Laboratorium systemów wizualizacji informacji

Transkrypt

1 Labratrium systemów wizualizacji infrmacji Badanie charakterystyk statycznych i dynamicznych raz pmiar przestrzenneg rzkładu kntrastu wskaźników ciekłkrystalicznych. Katedra Optelektrniki i Systemów Elektrnicznych, WETI, Plitechnika Gdańska Gdańsk 2006

2 kntrastu wskaźników ciekłkrystalicznych 1. Parametry wskaźników ciekłkrystalicznych Na całściwą charakterystykę wskaźników ciekłkrystalicznych składają się grupy parametrów charakteryzujących prcesy knstrukcyjne i aplikacyjne. D grupy parametrów knstrukcyjnych zalicza się parametry pisujące: pdłŝe: grubść, planarnść, szrstkść, falistść; kmórkę ciekłkrystaliczną: wymiary gemetryczne pdłŝy, wymiary bszarów kntaktwania, grubść kmórki, jednrdnść grubści; elektrdy: właściwści ptyczne, rezystywnść, jednrdnść w kmórce, pdatnść na trawienie, rysy, pęknięcia, mikrtwry; warstwy rientujące: grubść, kierunki rientacji, stabilnść rientacji, właściwści ptyczne; plaryzatry: charakterystyka widmwa transmisji, współczynnik plaryzacji, warstwy przeciwdblaskwe; ddatkwe elementy ptyczne: trans reflektry, dyfuzry, reflektry; mieszaniny ciekłkrystaliczne: lepkść, rezystywnść, dwójłmnść, współczynniki spręŝystści, stałe dielektryczne, napięcie prgwe, napięcie nasycenia, współczynniki temperaturwe, temperatury przejść fazwych, nachylenie charakterystyki elektr-ptycznej; barwniki: widm absrpcji, stabilnść, współczynnik dichrityczny, parametr uprządkwania, rzpuszczalnść D grupy parametrów aplikacyjnych naleŝą parametry charakteryzujące właściwści wskaźników ciekłkrystalicznych pd względem ich funkcjnalnści. Właściwści te pisywane są za pmcą następujących grup parametrów: parametry ptyczne: transmisja kmórki ciekłkrystalicznej, kntrast, jednrdnść kntrastu, jasnść tła, refleksje na pwierzchniach granicznych, rzpraszanie na pwierzchniach człwych, właściwści widmwe, barwa; parametry elektrptyczne: zmiennść transmisji, jasnści, kntrastu w funkcji napięcia zasilania raz kąta bserwacji wskaźnika, rzkłady przestrzenne parametrów, nachylenie charakterystyki elektrptycznej; parametry dynamiczne: czasy zadziałania, czasy włączania-relaksacji, czasy późnienia; parametry elektryczne: pzimy napięć sterujących, pbór mcy, natęŝenie prądu, impedancja kmórki ciekłkrystalicznej, zaleŝnść impedancji d stpnia multiplekswania; Labratrium systemów wizualizacji infrmacji Strna 2 Katedra Optelektrniki i Systemów Elektrnicznych, WETI, Plitechnika Gdańska

3 kntrastu wskaźników ciekłkrystalicznych parametry jakściwe kreślające graniczne wartści parametrów kwalifikacji kntrli jakści: kntrast, jasnść, barwa; parametry niezawdnściwe i eksplatacyjne. Wśród pwyŝszych parametrów mŝna wyróŝnić grupę charakteryzującą stan ptyczny wskaźnika ciekłkrystaliczneg. Są t: jasnść segmentów wskaźnika i jeg tła, kntrast, barwa pdstawwa wskaźnika, kntrast barwny, skala szarści, rzkład przestrzenny jasnści i kntrastu, rzkład przestrzenny właściwści dynamicznych wskaźnika. Parametry te decydują pstrzeganiu i rzróŝnianiu infrmacji przekazywanej bserwatrwi. Mają decydujący wpływ na czytelnść prezentwanej infrmacji i zakres zastswać daneg wskaźnika ciekłkrystaliczneg. 2. Opis systemu DMS (Display Measurement System) System DMS umŝliwia pmiar parametrów charakteryzujących element elektrptyczny (np. wskaźnik ciekłkrystaliczny) takich jak luminancja, jasnść, transmisja i kntrast. System ten przystswany jest d pmiarów rzkładu przestrzenneg tych parametrów, który w decydującym stpniu granicza mŝliwści zastswań wielu wskaźników. Schemat blkwy systemu DMS przedstawin na rysunku 1. Rysunek 1 Rysunek 1 Budwa systemu DMS Kmpletny system składa się z układem mechanicznym wraz z układem świetlenia i mikrskpem pmiarwym (rysunek 2), części elektrnicznej wraz z układem ftpwielacza i przetwrników AD/DA, mnchrmatra wraz z układami kntrln-sterującymi raz kmputera sterująceg całym systemem. Labratrium systemów wizualizacji infrmacji Strna 3 Katedra Optelektrniki i Systemów Elektrnicznych, WETI, Plitechnika Gdańska

4 kntrastu wskaźników ciekłkrystalicznych Rysunek 2 Szkic części mechanicznej układu pmiarweg Część mechaniczna składa się z następujących elementów: a płyta pdstawwa systemu, b napęd brtu stłu pmiarweg, c silniki krkwe ruchu w siach XY, d stół pmiarwy, e układ świetlenia dla pmiarów transmisyjnych, f napęd nachylenia mikrskpu pmiarweg, g zmiana wyskści si pmiarwej, i mikrskp pmiarwy, k półkula Ulbrichta, l tubus z kularem d bserwacji biektu mierzneg, m ftpwielacz z przedwzmacniaczem, n adapter, światłwód. Labratrium systemów wizualizacji infrmacji Strna 4 Katedra Optelektrniki i Systemów Elektrnicznych, WETI, Plitechnika Gdańska

5 kntrastu wskaźników ciekłkrystalicznych a) b) Rysunek 3 a) Gemetria pmiaru w systemie DMS; b) Charakterystyka spektralna źródła świetlenia wskaźnika Pmiar rzkładu przestrzenneg parametrów ptycznych wskaźnika ciekłkrystaliczneg związane jest ze zmianą kąta nachylenia mikrskpu pmiarweg (kąt θ). Na skutek zjawiska paralaksy punkt pmiarwy ulega przesunięciu na płaszczyźnie warstwy ciekłkrystalicznej (Rysunek 4). Wielkść dchyłki punktu pmiarweg zaleŝy d grubści pdłŝa szklaneg i jeg współczynnika załamania światła. Rysunek 4 Wpływ paralaksy na cykl pmiarwy 3. Zadania labratryjne a) Zapznać się z systemem pmiarwym b) Przygtwać system DMS d pmiarów ( właściwe umieszczenie wskaźnika ciekłkrystaliczneg na stle pmiarwym, ustawienie parametrów systemu DMS) c) Pmiar charakterystyki elektrptycznej w zakresie napięć 0-5 V d) Pmiar charakterystyk dynamicznych dla trzech napięć sterwania wskaźnikiem ciekłkrystalicznym e) Zbadanie rzkładu przestrzenneg kntrastu wskaźnika ciekłkrystaliczneg dla trzech róŝnych napięć sterwania Labratrium systemów wizualizacji infrmacji Strna 5 Katedra Optelektrniki i Systemów Elektrnicznych, WETI, Plitechnika Gdańska