一种空间光调制系统的制作方法

1.本实用新型涉及空间光调制领域，尤其涉及一种空间光调制系统。


背景技术：

2.液晶空间光调制器,是一种基于液晶分子电致双折射效应的有源数字光学器件。液晶空间光调制器根据功能主要分为两个模块，液晶光阀和驱动模块。液晶光阀工作原理是基于光导层的光电效应和液晶层的电光效应以达到光调制的目的。液晶光阀通常用半导体材料作为光导层，用液晶作为光调制层。光导层能根据写入的图像形成电荷的空间分布,从而形成空间电场的分布来影响液晶的光学性能。驱动模块是以所选取的液晶屏为核心进行设计的，目的就是满足液晶屏所需要的驱动条件。
3.而环境温度对液晶光阀和驱动模块存在极大影响，主要体现为：
4.第一，工作温度对液晶光阀的阈值电压、响应时间和伏安特性均有较大影响。例如，当温度上升时，液晶有序参量下降，从而会导致液晶光阀质量下降，进一步使温度范围较窄，温度效应也较为严重；温度过低，响应速度会明显变慢；温度过高，超过清亮点，则不能显示。
5.第二，环境温度影响驱动模块的使用寿命。例如，驱动模块的芯片在使用过程中会产生温度，随着余热继续堆积，热量如果不及时散发出去，会导致温度会持续上升。芯片长时间在高温环境下使用会大大缩小使用寿命，甚至会被烧毁。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种空间光调制系统，其旨在解决现有的空间光调制器受工作环境温度限制导致适用范围小的技术问题。
7.为达到上述目的，本实用新型提供的方案是：
8.一种空间光调制系统，包括液晶光阀、驱动模块以及温控单元，所述驱动模块用于驱动液晶光阀实现光调制，所述温控单元包括第一温控模块和第二温控模块，所述第一温控模块用于控制所述液晶光阀的工作温度保持在第一预设温度，所述第二温控模块用于控制所述驱动模块的工作温度保持在第二预设温度。
9.优选地，所述第一温控模块包括第一加热元件、第一散热元件、第一温度传感器和第一温度控制器，所述第一加热元件用于提升所述液晶光阀的工作温度，所述第一散热元件用于降低所述液晶光阀的工作温度，所述第一温度传感器用于检测所述液晶光阀的工作温度，所述第一加热元件、所述第一散热元件和所述第一温度传感器均与所述第一温度控制器连接。
10.优选地，所述第一加热元件和第一温度传感器均固定在所述液晶光阀上。
11.优选地，所述第一加热元件为电加热片；或者所述第一加热元件为水热式加热元件或风热式加热元件。
12.优选地，所述第一散热元件为散热风扇；或者所述第一散热元件为水冷式散热元
件或风冷式散热元件。
13.优选地，所述驱动模块包括芯片结构和运算放大器，所述第二温控模块包括第一温控组件，所述第一温控组件用于控制所述芯片结构的工作温度保持在第二预设温度，所述第一温控组件包括第二散热元件、第二温度传感器和第二温度控制器，所述第二散热元件用于降低所述芯片结构的工作温度，所述第二温度传感器用于检测所述芯片结构的工作温度，所述第二散热元件和所述第二温度传感器均与第二温度控制器连接。
14.优选地，所述第二温度传感器均固定在所述芯片结构上。
15.优选地，所述第二温控模块还包括第二温控组件，所述第二温控组件用于控制所述运算放大器的工作温度保持在第三预设温度，所述第二温控组件包括第三加热元件、第三散热元件、第三温度传感器和第三温度控制器，所述第三加热元件用于提升所述运算放大器的工作温度，所述第三散热元件用于降低所述运算放大器的工作温度，所述第三温度传感器用于检测所述运算放大器的工作温度，所述第三加热元件、所述第三散热元件和所述第三温度传感器均与所述第三温度控制器连接。
16.优选地，所述第一温控模块包括第一加热元件、第一散热元件、第一温度传感器和第一温度控制器，所述第二温控模块包括至少一个第二散热元件和至少一个第二温度传感器，所述第一加热元件、所述第一散热元件、所述第一温度传感器、所述第二散热元件和所述第二温度传感器均与所述第一温度控制器连接。
17.优选地，所述液晶光阀包括ito玻璃、第一配向层、液晶层、第二配向层、反射层和coms电路层，所述液晶光阀通外接排线，并通过所述排线与所述驱动模块连接。
18.本实用新型提供的空间光调制系统通过设置第一温控模块和第二温控模块控制液晶光阀和驱动模块的工作温度，使液晶光阀的工作温度保持在第一预设温度以及驱动模块的工作温度保持在第二预设温度，使得液晶光阀和驱动模块可工作适用于不同环境，减少了环境对液晶空间光调制器工作温度的限制，大大拓宽了液晶空间光调制器的工作温度，使之满足更严苛的工作条件。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1是本实用新型实施例提供的空间光调制系统的结构框图；
21.图2是本实用新型实施例提供的液晶光阀的结构示意图。
22.附图标号说明：
23.10、液晶光阀；11、ito玻璃；12、第一配向层；13、液晶层；14、第二配向层；15、反射层；16、coms电路层；20、驱动模块；21、芯片结构；22、运算放大器；30、温控单元；31、第一温控模块；311、第一加热元件；312、第一散热元件；313、第一温度传感器；314、第一温度控制器；32、第二温控模块；321、第一温控组件；3211、第二散热元件；3212、第二温度传感器；3213、第二温度控制器；322、第二温控组件；3221、第三加热元件；3222、第三散热元件；3223、第三温度传感器；3224、第三温度控制器。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
27.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
28.如图1至图2所示，其为本实用新型的一种实施例的空间光调制系统，其具有可有效拓宽液晶空间光调制器的工作温度范围，进一步提高液晶空间光调制器的环境适用性。
29.请参阅图1和图2所示，本实用新型实施例的空间光调制系统，包括液晶光阀10、驱动模块20以及温控单元30，驱动模块20用于驱动液晶光阀10实现光调制，温控单元30包括第一温控模块31和第二温控模块32，第一温控模块31用于控制液晶光阀10的工作温度保持在第一预设温度，第二温控模块32用于控制驱动模块20的工作温度保持在第二预设温度。
30.可以理解地，第一预设温度可以是一个固定值，也可以是范围值，具体根据实际需求设置。
31.同理，第二预设温度可以是一个固定值，也可以是范围值，具体根据实际需求设置。
32.本实用新型实施例的空间光调制系统通过设置第一温控模块31和第二温控模块32控制液晶光阀10和驱动模块20的工作温度，使液晶光阀10的工作温度保持在第一预设温度以及驱动模块20的工作温度保持在第二预设温度，使得液晶光阀10和驱动模块20可工作适用于不同环境，减少了环境对液晶空间光调制器工作温度的限制，大大拓宽了液晶空间光调制器的工作温度，使之满足更严苛的工作条件。
33.可以理解地，本实用新型实施例的液晶光阀10并不限制其具体类型，以下仅为举例说明，请参阅图1和图2所示，液晶光阀10包括ito玻璃11、第一配向层12、液晶层13、第二配向层14、反射层15和coms电路层16，液晶光阀10通过模组工艺外接排线，可通过排线与驱动模块20进行连接，进一步接受驱动模块20发出的控制信号。
34.请参阅图1和图2所示，第一温控模块31包括第一加热元件311、第一散热元件312、第一温度传感器313和第一温度控制器314，第一加热元件311用于提升液晶光阀10的工作温度，第一散热元件312用于降低液晶光阀10的工作温度，第一温度传感器313用于检测液
晶光阀10的工作温度，第一加热元件311、第一散热元件312和第一温度传感器313均与第一温度控制器314连接。
35.当第一温度传感器313其检测到液晶光阀10的工作温度高于第一预设温度时，第一预设温度控制第一散热元件312开启，第一加热元件311关闭，使液晶光阀10的工作温度降低至第一预设温度。当第一温度传感器313其检测到液晶光阀10的工作温度低于第一预设温度时，第一预设温度控制第一加热元件311开启，第一散热元件312关闭，使液晶光阀10的工作温度升温至第一预设温度。
36.可选地，第一加热元件311为电加热片，电加热片的数量可以为一个，也可以不止一个，电加热片固定在液晶光阀10上，此外，第一加热元件311也可以采用热风或者热水等方式为液晶光阀10提供热量，从而提升液晶光阀10的工作温度。
37.可选地，第一散热元件312为散热风扇，散热风扇的数量可以为一个，也可以不止一个，第一散热元件312也可以为散热板与散热风扇的结合，散热风扇设置在液晶光阀10的旁侧，散热板固定在液晶光阀10的外壳上。此外，第一散热元件312也可以采用风冷或者水冷等方式为液晶光阀10提供冷量，从而降低液晶光阀10的工作温度。
38.可选地，为了保证检测精确达到最优，第一温度传感器313固定在液晶光阀10上。
39.请参阅图1和图2所示，驱动模块20包括芯片结构21和运算放大器22，第二温控模块32包括第一温控组件321，第一温控组件321用于控制芯片结构21的工作温度保持在第二预设温度，第一温控组件321包括第二散热元件3211、第二温度传感器3212和第二温度控制器3213，第二散热元件3211用于降低芯片结构21的工作温度，第二温度传感器3212用于检测芯片结构21的工作温度，第二散热元件3211和第二温度传感器3212均与第二温度控制器3213连接。
40.当第二温度传感器3212其检测到芯片结构21的工作温度高于第二预设温度时，第二预设温度控制第二散热元件3211开启，第二加热元件关闭，使芯片结构21的工作温度降低至第二预设温度。
41.可选地，第二散热元件3211为散热风扇，第二散热元件3211也可以为散热板与散热风扇的结合，散热风扇的数量可以为一个，也可以不止一个，散热风扇设置在芯片结构21的旁侧，散热板固定在芯片结构21的外壳上。此外，第二散热元件3211也可以采用风冷或者水冷等方式为芯片结构21提供冷量，从而降低芯片结构21的工作温度。
42.可选地，为了保证检测精确达到最优，第二温度传感器3212固定在芯片结构21上。
43.进一步地，第二温控模块32还包括第二温控组件322，第二温控组件322用于控制运算放大器22的工作温度保持在第三预设温度，第二温控组件322包括第三加热元件3221、第三散热元件3222、第三温度传感器3223和第三温度控制器3224，第三加热元件3221用于提升运算放大器22的工作温度，第三散热元件3222用于降低运算放大器22的工作温度，第三温度传感器3223用于检测运算放大器22的工作温度，第三加热元件3221、第三散热元件3222和第三温度传感器3223均与第三温度控制器3224连接。
44.当第三温度传感器3223其检测到运算放大器22的工作温度高于第三预设温度时，第三预设温度控制第三散热元件3222开启，第三加热元件3221关闭，使运算放大器22的工作温度降低至第三预设温度。当第三温度传感器3223其检测到运算放大器22的工作温度低于第三预设温度时，第三预设温度控制第三加热元件3221开启，第三散热元件3222关闭，使
运算放大器22的工作温度升温至第三预设温度。
45.可选地，第三加热元件3221为电加热片，电加热片的数量可以为一个，也可以不止一个，电加热片固定在运算放大器22上，此外，第三加热元件3221也可以采用热风或者热水等方式为运算放大器22提供热量，从而提升运算放大器22的工作温度。
46.可选地，第三散热元件3222为散热风扇，散热风扇的数量可以为一个，也可以不止一个，第三散热元件3222也可以为散热板与散热风扇的结合，散热风扇设置在运算放大器22的旁侧，散热板固定在运算放大器22的外壳上。此外，第三散热元件3222也可以采用风冷或者水冷等方式为运算放大器22提供冷量，从而降低运算放大器22的工作温度。
47.可选地，为了保证检测精确达到最优，第三温度传感器3223固定在运算放大器22上。
48.以上仅为举例说明，驱动电路除了包括芯片结构21和运算放大器11外，还可能包括线性稳压ic、微控制器、图像解码ic、电容、电阻等元器件，这些元器件在一定程度上受温度控制。具体地，可以根据驱动模块20的不同元器件的温度要求在相应的元器件处分别设置温控组件，对各元器件单独进行温度控制，从而使驱动模块20的各元器件均工作在适合的工作温度，进而提高驱动模块20的使用寿命。
49.可以理解地，当第二温控模块32包括多个温控组件时，也可以通过同一温度控制器对多个温控组件的温度传感器、加热元件和散热元件进行独立控制。
50.可以理解地，也可以通过同一温度控制器对第一温控模块31和第二温控模块32的各个温度传感器、加热元件和散热元件进行独立控制。
51.可以理解地，本实用新型实施例所采用的温度传感器均为常规的温度传感器。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。