DD275596A3

DD275596A3 - Fotothermoplastischer aufzeichnungstraeger zur registrierung optischer informationen

Info

Publication number: DD275596A3
Application number: DD28216885A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Tzschoppe; Frank Reichel
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1990-01-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen fotothermoplastischen Aufzeichnungstraeger zur Registrierung optischer Informationen. Die Erfindung ist auf dem Gebiet der optischen Bildverarbeitung anwendbar. Ziel der Erfindung ist ein fotothermoplastischer Aufzeichnungstraeger zur Erstellung von Positiv- und Negativbildern im Echtzeitbetrieb. Als Aufgabe ergibt sich, einen Aufzeichnungstraeger anzugeben, bei dem zur Erstellung von Negativbildern ein Umschreiben der optischen Information vermieden wird. Der erfindungsgemaesse Aufzeichnungstraeger besteht dazu aus einer Unterlage und einer Thermoplastschicht. Zwischen diesen beiden Schichten befindet sich eine strahlungsempfindliche Schicht aus einem absorbierenden Ferroelektrikum. Die Dielektrizitaetskonstante des Ferroelektrikums ist stark von der Temperatur abhaengig und besitzt bei der Curietemperatur ein Maximum.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen fotothermoplastischen Aufzeichnungsträger zur Registrierung optischer Informationen. Die Erfindung ist auf dem Gebiet der optischen Bildverarbeitung zur Speicherung von Bildinformationen anwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Fotothermoplastische Aufzeichnungsträger haben sich auf dem Gebiet der optischen Bildverarbeitung als Speicher für Phasenbilder bewährt. Von besonderem Vorteil ist dabei die Möglichkeit zur Mehrfachbenutzung des Aufzeichnungsmediums.

Im Stand der Technik sind auf die verschiedensten Aufgabenstellungen abgestimmte Aufzeichnungsträger bekannt, die sich nach Art und Material der Thermoplastschicht, der Fotohalbleiterschicht und weiterer Schichten wie Elektrodenschicht und/oder Schutzschichten unterscheiden.

So geben beispielsweise die in den Schriften DD-WP 207584, DD-WP 210178, DD-WP 207485, DE-OS 3032385 und DE-OS 2925765 offenbarten Lösungen unterschiedliche Aufzeichnungsträger mit einem spezifischen Aufbau an.

Für einige Aufgaben der optischen Bildverarbeitung ist es nun erforderlich, daß sowohl Positiv- als auch Negativbilder, z. B. bei der Realisierung eines Kontrastausgleiches, zu verarbeiten sind.

Bei Phasenbildern ist es möglich, durch Eliminierung bestimmter Beugungsordnungen beim Auslesen des fotothermoplastischen Aufzeichnungsträgers die gespeicherten Informationen als Positiv- oder Negativbild zu erhalten. Diese Technik wird in den Schriften US-PS 4051463 und US-PS 4063222 beschrieben. Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß unterschiedliche Ausleseverfahren mit dem entsprechenden apparativen Aufwand benötigt werden.

Weiterhin ist die Möglichkeit gegeben, mit Hilfe eines Umschreibeverfahrens, dem das o.g. Arbeitsprinzip zu Grunde liegt, von einem gespeicherten Positivbild ein entsprechendes Negativbild herzustellen. In jedem Fall ergibt sich eine aufwendige Technik mit umfassend notwendigen Justierarbeiten, die es unmöglich macht, auch in zeitlicher Hinsicht, sowohl Positiv- als auch Negativbilder im Echtzeitbetrieb herzustellen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein fotothermoplastischer Aufzeichnungsträger, der die Einstellung von sowohl Positiv- als auch Negativbildern von Objekten im Echtzeitbetrieb und mit einfachen Mitteln ermöglicht.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fotothermoplastischen Aufzeichnungsträger anzugeben, bei dem zur Erstellung von Negativbildern ein notwendiges Umschreiben der optischen Information vermieden wird.

Die Aufgabe wird mit einem fotothermischen Aufzeichnungsträger zur Registrierung von optischen Informationen, bei dem auf einer Unterlage eine strahlungsempfindliche Schicht und eine Thermoplastschicht angeordnet sind und der eine Masseelektrode zur Beaufschlagung des Aufzeichnungsträgers mit einem elektrischen Potential besitzt, dadurch gelöst, daß die Masseelektrode eine zwischen Unterlage und strahlungsempfindlicher Schicht angeordnete elektrisch leitende Elektrodenschicht ist und daß die strahlungsempfindliche Schicht aus einem absorbierenden Ferroelektrikum mit einer temperaturabhängigen und bei der Curietemperatur ein Maximum aufweisenden Dielektrizitätskonstante besteht.

Vorteilhaft kann als erfindungsgemäßes absorbierendes Ferroelektrikum für die strahlungsempfindliche Schicht Sr₀,59Ba₀,4i Nb₂O₆ mit einer Curietemperatur von 78°C eingesetzt werden.

In einigen Ausführungsformen der Erfindung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die elektrisch leitende Elektrodenschicht niederohmig ist.

Mit dem in der vorbeschriebenen Art und Weise aufgebauten fotothermoplastischen Aufzeichnungsträger ist es möglich, je nach Bedarf Positiv- oder Negativbilder von Objekten zu erhalten, ohne daß zusätzliche Aufwendungen an technischen Mitteln bzw. Umschreibeprozesse notwendig sind. Es ist eine Arbeit im Echtzeitbetrieb realisierbar.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Möglichkeit, auf einfache Weise einen Kontrastausgleich bei der Informationsspeicherung durchführen zu können, indem die Fähigkeit des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers zur wahlweisen Registrierung von Positiv- und Negativbildern ausgenutzt wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

Der erfindungsgemäße Aufzeichnungsträger besteht in seinem Grundaufbau aus der vom Stand der Technik her bekannten Schichtenabfolge: Unterlage, strahlungsempfindliche Schicht und Thermoplastschicht. Zur Sensibilisierung des Aufzeichnungsträgers ist eine Beaufschlagung desselben vor und/oder während der Belichtung mit einem elektronischen Potential notwendig. Diese Sensibilisierung kann beispielsweise mit einer Koronaentladung erfolgen. Für die Beaufschlagung mit einem elektrischen Potential besitzt der Aufzeichnungsträger deshalb eine Masseelektrode, die erfindungsgemäß in Form einer elektrisch leitenden Elektrodenschicht zwischen Unterlage und strahlungsempfindlicher Schicht angeordnet ist. Weiterhin ist diese Elektrodenschicht so dimensioniert, daß sie niederohmige Eigenschaften besitzt.

Entsprechend der Erfindung besteht die strahlungsempfindliche Schicht aus einem absorbierenden Ferroelektrikum, dessen Dielektrizitätskonstante beidseitig von der Curietemperatur stark von der Temperatur abhängt. Bei der Curietemperatur ist dabei die Dielektrizitätskonstante maximal. Entsprechend dieser Forderung wird als Material für die strahlungsempfindliche Schicht ein Ferroelektrikum der Zusammensetzung Sr_o,s9Ba₀^iNb₂O₈ mit einer Curietemperatur von 78⁰C eingesetzt. Bei einem solchen Ferrroelektrikum als strahlungsempfindliche Schicht kann, wenn die Curietemperatur des Ferroelektrikums kleiner als die Glastemperatur der Thermoplastschicht ist, durch Erwärmen des Aufzeichnungsträgers auf eine Temperatur bis unterhalb der Curietemperatur und anschließender Belichtung mit der optischen Information eine Zunahme der Kapazität der ferroelektrischen strahlungsempfindlichen Schicht infolge der absorbierten Strahlungsmenge an den stark belichteten Stellen des Aufzeichnungsträgers erreicht werden. Das Erwärmen des Aufzeichnungsträgers auf die entsprechende Temperatur ist dabei mit Hilfe eines geeignet gewählten Aufheizimpulses, z. B. über die niederohmig ausgeführte Elektrodenschicht, möglich. Geschieht das innerhalb der Zeit, in der unmittelbar nach Beginn der Sensibilisierung des Aufzeichnungsträgers die Umverteilung der Potentiale an der Thermoplast- und Ferroelektrikumschicht stattfindet, werden die Oberflächenpotentiale der Thermoplastschicht an den stärker belichteten Stellen höher sein als an den weniger belichteten Stellen. Der fotothermoplastische Aufzeichnungsträger verhält sich dabei elektrisch äquivalent zu einem RC-Glied mit in Reihe geschalteter belichtungsabhängiger Kapazität. Aus diesem Ladungsverhalten resultiert eine direkte Proportionalität der Oberflächenpotentiale an der Thermoplastschicht und der damit erreichbaren Deformationstiefe zur Belichtung, was einer Registrierung von Positivbildern der aufzuzeichnenden optischen Informationen entspricht. Diese können dann durch einen entsprechend dimensionierten Heizimpuls entwickelt und fixiert werden.

Erfolgt im Gegensatz dazu, z. B. mittels eines etwas stärker bemessenen Aufheizimpulses als dem erstgenannten, eine Erwärmung des Aufzeichnungsträgers auf eine Temperatur oberhalb der Curietemperatur, tritt eine Umkehr der geschilderten Ladungsverhältnisse ein: Durch die Belichtung erfolgt nun eine Abnahme der Kapazität der ferroelektrischen Schicht infolge der absorbierten Strahlungsmenge an den stärker belichteten Bildstellen. Die Oberflächenpotentiale der Thermoplastschicht werden jetzt an den belichteten Stellen kleiner sein als an den weniger belichteten Stellen, woraus eine umgekehrte Proportionalität der Oberflächenpotentiale und damit der erreichbaren Deformationstiefe zur Belichtung resultiert. Die Aufzeichnung der optischen Informationen erfolgt jetzt als Negativbild nachdem Entwickeln und Fixieren durch einen entsprechenden Heizimpuls.

Je nach Lage der Curietemperatur in bezug auf die Glastemperatur der Thermoplastschicht ergeben sich noch Modifizierungsmöglichkeiten hinsichtlich einer Vereinfachung des Aufzeichnungsprozesses bei prinzipiell gleichen und oben näher erläutertem Ladungsverhalten der Aufzeichnungsträgerschichten.

Liegt die Curietemperatur der ferroelektrischen Schicht nur wenig oberhalb der Raum- bzw. Umgebungstemperatur des Aufzeichnungsträgers, ist kein Aufheizimpuls für das Positiv- bzw. Negativbild notwendig, wenn die Belichtungsmenge für das Negativbild ausreichend größer als für das Positivbild gewählt wird. Die Sensibilisierung und die Belichtung erfolgen dabei parallel, die Entwicklung und Fixierung mit einem Heizimpuls oberhalb der Glastemperatur darauffolgend. Weitere Varianten ergeben sich, wenn die Curietemperatur gleich oder größer als die Glastemperatur der Thermoplastschicht ist. Im ersten Fall ist nur ein Aufheizimpuls notwendig, der zweite Impuls ist gleichzeitig der Heizimpuls für Entwicklung und Fixierung. Im zweiten Fall sind die Aufheizimpulse gleichzeitig die Heizimpulse für Entwicklung und Fixierung. Sensibilisierung, Belichtung, Entwicklung und Fixierung erfolgen parallel bzw. überlappt. Bei allen angeführten Varianten ergeben sich als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers Möglichkeiten für eine Speicherung von Negativ- und Positivbildern zum Zwecke der Realisierung eines Kontrastausgleiches gemeinsam auf einem Aufzeichnungsträger.

Claims

1. Fotothermoplastischer Aufzeichnungsträger zur Registrierung optischer Informationen, bei dem auf einer Unterlage eine strahlungsempfindliche Schicht und eine Thermoplastschicht angeordnet sind und der eine Masseelektrode zur Beaufschlagung des Aufzeichnungsträgers mit einem elektrischen Potential besitzt, gekennzeichnet dadurch, daß die Masseelektrode eine zwischen Unterlage und strahlungsempfindlicher Schicht angeordnete elektrisch leitende Elektrodenschicht ist und daß die strahlungsempfindliche Schicht aus einem absorbierenden Ferroelektrikum mit einer temperaturabhängigen und bei der Curietemperatur ein Maximum aufweisenden Dielektrizitätskonstante besteht.

2. Fotothermoplastischer Aufzeichnungsträger nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die strahlungsempfindliche Schicht aus Sro,59Bao,4iNb20e mit einer Curietemperatur von 78°C besteht.

3. Fotothermoplastischer Aufzeichnungsträger nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Elektrodenschicht niederohmig ist.