Оптический экран Советский патент 1983 года по МПК G02B27/17 

(Б) ОПТИЧЕСКИЙ ЭКРАН

Изобретение относится к технике отображения информации, конкретнее к оптическим экранам, и может быть использовано в телевизионных или измериЦ-ельных приборах. .Известны устройства, в которых ото бражение информации осуществляется путём сканирования по плоскости экрана светового луча, управляемого с помощью различных оптомеханических или оптоэлектронных дефлекторов Cl }. Однако в большинстве случ.аев дефлекторы располагаются на значительном расстоянии от экрана, что приводит к увеличению габаритов всего устройства Известно также оптическое устройст во, в котором развертка светящейся точки по строке осуществляется с помощью световода, имеющего форму клина С23.Недостатком такого устройства является сложность осуществления кадровой развертки изображения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей экрана. Поставленная цель дpctигaeтcя тем, что экран содержит плоскопараллельный световод, установленный параллельно клиновидному с его тыльной стороны, причем примыкающие торцы световодов образуют прямой угол. Для поворота индикатрисы рассеива ния света в сторону наблюдателя по- i верхность экрана покрыта слоем иаогнутых оптических волокон, причем пря мые торцы волокон образ чот поверхж сть экрана, а косые находятся в оптическом контакте с поверхностью клиновидного све.товода. На фиг. 1 изображено устройство предлагаемого оптического экрана; на фиг. 2 - экран со стороны наблюдателя; на фиг. 3 -.увеличенное место А, поясняющее устройство покрытия для исправления индикатрисы рассеивания выходящих из экрана световых лучей. 39 Оптический экран (фиг. 1) состоит из клиновидного световода 1, плоского световода 2 и покрытия 3 из изогнутых оптических волокон. На входном торце клиновидного световода 1 размещается отклоняющая система, напр1 ер призмен ный дефлектор-4. Световоды 1 и-2 состоят из прозрачного материала с высоким показателем преломления л. Световод 1 покрыт тонким слоем прозрачно го материала с меньшим показателем преломления П|, чем материал самого световода, т.е. . Между световодами 1 и 2, а также снаружи световода 2 находятся тонкие слои прозрачного материала с ма-лым показателем преломления Пи причем п Пц. Торцы световодов 1 и 2 образуют между собой прямые углы. При значительном отличии показателей преломления п и п торцы .покрываются зеркальным слоем. Снаружи экран покрыт слоем изогнутых оптических волокон (фиг. З) прямые торцы Которых направлены- в сторону наблюдателя, а косые находятся в .оптическом контакте .с поверхностью экрана, причем-острые углы волокон направлены к входному торцу клиновидного световода.- Для повышения равномерности распределения светового потока в пределах .апертур ного угла оптических волокон выходная поверхность стекловолоконной пластины матируется. Оптический экран работает следующим образом. Луч света, пройдядефлектор k, входит под углами сС0 и fb в световод 1. . Многократно отразившись (благодаря полному внутреннему отражению) от гра ней световода 1, причем при каждом отражении угол ot-o увеличивается на угол клина световода, луч проходит до правого (по чертежу) края экрана. Отразившись последовательно от торцов клиновидного и плоскопараллельного световодов, луч меняет свое направление на обратное и по световоду 2 возвращается до левого края экрана, где отразившись от торцов, снова входит в световод 1, но уже при большем угле чем угол Ыо При этом точка входа луча в световод 2 смещается вниз (фиг. 2) на расстояние h. tg. где L - длина клиновидного световода. 94 После чего луч снова проходит слева направо световод 1 пока на какой-либо строке угол (Я не достигнет критического значения о1кр згс sfn(l - -о) nf и не выйдет из экрана. Следовательно, при плавном уменьшении угла bLp точка выхода луча из экрана будет пробегать всю его поверхность, при этом, модулируя плотность светового потока в луче, можно получать на экране необходимые изображения. Значение угла do, необходимое для выхода луча в К-ой строке и на расстоянии t от входного торца клиновидного светов.ода, рассчитывается по следующей формуле , . . /1 и у2; сЭ чК /, dn-dEx do«arcsin(1 - --у} ( -) (), причем для выхода луча в конце К-й строки формула примет вид 21 oio arcsJn(l - (п d, - М fl de и d - толщина клиновидного световода на входе и выходе соответственно. Формула изобретения Оптический экран, содержащий дефлектор, клиновидный световод и световолоконную пластину, примыкающую к его фронтальной поверхности, о т л имающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, экран содержит плоскопараллельный световод, установленный параллельно клиновидному с его тыльной стороны, причем примыкающие ,торцы световодов образуют прямой угол. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ребрин Ю.К. Управление оптическим лучом в пространстве. М., Советское радио, 1977, с. 336. . 2.Авторское свидетельство СССР № 705987, кл. G 02 В 27/17, 1978 (прототип).

ч J.

фиг. /