Устройство для отображения информации

 

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации на деформируемых слоях. Цель изобретения - повышение качества отображения информации. Устройство содержит основание 1, управляющие электроды 2, регистр сдвига, регистр памяти , знакогенератор, усилители напряжения, узел тактирования, шины 8, 9, 10 и 11,корпус 12 модулятора с отверстием 13, призму 14 с прозрачным электродом 15 и светомодулирующий слой 16, систему 17 воспроизведения , содержащую источник 18 света, объективы 19 и 20, диафрагмы 21 и 22, узел 23 сканирования с зеркалом 24, экран 25 со строкой 26, диэлектрические пленки и подложку 28. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет повысить контраст и разреп1ающую способность устройства за счет устранения взаимного влияния электродов 2. 3 ил. i С/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1365120 А1 (я) 4 G 11 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ основание 1, управляющие электроды 2, регистр сдвига, регистр памяти, знакогенератор, усилители напряжения, узел тактирования, шины 8, 9, 10 и 11,корпус 12 модулятора с отверстием 13, призму 14 с прозрачным электродом 15 и светомодулирующий слой 16, систему 17 воспроизведения, содержащую источник 18 света, объективы 19 и 20, диафрагмы

21 и 22, узел 23 сканирования с зеркалом 24, экран 25 со строкой 26, диэлектрические пленки и подложку 28.

Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет повысить контраст и разрешающую способность устройства эа счет устранения взаимного влияния электродов 2. 3 ил.

ЮО д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3926409/24-10 (22) 11.07.85 (46) 07.01.88. Бюл. Р 1 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) В.А.Алехин (53) 681.327. 11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 678519, кл. G 11 В 7/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 940220, кл. G 11 В 7/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации на деформируемых слоях. Цель изобретения — повышение качества отображения информации. Устройство содержит! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

I !

20

1 13651

Изобретение относится к технике записи и восгроизведения информации на деформируемых слоях и может быть использовано в автоматизированных

5 системах управления и информационных системах для вывода информации из ЭВМ на большие экраны в реальном масштабе времени и регистрации информации на светочувствительных носителях.

Целью изобретения является повышение качества отображения информации путем повышения контраста и разрешающей способности.

На фиг. 1 приведена оптическая схема устройства; на фиг. 2 — расположение элементов модулятора на основании, на фиг. 3 — конструкция управляющих электродов.

Устройство (фиг. 1) содержит основание 1, управляющие электроды 2, регистр 3 сдвига, регистр 4 памяти, знакогенератор 5, усилители 6 напряжения, узел 7 тактирования, информационную шину- 8, шину 9 тактирования,, шину 10 питания, общую шину 11, корпус 12 модулятора с отверстием 13, призму 14 полного внутреннего отражения с прозра,ным электродом 15, 30 светомодулир.ющий слой 16, щелевую систему 17 воспроизведения, содержащую источник 18 света (например,лазерный), сферический объектив 19, объективы-анаморфоты 20, входную 21

35 и выходную 22 диафрагмы, узел 23 сканирования с зеркалом 24 и экран 25 со строкой 26 отображения информации, а также диэлектрические пленки 27 и подложку 28„

Устройство работает следующим образом.

Иа регистр 3 сдвига из ЭВг1 (не показана) поступают коды знаков, составляющих одну строку текста. После окончания записи строки текста по сигналу, поступающему с шины тактирования на узел 7 тактирования, содержимое регистра 3 сдвига передается в регистр 4 памяти. С выходов регистра 4 памяти кодовые группы знаков строки поступают на входы знакогенератора 5, формирующего позиционный код. Разрядность позиционного кода равна числу то-ек в изображении одВ5 ной строки. Если знак воспроизводят матрицей 5 х 7 точек, то каждая строка текс-,à отображается на экране с помощью семи строк изображения, При

20 2 неизменном содержании регистра 4 памяти позиционный код на выходах знакогенератора 5 меняется управляющими импульсами тактирования в соответствии с изменением номера строки в матрице иэображения знака. 3а время воспроизведения содержимого регистра 4 памяти в регистр 3 сдвига поступают коды знаков следующей строки текста.

Выходы знакогенератора 5 через усилители 6 напряжения подключены к управляющим электродам 2, число которых равно числу точек в строке изображения (разрядности позиционного кода). В основании 1 (из кремния) в области управляющих электродов 2 выполнена подложка 28 с проводимостью (например, гг-типа) и соединена с прозрачным электродом 15 и общей шиной

11. Управляющие электроды 2 изолиро ваны от подложки 28 диэлектрическими пленками 27. Потенциал подложки между управляющими электродами является постоянным и равен нулю. Это исключает взаимное влияние электродов и повьш ает контраст иэображения за счет создания периодического изменения потенциала.

Диэлектрические пленки 27 имеют весьма малую по сравнению с периодом размещения электродов толщину. Это способствует сохранению планарности электрического поля в плоскости управляющих электродов. Пространственное распределение управляющего потенциала в этой плоскости имеет форму последовательности прямоугольных импульсов.

Под действием иапряжений, поступающих с информационной шины 8, на управляющих электродах 2 возникает электрическое поле, управляющее светомодулирующим слоем 16, размещенным на прозрачном электроде 15, установленном на гипотенузной грани призмы 14 полного внутреннего отображения, которая размещена в отверстии 13 корпуса 12 модулятора, активные элементы которого соединены с шиной 10 питания. В качестве светомодулирующего слоя в устройстве может быть использован, например, деформируемый эластомерный слой. Электрическое поле вызывает деформацию поверхности эластомерного слоя в соответствии с содержанием позиционного кода. Записанный рельеф воспроизводят на экране 25 в виде узкой строки 26 иэображения с

1365120

15

25 (Sh 6 S-Ch5 S -РS) х

35 где О, U, Ei E1

2й

)5=

d помощью оптической щелевой системы

17 воспроизведения. Свет от источник

18 света формируется в узкую строку сферическим объективом 19 и цилиндри ческими объективами-анаморфотами 20.

Одновременно объектив-анаморфот 20 проектирует на экран поверхность эластомерного слоя. Преобразование рельефно-фазовой модуляции света в модуляцию интенсивности элементов строки на экране осуществляется вход ной 21 и выходной 22 диафрагмами.

Сканирование строки (например, зеркалом 24 зеркального гальванометра) синхронно с поступлением кодов знаков строк из ЭВМ обеспечивает иэобракение на экране заданной цифровой информации.

Для создания немерцающего изображения информация регенерируется в

ЭВМ с частотой кадровой развертки.

Глубина рельефа А поверхности светомодулирующего слоя связана с управляющими напряжениями, параметрами среды и геометрическими параметрами -устройства следующим соотношением:

Uo U fî(E K1)Ei F2 е, 4

30 (Ch>yS+ >S ) .(f 84 1 + fgthPS. ChP El

U U Eo(Eт й) 1

@ i о R (ps) управляющие напряжения, соответственно постоянное и синусоидальное, 40 диэлектрические постоянные воздушной среды, равновесный модуль сдвига светомодулирующего слоя, 45 толщина светомодулирующего слоя, величина заряда; пространственная частота размещения управ- 50 ляющих электродов.

Пространственно-частотная характеристика R,(pS) имеет резонансный характер.

Положение максимума и его величина зависят от периода управляющих электродов «1, толщины слоя S зазора Ь между электродами и светомодулирующим слоем. Эта зависимость определяет следующий оптимальный набор параметров устройства. Величина зазора должна выбираться из условия L/S=

=0,25. При этом R,(ðS) имеет максимум при значении и Б = 2,5. Таким образом, оптимальные геометрические параметры устройства свяааны следующими соотношениями:

0 ° 4 d; 6 = 0 25 S = 0 1 d °

Ширина полосковых диэлектрических пленок должна на 10-20% превьппать ширину управляющих электродов для защиты от пробоя по боковой поверхности диэлектрической пленки.

Экспериментально установлены следующие интервалы в соотношениях между параметрами устройства: S = (0,35

0,45)d, L=(0,1-0,15)d; t=(0,55-0,6)d.

Выполнение конструкционных элементов по приведенным соотношениям позволяет создать периодическое электрическое поле, в котором преобладает первая гармоника пространственной частоты. Малая толщина полосковых диэлектрических, пленок обеспечивает одинаковое влияние на светомодулирующую среду управляющих электродов и проводящей области подлокки. Превьппение ширины диэлектрических пленок над шириной управляющих электродов повьппает электрическую прочность на боковых торцах электродов.

При данных соотношениях между параметрами устройства величина синусоидального напряжения U, определяется соотношением U = 3,2 10 .ISG a постоянное напряжение U = 1/2-U,.

Пример. В устройстве толщина светомодулирующего слоя 10-20 мкм, зазор между ней и управляющими электродами 10-20 мкм. Ширина управляющих электродов 10-20 мкм, длина 2-3 мм, период размещения 10-20 мкм. Ширина диэлектрических пленок на 10-20% превышает ширину управляющих электродов, а их толщина лежит в пределах 0,4-1,2 мкм. Диэлектрические пленки выполнены из моноокиси кремния. Электрическая прочность пленки указанной толщины не менее 80-120 В.

Управляющие электроды выполнены иэ алюминия толщиной 1 мкм. Напряжение на управляющих электродах при записи

50-100 В. Постоянная времени образования и стирания рельефа светомодулирующего слоя составляет 30 мкс,что

Устранение взаимного влияния электродов позволяет повысить разрешающую,способность и контраст отображаемой информации и улучшить качество отображения. формула и э о б р е т е н и я

Устройство для отображения информации, содержащее щелевую систему воспроизведения, оптически связанную через призму полного внутреннего отображения и прозрачный электрод со светомодулирующим слоем, модулятор напряжений, состоящий иэ основания с расположенными на нем и последовательно соединенными регистрами сдвига и памяти, знакогенератором, 30

5 13651 позволяет отображать информацию в реальном масштабе времени.

Использование лазерного источника света позволяет создать на экране

Ь световую строку шириной 1 мм прн раз- мерах экрана 1-2 м и освещенности

300-400 лк, Использование вместо экрана светочувствительного носителя позволяет регистрировать информацию, В этом случае вместо блока сканирования используется протяжка носителя.

20 усилителями напряжения и управляющими электродами, расположенными над светомодулирующим слоем, а также узлом тактирования, входы которого соединены с шиной тактирования и общей шиой, с которой также соединен прорачный электрод, а выходы — с входами тактирования регистра памяти и знакогенератора, причем информационный вход регистра сдвига связан с информационной шиной, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества отображения информации путем повышения контраста и разрешающей способности, на основании в месте размещения управляющих электродов установлена подложка иэ полупроводникового материала, каждый из управляющих электродов установлен на подложке через диэлектрическую пленку, а подложка соединена с общей шиной, при этом толщина S светомоделирующего слоя связана с периодом Й размещения управляющих электродов соотношением S = (0,35-0,45)d, зазор

L между управляющими электродами и светомодулирующим слоем определяется из соотношения Ь = (0,1-0,15)d, а ширина t диэлектрических пленок - t=

=(О„ 5-0,6) d

1365120

Составитель С.Ильчук

Техред И. Верее Корректор В. Бутяга

Редактор О.Головач

Заказ 6618/44 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4