Преобразователь изображения Советский патент 1982 года по МПК G02F1/03 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в системах оптической когерентной обработки- информации, для преобразоззания и усиления изображений, для проецирования телевизионных изображений на большой экран.

Известно устройство для преобразования изображения, содержащее многослойную структуру металл-фотопрсводннк-жидкий кристалл (ЖК) - металл, источник питания и оптическую систему считывания. При проецировании на слой полупроводника изображения происходит перераспределение напряжения мржду слоями полупроводника и жидкого кристалла. В слое (ЖК) формируется потенциальный рельеф, соответствующий распределению освещенности во входном изо.ражении. Под действием напряжения ЖК изменяет свои оптические свойства и модулирует считывающее излучение, формирующее выходное изображение 1.

Такое устройство имеет невысокую фоточувствительность, низкий контраст преобразованного изображения и не обладает долговременной памятью.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь изображения, солержаадий многослойную структуру.

состоящую из последовательно расположенных прозрачюго электрода,диэлектрического слоя, полупроводникового слоя, диэлектрического слоя, слоя электрооптического материала, прозрачного электрода, а также генератор напряжения питания, соединенный с электродами и источник считывающего света. Оптическая запись осуществля10ется со стороны полупроводника, оптическое считывание - со сторон жидкого кристалла.

. Под действием приложенного напряжения в слое полупроводника формиру15ется высокоомная область. При отсутствии освещения все приложенное напряжение падает на слое перлупроводника. При освещении полупроводника происходит переброс напряжения на

20 слой ЖК. Под действием приложенного напряжения ЖК изменяет свои оптические свойства и модулирует считывающее излучение, формирующее выходное изображение 2.

25

Такое устройство имеет невысокую фоточувствительность, низкий контраст преобразованного изображения и не обладает долговременной памятью.

Целью предлагаемого изобретения

30 является повышение чувствительности устройства и контраста преобразованного изображения, а также создание долговременной памяти. . Это достигается за счет того, что в преобразователе изображения, содержащем многослойную структуру, сос тоящую из последовательно расположенных прозрачного электрода диэлек трического слоя, полупроводникового слоя, диэлектрического слоя, слоя электрооптического материала, прозра ного электрода, а также генератор пе ременного напряжения, соединенный с электродами, и источник считывающего света, диэлектрический слой между электродом и полупроводниковым слоем выполнен из светоизлучающего материала , На чертеже представлена структурная схема преобразователя изображени и схема его включения. Устройство состоит из последователйно расположенных электрода 1, светоизлучающего слоя 2, полупроводникового слоя 3, диэлектрического поля 4, слоя электрооптического материала 5, прозрачного электрода б, а также генератора переменного напряжения 7 и источника считывающего света 8. На структуру проецируется изображение 9. При использовании поляризованных эффектов в тракт считывания вводятся поляризаторы 10. Работа устройства, заключается в следующем. При подаче на электроды 1 и 6 импульса напряжения в полупроводнике формируется обедненный высокоомный слой и все приложенное к структуре напряжение падает на полупроводнике. При освещении полупроводника (проеци рование изображения 9) его сопротивление падает и происходит переброс напряжения со слоя полупроводника на светоизлучающий слой и слой электрооптического материала. В этих слоях происходит формирова вание потенциальных рельефов, соот.ветствующих .распределению интенсивности во входном изображении. Слой электрооптического материала под дей ствием напряжения изменяет свои оптические свойства и открывает тракт считывания. В то же самое время под действием напряжения происходит гене рация фотонов в светоизлучакнцем слое Это приводит к увеличению фотопроводимости полупроводника. Между слоем полупроводника и светоизлучакхцим сло ем возникает обратная положительная связь.0 Увеличение фотопроводимости полупроводника приводит к еще больше му возрастанию напряжения на слое электрооптического материала и еще большему открыванию оптического трак та считывания. Этого не наблюдается в затемненных участках устройства, поэтому такая обратная положительная связь позволяет повысить контрастность формируемого устройством изобажения. Наличие обратной связи приводит к ому, что достаточно слабого по интенсивности внешнего импульса света, тобы излучение светоизлучающего лоя перевело систему в состояние с аксимальной модуляцией слоем электооптического материала считывающего излучения. Т.е. такая система обладат долговременной памятью, и находится во включенном состоянии до тех ор, пока к ней приложено напряжение. В то же самое время мощность внешнего светового импульса значительно меньше в данном устройстве, чем в известном для одинаковой модуляции считывающего луча в обоих устройствах, следовательно, фоточувствитель-. ность данного устройства выше.. Экспериментальная проверка проводилась на структурах из высокоомного кремния иЖК-654,в качестве светоизлучающего слоя использования люминофор. В результате экспериментов обнаружено увеличение фоточувствительности в 2 раза, контраста изображения в 1-3 раза. Устройство обеспечивает память преобразованного изображения в течение действия напряжения питания. Таким образом, данное устройство позволяет преобразовывать слабые оптические сигналы, обеспечивая при этом более высокую фоточувствительность и контрастность формируемого устройством изображения, а также долговременную память. Формула изобретения Преобразователь изображения, содержащий многослойную структуру, состоящую из последовательно расположенных прозрачного электрода, диэлектрического слоя, полупроводникового слоя, диэлектрического слоя, слоя электрооптического материала, прозрачного электрода, а также генератор напряжения питания, coe gинeнный с электродами, и источник считывающего света, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства и контраста преобразованного изображения, а также создания долговременной памяти, диэлектрический слой между электродом и полупроводниковым слоем выполнен из светоизлучающего материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 4018509, кл. 350-160, 1977. 2.Снхарулидзе Д.Г. и др. Жидкокристаллический преобразователь.некогерентного изображения в когерентное на основе структуры типа полупроводник-диэлектрик. - Квантовая электроника., 1979, т.б, , стр. 1271-1277.

f 2

-s