Устройство для цветного отображения информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦВЕТНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее источник света, конденсор , входную диафрагму, трехцветный секционный светофильтр, фазово-оптический модулятор света с призмой полного внутреннего отражения с гелеобразньл^ слоем и тремя группами электродов для образования на экране строки изображения, выходную щелевую диафрагму и систему сканирования строки, расположенную между объектив омаи аморфо том и экраном отображения, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изображения, оно дополнительно содержит осветительный объектив, фокальные плоскости которого совмещены с входной диафрагмой и плоскостью, трехцветного светофильтра, при этом объектив-анаморфот состоит из последовательно расположенных • по ходу оптических лучей отрицательной цилиндрической линзы, размещенной между осветительньп.! объективом и трехцветным светофильтром, цилиндрической проекционной линзы, передняя и задняя фокальные плоскости которой совмещены соответственно с гелеобразным слоем фазово-оптического модулятора и с выходной щелевой диафрагмой>& и положительной цилиндрической линзой сжатия светового потока в строку, причем образующие отрицательной цилиндрической линзы и положительной линзы сжатия перпендикулярны, а полосы выходной диафрагмы и образующая проекционной линзы параллельны направлению управляющих электродов, а конденсор содержит сферическую линзу, в задней фокальной плоскости которой установлен оптический растр, состоящий из взаимно сопряженных линзовых и зеркальных элементов для формирования действительных изображений источника, расположенных в ряд, параллельный образующей отрицательной линзы, причем входная диафрагма выполнена в виде поворотных зеркал,совмещенных с изображениями источника . света и ориентированных на входной зрачок осветительного объектива.S6^сх>& о toо оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) G В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ„,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ, ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3425584/28-12 (22) 13.04.82 (46) 15.03.84. Бюл. 9 10 (72) В.A. Алехин, Ю.П. Гущо и Н.П. Зубков (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (53) 772.93(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 860123, кл. G 11 В 7/00, 1979, (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЦВЕТНОГО

ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее источник света, конденсор, входную диафрагму, трехцветный секционный светофильтр, фазово-оптический модулятор света с призмой полного внутреннего отражения с гелеобразным слоем и тремя группами электродов для образования на экране строки изображения, выходную щелевую диафрагму и систему сканирования строки, расположенную между объективом-анаморфотом и экраном отображения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества иэображения, оно дополнительно содержит осветительный объектив, фокальные плоскости которого совмещены с входной диафрагмой и плоскостью. трехцветного светофильтра, при этом объектив-анаморфот состо„„SU„„10 02 A ит из последовательно расположенным по ходу оптических лучей отрицательной цилиндрической линзы, размещенной между осветительным объективом и трехцветным светофильтром, ци линдрической проекционной линзы, передняя и задняя фокальные плоскости которой совмещены соответственно с гелеобразным слоем фазово-оптического модулятора и с выходной щелевой диафрагмой, и положительной цилиндрической линзой сжатия светового потока в строку, причем образующие отрицательной цилиндрической линзы и положительной линзы сжатия перпендикулярны, а полосы выходной диафрагмы и образующая проекционной Е линзы параллельны направлению управляющих электродов, а конденсор содержит сферическую линзу, в задней фокальной плоскости которой установ- С лен оптический растр, состоящий из взаимно сопряженных линзовых и зер- Я кальных элементов для формирования действительных изображений источни- фаииЮ ка, расположенных в ряд, параллельный образующей отрицательной линзы, причем входная диафрагма выпол- Q) нена в виде поворотных зеркал,совмещенных с иэображениями источника света и ориентированных на входной ф зрачок осветительного объектива.

1080203

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации на деформируемых слоях электрофотографическим способом.

Известно устройство для цветного отображения информации, содержащее источник света, конденсор,входную диафрагму, трехцветный секционный светофильтр, фазово-оптический модулятор света с призмой полного внутреннего отражения с гелеобраэ- 10 ным слоем и тремя группами элект- . родов для образования на экране строки иэображения, выходную щеленую диафрагму и систему сканирования строки, расположенную между объективом-анаморфотом и экраном отображения (1 3.

Недостатком устройства являются невысокие разрешаюцая способность и яркость изображения.

Цель изобретения — повышение качества изображения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для цветного отображения информации, .содержащем источник света, конденсор, входную диафрагму, трехцветный секционный светофильтр, фазово-оптический модулятор света с призмой полного внутреннего отражения с гелеобразным слоем и тремя группами электродов для образования на экране строки изображения, выходную щелевую диафрагму и систему сканирования строки, расположенную между объективом-анаморфотом и экраном отобра- 35 жения, дополнительно установлен осветительный объектив, фокальные плоскости которого совмещены с входной диафрагмой и плоскостью трехцветного светофильтра, при этом 40 объектив-анаморфот состоит из последонательно расположенных по ходу оптических лучейотрицательной цилиндрической линзы, размещенной "между осветительным объективом и трехцвет- 45 ным светофильтром, цилиндрической проекционной линзы, передняя и задняя фокальные плоскости которой совмещены соответственно с гелеобразным слоем фазово-оптического модулятора и с выходной целевой диафрагмой, и положительной цилиндрической линзой сжатия светового потока в строку, причем образующие отрицательной цилиндрической линзы и положительной цилиндрической линзы сжатия перпендикулярны, а полосы выходной диафраг.мы и образующая проекционной линзы параллельны направлению управляющих электродов, а конденсор содержит сферическую линзу, в задней 60 фокальной плоскости которой установлен оптический растр, состоящий из

"взаимно сопряженных линзовых и зеркальных элементов для формирования дейстнительных изображений источ- 65 ника, расположенных в ряд, параллельный образующей отрицательной цилиндрической линзы, причем входная диафрагма выполнена в виде поворотных зеркал, совмещенных с изображениями источника света и ориентированных на входной зрачок осветительного объектива.

Введение в оптическую схему осветительного объектива позноляет выполнять диафрагму в виде отверстий, на которые конденсором спроектирован источник света. Тем самым устраняются потери света на непрозрачных полосах входной диафрагмы и повышается яркость изображения, Выполнение объектива-анаморфота в виде расположенных и ориентированных указанным образом отрицательной цилиндрической линзы, цилиндрической проекционной линзы и положительной цилиндрической линзы сжатия позволяет при меньших габаритах оптической системы получить на экране проекцию отверстия входной диафрагмы в виде более узкой световой полосы и увеличить тем самым разрешающую способность устройства по вертикали.

Оптический растр из линзовых и зеркальных элементов формирует на поноротных зеркалах входной диафрагмы иэображения источника света и обеспечивает малый угол расходимости светового потока в меридиональной плоскости. Тем самым обеспечивается согласование осветителя с объективом-анаморфотом,.лучшее использование светового потока, повышение яркости и качества изображения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — управляюцие электроды) на фиг. 3 - принципиальная схема конденсора с оптическим растром и входной диафрагмой в меридиальной плоскости, на фиг.4 — то же, : в сагиттальной плоскости.

Устройство содержит источник света 1, конденсор 2, входную диафрагму 3, осветительный объектин 4, трехцветный секционный светофильтр 5, призму полного внутреннего отражения б, цилиндрический объектив-анаморфот 7, н которыМ входят отрицательная линза 8, цилиндрическая проекционная линза 9, положительная цилиндрическая линза сжатия 10, выходную щелевую диафрагму 11 в виде одной или нескольких непрозрачных полос, систему сканирования строки

12, экран 13. Модулятор света 14 содержит диэлектрическую пластину

15 с прозрачным электропроводящим слоем 16, на который нанесен деформируемый гелеобразный слой 17, и вторую диэлектрическую пластину 18 с тремя секциями управляющих электродов 19, подключенных к разным

1080203 источникам управляющих сигналов и расположенных по три вдоль каждого электрода 20, соединенного с электропроводящим слоем 16 и корпусом.

Образующие отрицательной цилиндрической линзы 8 и положительной цилиндрической линзы 10 перпендикулярны к управляющим электродам 19.

Образующие цилиндрической проекционной линзы 9 и полосы выходной диафрагмы 11 перпендикулярны к о6ра- 10 зующим положительной цилиндрической линзы сжатия 10 и параллельны управляющим электродам 19.

Конденсор 2 (фиг, 3,4) содержит сферическую линзу 21, в переднем )5 фокусе которой расположен источник света 1, а в заднем фокусе установлен оптический растр 22.

Оптический растр 22 содержит взаимно сопряженные линзовые 23 и зеркаль- 20 ные 24 элементы. Задние фокусы 25 линзовых элементов оптического раст-, ра расположены с шагом t на оси т,ш, образованной пересечением сагиттальной плоскости XOZ с передней фо- 25 кальной плоскостью осветительного объектива 4. Входная диафрагма 3. содержит поворотные зеркала 26, расположенные на оси m,m в задних

l фокусах 25 элементов оптического растра с шагом t и ориентированные на входной зрачок осветительного объектива 4.

Устройство работает. следующим образом.

Осветительный объектив 4, отрицательная цилиндрическая линза 8 и положительная цилиндрическая линза сжатия 10 образуют длиннофокусный телескопический объектив и обеспечивают сжатие изображения по вер- 40 тикали.

В горизонтальной (сагиттальной ) плоскости осветительный объектив 4 и цилиндрическая проекционная.линза 9 совместно с выходной диафраг- 45 мой 11 образуют оптическую систему визуализации фазовой рельефной записи. В результате весь световой поток, проходящий через деформируемый гелеобразный слой 17, на экране

13 сведен в узкую световую строку

27, которая в вертикальной плоскости является изображением поворотных зеркал 26 диафрагмы 3, а в горизонтальной плоскости — визуализированным изображением носителя записи 17, Расположение цилиндрической проекционной линзы 9 параллельно носителю записи 17 обеспечивает фокусировку изображения на экране и повышает разрешающую способность по горизонтали.

Запись информации осуществляется построчно. Элементы строки промодулированы по яркости и цвету релье- 65 фом гелеобразного слоя 17 в соответствии с управляющими электрическими сигналами цветности, поступающими от источников на управляющие электроды 19.

Участки деформируемого слоя,расположейные под секциями управляющих электродов, освещаются через светофильтр 5 разными цветами. Окрашенные световые потоки на экране цилиндрической оптики сводятся в полноцветную строку.

Весь кадр получают системой сканирования строки 12, которая установлена непосредственно эа диафрагмой 11 и параллельно ей, где выходной световой поток имеет наименьшее сечение. Это позволяет уменьшить размеры зеркала и улучшить качество развертки.

Оптический растр 22 в конденсаре

2 обеспечивает уменьшение угла расходимости 2;}освещаемого светового потока в меридиональной плоскости в N раэ по сравнению с двухлинзовым конденсором (N — число линзовых элементов оптического растра). Зеркальные элементы 24 растра отражают задние фокусы 25 линзовых элементов ! 23 на поворотные зеркала 26 входной диафрагмы 3. Поворотные зеркала 26 выполняют роль точечных вторичных источников света и формируют освещающий световой поток с малым углом расходимости 2 в меридиональной плоскости. Это обеспечивает согласование телескопического объективаанаморфота с конденсором и повышение яркости изображения. В то же время сохраняются малые размеры вторичных источников света, что необходимо для эффективной визуализации рельефно-фазовой записи.

Уменьшение угла расходимости 2 Э позволяет также уменьшить момент инерции системы сканирования 12, улучшить качество развертки и связанную с ним разрешающую способность °

Упругие гелеобраэные слои на основе синтетического каучука имеют постоянные времени записи и стирания рельефа 7 Г 10-20 мкс и позЪ С воляют отображать информацию в реальном масштабе времени.

Линейная светомодуляционная характеристика устройства в диапазоне управляющих напряжений 90-250 В обеспечивает воспроизведение полу-. тоновых цветовых изображений.

Высокая разрешающая способность устройства позволяет воспроизводить в строке 1000-2000 элементов. Применение в устройстве телескопического сферо-цилиндрического объектива сжатия позволяет снизить габаритный размер устройства и получить разре- шение на экране 1000-2000 строк.

1080203

Применение в конденсоре оптического растра и выполнение входной диафрагмы в виде поворотных зеркал повышает яркость изображения и коэффициент использования светового потока источника..

Предлагаемое устройство может найти применение для воспроизведения цветных телевизионных изобра,жений и информации из ЭВМ на экранах

2-6 м в реальном масштабе времени.

По сравнению с известными системами отображения предлагаемое устройство имеет меньшую стоимость, более простую конструкцию и обеспечивает повышенную разрешающую способность.

1080203 (Рие 4Составитель B. Аксенов

Редактор Л. Веселовская Техреду.Иартяшова КорректорС. Шекмар, Заказ 1366/52 Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4