Устройство для цветного отображения информации

 

Изобретение относится к записи и воспроизведению информации и позволяет повысить контраст отображав-, мой информации при снижении управляю щих напряжений. Деформируемый гелеобразный слой 10 модулятора 7 света через нулевую шину связан с источником 14 опорного напряженняа благодаря которому вблизи поверхности слоя . 10 наблюдается скопление большей части наведенного заряда. При подаче на ленточные электроды суммарного напряжения источника 4 опорного напряжения и источников 1 3 управляющих сигналов гелеобразный слой 10 изменяет направление распространения света и отклоненные пучки света про-, ходят вне апертуры непрозрачной выходной диафрагмы 15, На экране 17 объектив-анаморфот 4 образует узкую световую строку, представг ляющую собой в плоскости визуализа - ции изображение поверхности .слоя 10. Яркость элементов строки определяется амплитудой напряжений на электродах , 1 ил. п Ю 7

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (58 4 С 11 В 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (6!) 1080203 (21) 3953349/24-10 (22) 17.09.85 (46) 07.03.87. Бюл ° 11 9 (71) Московский институт радиотехни" ки, электроники и автоматики (72) И.П.Звягин и Н.П.Зубков (53) 772.93 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 1080203, кл. G 11 В 9/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦВЕТНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к записи и воспроизведению информации и позволяет повысить контраст отображае-. мой информации при снижении управляю. щих напряжений. Деформируемый гелеобразный слой 10 модулятора 7 света через нулевую шину связан с источни„.,80„, 295И3 Л2 ком 14 опорного напряжения, благодаря которому вблизи поверхности слоя .

10 наблюдается скопление большей части наведенного заряда. При подаче на ленточные электроды суммарного напряжения источника 14 опорного напряжения и источников 13 управляющих сигналов гелеобразный слой 10 изменяет направление распространениясвета и отклоненные пучки света про-, ходят вне апертуры непрозрачной выходной диафрагмы 15. На экране 17 объектив-анаморфот 4 образует узкую световую строку, представ ляющую собой в плоскости визуализации изображение поверхности слоя 10, <

Яркость элементов строки определяется амплитудой напряжений на электродах. 1 ил.

1295443

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации на деформируемых слоях электрофотографическим способом и является усовершенствованием устройства по ос- 5 новному авт.св. М 1080203 °

Целью изобретения является повыше. ние контраста отображаемой информации при снижении управляющих напряжений. f0

На чертеже представлена упрощенная оптическая схема устройства.

Устройство содержит источник света, конденсор 2, входную диафрагму 3, объектив-анаморфот 4, трех15 цветный секционный светофильтр 5, призму 6 полного внутренного отражения, модулятор 7 света, включающий в себя стеклянную пластину 8, прозрачный электропроводящий слой 9, деформируемый гелеобразный слой 10, электроды 11 на второй стеклянной пластине 12, источники 13 управляющих сигналов, источник 14 опорного

25 напряжения, выходную диафрагму 15, систему 16 сканирования и экран 17.

Устройство работает следующим образом.

ЗО

Конденсор 2 собирает лучи от источника 1 света на отверстие входной диафрагмы 3, после которой свет со- бирается передней линзой объективаанаморфота 4 и направляется на деформируемый гелеобраэный слой 10 модулятора 7 света через светофипьтры 5, призму 6 полного внутреннего отражения, стеклянную пластину 8 и прозрачный электропроводящий слой

9. Далее свет, отразившись от границы раздела гелеобраэный слой — воздушный зазор, вторично проходит через гелеобразный слой 10, стеклянную пластину 8, прозрачный электропрово- 4> дящий слой 9, призму 6 полного внутреннего отражения и выходными элементами объектива-анаморфота 4 фокусируется в плоскости визуализации на непРозрачную выходную диафрагму 15 шириной D. Если на ленточные электроды ll с периодом расположения,, размещенные на второй стеклянной плас. тине 12, подано напряжение источника

14 опорного постоянного напряжения, а с периодом Aa — напряжение управляющих сигналов источников. 13 управляюищих сигналов, то поверхность гелеобразного слоя 10 деформируется в соответствии с напряжениями управляющих источников, Па ленточные электроды, расположенные с периодом Я,возможна подача суммарного напряжения источника опор" ного напряжения и источников управля" ющих сигналов ° Деформируемый гелеобразный слой 10 изменяет направление распространения света и отклоненные пучки света проходят вне апертуры непрозрачной выходной диафрагмы 15.

Прошедший свет объектив-анаморфот 4 изображает на экране 17 в виде узкой световой строки, которая в плоскости визуализации представляет собой изоб ражение поверхности гелеобраэного . слоя, а в плоскости сжатия — изображение отверстия входной диафрагмы 3. Яркость элементов строки пропорциональна амплитуде управляющих напряжений на ленточных электродах. Весь кадр изображения может быть получен сканированием промодулированной строки по экрану с помощью сканирующего элемента 16.

Подключение шины опорного напряжения источника 14 постоянного опорного напряжения ко всем электродам и подключение его нулевой шины к проз рачному электропроводящему слою приводит к тому, что в деформируемом гелеобразном слое наведен заряд, распределенный на длине дебаевского экранирования L, которая зависит не только от концентрации собственных носителей заряда, но и от концентрации примесей, величины приложенного поля, уровня инжекции из прозрачного электропроводящего слоя.

Суммарное действие этих факторов приводит к накоплению большей части заряда вблизи поверхности деформируемого гелеобразного слоя, что повышает контраст отображаемой информации.

Если постоянное опорное напряжение подается на электроды, расположенные с периодом A A электродов, на которые подается напряжение сигнала (в общем случае A =A,=A) а также, учитывая то„ что переменная составляющая напряженности поля пропорциональна exp f-2nI yj, то в решении уравнения Пуассона в первом приближении можно считать, что весь наведенный заряд определяется в основном постоянной составляющей приложенного напряжения. Тогда при подаче

1295443 с граничными ч,),, = v-l„.g сг Ег где Е,, Ez

Ж Чг

4» А(п < па)

3, 20 где п1 и nz D

А ( где f — фокусное расстояние системы в плоскости визуализации.

В большинстве случаев контраст более 1О считается вполне приемлемьв

Принимая эту цифру за основу и ис.пользуя приведенные формулы, получают оценку максимально возможного постоянного напряжения, подаваемого на электроды

Иэ формулы видно, что сила зависит не только от напряжения, но и 45 от заряда 5„ „ максимальная величина которого определяется величиной постоянной составляющей потенциала q

Пондеромоторные силы увеличиваются потому, что расстояние между зарядом 59

6 и зарядом на электродах при подаче напряжения управляющего сигнала определяется в основном величиной зазора f, а не толщиной деформируемого слоя, как это имеет место при чис- 55 то полевом управлении. Некоторое увеличение сил происходит также за счет незначительного уменьшения величины зазора

Qc Uc на электроды напряжения управляющего сигнала плотность пондеромоторных сил может быть получена из решения уравнения Лапласа ач а 5 — — + — = О

Э Кг Х

Условиямиц"1г

;с ) = U + U, сов(2 Х/ ) ц) olg г напряженности поля в деформируемой среде и зазоре; их диэлектрические проницаемости; 15 потенциалы; толщина деформируемого слоя; величина воздушного зазора; эффективная величина наведенного заряда на границе воздух — деформируемый слой, Ось Е направлена перпендикулярно границе раздела, ось Х вЂ” параллельно. Следовательно, плотность пондеромоторных сил пропорциональна выражению

I б U, (g, +,)2

Р ", сов(2нХ/ ) +

«Ц004Е4Е, -f ар 21х с, УЪ$Ь (2п1/ ) Э если пренебречь нулевой составляющей второй гармоникой и считать, что

Ь e d. Если L » d, то пондеромоторные силы с постоянно включенным ис- 4п точником постоянного опорного напряжения больше, чем без него.

Напряжение источиика опорного напряжения должно быть больше нуля, но не должно быть произвольно большим, так как в этом случае сказывается влияние переменной составляющей, которая создает на экране постоянную засветку, следовательно, величина опорного постоянного напряжения задается из величины некоторого допустимого фона, определяемого контрастом отображаемой информации.

Поскольку в устройстве используется .отображение модулируемого светового ,потока методом темного поля, то мак, симальная освещенность соответствует набегу фазы длина волны света, показатели преломления деформируемого слоя и воздушного зазора соответственно; амплитуда деформации, пропорциональная плотно ти пондеромоторных сил l

27 U dE>

А» — — — ехр — 2F/y).

3e CI

Световой поток перекрывается выходной визуализирующей диафрагмой

15 размером D при условии, что

Устройство может работать в режиме вычитания сигнала, когда напряжение источника постоянного опорного напряжения создает на экране 17 максимальный световой поток, а напряжение управляющего сигнала уменьшает

его в соответствии с подаваемой амплитудой. В этом случае напряжение источника постоянного опорного напряжения должно быть больше U а напряжение источника управляющих сигна1295443 напряжения П.„ определяется выражением

О U „ GÚ ID ехр (221/y)/(fEd), 1 где С

Составитель С.Ильчук

Техред А. Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Редактор И.Николайчук

Заказ 622/58

Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 лов,подается на электроды с противоположной полярностью пост Пр о е

Формула изобретения 5

Устройство для цветного отображения информации по авт.св. 11 1080203> отличающееся тем, что, с целью повышения контраста отображаемой информации при снижении управляющих напряжений„ в него введен источник опорного напряжения,. нулевая шина. которого соединена с прозрачным электропроводящим слоем фазово-оптического модулятора света, а шина опорного напряжения — с электро дами, при этом величина опорного модуль упругости гелеобразного слоя период расположения электродов, величина зазора между гелеобразным слоем и электродами; диэлектрическая проницаемость зазора1 ширина диафрагмы; фокусное расстояние объектива-анаморфота в плоскости визуализации информации; толщина гелеобразного слоя.