Устройство для управления жидкокристаллическими модуляторами Советский патент 1977 года по МПК G02F1/133 

равлення матрицей жидкокристаллических модуляторов.

Транзистор 1 заперт напряжением Е смещения. На базе напряжение равно нулю. Поэтому жидкокристаллический модулятор 2 управляется через резистор 3 напряжением 1 и выдает онтический выходной сигнал. Амплитуды ЕЗ и 4 выбраны так, что транзистор 1 только тогда управляется в проводящей области, когда ЕЗ и .1 одновременно иосылают импульсы.

Принцип работы устройства следующий.

Емкости жидкокристаллического модулятора и запирающего слоя база- коллектор через резистор 3 заряжаются примерно до напряжения ь поскольку транзистор 1 заперт. Если, благодаря имиульсным наиряжениям з и 4, траизистор 1 становится проводящим, то емкости разряжаются, и иапряжение на модуляторе опять падает до нуля. Если транзистор 1 занирается, то емкости оиять заряжаются иримерно до i.

Возможны два режи.ма работы.

В первом случае ширина импульсов з и 4 по меньщсй мере такова, что оптический выходной сигнал жидкокристаллического модулятора в это время может упасть до нуля. Если при этом режиме работы хотят управлять больщими матрицами, то необходимо исиользовать жидкокристаллические модуляторы с очень малым временем спадания и очень большим временем нарастания, поскольку вре.мя спадания всей матрпцы равно сумме времен спадания элементов.

Во втором режиме ширина импульсов з и 4 очень мала, и импульсы периодически повторяются. Это периодическое повторение должно происходить по меиьщей мере до тех иор, иока не спадет оптический выходной сигнал электрооптического жидкокристаллического модулятора. При этом режиме эксплуатации используются две различные постоянпые времени: во-иервых, заряд где С - емкость жидкокристаллического модулятора-|-емкость коллектор - база - запирающий слой, R - сопротивление резистора, и, во-вторых, время разряда Tz vRfp-C, где - сопротивление ироводящего транзистора. От частоты имиульсов з и 4 зависит максимальное напряжение, до которого может быть заряжен конденсатор С. Изображенная на фиг. 2 зависимость электрооитического эффекта модулятора от частоты импульсов иолучается при условии, что напряжение i батареи велико ио сравнению с динамическим пороговым иапряженнем Us электрооптического эффекта модулятора.

Для управления выбирается частота следования импульсов (), превышающая критическую частоту /к. Критическая частота соответствует тому, что напряжение, приложеиное к жидкокристаллическому модулятору, примерно равно динамическому пороговому напряжению электрооитического эффекта. При этом для последовательности импульсов

e l///i действительно условие . При одновременном поступлении импульсов з п 4 иапряжение на модуляторе спадает до нуля. Если импульсы з и 4 поступают с разницей во времеии, то напряжение на модуляторе возрастает опять до величины EI.

Поскольку импульсы з и 4 очень коротки (;10 не), а продолжительность нериода может быть очень больщой, то можно друг за

другом уиравлять больщим число.м модуляторов (например, 10® строк при любом числе столбцов). При этом суммируется не отдельное время спадания, а время спадания всей матрицы равио времени сиадания отдельного

жидкокристаллического модулятора. Следовательио, полная информация, содержащаяся в

изображении, нмеется только после вре.мени

спадания жидкого кристалла.

Однако часто время нарастания жидкого

кристалла меньше времени сиадаиия. Поэтому было бы желательно получать информацию, содержащуюся в изображеиии, уже иосле вре.мени нарастания жидкого кристалла. Для этого схему нужно доиолнить только выключателем, который должеи быть включеи последовательно с источником напряжеиия i. Приицип действия схемы на фиг. 3 следующий.

В положении иокоя выключатель 4 разомкнут, поэтому пи один из модуляторов ие управляется. Первым строчпым импульсом выключатель 4 замыкается. В течение времени нарастания жидкокристаллических модуляторов () строки друг за другом иолучают

иериодические импульсы (), а столбцы-соответствующую ииформацию. После времеии иарастаиия отдельного модулятора все эле.менты матрицы, которые одновре.менно получили строчные и столбцовые имиульсы, не

ироявляют электрооптический эффект. Это изображеиие сохраняется до тех пор, пока периодически поступают строчпые и столбцовые имиульсы. При изменении содержания ииформации

столбцовых импульсов изменяется также изображение. Выключением столбцовых и строчных импульсов выключатель 4 также размыкается. В результате этого изображение исчезает.

Матрицы, построенные по предлагаемой схеме, свободиы от явлеиий перекрестиой модуляццц и в иих не наблюдается зависимость контрастности от образца. Не требуются специальные конструктивиые элементы, могут

быть использованы стандартные транзисторные элементы. Для унравления не нужны также специальные коммутирующие цепи.

Фор м у л а и 3 о б р е т е н и я

Устройство для управлення жидкокристаллическими модуляторами, содержащее источники постоянного и импульсного напряження и персключаюи1,ие элементы, о т л и чающеес я тем, что, с целью обеспечення уиравлеиия

большим числом модуляторов, соединенных в матрицу, оно выполнено из набора оД1шаковых матричных элементов, каждый из которых содержит жидкокристаллический модулятор, резистор и транзистор в качестве нереключающего элемента, между базой и коллектором которого включен модулятор, причем резистор включен между источником постоянного напряжения и коллектором транзистора, а с эмиттером транзистора с одной стороны и базой транзистора с другой стороны сэедпнены источники импульсного напряжения, предназначенные по одному для строк и столбцов матрицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Патент США N° 3503672, кл. 350-160. 1970.

2.Патент США N° 3503673, кл. 350-160, 1970 (прототип).

.И I 1

о л.. Л- ЛЦЗиг.З