SU970439A1

SU970439A1 - Indicator board

Info

Publication number: SU970439A1
Application number: SU813276219A
Authority: SU
Inventors: Владимир Митрофанович Свищ
Original assignee: Предприятие П/Я М-5156
Priority date: 1981-04-06
Filing date: 1981-04-06
Publication date: 1982-10-30

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах < отображения информации.The invention relates to automation and computer engineering and can be used in devices <display information.

Известно устройство, содержащее пластину из электрооптической керамики и низкоомными управляющими электродами X и У и дополнительными пленочными электродами со специально подобранным сопротивлением. Устройство может работать по принципу краевого эффекта,асимметричной деформации или квазипоперечного электрооптического эффекта [1].A device is known that contains a plate of electro-optic ceramics and low-resistance control electrodes X and Y and additional film electrodes with specially selected resistance. The device can operate on the basis of the edge effect, asymmetric deformation or quasi-transverse electro-optical effect [1].

Однако устройство имеет значительные размеры по глубине, так как пластина пьезокерамики должна освещаться от источника света, который для освещения всей пластины должен быть отнесен от нее на расстояние, определяемое расходимостью светового потока источника и размерами пластины.However, the device has significant dimensions in depth, since the piezoceramic plate must be illuminated from a light source, which, to illuminate the entire plate, must be separated from it by a distance determined by the divergence of the light flux of the source and the dimensions of the plate.

Наиболее близким к предлагаемому, является устройство, содержащее подложку с нанесенными на ней горизонтальными электродами, поверх и вдоль горизонтальных электродов расположены оптические волноводы, покрытые слоем жидких кристаллов так, что .Closest to the proposed one is a device containing a substrate with horizontal electrodes deposited on it, on top of and along the horizontal electrodes are optical waveguides coated with a layer of liquid crystals so that.

обеспечивается их оптическая связь. Поверх волноводов и жидких кристаллов расположены вертикальные электроды. Световой поток от источника света через 'распределитель поступает на вход каждого волновода с модулятором светового потока. Модуляторы светового потока и горизонтальные и вертикальные электроды, образующие матрицу, управляются от соответствующих схем управления. Волноводы могут выполняться полностью жидкокристаллическими.their optical connection is provided. Vertical electrodes are located on top of the waveguides and liquid crystals. The luminous flux from the light source through the 'distributor enters the input of each waveguide with a light flux modulator. Modulators of the light flux and horizontal and vertical electrodes forming a matrix are controlled from the corresponding control circuits. The waveguides can be performed completely liquid crystal.

При подаче возбуждающего напряжения на выбранные горизонтальный и вертикальный электроды происходит возбуждение участка жидкого кристалла, и световой поток, попадающий на жидкий кристалл из волновода, рассеивается в жидком кристалле или изменяет поляризацию . Одновременно с этим производится необходимая модуляция светового потока модулятором на входе волновода [2] .When an exciting voltage is applied to the selected horizontal and vertical electrodes, a portion of the liquid crystal is excited, and the light flux incident on the liquid crystal from the waveguide is scattered in the liquid crystal or changes the polarization. At the same time, the necessary modulation of the luminous flux by a modulator at the input of the waveguide is performed [2].

Недостатком устройства является низкое быстродействие из-за инерционности эффектов в жидком кристалле .The disadvantage of this device is the low speed due to the inertia of the effects in the liquid crystal.

Постоянный времени на возбуждение и восстановление в жидких кристал лах (ЖК) зависят от напряжения и находятся в диапазоне 1 — 100 мс.The time constant for excitation and reduction in liquid crystals (LC) depends on the voltage and is in the range of 1 - 100 ms.

Кроме того, значительны оптические потери в ЖК, для чего и введены отдельные волноводы. Однако в устройстве остается контакт волновода по 5 всей длине с ЖК, что определяет потери световой энергии, хотя и сниженные по сравнению с волноводом на ЖК.In addition, significant optical losses in the LC, for which separate waveguides were introduced. However, in the device, the contact of the waveguide along the entire length with the LCD remains on 5, which determines the loss of light energy, although reduced compared to the waveguide on the LCD.

Нель изобретения - повышение быстродействия и контрастности изображения .Nel invention - improving the speed and contrast of the image.

Поставленная цель достигается тем, что в индикаторной панели, содержащей корпус, на 'основании которого расположены матрица электродов и световой волновод, оптически соединенный с источником излучения, световой волновод выполнен в виде прозрачной диэлектрической пластины, между которойЗО и матрицей электродов установлен рассеиватель светового потока, выполненный в виде матовой пленки, в узлах матрицы электродов расположены возбуждающие элементы, выполненные в ви-25 де пьезокерамических кристаллов, укрепленных на основании корпуса, По периметру прозрачной диэлектрической пластины закреплены элементы разворота светового потока, выполненные 30 в виде уголковых зеркальных отражателей , а под углом полного внутреннего отражения к поверхности прозрачной диэлектрической пластины установлен источник излучения. 35This goal is achieved by the fact that in the indicator panel containing the housing, on the base of which there is a matrix of electrodes and a light waveguide optically connected to a radiation source, the light waveguide is made in the form of a transparent dielectric plate, between which a GD and the matrix of electrodes have a light flux diffuser made in the form of a matte film, in the nodes of the matrix of electrodes are exciting elements made in VI-25 de piezoceramic crystals, mounted on the base of the housing, the perimeter of the transparent dielectric plate fixed elements of the rotation of the light flux, made 30 in the form of corner mirror reflectors, and at an angle of total internal reflection to the surface of the transparent dielectric plate a radiation source is installed. 35

На чертеже представлена конструкция индикаторной панели.The drawing shows the design of the display panel.

Панель содержит источник 1 света, корпус 2, основание З_у световой волновод в виде прозрачной диэлектричес-до кой пластины 4, рассеиватель светового потока в виде матовой пленки 5, возбуждающий элемент в виде пьезокерамического кристалла б, элемент разворота светового потока в виде угло- .. вого зеркального отражателя 7 и матрицу 8 электродов.The panel contains a light source 1, a housing 2, a base З _{for a} light waveguide in the form of a transparent dielectric plate 4, a diffuser of the light flux in the form of a matte film 5, an exciting element in the form of a piezoceramic crystal b, and a light flux reversal element in the form of an angle-. of a new mirror reflector 7 and an array of 8 electrodes.

Панель работает следующим образом.The panel works as follows.

Источник света, содержащий генератор светового потока и модулятор, формирует уэконаправленный световой , 50 поток. С помощью модулятора световой поток перед вводом.в прозрачную диэлектрическую пластину 4 модулируется сигналом управления по управляющему входу модулятора. 55A light source comprising a luminous flux generator and a modulator forms an unidirectional luminous flux 50. Using a modulator, the light flux before entering into the transparent dielectric plate 4 is modulated by a control signal at the control input of the modulator. 55

Генератор 1 светового потока через коллиматор и модулятор подает .световой поток в диэлектрическую пластину 4 под углом полного внутреннего отражения к его плоскости. Све- 60 товой поток путем многократного отражения от плоскостей пластины поступает на элемент 7 разворота у противоположной стороны, где происходит его сдвиг на ширину .светового потока 65 и разворот. Послё разворота световой /поток посредством многократного полного внутреннего отражения от плос- , костей пластины 4 доходит до следующего элемента разворота. Таким образом, дойдя до углового элемента разворота, световой поток переходит на элементы разворота перпендикулярных сторон и проходит аналогично все тело пластины 4 по перпендикулярным направлениям. Таким образом, световой поток заполняет все тело плас-ί тины 4; распространяясь внутри нее по ортогональным направлениям.The light flux generator 1 through the collimator and the modulator supplies the light flux to the dielectric plate 4 at an angle of total internal reflection to its plane. The light flux by multiple reflection from the plate planes enters the reversal element 7 at the opposite side, where it is shifted by the width of the light flux 65 and the reversal. After the U-turn, the light / flux through multiple total internal reflection from the plane, bones of the plate 4 reaches the next U-turn element. Thus, having reached the corner element of the headland, the light flux passes to the headland elements of the perpendicular sides and passes similarly the entire body of the plate 4 in perpendicular directions. Thus, the luminous flux fills the entire body of the plate 4; spreading inside it in orthogonal directions.

Синхронно с возбуждением пьезо-керамических кристаллов 6 модулируется световой поток модулятором по частоте и амплитуде.Synchronously with the excitation of the piezoelectric crystals 6, the luminous flux is modulated by the modulator in frequency and amplitude.

Возбужденный пьезокерамический кристалл, прижимая к плоскости пластины 4 матовую пленку 5, вызывает ,рассеяние промодулированного по частоте и амплитуде светового потока в данной точке,, которое наблюдается с противоположной плоскости пластины 4.The excited piezoceramic crystal, pressing the matte film 5 against the plane of the plate 4, causes scattering of the light flux modulated in frequency and amplitude at a given point, which is observed from the opposite plane of the plate 4.

Таким образом^ вместо линейки волноводов используется один волновод — пластина прозрачного диэлектрика, соответствующая размерам экрана отображения. Это, помимо улучшения технологичности, повышает разрешающую способность панели, поскольку исключаются промежутки между волноводами и разрешающая способность разбиения изо- . бражения определяется лишь размерами пьезокерамического кристалла и толщиной матовой пленки..Thus ^ instead of a line of waveguides, one waveguide is used - a transparent dielectric plate corresponding to the size of the display screen. This, in addition to improving manufacturability, increases the resolution of the panel, since gaps between the waveguides and the resolution of iso splitting are eliminated. the fermentation is determined only by the size of the piezoceramic crystal and the thickness of the matte film ..

Мостовая пленка 5 в панели находится в оптическом контакте только в точках отображения, а не по всему волноводу. Это сокращает потери энергии светового потока и улучшает контрастность отображения благодаря отсутствию подсветки всего экрана рассеиваемым световым потоком.The bridge film 5 in the panel is in optical contact only at the display points, and not throughout the waveguide. This reduces the energy loss of the light flux and improves the contrast of the display due to the lack of backlighting of the entire screen by the diffused light flux.

Поскольку пьезокерамйческие кристаллы обладают существенно более высоким быстродействием (сотни килогерц и метагерц), быстродействие панели, а значит, способность отображать динамические картины выше, чем у известного устройства.Since piezoceramic crystals have a significantly higher speed (hundreds of kilohertz and metahertz), the speed of the panel, which means that the ability to display dynamic pictures is higher than that of the known device.

Генератор светового потока может быть лампой накаливания. Модулятор в этом случае является обычным амплитудным модулятором.В случае же отображения цветной информации амплитудные модуляторы устанавливаются по каждому из трех световых потоков до смесителя и управляются синхронно в соответствии с цветопередачей участка изображения, выбираемого воз- > буждаемым кристаллом.The luminous flux generator may be an incandescent lamp. In this case, the modulator is a normal amplitude modulator. In the case of color information display, amplitude modulators are installed for each of the three light fluxes to the mixer and are controlled synchronously in accordance with the color rendition of the image selected by the excited crystal.

Claims

1. USSR author's certificate number 642740, cl. G 06 K 15/18, 1977.

2.US patent W3838908,

CL, G 02 F 1/16, published, 1975 (prototype).

five / /

/

. /