Устройство волоконно-оптического формирования цветного двухмерного экранного движущегося изображения

(51)01 65/04, 27/00,04 9/28 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ ЦВЕТНОГО ДВУХМЕРНОГО ЭКРАННОГО ДВИЖУЩЕГОСЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ(71) Заявитель Бабарика Михаил Федорович(72) Авторы Бабарика Михаил Федорович Уве КЕЛЕРЗайцева Елена Георгиевна Макоед Александр Михайлович(73) Патентообладатель Бабарика Михаил Федорович(57) 1. Устройство волоконно-электрооптического формирования цветного двухмерного экранного движущегося изображения, содержащее экран, образованный совокупностью светоизлучающих построчно расположенных элементов, отличающееся тем, что совокупность светоизлучающих построчно расположенных элементов образована световодами с комбинацией светопроводящих и оптоэлектрически проводящих частей, которые связаны с источником сигнала передаваемого изображения через систему управления, которая,в свою очередь, связана с источниками света, установленными возле торцев световодов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптоэлектрически проводящие части совокупности построчно расположенных элементов наклонены к направляющей распространения излучения. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптоэлектрически проводящие части совокупности построчно расположенных элементов размещены внутри световодов. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптоэлектрически проводящие части совокупности построчно расположенных элементов размещены снаружи световодов. 10205. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что возле торца каждого световода расположено несколько источников света с различным спектральным составом. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что возле торца каждого световода расположен один источник света с функцией регулировки различного спектрального состава. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптоэлектрически проводящие части совокупности построчно расположенных элементов в исходном состоянии выполнены с такими же оптическими свойствами и внешними геометрическими размерами, что и светопроводящие части этих элементов. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система управления снабжена блоком модуляции, блоком развертки и блоком синхронизации, причем источник сигнала передаваемого изображения одновременно соединен с ними, кроме того, блок синхронизации соединен с блоком модуляции и блоком развертки, которые соединены, соответственно, с источниками света и с каждой оптоэлектрически проводящей частью совокупности построчно расположенных элементов. 9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между источником сигнала передаваемого изображения и системой управления расположен блок разбивки по строкам и запоминания сигнала изображения каждой строки.(56) 1. Кирилло Л.Р., Бродский М.А. Телевидение. - Мн. Вышэйшая школа, 1983. - С. 224,225, 238-244, рис. 18.7, 18.10. 2. Патент 6242864 ВА, МПК Н 01 65/04, 1997. Аннотация в реферативном журнале Изобретения стран мира. - Вып. 103. -6, 2002 (прототип). Полезная модель относится к видео-теле-кинотехнике и служит для формирования цветного двухмерного экранного изображения. Известно электрооптическое устройство 1 формирования цветного двухмерного экранного изображения, содержащее лучевую трубку с экраном и средством осуществления строчно-кадровой развертки двухмерного движущегося изображения. Недостаток данного устройства - недостаточное быстродействие из-за последовательной развертки каждой строки изображения только одним лучом. Поэтому за короткое время яркость развертываемого элемента, передаваемого на экран, должна быть во много раз больше усредненной яркости самого изображения, что вредно для сетчатки глаз зрителя. Кроме того, данное устройство обладает сложностью конструкции из-за необходимости обеспечения высокой точности отдельных элементов (расположение люменофора на поверхности экрана и электронных пушек для формирования лучей теневой маски). Более быстродействующим и наиболее близким к полезной модели является устройство 2 формирования цветного двухмерного экранного изображения, содержащее экран,образованный совокупностью светоизлучающих построчно расположенных элементов путем последовательного включения каждого элемента излучения за счет строчного и кадрового развертывания на плазменном экране. При этом расположенные на экране плазменные элементы формирования изображения располагаются построчно. Путем строчной и кадровой развертки обеспечивается последовательное излучение света различной длины волны и яркости упомянутыми элементами. Таким образом получается двухмерное цветное изображение на экране за счет визуализации изображения путем зажигания каждого отдельного плазменного элемента и передачи этого излучения в направлении визуализации. То есть каждый из этих элементов разворачивается отдельным электрическим сигналом. При этом используется триада элементов пиксела для его передачи. 2 1020 Поэтому устройство-прототип имеет существенный недостаток - сложность конструкции и большой расход энергии из-за необходимости располагать на экране большое количество плазменных элементов излучения света. Задача полезной модели - упростить устройство формирования цветного двухмерного экранного изображения и уменьшить при этом потребляемый данным устройством расход энергии. Поставленная задача решается тем, что в устройстве волоконно-электрооптического формирования цветного двухмерного экранного движущегося изображения, содержащего экран, образованный совокупностью светоизлучающих построчно расположенных элементов, имеются следующие отличительные признаки совокупность светоизлучающих построчно расположенных элементов образована световодами с комбинацией светопроводящих и оптоэлектрически проводящих частей, которые связаны с источником сигнала передаваемого изображения через систему управления, которая, в свою очередь, связана с источниками света, установленными возле торцев световодов. Желательно, чтобы оптоэлектрически проводящие части совокупности построчно расположенных элементов были бы наклонены к направляющей распространения излучения. Также имеются варианты того, что оптоэлектрически проводящие части совокупности построчно расположенных элементов могут размещаться или внутри световодов или снаружи световодов, а возле торца каждого световода могут располагаться или несколько источников света с различным спектральным составом или один источник света с функцией регулировки различного спектрального состава. Полезно оптоэлектрически проводящие части совокупности построчно расположенных элементов в исходном состоянии выполнить с такими же оптическими свойствами и внешними геометрическими размерами, что и светопроводящие части этих элементов. Возможный вариант выполнения системы управления включает в себя блок модуляции, блок развертки и блок синхронизации, причем источник сигнала передаваемого изображения одновременно соединен с ними, кроме того, блок синхронизации соединен с блоком модуляции и блоком развертки, которые соединены, соответственно, с источниками света и с каждой оптоэлектрически проводящей частью совокупности построчно расположенных элементов. Желательно также между источником сигнала передаваемого изображения и системой управления расположить блок разбивки по строкам и запоминания сигнала изображения каждой строки. Введение существенного признака совокупность светоизлучающих построчно расположенных элементов образована световодами позволит упростить способ получения изображения, так как не надо дополнительной среды в виде газа, как у прототипа. Комбинация светопроводящих и оптоэлектрически проводящих частей позволит получить электрооптический эффект, за счет которого через боковую поверхность световода выводится излучение. Это даст возможность улучшить быстродействие передачи сигнала за счет, во-первых, упрощения конструкции применяемых источников света и, во-вторых,за счет уменьшения во много раз в сравнении с прототипом излучающих элементов. Связь оптоэлектрически проводящих частей, которые связаны с источником сигнала передаваемого изображения через систему управления, будет способствовать более простой подстройке характеристик излучения за счет осуществления развертки изображения путем последовательного вывода с помощью электронного устройства развертки излучения каждого элемента изображения в строке. В совокупности все существенные признаки направлены на распространение излучения в оптоволокне световода в направлении визуализации изображения в строке в пределах формируемого кадра, что позволит получать более яркое излучение и быструю смену кадров. 3 1020 Таким образом достигается упрощение способа и повышение его качества. Кроме того, такое распространение излучения и формирование изображения будут более надежными и долговечными, в отличие от прототипа, так как там применяемая плазма сильно зависит от воздействия внешних факторов (влажности, температуры, давления, электромагнитных полей и т.д.). В полезной модели же эта зависимость значительно снижена, так как устройство имеет не плазменную основу, а оптоволоконную с простыми источниками света. Поэтому не нужно применять защитных устройств, что, в конечном итоге, упростит волоконно-электрооптическое устройство для формирования цветного двухмерного экранного движущегося изображения и снизит при этом расход электроэнергии. Связь системы управления с источниками света, установленными возле торцев световодов, также направлена на упрощение и снижение потребления электроэнергии за счет простого излучения вдоль световодов и полного его внутреннего отражения. Сущность полезной модели поясняется следующими иллюстрациями на фиг. 1 изображен экран, состоящий из совокупности оптоволоконных элементов устройства формирования цветного двухмерного экранного движущегося изображения на фиг. 2 - принципиальная схема одного оптоволоконного элемента. Экран 1 (фиг. 1) состоит из совокупности оптоволоконных элементов 2 устройства. Каждый оптоволоконный элемент 2 (фиг. 2) образован светопроводящими частями 3, между которыми располагаются оптоэлектрические проводящие части 4. Последние расположены под углом к направлению распространения излучения и имеют в исходном состоянии те же оптические свойства и внешние геометрические размеры, что и светопроводящие части 3. Оптоэлектрические проводящие части 4 могут располагаться также с внешней стороны оптоволоконного элемента 2 (не показано). Источники света 5 (фиг. 2), например красный, желтый и синий, располагаются возле торцев ветвей 6 световода, которые сообщены с оптоволоконным элементом 2. Устройство предусматривает также использование одного источника света 5 для каждого оптоволоконного элемента (фиг. 1) с одной ветвью 6 световода, если каждый источник света 5 имеет возможность изменения спектрального состава и яркости излучения. Оптоволоконный элемент 2 связан с системой управления, которая состоит из источника сигнала 7 (например, видеомагнитофона или кабельной телевизионной сети), воспроизводящего изображение. Имеется также блок синхронизации 8, блок модуляции 9 и блок развертки 10. Причем источник сигнала 7 одновременно соединен с ними. Блок синхронизации 8 соединен с блоком модуляции 9 и блоком развертки 10, который, в свою очередь, соединен с каждой оптоэлектрической проводящей частью 4 оптоволоконного элемента 2. С целью расширения функциональных возможностей между источником сигнала передаваемого изображения и системой управления можно расположить блок разбивки по строкам и запоминания сигнала изображения каждой строки (не показано). Принцип действия устройства волоконно-электрооптического формирования цветного двухмерного экранного движущегося изображения заключается в нижеследующем. Передаваемые сигналы от источника сигнала 7 одновременно поступают в блок синхронизации 8, блок модуляции 9 и блок развертки 10. Блок синхронизации 8 согласовывает работу блока модуляции 9 и блока развертки 10. При этом блок модуляции 9 регулирует яркость и спектральный состав передаваемых сигналов, а блок развертки 10 обеспечивает развертку изображения в направлении от источника сигнала 7 в каждой только одной последующей оптоэлектрической проводящей части 4 с помощью известных способов коммутации. Вместе с этим источники света 5 вводят оптическое излучение в торцы ветвей 6 световода с целью формирования оптического сигнала в каждом оптоволоконном элементе 2 экрана 1. В оптоволоконных элементах 2, в зависимости от сигнала блока развертки 10,4 1020 упомянутые оптические сигналы выводятся через определенные оптоэлектрические проводящие части 4. Блок синхронизации 8 согласовывает работу блока модуляции 9 и блока развертки 10 таким образом, что в каждый момент времени одновременно инициируются, во-первых,определенные параметры яркости и цветности излучения и, во-вторых, подача управляющих импульсов на соответствующие этим параметрам оптоэлектрические проводящие части 4. Оптоэлектрические проводящие части 4 выводят через свою боковую поверхность излучения в направление визуализации сформированного изображения. Таким образом, совместная согласованная работа всех оптоволоконных элементов 2 формирует изображение кадра экрана 1 для цветного двухмерного движущегося изображения. Использование указанного устройства позволит создавать плоские экраны небольшой толщины с уменьшенным потреблением энергии. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.