183398. lajstromszámú szabadalom • Optikai eszköz, főként polárszűrő
1 183 398 2 rendezetten energia minimumra törekedően állnak be. így a szélsőrétegbeli molekulák párhuzamos állása esetén a sorba tartozó többi molekula is olyan állású, hogy optikai tengelyük az előbbiekkel párhuzamos, a szélsőrétegbeli molekulák párhuzamostól eltérő állása esetén pádig a sorba tartozó többi molekula optikai tengelyével folyamatos átmenetet képezzen, energiaminimumra törekedően csavart felületre illeszkedik. Emellett a kapilláris rést kitöltő folyadékkristály molekulák elhelyezkedését az esetenként alkalmazott optikailag aktív adalékanyagok deformáló hatása módosítja. E hatás főként a csavart felületre illeszkedő molekulasorok csavarodási iránya meghatározásánál érvényesül, a rendszer összes szabad energiájának a minimumra beállása egyidejű érvényrejutásával. A polarizáló hatást vagy a polarizált fény síkjának forgatását az egyes folyadékkristály molekula sorok fejtik ki és irányát az optikai tengelyek helyzete határozza meg. A polarizálási irányt módosítja a szükség szerint adagolt színezék fajtája és mennyisége. Ekkor a polárossági irányt alapvetően a színezék molekulák nagyobb abszorpciós tengelyének iránya adja. így pl. koncentrikus köralakú pályákkal ellátott optikai eszköz esetén, amennyiben a kapilláris rést folyadékkristály és színezék eleggyel töltjük ki, az átbocsátott fényt a koncentrikus körök érintői mentén lineárisan polarizálja. A példaképpeni körök érintői mentén polarizáló polárszűrőkön kívül az iránybeállító pályarendszerek megfelelő megválasztásával előre meghatározott különleges, speciális célú vagy egyedi kísérletekhez, vizsgálatokhoz stb. alkalmas optikai tulajdonságokkal rendelkező optikai eszközök állíthatók elő. A találmány lényegét a továbbiakban részletesebben a csatolt vázlatos rajzokra hivatkozva magyarázzuk, ahol az 1. ábra egy mikrokarcolatba illeszkedő kibillentett helyzetű folyadékkristály molekula elhelyezkedését, a 2. ábra hordozók között elhelyezkedő csavart nematikus rendszerű folyadékkristály molekulasor általános elhelyezkedését mutatja: a további ábrák a találmány szerinti optikai eszköz egyes előnyös változatainak, így a 3. ábra koncentrikus köralakú pályasorozattal a 4. ábra sugársoralakú pályasorozattal, az 5. ábra egy koncentrikus köralakú és egy sugársor alakú pályasorozattal és a 6. ábra egy koncentrikus köralakú és egy párhuzamos egyenes vonalú pályasorozattal kialakított optikai eszköz változat távlati képe részletének a hordozók közötti kapilláris résben elhelyezkedő iránybeállított folyadékkristály molekulák elhelyezkedését mutató részét szemlélteti vázlatosan. Az 1. ábrán látható folyadékkristály 1 molekula 2 hordozó melletti felületi rétegbe tartozik. A 2 hordozó felületén levő 3 mikrokarc orientáló hatása folytán hosszabb, — optikai-tengelyével 3 mikrokarcra illeszkedik. A bemutatott 1 molekula helyzete deformációs hatások következtében kismértékben módosított, amely az optikai tengely irányvektorra és a mikrokarc irányvektora közötti a szöggel jellemezhető. A 2. ábra csavart nematikus rendszerű folyadékkristályos kijelzőknél szokásosan alkalmazott csavart nematikus folyadékkristály orientációt mutat. A kapilláris 5 résben az egyes 1 molekulák egymással párhjzamos rétegekben helyezkednek el, a 2 és 4 hordozó között. Az egyes rétegeken belül az 1 molekulák optikai tengelye párhuzamos úgy, hogy az egyes molekulasorokba tartozó molekulák optikai tengelye, mint az egy jelölt molekulasornál az ábrán is látható, egy 90°-os csavarodó felületre illeszkedik. Az ilyen optikai eszköz kialakítás a beeső polarizált fény síkját 90°-al forgatja el. A 3. ábra szerinti optikai eszköznél 2 és 4 hordozók egymás felé eső felületükön 6 koncentrikus körös pályasorozattal vannak ellátva. A hordozófelületek között elhelyezkedő molekulasorokban levő egyes 1 molekulák, mint azt egy vázlatosan jelölt molekula sor is szemlélteti, optikai tengelyükkel a koncentrikus körök érintőire illeszkedően, illetve azzal egyirányban egy hordozó felületre merőleges síkra illeszkedően helyezkednek el. Az ilyen optikai eszköz kialakítás a 4 hordozó felől vagy a 2 hordozó felől beeső természetes fényből olyan poláros fényt állít elő, mely polározási iránya a körök adott pontbeli érintőinek irányával azonos. Azaz egy adott sugarú kör mentén végighaladva a polározási irány 360 fokot fordulva visszatér eredeti helyzetébe, míg a középpontból egy sugár mentén haladva a polározási irány nem változik és mindig merőleges a kiválasztott sugárra. A 4. ábra szerinti optikai eszköznél a 2, 4 hordozók egymás felé eső felületükön 7 sugársor alakú pályasorozatokkal vannak ellátva. Ennél a megoldásnál a molekula sorokba tartozó egyes 1 molekulák optikai tengelyükkel egymással és az iránybeállító pályaelem egyes vonalaival párhuzamos helyzetűek. Az ilyen megoldású optikai eszköz a beeső természetes fényből olyan poláros fényt állít elő, melynek polározási iránya a sugársor alakú pályák irányával azonos irányú. Azaz a középpontot egy zárt görbe mentén körüljárva a polározási irány 360°-ot fordul, amíg középpontból egy sugár mentén haladva a polározási irány nem változik és párhuzamos az adott sugár menti haladási iránnyal. Az 5. ábra szerinti optikai eszköznél a 2 hordozó alsó felületén 6 koncentrikus köralakú pályasorozat és a 4 hordozó felső felületén 7 sugársor alakú pályasorozat van kialakítva. A molekula sorok egyes 1 molekulái egy csavart felületre illeszkedően az iránybeállító pályaelemek által meghatározottan helyezkednek el. A folyadékkristály molekulái az 5. ábra jobb oldali molekula sorában alaphelyzetükből kibillentve állnak, a felület síkjával a szöget zárnak be. Az ábrán bemutatott optikai eszköz a beeső természetes fényből a beesés irányától függően kétféle módon polarizált fénynyalábot állít elő. Ha a fény a koncentrikus köröket tartalmazó hordozó felől esik be, akkor a sugársor alakú pályák oldalán kilépve olyan poláros fény keletkezik, melynek polározási iránya azonos a sugársor alakú pályák irányával. Ha a természetes fény a sugársor alakú pályák felől halad át az eszközön, a koncentrikus körpályák oldalán olyan poláros fény lép ki, mely polározási iránya a körök adott pontbeli érintőinek irányával azonos. A kétféle haladási irány esetében kapott fénynyalábok polározási irányai a megfelelően azonos helyzetű pontokban egymásra merőleges. A 6. ábra szerinti optikai eszköznél a 2 hordozó alsó felületén 6 koncentrikus köralakú pályarendszer, a 4 hordozó felső felületén pedig 8 párhuzamos egyenes vonalú pályarendszer van kialakítva. A molekulasorbeli egyes 1 molekulák egyrészt a párhuzamos egyenes 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
