SU1150611A1

SU1150611A1 - Light valve optical system

Info

Publication number: SU1150611A1
Application number: SU833591423A
Authority: SU
Inventors: Николай Егорович Петренко
Original assignee: Предприятие П/Я В-8872
Priority date: 1983-05-19
Filing date: 1983-05-19
Publication date: 1985-04-15

Abstract

СВЕТОКЛАПАННАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, содержаща последовательно расположенные на оптической оси осветитель , входной растр, прозрачные участки которого оптически сопр жены посредством проекционного объек тива с непрозрачными участками выходного растра, и носитель информации , расположенный за входньм растром , а также экран, отличающа с тем, что, с целью повышени качества воспроизводимой информации , входной и выходной растры установлены с возможностыо синхронного вращени вокруг оптической оси.A LIGHT-OPTICAL OPTICAL SYSTEM containing a illuminator sequentially located on the optical axis, an input raster whose transparent portions are optically conjugated by means of a projection lens with opaque portions of the output raster, and a storage medium located behind the input raster, as well as a screen that In order to improve the quality of reproduced information, the input and output rasters are installed with the possibility of synchronous rotation around the optical axis.

Description

ГR

L JL j

У1U1

о а Изобретение относитс к оптическому приборостроению, а именно к светоклапанньм проекционным уст ройствам дл воспроизведени и отображени информации с прозрачного дефо мируемого носител , а также дл изу чени и контрол оптических неоднородностей и свилей в прозрачных сре дах, Известна растрова оптическа система, содержаща осветитель, опт чески сопр женные входной и выходно щелевые линейные растры и размещенный между растрами перед проекционн объективе прозрачный носитель информации , сопр женный проекционньм объективом с экраном lj . Однако информаци носител , обра зованна лини ми, перпендикул рными к направлению щелей линейного раст Рра , практически не воспроизводитс и не отображаетс на экране т.е. информаци , записанна на носителе лини ми, ориентированными в произвольных направлени х, частично не воспроизводитс . Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс светоклапанна оптическа система, содержаща последовательно расположенные на оптической оси осветитель входной растр, прозрачные участки которого оптически сопр жены посред ством проекционного объектива с непрозрачными участками выходного растра, и носитель информации, расположенный за входньм растром, а также экран 2 . Недостаток данной светоклапанно оптической системы - невысокое качество воспроизводимой информации, обусловленное неравномерной освещен ностью изображени из-за воспроизве дени преимущественной направленнос ти структурных линий изображени информации носител . Целью изобретени вл етс повышение качества воспроизводимой инфо мации путем воспроизведени на экране структурных линий изображени , ориентированных в произвольных направлени х . Указанна цель достигаетс тем, что в светоклапанной оптической сис теме, содержащей последовательно ра положенные на оптической оси освети тель, входной растр, прозрачные уча ки которого оптически сопр жены пос редством проекционного объектива с непрозрачньми участками выходного растра, и носитель информации, расположенный за входным растром, а также экран, входной и выходной растры установлены с возможностью синхронного вращени вокруг оптической оси. На чертеже изображена схема светоклапанной оптической системы. Система содержит осветитель 1, входной растр 2, прозрачньй носитель информации 3, проекционный объектив 4, выходной растр 5, электропривод синхронного вращени 6 и экран 7. Проекционньй объектив 4 одновременно служит дл оптического сопр жени входного и выходного растров и дл проецировани на экран изображени информации с прозрачного носител , Светоклапанна оптическа система работает следующим образом. Осветитель 1 сквозь прозрачные элементы - щели входного растра 2 освещает прозрачный носитель информации 3, а объектив 4 через прозрачный носитель 3 проецирует изображение входного растра 2 в плоскость выходного растра 5 и обеспечивает сопр жение прозрачных участков (элементов) входного растра с непрозрачными участками (элементами) выходного растра. При отсутствии информации (оптических неоднородностей) на прозрачном носителе часть светового потока осветител , прошедша сквозь прозрачные участки входного растра, полностью изображаетс объективом на непрозрачных участках выходного растра, которые не пропускают свет к экрану, создава темное поле экране. При наличии информации на прозрачном носителе в виде поверхностного рельефа или других оптических неоднородностей часть светового потока осветител , прошедша сквозь прозрач|Ные участки входного растра и освещающа носитель Ш1формации, преломл етс (рефрагирует) на ней и, отклонившись от своего первоначального направлени , не изображаетс объективом в прежнем положении на непрозрачных участках выходного растра, а проходит (в общем случае) частично в прозрачные участки выходного растра к экрану,отобража на темном поле экрана светлое изображение информации носител с определенной освещенностью.o a The invention relates to optical instrumentation, namely, to light-projection devices for reproducing and displaying information from a transparent deformed carrier, as well as for studying and controlling optical inhomogeneities and patterns in transparent media, the known raster optical system containing the illuminator, optically coupled input and output slit linear rasters and a transparent storage medium placed between the rasters in front of the projection lens, the conjugate projection lens with screen lj. However, the information of the carrier, formed by lines perpendicular to the direction of the slots of the linear Pp, is practically not reproduced and is not displayed on the screen. the information recorded on the carrier by lines oriented in arbitrary directions is not reproduced in part. The closest to the technical essence of the invention is a light valve optical system comprising successively an input raster located on the optical axis of the illuminator, transparent portions of which are optically coupled by means of a projection lens with opaque portions of the output raster, and a storage medium located behind the input raster, as well as screen 2. The disadvantage of this optical valve optical system is the low quality of the reproduced information due to the uneven illumination of the image due to the reproduction of the predominant direction of the structural lines of the image information of the carrier. The aim of the invention is to improve the quality of the reproduced information by reproducing on the screen structural lines of the image oriented in arbitrary directions. This goal is achieved by the fact that in a light-optical system containing successively the illuminator on the optical axis, the input raster whose transparent parts are optically matched by means of a projection lens with opaque portions of the output raster, and the information carrier located behind the input raster as well as the screen, the input and output rasters are installed with the possibility of synchronous rotation around the optical axis. The drawing shows a diagram of the light valve optical system. The system contains an illuminator 1, an input raster 2, a transparent storage medium 3, a projection lens 4, an output raster 5, an electric synchronous rotation drive 6 and a screen 7. The projection lens 4 simultaneously serves to optical interface the input and output rasters and to project information onto the screen from a transparent carrier, the Light Valve Optical System works as follows. The lighter 1 through the transparent elements - slots of the input raster 2 illuminates the transparent media 3, and the lens 4 through the transparent medium 3 projects the image of the input raster 2 into the plane of the output raster 5 and provides the conjugation of the transparent areas (elements) of the input raster with opaque areas (elements) output raster. In the absence of information (optical inhomogeneities) on a transparent carrier, part of the luminous flux of the illuminator, passing through the transparent portions of the input raster, is completely depicted by the lens on opaque portions of the output raster, which do not transmit light to the screen, creating a dark field of the screen. If information is available on a transparent medium in the form of surface relief or other optical irregularities, a portion of the luminous flux of the illuminator, passing through the transparent areas of the input raster and illuminating the information carrier, refracts on it and, deviating from its original direction, is not represented as a lens in the same position on the opaque areas of the output raster, and passes (in the general case) partially into the transparent areas of the output raster towards the screen, displayed on a dark field of the screen th picture information carrier with a certain brightness.

33

Наибольшую освещенность нмеют линии изображени информации, которые параллельны прозрачным участкам выходного растра, так как преломленные лучи света полностью попадают в прозрачные участки выходного растра а наименьшую освещенность имеют линии изображени информации, которые перпендикул рны к прозрачным участкам выходного растра, так как преломленные на них лучи света скольз т вдоль непрозрачных участков выходного растра и практически не попадают в его прозрачные участки.The lines of image information that are parallel to the transparent areas of the output raster are the most illuminated, since the refracted rays of light completely fall into the transparent areas of the output raster and the lowest illumination has information lines that are perpendicular to the transparent areas of the output raster, as the rays of light refracted on them slides along the opaque portions of the output raster and practically do not fall into its transparent portions.

Дл обеспечени одинаковой освещенности изображени информации, сформированной лини ми, ориентированными в произвольных направлени х ;необходимо обеспечить одинаковые угловые положени всех этих линий относительно прозрачных участков выходного растра.In order to provide the same illumination of the image information formed by lines oriented in arbitrary directions, it is necessary to ensure the same angular positions of all these lines relative to the transparent portions of the output raster.

Одинаковое угловое положение всех линий информации относительно прозрачных участков выходного растра можно обеспечить вращением выходного растра вокруг оптической оси, относительно носител информации , содержащего эти линии.The same angular position of all information lines with respect to transparent areas of the output raster can be provided by rotating the output raster around the optical axis, relative to the information carrier containing these lines.

С учетом инерционности зрени человека дл исключени мелькани изображени частота вращени выход506114 Taking into account the inertia of the person’s vision in order to avoid flickering of the image, the rotational speed of the output is 506114

ного растра должна быть не менее 25 об/с.The raster should be at least 25 rev / s.

Дл обеспечени качественного темного пол экрана и соответствен5 но, контраста изображени информации , прозрачные участки вращающегос входного растра должны быть оптически сопр жены с непрозрачньми участками выходного растра, что можно достигнуть при синхронном вращении оптически сопр женных входного и выходного растров.To provide a high-quality dark screen floor and, accordingly, information image contrast, the transparent portions of the rotating input raster must be optically matched with the opaque portions of the output raster, which can be achieved with the synchronous rotation of the optically conjugate input and output rasters.

Синхронное вращение растров можно вьшолнить, например, с помощьюSynchronous rotation of rasters can be accomplished, for example, using

15 синхронного электропривода, состо щего из синхронных электродвигателей и устройства синхронизации. I15 a synchronous electric drive consisting of synchronous electric motors and a synchronization device. I

Использование, предлагаемой свето20 клапанной оптической системыпозвол ет создавать универсальные светоклапанные проекционные устройства, обеспечивающие качественное воспроизведение и отображение на экране инфор25 мации, записанной на носителе в виде точек и линий, ориентированных в произвольных направлени х, т.е. как телевизионным методом, так и методом произвольной выборки, а также производить изучение и контроль оптических сред с более высокой производительностью .The use of the proposed optical valve optical system makes it possible to create universal light valve projection devices that provide high-quality reproduction and display on the screen of information recorded on the carrier in the form of points and lines oriented in arbitrary directions, i.e. as a television method, and the method of random sampling, as well as to study and control optical media with higher performance.

Claims

LIGHT-VALVED OPTICAL SYSTEM containing a illuminator sequentially located on the optical axis, an input raster, the transparent sections of which are optically coupled by means of a projection lens with opaque sections of the output raster, and a storage medium located behind the input raster, as well as a screen, characterized in that, for the purpose of improving the quality of reproducible information, input and output rasters are installed with the possibility of synchronous rotation around the optical axis.