La válvula de luz de rejilla ( GLV ) es una tecnología de "microproyección" que funciona mediante una rejilla de difracción dinámicamente ajustable . Compite con otras tecnologías de válvulas de luz , como el procesamiento digital de luz (DLP) y el cristal líquido sobre silicio (LCoS), para su implementación en dispositivos de proyección de video , como televisores de retroproyección . El uso de sistemas microelectromecánicos (MEMS) en aplicaciones ópticas, conocidos como MEMS ópticos o estructuras microoptoelectromecánicas (MOEMS), ha permitido combinar componentes mecánicos, eléctricos y ópticos a pequeña escala.
Silicon Light Machines (SLM), en Sunnyvale CA, comercializa y otorga licencias de tecnología GLV con las marcas registradas en mayúsculas "'Gated Light Valve'" y GLV, anteriormente Grating Light Valve. [1] [2] La válvula difracta la luz láser utilizando una serie de pequeñas cintas móviles montadas sobre una base de silicio. El GLV utiliza seis cintas como rejillas de difracción de cada píxel . Las señales electrónicas alteran la alineación de las rejillas y este desplazamiento controla la intensidad de la luz difractada en una gradación muy suave.
La válvula de luz fue desarrollada inicialmente en la Universidad de Stanford , en California, por el profesor de ingeniería eléctrica David M. Bloom, junto con William C. Banyai, Raj Apte, Francisco Sandejas y Olav Solgaard , profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica de Stanford . En 1994, Bloom fundó la nueva empresa Silicon Light Machines para desarrollar y comercializar la tecnología. Cypress Semiconductor adquirió Silicon Light Machines en 2000 y vendió la empresa a Dainippon Screen. Antes de la adquisición por parte de Dainippon Screen, se publicaron varios artículos de marketing en EETimes, EETimes China, EETimes Taiwan, Electronica Olgi y Fiber Systems Europe, destacando las nuevas capacidades de fabricación de MEMS de Cypress Semiconductor. La empresa ahora es propiedad total de Dainippon Screen Manufacturing Co., Ltd. [3]
En julio de 2000, Sony anunció la firma de un acuerdo de licencia de tecnología con SLM [4] [5] para la implementación de la tecnología GLV en proyectores láser para grandes espacios, [6] pero en 2004 Sony anunció el proyector frontal SRX-R110 utilizando su Tecnología basada en LCoS SXRD . Luego, SLM se asoció con Evans & Sutherland (E&S). Utilizando la tecnología GLV, E&S desarrolló el Proyector Láser E&S, diseñado para su uso en domos y planetarios. [7] El proyector láser E&S se incorporó al sistema de proyección de domo Digistar 3 .
El dispositivo GLV está construido sobre una oblea de silicio y consta de filas paralelas de "microcintas altamente reflectantes" (cintas de unos pocos μm con una capa superior de aluminio) suspendidas sobre un espacio de aire configurado de manera que se alternan Las cintas (las cintas activas se entrelazan con las cintas estáticas) se pueden accionar dinámicamente. Las conexiones eléctricas individuales a cada electrodo de cinta activo proporcionan un accionamiento independiente. Las cintas y el sustrato son conductores de electricidad, por lo que la desviación de la cinta se puede controlar de forma analógica: cuando el voltaje de las cintas activas se ajusta al potencial de tierra, todas las cintas no se desvían y el dispositivo actúa como un espejo para que la la luz incidente regresa por el mismo camino. Cuando se aplica un voltaje entre la cinta y el conductor base, se genera un campo eléctrico que desvía la cinta activa hacia el sustrato. Esta desviación puede ser tan grande como un cuarto de longitud de onda, creando así efectos de difracción en la luz incidente que se refleja en un ángulo diferente al de la luz incidente. La longitud de onda a difractar está determinada por la frecuencia espacial de las cintas. Como esta frecuencia espacial está determinada por la máscara fotolitográfica utilizada para formar el dispositivo GLV en el proceso de fabricación de CMOS , los ángulos de salida se pueden controlar con mucha precisión, lo que resulta útil para aplicaciones de conmutación óptica.
El cambio de cinta sin deflexión a máxima deflexión puede ocurrir en 20 nanosegundos, lo cual es un millón de veces más rápido que los dispositivos de pantalla LCD convencionales y aproximadamente 1000 veces más rápido que la tecnología DMD de TI . Esta alta velocidad se puede lograr gracias al pequeño tamaño, la pequeña masa y la pequeña excursión (de unos pocos cientos de nanómetros) de las cintas. Además, no hay contacto físico entre los elementos móviles, lo que hace que la vida útil del GLV sea de hasta 15 años sin parar (más de 210 mil millones de ciclos de conmutación).
La tecnología GLV se ha aplicado a varios productos, desde televisores HDTV basados en láser hasta prensas de impresión offset de computadora a plancha y componentes DWDM utilizados para la gestión de longitudes de onda. También se han investigado exhaustivamente las aplicaciones del dispositivo GLV en fotolitografía sin máscara. [2]
Para construir un sistema de visualización usando el dispositivo GLV, se pueden seguir diferentes enfoques: que van desde un proceso simple usando un solo dispositivo GLV con luz blanca como fuente, teniendo así un sistema monocromático , hasta una solución más compleja usando tres dispositivos GLV diferentes cada uno. para una de las fuentes primarias RGB que una vez difractadas requieren filtros ópticos adicionales para apuntar la luz hacia la pantalla o un intermedio usando una única fuente blanca con un dispositivo GLV. Además, el dispositivo GLV puede difractar la luz en un ocular para visualización de retina virtual o en un sistema óptico para proyección de imágenes en una pantalla ( proyector y retroproyector ). [8] [9] [10] [11]
nuestros módulos patentados de válvula de luz rallada (GLV)