Устройство для преобразования изображения

Устройство для преобразования изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оп,тоэлектронике и может быть использовано для ввода некогерентных изображений в систему когерентной оптической обработки. Цель изобретения - повышение качества формируемого изображения за. счет повышения чувствительности к входному излучению. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования изображения , содержащее генератор 19 переменного напряжения, выход которого соединен с входом преобразователя 1 изображения, содержащего проводящие слои 2, 6, слой диэлектрика 3, слой полупроводника 4, слой жидкого кристалла 5 и дополнительный электрод 7, введены последовательно соединенные фильтр В верхних частот, выпрямитель 10 и первый квадратичный детектор 12, последовательно соединенные фильтр 9 нижних частот, эмиттерный повторитель 11 и второй квадратичный 13 детектор, сумматор 14, компаратор 15, ключ 16 и затвор 17. 1 ип. W с со Од с 4i)k

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 G 09 G 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4079242/24-24 (22) 11.05.86 (46) 30.07,88. Бюл. В 28 (72) С.П.Берестнев и А.В.Филиппов (53) 681.327(088.8) (56) Патент США Р 4018509 ° кл. 350-160, опублик. 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к оптоэлектронике и шожет быть использовано для ввода некогерентных изображений в систему когерентной оптической обработки. Цель изобретения - повышение качества формируемого изображения за счет повышения чувствительности к входному излучению. Постав..Я0„„1413664 А1 ленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования изображения, содержащее генератор 19 переменного напряжения, выход которого соединен с входом преобразователя 1 изображения, содержащего проводящие слои 2, 6, слой диэлектрика

3, слой полупроводника 4, слой жидкого кристалла 5 и дополнительный электрод 7, введены последовательно соединенные фильтр 8 верхних частот, выпрямитель 10 и первый квадратичный детектор 12, последовательно соединенные фильтр 9 нижних частот эмнттерный повторитель 11 и второй квадратичный 13 детектор, сумматор

14, компаратор 15, ключ 16 и затвор е

17. . ил.

i 413б64

Изобретение относится к оптоэлектронике и иожет быть использовано для ввода некогерентных изображений в .систему когерентной оптической обра5 ботки.

Цель изобретения — повышение качества формирования изображения за счет повышения чувствительности к входному излучению. 10

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для преобразования изображения содержит преобразователь

1 изображения, состоящий из первого проводящего слоя 2, слоя диэлектрика

3, слой фоточувствительного полупро.водника 4, слой жидкого кристалла 5, второй проводящий слой 6, дополнительный электрод 7, фильтр 8 верхних 20 частот, фильтр 9 нижних частот, вып-; рямитель 10, эмиттерный повторитель

11, квадратичные детекторы 12, 13, сумматор 14, компаратор 15, ключ 16, затвор 17, управляющий вход 18, re- 25 нератор 19 переменного напряжения.

Устройство работает следующим образом е

Напряжение с генератора 19 подается на первый проводящий слой 2. Приложенное напряжение распределяется между слоями структуры в соответствии с их комплексными сопротивлениями. З5

На освещенных участках слоя полупроводника 4 происходит генерация носителей заряда. В результате его сопротивление на этих участках уменьшается и возрастает напряжение на соответ- 40 ствующих участках слоя жидкого кристалла. Из-sa наличия в слое полупроводника выпрямляющих слоев происходит формирование постоянного потенциального рельефа на слое жидкого кристал-- 45 ла. При изменениях освещенности слоя полупроводника происхоцит изменение переменного U и постоянного U напряжений, падающих на слои жидкого кристалла 5. Для достижения максимальной глубины модуляции считывающего излучения (и, соответственно, максимальной величины оптического отклика) необходимо обеспечить величину эффективного напряжения на слое жидкого кристалла 5.

UÄ =4m + U К„„, На вход квадратичного детектора

13 поступает напряжение К U» где

К - коэффициент усиления эмиттерЭ ного повторителя.

Квадратичные детекторы 12 и 13 необходимы в связи с теи, что при одновременном воздействии на жидкий кристалл постоянного и переменного напряжений суммируются энергии этих полей, пропорциональные квадрату амплитуды.

Мгновенное значение эффективного напряжения на слое жидкого кристалла V,(t) определяется мгновенными значениями постоянной U»(t) и переменной U (t) составляющих

U> (t) .

Uý(t) =

После начала экспонирования слоя полупроводника 4 эффективное напряжение U () на слое жидкого кристалл ла 5 нарастает и соответственно прогде К„„ — коэффициент пропорциональности °

Эффективное напряжение U соотЭО ветствует середине участка модуляционной характеристики с максимальной крутизной, Освещенность периферийной части слоя полупроводника в области, где расположен электрод 7, такая же, как и средняя освещенность всего слоя.

Напряжение .с электрода 7 поступает на входы низкочастотного 9 и высокочастотного 8 фильтров. Синусоидальная составляющая напряжения U поступает с выхода фильтра 8 на выпрямитель 10, а с выхода выпрямителя 10 через квад-. ратичный детектор 12 на первый вход сумматора 14. Постоянная составляющая напряжения U» с выхода фильтра 9 поступает на эмиттерный повторитель 11, а с выхода эииттерного повторителя

11 через квадратичный детектор 13 на второй вход сумматора 14. Применение эмиттерного повторителя 11 обусловлено большим внутренним сопротивлением структуры по постоянному току и предотвращает шунтирование слоев структуры.

На вход квадратичного детектора

12 поступает напряжение К U — где

K — коэффициент пропорциональности между амплитудой синусоидального напряжения и действующии значением выпрямленного напряжения. !

3664

17 открывается и пропускает свет на слой полупроводника 4 до тех пор, пока эффективное напряжение на слое жидкого кристалла 5 не превышает

5 уровень U<, соответствующий уровню

U< на инвертирующем входе компаратора 15.

3 141 порционально нарастает напряжение на выходе сумматора 14.

Имеется однозначное соответствие ровней эффективного напряжения на слое жидкого кристалла 5 и уровней напряжения на выходе сумматора 14.

Напряжение U на выходе сумматора 14 достигается при эффективном напряжении U на слое жидкого кристалла, ! а напряжение U на выходе сумматора

14 соответствует напряжению U на слое жидкого кристалла 5. ! 1

Уровни U, и U< выбираются таким образом, чтобы соответствующие им величины напряжений U u U на слое жидкого кристалла лежали в предалах участка модуляционной характеристики с максимальной крутизной, причем выполняется соотношение

Как только напряжение на слое жидкого кристалла 5 превышает U<, затвор

17 закрывается, напряжение на слое жидкого кристалла 5 перестает нарастать и начинает уменьшаться.

Таким образом, данное устройство позволяет стабилизировать уровень оптического отклика при изменении среднего уровня входной освещенности.

2р Формула изобретения

UK c. U3î c. Ui, Устройство для преобразования иэображения, содержащее генератор переменного напряжения, выход которого

25 соединен с входом преобразователя изображения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества формирования изображения за счет повышения чувствительности к входному

gp излучению, в устройство введены последовательно соединенные фильтр верх них частот, выпрямитель и первый квадратичный детектор, последовательно соединеные фильтр нижних частот, эмиттерный повторитель и второй квадратичный детектор, сумматор, компаратор, ключ и затвор, оптически связанный экраном преобразователя иэображения, выходы квадратичных детекторов

4О соединены с информационными входами сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом компаратора, второй информационный вход которого является управляющим входом

45 устройства, выход компаратора соединен с входом ключа, выход которого соединен с входом затвора, входы фильтров нижней и верхней частот cqединены с выходом преобразователя иэображения.

Если напряжение на инвертирующем входе компаратора превьппает уровень

U то выходной сигнал устанавливается равным Ua до момента времени, когда напряжение на инвертирующем входе компаратора 15 становится меньше U . .В этот момент выходной сигнал становится равным нулю и сохраняет это значение до момента време.ни, когда напряжение на инвертирующем входе компаратора 15 превысит уровень

U, . Сигнал с выхода компаратора 15 поступает на вход ключа 16.

Ключ 16 открывает затвор 17 при входном напряжении, равном нулю, и закрывают затвор 17 при входном напряжении, равном П . Закрывание затвора 17 приводит к прекращению поступления света на слой полупроводника 4.

Генерация носителей прекращается, .напряженке на слое жидкого кристалла

5 начинает падать.

Как только эффективное напряжение на слое жидкого кристалла 5 становится меньше выбранного уровня U, соответствующего уровню U на инвертик рующем входе компаратора 15, затвор

Составитель А.

Редактор М, Бандура Техред M.Õoäàíè

Кулиева ч Корректор К. Король

Заказ 4345

Тираж 459 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