Устройство управления жидкокристаллическим модулятором света Советский патент 1980 года по МПК G02F1/13 

(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ.ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМ

МОДУЛЯТОРОМ СВЕТА

: 1 , . Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в уст ройствах управления жидкокристаллическими модуляторами света (ЖКМС), в частности в стереосистемах отображения информации. Известно устройство управления жидкокристаллическими очками, состойши(ии из двух ЖКМС 1. Устройство содержит вентильную схему, обеспечивающую периодическую по Дачу на каждый ЖКМС импульса постоянного напряжения, а в промежутках между этими импульсами подачу импульсов переменного напряжения с частотой 10 кГц. Под действием этих импульсов Происходит переключение прозрачности ЖКМС, что позволяет с помощью двух ЖКМС разде лятъ левое и правое изображение стереопары и получать стереоэффект. Конкретная структура указанной вентильной схемы в известном устройстве не раскрыта. Недостатком известного устройства управления является низкое быстродействи1е.

лишь в узко ограниченном интервале напряжений и температур, обеспечивающее мийимально необходимую скорость переключений. Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту к настоящему изобретению является схема управления, которая содержит тр1анзисторные ключи, управляемые по базе 2. Каждый из )ЮКМС, входящих в состав очков, подключен первым своим выводом к коллектору соответствующего транзисторного ключа, а вторым выводом - к нулевому потенциалу, 5ККМС содержит специальный третий вывод, непрерывно подключенный .к источни ку переменного напряжения. Транзисторный ключ осуществляет периодическое и поочередное подключение первого вывода ЖКМС к источнику постоянного напряжения и к нулевому потенциалу. При подклю-; чении первого вывода к источнику постоянного напряжения жидкокристаллический слой ЖКМС находится под совместным действием постоянного и переменного напряжения, /i при иодключепнй этого вывода к нулевому потенциалу ЖКМС оказывается под действием одного переменного напряжения. Периодическое переключение указанных напряжений сопровождается периодическим переключением прозрачности ЖКМС. Недостаток известного устройс ва состоит в том, что оно не обеспечивает достаточно быстро переключения ЖКМС и нужной глубины модуляции света. В работе ЖКМС существует четыре временных интервала, два из которых - рабочие интервалы - соответствуют поддержанию достигнутого при переключении уровня прозрачности ЖКМС, а Два других - интервалы переключения - процессу перехода ЖКМС с одногоуровня прозрачности на другой. Скорость переключения прозрач ности ЖКМС зависит не только от величи ны действующего в интервале переключения напряжения, но и от напряжения, действовавшего на ЖКМС в течение предшествующего рабочего интервала. Известное устройство подключает ЖКМС к напряжению, которое действует на ЖКМС, как в течего1е интервала переключения, . так и в течение следующего за ним рабочего интервала. Напряжение достаточно большой величины, вызывакшее быстрое переключение прозрачности ЖКМС в первом интервале переключения, продолжая действовать на ЖКМС в течение nepj&oro рабочего интервала, переводит жидкокристаллический .слой ЖКМС в состояние насыщения, что уменьшает скорость последующего переключения ЖКМС в течение .рторого интер вала переключения. Вследствие уменьщёния скорости переключения необходимый уровень прозрачности ЖКМС во втором рабочем интервале может оказаться недо статочным, т.е. глубина модуляции света становится недостаточной. Снижение величины действующего на ЖКМС. напряжения, производимое для уменьшения насьпцакяцего действия в течение первого рабочего интервала, сопро вождается уменьшением скорости переклю чения в течение первого интервала переключения. По этим причинам в известном устройстве практически очень трудно соз дать устойчивый режим периодического переключения прозрачности ЖКМС, сочет ющий достаточно быстрое переключение прозрачности в интервалах переключения с необходимыми уровнями прозрачности в течение рабочих интервалов. Недостаточн ыстродействие и глубина модуляции света ЖКМС ухудшает разделение изобретиНИИ стереопары, что ведёт к снижению качества стереоэффекта. Другим недостатком известного устройства является то, что напряжение, действующее на ЖКМС5 .содержит постоянную составляющую, вследствие чего сильно снгокается срок КМС, Целью изобретения является увеличение глубины модуладки света ЖКМС, повышевде его быстродействия, а также повышение срок-а службы , Для достижения этих целей в известном устройстве, содержащем первый транзисторный ключ, коллектор которого соединен с первым вьгеодом ЖКМС, введены второй ттранзисторныйключ, коммутатор частот и коммутатор амплитуд, при этом коллектор второго транзисторного ключа соединен со вторым выводом ЖКМС, парафазные выходы коммутатора частот подключены к базам -указанных ключей, а выход коммутатора амплитуд подключен к общему выводу коллекторного питания тех же ключей. В качестве коммутатора частот - может быть использована совокупность логических элементов И, ИЛИ, в которой выходы элементов И подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, парафазные выходы которого являются выходами коммутатора частот. В качестве коммутатора амплитуд может быть использована совокупность транзисторов, коллекторы которых Соединены друг с другом и через общий резистор подключены к источнику постоянного напряжения, при этом в эмиттерной цепи каждого транзистора включен резистор, а коллекторы транзисторов являются выходом коммутатора амплитуд. Наличие в предложенном устройстве .коммтутатора частот и коммутатора амплитуд позволяет подавать на ЖКМС в любой указанный заранее момент времени напряжение любой заранее заданной частоты в сочетании с любой заранее заданной амплитудой. Этим самым становится возможной раздельная и независимая регулировка частоты и амплитуды напряжений, действующих на ЖКМС в течение указанных четырех временных интервалов. Раздельная регулировка позволяет устанавливать оптимальные для каждого интервала параметры напряжения, обеспечивающие быстрое переключение ЖКМС в интервалах, переключения и оказьгоающие минимальное 57 iiMci,tiiti we«. д ;й1;тние в течение рабочих интервалов, чем и достигается поставлен ная цель увеличения глубины модуляции света ЖКМС и повышения его быстродей ствия. Наличие в предложенной устройстве второго транзисторного ключа, управляемого противофазным напряжением, позволяет формировать на ЖКМС симметричное относительно нуля напряжение, т.е. без постоянной составляющей, что повышает срок службы ЖКМС. На чертеже приведена электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит транзистор 1с коллекторным резистором 2 и транзистор 3 с коллекторным резистором 4, составляющие, соответственно, первый и второй транзисторные ключи, коллекторы которых подключены к вьтодам ЖКМС 5. Логичес кие элементы И 6, 7, 8 и ИЛИ 9 образуют коммутатор частот. Совокупность транзисторов 1О, 11, 12 с общим коллек торным резистором 13 и эмиттерными резисторами 14, 15, 16 является комму татором амплитуд. На входы коммутатора частот поданы дискретные сигналы частоты 17 в виде прямоугольных меандров и логические сигналы управления частотой 18, а на входы коммутатора амплитуд аналоговые сигналы амплитуды 19 и логические сигналы управления амплитудой 20, Питание устройства осуществляется постоянным напряжением +Е. Устройство работает следующим образом. В любой момент работы устройства только один из сигналов управления частотой 18 равен 1 и поэтому отперт только один из элементов И 6, 7, 8, вследствие чего на входы элемента ИЛИ 9 и далее на базы транзисторов 1, 3 поступает меандр напряжения определенной частоты, заданной соответствующим дискретным сигналом частоты 17. Точно так же в любой момент работы устройства только один из сигналов управления амплитудой 20 равен О, вследствие чего отперт только один из транзисторов 1О, 11, 12, Ток коллектора транзистора, а следовательно, и напряжение на коллекторе полностью определены соответствующим аналоговым сигналом амплитуды 19, Таким образом, на ЖКМС 5 формируется симмет ричный относительно нуля меанДр напряжения, частота которого задана одним из дискретных .сигналов частоты 17, а амплитуда определена одним из аналоговых

.,-:.-,;. 27 сигналов амплитуды 19. Иодапчя nl устройство соответствующие комбинации логических сигналов 18 и 20, можно получить на ЖКМС периодическую последовательность напряжений с любыми сочетаниями частоты и амплитуды, задаваемыми наборами дискретных сигналов амплитуды 19. Независимые друг от друга регулировки параметров сигналов 17 и 19 дают возможность легко уст1ановить устойчивый режим периодического переключения прозрачности ЖКМС при требуемых временах переключения и нужной глубине модуляции света. Технико-экономический эффект от изобретения состоит в существенном улучше;нии качества стериоизображений при использовании описанной схемы управления в очковой стереосистеме отображения ин- формации за счет увеличения контраста и расширения температурного, диапазона, в пределах которого обеспечивается необходимая для стереосистем скорость переключения. Формула изобретения ( 1.Устройство управления жидкокристаллическим модулятором света, в частности, в стереосистемах отображения информации, содержащее первый транзисторный ключ, коллектор которого соединен с первым выводом указанного модулятора, отл ичаюше еся тем, что, с иелью увеличения глубины модуляции света указанным модулятором, повыщения его быстродействия и срока службы, в устройство введены второй транзисторный ключ, коммутатор частот и коммутатор амплитуд, при этом коллектор второго транзисторного ключа соединен со вторым выводом указанного модулятора, парафазные выходы коммутатора частот подключены к базам указанных ключей, а выход коммутатора амплитуд подключен к ойдему выводу коллекторного питания тех же ключей. 2.Устройство по п. 1, о т л.и ч а щ а е с я тем, что коммутатор частот состоит из логических элементов И, ЛИ, при этом выходы элементов И подлючены к соответствукяцим входам элеента ИЛИ, парафазные выходы которого вляются выходами коммутатора частот, 3.Устройство по п. 2, о т л и ч а щ е е с я тем, что коммутатор амплиуд состоит из транзисторов, коллекторы