ДИФРАКЦИОННЫЕ РЕШЕТКИ С ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ

1. Устройство, содержащее:
дифракционную решетку, выполненную из диэлектрического оптического материала с коэффициентом преломления n и содержащую первую поверхность со структурой, имеющей высоту h и период d, и вторую поверхность; причем первая поверхность покрыта гидрофобным материалом, который уменьшает смачиваемость дифракционной решетки для заранее выбранных жидкостей;
однородный жидкий слой с коэффициентом преломления k, содержащий одну из указанных заранее выбранных жидкостей, причем коэффициенты преломления n и k, по существу, равны, при этом однородный жидкий слой расположен на указанной первой поверхности указанной дифракционной решетки, а параметры указанного устройства выбраны таким образом, что
указанный однородный жидкий слой выполнен так, чтобы не входить в область воздушного кармана, образованного ниже верха указанной структуры, когда отсутствует электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, и
указанный однородный жидкий слой выполнен так, чтобы входить на заранее заданную величину в область воздушного кармана, образованного ниже верха указанной структуры, из-за эффекта капиллярности и увеличенной смачиваемости указанной первой поверхности, когда присутствует заранее заданное электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, изменяя, тем самым, эффективность дифракции дифракционной решетки для того, чтобы изменить оптическую интенсивность оптического луча, прошедшего через указанную дифракционную решетку или ей отраженного;
и электродный слой из электрически проводящего материала, выполненного на указанной второй поверхности, для того, чтобы создать указанное электрическое поле.
2. Устройство по п.1, в котором указанное электрическое поле или указанное заранее заданное электрическое поле создано путем приложения напряжения между указанным однородным жидким слоем и указанным электродным слоем.
3. Устройство по п.1, дополнительно содержащее дополнительный электродный слой из электрически проводящего материала, выполненного на однородном жидком слое, причем указанное электрическое поле или указанное заранее заданное электрическое поле создается путем приложения напряжения между указанным дополнительным электродным слой и указанным электродным слоем.
4. Устройство по п.1, в котором указанные параметры указанного устройства включают указанный период d структуры, поверхностное натяжение жидкости в однородном жидком слое и смачиваемость указанного гидрофобного материала.
5. Устройство по п.1, в котором периодические линии указанной дифракционной решетки имеют прямоугольный, наклонный профиль или плавно изменяющийся стеновой профиль согласно заранее заданному алгоритму.
6. Устройство по п.1, в котором указанный электродный слой прозрачен для оптического луча.
7. Устройство по п.1, в котором указанный однородный жидкий слой окрашен заранее заданным оптическим цветом, или же перед однородным жидким слоем используется цветной фильтр так, чтобы дифракционная решетка была выполнена с возможностью пропускания только оптического луча с указанным заранее заданным цветом.
8. Устройство по п.1, в котором указанные параметры указанной дифракционной решетки выбраны таким образом, что указанная дифракционная решетка выполнена с возможностью поддержания только первой и нулевой дифракционных мод пропущенного оптического луча, прошедшего через указанную дифракционную решетку, причем пропущенная дифракционная мода нулевого порядка, являющаяся компонентой указанного пропущенного оптического луча, задержана, а дифракционная мода первого порядка, являющаяся компонентой указанного пропущенного оптического луча, направлена к пользователю указанного устройства.
9. Устройство по п.8, в котором оптическая интенсивность указанной пропущенной дифракционной моды первого порядка, являющейся компонентой указанного пропущенного оптического луча, может быть изменена путем изменения эффективности дифракции дифракционной решетки указанным электрическим полем.
10. Устройство по п.1, в котором указанный оптический луч принят первой поверхностью дифракционной решетки.
11. Устройство по п.1, в котором воздух уходит из указанной области воздушного кармана, при этом указанная область воздушного кармана полностью заполнена указанным однородным жидким слоем, когда электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, превышает пороговое электрическое поле.
12. Устройство по п.1, в котором воздух уходит из области воздушного кармана, при этом указанная область воздушного кармана заполнена указанным однородным жидким слоем на заранее заданную величину, когда электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, меньше, чем пороговое электрическое поле, и причем периодические линии указанной дифракционной решетки имеют плавно изменяющийся стеновой профиль согласно заранее заданному алгоритму.
13. Устройство по п.1, в котором воздух в указанной области воздушного кармана не является удаляемым из указанной области воздушного кармана, при этом указанная область воздушного кармана заполнена указанным однородным жидким слоем на заранее заданную величину, когда электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, больше, чем пороговое электрическое поле, причем указанная заранее заданная величина определена условием равновесия с использованием давления, обусловленного указанным воздухом в указанном воздушном кармане.
14. Способ, включающий:
прием указанного оптического луча оптическим устройством, которое содержит:
дифракционную решетку, выполненную из диэлектрического оптического материала с коэффициентом преломления n и содержащую первую поверхность со структурой, имеющей высоту h и период d, и вторую поверхность; причем первая поверхность покрыта гидрофобным материалом, который уменьшает смачиваемость дифракционной решетки для заранее выбранных жидкостей;
электродный слой из электрически проводящего материала, выполненного на указанной второй поверхности для того, чтобы создать электрическое поле;
однородный жидкий слой с коэффициентом преломления k, содержащий одну из указанных заранее выбранных жидкостей, причем коэффициенты преломления n и k, по существу, равны, при этом указанный однородный жидкий слой расположен на указанной первой поверхности указанной дифракционной решетки, а параметры указанного оптического устройства выбраны таким образом, что
указанный однородный жидкий слой не входит в область воздушного кармана, образованного ниже верха указанной структуры, когда отсутствует электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, и
указанный однородный жидкий слой входит на заранее заданную величину в указанную область воздушного кармана, образованного ниже верха указанной структуры, из-за эффекта капиллярности и увеличенной смачиваемости указанной первой поверхности, когда присутствует заранее заданное электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое для изменения, тем самым, эффективности дифракции дифракционной решетки для того, чтобы изменить оптическую интенсивность оптического луча, прошедшего через указанную дифракционную решетку или ей отраженного; и
изменение указанного заранее заданного электрического поля для дополнительного изменения, тем самым, заранее заданной величины, на которую указанный однородный жидкий слой входит в указанную область воздушного кармана, приводя к дальнейшему изменению эффективности дифракции дифракционной решетки, изменяя таким образом оптическую интенсивность оптического луча, распространяющегося через оптическое устройство или отраженного от него.
15. Способ по п.14, в котором указанное электрическое поле или указанное заранее заданное электрическое поле создают путем приложения напряжения между указанным однородным жидким слоем и указанным электродным слоем.
16. Способ по п.14, в котором указанное оптическое устройство содержит дополнительный электродный слой из электрически проводящего материала, выполненный на однородном жидком слое, причем указанное электрическое поле или указанное заранее заданное электрическое поле создают, прикладывая напряжение между указанным дополнительным электродным слоем и указанным электродным слоем.
17. Компьютерный программный продукт, содержащий машиночитаемую структуру памяти, включающую код компьютерной программы для выполнения процессором компьютера с указанным кодом компьютерной программы, причем указанный код компьютерной программы содержит команды для выполнения способа по п.14.
18. Способ по п.14, в котором указанные параметры указанного оптического устройства включают указанный период d структуры, поверхностное натяжение жидкости в однородном жидком слое и смачиваемость указанного гидрофобного материала.
19. Способ по п.14, в котором периодические линии указанной дифракционной решетки могут иметь прямоугольный, наклонный профиль или плавно изменяющийся стеновой профиль согласно заранее заданному алгоритму.
20. Способ по п.14, в котором указанный электродный слой прозрачен для оптического луча.
21. Способ по п.14, в котором указанный однородный жидкий слой окрашен заранее заданным оптическим цветом, или же перед указанным однородным жидким слоем может быть использован цветной фильтр так, чтобы дифракционная решетка пропускала только оптический луч с указанным заранее заданным цветом.
22. Способ по п.14, в котором указанные параметры указанной дифракционной решетки выбирают таким образом, чтобы указанная дифракционная решетка поддерживала только первые и нулевые дифракционные моды пропущенного оптического луча, прошедшего через указанную дифракционную решетку, причем пропущенную дифракционную моду нулевого порядка, являющуюся компонентой указанного пропущенного оптического луча, задерживают, а пропущенную дифракционную моду первого порядка, являющуюся компонентой указанного пропущенного оптического луча, направляют к пользователю указанного оптического устройства.
23. Способ по п.22, в котором оптическую интенсивность указанной пропущенной дифракционной моды первого порядка, являющейся компонентой указанного пропущенного оптического луча, изменяют путем изменения эффективности дифракции дифракционной решетки указанным электрическим полем.
24. Способ по п.14, в котором указанный оптический луч принимают первой поверхностью дифракционной решетки.
25. Способ по п.14, в котором воздух уходит из указанной области воздушного кармана, при этом указанную область воздушного кармана полностью заполняют указанным однородным жидким слоем, когда электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, превышает пороговое электрическое поле.
26. Способ по п.14, в котором воздух уходит из указанной области воздушного кармана, при этом указанную область воздушного кармана заполняют указанным однородным жидким слоем на заранее заданную величину, когда электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, меньше, чем пороговое электрическое поле, причем указанные периодические линии указанной дифракционной решетки имеют плавно изменяющийся стеновой профиль согласно заранее заданному алгоритму.
27. Способ по п.14, в котором воздух в указанной области воздушного кармана не является удаляемым из указанной области воздушного кармана, при этом указанную область воздушного кармана заполняют указанным однородным жидким слоем на заранее заданную величину, когда электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, больше, чем пороговое электрическое поле, причем указанную заранее заданную величину определяют условием равновесия с использованием давления, обусловленного воздухом в указанном воздушном кармане.
28. Электронное устройство, содержащее:
по меньшей мере одно оптическое устройство, содержащее:
дифракционную решетку, выполненную из диэлектрического оптического материала с коэффициентом преломления n и имеющую первую поверхность со структурой, имеющей высоту h и период d, и вторую поверхность; причем первая поверхность покрыта гидрофобным материалом, который уменьшает смачиваемость дифракционной решетки для заранее выбранных жидкостей;
электродный слой из электрически проводящего материала, выполненного на указанной второй поверхности для того, чтобы создать электрическое поле;
однородный жидкий слой с коэффициентом преломления k, содержащий одну из указанных заранее выбранных жидкостей, причем коэффициенты преломления n и k, по существу, равны, при этом указанный однородный жидкий слой расположен на указанной первой поверхности указанной дифракционной решетки, а параметры указанного оптического устройства выбраны таким образом, что:
указанный однородный жидкий слой выполнен так, что он входит в область воздушного кармана, образованного ниже верха указанной структуры, когда отсутствует электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, и
указанный однородный жидкий слой выполнен так, что он входит на заранее заданную величину в указанную область воздушного кармана, образованного ниже верха указанной структуры, из-за эффекта капиллярности и увеличенной смачиваемости указанной первой поверхности, когда присутствует заранее заданное электрическое поле, созданное в указанном однородном жидком слое, для изменения эффективности дифракции дифракционной решетки для того, чтобы изменить оптическую интенсивность оптического луча, прошедшего через указанную дифракционную решетку или ей отраженного;
и компонент, содержащий указанное по меньшей мере одно оптическое устройство.
29. Электронное устройство по п.28, в котором указанный элемент является дисплеем, указанное оптическое устройство является пикселем указанного дисплея, а указанный оптический сигнал модуляции интенсивности является видеосигналом.
30. Электронное устройство по п.28, в котором указанный элемент является проекционным дисплеем, дисплеем с передней подсветкой, дисплеем с последовательным формированием полей или автостереоскопическим дисплеем.
31. Электронное устройство по п.28, дополнительно содержащее:
по меньшей мере один генератор напряжения, чувствительный к сигналу выбора/модуляции интенсивности, выполненный с возможностью подачи управляющего сигнала электросмачивания на оптическое устройство в указанном компоненте, чтобы обеспечить электрическое поле, приложенное между указанным однородным жидким слоем и указанным электродным слоем, для изменения указанного заранее заданного электрического поля и также изменения заранее заданной величины, на которую указанный однородный жидкий слой входит в указанную область воздушного кармана, приводя к дальнейшему изменению эффективности дифракции дифракционной решетки, для изменения оптической интенсивности оптического луча, распространяющегося через оптическое устройство или отраженного от него, для обеспечения необходимого уровня оптической интенсивности, и
оптический селектор/переключатель интенсивности, чувствительный к оптическому сигналу модуляции/команды интенсивности, для того, чтобы обеспечить сигнал выбора интенсивности в ответ на указанный оптический сигнал команды модуляции интенсивности, причем указанный сигнал выбора интенсивности указывает необходимый уровень оптической интенсивности, отраженной от дифракционной решетки или прошедшей через нее.
32. Электронное устройство по п.31, в котором оптический селектор/переключатель интенсивности и по меньшей мере один генератор напряжения объединены в одном блоке.
33. Устройство, содержащее:
дифракционное средство, выполненное из диэлектрического оптического материала с коэффициентом преломления n и содержащее первую поверхность со структурой, имеющей высоту h и период d, и вторую поверхность; причем первая поверхность покрыта гидрофобным материалом, который снижает смачиваемость дифракционного средства для заранее выбранных жидкостей;
жидкое средство с коэффициентом преломления k, выбранное из одной из заранее выбранных жидкостей, причем указанные коэффициенты преломления n и k, по существу, равны, при этом указанный однородный жидкий слой расположен на указанной первой поверхности указанного дифракционного средства, а параметры указанного устройства выбраны таким образом, что
указанное жидкое средство выполнено так, чтобы не входить в область воздушного кармана, образованного ниже верха указанной структуры, когда отсутствует электрическое поле, созданное в указанном жидком средстве, и
указанное жидкое средство выполнено так, чтобы входить на заранее заданную величину в область воздушного кармана, образованного ниже верха указанной структуры, из-за эффекта капиллярности и увеличенной смачиваемости указанной первой поверхности, когда присутствует заранее заданное электрическое поле, созданное в указанном жидком средстве для изменения эффективности дифракции дифракционной решетки для того, чтобы изменить оптическую интенсивность оптического луча, прошедшего через указанное дифракционное средство или им отраженного; и
электропроводное средство, выполненное на указанной второй поверхности, для создания указанного электрического поля.
34. Устройство по п.33, в котором указанное жидкое средство является однородным жидким слоем, указанное дифракционное средство является дифракционной решеткой, а указанное электропроводное средство является электродным слоем из электрически проводящего материала.