ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОЕ ОТКЛОНЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1972 года по МПК G02F1/03 

Изобретение относится к области автоматики .и вычислительной техники и может быть применено в оптических устройствах ввода информации. Известны электрооптические отклоняющие устройства, содержащие отклоняющий блок, состоящий из электрооптических переключателей поляризации и лоляризационных дискриминаторов, оптически связанный с источником излучения и с выходным блоком, формирователь управляющих напряжений, соединенный с преобразователем, регистр и блок памяти. Однако в .известных устройствах возникают фоновые лучи, искажающие передаваемую устройством информацию. С целью уменьщения интенсивности фоновой составляющей излучения в предложенное устройство введены сумматор, формирователь добавочного напряжения и схема сравнения, входы которой подключены к регистру и блоку памяти, а выходы - к преобразователю кода и к блоку формирования добавочного напряжения. Выход последнего соединен с одним входом сумматора, другой вход которого подключен к блоку формирования управляющих напряжений, а выходы- к отклоняющему блоку. ноосный кристалл z среза (т. е. среза, перпендикулярного оптической оси z кристалла). Если направление распространения луча совпадает с оптической осью, характер поляризации луча при прохождении через кристалл сохраняется. При отклонении луча от оптической оси между компонентами луча, поляризованными в плоскости оптической оси и перпендикулярно этой плоскости, в результате естественного двулучепреломления возникает разность фаз б, которую можно определить из следующего соотношения: -- -(«0-«J /COS7., где А, - длина волны светового луча в вакУУме;«о - показатель преломления обыкновенного луча; t--толщина кристалла; fict -показатель преломления необыкновенного луча, поляризованного под углом к оптической оси, определяемой из соотнощения:где Пе - показатель преломления необыкновенного луча, поляризованного параллельно оптической оси. Сдвиг фазы б, иоявляющийся при прохон дении кристалла, приводит к изменению характера ноляризации луча. Так, например при -}-Кя (К-целое число) на выходе кристалла луч будет поляризован цирКЗлярно, при б я+2У(я - линейно, но направление вектора Е на выходе кристалла ортогонально первоначальному. Только составляющая, имеющая первоначальную поляризацию, полезна и отклоняется устройством В заданную точку экрана, в то время как составляющая, ортогональная первоначальной, является фоновой. Интенсивность сигнала и фопа можно определить из следующих соотношений: /е /о cos 5 /ф : /о sin 0. где /о - интенсивность луча на входе кристалла. На фиг. 1 приведена зависимость относительной интенсивности фона и полезного сигнала от угла а между направлением распространения луча и оптической осью для кристалла КДР толщиной 3 М.М:. Как известно из теории электрооптического эффекта, при приложении к .кристаллу электрического поля в кристалле возникает дополнительная разность фаз бдоп, величина которой зависит от приложенного напряжения и следующим образом: (3) Таким образом, если световой луч проходит через электрооптический кристалл под углом а К его оптической оси возникающую в результате естественного двулучепреломления разность фаз б можно компенсировать приложением к кристаллу электрического поля определенной величины и полярности. В электрооптических дискретных отклоняющих устройствах величина управляющего напряжения берется равной полуволновому (uV4) или четвертьволновому (fV4)i если двоичные отклоняющие ячейки содержат четвертьволновые фазовые пластины. В предлагаемом устройстве величина управляющего напряжения должна быть равна сумме некоторого постоянного напряжения (полуволнового или четвертьволнового) и дополнительного Удоб1 упр УсОПз1+Удоб. Так как величина Удоб. компенсирующая сдвиг фаз б, имеет знак, обратный знаку Vconst, то суммарное напряжение по абсолютной величине меньше, чем управляющее напряжение в устройствах без компенсации фона. Если допустимый уровень интенсивности фоновой составляющей ограничить какой-нибудь допустимой величиной, например | %, что число градаций управляющих напряжений будет определяться выражением: т. - . 2 Так при требуется всего 10 значений управляющих напряжений, при , т 5. Последний вариант () поясняется на фиг. 2. При углах а 1°30, интенсивность фоновой составляющей не превосходит 10%, управляющее напряжение в этом случае равно T/const. При углах падения Г30 а 2°20, когда /ф-(0,1-0,3)/о, к электрооптическому кристаллу нужно приложить напряжение Vi, компенсирующее сдвиг фазы б 26°30, соответствующий интенсивности фоновой составляющей , т. е. в этом случае Vconst-Vi, а на участке 2°20 а 3 /ф(0,3-0,5)/о дополнительjioe напряжение 1/2, компенсирующее сдвиг фазы, соответствующий . На следующем участке, где /ф(0,5- 0,7) /о, компенсирует сдвиг фазы, соответствующий /ф 50%, и т. д., т. е. Vn должно компенсировать сдвиг фаз, соответствующий интенсивности фона (п-1) (п - номер участка). В этом случае зависимость интенсивности фоновой составляющей от а. примет вид, показанный на фиг. 2. При а() величины управляющих напряжений будут последовательно принимать ряд значений от О до Vconst. Так как различным углам наклона а соответствуют различные выходные позиции луча на экране, значения управляющего напряжения должны автоматически меняться в зависимости от кода положения луча на экране. Блок-схема устройства приведена на фиг. 3. Устройство содержит источник излучения /, отклоняющий блок 2, выходное устройство (экран) 3, источник питания 4, регистр кода положения луча 5, схему сравнения 6, логические схемы 7 для преобразования кода положения луча в код электрооптических переключателей поляризации, блок формирования напряжения I/const 8, блок 9 формирования напряжений Удоб сумматор 10, блок памяти запоминающее устройство //. Первичная информация, представленная ко,ординатами последовательных положений луча .светового луча на экране, поступает в регистр 5. Из регистра 5 код положения луча подается на вход схемы сравнения 6, на второй вход которой из ЗУ // поступают последовательно эталонные коды, соответствующие границам участков с одинаковыми управляющими напряжениями. В зависимости от зиачения «ода положения луча с выхода схемы сравпеиия 6 в блок 9 поступает сигнал, задающий величину добавочного напряжения

Удоб- Логические схемы 7 преобразуют код позиции луча в код электрооптических переключателей.

Выработанное в блоке 9 добавочное напряжение суммируется в блоке 10 с поступающим из блока 8 напряжением К const и поступает на соответствующие электрооптические переключатели поляризации.

Предмет изобретения

Электрооптичеокое отклоняющее устройство, содержащее отклоняющий блок, состоящий .из электрооптических переключателей поляризащии и поляризационных дискриминаторов, оптически связанный с источником

излучепия и с выходным блоком, блок формирования управляющих напряжений, соединенный с преобразователем, регистр, блок памяти, отличающееся тем, что, с целью

уменьщения интенсивности фоновой составляющей излучения, в него введены сумматор, блок формирования добавочного напряжения и схема сравнения, входы которой подключены к регистру и блоку памяти, а выходы -

к преобразователю кода и к блоку формирования добавочного напряжения, выход которого соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к блоку формирования управляющих напряжений, а

выходы - к отклоняющему блоку.

0°60° 80° 50

2° Ц° 6°- 8° W о Vuz.1