Устройство для управления жидкокристаллическим модулятором света Советский патент 1987 года по МПК G02F1/13 

113

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к аппаратуре электронного управления потоком излучения посредством жидкокристаллических модуляторов света (ИКМС), основанных на явлении вращения плоскости поляризации падающего излуче1шя (твист-эффекте) в дву счастотном режиме управления, и может быть использовано для построения быстродействующих уст- . ройств управления ЖКМС, в частности, в системах стереотелевидения с временной сепарацией стереопары, а также в измерительной технике для модуляции непрерьшных излучений.

Целью изобретения является повьппе- ние быстродействия устройства за счет улучшения формы управляющего сигнала

На фиг,1 изображена структурная схема предлагаемого устройства , на фиг.2 - временная диаграмма работы.

Устройство содержит ключи 1 и 2, коммутатор 3, формирователи 4 и 5 импульсов, жидкокристаллический1 модулятор б света (ЖКМС), дифферен- циальньш усилитель 7, интегратор 8, блоки 9 и 10 регулирования напряжения , шину питания 11, первый и второй транзисторы 12 и 13, первый диод 1 4, третий .транзистор 15, второй диод 16, четвертый транзистор 17.

Устройство работает следующим образом,

При отсутствии управляющих сигналов ключи 1 и 2 закрыты и на выходе формирователя 4 импульсов устанавливается напряжение, задаваемое внешним управляющим сигнштом V, подводимым к входу блока 9 регулирований напряжения. На выходе формирова- , теля 5 импульсов устанавливается напряжение, в общем случае отличное от выходного напряжения формирователя 4 за счет разброса параметров элементов схемы. Равные части этих напряжений снижаются с одного из выходов формирователей 4 и 5 импульсов и подаются на входы дифференциапьного усилителя 7, которьй преобразует их в биполярное напряжение, величина и знак которого определяются величиной и знаком разности выходных напряжений формирователей 4 и 5, Этот сигнал интегрируется интегратором 8 и поступает на вход блока 10, изменяя напряжение питания формирователя 5 импульсов до тех пор, пока разность выходных напряжений формирователей 4

3892

и 5 не станет равной 0. Поскольку в контуре регулирования имеется интег-. рирующее звено первого порядка, система является устойчивой и астатической.

При постуш ;ении на входы ключей 1 и 2 управляющих сигналов (фиг,2а, б формируется биполярный управляющий сигнал, приложенный к ЖКМС (фиг.2в),

О При подаче импульса на вход ключа 1 (точка А он отпирается, снижается потенциал коллектора транзистора 12 и ток от источника питания Е через транзистор 3, ЖКМС 6, диод 14, от5 крытый транзистор 12 и ключ 1 заряжает ячейку ЖКМС. I

В следующем такте отпирается ключ 2 и ЖКМС 6 перезаряжается по де0 пи: источник Е;, транзистор 15, .e, диод 16, транзистор 17, ключ 2 до выходного напряжения форми- р.ователя 4. Выходное .напряжение дифференциапьного усилителя 7 (фиг.2в

5 повторяет нащ яжение между обкладками ячейки ЖКМС 6, причем это напряжение является знакопеременным, в то время как напряжения на обклад- |Ках ЖКМС 6 всегда униполярны (в при0 веденной схеме положительны). Это дает возможность раздельного определения площадей положительной и отрицательной полуволн напряжения, что обеспечивает контроль постоянной сос тавляющей (ПС), возникающей за счет нарушения как амплитудной, так и временной симметрии выходных сигналов. Амплитудная симметрия (фиг.2в) нарушается в основном за счет неодинакоIQ вого изменения обратного тока коллектора транзисторов 12 и 17 в запертом состоянии при изменении температуры окружающей среды. Временная симметрия (фиг..2в) нарушается вследствие

J5 диэлектрической анизотропии жидкого кристалла, что приводит к изменению емкости ячейки ЖКМС во включенном и выключенном состояниях на 5-7%, Изменение емкости приводит к изменению

Q постоянной времени цепи заряда при переходе из одного состояния в другое, что влечет за собой изменение , эффективной площади полуволн управляющего сигнала за счет флук.туации

55 крутизны фронтов с частотой переключения. Выходное напряжение интегратора 8 (фиг,2г) пропорционально разности площадей обеих полуволн, т.е. учитывает как амплитудную, так и временную асимметрию управляющего сигнала ЖКМС 6. Таким образом, компенсация постоянной составляющей осуществляется искусственным расбапан- сом питающих напряжений формирователей А и 5 импульсов в зависимости от величины и знака.постоянной составляющей путем изменения -выходного напряжения блока 10 под воздействием выходного сигнала интегратора 8. Изменением опорного напряжения U на входе блока 9 добиваются оптимального режима управления ЖКМС 6 по быстродействию и глубине модуляции, при этом симметрирование управляющего сигнала происходит автоматически по минимуму постоянной составляющей.

Формула изобретения

Устройство дня управления жидкокристаллическим модулятором света, содержащее коммутатор, выходы которого соединены с входами ключей, и шину питания,

Редактор Т.Парфенова

Составитель А.Кулиева

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Колб

2419/41

Тираж 521 . Подписное ВНИРШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

с я тем, что, с целью повьшения быстродействия устройства, в него введе- гм два формирователя импульсов, последовательно соединенные дифферёнциальный усилитель и интегратор и два блока регулирования напряжения, выходы которых соединены с первыми jyпpaвляющими входами формирователей импульсов, вторые управляющие, входы

которых соединены с выходами ключей, первые выходы формирователей импульсов соединены с входами жидкокристаллического модулятора света, вторые выходы соединены с входаг ш дифферейциального усилителя, входы коммутатора являются управляющими входами группы устройства, управляющий вход первого блока регулирования напряжения является входом устройства,

а управляющий вход второго блока регулирования напряжения соединен с Sbj- ходом интегратора, информационные входы блоков регулирования напряжения и формирователей импульсов сое

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к аппаратуре электронного управления потоком излучения посредством жидкокристаллических модуляторов света (ЖКМС), основашшх - на явлении вращения плоскости поляризации падающего излучения (твист- эффекте) в двухчястотном режиме управления. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет улучшения формы управляющего сигнапа. Поставленная цель достигает- ся тем, что в устройство, содержащее ключи 1 и 2, коммутатор 3, введены два формирователя 4 и 5 импульсов, два блока 9 и 10 регулирования напряжения , а также дифференциальный усилитель 7 и интегратор 8, которые выделяют разность площадей импульсов управления, выходной сигнал интегратора управляет блоком 10 регулирования напряжения, выходной сигнал которого изменяется до тех пор, пока . разность площадей сигналов (постоянная составляющая) не станет равной нулю. 2 ил. С S (Л пт-т fup.f