Устройство для сканирования изображения

 

Изобретение относится к телевизионной технике и может найти применение в устройствах сканирования изображения, в оптоэлектронике. Устройство для сканирования изображения содержит входную линзу, акустооптическую ячейку, выходную линзу, фотоприемник, электронный блок, состоящий из N генераторов радиоимпульсов и формирователя прямоугольных импульсов Устройство позволяет увеличить угловой диапазон отклонения пучка света. 3 ил

, СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>л Н 04 К 5/222

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,00

ОО

Сд

О (21) 4445928/09 (22) 22,07,88 (46) 15.12,92. Бюл. ¹ 46 (71) МГУ им. М,В.Ломоносова (72) В.И.Балакший, И.Б.Беликов. B,Á,Вопошинов и А.Б,Касьянов (56) Патент США ¹ 3727062. кл. 250 — 199.

1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАНИРОВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЯ

Изобретение относится к телевизионной технике и может найти применение в устройствах сканирования изображения. в оптоэлектронике.

Целью изобретения является увеличение углового диапазона отклонения светового пучка, На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — зависимость угла

Брэгга от частоты ультразвука; на фиг.3— зависимости выходного си нала фотоприемника от угла расходимости светового пучКд.

Устройство для сканирования изображения содержит входную линзу 1. акустооптическую дифракционную ячейку 2, выходную линзу 3, фотоприемник 4 и электронный блок 5, состоящий из N генераторов

6 радиоимпульсов и формирователя 7 прямоугольных импульсов.

Устройство работает следующим образом, С помощью линзы 1 изображение 8 объекта 9 проецируется на вход акустооптиче- ской ячейки 2. Проходя через ячейку, несущая изображение световая волна дифрагирует в акустическом поле. Дифрагиро„., Д2 ÄÄ 1781839 A1 (57) Изобретение относится к телевизионной технике и может найти применение в устройствах сканирования изображения, в оптоэлектронике, Устройство для сканирования изображения содержит входную линзу, акустооптическую ячейку. выходную линзу, фотоприемник, электронный блок, состоящий из N генераторов радиоимпульсов и формирователя прямоугольных импульсов. Устройство позволяет увеличить угловой диапазон отклонения пучка света. 3 ил. ванные лучи 10 собираются линзой 3 и направляются на фотоприемник 4. Недифрагировавший свет 11 задерживается экраном

12. На пьезоэлемент ячейки 13 с электронного блока 5 поступают короткие радиоимпульсы длительностью т», возбуждающие в ячейке акустическую волну в виде цуга 14 длиной h -= v r< . В ячейке формируется бегущая волна. Режим бегущих волн обеспечивается акустическим поглотителем 15, По мере распространения цуга от пьезоэлемента к поглотителю на нем последовательно дифрагируют световые лучи изображения. Благодаря этому выходное напряжение фотоприемника

0вь х(т) представляют собой видеосигнал развертки изображения. За время пробегания цуга по ячейке z = A/v, где А — апертура ячейки, считывается одна строка изобра>кения. Полное число разрешимых элементов в строке определяется длиной цуга N = A/h =

=А/v Г»

Подаваемое на пьезоэлемент напряжение является суперпозицией радиоимпульсов. генерируемых одновремен но генераторами б(1 = 1,2...), Эти импульсы имеют одинаковую длительность,но разные ча1781839 стоты заполнения f>. Синхронная работа генераторов обеспечивается формирователем прямоугольных импульсов 7, задающим длительность радиоимпульсоэ т„.

Пьезоэлемент является линейным устройством в связи с чем возбужденный в ячейке акустический цуг представляет собой суперпозицию пространственно совмещенных цугов. На каждом из них, вследствие угловой селективности акустооптического взаимодействйя, дифрагирует падающий свет из ограниченного углового диапазона д Овблизи угла. Брэгга

Q, (фиг,2). Диапазон on ределяется расходимостью акустической волны: дО= v/Ifo (1)

Угол Брэгга зависит от частоты ультразвука (прямая 1 на фиг,2) и для i-того цуга

Q, =il/f; /2nv (2)

Интервал между частотами fi выбран равным д f = 2nv /Л Ио... (3) при этом диапазоны д О, не перекрываются, а полный угловой диапазон регистрируемого света Л О увеличится s m раз: Л О =

=ядО.

В устройстве с ячейкой из кристаллопарателлурита сдвиговая акустическая волна возбуждалась s направлении (110) световой пучок распространялся вблизи оптической оси. Пьезоэлемент из ниобата лития с размерами I = 6 мм по оси (001) и 2 мм по оси (110) имел полосу 118-142 МГц, Эффективность дифракции в ячейке достигала

80% при управляющей электрической мощности порядка 100 мВт, Электронный блок включал в себя три генератора радиоимпульсов (m = 3), частоты 1; которых были выбраны равными 126, 130 и 134 МГц, Акустооптическая ячейка освещалась пучком лазерного света с регулируемым в плоскости акустооптического взаимодействия углом сходимости h,0 . На фиг.З представ-. лена экспериментальная зависимость амплитуды видеосигнала U b> от угла Л О при работе только одного генератора (кривая 1)

5 и трех генераторов одновременно (кривая

2). Кривые выходят на постоянный уровень, когда ЛО достигает значения углового диапазона ячейки.

Таким образом, устройство для скани10 рования изображения за счет расширения углового диапазона регистрируемого светового излучения позволяет увеличить угловой диапазон отклонения пучка света, Формула изобретения

15 Устройство для сканирования изображения, содержащее последовательно установленные входную линзу, акустическую дифракционную ячейку с пьезопреобразователем и выходную линзу N генераторов

20 радиоимпульсов, выходы которых объединены и соединены с акустооптической дифракционной ячейкой с пьезоэлементом, формирователь прямоугольных импульсов и

- фотоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем;

25 что, с целью увеличения углового диапазона отклонения светового пучка, выход формирователя прямоугольных импульсов соединен с входами генераторов радиоимпульсов, при этом прямоугольные

30 импульсы заполнены разными частотами 1; (i = 1,2,3...), интервал д f между частотами и число m удовлетворяет условиям з/ где A f — ширина полосы пьезоэлемента;

35 f,— резонансная частота пьезоэлемента:

v. — скорость звука в материале ячейки; п — показатель преломления материала ячейки;

40 Л вЂ” длина волны света;

I — длина акустооптического взаимодействия.

1781839

Фиг 2

Редактор

Заказ 4282 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Фых.,оаэи ед

Составитель М.Дедловский

Ч ехред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Палий