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空间光调制器的驱动方式
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--电寻址驱动在空间光调制器中的应用简介 空间光调制器是以电子驱动系统及液晶显示器（LCD）为核心构成的器件，其液晶显示器作为液晶平板显示器家族中一员，在光学信息处理等新兴学科的发展下，逐步从电子显示技术领域发展到现代光学领域中来。通过研究液晶平板显示的原理，可对空间光调制器的驱动方式进行探究。下面，就从显示技术的几个角度出发为大家简单的介绍下我们主流产品的驱动方式。 01 显示原理 以上图为例，从空间光调制器的整个使用环境而言，在计算机整机系统为调制器输入了信号指令后，负责与整机通信的电子驱动系统会将信号转化为显示相应的位置信息以及电压、电流等电学信息输出，经过电路传送后到达液晶显示器，并在电子驱动系统的控制下将电学信号转换为亮度、颜色等光学信息，并在外加光源的光信号作用下，输出调制后的图案，从而完成空间光调制器的整个显示过程。 02 驱动方式分类 通过外场作用力改变液晶分子排列状态这一过程可以理解为液晶显示器的驱动，而根据不同的外场作用力又可以将液晶显示器的驱动分为电寻址、光寻址及热寻址三大类。通常，因为电场的加载具有的方便和快速的优点，使得电寻址的驱动方式最为常见。 03 电寻址驱动原理 在电寻址的驱动方式下，液晶盒两端的电荷量会发生改变，简单的来说，可类比成电容的两极，当这两极的带电量改变从而产生电势时，液晶分子也会产生方向的偏转，从而也改变了介电常数，引起液晶的电容大小发生变化。 同时，液晶驱动通常采用交流驱动，以此来避免出现直流驱动带来的阻绝效应以及残留效应，绝对值相同的正负极性电压对于液晶显示的效果完全一致，因此，在奇数帧和偶数帧分别采用不同极性的电压进行驱动，在保证绝对值相同的情况下，可使液晶显示器能够完好的运行。 空间光调制器在使用时，可根据光源不同的读出方式分为透射式和反射式两种，其电寻址的加载方式和工作原理如下图所示，当读出光经由写入电信号的液晶显示器进行光场调制（振幅、相位）后，输出带有一定信息的光波，从而实现光波调制的目的。 04 静态驱动与动态驱动 在电寻址驱动中，静态驱动通常用于数字和字母的显示，较为简单，显示数字的各段和共通电极之间的驱动电压连续且同时，但又相互独立，互不影响，可以使液晶充分驱动，但也带来了当显示数字位数较多时控制端子数量太多导致的在复杂显示方面应用的限制。 这一点，可通过动态的矩阵驱动显示来克服。矩阵驱动在一帧的时间内对像素进行逐行扫描，并将扫描到的像素写入信息，未扫描到的则保持原有信息。这样一来，行信号便与待显示的信息无关，只有列信号作为信号线加载像素信息，大大减少了控制端子的个数。 05 无源驱动（PM）与有源驱动（AM） 矩阵显示的实现方式有无源矩阵驱动以及有源矩阵驱动。二者的最根本区别在于，无源矩阵采用上下相互垂直的条形电极形成像素矩阵，在较短占空比时间的信号施加控制显示状态的有用波形，其余时间则施加的是无关的电压波形，从而导致不同像素间在显示效果上存在严重相互干扰的情况，即串扰，会降低显示的对比度。 而有源矩阵的像素矩阵由一个诸如薄膜晶体管（TFT）的开关器件、一个液晶电极（电容）和一个存储电容构成，TFT器件的栅极与扫描线相接，漏极与信号线相接，当扫描线加载高电平时，TFT打开，信号线上的电压可加载至液晶电极和存储电容上，当扫描线为低电平时，TFT关闭，则信号无法写入，使得液晶电极上的电压能有效的保持，有效的避免了串扰现象。 结语：关于液晶的驱动方式，这次就先介绍到这里，在之后的文章中，再与大家进行进一步的探讨，欢迎关注！ 另外，基于电寻址驱动的空间光调制器，是我们的主营产品，有运用了薄膜晶体管（TFT）的有源矩阵型透射式空间光调制器——TSLM0XX-A和TSLMXXU-A系列以及运用了硅基液晶（LCOS）的有源矩阵型反射式空间光调制器——FSLM-XXXX系列，欢迎了解。 |
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