Патент ссср 359868

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 359868

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВЗ (61) Дополнительное к авт. свил-ву р (22) Заявлено 29.10.69 (21} 1373440/18-24 (51) М. Кл.-"

Н 01 J 3/26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,01,77.Бюллетень ¹ 1 (45) Дата опубликования описания06.05.77

Гасударственный намитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 5 35. 3 1 8. 681, . 325. 67 (088. H) Иностранец

Иоахим Гантц (72) Авторы изобретения (ГДР) Иностранное предприятие

"ФЕВ Комбинат Роботрон" (71) Заявитель (ГДР) (54) ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРЛВЛРНИа ЛУЧОМ

СВЕТЛ

Изобретение относится к оптике, радиотехнике, автоматике и вычислительной технике и может найти применение, например, для слить-.вания информации, записанной на фотографически и других носителях для вос- б

:-роизведения знаков и изобретений, а также д;.я получения логических соединений световых потоков, 1!звестны электрооптические устройства для правления светом, содержащие два !О .-.к: шенных поляризатора, между которыми

-.о, ожелы электрооптические элементь; э; ектрическом поле, направление которого герпендикулярно направлению распространения света; электроды, перекг о- 1 .атели и источник напряжения.

Однако эти устройства отличаются низкой напряженностью поля в электроопти веских элементах и низким разрешением, при управ-20 пении лучом. света.

11елью изобретения является увеличение напряженности поля в электрооптических элементах и повышение разрешения при управлении лучом света. 25

Это достигается тем, что в предлагаемом стройстве электрооптический элемент выполнен в виде набора разде. ленных между собой эпектродами плоских ячеек,общие торцы которых перпендикулярны направлению распространения света, причем электроды каждой пары ячеек объединены и подключены через переключатели к источникам напряжения и к шине нулевого потенциала и тем, что устройство снабжено допонительно еще одним аналогично выполненным. электрооптическим элементом, направление плоских ячеж которого ло торцу перпендикулярно направлению ячеек основного электрооптического элемента, и поляризатором, установленным за дополни тельным. электрооптическим, элементом, Предлагаемое устройство отличается тем, что электроды, находящиеся попарно на разных потенциалах, располагаются попеременно по одному между отдельными электрооптическими ячейками таким образом, чтобы эпектрическое поле, образующееся в электрооптических ячейках, было направлено перпендикулярно к направлению распространения света. При этом или один электрод или не359868

45

55 сколько электродов могут подключаться через соответствующие переключатели к источнику напряжения, в то время как пэследуюшие электроды соответственно связаны с общей нулевой шиной.

Одна стрэчка устройства состоит следовательно из двух внешних электродов, связанных с потенциалом земли, двух электрээптических ячеек, которые нахэдятся между этими электродами, и из электрода, находящегося между этими ячейками., который может nogключаться через переключатель к источнику напряжения, Таким эбразэм, при замыкании переключателя в сбеих электрооптических ячеиках соответствующей строчки образуется однородное электрическое поле. Это электрическое поле резко ограничечэ обоими электродамн, связанными с потенциалом земли, так что в области строчки, ограниченной обоймы упомянутыми электродами, разность фаз между обыкновенным и необыкновенным лучами имеет одинаковую величину. Таким, образом., в устрэйстве электроды не находятся на пути света, а ограничивают сбоку ту область,, в которой может действовать электрическое поле. За счет этого избегаются потери света, которые имеют место при использовании продольного электрооптического эффекта, а сами электроды могут состоять из непрозрачного материала, За первым устройством из электрооптических ячеек с принадлежащей к ним, системой электродов, первым. поляризатором и первым анализатором может быть расположено второе такэе же устройство из электрооптических ячеек с принадлежащей к ним системой электродов, вторым поляризатором. и вторым. анализатором. Второе устройство повернуто этнэсительнэ первого устройства

D на угол 90, так что электрооптические 40 ячейки и принадлежащие к ним электроды обоих устройств пересекаются под прямым. углом, если смотреть в направлении распространения света, Анализатор первого устройства объединяется с поляризатором второго устройства так, что средний анализатор повернут относительно внешних о поляризатора и анализатора на угол 90

При таком расположении плоскость поляризации света при пэдаче напряжения на 50 любой электрод каждого из обоих устройств поворачивается только в области перенесения техстройки и столбце, которые образуются теми заземленными электродами, между которыми лежат находящиеся под напряжением, электроды первого и второго устройств из электроэптических ячеек.

В целях уменьшения требуемого для поэ ворота плоскости поляризации на 90 напряжения каждая электрээптическая ячейка может быть разделена на пэдьячейки путем введения дополнительных электродов.

Преимушество данного решения состоит в том, что при уменьшении расстояния между электродами, напряжение, требуемое для поворота плоскости пэляризации света о на угол 90, так называемое полуволновое напряжение, уменьшается в той же мере. Для устройства из электрооптических ячеек с малым. расстоянием строчек и электродов требуется, таким образом, и меньшее напряжение, если остальные условия остаются неизменными. Если же требуется пе= реключать устройство с большим, расстоянием строчек при помощи такого же малого полу-: волнового напряжения, как это имеет место в только что приведенном примере с ма= лым расстоянием строчек, то имеется возмэжн ость разделить большое расстояние строчек и электродов путем введения промежуточных электродов на несколько малень= ких расстояний. Напряжение, требуемое для переключения большей электрооптической ячейки, при этом. составляется из нескольких подполей, причем поднапряжения будет в Л раз меньше общего напряжения, если h есть число подобластей.

На фиг. 1 изэбраженэ предлагаемое электрооптическое устройство на фиг. 2 - два электрооптических устройства, скомбиниро-. ванных для двумерного управления светом, В устройство на фиг. 1 линейно пэляризопанный свет выходит из поляризатора 1 и падает на электрээпгические элементы 2.„ расположенные в виде плоских ячеек длины а, ширины ни тэлщиныо, Электроды 3 и 4 находятся попеременно между электроопти== ческими элементами. Электроды. 3 могут подключаться к источнику напряжения 5 через переключатели 6, в то время как электроды 4 связаны с потенциалом земли. За электрооптическими элементами 2 расположен второй поляризатор (анализатор) 7, который пэ отношению к поляризатэру 1 пэ о вернут на угол 90 .

Если приложить к одному из электродов

3 через соответствующий ему переключатель 6 напряжение, то в двух электрооптических элементах 2, находящихся между этим электродом 3 и двумя соседними электродами 4 образуется однородное электрическое поле, ограниченное резко электродами 4. Если поле является достаточно большим., то плоскость поляризации линейно поляризованного света в эбласги стрэчки двэйнэй толщины С, эграниченнэй двумя участвующими электродами 4, после прохождения электрээптических элементов 2 э повернута на угэл 90 . Свет теперь без препятствий может проходить через ана359868 лизатэр 7, так как егэ плоскость поляризации повернута по этнэшению к поляризатору на тот же угол 90э, на который гговэрачивается плоскость поляризации света в электроэптических ячейках 2.

Если, напротив, ни один из электродов

3 не подключен к источнику напряжения 5, то плоскость поляризации света ни в одной паре электрооптических ячеек 2 не поворачивается, и свет не может проходить че10 рез анализатор 7. Если к одному из электродов приложено напряжение О < U < Uy 2 причем U> является так называемым. по/2 луволновым напряжением, необходимым. для о поворота плоскости поляризации на угол 90, 1

У то разность фаз между обыкновенным. и неэбыкновенным лучами, вызываемая в области тэй строки, кэтэрая образуется двумя электродами, примыкающими к находящемуся под напряжением электроду 3, является не- о достаточной для того, чтобы повернуть плоскость поляризации падающего света на угол о

90 . Получается эллиптически поляризован ный свет. Через последующий анализатор 7у о который повернут на угол 90 относительно 25 поляризатора 1, проходит не весь свет, а только часть его. Таким образом., при помощи устройства не только возможно построчное переключение прозрачности соответствующее 0 и 1, но могут осуществляться 3о и значения, лежащие между 0 и 1, На фиг. 2 средний анализатор 8 повернут относительно поляризатора 1 и анализатора о

7 на угол 90

Электрооптические элементы 2 и принад- зБ лежащие к ним электроды 3 и 4 второго устройства повернуты относительно первого о устройства на угол 90, таким. образом, что они - если смотреть в направлении распространения света - пересекают электроопти- 40 ческие элементы 2 и принадлежащие к ним электроды 3 и 4 первого у-стройства под прямым углом

Если замыкаются ) -ый переключатель

6 первого устройства и Ю) -ый переключа- 45 тель 6 второго устройства, то Р -ый электрод 3 первого устройства и fi -ь.й электрод 3 второго устройства находятся на потенциалах источника напряжения 5.

Если эти напряжения являются достаточно высокими, чтобы повернуть плоскость поляо ризации на угол 90, то в области пересечения строчки и столбца, выделенные участвующими электродами свет может проникать через все устройство.

Путем вариации величины напряже ия на электродах 3 можно управлять количеством пропускаемого света в устройстве.

Формула изобретения

1, Электрооптическое устройство для управления лучом света, содержащее два скрешенных поляризатора, между которь.ми рас» положены электрооптические элементы в электрическом. поле направление которого перпендикулярно направлению распространения света, электроды, переключатели и источник напряжения, о т л и ч а ю ш ее с я тем., что, с целью увеличения напряженности поля в электрооптическпх элементах, в нем электрээптическпй элемент выполнен в виде набэра разделенных между собой электродами ппосЕВХ ячеек, общие торцы которых перпендикулярны направлению распространения света, причем электроды каждой пары ячеек объединены и подключены чеРез переключатели к исто шикам напряжения и к шине нулевого потенциала.

2, Устройство по п. 1 о т и и ч а юш е е с я тем., что, с целью повышения разрешения при управлении лучом света, оно снабжено дополнительно еще одним а-ràлогично выполненным электрооптическим эле ментом., направление плоских ячеек которого ло торцу перпендикулярно направлению ячеек основного электрооптпческого элемента, и поляризатором, устанэвленным за дополнительным электрооптическим, элементом.

3598С8

Составитель И. Сидорова

Радактор Т, Горькова Техред O. Луговая Корректор В. Куприянов

Заказ 893/79 Тираж 976 Подпиное

1ЛНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., a. 4/5

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