BRPI0712688A2

BRPI0712688A2 - método de gravar opticamente em uma válvula de luz de leitura; válvula de gravação óptica; programa computacional incorporado em uma memória que compreende instruções legìveis por computador para realizar ações voltadas à emissão de luz de gravação.

Info

Publication number: BRPI0712688A2
Application number: BRPI0712688-3A
Authority: BR
Inventors: Howard V Goetz; James L Sanford; Jonathan A Sachs
Original assignee: Fury Technologies Corp
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2012-06-26
Also published as: TW200805237A; CA2655057C; EP2653915A2; EP2653915A3; RU2008151938A; JP2016001330A; AU2007254860B2; WO2007143105A2; EP2033046B1; TWI543141B; US20130222443A1; US9368074B2; TWI431594B; CN101523284B; EP2033046A4; CA2655057A1; TW201419249A; EP2653915B1; JP5385783B2; AU2007254860A1

Abstract

MéTODO DE GRAVAR OPTICAMENTE EM UMA VáLVULA DE LUZ DE LEITURA; VáLVULA DE GRAVAçãO óPTICA; PROGRAMA COMPUTACIONAL INCORPORADO EM UMA MEMóRIA QUE COMPREENDE INSTRUçõES LEGìVEIS POR COMPUTADOR PARA REALIZAR AçõES VOLTADAS à EMISSãO DE LUZ DE GRAVAçãO. Trata-se de uma técnica para modular luz por um modulador de luz espacial acumulador de carga elétrica opticamente orientado que obtém uma resposta de escala cinza substancialmente monotónica. As modalidades modulam digitalmente a voltagem além de um material fotorreceptor incluso no modulador de luz espacial. O esquema de modulação digital envolve a iluminação do fotorreceptor com uma série de pulsos de luz que se propagam a partir de um LCoS, em que as durações dos pulsos de luz e suas posições no tempo se combinam de modo a produzir voltagens rms equivalentes binariamente ponderadas no fotorreceptor. Os pulsos de luz se originam a partir de um diodo emissor de luz ou outra fonte de luz comutável, e a temporização dos pulsos de luz é controlada de tal modo que eles sejam emitidos apenas quando o LCoS associados estiver em um estado estável. A emissão de pulsos de luz enquanto o LCoS estiver em um estado estável evita um comportamento não-monotónico.

Description

"MÉTODO DE GRAVAR OPTICAMENTE EM UMA VÁLVULA DE LUZ DE LEITURA; VÁLVULA DE GRAVAÇÃO ÓPTICA; PROGRAMA COMPUTACIONAL INCORPORADO EM UMA MEMÓRIA QUE COMPREENDE INSTRUÇÕES LEGÍVEIS POR COMPUTADOR PARA REALIZAR AÇÕES VOLTADAS À EMISSÃO DE LUZ DE GRAVAÇÃO".

CAMPO DA TÉCNICA

A presente descrição refere-se à modulação de luz através de moduladores de luz espacial e, em particular, a uma técnica para modular luz através de um modulador de luz espacial de acúmulo de carga elétrica foto gerada opticamente orientada para obter resposta de escala cinza substancialmente monotônica.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A modulação espacial dos feixes de luz exige a alteração de propriedades de feixe de luz, como, por exemplo, intensidade ou polarização da onda de luz. Um exemplo bem conhecido de um modulador de luz espacial (SLM) é uma tela de cristal líquido de matriz ativa (AMLCD) que opera em um sistema de projeção de imagem, que transforma dados de imagem em um meio eletrônico em uma imagem em uma tela. No circuito elétrico AMLCD que é integrado na tela aplica e, cada quadro uma matriz bidimensional de voltagens através de uma cada de material de cristal líquido que induz uma matriz bidimensional de alterações em suas propriedades ópticas e, deste modo, modular espacialmente a luz que passa através ou é refletida de volta através do cristal líquido. O controle de escala cinza destas telas exige a modulação de voltagens de pixel individuais, tipicamente, através da modulação analógica ou modulação binária digital.

Os métodos de modulação analógica foram comumente usados em microtelas de cristal líquido iniciais, porém, elas são deficientemente adequadas às telas de conteúdo de informação muito alto. Isto ocorre devido ao tamanho pequeno do pixel e, conseqüentemente, a dificuldade de armazenamento preciso de voltagens analógicas muitas vezes resulta no rendimento de dispositivo fraco e a não uniformidade de pixel de tela. Portanto, a indústria de microtela usa progressivamente os métodos de modulação digital.

Os métodos de modulação digital geralmente adotam a forma de modulação por largura de pulso (PWM) ou modulação de fator de serviço (DFM). Os esquemas de PWM exigem a aplicação na microtela de cristal líquido um pulso de voltagem que tem amplitude fixa e largura temporal variável (isto é, duração). A largura variável varia, tipicamente, de zero até toda a duração do quadro, que corresponde aos níveis de cinza de zero a escala cheia. De maneira ideal, a DFM tem a mesma duração de rede integrada que a PWM, porém, esta usa um ou mais pulsos de duração em escala fixa para atingir isto. Por exemplo, o bit mais significativo através dos pulsos de bit menos significativos, cada binário ponderado, pode ser seqüencialm ente apresentado um apcs o outro a partir do início do período de quadro até o final do período de quadro. Para seis dados de bit que têm um padrão 101010, podem existir três pulsos separados com diferentes durações. Conforme aqueles praticados na técnica conhecida, os diretores de cristal líquido respondem ao valor RMS da média quadrada da voltagem aplicada medida ao longo do tempo de resposta do cristal líquido, esquemas de PWM podem produzir resultados de escala cinza excelentes e inerentemente monotôncos porque em todos os casos os valores de escala cinza maiores mapeiam diretamente os valores de duração mais longa de um único pulso, que por sua vez, sempre fornece valores RMS maiores da voltagem aplicada.

Os esquemas de PWM também minimizam os efeitos de tempo de subida e descida no LC. Entretanto, eles são de implementação muito complexa nas telas atuais devido às posições de temporização do bit de ordem mais baixa com o período de quadro. Por exemplo, com 10 dados de bit, o bit LSB pode ser posicionado em 512 localizações de tempo diferentes dentro do período de quadro. O sistema de tela precisa ser capaz de acomodar esta resolução de temporização. Os métodos alternativos de obtenção da PWM podem reduzir a complexidade de circuito de pixel à custa de requerimentos de taxa de dados extremamente altos. Entretanto, na prá tica, os esquemas de PWM são, em geral, muito difíceis ou dispendiosos para uso em microtelas de cristal líquido e não são amplamente encontrados.

Os esquemas de DFM são a forma mais amplamente usada de modulação digital de microtelas de cristal líquido. Na DFM, como na PWM, os pulsos de voltagem de amplitude fixa são aplicados na microtela. Entretanto, na DFM existe um pulso de voltagem para cada Ί' no pacote de dados, dependendo do nível de cinza particular a ser exibido. Na DFM, as durações aditivas totais dos pulsos divididas pelo tempo de quadro total determinam o fator de serviço da voltagem e, deste modo, seu valor rms equivalente. Os problemas deste esquema para o caso de um modulador de luz espacial de cristal líquido opticamente orientada é que o mesmo não leva em consideração os tempos de subida e descida finitos do material de cristal líquido (particularmente, o fato de que eles são muitas vezes diferentes uns dos outros). Nem se responsabilizam pelos tempos diferentes nos quais os pulsos de luz para bits diferentes dentro dos planos de bit para cada quadro a partir da vá lvula de gravação atingem o dispositivo de geração de foto da válvula de leitura (de modo que eles afetem a leitura para períodos diferentes de tempo).

Deste modo, o posicionamento de pulso ponderado binári o relativo da válvula de gravação pode resultar em uma resposta óptica não monotôrica da vá lvula de leitura. (A resposta ópíca para 100 pode ser menor que para 011). De outro modo, tal resposta ópica real pode diferir do fator de serviço teórico calculado a partir dos pulsos de voltagem sozinhos. Este erro depende do número de conjuntos de bordas de subida e descida e, deste, do número de pulsos, cujo erro altera drasticamente como uma função do nível de escala cinza desejado. O resultado consiste nos esquemas de DFM que geralmente produzem resultados não monotôricos em inúmeros níveis de cinza. Isto é um sério problema para a comercialização. Inúmeros esquemas foram desenvolvidos para tentar corrigir a não monotonicidade, porém, nenhum deles é totalmente satisfatório e a maioria requer aumentos substanciais em custo, complexidade ou redução na taxa de dados.

Um OASLM pode operar no modo de transmissão ou de reflexão. A Figura 1 é um diagrama de um OASLM refletivo atualmente disponível 10, que inclui uma camada de material eletro-ópico (por exemplo, cristal líquido) 12 e uma camada fotorreceptora 14 formada, geralmente, pelo material semicondutor. Os materiais semicondutores, neste exemplo, foram selecionados a partir de uma variedade de materiais que absorve luz na faixa de comprimento de onda visível (400 nra - 700 nm), por exemplo, silício amorfo, carboneto de silício amorfo, BÍ12S1O20 de cristal único, silício, GaAs, ZnS e CdS. A camada de cristal líquido 12 e a camada fotossensível 14 são posicionadas entre os eletrodos opticamente transparentes 16 e 18 sustentados nos respectivos substratos 20 e 22. A luz de saída visível (luz de leitura) é refletida fora de um espelho dielétrico 24. No modo de transmissão, tanto a luz de gravação como a luz de leitura passa através do substrato 20 e não existe nenhum espelho dielétrico 24 e a camada fotorreceptora 14 precisa absorver a luz de gravação e passar pela luz de leitura.

Para esquemas de projeção, as estruturas de OASLM são orientadas com um sinal ou imagem óptica. A Figura 2 é um diagrama de um sistema de projeção atualmente disponível 30, no qual as imagens de entrada são formadas, por exemplo, como padrões de cátod o luminescente na tela de um tubo de cátodo- raio (CRT) 32 e, então, são transferidas sobre a camada fotorreceptora de OASLM 10 através de componentes óptcos que incluem placas de fibra ópíca, lentes ópticas ou ambas. Mais especificamente, o CRT 32 opera como uma fonte de imagem de entrada que produz uma imagem de entrada que é transferida através de uma lente 34 sobre a camada fotorreceptora do OASLM 10. O processo fotorreceptor realizado no OASLM 10 leva a alterações espaciais de reflexão de luz (ou transmissão de luz em um modo de transmissão de operação) da camada de material eletro-ópíco (por exemplo, cristal líquido) do OASLM 10. O componente polarizado S da luz de leitura emitida por uma lâmpada de arco 38 se propaga através de uma lente condensadora 40 e é refletido ao polarizar o divisor de feixe 36 para incidência no OASLM 10, onde o mesmo é espacialmente modulado em tempo real, refletido de volta através do divisor de feixe de polarização 36 e finalmente projetado sobre a tela de uma lente de projeção 42. (O componente polarizado P da luz de leitura se propaga através da lente condensadora 40, passa através do divisor de feixe de polarização 36 e é perdido). Neste caso, o sinal óptico que se propaga a partir do CRT 32 até o OASLM 10 tem caráter essencialmente analógico. Àmedida que uma região de pixel de CRT é orientada, a corrente de feixe de CRT é ajustada para controlar o brilho de pixel. O fósforo do pixel é excitado através da intensidade de feixe de elétron que corresponde à corrente de feixe de CRT para produzir luz. A persistência do fósforo após o tempo de permanência em cada pixel controla a duração da luz de pixel. De maneira correspondente, a imagem de CRT ou a luz de gravação é incidente no OASLM10, de modo que altere a saída do OASLM 10 sob a forma de alterações de reflexão de luz (ou transmissão). Devido à natureza de varredura de imagem no mapeamento de bit na qual as imagens de CRT são formadas, o sinal de voltagem que é aplicado nos eletrodos transparentes 16 e 18 altera a polaridade mil vezes por segundo.

A formação de imagens com um CRT sofre muitas desvantagens, incluindo um alto grau de amplitude e não linearidades geométricas, que ocupa um grande volume e base e que opera em uma alta voltagem.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

De acordo com uma modalidade exemplificativa, proporciona-se um método de gravar opticamente em uma válvula de luz de leitura. No método, as seguintes ações são tomadas durante um quadro. Uma voltagem de célula de gravação selecionada é aplicada em uma localização de pixel de uma válvula de gravação óptica; após a localização de pixel se encontrar em um estado opticamente estável, a localização de pixel é iluminada com um pulso de fonte de luz modulada, a fim de emitir a partir da localização de pixel um pulso de luz de gravação; e o pulso de luz de gravação é direcionado a uma porção localizada de uma camada eletro-ópticade uma válvula de luz de leitura ópica. Ainda dentro do quadro, os elementos de aplicação, iluminação e direcionamento acima são seqüencialmente repetidos para uma pluralidade de voltagens de célula de gravação e pulsos de fonte de luz modulada selecionados.

De acordo com outra modalidade exemplificativa, proporciona-se uma válvula de gravação óptica que inclui uma camada eletro-óptica, uma placa mãe que define a localização de pixels da camada eletro-óptica, uma fonte de luz disposta na comunicação óptica com a camada eletro-óptica, e um controlador acoplado a uma memória. O controlador é adaptado durante um quadro para aplicar de maneira seqüencial e descontínua uma pluralidade de voltagens de célula de gravação selecionadas em uma localização de pixel de uma válvula de gravação óptica e após a localização de pixel atingir um estado opticamente estável para cada uma das voltagens de célula de gravação aplicadas, modular a fonte de luz de acordo com às vezes em que as voltagens de célula de gravação selecionadas são aplicadas.

De acordo com outra modalidade exemplificativa, proporciona-se um programa de computador incorporado em uma memória. O programa de computador inclui instruções legíveis por computador para realizar ações voltadas em direção à luz de gravação óptica e estas ações incluem, dentro de um quadro: aplicar uma voltagem de célula de gravação selecionada em uma localização de pixel de uma vál vula de gravação óptica; após a localização de pixel atingir um estado opticamente estável, que ilumina a localização de pixel com um pulso de fonte de luz modulada, a fim de emitir a partir da localização de pixel um pulso de luz de gravação; direcionar o pulso de luz de gravação em uma porção localizada de uma camada eletro-ópticade uma vá lvula de luz de leitura óptica; e repetir seqüencialmente a aplicação, iluminação e direcionamento para uma pluralidade de voltagens de célula de gravação e pulsos de fonte de luz modulada selecionados.

Estes e outros aspectos da invenção são particularmente detalhados abaixo,

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS:

A Figura 1 é um diagrama de um modulador de luz espacial opticamente orientado da técnica anterior que inclui uma camada de material eletro-ópico e uma camada de material semicondutor fotossensível.

A Figura 2 é um diagrama de um sistema de projeção da técnica anterior composto por um tubo de cátodo-raio opticamente associado a um modulador de luz espacial opticamente orientado.

A Figura 3 é um conjunto de diagramas de temporização que mostra as características de modulação de um modulador de luz espacial que funciona em um modo de acúmulo de carga e orientado com pulsos de amplitude diferente e largura de pulso diferente, sendo que cada um ilumina localizações diferentes da vá lvula de leitura modulador de luz espacial.

A Figura 4 é similar à Figura 3, porém, onde os dois pulsos de orientação são integrados em conjunto na mesma localização do modulador de luz espacial.

A Figura 5 é um diagrama em bloco simplificado de um sistema modulador de luz espacial opticamente orientado no qual a modulação digital é realizada para obter uma saída de luz caracterizada pela resposta de escala cinza substancialmente monotônica.

A Figura 6 é um conjunto de gráficos que mostra os resultados para a integração de voltagem de cristal líquido local em reposta aos pulsos de gravação (10000), os pulsos de luz padronizados (00001) e (10001) se propagam a partir de um dispositivo LCOS.

A Figura 7 mostra um exemplo no qual os bits de dados são propagados igualmente ao longo de um tempo de quadro para reduzir os requerimentos de largura de banda para um dispositivo de microtela LCOS.

A Figura 8 é um conjunto de diagramas de temporização associados à modulação de escala cinza de uma microtela LCOS iluminada com pulsos de luz espaçados com diferentes larguras de pulso.

A Figura 9 é um diagrama de circuito lógico de um circuito de pixel de placa mãe digital composto por uma trava de dados de gravação e uma trava de dados de leitura.

A Figura 10 é um gráf ico que mostra as voltagens fotorreceptoras locais produzidas pelas larguras de pulso de iluminação binariamente ponderadas LCOS para o caso no qual o pacote de dados de escala cinza é (1111111111).

A Figura 11 é um diagrama de temporização resumido que mostra as formas de onda de modulação para um pixel de um dispositivo LCOS e sua localização de pixel correspondente em um modulador de luz espacial associado.

A Figura 12 é um gráfi co de uma função de transferência de escala cinza medida ou curva EO que mostra os saltos não monotôricos entre os bits MSB e MSB-I.

A Figura 13 é uma curva EO modificada a partir da Figura 12 para adaptar os dados ao formato de resposta desejado.

A Figura 14 é um fluxograma que delineia as etapas de método, de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As modalidades modulam digitalmente os elementos eletro-ópticos na válvula de gravação SLM com uma freqüên cia que corresponde ao produto do quadro de válvula de leitura OASLM, ao número de bits de escala cinza para cada imagem de válvula de leitura OASLM e ao número de vá lvulas de leitura OASLM orientado pelo modulador de luz espacial de vá lvula de gravação. Também, um sinal de onda quadrada de voltagem de polaridade alternada é aplicado através do sanduíche de camada fotorreceptora e de camada de cristal líquido da válvu la de leitura OASLM com freqüência, cerc a de 100 vezes por segundo, da saída da leitura. A razão de capacitância por área de unidade do fotorreceptor e do cristal líquido determina a razão do sinal de voltagem desenvolvido ao longo de cada camada da válvu Ia de leitura. A voltagem inicial através do cristal líquido é ajustada baixa o suficiente para um estado desligado (normalmente a operação OASLM negra). Toda alteração de polaridade de sinal de voltagem na válvula de leitura corresponde a um novo período de quadro OASLM.

Dependendo dos materiais específicos usados, o fotorreceptor pode operar através de separação de carga foto-induzida ou através de condutividade ôhmica foto-induzida (por exemplo, sulfeto de cád mio CdS).

As modalidades desta invenção são uma abordagem alternativa sobre a técnica anterior para modulação de luz espacial para moduladores de luz espacial OASLM ou válvulas de luz opticamente orientadas. Para um OASLM, as alterações locais nas propriedades ópícas do material de cristal líquido do dispositivo de saída, isto é, a válvula de leitura, são induzidas por um sinal óptico de entrada a partir de uma válvula de gravação. Os dispositivos de fonte de imagem modernos, tais como, matrizes de LED, matrizes de cristal líquido (incluindo cristal líquido em silício (LCOS)), polissilício e outros dispositivos transistores de película fina não sofrem da maioria das desvantagens notadas acima para uma fonte de gravação de CRT (Figura 2). Eles operam em baixas voltagens, ocupam pequenos espaços e exibem alta linearidade geométrica. Entretanto, eles ainda têm recursos que evitam que os mesmos sejam usados como uma finte de imagem analógica em uma configuração similar àquela mostrada na Figura 2. Por exemplo, uma matriz de LED pode ser limitada em brilho, em tamanho de matriz, em resolução ou requer partes móveis. Talvez, o LCOS é mais bem adequado como um dispositivo digital pequeno que pode operar no modo de modulação de largura de pulso para criar resposta de escala cinza. Note entretanto que a implementação de LCoS detalhada abaixo é uma modalidade exemplificativa da invenção e não uma limitação desta.

Durante um quadro OASLM, a luz incidente localizada com comprimento de onda apropriado na camada fotorreceptora produz uma separação de carga que aumenta localmente a voltagem através do cristal líquido. Devido ao efeito de separação de carga localizada no fotorreceptor mediante uma voltagem através do mesmo e do cristal líquido, a matriz bidimensional de luz de gravação para cada plano de dados de escala cinza é convertido em uma matriz bidimensional de incrementos na voltagem de cristal líquido que se acumula em cada período de quadro OASLM. Àmedida que a polaridade do sinal de voltagem OASLM é alterada, a voltagem de cristal líquido é inicializada e um novo período de integração de luz é começado. Um método para inicializar a voltagem de cristal líquido entre as alterações de polaridade serve para ajustar o sinal de voltagem OASLM em zero volts e iluminar o fotorreceptor com a luz de gravação para descarregar tanto a voltagem fotorreceptora como a voltagem de cristal líquido.

O esquema de modulação digital usado aqui exige a iluminação do fotorreceptor com uma série de imagens de luz pulsadas que se propagam a partir de uma válvula de gravação, na qual as durações ou intensidades das imagens de luz pulsadas e suas posições no período de quadro combinam, quando adequadamente ajustadas conforme ensinado no presente documento, para produzir voltagens monotôricas através do cristal líquido. A luz de gravação se origina a partir de um diodo de emissão de luz (LED) ou outra amplitude controlada ou fonte de luz comutada. Se a fonte de luz de gravação for ligada e desligada, então, a temporização dos pulsos de luz de gravação é controlada, de modo que eles sejam emitidos somente quando a válvula de gravação associada estiver em um estado ópíco estáve 1. Se a fonte de luz de gravação for controlada por amplitude, porém, nunca desligada, então, a amplitude de luz de gravação é controlada para produzir um resultado essencialmente equivalente. Ambos os métodos produzem um trem de imagens de luz pulsadas, uma para cada escala cinza em cada quadro. O esquema tem custo baixo e eficiente na largura de banda de dados. Portanto, é bem adequado para uso em moduladores de luz espacial.

O esquema de orientação de escala cinza exige a operação de um OASLM em um regime de acúmulo de carga para cada quadro com um trem de pulsos de voltagem aplicados em imagem de bit de escala cinza, de modo que a soma de durações para cada quadro não excede um tempo de acumulação máximo do fotorreceptor, que depende dos parâmetros da estrutura. Para obter a modulação de escala cinza adequada com uma válvula de gravação que precisa gravar seqüencialmente cada um dos planos de bit de escala cinza, é necessár io espaçar estes processos de gravação em períodos suficientes, de modo que o cristal líquido válv ula de gravação possa atingir seu estado estável (dada a voltagem gravada no mesmo) antes que o mesmo receba o pulso de luz de gravação proveniente da fonte de luz.

Isto é convenientemente feito em uma modalidade, devotando-se períodos iguais a cada bit a partir do bit mais significativo (MSB) até o bit menos significativo (LSB) em cada pacote de dados de escala cinza. Por exemplo, para 10 bits de escala cinza, a duração para cada quadro de bit de escala cinza deve ser 1 ms para um período de quadro de 10 ms. Então, as imagens de luz pulsadas de entrada são deslocadas com relação à borda de condução da válvula de leitura OASLM aplicada no sinal de voltagem e a multiplicidade de imagens de luz pulsadas de entrada é deslocada no tempo com relação umas às outras. Cada pulso de luz de gravação pode ser ajustado com uma diferença na duração dentro do período de 1 ms para o plano de bit de escala cinza ou ajustado em uma intensidade diferente ou tanto a duração como a intensidade pode ser ajustada para proporcionar o efeito de escala cinza adequado, conforme indicado no presente documento.

Um sistema de modalidade que usa OASLMs inclui três válvu Ias de leitura, cada um com três cores (vermelho, verde e azul) de luz de leitura. O fotorreceptor em cada válvula de leitura determina a matriz bidimensional das frações do sinal de voltagem de válvula de leitura de OASLM total desenvolvida através da multiplicidade de pixels no material de cristal líquido de vá lvula de leitura. Esta matriz de níveis de voltagem desenvolvidos através do cristal líquido resulta da integração de tempo da fotocorrente produzida em resposta a cada plano de bit de escala cinza de iluminação que, em uma modalidade, é determinado por uma microtela de cristal líquido em silício (LCOS) iluminada por um trem de pulsos de escala cinza a partir da fonte de luz de gravação (por exemplo, um LED UV ou outra fonte de comprimento de onda adequada fora da faixa UV).

Uma seqüência de imagens de luz pulsadas que controla a quantidade de luz incidente na vá lvula de leitura atinge a capacidade de faixa de modulação desejada (isto é, escala cinza) da válvula de leitura quando a intensidade e a duração dos pulsos de luz de gravação é ajustada conforme ensinado no presente documento. No caso do sistema OASLM, as imagens de luz pulsadas ou a luz de gravação se propaga a partir da microtela LCOS (isto é válvula de gravação), que modula a saída de um LED UV ou outra fonte de luz com comprimento de onda adequado.

Deste modo, o problema de controlar as características de transmissão das válvulas de leitura OASLM reduz o problema de modular a saída de luz da válvu Ia de gravação. As mesmas considerações discutidas acima, com relação à aplicabilidade de métodos de modulação analógico,digital PWM ou digital DFM também se aplicam ao OASLM. Entretanto, o problema de modular a saída da válvula de gravação tem complexidades adicionais. Em particular, a fonte de iluminação UV também precisa ser controlada e as características de integração do OASLM precisam ser levadas em conta no projeto do esquema de modulação. As presentes modalidades realizam este objetivo sem adicionar custo ou complexidade significativa ao sistema e, além disso, obtém a vantagem de algumas das características exclusivas do O ASLM.

Os princípios de operação do esquema de modulação de escala cinza que usa uma estrutura OASLM que funciona no modo de acumulação da carga elétrica foto gerada são ilustrados nas Figuras 3 e 4. A Figura 3 mostra que os pulsos de luz 50 e 52 com duração diferente e amplitude/intensidade diferente resultam nos respectivos aumentos de graduais de voltagem 54 e 56 em diferentes localizações através do material de cristal líquido. Devido aos tempos de partida diferentes tl e t2 e aos tempos de subida e descida de cristal líquido, as incidências de pulsos de luz 50 e 52 levam a respostas ópticas de cristal líquido diferentes 58 e 60, respectivamente. Uma resposta de cristal líquido relativamente rápida é mostrada para propostos de visualização. Para implementar as modalidades, não é necessário que a resposta líquida de válvu Ia de leitura seja rápida. Um sinal de voltagem 68 aplicado à válvula de leitura OASLM que funciona em uma região de acúmulo de carga produz um aumento gradual de voltagem 70 e uma resposta óptica de cristal líquido 72.

Na Figura 3, a válvu Ia de leitura que corresponde aos pixels diferentes, a e b, de dois pulsos de luz de entrada que correspondem a l's de bits diferentes da escala cinza chega em localizações diferentes do OASLM em momentos de tempo deslocados com relação à borda de condução 74 do sinal de voltagem aplicado 68. Os pulsos de luz 50 e 52, conforme ilustrados, têm a duração diferente e a intensidade diferente, na prática, a duração ou intensidade ou tanto a duração como a intensidade de um dos pulsos com relação aos outros podem ser ajustados para proporcionar a ponderação de bit apropriada.

A Figura 4 ilustra a combinação de pulsos de luz 50 e 52 que chegam em momentos diferentes que correspondem a um l's em bits diferentes no pacote de dados de escala cinza para o mesmo pixel. A combinação de pulsos de luz 50 e 52 produz uma resposta de escala cinza 82 que é um resultado do acúmulo de carga diferente no OASLM.

Este acúmulo é afetado tanto pela chegada destes pulsos em momentos diferentes como pelo número total de fótms de luz de gravação em cada pulso de escala cinza que chega em cada região de pixel de válvula de leitura. Em particular, a contribuição 84 associada ao segundo pulso de luz 52 na resposta de escala cinza total 82 é similar à contribuição 86 associada ao primeiro pulso 50 na resposta de escala cinza total 82. Embora o pulso 52 seja menor em amplitude que o pulso anterior 50, o pulso 52 é mais largo que o pulso 50, de modo que o efeito de rede na voltagem LC 54 e a resposta LC 82 não sejam significativamente diferentes. Isto indica claramente que a modulação pode ser feita variando-se a amplitude, a largura de pulso ou, conforme mostrado na Figura, variando-se uma combinação de ambos os parâmetros do pulso.

Embora a diferença na resposta resultante para os pulsos de luz que chegam em tempos diferentes possa ser usada para criar uma resposta de escala cinza diretamente, os pulsos de luz que chegam em tempos diferentes também podem ter valores de energia diferentes (que resultam de valores de intensidade e larguras diferentes ou ambos). Deste modo, os pulsos de luz que têm valores de energia diferentes e que chegam em tempos diferentes durante o período de acumulação podem ter resposta de escala cinza iguais correspondentes. Além disso, uma resposta de escala cinza maior pode ser atingida em um segundo (posterior) pulso de luz de energia mais alta quando comparado com aquele de um primeiro (anterior) pulso de luz mais baixo. A propriedade OASLM de acumular carga elétrica foto gerada permite que a faixa de amplitudes ou durações de imagens de luz pulsadas seja muito menor. Por exemplo, para dados de pixel de 10 bit apresentados ainda em intervalos de tempo ao longo do período de quadro e no qual cada pulso de imagem de luz representa um plano de bit dos dados, a amplitude ou duração de imagem pode variar ao longo de uma faixa de aproximadamente 40:1 para uma faixa de bit MSB para bit LSB de 512:1.

Na maioria dos esquemas de modulação digital atuais, a diferença de faixa de período de tempo entre os bits MSB e os bits LSB determina indiretamente os requerimentos de largura de banda de dados de sistema. Para os sistemas convencionais com 10 bits de resolução, a diferença de período de tempo MSB para LSB é de 512:1. A largura de banda de dados associada com esta diferença de faixa pode ser difícil de gerenciar. O acúmulo ou integração de carga da carga foto gerada junto com o uso de imagens de luz pulsadas pode reduzir a largura de banda de dados de maneira significativa. Isto ocorre, devido ao fato de a capacidade de criar imagens de luz pulsadas reduzir efetivamente a quantidade de tempo necessária para criar a alteração de voltagem para cada imagem pulsada de escala cinza a partir do tempo tomado para gravar um plano de bit. Quando as imagens de válvula de gravação estão sendo pulsadas, as cargas elétricas são formadas e a voltagem ao longo do cristal líquido OASLM altera (ou se integra a) um novo valor que é proporcional ao nível e largura de iluminação do pulso. Por outro lado, quando não existe qualquer luz de pulso localizada, a voltagem no fotorreceptor permanece constante.

A Figura 5 é um diagrama em bloco simplificado de um sistema OASLM 100 no qual a modulação digital é realizada para atingir uma saída de luz caracterizada pela resposta de escala cinza substancialmente monotôrica. A Figura 5 mostra, de maneira específica, uma modalidade que usa um modo de transmissão OASLM, de modo que a fonte de luz de gravação e o fotorreceptor operem em comprimentos de onda UV para evitar a interferência a partir da luz de leitura. Um OASLM de modo refletivo pode ser empregado usando os mesmos princípios da Figura 5 detalhada abaixo, em uma banda de comprimento de onda apropriada. O sistema OASLM 100 define uma trajetória óptica de gravação 102 e uma trajetóriaóptca de leitura 104. A trajetóriaópica de gravação 102 é composta por um segmento que propaga um feixe de definição de imagem. Um LED UV 105 proporciona uma fonte de feixe de luz de gravação UV pulsada. O feixe UV pulsado emitido a partir do LED UV 105 se propaga através de um integrador de túnel 106, um grupo de lente de relê 108 e um separador de feixe de polarização 110 para proporcionar iluminação retangular uniforme que combina a razão de aspecto de imagem de um dispositivo LCOS de microtela 112. A polarização ρ da iluminação passa através do divisor de feixe de polarização 110. A polarização s da iluminação é refletida pelo divisor de feixe de polarização 110 sobre o dispositivo LCOS 112. Os sinais de controle de luz são proporcionados para o LED UV 105 por um controlador 114.

O dispositivo LCOS 112 proporciona, em resposta ao dado de imagem distribuído para o dispositivo LCOS 112 através do controlador 114, os padrões de luz de gravação UV para um componente de cor selecionado das cores primárias (RGB). A iluminação modulada refletida de volta a partir do dispositivo LCOS 112 se propaga de volta para o divisor de feixe de polarização. A polarização ρ da iluminação modulada refletida passa através do divisor de feixe de polarização e é imaginada por uma lente de imagem 140 e se reflete fora de um espelho dicróico inclinado 142 para incidência em um OASLM 144. O OASLM 144 tem, de preferência, o tipo descrito nas Figuras 1-3, 4A e 4B do pedido internacional número PCT/US2005/018305. A luz incidente modulada na camada fotorreceptora de OASLM 144 desenvolve uma voltagem através de sua camada de cristal líquido. Esta voltagem faz com que uma orientação de campo diretor que corresponde à intensidade integrada do feixe de luz de gravação UV incidente. O controlador 114 proporciona um sinal de voltagem para que o OASLM 144 permita que este desenvolva a voltagem de cristal líquido na relação de temporização apropriada com a incidência da luz de gravação UV.

Trajetória óptica de leitura 104 inclui uma lâmpada de arco 146, que emite luz branca aleatoriamente polarizada. A luz branca se propaga através de um conversor de polarização 148, formada como uma parte integral de uma montagem de arranjos de pequenas lentes de formato de olho de mosca 150 e 152 e, posteriormente, através de uma lente de focalização 154 e um polarizador linear 156 para proporcionar luz linearmente polarizada sob a forma de iluminação retangular uniforme que combina a razão de aspecto de imagem da válvula de leitura OASLM 144. O espelho dicróco inclinado 142 separa a luz branca no componente de luz de cor primária selecionado e direciona esta através de lentes de campo (não mostradas) até a válvula de leitura OASLM 144. Dependendo da imagem definida pelo feixe de luz de gravação UV, o componente de luz colorida é transmitido ou absorvido por um analisador 158 posicionado em proximidade com a válvula de leitura OASLM 144, resultando na modulação de intensidade do conteúdo de imagem de cor. O feixe de luz modulado que se propaga através da válvula de leitura OASLM 144 é direcionado através de uma lente de projeção 160 para gerar uma imagem colorida para projeção em uma tela de monitor (não mostrada).

O controlador 114 coordena a modulação digital do dispositivo LCOS 112 de acordo com os dados de plano de imagem, a temporização de emissões de luz pulsadas a partir do LED UV 105 e o controle de modulação analógica de válvula de leitura OASLM 144 para produzir a iluminação de saída modulada analógica visível que tem uma resposta de escala cinza substancialmente monotôrica. A frase substancialmente monotônicaé usada para significar que existe, ou quase, uma resposta de nível de cinza monotônica. Com os métodos de acionamento digital, o dado de pixel de 8 bit é usado em uma tabela de indexação para criar 10 bits de dados. 2 bits adicionais de dados são usados para se responsabilizar por diversas não linearidades, tais como propriedades eletro ópícas não lineares do cristal líquido. Por exemplo, pode ser visualmente aceitá vel que a função de transferência de dados de 10 bit seja monotônica paraos 8 bits mais significativos.

Em um OASLM, a voltagem por toda a montagem de fotorreceptor/cristal líquido reverte a polaridade na extremidade de cada quadro. Quando ocorre a polaridade da voltagem, a carga integrada acumulada no cristal líquido é neutralizada, por meio disso, eliminando a voltagem pré-induzida anterior por toda a camada de cristal líquido.

Deste modo, a integração da voltagem de cristal líquido recomeça do zero no começo de cada quadro. As voltagens são produzidas pela integração de carga na influência do fotorreceptor, portanto, somente a camada de cristal líquido do tempo no qual foram produzidas até o final do quadro. As voltagens produzidas anteriormente no quadro são efetivamente mais pesadas do que aquelas produzidas próximas à extremidade do quadro.

A Figura 6 é um conjunto de gráficos que mostram os resultados da carga foto-gerada e da integração da voltagem de cristal líquido em resposta aos pulsos de luz LCOS. Um pulso de iluminação ou de gravação 200 que se propaga a partir do dispositivo LCOS 112 no começo da válvula de leitura período de quadro produz uma carga foto-gerada que modifica a voltagem de cristal líquido resultando em um nível de voltagem 202 que permanece na maioria do período de quadro. Um pulso de gravação 204 de mesma duração e intensidade que o pulso de gravação 200 mas que aparece no final do período de quadro produz o mesmo nível de voltagem de cristal líquido 206 mas com menor duração. Para as larguras de pulso mostradas para o pulso de gravação 200 e pulso de gravação 204, a diferença da voltagem de cristal líquido média incrementai pode ser 16:1. Como tal, as formas de onda 202, 206 e 208 correspondem aos pacotes de dados da escala cinza de (10000), (00001) e (10001), respectivamente. As maiores diferenças na válvula de leitura voltagem de cristal líquido podem ser obtidas pela redução das larguras do pulso de gravação relativas ao tempo do quadro.

A formas de onda de voltagem são aditivas, conforme indicado pelo nível de voltagem de cristal líquido 208 para um pulso de gravação 210 que representa uma combinação de pulsos de gravação 200 e 204. Os valores rms de tais formas de onda de voltagem, em geral, não adicionam. Posto que a resposta óptica do cristal líquido resposta óptica esteja relacionada à voltagem rms e se as formas de onda da voltagem rms resultantes não forem aditivas, poderia ser resultado um comportamento não monotôrico de modo concebível. As exceções são a corrente direta DC, uma forma de onda de freqüência única e formas de onda relacionadas harmonicamente.

Entretanto, na prát ica, nota-se que para situações nas quais a maioria da iluminação está concentrada em um período relativamente pequeno próximo ao começo do período de quadro, os erros resultantes da adição de valores de voltagem rms não são suficientemente grandes para levar a uma resposta de escala cinza não monotônica. Esta abordagem aproxima uma voltagem de onda quadrada modulada de amplitude no cristal líquido. Uma vantagem para a concentração de pulso de luz próxmo ao começo do quadro é que a voltagem de cristal líquido mais alta é obtida devido às propriedades de integração do OASLM. Exige-se menos iluminação para alcançar uma determinada voltagem RMS e pode ser aplicada uma voltagem de sinal de OASLM mais baixa, a qual pode permitir melhorias nas características do fotorreceptor.

O uso de pulsos de dados de iluminação para a gravação de uma imagem da válvula de leitura assume que o material de cristal líquido LCOS atingiu um estado óptico estável (por exemplo, ligado ou desligado) antes que o pulso de iluminação comece. Isto contribui para os requerimentos de velocidade de comutação para o material de cristal líquido. Em particular, precisa existir tempo suficiente para dez ou vinte intervalos de ajuste diretor de cristal líquido de gravação e tempo suficiente para dez pulsos de LED ou alterações de intensidade, respectivamente, no tempo de quadro (para um sistema de 10-bit). Considerando que este requerimento seja alcançado, qualquer tipo de material de cristal líquido deve ser aplicáv el. Por exemplo, os materiais de cristal líquido ferroelétricos com tempos de comutação de 200 microssegundos que usam voltagens de acionamento de ±1,65V a 50 graus centígrados podem ser adequados. O vão estreito, o material de cristal líquido nemát ico verticalmente alinhado com tempos de comutação suficientemente rápido s para a operação seqüencial de cor também são disponíveis.

Embora seja possível o uso somente de integração fotorreceptora para atingir as ponderações binárias corretas, a largura de banda de dados de LCOS pode precisar ser não realizavelmente alta por causa da resolução de tempo muito fina necessária para distinguir os níveis de cinza de LSB. O método descrito abaixo espalha o fluxo de dados tão igualmente quanto possível ao longo do período de quadro. O método pode ser realizado modulando-se a amplitude de pulso de iluminação, largura de pulso, fator de serviço ou diversas combinações deste, em proporção às ponderações de bit de um valor de escala cinza digitalmente codificado desejado.

A Figura 7 mostra um exemplo em que os bits de dados são uniformemente propagados por um tempo de quadro de LCOS com a finalidade de reduzir os requisitos de largura de banda de LCOS. O período de quadro é dividido em vinte períodos de dados de voltagem de pixel 220, onde se proporcionam dez períodos 222 para desligar o material de cristal líquido de LCOS de pixel. A intensidade de iluminação de LCOS 224 varia em relação ao bit de dado apresentado à microtela de LCOS. Os níveis de iluminação relativos aproximados estão de acordo conforme indicado na Figura 7. A combinação de posição de bit no tempo de quadro com o nível de iluminação proporciona os níveis de voltagem fotorreceptores de ponderação binári a. O esquema de iluminação mostrado na Figura 7 é constante durante cada intervalo de bit, sobrepondo a subida e descida da resposta de material de cristal líquido 226 de modo que cada bit seja igualmente afetado pelos momentos de subida e descida do material de cristal líquido, permitindo que este efeito seja compensado. O padrão de iluminação resultante produzido pelo LCOS para a seqüência de bits de dados de pixel 1010101011 I mostrada como dados de pixel opticamente orientados de vál vula de leitura 228. Muito embora as respostas de cristal líquido na Figura 7 sejam mostradas em formatos trapezoidais, na prática, as bordas de subida e descida têm um formato de S para materiais de cristal líquido ferroelétrico ou exibem um decaimento exponencial para materiais de cristal líquido nemático. Isto não consiste em uma distinção importante para este método, visto que ele apenas indica um ajuste diferente das intensidades ou durações de iluminação de bit requisitadas para se obter uma ponderação adequada.

Uma vez que o LCOS estiver operando em um modo seqüencial de cores, o LCOS deve orientar seqüencialmente cada uma das três válvulas de leitura durante cada quadro. Isso indica que o comprimento de quadro da vá lvula de leitura é três vezes o comprimento do LCOS. Nesse sistema, cada um dos períodos de quadro de vál vulas de leitura é substituído por 1/3 do quadro a partir do período da vá lvula de leitura anterior. Isso permite que os pulsos de dados de pixel opticamente orientados para cada válvula de leitura estejam localizados na mesma parte do período de quadro da vá lvula. Na prát ica, é vantajoso organizar a temporização, de tal modo que os pulsos de dados de pixel opticamente orientados para cada válvula de leitura fiquem situados próximos ao início do período de quadro da válvula de leitura, com a finalidade de minimizar a iluminação requerida e minimizar a voltagem aplicada de OASLM. Com os pulsos opticamente orientados anteriormente no período de quadro, as amplitudes podem ser, de forma aproximada, binariamente ponderadas já que há menos erros induzidos no valor rms da resposta de válvula de leitura líquida pela integração de OASLM dos pulsos de bit ponderados.

O método descrito na Figura 7 é realizado mesmo fora da largura de banda de dados, mas, não reduz a largura de banda ao mínimo em um tempo de quadro, já que existem intervalos adicionais fora dos dados necessários para a operação. Além disso, cada pulso de dados perda iluminação eficaz devido a uma resposta de tempo de subida e descida do material de cristal líquido. Além disso, a faixa de amplitude de iluminação pode precisar ser alterada até uma faixa de 512:1. Se a faixa de amplitude de iluminação for um problema depende se há controle suficiente e se o nível de iluminação pode ser rapidamente comutado. Os LEDs ou diodos de laser são a fonte mais provável para este tipo de iluminação. O LED pode ser modulado em alta freqüência em cerca de 200 vezes a taxa de quadro. Como uma alternativa para amostrar eletronicamente a iluminação, os níveis ópticos de LCOS podem ser opticamente amostrados.

A Figura 8 mostra um método de iluminação por pulsos de LCOS com retardo, em que a amplitude de LED da iluminação de LCOS 232 é mantida constante e as larguras de pulso individual de LED variam. O período de quadro é divido em dez períodos de dados de voltagem de pixel 230. A largura de pulso da iluminação LCOS 232 varia em relação ao bit de dados apresentado à microtela de LCOS. As larguras de pulso relativas aproximadas são conforme indicadas na Figura 8. A combinação da posição de bit no tempo de quadro com as larguras de pulso de iluminação proporciona os níveis de voltagem fotorreceptores de ponderação binária. O esquema de iluminação mostrado na Figura 8 é pulsado depois que a resposta de material de cristal líquido 234 estiver estável, de modo que cada bit tenha um impacto independente da resposta de material de cristal líquido. A resposta de material de cristal líquido de pixel para a seqüência de bit de pixel 1010101011 é mostrada como 234, e o padrão de iluminação resultante produzido pelo LCOS para a seqüência de bit de dados de pixel é mostrado como dados de pixel opticamente orientados de válvula de leitura 236.

Conforme o método da Figura 7, as respostas de material de cristal líquido 234 na Figura 8 são mostradas em formato trapezoidal. Novamente, na prática, as bordas de subida e descida têm um formato de S para materiais de cristal líquido ferroelétrico ou exibem um decaimento exponencial para materiais de cristal líquido nemático. No entanto, pelo fato de o método da Figura 8 não pulsar o LED até que a resposta de LCOS esteja estabilizada, e pelo fato de os momentos de subida e descida de LED serem essencialmente instantân eos, todos os erros resultantes a partir dos momentos de subida e descida de LCOS são evitados e se espera um comportamento monotôrico de resposta de escala cinza. Da mesma forma que o método da Figura 7, na prática, cada um dos períodos de quadro das três válvulas de leitura é substituído por 1/3 do tempo de quadro com a finalidade de permitir que ocorra uma modulação de LCOS próxima ao início de cada quadro de válvula de leitura. Isso minimiza os níveis de iluminação e as voltagens de OASLM requeridas.

Outra limitação possível do método de acionamento de LCOS mostrado na Figura 7 é que a voltagem fotorreceptora de OASLM pode precisar ser mais alta devido ao tempo de subida de LCOS do que se o impacto dos momentos de resposta de LCOS fosse evitado. Conforme mostrado na Figura 8, seria preferível apresentar os dados de LCOS MSB antes do início do período de quadro de vá lvula de leitura para estabilização de resposta LCOS e começo da iluminação completamente ponderada.

O método mostrado na Figura 8 opera o LED 105 em um ciclo de trabalho relativamente baixo, visto que o LED 105 deve ser desligado tanto para o momento adotado para carregar os dados planos de bit como para o tempo necessário para que o material de cristal líquido do dispositivo de LCOS 112 responda aos dados planos de bit. Em um sistema de projeção de um tipo descrito com referência ao OASLM 100, o total desses dois momentos pode exceder em 400 microssegundos. Para dez pulsos, se torna 4 milissegundos. Se existirem apenas 5,56 milissegundos totais disponíveis para orientar a célula (operação seqüe ncial de quadro), então, apenas 1,5 milissegundos são deixados para pulsar o LED 105. Isso pode exigir uma potência de LED de pico suficientemente alta para se obter uma integração de carga fotorreceptora suficiente.

Este método permite, também, que os dados sejam gravados ao pixel em uma taxa aproximadamente uniforme. De modo a permitir mais tempo aos pulsos de iluminação significativa, o momento entre os dados de pixel de bit significativo inferior pode ser reduzido à medida que se necessita de menos tempo aos pulsos de iluminação de LED. Outra variação permitiria menos tempo à estabilização de LC com os bits menos significativos do que os mais significativos. Por exemplo, o erro alocado à estabilização de LC para uma exposição de bit associada pode ser binariamente ponderado.

A Figura 9 é um diagrama de circuito lógico de um circuito de pixel de placa mãe digital 250 que implementa uma variação do método de iluminação pulsada mostrado na Figura 8. O circuito de pixel 250 inclui uma trava de dados de gravação 252 e uma trava de dados de leitura 254. Um sinal de Fila é ajustado alto de modo a gravar os Dados de linha e coluna na trava de dados de gravação 252. Após o sinal de Fila ser ajustado baixo, os dados permanecem na trava de dados de gravação. Aplica-se um sinal de Carga à trava de dados de leitura com a finalidade de passar os dados na produção da trava de dados de gravação 252 na trava de dados de leitura 254. O sinal de Carga é conectado a todos os circuitos de pixel na matriz de LCOS que permite uma apresentação simultânea dos dados de pixel de matriz ao cristal líquido. Depois que o sinal de Carga for ajustado baixo, os dados permanecem na trava de dados de leitura. A construção de cada trava de dados pode ser tão simples quanto uma porta de passagem (um ou dois transistores) e, se necessário, um inversor (dois transis tores).

O circuito de pixel 250 permite a gravação dos dados de plano de imagem à matriz de pixels do dispositivo de LCOS 112 de maneira quase contínua. Por exemplo, o tempo para gravar o bit MSB de dados a todos os pixels na matriz de pixel pode ser tão longo quanto os períodos de tempo de resposta de cristal líquido e largura de pulso de LED. Isso reduz a largura de banda do dispositivo de LCOS 112. Alternativamente, este método pode ser usado para aumentar o ciclo de trabalho do LED 105 e, desse modo, diminuindo a potência de LED de pico necessária.

A discussão anterior referente às Figuras 7 e 8 supõe que o tempo de quadro do dispositivo de LCOS 112 seja dividido em dez (ou vinte) períodos iguais de dados de gravação. Na prática, há uma vantagem significativa se todo o esquema de modulação de dez pulsos puder ser completo na primeira metade do tempo de quadro de LCOS. Isto ocorre porque a transferência antecipada de toda a energia de LED 105 ao fotoreceptor de OASLM 144 aumenta a eficácia da ponderação de tempo e reduz a razão de voltagem de pico-para-média ao longo do cristal líquido de OASLM e o sanduíche de cristal líquido fotoreceptor de OASLM. A redução da razão de voltagem pico-para-média torna, sucessivamente, o fotoreceptor mais fácil de se projetar. No entanto, a concentração de todos os pulsos de iluminação na primeira parte do quadro estabelece uma limitação na maior largura possível de pulso de iluminação de LED 105.

Por exemplo, se um tempo de quadro de 2,78 ms for dividido em dez subquadros iguais, cada subquadro se torna 278 microssegundos maior. Se o tempo de acomodação do material de cristal de líquido do dispositivo de LCOS 112 for igual a 200 microssegundos, utilizando-se o esquema descrito, o maior pulso de iluminação de LED 105 possível é igual a 78 microssegundos. Pode ser difícil transferir iluminação suficiente para as ponderações de bit MSB, MSB-I e MSB-2 nesta quantidade de tempo. A solução para este problema situa-se no fato de que os bits com menor ponderação requerem, realmente, pulsos de iluminação de LED 105 bem menores e, portanto, não necessitam de todos os 78 microssegundos. Portanto, os intervalos de tempo para os bits com ponderações menores podem ser encurtados, tipicamente, em cerca de 200 microssegundos, e o tempo salvo pode ser usado para alongar os pulsos de iluminação de LED 105 para os bits com ponderações maiores. A tabela abaixo apresenta um exemplo de bits e tempos relativos para um esquema de modulação de dez pulsos que implementa períodos de dados gravados variáveis.

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A Figura 10 é um grá fico que mostra a forma de onda de voltagem de cristal líquido de válvu Ia de leitura teórica produzida pela preparação de temporização de LED na tabela anterior para uma combinação modelada de cristal líqu ido fotoreceptor de SLM 144. (O valor 2V inicial resulta a partir do efeito divisor capacitivo da forma de onda guia no fotoreceptor e combinação de camadas de cristal líquido.)

A Figura 11 é um diagrama de temporização resumido que mostra as formas de onda de modulação para uma válvul a de leitura OASLM em um quadro cheio de uma modalidade implementada para solucionar os problemas técnicos e de desempenho discutidos anteriormente. A seguir descreve-se a operação de modulação de escala cinza de 10-bit com referência ao OASLM 100 da Figura 5.

Com referência às Figuras 5 e 11, existem 10 bits na seqüência de escala cinza exemplar descrita. Durante cada período de quadro, os dados de plano de bit de imagem são gravados 10 vezes, uma para cada nível de cinza de tal modo que ao fim da seqüência de 10-bit, cada pixel tenha sua combinação de escala cinza de dez valores ponderados de modo a proporcionar um nível de cinza exclusivo para tal pixel. A descrição posterior se segue através da modulação de escala cinza de 10-bit de um pixel do dispositivo de LCOS 112 e seu local de pixel correspondente de SLM 144.

No tempo tO, o controlador 114 induz a aplicação de um sinal de Carga à trava de dados de leitura 254 do circuito de pixel da placa mãe 250 (Figura 9) com a finalidade de carregar, simultaneamente, em um dado de pixel de plano de imagem B9 (MSB) a partir da trava de dados de gravação de pixel 252 (Figura 9). Os dados foram gravados na trava 252 ao fim do quadro anterior (não mostrado).

No tempo tO, o controlador 114 induz a aplicação de uma Voltagem de Acionamento de célula de leitura ao longo das camadas de cristal líqu ido fotoreceptor de OASLM 114, que, em resposta, se submete a uma transição de -Volts a +Volts no tempo t1 de modo a iniciar o período de quadro de 16,7 ms.

Os diretores de cristal lí quido no local de pixel do dispositivo de LCOS 112 respondem ao estado lógco do dado de pixel B9 de modo a produzir uma Voltagem de Pixel de Célula de Gravação em operação/fora de operação no local de pixel. Os diretores de cristal líquido do pixel gastam uma quantidade de tempo para alcançar um estado estável correspondente à Voltagem de Pixel de Célula de Gravação, mostrado como "Tempo de Resposta" na Figura 11. Após o retardo de tempo de resposta, o controlador 114 induz o LED UV 105 a emitir um pulso de iluminação de largura específica para incidência sobre o dispositivo de LCOS 112. Isto é mostrado como o tempo tl nesta Figura. A informação de imagem de MSB que transmite luz UV do pixel se propaga a partir do dispositivo de LCOS 112 e reflete fora o espelho dicróico 142 de modo a direcionar a luz UV ao longo da trajetórk de gravação 102 para incidência sobre o OASLM 144. as camadas de cristal líquido fotoreceptor da válvula de leitura OASLM 144 responde à luz UV incidente localizada que gera carga e cria uma voltagem de LC localizada que corresponde à potência ópíca do pulso de iluminação de LED UV e Voltagem de Pixel de Célula de Gravação para o dado de pixel B9. A integração de voltagem LC de Célula de Leitura continua durante o tempo t2, quando o pulso de iluminação correspondente ao dado B9 terminar. O processo descrito anteriormente continua com o aparecimento de um sinal de Carga para cada um dos dados de pixel B8- BO.

Os intervalos de tempo que separam o próximo sinal de Carga adjacente diferem e as larguras de pulso dos pulsos de iluminação de LED UV diminuem progressivamente em sincronia por razões descritas anteriormente com referência à Figura 8 e a tabela de largura de pulso de LED. Os pulsos de luz UV correspondentes aos dados de plano de bit para todos os 10 bits são completados no tempo t3, 2,8 ms no período de quadro. A Voltagem de LC de Célula de Leitura se estabiliza em um valor de escala cinza correspondente no tempo t3 e permanece neste valor durante o resto do período de quadro. Esse processo se mantém verdadeiro para cada pixel do dispositivo de LCOS 112 e seu local de pixel correspondente na válvula de leitura OASLM 144.

Durante todo o período de quadro, que dura do tempo tl ao tempo t4, a luz polarizada visível que se propaga ao longo da trajetória de leitura 104 e incidente sobre o OASLM 144 se submete em cada rotação de polarização de local de pixel correspondente à Voltagem de LC de Célula de Leitura. Este procedimento produz uma resposta de imagem de escala cinza da luz visível para a tela.

Com a finalidade de garantir uma resposta de escala cinza substancialmente monotônica no sistema de OASLM, é necessário caracterizar as características de iluminação de luz de gravação (tempo de subida/descida, saída com ponderações/temporização de plano de bit em características de operação seqüencial e temperatura), resposta de LC de vál vula de leitura (tempos de subida/descida, rendimento óptico e contraste) e a resposta de modulação de válvula de leitura à temporização e ponderações das imagens de válv ula de leitura (rendimento óptico, sensibilidade óptica, isolamento óptico entre os tempos de iluminação e resposta de gravação e leitura). Pode ser necessário caracterizar a resposta de modulação de válvula de leitura em cada local de pixel de válvula de leitura se houver variações locais significativas na resposta de válvula de leitura. O controlador 114 que compreende um arranjo de portas programáveis em campo FPGA ou um circuito integrado de aplicação específica ASIC pode utilizar dados de calibração de pixel de válvula de leitura determinados pelo fabricante ou gerar uma seqüência de controle ou padrão de teste de modo a obter os dados de calibração de pixel durante um período de tempo para escalonar os dados de pixel do dispositivo de LCOS com a finalidade de produzir uma resposta de válvula de leitura uniforme de pixel para pixel.

Em última aná lise, no processo de implementação das modalidades, um indivíduo deve realizar uma série de escolhas para temporização de pulso de LED, durações e correntes com a finalidade de implementar uma modulação de escala cinza digital de um OASLM conforme descrito na discussão anterior. Discutiu-se uma série de abordagens, ou métodos, no presente documento e na literatura, proporcionando argumentos para realizar essas escolhas.

Claramente, na prática, um indivíduo descobrirá que alguns desses métodos produzem melhores resultados do que outros em termos de obtenção de uma modulação de escala cinza monotônica ligeiramente variável, e, genericamente, um indivíduo utilizará qualquer método que proporcione, supostamente, melhores resultados.

No entanto, quando esses algoritmos forem aplicados em sistemas físicos reais, como um motor de luz de OASLM usado em televisão de projeção traseira RPTV, é comum observar que a função de transferência de escala cinza medida real (curva EO) difere significantemente do resultado previsto. A variação pode ter muitas causas, incluindo: Não-linearidade (s) na característica de integração do OASLM Assimetrias na caracterí stica de integração do O ASLM Variações de tempo de resposta nos materiais de cristal líqu ido de vá lvula de leitura

Variações no contraste (razão ligado-para-desligado) da válvula de leitura

Características de comutação não-ideais da válvula de leitura, particularmente como uma função de te mperatura

Erros temporização ou controle de corrente no LED de iluminação de válvula de leitura.

A descrição referida menciona uma estratégia para lidar com essa variabilidade. Esta estratégia consiste em medir a curva EO do sistema almejado, utilizando-se um dos métodos de escolha de modulação de escala cinza. Então, constrói-se uma função de transferência ideal da profundidade de bit desejada, formato e Gamma. Finalmente, para cada ponto na função de transferência ideal escolhe-se o valor a partir da curva EO medida que seja mais próxima à função de transferência ideal neste ponto. Essas escolhas são gravadas em uma tabela de indexação, que, então, é implementada na eletrônica de sistema. Pa*a que funcione de modo apropriado, é importante que a curva EO original tenha uma profundidade de bit significativamente maior que a curva EO de sistema desejada, de modo a permitir escolhas produtivas para cada ponto na curva EO desejada. A princípio, esta estratégia pode resultar em uma curva EO de sistema quase perfeita mesmo se os resultados do algoritmo de modulação de escala cinza forem altamente não-ideais.

No entanto, esta estratégia não funciona se a curva EO medida contiver quaisquer saltos ou intervalos significativos de polaridade positiva. A Figura 12 mostra essa curva EO medida 306. No presente documento, a referência numérica 300 é o gráfico, a referência numérica 301 é a resposta eletro-ópíca medida e a referência numérica 302 é o códgo cinza de entrada. No presente documento, temos três saltos significativos nos pontos marcados 303, 304 e 305. Neste exemplo, a referência numérica 304 está associada a um erro no pulso de MSB/resposta de pulso, e os pontos 303 e 305 correspondem provavelmente a um erro na resposta associada ao bit MSB-1. Este é um tipo típico de erro de se esperar, em que a soma eficaz dos bits inferiores não é exatamente igual à ponderação do próximo bit grande. Essa curva EO não pode ser classificada em uma curva EO ligeiramente variável independentemente das escolhas de indexação tomadas, uma vez que não há pontos de dados disponíveis nos intervalos para se escolherem. Portanto, certas escolhas para algoritmos de modulação inicial podem não fornecer resultados úteis, porque esses intervalos são grandes o suficiente para criar artefatos visuais censurá veis.

Com a finalidade de evitar essas escolhas improdutivas, a estratégia a seguir é útil. Ao invés de tomar escolhas para temporização, largura e corrente de pulso esperando-se que forneçam a curva EO desejada, as escolhas são tomadas esperando-se que forneçam uma curva EO não-ideal deliberadamente com saltos não-monotônicos em alguns ou em todos os "transportadores de bits". (Os transportadores de bits para um sistema de 10-bit conforme descrito anteriormente são as transições de 511 - 512, 255 - 256, 127 -128, 63 - 64, 31 - 32, 15 -16, 7 - 8, 3 - 4, e uma trivial em 1 - 2.) Criando-se esta curva EO não-monotônica deliberadamente, pode-se garantir que a estratégia de classificação descrita anteriormente sempre funcionará, mesmo se as variações de sistema resultarem em um desvio considerável da resposta medida a partir da resposta prevista original.

O método para geração da temporização, largura e correntes de pulso para que se obtenha essa curva EO não-ideal deliberadamente ocorre da seguinte forma. Note que a implementação desse, ou de qualquer outro método similar, requer o uso de uma ferramenta de simulação eficaz, que pode calcular o efeito integrado previsto de vário s esquemas de temporização de pulso, duração e corrente de pulso. É claramente arriscado criar essas ferramentas utilizando-se qualquer entre uma série de linguagens de programação, e a utilidade dessa ferramenta fica óbvia.

Primeiramente, escolhe-se um conjunto inicial de temporização, largura e correntes de pulso utilizando-se qualquer um dos métodos descritos anteriormente que resultariam em um valor de escala cheia de aproximadamente 50% maior do que é realmente desejado. (Este valor de 50% serve para corrigir os efeitos cumulativos dos ajustes descritos nas etapas a seguir. O número de 50% é aproximadamente adequado para o caso aqui descrito. Outros valores podem ser usados dependendo das escolhas particulares tomadas.) Iniciando-se com o LSB + 1, realizamos a ponderação eficaz de cada bit sucessivamente maior cerca de 10% menor que a soma das ponderações de bit dos bits abaixo deste.

Isso é repetido para cada bit sucessivamente maior, finalizando-se com o MSB. Portanto, a ponderação eficaz para o MSB será de 90% das ponderações previstas da soma de todos os bits inferiores, ou, alternativamente, podemos dizer que a ponderação digital fornecida ao pulso de valor 512 consiste em 90% das ponderações digitais dos pulsos que se combinam para criar o valor 511.

Na prática, podem-se utilizar, naturalmente, ajustes exceto aos 10%. Geralmente, 5% serão suficientes. Da mesma forma, novamente na prática, este ajuste pode apenas precisar ser aplicado a alguns dos bits mais significativos, uma vez que são mais prováveis de serem gravem ente afetados pelas variações supramencionadas.

Se necessário, toda a seqüência anterior pode ser repetida, utilizando-se condições iniciais diferentes até que uma resposta de escala cheia desejada e os transportadores de bits não-monotônicos desejados sejam obtidos.

A Figura 13 mostra a curva EO (310), que resultaria a partir da modificação do algoritmo original da figura 12. Por propósitos de clareza, apenas as transições associadas ao MSB e MSB-I são mostradas. Nota-se saltos não-monotônicos nos valores de 256 (311), 512 (312) e 768 (313). Fica claro que esta curva EO pode ser armazenada de modo a criar uma resposta ligeiramente variável, e que sempre existirão 1 ou 2 valores para se escolher a partir de qualquer resposta medida desejada.

A Figura 14 mostra um método exemplar para dispor a luz de gravação ao OASLM 144. No bloco 1402, uma voltagem de acionamento é aplicada à camada eletro- óptica(cristal líquido) da válvula de leitura de OASLM. Essa voltagem de acionamento é mantida ao longo da duração do quadro. No bloco 1404, aplica-se uma voltagem de gravação selecionada a um local de pixel de uma válvula de gravação de LCoS. Essa voltagem de pixel é deixada estabilizar. No bloco 1406, uma fonte de luz/LED UV é iluminada e direcionada à camada eletro-óptica (plano frontal) do LCoS. Note que a iluminação de fonte de luz do LCoS ocorre apenas depois que o LCoS alcançar um estado opticamente estável. Isto é mais simplesmente realizado impondo-se um retardo de tempo de resposta entre o tempo que o controlador aplica a voltagem e o tempo que o controlador modula a fonte de luz em LIGADO para o mesmo pulso. O valor real do retardo de tempo necessário depende da formulação de cristal líquido da válvula de gravação e da temperatura do cristal líquido. Para os cristais líquidos ferroelétricos esse tempo de retardo pode ser entre 100 e 200 microssegundos. Para cristais nemático s verticalmente alinhados, demonstraram-se valores de intervalos de células delgadas de 200 a 250 microssegundos. Tipicamente, os materiais de cristal líquido magnético alinhado plano requerem 250 a 500 microssegundos, com outros tipos de formulações de cristal, como nemáticas trançadas, sendo todas substancialmente mais lentas. Embora esses retardos de tempo, particularmente os associados aos materiais ferroelétricos e verticalmente alinhados, pareçam bem curtos, eles são importantes em garantir um comportamento monotônco na válvula de leitura.

Voltando-se à Figura 14, uma vez que o pixel no LCoS tiver a voltagem de gravação selecionada aplicada, a luz proveniente da fonte faz com que o pulso de luz de gravação seja emitido a partir do LCoS no bloco 1408, que é direcionado a uma área localizada do OASLM. No bloco 1410, uma voltagem se desenvolve na camada de LC do OASLM proporcional ao pulso de luz de gravação integrado incidente mediante àquela camada e a amplitude da voltagem de acionamento. Para os últimos pulsos de luz de gravação no quadro, os pulsos de luz de gravação adicionais fazem com que a voltagem integrada adicional aumente a partir das voltagens anteriores no quadro devido aos pulsos de luz de gravação anteriores.

Ao longo do quadro, os intervalos entre a aplicação de voltagens individuais para os bits de significância diferente são constantes conforme observados nos diagramas de temporização das Figuras 7, 8 e 11, ou ao menos se excedem em cada exemplo um valor predeterminado. Contanto que este não seja o último pulso no quadro (o LSB) no bloco 1412, então, os blocos 1404, 1406, 1408 e 1410 são repetidos para cada bit sucessivo (bloco 1414), a partir do MSB ao LSB de tal modo que os bits mais significativos sejam apresentados previamente no quadro e sejam integrados por um período mãos longo para uma ponderação de bit maior conforme previamente descrito. As ponderações adicionais ocorrem por modulação: largura de pulso (o tempo que a fonte de luz é iluminada e o tempo durante o qual a voltagem de célula de gravação selecionada é aplicada); amplitude de pulso (potência óptica da fonte de luz e/ou o nível da voltagem de célula de gravação aplicada); ciclo de trabalho; ou alguma combinação dos mesmos conforme detalhado anteriormente. Isto é possível pelo fato de o mesmo controlador 114 direcionar tanto a aplicação de voltagem da placa mãe de LCoS/célula de gravação como a própria fonte de luz.

Uma vez que o último pulso no quadro tiver sido emitido como um pulso de luz de gravação ao OASLM, então, o bloco 1412 leva ao bloco 1416 onde o próximo quadro do OASLM é inicializado, como por um breve período de voltagem zero ou revertendo-se a polaridade da voltagem de acionamento. Note que a inicialização do quadro de OASLM não precisa seguir imediatamente após o último pulso de luz de gravação ser gravado e integrado. Conforme detalhado anteriormente, é vantajoso limitar todos os pulsos de luz de gravação na primeira parte ou primeira metade do quadro, contato que as larguras de pulso ainda possam aplicar, de modo adequado, as ponderações de bit apropriadas. Neste exemplo, a inicialização não é realizada até o término do quadro mesmo que outros pulsos de luz de gravação não sejam enviados na segunda metade do quadro, conforme observado na Figura 11 no tempo t4. Da mesma forma, onde uma única válvula de gravação ópíca grava em três válvu Ia de leitura ópticas diferentes, o quadro de OASLM é aproximadamente três vez o comprimento do quadro de válvu Ia de gravação, e é inicializado nessas modalidades apenas depois que os três quadros forem gravados. O tempo de resposta da camada de cristal líquido na válv ula de leitura de OASLM é, em geral, lento, tipicamente comparável ou maior que o tempo de quadro (válvula de leitura). Como tal, o sinal de leitura representa uma vál vula de RMS da voltagem que é opticamente induzido sobre o cristal. O OASLM é "lid o" continuamente ao invés de discretamente, e a modulação resultante pode ser considerada como uma modulação média ao nív el de escala cinza desejada.

As modalidades da presente invenção podem ser implementadas por softwares computacionais executáveis por um processador de dados, tal como um controlador 114 mostrado, ou por circuitos de hardware, ou por uma combinação de circuitos de software e hardware. Além disso, neste aspecto, deve-se notar que vário s blocos do diagrama de fluxo lógico da Figura 14 podem representar etapas de programa, ou circuitos lqgicos interconectados, blocos e funções, ou uma combinação de etapas de programa e circuitos lógcos, blocos e funções para realização de tarefas específicas.

Claramente, este método geral deve ser interpretado de modo a incluir variações razoáveis neste conceito, inclusive aplicar qualquer subsistema, ou todos os bits individuais, aplicar ajustes variáveis a cada bit, usar ajustes aditivos ao invés de ajustes multiplicativos, etc. Muito embora seja descrita no contexto das modalidades particulares, será aparente aos versados na técnica que pode ocorrer uma série de modificações e várias alterações a esses ensinamentos. Por exemplo, embora detalhes específicos tenham sido apresentados no contexto de resolução de escala cinza de 10-bit, esses ensinamentos podem ser prontamente extensíveis a diferentes resoluções, como 8 bits, 12 bits, 14 bits, etc. Portanto, muito embora a invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita em relação a uma ou mais modalidades da mesma, será compreendido pelos versados na técnica que certas modificações ou alterações podem ser feitas sem divergir do escopo e espírito da invenção conforme apresentada anteriormente, ou do escopo das reivindicações decorrentes.

Claims

1. Método de gravar opticamente em uma válvula de luz de leitura, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, durante um quadro: aplicar uma voltagem de célula de gravação em um local de pixel de uma válvu Ia de gravação óptica; após o local de pixel alcançar um estado opticamente estável, iluminar o local de pixel com um pulso de fonte de luz modulada com a finalidade de emitir a partir de um local de pixel um pulso de luz de gravação; direcionar o pulso de luz de gravação a uma parte localizada de uma camada eletro-óptica de uma válvula de luz de leitura óptica; e seqüencialmente repetir a aplicação, iluminação e direcionamento para uma pluralidade de voltagens de célula de gravação selecionadas e pulsos de fonte de luz modulada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, para a duração do quadro, a aplicação de uma voltagem de acionamento à camada eletro-óptica da vá lvula de luz de leitura e a integração, na parte localizada da vá lvula de luz de leitura óptica através do quadro, sendo que as voltagens correspondem às potências ópticas dos pulsos de luz de gravação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a modulação resultante da camada eletro-ópica da válvu Ia de leitura <ptica como uma função dos pulsos de luz de gravação é monotônica.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a iluminação do local de pixel após ele alcançar um estado opticamente estável compreende impor um retardo de tempo de resposta após a primeira aplicação de cada uma das voltagens de célula de gravação selecionadas.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o retardo de tempo de resposta é constante para cada pluralidade de voltagens de célula de gravação selecionadas.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de luz é modulada em largura de pulso.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das voltagens de célula de gravação selecionadas é aplicada por um período de tempo aproximadamente igual ao tempo que se leva para o local de pixel alcançar um estado opticamente estável mais o tempo que o local de pixel é iluminado pelo respectivo pulso de fonte de luz modulada com largura de pulso.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de luz é modulada em amplitude de pulso ou ciclo de trabalho.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a aplicação da voltagem de célula de gravação selecionada compreende a aplicação de uma voltagem de pixel de célula de gravação LIGADA em uma primeira trava de dados da placa mãe da válvula de gravação ópticae, subseqüentemente, em um tempo selecionado que transfere a voltagem de pixel de célula de gravação LIGADA a uma segunda trava de dados cuja saída é acoplada a um eletrodo que define o local de pixel.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula de gravação óptica compreende um dispositivo de cristal líqu ido em silício e a fonte de luz modulada compreende um diodo emissor de luz ou um diodo de laser que emite em um comprimento de onda observado como monocromático na vá lvula de gravação óptica.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as voltagens de célula de leitura selecionadas seqüencialmente aplicadas são dispersas ao longo de todo o quadro.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as voltagens de célula de leitura selecionadas seqüencialmente aplicadas são limitadas em uma primeira metade do quadro.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o direcionamento do pulso de luz de gravação compreende o direcionamento do pulso de luz de gravação a uma parte localizada de uma camada eletro-ópica das três válvulas de luz de leitura óptica, sendo que o quadro consiste em um quadro de célula que é aproximadamente um terço do comprimento de um quadro das vál vulas de luz de leitura óptica.

14. Válvu Ia de gravação óptica, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma camada eletro-óptica; uma placa mãe que define os locais de pixel da camada eletro-óptica; uma fonte de luz disposta em comunicação ópíca com a camada eletro- óptica; um controlador acoplado a uma memória e adaptado durante um quadro para aplicar seqüencial e descontinuamente uma pluralidade de voltagens de célula de gravação selecionadas em um local de pixel de uma válvula de gravação óptica, e após o local de pixel alcançar um estado opticamente estável para cada uma das voltagens de célula de gravação aplicadas, modular a fonte de luz de acordo com o tempo em que as voltagens de célula de gravação selecionadas são aplicadas.

15. Válv ula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende, ainda, uma válvula de luz de leitura óptica em comunicação óptica com a camada eletro-óptica da válvula de gravação, sendo que o controlador é adaptado, ainda, para a duração do quadro, uma voltagem de acionamento a uma camada eletro-óptica da válvula de luz de leitura óptica

16. Válv ula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADA pelo fato de que a modulação resultante da camada eletro-óptica da válvu Ia de leitura ópíca como uma função dos pulsos de luz de gravação que se origina a partir do local de pixel da válvula de gravação ó ptica é monotônica.

17. Válv ula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que o controlador é adaptado para modular a fonte de luz após o local de pixel alcançar um estado opticamente óptico impondo-se um retardo de tempo de resposta apcs a primeira aplicação de cada uma das voltagens de célula de gravação selecionadas.

18. Válv ula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADA pelo fato de que o retardo de tempo de resposta é constante para cada uma das voltagens de célula de gravação selecionadas.

19. Válvula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que o controlador modula a largura de pulso da fonte de luz.

20. Válvula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das voltagens de célula de gravação selecionadas é aplicada por um período de tempo aproximadamente igual ao tempo que se leva para o local de pixel alcançar um estado opticamente estável mais o tempo que o local de pixel é iluminado pelo respectivo pulso de fonte de luz modulada com largura de pulso.

21. Válvula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que a fonte de luz é modulada em amplitude de pulso ou ciclo de trabalho.

22. Válvula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que a placa mãe compreende, ainda, uma primeira e uma segunda trava de dados, e onde o controlador é adaptado de modo a aplicar cada uma das voltagens de célula de gravação selecionada aplicando-se uma voltagem de pixel de gravação LIGADA na primeira trava de dados e, subseqüentemente, em um tempo selecionado para transferir a voltagem de célula de gravação LIGADA à segunda trava de dados cuja saída é acoplada a um eletrodo que define o local de pixel.

23. Válvula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADA pelo fato de que a vál vula de gravação óptica compreende um dispositivo de cristal líquido em silício e a fonte de luz modulada compreende um diodo emissor de luz ou um diodo de laser que emite em um comprimento de onda observado como monocromático na válvula de gravação ó ptica.

24. Válvula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que a pluralidade de voltagens de célula de gravação selecionada é aplicada com a finalidade de ser dispersa por todo o quadro.

25. Válvula de gravação óptica, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que a pluralidade de voltagens de célula de gravação selecionadas é aplicada com a finalidade de ser limitada em uma primeira metade do quadro.

26. Programa computacional incorporado em uma memória que compreende instruções legíveis por computador para realizar ações voltadas à emissão de luz de gravação, CARACTERIZADO pelo fato de que as ações compreendem, em um quadro: aplicar uma voltagem de célula de gravação em um local de pixel de uma válvu Ia de gravação óptica; após o local de pixel alcançar um estado opticamente estável, iluminar o local de pixel com um pulso de fonte de luz modulada com a finalidade de emitir a partir de um local de pixel um pulso de luz de gravação; direcionar o pulso de luz de gravação a uma parte localizada de uma camada eletro-óptica de uma válvula de luz de leitura óptica; e seqüencialmente repetir a aplicação, iluminação e direcionamento para uma pluralidade de voltagens de célula de gravação selecionadas e pulsos de fonte de luz modulada.

27. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que as ações compreendem, ainda, para a duração do quadro, a aplicação de uma voltagem de acionamento à camada eletro-óptica da vá lvula de luz de leitura e a integração, na parte localizada da válvu Ia de luz de leitura qptica através do quadro, sendo que as voltagens correspondem às potências φί^β dos pulsos de luz de gravação.

28. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a modulação resultante da camada eletro-ópíca da válvu Ia de leitura óptica como umafunção dos pulsos de luz de gravação é monotônica.

29. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a iluminação do local de pixel após ele alcançar um estado opticamente estável compreende impor um retardo de tempo de resposta após a primeira aplicação de cada uma das voltagens de célula de gravação selecionadas.

30. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que o retardo de tempo de resposta é constante para cada pluralidade de voltagens de célula de gravação selecionadas.

31. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de luz é modulada na largura de pulso.

32. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 31, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das voltagens de célula de gravação selecionadas é aplicada por um período de tempo aproximadamente igual ao tempo que se leva para o local de pixel alcançar um estado opticamente estável mais o tempo que o local de pixel é iluminado pelo respectivo pulso de fonte de luz modulada com largura de pulso.

33. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a fonte de luz é modulada na amplitude de pulso ou ciclo de trabalho.

34. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a aplicação da voltagem de célula de gravação selecionada compreende a aplicação de uma voltagem de pixel de célula de gravação LIGADA em uma primeira trava de dados da placa mãe da válvu Ia de gravação ópticae, subseqüen temente, em um tempo selecionado que transfere a voltagem de pixel de célula de gravação LIGADA a uma segunda trava de dados cuja saída é acoplada a um eletrodo que define o local de pixel.

35. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que as voltagens de célula de gravação seqüencialmente selecionadas são dispersas ao longo de todo o quadro.

36. Programa computacional, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que as voltagens de célula de gravação seqüencialmente selecionadas ficam limitadas em uma primeira metade do quadro.