Видеопреобразователи на управляемых транспарантах с жидкими кристаллами
В настоящее время перспективным видом устройств отображения информации коллективного пользования являются проекционные устройства, использующие в качестве промежуточного носителя информации управляемые транспаранты (УТ) на жидких кристаллах (ЖК). Эти устройства имеют ряд преимуществ по сравнению с другими транспарантами, что позволяет использовать УТ на ЖК в устройствах отображения больших массивов информации на большом экране.
По способу проекции устройства отображения информации делятся на эпископические и диаскопические. В первом случае УТ должен работать на «отражение», а во втором - на «просвет».
По способу управления транспарантами СОИ подразделяются на устройства с электрическим, оптическим и термооптическим управлением. При этом в УТ могут быть использованы нематические жидкие кристаллы (НЖК), смеси НЖК и холестерических жидких кристаллов (ХЖК), холестерические и смектические жидкие кристаллы (СЖК).
С помощью оптически управляемых СОИ возможно преобразование некогерентного изображения в когерентное. Это свойство можно использовать для создания объемных устройств отображения информации на голографической основе.
Любое проекционное устройство отображения информации на большом экране. структурная схема которого приведена на рис. 7.8, содержит:
Рис. 7.8 - Обобщенная схема проекционного устройства отображения информации
1. Проектор с УТ на жидких кристаллах, предназначенный для увеличения изображения, формируемого в реальном масштабе времени в плоскости управляемого транспаранта. В проектор входят осветитель, управляемый транспарант, проекционный объектив, экран.
2. Устройство ввода информации, в которое входят источник луча управления, модулятор света, дефлекторы, зеркала.
В зависимости от типа применяемого УТ, работающего на «отражение» или «просвет», в проекторе могут быть использованы два вида проекции - эпископическая и диаскопическая. Эпископической называется проекция с непрозрачного управляемого транспаранта, образованная лучами света, отраженного от него. Работающие таким образом устройства называются эпипроекторами. Диаскопической называется проекция изображения с прозрачного управляемого транспаранта, образованная лучами света, прошедшими сквозь него. Работающие таким образом устройства называются диапроекторами. С помощью диапроектора при тех же энергетических затратах обеспечивается большая освещенность экрана.
В эпипроекторе, обобщенная функциональная схема которого приведена на рис. 7.9, световой поток проекции изображения от осветителя 1 падает на выходную поверхность транспаранта 2, отразившись от которой через объектив 3 проецируется на экран 4. Световой поток управления 
подается на входную поверхность УТ 2. При этом оптические потоки управления и проекции изображения развязаны пространственно внутри управляемого транспаранта.
Рис. 7.9 - Функциональная схема эпипроектора:
1 - осветитель, 2 - управляемый транспарант, 3 - объектив, 4 - экран
В диапроекторе, обобщенная функциональная схема которого представлена на рис. 7.10 световой поток проекции от осветителя падает на входную поверхность управляемого транспаранта 5 и, пройдя через него, проецируется объективом 6 на экран 7. Световой поток управления 
в таком устройстве может подаваться как на входную, так и на выходную поверхность транспаранта. Но в этом случае лучи управления и проекции должны быть разделены по спектру или во времени. Последний способ развязки используется реже.
Рис. 7.10 - Функциональная схема диапроектора:
1 - зеркало, 2 - лампа, 3 - тепловой фильтр, 4 - конденсор, 5 - управляемый транспарант, 6 - объектив, 7 - экран
Осветитель состоит из лампы 2, для удобства и безопасности помещенной в специальный кожух. Последний служит также в качестве несущей конструкции для держателя лампы и оптических элементов. Лампа излучает световой поток, который проходит через проекционный объектив 6 на экран 7. Для увеличения этого светового потока применяются зеркало 1 и конденсорные линзы 4. Зеркало может иметь сферическую, эллиптическую или параболическую форму в зависимости от того, применяется оно вместе с линзами или отдельно. Распространение получили зеркала с наружным отражающим слоем и интерференционные зеркала «холодного света» с наружным покрытием. Интерференционный слой обладает большой прочностью, сравнимой с прочностью стеклянной поверхности отражателя, посеребренного с задней стороны.
В связи с тем, что лампа 2 наряду со светом излучает и тепло, последнее может вызвать перегрев и порчу конденсорных линз 4, а также нагрев транспаранта 5. Это способствует преждевременному выходу из строя ЖК и транспаранта в целом. Для отвода тепла используется тепловой фильтр 3, который обычно помещается между лампой 2 и конденсорной линзой 4. Наиболее эффективными являются многослойные тепловые фильтры, отражающие инфракрасные лучи и пропускающие свет видимого диапазона.
Рис. 7.11 - Зависимость между размером экрана Н, приемлемым расстоянием наблюдения Д и числом деталей изображения М, которые можно отобразить на экране
Объем эффективно отображаемой информации ограничивается возможностями зрительного восприятия оператора (полем зрения и разрешающей способностью глаза).
При нормальном комнатном освещении глаз человека в состоянии различить параллельные черные линии с угловым расстоянием в 1 мин. Занимая фиксированное положение, оператор может без особого напряжения рассматривать площадь, угловой размер которой составляет порядка 50°. Поэтому объем информации, которую можно отобразить на экране, зависит от его угловых размеров. На рис. 7.11 показана зависимость между размером экрана Н (экран имеет квадратную форму), приемлемым расстоянием от экрана до наблюдателя Д и числом деталей изображения М, которое можно отобразить на экране.
