Волоконно-оптическое устройство для преобразования масштаба изобретения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5p 4 G 02 В 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3733706/24-10 (22) 23.04.84 (46) 07.02.86. Бюл. У 5 (72) Т.П.Киселева и Н,Ф.Орелкин (53) 535.89(088,8) ,(56) Патент США Ф 4101188, кл. 350-96.24, опублик. 1978.

Гленн У. Волоконно-оптический экран для плоского телевизора.

Электроника, 1983, т. 56,11 12, с. 5,6. (54)(57) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МАСШТАБА

ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее первый волоконно-оптический блок регулярно уложенных оптических волокон, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда, с входной гранью, перпендику„„SU„„321О111 Д лярной осям волокон а выходной скоP э шенной по отношению к ним под углом, косеканс которого равен коэффициенту преобразования масштаба, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения однородности светопередачи по направлению и углу, в него введены второй аналогичный волоконно-оптический блок и волоконно-оптическая пластина, при этом у первого волоконно-оптического блока скошена грань, противоположная входной, а у второго — большая грань, прилежащая к входной, второй блок входной поверхностью пристыкован к выходной поверхности первого блока, а выходной поверхностью — к волоконно-оптической пластине.

1 12

Йзобретение относится к волоконно-оптическим устройствам отображения информации и может быть использовано в телевидении, кинематографии фотограмметрии, для чтения микрофильмов.

Целью изобретения является повышение однородности светопередачи па направлению и углу.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство с условно разнесенными в пространстве составными частями.

Устройство содержит преобразователь 1 масштаба изображения по оси преобразователь 2 масштаба изображения по оси Х и экран 3.

Преобразователь 1 масштаба изображения по оси У представляет собой выполненную из волоконно-оптическаго блока, образованного большим числом регулярно уложенных оптических волокон 4, объемную фигуру, например, усеченный прямой параллелепи-. пед.

Оптические волокна 4 уложены вдоль боковой грани 5 параллелепипеда, причем торцы 6, находящиеся в плоскости основания параллелепипеда, образуют входную поверхность 7 преобразователя 1 масштаба иэображения по оси 1, которая перпендикулярна направлению оптических волокон 4 и служит для ввода оптического изображения в предлагаемое устройство.

Противоположные торцы 8 оптических волокон 4 находятся в плоскости верхней грани усеченного.параллелепипеда, наклоненной под углом <, к боковой грани 5, скошены под углам

Юу к направлению оптических вопокон

4 и образуют входную поверхность 9 преобразователя 1 масштаба изображения по оси Г, также наклоненную под углом о к направлению оптических волокон 4.

Преобразователь 2 масштаба изображения по оси Х также представляет собой объемную фигуру, например, усеченный параллелепипед, по изготовлению и форме аналогичнУю преобразователю 1 масштаба изображения по оси

Входная поверхность 10 преобразователя 2 масштаба изображения по оси Х перпендикулярна направлению оптических волокон 4 и по форме и площади равна выходной поверхности 9 преобра зователя 1 масштаба изображения по

10 1111

1Q

E 4 ! 3

3Д

49

55 аси 1. Выходная поверхность 11 преоб. рязовятеля 2 масштаба иэображения по аси Х образована торцами 12 волокон и наклонена к направлению оптических волокон под углом Ы „.

Экран представляет собой плоскогяряллельную волоконно-оптическую пластину, оптические волокна 4 которой перпендикулярны входной 13 и выходной 14 поверхностям экрана 3.

Входная поверхность 7 и выходная поверхность 9 преобразователя 1 масштаба изображения по оси У, входная

10 и выходная 11 поверхности преобразователя 2 масштаба изображения по осн Х,, а также входная поверхность

13 экрана 3 отполированы, а выходная поверхность 14 экрана 3 эямятировяня.

Выходная поверхность 9 преобразователя I масштаба иэображения по оси

1 оптически контактирует с входной поверхностью 1.0 преобразователя 2 масштаба изображения по оси Х, а выходная поверхность 11 преабразователя 2 масштаба чзображения по оси Х оптически контактирует с входной поверхностью 13 экрана 3.

Дпя уменьшения потерь светя коэффициент преломления оптических волокон 4, из которых изготовлен преобраэовятель 2 масштаба иэображения по аси Х, должен быть равен или больше коэффициента преломления оптических волокон 4, на которых изготовлен преооразователь 1 масштаба изображения по оси 1, а коэффициент преломления оптических волокон экрана 3 должен быть равен или больше коэффициента преломления оптических волокон преобразователя 2 масштаба иэображения по оси Х.

Коэффициенты преобразования масштаба изображения согласно геометрии устройства (см.чертеж) по î" ÿì Х и равны созес a> и sec К, саответственд но. 3 одном из примеров реализации о

,= М = 11, чта обеспечивает 5-кратное увеличение масштаба.

Волоконно-оптическое устройство работает следующим образом.

Оптическое изображение объек-.à 15, введенное на входную поверхность 7 преобразователя 1 масштаба изображе" ния по оси 1, входные торцы 6 оптически волокон 4 разлагают на элементарные световые участки, передаваемые далее по оптическим волокнам

4 на выходные торцы 8 этих оптичес12

Составитель И.Шилов

Техред Т.Тулик

Корректор Л. Пилипенко Редактор Н,Егорова Заказ 515/54 Тираж 502

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ких волокон 4, составляющие выходную поверхность 9 преобразователя 1 масштаба изображения по оси V . На выходной поверхности 9 преобразователя 1 масштаба иэображения по оси

Y получают преобразованное по масштабу (увеличенное) по оси Y в cosec К„ раз оптическое иэображение объекта

15. С выходной поверхности 9 это изображение поступает на оптически контактирующую с выходной поверхностью 9 входную поверхность 10 преобразователя 2 масштаба изображения по оси Х, оптические волокна 4 которого через входные торцы воспринимают и передают поступившее оптичес" кое изображение на выходные торцы !2, образующие выходную поверхность 11 преобразователя 2 масштаба изображе" ния по оси Х. На выходной поверхности 11 преобразователя 2 масштаба изображения по оси Х преобразованное ранее по оси Y оптическое изображение объекта 15 получает преобразование масштаба по оси Х в совес м „ раз, В результате на выходной поверхности 1l преобразователя 2 масштаба изображения по оси Х получают преоб10111 4 разованное по масштабу (увеличенное)

rro осям 1 и Х оптическое изображение объекта 15.

Полный вывод света на выходную поверхность 14 экрана 3 от преобразованного по масштабу оптического изображения объекта 15 осуществляют оптические волокна 4 экрана 3 через оптически контактирующую с выходной

10 поверхностью 11 преобразователя 2 масштаба изображения по оси Х входную поверхность 13 экрана 3. При м на экране получают разномасштабно преобразованное оптическое изображе" ние объекта 15. При равенстве углов ,Му=к = ана экране получают преобразо ванное по масштабу (увеличенное) в

cosec,cc раз иэображение, подобное исходному оптическому изображению объекта 15.

Благодаря использованию свойства оптических волокон равномерно распре..делять световой поток и одинаковому

25 построению блоков преобразователей масштаба по осям Х и Y повышается аднородностная характеристика светопередачи.