Электрооптическое устройство дискретного отклонения монохроматического луча

Электрооптическое устройство дискретного отклонения монохроматического луча

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 27!839

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ > к н;зр но ток,, +:з . .,«и

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 13.1!.1969 (¹ 1307537/18-24) Кл. 42h, 38

42m>, 7.10 с присоединением заявки ¹

МПК Hj 03k 19/14

G 02f li24

УДК 535.318. 681.327.2 (088.8) Приоритет

Опубликовано 26Х,1970, Бю.тлетень ¹ 18

Дата опубликования о шсанпя 1!.IX.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

В. A. Вуль

Ленинградский горный институт имени Г. В. Плеханова

Заявитель

ЭЛ ЕКТРООПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОГО

ОТКЛОНЕНИЯ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ЛУЧА

Изобретение относится к области электрооптики и к электрооптическим дефлекторным системам, используемым для отображения, считывания и преобразования информации.

Известны электрооптичсские устройства дискретного отклонения монохроматического луча, содержащие источник излучения, оптическую отклоняющую систему, формирователи высоковольтных управляющих напряжений, логические схемы, накопитель и генератор импульсов считывания.

Особенностью таких устройств любого типа является необходимость формирования высоковольтных управляющих напряжений и электрооптических переключателей. 1(ак элемент электрической схемы электрооптический переключатель можно эквивалентно представить конденсатором с малыми потерями.

Устройство формирования высоковольтного управляющего напряжсния осуществляет заряд этого конденсатора обычно через ключевые устройства от источника постоянного напряжения. В этом случае напряжение на электрооптических переключателях в течение переходного процесса изменяется по экспоненте.

В общем случае при переключении светового луча из одной позиции в другую одновременно могут изменяться напряжения на

PI электрооптических переключателях, где М больше 1, но Не превосходит числа каскадов отклоняющего устройства. При каждом таком изменении управляющих напряжений -монохроматический луч распределяется (засвечп5 вает) между точками М+1 группы.

Относительная яркость фоновых точек i-той группы в любой момент времени пропорциоt t нальна sin" (— e . ) cosset - > (— e чиС.

10 ло точек в группе равно числу сочетаний из

Мпоi;т. е. C ;,.

Для определения отношения светового потока одной пз фоновых точек i-той группы к общему световому потоку на выходе системы (включая все засвечпваемые точки) необходимо определить величину интеграла

20 зПт"- Z соз <лт > Z dZ упоз

f т поз где Z =- — e ; 4 = — е — величина, 25

2 2

7 поз которую можно считать равной 0 при "" ) ) 5; т †.постоянная времени цепи зарядаразряда емкости электрооптических переклю30 чателей; 7 „„ †- время нахождения луча в 011

271839

15

40

60 ределенной позиции. Интеграл можно записать в обобщенной форме

Ъ р;= — аЦ(7(j ) — 7(2jЛ)j, поз

j=l (1 -) 2/Г где у(j-) = (1)а+1

2k (2/г)!

Из представленных данных и учета возможности наложения фоновых точек при различных положениях луча (причем многократз поз ных), очевидно, что отношение " для относительной величины фона, равной не более

10, должно составлять около 10.

Таким образом, фон указанного вида ограничивает предельную скорость отклонения (сканирования) луча.

В предложенном устройстве между источником монохроматического излучения и каскадами отклоняющей системы помещен амплитудный модулятор фазового типа, состоящий из двух скрещенных поляризаторов и электрооптического переключателя, причем электрод последнего через линию задержки подсоединен к генератору, подключенному также к управляющему входу накопителя, выходы которого через логические схемы и формирователи высоковольтных напряжений связаны со входами электрооптических переключателей отклоняющих каскадов.

Это дает возможность устранить фон, определяемый конечной скоростью изменения напряжения на электрооптических переключателях, путем выключения светового луча на время переходного процесса напряжения на переключателе.

На фиг. 1 показаны зависимости относительной освещенности наиболее ярких фоновых точек а, наименее ярких точек б и суммарных потерь в от количества одновременно изменяемых напряжений на электр ооптических переключателях; на фиг. 2 представлена структурная схема предложенной системы дискретного отклонения; на фиг. 3 — зависимость напряжений от времени в различных элементах схемы.

Устройство работает следующим образом.

Монохроматический световой луч от источника 1 поступает на вход амплитудного модулятора, состоящего из двух скрещенных поляроидов 2 и 3 и электрооптического переключателя 4 с электродами 5. При отсутствии управляющего напряжения на электродах 6 луч от источника полностью поглощается скрещенными поляроидами и на вход оптических отклоняющих каскадов не проходит. На переключатель 4 напряжение подается от формирователя 6, управляемого через линию задержки 7 импульсами генератора считывания

8. Последний одновременно управляет выооркой информации из накопителя 9, причем выбранные,из накопителя коды (l „далее управляют положением светового луча. Указанные коды позиций преобразуются в коды электрооптических переклгочателей в логическом устройстве 10, управляют формирователями 11 высоковольтных импульсов, которые далее подают управляющие напряжения на электрооптические переключатели узла 12 отклоняющих каскадов.

Как видно из фиг. 3, импульсы от накопителя ((l„) могут иметь место только в моменты появления импульсов генератора (U ). Напряжение на формирователях (U@) либо равно О, либо равно полуволновому. Импульсы на выходе формирователя 6 (U@, j короче, чем на выходе остальных формирователей 11 на время переходного процесса напряжения электрооптических переключателей (узла 12

Р.;).

FIa вход узла 12 луч подается лишь при наличии высокого напряжения (полуволнового) U, на электрооптическом переключателе 4.

При описанной системе управления переключателями луч на вход узла 12 подается лишь после окончания переходных процессов в электрооптических переключателях последнего.

Таким образом, практически устраняются фоновые помехи, определяемые конечным временем нарастания напряжения на электрооптических переключателях системы дискретного отклонения, При этом появляется возможность довести отношение

1иоз до 3 — 4, т. е. в два, три раза повысить предельную скорость работы без изменения основных характеристик систем.

Предмет изобретения

Электрооптическое устройство дискретного отклонения монохроматического луча, содержащее источник излучения, оптическую отклоняющую систему, формирователи высоковольтных управляющих напряжений, логические схемы, накопитель и генератор импульсов считывания, отлича ощееся тем, что, с целью повышенпя отношения сигнал/ помеха и увеличения быстродействия, ме кду источником монохроматического излучения и каскадами отклоняющей системы помещен амплитудный модулятор фазового типа, состоящий из двух скреп1енных поляризаторов и электрооптического переключателя, причем электрод последнего через линию задержки подсоединен к генератору, подключенному также к управляющему входу накопителя, выходы которого через логические схемы и формирователи высоковольтных напряжений связаны со входамп электрооптических переключателей отклоняющих каскадов.

271839.Р Ф Б

9v2 1 и и2.3

Составите,чь Горелопа

Редакгор М. Андреева Техред A. А. Камышппкоаа Коррс ктор В. Г. Тругнев

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2418, 12 Тираж 480 Подписное

1. НИИПИ Комитета по детаи изооретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5