光寻址空间光调制器的驱动系统技术方案

技术编号:4461659 阅读:243 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种系统,包括一驱动设备,该驱动设备被配置为作用于可光寻址空间光调制器(OASLM),该OASLM包括了理论上被分为多个可独立寻址的段的调制层。脉冲发生器被配置为提供一个或多个电压图案,以及光图案发生器用于产生一个或多个光图案。对于OASLM中的每一段,该驱动设备被进一步配置为:在预设数量的写入操作中,写入与该一个或多个光图案相关联的预设量的光。该驱动设备被配置为施加与该一个或多个电压图案相对应的复位脉冲,以使得调制层上的所得净电荷为零。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一种用于控制光寻址空间光调制器以防止空间光调制器中的调制 层退化的系统。
技术介绍
施加在LC器件的液晶(LC )层上的驱动信号需要加以谨慎地控制, 以防止电荷在LC层上累积。如果听凭这种电荷发生累积,液晶材料将 受到影响,就短期而言,将导致图像的滞留,从长期来看,将导致LC 材料本身的电化学退化。光寻址空间光调制器(0ASLMs )是这样一种光学器件该器件不但 受电驱动信号的控制,也受到光强度图案的控制。因此,用于确保有源 调制层上的净电荷为零的装置将更为复杂。一种光寻址空间光调制器(0ASLM)是一如下的光学器件,当处于 合适的驱动电压下时,该器件能够将该器件平面上输入的二维(2D)光 强度分布转换为二维调制图案。该器件在功能上包括了一个光电导体和 一个光调制器。该光电导体能够被入射到其上的光激活。当这种情况发 生时,光电导体的电阻将下降,并将电压转换到光调制器上,以使得落 在调制器上的光以某种方式改变。光电导体和光调制器在以下方面都具有选择性只有被适合的控制 信号激活的区域会对控制信号产生反应。因此,射入光电导体上的照射 图案将使得光电导体依照光的强度以2D图案的方式改变其电阻。在被 驱动时,这将引起电压穿过该光电导体的低电阻部分而被施加给调制 器,这同样地仅发生在其中施加了电压的区域,并与原始的2D照射图 案相匹配。射入调制层上的任意光都相应地被调制。用于激活光电导体 的光源可以与用于照射光调制器的光源分离。设计用于光电导体的光源 可以被称作写入光束或写入光,而照射调制器的光源可以被称作读取光 束或读取光。在横截面上,典型的OASLM在功能上有如下分层首先从写入侧开4始,有第一透明衬底,该衬底的一侧上被透明导电层——第一电极—— 覆盖。紧靠该层是光电导体层。在光电导体层上面,可能会有一个阻光 层,该阻光层用来防止写入侧的照射进入读出侧,或反之。这些层的堆 叠之上也可能有一面镜子,以使得从相反一侧一一读出侧一一进入器件 的光被反射回去。在光敏元件、阻光层以及镜层的上面, 一个光调制层可形成于第二透明衬底之下。该光调制层可以是LC层。第二透明衬底在其"内"表面覆盖有一透明电极。在利用液晶调制 效应的情况下,液晶层包括了位于光电导体和第二衬底之间的一薄间 隙。该空隙的内表面被处理以定向液晶单体,并且该空隙中充满了所需 的液晶材料。该结构可以被布置为使得电压能够通过两个透明电极施加 在器件上。在没有光射入到光敏元件层的情况下,施加于器件上的任何 电压主要降在高电阻的光电导体层上,而光调制层没有被激活。如果一个写光束所承载的光强度图案落在0ASLM的光敏元件侧,那 么那些被充分照射的区域将激活其下的光电导体,降低光电导体的电 阻,并由此使更多的电压降在LC层上。若给定一足以使敏化的电压, 则通过在LC层上放置电荷,将会产生激活LC层的效应。由此被激活 LC层使得所有射入其上的光一一如读取光一_在其穿过LC层和装有镜 面的阻光层反射时被调制。因此,投射在写入侧的图像在读出侧产生了 相应的调制图案。这可以被称为光写入动作。在OASLM被写入前,调制层应处于一个已知的状态。可通过施加初 始复位脉沖或电压脉沖来影响LC调制层至光电导体层,同时光电导体 层上不存在光。然而,这可能会导致调制层上的电荷不均衡,因为复位 脉沖施加于OASLM的整个电极区域,而在写入操作中,OASLM上的光分 布并不一定均匀。附图说明现在将参照附图,仅以实例的形式说明各种实施方案,附图中 图1以图解方式示出了可光寻址空间光调制器(OASLM)的截面图; 图2以图解方式示出了驱动0ASLM的系统中所产生的简化形式的波形;图3以图解方式示出了在写入和擦除周期内的不同阶段处LC器件上存在的电荷;图4以图解的方式示出了在被驱动时,OASLM的一个像素上存在的 电荷;图5以图解的方式示出了在写入和擦除周期内的不同阶段处LC器 件上存在的电荷图6以图解的方式示出了驱动OASLM的系统中所产生的简化形式的 典型波形;图7示出了一种用于驱动0ASLM的方法。 具体实施例方式图1以图解的方式示出了可光寻址空间光调制器(0ASLM)的截面 图。0ASLM 10的各层未按比例示出。衬底1和8为器件提供了主要的 结构支撑。电极2和7覆盖在这些衬底上。调制层6包括在每一侧以定 向层(未示出)为边界的铁电液晶(FLC)材料。0ASLM可以有一个铁 电LC层(FLC),或者电荷平衡的其他类型的调制层,如普通LC材料。该器件还可以包括镜子5、阻光层4以及光电导体3。当光照射光 电导体3以及在电极之间于FLC材料上接通电压的时候,静电荷被放置 在调制层6上。这里描述的各种实施方案要防止的就是这种静电荷的聚 集。图2以图解的方式示出了驱动OASLM的系统中所产生的简化形式的 波形,以及在写入OASLM时,所使用的信号计时(timing)。在一个初 始复位脉冲R0之后,写入光图案Wl和0ASLM电压VI都被接通,使得 图案被直接传递至器件的调制层。调制图案然后可被使用该器件的系统 的下一级获取,该下一级例如是显示给用户的显出器或相机。在该显示 时段结束之后,又一个复位脉沖Rn被发送至器件,以使得调制层回到 已知的复位状态,为下一次写入操作做好准备。复位脉沖RO, Rl可以 大于写入电压脉冲Wl。为去除调制器上的电荷,复位脉冲穿过处于高 阻抗的光电导体层(因为其未处于那被写入光照射的状态中)。图3以图解的方式示出了在写入和擦除周期内的不同阶段处LC器 件上存在的电荷。在图案20 (以多个正号(+ )组成的十字示出)被写 入OASLM时,电荷即被置于LC层6之上。每一正号代表一定量的正电荷P,而负号(-)代表一定量的负电荷N。图形中的空白区域代表中性 电荷。图3a示出将图案20写入此前其上没有残留电荷的OASLM之后的 电荷。在图3b中,生成一个擦除脉沖,该脉沖并未大到足以完全擦除 图案20内的正电荷P。曾为中性电荷处的区域通过复位脉冲而出现了 小的负电荷N。如果施加一个如图3c所示的更大的复位脉冲,以完全 擦除正电荷,那么将会有更多残留负电荷N积聚在之前呈中性的区域 内。图4以图解的方式示出了在被驱动时,OASLM的一个像素上存在的 电荷。上部的图显示了射入OASLM的单个像素上的写入光的照明。写入 电压脉冲并未被显示,该写入电压脉冲可以是在时间上与写入光同步的 振幅固定的脉沖。由于被写入器件的图案的性质,对于每一个写入操作, 像素上的照射就其强度而言会不同。这些不同的强度意味着,对于所讨 论的像素,在每次写入操作中,不同数量的电荷被堆到器件上。另一方 面,擦除脉冲(中间的图)在被施加于整个器件上时,被显示为在幅度 上相似。在不同的实施方案中,擦除脉冲的强度并不是按照每个单独的 像素来调整的。图4下部的图显示了像素上电荷的积累。 一系列的写入操作被示为 写入脉冲W1到W6,而一系列的擦除操作被示为擦除脉冲Rl到R6。虽 然对于大部分脉冲序列,所述电荷并不为零(在附图的实例里大部分是 正电荷),但在n次写入操作和复位操作完成之后,那像素上的净电荷 为零。写入该像素的数据可以被限制,以便在n次写入操作内向该像素 提供一已知量的光,但另一方面该数据也可以经由被写本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统,包括: 驱动设备,其被配置为作用于光寻址空间光调制器(OASLM),该OASLM包括了理论上被分为多个可独立寻址的段的调制层; 脉冲发生器,其被配置为提供一个或多个电压图案;以及 光图案发生器,其被配置为提供一个 或多个光的光图案,其中对于OASLM中的每一段,该驱动设备被进一步配置为: 在预设数量的写入操作中,写入与该一个或多个光图案相对应的预设量的光; 施加与该一个或多个电压图案相对应的复位脉冲,以使得调制层上的所得净电荷为零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M斯坦利SD孔伯
申请(专利权)人:F珀斯扎特胡有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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