SU1081612A1

SU1081612A1 - Liquid-crystal diaphragm control method

Info

Publication number: SU1081612A1
Application number: SU823481292A
Authority: SU
Inventors: Тофик Кязим Оглы Исмаилов; Азад Аббас-Кули Оглы Аббас-Заде; Борис Борисович Ханукаев; Гаджи-Мурад Шафи Оглы Хартумов
Priority date: 1982-07-30
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1984-03-23

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ДИАФРАГМОЙ, при осуществлении которого подают управл ющее напр жение на жидкий кристалл, о т л ичающийс тем, что, с целью упрощени управлени размером диафрагмы , подают переменное управл ющее напр жение с частотой, измен емой в пределах области низкочастотной дисперсии продольной компоненты тензора диэлектрической проницаемости жидкого кристалла с инверсией знака диэлектрической анизотропии в этой области.A METHOD FOR CONTROLLING A LIQUID-CRYSTALLINE DIAPHRAGM, in which a control voltage is applied to a liquid crystal, which is limited by the fact that, in order to simplify control of the size of the diaphragm, a variable control voltage is applied with a frequency varying within the region of the low-frequency dispersion of the longitudinal component dielectric constant tensor of a liquid crystal with inversion of the sign of the dielectric anisotropy in this region.

Description

0000

ND Изобретение относитс к оптоэлек ронике и может быть использовано в оптико-электрических и оптических устройствах дл управлени оптическим излучением. Известен способ управлени жидкокристаллической диафрагмой, включаю щий подключение управл ющего напр же ни к выбранньм электродам диафрагмы Дл изменени размера диaфpaг ы в данном способе измен ют количество электродов, подключенных к источнику управл ющего напр жени С 1 3. Недостатками способа вл ютс сложность коммутации электродов и дискретность изменени размера диафрагмы . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ управлени жидкокристаллической диафрагмой, при осуществлении которого подают управл кицее напр жение; на жидкий кристалл Г2Л. Недостатком известного способа в л етс сложность управлени размером диафрагмы, поскольку в нем требуетс одновременное изменение напр жений независимых источников управл ющего напр жени . Целью изобретени вл етс упрощение управлени размером диафрагмы Цель достигаетс тем, что согласно способу управлени жидкокристаллической чейкой путем подачи управл ющего напр жени на жидкий кристалл , подают переменное управл ющее напр жение с частотой, измен емой в пределах области низкочастотной дисперсии продольной компоненты тензора диэлектрической проницаемости жидкого кристалла с инверсией знака диэлектрической анизотропии в этой области. На чертеже изображена конструкци диафрагмы. Жидкокристаллическа диафрагма со держит подложки 1 с нанесенными прозрачными электродами 2, между которыми размещен слой 3 жидкого кристалла с инверсией знака диэлектричес кой анизотропии. Толщина и форма диафрагмы задаетс прокладкой 4. Способ осуществл етс следующим образом. При подаче на электроды 2 переменного напр жени с частотой в области низкочастотной дисперсии продольной компоненты тензора диэлектрической проницаемости происходит 12 нагрев сло 3 жидкого кристалла во всем его объеме из-за диэлектрических потерь. Центральна часть диафрагмы нагрета больше ее периферийных областей, поскольку теплоотдача осуществл етс в основном по подложкам 1. Поскольку частота инверсии знака диэлектрической анизотропии экспоненциально зависит от температуры , то в центре диафрагмы она максимальна и может превысить частоту управл ющего напр жени , что достигаетс соответствующим изменением последней. В этом случае молекулы в данной области сло 3 располагаютс гомеотропно и свет проходит через данный участок if диафрагмы без ослаблени . На периферии диафрагмы, где ниже температура и потому, частота инверсии ниже частоты управл ющего напр жени , молекулы сло 3 жидкого кристалла образуют рассеивающую свет текстуру. Данный участок диафрагмы становитс непрозрачным дл света. Изменением частоты управл ющего напр жени достигаетс изменение размера участка а. А именно, при повьшении частоты размер прозрачной части б уменьшаетс и наоборот. Пример. Изготовл ют макет жидкокристаллической диафрагмы, представл ющий собой жидкокристаллическую чейку сендвичевого типа, котора содержит слой жидкого кристалла ЖК-999 между двум металлизированными стеклами , Дл ЖК-999 управл ющее напр жение, при котором осуществл етс режим управл емой диафрагмы, составл ет 30-40 В, область критических частот - область изменени смены знака анизотропии диэлектрической проницаемости - находитс в интервале 15-30 кГц. При подаче на чейку напр жени с амплитудой 30 В и выше с частотой, в интервале 15-20 кГц слой жидкого кристалла образует сильно рассеивающую свет круглую диафрагму с прозрачной центральной частью. При изменении подаваемой на чейку частоты от 15 до 20 кГц при температуре окру- жающей среды 26 С размер прозрачной части мен етс от диаметра диэлектрической кольцевой прокладки 30 мм до пул и обратно. Изобретение по сравнению с базовым объектом, за который прин то электро-оптическое устройство Cl1,ND The invention relates to optoelectronics and can be used in optical-electrical and optical devices for controlling optical radiation. A known method of controlling a liquid crystal diaphragm, including connecting a controlling voltage to selected diaphragm electrodes. To change the size of the diaphragm in this method, the number of electrodes connected to the control voltage source C 1 is changed. The disadvantages of the method are the complexity of switching the electrodes and discreteness of change of the size of a diaphragm. The closest in technical essence and effect achieved is the method of controlling a liquid crystal diaphragm, in the implementation of which a control voltage is applied; on the G2L liquid crystal. A disadvantage of the known method is the complexity of controlling the size of the diaphragm, since it requires the simultaneous variation of voltages of independent sources of control voltage. The aim of the invention is to simplify the control of the size of the diaphragm. The goal is achieved in that according to the method of controlling a liquid crystal cell by applying a control voltage to a liquid crystal, a variable control voltage is applied with a frequency varying within the range of the low-frequency dispersion of the longitudinal component of the dielectric constant of liquid. crystal with inversion of the sign of dielectric anisotropy in this region. The drawing shows the construction of the diaphragm. The liquid crystal diaphragm contains substrates 1 with deposited transparent electrodes 2, between which a layer 3 of liquid crystal is placed with the sign inversion of dielectric anisotropy. The thickness and shape of the diaphragm is determined by a gasket 4. The method is carried out as follows. When an alternating voltage is applied to the electrodes 2 with a frequency in the low-frequency dispersion region of the longitudinal component of the dielectric tensor, 12 the liquid crystal layer 3 is heated in its entire volume due to dielectric losses. The central part of the diaphragm is heated more than its peripheral regions, since heat transfer occurs mainly on substrates 1. Since the sign inversion frequency of the dielectric anisotropy depends exponentially on temperature, it is maximum at the center of the diaphragm and may exceed the control voltage frequency . In this case, the molecules in this region of the layer 3 are positioned homeotropically and the light passes through the region if the diaphragm without weakening. At the periphery of the diaphragm, where the temperature is lower and therefore the inversion frequency is lower than the frequency of the control voltage, the molecules of the liquid crystal layer 3 form a light-diffusing texture. This portion of the diaphragm becomes opaque to light. By changing the frequency of the control voltage, a change in the size of the area a is achieved. Namely, as the frequency rises, the size of the transparent part b decreases and vice versa. Example. A liquid crystal diaphragm mock-up is made up of a sandwich-type liquid crystal cell, which contains a layer of liquid crystal LCD-999 between two metallized glasses. For LCD-999, the control voltage at which the controlled diaphragm operates is 30-40 B, the region of critical frequencies — the region of change in the sign change of the dielectric constant anisotropy — is in the range of 15-30 kHz. When voltage is applied to the cell with an amplitude of 30 V and higher with a frequency of 15-20 kHz in the interval, the layer of liquid crystal forms a strongly diffusing light circular aperture with a transparent central part. When the frequency applied to the cell varies from 15 to 20 kHz at an ambient temperature of 26 ° C, the size of the transparent part changes from the diameter of the dielectric ring 30 mm to the pool and back. The invention compared with the base object, for which the electro-optical device Cl1 is adopted,

обладает р дом преимуществ. Это простота изготовлени и дешевизна устройства, которое представл ет : жидкокристаллическ5гю чейку сэндвичевого типа, легкость осуществлени управлени диафрагмой, котора сводитс к изменению частоты подаваемого на диафрагму напр жени .has a number of advantages. This is the ease of manufacture and low cost of the device, which is: a sandwich-type liquid crystal cell, ease of control of the diaphragm, which is reduced to a change in the frequency of the voltage applied to the diaphragm.

IIIIIIIIIIIIIIIIIIII

VV

-4-four

;;

Claims

METHOD FOR CONTROLING A LIQUID CRYSTAL DIAPHRAGM, during which a control voltage is applied to a liquid crystal, characterized in that, in order to simplify controlling the size of the diaphragm, an alternating control voltage is applied with a frequency that varies within the region of low-frequency dispersion of the longitudinal component of the dielectric permittivity tensor of the liquid crystal with inverse sign dielectric anisotropy in this area.

5 1081 612 2