Жидкокристаллический преобразователь изображения

 

ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕО РАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащий в 1 J. 4 5 многослойную структуру, состоящую из последовательно расположенных прозрачного электрода, диэлектрика, полупроводника, диэлектрического зеркала, жидкого кристалла и прозрач, ного электрика, а также генератор импульсного напряжения, соединенный с прозрачными электродами, и источник счйтывакдаего излучения, расположенный за многослойной структурой со (стороны жидкого кристалла, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрешанщей способности преобразователя изображения, в него введены модулятор света, расположенный перед многослойной стрзктурой со стороны полупроводника, и формирователь импульсов управления, соединенный с модулятором света и с , генератором импульсного напряжения.

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А аю с. 0 ив (59 4 С 02 Р 1/135

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 2909458/18-25 (22) 04.04.80 (46) 07.09.86 Бкл. У 33 (72) С.П.Берестнев, А.А.Васильев, Ю.Д.Думаревский, Н.Ф.Ковтонюк, И.Н.Компанец, А.В.Парфенов,,3,Х.Попов и А.В.Фабричнов (53) 621.382 (088.8) (56) Патент США У 4018509, кл. 350-160, опублик. 1977. . Сихарулидзе Д.Г., Чнлая Г.С. и Бродзели М.И. Жидкокристаллический преобразователь.некогерентного изображения в когерентные на основе структуры типа полупроводник-диэлектрик. — "Квантовая электроника", т. 6, N 6, .1976, .с. .1271 (54) (57) ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащий многослойную структуру, состоящую из последовательно расположенных прозрачного электрода, диэлектрика, попупроводника, диэлектрического зеркала, жидкого кристалла и прозрач, ного электрика, а также генератор импульсного напряжения, соединенный с прозрачными электродами, и источ-. ник считывакуцего иэлучения, расположенный за многослойной структурой со стороны жидкого кристалла, о т л и— ч а ю щ н и с я тем, что, с целью увеличения разрешающей способности преобразователя изображения, в него введены модулятор света, расположенный перед многослойной структурой со стороны полупроводника, и формирователь импульсов управления, соединенный с модулятором света и с генератором импульсного напряжения.

858450 а 2

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в устройствах отображения информации и в устройствах ввода некогерентных изображений в систему когерентной оптической обр аботки.

Известен преобразователь изображения, содержащий многослойную структуру мет алл-полупр ов одних-диэлектрик-жидкий кристалл-металл и источник питания. При проецировании на слой полупроводника иэображения . происходит перераспределение напряженияя, приложенного к электр одам, между слоями полупроводника и жидкого кристалла за счет изменения сопротивления полупроводника.

Недостатком преобразователя является требование статического согласо:— вания импедансов слоев ..

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является жидкокристаллический преобразователь изображения.

Жидкокристаллический преобразователь изображения, содержит многослойную структуру, состоящую из прозрачйого электрода, диэлектрического слоя, полупроводникового слоя, диэлектрического зеркала, жидкокристаллического слоя и прозрачного электрода, а также источник считывающего излучения, расположенного за многослойной структурой, со стороны жидкокристаллического слоя, причем, электроды структуры соединены с генератором импульсного напряжения.

При подаче на электроды импульсного напряжения в полупроводнике формируется объединенный слой. При проецировании изображения на полупроводниковый слой происходит формирование потенциального рельефа на слой жидкого кристалла. Слой жидкого кристалла изменяет свои оптические свой" ства и модулирует считывающее излучение.

Недотсатком устройства является низкая разрешающая способность, Этот недостаток обусловлен растеканием из освещенных областей в неосвещенные тех зарядов, которые генерируются под действие света в момент отсутствия напряжения на структуре.

Целью изобретения является увеличение разрешающей способности преобразователя изображения.

Поставленная цель достигается тем, что в жидкокристаллический преобразователь изображения, содержащий многослойнкю структуру, состоящую из

5 прозрачного электрода, диэлектрического слоя, полупроводникового слоя, диэлектрического зеркала,. жидкокристаллического слоя и прозрачного электрода, а также генератор импульсного напряжения, соединенный с прозрачными электродами, и источник считывающего излучения, расположенный за многослойной структурой со стороны жидкого кристалла, введены модулятор света, расположенный перед многослойной структурой со стороны полупроводника, и формирователь импульсов управления, соединенный с модулятором света и с генератором импульсного напряжения.

Схема жидкокристаллического преобразователя изображения приведена на чертеже.

Жидкокристаллический преобразователь изображения содержит многослойную структуру, состоящую из последовательно расположенных прозрачного электрода 1, диэлектричес30 кого слоя 2, полупроводникового слоя

3, диэлектрического зеркала 4, жидкокристаллического слоя 5 и прозрачного электрода 6, генератор импульс- ного напряжения 7, соединенный с прозрачными электродами 1, модулятор света 8, расположенный перед многослойной структурой, формирователь управляющих импульсов 9, соединенный с модулятором света 8 и с генератором импульсного напряжения 7, а так4О же источник считывающего излучения

10, расположенный эа многослойной структурой, со стороны жидкокристаллического слоя.

В качестве источника считывающего

45 излучения может быть использован лазер, а в качестве формирователя управляющих импульсов - триггер, подающий импульсы напряжения на электроортический модулятор.

На прозрачныи электрод 1 подаются импульсы напряжения питания длительностью С„ приводящие к созда,нию в полупроводнике обедненной области — потенциальной ямы. Длительл ность ц выбирается меньшей времени:. заполнения потенциальной ямы за счет термогенерации носителей в полупроводнике, В этом случае в течение

858450

Составитель Г.Александров

Редактор С.Титова . Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 4845/1 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного ком тета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская набе, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 генерация свободных носителей в полупроводнике определяется в . основном интенсивностью соответствующих элементов входного изображения. Генерируемые светом носители дрейфуют в электрическом поле, создаваемом напряжением питания, к границе раздела полупроводник — диэлектрическое зеркало и создают потенциальный рельеф на слое жидкого кристалла. >0

Помимо дрейфа носителей в электрическом поле присутствует и их диффузия из более ярко освещенных областей в слабо освещенные. Однако процесс диффузии длится только в тече- 15 ние времени дрейфа, что приводит к некоторому размыванию изображения.

Это размывание определяется из вЫрввевве . „=)Г >>,ãäå D — коэффициент диффузии носителей в опреде- 20 ленком материале, а = /pE, где толщина обедненной области, подвижность носителей в полупровод- нике, Š— н апряженн ость поля .

При типичных параметрах структуры

-2 на основе кремния d составляет 10

1О см, = 1000 см /с, Е = 1О В/смj

D = 30 см /с о др составляет 10 9

10 " с и при этом L<„,„10 + - 10 см т. е. размытие иэображения практичес- ки отсутствует.

В интервале времени между импульсами питания входное изображение перекрывается модулятором света, созданные ранее светом носители рекомбинируют и структура возвращается в исходное состояние °

Согласно приведенным оценкам в случае перекрывания изображения в момент отсутствия напряжения питания на структуре разрешающая способность преобразователя увеличивается в

Lp„+ > /L > 10 — 100 раз по сравнению со случаем стационарного изображения.