Оптический индикатор

 

"l

ОП И СА- -и И-Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

ot> 66124Î

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 10.1175 (21) 2189389/18-10 с присоединением заявки Йо (51)М. Кл.

8 01 2 7/00

G 06 К 15/18

001 0 5/28

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) VI4K 681. 327. 22 (088.8) Опубликовано 050579 Бюллетень Мо17

Дата опубликования описания 05. 05.79 (72) Автор изобретения

Н.Г.Киселев

Ленинградский институт киноинженеров (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИИ ИНДИКАТОР

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использ ов ано для индик ации измеряемых параметров в системах отображения визуальной информации. 5

Известен оптический индикатор, выполненньй в виде многоэлементного отсчетного устройства. Каждый из элементов представляет собой прямолинейное отверстие в плате. из непрозрачного материала, подсвечиваемое неоновыми лампами. Со стороны отсчета табло закрыто матовым экраном. В зависимости от включенных в данный момент элементов на табло будут высвечиваться те или иные цифры (1).

Известен также оптический индикатор, выполненный в виде газоразрядной лампы, содержащей общий -анод и десять фигурных катодов, имеющих форму цифр от 0 до 9, расположенных в баллонет заполненном неоном Все 25 электроды имеют отдельные выводыанод подсоединяется через балластное сопротивление к положительному полюсу источника напряжения, а катоды - через схему коммутации к отрицательному f2).

Если система коммутации работает на бесконтактных элементах, то она должна обеспечивать подачу отрицательного сигнала на эажигаемый катод большей величины, чем на остальные девять катодов. При этом потенциал этих катодов должен быть ниже потенциала гашения. Ореол светящегося газа вокруг катода дает изображение цифр.

;Недостатком индикаторов является сложность конструкции и системы коммутации воспроизводимых символов.

Наиболее близким к предлагаемому (по своей технической сущности и достигаемому результату является оптический индикатор, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси матрйцу источников освещения, линзовый растр и тракспарант с набором воспроизводимых символов. Оптическая система обеспечивает проектирование изображения символа на экран (3) .

Воспроизведение символа происходит за счет включения одного из элементов матрицы источников освещения, каждый иэ которых расположен перед соответствующим ему элементом линзового растра.

661240 4

Однако отмечается сложность кон- струкции индикатора, обуслоленная наличием дополнительной оптической системы, и его узкие функциональные воэможности.

Целью изобретения является упрощение конструкции оптического индикатора и расширение его функциональных возможнос тей.

Эта цель достигается тем, что транспарант выполнен в виде коди)О рующей пластины, на которой воспроизводимые символы выполнены s виде совокупности точек с различной оптической плотностью и которая установлена в плоскости, оптически

-совмещенной с плоскостью матрицы источников освещения посредством линзового растра.

Такое выполнение транспаранта упрощает конструкцию индикатора и расширяет его функциональные воэ- 20 можности, так. как в нем четкость и яркость отображения. символа достигается без дополнительной оптической системы и специального экрана.

Кроме того, возможно получение по- 5 лутоновых изображений.

На чертеже изображена схема пред" лагаемого индикатора.

Индикатор содержит последователь" но расположенные на одной оптической З0 оси матрицу 1 источников освещения, линзовый растр 2 и транспарант,выполненный в виде кодирующей пластины 3 с передней плоскостью 4 и задней плоскостью 5 со светорассеивающим 35 слоем. Символы 6 на кодирующей пластине выполнены в виде совокупности точек с различной оптической плотностью.

Кодирующая пластина 3 установлена в плоскости, оптически совмещен40 ной с плоскостью матрицы 1 линзовым растром 2.

Оптический индикатор работает следующим образом..

При включении одного из светоизлу- 45 чающих элементов матрицы 1 в плоскости 4 образуется большое число иэображений источника освещения, совокупность которых называют решеткой изображений источника освещения или 50 просто решеткой. При этом расстояние между плоскостью растра 2 и плоскостью 4 подбирается таким образом, чтобы линзовые элементы растра 2 оптически совмещали указанные плоскости.

При включении. какого-либо другого светоизлучающего элемента матрицы 1 (при условии надлежащего выбо-ра параметров 8„, S шага Ьз, Ь 7 элементов матрицы 1 и 1,„, Ф. - шага элементов растра) в плоскости 4 образуется своя, не совпадающая с любой другой, решеТка. изображений источника освещенйя. Если кодирующая пластинка в точках, где образует ,ся решетка, прозрачна, то при малом 65 шаге элементов растра 2 наблюдатель видит плоскость 5 равномерно освещенной. Если же в ряде точек транспарант не прозрачен, то наблюдатель увидит в плоскости 4 изображение некоторого символа. Аналогичная процедура зачернения может быть проведена и для любой другой решетки, образующейся от другого элемента матрицы 1. Поскольку отдельные решетки одна на другую не накладываются, то изображения (символы), воспроизводимые при включении того или иного элемента матрицы,, воспроизводятся независимо. Если пропускание кодирующей пластинки меняется постепенно, то воспроизводимое изображение воспринимается, как полутоновое, но в общем случае дискретизированное.

Для воспроизведения того или иного символа, записанного на кодирующей пластинке, достаточно использовать электронную схему коммутации элементов матрицы 1. Быстродействие предлагаемого индикаторного устройства определяется только переходными процессами в источниках излучения ,и коммутирующей электронной схеме. для формирования кодирукщей пластинки можно испольэовать модифицированную схему записи иэображения в высокоскоростной камере. В качестве кодируницей пластинки в плоскость 4 устанавливается фотопластинка, а в промежуток между растром 2 и плоскостью 4 вводится транспарант с символом, который необходимо восцроизвес ти индикаторному устройству. Затем включается какойлибо из элементов матрицы 1 и происходит экспонирование фотопластинки.

Для записи другого символа также вводится транспарант в указанный промежуток и включается другой светоизлучающий элемент матрицы. Затем фотопластинку обрабатывают с обращением и возвращают на исходное место, Такая обработанная фотопластинка теперь уже начинает играть роль транспаранта (кодирующей пластинки). Чтобы изображения решеток в плоскости

4 не перенакладывались, необходимо . выполнить условие

2е (з„(5

2 где 2е — размер изображения элемента матрицы 1 в плоскости 4.

Максимальный размер матрицы 4< светоизлучающих элементов определяетсячисходя иэ условия.

2), (=y (5i1

2 g 2

Шйг элементов матрицы ЬМ, b,7 также, к ак и шаг элемен тов рас тра 1 „и Ф может быть произвольным, но в принципе из соображений удобства необходимо выбирать АУ "Л7..и 1у 6 2 .

Б 661 240

Количество записываемых символов зависит от числа решеток, которое можно записать на кодирукв ей пластинке без их взаимного наложения. В свою очередь число записываемых решеток определяется минимальной величиной изображения 2е элемента матрицы 1 в плоскости 4. Так как отношение;- 1 много меньше единицы, то и размер изображения светоизлучающего элемента в плоскости 4 весьма мал.

Если считать, что элемент 1 точечный, то величина 2е определяется величиной дифракционного круга рассеяния, который для осевой точки изображения в зависимости от величины отверстия элементов растра колебается в пределах 2 10 мк. Но из-эа наличия аберраций при удалении от оси элемента качество изображения ухудшается. Кроме того, при весьма малом размере 2е затруднена взаимная юстировка растра и кодирующей пластинки, поэтому величину 2е приходится сознательно увеличивать.,Принимая М =Ы и 1 = т можно определить число N заХ писываемых символов по формуле

+z

М= — 1

2е

Для 7e= 100 мк (что технологически нетрудно обеспечить) и 1 =0,5 мм получают М = 25.

При точном выполнении всех элементов предлагаемого устройства чйсло записываемых и воспроизводимых элементов может быть доведено до 100 и выше.

Таким образом, выполнение в предлагаемом оптическом индикаторе транспаранта в виде кодирующей пластины, на которой символы выполнены в виде совокупности точек с различной оптической плотнос тью и которая установлена в плоскоати, оптически совмещенной с плоскостью матрицы источников освещения, упрощает конструк5 цию предлагаемого индикатора и расширяет его функциональные возмож- ности. .r

Формула изобретения

Оптический индикатор, содержащий последовательно расположенные на одной оптической оси матрицу источников освещения, линзовый растр и транспарант с набором воспроизводимых символов, отличающийся. тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения функциональных возможностей, транспарант выполнен в виде кодирующей пластины, на которой воспроизводимые символы выполнены в виде совокупности точек с различной оптической плотностью и которая установлена в плоскости, оптически совмещенной с плоскостью матрицы источников освещения посредством линзового растра.

Ис точ ники информации, прин я тые во внимание при экспертизе

1. Кулйковский Л.Ф. Автоматичес" кие информационные измерительные приборы. М.Л., Энергия, 19 66, с ° 347.

35 2 ° Там же, с ° 34 6 °

-3. Патент Японии Р 49- 617, кл. 105А53, 1974..

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная, 4

ЦЛИИПИ Заказ 2420/34 Тираж 865 Подписное