Способ записи и стирания информации на фототермопластическом носителе

Способ записи и стирания информации на фототермопластическом носителе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится оптический обработке информации, преимущественно к голографии, и предназначено для записи оптической информации в виде голограмм на фототермопластическом носителе (ФТПН).Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения искажений при записи информации на ФТПН вследствие исключения возможности нагрева ФТПН, так как тепловое проявление прекращается в момент уменьшения продиффенцированного сигнала интенсивности не менее чем в К 1,5-2.5 раз по сравнению с первым зарегистрированным уровнем, что обеспечивает прекращение проявления в момент нахождения на участке возрастания реализуемой дифракционной эффективности. Критерием прекращения проявления является относительная величина, позволяющая учесть динамику нарастания дифракционной эффективности при регистрации изображений в широком диапазоне изменения характеристик и не зависящая отяарактеристик используемого регистратора. 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1675839 А1 (я)я G 03 G 15/00

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "",- ", - им

М

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 4632331/12 (22) 05.01.89 (46) 07.09.91. Бюл. N. 33 (72) В.А.Кочкин, Ю.Ф, Кутаев, Б.В. Полетаев и M.À. Федотова (53) 681.3(088.8) (56) Патент США

hh 4082441, кл. G 03 G 15/00. 1978. (54) СПОСОБ ЗАПИСИ И СТИРАНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ФОТОТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОМ НОСИТЕЛЕ (57) Изобретение относится оптический обработке информации, преимущественно к голографии, и предназначено для записи оптической информации в виде голограмм на фототермопластическом носителе (ФТПН),Цель изобретения — повышение точИзобретение относится к области оптической обработки информации, преимущественно к голографии, и предназначено для записи оптической информации в виде голограмм на фототермопластическом носителе.

Цель изобретения — повышение точности записи и стирания информации.

На фиг. 1 представлен пример блок-схемы устройства, реализующего способ; на фиг. 2 — направления распространения опорного и предметного пучков когерентного излучения (4р, 4л) и направления распространения дифрагировавших пучков; на фиг. 3 — временная диаграмма работы устройства, реализующего способ.

Устройство содержит фототермопластический носитель 1 (ФТПН), блок 2 управления, фотоприемник 3, блок 4 памяти, усилитель 5, компаратор 6, блок 7 памяти, ности эа счет уменьшения искажений при записи информации на ФТПН вследствие исключения возможности нагрева ФТПН, так как тепловое проявление прекращается в момент уменьшения продиффенцированного сигнала интенсивности не менее чем B

К = 1,5-2,5 раз по сравнению с первым за регистрированным уровнем, что обеспечивает прекращение проявления в момент нахождения на участке возрастания реализуемой дифракционной эффективности.

Критерием прекращения проявления является относительная величина, позволяющая учесть динамику нарастания дифракционной эффективности при регистрации изображений в широком диапазоне изменения характеристик и не зависящая от.характеристик используемого регистратора. 3 ил. компаратор 8, блок 9 дифференцирования, а усилитель 10, компаратор 11, триггеры 12, Ос,, 13, блок 14 управления прогревом, источник

15 тока, опорный 16 и предметный 17 пучки у когерентного излучения, диффрагированный опорный пучок 18 когерентного излучения

- ы

Способ реализуется следующим абра- о эом.

На поверхность ФТПН 1 с помощью, например, коронного разряда наносится ; ф . однородный электростатический заряд.

Экспонируя заряженный ФТПН 1 опорным

16 и предметным 17 пучками когерентного излучения на поверхности ФТПН 1,регистрируют распределение интенсивности, соответствующее интерференционной картине опорного и предметного пучков в виде неоднородного потенциального (зарядово1675839 го) рельефа, возникающего за счет неоднородной по поверхности генерации фотоиндуцированных зарядов. Для формирования геометрического микрорельефа путем нагрева термопластического слоя через проводящее покрытие подложки (прозрачный электрод) пропускают электрический ток, Потенциальный рельеф преобразуют в геометрический микрорельеф. Г1ри нагреве

ФТПН-слоя неоднородный потенциальный рельеф преобразуют в геометрический микрорельеф д, пропорциональный потенциальному рельефу, В результате опорный (Ipp) и предметный (1 р) пу .ки когерентного излучения дифрагируют на сформированном геометрическом рельефе д, В результате дифракции этих пучков (геометрический рельеф на поверхности ФТПН может рассматриваться как фазовая голограмма) кроо ме неотклонившихся пучков (1оп, leap формируются пучки, продифрагировавшие

;1 -1 +1 -1 в + 1-й порядки дифракции (1, 1, 1, 1. ) (фиг. 2), что приводит к появлению пучка 18 (фиг. 1).

До начала формирования геометрического микрорельефа с помощью фотоприемного устройства 3, реализованного, например„на основе фотодиода и оптической системы, регистрируют когерентное излучение, рассеянное ФТПН 1 в направлении распространения дифрагировавшего на геометрическом микрорельефе термопластического слоя пучка 18 когерентного излучения. При этом на выходе фотоприемного.устройства 3 формируют сигнал интенсивности U (уровень шума), пропорциональный интенсивности когерентного излучения, рассеянного на ФТПН 1.

Одновременно по сигналу с блока 2 управления в блоке 4 памяти запоминают зарегистрированное значение уровня шума U . Г1о сигналу с блока 2 управления, подаваемому на управляющий вход триггера 12, включают блок 14 управления прогревом, выходной сигнал которого поступает на управляющий вход источника 15 тока, представляющего, например, мощный транзисторный ключ, и далее на ФТПН, Электрический ток, протекая через прозрачный электрод, вызывает разогрев

ФТПН и формирование геометрического рельефа д, С момента начала формирования геометрического микрорельефа фотоприемным устройством 3 регистрируют дифрагировавший пучок 18 когерентного излучения. При этом формируют сигнал интенсивности U(t), пропорциональный интенсивности излучения. Сигнал уровня шума, запомненный в блоке 4 памяти, усиливают в усилителе 5 с коэффициентом усиления 2, формируя пороговый уровень Un = 20Ш. Значение порогового уровня подают на компа5 ратор 6, где сравнивают с текущим значением сигнала интенсивности U(t), Выходной сигнал компаратора 6 имеет вид

Г О V(t) «V„, VBblx(t) — 0 У()

10 При достижении равенства сигналов

V(t) и Vp в момент времени 1„(фиг. 6) на выходе компаратора 6 выходное напряжение становится равным Vp, Одновременно сигнал интенсивности дифференцируют в

15 дифференцирующем звене 9, формируя дифференцированный сигнал интенсивнод МЯ:

Оt

В момент времени tp, соответствующий

20 равенству сигнала интенсивности и порогового уровня, на первом входе второго блока

7 памяти имеют уровень входного сигнала

Vp, разрешающий запоминание уровне поступаюцГего нв второи вход про25 av дифференцированного сигнала / р, гг т соответствующего первому уровню продифференцированного сигнала интенсивности.

30 Во втором компараторе 8 осуществляют сравнение текущего значения продифференцированного сигнала интенсивности

-, усиленного в усилителе 10 с коэфay т) ат

35 фициентом усиления К > 1, задаваемым or блока 2 управления, с первым уровнем продифференцированного сигнала интенсивдч ности 1О д1

40 Выходной сигнал компаратора 8 Hv (, о тЯ т у

45 Физически уменьшение продифференцированного сигнала интенсивности соответствует выходу зависимости дифракционной эффективности от времени g (t) на нелинейный участок СД.

50 Выбор коэффициента усиления К обусловлен физическими свойствами используемого ФТПН и особенностями конкретного конструктивного исполнения.

Экспериментальная проверка и резуль55 таты математического моделирования показали, что при использовании органических

ФТПН на основе поливинилкарбазола (ПВ К) с сенсибилизаторами при величине коэффициента усиления К = i,á — 2,3 (в зависимости

1675839 от типа сенсибилизатора) достигается значения дифракционной эффективности

1/дост 0,95 т макс, где величина 7/ åKL- определяется поддинамической зависимостью (1) (т.е. регистрируемой в процессе проявления), дЧ е

Если выполнение условия дт

/< = ду (1

= to = К вЂ” происходит в момент вредт мени то, то на выходе компаратора 8 появляется сигнал Vi, когорый переключает триггер 12. B результате переключения на первый вход блока 14 управления прогрева (реализованного, например, на основе элемента ЛОГИЧЕСКОЕ ИЛИ) подают уровень логического нуля, что приводит к снятию управляющего сигнала с источника 15 тока, реализованного, например. на основе мощного транзисторного ключа.

Вследствие тепловой инерции подложки аккумулированная в ней тепловая энергия приводит к остаточному подогреву

ФТПН.

При работе ФТПН в циклическом режиме при перезаписи информации необходимо предварительно осуществлять стирание. предшествующей информации с целью уменьшения выделения остаточной тепловой энергии в подложку и вызываемого этим перегрева ФТПН при стирании информации, осуществляющего путем нагрева

ФТПН импульсом электрического тока (ана логично проявлению). Для реализации этого по управляющему сигналу с блока 2 управления, подаваемому на вход триггера 13, на вход блока 14 подают уровень логической 1 (момент времени тг). По этому сигналу осуществляют нагрев ФТПН. Одновременно в компараторе 11 осуществляют сравнение сигнала уровня шума U» с текущим значением сигнала интенсивности и в момент достижения их равенства (t ) на выходе компаратора 11 формируют сигнал Чг, переключающий триггер 13. Нулевой сигнал на выходе триггера снимает управляющее напряжение на источнике тока, прекращая нагрев ФТПН.

Повышение точности записи информации обеспечивается тем, что исключается воэможность перегрева ФТПН при проявлении ФТП-записи, приводящего к деградации регистрируемой информации.

Выбор способа критерием прекращения проявления относительной величины позволяет осуществлять запись изображений в широком диапазоне изменения их характеристик, При этом автоматически учитываются текущие условия регистрации информации, влияющие нз ее качество (температура окружающей среды и т.д.).

Прекращение проявления на участке ,увеличения дифракционной эффективности

5 g (t ) при приближении к максимуму(участок

CD) позволяет максимизировать дифракционную эффективность регистрируемой голограммы при минимизации выделяемой тепловой энергии, что снижает выделение

10 тепла в подложку и обеспечивает в качестве дополнительного эффекта некоторое увеличение быстродействия, Введение управляемого времени стирания позволяет также увеличить точность за15 писи последующей информации (вследствие исключения перегрева и возможной деградации свойств ФТПН).

Формула изобретения

Способ записи и стирания информации на фото1ермопластическом носителе, заключающийся в экспонировании на фототермопласгический носитель oI;oðíoão и

25 предметного пучков когерентного излучения, в формировании геометрического микрорельефа путем нагрева фототермопластического носителя,. контроле глубины микрорельефа

rIpII его формировании путем регистрации

30 дифрагировавшего на нем пучка когерент. ного излучения, формировании сигнала, пропорционального интенсивности дифрагировавшего пучка когерентного излучения, измерении скорости изменения сигнала ин35 тенсивности, последующем стирании микрорельефа путем нагрева, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности записи и стирания информации путем оптимизации глубины формируемого микрорелье40 фа, до формирования геометрического микрорельефа измеряют и регистрируют уровень шумов, пропорциональный интенсивности когерентного излучения, рассеянного на фототермопластическом носителе в на45 правлении нерабочего первого порядка дифракции опорного пучка когерентного излучения, и пороговый уровень, равный удIBоеIIнoму уровню шумов, при формировании геометрического микрорельефа сравни50 вают сигнал интенсивности с пороговым уровнем, измеряют и регистрируют первый уровень скорости изменения сигнала интенсивности в момент равенства сигналов интенсивности и порогового уровня, 55 сравнивают сигнал скорости изменения сигнала интенсивности с его первым зарегистрированным уровнем, прекращают нагрев фототермопластического носителя при уменьшении сигнала скорости изменения сигнала интенсивности по отношению к

1675839 первому зарегистрированному уровню, а уровнем шумов, прекращают нагрев фотопри стирании геометрического микрорелье- термопластического носителя при достижефа сравнивают сигнал интенсивности с нии сигналом интенсивности уровня шумов.

76

77

Раг. 2

1675839

v(t) V1

Редактор В.Данко

Заказ 3001 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2Уш

Рш 8v(t

Составитель Е.Власов

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец