SU705405A1

SU705405A1 - Проекционна система

Info

Publication number: SU705405A1
Application number: SU762367533A
Authority: SU
Inventors: Олег Владимирович Рожков; Лариса Николаевна Тимашова
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1976-06-01
Filing date: 1976-06-01
Publication date: 1979-12-25

Description

(54) ПРОЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА

- .. ,. -. 1 .

Изобретение относитс к системам отображени информации и может быть использовано дл проецировайи цветных изображений, записанных на фазово-оптическом носителе.

Фазово-рптическа запись вл етс прозрачной дл проход щего светового потока и не имеет цвета. Но растрированна фазово-оптическа запись обладает значительньм хрсдаатизмом. Ист пользование этой особенности позволйет создать многоцветную систему отображени информации, записанной на фазово-оптическом носителе.

Известны проекционные системы 1 дл получени цветных изображений двумерной-фазово-оптической записи объекта, выполненной в виде фазовых решеток, ориентированных в tpex наПравлени . х, попарно образунвдих между собой угол в 120°. Ориентаци рв шетки кодирует один из трех основных цветов в изображении объекта. Запись трек решеток, соответствующих основным цветам, на один и тот же участок носител позвол ет получить любой промежуточный цвет в изображении . Амплитуда решетки определ ет освещенность в изображении объекта.

Проекционна система содержит источник света с оптической системой, кадровое окно дл установки в нем записи, маску, оптически сопр жен5 ную с источни;ком., в непосредственной близостик которой установлен диск из трех пар диаметрально противоположных секторнзойс цветных светофильтров с различными спектральнь1ми характеристиками,ос1Г симметрии каждой из которого; перпендикул рна одному из направлений записи, объектив оптически сопр гакЕций плоскость записи с поверхностью экрана. в этой

5 системе резмер и форма маски совпадают сразмером и фЪрмой изображени источника света.

.Известна проекционна система имеет недостаточный контраст проеци0 РУемого изображени , что обусловлено прохождением на экран паразитной фоновой засветки через секторные светофильтры диска. Указанна засветка обусловлена шумами фазово-оптичёско5 го носител и рассе нием светового потока оптическими элементами системы .

.Целью изобре.тени вл етс повышение контраста и, следовательно.

качества цветного изображени , создаваемого проекционной системой, за счет уменьшени уровн фоновой засветки экрана .

Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемой системе маска выполнена в виде непрозрачной пластины с шестью щел ми. Продольные оси щелей пересекаютс на оптической оси проекционной системы и параллельны ос м симметрии пар секторных светофильтров . Размеры и форма целей совпадают с изображением источника света , образованным дифрагированными на записи лучами.

На фиг. 1 изображена оптическа схема описываемой проекционной системы: в соответствии с данным изобретением; на фиг. 2 - дифракционное изображение источника света (дл одной щели), где цифрами обозначены нижн И верхн границы диапазона длин вол видимого спектра.

Описываема проекционна система (фиг. 1) содержит источник света 1 с оптической системой 2, кадровоеокно (не показано) дл установки в нем носител 3 двумерной фазово-оптической записи объекта, маску 4, оптически сопр женную с источником . И выполненную в виде непрозрачной пластины с шестью щел ми продольные оси которых пересекаютс на оптической оси проекционной системы. В непосредственной близости за маской размещен диск 5, составленный пар диаметрально противополйжных . секторных светофильтров с различными спектральными характеристиками,- оси симметрии каждой из пар которого параллельны продольным ос м щелей и перпендикул рны одному из направлений записи. Объектив 6 сопр гает плоскость записи с поверхностью экрана 7,

- Устройство работает следующим образом . ,

Фазово-оптический носитель 3 с записью объекта, установленный в кадровое окно, освещаетс бельал светом от источника 1 с помощтзю оптической системы 2. Оптическа система 2 проецирует изображение источника -на маску 4. При отсутствии записи на носителе 3 свет проходит через носитель не отк;1он сь от первоначального направлени , и попадает на. непрозрач ную центральную часть маски 4. Экран 7 в этЬм. случае остаетс темным. На у-частках носител 3 с записью свет дифрагирует в направлении, перпендикул рном ориентации штрихов фазовой решетки. Так как фазово-оптическа запись объекта выполн етс в виде фазовых решеток, ориентированных в трех направлени х, попарно образующих между собой угол в 120, на маске J-образуютс три симметричные относительно изображени нулевого пор дка дифракции и ориентированные также под углом 120 ДРУГ к другу дифракционные изображени источника света. Полихроматический свет, дифрагированный фазовой решеткой каждого определенного направлени , проходит через диаметрально противопо--,ложные щели маски 4 и одну из трех пар светофильтров диска 5. В результате проекционный объектив 6 формирует цветное изображение записи на экране 7.

Маска 4. рассчитываетс , исход из распределени световой энергии в дифр акционном изображении источника, по соотношени м, известкым из теории .дифракции. . .

Дифракционное изображение источника света, (фиг. 2) получено в результате дифракции на фазовой решетке . Угловое распределение Света в ди фракционном .изображении таково,, что нулевой 8 и первый 9 пор дки дифракций касаютс .

Распределение световой энергии по пор дкам дифракции дл какой-либо длны волны излучени зависит.от амплитды фазовой решетки, и от формы .профи . л решетки. Например, - дл синусоидальной рельефно-фазовой решетки с синусоидальным профилем высотой 0,76 мкм (от дна до вершины) при по .казателе преломлени п 1,5 практически весь свет источника с длиной волны - .0,5 мкм распределен в первых 9-54%, вторых 10-37% й третьих 11-8% пор дках дифракции. Так как в образова.нии каждого из основных цветов участвует определенный спектральный .интервал Л( - Л-, а только дл одной ДЛИНЫ волны Д. можно найти амплитуду фазовой решетки, при которой энерги нулевого пор дка дифракции равна О, то будут .есто некоторые потери дифрагированного с.вета. Но КПД проецированных систем с фазовоптическими носител ми близок к КПД систем с обычньми поглощающими носител ми (типа кинопленки).

Claims

В соответствии с изобретением размеры и форма щелей, маски 4 совпадают с изображением источника света, образов .анным дифрагированными лучами, т. е с дифракционным изображением, исключа нулевой пор док дифракции. Фонова засветка, прошедша на экран 7, за счет использовани такой массы , уменьшитс , так как площадь щелей мала по сравнению с площадью секторных светофильтров диска 5. Следовательно , повыситс контраст изображени . Геометрические, параметры щели, однозначно -определ ютс дл фазовых решеток с различньм профилем диаметром источника, числом пор дков дифракций (9-11), в которых сосредоточена требуема дол световой энергии и значени ми нижней и верхней границ видимого спектрального диапазона: а) длина цели 1,75 gd, где 1,75 - коэффициент, равный отношению значений верхней (0,7 мкм) и нижней (0,4 мкм) границ видимого спектрального диапазона, g - число пор дков дифракции, в которых сосредоточена требуема jiona световой энергии (обы но 14 q 43) , d - произведение увеличени оптической системы источника и диаметра источника; б) ширина щели равна: d; в) удаление каждой щели от оптической оси составл ет d/2. Определим численно эффект, получа емый от использовани такой маски в проекционной системе. Длина щели (пр ) равна 5,25d, Минимальный световой радиус секторного светофильтра равен 5,75d, Прозрачна дл фо.новой засветки площадь светофильтров в ука занной выше известной системе состав л ет ЗД 3r(5,75d) -..|- , а в предлагаемой . S ,25d4 1 в результате уровень фоновой засветки уменьшаетс по крайней Мере в 3,5 раза, что обеспечивает заметное повышение контраста. Формула изобретени Проекционна система преимущественно дл получени цветных изображений двумерной фазово-оптической за писи объекта, выполненной в виде фа- зовых решеток, ориентированных в трех направлени х, попарно образующих между собой угол в 120, содержаща источник света с оптической системой, кадровое окно дл установки в нем записи, маску, оптически сопр женную с источником, в непосреД ственной близости к которой установлен диск из трех пар диаметрально противоположных секторных цветных светофильтров с различными спектраль ньми характеристиками, ось симметрии каждой из пар которого перпендикул рна одному из направлений записи, объектив, оптически сопр гаюций плоскость записи с поверхностью экрана, о тл ича юща. с тем, что, с целью повышени контраста изображени , маска, выполнена в виде непрозрачной пластины с шестьго щел ми, продольные оси которых пересекаютс на оптической оси проекционной системы и параллельны ос м сит -метрйи пар ceKTCpHbix светофильтров , причем длкна каждой щели l,75qd, где 1,75 - коэффициент равный отношении) значений верхней (0,7 мкм) и нижней (0,4 мкм) границ видимого спектрального диапазона; q - число пор дков дифракции, в которых сосредоточена требуема дол световой энергии; d - произведение увеличени осветительной системы источника и диаметра источника; ширина р.авна d, а удаление каждой щели . от оптической оси равно d/
2. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Патент Японии № 44-5768, кл. 97 (5) F 4, 1969.

9. fff

f-T-x/ N

/ /

-I--{til-t- .4 /,7 / ,

tf

0.7

мкм

«г. г