[發(fā)明專利]可控制的光調(diào)制器部件和所使用的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680040151.3
• 申請日: 2006-10-27
• 公開（公告）號: CN101297231A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 烏維·普羅克諾
• 申請（專利權）人: 烏維·普羅克諾
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;H04N9/31
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若

本發(fā)明涉及一種可控制的光調(diào)制器部件、通過電磁場的強度可控制 其光透射的透光裝置(Lichtdurchlass)及其特別是在彩色圖像產(chǎn)生器中 的應用。

已知的是，光通過可極化的介質(zhì)(其極化特性可通過電場或磁場改 變)、所謂的克爾盒和不可改變的極化濾光器來導向，由此根據(jù)對所述 盒的控制，或多或少的光通過這些極化器。這種克爾盒需要高的控制電 壓或強磁場(其產(chǎn)生比較復雜)，當取消電激勵或磁激勵時，這種克爾 盒明顯延遲地退回到其起始狀態(tài)。此外，當激勵以較高的頻率變化時， 介質(zhì)中會出現(xiàn)顯著的能量轉(zhuǎn)換。另外公知的是，彩色圖像產(chǎn)生器通過三 種不同色彩的強度受控的光源來工作，這些光源的光通過移動的X-Y轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)疊加地顯示在屏幕上。例如在焊接工防護眼鏡中所使用的固體是 公知的，這些固體通過入射的光視其強度而定被弱化()，從 而在光強度增加時其透射大大地減少。這種效應帶有很小的松弛值。入 射的閃光并不通過如下的圓盤，即這種圓盤隨后卻再次透明。

本發(fā)明的目的在于，提出一種可控制的高速光調(diào)制器。

解決方案在于，光調(diào)制器部件在其透光裝置上被施加以強度受控的 微波場。

有益的設計和應用在從屬權利要求和并列權利要求中說明。

新式光調(diào)制器部件特別適于控制激光束的強度。調(diào)制器部件可以由 于激光束的較小的直徑而小型化。光調(diào)制器部件的透光裝置由玻璃構 成，該玻璃的透射性可通過電磁交變場的強度來控制。其中交變場的頻 率和強度取決于玻璃的制造參數(shù)。當今，這種玻璃用在如下的眼鏡中， 即在這種眼鏡中，透光性(透射性)取決于入射的明亮度。例如就太陽 鏡或焊接工眼鏡而言。現(xiàn)在這種玻璃也可以被制造，從而代替光，具有 一定頻率(其低于光束的頻率)的電磁場控制透射。該頻率通常在5GHz 和100GHz之間。玻璃的透射直接取決于所施加的場強。因此微波場也可 以控制光調(diào)制器的透射。

優(yōu)選微波天線成對地設置在調(diào)制器部件的一側或兩側。特別是已表 明：極性交替的天線環(huán)繞地設置是合適的。由此產(chǎn)生圍繞中央的透光裝 置的例如四極場、八極場等，所述透光裝置只需略大于待調(diào)制的光束。 在另一種設計中，玻璃呈圓柱形，而天線電極則環(huán)狀地圍繞玻璃圓柱。 對于例如50GHz的微波頻率來說，電極是毫米級的。優(yōu)選電極對是電容 器的一部分，這些電容器與圍繞調(diào)制器部件設置的電感形成振蕩回路。 在這種情況下，由于圓盤的厚度小且電極距離短，在玻璃中產(chǎn)生高的場 強。如果振蕩回路被相位錯開地觸發(fā)，從而相應的最大相位圍繞中央的 透光裝置旋轉(zhuǎn)，則中央的透光裝置中的場強被進一步提高。就一種相應 的構造而言，光調(diào)制器以直至180GHz的頻率工作。其中該頻率用作通過 控制頻率調(diào)制的載頻。50GHz發(fā)生器可以例如以5GHz的控制頻率來控制 其強度，用于光束或激光束的光調(diào)制器部件的透射也跟隨該頻率。通過 這種方式可控制地可將連續(xù)工作的激光器的光束用于多種用途，例如用 于模擬的或數(shù)字的消息傳輸，用于信息顯示，用于材料加工，或者如還 將詳細說明的用于圖像顯示。連續(xù)工作的激光器的調(diào)制方式避免了脈沖 工作的激光器的所有已知缺點。

對于單色的圖像產(chǎn)生器來說，激光束直接地或者通過濾光器色彩變 化地，例如變成白色光通過光調(diào)制器部件被導向，接下來相繼地在兩個 旋轉(zhuǎn)的棱反射鏡上進行X轉(zhuǎn)向和Y轉(zhuǎn)向，該激光束從這兩個棱反射鏡入 射到投影面上，在投影面上根據(jù)光調(diào)制產(chǎn)生圖像。通過單色的視頻信號 對控制的微波進行調(diào)制，且旋轉(zhuǎn)的棱反射鏡與換行信號和換幀信號同步 地工作，由此再現(xiàn)視頻圖像。以相應的方式產(chǎn)生彩色電視圖像，如果三 種不同色彩的激光的每一個調(diào)制的束都疊加地射向棱鏡，其中根據(jù)色彩 信號進行調(diào)制，也就是說，相應的色彩信號越高，微波能量越低。

最好附加地根據(jù)亮度信號來調(diào)制白色的光束，且三個彩色激光束在 棱反射鏡之前混合。白色的光束以公知的方式從藍色的激光束中通過在 黃色濾光器中的調(diào)制得到。亮度信號的這種附加的混合允許對投影的圖 像的明亮度進行控制，而無需改變彩色激光的功率。由此避免在明亮度 改變時由激光器中的非線性引起的色彩偏移。

這種完全的彩色圖像投影機安裝在3cm厚的具有DIN?A5尺寸的殼 體中，并提供約15k流明。通過可達到的5GHz高的調(diào)制頻率，具有10兆 像素的圖像在250Hz的幀頻的情況下可以產(chǎn)生至今未達到的質(zhì)量和耀 度。

圖中舉例地示出對本發(fā)明的設計。

圖1為光調(diào)制器的示意圖；

圖2示出第一電極裝置；