Оптическое развертывающее устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИ ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1 682859 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, (22) Заявлено 18 12.75 (21) свид 2300759/18-25 1) М. Клз6 02 Г 1/ оединением заявки Юе с пр асударственнык комитет(23) Приорит Бюллетень ЛЪ 3) ОПТИЧЕСКОЕ РАЗВЕРТЪВАЮЩЕЕ РОЙ СТВО шение разрсИзобретение относится к оптическим сканирующим устройствам, основанным на использовании магнитооптического эффекта Фарадея. Изобретение может быть исполь. зовано в безвакуумных передающих теле визионных трубках и в других твердотельных преобразователях изображений в видеосигналы, а также в записывающих и воспроизводящих телевизионных устройствах с движущейся фотопленкой в качест ве оптического развертывающего устройства.Известно оптическое развертывающее устройство, содержащее электроннолучевой кинескоп с линзой, через которую на фото электрический экран проектируется бегущее по экрану кинескопа световое пятно, осуществляющее развертку изображения, проектируемого на экран с другой стороны 1. 20Недостатком татывающего устройдежность и чувстбариты.Известно также другое оптическое раз вертывающее устройство 21, содержащее расположенные вдоль оптической оси три взаимно скрещенных линейных поляризатора, между которыми помещены две фазовые пластины с управляемым набегом фа- ЗО кого оптического разверства является низкая навительность и большие газы, выполненные в виде фотоупругпх стеклянных пластин, имеющих на своих противоположных концах возбудители и поглотители ультразвуковых волн. Возбуждаемые в этих пластинах с переменной относительной задержкой короткие ультразвуковые импульсы распространяются по ним во взаимно перпендикулярных направлениях и создают в них движущиеся полоски прозрачности, в результате чего в точке видимого пересечения этих полосок образуется бегущее оптическое отверстие, совершающее строчную развертку кадра телевизионного изображения.Недостатками этого оптического развертывающего устройства являются большие габариты, низкая разрешающая способность и отсутствие возможности одновременной синхронной развертки сразу нескольких изображений (например, трех цветных изображений в цветных передающих трубках).Целью изобретения является умень габаритов устройства, повышение шающей способности н расширение его функциональных возможностей,Указанная цель достигается тем, что фазовые пластины выполнены в виде кольце- образных плоских анизотропных магнитных пленок с обмотками, пмеюцих четыре псрекрывающихся участка с взаимно перпендикулярными осями легкого намагничивания.Замена фотоупругих фазовых пластинок магнитооптическими, основанными на использовании эффекта Фарадея в доменных границах и выполненными в виде плоских анизотропных магнитных пленок, позволяет существенно уменьшить габариты развертывающего устройства благодаря значительно меньшей скорости распространения в магнитных пленках доменных границ, образующих в них развертывающее оптическое отверстие, а также существенно повысить разрешающую способность благодаря тому, что размеры этого отверстия определяются толщиной доменных границ и составляют 0,5 К 0,5 мкм, то есть на три порядка меньше, чем у известного развертывающего устройства.Выполнение магнитных пленок кольце- образными позволяет иметь сразу четыре перекрывающихся развертывающих участка, с помощью которых можно производить одновременно синхронную развертку нескольких изображений, что значительно расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства, и позволяет, например, использовать его в цветных передающих трубках для одновременной синхронной развертки трех цветных изображений.На фиг. 1 схематически представлена конструкция предлагаемого устройства; на фиг, 2 - форма и взаимное расположение его двух кольцеобразных плоских магнитных пленок.Оптическое развертывающее устройство содержит (фиг. 1) три взаимно скрещенных линейных поляризатора 1 - 3, между которыми расположены две кольцеобразные плоские магнитные пленки 4 и 5 с обмотками 6 и 7, нанесенные на стеклянные подложки 8 и 9, соответственно.В качестве материала магнитных пленок 4 и 5 может быть использован, например, пермаллой (состав - 807 о %, 20/о Ре), у которого постоянная фарадеевского вращения плоскости поляризации зеленого цвеградта составляет 1,2 10, а коэффициентсмпоглощения - 3 10 см - . При этом оптимальная толщина пленок составляет 0,1 мкм.В случае применения в качестве материала пленок, например, РеГ постояннаягард вращения у которого равна 400 Р, асм коэффициент поглощения - 20 см - , оптимальная толщина пленок равна 0,1 см. До начала работы магнитные пленки должны быть намагничены до насыщения в направлении легкого намагничивания, которое должно лежать в плоскости пленок и быть 5 10 15 20 25 ЗО 65 40 15 50 55 60 65 параллельным их внутренним и внешним краям, что достигается путем изготовления этих пленок методом напыления или электролитического осаждения в присутствии сильного внешнего магнитного поля указанного направления,Обмотки 6 и 7 должны быть подключены к генератору импульсов строчной развертки, причем одна из них должна быть подключена к этому генератору непосредственно, а другая - через переменную линию задержки.Магнитные пленки (фиг. 2) должныбыть расположены симметрично относительно друг друга, а их длинные оси должны быть ориентированы взаимно перпендикулярно, в результате чего при наблюдении перпендикулярно плоскостям этих пленок должны иметь место четыре одинаковых перекрывающихся участка магнитных пленок (заштрихованные участки на фиг. 2), которые и являются развертывающими элементами устройства.Работа оптического развертывающего устройства происходит следующим образом.При отсутствии импульсов строчной развертки на обмотках 6 и 7 взаимно скрещенные поляризаторы 1 - 3 не пропускают параллельный пучок света, падающий, например, слева на поляризатор 1. При подаче в обмотки 6 и 7 импульсов строчной развертки в магнитных пленках 4 и 5, первоначально намагниченных в одну сторону, начинается процесс перемагничивания путем смещения образованных этими импульсами доменных границ от центра пленок к их внешним краям. При этом на каждом из четырех перекрывающихся участков магнитных пленок доменные границы в магнитных пленках 4 и 5 движутся во взаимно перпендикулярных направлениях, а точка их видимого пересечения движется по прямой под углом 45 к направлениям смещения доменных границ со скоростьюУ 2 Т (1 - скорость движения доменных границ). Именно в этой точке пересечения на каждом из четырех перекрывающихся участков магнитных пленок предлагаемое устройство вследствие магнитооптического эффекта Фарадея становится прозрачным для параллельного пучка света, падающего на него со стороны одного из внешних поляризаторов (1 или 3), в результате чего при подаче импульсов в обмотки 6 и 7 на выходе противоположного поляризатора (3 или 1) образуется четыре сканирующих луча света, размеры сечения которых определяются толщиной образующих эти лучи доменных границ, Направления сканирования этих лучей показаны на фиг. 2 стрелками.Магнитооптический эффект Фарадея (поворот плоскости поляризации света при егораспространении в прозрачной среде,:;амагниченной вдоль направления распространения) в предлагаемом устройстве имеет место только в области доменных границ, движущихся в магнитных пленках 4 и 5, так как только там направление намагниченности совпадает с направлением распространения света (перпендикулярно плоскости магнитных пленок), благодаря чему эти доменные границы и образуют взаимно перпендикулярные полоски прозрачности между парами скрещенных поляризаторов 1 - 2 и 2 - 3 и сквозное сканирующее оптическое отверстие в точке видимого пересечения этих полосок прозрачности.Полная развертка всех четырех кадров производится путем последовательного изменения относительной задержки между импульсами строчной развертки, подаваемыми в обмотки 6 и 7, в результате чего траектории движения четырех оптических отверстий последовательно смещаются параллельно сами себе.В виду того, что после развертки каждой строки происходит полное перемагничивание магнитных пленок 4 и 5 в противоположном направлении, при переходе от строки к строке должна изменяться не только относительная задержка между импульсами, подаваемыми в обмотки 6 и 7, но и пх полярность,Использование в предлагаемом устройстве движущихся в магнитных пленках доменных границ для создания сканирующего светового луча позволяет существенно уменьшить габариты развертывающего устройства по сравнению с известными благодаря снижению скорости развертки,Известно, что скорость движения доменных границ, например, в нермаллосвых пленках может изменяться в пределах 5 - 300 м/с при изменении напряженности магнитного поля (создаваемого в предлагаемом устройстве с помощью импульсов строчной развертки, подаваемых в обмотки 6 и 7) в пределах 1 - 15 э, Поэтому при принятой в телевидении длительности развертки одной строки 65 мкс размеры развертывающих участков магнитных пленок в предлагаемом устройстве могут, например, составлять 1)(1 см, если выбрать скорость движения доменных границ, равной 150 м/с, соответствующей напряженностимагнитного поля 7 э. Это значительно меньше размеров известного устройства (32 Кр,32 см), основанного на использовании, фотоупругих пластин, что позволяет использовать предлагаемое устройство, например, в малогабаритных репортажныхтелекамерах.Разрешающая способность устройства1 О определяется поперечным сечением создаваемого им сканирующего светового луча,которое в свою очередь определяется толщиной доменных границ в магнитных пленках. Как известно, толщина этих границ1: составляет 0,5 мкм.Следовательно, размеры попсрсчшно сечения сканирующего светового луча в предлагаемом устройстве могут составлять0,5 Р,0,5 мкм, т. е. на много меньше, чем в20 известном устройстве (0,5 к 0,5 мм), чтопозволяет существенно повысить качествопередаваемых телеизображений.Наличие в предлагаемом устройстве сразу четырех развертывающих оптических луиз чей существенно расширяет его функциональные возможности, позволяя использовать его для синхронной развертки нескольких пзооражепий, например в цветных телевизионных трубках.,30Формул а изобретенияОптическое развертывающее устройство,содержащее расположенные вдоль оптической оси три взаимно скрещенных линейполяризатора, между которым расположены две фазовые пластины с управляемым набегом фазы, отличающеесятем, что, с целью уменьшения габаритовповышения разрешающей способности и40 расширения функциональных возможностей, фазовые пластины выполнены в видекольцеобразных плоских анпзотропныхмагнитных пленок с обмотками, имеющихчетыре перекрывающихся участка с взаимно перпендикулярными осями легкого намагничивания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3011019, кл, 178 в .1,682859 г,Я г. оставитель В. Белоконь ктор Н рректоры: В. Петрова и Р, Беркович яда погра и р. Сапунова,Заказ 2001/12 Изд. 1 Ча 525 Тираж 591НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобрет113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноей и открытий