Преобразователь изображения

(5 Ц 5 6 02 Е 1/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ окроу енны , 198 НИЯ ектро- матинии и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Курский политехнический инсти(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖ (57) Изобретение относится к оптоэ нике и может найти применение в ав ке, вычислительной технике, телевид Изобретение относится к оптоэлектронике, так как связано с обработкой и преобразованием оптической информации и может найти широкое применение в автоматике, вычислительной технике, телевидении и голографии,Известен преобразователь изображения, выполненный в виде структуры: входной прозрачный электрод, первый слой диэлектрика, высокоомный фоточувствительный полупроводник, обладающий линейным электрооптическим эффектом, второй слой диэлектрика, выходной прозрачный проводящий электрод. Запись изображения в этом устройстве осуществляется при воздействии света, к которому чувствителен высокоомный фоточувствительный полупроводник, через входной прозрачный проводящий электрод по всей рабочей поверхности полупроводника при приближении к электродам внешнего наголографии. Цель изобретения - повышение контраста изображения. В преобразователе изображения, содержащем последовательно расположенные входной прозрачный проводящий электрод, первый слой диэлектрика, слой высокоомного фоточувствительного кристалла, светоизолирующий слой, диэлектрическое зеркало, слой электрооптического кристалла, второй слой диэлектрика, выходной прозрачный проводящий электрод, слои диэлектрика выполнены в виде матрицы дискретных микроотверстий с размещенными в них светофильтрами, При этом фильтры Одинакового цвета в обоих слоях диэлектрика имеют одинаковые пространственные координаты,2 ил,пряжения. Регистрируемое изображение хранится в виде зарядного рельефа на границе раздела полупроводник - диэлектрик, Считывание записанного иэображения проводится полязированным нейтральным для полупроводника светом в режиме "на просвет" за счет электрооптического эффекта в полупроводнике,Недостатком этого устройства является обработка и преобразование регистрируемых объектов по яркости серого тона в черно-белом или монохроматическом иэображении. В результате на преобразованном изображении цветной обьект обесцвечивается, а его цветовые оттенки и детали исчезают вообще, Кроме того, для обеспечения разрешающей способности и контраста иэображения необходимо приложение высоких рабочих напряжений ввиду больших полуволновых напряжений в ис 1 ОЬ,"5580пользу 8 мы)( электрООлтических кристяллях (Обычно этО кристаллы 7 ипа сил.ленитц),Наиболее близким ;ехническим реше. нием является преобразователь изобсажения, выполненный в виде структуры ВходноЙ прозрачный элект;Род, первый слой диэлектрика, высокоомный фсточувстаи- тельныЙ пОлупрсВОдник, саетоизолирую" щий слой, диэлектрическое зеркало, слой электрооптического кристалла, второй слой диэлектрика, выходной прозрачный электрод, В даннОм уст)ойстве )егистРация изОбражения провОДится в фотсчувстаи. ТВЛЬНОМ ПОЛУПРОВСДНИК 8 3 8 ГС;".ЧИ 7 ЫВЯНИ 6 с помощью электрооптическсгс (жидкого) кристалла. Регистрируемое изображение В виде зарядового рельефа находится ня границе раздела фоточувствительный полупроводник - диэлектрик. При использовании в таком преобразователе изображения Ориентационных (полевых) эффектов В жидких кристаллах можно управлять изменением фазовой задержки В В)ироких пределах, Это поз вол я 8 т созДа вать О) Об(РЯ)(з(ощие устрОЙства с псеаДОЦВетным изображением когда определенному уровню яркости серого тоня В исходных изобра)ениях сост" аетстаует определенный цвет а преобразованных изображениях,Н 8 ДОстатком этОГО устройства ЯаляетсЯ низкий контраст преобразсВЯББОГО изОбражвния,Целью изОбретения ЯвлястсЯ повы(ге- ние контраста изображения,Для этого слои диэлектрика выполнены В Виде плана)НОЙ мят)и(ы дис(ретных мик" РООТВВРСТИЙ В КОТОРЬГХ Г(6 РИСДИЧВСКИ РЕЮ" положены наборы светофильтров, при этом в обоих слоях диэлектриков пространственные координаты светофильтров с одинаковыми спетрал ьными ха)актериГике)ми совпадают,Записывающий свет спектрального сс- стаВВ ЬА 11 дОстиГЯ 87 повер(нити ФОТО" чувствительнОГО пОлупроасдника, Вызьаяя в нем енерацию информацион(4 ых иосите - леЙ заряда тОлькО на уастзх матрицы пРд соответствующими данной длине волны фильтрами, В результате дисретного ря.",- ложения спектра записывак)щеГО сВетя Гутем фильтрации совокупнсс) ьн) цВетных фильтров в первом диэлектрическом слзе прОисхОдит преобразование спектра эяпи- сывающ 8 ГО сВета В соответствуО(ций ему зарядовый рельеф в объеме фоточувствительного, пОлупроводника, Зто привОдит к модуляции падений няпря)ения ня соспВетствующих даннОЙ длине волны учясткзх МЯТРИЦЫ ВТОРОГО ДИЭЛ(ВКТРИчес)ГО СЛОЙ, СОВМВЩВННЫХ С ИДВНТИЧИЫМИ УЧЯСГКЯМИ ПВР 1 О1 Р2 О2(". ОдО ВОГО ДизлектрическсГО слоя, Г(ОД Действием счлтывяющеГО поляризсаяннОГс сВетя в режиме Ня стажени 8 ня Выходе цветофильтрсвой матрицы второго диэлектрического слоя формируется цазтное изображение, в точности ссстаетстаующ 88 исходному реГистрируемсму изОбраже(4 ик)НЯ фиГ. ". представ.=а (хема пресбоа- зова 78 лЯ изображени. Бз фиГ, 2 - фрЯГм 8 нт ПСП 6 РВЧНСГС ."8"ЕИИЯ ИЗЛЕКТРИЧВСКОГО СЛОЯ,Г 1 ресбразоаатель ви(, 1 и 2) содержит записывав)ший са 8 т 1 в Диапазоне Длин ВОлн Ьго: трянспярян 7 2, прсмсдулированное после транспаранта излучение 3 Л 41, входной п)сзрячный проводящий электрОд 4 пераыЙ слой диэлектрика 5 слОЙ фотсувствителенсгс высскосмнсго кристалла 6, светсизслирующий слой 7, Диэл 6 ктрическо 8 зеркало 8, слой злектрооптического крис.алла 9, .лорой слой дизл 8 ктрикя0 ВыхОднОЙ прозрячный проводящий электрод 11, считывающий свет 12 спектрального состава Ь.О 2 анализатор 1(3, и,:омсдулирсаанный пс интенс в- ности считываю(Ций свет 14 ЬА 12, источник 15 ане(ан-;го напряже;-ия, светофильтры 16 - 18.Г 1 ресбразсагтель изооражения ра Ота" 87 следующим сдрязсм.В исходном сог)тсянии при Отсутствии запись(вающей псДОВ 67 ки 1 (фиг.сО спОк- тром длин Волн Лйи напряжение Оо, приложенное к структуре, делигся на слоях фоточувстеительнсгс кристалла 6 и злектро- ОптичаскоГО кри,талла 9 Обратно прОпсрци- ОНЯЛЬНС И)( 8 МКОСТЯМ,Зались транспаранта 2 ссущестя "яется тОлькО со стороны слОя перасГО диизлектрикаактивным для Вь,.сс(осмнсг(, фсточуаст- аит 8 льн ОГО к)истялля 6 светом СпекТРЯЛЬБОГС СОСТЯВЯ 5 Л)( ПРИ ПРИЛСжеН" ном к стРУкГУР 8 В 48.ОБем 4 ЯГ 1 РЯжении ОО Г(с(Рмодлиссванный пс интенсивности а со" л ГаТСВл ( ПРСЗРЯ 4 ." -)ЯБСГРЯБгф ЗаИСЬВЯЮШИИ СВЕ 3 С (ВКТРЯЛ Е БОГ( СОС Га вя ЬА 13 иРс)(одит че83 Вхсднси прозрач" ный злектоод А и .сссти ает слоя иСВОГО диэлектрика 5, который выполнен в воде плянярнсй мятриоы микрсотаерстий, В которь(х рясГ сложены сьатс(яильты 1 с - 13 (В данном случае ссаскупнссть фильтров ссстоит из трех злеме(4 са при необходимо сти можно выбрать Другое их количество, при этом из;езнится разрешающая споссб- НОС. Ь УСТ(РОЙСТВЯ), кажд(Й Элемеит СОЗОКУП- мбсти фильтров прсзсачен для строГО ОпределВННОЙ длины Волны, "1 сэтсму на Выходе слОЙ первого дизлект,Рика зяписывяю5 10 11 20 25 30 у404550 щий свет оказывается разложенным по спектру в соответствии с цветом материалов фильтров, а распределение его интенсивностей по площади определяется прозрачностью транспаранта и цеетофильтров.Свет, прошедший слой первого диэлектрика, попадает на полупроводник, в котором происходит генерация информационных носителей заряда. Концентрация генерированных носителей заряда под каждым светофильтром 16 - . 18 определяется распределением интенсивности записыВающего сета на их выходе и коэффициентами поглощения, характерными для заданных светофильтрами длин волн.Под действием приложенного напряжения информационные носители заряда движутся к границе раздела полупроводник - диэлектрик, Образуя зарядовый рельеф регистрируемого цветного иэображения. Возникновение информационных носителей заряда в полупроводнике 6 при воздействии записывающего света приводит к перераспределению (модуляции) падений напряжения на полупроводнике и слоях первого 5 и второго 10 диэлетриков,Считывание скрытого изображения осуществляется постоянно действующим поляризованным светом 12, спектральный состав которого МО 2 включает и длины волн, характерные для светофильтров, Считывающий свет проходит через анализатор 13 (в качестве анализатора в этом случае может быть использована призма Глана), ВыхОДнОЙ прозрачный электроД 11 и Достигает поверхности слоя второго диэлектрика, в виде планарной матрицы микроотверстий, заполненных материалом периодически расположенных светофильтров. После слоя второго диэлектрика разложенный в спектр поляризованный считывающий свет проходит электрооптический кристалл 9. Достигая диэлектрического зеркала 8 и отражаясь от его поверхности, он выходит иэ структуры через выходной прозрачный электрод 11. Для исключения попадания считывающего света в фоточувствительный полупроводник 6 через диэлектрическое зеркало 8, которое привело бы к размазыванию изображения, и развязки каналов записи и считывания использован светоизолирующий слой 7,На выходе каждого участка структуры считываЮщий свет промодучир.Хван по фазе в соответствии с распределением падений напряжения по участкам площади фоточувствительного полупроводника, соответствующим распределению концентрации информационных носителей заряда. Промодулированный по фазе считываний свет с помощью анализатора 13 преобразуется в модулированный по интенсивности свет 14 спектрального состава. ЬА 2, и регистрируемое изображение транспаранта 2 передается в дальнейшие каналы его обработки, Поскольку светофильтры 16 - 18 в первом и втором слоях диэлектрика совмещены в плоскости изображения, то спектральные составы записывающего света, вызывающего генерацию информационных носителей заряда в полупроводнике 6, и считывающего света после анализатора 13 одинаковы. Поэтому цветовые оттенки воспроизводимого изображения и записываемого совпадают.Поедлагаемый преобразователь позволяет воспроизводить цветное изображение, идентичное регистрируемому. Использование считывающего монохроматического поляризованногс света дает возможность расширить шкал градиента яркости моно- хроматического иэображения, а также выделить его Отдельные детали,Формула изобьетенияПреобразователь изображения, содержащий последовательно расположенные входной прозрачный электрод, первый слой диэлектрика, слой высокоомного фоточувстВительного полупроводника, светоизолирующий слой, диэлектрическое зеркало, слой электрооптического кристалла, второй слой диэлектрика, выходной прозрачный электрод,отличающийся тем,что, с целью повышения контраста изображения, слои первого и второго диэлектриков выполнены в виде планарной матрицы дискретных микроотверстий с периодически расположенными в них наборами светофильтров, при этом в обоих слоях диэлектриков светофильтры расположены так, что пространственные координаты светофильтров с одинаковыми спектральными характеристиками пропускания одинаковы,169358 О АЯ, / Ф.1 Сосгавителв Н НазароваТехред М,Моргентал ктор М, Бланар Корректор Л. Бески 077 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж.35, Раущская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Латент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1