Kas yra šviesos vožtuvas?

Šviesos vožtuvas yra įtaisas, kuris atspindi šviesą arba leidžia šviesai prasiskverbti pro sklendę. Šviesos vožtuvai yra plačiai naudojami nuo televizorių iki ypač slaptų karinių programų. Šviesos vožtuvas gali būti skystųjų kristalų (LC) arba nanomechaninis įtaisas. Nanomechaniniai įrenginiai apima skaitmeninį mikroveidrodinį įrenginį (DMD) ir grotelių šviesos vožtuvą (GLV).

Skystieji kristalai, natūrali medžiaga, iš pradžių buvo identifikuoti 1889 m. Friedricho Reinitzerio, kuris dirbo Karolio universitete Prahoje. LC liko tik naujovė iki 1969 m., kai buvo žengti svarbūs žingsniai kuriant komerciškai perspektyvią medžiagą. LC savybė, leidžianti jiems veikti kaip šviesos vožtuvai, yra jų gebėjimas poliarizuoti šviesą. LC naudojami su poliarizatoriumi, kuris arba praleidžia šviesą, arba atspindi ją, atsižvelgiant į jos poliškumą. Į prietaisą tiekiama elektros srovė nustato poliškumą.

GLV Stanfordo universitete sukūrė daktaras Davidas Bloomas ir kai kurie jo absolventai. Vienas iš Bloomo studentų Raj Apte savo 1994 m. daktaro disertacijoje apibūdino numatomą komercinį technologijos gyvybingumą. Dr. Bloomas tais pačiais metais įkūrė pradedančiąją įmonę, siekdamas komercializuoti šią technologiją. GLV prietaisai yra mechaninės grotelės, kurios moduliuoja difrakcijos šviesos potyrius, kai jie susiduria su jais. Šie įrenginiai randami televizoriuose, taip pat naudojami karinėje, technologijų ir pramonės reikmėms.

DMD sukūrė „Texas Instruments“ 1987 m., vadovaujant Larry Hornbeck. Pradinės koncepcijos buvo skirtos karinių objektų, tokių kaip tankai ir šarvuočiai, aptikimui stebėjimo metu. DMD yra šviesos vožtuvas, sudarytas iš iki 1.3 milijono vyriais pritvirtintų mikroskopinių veidrodžių matricų. Kiekvienas lustas atitinka vieną ekrano pikselį, ir kiekvienas gali būti išjungtas arba įjungtas, praleisti šviesą arba atspindėti ją. Daugelyje programų, tokių kaip televizorius, namų kino sistemos ir verslo vaizdo projektoriai, naudojama vieno lusto sistema kartu su spalvų ratu, o kiekvienos spalvos perdavimo greitis ir trukmė derinami pagal rodomą spalvą.

Labai aukštai vaizdo kokybei reikalingas trijų lustų DMD įrenginys. Kiekvienai pagrindinei spalvai naudojamas vienas lustas, kurio poveikis toks pat kaip ir vieno lusto sistema. Šie labai aukštos klasės įrenginiai naudojami kino teatruose, kai kuriuose televizoriuose ir kai kuriuose kariniuose įrenginiuose, kur reikalinga labai didelė raiška. DMD atsako laikas yra daug greitesnis nei LC, tačiau yra žymiai lėtesnis nei GLV.