Управляемый транспарант Советский патент 1981 года по МПК G02F1/05 

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ТРАНСПАРАНТ

I

Изобретение относится к технике управления оптическим излучением, в частности пространственно-временной модуляции света. Пространственно-временные модуляторы света или управляемые транспаранты (УТ) находят применение в системах оптической обработки информации в качестве формирователей страниц, перестраиваемых фильтров, для кодирования, декодирования и отображения информации.

Известны управляемые транспаранты на .основе электрооптической керамики (1.

Недостатками их являются малый контраст и неоднородность переключения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является управляемый.транспарант, содержащий пластину из электрооптической керамики с прозрачными электродами в виде вертикальных и горизонтальных полос, размещенных на противоположных пластинах 2.

Недостатком его является малая величина контрастности, что обясняется тем, что матричной организации управления присуще наличие перекрестных помех. Они выражаются в том, что напряжение на невыбранных

элементах может достигать половины напряжения, подаваемого на выбранный элемент (т. е. напряжение полувыборки). Поскольку керамика обладает эффектом накопления, то многократное воздействие напряжения полувыборки приводит к тому, что элемент, находящийся в выключенном состоянии, будет стремиться перейти во включенное состояние.

Цель изобретения - увеличение контрастности.

Это достигается благодаря тому, что в управляемый транспарант, содержащий пластину на электрооптической керамики с прозрачными электродами в виде вертикальных и горизонтальных полос, размещенных на противоположных плоскостях, введена вторая керамическая пластина с прозрачными электродами в виде вертикальных полос, толщина которой в 1,26-1,34 разабольше толщины первой пластины, при этом вторая пластина ргазмещена последовательно с первой так, что вертикальные электроды расположены симметрично на внешних плоскостях пластнн и попарно электрически соединены между собой, а между пластинами на их внутренних плоскостях размещены

прозрачные горизонтальные, электроды в виде полос.

На фиг. I сл матически показано предлагаемое устройство транспаранта; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - диаграмма перекл|рчения керамики; на фиг. 4 - модуляционная характеристика управляемого транспаранта.

Управляемый транспарант состоят из керамической пластины 1, на плоскости которой расположены вертикальные прозрачные электроды в виде полос 2. Последовательно с первой пластиной размешена вторая керамическая пластина 3 с вертикальными прозрачными электродами в виде полос 4. Толщина второй пластины в 1,26 - 1,34 раза больше, чем первой. Вертикальные электроды расположены симметрично и попарно электрически соединены между собой. Между пластинами на их внутренних плоскостях размешены горизонтальные прозрачные электроды в виде полос 5. Область пересечения вертикальиых и горизонтальных, электродов образует матрицу переключаемых элементов 6.

Устройство работает следуюшим образом Для перерода выбранного элемента во включенное состояние на электроды подается напряжение Ui 2Ес-de, где d -тол- . шина второй пластины. При поляризация Р керамики достигает насыщения, а затем при снятии, напряжения величины остаточной поляризации насышения PI. Состой ние соответствует точке 7 на фиг. 3. Све опропускание в этом случае максимально. Перевод элемента в состояние «выключенф осуществляется подачей на электроды напряжения U4 -Ec-d Керамика в первой пластине, толщина которой У|, при этом переходит в состояние с Р О, характеризующееся минимальным светопропусканием. Если затем на этот элемент будет подано напряжение полувыборки, то поляризация .перейдет в некоторое промежуточное между значениями Р О и Р Рц состояине - Р (точка 8 на фиг. 3). В случае одной пластины это приведет к тому, что светопропускаиие выключенного элементанесколько увеличится, что приведет к снижению контрастности. При многократной подаче импульсов полувыборки поляризация будет принимать последовательно уменьшающиеся значения, что приведет к еще большему умеиьшеиию контрастности. Наличие второй пластины приводит к тому, что уменьшение контрастности будет компенсироваться. Поскольку толщина второй пластииы больше, то при одинаковом значении напряжения на пластинах величина поля во второй пластине будет меньше, чем в первой. Поэтому, .1(оглл первая пластина перейдет в состояние .«выключено (Р 0), тр во второй поляризация РI примет некоторое промежуточное между Р Рц и Р О зиачеиие + PI (точка 9). При воздействииимпульсов полувыборки величина Р будет уменьшаться, приближаясь к значению Р О, что приведет к уменьшению светопропускания. Таким образом, увеличение светопропускания в первой пластине {в состоянии «Выключено)

будет компенсироваться уменьшением во второй, т. е. величина контрастности останется неизменной.

Соотношение толщин первой и второй пластин выбирается таким образом, что когда интенсивность при действии первой

О пластины, увеличиваясь, достигнет максимума, при действии второй она достигнет минимума; Это иллюстрирует фиг. 4, где изображена зависимость интенсивности 1 от напряжения. Здесь кривая 10 -11 - 12 -

, 13 соответствует первой пластине, а кривая 10-14-15-16- второй. Суммарное действие пластин будет соответствовать кривой 10-11 - 12-15-16. Поскольку интенсивность минимальная при Е 4,6 KB/CM, а максимум достигается при

значении ,8 - 6,2 кв/см, т. е. Ег/Е, 1,26--1,34 йи. то поскольку напряжение на обеих пластинах одинаково, соотношение толщин dj/dr также должно лежать в пределах 1,26-1,34.

Таким образом, применение второй пластин1|1 значительно повышает контрастность в УТ. Так, если рассмотреть транспарант емкостью 10 X 10 элементов, то количество импульсов полувыборки может достигнуть величины 10. В,случае одной пластины это выразится в том, что контрастность будет составлять меньше 0,1 от максимально возможной величины. Наличие второй пластины сделает контрастность практически независящей от действия напряжения полувыборки, что приведет к более чем десятикратному увеличению контрастности по сравнению с известными устройствами. Это имеет большое значение для систем оптической обработки информации.

Независимость контрастности от числа импульсов полувыборки не ограничивает емкость УТ. Отсутствие Перекрестных помех значительно увеличивае надежность работы систем, в которых применяется УТ. Если УТ использовать в голографическом запоминаюшем устройстве, то уменьшается вероятность появления ложнЬй информации при считывании. При использовании УТ для отображения повышается четкость и различИмость отображаемых данных. Отсутствие перекрестных помех позволяет также упростить схемы управления, поскольку

не требует создания дополнительных мер, уменьшающих помехи. Все это значительно повышает эффективность работы УТ и системы в целом, упрощает ее эксплуатацию.

Формула изобретения

Управляемый транспарант, содержащий пластину из электрооптической керамики

с прозрачными электродами в виде вертикальных и горизонтальных полос, размещенных на противоположных плоскостях пластины, отличающийся тем, что, с цел1&ю увеличения контрастности, введена вторая керамическая пластина с прозрачными элект родами в виде вертикальных полос, толщина которой в 1,26- 1,ЗФ раза больще толщины первой пластины, при этом вторая пластина размещена последовательно с первой так, что вертикальные электроды расположены симметрично на внещних плоскостях пластин

Фиг..1

и попарно электрически соединены между собой, а между пластинами на их внутренних плоскостях размещены прозрачные горизонтальные электроды в виде полос.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиъ.2