Феррожидкостный индикатор

 

ФЁРРОЖИДКОСГНЫЙ ИНДИКАТОР, соде жащий две несмешиваёмых жидкости , одна из которых ферромагнитная , а другая прозрачная для: излучения , немагнитиую подложку, а также источник управляющего магнитного . поля, расположенный со стороны немагнитной подл.ожки, о т л. и ч а ю СТд 1 щ и и с я тем, что, с целью получения совмещенного изобр.аженгш на фоне постоянной информации и снижения требований к внешнему освещению он снабжен световодом, выполне.яным с возможностью ввода светового потока в его торец, жидкости нан.есены на подложку в виде слоев - сначала ферромагнитная, затем проз.рачная, боковая поверхность световода установлена в контакте с прозрачной смачивающей ее жидк.остью, показатель преломленг1я световода и пр.озрачной жидкости больше показателя преломления ферромагнитной жидкости, а показатель преломлен11я прозрачной жидкости не меньше Показателя преломления (Л световода.

союз советских

СОЦИАЛИСтИЧКСКИХ

1КСПжЛИК световода..(21) 3577867/18-25 (22) 15.04.83 (46) 07.11..84. Бюл. Р -4-.1 (72). Е.Ф. Драчко (53) 535.8(088.8) (56) 1. Заявка Великобритании

У 1353627, кл. G 02 F 9/30, опублик.

1972.

2. Патент СП1А Р 3648269, кл. 340-373, опублик. 1972.(прототип). (54)(57) ФЕРРОЖИДКОСТНЫЙ ИНДИКАТОР, содержащий две несмешиваемьгх жидкости, одна из которых ферромагнитная, а другая прозрачная для излучения, немагнитную подложку, а также источник управляющего магнитного поля, расположенный со стороны немагнитной подложки, о т л.и ч а ю—

„„ЯУ„„1123011 А

g(g) G 02 F 1/29; С 02 В 5/14 шийся тем, что, с целью полу.чения совмещенного изображения на фоне постоянной информации и снижения требований к внешнему освещению он снабжен световодом, выполненным с возможностью ввода светового пото- ка. в его торец, жидкости нанесены на . подложку в виде слоев — сначала ферромагнитная, затем прозрачная, боковая поверхность световода установлена в контакте с прозрачной смачивающей ее жидкостью, показатель преломления световода и. прозрачной жидкости больше показателя преломления ферромагнитной жидкости, а показатель преломления прозрачной жидкос. ти не меньше показателя преломления

1123011

Изобретение относится к нелинейной оптике, в частности к устройствам управления направлением световых лучей,. а именно к устройствам отображения. 5

Известны индикаторы, содержащие прозрачную подложку, прозрачные электроды, слой жидких кристаллов, уп-. равляющий слой и проектор (1J

Недостаток. таких устройств — их 10 значительные габариты, обусловленные необходимостью пространственного хода световых лучей от проектора до управляющего слоя.

Наиболее близким к предлагаемому 15 по технической сущности и достигаемому результату является феррожидкостный индикатор, содержащий две . несмешиваемых жидкости, одна из кото1рых ферромагнитная,. а другая прозрач-20 ная для излучения, а также источник управляющего магнитного поля, распо-. ложенный со стороны немагнитиой подложки (2).

Недостатками известного устройства являются невозможность его использования при отсутствии внешнего освещения, а также затруднения при получении совмещенного изображения на фоне постоянной информации, на- 30 пример местоположения какого-либо транспортного средства на фоне топокарты.

Цель изобретения. †. получение сов.мещенного изображения на фоне пос35 тоянной Информации и снижение требовайий к внешнему освещению.

Указанная цель достигается тем, 1 что феррожидкостный индикатор, содержащий две несмешиваемых жидкости, одна из которых ферромагнитная, а другая прозрачная для излучения, немагнитную подложку, а также источник управляющего магнитного поля, расположенный со стороны немагнитной подложки., снабжен световодом, выполненньм с возможностью ввода светового потока в его торец, жидкости нанесены на подложку в виде слоев - 50 . сначала ферромагнитная, затем прозрачная, боковая поверхность свето- вода установлена в.контакте с прозрачной смешивающей ее жидкостью, показатель преломления световода и проз- 55 рачной жидкости больше показателя преломления ферромагнитной жидкости, а показатель преломления прозрачной жидкости не меньше показателя пре-, ломления световода, На чертеже показан феррожидкостный индикатор, разрез.

Индикатор содержит прозрачный световод 1 (например, стекло "легкий крон",.показатель преломления

Jl - 1,517) „ слой прозрачной жидкости 2 (например, анилин, показатель преломления.и = 1,51.7,,удельный вес д = 1,02), слой ферромагнитной жидкости 3 (например, суспензию мелкодисперсного ферромагнетита в виде

95), йь = 1,333, d 1,02)., немагнитную подложку 4, источник 5 управляющего магнитного :поля (например, катушки с ферромагнитными сердечниками), источник 6 света, просветHbIH экран 7 (нанример, топокарту на бумажной основе).

Феррожидкостный индикатор работает следующим образом.

Световой поток от источника 6 света через торец вводится в световод. 1.

Так как показатель оптического-пре= лбмления.светавода 1 и.контактирующий с н м"прозрачнай жидкости 2, которая хороша смачивает поверхность .световада 1, выбраны большими показателями преломления ферромагнитной жидкости 3, а показатель преломленйя .прозрачной жидкости не меньше показателя преломления световада, то световой поток, отражаясь от .внешней поверхйости световода 1 и плоской границы раздела двух жидкостей, распространяется вдоль всей плоскости индикатора, испытывая полное внутреннее отражение.Граница, раздела двух несмешиваемйх,жидкостей с близкими по величине удельными весами является параллельной поверхности световода 1 и плоской, чта соответствует минимуму потенциальной энергии для сил поверхностного натяжения в этих условиях. При воздействии источ» ника 5 на ферромагнитную жидкость 3 магнитным полем, направленным нормально к плоскости индикатора, на тговерхности раздела двух жидкостей возникает характерная "игольчатая". структура в месте действия магнитного поля. Это приводит к:местному резкому уменьшейию угла падения лучей светового потока на границе раздела двух жидкостей. В результате чего в данном месте нарушаются:условия полного внутреннего отражения и

1123011

Составитель Н. Назарова

Редактор А. Мотыль Техред Т,Иаточка .Корректор О.. Билак

Заказ 8136/39 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4,часть светового потока рассеивается на неоднородностях и красящих частицах ферромагнитной жидкости 3, а также на поверхности подложки 4. . При этом наблюдатель через просветный экран 7 видит часть рассеиваемого светового потока в месте при- . ложения управляющего магнитного поля источника 5 ° При снятии управляющего магнитного поля граница раздела двух жидкостей возвращается в исходное состояние и восстанавливаются локальные условия пол1 ного внутреннего отражения, ранее светившееся в данном месте пятно исчезнет.

Использование предлагаемого ферромагнитного индикатора не зависит от внешнего освещения. Он обеспечивает воэможность получения совмещенного иэображения на фоне топокарты. Это позволяет в зависимости от дискретности создания локальных уцlO равляющих полей резко (в 2-5 раз) повысить информативность предлагаемого устройства. Кроме того, изменяется цветность изображения которое определяется окраской источника. света.