Оптическое развертывающее устройство Советский патент 1979 года по МПК G02F1/29 

рекрывающихся участка с взаимно перпендикзлярными осями легкого намагничивания.

Замена фотоупругих фазовых пластинок магнитооптическими, основанными на использовании эффекта Фарадея в доменных 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 развертываюшее оптическое отверстие, а также существенно повысить разрешающую способность благодаря тому, что размеры этого отверстия определяются толщиной доменных границ и составляют 0,5X0,5 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 развертываюшее 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% Ni, 20% Fe), у которого постоянная фарадеевского вращения плоскости поляризации зеленого цвета составляет 1,2- 10 , а коэффициент

поглощения - З-Ю см. При этом оптимальная толщина пленок составляет 0,1 мкм.

В случае применения в качестве материала пленок, например, РеРз, постоянная

гард

вращения у которого равна 400 см

коэффициент поглошения - 20 , оптимальная толщина пленок равна 0,1 см. До начала работы магнитные пленки должны быть намагничены до насышения в направлении легкого намагничивания, которое должно лежать в плоскости пленок и быть

параллельным их внутренним и внешним краям, что достигается путем изготовления этих пленок методом напыления или электролитического 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 перекрываюшихся участка магнитных пленок (заштрихованные участки на фиг. 2), которые и являются развертываюшими элементами устройства.

Работа оптического развертывающего устройства происходит следующим образом.

При отсутствии импульсов строчной развертки на обмотках 6 и 7 взаимно скрешенные 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 см щения доменных границ со скоростью К21 (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 сканируюших 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

распространении в прозрачной среде, :iaмагниченной вдоль направления 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 (перпендикулярно нлоскости 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 нараллельно 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 их полярность.

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

Известно, что скорость движения доменных границ, например, в пермаллосвых пленках может изменяться в нределах 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 развертываюндих участков магнитных пленок в предлагаемом устройстве могут, например, составлять 1X1 см, если выбрать скорость движения доменных границ, равной

150 м/с, соответствующей напряженности магнитного ноля 7 э. Это значительно меньще размеров известного устройства (32Х Х32 см), основанного на использованн 1 фотоунругих пластин, что позволяет использовать предлагаемое устройство, например, в малогабаритных репортажных телекамерах.

Разрещающая способность устройства определяется поперечным сечением создаваемого им сканирующего светового луча, которое в свою очередь определяется толщиной доменных границ в магнитных пленках. Как известно, толщина этих границ составляет 0,5 мкм.

Следовательно, размеры поперечного сечения сканирующего светового луча в предлагаемом устройстве могут составлять 0,5X0,5 мкм, т. е. на много меньще, чем в известном устройстве (0,5X0,5 мм), что позволяет существенно повысить качество передаваемых телеизображений.

Наличие в предлагаемом устройстве сразу четырех развертывающих оптических лучей существенно расщиряет его функциональные возможности, позволяя использовать его для синхронной развертки нескольких изображений, например в цветных телевизионных трубках.

Формула изобретения

Оптическое развертывающее устройство, содержащее расположенные вдоль оптической оси три взаим1:о скрещенных линейных поляризатора, между которыми расположены две фазовые пластины с управляемым набегом фазы, отличающееся тем, что, с целью уменьщения габаритов повыщения разрещающей способности и расширения функциональных возмол ностей, фазовые пластины выполнены в виде кольцеобразных плоских анизотропных магнитных пленок с обмотками, имеющих четыре перекрывающихся участка с взаимно перпендикулярными осями легкого намагничивания.

Источники информации, принятые во внимание нрн экспертизе

1.Патент США № 3011019, кл. 178-7.1, опубл. 1961.

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

ff 0

Pui.1

Ipui.Z