Оптический транспарант Советский патент 1991 года по МПК G11C13/04 G11C11/42 

Изобретение относится к оптоэлект- ронной вычислительной технике и может быть использовано в системах оптической обработки информации.

Целью изобретения является расши- рение функциональных возможностей транспаранта путем увеличения числа устойчивых состояний электрооптических ячеек.

На фиг. 1 представлена структурная схе- ма оптического транспаранта; на фиг.2 -- электрооптическая схема блока ключей строк; на фиг.З - электрическая схема блока ключей столбцов; на фиг.4 - схема конструкции матрицы электрооптических ячеек.

Оптический транспарант содержит дешифратор 1 строк, дешифратор 2 столбцов, блок 3 ключей строк, блок 4 ключей столбцов, матрицу электрооптических ячеек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных диода пц и ЖК-элемента Жц. Плотность светового потока зависит от коэффициента пропускания Фцвых КуФцвх. Аноды диодов DI электрооптических элементов каждой строки матрицы соединены между собой и с соответствующим выходом блока 3 ключей строк. Электрические выходы ЖК-элементов Ж| каждого столбца матрицы соединены между собой и с соответствующим выходом блока 4 ключей стол- бцов. Второй вход блока 3 является входом траспаранта, а выходы блока 4 через резисторы подключены к источнику смещения UCM. Ключи строк в простейшем случае могут быть выполнены в виде транзисторов, кол- лекторы которых соединены между собой и являются входом транспаранта. На базы транзисторов подаются сигналы выбора от дешифратора строк (фиг.2). Схема блока ключей столбцов выполнена аналогично (фиг.З) и отличается общей цепью эмиттеров, а коллекторы соединены с соответствующей шиной матрицы электрооптических элементов.

В качестве смектической хиральной ЖК-структуры использован 4-(2-мети л бутил) фенил-4-п-октилбифенил-4-карбоксилат. Изменение уровней прозрачности такой

структуры позволяет получать до 30 - 50 градаций серого цвета. Изменение прозрачности осуществляется подачей различных величин переменного напряжения с частотой от ОЛ Гц до 1 МГц и постоянного напряжения смещения.

Устройство работает следующим образом.

В режиме записи на электрические входы устройства подается двоичный код адреса выбираемой ячейки матрицы. В соответствии с адресом активизируется один выход дешифратора 1 строк и один выход дешифратора 2 столбцов. При этом открывается один из ключей выбора строки блока 3 и один из ключей выбора столбцов блока 4. На второй вход блока ключей строк подается сигнал записи, который проходит через открытый ключ строк, диод пц и ЖК- структуру Жц выбранной электрооптической ячейки и открытый ключ столбцов. Через другие электрооптические ячейки сигнал не проходит, так как другие диоды строки заперты напряжением смещения, поступающим от источника смещения через резисторы R1 - R4. В зависимости от величины переменного напряжения и смещения, подаваемого на второй вход дешифратора строк, осуществляется изменение положения молекулярных ансамблей ЖК-структуры. На указанном изменении состояния ячейки и основан эффект памяти. Изменение ЖК-структуры может осуществляться при различных частотах переменного напряжения от 0,1 Гц до 1 МГц. При этом плотность светового потока может изменяться в значительных пределах - до 50 градаций серого цвета. Аналогично может быть записана информация в другие ячейки памяти.

Считывание осуществляется путем подачи на входы ЖК-элемента саетовго потока. Тогда плотность светового потока, формируемого на выходе электрооптического элемента, равна

Ф|1ВЫХ K|j Ф)ВХ

где Ф IJBX, соответственно ллотно- сти входного и выходного световых потоков;

KJJ - коэффициент пропускания, величина которого зависит от ориентации молекул относительно направления распространения светового лотока.

Конструктивно дешифраторы t и 2, бло- ки 3 и 4 ключей и матрица электрооптических ячеек выполнены в виде СБИС (фиг.1). Схемы ключей строк и столбцов приведены на фиг.2 и 3.

Матрица электрооптических ячеек (фиг.4} состоит из основания 5 с гнездами, в которых находятся ЖК-структуры 6. С одной стороны на основание нанесены изолирующий слой 7 и n-слой кремния 8. В п-слое находятся р-области 9 и п-области 10. Меж- ду областями 9 и 10 диод электрооптической ячейки образует pn-переход. Над р-обла- стью расположены проводящие шины выбора ячеек по строкам 11. Над ЖК-элементами расположен оптически прозрачный прово- дящий слой 12. соединенный с помощью п-области 10 с п-областью 8. Электроды ЖК-структуры обеспечивают необходимое изменение поляризации молекул, изолирующего слоя 13 и проводящей шины 14.

Формула изобретения

1. Оптический транспарант, содержащий матрицу электрооптических ячеек, включающих жидкокристаллические элементы, оптические входы и выходы которых являются оптическими входами и выходами

транспаранта соответственно, дешифратор строк, входы которого являются информационными входами первой группы транспаранта, дешифратор столбцов, входы которого являются информационными входами второй группы транспаранта, блок ключей строк, входы группы которого соединены с выходами дешифратора строк, блок ключей столбцов, входы которого соединены с выходами дешифратора столбцов, выходы жидкокристаллических элементов каждого столбца матрицы объединены и подключены к соответствующим выходам блока ключей столбцов, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей транспаранта путем увеличения числа устойчивых состояний электрооптических ячеек, в каждую электрооптическую ячейку введен диод, катод которого соединен с входом жидкокристаллического элемента, аноды диодов электрооптических ячеек каждой строки матрицы объединены и подключены к соответствующим выходам блока ключей строк, вход которого является управляющим входом транспаранта.

2. Транспарант по п.1, от л и ч а ющий- с я тем, что в качестве материала жидкокристаллического элемента используется 4-(2 метилбутил) фенил-4-п -октилбифения-4-кар- боксилат.

Изобретение относится к оптоэлектрон- ной вычислительной технике и может быть использовано в системах оптической обработки информации с помощью некогерентной оптики, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей транспаранта путем увеличения числа устойчивых состояний электрооптических ячеек. Оптический транспарант содержит дешифратор 1 строк, дешифратор 2 столбцов, блок 3 ключей строк, блок- 4 ключей столбцов, матрицу электрооптйческих ячеек, каждая из которых состоит из последо

Uton

-

Й/г.2

г

к:

Я777

Фаг.З

Фиг. Ц