivem záření od zaznamevávaného objektu. Jedná se tedy o skupenské přechody druhu krystal-kapalina, krystal-plyn. V oblasti těchto přechodů se silně tmění kinematické vlastnosti rozpouštědla. Závislost viskozity ^na teplotě T je znázorněna na obr· 1. U'vody a parafinu je například poměr ^min při Δ ^v rozsahu .0,01 až 10 °C v rozsahu 10¹⁵ až 10¹⁶. ·

Při takto velké změně viskozity rozpouštědla se rovněž výrazně mění pohyblivost částic heterogenní směsi, které působí jako nosiče náboje nebo nosiče elektrického nebo magnetického dipólového momentu nebo částic, které mohou být ovlivňovány elektrickým, ·, magnetickým, tíhovým nebo jiným libovolným polem, které vyvolává řízený pohyb těchto částic. Při takto řízeném pohybu částic klesá při osvětlení plochy vrstvy heterogenní směsi jejich hustota na jednotku plochy. Jestliže jsou částice neprůhledné a rozpouštědlo je průhledné, potom průhlednost osvětlené části vrstvy stoupne. Jestliže,jsou částice průhledné a mají přitom index lomu odlišný od indexu lomu rozpouštědla, mění se výsledný index lomu osvětlené části vrstvy.

Technické vlastnosti způsobu podle vynálezu jsou popsány následujícími vztahy. · V zájmu jednoduchosti se předpokládá, že částice jsou tvořeny kuličkami o poloměru a. Rozlišovací schopnost R je dána vztahem > <d kde A značí vlnovou délku záření.

Maximální kontrast ^c/_max Je ▼ případě neprůhledných částic dán vztahem ^max = ‘ ^{e 2 ,OČ1}*^a. (2) kde q značí koeficient neprůhlednosti rpzpouětědla, značí koeficient absorpce materiálu, se kterého Jeou vyrobeny částice.

*

Doba záznamu a ustalování obrazu se vypočte ze vztahů t = t_x * t₂ (3) ti = ¹⁰ . . ý* . c , - (4) kde t^ značí dobu tepelné difúze, * t₂ značí dobu spojení částic působení silového pole, к značí koeficient tepelné vodivosti ý> značí hustotu, c značí tepelnou kapacitu·

Soba tg závisí na viskozitě rozpouštědla a na energii vzájemného působení částic a vnějším silovým polem· Doba tg s© volí kratší neždofeat^. Doba t^ záznamu je určena dobou tp která se pr© heterogenní směs velí podle vztahu

Ч~~*^г3 ^{= 10} 8 ⁰¹ °² ’ ⁽⁵⁾ kde kj. je koeficient tepelné vodivosti materiálu částic, kg je koeficient tepelné vodivosti. materiálu rozpouštědla, je hustota materiálu částic, ý> 2 je hustota materiálu rozpouštědla, c^ je měrné teplo materiálu částic,

Cg je mšx*né teplo materiálu rozpouštědla· Energie W, spotřebovaná pro záznam obrazu, je dána vztahem

s (6) kdo P je výkon záření absorbovaného kulovitými částicemi, s je plocha osvětlené¹ části vrstvy heterogenní směsi.

Poměr mezi výkonem P záření absorbovaného kulovitými částicemi a teplotou, na kterou se rozpouštědlo za dobu to ohřeje (například Goldenberg, Tranter British Jo umal ♦ .

Applied Physic, .3, 1952, str. 296), je dána vztahem

P г

--- = 4 —g- k₂ . Δ To ’ ⁽⁷⁾ s a kde r je vzdálenost od středu koule_r

Z\T₀ je přírůstek teploty..

Dosadíse do rovnice (6) výrazy (5) a (7) a předpokládá-li se r^a, získá se vztah

Z důvodů jednoduchosti se zde neuvažuje změna vlastností materiálu při změně skupenství, která uvedený výsledek ovlivňuje jen málo. Energie záření od zaznamenávaného objektu potřebná к záznamu je snížena tím, že se к heterogenní směsi látek přidají aktivní látky я foťovodivým nebo fotochemickým účinkem.

Dopadá-li. záření na části vrstvy Obsahující- tyto látky, Je poměr 8 energií dán vztahem (9) i ' .

kde představuje hustotu vyvíjené·energie při ozáření fotoodporu připojeného na proudový zdroj nebo hustotu vyvíjené energie v důsledku spolupůsobení fotochemicky aktivních látek.

Hustota vyvíjené energie v objemu fotoodporu při dopadu světla Je dána vztahem ^Wl =

B² . t^ (10) kde E je napětí přiložené na fotóodpor, jé měrný odpor fotoodporu závislý na je tloušíka vrstvy fotoodporu.

intenzitě světla,

Poměr 6 energií Je potom dán vztahem

Я - E² · 0*. 1 (11)

X , / ... .·

Hustota energie, uvolňované ve směsi látek během fotochemické reakce, se vypočte podle Van*t Hoff-Einateinova zákona , P (I - e“⁴· ^X) . t^

W, = ... O-.;-------------------------i ^{1 +}h . f . s ^i .^ДН1

N r (12) kde P_Q oC

1'

I f

ΔΗ_χ

Je výkon dopadajícího záření,

Je koeficient absorpce fotochemicky aktivního materiálu, je tloušlka vrstvy fotochemicky aktivního materiálu, Je

Je

Je

Je

Je

PLanckova konstanta, kmitočet záření, « kvantový výtěžek i-té fotochemické parciální reakce, teplota vytváření chemické sloučeniny při i-té exothermní fotochemické reakci,

Avogadrovo číslo,

6,°25.10²³ .

N =

Poměr £ energií Je potom dán vztahem i

(13) f

Doba působení přídavného * záření o výkonu P^ na osvětlenou vrstvu heterogenní směsi, za účelem přepisu zaznamenaného obrazu při zesílení jasu, se vypočte z dvojité nerovnosti *© S* (14) χ kde t_Q je setrvačná doba přijímače obrazu, tg Je doba ozařování, při které se kvalita obrazového záznamu * zhorší.

Jestliže je zaznamenaný obraz ustálen a* dodatečné ozáření neohřeje heterogenní směs na ** teplotu změny skupenství *nebo jestliže *obraz není ustálen a záření při dodatečném ozařování není heterogenní směsí absorbováno, není hodnota * tg omezena. V tomto případě je činitel G zesílení jasu při přenosu obrazu dán vztahem

G = -Z- . íž--- · (15) . · ^{D P}min kde D je maximální poměr jasu p?vků zaznamenávaného obrazu.

Jestliže zaznamenávaný obraz není ustálen nebo přídavné ozařování je schopno ohřát heterogenní směs * na teplotu nad teplotou změny skupenství, volí se hodnota *tg podle vztahu ^P1 ’ ^Ť5 < ^,ρπύη · ^t3 ’ kde P_mi_n je minimální * výkon přijímaného záření při záznamu obrazu.

V tomto případě je činitel G zesílení jasu při přenosu* obrazu dán vztahem .‘ ^PI *3 I I *³

G. = ·--------------- . (17) · D tc D Dt, min · ?5

V dalším popisu jsou popsány příklady provedení záznamu obrazu na světlocitlivý materiál..

Příklad 1 .

Připraví se heterogenní směs látek. Jako rozpouštědla heterogenní směsi se použije ‘’ parafinu 1, jako částic 2 se použije jemných magnetických částic* kysličníku železitého, . které téměř dokonale absorbují světelný tok, který na ně dopadá. * * Na podložce J ze * skla se zhotoví tenká vrstva (20 až 30 £im) heterogenní směsi, která se ještě překryje skleněnou vrstvou 4. Tato vrstva se umístí do blízkosti zdroje J vnějšího tepla. * Získaná vrstva je zásluhou částic 2 z kysličníku * železitého prakticky * neprůhledná. Jakp₍ silového pole se použije magnetického pole H orientovaného kolmo na plochu vrstvy. Potom je na vrstvu promítán *objekt, svazek světla L od objektu dopadá na vrstvu. V místech vrstvy, na* ktérá dopadá více světla, jsou částice 2 více ohřátý, v místech vrstvy, * na která * dopadá světla méně jsou i částice ohřátý méně. Ohřáté částice 2 prohřejí parafin 1, který je obklopuje. Jestliže teplota parafinu 1 přestoupí jeho.teplotu tavení, klesne jeho viskozita a poloha částic se působením magnetického pole H. změní. V nejvíce prohřátých oblastech vrstvy dojde к Úplnému přeskupení částic 2, které ее spojí do dlouhých tenkých vláken 6 ve směru pole H, to jest kolem na plochu vrstvy; V těchto místech bude vratva téměř úplně průhledná, protože plocha, kterou zaujímají neprůhledné částice 2, se zmenšila, přičemž tenká vratva parafinu 1 propouští téměř všechno světlo, které na ní dopadá. Méně prohřáté oblas· ti vrstvy ae zprůhlení méně, v těchto oblastech se objeví polotóny.

Potom jsou obrazy fixovány tím, že se vrstva ochladí na teplotu ležící pod teplotou krystalizace parafinu 1. Konečným výsledkem je positivní obraz, zaznamenaný na vrstvě heterogenní směsi, sestávající z parafinu j; a částic & kysličníku železitého.

Příklad 2

Provedou se operace popsané v příkladu 1, jako rozpouštědla je však použito ledu a místo vnějšího zdroje tepla je použito ochladicího zařízení. Provedením operací popsaných v příkladu 1 se na vrstvě heterogenní směsi sestávající z ledu a částic 2 kysličníku železitého zaznamená positivní obraz.

Příklad 3

Provedou se operace popsané v příkladu 1, jako rozpouštědla se použije suchého ledu, který za normálního tlaku při teplotě kolem 18 °C přechází z pevného skupenství do plynného. Výsledkem je positivní obraz, zaznamenaný na vrstvě heterogenní směsi, sestávající ze suchého ledu a částic 2 kysličníku železitého.

Příklad 4

Jako rozpouštědla heterogenní směsi se použije parafinu i a částice 2 Jsou tvořeny jemnými částicemi kysličníku Železitého. Jako silového pole se využije gravitačního pole. Na podložce 2 ze skla se vyrobí teakávrstva heterogenní směsi, která se shora ještě přikryje skleněnou deskou 4 a v blízkosti'..m umístí vnější zdroj % tepla.

Potom je vrstva ohřátá na teplotu tavení parafinu 1 a kolmo к ploše vrstvy se vytvoří vnější magnetické pole H. Částice 2 ae přitom seskupují v dlouhá tenká vlákna 6, -orientovaná kolno к ploše vrstvy. Potom je vrstva ochlazena na teplotu krystalizace parafinu 1 nebo pod ni. Získaná vrstva hetero^nní směsi bude téměř dokonale průhledná, protože plošná hustota neprůhledných částic 2 není velká. Potom se na vrstvu promítá obraz objektu, to jest dosáhne se nerovnoměrného ohřátí částic 2 ve vrstvě. V místech, na která dopadá více světla, jsou částice 2 prohřátý více, v místech, na která světlo dopadá méně, jsou částice 2 prohřátý také méně. Prohřáté částice2 prohřejí parafin 1, který je obklopuje. Jakmile teplota parafinu 1 překročí teplotu tavení parafinu 3., klesne · jeho viskosita · a uspořádání částic 2 se půsbbením·gravitačního pole a také působením konvenčního proudění v tekutém parafinu 1 změní. V nejvíce ' prohřátých·oblastech vrstvy dojde · k úplnému'rozložení tenkých vláken 6, eto kterých byly částice 2 dříve uspořádány» V těchto místech bude vrstva téměř · úplně ·neprůhledná, protože plocha zaujímaná·Částicemi 2 vzroste. Méně prohřáté oblasti vrstvy ztmavnou méně, v těchto·oblastech .se objeví ^polo^ton^y. ^P©tom se vrstva oc^hlad^í na ’ teplotu pod -teplotou krystalizace · parafinu 1. Tímto .. 'způsobem vznikne · na vrstvě heterogenní směsi, sestávající z parafinu a·z částic · z kysličníku želežitého, negativní záznam obrazu.

Příklad 5

Jako rozpouštědla heterogenní směsi se použije parafinu 1, částice 2 jsou tvořeny jemnými neprůhlednými částicemi titaničitanu hornatého, · silové pole je tvořeno elektrickým polem, orientovaným kolmo na rovinu desky. Na podložce J ze skla se vyrobí tenká vrstva heterogenní ' směsi, která se shora ještě · přikryje skleněnou deskou 4. V.blízkosti vrstvy se umístí vnější zdroj tepla.

Dále se provedou operace·popsané v příkladu 1

Příklad 6

Heterogenní směs sestává z parafinu 1 a ' Částic 2 kysličníku železitého,_ jako silového pole · se· použije magnetického pole a . jako fotochemicky aktivních látek se použije chloru a vodíku. Tyto fotochemicky aktivní látky jsou za nepřítomnosti světla vloženy do mikrobuněk J z průhledného polyvinylchlor, idu. Na 'podložce J se · vyrobí tenká · vrstva heterogenní směsi. Vyrobí se tenká vrstva •mikrobuněk J a nanese se na vrstvu heterogenní směsi. Potom je vrstva mikrobuněk J přikryta skleněnou deskou 4. Na vrstvu mikrobuněk 2 se promítá obraz objektu. Při osvětlení směsi chloru s vodíkem proběhne . exothermní fotochemická reakce. . Teplo, které se při ní vyvíjí, prohřeje oblasti heterogenní směsi ^pri!^éhající · na ‘ osvětte^ oblasti vrs^y m^ikrobuně^k >Cím více ·. .budou mikrobunky J osvětleny, tím vyšší teploty přilehlé vrstvy heterogenní směsi se dosáhne. Postup potom pokračuje kroky popsanými v . příkladech 1 až 3.

Po ustálení ' obrazu se vrstva heterogenní směsi včetně vrstvy mikrobuněk 2'osvítí, přičemž teplota heterogenní směsi se udržuje tak, aby při průběhu fotochemické reakce ve vrstvě mikrobuněk-J zůstala teplota heterogenní směsi pod teplotou tavení rozpouštědla.

Příklad 7

Provedou se obdobné ·operace jako v příkladu 6, · pouze s tím rozdílem, že fotochemicky aktivní látky i heterogenní směs jsou umístěny · do · mikrobuněk

8.

Ϊ2 . · ' ^; 1 .

Příklad 8

Heterogenní směs sestává z parafinu 1 a částic 2 kysličníku železitého, jako silového pole se použije magnetického pole H. Jako fotovodiv,ého materiálu se použije tenké desky z fotoodporového materiálu tvořeného směsí sirníku kademnatého 8 mědí (CdS + Cu). Tato vrstva 9 se umístí mezi průhledné elektrody 10 z kysličníku indnatého, které jsou připojeny ke zdroji 11 proudu. Potom se na desku j) z fotoodporového materiálů promítá obraz objektu. Při osvětlení tohoto odporového materiálu klesne jeho odpor a osvětlenými místy protéká silnější proud. Teplo vyvíjející se na osvětlených místech fot©odporového materiálu ohřeje oblasti vrstvy heterogenní směsi, které na tato místa přiléhají. Gím více jsou^oblasti fotoodporového materiálu osvětleny, tím vyšší bude teplota sousedních oblastí vrstvy heterogenní směsi. Potom se provedou operace odpovídající příkladům 1 až 3°

Příklad 9 . Provedou se operace analogické operacím popsaným v příkladu 8 s tím rozdílem, že na vrstvu heterogenní směsi je dříve zaznamenán obraz, jehož kontrast se má zvětšit. Potom se vrstva heterogenní směsi osvětlena vnějším světelným zdrojem, na výkresech neznázorněným, takovým způsobem, že deska z fotoodporového materiálu se nachází na neosvětlené \ ' ·. í straně. Na obr. 7 je kontrast zaznamenaného obrazu znázorněn křivkou 12.

Jestliže světlo L z vnějšího zdroje heterogenní vrstvu osvětluje rovnoměrně, závisí světelný tok, procháze jící к desce jg z fotoodporového materiálu, na průhlednosti vrstvy heterogenní směsi. Cím průhlednější je oblast heterogenní směsi, tím větší světelný tok projde na desku 9 z fotoodporového materiálu. Teplo vyvíjené na osvětlených místech fotoodporového materiálu ohřeje přilehlé oblasti vrstvy heterogenní směsi, fiím průhlednější tedy oblasti vrstvy heterogenní směsi byly, tím vyšší bude jejich teplota.

Potom se provedou operace popsané v příkladech 1 až 3. Tímto způsobem dojde ke zvýšení kontrastu zaznamenaného obrazu.

Jestliže světlo L z vnějšího zdroje osvětluje vrstvu heterogenní směsi nerovnoměrně^ může se kontrast zaznamenaného obrazu popsaným způsobem případně zvětšit nebo zmenšit.

Příklad 10 _t

Jako rozpouštědla heterogenní směsi je použito parafinu 1, jako částic 2 je použiti jemných jehličkových magnetických částic kysličníku železitého a jako silového pole je použito magnetického pole. Na částice 2 se nanesou saze, které světlo absorbují, více než kysličník železitý. Dále se provedou operace jako v příkladech 1 až 4 a 9.

Příklad 11

Provedou se veškeré operace popsané v příkladech 1 až 10, přičemž na vrstvě heterogenní směsi se uspořádá protorově nehomogenní světelný filtr.

Jako světelný filtr přichází v úvahu vrstva z jemných zrníček organického skla o prů-. měru pod 10 Zrníčka jsou jednotlivě zbarvena základními barvami, to jest červenou, zelenou a modrou. Zrníčka leží těsně vedle фвЬе na průhledné podložce. Tato zrníčka působí jak při záznamu, tak i při pozorování jako jednopásmové světelné filtry. V důsledku nepatrné velikosti nejsou zrníčka prostým okem rozlišitelná. Jestliže jsou zrníčka navzájem chaotický pr.ornísena, vypadá světelný filtr v důsledku smíšení základních barev v oku při pozorování proti světlu jako šedý. Malé prostory mezi jednotlivými zrníčky jsou vyplněny neprůhledným lepidlem. Potom se na světelný filtr promítá obraz.

Nech% má objekt>například červenou barvu. Světlo od objektu potom prochází pouze červenými zrníčky, zelenými a modrými zrníčky je zachycováno, popřípadě absorbováno. Obraz je proto zaznamenán pouze tam, kde jsou v místech projekce objektu na světelný filtr červená zrníčka.

Dále se provedou operace popsané v příkladech 1 až 10.

Při pozorování zaznamenaného obrazu ze strany světleného filtru bude viditelný obraz objektu v červené barvě. Tímto způsobem se získá, obraz, který správně reprodukuje vzhled a barvu objektu, a nevyžaduje žádné další pozorování.

Příklad 12

Provedou se operace podobné operacím popsaným v příkladu 11, jako světelného filtru se však použije základními barvami zbarvených tenkých stěn mikrobuněk z polyvinylchloridu nebo průhledných mikrobuněk s barevnými látkami nanesenými zevnitř, Mikrobňnky še chaoticky promísí a uspořádají těsně vedle sebe ve vrstvu na průhledné podložce 3. Do mikrobuněk 8 ее vloží heterogenní směs.

Příklad 13

Provedou se operace analogické operacím popsaným v příkladech 1, 2, 5, 8, 10, 11, 12. V blízkosti vrstvy heterogenní směsi se však přídavně umístí zdroj nvnějšího střídavého magnetického pole H, které je kolmé na plochu vrstvy heterogenní směsi_f nebo se vrstva umístí na piezoelektrický měnič 13¾ který je připojen ke. zdroji 14 ultrazvukových kmitů. ' \

Po.záznamu obrazu je vrstva heterogenní směsi ohřátá na teplotu tavení parafinu 1, jestliže je obraz ustálen, nebo není ohřátá, jestliže obraz není ustálen. Vnější magnetické póle H orientované kolmo na plochu vrstvy, je vypnuto. Potom se krátkodobě sfepne ЪиЗ magnetické střídavé pole Ή, nebo zdroj 14 ultrazvukových kmitů. Kterýkoliv z těchto procesů vyvolá promíaení částic směsi, což způsobí vymazání zaznamenaného obrazu a vrstva heterogenní směsi Je připravena pro záznam nového obrazu.

V případě použití fotochemicky aktivního materiálu je vrstva'heterogenní směsi a mikrobuněk po zaznamenání obrazu chráněna proti dopadu světla. Část fotochemicky aktivního materiálu v důsledku toho nevstupuje do žádné chemické reakce a může být použita к vícenásobného záznamu a vymazání obrazů· Tímto způsobem se dosahuje vícenásobného, záznamu a vymazání obrazu na stejné vrstvě heterogenní směsi látek.

Příklad 14

Provedou se operace popsané v příkladech 1, 2, 5, 8, 10. V blízkosti vrstvy heterogenní směsi se však navíc uspořádá silný zdroj světla. Na vrstvu heterogenní směsi se potom přes ŽSočku 16 promítá obraz z čelní strany světlovodu 15. Obraz Je· zaznamenán způsobem popsaným v příkladech 1, 2, 5, 8, 10 a potom je krátkodobě osvětlen silným zdrojem světla, přičemž intenzita osvětlení'vrstvy Je vyšší než při záznamu. Tímto způsobem dojde к překopírování obrazu na další vrstvu а к zvýšení jasu. Tento obraz se zvětšeným jasem je potom promítán na čelní stranu dalšího úseku světlovodu sloužícího к dalšímu přenosu nebo na stínítko sloužící к pozorování. Po přenosu obrazu je obraz ve vrstvě heterogenní směsi vymazán jako v^vpříkladu 13 a je zaznamenán nový obraz, přenášený světloVodem 15 a dále se výše popsaný cyklus opakuje.

Tímto způsobem se dosáhne přenosu obrazu se zvýšeným jasem v reálném Čase beze změny jejich kontrastů, polotónů a barev.

Je známo, že při přenosu obrazu světlovodem dochází kromě útlumu světla také ke zkreslení obrazu, které vzniká v důsledku disperze ve světlovodu. Toto zkreslení může být kompenzováno pomocí korekčního filtru, tvořeného deskou s nanesenými čarami, в jejíž pomocí se provádí skládání obrazu, (například IEEE, Leith, 65, 1, 1977, sir. 18-28).

Provedení korekčního filtru, to jest Jeho čar, se vypočte podle známé disperzní křivky světlovodu.

Jestliže je třeba zvýšit jas obrazu, ale také korigovat zkreslení vzniklá při přenosu, umístí se za deskou s vrstvou heterogenní směsi navíc deska s korekčním filtrem.

Příklad 15

Provedou se operace popsané v příkladu 14.

Obraz se zesíleným Jasem se přenáší se zvětšenými rozměry obrazu na stínítko sloužící к vizuálním pozorováním. Tímto způsobem se provádějí: televizní, přenosy a příjem časově proměnných obrazů, který nevyžaduje přeměnu světelných obrazů na sled elektrických signálů a opačně; příjem časově proměnných obrazů z obrazovky a jejich následující zpracování optickými metodami; přenos a příjem obrazů drobných objektů pozorovaných pomocí optického mikroskopu na velkém stínítku; přenos a příjem obrazů se zesíleným Jasem z dalekohledu a podobně.

Příklad - 16

Provedou se operace popsané v příkladu 14. Obraz se zesíleným jasem se přes multiplikátor například přes difrakČní mřížku promítá na stínítko. V tomto případě se na stínítku výsledný ohfaz reprodukuje vícenásobně, - v různých místech.- Jestliže - jsou na stínítko dříve zaznamenány obrazy různých - projektů jsou potom použitím známé korelační měřicí m^etod^y (na^pří^kla^d - ^J. Goodman IntroducWon ^to Pour^r Ó^ptics^l, ^Mc Graw-Hill - Book Corn^pany, 1968) pozorovány - nepohyblivé obrazy a zjistí se také koincidence přenášeného zesíleného obrazu s obrazem zaznamenaným na stínítku.

Tímto způsobem lze například provádět přepínání telefonních - kanálů tvořených světlovody bez-použití mechanických krokových voličů.

Příklad 17

Provedou se operace popsané v- příkladu 14, místo obrazu objektu se - však -přenáší jeho hologram·

V tomto případě je hologram se zesíleným jasem pomocí -známého reprodukčního procesu pro halogramy převeden na prostorový obraz (například J. Goodman “Introduction to Fourcier Óptics^M, Mc Graw-Hill Book Conipany, 1968).

Výše -popsaná zjednodušená teorie byla použita k orientačním, vyhodnocením parametrů způsobu - záznamu obrazu na světlooitlivý materiál podle vynálezu· Předpokládá se vytvoření heterogenní směsi částic kysličníku železitého s parafinem o následujících vlastnostech: a = ¹⁰~⁴ cm o

Μθ = 5.10- - -nasýcená magnetizace částice, = 2.10“¹ W/cia °C k₂ = 4.10“⁴ W/cm °C =^{- 5} g^/cm³.

(O 2- ^a .^š/om³.

C¹ = 0,9 J/^g °C ^- ' c₂ ^- = 1,4 - J/^g °C.

/ . - - .

Δ τ_χ = i °c .

Δ τ_ο ' = io”² . A Τχ = 2 · = 10⁵ 1/cm

Po dosazení těchto hodnot do rovnic (1), (2), -(5), a - (8) dostaneme:

^B > ^1θ3 > ^lo3> U ~ 5.¹⁰“^{5 -} s, W 5.1Ο⁶

Při experimentálním ověřování způsobu podle vynálezu byla vyrobena vrstva heterogenní směsi z parafinů a částic kysličníku železitého o tloušťce 0,3 až 0,5 mm, která byla nanesena na vrstvu z polyethylenu. Vzorek byl umístěn do magnetického pole o intenzitě 3,975 кА/m a ohřát na teplotu 42 °C. Při osvětlení vzorku byly zaznamenány obrazy lidí přenesené še zvětšením z positivního filmu, laserové paprsky a další objekty.

Bylo přitom dosaženo následujících parametrů:

^K ~ lO²-^ , Дах Ю³, t3 = 10“³ в, V = 10-5

Při uložení ustáleného obrazu nebyly zaznamenány žádné změny. Účinnost využití svět“ la při pozorování obrazu činí přibližně 80 %, přenos polotónů je dobrý.

Další zlepšení parametrů, zejména snížení energie potřebné pro záznam, souvisí s použitím fotovodlvých nebo fotochemicky aktivních materiálů.

Jako fotoodporu byla použita deska z CdS + Cu s proudovým zdrojem (například Krumme J.P., Schmltt H.J., IEEE Tran31ation on Magneties N. 11,5, 1975, str. 1097), která má následující parametry:

= 4.10^ cm,

E = 60 V,

6*= ÍOIL . cm při P » 5.Ю“³ W.

—6 2

Předpokládejme minimální plochu obrazového prvku S » 10 cm . Podle vztahu (11) potom dostaneme * ' £ = 1,8 . 10² , to jest záznamová energie se zmenšila více než stokrát.

Jako fotochemicky aktivních materiálů použijeme chloru a-vodíku a vložíme je pod tlakem do mikrobuňky. Za předpokladu, že absorbce světla těmito materiály se řídí Beerovým zákonem, dostaneme = 06 , -ТГ- , (18) kde oč je koeficient absorbce za normálního tlaku P_Q.

Parametry těchto materiálů jsou:

ΔΗ = 1,89.10⁵ J/mol = 4.1/cm

O .Volíme P/P^ = 10^, velikost mikrobunky 1 = 10^-^ cm a vlnovou délku světla A= 3·1Ο~5 _CBU Po dosazení těchto hodnot do vztahu (13) dostaneme <£ = ίο⁵, to jest záznamová energie se zmenšila. 10^ krát a činí ΙΟ^θ J/cm².

Vyhodnoťme konečně činitel zesílení jasu při přepisu obrazů pomocí přídavného osvětlení · .

Jestliže přídavné osvětlení není heterogenní směsí absorbováno, závisí činitel zesílení podle vztahu (15) pouze na výkonu zdroje přídavného .osvětlení a může být zvýšen zvýšením výkonu zdroje osvětlení.

Jestliže je přídavné osvětlení heterogenní směsí absorbováno, je činitel zesílení omezen. V případě televizního přenosu je například

D = ÍO² /г . t^ - 5 · 10*² s.

Jestliže volíme t = 5 ® 10*5 _{Q a} dosadíme tyto hodnoty do vzorce (17), dostaneme

G. = 10.

Claims (12)

1. P Ř eDM-ЁТ VYNÁLEZU . ' '

   1. Způsob záznamu obrazu na světlocitlivý materiál, při kterém se vytváří vrstva světlocitlivého materiálu, která se umístí do silového pole,.je na ni promítán obraz zaznamenávaného objektu a získány obraz se potom ustaluje, vyznačující se tím, že se promítá vlastní nebo odraženi zárenifzaznamenávané^ o^bje^ktu .a ja^ko světooci-t^véh© 'materiálu se používá heterogenní směsi látek, z nichž . nejméně jedna látka, . představující ve směsi rozpouštědlo, je vlivem vlastního nebo odraženého záření od . .zaznamenávaného objektu schopna měnit své skupenství,· přičemž zbývající látka nebo látky v heterogenní směsi, které jsou ve formě částic, jsou schopny ovlivnění' silovým polem, přičemž ustalování získaného obrazu .se provádí následnou směnou skupenství látky sloužící v · heterogenní směsi jako . rozpouštědlo.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, žě- vrstva heterogenní směsi látek je před nebo během záznamu · obrazu. ohřátá nebo ochlazena · .na teplotu blízkou teplotě změny skupenství látky . sloužící jako rozpouštědlo.
3. 3. Způsob podle bodů · 1 a· 2, · vyznačující ·se tím, že před vytvořením vrstvy se do heterogenní směsi látek přidá materiál, který absorbuje záření, má vyšší koeficient přeměny energiezáření . na tepelnou energii·než materiál heterogenní směsi . látek, a který je · schopen vzájemného spolupůsobení .se silovým polem, přičemž tento materiál se nanáší na částice schopné vzájemného spolupůsobení se silovým polem.
4. 4. Způsob podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že se vytvoří vrstva z nejméně jednoho materiálu, který absorbuje záření, má vyšší koeficient přeměny energie záření na tepelnou . ener^gii ne^ž materiál' toteířogen^ směsⁱ láte^ a kíterý je schopen vz^ájemn^ého spolupůsobení . se silovým polem, přičemž tato vrstva ge vůči zaznamenávanému objektu nanáší na nebo pod vrstvu heterogenní . směsi látek. ' ·
5. 5. Způsob podle bodu 4, vyznačující se tím, že jako látek absorbujících záření se používá fotochemicky aktivních materiálů a vrstva je tvořena mikrobunkami naplněnými fotochemicky -aktivními látkami.

   .
6. 6. Způsob podle bodu.4, vyznačující sé tím, . že . jako látky absorbující záření se ppužije.fotovodivého.materiálu a vrstva tohoto materiálu se uspořádá na vrstvě heterogenní směsi látek. .
7. 7. Způsob podle bodu 4 nebo 5, vyznačující.se tím, že fotovodivá vrstva se . uspořádá pod vrstvou heterogenní směsilátek a je po ustálení obrazu dodatečně ozářena.
8. 8. . ^Způsob podle ^bo^du 5^, vyznačuj^íc^t se Ниц ^že m^ikrobunky se vyráběj^t z mater^iálu zbarveného nejméně jednou barvou. 19
9. 9. Způsob podle bodů 1 až 8, vyznačující se tím, * že barvy * záření, odpovídající barvám zaznamenávaného objektu, se filtrují a během záznamu obrazu reprodukují na vrstvu heterogenní směsi látek. .
10. 10. Způsob podle bodů 1 až 9, vyznačující * se tím, * že zaznamenaný obraz je * před nebo po svém ustálení dodatečně ozářen zářeními, jehož intenzita je nastavena výše než. intenzita záření při záznamu obrazu, přičemž *vlnové délky záření * se při * ozařování volí tak, že *záření prochází vrstvou heterogenní * směsi látek, aniž by bylo * absorbováno.
11. 11. Způsob podle bodu 10, vyznačující se *tím, že dodatečné ozařování se provádí před ustálením obrazu a jestliže jsou vlnové délky záření při ozařování *i záznamu shodné, je doba ozařování nejméně tolikrát kratší *než doba záznamu,.kolikrát je intenzita při ozařování' vyšší než * intenzita záření při záznamu.
12. 12. Způsob podle bodu * 1,* vyznačující se tím, že jako světíocitlivého materiálu se používá heterogenní směsi parafinu, sloužícího ve směsi jako rozpouštědlo, který se působením vlastního nebo odraženého záření zaznamenávaného objektu taví, s částicemi kysličn^íku žele šitého,, pMčemž siilové po^le je toořeno magnetickým Fiotam, ^které ovlivňuje částice kysličníku železitého, vrstva heterogenní směsi látek se nanáší na průhlednou podložku, na tuto vrstvu * se pomocí odraženého záření promítá obraz objektu a získaný obraz se potom sustaluje ochlazením parafinu.