Светоклапанная оптическая система Советский патент 1985 года по МПК G03B21/00 

Г

L J

У1

о а Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к светоклапанньм проекционным уст ройствам для воспроизведения и отображения информации с прозрачного дефо мируемого носителя, а также для изу чения и контроля оптических неоднородностей и свилей в прозрачных сре дах, Известна растровая оптическая система, содержащая осветитель, опт чески сопряженные входной и выходно щелевые линейные растры и размещенный между растрами перед проекционн объективе прозрачный носитель информации, сопряженный проекционньм объективом с экраном lj . Однако информация носителя, обра зованная линиями, перпендикулярными к направлению щелей линейного раст Рра, практически не воспроизводится и не отображается на экране т.е. информация, записанная на носителе линиями, ориентированными в произвольных направлениях, частично не воспроизводится. Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является светоклапанная оптическая система, содержащая последовательно расположенные на оптической оси осветитель входной растр, прозрачные участки которого оптически сопряжены посред ством проекционного объектива с непрозрачными участками выходного растра, и носитель информации, расположенный за входньм растром, а также экран 2 . Недостаток данной светоклапанно оптической системы - невысокое качество воспроизводимой информации, обусловленное неравномерной освещен ностью изображения из-за воспроизве дения преимущественной направленнос ти структурных линий изображения информации носителя. Целью изобретения является повышение качества воспроизводимой инфо мации путем воспроизведения на экране структурных линий изображения, ориентированных в произвольных направлениях . Указанная цель достигается тем, что в светоклапанной оптической сис теме, содержащей последовательно ра положенные на оптической оси освети тель, входной растр, прозрачные уча ки которого оптически сопряжены пос редством проекционного объектива с непрозрачньми участками выходного растра, и носитель информации, расположенный за входным растром, а также экран, входной и выходной растры установлены с возможностью синхронного вращения вокруг оптической оси. На чертеже изображена схема светоклапанной оптической системы. Система содержит осветитель 1, входной растр 2, прозрачньй носитель информации 3, проекционный объектив 4, выходной растр 5, электропривод синхронного вращения 6 и экран 7. Проекционньй объектив 4 одновременно служит для оптического сопряжения входного и выходного растров и для проецирования на экран изображения информации с прозрачного носителя, Светоклапанная оптическая система работает следующим образом. Осветитель 1 сквозь прозрачные элементы - щели входного растра 2 освещает прозрачный носитель информации 3, а объектив 4 через прозрачный носитель 3 проецирует изображение входного растра 2 в плоскость выходного растра 5 и обеспечивает сопряжение прозрачных участков (элементов) входного растра с непрозрачными участками (элементами) выходного растра. При отсутствии информации (оптических неоднородностей) на прозрачном носителе часть светового потока осветителя, прошедшая сквозь прозрачные участки входного растра, полностью изображается объективом на непрозрачных участках выходного растра, которые не пропускают свет к экрану, создавая темное поле экране. При наличии информации на прозрачном носителе в виде поверхностного рельефа или других оптических неоднородностей часть светового потока осветителя, прошедшая сквозь прозрач|Ные участки входного растра и освещающая носитель Ш1формации, преломляется (рефрагирует) на ней и, отклонившись от своего первоначального направления, не изображается объективом в прежнем положении на непрозрачных участках выходного растра, а проходит (в общем случае) частично в прозрачные участки выходного растра к экрану,отображая на темном поле экрана светлое изображение информации носителя с определенной освещенностью.

3

Наибольшую освещенность нмеют линии изображения информации, которые параллельны прозрачным участкам выходного растра, так как преломленные лучи света полностью попадают в прозрачные участки выходного растра а наименьшую освещенность имеют линии изображения информации, которые перпендикулярны к прозрачным участкам выходного растра, так как преломленные на них лучи света скользят вдоль непрозрачных участков выходного растра и практически не попадают в его прозрачные участки.

Для обеспечения одинаковой освещенности изображения информации, сформированной линиями, ориентированными в произвольных направлениях ;необходимо обеспечить одинаковые угловые положения всех этих линий относительно прозрачных участков выходного растра.

Одинаковое угловое положение всех линий информации относительно прозрачных участков выходного растра можно обеспечить вращением выходного растра вокруг оптической оси, относительно носителя информации, содержащего эти линии.

С учетом инерционности зрения человека для исключения мелькания изображения частота вращения выход506114

ного растра должна быть не менее 25 об/с.

Для обеспечения качественного темного поля экрана и соответствен5 но, контраста изображения информации, прозрачные участки вращающегося входного растра должны быть оптически сопряжены с непрозрачньми участками выходного растра, что можно достигнуть при синхронном вращении оптически сопряженных входного и выходного растров.

Синхронное вращение растров можно вьшолнить, например, с помощью

15 синхронного электропривода, состоящего из синхронных электродвигателей и устройства синхронизации. I

Использование, предлагаемой свето20 клапанной оптической системыпозволяет создавать универсальные светоклапанные проекционные устройства, обеспечивающие качественное воспроизведение и отображение на экране инфор25 мации, записанной на носителе в виде точек и линий, ориентированных в произвольных направлениях, т.е. как телевизионным методом, так и методом произвольной выборки, а также производить изучение и контроль оптических сред с более высокой производительностью.

СВЕТОКЛАПАННАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержащая последовательно расположенные на оптической оси осветитель, входной растр, прозрачные участки которого оптически сопряжены посредством проекционного объек тива с непрозрачными участками выходного растра, и носитель информации, расположенный за входньм растром, а также экран, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества воспроизводимой информации, входной и выходной растры установлены с возможностыо синхронного вращения вокруг оптической оси.