Устройство для управления жидкокристаллическим модулятором света

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) И) 51) 4 О 2 Е 1 1 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нулю, 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Донецкий Филиал Института "Гипроуглеавтоматизация(56) Авторское свидетельство СССР У 56393 э кл. С 021/13, 1975Авторское свидетельство СССР Р 748327, кл. С 02 Е 1/13, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМ МОДУЛЯТОРОМ СВЕТА (57) Изобретение относится к радиотехнике, а именно к аппаратуре элект ронного управления потоком излучения посредством жидкокристаллических модуляторов света (ЖКМС), основанныхна явлении вращения плоскости поляри зации падающего излучения ("твист- эфФекте" ) в двухчастотном режиме управления. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет улучшения Формы управляющего сигнала. Поставленная цель достигает ся тем, что в устройство, содержащее ключи 1 и 2, коммутатор 3, введены два Формирователя 4 и 5 импульсов, два блока 9 и 10 регулирования напря жения, а также диФФеренциальный усилитель 7 и интегратор 8, которые выделяют разность площадей импульсов управления, выходной сигнал интегратора управляет блоком 1 О регулирования напряжения, выходной сигнал которого изменяется до тех пор, пока , разность площадей сигналов (постоянная составляющая) не станет равной7389 1 131Изобретение относится к радиотехнике, а именно к аппаратуре электронного управления потоком излучения посредством жидкокристаллических модуляторов света (НКИС, основанных на явлении вращения плоскости поляризации падающего излучения ("твист-эффекте") в двухчастотном режиме управления, и может быть использовано для построения быстродействующих устройств управления ЖКИС, в частности, в системах стереотелевидения с вре менной сепарацией стереопары, а также в измерительной технике для моду" ляции непрерывных излучений.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет улучшения Формы управляющего сигнала,На Фиг,1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - временная диаграмма работы,Устройство содержит ключи 1 и 2, коммутатор 3, Формирователи 4 и 5 импульсов, жидкокристаллическиймодулятор 6 света (НБМС, дифференциальный усилитель 7, интегратор 8, блоки 9 и 10 регулирования напряжения, шину питания 11, первый и второй транзисторы 12 и 13, первый диод 14, третий транзистор 15, второй диод 16, четвертый транзистор 17.Устройство работает следующим образом.При отсутствии управляющих сигналов ключи 1 и 2 закрыты и на выходе формирователя 4 импульсов устанавливается напряжение, задаваемое внешним управляющим сигналом 17 подводимым к входу блока 9 регулирования напряжения, На выходе Формирователя 5 импульсов устанавливается напряжение, в общем случае отличное от выходного напряжения Формирователя 4 эа счет разброса параметров элементов схемы. Равные части этих напряжений снижаются с одного из выходов формирователей 4 и 5 импульсов и подаются на входы дифференциапьного усилителя 7, который преобразует их в биполярное напряжение, величина и знак которого определяются величиной и знаком разности выходных напряжений формирователей 4 и 5. Этот сигнал интегрируется интегратором 8 и поступает на вход блока 10, изменяя напряжение питания Формирователя 5 импульсов до тех пор, пока разность выходных напряжений формирователей 4 20 25 ЗО 35 40 45 и 5 не станет равной О. Поскольку в контуре регулирования имеется интег-,рирующее звено первого порядка, система является устойчивой и астатической.При поступлении на входы ключей 1и 2 управляющих сигналов (Фиг.2 а, б)формируется биполярный управляющийсигнал, приложенный к ЗАКИС (Фиг.2 в,Прн подаче импульса на вход ключа 1(точка А) он отпирается, снижаетсяпотенциал коллектора транзистора 12и ток от источника питания Е черезтранзистор 13, БКИС 6, диод 14, открытый транзистор 12 и ключ 1 заряжает ячейку ЖКМС,В следующем такте отпирается ключ 2 и ЖКМС 6 перезаряжается по цепи; источник Е, транзистор 15, ПКМС .6, диод 16, транзистор 17, ключ 2 до выходного напряжения формирователя 4. Выходное напряжение дифФеренциального усилителя(Фиг.2 в) повторяет напряжение между обкладками ячейки ЖКМС 6, причем это напряжение является знакопеременным, в то время как напряжения на обкладках ЖКМС 6 всегда униполярны (в приведенной схеме положительны). Что дает возможность раздельного определения площадей положительной и отрицательной полуволн напряжения, что обеспечивает контроль постоянной сос - тавляющей (ПС 1, возникающей за счет нарушения как амплитудной, так и вре - менной симметрии выходных сигналов. Амплитудная симметрия (Фиг.2 в) нарушается в основном за счет неодинакового изменения обратного тока коллектора транзисторов 12 и 17 в запертом состоянии при изменении температуры окружающей среды. Временная симметрия (Фиг.,2 в нарушается вследствие диэлектрической анизотропии жидкого кристалла, что приводит к изменению емкости ячейки ЖКМС во включенном и выключенном состояниях на 5-77. Измснение емкости приводит к изменению постоянной времени цепи заряда при переходе из одного состояния в другое, что влечет за собой изменение эффективной площади полуволн управляющего сигнала за счет Флуктуации крутизны фронтов с частотой переключения, Выходное напряжение интегратора 8 (Фиг,2 г пропорционально разности площадей обеих полуволн, т,е. учитывает как амплитудную, так и вре1317 ф,1И11111 1111 111 Р 8ставитель А. Кулиевхред Л.Олийнык ор Т,КолбКо едактор Т.Парфено каз 2419 1венногоретений5, Рауш Подпиомитета СССРоткрытийая наб., д Тираж 5 ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Иосква, Ж 4/5 Проектная, 4 Производственно графическое предприятие, г. Ужг менную асимметрию управляющего сигнала ПКМС 6. Таким образом, компенсация постоянной составляющей осуществляется искусственным расбалансом питающих напряжений формирователей 4 и 5 импульсов в зависимостиот величины и знака постоянной составляющей путем изменения выходногонапряжения блока 1 О под воздействиемвыходного сигнала интегратора 8. Изменением опорного напряжения 11 навходе блока 9 добиваются оптимального режима управления ЖКМС б по быстродействию и глубине модуляции, приэтом симметрирование управляющего 15сигнала происходит автоматически поминимуму постоянной составляющей,Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я20 Устройство для управления жидкокристаллическим модулятором света, содержащее коммутатор, выходы которого соединены с входами ключей, и шину питания, о т л и ч а ю щ е е - 25У 389 4с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены два формирователя импульсов, последовательно соединенные дифференциальный усилитель и интегратор и два блока регулирования напряжения, выходы которых соединены с первыми 1 управляющими входами формирователей импульсов, вторые управляющие. входы которых соединены с выходами ключей, первые выходы формирователей импуль" сов соединены с входами жидкокристаллического модулятора света, вторые выходы соединены с входами дифгференциального усилителя, входы коммутатора являются управляющими входами группы устройства, управляющий вход первого блока регулирования напряжения является входом устройства, а управляющий вход второго блока ре" гулирования напряжения соединен с вы" ходом интегратора, информационные входы блоков регулирования напряже" ния и формирователей импульсов соединены с шиной питания.