Световой клапан — это устройство, которое либо отражает свет, либо пропускает свет через затвор. Световые клапаны имеют широкий спектр применения от телевизоров до сверхсекретных военных применений. Световой клапан может быть либо жидкокристаллическим (ЖК), либо наномеханическим устройством. Наномеханические устройства включают цифровое микрозеркальное устройство (DMD) и решетчатый световой клапан (GLV).
Жидкие кристаллы, встречающиеся в природе вещества, были первоначально идентифицированы в 1889 году Фридрихом Рейнитцером, который работал в Карловом университете в Праге. LC оставались не более чем новинкой до 1969 года, когда были сделаны важные шаги к созданию коммерчески жизнеспособного материала. Свойством ЖК, которое позволяет им функционировать как световые клапаны, является их способность поляризовать свет. ЖК используются с поляризатором, который либо пропускает свет, либо отражает его в зависимости от его полярности. Электрический ток, подаваемый на устройство, определяет полярность.
GLV были разработаны в Стэнфордском университете доктором Дэвидом Блумом и некоторыми из его аспирантов. Один из учеников Блума, Радж Апте, в своей докторской диссертации в 1994 году описал будущую коммерческую жизнеспособность технологии. В том же году доктор Блум основал новую компанию для коммерциализации технологии. Устройства GLV представляют собой механические решетки, которые модулируют степень дифракции света при попадании на них. Эти устройства используются в телевизорах, а также в военных, технологических и промышленных приложениях.
DMD были созданы компанией Texas Instruments в 1987 году под руководством Ларри Хорнбека. Первоначальные концепции были направлены на обнаружение военных объектов, таких как танки и бронетранспортеры, при наблюдении. DMD представляет собой световой клапан, состоящий из массивов до 1,3 миллиона микроскопических зеркал, закрепленных на петлях. Каждый чип соответствует одному пикселю на экране, и каждый может быть включен или выключен, пропуская свет или отражая его. Во многих приложениях, таких как телевидение, системы домашнего кинотеатра и видеопроекторы для бизнеса, используется система с одним чипом в сочетании с цветовым кругом, а скорость и продолжительность прохождения каждого цвета координируются в соответствии с отображаемым цветом.
Для очень высокого качества изображения требуется блок DMD с тремя микросхемами. Для каждого основного цвета используется один чип с тем же эффектом, что и в системе с одним чипом. Эти устройства очень высокого класса используются в кинотеатрах, некоторых телевизорах и в некоторых военных условиях, где требуется очень высокое разрешение. DMD имеют гораздо более быстрое время отклика, чем LC, но значительно медленнее, чем GLV.
