Оптический экран

 

Ссноз Советски к

Социалистических

Республик

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополммтельмое к авт. с вид-ву— (22)Заявлено 12. 09.79 (2! ) 2817022/18-10

G 02 В 27/17 с присоедннеммем заявки М—

Гееуюрстееве4 кемлтет

СССР аа делам лзе4ретелнв. в еткрытнй (23) Приоритет (63) 535 317: (088. 8) Опублмковано 23. 02. 83. Бюллетень М 7 Дата опубликования описания 23. 02.83

P, С 7 г. . 1

l (72) Автор: изобретения

В.А. Ва ганов

Иелитопольский институт механизации сельского хозяйства (71) Заявитель (54) ОПТИЧЕСКИЙ 3КРАН

Изобретение относится к технике . отображения информации, конкретнее к оптическим экранам, и может быть использовано в телевизионных или измерительных приборах. . Известны устройства, в которых ото- бражение информации осуществляется путем сканирования по плоскости экрана светового луча, управляемого с по.мощью различных оптомеханических или ..оптоэлектронных дефлекторов Pl $

Однако в большинстве случаев дефлекторы располагаются на значительном расстоянии от экрана, что приводит к, увеличению габаритов всего устройства 5

Известно также оптическое устройство, в котором развертка светящейся точки по строке осуществляется с по. мощью световода, имеющего форму. кли- zo на 2 g.

Недостатком такого устройства яв-, ляется сложность осуществления кадровой развертки иэображения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей экрана.

Поставленная цель достигается тем, что экран содержит плоскопараллельный световод, установленный параллельно клиновидному с его тыльной стороны, причем примыкающие торцы световодов образуют прямой угол.

l для поворота индикатрисы рассеива= ния света в сторону наблюдателя поверхность экрана покрыта слоем изог" нутых оптических волокон, причем пря мые торцы волокон образуют поверхность экрана, а косые .находятся в оптичес" ком контакте с поверхностью клиновид" ного световода.

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 иэ .экрана световых лучей.

99 щ где d y u d - толщина клиновидного световода на входе и выходе соответственно. формула изобретения

3 9989

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, например призмен-. ный дефлектор 4. Световоды 1 и 2 состоят из прозрачного материала с высоким показателем преломления п . Световод 1. покрыт тонким слоем прозрачно-to го материала с меньшим показателем преломления n„, чем материал самого световода, т.е. n<(n . Между световодами 1 и 2, а также снаружи световода 2 находятся тонкие слои прозрачно- и

ro материала с малым показателем преломления пи, причем и < и„,.

Торцы световодов 1 и 2 образуют между собой прямые углы. При значительном отличии показателей преломле- ро ния пг и и> торцы покрываются зеркальным слоем.

Снаружи экран покрыт слоем изогнутых оптических волокон (фиг. 3), прямые торцы которых направлены в сторо- gg ну 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 .апертурного угла оптических волокон выходная поверхность стекловолоконной пластины матируется.

Оптический экран работает следуюA.

35 щим образом.

Луч света, пройдя дефлектор 4, входит под углами с(о и р в световод 1.

Многократно отразившись (благодаря полному внутреннему отражению) от граней световода 1, причем при каждом отражении угол с о увеличивается на угол клина световода, луч проходит до пра-. вого (по чертежу) края экрана. Отразившись последовательно от торцов

15 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 of<. При этом точка входа луча в световод 2 смещается вниз (фиг. 2) на расстояние h. п=2L tg p, где L — длина клиновидного световода.

После чего луч снова проходит слева направо световод 1 пока на какой-либо строке угол g не достигнет критического значения.2 1 о(кР arc sin(1 2 ) пи с и не выйдет из экрана; Следовательно, при плавном уменьшении угла д р 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 с 0, необходимое для выхода луча в К-ой строке и на расстоянии от входного торца клиновидного световода, рассчитывается по следующей формуле

arcsin(1 - — (— ) (1 ), пй 2 д К d -3( д c3o причем для выхода луча в конце К-й строки формула примет вид

"и 2

g =arcsin(1 - — ) () о пг а с

Оптический экран, содержащий дефлектор, клиновидный световод и световолоконную пластину, примыкающую к его фронтальной поверхности, о т л ич а ю шийся 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

N 705987, кл. G 02 В 27/17, 1978 (прототип).