Что такое световой клапан?
Световой клапан — это устройство, которое играет важную роль в управлении светом, отражая его или пропуская через специальный затвор. Эти устройства находят широкое применение в различных областях, начиная от телевизоров и заканчивая высокотехнологичными военными системами. Световые клапаны могут быть как жидкристаллическими (ЖК), так и наномеханическими, включая такие технологии, как цифровое микрозеркальное устройство (DMD) и решетчатый световой клапан (GLV).
Жидкокристаллические световые клапаны (ЖК)
Жидкие кристаллы, которые используются в ЖК-световых клапанах, были впервые открыты в 1889 году Фридрихом Рейнитцером, который работал в Карловом университете в Праге. Однако настоящая революция в использовании жидких кристаллов произошла в 1969 году, когда были сделаны значительные шаги к созданию коммерчески жизнеспособных материалов. Основное свойство жидких кристаллов, позволяющее им функционировать как световые клапаны, заключается в их способности поляризовать свет. В сочетании с поляризатором, который может либо пропускать, либо отражать свет в зависимости от его полярности, ЖК-световые клапаны становятся мощным инструментом для управления светом. Электрический ток, подаваемый на устройство, определяет, как именно будет поляризован свет.
Решетчатые световые клапаны (GLV)
Решетчатые световые клапаны (GLV) были разработаны в Стэнфордском университете доктором Дэвидом Блумом и его аспирантами. В 1994 году один из его учеников, Радж Апте, в своей диссертации описал коммерческую жизнеспособность этой технологии. В том же году доктор Блум основал компанию, целью которой стало коммерческое использование GLV. Эти устройства представляют собой механические решетки, которые модулируют степень дифракции света, попадающего на них. GLV находят применение не только в телевизорах, но и в военных, технологических и промышленных сферах.
Цифровые микрозеркальные устройства (DMD)
Цифровые микрозеркальные устройства (DMD) были созданы компанией Texas Instruments в 1987 году под руководством Ларри Хорнбека. Первоначально эти устройства разрабатывались для обнаружения военных объектов, таких как танки и бронетранспортеры. DMD состоят из массивов до 1,3 миллиона микроскопических зеркал, каждое из которых соответствует одному пикселю на экране. Каждое зеркало может быть включено или выключено, что позволяет пропускать или отражать свет. В большинстве приложений, таких как телевизоры и системы домашнего кинотеатра, используется система с одним чипом в сочетании с цветовым кругом, где скорость и продолжительность прохождения каждого цвета координируются в зависимости от отображаемого изображения.
Для достижения очень высокого качества изображения используется блок DMD с тремя микросхемами, по одной для каждого основного цвета. Это позволяет достичь того же эффекта, что и в системе с одним чипом, но с гораздо более высоким качеством. Такие устройства применяются в кинотеатрах, некоторых телевизорах и в военных условиях, где требуется высокая четкость изображения. DMD обладают более быстрым временем отклика по сравнению с ЖК, но все же медленнее, чем GLV.
Применение световых клапанов
Световые клапаны находят применение в самых различных областях. В телевизорах они используются для управления яркостью и цветом изображения, обеспеч
