[发明专利]使用具有不同厚度的液晶单元的液晶可变延迟器

说明书

液晶可变延迟器具有分别具有第一厚度和第二厚度的第一液晶单元和第二液晶单元，所述第二厚度小于所述第一厚度。反馈传感器提供指示所述液晶可变延迟器的延迟的反馈信号。控制器连接到所述反馈传感器以及所述第一液晶单元和所述第二液晶单元。所述控制器可用以基于目标延迟轨迹和前馈控制模型将第一信号施加到所述第一液晶单元。所述控制器基于所述反馈信号和所述目标延迟轨迹将第二信号施加到所述第二液晶单元。

发明内容

本发明涉及一种使用不同厚度的LC层的液晶可变延迟器。在一个实施例中，液晶可变延迟器具有第一液晶单元和第二液晶单元，第一液晶单元和第二液晶单元分别具有第一厚度和第二厚度，第二厚度小于第一厚度。反馈传感器提供指示液晶可变延迟器的延迟的反馈信号。控制器连接到反馈传感器以及第一液晶单元和第二液晶单元。控制器可用以基于目标延迟轨迹和前馈控制模型将第一信号施加到第一液晶单元。控制器基于反馈信号和目标延迟轨迹将第二信号施加到第二液晶单元。

在另一实施例中，液晶可变延迟器具有第一最大延迟，并且液晶波片具有小于第一最大延迟的第二最大延迟。液晶波片相对于液晶可变延迟器取向，使得液晶波片在第一状态下具有与液晶可变延迟器的延迟相反的最小延迟。连接到液晶波片的控制器可用以将液晶波片从第一状态切换到第二状态。在第二状态下，液晶波片具有第二最大延迟。

在另一实施例中，一种方法包括接收指示液晶可变延迟器的温度的温度信号。液晶可变延迟器具有第一液晶单元和第二液晶单元，第一液晶单元具有第一厚度，第二液晶单元具有小于第一厚度的第二厚度。基于目标延迟输入轨迹和液晶可变延迟器的前馈控制模型的输出，将第一信号施加到第一液晶单元。基于温度信号修改前馈控制模型的参数。从液晶可变延迟器接收延迟反馈信号，并且响应于延迟反馈信号改变施加到第二液晶单元的第二信号。

鉴于以下详细讨论和附图，可以理解各种实施例的这些和其他特征和方面。

附图说明

下面的讨论参考以下附图，其中相同的附图标记可用于标识多个图中的相似/相同的部件。附图不一定按比例绘制。

图1A、1B和1C是根据示例性实施例的液晶可变延迟器的示图；

图2是根据示例性实施例的设备的框图；

图3是根据示例性实施例的延迟控制布置的框图；

图4A和4B是根据其他示例性实施例的设备的框图；

图5和6是根据示例性实施例的方法的流程图；以及

图7是根据另一示例性实施例的设备的框图。

具体实施方式

本公开涉及用于光学传感的液晶器件。通常，液晶(LC)材料是具有可通过施加外部刺激(诸如电场或磁场)而选择性地改变的一些结晶性质(例如，内部结构的取向，例如指示LC分子的局部平均配向的LC指向矢)的液体。LC指向矢的取向变化改变LC材料的光学性质，例如改变LC双折射的光轴。虽然液晶的可选取向具有广泛的应用(例如，电子显示器)，但本公开涉及一类称为可变光学延迟器或LC可变延迟器(LCVR)的装置。

LCVR在穿过液晶的两个正交偏振光之间产生可变光学路径延迟或可变延迟。LCVR内的一个或多个液晶单元用作电调谐双折射元件。通过改变液晶单元的电极之间的电压，单元分子改变它们的取向，并且可以在入射偏振方向上的第一光线和正交偏振中的第二光线之间产生可变光学路径延迟。所述路径延迟导致第一光线和第二光线之间的波长相关的相移。

由于LCVR产生电可控光学路径延迟，因此它们有时用在干涉仪特别是偏振干涉仪中。偏振干涉仪是共路干涉仪(意味着干涉仪的两个臂遵循相同的几何路径)，其将偏振元件与双折射元件组合以产生干涉图，由此双折射元件引起的光学路径延迟在空间和/或时间上变化。