Устройство управления жидкокристаллическим модулятором света

Устройство управления жидкокристаллическим модулятором света

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(!) 748327

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со))оэ Советскик

Социалистические

Республик (6l) Дополнительное к авт, свид-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 18,04.78 (2l ) г606466/18-г5 с присоединением заявки №G Ог F 1/13

Гаеударетееннмй комитет

СССР по делам нзебретений н открытий (53) УДКбг1.385. .833 (088,8) (23) Приоритет

Опубликовано15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.80 (72) Автор изобретения

С, В. Петеримов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ .ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМ

МОДУЛЯТОРОМ СВЕТА

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в уст ройствах управления жидкокристаллическими модуляторами света (ЖКМС), в частности, в стереосистемах отображения информациии.

Известно устройство управления жидкокристаллическими очками, состоящими из двух ЖКМС (1).

Устройство содержит вентильную схе10 му, обеспечивающую периодическую подачу 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 переключеыие прозрачности ЖКМС, что позволяет.с помощью двух ЖКМС разделять левое и правое иэображение стереопары и получать стереоэффект. Конкретная ® структура указанной вентильной схемы в известном устройстве не раскрыта.

Недостатком известного устройства управления является низкое быстродействие, 2 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 транзисторные ключи, управляемые по базе Q). Каждый иэ ЖКМС, входящих в состав очков, подключен первым своим выводом к коллектору соответствуияцего транзисторного ключа, а вторым выводом - к нулевому потенциалу.

ЖКМС 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 действйем постоянного и переменного на3 748 пряжеиия, fl при подключении этого вывода к нулевому потенциалу ЖКМС оказывается под действием одного переменного напряжения. Периодическое переключение указанных напряжений сопровождается периодическим переключением прозрачности

ЖКМС.

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает достаточно быстро переключения ЖКМС и нужной глубины модуляции света. В рабо» те ЖКМС существует четыре временных интервала, двв из которых — рабочие интервалы - соответствуют поддержанию достигнутого при переключении уровня прозрачности ЖКМС, а два других - интервалы переключения — процессу перехода ЖКМС с одного уровня прозрачности на другой, Скорость переключения прозрачности ЖКМС зависит не только от величины действующего в интервале переключения напряжения, но и от напряжения, действовавшего на ЖКМС в течение предшествующего рабочего интервала. Известное устройство подключает ЖКМС к напряженйю, которое действует на ЖКМС, как в течение интервала переключения, . так и в течение следующего эа ним рабо1 чего интервала.

Напряжение достаточно большой величины, вызывающее быстрое переключение прозрачности ЖКМС в первом интервале переключения, продолжая действовать на

ЖКМС в течение первого рабочего интервала, переводит жидкокристаллический .слой ЖКМС в состояние насыщения, что уменьшает скорость последующего переключения ЖКМС в течение второго интервала переключения, Вследствие уменьше-ния скорости переключения необходимый уровень прозрачности ЖКМС во втором рабочем интервале может оказаться недостаточным, т.е. глубина модуляции света становится недостаточной.

327 быстродействие и глубина модуляции све5

Z5

Снижение величины действующего на

ЖКМС напряжения, производимое для уменьшения насыщающего действия в течение первого рабочего интервала, сопровождается уменьшением скорости переключения в течение первого интервала переключения. По этим причинам в известном устройстве практически очень трудно создать устойчивый режим периодического переключения прозрачности ЖКМС, сочетающий достаточно быстрое переключение прозрачности в интервалах переключения с необходимыми уровнями прозрачности в течение рабочих интервалов. Недостаточное та ЖКМС ухудшает разделение изобрете- ний стереопары, что ведет к снижению квЧества стереоэффекта.

Другим недостатком известного устройства является то„что напряжение, действующее на ЖКМС, .содержит постоянную составляющую, вследствие чего сильно снижается срок службы ЖКМС„

Целью изобретения является увеличение глубины модуляции света ЖКМС, повышение его быстродействия, а также повышение срока службы ЖКМС.

Для достижения этих целей в извест- ном устройстве, содержащем первый транзисторный ключ, коллектор которого соединен с первым выводом KKNC, введены второй ттранзисторный.ключ, коммутатор частот и коммутатор амплитуд, при этом коллектор второго транзисторного ключа соединен со вторым выводом ЖКМС, парафаэные выходы коммутатора частот подключены к базам. укаэанных 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, WIN, в. которой выходы элементов И подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, парафаэные выходы которого являются выходами коммутатора частот.

H 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 цепй 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 ам» плитудой. Этим самым становится возможной раздельная и независимая регулировка частоты и амплитуды напряжений, дейI ствующих на ЖКМС в течение укаэанных четырех временных интервалов. Раздельная регулировка позволяет устанавливать оптимальные для каждого интервала параметры напряжения, обеспечиваквцие быстрое переключение ЖКМС в интервалах. переключения и оказывающие минимальное

27 6 сигналов амплитуды 19, Подавая и 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 установить 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 информации 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 укаэанного модулятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с пелью увеличения глубины модуляции света указанным модулятором, повышения его быстродействия и срока службы, в устройство введены второй транзисторный ключ, коммутатор частот и коммутатор амплитуд, при атом коллектор второго транзисторного ключа соединен со вторым выводом указанного модулятора, парафаэные выходы коммутатора частот подключены к базам указанных ключей, а выход коммутатора амплитуд подключен к общему выводу коллекторного питания тех же ключей.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что коммутатор частот состоит из логических элементов И, ИЛИ, при этом выходы элементов И подключены к соответствующим входам алемента ИЛИ, парафаэные выходы которого являются выходами коммутатора частот.

3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор амплитуд состоит из транзисторов, коллекторы

5 7483 ии;:»ивеи е . дай :твие в течение рабочих интервалов, чем и достигается поставленная цель увеличения глубины модуляции света ЖКМС и повышения его быстродействия, 5

Наличие в предложенном устройстве второго транзисторного ключа, управляемого противофазным напряжением, позволяет формировать на ЖКМС симметричное относительно нуля напряжение, т.е, без . 16 постоянной составляющей, что повышает срок службы ЖКМС.

На чертеже приведена электрическая

- схема предложенного устройства.

Устройство содержит транзистор 1 с 35 коллекторным резистором 2 и транзистор

3 с коллекторным резистором 4, составляюпгие, соответственно, первый и второй транзисторные ключи, коллекторы которых подключены к выводам ЖКМС 5. Логичес- 2g кие элементы И 6, 7, 8 и ИЛИ 9 образуют коммутатор частот. Совокупность транзисторов 10, 11, 12 с общим коллекторным резистором 13 и эмиттерными резисторами 14, 15, 16 являешься комму- 25 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 — ЗО аналоговые сигналы амплитуды 19 и логические сигналы управления амплитудой

20. Питание устройства осуществляется постоянным напряжением +Е.

Устройство работает следующим обра35 зом.

В любой момент работы устройства только один иэ сигналов управления частотой 18 равен 1 и поэтому отперт толь40 ко 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 дискрете

45 ным сигналом частоты 17. Точно так же в любой момент работы устройства только один иэ сигналов управления амплиту-. дой 20 равен О, вследствие чего отперт только один из транзисторов 10Ä 11Ä 12.

Ток коллектора транзистора, а следовательно, и напряжение на коллекторе полностью определены соответствующим аналоговым сигналом амплитуды 19. Таким образом, на ЖКМС 5 формируется симмет55 ричный относительно нуля меандр напряжения, частота которого задана одним из дискретньгх,сигналов частоты 17, а амплитуда определена одним из аналоговых «я««Ф«««««««« ««:=. «« ««=. «« -««:% =. «Й« ««@«ЮЖ«««. :« ° .:: ° «МФЮ« ««««,": «««««Фё%««« ф« «@ 7 748327 8 кот рых соединены друг с другом и через Источники инФормации обший резистор подключены к источнику принятые во внимание при акспертизе постоянного напряжения, при атом в эмит- 1. Патент ФРГ hb 2632483, терной цепи каждого транзйстора включен кл. 6 02 F 1/13,. опублик. 1977. резистор, а коллекторы транзисторов яв- s 2. Патент США Ж 3737567, ляются выходом коммутатора амплитуд. кл. 178-6.5, опублик. 1973.

17

Составитель В. цветков

Редактор Г. Шибаева Техред ф. Кузьма Корректор В. Бутяга

Заказ 4233/33 Тираж 569 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4