Световой затвор

В ыбор указанного диапазона определяется требованиями технических условий. накладываемых на получение необходимой величины контраста переключения. Для получения максимального контраста переключения необходимо, чтобы френелееские потери излучения на границе стекло-ЖК в закрытом состоянии затвора были близки ми к О. Воспользовавшись формулой Фре- Юнеля для энергетического коэффициента отражения е-волны от гомеотропно ориентированнуогоуслоятдкк (толщина слоя а 3- А длина ростовой ролн ы.пт птгуе 7 где т - м сов ар от - показатель преломле НИЯ МЗТОИЭЛЭ призм тПОВПОМЛЕНИЯ АОЬПСНОВЕННОЙ ВОЛНЫ В слоеМе т максимальное значение показателя преломления необыкновенной волны пе. найдем угол па ения на сщЬйщЖК. 1 ил (Надо) при малых значениях величины коэффициента отраженияОтб )углам-полного. внутреннего отражения светового пучка в открытом состоянии затвора для е-волны т.е. лл углы (о будут соответствовать предельным .сталле ЖК зависит от нгдтрааления распроСТВЗНВНИЯ, ДЛЯ Пе МО-ЖНО написать б(д) т где а- угол между направлением распространения световой волны и оптической осью кристалла. или. в нашем случае. при наличии полного внутреннего отражения, угол между директором слоя ЖК и плоскостью основанияпризмыТаким образоммз выражения (4) с учетом (2) и (3) находимРасчет показывает. что для типичных нематических ЖК при условии. что показатели преломления п 1 и Ме близки, угол аможет изменяться в пределах 6075.Во втором блоке призм направление ориентации ЖК между гранями определяется теми же условиями. что и в первом блоке. причем относительная ориентация директора слоя ЖК в обеих приемах может быть произвольной. т -В качестве ЖК могут быть использованы материалы с положительной анизотропной диэлектрической проницаемости. Показат ли преломления ЖК п 1 и. п должны бытьАвторами обнаружено. что при указанных углах с ориентации ЖК по отношению к основаниям призм можно реализовать ре жим полного внутреннего отражения в каж- дом блоке призм (открытое состояниезатвора) и режим прохождения через слой ЖК егволны (закрытое состояние При ориентации директора слоя ЖК а огх существенно ухудшается контраст затвора.Это свойство затвора наряду с его кон структивными особенностями, такими. как ОБЪЕДИНЕННЫЕ В СИСТЕМУ ДВУХ ЗЭТВОРОБ ПОсредством переходного слоя из ЖК. выбор специальногорасположения каждого блока относительно друг друга и выбор специальной направленности ЖК в обоих парах призм характеризует заявляемое устройство не описанным в литературе свойством и сочетанием элементов, проявляющими его в новом качествшследовательно. заявляемое техническое решение обладает существенными отличиями.Сущность изобретения поясняется фигура-т-ми 1.2.3.4. На фиг.1 представлен затвор для не поляризованного излучения с использованием ЖКтипа цианодифенилов иходлучей а открытом состоянии у 1.2514 - стеклянные призмы . 5 прозрачные проводящие электроды б - ориентирующие покрытия вертикальная и горизонтальная ориентации ЖК Ет. Е т перпендикулярные и параллельные компоненты вектора напряженности электрического поля падающего излучения А 1.А 5 Вт-Вз грани призм. На фиг.2 представлен ход лучей в затворе в закрытом состоянии, 7 На фиг.3 представлен затвор для неполяриэованного излучения использованием сегнетоэлектрических смектических ЖК со структурным углом наклона 45 и ход лучей в закрытом состоянии. Обозначения те же. что и на фиг.1.На фиг.4 представлен ход лучей в затворе е открытом состоянии.В открытом состоя-нии (фиг.1) затвора ЖК ориентируются в направлении оси ориентирующего покрытия. при этом угол. образованный осью ЖК срснованием приемы. может находиться в пределах 0- а. В этомслучае для обеих поляризаций показатель преломления ЖК меньше показателя пре ломления стекла. и они испытывают полное внутренне отражение на границе ЖК-стекло. При углах больше аразличие показателя преломлениястекла и ЖК для е-волныувеличению френелевого отражения затвопадению контрастов переключения светового потока. Поскольку излучение ослабляется только за счет отражения на входной(А 1) и выходной (82) гранях затвора и рассе- . яния в слое ЖК между первой и второй приз- - мами. которое незначительно. пропусканиезатвора в открытом состоянии достигает ао-а 5.При закрытом состоянии ЖК принимаетгомеотропнуэо ориентацию (фиг/Е). Показа тель преломления для е-волны увеличивает- -ся а коэффициент отраженияот слоя ЖК уменьшаетсжиалучение е-аолны распространяется в направлении АЗ-(Блокируется). для О волны показатель преломления неИЗМВНЯВТСЯ. И она ПО ППВЖНВМУ ИСПЫТЫВЗВТ.лом наклона 159 б(фиг.ь 3.4) применяется планерная ориентация ЖК. Поиддействиемдэлектрического поля ЖК поворачивается в плоскости. параллельной основанию приз-тразделить световые пучки спараллельнойи перендикулярной попяризациями. Переклю-д чение в исходное состояниейосутцествляет- - ося изменением полярности питающегонапряжения. Оба состояния устойчивы и ссгхраняются после снятия напряжения. чтоПОЗВОЛЯЕТ ПОСЛЗ СНЯТИЯ напряжения ОСТВВ тПереключение затвора из одного восток яния в другоеосуществляется с помощЫОиз блока -питания. В зависимости от ориентации материала ЖК и выбора электроопти ческого эффекта, управление затворомсегнетоэлектриче ских смектических ЖКсо структурнынгуг 831954 6 может осуществляться как за счет амплитуды. так и частоты. или полярности управляемого сигнала.П р и м е р. Призмы затвора изготавливались из стекла СТК - 20 птт 1-7 б 2). Угол у. большего основания призм у (фит) соответствовал углу полного внутреннего отра 10 жения ф во пучка отЖК-слоя (пучок падаетперпендикулярно на входную грань призм.А 1.В 1). На большие основания призм напдьа-лялись прозрачные проводящие электродыд из двуокиси олова 8 пО 2. на которые наноси 15 лось ориентирУющее покрытие из моноокосикремт-тьдя 510 Использовались призмы. у7 которых ориентирующее покрытие обеспе-в чивало планетарную ориентацию ЖК (а О).Призмы накладывались дрУг на друга с за 20 вором-ИО мкм. который заполнялся ЖК на основе пятикомпонентной смеси цианобигфенилоа Не 1.757. по 1.54425 сттлосн б . по ИДЕИ сдщосы пттсчп 9. энптт т Предельный угол ПВО в этом случае у (ринит б 112 и равен углу фу большего основания призмы. 35 б На выходнуютрань АЗ первой парыпризм- и входную грань Вт второй пары призм напылялись ориентирующее покры тие из 510 Направляющие оси этих покры параллельной стыковке обеих пар призм т- гранями А ИВЕ. Зазор между гранями А 2 и 81 величиной 10.мкм заполнялся той же45 смесью цианобифенилов. В открытом состо янии затвора ЖК ориентируется вдоль на правляющии.ориентирующего покрытия, у какдпокавано на (фитупропускание затвот дра-равно 81 ЭВ. .-15 В. эсотоьрое переориентирована ЖЕ взатвора через первый блок. а О-волна че рез второй. Данные расчета по формуламу (1-5) величины коэффициента отражения отслоя стекло-ЖК. в закрытом состоянии за твора в зависимой от априведены в таблице. - гсостоянии не должно превышать 5 Х, то, какблокировки излучения на злектро- . днобеихтпарпризмподавалось высокоча- чследует из таблицы. угол ЖК не может быть более 85. При этом Рпво для гомеотропного д слоя и е-волны равен 8542 Г В описанном примере использован 1. эффекта жидком кристалле. Если в качествеЖК материала использовать смесь с отрицательной анизотропией диэлектрической проницаемости (например. МББА или МК 440) и использовать В-эффект то- это жеустройство будет открытым при наличии сигнала. и закрытым втего отсутствии. Заяоляемое техническое решение обла имуществ затвор обладает высоким. состоянии для неполяризованного излуче нив в нем отсутствуют поляризационныеприспособления, уменьшающие пропусканив устройств аналогичного назначения и ведущие к удорожанию и ограничению областиприменения. Кроме тогщизменяя напряжение на электродах,регулировать коэффициент пропускания затвора. что автоматически ч позволяет устанавливать время экспозиции объекта. Формула изобретения Световой затвор включающий блок изцелые повышения эффективности за счет увеличения пропускания- для неполяризованного излучения в открытом состоянии.- затвор дополнительно содержит второйдает по сравнению с прототипом рядом пре-можно блок из двух призм. совмещенный своей входной гранью через слой ЖК с выходной гранью первого блока. с взаимно перпендикулярными ориентирующими покрытиями. причем входной и выходной гранями в кажд 0 М блоке являются грани одной и той же призмы-а угол-между направлением ЖК слоя в каждом блоке призм и плоскостьюоснования иапридмы удовлетворяет выражению а .п .-1 тд ддптюд, деда (туг 1-. венной ВОЛНЫ ОГГОМВОТРОПНО ОРИВНТИРОшимиоснованиями. на которые нанесены прозрачные электроды и ориентирующие покрытия с расположенным между ними слоем ЖКотл ичающийся тем.что.сванного ЖК-слоя. по показатель преломления обыкновенной волны в слое ЖК т показатель преломления материала призмы ч - - . й ч Не т максимальное значение показателя преломления необыкновенной волны в