RU2655463C2 - Оптический модулятор - Google Patents
Оптический модулятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655463C2 RU2655463C2 RU2017130203A RU2017130203A RU2655463C2 RU 2655463 C2 RU2655463 C2 RU 2655463C2 RU 2017130203 A RU2017130203 A RU 2017130203A RU 2017130203 A RU2017130203 A RU 2017130203A RU 2655463 C2 RU2655463 C2 RU 2655463C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polarizer
- optical modulator
- movable
- grating
- polarization
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 229910000595 mu-metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/04—Networks or arrays of similar microstructural devices
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/281—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for attenuating light intensity, e.g. comprising rotatable polarising elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3058—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state comprising electrically conductive elements, e.g. wire grids, conductive particles
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/007—Use of pixel shift techniques, e.g. by mechanical shift of the physical pixels or by optical shift of the perceived pixels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оптической технике. Оптический модулятор, каждый пиксель которого содержит перекрывающие площадь пикселя неподвижный плоский поляризатор и параллельный ему подвижный плоский поляризатор. Модуляция света происходит посредством поворота подвижного поляризатора относительно неподвижного поляризатора. Подвижный поляризатор может быть выполнен в виде самонесущей поляризационной решетки из параллельных друг другу прямых полос или нитей из магнитного или немагнитного материала. Подвижный поляризатор также может быть выполнен в виде самонесущей решетки с элементом или элементами жесткости из диэлектрического, полупроводникового или проводящего материала. Элемент или элементы жесткости поляризационной решетки и полосы поляризационной решетки выполнены из одного и того же проводящего материала. Технический результат заключается в увеличении быстродействия оптического модулятора, уменьшении толщины устройства и упрощении технологии изготовления. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области обработки оптической информации: к конструкции оптических затворов, регуляторов и модуляторов света, дисплеев, а также оптических коммутаторов с микроэлектромеханическими оптическими модуляторами.
Уровень техники
Известны оптические многоканальные модуляторы, каждый канал которых - физический пиксель - реализован в виде микроэлектромеханического оптического затвора, включающего микрозеркало, приводимое в движение микроэлектромеханическим приводом - актуатором (US 6856445, 7116462, 7102808, 7016099, RU 2276774, 2277265). Известны оптические модуляторы, каждый пиксель которых содержит переворачивающуюся заслонку в виде флажка с закрепленной осью вращения, перекрывающую или открывающую микроотверстие для прохождения света (US 20040080484 A1).
Недостатком их является сложность конструкции и технологии, а также ограниченность применения (скорее оптические коммутаторы, чем оптические модуляторы).
Известен также микроэлектромеханический оптический модулятор, каждый пиксель которого выполнен в виде заслонки, перемещающейся благодаря неодинаковому удлинению двух консолей при неодинаковом их нагреве и перекрывающей при этом частично или полностью световой поток через отверстие (US 6775048, 6967761, 7151627).
Недостатком их является сложность конструкции и изготовления, а также малая полезная площадь, т.е. площадь окна для излучения.
Прототипом предлагаемого изобретения является оптический модулятор (WO 2010114417, RU 2473936), каждый пиксель которого содержит неподвижный поляризатор и параллельный ему подвижный поляризатор, выполненный с возможностью поворота вокруг перпендикулярной им оси и содержащий также средство для осуществления поворота подвижного поляризатора. В вариантах изобретения смещение диска вдоль стенок, т.е. смещение его оси, исключается наличием гнезда, например, в виде отверстия во вспомогательном слое, или наличием закрепленной или локализуемой другим путем (RU 2017108638) оси подвижного поляризатора.
Недостатком этого устройства является большая толщина и, соответственно, большой вес подвижного поляризатора, выполненного из пленочного поглощающего поляризатора или в виде диэлектрической пленки с нанесенной на нее поляризационной решеткой. Это приводит к увеличению сил нормального давления и, следовательно, сил трения, препятствующих повороту подвижного поляризатора, что замедляет его поворот и ухудшает быстродействие. Другим недостатком, приводящим к таким же последствиям, является наличие сил электростатического взаимодействия сплошного диэлектрического поляризатора с поверхностями соседних элементов, для уменьшения которых необходимы дополнительные конструкторские и технологические усилия. Быстродействие ухудшается также из-за большого момента инерции такого подвижного поляризатора. Для МЭМС-устройств является также недостатком то, что описанный подвижный поляризатор имеет большую толщину - порядка 100 мкм. Необходимость нанесения поляризационных полос и антистатических слоев на поверхность диэлектрической пленки, а также необходимость нанесения магнитных элементов, необходимых для управления коммутатором с помощью внешнего поля (например, для записи магнитным стилусом), значительно усложняет технологию изготовления оптического коммутатора (дисплея).
Технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением является увеличение быстродействия оптического модулятора, уменьшение толщины устройства и упрощение технологии изготовления.
Раскрытие сущности изобретения
Указанная проблема решается тем, что предложен оптический модулятор, каждый пиксель которого содержит, как и устройство по прототипу, перекрывающие площадь пикселя неподвижный плоский поляризатор и параллельный ему подвижный плоский поляризатор, который выполнен с возможностью поворота относительно первого вокруг нормальной к их плоскостям фиксированной оси, а также содержит средство для такого поворота, а отличие от прототипа состоит в том, что подвижный поляризатор выполнен в виде поляризационной решетки из параллельных друг другу прямых полос или нитей из проводящего магнитного или немагнитного материала в виде самонесущей (сохраняющей свою форму при условиях применения) решетки с элементом или с элементами жесткости из диэлектрического, полупроводникового или проводящего материала.
Предлагаемый оптический модулятор работает так же, как и устройство по прототипу: при повороте подвижного поляризатора относительно неподвижного меняется пропускание модулятора, поворот же подвижного поляризатора производят с помощью актуатора или с помощью магнитного или электростатического стилуса. Фиксирование оси подвижного поляризатора может быть осуществлено любым известным способом, в т.ч. ограничением поступательного смещения поляризатора путем установки его в гнезде, как в устройстве по прототипу, или, например, с помощью магнитной подвески, как в RU 2017108638.
Основное отличие предлагаемого технического решения от устройства по прототипу в том, что подвижный поляризатор имеет другую конструкцию: он представляет из себя не сплошной слой, а легкую решетку из параллельных друг другу полос или нитей из проводящего материала, расположенных друг от друга на расстоянии, обеспечивающем заданный коэффициент отражения для той составляющей излучения, которая должна быть отражена, т.е. для той составляющей, которая имеет ненулевую проекцию вектора напряженности электрического поля на направление вдоль полос (нитей) поляризационной решетки. Причем, эта решетка не нанесена на какой-либо слой, задающий форму подвижного поляризатора, т.е. не имеет специального несущего слоя, а является самонесущей, т.е. сохраняет форму и размеры при перемещениях и вращениях. Для придания решетке самонесущих свойств полосы (нити) решетки скреплены друг с другом элементами жесткости, одним или несколькими для каждой отдельной решетки.
Подвижный поляризатор предлагаемой конструкции имеет малый вес, что уменьшает силу его нормального давления на соседние элементы и, соответственно, уменьшает моменты сил трения, препятствующих его повороту. Вес подвижного поляризатора в предлагаемом устройстве мал, благодаря малой толщине, отсутствию несущего сплошного слоя-подложки и благодаря наличию щелей между полосами поляризатора. Малый вес приводит также к тому, что подвижный поляризатор имеет малый момент инерции (здесь и далее - относительно оси подвижного поляризатора), что позволяет придавать ему большие угловые ускорения и тем самым увеличивает быстродействие модулятора.
Другим существенным отличием предлагаемого технического решения от устройства по прототипу является то, что проводящие полосы поляризатора способны ориентироваться вдоль электрического поля, поворачивая подвижный поляризатор, т.е. для придания подвижному поляризатору способности ориентироваться по полю не требуется других средств.
Полосы поляризатора выполняют одновременно несколько функций: поляризуют свет, задают жесткость подвижного поляризатора и обеспечивают возможность поворота подвижного поляризатора путем приложения внешнего электрического поля.
Если полосы подвижного поляризатора изготовлены из проводящего магнитного (обладающего высокой магнитной проницаемостью) материала, то его поворот может осуществляться также и магнитным полем.
В одном из вариантов элементом жесткости поляризационной решетки является охватывающая ее рамка в виде кольца из диэлектрического материала: каждая из параллельных друг другу проводящих полос соединена (закреплена, крепится) противоположными концами с рамкой (как хорды окружности). При таком исполнении внешнее электрическое поле приводит к перераспределению зарядов в каждой из полос поляризационной решетки, т.е. в каждой полосе возникает наведенный дипольный момент, направленный вдоль полосы, что, в свою очередь, приводит к возникновению вращательного момента, действующего на решетку и стремящегося повернуть ее полосками вдоль поля. При напряженности электрического поля, достаточной для преодоления моментов сил трения, подвижный поляризатор повернется. Если при данном варианте исполнения материал полос поляризационной решетки не только проводящий, но и магнитный, то на поляризационную решетку во внешнем магнитном поле будет действовать вращательный момент, так как полосы имеют направление легкого намагничивания вдоль полос, и возникающий вращательный момент будет стремиться развернуть решетку полосами вдоль поля. Итак, при изготовлении элементов (элемента) жесткости из диэлектрического материала может быть реализовано управление (поворот) подвижным поляризатором:
- магнитным полем, если полосы поляризатора выполнены из проводящего магнитного материала,
- электрическим полем, независимо от магнитных свойств полос поляризатора.
Рамка, в варианте изобретения, может быть выполнена также из проводящего материала, т.к. влияние ее на поляризацию света много меньше влияния полос решетки, благодаря большому количеству последних. Такое исполнение позволяет использовать в качестве средства для поворота подвижного поляризатора внешнее магнитное поле, т.к. полосы из проводящего магнитного материала имеют направление легкого намагничивания вдоль полос, а части рамки, имеющие иное направление, составляют малую часть поляризатора. Внешнее электрическое поле при таком исполнении не будет создавать вращающих моментов, т.к. наведенный дипольный момент будет направлен вдоль поля, а не вдоль полос. Писать от руки на экране из таких оптических модуляторов можно только магнитными стилусами.
В варианте изобретения жесткость решетки может быть обеспечена перемычками между ее полосами, причем количество, расположение и распределение перемычек, обеспечивающих жесткость решетки, могут быть различными. Перемычки могут быть выполнены диэлектрическими или проводящими. Возможны также различные сочетания диэлектрических и проводящих перемычек. Элемент жесткости в виде перемычек может быть выполнен с меньшим моментом инерции, чем у рамки того же назначения, путем расположения перемычек ближе к центру подвижного поляризатора.
Перемычки между полосами могут составлять разные по форме элементы жесткости, причем не только в виде кольца, но и другой формы, замкнутой или незамкнутой (например, в виде спирали), хотя бы по разу пересекающей (касающейся) каждую полосу решетки, т.е. перемычками должны связывать между собой все полосы поляризационной решетки.
При использовании диэлектрических перемычек возможно управление подвижным поляризатором как электрическим внешним полем, так и - при изготовлении полос из магнитного проводящего материала - магнитным полем. При использовании проводящих перемычек возможно управление только внешним магнитным полем (если полосы изготовлены из проводящего магнитного материала). Оговоримся, что оптический модулятор и, в частности, подвижный поляризатор, могут быть снабжены и другими средствами привода, поэтому указанное ограничение касается только использования стилусов.
Элементы жесткости (или один элемент) могут быть изготовлены из того же материала, что и полосы поляризатора. При этом упрощается технология изготовления, т.к. и полосы, и элементы жесткости могут быть изготовлены одновременно, в одном процессе. В данном варианте также возможно управление внешним полем, но только магнитным. Ограничение касается использования стилусов и не касается применения разного вида актуаторов, в т.ч. использующих электростатическое поле.
Как элементы жесткости, так и полосы поляризационной решетки могут быть использованы в качестве элементов актуаторов или могут быть снабжены элементами для воздействия актуаторов. Например, элемент жесткости в виде круглой охватывающей рамки может содержать поводки, зубцы, вставки других материалов и т.д., необходимые для работы актуатора.
В изобретении использовано свойство решетки из параллельных проводящих полос, расположенных с достаточно малым периодом (с малым зазором между полосами), пропускать составляющую излучения с одной поляризацией и отражать составляющую с перпендикулярной ей поляризацией. Технологические достижения позволяют получать поляризационные решетки, пригодные для видимого света (например, Ken Werner. Eighth Annual Display of the Year Awards // Information DISPLAY. 2002. December. Vol. 18. No. 12Y; Bobrov and al. Journal of the SID // 12/2, 2004; поляризаторы Optiva Ink. и др.). Способ расчета подобных решеток общеизвестен, и в настоящем описании параметры поляризационных решеток не обсуждаются, кроме упоминания в примере.
На дисплеях на основе предлагаемого оптического модулятора изображение может создаваться от руки с помощью электростатического и/или магнитного стилуса, как в устройстве по прототипу.
Для электронного управления оптическим модулятором, т.е. для поворота подвижного поляризатора электронными свойствами, а также для формирования изображения на дисплеях на основе предлагаемого оптического модулятора могут использоваться актуаторы, например, как в прототипе, включающие обкладки на стенках и затягиваемый ими поводок на подвижном поляризаторе. Подвижный поляризатор может быть дополнен элементами, необходимыми для функционирования актуатора.
Здесь не рассматриваются вспомогательные и общеизвестные элементы:
- внешние стенки, хотя бы одна из которых прозрачна,
- актуаторы,
- спейсеры,
- просветляющие, отражающие, защитные, пылевлагоотталкивающие, антифрикционные, антистатические и другие слои,
- дорожки разводки электронного управления,
- узлы электронного управления
и другие элементы, узлы и блоки, необходимые для обеспечения работы устройств на основе предлагаемого оптического модулятора.
На чертежах схематично изображен подвижный поляризатор в вариантах поляризационной решетки с разными фиксирующими элементами: на фиг. 1 - из диэлектрика, на фиг. 2 - выполненным заодно с полосами поляризатора из того же материала, на фиг. 3 - в виде диэлектрических перемычек.
Цифрами на чертежах обозначены:
1 - проводящие полосы поляризатора;
2 - фиксирующий элемент в виде кольцевой рамки;
3 - поводок для привода от актуатора;
4 - диэлектрические перемычки.
Осуществление изобретения
Примером конкретного исполнения предлагаемого оптического модулятора может служить массив из 1000×1000 физических пикселей.
Неподвижный поляризатор выполнен сплошным на весь массив из стекла толщиной 0,5 мм путем нанесения серебряной поляризационной решетки на его внутреннюю поверхность и покрытия его слоем на основе оксида кремния толщиной 0,1 мкм. На этом слое сформированы электроды электростатического (емкостного) актуатора и дорожки разводки из хрома. Вспомогательный слой толщиной 0,3 мкм со сквозными гнездами диаметром 34 мкм для подвижных поляризаторов и с пазами для перемещения поводков при повороте поляризаторов на 90° выполнен фотолитографией и наклеен на неподвижный поляризатор поверх поляризационной решетки.
Проводящие магнитные полосы подвижного поляризатора выполнены из мю-металла путем магнетронного нанесения на жертвенный слой, нанесенный на неподвижный поляризатор со вспомогательным слоем с гнездами, и последующих электронной литографии и ионного травления.
Параметры поляризационной решетки подвижного поляризатора:
- диаметр - 30 мкм;
- толщина проводящих полос - 0,1 мкм;
- ширина полос подвижного поляризатора - 0,05 мкм;
- промежуток между полосами - 0,05 мкм;
- диэлектрическое кольцо, выполняющее функции элемента жесткости, толщиной и шириной 1,0 мкм с поводком актуатора 4×4 мкм выполнены путем нанесения пленки на основе оксида кремния по способу RU 2030483 на жертвенный слой, нанесенный на слой проводящих полос, за исключением их концов длиной 1 мкм, и последующего травления.
Функции спейсера выполняет избыточный по толщине вспомогательный слой с гнездами.
После удаления жертвенных слоев на вспомогательный слой наклеена вторая прозрачная стенка из стекла толщиной 0,5 мм с заранее сформированными электродами электростатического (емкостного) актуатора и дорожками разводки.
Другим примером может служить планшет-ценник в виде матрицы из предлагаемых модуляторов размером 3000×3000 пикселей, не содержащий актуаторов и предназначенный для записи стилусом от руки или для записи настраиваемым штампом, создающим магнитное поле в соответствии с требуемым изображением.
Неподвижный поляризатор выполнен сплошным на весь массив из стекла толщиной 0,5 мм путем нанесения серебряной поляризационной решетки. Вспомогательный слой толщиной 0,3 мкм со сквозными гнездами диаметром 34 мкм для подвижных поляризаторов выполнен фотолитографией и наклеен на неподвижный поляризатор поверх поляризационной решетки.
Проводящие магнитные полосы подвижного поляризатора и кольцо, выполняющее функции элемента жесткости, выполнены из мю-металла путем магнетронного нанесения на жертвенный слой, нанесенный на вспомогательный слой с гнездами, и последующих электронной литографии и ионного травления.
Параметры поляризационной решетки подвижного поляризатора:
- диаметр - 30 мкм;
- толщина проводящих полос подвижного поляризатора - 0,1 мкм;
- ширина полос - 0,05 мкм;
- промежуток между полосами - 0,05 мкм;
- кольцо, выполняющее функции элемента жесткости, толщиной и шириной 0,1 мкм выполнен заодно с полосками поляризатора и затем его толщина увеличена до 2 мкм нанесением алюминия по маске из жертвенного слоя.
После удаления жертвенных слоев на вспомогательный слой наклеена вторая прозрачная стенка из стекла толщиной 0,5 мм.
На основе предлагаемого оптического модулятора могут быть изготовлены дисплеи, планшеты, индикаторы, работающие на просвет или на отражение, могут быть изготовлены оптические многоканальные коммутаторы (число каналов может достигать числа физических пикселей модулятора) с регулируемым пропусканием в отдельности по каждому каналу и коммутаторы с регулируемой апертурой, т.е. с регулируемой площадью действующего отверстия (требуемое число пикселей на канал).
При сохранении всех преимуществ устройства по прототипу, а именно:
- энергонезависимое сохранение изображения или коммутации и пропускания каналов,
- высокие энергосберегающие характеристики,
- возможность воспроизведения динамического изображения,
- возможность записи от руки,
- практически безразличность к температуре, давлению, радиации,
- нулевое время выхода на рабочий режим и др.,
- применение предлагаемого изобретения позволит:
- увеличить быстродействие по сравнению с прототипом примерно в 100 раз, благодаря уменьшению моментов сил трения и уменьшению момента инерции подвижного поляризатора;
- упростить технологию;
- увеличить долговечность и надежность оптического модулятора за счет упрощения конструкции подвижного поляризатора.
Claims (4)
1. Оптический модулятор, каждый пиксель которого содержит перекрывающие площадь пикселя неподвижный плоский поляризатор и параллельный ему подвижный плоский поляризатор, который выполнен с возможностью поворота относительно первого вокруг нормальной к их плоскостям фиксированной оси, а также содержит средство для такого поворота, отличающийся тем, что подвижный поляризатор выполнен в виде поляризационной решетки из параллельных друг другу прямых полос или нитей из проводящего магнитного или немагнитного материала в виде самонесущей решетки с элементом или с элементами жесткости из диэлектрического, полупроводникового или проводящего материала.
2. Оптический модулятор по п. 1, отличающийся тем, что элемент жесткости подвижного поляризатора выполнен в виде рамки, с которой соединены концы полос поляризационной решетки, или в виде перемычек, связывающих между собой все полосы поляризационной решетки.
3. Оптический модулятор по п. 2, отличающийся тем, что элемент жесткости подвижного поляризатора выполнен из диэлектрического материала.
4. Оптический модулятор по п. 1, отличающийся тем, что элемент или элементы жесткости поляризационной решетки и полосы поляризационной решетки выполнены из одного и того же проводящего материала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017130203A RU2655463C2 (ru) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | Оптический модулятор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017130203A RU2655463C2 (ru) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | Оптический модулятор |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017130203A RU2017130203A (ru) | 2017-10-17 |
| RU2017130203A3 RU2017130203A3 (ru) | 2018-03-28 |
| RU2655463C2 true RU2655463C2 (ru) | 2018-05-28 |
Family
ID=60120306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017130203A RU2655463C2 (ru) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | Оптический модулятор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2655463C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6775048B1 (en) * | 2000-10-31 | 2004-08-10 | Microsoft Corporation | Microelectrical mechanical structure (MEMS) optical modulator and optical display system |
| WO2005098511A2 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Intel Corporation | High efficiency micro-display system |
| RU2473936C2 (ru) * | 2009-04-02 | 2013-01-27 | Аслан Хаджимуратович Абдуев | Экран и оптический коммутатор |
| RU2563120C2 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-09-20 | Аслан Хаджимуратович Абдуев | Оптический модулятор |
-
2017
- 2017-08-25 RU RU2017130203A patent/RU2655463C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6775048B1 (en) * | 2000-10-31 | 2004-08-10 | Microsoft Corporation | Microelectrical mechanical structure (MEMS) optical modulator and optical display system |
| WO2005098511A2 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Intel Corporation | High efficiency micro-display system |
| RU2473936C2 (ru) * | 2009-04-02 | 2013-01-27 | Аслан Хаджимуратович Абдуев | Экран и оптический коммутатор |
| RU2563120C2 (ru) * | 2014-04-18 | 2015-09-20 | Аслан Хаджимуратович Абдуев | Оптический модулятор |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017130203A (ru) | 2017-10-17 |
| RU2017130203A3 (ru) | 2018-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101256709B1 (ko) | 전기-광학 디스플레이에서 사용하기 위한 다층 시트 | |
| US20070139765A1 (en) | Microfabricated light collimating screen | |
| KR20140015633A (ko) | 에지 시일을 구비한 전기 광학 디스플레이 | |
| US6760145B1 (en) | Actuator for dual-axis rotation micromirror | |
| WO1995001624A1 (en) | Spatial light modulator | |
| Lamontagne et al. | Review of microshutters for switchable glass | |
| TW201033640A (en) | Electrowetting display devices | |
| US8526193B2 (en) | Display apparatus and method of fabricating the same | |
| EP1714264A1 (en) | Mechanical shutter with polymerised liquid crystal layer | |
| EP3486716A1 (en) | Liquid crystal grating and control method therefor | |
| RU2655463C2 (ru) | Оптический модулятор | |
| EP1803017A2 (en) | Micromirror having offset addressing electrode | |
| US7995263B1 (en) | Transmission and reflection dual operational mode light processing device | |
| CN112379560A (zh) | 薄膜光圈及光圈模组 | |
| JP2015038535A (ja) | 液晶光学素子及び画像表示装置 | |
| JP2001324685A (ja) | フラットパネル表示装置 | |
| CN111771168A (zh) | 用于形成三维光场分布的光学器件、系统和方法 | |
| US7295363B2 (en) | Optical coating on light transmissive substrates of micromirror devices | |
| WO2016049759A1 (en) | Light blocking microshutter | |
| CA2163981C (en) | Spatial light modulator | |
| WO2012142845A1 (zh) | Mems光阀、显示装置及其形成方法 | |
| Wood et al. | MEMS 2-D matrix switch | |
| US8885245B2 (en) | Biaxial MEMS mirror with hidden hinge and staggered electrodes | |
| JP5452799B2 (ja) | 単位シャッタ機構、単位シャッタ機構を含むシャッタ構造物、及びシャッタ構造物を含む露光装置 | |
| JPWO2005101114A1 (ja) | 画像表示素子、画像表示シート、画像表示装置及び画像表示方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200826 |