Hvad er en lysventil?
En lysventil er en enhed, der enten reflekterer lys eller tillader lys at passere gennem skodden. Lysventiler har en lang række anvendelser fra tv-apparater til top hemmelige militære applikationer. En lysventil kan være enten flydende krystal (LC) eller en nanomekanisk enhed. Nanomekaniske enheder inkluderer den digitale mikromirroranordning (DMD) og gitterlysventil (GLV).
Flydende krystaller, et naturligt forekommende stof, blev oprindeligt identificeret i 1889 af Friedrich Reinitzer, der arbejdede ved Charles University i Prag. LC'er forblev kun mere end en nyhed indtil 1969, hvor der blev taget vigtige skridt hen imod et kommercielt levedygtigt materiale. Egenskaberne ved LC'er, der giver dem mulighed for at fungere som lysventiler, er deres evne til at polarisere lys. LC'er bruges sammen med en polarisator, der enten lader lys passere gennem eller reflektere det i henhold til dets polaritet. En elektrisk strøm, der påføres enheden, bestemmer polariteten.
GLV'er blev udviklet ved Stanford University af Dr. David Bloom og nogle af hans kandidatstuderende. En af Blooms studerende, Raj Apte, skitserede teknologiens fremtidige kommercielle levedygtighed i sin doktorafhandling fra 1994. Dr. Bloom grundlagde et opstartsfirma samme år for at kommercialisere teknologien. GLV-enheder er mekaniske riste, der modulerer mængden af diffraktion af lysoplevelser, når det støder på dem. Disse enheder findes i tv-apparater og bruges også til militære, teknologi og industrielle applikationer.
DMD'er blev oprettet af Texas Instruments i 1987 under ledelse af Larry Hornbeck. De originale koncepter var rettet mod detektion af militære genstande, såsom tanks og pansrede personaleholdere, under overvågning. En DMD er en lysventil, der består af matriser på op til 1,3 millioner hængselsmonterede mikroskopiske spejle. Hver chip svarer til en pixel på en skærm, og hver kan enten være slukket eller tændt, passere lys eller reflektere den. Mange applikationer, såsom tv, hjemmebiografsystemer og forretningsvideoprojektorer, bruger et chip-system kombineret med et farvehjul, og hastigheden og varigheden af den tid, hvor hver farve passeres, koordineres i henhold til den farve, der skal vises.
Meget høj billedkvalitet kræver en tre-chip DMD-enhed. En chip bruges til hver primærfarve med den samme effekt som det ene chipsystem. Disse meget avancerede enheder bruges i biografer, nogle tv'er og nogle militære indstillinger, hvor der er behov for meget høj opløsning. DMD'er har en meget hurtigere responstid end LC'er, men er målbart langsommere end GLV'er.