NO834358L - Avboeyningsanordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et todimensjonalt akustisk/ optisk avbøyningsarrangement som er egnet for en termisk/optisk adressert flytende krystallenhet (LCD).

En termo/optisk flytende krystall fremvisnings-celle eller

-enhet med en smektisk væske kan benyttes i et projeksjonssystem hvori en fokusert laserstråle benyttes til å skrive et mønster på en jevn bakgrunn. Dersom cellen er konstruert til å utgjøre et tynt belegg av flytende krystall i smektisk fase, mens de to hovedflatene internt i cellen er behandlet til å befordre en homeotropisk innretting av de flytende krystallmolekyler langs disse flater, så vil den visuelle klarhet til et slikt belegg i den isotrope væskefase bli bevart dersom den først oppvarmes og deretter langsomt avkjøles slik at den overføres til sin smec-tiske fase. Denne klarhet eller gjennomsiktighet bevares i den smektiske fase fordi den langsomme avkjølingen muliggjør at de flytende krystallmolekyler inntar en homeotropisk retning i rommet. Dersom de to hovedoverflater internt i cellen dessuten er forsynt med gjennomsiktige elektrodebelegg slik at et elektrisk felt kan påføres på tvers av tykkelsen til det flytende krystallbelegg, vil avkjølingshastigheten øke ved påføring av et egnet vekselspent felt. Den fullstendige homeotropiske tilstand med innrettede molekyler gir en visuell ensfarget eller jevn flate. Tydelige linjer kan skrives på denne ensfargede flaten ved å

styre en fokusert laserstråle på tvers av flaten til det flytende krystallbelegg med en egnet hastighet og i fravær av et elektrisk felt for å gi tilstrekkelig energi til de områder som i rekke-følge belyses av den fokuserte stråle, noe som resulterer i en spredningstilstand for molekylenes romretning. Denne tilstand opprettholdes etter en hurtig avkjøling av de lokalt oppvarmede områder i det flytende krystallmateriale. En slik mekanisme er tidligere omtalt i US pat. nr. 3.796.999.

Et avbøyningsutstyr i henhold til foreliggende oppfinnelse

er beskrevet i de nedenfor fremsatte patentkrav.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse, vises til de ledsagende tegninger, hvor:

- fig. 1 viser et enkelt avbøyningsarrangement,

- fig. 2 viser i skjematisk form et todimensjonalt akustisk/optisk avbøyningsarrangement med sekundær belysning, og - fig. 3 viser i skjematisk form et alternativt arrangement til det som er vist i fig. 2.

I arrangementet som er vist i fig. 1 får energien som

stråler ut fra kilden 10 med elektromagnetisk stråling, f.eks. en halvleder laser, sitt utgangssignal kollimert av en første linse 11 til en parallell stråle. Et rektangulært legeme 12 av akustisk/ optisk materiale, f.eks. litium-niobat eller tellurium dioksyd, med påmonterte elektro/akustiske bølgetransdusere 13, 14 anbragt på tilstøtende sideflater og utstyrt for å utsende flatebølger inn i materialet i to kryssende forplantningsretninger som også krysser forplantningsretningen til den elektromagnetiske stråle gjennom legemet 12, slik at avbøyning av den utstrålte energi kan utføres uavhengig i to ortogonale retninger x, y. Endelig blir den utsendte stråling fokusert av en andre linse 15 mot et punkt på en ønsket avstand. Ved på. denne måten å energisere trans-duserne 13 og 14 på egnet måte, kan lyspunktet beveges i x- eller y-retning, og derunder blir x-y planet avsøkt enten i form av et raster eller på en vilkårlig adresseringsmåte (Random Access)

over overflaten.

I arrangementet som er vist i fig. 2 kan lyset fra laserkilden 10a v.hj.a. optiske midler lia, 15a, avsøke den todimen-sjonale flatebølge-avbøyningsinnretning 12a, samt f.eks. et delvis belagt speil 16 anbragt på tvers av overflaten til en termo/optisk adresserbar flytende krystallcelle 17. Utgangen fra laserkilden 10a styres av en modulator 18, som også styrer avbøy-ningsutstyret 12a. Cellen 17 kan først utsettes for oppvarming og avkjøling i nærvær av et elektrisk felt, som tidligere beskrevet, for å indusere en jevn homeotropisk tilstand. Utgangen fra laseren kan deretter moduleres, og den modulerte strålen 19 kan avsøke cellens 17 overflate i fravær av et elektrisk felt for å skrive inn informasjon som kan fremvises i form av et tydelig mønster. En sekundær belysningskilde 2 0 er dessuten benyttet for å opplyse, via det delvis forsølvede speil 16, cellen 17 slik at innskrivningsmønster kan projiseres via optikk 21 på en skjerm 22. Typisk kan laserkilden 10a være en GaAlAs laser.

Det skal bemerkes at plasseringen til laserkilden 10a og dens utstyr samt posisjonen til sekundærbelysningen 20 kan ombyttes.

I det alternative arrangement som er vist i fig. 3 finnes ikke noe halvgjennomsiktig speil. I stedet er laseren 10a og lampen 20 anbragt side ved side, idet en av dem eller begge er noe satt til side for senterlinjen til cellen 17. Forskyvningen fra senter er liten nok til å tillate en effektiv innskriving av informasjon og en senere belysning av cellen. Tilleggsoptikk 23 kan innbefattes i sekundærbelysningsveien, dersom det er nødvendig.

Utstyret i henhold til foreliggende oppfinnelse er ovenfor bare beskrevet i forbindelse med fremvisningsutstyr, men det er også anvendbart på andre områder. F.eks. kan avbøyningsarrange-mentet være egnet for å skrive informasjon eller mønstre på fotofølsomme overflater generelt. Derved kommer man inn på slike anvendelsesområder som mønstertegning på fotoresistent belegg for fremstilling av trykte kretser, eller for skriving på fotofølsomt papir som, når det deretter behandles for fiksering av bildene, blir synliggjort.

Claims (7)

1. Todimensjonalt akustisk/optisk avbøyningsutstyr for avbøyning av en elektromagnetisk stråling (19) som skriver seg fra en strålingskilde (10, 10a), karakterisert ved at utstyret omfatter

- moduleringsutstyr (18, 12a) for å modulere strålingen (19) fra strålingskilden (10a), - kollimeringsutstyr (lia, 15a) for å innrette utgangen fra kilden til en stråle, - et akustisk/optisk avbøyningsutstyr anbragt i stråleveien, hvilket avbøyningsutstyr omfatter et rektangulært legeme (12, 12a) av akustisk/optisk materiale og på to tilstøtende overflater forsynt med elektro/akustiske omformere (13, 14) arrangert for å kunne sende ut ortogonale akustiske flatebølger i materialet på tvers av forplantningsretningen for strålingen gjennom materialet, hvorved den kollimerte strålingen kan avsøke et forutbestemt todimensjonalt område (x, y).

2. Utstyr ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en sekundær belysningskilde (20) for belysning av det forutbestemte område.

3. Utstyr ifølge krav 2, karakterisert ved at kilden med elektromagnetisk stråling (10a) og kilden med sekundær belysning (20). er anbragt med sine utganger vinkelrett på hver-andre (Fig. 2) og at arrangementet omfatter en speilflate (16) for kombinering av utgangene slik at de blir kolineære.

4. Utstyr ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at en termo/optisk adresserbar flytende-krystallenhet (17) er anbragt slik at den kan avsøkes av den avbøyde, fokuserte stråle (19) og belyses av sekundærbelysningen (20).

5. Utstyr ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at kilden for elektromagnetisk stråling er en GaAlAs-laser.

6. Utstyr ifølge et hvilket som helst av de foregående krav anvendt for visuelt fremvisningsutstyr.

7. Utstyr ifølge ett av kravene 1-5, anvendt for overføring av bilder til et fotofølsomt belegg.