RU2563120C2 - Optical modulator - Google Patents
Optical modulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2563120C2 RU2563120C2 RU2014115617/08A RU2014115617A RU2563120C2 RU 2563120 C2 RU2563120 C2 RU 2563120C2 RU 2014115617/08 A RU2014115617/08 A RU 2014115617/08A RU 2014115617 A RU2014115617 A RU 2014115617A RU 2563120 C2 RU2563120 C2 RU 2563120C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polarizer
- sensor
- magnetic field
- moving
- movable
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки информации: к конструкции оптических модуляторов, являющихся составной частью экранов, «электронной бумаги» и оптических коммутаторов-преобразователей (коммутация с одновременной модуляцией), и, в частности, к конструкции их средств считывания и записи.The invention relates to the field of information processing: to the design of optical modulators, which are an integral part of screens, “electronic paper” and optical switch-converters (switching with simultaneous modulation), and, in particular, to the design of their reading and writing means.
Известны экраны, в которых изображение формируется сканированием светового луча с помощью микрозеркал, приводимых в движение микроэлектромеханическими приводами (актюаторами) [U.S. Pat. No. 6856445, 7116462, 7102808, 7016099, RU 2276774, 2277265]. Они нуждаются в освещении зеркал источниками направленного света с высокочастотным регулированием его интенсивности и манипулированием цветом, также высокочастотным. Процессы формирования динамического и статического изображения в них не отличаются.Known screens in which the image is formed by scanning a light beam using micromirrors, driven by microelectromechanical drives (actuators) [U.S. Pat. No. 6856445, 7116462, 7102808, 7016099, RU 2276774, 2277265]. They need to illuminate the mirrors with directional light sources with high-frequency regulation of its intensity and color manipulation, also high-frequency. The processes of formation of dynamic and static images do not differ in them.
Известен экран, в котором изображение формируется переворачивающимися заслонками в виде флажков с закрепленной осью вращения, перекрывающих или открывающих микроотверстия для прохождения света [US 20040080484 A1]. Недостатком его является необходимость регулирования яркости каждого пикселя в отдельности с помощью дополнительного устройства.A screen is known in which the image is formed by flipping flaps in the form of flags with a fixed axis of rotation, overlapping or opening microholes for the passage of light [US 20040080484 A1]. Its disadvantage is the need to adjust the brightness of each pixel individually using an additional device.
Известен экран, каждый пиксель которого содержит оптический микроэлектромеханический регулятор в виде заслонки, перемещающейся благодаря неодинаковому удлинению двух консолей при неодинаковом их нагреве и перекрывающей при этом частично или полностью световой поток через отверстие [U.S. Pat. No. 6775048, 6967761, 7151627].A screen is known, each pixel of which contains an optical microelectromechanical regulator in the form of a shutter that moves due to the unequal lengthening of the two consoles during unequal heating and overlapping partially or fully the light flux through the hole [U.S. Pat. No. 6775048, 6967761, 7151627].
Недостатком его является сложность конструкции и технологии изготовления, необходимость создания трехмерных микроэлектромеханических структур и микроэлектронных структур в составе каждого пикселя, потеря изображения при отключении питания, сложность совмещения системы линз подсветки, фокусирующей весь световой поток на множестве микроотверстий, и подобной же системы линз для формирования изображения после прохождения светом оптических регуляторов.Its disadvantage is the complexity of the design and manufacturing technology, the need to create three-dimensional microelectromechanical structures and microelectronic structures within each pixel, image loss when the power is turned off, the difficulty of combining a backlight lens system that focuses the entire light flux on a multitude of microholes, and a similar lens system for image formation after the light passes through the optical regulators.
Наиболее близким аналогом предлагаемого оптического модулятора является экран [Пат. РФ №2473935, WO/2010/114417], содержащий оптические регуляторы, соответствующие каждому пикселю, отличающийся тем, что оптической регулятор выполнен в виде двух наложенных друг на друга плоских поляризаторов, один из которых неподвижен, второй имеет площадь, перекрывающую площадь пикселя, и выполнен с возможностью поворота относительно первого вокруг нормальной к их плоскостям фиксированной оси, а также содержит средства для осуществления такого поворота. Экран имеет средства для считывания, обработки и передачи информации о положении подвижных элементов регуляторов в виде блока контроля емкостей между неподвижными электродами и электродами, нанесенными на подвижные поляризаторы. Описан также вариант экрана, у которого подвижные поляризаторы намагничены. В качестве одного из средств формирования изображения на описанном экране предложено перо с постоянным магнитом или электромагнитом, создающее в области пишущего конца локальное магнитное поле, параллельное плоскости экрана.The closest analogue of the proposed optical modulator is the screen [Pat. RF No. 2473935, WO / 2010/114417], containing optical regulators corresponding to each pixel, characterized in that the optical regulator is made in the form of two flat polarizers superimposed on one another, one of which is stationary, the second has an area that covers the area of the pixel, and made with the possibility of rotation relative to the first around a fixed axis normal to their planes, and also contains means for implementing such a rotation. The screen has means for reading, processing and transmitting information about the position of the movable elements of the regulators in the form of a capacitance monitoring unit between the stationary electrodes and the electrodes deposited on the movable polarizers. A variant of the screen is also described in which the moving polarizers are magnetized. A pen with a permanent magnet or an electromagnet is proposed as one of the means of image formation on the described screen, creating a local magnetic field parallel to the screen plane in the region of the writing end.
Недостатком прототипа, а именно недостатком его средства считывания, содержащего множество емкостных электродов (обкладок конденсаторов) на каждый пиксель, является необходимость электронного опроса большого числа емкостных датчиков и связанные с этим затраты времени и энергии. Другим недостатком является технологическая сложность точного позиционирования создаваемых контактов, что связано с малыми размерами контактов и высокими требованиями к их взаиморасположению.The disadvantage of the prototype, namely, the disadvantage of its reading means containing many capacitive electrodes (capacitor plates) for each pixel, is the need for electronic interrogation of a large number of capacitive sensors and the associated time and energy costs. Another disadvantage is the technological complexity of the exact positioning of the created contacts, which is associated with the small size of the contacts and high requirements for their relative positioning.
Целью предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик экрана и повышение технологичности.The aim of the invention is to improve the operational characteristics of the screen and increase manufacturability.
Указанная цель достигается тем, что каждый пиксель (субпиксель) оптического модулятора (далее - пиксель) содержит наложенные друг на друга неподвижный плоский поляризатор и подвижный плоский поляризатор, выполненный намагниченным в плоскости поляризатора под заданным углом к плоскости пропускания поляризатора и с возможностью поворота вокруг перпендикулярной поляризаторам оси (реальной или воображаемой), а также содержит средства считывания, обеспечивающие определение направления намагниченности подвижного поляризатора каждого пикселя. Оптический модулятор может также содержать средства записи (формирования) изображения.This goal is achieved by the fact that each pixel (subpixel) of the optical modulator (hereinafter referred to as the pixel) comprises a stationary flat polarizer and a movable flat polarizer superimposed magnetized in the plane of the polarizer at a given angle to the plane of transmission of the polarizer and can be rotated around perpendicular polarizers axis (real or imaginary), and also contains means of reading, providing a determination of the direction of magnetization of the moving polarizer of each pi mudflow. The optical modulator may also comprise means for recording (forming) an image.
Считывание информации о степени открытия оптических затворов (пикселей) оптического модулятора основано на том, что яркость каждого пикселя определяется углом поворота подвижного поляризатора относительно неподвижного. Благодаря тому, что подвижный поляризатор имеет намагниченность в направлении, перпендикулярном его оси вращения, по направлению магнитного поля подвижного поляризатора можно судить о величине угла между его плоскостью пропускания и плоскостью пропускания неподвижного поляризатора. Для определения направления магнитного поля (направления вектора магнитной индукции поля) подвижного поляризатора может быть использован любой известный датчик магнитного поля, позволяющий судить о направлении вектора магнитной индукции этого поля. В варианте предлагаемого изобретения в качестве датчиков направления магнитного поля подвижных поляризаторов служат датчики, сопротивление которых зависит от направления и/или величины магнитного, в том числе с сенсорами, действие которых основано:Reading information about the degree of opening of the optical shutters (pixels) of the optical modulator is based on the fact that the brightness of each pixel is determined by the angle of rotation of the moving polarizer relative to the stationary one. Due to the fact that the moving polarizer has magnetization in the direction perpendicular to its axis of rotation, the direction of the magnetic field of the moving polarizer can be used to judge the magnitude of the angle between its transmission plane and the transmission plane of the stationary polarizer. To determine the direction of the magnetic field (the direction of the magnetic field induction vector) of the moving polarizer, any known magnetic field sensor can be used to judge the direction of the magnetic induction vector of this field. In the embodiment of the invention, the sensors, the magnetic field direction of the moving polarizers are sensors, the resistance of which depends on the direction and / or magnitude of the magnetic, including sensors, the action of which is based on:
- либо на магниторезистивном эффекте [Hari Singh Nalwa Handbook of thin film materials: Nanomaterials and magnetic thin films. - Academic Press, 2002. - Vol.5. - P.514. - 633 p. - ISBN 9780125129084; РФ №2279737],- either on the magnetoresistive effect [Hari Singh Nalwa Handbook of thin film materials: Nanomaterials and magnetic thin films. - Academic Press, 2002. - Vol. 5. - P.514. - 633 p. - ISBN 9780125129084; RF No. 2279737],
- либо на гигантском магниторезистивном эффекте [The Nobel Prize in Physics 2007 (англ.). The Official Web Site of the Nobel Prize; Никитин С.A. Гигантское магнитосопротивление // Соросовский обогревательный журнал. - 2004. - Т.8. - №2. - С.92-98. US 5159513; WO 00/79298; EP 0905523],- either on a giant magnetoresistive effect [The Nobel Prize in Physics 2007 (eng.). The Official Web Site of the Nobel Prize; Nikitin S.A. Giant magnetoresistance // Soros heating journal. - 2004. - T.8. - No. 2. - S. 92-98. US 5159513; WO 00/79298; EP 0905523],
- либо на колоссальном магниторезистивном эффекте [Colossal Magnetoresistance, Charge Ordering and Related Properties of Manganese Oxides / Ed. by C. N. R. Rao and B. Raveau. - World Scientfic Publishing Co., 1998. - P.1-2. - 356 p.- ISBN 978-981-02-3276-4],- either on the colossal magnetoresistive effect [Colossal Magnetoresistance, Charge Ordering and Related Properties of Manganese Oxides / Ed. by C. N. R. Rao and B. Raveau. - World Scientfic Publishing Co., 1998. - P.1-2. - 356 p.- ISBN 978-981-02-3276-4],
- либо на туннельном магниторезистивном эффекте [S.S.P. Parkin, С. Kaiser, A. Panchula, P.М. Rice, В. Hughes, М. Samant, S.-H. Yang, Giant tunnelling magnetoresistance at room temperature with MgO (100) tunnel barriers, Nat. Mat. 3: 862-867 (2004); РФ №2392697].- either on the tunnel magnetoresistive effect [S.S.P. Parkin, S. Kaiser, A. Panchula, P. M. Rice, B. Hughes, M. Samant, S.-H. Yang, Giant tunneling magnetoresistance at room temperature with MgO (100) tunnel barriers, Nat. Mat. 3: 862-867 (2004); RF No. 2392697].
Датчики расположены в зоне действия магнитного поля подвижного поляризатора так, чтобы действие полей соседних подвижных поляризаторов не влияло на сигнал датчика или влияло в минимальной степени. Эта зона определяется для каждого конкретного случая, с учетом степени намагниченности подвижных поляризаторов и чувствительности датчиков, теоретическим путем, экспериментально или сочетанием этих подходов.The sensors are located in the zone of action of the magnetic field of the moving polarizer so that the action of the fields of adjacent moving polarizers does not affect the sensor signal or affect it to a minimum. This zone is determined for each specific case, taking into account the degree of magnetization of the moving polarizers and the sensitivity of the sensors, theoretically, experimentally, or a combination of these approaches.
Выводы каждого датчика соединены - непосредственно или через элементы электрической развязки цепей - с соответствующими проводящими шинами (с шинами «столбцов» и «строк», «адресной» и «битовой», с адресной шиной и шиной данных), соединенными, в свою очередь, с электронным блоком средства считывания. Использование матриц адресных и битовых шин широко используется в матрицах памяти, в том числе оперативной, в жидкокристаллических экранах и т.п. [например, US 6531371 B2]. Недостатком их является возможное размытие адресности за счет, например, растекания тока: проникновения сигнала записи за пределы узла, которому сигнал адресован, за счет большого количества межсоединений между шинами. Известно средство гальванической развязки узлов в виде полевого транзистора, включаемого последовательно с опрашиваемым узлом [US 6462388 B1; A stackable cross point phase change memory. DerChang Kau et al. Intel Corporation, Technology and Manufacturing Group, SC9-09, 2200 Mission College Blvd, Santa Clara, CA 95054 USA §: Numonyx B.V., R&D - Technology Development, 2550 N. 1st Street, Suite 250, San Jose, CA 95131]. Недостатком последнего средства является необходимость многочисленных операций по изготовлению транзисторов и ограниченность миниатюризации конструктивными особенностями транзисторов.The conclusions of each sensor are connected - directly or through the elements of electrical isolation of the circuits - with the corresponding conductive buses (with buses of "columns" and "rows", "address" and "bit", with address bus and data bus), connected, in turn, with a reader electronics. The use of address and bitmap matrices is widely used in memory matrices, including operational, in LCD screens, etc. [for example, US 6531371 B2]. Their disadvantage is the possible blurring of targeting due to, for example, current spreading: the recording signal penetrates beyond the node to which the signal is addressed, due to the large number of interconnects between the buses. Known means of galvanic isolation of nodes in the form of a field effect transistor connected in series with the interrogated node [US 6462388 B1; A stackable cross point phase change memory. DerChang Kau et al. Intel Corporation, Technology and Manufacturing Group, SC9-09, 2200 Mission College Blvd, Santa Clara, CA 95054 USA §: Numonyx B.V., R&D - Technology Development, 2550 N. 1st Street, Suite 250, San Jose, CA 95131]. The disadvantage of the latter means is the need for numerous operations for the manufacture of transistors and the limited miniaturization of the design features of transistors.
Для исключения растекания тока по матрице шин в предлагаемом оптическом модуляторе последовательно с датчиками магнитного поля каждого пикселя включен диод. При этом во время считывания любой другой путь для тока, кроме пути через выбранные адресную и битовую шины и датчик в их пересечении, исключаются встречно включенными диодами. Развязывающий цепи элемент не является обязательным для использования в предлагаемом устройстве, но, при определенных конструктивных параметрах устройства, может существенно улучшить точность считывания. Возникающая при этом зависимость от радиации не является критической, т.к. под воздействием радиации лишь возрастает обратная проводимость диодов (и то - лишь в момент прохождения ионизирующей частицы через данный диод), что лишь теоретически уменьшает эффективность повышения точности, но не препятствует считыванию. (Соответствующие электронные блоки считывания и формирования изображения предполагаются выполненными по интегральной технологии, т.е., в отличие от оптического модулятора, имеют малые размер, к тому же их необязательно видеть, поэтому они допускают защиту от радиации путем помещения, например, в свинцовый корпус.)To prevent current spreading along the bus matrix in the proposed optical modulator, a diode is connected in series with the magnetic field sensors of each pixel. At the same time, during reading, any other path for the current, except for the path through the selected address and bit buses and the sensor at their intersection, is excluded by the on-board diodes. An element decoupling the circuit is not required for use in the proposed device, but, with certain design parameters of the device, it can significantly improve the accuracy of reading. The resulting dependence on radiation is not critical, because Under the influence of radiation, the reverse conductivity of the diodes only increases (and that only at the moment the ionizing particle passes through this diode), which only theoretically reduces the efficiency of increasing accuracy, but does not interfere with reading. (Corresponding electronic reading and imaging units are assumed to be made by integrated technology, i.e., unlike the optical modulator, they are small in size, and it is not necessary to see them, therefore they can be protected from radiation by placing, for example, in a lead case .)
В варианте изобретения подвижный поляризатор выполнен с возможностью поворота вокруг своей оси в пределах 90°, а магниторезистивный сенсор выполнен в виде расположенной вблизи поверхности подвижного поляризатора неподвижной полоски, пересекающей, в плане, область подвижного поляризатора, и соединен своими выводами - непосредственно или через элемент электрической развязки цепей - с соответствующими проводящими шинами, причем датчик ориентирован так, чтобы в одном крайнем положении подвижного поляризатора направление его вектора намагниченности было параллельно направлению максимальной чувствительности датчика поля, а при другом крайнем его положении - перпендикулярно. Полоска может содержать дополнительные вспомогательные слои (адгезионные, изоляционные, трибостойкие и т.п.).In an embodiment of the invention, the movable polarizer is rotatable around its axis within 90 °, and the magnetoresistive sensor is made in the form of a fixed strip located near the surface of the movable polarizer, which intersects, in plan, the region of the movable polarizer, and is connected by its findings directly or via an electric element decoupling circuits - with the corresponding conductive busbars, and the sensor is oriented so that in one extreme position of the moving polarizer the direction of its vector The impedance was parallel to the direction of the maximum sensitivity of the field sensor, and at its other extreme position it was perpendicular. The strip may contain additional auxiliary layers (adhesive, insulating, tribo-resistant, etc.).
Для исключения или уменьшения влияния магниторезистивных считывающих полосок на оптическое пропускание они могут быть выполнены или прозрачными, или частично прозрачными, или полосчатыми, или/и в виде меандра, ориентированного вдоль или поперек полоски, образующей сенсор. При использовании последнего варианта (меандра) может быть увеличена чувствительность датчика. Чтобы не допустить критического снижения оптического пропускания (обычный критерий - изменение в е раз) при использовании непрозрачных сенсоров их ширина, если они имеют форму пересекающей площадь пикселя полоски, не должна превышать третьей части диаметра подвижного поляризатора, а при использовании датчиков другой топологии площадь сенсора не должна превышать третьей части площади пикселя.To eliminate or reduce the influence of magnetoresistive reading strips on optical transmission, they can be made either transparent, or partially transparent, or banded, and / or in the form of a meander oriented along or across the strip forming the sensor. When using the latter option (meander), the sensitivity of the sensor can be increased. In order to prevent a critical decrease in optical transmittance (the usual criterion is a change in e times) when using opaque sensors, their width, if they have the shape of a strip crossing the pixel area, should not exceed a third of the diameter of the moving polarizer, and when using sensors of a different topology, the sensor area must exceed the third of the pixel area.
В варианте предлагаемого экрана средство записи, т.е. средства для поворота подвижных поляризаторов, и считывания содержат блок сравнения сигналов записи с сигналами о положении подвижных поляризаторов и выдает в систему записи сигналы, корректирующие положение соответствующих подвижных поляризаторов в тех случаях, когда коррекция требуется, и не выдает, если не требуется.In an embodiment of the proposed screen, a recording means, i.e. Means for rotating the movable polarizers and readings contain a unit for comparing recording signals with signals about the position of the moving polarizers and outputs signals to the recording system that correct the position of the corresponding moving polarizers in cases where correction is required and does not produce if not required.
Средство записи изображения, кроме варианта с использованием актюаторов с электронным управлением, может быть выполнено в виде внешнего источника магнитного поля: либо локального (магнитный стилус), либо сканирующего, либо распределенного заданным образом. Использование магнитного стилуса обеспечивает возможность письма-стирания или рисования на экране, система считывания позволяет сохранить созданное на экране изображение. Изображение на экране может создаваться путем сканирования управляемым источником магнитного поля по экрану или одновременным воздействием на экран магнитным полем заданной конфигурации (рисунка) - это варианты, создающие удобство тиражирования изображений в варианте электронной бумаги (как это делают с помощью принтеров или фотопечати).The image recording means, in addition to the option using electronically controlled actuators, can be performed in the form of an external magnetic field source: either local (magnetic stylus), or scanning, or distributed in a predetermined manner. Using a magnetic stylus provides the ability to write-erase or draw on the screen, a reading system allows you to save the image created on the screen. An image on a screen can be created by scanning a controlled source of a magnetic field across the screen or by simultaneously applying a magnetic field to a screen with a specified configuration (pattern) - these are options that make it easy to replicate images in electronic paper (as is done with printers or photo printing).
Подвижные магнитные поляризаторы могут содержать - для обеспечения магнитных свойств - магнитные включения в объеме подвижного поляризатора, магнитные покрытия на поверхности или на поверхностях подвижного поляризатора (либо частично или полностью прозрачные, либо занимающие лишь часть поверхности подвижного поляризатора и т.п.), магнитные элементы, закрепленные на поверхности подвижного поляризатора, либо иные известные средства обеспечения намагниченности (например, поляризатор из материала, одновременно являющегося магнетиком).Mobile magnetic polarizers may contain - to ensure magnetic properties - magnetic inclusions in the volume of the moving polarizer, magnetic coatings on the surface or on the surfaces of the moving polarizer (either partially or completely transparent, or occupying only part of the surface of the moving polarizer, etc.), magnetic elements mounted on the surface of a moving polarizer, or other known means of ensuring magnetization (for example, a polarizer made of a material that is simultaneously a magnet).
Экран может содержать и другие общеизвестные компоненты и узлы, например: конструктивные стенки; конструкции для облегчения и обеспечения вращения подвижных поляризаторов; конструкции для задания распределения подвижных поляризаторов по поверхности; матрицу пигментных или дихроичных светофильтров, расположенных в заданном порядке в соответствии с расположением цветных субпикселей; подсветку (заднюю или переднюю); задний диффузный или зеркальный отражатель; маску для перекрытия областей вне пикселей; слои для уменьшения трения между трущимися поверхностями; слои для уменьшения износа трущихся элементов; упрочняющие слои; слои для защиты внешних поверхностей от механических воздействий; просветляющие и антибликовые слои; элементы для задания дистанции между слоями; слои однослойного или многослойного монтажа; узлы совмещения слоев; узлы крепления и/или области склеивания с клеящим слоем и другие.The screen may contain other well-known components and units, for example: structural walls; designs to facilitate and provide rotation of the movable polarizers; structures for specifying the distribution of mobile polarizers on the surface; a matrix of pigment or dichroic filters arranged in a predetermined order in accordance with the arrangement of color subpixels; backlight (back or front); rear diffuse or mirror reflector; a mask for overlapping areas outside the pixels; layers to reduce friction between friction surfaces; layers to reduce wear of the rubbing elements; hardening layers; layers for protecting external surfaces from mechanical stress; antireflective and anti-reflective layers; elements for setting the distance between layers; single-layer or multi-layer installation layers; nodes alignment layers; attachment points and / or gluing areas with an adhesive layer and others.
На Фиг.1 схематично изображены основные элементы предлагаемого устройства в просветном варианте (не показаны неподвижный поляризатор, а также вспомогательные слои и узлы, в том числе элементы для ограничения поворота в пределах 90° и для задания зазоров между слоями).Figure 1 schematically shows the main elements of the proposed device in the lumen version (the stationary polarizer is not shown, as well as auxiliary layers and nodes, including elements for restricting rotation within 90 ° and for defining gaps between the layers).
На Фиг.2 показан фрагмент предлагаемого устройства, соответствующий одному пикселю, в разрезе.Figure 2 shows a fragment of the proposed device corresponding to one pixel in section.
Цифрами на Фиг.1 и Фиг.2 обозначены:The numbers in figure 1 and figure 2 denote:
1 - слой с гнездами для подвижных поляризаторов, который также может быть поляризатором;1 - layer with slots for mobile polarizers, which can also be a polarizer;
2 - подвижный намагниченный поляризатор;2 - movable magnetized polarizer;
3 - сенсор направления магнитного поля;3 - magnetic field direction sensor;
4 - адресная шина;4 - address bus;
5 - битовая шина;5 - bit bus;
6 - диод;6 - diode;
7 - направление вектора намагниченности подвижного поляризатора при одном из возможных его положений (показано лишь для наглядности);7 - direction of the magnetization vector of the moving polarizer at one of its possible positions (shown only for clarity);
8 - неподвижный поляризатор;8 - fixed polarizer;
9 - прозрачные твердые или гибкие стенки, на одной из которых сформированы магниторезистивные сенсоры и шины считывания.9 - transparent solid or flexible walls, on one of which magnetoresistive sensors and read buses are formed.
Примером конкретного исполнения в варианте «электронной бумаги» (для записи стилусом, например, и считывания) может служить экран размером 10 дюймов формата 600×800 пикселей, неподвижный поляризатор которого выполнен в виде поляризующего полосчатого серебряного покрытия (поляризатор фирмы Optiva) толщиной 2 мкм на полимерной гибкой непрозрачной задней стенке толщиной 0,2 мм. Подвижные поляризаторы диаметром 20 мкм и толщиной 5 мкм находятся, с зазором в 1 мкм, в гнездах того же листа поляризатора, в состав которого входят ферромагнитные частицы с одинаковым направлением намагниченности. «Адресные» и «битовые» шины выполнены толщиной 0,5 мкм напылением хрома (покрытого CrOx для уменьшения отражения) на поверхность неподвижного поляризатора, обращенную к подвижным поляризаторам. Магниторезистивный сенсор выполнен из антимонида индия в виде полоски толщиной 0,5 мкм и шириной 3 мкм, пересекающей область над подвижным поляризатором, и соединен одним концом с «адресной» шиной, а другой - через диод - с «битовой» шиной. Пленочный диод с размерами в плане 3×3 мкм толщиной 0,5 мкм выполнен полимерным [РФ №2214651]. Дистанцирующие элементы выполнены напылением CrOx. Слои скреплены точечным склеиванием. Наружные стенки выполнены из прозрачного гибкого пластика толщиной 200 мкм и покрыты слоем нитрида титана толщиной 0,5 мкм для предохранения от царапин. Электронные блоки средств записи и считывания выполнены в интегральном кремниевом исполнении.An example of a specific embodiment in the “electronic paper” variant (for writing with a stylus, for example, and reading) is a 10-inch screen with a format of 600 × 800 pixels, the fixed polarizer of which is made in the form of a polarizing banded silver coating (Optiva polarizer) 2 μm thick a flexible polymer opaque back wall 0.2 mm thick. Mobile polarizers with a diameter of 20 μm and a thickness of 5 μm are, with a gap of 1 μm, in the nests of the same sheet of the polarizer, which includes ferromagnetic particles with the same direction of magnetization. The "address" and "bit" buses are made with a thickness of 0.5 μm by sputtering of chromium (coated with CrO x to reduce reflection) on the surface of the stationary polarizer facing the moving polarizers. The magnetoresistive sensor is made of indium antimonide in the form of a strip 0.5 μm thick and 3 μm wide that intersects the region above the movable polarizer, and is connected at one end to the "address" bus, and the other via a diode to the "bit" bus. A film diode with dimensions in the plan of 3 × 3 μm and a thickness of 0.5 μm is made polymer [RF No. 2214651]. The spacing elements are sprayed with CrO x . The layers are bonded by spot bonding. The outer walls are made of transparent flexible plastic with a thickness of 200 microns and coated with a layer of titanium nitride with a thickness of 0.5 microns to protect against scratches. The electronic components of the means of recording and reading are made in integrated silicon design.
Экран позволяет использовать его в качестве электронной бумаги, демонстрационных досок (с возможностью считывания и сохранения информации), для изготовления многостраничной тетради, а при использовании средства записи, например, в виде актюаторов, то и в качестве многостраничного дисплея с сенсорным экраном. Он не требует питания для сохранения изображения, при рассмотрении изображения (чтении) и внесении и сохранении заметок от руки. Внесенные магнитным стилусом от руки заметки могут быть считаны электронным путем как в ходе записи, так и позднее.The screen allows you to use it as electronic paper, demonstration boards (with the ability to read and save information), for the manufacture of multi-page notebooks, and when using a recording tool, for example, in the form of actuators, then also as a multi-page display with a touch screen. It does not require power to save the image, when viewing the image (reading) and making and saving notes by hand. Handwritten notes made with a magnetic stylus can be read electronically, both during recording and later.
Предложенный оптический модулятор сохраняет все преимущества прототипа: энергонезависимость, относительную простоту технологии изготовления (по сравнению, например, с жидкокристаллическими, светодиодными или газоразрядными экранами), возможность регулирования насыщенности тона при использовании стилуса (в отличие от экранов на «электронных чернилах»), большие пределы допустимых температур, высокую радиационную стойкость (благодаря отсутствию полупроводниковых активных и пассивных элементов в составе оптических регуляторов пикселей), высокую надежность, отсутствие жидкости в экране (повышается, в частности, морозостойкость, устойчивость к механическим повреждениям, надежность, расширяется возможность применения) и др., а также дополнительные преимущества: простота и быстрота считывания, отсутствие необходимости в генерировании и анализе переменного сигнала (в прототипе он используется для считывания изображения путем анализа емкости между соответствующими электродами).The proposed optical modulator retains all the advantages of the prototype: non-volatility, the relative simplicity of the manufacturing technology (compared, for example, with liquid crystal, LED or gas discharge screens), the ability to control the saturation of the tone when using the stylus (unlike screens on "electronic ink"), large limits permissible temperatures, high radiation resistance (due to the absence of semiconductor active and passive elements in the composition of the pixel optical regulators lei), high reliability, lack of liquid in the screen (in particular, frost resistance, resistance to mechanical damage, reliability, expandability of application), etc., as well as additional advantages: simplicity and speed of reading, no need for generating and analyzing the variable signal (in the prototype it is used to read the image by analyzing the capacitance between the respective electrodes).
Предлагаемый оптический модулятор, как и прототип, содержит все средства, необходимые для коммутации оптических сигналов, поэтому может быть использован в качестве коммутатора. Для сохранения уже установленной коммутации он не нуждается в питании. Он создает также возможность одновременно с коммутацией сигнала модулировать его.The proposed optical modulator, like the prototype, contains all the means necessary for switching optical signals, therefore, it can be used as a switch. To maintain the already established switching, it does not need power. It also creates the ability to modulate it simultaneously with the switching of the signal.
При формировании подвижных изображений предлагаемый оптический модулятор позволяет не подавать ненужные управляющие сигналы на пиксели, уже находящиеся в требуемом состоянии, что приводит к уменьшению мерцания изображения и экономии энергии.When forming moving images, the proposed optical modulator allows you to not apply unnecessary control signals to pixels that are already in the desired state, which reduces image flicker and saves energy.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115617/08A RU2563120C2 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Optical modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014115617/08A RU2563120C2 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Optical modulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014115617A RU2014115617A (en) | 2014-08-27 |
| RU2563120C2 true RU2563120C2 (en) | 2015-09-20 |
Family
ID=51456161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014115617/08A RU2563120C2 (en) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | Optical modulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2563120C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655463C2 (en) * | 2017-08-25 | 2018-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "МОЭМС-МОДУЛЬ" | Optical modulator |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6775048B1 (en) * | 2000-10-31 | 2004-08-10 | Microsoft Corporation | Microelectrical mechanical structure (MEMS) optical modulator and optical display system |
| RU2473936C2 (en) * | 2009-04-02 | 2013-01-27 | Аслан Хаджимуратович Абдуев | Screen and optical switch |
-
2014
- 2014-04-18 RU RU2014115617/08A patent/RU2563120C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6775048B1 (en) * | 2000-10-31 | 2004-08-10 | Microsoft Corporation | Microelectrical mechanical structure (MEMS) optical modulator and optical display system |
| US6967761B2 (en) * | 2000-10-31 | 2005-11-22 | Microsoft Corporation | Microelectrical mechanical structure (MEMS) optical modulator and optical display system |
| US7151627B2 (en) * | 2000-10-31 | 2006-12-19 | Microsoft Corporation | Microelectrical mechanical structure (MEMS) optical modulator and optical display system |
| RU2473936C2 (en) * | 2009-04-02 | 2013-01-27 | Аслан Хаджимуратович Абдуев | Screen and optical switch |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655463C2 (en) * | 2017-08-25 | 2018-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "МОЭМС-МОДУЛЬ" | Optical modulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014115617A (en) | 2014-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4829850B2 (en) | Optical modulator, display device, holographic device, and hologram recording device | |
| US7869113B2 (en) | Display device using electrochromism and methods of driving the same | |
| JP4372257B2 (en) | Electrical paper composition material | |
| US11086462B2 (en) | Touch screen panel | |
| TW202107445A (en) | Display device | |
| JP2010145992A (en) | Electrophoretic display including touch panel | |
| JP6734950B2 (en) | Zoom liquid crystal lens unit and liquid crystal lens structure thereof | |
| WO2016181527A1 (en) | Liquid crystal display device | |
| EP3486716A1 (en) | Liquid crystal grating and control method therefor | |
| RU2563120C2 (en) | Optical modulator | |
| CN205485203U (en) | Liquid crystal display | |
| CN105938278B (en) | Liquid crystal display with color motion blur compensation structure | |
| JP2008146080A (en) | Liquid crystal display device and driving method thereof | |
| CN114859588A (en) | Display panel with switchable wide and narrow viewing angles, display device and manufacturing method | |
| RU2473936C2 (en) | Screen and optical switch | |
| TWI591402B (en) | Liquid crystal display device | |
| TW201727345A (en) | Display device | |
| US20090184930A1 (en) | Position detecting display panel | |
| CN105739197B (en) | Array substrate, display panel and display device comprising it | |
| US9798199B2 (en) | Liquid crystal display with color motion blur compensation structures | |
| JP5169038B2 (en) | Information browsing terminal device | |
| JP6581454B2 (en) | Spatial light modulator | |
| JP2006259456A (en) | Particle displacement type display element, particle displacement type display device, and manufacturing method for particle displacement type display element | |
| JP2007171260A (en) | Optical writing type display device and method of using optical writing type display device | |
| JP6546745B2 (en) | Light modulation element and spatial light modulator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160419 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170110 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180419 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191211 |