Оптическое развертывающее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (F11682859

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18 12.75 (21) 2300759/18-25 с присоединением заявки Х (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ЛЪ 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (51) М. Кл.-"

G 02F 1/29

Гасударственный комитет (53) УДК 621.385.832 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Б, И. Стрелков (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКОЕ РАЗВЕРТЪ|ВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к оптическим сканирующим устройствам, основанным на использовании магнитооптического эффекта

Фарадея. Изобретение может быть использовано в безвакуумных передающих телевизионных трубках и в других твердотельных преобразователях изображений в видеосигналы, а также в записывающих и воспроизводящих телевизионных устройствах с движущейся фотопленкой в качестве оптического развертывающего устройства.

Известно оптическое развертывающее устройство, содержащее электроннолучевой кинескоп с линзой, через которую на фотоэлектрический экран проектируется бегущее по экрану кинескопа световое пятно, осуществляющее развертку изображения, проектируемого на экран с другой стороны (1).

Недостатком такого оптического развертывающего устройства является низкая надежность и чувствительность и большие габариты.

Известно также другое оптическое развертывающее устройство (2), содержащее расположенные вдоль оптической оси три взаимно скрещенных линейных поляризатора, между которыми помещены две фазовые пластины с управляемым набегом фазы, выполненные в виде фотоупругпх стеклянных пластин, имеющих на своих противоположных концах возбудители и поглотители ультразвуковых волн. Возбужда5 емые в этих пластинах с переменной относительной задержкой короткие ультразвуковые импульсы распространяются по ним во взаимно перпендикулярных направлениях и создают в них движущиеся полоски

10 прозрачности, в результате чего в точке видимого пересечения этих полосок образуется бегущее оптическое отверстие, совершающее строчную развертку кадра телевизионного изображения.

15 Недостатками этого оптического развертывающего устройства являются большие габариты, низкая разрешающая способность и отсутствие возможности одновременной синхронной развертки сразу не20 скольких изображений (например, трех цветных изображений в цветных передающих трубках).

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства, повышение разрс25 шающей способности н расширение его функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что фазовые пластины выполнены в виде кольцеобразных плоских анизотропных магнитных

30 пленок с обмотками, имеющих четыре пс682859 рекрывающихся участка с взаимно перпендикулярными осями легкого намагничивания.

Замена фотоупругих фазовых пластинок магнитооптическими, основанными на использовании эффекта Фарадея в домснньгх границах и выполненными в виде плоских анизотропных магнитных пленок, позволяет существенно уменьшить габариты развертывающего устройства благодаря значительно меньшей скорости распространения в магнитных пленках доменных границ, образующих в них развертывающее оптическое отверстие, а также существенно повысить разрешающую способность благодаря тому, что размеры этого отверстия определяются толщиной доменных границ и составляют 0,5)(0,5 мкм, то есть на три порядка меньше, чем у известного развертывающего устройства.

Выполнение магнитных пленок кольцеобразными позволяет иметь сразу четыре перекрывающихся развертывающих участка, с помощью которых можно производить одновременно синхронную развертку нескольких изображений, что значительно расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства, и позволяет, например, использовать его в цветных передающих трубках для одновременной синхронной развертки трех цветных изображений.

На фиг. 1 схематически представлена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 — форма и взаимное расположение его двух кольцеобразных плоских магнитных пленок.

Оптическое развертывающее устройство содержит (фиг. 1) три взаимно скрещенных линейных поляризатора 1 — 3, между которыми расположены две кольцеобразные плоские магнитные пленки 4 и 5 с обмотками 6 и 7, нанесенные на стеклянные подложки 8 и 9, соответственно.

В качестве материала магнитных пленок

4 и 5 может быть использован, например, пермаллой (состав — 80% %, 20% Ре), у которого постоянная фарадеевского вращения плоскости поляризации зеленого цвеград та составляет 1,2 10, а коэффициент см поглощения — 3 10 см — . При этом оптимальная толщина пленок составляет

0,1 мкм.

В случае применения в качестве материала пленок, например, FeF3, постоянная гард вращения у которого равна 400 Р, а см коэффициент поглощения — 20 см —, оптимальная толщина пленок равна 0,1 см. До начала работы магнитные пленки должны быть намагничены до насыщения в направлении легкого намагничивания, которое должно лежать в плоскости пленок и быть

ЗО

65 параллельным их внутренним и внешним краям, что достигается путем изготовления этих пленок методом напыления или злектролитического осаждения в присутствии сильного внешнего магнитного поля указанного направления.

Обмотки 6 и 7 должны быть подключены к генератору импульсов строчной развертки, причем одна из них должна быть подключена к этому генератору непосредственно, а другая — через переменную линию задержки.

Магнитные пленки (фиг. 2) должны быть расположены симметрично относительно друг друга, а их длинные оси должны быть ориентированы взаимно перпендикулярно, в результате чего при наблюдении перпендикулярно плоскостям этих пленок должны иметь место четыре одинаковых перекрывающихся участка магнитных пленок (заштрихованные участки на фиг. 2), которые и являются развертывающими элементами устройства.

Работа оптического развертывающего устройства происходит следующим образом.

При отсутствии импульсов строчной развертки на обмотках 6 и 7 взаимно скрещенные поляризаторы 1 — 3 не пропускают параллельный пучок света, падающий, например, слева на поляризатор 1.

При подаче в обмотки 6 и 7 импульсов строчной развертки в магнитных пленках 4 и 5, первоначально намагниченных в одну сторону, начинается процесс перемагничивания путем смещения образованных этими импульсами доменных границ от центра пленок к их внешним краям. При этом на каждом из четырех перекрывающихся участков магнитных пленок доменные границы в магнитных пленках 4 и 5 движутся во взаимно перпендикулярных направлениях, а точка их видимого пересечения движется по прямой под углом 45 к направлениям смещения доменных границ со скоростью 2Т (V — скорость движения доменных границ). Именно в этой точке пересечения на каждом из четырех перекрывающихся участков магнитных пленок предлагаемое устройство вследствие магнитооптического эффекта Фарадея становится прозрачным для параллельного пучка света, падающего на него со стороны одного из внешних поляризаторов (1 или 3), в результате чего при подаче импульсов в обмотки 6 и 7 на выходе противоположного поляризатора (3 или 1) образуется четыре сканирующих луча света, размеры сечения которых определяются толщиной образующих эти лучи доменных границ. Направления сканирования этих лучей показаны на фиг. 2 стрелками.

Магнитооптический эффект Фарадея (поворот плоскости поляризации света при его

682859 распространении в прозрачной среде,::амагниченной вдоль наi ðàâëãí|iÿ распространения) в предлагаемом устройстве имеет место только в области доменных границ, движущихся в магнитных пленках 4 и 5, так как только там направление намагниченности совпадает с направлением распространения света (перпсндикулярно плоскости магнитных пленок), благодаря чему эти доменные границы и образуют взаимно перпендикулярные полоски прозрачности между парами скрещенных поляризаторов

1 — 2 и 2 — 3 и сквозное сканирующее оптическое отверстие в точке видимого пересечения этих полосок прозрачности.

Полная развертка всех четырех кадров производится путем последовательного изменения относительной задержки между импульсами строчной развертки, подаваемыми в обмотки 6 и 7, в результате чего траектории движения четырех оптических отверстий последовательно смещаются параллельно сами себе.

В виду того, что после развертки каждой строки происходит полное перемагничивание магнитных пленок 4 и 5 в противоположном направлении, при переходе от строки к строке должна изменяться не только относительная задержка между импульсами, подаваемыми в обмотки 6 и 7, но и пх полярность.

Использование в предлагаемом устройстве движущихся в магнитных пленках доменных границ для создания сканирующего светового луча поз",îëÿåò существенно уменьшить габариты развертывающего устройства по сравнению с известными благодаря снижению скорости развертки.

Известно, что скорость движения доменных границ, например, в нермаллосвых пленках может изменяться в пределах

5 — 300 м/с при изменении напряженности магнитного поля (создаваемого в предлагаемом устройстве с помощью импульсов строчной развертки, подаваемых в обмотки

6 и 7) в пределах 1 — 15 э. Поэтому при принятой в телевидении длительности развертки одной строки 65 мкс размеры развертывающих участков магнитных пленок в предлагаемом устройстве могут, например, составлять 1)(1 см, если выбрать скорость движения доменных границ, равной

150 м/с, coo TBpòñòÂ 10ùÎÉ напряженности магнитного поля 7 э. Это значительно меньше размеров известного устройства (32)( р, 32 см), основанного на использовании ,> фотоупругих пластин, что позволяет использовать предлагаемое устройство, например, в малогабаритных репортажных телекамерах.

Разрешающая способность устройства

1О определяется поперечным сечением создаваемого им сканирующего светового луча, которое в свою очередь определяется толщиной доменных границ в магнитных пленках. Как известно, толщина этих границ

1:> составляет 0,5 мкм.

Следовательно, размеры попсрс пнн о сечения сканирующего светового луча в предлагаемом устройстве могут составлять

0,5)(0,5 мкм, т. е. на много меньше, чем в

2о известном устройстве (0,5к 0,5 мм), что позволяет существенно повысить качество передаваемых телеизображений.

Наличие в предлагаемом устройстве сразу четырех развертывающих оптических лучей существенно расширяет его функциональные возможности, позволяя использовать его для синхронной развертки нескольких пзоора>кепий, например в цветных телевизионных трубках. ,)0

Формула изобретения

Оптическое развертывающее устройство, содержащее расположенные вдоль оптической оси три взаимно скрещенных линей 3> ных поляризатора, между которымп расположены две фазовые пластины с управляемым набегом фазы, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов повышения разрешающей способности и расширения функциональных возможностей, фазовые пластины выполнены в виде кольцеобразных плоских анпзотропных магнитных пленок с обмотками, имеющих четыре перекрывающихся участка с взаимно перпендикулярными осями легкого намагничивания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3011019, кл. 178 †.1, опi б".. 1961.

2. Авторское свидетельство СССР № 381179, кл. Н 04 N 3/02, 1972.

682859

Риг. Я

Риг.1

Составитель В. Белоконь

Редактор Н. Коляда

Корректоры: В. Петрова и Р, Беркович

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2001/12 Изд. 1Ча 525 Тираж 591 Подписное

НПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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