空间光调制器制造技术

空间光调制器系统，包括光寻址空间光调制器（ＯＡＳＬＭ）和被配置为将光发射到ＯＡＳＬＭ上的电寻址空间光调制器（ＥＡＳＬＭ）。第一控制器，被配置为以正图像和负图像对ＥＡＳＬＭ寻址。第二控制器，被配置为将第一双极性电压脉冲施加到与所述正图像的接收相关联的所述ＯＡＳＬＭ上，并且将第二双极性电压脉冲施加到与所述负图像的接收相关联的所述ＯＡＳＬＭ上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
使用电寻址空间光调制器和光寻址空间光调制器的空间光调制器 系统。
技术介绍
空间光调制器(SLM)系统，可用在对三维(3D)图像的产生中、用在 大面积显示中、以及用在对光束的控制和操纵中。所述SLM系统可包 括一个电寻址空间光调制器(EASLM)。所述EASLM #皮寻址以产生连续的 不同图像，这些图像被顺序地成像到光寻址空间光调制器(0ASLM)上， 该OASLM被配置为段的矩阵，这些段组成了完整的显示。 一旦所有组 件图^^都被写到0ASLM，就通过例如用激光照射整个0ASLM矩阵，将 完整的图像或图案显示给观察者。此系统在美国专利No. 6, 437, 919 和美国专利No. 6， 654， 156中得以进一步描述，其说明书以援引方式纳 入本文，且该系统3皮称为Active TilingTM。SLM系统可包括一层液晶材料——其被配置在两个具有电极的壁 之间以形成液晶单元(cell)。所述液晶材料是通过将电波形施加到 电极而转换(switch)的。液晶材料的一个特性是，它们在长期DC电压 的作用下恶化。所述SLM系统被设计为使得所述液晶材料被维持在净 零DC电压下，且使得用于寻址所述SLM系统的驱动方案导致DC平衡。 在合理的几秒时间周期内，可以维持净零电压。所述EASLM可包括由封装着一层近晶型液晶材料的两个壁所形成 的液晶单元。透明电极结构在一壁上被形成为多条行电极，而在另一 壁上被形成为多条列电极。电极的交叉处限定了像素，此处液晶材料 的光学状态 过向适当的行电极和列电极施加一个电压而被转换。所述电极从由显示控制器所控制的驱动电路接收电信号。所述EASLM可 使用集成电路背板(backplane)。通过寻址所述SLM系统以形成正图像 (positive image)，随后通过寻址所述SLM系统以形成逆图傳_ (inverse image)或负图像(negative im&ge ) ， DC平衡得以实现。 0ASLM类似于EASLM，但可包括一层位于所述^^电液晶材料和一壁 上的电极之间的光敏材料。所述电极可被分割，以使得对每个段个别 地进行电接触。图像可被施加到多于一个段(且在某些情况下被施加 到所有段)，但电压仅仅被施加到一个段，以仅在那一个段导致对该 图像的锁存(latch)。通过向电极施加电压，且同时向所述光敏材料的 所选部分施加光，OASLM得以;陂寻址。所施加的电压和所施加的光的 结合导致液晶材料在被照射的部分转换，而未被照射的部分保持未转 换。由所述SLM系统生成的显示，可从OASLM的远离光敏层的一侧观看。用于提供DC平衡的驱动方案在F. Perennes和W. A. Crossland 于1997年8月在Opt. Eng. 36 (8)第2294-2301页以及于1992年11月 10日在Applied Optics第31巻第32号第6859-6868页发表的 "Optimization of ferroelectric liquid crystal optically addressed spatial light modulator performance"中得以进一步描 述。空间光调制器的运行理论在由U. Efron编辑、由Marcel Dekker Inc. 于1995年出版的"Spatial Light Modulator Technology, Materials, Devices and Applications"中得以进一步描述。在上述的SLM系统中，光图案可从所述EASLM透射而过或是从所 述EASLM反射，依次地到所述0ASLM的每个段上。替代地，所述几个 图像可被施加到所述0ASLM的所有段。对于在其中图像被载入所述 EASLM、被播放到所述0ASLM和被锁存到所述0ASLM中的每个时间周期， 都跟随着一个相等的时间周期，其中逆图像被加载到所述EASLM之中 并且被保持，以维持EASLM处的DC平衡。该时间周期，从OASLM设备 的视点看来，是浪费了。它对改进0ASLM图像没有贡献。附图说明现在将参考下列附图并通过实例来描述各种不同实施例，在附图中图1示意性地示出了具有单个电寻址空间光调制器(EASLM)—— 其成像到光寻址空间光调制器(0ASLM)上 一 一 的空间光调制器(SLM) 系统。图2示意性地示出了图1的SLM系统的0ASLM的4黄截面；图3是一层双稳态铁电液晶器件的转换特性的程式化的视图4示出了在无任何照射的情况下，当被负脉沖继而正脉冲的双极性波形寻址时OASLM的转换特性；图5示出了在有照射的情况下，当被负脉冲继而正脉冲的双极性波形寻址时OASLM的转换特性；图6在一幅图上示出了图4和图5的转换特性；图7示出了在无任何照射的情况下，当被正脉冲继而负脉冲的双极性波形寻址时OASLM的转换特性；图8示出了在有照射的情况下，当被正脉冲继而负脉沖的双极性波形寻址时OASLM的转换特性；图9在一幅图上示出了图7和图8的转换特性；图IO是示出了 SLM系统的寻址操作的图形表示；图11到图13是在SLM系统中寻址的三种新方法的图形表示；图14是对所述0ASLM的一个段寻址的图形表示，其中OASLM收到正图像继而负图像；图15到17是用于施加到OASLM的电极上的波形的三个实例；并且图18示出了寻址SLM系统的示例性方法。 具体实施例方式图1示意性地示出了具有单个电寻址空间光调制器(EASLM)— — 其成像到光寻址空间光调制器(0ASLM)上一 一的空间光调制器(SLM ) 系统。所述SLM系统可被用于大面积二维显示，或是用于三维全息图 像显示。全息显示也可被称为计算机生成全息图(CGH)。图1示出的所述SLM系统，可被用于生成可重新配置的全息显示。 所述SLM系统包括一个光源1，其输出2可被引导通过透镜3到达所述EASLM 4上。此EASLM 4可以是一个液晶调制器，在其中一层近晶 型液晶材料被夹持在两个玻璃壁之间。在一壁上的列电极，和在另一 壁上的行或排电极，形成了可寻址元件——或电极交叉处的像素—— 的一个矩阵。当向像素施加电压时，液晶材料在所施加的电场之下旋 转，以调制光透射。所述EASLM可使用有源矩阵寻址，以获得高转换 速度。所述EASLM可包括近晶相、向列相和胆甾相材料，以及有源硅 背板器件或微镜器件。在EASLM 4的前面是光学装置5， 0ASLM 6和另一个透镜7。所述 0ASLM 6包括位于两个玻璃壁之间的一层近晶型液晶材料。两个壁均 承载了透明的段电极，且一壁承栽了一层光敏非晶硅。所述0ASLM 6 包含多个分离的段8，每个均可单独地寻址。尽管0ASLM 6净皮示为包 括被安排在5x5矩阵中的二十五个段，然而也可以形成具有其他规 模、具有不同数量的可独立寻址的分离段的矩阵。光学装置5可以顺序地将EASLM 4的输出一次一个段地导引到段 8。所有的段8可以例如以光栅(raster)方式顺序地接收输出。当来自 EASLM 4的光9入射到光敏区域上时，跨越该区域之下液晶层的电压 即被调制，从而修改其当被读光源IO照射时的反射(或透射)属性。 在0ASLM 6上可以形成由许多分离的子图l象形成的较大的显示。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间光调制器系统，包括：　光寻址空间光调制器（ＯＡＳＬＭ）；　电寻址空间光调制器（ＥＡＳＬＭ），其被配置为将光发射到ＯＡＳＬＭ上；　第一控制器，其被配置为以正图像和负图像对ＥＡＳＬＭ寻址；以及　第二控制器，其被配 置为将第一双极性电压脉冲施加到与所述正图像的接收相关联的所述ＯＡＳＬＭ上，并且将第二双极性电压脉冲施加到与所述负图像的接收相关联的所述ＯＡＳＬＭ上。

【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：JR休斯，M斯坦利，
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]