DE3229083A1 - Vakuumroehre zum einlesen von bildern in fluessigkristallzellen - Google Patents

Vakuumroehre zum einlesen von bildern in fluessigkristallzellen

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DE3229083A1
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Andreas 2950 Leer Otten
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133348—Charged particles addressed liquid crystal cells, e.g. controlled by an electron beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/24—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with screen acting as light valve by shutter operation, e.g. eidophor

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Description

  • Vakuumröhre zum Einlesen von Bildern in
  • Flüssigkristallzellen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einlesen von Bildern in Flüssigkristallzellen mittels einer Elektronenstrahlröhre.
  • bin vereinfachtes Ausführungsbeispiel eines Flüssigkristallrasters besteht aus- zwei parallelen Glasplatten mit äe einem System paralleler Leiterbahnen an den Innenseiten und einer dazwischenliegenden Schicht eines Flüssigkristalls. Die Glasplatten sind so angeordnet, daß die Leiterbahnen senkrecht aufeinander stehen. Wird an eine Matrix der vorbezeichneten Art eine Spannung angelegt, so wird der- Rasterpunkt des Kreuzungspunktes der beiden Leiterbahnen zum Ansprechen gebracht. Daneben werden aber an vielen Rasterpunkten durch parasitäre Ströme Störspannungen erzeugt, die zu einem Übersprechen der Flüssigkristallanzeige führen, wenn die Steuerspannung die Zwei- oder' Dreifachschwellspannung überschrestet. Daher sind sowohl die Größe als auch die Anzahl der Rasterpunkte alnos solchermaßen eingelesenen Bildes prinzipiell Deschrankt.
  • Der ]BrLindun,^ liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtunrr zu schaffen, die es ermöglicht, Bilder mit beliebig vielen Rasterpunkten einzulesen.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß der Elektronenstrahl einer Vakuumröhre ein Ladungstnuster in eine mehr oder weniger leitfähige Schicht des Flüssigkristalls einliest, bis der erwünschte optische Effekt eintritt.
  • Die Vorrichtung kann von Fernsehgeräten, Videorecordern und dergleichen angesteuert werden. Das kann über integrierte Schaltkreise geschehen, da zur Ablenkung eines Elektronenstrahls nur geringe Spannungen erforderlich sinds Da der optische Effekt bei Flüssigkristallrastern erst oberhalb einer gewissen Schwellspannung einsetzt, ist es sinnvoll, eine Vorspannung anzulegen.
  • Wenn die ladungstragende Schicht homogen ist, findet äe nach Leitfähigkeit dieser Schicht ein Ladungsausgleich statt, der zu einer Zerstörung des eingelesenen Bildes führt.
  • Um diesen Ladungsausgleich zu verhindern, kann die ladungstragende Schicht gerastert werden.
  • Um ein möglichst schnelles Einlesen des Bildes zu ermöglichen, kann das Ladungsmuster von mehreren Elektronenstrahlen eingelesen werden.
  • Hierbei ist die Bildfrequenz auch von der Ansprechzeit des Flüssigkristalls abhängig, sowie der Leitfähigkeit der ladungstragenden Schicht.
  • Dauer Flüssigkristall in seiner Qualität durch elektrochemische Effekte oder mechanische Einwirkungen beschädigt werden kann, kann es angebracht sein die Flüssigkristallzelle durch eine ladungsabgebende Schicht vom Vakuumteil zu trennen. Auf diese Weise ist ein einfaches Austauschen des Flüssigkristalls möglich.
  • Um Bilder verschiedener HelligkeitsstuSen einlesen zu können, ist es nötig, Flüssigkristallraster mit variabler Doppelbrechung zu verwenden.
  • Die durch den Elektronenstrahl hervorgevufenen negativ geladenen Restgasionen können zu einer Zerstörung des Flüssigkristalls führen. Um diese zu verhindern, kann die Röhre mit einer Ionenfalle ausgerüstet werden.
  • Um me-hrfarbige Bilder erzeugen zu können, kann ein Flüssigkristall mit Farbumschaltung verwendet werden, in das nacheinnader mehrere Ladungsmuster eingelesen werden.
  • Den gleichen Zweck kann ein umschaltbares Farbfilter erfüllen.
  • Zur Löschung eines eingelesenen Ladungsmusters sind zwei Methoden denkbar. Bei geringen Bildfrequenzen, die die Verwendung eines Nichtleiters als ladungstragende Schicht ermöglichen, empfiehlt sich ein mechanisches Abstreifen des eingelesen Ladungsmusters.
  • Bei höherer Bildfrequenz und Verwendung leitenderer Materialien kann das Ladungsmuster auch über eine kurzfristig angelegte Saugspannung gelöscht werden.
  • Zu diesem Zweck ist es angebracht, die Rückseite der ladungstragenden Schicht mit einer dünnen Leiterschicht zu überziehen, die gleichzeitig zum Vorspannen des Flüssigkristalls dienen kann.
  • Da größere homogene Flüssigkristallzeullen nur schwer herstellbar sind, kann ein Bildschirm aus mehreren Einzelzellen zusammengesetzt werden.
  • Um eine Projektion eines eingelesenen Bildes zu ermöglichen, ist die Verwendung einher durchsichtigen ladungstragenden Schicht notwendig.
  • Für die Projektion sollte sowohl die Elektronenquelle als auch die Lichtquelle einfacherweise auf einer Achse durch die Mitte des Bildschirms und senkrecht dazu liegen. Um dies zu realisieren, kann das Licht über einen Spiegel auf die Flüssigkristallzelle geworfen werden.
  • Hinter diesem Spiegel kann die Elektronenkanone angebracht sein.
  • Der Elektronenstrahl kann durch ein kleines Loch in diesem Spiegel geschossen werden. Um die Auswirkungen dieses Loches zu mindern, ist es möglich, den Spiegel als Hohlspiegel auszubilden.
  • Zur Projektion; eines eingelesenen Bildes kann auch wieder ein Hohlspiegel verwendet werden, etwa in der Art einer Schmidtoptik, oder es wird ein herkömmliches Objektiv verwendet.
  • Für eine Farbbildprojektion können drei Bilder wahlweise von einer oder drei Optiken projiziert werden. Bei der Verwendung von drei Optiken ist es möglich, drei Farbfilter, vorzugsweise in den drei Komplementärfarben rot, blau, grün, gleichzeitig zu projizieren, Derartige Bilder wären sehr lichtstark.
  • Ein Ausführungsbeispiel, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
  • Ein von einer Elektronenkanone 1 abgebener Elektronenstrahl 2 fliegt durch das Loch im Spiegel 3 und erzeugt auf der Flüssigkristallzelle 4 ein Ladungsmuster, welches den optischen Effekt auslöst. Das von der Lichtquelle 5 ausgehende Licht 6 wird von dem Polarisator 7 polarisiert, von dem Spiegel 3 refleitiert und projiziert das von dem Elektronenstrahl eingelesene Bild durch die Optik 8 auf eine Leinwand 9.
  • Leerseite

Claims (1)

  1. Patntansprüche: 1. Röhre zum Ansteuern von Flüssigkristallzellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektronenstrahl ein Ladungsmuster in eine ladungstragende Schicht einliest.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g,ekennzeichnet, daß die Flüssigkristallzelle vorgespannt ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ladungstragende Schicht gerastert ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ladungstragende Schicht ein Nichtleiter ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ladungstragende Schicht ein Halbleiter ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch rekennzeichnet, das d e ladungstragende Schicht ein Zweiter ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch zekennzeichnet, daß der Bildschirm aus mehreren I?lüssir1kristallzellen zusammengesetzt ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsmuster von mehreren Elektronenstrahlen eingelesen wird.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuunteil der Röhre vom FlüssiSkristallraster getrennt ist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung durch eine elektronenabgebende Schicht erfolgt.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkristallzelle mit variabler Dopelbrechung verwendet wird.
    12. Vòrrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre eine Ionenfalle enthält.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blüssigkristallzelle gewölbt ist.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelesene Ladungsmuster gelöscht wird.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschen durch Uberstreichen eines Leiters erfolgt.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ladungsmuster in eine extrem dünne ladungstragende Schicht eingelesen wird und durch Anlegen eines positiven elektrischen Potentials abgesaugt wird.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ladungstragende Schicht durchsichtig ist.
    18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelesene Bild von einem optischen System projiziert wird.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Bilder in mehrere Flüssigkristallraster eingelesen werden und jedem Raster eine eigene Proåektionsoptik zugeordnet wird.
    20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Proäektionsoptiken auf eine Projektionsebene ausgerichtet sind.
    21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede Projektionsoptik schwenkbar gelagert ist.
    22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Proåektionsebene eine Mattscheibe angeordnet ist.
    23. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Proaektionsebene eine Bildwand angeordnet ist.
    24. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Projektors wenigstens ein Lichtfilter angeordnet ist.
    25. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß drei Bilder in eine Flüssigkrstallzelle eingelesen werden und nacheinander durch ein umschaltbares Farbfilter projiziert werden.
    26. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkristallzelle mit Farbumschaltung verwendet wird.
    27. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisator der Flüssigkristallzelle, der der Lichtquelle zugewandt ist, in der Nähe der Lichtquelle angeordnet wird.
    28.Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht des Projektors über einen Spiegel auf die Flüssigkristallzelle geworfen wird, und daß der Spiegel ein kleines Loch enthält, durch das der Blektronenstrahl geschossen wird.
    29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel ein Hohlspiegel ist.
    30. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Pro,jektion eines eingelesenen Bildes mt Ililfe eines Hohlspiegels erfolgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1988006746A1 (en) * 1987-03-03 1988-09-07 Hughes Aircraft Company Electron beam addressed liquid crystal light valve with input sheet conductor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988006746A1 (en) * 1987-03-03 1988-09-07 Hughes Aircraft Company Electron beam addressed liquid crystal light valve with input sheet conductor
US4826293A (en) * 1987-03-03 1989-05-02 Hughes Aircraft Company Electron beam addressed liquid crystal light valve with input sheet conductor

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